Life science microscopes
advertisement
Микроскопы для биологии и медицины Высокотехнологичный скрининг Высокотехнологичная скрининговая станция для биологии и медицины ОБЩАЙТЕСЬ С ВАШИМИ КЛЕТКАМИ И УЗНАЙТЕ ВСЕ ИХ СЕКРЕТЫ РАСШИРЯЙТЕ ГОРИЗОНТЫ СКАНИРОВАНИЯ Разработанная для полностью автоматизированного получения изображений биологических образцов и их анализа scan^R совместима с различными форматами носителей образца: планшеты с лунками, предметные стекла, собственные носители клиента. Непревзойденная гибкость и открытый дизайн компоновки делают систему подходящей и для рутинных и для передовых прикладных задач. Вместе с мощным аналитическим модулем для анализов биологических функций это прекрасный инструмент для разработки методов анализа и высокотехнологичного скрининга. scan^R производит полный анализ изображения и последовательную обработку данных, что позволяет использовать весь спектр стандартных и специальных методов анализа. Геномное сканирование клеток с целью выявления новых генов, вовлеченных в механизм внутриклеточного транспорта. Предоставлено Dr. R. Pepperkok, EMBL, Heidelberg, Germany. Выявление заражения Chlamydia trachomatis . Предоставлено Dr. S. Hess, Max Planck Institute (MPI) for Infection Biology, Berlin, Germany. Область исследований Поскольку система с легкостью работает и с фиксированными и с живыми клетками она является идеальным инструментом для широкого спектра методов исследования. scan^R особенно хорошо себя проявляет там, где необходимо провести количественные измерения на основе полученного изображения в современной биологии клетки, биологии систем и медицинских исследованиях. Например, изучение рака подразумевает получение информации с разу на нескольких уровнях: повреждение ДНК, пролиферация клеток и анализ клеточного цикла. Новейшие геномные методы исследований, использующие взаимодействия РНК – это будущее ключевое направление, к которому scan^R специально адаптирован (разработан при тесном сотрудничестве с EMBL). В случае скрининга лекарственных веществ было разработано большое количество протоколов, чтобы показать биохимический эффект компаундов (сложносоставных веществ) на клеточном уровне. Например, изменение в уровне экспрессии гена, вызванное лекарством, может быть аккуратно оценено с использованием набора стандартных тестов. scan^R также превосходно себя зарекомендовал в рутинных процедурах измерения апоптоза, фрагментации микронуклеусов и ДНК (comet assays). В дополнение к вышеперечисленным приложениям, scan^R используется для решения других, не менее важных задач (отдельные из которых приведены ниже) из других областей исследований. Примеры клеточных анализов на основе скрининга: Изображение является собственностью EMBL, Heidelberg, Germany. Высокотехнологичная скрининговая станция для биологии и медицины Для некоторых задач недостаточно лишь упорного труда и наличия мотивации, необходимо еще и идеальное оборудование. Скрининговая станция scan^R является великолепным решением задач, связанных с использованием высокотехнологичного скрининга на основе микроскопа. scan^R превосходно сочетает в себе универсальность и модульную конструкцию систем на основе микроскопа с автоматизацией, скоростью, производительностью, надежностью и воспроизводимостью, которых мы ожидаем от процесса скрининга. Таким образом, система одинаково хорошо подходит как для работы со стандартными методиками, так и для разработки новых методик. Более того, модульный дизайн позволяет адаптировать систему к специфическим задачам исследовательской лаборатории так же просто как систему из коллективного центра пользования. scan^R была разработана как мощная скрининговая станция с необычайно широким спектром применений на базе экспериментальных скрининговых систем, сконструированных Европейской Лабораторией Молекулярной Биологии (European Molecular Biology Laboratory - EMBL). Посмотрите на ваши анализы в действии scan^R включает в себя передовое модульное программное и аппаратное обеспечение контролируемое посредством простого в освоении интерфейса, который предоставляет доступ ко всем параметрам получения и анализа изображений. Система сконструирована таким образом, чтобы получение многокоординатных (X, Y, Z, t, λ) изображений не представляло собой сложности. Полученное изображение автоматически обрабатывается мощным программным обеспечением scan^R для анализа данных и изображений, которое основано на цитометрическом подходе к обработке и анализу больших массивов информации со многими параметрами. Программное обеспечение scan^R позволяет обрабатывать изображение (в т.ч. вычитать фона), регистрировать объекты и субобъекты, рассчитывать параметры, а также строить сложные зависимости наряду с классификацией объектов по произвольной схеме. · Счет клеток · Клеточные анализы · Экспрессия генов · Анализы с несколькими флуорохромами · Внутриклеточный транспорт · Анализ редких событий · Транслокации · Автоматизированный FISH-анализ · Пролиферация клеток · Анализ промиелоцитарных лейкемийных (PML) телец · Флуоресцентный анализ в срезах ткани · Анализ живых клеток, включая анализ кинетики и представление результата в виде диаграмм ответа · Анализ бактериальных инфекций · Анализ микроядрышек и comet-анализ · Анализ клеточного цикла Иммунофлуоресцентное окрашивание промиелоцитарных лейкемийных (ПМЛ) ядерных телец в клетках остеосаркомы. Сегментация двухъядерных клеток и подсчет микронуклеусов. Предоставлено Department for In-Vitro Toxicology, Fraunhofer Institute for Toxicology and Experimental Medicine (ITEM), Hannover, Germany · Локализация и ко-локализация белка ПЕРЕДОВОЕ ПОЛУЧЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ A Автоматизация и высокая производительность Клеточные анализы в планшетах, на стеклах или по собственным методикам. АНАЛИЗ И ВИЗУАЛИЗАЦИЯ Программное обеспечение scan^R фирмы Olympus демонстрирует интуитивно понятный пользователю интерфейс, ориентированный, исключительно, на организациию непрерывной работы системы. Это подразумевает упрощенное обращение с системой в течение рабочего дня, надежный и стабильный процесс получения изображений, а также относительно простую конфигурацию системы. Дизайн системы scan^R был разработан для количественных измерений, поэтому основной упор сделан на простоте и надежности, воспроизводимости и, тем не менее, гибкости конфигурации – всем тем качествам, которые высоко ценятся в области научного скрининга и разработки новых методов. Расширяй и властвуй A scan^R построен на базе самой передовой модели инвертированного микроскопа Olympus IX83, что обеспечивает невиданный доселе уровень адаптации к подключению разнообразных дополнительных элементов наряду с повышенной прочностью и устойчивостью микроскопа в целом. Система не только с легкостью работает со всеми стандартными форматами носителей образца, такими как планшеты и предметные стекла, но и может быть модифицирована, чтобы поддерживать любой формат, удобный заказчику, будь то микроточечные образцы или биочипы. С такими возможностями scan^R может быть адаптирован для использования в решении широкого спектра прикладных задач, что особенно ценно в центрах коллективного пользования. B Система освещения MT20. Стабилиз ированное освещение для воспроиз водимого и быс трого возбуждения флу орес ценции. C U-RTC. Сверхточный контроллер в реальном времени гарантирует полную синхронизацию и параллельность управления всеми модулями scan^R с целью поддержания необходимой точности при высокоэффективном анализе изображений. Флуоресцентные или светлопольные изображения могут быть использованы для автоматического поиска структур. Сверхстабильная система освещения B Система освещения МТ20 разработанная Olympus состоит из специально стабилизированной ртутной или ксеноновой лампы, быстрого колеса с фильтрами, ахроматически корректированного аттенюатора (устройства для варьирования интенсивности освещения), который отличается почти абсолютной воспроизводимостью, так же как и быстрая заслонка с невероятным временем переключения менее 1 мс. Система освещения MT20 присоединена к микроскопу гибким световодом на основе кварца, который помогает избежать эффектов нагревания и вибрации, а, благодаря улучшенной оптической схеме освещение соответствует всем критериям «гомогенности». Именно наличие двух таких факторов как доказавшая свою стабильность система освещения МТ20 и модуль контроля в реальном времени, речь про который пойдет далее, генерируется настолько хорошо воспроизводимые изображения и массивы данных, в то время как эффект фотообесцвечивания сведен к минимуму. Сверхточный контроль C Необычайно высокие запросы по добротности, надежности и производительности поддерживаются идеальной синхронизацией устройств и параллельным управлением с помощью уникального контролера в реальном времени (U-RTC) производства Olympus. Больше пространства для измерений Передовые технологии scan^R позволяют получить по-настоящему многопараметрические изображений. Изображения по технологии time-lapse и Z-stack могут быть получены в любом количестве позиций на многолуночным планшетеб покровных стеклах или любом другом носителе препарата, удобном пользователю, используя все доступные методы наблюдения такие как флуоресценцию или светлое поле наряду с контрастирующими методами, такими как дифференциально-интерференционный контраст (DIC) или фазовый контрастt. Программный автофокус Быстрый и аккуратный автофокус очень важен для успешного автоматизированного получения изображений. scan^R снабжен различными алгоритмами поиска автофокуса, чтобы лучше соответствовать требованиям множества различных биологических объектов. Автофокус системы scan^R ‘ использует специальные алгоритмы, чтобы отличать нужные исследователю клеточные объекты от клеточного мусора, грязи и пыли. Подобная система автофокуса используется для сильно отличающихся объектов, используя всю информацию, собранную с поля зрения. Изображения можно получать, задав Z-offset, учитывая плоскость автофокуса, таким образом структуры, находящиеся в разных фокальных плоскостях будут присутствовать на одном изображении в фокусе. Большое количество информации, которую вы получаете в результате анализов, последовательного и аккуратного автоматизированного количественного анализа. Мощное программно-аналитическое обеспечение scan^R полностью независимо от программного обеспечения scan^R, которое отвечает за получение изображений. Это позволяет обоим модулям быть установленными на одну или на две разные рабочие станции, соединенные локальной сетью. В обоих случаях, работать с изображениями и информацией можно в режиме“online”, то есть одновременно с их получением, или в режиме “offline” с использованием полученных заранее массивов данных. Получение большего количества информации об объекте увеличивает число аналитических методов, которыми эту информацию можно обработать. Методы эти могут быть простыми, например, счет клеток на экране или сложными как установление зависимости на основе поэлементного анализа объектов и суб-объектов, окрашенных разными красителями и входящих в состав различных клеточных отделов. Анализ изображений можно представить в виде многоходовой логической процедуры, состоящей из обработки изображения, детекции объектовб выделения элементов и, собственно, анализ информации, куда входят этапы классификации и сортировки. Интерфейс, ориентированный на организацию непрерывной работы системы, будет помогать пользователю на каждом шагу анализа. Обработка изображения Перед тем, как ядро, цитоплазма и другие суб-клеточные объекты будут отмечены специальным контуром только что полученное изображение должно быть предварительно обработано. К примеру, Адаптирующаяся к Размеру Коррекция Фона используется, чтобы убрать гетерогенный фон, произвести коррекцию освещенности при сохранении необходимой информации об интенсивности сигналов. Детекция и анализ объектов Модули обнаружения объектов оптимизированы для анализа ядра, клетки или любой другой клеточной структуры по сегментам. При этом для анализа объектов могут быть применены несколько алгоритмов обнаружения объектов. Ключевые черты и свойства, характерные для выделенных сегментов, могут быть выбраны из более чем 100 наименований. Выбранные параметры в дальнейшем подвергаются оценке и классификации, с ними также можно ПЕРЕДОВОЕ ПОЛУЧЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ АНАЛИЗ И ВИЗУАЛИЗАЦИЯ производить дополнительные математические операции. Подобный универсальный подход к обработке данных позволяет применять scan^R к практически любым анализам, основанным на исследовании клеток. Сортировка и классификация scan^R особенно хорошо справляется в последовательном анализе и оценке данных. Для этих целей используется подход, зарекомендовавший себя для использовании в цитометрии. Для специфических нужд анализа данных, получаемых из больших изображений, он был адаптирован и дополнен. Сгенерированные многомерные массивы информации отображаются в виде двумерных зависимостей или одномерных гистограмм, на основании которых можно выделить интересующие кластеры информации с помощью графического инструмента. Выбранные массивы данных могут быть повторно отсортированы для дальнейших исследований. Условия сортировки из различных графиков могут быть скомбинированы с логическими операторами для создания сложных схем классификации. Поскольку scan^R совместима с системой наблюдения за живыми клетками Olympus xcellence rt, отсортированные объекты могут быть импортированы в xcellence rt – например, для проведения автоматизированного анализа редких событий. Немедленный контроль качества Изображения и объекты взаимно привязаны к любой информации, их касающейся. Нажатие на участок данных вызывает связанное с ним изображение и наоборот. Все отобранные таким образом изображения могут быть представлены в виде галереи для последующего сравнения. Распределение клеточного цикла клеток HeLa, зараженных chlamydia trachomatis.* Диагностическое выявление опухолевых мкркеров при подготовке к цитоспину** – camptothecin + camptothecin Корреляция между фосфорилированием H2AX и фазой клеточного цикла в анализе восстановления ДНК.*** * Изображение предоставлено Dr S. Hess, Max Planck Institute (MPI) for Infection Biology, Berlin, Germany. ** Предоставлено Dr M. Jäger, Clinical Research, TRION Research GmbH, Martinsried, Germany. *** Предоставлено Dr F. Buchholz, MPI for Molecular Cell Biology and Genetics, Dresden, Germany. **** Предоставлено Dr. R. Pepperkok, EMBL Heidelberg, Germany. Демонстрация детекции и разделения объектов scan^R в процессе обработки информации.**** РАЗНООБРАЗНЫЕ ВАРИАНТЫ КОМПЛЕКТАЦИИ Комплектация scan^R Предмет Описание Скрининговая система scan^R Скрининговая система для прикладных задач биологии и медицины на основе исследовательского микроскопа Гибкость конфигурации: система может быть адаптирована так, чтобы наилучшим образом решать данную задачу Производительность и надежность: концепт с высокой степенью интеграции и синхронизация в реальном времени объединяют в себе преимущества модульной платформы с высокой степенью надежности и производительностью Рама микроскопа Инвертированный микроскоп Olympus IX83 Motorized stage, Märzhäuser SCANplus IM 120x80 for IX83 A Автоматизированный анализ изображений происходит в то же время, что и получение или отдельно – на изолированной рабочей станции. scan^R был спроектирован не только, чтобы удовлетворять специфические запросы к скорости, надежности и воспроизводимости полностью автоматизированной высокотехнологичной скрининговой станции, но и для того, чтобы предоставить непревзойденную гибкость конфигурации и способность к адаптации вкупе с возможностью к расширению и дополнению системы. Все это позволяет системе scan^R превосходно соответствовать всем типам конфигураций нужным для решения разнообразных прикладных задач с любым уровнем бюджета. Цитометрия с учетом времени – измерить кинетические параметры A Кинетический модуль scan^R позволяет классифицировать объекты по их кинетическим параметрам. Траектория – это кривая, построенная на основе зависимости статистического параметра (интенсивность, площадь, соотношение, фактор формы и др.) от времени. Траектории, соответствующие одному параметру объединяются. В итоге, кинетические кривые могут быть построены в одномерном или двумерном вариантах гистограммы, из которых на основе кинетических свойств выделяют популяции объектов с заданными параметрами. Система флуоресцентного освещения MT20 Робот-загрузчик и его интеграция в систему B scan^R поддерживает возможность подключения робота-загрузчика. Робот облегчает скрининг, делая все его фазы автоматизированными, позволяя работать с большим количеством планшетов и, увеличивая доступное время до 24 часов 7 дней в неделю. Также, мы рады предложить Вам scan^R интеграцию автоматизированной линии подготовки образца вместе с интерфейсом для управления ими на основе скриптов. Time Lapse Cytometry – Цитометрия с Учетом Времени. Общий вид. B Автофокус на основе ИК лазера – IX83 ZDC Новейшая система автофокуса на основе лазера от компании Olympus не взаимодействует с флуоресценцией и получением изображений, не повреждает клетку, теперь доступна для установки в составе scan^R. Это позволяет достичь максимальной точности автофокуса, воспроизводимости позиции и скорости ее нахождения. Лазер дополняет возможности системы автофокуса также, обеспечивая аккуратность и надежность. Быстрое колесо фильтров с 8 позициями под 25 мм оптические фильтры, которые легко менять без инструментов Аттенюатор, 14 уровней от 1 до 100 %, корректирован на хроматическую аберрацию, высокий уровень воспроизводимости Переключатель фильтров < 58 мс (между соседними позициями) Шторка, время включения/выключения < 1 мс Режим работы: все режимы параллельно Освещение проходящего света (по желанию) Освещение проходящим светом только для проверки (не поддерживает светлопольный скрининг) Контрольные блоки и система синхронизации Система контроля в реальном времени с дополнительным CPU, не зависит от ОС на имиджинговом PC Система освещения проходящим свето с поддержкой скрининга и визуального наблюдения ed) По желанию можно установить DIC (дифференциально-интерференционный контраст) или фазовый контраст Разрешение во времени:: 1 мс Точность срабатывания: < 0.01 мс Многозадачное получение данных с аппаратным переключателем (позиция по Z, фильтр возбуждения и т.д.) Прецизионное управление камерой через внешний триггер Варианты камер Hamamatsu ORCA R2, высокочувствительная с охлаждаемым CCD камера, рекомендована для больших времен экспозиции Hamamatsu ORCA-ER, высокочувствительная с охлаждаемым CCD камера, рекомендована для больших времен экспозиции Hamamatsu ORCA-AG, высокочувствительная с охлаждаемым CCD камера, рекомендована для больших времен экспозиции Hamamatsu C8484, высокочувствительная CCD камера Hamamatsu C9100-13 чувствительная EMCCD камера Варианты объективов Объективы для (0.1 – 0.2 mm) покровных стекол и планшетов со стеклом вместо дна (2x, 4x, 10x, 20x, 40x, 60x,100x) Объективы для (~1 mm) планшетов с пластиковым дном и толстых стекол (2x, 4x, 10x, 20x, 40x, 60x) Фазовые объективы для (0.1 – 0.2 mm) покровных стекол и планшетов со стеклом вместо дна (10x, 20x, 40x) Фазовые объективы для (~1 mm) покровных стекол и планшетов со стеклом вместо дна (10x, 20x, 40x) Наборы фильтров Набор однополосных фильтров (согласно заказанной конфигурации) Набор многополосных фильтров (согласно заказанной конфигурации) Программное обеспечение scan^R scan^R для получения информации 2 независимых модуля программного обеспечения: scan^R для получения информации и scan^R для анализа Модули могут быть установлены на одной или на разных рабочих станциях (Windows XP, Windows 7) Автоматизированное получение изображений и анализ информации для стандартных анализов и разработки новых Конфигурация и пользовательский интерфейс, ориентированные на обработку потоков данных Различгые варианты программного автофокуса, которые могут быть скомбинированы с дополнительным аппаратным АФ на основе ИК лазера, 2-шаговый грубый и тонкий АФ, AFнаосновеобъекта, AF на основе изображения Менеджер планшетов с предустановленными форматами (предметные стекла, многолуночный планшет) и специальным интерфейсом для добавления пользовательских форматов Интерфейс и системная интеграция scan^R позволяет интегрировать в свой интерфейс как дополнительное программное обеспечение получения изображений, так и интерфейс управления, например, линии по приготовлению образцов. Более того, интерфейс в составе аналитического модуля позволяет добавлять разработанные пользователем модули обнаружения объектов или обработки изображений, изготовленные в программной среде LabVIEW® . С системой на Ты Специалисты из команды scan^R будут рады настроить систему непосредственно под Ваши задачи, в точном соответствии с Вашими пожеланиями. Стабилизированная генерация света, флуктуации интенсивности < 0.1%, стабилизация напряжения в источнике света Переключатель фильтров < 58 мс (между соседними позициями) A Две системы вместе scan^R совместима с системой наблюдения за живыми клетками Olympus xcellence rt поскольку состоит из практически тех же аппаратных компонентов. Программное обеспечение xcellence rt может быть установлено на рабочую станцию scan^R. Поэтому одна и та же конфигурация системы может быть использована для двух разных программ. Ксеноновый или ртутно-ксеноновый источник света, 150 W Онлайн изображение Непрерывный скрининг, скрининг по Z-координате, скр ини нг мног оцвет ных п ре пар атов (неограниченное число каналов) Взаимодействие с пользователем: функции паузы, остановки, возможность задать параметры АФ заново Поддержка интеграции в автоматические линии подготовки препаратов, скриптовых интерфейсов scan^R для анализа данных Автоматизированное получение изображений и анализ информации для стандартных анализов и разработки новых Возможность проводить многоядерный анализ в режиме онлайн и оффлайн Обработка изображений, анализ изображений и детекция частиц, извлечение параметров и вычисления Схожая с цитометрической модель обработки информации, сортировки и классификации Прямая связь между массивами данных, конкретными объектами и изображениями Интегрированные рутинные методы и возможность разработки своих методов на основе передовых научных подходов Робот-загрузчик планшетов. Совместима со scan^R Компьютер Компьютер для работы с изображениями (PC последнего поколения), Windows 7 Professional Дополнительные опции Модуль Анализа Кинетики Аппаратный АФ с ИК лазером на основе ZDC новейшей серии микроскопов Olympus IX3 Робот-загрузчик Конфигурации рам:IX81S1F-3, IX81S1F-ZDC2, с одной декой IX83P1ZF или двумя деками IX83P2ZF IX83P2ZFс двумя деками с кодированным модулем промежуточного увеличения IX3-CAS Оптимизация: а п п а р а т н а я , программная, методы Сервисный контракт Дополнительная рабочая станция для аналитического модуля scan^R 2nd license for scan^R analysis software 2 systems in one setup Can be combined with xcellence rt live cell imaging system Размеры scan^R ] a: OLYMPUS UUWU.EAu:.ra"O'..., Posb:IX 1o 06.20034 Harro.11g,Gelfi"Bny WenGY snsse 14-18,20097 Hai'I"CU'g,G:nm Ptme:.-.49 (0)40 237 730, F<£(:...49 (0)40 230 761 Bnail:micro;Gep)Qd p.Js-wp:pa.ccm
