25/09/30
在生命科學研究領域，對生物樣本高分辨率、高通量 3D 成像是解析生物機制、探索生命奧秘的關鍵需求。從細胞分裂過程的動態追蹤到類器官樣本的精細觀察，研究人員始終在尋找能兼顧“高分辨率”、“高通量”與“樣本友好”的成像技術，而傳統顯微技術在這一需求下逐漸顯露出局限性，為新技術的突破提供了迫切的應用場景。
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共聚焦顯微技術因高分辨率成為科研利器，憑借點掃描成像的優勢，能清晰呈現細胞內部細微結構。但當面對 3D 高通量成像需求時，其掃描方式導致成像速度受限，難以捕捉細胞內快速發生的動態過程，無法滿足研究人員對“高通量成像”的核心訴求。
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為彌補共聚焦技術的不足，研究人員提出了 SIM 超分辨成像技術。其通過多角度照明與圖像重建算法，在實現高分辨率、高通量成像的同時，突破了衍射極限的束縛。然而，在三維成像時，SIM 技術往往會同時照亮整個樣本，帶來一定程度的樣本漂白，難以應用于光照敏感的樣本。
應用挑戰
正是為了解決“高分辨率、實時動態、溫和成像”三者難以兼顧的核心挑戰，華中科技大學費鵬教授研究團隊將光片顯微成像技術引入類器官研究領域。助力類器官技術在疾病模擬、腫瘤藥敏、臨床免疫、藥物毒理、再生醫學等多學科領域中的研究與應用。該技術通過薄層光片照亮樣本特定平面，減少了光照對樣本的損傷，有效避免樣本漂白，同時保證了成像的高分辨率。
但這一技術對成像設備也提出了更高要求：一方面需要高靈敏相機來捕捉光片照明下的微弱信號，確保圖像細節清晰；另一方面需要更快的幀率，以更短的時間實現大樣本的 3D 成像。
解決方案
鑫圖背照式 Aries 6510 相機，恰好成為了這一需求的理想解決方案。其一，它擁有 3200×3200 的高圖像分辨率，搭配 6.5μm 的像元尺寸與 29.4mm 對角線的大靶面，能夠一次性覆蓋更大的成像視野；其二，其全幅幀率高達 150fps，為 3D 高通量成像提供了速度保障；其三，該相機的量子效率高達 95%，能高效轉化光信號為電信號，即使在生物樣本等弱光應用下，也能精準捕捉微弱信號，避免因信號不足導致的細節丟失。此外，其低噪聲模式讀出噪聲低至 0.7e-，可用于對相機靈敏度要求更高的應用。
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Aries 6510 相機搭配光片顯微成像系統實現了對類器官的高通量成像：
高通量3D類器官成像（睪丸類器官 ）
鑫圖新品 Aries 6506 / 6510 大靶面高速高靈敏度相機
Aries 6506/6510 大靶面高速高靈敏度相機不僅實現了對芯片本身極致性能的充分開發和利用，還特別針對客戶應用需求設計了豐富的數據讀出模式，更大的成像靶面和更快速高效的數據接口，不僅可滿足各類科學成像實驗的前沿應用需求，也可助力儀器系統更高效能的提升。
Aries 6506/6510 讀出模式在高動態、高速、高靈敏的基礎上新增了“極限靈敏度”讀出模式。該模式實現了 95%QE 和低至 0.7e- 的讀出噪聲，大大拓展了 sCMOS 相機的弱光探測下限。
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另外，測量快速變化的信號不僅僅需要相機具有高速度，也需要有足夠的像素滿阱容量來分辨信號的變化。在 Aries 6506/6510 高速模式下，用戶可根據弱光和強光應用需要，靈活選擇 1,240e- 或 20,000e- 的滿阱容量模式，測量精度相比 8bit 對應 200e- 滿阱容量性能的相機有質的提升。
29.4mm/22mm 靶面尺寸可選
Aries 6510 擁有 29.4mm 大靶面尺寸；而 Aries 6506 則搭配顯微鏡標準 22mm 的 C 接口成像視野。
簡單高速的 GigE 接口
Aries 6506/6510 使用標準 GigE 接口，無需昂貴的采集卡和笨重的電纜，也不要求復雜的系統啟動順序，高速圖像采集也能有即插即用的輕松體驗。
鑫圖光電
鑫圖光電（Tucsen）專注于光子探測科學相機的研發與制造。從引領顯微數字化革命起步，我們持續突破成像極限，將高性能科學相機廣泛應用于生命科學研究、物理光譜分析、大面陣天文成像、半導體材料檢測等前沿領域。基于對客戶需求的精準洞察，我們提供快速開發定制服務與高可靠性產品，同時積極攜手合作伙伴，賦能產業升級。懷揣科學理想，肩負探索使命，鑫圖人始終以“開拓、進取、求實、分享”為指引，用專業與熱忱不斷書寫認知邊界的新篇章。
費鵬教授
費鵬教授為華中科技大學光學與電子信息學院教授，國家杰青，湖北省高端生物醫學成像重大科技基礎設施總工程師，其帶領的高通量計算生物光學成像團隊率先在國際上開展深度學習增強的生物光學顯微成像技術研究，實現從模式動物到單細胞水平的高時空分辨率的三維實時成像。團隊在 Nature Methods、Nature Communications、PNAS、Optica 等高水平期刊上發表學術論文 80 余篇。成果獲“中國光學十大進展提名獎” 、 “湖北省自然科學一等獎”、“中國計算光學優秀成果”。新技術獲中美授權專利 30 余項，在國內外多家機構廣泛應用，轉化成果實質性推動國產高端熒光顯微鏡的產業化發展。
慧觀生物
慧觀生物成立于 2022 年 9 月，孵化于國家杰青、華中科技大學費鵬教授團隊，是一家致力于發展全球領先細胞影像學技術的高新技術企業。公司以全球領先的超薄光切技術與 AI 智能圖像算法為核心，革新推出的全場景單物鏡光片顯微鏡和 3D 病理儀等創新產品為生命科學、臨床醫學及藥物研發提供了領先的三維成像與智能化數據分析解決方案。公司代表性產品，全場景單物鏡智能光片顯微鏡 Smartview 及超高通量宏觀光片顯微鏡 MacroView 已在清華大學、北京大學在內的多所高校成交并投入科研應用。
Aries 6510 相機現已開放預約測試
