打开深层脑科学研究的新窗口——脑科学研究的“利器”

微型化三光子显微镜下的活细胞形态：

大脑，这个由千亿神经元构成的复杂网络，其在自然行为下的动态活动一直是脑科学研究的“圣杯”。传统光学显微镜虽能捕捉神经元的精细结构，却因体积庞大限制了动物的自由行为；而早期微型化双光子显微镜虽实现了自由活动成像，却受限于穿透深度，难以触及皮层下的深层脑组织（如海马体、丘脑）。艾博纳微型化三光子显微镜的问世，正是为破解这一难题而生——它将三光子成像的深层穿透优势与微型化技术完美融合，为脑科学研究打开了一扇观察深层神经活动的新窗口。

三光子成像：突破深层组织的光学“壁垒”
要理解艾博纳显微镜的价值，需先回到三光子成像的基本原理。与双光子成像依赖两个近红外光子同时激发荧光分子不同，三光子成像使用波长更长的红外光（通常1300nm以上），需三个光子同步作用才能激发荧光。这种特性带来两大核心优势：
一是更深的穿透深度。长波长光在生物组织中散射更少，结合三光子激发的“非线性焦点限制”（仅焦点处光子密度足够激发荧光），成像深度可达到3-5mm，远超双光子显微镜的1-2mm，足以覆盖小鼠大脑的大部分深层结构（如海马体、基底节）。
二是更低的光损伤。长波长光对组织的光毒性更小，且三光子激发的焦点更精准，避免了对非焦点区域的损伤，可实现长时间活体成像。

艾博纳的技术突破：微型化与高性能的平衡
艾博纳微型化三光子显微镜的核心突破，在于解决了“三光子成像系统微型化”这一世界性难题。传统三光子显微镜依赖大型飞秒激光器和复杂的光学系统，难以实现便携化。而艾博纳团队通过一系列创新设计，实现了关键技术的突破：
1. 光学系统的极致微型化
团队采用微型化物镜设计和光纤耦合技术，将原本数十厘米的光学系统压缩至几立方厘米的体积。显微镜整体重量仅约5克，可轻松佩戴在小鼠头部（小鼠头部承重能力通常为10克以内），完全不影响其自由活动（如跑迷宫、社交互动）。
2. 高性能与低功耗的平衡
为保证成像质量，艾博纳显微镜在分辨率与速度间做了优化：其空间分辨率可达亚微米级，足以分辨单个神经元的树突棘；成像速度达到每秒数十帧，可捕捉神经元的快速放电活动。同时，系统功耗控制在极低水平，支持数小时的连续成像，满足长时间实验需求。
3. 自主研发的核心部件
艾博纳团队突破了国外对关键光学部件的垄断，自主研发了微型飞秒激光源和高灵敏度探测器，不仅降低了成本，更确保了系统的稳定性与可扩展性。

应用场景：从实验室到疾病研究的跨越
艾博纳微型化三光子显微镜的应用，正深刻改变着脑科学及相关领域的研究范式：
1. 深层神经回路的动态观测
海马体是学习记忆的核心脑区，位于皮层下约2-3mm处。此前，微型化双光子显微镜难以触及这一区域。而艾博纳显微镜可清晰记录自由活动小鼠海马体中“位置细胞”的放电模式——当小鼠在迷宫中移动时，研究人员能实时观察到特定位置细胞的激活，揭示记忆形成的神经机制。
2. 神经退行性疾病的机制研究
在阿尔茨海默病（AD）小鼠模型中，艾博纳显微镜可穿透至海马体，同时观察tau蛋白纤维的沉积（病理标记）与神经元活动的变化。这为理解AD中“病理沉积如何影响深层神经回路功能”提供了直接证据，也为药物研发提供了活体疗效评估的新工具。
3. 发育生物学的深层观察
对于幼鼠大脑，艾博纳显微镜可无创观察皮层下白质纤维的发育过程，或胚胎期神经系统的深层结构形成，为神经发育异常（如自闭症）的机制研究提供新视角。
此外，该显微镜在肿瘤研究中也展现出潜力：可观察活体肿瘤内部的血管生成与癌细胞浸润，评估抗癌药物对深层肿瘤组织的作用效果。

科学意义：推动脑科学进入“深层自由成像”时代
         艾博纳微型化三光子显微镜的问世，不仅填补了国内微型化三光子成像技术的空白，更标志着我国在高端光学仪器领域实现了从“跟跑”到“并跑”的跨越。它让研究人员首次能在接近自然的状态下，观察深层脑组织的动态活动，为破解大脑的“黑箱”之谜提供了关键工具。
未来，艾博纳团队还将进一步优化系统性能——提升成像速度至百帧级别，整合电生理记录等多模态技术，甚至拓展至非人灵长类动物模型。可以预见，这款显微镜将成为脑科学研究的“利器”，助力我国在神经科学领域取得更多原创性突破。

艾博纳微纳米科技有限公司是一家位于苏州市高新区（Medpark）和江苏省淮安市的高科技企业，成立于2022年8月。公司专注于高端光学科学仪器和医学成像设备的研发、制造与销售。

其产品涵盖显微成像解决方案、真空与镀膜技术以及光学元件，产品范围从基础光学显微镜到先进的纳米级三维成像显微镜。

公司还致力于新一代人工智能驱动的科学设备研发，聚焦于纳米尺度二维材料电子器件（如石墨烯芯片）的应用研究，并结合诺贝尔奖获奖技术进行创新探索。

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