1. 平台介绍
多尺度影像学平台整合了细胞谱系设施中多尺度影像学设备，该平台致力于通过荧光超分辨成像、空间组光片成像、体电镜成像等先进成像技术手段、计算方法及数据处理方法，获取从亚细胞尺度（纳米）到器官尺度（毫米）的空间结构信息，为人类细胞谱系研究提供全方位的成像支持。
2. 核心优势/亮点
平台现已配备激光共聚焦显微镜和空间组学光片显微系统（图3），可进行常规共聚焦显微成像，对活细胞样品超高时空分辨率、大时间尺度成像观测，对单细胞、多细胞、小型模式生物的生命过程进行亚细胞分辨率三维长时程体解析。
3. 应用场景
空间组学光片显微系统具有智能、超分辨率、高速、低光毒性、超长时程成像的特点，可对细胞、胚胎、线虫、斑马鱼、类器官及脑切片等样品类型进行长时程成像，能够在下表所展开的不同领域进行应用：
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应用领域 |
具体应用方向 |
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细胞生物学 |
用于光差细胞结构、染色体、细胞器、细胞膜、细胞分裂过程等，帮助研究细胞的生长、分化、疾病发生机制等 |
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发育生物学 |
用于观察胚胎发育过程、细胞的分裂迁移轨迹及干细胞自组装等生长过程，为揭示发育规律、疾病起源和再生机制提供证据 |
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病理学 |
用于对组织切片进行观察，识别病变组织，诊断疾病，如肿瘤、炎症、感染等 |
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分子生物学 |
用于观察基因表达、蛋白质分布等分子层面的变化，有助于研究基因调控和信号转导 |
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神经科学 |
可用于观察神经元结构、突触连接、神经递质分布等，有助于理解神经系统的功能 |
4.核心原理、技术、成果/进展配图等
空间组学光片显微系统可同时将超分辨结构光照明成像技术与光片层切技术进行结合，可实现对样本的低光毒性、高对比度、高速超分辨成像。
该设备基于正置双物镜架构设计，可实现近乎400nm的超薄光片激发与XY方向300nm的荧光成像分辨率，能够对生物样本开展近乎各向同性的快速三维成像，兼具低光毒性与高分辨率的优势。在此基础上，通过结合光片激发模式与结构光照明技术，进一步将成像分辨率提升至X-180nm，Y-230nm的分辨率，成为目前市面上已知分辨率最高的光片显微成像设备；同时，该设备还融合深度学习模型与成像系统，开发出各向同性深度学习重建方法，获得横向各向同性的超分辨光片图像，达到XY-180nm的分辨率，实现了光片的各向同性超分辨成像。此外，该设备搭载的高精度、高稳定样品位移台，通过快速反馈控制算法可实现连续、低速、低跟踪误差的运动控制，进而实现样品飞扫功能，能够对大尺寸样本进行快速连续成像，成像速度相比传统扫描方法提高10倍以上。
线虫胚胎发育过程中表皮细胞的融合与生长过程
小鼠胚胎发育过程观察
空间组光片显微成像系统
激光共聚焦显微镜
图3. 多尺度影像学平台
附件：
