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世联博研（北京）科技有限公司

Bioptechs-活细胞显微镜环境控制系统

1. 系统介绍

活细胞显微镜环境控制系统是美国BIOPTECHS公司为活体细胞显微技术专门设计的内显微培养皿系统，此系统不需要转移细胞就可以进行培养以及实时观察，主要包括Delta T 开放小室系统和 FCS 封闭小室系统，可以对活细胞工作站中的活细胞生长的微环境进行精确的温度、湿度和perfusion控制。此系统不需要空气充气机或是载物台加热器，培养台有加热功能，细胞可直接的均匀加热，亦有冷却功能。兼容性好，系统可与所有的显微镜搭配使用。适用范围广泛，主要包括细胞生长，形态变化，蛋白表达的研究等等。 艾滋研究，癌细胞的转移，发育生物学，麻醉学，心脏肌细胞记录，药物检测及发展，凋亡，化学分析，形态学，人造膜表征，诱导变化分析，神经刺激及记录，鸟类研究，体外诊断，软组织研究，细菌学，体外受精，组织工程，大脑切片，肌肉转导，细胞毒力学。 
The Bioptechs Focht Chambe Systom 2 (FCS2)，密闭式活体细胞观察及灌流系统，FCS2为密闭式的活体细胞观察及灌流系统，可安装在各种光学显微镜上，在各种不同培养条件下进行活体细胞的形态观测。 
Delta T Open Dish Systems系统，Delta T为开放式的活体细胞观察灌流系统，与FCS2相同，均可完装在各种显微镜上，进行活体细胞在各种不同条件下的形态观测。 
Bioptechs Delta T 培养小室系统具有许多原创的模体，为静态及灌流活细胞成像小室带来惊人的进步。Delta T使用35 mm标准培养皿，在底部与170 μm盖玻片粘合，并使用第一表面热转移技术维持系统温度。温度控制通过盖玻片下表面的透明电导薄层ITO（铟锡氧化物）来实现。小室的温度通过外部的热敏电阻反馈系统控制，当对玻片底部的电导层通电时即可将温度调节到需要的值，这样的系统温控效率大约为0.1℃/s。 
    Delta T 系统对温度的快速控制可以在几秒钟内打开或阻断电流，实现因蒸发、熵变及灌流引起的温度变化的快速补偿。这个系统使用无应力玻片，玻片厚度可选（包括为高数值孔径设计的1.5 玻片），能够进行高分辨率成像。培养皿可兼容时下高对比度的成像方式，如明场、暗场、偏光、相差、DIC、HMC、荧光、多光子及共聚焦。 
2. 基本原理 
3. 系统亮点 
1. 组装方便，能够与所有品牌的显微镜兼容。 

图1. 显微镜环境控制系统组装图

1. 操作简单，实用比较容易掌握。

图1.操作图

1. 直接对细胞进行加热，精确的温度控制，细胞温度超过预设值立即报警，

灌洗后能快速恢复。 
该系统能直接对细胞进行加热，效率更高。温度控制精确，细胞温度超过预设值立即报警，灌洗后能快速恢复。对温度的快速控制可以在几秒钟内打开或阻断电流，实现因蒸发、熵变及灌流引起的温度变化的快速补偿。系统产生热力分布图像，可以看到肉眼看不到的热力分布现象，比传统的加热系统更好，更精确。 


图2. Bioptechs加热和传统方法加热对比 
 （This is a sharp contrast to traditional peripheral heating methods (shown below right), The thermograph above on the right indicates the dis-advantage of peripheral heating. This is a thermal image of a 50mm culture dish in the center of a 100mm diameter uniformly heated, 3mm thick, aluminum plate with a 25 mm hole in the center. This image was acquired after 20 minutes of equilibration. Note the high temperatures of nearly 60° C, that it takes to reach 37° C in the specimen area. In this case heat that is not beneficial to the specimen is sunk into the stage causing Z-axis instability, not to mention the non-uniform temperature of the specimen area.） 
Thermal Profile of a Bioptechs Delta T4
3.系统有灌流系统，避免了污染，培养时温度恒定， 
系统装有灌流系统，用户不需要打开滑动门或者培养舱，就可以注射或更换试剂或者培养基。安装位置紧靠温度控制器区域，不需要额外的加热设备就可以保证管路和培养液的恒温，其优点有： 
1． 把污染风险降到最低； 
2） 保证了稳定的培养环境； 
3） 不需要水浴； 
4）除了35mm培养皿，还适用于多种器皿。 

图3. Bioptechs 灌流系统

1. 直接观察细胞，不用转移到任何地方，能够进行高分辨率成像。

这个系统使用无应力玻片，玻片厚度可选（包括为高数值孔径设计的 玻片），能够进行高分辨率成像。培养皿可兼容多种成像方式，如明场、暗场、偏光、相差、DIC、HMC、荧光、多光子及共聚焦。

1. 多种不同的适配器适合多种样品

多种不同适配器适合不同种类的样品和实验。如脑片，活细胞，小面积细胞培养，组织等。 
（2. 精准的温度、CO2控制。 
3. Perfusion时培养基温度恒定。 
4. 快速的培养基交换，更低的细胞表面剪切力。 
5. 玻璃底的dish具有更好的光学兼容性。 
（Micro aqueduct laminar perfusion in a temperature controlled optical cavity
A unique symmetric closure mechanism for optical cavities
Objective thermal regulation devices to reduce temperature gradients when using high N.A. objectives
A unique hybrid culture dish system specifically designed for live-cell microscopy which utilizes an advanced technique of first-surface thermal transfer to quickly, accurately and uniformly maintain the thermal, optical and fluid requirements of cultured cells and tissue） 
（产品优势
软件功能强，内置电动X, Y，Z调节机构，轻松进行多维拍摄 
专用软件操作非常简单。用户可以通过图形化界面进行实时预览， time-lapse设定, 图像回放，多通道，多点成像。物镜在X，Y方向上有6mm的行程, 可以进行大视野成像。此外，用物镜移动方式替代了传统的样本移动方式，整个系统更稳定，重复性更好。 
软件功能强，内置电动X, Y，Z调节机构，轻松进行多维拍摄 
专用软件操作非常简单。用户可以通过图形化界面进行实时预览， time-lapse设定, 图像回放，多通道，多点成像。物镜在X，Y方向上有6mm的行程, 可以进行大视野成像。此外，用物镜移动方式替代了传统的样本移动方式，整个系统更稳定，重复性更好。 
 提供荧光和相差成像方式，内置高灵敏度数码相机 
BioStation IM-Q可以提供卓越的相差图像，相差模块无需调校。红色LED光源对细胞更友好。2通道荧光光路采用Nikon标准滤色块和新型Intensilight光源，可适用于多种高级应用。配备2M像素高灵敏度冷CCD数码相机。 
内置细胞培养系统 
BioStation-Q可以轻松控制温度，湿度和CO2浓度。可以使用预混和的5% CO2气瓶，也可以选购CO2混气机，配合100%气瓶使用。CO2通过仪器前端的水瓶后被加湿，相应的传感器可以保证温度保持在37摄氏度（或其他预设好的温度）。 
两个版本的 BioStation-Q ，可针对不同样本实现最佳成像效果 
BioStation IM -Q共有两个版本： 用于玻璃底培养皿; 或用于塑料培养皿. 玻璃型配备40X 0.8 NA Plan Fluor 物镜, 共提供 20X, 40X, 80X三个倍数。而塑料型配备20X 0.5 NA Plan Fluor物镜，共提供10X, 20X 和 40X三个倍数。 物镜配备矫正环，可以针对不同的皿厚进行球差矫正。 
全集成系统 
BioStation IM -Q内部整合了电动倒置显微镜，培养仓和冷CCD数码相机。这种一体式的设计，在购买，使用，售后方面都有好处。此外， BioStation-Q占地小安装方便，而且无需调校。 
热稳定性和机械稳定性 
BioStation IM-Q采用了防震设计，可以实现无焦点漂移。培养仓全内置，提供了很好的热稳定性。 良好的机械稳定性，使用户可以放心的进行长达数小时或者数天的拍摄，而无需担心焦点跑掉。 
    新配件    
电动培养舱 
电动培养舱用于玻璃型Biostation-Q，可以内置4孔位培养皿，同时进行四类视野的Timelapse观察。） 
4．应用领域 
此系统适用范围广泛，涉及到艾滋研究，癌细胞的转移，发育生物学，麻醉学，心脏肌细胞记录，药物检测及发展，凋亡，化学分析，形态学，人造膜表征，诱导变化分析，神经刺激及记录，鸟类研究，体外诊断，软组织研究，细菌学，体外受精，组织工程，大脑切片，肌肉转导，细胞毒力学等领域。主要包括细胞生长，形态变化，蛋白表达的研究等。 
Applications include, but are not limited to:

案例1. 此研究应用Delta T4 culture培养小室技术，把神经元细胞放在培养小室里培养，直接观察神经元的移动。

5.主要参数 

6.参考文献 
1. Armen V. Gyulkhandanyan, Simon C. Lee, etc. The Zn2+ transporting pathways in pancreatic beta-cells: A role for the L-type voltage-gated Ca2+ channel, J. Biol. Chem. published 30 December 2005.
2. Chunmei Zhao, E. Matthew Teng, Robert G. Summers, etc. DistinctMorphological Stages of Dentate Granule Neuron Maturation in the Adult Mouse Hippocampus, J. Neurosci. 2006; 26(1): p. 3-11.
3. R. A. Billington, E. A. Bellomo, E. M. Floriddia, etc. A transport mechanism for NAADP in a rat basophilic cell line, FASEB J. published 10 January 2006.
4. Quan-wen Jin, Mian Zhou, Andrea Bimbo, etc. A role for the septation initiation network in septum assembly revealed by genetic analysis of sid2-250 suppressors, Genetics published 16 January 2006.
5.Jozsef Lazar, Derek C. Braun, Attila Toth, etc. Kinetics of penetration influence the apparent potency of vanilloids on TRPV1, Mol. Pharmacol. published 17 January 2006. 
6.Pavlyukovets, Peter M. Blumberg, Susan H. Garfield, etc. Regulation of N-Cadherin Dynamics at Neuronal Contacts by Ligand Binding and Cytoskeletal Coupling, Mol. Biol. Cell. 2006; 17(2): 862-875.
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9. Harpreet Singh, Alexander M Erkine, Selena B. Kremer, etc. A functional module of yeast Mediator that governs the dynamic range of heat shock gene expression, Genetics published 1 February 2006.
10. Michael A. Silverman, Jonathan Shoag, Jennifer Wu, etc. Disruption of SLP-76 Interaction with Gads Inhibits Dynamic Clustering of SLP-76 and Fc (varepsilon) RI Signaling in Mast Cells, Mol. Cell. Biol. 2006; 26(5): 1826-1838.