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HiS-SIM智能活細(xì)胞超靈敏超分辨顯微鏡

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智能活細(xì)胞超靈敏超分辨顯微鏡High Sensitivity Structured Illumination Microscope(HiS-SIM) 是一款國產(chǎn)自主設(shè)計和生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)光超分辨顯微鏡,其核心技術(shù)源自于北京大學(xué)生物光學(xué)成像前沿交叉科研團(tuán)隊,被評為“2018年中國光學(xué)進(jìn)展 ”。

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商品描述

智能活細(xì)胞超靈敏超分辨顯微鏡High Sensitivity Structured Illumination Microscope(HiS-SIM) 是一款國產(chǎn)自主設(shè)計和生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)光超分辨顯微鏡,其核心技術(shù)源自于北京大學(xué)生物光學(xué)成像前沿交叉科研團(tuán)隊,被評為“2018年中國光學(xué)進(jìn)展 ”。


特點


? HIS-SIM智能活細(xì)胞超靈敏超分辨顯微鏡的空間分辨率優(yōu)于60nm;

? 1500fps的成像速度遠(yuǎn)超活細(xì)胞各種時間動態(tài);

? 108μm的大視野(100倍放大率)可3D超分辨精細(xì)成像,能夠高速觀測線粒體內(nèi)嵴及其動力學(xué)過程;

? 同時超高靈敏度和超低光毒性的特點可確保多小時連續(xù)低漂白拍攝;

? HIS-SIM擁有實時超分辨拍攝、動態(tài)曝光調(diào)控、大視野拼接、運動目標(biāo)鎖焦(體)成像、運動目標(biāo)鎖視野成像、細(xì)胞(器)互作追蹤成像、事件驅(qū)動成像等強(qiáng)大智能成像功能,極大提升了超分辨顯微鏡的用戶通用性、便捷性、易用性。

新功能


一鍵式實時超分辨圖像拍攝預(yù)覽



? 延續(xù)傳統(tǒng)倒置熒光顯微鏡操控習(xí)慣

? 極大提高實驗效率、助力快速定位樣本ROI

? 極速甄別實驗質(zhì)量、調(diào)整成像方案


超分辨從“膠片時代”跨進(jìn)“數(shù)碼時代”


? “超分辨膠片時代”——傳統(tǒng)SIM:

需經(jīng)過圖像采集及長耗時的重建后才可判斷其質(zhì)量

操作繁瑣,效率低下,積累無效數(shù)據(jù)且成功率難保證

? “超分辨數(shù)碼時代”——實時SIM:

實現(xiàn)2D及3D所有超分辨模式下的高幀頻

刷新(24Hz)圖像顯示,可實現(xiàn)Live(預(yù)覽)

模式的多色同時超分辨圖像拍攝(含采集+重建全過程)

智能算法凸顯精細(xì)動態(tài)

? 重建算法: Wiener重建
Sparse重建(稀疏解卷積)
3D解卷積

步:光學(xué)超分辨重建實現(xiàn)85 nm分辨率

第二步:計算超分辨重建實現(xiàn)60 nm分辨率

? 算法創(chuàng)新:基于生物樣本“時空連續(xù)、結(jié)構(gòu)稀疏”的先驗信息,實現(xiàn)超高分辨清晰成像


? 離線重建加速優(yōu)化,優(yōu)質(zhì)超分辨結(jié)果立等可取
每秒≥60 幀大視場超分辨數(shù)據(jù)獲取
批量重建提高效率

? 多種自研去背景去噪算法加持,提升圖像質(zhì)量
圖像智能評分:輔助用戶甄選數(shù)據(jù),優(yōu)化成像條件

稀疏解卷積提升活細(xì)胞分辨率至60 nm


? 原創(chuàng)技術(shù)是國際通過同行評審、可在活細(xì)胞動態(tài)觀測上實現(xiàn)60 nm分辨率的熒光顯微成像方法

可在光學(xué)超分辨基礎(chǔ)上進(jìn)一步實現(xiàn)計算超分辨




? 適用于多種生物樣本類型并全面實現(xiàn)自動化選參


? 能夠自動根據(jù)細(xì)胞/細(xì)胞器類型、時空圖像結(jié)構(gòu)以及圖像信噪比的實際情況為用戶待處理的圖像數(shù)據(jù)

推薦的模型參數(shù)和計算參數(shù),無需用戶自行調(diào)參、搜參


? 針對各類熒光顯微數(shù)據(jù)均可實現(xiàn)計算超分辨提高

詳見MicroscopeX FINER(通用型熒光圖像增強(qiáng)軟件,包含稀疏解卷積超分辨率算法)介紹


* Xiaoshuai Huang, Junchao Fan, Liuju Li, Haosen Liu, Runlong Wu, Yi Wu, Lisi Wei, Heng Mao, Amit Lal, Peng Xi, Liqiang Tang, Yunfeng Zhang, Yanmei Liu, Shan Tan* & Liangyi Chen*. Fast, long-term, super-resolution imaging with Hessian structured illumination microscopy. Nature Biotechnology, 2018. “2018年中國光學(xué)進(jìn)展”

**Weisong Zhao, Shiqun Zhao, Liuju Li, Xiaoshuai Huang, Shijia Xing, Yulin Zhang, Guohua Qiu, Zhenqian Han, Yingxu Shang, De-en Sun, Chunyan Shan, Runlong Wu, Shuwen Zhang, Riwang, Chen, Jian Xiao, Yanquan Mo, Jianyong Wang, Wi Ji, Xing Chen, Baoquan Ding, Yanmei Liu, Heng Mao, Baoliang Song, Jiubin Tan, Jian Liu, Haoyu Li*, Liangyi Chen.* Sparse deconvolution improves the resolution of live-cell super-resolution fluorescence microscopy. Nature Biotechnology, 2021. “2021年中國光學(xué)領(lǐng)域社會影響力事件”


成像模式共24種:
寬場: 透射寬場、熒光寬場、斜入射寬場(含多角度可調(diào))
TIRF: TIRF寬場(含多角度可調(diào)) 、TIRF-SIM(含多角度可調(diào))
2D照明SIM: 2D-SIM(含多角度可調(diào)) 、2D-SIM Stack(含多角度可調(diào))
3D照明SIM: 3D-SIM Stack(含多角度可調(diào))、3D-SIM Slice(含多角度可調(diào))
成像分辨率XY: 60 nm? , 85 nm ?

Z: 200 nm

成像速度 *

Teledyne Photometrics, Kinetix

Max. 60 fps @16 bit /2048×2048
Max. 330 fps @8bit/2048×2048
Max. 699 fps @8bit/1024×3320
Max. 699 fps @8bit/512×3320
Max. 1500 fps @8bit/206×2048

Hamamatsu, ORCA-Fusion BT


Hamamatsu, ORCA-Flash4.0 V3


Max. 33 fps @16 bit/3320×3320

Max. 49 fps @16 bit/2048×2048

Max. 79 fps @16 bit/1024×3320

Max. 112 fps @16 bit/512×3320

Max. 564 fps @16 bit/144×2048

成像視場 Max. 108×108 μm @100×放大率
Max. 180×180 μm @60×放大率
激發(fā)光源

可支持4-6色激發(fā)光
Standard: 405 nm、488 nm、561 nm、640 nm
Optional: 445 nm、505 nm、532 nm、594 nm、607 nm

顯微物鏡Apo 100×/1.5 Oil
Optional: Apo 100×/1.7 Oil, Apo 60×/1.5 Oil
兼容20~100倍硅油鏡、水鏡、空氣鏡等各類物鏡
多色成像高速轉(zhuǎn)輪多色序列成像
多色、多視野、多相機(jī)同時成像
顯微鏡架Olympus IX83 / Nikon Ti2-E

? 60 nm為計算超分辨對應(yīng)的空間分辨率,85 nm為光學(xué)超分辨對應(yīng)的空間分辨率

* 超分辨重建方法勾選Rolling模式可實現(xiàn)該極限成像速度

可兼容常見熒光激發(fā)波長




HiS-SIM智能活細(xì)胞超靈敏超分辨顯微鏡,可實現(xiàn)活細(xì)胞水平的60nm和564Hz的時空分辨率,低光毒性的特點也讓活細(xì)胞的多色長時程成像成為可能,被Nature Methods綜述評論為的超分辨率顯微鏡和一款可長時、實時動態(tài)觀察細(xì)胞器的細(xì)微變化的系統(tǒng),打破了顯微鏡國際壟斷并實現(xiàn)代際超越,鋪平了在活細(xì)胞上觀察精細(xì)結(jié)構(gòu)動態(tài)變化的普遍道路,可建立與生命現(xiàn)象、疾病的對應(yīng)關(guān)系,為生命科學(xué)研究、疾病早期診斷及精準(zhǔn)治療提供有力支撐。


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