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主要功能用途

ImageXpress Micro Confocal高內涵成像分析系統，采用專利的AgileOptix 轉盤共聚焦成像技術，可對包括各種懸液滴(hanging drops)板、U型圓底微孔板和平底微孔板、培養皿中培養的3D細胞球、類器官以及小型模式生物整體以及普通2D培養培養的活細胞、固定細胞、組織細胞切片等多種類型的樣品采集高分辨率的明場、相差、多通道熒光圖像，并通過樣品圖像自動分析，實現細胞數量、形態、分化、遷移、凋亡、蛋白轉位、細胞毒性等涵蓋細胞群體形態、功能等多環節、多參數、多靶點定量分析。

性能特點

ImageXpress Micro Confocal高內涵系統，配置有先進的AgileOptix光路共聚焦轉盤,結合先進固態光引擎、水浸物鏡、科學 CMOS 傳感器,可快速高效捕獲細胞和亞細胞組分的高分辨率圖像，支持從3D實驗開發到篩選的多種共聚焦成像應用。

1、AgileOptix共聚焦成像模式

ImageXpress Micro Confocal 系統采用AgileOptix轉盤式針孔共聚焦光學系統。

AgileOptix光路包含有60μm針孔或50μm狹縫陣列的轉盤。這些呈螺旋線對稱排列針孔或狹縫將固態激發光分割成多個細小的光束投射到樣品上。而樣本發出的熒光則反向穿過共聚焦轉盤針孔或狹縫，經二色分光鏡引導穿過濾光片到達高靈敏度sCMOS相機。

與寬場成像模式比，AgileOptix轉盤消除了離焦平面的背景熒光信號，具有針孔共聚焦成像特有的高分辨率優勢。而經轉盤針孔狹縫陣列產生的多光束陣列同時照射樣品，使得單次掃描和覆蓋樣品面積增大，圖像采集速度提升。快速旋轉的轉盤，確保激發光間歇式照射樣品，避免因長時間高強度激發光照射造成的光毒性和光漂泊效應發生。

該系統可提供相差和明場非標記成像、熒光、寬場、比色和共聚焦成像五種成像模式。各種成像模式間一鍵切換，輕松采集高對比度、高分辨率樣品圖像。

轉盤共聚焦分為60μm 針孔單轉盤、60μm 針孔和50μm狹縫的雙轉盤和同時具有60μm 和42μm兩種規格針孔的雙轉盤三種。42μm直徑針孔，對離焦干擾背景熒光屏蔽效率更高，適合于高分辨率成像應用，便于區分細胞內部細節。50μm狹縫式轉盤，是利用盤片上的狹縫虛擬共焦針孔來實現圖像采集，光通量比針孔得到很大程度提高，熒光圖像采集效率更高，可與LED固態激發光源搭配，用于高靈敏度檢測，圖像分辨率不及42μm針孔轉盤。60μm 針孔單轉盤較傳統小針孔激光共聚焦轉盤孔徑大，分辨率下降（通過系統圖像去卷積處理增強圖像分辨率），但光斑面積大，光通量大，成像速度更快，可以檢測到活細胞內的瞬間變化過程。

2、厚樣品和3D培養組織圖像采集

利用共聚焦工作模式和Z-Stack圖像采集控制，ImageXpress Micro Confocal系統為生長在厚 Matrigel基質中3D培養模型、組織細胞、小型模式生物和組織亞細胞水平觀測提供了一個簡便快捷的方法。系統提供的20X, 40X, 和60X水鏡，數值孔徑可達1.2，具有可選，可提高樣品檢測深度，消除光學像差，將進一步提升信號強度和圖像銳利程度，得到更接近體內的圖像數據。

3、新型大靶面CMOS檢測器

先進的科研級 CMOS 檢測器，采用大靶面設計，具有高動態范圍，可通過動態范圍>3 log 的光強檢測能力來定量單張圖像中的低強度和高強度信號。

4、可選配水鏡系統、環境控制組件、透射光/相差組件和移液器組件，擴展研究應用范圍。

5、MetaXpress 高內涵圖像采集和分析軟件

MetaXpress 高內涵圖像采集和分析軟件是一個全面的高內涵分析解決方案，可對采集和分析參數進行控制，實現從3D結構分析到生物體或細胞群內特定目標的靶向成像的多種應用。

5.1 自定義圖像采集控制

精確的控制采集圖像過程，實現多維模式自動化成像，自動完成圖像采集及存儲全過程。

完備的聚焦方式 (激光 + 圖像自動聚焦)，可實現整個樣品的精確聚焦

可用于2D和3D成像，例如活細胞長時間拍攝延時成像分析，可檢測細胞增殖、死亡、分化和遷移，病毒和細菌的侵染，腫瘤細胞轉移，趨化，藥物毒性，轉位等多種生物學現象。

5.2 MetaXpress 高內涵圖像獲取和分析軟件應用模塊

(HCA) 軟件包含可提取各種定量測量值的強大算法，對采集的圖像進行深入分析。

背景自適應修正 (Adaptive Backgroud Correction) 可根據鄰近背景熒光強度值去除背景，并進行目標樣品的分割，以達到出色的分割效果。

所有分析參數均可分別得到每個細胞的相應數值或每個視野的平均值AcuityXpress 數據統計軟件，與數據庫無縫對接，可實現數據可視化，數據挖掘及多種擬合分析。

MetaXpress 應用模塊可快速圖像分析和數據處理,適用于大多數常見分析例程的“一鍵式”解決。

3D 圖像分析模塊 (3D Image Analysis Module)：專為分析以堆疊的 Z 平面形式采集到的細胞球、微小組織、3D 基質中的細胞以及小型生物體而設計。可分析評估、XYZ 位置、到鄰近物體的距離、直徑、深度、各種熒光強度測量、紋理或物體數量。

高通量顆粒度應用模塊 (High-Throughput Application Modules)：具有簡化的檢測算法，可快速進行篩選（不采用 MetaXpress PowerCore 軟件時， 處理每孔一個位點的96孔板約需要 1 分鐘）， 其僅按測定位點提供總計數據（而不是基于逐個細胞）， 并且不將識別模板覆蓋保存到 MDCStore 數據庫。

單極檢測應用模塊 (Monopole Detection Application Module)：能定量分析 DNA 探針和微管探針染色的有絲分裂期細胞中的單極或雙極紡錘體，可監測雙極紡錘體形成的擾亂。

多波長細胞分類應用模塊 (Multi-Wavelength Cell Scoring Application Module)：可增強細胞分類應用模塊的功能，其中包括基于許多標記對細胞群進行分類的額外波長。

多波長轉位應用模塊 (Multi-Wavelength Translocation Application Module)：允許同時分析多達 6 個探針的轉位（或采用不同設置的相同探針），以及核染色。

微核應用模塊(Micronuclei Application Module)：微核是細胞分裂過程中由滯后染色體片段或整個染色體產生的小核。高放大倍率下的目標重新采集可幫助減少假陽性數量。只需要一個波長（細胞核染色），4個額外的探針（細胞凋亡、壞死 + 2 個定制探針），根據細胞形態、細胞核數量、微核與細胞核的距離、微核與“氣泡”或“芽”區分表型。

有絲分裂指數應用模塊 (Mitotic Index Application Module)：定量區分有絲分裂期和間期細胞，可憑借對癌細胞有絲分裂的抑制來阻止不受調控增殖來幫助了解潛在抗癌藥物。

核轉位 HT 應用模塊:主要用于快速分析核區室內外的轉位（未采用 MetaXpress PowerCore 軟件的情況下，對于 96 孔板，每個孔的一個位點約需要 1 分鐘），具有簡化的檢測算法，僅提供位點總計數據（而不是每個細胞的數據），并且不將分割覆蓋圖保存到 MDCStore 數據庫。

毒理學(Cell-based toxicity assays)：研究天然或人造化學物質對活生物體的不良作用。

細胞死活應用模塊 (Live/Dead Application Module)：可兼容市售的設計用于研究細胞增殖或死亡的活/死檢測試劑盒。通常用于監測與癌癥相關的細胞增殖、因神經肌肉疾病（如阿爾茨海默病和帕金森病）或細胞毒性和凋亡事件導致的細胞死亡。

疾病建模

神經生長應用模塊 (Neurite Outgrowth Application Module)：測量和表征神經生長，細胞突從細胞體延伸的過程，即神經元發育的自然過程。神經突生長的抑制或刺激與各種神經失調或損傷密切相關，包括中風、帕金森病、阿爾茨海默氏病和脊髓損傷。

粒度和 Transfluor 應用模塊 (Transfluor Application Module)：有助于分析點狀結構，如在受體內化的靶標分子成簇聚集期間或在核內觀察到的點狀結構，甚至是線粒體或其他細胞器的點狀模式。

細胞分類應用模塊 (Cell Scoring Application Module)：是一個通用且靈活的解決方案，可用于分辨第二熒光探針標記的細胞亞群，是檢查轉染效率、通路激活（激酶）或脂肪形成的理想方法。

細胞周期應用模塊 (Cell Cycle Application Module)：可對處在細胞周期的各個階段的細胞進行分類和定量，以研究細胞周期進程。在健康的非癌變細胞中，DNA 損傷、低氧、代謝變化或紡錘體破壞等應激均可導致細胞周期檢查點的觸發和細胞周期阻滯。癌細胞通常會失去檢查點， 從而即使在相應應激性條件下出現不可控制地分裂。研究人員可以篩選誘導癌細胞細胞周期阻滯或細胞死亡的藥物。

細胞增殖 HT 應用模塊(Cell Proliferation HT Application Module)：是計數核的一個高通量版本（不采用 MetaXpress  PowerCore 軟件的情況下，對于 96 孔板，每個孔的一個位點約需要 1 分鐘），具有簡化的檢測算法，僅提供位點總計數據（而不是每個細胞的數據），并且不將分割覆蓋圖保存到 MDCStore 數據庫。

計數核應用模塊 (Count Nuclei Application Module)：可自動化大多數細胞類型的細胞核準確計數，并且是細胞增殖、細胞計數或細胞遷移研究的理想之選。即使當背景不均勻時，該模塊亦可計數細胞核，并且與簡單的閾值處理，可提供更佳的分割。

細胞活性 (cell-viability-proliferation-cytotoxicity-assays)：細胞活性指一個細胞群中的健康細胞數，可通過采用測定酶活性、細胞膜完整性、ATP 含量和其它指標來評估。常用于評估一種藥物或其他治療方法的效果。

細胞活性、細胞增殖和細胞毒性測定

自定義模塊編輯器(Angiogenesis Application Module)：自定義模塊編輯器是一個靈活的交互式環境，用戶可在其中創建和測試用于成像分析的模板。用戶可以使用各種處理選項、形態過濾器、應用模塊以及碎裂方法，從而構建一系列分析步驟。新的“點擊查找”工具可實現便捷的目標識別，并自動填充步驟卡參數。創建之后即可輕松分享和再利用自定義模塊以分析其他圖像集。

血管生成管形成應用模塊 (Angiogenesis Application Module)：有助于分析管的形成，它是一個血管生成模型實驗系統。促進或抑制血管形成是癌癥、糖尿病和其它血管疾病研究的一大重點。

轉位和轉位增強應用模塊 (Translocation Application Modules)：可定量探針與區室之間的相關性。轉位是研究一般細胞組分從細胞漿向細胞核移動的理想之選，所需調整次數最少。而轉位增強可提供更多的功能，具有更精細的轉位區域定義，并可提供研究非核區室（如線粒體）中的轉位的選擇。

6、可選機載自動加樣系統

可選機載自動加樣系統適用于涉及化合物添加、孔清洗和培養基交換等檢測。

主要技術規格

安裝運行條件

在不超過2000米海拔的室內使用

相對濕度范圍：35–50% (無冷凝)

工作環境溫度：15℃ - 30℃

工作電源：100- 240 VAC，50/60Hz, 12A；ImageXpress Micro與計算機連接到不間斷UPS電源以保護 ImageXpress Micro 共聚焦系統和數據免受實驗室電源中斷的影響

外形尺寸（W×D×H）：532×598×401 mm

主機重量：104 kg

組成配置

ImageXpress Micro共聚焦系統基本組件包括ImageXpress Micro Confocal成像系統主機（High-content micro-confocal imaging system 735-0364）、內置16bit sCMOS相機（含相機與計算機間USB 3.0連接線纜）、電源控制器（Power and Options Controller）、外部激發光源（solid state light source，含外部光源到主機間的光導光纖）、八位發射濾光片轉輪（標配5組濾光片組）、圖像采集控制與圖像分析工作站組成及配套附件工具套件（Accessory Tool Kit）。

標準共聚焦成像套裝含60μm針孔共聚焦轉盤、 寬場成像(數字共聚焦成像)套件（5039730），由工廠預裝。此外還可提供另外兩種成像應用模式選項可選包括：

1）研究級共聚焦成像模塊：含60μm針孔共聚焦轉盤、42μm針孔共聚焦轉盤、寬場成像(數字共聚焦成像)套件 5040287

2）高通量共聚焦成像模塊：含60μm針孔共聚焦轉盤、 50μm狹縫式高通量共聚焦轉盤、寬場成像(數字共聚焦成像)套件 5039731

透射光/相差成像組件(transmitted light option)為可選配置，組件含100W全光譜鹵素燈明場光源，Ph1 S plan fluor ELWD/NA 0.45聚光鏡及相差環板組件(5041310)。    

細胞培養環境控制模塊（5041312）安裝于載物臺上，可精確控制培養單元內部溫度、CO2和濕度，為活細胞長時間動態連續成像模式下的活細胞培養單元。

透射光成像單元和細胞培養單元可單獨購置，也可作為一個整體（Micro confocal environment control and transmitted light with phase contrast combination 5041309）配置。

成像過程中使用水鏡時，可整活細胞成像單元及水鏡自動供水組合模塊（Confocal and environment control and fluidics combination option 5041314），提高活細胞成像分辨率（Water Immersion Module）。

系統物鏡鏡頭有1X、2X、4X、10X、20X 、40X、60X 和100X多種平場復消色差物鏡可選。

操作控制電腦工作站主機預裝MetaXpress圖像采集與分析軟件，用于圖像采集控制和圖像分析。MetaXpress圖像采集與分析軟件可通過Mdcstore Database And Mdcstore tools Utility自動將采集的圖像儲存至圖像數據存儲控制工作站。圖像存儲工作站預裝Metaxpress Analysis Premium Bundles，包括Metaxpress Offline Analysis Software With Mdcstore Database And Mdcstore tools Utility (5 SEATS) 、Custom Application Module Editor、Application Modules和Mdcstore Xchange模塊。

四線程分析加速器用于連接圖像采集控制工作站和圖像數據存儲工作站，便于工作站之間相互調用閑置CPU運算線程，提供圖像采集和圖像分析效率。

訂貨指南

ImageXpress Micro Confocal高內涵成像分析系統同時具有共聚焦熒光成像和寬場成像兩種模式的平臺。

寬場成像主要用于非染色的活細胞樣品透射光照明下的相差成像。相差圖像可與經轉盤共聚焦模式下采集的熒光圖像疊加（imaging overlay）顯示和保存，這是科研實驗論文中常見的實驗結果展示方法。透射光相差成像工作模式，需要在ImageXpress Micro Confocal系統主機基礎配置架構上增加倒置相差顯微鏡使用的LED明場照射光源電源、聚光鏡和相差滑板，此外還需配置相應倍率的相差物鏡。

ImageXpress Micro Confocal共聚焦熒光成像通常基于AgileOptix共聚焦光路進行。轉盤按聚焦針孔規格不同分為標準60μm針孔共聚焦轉盤、42μm高分辨率針孔共聚焦轉盤和高通量快速掃描檢測用的50μm狹縫式共聚焦轉盤。系統配置可采用5039730（WF+60μm轉盤組合套件）、 5039731（WF+60μm針孔轉盤+50μm狹縫轉盤組合套件）和5040287（WF+60μm針孔轉盤+42μm針孔轉盤組合套件）的成像應用組合配置方案。

在活細胞短時程的圖像觀測工作中，忽略細胞樣品離開培養環境對細胞生理功能狀態干擾效應，可直接對包括懸液滴(hanging drops)板、U型圓底微孔板和平底微孔板、培養皿中培養的3D細胞球、類器官以及小型模式生物等實施明場、相差、多通道熒光圖像的采集。但操作時程較長、圖像采集過程復雜的活細胞觀測，特別是細胞長時間延時動態觀測，則需為樣品載物臺加配環境控制單元，提供與CO2細胞培養箱內部一致的溫度氣體、溫濕度環境，以確保在整個觀測期間，細胞生長、生理狀態保持正常，減少外部環境變動造成的功生理功能狀態波動。

活細胞高分辨多色熒光標記實驗中，使用2μm孔共聚焦轉盤基礎上，特別是細胞延時成像觀測中，可增配置帶自動加上功能的20X、40X、60X等高倍率水物鏡單元，可改進多色熒光圖像成像質量。

ImageXpress Micro Confocal還提供了自動移液工作套件，便于在觀測過程中為細胞培養基添加實驗藥物組分，觀察外源性添加組分對細胞生理功能的動態變化。

不同成像應用所使用物鏡類型、放大倍率有所區別。如前所述，貼壁活細胞、類器官組織和3D細胞球體明場照明下的相差觀測應使用相差熒光物鏡；而基于96、384、1536、孔板的高通量檢測中，則使用4X-20X中低倍率、長工作距離熒光物鏡居多。60X、100X倍率物鏡采用水鏡可提高活細胞內部不同區室和亞細胞結構的分辨率效果。

對于公用共享平臺，配置雙電腦主機（采集控制電腦工作站+數據存儲管理工作站+多線程CPU電腦分析加速器），便于前端圖像采集工作的同時，后端進行圖像數據的并行分析，提高系統平臺服務利用效率。

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