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蘇州醫(yī)工所史國華團隊在介觀顯微成像領(lǐng)域取得進展

2024-07-26 09:03:15來源：蘇州醫(yī)工所關(guān)鍵詞：顯微成像閱讀量：24264

　　【儀器網(wǎng) 科技成果】光學(xué)顯微鏡是生命科學(xué)開展研究、醫(yī)學(xué)、材料學(xué)等多個領(lǐng)域不可或缺的研究工具相互融合。物鏡是顯微鏡的核心器件首要任務，決定了顯微成像的兩個關(guān)鍵參數(shù)：分辨率和成像視場綠色化。物鏡的成像視場和分辨率往往是相互制約的，具備亞微米分辨率物鏡的成像視場往往被限制在1mm左右發展。近年來保持穩定，跨尺度高通量的成像需求日益增長，常規(guī)顯微物鏡無法同時滿足大視場高分辨的成像特性面向。介觀顯微物鏡具有復(fù)雜的光學(xué)結(jié)構(gòu)與優(yōu)秀的像差優(yōu)化支撐作用，可以同時實現(xiàn)高數(shù)值孔徑和超大的成像視場，能顯著提升光學(xué)顯微鏡的成像通量互動式宣講。目前的介觀物鏡成像波段單一效高性，僅能進行可見光或近紅外單波段成像，無法滿足多樣化熒光成像的要求自動化。此外提升，現(xiàn)有介觀物鏡成像視場直徑集中在3mm-6mm，而越來越多的應(yīng)用場景需要進一步提升介觀物鏡的成像視場不折不扣，以獲取更高的成像通量支撐能力。

　　近期，蘇州醫(yī)工所史國華團隊設(shè)計了介觀視場下的平場復(fù)消色差物鏡結(jié)構(gòu)高效利用，研制出已報道的亞微米分辨率下大數據，成像視場最大，工作波段最寬的介觀顯微物鏡講實踐，并搭建相關(guān)單光子/雙光子成像系統(tǒng)(圖1)數字技術。該物鏡具備8mm視場直徑，0.5NA數(shù)值孔徑市場開拓，且成像波段可達400-1000nm措施。利用該物鏡對小鼠腦及腎切片成像，獲得了單幀13.5億像素的超高通量圖像(圖2a)要落實好。與20倍0.5NA的商業(yè)物鏡進行定量對比緊密相關，結(jié)果顯示該介觀物鏡與商業(yè)物鏡具備相似的成像質(zhì)量，卻擁有超過商業(yè)物鏡40倍的成像視場面積先進技術；并且首次在同一個物鏡上實現(xiàn)單培訓、雙光子介觀成像(圖2b)。實驗結(jié)果表明宣講手段，該物鏡在大尺度樣本高分辨多波段成像方向具有重大潛力重要工具，如腦圖譜繪制，跨腦區(qū)單配套設備、雙光子成像更優質，類器官高分辨成像等。

　　該工作以“Large-field objective lens for multi-wavelength microscopy at mesoscale and submicron resolution”為題發(fā)表于期刊Opto-Electronic Advances(中國科學(xué)院一區(qū))。論文第一作者為博士生徐欣脫穎而出，通訊作者為史國華研究員拓展應用。該研究獲得國家重點研發(fā)計劃、中國科學(xué)院穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究青年團隊計劃等項目的支持結構。

圖1 介觀物鏡結(jié)構(gòu)及成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖2 生物樣本成像結(jié)果

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