ZEISS Elyra 7 avec la technologie Lattice SIM

Votre plate-forme polyvalente de microscopie de super-résolution 3D, rapide et peu photo-toxique.

Votre recherche en sciences de la vie vous oblige souvent à mesurer, quantifier et comprendre les détails les plus fins et les structures subcellulaires de votre échantillon. Vous travaillez peut-être avec des tissus, des bactéries, des organoïdes, des neurones, des cellules vivantes ou fixées et de nombreux marquages différents.

L’Elyra 7 avec la technologie Lattice SIM vous emmène au-delà de la limite de diffraction de la microscopie conventionnelle pour imager vos échantillons en super résolution. Vous examinez les processus les plus rapides dans des échantillons vivants - avec de grands champs d’observation, en 3D, sur de longues périodes et en plusieurs couleurs. La nouvelle technologie Lattice SIM de votre Elyra 7 permet à la microscopie à illumination structurée (SIM) de nouveaux horizons. L'efficacité lumineuse révolutionnaire vous offre une imagerie de super-résolution peu photo-toxique à une vitesse incroyablement élevée. A 255 ips, vous obtiendrez vos données plus rapidement que jamais.

L’Elyra 7 vous permet de combiner la technologie Lattice SIM avec la microscopie de localisation de molécule unique (SMLM) pour des techniques telles que PALM, dSTORM et PAINT. Vous pouvez désormais choisir librement parmi vos marquages pour de l'imagerie avec des résolutions latérales jusqu'à 20 nm. Les lignes laser à haute puissance vous permettent d'imager facilement votre échantillon, du vert au rouge lointain.

L’Elyra 7 est également très polyvalent : vous pouvez utiliser une multitude de techniques d’amélioration de contraste et de sectionnement optique. Le nouveau mode Apotome vous permet un sectionnement optique ultra-rapide de vos échantillons 3D. De plus l’Elyra 7 fonctionne parfaitement avec vos microscopes électroniques ZEISS dans un flux de travail corrélatif.

 

Points forts

Le Lattice SIM – la microscopie de super-résolution ultra-rapide et peu photo-toxique

Vous pouvez désormais utiliser le nouveau mode Lattice SIM pour découvrir de nouveaux processus biologiques dynamiques et quantifier les structures subcellulaires les plus fines dans de grands champs d’observation. Il s'agit d'une véritable révolution dans la question de l'efficacité lumineuse, permettant une imagerie de super-résolution rapide et douce, idéales pour les échantillons vivants. L’Elyra 7 excelle encore plus en matière d'imagerie rapide de volumes 3D avec une excellente résolution axiale. Que ce soit en 2D ou en 3D, en illuminant vos échantillons avec une exposition laser plus faible, vous minimisez les photo dommages et pouvez ainsi observer des processus cellulaires rapides tels que le trafic de vésicules, le froissement et la signalisation des membranes.

Lattice SIM : cellule U2Os exprimant un marqueur de transport endosomique, mEmerald-GFP (Rab5a) et un marqueur de transport golgien (tdTomato).

Microscopie de localisation optimisée

La microscopie de localisation de molécule unique (SMLM) vous donne accès aux mécanismes moléculaires dans les échantillons fixés et vivants. Vous pouvez compter les molécules et comprendre, molécule par molécule, comment les protéines individuelles sont organisées dans un contexte structurel. Le module SMLM d'Elyra 7 offre une résolution moléculaire dans de grands volumes 3D et de puissants algorithmes de post-traitement pour la quantification. Avec sa détection efficace à double caméra et ses lignes laser à haute puissance sur le spectre visible, vous êtes libre de choisir vos sondes et marquages pour vos expériences.

Xenopus laevis A6 (cellules rénales épithéliales), imagées avec SMLM. Alexa Fluor 647, Gp120, une protéine complexe de pores nucléaires arrangée avec une symétrie huit fois

Polyvalence pour vos expériences

L’Elyra 7 vous permet de choisir et de combiner les meilleures techniques d'imagerie pour vos actuelles ou futures expériences. Sélectionnez les modules dont vous avez besoin aujourd'hui - Lattice SIM, SMLM ou une combinaison des deux - puis faites évoluer votre système ultérieurement, à mesure que vos besoins évoluent. L’Elyra 7 n'est pas seulement un microscope de super résolution : c'est une plateforme flexible pour l'imagerie de cellules vivantes. Vous pouvez parfaitement adapter la résolution spatiale et temporelle à vos applications. Mettez à jour votre système à tout moment avec toute une gamme d'options supplémentaires. Ou utilisez le logiciel d'imagerie ZEN et les workflows de microscopie corrélative pour combiner vos données avec des modalités d'imagerie complémentaires.

ZEISS ZEN Shuttle & Find with Elyra 7 and GeminiSEM

ZEISS ZEN Shuttle & Find avec Elyra 7 et GeminiSEM

La technologie derrière cela

Lattice SIM

L’efficacité de l’illumination de l’Elyra 7 grâce à la technologie Lattice SIM repousse les limites de l'acquisition en super-résolution rapide avec un impact minimal sur l'échantillon. Le Lattice SIM fournit un sectionnement optique et un doublement de la résolution limitée par la diffraction en 3D (120 nm en xy et 300 nm en z). L’Elyra 7 offre une qualité d'image et une résolution optimale sur tout le spectre visible avec un large champ d’observation. Le Lattice SIM vous offre encore plus de possibilités pour augmenter votre vitesse d'acquisition d'images. Accélérez votre acquisition de volumes par un facteur de trois, ou poussez votre fréquence d'imagerie 2D encore plus loin - jusqu'à 255 ips. Vous pouvez adapter avec précision la résolution spatiale et la fréquence d'images réalisables à tous vos besoins scientifiques. Le Lattice SIM vous permet de capturer des images plus rapidement et plus longtemps, sans compromettre la résolution. 

Capturez des dynamiques rapides

Le Lattice SIM vous permet d'observer les processus biologiques en super résolution avec une vitesse sans précédent. 

Carte SIM réseau : cellule U2O exprimant un marqueur de transport endosomal étiqueté mEmerald-GFP (Rab5a) et un marqueur de transport associé à golgi et à golgi marqué tdTomato. Les images résultantes ont été acquises avec une cadence d'images> 200 ips, permettant la détection d'événements rapides.

Imagerie en super-résolution peu photo-toxique

Réduisez la dose de lumière sur votre échantillon et capturez toujours tous les détails - en plusieurs couleurs. 

Carte SIM en réseau : Tomm20-mEmerald et EB3-tdTomato dans une cellule U2O ont été imagés simultanément pour plus de 1 400 images.

Résoudre les plus fins détails

Obtenez une résolution optimale sur toutes les longueurs d'onde avec des objectifs multiples.

Carte SIM en réseau : Complexe synaptonémique issu du test de la souris, étalé sur une lamelle. Sycp3 est étiqueté avec Alexa Fluor 488 (vert) et Sycp1 est étiqueté avec Alexa Fluor 568 (magenta). Échantillon : courtoisie de M. Spindler et R. Benavente, Université de Würzburg, Allemagne.

 

Fonctionnement du Lattice SIM

En SIM conventionnel, l’échantillon est éclairé et imagé avec un motif linéaire, dont la direction et la position varient. La grille projetée interfère avec les structures d'échantillons, créant des franges de Moiré. Ceux-ci contiennent des informations de haute fréquence - c'est-à-dire des informations de haute résolution - transformées en basses fréquences qui peuvent être résolues par le système optique. Après l'acquisition, l'image résultante aura une résolution deux fois supérieure dans les trois dimensions de l’espace. 

En Lattice SIM, l’échantillon est éclairé par un maillage de points. Le motif en treillis donne un contraste plus élevé et est plus robuste pour le traitement. L'efficacité de l'échantillonnage est 2 fois plus élevée qu'avec le motif SIM conventionnel. En conséquence, vous avez besoin de moins d’illumination.  

C'est à vous de décider comment utiliser cette efficacité photonique améliorée. Vous pouvez capturer des images plus rapidement avec une qualité d'image élevée et un faible photoblanchiment. Ou obtenir une meilleure qualité d'image à la même vitesse et avec un faible blanchiment. Ou imager avec moins de dose laser avec une vitesse élevée et une qualité d'image élevée. C'est votre choix. 

Regardez le film pour une comparaison du Lattice SIM avec le SIM conventionnel. 

Microscopie de localisation de molécule unique

La microscopie de localisation de molécule unique (SMLM) englobe des techniques telles que PALM, dSTORM et PAINT. Avec des lasers de haute puissance sur le spectre visible et une détection à deux caméras, l’Elyra 7 permet aux chercheurs d'accéder à une large gamme de sondes, marqueurs et fluorophores dans presque toutes les combinaisons possibles. L’Elyra 7 permet une quantification avec une précision constante sur un large champ d’observation et une plage de capture z sans précédent. Il permet l'acquisition 3D d'une cellule entière avec une précision moléculaire. 

Résoudre les structures moléculaires

La technique SMLM vous permet de cartographier des localisations précises de protéines individuelles. 
 

SMLM: Eightfold symmetry of the nuclear pore complex in A6 cell.
SMLM: Eightfold symmetry of the nuclear pore complex in A6 cell.

Déterminer les relations entre les molécules

Détectez deux canaux avec une précision moléculaire. 
 

SMLM: Alpha tubulin was labelled with Alexa 555 and beta tubulin with Alexa 488.
SMLM: Alpha tubulin was labelled with Alexa 555 and beta tubulin with Alexa 488.

Capturez des informations en trois dimensions

Démêlez les relations moléculaires en z avec confiance. 

SMLM: With Elyra 7 you can image a z-depth of 1.4 µm in a single acquisition.
SMLM: With Elyra 7 you can image a z-depth of 1.4 µm in a single acquisition.

Fonctionnement du SMLM

En SMLM, les molécules fluorescentes photo-commutables sont faiblement activées de sorte qu'une seule sur plusieurs sera dans son état d’excitation (on-state) au sein de la fonction d'étalement du point (PSF). Cela vous permet de déterminer son centre de masse avec une grande précision de localisation. Une fois enregistrée, la molécule est retournée à son état d'arrêt (off-state) - par exemple, par photoblanchiment - et le cycle d'activation / désactivation est répété encore et encore jusqu'à ce que toutes les molécules soient capturées.

Les localisations sont positionnées dans une nouvelle image pour créer l'image de super-résolution. Si la forme de la PSF indique la position en z, la méthode fonctionne également en 3D. Attendez-vous à atteindre des résolutions de 20 à 30 nm latéralement et de 50 à 80 nm axialement.

Avec l’Elyra 7, de puissantes lignes laser sur le spectre visible vous permettent de choisir les meilleurs marqueurs pour vos expériences. De plus, l'option double caméra avec une synchronisation précise vous permet de capturer deux marqueurs simultanément.

Principe de base de la technique PALM. Déplacez le curseur pour voir comment cette technologie fonctionne. 

Obtenez un sectionnement optique ultra-rapide avec le nouveau mode Apotome

Vous connaissez la problématique : l'imagerie de cellules vivantes avec un système à champ large est affectée par les bruits des signaux hors-foyer et de fond. Ces effets peuvent diminuer le contraste et la résolution de vos images. Le nouveau mode Apotome de votre l’Elyra 7 utilise désormais un éclairage structuré pour vous offrir un sectionnement optique rapide avec un contraste net et une haute résolution latérale et axiale. 

Fonctionnement du mode Apotome

Un motif de grille est utilisé pour éclairer et moduler rapidement les signaux de fluorescence dans le plan focal de votre microscope. Après avoir acquis cinq images avec différentes positions de grille, le logiciel d'imagerie ZEN combine ces images en une image résultante qui ne contient que des informations provenant du plan focal - votre section optique. Le nouveau mode Apotome vous permet désormais d'effectuer une imagerie cellulaire rapide et peu photo-toxique avec un contraste et une résolution élevée. 

Ou, vous pouvez utiliser votre nouvelle vitesse de sectionnement optique pour augmenter votre productivité lors de l'acquisition de grandes zones d'échantillon ou de gros volumes. 

Penicillium en auto-fluorescence. Le mode Apotome a permis d'imager un volume de 90 × 90 × 50 µm avec 422 plans Z. 

COS-7 cells. Maximum intensity projection of 66 sections.

Cellules COS-7. Projection d'intensité maximale de 66 sections. Microtubules marqués en Alexa 488 (vert) et Actine marquées en Alexa 568 (rouge). Le mode Apotome permet l'acquisition simultanée de deux couleurs. 

Exemples d'application

Lattice SIM : observez des processus cellulaires sur de longues périodes sans perturber votre échantillon. Cellule U2O exprimant un marqueur de transport endosomique marqué mEmerald-GFP (Rab5a) et et un marqueur de transport golgien (tdTomato). Acquisition bicolore simultanée sur une période de 30 minutes. 

Lattice SIM : placez des détails en haute résolution dans le contexte d'une cellule entière. Cellule Cos7 exprimant EB3-tdTomato. © M. Sauer, Université de Würzburg, Allemagne. 

 

Lattice SIM : image de volume 3D de neurones Thy1-GFP dans une section du cerveau de souris. Une pile z d'environ 20 µm a été acquise à l'intérieur de la coupe de tissu. Échantillon fourni par le laboratoire Herms, DZNE, Munich, Allemagne.

Lattice SIM : Résolvez les dynamiques rapides sans blanchiment optique. Cellules U2O exprimant Lifeact-9 (actine de marquage) et EB3-mEmer-ald-GFP (marquage des extrémités en croissance des microtubules). Séquence de 100 images prises simultanément en 2 couleurs. La motion de EB3 et de Lifeact est suivie d'un blanchiment photo peu appréciable au cours de plusieurs minutes.

Widefield image
Lattice SIM image

Observez les plus fins détails. Actine marquée avec Phalloidi, montrant l'amélioration de la résolution en deux fois de Lattice SIM.

Lattice SIM: 3D image of microtubules, color coded for depth.

Lattice SIM : image 3D de microtubules, code couleur pour la profondeur. 

Lattice SIM : Observez les processus cellulaires sur de longues périodes sans perturber votre échantillon. La cellule U2O exprimant un marqueur de transport endosomal étiqueté mEmerald-GFP (Rab5a) et un marqueur de transport associé à golgi et à tdTomato. Acquisition bicolore simultanée sur une période de 30 minutes.

Lattice SIM : Placez les détails haute résolution dans le contexte d’une cellule entière. Cellule Cos7 exprimant EB3-tdTomato. Échantillon fourni par M. Sauer, Université de Würzburg, Allemagne.

SMLM: 3D PAINT image of mitochondrial membranes in BSC1 (kidney epithelial cells)

SMLM : image 3D PAINT des membranes mitochondriales dans BSC1 (cellules épithéliales du rein). La protéine TOM 20 de la membrane externe a été marquée à l’aide du brin d’imagerie Ultivue - I2-650. Image Widefield.

SMLM: 3D PAINT image of mitochondrial membranes in BSC1 (kidney epithelial cells).

SMLM : image 3D PAINT des membranes mitochondriales dans BSC1 (cellules épithéliales du rein). La protéine TOM 20 de la membrane externe a été marquée à l’aide du brin d’imagerie Ultivue - I2-650. Couleur de l'image 3D PAINT codée pour la profondeur z.

SMLM : image 3D PAINT des membranes mitochondriales dans BSC1 (cellules épithéliales du rein). La protéine TOM 20 de la membrane externe a été marquée à l’aide du brin d’imagerie Ultivue - I2-650. Plan z individuel montrant la structure de la membrane mitochondriale.