我們在《Nanoimager：20nm超高分辨率技術，將細胞外囊泡行蹤盡收眼底》已經了解，Nanoimager單分子成像與分析系統(tǒng)作為新一代超分辨率顯微鏡的標志性代表，其克服了光的衍射極限，分辨率可達20nm，不僅可以獲得超分辨率單分子熒光圖像，進行三維成像，同時還可以支持雙色成像和順序四色成像。這些特性使它成為信號通路轉導、腫瘤和外泌體標志物、病毒增值和裝配、細胞亞顯微結構表征等研究領域在單分子水平上進行顯微分析的重要幫手。

Nanoimager為何如此強大？其背后又有哪些核心技術支撐？

熒光顯微成像是生物學研究的一個重要手段，但由于光學顯微鏡受到光的衍射限制，分辨率被限制在200nm左右，因此常規(guī)光學顯微鏡無法分辨尺寸在200nm以下的細胞結構。Nanoimager擁有的超分辨率技術dSTORM（隨機光學重建顯微技術）、PALM（光激活定位顯微技術）、smFRET（單分子FRET技術）、Single Particle Tracking（單分子示蹤技術）支持了Nanoimager可以在20nm的超分辨率下進行全面的生物學研究。

 

dSTORM & PALM
 

Nanoimager擁有的dSTORM（隨機光學重建顯微技術）和PALM（光激活定位顯微技術），二者原理相似，是利用光激活方法的新型超分辨率熒光顯微技術，成像過程均需要往復循環(huán)，在每個循環(huán)周期里，熒光分子團被連續(xù)的激活、成像及漂白，二者都通過計算（高斯擬合）實現高分辨率單分子定位，精度可以達到20nm，比傳統(tǒng)光學顯微鏡分辨率提高了10倍以上，因此可以幫助用戶看到更精細的細胞結構。

dSTORM&PALM優(yōu)勢：

1. 20nm分辨率：XY軸可視化20nm結構

2. 3D成像：Z軸分辨率達到50nm，可3D成像

3.精確定量結果：可計算分子的大小和數量分布，以及空間距離
 

皮質神經元突觸前后結構成像



鼻病毒感染HeLa細胞并破壞高爾基體成像




COS-7細胞核膜和細胞骨架網絡成像



FFPE腎組織切片中腎小球足細胞蛋白成像



兔腰肌肌原纖維成像

 

Single Particle Tracking
 

Nanoimager具有的Single Particle Tracking單分子示蹤技術可以在兩個通道中同時跟蹤納米級的粒子，并可以計算粒子的大小和數量分布，讓熒光標記分子或囊泡的檢測變得簡單輕松。

Single Particle Tracking優(yōu)勢：

活細胞成像：具有內置的加熱控制、自動對焦和微流控設置支持，支持活細胞成像

四個熒光通道，可2個同時成像：可在一個實驗中追蹤4種不同的分子，同時捕獲2種熒光

專有的跟蹤分析軟件：專有的NimOS軟件可實現自動顆粒跟蹤以及擴散系數、顆粒大小和濃度的測量
 

Atlastin1蛋白在成纖維細胞中沿著內質網行走圖像


追蹤HEK293T細胞內流感病毒HA（HA Dendra）顆粒


內質網線粒體接觸位點的動態(tài)追蹤



成纖維細胞中BHV1行為的研究

可視化活細胞中EVs動力學和相互作用
 

Single-Molecule FRET


 

smFRET（單分子熒光共振能量轉移技術）是將2個相互作用的分子標記上顏色不同的熒光基團，一個在能量轉移過程中提供能量，即供體D(donor)，另一個接受能量，即受體A(acceptor)。然后運用熒光共振能量轉移 （FRET) 技術來對體系進行研究，因此比單個熒光基團標記更具有優(yōu)勢。smFRET可以表征各種類型樣品的單分子相互作用并進行定量。
 

Nanoimager是一款為數不多能夠進行單分子FRET的商用顯微鏡。配合專有的NimOS軟件，可在2-10nm內實時進行納米尺操作，一次采集即可追蹤數千個FRET熒光事件，不僅可以提高實驗結果準確性，也可以加快項目過程。

smFRET優(yōu)勢：

洞悉分子相互作用：確定蛋白質分子的空間位置，識別分子相互作用、結合情況和停頓時間

大視場：可同時捕獲數千個單分子，大幅提高實驗吞吐量

專有的smFRET分析軟件：可繪制和分組個體FRET痕跡及總體平均值

 

雙精氨酸易位（Tat）復合物的組裝
 

NimOS分析軟件

此外，Nanoimag專有的NimOS軟件在超高分辨率成像中也占據重要作用。NimOS支持用戶快速輕松地獲取并分析數據，當用戶和同事共享顯微鏡時，也可以不必在同一臺計算機上進行采集和分析。

最后，Nanoimager單分子成像與功能分析系統(tǒng)簡單易用、設計緊湊，單位面積小于A4紙。它可以始終保持校準狀態(tài)，樣品準備好后可以直接成像，無需花費時間進行調試和校準。使用安全無害的一級激光，可在任何辦公室、實驗室和教室使用，無需額外配置溫控房間、光學平臺、激光室或暗室，使用更便捷。

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