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行业消息

徕卡DMi8显微镜在太空停止活细胞三维察看

宣布时候:2019-09-25 阅读次数:343次

还记得5月那台被日本宇宙航空研讨开辟机构(JAXA)送入太空的徕卡显微镜吗?


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图1 JAXA宣布了该消息(消息来历:JAXA官网)


JAXA官网比来公然了此次太空观光的DMi8显微体系设置装备摆设细节。达到空间站后,迷信家们操纵这台显微体系起头了他们的测试之旅,那末他们又做了哪些研讨呢?




DMi8达到国际空间站并展开活细胞察看


最近几年来,生物机体的重力感到机制研讨和用于再生医学的高功效器官培育手艺已成为主要的研讨课题,此中活细胞活体的三维察看是一个相当主要的研讨标的目标。


JAXA挑选了徕卡DMi8电动颠倒显微镜作为体系平台,并将DMi8装配在国际空间站日本尝试仓“KIBO”中,由“KOUNOTORI” H-II运载火箭输送,该运载火箭已于5月26日达到国际空间站;并且实现了必然阶段的性命迷信尝试。


为了知足太空功课的请求,和停止活细胞三维察看的目标,以DMi8为显微平台,颠末革新和搭配多种功效配件,整合出全新的用于性命迷信尝试的及时成像体系,定名为COSMIC。


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图2 JAXA送入太空功课的Leica DMi8布局表示图


该体系由颠末从头设想的多种组件构成,机身挑选了Leica DMi8颠倒荧鲜明微镜,针对太空功课目标做了局部革新。按照尝试目标能够改换物镜和荧光滤光片,并且操纵局部(如镜台,物镜转盘,主动对焦,荧光滤镜转盘和聚光镜)都是电动的。


细胞样品附着在按照尝试制作的样品容器支架上,并装载在显微镜载物台上。现有的支架可用于微孔板,而附着的细胞可用于DCC(一次性培育箱)。加热室配有两个DCC,能够在温度节制下停止察看。


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图3样品在显微镜载物台上的详细安排


体系还设置装备摆设了Nipo转盘式共聚焦扫描头和高活络度sCMOS相机,能够对荧光样品停止高清三维成像。并装备了用于疾速活细胞察看的三个激光器,能够针对多种荧光染料停止察看。另外,体系中内置的分屏成像体系使一台高活络度相机能够同时候屏捕获具备差别波长的两种荧光,并且能够对高速景象和FRET(荧光共振能量转移)停止双色同时察看。


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图4   国际空间站中实现的活细胞FRET尝试,图为红绿双色同时成像


另外,DMi8上的主动对焦保障了长时候察看而不会失焦。另外,当与加热培育箱连系利用时,能够坚持合适培育的温度情况,同时不变地停止长时候活细胞察看。


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图5 以DMi8为平台革新搭建的COSMIC体系的布局表示图




太空活细胞尝试操纵流程简介


那末太空上详细是若何操纵尝试的呢?地球上的迷信家又是若何取得尝试数据的呢?


是如许的,这套及时显微成像体系全体经过脸部紧固件装配在“Kibo”机舱地区的墙壁上。将细胞样品在细胞培育装配中于多少µG~2G规模内的各类重力情况下停止培育,并在显微镜下察看其结果。察看时,任务职员将样品放在显微镜上,并按照空中指令长途停止察看。捕获的图象数据被临时保管在节制PC的轨道中,并经由过程空中指令将其传输到空中。

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图6 太空活细胞尝试流程表示图




DMi8全电动颠倒显微镜


● 全电动操纵,智强人机交互操控,包含全电动DIC节制——智能电动化更合用于地球指令太空长途操控;

● 徕卡高精度闭环调焦手艺:Z轴步进3.8nm,反复精度20nm——助力更精准的三维断层扫描;

● 坚如盘石的机身镜架,配搭主动聚焦功效和AFC自顺应追焦体系——为活细胞供给更不变的焦面;

● 疾速的EFW荧光切换手艺:滤色片21ms切换,可设置装备摆设2ns高速光闸的LED激起光源——更合适捉拿活细胞的疾速变更;

● 更高荧光透过的光路效力,有用下降光毒性;可作长达几天的多位点活细胞持续成像且不影响性命活性;

● 双无穷远扩大接口 (T-House),正面和后出口均有光口自在进入荧光光路,摆布正面及高低都可接相机及其余成像装备;更壮大矫捷的光路,可搭建多种功效扩大模块。



DMi8合用于:

● 活细胞察看:多种反差察看方式可选(PH,DIC,RC),矫捷的功效配件可供挑选。

● 活细胞荧光察看:反应特同性底物的定性,定位,定量干系。

● 长达几天的多位点活细胞持续成像;多孔多位点的高内在活细胞成像。


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