5分鐘了解活細胞成像：近年來市場活躍的新產品

　　在上篇活細胞成像：記錄真實過程 揭示生命真相中，我們介紹了活細胞成像的市場和主要技術，本篇主要介紹近幾年推出的主要產品。

　　其中，顯微鏡四大家族：徠卡、蔡司、奧林巴斯、尼康的產品自然層出不窮，多以其強大的成像平臺和放置在培養裝置中的解決方案為主。珀金埃爾默、美谷分子、賽默飛主要在高內涵成像市場上競爭。收購Biotek的安捷倫和帝肯（Tecan）主要技術是結合成像的微孔板檢測系統，收購Essen的賽多利斯主要特色是長時間動態活細胞成像。瑞士的Nanolive公司主要技術是實時無標記活細胞3D斷層掃描顯微鏡（全息成像），類似的無標記成像的廠家還有韓國Tomocube公司、瑞典Phase Holographic Imaging 公司、法國Telight公司等。

近年來新產品

徠卡

Mica多模態

Mica多模態顯微成像系統

　　 今年3月，徠卡推出Mica多模態顯微成像系統，它是全球第一款全場景多色同時顯微成像分析平臺，高度自動化，可在密閉箱式的培養環境中將寬場和共聚焦成像結合在一起。 操作簡單到只需按一下按鈕，可改進熒光顯微成像的工作流程，加速成像分析工作流程，簡化獲得結果的途徑；而且全部是在一個工作站上完成。Mica使得顯微成像邁入人人皆享、觸手可及、極致簡化工作流程的時代。應用徠卡THUNDER 成像系統、使用Microhub、STELLARIS 共聚焦平臺和 FLIM，Mica具有最新的寬場和共聚焦成像創新技術，可快速進行 3D 活細胞成像。寬場顯微鏡可靈活激發和快速采集，通常用于對細胞動態和發育進行長時間成像。共聚焦顯微鏡通常用于研究亞細胞動態事件。多光子顯微鏡可使用較長波長的光激發，可減少光漂白并延長細胞活性。最后，熒光壽命成像 (FLIM) 可用于研究細胞中的快速動態信號事件。

THUNDER Imager 3D Live Cell 3D活細胞培養顯微成像系統

　　THUNDER Imager提供適用于先進 3D 細胞培養試驗的解決方案，比如對干細胞、球狀細胞團或是類器官，其優勢包括：高通量，可實現更好的統計和工作流程效率；儀器使用簡單，成像性能高；優化的生理條件，獲取有意義的結果。它采用創新的 Computational Clearing 技術，可實時有效去除非焦平面的模糊信息，使 3D 樣品在基于攝像頭的熒光顯微鏡上依然能高質量地采圖。系統的高度靈敏度可確保低光毒性和低淬滅，全面優化條件以實現更高的圖像質量。

　　THUNDER Imager 高速、高分辨率寬場顯微鏡，特別適合當下長時間活細胞、腫瘤球/體外類器官等研究中的樣品越來越大、越來越厚的研究趨勢，適合高通量快速篩選，從細胞、組織到模式生物，針對不同研究對象，THUNDER Imager 家族都有與之匹配的型號，以滿足各種實驗的需求，而不僅僅是活細胞成像。

STELLARIS 5 & STELLARIS 8

　　2020年徠卡推出最新STELLARIS 8。STELLARIS采用革命性的全新設計，新的Power HyD探測器系列、徹底優化的光束路徑和第二代白激光（WLL）相結合，可獲得更準確的細節和可靠的數據。獨特的TauSense可提供基于壽命的信息，在樣本中探索全新的維度。新的智能用戶界面ImageCompass提高工作效率，操控簡單。STELLARIS中還完整集成了LIGHTNING探測技術，可實時進行快速超分辨率共聚焦成像。

　　STELLARIS可進行活細胞溫和成像。通過Power HyD探測器系列和WLL的組合對激發和探測進行最佳調整，從而更長時間保持樣本的生理條件和完好性。Power HyD探測器系列在綠色/藍色光譜部分具有極高的探測效率，可在最低水平的照明條件下高效采集信號，防止樣本受到光漂白和光毒性影響，對于GFP或YFP等最常用熒光蛋白具有更強的成像能力。

　　TauSense增添一個新維度，通過樣本中熒光團的熒光壽命信息為研究提供巨大價值。熒光壽命會隨著酸堿度或離子濃度等熒光團的微環境而改變。TauContrast技術利用這些變化，立即獲得代謝狀態、酸堿度和離子濃度等功能信息；根據每個像素中的光子平均到達時間和光子數（熒光強度）生成圖像，不同的平均到達時間會產生由于微環境的影響（例如高鈣和低鈣條件）而形成的圖像對比度。

　　除了傳統配置，STELLARIS還有幾種配置方案：

　　1、即時產生壽命成像 STELLARIS 8 FALCON

　　STELLARIS 8 FALCON（FAst Lifetime CONtrast，快速壽命對比）是一款完全整合的熒光壽命成像 (FLIM) 解決方案，以視頻速率進行熒光壽命成像來研究活細胞的快速動力學。STELLARIS 8 FALCON 為成像增加了一個新的對比維度，實現生物傳感以及跟蹤蛋白質之間的相互作用。比如：通過 FLIM-FRET（熒光共振能量轉移）跟蹤分子間的快速相互作用；使用生物傳感器檢測代謝狀態和微環境的變化；通過壽命對比區分多個熒光團。

　　2、數字光片顯微鏡 STELLARIS DLS

　　STELLARIS DLS將共聚焦系統和光片顯微鏡集于一身，令研究更加多樣化。DLS 獨有的垂直設計采用徠卡獨有TwinFlect 反射鏡，將共聚焦和光片成像結合在同一個系統中，可根據實驗需求輕松調整顯微成像方法。不僅對細胞進行快速溫和的三維成像，DLS 還能對不同類型的樣本成像，如模式生物、類器官或透明化組織。

　　3、STELLARIS 8 CRS相干拉曼散射顯微鏡

　　當研究傳統熒光顯微成像方法無法成像的結構時，通過STELLARIS 8 CRS相干拉曼散射顯微鏡，可在工作流程中實現無標記化學成像，應對那些具有挑戰性的研究問題。在STELLARIS 8 CRS中，可以使用不同模塊對各種樣本進行高速高分辨率成像： 受激拉曼散射(SRS)、相干反斯托克斯拉曼散射 (CARS) 、二次諧波成像(SHG)、雙光子熒光和可見光共聚焦熒光。

DMi8倒置顯微鏡 DMi8 S 高速成像平臺

　　模塊化的 DMi8 倒置顯微鏡是 DMi8 S 平臺的核心。DMi8 S 平臺是適用于日常活細胞研究的完整解決方案。不管是精確跟蹤培養皿中單個細胞的發育，篩選多個分析，獲取單分子級的清晰度，還是梳理復雜過程的行為，DMi8 S 系統都能讓您看得更多、看得更快，讓您發現隱藏的信息。比如，觀察面積最高增大到 10,000倍；實驗速度加快 5 倍；在一個實驗中進行光激活、光消融和光漂白。

徠卡PAULA活細胞智能成像監測儀

　　作為智能型細胞生長成像監測設備，PAULA 能優化日常細胞培養工作并將成像結果標準化，改善下游實驗流程。體積玲巧的 PAULA 可以放置在任何實驗臺上甚至直接放置于培養箱中，安全無誤地監視細胞的生長及變化。當細胞需要做下一步操作時，PAULA會及時通知您。PAULA快速、智能，只要您需要，即可讓您時刻了解細胞的生長情況。智能細胞培養的優勢：記憶您的個人設置，為您節省時間；取代細胞培養過程中的主觀判斷；連接網絡后可實時觀察培養箱內細胞的狀態；PAULA 不僅僅助力于細胞培養，更為您提供真正意義上的細胞管理。

珀金埃爾默

Opera Phenix Plus高內涵篩選系統

　　2020年，推出Opera Phenix Plus高內涵篩選系統，是用于當今最具挑戰的高內涵應用的高級共聚焦解決方案。在業內領先的Opera?和Opera? Phenix系統十多年應用經驗的基礎上，Opera Phenix Plus系統設計用于高通量高內涵試驗、表型篩選、使用復雜疾病模型的試驗（如活細胞、原代細胞和微組織）以及快速動力學試驗（如Ca2+流試驗）。

　　其特點為：采用創新光學設計，通過極其靈敏的共聚焦成像與同步采集，在前所未有的高通量下提供豐富的信息。專有Synchrony Optics將微透鏡增強型Nipkow轉盤與雙光路共聚焦光學元件相結合，在同步采集的過程中分離熒光激發與發射光，最大化減少染料間串擾-提供更高的速度與靈敏度。最多四臺大畫幅sCMOS相機在四個通道中同步采集。定制的高清晰全自動水鏡系統可采集更多圖像，在樣品較厚時，仍可提供較高的圖像分辨率。可選擇單相機、雙相機或四相機配置以及選擇搭配四個固態激光器或針對FRET應用優化的五激光器系統。成像幀頻最高可達100fps，適用于測定心肌細胞收縮頻率的試驗（常見于心臟毒性研究）。此外，憑借高成像幀頻與選配移液器模塊，該系統能夠輕松完成細胞在幾毫秒到幾秒之間發生的快速反應的檢測試驗，尤其是鈣流試驗。液體處理工作站與明場成像相容，可搭配高內涵篩選模塊（如384孔微孔板和用于3D模型成像的CellCarrier Spheroid ULA板），可與Cell::explorer自動化平臺整合成為全自動細胞和高內涵篩選系統。

　　此外，珀金埃爾默還提供Operetta CLS高內涵成像分析系統。

MuviCyte活細胞成像系統

　　2019年9月，推出MuviCyte活細胞成像系統，由MuviCyte活細胞成像儀加上4x、10x和20x物鏡、圖像工作站以及顯示器組成。MuviCyte系統設計用于培養箱內，可將細胞維持在最佳條件下，持續數小時至數天的自動成像。通過外部圖像工作站進行控制，可以遠程觀察細胞，有助于將培養室保持在最佳溫度、CO2和濕度水平。自動化操作使得儀器可以在無人看管狀態下運行。借助三色熒光成像、Z軸層掃和高質量大圖拼接能力，MuviCyte可以適配各種培養容器進行廣泛的檢測，例如腔室載玻片、培養皿、培養瓶、微孔板。該系統具有針對多種檢測的內置圖像分析軟件，例如細胞健康和活力、轉染率、報告基因、細胞凋亡和增殖，以及適用于劃痕和3D微組織試驗的可選軟件。靈活的視頻制作軟件提供了一種極佳的方法來獲得對于細胞行為、功能和反應的更深刻和更有意義的見解。

美谷分子

CloneSelect Imager FL細胞生長分析系統

　　在原CloneSelect Imager的基礎上，今年2月，美谷分子發布新一代CloneSelect Imager FL細胞生長分析系統，保證第0天的單克隆性。當依靠傳統技術時，證明細胞株來自單一的祖細胞，或者一個基因是按預期編輯的，可能是一個耗時且主觀的過程。CloneSelect Imager FL?結合高速熒光和白光成像與智能數據分析，輕松保證單克隆性。

　　CloneSelect Imager FL 是一種用于成像和分析哺乳動物細胞的高通量自動化解決方案，可為研究人員提供準確、客觀和一致的結果。隨著時間的推移跟蹤帶條形碼的板，跟蹤單個細胞的克隆形成。高對比度全孔熒光和白光成像允許在第 0 天進行準確的單細胞檢測和單克隆性證明。使用多通道熒光，可以驗證基因編輯并執行多通道匯合度分析。

ImageXpress Confocal HT.ai 智能化共聚焦高內涵成像分析系統

　　2021年3月，美谷分子發布ImageXpress Confocal HT.ai 智能化共聚焦高內涵成像分析系統，采用具有 8 個成像通道的 7 色激光光源，實現高擴展性的多通道成像分析，同時通過縮短曝光時間保持高通量。AgileOptix轉盤共聚焦技術消除失焦光線的干擾，使組織穿透更深；自動化水鏡技術，高達4倍信號增強，提高圖像分辨率，并將像差最小化，方便更深入地看到厚樣品。MetaXpress? 軟件和 IN Carta ? 軟件的強大組合簡化了高級表型分類和 3D 圖像分析的工作流程，具有機器學習能力和直觀的用戶界面。支持亞細胞到整體組織水平的成像分析，超過 25 種物鏡可選，具有更廣的樣品適用性。

　　ImageXpress Confocal HT.ai 系統為 3D模型的檢測提供了簡便快捷的方法，樣品即使是生長在厚的 Matrigel中，也可得到更精確的結果。系統可以快速、便捷地擴大 3D 藥物發現的實驗規模，利用透射光和多種熒光細胞標記物，該系統可用于準確監測類器官生長和細胞動力學。濕度、CO2 水平，以及溫度調控的環境控制模塊可保持細胞的活力狀態，以進行從幾分鐘到幾天不等的延時實驗。

ImageXpress Pico 自動化細胞成像分析系統

　　2018年，美谷推出該款具有智能化圖像采集和分析功能的高性價比、高度集成的成像分析系統。ImageXpress Pico是一款高度集成的封閉型、桌面級、多功能成像分析系統；能夠方便地安裝于任何實驗室內，也可根據您實驗的需求選擇最合適的物鏡、濾光片以及是否加入環境控制系統。主要特點為：具有環境控制模塊，軟件實時控制溫度、CO?、O?和濕度，在細胞最優條件下進行活細胞實驗。Z-Stack成像模式，產生具有更大景深的清晰圖像。更多LEDs和濾光片模組如：Cy5、TRITC、FITC、DAPI、Texas Red、CFP、白光以及RGB。軟件新增加了雙標記表達分析模塊，可實現多波長細胞分類，滿足多參數細胞分析實驗，如多參數細胞毒性、細胞死活（核染色）、干細胞分化等。

　　除此之外，美谷還提供ImageXpress Nano高性價比高內涵系統，ImageXpress Micro 4寬場高內涵成像分析系統，ImageXpress Micro Confocal 共聚焦高內涵成像分析系統。

賽默飛

CellInsight CX7 Pro LZR 激光共聚焦高內涵篩選 (HCS) 平臺

　　在前代基礎上，今年1月，賽默飛發布CellInsight CX7 Pro LZR，平臺無縫集成了先進的篩選技術，實現更快速的發現。它集成了激光光源熒光和一體式 Nipkow 旋轉盤共焦技術，可為從簡單單層到厚球狀體樣品的各種樣品提供出版級質量的圖像。可在一個試驗內選擇寬場、共焦或亮場自動成像模式，提供多達12種顏色（7色激光+5色明場）可供選擇，從紫外線到近紅外熒光和多色亮場成像，以實現靈活的成像模式。在設計時考慮了速度，使實時成像和分析能夠并行進行。

　　雙模式軟件和激光自動聚焦方法使得這一平臺可用于從簡單到復雜的多種模型。即時表型功能支持同步圖像采集和分析，可用于實時多重細胞計數測定。選配的 Thermo Scientific Amira 軟件支持對從神經元內 3D 形態追蹤到腫瘤內免疫和癌癥細胞同時定位的最復雜研究模型進行 3D 分析，從而可支持下一代轉化研究。

　　同期升級的還有CellInsight CX7 Pro 高內涵篩選平臺，與CX7 Pro LZR在寬場成像使用7色激光器激發、更適合厚樣本分析不同，CX7 Pro在寬場用7色LED光源激發，適用于生物學研究的多維度檢測分析，包括延時成像和活細胞成像分析。

EVOS M7000 3D數字共聚焦活細胞成像分析系統

　　2019年賽默飛推出EVOS M7000 細胞成像系統，它是一種自動智能成像系統，具有高分辨率的 CMOS 攝像頭（單色和彩色），可極大提升分辨率和靈敏度。憑借先進的性能，使嚴苛要求的細胞成像應用變得簡單快速，如活細胞分析、圖像拼接和 Z-Stack層掃功能，是超高性能的快速自動化成像平臺。可以輕松實現全快速自動聚焦，圖像采集和數據批量處理。EVOS M7000 替代了 EVOS FL Auto 2，并與 FL Auto 2配件兼容，包括 EVOS Onstage 活細胞培養箱，可輕松實現活細胞成像分析，圖像拼接和 z 軸層掃等功能。

　　主要特點包括：快速，96 孔板三色熒光通道整版掃描不到5分鐘。靈活，20多種用戶可自定義更換的全新一代 LED 光立方、且兼容多種從1.25x至100x的高性能物鏡和容器適配器，可自定義EVOS 成像系統。活細胞 Time lapse，實現富氧或厭氧狀態下精確的溫度、濕度和氣體輸入比例控制，利用載物臺式 Mini 培養箱，可在生理學條件下實現各種生物學應用研究。高性能雙相機（專用于熒光成像和定量分析的高靈敏度單色相機，彩色明場成像的高分辨率彩色相機）。可實現區域視圖，高度自動化。

EVOS 活細胞培養箱

　　EVOS 活細胞培養箱選件（與 M7000 和 M5000 系統兼容）可對活細胞進行成像和分析，無需從培養箱中取出細胞。它可以精確地控制溫度、濕度和三種氣體輸入比例，以在生理和非生理條件下對活細胞進行延時成像。環境設置和圖像采集參數已集成于軟件界面中，進而創建高效的倒置成像系統，具有無與倫比的靈活性、易用性，以及適用于要求嚴格的延時熒光成像實驗的光學系統。另外，EVOS M7000 、 M5000 成像系統和 EVOS 活細胞培養箱讓研究人員可以觀察隨時間的細胞形態變化，并對受控生理條件下細胞的健康、功能和活性進行量化分析。利用傳統成像解決方案很難獲得這種細胞水平的時間動力學數據。

蔡司

Celldiscoverer 7 活細胞全自動成像平臺

　　2019年，蔡司推出Celldiscoverer 7 全自動活細胞成像儀，實現快速、低光毒性共聚焦4D成像的全自動顯微成像，與蔡司LSM 900結合使用，可進行光學切片成像。它將操作簡便的自動化箱式顯微鏡與研究級倒置顯微鏡的成像