5  处理数据5.1  应对高速且大量的数据光片显微镜的一个显著优点是能够在数小时（或数天）内以高的时间与空间分辨率对大样本进行成像，但由此导致的结果是会产生巨大的数据量，很容易达到tb级别，于是样本成像的速度不再受图像采集速度的限制，而是受数据处理电脑、存储容量和数据传输速度的限制。 当以中等帧速成像时，相机采集的数据可以简单地通过消费级市场标准的连接（例如usb或firewire）传输到采集电脑的存储磁盘，甚至使用网络连接传输到云端的普通存储电脑。如果使用速度更快的相机，数据传输速度将会成为限制。有些相机允许图像数据流保存到内部存储器，需要在采集后读出；其他相机则选择采用更快的数据连接，这在大多数情况下需要在计算机中安装额外的硬件（图像采集卡）。然后，数据流要么传输到足够大的主存储器，要么以同样快的速度（避免数据丢失）传输到专用的数据存储设备。还有一种办法则是通过图像压缩来降低数据量。图像数据可以在相机、图像采集卡、处理器（cpu）或图形处理卡（gpu）中压缩。这样的确能直接减轻数据传输和存储系统的压力，但增加了对压缩和随后解压缩的处理能力的需求。 解决数据量问题的一个更有效的选择是在拍摄前预定义感兴趣的区域（roi），并仅存储这些区域的数据。这种实时处理的方法一般是为特定的某个标本或科学问题定制的，但可以使图像数据本身减少很多。同时，在处理过程中数据已经很好地被可视化，以便于进一步的数据分析。理想情况下，显微镜（或相机）应该直接输出预处理和压缩后的数据，或者，如果可能的话，直接输出最终结果（图5-1）。（图5-1）图 5-1 处理光片显微镜数据集 光片显微镜所产生的大量数据需要强大的数据处理基础设施。传统的成像实验方法（顶行）是从相机获取样本的图像数据开始，在预处理（如转换和裁剪等）之后，对数据进行处理（如滤波、配准和分割等）和分析（如细胞追踪等），然后才能得到最终结果。一些自定义方法（中间行）可以在特定成像实验中实时进行数据预处理，并减少后续处理和分析步骤的负担。最理想的情况是显微镜甚至相机本身可以直接输出最终结果，而无需对原始数据进行任何存储、传输和处理（最后一行）。另一种可能性是智能显微镜，它能更进一步，不预先定义roi，而是让显微镜选择分别以何种分辨率拍摄哪些区域。智能显微镜这样的选择可以基于现有的，或者之前所拍摄的相似样本的数据。5.2 图像增强由于通过光片显微镜采集的图像数据优异的信噪比和整体图像质量，在获得数据后通常不需要进行过多的增强、去噪或恢复步骤。如有必要，用于共聚焦显微镜或宽场显微镜所采集图像数据的各种滤波器也可用于光片显微镜的图像数据。  5.3 多视图融合从多视图获取图像数据（见光片技术小课堂四4.1）之后，一个必要的处理步骤是多视图融合。第一步是在空间中相互配准各个视图，这可以通过基准标记（如荧光珠，见光片技术小课堂三3.1）、样本内的结构（如荧光核）或采集过程中相对位移位置的精确信息来实现。一旦配准，可以通过平均图像强度或以基于内容的方式来融合图像数据。多视图融合的结果是继承了每个视图最佳特征的单个数据集。最终，使用者们会希望实时执行这种多视图融合，以便只保存最终融合，而不保存任何原始数据。5.4 图像分析光片显微镜和其他传统显微镜，例如共焦显微镜，的图像分析方法没有太大区别。数据集可能需要进行三维重构，数据对象可能需要进行分割和追踪，可能需要在空间和时间上测量信号强度，还可能需要分析多个通道之间的相关性。对于共定位研究和荧光定量，必须的注意一点是靠近视野边缘时的光片形态和强度的变化，因为这会影响照明和荧光激发。因此，使用者应仔细检查光片参数（见光片技术小课堂四4.2），并使用选定的基准标记验证x、y和z中每个通道的重叠。 在大多数情况下，光片显微镜所获取的图像数据与普通光学显微镜的主要区别通常是数据量过大。光片显微镜所获取的高空间与时间分辨率的数据需要更强大的计算能力，并且这尤其适用于延时数据的分析。普通的分析工具通常需要将整个数据集加载到内存中，而对于光片显微镜的图像数据来说，这通常是不可能的。与普通的光学显微镜实验相比，使用者必须谨慎考虑所需的分辨率：最高的可能速度、最大的视野和最高的分辨率可能听起来非常美好，但数据量的快速增加也会使后续分析变得更加困难。参考文献：1. kaufmann, a., mickoleit, m., weber, m., & huisken, j. (2012). multilayer mounting enables long-term imaging of zebrafish development in a light sheet microscope. development, 139(17), 3242–3247. http://dx.doi.org/10.1242/dev.082586.2. preibisch, s., saalfeld, s., schindelin, j., & tomancak, p. (2010). software for bead-based registration of selective plane illumination microscopy data. nature methods, 7(6), 418–419. http://dx.doi.org/10.1038/nmeth0610-418.3. krzic, u., gunther, s., saunders, t. e., streichan, s. j., & hufnagel, l. (2012). multiview light-sheet microscope for rapid in toto imaging. nature methods, 9(7), 730–733.http://dx.doi.org/10.1038/nmeth.2064.4. schmid, b., shah, g., scherf, n., weber, m., thierbach, k., campos, c. p., et al. (2013). highspeed panoramic light-sheet microscopy reveals global endodermal cell dynamics. nature communications, 4, 2207. http://dx.doi.org/10.1038/ncomms3207.

抗氧化剂在化工、食品以及生命科学等领域有着广泛的应用，可分为两类：天然抗氧化剂与合成抗氧化剂，近年来由于在人体健康研究领域所发挥的作用使其受关注度愈发提升。而在抗氧化剂的作用机理研究及相关抗氧化参数的表征测量方面，EPR技术发挥着重要的作用。早期大多数是采用类如定性法和半定量法来研究天然抗氧化剂的活性，主要是因为天然抗氧化剂成分相对来说比较固定。但随着研究深度的增加，研究者们更加在意能够表征抗氧化性的参数。目前被大多研究者承认的表征抗氧化剂活性的参数主要有：1、过氧自由基从抗氧化剂中夺氢反应的难易程度；2、夺氢反应之后抗氧化剂自由基的稳定性。这些参数可以通过EPR技术直接检测出来。氢原子转移(HAT)是抗氧化剂的主要作用机理。HAT机理表明，抗氧化剂与氧化底物同氧化过程中产生的过氧自由基发生竞争反应，从而阻断了自氧化链反应的传递来达到抗氧化的作用。EPR技术正是能够通过检测此机理中产生的自由基来测定抗氧化剂活性。如上图所示，生物体内脂质的自氧化反应过程中，氢过氧化物(LOOH)是脂过氧化反应的主要产物，也是热解或催化降解产生活泼自由基的主要来源。由于其化学计量因子n与抑制速率常数kinh的测定则是通过检测氧气的消耗量来求得的，所以氧气消耗量的准确测量非常重要。氧分子是顺磁性物质，在溶解状态下以三线态分子的形式存在。由于氧分子的猝灭时间极短，所以其他检测方法很难准确检测到具体含量。而EPR技术则可以很好的解决这一问题，使用EPR可以直接且准确地直接测量溶液中氧气浓度的变化来表征氧气消耗量，如下图所示。抗氧化剂活性的相关研究通常都会采用通过EPR的定性法或半定量对照的方法，也就是利用EPR技术测量自由基信号的变化，进而可以直观看出自由基浓度，以此来判断抗氧化剂清除自由基的能力。虽然天然抗氧化剂和合成抗氧化剂都在各自领域发挥着重要的作用，但是近些年，随着科研人员的研究，发现天然抗氧化剂的抗氧化性能一般都比不上合成抗氧化剂。考虑到天然抗氧化剂使用的局限性，长期以来，化学家一直在尝试着设计合成结构新颖而有应用前景的抗氧化剂。其中以日本东京大学的Niki领导的研究小组和以意大利Bologna大学的Pedulli、美国Vanderbilt大学的Porter和Pratt以及加拿大NRC的Ingold共同领导的国际药物化学研究小组所做的工作更为出色。EPR波谱技术则是他们在抗氧化剂活性研究中所采用的基本且重要的工具和手段之一。EPR波谱技术的应用使人们对抗氧化剂的研究不断深入，目前已从简单定性地测定抗氧化剂清除自由基效率发展到定量测定表征抗氧化剂活性的相关物理化学参数上。研究者在此基础上系统研究了影响抗氧化活性的取代基效应、溶剂效应以及抗氧化机理，安全高效抗氧化剂的设计与合成也已初见成果。近年来，随着量子化学的快速发展及其在化学各个领域的应用，建立在EPR测量参数基础上的理论计算成为新型抗氧化剂设计合成的有力手段。EPR是检测和研究含有未成对电子的顺磁性物质的一种波谱学技术。由于这种技术可以直接检测颗粒物或液相中的未成对电子，通过对顺磁谱图的分析，以此得到物质的分子结构和状态等信息，可用于定性和定量分析。在此研究中的EPR实验结果均使用了EPR技术（德国Bruker EMXnano）去证实。该仪器有着高灵敏性、高稳定性、操作简便及检测高效的优点。参考文献：Antioxidant Activity Studies Using Electron Paramagnetic ResonanceMethods  Cai Yu1 Wang Yongjian2 WangJian1 Song Chan1 Yu Ao 1＊＊ ( 1. Central Laboratory，College of Chemistry，Nankai University，Tianjin 300071，China; 2. Key Laboratory ofBioactive Materials，Ministry of Education，College of Life Sciences， Nankai University，Tianjin 300071，China)

随着生物学技术的不断提高，科研工作者们已经实现对各种感兴趣部位的组织结构进行免疫标记，并通过各种成像工具实现样本组织内部标记结构的可视化，那么对于三维重构的大组织样本，我们该如何自动计数，在空间尺度上实现对小鼠大脑中的神经元类型、神经连接和基因表达的分析？下面就跟着小编一起看看该如何操作吧！首先，我们通过标记实现小鼠脑中神经元数量的统计。我们对LS18光片显微镜成像的脑实验数据进行信号提取标记（如图2所示），并作用于全脑的神经细胞完成提取（如图1所示）。图1 全脑细胞标记全局                                        图2 内部层面信号标记其次，将实验脑数据与脑模型全面匹配校准（图3所示），此处引用的脑模型是被广泛应用于脑科学领域的Allen Reference Atlas和Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates(MBSC)小鼠脑图谱。图3 脑模型 脑模型中详细的冠状面功能分区图谱：图4 功能分区图谱实验数据与脑模型全局配准，数据匹配度我们以重合度指数作为参考，它的重合度为92.6575%（如图5所示），其中，重合度=重合体积/模型体积。图5 实验数据与模型匹配（实心脑为模型，透明脑为实验数据）实验脑数据中与脑模型匹配的冠状面功能分区图谱（如图6所示）：图6 实验脑数据功能分区图谱之后，再对相应感兴趣的功能区进行提取（如图7 脑内双侧PIR区提取）并进行计数分析（如图8所示），该双侧神经细胞数约为2162个。图7 左右双侧脑PIR区图8 PIR区相应神经细胞提取结语：脑的功能源于其数量巨大和类型复杂的神经细胞及其复杂的神经连接网络，根据图谱进行高精度的数据分析，全面阐述神经系统功能探索大脑奥秘的不二法门。锘海生命科学为科研工作者提供生物组织透明化、免疫染色、平铺光片显微镜3D荧光成像、数据分析科研一体化服务，旨在通过准确、快速、多样化的科研服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。

由于科学技术的限制，曾经我们对于器官、组织的研究只能局限于组织的局部及表面，近年来，随着组织透明化方法的发展与推广，科研工作者们终于可以对整个器官及组织进行系统研究。这其中，主动式透明化方法因其出色的透明化速度在一众被动式透明化方法中脱颖而出。主动式的透明化方法与被动式透明化方法最主要的区别是：透明化过程中，主动式透明化方法需引入外力（如电场力）帮助试剂渗透，从而去除折射率高的脂类物质。为了更好的完成主动式的透明化，样本在上机前的固定步骤尤为重要。就锘海目前提供的主动式透明化方法而言，我们采用了SHIELD的固定方法，这一方法是Kwanghun Chung继CLARITY后提出的另一主动式透明化方法，这一方法利用一种分子内环氧化合物，实现多位点原位固定组织的蛋白、核酸等分子，有利于更好的维持组织形态及样本结构上的信息。SHIELD固定法可以通过动物灌注固定的方式实现组织的分子原位固定，对于不能灌注的样本也可以采用后固定的方式（例如人脑片）。小鼠脑小鼠心脏小鼠脾脏小鼠脊髓锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司为您提供完整器官的组织透明化、免疫染色、3D荧光成像、数据分析科研一体化服务，旨在通过准确、快速、多样化的科研服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。了解更多组织透明化相关信息请联系021-37827858、13818273779

生物3D打印是以数字三维模型为模板，通过层层堆叠的方式制造生物材料、生物支架或组织器官的生产方式。其作为现代医学的有力辅助手段，正在实验和临床阶段发挥越来越重要的作用。目前，生物3D打印的多种方式中，挤出式打印配合分散有细胞的水凝胶已经可以打印出多种简单的组织、器官，但其机械强度仍然无法达到在高度上随意堆叠的程度，即只能打出近似平面结构。因此，有科学工作者将分散有细胞的水凝胶与纤维搭配使用，通过纤维搭建的三维支架，将细胞填充以进行培养[1]。目前比较成熟的纤维打印使用的是熔融沉积成型技术（Fused Deposition Modeling, FDM），但FDM相对较差的分辨率，使得打印出来的支架无法稳定提供用于细胞分化的合适微环境。在此情况下，新型的熔融电子书写（Melt Electrowriting, MEW，也被称为熔融静电纺丝）逐渐被人们所重视。MEW的打印精度完全可以达到相关实验的要求，但之前的报道均是先打印好支架，然后再将细胞嵌入其中。这对于结构复杂的支架而言，很难保证内部充分填充，于是荷兰乌特勒支大学教授Miguel Castilho和Jos Malda通过采用regenHU 3DDiscovery Evolution系列打印机的挤出和静电纺丝两种打印头协调工作，成功实现单步骤完成活性生物结构的打印过程。同时安装静电纺丝打印头和挤出式打印头，即可实现单一步骤打印该科研组为马间充质干细胞进行荧光染色后，将其分散在10%甲基丙烯酸酐化明胶（gelMA）中，作为生物墨水，用挤出式打印头进行打印；选用聚己内酯作为支架墨水，用静电纺丝打印头进行打印。静电纺丝可以打印细至13 μm的丝线，而gelMA的挤出式打印直径在200 – 400 μm之间，通过静电纺丝打印出框架，使得gelMA可以固定在既定位置，间接提高了挤出式打印头的分辨率。分别用Dil（红）、DiO（蓝）和DiD（绿）染色的马间充质干细胞在纤维支架（灰）中的打印情况当然，在生物体中，纤维的分布远比简单几何图形要复杂，为了证明这种打印方式可以应用于更为复杂的条件，该科研组也尝试在各种不同形状的水凝胶表面打印纤维，均有良好的附着和定形能力，大大扩展了该纤维打印方式的应用面。静电纺丝（横向细线，白色箭头）打印在由水凝胶（底部斜向粗线，黄色箭头）堆叠的不同形状表面同时，科研组也对打印环境、打印条件对生物墨水中细胞成活率的影响进行了详尽的研究。科研组将生物墨水分别暴露在打印环境中15、30、45、60 min，再进行细胞分化培养。发现相对于直接浇筑成形（暴露0 min）的活性组织结构，细胞的成活率分别下降了12%、33%、63%和80%。而静电纺丝电压测试显示，使用0、5、10、15 kV的电压进行工作对细胞成活率无显著性差异。不同打印时间对细胞成活率的影响                                                  不同工作电压对细胞成活率的影响  Miguel Castilho和JosMalda的成果使得打印生物活性结构的效率得到了进一步提升，构建精确可控的三维结构组织得以实现，我们可以在不对机械强度、细胞成活率做出任何让步的前提下构建临床可用的组织、器官。 参考文献：[1] AkbariM , Tamayol A , Laforte V , et al. Composite Living Fibers for Creating TissueConstructs Using Textile Techniques[J]. Advanced Functional Materials, 2014,24(26):4060-4067.[2] deRuijter Mylène, Alexandre R , Inge D , et al. Simultaneous Micropatterning ofFibrous Meshes and Bioinks for the Fabrication of Living Tissue Constructs[J].Advanced Healthcare Materials, 2018:1800418.

NanoMedU — 更聚焦的课程和实践学习项目注册现已开通！会议日期：2021.1.19~20课程目标：通过NanoMedU学习项目，生物制药行业的科学家将可以接受有关主题和技术的基础和实践培训，以帮助加速非病毒基因药物的研发。预注册截止时间：2021.1.13项目费用：基础原理$1000实践课程$2200报名方式：请填写下面提供的注册表格，2个工作日内会有相应的专家联系您提供注册信息。点击此处扫码或阅读原文进行预注册课程安排Part 1- 基础这种交互式的、实时的虚拟课堂是为基于实验室和非传统的科学家设计的。主要包括RNA- lnp配方、自组装和RNA疫苗的基础知识。Part 2- 实践实践部分包括现场指导，旨在使参与的科学家们熟悉早期临床前研发RNA-LNPs的完整工作流程。需要用到NanoAssemblr Ignite以及其他常用实验仪器，另外用到GenVoy-ILM试剂盒以及mRNA。此外需要参与了Part 1的培训。点击此处扫码在线查看更多详细要求完成培训，您会成为一个合格的NanoAssemblr Ignite使用者培训需要使用到NanoAssemblr Ignite。了解更多关于NanoAssemblr Ignite的信息，请联系锘海生物科学仪器：13818273779(微信与手机同号）

谈到CRISPR-Cas9，大家一定非常熟悉，这种新型的基因治疗方法自打问世以来就广受研究者们的推崇，凭借其较好的敲除效果，风靡科研界。但一直由于其较低的基因编辑效率以及现有递送系统的毒性,限制了其在癌症治疗领域的应用。大多数基因编辑的体内研究都依赖于腺病毒载体进行CRISPR成分的递送。但是，腺病毒载体受到其低包封效率、高剂量肝毒性、易引起免疫反应和缺乏细胞靶向性等因素的限制，且多是作用在肝脏相关的疾病。近来，以色列的研究者们通过非病毒载体Lipid nanoparticles (LNPs)，实现对CRISPR成分的高效递送。并分别在两种侵袭性和不可治愈的癌症模型——胶质母细胞瘤和卵巢癌中展现出了较好的治疗效果。图1. CRISPR LNPs (cLNPs)的制备示意图该研究中，研究者们将Cas9 mRNA和single-guide RNA (sgRNA)通过NanoAssemblr成功包载在由阳离子磷脂等多种磷脂组分组成的脂质纳米颗粒中，制备得到最终的递送载体CRISPR LNPs (cLNPs)，详见图1。并在随后的处方筛选过程中，制备出了一批不同磷脂配方的cLNPs，并且都展现出了良好的粒径、PDI以及包封效果。粒径普遍分布在80 nm，PDI低于0.1。通过体外细胞水平的基因敲除效果从中选取了适合的磷脂处方进行后续的研究，详见图2。图2.多种磷脂处方的筛选。C.不同处方的cLNPs的粒径、PDI、电位；D.不同处方的cLNPs的Cas9 mRNA和sgRNA包封率；E.不同处方的cLNPs在HEK-293细胞中的基因敲除效果研究者们随后在大量的细胞实验上进一步验证了cLNPs的基因编辑效果，并通过该基因编辑产生了相应的细胞凋亡反应，使得体外培养的胶质母细胞瘤细胞和卵巢癌细胞的增殖受到抑制。如图3所示。图3.细胞水平上的基因编辑（A、F）和细胞凋亡（B、G）效果 在两种癌症模型小鼠——胶质母细胞瘤和卵巢癌上也看到了极好的治疗效果。在一次给药后，胶质母细胞瘤的生长就受到了明显的抑制，小鼠的生存期显著延长。而经过靶向修饰后的cLNPs在非弥散性的肿瘤模型卵巢癌上实现了很好的肿瘤靶向，并且经过两次给药后也展现出了极好的肿瘤抑制效果。详见图4。图4.动物水平上的肿瘤抑制效果。F.胶质母细胞瘤模型；G.卵巢癌模型总之，这篇研究成果成功通过制备良好的LNPs实现对CRISPR-Cas9成分的高效递送，并在胶质母细胞瘤和卵巢癌上展现出了极好的治疗效果。该研究为利用基因编辑技术作为治疗各种疾病的新方式开辟了新的途径，也为CRISPR-Cas9相关技术早日推上临床提供了可能。参考文献：Rosenblum et al., Sci.Adv. 2020; 6 : eabc9450

上一次锘海光片技术小课堂简单介绍了样本的放置，这次将会继续往下介绍数据的获取。4.数据的获取由于每种显微镜各自不同的特点，用户的使用体验也是不同的。光片显微镜的使用体验可能感觉与传统显微镜特别不同，因为大多数设置都是完全数字化的，没有目镜，所以无法通过眼睛快速检查样品的位置和方向。此外，位移台的控制可能与传统显微镜的界面也有很大不同。快速扫描样品整个深度的能力，无需像共聚焦显微镜那样等待扫描完成，使得光片显微镜的工作流程快速且直接。同样，快速的数据获取速度使得实验能够快速连续地进行。然而，快速的数据获取会导致大量数据迅速积累，用户需在谨慎考虑数据存储与数据处理能力的情况下方可进行长时间拍摄。4.1确定样本方向在普通的宽场荧光显微镜中，安装好的样品被放置在显微镜台上，然后从上面或下面（垂直或倒置）进行照明和检测。光片显微镜由于可以拥有不同的照明路径，给样品的放置增加了另一个自由度，从而允许用户准确定位样品。此外，多组数据可以从不同的路径获得，并拼合在一起，也能使显微镜的穿透深度固定的情况下获得更大的成像范围。同时，在光片显微镜中，样品的放置方向也比经典的单透镜显微镜更为重要。用户需要使样品相对于照明轴和检测轴方向正确：光片需要在不通过样品的高折射或高吸收结构的情况下到达感兴趣的区域。4.2光片校准与传统荧光显微技术不同的是，图像采集过程中的一个关键步骤是光片的校准。在光片显微镜中，我们需要辨别调整光片的基本参数，即高度和厚度，以及正确地将光片定位在检测透镜的焦平面上。这三个步骤对于获得光片好的层析能力以及可靠性、一致性高的结果都是必不可少的。此外，光片的校准和对其参数的了解可能是决定进一步实验策略的关键性先决条件，例如调整轴向的步进和之后的分析步骤。① 调整光片的宽度光片需要覆盖视野的整个宽度，在使用扫描光片的情况下，可以通过设置扫描振幅较容易地调整此属性。如果是静态光片，则必须扩大照明光束。入射光束的强度分布通常遵循高斯模式，只有光束的中心部分被认为是均匀的。对于光片宽度的限制通常使用狭缝光阑，以避免视野之外不必要的激光输入。② 调整光片的厚度如之前所说，光片的厚度定义了轴向光学截面的范围。光片越薄，沿光束传播轴的束腰范围越小，因此可用视野越小（图2-1A和B）。这些光片特性通常由光学元件决定，通常在仪器的设计过程中进行选择。用户只需在实验前确认光片的的正确校准即可（图4-1A）。③确认光片位置一旦决定了来为所需视野提供光片的照明物镜，则需要对光片进行校准。首先步是沿着光片射入的方向平移光片，直到它在视野中居中（图4-1B）；第二步是要使光片在检测路径的焦平面上（图4-1C）；第三步需要确认光片在整个视野内与焦平面重叠（图4-1D）。图 2-1 光片的特性与生成（A）薄薄的光片只能在小范围内产生均匀的光照；（B）相比之下，只有较厚的光片才能获得较大的视野；（C）光片可以由圆柱形透镜一维聚焦激光束（静态光片）或通过快速扫描激光束穿过视场（扫描光片）生成。图4-1 光片校准（A）（从上方）校准良好的光片；（B）光片束腰位置需要在视野中央；（C）光片需要精确地放置在检测物镜的焦平面上；（D）照明轴需要与检测轴正交。 4.3选择正确的成像参数 光片显微镜具有速度快、光毒性低的特点，可以在不影响样品的情况下对多个平面或多个时间点进行成像。虽然人们可能会追求更高的空间和时间分辨率，但产生的数据量是巨大的；因此，需要有数据存储和强大的计算能力来处理和归档数据。与其他显微镜技术相比，在使用光片显微镜时，用户需要在实验前考虑必要的信息量。需要考虑的采集参数有：光片厚度轴向步进相机的曝光时间和区域激光照明功率拍摄帧速多视图采集用户需要在图像质量和数据大小之间找到适当的平衡。较薄的光片提供了好的轴向分辨率，但需要拍摄更多数量的图片。较短的曝光时间和光照时间可以减少移动样本时的运动模糊，提高时间分辨率，但在相同的信噪比下，每帧需要更高的激发能量，意味着需要使用更高的激光功率。同时，提高帧速会在提高时间分辨率的同时也会增加数据量。光片显微镜的一个特点是能够从不同方向拍摄样本，当拍摄的样品太大而无法从一个方向完成成像时会非常有用。多视图采集后的三维重构还能在一定程度上弥补单向成像中由于光片在样品内受到影响导致的瑕疵和失真，从而达到提升分辨率的效果。参考文献：1.Huisken,J., & Stainier, D. Y. R. (2007). Even fluorescence excitation bymultidirectional selective plane illumination microscopy (mSPIM). OpticsLetters, 32(17), 2608–2610.2.Preibisch,S., Saalfeld, S., Schindelin, J., & Tomancak, P. (2010). Software forbead-based registration of selective plane illumination microscopy data. NatureMethods, 7(6), 418–419. http://dx.doi.org/10.1038/nmeth0610-418.

准备好开始我们的探索之旅了吗？1、小鼠脑干结构组织成像小小的毛细血管也可以被捕捉！神经细胞的表达如烟花绽放般闪耀！2、多种荧光探针标记的大组织样本信息也可以被获取！3、放大！再放大！小小的类器官也能被看清！4、你以为它是孔明灯吗？不，它是植物的种子！结语LS18光片显微镜不仅具有对透明化大组织样本进行多色准确成像的能力，还能辅助了解脑内不同脑区血管网络分布或神经细胞表达分布。与此同时，拥有卓越3D成像能力的LS18光片显微镜兼容所有的透明化方法处理的样本组织，广泛应用于神经科学、免疫学、肿瘤生物学、发育生物学等各种组织研究领域，实现全脑、肝脏、肾、肠、皮肤、舌头、心脏、胰腺、脾脏等小动物完整器官的3D准确结构与功能测量。期待LS18于微观处呈现更多不一样的世界，不一样的美！

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何谓脑-机脑-机接口（brain–computer interface，BCI），有时也称为神经控制接口（neural control interface，NCI），心-机接口（mind–machine interface ，MMI），直接神经接口（direct neural interface  ，DNI）或头-机接口（brain–machine interface ，BMI），是可增强或连接人和动物脑，或者脑细胞的培养物）与外部设备之间的直接通信途径，通过前者发出的信号来控制后者，实现脑与设备的信息交换。各国脑计划自2013年美国宣布创新性神经技术大脑研究计划（Brain Research through Advancing InnovativeNeurotechnologies (BRAIN) Initiative）后，世界各国开始迅速加入到脑机这一新兴技术潮流中：同年欧盟推出了由欧洲15国参与的人类脑计划（Human Brain Project）；2014年日本发起了大脑研究计划（Brain Mapping by Integrated Neurotechnologies forDisease Studies, Brain/MINDS）；我国则提出了15年（2016-2030）“一体两翼”结构的中国脑计划，即以脑认知功能的解析和技术平台为一体，以认知障碍相关重大脑疾病诊治和类脑计算与脑机智能技术为两翼的“一体两翼”研究布局。再加上特斯拉，“现实版钢铁侠”埃隆·马斯克（Elon Mask）也加入了这一领域，在2017年就创办了脑机接口公司Neuralink。就如2020浦江创新论坛发布《全球前沿技术发展趋势报告》中的主要结论，脑机接口领域技术爆发期已然到来，未来脑机接口领域将会得到更大重视。（图片来源：tps://www.huxiu.com/article/378954.html?f=rss）脑-机接口研究及应用“脑机”这一概念其实早已有之，但是直到上世纪的九十年代以后，才逐渐开始有阶段性成果。尤其是1999年7月，当时刚刚发行的《Nature Neuroscience》杂志上发表的一篇题为“Real-time control of a robot arm usingsimultaneously recorded neurons in the motor cortex”（利用运动皮层中同时记录的神经元实时控制机械臂）的文章，正式启动了脑机接口领域的研究，并在当时的神经科学界引起了重大轰动（Chapin J K. et al.,1999）。但是实际上，脑机接口这个名词是在2001年才出现的（Nicolelis M A L，2001），就是由上文作者、脑机接口研究先驱——巴西籍神经生物学家、美国杜克大学医学院神经科学教授米格尔·尼可莱利斯（Miguel Nicolelis）在为《Nature》杂志撰写的一篇题为“Actionsfrom thoughts”的评论文章中提出来的。由此便正式拉开了连“现实版钢铁侠”埃隆·马斯克都为之疯狂的脑机接口这一新兴技术研究领域的序幕。（图片来源：https://www.analyticsinsight.net/everything-must-know-brain-machine-interface/）2008年，由宾夕法尼亚州匹兹堡大学匹兹堡大学神经生物学家安德鲁·施瓦茨（Andrew Schwartz）带领的研究团队，利用创造的脑机接口可以被猴子用来操纵机械臂给自己喂食。视频中显示，一只猴子成功地使用机械臂从位于不同位置的固定针上抓起棉花糖。手臂被设计成以"逼真的方式"移动，肩部运动范围一次，肘部只向一个方向移动，一个简单的爪握来模拟抓手。这项工作可用于今后开发更实用的神经假肢设备，而这种装置有一天可以帮助瘫痪的人操作假肢，使他们能够吃，喝或使用其他用具。2014年世界杯在巴西圣保罗举行，全球成千上万人齐聚一堂。除了预期的盛况和桑巴舞外，还展示了相当令人印象深刻的脑机接口这一科学成就。由米格尔·尼可莱利斯主导发明基于脑机接口技术的“机械战甲”，帮助28岁的截瘫青年朱利亚诺·平托(Juliano Pinto)为当届世界杯开球。身穿“机械战甲”的平托成功开球后，电视转播解说员激动不已：“平托行走的一小步，脑机接口技术发展的一大步。”而就在2020年8月29日，埃隆·马斯克展示了自己旗下的脑机接口公司Neuralink神经元读取脑植入物，并宣布该系统作为实验性医疗设备得到了美国食品和药物管理局（FDA）的初步批准。发布会上还向全世界展示了“三只小猪”：其中一头猪处于自然状态，作为对照；第二头猪被植入了脑机接口芯片，但已经被切除了，表明手术可以安全逆转；第三头猪名叫格特鲁德(Gertrude)，在展示的2个月前被植入芯片，芯片与鼻子中的神经元相连。当格特鲁德吃或者嗅地面时，猪鼻子里的神经触发了由芯片收集到的电脉冲，此时转化为了一系列爵士乐的电子蜂鸣声通过音响系统开始播放，同步显示的图像表明神经活动的实时信号。埃隆·马斯克当天还展示了新的Neuralink芯片LinkV0.9以及植入芯片的手术机器人，单个芯片设备支持1024个通道，植入佩戴者可以使用智能手机应用程序和蓝牙连接来控制设备，该设备可监控温度、压力等参数。手术机器人可以精确的切除一小块头骨，植入芯片，使用医用胶水黏合，而不损伤精细的大脑结构，并避免损伤血管。Neuralink的目标是帮助瘫痪的人通过控制电脑和移动设备重获独立。目前这项技术有潜力治疗广泛的各种脑部疾病，如帕金森病、癫痫和抑郁症，恢复感觉和运动功能，并最终扩展交互方式，允许未来的人类控制外部设备，他们的头脑，传递思想直接到别人的大脑，甚至增加认知能力，如增加智力和记忆。（图片来源：https://www.geekwire.com/2020/three-little-pigs-help-elon-musk-demonstrate-neuralinks-brain-implant/）下篇预告说了老半天都还没走到我们Visikol的正题上，实际上脑机接口技术这种极其复杂的科学研究，在正式走进人类生活前，所涉及的大量前期实验，不仅存在大量的在体/活体实验，也需要一定量的离体组织、器官实验。若提及组织3D成像，就不得不提透明化技术，结合荧光成像可将组织转换为三维数据，以进行复杂的定量组织学研究。就在近期，Visikol成为了Scientist.com VIP计划的成员，Scientist.com是人工智能支持的医学研究市场。经过研发的Visikol组织透明化系列，是一种商业化，易于使用，无损且快速的组织透明化技术。借助Visikol HISTO，可以通过将组织透明化与荧光蛋白和/或免疫荧光配对来轻松地以3D形式对生物组织进行可视化研究。（图片来源：https://visikol.com/）在下期的介绍中，我们将介绍宾夕法尼亚卡伦大学的D. Kacy CullenCullen在脑机接口研究中利用组织工程学方法制备“活的电极”：可生物降解的管包装轴突，其中长的纤维可以传递从一个神经元到另一个的信号。以及在组织学研究方法中采用Visikol透明化，结合荧光标记以观察神经元。以下部分剧透：左图不停闪动的是光刺激实验和右图是植入一个月后的“活的电极”中的神经元，敬请期待哦！(图片来源：Adewole, D. O., et al. 2020. bioRxiv doi: doi.org/10.1101/333526)参考来源：1、Brain–computer Interface. Wikipedia. http://en.wikipedia.org/wiki/Brain%E2%80%93computer_interface [引用日期.2020-12-12]2、脑机接口. 维基百科. https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%84%91%E6%9C%BA%E6%8E%A5%E5%8F%A3[引用日期.2020-12-12]3、世界各国脑科学计划. 搜狐网. https://www.sohu.com/a/137469782_614807[引用日期.2020-12-12]4、让马斯克疯狂的脑机接口究竟是什么？虎嗅网. https://www.huxiu.com/article/378954.html?f=rss[引用日期.2020-12-12]5、全球前沿技术趋势：脑机接口、软体机器人、基因编辑等在列.国家自然科学基金委员会科学传播与成果转化中心.http://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20289/55189/index.html6、马斯克活猪脑机接口试验成功！多芯片植入，硬币大小，实时读取脑电波.量子位.https://www.qbitai.com/2020/08/17988.html[引用日期.2020-12-13]7、Elon Musk’s neurosciencestartup unveils pig with computer chip in brain. Global NEWS. https://globalnews.ca/video/7305380/elon-musks-neuroscience-startup-unveils-pig-with-computer-chip-in-brain[引用日期.2020-12-13]8、With Elon Musk’s help, ‘ThreeLittle Pigs’ demonstrate Neuralink’s brain implant. GeekWire.https://www.geekwire.com/2020/three-little-pigs-help-elon-musk-demonstrate-neuralinks-brain-implant/[引用日期.2020-12-13]9、What to Know About Neuralink, Elon Musk’s Brain-Computer InterfaceProject. Microsoft News.https://www.msn.com/en-us/news/technology/what-to-know-about-neuralink-elon-musk-s-brain-computer-interface-project/ar-BB18k8XW[引用日期.2020-12-13]10、Chapin J K , Moxon K A , Markowitz R S , et al. Real-time controlof a robot arm using simultaneously recorded neurons in the motor cortex.[J].Nature Neuroence, 1999, 2(7):664.11、Nicolelis M A L . Actions from thoughts.[J]. Nature, 2001,409(6818):403-7.12、Adewole, D. O., Struzyna, L. A., Harris, J. P., Nemes, A. D., Burrell,J. C., Petrov, D., et al. (2020). Development of Optically-Controlled“Living Electrodes” with Long-Projecting Axon Tracts for a SynapticBrain-Machine Interface. bioRxiv doi: doi.org/10.1101/333526了解更多组织透明化相关信息请联系021-37827858、或13818273779

在我国，高新技术企业一般是指在国家颁布的《国家重点支持的高新技术领域》范围内，持续进行研究开发与技术成果转化，形成企业核心自主知识产权，并以此为基础开展经营活动的居民企业，是知识密集、技术密集的经济实体。锘海生物凭借人才、创新和设备的优势顺利通过“上海市2020年第四批高新技术企业”认定。锘海生物是一家以创新为驱动力的国产仪器制造公司，在总部上海漕河泾开发区松江园区内，其中，锘海LS18光片照明显微镜采用"平铺光片技术"解决了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾，满足高通量、准确定位的荧光成像分析需求，广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学、组织病理诊断等各个领域。与此同时，我们在自主研发中心建立起科研服务平台，现搭载了一站式透明化大组织成像系统，定制化纳米药物制备及生物3D打印的服务平台。作为“生命科学的服务者，医疗创新的推动者“，助力生命科研活动，让生命科学更加简单、高效。通过高新技术企业资质认定，是企业重要的无形资产，对于今后知识产权的保护，市场开拓方面起了重要的促进作用，锘海将坚持走自主研发创新，国产替代进口的道路，努力提高平铺光片显微镜在市场的占有率。了解更多信息请联系021-37827858、或13818273779

REGENHU成立于2007年，总部在瑞士，作为瑞士医疗技术公司，专注于创建生物打印工具为现代医学赋能。3D生物打印技术应用于人体皮肤、个性化药物、药物发现等领域。REGENHU的生物打印机以其模块化和灵活化的解决方案而闻名，可以轻松定制以满足苛刻的要求，并用于从药物发现到药物制剂的各种应用。最近，REGENHU发布了REGENHU生物打印平台，该平台包括两个下一代生物打印机R-GEN 100和R-GEN 200，以及生物打印软件SHAPER，涵盖了整个制造过程。昨日，Simon MacKenzie（现任REGENHU首席执行官）宣布“锘海生命科学是REGENHU在中国大陆的官方合作伙伴，我们会一起努力为中国的科研工作者带来生物3D打印前沿的技术和解决方案”。目前，欧莱雅，DePuy Synthes和葛兰素史克以及包括查尔姆斯理工大学，新加坡国立大学，伦敦皇后玛丽大学等在内的世界各地的大学公开发表了大量文章证明REGENHU生物打印机的性能。    点击以下视频，了解R-GEN系列如何克服困难，硬件和软件采用更加简洁的美学设计，实现人机交互，为3D打印机的用户带来全新的体验：锘海是REGENHU在中国的官方合作伙伴了解更多信息请联系021-37827858锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司是一家创新型科技公司，总部位于上海漕河泾开发区松江园区内，在北京，广州，成都，沈阳等十余座城市设有办事处, 作为“生命科学的服务者，医疗创新的推动者“，致力于打造完整的生命科学研发、制造、服务生态体系。我们拥有一支专业和经验丰富的研发、销售、技术和本地化服务的团队，团队中大多数人员为高学历专业硕博人才，致力于为生命科学领域的科研及企业客户提供个性化、专业化的产品、服务和整体解决方案，让生命科学更加简单、高效。 

脂质体是近几十年来被研究开发广泛的纳米给药系统，其可实现对多种药物活性成分的高效包载而广受研究者们的欢迎。而目前，也已经有多达15个脂质体处方在临床上得以使用，越来越多的脂质体相关研究项目也逐渐涌现。然而，由于脂质体自身性质以及功能方面的特殊性，其制备过程也较之传统制剂复杂许多，所以业内常将脂质体类制剂称为“高端复杂注射剂”。目前，主要的脂质体制备方法包括：薄膜水化法、反向蒸发法、乙醇注入法、乙醚注入法等，以及新的技术微流控法制备脂质体。本文中，我们就将通过近期的相关研究对比传统的薄膜水化法与微流控法在脂质体制备方面的性能差异。首先，采用地塞米松作为模型药物，地塞米松是一种水溶性药物，并可通过乙酸钙梯度进行主动载药。研究中首先分别通过薄膜水化法与微流控法制得的脂质体，在乙酸钙梯度下进行主动载药，并考察载药量上的差异，结果如图1。可看到，在不同的载药条件下微流控法相较于薄膜水化法，均有更高的载药量。随后，对两种方法制备得到的脂质体分别进行粒径、PDI、形态等的表征。图2中可以看出，微流控法在不同的载药条件下均可以制备得到粒径更小的脂质体，而两种方法制得的脂质体的分散性相近（PDI结果接近）。这表明了微流控法在制备脂质体方面有更好的控制效果，可以实现更小粒径的脂质体的制备。并用冷冻透射电镜进行了脂质体的形态学考察，结果如图3所示。可以看到，薄膜水化法制备的脂质体在电镜下大小不一，同时还有很多多层膜结构的脂质体存在，而微流控法制备的脂质体在电镜下呈现出均一的单层膜球形结构，形态更好。从以上的结果可以看出，相较于传统的薄膜水化法制备的脂质体，微流控方法制备的脂质体可以实现更高的载药量，并且可更好的实现对粒子的粒径控制与调控，制备得到更小的粒子，而且微流控法制备的脂质体在电镜下观察到了更好的形态与粒子质量。除此之外，微流控法制备的脂质体在重复性方面也会更优于传统的技术手段，并且操作更加简易，可以更好的实现生产的放大，这些优势都使得微流控这一新技术在纳米颗粒制备方面愈发受到研究者们的青睐。 参考文献：[1] Bulbake, U.;Doppalapudi, S.; Kommineni, N.; Khan, W.J.P. Liposomal formulations in clinicaluse: An updated review. Pharmaceutics 2017, 9, 12.[2] MD Al-Amin.; FedericaBellato.; Francesca Mastrotto. Dexamethasone Loaded Liposomes by Thin-Film Hydrationand Microfluidic Procedures: Formulation Challenges. Int. J. Mol. Sci. 2020,21, 1611.[3] Dua, J.; Rana, A.;Bhandari, A. Liposome: Methods of preparation and applications. Int. J. Pharm.Stud. Res. 2012, 3, 14–20.纳米药物制造系统家族应用范围  随着纳米技术的不断发展，纳米药物在医药领域的应用越来越广泛，尤其在基因治疗，肿瘤靶向等方面显现了不可替代的优势。锘海生物科学为科研工作者和企业提供全面的纳米药物制备、生产及检测服务，囊括了纳米药物研发过程中，从处方筛选到制剂表征的全线过程。为客户简化流程，节约时间成本，同时提供高质量的数据分析与技术支持服务。技术服务方案选择方案一：客户确定载体和药物活性成分API以及已有的protocol，锘海提供纳米制剂制备，包括粒径和包封率检测。方案二：针对科研客户，课题中纳米制剂设备相关部分可完全外包，根据客户选择的载体和API，确定处方并制备纳米制剂，最后提供检测报告和protocol。方案三：针对企业客户，提供从载体选择到纳米制剂制备全线服务，即完整R&D过程。方案四：提供仪器样机进行租赁，并对客户进行培训及技术支持，帮助客户完成制剂研发。选择我们的理由科研：先进的制备方法·稳定的结果·完整的protocol·详细的分析报告·更短的测试周期。企业：制剂科学家·从R&D到生产（cGMP）无缝放大的方案·严格的SOP·更低的研发成本·更短的项目周期·遵守客户资料保密原则。锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司是一家创新型科技公司，总部位于上海漕河泾开发区松江园区内，在北京，广州，成都，沈阳等十余座城市设有办事处, 作为“生命科学的服务者，医疗创新的推动者“，致力于打造完整的生命科学研发、制造、服务生态体系。 我们积极推进科学技术转化，其中，锘海LS18光片照明显微镜采用 “平铺光片技术”完美地解决了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾，满足高通量、准确定位的荧光成像分析需求，广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学、组织病理诊断等各个领域；在大组织3D荧光成像中，处于全球光片显微镜的前端地位。 我们拥有一支专业和经验丰富的研发、销售、技术和本地化服务的团队，团队中80%以上人员为高学历专业硕博人才，致力于为生命科学领域的科研及企业客户提供个性化、专业化的产品、服务和整体解决方案，让生命科学更加简单、高效。 

2020年9月30日下午，复旦大学基础医学院中西医结合学系对“透明化3D成像分析系统”大型共享实验技术平台进行了专家验收。参加本次验收的专家有吴涣淦教授（上海针灸经络研究所）、董竞成教授（复旦大学华山医院）、舒友生教授（复旦大学脑转化研究院）、张志刚教授（复旦大学基础医学院病理系）、王彦青教授（复旦大学中西医结合学系）。技术平台的负责老师首先介绍了平台的采购和建设情况。复旦大学“透明化3D成像分析系统”由组织透明模块、扫描成像模块、高速存储模块和数据分析模块四大部分组成。由于新冠疫情的影响，平台建设有所延后。最后在各方领导和供货公司的支持下，终于在9月上旬完成了平台空间的的改建和全套系统的调试安装，并进行了为期三周的试运行。在试运行期间，不仅进行了小鼠全脑、小鼠脊髓、肾脏、肌肉等不同透明方法的实验，还对人脑组织、人眼球、类器官和鱼类等不同组织进行了方法学优化和技术改进。初步解决了地铁震动、大数据光纤传递等问题。验收组专家在认真听取情况汇报后，对此实验共享平台项目建设进行了认真评议，肯定了平台建设和应用发展，针对透明化智慧型管理、数据共享及在创新性研究中所起的作用等具体环节提出了建设性意见。平台管理人员以及锘海生物科学仪器（上海）的应用工程师带领专家们实地考察了平台仪器现场。平台将于2020年10月全面开放使用，通过在线预约系统、分模块高效管理，为校内外师生提供高质量的服务。平台将不断提高管理水平，有效利用上海医学院科研资源，做好人才培养，创新科研成果，努力完成上海“地高建”、国家“双一流”的学科建设任务。原文转载自复旦大学基础医学院新闻（报道／童小雨）（拍摄／高鸿孺）锘海LS18光片显微镜锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司自主研发的LS18平铺光片显微镜，克服了传统光片显微镜3D空间分辨率、Z轴层析能力和成像视野之间的矛盾；摒弃原有选择性平面照明显微镜中的单光片照明的方式，运用多个薄的光片分段照明，在不损失成像视野的情况下，获得更高分辨率的3D图像。LS 18光片照明显微镜适用于各种不同类型透明化方法处理的样品（水性透明化方法如Scale、SeeDB、CLARITY、CUBIC、SWITCH、SHIELD等；油性透明化方法如BABB、3DISCO、iDISCO、uDISCO、PEGASOS等），都可得到高分辨率、高信噪比的多色荧光3D图像，能够快速定位宏观样品中的目标细胞，获得高分辨率的3D细胞微结构。了解更多锘海LS18光片显微镜相关信息请联系021-37827858 或13818273779

随着组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展，3D荧光成像技术实现了快速获取3D组织信息的能力。光片显微镜由于其独特的3D成像能力以及更快的成像速度逐渐成为生命科学研究中3D荧光成像的强有力工具。光片显微镜的实现方式是将激发光片限制在探测焦平面内，使得激发光对样品的光漂白和光毒性降到很低，具有高的三维空间分辨率和良好的光学层析能力。在光片显微镜中，光片越薄，光片层析能力越好，轴向分辨率越高；光片越厚，光学层析能力减弱，轴向分辨率变差。由于高斯光束的截面半径连线为双曲线，光片在沿着光传播的方向上无法一直保持厚度一致，光片较薄也就是轴向分辨率最好的一段被称为束腰。通常，我们以光片束腰的长度作为选择视野大小的依据。束腰的长度与光片的厚度是正相关的，要想获得更高的轴向分辨率，光片就需要更薄，束腰就会越短，相应的视场就越小；同理，想要获取更大的视场，光片就越厚，束腰更长，相应的光学层析能力减弱、轴向分辨率降低。那么如何制作一个薄且均匀的激发光片来覆盖大的FOV（Field of view），并尽可能将激发光限制在探测焦平面附近呢？为寻求空间分辨率、光学层析能力和FOV之间的平衡，大限度地发挥光片荧光显微镜的3D成像能力，西湖大学高亮实验室提出了平铺光片技术的概念，旨在满足两个要求：首先，显微镜可以实现新的选择性照明光片，以便在不同的应用中发挥其优势，并且可以快速调整光片以实时优化成像性能；其次，可以在检测图像平面内快速平铺光片以扩大视野且不影响空间分辨率和光学层析能力。基于平铺光片技术，高亮实验室与锘海生命科学共同研制了新型平铺光片照明显微镜LS18。传统光片显微镜的成像方式是怎么样的？光片显微镜对一个大的样品组织进行三维成像时需要将样本细分成多个ROI（Region of interest）成像。这种方式本质上是光片显微镜中空间分辨率和视场大小之间的折衷。如图1所示，在较大的FOV下，采用一个较长的光片激发成像，该方式成像的特点在于它的成像速度快，采集图像的数据量小，且整个样品被划分的ROI较少，图像三维重构相对容易。然而，由于此时用的放大倍数较小，视野大的同时，光片也较厚，因此光片的层析能力也大幅度降低，成像结果不但在横向上的分辨率较低，其轴向上的分辨率也更低。图1 大的FOV下，传统光片显微镜成像模式这时，研究者若想获取更高空间分辨率的3D成像数据，就需要使用更大的放大倍数并且采用更薄的光片。那么，成像的FOV缩小，样本成像细分的ROI将增多（如图2所示），导致样品在横向上的平移次数增加，此时采用的光片更薄，使得轴向上步进减小，样品成像的速度变慢。样品成像时间及采集数据大小会随着空间分辨率的增高而增加。此时图像重建工作量也将大幅度增大，主要原因有： 1. 采集数据大小明显增大；2. 需要在ROI之间做更多的图像拼合处理；3. 一些透明化方法处理的样品较软，且成像液的粘度较高，频繁移动可能使样品在成像过程中产生形变，给数据拼合增加困难。因此，样品在横向上的平移速度必须足够慢，以尽量减少3D重建的问题，这就进一步降低了样品成像速度。 图2 高分辨率下，传统光片显微镜的成像方式什么是平铺光片技术？平铺光片技术是一种新型的选择性平面照明显微镜（SPIM）三维成像技术，在不增加光片厚度、不降低激发光片约束能力的情况下，增加SPIM的FOV。如图3所示，在探测焦平面内沿光片长轴方向(y方向)平铺小而薄的光片，在每个位置拍摄一幅图像，将所有图像组合并重建整个FOV的图像。图3. TLS-SPIM的工作原理，（左）通过快速平铺小而薄的光片，（右）在每个位置拍摄一幅图像，将所有图像组合重建整个FOV的图像。LS18是如何实现快速高分辨3D成像的？LS18光片显微镜采用平铺光片技术，通过对空间光调制器加载不同的相位图对激发光束进行调制，实现快速平铺短而薄的光片，扩大了FOV且不影响空间分辨率和光学层析能力，从而获得均一的高分辨率3D图像。而空间光调制器对激发光相位进行调制几乎可以解决所有的光片校准问题，真正地实现显微镜仪器的自动校准，并且性能非常稳定。另外，根据不同样品的研究需求，LS18光片显微镜能够灵活地调整光片平铺次数以及成像速度，实现不同类型的完整组织器官的3D精准结构与功能测量。如图4所示，相同的样本，平铺光片显微镜在较大的FOV下，快速平铺小而薄的光片，达到视野内成像分辨率均一，在不增加样本平移和图像重建问题的前提下，可以获得更高的空间分辨率、更好的光学层析能力和更快的成像速度。此外，平铺光片显微镜采用长工作距离、高数值孔径物镜和高分辨率检测相机，使得单个ROI视野尽可能大，并保持横向空间分辨率，从而尽可能地发挥使用平铺光片的优势。图4 高的空间分辨率下，平铺光片显微镜的成像模式 参考文献：1、Gao, Liang. Extend thefield of view of selective plan illumination microscopy by tiling theexcitation light sheet[J]. Optics Express, 2015, 23(5):6102-11.2、Fu Q , Martin B L ,Matus D Q , et al. Imaging multicellular specimens with real-time optimizedtiling light-sheet selective plane illumination microscopy[J]. Nature Communications,2016, 7:11088.3、Chen Y , Li X , ZhangD , et al. A Versatile Tiling Light Sheet Microscope for Cleared TissuesImaging[J]. bioRxiv 829267, 2020锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司为您提供完整器官的组织透明化、免疫染色、3D荧光成像、数据分析科研一体化服务，旨在通过精准、快速、多样化的科研服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。了解更多锘海LS18光片显微镜相关信息请联系021-37827858 或13818273779

每年的9月21日是“世界阿尔茨海默病日”。目前，全世界约有4000万痴呆症患者，其中大部分为阿尔兹海默病（Alzheimer’s Disease, 简称为AD）患者。我国约有1000万AD患者，存在高患病率、低知晓率、低诊断率和低治疗率的“一高三低”状况。细胞外β淀粉样蛋白沉积和细胞内tau蛋白磷酸化是AD的主要病理特征，异常的神经活动可以加剧AD的病理发展并最终破坏与高等认知功能相关的神经环路。反之，通过调控一些神经活动也被证实可以减缓AD病情。2019年，来自麻省理工学院的Martorell等人在《细胞》杂志刊登的文章中【1】，使用伽马共振感官刺激（gamma entrainment usingsensory stimuli， 简称为GENUS）对5XFAD阿尔兹海默病模型小鼠进行干预。他们发现，听觉GENUS使用音频诱导小鼠听觉皮层（AC）和海马CA1区产生伽马频率的神经活动可以促进空间和认知记忆，并减轻相应区域的淀粉样蛋白沉积。听觉GENUS还引起相应区域的小胶质细胞活化和血管扩张反应，并在Tau P301S小鼠模型中减少了Tau蛋白磷酸化。而同时使用40Hz的视觉+听觉GENUS（不能只是二者之一）更进一步地使腹内侧前额叶皮层产生胶质细胞反应。为了更广泛地探寻GENUS对于模型小鼠产生的作用，文章作者采用SHIELD方法对小鼠整脑厚切片进行了透明化处理，通过三维光片荧光显微整脑成像和数据分析揭示出为期一周的视觉+听觉GENUS让小鼠整个新皮质中的淀粉样蛋白负荷体积减少了37%，数量减少了34%（图一）。GENUS这种无创性的干预方法在病理和行为两方面缓解了AD模式动物的症状，是否能运用于人类还有待进一步证实。图一：经过SHIELD透明化处理的6月龄5XFAD小鼠整脑25um矢状面厚切片（G为无干预对照，H为视觉+听觉GENUS干预），使用anti-Aβ plaques抗体免疫染色。SHIELD透明化技术及光片荧光显微成像技术简介神经系统是结构与功能最复杂的人体系统，成百上千种不同类型的细胞形成繁复的神经回路与网络，让人们难以从二维切片获取足够的信息来进行研究。近年来，组织透明化技术与平面光片照明显微镜的结合，让完整的脑、脊髓三维成像变为可能【2】。研究者利用这些技术可以更好地探索神经系统的发育、成熟、创伤和退变过程中的结构与功能变化。SHIELD方法【3】以保护荧光蛋白构象为出发点，对主动式组织透明化技术进行了优化，与采取有机溶剂的组织透明化（BABB, iDisco, uDisco, 3DISCO, vDISCO等）相比，具有更好的荧光保护效果，并且比被动式亲水试剂透明化大大提高了处理速度（小鼠整脑透明化时间为3天），同时对于组织内核酸的保留使后续免疫杂交分析成为可能。与传统的基于落射荧光的成像技术不同，选择性平面照明显微镜（Selective plane illumination microscopy (SPIM）)将照明平面光片限制在检测焦平面附近，通过正交的照明光路与检测光路获取更好、更快的三维成像能力【4】。由于光的衍射，一片薄而大，同时又具有良好光约束能力的光片只存在于理想中。因此，在面对不同的成像需求，特别是亚微米级到厘米级的多细胞大样本成像时，空间分辨率、光学层析能力和视场大小三者不可兼得成为限制常规选择性平面照明显微镜三维成像能力的根本桎梏。平铺光片技术是一种新型的平面光片照明显微技术，通过对空间光调制器加载不同的相位图实现快速平铺短而薄的光片，从而达到扩大视场且不影响空间分辨率和光学层析能力，并获取在视野范围内各处成像分辨率均一的高分辨率图像的目的【5】。利用独特的平铺光片技术，我们可以对经过透明化处理的大组织（包括整脑）进行高分辨三维成像，并对成像结果进行三维数据渲染和分析。以下是平铺光片显微镜对SHIELD透明化方法处理的神经系统组织的三维成像实例：THY1-GFP小鼠脑经过SHIELD透明化处理，使用LS18成像，放大倍数6.3X。锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司为您提供完整器官的组织透明化、免疫染色、3D荧光成像、数据分析科研一体化服务，旨在通过准确、快速、多样化的科研服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。了解更多锘海LS18光片显微镜相关信息请联系021-37827858、或13818273779参考文献：【1】Martorell AJ, Paulson AL, Suk HJ, et al. Multi-sensoryGamma Stimulation Ameliorates Alzheimer's-Associated Pathology and ImprovesCognition. Cell. 2019;177(2):256-271.e22.【2】Ueda HR, Ertürk A, Chung K, et al. Tissue clearing andits applications in neuroscience [published correction appears in Nat RevNeurosci. 2020 May;21(5):298]. Nat Rev Neurosci. 2020;21(2):61-79.【3】Park YG, Sohn CH, Chen R, et al. Protection of tissuephysicochemical properties using polyfunctional crosslinkers [published onlineahead of print, 2018 Dec 17]. Nat Biotechnol. 2018;10.1038/nbt.4281.【4】Gao L. Optimization of the excitation light sheet inselective plane illumination microscopy. Biomed Opt Express. 2015;6(3):881-890.【5】Fu Q, Martin BL, Matus DQ, Gao L. Imaging multicellularspecimens with real-time optimized tiling light-sheet selective planeillumination microscopy. Nat Commun. 2016;7:11088.

上一次锘海光片技术小课堂简单介绍了光片显微镜的构建与实现，这次将会继续往下介绍样本的放置。3.样本的放置无论某种显微镜技术有多强大，它只有在与生物样本兼容时才能发挥用途，因此样本的放置至关重要。在光片显微技术中，由于样本大小通常比传统样本要大许多，所以样本的放置与传统显微镜所用的碟形或载玻片会有些不同，甚至有时会是垂直定向的放置方式。此外，放置的样品需要在整个成像过程中不发生形变，以便对获得的数据进行完整的三维还原。因此，各种光片显微技术的研发人员们专门为各种光片显微镜的成像以及为特定的样品和生物学问题开发了不同的样本放置方式。比如活体样本通常被浸泡在适合特定生物体的水介质中，而透明化的样本将浸没在透明液中，从成像仓外部进行照明和成像。固体胶筒  对于一些比较小的活体样本来说，在玻璃毛细管中使用低熔点琼脂糖进行固定是一种比较好的办法。在这个方法中，样本被放入一个充满固体琼脂糖的圆筒中，琼脂糖被挤出到充满培养基的腔室中。透明琼脂糖与水（折射率1.33）和生物组织的折射率相匹配，1.0-1.5%的浓度提供足够的机械稳定性，以重复移动样品，并且玻璃毛细管可重复使用，易于操作。在液体琼脂糖中可以很容易地添加和分散多视图重建用的珠子等基准标记物，在固体琼脂糖柱内均匀分布（图3-1）。对于特定的模型系统和样本尺寸可以选择不同尺寸的毛细管。这种方法对斑马鱼和果蝇胚胎等小型样本很有效，类似尺寸的样本包裹在琼脂糖中是进行快速成像的理想选择，因为样品固定得很好。图 3-1 样本放置 此图用斑马鱼胚胎作为活体及生长生物样本的例子（A）对于时间较短的实验，样本被包裹在含有固体琼脂糖的玻璃毛细管中；（B）另外也可用FEP管代替玻璃毛细管来封装琼脂糖，相比玻璃毛细管，FEP管可以提升一些样本放置的整体稳定性。  悬挂放置  对于大一点的样本，部分光片显微系统选择了悬挂的方法来放置样本。在这个方法中，样本被悬挂在一个特殊的装置（图3-2）上再浸入装满与样本折射率相匹配的液体的成像仓中。该方法比较适合对样本进行旋转，但在对样本进行平移时比较容易产生形变，并且该方法本身就会由于重力而对样本产生形变，只适合大样本中相对较轻较小且较硬的样本。图 3-2 悬挂放置（A）用于悬挂方式的特殊装置；（B）样本放置后的实际情况，可以明显看出由重力导致的样本形变问题。 托举放置对于更大的样本，一些光片显微系统选择了托举的方法来放置样本。在这个方法中，样本通过不同的辅助固定方式（粘胶、夹持、包埋及扎针等）被托举在特别设计的样品架上并浸入装满与样本折射率相匹配的液体的成像仓中。该方法不适合进行旋转，但对样本进行平移位移时会更加稳定，非常适合分区域成像而非旋转成像的光片显微系统。图 3-3 托举放置针对托举放置设计的样品架（A）使用前后两片可移动的铁片夹持作为辅助固定方式；（B）样品架背面用于连接位移台的固定磁铁；（C）在通过底部磁铁固定的铁片上用粘胶辅助固定样本，并且铁片上还有爪形设计固定样本形态；（D）使用细铁针扎入样本后吸在底部磁铁上作为辅助固定方法。托举放置由于辅助固定方式的多样性，可以适用的样本范围非常广，比如较硬较大的样本可以直接使用夹持法固定样本，又比如上文提及的斑马鱼等相对较小的样本可以通过琼脂糖包埋后再使用粘胶法固定在样品架上。托举放置由于其本身受重力影响较小的特性更适用于大样本的光片显微成像，并且在使用合适的辅助固定方法后也可较好地兼容相对较小的样本，是非常好的一种固定方式。参考文献：1. Kaufmann, A., Mickoleit, M.,Weber, M., & Huisken, J. (2012). Multilayer mounting enables long-termimaging of zebrafish development in a light sheet microscope. Development, 139 (17) , 3242–3247.  http://dx.doi.org/10.1242/dev.082586.2. Reynaud, E. G., Krzic, U.,Greger, K., & Stelzer, E. H. K. (2008). Light sheet-based fluorescencemicroscopy: More dimensions, more photons, and less photodamage. HFSP Journal,2(5), 266–275. http://dx.doi.org/10.2976/1.2974980.3. Keller, P. J., Pampaloni, F.,& Stelzer, E. H. (2006). Life sciences require the third dimension. CurrentOpinion in Cell Biology, 18(1), 117–124. http://dx.doi.org/10.1016/j.ceb.2005.12.012.

会议名称：长三角神经科学论坛暨第十二次会员代表大会会议主题：“衰老与神经退变”会议时间：2020.09.26会议地点：上海市浦东新区海科路100号10号楼1楼报告厅会议摘要为了促进长三角地区神经科学的交流和发展，自2005年以来上海、江苏、浙江、安徽三省一市联合定期召开品牌年会——“长三角地区神经科学论坛”，以主题报告的形式对神经科学发展中的主要问题进行交流。由上海市神经科学学会、浙江省神经科学学会主办，中国科学院上海分院、江苏省神经科学学会和安徽省神经科学学会协办、张江实验室脑与智能科技研究院承办。我们的位置此次大会我们将在NO.6展台分享我们锘海LS18光片显微镜最新成像案例，期待您的到来。锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司为您提供完整器官的组织透明化、免疫染色、3D荧光成像、数据分析科研一体化服务，旨在通过准确、快速、多样化的科研服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。了解更多锘海LS18光片显微镜相关信息请联系021-37827858、或13818273779

Visikol植物透明化试剂和水合氯醛长期以来，研究人员一直使用显微镜观察样本进行生物研究。在植物科学、植物病理学和解剖学研究中，当试图在显微镜下观察细胞时，会遇到一些独特的挑战。大多数植物组织含有色素或其他不透明结构，因此它们需要经过透明化处理来提高可视化程度。此外，当光通过光学透明的组织和细胞器时，组织内各成分的不同折射率会使光散射，模糊感兴趣的内部结构，严重降低图像的清晰度。因此，为了尽可能得到好的图像，组织经过清除剂处理，以去除内部色素沉着和提高组织中媒质成分的折射率。在关于植物透明化的文献记录中，最常用的清除剂之一是酸化水合氯醛（Lersten, 1967）。水合氯醛的高折射率（约1.4280）特性使其成为一种理想的透明化试剂，具有良好的渗透力及溶解植物样品内细胞内含物的能力。水合氯醛用作水溶液，往往需要添加甘油以防止结晶，两者结合常用于临时制片观察不同种类的植物结构（见表1）。但是水合氯醛具有强麻醉作用，在美国水合氯醛属于附表IV物质，由DEA控制，大大限制了用于科研的机会。2020年，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单新整理参考，水合氯醛仍在2A类致癌物清单中。而在实际配置透明剂时一般使用水合氯醛粉末剂，需在生物通风橱中操作，存在一定的安全隐患。表1. 利用水合氯醛透明化植物样本的文献记录来源标题样本McBryde, 1936A Method ofDemonstrating Rust Hyphase and Haustoria in Unsectioned Leaf Tissue菜豆，八角莲，伏牛花Arnott, 1959Leaf Clearings丁香，穗子，茶树Lersten, 1967An AnnotatedBibliography of Botanical Clearing Methods苔藓（全株）Shobe and Lersten,1967A Technique forClearing and Staining Gymnosperm Leaves裸子植物，水杉Herr, 1971A New Clearing-SquashTechnique for the Study of Ovule Development in Angiosperms被子植物，桂皮，丁香蓼Gardner, 1975A Overview ofBotanical Clearing Techniques综述Lersten, 1986Modified ClearingMethod to Show Sieve Tubes in Minor Veins of Leaves大豆，其他双子叶植物Jackson and Snowdon,1990Atlas of Microscopyof Medicinal Plants草本植物Herr, 1993Clearing Techniquesfor the Study of Vascular Plant Tissues in Whole Structures and Thick Sections紫藤，卷柏Liang and Herr, 1994Use of theFour-and-a-Half Clearing Technique to Study Gymnosperm Embryology: Cunninghamialanceolata杉木Villani等人（2013）描述了一种新的专利配方——Visikol?产品，可以有效替代水合氯醛作为显微镜观察的透明剂。他们将生姜、冬青、罗勒、牛至及拟南芥组织样本分别使用Visikol试剂（折射率为1.4450）和水合氯醛进行透明化处理及显微观察，结果表明Visikol试剂对所有被测组织样本完全可以达到与水合氯醛一样清晰度的成像效果。此外利用Visikol试剂处理整个植物叶片，可以得到不同成像深度的结果（见图1）。图1. Visikol试剂透明化植物不同组织后成像结果：罗勒叶片上有气孔的表皮、油腺细胞(图1A)和叶肉细胞(图1B)。牛至叶脉上的表皮毛(图1C)、头状油腺细胞(图1D)和盾状油腺细胞(图1E)和叶肉细胞(图1F)。拟南芥根尖分生组织细胞(图1G)和木质部导管分化(图1H)。Visikol透明化试剂在植物透明化中的应用案例论文原名：Increasing seed size and quality by manipulating BIG SEEDS1 inlegume species译名：在豆科植物中通过BIG SEEDS1基因调控提高种子大小和重量期刊：PNAS案例应用介绍：植物器官，如种子，是人类和动物的主要食物来源。种子大小是作物在驯化过程中所选择的主要农艺性状之一。豆类种子是膳食蛋白和油脂的主要来源。文章报道了在豆科植物中BIG SEEDS1（BS1）基因在控制种子大小和重量的作用。BS1编码一种植物特有的转录调控因子，在控制植物器官的大小方面发挥关键作用，包括种子、种子荚和叶子。重要的是，通过下调大豆BS1基因，显著增加了种子的大小、重量和氨基酸含量。研究结果为提高豆科植物的产量和种子品质提供了策略。为了了解BS1如何控制种子大小，文章首先在野生型（WT，A17）和突变株（mtbs1-1）的豆科苜蓿种子中观察了胚胎形成过程。经过Visikol试剂对两者种子进行透明化处理后，显微成像分析清晰地显示，从早期胚胎阶段到鱼雷形胚胎阶段，mtbs1-1中的胚胎和胚乳与A17中的没有区别（图2）。结果表明BS1不影响早期胚胎的发生。这一发现与形态学观察一致，即仅在发育后期mtbs1-1突变体的种子比WT大。可见在显微成像方面，通过Visikol试剂对植物完整种子进行透明化处理，为形态学观察结果提供有力证据上起到了好的作用。图2. 野生型（A17）和突变株（mtbs1-1）的豆科苜蓿种子中的胚胎发育：野生型（A17，图2A上排）和突变株（mtbs1-1，图2A下排）胚胎发育的显微成像结果。SC，种皮；En，胚乳：E，胚；S，胚柄；DPA，花后天数。野生型（A17）种子的球形胚期（图B左）和心形胚期（图C左）；突变株（mtbs1-1）种子的球形胚期（图B右）和心形胚期（图C右）胚胎发育的显微成像结果。胚（图A-C中红色线区域）和胚乳的测量结果（图D）。参考文献1. Lersten, N.R.1967. An annotated bibliography of botanical clearing methods. Iowa StateJournal of Science 41: 481-486.2. IARC. Agentsclassified by the IARC Monographs volumes 1-127. 2020.3. Villani TS, KorochAR, Simon JE. An improved clearing and mounting solution to replace chloralhydrate in microscopic applications. Appl Plant Sci.2013;1(5):apps.1300016.4. Ge L, Yu J, Wang H,et al. Increasing seed size and quality by manipulating BIG SEEDS1 in legumespecies. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016；113(44)：12414-12419.Visikol? for Plant Biology?试剂是专为植物样本设计，可替代水合氯醛，快速、易用，样本无需固定前处理，与免疫组化兼容。锘海代理的Visikol产品系列家族（见图3）覆盖了动物完整组织，3D细胞培养模型，动物胎儿（骨骼可视化）以及植物样本，快速、易用，为满足不同科研成像需求提供了有力、便捷的工具。锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司为您提供完整器官的组织透明化、免疫染色、3D荧光成像、数据分析科研一体化服务，旨在通过准确、快速、多样化的科研服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。

在雌性哺乳动物寿命中的任意时间，卵巢内都含有许多卵泡。但随着年龄的增长，卵泡的顺序活化最终使得卵巢的储备耗竭，从而导致更年期和不育。因此，卵巢内卵泡的数量和分布是卵巢健康和生育能力的可靠标志，卵泡的评分和分类已成为卵巢的生物学研究中评估生育能力的金标准。传统的卵泡计数方法依靠石蜡对卵巢包埋、切片、染色后进行人工的计数和分期，这项工作非常耗时、劳动强度大且不同研究的分类标准差异很大。尽管此前已有机器辅助的高通量卵泡分类技术，但这些研究依然是基于卵巢的组织切片。为了避免偏差并加快卵泡的评分过程，我们希望的计数方式是依赖完整的卵巢组织3D图像而不是组织切片。近年来，透明化技术的快速发展和光片显微镜的应用，使得小鼠卵巢的三维结构得到了有效的评估，且定量研究了卵泡的直径、体积，并定位了不同卵泡处于卵巢中的位置（Yi F. Imaging the ovary. Reprod Biomed Online. 2018），文中重点讨论了卵巢组织的3D成像新方法。A．使用Clarity方法处理小鼠卵巢前后的样本变化；B. Clarity处理后对样本进行2D、3D成像最近，Biology of Reproduction发表了一篇新的有关卵巢的研究（Jennifer M. Biol Reprod. 2020），作者希望通过一种优化的透明化小鼠卵巢的方法，对成年小鼠卵巢中的卵泡储备及生长情况进行快速而准确地评估，为自动化计数模型的开发提供支持。由于缺乏卵巢细胞特异性的荧光报告基因，以及欲使用的光片显微镜对成像液的限制性，因此作者需要一种与免疫标记和抗体渗透兼容的透明化方法。经过初步实验后作者发现：CUBIC透明化方法仅7天就可使小鼠卵巢变得透明，且MSY2抗体标记的对比实验表明：CUBIC方法与所使用的抗体兼容性良好（图1）。图1：对小鼠卵巢应用CUBIC方法的抗体标记实验（scale bar: 300μm） 经过一系列的方法优化之后，作者对AmhCre转基因小鼠进行了3D成像，以验证CUBIC处理后的小鼠卵巢是否足够透明且均匀标记，以实现卵巢的整体成像。Tomato标记的成像结果证实了该方法对内源性信号的保护性良好，但Hoechst DNA的成像结果则表明完整卵巢尚未完全透明。此外，ENDOMUCIN对卵巢血管的标记则表明只有卵巢表面可以渗透抗体（图2）。图2：AmhCre转基因小鼠卵巢的3D成像结果（scale bar:300μm） 从已发表的文献中，作者了解到iDISCO透明化方法可以完全透明化样本，且该方法与免疫染色兼容，但由于欲使用的光片显微镜对于成像液的限制，使得iDISCO方法与其不兼容。因此作者提出是否可以在iDISCO方法后添加CUBIC透明步骤，以在前一步的透明化结束后将样本过渡到水溶液中，但仍保留理想的iDISCO透明化结果，以实现组织的整体3D成像（图3）。图3：iDISCO+CUBIC实验流程 作者将iDISCO+CUBIC与单独的CUBIC方法进行比较，发现荧光信号在整个组织中均可检测到（图4），证实了结合后的方法对小鼠卵巢具有更高的透明化程度与更好的抗体渗透性（图5）。图4：两种方法的透明化前后对比（scale bar: 1mm）图5：iDISCO+CUBIC方法的抗体渗透性验证（scale bar: 300μm） 为了快速而准确地评估小鼠卵巢中的卵泡储备，作者接下来分别免疫标记了卵泡和卵母细胞并进行了3D成像，结果发现新的卵母细胞标记物HuC/D较标准抗体标记的MVH具有更好的信噪比（图6）。图6：不同标记物的3D图像（scale bar: 400μm） 此外，作者也表明该方法也可对卵巢内部完整的血管（图7A）和神经网络（图7B）进行成像。图7：小鼠卵巢的血管和神经的3D图像（scale bar: 400μm） 作者认为：开发高通量的计算工具，首先需要一种快速、高效的方法对小鼠卵巢进行透明化，且需要开发其它可兼容的抗体对组织内的单个结构进行标记。作者证实了该方法可以快速、准确地评估卵泡，并利用软件进行了卵泡储备分析，此外也利用3D图像证实了卵巢成分的完整性。锘海LS18光片显微镜锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司自主研发的LS18平铺光片显微镜，克服了传统光片显微镜3D空间分辨率、Z轴层析能力和成像视野之间的矛盾；摒弃原有选择性平面照明显微镜中的单光片照明的方式，运用多个薄的光片分段照明，在不损失成像视野的情况下，获得更高分辨率的3D图像。LS 18光片照明显微镜适用于各种不同类型透明化方法处理的样品（水性透明化方法如Scale、SeeDB、CLARITY、CUBIC、SWITCH、SHIELD等；油性透明化方法如BABB、3DISCO、iDISCO、uDISCO、PEGASOS等），都可得到高分辨率、高信噪比的多色荧光3D图像，能够快速定位宏观样品中的目标细胞，获得高分辨率的3D细胞微结构。锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司是一家创新型的科技公司，拥有自主研发及独立生产能力。锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司致力于生命科学领域，为高校、科研院所、医院及企业提供实验仪器、试剂耗材、CRO/CMO技术服务等一站式整体解决方案，满足产业中的研发和生产需求。针对大组织样品的3D荧光成像，锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司采用与西湖大学高亮（平铺光片技术发明人）实验室共同研制的光片照明显微镜Nuohai LS 18，其运用创新的平铺光片技术，克服了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾，从而获得均匀高分辨率的3D荧光图像。同时锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司成立了脑科学与组织工程人工智能技术研究院，作为第三方检测服务平台，为各地高校、科研院所、医院及企业提供专业的检测研发服务。我司提供从完整器官与组织的透明化，免疫荧光染色，大样品高分辨3D显微成像到大数据分析一体化服务，旨在通过准确、快速、多样化的一体化研发服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化解决方案。 

产品介绍磁性是电子、质子、中子等微观粒子和轨道所具有的内禀属性。电子顺磁共振波谱（Electron Paramagnetic ResonanceSpectroscopy，EPR）是研究至少含有一个或一个以上未配对电子（或未成对电子，unpaired electron）的磁性物质的电磁波谱法（Spectroscopy，常称为光/波谱学）。对于有机自由基，其磁性主要由未配对电子的自旋磁矩所贡献，成因在后续内容中展开，因此，电子自旋共振波谱（Electron Spin Resonance Spectroscopy，ESR）也被经常使用。检测对象1. 在分子轨道中出现不配对电子（或称单电子）的物质。如自由基（含有一个单电子的分子）、双基及多基（含有两个及两个以上单电子的分子）、三重态分子（在分子轨道中亦具有两个单电子，但它们相距很近，彼此间有很强的磁的相互作用，与双基不同）等。2. 在原子轨道中出现单电子的物质，如碱金属的原子、过渡金属离子（包括铁族、钯族、铂族离子，它们依次具有未充满的3d，4d，5d壳层）、稀土金属离子（具有未充满的4f壳层）等。应用领域EPR的应用对象主要是含有未成对电子的物质，可用于研究自由基、过渡金属离子、催化反应机理、大气颗粒物（PM2.5）、污水处理高级氧化机理、化学反应动力学、环境中持久性自由基EPFRs、材料缺陷、掺杂、酶活性、蛋白质结构、辐射剂量、地质测年等。仪器优势为帮助您提高产品质量，我们作为第三方检测服务平台，使用高灵敏度、高准确度的布鲁克公司 Magnettech ESR 5000 电子顺磁共振波谱仪，为您提供便捷的检测服务。该仪器采用了电磁体和微波桥紧凑设计，实现了两倍以上的信噪比提升，是具有高灵敏度和磁场稳定性的科研级台式波谱仪。ESR 5000电子顺磁共振波谱仪拥有快捷简便准确的定量测试方法和完善的数据处理和分析系统，它还具有小巧轻便灵活的特点，为科研工作者带来便捷。 锘海生物为您提供电子顺磁共振波谱仪（EPR、ESR）检测服务，欢迎拨打021-37827858了解更多信息，申请demo。申请EPR demo请联系021-37827858

8月27日~8月29日，由锘海主办的“第一届组织透明化方法三维成像技术交流会暨研讨会”在锘海总部上海漕河泾开发区顺利召开！复旦大学基础医学院冯异老师分享组织透明化简介和应用复旦大学基础医学院李坤瑀博士讲解组织染色及内源性荧光注意事项    复旦大学基础医学院童小雨分享Clarity Medical 3D Images with Imaris Analysis锘海技术人员介绍锘海LS18光片照明显微镜技术在各领域的应用  锘海研发工程师讲解锘海LS18光片照明显微镜“平铺光片技术”成像原理Amira应用工程师耿华博士分享BiologicalImage Processing Using Amira: Beyond Pretty Picture神经退行性疾病药物评价与脑超微结构研究(王晓良老师)透明化光片成像技术和显微光学断层成像技术在病理学评价中的应用(李迪迪老师)昆明医科大学附属第一医院 俞珏华主任Topographical Distribution of CALB1-positive Inhibitory and excitatory Neurons in the Mouse Brain (华中科技大学 李鑫焱)CLARITY and Application: what's new and where to goin the future(复旦大学基础医学院 胡薇)        2020会议圆满结束了，“组织透明化三维成像技术“的探索之旅依旧在路上，2021线下培训班，期待与您不见不散~

近日，上海市科学技术委员会（上海市外国专家局）官网权威发布了“关于2020年第6批上海市高新技术成果转化项目的公示”，其中锘海LS 18光片照明显微镜光荣上榜。此次高新技术项目的申报成功，不仅是对锘海自主研发的LS 18 光片照明显微镜高度肯定，同时也体现了锘海的技术能力、创新能力和市场影响力的攀升以及进步。上海市高新技术成果转化项目是指项目的核心技术属于《国家重点支持的高新技术领域》规定范围，并为提高生产力水平而对科学研究与技术开发所产生的具有实用价值的科技成果而设立的项目。该评定旨在激励企业自主创新，促进科技成果加速转化，推动高新技术产业发展。 锘海致力于高速高分辨率的3D荧光显微成像系统的研发、生产和服务。锘海LS18光片照明显微镜作为锘海自主研发的产品之一，锘海LS18光片照明显微镜采用 “平铺光片技术”完美地解决了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾，满足高通量、准确定位的荧光成像分析需求，广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学、组织病理诊断等各个领域。同时，锘海提供从完整器官与组织的透明化、免疫荧光染色、大样品高分辨3D显微成像到大数据分析一体化服务，旨在通过准确、快速、多样化的一体化研发服务，为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化解决方案。 锘海LS18光片照明显微镜成像展示小鼠脑神经局部成像乳腺成像

借助组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展，研究者对生物组织内部的结构及生理、病理特征的观察和分析从2D提升到了3D。透明化三维成像技术利用深部组织可视化和大数据，引领科学领域的进步。我们针对科学研究中组织三维成像的重点和难点为目标，发展和完善“组织透明化方法”、“光片显微镜成像”、“数据采集分析处理”，并大力推广组织透明化三维成像方法、技术和应用。技术培训班不仅将介绍不同组织透明化方法相关的技术和应用，讲解成像工具的基础知识，而且会进行组织透明化染色、光片显微镜及数据采集，拼接和处理的实操演示。我们将邀请到国内此领域的知名专家学者做特邀报告，借此为致力于组织三维成像研究者提供一个共享科研成果和前沿技术，了解学术发展趋势，拓宽研究思路的机会。本次线下培训班由锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司主办，我们专注于高速高分辨率的3D荧光显微成像系统的研发、生产和服务，广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学等各个研究领域，同时建立起高性能大数据存储系统，目前与国内外数十家高水平实验室开展合作研究，并获得了高质量的成像数据。讲座于2020年8月27日—8月29日在锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司的总部上海漕河泾开发区举办，8月我们在锘海期待与您相聚。详情可咨询13818273779（手机与微信同号）

锘海NH-DSAP系列，结合EMC PowerEdge技术和来自微软的Windows Storage Server系统，为客户提供经济高效的数据存储与处理的解决方案。该系列设备的设计初衷主要是为了存储和处理锘海LS18系列光片显微镜所采集到的大量原始图像数据，采用超大容量的存储模块、高性能图形处理模块和高集成度的架构设计，允许客户方便快捷地处理和管理锘海LS18系列光片显微镜的图形数据。主要优势强大的性能，高达32万的IOPs性能，高达1200MB/秒的带宽，高达2PB的容量分布式RAID存储，保证存储数据的安全性，也可轻松恢复意外删除或更改的文件高集成度的架构设计，快速简便的系统部署，轻松拓展存储空间，无需中断基于Web的直观(HTML5)管理，允许客户简便快捷地按需配置磁盘分布，管理存储数据关于锘海锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司是一家创新型科技公司，总部位于开发区的上海漕河泾开发区松江园区内，在北京，广州，成都，沈阳等十余座城市设有办事处, 作为“生命科学的服务者，医疗创新的推动者“，致力于打造完整的生命科学研发、制造、服务生态体系。我们积极推进科学技术转化，其中，与西湖大学高亮实验室合作共同研制的光片显微镜Nuohai LS18是专为大组织样品设计的高速均匀高分辨率的3D荧光成像系统，Nuohai LS18的 “平铺光片技术”完美地解决了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾，满足高通量、准确定位的荧光成像分析需求，广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学等各个领域。我们拥有一支专业和经验丰富的研发、销售、技术和本地化服务的团队，团队中80%以上人员为高学历专业硕博人才，致力于为生命科学领域的科研及企业客户提供个性化、专业化的产品、服务和整体解决方案，让生命科学更加简单、高效。

组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展，使研究者能从宏观到微观对生物组织内部的结构及生理、病理特征进行观察和功能性分析。锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司提供完整器官的组织透明化、组织免疫荧光染色、高分辨3D显微成像以及大数据分析一体化服务，旨在通过精准、快速、多样化的CRO服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。基于SHIELD、SWITCH等技术（Park et al., Nature Biotechnology, 2019）的主动式组织透明化方法和快速3D免疫染色让组织处理的时间极大的缩短，同时又很好的保护了荧光蛋白，实现快速、均一的大组织透明化及免疫染色。只需要与我们的技术人员进行简单沟通和必要的前期准备，即可开始你的3D成像之旅。锘海LS 18宣传视频小鼠肺部成像全脑血管成像组织透明化/免疫染色/高分辨率3D成像一体化解决方案无需切片 / 无需等待 / 无需担忧基于SHIELD方法优化的固定剂，对生物组织荧光、蛋白抗原性和组织结构起到保护作用。SHIELD方法无需水凝胶包埋操作，可重复性高。SmartClear II Pro组织透明化仪器与SHIELD、SWITCH等方法固定的组织兼容。与采取有机溶剂的组织透明化（BABB, iDisco, uDisco, 3DISCO, vDISCO等）相比，具有更好的荧光保护效果，并且加快了处理速度，减少了有毒和挥发性物质的危害。SmartLabel独创性地将随机电泳技术和SWITCH技术结合起来，实现对大组织从里到外均一的免疫标记。与其它被动式的免疫标记方法相比，SmartLabel极大地缩短了抗体染色处理时间，达到前所未有的组织穿透深度。锘海LS18光片荧光显微镜采取平铺光片技术，对透明化大组织进行三维高分辨率成像，适用于各种透明化方法制备的微米级到厘米级的组织，为分子生物学研究、药物筛查和各细分学科领域提供更快速、更精准的分析方法。锘海LS18光片显微镜锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司与西湖大学高亮（平铺光片技术发明人)实验室共同研制的新型光片照明显微镜LS 18，克服了传统光片显微镜3D空间分辨率、Z轴层析能力和成像视野之间的矛盾；摒弃原有选择性平面照明显微镜中的单光片照明的方式，运用多个薄的光片分段照明，在不损失成像视野的情况下，获得更高分辨率的3D图像。LS 18光片照明显微镜适用于各种不同类型透明化方法处理的样品（水性透明化方法如Scale、SeeDB、CLARITY、CUBIC、SWITCH、SHIELD等；油性透明化方法如BABB、3DISCO、iDISCO、uDISCO、PEGASOS等），都可得到高分辨率、高信噪比的多色荧光3D图像，能够快速定位宏观样品中的目标细胞，获得高分辨率的3D细胞微结构。关于锘海锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司是一家创新型科技公司，总部位于开发区的上海漕河泾开发区松江园区内，在北京，广州，成都，沈阳等十余座城市设有办事处, 作为“生命科学的服务者，医疗创新的推动者“，致力于打造完整的生命科学研发、制造、服务生态体系。我们积极推进科学技术转化，其中，与西湖大学高亮实验室合作共同研制的光片显微镜Nuohai LS18是专为大组织样品设计的高速均匀高分辨率的3D荧光成像系统，Nuohai LS18的 “平铺光片技术”完美地解决了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾，满足高通量、准确定位的荧光成像分析需求，广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学等各个领域。我们拥有一支专业和经验丰富的研发、销售、技术和本地化服务的团队，团队中80%以上人员为高学历专业硕博人才，致力于为生命科学领域的科研及企业客户提供个性化、专业化的产品、服务和整体解决方案，让生命科学更加简单、高效。

1906年，慕尼黑大学的神经病理学家Alois Alzheimer博士在研究一名刚去世的患者Auguste Deter的大脑。Alzheimer博士曾在法兰克福的城市收容所中帮助Frau Deter，并观察到她有记忆力减退，妄想和痴呆症等症状。他在慕尼黑大学的埃米尔·克雷佩林博士的实验室工作期间，利用他对组织病理学的知识，在死后的Frau Deter大脑切片中运用银染技术，发现了蛋白质性老年斑和神经纤维缠结。此后不久，在1910年版的《精神病学手册》中，克雷佩林将这种类型的老年性痴呆症称为“阿尔茨海默症”（AD），以表彰Alzheimer博士的贡献。一个多世纪后，随着人口老龄化和70岁以上人群中约10％的患病率，阿尔茨海默症对社会产生了毁灭性影响，包括患者、家庭、医疗保健系统和经济等方面。然而，作为神经科学研究的深入性进展，我们对阿尔茨海默症首先报导的神经病理学标志物及其在疾病进程中可能的作用有了更进一步的理解。例如，现在认为老年斑是细胞外的蛋白质聚集体，主要由β-淀粉样蛋白构成，β-淀粉样蛋白是由β-和?-分泌酶顺序切割淀粉样蛋白前体蛋白（APP）产生的40-42个氨基酸的肽（图2）。APP是一种大分子量的膜结合糖蛋白，在哺乳动物的大脑中普遍表达。尽管APP在神经生长和修复中的作用已得到一定程度的证实，但对其裂解产物（包括β-淀粉样蛋白）的了解还很少。低浓度的β-淀粉样蛋白的产生与大脑内突触活性、神经保护和免疫功能的调节有关。然而，β-淀粉样蛋白的过量产生（例如在AD期间或脑外伤后），反而会促进细胞损伤、高磷酸化tau 蛋白的神经原纤维缠结在细胞内的积累、神经变性并最终导致脑萎缩（图3）。图2：示意图显示分泌酶对淀粉样前体蛋白（APP）的加工，生成β-淀粉样蛋白。β-分泌酶切割APP后，在细胞外释放可溶性APPβ（sAPPβ）。然后，残留的跨膜蛋白被?-分泌酶裂解，从而在细胞外释放APP细胞内结构域（AICD）和毒性形式的β-淀粉样蛋白。过量的β-淀粉样蛋白螯合成聚集体，Alzheimer博士称其为“老年斑”。图3：阿尔茨海默症引起的严重萎缩。左侧是健康的冠状脑部分。右侧，半球因与AD相关的神经退行性病变而遭到破坏。基于我们对导致AD病理和认知能力下降的分子途径的认识，研究人员建立了AD的转基因小鼠模型，这些模型为神经科学领域研究疾病进展和探索潜在疗法提供了重要工具。建立这种模型的策略包括将突变基因引入小鼠脑中，这些突变会引起家族性遗传的早发型阿尔茨海默症。例如，5xFAD小鼠含有编码人APP和Presenilin-1（?-分泌酶复合物的关键成分）基因的多个突变。突变APP的表达和突变?-分泌酶的异常加工导致有神经毒性的β-淀粉样蛋白42过量表达。从而引起广泛的脑淀粉样变性（老年斑的沉积）和明显的神经胶质化，使得反应性星形胶质细胞迁移到受损的大脑区域。因此，在产后6个月的5xFAD小鼠中，就出现了许多AD表型，包括广泛的神经变性和认知缺陷。我们通过LifeCanvas Technologies的SmartClear II Pro设备进行了快速透明化，并通过SmartLabel设备进行了均一的免疫标记，我们使用的5xFAD小鼠完整大脑样品来自于卡尔加里大学细胞生物学与解剖学系Jonathan Epp博士实验室。Epp博士主要对构成记忆整合基础的神经机制以及记忆中断的病理过程感兴趣。我们对Epp博士的5xFAD小鼠脑样本进行了β-淀粉样蛋白和GFAP（标记星形胶质细胞）的免疫标记，并使用光片显微镜获得了3D图像数据（图4）。我们可以清楚地观察到星形胶质细胞向淀粉样蛋白聚集体延伸并清除和降解这些沉积物的过程。毫无疑问，Alzheimer博士也会对这些3D透视下的壮观、高分辨率的病理图像赞叹不已。毕竟，这是他最初揭示的病理标记物。图4：使用LifeCanvas Technologies的SmartClear II Pro和SmartLabel标记并成像的5xFAD小鼠大脑的GFAP（蓝绿色）和β-淀粉样蛋白（品红色）。比例尺：100 μm。组织由Hotchkiss脑研究所和卡尔加里大学细胞生物学与解剖学系Jonathan Epp博士的实验室提供。（原文来自于LifeCanvas Technologies官方网站）LifeCanvas组织保存 – SHIELD试剂LifeCanvas Technologies新颖的SHIELD（Park等人，Nature Biotech，2019）组织保存技术使用多功能，灵活的环氧化物形成分子内键，以稳定组织结构并保护样品的内源性荧光，蛋白质抗原性和核酸，而不会嵌入水凝胶。SmartClear Pro II智能透明化电泳仪SmartClear Pro II智能透明化电泳仪采用电泳设计，在快速去脂的过程中大限度的保护样品蛋白。根据不同的实验需求，可定制化提供不同的样品台，电压、电流、温度，电场旋转速度等多种实验条件可调，使实验者获得好的实验条件。SmartLabel智能荧光标记电泳仪SmartLabel智能荧光标记电泳仪采用专利的电泳设计和薄膜设计，在染色的过程中大限度的保护样品蛋白，实现完整组织和器官的均匀标记。充分利用荧光探针，减少浪费，降低非特异性标记。使实验者获得好的标记结果。锘海是Lifecanvas Technologies公司在中国的独家代理锘海LS18光片显微镜锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司与西湖大学高亮（平铺光片技术发明人)实验室共同研制的新型光片照明显微镜LS 18，克服了传统光片显微镜3D空间分辨率、Z轴层析能力和成像视野之间的矛盾；摒弃原有选择性平面照明显微镜中的单光片照明的方式，运用多个薄的光片分段照明，在不损失成像视野的情况下，获得更高分辨率的3D图像。LS 18光片照明显微镜适用于各种不同类型透明化方法处理的样品（水性透明化方法如Scale、SeeDB、CLARITY、CUBIC、SWITCH、SHIELD等；油性透明化方法如BABB、3DISCO、iDISCO、uDISCO、PEGASOS等），都可得到高分辨率、高信噪比的多色荧光3D图像，能够快速定位宏观样品中的目标细胞，获得高分辨率的3D细胞微结构。关于我们LifeCanvas TechnologiesLifeCanvas Technologies由麻省理工学院的研究人员和工程师创立。LifeCanvas Technologies致力于通过产品和服务在组织处理中提供从样品到答案的解决方案，以显着改善和加快解密复杂生物系统的研究。该公司正在开发和商业化突破性工具，这些工具可以通过快速清除和免疫染色对组织的分子和结构信息进行三维研究，同时保留关键的组织结构，亚细胞细节和远程连接。我们的使命是加快生命科学的发展，以改善人类健康。锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司是一家创新型科技公司，总部位于上海漕河泾开发区松江园区内，在北京，广州，成都，沈阳等十余座城市设有办事处, 作为“生命科学的服务者，医疗创新的推动者“，致力于打造完整的生命科学研发、制造、服务生态体系。我们积极推进科学技术转化，其中，与西湖大学高亮实验室合作共同研制的光片显微镜Nuohai LS18是专为大组织样品设计的高速均匀高分辨率的3D荧光成像系统，Nuohai LS18的 “平铺光片技术”完美地解决了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾，满足高通量、准确定位的荧光成像分析需求，广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学等各个领域。我们拥有一支专业和经验丰富的研发、销售、技术和本地化服务的团队，团队中80%以上人员为高学历专业硕博人才，致力于为生命科学领域的科研及企业客户提供个性化、专业化的产品、服务和整体解决方案，让生命科学更加简单、高效。

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我们郑重地邀请到西湖大学的高亮博士，解读用于透明化大组织纳米级到微米级分辨率三维成像的平铺光片显微镜7月7日，早上10:00，诚邀老师们和我们一起（扫描文中二维码注册参与直播）