光学显微镜是生命科学研究的核心工具之一，但其面临着衍射极限与活细胞观测条件之间的固有矛盾——高分辨率成像往往依赖强光照明，易导致细胞损伤；而维持细胞生理活性的弱光条件则难以获得清晰的亚细胞结构图像。近日，艾博纳推出的新型正置生物显微镜通过多项关键技术创新，成功实现了超分辨成像与活细胞长时间观测的兼容，为细胞动态过程研究提供了全新的解决方案。
一、光学系统：像差补偿与无限远校正的深度整合
该显微镜的光学系统基于无限远校正架构设计，物镜与成像透镜之间的平行光路可引入多种光学元件进行像差补偿。系统内置波前传感器，能够实时检测样品厚度、折射率不均等因素导致的像差信息，并通过可变形镜进行动态校正，有效降低了球差、色差及场曲对成像质量的影响。配合多组复消色差物镜，显微镜可在宽光谱范围内保持图像的高对比度与细节还原度，为超分辨成像奠定了基础。 此外，系统采用了双侧对称照明设计，通过调节照明光的角度与强度分布，减少了样品表面的反射干扰，提升了透明样品的成像清晰度。这种设计特别适用于厚样品（如组织切片、3D细胞球）的观测，能够在不同焦平面上保持一致的成像质量。
二、超分辨与活细胞环境的协同设计
为突破光学衍射极限的限制，该显微镜整合了结构化照明超分辨（SIM）模块。该模块通过数字微镜器件（DMD）生成周期性的照明图案，对样品的荧光信号进行空间调制，经算法解调后可将分辨率提升至传统宽场显微镜的两倍以上。与其他超分辨技术相比，SIM具有较低的光毒性和较高的时间分辨率，更适合活细胞的长时间动态观测。 针对活细胞观测的需求，显微镜配备了一体化的环境控制单元。该单元采用PID闭环控制算法，将样品区域的温度稳定在37℃±0.1℃，CO₂浓度维持在5%±0.2%，同时通过湿度循环系统避免培养介质的蒸发。控制单元与成像系统联动，可根据成像周期自动调整光强与曝光时间，减少光漂白对细胞生理状态的影响。例如，在观测神经突触动态时，系统可在成像间隙降低照明强度，延长细胞的存活时间。
三、 应用场景：解锁细胞动态过程的新视角
在实际应用中，该显微镜已助力研究人员取得了多项重要发现。在细胞分裂研究中，科研团队利用其超分辨成像能力，清晰观测到了纺锤体微管与染色体着丝粒的结合位点动态变化，揭示了微管张力调节染色体分离的机制。在细胞器互作研究中，研究人员通过长时间连续成像，记录了线粒体与内质网的接触位点动态，发现了两者之间物质交换的周期性规律。 神经科学领域的应用同样显著。某实验室利用该显微镜观测到了突触小泡在神经末梢的释放过程，通过超分辨成像定位了突触前膜上的钙离子通道分布，为理解神经信号传递的分子机制提供了直接证据。这些应用案例表明，该显微镜能够在维持细胞生理活性的前提下，捕捉到亚细胞结构的动态变化，为生命科学研究打开了新的视野。
四、 技术创新的行业价值
艾博纳此次推出的正置生物显微镜，通过光学系统优化、超分辨模块整合与活细胞环境控制的协同设计，解决了传统显微镜在分辨率与活细胞兼容性之间的矛盾。该技术的应用不仅能够推动细胞生物学、神经科学等基础研究的发展，还可为药物研发、疾病诊断等应用领域提供更精准的观测手段。 未来，艾博纳将继续探索光学成像与生命科学的交叉领域，进一步优化超分辨技术的时间分辨率与空间分辨率，拓展显微镜在3D组织成像、活体动物观测等场景的应用。通过持续的技术创新，为科研人员提供更高效、更可靠的观测工具，助力生命科学研究的突破与进步。
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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