Камеры нового поколения для микроскопии на базе sCMOS-сенсоров

Камеры нового поколения для микроскопии на базе sCMOS-сенсоров

Цифровая камера на сегодняшний день уже является неотъемлемым элементом практически любого микроскопа в учебных, научных, клинических или промышленных лабораториях. Это устройство с каждым годом берет на себя все больше и больше полезных функций начиная от возможности просто сфотографировать наблюдаемый образец и заканчивая точным воссозданием микрообъектов в трехмерной графике. Но не смотря на свое широкое применение, исследователи, работающие со сложными задачами, часто встречаются с проблемой регистрации слабых сигналов или динамичных процессов, где камеры sCMOS нового поколения бесспорно лидируют по своим возможностям.

 

Новая цифровая камера Leica DFC9000 на базе сверхскоростного сенсора sCMOS

Новая цифровая камера Leica DFC9000 на базе сверхскоростного сенсора sCMOS

Прежде чем говорить о sCMOS-сенсорах, вспомним о предшествующих технологиях, которые популярны и сегодня.

  • CCD-камеры (Charge-Coupled Device) – устройства, которые отличаются особенно высокой чувствительностью и в микроскопии, главным образом, нашли применение в задачах фоторегистрации изображения при низкой освещенности: темное поле, ДИК-контраст, люминесценция и т.п. В отличии от CMOS-сенсора, в технологии CCD используется только один узел для вывода информации, что существенно ограничивает максимальную скорость передачи данных. Количество кадров в секунду на живой картинке от CCD-камеры обычно до 15 к/с, что отображается в постоянной задержке и прерывистости при трансляции динамичных процессов.
  • Отдельная подгруппа камер на базе EMCCD-сенсоров (Electron Multiplying CCD), стоящая особого внимания, так как позволяет «запечатлеть» флуоресцентное излучение из единичного фотона. Это делает камеру эффективным инструментом в передовых научных исследованиях! Но EMCCD -сенсор также не приспособлен для создания широкоформатных фотографий или видеосъемки с разрешающей способностью большей, чем 1 мегапиксель. Их главная и уникальная функция поймать тот самый фотон, свидетельствующий активизацию биохимических процессов в живых организмах.
  • Наиболее распространенные CMOS-камеры — технология нашла место не только в любом подручном гаджете с камерой, но и в оптической микроскопии благодаря своему низкому энергопотреблению, высокой скорости передачи данных и среднему ценовому сегменту. CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) технология появилась относительно недавно, но стремительно набирает популярности(или популярность?), увеличивая предельные возможности сенсора с каждым новым поколением камер. К сожалению, недостатком этой технологии является невозможность работать со слабо флюоресцирующими образцами и сложными методами контрастирования как темное поле или ДИК-контраст.

Между CCD- и CMOS-камерами последние десять лет наблюдалась постоянная конкуренция, основанная на требованиях исследователей к предельной чувствительности сенсора и необходимой скорости передачи изображения для фиксации динамичных процессов. Но с выходом новой sCMOS-камеры можно забыть о компромиссах!

Технология sCMOS максимально адаптирована к требованиям научных исследований, этот тип датчика имеет целый ряд преимуществ, таких как низкий уровень шума, высокая однородность, высокая частота кадров и высокий динамический диапазон. Все это обеспечивает сверхэффективную производительность в задачах флуоресцентной визуализации или видеосъемки живых неокрашенных клеток при низкой освещенности.

В настоящее время рынок переходит к третьему поколению датчиков sCMOS, и этот шаг характеризуется огромным улучшением параметров камер. Датчики третьего поколения имеют удивительные технические возможности и благодаря своей высокой чувствительности обеспечивают визуализацию образцов в условиях близких к нативным.

В линейке Leica Microsystems sCMOS-камера представлена новой моделью Leica DFC9000. Квантовая эффективность этой модели составляет до 82%, что в два раза больше в сравнении со старыми камерами. А это означает, что с новой камерой от Leica Microsystems Ваш результат в два раза надежней!

Leica DFC9000 в флуоресцентной микроскопии:

Инфузория туфелька. Изображение получено с помощью цифровой камеры Leica DFC9000.

Инфузория туфелька. Изображение получено с помощью цифровой камеры Leica DFC9000.

С новой камерой Leica вы оберегаете свои образцы! Благодаря высокой эффективности камеры на всем оптическом диапазоне, время экспозиции может сократиться на один порядок, что позволяет использовать источники возбуждения флуоресценции в режиме низкой интенсивности свечения в течении более короткого времени.

Квантовая эффективность цифровой камеры Leica DFC9000.

Квантовая эффективность цифровой камеры Leica DFC9000.

С сенсором sCMOS нового поколения открываются новые горизонты для исследований в микроскопии! Высокая чувствительность сенсора DFC9000 в ближнем ИК диапазоне позволяет окрашивать клетки не только стандартными флуорохромами (GFP, FITC, Cy3 -и т.д.), но и изучать биохимические процессы в более щадящем диапазоне излучения флуоресценции 700-900 нм, что было не доступно ранее.

 Leica DFC9000 в исследовании живых неокрашенных клеток:

Эвглена зеленая. Видео получено с помощью цифровой камеры в режиме Leica DFC9000 160 кадров в секунду.

Благодаря сверхвысокой скорости регистрации динамических процессов, удается зафиксировать более 150 кадров всего лишь за одну секунду даже при использовании специализированных методов контрастирования с критически малой освещенностью. Ни одна мельчайшая деталь не скроется в ходе эксперимента!

Новое поколение технологий от Leica Microsystems:

Универсальность систем от Leica Microsystems позволяет создать исследовательскую станцию для решения Вашей задачи абсолютно любой сложности.

Флуоресцентный микроскоп Leica DMi8 с цифровой камерой Leica DFC9000.Флуоресцентный микроскоп Leica DMi8 с цифровой камерой Leica DFC9000.

«Don`t search, Find!» — «Не искать, найти!»
один из главных лозунгов компании.

Понравилась статья? facebook 2 linkedin 2 google+ 2
ПОЗВОНИТЕ МНЕ
+
Жду звонка!