超高分辨率显微成像系统iSTORM凭借20nm超高分辨率、3通道同时成像、3D同步拍摄、实时重构、2小时新手掌握等特点,使得20nm分辨率尺度上从事生物大分子的单分子定位与计数、亚细胞及超分子结构解析、生物大分子生物动力学等研究成为现实;并提供荧光染料选择、样本制备、成像服务与实验整体解决方案,支持科研人员不断挑战更高分辨率,给生命科学、医学等领域带来了重大突破。
一、主要功能:
1.超高成像分辨率:XY-平面分辨率约20 nm,Z-轴分辨率约50 nm;成像模式:2D/3D,支持单染料dSTORM成像模式,对染料选择给出多种商业化染料供参考,并提供相应的成像缓冲液配方(独家研发,专利保护)多通道同时成像模式。
2.多通道成像:多通道同时成像,通道对齐精度20nm,采用了多通道同时的成像模式,使得成像速度更快,并且可以最大程度的避免错误激发带来的样品结构信息丢失。
3.集成高密度算法以及优化的重构算法,优化了时间分辨率,实现超高拍摄重构同步,“所见即所得”;
4.软件功能:超分辨图像实时预览,图像重构提供加速功能,可手动或自动设置成像重构参数。并提供重构效果预览功能具备实时预览功能,激光自动调节。可在拍摄同时查看原始图像、统计信息及重构的超分辨率图像,在线分析数据可保存及数据存储展示。
5.漂移校正(可选):自主知识产权高精度样本主动锁定系统。样品主动锁定系统标准差~1nm ,系统搭配主动锁定系统,在成像的过程中将样品位置锁定在1纳米,避免样品漂移对成像结果的影响。
6.应用:iSTORM 3CM采用的单分子定位超分辨荧光显微成像技术是目前空间分辨率最高的光学超分辨显微成像技术路线。它利用荧光分子探针的光开关或光闪烁效应,采集并定位大量时空分离的单分子荧光信号,通过荧光分子的坐标信息重建出样品的超分辨图像。可实现多种主流的单分子成像方式,包括STORM,PALM, DNA-PAINT等,根据单分子的定位精度,分辨率可小于10纳米,远远突破衍射极限。可以开展超高分辨影像实验(平面分辨率20nm,轴向分辨率50nm),可广泛应用于空间基因组学、空间表观基因组学、可用于揭示纳米尺度下的亚细胞细节(包括细胞内信号转导复合物、细胞骨架、核孔复合物等大分子组装的精细结构)、蛋白定位、蛋白与蛋白之间的相互作用、药物机理研究、药物筛选、神经科学、微生物学、免疫学、纳米材料,以及荧光探针的分析和优化等研究领域,可用于固定细胞和组织切片样本的单分子定位超高分辨率显微成像。
1.TIRF成像方式:
1.1.▲三通道TIRF成像,成像通道为561nm,647nm,750nm;
1.2.照明入射角调节:EPI,HILO,TIRF模式自动和手动调节;
1.3.入射光方向调节范围:电动180度连续调节;
2.单分子超高成像方式:
2.1.★成像分辨率:XY-平面分辨率约20 nm,Z-轴分辨率约50 nm;
2.2.★成像模式:2D/3D;支持单染料dSTORM成像模式,对染料选择给出多种商业化染料供参考,并提供相应的成像缓冲液配方(独家研发,专利保护)多通道同时成像模式;
2.3.▲三通道超高同时成像,成像通道为561nm,647nm,750nm;
2.4.照明入射角调节:自动和手动调节;
2.5.入射光方向调节范围:180度调节;
2.6.柱状透镜,切换2D,3D成像模式;
2.7.具备实时预览功能,在线分析数据可保存;
2.8.具备串色校正及色差校正功能;
2.9.▲超分辨图像实时预览,图像重构提供加速功能,可手动或自动设置成像重构参数。并提供重构效果预览功能;
2.10.▲多通道对齐精度20nm;
2.11.★漂移校正:样品主动锁定系统标准差~1nm;
3.全内反射显微镜部分:
3.1.全电动倒置显微镜,主机具备电动Z轴调焦;
3.2.显微镜光学系统采用校正色差无限远光学系统,自动校正色差;
3.3.明场照明光源;
3.4.电动控制物镜转换器;
3.5.物镜:100X复消色差TIRF物镜油镜,N.A.1.49;
3.6.荧光滤色片组;
3.7.高稳定性载物台;
3.8.显微镜Z轴调节步进;
3.9.提供电动光学成像变焦功能;
3.10.完美焦点维持系统:硬件自动锁焦机构:采用近红外光伺服光源监测样本的聚焦点,采用线阵CCD监测焦点偏移事件,实时毫秒级自动纠正,可确保长时间连续跟踪照相时图像始终清晰;
4.超高灵敏度成像系统:
4.1.★量子效率:95%;
4.2.▲图像分辨率;2048x2048;
4.3.像素尺寸(μm);6.5um;
4.4.▲芯片尺寸(mm);11.3mm x 11.3mm;
4.5.满阱容量(e),45000 electrons;
4.6.全分辨率下最大帧频(fps):100;
4.7.暗噪声(e-/p/s):0.15(air cooled to -15℃),0.1 (water cooled to -25℃),
4.8. A/D模数转换位数:16 bit;
5. 激光器:
5.1.提供2束超高成像用高功率激光:
5.1.1.★激光波长656.5nm输出功率400mW单模光纤输出;
5.1.2.★激光波长543nm输出功率400mW单模光纤输出;
5.1.3.★激光波长750nm输出功率400mW单模光纤输出;
5.2.耦合系统:激光器开闭与功率调节由计算机的软件系统控制,激光器光路耦合,整个系统耦合程度高,多模光纤激光输出。输出功率0-100%连续可调;
6.图像分析处理软件:
6.1.建立在windows系统上;
6.2.软件多账户支持;
6.3.硬件控制:支持本厂成像设备及各类第三方专业成像设备、支持各类显微镜及周边设备;
6.4.快捷控制电动显微镜模块;
6.5.图像采集;
6.6.可记录成像装置与显微镜设置;
6.7.多维图像显示;
6.8.通道合并;
6.9.图像处理;
6.10.Z轴序列图像三维重构;
6.11.手动测量;
6.12.自动测量;
6.13.荧光共定位模块;
6.14.超高荧光图像重构预览;
6.15.反卷积功能:
6.15.1.宽场反卷积:抗荧光反卷积,孤立元素清晰度提升,重叠结构光晕影响去除;
6.15.2.明场反卷积:模糊结构清晰化;
6.16.▲ 超高3D重构及图像渲染:可定量可视化信息,测量距离,实时3D重构、多维图像渲染及多维图像分析;
6.17.超高多维共定位分析模块:
6.17.1.提供多维图像的全自动共定位分析,多个共定位的选择方法,自动模式获得实时统计数据;
6.17.2.提供多维图像的阈值法共定位分析,可以新的3D或4D颜色通道来呈现数据。
6.18.★超高分析软件基于Hybrid模式开发,支持多端跨设备操作及展示数据;
6.19.★超高图像分析算法:针对活细胞成像开发优化算法,快速拟合重叠荧光信号;
7.主动锁定系统:
7.1.高精密度压电陶瓷平台:行程达200微米×200微米×200微米,精度1nm,嵌入式样本支架;
7.2.长寿命led照明光源,工作寿命≥20000小时,与荧光照明互不干扰;
7.3.★锁定频率:10Hz;
8.主动锁定控制系统:
8.1.★明场成像实时显示,可与荧光成像同时进行,互不干扰,实时观测拍摄样品整体状态;
8.2.★漂移校正精度~1nm, 精确矫正样品漂移量;
9.计算机工作站:
9.1.CPU:3.0G X 8核+2.2G X 16核32线程
9.2.主板:7200MHZ WIFI DDR5
9.3.内存:DDR5 7200 64G (16G*2 X 2)
9.4.显卡:RTX4060
9.5.硬盘:PCI-e5.0 2T
9.6.散热器:水冷
9.7.电源:1250W
9.8.风扇:12cm机箱风扇 X 2
9.9.键鼠:键鼠套装 X 1
9.10.显示器:23.8寸1920 X 1080 X 2
10.光学平台:
10.1.气浮隔振光学平台,台面900 x 600 mm,配送空压机一台。