これまでの顕微鏡の常識を覆す!?世界初のイメージング・マイクロハブ Mica

ライフサイエンス

ライカマイクロシステムズは2022年3月、画期的な製品Micaを販売開始しました。高精細画像を短時間で取得できる点とあらゆる研究者が設定・操作できる簡易性を両立、さらにインキュベーターを内蔵し、AIによる画像解析機能も兼ね備えた、オールインワン・ワークソリューションです。高精度の結果を、簡単に、短時間で出したい、そんなすべての研究者をサポートするMicaをご紹介いたします。

1. 高精細画像を短時間で取得

高精細な明視野画像および蛍光画像をMica1台でシームレスに短時間で取得できます。蛍光画像は、WideFieldから、高解像THUNDER、共焦点、そして超解像までもご提供できます。以下、特に注目していただきたいポイントをご紹介します。

最新鋭の蛍光イメージングTHUNDERを標準搭載

THUNDERは、ライカが誇る独自技術Computational Clearingを採用しています。これにより、蛍光イメージングで起こりうるボケが徹底排除され、本来のシグナルがバックグラウンドに埋もれることなく、鮮明で高精細な画像を撮影することができます。(THUNDER機能について、詳しくはこちらをご参照ください)

ライカの新しい特許技術 FluoSync

FluoSyncは、専用ハードウェアと新しいスペクトルアンミキシングを組み合わせた、ライカ独自の新しい蛍光イメージング技術です。これにより、蛍光4色の同時取得が可能になります。従来の撮影方法で起こりうる蛍光のもれこみを軽減して、蛍光色素が本来持っているスペクトル情報を維持したまま、あるべきシグナルを検出することができます(図1・2)。蛍光フィルターの切り替えによるタイムラグの心配はありません。蛍光色素ごとに100%の時間・空間的な相関を保つことで、生物学的イベントを正確に捉えることができます。また、4色同時に撮影することで、撮影速度が最大で4倍向上します。

    Flousync1
(図1)FlouSyncは、多色を同時に撮影した画像をPhasor解析し、それぞれのスペクトルに基づいて分離。
Traditional Flousync
(図2)スペクトル検出の比較 左:従来の4色蛍光イメージング 右:FluoSync
FluoSyncは、シグナルをカットすることなく蛍光色素ごとに色素分離を行うため、本来の広いスペクトルを維持したまま検出することが可能。

画像撮影モードの切り替えをシームレスに

ボタンひとつで簡単に撮影モードの切り替えができます。そのため、撮影条件ごとに機器を使い分ける必要もなく、見ている視野をそのままに、低倍率から高倍率へもシームレスに移行することができ、作業時間が短縮されます(図3)。

image
(図3)低倍率から高倍率の対物レンズで、WideFieldモードから共焦点モードへもシームレスに切り替え。
サンプルは腸切片。核(青)、ミトコンドリア(緑)、デチロシン化チューブリン(赤)

2. 簡単な設定・操作

Micaは撮影に必要な手順を高度に自動化することで、これまでに必要だった多くの手順を簡素化し、ワークフロー効率を大きく改善します(図4)。

標本の自動検出・自動フォーカス機能

観察する標本をステージにセットして、Sample Finderボタンをクリックすると、Micaが自動的にスライドやディッシュの全体像を撮影して、標本の位置を特定します。標本のキャリアも、スライドガラス、培養ディッシュ、ウェルプレート、マルチチャンバーなど、多様な容器に対応しています。また、Focusing機能により、組織切片など広い視野の標本の傾きも自動補正され、すべての観察位置で常にフォーカスのあった画像を撮影することできます。手作業でのフォーカスは不要です。

マルチカラー撮影の設定も簡単に

使用する蛍光色素をデータベースから選択するだけで、各色素ごとに最適な励起波長と検出波長が自動で設定されます。その後、One Touchボタンをクリックすると、標本の明るさに合わせて、励起光の強度が蛍光色素ごとに自動調整されます。この設定をするだけで、すぐに撮影を開始することができます。

初心者でも、これまで難しかった高度な画像取得が可能

設定や操作が簡単なので、機器を使用するためのトレーニングに時間をかける必要がありません。操作が難しいとされる共焦点撮影もエキスパートでなくても簡単に撮影することができ、研究結果の標準化、そして効率化を図ることができます。

step-2
(図4)従来の顕微鏡と比較し、操作ステップ85%削減。

3. インキュベーター内蔵

Mica本体に内蔵されたインキュベーターは、高精度に一体化されています。庫内は極めて安定しており、適切な培養環境を保ちながら、長時間のタイムラプスイメージングを行うことができます。スフェロイドを用いたタイムラプスなど数時間から数日におよぶ実験において、標本を長期間生存させるために生理学的な条件を保つことは、非常に重要となります。Micaなら、温度やCO2濃度の設定をいつでも簡単に変更可できます。また、低酸素環境下*での実験にも対応することが可能で、さまざまな条件下でのタイムラプスイメージングを実現します。(*オプション)

 

4. AIによる画像解析

MicaにはAIベースの画像解析機能も搭載されています。これにより、あらゆる研究者が、効率的かつ正確に、イメージングから解析まで行うことができます。また、画像解析のワークフローも簡素化されています。セグメンテーションの機械学習を、描画ツールを使って、誰もが簡単に、画像処理の専門的な知識を必要とせず実施できるようにデザインされています。この学習させた解析モデルは、優れた再現性と繰り返し精度を持っており、プロジェクトやユーザーに依存しない、一貫性のある解析が可能になります。

 

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Leica Virtual Campusでは、3月に実施されたMicaのプレミアムイベント(日本語字幕付)やオンデマンドセミナーを公開しています。Micaを活用した研究事例などが定期的に更新されますので、ぜひご登録ください!

 

世界初のイメージング・マイクロハブ
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スクリーニングから超解像まであらゆる用途の蛍光イメージングとAIによる画像解析、インキュベーターを1つのシステムに統合した、オールインワン・ワークソリューション。ライカ独自の技術で高精細画像を高速に取得、さらにシンプルな設定・操作ですべての研究者が簡単に画像を取得できます。

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