新品发布 | Viventis SCAPE 纯光学高速体成像系统详解 第一弹

Viventis SCAPE 突破3D活细胞成像极限。基于扫描共聚焦对准平面激发 （SCAPE） 显微镜，设计用于使用标准样品载体进行温和、快速的体积成像。

在生命科学各研究领域的广泛应用中，活细胞成像是一种常见需求，用于观察细胞在尽可能接近活体（即活的、活跃的）状态下的情况。

活细胞成像包括捕捉活细胞、有机体、组织或整个生物体的图像。图像可以是静态或延时序列。随着光学、电子学和荧光标签技术的进步，这种技术的应用也在不断扩大，使其更加便捷。活细胞成像的两大优势使其成为现代生物研究的关键：

• 观察细胞时不会出现固定引起的假象

• 实时监控动态细胞过程

捕捉钙信号或线粒体变化等快速生理事件需要较高的帧频，有时甚至需要每帧几毫秒。要确保取得有意义的结果，保持细胞健康至关重要。

近年来，随着包括类器官和细胞球在内的三维（3D）细胞培养体系的出现，生命科学研究领域取得了显著进步。

此类三维模型系统的潜在应用领域十分广泛。由于它们更贴近生理特性，研究人员可以利用它们更好地研究发育、稳态、再生和疾病等生理过程，包括潜在耐药机制研究。在生物制药领域，它们是疾病建模的工具，用于识别和评估潜在的候选药物。使用这些模型系统还可以降低对动物模型的需求。

随着科学家们对球形生物样本复杂性的深入研究，他们获得了有助于推动再生医学进步和我们对复杂生物学的见解。这些模型系统所能提供的可译性见解，尤其有利于癌症、神经退行性疾病和免疫疾病的研究。

为了迎接高速体成像的挑战，科学家创新的发明了扫描共聚焦对准平面激发（SCAPE）显微镜1。

迈入高速体成像时代

SCAPE扫描可在不移动样本的情况下实现快速3D成像。它可以帮助您实时跟踪快速信号传导过程，或通过在更短的时间内捕捉更多样本来提高通量。

U2OS 细胞经瞬时转染表达 EB3 mBaojin（10.1038/s41592-024-02203-y.），结构由中国西湖大学的 Kiryl Piatkevich 提供。成像速度1.5秒/体积。

斑马鱼胚胎 (30hpf) 心跳，H2B-GFP 标记细胞核，XYZ: 84 x 106 x 68 µm，9秒记录，11体积/秒，样品由Heidelberg  EMBL的发育生物学实验室Dr. Matt Benton提供。

自由移动的秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）在199 μm (x)× 220 μm (y)× 20 μm (z) 的体积内进行成像，成像速度为每秒 3 个体积，每个体积包含 220 个成像平面。该样品表达多聚谷氨酰胺扩增报告蛋白（Q40：YFP），并携带肌球蛋白重链B突变unc-54（s95)。样品由美国费城 Drexel 大学生物学系 Tali Gidalevitz 博士提供。

3dpf斑马鱼胚胎，尾鳍部低渗溶液诱导Ca²⁺成像。每2秒记录一个体积，持续30分钟。样本由匈牙利布达佩斯Semmelweis大学的Diana Kaszas提供。

参考文献：

1.Voleti, V., Patel, K.B., Li, W. et al. Real-time volumetric microscopy of in vivo dynamics and large-scale samples with SCAPE 2.0. Nat Methods 16, 1054–1062 (2019).

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