Q-Phase (Telight) Holografický mikroskop pro kvantitativní fázové zobrazování (Q-Phase)
Správce:
Stav přístroje:
Umístění přístroje:
Související výzkumné skupiny:
Popis
Q-Phase je špičkový mikroskopický systém určený pro přesné kvantitativní fázové zobrazování (QPI) bez použití barviv. Systém Q-Phase je založen na patentované technologii koherencí řízené holografické mikroskopie a využívá inkoherentní zdroj světla, který umožňuje vysoce kvalitní zobrazování bez artefaktů, čímž překonává běžné nevýhody laserových systémů.
Q-Phase využívá LED zdroj světla o vlnové délce 660 nm, přičemž světelný svazek je rozdělen do dvou ramen mikroskopu: jeden prochází vzorkem a druhý referencí. Po rekombinaci se vytvoří hologram, který v reálném čase zachycuje informaci o amplitudě i fázi vlny. Tento přístup umožňuje neinvazivní, vysoce kontrastní zobrazování s mimořádnou citlivostí.
V buněčné biologii je QPI obzvláště přínosné, protože fázové posuny přímo odpovídají suché hmotě buněk. To nabízí přesnou kvantitativní metriku pro hodnocení morfologie, růstu a chování buněk bez nutnosti použití barviv.
Kvantitativní fázové zobrazování
Co přístroj umožňuje
Q-Phase je holografický mikroskop určený pro přesné sledování živých buněk bez nutnosti jejich barvení nebo jiného značení. Umožňuje dlouhodobé pozorování s nízkou fototoxicitou a převádí vlastnosti i chování buněk na měřitelná data vhodná pro další analýzu.
- sledování živých buněk v reálném čase
- měření růstu a suché hmoty buněk
- analýza tvaru, pohybu a dělení buněk
- rozpoznání jednotlivých buněk a jejich sledování
- kombinace fázového a fluorescenčního zobrazování
Princip zobrazování
Jak Q-Phase funguje
1. Šetrné osvětlení vzorku
Přístroj využívá LED zdroj a nekoherentní světlo, které umožňuje pozorovat živé buňky s minimálním ovlivněním jejich přirozeného chování.
2. Vytvoření digitálního hologramu
Světlo prochází měřeným vzorkem a referenční optickou cestou. Po spojení obou paprsků vzniká digitální hologram zachycující informace o intenzitě i fázi světla.
3. Kvantitativní analýza buněk
Software vytvoří detailní fázový obraz a umožní automatickou segmentaci, měření buněčné hmoty, sledování pohybu i vyhodnocování změn v průběhu experimentu.
Publikace
BOUCHAL, Z.; BOUCHAL, P.; CHMELÍKOVÁ, T.; FIURÁSEK, J., 2024: On quantitativeness of diffraction-limited quantitative phase imaging. APL PHOTONICS , p. 126111-1 - 14, doi: 10.1063/5.0232405; FULL TEXT
(Q-Phase)TOLDE, O.; GANDALOVIČOVÁ, A.; KŘÍŽOVÁ, A.; VESELÝ, P.; CHMELÍK, R.; RÖSEL, D.; BRÁBEK, J., 2018: Quantitative phase imaging unravels new insight into dynamics of mesenchymal and amoeboid cancer cell invasion. SCIENTIFIC REPORTS 8, p. 1 - 13, doi: 10.1038/s41598-018-30408-7; FULL TEXT
(Q-Phase)BABOCKÝ, J.; KŘÍŽOVÁ, A.; ŠTRBKOVÁ, L.; KEJÍK, L.; LIGMAJER, F.; HRTOŇ, M.; DVOŘÁK, P.; TÝČ, M.; ČOLLÁKOVÁ, J.; KŘÁPEK, V.; KALOUSEK, R.; CHMELÍK, R.; ŠIKOLA, T., 2017: Quantitative 3D phase imaging of plasmonic metasurfaces. ACS PHOTONICS 4(6), p. 1389 - 9, doi: 10.1021/acsphotonics.7b00022; FULL TEXT
(MIRA-EBL, EVAPORATOR, LYRA, Q-Phase)KOLLÁROVÁ, V.; ČOLLÁKOVÁ, J.; DOSTÁL, Z.; VESELÝ, P.; CHMELÍK, R., 2015: Quantitative phase imaging through scattering media by means of coherence-controlled holographic microscope. JOURNAL OF BIOMEDICAL OPTICS 20(11), p. 1112016-1 - 8, doi: 10.1117/1.JBO.20.11.111206; FULL TEXT
(Q-Phase)ČOLLÁKOVÁ, J.; KŘÍŽOVÁ, A.; KOLLÁROVÁ, V.; DOSTÁL, Z.; SLABÁ, M.; VESELÝ, P.; CHMELÍK, R., 2015: Coherence-controlled holographic microscopy enabled recognition of necrosis as the mechanism of cancer cells death after exposure to cytopathic turbid emulsion.. JOURNAL OF BIOMEDICAL OPTICS 20(11), p. 111213-1 - 7, doi: 10.1117/1.JBO.20.11.111213; FULL TEXT
(Q-Phase)
Specifikace
| Product name | MIRA 3 XMH |
|---|---|
| Emitter | Schottky cathode |
| Acceleration Voltage | 200 V–30 kV |
| Probe Current | 2 pA–200 nA |
| Detectors/ Resolution | SE/ 1.2 nm @ 30kV |
| Chamber Vacuum | < 9e-3 Pa (<5e-4 Pa reachable) |
| Sample Size | Up to 2“ wafer size |
| Patterning area | 45 × 45 mm |
|---|---|
| Z movement | 25 mm |
| Resolution | 2 nm |
| Stitching accuracy | ≤ 100 nm |
| Overlay Accuracy | ≤ 100 nm |
| DrawBeam (Tescan) | |
|---|---|
| Elphy (Raith) |
Příklady aplikací
- Dlouhodobé zobrazování živých buněk, výzkum kmenových buněk a rakoviny
- Sledování buněčného růstu a průběhu buněčného cyklu
- Studium morfologie a změn suché hmoty po treatmentu
- Zkoumání různých forem buněčné smrti
- A mnoho dalších aplikací v biologii i mimo ni
Dokumenty
Galerie
Související služby
Kvantitativní zobrazování živých buněk
Sledujte růst, pohyb, dělení a změny živých buněk bez nutnosti barvení nebo fluorescenčního značení.
Analýza a zpracování obrazových dat
Získejte kvantitativní vyhodnocení buněčné hmoty, morfologie, pohybu a změn sledovaných v čase.
Přesné měření
Ověřte kvalitu výrobků, vytvořte technickou dokumentaci z prototypu nebo analyzujte drsnost a opotřebení materiálů.
Další přístroje
LSM 980 (Zeiss)
Garant: Aneta Křížová, Ph.D.Pracoviště: Biophotonics Core Facility, CEITEC VUT
Eclipse TS100 (Nikon)
Garant: Aneta Křížová, Ph.D.Pracoviště: Biophotonics Core Facility, CEITEC VUT
4-POINT - FOUR-POINT PROBE
Garant: Aneta Křížová, Ph.D.Pracoviště: Biophotonics Core Facility, CEITEC VUT