超高分辨率顯微鏡技術(shù)參數(shù)及配置清單
一、技術(shù)指標(biāo):
1 整體技術(shù)指標(biāo):
1.1 ▲超高分辨成像模式包括結(jié)構(gòu)光照明成像模式(3D-SIM,2D-SIM和TIRF-SIM)。
1.2 同時(shí)標(biāo)配超高速還原型反卷積成像模式,環(huán)形全內(nèi)反射成像模式以及光動(dòng)力學(xué)/光活化成像模式。
1.3 ▲可同時(shí)配置 ≥3個(gè)sCMOS 相機(jī)檢測(cè)器,一個(gè)相機(jī)檢測(cè)器對(duì)應(yīng)一個(gè)獨(dú)立波長(zhǎng)通道,既能夠序列成像,也能夠多通道同時(shí)成像。
1.4 一體化設(shè)計(jì):采用增強(qiáng)穩(wěn)定型光路系統(tǒng),整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)、防震臺(tái)、載物臺(tái)和活細(xì)胞環(huán)境控制模塊等均置于一個(gè)穩(wěn)定的自帶暗室功能的空間中;無需目鏡,通過軟件即可自動(dòng)化快速尋找視野、目標(biāo)樣品和焦平面信息。
1.5 具有激光安全控制裝置,只要打開外罩艙門,激光就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。
1.6 ▲提供 ≥ 18種不同折射率的鏡油,折射率范圍:1.500-1.534,以滿足不同溫度和封片劑情況下的樣品類型??筛鶕?jù)每個(gè)物鏡的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF),注冊(cè)與之匹配的超高重構(gòu)參數(shù)。
1.7 大視野3D超高分辨率成像:在60X/1.42NA油鏡條件下,超高分辨率圖像的成像范圍 ≥ 82µm X82µm。
2 光源以及照明系統(tǒng)部分:
1
2
2.1包含自動(dòng)校準(zhǔn)激光耦合單元,配有4根新型固態(tài)激光器:
405 nm固態(tài)激光,光纖輸出功率 ≥65mW。
488 nm固態(tài)激光,光纖輸出功率 ≥65mW。
561 nm固態(tài)激光,光纖輸出功率 ≥65mW。
640 nm固態(tài)激光,光纖輸出功率 ≥65mW
明場(chǎng)透射照明:長(zhǎng)壽命LED燈。
2.2結(jié)構(gòu)光照明(SIM)成像部分:
2.2.1 SIM成像模式下,X, Y軸分辨率 ≤ 100nm(依賴于激發(fā)波長(zhǎng)),Z軸分辨率≤ 300nm(依賴于激發(fā)波長(zhǎng))。
2.2.2 ▲2D-SIM和TIRF-SIM的SIM重構(gòu)圖像采集速度 ≥ 25fps,3D-SIM的SIM重構(gòu)圖像采集速度 ≥ 13fps,。
2.2.3 通過電子掃描振鏡完成SIM圖形的高速切換,進(jìn)行3D-SIM成像,且對(duì)每一個(gè)激發(fā)波長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的SIM圖案自動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化。
2.2.4 ▲SIM模式下最多可同時(shí)配 ≥3個(gè)sCMOS相機(jī)成像。
2.3 熒光成像部分:
2.3.1 超高速成像模式下圖像采集速度≥ 375fps(512 × 512像素),≥ 200fps(1024 × 1024像素)。
2.3.2 可進(jìn)行還原型反卷積處理,處理后X,Y軸分辨率 ≤ 200nm(依賴于激發(fā)波長(zhǎng)),Z軸分辨率 ≤ 500nm(依賴于激發(fā)波長(zhǎng))。
2.4 環(huán)形全內(nèi)反射和光動(dòng)力學(xué)/光活化成像部分:
2.4.1 激光束快速地在物鏡的后焦面上做均勻的環(huán)形掃描照明。
2.4.2 ▲TIRF環(huán)形掃描速度 ≥300Hz,所有波長(zhǎng)的TIRF入射角度和探測(cè)深度均可調(diào)。
2.4.3 ▲可 ≥ 3通道同時(shí)采集成像。
2.4.4 TIRF圖像可進(jìn)行還原型反卷積處理,提升分辨率。
2.4.5 TIRF和PK成像模式之間的切換時(shí)間:≤ 12ms。
2.4.6 PK點(diǎn)尺寸:60X物鏡下 ≤ 1µm。
2.4.7 60X平場(chǎng)復(fù)消色差TIRF物鏡,數(shù)值孔徑1.49 NA。
3 顯微鏡部分:
1
2
3
3.1 研究型全電動(dòng)倒置熒光顯微鏡,閉環(huán)壓電Z軸掃描臺(tái)。
3.2 ▲自動(dòng)高精度三軸一體移動(dòng)載物臺(tái),X, Y, Z軸步進(jìn)精度 ≤ 20nm,Z piezo步進(jìn)精度 ≤ 5nm;移動(dòng)行程(XY)24 mm × 48mm。
3.3 焦面漂移校準(zhǔn)裝置:通過紅外激光快速實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品的焦平面,并長(zhǎng)時(shí)間保持焦平面的穩(wěn)定。聚焦精度 ≤ 25nm,讀取時(shí)間 ≤ 70ms,響應(yīng)時(shí)間 ≤ 350ms。
3.4 8位發(fā)射濾光片轉(zhuǎn)輪,濾光片切換速度 ≤250ms。
3.5 載物臺(tái)可兼容的樣品類型:35mm培養(yǎng)皿,標(biāo)準(zhǔn)75 × 25mm玻片,腔室蓋玻片。
3.6 微分干涉(DIC)成像組件,包括聚光鏡和60XDIC棱鏡等,可用于明場(chǎng)觀察。
3.7 氣墊式防震臺(tái)。
4 低噪音高速高靈敏sCMOS相機(jī):
3
4
4
4.1 芯片尺寸 ≥2040 × 2040像素,動(dòng)態(tài)范圍16bit,單個(gè)像素尺寸≥ 6.5µm × 6.5 µm;
4.2 ▲光電轉(zhuǎn)化率(QE)≥ 82%;讀出速度≥ 272.3MHz,讀出噪音≤ 0.9e-(rms),滿阱容量 ≥ 30000e-。
4.3 ▲每個(gè)相機(jī)均由獨(dú)立電腦控制,保證運(yùn)行速度及穩(wěn)定性。
4.4 sCMOS相機(jī)采用半導(dǎo)體制冷,避免使用風(fēng)扇散熱造成的振動(dòng)。
5 活細(xì)胞環(huán)境控制模塊:
5.1 通過軟件控制溫度、濕度和氣體濃度,可同時(shí)控制CO2和O2。
5.2 氣體混合單元可混合CO2、空氣和N2。通過控制N2的濃度實(shí)現(xiàn)低氧環(huán)境培養(yǎng)。
5.3 溫度控制范圍:環(huán)境溫度 +20℃,± 0.5℃,最高40℃,傳感器感應(yīng)。同時(shí)有加熱加濕裝置。
5.4 ▲CO2濃度控制范圍為0-30%,O2控制濃度為0-20%。
6 圖像獲取及分析軟件:
6.1 結(jié)構(gòu)光照明(SIM)重構(gòu)運(yùn)算,包括:2D SIM,3D SIM,TIRF SIM。
6.2 X, Y軸校準(zhǔn)功能,并配置獨(dú)立校準(zhǔn)的玻片。
6.3 結(jié)合顯微鏡光路信息對(duì)收集到的光線進(jìn)行還原型反卷積運(yùn)算,對(duì)細(xì)微結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間體積還原三維重構(gòu)和計(jì)算。
6.4 六維成像:可同步實(shí)現(xiàn)XYZ(不同位置)-λ(不同波長(zhǎng))-T(多時(shí)間點(diǎn))-P(多位置)活細(xì)胞成像的多維控制。
6.5 多色大視野預(yù)覽掃描(≥ 100個(gè)視野),快速尋找目標(biāo)區(qū)域。
6.6 3D立體視圖瀏覽,并保存成可以播放的電影文件。
6.7 共定位分析。
6.8 熒光定量分析。
6.9 2D反卷積運(yùn)算,3D反卷積運(yùn)算。
6.10 光動(dòng)力學(xué)/光活化(PK/PA)成像處理分析。
6.11 多通道環(huán)形全內(nèi)反射成像處理分析。
6.12 多波段熒光探測(cè)自動(dòng)齊焦補(bǔ)償。
6.13 具有 AutoFocus 功能,自動(dòng)尋找樣品最佳焦平面。
7 圖像工作站:
7.1 Intel Core™ i7處理器
7.2 顯示器 ≥ 27英寸,分辨率不低于2560 x 1440,對(duì)比度1000:1。
7.3 圖像采集控制和分析處理工作站均使用Linux操作系統(tǒng),保證系統(tǒng)穩(wěn)定。
二、配置清單:
超高分辨率顯微鏡主機(jī)1臺(tái)
結(jié)構(gòu)光照明(SIM)模塊1個(gè)
TIRF/PK模塊1個(gè)
220V電控模塊1個(gè)
sCMOS相機(jī)3個(gè)
三相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)組件1個(gè)
明場(chǎng)微分干涉(DIC)模塊1個(gè)
活細(xì)胞環(huán)境控制模塊1個(gè)
激光器組1組
離線圖像分析工作站1個(gè)
電源線4根
鏡油包1個(gè)
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