近日，艾博纳微纳米科技宣布推出自主研发的新一代紧凑型三光子荧光显微镜系统，该产品通过多项核心技术突破，将三光子成像的深层组织穿透能力与微型化便携特性深度融合，为活体生物医学研究提供了高分辨率、深穿透、实时动态的成像解决方案。这一创新成果不仅填补了微型化三光子成像领域的技术空白，更有望推动神经科学、肿瘤学等前沿领域的研究迈上新台阶。
背景：传统成像的“深度瓶颈”与三光子技术的潜力
光学成像技术是生物医学研究的核心工具之一，但传统荧光显微镜（如共聚焦）受限于光散射效应，成像深度通常仅为几十微米；双光子显微镜虽能突破至数百微米，但仍难以触及毫米级的深层组织（如小鼠大脑海马区、肿瘤内部血管网）。三光子成像技术利用长波长激光（1700nm附近） 激发荧光分子，其光子散射概率比可见光低一个数量级，理论上可实现1-2mm的活体组织成像深度——然而，传统三光子系统体积庞大（如台式机般大小）、功耗高、操作复杂，无法应用于自由活动动物的实时观测，极大限制了其在活体动态研究中的价值。 “如何在微型化的同时保持三光子成像的核心性能，是行业长期面临的技术难题。”艾博纳研发团队负责人表示，“我们的目标是让科研人员能够‘随身携带’深层成像工具，观察自由活动生物体内的真实生理过程。”
核心突破：微型化与高性能的“平衡术”
艾博纳微型化三光子显微镜系统的成功，源于三项关键技术创新：
1. 紧凑型光路集成：手掌大小的“成像实验室”
传统三光子系统的核心组件（激光源、扫描镜、探测器）分散且体积庞大，艾博纳通过自主设计的非线性光学模块与MEMS扫描镜集成技术，将所有核心部件压缩至10cm×8cm×5cm的手掌级体积内，重量仅450g。其中，激光源采用了艾博纳独家研发的低功耗锁模光纤激光器，输出波长稳定在1680nm，脉冲宽度小于100fs，功率密度达到三光子激发阈值的同时，功耗降低至传统系统的1/5；扫描系统则采用了高帧率MEMS微镜（扫描频率达2kHz），实现快速二维/三维成像。
2. 深层信号增强：让“微弱光信号”显形
深层组织成像面临的最大挑战是荧光信号衰减。艾博纳团队采用高量子效率雪崩光电二极管（APD）阵列与自适应信号重建算法，有效提升了微弱信号的检测灵敏度。该算法通过对噪声分布的实时建模，可将深层（1.2mm处）信号的信噪比提升3倍以上，确保成像分辨率优于1μm——这意味着科研人员能清晰观测到小鼠大脑深层神经元的树突棘结构，以及肿瘤组织内部的毛细血管形态。
3. 低功耗散热设计：解决微型化的“发热难题”
微型化系统的散热是制约性能的关键瓶颈。艾博纳创新性地采用石墨烯复合散热材料与被动式热管理结构，将激光模块的温度控制在40℃以下，避免了高温对生物样本的损伤，同时保证了系统的长期稳定运行。
应用场景：从实验室到活体动态观测
该系统的推出，为多个领域的研究提供了全新工具：
神经科学：可实时观测自由活动小鼠大脑海马区（深度约1mm）的神经元钙信号动态变化，揭示学习记忆过程中的神经环路机制；
肿瘤学：能穿透肿瘤组织表层（1.5mm深度），监测血管生成、肿瘤细胞侵袭等过程，为抗肿瘤药物的疗效评估提供直接依据；
药物研发：可在活体动物体内追踪药物分子在深层组织中的分布与代谢，加速药物筛选效率。
在预实验中，艾博纳团队利用该系统成功记录了自由活动小鼠在探索环境时，大脑海马区CA1区域神经元的同步放电现象——这一成果在传统微型化成像系统中无法实现，充分验证了产品的技术优势。
未来展望：向临床转化迈进
艾博纳微纳米科技表示，下一步将继续优化系统性能，拓展其在临床诊断领域的应用潜力。例如，针对脑疾病诊断，该系统可实现无创性深层脑组织成像，为阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的早期诊断提供新方法；同时，团队还计划开发无线传输版本，支持更长时间的活体动态观测。 “微型化三光子成像技术的突破，不仅是工具的革新，更是研究范式的转变。”艾博纳研发负责人强调，“我们希望通过这一技术，让科研人员能够更接近生命的真实状态，推动生物医学研究从‘静态观测’走向‘动态解析’。” 此次艾博纳微型化三光子显微镜的推出，标志着我国在微型化光学成像领域已达到国际领先水平，为全球生物医学研究提供了中国方案。
艾博纳微纳米科技有限公司是一家位于苏州市相城区（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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