LSM Lightfield 4D

La vida se mueve. Muchos procesos neuronales y fisiológicos suceden a gran velocidad, lo que dificulta la captura precisa de su dinámica espaciotemporal. Pese a que las tecnologías consolidadas son ahora más rápidas, el tiempo de adquisición necesario sigue aumentando con el volumen de la muestra, por lo que los procesos rápidos, como la actividad neuronal o los latidos del corazón, requieren un término medio entre la información volumétrica y la frecuencia de fotogramas de la imagen. Con Lightfield 4D, ya no tendrá que hacer concesiones, ya que podrá capturar 80 volúmenes por segundo sin retardo de tiempo en 3D. Esto hace posible seguir la actividad neuronal en cerebros de pez cebra, rastrear el movimiento de los tejidos en embriones de Drosophila en desarrollo y realizar un seguimiento de las estructuras en movimiento en larvas de C. elegans que se arrastran. La exclusiva captura de imágenes de una sola toma por volumen evita que se pierdan o distorsionen acontecimientos cruciales. Por fin es posible realizar un seguimiento de partículas con alta resolución temporal en volúmenes completos. Empiece a trabajar en sus experimentos de inmediato, con su confocal y sin necesidad de ajustar la preparación de las muestras.

Recoger información en 3D de muestras vivas siempre ha supuesto todo un reto, especialmente cuando se trata de grandes volúmenes de muestras. El seccionamiento óptico requiere la adquisición secuencial de imágenes individuales para crear un z-stack. Cada sección requiere de una exposición a la luz, que no está totalmente limitada al plano de iluminación y puede sumar fácilmente cantidades perjudiciales en todo el volumen. Lightfield 4D funciona de forma diferente: se adquiere un Z-stack completo con un único episodio de iluminación, lo que reduce al mínimo la exposición a la luz y los efectos fototóxicos. Las muestras vivas pueden visualizarse durante largos periodos de tiempo con una alta densidad temporal. Esta combinación de extraordinaria velocidad de captura de imágenes 3D y extrema delicadeza le permite seguir la muestra en multicolor a lo largo del tiempo sin influir en la actividad viva registrada. Podrá observar procesos de desarrollo, migración celular, movimiento de vesículas u otros cambios en tejidos y organismos que tardan horas o incluso días en completarse, y aun así lograr la resolución temporal necesaria para comprender la dinámica.

Por lo general, el tiempo de adquisición de grandes volúmenes es el factor crítico que limita el rendimiento de la captura de imágenes. Adquirir un gran volumen con una sola instantánea de imagen acelera sus experimentos en gran medida. La velocidad inigualable con la que Lightfield 4D captura volúmenes multicolor puede utilizarse para aumentar la productividad de los experimentos de diversas maneras: capture y analice más muestras que nunca en cada sesión, lo que mejorará inmediatamente las estadísticas de los experimentos. Compare múltiples cohortes de muestras diferentes de fenotipos de tipo salvaje y modificados genéticamente, o muestras con diferentes tratamientos farmacológicos. En lugar de horas, apenas dedicará unos minutos a recopilar los datos que necesite, lo que le dejará más tiempo para el análisis avanzado y la investigación de sus conjuntos de datos.

Los microscopios de barrido láser (LSM) han demostrado ser los sistemas de microscopía más versátiles. Combinan la superresolución y la captura de imágenes espectrales con el seccionamiento óptico de alta calidad de muestras grandes, junto con la capacidad de incorporar información fluorescente adicional y mediciones de dinámica molecular. Lleve sus experimentos al siguiente nivel aunando esta extraordinaria flexibilidad con la captura de imágenes delicada e instantánea de volúmenes del Lightfield 4D:

• Supervise la actividad neuronal en 3D a alta velocidad y compleméntela con detalles estructurales de superresolución capturados con Airyscan.
• Siga el movimiento de los macrófagos durante un ensayo de cicatrización de heridas y añada detalles de alta resolución del lugar de la herida a su investigación.
• Aproveche las capacidades de fotomanipulación de su LSM para experimentos de blanqueamiento, fotoactivación, fotoconversión o ablación, y luego realice una captura de imágenes delicada de volúmenes.
• Todo ello en el mismo microscopio y como parte del mismo experimento, sin mover nunca su muestra.

Para captar realmente la esencia de los procesos biológicos, la captura de imágenes debe hacerse en 4D, ya que tanto el volumen como el tiempo son esenciales para investigar los sistemas vivos. Este concepto no es nuevo. En las últimas décadas se han desarrollado muchas técnicas de seccionamiento óptico para intentar cumplir este requisito. Sin embargo, estos métodos suelen basarse en la adquisición secuencial de imágenes para crear imágenes Z-stack de volúmenes, lo cual genera diferencias temporales dentro del volumen de la muestra y limita en gran medida la velocidad de captura de imágenes y la precisión espaciotemporal de los datos adquiridos.

Lightfield 4D ofrece una solución única al capturar imágenes de todo un volumen en un punto exacto en el tiempo, sin ningún retraso temporal. En lugar de capturar imágenes 2D únicas en diferentes momentos, un sistema de microlentes situado entre el objetivo y la cámara genera 37 imágenes individuales y recoge toda la información 3D en el mismo instante. Cada una de estas vistas diferentes proporciona información espacial y angular que sirve de base para crear un Z-stack mediante un procesamiento basado en la deconvolución. De este modo, Lightfield 4D puede generar Z-stacks de 80 volúmenes por segundo.