Mikroskopie Aktuell - Carl Zeiss
Mikroskopie Aktuell - Carl Zeiss
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<strong>Mikroskopie</strong><br />
<strong>Aktuell</strong><br />
<strong>Mikroskopie</strong> von <strong>Carl</strong> <strong>Zeiss</strong><br />
2/06<br />
Cell Observer HS<br />
Dem Leben auf der Spur:<br />
High Speed Dynamic<br />
Imaging<br />
Biologische Prozesse in ihrer Dynamik beobachten,<br />
schnelle Vorgänge dokumentieren, mit Licht manipulieren<br />
– Die neue Generation der Live Cell Imaging-Systeme<br />
von <strong>Carl</strong> <strong>Zeiss</strong> eröffnet neue applikative Perspektiven.<br />
Die Darstellung morphologischer Genprodukte oder die Beobachtung<br />
Strukturen in fixierten Zellen lässt sich von Transportprozessen an der Zellmembran,<br />
mit modernen Fluoreszenzmikroskopen<br />
setzen die Möglichkeit vor-<br />
einfach und reproduzierbar aus, Zellen über längere Zeit unter<br />
durchführen. Biologisch relevant ist dem Mikroskop bei optimalen physiologischen<br />
jedoch oft die Darstellung der<br />
Bedingungen beobachten<br />
Dynamik zellulärer und subzellulärer zu können. Prinzipiell ist diese<br />
Strukturen. Solche Anwendungen, Beobachtung der Dynamik von<br />
beispielsweise die Ermittlung der intrazellulären<br />
Interaktionen verschiedenster Prote-<br />
Funktion bestimmter ine der wichtigste Schritt<br />
zum<br />
Neue automatisierte<br />
Mikroskop-Systeme<br />
für Pathologen<br />
Ob zur gemeinsamen Beurteilung eines<br />
Schnellschnittes, der Zweit-Befundung<br />
oder dem Aufbau eines Bildarchivs – oft<br />
ist die Möglichkeit gefragt, einzelne Objektträger<br />
zu scannen und die Bilddaten<br />
ausgewählten Kollegen (Mitarbeitern, Forschungspartnern…)<br />
über Netz schnell zugänglich<br />
zu machen. Mit dem neuen<br />
Mirax Desk bietet <strong>Carl</strong> <strong>Zeiss</strong> ein für solche<br />
Anwendungen maßgeschneidertes Gerät.<br />
>>> www.zeiss.de/mirax<br />
Inhalt 2/06<br />
Dem Leben auf der Spur:<br />
High Speed Dynamic Imaging<br />
FAQ: Multidimensionale Bilder<br />
mit AxioVision<br />
Produktneuheiten<br />
Service:<br />
Tipps/Infos/Veranstaltungen/<br />
Kurse/Workshops<br />
We make it visible.<br />
weiter auf Seite 2
<strong>Mikroskopie</strong> <strong>Aktuell</strong> 2/06<br />
Fortsetzung von Seite 1:<br />
Dem Leben auf der Spur: High Speed Dynamic Imaging<br />
Verständnis der molekularbiologischen<br />
Grundlagen des Lebens. Mit<br />
der heutigen großen Vielfalt an kommerziell<br />
verfügbaren fluoreszenzierenden<br />
Proteinen (FP) steht ein wichtiges<br />
grundlegendes Werkzeug zur<br />
Verfügung. Damit können transgene<br />
Zellen selbst entsprechende Fluorophore<br />
bilden, die es dann ermöglichen,<br />
die entsprechende Lokalisation,<br />
die Bewegungsmuster sowie die biochemischen<br />
Interaktionen näher aufzuklären.<br />
Durch den Einsatz neuer Technologien<br />
sind aus den traditionellen Fluoreszenzmikroskopen<br />
mittlerweile „Live<br />
Cell Imaging Workstations“ geworden,<br />
die solche Veränderungen in<br />
lebenden Organismen in allen Dimensionen<br />
(Raum, Zeit, Wellenlängen)<br />
dokumentieren können. Hochsensitive<br />
und schnelle Kameras, neue<br />
Dekonvolutionsalgorithmen und die<br />
Möglichkeit der strukturierten Beleuchtung<br />
durch das Apotome sowie<br />
neue Verfahren in der Konfokalmikroskopie<br />
stellen dem Wissenschaftler<br />
jetzt eine Auswahl an<br />
Methoden zur Verfügung, um für die<br />
individuelle Applikation das optimierte<br />
Imaging Verfahren auswählen zu<br />
können.<br />
Schnell und sensitiv: der<br />
neue Cell Observer HS<br />
Als kamerabasiertes System ermöglicht<br />
der Cell Observer HS die äußerst<br />
probenschonende Aufnahme lebender<br />
Zellen. Der Vorteil der Weitfeldmikroskopie<br />
liegt in einer parallelen<br />
(nicht gescannten) Aufnahme aller<br />
Bildpunkte und damit deutlich reduzierten<br />
Beleuchtungsintensitäten.<br />
Fototoxische Effekte und das Ausbleichen<br />
der verwendeten Fluoreszenzfarbstoffe<br />
werden minimiert.<br />
Dadurch ist das Überleben der Proben<br />
auf dem Mikroskop auch über längere<br />
Zeit hinweg möglich. Mit der neuen<br />
Hochgeschwindigkeitskamera Axio<br />
Cam HS und triggersignalgesteuerten<br />
Beleuchtungs- und Fokuskomponenten<br />
sind „live“-Darstellungen in 3D<br />
möglich. Bei Bildraten von 60 bis 300<br />
Bildern pro Sekunde können selbst<br />
komplexe mehrdimensionale Experimente<br />
noch in biologisch relevantem<br />
Zeitrahmen abgearbeitet werden. Die<br />
Bedienung solcher Experimente ist<br />
durch die bewährte modulare<br />
AxioVision-Software einfach und<br />
intuitiv. Die erzeugten Bilder werden<br />
im ZVI-Format abgelegt und ermöglichen<br />
damit sowohl einen einfachen<br />
Zugriff auf alle Aufnahmeparameter<br />
als auch eine vielseitige quantitative<br />
Auswertung der Bilder.<br />
Konfokales <strong>Mikroskopie</strong>ren<br />
und Manipulieren mit<br />
Licht<br />
Durch die Einführung eines CCD-<br />
Zeilensensors als Detektor und einer<br />
parallelen, linienförmigen Beleuchtung<br />
ermöglicht das LSM 5 LIVE in der<br />
konfokalen Laser Scanning <strong>Mikroskopie</strong><br />
bislang unerreichte Aufnahmegeschwindigkeiten.<br />
Mit beispielsweise<br />
120 Bildern pro Sekunde bei 512 x<br />
512 Pixeln wird die Darstellung komplexer<br />
Bewegungen in konfokaler<br />
Bildqualität in 3D möglich.<br />
Besonders interessant ist die Möglichkeit,<br />
diese schnelle Detektion jetzt<br />
mit einer pixelgenauen Probenmanipulation<br />
durch einen Laser zu kop-<br />
peln. Damit sind über die einfache<br />
Lokalisierung von FP’s hinausgehende<br />
Experimente wie FRAP (fluorescence<br />
recovery after photobleaching), FLIP<br />
(fluorescence loss in photobleaching)<br />
oder Photoaktivierung mit sehr hoher<br />
Zeitauflösung möglich. Protein Fluophore,<br />
die durch einen Lichtimpuls<br />
aus einem Ruhestadium in einen aktiven<br />
(leuchtenden) Zustand überführt<br />
werden, erlauben die Beobachtung<br />
des zeitlichen Expressionsmusters in<br />
einer Zelle. Eine neue Generation von<br />
spezialisierten fotokonvertierbaren<br />
Proteinen wie z.B. DRONPA ermöglicht<br />
sogar das reversible An- und<br />
Ausschalten des Fluophors über<br />
Lichtimpulse bei verschiedenen Wellenlängen.<br />
Kultivierte<br />
Zellen mit zytoplasmatischer<br />
DRONPA<br />
Expression.<br />
Photoactivation<br />
mit 405 nm.<br />
Solche Experimente setzen eine perfekte<br />
Integration der Licht-Manipulationsfunktionalität<br />
und der Detektionsmöglichkeiten<br />
an einem Arbeitsplatz<br />
voraus. Sie erfordern auf der<br />
einen Seite eine sehr präzise Beleuchtung<br />
von subzellulären Regionen mit<br />
hoher Laserleistung, anderseits wird<br />
eine sehr hohe Aufnahmegeschwindigkeit<br />
benötigt, um dynamische<br />
Prozesse, wie Diffusion oder aktiven<br />
Transport von fluoreszenzmarkierten<br />
Stoffen, unmittelbar nach den Bleichereignissen<br />
aufzuzeichnen. Sämtliche<br />
Systemfunktionen müssen über eine<br />
2<br />
Evolution Takes Time. Sometimes 0.0128 Seconds.<br />
weiter auf der nächsten Seite
<strong>Mikroskopie</strong> <strong>Aktuell</strong> 2/06<br />
N E W S<br />
Echtzeitelektronik gesteuert werden,<br />
um ein optimales Timing zu ermöglichen.<br />
Das LSM DuoScan gestattet in<br />
Verbindung mit einem der Laser<br />
Scanning Mikroskope LSM 510, LSM<br />
510 META oder LSM 5 LIVE diese<br />
Fotomanipulation von Proben in frei<br />
definierbaren Bereichen mit Licht verschiedener<br />
Wellenlängen. Die applikationsspezifische<br />
Koppelung der verschiedenen<br />
Mikroskopsysteme bietet<br />
für die fotokonvertierbaren Farbstoffe<br />
optimale Möglichkeiten. Mit der<br />
Gerade beim Live Cell Imaging entstehen<br />
oft komplexe, mehrdimensionale<br />
Bilder mit mehreren Gigabyte Dateigrößen.<br />
Um solche Bilder überhaupt<br />
sinnvoll zu verwalten und bearbeiten<br />
zu können, ist es wichtig, einige<br />
Optimierungen an der Computerkonfiguration<br />
vorzunehmen.<br />
Die erzeugten Bilder sollten nicht auf<br />
derselben Festplatte, wie Betriebssystem<br />
und installierte Programme,<br />
abgespeichert werden. Es ist sinnvoll,<br />
eine zweite Festplatte oder einen<br />
RAID-Verband für diese Speicherung<br />
einzusetzen. Alle erzeugten Dokumente<br />
können dann durch Umlegen<br />
des Verzeichnisses „Eigene Dateien“<br />
automatisch dorthin gespeichert<br />
werden. Eine deutliche Verbesserung<br />
der Performance erreicht man durch<br />
die Verwendung eines „Swap“-Bereiches,<br />
der mit einer eigenen Umgebungsvariablen<br />
(„SWAP“) angesprochen<br />
wird. Dazu legen Sie auf<br />
einer von „C:“ getrennten Festplatte<br />
>>> www.zeiss.de/lsm<br />
FAQ: Multidimensionale<br />
Bilder mit AxioVision<br />
Wie kann man in Axio-<br />
Vision den Umgang mit<br />
großen Bilddatenmengen<br />
optimieren?<br />
spektralen Detektion des LSM 510<br />
Meta lassen sich die sich ändernden<br />
Emissionen von fotoconvertierbaren<br />
Fluoreszenzproteinen, Timer Proteine<br />
(z.b. DsRed) oder ph-sensitiven Farbstoffen<br />
detektieren. Die spektralen<br />
Anteile der Proteinpopulationen können<br />
über eine online-unmixing-<br />
Funktion unmittelbar dargestellt werden<br />
und ermöglichen damit eine<br />
direkte Beobachtung der Kinetik markierter<br />
Proteine.<br />
(z. B. Laufwerk „D:“) einen Ordner<br />
„d:\swap“ an. Anschließend definieren<br />
Sie unter „Systemsteuerung<br />
➛ System“ im Dialog „Systemeigenschaften<br />
➛ Erweitert“ im Dialog<br />
„Umgebungsvariablen“ dazu die Umgebungsvariable<br />
„SWAP“, die dann<br />
als Wert „d:\swap“ erhält. Eine ausreichende<br />
RAM-Ausstattung sorgt<br />
dafür, dass selbst große Bilder problemlos<br />
im Zwischenspeicher gehalten<br />
oder prozessiert werden können.<br />
Als Richtwert dafür werden 3 GB<br />
RAM empfohlen. Schnelle Festplatten<br />
bzw. ein entsprechender RAID-Verbund<br />
sorgen weiterhin dafür, dass das<br />
Laden der großen Bilder ohne<br />
Probleme abläuft.<br />
AxioVision 4.5<br />
Galerieansicht<br />
eines 3-Kanal<br />
Z-Stapelbildes<br />
Das neue Release der etablierten<br />
Imaging Software bringt gerade für das<br />
Basispaket viele neue Funktionen. Die<br />
neue Galerieansicht ermöglicht die einfache<br />
Darstellung komplexer Bilder und<br />
ist damit ein wichtiges Werkzeug für<br />
Live Imaging. Neue Funktionalität im<br />
Splitter Display ermöglicht die einfache<br />
Präsentation der mikroskopischen Bilddaten.<br />
Der Update von 4.x auf 4.5 ist<br />
kostenlos und kann über Ihren lokalen<br />
Vertriebsmitarbeiter bestellt werden.<br />
Die neuesten Servicepacks und Tipps<br />
zum aktuellen Release finden Sie wie<br />
gewohnt unter<br />
>>> www.zeiss.de/axiovision<br />
AxioCam MRm Rev.3<br />
Deutlich überarbeitet wurde die Axio<br />
Cam MRm, die ideale Kamera für die<br />
meisten High End Live Imaging<br />
Applikationen. Neben dem bequem einzusetzenden<br />
Fire Wire interface bietet<br />
die Kamera jetzt vor allem eine schnellere<br />
Ausleserate (14 Bilder/s in voller<br />
Auflösung) und erhöhte Live-Bild-<br />
Geschwindigkeit. Außerdem konnte der<br />
verwendbare Dynamikumfang nochmals<br />
deutlich verbessert werden. Mit<br />
mindestens 1:2200 (66 dB) Grauwerten<br />
Dynamikumfang ist es möglich, selbst<br />
schwach leuchtende Strukturen in<br />
unmittelbarer Nachbarschaft von sehr<br />
hellen Fluoreszenzen darzustellen. Bei<br />
sehr kurzen Belichtungszeiten können<br />
so noch sinnvoll auswertbare Signale<br />
detektiert werden.<br />
>>> www.zeiss.de/axiocam<br />
3
<strong>Mikroskopie</strong> <strong>Aktuell</strong> 1/05 2/06<br />
<strong>Mikroskopie</strong><br />
Service<br />
Tipps / Infos Veranstaltungen Kurse / Workshops<br />
<strong>Carl</strong> <strong>Zeiss</strong> MicroImaging<br />
GmbH<br />
Seit dem 01. März 2006 ist der Unternehmensbereich<br />
<strong>Mikroskopie</strong> von <strong>Carl</strong><br />
<strong>Zeiss</strong> in der MicroImaging GmbH<br />
zusammengefasst.<br />
Lesen Sie mehr dazu in unserem<br />
Anschreiben.<br />
>>> www.zeiss.de/mikro<br />
Nature Methods<br />
Focus on fluorescence<br />
imaging<br />
Principles and practice of microscope<br />
techniques.<br />
>>> www.nature.com/nmeth/<br />
focus/ fluorescence<br />
Bestes Klima für das Live<br />
Cell Imaging<br />
Temperatur-, CO 2 - und O 2 -Regelung<br />
am Mikroskop für Zell- und Gewebekulturen.<br />
Informieren Sie sich über<br />
Komponenten und Applikationen<br />
in unserer Broschüre „Bestes Klima“.<br />
>>> www.zeiss.de/microbrochures<br />
DGZ 2006<br />
29. März – 1. April ‘06,<br />
Braunschweig<br />
Besuchen Sie auch unser Tutorial zum<br />
Thema „Dem Leben auf der Spur -<br />
High Speed Dynamic Imaging“<br />
am 31.03.2006, 14:00 –15:00 Uhr,<br />
TU Braunschweig, Altgebäude,<br />
Raum PK 2.1.<br />
Analytica 2006<br />
25. – 28. April ‘06,<br />
München<br />
Halle A2, Stand 261/360<br />
Besuchen Sie auch unseren Vortrag<br />
„High Speed Imaging in Live Cell<br />
Microscopy“ von Dr. Manfred Brich<br />
im Analytica-Forum am 26.04.2006,<br />
15:00 –15:30 Uhr.<br />
Fordern Sie Ihre kostenlose<br />
Eintrittskarte mit dem beiliegenden<br />
Faxformular an.<br />
>>> www.zeiss.de/mikro<br />
Dem Leben auf der Spur<br />
In Kooperation mit unseren Partnern<br />
organisieren wir in vielen Städten<br />
Workshops zum Thema „High Speed<br />
Dynamic Imaging“.<br />
• 04.04.2006, Heidelberg<br />
• 26.04.2006, Jena<br />
• 09.05.2006, Homburg<br />
• 09.05.–10.05.2006, München<br />
• 16.05.2006, Basel (FMI)<br />
• 07.06.– 08.06.2006, Marburg<br />
Digitale <strong>Mikroskopie</strong> mit<br />
AxioVision<br />
Erweitern Sie Ihr Know-how im<br />
Bereich der digtalen Bildaufnahmetechnik<br />
und nutzen Sie die<br />
Gelegenheit zum Erfahrungsaustausch<br />
mit anderen AxioVision<br />
Anwendern.<br />
• 29.03.2006, Berlin<br />
• 03.04.2006, Berlin<br />
• 04.05.2006. Münster<br />
• 01.08.2006, Konstanz<br />
<strong>Aktuell</strong>e Workshops und<br />
Anmeldung unter:<br />
>>> www.zeiss.de/mikroworkshops<br />
4<br />
<strong>Carl</strong> <strong>Zeiss</strong> MicroImaging GmbH<br />
Standort Göttingen<br />
Postfach 4041<br />
37030 Göttingen<br />
Telefon: 0551 5060 660<br />
Telefax: 0551 5060 464<br />
E-Mail: mikro@zeiss.de<br />
www.zeiss.de/mikro<br />
Impressum<br />
Herausgeber:<br />
<strong>Carl</strong> <strong>Zeiss</strong> MicroImaging GmbH<br />
Redaktion:<br />
Dr. Jochen Tham<br />
tham@zeiss.de<br />
Hans-Jürgen Oberdiek<br />
oberdiek@zeiss.de<br />
Produktion/Realisation:<br />
Bornemann/Werbung,<br />
Göttingen
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