在細(xì)胞生物學(xué)、藥物研發(fā)及再生醫(yī)學(xué)等前沿領(lǐng)域,活細(xì)胞動(dòng)態(tài)觀察是揭示生命機(jī)制的核心環(huán)節(jié)。尼康TS2倒置顯微鏡憑借其卓越的光學(xué)性能、人性化設(shè)計(jì)及模塊化擴(kuò)展能力,成為細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室中不可或缺的精密儀器。其通過倒置結(jié)構(gòu)與先進(jìn)成像技術(shù)的結(jié)合,為科研人員提供了清晰、穩(wěn)定的細(xì)胞動(dòng)態(tài)觀察解決方案。
一、核心光學(xué)系統(tǒng):CFI60無限遠(yuǎn)設(shè)計(jì)的成像優(yōu)勢(shì)
尼康TS2采用CFI60無限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng),通過優(yōu)化光路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高分辨率與長工作距離的平衡。該系統(tǒng)支持4×至40×多倍率物鏡,其中40×物鏡工作距離達(dá)3.5mm,可兼容標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)皿及多孔板,避免傳統(tǒng)顯微鏡因工作距離不足導(dǎo)致的樣本容器限制。例如,在腫瘤球體培養(yǎng)研究中,科研人員可直接通過100mm培養(yǎng)皿觀察腫瘤細(xì)胞的三維增殖過程,無需轉(zhuǎn)移樣本至專用載玻片,顯著提升實(shí)驗(yàn)效率。
其配備的ELWD聚光鏡(數(shù)值孔徑0.3,工作距離75mm)進(jìn)一步擴(kuò)展了應(yīng)用場(chǎng)景。在干細(xì)胞分化實(shí)驗(yàn)中,該聚光鏡可清晰呈現(xiàn)胚胎干細(xì)胞向心肌細(xì)胞分化的形態(tài)變化,包括細(xì)胞突觸延伸及肌管形成等動(dòng)態(tài)過程,為干細(xì)胞治療研究提供關(guān)鍵影像證據(jù)。
二、多模式觀察技術(shù):從明場(chǎng)到熒光的全面覆蓋
TS2支持明場(chǎng)、相差、切趾相差及浮雕反差四種觀察模式,滿足不同實(shí)驗(yàn)需求。其切趾相差技術(shù)通過專利算法消除傳統(tǒng)相差成像中的光暈偽影,在血細(xì)胞分類計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)中,可精準(zhǔn)區(qū)分紅細(xì)胞、白細(xì)胞及血小板形態(tài),分類準(zhǔn)確率較傳統(tǒng)顯微鏡提升15%。浮雕反差模式則通過調(diào)節(jié)聚光鏡側(cè)滑塊與目鏡筒滑塊,增強(qiáng)樣本立體感,在神經(jīng)元軸突追蹤實(shí)驗(yàn)中,可清晰顯示軸突分支結(jié)構(gòu)及突觸連接點(diǎn)。
熒光觀察方面,TS2可選配落射熒光模塊,支持385nm至625nm波長LED光源,兼容GFP、RFP等常用熒光蛋白標(biāo)記。在鈣離子成像實(shí)驗(yàn)中,科研人員利用488nm激光激發(fā)Fluo-4 AM探針,通過TS2的快速熒光成像功能(進(jìn)度<50ms),實(shí)時(shí)記錄心肌細(xì)胞收縮周期中的鈣離子濃度波動(dòng),為心律失常機(jī)制研究提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)支持。
三、人性化設(shè)計(jì):提升實(shí)驗(yàn)效率與操作舒適性
TS2的模塊化設(shè)計(jì)允許用戶根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求靈活配置功能。其三目鏡筒支持?jǐn)?shù)碼相機(jī)、CCTV相機(jī)及FX-III顯微數(shù)碼系統(tǒng)連接,在免疫熒光雙標(biāo)實(shí)驗(yàn)中,科研人員可同時(shí)采集DAPI核染色與Cy3標(biāo)記蛋白的熒光信號(hào),通過LAS X軟件實(shí)現(xiàn)多通道圖像融合,直觀展示蛋白亞細(xì)胞定位。
操作舒適性方面,TS2采用45°傾斜目鏡與50-75mm瞳距調(diào)節(jié)范圍,適配不同身高實(shí)驗(yàn)人員。同軸粗/微調(diào)焦旋鈕位于載物臺(tái)前方,配合37.7mm/圈的粗調(diào)行程與0.2mm/圈的微調(diào)精度,在活細(xì)胞長時(shí)間觀察實(shí)驗(yàn)中,可實(shí)現(xiàn)單手精準(zhǔn)調(diào)焦,減少操作疲勞。其載物臺(tái)高度達(dá)195mm,預(yù)留充足操作空間,便于搭配微操作臂進(jìn)行細(xì)胞注射或 patch clamp 電生理記錄。
四、應(yīng)用場(chǎng)景:從基礎(chǔ)研究到臨床轉(zhuǎn)化的全鏈條覆蓋
在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,TS2已廣泛應(yīng)用于細(xì)胞增殖、遷移及凋亡機(jī)制研究。例如,在乳腺癌轉(zhuǎn)移模型中,科研人員利用TS2的延時(shí)攝影功能,連續(xù)72小時(shí)記錄MCF-7細(xì)胞在膠原基質(zhì)中的侵襲過程,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞通過形成偽足突破基底膜的關(guān)鍵步驟,為抗轉(zhuǎn)移藥物開發(fā)提供靶點(diǎn)。
臨床轉(zhuǎn)化方面,TS2支持CAR-T細(xì)胞治療研發(fā)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在CD19-CAR-T細(xì)胞殺傷實(shí)驗(yàn)中,科研人員通過TS2觀察CAR-T細(xì)胞與Raji腫瘤細(xì)胞的共培養(yǎng)體系,量化計(jì)算腫瘤細(xì)胞裂解率,評(píng)估CAR-T細(xì)胞活性。其高對(duì)比度成像能力可清晰區(qū)分活細(xì)胞(Calcein-AM綠色熒光)與死細(xì)胞(PI紅色熒光),為CAR-T細(xì)胞工藝優(yōu)化提供直觀數(shù)據(jù)。
五、技術(shù)迭代與未來展望
尼康持續(xù)優(yōu)化TS2系列性能,最新推出的TS2-FL型號(hào)新增多色熒光同步檢測(cè)功能,支持最多三個(gè)熒光通道同時(shí)成像。在神經(jīng)環(huán)路解析研究中,該功能可同時(shí)標(biāo)記興奮性神經(jīng)元(mCherry)、抑制性神經(jīng)元(EGFP)及突觸前膜(Synaptophysin-YFP),通過三色熒光疊加重建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接圖譜,推動(dòng)腦科學(xué)前沿研究。
隨著AI技術(shù)的融合,TS2系列正向智能化方向發(fā)展。尼康開發(fā)的Deep Learning Cell Analysis模塊可自動(dòng)識(shí)別細(xì)胞形態(tài)特征,在藥物毒性篩選實(shí)驗(yàn)中,該模塊通過分析肝細(xì)胞球體的形態(tài)變化,預(yù)測(cè)藥物肝毒性,準(zhǔn)確率較傳統(tǒng)方法提升30%,顯著加速新藥研發(fā)進(jìn)程。
尼康TS2倒置顯微鏡以其卓越的光學(xué)性能、靈活的模塊化設(shè)計(jì)及廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景,成為細(xì)胞觀察領(lǐng)域的標(biāo)桿設(shè)備。從基礎(chǔ)科研到臨床轉(zhuǎn)化,TS2持續(xù)賦能生命科學(xué)探索,為揭示生命奧秘提供不可或缺的技術(shù)支撐。