觀察細(xì)胞通常需要染色標(biāo)記，無法同時實現(xiàn)大視場和高分辨觀測、體積龐大、成本高昂，是當(dāng)今顯微鏡存在的三大痛點。

該團(tuán)隊則突破痛點，創(chuàng)造出中國人自己的新一代顯微鏡。

中國人自己的新一代顯微鏡

有多厲害？

“CyteLive”是該團(tuán)隊研發(fā)出的新一代無透鏡全息顯微鏡，不僅可以內(nèi)置于培養(yǎng)箱，還是目前唯一能夠同時實現(xiàn)非染色、大視場、高分辨、長時間連續(xù)觀察的顯微鏡產(chǎn)品，且售價遠(yuǎn)低于進(jìn)口產(chǎn)品。

“由于細(xì)胞是無色透明的，所以通常需要將細(xì)胞染色標(biāo)記再觀察。然而，這將損害甚至是殺死細(xì)胞，難以實現(xiàn)長時間連續(xù)觀測。”團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、電光學(xué)院博士研究生盧林芃說道。

團(tuán)隊利用定量相位成像技術(shù)，使CyteLive可以在無需對細(xì)胞進(jìn)行任何染色標(biāo)記的前提下，實現(xiàn)長達(dá)數(shù)天的連續(xù)觀測，不僅細(xì)胞細(xì)節(jié)清晰可見，還能準(zhǔn)確還原其三維影像，可謂“360度全方位無死角”。

盧林芃介紹，傳統(tǒng)顯微鏡鏡頭受到“物鏡比例法則”的制約，大視場和高分辨率不可兼得。“CyteLive”拋棄了傳統(tǒng)顯微鏡的光學(xué)鏡頭，只保留光源和傳感器，實現(xiàn)了小型化和輕量化，單手即可托起。

“它的體積僅有傳統(tǒng)顯微鏡的0.8%，可直接放在細(xì)胞培養(yǎng)箱里進(jìn)行活細(xì)胞箱內(nèi)觀察。”

CyteLive去除了復(fù)雜的機(jī)械調(diào)焦裝置，通過先進(jìn)的計算成像算法，把樣品聚焦圖像“算”出來，借助自適應(yīng)超分辨成像技術(shù)，成像分辨率可突破至像素尺寸的三分之一，沒有物鏡卻可以實現(xiàn)20倍物鏡的成像水平。

無透鏡成像技術(shù)造就了CyteLive超大的成像視場，單幅圖像高達(dá)一億像素，視場是傳統(tǒng)顯微鏡的200倍，可同時觀測10萬個血細(xì)胞。

這是CyteLive觀測到的海拉細(xì)胞（宮頸癌細(xì)胞），單幅圖像一億像素，獲得的視場是傳統(tǒng)顯微鏡的200倍