カメラ2台接続用顕微鏡マウント

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Figure 1.1  上の画像は、CX3CR1-GFPマウスの50 µmの脳切片の蛍光画像と近赤外Dodtコントラスト画像を、ライブで同時オーバーレイした画像です。詳細は「用途」タブでご覧ください。画像提供：Dr. Andrew Chojnacki, University of Calgary

特長

• 2台のサイエンティフィックカメラで1つの観察対象を同時にイメージングできる顕微鏡アダプタ (例については「用途」タブをご覧ください)
• カルシウムレシオイメージングや電気生理学の用途に適しています。
• 25 mm x 36 mmのダイクロイックフィルタまたはビームスプリッタの取付けが可能
• 出力部に標準的なØ25 mm～Ø25.4 mm(Ø1インチ)フィルタの取付けが可能
• 精密ピッチの回転およびXY調整による画像の位置合わせ
• 同焦点化のための焦点位置粗調整が可能
• 当社のSM1規格のインターフェイスを使用して、多くのCerna、Olympus、Nikon正立顕微鏡に取付け可能(別売りの顕微鏡カメラポート用アダプタが必要)
• 当社のサイエンティフィックカメラ用ThorCam™ Image Overlayプラグインが使用可能

こちらのマウントは当社の2台のサイエンティフィックカメラをCerna、OlympusまたはNikonの正立顕微鏡に取り付けられるように設計されており、1つの観察対象を同時にイメージングできます。ダイクロイックビームスプリッタを用いたマルチスペクトルイメージングは典型的な用途の1つです。詳細は「用途」タブをご覧ください。回転マウントに取り付けられた反射光用カメラは360°の回転調整(±8°の精密調整)が可能です。一方、透過光用カメラを取り付ける移動マウントはXY方向に4 mmの直線移動が可能です。どちらのカメラマウントもカメラを手動で移動させることにより焦点の粗調整が可能なため、両方のイメージを同焦点化することができます。ケージロッドを用いると、2CM1の場合は15 mmまで、2CM2の場合は11 mmまでの範囲で調整できますが、この調整範囲はカメラの前面の形状により制限される場合があります。

マウント2CM1は、当社の冷却型sCMOSおよびCMOSカメラのように前面に60 mmケージシステム用タップ穴の付いたカメラ用に設計されています。マウント2CM2の本体は2CM1と全く同じですが、当社のsCMOSやCMOSセンサを用いた小型サイエンティフィックカメラなど、30 mmケージシステム用タップ穴を有するカメラを取り付けられるケージシステム用アダプタLCP4Sが2つ付属しています。

各マウントには当社の蛍光フィルターキューブDFM1が付属します。このフィルターキューブには蛍光フィルターセット(ダイクロイックミラー、励起フィルタ、吸収フィルタ)のほか、25 mm x 36 mmのプレート型ビームスプリッタや他の光学素子(厚さ1.1 mm以下)も保持できるように設計されています。このフィルターキューブはベース部分と、フィルターセットの各コンポーネントを保持するインサートの付いた上蓋から構成されており、再調整無しでフィルターセットの交換が可能なキネマティック設計になっています。フィルターセットを取り付けるためのフィルターキューブトップDFM1T1は、追加用として別売りもしています(下記参照)。使用例については「用途」タブをご覧ください。

顕微鏡への取付けについて
各マウントの入力ポートのSM1外ネジには当社のSM1ネジ付き顕微鏡用カメラポートアダプタを接続することができ、これにより多くの市販の正立顕微鏡に取り付けることができます。2CM1または2CM2を用いると、当社のサイエンティフィックカメラのセンサはマウントのベースから102.6 mm～105.6 mmの距離に設置されることになりますが、これはNikon社製およびOlympus社製の倒立顕微鏡を含むいくつかの顕微鏡にとっては同焦点距離の範囲外となる場合があります。これらの顕微鏡でも、接眼レンズと同焦点化する必要がなければ、これらのマウントをお使いいただけます。

これらのマウントは当社の倒立三眼鏡筒(旧製品)付きCerna^®シリーズ顕微鏡やNikonおよびOlympus社製の正立顕微鏡では同焦点になります。倒立三眼鏡筒付きCernaシリーズ顕微鏡とNikon社製Eclipse正立顕微鏡では、カメラポートアダプタSM1A58を用いてマウントを三眼鏡筒のカメラポートに取り付けることができます。Olympus社製BXおよびIX顕微鏡には、SM1ネジ付きのカメラポートアダプタSM1A51をご用意しております。これらのマウントは当社の正立三眼鏡筒には対応しません。

カメラと3方向カメラマウントの付いた、すぐにご使用いただけるアライメント済みのシステムもカスタム製品としてご提供可能です。詳しくは当社までお問い合わせください。

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Figure 1.2  ThorCam Overlayプラグインのスクリーンショット

当社のサイエンティフィックカメラに対応

• 高量子効率
• 低読み出しノイズ
• 偏光カメラや高フレームレートカメラもご用意
• 非同期、トリガ式、バルブ露光モード
• ThorCam GUIが付属
• LabVIEW^®、MATLAB^®、µManagerおよびMetamorph^®によるサードパーティー製ソフトウェアをサポート

こちらのカメラマウントは当社のサイエンティフィックカメラを取り付けるのに適しており、カメラ前面の4つの#4-40タップ穴を用いてマウントに取付けることができます。

当社のサイエンティフィックカメラには量子効率の高い低ノイズの撮像素子が用いられており、マルチスペクトルイメージングや蛍光顕微鏡などの高性能イメージングに適しています。非冷却型と冷却型の両方をご用意しております。カメラのラインナップについての詳細は、Table 1.3のリンクをクリックしてご覧いただけます。

サイエンティフィックカメラに付属するThorCamユーザーインターフェイスには、2台のライブカメラ画像をリアルタイムで2チャンネルの合成画像にできるプラグインが付いており、静止画像のオーバーレイを頻繁に更新する必要がありません。このライブイメージング法はカルシウムレシオイメージングや電気生理学の用途に適しています。Figure 1.2のように、このプラグインは画像の閾値と不透明度(Alpha)の設定を調整し、2つのモノクロチャンネルのうちの1つを擬似カラー化することができます。詳細は「用途」タブをご参照ください。

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Figure 2.1  NIR/DICおよび蛍光イメージングを同時に行うためのセットアップ

2チャンネルのライブイメージング

多くのライフサイエンスにおけるイメージング実験では、変化する実験条件下で長時間にわたって細胞サンプルに対する試験とイメージングが行われます。このような実験において複雑な細胞ダイナミクスをモニタする一般的な手法の1つとして、蛍光物質を用いてサンプル内の関連する細胞を識別し、同時に近赤外顕微鏡または微分干渉(DIC)顕微鏡を用いて個々の細胞を精査する方法があります。変化する実験条件をモニタしながら2つの顕微鏡画像を記録するのは、困難でフラストレーションのたまる作業です。

ライブオーバーレイイメージングでは、合成画像を構成する両方の画像をリアルタイムでアップデートします。このような方法以外には、静止画像をリアルタイムでオーバーレイする方法があります。静止画像をオーバーレイする場合、システムやサンプル内のドリフト、またはサンプルの位置変化により、静止画像を頻繁にアップデートする必要があります。ライブオーバーレイイメージングの場合は、両チャネルのライブストリーミングが得られるため、その必要性は無くなります。

ThorCamオーバーレイプラグインと2台カメラ用顕微鏡マウントを併用することで、両方のカメラからのライブストリーミングによりアップデートで2チャンネルの合成画像をリアルタイムで取得できるため、静止画像のオーバーレイを頻繁にアップデートする必要がありません。このライブイメージング法はカルシウムレシオイメージングや電気生理学の用途に適しています。

画像例

蛍光画像とDIC画像の同時取得

Figure 2.2と2.3のイメージはマウスの腎臓細胞の画像で、ダイクロイックフィルタを用いて蛍光信号とDIC信号を分離し、それぞれを別のカメラで撮像しています。それらの画像は、ThorCamオーバーレイプラグインによって2チャンネルの合成ライブ画像にまとめられ、また蛍光色素は擬似カラー化されています(Figure 2.4参照)。

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Figure 2.2  蛍光画像

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Figure 2.3  DIC画像

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Figure 2.4  2チャンネルの合成ライブ画像

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Figure 2.5  上のDIC画像では、ピペットがフレームの中央近くに2本の線として写っています。

マイクロピペットを用いたマイクロアスピレーション

Figure 2.5は、蛍光画像とDIC画像を同時オーバーレイしたライブ画像です。この実験では、マイクロピペットを用いてGFPを発現する単一ニューロンを分離するマイクロアスピレーション技術を用いています。このニューロンは、その後、PCRに利用できます。この画像は当社の1.4メガピクセルカメラと2台カメラ用マウントを用いて取得したもので、ThorCamプラグインにより蛍光画像とDIC画像をライブでオーバーレイしています。画像ご提供：Ain Chung, in collaboration with Dr. Andre Fenton at NYU and Dr. Juan Marcos Alarcon at The Robert F. Furchgott Center for Neural and Behavioral Science, Department of Pathology, SUNY Downstate Medical Center.

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Figure 2.6  This image shows a live,
simultaneous overlay of fluorescence and near-infrared
Dodt contrast images of a 50 µm brain section from a
CX3CR1-GFP mouse. More details can be found on
the Applications tab. Sample courtesy of
Dr. Andrew Chojnacki, University of Calgary.

近赤外Dodtコントラスト画像と落射蛍光画像の同時イメージング

Figure 2.6は、CX3CR1-GFPマウスの50 µmの脳切片の蛍光画像と近赤外Dodtコントラスト画像を、ライブで同時オーバーレイした画像です。試料は、脈管構造を強調するために、PECAM-1をAlexa-687で免疫染色しています。Dodtコントラスト法では、1/4円環と拡散板を使用して試料面に照射される光に勾配を生じさせ、厚みのある試料の構造を可視化します。こちらの画像は当社のサイエンティフィックカメラと2台カメラ用マウントを使用して取得しました。画像ご提供:Dr. Andrew Chojnacki (Department of Physiology and Pharmacology, Live Cell Imaging Facility, Snyder Institute for Chronic Diseases, University of Calgary)

その他の構成

2台カメラ用マウント2CM1と2CM2は、標準的なダイクロイックミラーと同じサイズ(25 mm x 36 mm x 1 mm)であれば、別の光学素子も使用可能です。Figure 2.7は、ダイクロイックミラーを用いたデュアル波長蛍光イメージング用の2カメライメージングシステムです。Figure 2.8では、信号を均等に分岐するために50:50のプレート型ビームスプリッタを使用しています。これは、例えば、サンプルを異なる2台のカメラで同時にイメージングする場合に便利です。

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Figure 2.8  50:50のプレート型ビームスプリッタを使用したイメージングのセットアップ例

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Figure 2.7  ダイクロイックミラーを使用したデュアル波長蛍光イメージングのセットアップ例