活细胞实时成像显微系统
活细胞成像技术的使用教程
活细胞成像技术的使用教程活细胞成像技术是一种能够观察和记录活细胞在活体条件下的实时动态的图像技术。
这种技术在生物医学研究、药物发现、细胞生物学和生物工程领域得到了广泛应用。
本文将介绍活细胞成像技术的基本原理、常用的成像方法和实验步骤，以及一些常见的应用案例。
一、基本原理活细胞成像技术基于显微镜成像原理，通过将活细胞标记或转染成荧光染料、标签蛋白或荧光蛋白，利用显微镜观察和记录这些标记物的荧光信号。
荧光信号可以直接显微镜观察或使用专门的成像设备进行采集和记录。
活细胞成像技术依赖于荧光标记物的特异性和稳定性。
常用的荧光染料或标签包括荧光染料，如荧光素、达菲红和荧光素酮；标签蛋白，如绿色荧光蛋白（GFP）、红色荧光蛋白（RFP）和黄色荧光蛋白（YFP）等。
这些荧光标记物会与特定的生物分子结合，如细胞器、蛋白质、DNA或RNA等。
荧光标记物与目标结合后，通过激发荧光染料吸收光，产生特定波长的荧光信号。
这些信号可以通过荧光显微镜进行实时观察和记录。
二、常用成像方法1. 荧光显微镜荧光显微镜是观察荧光信号的主要工具。
它包括激发光源、滤光片、物镜、荧光探测器和成像系统。
激发光源选择合适波长的激光或白炽灯，滤光片选择对目标荧光信号具有高透射率的滤光片，以减少背景干扰。
荧光探测器可以选择光电倍增管或CCD相机等，用于接收和记录荧光信号。
成像系统可以是显微镜附件或独立的荧光成像仪。
2. 皮肤窗准备法皮肤窗准备法是一种常用的动物模型实验方法，可以观察和记录活细胞在活体动物皮肤上的实时图像。
在这种方法中，通过手术将活体动物的皮肤上形成一个窗口，并标记活细胞，然后使用荧光显微镜观察和记录细胞的活动和变化。
这种方法可用于研究细胞迁移、细胞分裂、血管生成等生物过程。
三、实验步骤1. 准备样品根据实验需要选择合适的细胞系，培养到合适的生长状态。
根据实验目的选择适当的荧光标记物或标签蛋白，将其转染到细胞中。
确保标记物与目标分子结合后的效果和细胞生理状态正常。
活体细胞成像技术的新进展
活体细胞成像技术的新进展活体细胞成像技术是一种关键的生命科学研究方法，它可以让研究人员深入了解活细胞的内部结构和生理过程。
近年来，随着生命科学和医学的发展，活体细胞成像技术也在不断进步，已经成为了生命科学领域的一个重要前沿技术。
一、活体细胞成像技术的基本原理活体细胞成像技术是利用先进的显微镜等设备对活细胞进行高清观测的一种技术。
它将单个细胞或细胞集合上紧密构成的组织进行实时成像，特别是在生长、发育或功能活动中的变化。
该技术可以建立在可见光、荧光、摄像和图像分析等技术之上，因此可以具体地描绘细胞结构和功能。
二、高通量技术的新发展高通量技术是生命科学中一种重要的手段，它可以实现上万个细胞的同时成像与观察。
这种技术可以为研究人员提供大量原始数据，从而推动生命科学的发展。
此外，高通量技术也对生物医学研究有着广泛的应用，如分析细胞增殖、细胞周期等。
三、全息像与光学相干层析成像技术的应用全息像技术是一种用于拍摄包括三维信息的光波干涉图的技术。
这种技术不仅可以帮助人们观察细胞结构和组织结构，同时还可以对生物体的不同部分进行三维成像。
这种成像技术可以为医学研究提供更加精确的数据，从而在疾病检测和治疗方面有着广泛的应用。
光学相干层析成像技术是一种能够测量组织样品的光学散射系数的技术。
它可以分辨个别细胞，并提供有关其结构和组织中存在的微小结构的信息。
这种技术具有强大的辨别力，可以用于解决许多疾病的诊断问题。
四、荧光成像技术的突破荧光成像技术是活体细胞成像技术中最重要、最常用的成像技术之一。
目前，这种技术已经被广泛应用于细胞和组织成像、药物筛选、蛋白质互作、细胞激活等方面。
随着荧光成像技术的不断发展，已经出现了新的突破，如单分子荧光成像技术和多色荧光成像技术。
五、活体细胞成像技术的应用生命科学和医学领域是活体细胞成像技术的重要应用领域。
例如，研究人员可以利用活体细胞成像技术来研究心血管系统、神经系统、免疫系统等。
此外，活体细胞成像技术还可以广泛应用于癌症诊断和治疗、肝脏疾病、神经退行性疾病、病毒感染等方面。
活细胞成像技术在临床中的应用
活细胞成像技术在临床中的应用随着科学技术的不断发展，人们对于外界的了解也随之更多。
其中有一项技术便是活细胞成像技术，也叫做活细胞显微镜技术。
该技术是一种可以对细胞进行实时监测、观测和记录的方法。
目前，该技术在临床上也得到了广泛的应用，今天将来探讨一下活细胞成像技术在临床中的应用。
一、活细胞成像技术的优势活细胞成像技术的优势在于其能够提供实时、原位、动态的细胞成像数据，使得生物学家们可以深入地研究各种生命现象的发生发展过程。
与其他细胞观察技术相比，活细胞成像技术具有更高的解析度和更具细胞特异性。
这意味着，活细胞显微镜技术可以非常清晰的观测到细胞内发生的变化，且产生的数据不会被中间环节的影响而失真。
同时，也可以实时记录生物样本的响应和反应，还可以观察药物和激素的处理作用。
二、活细胞成像技术在癌症治疗中的应用活细胞成像技术在癌症研究中得到了广泛的应用。
由于癌细胞与正常细胞不同，癌细胞可以在更小规模的培养体系中继续生长，因此研究癌细胞通常会采用活体成像。
此外，活细胞成像技术还可以应用于研究药物在癌细胞中的作用过程，进而为制药业提供更好的药物研发思路。
三、活细胞显微镜技术在遗传和免疫研究中的应用除了癌症研究，活细胞成像技术还可以应用于遗传和免疫研究。
比如，它可以通过记录单个细胞的分裂过程，了解基因突变、分裂失调等生物学过程。
同时，也可以观察免疫反应的较深层次，从而帮助科学家们更清晰地了解免疫系统如何识别入侵病原体和抗击它们。
四、拓展活细胞成像技术的应用随着科学技术的发展，活细胞成像技术的应用也在不断扩大。
例如，通过整个细胞膜内化、内质网的张力测量、位点定位和单细胞基因表达的可视化等高级技术的发展，能够提供更精细的分子水平细节，使研究人员能够用于测试各种疾病和生物学信号传递。
总之，活细胞成像技术是一项非常优秀、发展前景良好的技术。
在临床中，它可以帮助科学家们更加深入地了解生命现象的发生发展过程，从而为药物研发和治疗提供更精确的指导和把握。
FRET暨活细胞显微成像系统
荧光共振能量转移(FRET)影像系统Olympus（北京）销售服务有限公司上海分公司PDF created with pdfFactory Pro trial version 荧光共振能量转移(FRET)影像系统一、研究目的随着生命科学研究的不断深入, 光学显微镜使我们理解了细胞结构和有关功能。
但是分子 生物学研究已经显示了分子事件，例如信号传导和基因翻译，需要蛋白质的装配成特殊的大 分子复合体等。
对各种生命现象发生的机制,特别是对细胞内蛋白质间相互作用的研究变得尤 为重要。
传统的生物物理或生物化学方法例如亲和色谱法或免疫沉淀反应法和近来的酵母双杂 交、磷酸化抗体、免疫荧光、放射性标记等方法等，都需要破碎细胞或对细胞造成损伤，无 法做到在活细胞生理条件下实时地对细胞内蛋白质-蛋白质间相互作用进行动态研究。
而基于强度的影像技术FRET方法，使得研究活细胞内的这些相互作用变得容易了，荧光 共振能量转移( FRET)是用于对生物大分子之间相互作用定性、定量检测的一种有效方法。
根 据所基于的荧光显微镜配置不同而有不同的应用侧重，可在多细胞，单细胞，细胞膜，细胞 器等不同层次对生物大分子间的相互作用距离，动力学特性等进行研究。
二、FRET的原理和实现方法FRET的原理和发生的基本条件：1. 2. 3. 4. 发色团之间的距离在10A到100A 。
供体D的荧光光谱和受体A的吸收光谱足够多的重叠。
供体D的量子产率和受体A的吸收系数足够大。
D和A的跃迁偶极矩有最佳的相对取向，或者两者之一有一定的快速旋转的自由度。
FRET的实现方法：1) 稳态方法（基于供体、受体的三通道计算校准） 供体荧光的减弱－主要的方法 受体荧光的增强 激发光谱和吸收光谱的比较 2) 3) 光漂白方法 （Pb-FRET） 时间分辨方法（TR-FRET） 供体荧光的衰减 受体荧光的增长PDF created with pdfFactory Pro trial version FRET 特点：1) 动态实验，采集速度快 / 高速Shutter、高速CCD 2) 3) 4) 维持活细胞活性－CO2培养箱、恒温培养箱、恒温板 尽量减少光毒性，减少光照时间 保证长时间观察奥林巴斯 FRET 系统组成：1、显微镜 2、光源、高速荧光激发光切换控制和电动光闸 3、电动 XY 载物台 4、环境控制 5、高灵敏度冷 CCD 6、多种部件同时工作的控制软件 7、图像分屏器——DualView三、Olympus FRET系统详细技术参数一）显微镜：Optics 光学性能Ø 光学系统（Optical System）: 奥林巴斯 2005 年最新推出的 UIS2 无限 远光学系统（UIS2 Infinity optical system） （UIS2 光学系统具有的高光 透过率和全光谱范围的色差校正，及高信噪比的特点，非常适合荧光 方面的研究，可以说是目前最先进的光学系统之一） 光路设计: V型光路把反射时的光线损失减少到最小程度，保证最大光 通过量System Flexibility系统适应性Ø Ø Ø 光口: 双层多光口设计（奥林巴斯首创）保证了输入/输出灵活性，提 供 6 条射入/射出光路，最多可同时接 4 路采集原像的图像获取系统。
活体显微成像技术及其进展
活体显微成像技术及其进展活体显微成像技术是一种用于观察和记录活体生物体内细胞和组织结构的高分辨率成像技术。
它采用显微镜和高级成像技术相结合，能够在活体中实时观察细胞的活动和组织的结构，为科学家和医生提供了研究和诊断的重要工具。
本文将介绍活体显微成像技术的原理、方法和其在生物医学领域中的进展。
活体显微成像技术主要基于一种称为光学显微镜的工具，通过对活体标本进行专业处理和染色，使样本中的细胞和组织结构更明显可见。
这项技术广泛应用于生物医学研究和临床诊断中，有助于科学家和医生观察和研究生物样本中的细胞和组织结构，从而进一步了解其功能和病理状态。
活体显微成像技术主要包括荧光显微镜、共聚焦显微镜和多光子显微镜等不同类型的设备。
荧光显微镜是一种利用生物标记物吸收和发射荧光以观察活体样本的显微镜。
它通过特殊的荧光染料将细胞或组织标记出来，在激光的照射下，能够检测到荧光信号，从而实现细胞和组织的实时观察。
共聚焦显微镜能够通过聚焦系统控制样本中的光线传播，实现不同深度以及三维空间的成像。
多光子显微镜则利用激光经过组织样本时产生非线性激发，能够实现更好的深部成像。
近年来，活体显微成像技术在生物医学领域取得了显著的进展。
首先，在癌症研究领域，活体显微成像技术能够观察和研究肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力，为癌症的早期诊断和治疗提供了重要依据。
其次，在神经科学研究中，活体显微成像技术能够实时观察和记录大脑神经元的活动和连接模式，帮助科学家更好地了解神经调控机制。
此外，在病原微生物研究中，活体显微成像技术也能够观察和分析病原体在宿主细胞中的感染过程，为研究和治疗感染性疾病提供帮助。
除了在基础研究中的应用，活体显微成像技术也在临床诊断中发挥着重要作用。
例如，在皮肤科领域，活体显微成像技术能够帮助医生观察和识别病变组织，从而进行早期诊断和治疗。
在眼科领域，角膜、水晶体等眼部组织的成像能够帮助医生更好地了解眼部疾病的发展和治疗效果。
活体细胞成像技术的研究和应用
活体细胞成像技术的研究和应用活体细胞成像技术是一种基于显微镜等成像技术，对细胞进行实时成像和分析的研究方法。
这种新兴的技术对细胞的内部结构和生物功能进行直接的非损伤性观察，有着广泛的应用前景。
目前，活体细胞成像技术已经在生物学、药物研发、微生物生态学、医疗诊断等领域得到了广泛的应用。
活体细胞成像技术的研究活体细胞成像技术的研究从早期单一的细胞观察扩展到对细胞群体、组织和整个器官的成像。
其中一项重要的技术就是双光子激发显微镜技术，该技术利用两个激光能够在非线性的荧光探针中激发发射荧光，不仅仅可以突破活体成像的深层次限制，更重要的是可以减少因为荧光束干扰而引起的细胞损伤。
此外，还有流式细胞术技术，该技术通过单通道扫描把细胞从一个样品管道中通过，来完成流式检测和分析，使研究人员可以对成千上万个样本进行分析，并且实现细胞的分选和拣选。
这对于生物医学领域中细胞调查、病ivirus身机制的探索等有着很实际的意义。
活体细胞成像技术的应用活体细胞成像技术在生物学、药物研发、微生物生态学、医疗诊断等领域中得到了广泛的应用。
在生物学领域中，该技术可以用于研究细胞内部的生物过程，包括蛋白质合成、细胞分裂、细胞迁移等。
在医疗诊断方面，活体细胞成像技术可以用于早期癌症的检测及基因缺陷的筛查。
在药物研发方面，活体细胞成像技术可以通过筛选不同细胞类型对不同药物的反应情况，挑选出最有效的药物并且减少药物对细胞的损伤。
在微生物生态学方面，活体细胞成像技术可以用于对微生物群体及其相互作用之间进行了解，以及对微生物影响环境、能源转化等方面进行观察和研究。
未来展望尽管活体细胞成像技术已经取得了不俗的成绩，但是它依然面临着一些挑战。
比如，如何准确地监测到细胞内的特定物质分布以及如何避免成像时对细胞的损伤。
未来，活体细胞成像技术的研究将会变得越来越关键，同时网络技术和数据处理技术将成为研究的重要方向，以使得研究者可以统计大量信息来更好地评估和理解细胞的生物学过程。
全自动荧光成像活细胞成像系统
1.5.观察方式：荧光与透射光（明场和相差）
1.6.荧光通道：标配DAPI、GFP、RFP三种荧光光立方，荧光滤片采用高光效硬质带通滤片
1.7.荧光光立方装载后软件自动读取荧光滤片信息，无需额外设置
1.8.光源：LED（5万小时寿命），可调强度，无需预热，实验后无需降温，即开即用
1.15.电源：交流电源适配器，100-240 V，50-60 Hz；输入电流5 A，24 W
1.16.输出端口：多个USB接口，1个DVI端口（支持直接输出至USB和网络存储）
2.软件
2.1.具有集成的软件系统，内置软件可通过鼠标操控，也可以通过触摸屏显示器操作；具备多种标准功能，如快速的多通道荧光或明场下的图片捕获及叠加，添加标尺和图像预览。所有的图像均可保存为JPEG、BMP摸屏；显示分辨率不低于1024 × 768像素；倾斜度可调
1.13.图像采集：可通过触屏操作完成采集和存储功能，内置成像软件可自动调焦，可对成像图片进行自动细胞分类计数，图像拼接，也可以进行Z-stack扫描成像和延时成像
1.14.提供原装暗室装置，在自然光实验环境下即可进行荧光样本的观察和图片采集
设备名称
数量
参考技术参数
全自动荧光成像-活细胞分析系统
1台
1.技术指标
1.1.仪器类型：无目镜台式全自动成像分析系统,一键开关设备和软件，通过鼠标屏幕操作完成所有功能，主机可放入超净台使用
1.2.提供彩色相机进行可见光彩色成像，用于彩色组织切片的观察成像
1.3.4个物镜：长工作距离消色差物镜4x/0.13（工作距离16.9mm）；长工作距离半复消色差物镜10x/0.3（工作距离8.3mm）；长工作距离半复消色差物镜20x/0.45（工作距离7.1mm）、长工作距离半复消色差物镜40×/0.65（工作距离2.8mm）
应用资料-活细胞系统简述
活细胞显微活细胞显微成像成像成像系统系统系统简述简述越来越多的研究倾向于使用活细胞图像技术研究活的、自然状态下的细胞或组织，尤其是近期荧光蛋白技术和新的荧光发色团的改进，更加促进了这种研究手段的推广。
在众多细胞学实验室如：神经学、药理学、发育生物学等实验室中，活细胞成像已经成为必备的，甚至常规的分析手段。
完成一个理想的活细胞实验，我们需要考虑多种因素，如细胞活性保护和保持、系统长期稳定性、低标本杀伤和光漂白、成像速度和系统敏感度及系统的可扩展性等。
这其中最具有挑战性的是如何在显微镜观察（透射光或荧光）条件下维持细胞在一个健康的生活状态，并且具备正常的功能。
图1展示的各种标记了不同荧光团或荧光蛋白的活细胞系图像。
图1（a ）大鼠的肾上皮细胞（RK-13系），转染了EYFP 融合核定位蛋白的质粒，同时细胞用MitoTracker Red CMXRos 进行了线粒体染色；图(b)负鼠肾近端小管上皮细胞(OK 系) ，转染微丝标记EYFP ；图1（c ）大鼠肾上皮培养细胞（PTK-2系），Alexa488（绿色）标记F-actin 蛋白，Hoechst 33258 (蓝色)标记DNA ，并用Alexa Fluor 568 (红色)标记小鼠抗anti-PDI (protein disulfide isomerase)、Alexa Fluor 750 (黄色)标记兔抗anti PMP-70(peroxisomal membrane protein)，同时用MitoTracker Deep Red 633 (深蓝色)标记线粒体网；图1（d ） HeLa 细胞，转染过氧化物酶标特异表达EGFP 融合蛋白，并用MitoTracker Red CMXRos 染色，核负染使用Hoechst 33342；图1（e ）仓鼠肾纤维原细胞(BHK-21 系) ，同时转染DsRed2 FP-内质网和EGFP-细胞核。
图1（f ）人骨肉瘤细胞(U2OS 系)转染CFP 标记线粒体。
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TILL 活细胞实时成像显微系统
TILL Photonics是一家从事活细胞实时成像显微系统产品的生产厂商。
TILL Photonics 总部位于德国慕尼黑, 其创始人Rainer Uhl 博士发明了世界上第一台单色光镜显微镜光源（polychrome Ⅰ），并一直致力于多种先进的显微技术产品的研发和改进。
TILL Photonics 最早从事专业的显微镜光源生产，为著名显微镜生产商Zeiss 和Leica 配置显微镜光源。
随着公司的发展和技术的革新，TILL有了自己的显微镜产品，并发展成为拥有多项专利和先进的显微成像技术的高科技企业。
TILL 活细胞实时成像显微成像系统
高分辨率荧光成像系统不仅仅意味着一台荧光显微镜。
先进的显微成像技术需要一系列的配套仪器：高敏感度相机，高速切换的光源，甚至需要不同激光光源和其他设备。
德国TILL“All for One”数码显微成像系统iMIC system，是市面上最快速，精准的科学控制平台，拥有模块化的设计和微秒级实时控制ICU控制中心，实现荧光成像、拍摄及数据传输的同步获得，成为真正的实时成像显微系统。
独家开发的应用软件能完美控制荧光成像和光源切换，使其两者能够完美配合。
I MIC系统具有高度灵活性，特有
的Polytrope装置，可根据客户要要量身定制显微镜的配置，允许每个组件的升级，可同时满足FRET，FRAP，TIRF，SI等多种显微成像实验的需要。
基于iMIC可实现的技术
荧光显微镜技术：高分辨率, 精确到分子级别的显微镜。
两种荧光光源可供选配：Polychrome V 连续波长光源、Oligochrome快速切换的光源。
FRET：荧光共振能量转移技术是用于对生物大分子之间相互作用定性、定量检测的一种有效方法。
TILL 显微镜系统通过添加Dichrotome 这一组件实现特殊光路模式，并配有双CCD相机来实现同时对两种荧光染料成像的显微成像技术。
TIRF（全内反射）：当拥有
Polytrope
转换装置和由光纤接入的激
光光源时，
IMIC就变成了一个适用于全内反射技术的显微镜。
3D/4D成像：利用先进的结构照明成像显微技术，同时拍摄成像点三张图片，用先进软件和算法得到清晰的3D图像。
对于活细胞的观察，我们采用高敏感度的CCD相机记录样品连续变化过程，得到目标样本的动态立体成像。
FRAP：荧光漂白恢复技术通过添加Polytrope和Yanus, iMIC变成了一个操作简单，精确度高，专为FRAP技术打造的显微镜。