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Microscope de super-résolution N-SIM

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Microscope de super-résolution permettant de visualiser les structures cellulaires et l'activité moléculaire à des résolutions jamais obtenues par la microscopie optique classique.

Le système de microscopie N-SIM de Nikon peut produire une résolution deux fois meilleure que celle des microscopes optiques traditionnels. En utilisant une approche innovante basée sur la technologie de microscopie à illumination structurée (sous licence du brevet de l’UCSF (University of California, San Francisco)), le système N-SIM permet l’observation détaillée de minuscules structures intracellulaires et de leurs activités.

Caractéristiques clés

Deux fois la résolution des microscopes optiques classiques

N-SIM double la résolution de la microscopie optique classique (~115 nm en mode 3D SIM*) en combinant la technologie « de microscopie à illumination structurée » (sous licence du brevet de l’UCSF) avec le célèbre objectif CFI Apo TIRF 100x à immersion dans l’huile de Nikon (O.N. 1.49).

* la résolution dépendra de la longueur d'onde du laser et du mode d'imagerie.

Macrophages (cellules J774 exprimant mVenus-SNAP23) phagocytant des billes opsonisées qui ont été incubées avec des anticorps secondaires marqués Alexa555 après fixation.

Les billes sans signaux rouges sont dans des  phagosomes contenant mVenus-SNAP23.

Photographies avec la collaboration de : Drs. Chie Sakurai, Kiyotaka Hatsuzawa et Ikuo Wada, Fukushima Medical University School of Medicine.


Objectifs de super-résolution dédiés

Super-Resolution Objectives

Les objectifs SR (super-résolution) ont été conçus pour de nouvelles applications qui dépassent la barrière de diffraction.

Les techniques de conception optique les plus récentes utilisant la métrologie des aberrations de front d’onde ont été appliquées afin d’obtenir des performances optiques de très haute qualité avec le plus faible niveau d’aberrations asymétriques.


Résolution temporelle de 0,6 sec/image, la plus rapide de sa catégorie

Le système d’imagerie du N-SIM est le plus rapide du marché , avec une résolution temporelle d'environ 0,6 sec/image, efficace pour l'imagerie de cellules vivantes.

N_SIM_mitochondria

Images N-SIM de cellules vivantes représentant des mitochondries marquées avec du Mito-Tracker Red.

L’imagerie de cellules vivantes N-SIM révèle les dynamiques des mitochondries à une résolution spatiale qui est doublée. Les crêtes mitochondriales sont également clairement observables.

Mode : Mode Slice 3D-SIM

Objectif : CFI Apochromat TIRF 100x à immersion dans l’huile (O.N. 1.49)

Intervalle de capture d'image : environ 1 sec (film)


Imagerie de super-résolution de cellules vivantes

La combinaison de la capture rapide d'image et de la possibilité d’intégrer un système d’incubation permet l’imagerie de cellules vivantes avec une résolution deux fois plus élevée que celle des microscopes traditionnels.

La bactérie Bacillus subtilis dont la membrane est colorée avec le  colorant  Nile red (rouge), et exprimant la protéine de division cellulaire DivIVA fusionnée à de la GFP (vert).

La technologie N-SIM permet une localisation précise de la protéine au cours de la division.

Photographies avec l'aimable autorisation de : Drs Henrik Strahl et Leendert Hamoen, Centre for Bacterial Cell Biology, Newcastle University


Multiples modes SIM

3D-SIM

La technique  d’illumination 3D-SIM améliore la résolution axiale (269 nm) et rend possible le sectionnement optique d'échantillons, ce qui permet la visualisation de structures cellulaires plus détaillées à de plus hautes résolutions spatiales.

Surface luminale de l'organe de Corti au jour 1 postnatal. (Souris)

Vert : F-actine, rouge : tubuline acétylée

Photographie avec la collaboration de : Drs. Kanoko Kominami, Hideru Togashi, et Yoshimi Takai, Division of Molecular and Cellular Biology, Kobe University iplômé de l'École de médecine / Faculté de médecine

Mode TIRF-SIM / 2D-SIM

Ce mode enregistre des images 2D de super-résolution à haute vitesse avec un très fort contraste. Le mode TIRF-SIM utilise les avantages de l’observation de la fluorescence par réflexion totale interne avec une résolution doublée comparée aux microscopes TIRF traditionnels, permettant ainsi une meilleure compréhension des interactions moléculaires à la surface cellulaire.

pic_07

Image TIRF classique

pic_08

Image TIRF-SIM

Membrane plasmique de cellules de mélanome B16 marquée avec de la YFP
Objectif : CFI Apochromat TIRF 100x à immersion dans l’huile(O.N. 1.49)
Photographies avec la collaboration de : Dr. Yasushi Okada, Laboratory for Cell Polarity Regulation, Quantitative Biology Center, RIKEN


Imagerie de super-résolution multi-couleurs avec 5 lasers

N_SIM_5laser

Cellule humaine U2OS pendant  la métaphase de la mitose
La cellule est marquée en vert (protéines du kinétochore CENP-B), en rouge (tubuline alpha) et en bleu (ADN).

Photographie avec l'aimable autorisation de : Dr. Alexey Khodjakov, Wadsworth Center, Albany NY

Le système N-SIM de Nikon permet une imagerie multi-canaux  compatible avec jusqu'à 5 lasers rendant possible l'étude des interactions dynamiques de plusieurs protéines d'intérêt au niveau moléculaire.


Imagerie de super-résolution simultanée à deux longueur d'onde

tucam

Adaptateur de deux caméras d'imagerie (pour N-SIM)

* Le produit peut légèrement différer en terme de conception.

En fixant deux caméras EMCCD au microscope avec l'adaptateur optionnel Two Camera Imaging Adapter*, l'imagerie de super-résolution simultanée de deux longueurs d'onde avec excitation à 488 nm et 561 nm est possible.

* Andor Technology Ltd.



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