Genau wie seine Vorgängermodelle, Dragonfly 500 und 200, bietet auch das neue Dragonfly 600System vier wichtige Bildgebungsmodi – schnelle Spinning-Disk-Konfokalmikroskopie, Laser-Weitfeld-Bildgebung, Durchlichtmikroskopie (DIC, Phasenkontrast, Hellfeld) sowie neue Module für die Superauflösungsmikroskopie (3D-SMLM und B-TIRF*).
Technische Daten des Dragonfly 600:
1. Dual-Microlens-Spinning-Disk
Bei der konfokalen Spinning-Disk-Mikroskopie werden mehrere Punkte der Probe gleichzeitig durch Pinholes (Öffnungen in der Scheibe) beleuchtet. Das von der Probe emittierte Licht wird erneut durch die Pinholes abgebildet, wodurch Signale, die außerhalb der Fokusebene liegen, bereits vor dem Auftreffen auf den Detektor (die Kamera) „herausgefiltert“ werden. Dadurch wird die zur Erzielung eines hervorragenden konfokalen Bildes erforderliche Laserleistung reduziert. Dies senkt den Hintergrund und ermöglicht somit die Abbildung tieferer Schichten der Probe.
Vorteile der Spinning-Disk-Technologie:
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Schonende Abbildung der Proben – Möglichkeit zur Darstellung lebender Vorgänge ohne Phototoxizität und Photobleaching
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Schnelle konfokale Bildaufnahme
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Darstellung sehr schneller lebender Vorgänge
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Erhöhung der Informationsdichte bei der Tiefenabbildung dickerer Proben
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Erhöhung des Signal-Rausch-Verhältnisses
2. Einzelmolekül-Bildgebung
Der Dragonfly 600 verfügt über alle erforderlichen Werkzeuge für die Methode der Lokalisierung einzelner Moleküle. Der leistungsstarke Lasermotor HLE liefert die erforderliche Laserleistung für dSTORM- und DNA-PAINT-Anwendungen. 3D-SMLM nutzt ein astigmatisches 3D-Superauflösungsmodul und liefert Bilder mit einer Lokalisierungsgenauigkeit im Nanometerbereich und einer entsprechenden Auflösung von bis zu 10 nm.
Die Lokalisierung einzelner Moleküle kann mithilfe des 3D-Superauflösungsmoduls erfolgen, das mit allen Modalitäten kompatibel ist: Weitfeldbildgebung, konfokale Bildgebung und TIRF. Das über das 3D-Superauflösungsmodul in einer Ebene aufgenommene Bild liefert axiale Informationen im Bereich von ~ 1 μm mit einer entsprechenden Auflösung von bis zu 30 nm.
3. Empfindliche Detektoren
Die Empfindlichkeit ist ein grundlegender Parameter aller mikroskopischen Systeme. Sie bestimmt das minimal nachweisbare Signal bei einer gegebenen Anregungsintensität. Zum Dragonfly-System gehören die empfindlichsten EMCCD- und sCMOS-Detektoren auf dem Markt.
Für die schwächsten Signale können iXon-EMCCD-Detektoren verwendet werden, die bereits 1,9 Photonen pro Pixel mit einem hohen Signal-Rausch-Verhältnis erfassen. Die neueste Generation der sCMOS-Detektoren bietet ein hervorragendes Gleichgewicht zwischen Empfindlichkeit und Geschwindigkeit – Quantenausbeute von bis zu 95 % und eine Bildrate von mehr als 44 Bildern pro Sekunde bei voller Auflösung!
Weitere Informationen zu den Andor-Detektoren finden Sie in den untenstehenden Datenblättern.
4. Borealis®
Borealis® ist eine patentierte Technologie von Andor, die eine erstklassige gleichmäßige Ausleuchtung des gesamten Sichtfelds ohne Randvinetierung gewährleistet. Sie minimiert Abweichungen in der Gleichmäßigkeit der Anregung (≤5 %) und verbessert die resultierende Bildqualität erheblich. Dank Borealis® wird das Auftreten von Artefakten reduziert, die beim Zusammenfügen von Bildern und bei der Montagebilddarstellung entstehen. Die patentierte Borealis®-Technologie ist auch im Rahmen des neuen, einzigartigen Moduls B-TIRF® für den Dragonfly 600 erhältlich.
5. TIRF und B-TIRF
Das einzigartige Modul Borealis® Total Internal Reflection Fluorescence (B-TIRF) basiert auf dem patentierten Borealis®-System. Es verhindert Interferenzen und Streifenartefakte, die bei der Standard-TIRF-Bildgebung auftreten, und liefert dadurch eine hervorragende Bildqualität. B-TIRF kann für gängige TIRF-Anwendungen eingesetzt werden, wie beispielsweise die Abbildung von Vorgängen am Rand der Zellmembran (z. B. Endo-/Exozytose, fokale Adhäsion und Zellbewegung, Dynamik viraler Infektionen usw.)
Im Dragonfly-System lässt sich B-TIRF mit einem Beleuchtungszoom oder einem leistungsstarken Laser-Engine HLE (High Power Laser Engine) zu kombinieren und so Experimente zur Lokalisierung einzelner Moleküle (SMLM) mit deutlich verbessertem Signal-Rausch-Verhältnis durchzuführen.
6. Lasermotoren: ILE und HLE
Bei der neuen Generation des Dragonfly 600 kann zwischen zwei Arten von Laserbeleuchtung gewählt werden:
ILE = Integrated Laser Engine oder die leistungsstärkere Variante HLE = High Power Laser Engine. Beide Lasermotoren bieten eine Beleuchtung über Multimode-Fasern. Multimode-Fasern übertragen längere Wellenlängen als Singlemode-Fasern, erfordern weniger Wartung und können den quadratischen Kamerasensor perfekt ausfüllen. Sowohl ILE als auch HLE eignen sich für die Abbildung lebender Zellen und empfindlicher Proben, da sie eine streng kontrollierte und schonende Beleuchtung bieten. Sowohl ILE als auch HLE sind mit der neuen Bildgebungsmodalität B-TIRF kompatibel.
HLE bietet darüber hinaus eine hohe Leistung (im Bereich von Hunderten von mW bis zu einigen Watt), die für die Abbildung einzelner Moleküle erforderlich ist, und beschleunigt die räumliche Abbildung bei Transkriptom-Experimenten erheblich.
7. Intuitive Software
Im Rahmen des Dragonfly 600-Systems stehen insgesamt drei Softwareprogramme zur Verfügung:
ERFASSUNGSSOFTWARE FUSION:
Die Fusion-Anwendung wurde so konzipiert, dass sie den Anforderungen heutiger Forscher gerecht wird und eine einfache Bedienung sowie sofortiges visuelles Feedback zur Datenüberprüfung bietet. Fusion vereinfacht die Bedienung des Dragonfly-Systems und macht Spitzenmikroskopie für alle Anwender zugänglich.
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Die 3D-Visualisierung in Echtzeit ermöglicht Einblicke in Ihre Experimente
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Im Protokoll können Stitching und Dekonvolution aktiviert werden, wodurch unmittelbar nach Abschluss der Aufnahme ein verarbeitetes Bild bereitgestellt wird
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Die Multi-Well-Erfassung ist über eine einfache und intuitive Benutzeroberfläche verfügbar, die bis zu 384-Well-Platten unterstützt: ideal für die einfache und schnelle Untersuchung von Proben, Organoiden und Phänotypen
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Für eine schnelle Bildaufnahme kann die Z-Bildaufnahme auch mit dem neuen Burst-Shutter-Modus kombiniert werden
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Die 3D-Bildgebung einzelner Moleküle kann in ganzen Zellen mit minimalem Software-Eingriff durchgeführt werden
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In allen Bildgebungsmodi steht ein Autofokus-System zur Verfügung, das während des gesamten Experiments eine stabile und präzise Bildgebung an allen Punkten gewährleistet
LEISTUNGSSTARKE ANALYSE-SOFTWARE IMARIS ®
Die Analysesoftware Imaris ® for Dragonfly ist ein fester Bestandteil jedes Dragonfly-Systems. Imaris ® for Dragonfly Super-Resolution ist ein fester Bestandteil des neuen Dragonfly 600-Systems.
Imaris ® for Dragonfly ermöglicht dem Benutzer:
- Oberflächen und Volumen in 3D/4D darzustellen
- Hochauflösende Bilder zu erstellen
- Anfertigung anspruchsvoller mehrdimensionaler Animationen
- Nutzung der Vorverarbeitung von Bilddaten
Imaris ® for Dragonfly Super-Resolution bietet darüber hinaus Funktionen zur Visualisierung und Analyse von 3D-SMLM-Daten:
- Objektmessungen: Anzahl, Volumen, Intensität, Fläche und mehr
- Entfernungsmessungen: durchschnittlicher Abstand zwischen den nächstgelegenen Objekten, kürzeste Entfernung zu anderen Strukturen oder zu Referenzpunkten
- Objektklassifizierung mittels maschinellem Lernen
- Farbcodierung von Objekten auf der Grundlage von Messungen
Auf Anfrage sind weitere anwendungsspezifische Module erhältlich, darunter Optionen aus den Imaris-Paketen für Zellbiologie, Neurowissenschaften und vieles mehr.
OPEN-SOURCE-SOFTWARE PICASSO
Das Unternehmen Andor arbeitet seit langem mit den Entwicklern von Picasso daran gearbeitet, dass auch mit der Fusion-Software erstellte Dateien in diesem Open-Source-Programm geöffnet und gelesen werden können. Den Anwendern steht die Flexibilität zur Verfügung, zur Software Picasso zu wechseln und dort 3D-SMLM-Lokalisierungsdaten im HDF5-Format zu laden. Die 3D-Visualisierung und die statistischen Messungen werden anschließend im System Imaris abgeschlossen.
Fusion, Imaris und Picasso arbeiten harmonisch zusammen. Picasso liest die Rohdaten direkt aus Fusion (im Format *.ims) ein, lokalisiert die Ereignisse einzelner Moleküle in den XY- und Z-Achsen und exportiert sowohl die Lokalisierungen als auch die Voxel. Imaris lädt die Voxel als „3D Volume“ und die Positionsdaten als „Spots“, visualisiert, filtert und führt Analysen durch (z. B. Messung der nächsten benachbarten Objekte).
