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主要功能用途

ImageXpress Micro Confocal高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)，采用專利的AgileOptix 轉(zhuǎn)盤共聚焦成像技術(shù)，可對包括各種懸液滴(hanging drops)板、U型圓底微孔板和平底微孔板、培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的3D細(xì)胞球、類器官以及小型模式生物整體以及普通2D培養(yǎng)培養(yǎng)的活細(xì)胞、固定細(xì)胞、組織細(xì)胞切片等多種類型的樣品采集高分辨率的明場、相差、多通道熒光圖像，并通過樣品圖像自動分析，實現(xiàn)細(xì)胞數(shù)量、形態(tài)、分化、遷移、凋亡、蛋白轉(zhuǎn)位、細(xì)胞毒性等涵蓋細(xì)胞群體形態(tài)、功能等多環(huán)節(jié)、多參數(shù)、多靶點定量分析。

性能特點

ImageXpress Micro Confocal高內(nèi)涵系統(tǒng)，配置有先進(jìn)的AgileOptix光路共聚焦轉(zhuǎn)盤,結(jié)合先進(jìn)固態(tài)光引擎、水浸物鏡、科學(xué) CMOS 傳感器,可快速高效捕獲細(xì)胞和亞細(xì)胞組分的高分辨率圖像，支持從3D實驗開發(fā)到篩選的多種共聚焦成像應(yīng)用。

1、AgileOptix共聚焦成像模式

ImageXpress Micro Confocal 系統(tǒng)采用AgileOptix轉(zhuǎn)盤式針孔共聚焦光學(xué)系統(tǒng)。

AgileOptix光路包含有60μm針孔或50μm狹縫陣列的轉(zhuǎn)盤。這些呈螺旋線對稱排列針孔或狹縫將固態(tài)激發(fā)光分割成多個細(xì)小的光束投射到樣品上。而樣本發(fā)出的熒光則反向穿過共聚焦轉(zhuǎn)盤針孔或狹縫，經(jīng)二色分光鏡引導(dǎo)穿過濾光片到達(dá)高靈敏度sCMOS相機。

與寬場成像模式比，AgileOptix轉(zhuǎn)盤消除了離焦平面的背景熒光信號，具有針孔共聚焦成像特有的高分辨率優(yōu)勢。而經(jīng)轉(zhuǎn)盤針孔狹縫陣列產(chǎn)生的多光束陣列同時照射樣品，使得單次掃描和覆蓋樣品面積增大，圖像采集速度提升?？焖傩D(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤，確保激發(fā)光間歇式照射樣品，避免因長時間高強度激發(fā)光照射造成的光毒性和光漂泊效應(yīng)發(fā)生。

該系統(tǒng)可提供相差和明場非標(biāo)記成像、熒光、寬場、比色和共聚焦成像五種成像模式。各種成像模式間一鍵切換，輕松采集高對比度、高分辨率樣品圖像。

轉(zhuǎn)盤共聚焦分為60μm 針孔單轉(zhuǎn)盤、60μm 針孔和50μm狹縫的雙轉(zhuǎn)盤和同時具有60μm 和42μm兩種規(guī)格針孔的雙轉(zhuǎn)盤三種。42μm直徑針孔，對離焦干擾背景熒光屏蔽效率更高，適合于高分辨率成像應(yīng)用，便于區(qū)分細(xì)胞內(nèi)部細(xì)節(jié)。50μm狹縫式轉(zhuǎn)盤，是利用盤片上的狹縫虛擬共焦針孔來實現(xiàn)圖像采集，光通量比針孔得到很大程度提高，熒光圖像采集效率更高，可與LED固態(tài)激發(fā)光源搭配，用于高靈敏度檢測，圖像分辨率不及42μm針孔轉(zhuǎn)盤。60μm 針孔單轉(zhuǎn)盤較傳統(tǒng)小針孔激光共聚焦轉(zhuǎn)盤孔徑大，分辨率下降（通過系統(tǒng)圖像去卷積處理增強圖像分辨率），但光斑面積大，光通量大，成像速度更快，可以檢測到活細(xì)胞內(nèi)的瞬間變化過程。

2、厚樣品和3D培養(yǎng)組織圖像采集

利用共聚焦工作模式和Z-Stack圖像采集控制，ImageXpress Micro Confocal系統(tǒng)為生長在厚 Matrigel基質(zhì)中3D培養(yǎng)模型、組織細(xì)胞、小型模式生物和組織亞細(xì)胞水平觀測提供了一個簡便快捷的方法。系統(tǒng)提供的20X, 40X, 和60X水鏡，數(shù)值孔徑可達(dá)1.2，具有可選，可提高樣品檢測深度，消除光學(xué)像差，將進(jìn)一步提升信號強度和圖像銳利程度，得到更接近體內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)。

3、新型大靶面CMOS檢測器

先進(jìn)的科研級 CMOS 檢測器，采用大靶面設(shè)計，具有高動態(tài)范圍，可通過動態(tài)范圍>3 log 的光強檢測能力來定量單張圖像中的低強度和高強度信號。

4、可選配水鏡系統(tǒng)、環(huán)境控制組件、透射光/相差組件和移液器組件，擴(kuò)展研究應(yīng)用范圍。

5、MetaXpress 高內(nèi)涵圖像采集和分析軟件

MetaXpress 高內(nèi)涵圖像采集和分析軟件是一個全面的高內(nèi)涵分析解決方案，可對采集和分析參數(shù)進(jìn)行控制，實現(xiàn)從3D結(jié)構(gòu)分析到生物體或細(xì)胞群內(nèi)特定目標(biāo)的靶向成像的多種應(yīng)用。

5.1 自定義圖像采集控制

精確的控制采集圖像過程，實現(xiàn)多維模式自動化成像，自動完成圖像采集及存儲全過程。

完備的聚焦方式 (激光 + 圖像自動聚焦)，可實現(xiàn)整個樣品的精確聚焦

可用于2D和3D成像，例如活細(xì)胞長時間拍攝延時成像分析，可檢測細(xì)胞增殖、死亡、分化和遷移，病毒和細(xì)菌的侵染，腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移，趨化，藥物毒性，轉(zhuǎn)位等多種生物學(xué)現(xiàn)象。

5.2 MetaXpress 高內(nèi)涵圖像獲取和分析軟件應(yīng)用模塊

(HCA) 軟件包含可提取各種定量測量值的強大算法，對采集的圖像進(jìn)行深入分析。

背景自適應(yīng)修正 (Adaptive Backgroud Correction) 可根據(jù)鄰近背景熒光強度值去除背景，并進(jìn)行目標(biāo)樣品的分割，以達(dá)到出色的分割效果。

所有分析參數(shù)均可分別得到每個細(xì)胞的相應(yīng)數(shù)值或每個視野的平均值A(chǔ)cuityXpress 數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件，與數(shù)據(jù)庫無縫對接，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，數(shù)據(jù)挖掘及多種擬合分析。

MetaXpress 應(yīng)用模塊可快速圖像分析和數(shù)據(jù)處理,適用于大多數(shù)常見分析例程的“一鍵式”解決。

3D 圖像分析模塊 (3D Image Analysis Module)：專為分析以堆疊的 Z 平面形式采集到的細(xì)胞球、微小組織、3D 基質(zhì)中的細(xì)胞以及小型生物體而設(shè)計?？煞治鲈u估、XYZ 位置、到鄰近物體的距離、直徑、深度、各種熒光強度測量、紋理或物體數(shù)量。

高通量顆粒度應(yīng)用模塊 (High-Throughput Application Modules)：具有簡化的檢測算法，可快速進(jìn)行篩選（不采用 MetaXpress PowerCore 軟件時， 處理每孔一個位點的96孔板約需要 1 分鐘）， 其僅按測定位點提供總計數(shù)據(jù)（而不是基于逐個細(xì)胞）， 并且不將識別模板覆蓋保存到 MDCStore 數(shù)據(jù)庫。

單極檢測應(yīng)用模塊 (Monopole Detection Application Module)：能定量分析 DNA 探針和微管探針染色的有絲分裂期細(xì)胞中的單極或雙極紡錘體，可監(jiān)測雙極紡錘體形成的擾亂。

多波長細(xì)胞分類應(yīng)用模塊 (Multi-Wavelength Cell Scoring Application Module)：可增強細(xì)胞分類應(yīng)用模塊的功能，其中包括基于許多標(biāo)記對細(xì)胞群進(jìn)行分類的額外波長。

多波長轉(zhuǎn)位應(yīng)用模塊 (Multi-Wavelength Translocation Application Module)：允許同時分析多達(dá) 6 個探針的轉(zhuǎn)位（或采用不同設(shè)置的相同探針），以及核染色。

微核應(yīng)用模塊(Micronuclei Application Module)：微核是細(xì)胞分裂過程中由滯后染色體片段或整個染色體產(chǎn)生的小核。高放大倍率下的目標(biāo)重新采集可幫助減少假陽性數(shù)量。只需要一個波長（細(xì)胞核染色），4個額外的探針（細(xì)胞凋亡、壞死 + 2 個定制探針），根據(jù)細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞核數(shù)量、微核與細(xì)胞核的距離、微核與“氣泡”或“芽”區(qū)分表型。

有絲分裂指數(shù)應(yīng)用模塊 (Mitotic Index Application Module)：定量區(qū)分有絲分裂期和間期細(xì)胞，可憑借對癌細(xì)胞有絲分裂的抑制來阻止不受調(diào)控增殖來幫助了解潛在抗癌藥物。

核轉(zhuǎn)位 HT 應(yīng)用模塊:主要用于快速分析核區(qū)室內(nèi)外的轉(zhuǎn)位（未采用 MetaXpress PowerCore 軟件的情況下，對于 96 孔板，每個孔的一個位點約需要 1 分鐘），具有簡化的檢測算法，僅提供位點總計數(shù)據(jù)（而不是每個細(xì)胞的數(shù)據(jù)），并且不將分割覆蓋圖保存到 MDCStore 數(shù)據(jù)庫。

毒理學(xué)(Cell-based toxicity assays)：研究天然或人造化學(xué)物質(zhì)對活生物體的不良作用。

細(xì)胞死活應(yīng)用模塊 (Live/Dead Application Module)：可兼容市售的設(shè)計用于研究細(xì)胞增殖或死亡的活/死檢測試劑盒。通常用于監(jiān)測與癌癥相關(guān)的細(xì)胞增殖、因神經(jīng)肌肉疾?。ㄈ绨柎暮Ｄ『团两鹕。┗蚣?xì)胞毒性和凋亡事件導(dǎo)致的細(xì)胞死亡。

疾病建模

神經(jīng)生長應(yīng)用模塊 (Neurite Outgrowth Application Module)：測量和表征神經(jīng)生長，細(xì)胞突從細(xì)胞體延伸的過程，即神經(jīng)元發(fā)育的自然過程。神經(jīng)突生長的抑制或刺激與各種神經(jīng)失調(diào)或損傷密切相關(guān)，包括中風(fēng)、帕金森病、阿爾茨海默氏病和脊髓損傷。

粒度和 Transfluor 應(yīng)用模塊 (Transfluor Application Module)：有助于分析點狀結(jié)構(gòu)，如在受體內(nèi)化的靶標(biāo)分子成簇聚集期間或在核內(nèi)觀察到的點狀結(jié)構(gòu)，甚至是線粒體或其他細(xì)胞器的點狀模式。

細(xì)胞分類應(yīng)用模塊 (Cell Scoring Application Module)：是一個通用且靈活的解決方案，可用于分辨第二熒光探針標(biāo)記的細(xì)胞亞群，是檢查轉(zhuǎn)染效率、通路激活（激酶）或脂肪形成的理想方法。

細(xì)胞周期應(yīng)用模塊 (Cell Cycle Application Module)：可對處在細(xì)胞周期的各個階段的細(xì)胞進(jìn)行分類和定量，以研究細(xì)胞周期進(jìn)程。在健康的非癌變細(xì)胞中，DNA 損傷、低氧、代謝變化或紡錘體破壞等應(yīng)激均可導(dǎo)致細(xì)胞周期檢查點的觸發(fā)和細(xì)胞周期阻滯。癌細(xì)胞通常會失去檢查點， 從而即使在相應(yīng)應(yīng)激性條件下出現(xiàn)不可控制地分裂。研究人員可以篩選誘導(dǎo)癌細(xì)胞細(xì)胞周期阻滯或細(xì)胞死亡的藥物。

細(xì)胞增殖 HT 應(yīng)用模塊(Cell Proliferation HT Application Module)：是計數(shù)核的一個高通量版本（不采用 MetaXpress  PowerCore 軟件的情況下，對于 96 孔板，每個孔的一個位點約需要 1 分鐘），具有簡化的檢測算法，僅提供位點總計數(shù)據(jù)（而不是每個細(xì)胞的數(shù)據(jù)），并且不將分割覆蓋圖保存到 MDCStore 數(shù)據(jù)庫。

計數(shù)核應(yīng)用模塊 (Count Nuclei Application Module)：可自動化大多數(shù)細(xì)胞類型的細(xì)胞核準(zhǔn)確計數(shù)，并且是細(xì)胞增殖、細(xì)胞計數(shù)或細(xì)胞遷移研究的理想之選。即使當(dāng)背景不均勻時，該模塊亦可計數(shù)細(xì)胞核，并且與簡單的閾值處理，可提供更佳的分割。

細(xì)胞活性 (cell-viability-proliferation-cytotoxicity-assays)：細(xì)胞活性指一個細(xì)胞群中的健康細(xì)胞數(shù)，可通過采用測定酶活性、細(xì)胞膜完整性、ATP 含量和其它指標(biāo)來評估。常用于評估一種藥物或其他治療方法的效果。

細(xì)胞活性、細(xì)胞增殖和細(xì)胞毒性測定

自定義模塊編輯器(Angiogenesis Application Module)：自定義模塊編輯器是一個靈活的交互式環(huán)境，用戶可在其中創(chuàng)建和測試用于成像分析的模板。用戶可以使用各種處理選項、形態(tài)過濾器、應(yīng)用模塊以及碎裂方法，從而構(gòu)建一系列分析步驟。新的“點擊查找”工具可實現(xiàn)便捷的目標(biāo)識別，并自動填充步驟卡參數(shù)。創(chuàng)建之后即可輕松分享和再利用自定義模塊以分析其他圖像集。

血管生成管形成應(yīng)用模塊 (Angiogenesis Application Module)：有助于分析管的形成，它是一個血管生成模型實驗系統(tǒng)。促進(jìn)或抑制血管形成是癌癥、糖尿病和其它血管疾病研究的一大重點。

轉(zhuǎn)位和轉(zhuǎn)位增強應(yīng)用模塊 (Translocation Application Modules)：可定量探針與區(qū)室之間的相關(guān)性。轉(zhuǎn)位是研究一般細(xì)胞組分從細(xì)胞漿向細(xì)胞核移動的理想之選，所需調(diào)整次數(shù)最少。而轉(zhuǎn)位增強可提供更多的功能，具有更精細(xì)的轉(zhuǎn)位區(qū)域定義，并可提供研究非核區(qū)室（如線粒體）中的轉(zhuǎn)位的選擇。

6、可選機載自動加樣系統(tǒng)

可選機載自動加樣系統(tǒng)適用于涉及化合物添加、孔清洗和培養(yǎng)基交換等檢測。

主要技術(shù)規(guī)格

安裝運行條件

在不超過2000米海拔的室內(nèi)使用

相對濕度范圍：35–50% (無冷凝)

工作環(huán)境溫度：15℃ - 30℃

工作電源：100- 240 VAC，50/60Hz, 12A；ImageXpress Micro與計算機連接到不間斷UPS電源以保護(hù) ImageXpress Micro 共聚焦系統(tǒng)和數(shù)據(jù)免受實驗室電源中斷的影響

外形尺寸（W×D×H）：532×598×401 mm

主機重量：104 kg

組成配置

ImageXpress Micro共聚焦系統(tǒng)基本組件包括ImageXpress Micro Confocal成像系統(tǒng)主機（High-content micro-confocal imaging system 735-0364）、內(nèi)置16bit sCMOS相機（含相機與計算機間USB 3.0連接線纜）、電源控制器（Power and Options Controller）、外部激發(fā)光源（solid state light source，含外部光源到主機間的光導(dǎo)光纖）、八位發(fā)射濾光片轉(zhuǎn)輪（標(biāo)配5組濾光片組）、圖像采集控制與圖像分析工作站組成及配套附件工具套件（Accessory Tool Kit）。

標(biāo)準(zhǔn)共聚焦成像套裝含60μm針孔共聚焦轉(zhuǎn)盤、 寬場成像(數(shù)字共聚焦成像)套件（5039730），由工廠預(yù)裝。此外還可提供另外兩種成像應(yīng)用模式選項可選包括：

1）研究級共聚焦成像模塊：含60μm針孔共聚焦轉(zhuǎn)盤、42μm針孔共聚焦轉(zhuǎn)盤、寬場成像(數(shù)字共聚焦成像)套件 5040287

2）高通量共聚焦成像模塊：含60μm針孔共聚焦轉(zhuǎn)盤、 50μm狹縫式高通量共聚焦轉(zhuǎn)盤、寬場成像(數(shù)字共聚焦成像)套件 5039731

透射光/相差成像組件(transmitted light option)為可選配置，組件含100W全光譜鹵素?zé)裘鲌龉庠?，Ph1 S plan fluor ELWD/NA 0.45聚光鏡及相差環(huán)板組件(5041310)。    

細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境控制模塊（5041312）安裝于載物臺上，可精確控制培養(yǎng)單元內(nèi)部溫度、CO2和濕度，為活細(xì)胞長時間動態(tài)連續(xù)成像模式下的活細(xì)胞培養(yǎng)單元。

透射光成像單元和細(xì)胞培養(yǎng)單元可單獨購置，也可作為一個整體（Micro confocal environment control and transmitted light with phase contrast combination 5041309）配置。

成像過程中使用水鏡時，可整活細(xì)胞成像單元及水鏡自動供水組合模塊（Confocal and environment control and fluidics combination option 5041314），提高活細(xì)胞成像分辨率（Water Immersion Module）。

系統(tǒng)物鏡鏡頭有1X、2X、4X、10X、20X 、40X、60X 和100X多種平場復(fù)消色差物鏡可選。

操作控制電腦工作站主機預(yù)裝MetaXpress圖像采集與分析軟件，用于圖像采集控制和圖像分析。MetaXpress圖像采集與分析軟件可通過Mdcstore Database And Mdcstore tools Utility自動將采集的圖像儲存至圖像數(shù)據(jù)存儲控制工作站。圖像存儲工作站預(yù)裝Metaxpress Analysis Premium Bundles，包括Metaxpress Offline Analysis Software With Mdcstore Database And Mdcstore tools Utility (5 SEATS) 、Custom Application Module Editor、Application Modules和Mdcstore Xchange模塊。

四線程分析加速器用于連接圖像采集控制工作站和圖像數(shù)據(jù)存儲工作站，便于工作站之間相互調(diào)用閑置CPU運算線程，提供圖像采集和圖像分析效率。

訂貨指南

ImageXpress Micro Confocal高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)同時具有共聚焦熒光成像和寬場成像兩種模式的平臺。

寬場成像主要用于非染色的活細(xì)胞樣品透射光照明下的相差成像。相差圖像可與經(jīng)轉(zhuǎn)盤共聚焦模式下采集的熒光圖像疊加（imaging overlay）顯示和保存，這是科研實驗論文中常見的實驗結(jié)果展示方法。透射光相差成像工作模式，需要在ImageXpress Micro Confocal系統(tǒng)主機基礎(chǔ)配置架構(gòu)上增加倒置相差顯微鏡使用的LED明場照射光源電源、聚光鏡和相差滑板，此外還需配置相應(yīng)倍率的相差物鏡。

ImageXpress Micro Confocal共聚焦熒光成像通?；贏gileOptix共聚焦光路進(jìn)行。轉(zhuǎn)盤按聚焦針孔規(guī)格不同分為標(biāo)準(zhǔn)60μm針孔共聚焦轉(zhuǎn)盤、42μm高分辨率針孔共聚焦轉(zhuǎn)盤和高通量快速掃描檢測用的50μm狹縫式共聚焦轉(zhuǎn)盤。系統(tǒng)配置可采用5039730（WF+60μm轉(zhuǎn)盤組合套件）、 5039731（WF+60μm針孔轉(zhuǎn)盤+50μm狹縫轉(zhuǎn)盤組合套件）和5040287（WF+60μm針孔轉(zhuǎn)盤+42μm針孔轉(zhuǎn)盤組合套件）的成像應(yīng)用組合配置方案。

在活細(xì)胞短時程的圖像觀測工作中，忽略細(xì)胞樣品離開培養(yǎng)環(huán)境對細(xì)胞生理功能狀態(tài)干擾效應(yīng)，可直接對包括懸液滴(hanging drops)板、U型圓底微孔板和平底微孔板、培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的3D細(xì)胞球、類器官以及小型模式生物等實施明場、相差、多通道熒光圖像的采集。但操作時程較長、圖像采集過程復(fù)雜的活細(xì)胞觀測，特別是細(xì)胞長時間延時動態(tài)觀測，則需為樣品載物臺加配環(huán)境控制單元，提供與CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)部一致的溫度氣體、溫濕度環(huán)境，以確保在整個觀測期間，細(xì)胞生長、生理狀態(tài)保持正常，減少外部環(huán)境變動造成的功生理功能狀態(tài)波動。

活細(xì)胞高分辨多色熒光標(biāo)記實驗中，使用2μm孔共聚焦轉(zhuǎn)盤基礎(chǔ)上，特別是細(xì)胞延時成像觀測中，可增配置帶自動加上功能的20X、40X、60X等高倍率水物鏡單元，可改進(jìn)多色熒光圖像成像質(zhì)量。

ImageXpress Micro Confocal還提供了自動移液工作套件，便于在觀測過程中為細(xì)胞培養(yǎng)基添加實驗藥物組分，觀察外源性添加組分對細(xì)胞生理功能的動態(tài)變化。

不同成像應(yīng)用所使用物鏡類型、放大倍率有所區(qū)別。如前所述，貼壁活細(xì)胞、類器官組織和3D細(xì)胞球體明場照明下的相差觀測應(yīng)使用相差熒光物鏡；而基于96、384、1536、孔板的高通量檢測中，則使用4X-20X中低倍率、長工作距離熒光物鏡居多。60X、100X倍率物鏡采用水鏡可提高活細(xì)胞內(nèi)部不同區(qū)室和亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的分辨率效果。

對于公用共享平臺，配置雙電腦主機（采集控制電腦工作站+數(shù)據(jù)存儲管理工作站+多線程CPU電腦分析加速器），便于前端圖像采集工作的同時，后端進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的并行分析，提高系統(tǒng)平臺服務(wù)利用效率。

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