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単波長カスタム共焦点顕微鏡、Cerna®シリーズ対応


  • Complete Upright Confocal Imaging Microscopes
  • Single-Channel Excitation and Detection
  • Large 7.74" Throat Depth Ideal for In Vivo and Intact Specimens
  • Upgradeable with More Excitation/Emission Channels and
    Widefield Imaging Capabilities

CM201

This Confocal Microscope for GFP Fluorescence Imaging includes a computer, DAQ, and ThorImage®LS Data Acquisition Software. The optical table and rack are sold separately.

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お気軽に当社までご連絡ください。

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Z方向400 µmで投影されたトンボの眼、葉脈。反射型共焦点顕微鏡 CM100を使用。すべての画像は1.3 mm x 1.3 mmの視野で取得しています。
Single-Channel Confocal Microscope Comparisona
Item #CM100CM201
Microscope TypeReflected LightGFP Fluorescence
LaserS1FC660 660 nm SM Laser (Red)S4FC488 488 nm SM Laser (Blue)
Scan HeadGalvo-Galvo
ObjectiveRMS20X 20Xb Olympus ObjectiveN20X-PF 20X Nikon Objective
PinholeØ75 µm, Optimized for Included Objective
PMT DetectionOne PMT1001/M Multialkali PMT
  • より詳しい仕様については、「仕様」タブをご覧ください。
  • 対物レンズRMS20Xは180 mmチューブレンズ用設計で、当社の顕微鏡では200 mmのチューブレンズ焦点距離を使用するため、有効倍率は22.2倍となっております。対物レンズの有効倍率の計算方法については「倍率&視野」タブをご参照ください。

イメージング機能

  • 単波長対応型共焦点システム
    • 表面構造観察用反射型システム
    • 落射蛍光イメージング用GFPシステム
  • 開梱後すぐにイメージングが可能
  • フルフレーム4096 x 4096ピクセル画像(1方向走査)
  • 20倍(FN25)時の視野884 µm x 884 µm
  • 512 x 512ピクセルで双方向走査時は2 FPS
  • ガルバノ-ガルバノスキャンヘッド、ピクセルドエルタイム1.0~10 µs

顕微鏡の特長

  • ガルバノ-ガルバノスキャナで共焦点走査
  • ベンチトップ型励起レーザ×1
  • マルチアルカリ光電子増倍管(PMT)×1
  • 反射光または蛍光イメージング用フィルターセット
  • 対物レンズ×1(対応するØ75 µmピンホール付き)
  • Cerna®DIY顕微鏡プラットフォームをベースにした正立型顕微鏡
  • 手動XYステージ上に高剛性スタンド用スライドホルダ
  • National Instruments™ (NI) PXIe-6363 X Series DAQカード付きPC
  • ThorImageLS®データ取得ソフトウェア(長期サポート付き)

当社のアップグレードが可能な短波長対応の共焦点顕微鏡は、正立型共焦点顕微鏡システムです。焦点面以外からの信号を取り除くことで、共焦点顕微鏡は厚みのある試料から高解像度光学切片イメージを取得します。薄層培養試料のバックグラウンド蛍光の減衰なども可能にします。CM100は反射型の共焦点イメージングに対応し、医療・バイオ分野の試料の表面構造の観察や検査用途にご使用いただけます。CM201はGFP作成の蛍光物質用に最適化されています。 どちらのシステムもレーザ、PMTディテクタ、対物レンズ、そして電動式Z軸制御を含めた正立型共焦点顕微鏡システムが一式揃っております。右の表で主な特長の比較がご覧いただけます。

どちらの顕微鏡も上部パネルにはD1Nメス型アリ溝が付いており、落射照明モジュール(下記参照)またはCernaシリーズのワイドフィールド観察用アクセサリを取付け可能です。顕微鏡ボディには当社のCernaシステムと同じ95 mmのアリ溝を使用しているため、透過照明モジュールサンプルホルダまたは幅広く取り揃えているオプトメカニクス部品アタッチメントを使用したカスタムモジュールの組み込みが簡単です。

反射型共焦点顕微鏡CM100には走査路の前に35 mm x 52 mm x 3 mmの銀コーティング付きミラーPFR14-P02があり、光をスキャナから対物レンズに誘導します。この顕微鏡を共焦点イメージングとともにワイドフィールド観察および撮像に使用するときには、ミラーをビームスプリッタまたはダイクロイックミラーに交換することが可能です。GFP共焦点顕微鏡CM201の走査路の前には手動スライダ上に可動式銀コーティング付きミラーが付いており、これにより光学素子を交換することなく、共焦点とワイドフィールドでイメージング手法を選択することができます。顕微鏡ボディには2対物切換えレボルバが付いているので、付属の20倍対物レンズとお手持ちのワイドフィールド観察および撮像用対物レンズを簡単に切り替えることができます。

顕微鏡にはNI製PXIe-6363 XシリーズのDAQカード(詳細は「仕様」タブ参照)ならびにThorImageLSデータ取得ソフトウェア搭載のPCが付属します。ThorImageLSは当社のレーザ走査型顕微鏡システムとともに開発された画像取得ならびに分析用のシームレスかつ論理的で直感的なプログラムです。オープンソースのソフトウェアパッケージのため、外部ハードウェアならびにイベントの同期、多次元のデータ取得および表示、関心領域の走査、そしてマルチユーザによる操作を可能にしています。すべての画像は標準的なTIFF画像フォーマットで保存されているため、ImageJ/Fijiなどのソフトウェアパッケージを使用して閲覧できます。ThorImageLSの特長については「ソフトウェア」タブで詳細をご覧ください。共焦点システムをお買い上げいただくと、長期にわたるThorImage LSパッケージのサポートをご提供します。

こちらのシステムは、ご自身で設置可能です。手順についてはマニュアルをご参照ください(マニュアルは各システムに付属していますが、下記の赤い資料アイコンからダウンロードいただくこともできます)。また、オプションで設置サービスも行っております。詳細は当社までお問い合せください。

こちらでは標準品としてご用意しているCerna®ベースの共焦点顕微鏡システムの仕様をご紹介しております。下表に掲載されている仕様とは異なるシステムにご興味がある場合は、お気軽に当社までご相談ください。

Item #CM100CM201
System TypeReflected Light ImagingGFP Fluorescence Imaging
Excitation
Item #S1FC660 Single Mode Fiber-Coupled LaserS4FC488 Single Mode Fiber-Coupled Laser
Wavelength660 nm488 nm
Max Output Power15 mW (Min)16 mW (Min)
Power ControlManual or 0 to 5 V External Signal
Scanning
Scan HeadGalvo-Galvo
MirrorPFR14-P02 35 mm x 52 mm x 3 mm Mirror, Protected Silver Coated with λ/4 Surface Flatness (Peak to Valley)
Digitization / Sampling DensityUp to 4096 x 4096 Pixels (Uni-Directional Acquisition)
Up to 2048 x 2048 Pixels (Bi-Directional Acquisition)
Scanning Speed Up to 2 FPS for 512 x 512 Pixel Bi-Directional Scans with 1 µs Pixel Dwell Time
Pixel Dwell Time1.0 - 10.0 µs, Software Selectable
Scan Zoom1X to 32X (Continuous)
Diffraction-Limited Field of ViewFN25:
796 µm x 796 µm @ 22.2Xa
442 µm x 442 µm @ 40Xb
FN23:
733 µm x 733 µm @ 22.2Xa
407 µm x 407 µm FOV @ 40Xb
(Field Number is Software Selectable up to FN25)
FN25:
884 µm x 884 µm @ 20X
442 µm x 442 µm @ 40Xb
FN23:
814 µm x 814 µm @ 20X
407 µm x 407 µm FOV @ 40Xb
(Field Number is Software Selectable up to FN25)
Detection
PinholeØ75 µm, Optimized for Included 20X Objective
Photomultiplier Tube (PMT)PMT1001/M Multialkali PMT
FiltersBSW10R 50:50 Beamsplitter
WPQ10E-670 Quarter-Wave Plate
LPVISE100-A Polarizers (2)
MD498 Dichroic: Refl. Band = 452 - 490 nm, Trans. Band = 505 - 800 nm
MF525-39 Emission Filter: 525 nm / 39 nm
Objective
Item #RMS20X Olympus Plan Achromat ObjectiveN20X-PF Nikon Plan Fluorite Objective
Magnification20Xa20X
NA0.40.5
Working Distance1.2 mm2.1 mm
Parfocal Length45.06 mm60 mm
Design Tube Lens Focal Length180 mma200 mm
Coverslip Correction0.17 mm
ThreadingRMSM25 x 0.75
Fiber Patch Cables
Laser to Scan HeadP1-630PM-FC-2 2 m PM Patch Cable, 620 - 850 nm, FC/PC ConnectorsP1-405B-FC-2 2 m SM Patch Cable, 405 - 532 nm, FC/PC Connectors
Pinhole to DetectorFG910UEC MM Fiber, 1 m, Armored Stainless Steel Protective Tubing, AR-Coated End Faces, SMA Connectors
General Microscope Features
Widefield ViewingSilver-Coated Mirror can be Removed or Replaced with a Beamsplitter for Widefield ImagingSilver-Coated Mirror on a Manual Slider to Switch Between Confocal and Widefield Imaging
Female D1N Dovetail on Top of Scan Path to Mount Cerna Widefield Viewing Accessories
Microscope Body95 mm Dovetail Rail to Mount Cerna Body Attachments, Transmitted Illumination Modules, and Other Accessories
7.74" Throat Depth
NosepieceCSN200 Dual Objective Changer
ZFM2020 Focusing Module with 1" Fine Z Translation
M32 x 0.75 Objective Threads (Two Places)
M32 x 0.75 to M25 x 0.75 (Qty. 2) and M25 x 0.75 to RMS (Qty. 2) Adapters Included
Sample Holder
Included Sample HolderMP150-RCH2 Rigid Stand Slide Holder
Sample Holder StageManual XY Stage, 1/2" Travel, Micrometers with 10 µm Graduations
Data Acquisition
TypeNational Instruments PXIe-6363 X Series DAQ Card
Analog Outputc4 Channels
Resolution: 16 Bits
Voltage Range: ±10 V
Accuracy: 1.89 mV
Update Rate: 2.86 MS/s
Analog Inputc1 Channel
Resolution: 16 Bits
Voltage Range: ±10 V
Accuracy: 1.66 mV
Digital I/Oc48 Bidirectional Channels
Clock Rate10 MHz (Max)
Frame In/Out TriggeringTTL
Line Trigger OutTTL
Counter/Timersc4
Computer and Software
ComputerPC with DAQ
SoftwareThorImage®LS with Lifetime Support
  • 対物レンズRMS20Xは180 mmチューブレンズ用設計で、当社の顕微鏡では200 mmのチューブレンズ焦点距離を使用するため、有効倍率は22.2倍となっております。対物レンズの有効倍率の計算方法については「倍率&視野」タブをご参照ください。
  • 参考値です。付属のピンホールは40倍の対物レンズとの使用には最適化されていません。
  • すべてのデジタルチャンネルと1つのカウンタはお客様の用途に応じて自由にお使いいただけます。他のチャンネルとカウンタは共焦点システムの動作に必要となります(または今後のアップグレード用となります)。 

当社では、用途に応じて様々なご要望にお応えできるように、お客様のニーズに合わせたご提案を心掛けています。ご意見・ご要望、またご質問などございましたら当社までお気軽にご連絡ください。

CM100 Shipping List
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CM100の構成部品
グリッド型歪みターゲット、アライメントツール、PC用のキーボードおよびマウスはこちらの写真には含まれていません。

反射型共焦点顕微鏡CM100

CM100の構成内容:

  • シングルチャンネル反射型共焦点顕微鏡ボディ
  • ガルバノ-ガルバノスキャナ制御ボックス
  • 660 nmシングルチャンネルファイバ出力型レーザ光源S1FC660
  • スライドホルダ付き高剛性スタンドMP150-RCH2、移動量12.7 mm手動式XY移動ステージ付き
  • ステッピングモーターコントローラKST101、USBケーブル&電源KPS101付き
  • マルチアルカリ光電子増倍管PMT1001/M
  • ポストホルダPH082E、ポストTR20/M、クランプフォークCF175
  • Olympus製20倍プランアクロマート対物レンズRMS20X
  • FC/PCコネクタ付き2 m偏波保持パッチケーブルP1-630PM-FC-2
  • マルチモード光ファイバーパッチケーブル(ファイバ素線:FG910UEC)、ステンレス製保護ジャケット&SMAコネクタ付き
  • SMA-BNC接続ケーブル(PMTとNational Instruments製ブレイクアウトボックスの接続用)、長さ3.05 m
  • アライメントツール
  • グリッド型歪みターゲットR1L3S3P
  • National Instruments製ブレイクアウトボックス、同社製ケーブルSHC68-68-EPM&SH6868付き
  • PC(24インチモニタ、キーボード、マウス付き)
  • 光学テーブルへの取付けに必要な全てのハードウェア
    • 1/4"-20およびM6六角穴付きキャップスクリュ:各12
    • M6ワッシャ:6
    • 1.5 mm、2 mm、2.5 mm六角レンチ:各1
    • 2 mm、5 mm、3/32インチ、3/16インチL型六角レンチ:各1

 

CM201 Shipping List
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CM201の構成部品
蛍光ビーズ用スライド、蛍光スライド、アライメントツール、PC用のキーボードおよびマウスはこちらの写真には含まれていません。

GFP共焦点顕微鏡CM201

CM201の構成内容:

  • シングルチャンネル反射型共焦点顕微鏡ボディ
  • ガルバノ-ガルバノスキャナ制御ボックス
  • 488 nmシングルチャンネルファイバ出力型レーザ光源S4FC488
  • スライドホルダ付き高剛性スタンドMP150-RCH2、移動量12.7 mm手動式XY移動ステージ付き
  • ステッピングモーターコントローラKST101、USBケーブル&電源KPS101付き
  • マルチアルカリ光電子増倍管PMT1001/M
  • ポストホルダPH082E、ポストTR20/M、クランプフォークCF175
  • Nikon製20倍プランフルオ-ル対物レンズN20X-PF
  • FC/PCコネクタ付き2 mシングルモードパッチケーブルP1-405B-FC-2
  • マルチモード光ファイバーパッチケーブル(ファイバ素線:FG910UEC)、ステンレス製保護ジャケット&SMAコネクタ付き
  • SMA-BNC接続ケーブル(PMTとNational Instruments 製ブレイクアウトボックスの接続用)、長さ3.05 m
  • アライメントツール
  • 蛍光ビーズ用スライド、ビーズサイズ:0.1、0.2、0.5、1.0、4.0 µm
  • 蛍光スライド
  • National Instrouments 製ブレイクアウトボックス、同社製ケーブルSHC68-68-EPM&SH6868付き
  • PC(24インチモニタ、キーボード、マウス付き)
  • 光学テーブルへの取付けに必要な全てのハードウェア
    • 1/4"-20およびM6六角穴付きキャップスクリュ:各12
    • M6ワッシャ:6
    • 1.5 mm、2 mm、2.5 mm六角レンチ:各1
    • 2 mm、5 mm、3/32インチ、3/16インチL型六角レンチ:各1

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Single Channel Confocal Microscope Upgraded with Widefield Imaging
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落射蛍光イメージング機能でアップグレードした単波長型共焦点顕微鏡

ご利用可能なアップグレード

単波長型共焦点顕微鏡はお客様の研究要件に応じてイメージング機能が追加できるよう設計されています。Cerna® ワイドフィールド観察用アクセサリを追加するなど、いくつかのアップグレードはお客様ご自身で簡単に行えます。励起波長をさらに追加するなどのアップグレードはハードウェアの一部の交換が必要なため、当社がお手伝いいたします。詳細は当社までお問い合せください。

4波長対応正立型共焦点システムも下記の共焦点機能のアップグレードが可能です。

ワイドフィールド観察・撮像用アドオン

共焦点機能アップグレード 

ThorImage®LS Software

(詳細はこちらの製品ページをご覧ください)


ThorImage®LSの特長

下記用途のための包括的イメージングプラットフォーム:

実験でのシームレスな組み込み

  • 空間変調モジュールを使用した同時多点光刺激とイメージング
  • PFM450Eまたはサードパーティの対物レンズスキャナを使用した高速Zスタック取得
  • 電気生理学のための信号制御
  • Tiberius®レーザまたはCoherent社のChameleonレーザを使用した波長切り替え
  • ポッケルスセルによる関心領域のマスキング
  • 深度に応じたパワーランプ制御でダメージを最小に抑制、Signal to Noise 比を最大化

高機能ソフトウェア

  • カスタマイズ可能な複数の表示欄を持つワークスペース
  • ハードウェア入力とタイミング同期した画像取得
  • ライブ画像の補正と関心領域の解析
  • ガルバノ-ガルバノならびにガルバノ-レゾナント走査の領域・形状の個別設定
  • タイリングによる高分解能広域イメージング
  • 高速組織深部スキャンに適した1次-、2次Z軸の個別制御
  • スクリプトを使用した自動画像キャプチャ
    • ImageJ Macrosに対応
  • ワークステーション共有時にもマルチユーザの設定を保存
  • 検出チャンネル毎に異なるカラー表示で簡単なビジュアル解析

 

ThorImage®LSのソースコードは、Bergamo、Cerna、または共焦点顕微鏡をお持ちのお客様にご提供可能です。 当社メールでご連絡ください。

ThorImageLS Brochure

ThorImageLSは、当社のBergamo IIDIY多光子顕微鏡用キット共焦点顕微鏡Cerna® のハイパースペクトルイメージング機能、ならびに補助的な外付けハードウェアを制御するオープンソースの画像取得プログラムです。切片の多光子Zスタックからin vivoの同時光刺激やイメージングまで、ThorImageLSはそれぞれのニーズに合わせて組み込まれたモジュール式のワークスペースをご提供しております。そのワークフロー指向のインターフェイスは、単一画像、Zスタック、タイムシリーズ、そしてストリーミング画像の取得、可視化ならびに解析をサポートします。ThorImageLSのデータ取得ならびに解析の様子が右の動画でご覧いただけます。 

ThorImageLSは当社の顕微鏡をお買い求めいただくと付属しています。またオープンソースのため、ソフトウェア機能や性能の完全カスタマイズが可能です。ThorImageLSには当社のカスタマーサポートならびに定期的なソフトウェア更新サービスが付帯しており、常にイメージングの需要に合うよう心がけております。 

詳細については製品紹介ページをご覧ください。

 

新機能

Version 4.0 - 2019年10月15日

お持ちの顕微鏡に対応する最新のThorImageLSについては当社までお問い合わせください。ThorImageLS 4.0は、バージョン3. x 、2.xならびに1.xに新規機能を大幅に追加しており、旧モデルの顕微鏡に対応できない場合があります。当社では旧モデルをお持ちのお客様のために旧バージョンのソフトウェアのサポートを継続しております。

New Hardware Support
  • Added Support for Windows® 10 OS
  • Added Support for CS895MU and CS505MUMonochrome Cameras (Requires ThorCAM 3.2)
    • Allows for Hot Pixel Correction
  • Added Support for CSN210 Motorized Dual-Objective Nosepiece
    • Allows for Improved Objective Setup and Control
  • Added Support for Secondary Three Channel Controller
  • Added Support for Second LED of the DC2200 LED Driver
  • Added Support for New Version of  Thorlabs' Tiberius® Femtosecond Ti:Sapphire Laser 
    (Up to 1060 nm)
  • Added Support for Second Channel for GGNI (Allows for Sequential Imaging with 2 Channels)
  • Added Support for Controlling Up to 6 Digital Shutters (ThorShutterDig)
  • Added Support for Resonant-Galvo-Galvo Scan-Head (Galvo-Resonant or Gavlo-Galvo Scan Modes Only)
  • Added Support for Coherent® Discovery with AOM Support (Requires Coherent® Discovery GUI Version 1.8.3 and 3rd Party Virtual Serial Port Software)
New Features
  • Added Ability to Save Experiment Data in Multi-Page TIFF Format (OME TIFF)
  • Added Rapid Image Update for Galvo-Galvo Scanner
    • Updates Image Every 16 Scan Lines During Acquisition
  • Added Galvo-Galvo External Trigger Sync (Minimum 1 MHz) (GGNI Not Supported)
  • Added Improved Galvo-Galvo and Galvo-Resonant Triggering Times
  • Added Ability to Read Resonant Frequency Probe
  • Added Configurable Trigger Output (Signal Generator) Based on Time or Other Digital Events
  • Added Auto Update for Histograms
  • Added Dedicated Bleach Shutter Control for Galvo-Galvo and GGNI
  • Added Stimulation Epoch Control
  • Added Additional Stimulation Features (Pre Idle, Post Idle) and Control Lines (Active, Cycle Output, Epoch)
  • Added SLM Multiple Epoch Control (Random Epoch)
  • Added Ability to Invert Z Control’s Plus and Minus Buttons (Supports Both Primary and Secondary Z Controllers)
  • Added Ability to Display X and Y Positions in Microns or Millimeters
  • Added BCM-PA Slider Step Size
    • Allows for Setting Slide Step Size When Using Slider Plus and Minus Buttons for Power Adjustment.
  • Added Auto Saving of Changed Fine Alignment Values
  • Added Ability to Save Image Location and Zoom Level When Switching Image Modalities
  • Added ThorSync Changes
    • Stack Panel Option
    • Virtual Channel
User Interface (UI) Improvements
  • Renamed “Bleaching” to “Stimulation”
  • Added Scale Bar in Image
  • Added Help Menu Features
    • Allows User to Check for Updates
    • Allows User to View Log File for Trouble-Shooting
  • Added Shortcuts to Hardware Settings and Application Settings in Hardware Connections Window and Edit Under Settings Menu
  • Changed Capture Preview of Image to Show Averaged if Cumulative Mode is Used
  • Added Control Digital Switches within Script
  • Updated Digital Switch Configuration to be Saved in Experiment Settings and Viewable in Experiment Settings Browser
  • Updated Extend Filing Numbering Index Out to 6 Digits
Fixed Bugs

レー ザ走査型顕微鏡(LSM)チュートリアル

レー ザ走査型顕微鏡(LSM)は生物科学において欠かすことのできないイメージングツールです。本チュートリアルでは、共焦点蛍光イメージング、多光子励起蛍光イメージングについて説明し、第2、第3高調波発生イメージング技術をご紹介します。ここでは、当社のイメージングツールの背景にある技術に焦点を当てるとともに、生体試料の点走査について記します。

はじめに

顕微鏡の目標は、高コントラスト、高分解能の画像を作成することです。望遠鏡を使用することで宇宙を細部に至るまで観測可能になったのと同じように、顕微鏡によりナノメートルのスケールで生体機能を観察することが可能になりました。近年のレーザ走査型顕微鏡は多次元のデータ(X, Y, Z, τ, λ)を取得することができます。この多次元のデータによって、基本的な生体プロセスの理解を促進させる大量の高分解能イメージングが可能になります。

市販の広視野顕微鏡(図1)では、薄い試料(厚さが細胞層1つまたは2つ程度)でなければ、高品質な画像が取得できません。しかし、多くの用途では、厚さのある試料のイメージングが必要で、指定の試料焦点面内からの体積データセット取得やデータ選択が求められます。市販の広視野顕微鏡ではこれらのニーズに対応できません。

LSM、特に共焦点レーザ走査型顕微鏡(CLSM)や多光子レーザ走査型顕微鏡(MPLSM)は厚みのあるバルク試料内部のごく薄い面を可視化できます。これはオプティカルセクショニング(光断層像)として知られています。共焦点LSMでは、試料の光焦点外からの信号は開口によって物理的にブロックされ、検出されません。後に記しますが、多光子LSMでは、焦点面外からほとんど信号が発生しません。図2のように焦点を徐々に変えてオプティカルセクショニングを組み合わせることで、レーザ走査型顕微鏡技術は厚い試料の3次元画像を作り出します。

 

図1 ワイドフィールド落射蛍光顕微鏡

Wide Field Epi-Fluorescence
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図2 光学断面(バルク試料内の薄膜の可視化)

共焦点顕微鏡の光学断面

Optical Sectioning in Confocal Microscopy
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多光子顕微鏡の光学断面

Optical Sectioning in Multiphoton Microscopy
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試料から発生した信号は緑色で示されています。光学断面は特定の焦点面内で発生した信号を識別して計測することで形成されます。共焦点 LSMでは、焦点外からの光はピンホールを使用することで除去されるため、高分解能が達成されます。一方、多光子顕微鏡では、信号光は焦点体積内でのみ発 生します。それぞれの光学断面で収集された信号光は 3 次元画像を作り出すために再構成されます。

 

LSM におけるコントラストメカニズム

一般的に生物試料のコントラストはあまりよくないため、隣接する構造間の境界を観察するのは難しくなります。レーザ走査型顕微鏡においてコントラストを 改善する一般的な方法として蛍光が使用されます。

蛍光では、光を放出する分子を利用して、観察対象を背景や隣接する構造と区別します。この光を放出する分子は、もともと試料内に存在する場合内因性、もしくは自家蛍光)、外部から標識として構成物質に付加される場合(化学的に、もしくは抗体結合を通して)、あるいは蛍光タンパク質のように細胞内に導入される場合があります。

蛍光分子から光を放出させる(蛍光を発生させる)には、図3Aに示されるように、まずは分子が基底状態から励起状態に遷移できるように、適度なエネルギ量をもつ光(1つの光子)を吸収しなければなりません。蛍光 は分子が励起状態から基底状態に落ちるときに放出されます。蛍光量は入射レーザ強度(I)に比例します。このような理由で、共焦点LSMは、しばしば線形イメージング技術と呼ばれています。緩和過程での自然損失により、放出された光は、吸収された光のエネルギより低いエネルギ(すなわち、長波長)になります。

分子の多光子励起(MPE、図3B)は、2つ以上の光子が同時に到着し、そのエネルギの合計が分子の遷移エネルギを満たしたときに起こります。つまり、到着した2つの光子は、放出された蛍光の光子よりも低いエネルギを有するわけです。

多光子M技術には、光子の非吸収過程を使う技術もあります。高調波発生(HG)が生じる状態では、図3Cに描かれているように、複数の入射光子が同時に消滅して、入射光子の合計エネルギと等しいエネルギを持つ新しい光子が1つ生成されます。

さらに高調波の次数を物理的に観測することで、試料の成分識別が可能となります。第2高調波発生(SHG)の場合、構成物質の規則性が高く、非反転対称であるときに信号が発生します。第3高調波発生(THG)は、屈折率変化のある境界界面で観測されます。2光子励起とSHGは非線形過程であり、信号は入射光強度の2乗(I 2)に依存して発生します。

多光子顕微鏡において、非線形性の信号発生を観測する為に高い光子密度が必要です。この条件を満たしながら、試料上の平均強度を比較的低く保つためには、モード同期フェムト秒パルスレーザ、特にTi:サファイアレーザが一般的に使用されます。

非線形光学顕微鏡でもう1つ考慮するべきことは、特定の蛍光体の励起波長です。理想的な励起波長は 1光子吸収のピーク波長の2倍と考えられがちですが、ほとんどの蛍光体において、励起状態の選択則は1光子吸収と2光子吸収で異なります。

このことから、2光子吸収スペクトルと1光子吸収スペクトルは大きく異なっています。1光子吸収スペクトルと比較し て、2光子吸収スペクトルはしばしば非常に広帯域(>100 nm)となりますが、なめらかな準ガウス曲線にはなりません。2光子吸収スペクトルは多 くの蛍光体において広帯域であるため、1つのレーザで複数の蛍光分子の励起が可能で、複数の対象構成物質が同時に観察できます。

励起される全ての蛍光体が 同じ励起ピークを持っている必要はありませんが、それぞれの励起範囲の間で重複した領域が必要です。複数の蛍光体を励起する一般的な方法としては、全ての 蛍光体を許容される効率で励起できる波長を選択します。

 

図3 レーザ走査型顕微鏡における信号光発生

光子の吸収を伴うプロセス(A、B): 

1つ以上の励起光子(λEX)の吸収により、分子が基底準位 (S0) から励起準位(S1)に遷移します。分子が基底準位にもどるときに、蛍光 (λEM) が放出されます。

光子の吸収を伴わないプロセス(C):

複数の励起光子(λEX)が、同時に励起光子のエネルギの合計と同じエネルギを持つ1つの光子 (λSHG,THG)に変換されます。波長は1/2 (SHG) または1/3 (THG)の波長に変換されます。

Non-Radiative Energy Losses

 

画像形成

点走査LSMにおいて、1つの平面画像は、点照明光源を試料上に回折限界スポットまで結像し、その後ポイントディテクタ上に結像することで形成されます。2次元のen face画像は、回折限界スポットを試料上で1点ずつ走査してラインを形成し、さらにラインからラインへラスタ式に走査することで形成されます。

照射された体積領域から信号を発し、単一素子のディテクタ上に結像されます。最も一般的に使用される単一素子ディテクタは光電子増倍管(PMT)ですが、アバランシェフォトダイオード(APD)が使用される場合もあります。CCDカメラは一般的に点走査型顕微鏡には使用しませんが、多焦点(つまりスピニングディスク共焦点)用途でディテクタとして使用されることがあります。

ディテクタからの信号はコンピュータに伝送され、試料全体にわたって走査した各点からの強度信号の配列として2次元画像が形成されます。LSMでは実像が形成されるわけではないので、デジタルイメージング技術と言われています。単一点走査と単一点検出の利点は、表示される画像分解能、光学分解能、そして走査領域が、システムのイメージング用光学素子によって予め決められることなく、個々の実験の要件に合わせて設定できることです。

図4 共焦点顕微鏡の光路

Confocal Optical Path

共焦点LSM

共焦点LSMでは点照明光源(一般的にはシングルモードファイバ出力CWレーザ)が、オプティカルセクショニングを可能にする重要な決め手となります。シングルモードファイバのコアから出射される光はコリメートされ、走査用の照明ビームとして使用されます。走査系は対物レンズの後方開口にビームを導きます。対物レンズを通した走査ビームは試料上に回折限界まで集光されます。集光された照明ビームにより発生した信号は対物レンズを遡って収集され、走査系を通過します。

走査系を通過した信号はダイクロイックミラーにより照明光ビームと分離され、レンズで集光されます。焦点位置に共焦点ピンホールが置かれます。この配置により、焦点面の前後で発生する光はピンホールによってブロックされ、オプティカルセクショニング画像が作られます(上の図2参照)。ディテクタは図4の通り共焦点ピンホールの後ろに置かれます。ピンホールサイズは共焦点顕微鏡のイメージングの質(特に、コントラスト、分解能、オプティカルセクショニングの厚さ)に直接影響します。

共焦点顕微鏡の横方向分解能は、試料上で回折限界スポットを作り出すシステムの能力によります。回折限界のスポットは、レーザービーム、走査用光学素子、対物レンズの品質に依存します。

ビーム品質は一般的にシングルモードファイバを使用することで保証されます。シングルモードファイバで伝送される励起用レーザ光はガウス分布の点光源となり、コリメート後回折限界まで集光できます。最高品質の光学素子を使用することで得られる収差のないイメージングシステムにおいて、均一照明を仮定した場合の集光スポットのサイズは、式1のように励起波長(λEX)と対物レンズの開口数(NA)によります。

Spot Size

式1 スポットのサイズ

実際には、ビームは本当の点には集光されず、むしろエアリーパターンと呼ばれる同心円環状の形状になります。スポットサイズはエアリーディスクの直径(エアリーパターンの第1暗環の中心を通る直径)であり、1エアリーユニット(AU)と呼ばれています。これは後にピンホールのサイズについて議論するときに重要になります。

イメージングシステムの横方向の分解能は、2つの点を完全に区別できる最小の距離と定義されています。共焦点(ならびに多光子)LSMにおいて横方向分解能は、観測できる個々の点のFWHM(Full Width at Half Maximum、半値全幅)により定義するのが一般的で実験用途でも便利です。

FWHMの定義を使用した共焦点LSMにおける横方向分解能(Rlateral,confocal)は:

Lateral Resolution, Confocal

式2 共焦点LSMの横方向分解能

そして軸方向分解能(Raxial,confocal)は下記の式で表します。

Axial Resolution, Confocal

式3 共焦点LSMの軸方向分解能

ここで、nは液侵媒質の屈折率です。

興味深い点は、共焦点顕微鏡において横方向分解能は単に励起波長で決定されるということです。これに対して、広視野顕微鏡の横方向分解能は発光波長だけで決定されます。

適切な共焦点ピンホールのサイズは、励起光のスポットサイズに顕微鏡の総合倍率を乗じることにより求められます:

Pinhole Diameter

式4 ピンホールの直径

例えばλEX = 488 nm、NA=1.0の60倍対物レンズに適したピンホールのサイズは38.2 µm(当社の共焦点走査ヘッドMscan head = 1.07)で、直径1AUのピンホールと呼ばれます。対物レンズのパラメータはそのままで、倍率だけを40倍に変更した場合、適切なピンホールのサイズは25.5 µmとなり、これもまた直径1AUのピンホールと呼ばれます。よってたとえ2つの異なる対物レンズに応じてピンホールの選択を変える必要がでても、AUを単位としてピンホールの直径を定義することはピンホールの直径を規格化する手法です。

理論的に、共焦点顕微鏡のトータル分解能は、励起光のスポットサイズとディテクタ側のピンホールのサイズにより決まります。これは、ピンホールのサイズを小さくすることで光学系の分解能が改善されることを示しています。現実的には、ピンホール径を小さくすると、分解能と共焦点性が向上する一方で、ディテクタで検出される信号は減少します。1AUのピンホールは信号の強さ、分解能、共焦点性のバランスに優れています。

図5 多光子型レーザ走査型顕微鏡の光路

Multiphoton Optical Path

多光子 LSM

多光子LSMの場合、短パルスの自由空間レーザ光源から出射されたコリメート光が走査系を通過し、対物レンズで集光されます。信号が入射強度の2乗(I2)に依存するので、多光子吸収の発生確率は非常に低く、信号の発生領域は対物レンズの焦点面に限られます。したがって、焦点面の前後では信号がほとんど発生しません。この焦点以外から発生する信号の効果的な除去により、共焦点ピンホールがなくてもオプティカルセクショニングが可能になります(上の図2参照)。この構成の結果、信号は走査系に戻る必要がなくなるので、ディテクタを図5の通り対物レンズのできるだけ近くに配置し、信号の収集効率を最大にすることが可能です。走査系を遡る前の信号を収集するディテクタは、ノンデスキャンディテクタと呼ばれています。

再びFWHMの定義を使用した多光子LSMにおける横方向分解能(Rlateral,multiphoton)は下記の通り表します:

Lateral Resolution, Multiphoton

式5 多光子LSMの横方向分解能

そして軸方向分解能(Raxial,multiphoton)は次式の通りです:

Axial Resolution, Multiphoton

式6 多光子LSMの軸方向分解能

上の式では対物レンズNAを、実質すべての多光子顕微鏡対物レンズに該当する>0.7と仮定しています。

多光子励起波長を長くすると、多光子LSMにおける分解能(式5)は共焦点LSMに比べて約2倍低下することになります。ある理想的な点状物体(例えば、分解能以下のサイズの蛍光ビーズ)に対しては、信号がI2依存性を有するため、集光された照明スポットサイズが2倍増加することを打ち消す以上に、有効焦点体積を減少させます。

横方向、軸方向分解能は強度依存性を持つということに注意する必要があります。レーザのパワーが増加するにつれ回折限界の焦点体積内で信号の発生確率は増加します。実際には、多光子顕微鏡の横方向分解能は、どれだけ照明ビームを小さく集光できるかで制限され、適度な強度であれば式5によって近似されます。軸方向分解能は励起光強度が増加するにつれ低下します。

 

画面表示

画像を直接にレンダリングしないとしても、画像フィールドの大きさ、スクリーン上で画像を表示しているピクセル数(取得画像の解像度)、およびイメージングシステムの横方向分解能について考慮するこ とは重要です。鉛直面en-face画像をレンダリングしているので、横方向の分解能を用います。光学系が分解できる画像の最良の形状を、正確に表示する ためには、走査領域と分解能(解像度と横方向分解能)がうまく釣り合うようにしなければいけません。それゆえ、解像度は、光学分解能に適している必要があります。

LSM では、一般的にナイキストのサンプリング定理に従い、ピクセルサイズは横方向分解能を2.3で割った値にするべきです。これは、前出の60倍対物レンズを 考えた場合、横方向分解能は297 nm となり(式2)、表示される画像のピクセルサイズは約129 nm程度にするべきだということを意味します。この結果、解像度が1024 × 1024ピクセルの場合、試料上の走査領域は約132 μm × 132 μmとなります。なお、前出の例の40倍対物レンズの場合でも、試料内の走査領域は全く同じになります(両方の対物レンズは同じNAです)。2つの画像の間の唯一の違いは、画像を取得するときのスキャナの傾き角です。

画像をこのような高分解能で取得する必要がない場合もあると思われま す。画像における信号光、試料の寿命、分解能のバランスをとるためには、画像分解能、走査領域、解像度のトレードオフの関係を常に意識する必要があります。

 

生体細胞のイメージングについて

LSM の重要な特性の1つは、生きている細胞と組織をイメージングすることができることです。しかし残念ながら、蛍光プロセスの副産物の一部は細胞毒性をもちえます。そのため、高品質の画像を取得することと、細胞を生かし続けることの間には繊細なバランスが存在します。

考慮すべき重要なことの1つは蛍光色素分子 の飽和です。飽和状態とは、レーザ強度を大きくしても蛍光強度が同時に大きくならない状態です。この現象は、蛍光色素分子のわずか10%しか励起状態にな いときにも起こりえます。

飽和状態が起こる原因は、1度励起された蛍光色素分子が緩和して基底状態に戻るために必要とされる時間の長さにあります。蛍光の 過程は比較的速いのですが(数百 ps ~数 ns)、これは緩和機構の1つにすぎません。3重項遷移や無輻射遷移はかなり長い緩和時間を必要とします。さらに、基底状態に緩和して戻る前に蛍光色素分子を再励起すると、蛍光色素分子の不可逆的な退色が引き起こされます。退色がゆっくりと発生する場合、細胞は、蛍光に起因する細胞毒性を本質的な機構として有しています。

退色とそれに付随する細胞毒性を低減させる1つの方法は高速走査です。画像の1点に使用するレーザの照射時間を減らすと、それに比例して検出される信号光が減少しますが、一部の褪色機構も抑えられます。これはレーザ光がその地点に戻る前に、蛍光色素分子が完全に基底状態に緩和して戻るためです。最高速度が重要な課題でない場合、数本のラインまたは数個のフレーム全体を平均化することで、短い積算時間で消失した信号光を作り出すことができます。

多光子LSMの長い励起波長と、ノンデスキャン検出能力により、生体試料の深部までイメージングすることができます。散乱は波長の4乗に反比例 するので、長波長になるほど試料による散乱の影響は少なくなります。一般的な浸透深さは 250~500 μm程度ですが、論文によると、共焦点顕微鏡が100 μm程度の深度であるのに対して多光子LSMでは1 mmの深度のイメージングが報告されています。

当社では、用途ごとのさまざまなご要望にお応えできるように、お客様のニーズに合わせた
ご提案を心掛けていきたいと考えています。
ご意見・ご要望、またご質問などございましたら当社までお気軽にご連絡ください。

Widefield Viewing Optical Path
カメラで画像を表示する場合、システム倍率は対物レンズの倍率とカメラチューブの倍率の積です。三眼鏡筒で画像を表示する時のシステム倍率は、対物レンズの倍率と接眼レンズの倍率の積です。
Magnification & FOV Calculator
ManufacturerTube Lens
Focal Length
Leicaf = 200 mm
Mitutoyof = 200 mm
Nikonf = 200 mm
Olympusf = 180 mm
Thorlabsf = 200 mm
Zeissf = 165 mm

緑色の欄のメーカはf = 200 mmのチューブレンズを使用しておりません。

倍率と試料領域の計算方法

倍率

システムの倍率はシステム内の各光学素子の倍率の積で求めます。倍率のある光学素子には右図の通り、対物レンズ、カメラチューブ、そして三眼鏡筒の接眼レンズが含まれます。なお、各製品仕様に記載されている倍率は通常、すべて同じメーカの光学素子を使用した時のみ有効であることにご留意ください。同じメーカの光学素子を使用していない場合、システムの倍率は下記の通り、まず対物レンズの有効倍率を求めたあと算出する必要があります。

下記の例をお手持ちの顕微鏡に応用する場合には、上のMagnification and FOV Calculator(赤いボタンをクリック)をダウンロードしてご使用ください。こちらの計算用エクセルファイルはマクロを使用したスプレッドシートになっています。計算を行う際はマクロを有効にする必要があります。マクロを有効にするには、ファイルを開いて、上部にある黄色いメッセージバー上の「編集を有効にする」ボタンをクリックしてください。

例1:カメラの倍率
試料をカメラでイメージングする場合、イメージは対物レンズとカメラチューブによって拡大されます。倍率が20倍のNikon製対物レンズと倍率が0.75倍のNikon製カメラチューブを使用している場合、カメラの倍率は20倍 × 0.75倍 = 15倍となります。

例2:三眼鏡筒の倍率
三眼鏡筒を通して試料をイメージングする場合、イメージは対物レンズの倍率と三眼鏡筒内の接眼レンズによって拡大されます。倍率が20倍のNikon製対物レンズと接眼レンズの倍率が10倍のNikon製三眼鏡筒を使用している場合、接眼レンズでの倍率は20倍 × 10倍 = 200倍となります。なお、右図のように接眼レンズでの像はカメラチューブを通りません。

メーカが異なる対物レンズと顕微鏡を使用する場合

倍率は根源的な値ではなく、特定のチューブレンズの焦点距離を推定して計算し、導き出す値です。右の表のように各顕微鏡メーカはチューブレンズに様々な焦点距離を設定しています。そのため異なるメーカの光学素子を組み合わせる場合、システムの倍率を算出するには対物レンズの有効倍率を計算する必要があります。

対物レンズの有効倍率は式1で求められます。

Equation 1(Eq. 1)

ここでDesign Magnificationは対物レンズに印字されている倍率、fTube Lens in Microscopeは使用する顕微鏡内のチューブレンズの焦点距離、fDesign Tube Lens of ObjectiveはDesign Magnificationを算出するために対物レンズのメーカが使用したチューブレンズの焦点距離です。焦点距離は右表に記載されています。

Leica、Mitutoyo、Nikonならびに当社ではチューブレンズの焦点距離は同じです。これらのメーカの光学素子を組み合わせた場合、倍率の変換は必要ありません。対物レンズの有効倍率が算出されたら、上記のようにシステムの倍率が計算できます。

例3:三眼鏡筒の倍率(異なるメーカを使用)
三眼鏡筒を通して試料をイメージングする場合、イメージは対物レンズの倍率と三眼鏡筒内の接眼レンズによって拡大されます。この例では倍率が20倍のOlympus製対物レンズと接眼レンズの倍率が10倍のNikon製三眼鏡筒を使用します。

式1と右の表によりNikon製顕微鏡内のOlympus製対物レンズの有効倍率を下記の通り計算しました。

Equation 2

Olympus製対物レンズの有効倍率は22.2倍で、三眼鏡筒の接眼レンズの倍率は10倍なので、接眼レンズでの倍率は、22.2倍 × 10倍 = 222倍となります。


Image Area on Camera

カメラでイメージングする試料領域

試料をカメラでイメージングする場合、試料領域の寸法はカメラセンサの寸法とシステム倍率を使用して下の式2で求められます。

Equation 5(Eq. 2)

カメラセンサの寸法はメーカが提供しています。またシステム倍率は対物レンズの倍率とカメラチューブの倍率の積です(例1をご参照ください)。必要に応じ、対物レンズの倍率を例3のように調整します。

倍率が高くなればなるほど分解能も向上しますが、視野は狭くなります。倍率と視野の関係性については右の図でご覧いただけます。

例4:試料領域
当社のサイエンティフィックカメラ1501M-USB内のカメラセンサの寸法は8.98 mm × 6.71 mmです。このカメラを例1のNikon製対物レンズと三眼鏡筒に使用した場合、システム倍率は15倍となります。イメージングの領域は下記の通りになります。

Equation 6

試料領域例

下のマウス腎臓の画像はすべて同じ対物レンズとカメラを使用して取得しました。ただし、カメラチューブのみ違う製品を使用しています。左から右の画像にいくにつれカメラチューブの倍率が下がっていますが、視野が広くなる分、細部も小さくなり見にくくなることが分かります。

Image with 1X Camera Tube
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倍率1倍のカメラチューブで取得(型番 WFA4100)
Image with 1X Camera Tube
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倍率0.75倍のカメラチューブで取得(型番 WFA4101)
Image with 1X Camera Tube
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倍率0.5倍のカメラチューブで取得(型番 WFA4102)

ソーラボでは、お客様の実験用途に適したイメージングシステムをお選びいただくために、当社の顕微鏡システムなどを無償でお試しいただけるデモルームをご用意しています。
ご希望のシステムに関するご質問やデモのご予約など、お気軽に当社までお問い合わせください。

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〒179-0081
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イメージングシステム
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If you have any feedback, questions, or need a quotation, please contact ImagingSales@thorlabs.com or call (703) 651-1700.

Selected Confocal Microscopy Publications

2016

 

Lewin, A. E. et al. Optogenetic and pharmacological evidence that somatostatin-GABA neurons are important regulators of parasympathetic outflow to the stomach. The Journal of Physiology 2661–2679 (2016). doi:10.1113/JP272069

2015

 

Dechen, K., Richards, C. D., Lye, J. C., Hwang, J. E. C. & Burke, R. Compartmentalized zinc deficiency and toxicities caused by ZnT and Zip gene over expression result in specific phenotypes in Drosophila. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology 60, 23–33 (2015).

Jia, Y. et al. Activation of platelet protease-activated receptor-1 induces epithelial-mesenchymal transition and chemotaxis of colon cancer cell line SW620. Oncol. Rep. 33, 2681–2688 (2015).

Lu, W. et al. Inhibiting the mobilization of Ly6Chigh monocytes after acute myocardial infarction enhances the efficiency of mesenchymal stromal cell transplantation and curbs myocardial remodeling. Am J Transl Res 7, 587–597 (2015).

Lu, W. et al. Photoluminescent Mesoporous Silicon Nanoparticles with siCCR2 Improve the Effects of Mesenchymal Stromal Cell Transplantation after Acute Myocardial Infarction. Theranostics 5, 1068–1082 (2015).

Zuo, S., Hughes, M. & Yang, G.-Z. Novel Balloon Surface Scanning Device for Intraoperative Breast Endomicroscopy. Ann Biomed Eng 1–14 (2015). doi:10.1007/s10439-015-1493-2

2014

 

Brown, C. M., Melcher, J. T. & Stranick, S. J. Scan Linearization for Resonant Optomechanical Systems. in IM1C.3 (OSA, 2014). doi:10.1364/ISA.2014.IM1C.3

Partridge, J. G., Lewin, A. E., Yasko, J. R. & Vicini, S. Contrasting actions of group I metabotropic glutamate receptors in distinct mouse striatal neurones. J Physiol 592, 2721–2733 (2014).

Qin, X., Qiu, C. & Zhao, L. Maslinic acid protects vascular smooth muscle cells from oxidative stress through Akt/Nrf2/HO-1 pathway. Mol Cell Biochem 390, 61–67 (2014).

9.Liu, J. et al. Oleanolic Acid Suppresses Aerobic Glycolysis in Cancer Cells by Switching Pyruvate Kinase Type M Isoforms. PLOS ONE 9, e91606 (2014).

2013

 

Hao, X. et al. Contrast reversal confocal microscopy. Optics Communications 298–299, 272–275 (2013).

Lalchandani, R. R., Goes, M.-S. van der, Partridge, J. G. & Vicini, S. Dopamine D2 Receptors Regulate Collateral Inhibition between Striatal Medium Spiny Neurons. J. Neurosci. 33, 14075–14086 (2013).

カスタム顕微鏡Cerna®コンポーネントの標準インターフェイス

Cernaコンポーネントのアリ溝、光学部品用ネジ、ケージシステム用インターフェイスをご紹介しています。下表の項目にある標準的なインターフェイスを持たないDIY Cernaコンポーネントについては、表に掲載されていません。なお、機械的に結合しても必ずしも光学的に適合しているとは限りません。光学的適合性については当社のウェブサイトでご確認ください。

Item #Microscope DovetailsOptical Component ThreadsaCage Systemsb
95 mmD1ND2ND2NBD3ND5ND1TD3TD1YD5YC-Mountc
(1.00"-32)
SM1d
(1.035"-40)
SM30
(M30.5x0.5)
SM2e
(2.035"-40)
30 mmd60 mme
2SCM1-DCInternal & ExternalInternalYesYes
BSA2000fFemale
CEA1350MaleFemaleYes
CEA1400MaleFemaleYes
CEA1500MaleFemaleYes
CEA1600MaleFemaleYes
CFB1500Male
CSA1000Female
CSA1001FemaleInternalYes
CSA1002FemaleInternalYes
CSA1003FemaleYes
CSA1051FemaleMale
CSA1200f,gYes
CSA1400fFemaleYes
CSA1500f,h
CSA2000fFemaleInternalYes
CSA2001FemaleExternal
CSA2100fInternalYes
CSA3000(/M)Male
CSA3010(/M)MaleYesYes
Item #95 mmD1ND2ND2NBD3ND5ND1TD3TD1YD5YC-MountSM1SM30SM230 mm60 mm
CSC1001Male
CSC1002Male
CSC1003Male
CSC2001Male
CSD1001Male & FemaleFemale
CSD1002Male & FemaleExternal
CSE2000Male & FemaleYes
CSE2100Male & FemaleFemaleInternalYesYes
CSE2200Male & FemaleFemaleInternalYesYes
CSN100f,iYes
CSN200iMale
CSN210iMale
CSN500jMale
CSN510kMale
CSN1201g,i
CSN1202g,j
CSS2001Female
LAURE1MaleFemale
LAURE2MaleFemale
LCPN1MaleInternalYesYes
LCPN2MaleInternalYesYes
LCPN3MaleFemaleInternalYes
Item #95 mmD1ND2ND2NBD3ND5ND1TD3TD1YD5YC-MountSM1SM30SM230 mm60 mm
OPX2400(/M)Male & FemaleInternalYes
SM1A58MaleMaleInternalExternalYes
SM2A56MaleExternal
TC1XMale
WFA0150Female
WFA1000Yes
WFA1010InternalYes
WFA1020InternalYes
WFA1051InternalYes
WFA1100Yes
WFA2001Male & FemaleInternal & External
WFA2002Male & FemaleInternalYes
WFA4000MaleFemale
WFA4001MaleFemale
WFA4002MaleFemale
WFA4003MaleFemale
WFA4100MaleExternalInternal
WFA4101MaleExternalInternal
WFA4102MaleExternalInternal
WFA4105MaleExternal
WFA4106MaleExternal
WFA4107MaleExternal
WFA4108MaleExternal
WFA4109MaleExternal
WFA4110MaleExternal
WFA4111MaleExternal
WFA4112MaleExternal
Item #95 mmD1ND2ND2NBD3ND5ND1TD3TD1YD5YC-MountSM1SM30SM230 mm60 mm
XT95RC1(/M)Female
XT95RC2(/M)Female
XT95RC3(/M)Female
XT95RC4(/M)Female
XT95P12(/M)Female
ZFM1020Female
ZFM1030Female
ZFM2020Female
ZFM2030Female
  • 当社の光学部品用ネジ変換アダプタを使用して、Cマウントネジ、SM1ネジ、SM2ネジを、他のネジ規格に対応させることができます。
  • 当社のケージシステム用アダプタおよびドロップイン式アダプタを使用して、16 mm、30 mm、60 mmケージシステムを異なるサイズのケージシステムに対応させることができます。 
  • CマウントおよびCSマウントのネジ切り加工はいずれも1.00"-32ですが、Cマウントはフランジ-センサ間が5 mm長くなっています。
  • 当社の30 mmケージプレートを使用して、SM1レンズチューブを30 mmケージシステムに対応させることができます。
  • 当社の60 mmケージプレートを使用して、SM2レンズチューブを60 mmケージシステムに対応させることができます。
  • 焦準モジュールZFMシリーズに取り付けるとメス型95 mmアリ溝を追加できます。
  • 取付けアームCSA1200は単対物ホルダCSN1201や2対物切換えレボルバCSN1202に対応します。
  • このブランクアームにはネジ穴がないので、業界標準以外のコンポーネント、ネジ、内孔に合わせてご自身で機械加工が可能です。
  • この単対物ホルダは対物レンズのM32 x 0.75ネジを直接取り付けることが可能です。
  • このレボルバは対物レンズのM25 x 0.75ネジを直接取り付けることが可能です。
  • このレボルバは対物レンズのRMSネジを直接取り付けることが可能です。 

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反射型イメージング用共焦点顕微鏡

顕微鏡の前面パネルは取り外し、走査光路の前方にあるミラーを取り外すことができます。このミラーをビームスプリッタまたはダイクロイックミラーと交換すると、DIY Cerna®部品を追加してワイドフィールド観察および撮像が可能となります。
  • 生体試料の表面構造のイメージングや検査などの用途に適した製品
  • 660 nm赤色シングルモードレーザ
  • 走査路前の銀コーティング付きミラーは取り外し可能で、ワイドフィールド観察および撮像向けにダイクロイックミラーと交換可能
  • ご導入後のアップグレード用にDIY Cernaプラットフォームに対応

反射型イメージング用共焦点顕微鏡CM100には660 nmシングルモードレーザ、ガルバノ-ガルバノスキャナ、走査路前部に取り外し可能銀コーティング付きミラーと、不要な反射を抑制し、イメージング品質を向上する偏光子と1/4波長板、そしてマルチアルカリPMTが含まれます。電動焦点コントローラ付きで手動の2対物切換えレボルバは、付属の20倍対物レンズを取り付け可能で、サンプルステージはXY方向に手動で12.7 mm移動し、試料の位置を調整します。すべてのシステムにDAQならびにThorImage®LSデータ取得ソフトウェア搭載のPCが付属します。

顕微鏡は反射型共焦点イメージングに必要な部品すべてが揃っています。さらに顕微鏡ボディの95 mmアリ溝と、走査路の上のメス型D1Nアリ溝に当社の豊富なDIY Cerna部品を取り付けることにより、ワイドフィールド撮像の機能の追加も可能です。付属の2対物切換えレボルバを使えば、ワイドフィールドイメージングと共焦点イメージングを交互に行っているときでも、付属の倍率20倍対物レンズと別のお手持ちの対物レンズを切り替えを簡単に行うことができます。

顕微鏡ボディの懐深さは、当社のワイドフィールド観察用Cernaシステムと同じ196.5 mmです。対物レンズの直下とその周辺に大きな空間を得るため、この顕微鏡は自立式の設計をされていません。光学テーブルにボルトで固定する必要があります。そのため、ミリ規格とインチ規格両方の光学テーブルに対応できるよう、M6ならびに1/4"-20キャップスクリュが付属します。

+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
CM100 Support Documentation
CM100反射イメージング用共焦点顕微鏡、単波長対応型
¥4,985,700
3-5 Days

GFP蛍光イメージング用共焦点顕微鏡


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筐体上部のD1Nアリ溝はCernaアクセサリを取り付け可能です。こちらの例では落射照明モジュールWFA2001、カメラチューブWFA4100、そしてサイエンティフィックカメラを使用しています。共焦点スキャンヘッド内のスライダに取り付けた銀コーティング付きミラーにより、イメージング手法の切り替えが可能です。
  • 緑色蛍光タンパク質(GFP)を使用した顕微鏡法に適した製品
  • 488 nm青色シングルモードレーザ
  • 走査路前の手動スライダ上にある銀コーティングミラーでイメージング手法が切り替え可能
  • 後のアップグレード用にDIY Cernaプラットフォームに対応

GFP蛍光イメージング用共焦点顕微鏡CM201には488 nmシングルモードレーザ、ガルバノ-ガルバノスキャナ、走査路前の2位置スライダ上の銀コーティング付きミラーと、GFPを使用した共焦点蛍光イメージング用ダイクロイックミラーならびに吸収フィルタ、そしてマルチアルカリPMTが含まれます。電動焦点コントローラ付きで手動の2対物切換えレボルバは、付属の20倍対物レンズを取り付け可能で、サンプルステージはXY方向に手動で12.7 mm移動し、試料の位置を調整します。すべてのシステムにDAQならびにThorImage®LSデータ取得ソフトウェア搭載のPCが付属します。

顕微鏡はGFPを使用した共焦点蛍光イメージングに必要な部品すべてが揃っています。さらに顕微鏡ボディの95 mmアリ溝と、走査路の上のメス型D1Nアリ溝に当社の豊富なDIY Cerna部品を取り付けることにより、ワイドフィールド観察および撮像の機能を追加したアップグレードも可能です。付属の2対物切換えレボルバを使えば、ワイドフィールドイメージングと共焦点イメージングを交互に行っているときでも、付属の倍率20倍対物レンズと別のお手持ちの対物レンズを切り替えを簡単に行うことができます。

顕微鏡ボディの懐深さは、当社のワイドフィールド観察用Cernaシステムと同じ196.5 mmです。対物レンズの直下とその周辺に大きな空間を得るため、この顕微鏡は自立式の設計をされていません。光学テーブルにボルトで固定する必要があります。そのため、ミリ規格とインチ規格両方の光学テーブルに対応できるよう、M6ならびに1/4"-20キャップスクリュが付属します。

+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
CM201 Support Documentation
CM201GFPイメージング用共焦点顕微鏡、単波長対応型
¥5,820,097
3-5 Days

落射照明モジュール、取り外し可能なフィルターセット(6枚)用ターレット付き

ターレット位置センサーソフトウェア

バージョン3.2(2017年12月27日)

このソフトウェアパッケージにはGUI(グラフィカルユーザーインターフェイス)、ドライバ、SDK(ソフトウェア開発キット)、およびサポート文書が含まれます。ソフトウェアはWindows®7(64ビット)に対応しています。

Software Download
Epi-Illuminator ModuleClick to Enlarge
落射照明モジュールCSE2000には60 mmケージシステム取付け用の#4-40タップ穴が付いています。
Epi-Illuminator Module
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CSE2200には、主光路用の視野絞りとビーム調整素子、さらに追加光路用のサイドポートも付いています。
  • 取り外し可能なターレットは最大6枚のフィルターセットを保持し、フィルターキューブは不要
  • 付属のソフトウェアパッケージを使用して、PCでフィルタのターレット位置をモニタ可能
  • 上部にD1Nメス型、底部にD1Nオス型のアリ溝付き
  • DICアナライザWFA3110が直接取り付け可能
  • DIY落射照明モジュールCSE2000
  • Ready-to-Use落射照明モジュールCSE2200

こちらの落射照明モジュールを用いると、当社の共焦点顕微鏡の機能を拡張し、蛍光顕微鏡や明視野顕微鏡としてご利用できるようになります。上部にD1Nメス型、底部にD1Nオス型のアリ溝が付いているため、上記の顕微鏡に取り付けてCernaワイドフィールド観察モジュールを追加できます。ターレットには最大で6枚の蛍光フィルターセットを取り付けることができ、素早く簡単に切り替えられるので、フィルターキューブ無しで様々な蛍光色素のイメージングが可能です。また、ターレットは別売りでもご用意しております。筐体の側面に付いているmini-USBポートと付属のGUIソフトウェアパッケージにより、PC(付属しておりません)でターレットの位置をモニタできます。詳細は右上のソフトウェアの枠内をご覧ください。各モジュールには、不使用時に照明用ビームを遮断する手動シャッタと、DIC顕微鏡法で使用するためのDICアナライザWFA3110用のスロットが付いています。

Ready-to-Use落射照明モジュールCSE2200
CSE2200は、上記の共焦点顕微鏡を含む標準的なCerna顕微鏡よりも、長い落射照明経路の作動距離を利用する顕微鏡用として設計されています。主光路内のコリメート用光学系で入射光を調整し、試料面の広い視野を均一に照射するようにします。当社の標準的なCerna顕微鏡に対応する落射照明モジュールについてはCernaシステム用落射照明モジュールのページをご覧ください。

主落射照明光路には、365~700 nmにわたって均一に照射するためのARコーティング付き光学素子、および視野絞りが配置されています。当社のSolis高出力LEDなどのコリメート光源は、モジュール背面のD3Tアリ溝と別売りのアダプタSM2A56(下記参照)を使用して取り付けることができます。Ø3 mmまたはØ5 mm液体ライトガイド(LLG)付き光源もLLGコリメート用アダプタを用いて使用することができます。また、アリ溝を取り外すと#4-40タップ穴が露出し、これを用いて60 mmケージシステムを取り付けることができます。

ビームスプリッタまたはダイクロイックミラー(30 mm x 42 mm、厚さ2.0 ± 0.1 mm)をモジュールに挿入することで追加の光路も設置可能です。対応するダイクロイックミラーやビームスプリッタについては当社までお問い合わせください。このサイドポートにはSM1内ネジと30 mmケージシステム用#4-40タップ穴が付いています。

自作用の落射照明モジュールCSE2000
CSE2000にはビーム調整素子が内蔵されていないため、Cerna顕微鏡にカスタム仕様の照明用光源を組み込むことができます。このスタンドアローン型モジュールの背面には60 mmケージシステム用の#4-40タップ穴が4つ付いています。これにより当社が豊富に取り揃えている60 mmケージシステム部品を使用してカスタム仕様の落射照明光路を構築することができます。アリ溝が対応していない既存の顕微鏡にCSE2000をご使用になりたい場合は、当社までご連絡ください。

Specifications
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
CSE2200 Support Documentation
CSE2200落射照明モジュール、ターレット(フィルターセット×6用)、ビーム調整素子、副光路用ポート付き、WD=150 mm
¥603,496
3-5 Days
CSE2000 Support Documentation
CSE2000落射照明モジュール、ターレット(フィルターセット×6用)付き
¥421,041
3-5 Days
SM2A56 Support Documentation
SM2A56D3Tオス型アリ溝&SM2外ネジ付きアダプタ
¥13,792
3-5 Days

落射照明モジュール、フィルターキューブ1個用

単一キューブの落射照明モジュールにフィルターセットと
フィルターキューブを取り付ける方法
  • WFA2001:コアØ3 mmの液体ライトガイドまたはSM1ネジ付きの非コリメート光源と接続された光路が設置済み
  • WFA2002: SM1ならびに30 mmケージ部品を使用し、自作の光路が構築可能
  • Olympus製フィルターキューブを保持する磁石付きのドアカバー
  • 上部にD1Nメス型、底部にD1Nオス型のアリ溝付き
  • フィルターキューブは落射照明モジュールとは別売りでご用意

落射照明モジュールは、Cernaシステムの落射照明路内に1個のフィルターキューブを保持します。上部にはD1Nメス型アリ溝、底部にはD1Nオス型アリ溝が付いていてCerna顕微鏡ボディの落射照明用アームのほか、同じ落射照明モジュールを積み重ねて取り付けできます。アリ溝についての詳細は「顕微鏡のアリ溝」タブをご覧ください。

落射照明モジュールWFA2001の入射ポートはSM1内ネジ付きです。このポート用に2つのアダプタが付属しています。1つはコアØ3 mm液体ライトガイドに対応するアダプタ、もう1つはマウント付きLEDなど出力部がSM1内ネジ付きの非コリメート光源に対応するアダプタSM1T10です。コアØ3 mm液体ライトガイド用アダプタAD5LLGは別売りでご用意しております。モジュールに設置済みの光路には350~700 nm用ARコーティング付きのコリメート素子、そしてØ0.8 mm~Ø12.0 mmに調整可能な視野絞りと開口絞り(型番SM1D12D)が含まれます。落射照明モジュールの概略図は「光学図面」タブでご覧いただけます。

対して落射蛍光モジュールWFA2002は、WFA2001のような光路は予め構築されていません。下の写真のように光路が構築される前のモジュールの背面にはSM1内ネジと30 mmケージシステム対応のケージロッド用タップ穴が4つ付いています。これにより当社が豊富に取り揃えているSM1ならびに30 mmケージシステム部品を使用してカスタム仕様の落射照明路を構築することができます。

モジュールには上の動画でご覧いただけるようにフィルターキューブMDFM-MF2(別売り)を固定する磁石付きカバーが付いています。交換を素早く実施するためにフィルターキューブに予め取り付けておく予備のカバーもWFA2001Cとして販売しております。

なお、こちらの落射照明装置にはDICアナライザWFA3110を取り付けるスロットが付いていないため、カスタム仕様の取り付けが必要です。DICアナライザは下記の落射照明モジュールCSE2100ならびにCSE2000には直接取り付けが可能です。

SM1内ネジと30 mm ケージシステム対応のケージロッド用のタップ穴が4つあり、
自作の落射照明構築に使用できます。


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落射照明モジュールWFA2001は、視野絞りや開口絞りなど光路がすでに設置済みで、マウント付きLEDSM1ネジ付きの非コリメート光源や、Ø3 mm液体ライトガイドを組み込み可能です。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
WFA2001 Support Documentation
WFA2001落射照明モジュール用筐体、1キューブ用、ビーム調整素子付き、D1Nオス&メス型アリ溝付き
¥239,008
Today
WFA2002 Support Documentation
WFA2002落射照明モジュール、1キューブ用、D1Nオス&メス型アリ溝付き
¥54,478
Today
WFA2001C Support Documentation
WFA2001C追加用フィルターキューブカバー、WFA2001&WFA2002用
¥24,476
Today

フィルターターレット(フィルターセット×6 搭載可能)


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ダイクロイックフィルタもしくはミラー取付け用に上部プレートを取り外した状態

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フィルタ用ターレットCSE2000W(上部プレート付き)
  • 落射照明モジュールCSE2100、CSE2000、CSE2200に対応する取り外し可能ターレット
  • 構成に合わせて複数のフィルターセットを簡単に取付け可能
  • 当社ならびにサードパーティの蛍光フィルターセットに使用可能

ターレットCSE2000Wは、フィルターセットを簡単に設置することができる製品です。フィルターキューブは必要なく、最大6つのフィルターセット、つまり6枚の励起フィルタ(Ø25.4 mm、厚さ<5.1 mm)、6枚の吸収フィルタ(Ø25.4 mm、厚さ<5.1 mm)、および6枚の長方形光学素子(25 mm x 36 mm、厚さ1 ± 0.1 mm)を取付け可能です。吸収フィルタは不要な後方反射を低減するために5°の角度で取り付けられます。ターレット内に複数のフィルターキューブを取り付ける、もしくは構成内に複数のターレットを取り付けることにより、蛍光フィルターセット、反射光イメージング用ビームスプリッタ(直交する偏光子付き)ならびにミラー間の切り替えが簡単です。落射照明モジュールCSE2000、CSE2100、CSE2200(上記参照)と使用する際は、付属のソフトウェアを使用してターレットの位置をPC上で遠隔モニタすることが可能です。

円形の開口部は、Ø25 mm~Ø25.4 mm(Ø1インチ)光学素子を簡単に取付け可能なSM1内ネジが付いています。各ターレットには円形フィルタを固定する固定リングSM1RRが12個付属します。長方形光学素子を取り付ける場合は、3つのM3ネジを緩めてターレットの上部プレートを外し、光学素子固定用の板バネも取り外してください。ターレットには、フィルターセット設置場所の両サイドに使いやすい握り穴が付いており、設置後に光学素子を手で触れる心配がないようになっています。落射照明モジュールに取り付け後は、刻み目付きのホイールを回すだけで光路のフィルターセットを簡単に切り替えることができます。

+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
CSE2000W Support Documentation
CSE2000Wターレット、フィルターセット×6用
¥282,335
3-5 Days

顕微鏡用フィルターキューブ(OEM製)


キューブMDFM-MF2へのフィルタの取付け方法
  • Olympus製のOEMフィルターキューブ
  • 当社ならびにサードパーティの蛍光フィルターセット用として設計

こちらのOlympus製フィルターキューブはWFA2001とご使用いただけます。励起フィルタ(Ø25 mm、厚さ5 mmまで)、吸収フィルタ(Ø25 mm、厚さ3.5 mmまで)、そしてダイクロイックミラー(最大25.2 mm x 36.0 mm x 1.1 mm)各1枚で構成される蛍光フィルターセットを保持します。右の動画の通り、光学素子の取り付け、アライメント、交換は簡単に行えます。光学素子の取り付け、取り外しにはフィルターキューブ本体をプラスドライバで分解します。組立方法の詳細については、下表内のマニュアルをご参照ください。

こちらのフィルターキューブは、蛍光フィルタ取付け済みでもご用意しています。

Item #Manufacturer
Part #
Microscope
Manufacturer
Compatible MicroscopesAssembly Manual
MDFM-MF2Olympus U-MF2OlympusAX, BX2, and IX2 seriesMDFM-MF2 Manual
ThorlabsCerna Epi-Fluorescence Microscopes with WFA2001 or WFA2002 Epi-Illuminator Module

対応する他のキューブ製品、取付け方法、フィルタの選択肢等については当社までお問い合わせください。尚、当社では、上記以外の顕微鏡とのご使用については保証しておりませんのでご了承ください。

+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
MDFM-MF2 Support Documentation
MDFM-MF2Olympus AX、BX2、IX2、およびWFA2001またはWFA2002付きCerna顕微鏡用キューブアセンブリ(OEM製)
¥68,086
Today
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