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Nikon

Nikon Instruments Europe B.V. | Italia

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Microscopio confocale multifotone

Richiesta di preventivo

Imaging confocale multifotone più veloce, più profondo, più nitido

Il microscopio confocale multifotone A1R MP+ di Nikon è un sistema ad imaging multifotone unico che comprende uno scanner per galvanometri veloce e ad elevata risoluzione e uno scanner risonante a velocità ultra-elevata capace di sostenere fotogrammi a partire da 30 fps a pixel 512 x 512 fino ad una velocità di 420 fps in modalità band-scan. Questo è importante soprattutto nella microscopia multifotone a causa della sovrapposizione di emissioni spettrali di sonde e autofluorescenza, spesso inevitabile quando si usa una singola linea laser.

Caratteristiche salienti

New High Definition 1K Resonant Scanner

A1R-1K-HD-Scanner

Comparison of a large FOV image and detailed image of fine structures in a cleared* 2 mm brain slice of H-line mouse.

Photographed with the cooperation of: Drs. Ryosuke Kawakami, Kohei Otomo, and Tomoni Nemoto, Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University

*RapiClear1.52, SunJin Lab

Nikon’s new resonant scanner mounted in the A1R HD scan head supports both high speed and high definition imaging. The wide dynamic range and reduced noise level raises the bar for image quality in resonant scanners.

High definition

A new resonant scanner achieves finely detailed images with a maximum resolution of 1024 x 1024 pixels (15 fps). A newly developed sampling method produces sharper images with any configuration: even at lower resolution settings. When combined with Nikon’s high NA objective lenses, the A1R HD can achieve absolute optical precision.

Large field of view

With both 1024 x 1024 pixel resolution and a large field of view (FOV18), the new resonant scanner delivers higher throughput in various imaging applications.

High speed

The fast acquisition speed of the resonant scanner (up to 420 fps depending on scan area) is able to capture images with a very short dwell time, minimizing excitation time and light energy exposure of the samples.

Multicolor

Up to 5 channel (four-channel episcopic detector plus diascopic detector) simultaneous imaging is possible.

Zebrafish heart and blood cells imaged with HD resonant scanner.  Sample courtesy of Martha Marvin, Ph.D., Williams College


Testata di scansionamento confocale ibrida rivoluzionaria

L’A1R+ ha una testata ibrida di scansionamento che incorpora sia uno scanner risonante ad alta velocità sia uno scanner in modalità galvanometrica ad alta risoluzione. La fotoattivazione simultanea e l’imaging ultraveloce tramite il ricorso a questi due scanner permettono l'acquisizione di cambiamenti rapidi successivi alla fotoattivazione e permette l’osservazione dell’interazione intermolecolare.

A1R-Plus-Hybrid-Scanner

Le cellule He che esprimono Yellow Cameleon 3.60 sono state eccitate con una luce laser da 457 nm. Dopo la stimolazione con istamina, sono state osservate dinamiche concentrazioni di ioni calcio. L’emissione (blu) di CFP e quella (gialla) di YFP vengono visualizzate rispettivamente nei canali verdi e rossi. Il grafico mostra l’intensità di fluorescenza (verticale) rispetto al tempo (orizzontale). Le linee verdi e rosse nel grafico indicano la variazione di intensità dell’emissione di CFP (verde) e dell’emissione di YFP (rosso) dalla regione di interesse (ROI). Insieme all’aumento di concentrazione di ioni calcio nella cellula, l’efficacia FRET intermolecolare tra CFP e YFP nell’ambito di Yellow Cameleon 3.60 aumenta mentre l’intensità di fluorescenza CFP diminuisce e aumenta l’intensità di fluorescenza YFP. Lunghezza d’onda del laser di imaging 457 nm. Dimensione dell'immagine: 512 x 512 pixel, 30 fps (con scanner a risonanza). Le foto sono state gentilemnte concesse da: Dr Kenta Saito e Prof Takeharu Nagai Istituto di Ricerca in Scienze Elettroniche, Università di Hokkaido


Imaging ultraveloce in vivo

Lo scanner risonante Nikon è capace di un imaging a 420 fps ultraveloce. Unico nel suo design, si tratta di uno specchio di scansione in grado di eseguire l’imaging dell’intero campo di vistaa velocità molto superiori di quelle degli scanner tradizionali in modalità galvanometrica.  Il sistema pixel-clock ottico di Nikon che monitora la posizione dello specchio risonante in tempo reale aggiusta il pixel-clock per garantire un imaging più stabile, geometricamente corretta e dall'illuminazione più omogenea anche a velocità sostenute. Questo permette la visualizzazione di successo di modifiche rapidein vivo, quali reazioni di organismi viventi, dinamiche e interazioni cellulari.

A1R-MPplus_invivo_hi_speed

Imaging profondo del campione con rilevatori di sensibilità elevata Non-Descanned (NDD)

Le emissioni di fluorescenza dalla profondità all’interno di un campione sono ampiamente diffuse in un’eccitazione multifotone e pertanto il rilevatore convenzionale che utilizza un pinhole non è in grado di fornire immagini fluorescenti luminose. L’NDD episcopico nell’A1 MP+ è collocato vicino all'apertura posteriore dell’obiettivo per rilevare la massima quantità di segnali ad emissioni diffuse all’interno di campioni vivi.

Immagine in vivo di aree profonde della corteccia cerebrale di un topo

La corteccia cerebrale di un topo di 5 settimane è stata studiata con il metodo del cranio aperto. L’intera forma dei dendriti delle cellule piramidali nello strato V che esprimono l’EYFP vengono visualizzate dallo strato inferiore in uno strato superficiale. Inoltre è stato studiato anche il segnale di fluorescenza della materia bianca in aree più profonde.

A1R-MPplus_NDD
Sinistra Immagine di ricostruzione in 3D  

Fotografata in collaborazione con

Dr. Tomomi Nemoto, 
Istituto di ricerca per l’elettronica, 
Università di Hokkaido

Dr. Shigenori Nonaka, 
Istituto Nazionale per la biologia di base

Dr. Takeshi Imamura, 
Scuola universitaria di medicina, 
Università di Ehime

Destra    Immagine di uno Z-stack      
  In alto:
dendriti collocati in strati superficiale nelle cellule piramidali di strato V
25 µm dalla superficie
 
  Al centro:
dendriti basali nelle cellule piramidali di strato V
625 µm dalla superficie
 
  Basso:
fluorescenza dalla materia bianca
Lunghezza d’onda d'eccitazione: 950 nm
Obiettivo: CFI75 Apo 25xW MP (NA 1.10 WD 2.0)
 

Imaging multi color della corteccia cerebrale di un topo

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Acquisizione simultanea di tre canali in un topo YFP-H anestetizzato, utilizzando l’eccitazione IR di 950 nm, acquisizione in  seconda armonica (SHG) oltre a due emissioni fluorescenti.
Ciano: Segnale SHG della dura madre
Giallo: Neuroni piramidali EYFP nello strato V della corteccia
Rosso: Vasi sanguigni marcati SRB

Fotografata in collaborazione con:
Dott.i Ryosuke Kawakami, Terumasa Hibi e Tomomi Nemoto, 
Istituto di ricerca per l’elettronica, 
Università di Hokkaido

Immagini  di un volume 3D

Rendering in tre dimensioni di un rene contraddistinto da un marcatore Hoxb7/myrVenus (Chi et al, 2009 Genesis) utilizzando un rendering volumetrico utilizzando una scala di profondità a falsi colori come riferimento dei piani Z (falsi colori su scala di profondità – passi di 1 μm per 550 μm).

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Obiettivo: CFI Apocromatico 25xW MP, Scan Zoom 1x, Lunghezza d’onda d’eccitazione  IR: 930 nm 
Risoluzione immagine: 1024x1024 pixel, volume immagini: 460 μm (lunghezza) x 460 μm (ampiezza) x 600 μm (altezza)
Fotografata in collaborazione con il Dr. Frank Costantini e Dr. Liza Pon, Centro medico della Columbia University, New York


1300nm imaging

Oltre all’NDD GaAsP compatibile con una lunghezza d’onda di 1080nm, esiste un nuovo modello per microscopi diritti compatibile con una lunghezza d’onda di 1300 nm. Questo nuovo NDD permette un imaging in profondità fino a 1,4 mm unito ad una testa di scansionamento di recente sviluppo A1R MP+ compatibile con una lunghezza d’onda di 1300 nm.

Imaging cerebrale profondo di topo in vivo con NDD GaAsP compatibile con la lunghezza d’onda di 1300 nm

gaasp1

Fotografata in collaborazione con: Dott.i Ryosuke Kawakami, Terumasa Hibi e Tomomi Nemoto, 
Istituto di ricerca per l’elettronica, 
Università di Hokkaido

Immagine in vivo di un topo YFP-H anestetizzato (età: 4 settimane) tramite il metodo del cranio aperto. Visualizzazione degli interi neuroni piramidali di strato V e dei neuroni più profondi dell’ippocampo. Acquisizione in profondità raggiunta con un imaging tridimensionale di dendriti dell’ippocampo fino a 1,4 mm nel cervello.

Catturato con NDD di GaAsP episcopico per 1300 nm e obiettivo CFI75 apocromatico 25xW MP1300 (NA 1.10, WD 2.0 mm)
Lunghezza d’onda dell’eccitazione: 1040 nm

Imaging cerebrale profondo in vivo doppia colorazione con NDD GaAsP compatibile con la lunghezza d’onda di 1300 nm
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La corteccia cerebrale di un topo YFP-H anestetizzato di 4 settimane è stata studiata con il metodo del cranio aperto.
Alexa594 è stato iniettato nella vena della coda per visualizzare i vasi sanguigni.

Fotografata in collaborazione con: Dott.i Ryosuke Kawakami, Terumasa Hibi e Tomomi Nemoto, 
Istituto di ricerca per l’elettronica, 
Università di Hokkaido


La nuova opzione a doppio raggio IR permette un imaging multifotone bicolore simultaneo

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Porzioni cerebrali in vivo che presentano YFP e Rhod-2 eccitate simultaneamente con lunghezze d’onda da 900nm e 1040nm (obiettivo CFI75 LWD Apo 25x 1.1 NA W 1300nm).  Una coltura vitale di una sezione proveniente  da un ratto YFP-VGAT marcata con rhod-2 AM è stata soggetta ad imaging per misurare il transiente di calcio di interneuroni nell’ ippocampo.

Cortesia delle immagini: Richard Kovacs, Ph.D., Istituto di Neurofisiologia, Università medica Charité, Berlino, Germania

Con l’opzione a doppio raggio IR gli utenti sono ora in grado di eccitare simultaneamente due fluorofori diversi quali GFP e mCherry.  Questa capacità permette un imaging multifotone bicolore ultraveloce, ideale per modelli dinamici.  La doppia illuminazione consentela stimolazione ad una lunghezza d’onda specifica e un imaging con una diversa lunghezza d’onda, riducendo intervalli temporali normalmente presenti quando si utilizza un singolo raggio che richiede il mode-locking per modificare le lunghezze d’onda.

Immagine multifotone tridimensionale di uno zebrafish transgenico a 1 dpf (Tg(h2afv:GFP; EF1α: mCherry-zGem)).  Il modello è stato trattato con feniltiurea (PTU) per inibire la sintesi di melanina e chiarificata con una soluzione di pulizia LUCID. Questa linea transgenica esprime geminina marcata mCherry e istoni marcati GFP.  Il modello è stato sottoposto a imaging con un obiettivo CF175 Apo 25xW MP1300 (1.10 N.A., 2.0 W.D.) e simultaneamente eccitato con lunghezze d’onda da 900nm e 1040nm.

Cortesia delle immagini di: Dott.i  Toshiaki Mochizuki e Ichiro Masai, Unità di neurobiologia dello sviluppo, Istituto di scienze e tecnologia dell’università di OKINAWA

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Vista laterale del tronco di un pesce zebra transgenico a 34 hpf (Tg(h2afv:GFP; EF1α: mCherry-CAAX)).  Il modello è stato trattato con feniltiurea (PTU) per inibire la sintesi di melanina e chiarificata otticamente con una soluzione LUCID.  Questa linea transgenica esprime proteine di membrana marcate mCherry (viola) e istoni GFP (verde).  Le fibre muscolari sono state visualizzate anche utilizzando SHG (blu).  Il modello è stato sottoposto a imaging con un obiettivo CF175 Apo 25xW MP1300 (1.10 N.A., 2.0 W.D.) e simultaneamente eccitato con lunghezze d’onda da 900nm e 1040nm (per mCherry).

Cortesia delle immagini : Dott.i  Toshiaki Mochizuki e Ichiro Masai, Unità di neurobiologia dello sviluppo, Istituto di scienze e tecnologia dell’università di OKINAWA


NUOVO obiettivo per le tecniche di chiarificazione dei tessuti

CFIPlan10xCGlyc

Nel campo della ricerca neuroscientifica, c'è un bisogno sempre crescente di imaging profondo nel tessuto celebrale intatto, preservando al contempo alta risoluzione e nitidezza.

CFI Plan apocromatico 10xC Glyc è stato sviluppato per consentire un imaging profondo per l'uso con una vasta gamma di tecniche di chiarificazione.

Il supporto di più indici di rifrazione permette l'osservazione non solo in presenza di acqua, olio e glicerina, ma anche con vari liquidi di chiarificazione ottica.

Il nuovo obiettivo offre un'ampia correzione dell’aberrazione cromatica ed elevati tassi di trasmissione con la tecnologia esclusiva a rivestimento con nano-cristalli di Nikon integrata.

Questo obiettivo a lunga distanza di lavoro, con la sua elevata apertura numerica, consente di ottenere immagini nitide ad ampio contrasto in profondità all'interno del tessuto.

Imaging di un intero cervello di topo con metodo di chiarificazione ottica

CFIPlan10xCGlyc-diagram

PFC

Striato

Ippocampo e amigdala

Sezioni ottiche dell'intero cervello di un topo (H-line) dopo la chiarificazione con LUCID-A

Obiettivo: CFI Plan apocromatico 10xC Glyc (NA 0,5, WD 5,5)

Cortesia fotografica di: Dott.i Ryosuke Kawakami e Tomomi Nemoto, Istituto di ricerca per l’elettronica, Università di Hokkaido


Gli obiettivi Nikon ad elevato NA sono ideali per l’imaging multifotone

Gli obiettivi ad elevato NA sono stati sviluppati per aberrazioni cromatiche molto elevate su un’ampia gamma di lunghezze d’onda, dall’ultravioletto all’infrarosso. La trasmissione è aumentata dall’uso dell’esclusiva tecnologia a rivestimento in nano-cristalli di Nikon.

In particolare le lenti obiettivo apocromatiche 25xW MP/MP1300 forniscono il più alto valore di apertura numerica di 1,10 pur conservando una distanza operativa di 2,0 mm. Inoltre hanno un collare che corregge aberrazioni sferiche a seconda della profondità del campione e un angolo di accesso di 33° per sistemi di micromanipolazione, rendendolo ideale per un imaging profondo multifotone e applicazioni per la ricerca in fisiologia.
Il Nano Crystal Coat è una tecnologia di rivestimento ottico esclusiva Nikon che ricorre ad una sottile pellicola a nanoparticelle di basso indice di rifrazione sviluppato originariamente per l’industria di produzione dei semiconduttori. La struttura con particelle Nano Crystal Coat riduce drasticamente le riflessioni e milgiorano la trasmissione su un’ampia gamma di lunghezze d’onda producendo immagini con rapporti segnale-rumore (S/N) più elevati.

high-NA1

CFI75 apocromatico 25xW MP CFI apocromatico LWD 40xWI λS

high-NA2

CFI apocromatico 40xWI λS CFI Plan apocromatico IR 60xWI

Apo_LWD_20x

CFI apocromatico LWD 20xWI λS

CFI75 apocromatico
 25xW MP1300
NA 1.10 WD 2.0 Rivestimento con nanocristallli
CFI75 apocromatico
 25xW MP
NA 1.10 WD 2.0 Rivestimento con nanocristallli
CFI apocromatico LWD
 20xWI λS
NA 0.95 WD 0.95 Rivestimento con nanocristallli
CFI apocromatico LWD
 40xWI λS
NA 1.15 WD 0.6 Rivestimento con nanocristallli
CFI apocromatico
 40xWI λS
NA 1.25 WD 0.18 Rivestimento con nanocristallli
CFI Plan apocromatico
 IR 60xWI
NA 1.27 WD 0.17 Rivestimento con nanocristallli

Obiettivi per analisi microscopiche multifotone


Allineamento laser automatico in fase di modifica della lunghezza d’onda d’eccitazione multifotone

Auto Laser Alignment

Quando la lunghezza d’onda del laser multifotone o una pre-compensazione di dispersione di velocità del gruppo viene modificata, anche il raggio laser multifotone posizionale che punta all’apertura posteriore dell’obiettivo può essere modificato portando ad un’intensità disomogenea lungo l’immagine o ad un lieve disallineamento tra l’IR e i percorsi luminosi dei laser visibili.

La verifica del raggio laser IR che punta e imposta l’allineamento tradizionalmente è sempre stato difficile. La funzione di allineamento laser automatica di A1R MP+, alloggiata nell’unità ottica di incidenza per il percorso luminoso di eccitazione multifotone massimizza automaticamente gli allineamenti laser IR con un singolo clic in NIS Elements C.


Aumento della flessibilità e usabilità

Il software di controllo NIS-Elements C permette il controllo del sistema di imaging confocale, del microscopio e dei dispositivi periferici con un’interfaccia semplice e intuitiva. Sono inoltre disponibili diverse funzioni affidabili di analisi.


Due tipi di testate di scansionamento permettono un imaging di elevata qualità e velocità

Scanning Heads

A1R MP+ ha una testa di scansionamento che incorpora sia uno scanner in modalità galvanometrica ad alta risoluzione sia uno scanner risonante a velocità ultra-elevata. Lo scanner in modalità galvanometrica permette l’imaging fino a 4096 x 4096 pixel e un’acquisizione ultraveloce di 10 fps (512 x 512 pixel). Un nuovo sistema A1R MP+ è ora disponibile che è compatibile con una lunghezza d’onda di 1300 nm.



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