超分辨率显微镜系统尼康N-STORM

概述/主要特征
十倍提升X,Y,Z方向的分辨率
随机光学重构显微镜（STORM）通过整合荧光样本中单个荧光团的精确定位信息来重建超分辨荧光图像。

N-STORM利用尼康强大的Ti2-E倒置显微镜的优势，在三维方向（XYZ)上应用高精确度的多色定位和重建技术，使成像分辨率达到传统光学显微镜的十倍（xy方向约20nm）。

这种强大的技术可以用于观察纳米水平分子间的相互作用，开辟了科学认知的新世界。

主要特性

轴向分辨提高10倍，可达50nm

相比于传统显微镜，除了横向超分辨的提高，N-STORM采用特有的技术使轴向分辨率增加了近十倍，并提供样本的纳米水平3D信息。

3D-Stack功能支持拍摄不同Z位置的多个3DSTORM成像，并将其拼接成一个图像，以创建更厚的STORM图像。

AlexaFluor®647标记BSC-1细胞的微管横向分辨率提高10倍，可达20nm

N-STORM利用视野中存在的上千个单个荧光团的高精度定位信息来创建令人惊叹的“超分辨”图像，其空间分辨力是传统光学显微镜的10倍。

用AlexaFluor®647（NUP153）和ATTO488（TPR）标记的人宫颈癌细胞（HeLaS3）图像来源：佛罗里达州立大学国家高磁场实验室的MichaelW.Davidson博士

动态超分辨率成像

新开发的光学和照明系统针对sCMOS技术进行了优化，图像采集速度提高了10倍。

随着采集时间从几分钟减少到几秒*，可以捕获活体样本的动态事件，且达到分子水平分辨率。*使用高速模式（20μmx20μm成像区域）成像速度：350fps
30min长时程拍摄，间隔1min

多色成像功能

多色超分辨成像的实现有两种方式：基于活化基团/报告基团染料对的顺序激活成像和无需活化基团标记的连续激活成像。

这种灵活性使用户可以轻松捕获分子水平上多种蛋白质的定位和相互作用特性，得到关键见解。

CV-1细胞三色STORM成像：α-微管(AlexaFluor®647,紫色),窝蛋白(AlexaFluor®555,红色),肌动蛋白（AlexaFluor®488-phalloidin,绿色)

高清晰度、高密度图像

新开发的激发光学部件和改进的图像采集速度增加了分子定位密度，从而获得更清晰的大分子结构图像。 

左：改进后的图像质量；右：改进前

标尺：5µm

在同等的时间内，超分辨图像质量得到的明显的提升。

样品：AlexaFluor®647标记的BSC-1细胞微管；拍摄时间：20s

大视野图像采集

新开发的成像系统中的中间变倍透镜对大视野成像进行了优化。宽视图模式可实现80μmx80μm的图像采集，比之前的成像面积增加了4倍。

左：成像区域扩大4倍，80μmx80μm（大视野模式）

右：传统型号的成像区域，40μm×40μm

样品：AlexaFluor®647标记线粒体Tom20

多尺度实验的成像模式之间无缝切换

N-STORM可以与诸如A1+的共聚焦显微镜同时组合使用。

用户可以在低放大率/大视野的共聚焦图像中指定样本中的期望位置，并通过简单地切换成像方式获得超分辨图像。

将共聚焦显微镜与超分辨系统组合，可以为获取的超分辨图像提供整体样品的背景信息。

可量身定制的硬件配置可选择全自动或简单的电动化TIRF照明器、最新的sCMOS相机或久经考验的EMCCD相机。拥有尼康系统的模块化设计，可为单分子成像及其他需求量身定制灵活稳定的平台。

N-STORM专属物镜

硅油物镜硅油物镜使用高粘度硅油作为浸没液体，其折射率接近活细胞的折射率。由于这种改进的折射率兼容性，当在样品中深处进行超分辨率成像时，这些物镜提高光子收集能力和分辨率。

它们在宽波长范围内表现出优异的色差校正和高透射率。

CFISRHPPlanApochromatLambdaS100XCSil

硅油物镜油浸物镜深度约6.5μm，左：CFISRHPPlanApochromatLambdaS100XCSil，右：CFISRHPApochromatTIRF100XCOil油浸物镜

这些物镜提供了N-STORM成像所需的高数值孔径。HP物镜与诱导荧光基团快速光开关所需的超高功率激光器兼容。

它们提供改进的轴向色差校正，保证3D多色STORM成像精确的定位和图像对准。

配备着在Ti2-E显微镜的带自动校正环AC型物镜，可以对校正环进行精确、轻松的调整。

CFISRHPApochromatTIRF100XCOilCFIHPPlanApochromatVC100XOil

CFISRHPApochromatTIRF100XACOil

原理结构

随机光学重建显微镜的原理随机光学重建显微术（STORM）通过整合单个荧光团在三维和多色成像上的高精度定位来重建超分辨率图像。

N-STORM使用非常低强度的光来随机激活相对少量的荧光基团。

荧光基团的特性可以随机地激活支持单个分子的时间分离，从而实现对每个荧光基团图像的高精度高斯拟合。N-STORM还使用特殊的3D-STORM光学系统，可以高精度地沿Z轴定位各个分子。用户结合三维的分子坐标，可以得到超分辨率的3D图像。通过在X或Y方向上不对称地聚光光束的柱面透镜来进行高精度Z轴位置检测，用户能够以约50nm的精度定位Z轴分子位置。Z轴位置信息是通过检测在X或Y方向上的像散引起的拉伸的方向和非焦面图像的尺寸来确定的。将确定的Z轴位置信息与XY轴位置信息整合，即可重建3D荧光图像。各类光控探针和标记方式都可以满足高精度定位的要求，包括活化基团-报告基团染料对以及不含活化基团的标记方式。活化基团-报告基团染料对的方式是通过在不同通道之间使用相同的报告染料，以确保得到一致的定位精度。每个染料对由活化染料和报告染料组成，活化染料调节报告染料的激活状态。不含活化基团的标记方式仅由成像染料组成，只需简单的样本标记和制备技术即可，例如使用传统的间接免疫荧光法来联抗体染色。

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