快速超高分辨双光子显微镜

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项目简介

“眼见为实”,成像是科学研究中最重要的表征手段之一,成像设备是产品研发与产业化的重要领域。光学成像能够在生理条件下观察生命过程,是生命科学研究与医疗诊断中不可替代的成像表征方法。光学显微成像是光学成像的主要技术。新型成像技术的产生与市场化是一个非常活跃的领域,特别是能够超越远场显微镜极限的新型超高分辨率显微镜,科研需求强烈,产品需求迫切。以明星技术PALM/STORM、STED为例,从技术的产生到2014年获得诺贝尔奖,仅用不到十年时间。相关专利被显微镜公司购买并迅速推出商业化产品(徕卡STED显微镜;蔡司PALM显微镜;尼康STORM显微镜等),单台套产品售价在人民币600万元以上,具有较大的商业利润。

每种成像技术各有所长,均有一定的应用领域,只能满足部分科研成像需求。生命科学研究对新型成像技术,特别是具有超高分辨能力成像技术求贤若渴。生命科学,特别是当前的纳米药物研究中,小动物级别的实验具有代表性和开创性。小动物显微成像表征对药物疗效的确定非常重要。双光子显微镜采用波长较大的近红外光激发,具有较大的组织成像深度,适合这个工作领域。但目前的双光子成像设备具有两个缺陷。第一,成像速度慢。每帧成像时间为秒级,多帧的深度扫描成像经常需要若干分钟才能完成。保持活体小动物在成像时间内完全静止,很难实现。第二,双光子成像只能得到传统成像分辨率,不能得到超高分辨率成像,而对当前的成像技术,超高分辨率成像已经是不可或缺的要求。

应用领域

从2013年至2019年,全球显微镜市场规模由56.8亿美元增长到95.4亿美元,未来也将 持续增长 ,市场前景广阔。

广泛应用于医疗、科研、制药、检疫等多个领域。

科研与研发经费的很大一部分流向设备购置。国内科研市场的高端成像设备基本被徕卡,蔡司,奥林巴斯,尼康等大公司垄断。同型产品基本无法与这些传统显微镜大公司竞争,只有新方法、新技术的产品才能在市场中具有竞争力。“双光子快速重扫描显微镜”对样品没有特殊要求,传统荧光标记样品可直接成像,适用广泛,适合活体生物样品的大深度快速超高分辨率成像,在比如脑科学,心脏,植物等组织研究中具有极大的使用潜能。高校,科学院等一线生命科学与生物医药研究的领域均为潜在客户,具有良好的市场预期。

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