激光共聚焦显微技术理论与应用学术交流研讨会

p strong & nbsp & nbsp 仪器信息网、中国电子显微镜学会、中国电镜网联合报导： /strong 2015年第四届全国激光共聚焦显微技术理论与应用学术交流研讨会于2015年10月13-18日与全国电镜学会年会同期召开。会议由中国电子显微镜学会激光共聚焦专业委员会主办，由激光共聚焦专业委员会主任林金星主持。 /p p style=" text-align: center " img width=" 450" height=" 300" title=" IMG_3443_meitu_3.jpg" style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/839ac3b2-955a-4a49-9de4-97e5fc4faad9.jpg" border=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 激光共聚焦专业委员会主任林金星教授主持会议 /strong /p p style=" text-align: center " strong img width=" 450" height=" 300" title=" 七_meitu_9.jpg" style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/5319dfdc-1135-44f4-afc2-af737f31d8f6.jpg" border=" 0" hspace=" 0" / /strong /p p style=" text-align: center " strong 会议现场 /strong /p p 　　激光扫描共聚焦显微系统及分析技术是二十世纪80年代发展起来的一项具有划时代意义的高新技术，它在荧光显微镜成像基础上加装了激光扫描装置，利用计算机进行图像处理，使用紫外或可见光激发荧光探针，从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像。 /p p 　　自20世纪90年代初起，中国开始引进激光共聚焦系统及分析技术，迄今为止在中国国内已拥有数百台激光共聚焦显微镜及其分析系统，在生命科学、环境科学、电子科学、地质学等研究领域发挥了重要的作用。 /p p 　　目前，激光扫描共聚焦显微系统及分析技术已经广泛应用到形态学、细胞生物学、发育生物学、分子生物学、神经科学、药理学、遗传学和环境科学等领域。　　 /p p 　　据了解，激光共聚焦成像系统能够用于观察各种染色、非染色和荧光标记的组织和细胞等，还可以用于组织切片、细胞活体的生长发育特征、细胞内物质运输和能量转换，活体细胞中离子和pH值变化、神经递质研究、微分干涉及荧光的断层扫描、多重荧光的断层扫描及重叠、荧光光谱分析荧光各项指标定量分析等研究。目前，已成为众多领域研究与开发的强有力研究手段。 /p p 　　本次会议是我国激光共聚焦显微技术研究领域同行的又一次聚会，进一步开拓了激光共聚焦显微技术的应用，促进了国内外同行之间的交流。 /p p 　　以下是该会议部分精彩报告： /p p 　　最近的科学研究结果发现组蛋白去甲基化酶(histone demethylase)对植物的开花时期和发育起重要的调控作用。而好多抗逆相关基因的表达与组蛋白甲基化有密切联系，但一直以来对其调节机制并不清楚。中国科学院植物研究所研究员金京波介绍了他们发现的植物组蛋白去甲基化酶的功能及作用机制，据介绍该课题组利用所得到的研究结果，结合已有的技术基础，正在进行抗逆及符合不同生长环境的高产量农作物或能源作物的开发工作。 /p p style=" text-align: center " img width=" 450" height=" 300" title=" IMG_3452_meitu_2.jpg" style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/5b0b6221-0452-439a-a9c1-fa5982423be0.jpg" border=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 中国科学院植物研究所金京波研究员 /strong /p p 　　西北农林科技大学动物医学院赵善廷教授主要的研究工作围绕“大脑是怎样形成的”展开，该课题组利用激光共聚焦显微镜等技术研究学习和记忆的原理、哪些分子参与学习记忆过程以及成体神经干细胞与学习记忆的关系等，这些研究将对防治老年性神经系统疾病以及促进人们的学习工作有很大的帮助。 /p p style=" text-align: center " strong img width=" 450" height=" 300" title=" IMG_3476_meitu_1.jpg" style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/307c0d85-49da-4e16-a326-edb803d49349.jpg" border=" 0" hspace=" 0" / /strong /p p style=" text-align: center " strong 西北农林科技大学赵善廷教授 /strong /p p 　　福建农林大学吴双教授从事植物根系生长的细胞分子生物学调控机制的研究，系统地进行了从根尖干细胞调控到分生组织内的细胞分裂和伸长区的细胞伸长生长等工作，在胞间连丝的调控、转录因子胞间移动、蛋白胞内移动机制、植物细胞染色体分离和根细胞极性伸长等方面取得了一系列成果。 /p p style=" text-align: center " strong img width=" 450" height=" 300" title=" IMG_3497_meitu_5.jpg" style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/4ddc5947-8391-44b9-b546-3f17ce23a73f.jpg" border=" 0" hspace=" 0" / /strong /p p style=" text-align: center " strong 福建农林大学吴双教授 /strong /p p 　　华中科技大学武汉光电国家实验室朱丹教授一直从事组织光学成像的新原理、新技术与新方法研究，在报告中，朱丹简述了组织结构与功能成像与检测方法，以及提高组织光学成像深度的组织光透明方法等。& nbsp /p p style=" text-align: center " strong img width=" 450" height=" 300" title=" IMG_3525_meitu_7.jpg" style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/7efe24ef-b08c-4a74-b019-9a14e5fdbc6c.jpg" border=" 0" hspace=" 0" / /strong /p p style=" text-align: center " strong 华中科技大学武汉光电国家实验室朱丹教授 /strong /p p 　　中科院上海细胞生化研究所研究员边炜在报告中提到，目前的荧光显微成像技术主要包括：宽场荧光显微成像、激光共聚焦显微成像、活细胞显微成像、超高分辨率荧光成像、高通量荧光成像、转盘共聚焦显微成像、全内反射荧光成像、双光子显微成像以及激光层照显微成像等。当前荧光显微成像及分析系统向着高精度、高灵敏度、高速度、高分辨率、多光谱、多功能性以及大容量的方向发展。 /p p style=" text-align: center " strong img width=" 450" height=" 300" title=" IMG_3868_meitu_1.jpg" style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/885e3bc6-657a-454f-b23c-ba6d4042ec7c.jpg" border=" 0" hspace=" 0" / /strong /p p style=" text-align: center " strong 中科院上海细胞生化研究所边炜研究员 /strong & nbsp /p p 　　据吉林大学第一医院转化医学研究院讲师王峰介绍，目前光敏荧光蛋白主要应用在双光子显微镜、激光共聚焦显微镜以及光敏定位显微成像中，以选择性标记细胞、细胞器、蛋白或单分子。其中，荧光蛋白和目的蛋白之间能达到1:1的标记比率。 /p p style=" text-align: center " strong img width=" 450" height=" 300" title=" IMG_3884_meitu_2.jpg" style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/a9fae927-7147-4bfb-92de-2aad2209cec9.jpg" border=" 0" hspace=" 0" / /strong /p p style=" text-align: center " strong 吉林大学第一医院转化医学研究院王峰讲师 /strong /p p 　　浙江大学医学院实验师吴航军从样品制备、显微镜的选择、图像的处理及分析、注意事项等几方面介绍了如何更好地在Paper里呈现研究人员的显微图像。& nbsp /p p style=" text-align: center " strong img width=" 450" height=" 300" title=" IMG_3903_meitu_3.jpg" style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/ced8cce2-e03e-4bad-a020-2b3a78c798f4.jpg" border=" 0" hspace=" 0" / /strong /p p style=" text-align: center " strong 浙江大学医学院吴航军实验师 /strong /p p 　　福建中医药大学陈文列教授主要的研究方向为中西医结合基础、中药药理/毒理学，目前主要侧重于防治老年性骨病中药的药理研究。本次会议中陈文列介绍了通过激光共聚焦显微镜观察IL-& amp #946 诱导退变软骨细胞模型的水通道蛋白变化及透骨消痛胶囊干预等方面的工作。 /p p style=" text-align: center " strong img width=" 450" height=" 300" title=" IMG_3920_meitu_4.jpg" style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/f8fb703d-2685-4cbf-a56c-055246cdf33a.jpg" border=" 0" hspace=" 0" / /strong strong & nbsp /strong /p p style=" text-align: center " strong 福建中医药大学陈文列教授 /strong /p p style=" text-align: right " 　　撰稿：史秀明 /p

北京市2012年度激光共聚焦扫描显微学最新进展学术研讨会顺利举行 　　仪器信息网讯 2012年3月27日，为推动北京市及周边省市激光共焦扫描显微学的进步和发展，提高广大相关工作者的学术及技术水平，促进激光共焦扫描显微学在生命科学等领域中的应用和发展，北京理化分析测试技术学会和北京市电镜学会在北科大厦成功举办了“北京市2012年度激光共聚焦扫描显微学最新进展学术研讨会”。来自高校、科研院所、企业的100余名专家学者参加了本次会议。 会议现场 军事医学科学研究院张德添教授 北京大学医学部生物医学分析中心何其华高工 　　会议由军事医学科学研究院张德添教授，北京大学医学部生物医学分析中心何其华高工主持。 Cdc42在小鼠卵母细胞减数分裂成熟中的作用 中国科学院动物研究所孙青原研究员 　　孙青原研究员现任中国科学院动物研究所计划生育生殖生物学国家重点实验室主任，他在报告中介绍了利用Zeiss LSM710激光共聚焦显微镜、珀金埃尔默Ultra VIEW VOX活细胞实时成像系统等仪器研究Cdc42在小鼠卵母细胞减数分裂成熟中的作用，Cdc42作为一种细胞骨架和细胞极化的重要调节物，在减数分裂和卵母细胞成熟过程中有重要的作用。 毫米级多光子显微镜荧光成像 奥林巴斯(中国)有限公司位鹏先生 　　采集更明亮和更清晰地标本深层图像，对于更好的开展生命科学研究工作来说十分重要。位鹏先生介绍了奥林巴斯在这方面所能提供的解决方案：利用日本理学院Miyawaki博士研发的组织、器官透明液处理小鼠大脑样本，结合奥林巴斯的XLPLN25×SVMP镜头可以观察到深度达4mm处的深层图像。目前奥林巴斯还推出了一款新型的镜头，观察深度可达8mm，不过还未正式推向市场，可接受定制。 超高分辨率显微镜技术 中国显微图像网秦静女士 　　在生命科学研究中科学家总希望看到更加细微的结构，从细胞到细胞器、再到蛋白质等生物大分子，这些结构的尺度都在纳米量级远远超出了常规的光学显微镜的分辨极限，电子显微镜虽然能提供纳米级的分辨率，但不适合观察活细胞，为了解决这一难题，超高分辨显微镜技术应时而生。在报告中秦静女士详细介绍了四种基于不同原理的超高分辨显微镜：4Pi显微镜、STED(受激发射损耗显微镜)、PALM(光激活定位显微镜)、STORM(随机光学重建显微束)，并分析了各类显微镜的性能及优缺点。 多光子技术的新进展 徕卡仪器有限公司王怡净博士 　　王怡净博士从单分子探测(SMD)、相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)、光参量振荡器(OPO)等三个方面介绍了多光子技术的最新进展。王怡净博士介绍说如果想观察分子的运动或分子的识别，采用普通的共聚焦技术就比较困难，所以单分子探测技术就应用而生。相干反斯托克斯拉曼散射技术是一种基于分子固有的振动特性的观察方法，样品无需进行荧光标记，避免了荧光漂白等问题，该技术是由华裔科学家谢晓亮发明，徕卡公司购买了该技术并将其产品化。光参量振荡器是一种新型红外激光器，它的激发波长可以达到1300nm，由于激发波长变长，因而散射更小，观测深度更深、对样品损伤更小。 现代荧光显微镜学在生命科学中的应用 蔡司光学仪器(上海)国际贸易有限公司张宁博士 　　张宁博士介绍了在生命科学研究中，不同的样品分析对于仪器的灵活性、观察深度、扫描速度，以及分辨率等都有不同的需求，蔡司根据不同的需求能够提供相应的仪器：如果对深度要求比较高，可以选择多光子显微镜 如果要进行瞬态分析，可以选择转盘式共聚焦显微镜、纯内反射荧光显微镜等 如果对分辨率要求非常高，可以选择光活化定位系统、结构光学照明系统等。此外，张宁博士还介绍了蔡司最新的780点扫描激光共聚焦系统，以及在2011年7月蔡司将光学显微镜部门和电镜部门进行了整合。 激光共聚焦扫描技术在神经发育中的作用研究 北京大学医学部王韵博士 　　神经系统是机体最重要、最复杂的系统。王韵博士在报告中介绍了激光共聚焦扫描显微技术在神经细胞增殖和分化中的应用；胚胎电转结合Confocal技术观察神经细胞的迁移；利用Confocal技术研究神经元极性、观察轴突导向；利用双光子Confocal技术观察培养的海马脑片中单个树突棘长时程结构可塑性改变时分子激活的时空变化、观察活体动物皮层神经元树突棘随外界刺激而出现的数目消长等。 Volocity——3D活细胞时代的成像分析软件 珀金埃尔默仪器(上海)有限公司公司焦磊博士 　　焦磊博士介绍了珀金埃尔默推出的Volocity细胞三维结构分析软件，该软件包括多个功能模块，用户可以在同一软件环境下完成图像获取、分析和数据发表的全过程。Volocity软件的Acquisition模块可以实现多通道、多位点3D图像的精确定位和自动实时采集 Visualization模块可为用户提供多种图像展现方式，用户可以在高分辨率、完全交互的3D模式下实时解决样品构造 Quantitation模块提供了丰富的工具可以在3D模式下对物体进行测量、分析和跟踪描绘 Restoration模块设计用于三维或四维图像的反卷积计算，以提高图像的分辨率。 超高分辨率显微镜的引进与发展态势分析 中科院生物物理所纪伟博士 　　纪伟博士介绍了目前不同的提高分辨率的成像方法的原理及其分辨能力，以及各种方法对样品制备的要求和在实际应用当中的优劣势。采用光敏定位技术的超分辨率显微镜采用大功率激光器和快速采样EMCCD，可以很好的观察活细胞 利用片层光扫描结合光敏定位成像技术可以观察厚样品 具有更高的分辨率，可以研究百nm尺度的细胞器细节结构。最后纪伟博士总结说，更高的分辨率、更快的分析速度以便观察活细胞、以及与其他技术的融合：如TIRF-STED、PALM-EM、STED-AFM、FCS-STED、STORM-AFM等。 　　会议中，与会人员同专家及企业人员进行了充分的互动和交流，通过会议大家对于激光共聚焦扫描显微技术的最新进展有了更多的认识和了解。

仪器信息网讯 2021年4月10日，“北京市2021年度激光共焦及超高分辨显微学学术研讨会”在北京召开。会议由北京市电镜学会主办，北京理化分析测试技术学会协办，会议旨在推动北京市及周边省市激光共焦超高分辨显微学的进步和发展，提高广大相关工作者的学术及技术水平，促进上述学科在生命科学等领域中的应用。150余名光学高分辨显微学领域国内专家学者、青年科技工作者，及相关仪器厂商代表慕名参会。会议现场“铁打的”进口品牌，悄然崛起的国产技术本次参会，从专家报告分享到会见交流，都给笔者留下一个印象——国产仪器技术正在逐渐崛起。以下笔者整理了仪器信息网参加的近六届“北京市年度激光共焦及超高分辨显微学学术研讨会”（2020年度因新冠疫情停办一次）仪器技术相关报告情况，从仪器技术分享报告数量来看（含仪器技术研究与商业化技术），近六年来，进口品牌变化不大，而国产技术已在悄然崛起。谈应用：市场需求大 超分辨荧光成像解决的科学问题还比较有限中国科学院动物研究所财务资产部资产管理办公室主任王荣荣分享了动物所在激光共聚焦超高分辨显微镜等技术支撑下的科研创新情况。其影像学平台主要提供光学成像类分析测试服务，先进的设备可满足XY分辨率从50nm-500nm的成像需求，专业团队可提供从分析测试到后期图像处理、定量计算的整套解决方案。据介绍，影像学平台配置有结构光照明、激光扫描共聚焦显微镜、双光子显微镜等成像要求设备17套，目前处于饱和运行，接下来还有很大采购需求。在这些设备支持下，平台支持的许多科研成果发表在《Cell Research》、《PNAS》、《Cell Stem Cell》等国际高水平期刊上。中国科学院生物物理研究所王晋辉研究员分享了光学成像技术在示踪大脑记忆细胞方面的应用，以小鼠大脑成像进行研究，对小鼠的胡须、嗅觉，及尾巴进行温度刺激，研究表明，多个相关信号是联合捕获的，大脑会集成和存储这些相关信号，且信号间可相互检索，联想记忆是认知和感情的基础。且联想记忆相关的脑细胞可以对多个相关信号的存储进行编码，可以接受多种来源突触神经的支配。中国农业大学傅静雁教授分享了团队利用超分辨显微技术解析中心体骨架蛋白装配的研究进展。如何重建中心体以满足细胞的需求？基于组装中心体蛋白质动态3D形态的目标，其团队利用系列超高分辨显微技术研究了中心中心体蛋白质的3D结构及形成过程。分别利用3D-SIM技术（120nm分辨）研究得出中心体的分层模型，及中心体蛋白动态装配顺序；进一步利用STED技术（50nm分辨率）研究得出中心体核心蛋白空间分布；接着，利用Expansion microscopy+3D-SIM技术（30nm分辨率）最终研究得出中心体九轴对称的分子基础结构。谈仪器技术之“铁打的”进口品牌：新技术百花齐放徕卡显微系统邢斯蕾介绍了徕卡去年推出的STELLARIS共聚焦平台。与以往平台相比，STELLARIS性能显著增强。蓝-绿波段的灵敏度增强（PDE 55%）提升了最常用光谱的检测限值和动态范围。集成式TauSense是基于荧光寿命而无需增加额外专用硬件的创新成像模式。能够让研究者区分特异性的荧光信号和多余的自发性荧光，从而改善最终图像的质量并通过光谱分离技术将原先无法分离的荧光分离出来。Andor（牛津仪器）王坤主要介绍了其多模式共聚焦显微成像系统Dragonfly，其核心功能是多点高速，高灵敏度共聚焦成像，其采集速度比普通点扫描共聚焦技术快至20倍。另外采用高分辨，高灵敏的探测器，有效减少活细胞成像的光毒性及光漂白，同时也适合于固定样品的高分辨快速三维成像。据介绍，该产品推出以来已经实现全球装机200台，中国装机50台。卡尔蔡司吕冰洁介绍了其去年推出的全新Lattice Light Sheet晶格层光显微镜——Lattice Lightsheet 7，该产品基于Ernst H.K. Stelzer教授在德国海德堡欧洲分子生物学实验室，以及诺贝尔奖获得者Eric Betzig教授在美国霍华德休斯医学研究所Janelia研究园区对于光片技术开创性的研究成果。该产品具有非常低的光毒性，从而能长时间以亚细胞分辨率观察细胞及微小生物体的3D动态过程。配置以环境温控系统以及稳定的光学设计，该产品能帮助研究人员连续观察活体样本数小时，甚至数天。奥林巴斯王咏婕主要介绍了其NoviSight 3D分析软件带来的共聚焦显微凸显分析新方法。该软件特别适合对多孔板多细胞球等标本在复杂的3D范围内进行数据分析。具有精准快速的3D检测、简单便捷的分类分析、数据图片实时联动、与多种共聚焦兼容等特点。上海仁科生物黎瑜辉介绍了美国3i光片显微镜系统产品，包括Lattice LightSheet（超分辨光片系统，实现活细胞内超分辨4D成像）、Marianas LightSheet（多功能光片显微镜，专为活细胞定制）、VIVO LightSheet（活体多光子成像系统）、Cleared Tissue LightSheet（CLTS光片显微镜，专为透明化组织成像定制）等。尼康仪器薛志红分享了其2020年推出的新品显微镜自动培养和成像系统BioPipeline-Live，可解决研究人员在细胞培养与细胞成像环节中的潜在难题。产品具有高内涵平台、摆脱箱式系统的束缚、强大软件系统等特性，采取了灵活的高内涵倒置显微镜平台,可适用于高内涵采集和分析的镜、探测器、影像采集设备和应用程序。软件系统NIS-Elements为用户提供了一个处理和分析工具箱，同时也搭载了全新三大AI模块。谈仪器技术之悄然崛起的国产技术：产业化品牌逐现中国科学院生物物理研究所黄韶辉研究员分享了其团队关于荧光相关光谱（FCS）单分子技术的仪器研发机产业化工作。相关成果在广东中科奥辉科技有限公司实现转化，研制出首创的桌面式荧光相关光谱单分子分析仪CorTectorTM SX100，被纳入中科院首批（2019）推荐国产仪器目录，并认定为广东省高新技术产品，首批客户包括美国国立卫生研究院（NIH）、加州大学旧金山分校等。锘海生物翟星帏主要介绍了其于2019年推出的锘海LS 18平铺光片显微镜，LS 18是一款为透明化大组织样品设计的高分辨率3D成像仪器，采用自主研发的动态虚拟光片平铺技术，克服传统光片显微镜3D空间分辨率、Z轴层析能力和成像视野之间的矛盾，摒弃了原有选择性平面照明显微镜中的单光片照明的方式，利用多个薄的光片分段照明，在不损失成像视野的情况下，获得高分辨率的3D图像，具有高速高分辨率成像、成像模式灵活可调，多色同时成像等优势。据悉，该产品已完成10台销售。北京大学陈良怡教授发明了一系列高时空分辨率生物医学成像方法，还将原创技术转化为国内急需的高端显微镜产品，解决国内高端显微镜“卡脖子”现状。发明的主要技术包括：高分辨微型化双光子显微镜、高三维成像速度的贝塞尔三光子荧光显微镜、大视场下高分辨双光子三轴扫描光片显微镜、海森结构光成像结构超分辨荧光显微镜等。在广州超视计生物科技有限公司产业化的自主创新超灵敏结构光超分辨显微镜HiS-SIM PRO，性能参数皆由于国外厂商同类高端超分辨显微镜，且商品化产品已经达到已经发表高水平文章中的效果。北京世纪桑尼赖博分享了公司于2018年启动研发，2019年实现上市的CSIM 100/110共聚焦成像系统，基于独特光路结构（激光和荧光相向穿过同一个针孔等）和自主开放的信号放大电路（更高信号转换效率等），该系统具有相应时间快、重复精度高等优点。目前该系统DAMO及装机用户包括兰州大学、遗传发育所、军科院、北京大学等高校院所，并表示性能不弱于进口品牌。最后，赖博分享了超分辨技术摄像的探讨及接下来的研发工作，基于其发现的无限远校正光学系统原理，提出增加扫描透镜和真空透镜距离，可提高系统轴向分辨率，突破物镜分辨率极限的计划畅想。