中科院“超分辨光學顯微鏡”項目通過驗收

中科院蘇州醫工所所長唐玉國研究員介紹項目研制情況。

中科院蘇州醫工所科研人員操作研成成功的激光掃描共聚焦顯微鏡。

中科院蘇州醫工所科研人員介紹研制成功的雙光子-STED顯微鏡。

中科院蘇州醫工所科研人員展示介紹研制成功的一款大數值孔徑顯微物鏡。

　　由中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所(中科院蘇州醫工所)承擔的國家重大科研裝備研制項目“超分辨顯微光學核心部件及系統研制”(簡稱“超分辨光學顯微鏡”)12月26日在蘇州通過驗收，標志著中國具備了高端超分辨光學顯微鏡的研制能力。

　　中科院蘇州醫工所所長唐玉國研究員介紹說，該所通過“超分辨光學顯微鏡”項目研制的超分辨顯微鏡及核心部件，已經在中外多家研究機構使用并已取得部分成果。其中，中科院動物所利用高端光學顯微鏡觀察發育生物學中的基本現象，研究潛在調控機制；中科院藥物所應用高端光學顯微鏡觀察藥物胞內靶向定位和輸送，加速創新性新藥研發；解放軍陸軍軍醫大學腦科學研究中心和美國斯坦福大學、日本東京大學等專業實驗室利用雙光子顯微成像技術進行信息識別、行為控制等腦科學核心問題的研究以及動物在體成像實驗，獲得高分辨實時神經元活動成像數據。

　　同時，“超分辨光學顯微鏡”項目研制的顯微鏡和關鍵部件目前已有部分成果實現銷售，包括雙光子顯微鏡已銷往德國、以色列、美國等多家國外研究機構，北京大學、中科院神經科學研究所等國內科研機構也已使用該設備。此外，項目成果中具有自主知識產權的特種LED光源體系已具備國際競爭力，支撐了包括新一代投影、光醫療儀器以及遠程照明等新興產業的快速發展；共聚焦顯微鏡也已完成工程化，擬進行產業化生產和銷售。

　　據了解，在當今生物學和基礎醫學研究中，高/超分辨光學顯微鏡發揮著至關重要的作用，10-100納米尺度的超分辨顯微光學成像是取得原創性研究成果的重要手段。中國對光學顯微鏡特別是高端光學顯微鏡的需求極其旺盛，但之前基本依賴于進口，這嚴重制約了中國生物學和基礎醫學等相關前沿領域的創新研究。

　　中科院蘇州醫工所承擔“超分辨光學顯微鏡”這一國家重大科研裝備研制項目后，項目科研團隊歷時5年攻關，全面突破大數值孔徑物鏡、特種光源、新型納米熒光增強試劑、系統集成與檢測等關鍵技術，成功研制出激光掃描共聚焦顯微鏡、雙光子顯微鏡、受激發射損耗(STED)顯微鏡、雙光子-STED顯微鏡等高端光學顯微鏡整機，并建成高端顯微光學加工、裝調、檢測以及顯微鏡整機技術集成工程化平臺。目前，項目已發表相關論文61篇，獲授權發明ZL35項、實用新型ZL56項，還培養出一支集光學、機械、電子、計算機、軟件、材料等領域的超分辨顯微光學技術研發與工程化開發團隊。

　　驗收專家組表示，項目組完成了超分辨顯微光學核心部件及系統的研制工作，成功研制出共聚焦顯微鏡、雙光子顯微鏡、STED顯微鏡以及雙光子-STED顯微鏡四類高端光學顯微鏡，以及大數值孔徑顯微物鏡、特種光源等核心部件，所有技術指標均達到考核要求。四類超分辨顯微成像系統均已達到實用化水平，系統性能已在多家單位得到應用驗證。其中，雙光子熒光顯微鏡實現定制銷售，核心部件特種LED光源實現批量銷售。

　　業內專家認為，“超分辨光學顯微鏡”項目的成功實施，極大改善了中國高端光學顯微鏡基本依賴進口的狀況，對滿足中國生物醫學等前沿基礎研究的定制化需求、提升創新能力，以及推動中國光學顯微鏡行業轉型升級具有重要戰略意義。

　　中科院蘇州醫工所透露，下一步將結合該所工程化及成果轉化創新模式，實現“超分辨光學顯微鏡”項目科技成果在研發平臺、工程化平臺、產業化平臺、市場平臺的高效對接，通過系列化、組合化的產品布局，推動該項目顯微鏡系統和核心部件實現工程化、產業化。