德國(guó)徠卡 共聚焦顯微鏡 STELLARIS 8 CRS 相干拉曼散射顯微鏡

了解無標(biāo)記化學(xué)顯微成像

當(dāng)您需要研究傳統(tǒng)熒光顯微成像方法無法成像的結(jié)構(gòu)時(shí)，通過STELLARIS 8 CRS相干拉曼散射顯微鏡，您可以在工作流程中實(shí)現(xiàn)無標(biāo)記化學(xué)成像，應(yīng)對(duì)那些具有挑戰(zhàn)性的研究問題。

在德國(guó)徠卡 共聚焦顯微鏡 STELLARIS 8 CRS 相干拉曼散射顯微鏡中，您可以使用不同模塊對(duì)各種樣本進(jìn)行高速高分辨率成像： 受激拉曼散射(SRS)、相干反斯托克斯拉曼散射 (CARS) 、二次諧波成像(SHG)、雙光子熒光和可見光共聚焦熒光。

使用這些模塊可以最大限度地利用從樣本中獲得的信息。

獲得用傳統(tǒng)方法無法實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)成像能力

盡管傳統(tǒng)的熒光顯微成像方法是非常成功的研究工具，但是可成像的目標(biāo)類型和數(shù)量有限。 STELLARIS 8 CRS可幫助您克服以下限制：

對(duì)目標(biāo)事件和結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵直接成像，而傳統(tǒng)方法基本上無法做到這一點(diǎn)；

三維圖像信息，即使在復(fù)雜的3D樣本內(nèi)也能觀察到微小細(xì)節(jié)；

無論以視頻碼率成像還是長(zhǎng)時(shí)間觀察敏感樣本，都盡可能使樣本保持接近生理?xiàng)l件，在動(dòng)力學(xué)研究中將擾亂性刺激降到低限度。

疊加圖像顯示了完好無損的未標(biāo)記斑馬魚眼睛。 綠色： 脂質(zhì)成分的受激拉曼散射 (SRS) 成像（波數(shù)為 2850 cm?1）。 紅色： 蛋白質(zhì)組分的 SRS 圖像（波數(shù)為 2935 cm?1）。 藍(lán)色：二次諧波信號(hào)，主要來自鞏膜和角膜。 樣本由Elena Remacha Motta和法國(guó)斯堡遺傳與分子細(xì)胞生物學(xué)研究所(IGBMC) Julien Vermot提供。

對(duì)結(jié)構(gòu)和事件進(jìn)行成像，無需熒光染料

使用STELLARIS 8 CRS顯微鏡，用戶可以利用結(jié)構(gòu)和事件的化學(xué)特性對(duì)其進(jìn)行成像和區(qū)分。 通過這種方式，可以獲得傳統(tǒng)方法無法獲取的大量生化、代謝和藥代動(dòng)力學(xué)信息。

樣本內(nèi)不同分子內(nèi)在振動(dòng)狀態(tài)不同，CRS利用這種振動(dòng)差異形成圖像中的對(duì)比度。 因此不需要對(duì)樣本染色，從而消除了基于染料的成像方法的缺點(diǎn)，例如光漂白和染色導(dǎo)致的假象。

多色SRS成像展示了拉曼標(biāo)記藥理學(xué)化合物（黃色，SRS成像，波數(shù)為2230 cm?1）在無標(biāo)記細(xì)胞樣本內(nèi)的內(nèi)源性脂質(zhì)和蛋白質(zhì)環(huán)境中的亞細(xì)胞分布。 樣本由Dewpoint Therapeutics GmbH的Matth?us Mittasch博士提供。

內(nèi)置的3D樣本三維成像功能

STELLARIS 8 CRS非常適合直接利用3D樣本（例如組織、類器官或較小的整個(gè)模式生物）的化學(xué)特性進(jìn)行亞細(xì)胞分辨率成像。 CRS的3D成像天然無需后期處理，這是因?yàn)檫@種方法結(jié)合了以下兩個(gè)特點(diǎn)：

CRS信號(hào)通過僅在激發(fā)激光的焦點(diǎn)體積內(nèi)發(fā)生的非線性光學(xué)效應(yīng)生成，提供真正的三維圖像信息。

用于激發(fā)CRS的近紅外激光束以極小的擾動(dòng)在整個(gè)樣本中傳播，因此在完整的3D樣本內(nèi)也能高效成像。

腦組織的三維成像： 200微米厚的小鼠腦切片的Z軸層掃圖像，SRS成像同時(shí)顯示有髓軸突（橙色）和來自Thy1-YFP標(biāo)記神經(jīng)元（青色）的雙光子熒光。 樣本由德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)神經(jīng)細(xì)胞生物學(xué)研究所Monika Leischner-Brill博士提供。

在盡可能接近生理?xiàng)l件的情況下對(duì)活體樣本成像

CRS高效激發(fā)的分子鍵可以速度實(shí)現(xiàn)化學(xué)特異性圖像反差。 它能夠以視頻碼率對(duì)活體樣本成像。

STELLARIS 8 CRS搭載徠卡高速共振掃描頭，可以對(duì)許多樣本形態(tài)進(jìn)行常規(guī)和高速成像。

除了速度外，溫和成像對(duì)于在長(zhǎng)時(shí)間觀察中保護(hù)活體樣本同樣至關(guān)重要。 非染色方法與近紅外激光相結(jié)合，可將光毒性和光損傷保持在低水平。

活體小腸類器官亞細(xì)胞動(dòng)力學(xué)的無標(biāo)記研究。 SRS信號(hào)的延時(shí)視頻（波數(shù)為2940 cm?1）顯示了內(nèi)源性蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，有助于深入了解此模型系統(tǒng)中的上皮細(xì)胞組織和脂滴動(dòng)力學(xué)。 樣本由荷蘭根特大學(xué)Ruslan Dmitriev博士提供。

探索形態(tài)化學(xué)和功能信息在成像實(shí)驗(yàn)中的潛力

為了解決生命科學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究中具挑戰(zhàn)性的問題，通常必須最大限度地利用從樣本中獲得的信息。 這通常包括需要對(duì)非傳統(tǒng)目標(biāo)成像，例如脂質(zhì)代謝的變化。

STELLARIS 8 CRS為您提供了一個(gè)集成的系統(tǒng)， 讓您除了共聚焦熒光強(qiáng)度和壽命信息以外，還可以獲取和關(guān)聯(lián)各種生化與生理對(duì)比，從而充分利用實(shí)驗(yàn)樣品。

無標(biāo)記腦組織中的β-淀粉樣蛋白和相關(guān)病理性脂質(zhì)沉積物成像。 光譜分析顯示，與附近的健康大腦結(jié)構(gòu)相比，膜脂質(zhì)富集，這為研究脂質(zhì)代謝與阿爾茨海默病病理之間的關(guān)系提供了新的機(jī)會(huì)。 樣本由德國(guó)波恩神經(jīng)退行性疾病研究中心Martin Fuhrmann博士和Andrea Baral博士提供。

獲取樣本生化組分 的相關(guān)信息

形態(tài)和生化信息的組合對(duì)于了解健康的生物功能以及由疾病引起的任何變化至關(guān)重要。

STELLARIS 8 CRS以空間分辨率提供無標(biāo)記的化學(xué)對(duì)比成像。 從亞細(xì)胞器到組織中的細(xì)胞群，以及會(huì)改變組織功能的病理結(jié)構(gòu)，使用CRS可在許多空間尺度上探測(cè)生物功能。

對(duì)未經(jīng)處理的新鮮蘋果片的內(nèi)源性生化組分進(jìn)行成像。 (A)SRS光譜層掃圖像的代表性圖像。 (B) (A)中所示感興趣區(qū)域的SRS光譜。 黃色：最外層的果皮，包含蠟質(zhì)相的長(zhǎng)鏈飽和脂肪酸。 綠色、紅色：內(nèi)表皮層由短鏈不飽和脂肪酸構(gòu)成。 藍(lán)色、紫紅色：多酚化合物。 青色：由多糖構(gòu)成的細(xì)胞壁。 橙色：類胡蘿卜色素。 (C) 8色光譜分解結(jié)果，顯示不同的生化結(jié)構(gòu)。

展示與發(fā)育和疾病相關(guān)的 新維度

對(duì)細(xì)胞表型和代謝狀態(tài)直接成像，對(duì)于了解健康和疾病狀態(tài)下的生物過程至關(guān)重要。 樣本處理可能會(huì)改變這些屬性，因此無標(biāo)記方法可能更加合適。

CRS成像提供了光譜功能，支持您在盡可能接近真實(shí)情況的條件下詳細(xì)研究樣本。

無標(biāo)記SRS成像顯示了多細(xì)胞皮膚癌球狀體模型的核殼結(jié)構(gòu)，展示了出乎意料的富脂細(xì)胞表型（分離的亮黃色細(xì)胞）的外觀。 樣本由德國(guó)曼海姆應(yīng)用技術(shù)大學(xué)Julia Klicks博士和Rüdiger Rudolf教授提供。

將共聚焦熒光成像與 化學(xué)成像相結(jié)合

STELLARIS 8 CRS將多種成像方法緊密集成到共聚焦系統(tǒng)中，使您以方式觀察到樣本的多種生物維度。 這些方法可以通過生化、生理和分子對(duì)比來實(shí)現(xiàn)多模態(tài)光學(xué)成像。

受激拉曼散射(SRS)

相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)

單光子或多光子熒光

二次諧波成像(SHG)

使用紅外線(IR)、可見光(VIS)和紫外線(UV)激光器以同時(shí)或序列模式成像

將可見共聚焦熒光顯微成像與通過SRS進(jìn)行的多色化學(xué)成像相結(jié)合，并通過SHG增加物理對(duì)比度，對(duì)小鼠顱骨外植體中的成骨進(jìn)行多模態(tài)光學(xué)成像。 在單個(gè)樣本中可以看到成骨細(xì)胞的位置、細(xì)胞外膠原纖維的沉積和骨礦物質(zhì)的形成。 此外，可以主要在分散于整個(gè)發(fā)育期骨結(jié)構(gòu)中的孤立成骨細(xì)胞內(nèi)觀察到富含脂質(zhì)的結(jié)構(gòu)。 樣本由德國(guó)德累斯頓MPI-CBG研究所的Jacqueline Tabler和Sebastian Bundschuh提供。

了解振動(dòng)和壽命成像帶來的新可能性

許多生物樣本會(huì)呈現(xiàn)由內(nèi)源性熒光團(tuán)或特異熒光標(biāo)記發(fā)射的熒光。 SRS信號(hào)不受熒光影響，但CARS信號(hào)可能會(huì)發(fā)生一定程度的熒光串?dāng)_。

STELLARIS平臺(tái)中的TauSense工具可以幫助解決此問題。 通過使用基于熒光壽命的信息，您可以將瞬時(shí)CARS信號(hào)與熒光信號(hào)分離。

左上： 腦組織脂質(zhì)的CARS顯微圖像，顯示了富含脂質(zhì)的白質(zhì)和灰質(zhì)區(qū)域。 右上： 平均光子到達(dá)時(shí)間的圖像顯示，富含脂質(zhì)的白質(zhì)的光子到達(dá)時(shí)間較短，灰質(zhì)的光子到達(dá)時(shí)間較長(zhǎng)。 該結(jié)果表明，瞬時(shí)CARS信號(hào)伴有壽命特定的雙光子自發(fā)熒光信號(hào)。 下排： 基于壽命的瞬時(shí)CARS信號(hào)和自發(fā)熒光信號(hào)分離，平均到達(dá)時(shí)間為1.9納秒。 右： 疊加圖像。

通過固有可 量化數(shù)據(jù)提高工作效率

STELLARIS 8 CRS 提供了STELLARIS平臺(tái)具備的所有多樣性和易用性。 這一集成系統(tǒng)讓您可以處理各種具有挑戰(zhàn)性的樣本，并幫助您最大限度地利用CRS成像的優(yōu)勢(shì)，包括從比率和光譜成像方法中獲得固有可量化數(shù)據(jù)。

浸入水中的十二烷（一種飽和的碳?xì)浠衔铮嗌┡c（一種多不飽和脂肪酸，紫紅色）液滴的SRS圖像和光譜。 1660 cm?1至1440 cm?1的強(qiáng)度比率可量化脂質(zhì)不飽和度。

使用整合的系統(tǒng)輕松設(shè)置實(shí)驗(yàn)

ImageCompass用戶界面提供一種既方便又直觀的CRS顯微成像方法，使專家和新手都可以控制實(shí)驗(yàn)的每個(gè)方面。

此外，ImageCompass集成了CRS激光控制功能，用戶只需點(diǎn)擊幾下鼠標(biāo)便可從單化學(xué)鍵成像轉(zhuǎn)換為光譜成像或多模態(tài)成像。

在直觀的ImageCompass用戶界面中點(diǎn)擊幾下即可獲得CRS圖像。

在大型復(fù)雜樣本中輕松導(dǎo)航

LAS X Navigator是功能強(qiáng)大的工具，可讓您從逐個(gè)圖像的搜索方式快速轉(zhuǎn)變?yōu)椴榭凑麄€(gè)樣本概況的模式。 CRS多位置實(shí)驗(yàn)與Navigator集成，因此您可以對(duì)大型樣本執(zhí)行完整的區(qū)塊掃描，獲得選擇感興趣區(qū)域所需的全部信息，以便隨后作更詳細(xì)的研究。

大面積樣本的自動(dòng)成像： 此處顯示了整個(gè)小鼠腦切片的高分辨率區(qū)塊掃描。 對(duì)高脂肪飲食和常規(guī)飲食中生長(zhǎng)的小鼠的對(duì)應(yīng)皮質(zhì)組織區(qū)域進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)高脂肪飲食的小鼠出現(xiàn)富含脂質(zhì)的病理性動(dòng)脈斑塊，而常規(guī)飲食的小鼠則沒有。 樣本由德國(guó)萊比錫大學(xué)的Judith Leyh和Ingo Bechmann教授提供。

來自高光譜或比率成像的可量化信息

CRS靈感源自拉曼光譜學(xué)界開發(fā)的各種方法，支持比率和光譜成像，能夠提供樣本的可重現(xiàn)、可量化的化學(xué)組分信息。 這些基本的量化工具集成在LAS X軟件中。

sRS光譜成像提供關(guān)于腦結(jié)構(gòu)化學(xué)組分的詳細(xì)信息。 左： SRS圖像顯示了健康、富含脂質(zhì)的白質(zhì)結(jié)構(gòu)（頂部）和β淀粉樣蛋白（左下）周圍的病理性脂質(zhì)沉積物。 右： SRS光譜顯示，與富含白質(zhì)相比，病理性沉積物富含膜脂。