Techniken für BioImaging

Die leistungsstarken Imaging-Kameras und Beleuchtungssysteme von Acal BFi im Bioimaging Bereich eignen sich für eine Vielzahl von Mikroskopie-Anwendungen, vom extrem anspruchsvollen Einzelmolekül-Tracking bis zur routinemäßigen Weitfeld-Fluoreszenzmikroskopie lebender oder fixierter Zellen.

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EMCCD-Kameras sCMOS-Kameras Czerny-Turner Spektrogra… Echelle Spektrographen Mikrospektroskopie Spinning disk confocal… Light Sheet Microskopie

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EMCCD-Kameras

Die Electron Multiplying CCD (EMCCD)-Technologie, manchmal auch als "On-Chip-Multiplikation" bezeichnet, ist eine Innovation, die von Andor Technology im Jahr 2001 mit der Einführung unserer speziellen, hochempfindlichen iXon EMCCD-Kameraplattform erstmals in der digitalen wissenschaftlichen Bildgebung eingeführt wurde. Im Wesentlichen ist die EMCCD ein Bildsensor, der in der Lage ist, einzelne Photonenereignisse ohne einen Bildverstärker zu erkennen, was durch eine einzigartige, in den Chip integrierte Struktur zur Elektronenmultiplikation erreicht wird.

EMCCD-Kameras bieten ein Sensitivitätsniveau, das außerhalb der Reichweite der neuen Generation von rückbeleuchteten sCMOS-Kameras liegt, und sind daher eine effektive Lösung für Anwendungen sowohl in der biowissenschaftlichen als auch in der physikalischen Forschung. Zum Beispiel als ultrasensitive Detektoren in Einzelmolekül-Biophysikexperimenten.

EMCCD-Kameras verstärken das Ladungssignal vor dem Ladungsverstärker und erreichen so eine bisher unerreichte Empfindlichkeit bei hohen Geschwindigkeiten. Die Verstärkung des Signals bedeutet, dass das Ausleserauschen effektiv umgangen wird und das Ausleserauschen keine Grenze für die Empfindlichkeit mehr darstellt.

Alle rückbeleuchteten iXon-Modelle bieten Einzelphotonen-Empfindlichkeit und > 95 % QE und sind ideal für lichtarme Anwendungen. Profitieren Sie von geringerer Anregungsleistung, niedrigeren Farbstoffkonzentrationen und kürzeren Belichtungszeiten.

iXon Life 888: Die weltweit schnellste rückbeleuchteten Megapixeln EMCCD, die das absolute Nonplusultra in Sachen EMCCD-Leistung darstellt.
Geeignet für: Super Resolution, Single Molecule, TIRF, Live Cell Imaging, Spinning Disk Confocal.

iXon Life 897: Das äußerst beliebte Modell '897' von Andor ist in Laboren wesentlich häufiger installiert als jedes andere EMCCD weltweit.
Geeignet für: Einzelmoleküle, Vesicle Trafficking, Live Cell Imaging, Spinning Disk Confocal.

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sCMOS-Kameras

Scientific CMOS, oder sCMOS, ist eine bahnbrechende Technologie, die auf CMOS-Bildsensoren (CIS) der nächsten Generation basiert. sCMOS ist auf dem besten Weg, als echter wissenschaftlicher CIS anerkannt zu werden, der in der Lage ist, die meisten heute auf dem Markt befindlichen wissenschaftlichen Bildgebungsgeräte zu übertreffen. Dies ist das Ergebnis einer Reihe von fortschrittlichen Leistungsmerkmalen, die es absolut ideal für naturgetreue, quantitative wissenschaftliche Messungen machen.

sCMOS-Sensor bietet eine einzigartige Dual-Verstärker-Architektur, d. h., das Signal jedes Pixels kann gleichzeitig von den Verstärkern mit hoher und niedriger Verstärkung abgetastet werden. Der Sensor verfügt außerdem über ein geteiltes Ausleseschema, bei dem die obere und untere Hälfte des Sensors unabhängig voneinander ausgelesen werden. Jede Spalte in jeder Hälfte des Sensors ist mit zwei Spaltenpegelverstärkern und zwei Analog-Digital-Wandlern ausgestattet. Die Doppelspalten-Pegelverstärker/ADC-Paare haben unabhängige Verstärkungseinstellungen, und das endgültige Bild wird rekonstruiert, indem die Pixelwerte aus den Auslesekanälen mit hoher und niedriger Verstärkung kombiniert werden, um einen großen Dynamikbereich innerhalb des Bildes zu erreichen, was angesichts des relativ kleinen Pixelabstands einzigartig ist.

Andors neue, erweiterte sCMOS-Reihe mit mehreren Megapixeln bietet ein großes Sichtfeld und eine hohe Auflösung bei schnellen Bildwechselfrequenzen, während sie gleichzeitig eine niedrige Rauschempfindlichkeit und einen großen Dynamikbereich bietet und damit das "Arbeitstier" Kamera neu definiert. Das neueste Modell Sona 4.2B-6 hat einen rückbeleuchteten sCMOS Sensor.

Zyla 5.5 & Zyla 4.2: Bieten unvergleichliche Flexibilität mit zwei Sensorgrößen, hoher QE von bis zu 82%, 0,9 e- read noise, Rolling & True Global Shutter Optionen je nach Anwendungsbedarf.
Geeignet für: Weitwinkel, Mehrdimensional, Immunofluoreszenz, Lichtblatt, Super-Resolution, TIRF, Rapid Ion Signalling, Fluoreszenz
Sona 4.2 & Sona 2.0 : Zwei NEUE tiefgekühlte, rückbeleuchteten sCMOS-Kameras, 95% QE, tiefgekühlt bis -45°C, bis zu 70 fps und größtes on-sample Sichtfeld.
Geeignet für: Zellmotilität, Entwicklungsbiologie, Intrazellulärer Transport, Organoide, Gene Editing, Neurophysiologie.
Neo 5.5: Tiefe Vakuumkühlung auf -40°C zur Minimierung von Rauschen und Hot Pixel über einen weiten Belichtungsbereich.
Geeignet für: Mehrdimensional, Lumineszenz, Elektrophysiologie, Korrelatives AFM, Motilität, Durchflussmessungen.

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Czerny-Turner Spektrographen

Das technische Know-how von Andor reicht weit über die marktführenden Leistungsdetektoren mit einer umfassenden Palette von High-End-Spektrographen hinaus. Das Herzstück dieses Portfolios sind die neuen Im Czerny-Turner-Spektrographen der Reihe Kymera und Shamrock. Diese sind regelrechte Plattformen, die mit ihrem "Out-of-the-Box"-Ansatz, der Vorjustierung und Vorkalibrierung sowie der nahtlosen Kombination mit unseren hochempfindlichen Spektroskopiekameras ultimative Flexibilität und Leistung bieten.

Im Czerny-Turner-Spektrographen besteht die abbildende Optik aus einem Paar Hohlspiegeln und das dispersive Element aus einem ebenen Gitter. Der erste Spiegel kollimiert das Licht aus dem Spalt und lenkt es auf das Gitter. Der zweite Spiegel sammelt das Licht des Gitters und lenkt die Mehrfachbilder des Eingangsspaltes auf den Detektor. Die Hohlspiegel sind sorgfältig angeordnet, um die von den Spiegeln verursachten optischen Aberrationen zu minimieren.

Andor bietet eine Reihe eine Reihe von marktführenden hochleistungsfähigen, ultraempfindlichen Spektroskopie-Detektoren an. Andors CCDs, ICCDs, EMCCDs, sCMOS- und InGaAs-Arrays verfügen über einen Einsatzbereich vom VUV- bis Nahinfrarot-Spektralbereich mit einer einzigartigen Kombination aus hoher Empfindlichkeit (bis hinunter zu einzelnen Photonen im Fall der EMCCD-Technologie) und ultraschneller Aufnahmegeschwindigkeit.

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Echelle Spektrographen

Ein Echelle-Spektrograph streut das Licht in zwei orthogonale Richtungen mit Hilfe von zwei Dispersionsstufen. Dadurch werden die Spektraldaten als 2D-Muster dargestellt und können ideal mit einem 2D-Detektor wie einer abbildenden CCD-Kamera erfasst werden.

Echelle-Spektrographen ähneln in mancher Hinsicht den Czerny-Turner-Spektrographen, haben aber zwei dispersive Komponenten, die entweder zwei Gitter oder zwei Prismen oder auch eine Kombination sein können. Die beiden dispersiven Elemente sind so angeordnet, dass sie das Licht in zwei senkrechte oder orthogonale Richtungen streuen. Folglich können Echelle-Spektrographen so konstruiert werden, dass sie gleichzeitig eine hohe spektrale Auflösung und einen großen spektralen Bandpass bieten. Dies ist eines der wichtigsten Konstruktions- und Leistungsmerkmale des Mechelle 5000 Spektrographen von Andor Technology.

Die Mechelle 5000 ist Andors spezielle Detektionslösung für breitbandige und hochauflösende LIBS. Die Laser-Emissionsspektroskopie (LIBS) wird zur Bestimmung der Elementzusammensetzung verschiedener Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase eingesetzt. Ein Hochleistungslaserpuls wird auf eine Probe fokussiert, um ein Plasma zu erzeugen. Die Emission der Atome und Ionen im Plasma wird gesammelt und mit einem Spektrographen und einem Gate-Detektor analysiert, um die Elementzusammensetzung oder die Elementkonzentrationen in der Probe zu bestimmen.

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Mikrospektroskopie

Modularer Ansatz für kombinierte Mikroskopie und Spektroskopie. Das Einbeziehen struktureller und chemischer Spektralanalysen in Mikroskopieaufnahmen von Bioproben wie Zellen und Proteinen oder von Materialien wie Polymeren oder Halbleitern wird von der Forschungsgemeinschaft immer stärker nachgefragt. Andor bietet hier modulare Schnittstellen, die über Cage-System-Koppler verfügen. Dies ermöglicht unzählige konfigurierbare Verbindungen zwischen Kymera- und Shamrock-Spektrographen und einer breiten Palette von marktführenden Mikroskopen wie Nikon, Olympus, Leica und Zeiss. Der "wide-aperture"-Spalt öffnet die Tür zu einem einzigen Aufbau mit einem einzigen Detektor, um die Probe abzubilden, und ermöglicht gleichzeitig die Erfassung der spektralen Informationen durch denselben optischen Pfad vom Mikroskop.

Schüsselanwendungen sind:

Raman Microspectroscopy –(inc. Mapping)
Confocal Raman Microspectroscopy
Fluorescence Microspectroscopy
FRET Microspectroscopy
Confocal FRET Spectroscopy
Micro-photoluminescence
Multiphoton Microspectroscopy
Spectral Flow Cytometry
Hyperspectral Imaging
Scanning Tunnelling Luminescent Spectroscopy
Optical Coherence Tomography
Diffuse Scattering Microspectroscopy
Tip Enhanced Raman Spectroscopy
Surface Enhanced Raman Spectroscopy
Intra-operative diagnostics – Cancer diagnosis
Cell imaging (inc. Live) and diagnostics
Proteomics
Genomics
Chemical characterisation of Biomolecules
Nano-particles, Quantum dots, Quantum wires
Plasmonics
Nano- and Micro- Optoelectronic
Thin film characterisation
Analysis of Explosive and Hazardous materials
Graphene and Semiconductor characterisation
Microfluidics
Single Molecule Spectroscopy studies
Ophthalmology – diagnosis of diseases in the eye

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Spinning Disk Confocal Imaging Technik für BioImaging Anwendungen

Spinning disk confocal laser microscopy (SDCLM)

Bei der konfokalen Spinning-Disk-Lasermikroskopie (SDCLM) beleuchtet ein erweiterter Laserstrahl ein Array von Pinholes, die auf einer sich drehenden Scheibe (Spinning Disk) angeordnet sind.

Hierdurch erreicht man eine konfokale Mehrpunktabtastung der Probe. Durch ein Design mit Mikrolinsen erreicht man ein noch effizientere Laseranregung der Probe: Microlens Spinning Disk (MSD) Technologie. Zu den Hauptmerkmalen der MSD-Technologie gehören hohe Scanraten, keine Totzeit während des Scannens, anders als bei Punktscannern, und die Unterstützung von extrem empfindlichen Detektoren. Da MSD die Probe bei Beleuchtung kontinuierlich abtastet, ist es einfach, die Bildrate durch Steuerung der Kamera-Belichtungszeit und Synchronisierung der Laser-Beleuchtung anzupassen: Während einer Belichtung wird das Signal über einen oder mehrere Scans auf eine hochempfindliche, schnelle Auslesekamera integriert. Andors Dragonfly-Imaging-Plattform enthält eine neu designte MSD. Die dem Dragonfly System eigene Scanrate beträgt 400 Scans pro Sekunde, was eine Bildaufnahme mit inkrementellen Belichtungen von 2,5 ms ermöglicht. Gepaart mit einer sCMOS-Kamera kann Dragonfly bis zu 400 fps bei einer Auflösung von 512x512 liefern. Zudem bietet die patentierte Borealis Einheit eine homogene Ausleuchtung und ein breiteres Spektrum bei der Laseranregung.

Die Andor Dragonfly Imaging Plattform bietet die folgenden Hauptvorteile:

Minimale Phototoxizität und Photobleiche - ideal für lebende oder empfindliche Präparate.
Hohe Geschwindigkeiten für die Aufnahme schneller dynamischer Ereignisse oder einen hohen Durchsatz.
Großes, homogen beleuchtetes Sichtfeld (FOV) für größere Proben oder für die Stitching-Montage.

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Light Sheet Microskopie

Lichtblattmikroskopie ist ein allgemeiner Name, der eine wachsende Familie von planaren Beleuchtungstechniken beschreibt, die die optische Abbildung biologischer Proben revolutioniert haben. Sie wurde durch die Trennung der optischen Strahlengänge für Beleuchtung und Detektion ermöglicht, so dass neuartige, weniger schädliche Beleuchtungsmethoden eingesetzt werden konnten.

Das Lichtblatt, das die Grundlage der Technik bildet, wird durch Laserlicht gebildet, das zu einem hyperbolischen "Beleuchtungsblatt" geformt wird. Alternativ kann eine Annäherung an ein Lichtblatt auch durch einen gescannten Strahl erreicht werden. Die Detektion erfolgt entlang einer anderen Achse als die der Beleuchtung. Die Verwendung separater Achsen maximiert die Erkennungseffizienz und minimiert gleichzeitig Artefakte von Merkmalen, die sich nicht im Fokusfeld befinden. In der Regel werden bei der hochempfindlichen Lichtblattmikroskopie zwei Objektive für die Beleuchtung und zwei weitere für die Detektion verwendet, um die in jeder Ebene gesammelte Lichtmenge zu verdoppeln.

Die Probe wird im Schnittpunkt der Beleuchtungsachse und der Detektionsachse platziert. Die Anregung der Probe durch die Lichtplatte führt zur Emission von Fluoreszenz, die von Hochgeschwindigkeitskameras erfasst wird, um qualitativ hochwertige Bilder zu erzeugen. Die Abbildungsebene kann durch Drehen der Probe leicht verändert werden, wodurch serielle Schnitte der Probe entstehen, die zu einer 3D-Darstellung rekonstruiert werden können.

Andor sCMOS-Kameras stehen an der Spitze der Entwicklung innovativer Lichtblattmikroskopie und bezeichnenderweise ist die Zyla 4.2 PLUS mit LightScan PLUS ausgestattet

LightScan PLUS bietet dem Anwender zusätzliche Kontrolle und Flexibilität über die Funktionalität des Rolling-Shutter-Scan-Modus. LightScan PLUS ermöglicht es dem Anwender, seine Scan-Lichtquelle in einem kontinuierlichen Durchlauf von oben nach unten oder umgekehrt zu scannen. Darüber hinaus erlaubt FlexiScan auf Wunsch des Anwenders die unabhängige Einstellung der Höhe der Scanreihe ("Spalthöhe") und der Geschwindigkeit des Zeilenscans, wodurch Signalstärke und Konfokalität gleichzeitig optimiert werden können. CycleMax , stellt sicher, dass die schnellsten Bildraten erreicht werden können, ohne Totzeit und ohne die Notwendigkeit, den Laser für jedes wechselnde Bild neu zu starten. GPU Express ermöglicht die Datenverarbeitung in Echtzeit.

Das Tilt-Lichtblatt-Beleuchtungssystem von Cairn Research bietet alle Vorteile des Lichtblatt-Imagings bei minimaler Photobeschädigung, Ausbleichung oder Toxizität.

Der L-SPI von Cairn Research ist für den Einsatz mit jedem Makro- oder Mikroskop, einer Single-Mode-Faserlaserquelle und einer wissenschaftlichen Kamera konzipiert. Dieses einfache und effektive Instrument rekombiniert zwei gleichmäßige, breite Lichtschichten im rechten Winkel und reduziert so die Abschattung, ohne dass eine Probenrotation oder Bildfusion erforderlich ist.

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Mit mehr als 15 Jahren Erfahrung im Vertrieb, Installation und Service von BioPhotonics-Systemen können wir Produkte und Lösungen für Ihre individuellen Anforderungen anbieten.

Das Technologie Zentrum führt standardmäßig Analysen neuer BioPhotonics Produkte durch. Dort werden auch Service-Fälle evaluiert und mit den Herstellern abgeklärt, um unseren Kunden kurze Servicedurchläufe anbieten zu können. Gerne beraten wir Sie über geeignete Servicepläne und Wartungsverträge, um Ihre Forschung erfolgreich und gut gerüstet für die Zukunft zu gestalten.

Die große Auswahl an BioImaging Kameras, Lasern, LED Lichtquellen, Spektrometern, optischen Komponenten, Mikroskopsystemen, Mikroskopzubehör und dazugehöriger Software ermöglicht es uns, nahezu jede Photonics- oder Imaging-Lösung zusammenzustellen.

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Wenn es darum geht, kundenspezifische Lösungen für die Technologien von morgen zu entwickeln, vertrauen wir auf unseren Ansatz, um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen.

Unsere Ingenieure führen Sie durch jede Phase Ihres Projekts und arbeiten mit Ihnen zusammen an einer Lösung, die Ihre technischen und kommerziellen Anforderungen erfüllt.

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