正置时间分辨荧光显微系统

成果名称 适用于单细胞内单分子动态观测的层状光超高分辨率扫描荧光显微系统的研究 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介： 超分辨技术是利用随机光学重构等方法，突破光学衍射极限的一种新型显微技术，它使得我们有机会在单分子水平上观察亚细胞结构。但是传统意义的超分辨技术是基于全内反射照明的，这就使得我们可观测的样品厚度远小于细胞厚度，从而无法对细胞深处，如细胞核内的分子进行实时观测。层状光扫描技术是利用高斯光束的性质，通过光线的单方向汇聚产生亚微米级的层状光，从而可以对组织样品进行3D扫描。层状光荧光扫描显微系统有着成像速度快，光致漂白与光毒性效应小等优势，非常适合于组织及真核细胞的观测，但它的分辨率会受到衍射极限的限制。 生命科学学院孙育杰课题组将这两种技术进行了优势互补，发展了新型集成芯片技术，研发出了一种适用于单细胞内单分子动态观测的新型显微系统。在基金的资助下，通过相关设备的购置和材料的加工，有力地推动了项目组相关工作的开展，其主要工作包括：（1）层状光-荧光扫描系统的实现；（2）适用于单细胞层状光成像的新型细胞芯片技术的研究；（3）单分子超高分辨率荧光技术的实现；（4）超高分辨率一层状光荧光扫描复合光路的实现。通过以上工作的开展，单分子超高分辨率荧光显微系统的样机搭建已经完成，顺利通过了第四期项目的验收。这项工作获得了国家自然科学基金委重大项目的后续支持，项目名称为&ldquo 细胞中活性分子实时动态变化与相互作用的荧光探针研究&rdquo 。 应用前景： 该研究成果在细胞生物学，特别是干细胞定向分化、胚胎早期发育、胞内运输等生物过程的研究领域中有着重要的应用前景。

由东隆科技有限公司发起并与德国picoquant公司一起主办，天津理工大学材料科学与工程学院新能源材料与低碳技术研究院承办的2017 microtime 200时间分辨共聚焦显微系统研讨会，于2017年8月11日在天津理工大学成功召开。多所著名高校及科研院所的专家学者出席了研讨会。现场出席的有北京大学、华南理工大学、吉林师范大学、江南大学、清华大学、厦门大学、天津理工大学、长春光机所、中国工程物理研究院的专家和老师。（以上排名按首字母排列）会上来自德国picoquant公司的dr. steffen rüttinger现场对micotime 200 时间分辨共聚焦显微系统的原理及应用做了详细介绍，本次会议围绕该系统在时间分辨方面进行展开。内容涵盖时间相关单光子计数原理介绍，flim，fcs以及fret等功能的介绍，及其在生物、化学、材料领域的应用。 本次会议分为两个部分：研讨与实验，既将理论化部分层层剥解，又通过实验测试样品得到有效数据，到场嘉宾无不收获丰厚。 再次感谢不远千里到场的专家和老师，愿此次的分享能促进我们更好更快的成长，举办下一届会议时，我们将越来越好！东隆科技一直致力于不断引入先进技术，为广大客户提供专业的产品和优质的服务，愿我们的不懈努力能为您带来更多更好的服务！

北京科委发布《关于开展2021年度国家自然科学基金区域创新发展联合基金项目组织申报工作的通知》，围绕人工智能、生物医药、新材料与先进制造等相关领域开展基础研究和应用基础研究，充分发挥国家自然科学基金在北京国际科技创新中心建设中的作用。新材料与先进制造中，高时空分辨电子显微系统关键技术及功能体系动力学集成项目直接费用平均资助强度约为1000万元。研究要求围绕新型量子体系和低维纳米材料系统的研究需求，研究高时空分辨电子显微镜的关键核心技术和功能体系动力学过程，解决脉冲电子束产生、脉宽压缩、显微成像等关键科学技术问题，发展多时域、多维度的飞秒-亚纳米电子显微成像方法和解析理论。研究内容包括研制适合超快电镜的高性能电子源，提高脉冲电子束发射性能，发展具备超快时间分辨及高空间分辨的电子显微学表征新方法。重点支持项目还包括了车用燃料电池催化剂的原子尺度准原位表征和机理研究，研究要求针对车用燃料电池催化剂对高活性和高耐久性的技术要求，研究和开发新型低维高质量活性和高低电压稳定性的贵金属氧还原催化剂，在原子尺度下用准原位方法表征催化剂表面结构和原子迁移过程，阐明催化剂表面原子结构与催化活性的构效关系、催化剂稳定性机制，制备满足高活性和长循环需求的燃料电池氧还原催化剂。通知全文如下：关于开展2021年度国家自然科学基金区域创新发展联合基金项目组织申报工作的通知各依托单位：北京市2020年起加入国家自然科学基金区域创新发展联合基金（以下简称区域联合基金），旨在吸引和聚集全国优秀科研人员，围绕人工智能、生物医药、新材料与先进制造等相关领域开展基础研究和应用基础研究，充分发挥国家自然科学基金在北京国际科技创新中心建设中的作用。近日，国家自然科学基金委员会正式发布《2021年度国家自然科学基金项目指南》，启动区域联合基金申报工作（申请通知详见国家自然科学基金委员会网站www.nsfc.gov.cn），集中接收截止时间为2021年3月20日16时。为做好2021年度区域联合基金项目的组织申报工作，现将有关事项通知如下：一、深入开展项目组织动员各依托单位要深入分析优势研究团队情况，充分整合资源，调动科研人员申报积极性。做好交叉方向项目组织工作，促进优秀团队强强联合。认真研读申报通知和项目指南，做好申报政策宣讲和解读。二、积极联合企业等应用方共同申报2021年度国家自然科学基金区域创新发展联合基金项目指南（北京节选，见附件）明确提出“鼓励申请人与北京地区具有较好研究实力和研究条件的企业开展合作研究”。各依托单位要加强宣传，广泛动员科研人员与企业、创新中心等应用方联合申报区域联合基金项目。三、加强辅导提高申报质量各依托单位应积极组织领域专家对项目申报进行培训和指导，交流项目申报的经验和做法，提高申请书撰写水平；组织专家听取项目汇报、开展项目预审、提出修改意见，提升项目申报质量。各依托单位要充分发挥主体责任，加强项目组织与协作，加强与市基金的沟通和联系，共同为科研人员做好服务。在项目组织申报过程中遇到问题，请及时与北京市自然科学基金委员会办公室联系。联系人：郭凤桐；电话：010-66154813。北京市自然科学基金委员会办公室2021年1月26日

徕卡显微系统副总裁Maxim Mamin于2017年11与17日来华，并于当日接受了“神外前沿”公众号的专访，对徕卡即将在国内上市的MFL800研发初衷与技术问题进行了独家的解读。神外前沿讯，在洛杉矶举行的2017 AANS美国神经外科年会上，徕卡基于手术显微镜的增强现实荧光成像技术AR荧光（MFL800）正式上市，这个血管荧光突破性的新技术，可以将近红外荧光成像与白光图像相结合，让神经外科医生在双目镜筒中实时观察解剖结构及荧光效果，为手术决策提供实时有效的信息。(点击上图播放手术效果视频)据悉，采用AR（增强现实）荧光技术的徕卡MFL800已经通过CFDA认证，将于明年一季度在中国上市。近日，徕卡显微系统副总裁Maxim Mamin先生就AR荧光新技术的研发情况接受了《神外前沿》的访谈。对话内容如下神外前沿：AR荧光（MFL800）研究开发的初衷是什么，能够帮助神外医生解决什么问题？Maxim Mamin：血管荧光造影剂广泛应用于脑血管手术，包括动脉瘤夹闭，脑血管畸形和微血管减压术等手术。在使用过程中就会发现ICG通过红外成像，是肉眼看不到的，只能在显微镜上看到，而且是黑白的，还有很多解剖结构的细节看不清，并且还有一点延时，这对医生来说是比较被动的事情。ICG只能看到荧光显影，周边的组织是无法看清楚的；MFL800也属于ICG技术，但在镜下高清的，可以把细节和血管等都显示出来。有了深度的感觉了，周边的血管可以看得很清楚，可以在这上面做一些操作。神外前沿：AR荧光（MFL800）和以往的显微镜下的荧光有什么不同，比如肿瘤手术使用的5?ALA肿瘤荧光？Maxim Mamin：ICG荧光方式现在主要用于血管病的手术治疗，因为ICG要用注射的方式注射到到血管里，可以通过血液的流动经过全身，然后可以观察到血流的情况。5-ALA是一种荧光显影剂，使用方式是在患者手术前，通过饮用的方式喝下去，不会在血管显现，只会在肿瘤上显现，而且只会在高级别胶质瘤上显现。可以说ICG是血管显影的介质，5ALA是胶质瘤显影的介质。另外，ICG和5ALA在激发后产生的光波的波谱和波长是不一样的，借助于发射波长为400nm蓝光手术显微镜，5-ALA是可以看见的，ICG的波长是780nm-800nm，是红外光，肉眼看不到的。神外前沿：AR荧光（MFL800）在神经外科中更适合血管还是肿瘤的显影？Maxim Mamin：这个新技术主要应用于血管病，包括动脉瘤、血管畸形、MVD（微血管减压）等，当然还可以用在心血管病的搭桥手术，看血管的流畅情况，还有可以用在整形手术中。（图注：Leica M530 OH6手术显微镜与MFL800的结合，有德国科隆医疗中心神经外科的Cleopatra Charalampaki教授提供的手术照片）神外前沿：这个技术如果应用于脑血管外科，是否会扩大适应症范围，相对于介入技术的不断发展？Maxim Mamin：这是个很好的问题，现在确实有趋势看到很多医生开始采用介入技术，MFL800肯定能帮助神经外科医生看得更清楚，以治疗更复杂的脑血管病。MFL800是基于（增强现实技术的）GLOW平台，现在开发的是用于脑血管病的技术，将来还可以开发应用于肿瘤的技术。这个平台的硬件包括摄像头等设备，另外还有相关软件，以实现定量化、多波长的荧光成像技术，最终就像地图一样，能够显示出比如血流的强度、随时间变化的情况等，因而能够区分动脉和静脉，带来更多的信息。我们采用的是开放性的设计平台，将来有了新技术都可以将其升级到手术显微镜上。新的技术把不可见的光通过数据化显示出来，最重要的一点是MFL800是一个实时的技术，术者可以在目镜下实时观察到手术中的情况，没有延时。神外前沿：MFL800预计在中国何时上市？Maxim Mamin：我们产品的正式上市是在10月份刚刚结束的AANS美国神经外科年会上，正式的装机在11月份，12月份还会在欧洲和美国有新的装机。在中国我们已经通过了CFDA的认证，应该在明年一季度上市。神外前沿：目前内镜技术在神经外科应用越来越多，显微镜如何面对内镜的竞争？Maxim Mamin：显微镜和神经内镜是互补的技术，手术显微镜最明显的优势就是术中可以有很好的深度感受，可以很直观的看到并操作，相对来说也容易操作。另外，显微镜现在可以搭载各种荧光成像技术，但目前的神经内镜还没有。再有，神经内镜很难判断方向，并且并非所有手术器械都适用于脑室镜，比如双极电凝。神经内镜可能更适合于不能直视的一些病变，比如在角落或者被重要器官遮挡的。目前最新的技术可以把神经内镜的成像集成到显微镜上，也就是可以在目镜下直接显示。受访者简介Maxim Mamin, Vice President Medical Division (Surgical Microscopes Imaging) at Leica Microsystems (Danaher company), Leica Microsystems, UCLA Anderson School of Management.International Executive with 15+ years of leadership experience in Siemens Healthcare across various functions (Marketing, Product Development, Sales, Regional Business Development, Country Operations), across diverse products portfolio (Imaging and Lab Diagnostics), and cultures (Russia, Germany, Singapore, Korea, Malaysia).来源：神外前沿关于徕卡显微系统Leica Microsystems 徕卡显微系统是全球显微科技与分析科学仪器之领导厂商，总部位于德国维兹拉(Wetzlar, Germany)。主要提供显微结构与纳米结构分析领域的研究级显微镜等专业科学仪器。自公司十九世纪成立以来，徕卡以其对光学成像的极致追求和不断进取的创新精神始终得到业界广泛认可。徕卡在复合显微镜、体视显微镜、数码显微系统、激光共聚焦扫描显微系统、电子显微镜样品制备和医疗手术显微技术等多个显微光学领域处于全球领先地位。 徕卡显微系统在全球有七大产品研发与生产基地，在二十多个国家拥有服务支持中心。徕卡在全球一百多个国家设有区域分公司或销售分支机构，并建有遍及全球的完善经销商服务网络体系。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近日，中国科学院深圳先进技术研究院研究员郑炜团队、北京大学教授施可彬团队合作，研制出首台短波长（520纳米）激发的双光子显微系统。该系统可用于毛细血管的高分辨率、无标记、无创活体成像，相关成果论文In vivo label-free two-photon excitation autofluorescence microscopy of microvasculature using a 520 nm femtosecond fiber laser发表在Optics Letters上。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 对微血管网络在其自然环境中进行形态评估，为理解感染、高血压、糖尿病、缺血、癌症等各种疾病的发生和发展提供了独特视角。目前，无需标记物的高分辨率三维成像技术的缺乏，限制了对微血管的体内研究。以往采用蓝宝石激光器（波长范围：700-1000纳米）作为光源的普通双光子显微系统给血管成像时，由于血管自身几乎不发荧光，需要提前在血管中注射荧光染料。近年来，科研人员发现红细胞在可见光飞秒激光激发下可发出微弱的自发荧光信号。但以往研究只能依赖蓝宝石激光器和光参量振荡及放大技术或光子晶体光纤（PCF）产生超连续谱这两种方法来获得可见光波段（400-700纳米）的飞秒光。这些方法存在激光器体积大，价格昂贵，结构复杂，易受环境影响等问题。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 该研究借助施可彬团队自行研制的520纳米高功率飞秒光纤激光器，采用短波长激发和荧光寿命成像相结合的技术，实现了毛细血管的无标记、活体、高分辨成像。整个双光子显微系统横向分辨率达到260纳米，纵向分辨率为1.3微米，在体成像深度可达200微米。该设备的研发将为后续血管相关的疾病机理研究与治疗策略探索提供重要工具。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 该研究得到国家自然科学基金、广东省自然科学基金等项目支持。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-45-10-2704" target=" _self" span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong span style=" text-indent: 2em " 论文链接& nbsp /span /strong /span /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" text-indent: 2em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/aa10e0df-e883-46ef-ad83-b8c46ccd44d1.jpg" title=" 1.PNG" alt=" 1.PNG" / /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong span style=" text-indent: 2em " （a）血红细胞和（b）毛细血管的无标记、高分辨成像结果 /span /strong /p

2014年诺贝尔化学奖授予了荧光超分辨显微技术，利用荧光分子的化学开关特性（PALM/FPALM/STORM）或者物理的直接受激辐射现象（STED），实现超越衍射极限的超分辨成像。尽管如此，活细胞中的超分辨率成像仍然存在两个主要瓶颈：（1）超分辨率的光毒性限制了观察活细胞中精细生理过程；（2）受限于荧光分子单位时间内发出的光子数，时间和空间分辨率不可兼得。受限于这个瓶颈，为了在活细胞上达到60 nm空间分辨率极限，现有超分辨率成像手段需要强照明功率（kW~MW/mm2）、特殊荧光探针和长曝光时间（ 2 s）。强照明功率引起的强漂白会破坏真实荧光结构的完整性，长曝光时间在图像重构时导致运动伪影，降低有效分辨率。迄今为止，基于光学硬件或者荧光探针的改进无法进一步提升活细胞超分辨率的时空分辨率，实现毫秒尺度60 nm的时空分辨率成像。2021年11月16日，哈尔滨工业大学李浩宇教授团队与北京大学陈良怡教授团队合作在Nature Biotechnology上发表论文Sparse deconvolution improves the resolution of live-cell super-resolution fluorescence microscopy【1】。他们另辟蹊径，发明基于新计算原理的荧光超分辨率显微成像，进一步拓展荧光显微镜的分辨率极限。通过提出“荧光图像的分辨率提高等价于图像的相对稀疏性增加”这个通用先验知识，结合之前提出的信号空时连续性先验知识【2】，他们发明了两步迭代解卷积算法，即稀疏解卷积（Sparse deconvolution）方法，突破现有荧光显微系统的光学硬件限制，首次实现通用计算荧光超分辨率成像。结合自主研发的超分辨率结构光（SIM）系统，实现目前活细胞光学成像中最高空间分辨率（60nm）下，速度最快（564Hz）、成像时间最长（1小时以上）的超分辨成像。结合商业的转盘共聚焦结构光显微镜，实现四色、三维、长时间的活细胞超分辨成像。1、应用举例：DNA折纸标准样本验证为了在已知结构样本中验证分辨率的提升，研究者设计并合成了两个荧光标记位点的DNA折纸样本，每个位点用4~5个Cy5标记。当这些分子间距为60 nm、80 nm和100 nm时，它们在TIRF-SIM下几乎无法区分，但在经过稀疏解卷积重建后（Sparse-SIM，图1）可以很好地区分它们中间的距离。整体结果可以用单分子定位显微镜ROSE【3】交叉验证，与Sparse-SIM得到的DNA折纸的荧光对间距以及不同间距荧光对在玻片上的分布一致。图1：Sparse-SIM解析不同距离DNA折纸样本。（a）在相同视场下，用配对Cy5标记不同距离（60 nm, 80 nm, 100 nm, 120 nm）的DNA折纸样品，用TIRF（左）、TIRF-SIM（中）和Sparse-SIM（右）成像。（b）在TIRF、TIRF-SIM和Sparse-SIM下，黄色（60 nm）、蓝色（80 nm）(80 nm)、绿色（100 nm）和红色（120 nm）框包围的放大区域。比例尺：（a）2 μm；（b）100 nm。2、应用举例：Sparse-SIM超快活细胞成像揭示核孔结构和胰岛素囊泡早期融合孔道在活细胞成像中，稀疏结构光显微镜（Sparse-SIM）可以解析标记不同核孔蛋白（Nup35, Nup93, Nup98，或Nup107）的环状核孔结构，而它们在传统结构光显微镜（2D-SIM）下形状大小与100 nm荧光珠类似（图2c, 2d）。由于相机像素尺寸与孔径直径类似，测量的核孔拟合直径与Sparse-SIM的分辨率相当。校正后Nup35和Nup107孔的直径分别为~66 ± 3 nm和~97 ± 5 nm，而Nup98和Nup93直径大小处于这个范围中（图2e, 2f），结果与以前用其他超分辨成像方法在固定细胞中获得的直径相符【4】。有趣的是，12分钟超分辨成像可以显示活细胞中核孔形状变化，这可能反映了核膜上的单个核孔复合物动态重新定向到焦平面或远离焦平面（图2g），这是其他超分辨方法难以观察到的。图2：Sparse-SIM解析核孔蛋白动态过程。（c）用Sparse-SIM观察活COS-7细胞中以Nup98-GFP标记的动态环状核孔的典型例子，持续时间超过10分钟。上下区域分别显示2D-SIM和Sparse-SIM下的图像。（d）比较（c）中青色框中的核孔结构快照与100 nm荧光珠在不同重建方法（2D-SIM、20次RL解卷积后、50次RL解卷积后、Sparse-SIM）下的结果。（e）由于核孔的大小与Sparse-SIM的分辨率和像素大小相当，按照Supplementary Note 9.1的协议（详情请见文章），分别推导出Nup35-GFP（红色）、Nup98-GFP（黄色）、Nup93-GFP（绿色）和Nup107-GFP（青色）标记的核孔结构的实际直径。（f）Nup35（66 ± 3 nm, n=30）、Nup98（75 ± 6 nm, n=40）、Nup93（79 ± 4 nm, n = 40）、Nup107（97 ± 5nm ,n = 40）的平均直径环。左右两幅蒙太奇分别为传统Wiener重构或稀疏解卷积后的结果。（g）在6个时间点对 （c）中的品红色方框放大并显示。比例尺：（c）500 nm；（d, g, f）100 nm。通过滚动重建，Sparse-SIM的时间分辨率可达564 Hz，识别出来INS-1细胞中VAMP2-pHluorin标记的、更小的胰岛素囊泡融合孔道（如~61 nm孔径）。它们在囊泡融合的早期出现，孔径小（平均直径~87 nm），持续时间短（9.5 ms），不能被之前传统的TIRF-SIM所识别【2】。另一方面，鉴别出来的稳定融合孔在囊泡融合的后期出现，孔径大（平均直径~116 nm），持续时间长（47 ms），是之前看到的结构【2】。值得一提的是，虽然这里发现的囊泡早期融合孔状态很难被其他的超分辨率成像手段所直接验证，但是它们的发生频率与30多年前用快速冷冻蚀刻电子显微镜所观察到的“小的融合孔发生概率远低于大的融合孔”现象相吻合【6】。3、应用举例：稀疏解卷积是提升荧光显微镜分辨率的通用方法与当下热门的深度学习超分辨率显微重建不同，信号的空时连续性、高空间分辨率导致的荧光图像相对稀疏性这两个先验知识，是荧光显微成像的通用先验知识，不依赖于样本的形态以及特定的荧光显微镜种类。因此，稀疏解卷积是通用荧光显微计算超分辨率成像算法，可被广泛应用于提升其他荧光显微模态分辨率，观察不同种类细胞器的精细结构及动态（图3）。图3 | 稀疏解卷积广泛应用于提升不同显微成像模态空间分辨率，揭示各类细胞器精细结构动态。比如稀疏解卷积增强的商业超分辨转盘共焦结构光显微镜（SD-SIM）【7】，可以实现XY方向90纳米，Z方向250 纳米的空间分辨率，清晰记录分裂期7 μm深度内的全细胞内所有线粒体外膜网络（图4）。同样，若稀疏解卷积增强与商业SD-SIM结合，可以很容易实现活细胞上的三维、四色超分辨率成像。稀疏解卷积可以与膨胀显微镜（ExM）【8】结合，解析细胞膨胀后的复杂结构；也可以与宽场、点扫描的共聚焦、受激辐射损耗显微镜（STED）【9】以及微型化双光子显微镜（FHIRM-TPM 2.0）【10】结合，实现近两倍的空间分辨率提升。因此，稀疏解卷积的提出，将帮助使用各种各样荧光显微镜的生物医学研究者更好地分辨细胞中的精细动态结构。图4 | Sparse SD-SIM解析活细胞三维线粒体外膜网络。（k）活体COS-7细胞的线粒体外膜（Tom20-mCherry标记）的三维分布，颜色表征深度。（l）SD-SIM原始数据与Sparse SD-SIM的水平（左）和垂直（右）的白色框区域放大展示。比例尺：（k）5 μm；（l）1 μm。总之，通过稀疏解卷积算法（Sparse deconvolution）来实现计算荧光超分辨率成像，与目前基于特定物理原理或者特殊荧光探针的超分辨率方法都不相同。与超快结构光超分辨显微镜结合形成的Sparse-SIM是目前活细胞光学成像中，分辨率最高（60纳米）、速度最快（564帧/秒）、成像时间最长（1小时以上）的超分辨光学显微成像手段。它也可以与现有的多数商业荧光显微镜结合，有效提升它们的空间分辨率，看到更清楚的精细结构动态。

Viventis光片解决方案助力详尽的体成像， 探索生命的全貌 2024年5月7日，德国韦茨拉尔——作为显微镜和科学仪器领域以及高级成像解决方案领域的领先厂商之一，徕卡显微系统公司已将Viventis显微技术的光片技术纳入其先进研究显微镜系列。光片显微镜技术使研究人员能够精确研究复杂生物系统的发展和动态，直至单个细胞水平。作为一种尤为温和的成像技术，光片显微镜提供了对自然过程随时间演变的无偏见观察，这可能在多个科学领域带来突破，深化对生物学、健康和疾病的理解。全新的Viventis LS2 Live光片荧光显微镜以其独特方式进行多视角和多位置光片成像，全方位展示生命。其时空分辨率和图像质量，即使是对大型光散射样本，也能够扩展研究人员的科学认识和分析。徕卡显微系统公司现已对Viventis LS2 Live显微镜接受咨询，并将为所有Viventis显微技术产品提供全球支持与服务。 “在徕卡显微系统公司，我们生命科学领域的重点是为研究人员提供推动未来突破所需的环境，”徕卡显微系统公司总裁安妮特林克博士说。“随着Viventis显微技术加入我们的强大产品组合，我们将赋能全球研究社区，从类器官和其他大型样本等三维模型中提取这一环境。实际上，随时间推移，类器官中整个样本体积的温和可视化带来了前所未有的细节，正在转变深入功能研究并推动科学理解的边界。” “徕卡显微系统公司是我们确保全球研究社区获得创新光片解决方案的理想伙伴，”Viventis显微技术的联合创始人、现为徕卡显微系统生命科学业务部副总裁詹姆斯奥布莱恩团队之一的Petr Strnad补充道。“作为徕卡团队的一员，我们将继续支持研究人员开启科学发现新突破的旅程。” Viventis显微技术自2016年起，与位于瑞士巴塞尔的弗里德里希米舍尔研究所的Prisca Liberali实验室合作，开始开发光片显微镜。自那以后，该公司已为欧洲顶尖研究机构提供显微镜。 徕卡显微咨询电话：400-630-7761 关于徕卡显微系统 徕卡显微系统的历史最早可追溯到19世纪，作为德国著名的光学制造企业，徕卡显微成像系统拥有170余年显微镜生产历史，逐步发展成为显微成像系统行业的领先的厂商之一。徕卡显微成像系统一贯注重产品研发和最新技术应用，并保证产品质量一直走在显微镜制造行业的前列。 徕卡显微系统始终与科学界保持密切联系，不断推出为客户度身定制的显微解决方案。徕卡显微成像系统主要分为三个业务部门：生命科学与研究显微、工业显微与手术显微部门。徕卡在欧洲、亚洲与北美有7大产品研发中心与6大生产基地，在二十多个国家设有销售及服务分支机构，总部位于德国维兹拉(Wetzlar)。

中国科学院上海高等研究院王中阳课题组提出新型的基于荧光量子相干的超分辨显微成像方法，研究成果以Breaking the diffraction limit using fluorescence quantum coherence为题，近日发表在 《光学快报》（Optics Express）上。 在经典光学成像中，显微镜的空间分辨率受阿贝衍射极限限制为？λ/2NA，其中λ为光波长，NA为显微物镜的数值孔径。近二十年来，各种超分辨荧光显微成像技术的出现打破了光学衍射极限，将空间分辨率提高到纳米尺度，主流技术包括随机光学重构超分辨成像技术（STORM）、结构光照明显微技术（SIM）和受激辐射损耗技术（STED）。其中STED和STORM通过不断提升测量精度极限来提高分辨率，如STED利用非线性受激辐射损耗机制来压制衍射受限的埃里斑尺寸再通过点扫描获得超分辨成像，而STORM通过统计荧光分子中心位置的定位精度来超衍射极限分辨，其分辨率由测量精度即统计分辨率极限？ ？N？1/2决定，？N？为探测到平均光子数。 在量子光学中，现有研究表明利用光的量子性质能够突破经典的空间分辨率限制，从而进一步提升分辨率。例如，利用N个纠缠光源的光子干涉能够将分辨率提升到海森堡极限？1 / N。而在荧光显微镜中，同样可以利用荧光光源的量子特性来实现分辨率的提升。单个荧光分子或原子的发射具有单光子辐射源的性质，在一次脉冲激发下仅发出单个光子，因此光子发射统计概率不同于热辐射光源的一簇一簇的光子辐射，而是一个接一个发出，体现了明显的反聚束统计特性，并且理想的单光子源发出的光子在光谱、偏振上完全相同，即具有高的光子不可区分特性。上述荧光的量子性质已被实验证明存在于荧光显微成像常用的荧光染料中，例如单个有机染料分子、单个量子点以及单个金刚石色心，为发展新型的超分辨荧光显微成像技术带来了新的量子信息维度。 基于此，王中阳课题组提出了基于荧光光源的量子性质的超分辨成像方法，并对成像机制展开研究。研究者从荧光光源的发光机制出发，考虑了大多数荧光染料所包含的退相和光谱扩散机制，构建了通用的单光子波函数并考虑其在显微系统中的时间和空间维成像变换；通过计算双光子干涉的时间和空间的探测概率分布，从而获得荧光量子相干统计模型。该模型为宏观部分相干理论与荧光微观辐射机制提供了桥梁。基于此模型，研究者还提出了一种基于荧光量子相干性的超分辨荧光显微成像方法。利用新型的单光子雪崩探测器（SPAD）阵列统计荧光光子的时间和空间涨落p(r, t)。为了提取荧光光子相干性，通过引入时间门Tg作为光子到达时间的后选择窗口来提取高度相干的光子并沿Tg积分构造时间相干调制函数p(r, Tg)，如图1所示。 时间相干调制函数与荧光光源空间分离量s有关。因此，通过准确测量时间相干调制函数，并预先确定其它变量，可从中准确提取出衍射极限内荧光光源空间分离距离s。此时，分辨率（即光源分离距离s）取决于荧光时空相干性的测量精度，而相干性测量精度又与探测到的光子数和空间采样率有关，如图2所示，仿真结果表明，当探测到的光子数达到104时，分辨率可以达到50 nm。该新型量子增强成像技术能够发掘荧光量子时空涨落特性及量子相干性，有助于实现荧光弱信号下的快速超分辨成像。　　论文链接 　　图1.基于荧光量子相干的超分辨荧光显微成像方法示意图。（a）实验装置图；（b）传统成像方式和SPAD阵列探测方案对比图；（c）成像过程时序图；（d）荧光光子时空相干性概率分布；（e）引入时间门调制后荧光光子时空相干性概率分布。 图2.不同累计光子数下p(0, Tg)的测量精度（荧光光源距离s分别为50和100 nm）

项目编号：0773-2241SHHW0153项目名称：华东师范大学时间分辨荧光显微镜项目预算金额：220.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：220.0000000 万元（人民币）采购需求：设备名称：时间分辨荧光显微镜；数量及单位：1套；简要技术参数：3.2、像元：1×1—4096×4096；3.3、镀银高反射率的xy光学振镜扫描系统；★3.3.1、扫描频率0～5KHz，最短单点停留时间0.5µs, 最长单点停留时间无限；其余内容详见本项目招标文件。合同履行期限：自合同签订之日起120天内；本项目( 不接受 )联合体投标。

2023年8月6日至12日，由清华大学蛋白质研究技术中心、生物医学测试中心、中国细胞生物学学会细胞器生物学分会联合主办的第四届活细胞与超高分辨成像高级研讨会在清华大学成功举办。众多领域专家学者、行业头部翘楚齐聚一堂，和来自全国各地的100余位青年学者一起见证了这场学术盛宴。研讨会邀请了北京大学席鹏教授、陈良怡教授、孙育杰教授，中科院生物物理所李栋研究员，中国科技大学唐爱辉教授，西湖大学章永登研究员、清华大学陈春来副教授等十数位在活细胞、超分辨、单分子成像等领域的知名专家进行报告，还邀请了尼康、徕卡、蔡司等公司就超分辨成像、一体化活细胞成像等仪器进行了专业介绍和体验展示。在本次研讨会上，力显智能科技联合创始人兼COO张猛博士就《单分子定位超高分辨率显微镜iSTORM在生物医学领域的应用》进行了相关报告分享。会议期间，力显智能科技研发的新品活细胞超高分辨率显微成像系统iSTORM VIVO在清华大学正式发布，更是为这场精彩盛宴增添了一抹亮色。现场，清华大学高级工程师王文娟老师与力显智能科技联合创始人兼COO张猛博士共同为活细胞超高分辨率显微成像系统iSTORM VIVO揭幕。揭幕仪式力显智能科技联合创始人兼COO张猛博士表示：非常感谢一路支持力显的各位朋友和老师，是大家的支持和帮助，促成了这次活细胞超分辨新品在清华大学的圆满发布，这是广大用户对力显超分辨的再一次肯定，也是力显智能科技自研国产超分辨之路的又一个重要里程碑。活细胞超高分辨率显微成像系统iSTORM VIVO作为目前国内唯一的商业化单分子超分辨显微系统，iSTORM成功实现了光学显微镜对衍射极限的突破，使得在20纳米的分辨率尺度上从事生物大分子的单分子定位与计数、亚细胞及大分子复合物结构解析、生物大分子生物动力学等的研究成为现实。在原先标准版iSTORM的基础上，经光机系统、染料、算法协同开发，iSTORM VIVO在活细胞超分辨成像领域获得极大技术提高，提升原始图像拍摄速度，搭配高密度快速荧光定位算法，可以在维生条件下进行快速活细胞超高成像，以高精密度的成像能力解析活细胞的各种生命生理过程，极大弥补了传统STORM技术在活细胞超分辨成像领域的短板，给生命科学、医学等领域带来重大突破。

基础教育是教育事业发展、建设教育强国的重要基石，对提高国民素质、培养各级各类人才具有极其重要的基础地位和作用。国务院发函各省级教育主管单位发函徕卡显微系统作为百年光学品牌，在其175年的历程中致力于用显微镜帮助老师们在课堂上揭示各种物体的内部细微结构，从而让学生从微观了解自然的构成和运行规律。光学显微镜分为体视镜、复合显微镜两大类，其中复合显微镜因为用途又分为专门观察活细胞的倒置显微镜和切片观察为主的正置显微镜。体视显微镜又称之为立体显微镜，其的光路设计和人眼观察的角度类似，左右分离最后在观察目标处的交会让观察者可以立体的看到所观察的物体，而且不需要进行标本的制备处理就可以观察。放大倍率通常为几十倍也可以观察到百倍，所以非常适合做肉眼可见的标本物的教学，因为其目镜和物体之间的工作距离大，所以也可以用于手术解剖教学。EZ4教学用体视显微镜（最大35X放大），其中EZ4E可以进行有线组网，EZ4W版本还可以直接连接智能终端。Ivesta 3具有最大有55X的放大，其具有Leica在体视镜的独门绝技—融合光学，该技术可以兼顾景深和分辨率，打破传统光学固有限制。为了让老师能在狭窄的细胞间中对学生进行活细胞形态学教学，徕卡显微系统研发了Mateo TL数字倒置显微镜。其无目镜设计，机载15.6英寸的大屏幕可以方便多位学生同时观看。相差辅助功能能教会学生了解正确使用该观察方法。无线传图功能，让同学们手中的移动终端可以方便无线获取显微镜所拍摄的图片。此外，其自带的汇合度模块，可以辅助老师教指导学生对细胞生长的节点进行准确把握。(【客户之声】引路科学 协助教学)Leica DM300 单筒或双筒教育用显微镜专门用于高年级的生物学系学生或2-4年的大学生命科学课程，其复式显微镜结构紧凑。得益于坚固耐用的铜质聚焦核心零件免于维护，每天均能提供无故障运行。配备了机械台，从而使用方便。还有贴上标签的阿贝聚光镜，保证优异的光学质量。DM300可配置旋转式单镜筒或双镜筒，共享观看，便于储存。徕卡具有175年在显微镜设计和制造方面的经验，Leica DM300教学显微镜可以帮助学生探寻大自然的奥秘。DM500/750正置显微镜，得益于其无限远光路系统，可以方便连接相机，从而用于大教室多人互动教学。AgTreat™ – 为防止学生之间的细菌传播所设计的触点，EZStore™ 设计具有手柄和绳裹，便于搬运、方便提升且绳易于收藏。EZLite™ 提供寿命超过20年以上的LED照明和延时自动关闭功能，节约时间和能源。以上部分产品还可以在徕卡网上商城直接购买：徕卡显微咨询电话：400-630-7761关于徕卡显微系统徕卡显微系统的历史最早可追溯到19世纪，作为德国著名的光学制造企业，徕卡显微成像系统拥有170余年显微镜生产历史，逐步发展成为显微成像系统行业的领先的厂商之一。徕卡显微成像系统一贯注重产品研发和最新技术应用，并保证产品质量一直走在显微镜制造行业的前列。徕卡显微系统始终与科学界保持密切联系，不断推出为客户度身定制的显微解决方案。徕卡显微成像系统主要分为三个业务部门：生命科学与研究显微、工业显微与手术显微部门。徕卡在欧洲、亚洲与北美有7大产品研发中心与6大生产基地，在二十多个国家设有销售及服务分支机构，总部位于德国维兹拉(Wetzlar)。

随着大量塑料的使用和随意处置，微塑料几乎污染了整个地球，科学家也愈发关注对微塑料的研究。环境中微塑料的尺寸往往小于5μm，传统红外因受限于微米级别空间分辨率，以及不同尺寸颗粒变化的实际红外吸收峰相较于理想吸收峰散射严重等问题，很难对样品进行有效的定性和定量分析。美国PSC公司推出的非接触式亚微米红外拉曼同步光谱显微系统-mIRage，得益于其500 nm空间分辨率、不因颗粒尺寸变化而发生散射且无需接触测量等优势，有效解决了绝大多数环境微塑料样品光谱显微测试的问题。其显著的技术优势为:✔ 亚微米红外空间分辨率，比传统的FTIR/QCL红外显微提高~20倍；✔ 有效排除小尺寸样品散射伪影，极大提高样品测试范围，获得高质量红外拉曼分析图谱；✔ 非接触式，反射(远场)模式测量，对样品无污染，没有任何常见光谱失真。可快速匹配光谱商用数据库，获得样品种类结果；✔ 可升级亚微米同步红外+拉曼同步联用系统，在相同时间、条件、位置下获得相同空间分辨率的红外和拉曼光谱。非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage近日，PSC公司将mIRage系统全新升级，即将发布FeaturefindIR功能。FeaturefindIR创新性的实现了微塑料和其他颗粒快速、自动化的光谱测量和化学鉴定，显著提高了实验效率，并为应用中大量样品的测量提供了基础，包括但不限于微塑料，缺陷污染和细胞分析，以及许多其他样品类型。mIRage升级系列将原有优势进一步拓宽：☛ 测试从亚微米到毫米范围内微塑料样品；☛ 红外拉曼同步，测量大量的微塑料和颗粒；☛ 测试系统自动搜索和检测粒子；☛ 自动测量和定位化学ID。升级功能新品发布会为使研究者更好的了解这一升级功能，美国PSC公司将举办升级功能新品发布会，发布会将由产品管理和营销总监Mustafa Kansiz博士主持介绍。此次发布会将主要介绍“FeaturefindIR”软件自动化工具如何在mIRage上对更具有生物学意义的微塑料颗粒（从小于500 nm到大尺寸(mm)）进行自动化、快速和准确的分析，规避传统FTIR/QCL和拉曼显微系统所见的明显缺陷，从而有效完成微塑料样品测试。同时，Mustafa Kansiz博士也将实时演示亚微米mIRage的featurefindIR功能，无论颗粒形状和大小如何，都将得到一致、无伪影的图谱，并使用交叉偏振可见光增强颗粒检测。敬请期待mIRage系统featurefindIR的详情发布！FeaturefindIR优势解析：【高效粒子数据收集】微塑料、颗粒和有机污染物有时很难在大量的一般污染物中发现。为了获得最大的灵活性，featurefindIR可以使用图像输入，以实现更准确和敏感的检测和定位。【自动测量和识别】一旦确定了颗粒的位置和大小，mIRage系统就会自动移动到所需测量位置，并执行快速、自动化的红外光谱测量。测量完成后，粒子信息汇总表将列出获得关键光谱的每个粒子的位置和特定尺寸。此表可以转移到featurefindIR μChemical ID报告中，也可以导出为CSV文件。【FeaturefindIR μChemical ID报告】FeaturefindIR μChemical ID报告将自动分析PTIR Studio文件中用户选择的所有光谱，并将它们与集成数据库中的参考光谱集相关联。对每个测量的频谱报告命中质量指数(HQI)，如果HQI高于用户设置的阈值，还会报告最佳匹配化学ID。在测量光谱和参考光谱之间显示覆盖层，颜色编码可用于评估光谱数量的视觉支持，特定塑料类型被分配特定颜色作为视觉辅助。此外，可以通过选择每个结果来进行定量检查，以显示与OPTIR参考匹配接近的详细光谱叠加。FeaturefindIR为研究人员提供了一种快速测量大量相关微塑料的自动化方案。不但提供了维度方面的信息，同时可以通过专用的μChemical ID数据库确定它们的化学ID。所有数据都可以通过CSV导出，以便根据需要进行进一步分析。FeaturefindIR通过提供识别微塑料类型的不同方法(如单波长成像和荧光图像)来提高测量效率,提供了从亚微米到毫米大小的微塑料研究完整解决方案。

16日，记者从哈尔滨工业大学获悉，该校仪器学院现代显微仪器研究所在光学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。研究团队在低光毒性条件下，把结构光显微镜的分辨率从110纳米提高到60纳米，实现了长时程、超快速、活细胞超分辨成像。为精准医疗和新药研发提供了新一代生物医学超分辨影像仪器，使未来大幅度加速疾病模型的高精度表征成为可能。　　显微仪器的分辨能力代表人类对科学探索的边界，2014年诺贝尔化学奖就授予了3位在超分辨率荧光显微技术领域取得重要成就的学者。哈工大现代显微仪器研究所团队提出了一种可突破光学衍射极限的计算显微成像算法，利用荧光成像的前向物理模型与压缩感知理论，并结合稀疏性与时空连续性的双约束条件，建立起一个通用的解算框架——稀疏解卷积技术，突破了现有光学超分辨显微系统的硬件限制，扩展了时空分辨率和频谱。　　在此基础上，研究团队研发了超快结构光超分辨荧光显微镜系统（Sparse-SIM），该系统具有超分辨、高通量、非侵入、低毒性等特点，在高速成像条件下，具备优于60纳米的分辨率和超过1小时的超长时间活细胞动态成像性能。团队首次观察到了胰岛分泌过程中具有的两种特征的融合孔道，第一次利用线性结构光显微镜观察到只有在非线性条件下才能分辨的环状的不同蛋白标记的核孔复合体与小窝蛋白。此外，研究人员还展示了利用该影像技术解析肌动蛋白动态网络、细胞深处溶酶体和脂滴的快速行为，并记录了双色线粒体内外膜之间的精细相对运动。　　据悉，该项研究成果主要由哈工大仪器学院和北京大学未来技术学院合作完成。11月16日，研究成果以《稀疏解卷积增强活细胞超分辨荧光显微镜的分辨率》为题，以长文形式在线发表于国际权威杂志《自然-生物技术》。

近年来，随着国家对于设备国产化的重视和扶持力度的加大，为了满足中国市场的多样化需求，徕卡显微系统积极投入研发和生产，推出了一系列国产化产品。这些产品不仅继承了徕卡显微系统一贯的卓越品质和技术优势，还针对中国市场的特点进行了优化和改进，深受用户的喜爱和好评。徕卡显微系统已经成功实现从研发到生产的全面国产化能力。 随着国家政策的逐步推进，设备更新已成为推动产业升级和科技进步的重要动力。作为光学显微领域的领军企业，徕卡显微系统积极响应国家设备更新政策，推出了多项优惠政策和服务措施。针对老旧设备的更新，徕卡显微系统提供了专业的评估和咨询服务，帮助用户选择最适合自己的新产品。此外，徕卡显微系统还提供了完善的售后服务和技术支持，确保用户在使用过程中能够得到及时、有效的帮助和支持。 与小编一起感受徕卡在中国市场的深耕细作，看看国产化产品的魅力吧！ Leica DM300 单筒或双筒教育用显微镜 结构紧凑，使用方便，配备了机械台以及贴上标签的阿贝聚光镜，DM300可配置旋转式单镜筒或双镜筒，共享观看，便于储存。适用于高年级的生物学系学生或2-4年的大学生命科学课程。该机型和DM500/750的主要接触部件上的Ag涂层有效防止使用者之间的感染。 Leica DM500 双目教学显微镜 无限远光学系统使其具有“即插即用”功能，是教师和学生在学院和大学初级生命科学课程教学中的一种方便有趣的理想工具。该机型有适合学生的各种功能，如预聚焦、预居中的聚光器和EZTube™预置屈光度，这些功能可以避免错误调整，为实践操作教学提供更多时间。此外，EZStore™具有一体化手柄及绳裹，便于搬运和提升，且防止显微镜部件损坏。 Leica DM750 双目教学显微镜 徕卡DM750除了支持无限远光学，还支持科勒照明。其适用于学院和大学高级生命科学课程和医学、兽医及牙科学校专业训练的各种需求。除了和DM500一样的EZStore™功能，该机型和DM500一样的圆边EZGuide允许单手滑动装载，减少滑动玻片，提供安全的课堂环境。 Leica DM1000 生物显微镜 符合人体工程学设计，具有多种可调功能且易于使用的控制装置，是所有临床实验室应用的理想选择，特别是细胞学、血液学和病理学。 Leica DM2000 & DM2000 LED 正置显微镜 具有高端的模块设计和高性能的荧光，人体工学设计，适用于复杂的临床应用，可用于病理学、细胞学，以及其它复杂工作领域。从该机型开始支持微分干涉功能。 Leica DM2500 & DM2500 LED 荧光显微镜 凭借强大的透射光照明、高品质的光学性能以及技术先进的附件，特别适合要求微分干涉相衬或高性能荧光等颇具挑战性的生命科学研究任务。 Leica DM3000 & DM3000 LED 生物显微镜 适用于病理学、细胞学与血液学研究，它具有电动物镜转盘、聚光顶镜、自动光线强度调节装置与可选脚踏开关，直观的显微镜改善了细胞学与病理学研究的操作流程。 Leica DMi1 倒置显微镜 操作直观，灵活自如，可以轻松添加必须的各种配件，支持细胞培养实验室中的日常工作。 Leica DM IL LED 倒置显微镜 高性能光学元件、人体工学设计和 5W LED 照明，是细胞培养、显微操作、免疫染色样本成像和活细胞常规检查的理想选择。 Mateo TL 数字透射光倒置显微镜 让所有实验室成员都能够舒适地检查和记录细胞生长状态，适合需要获得一致实验结果的研究人员。统一测量汇合度，从而增强对下游实验取得成功的信心。 Leica EZ4 用于高校教学的体视显微镜 Leica EZ4教学体视显微镜，带4.4:1变焦镜头，适用于入门级高等院校课程，如生物学、解剖学、化学，提供了超过20年寿命的高亮LED照明，从而节省时间和更换灯泡的成本。此外，7路LED照明系统提供了高品质照明的入射、斜射和透射光以及任何应用的对比。格里诺光学系统提供了样本的三维视图。 未来，徕卡显微系统将继续深耕中国市场，坚持技术创新和品质提升，不断推出更多符合中国用户需求的国产化产品，为用户创造更大的价值。我们坚信，在国家政策的支持和推动下，徕卡显微系统一定能够在光学显微领域取得更加辉煌的成就。 点击此处申请样机试用 徕卡显微咨询电话：400-630-7761 关于徕卡显微系统 徕卡显微系统的历史最早可追溯到19世纪，作为德国著名的光学制造企业，徕卡显微成像系统拥有170余年显微镜生产历史，逐步发展成为显微成像系统行业的领先的厂商之一。徕卡显微成像系统一贯注重产品研发和最新技术应用，并保证产品质量一直走在显微镜制造行业的前列。 徕卡显微系统始终与科学界保持密切联系，不断推出为客户度身定制的显微解决方案。徕卡显微成像系统主要分为三个业务部门：生命科学与研究显微、工业显微与手术显微部门。徕卡在欧洲、亚洲与北美有7大产品研发中心与6大生产基地，在二十多个国家设有销售及服务分支机构，总部位于德国维兹拉(Wetzlar)。

2014年诺贝尔化学奖授予了荧光超分辨显微技术，利用荧光分子的化学开关特性（PALM/FPALM/STORM）或者物理的直接受激辐射现象（STED），实现超越衍射极限的超分辨成像。尽管如此，活细胞中的超分辨率成像仍然存在两个主要瓶颈：（1）超分辨率的光毒性限制了观察活细胞中精细生理过程；（2）受限于荧光分子单位时间内发出的光子数，时间和空间分辨率不可兼得。受限于这个瓶颈，为了在活细胞上达到60 nm空间分辨率极限，现有超分辨率成像手段需要强照明功率（kW~MW/mm2）、特殊荧光探针和长曝光时间（ 2 s）。强照明功率引起的强漂白会破坏真实荧光结构的完整性，长曝光时间在图像重构时导致运动伪影，降低有效分辨率。迄今为止，基于光学硬件或者荧光探针的改进无法进一步提升活细胞超分辨率的时空分辨率，实现毫秒尺度60 nm的时空分辨率成像。2021年11月16日，哈尔滨工业大学李浩宇教授团队与北京大学陈良怡教授团队合作在Nature Biotechnology上发表论文Sparse deconvolution improves the resolution of live-cell super-resolution fluorescence microscopy【1】。他们另辟蹊径，发明基于新计算原理的荧光超分辨率显微成像，进一步拓展荧光显微镜的分辨率极限。通过提出“荧光图像的分辨率提高等价于图像的相对稀疏性增加”这个通用先验知识，结合之前提出的信号空时连续性先验知识【2】，他们发明了两步迭代解卷积算法，即稀疏解卷积（Sparse deconvolution）方法，突破现有荧光显微系统的光学硬件限制，首次实现通用计算荧光超分辨率成像。结合自主研发的超分辨率结构光（SIM）系统，实现目前活细胞光学成像中最高空间分辨率（60nm）下，速度最快（564Hz）、成像时间最长（1小时以上）的超分辨成像。结合商业的转盘共聚焦结构光显微镜，实现四色、三维、长时间的活细胞超分辨成像。1、应用举例：DNA折纸标准样本验证为了在已知结构样本中验证分辨率的提升，研究者设计并合成了两个荧光标记位点的DNA折纸样本，每个位点用4~5个Cy5标记。当这些分子间距为60 nm、80 nm和100 nm时，它们在TIRF-SIM下几乎无法区分，但在经过稀疏解卷积重建后（Sparse-SIM，图1）可以很好地区分它们中间的距离。整体结果可以用单分子定位显微镜ROSE【3】交叉验证，与Sparse-SIM得到的DNA折纸的荧光对间距以及不同间距荧光对在玻片上的分布一致。图1：Sparse-SIM解析不同距离DNA折纸样本。（a）在相同视场下，用配对Cy5标记不同距离（60 nm, 80 nm, 100 nm, 120 nm）的DNA折纸样品，用TIRF（左）、TIRF-SIM（中）和Sparse-SIM（右）成像。（b）在TIRF、TIRF-SIM和Sparse-SIM下，黄色（60 nm）、蓝色（80 nm）(80 nm)、绿色（100 nm）和红色（120 nm）框包围的放大区域。比例尺：（a）2 μm；（b）100 nm。2、应用举例：Sparse-SIM超快活细胞成像揭示核孔结构和胰岛素囊泡早期融合孔道在活细胞成像中，稀疏结构光显微镜（Sparse-SIM）可以解析标记不同核孔蛋白（Nup35, Nup93, Nup98，或Nup107）的环状核孔结构，而它们在传统结构光显微镜（2D-SIM）下形状大小与100 nm荧光珠类似（图2c, 2d）。由于相机像素尺寸与孔径直径类似，测量的核孔拟合直径与Sparse-SIM的分辨率相当。校正后Nup35和Nup107孔的直径分别为~66 ± 3 nm和~97 ± 5 nm，而Nup98和Nup93直径大小处于这个范围中（图2e, 2f），结果与以前用其他超分辨成像方法在固定细胞中获得的直径相符【4】。有趣的是，12分钟超分辨成像可以显示活细胞中核孔形状变化，这可能反映了核膜上的单个核孔复合物动态重新定向到焦平面或远离焦平面（图2g），这是其他超分辨方法难以观察到的。图2：Sparse-SIM解析核孔蛋白动态过程。（c）用Sparse-SIM观察活COS-7细胞中以Nup98-GFP标记的动态环状核孔的典型例子，持续时间超过10分钟。上下区域分别显示2D-SIM和Sparse-SIM下的图像。（d）比较（c）中青色框中的核孔结构快照与100 nm荧光珠在不同重建方法（2D-SIM、20次RL解卷积后、50次RL解卷积后、Sparse-SIM）下的结果。（e）由于核孔的大小与Sparse-SIM的分辨率和像素大小相当，按照Supplementary Note 9.1的协议（详情请见文章），分别推导出Nup35-GFP（红色）、Nup98-GFP（黄色）、Nup93-GFP（绿色）和Nup107-GFP（青色）标记的核孔结构的实际直径。（f）Nup35（66 ± 3 nm, n=30）、Nup98（75 ± 6 nm, n=40）、Nup93（79 ± 4 nm, n = 40）、Nup107（97 ± 5nm ,n = 40）的平均直径环。左右两幅蒙太奇分别为传统Wiener重构或稀疏解卷积后的结果。（g）在6个时间点对 （c）中的品红色方框放大并显示。比例尺：（c）500 nm；（d, g, f）100 nm。通过滚动重建，Sparse-SIM的时间分辨率可达564 Hz，识别出来INS-1细胞中VAMP2-pHluorin标记的、更小的胰岛素囊泡融合孔道（如~61 nm孔径）。它们在囊泡融合的早期出现，孔径小（平均直径~87 nm），持续时间短（9.5 ms），不能被之前传统的TIRF-SIM所识别【2】。另一方面，鉴别出来的稳定融合孔在囊泡融合的后期出现，孔径大（平均直径~116 nm），持续时间长（47 ms），是之前看到的结构【2】。值得一提的是，虽然这里发现的囊泡早期融合孔状态很难被其他的超分辨率成像手段所直接验证，但是它们的发生频率与30多年前用快速冷冻蚀刻电子显微镜所观察到的“小的融合孔发生概率远低于大的融合孔”现象相吻合【6】。3、应用举例：稀疏解卷积是提升荧光显微镜分辨率的通用方法与当下热门的深度学习超分辨率显微重建不同，信号的空时连续性、高空间分辨率导致的荧光图像相对稀疏性这两个先验知识，是荧光显微成像的通用先验知识，不依赖于样本的形态以及特定的荧光显微镜种类。因此，稀疏解卷积是通用荧光显微计算超分辨率成像算法，可被广泛应用于提升其他荧光显微模态分辨率，观察不同种类细胞器的精细结构及动态（图3）。图3 | 稀疏解卷积广泛应用于提升不同显微成像模态空间分辨率，揭示各类细胞器精细结构动态。比如稀疏解卷积增强的商业超分辨转盘共焦结构光显微镜（SD-SIM）【7】，可以实现XY方向90纳米，Z方向250 纳米的空间分辨率，清晰记录分裂期7 μm深度内的全细胞内所有线粒体外膜网络（图4）。同样，若稀疏解卷积增强与商业SD-SIM结合，可以很容易实现活细胞上的三维、四色超分辨率成像。稀疏解卷积可以与膨胀显微镜（ExM）【8】结合，解析细胞膨胀后的复杂结构；也可以与宽场、点扫描的共聚焦、受激辐射损耗显微镜（STED）【9】以及微型化双光子显微镜（FHIRM-TPM 2.0）【10】结合，实现近两倍的空间分辨率提升。因此，稀疏解卷积的提出，将帮助使用各种各样荧光显微镜的生物医学研究者更好地分辨细胞中的精细动态结构。图4 | Sparse SD-SIM解析活细胞三维线粒体外膜网络。（k）活体COS-7细胞的线粒体外膜（Tom20-mCherry标记）的三维分布，颜色表征深度。（l）SD-SIM原始数据与Sparse SD-SIM的水平（左）和垂直（右）的白色框区域放大展示。比例尺：（k）5 μm；（l）1 μm。总之，通过稀疏解卷积算法（Sparse deconvolution）来实现计算荧光超分辨率成像，与目前基于特定物理原理或者特殊荧光探针的超分辨率方法都不相同。与超快结构光超分辨显微镜结合形成的Sparse-SIM是目前活细胞光学成像中，分辨率最高（60纳米）、速度最快（564帧/秒）、成像时间最长（1小时以上）的超分辨光学显微成像手段。它也可以与现有的多数商业荧光显微镜结合，有效提升它们的空间分辨率，看到更清楚的精细结构动态。哈尔滨工业大学博士生赵唯淞、北京大学博士后赵士群、李柳菊为共同第一作者，哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院李浩宇教授和北京大学未来技术学院陈良怡教授为论文共同通讯作者，共同作者还包括哈尔滨工业大学谭久彬院士、刘俭教授，北京大学毛珩博士，生科院成像平台单春燕博士和华南师范大学刘彦梅教授。参与合作的实验室包括武汉大学宋保亮教授、北京大学陈兴教授、中科院国家纳米科学中心丁宝全教授和生物物理所纪伟教授等。该项工作得到北京大学膜生物学重点实验室、麦戈文脑研究所、北大-清华生命科学联合中心、北京智源人工智能研究院的支持，也是多模态跨尺度国家生物医学成像设施建设过程中的重要成果。专家点评徐平勇（中科院生物物理所）自2014年诺贝尔化学奖授予了超分辨显微技术以来，超分辨成像技术取得了巨大的进步，成像的分辨率得到了进一步的提高。在固定细胞中，以MINFLUX、SIMFLUX以及ROSE等为代表的超分辨成像技术利用调制光照射单分子定位的方法实现了小于10纳米的空间分辨率。然而，在活细胞中进一步提高成像的空间分辨率仍然面临挑战。一个主要原因是活细胞成像的时空分辨率是互相关联的，为了减少活细胞里的运动伪影，需要通过提高采样频率来提高时间分辨率，但是采样频率或者时间分辨率的提高会减少记录的光子数，使得空间分辨率下降。在现有超分辨成像技术中，结构光照明成像SIM技术具有最高的时间分辨率，但是受限于成像原理本身和所采用的维纳反卷积等算法，空间分辨率进一步提高遇到了挑战。陈良怡和李浩宇团队合作发展的稀疏结构光超分辨显微成像技术（Sparse-SIM），保留了陈良怡团队前期发展的海森-SIM的高时间分辨率的优点，并进一步将SIM的空间分辨率提高到60纳米。该技术属于计算超分辨率成像方法，主要包括两步迭代解卷积求解算法。其核心是将Richardson–Lucy反卷积算法应用到SIM成像中，通过前期发展的基于信号的时空连续性的先验知识重建图像的方法减少或者消除Richardson–Lucy反卷积应用中的噪声问题；并利用提出的“荧光图像的分辨率提高等价于图像的相对稀疏性增加”这个先验知识作为约束条件，建立通用的计算框架——稀疏解卷积技术。该工作有几个方面的突破和创新：1）解决了Richardson–Lucy反卷积应用到生物成像中的噪声和先验知识问题，拓展了它在生物成像中的实际应用；2）利用稀疏结构光超分辨成像在活细胞中实现了同时高时空分辨率长时程成像；3）方法具有普适性，可以广泛用于宽场成像和其它超分辨成像技术，提高这些成像方法的分辨率。目前发展的Sparse-SIM主要是基于二维结构光 (2D-SIM) 系统，实现了活细胞中空间分辨率60nm、时间分辨率564Hz、成像时间1小时以上的超分辨成像。这是目前活细胞成像中同时具有的最高时空分辨率。其空间分辨率可与非线性SIM相媲美，但是时间分辨率更高，成像设备上的复杂程度也相对要低一些。将来Sparse-SIM技术也有望能用于三维结构光成像，尽管受限于3D-SIM成像方法本身成像的时间分辨率会有所下降。总之，Sparse-SIM技术同时具有高的时间和空间分辨率，其在活细胞成像中的应用有望带来诸多生物学中的重要发现。尤其重要的是，稀疏解卷积技术框架适用于目前多数荧光显微镜成像方法，并将这些成像的空间分辨率提升了近两倍，将大大促进这些荧光成像方法的发展和它们在生物学中的广泛应用。刘兴国（中科院广州生物医药与健康研究院）以SIM、STORM/PALM、STED为代表的的超分辨成像技术，成功突破了光学衍射极限，极大推动了亚细胞结构和细胞器互作动态等微观结构研究，获得了2014年诺贝尔化学奖。然而超分辨成像技术在时间分辨率和空间分辨率上难于获得同等提高——在超分辨成像技术中，SIM技术具有最好的时间分辨率，然而空间分辨率也是3种主流技术中最低的，缺乏对100nm以下尺度的亚细胞器结构的解析力。在充分利用SIM技术的时间分辨率的基础上，如何提高空间分辨率是一个重要的研究方向。北京大学陈良怡团队与哈尔滨工业大学李浩宇教授在Nature Biotechnology 杂志报道最新开发的Sparse deconvolution算法，并成功结合SIM技术开发出Sparse-SIM，在时空分辨率上成功将SIM技术的空间分辨率从110nm提高到60nm，同时保持毫秒级的时间分辨率。同时，陈良仪团队研究显示，本技术同样可以提高SD-SIM、STED等超分辨技术的轴向分辨率，甚至可以使普通宽场显微镜获得更好的信噪比。这一精彩的工作不但是领域的重要技术进展，而且具有广阔的应用空间。 陈良怡团队之前的工作，在硬件和软件水平挖掘SIM技术的时空分辨率，成功开发了高时空分辨率的Hessian SIM技术；本次研究再次在软件算法上取得突破，进一步推动了SIM技术在活细胞超分辨成像在时空分辨率的极限。应用Sparse-SIM技术，同时检测了核孔复合物结构、网格蛋白（clathrin）动态、溶酶体和内质网相互作用、内质网对线粒体内嵴动态的调控等重要过程，显现出Sparse-SIM强大的应用能力和应用前景。如何易于操作的提高超分辨成像技术的时空分辨率是亚细胞器结构和动态研究方面的一个重要方向，Sparse deconvolution算法或者Sparse-SIM提供了一个重要的生命科学研究工具，去探索更微观的生命科学过程。参考文献[1] Weisong Z, Shiqun Z, Liuju L, et al. Sparse deconvolution improves the resolution of live-cell super-resolution fluorescence microscopy [J]. Nature biotechnology, 2021: DOI: https://doi.org/10.1038/s41587-021-01092-2.[2] Huang X, Fan J, Li L, et al. Fast, long-term, super-resolution imaging with Hessian structured illumination microscopy [J]. Nature biotechnology, 2018, 36(5): 451-459.[3] Gu L, Li Y, Zhang S, et al. Molecular resolution imaging by repetitive optical selective exposure [J]. Nature Methods, 2019, 16(11): 1114-1118.[4] Szymborska A, Marco A d, Daigle N, et al. Nuclear pore scaffold structure analyzed by super-resolution microscopy and particle averaging [J]. Science, 2013, 341(6146): 655-658.[6] Ornberg R L, Reese T S. Beginning of exocytosis captured by rapid-freezing of Limulus amebocytes [J]. The Journal of Cell Biology, 1981, 90: 40 - 54.[7] Schulz O, Pieper C, Clever M, et al. Resolution doubling in fluorescence microscopy with confocal spinning-disk image scanning microscopy [J]. PNAS, 2013, 110(52): 21000-21005.[8] Sun D-E, Fan X, Shi Y, et al. Click-ExM enables expansion microscopy for all biomolecules [J]. Nature Methods, 2021, 18: 107–113.[9] Hell S W, Wichmann J. Breaking the diffraction resolution limit by stimulated emission: stimulated-emission-depletion fluorescence microscopy [J]. Optics Letters, 1994, 19(11): 780-782.[10] Zong W, Wu R, Chen S, et al. Miniature two-photon microscopy for enlarged field-of-view, multi-plane and long-term brain imaging [J]. Nature Methods, 2021, 18(1): 46-49.

项目编号：0811-234DSITC0412项目名称：高分辨共聚焦荧光寿命显微成像与分析系统预算金额：360.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：360.0000000 万元（人民币）采购需求：高分辨共聚焦荧光寿命显微成像与分析系统/壹套（项目预算：人民币360万元，可以采购进口产品）合同履行期限：合同签订之日起至合同内容履行完毕止本项目( 不接受 )联合体投标。获取招标文件时间：2023年02月28日 至 2023年03月07日，每天上午9:00至11:30，下午13:00至16:30。（北京时间，法定节假日除外）地点：微信公众号“东松投标”方式：关注微信公众号“东松投标”，完成信息注册，即可购买招标文件。售价：￥700.0 元，本公告包含的招标文件售价总和对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名称：同济大学地址：上海市四平路1239号联系方式：黎老师 021-659853912.采购代理机构信息名称：上海东松医疗科技股份有限公司地址：中国上海市宁波路1号申华金融大厦11楼联系方式：林之翔、张智岚 0086-21-63230480转8610、86213.项目联系方式项目联系人：林之翔、张智岚电话：0086-21-63230480转8610、8621

卡尔蔡司激光层照显微系统(Lightsheet Z.1) 　　——低光毒性的大型生物活体样本的三维荧光成像 　　2012年10月15日 　　德国，耶拿 / 美国，新奥尔良 　　在路易斯安那州新奥尔良的神经科学年度会议上，卡尔蔡司的显微镜事业部提出了一项新的显微技术，即激光层照显微镜(Lightsheet Z.1)。这给生物学家带来了在活体生物动态成像研究上的新方法。 　　生命观察 　　生物学家可以使用新的显微系统观察整个生物体在几天甚至更长时间内的发育。极低的光毒性和整合的培养系统可以在不损伤样本的情况下观察细胞群的分化。在大型生物活体上，特别是像果蝇或斑马鱼胚胎，相比已有的荧光显微镜观察方式来说，激光层照显微镜(Lightsheet Z.1)可以提供更多的信息。“样本越大，你可以从激光层照显微镜上获到越多的信息。” 德国Max Planck研究所的分子生物学和遗传学博士 Pavel Tomancak说。同时，激光层照显微镜(Lightsheet Z.1)也可被用于海洋，细胞生物学和植物生理学。 　　Multiview带来的新视觉 　　激光层照显微镜(Lightsheet Z.1)的光照光束(层照光束)只会照亮样本很薄的一层，因而起到保护样本其他部分的作用。并且它的成像光束与光照层成90度角。 因此，激光层照显微镜(Lightsheet Z.1) 能在最小的照明强度下获得最好的图像质量，尤其适合于活体样本的长期试验。Multiview成像从不同的观察角度获得数据，再通过数学运算进行三维重建和时间序列视频录制。 　　Lightsheet Z.1的激光层照系统使用了可实现柱面透镜光学与激光扫描相结合的新型光学概念。用户能从复杂的实验样本上得到均匀的光学切片信息。 　　蔡司激光层照显微镜产品经理Olaf Sslchow博士说：“我相信这种照明方法将会为三维荧光照明带来革命性的改变。” 　　更多产品信息，请访问www.zeiss.com/lightsheet

近日，哈尔滨工业大学仪器学院现代显微仪器研究所在光学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。研究团队在低光毒性条件下，把结构光显微镜的分辨率从110纳米提高到60纳米，实现了长时程、超快速、活细胞超分辨成像。11月16日，研究成果以《稀疏解卷积增强活细胞超分辨荧光显微镜的分辨率》（Sparse deconvolution improves the resolution of live-cell super-resolution fluorescence microscopy）为题，以长文形式在线发表于国际权威杂志《自然－生物技术》（Nature Biotechnology）。显微仪器的分辨能力代表人类对科学探索的边界，2014年诺贝尔化学奖就授予了3位在超分辨率荧光显微技术领域取得重要成就的学者。哈工大现代显微仪器研究所团队提出了一种可突破光学衍射极限的计算显微成像算法，利用荧光成像的前向物理模型与压缩感知理论，并结合稀疏性与时空连续性的双约束条件，建立起一个通用的解算框架——稀疏解卷积技术，突破了现有光学超分辨显微系统的硬件限制，扩展了时空分辨率和频谱。在此基础上，研究团队研发了超快结构光超分辨荧光显微镜系统（Sparse-SIM），该系统具有超分辨、高通量、非侵入、低毒性等特点，在高速成像条件下，具备优于60纳米的分辨率和超过1小时的超长时间活细胞动态成像性能。团队首次观察到了胰岛分泌过程中具有的两种特征的融合孔道，第一次利用线性结构光显微镜观察到只有在非线性条件下才能分辨的环状的不同蛋白标记的核孔复合体与小窝蛋白。此外，研究人员还展示了利用该影像技术解析肌动蛋白动态网络、细胞深处溶酶体和脂滴的快速行为，并记录了双色线粒体内外膜之间的精细相对运动。该项工作在物理和化学方法基础上，首次从计算的角度提出了突破光学衍射极限的通用模型，实现了从0到1的原理创新，是目前活细胞光学显微成像中分辨率最高（60纳米）、速度最快（564帧/秒）、成像时间最长（1小时以上）的超分辨显微仪器。该技术框架也被证明适用于目前多数荧光显微镜成像系统模态，均可实现近两倍的稳定空间分辨率提升，为精准医疗和新药研发提供了新一代生物医学超分辨影像仪器，使未来大幅度加速疾病模型的高精度表征成为可能。该项研究成果主要由哈工大仪器学院和北京大学未来技术学院合作完成。哈工大为论文第一单位，哈工大博士生赵唯淞、北大博士后赵士群和李柳菊为论文共同第一作者，哈工大李浩宇副教授和北大陈良怡教授为论文共同通讯作者，哈工大刘俭教授和谭久彬院士均为论文共同作者和哈工大科研团队负责人。合作单位还包括中科院国家纳米中心、中科院生物物理所、武汉大学等。

1873年，德国物理学家恩斯特阿贝(Ernst Abbe)提出光学显微镜存在分辨率极限，约为200nm。2014年的诺贝尔化学奖同时授予了三位科学家，他们在突破了“阿贝极限”，在超分辨荧光成像技术领域做出重要成绩，将光学显微技术带入到纳米尺度。近些年来，超分辨显微技术得到了快速发展，当前主要的超分辨技术有结构光照明（SIM）、受激发射损耗（STED）、光激活定位显微（PALM）、随机光学重构（STORM）等，获诺奖的两种超分辨技术分别是STED和单分子定位显微技术，后一类技术的典型代表目前有光激活定位显微（PALM）和随机光学重构显微（STORM）。随着超分辨技术的发展与成熟，几大显微公司也纷纷推出各自的商业化产品，并根据各技术的特点和优势应用到不同的生命科学研究当中。本文对国内实验室共享的超分辨显微仪器进行了盘点，共统计到70台，未在所用统计平台上传的仪器不在本次统计范围之中。超分辨显微镜的货值较高，应用领域较专业，虽然统计到的共享仪器数据量不大，但一定程度上可反映出其时间地域分布、科研单位特定技术需求以及对于品牌的选择。获“诺奖”后超分辨共享启用提速 北京占比超30%图1 共享超分辨显微镜各省分布本次统计当中，分布在北京的超分辨显微镜数量最多，占比约为30%，其中北京大学和中科院系统（包括中科院生物物理所、中科院动物研究所）的共享仪器数量相对较多。除北京以外，江苏省上传的共享超分辨显微镜数量较多，主要分布单位是江南大学、南京农业大学和东南大学。图2 共享仪器启用时间分布 本次统计的共享超分辨显微镜的启用时间可以看出，2014年以后，共享仪器大幅增加，而2018年启用的共享超分辨显微镜最多。尼康近4成 STORM技术应用更广泛图4 共享超分辨显微镜品牌占比本次统计的共享超分辨显微系统品牌分布如图4，最多的是尼康，占比38%，主要技术类型则是STORM；其次是蔡司，主要技术类型是蔡司的Airyscan（部分仪器未标明具体技术，Lattice SIM和SMLM未统计到），占比为22%；STED技术是第一个用来突破衍射极限的远场光学显微技术，目前国内市场主要是徕卡的产品，在本次统计中占比为17%。图3 各超分辨技术占比主要超分辨技术应用占比如图3，全国来看，应用最多的是STORM技术，占比22%，其次是蔡司的Airyscan（不包括Airyscan2）和SIM，分别占比21%和19%。而以样本量最多的北京地区分析，最多的是STORM技术，占比26%，STED、SIM其次，占比均为21%。STORM超分辨技术是目前分辨率最高的技术，据称可达20nm。另有报道显示，苏州医工所自主研制的超分辨显微成像系统主要基于STED和STORM技术，而本次统计到的苏州医工所自主研制的仪器还用到了SIM 技术，根据苏州医工所官网报道，其STED超分辨显微镜分辨率达到50nm。表1 超分辨技术和商业化企业超分辨技术/主要公司蔡司徕卡尼康奥林巴斯GESIM√（Lattice SIM）√√PALM√√STORM√（SMLM）√STED√Airyscan√OSR√多方发力 国产超分辨技术追赶正当时 在被国外品牌长期“统治”的高端光学显微镜领域，中国科研人员始终坚持研发力求突破，令人欣喜的是，在本次统计中，国产超分辨显微系统共有5台，占比7%，其中苏州医工所2台，中科院生物物理3台，这些超分辨显微技术也已经对科研人员开放使用，并且依靠自主研发的仪器做出的数据也发表了高质量的文章。此外，北京大学陈良怡教授团队与合作者在2018年研发出的超高分辨率显微镜 -- 海森结构光显微镜（Hessian-SIM），研究成果在Nature Biotechnology上发表，并夺得了生物成像领域的多个“首次”，也被评为当年的“中国光学十大进展”。据悉北京世纪桑尼科技有限公司正在研发商业化超分辨模块，近期将有测试数据，仪器信息网将持续关注。当前，飞速发展的中国生命科学和医学向中国的高端科研仪器制造提出要求。近些年来，高端显微设备国产化方面，越来越多的中国自主研制超分辨、双光子和共聚焦等高端显微镜问世。虽然超分辨显微技术越来越成熟，但空间与时间、成本与性能的博弈还在持续，超分辨显微成像技术仍有进步的余地，期待国产超分辨显微镜能够继续奋起直追，早日立足国际舞台。

通过采用独特的分子设计，我国光电国家实验室朱明强教授课题组近日研发了一种超级荧光分子开关，将基于二芳基乙烯的荧光分子开关比提高了4个数量级，达到1万倍以上，响应速率也大幅度提高。并且，课题组还利用这种超级荧光分子开关的新特性，制作出具有超级光敏感和应用潜力的全光晶体管，这对我国研制新型超分辨率荧光显微镜意义重大。相关成果的论文日前已经在国际知名的《自然· 通讯》杂志上发表。 　　据介绍，在过去很长一段时间，世界各国科学家认为光学显微镜有一个极限，即无法获得比半光波长更好的分辨率。但在&ldquo 荧光分子&rdquo 的帮助下，科学家可以突破这种极限。2014年，美国及德国三位科学家就是因为&ldquo 研制出超分辨率荧光显微镜&rdquo ，将光学显微镜带入了纳米维度，获得诺贝尔化学奖。 　　在&ldquo 纳米&rdquo 级的超分辨率荧光显微镜下，科学家可以实现活体细胞中单个分子通路的可视化，能够观察到分子是如何在大脑神经细胞之间生成神经突触，可以追踪帕金森病、阿尔兹海默症和亨廷顿症患者体内相关蛋白的累积情况，还能跟踪受精卵在分裂形成胚胎时蛋白质的变化过程等。

p 　　癌症被谓为众病之王，如何预防恶性肿瘤的转移和扩散，一直是临床医学界难题。 /p p 　　有没有一种技术手段，能够对生物活体进行观察和追踪，让医生从整体上了解疾病发展的进程，及时调整药物和基因治疗方案，从而改变或阻止疾病发展? /p p 　　答案是肯定的。 /p p 　　由宁波永新光学股份有限公司牵头，联合浙江大学、上海理工大学、复旦大学附属中山医院、南京医科大学等共同进行研究和开发的“高分辨荧光显微成像仪”正在为解决这一难题而不懈努力，也正因此，该项目获得了科技部重大科学仪器设备开发重点专项立项。 /p p 　　“‘高分辨荧光显微成像仪’是以永新公司现有的一代高端倒置荧光显微成像系统主体为基础，开发出一个具有光切片成像、荧光标记与共定位、三维空间还原及动态成像、单分子荧光探测、荧光漂白后恢复等的复杂多功能高端荧光显微成像系统。”公司技术总监、项目负责人毛磊对科技日报记者说。 /p p 　　虽然电子显微镜、原子力显微镜等技术已经实现获得更高的分辨率，但由于不能对活体实时成像，样品制备复杂等原因，光学显微镜仍然是当前生物医学、生命科学以及医学研究等方面的主要观测设备。 /p p 　　“相比较传统的显微成像技术，这种高分辨荧光成像技术不仅可以实现对活体组织微观结构、各种肿瘤细胞的显微成像，还为细胞组学、基因组学、蛋白组学、肿瘤学等研究提供了强大的技术支撑，是一项在生命科学领域有着不可替代优势的技术。”毛磊说。 /p p 　　此外，这种技术还可以在活体动物体内进行显微成像，通过对同一组实验对象在不同时间点进行记录，跟踪同一观察目标(标记细胞及基因)的移动及变化，让研究人员直接快速地检测各种癌症模型中肿瘤的生长、转移以及对药物的反应，比传统方法更适合于肿瘤体内生长的定量分析。 /p p 　　值得一提的是，为了提高光学显微的成像效果，以便从复杂的细胞组织中提取出自己想要的细节，研发团队还采用了荧光标记的方法，在细胞中加入特殊的荧光标记物，这些标记物在特定的光照下，有的发红光，有的发绿光，而且每种荧光标记物都具有一定的选择性，只与细胞中既有的特定分子结合，然后发出荧光。 /p p 　　“荧光成像大大提高了光学显微成像的对比度，还帮助研发人员分辨细胞中的不同结构。预期项目结题后，3—5年内将可实现累计销售1亿多元，10年内可实现年销售3—5亿元，利税超亿元。该项成果将推动我国高端显微镜的‘跨代式’发展。”毛磊说。 /p p 　　相关统计显示，2016年全球该类产品市场共有30多亿美元，中国市场大约在16亿元人民币(约占世界市场8%)，年增长率超过30% 而在世界高端显微镜市场，我国显微镜制造企业占比小于1%，具有很大的市场空间。 /p p 　　“永新已经与三家应用单位共同在遗传/发育生物学、细胞生物学等荧光免疫方面进行了应用开发，其中NIB900、NE900系列研究级显微镜已实现批量生产，并在国内外高校及科研院所销售超过200台。下一阶段，我们将围绕切片成像模块、单分子探测模块及全内反射模块以及核心部件如高倍率、大数值孔径平场复消色差物镜，荧光滤光片，微分干涉组件等进行深度研发，最终实现预期目标。”毛磊表示。 /p

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全新设计的生物正置荧光显微镜KOSTER UMC 800TFLKOSTER UMC 800TFL正置荧光显微镜专门设计用于科研领域荧光显微成像和透射明视场观察的显微系统.此系统采用无限远光路设计，高效荧光激发光路，大数值孔径平场消色差荧光物镜和大视野目镜,确保光学系统成像清晰、明亮,视野广阔。符合人机工程学要求的机体设计，使您在操作过程中更加舒适与轻松。是生物学、病理学、细胞学、肿瘤学、遗传学、免疫学等研究工作的理想仪器，适合科研、高校、医疗和防疫等部门使用。 产品特点：全新设计的荧光装置， 独家长寿命金属氯化物高效荧光光源，直接连接，无需校准，荧光灯泡寿命1500小时以上，使用寿命是传统高压汞灯荧光光源的7倍以上，使用更方便；宽光谱输出范围达到300nm-800nm，更加适合各种常规荧光染料激发。2. 六位物镜转盘，五位荧光滤片转盘设计，扩展功能强大；各种荧光滤色镜波长范围可选，完美匹配荧光染料DAPI,BFP,eGFP,CY3,TexasRed,FITC等，获得最佳荧光效果。3. 全套高性能荧光物镜荧光物镜采用低短波吸收率光学材料的特殊设计，大大提高了各种激发光(包括UV)的透过率，结合全新的荧光装置，提供了高亮度、高清晰度及高对比度的荧光显微图像。放大倍数数值孔径工作距离焦距分辨率焦深物方视场像方视场4X0.1317.15452.5843.746.252510X0.307.68181.127.822.52520X0.501.9690.672.531.252540X0.850.424.50.450.970.62525100X1.300.151.80.260.270.2522.54. 科研级荧光检测数码摄像头KMC140FL & KMC500FL 通过140万像素的CCD、2/3英寸大面积、24位彩色数码性能的KMC140FL数码成像系统，可以在显微镜明视场、荧光、暗视场、相衬、偏光等条件下，获取超高分辨率、高深度的显微彩色图像。在低光线(照度)的情况下，KMC140FL(科研级)可提供长时间曝光下的超高质量的图像。KMC140FL数码成像系统含用于Windows系统的全新成像控制及KOSTER Image Suite 1.0应用软件。 通过500万像素的CCD、2/3英寸大面积、24位彩色数码性能的KMC500FL数码成像系统，可以在显微镜明视场、荧光、暗视场、相衬、偏光等条件下，获取超高分辨率、高深度的显微彩色图像。在低光线(照度)的情况下，KMC500FL（科研级）可提供长时间曝光下的超高质量的图像。KMC500FL（科研级）数码成像系统含用于Windows系统的全新成像控制及KOSTER Image Suite 1.0应用软件。KOSTER Image Suite 1.0应用软件是匹配KOSTER系列显微镜及摄像头的显微图像软件，采用模块化设计，包括图像预览、采集、分析、处理、共享，多重图像叠加等功能，带给用户最新的图像处理体验。图像软件功能包括：图像采集、图像处理、定时拍摄、形态学参数测量、数据导出等，同时支持TIFF,JPG,BMP等多种图像输出格式，兼容Image J, FIJI等第三方图像处理软件，方便图像数据编辑整理。系统配置表 技术规格目镜大视野 WF10X(视场数Φ22mm) 无限远平场半复消色差荧光物镜 PL FL4X/0.13 工作距离：17.15 mmPL FL10X/0.3 工作距离：7.68 mmPL FL20X/0.5 工作距离：1.96 mmPL FL40X/0.85（弹簧）工作距离：0.42 mm PL 100X/1.3(弹簧,油)工作距离：0.15mm目镜筒三目镜, 30?倾斜，100%/0；0/100%两档分光模式落射荧光照明系统 电源箱 110V/230V可选择长寿命金属氯化物灯75W/DC （1500小时）转盘式荧光落射照明器(包括紫外、紫、蓝、绿光激发滤色片组)紫外（UV）激发波长：320-380nm，发射波长：435nm紫（V）激发波长：380-415nm，发射波长：475nm蓝（B）激发波长：450-490，发射波长：515nm绿（G）激发波长：495-555，发射波长：595nm调焦机构粗微动同轴调焦, 微动格值:2μm,带锁紧和限位装置转换器六孔(内向式滚珠内定位)载物台双层机械移动式(尺寸:210mmX140mm,移动范围:75mmX50mm)透射照明系统 阿贝聚光镜 NA.1.25 可上下升降蓝滤色片和磨砂玻璃 集光器，卤素灯照明适用(内置视场光栏)6V 30W 卤素灯,亮度可调；LED光源可选选配件 目镜分划目镜10X（Φ22mm），WF15X(视场数Φ17mm)，WF20X(视场数Φ13mm)高分辨率荧光物镜PLAN FLUOR 10X/0.42 （弹簧）工作距离：2.1 mmPLAN FLUOR 20X/0.75 （弹簧）工作距离：1.8 mmPLAN FLUOR 40X/0.95 （弹簧）工作距离：0.31 mmPLAN FLUOR 100X/1.45 （弹簧）工作距离：0.15 mmCCD接头0.5X、1X、0.5X带分划尺摄像头USB3.0输出：140/500万像素，单色/彩色，2/3英寸科研级摄像头，数码相机接头 CANON(EF) NIKON( F)接口系统示意图摄像头尺寸及光谱示意图_______________________________________________________________________________ 版权所有 翻印必究 设计更改: 因为技术进步, 生产商有权在设计上作出革新, 不再另行通知。

一、项目基本情况1.项目编号：0811-234DSITC2210项目名称：白激光荧光超高分辨共聚焦显微镜系统预算金额：750.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：750.000000 万元（人民币）采购需求：白激光荧光超高分辨共聚焦显微镜系统/壹套（项目预算：人民币750万元，可以采购进口产品）合同履行期限：合同签订之日起至合同内容履行完毕止本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号：0811-234DSITC2211项目名称：多功能切片扫描和分析系统预算金额：300.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：300.000000 万元（人民币）采购需求：多功能切片扫描和分析系统/壹套（项目预算：人民币300万元，可以采购进口产品）合同履行期限：合同签订之日起至合同内容履行完毕止本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2023年10月24日 至 2023年10月31日，每天上午9:00至11:30，下午13:00至16:30。（北京时间，法定节假日除外）地点：微信公众号“东松投标”方式：关注微信公众号“东松投标”，完成信息注册，即可购买招标文件。售价：￥700.0 元，本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：同济大学　　　　　地址：上海市四平路1239号　　　　　　　　联系方式：金老师 18117132101　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：上海东松医疗科技股份有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：上海市宁波路1号申华金融大厦11楼　　　　　　　　　　　　联系方式：林之翔、王悦 0086-21-63230480转8610、8627　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：林之翔、王悦电　话：　　0086-21-63230480转8610、8627

號外中国上海2018年11月5日隶属于丹纳赫集团的徕卡显微系统（简称“徕卡”）和丹纳赫集团旗下所有子公司于今天一同正式亮相年度国际一流盛会——首届中国国际进口博览会。本次展会是世界上第一个以进口为主题的国家级博览会，是世界各国展示国家发展成就，开展国际贸易的开放性合作平台，在政府的高度重视和大力提倡下，为各个参展企业、采购方和行业嘉宾提供了重要的交流和互动平台。徕卡已与来自全国各地的采购代表团展开了接洽与合作，更与意向合作的采购团签署采购协议。徕卡携手丹纳赫旗下公司亮相会场徕卡展示区位于丹纳赫品牌馆，坐落于上海国家会展中心7.1馆医疗器械及医药保健展区C2-05展位。丹纳赫品牌展区设计为一艘乘风破浪的帆船，占地300平米，分五大战略平台进行展示，分别是生命科学、诊断、齿科、水质管理和产品标识。徕卡隶属生命科学战略平台，作为光学成像行业的领先服务商之一，徕卡也将展示科学领域创新和探索具有代表性的元素。见微知著，洞见未来徕卡提供给您预见未来的视野徕卡显微系统一直致力于在光学成像上的极致追求和不断进取，为帮助科学家实现更进一步的科学探索不断创新，其创新精神在自公司十九世纪成立的100多年以来，一直得到业界广泛认可。本届展会上，徕卡展示了不同应用领域的显微产品，有生命科学领域专门帮助活细胞培养检测的新产品Paula，应用于生命科学领域的体视显微镜S9i，和工业领域的数码显微镜DVM6，以及应用于医疗领域的手术显微镜M320。Paula-活细胞智能成像监测仪S9i 体视显微镜DVM6数码显微镜M320手术显微镜将生命科学融入生活徕卡一直就在您的身边参观者在徕卡展区，亲自体验到显微世界的神奇奥妙，一根头发丝，一片花瓣，都能通过简易操作，展现出意想不到的画面，让参观者从微观视角重新认识已习以为常的事物，亲身感受科学如何来源于生活，并将造福于生活。此外，展台机器人的互动环节，也帮助参观者深入了解徕卡显微系统在生命科学，工业和医疗领域的创新价值。比如获得诺贝尔奖的STED超高分辨率显微技术，为亚细胞结构和纳米级细胞动态研究带来了新事态 ；配备全新独特的4Tune检测器的可调式全光谱多光子显微镜SP8 DIVE，让深度活体多色实验的可能性不再受到滤光片选择的限制，实现光谱自由。更有徕卡专利融合光学M530 OHX高端手术显微镜，同时具有超大景深和超大分辨率，突破人类视觉技术，满足未来技术的要求。关于徕卡显微系统Leica Microsystems徕卡显微系统是全球显微科技与分析科学仪器之领导厂商之一，总部位于德国维兹拉(Wetzlar, Germany)。主要提供显微结构与纳米结构分析领域的研究级显微镜等专业科学仪器。自公司十九世纪成立以来，徕卡以其对光学成像的极致追求和不断进取的创新精神始终得到业界广泛认可。徕卡在复合显微镜、体视显微镜、数码显微系统、激光共聚焦扫描显微系统、电子显微镜样品制备和医疗手术显微技术等多个显微光学领域处于全球领先地位。 自创立至今，徕卡的光学足迹已遍及全球100多个国家。目前，徕卡在欧洲、亚洲与北美有6大产品研发与生产基地，在20多个国家设有销售或服务支持中心，以及遍布全球的经销商服务网络。

仪器信息网讯 2015年3月17日，北京理化分析测试技术学会和北京市电镜学会主办的&ldquo 北京市2015年度激光共焦超高分辨显微学学术研讨会&rdquo 在北科大厦举行。该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。会议得到了相关学者的热烈响应，约160余人参加了此次会议。 会议现场 　　北京市电镜学会理事长郑维能、秘书长张德添，北大医学部何其华、北大医学部第一医院王素霞主持会议。 　　超高分辨显微技术进展 　　自荷兰博物学家、显微镜创制者列文虎克在17世纪第一次将光线通过透镜聚焦制成光学显微镜并用它观察微生物以来，显微镜就一直是生物学家从事研究工作、探寻生命奥秘必不可少的利器。正是因为有了列文虎克的这项伟大发明及其后继者对显微镜技术的不断改进和发展，人们才能够对细胞内部错综复杂的亚细胞器等结构的形态有了初步的了解。 　　然而为了更好地理解生命过程和疾病发生机理，生物学研究需要观察细胞内器官等细微结构的精确定位和分布，阐明蛋白等生物大分子如何组成细胞的基本结构，重要的活性因子如何调节细胞的主要生命活动等，而这些体系尺度都在纳米量级，远远超出了常规的光学显微镜的分辨极限(约为200nm)。 　　为了解决生命科学研究面临的一系列难题，超高分辨率显微技术应时而生，并且一经问世就得到了广泛的响应。2008年Nature Methods将这一技术列为年度之最。2014年，美国科学家Eric Betzig，德国科学家Stefan W. Hell，美国科学家William E. Moerner，因他们在超分辨率荧光显微技术领域取得的成绩，获得了该年度的诺贝尔化学奖。 报告人：北京大学 席鹏 　　目前，超高分辨显微技术虽然能获取很高的空间分辨率，却总是以牺牲时间分辨率为代价。同时，这些方法技术复杂、系统成本较高，这给推广应用带来一定困难。如果人们希望显微镜能在生物研究领域发挥重要作用，就必须对其加以改进和提高。 　　北京大学席鹏课题组一直致力于超分辨显微成像技术研究。在报告中，席鹏介绍了超分辨显微技术的发展与应用，并详细介绍了课题组研究的两类超分辨技术：多色联合标记超分辨技术和多模态三维超分辨技术。其中多色联合标记超分辨研究成果发表于Nature出版的Scientific Reports期刊，多模态三维超分辨技术相关研究成果发表于Springer和清华大学出版社联合出版的Nano Research期刊上。 报告人：蔡司 库玉龙 　　库玉龙介绍了蔡司在2014年最新推出的Airyscan技术。Airyscan技术可以应用于蔡司LSM 800和LSM880激光共聚焦显微镜，是第一款可用于正置显微镜观察的超高分辨率产品。据介绍，传统的共聚焦显微镜通过针孔来阻止非焦平面的发射光。Airyscan检测器不在针孔处限制光通量，而是直接用一个32通道的六边形平面探测器收集所有发射光，其中每个探测器元件都是有效的单个针孔。这一技术的使用，使LSM880的总体分辨率增加了1.7倍，即140 nm的横向分辨率和 400nm的轴向分辨率。 报告人：徕卡 吴立君 　　吴立君介绍说，2014年诺贝尔化学奖获得者Stefan W. Hell与徕卡显微系统的工程师和科学家有长期良好的合作关系，从他还是博士生时，他就与徕卡共同研发超高分辨显微镜，至今双方合作超过15年。早在2004年双方合作推出了商业化4Pi超高分辨显微镜 2007年, Stefan W. Hell将STED(受激发射损耗)专利技术授权徕卡研发。 　　此外，吴立君介绍了徕卡推出的Leica TCS SP8 STED 3X受激发射损耗显微镜，以及即将推向市场的光谱更宽、分辨率更高、样品保护更强的受激发射损耗显微镜新产品。 报告人：尼康 赵媛 　　赵媛介绍了尼康的N-SIM和N-STORM超分辨显微镜。据介绍，N-SIM结构照明显微技术专门为活细胞超高分辨率成像而设计，使用了全内反射结构照明(TIRF-SIM)来提高样品表面的空间分辨率，并且时间分辨率可以达到0.6秒/帧。其中结构照明显微技术(SIM)由旧金山加州大学授权。 　　N-STORM则将哈佛大学授权的&ldquo 随机光学重构显微术(STORM)&rdquo 与尼康的Eclipse Ti研究级倒置显微镜结合在了一起，能够显著提高分辨率，可达到传统光学显微镜分辨率的十倍或者更多，可采集纳米级的二维或三维多光谱图像。 报告人：奥林巴斯 方琳 　　方琳介绍了奥林巴斯近年来推出的多光子扫描显微镜和超高分辨技术。2013年9月，奥林巴斯推出了FVMPE-RS多光子扫描显微镜，具有高速高灵敏度双光子成像技术、空间精确红外光刺激和可见光光刺激及更深的成像深度，更长波长光校准及透过率系统。能够有效收集动态影像，如被标记的细胞在血液中&ldquo 缓缓&rdquo 流动，斑马鱼的心脏&ldquo 慢慢&rdquo 起伏等。 　　2014年10月，奥林巴斯推出了独创的超高分辨技术FV-OSR，结合了众多精良的光学部件和超高灵敏度探测器，成功将传统共聚焦显微镜的分辨率提高了两倍，理想条件下XY水平分辨率可达120~150 nm。实现了简化操作和广泛兼容等新特性，将共聚焦技术与特制的超分辨光学附件相结合，可以在FV1000或FV1200共聚焦系统上升级。 报告人：珀金埃尔默 卢毅 　　高内涵筛选(HCS)系统可以对细胞形态或生化特性所发生的改变进行高通量分析。现在，高内涵筛选系统已经成为基础科学和药物研发领域中的一个重要工具。 　　卢毅介绍说，PerkinElmer在2014年推出了Opera Phenix&trade 共聚焦HCS系统。这款设备的设计旨在令速度最大化，同时不牺牲系统的灵敏度。对于HCS系统来说，在获取数据的同时进行数据分析会限制检测的灵敏度，不过这样能够节省筛选的时间。有时光谱重叠会导致不同的荧光素发生相互干扰，从而限制整个系统的灵敏度。而Phenix依赖于PerkinElmer的专利技术Synchony&trade Optics，该技术可以控制荧光素的激发，从而减少荧光信号之间的干扰，提高了系统的灵敏度。 　　超高分辨显微技术应用 　　很长时间以来，人们都认为光学显微镜技术无法突破&ldquo 阿贝分辨率&rdquo ，即永远不可能获得比所用光的波长一般更高的分辨率。然而近十多年来，科学家们在此领域获得了精彩的成果，突破了光的衍射极限分辨率。其中尤其是STED（受激发射损耗）显微技术和分子定位显微技术，让科学家能在纳米水平观察到活细胞内个别分子的作用路径，可以看到分子是如何在大脑神经细胞形成突触的 也可以跟踪哪些与帕金森症、阿茨海默症等疾病有关的蛋白质分子聚集，在真正意义上扩大了科学家们的视野。而这些都将有助于人们进一步了解这些疾病的形成机理，帮助我们去克服治愈它们。 报告人：清华大学 谢红 　　清华大学谢红在报告中介绍了双光子活体成像技术在学习记忆和阿尔兹海默病研究中的应用。双光子显微镜现在已经成为活体脑功能研究中重要的研究工具，双光子成像具有较深的穿透力、更为集中的空间聚焦、较小的组织损伤性等特征。因此，一方面利用双光子显微镜能够在细胞甚至是亚细胞水平上对活体中的神经细胞结构形态、离子浓度、细胞运动、分子相互作用等生理现象和过程进行直接的成像监测，另外还能进行光裂解、光激活、光转染和光损伤等光学操纵。 报告人：中科院生物物理所 李岩 　　中科院生物物理所李岩目前的研究主要为：以果蝇为动物模型，探索高级脑功能的细胞分子机制，涉及的研究领域和方法包括神经发育生物学、分子遗传学、学习认知行为的神经环路等方面。并以已有的行为范式，如进食，睡眠和学习记忆为基础，深入研究单基因对细胞形态、神经网络发育、及高级脑功能的作用，并探讨环境因素，如地磁场等对生物高级脑功能的影响及其机制。在她的研究中，激光共聚焦超分辨显微学技术发挥了重要作用。 报告人：阜外医院 聂宇 　　阜外医院聂宇则介绍了激光共聚焦超分辨显微技术在&ldquo 激活心外膜&mdash &mdash 哺乳动物心肌再生调控的新途径&rdquo 中的应用。据介绍，由于心肌梗死发生后，梗死区被纤维组织替代，心脏泵功能受损，最终导致心衰和死亡 其原因在于心肌无法实现对损伤的自我修复，心肌细胞发生凋亡或坏死后，如果有充足的心肌细胞来源，对其进行替代和补充，将可能实现心功能的重新恢复。故而，心肌再生是目前心血管科学领域的研究热点。 撰稿：秦丽娟

p 　　近日，中国政府采购网发布公告称，兰州大学化学化工学院时间分辨双光子荧光显微成像仪采购项目进行公开招标，预算金额680万元，投标截止时间为2019年8月4日。以下为招标公告部分内容： /p p 　　一、项目名称：兰州大学化学化工学院时间分辨双光子荧光显微成像仪采购项目 /p p 　　二、项目编号：LZU-2019-079-HW-GK /p p 　　三、项目联系方式： /p p 　　项目联系人：唐老师 /p p 　　项目联系电话：13893196375 /p p 　　四、采购单位联系方式： /p p 　　采购单位：兰州大学 /p p 　　地址：兰州市城关区天水南路222号 /p p 　　联系方式：曹老师0931-8912932 /p p 　　五、预算金额：680.0 万元(人民币) /p p 　　六、招标文件的发售时间及地点等： /p p 　　时间：2019年07月09日 15:09 至 2019年07月15日 15:09(双休日及法定节假日除外) /p p 　　地点：自行通过兰州大学采购管理办公室网页公告链接下载 /p p 　　招标文件获取方式：自行通过兰州大学采购管理办公室网页公告链接下载 /p p 　　七、投标截止时间：2019年08月04日 08:45 /p p 　　八、开标时间：2019年08月04日 08:45 /p p 　　九、开标地点： /p p 　　兰州大学贵勤楼103室 /p

7月9号，湖北省性学会生育力保护专委会成立大会暨生育力保护新进展学术研讨会在武汉举行。1 研讨会现场根据《中国卫生健康统计年鉴》的调查结果和北医三院乔杰院士团队开展的全国育龄人群生育健康监测数据显示，我国不孕率从1997年的3.5%提高至2020年的17.6%。即平均每6到7对夫妻中就有一对遭遇生育困境，且呈年轻化的趋势。“生育力保护”已成为相关领域专家研究的热点问题。研讨会后，人类精液分析标准化和质量控制高级培训班开幕，进行了为期一天的实操培训。本次培训实操使用的显微镜为Nexcope NE900 和NE620正置生物显微镜。在辅助生殖(ART)领域，它们通常用于精子观察，通过相差观察来计数，同时检验精子形态、存活率、活动力和浓度。 学员使用Nexcope显微镜进行实操在辅助生殖研究多个环节，Nexcope显微镜均可作为得力科研工具：正置生物显微镜--------------------精子观察、精液分析Nexcope 正置生物显微系统具有高亮度LED，能清楚地观察精子的流动性，此外由于LED光源产生的热量较低，对样品的损害会减少；25mm 大视场目镜，观察内容更全面、观察速度更快；微分干涉模块和相衬物镜可实现更精确的精子计数和更清晰的形态观察；可倾角观察头和低手位可调节手柄有助于确保舒适的显微镜操作。 Nexcope NE900 生物显微镜体视显微镜--------------------卵母细胞及胚胎观察Nexcope 体视显微镜用于卵母细胞清洁、卵母细胞冷冻和解冻期间的观察、受精检查、胚胎等级确认。Nexcope体视显微镜使您能快速切换所有观察区域，从0.75X放大倍率切换到13.5X放大倍率，变焦倍率比达到 1:18, 既可以在低放大倍率下进行高质量的整体观察，又可以快速放大以进行微米级的细节观察。在实际工作过程中，需要相当长的时间来查找和判断卵母细胞和胚胎成熟度。为减轻用户疲劳，Nexcope体视显微镜系列提供可倾角三目观察头，能够实现瞳距、视度调节，眼基线高度可提升 47mm，让您在最自然、最舒适的姿势下进行工作。此外，底座内置 OIC 照明装置，可滑动侧边操作杆将下照明改为斜射照明，增强了无色、透明样品表面的对比度，可以快速检查卵母细胞和胚胎的状况。 Nexcope NSZ818 体视显微镜倒置生物显微镜------------------------- 卵胞浆内单精子注射（ICSI）Nexcope 倒置生物显微镜可搭载体外显微注射系统，在卵母细胞中进行卵胞浆内单精子注射（ICSI）。首先使用Nexcope 倒置生物显微系统观察卵母细胞的纺锤体以确认是否成熟，同时有助于确保其处于正确的位置，避免注射过程中的损伤。通过Nexcope倒置生物显微镜可以通过微分干涉对比度（DIC）、相称进行一系列观察，您能清晰地观察主轴的外观。此外，浮雕3D反差观察塑料/玻璃培养皿中的三维卵母细胞，使您能检查卵母细胞透明带的状况，由此显著提高受精率。在ICSI期间，需要使用多种观察方法和镜头放大倍率，使显微镜操作更加复杂，并增加了用户的压力和疲劳水平。Nexcope 倒置生物显微镜能记忆使用每个物镜时的照明亮度，当不同物镜相互转换时，自动对光强进行调节，减少视觉疲劳，提高工作效率。 Nexcope NIB900 倒置显微镜搭载体外显微注射系统关注“生育力保护”，Nexcope显微系统在重要环节助力辅助生殖研究，使您的操作更舒适，观察更精准，成功率更高。了解更多相关产品，请关注我们：

近, 法国abbelight公司研发的模块化多功能单分子定位显微 (SMLM)系统凭借其有的DAISY等技术在3D超分辨成像领域取得重大突破，在学术界引起了广泛的关注。该系统次实现在三维空间上的15 nm超3D定位；且因为模块化设计具有高兼容，仅需使用一个c-mount接口即可将客户的倒置荧光显微镜升成超分辨显微镜，是佳的超分辨搭建方案。 轴向延伸 定位Abbeligh公司系列超分辨模块采用了先进且特的双通路DAISY技术能够将以往定位不佳的Z轴精度提高到15 nm，真正实现三维空间上的15 nm超3D定位。同时此技术巧妙地结合DONALD和SAF技术的优势，有效解决采集过程中的热漂移和多色成像中不同波长激光位置不同等问题，大幅度提高了长时间和多色成像的度，并且还可实现多4色的同时3D成像。超大视野 图像采集在光路方面，SAFe light 能够实现在较低激光能量下对大视野图像的均匀照射。这使得abbelight能够在不增加采集时间的前提下，一次性采集200 × 200 μm2 范围内的图像，并且能够保证图像照射光的整体均一性。灵活兼容 轻松升abbelight具有高度兼容性，仅需使用一个c-mount接口即可将您的倒置荧光显微镜升成超分辨显微镜，并且基本不会破坏显微镜的原有功能，节约您的预算与空间。（除了模块外，abbelight也提供完整的超分辨系统）先进软件 功能强大abbelight 同时还是一台十分简便易用的设备，该设备的NEO软件简单、直观、优化良好，可提供全面的参数控制命令、实时3D漂移校正、实时3D重构图像、高速3D定位图像处理、空间分析和测量、分辨率计算等功能。初次应用 轻松上手对于超分辨中的光漂问题，abbelight的商业化成像液能够有效的降低成像过程中的光漂作用。对于初学者来说，abbelight 还提供全面的技术支持，帮助您快速的建立自己的超分辨观测方法，打开超分辨大门，助力科之路。【新发表文章】[1]. Belkahla, Hanen, et al. "Carbon dots, a powerful non-toxic support for bioimaging by fluorescence nanoscopy and eradication of bacteria by photothermia." Nanoscale Advances (2019).[2]. Jimenez, Angélique, Karoline Friedl, and Christophe Leterrier. "About samples, giving examples: Optimized Single Molecule Localization Microscopy." bioRxiv (2019): 568295.[3]. Cabriel, Clément, et al. "Combining 3D single molecule localization strategies for reproducible bioimaging." Nature communications 10.1 (2019): 1980.[4]. Capmany, Anahi, et al. "MYO1C stabilizes actin and facilitates the arrival of transport carriers at the Golgi complex." J Cell Sci 132.8 (2019): jcs225029.

超高分辨率荧光显微镜正在不断改变我们对细胞内部结构及运作的认识。不过在现阶段，显微镜技术还是存在着种种不足，如果人们希望显微镜能在生物研究领域发挥重要作用，就必须对其加以改进和提高。 　　光学显微镜的出现及其影响 　　自荷兰博物学家、显微镜创制者Antonie van Leeuwenhoek(1632-1723)在17世纪第一次将光线通过透镜聚焦制成光学显微镜并用它观察微生物(microorganisms or animalcule)以来，显微镜就一直是生物学家从事研究工作、探寻生命奥秘必不可少的利器。正是因为有了Leeuwenhoek的这项伟大发明及其后继者对显微镜技术的不断改进和发展，人们才能够对细胞内部错综复杂的亚细胞器等结构的形态有了初步的了解。 　　此后，研究人员对显微镜技术的追求从未停歇过，他们总是希望能得到分辨率更高的显微镜，从而更好地观察细胞内部更细微的结构。最近，《自然-方法》(Nature Methods)杂志上报道的超高分辨率成像技术(super-resolution imaging, SR imaging)终于使得人们可以在单分子水平上进行观察研究。 　　SR技术的发展过程 　　在达到今天SR技术水平的过程中，承载了许许多多研究人员辛勤劳动的汗水，也面临着诸多亟待解决的难题。 　　在以上这些光学SR成像技术中有两种技术&mdash &mdash 受激发射减损显微镜(stimulated emission depletion microscopy, STED)和饱和结构光学显微镜(saturated structured illumination microscopy，SSIM)最受关注。 　　最近，基于探针SR成像技术的光敏定位显微镜(PALM)和随机光学重建显微镜(STORM)，以及借助荧光基团随机激活特性的荧光光敏定位显微镜(FPALM)都已经取得了成功。 　　通过基于探针的SR成像技术，可以获得多张原始图像。在每一张原始图像中，细胞内只有一部分被荧光标记的分子能发出荧光，即这些荧光分子都处于不断激活和灭活的交替状态，每一次都只有部分分子能被观察并成像。而且由于每次发出荧光的分子都分散得较为稀疏，因此相互之间不会受到影响，也就避免了因相邻分子发出荧光而无法分辨的问题。最后将这些原始图片叠加、重合在一起就得到了最终的高分辨率图像。这样，就能使得那些以前由于荧光点太密以至于无法成像的结构的分辨率达到纳米级水平，而且成像的分子密度也相当高，可以达到105个分子/&mu m2。 　　这种分辨率对于生物学家来说，意味着现在可以在分子水平上观察细胞内的结构及其动态过程了。 　　虽然显微镜技术已经发展到了如此高度，但它仍然只是生物学家研究中使用的一种工具。因此还需要将显微镜获得的图像与其它的试验结果互相参照，才能获得准确的结果。人们需要认清SR显微镜的优势与劣势，为操作以及判断SR图像制定出标准化的操作规范，只有这样才能最大限度地发挥SR显微镜的作用。 　　现在，由于人们对细胞内各组份的组织结构以及它们的动态变化过程都只有一个概念上的认识，因此，借助显微镜从纳米水平上对这些结构及过程进行真实的观察能让人们发现许多以往所不了解的东西。例如，以前人们通过电镜发现细胞骨架是由大量丝状网格样组织构成时，就有人对此现象持怀疑态度。那些认为细胞骨架是一种用来稀释细胞内生化物质浓汤这样一种结构的细胞生物学家把这种观测结果称作僵化的人为试验结果。 　　除非最新的SR显微镜图像或者其它的试验结果都能证明细胞骨架是由大量的丝状网格样组织构成的，否则还会有人持上述的怀疑观点。不过已经有其它的生化试验结果证实了早期的电镜观察结果是正确的。当然新兴的SR技术也需要其它传统的生化试验结果予以佐证才有价值，同时还需要电镜的辅助。因为电镜能提供纳米级的观察结果，这对于佐证具有同样分辨率的SR显微镜观测结果来说是最有价值的。 　　今后，大家在逐步了解、接受和广泛使用SR显微镜的同时，需要注意将会出现的各种问题，以下的表格列出了部分与SR显微镜使用相关的缺点及其目前的解决方法。 　　最近几年，就如何处理图像已经有了非常严格的操作规范。不过迄今为止，对于怎么处理SR图像还没有一个标准的操作规范。尤其需要指出的是，PALM和STORM数据在某些重要因素上，graph方面的共性要多于image方面。在一张SR图像上，分子的不确定性和密度都能用颜色表示出来，这种图像把细胞内该分子有可能出现的任何地点都标示出来了。而且只有被标记的分子按照一定的标准(发出的光子数)判断它的确是一个单分子并且定位准确之后才显示出来。必须对获得的图像进行这样的标准化处理之后才能分析结果。同样，对于试验数据也需要如此进行标准化处理。要提高分辨率不仅需要分子定位、分布得比较好，还需要分子数目够多，以致能达到尼奎斯特判断法(Nyquist criterion)的要求，即分子间的平均距离要小于显微镜分辨率的一半。虽然上述问题都不会影响SR显微镜的应用，但由于存在这些问题，所以我们应该时刻提醒自己，一定要仔细判读、分析SR显微镜的图像结果，只有这样才能得到有价值的生物学结论。 　　SR荧光显微镜在生物学研究中的应用 　　到目前为止，人们还很难得知，SR荧光显微镜会对生物学界的哪一个领域带来重大变革，但已经有几个领域出现了明显的改变。这些研究领域是动态及静态的细胞组织结构研究领域、非均质分子组织研究领域、蛋白动态组装研究领域等。这几个领域都有一个共同的特点，那就是它们研究的重点都是分子间如何相互作用、组装形成复合物。因此，能在纳米水平观察这些分子对它们来说具有重大的意义。 　　通过观察蛋白质之间的组合关系来了解它们的作用，并能为后续的细胞功能试验打下基础 　　结构生物学研究在这方面已经取得了很大的进展，目前已经发现了4-8纳米大小的分子间相互作用组装成细胞微管、肌丝、中间丝这些超过10微米大小聚合物的机制。不过对于核孔复合体、中心体、着丝点、中间体、粘着斑这些由许多不同蛋白经过复杂的三维组装方式组合起来的复合体，还需要更好的办法来进行研究。目标就是要达到分子水平的分辨率，这样就可以观察大复合体形成过程中的单个分子，也就能对这些分子的化学计量学有所了解了。要得到更多的生物学信息就需要SR显微镜这样的三维成像技术，例如可以使用活体细胞SR成像捕捉细胞骨架的动态重构过程等等。 　　SR成像有助于人们更好地了解分子间的差异 　　细胞膜蛋白组织方式的经典模型已经从随机分布的液态镶嵌模型转变成了脂筏模型、穴样内陷模型或特殊蛋白模型。这种差异与细胞不同功能相关，例如在高尔基体、cargo蛋白和高尔基体酶蛋白之间必须发生相互作用，但最终它们会按照各自的功能分开，发挥各自的作用。有很多试验手段，例如免疫电镜技术、荧光共振能量转移技术(FRET)等都已经被用来研究这种膜不均一性问题了。多色PALM技术(Multicolor PALM)为人们提供了一种新的手段用来观察膜蛋白集合、组织的过程，并且还能定量分析不同蛋白间的空间距离关系。因为有了PALM提供的单分子信息，人们就可以清楚地了解蛋白分子间的空间关系，甚至有可能计算出相隔某一距离的分子之间发生相互作用的可能性。这种方法除了用于研究膜蛋白之外，还能用于许多非随机分布的生物系统研究，例如研究微管上的马达蛋白。 　　SR成像技术还能用于在单分子水平研究蛋白动态组装过程 　　细胞对外界刺激信号的反应起始于胞膜，在胞膜上受体蛋白之间发生动态的集合，用来调节细胞的反应活性。像HIV这种有被膜病毒也是在细胞膜上完成病毒颗粒组装过程的病毒，也是利用了细胞的物质转运机制。尽管现在蛋白组装的物理模型还远远没有完成，但研究人员知道膜蛋白的动态组装过程是不均一的，所以通常使用荧光试验手段很难获得分子水平上的信息。同样，单分子测量技术(Single molecule measurements)也存在着类似的局限，因为单分子测量技术只能观察细胞内的几个分子，所以缺乏整体的信息。因此由于缺乏空间分辨率，很难动态地研究蛋白质组装过程。SR荧光成像技术与活细胞成像技术和单分子示踪技术(sptPALM)结合就能解决这一问题。我们可以借助分子密度准确地看出PALM图像中的蛋白质簇，蛋白质簇动态的统计数据和形态学数据能帮助我们了解蛋白质动态组装的机制。 　　上面只是选了生物学研究中的3个方面来说明SR技术的用途，但这已经很好的展示了我们是如何从Leeuwenhoek最初对于生命组成的假设一步一步走到了今天，使用SR显微镜来证实构成生命体的最基本材料&mdash &mdash 分子的组合过程。STED和PALM的商业化产品已经上市了，这标志着SR显微镜的时代来临了。我们相信SR显微镜在充满创造力的生物学家们手中，一定会充分发挥它的作用，帮助我们发现更多生命的奥秘。 　　原文检索： 　　Jennifer Lippincott-Schwartz & Suliana Manley. Putting super-resolution fluorescence microscopy to work. Nature Methods, 17 December 2008 doi:10.1038/nmeth.f.233