
ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex
Multi-Fluoreszenz-Imaging für ein tiefgehendes Verständnis der räumlichen Biologie (Spatial Biology)
LSM 990 Spectral Multiplex erbringt Spitzenleistungen bei der spektralen Trennung von Fluoreszenzmarkern. Sie optimieren Ihre erweiterten spektralen Multiplex-Experimente mit zahlreichen Proteinmarkern und der klaren Trennung der Fluoreszenzsignale, während Sie die Autofluoreszenz zuverlässig eliminieren. Ihre Produktivität steigt mit einem System, das Ihnen optimale Imaging-Bedingungen, unmittelbare Farbstoffidentifikation und vereinfachte Workflows von der Bildaufnahme bis zur Analyse bietet.
Effizientes spektrales Multiplexing
Sie erfassen alle spektralen Informationen in einem einzigen Bildscan
LSM 990 Spectral Multiplex bietet unvergleichliche Produktivität für Ihre anspruchsvollen Experimente mit spektralem Imaging und deckt dabei einen Wellenlängenbereich von 380 bis 900 nm ab. Die intelligente Gestaltung des Strahlengangs macht Schluss mit Kompromissen bei spektraler Trennung, Empfindlichkeit, Geschwindigkeit, Signal-Rausch-Verhältnis und Auflösung. Mit der direkten Lambda-Scanaufnahme trennen Sie gleichzeitig 10 oder noch mehr einzelne Marker. Die Erfassung aller Spektren in einem einzigen Scan ermöglicht die sofortige Trennung und Echtzeitanzeige der entstehenden Kanäle. So können Sie zahlreiche Marker in kürzester Zeit identifizieren – ein wichtiger Vorteil, wenn es Ihnen auf die optimierte räumliche Auflösung ankommt oder wenn Sie große Volumina oder Lebendproben abbilden. Unerwünschte Signale wie Autofluoreszenz lassen sich schnell und einfach eliminieren, ohne unbeabsichtigt das eigentliche Signal aus den Zielproteinen zu entfernen. Alle Wellenlängen-Informationen bleiben erhalten und die Spektren werden in übersichtlichen Diagrammen dargestellt, mit denen Sie evaluieren, ob die erwarteten Fluoreszenzmarker abgebildet werden.
13 Farben plus Autofluoreszenz, gleichzeitig aufgenommen

Links: Spektralbild (Lambda-Stapel) von 13 gleichzeitig aufgenommenen Markern, Darstellung in Echtfarben. Rechts: entmischtes Bild der 13 Marker ohne Autofluoreszenz, Verarbeitung mit LSM Plus.
Probe mit freundlicher Genehmigung von Michal Skruzny, ZEISS Microscopy GmbH.

Entmischte einzelne Marker und Autofluoreszenz.

Die 13 Spektren und das Autofluoreszenzspektrum wurden auf Proben definiert, die mit 4 Farbstoffen markiert sind, wodurch spektrale Trennung und klare Spektren möglich werden. 5 Laserlinien und Anregungsspektren (oben), Emissionsspektren (unten).

ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex
Multi-Fluoreszenz-Imaging für ein tiefgehendes Verständnis der räumlichen Biologie (Spatial Biology)
Nutzerfreundlicher Versuchsaufbau
Passen Sie Ihre spektralen Experimente mit Leichtigkeit an.
Wenn Sie ein mehrfarbiges Experiment beginnen, bietet Smart Setup Anregungs- und Emissionsdaten für eine Vielzahl von Fluorophoren. Mit einem einzigen Klick passen Sie das gesamte System ganz an Ihre Anforderungen an. Sie haben die Wahl zwischen Konfigurationen für optimale spektrale Trennung oder maximale Geschwindigkeit – oder für einen ausgewogenen Kompromiss. Alternativ erfassen Sie mit dem komfortablen Lambda-Scan-Modus alle relevanten Signale des gewünschten Spektralbereichs in einem einzigen Scan. Alle Experimenteinstellungen lassen sich speichern und mühelos in ZEN abrufen. So können Sie Ihre persönlichen Experimentkonfigurationen noch schneller nutzen. Mit der LSM Plus-Funktion erhalten Sie das optimale Signal-Rausch-Verhältnis und eine verbesserte räumliche Auflösung, ohne Ihr Experiment auszubremsen.
Unkomplizierte Trennung von GFP und RFP von der Autofluoreszenz in Arabidopsis

Arabidopsis-Blatt mit Expression von GFP-HDEL (markiert das endoplasmatische Retikulum) und ST-mRFP (markiert Golgi-Apparate). Gleichzeitig aufgenommener Lambda-Stapel mit 32 spektralen Kanälen zeigt deutlich den spektralen Farbbereich der einzelnen Pixel.
Probe mit freundlicher Genehmigung von Verena Kriechbaumer, Oxford Brookes University, UK

Einzelne Kanäle im Lambda-Stapel von 411 bis 740 nm.

Links: Die Spektren für GFP (grün), mRFP (rosa) und Chlorophyll-Autofluoreszenz (weiß) gemäß dem Lambda-Stapel ermöglichen die sofortige Unterscheidung zwischen verschiedenen Markern und Autofluoreszenz im Bild (auch schon beim Imaging) und deren Entmischung. Rechts: Entmischtes und mit LSM plus verarbeitetes Bild (grün: GFP/ER, rosa: mRFP/Golgi-Apparate, weiß: Chlorophyll).
Spectral Unmixing in Echtzeit
Trennen Sie Ihre Fluoreszenzmarker schnell und zuverlässig
Beim Imaging mehrerer Kanäle oder im Lambda-Modus steht Ihnen die Option für das Spectral Unmixing stets zur Verfügung. Zuvor gespeicherte Spektren lassen sich aus einer lokalen Datenbank abrufen. Zusätzlich zu diesen Informationen werden auch alle kritischen Imaging-Einstellungen gespeichert und angezeigt. Sie können Pixel, die spektrale Informationen enthalten, manuell im soeben aufgenommenen Bild auswählen oder diese Pixel durch die automatische Komponentenextraktion identifizieren. Die Informationsquellen lassen sich in einem Linear-Unmixing-Prozess zusammenführen. Jedes entstehende Mehrkanalbild kann einer Validierung und Qualitätskontrolle unterzogen werden. Neben den ursprünglichen Daten kann ein optionaler „Rest“-Kanal zur nahtlosen Dokumentation des Experiments gespeichert werden. Noch während Sie spektrale Informationen in Einzel-Scans erfassen, führen Sie das sofortige Linear Unmixing per Online-Fingerprinting durch, sodass Sie gleich getrennte Signale erhalten – ideal für große Volumina und für screeningspezifische Kombinationen von Fluoreszenzmarkern.
Fünffarbiges Live-Cell-Online-Fingerprinting von Schweinenieren-Epithelzellen
LLC-PK1-Zellen (Schweinenieren-Epithelzelllinie) mit Expression von Tubulin-mEmerald (Tubulin, cyan) und H2B-mCherry (Histone-gebundene DNA, weiß), zusätzlich markiert mit Mitotracker Orange (Mitochondria, gelb), SiR-Actin (Aktin, rosa) und DOPE-ATTO 740 (Vesikeln, orange). Live-Cell-Imaging (Zeitraffer) mit 5 Farben, gleichzeitig aufgenommen und in Echtzeit mit Online-Fingerprinting entmischt, verarbeitet mit LSM Plus.
Workflow-Automatisierung über das Imaging hinaus
Erhöhen Sie Ihre Produktivität durch die Vereinfachung mehrdimensionaler Experimente
Kombinieren Sie alle verfügbaren Methoden zur Erfassung von spektralen Daten – Lambda-Scans, Linear Unmixing und LSM Plus zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses – in einer einzigen Verarbeitungs-Pipeline, in der alle Schritte multidimensionaler Experimente ausgeführt werden. Automatisierte Workflows für spektrales Multiplexing, die mehrere Färbe- und Imaging-Durchgänge erfordern, lassen sich mit automatisierten Fluidiksystemen vereinfachen. Die einzelnen Färbe-, Imaging-, Bleich- und Stripping-Durchgänge können in ZEN* organisiert werden.1 Übertragen Sie die entstehenden Daten zur 3D-Registrierung der spektralen Multiplex-Daten, zur KI-Objektsegmentierung oder zu vielfältigen statistischen Analysen an ZEISS arivis pro.
Schnitt durch ein Mäusehirn
Arbeitsabläufe beim spektralen Multiplexing von der Probenerkennung bis zur Bilddatenverarbeitung
Fixiertes Mäusehirn, Schnitte mit einer Dicke von 40 µm. DAPI (Zellkerne), MAP2-A488 (Dendriten und Neuronenkörper), Parvalbumin-A568 (Subtyp von inhibitorischem/GABAergic-Interneuron), Iba1-A647 (Mikroglia, die im Hirn residenten Immunzellen), VGAT-750 (präsynaptische Terminale von inhibitorischen/GABAergic-Interneuronen).
Überblick abgebildet mit ZEISS AI Sample Finder; dann wurden Überblicke der Schnitte mit einem 10×-Objektiv, Axiocam 705 und LED-Beleuchtung hinzugefügt. Detaillierte Scans wurden mit dem Objektiv Plan-Apochromat 63×/1,4 Oil aufgenommen. Ein Lambda-Scan wurde mit 405, 488, 561, 639 und 730 nm eingerichtet, wobei 35 Detektoren das Spektrum von 411 bis 900 nm abdeckten. Anschließend wurden die Bilder anhand der Spektren für die 5 Marker plus einem Spektrum für die Autofluoreszenz des Gewebes, die aus einzelnen Färbungen gewonnen wurden, entmischt. Die Bilder wurden mit LSM Plus verarbeitet.
Probe mit freundlicher Genehmigung von Luisa Cortes, Microscopy Imaging Center of Coimbra, CNC, University of Coimbra, Portugal
ZEISS LSM 990
Zusätzliche Optionen für Ihr multimodales ImagingMultispektrale Mikroskopie: Einblicke in die Technologie
Parallele Untersuchung mehrerer Proteine: Ein System, optimiert für die Lichteffizienz
Beim optimalen schonenden Imaging mit mehreren Markern kommt es entscheidend darauf an, dass alle Komponenten des Imaging-Systems harmonisch zusammenarbeiten und so die Übertragung des Emissionslichts maximieren. Mit der Detektorkonfiguration und dem Strahlengangdesign von LSM 990 Spectral Multiplex können Sie das wertvolle Signal bewahren und über das konventionelle mehrfarbige Imaging hinausgehen.
-
Von der Flexibilität, zwei Marker gleichzeitig aufzunehmen, bis hin zu ausgereiften spektralen Multiplex-Experimenten – jeder Prozess beginnt mit Hauptstrahlteilern, die das Laser-Anregungslicht sauber von den Emissionssignalen trennen, damit das Emissionslicht vollständig und ohne Signalverlust genutzt werden kann.
Die Laserkopplung des ZEISS LSM 990 eignet sich für einen breiten Bereich von Anregungswellenlängen von 405 nm bis 730 nm und bietet zusätzlich eine Option zur Multiphotonenanregung über zwei unabhängige, an die Wellenlänge angepasste Signalwege und zusätzliche Kollimationsoptik. Alle optischen Elemente im Emissionsstrahlengang sind mit Blick auf die optimale Übertragung des Emissions-Spektralbereichs von 380 nm bis 900 nm ausgelegt. Das Licht wird durch ein apochromatisches Pinhole geleitet, das mit verschleißfreier Solid-State-Mechanik ausgestattet ist.
Ein holographisches Gitter bewirkt die lineare spektrale Trennung aller Emissionssignale. Dies ist von entscheidender Bedeutung, denn damit wird gewährleistet, dass alle 32 Kanäle des Detektors dieselbe spektrale Breite erfassen und damit eine einheitliche spektrale Auflösung von 10 nm für das effektive Spectral Unmixing und die präzise Definition des Erkennungsbereichs liefern.
-
Typische spektrale Quanteneffizienz (QE) von ZEISS LSM 990 Detektoren
Typische spektrale Quanteneffizienz (QE) von ZEISS LSM 990 Detektoren
LSM 990 Spectral Multiplex umfasst eine 32-Kanal-GaAsP-Detektor, ergänzt durch zwei seitliche Detektoren und optional zwei NIR-GaAs- und GaAsP-Detektoren. Diese einzigartige Konfiguration bietet die größtmögliche Anzahl an Detektoren in LSM-Systemen.
Die Detektoren befinden sich an strategischen Positionen im Scankopfdesign, um die Quanteneffizienz zu maximieren und die optimale Konvertierung des Lichts in elektronische Signale für die relevanten Emissionswellenlängen sicherzustellen. Jeder Detektor ist linearisiert; quantifizierbare Daten sind damit garantiert. Alle Detektoren sind relativ zueinander kalibriert. Die spektralen Signale lassen sich damit auf dieselbe Weise wie in spektralen Datenbanken darstellen. Diese Funktion vereinfacht die Identifikation von Fluorophorspektren und die Datenvalidierung.
Zur besseren Photonenerhaltung umfasst LSM 990 einen Feedback-Loop, der dem potenziellen Lichtverlust am holographischen Gitter entgegenwirkt. Gemäß den physikalischen Prinzipien tritt das gesamte Licht, das nicht spektral getrennt wird, in leicht unterschiedlichen Winkeln aus dem Gitter aus und gelangt in den Rückführkreis, der die Polarisierung verändert und das Licht zurück zum Gitter lenkt. Durch diesen Prozess erhält das Licht eine „zweite Chance“, das Gitter in Richtung auf die verfügbaren Detektoren zu verlassen.
-
Sobald die Detektoren das gesamte Emissionslicht erfasst haben, können alle aufgenommenen mehrfarbigen Bilder einer weitergehenden Verarbeitung zur spektralen Trennung unterzogen werden. Mehrkanal- und Lambda-Bilder werden gleichzeitig verarbeitet, wobei das Spectral Unmixing fortlaufend auf zuverlässige Verarbeitungsoptionen zurückgreift. Die spektralen Informationen für das Unmixing können manuell im aktuellen Bild ausgewählt oder automatisch mit Software-Unterstützung (ACE) extrahiert werden oder sind bereits in der spektralen Datenbank vorhanden. Alle Spektren können für die spätere Verwendung in der Datenbank gespeichert werden und lassen sich über den ausgewählten Namen, die Experimenteinstellungen und die Spektralvorschauen organisieren.
Die spektrale Trennung nutzt einen ausgereiften Linear-Unmixing-Algorithmus und bindet optional gewichtete Unmixing-Optionen ein, mit denen bestimmte Eigenschaften des Lichts wie das Schrotrauschen berücksichtigt werden. Insbesondere fungiert der Restkanal als unkomplizierte Qualitätskontrolloption für alle Linear-Unmixing-Protokolle. Mit den klaren spektralen Datenanzeigen, den hochentwickelten Linear-Unmixing-Optionen und dem Restkanal können Sie sicher sein, dass Ihre spektralen Experimente Ihre Qualitätsansprüche erfüllen.
Zur Straffung des Experimentprozesses lässt sich das gesamte Spectral Unmixing sofort per Online-Fingerprinting erledigen. Dies reduziert die Bearbeitungszeit und die Datenmenge, denn alle getrennten Bilder werden unmittelbar bereitgestellt. Insbesondere bei multidimensionalen Experimenten (z. B. Kombinationen von Z-Stapeln, Zeitreihen und mehreren Positionen für den höheren Durchsatz) lässt sich das Linear Unmixing in die von Direct Processing erstellte Verarbeitungs-Pipeline einbinden und unmittelbar mit LSM Plus kombinieren, um die räumliche Auflösung zu erhöhen und das Signal-Rausch-Verhältnis aller Bilder zu verbessern.
Downloads
Verfügbare Übersetzungen und weitere Benutzerhandbücher finden Sie im ZEISS Download Center.
-
1
Auf Anfrage erhältlich