Microscópio Confocal Multifóton

Venda exclusiva Biolab Brasil

Velocidade, profundidade e precisão na aquisição de imagens com sistema multifóton.

O microscópio confocal multifóton A1R MP+ da Nikon é um sistema de imagens exclusivo que possui um escâner galvanômetro rápido e de alta resolução e um escâner ressonante de velocidade ultraelevada, capaz de aquisição em taxas de quadro de 30 fps com 512 x 512 pixels até taxas tão elevadas quanto 420 fps em modo de escaneamente em faixas. Isto é especialmente importante na microscopia multifotônica devido à sobreposição dos espectros emitidos pelas sondas e à autofluorescência, que frequentemente não podem ser evitadas, quando se usa uma única linha de laser.

  • Maior rapidez
    • Escâner ressonante
    • Escâner híbrido
  • Maior profundidade
    • NDD de alta sensibilidade
    • Imagens com 1300nm
  • Maior nitidez
    • Objetivas de AN elevada
    • Alinhamento automático do laser

CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS

Escâner ressonante que permite captura de imagens em até 420fps

O escâner ressonante exclusivo da Nikon é capaz de capturar uma área grande com uma velocidade muito mais elevada do que um escâner não ressonante, tornando possível a captura de imagens a 420 fps utilizando a tecnologia de escaneamento ponto a ponto. O detector NDD usado na microscopia multifóton torna possível a captura de imagens rápidas e em profundidade nos espécimes mais espessos. O sistema ótico Nikon de cálculo de conversão de pixels, possibilita imagens mais estáveis e com iluminação mais uniforme, mesmo em altas velocidades.

High Speed Imaging

Visualização e microcirculação intravital

Células do sangue, em vasos sanguíneos dentro de um organismo vivo, foram excitadas por um pulso de laser IR durante um femtosegundo com o escâner ressonante de velocidade ultraelevada do A1R MP+’, e seus movimentos foram capturados simultaneamente em três imagens fluorescentes sucessivas a 30 fps (30 ms), em três canais de cor separadamente.

Três sondas fluorescentes foram excitadas e suas imagens capturadas simultaneamente; núcleos (azul), endotélio (verde) e plasma (vermelho). O laser ultrarápido de comprimento de onda longo em conjunto com o escâner ressonante de velocidade ultraelevada reduzem efetivamente os fotodanos e tornam possível a captura de imagens multifóton de biomoléculas ao longo do tempo.

Resolução de imagem: 512 x 512 pixels, Velocidade de aquisição de imagem: 30 fps, Objetiva: objetiva de imersão em água de 60x

Fotografado com a cooperação do: Dr. Satoshi Nishimura, Departmento de Medicina Cardiovascular, Universidade de Tóquio, TSBMI, Universidade de Tóquio, PRESTO, Agência Japonesa de Ciência e tecnologia


Revolucionária cabeça de escaneamento confocal híbrida

O A1R+ possui uma cabeça de escaneamento híbrida que incorpora tanto um escâner ressoante de velocidade ultraelevada como um escâner galvanométricos de alta resolução. A fotoativação simultânea e a captura ultrarápida de imagens com esses dois escâneres permite  a aquisição das mudanças rápidas que ocorrem após a fotoativação, permitindo a observação das interações intramoleculares.

A1R-Plus-Hybrid-Scanner

Células HeLa expressando Yellow Cameleon 3,60 foram excitadas com luz laser de 457 nm. Após a estimulação com histamina, observaram-se as dinâmicas de concentração de íons de cálcio. A emissão de CFP (azul) e de YFP (amarela) são mostradas como canais verde e vermelho, respectivamente. O gráfico apresenta a intensidade de fluorescência (vertical) ao longo do tempo (horizontal). As linhas verdes e vermelhas no gráfico indicam a mudança de intensidade nas emissões de CFP (verde) e YFP (vermelha) na região de interesse (ROI). Juntamente com o aumento da concentração de íons de cálcio na célula, a eficiência FRET intermolecular entre a CFP e YFP, dentro do Yellow Cameleon 3,60, aumenta, a intensidade da fluorescência CFP diminui e a intensidade da fluorescência YFP aumenta. Comprimento de onda do laser da imagem: 457 nm, Tam. da imagem: 512 x 512 pixels, 30 fps (com escâner ressonante)

Fotos cortesia do: Dr. Kazuki Horikawa e Prof Takeharu Nagai, Instituto de Pesquisa de Ciências Eletrônicas, Universidade de Hokkaido


Imagens in-vivo em alta velocidade

O escâner ressonante da Nikon é capaz de capturar imagens em alta velocidade a 420 fps. Este design possui um exclusivo espelho de escaneamento ressonante, capaz de capturar imagens de grandes campos de visão com velocidades muito maiores do que as permitidas pelos escâneres galvanométricos tradicionais. o sistema ótico nikon de cálculo de conversão de pixels, monitora a posição do espelho ressonante em tempo real, ajustando a taxa de conversão de pixels, de modo a garantir uma imagem mais estável, geometricamente correta e iluminada de maneira mais uniforme, mesmo em altas velocidades. Isto permite a visualização bem sucedida de mudanças rápidasin vivo, como reações em organismos vivos, dinâmicas e interações celulares.

A1R-MPplus_invivo_hi_speed


Imagens profundas em espécimes com detectores NDD (Non-Descanned Detectors) de alta sensibilidade

As emissões de fluorescência profundas num espécime são altamente dispersas no que diz respeito a excitação multifóton e, portanto, os detectores convencionais, que utilizam um orifício, não são capazes de proporcionar imagens fluorescentes de alto brilho. O detector NDD episcópico do A1R MP+ fica localizado próximo à abertura traseira da objetiva para detectar a maior quantidade de sinais de emissão dispersa provenientes do interior profundo de espécimes vivos.

Imagem ao vivo de áreas profundas do córtex cerebral de um rato

O córtex cerebral de um rato H-line com 5 semanas foi estudado com o método de crânio aberto. A forma completa dos dendritos das células piramidais da camada V, expressando a EYFP, foi visualizada da camada mais profunda até uma camada superficial. Além disso, o sinal de fluorescência da matéria branca das áreas mais profundas também foi estudado.

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Esquerda Imagem de reconstrução 3DFotografado com a cooperação do:

Dr. Tomomi Nemoto,
Research Institute for Electronic Science,
Hokkaido University

Dr. Shigenori Nonaka,
National Institute for Basic Biology

Dr. Takeshi Imamura,
Graduate School of Medicine,
Ehime University

À direitaZ-stack images
Em cima:
dendritos localizados nas camadas superficiais das células piramidais da camada V, 25 µm abaixo da superfície
No meio:
dendritos basais das células piramidais da camada V,
625 µm abaixo da superfície
Embaixo:
fluorescência de matéria branca
Comprimento de onda de excitação: 950 nm
Objetiva: CFI75 Apo 25xW MP (NA 1,10 WD 2,0)

Imagem multicor do córtex cerebral de um rato

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Aquisição simultânea de três canais da imagem de um rato YFP-H anestesiado, usando excitação infravermelha (IR) de 950 nm,  geração de segundo harmônico (SHG) e duas emissões de fluorescência.
Ciano: Sinal SHG de dura-máter
Amarelo: Neurônios piramidais com EYFP na camada V do córtex
Vermelho: Vasos sanguíneos marcados com SRB

Fotografado com a cooperação do:
Dr. Tomomi Nemoto,  Instituto de Pesquisas em Ciências Eletrônicas, Universidade de Hokkaido

Imagens de renderização de volume 3D

Renderizações de volume 3D de um rim identificado com o marcador Hoxb7/myrVenus (Chi et al, 2009 Genesis), usando a renderização de volume de pseudocores, com código de profundidade para representar as profundidades em Z (pseudocolorido conforme a profundidade – passo de 1 ?m corresponde a 550 ?m).

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Objetiva: CFI Apocromática 25xW MP, Zoom de escaneamento: 1x, Tam. do passo em Z: 1 ?m, Comprimento de onda de excitação: 930 nm
Resolução de imagem: 1024×1024 pixels, Volume da imagem: 460 ?m (comprimento) x 460 ?m (largura) x 600 ?m (altura)
Fotografado com a cooperação do Dr. Frank Costantini e da Dra. Liza Pon, Columbia University Medical Center, Nova Iorque


Imagem de 1300 nm

Além do detector NDD GaAsP compatível com um comprimento de onda de 1080 nm, existe um novo modelo de microscópios verticais que é compatível com o comprimento de onda de 1300 nm. Este novo NDD permite imagens em profundidade de até 1,4 mm em conjunto com uma cabeça de escaneamento recém-desenvolvida, a A1R MP+, compatível com o comprimento de onda de 1300 nm.

Imagem profunda do cérebro de um rato vivo, realizada com o detector NDD GaAsP, compatível com o comprimento de onda de 1300 nm.

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Fotografado com a cooperação do: Drs. Ryosuke Kawakami, Terumasa Hibi and Tomomi Nemoto, Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University

Imagemin vivode um rato YFP-H anestesiado (com 4 semanas de idade) usando o método de crânio aberto. Visualização de toda a camada V de neurônios piramidais e dos neurônios do hipocampo, mais profundos. Imagem profunda tridimensional de dendritos do hipocampo com até 1,4 mm abaixo da superfície do cérebro.

Capturada com detectores episcópicos NDD GaAsP de 1300 nm e uma lente objetiva CFI75 Apocromática 25xW MP1300 (NA 1,10, WD 2,0 mm)
Comprimento de onda da excitação: 1040 nm

Imagem in vivo em duas cores do cérebro de um rato, realizada com o detector NDD GaAsP, compatível com o comprimento de onda de 1300 nm.

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O córtex cerebral de um rato YFP-H anestesiado (com 4 semanas de idade) foi estudado com o método de crânio aberto.
Foi injetado Alexa594 na veia da cauda para visualização dos vasos sanguíneo.

Fotografado com a cooperação do: Drs. Ryosuke Kawakami, Terumasa Hibi and Tomomi Nemoto, Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University


NEW Dual IR Beam Option Enables Simultaneous Two-Color Multiphoton Imaging

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Corte de cérebro vivo expressando YFP e Rhod-2, excitado simultaneamente com comprimentos de onda de 900nm e 1040nm (Objetiva CFI75 LWD Apo 25x 1.1 NA W 1300nm). Uma imagem do corte de cultura de rato (YFP-VGAT) corado com rhod-2 AM foi capturada para medir o transiente de cálcio em interneurônios do hipocampo.

Imagem cortesia de Richard Kovacs, Ph.D., Instituto de Neurofisiologia, Cahrité-Medical University, Berlim, Alemanha.

Com a opção de feixe Infravermelho (IR) duplo, os usuários podem agora excitar simultaneamente dois fluoróforos diferentes, como GFP e mCherry. Esta capacidade permite imagens multiphoton ultra-rápida de duas cores, ideal para espécimes dinâmicos. Os feixes duplos também podem ser usados para a estimulação a um comprimento de onda específico e captuar de imagem com um comprimento de onda diferente, reduzindo os atrasos normalmente presentes ao usar um único feixe pelo qual requer o modo de bloqueio para alteração de comprimentos de onda.

Cortes de cérebro vivo expressando YFP e Rhod-2, ao mesmo tempo excitado com comprimentos de onda de 900nm e 1040nm (Objetiva CFI75 LWD Apo 25x 1.1 NA W 1300nm). A cultura de célula viva de um rato YFP-VGAT coradas com rhod-02:00 foi fotografada para medir transientes de cálcio mitocondrial em interneurônios do hipocampo.

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Visão lateral do tronco de um zebrafish transgênico  em 34 hpf( (Tg(h2afv:GFP; EF1?: mCherry-CAAX)). Espécime tratado com Feniltiureia (PTU), para inibir a síntese de melanina e clareado com solução de limpeza ótica. Esta linha de transgênico expressa proteínas de membrana marcadas com mCherry (púrpura) e histonas-GFP (verde). Fibras musculares também foram visualizadas usando SHG(Blue).

Imagem do espécime capturada com uma objetiva CFI75 Apo 25xW MP1300 (1.10 N.A. , 2.0 W.D.) e excitado simultaneamente com comprimentos de onda de 900nm (para SHG e GFP) e 1040nm (para mCherry).


As objetivas de alta AN da Nikon são ideais para a captura de imagens multifotônicas

Objetivas de alta AN que corrigem fortemente as aberrações cromáticas em uma ampla faixa de comprimentos de onda, do ultravioleta ao infravermelho. A transmissão é aumentada com o uso da tecnologia exclusiva de revestimento de nanocristal da Nikon.

Em particular, a lente objetiva CFI75 Apocromática 25xW MP/MP1300 oferece a maior abertura numérica do mercado, de 1,10 e ainda mantém uma distância de trabalho de 2,0 mm. Possui ainda um colar de correção para as aberrações esféricas dependendo da profundidade do espécime e apresenta um ângulo de acesso de 33° para utilização de pipetas para micromanipuladores, tornando-a ideal para imagens multifóton de profundidade e com aplicações em pesquisas de fisiologia.
O revestimento de nanocristal é uma tecnologia de revestimento de lentes exclusiva da Nikon, a qual utiliza uma película de nanopartículas de índice de refração ultrabaixo, originalmente desenvolvida para a indústria de fabricação de semicondutores. A estrutura de partículas do revestimento de nanocristal reduz de forma drástica as reflexões dispersas e amplifica a transmissão em uma ampla faixa de comprimentos de onda, produzindo imagens com relações sinal-ruído mais elevadas.

high-NA1CFI75 Apochromat 25xW MP CFI Apochromat LWD 40xWI ?Shigh-NA2CFI Apochromat 40xWI ?S CFI Plan Apochromat IR 60xWI

Objetivas para microscopia multifotônica

CFI75 Apocromática
25xW MP1300
Revestimento de nanocristal de NA 1,10 WD 2,0
CFI75 Apocromática
25xW MP
Revestimento de nanocristal de NA 1,10 WD 2,0
CFI Apocromática LWD
40xWI ?S
Revestimento de nanocristal de NA 1,15 WD 0,6
CFI Apocromática
40xWI ?S
Revestimento de nanocristal de NA 1,25 WD 0,18
CFI Plan Apocromática
IR 60xWI
Revestimento de nanocristal de NA 1,27 WD 0,17

Alinhamento automático de laser quando se muda o comprimento de onda da excitação multifóton

Auto Laser Alignment

Quando o comprimento de onda do laser multifóton ou a pré-compensação da dispersão da velocidade de grupo é alterada, o ponto de foco posicional do raio laser multifóton, na abertura traseira da objetiva, também pode mudar, o que resultaria em uma intensidade irregular ao longo da imagem, ou em um ligeiro desalinhamento entre os trajetos dos lasers de luz visível e IR.

A verificação do ponto de foco do laser IR e o ajuste correto do alinhamento é um aspecto tradicionalmente difícil. A função de alinhamento automático de laser da A1R MP+, alojada na Unidade de Óptica Incidente no trajeto de luz de excitação multifóton, maximiza automaticamente os alinhamentos de laser IR com um único clique do usuário no software NIS-Elements C.


Maior flexibilidade e facilidade de uso

O software de controle NIS-Elements C permite o controle integrado do sistema de imagens confocais, do microscópio e dos dispositivos periféricos, através de uma interface  simples e intuitiva. Também estão disponíveis várias funções de análise confiáveis.


Two Types of Scanning Heads Enable High-speed, High-quality Imaging

Scanning Heads

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