1、平台介绍

多尺度影像学平台整合细胞谱系研究全链条多尺度成像仪器，搭载 NanoSlice超分辨光片、Multi-SIM多模态结构光超分辨、STELLARIS 8 DIVE双光子共聚焦、AX-SHS共聚焦等前沿成像系统及配套智能计算分析算法，可实现从纳米级亚细胞结构到毫米级完整器官的跨尺度三维空间信息全覆盖采集，适配活体动态追踪、厚组织深层观测、固定样本多色层析成像与空间多组学图谱构建，为人类细胞谱系解析研究提供全维度、一体化成像技术保障。

2、核心优势/亮点

NanoSlice超分辨光片显微镜：具备超低光毒性与高速三维成像特性，可对单细胞、胚胎、线虫、斑马鱼、类器官、脑组织切片等活体样本长时程观测实验和活体动态追踪成像，同时支持大样本三维拼图全域成像，匹配空间多组学原位图谱采集与活体发育动态研究。

Multi-SIM多模态结构光超分辨智能显微镜：可实现多模态超分辨显微成像，计算分辨率优于60 nm，能在纤毛运动、细胞体内物质运输、内质网动态过程、神经元神经递质传递等高动态生物学过程研究中发挥重要作用，更快地捕捉到细胞的细微变化。

STELLARIS 8 DIVE双光子激光共聚焦显微镜：依托红外飞秒激光光源，可对厚组织样本完成大深度穿透成像，成像过程光毒性更低，主要用于人类细胞谱系研究相关厚组织、类器官、脑组织等样本的原位三维成像检测。

AX-SHS激光共聚焦显微镜：适配固定细胞样本、组织切片样本的常规多色标记三维逐层扫描层析成像，是平台基础通用型共聚焦设备，满足常规免疫荧光标记样本的多通道三维显微观察需求。

成像平台依托以上四类设备形成多尺度、多模态互补式一体化显微成像体系，观测范围从纳米级亚细胞结构、单细胞、组织切片延伸至完整模式生物个体，全维度覆盖样本观测尺度，可为细胞谱系解析、发育生物学、神经科学、病理研究、空间多组学等前沿方向提供全套成像技术支撑。

3、设备技术原理、关键参数、应用场景与配图

（1）超分辨光片显微镜

核心原理

平台配备NanoSlice超分辨光片显微镜，以光片薄层面照明为基础，仅照射样本焦平面，区别于点扫描共聚焦，大幅降低光漂白与光毒性。融合Lattice SIM光栅结构光与VSI-SR虚拟结构光技术打破衍射极限，依托TiS/SiS自监督深度学习算法完成图像降噪与超分辨重构，辅以线扫共聚焦光路抑制离焦背景；可依托高精度位移平台多点位扫描拼接，既适配活细胞长时程动态追踪，也可完成组织大样本全域成像，支撑空间组学数据采集。

关键技术参数

1. 可选激发波长：可选405 nm、445 nm、488 nm、561 nm、638 nm五波段激光光源，支持四通道激光同步并行激发，无需机械切换光路。
2. 分辨率：传统光片 XY轴200nm/Z轴400-1000nm；光栅 SIM 光片 XY轴120nm/Z轴400-1000nm；VSI-SR 超分辨光片 XY轴100nm/Z轴300-800nm。
3. 成像速度：结构光切换 4.5kHz，相机 500fps@1536×1536，AI 处理 120fps@512×512。
4. 成像视野：单帧最大成像视野 130μm×130μm。
5. 光路通道：四色激光同步采集，搭载 Sheet Scan、Lattice SIM、Rolling Shutter 三种原生成像光路。
6. AI 算法：搭载 VSI-SR 虚拟结构光重建、TiS/SiS 自监督降噪、维纳重建、自适应去卷积、图像倾斜校正算法。
7. 时序硬件：配套活细胞孵育系统，支持千个时间点长时程、多点位自动拍摄、三维大图拼接扫描。

超分辨光片显微镜（谱系研发楼106）

应用场景

场景配图

（2）多模态结构光超分辨智能显微镜

核心原理

平台配备Multi-SIM多模态结构光超分辨智能显微镜，借助光栅产生周期性结构光照射样本，依托莫尔干涉频谱拓展原理获取亚衍射极限超分辨信息；集成 TIRF/GI/3D-SIM 等多模态光路，适配细胞膜、胞质及深层组织差异化成像。系统搭载四路激光同步激发，最高 687fps 高速采集，通过 DFCAN、DFGAN、rDL 深度学习算法完成图像降噪与超分辨重建，显著减轻光毒性与荧光淬灭。依托精密电控位移台完成多视野自动扫拍与三维图像拼接，既可实现活细胞亚细胞结构纳米级动态观测，也可完成大样本空间组学全域原位成像。

关键技术参数

1. 分辨率：2D光学XY轴 84nm、计算≤60nm；3D 光学 XY轴100nm/Z轴300nm。
2. 成像速度：常规重建 229fps@1024×3072；单取向极速 687fps@1024×3072。
3. 成像视野：100×物镜 94×94μm²；63×物镜 120×120μm²；40×物镜 235×235μm²。
4. 成像模态：集成TIRF-SIM、GI-SIM、2D-SIM、Single Slice-SIM、Stacked Slices-SIM、3D-SIM 等 6 种超分辨模态，并搭配宽场成像、明场成像模态。
5. 激光通道：405/488/561/640nm 四通道同步成像，无需机械切换。
6. AI 算法：搭载 DFCAN/DFGAN、rDL、HVL1 去卷积、自适应降噪算法。
7. 时序硬件：配套活细胞孵育模块，支持多点位循环、三维拼图长时序拍摄。

多模态结构光超分辨智能显微镜（谱系研发楼106）

应用场景

场景配图

（3）双光子激光共聚焦显微镜

核心原理

该平台配备STELLARIS8 DIVE双光子激光共聚焦显微镜，依托双光子非线性激发效应，近红外飞秒脉冲激光仅在物镜焦点处实现荧光分子双光子同步吸收激发，天然具备光学切片能力，无需针孔即可抑制离焦区域光漂白与光损伤；搭配 VBE可变光束扩束系统适配深层组织成像，搭载4Tune非退扫描光谱检测模块自由拆分发射波段，兼容单光子共聚焦、多光子成像、SHG/THG无标记成像、荧光寿命多模态采集，结合全域拼图扫描，实现活体组织毫米级深度多色三维原位成像。

关键技术参数

1. 激光光源系统：①单光子可见光模块：白光连续激光器 WLL，激发波段440~790nm；配备405/488/561/638nm 固态激光通道；

②双光子飞秒脉冲红外激光器：可调范围680~1300nm，配备1045nm 固定红外激光，支持最多3路红外激光并行接入。

2. 物镜参数：配备完整 IR APO 红外专用复消色差物镜组，专为近红外波段色差校正优化，适配活体脑组织、透明化厚器官样本；规格包含 10×（NA0.4）、25× 水浸（NA1.0）、40× 水浸（NA1.1）、63× 油浸（NA1.4）、100× 油浸（NA1.4），兼顾大视野全景扫描与深层高分辨精细成像。
3. 成像穿透深度：活体组织最大成像深度＞1mm；VBE深度优先模式穿透深度提升20%。
4. 4Tune光谱检测系统：2~4 通道自由组合Power HyD NDD/PMT检测器，光谱可调范围 380~800nm，可实现海量荧光组合同步采集。
5. 无标记成像能力：支持 SHG 胶原、THG、NADH/FAD 代谢荧光寿命成像，无需染色观测组织结构
6. 荧光寿命模块：搭载 TauSense、FALCON 定量寿命分析，区分自体荧光与特异性标记信号。
7. 软件成像功能：LAS-X Navigator全域拼图，可完成厘米级大样本三维拼接；ImageCompass 自动匹配多光子激发/发射参数；动态信号增强提升弱荧光信噪比。
8. 多通道同步采集：最多四路荧光信号同步检测，多色标记无机械切换延时，适配神经元、肿瘤组织多分子共定位研究。
   

双光子激光共聚焦显微镜（谱系研发楼102）

应用场景

场景配图

（4）激光共聚焦显微镜

核心原理

该平台配备AX-SHS激光共聚焦显微镜，采用检流计振镜点扫描成像，激光经AOTF 独立调控输出，逐点扫描样本，六边形共聚焦针孔滤除离焦杂散光，实现光学切片。四路荧光通道搭配透射光通道同步采集，软件支持多维时序、多位点、三维堆叠成像，适配细胞与组织切片多色荧光三维观测。

关键技术参数

1. 激光光源：可搭载 405、488、561、640nm 多通道固态激光器，单路光纤输出 15mW。
2. 扫描针孔：FN25大视野光路，最大分辨率 8192×8192；六边形针孔连续可调，最小孔径 6μm。
3. 物镜配置：配备物镜 10× NA0.45、20× NA0.8、40× NA0.95、60× NA1.42。
4. 光谱探测：最多 4 通道 PMT/GaAsP 检测器，检测波段 400~750nm，可光谱扫描拆分重叠荧光信号。
5. 位移系统：XY 台重复定位精度 0.01μm，Z 轴压电最小步进 0.02μm，支持多点位扫描与全景拼图。
6. 软件功能：支持多维拍摄、时序录像、Z轴层扫、多位点拼图；具备三维重构、图像滤波降噪、RGB 调节、图像运算、物镜校准功能。

激光共聚焦显微镜（谱系研发楼102）

应用场景

场景配图