Tomocube HT
VHULHV新たなイメージングの扉を開ける
高性能ホロトモグラフィ

原理
ホロトモグラフィ(HT)の原理は、X線CTと光学的に類似しています。
屈折率（RI）は、特定の物質を通過する光の速度を記述する固有の光学パラメータです。細胞を通過する光は、周囲の媒質を通過する光よりも遅くなります。X線CT（コンピュータ断層撮影）に類似したHT技術は、レーザービームを使用して、細胞の3D RI分布を測定します。このシステムは、様々な照明角度でサンプルの複数の2Dホログラムを測定し、そこから逆散乱アルゴリズムによって3D RIトモグラ
ムを再構築します。Tomocubeは、特許のDMD（デジタルマイクロミラーデバイス技術により、これまでにない高精度なレーザービーム制御を実現しています。

※1は、model HT-2Hが対象です。

※１

理想的なイメージングの１つは、イメージング対象の細胞などのサンプルに対して、ラベルなどの標識をせずにラベルフリーでの三次元が実現できることです。
それにより、生体状況下に最も近い状況での実験ができます。
これらの課題をTomocube社製 ホログラフィック顕微鏡で解決します。

デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)
DMDは、長方形に配列された数十万個のマイクロミラーで構成されています。個々のミラーは電子的に高速に傾けることができ、光軸を中心に360°、任意の角度でビームを回転させることができるミラーパターンを作ることができます。

2

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※1は、model HT-2Hが対象です。

メリット

ラベルフリー
Tomocubeにて確立された3D化のアルゴリズムは、蛍光標識や固定・染色等を必要とせず、細胞の３Dイメージングが可能です。

高分解能
本製品の分解能は、XY︓110nm、Z︓356nm※１となっており、高分解能が必要なアプリケーションに対応できます。

低光毒性
サンプルに照射するレーザー出力を最小限に抑える構造であり、光毒性による実験データへの影響を最小限に抑えられます。特に長時間タイムラプスにおいては、大きなメリットになります。

高速撮影
最短0.4秒※１ で３D画像を取得することができるため、撮影対象の素早い反応にも対応することができます。

定量性
RI値(Refrective Index)での可視化ができ、異なる様々な物質の定量化が可能です。また、取得したRI情報や体積情報を掛け合わせることで、乾燥質量情報を取得することも可能です。

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3APPLICATIONS
薬物応答
毒性薬物を投与した後、細胞の形態変化を定量化

t=0t = 4.5ht = 7h
* Scale bar: 10 µm

オルガノイド直腸オルガノイドの断層面

力学
細胞

Z = 9 μm

Z = 30 μm

Z = 60 μm* Scale bar: 20 µm

細胞の形状と細胞内小器官

定量的な細胞生物学

細胞をラベルフリーで３次元観察

細胞
内代謝物の定量化
3T3-L1 (Mouse fibroblast)

Hep3B (Human hepatocyte)

K562 (Human lymphoblast)* Scale bar: 10 µm

脂肪滴の解析
脂肪細胞の中の脂肪滴を解析、蛍光画像と併せてマルチモダリティを実現Nucleus
Lipid Droplet

Segmentation by RI thresholding

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Overlay with Fluorescence images

液−液相分離タンパク質凝集体のタイムラプス観察

15 s

30 s

45 s

Hong et al.,Advanced Optical Materials 2100697 (2021)

細胞の増殖と死
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細胞死・分化のラベルフリー観察

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Lee et al.,eLife 6 , 36815 (2020)ংॡॸজ॔भੜ༢ੰෲႶൃ༳भੜ༢ঔॽॱজথॢध༳଻৬ਯभ৒୤৲

物学微生
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AuNP(金ナノ粒子) マウスマクロファージ• 金ナノ粒子• ナノプラスチック• ナノダイヤモンド• ナノバイオフィラメント
• ウラテ結晶• 構造タンパク質

Kim et al., Electronics . 9(7), 1105, 9071105 (2020)

More applications

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5PRODUCTS
高分解能、高速撮影。
Tomocube HT-２H
Holotomography

簡便操作で素早い反応も見逃さない
トモキューブのHT−2Hは、光学分解能の制限を超えた計算分解能で、超高速な３次元RI画像を提供します。ダ
イナミックな細胞活動の計測に適します。

100µm

HTは生きた細胞サンプルの定量分析（体積、 表面積、平均RI、濃度、乾燥質量）とラベル フリーの可視化を可能にし、蛍光顕微鏡は時に 必要な分子特異性を提供します。 この2つの技術を組み合わせることで、HTと断 続的な蛍光を用いた光毒性や光退色を最小限 に抑えながら、より長くイメージングすること ができます。

HTとFLの相関画像

Holotomography

Nucleus (FL)

Mitochondria (FL)

Overlay (HT+FL)
THP-1 (Human monocyte)

Holotomography

Nucleus (FL)

GFP-tagged protein intarget cell (FL)

Overlay (HT+FL)

HeLa (Human cervical cancer cells)

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高コントラストでより広く、深く。
NEW Tomocube HT-X1
Holotomography
スケールの大きなイメージングを実現する高性能
ホロトモグラフィー
Tomocube のHT−X1は、簡単な操作で広視野、マルチスポットの３次元画像を取得します。さらに３次元蛍光との組み合わせてマルチモーダルイメージングも可能です。

HT-X1の特長の１つである高コントラストイ
メージングにより、細胞内構造やRuffling等の可視化ができ、従来はラベルフリーイメージン
グで苦手であった厚みがあるサンプルに対しての3Dイメージを可能にしました。
操作面では、スループット向上に対応できるように、各種ウエルプレートが搭載できます。また、マルチポイント撮影やタイリング撮影、タイムラプス撮影にも対応できます。

HT-X1によって撮影されたMCF-7細胞。ホロトモグラ
フィー画像からは、細胞膜から伸びる微細な構造が細胞内区画とともに確認でき、検出感度の高さを示しています。

ラベルフリー3Dイメージングにおいて、物質の同定やRI（Refrective Index）で表現できない物質などはラベリングを行う必要があります。
Tomocube社製 ホロトモグラフィック顕微鏡システム（HT-2H & HT-X1）は、ラベルフリー3Dイメージングに加えて蛍光イメージングにも対応しています。
それにより、ラベルフリーホロトモグラ
フィック3Dデータと蛍光3Dデータをマージすることで問題を解消し、様々な研究に貢献します。

ホロトモグラフィーと３チャンネル蛍光(mitoDsRed、lipiDye、Hoechst)により観察したHep3B細胞。２つのモダリティからの画像を重ね合わせたものです。

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7※2 HT-2Hモデルは専用のデッシュのみ使えます。

PRODUCTS
TomoDish (901002-02)
Top view※2

Sticky spacer

Side view

80 µm gap for 20 mm coverslip
20 mm

イメージングディッシュ- 35-mm imaging dish- TomoDish (50-mm) (901002-02)(901002-03)- Top Coverslip
マルチウェル イメージング プレート

- Cellvis 6-well-Cellvis
Cellvis
ibidi
ibidi

12-well
24-well
24-well
96-well#1.5 glass#1.5 glass#1.5 glass#1.5 glass#1.5 glass *開発中

(900105-01)-NC(900104-01)-TCC

マルチディッシュホルダー（オプション）<Flat spring type><Side fixing type><Flat spring type><Side fixing type>UNIV2-D35-6(900102-21)

UNIV2-D35-E21W(900102-31)

UNIV2-D35-4(900102-11)

ATX-D35-4FLD(900102-41)

顕微鏡用スライドホルダー（オプション）

ATG-CSG (900102-51)
HT slide glass holder (990006-01)

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www.tomocube.com<Flat spring type>UNIV2-D35-2(900102-01)

ソフトウェア
HT−X1 のコントロールソフトウェアである TomoStudio X は、最良の実験をデザインしながらシステムを操作できるように設計されています。

TomoStudio Xは、マルチウェルイメージング条件下でのホロトモグラフィーや蛍光などの多次元画像取得のための柔軟なワークフローを提供します。システムの本質的な制御とステータスがすべて一目でわかるように表示されます。

TomoAnalysisで取得したデータを可視化することが可能です。取得したデータを簡単にクラスタリング可視化し、他のプラットフォームにダウンロードすることで、特定の分析を行うことができます。

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9システム構成
Model HT-2H

1 . HT series

・HT-2H本体＋蛍光ユニット(900004-02)
・HT-1H本体＋蛍光ユニット(900002-02)

4

1

4 . HT-2H用ワークステーション(901004-03)

・TomoStudio installed・(オプション) Deconvolution SW (910002-03)

23
2 . TomoChamber (901001-01) HT-2H用

3 . TomoPlate (901003-02)
・HTシリーズ用アクティブ防振プレート

・ステージトップ型インキュベーションシステム【構成】
加湿器、温度コントローラー
ガスミキサー（CO2、低酸素）M����������
1

1 . HT-X1 ホロトモグラフィシステム
・HT-X1本体
・蛍光ユニット3(900009-01)

2 . Environmental control(900010-01)
・ステージトップ型インキュベーションシステム

3 . HT-X1用ワークステーション(900103-01)
・TomoStudio X installed

２10

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技術仕様

Model HT-2H

Model HT-X1

対物レンズ

60x NA 1.2 (water immersion)

40 × NA 0.95 air

HT用光源

532 nm diode laser

450 nm LED

XY方向分解能110 nm156 nm

Z軸方向分解能356 nm1.07 μm

視野の広さ

Max.80 μm x 80 μm

Max. 165 μm × 165 μm

被写界深度Max. 40 μm

Max. 146 μm

撮影モード

2D/3D/4D HT

2D/3D/4D HT

0.4 sec/ image

6.5 sec/ image(80×80×40㎛)(165×165×60㎛)

チャンネル

3channels

４channels ※3

波長378/25 (DAPI), 474/14 (FITC)
575/13 (TRITC)

385/10(DAPI), 475/20(FITC),
565/104(TRITC), 625/17(CY5)

最大露出度

1 sec

1 sec

サイズ (W x D x H, mm)

445 x 180 x 500mm

563 × 732 × 912mm

重量29 kg

90 kg

分解能

撮影スピード蛍光電源

100~240 V, 50/60 Hz, 1.5 A, 100 W※3 蛍光色素の組み合わせは4チャンネルあり、任意の3チャンネルを撮影可能

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11Surface Charge-Dependent Cytotoxicity ofLabel-Free Tomographic Imaging of Lipid

Plastic Nanopaticles in Alveolar Cells underDroplets in Foam Cells for Machine-Learning-

Cyclic Stretches

Assisted Therapeutic Evaluation of Targeted
DOI 10.1021/
acs.nanolett.0c02463

Label-Free Quantitative Analysis of
Coacervates via 3D Phase Imaging

Nanodrugs

DOI 10.1021/
acsnano.9b07993

TGF-β-induced DACT1 biomolecularcondensates repress Wnt signalling topromote bone metastasis

DOI 10.1002/
adom.202100697

Three-dimensional label-free visualizationand quantification ofpolyhydroxylkanoates in individual
bacterial cell in its native state

DOI 10.1038/
s41556-021-00641-w

Enhanced succinic acid production by
Mannheim employing optimal malate
dehydrogenase

DOI 10.1073/
pnas.2103956118

CD45 pre-exclusion from the tips of T cell

DOI 10.1038/
s41467-020-15839-z

Your novel idea !

microvilli prior to antigen recognition
DOI 10.1038/
s41467-021-23792-8

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