製品構成

製品名：Pixel illuminator-C　(IGLP-01)
イメージング機能とレーザ照射機能が一体化されたCマウント対応ユニット

特徴１：汎用性
・Cマウントレンズが取り付け可能であり、光学顕微鏡のカメラポートにも特殊アダプタなしで取り付け可能
・レンズ倍率を変更しても、観察画像で指定した位置にレーザ照射が可能
特徴２：高効率
・画像解析・画像認識との組合せにより、照射したい部分のみへのレーザ光照射が可能となり、照射時間短縮が可能

Application

FRAP(光褪色後蛍光回復法)、PhotoBleaching、Opto Genetics(光遺伝学)、IR LEGO(熱ショック応答) 、接着性細胞の細胞選別、Photolysis/Uncaging、Photoconversion / Photoswitching、DNAへの損傷など

　　光ワイヤレス給電、レーザクリーニング、レーザ錆取りなど

基本仕様
本体サイズ
　　基本ユニットサイズ　43mm x 72mm x 88mm (突起部を除く)
カメラ機能
　　撮像素子：白黒 1/2 インチ
　　画素数：1.3Mpixels ( 1280 x 1024 )
　　露光時間：20μsec ～ 1sec
　　PCとの接続ケーブル：USB3
レーザ照射機能
　　画像から指定した位置にレーザ光を照射。スポットサイズ：約3 x 3 pixel
　　画面の端２点間の移動時間：10msec
　　対応レーザ波長：340nm-1600nm　(NIR波長はオプション対応)
　　光源はPixel illuminatorに接続する構成となります。
　　照射位置指定方法：下記の４方法で照射位置の指定が可能

Remarks
レーザ光の波長付近の画像情報は取得できません。
レーザは発注時にご指定下さい。
データの御支給によりDeep Learning(深層学習)によるレーザ照射位置指定を承ります。

参考文献

'Plant optogenetics: Applications and perspectives', Hiromasa Shikata and Philipp Denninger, Current Opinion in Plant Biology, Volume 68, August 2022, 102256

方式の違い

特徴

Pros / Cons

Pixel illuminator が適している用途

(1)照射位置に光強度が要求される場合(対物レンズの倍率が低い場合)
顕微鏡の視野の広さと明るさは反比例するため、視野が広くなると照明強度は低下します。
Pixel illuminatorによるレーザ光の照射は、レーザポインターの技術を用いているため、照明強度は、DMD mirror方式よりも強くなります。照明光量不足という課題をお持ちの方は、Pixel illuminatorをご選択ください。（低倍率の対物レンズをお使いの場合、実体顕微鏡観察下でのレーザ照射に適しています。）

(2)コントラストが要求される場合
Pixel illuminatorは、ミラーのエッジなど散乱源が光路中にないので、迷光は少ないです。
したがって、Pixel illuminator方式においては、レーザ光はスキャンするスポット部分のみに照射され、Off 部分には光は照射されません。
光の照射にきわめて敏感な材料をお使いの方は、Pixel illuminatorをご選択ください。

Pixel illuminatorにおける同時照射性の改善策 (オプション品利用)

Pixel illuminatorにおける同時照射性の改善策 (特注対応)

ビーム操作機構を２つ用いる方法
発光タイミング・発光時間はそれぞれ1msecの分解能で設定可能
フォーカス / スポットサイズ調整ユニットの併用により、ビームサイズの独立調整可能

顕微鏡下などで指定してエリアに均一にレーザを照射することが可能です。レーザ光照射量は、光源強度と移動速度で調整します。

培養容器を閉じた状態で不要な細胞を死滅させます。動画は蛍光顕微鏡観察下でのレーザ照射です。

緑色を認識して、赤色レーザポインターを照射します。

製品名：ウェルスキャンCAM　(WelScan Cam USB)
XYステージとカメラの連携制御

製品構成

・XYステージ、USBカメラ、制御BOX、制御ソフトウェアの４点が製品構成となります。ソフトウェアをインストールするPCはオプションとなります。

特徴１：: XYステージとカメラのシステム統合による便利な機能
・観察しているウェル番号をPC画面に常時表示（観察ウェル位置の確認を容易にします。）

特徴２：低輝度画像の観察に有効な画像処理機能
・画素欠陥の除去、メディアンフィルターなどの画像処理機能搭載

　　　　カメラの露光時間・照明強度を変更せず、対象物の認識を容易にします。

オリジナル画像         画像強調処理画像(５つのカラーマッピング処理搭載)

It is hard to have focus tuning without colormap

A colormapping makes focus tuning easy without increasing illumination so it can reduce photobleaching

特徴３：トリガー信号出力機能
・外部照明機器などの駆動に便利なTTL レベルのトリガー信号出力ポートを２つ搭載

仕様
・ステージ移動範囲: 110mm x 75mm

製品名：PST edge detection
UCLA Prof. Bahram Jalali 研究室開発技術 / 評価者募集中

従来技術との違い

特徴１　明るさ（背景輝度）が異なる画像であっても、texture/featureを忠実に検出できる。
・AI・機械学習を用いた画像解析を安定 (texture検出のばらつき低減)にします。
特徴２　暗い画像であっても試料の認識ができるので、照明光量の減光ができる。
・光毒性のあるの試料(細胞) の長時間観察を可能にします。

効果検証１: 背景輝度の違いに起因するAI画像解析ばらつき低減(texture/morphology値のばらつき防止)　
背景：

画像のAI判定・機械学習に用いる評価値であるテキスチャー値は、画像輝度に基づく数値であるので、背景輝度の変化により数値が変化します。また、モルフォロジー値も境界幅がboldになると数値が変化します。
検討内容：

意図的に輝度を変化させた６つの画像において、テキスチャー(entoropy)を検出した結果、PST処理を行うことにより、安定したテキスチャー値が検出できることが解りました。・AI・機械学習を用いた画像解析を安定 (texture検出のばらつき低減)にします。

効果検証２: 輝度を1/4に低下させたタイムラプス画像からの細胞系譜解析　
背景：

光毒性のある細胞は、照明光の照射による細胞の劣化/損傷があるので長時間観察に不向きであり、損傷を与えない状態での細胞系譜解析（cell daughter analysis）の構築が困難である。
検討内容：

意図的に輝度を1/4に低下させたB細胞のタイムラプス画像であってもPST処理することにより細胞認識が容易となり、細胞系譜解析を得ることに成功した。協業者: Prof. Alexander Hoffmann, Signaling Systems Laboratory, UCLA

ピンポイントフォトニクス株式会社は開発者であるProf. Jalaliと協業としてPSTソフトの事業開発を行っております。

製品名：ステリカムUSB  (Sterile-cam USB, STC-USB-M01, -C01)

無菌環境での撮影に、 Cマウント対応USB3カメラの使いやすさを提供します。

特徴１：USB3カメラの汎用性

特徴２：滅菌処理工程に対応

 •殺菌工程：糸状菌、細菌、ウイルスなどの微生物を死滅させ減らす処理。完全に微生物をなくすことはできません。

ステリカム外観・使用例

 基本仕様

　　サイズ：56mm x 56mm x 135mm (突起部を除く)

　　重量：800g

　　撮像素子：1/2 インチCMOS (白黒 or カラー)

　　画素数：1.3Mpixels ( 1280 x 1024 )

　　PCとの接続ケーブル：USB3(ケーブル長さ：2m)

　　レンズマウント規格：Cマウント

　　Camera Explorer (Baumer社)：静止画撮影および動画撮影

　　Time lapse image capture (Pinpoint Photonics社)：一定時間間隔の連続静止画撮影

　　  撮影された連続静止画ファイル群は、ImageJにて直接閲覧および動画変換が可能な形式です。

Remarks

H2O2滅菌工程以外の滅菌工程（ EOG滅菌、オートクレーブなど）には対応しておりません。

テストを行ったH2O2滅菌工程は、0.4Torr (約53Pa)程度の減圧処理を含む過酸化水素プラズマ滅菌工程です。また本カメラは、+0.17Mpa( 0.27Mpa 水深17m相当)の加圧処理（社内試験）においてもシール性を確認しております。

オプション

　　レンズカバー対応レンズサイズ：最大直径:30mm、最大長さ:35mm

タイムラプス画像からの動画生成例（ImageJによる変換）