相干拉曼散射顯微鏡 STELLARIS 8 CRS

了解無標記化學顯微成像

當您需要研究傳統(tǒng)熒光顯微成像方法無法成像的結構時，通過STELLARIS 8 CRS相干拉曼散射顯微鏡，您可以在工作流程中實現(xiàn)無標記化學成像，應對那些具有挑戰(zhàn)性的研究問題。

在STELLARIS 8 CRS中，您可以使用不同模塊對各種樣本進行高速高分辨率成像： 受激拉曼散射(SRS)、相干反斯托克斯拉曼散射 (CARS) 、二次諧波成像(SHG)、雙光子熒光和可見光共聚焦熒光。

使用這些模塊可以限度地利用從樣本中獲得的信息。

獲得用傳統(tǒng)方法無法實現(xiàn)的目標成像能力

盡管傳統(tǒng)的熒光顯微成像方法是非常成功的研究工具，但是可成像的目標類型和數(shù)量有限。 STELLARIS 8 CRS可幫助您克服以下限制：

●對目標事件和結構的化學鍵直接成像，而傳統(tǒng)方法基本上無法做到這一點；

●三維圖像信息，即使在復雜的3D樣本內(nèi)也能觀察到微小細節(jié)；

●無論以視頻碼率成像還是長時間觀察敏感樣本，

都盡可能使樣本保持接近生理條件，在動力學研究中將擾亂性刺激降到限度。

疊加圖像顯示了完好無損的未標記斑馬魚眼睛。

綠色： 脂質成分的受激拉曼散射 (SRS) 成像（波數(shù)為 2850 cm?1）。

紅色： 蛋白質組分的 SRS 圖像（波數(shù)為 2935 cm?1）。

藍色：二次諧波信號，主要來自鞏膜和角膜。

樣本由Elena Remacha Motta和法國斯堡遺傳與分子細胞生物學研究所(IGBMC) Julien Vermot提供。

對結構和事件進行成像，無需熒光染料

使用STELLARIS 8 CRS顯微鏡，用戶可以利用結構和事件的化學特性對其進行成像和區(qū)分。 通過這種方式，可以獲得傳統(tǒng)方法無法獲取的大量生化、代謝和藥代動力學信息。

樣本內(nèi)不同分子的內(nèi)在振動狀態(tài)不同，CRS利用這種振動差異形成圖像中的對比度。 因此不需要對樣本染色，從而消除了基于染料的成像方法的缺點，例如光漂白和染色導致的假象。

多色SRS成像展示了拉曼標記藥理學化合物（黃色，SRS成像，波數(shù)為2230 cm?1）

在無標記細胞樣本內(nèi)的內(nèi)源性脂質和蛋白質環(huán)境中的亞細胞分布。

樣本由Dewpoint Therapeutics GmbH的Matth?us Mittasch博士提供。

內(nèi)置的3D樣本三維成像功能

STELLARIS 8 CRS非常適合直接利用3D樣本（例如組織、類器官或較小的整個模式生物）的化學特性進行亞細胞分辨率成像。 CRS的3D成像天然無需后期處理，這是因為這種方法結合了以下兩個特點：

●CRS信號通過僅在激發(fā)激光的焦點體積內(nèi)發(fā)生的非線性光學效應生成，提供真正的三維圖像信息。

●用于激發(fā)CRS的近紅外激光束以極小的擾動在整個樣本中傳播，因此在完整的3D樣本內(nèi)也能高效成像。

在盡可能接近生理條件的情況下對活體樣本成像

CRS高效激發(fā)的分子鍵可以的速度實現(xiàn)化學特異性圖像反差。 它能夠以視頻碼率對活體樣本成像。

STELLARIS 8 CRS搭載徠卡高速共振掃描頭，可以對許多樣本形態(tài)進行常規(guī)和高速成像。

除了速度外，溫和成像對于在長時間觀察中保護活體樣本同樣至關重要。 非染色方法與近紅外激光相結合，可將光毒性和光損傷保持在水平。

探索形態(tài)化學和功能信息在成像實驗中的潛力

為了解決生命科學和基礎醫(yī)學研究中挑戰(zhàn)性的問題，通常必須限度地利用從樣本中獲得的信息。 這通常包括需要對非傳統(tǒng)目標成像，例如脂質代謝的變化。

STELLARIS 8 CRS為您提供了一個集成的系統(tǒng)， 讓您除了共聚焦熒光強度和壽命信息以外，還可以獲取和關聯(lián)各種生化與生理對比，從而充分利用實驗樣品。

無標記腦組織中的β-淀粉樣蛋白和相關病理性脂質沉積物成像。 光譜分析顯示，

與附近的健康大腦結構相比，膜脂質富集，減少，

這為研究脂質代謝與阿爾茨海默病病理之間的關系提供了新的機會。

樣本由德國波恩神經(jīng)退行性疾病研究中心Martin Fuhrmann博士和Andrea Baral博士提供。

獲取樣本生化組分 的相關信息

形態(tài)和生化信息的組合對于了解健康的生物功能以及由疾病引起的任何變化至關重要。

STELLARIS 8 CRS以的空間分辨率提供無標記的化學對比成像。 從亞細胞器到組織中的細胞群，以及會改變組織功能的病理結構，使用CRS可在許多空間尺度上探測生物功能。

對未經(jīng)處理的新鮮蘋果片的內(nèi)源性生化組分進行成像。 (A)SRS光譜層掃圖像的代表性圖像。

(B) (A)中所示感興趣區(qū)域的SRS光譜。 黃色：最外層的果皮，包含蠟質相的長鏈飽和脂肪酸。

綠色、紅色：內(nèi)表皮層由短鏈不飽和脂肪酸構成。 藍色、紫紅色：多酚化合物。

青色：由多糖構成的細胞壁。 橙色：類胡蘿卜色素。 (C) 8色光譜分解結果，顯示不同的生化結構。

展示與發(fā)育和疾病相關的 新維度

對細胞表型和代謝狀態(tài)直接成像，對于了解健康和疾病狀態(tài)下的生物過程至關重要。 樣本處理可能會改變這些屬性，因此無標記方法可能更加合適。

CRS成像提供了光譜功能，支持您在盡可能接近真實情況的條件下詳細研究樣本。

無標記SRS成像顯示了多細胞皮膚癌球狀體模型的核殼結構，

展示了出乎意料的富脂細胞表型（分離的亮黃色細胞）的外觀。

樣本由德國曼海姆應用技術大學Julia Klicks博士和Rüdiger Rudolf教授提供。

將共聚焦熒光成像與 化學成像相結合

STELLARIS 8 CRS將多種成像方法緊密集成到共聚焦系統(tǒng)中，使您以的方式觀察到樣本的多種生物維度。 這些方法可以通過生化、生理和分子對比來實現(xiàn)多模態(tài)光學成像。

●受激拉曼散射(SRS)

●相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)

●單光子或多光子熒光

●二次諧波成像(SHG)

●使用紅外線(IR)、可見光(VIS)和紫外線(UV)激光器以同時或序列模式成像

將可見共聚焦熒光顯微成像與通過SRS進行的多色化學成像相結合，

并通過SHG增加物理對比度，對小鼠顱骨外植體中的成骨進行多模態(tài)光學成像。

在單個樣本中可以看到成骨細胞的位置、細胞外膠原纖維的沉積和骨礦物質的形成。

此外，可以主要在分散于整個發(fā)育期骨結構中的孤立成骨細胞內(nèi)觀察到富含脂質的結構。

樣本由德國德累斯頓MPI-CBG研究所的Jacqueline Tabler和Sebastian Bundschuh提供。

了解振動和壽命成像帶來的新可能性

許多生物樣本會呈現(xiàn)由內(nèi)源性熒光團或特異熒光標記發(fā)射的熒光。 SRS信號不受熒光影響，但CARS信號可能會發(fā)生一定程度的熒光串擾。

STELLARIS平臺中的TauSense工具可以幫助解決此問題。 通過使用基于熒光壽命的信息，您可以將瞬時CARS信號與熒光信號分離。

左上： 腦組織脂質的CARS顯微圖像，顯示了富含脂質的白質和灰質區(qū)域。

右上： 平均光子到達時間的圖像顯示，富含脂質的白質的光子到達時間較短，灰質的光子到達時間較長。

該結果表明，瞬時CARS信號伴有壽命特定的雙光子自發(fā)熒光信號。

下排： 基于壽命的瞬時CARS信號和自發(fā)熒光信號分離，平均到達時間為1.9納秒。 右： 疊加圖像。

通過固有可 量化數(shù)據(jù)提高工作效率

STELLARIS 8 CRS 提供了STELLARIS平臺具備的所有多樣性和易用性。

這一集成系統(tǒng)讓您可以處理各種具有挑戰(zhàn)性的樣本，并幫助您限度地利用CRS成像的優(yōu)勢，包括從比率和光譜成像方法中獲得固有可量化數(shù)據(jù)。

浸入水中的十二烷（一種飽和的碳氫化合物，青色）與（一種多不飽和脂肪酸，紫紅色）

液滴的SRS圖像和光譜。 1660 cm?1至1440 cm?1的強度比率可量化脂質不飽和度。

使用整合的系統(tǒng)輕松設置實驗

ImageCompass用戶界面提供一種既方便又直觀的CRS顯微成像方法，使專家和新手都可以控制實驗的每個方面。

此外，ImageCompass集成了CRS激光控制功能，用戶只需點擊幾下鼠標便可從單化學鍵成像轉換為光譜成像或多模態(tài)成像。

在大型復雜樣本中輕松導航

LAS X Navigator是功能*的工具，可讓您從逐個圖像的搜索方式快速轉變?yōu)椴榭凑麄€樣本概況的模式。

CRS多位置實驗與Navigator集成，因此您可以對大型樣本執(zhí)行完整的區(qū)塊掃描，獲得選擇感興趣區(qū)域所需的全部信息，以便隨后作更詳細的研究。

大面積樣本的自動成像： 此處顯示了整個小鼠腦切片的高分辨率區(qū)塊掃描。

對高脂肪飲食和常規(guī)飲食中生長的小鼠的對應皮質組織區(qū)域進行比較，

發(fā)現(xiàn)高脂肪飲食的小鼠出現(xiàn)富含脂質的病理性動脈斑塊，而常規(guī)飲食的小鼠則沒有。

樣本由德國萊比錫大學的Judith Leyh和Ingo Bechmann教授提供。

來自高光譜或比率成像的可量化信息

CRS靈感源自拉曼光譜學界開發(fā)的各種方法，支持比率和光譜成像，能夠提供樣本的可重現(xiàn)、可量化的化學組分信息。 這些基本的量化工具集成在LAS X軟件中。

SRS光譜成像提供關于腦結構化學組分的詳細信息。

左： SRS圖像顯示了健康、富含脂質的白質結構（頂部）和β淀粉樣蛋白（左下）周圍的病理性脂質沉積物。 右： SRS光譜顯示，與富含的白質相比，病理性沉積物富含膜脂（鞘磷脂、）。