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Viewn Vivo 动物活体共聚焦成像系统

手持探头式活体激光共聚焦显微镜

可以观测任何探头接触的组织,生成实时动态的高分辨共聚焦图像

活体动物层面的分辨率可高达0.55微米级别

深度可高达400μm,可进行不同层面扫描成像并合成3D结果


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产品原理

澳大利亚OptiScan活体共聚焦成像系统使用光纤的尖端作为空间滤波器,使之小型化。系统内部的蓝色激光(488nm)通过光纤到达一个灵活手持式的探头。探头中的光学装置将激光聚焦到组织中的一个点上用以激发荧光。发射光(>510nm)被捕获到光纤中,并通过滤光片进入探测器。通过扫描整个图像平面上的焦点和收集点强度的测量值来生成图像。图像平面还可以在样本中上下平移,从而生成3D图像栈。


Optiscan 原理.png


整体介绍

       澳大利亚OptiScan的Viewn Vivo是Fluorescence In Vivo Endomicroscope 2nd generation(第二代活体荧光内镜)的缩写,是一类活体共聚焦显微镜。OptiScan ViewnVivo? (FIVE2)“动物活体共聚焦成像系统”采用了手持探头式成像方式,可以观测任何它接触的组织,生成高分辨率的共聚焦图像,活体动物层面的分辨率可高达0.55微米级别,可在活体动物层面观察到组织或细胞的病理切片信息,细胞或亚细胞级别的染色信息,以及抗体表达、荧光染料、纳米粒子的分布情况等。


FIVE 2-3.png



产品特点

1. 最小0.5微米级别分辨率,可直接观察到活体的组织和细胞情况;

2. 深度最高可达400μm,可进行不同层面扫描成像并合成3D结果;

3. 探头式成像,成像角度和位置更灵活,可观察更多切面;

4. 可进行实时动态采集,设置帧频采集速度并进行长时间采集;

5. 采用荧光成像的方式,可选用多种商业化的荧光探针,易标记;

6. 操作简单,无需复杂设置参数, 无需专门人员负责。


为何选择Viewn Vivo?

  1. 极佳的分辨率:使用远端单一扫描纤维而不是近端放置扫描纤维束提供无与伦比的横向和轴向分辨率。单一纤维消除了成像盲区和断裂纤维的问题,提供高灵敏度和长寿命。

  2. 永不错过您的图像:ViewnVivo?成像软件包括图像回滚功能。用户可以从最多60帧内存中选择和保存图像。单个图像或图像选择可以保存或制作成视频文件。用于纵向研究。

  3. 纵向研究:高水平的消毒和灭菌方案提供了一种具有成本效益的实用方法,可以对同一主题进行纵向研究,以及对细胞培养物和其他需要无菌的样品进行成像。

  4. 长寿命的探头:ViewnVivo?探头不是消耗品,将通过长期的操作和数百个程序来保持其成像质量。

  5. Z轴的精准调控:ViewnVivo?显示微米精度的焦平面位置。成像软件提供了一个直观的界面来设置和收集Z轴的图像数据。这些数据可以被制作成视频或转移到Fiji进行处理。

  6. 任意角度成像:灵活的手持式探头允许用户对以前无法成像的样本进行成像。


广泛的应用领域

主要的应用领域:

  1. 肝脏、肾脏、大脑、肿瘤等实质性脏器的成像及显微观察;

  2. 口腔、呼吸道、胃肠道等腔道成像及显微观察;

  3. 活体动物层面观察组织或细胞的病理切片信息;

  4. 细胞的染色信息及抗体表达情况;

  5. 荧光染料、纳米粒子的分布示踪;

  6. 血管微循环信息。


  • 肿瘤学研究:

肿瘤发生和凋亡、肿瘤转移、肿瘤侦测和诊断、肿瘤边界探测等;

  • 组织再生研究:

干细胞研究、组织工程学、组织免疫、类器官等;

  • 细胞追踪应用:

干细胞研究;炎症反应;细胞间或细胞与组织的相互作用等;

  • 光动力学治疗应用:

光敏剂的分布;光动力学反应;损伤检测和识别等;

  • 感染和治疗研究:

组织微生物和杀菌剂反应等;

  • 药物研究:

药代动力学、组织的药物反应等;

  • 病理学研究:

急性肺损伤模型、肝病模型、疾病所致组织形态学变化等;

  • 微血管研究:

微血管动力学和结构、血管新生或抗血管生成、血栓形成等;

  • 动物模型研究:

组织损伤或疾病研究等;

  • 分子成像应用:

受体标签;蛋白表达分析;转基因动物(如GFP/YFP)等;

  • 运动系统疾病研究:

韧带和肌腱纤维结构成像等。

 


应用展示

1、口腔癌OptiScan成像

左:正常组;中:癌前期组;右:癌变组。

注:Optiscan技术可以实时捕捉口腔黏膜的亚细胞细节,而无需进行活组织检查。Scale bar=100μm。


1. 口腔癌.jpg

2、宫颈癌OptiScan成像

左:正常鳞状上皮;右:宫颈上皮肉瘤变。

注:0.05%吖啶黄溶液外用。Scale bar=100μm。


3. 宫颈癌.jpg


3、肿瘤血管生成OptiScan成像

左:正常皮肤微脉管系统;右:黑色素瘤影响的皮肤微脉管系统。

注:活体CLE成像显示无胸腺小鼠植入黑素瘤内及周围的黑素瘤相关脉管系统发生变化,静脉注射(0.3 ml, 10 mg / ml)fitc-葡聚糖作为造影剂。Scale bar=100μm。


6. 肿瘤血管生成.jpg


4、自体荧光OptiScan成像

左:ACL中有序的胶原纤维;右:ACL中过度负荷后的无序胶原纤维。

注:前交叉韧带(ACL)的自体荧光成像。本研究着眼于疲劳相关微损伤导致的前交叉韧带失效。Scale bar=100μm。


7. 自体荧光成像.jpg


5、肺内皮三重标记OptiScan成像

造影剂:

肺内皮细胞核:吖啶橙,0.05%静脉注射(单箭头);

血浆:荧光素葡聚糖70kDa,静脉注射(双箭头);

远端上皮膜:FITC-R。普通的植物血凝素。(三箭头)。Scale bar=100μm。


9. 肺内皮三重标记.jpg


6、胃肠道微生物OptiScan成像

注:0.05%吖啶黄染色犬细胞胃内幽门螺杆菌。可观察到活的微生物。


11. 胃肠道微生物成像.jpg


7、斑马鱼眼部血管OptiScan成像

左:成像深度:250 μm,表达GFP的斑马鱼血管内皮成像;

右:最明亮的一张;Scale bar=100μm。



左:成像深度:180μm,表达GFP的斑马鱼血管内皮成像,吖啶黄用作背景造影;

右:最明亮的一张,在Image J里深度颜色编码。Scale bar=100μm。



8、脑胶质母细胞瘤OptiScan成像

注:活大鼠脑中被渗漏血管包围的肿瘤病灶。该肿瘤为恶性胶质瘤,浸润性强,可引起出血。这里使用的造影剂是静脉注射荧光素。在本实验中,注射了IV荧光素。它分布在整个动物周围,可以看到血液通过血管流动。为此,头骨需要被打开或变薄。大型动物的硬脑膜也需要手术打开。Scale bar=100μm。



Video

左:成像深度:400 μm ,z轴: 每4 μm 成像一张; 右:最明亮的一张; 注:胶原凝胶Alexa 488 Phallodidin中的人真皮成纤维细胞(细胞骨架的f -肌动蛋白染色)。Scale bar=100μm。
左:成像深度:250 μm,表达GFP的斑马鱼血管内皮成像; 右:最明亮的一张;Scale bar=100μm。
左:成像深度:180μm,表达GFP的斑马鱼血管内皮成像,吖啶黄用作背景造影; 右:最明亮的一张,在Image J里深度颜色编码。Scale bar=100μm。
注:活大鼠脑中被渗漏血管包围的肿瘤病灶。该肿瘤为恶性胶质瘤,浸润性强,可引起出血。这里使用的造影剂是静脉注射荧光素。在本实验中,注射了IV荧光素。它分布在整个动物周围,可以看到血液通过血管流动。为此,头骨需要被打开或变薄。大型动物的硬脑膜也需要手术打开。Scale bar=100μm。
用钙敏感染色Fluo-8对小鼠肠道进行活体钙成像。神经刺激后离体小鼠肠壁钙水平的变化。Scale bar=100μm。

组织培养成像视频

斑马鱼眼部血管成像视频-1

斑马鱼眼部血管成像视频-2

脑胶质母细胞瘤成像视频

钙成像视频

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