近日，艾博纳团队在光学显微镜成像技术领域取得重要进展，其开发的新型活细胞三维定量成像系统，成功解决了传统技术中分辨率与动态捕捉能力难以兼顾的核心问题，为生命科学领域的微观动态观测提供了更精准的技术支撑。
在生命科学研究中，活细胞内部亚结构的动态变化是解析细胞功能、疾病机制的关键线索。传统光学成像技术在观测这类动态过程时，长期存在技术瓶颈：共聚焦显微镜虽能实现一定分辨率，但逐点扫描的成像模式导致速度受限，无法捕捉毫秒级的细胞动态事件；宽场显微镜成像速度快，却因背景噪声干扰，难以分辨线粒体、突触小泡等亚细胞结构的精细细节；部分超分辨技术虽能突破衍射极限，却依赖强激光激发，易造成细胞光损伤，无法进行长时间活体观测。这些矛盾制约着研究者对活细胞微观动态的深入理解。
该团队开发的新型成像系统，通过整合多模态光学原理与自适应校正技术，构建了一套兼顾高分辨率与动态捕捉能力的解决方案。其核心创新在于三点：
一是多角度结构光照明模块。团队采用周期性调制的光场投射到样品平面，利用光场干涉产生的摩尔条纹提取亚衍射极限信息，将侧向分辨率提升至220纳米，轴向分辨率优化至310纳米——相比传统宽场显微镜，分辨率提升近一倍； 二是薄层光片激发技术。将激发光压缩为厚度仅1微米的薄层光片，仅照亮样品焦平面区域，减少非焦平面的光吸收与光毒性，使活细胞连续观测时间延长至15小时以上，远超过传统共聚焦显微镜的观测时长； 三是自适应光学校正单元。通过实时检测样品内部折射率不均匀带来的像差，动态调整光学系统的波前相位，确保细胞不同深度的亚结构均能清晰成像，解决了厚样品成像模糊的问题。
为验证技术效果，团队开展了多项应用测试：在活细胞线粒体动态观测中，系统成功捕捉到线粒体融合时膜结构的连续变化，清晰显示融合位点处蛋白质复合物的聚集与解离过程，时间分辨率达每秒8帧，足以覆盖这一动态事件的完整周期；在神经元突触研究中，系统能分辨单个突触小泡在轴突上的运动轨迹，定位精度达50纳米，为揭示突触传递的分子机制提供直接观测证据；在植物细胞实验中，该技术还实时记录了叶绿体在光照刺激下的重新排列过程，展现出跨物种的适用性。
这项技术的突破，不仅填补了活细胞高分辨率动态成像的空白，更将为多个学科带来新可能：在癌症研究中，可观测肿瘤细胞内信号通路的动态激活，助力理解癌细胞增殖转移机制；在神经科学领域，能追踪学习记忆过程中突触结构的可塑性变化，揭示大脑功能的微观基础；在药物研发中，可评估药物对细胞亚结构的动态影响，加速药物筛选进程。据团队负责人介绍，目前该技术已完成实验室性能验证，相关成果发表于国际权威光学期刊。下一步，团队将推进工程化优化，降低系统操作复杂度，推动其在科研机构与高校实验室的广泛应用，助力更多生命科学研究取得突破性发现。
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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