Lumencor固態(tài)光源在生命科學中的應(yīng)用

教育 Education：

細胞和分子水平的知識是現(xiàn)代生物科學教育課程的核心。光學顯微鏡和其他光學技術(shù)是這些知識的源泉，因此，使用它們的實踐經(jīng)驗是任何全面課程所不可或缺的。在教學實驗室環(huán)境中使用時，當然希望在各個工作站之間顯微鏡的性能可以保持一致，并且易于使用和低維護成本也是必不可少的。Lumencor的固態(tài)照明光源有LED、光管和激光器所組成，在各個方面都非常合適。

常用產(chǎn)品型號

SOLA、MIRA、PEKA

活體成像 Intravital Imaging：

活體成像可使用一系列對比機制，包括熒光、磁共振、超聲和X射線，有時也可以相互結(jié)合使用。在所有情況下，目的都是在不同水平的空間分辨率上非侵入性地描述活體生物的形態(tài)特征。光對活體組織的穿透僅限于幾毫米，最大的穿透發(fā)生在波長為近紅外時（650-990nm）。如果對于距離表面更遠的區(qū)域感興趣，則必須通過內(nèi)窺鏡傳輸以及接收光。Lumencor的固態(tài)照明器是光源的理想之選，可滿足這些和其他技術(shù)規(guī)范的活體成像應(yīng)用。

常用產(chǎn)品型號

SPECTRA、SPECTRA X

光遺傳學 Optogenetics：

光遺傳學技術(shù)可以提供有關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能復雜性的空間和時間分辨率數(shù)據(jù)，同時避免了使用微電極進行侵入性的檢查。光遺傳學中的“光”指的是將光轉(zhuǎn)換為感興趣細胞中的電活動。而“遺傳學”是指轉(zhuǎn)換-光激活離子通道蛋白的轉(zhuǎn)基因表達。用于光遺傳刺激的照明光源必須在光譜、空間和時間的輸出特性方面滿足嚴格的要求。特別來說，由于神經(jīng)沖動發(fā)生在幾毫秒的時間尺度上，光源的輸出必須在同一時間尺度上可控。光引擎的輸出光譜和光激活離子通道蛋白的作用光譜能最大重疊積分(475 nm用于刺激光敏感通道蛋白，575 nm用于抑制鹽細菌視紫紅質(zhì))是對于輸出光譜的基本要求。Lumencor的固態(tài)光引擎內(nèi)置光源，提供這些以及更多功能，使其在神經(jīng)科學和其他應(yīng)用的光遺傳學光傳輸中得到廣泛應(yīng)用。

常用產(chǎn)品型號

CELESTA、SOLA、SPECTRA、SPECTRA X、RETRA

藥物研發(fā)/HCS Drug Discovery/HCS：

在全細胞或完整組織切片中進行的檢測允許監(jiān)測對特定化合物或藥物靶標的大范圍細胞反應(yīng)，因此被認為是“高內(nèi)涵”分析(HCA)或“高內(nèi)涵”篩選(HCS)。高內(nèi)涵分析可以應(yīng)用于藥物研發(fā)過程的各個階段，對于評估候選藥物的脫靶活性尤為重要。使用多路熒光標記，可以同時監(jiān)測多個目標，例如感興趣的信號通路組成部分。監(jiān)測蛋白質(zhì)的表達和易位以及其他空間定義的細胞特征可提供常規(guī)生化分析無法提供的信息。高性能Lumencor光引擎的獨特優(yōu)勢在于：

1. 寬光譜成分——提供多個熒光團的激發(fā)以定位多個細胞目標。

2. 穩(wěn)定輸出——確保數(shù)千個樣本的數(shù)據(jù)質(zhì)量始終如一。

3. 電子控制——大規(guī)模多路復用分析自動化所需。

常用產(chǎn)品型號

CELESTA、SOLA、AURA、SPECTRA

基因表達分析 Gene Expression Analysis：

基因表達分析技術(shù)是基于高度多路復用測量。其分析性能對于精確度和靈敏度有極高的要求。在目前一種被廣泛采用的策略中，分子“條形碼”和單分子成像被用來檢測和計數(shù)單個反應(yīng)中數(shù)百種獨特的轉(zhuǎn)錄本。經(jīng)過近十年的實踐經(jīng)驗和完善，這項技術(shù)今天已成為了一個被廣泛采用和驗證的平臺，基于高于制定的試劑設(shè)計、自動化樣品處理和精密儀器。Lumencor設(shè)計、開發(fā)并制造顯微鏡成像系統(tǒng)和光學硬件，驅(qū)動這些儀器的熒光激發(fā)和檢測。空間分辨轉(zhuǎn)錄組是一系列技術(shù)的總稱，用于在單細胞所在組織的空間背景下對其進行分子水平表征。MERFISH(多重容錯性熒光原位雜交)就是這樣一種成像技術(shù)，能夠基于識別每個細胞數(shù)千個RNA轉(zhuǎn)錄本來分析細胞群。

常用產(chǎn)品型號

CELESTA、AURA、SPECTRA

顯微鏡 Microscopy：

光學顯微鏡是細胞生物學的一項核心研究技術(shù)。然而，它的應(yīng)用遠遠不止如此，而是遍及到需要微米尺度結(jié)構(gòu)信息的所有研究、制造和測試領(lǐng)域。光學顯微鏡包括多種特定的技術(shù)，下面列出了其中的一些。Lumencor的固態(tài)光引擎在所有這些方面都表現(xiàn)出色。

寬場熒光顯微鏡是熒光顯微鏡中最不專業(yè)也是最常見的一種。用于顯微鏡的汞弧光源和金屬鹵化物光源多年來無處不在，但因其性能不穩(wěn)定而備受困擾，如今它們已在很大程度上被無汞、清潔和綠色的高性能固態(tài)光引擎所取代。固態(tài)光源又分為白光輸出和選色輸出兩種。白光光源是汞弧燈和金屬鹵化物等的直接替代品，具有優(yōu)越的穩(wěn)定性，更長的使用壽命，更靈敏的控制特性和更低的運行成本。而可以選擇顏色輸出的光引擎消除了多色成像方案中機械式濾光片切換的需求，從而實現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)采集。

共聚焦顯微鏡通過對激發(fā)光進行空間限制來提供三維空間信息。因此，與寬場顯微鏡相比，共聚焦顯微鏡需要更高的初始光強。因此，在共聚焦顯微鏡的應(yīng)用中，激光光源通常比LED更受青睞。

超分辨率顯微鏡提供20 - 200nm范圍內(nèi)的空間分辨率，超出了寬視場熒光顯微鏡(~ 200nm)的限制。與共聚焦顯微鏡一樣，需要空間受限的激發(fā)光，通常首選激光光源。

透射光學顯微鏡通常需要比熒光顯微鏡更低的光強，因此可以使用更小的被動冷卻光源。多年來占主導地位的鹵鎢燈已經(jīng)被固態(tài)顯微鏡光源所取代。很大程度上是相同的原因，固態(tài)顯微鏡光源在寬視場熒光顯微鏡也已經(jīng)取代了汞弧燈。特別是，固態(tài)光源的光譜分布(色溫)不隨輸出光強而變化，這是保持色彩一致性的一個重要優(yōu)勢。

暗場顯微鏡利用空間濾波排除未散射的光，從而提供樣品的散射光圖像。在暗場（DF）的照明下，平坦的表面呈現(xiàn)暗色，而裂縫、孔隙和蝕刻邊界等特征則會增強。因此暗場照明可以用于檢測不透明、未染色材料（如半導體晶圓)中的缺陷。由于照明必須經(jīng)過空間濾波，因此需要比透射光學顯微鏡所使用的光源輸出強度更高的光源。

常用產(chǎn)品型號