概述/主要特征是N-SIMS超分辨率显微镜可用两倍的光学极限分辨率进行活细胞成像。这款显微镜采用了独特的高速结构化照明系统，可达到高达15fps的采集速度。这意味着它可以以传统光学显微镜的两倍空间分辨率（XY高达115nm）捕捉快速的生物事件。通过与共聚焦显微镜结合，您可以选择共聚焦图像中的位置，并切换到超分辨率模式以展现样品细节。主要特性包括15fps的高速超分辨率成像，尼康的高速结构化照明系统以及令人难以置信的采集速度（高达15fps*）。

*以YFP标记的COS7细胞内涵体为例，使用2D-SIM模式，512x512像素，2毫秒曝光时间。高速拍摄内涵体的快速移动。图像采集速度为6fps。

*以用于F-肌动蛋白的NG108细胞的生长锥为例，使用TIRF-SIM模式。高速拍摄肌动蛋白网的形成。图像采集速度为10fps。

*以表达组蛋白H2B-GFP的HeLa细胞为例，用3D-SIM模式。可以看到不同位置的精细染色质结构域的运动。图像采集速度为3.9fps。

*以SGFP2-sec61b标记的COS7细胞的内质网为例，使用3D-SIM模式。可以看到内质网的细微运动。图像采集速度为3.9fps。

通过N-SIMS，可以获得传统光学显微镜的两倍分辨率。这得益于尼康创新的结构化照明显微术方法，以及该技术与可以达到无与伦比的1.49数值孔径的物镜的结合。N-SIMS使得传统光学显微镜的空间分辨率提高了近一倍，帮助用户观察微小的胞内结构及其相互作用。

N-SIMS还具有多种观察模式，包括TIRF-SIM/2D-SIM模式，可以高速捕捉超分辨率的2D图像，并具有令人难以置信的对比度。TIRF-SIM模式可实现全内反射荧光观察，其分辨力是传统TIRF显微镜的两倍，有助于更好地了解细胞表面的分子相互作用。

N-SIMS还具有自动切换照明模式的功能，不仅可以实现快速采集速率，还能实现照明模式之间的自动切换，以及针对不同波长和放大率的结构化照明模式的自动优化。这种扩展的自动化功能可实现快速双色TIRF-SIM成像以及不同SIM模式的多路复用。

此外，N-SIMS还具有拍摄更大视野的功能，能够帮助用户拍摄到66微米见方的大视野的超分辨率图像。这个较大的成像区域使得从较大视野（例如神经元）受益的应用/样本的吞吐量非常高，从而减少了获取数据所需的时间和精力。TIRF-SIM影像 传统TIRF影像
YFP标记的B16黑色素瘤细胞
质膜
物镜：
CFI Apochromat TIRF 100XC（NA1.49）
拍摄合作伙伴：
理化学研究所定量生物学中心细胞极性调节实验室的Yasushi Okada士

3D-SIM模式
3D-SIM模式可产生三维结构化照明图案，提高横向和轴向分辨率两倍。根据应用需求可使用两种重建方法（“slice”和“stack”）进行优化结果。Slice重建适用于在特定深度成像活细胞，因为它支持轴向超分辨率成像，具有300nm分辨率的光学切片。基于Gustafsson理论的stack重建适用于采集3D数据，能以比slice重建更高的对比度成像更厚的样本。

3D-SIM图像
传统的宽场图像
枯草芽孢杆菌细菌用膜染料尼罗红（红色）染色，并表达与GFP融合的细胞分裂蛋白DivIVA（绿色）。超分辨率显微镜可在分裂过程中准确定位蛋白质。

重建方法：
slice图像来源：
纽卡斯尔大学细菌细胞生物学中心的Henrik Strahl博士和Leendert Hamoen博士

3D-SIM（3D视图）
宽度：26.16μm，高度：27.11μm，深度：3.36μm

3D-SIM（最大投影）
小鼠角质形成细胞间接免疫标记角蛋白中间丝，并用Alexa Fluor 488偶联的二抗显现。

重建方法：
Stack图像来源：
亚琛工业大学的Reinhard Windoffer博士

N-SIMS图像
3DZ-stack，19层，Z轴2μm
共聚焦A1R图像，0.4AU去卷积
Z-stack，19层，Z轴2μm

样本信息：
小鼠海马神经元中表达GFP的树突棘
图片提供：
东京大学医学院和医学系细胞神经生物学系Yutaro Kashiwagi和Shigeo Okabe博士

使用3D-SIMZ-stack定量分析树突棘，35层，Z轴4.2μm
曝光时间100ms，间隔120s
时间序列11次
激发波长488nm
样本信息：
小鼠海马神经元中表达GFP的树突棘
动画来源：
东京大学医学院和医学系细胞神经生物学系Yutaro Kashiwagi和Shigeo Okabe博士

同时双通道成像选项
通过使用可选的两个相机成像适配器*和两个sCMOS相机，用户可以同时进行双色成像。

*安道尔科技有限公司

给药前10分钟
给药后20分钟
给药后30分钟
NG108细胞的生长锥
Fascin（绿色）：GFP-Fascin；Actin（红色）：LifeAct-KO
物镜：
CFI SRHP Apochromat TIRF 100xCOil

使用图像分离光学系统，在药物处理后捕获双色长时程图像。记录了fascin从肌动蛋白束中解离和丝状肌动蛋白改变了它们的模式的过程。fascin和肌动蛋白的共定位和fascin的解离已得到很好的证明。

将光学像差和图像失真调整为小于30nm。
动画来源：
国立先进工业科学技术研究院生物医学研究所分子神经生物学小组Minami Tanaka博士和Kaoru Katoh博士

在多尺度实验的成像模式之间无缝切换
N-SIMS可以与共聚焦显微镜（如A1+）同时组合。可以在低放大率/大视野共聚焦图像中指定样本中的期望位置，并且通过简单地切换成像方法以超分辨率拍摄。将共聚焦显微镜与超分辨率系统相结合可以提供获得超分辨率信息的更大上下文视图的方法。选择在共聚焦图像中拍摄SIM图像的位置拍摄所选位置的SIM图像

超分辨率显微镜的物镜
硅油物镜
硅油物镜使用高粘度硅油作为浸没液体。其折射率接近活细胞的折射率。由于这种改进的折射率兼容性，当在样品中更深地进行超分辨率成像时，这些物镜可以提供改进的光子收集能力和分辨率。它们在宽波长范围内表现出优异的色差校正和高透射率。
CFI SRHP Plan Apochromat Lambda S 100XCSil小鼠脑部切片（表达tdTomato的神经元）
浸液物镜
超分辨系列物镜使用波前像差测量技术进行对准和检查，以确保超分辨率成像所需的最低可能的非对称像差和卓越的光学性能。

HP型号物镜提供超高功率激光激发耐久性和改进的轴向色差校正，无需在N-SIMS和N-STORM系统之间切换物镜。支持Ti2-E显微镜自动校正环的AC型物镜可以精确，轻松地调整校正环。
CFI SRHP Apochromat TIRF 100XCOil
CFI SRPlan Apochromat IR 60XCWICFISRHP Apochromat TIRF 100XACOil干镜

N-SIMS兼容干镜，无需切换镜头即可实现超分辨率成像和共聚焦成像。低放大倍率、大视野干镜即使在样品组织的周边也能实现高分辨力观察

干镜支持2D-SIM和3D-SIM（slice重建） 原理

结构化照明显微镜利用高空间频率图案可得到莫尔条纹，并对该条纹进行分析处理，从数学上恢复样品的亚分辨率结构。高空间频率激光干涉条纹照射样本内的亚分辨率结构产生可记录的莫尔条纹，包括样本的亚分辨率结构的调制信息。通过处理多个莫尔条纹图案来创建超分辨率图像。使用已知的高空间频率条纹光照明，可从得到的莫尔条纹图案中提取出超分辨信息。通过处理多个莫尔图案图像来创建超分辨率图像。捕获结构化照明的多个相位和取向，并且从莫尔条纹信息中提取移位的“超分辨率”信息。该信息在数学上在“傅立叶”或孔径空间重新组合，然后变换回图像空间，以两倍于传统显微镜的分辨率创建图像。利用相位偏移的结构化照明拍摄多个图像。对三个不同的角度重复此过程。然后使用高级算法处理该系列图像以获得超分辨率图像。利用高频条纹照明将分辨率提高一倍高分辨率，高空间频率信息的捕获受到物镜的数值孔径（NA）的限制，超出光学系统孔径的结构的空间频率（图A）将被排除在外。用高频结构化照明条纹照射样品，该照明条纹再与样品中超出经典分辨率极限的未知结构相乘，从而会在光学系统孔径内产生移位的“超分辨率”信息（图B）。当这个“超分辨率”信息在数学上与物镜捕获的标准信息相结合时，它产生的分辨率大约是数值孔径两倍的物镜达到的分辨率（图C）。

图A：分辨率受到物镜数值孔径的限制。

图B：结构化照明和通常不可分辨的样品结构的乘积产生可记录的莫尔条纹，其中包含了传统分辨力极限两倍的样品信息。

图C：图像的分辨率大约是数值孔径两倍的物镜达到的分辨率。