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法國(guó)Phaseview公司Alpha3 3D光片顯微成像系統(tǒng)

近年來(lái)，隨著生命科學(xué)研究的不斷深入，研究人員逐漸意識(shí)到小范圍的2D平面成像并不能*反映組織的生物學(xué)狀態(tài)，而采用傳統(tǒng)的連續(xù)切片法又很容易導(dǎo)致樣品扭曲變形，同時(shí)，傳統(tǒng)的激光共聚焦等基于點(diǎn)掃描的顯微成像方法在成像速度及光毒性方面也存在很大缺陷，因此，缺乏直接的3D成像手段成為困擾各研究者的一大難題。在這一背景下，研究人員迫切需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)大尺寸樣本、快速掃描、深度成像、高分辨率3D動(dòng)態(tài)圖像輸出、無(wú)需切片、低光毒性的熒光顯微技術(shù)。而法國(guó)Phaseview公司的Alpha3 3D光片顯微成像系統(tǒng)則很好地滿(mǎn)足了這些需求，借助Alpha3系統(tǒng)，發(fā)育學(xué)家可以觀察到動(dòng)物模型各個(gè)階段的組織狀態(tài)，神經(jīng)學(xué)家能夠輕松的研究神經(jīng)元的再生能力并探究新的神經(jīng)傳導(dǎo)途徑，腫瘤學(xué)家可以準(zhǔn)確的篩選血管抑制劑類(lèi)藥物，免疫學(xué)家能夠研究淋巴系統(tǒng)整體的發(fā)育過(guò)程。Alpha3除了可以觀察透明化的樣品外，還可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)物的在體成像。對(duì)于表達(dá)內(nèi)源性熒光蛋白或者標(biāo)記了熒光抗體的組織也可以快速便捷地成像。

從原理上來(lái)講，3D光片顯微技術(shù)與傳統(tǒng)的寬場(chǎng)顯微技術(shù)或共聚焦顯微技術(shù)有很大不同，后兩者需要照射或掃描成像目標(biāo)物中的整個(gè)樣本，而光片顯微鏡只需要用薄層光（實(shí)際上為2D）從側(cè)邊照射樣本。隨后從樣本的上部或下部檢測(cè)所產(chǎn)生的熒光信號(hào)，檢測(cè)方向與薄層光線的照射方向相垂直。因此，該技術(shù)的光學(xué)層析能力（optical sectioning，即z層面上樣本結(jié)構(gòu)的分辨能力）不像共聚焦成像技術(shù)那樣取決于焦點(diǎn)處光子的采集，而是來(lái)自于在開(kāi)始時(shí)每次僅激發(fā)一個(gè)層面上的熒光基團(tuán)。換言之，光片顯微技術(shù)只會(huì)激發(fā)一個(gè)焦平面上或旁邊的分子，因此大大降低了光毒性，并且提高了長(zhǎng)時(shí)間對(duì)活體樣本進(jìn)行成像的能力。基于3D光片熒光顯微鏡本身的技術(shù)特點(diǎn)，該系統(tǒng)極大程度上滿(mǎn)足了快速、大體積3D成像、低光毒性及長(zhǎng)時(shí)間成像的需要。

簡(jiǎn)而言之，光片熒光顯微技術(shù)能夠以很高的三維分辨率對(duì)生物樣本進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的、較為溫和的3D成像。特別是當(dāng)該技術(shù)與高速照相機(jī)相結(jié)合時(shí)，就能夠快速地捕捉細(xì)胞或亞細(xì)胞水平上的動(dòng)態(tài)變化。

主要優(yōu)勢(shì)：

大尺寸3D樣本成像，無(wú)需切片，樣本大體積：10mm×10mm×10mm

專(zhuān)利的遠(yuǎn)程數(shù)字鏡頭技術(shù)并結(jié)合激光片層掃描系統(tǒng)，避免樣本震動(dòng)干擾，3D重構(gòu)準(zhǔn)確性高

100幀/秒的超高圖像采集速度，快速記錄樣品每一時(shí)刻的狀態(tài)

厚度可調(diào)的激發(fā)光片層，很大程度降低光毒性及光漂白作用

具有超高的時(shí)空分辨率

高靈活性，從在體成像到大體積透明化樣本成像

宏觀至微觀*成像，能夠以亞細(xì)胞分辨率對(duì)整個(gè)器官成像同時(shí)也可以對(duì)非常小的樣本進(jìn)行成像

兼容市面上所有的透明化溶劑

*的通過(guò)光學(xué)目鏡進(jìn)行活體觀察的功能

長(zhǎng)時(shí)程在體成像時(shí)的環(huán)境（溫度、CO₂）控制功能

軟件系統(tǒng)：圖像捕獲和3D圖像處理，如3D重構(gòu)、去卷積、3D渲染、3D延時(shí)拍攝等

通過(guò)多波段陷波濾光片實(shí)現(xiàn)超快多通道圖像采集

應(yīng)用領(lǐng)域：

1、模式動(dòng)物整體3D成像：果蠅，斑馬魚(yú)，線蟲(chóng)等；

2、動(dòng)物器官3D成像：心臟、腦、眼、耳等器官發(fā)育；

3、神經(jīng)生物學(xué)研究：大腦和神經(jīng)活性的3D功能成像；

4、3D高分辨率、高速實(shí)時(shí)成像：透明化樣本3D成像、熒光標(biāo)記的活體樣本的結(jié)構(gòu)特性、微弱熒光信號(hào)的高速3D成像；

5、3D細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)程培養(yǎng)實(shí)時(shí)成像；

6、免疫生物學(xué)研究：淋巴結(jié)成像，抗原抗體成像等

7、形態(tài)和發(fā)育生物學(xué)研究：胚胎成像；

8、細(xì)胞動(dòng)態(tài)過(guò)程的快速成像，例如：細(xì)胞遷移、血流、血管發(fā)育、Ca2+成像

9、海洋生物熒光成像：海鞘、魷魚(yú)、浮游生物及扁形蟲(chóng)

10、植物生物學(xué)研究：觀察敏感的發(fā)育過(guò)程和執(zhí)行生理測(cè)量

11、藥物藥理毒理及藥代動(dòng)力學(xué)研究