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国产智造，全球领先—明准医疗推出新一代光片显微镜

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分享： 2024/08/20 16:03:20

引言

光学显微镜是科学研究之基石，广泛用于生命科学和医学领域。同时，高端科学仪器的国产化已成为国家战略的重中之重。明准医疗响应国家号召，凭借深厚的技术积累和创新能力，成功推出完全自主创新的新一代光片显微镜，标志着我国在光片显微镜国产化领域迈出了坚实的步伐。

明准Pano One系统

明准医疗依托全球领先的光片显微镜技术团队，结合用户痛点，推出全部件国产化、性能全球领先的Pano One系统。成像设备具备倒置成像、全自动折射率匹配系统，支持跨尺度高分辨率成像，以等向性分辨率、低光损伤、高成像对比度等特点，为生物学研究提供新观察窗口。

应用场景

技术发展

光片技术优秀的光学断层能力

光片显微镜（Light Sheet Microscopy），又称SPIM^[1]，通过“光刀”照亮样本平面，垂直成像，移动样本或光片进行不同层面成像，是目前唯一集低光损伤、高对比度、大视野、深度采样、快速三维成像于一体的高端显微成像仪器。

光片技术不断迭代，性能大幅提升

第1代^[2]技术使用单角度高斯光束，仅在束腰附近区域实现良好光学断层效果。高分辨率需更薄的光片和更高数值孔径（NA）的检测物镜，导致视场（FOV）严重受限。之后的所有技术迭代都是为了在更大的视野范围内获得更长且更薄的光片。

第2代^[3]技术采用多角度高斯光束，可获得更均匀的照明，但是依赖后期解卷积等图像处理算法，易产生重建伪影。

第3代^[4]技术如贝塞尔光片、晶格光片等特殊光片，因光学旁瓣效应随着光片长度增加而加剧，因此实际成像性能提升低于理论预期。

第3.5代^[5]技术在2015年被提出，通过利用轴向扫描（ASLM）技术，在不牺牲成像速度的前提下，实现了大视场下亚微米级等向性的三维分辨率，通过纯光学手段达到业界领先的分辨能力。

产品优势

空间等向性高分辨成像

传统光片和轴向扫描光片技术对比^[6]

基因表达、蛋白间相互作用、空间分布及功能等研究对光学分辨率的要求极高，传统光片技术大都忽视了三维分辨率等向性的问题，糟糕的轴向分辨率严重影响了人们对空间结构的分析和定量。

明准Pano One系统继承了轴向扫描光片技术的优点，轴向分辨率比传统光片技术提高了6倍，是目前衍射极限光片显微镜中报告的最高轴向分辨率。其出色的光学断层和高质量的原始数据，不需要解卷积等复杂计算，便可对突触棘、神经元等复杂结构进行清楚地解析，甚至可以用未处理的数据以 3D 形式追踪神经环路，同时也极大促进了稀疏标志物的精确定量和共定位研究。

折射率匹配，泛介质生物大、厚样本成像

现有的多种透明化技术旨在解决光在组织中传播受限的问题，其机制各有优缺点，并且都需要独特的浸入式介质，其折射率范围通常在 1.33 到 1.56 之间。样本、介质以及光学系统三者的折射率差异会导致分辨率的降低和像差伪影的产生。

折射率不匹配（左）和匹配后（右）成像效果对比

明准Pano One系统针对生物大样本的多样性，制定了折射率的全覆盖（RI=1.33-1.58）设计，优秀的光学设计，最大程度的降低了样本折射率不匹配带来的像差问题，兼容各种透明化方法：

疏水性溶剂方案 (BABB, PEGASOS, iDISCO等);
亲水性溶液方案 (Scale, Ce3D, CUBIC等);
水凝胶方案 (CLARITY, SHIELD, PACT等)。

倒置成像，多种样本加载方式

明准Pano One系统运用了先进的开顶式（open-top）倒置成像设计，相较于传统光片的复杂安装方式，为用户操作提供了更大的空间。多种样本加载固定方式可以满足不同形状、尺寸和硬度的稳定成像需求。

高速采集，低光毒性成像

明准Pano One系统为满足胚胎学、发育生物学以及植物学等研究方向长时间的活体观测需求，在不牺牲分辨率的前提下，大幅提高了成像速度，最低程度的降低光毒性对样本的损伤。

公司介绍

国产智造，性能领先

国内光片显微镜厂商的光学核心元件多源自国际巨头，受限于专利壁垒和商务条款，成本与供应周期受限。明准医疗的Pano One系统，实现部件100%国产化，推动全国产化进程，硬件实力已超全球领先水平。

在供应链稳固和成本优化基础上，我们依托本地化优势，构建标准化产品体系和全方位服务体系，推动光片显微镜技术普及与产业化，引领行业新发展。

核心专利，自主产权

明准团队凭借深厚的技术底蕴与卓越的创新能力，在光片底层技术、工程化实现以及应用开发领域均取得了显著成就，成功构建了拥有自主知识产权的核心专利体系。这一系列专利成果不仅彰显了团队的技术实力，更将在源头上为企业及产业的高质量发展提供坚实的保障与强大的赋能支持。

多元应用，前景巨大

明准医疗在科学仪器市场将推出国际领先的等向性、超高分辨率产品；在临床病理市场，通过核心技术大幅提升病理诊断的精准性和效率；在药物筛选市场，将推出全球领先的定制化孔板成像仪器，在药筛中实现类器官等样本高内涵高通量三维长时间观测。

助力以旧换新，推进技术升级

3月7日，国务院发布《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》，强调推动设备更新和消费品以旧换新对构建新发展格局和推动高质量发展的重要性，将促进投资和消费。党的二十大报告、中央经济工作会议、中央政治局集体学习等三次会议提出“新质生产力”，包括信息技术、人工智能、新能源、新材料、高端装备、航天和空间等产业领域。到2027年，多领域设备投资规模将较2023年增长25%以上。

《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》要求高校和职业院校更新先进教学设备，提升教学科研水平，并聚焦传统产业转型升级难题，开展科技攻关。明准医疗致力于光片荧光显微镜三维成像技术的研发和应用，期望为中国科学仪器行业带来高性能光学成像产品，推动科技攻关和三维成像技术迭代升级。

关于明准

深圳明准医疗科技有限公司（Shenzhen Intoto-biotech Technology Co., Ltd.）是一家专注于高端显微成像仪器研发和科研服务的高科技企业。公司依托先进的光片显微镜技术，为生物学研究提供多尺度成像解决方案，助力科研人员深入探索生命科学的奥秘。

参考文献：

[1]Power, R., Huisken, J. A guide to light-sheet fluorescence microscopy for multiscale imaging. Nat Methods 14, 360–373 (2017).

[2]Jan Huisken et al. Optical Sectioning Deep Inside Live Embryos by Selective Plane Illumination Microscopy. Science 305,1007-1009(2004).

[3]Tomer, R., Khairy, K., Amat, F. et al. Quantitative high-speed imaging of entire developing embryos with simultaneous multiview light-sheet microscopy. Nat Methods 9, 755–763 (2012).

[4]Bi-Chang Chen et al. Lattice light-sheet microscopy: Imaging molecules to embryos at high spatiotemporal resolution. Science 346,1257998(2014).

[5]Kevin M. Dean, Philippe Roudot, Erik S. Welf, Gaudenz Danuser, Reto Fiolka, Deconvolution-free Subcellular Imaging with Axially Swept Light Sheet Microscopy, Biophysical Journal, Volume 108, Issue 12, 2015, Pages 2807-2815, ISSN 0006-3495.

[6]Chakraborty, T., Driscoll, M.K., Jeffery, E. et al. Light-sheet microscopy of cleared tissues with isotropic, subcellular resolution. Nat Methods 16, 1109–1113 (2019).

[来源：深圳明准医疗科技有限公司]

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