Atomic Force Microscope

NanoWizard ULTRA Speed 3

빠르고 자동화된 이미징과 첨단 광학에 매끄러운 통합

NanoWizard ULTRA Speed 3

브루커의 NanoWizard® Ultra Speed 3 BioAFM은 속도와 성능에서 새로운 기준을 제시합니다. 첨단 자동화 기능과 초당 1,400줄의 전례 없는 스캐닝 속도가 하나의 기기에 결합되어 첨단 광학 현미경 및 초해상도 기술에 매끄럽게 통합될 수 있습니다. 이 시스템은 상관된 샘플 측정과 광범위한 연질 물질 및 살아있는 생물학적 샘플의 포괄적인 나노역학적 특성을 제공합니다. 자동화된 빠른 스캐닝 및 분석 기능은 처리량을 극대화하고 뛰어난 성능을 제공합니다. 참신하고 최첨단 자동화 기능은 장기적이고 자동조절 실험 시리즈의 새로운 가능성을 열어주고 독보적인 감도, 신뢰성 및 정밀도를 제공합니다.

자동
쉬운 작동, 생산성 향상
설정부터 칼리브레이션, 스캐닝, 데이터 분석에 이르기까지 자동화된 절차를 통해 자동 조절 실험, 일관된 고품질 데이터, 최대 처리량을 가능하게 함.
광학
첨단 광학 및 초해상도 기술과의 통합
AFM과 광학 데이터의 정확한 상관 관계를 위한 손쉬운 광학 이미지 가져오기와 고급 칼리브레이션 알고리즘 및 시각화 루틴을 갖춘 상관 현미경입니다.
빠른 스캐닝
초당 1,400라인의 안정적인 스캐닝 속도
동적 분자 및 세포 메커니즘의 시각화 및 첨단 광학과 연계한 동역학 및 반응 속도의 정량화.
Features

차세대 성능

NanoWizard Ultra Speed 3에는 다음과 같은 새로운 고급 기능이 탑재되어 있습니다:

  • 쉬운 작동과 생산성 향상을 위한 시스템 파라미터의 설정, 정렬 및 재조정의 완전한 자동화.
  • 탁월한 표면 추적을 위한 최고의 피드백 대역폭과 팁 스캐닝 동작에서 타의 추종을 불허하는 안정성을 위한 Bruker의 3D 가속도 센서 및 피드 포워드 기술
  • TappingMode™에서 스캔 파라미터의 자동 조정 및 최적화를 위한 DynAsyst
  • 독립형 작동을 위한 내부 LED 조명
  • 향상된 캔틸레버 핸들링 및 관리를 위한 QR 코드 리더기와 Bruker의 사전 보정된 캔틸레버의 파라미터를 검색하고 자동으로 설정
  • 고급 데이터 관리 및 처리 기능
새로운 브루커 SPM 소프트웨어 버전 8.1을 실행하는 Zeiss Axio Observer에 통합된 NanoWizard Ultra Speed 3.

형태학 : 새로운 소프트웨어 DynAsyst 기능과 향상된 Dynamic PID는 더 빠른 속도와 더 낮은 힘으로 취약하고 고정되지 않은 샘플의 쉬운 조사를 가능하게 합니다.

동역학 : 초당 1,400 라인의 스캐닝 속도로 동적 프로세스를 실시간으로 시각화할 수 있습니다.

나노역학: 나노 스케일 생체역학 특성의 빠르고 라벨이 없는 다중 매개변수 특성화를 가능하게 합니다.

미세유해학: 혁신적인 센서 기술이 적용된 추가 옵션의 빠른 Z-스캐너는 미세유해학 측정을 위한 주파수 범위를 크게 확장하면서 최고 속도에서 재현 가능한 힘 곡선을 생성합니다.

NanoWizard Ultra Speed 3는 첨단 광학 기술과 결합할 수 있는 빠른 AFM 스캐닝 기능을 제공함으로써 벤치마크 표준을 설정합니다. 이 제품의 팁 스캐너 기술은 기존의 AFM으로는 불가능했던 스캔 속도를 달성합니다.

TAE 버퍼에서 DNA 오리가미(GATTA-AFM, Gattaquant, Germany)의 태핑모드 지형 이미지를 초당 1,400 라인으로 획득(삽입).

"새로운 자동화된 NanoWizard ULTRA Speed 3는 뛰어난 사용 편의성과 함께 고해상도 및 고속 기능을 결합합니다. 이것은 단일 분자 현상에 대한 신뢰성 있는 조사에 이상적입니다."

Stefania A. Mari, Daniel J. Müller Lab. ETHZ, Basel, Switzerland

능력있는 연구

나노 스케일 구조 분석 및 나노역학적 특성화는 분자, 단세포 및 세포 수준에서 기능에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다. NanoWizard ULTRA Speed 3는 속도, 자동화, 정밀도를 사용하기 쉽게 결합했습니다. 높은 수준의 결과를 얻는 것은 그 어느 때보다 쉽고, 수많은 새로운 애플리케이션과 획기적인 과학적 발견을 위한 길을 열어줍니다.

고유한 장점 제공

  • 초당 최대 1,400회선의 속도로 안정적인 스캐닝 가능
  • 첨단 광학 및 초해상도 기술을 통한 매끄러운 통합
  • 특허받은 스캐너 기술
  • 최신 동적 PID 구현
  • 타의 추종을 불허하는 멀티채널 데이터 수집 속도와 복잡한 멀티파라미터 데이터 세트의 신속한 분석

역량강화

동적 분자 및 세포 메커니즘의 시각화 및 관련 동역학 및 반응 속도의 정량화는 기본적인 생물학적 과정에 대한 이해를 향상시킵니다. 첨단 광학과 함께 ULTRA Speed 3은 in-situ 역학의 다중 매개변수 관찰을 가능하게 합니다.

  • 단분자 단백질 역학
  • 단백질 접힘
  • 수용체리간드 상호작용
  • 기계감응 신호전달 경로
  • 효소 반응
  • 나노미터 스케일에서의 표면 매개변수의 동역학

상단 행 이미지:

왼쪽: 60 Hz 라인 속도의 물에서 TappingMode AFM으로 기록된 방해석 결정면의 원자 분해능. 2D FFT 분석(삽입)은 a = 0.526 nm 및 b = 0.847 nm의 직사각형 격자 소단위 치수를 제공합니다. 스캔 사이즈: 19.5 nm × 19.5 nm. 높이 범위: 120 pm

중앙 : 주요한 작은 그루브 분해능(삽입)을 보여주는 Bruker probe FASTSCAN-D를 이용한 puC19 DNA 액체에서의 TappingMode. 스캔 사이즈 : 87.5 nm × 87.5 nm. 높이 범위 : 3.5 nm

오른쪽: 지질막에서 이미지화된 공형성성 단백질단백질.
개요: 스캔 사이즈: 240nm x 240nm. 높이 범위: 2.9nm.
삽입: 스캔 사이즈: 36 nm x 36 nm. 높이 범위: 3.5 nm. 샘플 제공 : Han Yu, Daniel J. Müller Lab., ETHZ, Basel, Switzerland

하단 행 이미지:

DNA 나노 구조에 대한 열 구동 단백질 동역학을 안내합니다.
초당 1 프레임의 탭핑 모드로 이미지화. 스캔 사이즈: 150 nm × 150 nm. 높이 범위: 6 nm.
C.M. Domínguez, C.M. Niemeyer, Institute for Biological Interfaces (IBG-1), KIT, Germany와의 합작

차세대 자동화

빠른 결과와 향상된 생산성 지원

BioAFM 분야에서 Bruker의 선구적인 작업의 정점인 NanoWizard Ultra Speed 3에는 최첨단 혁신 기술과 다양한 첨단 기능이 통합되어 있습니다. 고도의 자동화, 속도 및 기능은 동급 최고의 기능을 제공하여 탐측 가능한 샘플 수와 위치를 크게 증가시켜 처리량을 극대화하고 생산성을 향상시킵니다.

탁월한 사용 편의성 제공

직관적인 사용자 인터페이스, 사용자 맞춤형 및 즐겨 사용하는 워크플로우, 화면의 상황에 맞는 도움말을 갖춘 ULTRA Speed 3는 다중 사용자 환경 및 이미징 시설에 이상적인 선택입니다. 자동화된 절차와 표준 기능과 고급 기능 사이의 선택을 통해 전문가와 경험이 적은 사용자 모두가 반복적으로 최고 품질의 데이터를 생성할 수 있습니다.

고급 데이터 처리 소프트웨어를 사용하면 사용자가 시계열 데이터의 특정 위치, 채널 및 개별 프레임에서 수천 개의 이미지를 쉽게 탐색할 수 있으며, 이러한 이미지는 모두 HDF5 컨테이너 형식으로 효율적으로 저장됩니다. 개별 처리된 데이터 파일, 이미지 비디오 또는 횡단면 또는 히스토그램의 수치 데이터와 같은 다양한 출력 형식을 자동으로 동시에 내보낼 수 있습니다.

AFM 자동화를 한 단계 더 발전시키기

  • 자동 설정 및 정렬
  • 원클릭 자동 캔틸레버 칼리브레이션
  • 자동화된 측정 절차 및 워크플로우
  • 클릭 한 번으로 자동화된 광학 이미지 칼리브레이션
  • DynAsyst를 사용한 자동 스캔 파라미터 조정
  • 자동화된 고화소 밀도 매핑 및 이미징
  • 지능형 적응형 스캐닝 루틴
  • 자동 힘 분광법
  • 도립현미경으로 까다롭고 주름이 많은 샘플을 빠르고 자동으로 스캐닝

고급 기능 제공

DynAsyst: 최소한의 힘, 최고의 일관성 및 무인 작동을 위한 TappingMode의 자동 파라미터 조정

ScanAsyst®가 포함된 PeakForce Tapping®: 빠르고 쉬운 고해상도 이미징을 위한 최고의 표준

PeakForce-QI™: PeakForce Tapping과 QI 모드의 공생으로 매우 섬세한 샘플에 대한 속도와 고급 힘 제어 기능을 제공

ExperimentPlanner: 사전 정의된 설정 및 파라미터를 통해 복잡한 실험을 자동으로 실행할 수 있음

ExperimentControl: 모든 장치에서 브라우저를 통한 장기 실험실 실험의 원격 모니터링

20 Hz 라인 속도에서 1450 x 2048 px 및 2.8 μm x 4.0 μm 스캔 크기를 갖는 50 mM NaCl가 포함된 버퍼에서 이미지화된 2D DNA 오리가미 격자

 

75mM NaCl 및 10mM CaCl2가 포함된 버퍼에서 초당 1프레임의 TappingMode로 이미지화된2D DNA 나노구조 격자 형성. 스캔 사이즈: 1μm x 1μm. 높이 범위: 2.8nm. 샘플 제공: Dr. Adrian Keller, Paderborn University, Germany.

 

정량적 나노역학

기계생물학적 분석 강화

NanoWizard Ultra Speed 3에는 단일 분자에서 단일 셀 및 그 이상에 이르는 샘플의 나노역학적 특성을 조사하기 위한 광범위한 도구로 구성됩니다. 광범위한 모드를 통해 부드럽고 도전적인 샘플에 대한 구조, 기계생물학 및 역학 연구가 가능합니다. PeakForce-QI, PeakForce QNM® 또는 QI Advanced와 같은 옵션 모드를 사용하여 영률, 접착, 소산 및 변형과 같은 속성의 고해상도 이미징 및 정량적 나노역학적 특성화를 수행합니다.

  • 광학 현미경과 결합한 다중 매개변수 특성 분석
  • 상호 작용 및 접착 과정 시작 및 관찰
  • 점탄성 특성 결정
  • 접촉점 이미징 CPI(Contact Point Imaging)
  • 정확, 실시간 힘 곡선 모니터링
  • 시간 의존적, 힘에 의한 나노조작
  • 이미지와 힘 곡선을 쉽고 정밀하게 일괄 처리

기술 확장

새로운 NestedScanner 마이크로 유동학 기능은 여러 Z-piezo의 작동을 확장하여 점탄성 특성을 빠르게 분석할 수 있게 해 줍니다. Z-piezo의 사용을 최적화함으로써 최대 8μm 높이의 가파른 표면 구조, 예를 들어 살아있는 세포, 박테리아 및 촘촘한 접합부의 고속 고해상도 이미징이 간편해졌습니다.

 

 

실리콘 웨이퍼 위에 제조된 스티렌-에틸렌 부틸렌 삼중블록 공중합체(Kraton G1652) 박막의 PeakForce-QNM이미지. 지형은 왼쪽에 표시되고 해당 영률은 오른쪽에 표시됩니다. 스캔 사이즈: 1 μm × 1 μm. 높이 범위: 15 nm.
모듈러스 범위: 400MPa.

유연성 재정의

새로운 스마트 매핑 기능을 통해 여러개의 사용자 정의 2D 포스 맵을 유연하게 선택할 수 있습니다. 사전에 수많은 관심영역(ROI)을 선택하고 자동으로 검사할 수 있어 대규모 샘플 영역에 대한 체계적인 연구가 가능합니다. 힘 획득의 최적 범위는 피에조 스캐너와 결합된 XY 및 Z 모터에 의해 지속적으로 평가되고 자동으로 조정되어 어느 것에도 뒤지지 않는 정밀도와 유연성을 제공합니다.

 

"ULTRA Speed 3 AFM과 형광현미경을 통합하고 살아있는 세포에서도 동일 위치 측정을 쉽게 통합할 수 있는 점이 독특합니다. 빠른 다중 매개변수, 나노 기계 데이터 세트를 고급 광학 이미지와 상호 연결하면 교차 검증이 가능하고 새롭고 신뢰할 수 있는 결과를 제공합니다."

Assoc. Prof. Clemens Franz, WPI NanoLSI, Kanazawa University, Japan

고급 광학 기술과의 통합

상관 현미경의 새로운 기준 설정

NanoWizard Ultra Speed 3는 고급 광학 기술에 매끄럽게 통합될 수 있습니다. 광학 유도는 출력과 효율을 최적화하면서 측정값들의 빠르고 쉬운 조합을 가능하게 합니다.

획기적인 발견 가능

분자 반응과 세포-세포 또는 세포-표면 상호작용을 실시간으로 유발, 제어, 관찰할 수 있는 능력은 기본적인 생물학적 메커니즘과 화학적, 물리적 과정에 대한 이해를 크게 향상시킬 수 있습니다.

  • 원클릭 광학 이미지 가져오기
  • AFM과 광학 데이터의 정밀한 상관관계를 위한 고급 보정 알고리즘 및 시각화 루틴
  • 결합된 AFM 실험을 위해 광학 이미지에서 샘플 주위를 쉽게 탐색하고 ROI를 선택할 수 있습니다
  • SAFM 작동을 위해 자유롭게 그린 여러 ROI 선택을 위한 스마트 매핑
  • 자동화된 대면적 다중 영역 이미징(Direct Tiling, DirectOverlay 2 및 MultiScan 소프트웨어 기능 결합)은 원자 힘 현미경의 광학 시야를 확장합니다

 

NanoWizard Ultra Speed 3은 고급 광학 장치에 원활하게 통합됩니다:

  • 표준 콘덴서와 반사현미경을 이용한 투과조명(명시야, 위상, DIC)
  • 공초점 현미경 및 회전 디스크
  • Ca2+ 이미징
  • 매크로스코프 조합
  • 980nm 광학 빔 편향(OBD) 옵션

광학: 완충액의 커버슬립에서 획득한 Hoechst 33342 (파란색-살아있는) 및 Propidium Iodide (빨간색-죽은)로 표지된 살아있는 E.Coli 박테리아의 공초점 레이저 스캐닝 형광 이미지.

AFM: 5Hz 라인 속도(줌) 및 1Hz 라인 속도(개요)에서 획득한 NestedScanner TappingMode AFM 지형 이미지

개요 : 스캔 사이즈 : 4μm x 4μm 높이 범위 : 1.4μm
줌 : 스캔사이즈 : 200nm x 200nm. 높이범위 : 15nm

 

 

  • 광학 초해상도(STED, PALM/STORM, FLIM)
  • FRET, FCS, FRAP, TIRF, IRM, SIM
  • 조직, 임플란트 등을 위한 직립 광학.
  • OT-AFM이 장착된 광학 핀셋
NanoWizard Ultra Speed 3는 Leica DMi8(왼쪽), Nikon Ti2(중앙), Zeiss LSM 800(오른쪽)에 통합되었습니다.

 

"새로운 NanoWizard Ultra Speed 3는 개별 분자에서 세포 그리고 그 이상의 범위의 샘플에서 기계생물학을 연구하기 위한 이상적인 도구입니다. 그것의 속도, 자동화 그리고 우리의 광학 시스템과의 통합은 우리의 종합적인 연구 환경을 완벽하게 만듭니다."

Dr. Javier Tamayo, Bionanomechanics Lab., CSIC, IMN, Madrid, Spain

Accessories

광범위한 액세서리 및 모드를 갖춘 최고의 범용성

최대 제어 기능 제공

새로운 Vortis 2.2 컨트롤러는 고속, 저소음 DAC 및 정밀한 위치 센서 판독 기술을 제공합니다. 확장된 채널 기능은 고급 피드 포워드 작동, 고성능 데이터 처리 및 컴퓨팅 알고리즘을 위한 새로운 독점 3D 가속 센서 기술을 지원합니다. 최신 FPGA 기술과 듀얼 코어 PowerPC는 벤치마크 데이터 처리율을 보장합니다. 다수의 피드백 모드와 강력한 HV 증폭기 모듈은 고속 어플리케이션을 용이하게 합니다. 수동 냉각은 측정 중 음향 소음을 줄여줍니다.

유연성과 모듈성 제공

NanoWizard Ultra Speed 3는 현재 시장에서 가장 광범위한 액세서리와 모드를 지원하여 가능한 응용 프로그램 및 실험 범위를 크게 확장합니다. 온도 및 환경 제어 옵션(예: 관류 및 전기화학 응용 분야용 가스/유체 교환 모듈)과 같은 액세서리는 복잡한 현상에 대한 통제되고 체계적인 연구를 가능하게 합니다. 당사 제조 시설에서 제조된 브루커 사전 보정 캔틸레버의 특성은 새로운 QR 코드 리더기 옵션으로 클릭 한 번으로 SPM 환경에 통합할 수 있어 실험 초기 단계를 크게 간소화할 수 있습니다.

종합 환경 제어

온도 제어 옵션:

  • 고온 가열 단계(HTH)를 사용시 주변 온도 +300°C
  • 가열 냉각 모듈(HCM) 사용시 -35°C ~ +120°C
  • CryoStage 사용 시 -120°C ~ +220°C

유체 셀 옵션:

  • 바이오셀
  • PetriDishHeater (PDH) and PetriDishHolder
  • PDH용 가습기
  • 커버슬립 홀더
  • 열악한 환경을 위한 Small Cell
AFM 및 첨단 광학을 사용한 온도 제어, 살아있는 세포 실험을 위한 PetriDishHeater(왼쪽). 가열 냉각 단계(중앙)는 모든 차원에서 드리프트를 최소화하면서 0°C에서 100°C까지 공기 또는 액체에서 AFM 실험을 위해 설계되었습니다. QR 코드 판독기(오른쪽)는Bruker의 사전 보정된 프로브의 속성을 SPM 소프트웨어로 읽어 AFM 실험을 단순화합니다.

뛰어난 다양성

  • 전도성 AFM, EFM 및 KPM 모듈(동봉된 볼륨 포함)
  • 새로운 벨소리 모드 옵션
  • STM 모
  • Piezore Response Force Microscopy (PFM) 모듈
  • ECCell Electrochemistry Cell Scanning Electrochemistry (SECM) 패키지 요청 시 글로브박스 솔루션 광범위한 사용자 관리

향상된 사용성

  • 자동화된 대규모 샘플 분석을 위한 Hybrid Stage 및 전동화 단계
  • 높이가 8 mm 더 높은 샘플을 위한 새로운 정상 표고 키트
  • 최대 121mm 높이의 샘플에 대한 Head-up stage
  • 기계적 하중에 따른 샘플 특성 변화를 따르는 StretchingStage
  • 불투명 샘플용TopViewOptics

NanoWizard Ultra Speed 기술을 사용하여 선별된 출판물

  • Xia, M et al., Varying Mechanical Forces Drive Sensory Epithelium Formation. Sci. Adv. 9 (44), eadf2664 (2023). 
  • Pothineni, B. K et al., Assembly of Hexagonal DNA Origami Lattices on SiO2 Surfaces. Nanoscale 15 (31), 12894–12906 (2023).
  • Blaimschein, N. et al., The Insertase YidC Chaperones the Polytopic Membrane Protein MelB Inserting and Folding Simultaneously from Both Termini. Structure 31 (11), 1419-1430.e5 (2023).
  • Wang, C. et al., Secreted Endogenous Macrosomes Reduce Aβ Burden and Ameliorate Alzheimer’s Disease. Sci. Adv. , 9 (21), eade0293 (2023).
  • Yao, X. et al., Targeted Suppression of Peptide Degradation in Ag‐Based Surface‐Enhanced Raman Spectra by Depletion of Hot Carriers. Small 18 (52), 2205080 (2022).
  • Webby, M. N. et al.,  Lipids Mediate Supramolecular Outer Membrane Protein Assembly in Bacteria. Sci. Adv. 8 (44), eadc9566 (2022).
  • Yvanoff, C. et al., Development of Bone Cell Microarrays in Microfluidic Chips for Studying Osteocyte-Osteoblast Communication under Fluid Flow Mechanical Loading. Biofabrication 14 (2), 025014 (2022).
  • Konrad, S. F. et a., High-Throughput AFM Analysis Reveals Unwrapping Pathways of H3 and CENP-A Nucleosomes. Nanoscale 13 (10), 5435–5447 (2021).
  • Wang, Y. et al., Clustering of Death Receptor for Apoptosis Using Nanoscale Patterns of Peptides. ACS Nano 15 (6), 9614–9626 ( 2021).
  • Berger, R. M. L. et al., Nanoscale FasL Organization on DNA Origami to Decipher Apoptosis Signal Activation in Cells. Small 17 (26), 2101678 (2021).
  • Fang, T. et al., Spatial Regulation of T-Cell Signaling by Programmed Death-Ligand 1 on Wireframe DNA Origami Flat Sheets. ACS Nano 15 (2), 3441–3452 (2021).
  • Scheckenbach, M. et al., DNA Origami Nanorulers and Emerging Reference Structures. APL Materials 8 (11), 110902 (2020).
  • Zhao, L.-S. et al., Structural Variability, Coordination and Adaptation of a Native Photosynthetic Machinery. Nat. Plants 6 (7), 869–882 (2020).
  • Kol, M. et al., Optical Manipulation of Sphingolipid Biosynthesis Using Photoswitchable Ceramides. eLife 8, e43230 (2019).
  • Heesterbeek, D. A. et al., Bacterial Killing by Complement Requires Membrane Attack Complex Formation via Surface‐bound C5 Convertases. EMBO J. 38 (4), e99852 (2019).
Webinars

최신 BioAFM 웨비나 보기

당사의 웨비나는 모범 사례를 다루고, 신제품을 소개하고, 까다로운 질문에 대한 신속한 해결책을 제공하며, 새로운 애플리케이션, 모드 또는 기술에 대한 아이디어를 제공합니다.

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