告别二维切片与制样伪影：软 X 射线细胞结构显微镜实现细胞内纳米结构的真实三维洞察

在生命科学研究中，实现对细胞内部结构在纳米尺度下的高分辨率、无损三维成像，是长期以来追求的关键目标。然而，现有主流成像技术在此方面仍存在显著局限。当前广泛使用的透射电子显微镜等技术，虽具备纳米级分辨率，但其依赖物理切片和化学固定的样品制备过程，不可避免地引入结构性伪影，无法保留样品的原生状态。更重要的是，这些方法通常仅能提供二维局部信息，难以重构细胞器、病毒复合体或纳米颗粒等在细胞内部真实的三维空间分布，严重制约了对复杂亚细胞结构与功能的系统性解析。

传统技术的桎梏：被困在二维与伪影中的微观世界

• 透射电子显微镜： 虽然能提供极高的分辨率，但其制样过程（如化学固定、脱水、切片）极易引入假象（伪影），破坏细胞的原始状态。更重要的是，它通常只能提供二维的局部视图。为了获取三维信息，研究人员不得不依赖连续切片重建，这个过程不仅费时费力（往往需要数天），而且极易因切片 misalignment 或丢失而失真，使得对纳米颗粒在细胞内的真实三维分布、或新发现细胞器的完整形态等研究，变得异常困难且不可靠。

• 荧光显微镜： 虽然能进行活细胞动态观察和特异性标记，但其分辨率有限（~200 nm），无法清晰分辨纳米尺度的细胞器细节或病毒结构，且依赖标记，无法呈现细胞整体的、非标记的结构背景。

• 同步辐射软X射线成像： 虽然技术本身强大，但依赖大型同步辐射装置，机时稀缺、申请竞争激烈、实验安排不灵活，极大地限制了研究的广度和可及性。

这些局限意味着，对于诸如“纳米药物在细胞内的三维运输与定位”、“内共生体如何与宿主细胞器在三维空间中互作”、“病毒复制工厂的真实三维架构”等前沿核心问题，传统手段要么无能为力，要么提供的是一幅经过人工处理、支离破碎的画像。

SXT-100：开启细胞内纳米三维无损成像的新纪元

SiriusXT公司推出的实验室级软 X 射线细胞结构显微镜SXT-100，正是为了打破上述桎梏而生。它将同步辐射级别的成像能力集成到桌边，让每一位研究人员都能在常规实验室环境中，对完整冷冻细胞进行纳米级分辨率的三维无损成像。

SXT-100的核心突破：

• 真三维，非切片： 直接对完整的含水细胞进行三维断层扫描，无需任何化学固定或物理切片，从根本上避免了制样伪影，还原最真实的细胞内部景观。

• 纳米级分辨率： 分辨率高达40-50 nm，足以清晰分辨线粒体、脂滴、内溶酶体等细胞器，甚至能识别直径大于300 nm的病毒复制囊泡和100 nm的纳米药物颗粒。

• 高通量与高效率： 单个细胞的完整三维成像仅需数个小时。这与传统FIB-SEM动辄48小时的耗时相比，实现了数量级的速度提升。

• 多模态关联成像： 集成荧光显微镜，可在三维结构图像上精准定位特定的荧光标记分子（如病毒蛋白、药物载体），实现功能与结构的完美融合。成像后的样本仍可用于冷冻电镜（cryo-EM）进行更高分辨率研究，形成无缝的多尺度成像工作流。

软X射线成像正在推动多个领域的科研突破：

纳米医学： 直观呈现纳米药物载体在细胞内的三维分布与溶酶体共定位，为优化药物递送系统提供了前所未有的结构依据。

病毒学： 首次在三维空间中清晰揭示了丙肝病毒（HCV）清除过程中，病毒蛋白残余与内溶酶体系统的空间关联，阐明了药物的作用机制。

细胞器进化： 在《Science》期刊关于固氮真核生物的研究中，SXT-100三维成像无可辩驳地展示了内共生体UCYN-A与宿主细胞器在分裂过程中的同步性，为“氮固定器”这一新细胞器的诞生提供了关键视觉证据。

病原体-宿主互作： 在疟原虫研究中，直接观察到抗疟药物在消化泡内纳米尺度的作用位点，解决了长达数十年的机制争议。

结论

SXT-100的出现，标志着细胞生物学研究正式从二维推断迈入了三维实证的时代。它解决了传统成像技术“看不见全貌、看不真结构、看不准定位”的核心痛点，为所有需要在纳米尺度下探索细胞内部三维世界的研究人员，提供了强大、便捷且可靠的工具。

关于 SiriusXT Ltd

SiriusXT Ltd是成立于爱尔兰的高端设备制造厂商，主要致力于高端软X射线显微镜的研发及生产，其产品SXT-100一经推出，就受到了市场的极大关注，凭借其特殊的优势，获得 CoCID (Compact Cell-Imaging Device) 项目235万欧元资助，支持其从细胞结构成像角度助力抗病毒的药物的研发。

关于Quantum Design 中国：

Quantum量子科学仪器贸易（北京）有限公司(暨Quantum Design中国子公司)成立于2004年，是美国Quantum Design公司在全世界设立的诸多子公司之一，在全权负责美国公司本部产品在中国的销售及售后技术支持的同时，还致力于和世界范围内物理、化学、生物领域的科学仪器制造商进行密切合作，帮助中国市场引进更多范围内的优质设备和技术，助力中国科学家的项目研究和发展。

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