発生生物学でのモデル生物画像

発生生物学

モデル動物の観察

発生生物学とは、生命体がどのように育ち、発達していくかを研究する学問です。 この研究には、細胞増殖の遺伝子制御や組織、器官、個体が生じる際の差別化の内容も含まれています。 発生生物学者は C. エレガンスショウジョウバエ, シロイヌナズナ、ゼブラフィッシュ、マウス等のモデル動物を多数研究することになります。対象サイズと組織構造の差異により、モデル動物の顕微鏡による研究では、様々な困難な課題に直面します。 

実体とズーム顕微鏡 - 広い視野を高分解能で

発生生物学での研究には、全生物との関わりの中でつねに頻繁に疑問がもちあがります。 その挑戦課題とは、大きな全体像を捕えながらもその一方で細部にわたる画像を獲得できるか、ということです。 Axio Zoom.V16のようなズーム顕微鏡は、実体顕微鏡から得た広視野画像と、光学顕微鏡の持つ高解像度と明るい蛍光が組み合わされた製品です。 これにより、研究対象生物の全体像の内側の構造をクリアに可視化できるようになりました。ルーチンワークでも、人間工学に基づき製造された簡便な実体顕微鏡が威力を発揮します。 8:1のズームレンジが特徴のグリノー式顕微鏡 Stemi 508 はクラス最高の製品です。 シャープな3次元画像が、試料の観察、培養の仕分け、撮影時の選別を容易に、また、マイクロダイセクションの実現も容易にします。 難しいイメージングの課題にも、 SteREO Discovery シリーズが、最大 20:1 のズームレンジを備えた実体顕微鏡として活用できます。タッチパネルSYCOPを使用して、アイピースから目を離すことなく簡単に顕微鏡の操作が可能です。 高い蛍光の輝度によりモデル動物の全体を見るには、電動式ズーム顕微鏡 Axio Zoom V.16 が最適です。 高い開口数により、対象が広視野でも優れた蛍光の輝度が得られます。 多次元画像の取得に加え、 ApoTome.2 を用いると光学セクショニングも捉えることが可能です。

共焦点- 3D 、マルチカラー、経時変化のイメージング

共焦点レーザスキャン顕微鏡(LSM)とスピニングディスク顕微鏡は、モデル動物の3次元画像や多重蛍光画像のための強力なツールです。生きた試料を少ない光ダメージで、高速に3Dイメージングするにはスピニングディスクテクノロジーを使った Cell Observer SD が活用できます。GaAsP 検出器を備える高速リニアスキャン共焦点の LSM 8 シリーズには、革新的な検出技術である Airyscan を搭載可能です。全ての軸で 1.7倍高い分解能(5分の1のconfocal volume)が得られます。そして感度は、従来の全てのコンフォーカルの限界を超えます。コンパクトで簡便な共焦点レーザスキャン顕微鏡 LSM 800 はハイエンド共焦点顕微鏡に匹敵する製品で、優れた画質を提供し、スペクトルイメージングやlinear unmixing等の高い技術の要求にも応えます。 高いフレキシビリティーが必要な場合は LSM 880 が選択肢になります。多数の蛍光標識を必要とするタンパク質のローカライゼーションおよび相互作用に関する実験の時間を節約します。これら全てのシグナルを一回で得ることができます。GaAsP検出技術を備えた最大数の内部検出器チャンネルまたは外部検出器チャンネルを使い、シングルスキャンで同時にスペクトル検出を行います。そして広視野かつ最大13 fpsまで可能なリニアスキャン共焦点の最高速度をフル活用できます。デジタルイメージングソフトウェア ZEN を利用すれば、Smart Setupの機能により、自動的に撮影の設定が可能です。画像処理と評価に、3次元断面図、直交断面図、またはステッチングのような先端ツールが利用できます。

ライトシート蛍光顕微鏡 - 3D 画像で観察する生命:

発生生物学の研究では、生物の発生過程を経時的に観察し続けなければなりません。今までのイメージング手法では、光毒性が課題でした。 光シート蛍光顕微鏡法(LSFM、または選択的平面照明顕微鏡法 SPIM)は、光ダメージの少ない、深部まで高速に3Dイメージングをする新しい手法です。 Lightsheet Z.1 は長時間のライブイメージングのために設計されています。光のシートが試料のごく薄い一面を照射します。 これにより光毒性を最小限にし、焦点面以外の光による励起を避けることで光学セクショニングを可能にしました。 さらに、カメラを使用した焦点面のイメージングは、ポイントスキャンの顕微鏡と比較しても、極めて高速の画像取得を可能にします。 Lightsheet Z.1 は、数日間に渡る繊細な生命体の観察や、組織中の細胞の成長や初期胚の分布の可視化が可能です。そして試料のマルチアングルイメージングを可能にします。 : 正確に正しい角度から画像を捉え、1つの3Dデータセットに合成することができます。また、特許であるピボットスキャンが常に均一な照明を提供します。

微細構造の 3D イメージング

電子顕微鏡を使用すれば、生命体の中の微細構造をナノメートルスケールで研究できます。 Sigma や GeminiSEM シリーズ 等の走査電子顕微鏡は Gaten 社の 3View ウルトラミクロトームと組み合わせが可能です。3Viewシステムが包埋された組織試料の薄切とイメージングを連続的に実行し、SBF-SEMと呼ばれるプロセスでシリアルブロックフェース画像を生成します。これらの画像から3Dモデルを再構築することで、細胞や組織をより詳細に観察でき、その分解能は独自の GEMINI II 電子光学系により透過電子顕微鏡にも匹敵します。

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