Markierungsfreie quantitative holotomographische Bildgebung: Ein innovativer Ansatz zur Erforschung von Zellen und Geweben
Die Holotomographie vereint Holographie und Tomographie, um die Herausforderung zu lösen, Lichtphasenverschiebungen wiederherzustellen, um einen Bildkontrast in der quantitativen Phasenbildgebung zu erzeugen und komplizierte dreidimensionale Details in Proben sichtbar zu machen, die sonst mit herkömmlichen Techniken verborgen bleiben würden. So wie ein CT-Scan die Röntgenabsorptionsfähigkeit als Bildkontrast nutzt, um ohne invasive Eingriffe in die Organe eines Patienten zu sehen, verwendet HT zur Visualisierung den Brechungsindex (RI), einen intrinsischen optischen Parameter, der die Lichtgeschwindigkeit beschreibt, die durch ein bestimmtes Biomaterial geht, um lebende Zellen und Gewebe abzubilden. Da sich Schwankungen der biomolekularen Konzentration direkt auf den gesamten RI der zellulären Biomaterialien auswirken, können durch die Rekonstruktion des RI-Tomogramms durch Holotomographie wichtige biophysikalische Parameter wie Zellvolumen, Oberfläche oder Proteinkonzentration für die weitere Analyse ermittelt werden. Im Allgemeinen bestehen alle Holotomographiesysteme aus drei wesentlichen Komponenten: (1) Beleuchtungsoptik zur Erfassung struktureller Informationen der Probe in Lichtwellen; (2) Abbildungsoptik zur Kodierung von Lichtinformationen in ein 2D-Intensitätsbild; und (3) ein Rekonstruktionsalgorithmus zum Dekodieren und Synthetisieren der Rohdaten in ein 3D-Tomogramm. Die Vorteile der Holotomographie liegen in ihrer Fähigkeit, nicht-invasive, markierungsfreie 3D-Bilder lebender Zellen zu liefern, was Echtzeitstudien ermöglicht, während die Messung des RI-Tomogramms auch eine quantitative Analyse ermöglicht. Seine Datenerfassungsgeschwindigkeit übertrifft herkömmliche Methoden und ist daher für schnelle Ergebnisse in der medizinischen Diagnostik und Arzneimittelforschung von unschätzbarem Wert. Die Anwendungen der Holotomographie reichen von zellulären Komponenten wie Zellkernen und Mitochondrien bis hin zur Untersuchung von Organoiden, Geweben und sogar ganzen Organismen und ermöglichen Durchbrüche im Bereich der Zellbiologie. Mit den Fortschritten in der tomografischen Bildgebung erweitern sich seine Einsatzmöglichkeiten weiter.
Tomocube Holotomographische Mikroskope
HT-2H
HT-X1
HT-X1™
Die erste Wahl für die Bildgebung und Analyse lebender Zellen für Ihre Forschung, die neue Grenzen definiert.
Die Holotomographie ist eine Technik, die Licht geringer Intensität nutzt, um den Brechungsindex von Zellen aus mehreren Winkeln zu erfassen. Diese Technologie hat sich als hervorragende zelluläre Bildgebungslösung erwiesen, die eine hochauflösende Bildgebung ermöglicht und gleichzeitig die Zellen durch den Einsatz von Lichtquellen geringer Intensität nicht beschädigt. Die Holotomographie der zweiten Generation von Tomocube, die Tomocube HT-X1, verwendet Lichtquellen mit geringer Kohärenz, was im Vergleich zu laserbasierten Methoden eine geringere Toxizität und eine rauschfreie hochauflösende Bildaufnahme gewährleistet.
Die mit dieser Technologie gewonnenen hochauflösenden Bilder ermöglichen die Echtzeitbeobachtung nicht nur der Morphologie lebender Zellen, sondern auch der Formen subzellulärer Organellen wie Zellkern, Nukleolus, Mitochondrien und Lipidtröpfchen. Der integrierte Tischinkubator sorgt für eine stabile Kultivierungsumgebung und ermöglicht eine längere Überwachung empfindlicher Zellen wie Stammzellen oder Organoide.
Dieses innovative System ist mit verschiedenen kommerziellen Behältern kompatibel und unterstützt die Bildgebung von bis zu 96-Well-Platten, wodurch es für Hochdurchsatz-Screenings geeignet ist. Der Einsatz des HT-X1 ermöglicht die Aufnahme hochauflösender Bilder von Zellen, Mikroorganismen, Organoiden und Gewebeproben. Darüber hinaus erleichtert die Holotomographie-Analysesoftware TomoAnalysis die Gewinnung quantitativer Informationen basierend auf dem Brechungsindex, einschließlich hochauflösender 3D-Bilder von Zellen sowie Volumen, Fläche, Konzentration und Trockenmasse. Daher wird der Einsatz von HT-X1 zu einem entscheidenden Werkzeug für das Verständnis biologischer Phänomene.
Produktmerkmale
Hohe Auflösung, hoher Kontrast und hohe Empfindlichkeit
Großfeld-Erfassung
Programmierbare Multiplattenanalyse
Laser-Autofokus für Platte-zu-Platte Reproduzierbarkeit
Rauscharme, fleckenfreie Bildgebung ohne Kalibrierungsschritt
Quantitatives Bioimaging
Integrierte Inkubation für Langzeitzeitraffer
Integrierte 5-Kanal-FL-Light-Engine
Korrelative Holotomographie mit 3D-Fluoreszenz
Echte mehrdimensionale Bildgebung über Zeit, Raum und Modalität
HT-X1 Einführung
HT-2H
Die revolutionäre Holotomographie eröffnet eine neue Ära in der markierungsfreien 3D-Bildgebung lebender Zellen
Auf dem Gebiet der fortschrittlichen Bildgebungstechnologie sticht die allererste Generation der Holotomographie von Tomocube als Symbol der Innovation hervor. Das HT-2H nutzt die bahnbrechende quantitative 3D-Phasenbildgebungstechnologie und nutzt die Beugungstomographie, um hochauflösende holografische 3D-Bilder von unbeschrifteten lebenden Zellen und Geweben zu erzeugen. Diese innovative Bildgebungsserie ermöglicht die schnelle und unkomplizierte Aufnahme von Echtzeitbildern einzelner Zellen im Nanomaßstab, ohne dass eine Probenvorbereitung erforderlich ist.
Durch die Rekonstruktion einer 3D-Verteilungskarte des Brechungsindex biologischer Proben aus mehreren 2D-Hologrammen bietet HT-2H Forschern wesentliche Einblicke in verschiedene zelluläre und subzelluläre Organelleneigenschaften wie Volumen, Form, zytoplasmatische Dichte, Oberfläche oder Verformbarkeit. Mittlerweile ermöglicht die Fähigkeit zur Langzeit-Zeitraffer-Bildgebung Forschern die Beobachtung dynamischer Veränderungen innerhalb von Proben über längere Zeiträume.
Darüber hinaus integriert der HT-2H nahtlos die beiden komplementären Modalitäten Holotomographie und Fluoreszenzbildgebung und zeichnet sich dadurch aus, dass er spezifische Ziele langfristig verfolgen und gleichzeitig unerwünschten Stress für Zellen minimieren kann. Als Gewinner des Microscopy Today 2019 Innovation Award ermöglicht das HT-2H Forschern und Klinikern einen breiteren Zugang zur quantitativen Untersuchung der Zellpathophysiologie und zur Bewertung der Wirksamkeit medikamentöser Interventionen.
Produktmerkmale
Schnelle, markierungsfreie Bildgebung
Hochauflösend, keine beweglichen Teile
Langzeit-Bildaufnahme an lebenden Zellen
Vernachlässigbare Fotoschäden durch Laser mit geringer Leistung
Echtzeit-Analysen mit quantitativen Daten
Aufrüstbar mit 3D-Fluoreszenzbildgebung (korrelative HT mit FL)
Holotomographie mit Tomocube
TomoAnalysis™
Nutzen Sie das volle Potenzial der Holotomographie
TomoAnalysis von Tomocube bietet erweiterte Funktionen für die Visualisierung und Analyse von Brechungsindex(RI)-Tomogrammen bis hin zur zellulären und subzellulären Ebene. Durch eine Kombination verschiedener Segmentierungsstrategien und KI-gesteuerter Deep-Learning-Modelle liefert die Software präzise Quantifizierungsergebnisse wichtiger Parameter wie Volumen, Oberfläche, Sphärizität, Seitenverhältnis und RI-Konzentration der interessierenden Regionen und erleichtert so ein umfassendes Verständnis die Probeneigenschaften.
Mit einer Reihe anpassbarer Analyse-Pipeline-Verfahren, die auf unterschiedliche Benutzeranforderungen zugeschnitten sind, können Forscher ihre multimodalen Bilddaten verfeinern, aussagekräftige Messungen extrahieren und detaillierte quantitative Analysen durchführen.
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