高内涵图像分析系统
PE Operetta CLS高内涵成像分析系统
PerkinElmer公司Revvity/瑞孚迪品牌Operetta CLS系列高内涵成像分析系统支持共聚焦或宽场模式荧光、近红外透射光明场和数字相差图像采集工作模式,可对6-384孔微孔板及载玻片中细胞自动快速高通量成像,并利用Harmony软件进行图像处理和细胞水平的多参数图像定量分析。
设备名称:高内涵成像分析系统 High-Content Imaging System(HCI)
制 造 商:PerkinElmer, Inc 产地:英国
品 牌:Revvity(瑞孚迪)
型 号:Operetta CLS
应用配置方案见:【订货指南】
主要功能用途
PerkinElmer公司Operetta CLS高内涵成像分析系统具有共聚焦或宽场模式荧光、近红外透射光明场和数字相差图像采集工作模式,可对6-384孔微孔板及载玻片中细胞自动快速高通量成像,并利用Harmony软件进行图像处理和细胞水平的多参数图像定量分析。应用范围包括:质膜转位、内吞作用、细胞毒性、细胞凋亡、细胞周期和形态学、细胞迁移、细胞骨架重组、神经元分析、蛋白表达分析、干细胞研究、RNAi筛选、细胞毒性分析、荧光原位杂交分析等。
性能特点
Operetta CLS高内涵成像分析系统具有自动对焦能力,与高速大幅面sCMOS相机相结合,可实现超大成像视野和超高图像分辨率快速数据采集。Harmony 软件集成有30 多种现成的数据分析方案(ready-made solutions, RMS),执行最常用的图像应用分析,满足全自动细胞生物学图像采集和高内涵成像分析需求。
1、借助转盘共聚焦技术和高能固态光源,多光束同时激发样品,成像过程快且平稳,实现最低的光漂白和光毒性损伤,有利于活细胞和3D细胞高分辨率荧光成像。
2、无标记活细胞数字荧光(DPC)模式成像
采用对细胞无毒且透射力强的740nm LED近红外光源作为透射照明,采集活细胞明场图像,实现与荧光效果相似的黑背景亮信号灰度图像,完成细胞密度、计数、形态等分析,并对细胞的轨迹追踪,对单个细胞运动特性进行多参数分析。
3、采用高能固态激发光源
Operetta CLS系统配备固态高能量长寿命光源LED(365nm, 440nm, 475nm, 510nm, 550nm, 580nm,630nm, 660nm),可以选择最合适的发射片,保证了图像的高信噪比。
4、高灵敏度sCMOS相机提供超大成像视野和超高图像分辨率
大靶面sCMOS相机传输噪声低,动态范围高的,分辨率高,对短曝光时间短、灵敏度和定量要求高的实验尤为重要。
5、水浸物镜的运用
专利设计的全自动水浸物镜具备高数值孔径(N.A.),光通量大(通光量是普通高数值孔径空气镜的4倍之多),提供更高XYZ轴分辨率。可以使弱光强激发活细胞成像,最大程度避免光毒性损害,还可提高3D组织样品的通光量,提高信噪比。
6、一体化的3D组织图像采集分析
通过软件实现成像过程中Z轴聚焦控制,实现对不同样品不同高度平面图像采集。利用智能投射功能,可在多张不同高度的照片中选择最清晰、最明亮图像,实现对3D组织扫描图像的采集和分析。
从样品制备-智能化成像-3D 数据可视化-3D 数据分析,具备从拍照到分析,以及边拍照边分析的功能。
可兼容多种3D 耗材模板,如低黏附力板、U 型板及各种微流控板以及各种2D、3D 芯片。
可编辑算法智能识别目标区域3D 微球区域,一次扫描,获取低倍全景,高倍高分辨率两套图像。
提供最大光强重建视图,X-Y-Z 多层切正交视图, 多种3D 重建渲染视图,点击任意角度层切视图、多层细胞定位视图。
可计算细胞体积、3D 表面积、3D 最大截面积、3D 球形程度、3D 投影面积、3D 球形内径、3D 球厚度及高度等参数。
7、Harmony图像采集和数据分析软件
Operetta CLS系统搭载的Harmony软件功能强大而操作简便。从实验参数设置到全自动图像采集,再到数据分析、存储直至分析结果的可视化导出,均可在Harmony软件内完成。
模块化设计图像分析软件,提供大量图像分析应用方法。
软件提供了管理板位、采集条件、分析结果以及关键词和实验备注信息完备的数据存储功能。
Harmony和Columbus软件与High Content Profiler(TIBCO Spotfire内核)专业数据展示软件实现无缝衔接,能够将高内涵筛选结果转变成精确的、更易辨识和展示的生物学结果。利用High Content Profiler,可以利用最先进的统计学算法、数据分类方法和机器自学习方法对数据结果进行全面的质控分析。
可提供的应用分析模块包括:
1)细胞计数或核计数;
2)活/死细胞计数;
3)核内标志物定量;
4)细胞质标志物定量;
5)质膜标志物定量;
6)胞质向核迁移;
7)胞质向膜迁移;
8)荧光重分配——细胞骨架;
9)Spot 分析;
10)核内Spots;
11)细胞核分析——细胞核皱缩;
12)细胞核裂解分析;
13)细胞核分类——DNA 含量;
14)细胞形状——细胞圆度;
15)有丝分裂指数;
16)细胞周期分类;
17)受体内化;
18)神经细胞分析;
19)克隆形成;
20)微核分析;
21)迁移;
22)脂滴形成分析;
23)基于纹理的亚细胞结构分割;
24)表型分析;
25)细胞分化;
26)细胞汇合率分析;
27)神经生长——胞体精细分析;
28)在线质量控制;
29)纹理分析——线粒体分群;
30)3D 微组织分析;
31)细胞轨迹追踪;
32)细胞凋亡;
33)细胞周期一周期标志物;
34)细胞毒性分析;
35)ESC克隆分析;
36)3D组织分析无标记;
37)细胞PreciScan微组织分析;
38)细胞reciScan有丝分裂分析;
39)纹理分析模型,包括SER-Spot, SER-Hole,SER-Edge, SER-Ridge,SCR-Valley, SER-Saddle, 5ER-Bright, SER-Dark, smoothing, sliding parabola(纹理标准:Kernel, Region,Indensity, Unnormalized)。
8、AI辅助的智能图像分析功能
机器自学习功能:借助先进的PhenoLOGIC机器自学习专利算法,简单的“点击”选取几个代表性的细胞,教导软件识别不同的细胞类群或区域,软件即可自动学习细胞大小、形态、亚细胞结构,组织形态结构,信号分布差等参数。
STAR分析功能:由软件对图像进行自主分析,无需任何人工干预,可以自动设定最佳参数对图像进行分区和细胞分型,对不同细胞表型组群给出关键特征参数的权重评价和统计结果。同时数据结果可以自动输出到Columbus图像存储与分析服务器,实现图像数据的在线获取、分析、储存和共享。
参数优化功能:可以手动优化分割参数,也可以由软件自动给出最佳参数(Turning优化法)
主要技术规格
检测模式 | 宽场荧光、共聚焦荧光、明场、DPC数字荧光 |
成像光路 | 各种成像模式间可以自动转换\组合多模式成像方案 |
荧光光源 | 8波段高能免光线固态LED光源套件: 365nm(130mW) 405nm(230mW) 440nm(230mW) 475nm(110mW) 510nm(100mW) 550nm(170mW) 630nm(120mW) 660nm(250mW) |
发射光滤光片 | 8孔位电动滤光片转轮,12组滤片备选,支持条形码识别 标配发射滤光片/兼容的荧光染料 430 - 500nm:Hoechst 33342/Hoechst 33258/DAP1/CellMask Blue 500 - 550nm:CAlexa Fluor488/EGFP/MitoTracker Green/Fluo-4/FITC/Yo-Prol/Sapphire/Qdot 525 570 - 650nm:Alexa Fluor 568/PI/mCherry/Alexa Fluor 591/mKate, dTomato/TagRFP 655 - 760nm:DRAQS5/Qdot 705 |
明场光源 | 740nm LED光源对无标记细胞进行DPC数字荧光成像 (利用明场光源实现荧光级高信噪比成像) |
可对无标记细胞图像进行计数、动态追踪和形态分析 | |
共聚焦模块 | 微孔阵列式转盘共聚焦 |
图像检测器 | 高灵敏度、高分辨率sCMOS相机 |
470万像素(2160×2160 pxls);单个像素尺寸:6.5μm×6.5μm | |
具备平场矫正功能,大视野图像信号均一 | |
物镜选项 | 6位电动物镜转轮,支持条形码识别 |
空气镜:1.25x, 5x, 10x, 20X(NA或长工作距离可选);40x(高NA或长工作距离可选); | |
水浸物镜:20X,40X,63X可选(自带自动补水循环系统) | |
电动载物台 | 磁悬浮驱动全自动XY高精度电动载物台,步进50nm |
兼容各品牌的6-1536微孔板(标准尺寸) | |
可选配载玻片适配器,进行组织切片或细胞爬片成像和分析 | |
活细胞用环境控制模块 | 温度控制范围:37℃ - 42℃ ±1℃ |
CO2气体浓度控制范围:1-10% ±0.5% | |
DPC无标记分析模块 | 利用近红外明场光源对无标记细胞进行拍摄,获得近似荧光级别的高信噪比图像(黑背景、亮信号) |
细胞三维扫描功能 | 软件控制自动化Z轴扫描,多种三维数据显示方式 |
Max Projection功能,可在不同层面图像中选取最明亮的图像 | |
支持3D组织样品的扫描成像和定量分析 | |
图像纹理分析模块 | 内置8种纹理滤镜模型,对非荧光强度的结构变化进行量化分析,并可对纹理处理后图像进行二次分析 |
机器自学习分析功能 | 可训练软件自动识别特定细胞,对细胞进行分组,并给出形态特征 |
图像工作站 | Intel双六核处理器,32Gb内存,2TB硬盘阵列,Windows 7 64bit操作系统 |
云端数据分析管理服务器 | Columbus图像云端服务器,实现图像数据云端的存储管理和分析,提供账号密码管理 支持移动端接入(如iPAD等) |
自动移液工作站 | 兼容PerkinElmer各型号液体工作站或高通量全自动筛选平台 |
安装运行条件
Operetta CLS高内涵成像分析系统在不超过2000米海拔的室内使用
相对湿度范围:35–70% (无冷凝)
工作环境温度:20℃ - 25℃
工作电源:100-240 V, 50/60Hz,1KW
外形尺寸(W×D×H):980×660×470 mm
主机重量:180 kg
组成配置
Operetta CLS高内涵成像分析系统工作配置由主机(HH16000001 Operetta CLS Base Unit)和可选附件组成。
Operetta CLS主机标准配置包括4.7 Mpx sCMOS传感器相机、6位置电动物镜转盘(最多可容纳3个空气镜片和3个水浸物镜)、8个 LED 激发光源套件(HH16000202)、标配4组荧光滤镜、LED 740 nm透射照明单元(用于明场和数字相差成像)、宽场和共聚焦套件(HH16000102,含宽场图像所需的所有光学元件和一个高速共聚焦针孔盘,宽场和共聚焦成像模式之间可切换转盘盘可以移入或移出光路以进行共聚焦采集)、Harmony Office 软件图像采集控制和集成30多种数据分析应用功能插件的图像处理分析包及仪器控制工作站。
此外系统标配有环境控制套件(HH14000501),具有温度(37-42℃)和CO2浓度(范围1% - 10%)控制功能,适用于活细胞延时成像观测。
标准20倍空气物镜(0.4 NA/8.28 mm WD/FOV 646 μm x 646 μm),此还可最多配置3组水浸物镜及额外2组空气物镜(干式物镜,无需浸油或浸水)。
系统配备有水浸物镜自动加水套件(HH14000420 Object pump kit Water)。水浸透镜可提供比大孔径数值空气镜头更高的聚光效率,可获得XYZ 轴的分辨率高于传统镜头,在水溶液中对厚样品进行切片时减少球差。特别适合活细胞长时间成像过程中捕捉细胞内部细微动态变化。
除标准4四荧光滤镜组外,可根据实验需要额外增选4组荧光滤镜。
Harmony 软件既是成像控制操作入口,同时也是全面图像处理、管理和分析的平台。集成有PhenoLOGIC模块及数十种常规应用分析功能插件。
订货指南
Operetta CLS高内涵成像分析系统内置独特的宽场透射光成像、转盘式共聚焦成像光路模块,既可以用于无标记活细胞,如培养板、细胞爬片、3D组织培养、类器官等样品的透射光相差成像,又可可以采用共聚焦光路,实现高通量、高速度、高灵敏度、高分辨率的多通道荧光成像和厚组织样品的三维切片图像采集和3D图像重构。系统采用780nm波长近红外激光光路和反馈控制光路,可实现长时间观测期间自动聚焦控制。
针对样品和应用侧置点的不同,Operetta CLS提供了Operetta CLS FLEX、Operetta CLS LIVE两个版本(注:Operetta CLS Quattro标配为宽场成像光路,可通过加装共聚焦转盘升级为Operetta CLS FLEX)。
Operetta CLS FLEX标配8个固态LED激发光源[355-385nm/365nm (UV)、435-460nm/440nm (purple)、460-490nm/475nm (Blue)、490-515nm/510nm (green)、530-560nm/550nm (orange)、560-575nm/580nm (yellow)、615-645nm/630nm (red)、650-675nm/660nm (deep red)]和四组[430-500 nm (Blue)、500-550 nm (Green)、570-650 nm (Red)和655-760 nm (Deep red) ]荧光滤镜。主要应用于常规高分辨率、高通量图像采集和高内涵图像分析。
Operetta CLS LIVE系统标配活细胞延时动态图像采集功能所需的细胞培养环境(5% CO2浓度和37℃恒温环境)控制单元,确保在长时程观测期间,细胞维持正常的生长和生理状态。此外,引入了20X、40X、63X倍率的高质量水浸物镜,与主机内置的自动补水系统配合,用于对活细胞内部细微变化时图像高分辨率采集。
Operetta CLS高内涵成像分析系统采用的是6孔位自动控制物镜转盘,最多可容纳6个物镜。系统标配一20X 干式平场复消色差物镜,故可用于其它干式物镜和浸水物镜的安装孔位总数为5个。因此,Operetta CLS LIVE系统若选配3个水镜,则干式物镜最多还可从1.25x、5x、10x、40x、60x、100x中选配2个物镜。
Operetta CLS高内涵成像分析系统标配的Harmony软件包除用于图像采集控制(包括细胞3D图像采集构建和3D图像重构)、存储管理的基本功能模块外,已集成全部已开发的活细胞图像分析有关应用模块,如细胞形态测量、细胞凋亡、细胞迁移、蛋白转位、细胞纹理分析等30多个插件。对于公用共享平台,配置双电脑主机,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,提高系统平台服务效率。
序号 | 配置套装 | 货号 | 套装配置描述 | 报价 |
1 | 3D细胞成像 高内涵应用套装 | Operetta CLS FLEX | Operetta CLS High-Content Analysis System Configuration including: 1)Operetta CLS base unit Operetta CLS 8 LED Water Immersion Pump kit 2)Optional Air Objectives 5x Air Objective NA 0.16/WD 12.1 mm, plate thickness 0.17 mm 10x Air Objective NA 0.3/WD 5.2 mm, plate thickness 0.17 mm 40x Air Objective NA 0.6/WD 3.28 mm, plate thickness 0–1.5mm 40x Water NA 1.1/WD 0.62 mm, plate thickness 0.17 mm 3)Standard Emission Filters set Emission Filter set 430 - 500 nm Emission Filter set 500 - 550 nm Emission Filter set 570 - 650 nm Emission Filter set 655 - 760 nm 4)Optional Emission Filters set Emission Filter set 470 - 540 nm Emission Filter set 525 - 580 nm Emission Filter set 590 - 640 nm Emission Filter set 650 - 700 nm | 询价 |
2 | 活细胞成像 高内涵应用套装 | Operetta CLS LIVE | Operetta CLS High-Content Analysis System for live cell applications Configuration including: 1)Operetta CLS base unit Operetta CLS 8 LED Water Immersion Pump kit 2)Optional Air Objectives 5x Air Objective NA 0.16/WD 12.1 mm, plate thickness 0.17 mm, FOV 2.58×2.58 mm 10x Air Objective NA 0.3/WD 5.2 mm, plate thickness 0.17 mm, FOV 1.29×1.29 mm 3)Optional Water Immersion Objectives 20x Water Objective NA 1.0/WD 1.7 mm, plate thickness 0.17 mm, FOV 0.65×0.65 mm 40x Water Objective NA 1.1/WD 0.62 mm, plate thickness 0.17 mm, FOV 0.32×0.32 mm 63x Water Objective NA 1.15/WD 0.6 mm, plate thickness 0.17mm, FOV 0.21×0.21 mm 4)Standard Emission Filters set Configuration Emission Filter set 430 - 500 nm Emission Filter set 500 - 550 nm Emission Filter set 570 - 650 nm Emission Filter set 655 - 760 nm 5)Optional Emission Filters set Configuration Emission Filter set 470 - 540 nm Emission Filter set 525 - 580 nm Emission Filter set 590 - 640 nm Emission Filter set 650 - 700 nm | 询价 |
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