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TESCAN Q-PHASE Multimodal Holographic Microscope

 

Das Gerätesystem

Mit dem neuen Q-PHASE, einem Multimodal Holographic Microscope (MHM), begibt sich die Firma TESCAN erstmals auf das Feld hochtechnisierter Lichtmikroskopie – und erweitert die Mikroskopfamilie um einen völlig neuartigen Vertreter.
 
Das TESCAN Q-PHASE ist ein einzigartiges Instrument zur quantitativen Phasenanalyse ("Quantitative Phase Imaging" – QPI). Es basiert auf der patentierten Technologie kohärenzkontrollierter, holographischer Mikroskope. Diese Technologie nutzt inkohärente Lichtquellen (Halogenlampe, LED) zur QPI-Erzeugung in höchster, kompromissloser Qualität. Zudem erlaubt das System die Abbildung von Proben in 3D und streuenden Materialien (Scattering Media).
 
Q-PHASE Multimodal Holographic Microscope 
Das Q-PHASE wurde speziell für den Umgang mit biologischen Proben entwickelt. Es basiert auf einer "Inverted Transmission Microscope" Plattform zur in-vitro-Untersuchung lebender Zellen. Das gesamte System ist in einem Mikroskop-Inkubator untergebracht. Durch vollständige Motorisierung erfüllt das System höchste Ansprüche bezüglich der Automation von Experimenten. Zudem hält das System viele Abbildungsmodi, sowie ein vollintegriertes Fluoreszenzmodul (optionales Zubehör), simuliertes DIC und Brightfield Imaging Optionen bereit. All diese Merkmale machen das Q-PHASE zu einem äußerst effizienten und wertvollen Forschungsinstrument für biologische und biotechnische Anwendungen.
 
Anwendungen für das Q-PHASE in Biologie und Biomedizin sind beispielsweise die Untersuchung der Reaktion von Zellen auf gezielte Behandlungen (auch mit streuenden Medien, intransparenten Substanzen), die Beobachtung von Mitose, Apoptose, Wachstum, Beweglichkeit, morphologischer Veränderungen oder die Abbildung von Zellen in extrazellulärem Substrat.
 
 

Merkmale und Ausstattung

Keine Bildartefakte wie Schatteneffekte / “Halos”
(im Gegensatz zu Techniken, die auf Zernike Phasenkontrastbeleuchtung basieren)

Äußerst genaue Erfassung von Zellgrenzen

Starke Unterdrückung von Kohärenzstörungen und Interferenzen

Einfache Probenpräparation, kein Einfärben, kein Ausbleichen, Beobachtung lebender Zellen in ihrer natürlichen Umgebung

Niedrige Fototoxizität – geringe Lichtleistungsdichte (107x niedriger als in der Fluoreszenzmikroskopie) erlaubt Langzeitbeobachtung über Tage

Kohärenz-Ausblendeffekt – spezielles Feature erlaubt Proben selbst in streuenden Materialien ("Scattering Media") zu untersuchen

Multimodalität – vollintegriertes Fluoreszenzmodul, simuliertes DIC und Brightfield

Hochqualitatives QPI – einzigartiges Setup der Q-PHASE Optik erlaubt inkohärente Beleuchtung, für exzellente Bildqualität ohne Kompromisse

Laterale Auflösung konventioneller Mikroskope (bis zu 2x besser im Vergleich zu Laser-basierten Systemen)

Schnelle Bildgewinnung – nur ein Durchgang dank nicht-parallelem, holographischem Aufbau des MHM (kein Scanning für Abbildungsprozess, die Framerate wird nur durch Kamera und PC-Geschwindigkeit limitiert)

Voll motorisiert – Fokussierung, Probenbühne, Objektivwechsel, Fluoreszenzfilter

Automatisierte multidimensionale Bildgewinnung (Time-Lapse, Channel, Position, Z-Stack)

Einfache Bildsegmentierung und Bildverarbeitung (im Vergleich zu Fluoreszenz-Datenverarbeitung)

Quantitative Phasenwerte können neu bzw. rückberechnet werden – z.B. Trockenmassendichte von Zellen (pg/μm²) oder direkte Topographie in Nanometergenauigkeit (technische Proben)

Hochempfindliche Phasendetektion – erlaubt die Erkennung kleinster Veränderungen in axialer Richtung, bei Morphologie oder Position
 
 

QPI der Mitose von Sarkomzellen einer Ratte (invertiertes LUT mit adaptive Kontrastkontrolle)

QPI der Mitose von Sarkomzellen einer Ratte (invertiertes LUT mit adaptiver Kontrastkontrolle)
 
 

Software / Bedienung

Integraler Bestandteil des TESCAN Q-PHASE ist seine benutzerfreundliche 64-bit Software. Sie ist unterteilt in Live- und Dataset-Modus und hat alle nötigen Funktionen für experimentelle Messung, Bildbearbeitung und Analyse. Die grafische Oberfläche ermöglicht eine einfache Orientierung und Bedienung. Bilder können in Standardformaten exportiert und mit externen Programmen weiter analysiert werden. Eine GPU-Beschleunigung für höchste Leistung ist integriert.
 

Volle Kontrolle über das Mikroskop (Fokussierung, Probenbühne, Objektivwechsel, Lichtquellen, Fluoreszenzkanäle, Shutter, Kameraeinstellungen)

Multidimensionale Bildgewinnung (Time-Lapse, Channel, Position, Z-Stack)

GPU-beschleunigte holographische Echtzeitbildrekonstruktion

Multidimensionaler Dataset Viewer

Bildverarbeitung und Analyse

TESCAN Control Panel

Mikroskopkontrolle über Control Panel

Benutzer-Management

Software-Wizard für automatische Anpassungen

Kontrolle des Mikroskop-Inkubators
 
 

Optionen / Zubehör

Fluoreszenzmodul (voll in Software des Q-PHASE integriert)

Control Panel mit Multifunktions-Touchscreen, Joystick für Probenbühne
und Endlosdrehreglern

Mikroskop-Inkubator mit computergesteuerter Temperatureinstellung
und Temperaturdatenerfassung

Probebühnen-Inkubator für die präzise Kontrolle der Temperatur,
Luftfeuchtigkeit und der CO2-Konzentration

TESCAN Q-PHASE Fluoreszenzmodul

Fluoreszenzmodul
 
 

TESCAN Q-PHASE Mikroskop-Inkubator

Mikroskop-Inkubator
 
 

Applikationen / Bilder

Dank seiner einzigartigen Abbildungsmöglichkeiten und Vorteile hat das Q-PHASE ein großes Einsatzfeld bei der Untersuchung lebender Zellen. Es ist bestens ausgestattet für biologische und biotechnische Anwendungen. Als inverses Mikroskop ermöglicht es auf einfache Art und Weise die Untersuchung von Zellen auf Nährböden.
Das gesamte System ist in einem Inkubator untergebracht, was hohe Temperaturstabilität gewährleistet.
Da quantitative Phasenbilder einen inhärenten, hohen Kontrast besitzen, ist es möglich, Proben auch ohne Einfärbung oder Kontrastmittel zu untersuchen. Diese Methode ist vollkommen nicht-invasiv.
 
 

Applikationsbeispiele

Nicht-invasive Abbildung lebender Zellen

Lebenszyklus von Zellen, Zellenwachstum, Zellproliferation, Zelldifferentiation, Zellviabilität, Zählungen

Trockenmasseauswertung
(inkl. Verteilungsänderungen)

Motilitätsstudien, morphologische Veränderungen

Zellinteraktionen, schnelle zelluläre Prozesse

Bildgewinnung in streuenden, nicht transparenten Materialien

Bildgewinnung in 3D-Umgebung
(z.B. extrazelluläres Kollagensubstrat)

Multimodale Bildgewinnung
(automatische Korrelation von QPI mit Fluereszens, DIC oder Brightfield)

Beispiele für inhärente Bilderzeugungsmodi

Multimodal Imaging maligner menschlicher Melanomzellen (QPI / Simulated DIC / Brightfield)
 

Beispiele für Bilderzeugung in streuenden Materialien

QPI der Reaktion von kolorektalen menschlichen Krebszellen auf die Behandlung
mit einer aktiven Phospholipid Emulsion (Scattering Medium)

 

Beispiele für Bilderzeugung in extrazellulären Substraten

QPI der Bewegung einer menschlichen Sarkomzelle in Kollagengel (invertiertes LUT)

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TESCAN Q-PHASE MHM Videos bei YouTube

Zellproliferation
 

Zelle in Kollagengel
 

Zellreaktion
 


spezielle Q-PHASE Seite des Herstellers TESCAN

spezielle TESCAN Q-PHASE Seite (in Englisch)

mehr Informationen und Videos
zum TESCAN Q-PHASE (in Englisch)
gibt es hier.

 

 

 

 

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