万帧每秒！中国自主研发超高速双光子显微镜LOTOS2，引领全球高端科学仪器制造

在生命科学研究的前沿领域，高端科研仪器犹如探索微观世界的“钥匙”。长期以来，高端生命科学仪器由于技术难度高且系统复杂，几乎被美国、日本和欧洲国家所垄断，由此带来的高昂的价格、漫长的采购周期与技术服务的壁垒让许多国内下游用户难以企及。这种技术差距不仅制约了我国科研进展，也阻碍了相关产业的升级和转型。

而今，这一格局正逐渐被改写。为打破技术垄断，新辉润（重庆）光学仪器有限公司（以下简称：新辉润）组建了一支由国家级高层次人才领衔的多学科交叉创始团队，以及具备丰富产业化经验的高水平职业团队，并联合中科院及国内高校的科研力量，在历经十余年的技术深耕后，终于在高端科学仪器领域取得重大突破——推出完全自主研发的“LOTOS2系列双光子显微镜”。

LOTOS2系列双光子显微镜

新辉润供图

LOTOS2系列的诞生，不仅以其优异性能、颠覆性价格和全链条服务，助力中国科研“轻装上阵”，更意味着中国在高端双光子显微镜领域，摆脱对国外技术的依赖，拥有属于自己的“硬实力”。

双光子成像技术是一种用于活体动物体内成像的先进技术。LOTOS2系列双光子显微镜搭载了新辉润首创的超高速成像控制、深度成像噪声抑制等关键技术，重新定义了双光子显微成像技术的新标准。并且该产品从光路设计、扫描系统搭建，再到核心算法开发，每个环节都实现了完全自主知识产权，获得了国内外多所顶尖实验室的高度评价，充分展现了团队强大的技术研发实力和创新能力。

在生物学研究中，神经信号的快速传递、细胞的实时活动等生物学现象转瞬即逝，因此，成像速度对双光子成像技术的成像效果和应用范围有着极为重要的影响。新辉润团队利用自主设计的声光偏转器（AOD），使LOTOS2系列双光子显微镜的最高扫描速度达到了10000帧/秒，即在1秒内可拍摄10000张二维图片，领先于全球同类产品。

凭借这一优势，LOTOS2系列可以清晰记录生物体内快速发生的动态过程，尤其在脑科学研究中，能够实时捕捉神经元放电瞬间，检测大脑神经元树突传递钙信号的方向和速度，为揭示神经信号传导机制提供了关键技术支撑。

清晰追踪活体动物大脑皮层血管中红细胞的高速运动轨迹（9mm/s）

新辉润供图

为实现更深层组织的观测，LOTOS2系列双光子显微镜采用更有利于双光子激发的100fs窄脉冲飞秒脉冲激光器，最大限度发挥飞秒脉冲激光的组织穿透性，并通过微光探测器的前置，使活体脑成像深度突破1000微米，显著提高图像信噪比。据介绍，相比于传统设备，LOTOS2系列的观测清晰度约提升300%，是研究深部组织生理、病理过程的有力工具。

小鼠皮层树突棘高分辨率成像

新辉润供图

为实现更全面的生物组织分析和诊断，LOTOS2系列双光子显微镜还采用了光-电联合技术，即在采用了低功率时间过采样（LOw-power Temporal OverSampling，LOTOS）技术的同时，搭载电生理模块，将双光子成像和电生理同步记录技术相结合，通过膜片钳放大器同步记录单神经元亚毫秒级别的电信号和神经元群体钙信号，多尺度记录神经元活动。

此外，LOTOS2系列还具有模块化扩展能力，可兼容活体或类器官的宽场或内源成像、光纤记录、光遗传、视觉/听觉刺激、自适应光学等多模态研究，满足神经科学、肿瘤学、免疫学等热门学科的研究需求，以及器官间交互（Inter-organCrosstalk）等新兴交叉学科的前沿探索需求。

为了进一步拓展脑科学研究的深度与广度，新辉润团队自研多脑区域并行扫描技术。借助这一技术，LOTOS2系列可在活体动物实验时，同时对3-7个处于不同深度的大脑区域进行成像，实现跨脑区信息整合的图谱绘制，帮助科研人员从整体上把握大脑的功能连接和信息传递。

多脑区域记录神经元活动

新辉润供图

得益于深层组织成像、低光毒性和高分辨率等优势，双光子成像技术已成为脑科学、肿瘤研究、免疫学等领域的核心工具。然而，随着神经元功能活动数据在数量和复杂度上的急剧增加，如何对这些海量神经信息进行高效处理、分析和解读，已成为当前领域面临的重要挑战。

对此，新辉润团队自研AI驱动数据分析平台，通过建立NeuroSeg双光子成像数据自动分析方法，自动识别神经元活性，并对信号特征进行高速、高性能、自动化的统计分析，极大提高了数据分析效率，将科研人员从繁琐的数据处理中解放出来。

NeuroSeg在不同数据集中泛化分割神经元的结果

新辉润供图

在塑造技术领先优势后，新辉润依托本土化供应链、规模化生产以及独创专利技术，使得LOTOS2系列双光子显微镜在保证卓越性能的同时，实现了成本的大幅降低，其售价和运维成本相较进口设备具有极大优势，为科研机构节省设备投入费用。

此外，新辉润还通过“共享仪器”和“分期配置”的模式，进一步降低使用门槛，让省市级实验室、年轻创新团队也能轻松拥有“顶配”设备，让每一分科研经费都发挥最大价值。

为进一步打造双光子成像技术的生态闭环，新辉润引进了德国，美国等顶尖科研机构的生物医学、光学工程、临床医学等领域的专家，打造了一支多学科交叉的专业团队，为科研人员提供从设备选型到成果落地的全周期服务。

在售前定制阶段，新辉润团队会对客户研究方向展开深度调研，并依据个性化需求，提供硬件与软件协同的定制化解决方案。在现场部署过程中，新辉润派遣资深专业团队驻场指导，保障设备能够实现“开机即用”，无缝对接科研工作。在设备使用周期内，新辉润可联合设计实验方案，从专业视角为科研工作提供全方位建议与技术支持，全力助推高水平科研论文发表与成果转化。

最重要的是，新辉润为用户提供全生命周期的技术保障服务，承诺24小时响应机制，最大限度降低设备故障对科研进程的负面影响，确保科研工作的高效推进。

随着国家对科技创新重视程度的不断攀升，近年来我国科研仪器行业快速发展，展现出巨大潜力。据悉，LOTOS2系列双光子显微镜早年主要服务于国外高校及科研机构。为了“让中国实验室用上世界级设备”，近年来公司的战略重心已转向国内市场。

凭借全球领先的技术优势和全生命周期的服务，新辉润作为中国光学的“破风者”，已将中国自研高端科学仪器，销往美国斯坦福大学、洛克菲勒大学、英国爱丁堡大学、日本东京大学，以及中国北京大学、浙江大学、复旦大学等国际顶级高校及科研机构，助力下游用户在Nature、Science等国际顶级期刊发表论文。

在向全球传递“中国智慧”的过程中，LOTOS2系列的应用场景也从脑科学研究，拓展到肺脏、心脏、肿瘤、免疫等多个领域，为疾病早期诊断、病理机制探究以及创新治疗方案的开发提供了精准且关键的技术支撑。

随着技术的不断演进和应用场景的拓展，双光子显微镜必将成为推动生物医学研究和创新的主流工具。未来，新辉润将积极响应国家重大需求的战略部署，持续加强研发和投入，为更多有需要的高校及科研机构提供免费试用支持，以“中国智慧”携手推动人类认知边界的拓展。