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台灣地區銷售安裝使用量最高的共軛焦顯微鏡
TCS SP2 !
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位於德國幽美的海德堡
(
Heidelberg )
徠卡公司,
延襲百年以上的顯微鏡光學設計技術,
以領先創新的共軛焦光學技術,
佐以共軛焦系統使用者的經驗,
歷經多年的研發,
繼
TCS
SP
成功的上市後,
於千禧年起,
推出了最新一代的
TCS
SP2
雷射掃描共軛焦分光光譜顯微鏡.
建立了共軛焦科技的另一里程碑.
Leica TCS SP2
AOBS 是最新一代的 "
完全光譜式 "
雷射掃描共軛焦顯微鏡系統,
其設計上,
有創新與重大的突破設計 -
突破光學元件的障礙 ( Breaking all the barriers !
) :
1).
激發光設計 ( Excitation )
( TCS SP2,
SP2-AOBS, SP2 RS )
完全採用可程式光波調控設計
( AOTF, Acousto Optical Tunable Filter, programmable
), 包括紫外光雷射,
可見光雷射,
紅外光雷射,
皆採用 AOTF
調控雷射光波選取與強度控制.
2).
分光設計
(
Beam splitter )
完全採用可程式光波調控設計
( TCS SP2 AOBS : AOBS, Acousto Optical Beam Splitter, programmable )
3).
釋放接收光譜設計
( Emission ) (
TCS SP2, SP2-AOBS, SP2 RS )
完全採用可程式光波調控設計
(
SP, Spectrophotometer, programmable )
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| The
Leica TCS SP2 light path |
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詳細
TCS SP2
光路圖示, 請點選連結. Leica
SP2 Brochures ( 0.46 MB PDF ) |
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Leica SP2 ( Confocal
Spectral Microscope ) 技術原理 |
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當光聚焦於樣品上,
其聚焦點的斷層面,
我們稱為聚焦面
( focus plane ). 聚焦點外的樣品層,
則稱為非聚焦面
( Out-of focus plane ). 利用通過光學針孔光圈
( Pinhole ) 蒐集來自樣品聚焦面的光所行成的影像,
將非同一聚焦面的光排除於光學針孔光圈外
( 如為擷取影像之黑色背景
) , 所形成的影像,
我們簡單的稱為共軛焦點
( 焦距
) 影像
( Confocal Image ) |
| 傳統的濾鏡式共軛焦系統
(
Filter ) |
第一代的
TCS SP 光譜式共軛焦系統
( Spectral ) |
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| 在傳統的濾鏡式共軛焦系統
( Filter-based ), 僅能使用為數有限的螢光濾鏡
( 例如,
6 – 8 個
), 而且,
又是波幅極寬的固定式濾鏡,
濾鏡又往往造成螢光訊號的嚴重折損.
所以,
難以發揮使用效益.
此外,
許多新一代的染劑,
都有新發現的波長,
傳統的濾鏡式共軛焦系統難以應用的上,
如要更換濾鏡,
所費不孳,
調整校準工作更是難以掌握,
費時費力.
也有些螢光染劑會因條件的不同,
如濃度,
酸鹼值,
而有所移位
( shift ), 要如何精確的測得其釋放光譜呢
? 當面對新一代的各種螢光蛋白時
( CFP, BFP, GFP, YFP, DsRED
), 其激發光譜與螢光釋放光譜都很接近,
彼此交互重疊情況極為普遍與嚴重.
要克服此感測技術屏阱,
分光光譜式的感測技術是目前最佳的解決技術 |
新一代的共軛焦系統,
是將通過感測光針孔的反射螢光,
經過一組特製的菱鏡
( Prism ) 產生連續的光譜
( 螢光釋放光譜
). 其可感測的光譜範圍廣達400
– 850 nm 間.
此設計替代了傳統的濾鏡及分光鏡.
因為,
光通過濾鏡的數目減少,
其光學穿透有效率更高,
影像更為鮮明,
解析更高.
平均來自樣品的反射螢光到達感測器時,
仍能提供
90% 以上的穿透率.
( Optical Transfer Efficiency ) |
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在掃描器內的
4 個感測器之前, 各有一組光譜調控柵門, 此柵門即控制感測光譜通過的波長範圍.
( 傳統濾鏡式的系統, 僅能使用少數的固定波段的濾鏡來篩選感測光譜 ) 只要調控此柵門的間距, 即可輕易的調整感測光譜範圍., 即是自行設計出無限的感測光濾鏡. 使用人員, 也可反過來, 指定某一光譜範圍, 供其自動掃描感測, 如 490 –
550 nm, 每一 step 為 2 nm. 所以, 應用此技術, 能真正的掌握每一螢光染劑的釋放光譜, 避免螢光交戶重疊
( crosstalk ), 也避免螢光漂白. 此技術也是唯一可作多重螢光的全光譜感測與呈像. 例如, 當您使用 GFP. BFP, YFP, ECFP 或
DsRed 時, 完全可輕易的清楚將螢光顏色分離顯示. ( 也有人使用 多通道的 PMT 作為感測器
– Leica 早已於 1995 年使用測試過, 並已放棄此種設計
– 此種日本 Hamamatsu 公司所設計的 32 通道 PMT, 有如百葉窗的區間感測法, 造成每個通道的波長間帶有重疊處, 而且無法於掃描時任意調控波長範圍, 所以, 基本上, 我們認為無法號稱為光譜式掃描
)
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光柵
( Slit ) :
位於每一個
PMT 之前,
取代螢光濾鏡與分光鏡.
可任意移位,
可任意移動柵門寬度,
即,
自行設定取決光譜範圍
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| 使用者可自行定義光譜偵測範圍
- 無限制的設定與存取.
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| 使用者可自行定義光譜偵測範圍
- 無限制的設定與存取.
可有效分離重疊的螢光訊號.
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| 無須軟體
UN-Mixing
處理,
即可有效分離幾近重疊的螢光訊號.
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| 可做光譜掃描,
量化螢光實際釋放光譜.
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Leica
TCS SP2共軛焦系統可供同時安裝使用
UV, Visible, IR (
Multi-Photon )
雷射.
其共軛焦掃描器內置
3
組雷射光源輸出口
(
如下圖所示
). TCS SP2
除外的共軛焦系統,
因僅有2
組雷射光源輸出口,
而且,
光學元件並無
UV
至
IR
的全光譜修正,
所以,
僅能安裝使用二組雷射,
如
UV-VIS
或者
VIS-IR.
並無法同時使用
UV-IR
或
UV-VIS-IR.
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| Leica
LCS 軟體 |
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| 新一代 唯一的
“ K-Scanner
“ 旋轉式
K 型 掃描器 |
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共軛焦系統的掃描鏡是一高速掃描的光學與機械組成的系統, 如, 每秒掃描近 2000 條掃描線. 所以, 震動, 疲疺 | | |
