Tecnología de inmersión en agua y adquisición de imágenes de alto contenido: un examen más profundo
Los ensayos celulares tridimensionales (3D) han emergido como una herramienta valiosa en el descubrimiento de fármacos y la investigación biológica, ya que simulan fielmente los entornos in vivo y se muestra que generan datos más relevantes desde el punto de vista fisiológico que muchos ensayos 2D. Con la mayor utilización de cultivos 3D para el cribado fenotípico y la evaluación de la toxicidad, existe la necesidad creciente de optimizar la sensibilidad, resolución y rendimiento de los ensayos.
Aquí, analizamos cómo los objetivos de inmersión en agua de alto rendimiento en el sistema de generación de imágenes de alto contenido microconfocal ImageXpress® facilitan estas crecientes demandas al mejorar la sensibilidad, resolución y rendimiento para las complejas estructuras 3D como esferoides, organoides y biología de “órgano en un chip”.
¿Qué es la tecnología de inmersión en agua?
En términos de imágenes de alto contenido, la tecnología de inmersión en agua coloca de forma automática y consistente una capa de agua entre el objetivo (aumentación) y la muestra.
Muchos sistemas de imágenes celulares están diseñados para tener aire entre el objetivo y la muestra. Cuando se utilizan objetivos de aire para la adquisición de imágenes 3D, una parte importante de la luz fluorescente que se emite desde una muestra se refracta desde el objetivo y se pierde. Esto reduce la señal que se recoge desde la muestra y provoca que la muestra se vea distorsionada. Los objetivos de aceite han sido el estándar de referencia para la generación de imágenes confocales en 3D, ya que recogen más luz de la muestra, lo que aumenta la intensidad de la señal y mejora la resolución de la imagen. No obstante, los objetivos de aceite siguen siendo problemáticos, ya que el aceite puede ser difícil de manejar de forma automática y estos objetivos también pueden causar cierta distorsión cuando se adquieren imágenes de muestras 3D grandes.
Logre una mayor sensibilidad y resolución sin comprometer la velocidad
En comparación con los objetivos de aire, los objetivos de inmersión en agua tienen una mayor abertura numérica, lo que les permite recoger más luz de la muestra. Esto aumenta las intensidades de imagen hasta cuatro veces y reduce al mínimo la distorsión, lo que proporciona una representación más precisa de la forma de la muestra. En términos simples, existen celdas en el agua. Al colocar agua entre el objetivo y la muestra, podrá igualar mejor el entorno celular y producir una imagen de mayor calidad.
Los objetivos de inmersión en agua también toman un corte Z mucho más fino de una imagen 3D en comparación con los objetivos secos (NA más alto). Y debido a la mayor recopilación de luz, producen imágenes más nítidas y nítidas con detalles celulares más finos.
20X Objetivo de inmersión en agua
Disco de giro confocal de agujero de clavija de 42 μm
Proyección máxima de planos 21 Z en pasos de 5 μm (100 μm)
Dado que el objetivo de inmersión en agua recopila una señal más alta de la muestra, puede disminuir el tiempo de exposición y, por lo tanto, aumentar la velocidad de la adquisición. De forma alternativa, puede elegir mantener un tiempo de exposición más alto y adquirir imágenes aún más brillantes.
Obtenga una visión más profunda de las muestras 3D más gruesas
El sistema ImageXpress Micro Confocal incluye un módulo de disco confocal de tejido profundo y opciones de iluminación láser que se pueden combinar con los objetivos de inmersión en agua para ayudarle a obtener imágenes aún más profundos en las muestras 3D. Cuanto más gruesa sea la muestra, más probable será que usted experimentara la diafonía por agujeros, la contaminación que produce la luz circundante, lo que resulta en neblina y una calidad de imagen reducida. El módulo de disco confocal de tejido profundo está diseñado para minimizar la diafonía entre los agujeros y eliminar la neblina para que pueda ver más profundo en la muestra.
Cómo funciona la inmersión de agua en el sistema ImageXpress Micro Confocal
La tecnología consta de dos botellas, una bomba de diafragma y un adaptador para el objetivo. La bomba envía presión a la botella de origen y empuja el agua hacia el objetivo. A medida que se producen las imágenes, el agua sale del objetivo y se vuelve a tirar a través del vacío creado por la bomba. El software MetaXpress® rellena automáticamente el agua en milisegundos, según sea necesario, para una experiencia sin problemas.
Los objetivos de inmersión en agua se pueden actualizar en campo y se pueden implementar fácilmente con cambios mínimos en un flujo de trabajo existente. Cuando encienda el sistema por primera vez, o pase de un objetivo de aire a un objetivo de agua, el agua solo tardará unos minutos en pasar al objetivo para que puedan comenzar las imágenes.
Los sensores están integrados en el sistema controlador de agua para detectar fallos (p. ej., fugas) y supervisar el estado del sistema. El sistema está diseñado para suministrar y mantener automáticamente el agua al objetivo, haciendo que la configuración y el funcionamiento sean fluidos para el usuario. El software también proporciona alertas fáciles de usar cuando es hora de rellenar las botellas, que normalmente deben rellenarse una vez a la semana, dependiendo de los tipos de muestras que se estén ejecutando.
No pase por alto sus muestras 2D
Al considerar los objetivos de inmersión de agua para imágenes de alto contenido, no se deben pasar por alto sus muestras 2D. Los objetivos de inmersión en agua también pueden ser muy útiles para la generación de imágenes 2D, especialmente si necesita examinar características finas, como los filamentos citoesqueléticos. Si tiene un análisis en el que la fluorescencia es muy débil, se puede utilizar la inmersión en agua para ayudar a impulsar la señal en la medida de lo posible.
También tiene la capacidad de disminuir el tiempo de exposición con muestras 2D, lo que le permitirá obtener imágenes de su placa más rápido.
Obtenga más información sobre cómo funcionan los objetivos de inmersión en agua con el sistema ImageXpress Micro Confocal y vea también la presentación Innovation Showcase de Tim Baranowski de la conferencia virtual de ISSCR de este año.