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2025年8月19日14:00，化工儀器網(wǎng)特聯(lián)合哈希水質(zhì)[詳細(xì)]
突破性顯微技術(shù)開啟實(shí)時(shí)3D生物動(dòng)態(tài)觀測(cè)新時(shí)代！
2025年08月18日 11:33:23
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：3006
這項(xiàng)被《光學(xué)》期刊收錄的成果，為發(fā)育生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域提供了革命性研究工具，標(biāo)志著生物醫(yī)學(xué)研究正式邁入動(dòng)態(tài)三維觀測(cè)時(shí)代。
近日，美國(guó)加州大學(xué)圣克魯斯分?？蒲袌F(tuán)隊(duì)宣布，成功開發(fā)出全球首個(gè)基于多焦點(diǎn)顯微鏡技術(shù)的高速3D顯微系統(tǒng)M25，徹底突破傳統(tǒng)顯微技術(shù)的時(shí)間與空間分辨率極限。
這項(xiàng)被《光學(xué)》期刊收錄的成果，為發(fā)育生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域提供了革命性研究工具，標(biāo)志著生物醫(yī)學(xué)研究正式邁入動(dòng)態(tài)三維觀測(cè)時(shí)代。
傳統(tǒng)顯微鏡受限于機(jī)械聚焦或逐層掃描不同深度，難以捕捉快速變化的生物過程。研究團(tuán)隊(duì)通過集成25臺(tái)獨(dú)立相機(jī)與定制化光學(xué)元件，構(gòu)建出同步捕獲多焦平面信息的M25系統(tǒng)。其核心創(chuàng)新在于：
1.多焦面并行采集：特制衍射光學(xué)元件將入射光精準(zhǔn)分配至25個(gè)相機(jī)，每個(gè)設(shè)備對(duì)應(yīng)獨(dú)立控制的焦平面，實(shí)現(xiàn)180×180×50微米空間內(nèi)的亞毫秒級(jí)同步成像。
2.輕量化色散校正：采用集成在鏡頭前端的微型閃耀光柵，替代傳統(tǒng)笨重的棱鏡系統(tǒng)，在保證校正精度的同時(shí)將設(shè)備體積縮減至商用顯微鏡兼容尺寸。使其特別適用于觀察胚胎發(fā)育或者自由運(yùn)動(dòng)的小型模式生物。
3.超高速數(shù)據(jù)處理：系統(tǒng)可達(dá)每秒100個(gè)體積幀的采集速率，較傳統(tǒng)方法提升兩個(gè)數(shù)量級(jí)，首次實(shí)現(xiàn)活體樣本的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)追蹤。
在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段，M25系統(tǒng)展現(xiàn)出驚人的觀測(cè)能力。M25對(duì)秀麗隱桿線蟲和黑腹果蠅在內(nèi)的3D追蹤實(shí)驗(yàn)中，成功還原整條線蟲在自然運(yùn)動(dòng)中的三維軌跡，破解了傳統(tǒng)顯微鏡"管中窺豹"的局限。這為解析生物神經(jīng)系統(tǒng)提供了全新工具，還可進(jìn)一步探究基因突變、疾病狀態(tài)或藥物干預(yù)對(duì)動(dòng)物行為的影響。
M25系統(tǒng)的革命性不僅體現(xiàn)在性能突破，更在于其友好的兼容設(shè)計(jì)：能夠直接安裝在標(biāo)準(zhǔn)商用顯微鏡的側(cè)端口上。這種"即插即用"的設(shè)計(jì)理念，使高端科研設(shè)備從專業(yè)實(shí)驗(yàn)室走向普通研究機(jī)構(gòu)成為可能。
M25的價(jià)值不僅在于現(xiàn)有性能指標(biāo)，更在于構(gòu)建了動(dòng)態(tài)三維生物數(shù)據(jù)采集的新范式。這項(xiàng)突破預(yù)示著，生物醫(yī)學(xué)研究正從"靜態(tài)解剖"轉(zhuǎn)向"動(dòng)態(tài)電影"，人類對(duì)生命本質(zhì)的理解或?qū)⒂瓉砣戮S度。
資料參考來源：科技日?qǐng)?bào)
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