2023年激光共焦超高分辨显微学术研讨会罗辑科学精彩总结（一）

2023年4月15日（星期六），由北京理化分析测试技术学会在京主办的“北京市2023年度激光共焦超高分辨显微学学术研讨会”，邀请了国内本领域著名专家学者作前沿学术和技术进展报告。学术报告日程如下：

8:50-9:10中科院生物物理所李栋教授——《多模态结构光超分辨显微镜技术开发与应用》

10:40-11:00南开大学潘雷霆教授——《单分子定位超分辨成像及应用》

11:40-12:00北京大学邓伍兰教授——《转录调控中的单分子动态》

13:30-13:50北京脑中心孙文智研究员——《Engineering Practice Between Mouse and Microscope in Two-Photon Imaging》

14:30-14:50华中科技大学费鹏教授以报告题目:《高通量计算光片显微成像技术及生物医学应用》重点介绍Z新一代激光片层扫描显微镜结合高通量算法在前沿生命科学研究的Z新进展和应用。

15:10-15:30北京林业大学李晓娟——《多尺度成像技术在植物细胞生物学中应用》

本年度激光共焦超高分辨显微学学术研讨会重点报告专家介绍：

费鹏：国家杰青，华中科技大学光电学院教授/武汉光电国家研究中心双聘教授/华中科技大学附属武汉同济医院兼职教授；国家海外高层次青年人才；承担国家863计划、国家重点研发计划、基金委重大仪器研制，教育部-湖北省高端生物医学成像设施等多项国家和省部级课题。团队聚焦于尖端生物光学成像技术/方法的研究，并致力于用新技术解决神经科学、肿瘤医学研究中的难题。以通讯作者在Nature Methods（2篇）, Nature Communications, PNAS，Optica，ADVANCED SCIENCE等国际顶级著名期刊发表论文50余篇；技术获授权发明专利/软件著作权/应用证明30余项；高通量光片显微成像技术实现产业转化，应用于药筛显微镜和数字PCR检测仪中。

由费鹏教授开发的Z新一代激光片层扫描显微技术已经形成两个系列前沿显微技术，即完整组织激光片层扫描三维成像技术（直接推动了脑科学、微循环血管、组织胚胎学、肿瘤病理学、类器官等领域的高通量快速三维可视化研究及高通量药物研发和筛选等方面的快速发展）和超分辨计算光片扫描显微技术（在推动活体、活细胞的超分辨计算光片扫描显微技术的研究方面具有深远意义）。

01 完整组织激光片层扫描三维成像技术

完整组织激光片层扫描三维成像技术单次连续成像多达8个样品，自动实现亚秒级样本切换，配置自主创新单图分辨率增强算法和小鼠三维脑图谱自动分割算法，在自动分割脑区和计算的同时，实现3D超分辨，达到三维各4倍的分辨率增强。

02 超分辨激光片层扫描显微技术

超分辨激光片层扫描显微技术产生超薄的无衍射贝塞尔激光片层，利用新型的类脑式AI超分辨技术显著提高成像分辨率（3D各项同性100nm以内），极大减弱活体活细胞和组织样品在成像时承受的光毒性和光漂白，同时极大延长样品有效观测时间，获得更高质量的成像数据。

Peng Fei et al., Nature Methods, 2022

03 超弱生物光子成像技术

超弱生物光子成像技术实时检测生物样本中超弱生物光子辐射，其不但在离体脑片层面，也能在活体层面对脑皮层和深部脑区对单个神经细胞进行在体超弱生物光子成像，从而解析在给定的外部刺激或活体本身的状态改变下导致单神经细胞或神经环路跨突触的生物光子活动状态变化，并对神经信号传递模式进行分析。经分析发现，给定刺激的神经细胞其被检测的生物光子的强度和光谱有关，红光有更明显的传播优势，但与其膜电位水平无明显的关联。这一结果为生物光子与神经信息传递上的Z新发现。

脑科学研究方面：超弱生物光子成像可在脑片和活体层面对单神经细胞状态和神经环路跨突触的信号传递进行解析。

血管研究方面：超弱生物光子成像技术在体观察评估脑缺血模型的神经元和血管活性变化，相比TTC染色和行为学测试，其可以监测脑缺血及再灌注诱导的延迟性功能性神经回路，从而评估脑缺血再灌注动物模型中的神经和血管损伤。

眼视觉研究方面：Z新研究发现皮层神经细胞的活动是动物对内外环境活动变化的直接反应，而我们观察到的生物光子的活动改变，一方面反映视觉信息通过视觉通路传递到了皮质，另一方面其改变的模式提示生物光子可能参与视觉运动回路的信息编码过程。

04 激光微循环三维介观成像技术

激光微循环三维介观成像技术可对生物样品进行活体微循环血管三维成像，具有无标记、非接触、无创无损的技术特点，同时深度可达5mm以上、分辨率可达2um以内，通过类激光共聚焦的双振镜扫描及时间序列成像，可以快速采集连续时间序列的活体微循环血管的三维影像结果，并可分析得到血管直径、密度、分支数量等精确定量结果。在脑、皮肤和微循环血管研究，眼视觉疾病研究，微小动物生长发育研究，及生物材料、生物膜研究等领域具有广阔的应用前景。

 05 激光微循环功能成像技术

新一代HR-LSCI激光微循环功能成像技术，以独有的无标记、非接触、高分辨、全视场快速成像的技术优势，为生命科学和临床医学研究提供一种全新有效的微循环血流功能成像的手段；该系统可实时观察全局、局部及单根微细血管的血流灌注与分布及血管形态等相对变化。

⼩⿏MCAO脑缺⾎造模观察动物胚胎⽣⻓发育过程观察

⼤⿏睾丸⽣⻓发育观察

⼤⿏输精管病理模型观察

温度降低过程⼤⿏胃内壁黏膜成像

⼤⿏股动脉⾎流灌注成像

本次会议罗辑科学携Z新研发和产业化的超弱生物光子成像系统、激光微循环功能成像系统、激光微循环三维功能与结构成像系统、新一代激光片层扫描显微镜等前沿显微光学仪器，向参会专家和老师展示了Z新一代仪器样机、Z前沿的技术和应用方法。参会的专家学者和老师们莅临罗辑技术（武汉）有限公司展台进行了深入的指导和交流，罗辑科学的技术专家和工程师为专家学者们现场以样机演示了Z新的技术突破和非同一般的成像效果，获得了参会的专家学者和本次会议组委会一致的高度评价和认可。与会专家学者和老师们殷切希望罗辑科学不但要在国内做好高端、高品质的科学仪器，还要快速布局和打进欧美等国际市场，为中国高端科学仪器走出国门、迈向国际化做出强有力的积极贡献。

罗辑科学核心团队，来自清华大学、华中科技大学以及光电国家实验室，十年磨一剑，在清华大学、华中科技大学及光电国家实验室等国内顶尖科研单位的大力支持下，近三年来，专注于激光血流成像、激光微循环血管三维成像、激光片层扫描显微成像、超弱生物光子成像等生物医学前沿的光学成像技术的开发和产业化。