设备名称、技术参数及功能要求一、荧光3D澄清显微镜(全电动)技术参数及功能要求:(一)设备用途主要用于获取清晰的高质量的以及超高分辨率的共聚焦荧光图像,可用于观测固定细胞,活细胞,动植物组织的深层结构,得到清晰锐利的多层Z平面结构(光学切片)。
其配置需要满足以下技术规格。
(二).技术规格1.激光器部分1.1激光器:采用单模保偏光纤,典型动态范围≥10000:1;直接调制≥500:1-固态激光器405nm:额定功率≥15mW;-固态激光器488nm:额定功率≥25mW;-固态激光器561nm:额定功率≥25mW;-固态激光器640nm:额定功率≥15mW;1.2软件可以直接调节所有激光器开关以及强度,并具有15分钟未使用自动进入关机状态(Switch off)功能。
2.扫描检测模块2.1共聚焦扫描检测单元与显微镜一体化设计,荧光检测器与扫描头直接耦合,无光纤连接,保证系统的稳定性与荧光信号的光学效率,达到最佳的成像信噪比;2.2共聚焦针孔采用复消色差校正,调节范围≥0-10AU(Airy Unit),保证荧光共定位实验的准确性;2.3检测器数量:荧光检测器个数:≥3个;透射光检测器≥1个。
2.4荧光检测器类型:3个光谱型检测器,检测范围调节精度≤1nm;其中,PMT检测器≥2个,32个磷酸砷化镓(GaAsP-PMT)组成的高灵敏度阵列超高分辨率探测器≥1个;2.5主分光方式:≤10度小角度入射二向色镜分光或AOBS分光,提供更好的激光压制效率,满足OD值≥6-7;*2.6光谱分光:利用可变次级二色分光镜分光或光栅分光技术,光谱扫描分辨精度(最小光谱检测范围)≤1nm。
2.7采用X、Y轴独立的双镜扫描,采用超快线扫及帧飞回技术。
具有高光谱效率与扫描速度,扫描方式为绝对线性扫描运动,在样品扫描成像时每个点之间的扫描时间相等,最大程度的保持样品状态,可以最大程度的还原真实的实验结果;回转时间短,>85%的帧时间(frame time)有效地用于图像采样,在线扫描占时比≥80%。
2.8扫描方式:xy,xyz,xyt,xyzt,xz,xt,xzt,xλ,xyλ,xyzλ,xytλ,xyztλ,xzλ,xtλ,xztλ,直线扫描,剪切扫描;*2.9在所有扫描方式下,均可以进行≥360°任意旋转扫描线的方向,同时可以变倍以及移动扫描区域的中心。
旋转、变倍、移动中心均可以实时(扫描过程中)进行;2.10扫描光学变倍:在任何扫描速度下都可以同时满足变倍范围0.6x-1x和1x–40x,连续调节;2.11扫描分辨率:可以在4x1至6144*6144之间自由选择。
所有通道同时使用时,各通道均可达到6144*6144的分辨率,及16位灰度级(65536个灰度级);2.12可同时满足以下面扫描速度指标:≥8幅/秒(512x512像素,16位);≥64幅/秒(512x64像素,16位);≥250幅/秒(512x16像素,16位);2.13高图像质量的快速成像,可同时满足以下扫描速度指标:每个像素点成像时间≥500纳秒的前提下,成像速度≥18.9幅/秒(512x512像素,16位),以保证获取高信噪比的实验结果。
2.14中间像平面扫描视野对角线≥18mm;2.15一个可用于明场和DIC的透射光检测通道;2.16具有实时计算机系统组件(Real time)监控扫描过程、同步及数据采集,可选择使用16位和8位A/D转换的动态范围。
控制显微镜、激光器、扫描模块和其他附件;通过实时电路进行数据采集和同步管理;过量采样读取逻辑电路,用以获得最佳灵敏度;数据在实时电路与用户计算机之间通过高速数据通讯卡进行交换,在采集图像的同时可进行数据在线分析。
3超高分辨率部分3.1超高分辨率硬件检测器:采用由不少于32个磷酸砷化镓(GaAsP-PMT)组成的高灵敏度面阵列探测器。
3.2超高成像分辨率:可同时实现XY方向上≤120nm,并且Z方向上≤350nm。
3.3超高分辨率成像速度:不低于4幅/秒(512x512像素,16位)*3.4超高分辨率快速扫描模式成像速度:不低于18.9幅/秒(512x512像素,16位),并且每像素点成像时间≥600纳秒,以保证获取高信噪比的实验结果。
3.5超高分辨率多通道成像:可以灵活选择荧光收集波段,调节精度≤1nm。
3.6超高分辨率成像可使用激光器波段:405nm,488nm,561nm和640nm。
3.7荧光样品制备:无需选择特定的荧光标记物,无需特殊制样方法,常规的激光共聚焦样品都可以进行超高分辨率成像。
3.8超高分辨率成像深度:同一样品具有与共聚焦相同的超高分辨率成像深度;*3.9只能通过硬件检测器来实时完成超高分辨率:同时满足XY方向≤120nm及Z轴方向≤350nm成像精度,只接受SIM、Airyscan、PALM、STORM、STED之一的超高分辨率成像方法,不接受后期通过反卷积类软件分析处理的方法来实现超高分辨率的成像。
4显微镜主机4.1研究型全自动倒置显微镜,物镜转换、调焦、Z轴、荧光激发块转换、荧光光闸、聚光器等全部电动,显微镜和整个系统高度配合。
高效率光路设计,光程短,光损失小,光利用效率高。
4.2显微镜内置电动调焦驱动马达,最小步进精度≤10nm;4.3配置全电动扫描台,行程≥130mm x100mm,分辨率:≤0.1µm,速度≥50mm/s;4.4显微镜透射光源:12V,100W卤素灯HAL光源,适用于明场与高衬度DIC观察;配备备用灯泡5只和白平衡片。
4.5荧光附件:复消色差荧光光路,超长寿命LED荧光光源,照明均匀恒定,无需预热,寿命≥10000个小时,通过专用操作面板控制调节谱线连续开关及强弱并显示工作状态。
六位电动滤色镜转盘,电动光闸,含UV、B、G、R激发滤色镜组件,适用于紫激发(DAPI,Alexa 405,Hoechst33258),蓝激发(eGFP,Fluo4,FITC),绿激发(Cy3,TRITC,DsRed)和红激发(Cy5,Alexa631,TOTO-3)等染料,EX BP385/30for DAPI,EX BP469/38for FITC,EX BP555/30for TRITC,EX BP631/33for Cy5,QBS405+493+575+653,EM QBP425/30+514/30+592/25+709/100;4.6全套微分干涉部件(DIC),有与10X,20X,40X,63X不同数值孔径的物镜一一对应的棱镜。
4.7目镜一对:10X,视场数≥23,两只目镜屈光度均可调节,镜筒可360度调节旋转。
*4.8共聚焦专用高透高性能物镜:4.8.1增强反差平场荧光5x镜,数值孔径≥0.16;用于自动预览大型样品进行快速导航和全景扫描;4.8.2平场复消色差10x干镜,数值孔径≥0.45;4.8.3平场复消色差20x干镜,数值孔径≥0.8;4.8.4平场复消色差40x油镜,数值孔径≥1.3;4.8.5平场复消色差63x油镜,数值孔径≥1.4,同时满足工作距离≥0.19mm;同时包含1.25倍物镜用于大视野拍图。
4.9通过TFT电子触控屏系统控制显微镜并显示工作状态,TFT触摸屏可以远离显微镜机身实现远程控制。
4.10配有专业共聚焦显微镜系统防震装置,配有专业共聚焦显微系统气垫式防震装置(台面尺寸≥900x750mm),共聚焦显微镜用稳压电源1套;5软件部分及图像工作站5.1智能化设置:根据不同应用需求,软件可以“一键设置”自动设置所有的光路。
5.2参数再调用功能。
再次调用存储在每张图像里的所有的拍照参数来重现实验及进行精确对比。
5.3多维获取图像:Z轴序列扫描、时间序列扫描、多点扫描等。
5.4裁剪功能,灵活地选择扫描区域。
5.5光谱扫描及拆分功能,分光精度达到1nm,可以去除自发荧光,及荧光串扰。
5.6共定位分析功能,可定量分析不同标记之间的定位关系,可显示定位关系的荧光分布图,可分别提取单标记和共定位图像。
5.7图像分析和操作:用各个参数做共定位和直方图分析,任意线的轨迹测量,长度、角度、表面、强度等的测量。
操作:加减乘除、比例、位移、滤波(低通滤波、中值滤波、高通滤波)。
5.8三维重建功能,多种显示模式,包括正交显示、投影等;5.9Z轴深度补偿功能,自动补偿由于样品深度增加造成的信号衰减。
5.10扫描条件调用功能,从已保存图像中快速调用并将硬件设定的原始扫描参数。
5.11折射率校正功能,校正折射率不同对三维扫描的影响,保证空间定位的精确。
5.12具有图形化的感兴趣区域荧光强度平均值分析,实时或在扫描完成后显示和计算离子浓度。
5.13具有直方图分析工具,可测量直线和任意形状曲线的荧光强度分布,可测量长度、角度、面积、荧光强度。
5.14图像运算功能,包括加、减、乘、除、比率(ratio)、移位、滤镜。
5.15图像浏览软件,可用于共聚焦系统以外的任意计算机,以便于浏览、输出共聚焦图像。
5.16图像、图像的备注信息和原始扫描条件可保存于同一文件,以图像数据库方式管理组织数据,可以浏览缩略图及相关信息;5.17多位点及大视野拼图成像:可对任意形状的预设区域进行拼图扫描以及根据位点列表进行多点成像,支持聚焦校正地图、拼接以及阴影校正;支持自定义多孔板及各种样品载具规格,多种模式设定获取图像的多个位点。
5.18透明、表面、及最大强度投影并可进行不同渲染方式的结合(如透明结合表面渲染);可做Z轴颜色编码视图及浮雕立体视图;可实现三维空间的距离和角度测量;自定义式的3D视频以及4D视频制作与导出。
5.19能够在同一个软件模块中,实现在一次实验中完成不均匀流程的复杂图像采集过程,即实现将不同的图像采集方案(如不同采集速度,不同扫描分辨率,不同的Z轴范围,不同的物镜,不同的聚焦方式等方案)进行组合采集。
5.20软件具有全自动样品导航模块,通过低倍物镜对样品整体进行自动化全地形成像。
全地形高清成像以便于大视野获取图像及图像联用高动态信息展示。
5.21高级三维图像处理功能:3D和4D图像的渲染及分析,有四种渲染方式(阴影、透明、表面、及最大强度投影)并可进行不同渲染方式的结合(如透明结合表面渲染);可做Z轴颜色编码视图及浮雕立体视图;可实现三维空间的距离和角度测量;自定义式的3D视频以及4D视频制作与导出。
5.22FRET(荧光共振能量转移)模块用于检测荧光能量由供体转向受体的转移情况,可以根据转移效率确定供体与受体空间相对距离程度。
5.23图像连用功能:可处理多种来源(包括但不限于扫描电子显微镜、X射线显微镜、光学显微、数码相机)的图像:从样品的全部宏观视图放大到纳米级的细节,实现管理、纠正、对齐和导出图像。