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FachbeitragKomplexe Mikroskopie ganz einfach

„All-in-One“-Mikroskope liefern hohe Bildqualität bei einfacher Bedienung
Fachbeitrag: Komplexe Mikroskopie ganz einfach
Die Leistungsfähigkeit moderner Mikroskopiesysteme wächst – und damit oft auch deren Komplexität. Dazu gehören auch die konfokale und die Fluoreszenz-Weitfeldmikroskopie. Der Ausbildungs- und Kenntnisstand der „normalen“ Anwender bleibt hinter dieser Entwicklung jedoch oftmals zurück. Immer mehr von ihnen sind mit dem eigentlichen Imaging-Prozess überfordert. Damit auch sie Zugang zu modernen Systemen erhalten und mikroskopische Aufgaben nicht zu Spezialisten außerhalb des eigentlichen Labors ausgelagert werden müssen, hat Olympus „All-in-One“-Mikroskope entwickelt, die leicht zu bedienen sind und gleichzeitig eine hohe Bildqualität liefern.

Olympus will mit seinen mobilen „All-in-One“-Modellen die Mikroskopie dahin bringen, wo die Entdeckungen gemacht werden. Alle erforderlichen Komponenten befinden sich in einer „Box“, wodurch die Modelle besonders kompakt, leicht zu transportieren und auch für Unerfahrene gut zu handhaben sind. Mit ihrer anwenderfreundlichen One-Touch-Funktionalität empfehlen sich die Systeme für Anfänger und Fortgeschrittene gleichermaßen. So lassen sich hochaufgelöste Aufnahmen in nur wenigen einfachen Schritten realisieren: einschalten, Abdeckung öffnen, Probe laden und Abdeckung wieder schließen. Alles weitere erfolgt interaktiv über die PC-Software. Dank anwenderfreundlicher Navigationsfunktionen gelingen selbst unerfahrenen Anwendern qualitativ hochwertige, komplexe Aufnahmen.

Benutzerfreundliche Software

Die Bedienungshinweise auf der intuitiven Software-Oberfläche sind klar und leicht verständlich. Für optimale Ergebnisse wird bei diesen „All-in-One“-Mikroskopen mit nur einem Mausklick das komplette Set-up selbstständig entsprechend der genutzten Fluoreszenz-Färbung vorgenommen. Selbstverständlich können alle Einstellungen je nach Bedarf manuell feinjustiert werden. Das Mikroskop liefert automatisch ein Übersichtsbild von der Probe, auf dem der Anwender die interessanten Regionen festlegen kann. Per Mausklick erfolgt dann schnell und einfach die Aufnahme. Anschließend bietet die Software verschiedene Optionen zur weiteren Bildbearbeitung und -analyse.

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Forscher benötigen oftmals unterschiedliche Bildvarianten von ihrer Probe, daher haben sie mit diesen Systemen folgende Aufnahmemöglichkeiten:

  • Fluoreszenz.
  • Phasenkontrast.
  • konfokal und Hellfeld.

Weiterhin bieten die „Box“-Mikroskope auch verschiedene Bildmodi, wie Time-Lapse, Z-Stapel und die Aufnahme von Mosaikbildern („Stitching“). Für hochaufgelöste Echtzeit-Beobachtungen können Fluoreszenzkanäle im Live-Modus direkt übereinandergelegt werden.


Fluoreszenzmikroskop mit automatischem Shutter

Das FSX100 erlaubt die einfache Aufnahme qualitativ hochwertiger Fluoreszenzbilder. Die Fluoreszenzmikroskopie basiert auf der Möglichkeit, bestimmte Moleküle spezifisch mit Fluorophoren zu kennzeichnen, die Licht einer bestimmten Wellenlänge absorbieren und das einer längeren emittieren. Fluoreszenzmikroskope müssen daher in der Lage sein, das erforderliche Anregungslicht präzise zu erzeugen und die emittierten Fluoreszenzsignale abzubilden. Da das Fluoreszenzanregungslicht sehr hell ist und fluoreszierende Moleküle beschädigen kann, verfügt das FSX100 über einen automatischen Shutter, der die Probe in Phasen der Inaktivität vor unnötiger Beleuchtung schützt.

Verantwortlich für die hohe Bildqualität des Systems ist Olympus´ proprietäre UIS2-Optik. Für eine größere Empfindlichkeit bei schwach fluoreszierenden Proben kommen Objektive zum Einsatz, die mit ihrer hohen numerischen Apertur eine ideale Wahl fürs Fluoreszenz-Imaging sind. Wird der gewünschte Probenbereich auf dem Display dargestellt, kann der Anwender weitere Einstellungen am Fokus und an der Vergrößerung vornehmen sowie die Auswirkungen von unterschiedlichen Deckglasdicken kompensieren. Das FSX100 ist in der Lage, die dadurch auftretende sphärische Aberration zu korrigieren und die Bildqualität mittels eines motorisierten Korrekturringes am Objektiv zu verbessern.

Zur hohen Funktionalität des Modells trägt weiterhin bei, das Live-Bild für den Echtzeit-Vergleich mit nur einem Mausklick direkt mit anderen Aufnahmen überlagern zu können. Durch die Möglichkeit, mithilfe der Echtzeit-Rauschunterdrückung sowie des Schwarzabgleichs Unschärfen einfach zu beseitigen und das Hintergrundrauschen zu verringern, wird die Bildqualität zusätzlich gesteigert.

Ein abgedunkelter Raum ist dank des lichtundurchlässigen Designs nicht mehr erforderlich. Das Imaging kann also direkt am Labortisch und bei Tageslicht durchgeführt werden.

Die Nutzer des Systems können ihre individuellen Einstellungen speichern und jederzeit wieder abrufen. Für eine weitere Unterstützung bei der Arbeit sorgt das innovative Library Management System.


LSM – lichtdicht und temperierbar

Das FluoView FV10i von Olympus ist das weltweit erste konfokale „All-in-One“ Laser-Scanning-Mikroskop (kLSM). Zusammen mit dem motorisierten Tisch und den Möglichkeiten, jegliche Hintergrund-Fluoreszenz von der Fokusebene zu entfernen sowie serielle optische Schnitte von dicken Proben zu sammeln, erlaubt das FluoView FV10i qualitativ hochwertige Aufnahmen für eine ganze Reihe von Applikationen innerhalb der Zellbiologie.

Dank der Vollautomatisierung entfallen beim FV10i, das an jedem Ort aufgebaut und von jedermann bedient werden kann, ehemals zeitaufwändige Prozessabläufe während des Imagings, was die Arbeit mit dem Mikroskop deutlich effizienter macht. Mit den integrierten optischen und mechanischen Modulen kann das FV10i – unter Verwendung der 10x und 60x Objektive sowie des optischen Zooms – Bilder mit einer Vergrößerung von 10x bis 600x aufnehmen. Dank integrierter Schwingungsisolatoren lässt sich das System direkt auf den Labortisch montieren.

Das Mikroskop verfügt über vier Diodenlaser und einen speziellen Zweikanal-Detektor, die je nach gewählten Fluorophoren automatisch für die optimale Anregung und Detektion sorgen.

Übersichtsbilder werden über einen einfachen Klick auf das Icon „acquire map image“ erstellt. Der Anwender kann sich dann die ihn interessierenden Regionen aussuchen, sie scannen und in sie hinein zoomen. Die Anzeige lässt sich zwischen den Fluoreszenzkanälen umschalten, zudem können sie auch übereinandergelegt werden. Fünf verschiedene Beobachtungsmethoden für hochwertige konfokale Aufnahmen – darunter Z-Stapel Time-Lapse, Multi-Area Time-Lapse und das komplexe Multi-Area Z-Stapel Time-Lapse – stehen zur Auswahl. Über das Display kann der Anwender automatische Konfigurationen manuell nachjustieren und behält so stets die volle Kontrolle über die Versuchsbedingungen.

Funktionalität und Handhabung des Systems werden noch dadurch gesteigert, dass der Anwender bei seiner Arbeit mit dem FV10i weder eine Dunkelkammer noch einen Inkubator benötigt. Denn das lichtdichte System bietet ideale Dunkelkammer-Bedingungen und ist sowohl als wasserbasiertes Modell mit integriertem Inkubator für Time-Lapse Imaging mit lebenden Zellen als auch als ölbasiertes Modell für extrem hochauflösendes Imaging mit fixierten Proben erhältlich. Das Wasserimmersionsmodell kann dabei Zellproben bei konstant 37 °C halten, so dass auch Time-Lapse-Aufnahmen über mehrere Tage hinweg möglich sind – ganz ohne den zeitaufwändigen Aufbau eines externen Inkubators.


Fazit

Die Reihe der „All-in-One“-Mikroskope von Olympus bietet jedem Forscher im Labor die Gelegenheit, von den vielfältigen Vorteilen, die die konfokale und die Fluoreszenzmikroskopie bieten, zu profitieren. Diese Modelle machen die komplexe Mikroskopie mitsamt ihren erstklassigen Bildergebnissen einem breiten Publikum zugänglich.


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