ZEISS Elyra 7 avec Lattice SIM²

Le microscope à super-résolution Elyra 7 dépasse la limite de la diffraction rencontrée dans la microscopie conventionnelle : grâce à Lattice SIM², doublez désormais la résolution SIM conventionnelle et distinguez les structures sub-organites les plus fines, même celles séparées d'à peine 60 nm. Fini les concessions sur la résolution pour l'imagerie à grande vitesse en n'utilisant que l'exposition minimale nécessaire à l'observation du vivant. L'Elyra 7 vous permet de combiner une imagerie en super-résolution et hautement dynamique, sans préparation spécifique des échantillons et sans connaissances spécialisées de techniques complexes de microscopie.

• Résolvez des structures jusqu'à 60 nm.
  
• Observez la dynamique des cellules vivantes jusqu'à 255 images par seconde.
  
• Accélérez l'acquisition d'images dans les trois dimensions.
  
• Obtenez les sectionnements optiques les plus nets en microscopie à grand champ.
  
• Utilisez une multitude de techniques d'imagerie sur une seule plateforme.
  

Doublez la résolution SJM traditionnelle grâce au SIM², un nouvel algorithme de reconstruction d'image qui porte la technologie SIM à un niveau supérieur. Lattice SIM² est doté d'une suppression exceptionnelle de la lumière hors foyer et permet d'obtenir les sectionnements optiques les plus nets en microscopie à grand champ, même pour des échantillons fortement diffus. La reconstruction d'image SIM² reconstruit rigoureusement toutes les données d'acquisition basées sur l'éclairage structuré de votre Elyra 7 (avec un minimum d'artefacts) pour les échantillons vivants et fixes.

Tout en doublant la résolution classique SIM, SIM² propose des images fluides de spécimens vivants et fixes à des vitesses élevées, jusqu'à 255 images par seconde. Combinez SIM² avec les modes Burst et Leap pour rendre l'acquisition en super-résolution plus rapide que jamais. Le mode SIM Apotome permet même une acquisition sans perte : pour chaque image reconstruite, une seule image brute est nécessaire ! Avec Elyra 7 Duolink, obtenez simultanément des images de deux structures colorées différemment et utilisez les multiples couleurs pour améliorer encore la résolution.

L'imagerie à intervalles réguliers du réticulum endoplasmique (Calreticulin-tdTomato) dans une cellule Cos-7 révèle des changements structurels très dynamiques.

L'Elyra 7 traite pratiquement tous les types d'échantillons, y compris les cultures cellulaires photosensibles, les C. elegans et les plantes à dispersion, ou encore les coupes de tissus d'une épaisseur jusqu'à 100 µm. L'Elyra 7 utilise plusieurs techniques de microscopie : Lattice SIM², SIM² Apotome, DIC grand champ, SMLM et TIRF. Vous pouvez corréler les images d'un même échantillon acquises à l'aide de l'une ou plusieurs de ces techniques pour multiplier les informations sur votre spécimen. Vous pouvez même combiner l'Elyra 7 avec de nombreux autres systèmes d'imagerie tels que le LSM avec Airyscan ou la microscopie électronique à balayage dans un flux de travail corrélatif.

En mode d'acquisition Lattice SIM, la zone de l'échantillon est éclairée par un motif de points en treillis plutôt que par le quadrillage ligné de la SIM conventionnelle. Cette configuration entraîne une augmentation spectaculaire de la vitesse d'imagerie. En outre, le motif en treillis accentue le contraste pour une reconstruction d'image plus rigoureuse. La performance d'échantillonnage de l'éclairage en treillis étant 2 fois plus élevée que celle de la SIM classique, la dose de laser nécessaire pour éclairer l'échantillon est donc réduite. Grâce à cet éclairage en treillis, la SIM est une technique de choix pour l'imagerie des cellules vivantes. L'efficacité photonique grandement améliorée de l'éclairage en treillis augmente la vitesse d'imagerie en élevant le contraste et en diminuant le dosage laser.

SIM² est le nouvel algorithme révolutionnaire de reconstruction d'image qui augmente la résolution et la qualité du sectionnement optique des données de microscopie à éclairage structuré. SIM² est compatible avec tous les modes d'imagerie SIM de votre Elyra 7 et entièrement intégré au logiciel ZEN.

Contrairement aux algorithmes de reconstruction classiques, SIM² est un algorithme de reconstruction d'image en deux étapes. Tout d'abord, une combinaison d'ordres, une réduction du bruit et un filtrage de suppression de fréquence sont effectués. Tous les effets résultant de ces manipulations d'images numériques sont traduits en une fonction d'étalement du point (PSF) numérique SIM. La déconvolution itérative subséquente utilise ce même PSF. Tout comme les avantages liés à l'utilisation du PSF expérimental pour la déconvolution des données de microscopie matérielle, l'algorithme SIM² est supérieur aux méthodes conventionnelles de reconstruction d'image en une seule étape pour la résolution, le sectionnement et la rigueur.

SIM Apotome
L'imagerie des cellules vivantes incluant un système à grand champ souffre souvent d'un problème de flou hors foyer ou de signal de fond. Ces effets peuvent diminuer le contraste et la résolution de vos images. Le mode d'acquisition SIM Apotome d'Elyra 7 utilise un éclairage structuré pour offrir un sectionnement optique rapide avec un contraste net et une haute résolution latérale et axiale.

SIM² Apotome
Associé à l'algorithme de reconstruction SIM², le mode d'acquisition SIM Apotome permet désormais d'adoucir l'imagerie rapide des cellules vivantes avec un contraste et une résolution élevés. Vous pouvez aussi utiliser la nouvelle vitesse de sectionnement optique pour augmenter votre productivité lors de l'acquisition de grandes surfaces d'échantillons ou de grands volumes à différents grossissements.

SIM² Apotome : comparaison d'images grand champ et d'images planes SIM² Apotome de cellules Cos-7 colorées pour les microtubules (anti-alpha-tubuline Alexa Fluor 488, vert) et les noyaux (Hoechst, bleu). Objectif : LD LCI Plan-Apochromat 25× / 0,8 Imm Corr.

Dans la microscopie de localisation de molécules uniques (SMLM), les molécules fluorescentes sont activées de manière éparse, de sorte qu'une seule d'entre elles se trouve à l'état actif dans une seule fonction d'étalement du point (PSF). Cette technique permet de déterminer le centre de gravité avec une précision de localisation qui dépasse de loin l'extension de la PSF. Une fois enregistrée, la molécule est désactivée et le cycle d'activation/désactivation est répété jusqu’à ce que toutes les molécules soient saisies. Les emplacements sont tracés dans une nouvelle image pour créer une image à super-résolution. Avec l'Elyra 7, obtenez une résolution latérale de 20 à 30 nm avec les techniques SMLM compatibles telles PALM, dSTORM et PAINT. Le logiciel ZEN reconstruira sans problème l'image de vos données.

En outre, l'Elyra 7 vous propose un mode SMLM 3D basé sur la technologie PRILM. La PSF est remodelée pour coder la position Z. Tout en acquérant un seul plan, vous obtenez ainsi des informations volumiques d'une profondeur de 1,4 µm avec une résolution axiale de 50 à 80 nm. Il est donc possible d'acquérir des données 3D à partir d'une cellule entière avec une précision moléculaire constante.

L'étude d'échantillons vivants se concentre très souvent sur les interactions entre des protéines ou des organites différents. L'imagerie simultanée des structures concernées est essentielle à la compréhension précise de ces processus hautement dynamiques. Équipez votre Elyra 7 d'un adaptateur Duolink pour faire fonctionner deux caméras sCMOS et tirez parti de tous les avantages de la technologie à large champ :

• Réalisez une véritable imagerie bicolore simultanée dans l'ensemble du champ de vision, sans aucun délai dans l'image comme cela se produit parfois avec des technologies de balayage ou lors de l'acquisition consécutive de données de différents canaux.
• Obtenez une image instantanée en super-résolution et en temps réel d'une cellule vivante entière en choisissant un faible temps d'exposition.
• Augmentez la productivité de vos expériences sur cellules fixées en doublant la quantité d'informations obtenues sur une même durée.
• Les deux caméras permettent d'obtenir des images combinant toutes les couleurs possibles, avec un crosstalk minimal du signal, grâce aux filtres d'émission intégrés à bandes passantes multiples.
• Obtenez des images en quadrichromie sans procéder au changement mécanique du filtre pour des expériences multicolores encore plus rapides.
• Réalisez des expériences SMLM multicolores sur les deux caméras sCMOS.

Une cellule Cos-7 exprimant le marqueur du réticulum endoplasmique Calreticulin-tdTomato (magenta) et le marqueur mitochondrial Tomm20-mEmerald (vert) a été imagée simultanément pour deux couleurs. La vidéo montre des interactions très dynamiques entre le RE et les mitochondries.

Le mouvement diffus et surtout balistique des petites vésicules dans les cellules ne peut être saisi que lorsque l'imagerie à super-résolution et l'imagerie à haute dynamique sont possibles en même temps. Avec le traitement Burst des données de time lapse 2D, l'Elyra 7 est capable de générer des images de super-résolution à 255 Hz dans un grand champ de vision et même d'acquérir deux couleurs simultanément dans les modes d'acquisition Lattice SIM et SIM Apotome.

Cellule U2OS exprimant Rab5-mEmerald (vert) et le marqueur de transport associé au Golgi marqué au tdTomato (magenta). Acquisition bicolore simultanée avec un temps d'exposition de 1,5 ms / phase pour un champ d'observation de 1024 × 1024 pixels (64 µm × 64 µm).

Le mode Leap de l'Elyra 7 triple la vitesse d'imagerie en volume et diminue en même temps le dosage de la lumière sur votre échantillon. Parallèlement à une capture des détails les plus fins, le volume entier (18 plans) de la cellule U2OS exprimant la Calréticuline-tdTomato a été imagé à une vitesse de 38 volumes/min en mode d'acquisition Lattice SIM. Pour le mode d'acquisition SIM Apotome, vous pouvez compter sur une vitesse d'imagerie en volume jusqu'à trois fois supérieure.

Cellule U2OS exprimant la calréticuline-tdTomato pour la visualisation du réticulum endoplasmique. La série temporelle montre une projection d'intensité maximale de l'ensemble des données de volume.