ZEISS Lattice Lightsheet 7
Volumetrische Langzeitaufnahmen lebender Zellen
ZEISS Lattice Lightsheet 7 stellt die Lichtblatt-Fluoreszenzmikroskopie für das Live Cell Imaging mit subzellulärer Auflösung zur Verfügung. Dabei können Sie weiterhin Ihre Standard-Zellkulturschalen verwenden. Mit diesem automatisierten, anwenderfreundlichen System wird die volumetrische Abbildung von subzellulären Strukturen und Dynamiken über Stunden und Tage bei optimalem Schutz vor phototoxischen Effekten für jeden verfügbar. Entdecken Sie die Dynamik des Lebens in noch nie dagewesener Detailtiefe und mit einer Leichtigkeit, die Sie nie für möglich gehalten hätten!

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Erfahren Sie mehr über das Lattice Lichtblatt-Prinzip und seine Vorteile für das 3D-Imaging subzellulärer Dynamiken, gewinnen Sie Einblicke in den Entwicklungsprozess der Technik, erhalten Sie eine Einführung in das ZEISS Lattice Lightsheet 7 und seine Funktionen und erfahren Sie mehr über die ersten Kundenerfahrungen und Anwendungen.
Die subzelluläre Dynamik des Lebens entdecken
- Überraschend einfacher Zugriff
Untersuchen Sie lebende Proben direkt auf Ihren Standard-Zellkulturschalen
- So gut wie keine Photodamage-Effekte
Beobachten Sie die subzelluläre Dynamik des Lebens über Stunden und sogar Tage - Nahezu isotrope Auflösung
Geben Sie dreidimensionale Details im echten Maßstab wieder - Volumetrisches Imaging bei hoher Geschwindigkeit
Lassen Sie sich auf Ihrem Deckglas keine interessante Beobachtung mehr entgehen - Selbstkalibrierendes System
Richten Sie Ihre volle Aufmerksamkeit auf Ihre Experimente
Lattice Lichtblatt-Technologie ist jetzt zugänglich für jeden
Das schonende Lichtblatt-Imaging bei hoher Auflösung ist für die Untersuchung subzellulärer Prozesse von größter Bedeutung. Mit dem Lattice Lightsheet 7 ermöglicht ZEISS den überraschend einfachen Zugang zu den Vorteilen dieser fortschrittlichen Technologie. Sie können lebende Proben direkt auf den Standard-Zellkulturschalen untersuchen, die Sie bereits für die konfokale Mikroskopie verwenden, ohne Ihre gewohnte Probenvorbereitung anpassen zu müssen. Komplexe Kalibrierungen werden in diesem System automatisch durchgeführt, damit Sie Ihre volle Aufmerksamkeit auf Ihre Experimente richten können.
So gut wie keine Phototoxizität oder Photobleaching
Sie wollen die Dynamik des Lebens in subzellulärer Auflösung beobachten und untersuchen, wie sich feinste Strukturen im Laufe der Zeit verändern. Ihre bildgebenden Systeme stoßen jedoch schnell an ihre Grenzen, weil sie zu invasiv sind und das, was Sie beobachten, zerstören. Die Lattice-Technologie des ZEISS Lattice Lightsheet 7 hingegen passt sich automatisch an die empfindlichen Proben an. Das reduziert Photobleaching und Phototoxizität deutlich, sodass Ihre Experimente über Stunden und sogar Tage fortgesetzt werden können. Die kontrollierte Inkubationsumgebung und ein integrierter Autoimmersionsmechanismus machen auch unbeaufsichtigte Langzeitexperimente möglich.
Video: LLC-PK1-Zelle bei der Mitose. Die Zellen exprimieren H2B-mCherry (cyan) und α-Tubulin-mEGFP (magenta) und wurden über einen Zeitraum von 25 Stunden aufgezeichnet.
Volumetrisches Imaging bei hoher Geschwindigkeit
Die extrem schnelle Bildaufnahme des ZEISS Lattice Lightsheet 7 kann bis zu drei Volumenscans pro Sekunde aufnehmen. Da die Dynamik Ihrer Proben in deren vollem Volumen in hoher zeitlichen Auflösung aufgenommen wird, verpassen Sie auf Ihrem Deckglas keine interessantes Ereignis mehr. Die nahezu isotrope räumliche Auflösung entlang der X-, Y- und Z-Achse erzeugt dreidimensionale Bilder, in denen detaillierte Strukturen in verzerrungsfreien Proportionen wiedergegeben werden. Die Bildaufnahme in bis zu drei Farben wird durch ein Umschalten der Laserkanäle ermöglicht, das so schnell ist, dass die Farben quasi gleichzeitig dargestellt werden, allerdings bei reduziertem Crosstalk.
Video: COS-7-Zellen, transient transfiziert mit mEmerald-Calnexin und EB3-tdTomato. EB3 markiert die wachsenden Enden der Mikrotubuli und ist für die Regulation der Mikrotubuli-Dynamik erforderlich. Calnexin ist ein Protein des ER, in dem Proteine synthetisiert werden. Die Zellen wurden 1,5 Stunden lang alle 80 Sekunden aufgenommen. Abgebildetes Volumen: 175 × 120 × 70 μm³.
Die Technologie dahinter
Das Prinzip der Lattice Lichtblatt-Mikroskopie
Die Lichtblatt-Mikroskopie (auch Gaußsche Lichtblattmikroskopie genannt) ist allgemein für schonende Imaging-Bedingungen bei hervorragender Aufnahmegeschwindigkeit bekannt. Das bahnbrechende Konzept der Entkopplung von Anregung und Detektion ermöglicht es, nur den Teil der Probe zu beleuchten, der sich in der Brennebene des Detektionsobjektivs befindet. Wenn Sie das Lichtblatt in Bezug auf die Probe bewegen und ein Bild pro Fokusebene aufnehmen, können Sie volumetrische Daten erfassen, ohne die unscharfen Probenbereiche zu belichten.
Die Lattice Lichtblatt-Mikroskopie vereint die Vorteile der Lichtblattmikroskopie mit einer nahezu isotropen Auflösung im konfokalen Bereich. Die fortschrittliche Strahlformungstechnologie erzeugt gitterförmige Lichtblätter, die deutlich dünner sind als standardmäßige Gaußsche Lichtblätter und somit eine höhere Auflösung bei vergleichbarer Imaging-Geschwindigkeit bieten. Die Gitterstruktur des Lichtblatts wird mit einem räumlichen Lichtmodulator (Spatial Light Modulator, SLM) erzeugt. Scanner rastern die Gitterstruktur über das sogenannte Dithering-Verfahren zu einem glatten Lichtblatt, welches dann durch die Probe projiziert wird.
Die Implementierung der Lattice Lichtblatt-Mikroskopie durch ZEISS
Bei der Entwicklung des Lattice Lightsheet 7 hat ZEISS besonderes Augenmerk auf die Benutzerfreundlichkeit und die Kompatibilität mit gängigen Techniken der Probenvorbereitung gelegt. Eine inverse Konfiguration ist die wichtigste Voraussetzung, um die Verwendung von Zellkulturschalen für die hochauflösende Mikroskopie zu ermöglichen. Die Herausforderungen, die sich aus einer inversen Konfiguration ergeben, sind hauptsächlich die Abweichungen im Brechungsindex: Weil die Fluoreszenz von der Probe emittiert wird, durchläuft sie wässrige Zellkulturmedien, ein gekipptes Deckglas und eine Wasserimmersion, bevor sie das Detektionsobjektiv erreicht.
Unerreichte ZEISS Optiken
Spezielle proprietäre optische Elemente von ZEISS im Detektionsstrahlengang kompensieren Abweichungen des Brechungsindexes und ermöglichen es Ihnen, Proben so einfach und schnell wie mit einem konfokalen Mikroskop abzubilden.
Produktmerkmale
Verwendung von Standard-Zellkulturschalen
Ohne Ihre gewohnte Probenvorbereitung anpassen zu müssen, können Sie lebende Proben direkt auf den Objektträgern untersuchen, die Sie bereits für die konfokale Mikroskopie verwenden. ZEISS Lattice Lightsheet 7 kann mit allen Standard-Zellkulturschalen mit einem Boden-Deckglas der Stärke 1,5 verwendet werden:
- Objektträger
- 35-mm-Schalen
- Kammerobjektträger
- Multiwellplatten
Schnelle und schonende Probenlokalisierung
Mit den integrierten Transmissions-LEDs und der schrägen Beleuchtung, die einen DIC-ähnlichen Kontrast bieten, können Sie Ihre Probe leicht lokalisieren. Für eine schonendere Beleuchtung kann bei Bedarf von weißen zu roten Transmissions-LEDs gewechselt werden. Und bei Langzeitbeobachtungen können Sie einen Durchlichtkanal zusätzlich hinzufügen.
Automatische Probennivellierung
Der speziell für dieses System entwickelte, einzigartige 5-Achsen-Tisch ermöglicht nicht nur die Bewegung entlang der X-, Y- und Z-Achse, sondern auch die Kippung in X und Y mit höchster Präzision. Dadurch werden selbst kleinste Abweichungen der Zellkulturschalen-Abmessungen oder der Probenposition ausgeglichen. Die Nivellierung Ihrer Probe erfolgt automatisch, was Sie von mühsamen manuellen Verfahren entlastet.
Automatische Ausrichtung aller optischen Elemente
Um ideale Imaging-Ergebnisse zu erzielen, muss das Lattice Lichtblatt an jede Probe angepasst werden. Deshalb hat ZEISS eine automatische Ausrichtung aller optischen Elemente implementiert, wodurch zeitaufwändige manuelle Einstellungen entfallen. Das innovative Design des Anregungsstrahlengangs ermöglicht einen schnellen Wechsel der Laserlinien, ohne dass dies eine Umprogrammierung des Spatial Light Modulator (SLM) erforderlich macht. Dadurch wird die nahezu gleichzeitige Erfassung von mehrkanaligen Datensätzen ermöglicht, sodass Ihnen keine Ereignisse in Ihrer Probe entgehen.
Unbeaufsichtigte Langzeitexperimente
Inkubation
Ein integriertes Inkubationssystem sorgt für Langzeitstabilität bei sich verändernden Umgebungsbedingungen. Das Mikroskop steuert und überwacht die Temperatur, CO2 und O2 -Werte sowie Luftfeuchtigkeit automatisch, um die Integrität Ihrer Probe während der Experimente aufrecht zu erhalten. Der Deckel mit Glasfenster ermöglicht einen schnellen und einfachen Zugriff auf die Probe, damit sie während eines Versuchdurchlaufs leichter überprüft werden kann.
Autoimmersion
Nach dem Entlüften des Wasserimmersionssystems wird die Immersion entsprechend der Anforderungen des Experiments erneuert. Das Zuführen des Immersionsmediums ist softwaregesteuert, sodass Sie sich keine Sorgen machen müssen, dass die Bildaufnahme gestört wird. Das Reservoir ist vor Beleuchtung geschützt, um ein Bakterienwachstum zu vermindern. Die Objektive sind von dem zugeführten Immersionsmedium abgeschirmt, daher bleiben sie trocken, selbst wenn ein Überschuss an Wasser hinzugefügt würde.
Typische Anwendungen
Typische Anwendung | Typische Proben | Aufgaben |
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Live Cell Imaging |
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3D-Zellkultur |
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Kleine, sich entwickelnde Organismen |
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Eizellen |
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Expandierte Proben |
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Lattice Lightsheet 7 in der Anwendung
Lamin-B1 im Einsatz
Subzelluläre Dynamik bei höchster Volumengeschwindigkeit
COS-7-Zellen, transient transfiziert mit mEmerald-Calnexin und EB3-tdTomato. EB3 markiert die wachsenden Enden der Mikrotubuli und ist für die Regulation der Mikrotubuli-Dynamik erforderlich. Calnexin ist ein Protein des ER, in dem Proteine synthetisiert werden. Die Zellen wurden 1,5 Stunden lang alle 80 Sekunden aufgenommen; abgebildetes Volumen: 175 × 120 × 70 μm³.
Zeitrafferfilm, der die Dynamik einer U2OS-Zelle zeigt, die stabil Actin-GFP exprimiert (Zytoskelett, cyan). Die Zellen wurden außerdem mit MitoTracker™ Red CMXRos (Mitochondrien, grün) und Draq 5 (Nukleus, magenta) markiert.
Mit mEmerald-TOMM20 und tdTomato-Calreticulin transient transfizierte COS-7-Zelle. TOMM20 markiert die äußere Membran der Mitochondrien; Calreticulin ist ein Protein des ER, in dem die Proteine synthetisiert werden. Beides sind extrem empfindliche und lichtempfindliche Organellen, die mittels herkömmlicher Methoden nur schwer abzubilden sind. Ein Volumen alle 30 Sek., 1 Std. 15 Min. lang abgebildet, abgebildetes Volumen: 175 × 210 × 20 μm3. Insgesamt wurden 85.800 Bilder aufgezeichnet; 572 Volumenebenen für 150 Zeitpunkte.
COS-7-Zelle exprimiert Lifeact-GFP. Maximumintensitätsprojektion. Die Zelle wurde 9 Std. lang konstant abgebildet; ein Volumen (115 × 60 × 25 μm³) alle 10 Sekunden. Insgesamt wurden 1.005.000 Bilder aufgezeichnet; 201 Volumenebenen für 5.000 Zeitpunkte.
Mit mEmerald-Rab5a und tdTomato-Golgi-7 transient transfizierte COS-7-Zelle. Golgi-7 ist ein Protein, das mit dem Golgi und den Golgi-Vesikeln assoziiert ist. Rab5a ist ein früher Endosomenmarker. Das Tracking von Vesikeln in 3D mit nahezu isotroper Auflösung wird Realität. Das Tracking wurde in arivis Vision4D® durchgeführt.
T-Zelle exprimiert Lifeact-GFP. Farbcodierte Tiefenprojektion und Maximumintensitätsprojektion im direkten Vergleich. Die T-Zelle wurde über 1 Stunde lang konstant abgebildet; ein Volumen alle 2,5 Sekunden. Probe: Mit freundlicher Genehmigung von M. Fritzsche, University of Oxford, Großbritannien.
Entwicklung des Lebens in frühen Stadien | Eizellen
Fixierte Eizellen aus Keimbläschen der Maus, Färbung der Kernhülle (Anti-Lamin, cyan), Aktin (Phalloidin, magenta) und Mikrotubuli (Anti-Tubulin, gelb). Das Sinc3 15 × 650 Lattice Lichtblatt wurde für das hochauflösende Imaging von Mikrotubuli- und Aktinstrukturen verwendet. Folgen Sie der 3D-Struktur der Mikrotubuli im Film. Probe: Mit freundlicher Genehmigung von C. So, MPI Göttingen, Deutschland.
Fixierte Eizellen aus Keimbläschen der Maus, Färbung der Kernhülle (Anti-Lamin, cyan), Aktin (Phalloidin, magenta) und Mikrotubuli (Anti-Tubulin, gelb). Das Sinc3 100 × 1.800 Lattice Lichtblatt wurde für das Imaging der gesamten Eizelle verwendet. Probe: Mit freundlicher Genehmigung von C. So, MPI Göttingen, Deutschland.
Lebende Maus-Eizellen, arretiert in der Metaphase II und Färbung der Mitochondrien (cyan), Mikrotubuli (magenta) und Chromosomen (gelb). Probe: Mit freundlicher Genehmigung von C. So, MPI Göttingen, Deutschland.
Die Entwicklung des Lebens kleiner, sich entwickelnder Organismen | Zebrafisch
Zebrafisch-Embryo mit transgenem DeltaD-YFP (Liao et al. 2016, Nature Communications). Fusionsprotein angetrieben durch ein Transgen, das die endogenen regulatorischen Regionen enthält, Expression in der Schwanzknospe und dem präsomitischen Mesoderm. Das Signal ist im Zellkortex und in den Pünktchen sichtbar, die den Transportvesikeln entsprechen (grün). Zellkerne in magenta. Der Embryo wurde 5 Minuten lang konstant abgebildet; ein Volumen (150 × 50 × 90 μm3) alle 8 Sekunden. Probe: Mit freundlicher Genehmigung von Prof. Andrew Oates, EPFL, Schweiz.
Hochgeschwindigkeitsfilm eines Zebrafisch-Embryos. Volumetrisches Imaging von transportierenden mRNA-Molekülen (grün). Zellkerne werden in magenta dargestellt. Die Daten werden als Maximumintensitätsprojektion angezeigt. Alle 2,5 Sek. wurde ein Volumen (86 × 80 × 12 μm3) aufgezeichnet. Probe: Mit freundlicher Genehmigung von Prof. Andrew Oates, EPFL, Schweiz.
Transportierende mRNA-Moleküle wurden in arivis Vision4D® verfolgt. Die Bewegung des Zebrafisch-Embryos wurde zunächst anhand einer Zellkern-Referenzspur korrigiert. Anschließend wurden einzelne mRNA-Moleküle im Zeitverlauf verfolgt, um Statistiken wie Geschwindigkeit und Richtungsabhängigkeit zu erhalten. Probe: Mit freundlicher Genehmigung von Prof. Andrew Oates, EPFL, Schweiz.
Die Entwicklung des Lebens kleiner, sich entwickelnder Organismen | C. elegans-Embryonen
C. elegans-Embryo mit eingefärbten Zellkernen. Der Film zeigt eine farbkodierte Tiefenprojektion des Embryos. Der Embryo wurde mehr als 10 Minuten lang konstant abgebildet; ein Volumen alle 700 ms. Abgebildetes Volumen: 115 × 50 × 30 μm³. Insgesamt wurden 101.000 Bilder aufgezeichnet; 101 Volumenebenen für 1000 Zeitpunkte. Kundenprobe.
C. elegans-Embryo mit eingefärbten Zellkernen. Der Film zeigt eine farbkodierte Tiefenprojektion des Embryos. Der Embryo wurde mehr als 19 Stunden lang alle 5 Minuten abgebildet und kann dabei beobachtet werden, wie er seinen normalen Schlaf-Wach-Zyklus durchläuft. Abgebildetes Volumen: 115 × 50 × 30 μm³. Insgesamt wurden 23.836 Bilder aufgezeichnet; 101 Volumenebenen für 236 Zeitpunkte. Kundenprobe.
C. elegans-Embryo im späten Bohnenstadium (ca. 400 min nach der Befruchtung) mit ca. 560 Zellkernen, die mit HIS-58::mCherry (magenta) und Zentriolen, die mit GFP::SAS-7 (grün) markiert sind. Mitosierende Zellen zeigen ein kondensiertes Signal von HIS-58::mCherry und Zentriolen an den Spindelpolen. Probe: Mit freundlicher Genehmigung von N. Kalbfuss, Göncy Lab EPFL, Schweiz.
Heranreifendes Leben kleiner, sich entwickelnder Organismen | Drosophila-Embryo
Drosophila melanogaster ist in vielen Forschungsbereichen wie der biomedizinischen Forschung ein Modellorganismus. Den Forschern stehen zahlreiche gentechnisch veränderte Varianten zur Verfügung. Dieses Video zeigt die Entwicklung eines Drosophila-Embryo mit GFP-Markierung. Insgesamt wurden 91.100 Bilder, 911 Volumenebenen und 100 Zeitpunkte aufgezeichnet. Ein Volumen alle 15 Sekunden; Imaging-Dauer 25 Min., Imaging-Volumen: 300 × 455 × 145 μm3.
Entwicklung von 3D-Zellmodellen
Sphäroide und Organoide sind In-vitro-Modelle von Organen – viel kleiner und einfacher, aber einfach herzustellen und damit für Entwicklungsbiologen ein unschätzbares Instrument für die Untersuchung der Organentwicklung. Im Gegensatz zu Zellkulturen, die in der Regel nur aus einer Monoschicht von Zellen bestehen, bilden Zellen in sphäroiden/organoiden dreidimensionale Strukturen, die die Untersuchung von Zellmigration und -differenzierung in 3D-Zellmodellen ermöglichen. Mit der Lattice Lichtblatt-Mikroskopie wird das Imaging der Entwicklung und Selbstorganisation von Organoiden Realität. Hier sehen wir eine 3D-Darstellung eines Sphäroids bestehend aus Zellen, die H2B-mCherry (cyan) und α-Tubulin-mEGFP (magenta) exprimieren. Nicht jede Zelle ist markiert.
Entwicklung von Pflanzen und Pflanzensamen | Pollenkorn & Pollenschlauch
Beobachten Sie die mitochondriale Dynamik im Inneren des Pollenschlauchs. Die Mitochondrien bewegen sich an den Rändern zur Spitze hin und in der Mitte der Röhre zurück. Während des Transports fusionieren und teilen sich die Mitochondrien ständig für Reparaturprozesse und zur Teilung und Verteilung biologischer Moleküle. Probe: Mit freundlicher Genehmigung von R. Whan, UNSW, Sydney, Australien.
Pollenschlauch – Färbung der Mitochondrien (MitoTracker Green, grün) und Lysosomen (Lysotracker Red, rot). Beobachten Sie, wie sich der Pollenschlauch aus dem Riss im Pollenkorn ausdehnt (sichtbar durch seine Autofluoreszenz). Die Mitochondrien dringen nicht ganz bis zur Spitze des Pollenschlauches vor, sondern halten einige Mikrometer vor der Spitze an. Das Rendering des Datensatzes erfolgte in arivis Vision4D®. Probe: Mit freundlicher Genehmigung von R. Whan, UNSW, Sydney, Australien.
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ZEISS Lattice Lightsheet 7
Long-term Volumetric Imaging of Living Cells
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