ZEISS LSM 980 mit Airyscan 2

Eine einzigartige Erfahrung in der Konfokalmikroskopie mit schnellem und schonendem Multiplex-Imaging

Um lebende Zellen bei der Erforschung möglichst wenig zu beeinträchtigen, muss man die Markerdichte in biologischen Präparaten gering halten. Dafür braucht es leistungsstarkes Highspeed-Imaging mit geringer Phototoxizität. Diese Kombination bietet ZEISS LSM 980, die Plattform für konfokales 4D-Imaging: Das System ist für die simultane spektrale Detektion mehrerer schwacher Markierungen mit höchster Lichtausbeute optimiert.

  • Nutzen Sie Fluoreszenzmarker von 380 nm bis 900 nm.
  • Profitieren Sie von spektralem Imaging mit bis zu 36 simultanen Kanälen.
  • Verbessern Sie jedes Experiment in der Konfokalmikroskopie mit LSM Plus.
  • Bringen Sie mit Airyscan 2 die Superauflösung und die Schnelligkeit auf das nächste Level.
  • Vertiefen Sie Ihre Forschung mit NLO-, NIR-, Cryo- und SIM²-Imaging.
ZEISS LSM 980 mit Airyscan 2
COS-7-Zellen, Aufnahme mit LSM Plus und ZEISS NIR-Detektor im Kanalmodus.
COS-7-Zellen, Aufnahme mit LSM Plus und ZEISS NIR-Detektor im Kanalmodus.

Eine einzigartige Erfahrung in der Konfokalmikroskopie

Ein lichteffizienter Strahlengang mit bis zu 36 simultanen Kanälen und voller spektraler Flexibilität bis in den Nahinfrarot (NIR)-Bereich bildet die optimale Ausgangsbasis für mehrfarbige Experimente mit lebenden Proben. Darüber hinaus verbessert LSM Plus mühelos jedes Ihrer Experimente. Die einzigartige Kombination aus spektralem Imaging und verbessertem Signal-Rausch-Verhältnis sowie optimierter Auflösung ermöglicht es, bei Life-Cell-Experimenten nur eine geringere Laserleistung zu verwenden.

Bildgebung mit höherer Empfindlichkeit

Mit Airyscan 2 stehen Ihnen mehr Möglichkeiten offen als mit jedem herkömmlichen LSM-Detektor. Jedes der 32 Detektorelemente erfasst für sich zusätzliche Informationen, während alle zusammen noch mehr Licht bündeln und so quantitative Ergebnisse in Superauflösung ermöglichen. Wenn Sie dazu mit Joint Deconvolution (jDCV) noch strukturelle Informationen hinzufügen, können Sie die Auflösung Ihrer Aufnahmen noch weiter verbessern. Alternativ nutzen Sie die Multiplex Modi, um Daten in Superauflösung bis zu zehnmal schneller zu erhalten.

Germarium einer Drosophila. Aufgenommen mit ZEISS Airyscan 2, im Anschluss verarbeitet mit Joint Deconvolution.
Germarium einer Drosophila. Aufgenommen mit ZEISS Airyscan 2, im Anschluss verarbeitet mit Joint Deconvolution.
ZEN BioApps: Von ansprechenden Bildern zu wertvollen Daten – analysieren Sie Ihre Bilder effizient.
ZEN BioApps: Von ansprechenden Bildern zu wertvollen Daten – analysieren Sie Ihre Bilder effizient.

Steigern Sie Ihre Produktivität

Die ZEN Mikroskopsoftware gibt Ihnen eine Vielzahl hilfreicher Tools an die Hand, um in kürzester Zeit reproduzierbare Ergebnisse erzielen. Mit dem AI Sample Finder ermitteln Sie rasch die entscheidenden Probenbereiche, sodass mehr Zeit für Experimente bleibt. Smart Setup unterstützt Sie dabei, die besten Imaging-Einstellungen für Ihre Fluoreszenzmarker festzulegen. Direct Processing ermöglicht eine parallele Bildaufnahme und Datenverarbeitung. Und mit ZEN Connect behalten Sie immer den Überblick – während der Bildgebung und danach, wenn Sie Ihre Arbeitsergebnisse mit Anderen teilen.

Ein lichteffizienter Strahlengang

Höchste Empfindlichkeit und spektrale Flexibilität für Ihre Experimente

LSM 980 erweitert die Möglichkeiten für Ihren Versuchsaufbau um ein Vielfaches. Der Aufbau des Strahlengangs von LSM 980 sorgt für höchste Empfindlichkeit, was für die Visualisierung schwächster Signale und die Auflösung sämtlicher Strukturen von wesentlicher Bedeutung ist. Daneben ermöglicht der Aufbau spektrale Flexibilität, wodurch Sie beliebig aus Fluoreszenzmarkern zwischen 380 nm und dem Nahinfrarot (NIR)-Bereich wählen können.

LSM Plus

Die nächste Stufe der Konfokalmikroskopie

LSM Plus verbessert mit Leichtigkeit jedes Experiment in der Konfokalmikroskopie, völlig unabhängig vom Detektionsmodus oder dem Emissionsbereich. Die Dekonvolution mit dem linearen Wiener Filter ist sehr einfach in der Bedienung und liefert dennoch zuverlässige quantitative Ergebnisse. So wie bei der bewährten Verarbeitung von Superauflösungsdaten mit Airyscan werden mit LSM Plus die zugrundeliegenden optischen Eigenschaften automatisch auf Basis der Objektivlinse, dem Brechungsindex und dem Emissionsbereich angepasst.

Eikammern einer Drosophila mit markiertem F-Aktin (Phalloidin, magenta) und DE-Cadherin (cyan).
Mit freundlicher Genehmigung von T. Jacobs, AG Luschnig, WWU Münster; mit T. Zobel, Münster Imaging Network, Deutschland

Wenden Sie LSM Plus ganz ohne Mehraufwand an und profitieren Sie von:

  • Einem verbesserten Signal-Rausch-Verhältnis bei hoher Erfassungsgeschwindigkeit und geringer Laserleistung – insbesondere für Life-Cell-Imaging mit niedrigen Expressionsniveaus nützlich
  • Einer verbesserten Auflösung spektraler Daten mit bis zu 36 Kanälen in einem einzigen Scandurchlauf
  • Mehr räumlichen Informationen und einer noch höheren Auflösung für helle Proben, bei denen das Pinhole des LSM geschlossen werden kann
  • Integrierten Workflows, um die Vorteile von LSM Plus und dem superauflösendem Imaging von Airyscan zu kombinieren

Airyscan 2

Eine einzigartige Kombination aus superauflösendem Imaging und hoher Empfindlichkeit

ZEISS Airyscan 2 ist ein Flächendetektor mit 32 kreisförmig angeordneten Detektionselementen. Jedes davon fungiert als kleine Lochblende und trägt so zur Erstellung der superauflösenden Daten bei. Gleichzeitig wird auf dem gesamten Detektionsbereich noch mehr Licht gesammelt als bei einem normalen konfokalen Aufbau. Dies führt zu einer deutlich höheren Lichteffizienz, während gleichzeitig auch bessere strukturelle Informationen erfasst werden.

Schematische Darstellung des Strahlengangs von Airyscan 2
Schematische Darstellung des Strahlengangs von Airyscan 2: (1) Spiegel, (2) Emissionsfilter, (3) Zoomoptik, (4) Airy-Scheibe, (5) Airyscan-Detektor

32 Ansichten für noch mehr Informationen

Leistungsstarke Dekonvolution mit Airyscan jDCV

Jedes der 32 Detektorelemente liefert eine etwas andere Ansicht der Probe und damit zusätzliche räumliche Informationen: Darauf basiert Joint Deconvolution. Durch diese Informationen kann der auflösbare Abstand zwischen zwei Punkten noch weiter reduziert werden – auf bis zu 90 nm. Superauflösende Experimente profitieren von einer verbesserten Trennung einzelner oder mehrerer Fluoreszenzmarker.

Mitochondrien in einer Zelle von Arabidopsis thaliana. Vergleich zwischen einer konfokalen Aufnahme, der Aufnahme mit Airyscan SR und mit Airyscan Joint Deconvolution.
Mitochondrien in einer Zelle von Arabidopsis thaliana. Vergleich zwischen einer konfokalen Aufnahme, der Aufnahme mit Airyscan SR und mit Airyscan Joint Deconvolution.

Knospende Hefezellen mit Protein, lokalisiert an der inneren mitochondrialen Membran (grün) und in der mitochondrialen Matrix (magenta).
Mit freundlicher Genehmigung von K. Subramanian / J. Nunnari, University of California, Davis, USA

Wir fanden es unglaublich beeindruckend, dass wir nach der Anwendung von Airyscan Joint Deconvolution in Aufnahmen des endoplasmatischen Retikulums und der Mitochondrien sogar feinste Details ausmachen konnten. Die neue Anwendung ließ sich zudem spielend leicht in unsere Imagingprotokolle integrieren. Wir waren begeistert davon, wie schnell die Bilder verarbeitet wurden. Das hat uns noch während des Imagings bereits bei der Entscheidungsfindung geholfen.

Dr. Kelly Subramanian, Postdoktorandin, Department of Molecular and Cellular Biology, UC Davis

Die Multiplex-Modi für Airyscan 2

Große Sehfelder und ganze Probenvolumina in kürzester Zeit

In den Multiplex Modi werden die Vorteile des Airyscan-Detektors mit angepassten Beleuchtungs- und Ausleseschemata kombiniert, wodurch Sie aus verschiedenen Parallelisierungsoptionen wählen können. Die Multiplex Modi nutzen das Wissen über die Punktform des Anregungslasers und die Position einzelner Flächendetektorelemente, um mehr räumliche Informationen zu gewinnen – auch bei paralleler Pixelauslesung. Das ermöglicht größere Schritte beim Scan des Anregungslasers über das Sehfeld und verbessert so die erreichbaren Aufnahmegeschwindigkeiten. Die Erfassung von noch mehr räumlichen Informationen in der Ebene der Lochblende ermöglicht die Rekonstruktion eines Ergebnisbildes in besserer Auflösung als bei konventioneller Abtastung der Aufnahme.

Effiziente Bildgebung eines großen Sehfelds in Superauflösung Mit freundlicher Genehmigung von A. Politi, J. Jakobi und P. Lenart, Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen, Deutschland.
Effiziente Bildgebung eines großen Sehfelds in Superauflösung: HeLa-Zellen, deren DNA (blau, Hoechst 44432), Mikrotubuli (gelb, Anti-Tubulin Alexa 488) und F-Aktin (Magenta, Phalloidin mit Abberior STAR Red) markiert sind.
LSM 980 Airyscan SR Multiplex SR-4Y Multiplex SR-8Y Multiplex CO-8Y
Parallelisierung

1

4

8

8

Auflösung

120/120

140/140

120/160

Konfokal oder besser

Max. Bilder/s bei max. Sehfeld

0,2 (Zoom 1,7)

1,0 (Zoom 1)

2,0 (Zoom 1)

9,6 (Zoom 1)

Antikörper-Markierung, Feinstrukturen

+++++

++++

+++

++

Antikörper-Markierung, Kachelaufnahme

++

++++

++++

+++

Live Cell Imaging

++

+++

++++

+++++

Nahinfrarot(NIR)-Imaging

Erweiterter Spektralbereich

Durch die Erweiterung des Spektralbereichs bis ins Nahinfrarot lassen sich mehr Marker parallel nutzen. Visualisieren Sie zusätzliche Strukturen mit mehr Farbstoffen in mehrfarbigen Experimenten, wobei die Quasar- und NIR-Detektoren spektrale Multiplexing-Experimente effizient unterstützen. NIR-Fluoreszenzmarker sind aufgrund der größeren Wellenlänge weniger phototoxisch für lebende Proben. So können Sie lebende Proben über einen längeren Zeitraum beobachten und dabei die Lichtbelastung begrenzen. Licht mit größerer Wellenlänge wird zudem weniger stark durch das Probengewebe gestreut und dringt daher tiefer in die Probe ein.

Durch die Kombination aus zwei verschiedenen Detektortechnologien (erweitertes rotes GaAsP und GaAs) liefert der Zweikanal-NIR-Detektor eine optimale Empfindlichkeit bis 900 nm, sodass Sie alle gewünschten Vorteile der NIR-Marker voll ausschöpfen können.

Typische spektrale Quanteneffizienz (QE) von ZEISS LSM 980-Detektoren (einschl. NIR).
Typische spektrale Quanteneffizienz (QE) von ZEISS LSM 980-Detektoren (einschl. NIR).
COS-7-Zellen, DAPI (magenta), Anti-Tubulin Alexa 568 (blau), Aktin/Phalloidin OG488 (gelb) und TOM20 Alexa 750 (rot).

COS-7-Zellen, DAPI (magenta), Anti-Tubulin Alexa 568 (blau), Aktin/Phalloidin OG488 (gelb) und TOM20 Alexa 750 (rot). Aufnahme im Lambda-Modus über das sichtbare und das Nahinfrarot-Spektrum. Aufteilung der Einzelsignale durch Linear Unmixing. Maximumintensitätsprojektion eines Z-Stapels.
Probe mit freundlicher Genehmigung von Urs Ziegler und Jana Döhner, Universität Zürich, ZMB, Schweiz.

Mikrotubuli einer COS-7-Zelle (Anti-Tubulin AF700). Vergleich des ZEISS LSM 980 MA-PMT und des ZEISS NIR GaAsP-Detektors; Anregung mit Laser (639 nm) mit derselben Laserleistung. Emissionsbereich für den MA-PMT: 660–757 nm; für den NIR-Detektor: 660–900 nm.
Probe mit freundlicher Genehmigung von Urs Ziegler und Jana Döhner, Universität Zürich, ZMB, Schweiz.


Simultanes spektrales Imaging

Schnelle und präzise Trennung aller Fluoreszenzmarker

Um sogar stark überlagernde Signale zu trennen oder Störungen durch Autofluoreszenz zu vermeiden, können Sie einen Lamdba-Scan über den vollständigen Detektionsbereich und mit bis zu 36 Detektoren nutzen, wodurch sowohl die Lichtbelastung als auch der Zeitaufwand auf ein Minimum reduziert werden. Verbessern Sie mit LSM Plus das spektrale Imaging über den gesamten Wellenlängenbereich, inklusive Online Fingerprinting.

Das Beispiel zeigt den Kremastermuskel einer Maus, verschiedenfarbig markiert mit Hoechst (blau), Prox-1 mit Alexa 488 (grün), Neutrophile mit Ly-GFP, PECAM1 mit Dylight 549 (gelb), SMA mit Alexa 568 (orange), VEGFR-3 mit Alexa 594 (rot), Thrombozyten mit Dylight 649 (magenta). Aufgenommen mit einem 32-Kanal GaAsp-Detektor und unter Verwendung von Online Fingerprinting.

Vergleich des verbesserten Signal-Rausch-Verhältnisses vor und nach der Bearbeitung mit LSM Plus.
Mit freundlicher Genehmigung von Dr. S. Volkery, Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin, Münster, Deutschland


Multiphotonenmikroskopie mit LSM 980-NLO

Nicht-invasives Deep Tissue Imaging für lebende oder fixierte Proben

Die Multiphotonenmikroskopie (Mikroskopie mit zwei Photonen, nichtlinerare optische Mikroskopie [NLO]) ist eine bevorzugte Methode für die nichtinvasive Bildgebung und die Abbildung tiefer Gewebeschichten bei lebenden oder fixierten Proben, insbesondere in den Neurowissenschaften. Die Multiphotonenmikroskopie macht sich zunutze, dass längere Wellenlängen (600–1300 nm) weniger stark durch das Gewebe absorbiert und verstreut werden. Dadurch können sie tiefer in die Probe eindringen und dennoch einen Fokus bilden. Die erforderliche Energie zur Anregung eines Fluoreszenzfarbstoffs wird nicht von einem einzelnen Photon geliefert, sondern von zwei Photonen mit jeweils der halben Energiemenge. Die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Photonen den Fluorophor gleichzeitig erreichen, ist nur im Brennpunkt ausreichend hoch. Das Emissionslicht wird daher nur aus der Fokussierebene abgestrahlt und kann effizient detektiert werden. So entsteht ein optischer Schnitt ohne Pinhole.

Energiediagramm der Zweiphotonenmikroskopie
Energiediagramm der Zweiphotonenmikroskopie
Konfokal- und Multiphotonenmikroskopie in Kombination

Ein LSM, das konfokale Funktionen und Multiphotonenfunktionen bietet, ermöglicht Ihnen den optimalen Zugang zu beiden Technologien für Ihre Experimente:

  • Kombinieren Sie das Durchdringen tiefer Gewebeschichten mit erhöhter Empfindlichkeit, Auflösung und Geschwindigkeit
  • Verringern Sie die Lichtbelastung und erreichen Sie eine klare Trennung der Emissionssignale
  • Erfassen Sie effizient Licht mit hochempfindlichen GaAsP-NDD-Detektoren nahe am Signal
  • Visualisieren Sie ungefärbte Strukturen mit Multiphotonenanregung über eine verdoppelte oder verdreifachte Frequenz (SHG, THG)
     
Blutgefäßsystem im Rautenhirn eines Zebrafischs, aufgenommen mit Zweiphotonen-Laseranregung bei 1.000 nm, bearbeitet mit LSM Plus.
Blutgefäßsystem im Rautenhirn eines Zebrafischs, aufgenommen mit Zweiphotonen-Laseranregung bei 1.000 nm, bearbeitet mit LSM Plus. Farbkodierter Z-Stapel über 238 µm.
Maus-Hirnschnitt mit neuronaler zytoplasmatischer GFP-Markierung
Maus-Hirnschnitt mit neuronaler zytoplasmatischer GFP-Markierung. Das Volumen von 100 µm wurde mit Zweiphotonen-Laseranregung bei 1.000 nm mit dem GaAsP-BiG.2-Non-descanned-Detektor aufgenommen.

Mehr Daten jenseits des Imagings

Weitere Möglichkeiten für Ihre Forschung

Die Kombination aus Laserpunktbeleuchtung, linearem Scannen und Detektoren, die Signale mittels Photonenzählung erfassen können, machen aus dem LSM 980 mehr als nur ein Bildgebungssystem:

  • Raster-Bild-Korrelationsspektroskopie (RICS)
  • Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS)
  • Fluoreszenzkreuzkorrelationsspektroskopie (FCCS)
  • Förster-Resonanz-Energie-Transfer (FRET)
  • Fluorescence Recovery after Photobleaching (FRAP)
  • Fluoreszenzlebensdauermikroskopie (FLIM)
Prinzip der Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS).
Prinzip der Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS). Bewegungsbahn eines fluoreszierenden Teilchens durch das Detektionsvolumen

Anwendungen

ZEISS LSM 980 in der Anwendung

NIR: Höhere Anzahl von Markern

Mehrere unterschiedliche Marker gleichzeitig nutzen zu können ist für die Abbildung komplexer biologischer Welten von großem Vorteil. LSM 980 kann mehrere Fluoreszenzmarker gleichzeitig und über einen breiten Emissionsbereich von bis zu 900 nm abbilden. Diese COS-7-Zellen wurden mit vier unterschiedlichen Fluorophoren markiert, wobei die Emissionsspitze bei zwei dieser Fluorophore (Alexa 700 und Alexa 750) im Nahinfrarot (NIR)-Bereich liegt. Die flexiblen Quasar- und NIR-Detektoren von LSM 980 bilden alle Marker mit optimaler Empfindlichkeit ab. Die Detailansichten zeigen, wie LSM Plus das Signal-Rausch-Verhältnis und die Auflösung verbessert.

COS-7-Zellen, Anti-TOM20 in Alexa 750 (rot), Anti-Tubulin in Alexa 700 (cyan), Aktin/Phalloidin in OG488 (magenta) und DAPI (orange).
COS-7-Zellen, Anti-TOM20 in Alexa 750 (rot), Anti-Tubulin in Alexa 700 (cyan), Aktin/Phalloidin in OG488 (magenta) und DAPI (orange).
Getrennte Fluoreszenzsignale. Der Vergleich zeigt, wie LSM Plus das Signal-Rausch-Verhältnis und die Auslösung verbessert.
Getrennte Fluoreszenzsignale. Der Vergleich zeigt, wie LSM Plus das Signal-Rausch-Verhältnis und die Auslösung verbessert.

Leistungsstarke Dekonvolution

Hirnnerven (Alexa 488: gelb, Alexa 647: magenta) und DNS (Hoechst: cyan) einer Schabe; links ohne und rechts mit LSM Plus.
Probe mit freundlicher Genehmigung von M. Paoli, Galizia Lab, Universität Konstanz, Deutschland

Angefärbtes F-Aktin (Phalloidin) im Ringkanal der Eikammer einer Drosophila.
Mit freundlicher Genehmigung von T. Jacobs, AG Luschnig, WWU Münster; mit T. Zobel, Münster Imaging Network, Deutschland


Multiphotonenmikroskopie

Die Multiphotonenmikroskopie kann mit 3D-Kachelaufnahmen kombiniert werden und ermöglicht damit das Imaging großer Proben, wie in diesem Beispiel etwa das Kleinhirn einer Maus. Die Bildgebung mit dem Superauflösungsmodus von Airyscan 2 kann zum Beispiel verwendet werden, um bestimmte Bildbereiche hochaufgelöst aufnehmen, wobei sich der Modus zudem nahtlos mit einem Zweiphotonenlaser kombinierenlässt. ZEN Connect führt alle Informationen aus Ihren verschiedenen Experimenten zusammen, sodass Sie die hochaufgelösten Bilder im größeren strukturellen Kontext sehen können. So lassen sich Zusammenhänge einfacher erschließen und Dateien einfacher verwalten.

Kleinhirn einer Maus mit markiertem Anti-Calbindin (Alexa 568) und Anti-GFAP (Alexa 488).
Kleinhirn einer Maus mit markiertem Anti-Calbindin (Alexa 568) und Anti-GFAP (Alexa 488).

Kleinhirn einer Maus mit den Markern Anti-Calbindin (Alexa 568) und Anti-GFAP (Alexa 488). Beide Fluorophore wurden mit dem Zweiphotonenlaser bei 780 nm angeregt, gleichzeitig wurden die Emissionsspektren mit dem BIG.2-Detektor erfasst. Die gesamte Struktur wurde mithilfe von 3D-Kachelaufnahmen (Tiling und Stitching) abgebildet; in ZEN Blue wurde eine orthogonale Projektion erstellt. Bestimmte Regionen wurden mit dem Airyscan 2-Detektor abgebildet, um hochaufgelöste Bilder der Purkinjezellen zu erhalten. Die Airyscan 2-Datensätze wurden verarbeitet; mit ZEN Blue wurden orthogonale Projektionen erstellt. Die einzelnen superaufgelösten Bilder sind mithilfe von ZEN Connect mit dem Kleinhirn ausgerichtet worden. Probe mit freundlicher Genehmigung von L. Cortes, Universidade de Coimbra, Portugal.

Ein bewährtes Forschungsmodell für die Entwicklung des Gefäßsystems ist der Zebrafisch. Mit Multiphotonen-Imaging lassen sich die verzweigten Gefäßstrukturen im Hirn von Zebrafischen in großer Tiefe erfassen. Durch eine Frequenzverdoppelung (SHG) ist es zudem möglich, ohne zusätzliche Marker Strukturinformationen zum umliegenden Gewebe zu erfassen.


Hirn- und Augengefäße beim Zebrafisch (grün) und Frequenzverdoppelung (grau) in sagittaler Richtung. Ein Volumen von 267 µm wurde mit Zweiphotonen-Laseranregung bei 1.000 nm aufgenommen und die Emission mit dem GaAsP-BiG.2-Detektor detektiert. Die Frequenzverdoppelung ermöglichte die Visualisierung der Gewebestrukturen, beispielsweise der Netzhautzellen und der Augenmuskeln. Probe mit freundlicher Genehmigung der Abteilung Fischzucht, Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI), Jena, Deutschland.

Oozyten sind sehr große Zellen mit einem großen Nukleolus, die alle Nährstoffe speichern, um die frühe embryonale Entwicklung zu unterstützen. Diese Zellen müssen sich vor der Befruchtung teilen. Wie diese Zellteilung in der Zelle funktioniert, wird im Labor von P. Lenart untersucht.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass ein Aktin-Netzwerk erforderlich ist, um die Chromosomen zu sammeln, die im Nukleolus der Oozyte verstreut sind. Sie werden dann an Mikrotubuli übergeben, die die Chromosomen einfangen und entlang der Spindel ausrichten. Die aktin- und mikrotubuligesteuerten Transportphasen weisen sehr unterschiedliche Geschwindigkeiten und weitere Differenzierungsmerkmale auf, die durch die Verfolgung der Chromosomenbewegung unterschieden werden können.

Das ist eine schöne Imaging-Herausforderung, da Chromosomen im sphärischen Nukleolus mit einem Durchmesser von 80 μm verstreut sind und über einen Zeitraum von etwa 15 Minuten transportiert werden. Im Jahre 2005 konnten wir alle 45 Sekunden jeweils einen Bildstapel aufnehmen. Das reichte gerade, um aktin- und mikrotubuligesteuerte Phasen zu unterscheiden. Mit den hier gezeigten neuen, hochauflösenden Bewegungsbahnen hoffen wir, mehr über die Details des Transportmechanismus zu erfahren.

Peter Lenart

Mit freundlicher Genehmigung von M. Paoli, Galizia Lab, Universität Konstanz, Deutschland.

3D- und 4D-Imaging

Die Gehirn-, Brust- und Bauchganglien der Schabe sind durch bilaterale Verbindungsbündel verbunden. Diese bestehen aus auf- und absteigenden Interneuronen, die das Strickleiternervensystem bilden. In diesem Präparat wurden linke und rechte Konnektive einzeln markiert (Alexa 488: grün, Alexa 647: magenta). Die Markierung erfolgte posterior zum suboesophagealen Ganglion. Es soll die Ausdehnung ihrer Innervation innerhalb der verschiedenen Neurophilen sowie durch die ipsi- und kontralateralen Teile des Gehirns beobachtet werden. (DNA markiert mit DAPI: cyan). Die Bildgebung erfolgte mittels Kachelaufnahme, um das gesamte Volumen (3 × 2,3 × 0,26 mm) zu erfassen. Die 3D-Animation des kompletten Datensatzes erfolgte mit arivis Vision 4D, dem perfekten Werkzeug zum Rendern und Analysieren großer Datensätze. Der 4D-Viewer in arivis Vision 4D kann so konfiguriert werden, dass er die Darstellung einzelner Kanäle unabhängig voneinander anpasst, um bestimmte Funktionen hervorzuheben.

Diese Einstellungen können zusammen mit den Clipping-Ebenen oder der unterschiedlichen Opazität einzelner Kanäle in Schlüsselbildern gespeichert werden. Die Software interpoliert automatisch zwischen den Kanälen, um eine nahtlose Animation zu erzeugen. Diese Animationen können in der Vorschau betrachtet und bearbeitet werden, bevor hochauflösende Videorenderings erstellt werden.


Einfache Navigation und Korrelation

Die Welt der Mikroskopie verlagert sich mehr und mehr auf größere Proben. Es wird daher immer wichtiger, den Positionskontext zu erhalten und die Lage der aufgenommen Bildfelder zu dokumentieren. Der AI Sample Finder klassifiziert den Objektträger, erkennt die Probe, ermittelt den Fokus und erstellt ein schnelles Übersichtsbild mit dem T-PMT-Detektor oder der Kamera. Sie können beliebig durch das Übersichtsbild navigieren, sich orientieren und dann mühelos die entscheidenden Strukturen finden. So ist sichergestellt, dass Sie Ihre Zeit nur für das Imaging von Regionen investieren, die tatsächlich Informationen für Ihre Forschung bieten. ZEN Connect korreliert alle mit der Probe zusammenhängenden Daten.

In diesem Beispiel wurde Darmgewebe einer Maus mit drei Fluorophoren markiert, die ein Emissionsspektrum von 500–850 nm abdecken. Der AI Sample Finder hat den Objektträger automatisch erkannt und ein schnelles Übersichtsbild mit dem T-PMT-Detektor erstellt, um den Marker Alexa 488 zu erfassen. Das Übersichtsbild dient zur Navigation in der Probe und zur Ermittlung der Zielstrukturen. Mit den Quasar- und NIR-Detektoren von ZEISS LSM 980 wurden Bilder der sichtbaren und unsichtbaren Marker mit optimaler Empfindlichkeit abgebildet.

Schnitt durch ein Maus-Darmgewebe.
Schnitt durch Maus-Darmgewebe. Einfärbung: Substanz P (cyan, Alexa 488) zur Markierung der präsynaptischen Kontakte im enterischen Nervensystem; HuC/D (gelb, Alexa 568) zur Markierung der enterischen Neuronen; neuronale Stickstoffmonoxid-Synthase (nNOS, rot, Alexa 750) zur Markierung einer Teilpopulation der enterischen Neuronen. Probe mit freundlicher Genehmigung von Pieter Vanden Berghe, LENS und CIC, Universität Leuven, Belgien.

Maus-Kleinhirn mit den Markern Anti-Calbindin (Alexa 568) und Anti-GFAP (Alexa 488). Beide Fluorophore wurden mit dem Zweiphotonenlaser bei 780 nm angeregt und die Emissionsspektren wurden gleichzeitig mit dem BIG.2-Detektor erfasst. Die gesamte Struktur wurde mithilfe von 3D-Kachelaufnahmen (Tiling und Stitching) abgebildet und in ZEN Blue wurde eine orthogonale Projektion erstellt. Bestimmte Regionen wurden mit dem Airyscan 2-Detektor abgebildet, um hochauflösende Bilder der Purkinjezellen zu erhalten. Die Airyscan 2-Datensätze wurden verarbeitet und mit ZEN Blue wurden orthogonale Projektionen erstellt. Die einzelnen superaufgelösten Bilder sind mithilfe von ZEN Connect mit dem Kleinhirn ausgerichtet worden. Probe mit freundlicher Genehmigung von L. Cortes, Universität Coimbra, Portugal.


Gewebeexplantate der Ependyma aus dem ventrikulären System eines Mäusehirns

Dieses ZEN Connect Projekt dokumentiert ein Experiment mit den Gewebeexplantaten der Ependyma aus dem ventrikulären System eines Mäusehirns. Alle erfassten Daten des Experiments bleiben im Kontext erhalten. Die Übersichtsbilder von Kamera und LSM ermöglichen es, die Lokalisation des erfassten Ziliarschlags innerhalb der Probe präzise zu dokumentieren. Die Flusskarte der von den Cilien erzeugten Strömung entlang der ependymalen Wand wird als Referenz hinzugefügt.

Übersicht über fluoreszenzmarkierte motile Cilien auf Ependymagewebe-Explantaten aus einem Mäusehirn

Mit Airyscan 2 kann schnell ein Übersichtsbild über fluoreszierende Bereiche gewonnen werden. Dazu führt man im Multiplex CO-8Y-Modus eine Kachelaufnahme durch, um Regionen von Interesse zu finden – in diesem Fall bei beweglichen Cilien auf Ependymagewebe-Explantaten aus dem Gehirn einer Maus. Die Z-Ebenen werden in farbiger Tiefenkodierung dargestellt. Die genaue Position der aufgenommenen beweglichen Cilie wird im ZEN Connect-Projekt dokumentiert.

Live Imaging mit 143 Bildern pro Sekunde von fluoreszierend markierten beweglichen Cilien des Gehirn-Ependymas. Aufgenommen mit dem Airyscan CO-8Y-Modus: Eine hohe Bildqualität kombiniert mit hoher Aufnahmegeschwindigkeit ermöglicht die detaillierte Analyse von Richtung und Frequenz des Cilienschlags. © Mit freundlicher Genehmigung von G. Eichele, Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen, Deutschland.

Downloads

ZEISS LSM 980 with Airyscan 2

Your Unique Confocal Experience for Fast and Gentle Multiplex Imaging

Seiten: 44
Dateigröße: 8004 kB

Flyer: ZEISS LSM 980 with Airyscan 2

Your Unique Confocal Experience for Fast and Gentle Multiplex Imaging

Seiten: 4
Dateigröße: 1037 kB

The Basic Principle of Airyscanning

Seiten: 22
Dateigröße: 1472 kB

ZEISS LSM 9 Family with Airyscan 2

Multiplex Mode for Fast and Gentle ConfocalSuperresolution in Large Volumes

Seiten: 11
Dateigröße: 3114 kB

A Practical Guide of Deconvolution

Seiten: 24
Dateigröße: 2805 kB

ZEISS LSM 980

Betriebsanleitung (German)

Seiten: 98
Dateigröße: 3068 kB

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