主要功能用途

ImageXpress Micro Confocal高内涵成像分析系统，采用专利的AgileOptix 转盘共聚焦成像技术，可对包括各种悬液滴(hanging drops)板、U型圆底微孔板和平底微孔板、培养皿中培养的3D细胞球、类器官以及小型模式生物整体以及普通2D培养培养的活细胞、固定细胞、组织细胞切片等多种类型的样品采集高分辨率的明场、相差、多通道荧光图像，并通过样品图像自动分析，实现细胞数量、形态、分化、迁移、凋亡、蛋白转位、细胞毒性等涵盖细胞群体形态、功能等多环节、多参数、多靶点定量分析。

性能特点

ImageXpress Micro Confocal高内涵系统，配置有先进的AgileOptix光路共聚焦转盘,结合先进固态光引擎、水浸物镜、科学 CMOS 传感器,可快速高效捕获细胞和亚细胞组分的高分辨率图像，支持从3D实验开发到筛选的多种共聚焦成像应用。

1、AgileOptix共聚焦成像模式

ImageXpress Micro Confocal 系统采用AgileOptix转盘式针孔共聚焦光学系统。

AgileOptix光路包含有60μm针孔或50μm狭缝阵列的转盘。这些呈螺旋线对称排列针孔或狭缝将固态激发光分割成多个细小的光束投射到样品上。而样本发出的荧光则反向穿过共聚焦转盘针孔或狭缝，经二色分光镜引导穿过滤光片到达高灵敏度sCMOS相机。

与宽场成像模式比，AgileOptix转盘消除了离焦平面的背景荧光信号，具有针孔共聚焦成像特有的高分辨率优势。而经转盘针孔狭缝阵列产生的多光束阵列同时照射样品，使得单次扫描和覆盖样品面积增大，图像采集速度提升。快速旋转的转盘，确保激发光间歇式照射样品，避免因长时间高强度激发光照射造成的光毒性和光漂泊效应发生。

该系统可提供相差和明场非标记成像、荧光、宽场、比色和共聚焦成像五种成像模式。各种成像模式间一键切换，轻松采集高对比度、高分辨率样品图像。

转盘共聚焦分为60μm 针孔单转盘、60μm 针孔和50μm狭缝的双转盘和同时具有60μm 和42μm两种规格针孔的双转盘三种。42μm直径针孔，对离焦干扰背景荧光屏蔽效率更高，适合于高分辨率成像应用，便于区分细胞内部细节。50μm狭缝式转盘，是利用盘片上的狭缝虚拟共焦针孔来实现图像采集，光通量比针孔得到很大程度提高，荧光图像采集效率更高，可与LED固态激发光源搭配，用于高灵敏度检测，图像分辨率不及42μm针孔转盘。60μm 针孔单转盘较传统小针孔激光共聚焦转盘孔径大，分辨率下降（通过系统图像去卷积处理增强图像分辨率），但光斑面积大，光通量大，成像速度更快，可以检测到活细胞内的瞬间变化过程。

2、厚样品和3D培养组织图像采集

利用共聚焦工作模式和Z-Stack图像采集控制，ImageXpress Micro Confocal系统为生长在厚 Matrigel基质中3D培养模型、组织细胞、小型模式生物和组织亚细胞水平观测提供了一个简便快捷的方法。系统提供的20X, 40X, 和60X水镜，数值孔径可达1.2，具有可选，可提高样品检测深度，消除光学像差，将进一步提升信号强度和图像锐利程度，得到更接近体内的图像数据。

3、新型大靶面CMOS检测器

先进的科研级 CMOS 检测器，采用大靶面设计，具有高动态范围，可通过动态范围>3 log 的光强检测能力来定量单张图像中的低强度和高强度信号。

4、可选配水镜系统、环境控制组件、透射光/相差组件和移液器组件，扩展研究应用范围。

5、MetaXpress 高内涵图像采集和分析软件

MetaXpress 高内涵图像采集和分析软件是一个全面的高内涵分析解决方案，可对采集和分析参数进行控制，实现从3D结构分析到生物体或细胞群内特定目标的靶向成像的多种应用。

5.1 自定义图像采集控制

精确的控制采集图像过程，实现多维模式自动化成像，自动完成图像采集及存储全过程。

完备的聚焦方式 (激光 + 图像自动聚焦)，可实现整个样品的精确聚焦

可用于2D和3D成像，例如活细胞长时间拍摄延时成像分析，可检测细胞增殖、死亡、分化和迁移，病毒和细菌的侵染，肿瘤细胞转移，趋化，药物毒性，转位等多种生物学现象。

5.2 MetaXpress 高内涵图像获取和分析软件应用模块

(HCA) 软件包含可提取各种定量测量值的强大算法，对采集的图像进行深入分析。

背景自适应修正 (Adaptive Backgroud Correction) 可根据邻近背景荧光强度值去除背景，并进行目标样品的分割，以达到出色的分割效果。

所有分析参数均可分别得到每个细胞的相应数值或每个视野的平均值AcuityXpress 数据统计软件，与数据库无缝对接，可实现数据可视化，数据挖掘及多种拟合分析。

MetaXpress 应用模块可快速图像分析和数据处理,适用于大多数常见分析例程的“一键式”解决。

3D 图像分析模块 (3D Image Analysis Module)：专为分析以堆叠的 Z 平面形式采集到的细胞球、微小组织、3D 基质中的细胞以及小型生物体而设计。可分析评估、XYZ 位置、到邻近物体的距离、直径、深度、各种荧光强度测量、纹理或物体数量。

高通量颗粒度应用模块 (High-Throughput Application Modules)：具有简化的检测算法，可快速进行筛选（不采用 MetaXpress PowerCore 软件时， 处理每孔一个位点的96孔板约需要 1 分钟）， 其仅按测定位点提供总计数据（而不是基于逐个细胞）， 并且不将识别模板覆盖保存到 MDCStore 数据库。

单极检测应用模块 (Monopole Detection Application Module)：能定量分析 DNA 探针和微管探针染色的有丝分裂期细胞中的单极或双极纺锤体，可监测双极纺锤体形成的扰乱。

多波长细胞分类应用模块 (Multi-Wavelength Cell Scoring Application Module)：可增强细胞分类应用模块的功能，其中包括基于许多标记对细胞群进行分类的额外波长。

多波长转位应用模块 (Multi-Wavelength Translocation Application Module)：允许同时分析多达 6 个探针的转位（或采用不同设置的相同探针），以及核染色。

微核应用模块(Micronuclei Application Module)：微核是细胞分裂过程中由滞后染色体片段或整个染色体产生的小核。高放大倍率下的目标重新采集可帮助减少假阳性数量。只需要一个波长（细胞核染色），4个额外的探针（细胞凋亡、坏死 + 2 个定制探针），根据细胞形态、细胞核数量、微核与细胞核的距离、微核与“气泡”或“芽”区分表型。

有丝分裂指数应用模块 (Mitotic Index Application Module)：定量区分有丝分裂期和间期细胞，可凭借对癌细胞有丝分裂的抑制来阻止不受调控增殖来帮助了解潜在抗癌药物。

核转位 HT 应用模块:主要用于快速分析核区室内外的转位（未采用 MetaXpress PowerCore 软件的情况下，对于 96 孔板，每个孔的一个位点约需要 1 分钟），具有简化的检测算法，仅提供位点总计数据（而不是每个细胞的数据），并且不将分割覆盖图保存到 MDCStore 数据库。

毒理学(Cell-based toxicity assays)：研究天然或人造化学物质对活生物体的不良作用。

细胞死活应用模块 (Live/Dead Application Module)：可兼容市售的设计用于研究细胞增殖或死亡的活/死检测试剂盒。通常用于监测与癌症相关的细胞增殖、因神经肌肉疾病（如阿尔茨海默病和帕金森病）或细胞毒性和凋亡事件导致的细胞死亡。

疾病建模

神经生长应用模块 (Neurite Outgrowth Application Module)：测量和表征神经生长，细胞突从细胞体延伸的过程，即神经元发育的自然过程。神经突生长的抑制或刺激与各种神经失调或损伤密切相关，包括中风、帕金森病、阿尔茨海默氏病和脊髓损伤。

粒度和 Transfluor 应用模块 (Transfluor Application Module)：有助于分析点状结构，如在受体内化的靶标分子成簇聚集期间或在核内观察到的点状结构，甚至是线粒体或其他细胞器的点状模式。

细胞分类应用模块 (Cell Scoring Application Module)：是一个通用且灵活的解决方案，可用于分辨第二荧光探针标记的细胞亚群，是检查转染效率、通路激活（激酶）或脂肪形成的理想方法。

细胞周期应用模块 (Cell Cycle Application Module)：可对处在细胞周期的各个阶段的细胞进行分类和定量，以研究细胞周期进程。在健康的非癌变细胞中，DNA 损伤、低氧、代谢变化或纺锤体破坏等应激均可导致细胞周期检查点的触发和细胞周期阻滞。癌细胞通常会失去检查点， 从而即使在相应应激性条件下出现不可控制地分裂。研究人员可以筛选诱导癌细胞细胞周期阻滞或细胞死亡的药物。

细胞增殖 HT 应用模块(Cell Proliferation HT Application Module)：是计数核的一个高通量版本（不采用 MetaXpress  PowerCore 软件的情况下，对于 96 孔板，每个孔的一个位点约需要 1 分钟），具有简化的检测算法，仅提供位点总计数据（而不是每个细胞的数据），并且不将分割覆盖图保存到 MDCStore 数据库。

计数核应用模块 (Count Nuclei Application Module)：可自动化大多数细胞类型的细胞核准确计数，并且是细胞增殖、细胞计数或细胞迁移研究的理想之选。即使当背景不均匀时，该模块亦可计数细胞核，并且与简单的阈值处理，可提供更佳的分割。

细胞活性 (cell-viability-proliferation-cytotoxicity-assays)：细胞活性指一个细胞群中的健康细胞数，可通过采用测定酶活性、细胞膜完整性、ATP 含量和其它指标来评估。常用于评估一种药物或其他治疗方法的效果。

细胞活性、细胞增殖和细胞毒性测定

自定义模块编辑器(Angiogenesis Application Module)：自定义模块编辑器是一个灵活的交互式环境，用户可在其中创建和测试用于成像分析的模板。用户可以使用各种处理选项、形态过滤器、应用模块以及碎裂方法，从而构建一系列分析步骤。新的“点击查找”工具可实现便捷的目标识别，并自动填充步骤卡参数。创建之后即可轻松分享和再利用自定义模块以分析其他图像集。

血管生成管形成应用模块 (Angiogenesis Application Module)：有助于分析管的形成，它是一个血管生成模型实验系统。促进或抑制血管形成是癌症、糖尿病和其它血管疾病研究的一大重点。

转位和转位增强应用模块 (Translocation Application Modules)：可定量探针与区室之间的相关性。转位是研究一般细胞组分从细胞浆向细胞核移动的理想之选，所需调整次数最少。而转位增强可提供更多的功能，具有更精细的转位区域定义，并可提供研究非核区室（如线粒体）中的转位的选择。

6、可选机载自动加样系统

可选机载自动加样系统适用于涉及化合物添加、孔清洗和培养基交换等检测。

主要技术规格

安装运行条件

在不超过2000米海拔的室内使用

相对湿度范围：35–50% (无冷凝)

工作环境温度：15℃ - 30℃

工作电源：100- 240 VAC，50/60Hz, 12A；ImageXpress Micro与计算机连接到不间断UPS电源以保护 ImageXpress Micro 共聚焦系统和数据免受实验室电源中断的影响

外形尺寸（W×D×H）：532×598×401 mm

主机重量：104 kg

组成配置

ImageXpress Micro共聚焦系统基本组件包括ImageXpress Micro Confocal成像系统主机（High-content micro-confocal imaging system 735-0364）、内置16bit sCMOS相机（含相机与计算机间USB 3.0连接线缆）、电源控制器（Power and Options Controller）、外部激发光源（solid state light source，含外部光源到主机间的光导光纤）、八位发射滤光片转轮（标配5组滤光片组）、图像采集控制与图像分析工作站组成及配套附件工具套件（Accessory Tool Kit）。

标准共聚焦成像套装含60μm针孔共聚焦转盘、 宽场成像(数字共聚焦成像)套件（5039730），由工厂预装。此外还可提供另外两种成像应用模式选项可选包括：

1）研究级共聚焦成像模块：含60μm针孔共聚焦转盘、42μm针孔共聚焦转盘、宽场成像(数字共聚焦成像)套件 5040287

2）高通量共聚焦成像模块：含60μm针孔共聚焦转盘、 50μm狭缝式高通量共聚焦转盘、宽场成像(数字共聚焦成像)套件 5039731

透射光/相差成像组件(transmitted light option)为可选配置，组件含100W全光谱卤素灯明场光源，Ph1 S plan fluor ELWD/NA 0.45聚光镜及相差环板组件(5041310)。    

细胞培养环境控制模块（5041312）安装于载物台上，可精确控制培养单元内部温度、CO2和湿度，为活细胞长时间动态连续成像模式下的活细胞培养单元。

透射光成像单元和细胞培养单元可单独购置，也可作为一个整体（Micro confocal environment control and transmitted light with phase contrast combination 5041309）配置。

成像过程中使用水镜时，可整活细胞成像单元及水镜自动供水组合模块（Confocal and environment control and fluidics combination option 5041314），提高活细胞成像分辨率（Water Immersion Module）。

系统物镜镜头有1X、2X、4X、10X、20X 、40X、60X 和100X多种平场复消色差物镜可选。

操作控制电脑工作站主机预装MetaXpress图像采集与分析软件，用于图像采集控制和图像分析。MetaXpress图像采集与分析软件可通过Mdcstore Database And Mdcstore tools Utility自动将采集的图像储存至图像数据存储控制工作站。图像存储工作站预装Metaxpress Analysis Premium Bundles，包括Metaxpress Offline Analysis Software With Mdcstore Database And Mdcstore tools Utility (5 SEATS) 、Custom Application Module Editor、Application Modules和Mdcstore Xchange模块。

四线程分析加速器用于连接图像采集控制工作站和图像数据存储工作站，便于工作站之间相互调用闲置CPU运算线程，提供图像采集和图像分析效率。

订货指南

ImageXpress Micro Confocal高内涵成像分析系统同时具有共聚焦荧光成像和宽场成像两种模式的平台。

宽场成像主要用于非染色的活细胞样品透射光照明下的相差成像。相差图像可与经转盘共聚焦模式下采集的荧光图像叠加（imaging overlay）显示和保存，这是科研实验论文中常见的实验结果展示方法。透射光相差成像工作模式，需要在ImageXpress Micro Confocal系统主机基础配置架构上增加倒置相差显微镜使用的LED明场照射光源电源、聚光镜和相差滑板，此外还需配置相应倍率的相差物镜。

ImageXpress Micro Confocal共聚焦荧光成像通常基于AgileOptix共聚焦光路进行。转盘按聚焦针孔规格不同分为标准60μm针孔共聚焦转盘、42μm高分辨率针孔共聚焦转盘和高通量快速扫描检测用的50μm狭缝式共聚焦转盘。系统配置可采用5039730（WF+60μm转盘组合套件）、 5039731（WF+60μm针孔转盘+50μm狭缝转盘组合套件）和5040287（WF+60μm针孔转盘+42μm针孔转盘组合套件）的成像应用组合配置方案。

在活细胞短时程的图像观测工作中，忽略细胞样品离开培养环境对细胞生理功能状态干扰效应，可直接对包括悬液滴(hanging drops)板、U型圆底微孔板和平底微孔板、培养皿中培养的3D细胞球、类器官以及小型模式生物等实施明场、相差、多通道荧光图像的采集。但操作时程较长、图像采集过程复杂的活细胞观测，特别是细胞长时间延时动态观测，则需为样品载物台加配环境控制单元，提供与CO2细胞培养箱内部一致的温度气体、温湿度环境，以确保在整个观测期间，细胞生长、生理状态保持正常，减少外部环境变动造成的功生理功能状态波动。

活细胞高分辨多色荧光标记实验中，使用2μm孔共聚焦转盘基础上，特别是细胞延时成像观测中，可增配置带自动加上功能的20X、40X、60X等高倍率水物镜单元，可改进多色荧光图像成像质量。

ImageXpress Micro Confocal还提供了自动移液工作套件，便于在观测过程中为细胞培养基添加实验药物组分，观察外源性添加组分对细胞生理功能的动态变化。

不同成像应用所使用物镜类型、放大倍率有所区别。如前所述，贴壁活细胞、类器官组织和3D细胞球体明场照明下的相差观测应使用相差荧光物镜；而基于96、384、1536、孔板的高通量检测中，则使用4X-20X中低倍率、长工作距离荧光物镜居多。60X、100X倍率物镜采用水镜可提高活细胞内部不同区室和亚细胞结构的分辨率效果。

对于公用共享平台，配置双电脑主机（采集控制电脑工作站+数据存储管理工作站+多线程CPU电脑分析加速器），便于前端图像采集工作的同时，后端进行图像数据的并行分析，提高系统平台服务利用效率。

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