IsoView Light Sheet Microscope: Open Source Project Relies On Positioning Systems from PI

A Brilliant Interpretation of Light Sheet Microscopy

미국 버지니아에 위치한 하워드휴스의학연구소의 Philip J. Keller 연구팀의 목표는 높은 시간 및 공간 해상도로 살아있는 큰 표본을 촬영하는 것입니다. 이를 위해 Keller와 Raghav K. Chhetri는 높은 속도 및 분해능으로 네 방향에서 동시에 샘플을 촬영할 수 있는 광 시트 현미경을 개발했습니다.

소위 “IsoView” 광 시트 현미경에는 서로 직각으로 배열된 네 개의 광 경로가 있으며, 각각 동시에 샘플을 조명하고 방출된 형광 빛을 이미지화 할 수 있습니다. 여기(excitation) 및 검출(detection) 사이의 crosstalk을 가능한 한 작게 유지하기 위해 광 경로는 시간적, 공간적 또는 스펙트럼적으로 서로 분리됩니다. 그런 다음 생성된 네 개의 이미지를 결합하여 모든 차원에서 높은 해상도를 가진 큰 등방성(isotropic) 이미지를 생성합니다. 이를 위해 Keller와 그의 팀은 Lucy-Richardson 3차원 멀티뷰 데콘볼루션 알고리즘을 구현했습니다. 이 접근법은 결합된 이미지의 높은 공간 해상도 외에도 높은 시간 해상도를 가능하게 하여 샘플의 변화를 시간에 따라 기록할 수 있습니다.

Compact Linear and Rotation Stages for Moving the Objective and Positioning the Specimen

4개의 대물 렌즈를 움직이는 데 사용되는 모션 시스템은 현미경의 구조에 매우 중요합니다. 이를 위해 각 대물렌즈 당 300µm (또는 900µm)를 이동할 수 있는 소형 정밀 포지셔닝 시스템 PIHera P-622.1이 사용되었으며 E-709.CHG 컨트롤러로 제어됩니다.

P-622.1CD PIHera 정밀 포지셔너는 zero-play flexure guides에 의해 움직임이 전달되는 all-ceramic PICMA® 피에조 액추에이터를 기반으로 합니다. 이동 범위(closed-loop)는 250µm이며 반복성은 ±1nm입니다. 모션은 드라이브나 가이드의 영향 없이 모션 플랫폼에서 직접 측정됩니다.

Capacitive sensors는 접촉하지 않고 나노미터 이하의 분해능으로 샘플 챔버까지의 거리를 결정합니다. 뛰어난 모션 선형성, 장기 안정성, kHz 범위의 대역폭을 보장합니다.

M-116.2DG rotation stage와 결합된 M-111 linear stages 적층 셋업은 IsoView 현미경에서 샘플을 움직이는 데 사용됩니다. 이는 DC 모터용 C-884.4DC 컨트롤러로 제어됩니다.

Open Source Project

IsoView는 오픈 소스 현미경 시스템입니다. 자세한 내용은 다음을 참조해주세요.

The Janelia Archives




저자 정보

Markus Wiederspahn

Global Campaign Manager, Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG

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저자 정보

Dr. Thomas Bocher

Head of the Life Science & Microscopy Market Segment, Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG

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