活细胞工作站技术
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活细胞高速共聚焦成像分析系统背景为适应目前对活细胞成像速度的要求,高速活细胞共聚焦显微镜应运而生,它们大大提高了成像速度,在取得高质量图像的同时,尽量保护样品,减少荧光淬灭,捕捉活细胞长时间动态变化,在生物学中得到广泛应用。
分类(根据扫描单元不同)(一)碟片式共聚焦1、高灵敏度、高分辨率的EMCCD2、YOKOGAWA CSU22/10共聚焦扫描单元3、电动载物台、快速聚焦单元4、细胞培养小室共聚焦扫描单元EMCCD电动载物台细胞培养小室分类(根据扫描单元不同)特点:1、高灵敏度2、高速成像3、低光毒性、光漂白4、多种实验技术应用分类(根据扫描单元不同)(二)点扫描式共聚焦1、PMT2、点扫描共聚焦单元3、电动载物台、快速聚焦单元4、细胞培养小室特点:高分辨率1)细胞迁移与细胞骨架2)细胞分裂与细胞周期3)细胞信号转导4)组织分化与发育5)囊泡和蛋白运输6)生理学和神经科学7)钙离子信号研究8)蛋白质与DNA相互作用9)宿主与病原体相互作用10)癌症研究11)药理研究12)生物物理研究T 细胞,绿色颗粒为HIV 病毒可以精确的跟踪需要观察的细胞记微管蛋白,红色标记染色体Determining the position of the cell division planeVol 424, 1074 -1078 (28 August 2003)T-cell engagement of dendritic cells rapidly rearranges MHC class II transportVol.418、No.6901(29 Aug.’02)细胞核囊泡和微管囊泡运输模式动物4D成像、追踪分析--3D+T光诱导动力学(Photokinesis)020060010001400C e l l C o u n t M itochondrial M ass-3-2-1123456400800120016002000T a crineF C C PA ce ta m in o p h e n L o g co m p o un d [礛]M i t o c h o n d r i a l M a s s 020040060080010001200140016001800200000.030.10.3131030Staurosporine [µM]C e l l n u m b e r a n d n u c l e i a r e a [-]什么是高内涵(HCA)细胞成像分析技术?高内涵细胞成像分析系统由三个部分组成:全自动高速显微成像,全自动图像分析和数据管理。
现今,越来越多的专家学者开始使用低氧工作站来培养细胞,这是对旧的试验方法的革新,也是对科学研究者的一次观念上的革新。
因为只有低氧培养细胞,才能够完全在体外模拟细胞在体内的生存环境,让细胞在一个完全无压力的环境下生长。
首先,我们需要认识两个概念:
1.低氧培养:当细胞或器官中的氧气含量低于空气中的氧气水平时的培
养状态,称为低氧培养。
2.生理正常氧气水平:这取决于是什么细胞或器官,但绝对不是20.9%,
如下图所示。
人体内不同部位的细胞,正常的生理氧气水平不同,如
动脉血为15%,静脉血为5%,脑为2%左右,如果想要在低氧状态下
研究脑细胞,那么氧气水平必须在2%左右,才叫做低氧培养,绝对
不是20.9%。
相同的,人体内其他组织,如肺、肝、肾、脾和心脏等
的正常生理氧气水平都不一样。
所以,我们应该使细胞在正常的生理环境需氧量下培养细胞,才能让细胞在一个完全无压力的环境下生长,才能让细胞的数量和活性都大大提高。
活细胞工作站使用指南1. 开机顺序:1) 分为上下两列开关:先下列按照一、三、二、四、五的顺序打开,上列依顺序由下向上打开;2) 打开激光器开关;3) 打开电脑;4) 打开气瓶,顺时针缓慢拧开,压力阀上调一小刻度即可;5) 小室加水,要用超纯水(如小瓶没水,请到各自实验室填充);6) 选择合适的适配器(33mm 培养皿或玻片)后,将细胞放入小室,盖好小室上层小盖。
2. 打开软件。
桌面——双击Volocity ——出现 界面1) 新建文件夹(为了保证每次数据的安全性及有序性,要求每次试验都建立新的文件夹)方法:点击 Creat a new library 图标——选择新建文件夹路径(C:\Ultraview \ioz\当时月份的文件夹)——输入文件名(名称格式为 本人姓名+年月日)——点击 Creat ——进入软件界面2) 打开已有的文件夹进行数据处理点击 Open a existing library 图标——选择新建文件夹路径(C:\Ultraview \ioz\当时月份的文件夹\目标文件名)——点击 Open ——进入软件界面3. 软件界面及显微镜界面构成:2) 显微镜界面:图2:显微镜正面示意图(学生可操作的部分有两部分):图44. UltraVIEW VoX 图像采集简要操作流程1) 将样品放入小室,盖好小室上层小盖;2) 打开软件,单击图1 第三部分中的“video preview ”图标,点击图1 第六部分中的⑦打开明场光路;3) 选择合适的物镜后在显微镜下调整样品对焦;4) 点击图2.第一部分中的“L100”将显微镜光路切换至共聚焦成像模式;5) 选择合适的激光通路6) 依次调节各路激光的激光功率,敏感度(sensitivity )及曝光时间(exposure time );激光功率最大一般控制在40%左右,如果荧光较弱,敏感度可以拉的很大,但曝光时间一般最大控制在500ms 左右。
活细胞工作站原理
活细胞工作站是一种实验设备,用于对活细胞进行研究和实验操作。
其原理主要包括以下几个方面:
1. 细胞培养:活细胞工作站提供了一个受控的环境,包括适当的培养基、温度、湿度和二氧化碳浓度等,以确保细胞在理想的条件下生长和繁殖。
2. 细胞观察:活细胞工作站通常配备了光学显微镜和相应的放大倍数,以便对细胞进行观察和记录。
用户可以观察细胞的形态、大小、运动和细胞器的定位等特征,以了解细胞的生理状态和功能。
3. 细胞操作:活细胞工作站通常配备了显微操作装置(如激光切割系统、显微注射装置、微操纵器等),以便对细胞进行操作。
例如,可以通过激光切割系统将细胞进行分离,或通过显微注射装置进行基因转染等。
4. 环境控制:活细胞工作站具有对温度、湿度和二氧化碳浓度等环境因素的控制能力,以模拟体内情况,提供一个适宜的环境给细胞生长和实验操作。
5. 数据记录和分析:活细胞工作站通常配备了图像记录系统,将观察到的细胞图像保存下来。
此外,还可利用图像处理和分析软件对细胞图像进行处理和分析,从而得到更详细的数据和结论。
通过活细胞工作站的使用,研究人员可以更加全面地了解和研究活细胞的行为、功能以及细胞内的分子机制,为细胞生物学研究提供了强大的工具和平台。
活细胞成像⼯作站-丁⾹通-你的实验室采购专家MetaMorph 活细胞成像分析系统 MM-LCI在维持细胞长时间存活过程中,必须保证在观察过程中给细胞最⼩的刺激(光毒性、光漂⽩等)和获得尽可能清晰的细胞图像。
MetaMorph活细胞系统结合多种先进技术,呵护细胞,清晰呈现。
在进⾏长时间的活细胞成像和观察中,需要保证活细胞⽣存所需最基本的温度、湿度、CO2等条件,以确保细胞正常⽣长代谢MetaMorph活细胞成像系统,在保证细胞⽣长存活的同时,能够最⼤限度的降低细胞损害,并能获得清晰的细胞多维图像,满⾜活细胞各个⽅⾯观察和研究的需要。
优化⾼效的⼯作流程能够清晰呈现细胞图像,并获得⽆偏移的分析结果。
■精准、清晰新的反卷积提供了实时的反卷积功能■充分保护活细胞降低细胞光照射,为细胞提供保护,获得细胞最真实的影像■从宏观到细节同时获得相同细胞的微观和宏观图像■从平⾯到⽴体4D浏览,获知细胞的所有结构随时间发⽣的位移变化和转移过程,获得前所未有的深层细胞信息获取准确清晰的细胞图像■精准、清晰新的反卷积提供了实时的反卷积功能■充分保护活细胞降低细胞光照射,为细胞提供保护,获得细胞最真实的影像准确、清晰充分保护细胞■灵活的光学系统MetaMorph 活细胞系统能够配合Leica 、Nikon 、Olympus 、Zeiss 显微镜,结合各品牌显微镜的成像优势,获得⽆以伦⽐的成像效果。
■3D 反卷积和实时反卷积捕获的荧光图像通过强⼤的3D 反卷积和实时反卷积提⾼⽔平和Z 轴的分辨率,获得更⾼的信噪⽐和图像质量,并能恢复由于光学系统导致的信号损失。
■⾼精度的载物台系统采⽤⾼精度回馈电路XY 载物台系统,速度快,精度⾼,最⼩步进可达20nm ,适合活细胞连续观察过程中的精确定位,⽀持多孔板、玻⽚、培养⽫等各种样品。
实时反卷积使⽤前后的图像对⽐■远红外⾃动对焦及防漂移系统能够快速聚焦找到细胞,同时对细胞⽆光毒性和光漂⽩作⽤。
德国Zeiss活细胞工作站标准操作规程部门:药学院仪器测试中心实施日期:2012年12月25日1 2 3目录:系统的组成系统组成及光路示意图实物照片说明系统的使用2.1开机顺序2.2软件的快速使用说明2.3显微镜的触摸屏控制2.4关机顺序系统的维护1系统组成及光路示意图:系统的组成激光扫描共聚焦显微镜系统主要由:电动荧光显微镜、扫描检测单元、激光器、电脑工作站及各相关附件组成。
电动荧光显微镜 扫描检测单元 激光器 电脑工作站实物照片说明:电动荧光显微镜扫描检测单元CO2培养系统控制器激光器电脑工作站2 系统的使用2.1开机顺序(1)打开稳压电源(绿色按钮)等待2分钟(电压稳定)后,再开其它开关(2)主开关[ MAIN SWITCH ]“ON”电脑系统[ SYSTEMS/PC ]“ON”扫描硬件系统[ COMPONENTS ]“ON”(3)打开[电动显微镜开关]打开[荧光灯开关](注:具有5档光强调节旋钮)(4)Ar离子激光器主开关“ON”顺时针旋转钥匙至“—”预热等待约15分钟,将激光器[扳钮]由“Standby”扳至“Laser run”状态,即可正常使用(5)打开[电脑开关],进入操作系统注:键盘上也具有[电脑开关]2.2 软件的快速使用说明(1)电脑开机进入操作系统界面后,双击桌面共聚焦软件ZEN图标(2)进入ZEN界面,弹出对话框:“Start System”——初始化整个系统,用于激光扫描取图、分析等。
“Image Processing”——不启动共聚焦扫描硬件,用于已存图像数据的处理、分析。
(3)软件界面:1功能界面切换:扫描取图(Acquisition)、图像处理Processing)、维护Maintain)(注:Maintain仅供Zeiss专业工程师使用)2动作按钮;3工具组(多维扫描控制)4工具详细界面;5状态栏;6视窗切换按钮;7图像切换按钮;8图像浏览/预扫描窗口;9文档浏览/处理区域;10视窗中图像处理;Start 。