M25新型显微镜系统

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新型显微技术突破快速3D成像极限
科技日报· 2025-08-18 07:35
技术突破 - 美国加州大学圣克鲁斯分校团队开发出新型显微技术M25,利用25台相机组成高速显微镜,突破快速3D成像极限 [1] - M25系统可一次性捕捉小型生物体内部的实时细胞动态过程,为发育生物学、神经科学和运动研究提供全新观察手段 [1] - 传统显微镜依赖机械聚焦或逐层扫描,速度慢且易造成图像畸变或信息丢失,M25通过多焦点技术实现无需扫描的高速3D成像 [1] 技术参数 - M25显微镜可在180×180×50微米的3D空间内,以每秒超过100个体积帧率采集25个焦平面的数据 [1] - 系统核心为特制衍射光学元件,将入射光分割并引导至25个相机,每个相机对应独立且精确控制的焦平面 [1] - 团队设计定制闪耀光栅集成在相机镜头前,有效校正多焦点光栅引起的色散效应,替代传统笨重棱镜系统 [1][2] 应用验证 - M25成功对秀丽隐杆线虫和黑腹果蝇等活体模式生物进行实时3D成像,全程追踪整条线虫在3D空间中的自然运动轨迹 [2] - 技术为解析生物神经系统提供全新工具,可探究基因突变、疾病状态或药物干预对动物行为的影响 [2] - 系统可直接安装在标准商用显微镜侧端口,无需额外专用硬件,显著降低推广技术门槛 [2] 行业影响 - 该技术将推动生物医学研究向更高维度和智能化方向发展,相关成果发表于《光学》期刊 [1] - M25的轻巧紧凑设计特别适用于观察胚胎发育或自由运动的小型模式生物 [2]