공초점 이미징의 새로운 가능성 추구
초해상도 화상을 공초점 현미경으로 실현하는 NSPARC(NSPARC; Nikon Spatial Array Confocal) 디텍터를 새롭게 개발하였습니다. 디텍터 어레이를 활용해 스캔한 각 지점에서 2차원 화상을 수집합니다.
또한 매우 낮은 수준의 노이즈와 고감도 공간 검출을 제공하여 1 airy unit/~230 nm*의 해상도를 향상시키고 신호 대 잡음비를 개선함으로써 이미징의 잠재력을 이끌어냅니다.
니콘 AX 시리즈가 공초점 이미징의 새로운 솔루션을 제시합니다.
주요 특징들
초해상 3D 공초점 이미징
NSPARC의 어레이 감지를 통해 화소당 방출광의 다중 샘플링을 동시에 수집할 수 있어 평면 해상도뿐만 아니라 Z 방향에도 장점이 있어 Z축 해상도를 향상시킵니다. 사용자는 NSPARC 디텍터로의 방출을 광학적으로 제한할 수 있기 때문에 뇌신경, 유기체, 장기 칩 등 두꺼운 샘플의 3D 관찰에도 높은 신호 대 잡음비의 공초점 이미징이 가능합니다.
니콘은 굴절률 불일치를 최소화하기 위한 실리콘 이멀젼 대물렌즈 등 샘플 매칭에 대한 다양한 대물렌즈를 제공합니다.
AX/AX R의 초대형 25 mm FOV와 결합된 이 시스템은 큰 개요부터 미세한 상세 정보에 이르기까지 이미지 데이터를 얻을 수 있는 다양한 대물렌즈를 지원하며 이를 측정 및분석할 수 있습니다.
새로운 수준의 낮은 노이즈, 고감도 검출
극도로 낮은 노이즈 프로파일과 믿을 수 없는 감도는 고속 레조넌트 이미징을 포함한 까다로운 이미징 조건에서도 뛰어난 결과를 만들어냅니다.
또 하나의 이점으로는 디텍터 어레이를 사용해 각 픽셀에 대한 추가 공간 정보를 취득해서 해상도와 밝기를 더욱 향상시키는 데에 사용할 수 있습니다.
NSPARC 노이즈 프로파일
GaAsP 노이즈 프로파일
NSPARC 및 GaAsP 바이어스 이미지(노이즈 측정을 위한 빛 없이 취득)와 비교해 픽셀 간 강도의 표준 편차가 대단히 낮아서 GaAsP 또는 PMT 검출기보다 훨씬 낮습니다.
NSPARC
기존 검출기
NSPARC 검출기의 대단히 낮은 노이즈와 픽셀당 추가적인 공간 데이터 수집으로 인해 GaAsP 또는 PMT 이미지에 비해 신호대 잡음비가 높고 이미지가 더 선명합니다.
NSPARC 공간 어레이 디텍터 기술
일반적으로 포인트 스캐닝 디텍터는 하나의 화소에 대해서만 세기 출력을 생성하는 반면 NSPARC는 매우 민감한 카메라처럼 작동하는 25개의 디텍터 어레이로 구성됩니다 (SPPC; Single Pixel Photon Counter). 즉, 각 스캔된 화소의 2차원 공간 정보가 디텍터에 의해 수집됩니다.
광학 렌즈는 방출광을 디텍터로 유도하여 다양한 대물렌즈와 배율로 사용하는 동시에 사용자가 디텍터 어레이의 조명 스폿의 크기를 정의할 수 있도록 합니다. 이를 통해 공초점 평면에서 기존의 단일 에어리 유닛 방출을 오버샘플링 할 수 있습니다.
이러한 2차원 정보는 초미세 구조 정보를 얻기 위해 즉시 사용됩니다.
NSPARC의 각 스폿(화소)에는 결과 이미지의 세부 정보를 재구성하는 데 사용할 수 있는 공간 정보가 포함되어 있습니다.
NSPARC
NSPARC 디텍션은 형광 방출광이 광학 렌즈를 통해 어레이 디텍터에 내접하도록 투영됩니다.
기존 디텍터의 각 스폿(화소)에는 하나의 인텐시티(Intensity) 값만 포함되며 공간 정보는 포함되지 않습니다.
AX/AX R
기존의 PMT 또는 GaA sP 디텍터를 사용하면 형광 방출광이 다양한 크기의 방출 핀홀(일반적으로 1A U로 설정)을 통과합니다.
기존 검출기
NSPARC
기존 검출기
NSPARC
낮은 노이즈, 고감도 검출
AX R의 레조넌트 스캐너 및 NSPARC의 감도와 초단시간 레조넌트 이미징의 조합으로 라이브 셀 분석에서 보다 길고 광독성이 적은 이미징 데이터를 수집할 수 있습니다. 또한 디텍터 어레이를 사용하여 각 화소에 대해 추가 공간 정보를 획득하여 해상도와 밝기를 더욱 향상시킬 수 있습니다.
미토콘드리아 동태의 라이브 셀 타임 랩스 화상. CFI Plan Apochromat Lambda 100X 대물렌즈를 사용해 AX R 레조넌트 스캔으로 취득. (광시야 타임 랩스 화상의 1 영역을 확대하여 10 프레임씩 고속 타임 랩스로 표시)
향상된 감도의 고속 이미징
단일 광자를 검출할 수 있는 NSPARC 디텍터는 매우 낮은 노이즈 프로파일과 뛰어난 감도를 갖추고 있어 화소 체류 시간이 200나노초로 짧은 AX R 공초점 레조넌트 고속 이미징에 완벽하게 매칭되어 비디오 프레임 레이트로 이미지를 취득할 수 있습니다. 취득 후 분석과 계산을 위해 화상에서 보다 자세한 정보를 추출할 수 있습니다.
제브라피쉬 혈관 구조의 AX R을 사용한 비디오 레이트 타임 랩스 화상으로 NSPARC와 기존 디텍터를 사용하여 감도를 비교했습니다. 시간 경과에 따른 혈관 내피 위치를 시각화하기 위해 혈관을 횡단한 카이모그래프(노란색 선)가 생성되었습니다. NSPARC 카이모그래프는 어레이 검출과 SNR의 증가로 인해 기존의 GaAsP 디텍터에 비해 시간이 지남에 따라 내피층의 맥동 특성을 더 명확하게 보여줍니다.
제품 브로셔
공초점 및 다광자 현미경
- AX / AX R with NSPARC
- AX R MP with NSPARC
- CSU 시리즈
