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  "剛拍的神經(jīng)元細(xì)胞成像圖，一言難盡......"

"哦？用了什么顯微鏡？"

 "普通寬場(chǎng)唄，糊糊的，又要被老板嫌棄了......"

聽完老朋友小賽的吐槽，君默默拿出一個(gè)組件：

這是蔡司新出的產(chǎn)品——蔡司光學(xué)切片組件Apotome 3，利用結(jié)構(gòu)照明，可以簡(jiǎn)單有效地在寬場(chǎng)顯微鏡系統(tǒng)下消除非焦平面雜散光，在更為經(jīng)濟(jì)的硬件擴(kuò)展模式下，實(shí)現(xiàn)接近共聚焦的高品質(zhì)光學(xué)切片成像效果。

光學(xué)切片組件Apotome 3的應(yīng)用

皮質(zhì)神經(jīng)元：DNA和微管染色的三維渲染

▲ 左圖為寬場(chǎng)顯微鏡所拍攝，右圖為蔡司Apotome所拍攝。分辨率的提高顯著優(yōu)化了圖像質(zhì)量。圖片由德國(guó)萊布尼茨老齡化問題研究所Fritz-Lipmann-Institut e.V.（FLI）的L. Behrendt 提供

蔡司Apotome 3能夠自動(dòng)識(shí)別物鏡放大倍率并將適當(dāng)?shù)臇鸥褚浦凉饴分?，并根?jù)不同柵格的位置獲得多幅圖像，其中包括光學(xué)切片圖像。此方法非常有效地消除了非焦平面雜散光，與傳統(tǒng)寬場(chǎng)熒光顯微鏡生成的圖像相比，蔡司Apotome 3能夠顯著提高軸向分辨率：即使是在如果蠅、小鼠胚胎等具有一定厚度的樣品中，也能得到支持三維渲染的優(yōu)質(zhì)光學(xué)切片。

果蠅胚胎的光學(xué)切片

▲ 綠色：HRP，紅色：glia，Z 軸序列圖像。100μm圖片由德國(guó)明斯特大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)研究所的C. Kl?mbt 提供

小鼠胚胎的光學(xué)切片

▲ 綠色：GFP，紅色：Cy3，物鏡：Plan Apochromat 40×/1.3油鏡。圖片由德國(guó)哥廷根大學(xué)解剖學(xué)中心的N. Büttner 和T. Vogel 提供

憑借蔡司Apotome 3光學(xué)切片技術(shù)的去卷積算法，圖像質(zhì)量可得到進(jìn)一步改善。在保留所有原始數(shù)據(jù)的同時(shí)，該系統(tǒng)還允許在寬場(chǎng)、光學(xué)切片以及反卷積的圖像之間切換，實(shí)現(xiàn)出色的靈活性和兼容性。反卷積算法快速、穩(wěn)健且易于使用，能夠提高圖像的分辨率。通過改善對(duì)比度、提高光學(xué)分辨率和抑制背景噪音，蔡司Apotome 3可以更好地解析樣品深層次中更細(xì)微的結(jié)構(gòu)。

受精4天后的轉(zhuǎn)基因斑馬魚幼體的光學(xué)切片

▲ 受精4天后的轉(zhuǎn)基因斑馬魚幼體，膠質(zhì)纖維酸性蛋白、乙酰化微管蛋白、綠色熒光蛋白和DNA的熒光信號(hào)。包埋于1.2%低熔點(diǎn)瓊脂糖中。圖片由萊布尼茨老齡化問題研究所的Fritz-Lipmann-Institut e.V.（FLI）的 H. Reuter 提供

蔡司Apotome 3不僅為動(dòng)物研究做出貢獻(xiàn)，在植物研究領(lǐng)域同樣有不俗的表現(xiàn)：

感染共生菌的百脈根的光學(xué)切片

▲ 感染了共生菌的百脈根，觀察自發(fā)熒光和mCherry標(biāo)記的共生菌。圖片由德國(guó)弗萊堡大學(xué)的 F.A.Ditengou 提供

光學(xué)切片組件Apotome 3的原理

出色的成像效果，離不開背后高科技的加持。傳統(tǒng)寬場(chǎng)顯微鏡在成像時(shí)，相機(jī)會(huì)檢測(cè)到焦平面以外區(qū)域的發(fā)射光，因而使得對(duì)比度和分辨率降低（下圖圖A）。

▲ A：傳統(tǒng)熒光顯微鏡所拍攝；B-E：蔡司Apotome 3所拍攝

蔡司Apotome 3則將柵格結(jié)構(gòu)投影到樣品的焦平面中，柵格與焦平面信號(hào)形成強(qiáng)烈的干涉條紋，而非焦平面處則條紋不明顯，其雜散光信號(hào)被抑制，然后使用掃描方式將柵格移動(dòng)到不同位置，進(jìn)而掃描整個(gè)視野。（圖B，C和D）。

因此蔡司Apotome 3在每一柵格位置都能夠自動(dòng)獲取一張數(shù)字圖像，系統(tǒng)使用算法將所有的圖像處理成一個(gè)具有高對(duì)比度和分辨率的光學(xué)切片圖像（圖E）。

光學(xué)切片成像技術(shù)的發(fā)展歷程

蔡司Apotome 3有別于一般僅依靠算法提高寬場(chǎng)分辨率的方法，是真正能被看見的技術(shù)，其發(fā)展已有20多年歷史。

1998年，在牛津大學(xué)的科學(xué)家托尼·威爾遜(Tony Wilson)提出使用結(jié)構(gòu)化照明代替均勻的寬視場(chǎng)照明，在傳統(tǒng)熒光顯微鏡中使用光學(xué)切片。這妙的構(gòu)思很快由蔡司商業(yè)化：2002年，蔡司發(fā)布了代光學(xué)切片成像技術(shù)ApoTome,收獲了不俗的市場(chǎng)反響。

隨著蔡司光學(xué)切片成像技術(shù)的日漸成熟，蔡司于2010年發(fā)布了全新電動(dòng)ApoTome.2。這一技術(shù)可自動(dòng)匹配物鏡并加入了自帶反卷積算法，從而進(jìn)一步提升圖像信噪比。此后十年，擁有著廣泛客戶基礎(chǔ)的ApoTome.2開啟了“霸屏”模式。

經(jīng)過時(shí)光的歷練和技術(shù)的沉淀后，2020年10月，蔡司帶著新一代Apotome 3走來(lái)，重新進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)，使得整體更加簡(jiǎn)潔，同時(shí)性能更加穩(wěn)定可靠，并支持多種的熒光光源，滿足不同用戶的使用需求。此外，Apotome 3也支持蔡司ZEN軟件中的“Direct Processing”功能，客戶在采集圖像時(shí)，可以同步進(jìn)行圖像運(yùn)算處理，真正做到“一鍵即得”的簡(jiǎn)單操作體驗(yàn)。

聽蔡司君講了這么多，小賽的驚嘆聲不絕于耳，接連問了幾個(gè)大家都非常關(guān)心的問題，

Q1

這么神奇，使用復(fù)雜嗎？只能搭配高倍鏡使用吧？

不會(huì)啊，操作非常簡(jiǎn)單，和你平時(shí)拍照一樣。此外，物鏡倍數(shù)隨便選~在對(duì)從幾百微米到納米的結(jié)構(gòu)成像時(shí)，通常使用帶有不同放大倍數(shù)的物鏡。Apotome 3配有三種不同幾何結(jié)構(gòu)的柵格，可讓各種物鏡達(dá)到理想的分辨率。

Q2

染料有什么限制？

沒有啊，無(wú)論是DAPI、Alexa488、Rhodamin、Cy5等熒光染料，還是GFP、mCherry等活體染料，都可自由選擇，不受技術(shù)制約。另外，在光源的選擇上，Apotome 3可以與傳統(tǒng)的金屬鹵化物燈、經(jīng)濟(jì)型白光LED燈或光線柔和多色的Colibri照明系統(tǒng)配合使用。只需更換濾色片，系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)將柵格移至正確位置。

沒等蔡司君說完，雙眼“放光”的小賽已經(jīng)跑回實(shí)驗(yàn)室向老板和科研小伙伴們?nèi)ァ鞍怖边@款神器。蔡司君接下來(lái)給大家總結(jié)一下常見應(yīng)用和解決方案：

Apotome 3是提供經(jīng)濟(jì)、高效、高對(duì)比度、高分辨率的光學(xué)切片成像解決方案。基于出色的光學(xué)切片成像技術(shù)、自由選擇光源和熒光染料，您可獲取更多微觀結(jié)構(gòu)信息。從組織切片和細(xì)胞培養(yǎng),到全胚胎的廣泛應(yīng)用中，蔡司Apotome 3為您量身定制，優(yōu)勢(shì)盡顯，上面的典型應(yīng)用總有一款合適您，快來(lái)試試吧。

無(wú)錫靈恩機(jī)電是蔡司經(jīng)銷商，如果您有蔡司顯微鏡方面的疑問的話可以致電我們，我們將竭誠(chéng)為您服務(wù)：