高分辨率显微成像工作站 Vutara VXL

——专注生物成像的单分子定位显微镜

Vutara VXL 以纳米尺度洞察生物学细节

Vutara VXL显微成像工作站能够为成像平台和科研人员提供高效易用的高分辨率成像解决方案。本系统采用单分子定位显微镜（SMLM）技术，能够达到高分辨率技术中的更高分辨率水平。与Bruker微流体单元相结合，Vutara VXL能够实现多路复用成像，可以进行靶向空间基因组学、转录组学和蛋白质组学的研究。借助SRX分析软件，科研人员可以从海量的复杂数据中提取关键信息，从而探索神经科学、细胞生物学和病毒学等学科的新前沿。

Vutara VXL技术优势:

■ SMLM技术具备更高的分辨率水平，横向分辨率可达20nm

■ Biplane技术可实现更深层的3D成像，成像深度可达50 μm

■ 新的top-hat均匀照明技术使高一致性的定量数据采集成为可能

高分辨率技术 我们采用的方法:单分子定位技术

Vutara  VXL采用单分子定位（SML）技术，可以提供高分辨率技术中的更高分辨率水平，其横向分辨率可达20nm。SMLM为了克服光学分辨 率限制，每次只对少量的荧光分子进行激活，以避免点扩散函数（PSF）的重叠。显微镜对这些激活的荧光分子进行探测和定位并将其关闭，然后对下一组荧光分子进行激活、定位和退激活。将以上循环进行多次重复从而创建高分辨率定位图。

荧光分子的随机激发可以通过使用荧光标记蛋白或有机荧光染料来实现。Vutara   VXL兼容常规和新的SMLM技术，包括：

■ 光敏定位显微镜 (PALM)

■ 随机光学重建显微镜（STORM）和direct-STORM（dSTORM）

■ 纳米尺度点积累形貌成像（PAINT）和DNA-PAINT

Vutara  VXL由Bruker与业界和学术界合作开发，它进一步扩展了高分辨率技术的性能界限。得益于双焦面技术以及发射光路空间滤波设计，Vutara  VXL能够对样品进行高达50μm的深层3D成像。科研人员能够轻松地通过该系统进行Z序列采集、自动定位和三维结构重建。除此之外，利用top-hat均匀照明技术还可以进行整个成像区域内的一致性数据采集，实现可靠的定量数据分析。总之，Vutara VXL是一套满足显微成像实验需求而设计的综合性生物成像工作站。其完整的成像系统包括Vutara VXL显微镜、微流体控制单元和SRX分析软件（支持丰富的定量数据采集和分析功能）。

推动生命科学领域的研究

Vutara  VXL可以进行DNA、RNA和蛋白质的相关研究，也可以进行大分子复合物和超结构、染色质结构和染色体

亚结构以及基因组和各种亚细胞细胞器的功能关系研究。这一新型系统还支持细胞外基 质结构、细胞外囊泡、病毒学、神经科学和活细胞成像等空间生物学研究。结合Bruker的微流体单元，Vutara VXL可以实现多路复用成像，从而进行靶向和亚微米级的基因组学、转录组学和蛋白质组学研究。

秀丽隐杆线虫的突触标记。图片中的的三种标记物：黄色（Skylan-s活性区域标记物），洋红（HaloTag::JF646 钙离子通道1），青色（SNAPf::JF549钙离子通道2）。图片由犹他大学的Sean Merrill博士和Erik Jorgensen博士提供。

神经科学

纳米尺度脑成像为神经科学研究开辟了新途径。神经突触作为大脑中信号传输的重要连接或许是大脑中有趣的组成部分之一。神经突触结构宽度约为20-40nm，需要通过高分辨率显微镜才能进行成像。SML技术是研究以下神经元结构和活动的理想方法

■ 神经发育

■ 神经回路装配

■ 突触形成

■ 突触传递

■ 突触蛋白

基因组学

对基因组组织和结构进行亚染色体水平的成像对于理解基因、调控和环境因素之间的关系是十分必要的。

SMLM可以对染色体结构进行单细胞和亚细胞水平的三维成像，使其成为进行基因组学相关研究的理想选择，例如：

■ 细胞核内基因组的功能性结构

■ 多细胞核位置获取

■ 染色质追踪

19号染色体在细胞区室（蓝色）内的拓扑关联域（TAD，洋红色）。图片由哈佛大学Ting Wu实验室提供。

病毒学

Vutara SMLM平台是研究病毒颗粒的关键工具。病毒颗粒的尺寸通常远远小于光学衍射，因此SMLM是较为适合分辨病毒颗粒结构细节和定位细胞中病毒成分的荧光技术。Vutara VXL在病毒学研究中的一些关键应用：

■ 病毒结构

■ 病毒-宿主相互作用

■ 病毒病理

TOM20线粒体的SMLM（dSTORM） 成像，使用Alexa647染色。

细胞生物学

许多有趣的细胞结构尺寸都小于光学衍射（~200-300nm），因此需要通过高分辨率显微镜来对这种尺度的结构进行成像。这些结构包括大多数的细胞器亚结构、所有大分子机器、通道和受体等。

Vutara  VXL在细胞生物学中的研究应用包括：

■ 分子定量

■ 分子分布

■ 蛋白质共定位

■ 粒子追踪

水泡性口炎病毒颗粒。红色为VSV-G蛋白，使用Alexa Fluor647标记。

定位信息获取和数据处理

丰富的定量分析功能

通过SRX软件及其定量定位分析套件，Vutara VXL可以提供生物样品的丰富可视化和定量信息。通过单分子定位，Vutara不但可以生成令人惊叹的3D 图像，同时还能够提供强大的定量分析工具。

SRX软件中可用的测量方法包括：

■ 空间分布分析-提供多种工具用以分析粒子的空间分布关系，包括Ripley’s K，对相关和领域

■ 聚类分析-聚类计数、聚类尺寸和聚类密度

■ 共定位分析-对带有两种不同荧光标记的粒子之间的关系进行统计度量

■ 分辨率分析-从定位数据中导出图像的量化分辨率

■ 活细胞分析-通过均方位移和角位移分析对活细胞实验中的聚类进行追踪

SRX软件提供流程化的工作界面和强大的统计分析工具。

多路复用技术使成像具备无限可能

Bruker微流体单元模块

微流体单元模块专门设计用于配合Vutara VXL显微镜的单分子定位成像工作流程，使其可以进行顺序荧光标记。该模块通过SRX 软件直接控制，可对流体序列进行灵活配置并与成像周期协同运行。该模块使用户可以通过顺序成像的方式标记不限数量的荧光探针。

通过使用微流体单元，Vutara VXL可以满足需要对大量目标进行成像的单分子定位成像应用。该模块具备15个探针瓶，支持在实验过程中进行更换，因而可以对不限数量的目标进行标记。

结合微流体单元的单分子定位显微成像技术主要应用包括：

■ OligoSTORM

■ RefreshSTORM

■ DNA-PAINT

■ 多路复用抗体标记

技术参数：