Technologie d’immersion dans l'eau et imagerie haut contenu : De plus près
Les tests cellulaires tridimensionnels (3D) sont devenus un outil précieux dans la découverte de médicaments et la recherche biologique, car ils imitent fidèlement les environnements in vivo et génèrent des données plus pertinentes d’un point de vue physiologique que de nombreux tests 2D. Avec l’utilisation de plus en plus répandue des cultures 3D pour le criblage phénotypique et l’évaluation de la toxicité, il est de plus en plus nécessaire d’optimiser la sensibilité, la résolution et le débit des tests.
Ici, nous explorons comment les objectifs à immersion dans l’eau haute performance du système d’imagerie à haut contenu ImageXpress® Micro Confocal facilitent ces demandes croissantes en améliorant la sensibilité, la résolution et le débit pour les structures 3D complexes telles que les sphéroïdes, les organoïdes et la biologie « organe sur puce ».
Qu’est-ce que la technologie d’immersion dans l'eau ?
En ce qui concerne l’imagerie haut contenu, la technologie à immersion dans l’eau place automatiquement et systématiquement une couche d’eau entre l’objectif (grossissement) et l’échantillon.
De nombreux systèmes d’imagerie cellulaire sont conçus pour contenir de l’air entre l’objectif et l’échantillon. Lorsque vous utilisez des objectifs à air pour l’imagerie 3D, une partie significative de la lumière fluorescente qui est émise depuis un échantillon est réfractée loin de l’objectif et se perd. Cela réduit le signal qui est recueilli au niveau de l’échantillon et entraîne la déformation de l’échantillon. Les objectifs à huile sont la référence en matière d’imagerie confocale 3D, car ils collectent davantage de lumière de l’échantillon, ce qui augmente l’intensité du signal et améliore la résolution de l’image. Toutefois, les objectifs à huile sont encore problématiques car l’huile peut être difficile à manipuler de façon automatisée et ces objectifs peuvent également entraîner une certaine déformation lors de l’imagerie de grands échantillons 3D.
Améliorez la sensibilité et la résolution sans sacrifier la vitesse
Par rapport aux objectifs à air, les objectifs à immersion dans l’eau ont une ouverture numérique plus élevée, ce qui leur permet de recueillir davantage de lumière de l’échantillon. Cela augmente l’intensité de l’image jusqu’à quatre fois et minimise la distorsion, offrant une représentation plus précise de la forme de l’échantillon. En termes simples, les cellules existent dans l’eau. En plaçant de l’eau entre l’objectif et l’échantillon, vous êtes mieux à même de faire correspondre l’environnement cellulaire et de produire une image de meilleure qualité.
Les objectifs à immersion dans l’eau prennent également une coupe en Z beaucoup plus fine d’une image 3D par rapport aux objectifs secs (NA plus élevé). Et en raison de l’augmentation de la collecte de lumière, ils produisent des images plus nettes et plus nettes avec des détails cellulaires plus fins.
Objectif à immersion dans l’eau 20X
Disque rotatif confocal à trou d’épingle 42 μm
Projection maximale de plans 21 Z par incréments de 5 μm (100 μm)
Étant donné que l’objectif à immersion dans l’eau collecte un signal plus élevé à partir de l’échantillon, vous pouvez réduire votre temps d’exposition et ainsi augmenter la vitesse de l’acquisition. Vous pouvez également choisir de maintenir un temps d’exposition plus élevé et d’acquérir des images encore plus lumineuses.
Approfondissez vos connaissances sur les échantillons 3D plus épais
Le système ImageXpress Micro Confocal comprend un module à disque confocal Deep Tissue et des options d’éclairage laser qui peuvent être associées à des objectifs à immersion dans l’eau pour vous aider à acquérir des images encore plus profondes dans des échantillons 3D. Plus l’échantillon est épais, plus vous êtes susceptible de subir une diaphonie à trous, contamination produite par la lumière environnante, ce qui entraîne un trouble et une diminution de la qualité de l’image. Le module à disque confocal Deep Tissue est conçu pour minimiser la diaphonie entre les trous d’épingle et éliminer le trouble afin que vous puissiez acquérir une image plus profonde de l’échantillon.
Fonctionnement de l’immersion dans l’eau sur le système ImageXpress Micro Confocal
La technologie se compose de deux bouteilles, une pompe à membrane et un adaptateur pour l’objectif. La pompe envoie de la pression dans le flacon source et pousse l’eau vers l’objectif. Au fur et à mesure que l’imagerie se produit, l’eau se détache de l’objectif et est aspirée par le vide créé par la pompe. Le logiciel MetaXpress® remplit automatiquement l’eau en quelques millisecondes, selon les besoins, pour une expérience fluide.
Les objectifs à immersion dans l’eau peuvent être mis à niveau sur site et peuvent être facilement mis en œuvre avec un minimum de changements dans un flux de travail existant. Lorsque vous allumez le système pour la première fois ou que vous passez d’un objectif à air à un objectif à eau, il suffit de quelques minutes pour que l’eau se déplace sur l’objectif afin que l’imagerie puisse commencer.
Les capteurs sont intégrés au système de contrôle de l’eau pour détecter les défauts (p. ex., les fuites) et surveiller l’état du système. Le système est conçu pour fournir et maintenir automatiquement l’eau à l’objectif, ce qui rend la configuration et le fonctionnement sans accroc pour l’utilisateur. Le logiciel fournit également des alertes conviviales lorsqu’il est temps de remplir les flacons, qui doivent généralement être remplis une fois par semaine, en fonction des types d’échantillons qui sont traités.
Ne négligez pas vos échantillons 2D
Lorsque vous envisagez des objectifs à immersion dans l’eau pour l’imagerie haut contenu, vos échantillons 2D ne doivent pas être négligés. Les objectifs à immersion dans l’eau peuvent également être très utiles pour l’imagerie 2D, en particulier si vous devez examiner des caractéristiques fines, telles que les filaments cytosquelettiques. Si vous avez un test dans lequel la fluorescence est très faible, l’immersion dans l’eau peut être utilisée pour aider à stimuler le signal autant que possible.
Vous avez également la possibilité de réduire votre temps d’exposition avec des échantillons 2D, ce qui vous permettra de réaliser des images de votre plaque plus rapidement.
Découvrez comment les objectifs à immersion dans l’eau fonctionnent avec le système ImageXpress Micro Confocal, et visionnez également la présentation Innovation Showcase de Tim Baranowski de la conférence virtuelle ISSCR de cette année.