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.LifeCanvas SmartClear II Pro 的技術優勢
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首頁 > LifeCanvas 組織澄清透明化處理系統
LifeCanvas SmartClear II Pro 的技術優勢
  • SmartClear II Pro (LifeCanvas/USA) 是“唯一” 具有全自動整合生物軟組織澄清透明化的處理系統  (All-In-One).
  • 獨家特殊薄膜設計, 保護樣品蛋白,避免流失, 並可防止污染. 不會造成組織樣本的損傷, 澄清透明化處理, 不會改變樣本型態, 完整保存樣本內涵物質, 可取得最高含量的訊息.
  • 使用成本最低, 澄清透明化的效率最好, 速度最快, 具有完整的澄清透明化解決方案與技術支援.

 







SmartClear II 與 SmartClear II Pro 
是美國MIT 發展的Stochastic Electrotransport 專利技術 (Kim et al., PNAS, 2015), 可有效率的優化組織澄清透明化的實驗流程, 省時省力. 其全自動的主控式設計, 可以保護樣本螢光訊號的流失, 並不會造成樣本的變形或傷害,  汙染.

CLARITY技術是一種將完整組織以化學轉型 (chemical transformation) 方式變成組織水凝膠混合體 (hydrogel-tissue hybrid) 的流程,使生物軟組織樣品 (, , , 脾臟, 心臟 .. 等器官) , 轉換為澄清透明狀態, 並且維持組織內的細部結構及分子組成,(也因為去除脂質) 可讓任何光源更容易穿透,不僅可以獲得更高的成像品質, 也可獲得更深層的器官組織的清晰成像, 此一成果, 也讓應用各種螢光染劑在完整組織上。此技術已取代腦切片的成像研究. 類似的組織澄清技術包括 SWITCH, MAP.







  在腦科學研究領域, 眾所周知, 神經元細胞裡的脂質(lipid)是不透光的, 此也限制光學成像效果, 影響觀察分析. 所以, 要如何讓全腦完整無損透光而能拍出完整無間段的 3D神經網路深層圖像,包括精細回路和分子連接, 首要關鍵工作, 就是要去除這些不透光的脂質成份, 同時, 要保證大腦結構不被破壞與內涵物質不被流失.  CLARITY 技術就是解決此問題的有效方法. Smart-Clear ( LifeCanvas ) 就是最佳的解決方案, 也是來自 CLARITY 技術發明者的設計.

 

  CLARITY與組織切片 (brain slices, series sectioing) 方法 (會因斷層切片而破壞掉細胞間的長距離連接) 不同,CLARITY

  1). 保留結構的連續性.

  2). 可跟蹤深層遠處的神經突起.

  3). 對追蹤到的神經元提供完整無縫的3D和局部形態學資訊, 包括精細回路和分子連接. 結合CLARITY和高解析超分辨的光學成
     像技術即可以觀察追蹤全腦組織中螢光標記的神經元和突起和確定連接模式.

 

  對腦科學研究人員而言, 都希望深入的觀察到全腦的神經連接和局部回路, 以及細胞和分子水準的細節. CLARITY, MAP, SWITCH 等組織澄清透明技術都有助於對大腦的結構進行非常精細的三維立體觀察, 有助於瞭解大腦各部結構與各種大腦功能之間的關係, 將大腦各個解剖結構與腦功能一一對應, 並聯繫起來, 可簡化研究大腦不同區域之間的聯繫模式. 研究已證實, CLARITY 的確能夠更清楚地認識大腦裡各解剖結構、神經通路,及其功能之間的關係, 也加速生命科學的探索. 這些龐大複雜的資訊, 首先要源自組織器官的完整成像, Smart-Clear (LifeCanvas) 就是啟動此方法的關鍵之始.

 

  CLARITY技術也開始應用在臨床研究工作, 美國史丹佛大學科研人員嘗試對一位七歲大的自閉症男孩的腦組織進行了分析. 結果發現, 患者大腦皮質部分裡的神經元細胞像梯子一樣地叢聚在一起, 可是正常情況下這些細胞應該是形成分支狀的結構. 在對自閉症動物模型的研究工作中也曾經發現過類似的情況, 這都是因為腦澄清技術 (CLARITY) 帶來的重大突破. 目前,  CLARITY 結合 Opto-Genetics 光遺傳技術也加速腦科學的研究演進 !




 













SmartClear II 整合 CLARITY 所需的步驟與條件, 讓用戶輕鬆取得最高品質澄清化的透明組織. 是全球唯一的專利設計, 也經過長時間的實驗驗證.

Smart-Clear 具有彩色觸控螢幕, 微電腦控制參數設定, 滿足各種樣本的澄清條件. 電壓可達 DC 200 V, 1.5 A , 加速澄清速率. 參數控制包括 :


-  Ampere setting
-  Ampere high limit setting
-  Voltage setting
-  Voltage high limit setting
-  Electricity cycle setting
-  Sample Cup rotation speed setting
-  Sample Cup rotation period setting
-  Sample Cup manual rotation speed setting
-  Polarity change timer setting
-  Electricity on/off timer setting
-  Buffer on/off setting
-  Temperature setting



美國史丹佛大學Dr. K Deisseroth  利用全腦的組織澄清, 配合新技術與光片掃描, 對全腦做神經突觸的投射成像分析神經迴路, 發表於 CELL 期刊. (Cell, Volume 165, Issue 7, p1776–1788, 16 June 2016) RNA 的偵測. ( 詳見 Multiplexed Intact-Tissue Transcriptional Analysis at Cellular Resolution. Cell 164, pp 792–804 2016 )



C.A.P.T.U.R.E. (CLARITY-based Activity and Projection Tracking upon Recombination)
一個結合快速全腦清除,簡單的體積成像,分子遺傳學和計算分析,研究在完整的哺乳動物的大腦的迴路結構和功能的平臺。例如, 全腦的神經軸突投射分析, 大面積的活動細胞體偵測與分析 ..

http://capture-clarity.org/  
Wiring and Molecular Features of Prefrontal Ensembles Representing Distinct Experiences. [PDF] 





全球唯一, 獨家專利設計 - ETC 樣品槽具有特殊薄膜設計,

1). 可均勻化電場的分佈, 不會造成組織損害

2). 高速澄清,

3). 保護樣品蛋白,避免流失,

4). 也可防止過熱問題造成螢光訊號流失.,

5). 並可避免組織解體變形,

6). 同時, 可以防止黑色粒子吸附在組織表面上造成組織污染

7). 此外, 可以節省buffer用量,每3天僅需更換一次





CLARITY (Nature, 2013) [PDF]

SWITCH (CELL, 2015) [PDF]

MAP (NBT, 2016) [PDF]

Stochastic Electrotransport (PNAS, 2015) [PDF]



SWITCH :


如同名稱所示就像”開關“一樣,利用化學反應特性,先將福馬林或抗體其作用被抑制,等完整滲透入組織後,再讓它開始作用,提高樣品固定或是螢光染色的效果

 

SWITCH有三個特點:

1. 可固定更大的組織,並得到一致化的組織保存效果

2. 可提高組織澄清化的速度

3. 可進行幾乎無限制次數的螢光抗體標定,可用在更大的組織裡面,提高螢光效果

 

 

MAP, magnified analysis of the proteome :


在保留蛋白質完整結構及細節下,將組織放大4倍,這樣可以用來拍攝細部結構,得到更高的清晰度

 



2016

    "MAP" highlighted in: 

1.       http://news.mit.edu/2016/imaging-brain-multiple-size-scales-0725

2.       https://techcrunch.com/2016/07/26/this-new-brain-scanning-technique-is-literally-mind-expanding/

  • Alexandre Albanese, Kwanghun Chung.  "Neuroimaging:  Whole-brain imaging reaches new heights (and lengths)", eLife, 2016, 5:e, 13367.  View PDF

2015

    "SWITCH" highlighted in: 

1.       http://news.mit.edu/2015/protein-imaging-detailed-brain-architecture-1203

2.       Nature Methods "Optimizing probes to image cleared tissue" by Vivien Marx (2016) 

  • Sung-Yon Kim, Jae Hun Cho, Evan Murray, Naveed Bakh, Heejin Choi, Kimberly Ohn, Luzdary Ruelas, Austin Hubbert, Meg McCue, Sara L. Vassallo, Philipp J. Keller, Kwanghun Chung. "Stochastic electrotransport selectively enhances the transport of highly electromobile molecules", PNAS, 2015, 12, 46,  E6274–E6283.  View PDF    Movie S1          Movie S2    Movie S3    Movie S4    Movie S5

 




結合美國 MIT 與 史丹佛大學的合作技術支援, 你可以獲得全球最專業最頂尖的技術支援. LifeCanvas 也提供最齊全的一系列組織澄清透明化設備. 以最實用的設備與最實惠的價格, 來提供給研究界. 同時, 也是解決使用人員耗時耗力的負擔, 因為, LifaCanvas 這一系列的產品, 使用上都很簡易.




Unprecedented speed

Easy to use

Unparalleled staining quality

Multiple-round relabeling

No tissue damage

Cost-efficient

Compatible with many clearing techniques








左起第三個圖示, 即是浸泡 Easy-Index 澄清油 ( RI : 1.45), 折射率吻合, 適合高階析成像.
Easy-Index 也可取代一般顯微鏡油, 可以獲得更高的光學解析, 優化成像品質.

Easy-Index 具有下列優勢 :

  1. 提供最佳螢光影像折射率
  2. 無毒水性配方,可輕易用水清除
  3. 最適合CLARITY1.45折射率
  4. 價格低廉
  5. 相容於各家CLARITY專用鏡頭
  6. 可配合Easy-Mount CLARITY專用Chamber做螢光影像拍攝
在此, 強烈建議, 有使用 Confocal 或 Two-photon 的人員, 可以嘗試改用 Easy-Index 取代一般的顯微鏡油, 會有更清晰的高品質成像效果.



本公司備有展示測試機, 歡迎預約. (以下都是我們自己做的成果, 也感謝各單位所提供的組織樣本)










傳統CLARITY製作過程中, 有許多缺失

 

傳統的設備無自動化整合, 無完整齊全的組織處理配置

無法達到自動化, 耗時, 耗力, 無效率.

 

傳統的設備會造成組織傷害與嚴重汙染

破壞性的電化學反應,會嚴重的破壞重要且珍貴的生物樣品

SDS 電解反應造成嚴重的酸堿值下降,使螢光蛋白衰退

過程中產生黑色粒子並吸附在組織表面上,造成組織污染,影響影像品質

傳統單方向電泳,造成組織解體

過熱問題造成螢光訊號流失

 

傳統的設備使用維護成本很高

無論樣品大小皆需要大量高濃度的SDS液體

澄清化過程中的液體需要經常更換,否則會造成SDS的降解及黑點產生

 

傳統的設備速度慢, 耗時耗力.

受限於低電壓,CLARITY所需時間明顯增加

 


 以上傳統的設備缺失, 已被 Smart-Clear ( LifeCanvas )
所克服解決 !





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