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Colibri – LED-Technologie für die Fluoreszenzmikroskopie

Mit Colibri stellt die Carl Zeiss MicroImaging GmbH eine völlig neuartige Lichtquelle für die Fluoreszenzmikroskopie vor.
Anstelle herkömmlicher Lichtbogenbrenner wie HBO, XBO oder Metallhalogenid werden Hochleistungs-LEDs (Light Emitting Diodes) als Anregungsquellen genutzt.

LEDs bieten zahlreiche Vorteile, die ihre Verwendung auch und gerade in der Fluoreszenzmikroskopie sehr attraktiv machen. Dazu gehören u.a. die minimale Wärmeentwicklung, die schnelle Schalt- und Regelbarkeit, die hohe Emissionsstabilität, die extrem lange Lebensdauer.

10 verschiedene LED-Module von UV bis Dunkelrot stehen für Colibri zur Verfügung. Bis zu 4 können simultan verwendet werden. Falls erforderlich können die LED-Module mit wenigen Handgriffen gewechselt werden. Eine Justage ist nicht notwendig.

Jedes einzelne LED-Modul emittiert nur einen genau definierten schmalen Spektralbereich.

Dies ist ein wesentlicher Unterschied zu Lichtbogenbrennern, die über den gesamten Spektralbereich emittieren. Zur Anregung von Fluoreszenzfarbstoffen trägt aber jeweils nur ein schmaler Wellenlängenbereich des Spektrums bei. Alle anderen Wellenlängen müssen so vollständig wie möglich unterdrückt werden, da sie ansonsten das Fluoreszenzsignal überlagern.

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Da die LEDs außerhalb ihres schmalen Emissionsbandes keinerlei Licht abgeben, entstehen ausgesprochen kontrastreiche Fluoreszenzaufnahmen, die gerade unter kritischen Bedingungen noch die Erkennung schwächster Signale ermöglichen.

Jedes LED-Modul kann unabhängig in Prozentschritten exakt und reproduzierbar eingestellt werden. Die Fluoreszenzfarbstoffe in der Probe können daher individuell mit genau der Leistung angeregt werden, die für den optimalen Kompromiss zwischen benötigter Anregungsintensität und maximaler Probenschonung erforderlich ist.

Die Intensitätsregelung erfolgt ebenso wie das Ein- und Ausschalten der LEDs rein elektronisch. Es gibt bei Colibri keine mechanischen Komponenten wie Shutter oder Filterräder, die bewegt werden müssten. Es entstehen also auch keine Schwingungen, die die Experimente beeinträchtigen könnten.

Die LED-Module können sequentiell oder simultan in beliebigen Mischungsverhältnissen verwendet werden. Damit ergibt sich die Möglichkeit, mehrere Fluoreszenzfarbstoffe mit individuell angepasster Intensität gleichzeitig zu betrachten. Besonders hilfreich, wenn man z.B. die wenigen Zellen in der Probe sucht, die eine bestimmte Kombination von fluoreszierenden Proteinen aufweisen.

Colibri kann als Stand alone Einheit an manuellen oder motorischen Mikroskopen von Carl Zeiss betrieben werden, ist aber auch vollständig in die System-Software AxioVision eingebunden.

Seine volle Leistungsfähigkeit zeigt Colibri in der AxioVision High Speed Umgebung. Mittels direkter TTL-Steuerung lassen sich dann Schaltgeschwindigkeiten erreichen, die weit höher sind als bei den bisher üblichen Lichtquellen für schnellen Wellenlängenwechsel. Die Millisekundengrenze wird deutlich unterschritten. Nur etwa 300 Mikrosekunden werden für das Umschalten zwischen den LED-Modulen benötigt, völlig unabhängig von Position oder Wellenlänge.

Autor

Dr. Christian Böker Produktmanager Carl Zeiss MicroImaging GmbH Königsallee 9-21 37081 Göttingen Tel: 0049 (0) 551 5060 660 Fax: 0049 (0) 551 5060 464 Email: micro@zeiss.de www.zeiss.de

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