超高分辨率显微镜Vutara350

超高分辨率显微镜Vutara350
世界上最快的超高分辨率显微镜活细胞、高速、超高分辨率、3D成像

布鲁克公司的Vutara350是世界上最先进的超高分辨率显微镜系统之一，也是唯一可以在活细胞水平上进行单分子定位成像的超高分辨率显微镜。布鲁克公司专利的ResEnhancedTM 噪声消减技术和QuadfieldTM四视野成像技术，造就了Vutara独一无二的速度和前所未有的成像深度。

Vutara350为科学家在更高的空间和时间分辨率上观察生物学现象提供了可能：
基于单分子定位技术
可进行超高分辨率的活细胞动态观察
可同时进行四荧光通道超高分辨率成像（需安装750 nm激光器）
三维成像，成像深度达15μm
专为生物学家设计的软件和操作流程
活细胞超高分辨率成像专用的成像步骤和工作流程
通用的数据格式，无论采用布鲁克还是第三方的算法均可进行分析
完善的应用支持

Video Nanoscope-350
专利技术：ResEnhancedTM噪声消减技术、Quadfield TM四视野成像技术、BiplaneTM双焦面成像技术
超高空间分辨率：XY轴分辨率：20 nm、Z轴分辨率： 50 nm
优化的激光照明光路：最多可安装5个1000 mW激光器，包括750 nm激光器。
图像偏移矫正：整合温度控制、环境控制，多模式矫正图像偏移
成像环境控制：为超高分辨率成像设计，包括温度管理、环境震动隔离等多个方面
实测的点扩散函数：成像前对各个荧光通道实际的点扩散函数进行测量，保证每次成像时系统均处于最佳状态
支持高数值孔径物镜：支持60倍、100倍、150倍水浸、硅油、油浸物镜
升级选项：包括活细胞培养小室，侧光口，全内反射成像(TIRF)

高速超高分辨率成像
高速成像
Vutara350前所未有的成像速度，保证了在有限的时间内采集更多的图像信息。和同类产品花费数小时才能获取一幅超高分辨率图像相比，Vutara350把图像获取的时间缩短到几秒。Vutara高度自动化，科研工作者从此可从繁琐的实验操作中解放出来，投入更多时间到更有价值的实验设计和实验结果分析工作中去。


四视野成像技术
布鲁克四视野成像模块既保留了Biplane双焦面成像的优势，又特别为sCMOS探测器优化。Biplane技术提供了Z轴的超高分辨率信息，四视野技术提供了时间上的超高分辨率信息。布鲁克公司在单分子定位成像、3D超高分辨率成像、高速成像方面的持续投入，造就了Vutara无与伦比的性能。


Biplane vs. Astigmatism
布鲁克专利的Biplane技术，在Z轴上的定位精度更胜一筹。同Asigmatism技术相比，Biplane技术大大提高了原始图像的性噪比，因此可以大大提高定位精度。Biplane可以同时采集两个不同焦平面的信号并对他们进行加和，收集的光子数量更多，定位精度更高。

人性化的软件
Vutara SRX软件直观易用，大大降低了使用者的学习难度。软件开放的架构，更有利于科研工作者使用系统采集的原始数据，对图像和单分子定位信息进行分析。

Vutara SRX软件的功能：
高速实时成像
三维试图
图像漂移校正（三种模式）
完整的测量和统计工具
自动聚焦和多视野采集
用户自定义采集速度
激光和滤光片控制
多种渲染方法
精确定位模块
3D viewer
用户自定义功能模块
动态背景消减
第三方开源软件输出接口
可使用第三方算法
整合第三方软件、模块
实测点扩散函数

软件特点：
Vutara SRX软件具备多色成像、颗粒追踪、多用户离线分析等多种功能。此外，Vutara软件采用开放架构设计，可输出多种文件格式用以数据分析和展示。

高灵敏度
Bewersdorf实验开发的ResEnhanced技术，提供了像素特异背景噪音的描绘和矫正， 可大幅度降低sCMOS的背景噪音。此技术经过布鲁克的改进和采用后，成就了Vutara系统高速单分子成像和定位的能力。

并行处理
为了利用ResEnhanced技术和sCMOS相机高速读出能力，Vutara系统采用了全新的数据处理策略。通过CPU和GPU并行计算，大幅度提升了数据处理能力。Vutara SRX出色的多线程处理能力，将数据采集和单分子定位同时进行，使得超高分辨率图像可在毫秒之间产生。

Quadfield模块和SRX软件
大量背景信号是高质量荧光成像的顽疾。为了解决这个问题，Vutara系统使用1000 mW大功率激光器，以减少曝光时间，降低背景噪音。采用近红外染料也可避免样品中自发荧光的产生，提高图像的信噪比。(Tynan et al. PLoS ONE 2012).
Vutara专利的Quadfield和SRX软件可以同时对两个或四个荧光通道进行成像，或者依次进行多色成像。总之，用户可以根据自己的实验需求灵活的采用最合适的成像策略。

超高速三维空间颗粒追踪
Biplane技术不仅可以在三维空间中进行单分子定位，也能使科研工作者在10 nm的精度上对三维空间运动的颗粒进行多色成像和轨迹追踪。
研究人员可利用单分子追踪技术分析感兴趣的区域的分子运动，包括分子的运动轨迹或分子运动的各向异性，从而对其运动机制进行研究。

单分子定位
布鲁克Vutara350采用单分子定位技术实现超高分辨成像。通过随机激活和失活样品中的荧光基团，并对这些荧光基团发射的点扩散函数进行高斯拟合以确定其中心位置，最终重构出一个完整的超高分辨图像。细胞、组织样本均可进行观察。

硬件特点
模块化设计
Vutara平台采用模块化设计，可根据实验的需求增减模块。标准的超高分辨率显微镜系统包括以下配置：3D超高分辨率成像，宽场成像，透射光成像，3D颗粒追踪。用户可根据科研需求灵活升级，布鲁克的工程师也可为用户提供定制化解决方案。

Z轴光学切片
得益于Vutara内置的高速压电陶瓷平台和专用的Z轴光学切片方案，Vutara系统可采集20微米厚度内的三维图像信息，无论细胞表面还是细胞内部的信号均清晰可见。

Vutara350 产品参数
总览：3D高速成像，超高分辨率成像，单分子定位成像
侧向分辨率:20 nm*
轴向分辨率：40 nm到70 nm*
图像采集速度：最高3000帧/秒
探测器：sCMOS相机（400万像素，像素大小6.5 μm ×6.5 μm ，用于超高分辨率成像）; CCD相机（1392 x 1040像素，用于宽场成像）
成像厚度：可达20 μm*
载物台:电动XY载物台压电陶瓷载物台:物镜直接安装于压电陶瓷载物台上，可快速Z扫描(压电陶瓷载物台行程为100 μm 或 400 μm)
成像模式:同时双色成像; 交错多色成像; 依次多色成像; 高速颗粒追踪; 宽场成像; 透射光成像
视野:宽场成像： 200 μm x 160 μm;超分辨率成像： 20 μm x 20 μm, optional 40 x 40 μm;单分子颗粒追踪: 20 μm x 20 μm x 1μm, optional 40 μm x 40 μm
成像模式:双通道或四通道同时成像;标准QuadfieldTM模块，同时橙/红或绿/橙成像;用户定制Quadfield模块，四色同时成像（2D）
3D颗粒追踪:定位误差<10 nm*;20 μm x 10 μm x 1μm的三维空间，成像高达3000帧/秒
激光选项:100 mW: 405 nm;1000 mW: 488 nm, 561nm, 640 nm, 750 nm(可选532 nm)
物镜：水浸物镜：60x /1.2;硅油物镜：60x /1.3；油镜: 60x /1.42, 60x /1.49, 100x /1.49, 150x /1.49
软件：人性化流程; 多线程实时定位；全3D渲染; 多模式漂移校正；Vutara Viewer，第三方数据输出
Z 轴光学切片：可采集厚达15 μm的Z轴信息
显微镜：特殊设计的倒置荧光显微镜，最大限度的降低热漂移; 样品温度控制(20° C 至 37° C); 光学系统环境控制
滤光片转轮：包含2个滤光片转轮
模块化选项：可根据客户要求提供模块化选项（例如，TIRF，侧光口）