ZEISS Lattice SIM 5

SIM²は、構造化照明顕微鏡データの解像度とセクショニング品質を向上させる斬新で画期的な画像再構築アルゴリズムです。SIM²はすべてのSIMイメージングモードと互換性があり、ZEISS ZENソフトウェアに完全に統合されています。

従来の再構築アルゴリズムとは異なり、SIM²は2段階の再構築アルゴリズムとなっています。最初に、次数の組み合わせ、ノイズ除去、周波数抑制フィルタリングが実行されます。これらのデジタル画像操作による効果は、デジタルSIMの点像分布関数（PSF）に変換され、このPSFがイタレイティブデコンボリューションに使用されます。ハードウェアをベースとする顕微鏡データのデコンボリューションに実験的なPSFを使用するメリットと同様に、SIM²アルゴリズムは、分解能、セクショニング、確実性の面で、従来のワンステップ画像構築アルゴリズムよりも優れています。

バーストモード処理では、ローリングウィンドウアプローチにより生体試料のプロセスを最大255 fpsで観察できます。またバーストモードは画像取得後のステップであるため、取得済みのデータセットでフレキシブルに使用可能です。データ分析に必要な時間分解能を決定できます。

3Dの高速イメージングという困難な課題に対しては、リープモードで撮影することにより、イメージング時間を短縮し、試料への露光量を抑えることができます。これは、ボリュームイメージングの速度を3倍に高め、露光量を三分の一に減らすために、3面毎に1面だけをイメージングすることによって実現します。

Lattice SIMの照明パターンは、従来のSIMと比較して、より高いコントラストとより深い試料浸透を示します。厚い試料や散乱光のある試料であっても、高品質のセクショニングとともに超解像度画像を実現します。

Tang教授とそのチームによって開発された新しい透明化・包埋テクノロジー（Hsiao et al., Nature Communications 2023）と、Lattice SIM照明パターンの正確性および優れた画像再構築テクノロジーを組み合わせることで、厚さが約200 µmのマウス腸切片全体のイメージングが可能になりました。血管および神経のネットワークを、この深部でも細部にわたって可視化できます。

ZEISS Lattice SIM 5は、高速イメージングを卓越した光効率、少ない光照射量、感度を組み合わせることに成功しました。これにより、生体試料の細胞、細胞内部、さらには細胞小器官の構造を2D・3Dで経時的に観察できます。

ミトコンドリアは非常にダイナミックな細胞小器官であり、細胞全体にATPを適切に分布させるため、常に融合と分裂を繰り返しています。その役目を果たすため、ミトコンドリアは微小管を含む多くの細胞内区画と相互作用することが知られています。ミトコンドリアは目的の場所またはERに到達するために微小管に乗ります。ERはミトコンドリアを包み込み、核分裂の前に直径を収縮させます。