ZEISS Lattice SIM 5
Produit

ZEISS Lattice SIM 5

Imagerie en temps réel avec super résolution uniforme dans toutes les dimensions spatiales

ZEISS Lattice SIM 5 a été optimisé pour la capture de structures subcellulaires et de leurs dynamiques. Basé sur la technologie Lattice SIM et l'algorithme de reconstruction d'image SIM², ZEISS Lattice SIM 5 offre des capacités de super résolution exceptionnelles allant jusqu'à 60 nm dans les cellules vivantes et fixées. Vous pouvez par ailleurs choisir le mode d'imagerie SIM Apotome et un objectif à faible grossissement pour obtenir rapidement des images d'ensemble de votre échantillon avant de zoomer sur des détails en super résolution.

  • Capturez des processus dynamiques et des structures subcellulaires infimes
  • Optimisez les besoins de vos échantillons vivants
  • Obtenez des résultats d'expérience plus fiables

Capturez des processus dynamiques et des structures subcellulaires infimes

Équipé du modèle d'illumination ZEISS Lattice SIM et de l'algorithme de reconstruction d'image SIM², ZEISS Lattice SIM 5 fait passer à un niveau supérieur la microscopie à illumination structurée (SIM). Obtenez à tout moment les meilleurs résultats possibles, même sous une exposition lumineuse plus faible protégeant les spécimens vivants. Doublez la résolution SIM conventionnelle et distinguez les structures subcellulaires les plus fines distantes de moins de 60 nm. La technologie Lattice SIM à faible consommation de lumière fournit l'imagerie la moins invasive possible pour les échantillons vivants et fixes. Elle offre non seulement une résolution spatiale double par rapport à la technologie SIM classique, mais aussi une résolution temporelle élevée atteignant jusqu'à 255 ips.

Légende : Dynamique de l'actine dans une cellule U2OS exprimant LifeAct-GFP capturée avec le mode Lattice SIM 3D Leap et phases réduites. Objectif : Plan-Apochromat 63× / 1,4 huile.

Optimisez les besoins de vos échantillons vivants

La flexibilité de ZEISS Lattice SIM 5 permet d'équilibrer les contraintes liées à votre expérience en accordant la priorité à la résolution ou à la vitesse, ou en trouvant le juste équilibre entre les deux. Utilisez le budget de photons pour améliorer la résolution latérale bien en dessous de 100 nm ou réduisez le nombre d'images brutes nécessaires pour augmenter la vitesse d'acquisition et la sensibilité. ZEISS Lattice SIM 5 dispose d'options pour réduire les images brutes, lesquelles vous permettront de sélectionner les meilleurs paramètres d'acquisition ciblant la résolution spatiale et temporelle souhaitée.

Légende : L'imagerie à intervalles réguliers du réticulum endoplasmique dans une cellule Cos-7 révèle des changements structurels très dynamiques. Échantillon avec l'aimable autorisation de Miyawaki Lab, RIKEN Institute, Japon.

Obtenez des résultats d'expérience plus fiables

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ZEISS Lattice SIM 5 est doté d'une fonction exceptionnelle d'élimination de la lumière hors foyer et produit les sectionnements optiques les plus nets en microscopie à champ large, même pour des échantillons fortement diffus. La reconstruction d'image SIM² utilise une fonction spéciale d'étalement de points SIM pour restituer rigoureusement toutes les données d'acquisition basées sur l'illumination structurée de votre ZEISS Lattice SIM 5, avec un minimum d'artefacts d'image pour les échantillons vivants et fixes. Vous avez l'assurance de fonder vos conclusions expérimentales sur des données reproductibles générées par un algorithme puissant et éprouvé.

Légende : Cellules Cos-7 colorées pour les microtubules (anti-tubuline Alexa Fluor 488, cyan) et l'actine (Phalloïdine Alexa Fluor 561, orange).

La technologie derrière ZEISS Lattice SIM 5

Lattice SIM champ large
Lattice SIM champ large
Comparaison d'images à champ large et d'images Lattice SIM de cellules Cos-7 colorées pour l'actine (Phalloïdine Alexa Fluor 568, magenta), les microtubules (anti-tubuline Alexa Fluor 488, jaune) et le noyau (Hoechst, bleu). Objectif : Plan-Apochromat 63× / 1,4 huile.

Lattice SIM

Technologie de super résolution 3D pour l'imagerie en temps réel

Dans Lattice SIM, l'échantillon est éclairé par un motif de points en treillis plutôt que par le quadrillage de la SIM conventionnelle. Compte tenu de sa bidimensionnalité intrinsèque, le treillis ne nécessite qu'un repositionnement par translation, mais aucune rotation. Cette configuration augmente spectaculairement la vitesse d'imagerie. En outre, le treillis accentue le contraste et donc la précision de reconstruction d'image. L'efficacité de l'échantillonnage étant doublée par rapport à la SIM traditionnelle, l'exposition lumineuse est réduite de moitié, faisant de Lattice SIM la technologie d'imagerie privilégiée par les utilisateurs pour l'observation des cellules vivantes.

Imagerie en champ large

La résolution de l'image est limitée physiquement en raison de la limite de diffraction. En outre, la qualité d'image souffre d'un problème de flou hors foyer et d'un signal de fond.

Imagerie Classic SIM

Pour générer des fréquences plus élevées, l'échantillon est éclairé par un motif en grille et l'image est capturée à différentes positions de rotation et de translation de ce motif. L'image traitée présente une résolution deux fois plus élevée dans les trois dimensions.

Imagerie Lattice SIM

L'échantillon est éclairé par un motif de points en treillis plutôt que par un motif en quadrillage. Par rapport à la SIM conventionnelle, l'échantillonnage est deux fois plus efficace. Le motif en treillis procure un contraste plus élevé et résiste mieux au traitement.

Image reconstruite

Après acquisition, l'image en super résolution obtenue est calculée. Lattice SIM permet de capturer des images pendant une plus longue durée avec moins de blanchiment et en conservant la qualité de l'image à des fréquences plus élevées.

Les images de cellules COS-7 colorées avec l'anti-alpha-Tubuline Alexa fluor 488 ont été traitées avec les algorithmes SIM conventionnels basés sur le filtre de Wiener généralisé et avec la nouvelle reconstruction SIM². Les images montrent une amélioration de la résolution pour SIM² par rapport à SIM. Objectif : Plan-Apochromat 63× / 1.4 huile.

Reconstruction de l'image SIM²

Doublez votre résolution SIM

SIM² est un algorithme révolutionnaire de reconstruction d'image qui augmente la résolution et la qualité du sectionnement des données de microscopie à éclairage structuré. SIM² est compatible avec tous les modes d'imagerie SIM et entièrement intégré au logiciel ZEISS ZEN.

Contrairement aux algorithmes de reconstruction classiques, SIM² reconstruit l'image en deux étapes. Tout d'abord, une combinaison d'ordres, une réduction du bruit et un filtrage de suppression de fréquence sont effectués. Tous les effets résultant de ces manipulations d'images numériques sont traduits en une fonction d'étalement du point (PSF) numérique SIM. La déconvolution itérative subséquente utilise cette même PSF. Tout comme les avantages liés à l'utilisation de la PSF expérimentale pour la déconvolution des données de microscopie matérielle, l'algorithme SIM² est supérieur aux méthodes conventionnelles de reconstruction d'image en une seule étape en termes de résolution, de sectionnement et de rigueur.

SIM Apotome à champ large
SIM Apotome à champ large
Comparaison d'images en champ large et d'images planes SIM² Apotome de cellules U2OS colorées pour l'actine (phalloïdine Alexa Fluor 647, rouge), les microtubules (anti-alpha-tubuline Alexa Fluor 488, vert) et les noyaux (Hoechst, bleu). Objectif : LD LCI Plan-Apochromat 25× / 0,8 Imm Corr.

SIM Apotome

Sectionnement optique flexible

Optez pour le mode d'acquisition SIM Apotome afin d'obtenir rapidement des images d'ensemble avant de zoomer à un niveau de détails en super résolution. SIM Apotome utilise un éclairage structuré afin de fournir un sectionnement optique rapide de volumes plus conséquents avec un contraste net et une haute résolution dans toutes les dimensions.

Associé à l'algorithme de reconstruction SIM², SIM Apotome permet désormais de fluidifier l'imagerie rapide des cellules vivantes avec un contraste et une résolution élevés. Vous pouvez aussi utiliser la nouvelle vitesse de sectionnement optique pour augmenter votre productivité lors de l'acquisition de larges surfaces d'échantillons ou de grands volumes à différents grossissements.

Décuplez la rapidité de l'imagerie SIM

Augmentez la résolution et la productivité temporelles de l'imagerie 2D et 3D en utilisant les modes d'amélioration de la vitesse.

Cellule U2OS exprimant Rab5-mEmerald (vert) et le marqueur de transport associé au Golgi marqué au tdTomato (magenta). Acquisition bicolore simultanée avec un temps d'exposition de 1,5 ms / phase pour un champ d'observation de 1024 × 1024 pixels (64 µm × 64 µm). Objectif : Plan-Apochromat 63× / 1,4 huile.

2D Burst mode

Obtenez des informations complètes temporelles

Le traitement Burst Mode utilise le principe de la fenêtre dynamique afin d'observer les processus qui se déroulent dans vos échantillons vivants jusqu'à 255 ips. Le Burst Mode étant une étape de post-acquisition, vous êtes libre de l'utiliser avec des ensembles de données acquis préalablement. Il suffit de choisir la résolution temporelle requise pour analyser vos données.

Cellule U2OS exprimant la calréticuline-tdTomato pour la visualisation du réticulum endoplasmique. La série temporelle montre une projection d'intensité maximale de l'ensemble des données de volume. Objectif : Plan-Apochromat 63× / 1,4 huile.

Leap Mode 3D

Le sectionnement numérique passe au niveau supérieur

Pour l'imagerie exigeante et rapide en 3D, le mode d'acquisition Leap Mode réduit le temps d'imagerie et la durée d'exposition de votre échantillon à la lumière. Ce mode consiste à réaliser l'imagerie d'un plan sur trois seulement, pour une vitesse d'imagerie en volume trois fois plus élevée et trois fois moins d'exposition à la lumière.

Imagerie bicolore simultanée

L'étude d'échantillons vivants se concentre très souvent sur les interactions entre différentes protéines ou organites. L'imagerie simultanée des structures concernées est essentielle pour comprendre ces processus hautement dynamiques. ZEISS Lattice SIM 5 peut être équipé de deux caméras fonctionnant en parallèle en vue de réaliser une véritable imagerie bicolore simultanée dans l'ensemble du champ d'observation.

Pour obtenir d'excellentes performances à un prix raisonnable, choisissez la caméra ZEISS Axiocam 820 mono, dotée d'un capteur CMOS rétroéclairé avec une efficacité quantique maximale de 86 %. Cette caméra est la solution idéale pour l'imagerie de faibles signaux de fluorescence dans des échantillons vivants ou fixes.
ZEISS Axiocam 820 mono
Pour des performances de pointe, optez pour la caméra ORCA-Fusion BT de Hamamatsu. Cette caméra est équipée d'un CMOS scientifique (sCMOS) avec un capteur à couche arrière permettant d'obtenir une efficacité quantique maximale d'environ 95 %. Grâce à ses vitesses d'acquisition élevées et à des temps d'exposition jusqu'à 1 ms, elle permet d'obtenir des résultats d'imagerie numérique inégalés.
Hamamatsu ORCA-Fusion BT

Exemples d'application

Observez ZEISS Lattice SIM 5 en action

  • La cellule COS-7 exprimant TOMM20-mEmerald (cyan) et EB3-tdTomato (orange) montre un mouvement dynamique des mitochondries et des microtubules. Image capturée avec Lattice SIM. Objectif : Plan-Apochromat 63× / 1,4 huile.
  • Dynamique de l'actine des cellules U2OS exprimant LifeAct-tdTomato capturée avec le mode Lattice SIM² avec phases réduites. Objectif : Plan-Apochromat 63× / 1.4 huile.
  • Dynamique de l'actine dans une cellule U2OS exprimant LifeAct-GFP capturée avec le Leap Mode 3D SIM Apotome et phases réduites. Objectif : Plan-Apochromat 40× / 1,4 huile

Trouvez l'équilibre entre rapidité et résolution

Des vitesses d'imagerie plus élevées et des expositions réduites à la lumière sont deux critères systématiques dans les expériences basées sur l'imagerie. La robustesse et la flexibilité des modèles d'éclairage structuré de Lattice SIM ainsi que le logiciel de reconstruction d'image diminuent considérablement le nombre d'images de phase requises pour le mode d'acquisition Lattice SIM, n'entraînant notamment qu'une légère diminution de la résolution des images finales. L'acquisition SIM Lattice fonctionne à 9 images de phase par trame au lieu de 13, ce qui augmente la vitesse d'imagerie de 44 %. Cette vitesse plus élevée favorise avant tout l'imagerie non invasive des cellules vivantes hautement dynamiques où l'acquisition plus lente aurait pour résultat un flou de mouvement et une réduction de la résolution.

Avec le Leap Mode, réduisez le nombre d'images de phase par image finale pour une imagerie en super résolution la moins invasive possible.

Intestin grêle de souris. Image d'ensemble enregistrée avec SIM Apotome et Plan-Neofluar 10× / 0,3 air. Image d'une région d'intérêt capturée avec Lattice SIM et Plan APOCHROMAT 63×/1,4 huile. Échantillon avec l'aimable autorisation du Prof. Shiue-Cheng (Tony) Tang, Institut de biotechnologie et département des sciences médicales, Université nationale Tsing Hua, Taïwan

Résoudre des détails dissimulés en profondeur

Sectionnement de qualité et super résolution des échantillons épais

Le modèle d'illumination Lattice SIM présente à la fois un contraste plus élevé et une pénétration plus profonde de l'échantillon par rapport à la SIM classique. Obtenez des images en super résolution et des coupes de haute qualité, même pour les échantillons épais ou diffusants.

Une nouvelle technologie de compensation et d'intégration mise au point par le Prof. Tang et son équipe (Hsiao et al., Nature Communications 2023), combinée au modèle d'illumination précis de Lattice SIM et à une excellente technologie de reconstruction d'images, a permis de capturer l'image d'une coupe entière d'intestin de souris d'une épaisseur d'environ 200 µm. Les réseaux de vaisseaux sanguins et de nerfs peuvent être visualisés avec les détails les plus fins, même à cette profondeur.

L'image d'une cellule Cos-7 exprimant Calreticulin-tdTomato (réticulum endoplasmique, magenta) et Tomm20-mEmerald (mitochondries, vert) a été capturée simultanément pour deux couleurs. La vidéo montre des interactions très dynamiques entre le RE et les mitochondries. Objectif : Plan-Apochromat 63× / 1,4 huile.

Observer les détails les plus infimes du vivant

Imagerie en temps réel à résolution spatio-temporelle

ZEISS Lattice SIM 5 combine une imagerie à grande vitesse à une efficacité lumineuse incroyable, un faible dosage de photons et une grande sensibilité. Observez des structures cellulaires, subcellulaires et même sub-organites de spécimens vivants en 2D et 3D au fil du temps.

Les mitochondries sont des organites très dynamiques qui subissent constamment des événements de fusion et de fission afin d'assurer une distribution adéquate de l'ATP dans la cellule. Pour accomplir leur tâche, elles interagissent avec de nombreux autres compartiments subcellulaires, notamment les microtubules, sur lesquels elles se déplacent pour atteindre leur destination, ou le RE, qui s'enroule autour des mitochondries pour réduire leur diamètre avant les événements de fission.

Téléchargements

  • ZEISS Lattice SIM 5

    Your live imaging system for uniform super-resolution in all spatial dimensions

    5 MB
  • ZEISS Lattice SIM Family

    Full Access to Super-Resolution Imaging for all Research Areas

    3 MB


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