2023年激光共焦超高分辨顯微學術研討會羅輯科學精彩總結（一）

2023年4月15日（星期六），由北京理化分析測試技術學會在京主辦的“北京市2023年度激光共焦超高分辨顯微學學術研討會”，邀請了國內本領域著名專家學者作前沿學術和技術進展報告。學術報告日程如下：

8:50-9:10中科院生物物理所李棟教授——《多模態結構光超分辨顯微鏡技術開發與應用》

10:40-11:00南開大學潘雷霆教授——《單分子定位超分辨成像及應用》

11:40-12:00北京大學鄧伍蘭教授——《轉錄調控中的單分子動態》

13:30-13:50北京腦中心孫文智研究員——《Engineering Practice Between Mouse and Microscope in Two-Photon Imaging》

14:30-14:50華中科技大學費鵬教授以報告題目:《高通量計算光片顯微成像技術及生物醫學應用》重點介紹最新一代激光片層掃描顯微鏡結合高通量算法在前沿生命科學研究的最新進展和應用。

15:10-15:30北京林業大學李曉娟——《多尺度成像技術在植物細胞生物學中應用》

本年度激光共焦超高分辨顯微學學術研討會重點報告專家介紹：

費鵬：國家杰青，華中科技大學光電學院教授/武漢光電國家研究中心雙聘教授/華中科技大學附屬武漢同濟醫院兼職教授；國家海外高層次青年人才；承擔國家863計劃、國家重點研發計劃、基金委重大儀器研制，教育部-湖北省高端生物醫學成像設施等多項國家和省部級課題。團隊聚焦于尖端生物光學成像技術/方法的研究，并致力于用新技術解決神經科學、腫瘤醫學研究中的難題。以通訊作者在Nature Methods（2篇）, Nature Communications, PNAS，Optica，ADVANCED SCIENCE等國際頂級著名期刊發表論文50余篇；技術獲授權發明專利/軟件著作權/應用證明30余項；高通量光片顯微成像技術實現產業轉化，應用于藥篩顯微鏡和數字PCR檢測儀中。

由費鵬教授開發的最新一代激光片層掃描顯微技術已經形成兩個系列前沿顯微技術，即完整組織激光片層掃描三維成像技術（直接推動了腦科學、微循環血管、組織胚胎學、腫瘤病理學、類器官等領域的高通量快速三維可視化研究及高通量藥物研發和篩選等方面的快速發展）和超分辨計算光片掃描顯微技術（在推動活體、活細胞的超分辨計算光片掃描顯微技術的研究方面具有深遠意義）。

01 完整組織激光片層掃描三維成像技術

完整組織激光片層掃描三維成像技術單次連續成像多達8個樣品，自動實現亞秒級樣本切換，配置自主創新單圖分辨率增強算法和小鼠三維腦圖譜自動分割算法，在自動分割腦區和計算的同時，實現3D超分辨，達到三維各4倍的分辨率增強。

02 超分辨激光片層掃描顯微技術

超分辨激光片層掃描顯微技術產生超薄的無衍射貝塞爾激光片層，利用新型的類腦式AI超分辨技術顯著提高成像分辨率（3D各項同性100nm以內），極大減弱活體活細胞和組織樣品在成像時承受的光毒性和光漂白，同時極大延長樣品有效觀測時間，獲得更高質量的成像數據。

Peng Fei et al., Nature Methods, 2022

03 超弱生物光子成像技術

超弱生物光子成像技術實時檢測生物樣本中超弱生物光子輻射，其不但在離體腦片層面，也能在活體層面對腦皮層和深部腦區對單個神經細胞進行在體超弱生物光子成像，從而解析在給定的外部刺激或活體本身的狀態改變下導致單神經細胞或神經環路跨突觸的生物光子活動狀態變化，并對神經信號傳遞模式進行分析。經分析發現，給定刺激的神經細胞其被檢測的生物光子的強度和光譜有關，紅光有更明顯的傳播優勢，但與其膜電位水平無明顯的關聯。這一結果為生物光子與神經信息傳遞上的最新發現。

腦科學研究方面：超弱生物光子成像可在腦片和活體層面對單神經細胞狀態和神經環路跨突觸的信號傳遞進行解析。

血管研究方面：超弱生物光子成像技術在體觀察評估腦缺血模型的神經元和血管活性變化，相比TTC染色和行為學測試，其可以監測腦缺血及再灌注誘導的延遲性功能性神經回路，從而評估腦缺血再灌注動物模型中的神經和血管損傷。

眼視覺研究方面：最新研究發現皮層神經細胞的活動是動物對內外環境活動變化的直接反應，而我們觀察到的生物光子的活動改變，一方面反映視覺信息通過視覺通路傳遞到了皮質，另一方面其改變的模式提示生物光子可能參與視覺運動回路的信息編碼過程。

04 激光微循環三維介觀成像技術

激光微循環三維介觀成像技術可對生物樣品進行活體微循環血管三維成像，具有無標記、非接觸、無創無損的技術特點，同時深度可達5mm以上、分辨率可達2um以內，通過類激光共聚焦的雙振鏡掃描及時間序列成像，可以快速采集連續時間序列的活體微循環血管的三維影像結果，并可分析得到血管直徑、密度、分支數量等精確定量結果。在腦、皮膚和微循環血管研究，眼視覺疾病研究，微小動物生長發育研究，及生物材料、生物膜研究等領域具有廣闊的應用前景。

05 激光微循環功能成像技術

新一代HR-LSCI激光微循環功能成像技術，以獨有的無標記、非接觸、高分辨、全視場快速成像的技術優勢，為生命科學和臨床醫學研究提供一種全新有效的微循環血流功能成像的手段；該系統可實時觀察全局、局部及單根微細血管的血流灌注與分布及血管形態等相對變化。

⼩⿏MCAO腦缺⾎造模觀察動物胚胎⽣⻓發育過程觀察⼤⿏睪丸⽣⻓發育觀察⼤⿏輸精管病理模型觀察溫度降低過程⼤⿏胃內壁黏膜成像⼤⿏股動脈⾎流灌注成像

本次會議羅輯科學攜最新研發和產業化的超弱生物光子成像系統、激光微循環功能成像系統、激光微循環三維功能與結構成像系統、新一代激光片層掃描顯微鏡等前沿顯微光學儀器，向參會專家和老師展示了最新一代儀器樣機、最前沿的技術和應用方法。參會的專家學者和老師們蒞臨羅輯技術（武漢）有限公司展臺進行了深入的指導和交流，羅輯科學的技術專家和工程師為專家學者們現場以樣機演示了最新的技術突破和非同一般的成像效果，獲得了參會的專家學者和本次會議組委會一致的高度評價和認可。與會專家學者和老師們殷切希望羅輯科學不但要在國內做好高端、高品質的科學儀器，還要快速布局和打進歐美等國際市場，為中國高端科學儀器走出國門、邁向國際化做出強有力的積極貢獻。

羅輯科學核心團隊，來自清華大學、華中科技大學以及光電國家實驗室，十年磨一劍，在清華大學、華中科技大學及光電國家實驗室等國內頂尖科研單位的大力支持下，近三年來，專注于激光血流成像、激光微循環血管三維成像、激光片層掃描顯微成像、超弱生物光子成像等生物醫學前沿的光學成像技術的開發和產業化。羅輯理念“羅輯科學  專業至上”， 羅輯使命“科技創新 追求卓越”，羅輯愿景“成為全球科學服務領域的領導者”。