ライフサイエンス 2020.10.12

共焦点顕微鏡による観察結果に新たな次元を加える TauSense

TauSenseは、蛍光寿命に基づくイメージングツールを組み合わせたライカ独自のテクノロジーです。STELLARIS共焦点プラットフォームの核心部であり、試料のイメージングに革命的な変化をもたらします。

蛍光分子固有の特性である「蛍光寿命」を利用

蛍光実験において、試料や染色プロセスがどのようなものであっても、蛍光寿命の情報は常に存在しています。また、蛍光寿命のパラメータは蛍光分子固有の特性であるため、コストをかけずに取得できる便利な情報です。
TauSenseは、この蛍光寿命の情報を利用したイメージングツールです。TauSenseによって、研究の可能性が拡がります。

TauSenseの各種イメージングツール

TauSenseは、複数のイメージングツールのセットにより構成されています。

TauContrast：微小環境の変化の可視化

細胞内の微小環境の変化は、蛍光分子の蛍光寿命に影響することがあります。TauContrastツールは、光子の平均到達時間などを解析することにより、微小環境の動的変化を可視化します。代謝状態・pH・イオン濃度などの機能情報への即時アクセスにより、新たな次元の情報を得ることができます。

シロイヌナズナの根胚軸接合部。右がTauContrastによって取得された画像。アクチン：Lifeact-Venus(Era et al.Plant Cell Physiol., 2009)。葉緑体：自家蛍光。膜：赤色、プロピジウムヨウ化物。サンプル提供：Melanie Krebs、COS、ハイデルベルグ大学。

TauScan・TauSeparation：スペクトルが重複する色素の分離

まずTauScanツールによって、試料の平均蛍光寿命成分の分布曲線から、異なるプローブの平均蛍光寿命成分を特定します。これによって、検出可能な蛍光寿命成分の全域を分割し、それぞれを試料中の異なった種に割り当てます。
その後、TauSeparationツールによって、スペクトルが重なっている種を蛍光寿命の差に基づいて分離し、得られた像を別々のチャンネルに記録します。これにより、類似したスペクトルを持つ蛍光シグナルを識別します。

NE-115細胞における蛍光寿命に基づいたマルチカラーライブセルイメージング。（左）従来の蛍光強度によるイメージング。近似するスペクトルをもつ2つの蛍光色素を分離することができない。（右）TauSeparationによるイメージング。蛍光寿命の違いに基づいて、蛍光色素を分離することができる。
アクチン：LifeAct-mNeonGreen（左：黄色、右：赤色）。ミトコンドリア：MitoTracker Green（左：黄色、右：緑色）。細胞核：NUC Red（左：灰色、右：青色）。チューブリン：SiR-tubulin（左：灰色、右：マゼンタ）。TauSeparationによって取得されたイメージング。サンプル提供：Max Heydasch、ベルン大学、Spirochrome社。

TauGating：不要な蛍光成分の除去による画質改善

TauGatingツールは、光子を検出する時間ウィンドウそれぞれを異なるチャンネルで記録します。すべてのウィンドウを結合して蛍光強度画像を得る際に、試料像の観察を妨害する自家蛍光や反射などのバックグラウンドを除去して、画質を改善します。

HeLa cells。（左）従来の共焦点画像。カバーガラス面からの反射光が含まれている。（右）TauGatingにより反射光が除去されている。

TauSenseのアプリケーションノート

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共焦点顕微鏡
STELLARIS

これまでの限界を超え、これまで見えていなかったものを明らかにする共焦点顕微鏡プラットフォームSTELLARIS。
Power HyD検出器と白色光レーザーの相乗効果による高い「能力」、独自のイメージングツールTauSenseにより新次元の情報を探索する「可能性」、スマートなインターフェースImageCompassがもたらす「生産性」を兼ね備えています。