Il sistema CytoViva di imaging 3D enhanced in campo oscuro

Un metodo per localizzare nanostrutture non marcate

Il sistema CytoViva di imaging 3D enhanced in campo oscuro fornisce un metodo per localizzare nanostrutture non marcate (particelle, tubi, ecc.) In una varietà di matrici traslucide (cellule, tessuti, organismi). Questa tecnica sfrutta le elevate prestazioni ottiche segnale-rumore della tecnologia brevettata da CytoViva, la microscopia enhanced in campo oscuro, in combinazione con la deconvoluzione (in attesa di brevetto) e le routine di localizzazione delle particelle, per fornire agli utenti un modello ottico tridimensionale del loro campione. Ancora più importante, questa tecnica non richiede l'uso di etichette fluorescenti sulle nanoparticelle per ottenere l'immagine delle particelle, evitando così l'influenza potenzialmente negativa di queste etichette sul campione.

L'immagine 3D viene creata acquisendo e memorizzando uno "stack" di immagini bidimensionali equamente distanziate utilizzando la tecnologia del microscopio in campo scuro CytoViva, uno stage piezoelettrico per l'asse Z e il software di acquisizione e controllo delle immagini proprietario di CytoViva. Questo stack di immagini viene quindi elaborato utilizzando i plug-in "ImageJ Image CytoViva 3D Image Analysis" per localizzare le particelle, nonché applicare la deconvoluzione alle cellule circostanti, ai tessuti o ad altre matrici traslucide. L'immagine ottica risultante viene quindi visualizzata in un visualizzatore 3D ImageJ. L'utilizzo di ImageJ consente inoltre un'ulteriore elaborazione dei dati in un ambiente che risulta familiare a molti utenti.

Le due immagini accostate visibili sopra illustrano tre esempi della capacità 3D: la Figura a sinistra è una deconvoluzione 3D di nanoparticelle (NP) in una cella con le NP in rosso, la struttura nucleare in blu e la struttura cellulare in grigio. La Figura a destra è una deconvoluzione 3D di un nanotubo di carbonio che perfora una sezione di tessuto.

Il sistema CytoViva 3D di imaging in campo scuro è progettato per facilitare la ricerca in diverse applicazioni di nanobiologia (somministrazione mirata di farmaci e rilevazione di agenti patogeni), nanotossicologia (nanoparticelle e nanotubi di carbonio nel tessuto) e altre applicazioni in cui risulti utile capire la posizione delle nanostrutture in uno spazio tridimensionale. Questa funzionalità è pienamente compatibile con il sistema di imaging iperspettrale di CytoViva e può essere utilizzata sulla stessa piattaforma microscopica, perciò è estremamente semplice aggiornare il proprio sistema nel caso in cui si desideri avvalersi di questa funzionalità.

Video

Nanoparticelle d'oro non marcate in una cellula
Nanotubi di carbonio non marcati integrati in tessuto
Immagine 3D di matrice fibrosa

Caratteristiche Tecniche

Specifiche
Tavolino
TipoPiezo con movimento su asse Z
Corsa200 µm
Migliore ripetibilità1nm
Accuratezza/Linearità della corsa0,2%
Carico Massimo500 gr
Opzioni di controllo del tavolinoUSB, RS232
Sistema di imaging CCD
ModelloQ-imaging Exi Blue
Dimensione Pixel6.45 µm x 6.45 µm
Numero di Pixel1.4M
Range di tempi di esposizione10 µs – 17.9 min
Risoluzione1392 x 1040
Frequenza ripetizione immagini (risoluzione completa)10.9fps @ Risoluzione Completa @14 bits (20MHz)
Range Dinamico A/D14 bit
Controllo CameraIEEE-1394 Firewire 2 Porte con controllo simultaneo della telecamera
Binning1 x 1, 2 x 2, 4 x 4, 8 x 8
Sorgente luminosa
Tipo di LampadaPrior Lumen 200 Watt Metal Arc
Lunghezza d'onda350 nm – 700 nm
Potenza200 watt
Software
Software di acquisizione 3DSoftware di acquisizione personalizzato da CytoViva. Raccoglie gli stack sull'asse Z di dimensioni 100 nm ciascuno, esportandoli come file TIF multistack
Software di analisi 3DSoftware di analisi personalizzato da CytoViva. Esegue la deconvoluzione, trova i centri delle nanoparticelle, crea PSF e trova il reale NA del sistema. Funziona con il sistema ImageJ
DeconvoluzioneMetodo DAMAS2
Localizzatore di NanoparticelleIndividua le nanoparticelle nell'asse Z in base all'intensità dello scattering
Generazione PSFGenera file PSF basati sulle proprietà di acquisizione e sulle condizioni ambientali
Sistema di stima dell'NACalcola l'NA del sistema quando si usano diversi obiettivi