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主要功能用途

PerkinElmer公司Operetta CLS高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)具有共聚焦或?qū)拡?chǎng)模式熒光、近紅外透射光明場(chǎng)和數(shù)字相差圖像采集工作模式，可對(duì)6－384孔微孔板及載玻片中細(xì)胞自動(dòng)快速高通量成像，并利用Harmony軟件進(jìn)行圖像處理和細(xì)胞水平的多參數(shù)圖像定量分析。應(yīng)用范圍包括：質(zhì)膜轉(zhuǎn)位、內(nèi)吞作用、細(xì)胞毒性、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期和形態(tài)學(xué)、細(xì)胞遷移、細(xì)胞骨架重組、神經(jīng)元分析、蛋白表達(dá)分析、干細(xì)胞研究、RNAi篩選、細(xì)胞毒性分析、熒光原位雜交分析等。

性能特點(diǎn)

Operetta CLS高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)具有自動(dòng)對(duì)焦能力，與高速大幅面sCMOS相機(jī)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)超大成像視野和超高圖像分辨率快速數(shù)據(jù)采集。Harmony 軟件集成有30 多種現(xiàn)成的數(shù)據(jù)分析方案（ready-made solutions, RMS），執(zhí)行最常用的圖像應(yīng)用分析，滿足全自動(dòng)細(xì)胞生物學(xué)圖像采集和高內(nèi)涵成像分析需求。

1、借助轉(zhuǎn)盤共聚焦技術(shù)和高能固態(tài)光源，多光束同時(shí)激發(fā)樣品，成像過程快且平穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)最低的光漂白和光毒性損傷，有利于活細(xì)胞和3D細(xì)胞高分辨率熒光成像。

2、無標(biāo)記活細(xì)胞數(shù)字熒光（DPC）模式成像

采用對(duì)細(xì)胞無毒且透射力強(qiáng)的740nm LED近紅外光源作為透射照明，采集活細(xì)胞明場(chǎng)圖像，實(shí)現(xiàn)與熒光效果相似的黑背景亮信號(hào)灰度圖像，完成細(xì)胞密度、計(jì)數(shù)、形態(tài)等分析，并對(duì)細(xì)胞的軌跡追蹤，對(duì)單個(gè)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行多參數(shù)分析。

3、采用高能固態(tài)激發(fā)光源

Operetta CLS系統(tǒng)配備固態(tài)高能量長壽命光源LED（365nm, 440nm, 475nm, 510nm, 550nm, 580nm，630nm, 660nm），可以選擇最合適的發(fā)射片，保證了圖像的高信噪比。

4、高靈敏度sCMOS相機(jī)提供超大成像視野和超高圖像分辨率

大靶面sCMOS相機(jī)傳輸噪聲低，動(dòng)態(tài)范圍高的，分辨率高，對(duì)短曝光時(shí)間短、靈敏度和定量要求高的實(shí)驗(yàn)尤為重要。

5、水浸物鏡的運(yùn)用

專利設(shè)計(jì)的全自動(dòng)水浸物鏡具備高數(shù)值孔徑（N.A.），光通量大（通光量是普通高數(shù)值孔徑空氣鏡的4倍之多），提供更高XYZ軸分辨率。可以使弱光強(qiáng)激發(fā)活細(xì)胞成像，最大程度避免光毒性損害，還可提高3D組織樣品的通光量，提高信噪比。

6、一體化的3D組織圖像采集分析

通過軟件實(shí)現(xiàn)成像過程中Z軸聚焦控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同樣品不同高度平面圖像采集。利用智能投射功能，可在多張不同高度的照片中選擇最清晰、最明亮圖像，實(shí)現(xiàn)對(duì)3D組織掃描圖像的采集和分析。

從樣品制備-智能化成像-3D 數(shù)據(jù)可視化-3D 數(shù)據(jù)分析，具備從拍照到分析，以及邊拍照邊分析的功能。

可兼容多種3D 耗材模板，如低黏附力板、U 型板及各種微流控板以及各種2D、3D 芯片。

可編輯算法智能識(shí)別目標(biāo)區(qū)域3D 微球區(qū)域，一次掃描，獲取低倍全景，高倍高分辨率兩套圖像。

提供最大光強(qiáng)重建視圖，X-Y-Z 多層切正交視圖， 多種3D 重建渲染視圖，點(diǎn)擊任意角度層切視圖、多層細(xì)胞定位視圖。

可計(jì)算細(xì)胞體積、3D 表面積、3D 最大截面積、3D 球形程度、3D 投影面積、3D 球形內(nèi)徑、3D 球厚度及高度等參數(shù)。

7、Harmony圖像采集和數(shù)據(jù)分析軟件

Operetta CLS系統(tǒng)搭載的Harmony軟件功能強(qiáng)大而操作簡(jiǎn)便。從實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置到全自動(dòng)圖像采集，再到數(shù)據(jù)分析、存儲(chǔ)直至分析結(jié)果的可視化導(dǎo)出，均可在Harmony軟件內(nèi)完成。

模塊化設(shè)計(jì)圖像分析軟件，提供大量圖像分析應(yīng)用方法。

軟件提供了管理板位、采集條件、分析結(jié)果以及關(guān)鍵詞和實(shí)驗(yàn)備注信息完備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。

Harmony和Columbus軟件與High Content Profiler（TIBCO Spotfire內(nèi)核）專業(yè)數(shù)據(jù)展示軟件實(shí)現(xiàn)無縫銜接，能夠?qū)⒏邇?nèi)涵篩選結(jié)果轉(zhuǎn)變成精確的、更易辨識(shí)和展示的生物學(xué)結(jié)果。利用High Content Profiler，可以利用最先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)學(xué)算法、數(shù)據(jù)分類方法和機(jī)器自學(xué)習(xí)方法對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行全面的質(zhì)控分析。

可提供的應(yīng)用分析模塊包括：

1）細(xì)胞計(jì)數(shù)或核計(jì)數(shù)；

2）活/死細(xì)胞計(jì)數(shù)；

3）核內(nèi)標(biāo)志物定量；

4）細(xì)胞質(zhì)標(biāo)志物定量；

5）質(zhì)膜標(biāo)志物定量；

6）胞質(zhì)向核遷移；

7）胞質(zhì)向膜遷移；

8）熒光重分配——細(xì)胞骨架；

9）Spot 分析；

10）核內(nèi)Spots；

11）細(xì)胞核分析——細(xì)胞核皺縮；

12）細(xì)胞核裂解分析；

13）細(xì)胞核分類——DNA 含量；

14）細(xì)胞形狀——細(xì)胞圓度；

15）有絲分裂指數(shù)；

16）細(xì)胞周期分類；

17）受體內(nèi)化；

18）神經(jīng)細(xì)胞分析；

19）克隆形成；

20）微核分析；

21）遷移；

22）脂滴形成分析；

23）基于紋理的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)分割；

24）表型分析；

25）細(xì)胞分化；

26）細(xì)胞匯合率分析；

27）神經(jīng)生長——胞體精細(xì)分析；

28）在線質(zhì)量控制；

29）紋理分析——線粒體分群；

30）3D 微組織分析；

31）細(xì)胞軌跡追蹤；

32）細(xì)胞凋亡；

33）細(xì)胞周期一周期標(biāo)志物；

34）細(xì)胞毒性分析；

35）ESC克隆分析；

36）3D組織分析無標(biāo)記；

37）細(xì)胞PreciScan微組織分析；

38）細(xì)胞reciScan有絲分裂分析；

39）紋理分析模型，包括SER-Spot, SER-Hole，SER-Edge, SER-Ridge，SCR-Valley, SER-Saddle,  5ER-Bright, SER-Dark, smoothing, sliding parabola（紋理標(biāo)準(zhǔn):Kernel,  Region，Indensity, Unnormalized)。

8、AI輔助的智能圖像分析功能

機(jī)器自學(xué)習(xí)功能：借助先進(jìn)的PhenoLOGIC機(jī)器自學(xué)習(xí)專利算法，簡(jiǎn)單的“點(diǎn)擊”選取幾個(gè)代表性的細(xì)胞，教導(dǎo)軟件識(shí)別不同的細(xì)胞類群或區(qū)域，軟件即可自動(dòng)學(xué)習(xí)細(xì)胞大小、形態(tài)、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，組織形態(tài)結(jié)構(gòu)，信號(hào)分布差等參數(shù)。

STAR分析功能：由軟件對(duì)圖像進(jìn)行自主分析，無需任何人工干預(yù)，可以自動(dòng)設(shè)定最佳參數(shù)對(duì)圖像進(jìn)行分區(qū)和細(xì)胞分型，對(duì)不同細(xì)胞表型組群給出關(guān)鍵特征參數(shù)的權(quán)重評(píng)價(jià)和統(tǒng)計(jì)結(jié)果。同時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)果可以自動(dòng)輸出到Columbus圖像存儲(chǔ)與分析服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的在線獲取、分析、儲(chǔ)存和共享。

參數(shù)優(yōu)化功能：可以手動(dòng)優(yōu)化分割參數(shù)，也可以由軟件自動(dòng)給出最佳參數(shù)(Turning優(yōu)化法)

主要技術(shù)規(guī)格

安裝運(yùn)行條件

Operetta CLS高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)在不超過2000米海拔的室內(nèi)使用

相對(duì)濕度范圍：35–70% (無冷凝)

工作環(huán)境溫度：20℃ - 25℃

工作電源：100-240 V, 50/60Hz，1KW

外形尺寸（W×D×H）：980×660×470 mm

主機(jī)重量：180 kg

組成配置

Operetta CLS高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)工作配置由主機(jī)（HH16000001 Operetta CLS Base Unit）和可選附件組成。

Operetta CLS主機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配置包括4.7 Mpx sCMOS傳感器相機(jī)、6位置電動(dòng)物鏡轉(zhuǎn)盤（最多可容納3個(gè)空氣鏡片和3個(gè)水浸物鏡）、8個(gè) LED 激發(fā)光源套件（HH16000202）、標(biāo)配4組熒光濾鏡、LED 740 nm透射照明單元（用于明場(chǎng)和數(shù)字相差成像）、寬場(chǎng)和共聚焦套件（HH16000102，含寬場(chǎng)圖像所需的所有光學(xué)元件和一個(gè)高速共聚焦針孔盤，寬場(chǎng)和共聚焦成像模式之間可切換轉(zhuǎn)盤盤可以移入或移出光路以進(jìn)行共聚焦采集）、Harmony Office 軟件圖像采集控制和集成30多種數(shù)據(jù)分析應(yīng)用功能插件的圖像處理分析包及儀器控制工作站。

此外系統(tǒng)標(biāo)配有環(huán)境控制套件（HH14000501），具有溫度（37-42℃）和CO2濃度（范圍1% - 10%）控制功能，適用于活細(xì)胞延時(shí)成像觀測(cè)。

標(biāo)準(zhǔn)20倍空氣物鏡(0.4 NA/8.28 mm WD/FOV 646 μm x 646 μm），此還可最多配置3組水浸物鏡及額外2組空氣物鏡（干式物鏡，無需浸油或浸水）。

系統(tǒng)配備有水浸物鏡自動(dòng)加水套件（HH14000420 Object pump kit Water）。水浸透鏡可提供比大孔徑數(shù)值空氣鏡頭更高的聚光效率，可獲得XYZ 軸的分辨率高于傳統(tǒng)鏡頭，在水溶液中對(duì)厚樣品進(jìn)行切片時(shí)減少球差。特別適合活細(xì)胞長時(shí)間成像過程中捕捉細(xì)胞內(nèi)部細(xì)微動(dòng)態(tài)變化。

除標(biāo)準(zhǔn)4四熒光濾鏡組外，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要額外增選4組熒光濾鏡。

Harmony 軟件既是成像控制操作入口，同時(shí)也是全面圖像處理、管理和分析的平臺(tái)。集成有PhenoLOGIC模塊及數(shù)十種常規(guī)應(yīng)用分析功能插件。

訂貨指南

Operetta CLS高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)內(nèi)置獨(dú)特的寬場(chǎng)透射光成像、轉(zhuǎn)盤式共聚焦成像光路模塊，既可以用于無標(biāo)記活細(xì)胞，如培養(yǎng)板、細(xì)胞爬片、3D組織培養(yǎng)、類器官等樣品的透射光相差成像，又可可以采用共聚焦光路，實(shí)現(xiàn)高通量、高速度、高靈敏度、高分辨率的多通道熒光成像和厚組織樣品的三維切片圖像采集和3D圖像重構(gòu)。系統(tǒng)采用780nm波長近紅外激光光路和反饋控制光路，可實(shí)現(xiàn)長時(shí)間觀測(cè)期間自動(dòng)聚焦控制。

針對(duì)樣品和應(yīng)用側(cè)置點(diǎn)的不同，Operetta CLS提供了Operetta CLS FLEX、Operetta CLS LIVE兩個(gè)版本（注：Operetta CLS Quattro標(biāo)配為寬場(chǎng)成像光路，可通過加裝共聚焦轉(zhuǎn)盤升級(jí)為Operetta CLS FLEX）。

Operetta CLS FLEX標(biāo)配8個(gè)固態(tài)LED激發(fā)光源［355-385nm/?365nm (UV)、435-460nm/440nm (purple)、460-490nm/475nm (Blue)、490-515nm/510nm (green)、530-560nm/550nm (orange)、560-575nm/580nm (yellow)、615-645nm/630nm (red)、650-675nm/660nm (deep red)］和四組［430-500 nm (Blue)、500-550 nm (Green)、570-650 nm (Red)和655-760 nm (Deep red) ］熒光濾鏡。主要應(yīng)用于常規(guī)高分辨率、高通量圖像采集和高內(nèi)涵圖像分析。

Operetta CLS LIVE系統(tǒng)標(biāo)配活細(xì)胞延時(shí)動(dòng)態(tài)圖像采集功能所需的細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境（5% CO2濃度和37℃恒溫環(huán)境）控制單元，確保在長時(shí)程觀測(cè)期間，細(xì)胞維持正常的生長和生理狀態(tài)。此外，引入了20X、40X、63X倍率的高質(zhì)量水浸物鏡，與主機(jī)內(nèi)置的自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)配合，用于對(duì)活細(xì)胞內(nèi)部細(xì)微變化時(shí)圖像高分辨率采集。

Operetta CLS高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)采用的是6孔位自動(dòng)控制物鏡轉(zhuǎn)盤，最多可容納6個(gè)物鏡。系統(tǒng)標(biāo)配一20X 干式平場(chǎng)復(fù)消色差物鏡，故可用于其它干式物鏡和浸水物鏡的安裝孔位總數(shù)為5個(gè)。因此，Operetta CLS LIVE系統(tǒng)若選配3個(gè)水鏡，則干式物鏡最多還可從1.25x、5x、10x、40x、60x、100x中選配2個(gè)物鏡。

Operetta CLS高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)標(biāo)配的Harmony軟件包除用于圖像采集控制（包括細(xì)胞3D圖像采集構(gòu)建和3D圖像重構(gòu)）、存儲(chǔ)管理的基本功能模塊外，已集成全部已開發(fā)的活細(xì)胞圖像分析有關(guān)應(yīng)用模塊，如細(xì)胞形態(tài)測(cè)量、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞遷移、蛋白轉(zhuǎn)位、細(xì)胞紋理分析等30多個(gè)插件。對(duì)于公用共享平臺(tái)，配置雙電腦主機(jī)，便于前端圖像采集工作的同時(shí)，后端進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的并行分析，提高系統(tǒng)平臺(tái)服務(wù)效率。

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