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尼康N-SIM超分辨率顯微鏡

尼康N-SIM超分辨率顯微鏡

奧林巴斯顯微鏡

概述

超分辨率顯微鏡以傳統(tǒng)光學(xué)顯微技術(shù)所從未達(dá)到的分辨率呈現(xiàn)出極為清晰的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與分子活動(dòng)

尼康新推出的N-SIM顯微鏡系統(tǒng)可獲得傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡兩倍的分辨率。使用*的光學(xué)科技與制造技術(shù)，尼康享譽(yù)的Eclipse Ti研究級(jí)顯微鏡并配備的CFI Apo TIRF 100x oil物鏡（N.A. 1.49），以此為基礎(chǔ)又結(jié)合了由UCSF（University of California，San Francisco舊金山加州大學(xué)）所*的SIM技術(shù)就形成了全新的N-SIM系統(tǒng)。N-SIM在實(shí)現(xiàn)超級(jí)分辨率的同時(shí)還能以0.6秒/幀的時(shí)間分辨率實(shí)現(xiàn)了業(yè)內(nèi)zui高的超分辨率圖像獲取速度。

關(guān)鍵特性

幾近傳統(tǒng)顯微鏡雙倍的分辨率

結(jié)合UCSF*的“結(jié)構(gòu)化照明顯微術(shù)（S tructured I llumination M icroscopy）”與尼康聲譽(yù)*的CFI Apo TIRF 100x oil物鏡（N.A. 1.49）N-SIM幾乎實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡兩倍的分辨率。

人血管內(nèi)皮細(xì)胞常規(guī)圖像與N-SIM圖像比較

時(shí)間分辨率0.6秒/幀，業(yè)內(nèi)zui快
N-SIM提供業(yè)內(nèi)zui高的超分辨率圖像獲取速度，可實(shí)現(xiàn)0.6秒/幀2D SIM與1秒/幀3D SIM的時(shí)間分辨率，能有效進(jìn)行活細(xì)胞成像。

線粒體紅色熒光探針標(biāo)記線粒體的動(dòng)態(tài)圖像（3D SIM，1秒/幀）

TIRF-SIM 成像技術(shù)
新研發(fā)的TIRF-SIM照明技術(shù)以相較傳統(tǒng)TIRF顯微鏡更高的分辨率進(jìn)行全內(nèi)反射熒光觀察（TIRF），可獲得細(xì)胞膜附近更多的細(xì)節(jié)信息。

微管常規(guī)TIRF與TIRF-SIM成像比較

實(shí)現(xiàn)3D-SIM
新研發(fā)的3D-SIM照明技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的光學(xué)切片，可在20μm的厚度內(nèi)以更高的分辨率呈現(xiàn)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的更多細(xì)節(jié)。

核體三維重構(gòu)圖（VEGF信號(hào)（Cy3）與泛素連接酶（FITC）共標(biāo)，約5μm厚）

尼康TI系列倒置顯微鏡

奧林巴斯顯微鏡

TIRF、共聚焦、FRET、光活化和顯微注射技術(shù)幫助科學(xué)家們克服了許多活細(xì)胞成像中的困難。所有技術(shù)的核心就是Ti，擁有這款強(qiáng)有力的新型倒置顯微鏡，您可以在尼康CFI60®光學(xué)系統(tǒng)的幫助下輕松使用上述技術(shù)。Ti系列共有三種型號(hào)，改進(jìn)的系統(tǒng)速度，提升的靈活性和高效多模式特點(diǎn)使Ti成為用于研究和活細(xì)胞成像的理想系統(tǒng)。

高質(zhì)量相差圖像

尼康世界的光學(xué)設(shè)計(jì)者開發(fā)了*的外部相差單元。使用這一革新系統(tǒng)，將相差環(huán)整合至顯微鏡主體而不是物鏡里，使用者不必使用相差物鏡來觀察相差圖像，并可以通過高數(shù)值孔徑物鏡來得到高質(zhì)量圖像。另外使用不帶相差環(huán)的物鏡可以得到“全亮度”的熒光圖像。

置于顯微鏡主體內(nèi)的相差環(huán)

將原本置于相差物鏡中的相差環(huán)置于顯微鏡的主體的外部相差單元的光路設(shè)計(jì)，便于使用者使用高數(shù)值孔徑物鏡得到高分辨率的相差圖像。根據(jù)所使用的物鏡，有四種類型的相差環(huán)可供選擇（Ti-E/U/S通用）。

超高分辨率

使用尼康的高性能物鏡，包括60x和100xTIRF物鏡，具有世界zui高1.49的數(shù)值孔徑，并且整合球差校正環(huán)，可以得到其它標(biāo)準(zhǔn)相差物鏡*的高分辨率相差圖像。

使用同款物鏡得到的“全亮度”熒光圖像由于沒有相差環(huán)導(dǎo)致的光線損失，在同一系統(tǒng)中，不僅可以進(jìn)行相差觀察，還可以得到更明亮的“全亮度”熒光圖像、共聚焦圖像和TIRF圖像。

用水浸物鏡來觀察相差圖像

通過外部相差單元，即使使用水浸物鏡也可以得到清晰、高分辨率的相差圖像。

用于圖像分析的高分辨率圖像

由于相差圖像與TIRF觀察、DIC觀察可以使用同樣的物鏡，得到的圖像可用于高精確性數(shù)據(jù)處理和圖像分析，例如TIRF圖像的細(xì)胞輪廓定義。

多端口分層結(jié)構(gòu)支持研究

具有左端口、右端口和底*端口的多圖像端口設(shè)計(jì)可以在每個(gè)端口連接一個(gè)相機(jī)。另外分層結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展空間設(shè)計(jì)可以加入一個(gè)后端口，這些特點(diǎn)方便用戶使用雙層熒光濾色塊盒和多相機(jī)進(jìn)行圖像獲取。 * Ti-E/B和Ti-U/B組合可選底端口

后端口確保多相機(jī)拍攝

使用可選的后端口設(shè)計(jì)擴(kuò)展了圖像獲取能力。與側(cè)端口結(jié)合使用可以用兩個(gè)相機(jī)獲取雙通道圖像。例如當(dāng)FRET （福斯特共振能量轉(zhuǎn)移）的熒光蛋白之間有觀察間隔、CFP和YFP的強(qiáng)度差別很大時(shí)，可以通過調(diào)節(jié)單個(gè)相機(jī)的靈敏度來得到高信噪比圖像進(jìn)行比較。

分層結(jié)構(gòu)提高可擴(kuò)展性

Ti采用的分層結(jié)構(gòu)充分利用了無限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)勢，另外將PFS整合到物鏡轉(zhuǎn)換器?？梢酝ㄟ^墊高塊在光路中引入PFS之外的兩個(gè)可選部件，利用該系統(tǒng)可以同時(shí)使用激光鑷、光活化單元和落射熒光裝置。每層的電動(dòng)熒光濾色塊盒可以單獨(dú)控制。

在更寬的波長范圍內(nèi)以更好的性能獲得多種熒光染料圖像

通過引入870nm的波長阻擋裝置，研究者可以使用包括Cy5.5在內(nèi)的近紅外熒光染料。從紫外到紅外范圍內(nèi)的光學(xué)特性得到提升，可用的物鏡數(shù)目增加，在大范圍的應(yīng)用中都可以實(shí)現(xiàn)焦點(diǎn)穩(wěn)定，不管是在紫外范圍的Ca²⁺濃度測量還是紅外范圍的激光鑷。

非凡的快速圖像獲取

對(duì)96孔板進(jìn)行三通道（雙通道熒光和相差）快速拍攝，速度提高2倍以上。

尼康*的*調(diào)焦系統(tǒng)（PFS）排除焦點(diǎn)漂移

焦點(diǎn)漂移是時(shí)間序列觀察中zui大的障礙。尼康的PFS系統(tǒng)對(duì)長時(shí)間觀察過程中和加藥時(shí)可能出現(xiàn)的焦點(diǎn)漂移進(jìn)行校正。即使使用高倍物鏡或類似TIRF這樣的技術(shù)時(shí)也可以維持焦點(diǎn)。另外，在物鏡轉(zhuǎn)換器上整合PFS有助于節(jié)約空間，并不限制Ti的可擴(kuò)展分層結(jié)構(gòu)。 PFS采用高效光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)，對(duì)Z軸平面進(jìn)行實(shí)時(shí)校正。不需要使用PFS時(shí)，也可以簡單地將其撤出光路。

數(shù)字控制集線器顯著提升了電動(dòng)附件的速度

尼康研發(fā)的數(shù)字控制集線器通過減少部件之間的通訊時(shí)間，提高各附件的速度，進(jìn)而顯著提高整體的操作速度。 PC控制對(duì)Ti的電動(dòng)部件進(jìn)行優(yōu)化，縮短從動(dòng)作命令到移動(dòng)之間的反應(yīng)時(shí)間，從而對(duì)整體施行高速控制。通過增加智能固件，電動(dòng)部件的整體操作時(shí)間顯著縮短，例如三通道（雙通道熒光和相差）連續(xù)圖像獲取需要的總時(shí)間大大縮短，減少了對(duì)細(xì)胞的光毒性。

高速電動(dòng)控制與圖像獲取

同步控制若干電動(dòng)部件，諸如物鏡轉(zhuǎn)換器、熒光濾色塊、光閘、聚光器轉(zhuǎn)換器和載物臺(tái)，研究者可以進(jìn)行多維電動(dòng)實(shí)驗(yàn)。更快的附件運(yùn)動(dòng)和圖像獲取縮短整體的曝光時(shí)間，減少相應(yīng)的光毒性，幫助研究者得到更有意義的數(shù)據(jù)。

提升每個(gè)電動(dòng)部件的速度

操作和/或轉(zhuǎn)換物鏡、濾光塊、XY載物臺(tái)、激發(fā)/阻擋濾光片的速度大幅增加，研究者可以專注于觀察和圖像獲取。新研發(fā)的控制器可以記錄和復(fù)制觀察條件，實(shí)現(xiàn)用鼠標(biāo)控制載物臺(tái)，整臺(tái)顯微鏡就像研究者眼睛和手的延伸部分。

每種觀察方法均采用優(yōu)化的光學(xué)技術(shù)，得到*圖像

尼康優(yōu)化的光學(xué)技術(shù)提供多種模式觀察標(biāo)本，向研究者呈現(xiàn)細(xì)胞的每一個(gè)細(xì)節(jié)。

Nomarski微分干涉（DIC）

高對(duì)比度和高分辨率的平衡對(duì)于觀察細(xì)微結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。尼康*的DIC系統(tǒng)即使在低放大倍率下也可以得到高分辨率圖像。新型DIC滑塊（干）提供高分辨率和高對(duì)比度兩種選擇。濾光塊型DIC檢偏器可以置于電動(dòng)濾光塊盒內(nèi)，將DIC觀察和熒光觀察的切換時(shí)間顯著縮短。

相差

相差圖像觀察時(shí)可以使用CFI Plan Fluor ADH 100x （Oil）。該物鏡與傳統(tǒng)相差物鏡相比減少了相差圖像的光暈，增強(qiáng)了圖像的對(duì)比度。

暗場

使用高NA的聚光鏡可以進(jìn)行暗場觀察?？梢詫?duì)微粒子進(jìn)行長時(shí)間的觀察，并避免光漂白。

霍夫曼調(diào)制相差（HMC）®

HMC物鏡與HMC聚光鏡部件組合可以得到類似3D的高對(duì)比度、無光暈圖像，可以應(yīng)用于培養(yǎng)在塑料培養(yǎng)皿中的透明樣本。

為Ti系列研發(fā)的新型物鏡

CFI S Plan Fluor ELWD/ELWD相差物鏡

新研發(fā)的物鏡對(duì)近紫外（Ca2+）到近紅外波長范圍內(nèi)的光都有高通透性，并且改進(jìn)了色差校正。在多種照明模式下都可以得到高質(zhì)量無色差的圖像。

Plan Apochromat 20x物鏡

新型20x物鏡加入尼康專有的VC物鏡系列，該物鏡的軸向色差校正至405nm，是用于共聚焦觀察和光活化技術(shù)的理想物鏡。

提升可操作性

用于電動(dòng)操作的所有按鍵和控制轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)都非常人性化，研究者可以不受到顯微鏡操作的影響，專注于研究。

操作按鍵位于顯微鏡主體的兩側(cè)和前面

熒光濾色塊的切換、物鏡轉(zhuǎn)換、Z軸粗/微調(diào)、PFS開/關(guān)控制、透射照明開/關(guān)控制都可以通過位于顯微鏡主體的按鍵進(jìn)行快速切換。

新研發(fā)的人機(jī)學(xué)控制器

通過手柄或人機(jī)學(xué)控制器可以控制高速電動(dòng)XY載物臺(tái)和Z軸。

顯微鏡主體前面的VFD屏幕和操作按鍵

包括物鏡信息在內(nèi)的顯微鏡狀態(tài)和PFS的開/關(guān)狀態(tài)都會(huì)顯示在VFD屏上。調(diào)。

PFS補(bǔ)償功能

PFS的補(bǔ)償功能易于控制，只需一個(gè)按鍵就可以切換粗/微調(diào)。

遠(yuǎn)程控制面板和預(yù)設(shè)按鍵

通過遠(yuǎn)程控制面板可以操作顯微鏡，并確認(rèn)顯微鏡目前的狀態(tài)。另外可以通過預(yù)設(shè)按鍵來自動(dòng)切換觀察條件。只需單單一個(gè)按鍵就可以完成從相差到熒光觀察的切換。

原創(chuàng)傾斜式設(shè)計(jì)

將顯微鏡主體的前部稍稍向后傾斜，操作者眼點(diǎn)與標(biāo)本之間的距離縮短了約40mm，增強(qiáng)了可操作性。

規(guī)格
Ti-E

端口	4 Ti-E：目鏡，左，右，目鏡20%/左80% Ti-E/B：目鏡，左，右，底* 電動(dòng)端口切換可選擇加另外兩個(gè)端口（目鏡筒底座的側(cè)端口；后端口）
調(diào)焦	通過電動(dòng)物鏡轉(zhuǎn)換器上/下運(yùn)動(dòng) 行程（電動(dòng)）：上7.5mm，下2.5mm 電動(dòng)（步進(jìn)馬達(dá)） zui小步進(jìn)：0.025μm zui大速度：2.5mm/s或更高電動(dòng)再聚焦機(jī)制（粗調(diào)）粗調(diào)/中速/微調(diào)切換
中間變倍	1.5x
其它	光強(qiáng)度控制；光開/關(guān)切換，機(jī)身前面VFD，控制器控制
目鏡筒	TI-TD 雙目鏡筒D，TI-TS雙目鏡筒S, TI-TERG人機(jī)學(xué)鏡筒
目鏡筒底座	TI-T-B目鏡筒底座， TI-T-BPH目鏡筒底座F/PH w/ 側(cè)面照相端口，TI-T-BS 目鏡筒底座 w/ 側(cè)端口
目鏡	CFI 10x, 12.5x, 15x
照明柱	TI-DS透射照明柱30W，TI-DH透射照明柱100W
聚光鏡	ELWD聚光鏡、LWD聚光鏡、HMC聚光鏡、 ELWD-S聚光鏡、高NA干& 油聚光鏡、暗視野聚光鏡、CLWD聚光鏡
物鏡轉(zhuǎn)換器	TI-ND6-E電動(dòng)六孔DIC物鏡轉(zhuǎn)換器，TI-N6六孔物鏡轉(zhuǎn)換器，TI-ND6六孔DIC物鏡轉(zhuǎn)換器，TI-ND6-PFS w/ 電動(dòng)六孔DIC物鏡轉(zhuǎn)換器
物鏡	CFI60物鏡
載物臺(tái)	帶編碼器的TI-S-ER電動(dòng)載物臺(tái) TI-S-E 電動(dòng)載物臺(tái)，行程：X110 x Y75mm, 尺寸 W400 x D300mm TI-SR機(jī)械載物臺(tái)，行程：X70 x Y50mm，尺寸：W310 x D300mm TI-SP水平載物臺(tái)，尺寸：W260 x D300mm TI-SAM附屬載物臺(tái)：行程：X126 x Y84mm 與TI-SP水平載物臺(tái)合用
機(jī)身電動(dòng)功能	調(diào)焦（粗調(diào)/中速/微調(diào)），端口切換
落射熒光附件	六孔熒光濾色塊轉(zhuǎn)換器，引入噪聲消除機(jī)制的濾色塊視場對(duì)中，孔徑光闌，ND4/ND8濾色片可選：電動(dòng)六孔熒光濾色塊轉(zhuǎn)換器、電動(dòng)激發(fā)濾光片轉(zhuǎn)輪、電動(dòng)阻擋濾光片轉(zhuǎn)輪
Nomarski DIC 系統(tǒng)	相差控制：Senarmont法（通過旋轉(zhuǎn)起偏器）物鏡側(cè)棱鏡：每個(gè)物鏡專門配置（安裝在物鏡轉(zhuǎn)換器內(nèi)）聚光鏡側(cè)棱鏡：LWD N1/N2/NR （干），HNA N2/NR （干/油）型
重量（約）	相差配置：41.5kg 落射熒光配置：45.4kg
耗能（zui大值）	全套（含HUB-A和周邊設(shè)備）：約95W

Ti-U

端口	4 Ti-U：目鏡，左，右，用戶可選 Ti-U/B：目鏡，左，右，底*，用戶可選手動(dòng)端口切換可選擇加另外兩個(gè)端口（目鏡筒底座的側(cè)端口；后端口）
調(diào)焦	通過物鏡轉(zhuǎn)換器上/下運(yùn)動(dòng) 行程（手動(dòng)）：上8mm，下3mm 粗調(diào)行程：5.0mm/圈微調(diào)行程：0.1mm/圈 zui小調(diào)焦精度：1μm 粗調(diào)再聚焦機(jī)制
中間變倍	1.5x
目鏡筒	TI-TD雙目鏡筒D, TI-TS雙目鏡筒S, TI-TERG人機(jī)學(xué)目鏡筒
目鏡筒底座	TI-T-B目鏡筒底座， TI-T-BPH目鏡筒底座F/PH w/ 側(cè)面照相端口，TI-T-BS 目鏡筒底座 w/ 側(cè)端口
目鏡	CFI 10x, 12.5x, 15x
照明柱	TI-DS透射照明柱30W，TI-DH透射照明柱100W
聚光鏡	ELWD聚光鏡、LWD聚光鏡、HMC聚光鏡、 ELWD-S聚光鏡、高NA干& 油聚光鏡、暗視野聚光鏡、CLWD聚光鏡
物鏡轉(zhuǎn)換器	TI-ND6-E電動(dòng)六孔DIC物鏡轉(zhuǎn)換器，TI-N6六孔物鏡轉(zhuǎn)換器，TI-ND6六孔DIC物鏡轉(zhuǎn)換器，TI-ND6-PFS w/ 電動(dòng)六孔DIC物鏡轉(zhuǎn)換器
物鏡	CFI60物鏡
載物臺(tái)	帶編碼器的TI-S-ER電動(dòng)載物臺(tái)， TI-S-E 電動(dòng)載物臺(tái)，行程：X110 x Y75mm, 尺寸 W400 x D300mm TI-SR機(jī)械載物臺(tái)，行程：X70 x Y50mm，尺寸：W310 x D300mm TI-SP水平載物臺(tái)，尺寸：W260 x D300mm TI-SAM附屬載物臺(tái)：行程：X126 x Y84mm 與TI-SP水平載物臺(tái)合用
落射熒光附件	六孔熒光濾色塊轉(zhuǎn)換器，引入噪聲消除機(jī)制的濾色塊視場對(duì)中，孔徑光闌，ND4/ND8濾色片可選：電動(dòng)六孔熒光濾色塊轉(zhuǎn)換器、電動(dòng)激發(fā)濾光片轉(zhuǎn)輪、電動(dòng)阻擋濾光片轉(zhuǎn)輪
Nomarski DIC 系統(tǒng)	相差控制：Senarmont法（通過旋轉(zhuǎn)起偏器）物鏡側(cè)棱鏡：每個(gè)物鏡專門配置（安裝在物鏡轉(zhuǎn)換器內(nèi)）聚光鏡側(cè)棱鏡：LWD N1/N2/NR （干），HNA N2/NR （干/油）型
重量（約）	相差配置：38.5kg 落射熒光配置：42.3kg
耗能（zui大值）	全套（含HUB-B和周邊設(shè)備）：約40W

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