ZEISS Lattice Lightsheet 7

Lattice Light Sheet 顕微鏡（Gaussian Light Sheet 顕微鏡とも呼ばれる）は、一般的に、優れた高速性と低ダメージでのイメージングで良く知られています。励起と検出のレンズを分離させるという画期的なコンセプトによって、サンプルの検出用対物レンズの焦点面にある領域だけを照明することが可能になりました。シート光をサンプル上で移動し、焦点面ごとに1画像ずつ撮影することによって、焦点面以外のサンプル領域を照射することなく、ボリュームデータを取得することができます。

Lattice Light Sheet 顕微鏡は、ライトシート顕微鏡のメリットに、共焦点レベルでのほぼ等方の分解能を組み合わせたものです。高度なビーム形成技術により、Lattice（格子）型の光シートを作成します。このLatticeライトシートは標準的なGaussianライトシートに比べて極めて薄く、それによって、高速で、より高い分解能を提供することができます。光シートのLattice（格子）構造は、Spatial Light Modulator（SLM）により作成されます。Lattice（格子）構造を’Dithring’処理してなめらかなライトシートを作成し、スキャナーを通してサンプルに照射します。

Cos7細胞 Calnexin-mEmerald および EB3-tdTomato (一過性トランスフェクション)
EB3は微小管の成長端を標識し、微小管の動きの調節に必要です。カルネキシンは、小胞体のタンパク質です。細胞は、80秒毎に1.5時間にわたって撮影されました。撮像されたボリュームは 175 × 120 × 70 μm³。

Actin-GFP（細胞骨格, シアン）を安定的に発現しているU2OS細胞のタイムラプスイメージング。MitoTracker™ Red CMXRos（ミトコンドリア、緑色）およびDraq 5（核、赤色）でも標識されています。

Cos7 細胞、Tomm20-mEmeraldおよびCalreticulin-tdTomato（一過性トランスフェクション）Tomm20はミトコンドリアの外膜を標識します。カルレチキュリンは、タンパク質が合成される小胞体のタンパク質です。どちらも非常に繊細で光感受性が高い、細胞小器官で、従来の方法での画像取得は困難です。１つのボリュームを30秒毎、トータル1時間15分のタイムラプスイメージングです。撮像されたボリュームは、175 × 210 × 20 μm³ です。150タイムポイントで、572ボリュームプレーン、合計で85,800枚の画像取得。

Lifeact-GFPを発現するCos7細胞。最大輝度投影法（Maximum intensity Projection）。細胞は10秒あたり1ボリューム（115 × 60 × 25 μm³）、トータル9時間の連続画像取得。5,000タイムポイントで201ボリュームプレーン、合計で1,005,000枚の画像取得。

Cos7細胞、mEmerald-Rab5aおよびGolgi7-tdTomatoで標識（一過性トランスフェクション）。Golgi7は、ゴルジおよびゴルジ小胞に関連するタンパク質。Rab5aは、初期エンドソームのマーカー。ほぼ等方の分解能で小胞を3Dでトラッキングを実現。トラッキングは、arivis Vision4D®ソフトウェアを使用。

T細胞、Lifeact-GFPを発現。左：カラーコード処理したDepth Projection、右：最大輝度投影法 Maximum Intensity Projection。1ボリュームを2.5秒毎、1時間以上にわたって画像取得。サンプルご提供： M. Fritzsche, University of Oxford, UK.

マウス卵核胞期卵母細胞（固定）。核膜（抗ラミン、シアン）、アクチン（ファロイジン、マゼンダ）、微小管（抗チューブリン、黄色）。微小管およびアクチン構造の高分解能イメージングには、Sinc3 15 × 650 Lattice ライトシートを使用。動画では、微小管の3D構造がご覧いただけます。サンプルご提供： C. So, MPI Göttingen, Germany.

マウス卵核胞期卵母細胞（固定）。核膜（抗ラミン、シアン）、アクチン（ファロイジン、マゼンダ）、微小管（抗チューブリン、黄色）。卵母細胞全体のイメージングには、Sinc3 100 × 1,800 Lattieライトシートを使用。サンプルご提供： C. So, MPI Göttingen, Germany.

マウス第二分裂中期で停止させたマウス卵細胞。ミトコンドリア（シアン）、微小管（マゼンダ）、染色体（黄色）。サンプルご提供： C. So, MPI Göttingen, Germany.

DeltaD-YFPトランスジェニック ゼブラフィッシュ胚（Liao et al. 2016, Nature Communications）。内因性調節領域を含む導入遺伝子により誘導される融合タンパク質。尾芽と未分節中胚葉に発現。細胞皮質と輸送小胞に対応する点（緑）が確認できる。核は（マゼンダ）。8秒毎に、1ボリューム（150 × 50 × 90 μm³）、トータル5分間。サンプルご提供： Prof. Andrew Oates, EPFL, Switzerland.

ゼブラフィッシュ胚の高速動画。輸送mRNA分子（緑色）、核（マゼンダ）のボリュームイメージング。最大輝度投影法（Maximum Intensity Projection）1ボリューム（86 × 80 × 12 μm³）を2.5秒毎にデータ取得。サンプルご提供： Prof. Andrew Oates, EPFL, Switzerland.

mRNA分子を、arivis Vision4D®ソフトウェアでトラックしました。核のトラックをリファレンスとして、ゼブラフィッシュ胚の動きを補正し、mRNA分子を個別に一定時間追跡し、その速度や方向などの統計データを取得しました。サンプルご提供： Prof. Andrew Oates, EPFL, Switzerland.

キイロショウジョウバエは、生物医学など多くの研究分野で用いられるモデル生物です。多くの遺伝子組み換え変異体が研究に用いられています。このムービーは、GFPで標識されたショウジョウバエ胚の経時的な動きが示されています。1ボリューム300 × 455 × 145 μm³、15秒毎に25分間撮影。911ボリュームを100タイムポイントでデータ取得。合計91,100枚のデータを取得。

スフェロイドとオルガノイドは、組織のin vitroモデルです。組織そのものよりもはるかに小さく、シンプルですが、簡単に作成できるため、発生生物学者にとって、組織の成長を研究するための貴重なツールとされています。細胞の単層のみで構成される細胞培養とは異なり、スフェロイド/オルガノイドの細胞は3次元構造を形成します。そのため、これを用いて3D細胞モデル内での細胞の遊走や分化過程の研究をすることができます。Lattieライトシート顕微鏡を用いれば、オルガノイドの成長と自己組織化のイメージングが現実的なものになります。ここでは、H2B-mCherry（シアン）とα-Tubulin-mEGFP（マゼンダ）を発現する細胞を含むスフェロイドの3Dレンダリングデータです。標識されていない細胞もあります。