Instrumentation et services
Le noyau du BPHO propose des formations et des équipements pour la microscopie optique et électronique, le traitement des échantillons, l'imagerie et l'analyse. Outre la directrice, la Dre Daniela Boassa, le BPHO compte deux spécialistes en imagerie à temps plein, les Dre Elsie Quansah et Chynna Bowman, expertes en microscopie optique et électronique, ainsi qu'en analyse de données.
Matériel de formation, protocoles et manuels
Le centre de biophotonique a pour objectif de fournir à la faculté de Salk un soutien technique et un accès logistique aux technologies d'imagerie de pointe pour permettre la prochaine génération de percées biologiques à l'Institut.
Il existe trois microscopes LSM 880 équipés d'Airyscan (appelés 880-1, 880-2 et 880-3). Ils sont équipés des lignes laser suivantes : 405, 458, 488, 514, 561, 594 et 633 nm. Ils disposent d'un détecteur GAsP interne refroidi par liquide à 34 éléments pour une imagerie spectrale complète sensible à la molécule unique dans le spectre visible, ainsi que d'un détecteur à lumière transmise pour l'imagerie DIC. Ces microscopes sont équipés du module Airyscan FAST pour une résolution rapide et améliorée (environ 1.7 fois supérieure à celle des microscopes confocaux standard). Ils sont équipés d'une platine de mise au point galvo motorisée sur les axes X et Y et d'une platine de mise au point galvo sur l'axe Z. Le logiciel d'acquisition est Zen Black (Zen 2.3).
880-1 (inversé)
Objectifs : 10x/0.45, 20x/0.8, 40x/1.0 W, 40x/1.0 Oil, 63x/1.4 Oil – Équipé d'un module Definite Focus et d'un système d'incubation pour une imagerie accélérée de cellules vivantes. La chambre d'incubation permet de réguler la température et le taux de CO2.
880-2 (inversé)
Objectifs : 10x/0.3, 20x/0.8, 40x/1.0 W, 63x/1.4 Oil, 63x/1.46 Oil – Équipé d'un module Definite Focus et d'un système d'incubation pour une imagerie accélérée de cellules vivantes. La chambre d'incubation permet de réguler la température et le taux de CO2.
880-3 (debout)
Objectifs : 10x/0.45, 20x/0.8, 20x/1.0 W, 63x/1.4 Huile – Non configuré pour l'imagerie de cellules vivantes.
Ce microscope inversé est équipé des lignes laser suivantes : 405, 458, 488, 514, 561, 594 et 633 nm. Il est également équipé d'un détecteur interne à 34 éléments pour une imagerie spectrale complète dans le spectre visible et d'un détecteur de lumière transmise pour l'imagerie DIC. Il est équipé d'un module Definite Focus. Le logiciel d'acquisition est Zen Black (ZEN 2.3).
Objectifs : 10x/0.45, 20x/0.8, 20x/1.0 W, 63x/1.4 Huile
Ce microscope inversé est équipé des lignes laser suivantes : 405, 488, 561 et 635 nm, d'une tête de balayage à disque rotatif Yokogawa avec caméra EM-CCD et d'un système d'incubation sur platine pour l'imagerie confocale à grande vitesse de cellules vivantes en culture. Le logiciel d'acquisition est Zen Blue (ZEN 2.3).
Objectifs : 5x/0.25, 10x/0.45, 20x/0.8, 40x/1.3 Huile, 63x/1.4 Huile, 100x/1.4 Huile
Microscope inversé avec lignes laser : 405, 445, 488, 514, 561, 594, 640 et 730 nm. La détection de longueurs d'onde dans le proche infrarouge (NIR) jusqu'à 890 nm est possible grâce à une série de détecteurs GaAs NIR sensibles au NIR, offrant jusqu'à 6 canaux pour une imagerie multiplexée du violet au proche infrarouge (400 nm à 890 nm). Un scanner résonant permet l'imagerie accélérée. Les objectifs en silicone à longue distance de travail permettent une imagerie microscopique détaillée en profondeur. Équipé d'une chambre d'incubation Tokai Hit pour maintenir une température, un taux de CO2 et une humidité optimaux pour l'imagerie de cellules vivantes. Le système de compensation de la dérive Z TruFocus maintient la mise au point pendant l'imagerie de cellules vivantes, malgré les variations de température ou l'ajout de réactifs. Le logiciel d'acquisition est FV31S-SW.
Objectifs : 4x/0.16, 20x/0.8, 30x/1.05 Sil, 40x/1.25 Sil, 60x/1.5 Huile, 100x/1.35 Sil.
Le CellVoyager est un système d'imagerie confocale à double disque rotatif à haut contenu, conçu pour une imagerie 3D rapide et de haute qualité des cellules vivantes et fixées, des organes et des échantillons de tissus. Il intègre des fonctions d'incubation pour la régulation de la température, du CO₂ et de l'humidité.
Le système dispose de quatre longueurs d'onde d'excitation laser (405, 488, 561 et 640 nm) et de quatre jeux de filtres d'émission (BP447/60, BP525/50, BP599/44 et BP710/80). L'imagerie est réalisée à l'aide de deux caméras sCMOS haute sensibilité prenant en charge l'excitation simultanée à double longueur d'onde. Chaque caméra offre une résolution de 2000 × 2000 pixels.
Il prend en charge une grande variété de plaques d'échantillons, notamment les plaques multipuits (6 à 1536 puits), les lames de verre, les chambres de verre couvre-objet et les boîtes de 35 mm. Il prend en charge les modes d'imagerie confocale, épifluorescence et fond clair, avec un autofocus laser et basé sur l'image garantissant une acquisition d'images stable sur de longues durées. Le logiciel d'acquisition est CQ Measurement.
Objectifs : 4x/0.16, 10x/0.4, 20x/0.45, 20x/1.0 W, 40x/0.95 et 60x/1.2 W avec options de travail à sec, par immersion dans l'eau et longue distance.
Ce microscope est équipé de lignes laser de 405, 445, 488, 515, 561 et 638 nm. Il est idéal pour l'imagerie de grands volumes 3D ou 4D. Il s'agit d'un système autonome en boîtier étanche avec contrôle de la température et du CO2. Il dispose également de deux caméras sCMOS PCO.Edge. Le logiciel d'acquisition est Zen Black (ZEN 2014 SP1).
Objectifs d'éclairage : deux 5x/0.1 et deux 10x/0.2
Objectifs de détection : 5x/0.16, 10x/0.5 et 20x/1.0 pour CLARITY et l'immersion dans l'eau.
Ce scanner de lames virtuelles est équipé d'un chargeur automatisé de 100 lames et de plusieurs modes d'imagerie. Les filtres fluorescents sont disponibles en DAPI, FITC, TRITC et CY5. Le système bénéficie également d'une roue à filtres d'émission supplémentaire permettant l'utilisation d'un excitateur quadribande. De plus, ce système permet l'imagerie en fond clair (histologie). Le logiciel d'acquisition est VS-ASW.
Objectifs : 2x/0.08, 4x/0.16, 10x/0.4, 20x/0.75 et 40x/0.95.
Numérisation automatisée jusqu'à 100 lames en une seule fois. Imagerie en fluorescence et en fond clair possibles. Ce système est équipé d'une source lumineuse LED Colibri 7 avec excitation à 385, 430, 475, 555, 590, 630 et 735 nm. Imagerie en fond clair avec la caméra couleur Axiocam 705 et imagerie en fluorescence avec la caméra Axiocam 712. Il dispose d'une roue à filtres à 10 positions composée de jeux de filtres monobande pour une imagerie spécifique : FS96 pour DAPI, FS38 pour AF488, FS43 pour AF555, FS64 pour AF594, FS50 pour AF647, et de jeux de filtres multibandes pour une imagerie rapide : FS90 pour DAPI, AF488, AF555, AF647 et FS110 pour DAPI, AF488, AF594, AF750. Le logiciel d'acquisition est Zen Blue (ZEN 3.9).
Objectifs : 5x/0.25, 10x/0.45, 20x/0.5, 20x/0.8, 40x/0.95.
Numérisation automatisée jusqu'à 100 lames en une seule fois. Imagerie en fluorescence et en fond clair possibles. Ce système est équipé d'une source lumineuse LED Colibri 7 avec excitation à 385, 430, 475, 555, 590, 630 et 735 nm. Imagerie en fond clair avec caméra couleur Axiocam 705 et imagerie fluorescente avec caméra Orca Flash. Il dispose d'une roue à filtres à 6 positions composée d'un jeu de filtres monobande pour une imagerie spécifique : FS90 pour AF488, AF555, AF647, FS64 pour AF594 et de jeux de filtres multibandes pour une imagerie rapide : FS110 pour l'imagerie rapide DAPI, AF488, AF594 et AF750. Le logiciel d'acquisition est Zen Blue (ZEN 3.10).
Objectifs : 5x/0.25, 10x/0.45, 20x/0.8, 40x/0.9
Ce microscope inversé est équipé des lignes laser suivantes : 405, 488, 561 et 635 nm, ainsi que de quatre jeux de filtres couleur pour l'imagerie super-résolution PAL-M et SR-SIM. Il est équipé de deux caméras EM-CCD : une caméra Andor iXon3 897 512 × 512 35 ips pour l'imagerie PAL-M en mode TIRF et une caméra Andor iXon3 888 1024 × 1024 9 ips pour l'imagerie 3D SR-SIM. Le microscope dispose également d'une station de traitement hors ligne dédiée à la reconstruction de jeux de données d'imagerie super-résolution. Le logiciel d'acquisition est Zen Black (Zen 2.3 SP1).
Objectifs : 10x/0.3, 63x/1.4, 100x/1.46, 100x/1.57
Ce microscope inversé est configuré pour l'imagerie TIRF, l'épifluorescence, l'éclairage HILO et l'imagerie super résolution PALM/STORM. Il est équipé des lignes laser suivantes : 405 nm, 488 nm, 561 nm et 640 nm. Il offre deux bandes d'imagerie simultanées et des jeux de filtres laser. L'alignement automatique TIRF, la mise au point automatique et la compensation de dérive/vibration sont intégrés. Le logiciel inclut l'analyse smFRET, le suivi de particules individuelles, la localisation en temps réel, la programmation laser, une interface de script Python et l'analyse de colocalisation.
Objectif : 100x/1.45
Ce microscope de microdissection utilise des lames à membrane spécialisées pour découper et prélever des coupes microscopiques de tissus ou de cellules individuelles dans les bouchons adhésifs des tubes Eppendorf. Des analyses plus poussées sur les sous-régions sélectionnées ou les cellules isolées peuvent être réalisées pour l'analyse de l'ADN, de l'ARN et des protéines. Le logiciel d'acquisition est PALMRobo V4.5.
Objectifs : 5x/0.25, 10x/0.5, 40x/0.6
Le microscope électronique à transmission (MET) à énergie filtrée Carl Zeiss Libra 120 kV PLUS est équipé d'une caméra CCD YAG 2 kV x 2 kV couplée à une fibre optique, capable de réaliser des montages d'images à haute sensibilité. Il est également équipé d'un filtre d'énergie en colonne pour une imagerie à contraste élevé et un rapport signal/bruit amélioré. Il est également équipé de la spectroscopie de perte d'énergie électronique (EELS), permettant l'analyse élémentaire des échantillons. De plus, le MET est équipé d'un porte-échantillon inclinable (+/- 75 degrés) pour l'imagerie tomographique, d'un filtre d'énergie en colonne pour la perte d'électrons et l'imagerie à contraste élevé des échantillons biologiques, et d'une platine cryogénique refroidie pour l'imagerie native des protéines et des coupes congelées et hydratées. La platine est également conçue pour une inclinaison mono-axe afin de réaliser des cryotomographies.
Le microscope électronique à balayage (MEB) Carl Zeiss SIGMA à canon à émission de champ à pression variable est équipé de détecteurs d'électrons secondaires (SE), d'électrons rétrodiffusés (BSE) et de pression variable (VPSE), d'un détecteur STEM et d'une platine froide. Le système est également équipé du matériel et des logiciels nécessaires au module d'imagerie de montage ATLAS et au module de navigation de microscopie corrélative Shuttle and Find, pour générer de grandes images en mosaïque et un flux de travail à haut débit.
Le Gatan 3View est un système de microscope électronique à balayage de faces de blocs série (SBFSEM) entièrement automatisé. Un ultramicrotome est monté dans la chambre à vide du SIGMA SEM. Le 3View sectionne et image automatiquement la face de bloc exposée. Les données générées peuvent être combinées pour créer des empilements Z d'un volume, puis segmentées ultérieurement.
Le centre BPHO dispose d'un espace dédié à la préparation des échantillons, incluant le traitement pour la microscopie électronique. L'instrumentation de préparation des échantillons comprend :
Pour plus d'informations, veuillez vous renseigner : bpho@salk.edu.
Le noyau BPHO assure le traitement des échantillons par un personnel expert et formé utilisant des protocoles établis, décrits ci-dessous :
BPHO propose une gamme de logiciels personnalisés, commerciaux et open source pour le traitement et l'analyse d'images multimodales en microscopie optique et électronique. Le cœur de métier est équipé de serveurs de stockage pour le stockage de données à court et long terme, ainsi que de six stations d'analyse d'images. Ces stations sont intégrées aux logiciels de microscopie Zeiss (ZEN), Olympus et Gatan, ainsi qu'à des solutions logicielles open source basées sur l'apprentissage automatique. De plus, les stations sont équipées de logiciels tels qu'Imaris, ImageJ/Fiji et QuPath.
