共聚焦顯微成像技術(shù)的開發(fā)不僅要突破光學(xué)、探測(cè)器、計(jì)算機(jī)視覺等跨學(xué)科知識(shí)壁壘和核心技術(shù)發(fā)展的挑戰(zhàn)，其商業(yè)化還要解決儀器整合穩(wěn)定性、應(yīng)用復(fù)雜性以及用戶需求多樣性等應(yīng)用難題。該技術(shù)自1950年代提出理論概念以來已歷經(jīng)60多年的漫長(zhǎng)發(fā)展和演變，現(xiàn)階段依然僅有少數(shù)廠商具備商業(yè)化的實(shí)力。

近期，北京艾銳精儀科技有限公司 (www.airy-tech.cn) 依托北京大學(xué)席鵬教授課題組的雄厚研發(fā)實(shí)力發(fā)布了自研的商用轉(zhuǎn)盤共聚焦系統(tǒng)（Nova-SD），引發(fā)國(guó)內(nèi)科研市場(chǎng)關(guān)注。

圖1 北京艾銳精儀科技有限公司發(fā)布的轉(zhuǎn)盤共聚焦系統(tǒng)（Nova-SD）

艾銳轉(zhuǎn)盤共聚焦系統(tǒng)（Nova-SD）在技術(shù)原理上沒有采用市場(chǎng)主流雙轉(zhuǎn)盤的共聚焦方案，而是采用對(duì)用戶更為友好的單轉(zhuǎn)盤技術(shù)方向進(jìn)行創(chuàng)新，通過增大激發(fā)光功率的形式來彌補(bǔ)微透鏡陣列的聚焦效應(yīng)，避免了雙轉(zhuǎn)盤視野和分辨率受限、以及孔位容易錯(cuò)位的應(yīng)用問題，實(shí)現(xiàn)了高速、高分辨率、高三維層切能力和大視野的“三高一大”優(yōu)勢(shì)。

圖2 雙轉(zhuǎn)盤（左）與單轉(zhuǎn)盤（右）對(duì)比。雙轉(zhuǎn)盤通過上層微透鏡陣列將激光聚焦到針孔陣列，然而這一過程會(huì)限制二向色鏡的大小與厚度，從而限制視野大小和成像質(zhì)量。

此外，該系統(tǒng)還可以和艾銳公司自研的偏振結(jié)構(gòu)光顯微鏡、活細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)、成像分離器等產(chǎn)品組合應(yīng)用，并在國(guó)內(nèi)多家研究所完成了內(nèi)測(cè)，在成像質(zhì)量、靈活定制等方面獲得了高度評(píng)價(jià)。

轉(zhuǎn)盤共聚焦顯微鏡通常需要具備較快的速度對(duì)樣本進(jìn)行高分辨率掃描，同時(shí)需要相機(jī)具備高動(dòng)態(tài)成像優(yōu)勢(shì)以適應(yīng)復(fù)雜光路的成像需求，需要同時(shí)對(duì)光強(qiáng)較弱和較強(qiáng)的區(qū)域進(jìn)行區(qū)分。鑫圖Dhyana 400BSI V3（簡(jiǎn)稱 400BSI V3）相機(jī)非常適合轉(zhuǎn)盤共聚焦系統(tǒng)的整合應(yīng)用：不僅提供高達(dá)95%量子效率和低至1.1 e-的讀出噪聲，確保在低光強(qiáng)下快速捕捉弱信號(hào)；采用的6.5 μm像元尺寸能很好地平衡高NA顯微鏡的空間采樣率和靈敏度的需求，對(duì)樣本進(jìn)行清晰、高動(dòng)態(tài)成像；高達(dá)100 fps@4.2MP的速度可以快速捕捉動(dòng)態(tài)變化的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察；同時(shí)整機(jī)輕量化和低功耗的設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步降低對(duì)系統(tǒng)資源的占用，非常有利于儀器系統(tǒng)的整合應(yīng)用。