Мощный биологический исследовательский микроскоп Park NX-Bio

  • Уникально объединяет СИПМ и АСМ с инвертированным оптическим микроскопом (ИОМ) на одной платформе
  • Легкое переключение между режимами СИПМ и АСМ
  • Полость для поддержания клетки в живом состоянии
  • Надежное и повторяемое получение наноизображения
  • Полное совмещение с инвертированным оптическим микроскопом

Производитель Park Systems

Особенности

Прост в использовании даже для начинающих
Park NX-Bio имеет простой дизайн и автоматизированное программное обеспечение для СИПМ, таким образом Вам не придется тратить много времени на получение изображения из жидкого состояния. Основные методы и способы  эксплуатации можно выучить с помощью простых курсов всего за несколько часов. Это позволяет Вам быстро подстраивать свое время, чтобы проводить более востребованные для Вас исследования.
Физиологическая морфология изображения для биоисследовательских лабораторий

Сканирующая ион-проводящая микроскопия (СИПМ)

  • Легкость в получении изображений из жидкого состояния
  • Деликатное получение изображения мембраны на клеточном и субклеточном уровне
  • Изображение биологических тканей в трехмерном пространстве

Атомно-силовая микроскопия (АСМ)

  • Высокое разрешение изображения одной молекулы с помощью режима True Non-Contact (бесконтактный режим)
  • Силовая спектроскопия (FD) для исследования механических свойств биоматериалов
  • Точность FD спектроскопии с ведущим низким  уровнем шума Z-детектора
  • Визуализация в объеме силы, приложенной к образцу

Полость для поддержания клетки в живом состоянии

  • Оптимальная температура, уровень pH и контроль влажности для поддержания жизнеспособности клетки

Надежное и повторяемое получение наноизображения для лучшего экспериментального контроля

  • Неинвазивная СИПМ для сохранения морфологической информации о мягкости биологических материалов
  • Отличная повторяемость изображения в автоматически запрограммированном и запущенном программном обеспечении
  • Точность измерения высоты/глубины структур в 3D-изображении

Полное совмещение с инвертированным оптическим микроскопом для высокой производительности

Park NX-Bio представляет собой мощный биологический исследовательский инструмент 3-в-1, который уникально объединяет СИПМ и АСМ с инвертированным оптическим микроскопом (ИОМ) на одной платформе.
Модульный дизайн Park NX-Bio позволяет исследователям с легкостью переключаться между режимами СИПМ и АСМ.
Разработанный для неинвазивного получения изображений из жидкого состояния, Park NX-Bio является идеальным инструментом для изучения биоматериалов в условиях, при которых клетка находится в живом состоянии. Он объединяет в себе способность качественного измерения биомеханических свойств АСМ и получение наноизображений с помощью СИПМ, а также наблюдение за клеткой с помощью ИОМ.

  • Светлое поле и фазовый контраст для более легкого обнаружения образца
  • Доступ к полному диапазону увеличений объективов вплоть до 100х
  • Совмещение с конфокальной и флуоресцентной микроскопией
  • Расширенные функции наложения изображений

Технология сканирующей ион-проводящей микроскопии

Park NX-Bio SICM – следующе поколение в наномикроскопии

Park SICM может давать изображения наномасштабов в реальных условиях жизнедеятельности клетки с разрешением не менее 200 нм. Биоизображения, получаемые с помощью СИПМ не несут в себе морфологических искажений, которые могут появляться, например, при сканирующей электронной микроскопии (SEM) или даже в АСМ системах.

Park SICM использует нанопипетки

В сканирующей ион-проводящей микроскопии, разработанной Park Systems, стеклянные нанопипетки, наполненные электролитом, выступают в качестве ионного сенсора, который обеспечивает обратную связь в том месте, относительно которого образец полностью погружен в жидкость. Пипетка сохраняет расстояние до образца постоянным за счет поддержания постоянного значения ионного тока. Для сравнения, метод АСМ, как правило, зависит от  взаимодействия сил между наконечником зонда и образцом. Пипетка имеет внутренний диаметр  около 100 нм и изготовлена из стекла.

Безсиловое, бесконтактное получение изображения из  жидкого состояния

Схожий по принципу работы со сканирующем туннельным микроскопом (STM) на открытом воздухе, Park SICM работает с жидкостью без физического воздействия на образец. Электроды на обоих концах пипетки и образца проводят ионный ток, который протекает через  окружающий образец раствор. Датчик измеряет ток, который уменьшается, когда расстояние между пипеткой и образцом становится меньше, и отслеживает расстояние между пипеткой и образцом, чтобы получить его топологию.

Park SICM может получать изображения любых типов клеток

Park SICM может получать изображения даже самых мягких клеток, таких как нейроны или живых – то, что невозможно получить любыми другими методами микроскопии.

Park SICM может даже изображать сеть нейронов, находящихся в подвешенном состоянии.

Park AFM технология

Расширенная Park АFМ технология позволяет проводить точную силовую (FD) спектроскопию

Силовая спектроскопия, используемая в АСМ, является полезным инструментом, который помогает охарактеризовать биомеханические свойства различных биологических материалов. В данном режиме наконечник кантилевера касается поверхности образца с силой, заранее установленной пользователем. Для данной цели используется Z-сканер.  Ведущая в отрасли Park технология с низким уровнем шума Z-детектора позволяет исследователю контролировать движение Z-сканера, чтобы задавать очень точное значение силы воздействия кантилевера на поверхность образца во время FD спектроскопии. Это позволяет исследователю собрать наиболее подробные данные о биомеханических характеристиках в наномасштабах.

Измерение механических свойств клетки Измерение с помощью FD спектроскопии механического взаимодействия между кантилевером и образцом

Расширенное измерение биомеханических свойств методом расчета модуля упругости (модуль Юнга)

Эталоны Герца и Оливера Фарра измеряются автоматически по точным данным от АСМ в режиме FD спектроскопии для определения модуля упругости (модуля Юнга). Оба метода включают в себя технологии Park NXI, Park NX-Bio и программное обеспечение для анализа полученных данных. Они усиливают проверку биомеханических данных для кривых, полученных Вами с помощью FD спектроскопии.

Получение значения фактической глубины;
образец деформируется под действием
приложенной силы
Вычисление модуля Юнга для образца Герца

Совмещение технологии Park SICM и Park АFМ

Выдающийся исследовательский инструмент для проведения биологических исследований, объединяющий исследование физиологических процессов с измерением биомеханических свойств

Park NX-Bio сочетает в себе возможность исследовать физиологические процессы в реальных физических условиях с помощью Park SICM и возможность получения точных биомеханических данных (модуль упругости) о свойствах биоматериалов. Это позволяет исследователям понять фундаментальные основы биоматериалов на более глубоком уровне.

Применение

Изучение живой клетки с помощью полости, которая позволяет поддерживать ее в живом состоянии

Данная полость создает идеальную окружающую среду для поддержания жизнедеятельности клеток, увеличивая их время жизни во время длительных измерений. Это достигается путем контроля температуры, влажности и уровня рН на идеальном уровне. Эксперименты с данной полостью показали, что клетки могут находиться в живом состоянии на протяжении более 20 часов.


Клетки фибробластов человека выжили в полости на протяжении более 48 часов

Ионная запись зажимаемого участка

Обычная функция зажимания участка наблюдения – это метод, используемый в оптическом микроскопе, предназначенный для наблюдения за ионной активностью одной живой клетки – счетчик различной клеточной активности. Функция зажимания отмеченного участка – это версия вышеописанного метода, используемая в SICM микроскопии. Она позволяет обнаруживать ионную активность на субклеточном уровне.

Более подробное изучение клеточной биологии за счет встроенного флуоресцентного микроскопа

Объединяя технологию флуоресцентной микроскопии (FM) с Park SICM можно создать новые преимущества и получить полную информацию по изучению клеточной биологии, которые не могут быть получены при использовании только одного из этих методов. При изучении внешней поверхности клетки с помощью SICM, одновременно  можно изучать ее внутреннее поведение с помощью FM.

Структурные и физические свойства клетки в XEI

Опции программного обеспечения

Smart Scan – сбор данных

Smart Scan – это программа для сбора данных, которая предоставляет пользователю широкий спектр возможностей при работе с АСМ. Удобный интерфейс Smart Scan обеспечивает легкость работы на АСМ.

  • Одновременный сбор данных сразу от 16 изображений
  • Максимальный размер изображения: 4096 × 4096 пикселей
  • Встроенная FD- и I-V-спектроскопия с программой для обработки
  • Постоянная калибровка кантилевера

NXI – получение изображения и его обработка

NXI – это программа на АСМ, предназначенная для получения изображения и для его обработки. Ее мощные алгоритмы делают процедуру обработки легкой и модернизированной. С помощью самых универсальных и передовых возможностей получения изображения пользователи могут получать важную и крайне необходимую для них информацию.

  • Возможность анализа одной линии поверхности, целой области или получения 3D-изображения
  • Встроенный модуль для анализа полученных данных (FD и I-V)
  • Возможность копирования/вставки изображения в реальном времени для проведения презентаций
  • Одновременное сравнение нескольких изображений
  • Наложение двух различных изображений друг на друга

Наложение изображений: SICM топография + FM изображение

Программа наложения изображений Park System’s Image Overlay позволяет с высокой точностью объединить изображение, полученное с помощью флуоресцентного микроскопа с изображением, полученным методом сканирующей ион-проводящей микроскопии. Это программное обеспечение помогает сделать процесс объединения гораздо более легким.

Технические характеристики

СИПМ головка

  • СИПМ головка с держателем пипеток для пробы
  • Высокоточный усилитель ионного тока с низким уровнем шума
  • Высокосильный Z-сканер
         - Система, реагирующая на изгиб, управляется многоблочным пьезоэлементом
         - Диапазон сканирования: 25 мкм (доступна опция на 50 мкм)
         - 20-битная система контроля положения и 24-битная система позиционирования сенсора
  • Замок типа «ласточкин хвост» для легкого крепления СИПМ головки
         - Автоматически подключается к электронике на креплении

Высокоскоростная АСМ головка

  • Высокоскоростной Z-сканер
         - Система, реагирующая на изгиб, управляется многоблочным пьезоэлементом
         - Диапазон сканирования: 25 мкм
         - 20-битная система контроля положения и 24-битная система позиционирования сенсора
  • Проба, на которую настроен кантилевер
         - Частота колебаний: 3 МГц
         - Диапазон напряжения смещения кантилевера: от – 10 В до 10 В
  • Определяет отклонение кантилевера с помощью сверхяркого SLD диода за счет механизма обратной связи
         - Длина волны излучения SLD диода: 830 нм
         - SLD диод имеет низкую длину когерентности устранения оптических помех
         - Длина когерентности SLD диода: ≈50 мкм
  • Замок типа «ласточкин хвост» для легкого крепления АСМ головки
         - Автоматически подключается к электронике на креплении

Поддерживаемые режимы

  • Стандартный SICM режим
         - DC режим
         - ARS режим
         - Вспомогательный Z ARS режим
  • SICM режим измерения ионного тока
         - Дистанционная токовая спектроскопия (ID)
         - Ионная запись зажимаемого участка
  • Силовой АСМ режим
         - FD спектроскопия
         - Pin-Point режим для получения механических свойств поверхности
         - Режим для визуализации в объеме приложенной силы
         - Калибровка жесткости пружины термическим методом
  • Стандартный АСМ режим
         - Бесконтактный АСМ режим
         - Контактный AFM и DFM режим
         - Латеральная силовая микроскопия (LFM)
         - Фазовый метод получения изображения
  • Оптические свойства
         - Рамановская спектроскопия (комбинационного рассеяния)
         - Расширенная спектроскопия комбинационного рассеяния (TERS)

Программное обеспечение

SmartScan

  • Выделенная система управления и ПО сбора данных
  • Настройка параметров обратной связи в режиме реального времени
  • Контроль на уровне скриптов за счет внешних программ (опционально)

NXI

  • Программное обеспечение анализа данных с АСМ
  • Анализ строения биообразца: высота, объем, шероховатость поверхности
  • Трехмерный дисплей для SICM/AFM

Компьютер с двумя мониторами

  • Intel(R) Core(TM) i3 или совместимый
  • 4 Гб ОЗУ, 500 Гб объем памяти жесткого диска
  • Монитор 23” (1920×1080, DVI)
  • Видеокарта: ATI Radeon 3450 или совместимая
  • ОС: MS Windows 7 Professional 32 bit (EN)

Сканнер

  • Независимый 2D XY-сканер, реагирующий на изгиб поверхности, для сканирования образца и его позиционирования, отделенный от Z-сканера с помощью механизма обратной связи
  • Независимый XY-сканер используется для того, чтобы поддерживать минимальную разницу между сигналами
  • Симметричная одномодульная структура 2D сканера
  • Диапазон сканирования: обычно 100 мкм × 100 мкм
  • Достижение точного позиционирования за счет механизма обратной связи
  • 20-битная система контроля положения и 24-битная система позиционирования сенсора
  • Диапазон сканирования Z-сканера: 25 мкм
  • Резонансная частота Z-сканера: 9 кГц

Положение XY

  • Рабочий диапазон в положении XY: позиционирование моторизированной SICM/AFM головки контролируется программным обеспечением
  • Диапазон перемещений: 14 мм
  • Шаг сканирования: 0.1 мкм
  • Рабочий диапазон в положении Z: 14 мм, моторизированное движение
  • Размеры исследуемого образца
  • 50 мм × 50 мм, высота 20 мм, вес до 500 г
  • Чашка Петри (38 мм)

Дополнительные элементы

Полость для поддержания клетки в живом состоянии и газовый смеситель для полости

  • Контроль температуры, влажности, уровня pH
  • Контроль температуры
  • Диапазон изменения: 60 ?С
  • Нагревательные элементы расположены на верхней и нижней части полости для уменьшения температурных колебаний
  • Имеет датчик температуры и влажности воздуха
  • Имеет защитные панели для АСМ и СИПМ головки
  • Контролирует уровень рН в полости за счет подачи смеси СО2

Универсальная камера для клетки, находящейся в жидкой фазе

  • Открытая/закрытая полость для получения изображения из жидкого состояния
  • Контроль температуры

Встроенное акустическое ограждение для Bio АСМ – Рекомендуется

  • Встроенное акустическое ограждение для Bio АСМ, разработанное специально для NX-Bio, изолирует систему от внешних акустических и световых помех, а также от вибраций для максимальной производительности
  • Имеет активную систему виброизоляции с направленной обратной связью, чтобы устранять вибрации
  • Активная частота: от 0.7 Гц до 1 кГц
  • Лучшее решение для получения изображений высокого разрешения из жидкой фазы
  • Эргономичный дизайн для удобного доступа к оборудованию
  • Размеры: 1000 мм × 1030 мм × 1460 мм
  • Вес: 661 кг

Оптическая конфигурация для Park NX-Bio

  • Совместимо с инвертированным оптическим микроскопом
  • Zeiss (Axio observer Z.1)
  • Nikon (Ti-S, Ti-U, Ti-E)
  • Совместим с конфокальными микроскопами и флуоресцентными методами, такими как TIRF, STORM TopviewOptics (вертикальная оптика) с ПЗС-камерой для непрозрачных образцов

Программное обеспечение Park SmartScan