応用　定量的位相イメージング　細胞学　組織学　PHASICS

 PHASICS

定量的位相イメージング

Phasicsは、光学顕微鏡の新しいモダリティを紹介します。定量的位相差イメージング Phasicsの革新的な技術は、カメラのような装置を使って、生きた細胞や組織、その他半透明のサンプルをラベルなしで簡単にイメージングすることができます。アーティファクトフリーの定量的位相画像を提供し、形態、乾燥質量、個々の細胞の密度など、貴重なパラメーターの正確な測定につながります。最も簡単に統合できるQPI技術であり、人工知能アルゴリズムと結合したハイコンテントスクリーニングプラットフォームの資産となる。

Phasics QPIカメラは何を測定しますか？

Phasicsのカメラは、一度の撮影で、通常顕微鏡の下に置かれた試料から生じる光路差（Optical Path Difference: OPD）と呼ばれる局所的な位相差を測定します。このシンプルなプラグ＆プレイカメラは、Phasicsの特許技術に依存しています。このシンプルなプラグ＆プレイカメラは、ファジックスの特許技術であるQWLSI（Quadriwave Lateral Shearing Interferometry）技術を採用しています。このカメラは、シームレスな統合（顕微鏡や実験条件の変更なし）、ライブ測定、そして驚異的な感度で傑出しています。試料を通過する光路には、それぞれ遅延が生じます。その遅延量(OPD)を測定するのが、Phasics技術です。こうして得られた画像は、各画素の値が測定された局所的な位相差である。より正確には、ピクセル値は物理的な厚みと試料の局所的な屈折率に関連している。

利点
シームレスな統合
プラグ＆プレイの定量位相イメージングシステム
標準的な顕微鏡、対物レンズ、照明と互換性あり
位相差と蛍光を同一カメラでイメージング

ラベルフリーイメージング
シングルショットの位相・強度測定
非侵襲的なラベルフリーモダリティ
形態学的・定量的パラメータ

包括的な定量データ
シングルセルレベルでの表現型特性評価：ドライマス、モルフォロジー
異方性の特性評価
組織イメージング：染色を必要としない高速プロトコール

シングルセルラベルフリーイメージング　Single-cell label-free imaging

Phasicsは、蛍光色素を使用せず、アーティファクトフリーの高コントラストな画像を生成する技術です。ミトコンドリアや小胞などの細胞膜やオルガネラのラベルフリーイメージングに最適です。

⦿ ラベルフリーなので、非侵襲的なタイムラプス顕微鏡が可能です。
⦿ 蛍光顕微鏡との組み合わせが容易で、標識分子をその環境下で観察することができる。
⦿ 1回の画像取得で済むので、動きによるアーチファクトがない（小胞、膜）。

位相差顕微鏡と蛍光顕微鏡　Phase and fluorescence microscopy

蛍光顕微鏡と定量位相差顕微鏡を簡単に組み合わせることができるユニークなソリューションです。アドオンにより、同じカメラで両方のモダリティの画像を取り込むことができます。また、セットアップも簡単で、すぐに結合することができます。両技術を統合することで、生物学的事象を深く理解するための包括的なデータセットを試料に提供します。

⦿ 定量的位相差画像法の前例のないコントラストは、ライブセルイメージングやトラッキング、形態学的特性や乾燥質量測定などを容易にします。

⦿ 蛍光顕微鏡は、細胞レベルまたは分子レベルでの標的成分の同定に非常に特異的な情報を提供します。

複屈折イメージング　 Birefringence imaging

Phasicsは、複屈折イメージングのための簡単で正確なソリューションを提供します。組織中のコラーゲンや細胞中のストレスファイバーなど、構造化された標本に特異的なコントラスト増強を提供します。これは、デジタル病理学や大気汚染（アスベストなど）における繊維の検出や同定に大きな関心を集めています。

複屈折イメージングのためのPhasicsのセットアップは簡単です。これは、光源レベルに置かれた単一の回転偏光素子と、QPM用のPhasicsカメラのような機器に依存しています。異なる光の偏光方向に対する位相シフトを測定することで、Phasics技術は局所的な複屈折データを取得することができます。各ピクセルが試料によってもたらされた線形複屈折の局所的な値である「リターダンス」画像が得られる。この画像では、ファイバーなどの複屈折構造はすべて高コントラストで表示され、その画素値によって識別することができます。また、ファイバーに沿った遅い光軸も局所的に識別される。

定量的位相トモグラフィー　Quantitative phase tomography

Phasicsは、定量的な位相トモグラフィーのための革新的なソリューションを提供します。厚い組織のイメージングに最適で、ラベリングなしで組織深部の高コントラストな画像を提供します。

被検体は光軸に沿って走査されます。それぞれの位置で、Phasicsのカメラのような装置でデータが取得されます。そして、それらを合成して、定量的な位相トモグラフィ画像を算出します。

サーマルイメージング　Thermal imaging

SID4波面センサは、QWLSI（Quadriwave Lateral Shearing Interferometry）に基づき、試料の局所加熱により生じる位相シフトを測定します。測定された光路差（OPD）値から、局所的な温度プロファイルを容易に取得することができます。

1- 顕微鏡。SID4 カメラは、従来の光学顕微鏡に接続されています。レーザー光源モジュールは、加熱プロセス（例えば、ナノ粒子のプラズモン共鳴）を生成するために追加されます。
2- 検出システム。QWLSIをベースとしたPhasics波面センサーにより、試料上の光路差分布を測定する。
3- 位相画像と温度画像。位相画像、温度画像、強度画像をリアルタイムに計算し、ユーザー画面上に表示する。

細胞学　Cytology

細胞診のための定量的位相イメージング

Phasicsの定量的位相差顕微鏡ソリューションにより、単一細胞レベルで大きな生細胞集団を分析できます。形態（表面、形状係数など）、 乾燥質量、および多くの位相シフト関連パラメーター（密度、均一性、タンパク質分布など）など、個々の細胞の正確な定量パラメーターの包括的なデータセットを提供します。したがって、自動画像サイトメーターとしての複数のアッセイに理想的です。

◉ アーティファクトのない画像： 堅牢で自動化されたセグメンテーションと測定を保証します。
◉ ラベルフリー技術： 非侵襲的細胞研究のための長いタイムラプス顕微鏡検査を可能にします：運動性、増殖、細胞周期の
　モニタリング、　アポトーシス、生存率、分化、細胞毒性…
◉ 蛍光顕微鏡との融合： 細胞および分子レベルで包括的なデータセットを取得する

◉ ハイコンテントスクリーニングプラットフォームへの簡単な統合： 自動診断を可能にする機械学習アルゴリズムと組み合わせた
　貴重な定量的データを提供します。

▽測定設定

乾燥質量および形態計測パラメーターは、多くの細胞メカニズムの証明された指標です：生存率（アポトーシス検出…）、細胞成長（細胞周期状態、増殖…）、および表現型の特徴に基づく細胞分化。それらはまた、細胞の異常を明らかにします：形状変化、不均一性、寄生虫の存在…それらは大集団の細胞を識別して監視するための有用なパラメータです。

それは適用することができます：

⦿ がん細胞の増殖と増殖速度のモニタリング
⦿ 薬理学研究：薬物スクリーニング、創薬、細胞毒性アッセイ
⦿ バイオプロセス：細胞培養モニタリング、微生物学
⦿ 血液検査：貧血の種類の特定、寄生虫血症の計算などの赤血球の病理の特定
⦿ 再生医療における幹細胞のモニタリングと選択

 

▽アプリケーションギャラリー

https://www.phasics.com/en/application-areas/quantitative-phase-imaging/cytology/

▽ Applications gallery　下記項目をご覧いただけます。　▽ Applications gallery

癌研究のための細胞増殖とアポトーシス
バイオ生産と微生物学
研究
血液検査
薬物検査と毒物学

利点

結合が簡単
結合するのが最も簡単なQPI手法
ハイコンテントスクリーニングと互換性があります
人工知能によるマルチパラメトリック単一細胞分類

信頼性の高い測定
自動化されたセグメンテーションと分析 
アーティファクトのない画像
高感度位相測定

ラベルフリーイメージング
光退色なし
高速プロトコル
長期間にわたる細胞モニタリング

以下のPDFをご請求下さい。
アプリケーション　ノート - OPIによる細胞乾燥質量と有糸分裂率の測定
アプリケーション　ノート - OPIによる貧血の正確な診断とモニタリング
アプリケーション　ノート - OPIによる自動マラリア寄生虫血症検出
パンフレット - 定量的フェーズイメージング　ソリューション
アプリケーション　ノート - OPIおよび蛍光カップリングによるLysosome identification
SID4-sCMOSカメラ波面センサー - 仕様書
 

組織学

定量的位相イメージングが組織学に高コントラストをもたらす

Phasicsソリューションは、染色や試薬を使用せずに、組織の高コントラスト画像を実現します。これらの画像にはアーティファクトがなく、細胞外マトリックスを構成する細胞、繊維、血管などの組織内の構造を観察するのに役立ちます。また、組織内の腫瘍部位の特定にも役立ちます。この技術はラベルフリーであるため、プロトコルは迅速かつ容易である。この高いコントラストは、組織によって光路にもたらされる局所的な遅延を利用して生み出されます。この遅延は、位相差または光路差（OPD）とも呼ばれ、局所的な構成要素の密度に比例します。

◉ 繊維の特異的コントラスト 偏光を用いると、組織中のコラーゲンや細胞中のストレスファイバーなどの構造物に対して、特異的なコントラスト増強効果が得られます。

◉厚い組織での定量化 簡単なサンプルZスキャンに基づく高度な位相トモグラフィ技術により、厚い組織でも貴重な定量的パラメータ測定が可能です。

◉ハイコンテンツスクリーニングプラットフォームへの容易な統合：機械学習アルゴリズムや人工知能プロセスを用いた自動診断のための貴重なデータです。

測定設定

Phasicsの革新的な技術は、染色やラベル付けを必要としない組織イメージングの高速プロトコルを可能にします。得られた画像はアーティファクトフリーで、細胞や繊維を含む組織構造を観察するための高いコントラストを提供します。

◉ 用途は以下の通りです。
◉ 患者の臨床経過観察：生検、デジタル病理診断を含む解剖学的病理診断、術中迅速検査
◉ 腫瘍のコラーゲン配向を利用した癌の診断とモニタリング
◉ 繊維の検出と識別
◉ 組織形態学的研究

アプリケーションギャラリー
構造観察　　無標識組織イメージング　　定量的位相トモグラフィー

Structure observation

Label-free tissue imaging

Quantitative phase tomography

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