超解像顕微鏡

超 解 像 顕 微鏡

超解像の新時代を切り拓く。

N-SIM S
構造化照明顕微鏡法を採用
毎秒15フレームの高速取得

115 nmの水平解像度
269 nmのZ軸方向解像度2

N-SIM Sは、ニコンが独自に開発した画期的な高速構造化照明システムを搭載。ライブセル内の動的挙動
が毎秒15フレーム※1の高速で取得可能です。従来の光学顕微鏡の2倍の解像度（水平解像度115 nm※2）を達成し、速い動きの生命現象を超解像で生き生きと捉えることができます。

N-STORMは、従来の光学顕微鏡の約10倍もの高分解能（水平解像度20 nm）を実現。タンパク質の相互作用を1分子レベルの解像度で観察できます。
N-SIM SとN-STORMを一台の超解像観察システムに統合することで、ナノスケールのイメージング
モジュールを柔軟に切り替えることができます。さらにAXをはじめとする共焦点レーザー顕微鏡システムを追加することで、ナノスケールからマイクロスケールまでの幅広い撮影が可能な多機能プラットフォームが構築できます。
そのシステムの中核となる研究用倒立顕微鏡エクリプスTi2 は、剛性を高めた基本設計や高精度なフォーカス駆動、自動焦点維持装置PFSを搭載。超解像イメージングの可能性を無限に拡げます。
※1 512×512画素を2D-SIMモードで2 msec露光時。
※2 直径100 nmのビーズを3D-SIMモードで488 nmレーザー励起した場合の半値幅。 TIRF-SIMモードでは直径40 nmのビーズを用いた
488 nmレーザー励起で86 nmを達成。

N-STORM
STORM（STochastic Optical Reconstruction Microscopy）法を採用
20 nmの水平解像度
50 nmのZ軸方向解像度

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NG108細胞の葉状仮足のアクチンをAlexa Fluor® 488（緑）で、微小管をTRITC-Phalloidin（赤）で染色。
撮影ご協力：産業技術総合研究所（AIST）バイオメディカル研究部門 石山静葉先生、加藤薫先生

ブタ腎上皮由来の培養細胞の細胞核をDAPI（青）で、微小管をAlexa Fluor® 488（緑）で、アクチンをTRITC-Phalloidin（赤）で染色。
撮影ご協力：産業技術総合研究所（AIST）バイオメディカル研究部門 加藤薫先生

生命活動を超解像で捉える

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抗 SYP-1抗体で標識した線虫のパキテン期胚細胞のシナプトネマ複合体
撮影ご協力：Tyler Machovina and Dr. Judith Yanowitz, Magee-Womens ResearchInstitute.

マラリア原虫膜タンパク質（ MTIP）を Alexa Fluor ® 488（緑）、赤血球膜タンパク質（ Band3）をAlexa Fluor ® 568（赤）、DNAをDAPI（青）で標識。
Scientific Reports DOI:10.1038/s41598-018-22026-0
撮影ご協力：愛媛大学プロテオサイエンスセンター
坪井敬文先生N-SIM S は、画期的なイメージング法である構造化照明顕微鏡法（Structured Illumination
Microscopy）とニコンの高度な光学技術を組み合わせることで、従来の光学顕微鏡の 2 倍の空間分解能（水平解像度 115nm※1) を実現した超解像顕微鏡です。毎秒15フレーム※２の取得速度を達成し、生細胞中の動態について、高速超解像イメー
ジングを可能にします。

森田将之先生、高島英造先生、飯村忠浩先生、❖ SIM照明モードを自動切換え❖ 2色TIRF-SIM画像取得が可能❖ 66 µm×66 µm※3の広視野画像を取得❖ GPUを用いたインタラクティブな復元
パラメータ設定が可能❖ 液浸・シリコーン浸・ドライなど多彩な対物レンズを試料に合わせて使用可能（オプション）が可能❖ 同時2色イメージング※1 直径100 nm のビーズを3D-SIMモードで488 nmレーザー励起した場合の半値幅。TIRF-SIMモードでは、直径 40 nm のビーズを用いた
488 nmレーザー励起で86 nmを達成。
※2 512×512画素を2D-SIMモードで2 msec 露光時。
※3 100X 対物レンズ使用時。

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COS7細胞のエンドソームをYFP で標識。エンドソームの速い動きを高解像度で取得。
画像取得速度：6 fps
画像取得モード：3D-SIM
撮影ご協力：東京大学大学院 理学系研究科物理学専攻 岡田康志先生
QRコードから動画（超解像 / 落射蛍光）にアクセスできます。

ライブセルの速い変化を逃さず取得
毎秒15フレームの高速超解像イメージング
ニコンは、画期的なパターンモジュレーション技術を採用した高速構造化照明システムを新たに開発。圧倒的な速さと高い精度で、照明パターンの切換えを可能にしました。この新システムにより、超解像顕微鏡N-SIM Sは毎秒15フレーム※の高速画像取得を実現し、ライブセルの細胞内オルガネラの動態を超解像でタイムラプス取得できます。これまでの常識を覆す、かつてない高速の超解像イメージングを体験してください。
※512×512画素を2D-SIMモードで2 msec 露光時。

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NG108 細胞の成長円錐。アクチン繊維をGFP-Lifeactで標識。アクチン繊維の形成を高速で取得。
画像取得速度：10 fps
画像取得モード：TIRF-SIM
撮影ご協力：産業技術総合研究所（AIST）バイオメディカル研究部門 田中みなみ先生、加藤薫先生
QRコードから動画（超解像 / 落射蛍光）にアクセスできます。

ヒストンH2B-GFPを発現したHeLa 細胞。異なる場所でのクロマチンドメインの微細な動きを観察。
画像取得速度：3.9 fps
画像取得モード：3D-SIM
撮影ご協力：東京工業大学 科学技術創成研究院 細胞制御工学研究センター 木村宏先生、佐藤優子先生

QRコードから動画（超解像 / 落射蛍光）にアクセスできます。

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Alexa Fluor ® 488でF-アクチン（緑）を、Alexa Fluor ® 555で微小管（オレンジ）を標識したNG108 細胞の成長円錐を2色TIRF-SIMイメージング
再構築画像サイズ：2048×2048 画素（66 μm×66 μm：100X 対物レンズ使用時）
撮影ご協力：産業技術総合研究所（AIST）バイオメディカル研究部門 石山静葉先生、加藤薫先生

サンプルに応じた最適な超解像イメージング
照明モードや波長の切換えを自動化
新開発の高速構造化照明システムは、サンプルの速い変化が取得できるだけでなく、多彩な照明モードの切換え、波長・倍率に応じた最適な構造化照明パターンの調整も自動的に行えます。これにより、高速での2色TIRF-SIMイメージング、SIMモードを切り換えるイメージングなどが可能になりました。N-SIM Sはシングルモードファイバーとマルチモード
ファイバーの切換えを自動化。さらに波長切換え時の光軸ズレも自動で補正でき、あらゆる実験系において、かつてない使いやすさをお約束します。

広視野の超解像画像を取得
66 μm×66 μmの広視野で超解像画像が取得できるため、これまで一部しか捉えることのできなかった細胞の全体像が一度に撮影可能となりました。神経細胞をはじめとする、広い領域での画像取得が必要なサンプルやアプリケー
ションにおいて、非常に高いスループットで一度により多くの情報を捉えることができます。

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同時2色イメージングにも対応
オプションのTwo Camera Imaging Adapter※を介して顕微鏡に2台のsCMOSカメラを搭載することで、同時2色イメージングが可能です。
※製造元：アンドール・テクノロジー Ltd

アクチン 線 維（ 緑 ）に G F P - L i fe A c t を、微 小 管（ 赤）に
mCherry-tubulin を発現した、NG108 細胞の成長円錐。
撮影ご協力：産業技術総合研究所（AIST）バイオメディカル研究部門 加藤薫先生

2D-SIMモード/TIRF-SIMモード
高コントラストな超解像 2次元画像を高速取得します。TIRF-SIMモードは従来のTIRF 顕微鏡の2倍の分解能で全反射
照明蛍光観察が行えるため、細胞膜近傍におけるタンパク質の相互作用などがより詳細に観察できます。

3D-SIMモード
3D-SIMモードは、3次元の構造化照明パターンにより、水平解像度・Z 軸方向解像度をともに従来の顕微鏡の2倍に向上しました。サンプルの厚さや取得速度などに応じて、スライス画像構築・スタック画像構築の2つの画像再構築
方法から選択できます。ニコン独自の復元アルゴリズムにより、１レイヤーでの3D-SIM 復元計算ができ、焦点面
前後のボケ光を排除できます。

3D-SIM画像

従来の蛍光観察画像

膜色素 Nile Red（赤）で染色後、GFP（ 緑）を融合した細胞分裂タンパク質 DivIVAを発現した枯草菌バクテリア。超解像顕微鏡は、細胞分裂中のタンパク質の局在が正確に可視化できます。
画像再構築方法：スライス
撮影ご協力： Drs. Henrik Strahl and Leendert Hamoen, Centre for Bacterial Cell Biology, Newcastle University

Width: 26.19 μm, Height: 27.11 μm, Depth: 3.36 μm

Width: 16.00 μm, Height: 13.36 μm, Depth: 6.00 μm

ケラチン中間径フィラメントを間接免疫染色し、Alexa Fluor ® 488 標識二次抗体で可視化したマウスのケラチン生成細胞。
画像再構築方法：スタック
撮影ご協力： Dr. Reinhard Windoffer, RWTH Aachen University

有糸分裂中期のヒトU2OS細胞。細胞を緑（動原体タンパク質CENP-B）、
赤（α -チューブリン）、青（DNA）で標識。
画像再構築方法：スタック
撮影ご協力： Dr. Alexey Khodjakov, Wadsworth Center, Albany NY

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「N-SIMを使用すると、核ラミナの組織構造の特定や評価を実現する※1※ 2
のに 必 要とされる高 い
分 解 能 が 得 ら れ ま す。
非常に使いやすく、性能が 安 定 して い る の で、研究室に不可欠なツールです。」※1 Mol Biol Cell. 2015 Nov 5; 26(22):4075-86.
※2 Nature . 2017 Mar 9; 543(7644):261-264.

Dr. Robert D. Goldman
Ellison Foundation Senior Scholar, Stephen Walter
Ranson Professor, Chair, Dept. of Cell & Mol.
Biol., Feinberg School of Medicine, Northwestern
University
ラミンB1（赤）とラミンC（緑）は、マウス胚性繊維芽細胞の核ラミナにおいて、互いに相互作用する分離した網目状構造を形成している。間接免疫蛍光法で二重染色し、
3D-SIMで撮影した。網目状構造は、ラミンB1（シアン）とラミンC（マゼンタ）の3D-SIM蛍光データからコンピューター計算により生成※1。
画像ご提供：Drs. Takeshi Shimi and Mark Kittisopikul

 構造化照明顕微鏡法（Structured Illumination Microscopy）の原理
ストライプ状照明から生まれるモアレ縞を読み取り、画像処理で構造を復元
ある特定の濃淡パターンで照明することを「構造化照明」といい、標本の微細構造の上にストライプ状の照明パターンを重ねると、モアレと呼ばれる粗い縞が現れます。モアレには回折限界を超える細かい標本の情報も変調されて含まれているため、モアレを撮像して、画像演算によって元の構造を復元することで、顕微鏡の分解能を超えた細かい構造もイメージング可能になります。これが、構造化照明顕微鏡法です。

既 知の高空間周波 数のパターン照明を照射することによって、微細構造の超解像情報が「モアレ縞」として取得できる。

複数画像からの超解像画像構築
構造化照明された1枚の取得画像では情報が不足するため、位相と方向を変えて複数枚の画像を取得したのち、画像演算により微細構造を抽出
複数の画像情報をもとに超解像画像を生成して 超 解 像 画 像 を 構 築します。

構造化照明の位相を複数回シフトさせて画像データを取得
さらに、これを3方向行い、独自のアルゴリズムで処理することで2次元の超解像情報を取得

モアレパターンを利用して、2倍に解像力を向上
顕微鏡の解像力を上げるには、広がり角の大きな回折光を顕微鏡に取り込む必要がありますが、実際に取り込める角度は対物レンズの NAで制限される
ため、対物レンズの NA よりも大きな広がり角を持つ、標本の微細構造からの回折光を取り込むこと は 不 可 能 で した 。
（図A）

図 A：NAで解像力が制限される

10ところが、標本に構造化照明を施すと、対物レンズの NAよりも大きな広がり角をもつ標本からの回折光を対物レンズ
で取り込める角度に変換することができます。
（図B）そのときに生じるモアレパターンを利用することにより、あたかもNAが２倍になったかのような解像力が得られます。
（図C）

図 B：構造化照明により、大きな角度の光束を回折させ、
NAで取り込める角度に変換

図 C：NA の２倍相当の角度の光束を取り込み

N-SIM Sシステム図
蛍光 LED 照明 D-LEDI

H-TIRF モジュール
TI2-LA-HTIRF/Epi-Fl モジュール
TI2-LA-FL

Ti2-E/ ステージアップキット /パーフェクトフォーカスユニット

レーザーユニット

N-STORM モジュール 2
TI2-LA-NS2/Epi-Fl モジュール
TI2-LA-FL**

ピエゾ Z ステージ

LU-NV/LUD-H/Ziva
Light Engine シリーズ

PC

ソフトウェアNIS-Elements AR/C*

N-SIM S

N-SIM シールド
ボックス

照明装置

TI2-N-SIM-S

N-SIM 電動フィルター
ターレット TI2-FTQ2

除振台

サイドポート
直筒 ***C マウントダイレクトアダプター C-DA

電動 N-STORM キット **NIS-A 6D、
N-SIM analysis

ORCA Fusion BT sCMOS カメラ（浜松ホトニクス）*共焦点顕微鏡との組み合わせ時に必要**N-STORMとの組み合わせ時に必要***顕微鏡本体に付属

N-SIM Sの主な仕様
水平解像度

1 3D-SIM モード）
115 nm※（、86 nm※2（TIRF-SIM モード）

Z 軸方向解像度

1 3D-SIM モード）
269 nm※（

画像データ取得時間（TIRF-SIM/2D-SIM、露光時間2 msec）
最速毎秒15フレーム

再構築画像サイズ

1024×1024画素、2048×2048画素

画像取得モード

TIRF-SIM、2D-SIM、
3D-SIM（画像構築方式：スライス、スタック）

多色画像対応

最大6色

多色同時イメージング

2色

使用レーザー

レーザーユニットLU-NV シリーズ
Standard: 405 nm、488 nm、561 nm、640 nm

Option: 445 nm
レーザーユニットLUD-H シリーズ
レーザーユニットZiva Light Engineシリーズ（TIRF-SIM）（2D/3D-SIM）
Standard: 405 nm、488 nm、561 nm、640 nm 405 nm、446 nm、476 nm、518 nm、545 nm、Option: 445 nm、515 nm
637 nm対応顕微鏡

電動倒立顕微鏡エクリプスTi2-E
・パーフェクトフォーカスシステム
・エンコーダー内蔵電動 XYステージ
・ピエゾ Z ステージ

対物レンズ

CFI SR HP プランアポクロマート Lambda S 100XC Sil (NA1.35)
CFI SR HP アポクロマート TIRF 100XC Oil (NA 1.49)
CFI SR HP アポクロマート TIRF 100XAC Oil (NA 1.49)
CFI SR プランアポクロマート IR 60XC WI (NA 1.27)
CFI SR プランアポクロマート IR 60XAC WI (NA 1.27)
CFI プランアポクロマート Lambda 60XC (NA 0.95)※3
CFI プランアポクロマート Lambda 40XC (NA 0.95) ※3

使用カメラ

浜松ホトニクス社製 ORCA Fusion BT sCMOSカメラ

ソフトウェアNIS-Elements ARまたはC（共焦点レーザー顕微鏡 AX/AX R併設時）
いずれも別売のNIS-A 6D、N-SIM Analysisモジュールが必要

設置条件

20 ～28℃、温度変動±1.5℃以内※1 488 nmの励起で、直径100 nmのビーズを用いて測定した解像度。実際の分解能はレーザー波長や顕微鏡の構成により異なります。
※2 488 nmの励起で、直径 40 nmのビーズを用いて測定した解像度。実際の分解能はレーザー波長や顕微鏡の構成により異なります。
※3 2D-SIMと3D-SIM（スライス画像構築）に対応。

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a：海馬の培養神経細胞と培養グリア細胞

b：培養神経細胞の成長円錐

ナノスケールの世界を体感する

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c：培養グリア細胞

d：COS細胞Alexa Fluor ® 647 Phalloidinで標識したアクチンの3D-STORM 画像。Z位置を色で表示。画
像aは、4 種類のアクチン組織を表す。左下より順に、神経細胞体、グリア細胞とストレスファイバ
ー、ニューロンの樹状突起とスパイン、軸索。
撮影ご協力：Dr. Christophe Leterrier, NeuroCyto team, NICN CNRS-AMU UMR7259,

Marseille, France

ロ ーカリゼ ー ション 法 の 一 つ で あ る S T O R M（ STochastic Optical Reconstruction❖ 従来の光学顕微鏡の約10 倍の超高分解能❖ 画像取得の高速化により動態観察を実現

Microscopy）法を採用したN-STORM。複数の
蛍 光 画 像 から高 精 度に検 出した蛍 光 色 素 1 分 子❖ 複数の蛍光試薬を用いた多色イメージング

ごとの 位置 情 報を重ね合わせ、一 枚の高分 解 能❖ 超解像画質をさらに向上

蛍 光 画像を再 構 築します。ニコンの 研究 用倒立
顕 微鏡エクリプスTi2-Eとの組み合わせで、従来❖ 広視野での超解像イメージングの光学顕微鏡の約10 倍の超解像度（2D の場合は
約20 nm）を実現。1分子レベルの検出を可能としたことで、「構造レベルの理解」から「分子レベルの理解」に踏み込む情報が得られます。

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N -STORM は、DNA-PAINT が利用可能です。DNA-PAINTでは、
蛍 光 標 識 され た DNA 鎖とそ の相補的なターゲットDNA 鎖との間の一時的な結合と離散がもたらす明滅によって、超解像イメー
ジングが行えます。

固定CV-1 細胞の核ラミナタンパク質
Lamin A/Cの3次元 DNA-PAINT画像
画像深度：5.1 μm
ステップサイズ：100 nm（a）
Z位置を色で示した3次元画像（b）3次元ボリュームレンダリング画像（c-h）
Z 軸面の画像、それぞれの深度を左下に表示

XYZ 方向に分解能を10倍向上
約50 nmのZ軸方向解像度
Z 軸方向にも従来の約10 倍（約50 nm）の超 解像 力を実現 。 2 次 元の高分解能蛍光画像に加え、同一標本の3次元
高分解能蛍光画像が取得可能です。3Dスタック機 能により、異 なるフォーカス位置で 複 数の3D-STORM 画像を取得し、それらを重ねて表示することも可能なため、より厚みのある範囲が観察できます。
5 µm

Alexa Fluor ® 647で標識したBSC-1細胞のチューブリン

ヒト線維芽細胞を100μM の EdU を含む培養液でインキュベートし、パラホルムアルデヒドで固定した後、EdU を銅触媒によって標識。 Alexa Fluor ® 647 で標識された DNA を
3D-STORM を用いて可視化した。
撮 影 ご 協 力： J a s o n O t t e r s t r o m , P h . D . , M e l i k e

Lakadamyali, Ph.D., The Institute of Photonic Sciences(ICFO), Castelldefels, Spain

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ショウジョウバエ脳の初代培養細胞。キイロショウジョウバエ
神経芽細胞の DNAをEdUで標識し、3D-STORM 画像を取得。
撮影ご協力：Anna Oddone, Ph.D., Melike Lakadamyali,

Ph.D. group, The Institute of Photonic Sciences (ICFO),
Castelldefels, Spain

約20 nmの水平解像度
N-STORMは、1,000回以上もの励起を繰り返して撮影した蛍光画像から、蛍光色素1分子ごとの位置情報を高精度に検出し重ね合わせて、一枚の超高分解能蛍光画像（2Dまたは3D）を再構築します。空間分解能が、従来の光学顕微鏡の約10 倍（2Dの場合は約20 nm）に飛躍的に向上しました。
N-STORM画像

5 µm

1 µm

200 nm1 µm

200 nm従来の蛍光観察画像

5 µm

NUP153をAlexa Fluor ® 647で、TPRをATTO 488で標識したヒト子宮頸がん細胞（HeLa S3）
撮影ご協力： Dr. Michael W. Davidson, National High Magnetic Field Laboratory, Florida State University

N-STORM画像

5 µm

1 µm

200 nm1 µm

200 nm従来の蛍光観察画像

5 µm

チューブリンをAlexa Fluor ® 647で、カルレティキュリンをATTO 488で標識したアフリカミドリザル腎細胞（BSC-1）
撮影ご協力：Dr. Michael W. Davidson, National High Magnetic Field Laboratory, Florida State University15画像取得の高速化により動態観察を実現
sCMOSカメラに最適化した光学系・照明系の新規開発により、撮像速度を約10 倍に向上させました。これにより、
これまで「分単位」だった一枚当たりの撮像時間を「秒単位※」にまで短縮。観察対象の動態が1分子レベルの解像度で撮像できるようになりました。
※撮影モード「High-speed（」 撮影エリア20 um×20 um）使用時。

0sec

4sec

8sec

20sec

◀

◀

◀

◀

16sec

12sec

24sec

28sec

◀

◀

◀

◀

◀

ミトコンドリアを Mito-Tracker Redで標識したアフリカミドリザル腎細胞（BSC-1）のタイムラプス

STORM 画像。
取得速度：500フレーム / 秒
2秒間隔のタイムラプスで28 秒間撮影
スケールバー：0.2 μm

多色イメージングに対応
順次刺激イメージング用のアクチベー
ター・リポーター・ペアと、連続刺激
イメ ー ジ ン グ 用 の アク チ ベ ー タ ー
フリ ー・ラベルを使用して、マルチカ
ラー超解像イメージングを行うことができます。複数の構造体の位置関係、
あるいは、異なる物質の局在が観察可能です。

チューブ リン を 抗 α チューブ リン 抗 体（ A l e x a
Fluor ® 647：マゼンタ）で、カベオリンを Alexa
Fluor ® 555（赤）で、F-アクチンを Alexa Fluor ®
488-phalloidin（緑）で標識した CV-1細胞の3 色
蛍光STORM 画像

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超解像画質をさらに向上
励 起 光 学 系 を 新たに開 発し、撮 像
フレーム数を増やすことで、分子の位置密度をさらに高めることに成功。
より鮮明に微細分子構造が画像取得できます。

BSC-1細胞のチューブリンをAlexa Fluor ® 647
で染色、撮影時間：20 秒

5 µm

512 pixels
sCMOS

512 pixels

結 像 系 の中 間 変 倍レンズ を一 新し最 適 化しました 。 撮 影モ ード「 Wide-view」では、撮 影エリア
が こ れ ま で の 4 倍（ 8 0 μ m ×
80 μm）に拡大。広範囲な視野
における超 解 像 観 察 が 可能となりました。

256 pixels

EM-CCD

256 pixels

広視野での超解像
イメージング

10 µm

Wide-view モード（ 80 μm×80 μm）。撮 像
エリアが従来機（40 μm×40 μm）の4倍に拡大。
サンプル：Alexa Fluor ® 647を結合したミトコン
ドリア Tom20

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N-STORM (STochastic Optical Reconstruction Microscopy) 法の原理
蛍光色素1分子ごとの位置情報を重ね合わせて、高分解能画像を再構築

高分解能を実現するN-STORM 技術

一度にすべての蛍光 分 子を励起するのでは なく、専用 の 試 薬 を用いて 非 常に弱い光で、蛍光分子をばらばらに、重複しないように活性化します。これに強い
励 起 光を 照 射して蛍 光 画 像を撮 像し、分子ごとの 2D 位置情報をナノスケールの高 精 度 で取 得します。また、独自の
3D-STORM 光学系によりＺ軸方向の位
置情報も高精度に取得します。取得した点の3D 位置情報を重ね合わせて画像演
算によって一枚の超解像蛍光画像を構築します。

従来の蛍光イメージング

すべての分子を励起

個々の分子の判別はできない

N-STORM のプロセス
非常に弱いレーザーで活性化
強いレーザー
で励起非常に弱い
レーザーで活性化

分子の位置情報を記録

繰り返し

分子の位置情報を記録

強いレーザー
で励起

超解像画像

分子ごとの位置をプロットするＺ軸の位置情報を高精度に取得

1 方 向 の み に 光 が 集 光 す るシ リンド リカ ル レン ズ（ 半 円 筒状 のレン ズ ）を 用 いて 取 得した 画 像 の 、ピ ント 面 からず れた 点 光 源 のボケ像 の 方 向と 大 きさ から、分 子 の 光 軸（ Z 軸 ）方向の位置を約50nmの精度で抽出。平面の位置情報と組み合わせることで、
3D蛍光画像を再構築します。

点像

400

200

0

-200

-400 Z軸方向の距離(nm)

正確な位置情報検出を可能にする光変換試薬
さまざまなアクチベーター・リポーター・ペアとアクチベーターフリー・ラベルをご用意。アクチベーター・リポーター・
ペアは、アクチベーター色素とリポーター色素で構成され、アクチベーター色素がリポーター色素の活性化状態を制御します。また、同一のリポーター色素を異なるチャンネルに使用することにより、チャンネルごとの高い位置精度を実現します。
アクチベーターフリー・ラベルは、画像化用色素のみで構成され、容易なラべリングや、市販の蛍光標識抗体を使用した
間接蛍光免疫染色などが可能です。
Alexa Fluor ®
405

アクチベーター・リポーター・ペア
Alexa Fluor ®
647

二次抗体

リポーター色素Alexa Fluor ®
405

Alexa Fluor ®
647
Alexa Fluor ®
647
Alexa Fluor ®
647

Cy2

Cy3
一次抗体
目的分子

アクチベーターフリー・ラベル

アクチベーター色素

活性化用の短波長側の色素と、検出用の長波長側の色素とで構成されます。複数の試薬の使用により、
3 色の超解像画像の生成が可能です。

アクチベーター・リポーター・ペアによる順次刺激照明
STEP1 強い光と特殊な緩衝添加剤により、ほとんどの色素ペアは無蛍光状
態となる。

Alexa
Fluor ®
405

STEP2 アクチベーター色素の光吸収の結果、隣接するリポーター色素へエネルギー遷移が起こり、非発光から基底状態へと移行する。波長の異なるアクチベーター色素の使用により、異なるチャンネルに対して同一のリポーター色素が使用可能。

Alexa Fluor ®
647

目的分子

STEP3 活性化したリポーター色素は、強い光の照射により蛍光を発する。

Alexa Fluor ®
647

目的分子

18

二次抗体

CF™ 568, Cy3B, Alexa Fluor ® 568, Alexa Fluor ®
555
CF™ 488, ATTO 488, Alexa Fluor ® 488

一次抗体
目的分子

画 像 取 得 用 のリポー ター 色 素 の みで 構 成 さ れます。発光スペクトル異なる試薬の使用により、3 色の超解像画像の生成が可能です。

アクチベーターフリー・ラベルによる連続刺激照明

STEP1 強い光と特殊な緩衝添加剤により、リポーター色素は無蛍光状態となる。
647

Alexa
Fluor ®
405

画像化用色素Alexa Fluor ® 647, CF™ 647, Cy5, ATTO 647N

Alexa Fluor ®
目的分子

Alexa
Fluor ®
405

Alexa Fluor ® 647

繰り返し

Alexa Fluor ®
647
目的分子

STEP2 強い光の継続的な照射により、リポーター色素は確率的に基底状態へ戻ったのち、励起されて蛍光状態になる。

Alexa Fluor ®
647

Alexa Fluor ®
647

目的分子

目的分子
繰り返し

N-STORMシステム図
Ti2-E/ パーフェクト
フォーカスユニット

N-STORMモジュール2
TI2-LA-NS2、電動TIRFモジュール
TI2-LA-TIRF-E/N-STORM変倍ユニット
TI2-NS2-MU

蛍光 LED 照明 D-LEDI

ピエゾ Z ステージ
レーザーユニット
LU-NV/LUD-H シリーズ

ソフトウェアiXon Ultra DU-897U

EMCCD カメラ
（Andor Technology）

手動

NIS-Elements AR/C*

N-STORMキット

除振台

PC

NIS-A 6D、
N-STORM analysis
ORCA Fusion BT sCMOS カメラ（浜松ホトニクス）

電動 N-STORM キット* 共焦点顕微鏡との組み合わせ時に必要

N-STORMの主な仕様
水平解像度約20 nm

Z 軸方向解像度

約50 nm

画像取得モード

2D-STORM（ノーマルモード、コンティニュアスモード）
3D-STORM（ノーマルモード、コンティニュアスモード）、3Dスタック機能

画像取得範囲最大80 μm×80 μm

画像取得速度

最大500 Hz

多色画像対応

最大3色

使用レーザー

レーザーユニットLU-NV シリーズ

405 nm、488 nm、561 nm、647 nm
レーザーユニットLUD-H シリーズ
405 nm、488 nm、561 nm、640 nm
対応顕微鏡

電動倒立顕微鏡エクリプスTi2-E
・パーフェクトフォーカスシステム
・エンコーダー内蔵電動 XYステージ
・ピエゾ Zステージ

対物レンズ

CFI SR HP プランアポクロマート Lambda S 100XC Sil (NA1.35)
CFI SR HP アポクロマート TIRF 100XC Oil (NA 1.49)
CFI SR HP アポクロマート TIRF 100XAC Oil (NA 1.49)
CFI HP プランアポクロマート VC 100X Oil (NA 1.40)

使用カメラ

浜松ホトニクス社製ORCA Fusion BT sCMOSカメラ
Andor Technology社製EMCCDカメラiXON Ultra DU-897U

ソフトウェアNIS-Elements ARまたはC（共焦点レーザー顕微鏡 AX/AX R併設時）
いずれも別売のNIS-A 6D、N-STORM Analysisモジュールが必要

設置条件

20～25℃ 温度変動±0.5℃以内

19超解像性能を支える
高剛性プラットフォーム
きわめてわずかな温度変化や振動さえも、顕微鏡のフォーカス位置に影響を与えることがあり、超解像画像の精度を低下させる要因となります。ニコンの研究用倒立顕微鏡エクリプスTi2-Eはフォーカスの安定性を劇的に改善し、フォーカスずれを解決する自動焦点維持装置PFSを搭載。ナノスケールの世界を忠実に捉えます。

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自動焦点維持装置 PFS
観察中のわずかな温度変化や振動に対しても、PFS（パーフェクトフォーカスシステム）が任意のZ 軸面を自動的に追跡。
フォーカスずれをリアルタイムに高い精度で補正してフォーカスを維持します。常に焦点の合った信頼性の高い超解像画像を取得することが可能です。また、PFS 検出部とPFSレボルバー部を機械的に分離した新機構により、レボルバー部への荷重と熱伝達を大幅に低減。3次元方向への微小ドリフトを抑制しました。
任意のフォーカス面
カバーガラス界面PFS 検出部

対物レンズ
LED

ダイクロイックミラー

センサー

PFSレボルバー部

近赤外光
観察光路

オフセットレンズ

カメラ

堅牢性・安定性に優れたフォーカス機構

電動補正環

フォーカスの安定性を向上するには、対物レンズ近傍の物理的変化を最小限に抑えることが重要です。倒立顕微
鏡エクリプスTi2-Eは、Z 駆動機構を小型化してレボルバ
ーの近くに配置することで、耐振動性能を大幅に向上しました。対物レンズの位置が高くなるステージアップ時にも、厳しい精度が要求される超解像観察において優れたパフォーマンスを発揮します。

高品質な超解像画像を取得するには、球面収差を確実に補正する補正環の調整が重要です。倒立顕微鏡エクリ
プスTi2-Eに搭載可能な電動補正環は、精密な補正環調
整がワンクリックで達成できます。

フォーカシング機構

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超解像イメージングに最適な高性能対物レンズ
明るく正確なナノスケール画像を実現するため、ニコンは超解像顕微鏡に最適化した対物レンズを取り揃えています。
SR 対物レンズは、厳格な検査と調整を経て、レンズの偏心誤差を極限まで低減。超解像顕微鏡に理想的な光学性能を実現しています。

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シリコーン浸対物レンズ
屈折率が生細胞に近く、粘性の高いシリコーン
オイルを浸液に使用。屈折率の差による球面収差を低減し、標本の表面から深部に至るまで、高解像度の超解像画像が取得可能です。また、幅広い波長領域における優れた色収差補正と高い透過率を実現しています。
CFI SR HP プラン
アポクロマート

Lambda S 100XC Sil

シリコーン浸対物レンズ

油浸対物レンズ

N-SIM 画像
サンプル：ニューロンを発現したtdTomato標識マウスの脳切片

0.2 µm

QRコードから動画に2 µm

アクセスできます。

N-STORM 画像（深さ約 6.5 µm）
左：CFI SR HP プランアポクロマート Lambda S 100XC Sil、右：CFI SR HP
アポクロマート TIRF 100XC Oil

油浸対物レンズ

水浸対物レンズ

N-STORM画像取得に必要な高いNAを誇る対物レンズです。HP 対物レンズは、色素を高速に明滅させるために必要な高出力レーザーに対応。軸上色収差を低減した
ことで、3次元の多色超解像観察がより高い精度で行えます。

近 赤 外まで の広 い波 長 帯域 にお いて色 収 差を補 正 。
生細胞の深部まで観察可能な対物レンズです。ACタイプの対物レンズは、倒立顕微鏡 Ti2-Eの電動補正環を使用することで、補正環の高精度な調節が簡単に行えます。

CFI SR HP

アポクロマート TIRF

100XC Oil

CFI HP プラン
アポクロマート VC
100X Oil

CFI SR HP

CFI SR

アポクロマート TIRF

100XAC Oil

CFI SR

プランアポクロマート

プランアポクロマート

IR 60XC WI

IR 60XAC WI

ドライ対物レンズにも対応
N-SIM Sは、共焦点顕微鏡と同様にドライ対物レンズが使用できるため、対物レンズを変更することなく簡単に共焦点観察と超解像観察が切り替えられます。低倍率・広視野のドライ対物レンズにより、組織サンプルの周辺部においても高解像度の画像取得が可能です。

CFI

CFI

プランアポクロマート

プランアポクロマート

Lambda 60XC

Lambda 40XC

※ドライ対物レンズは、2D-SIMと3D-SIM（スライス画像構築）に対応。

品名

液浸

NA

作動距離（mm）

補正環

CFI SR HP プランアポクロマート Lambda S 100XC Sil

シリコーン浸1.35

0.31-0.29（0.30※）：23˚C、0.30-0.28（0.29※）：37˚C

手動

CFI SR HP アポクロマート TIRF 100XC Oil

油浸

1.49

0.16-0.10（0.12※）：23˚C、0.15-0.09（0.12※）：37˚C

手動

CFI SR HP アポクロマート TIRF 100XAC Oil

油浸

1.49

0.16-0.10（0.12※）：23˚C、0.15-0.09（0.12※ ：) 37˚C自動

CFI HP プランアポクロマート VC 100X Oil

油浸

1.40

0.13

CFI SR プランアポクロマート IR 60XC WI

水浸

1.27

0.18-0.16（0.17※）

CFI SR プランアポクロマート IR 60XAC WI

水浸

1.27

0.18-0.16（0.17※ )自動CFI プランアポクロマート Lambda 60XC

0.95

0.21-0.11（0.15※）

手動

CFI プランアポクロマート Lambda 40XC

0.95

0.25-0.16（0.21※）

手動

手動※カバーガラス厚さ0.17 mm の場合

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超解像画像取得・解析用
統合ソフトウェア
ニコンの画像統合ソフトウェアNIS-Elementsは、直感的な手順で超解像イメージングが行えます。JOBS
や照明シーケンスなどを生成するグラフィカルプログラミングツールや、便利な解析・表示ツールにより、画像取得からデータ管理までの一連の操作を、多様な研究ニーズに応じて高度にカスタマイズすることが
可能です。

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画像取得

画像表示・解析

N-SIM S

N-SIM S

画像取得の設定

画像構築設定2D-SIM/3D-SIM/TIRFSIMモードが簡単に切り

取得画像ごとの最適な画像構築パラメーターを自動的に選択して超解像画像を構築します。手動調節によって画像構築をさらに最 適化することも可能です。画像
構 築ビューで、画像構築 パラメーターの選 択結果をプレビューすることにより、パラメーターを効率的に決定することができます。

替えられます。オプショ
ンの JOBS 画像取得シー
ケンスにより、N-SIM S/
N-STORM/ 共焦点顕微鏡を柔軟に切り替えながらのシームレスな画像取得が可能です。

N-STORM

N-STORM

画像取得の設定

バッチ処理解析2 次 元 取得や3 次 元 取得、

複数のN-STORM画像を同時に解析できます。

単色 取 得や 多色 取 得な
ど、画 像 取 得に関する設定が行えます。

取得中の輝点の位置をリアルタイム表示

3D 表示機能N-STORM 画像の取得

N-STORM の最大の特長は、3Dでの画像取得・画像解析が行えることです。解析後には画像を自由に動かして任意の向きで表示可能です。

時に、明滅している蛍光分 子 の 数 を 画 像とグラフでリアルタイムに表示します。Auto LP（Auto

Laser Power)ボタンにより、検出した輝点の数に応じて自動的にレーザーの強度を調節可能です。

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スケールの異なる
ナノワールドを自由に探索
多彩なイメージングモジュールをシームレスに切り替え
一台の倒立顕微鏡エクリプスTi2-Eに、超解像顕微鏡 N-SIM SとN-STORMを同時搭載することで、それぞれの超解像システムの 特 長 が最 大 限に生 かせます。
N-SIM 画像
N-SIM Sではより厚みのある画像が取得 共焦点顕微鏡画像
でき、N-STORM で取得した1分子レベルの情報と統合して理解することで、分子をより包括的に捉えることができます。さらに、
N-SIM SとN-STORMを、AXなどの共焦点
顕微鏡と組み合わせて使用することも可能です。サンプル中の任意の場所を低倍率・広視野の共焦点画像で指定し、イメージン
グ法をN-SIM S/N-STORMに切り替えるだけで、同一サンプルの超解像画像を取得。共焦点顕微鏡を超解像システムと組み合わせて双方の画像を検証することで、取得データの信頼性が大きく向上します。
SGFP2 を発現する大腸菌 XL1-Blue
撮影ご協力：福島県立医科大学医学部
鈴木貴久先生、和田郁夫先生

5 µm「培養皿の上で成熟させた破骨細胞は、直径が数百ミクロンにもなります。共焦点顕微鏡A1+とN-SIMを同時搭載することで、細胞をA1+で広視野撮影し、観察ポイントを絞り込んでさらにN-SIMで微細に観察するという、マルチモードの解析ができるのが大きなメリットです。破骨細胞の“アクチンリング”と呼ばれる環状構造は、細胞接着と移動に関わる微細なポドソーム（仮足）の集まりです。ポドゾームは主に電子顕微鏡で観察されていました。N-SIMは個々のポドソームを分解できるので、破骨細胞の機能をポドソームの時空間動態から定量評価できるようになりました。
」
飯村忠浩先生

愛媛大学プロテオサイエンスセンター（PROS）バイオイメージング部門、学術支援センター（ADRES）病態機能解析部門「HIV感染治療薬の標的分子であるCCR5が骨を吸収する破骨細胞にも存在すること、さらにCCR5の機能抑制が破骨細胞の骨吸収能を抑制して、骨粗鬆症を抑えることも発見しました。抗CCR5治療薬がHIV感染症のみならず、骨粗鬆症をはじめとする骨吸収性疾患に対してもメリットをもたらす可能性を明らかにしました。
」※Nature Communications DOI: 10.1038/s41467-017-02368-5

ポドソーム（アクチン）をAlexa Fluor ® 568（赤）で、チューブリンをAlexa Fluor ® 488（緑）で、核をDAPI（青）で標識。
左：A1+で取得した広視野共焦点画像、中：共焦点画像のZ スタックプロジェクション、右：N-SIMで取得した超解像画像
撮影ご協力：愛媛大学プロテオサイエンスセンター（PROS）バイオイメージング部門 Dr. Ji-Won Lee、飯村忠浩先生

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カンナビノイド受容体CB1をAlexa Fluor ® 647で免疫染色したマウス脳切片（海馬 CA1 領域）。STORM
イメージングにより、空洞のある軸索末端の細胞膜がより鮮明に観察できている。
撮影ご協力：Barna Dudok Ph.D., Laszlo Barna

共焦点顕微鏡画像

3D STORM 画像

P h. D., I s t van K ato na P h. D., L a b o rato r yof Molecular N eurobiology, Institute ofExperimental Medicine of the Hungarian
Academy of Sciences

2 µm

eGFP- CB1融 合タンパク質を 発 現した HEK 細 胞 。
Cy3-Alexa Fluor ® 647の色素ペアによるSTORM
用色素で標識された二次抗体で CB1を対比染色し、3D-STORM で撮影。同じ顕微鏡に搭載した共焦点顕微鏡でGFP 蛍光を撮影した。STORM 画像は、より共焦点顕微鏡画像

2 µm

N-STORM 画像

鮮明に解像できるだけでなく、共焦点顕微鏡ではダイナミックレンジや解像力の限界によって観察できない細胞内膜構造も解像できている。
撮影ご協力：Barna Dudok Ph.D., Laszlo Barna

P h. D., I s t van K ato na P h. D., L a b o rato r yof Molecular N eurobiology, Institute ofExperimental Medicine of the Hungarian
Academy of Sciences「STORMイメージングは、化学シナプスにおける重要なシグナル分子の位置や分布をナノスケー
ルで高精度に測定できる唯一無二の技術です。我々の研究にとって、最も重要なツールのひとつと言えるでしょう。しかし、
STORM画像だけでは、例えるならば、広大な夜空に輝く星々の中から、一部の星だけを拡大して観察するようなものです。分子の局在を正確に把握するには、分子の変化が細胞内のどのような位置関係で起こっているのか、共焦点顕微鏡を使用して明らかにする必要があります。そこで我々は、生理学的実験の後、まず共焦点顕微鏡で細胞型やシナプスの形態学的特性の評価を行ってから、
STORMモードに切り替え、生理学的シグナルに関連するシグナル分子の画像を取得しました。これにより、同一のシナプスにおける分子データ、解剖学的データ、生理学的データの関連を比較することが可能になるのです。本当にわくわくしますね。
」

Dr. Istvan KatonaLaboratory of Molecular Neurobiology, Institute of Experimental Medicine of the Hungarian Academy of
Sciences

海馬 GABA 性介在ニューロンの軸索終末（水色）におけるカンナビノイド受容体の局在（緑）を示す共焦点 /STORM の相関画像。画像は超解像顕微鏡
N-STORMと共焦点顕微鏡C2を組み合わせたシステムにより取得。
撮影ご協力：Dr.Barna Dudok, Laboratory of Molecular Neurobiology, Institute of Experimental Medicine of the Hungarian Academy of

Sciences27

N-SIM S推奨配置図

N-STORM推奨配置図
除振台
PCラック

N-STORM

レーザーユニット

除振台
レーザーユニット

1000

N-SIM S

1000

PCラック

1500

1500
2750

400

2750
673

673

800

904.5

1471.5
1354

904.5

798

1354

1540

400

単位: mm

安全に関するご注意■ご使用の前に「使用説明書」
をよくお読みの上、正しくお使いください。

ご注意：本カタログに掲載した製品及び製品の技術（ソフトウェアを含む）
は、「外国為替及び外国貿易法」等に定める規制貨物等（技術を含む）に該当します。輸出する場合には政府許可取得等適正な手続きをお取り下さい。
・Alexa Fluor® と Cy は Thermo Fisher Scientific, Inc. の登録商標です。
・本カタログ記載の会社名及び商品名は各社の商標または登録商標です。
・本カタログは2021年5月現在のものです。仕様と製品は、製造者／販売者側がなんら債務を負うことなく予告なしに変更されます。
©2014-2021 NIKON CORPORATIONDANGER-VISIBLE AND INVISIBLE
LASER RADIATION AVOID EYE
OR SIKN EXPOSURE TO DIRECT
OR SCATTERED RADIATION
CLASS 4 LASER PRODUCTWARNING-VISIBLE AND
INVISIBLE LASER RADIATIONAVOID EXPOSURE TO BEAM
CLASS 3B LASER PRODUCT
Total Power 500mW MAX.
CW 370〜790nm
IEC/EN60825-1 : 2007, 2014
Complies with FDA performance standards
for laser products except for
deviations pursuant to Laser Notice
No. 50, dated June 24, 2007

Total Power 1500mW MAX.
CW 370〜790nm
IEC/EN60825-1 : 2007, 2014

Complies with FDA performance standards
for laser products except for
deviations pursuant to Laser Notice
No.50 dated June 24, 2007.

（株）
ニコンは、
環境マネジメントシステムISO14001の認証取得企業です。

108-6290 東京都港区港南2-15-3（品川インターシティ C棟）
https://www.healthcare.nikon.com/ja/

https://www.microscope.healthcare.nikon.com/ja_JP/
本社

140-0015 東京都品川区西大井1-6-3 （株）ニコン 大井ウエストビル3階

東 京
札 幌
仙 台
名古屋
金 沢

(03) 3773-8138(011) 281-2535(022) 263-5855(052) 709-6851(076) 233-2177

大
京
岡
福

阪
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岡

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