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Nikon A1 HD25 / A1R HD25 共聚焦显微镜产品彩页

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Nikon A1 HD25 / A1R HD25 共聚焦显微镜产品彩页

尼康（Nikon）A1 HD25 / A1R HD25 共聚焦显微镜官方产品宣传册，28页全彩印刷，2020年10月版。核心卖点：25mm大视场 + 高速共振扫描 + AI成像软件。

一、产品定位

项目内容
产品全称Confocal Microscope A1 HD25 / A1R HD25
品牌Nikon / 尼康
产品类别激光扫描共聚焦显微镜
两大型号A1 HD25（振镜扫描）、A1R HD25（共振扫描）
核心定位大视场、高分辨率、高速成像、高通量筛选
宣传标语”See the bigger picture”（洞察全局）
目标领域生命科学研究、神经科学、发育生物学、药物筛选、类器官研究

二、核心技术亮点

1. 25mm 大视场（FOV25）

  • 行业领先的 25mm 视野范围（传统共聚焦为 18mm）
  • 单帧成像面积接近传统共聚焦的 2 倍
  • 大样本拼接所需图像数量减少约一半
  • 3D 拼接示例（100层Z轴）：FOV25 需 6600 张 vs FOV18 需 12000 张
  • 小鼠胚胎拼接示例：FOV25 需 24 帧 vs FOV18 需 48 帧
  • 搭配 4 倍物镜可对 96 孔板整孔进行高速采集

2. 高速共振扫描（仅 A1R HD25）

  • 共振扫描器共振频率：7.8 kHz
  • 最高成像速度：720 帧/秒（512×16 像素）
  • 1024×1024 像素：15 帧/秒
  • 512×512 像素：30 帧/秒
  • 256×256 像素：60 帧/秒
  • 线速：7800 线/秒
  • 短曝光可降低光毒性与光漂白

3. AI 成像软件（NIS.ai）

  • Denoise.ai：深度学习去除共振扫描图像的泊松散粒噪声
    • 替代行平均，在高速成像时维持高信噪比
    • NIS-Elements C 软件标准模块
  • Segment.ai：AI 自动图像分割
    • 少量训练数据即可训练神经网络
    • 无需编程技能，CNN 卷积神经网络
    • 可选模块（NIS-Elements Ar/C）
  • Convert.ai：从明场图像中虚拟识别细胞核，用于细胞追踪
  • GA3（通用分析）：将传统分割工具与 AI 工具组合，定制分析流程
  • JOBS（实验向导）：将 NIS.ai 融入成像流程，支持智能采集与分支实验

4. 高分辨率成像

  • 振镜模式（A1 HD25）：最大 4096×4096 像素
  • 共振模式（A1R HD25）：最高 1024×1024 像素（1K×1K 高清）
  • ER 分辨率增强模块：XY 分辨率最高 120nm，Z 轴最高 300nm（提升2倍）
  • 支持从宏观大视野到微观精细结构的跨尺度观察

5. 高灵敏度检测器

  • A1-DUG-2 GaAsP 多检测器单元：4通道高灵敏度检测
  • A1-DUVB-2 GaAsP 检测器单元：发射波长可调的 GaAsP PMT
    • 波长范围：400-720nm，最窄10nm最宽320nm
    • 10nm 波长分辨率，1nm 步进
    • 兼容振镜和共振扫描器
  • A1-DUS 光谱检测器单元：32 通道光谱检测
    • 波长范围：400-750nm
    • 波长分辨率：2.5/6.0/10.0nm，最小步进 0.25nm
    • 可精准分离高度重叠荧光光谱，消除自发荧光

三、详细技术规格

扫描头

参数A1 HD25A1R HD25
扫描器2个振镜扫描器共振扫描器（X轴，7.8kHz）+ 振镜扫描器（Y轴）
最大像素4096×40961024×1024
图像位深12位（4096级灰度）12位（4096级灰度）
变焦范围0.72-1000倍连续0.72x/0.82x/0.9x/1x/1.2x/1.5x/1.75x/2x/2.4x/3x/4x/5x/6x/7x/8x
扫描速度（标准/共振）1.4fps（512×512双向，0.72x变焦）15fps（1024×1024）
扫描速度（快速）10fps（512×512，8x变焦）；200fps（512×16）最高720fps（512×16）
扫描模式X-Y、X-T、X-Z、X-Y旋转、Free line、Line-ZX-Y、X-T、X-Z
针孔12-256μm可调同左
视场（Ti2-E）25mm 圆形内接正方形同左
视场（Ni-E/FN1）18mm 圆形内接正方形同左

激光系统

激光单元波长配置备注
LU-N3405nm、488nm、561nm3激光，不可配A1-DUS光谱探测器
LU-N4405nm、488nm、561nm、640nm4激光，不可配A1-DUS
LU-N4S405nm、488nm、561nm、640nm4激光，兼容光谱成像
LU-NV系列405/445/458/488/514/532/561/594/640/647nm（最多8种）7路光纤输出切换，高功率，兼容N-SIM/N-STORM
全部内置AOTF（声光可调滤光器）—

标准荧光探测器

项目参数
波长范围400-750 nm
探测器类型A1-DU4-2：4个多碱PMT；A1-DUG-2：2个GaAsP PMT + 2个多碱PMT
滤光片盒6个滤光片夹，每个可装3片滤光片
推荐滤光片波长450/50、482/35、515/30、525/50、540/30、550/49、585/65、595/50、700/75

二向色镜

  • 小角度入射方式，共 8 个位置
  • 标配：405/488/561/640、8520/80
  • 可选：405/488、405/488/561、405/488/543/640、457/514

Z 轴步进精度

  • Ti2-E：0.01μm、0.02μm（编码器控制）
  • FN1 步进电机：0.05μm
  • Ni-E：0.025μm

兼容显微镜

  • ECLIPSE Ti2-E 倒置显微镜
  • ECLIPSE FN1 正置显微镜（固定载物台型、聚焦载物台型）
  • ECLIPSE Ni-E 正置显微镜（聚焦镜鼻型、聚焦载物台型）

四、软件系统

控制软件：NIS-Elements

  • 基础版：NIS-Elements C
  • 高分辨率采集可选：NIS-Elements ER（分辨率增强）
  • 显示/图像生成：2D分析、3D体积渲染/正交视图、4D分析、光谱拆分
  • 图像格式：JP2、JPG、TIFF、BMP、GIF、PNG、ND2、JFF、JTF、AVI、ICS/IDS

应用功能

  • FRAP（荧光漂白恢复）
  • FLIP（荧光漂白丢失）
  • FRET（荧光共振能量转移，可选）
  • 光活化
  • 三维延时成像
  • 多点延时成像
  • 共定位分析

HC 高内涵分析模块

  • 全自动化图像采集与分析
  • 分步式工作流设计
  • 热图实时展示数据
  • 多孔板高通量筛选

ER 共聚焦分辨率增强模块

  • XY 分辨率最高 120 nm
  • Z 轴分辨率最高 300 nm
  • 一键操作，自动评估图像并确定参数

五、可选配件

活细胞成像配件

  1. 完美对焦系统（PFS）

    • 自动对焦维持，实时校正焦点漂移
    • 近红外光检测盖玻片界面
    • 推荐配合玻璃底培养皿
    • 包含：PFS物镜转换器 + PFS测量单元

  2. 水浸物镜自动加液器

    • 自动补充浸液，防止蒸发干涸
    • 长时间水浸成像的理想选择

  3. 电动压电Z轴载物台

    • 高速Z轴线扫描
    • 快速3D层切成像

光刺激模块（适用于 Ti2-E）

  1. 点光刺激模块

    • XY振镜扫描单元
    • 点扫描模式，对 ROI 区域进行光刺激
    • 可与成像同步进行

  2. DMD（数字微镜器件）模块

    • 多区域、任意形状 ROI 同时刺激
    • 光源：C-LEDFI Epi-FL LED 或 LU-N3/N4 激光

  3. 刺激形式：ROI / 线 / 点

  4. 刺激模式：顺序刺激、同时刺激

物镜系列

  • 硅油浸物镜：CFI Plan Apochromat Lambda S 40XC Sil（折射率与活细胞匹配，低蒸发）
  • 水浸物镜：CFI Apochromat LWD Lambda S 20XC WI（长工作距离，透明化组织深部成像）
  • 超分辨物镜：CFI SR HP Plan Apochromat Lambda S 100XC Sil（100倍硅油浸，树突棘成像）
  • 大视野物镜：CFI Plan Apochromat Lambda 10X（全脑拼接成像）
  • 全系列校正紫外到近红外色差

六、控制计算机配置

项目推荐配置
操作系统Windows 10 Pro 64位（英/日文，1709版）；Windows 7 Pro 64位 SP1
CPUIntel Xeon W-2125（4.0GHz，4核8线程）或更高
内存32GB 或 64GB
系统盘512GB PCIe M.2 SSD（HP Z Turbo G2）
数据盘2TB SATA HDD
显卡NVIDIA Quadro P600 或更高（ER模块推荐 P4000）
网络2个千兆网口（1个连控制器，1个连外部局域网）
显示器推荐 1600×1200 或更高，双显示器

七、技术演进时间线（2008-2019）

年份技术升级
2008视频级高速成像
2009混合扫描器，同时完成光激活与成像
201032通道光谱成像
2011可与超分辨率显微镜结合使用
2012高灵敏度 GaAsP 探测器
2015NIS-Elements ER 分辨率增强软件
2016DUVB 无滤片紧凑型光谱检测器
2017高清共振扫描
201825mm 大视场
2019Denoise.ai 散粒噪声去除技术

八、应用场景与成像案例

神经科学

  • 狨猴大脑拼接全景 + 树突棘高分辨成像（10X全景 / 100X硅油浸精细）
  • 小鼠脑切片多色荧光拼接（40X硅油浸物镜）
  • 海马深部透明化组织成像（20X水浸物镜 + RapiClear透明化）
  • 脊髓神经环路与血管双标记成像（20X水浸物镜）

发育生物学

  • 斑马鱼胚胎血管生成长时程延时成像（14小时，每2.5分钟一次3D采集）
  • 斑马鱼幼体整体成像（大视场可容纳完整幼体）

类器官研究

  • 肠道类器官潘氏细胞颗粒分泌高速4D成像（68层Z轴堆叠，1.98秒/体积）

药物筛选 / 高内涵

  • 96孔板整孔高速成像（4倍物镜 + FOV25）
  • 高通量细胞表型分析
  • 稀有事件检测、特定表型检测

九、安装环境要求

项目参数
温度23 ± 5°C
湿度≤70%（相对湿度，无冷凝）
激光等级Class 3B / Class 4（总功率最大500mW）
布局尺寸（示例）俯视约 1200×700mm，正视总高约 2550mm

十、相关笔记

关系图谱

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