ORCA-Fusion デジタルCMOSカメラ C14440-20UP

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微弱光領域（フォトン数が少ない領域）の観察においては、画像のS/N のさらなる改善が最大の課題となっています。QEの向上は大切なアプローチでは有りますが、それ以外にS/Nを改善する方法はないのでしょうか？
浜松ホトニクスでは読み出しノイズの低減に着目し、微弱光領域においても高いS/N が得られるセンサを弊社独自に開発しました。科学計測用カメラのフロントランナーとして、ユニークな視点で新時代を切り開きます。低ノイズ・高画質第3 世代Gen Ⅲ sCMOS カメラORCA-Fusion の誕生です。

ORCAは、浜松ホトニクス株式会社の登録商標です。

カタログ（ライフサイエンス用） 4.1 MB/PDF

カタログ 1.1 MB/PDF

特長
ライトシート読み出しモード【特許登録済み】
参考文献
ソフトウエア
仕様
分光感度特性
外形寸法図

特長

低読み出しノイズ: 0.7 electrons rms
高画質: DSNU 0.06 electrons / PRNU 0.06 %（7500 electron 時)
高速読み出し: 89.1フレーム (2304×2304) / 100 フレーム/ 秒 (2304×2048)
広視野: 2304×2304 画素（5.3 M 画素）対角21.176 mm の広視野センサ
高解像度: ピクセルサイズ 6.5 μm
紫外や近赤外における高い量子効率

ライトシート読み出しモード【特許登録済み】

ライトシート読み出しモードは、ライトシート顕微鏡画像のS/Nを改善するsCMOSカメラの読み出し方法です。

ライトシート読み出しモードの原理や特長について詳しくはこちらをご覧ください。

ライトシート読み出しモードとは

参考文献

ORCA-Fusion

著者	タイトル	書名
Piatkevich, K.D., Bensussen, S., Tseng, Ha. et al.	Population imaging of neural activity in awake behaving mice	Nature 574, 413–417 (2019).
Silvia Benito-Kwiecinski, Stefano L. Giandomenico, Magdalena Sutcliffe, Erlend S. Riis, Paula Freire-Pritchett, Iva Kelava, Stephanie Wunderlich, Ulrich Martin, Gregory A. Wray, Kate McDole, Madeline A. Lancaster	An early cell shape transition drives evolutionary expansion of the human forebrain	Cell, Volume 184, Issue 8, 2021, Pages 2084-2102.e19,
Madhav Mantri, Gaetano J. Scuderi, Roozbeh Abedini-Nassab, Michael F. Z. Wang, David McKellar, Hao Shi, Benjamin Grodner, Jonathan T. Butcher & Iwijn De Vlaminck	Spatiotemporal single-cell RNA sequencing of developing chicken hearts identifies interplay between cellular differentiation and morphogenesis	Nat Commun 12, 1771 (2021).
Kiryl D. Piatkevich, Seth Bensussen, Hua-an Tseng, Sanaya N. Shroff, Violeta Gisselle Lopez-Huerta, Demian Park, Erica E. Jung, Or A. Shemesh, Christoph Straub, Howard J. Gritton, Michael F. Romano, Emma Costa, Bernardo L. Sabatini, Zhanyan Fu, Edward S. Boyden & Xue Han	Volumetric live cell imaging with three-dimensional parallelized RESOLFT microscopy	Nat Biotechnol 39, 609–618 (2021).
Xinyu Wang, Chong Liu, Siwei Zhang, Huiwen Yan, Liwen Zhang, Amin Jiang, Yong Liu, Yun Feng, Di Li, Yuting Guo, Xinyao Hu, Yajing Lin, Pengcheng Bu, Dong Li,	N6-methyladenosine modification of MALAT1 promotes metastasis via reshaping nuclear speckles	Developmental Cell, Volume 56, Issue 5, 2021, Pages 702-715.e8,
Emily C. Wheeler, Anthony Q. Vu, Jaclyn M. Einstein, Matthew DiSalvo, Noorsher Ahmed, Eric L. Van Nostrand, Alexander A. Shishkin, Wenhao Jin, Nancy L. Allbritton & Gene W. Yeo	Pooled CRISPR screens with imaging on microraft arrays reveals stress granule-regulatory factors	Nature Methods volume 17, pages636–642 (2020)
Scott M. Emrich, Ryan E. Yoast, Ping Xin, Vikas Arige, Larry E. Wagner, Nadine Hempel, Donald L. Gill, James Sneyd, David I. Yule, Mohamed Trebak,	Omnitemporal choreographies of all five STIM/Orai and IP3Rs underlie the complexity of mammalian Ca2+ signaling	Cell Reports, Volume 34, Issue 9, 2021, 108760,
Tomomi Suzuki, Tetsuo Mioka, Kazuma Tanaka & Akira Nagatani	An optogenetic system to control membrane phospholipid asymmetry through flippase activation in budding yeast	Sci Rep 10, 12474 (2020).
Nicholas S. Groves,Merissa M. Bruns and Schuyler B. van Engelenburg	A Quantitative Live-Cell Superresolution Imaging Framework for Measuring the Mobility of Single Molecules at Sites of Virus Assembly	Pathogens 2020, 9(11), 972
Pierre Stömmer, Henrik Kiefer, Enzo Kopperger, Maximilian N. Honemann, Massimo Kube, Friedrich C. Simmel, Roland R. Netz & Hendrik Dietz	A synthetic tubular molecular transport system	Nat Commun 12, 4393 (2021).
Hugh Sparks, Lucas Dent, Chris Bakal, Axel Behrens, Guillaume Salbreux, and Chris Dunsby	Dual-view oblique plane microscopy (dOPM)	Biomed. Opt. Express 11, 7204-7220 (2020)
Philipp Zelger, Lisa Bodner, Martin Offterdinger, Lukas Velas, Gerhard J. Schütz, and Alexander Jesacher	Three-dimensional single molecule localization close to the coverslip: a comparison of methods exploiting supercritical angle fluorescence	Biomed. Opt. Express 12, 802-822 (2021)

ソフトウエア

浜松ホトニクスが提供する、画像取得、解析を目的としたアプリケーションソフトウェアおよび当社製カメラ専用のAPIやソフトウエア開発キットです。

仕様

型名	C14440-20UP
撮像素子	科学計測用CMOSイメージセンサ
有効画素数	2304 (H) × 2304 (V)
画素サイズ	6.5 μm×6.5 μm
有効素子サイズ	14.976 mm (H) × 14.976 mm (V)
飽和電荷量	15 000 electrons（typ.）
読み出し速度	Fast scan：89.1 フレーム/秒（CoaxPress動作）、31.6 フレーム/（USB 3.0 動作、16 bit）（2304×2304） Fast scan：100 フレーム/秒（CoaxPress動作 / 2304×2048） Standard scan：23.2 フレーム/秒（CoaxPress動作）、23.2 フレーム/秒（USB 3.0 動作）（2304×2304） Ultra quiet scan：5.42 フレーム/秒（CoaxPress動作）、5.42 フレーム/秒（USB 3.0 動作）（2304×2304）
読み出しノイズ	Fast scan：1.4 electrons rms Standard scan：1.0 electrons rms Ultra quiet scan：0.7 electrons rms
露光時間	Fast scan：17 μs～10 s (4.87 μs step) Standard scan：65 μs～10 s (18.65 μs step) Ultra quiet scan：280 μs～10 s (80.00 μs step)
冷却方式	ペルチェ冷却
冷却温度	強制空冷（周囲温度+25℃）：-5 ℃ 水冷（水温+25 ℃）：-5 ℃ 水冷（最大冷却）（水温+15 ℃　周囲環境温度+20 ℃ の時）：-15 ℃
暗電流	0.5 electrons/pixel/s（センサ温度：-5 ℃、周囲温度：+25 ℃）（typ.） 0.5 electrons/pixel/s（センサ温度：-5 ℃、水温：+25 ℃）（typ.） 0.2 electrons/pixel/s（センサ温度：-15 ℃、水温：+20 ℃、周囲環境温度：+20 ℃）（typ.）
ダイナミックレンジ	21 400 : 1 ^*1（typ.）
外部トリガモード	ノーマルエリアモード時：エッジトリガ/グローバルリセットエッジトリガ/レベルトリガ/ グローバルリセットレベルトリガ/読み出し同期トリガ/スタートトリガライトシート読み出しモード時：エッジトリガ/スタートトリガ
入力コネクタ	SMA
トリガ遅延機能	0μs ～ 10 s（1 μs ステップ）
トリガ出力	グローバル露光タイミング出力/トリガレディ出力/プログラマブルタイミング出力/ High固定/Low固定
出力コネクタ	SMA
画像改善機能	欠陥画素補正（ON-OFF可能、白点補正3段階選択可）
インターフェース	CoaXPress (Dual CXP-6)/USB 3.0 ^*2
A/Dコンバータ	16 bit、12 bit、8 bit
レンズマウント	Cマウント
電源	AC 100 V ～ AC 240 V 50 Hz/60 Hz
消費電力	約 150 VA ^*3
動作周囲温度	0 ℃ ～ + 40 ℃
保存周囲温度	－10 ℃ ～ + 50 ℃
動作周囲湿度	30 % ～ 80 %（結露しないこと）
保存周囲湿度	90 %以下（結露しないこと）