中科院“超分辨光学显微镜”项目通过验收

中科院苏州医工所所长唐玉国研究员介绍项目研制情况。

中科院苏州医工所科研人员操作研成成功的激光扫描共聚焦显微镜。

中科院苏州医工所科研人员介绍研制成功的双光子-STED显微镜。

中科院苏州医工所科研人员展示介绍研制成功的一款大数值孔径显微物镜。

　　由中国科学院苏州生物医学工程技术研究所(中科院苏州医工所)承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨显微光学核心部件及系统研制”(简称“超分辨光学显微镜”)12月26日在苏州通过验收，标志着中国具备了高端超分辨光学显微镜的研制能力。

　　中科院苏州医工所所长唐玉国研究员介绍说，该所通过“超分辨光学显微镜”项目研制的超分辨显微镜及核心部件，已经在中外多家研究机构使用并已取得部分成果。其中，中科院动物所利用高端光学显微镜观察发育生物学中的基本现象，研究潜在调控机制；中科院药物所应用高端光学显微镜观察药物胞内靶向定位和输送，加速创新性新药研发；解放军陆军军医大学脑科学研究中心和美国斯坦福大学、日本东京大学等专业实验室利用双光子显微成像技术进行信息识别、行为控制等脑科学核心问题的研究以及动物在体成像实验，获得高分辨实时神经元活动成像数据。

　　同时，“超分辨光学显微镜”项目研制的显微镜和关键部件目前已有部分成果实现销售，包括双光子显微镜已销往德国、以色列、美国等多家国外研究机构，北京大学、中科院神经科学研究所等国内科研机构也已使用该设备。此外，项目成果中具有自主知识产权的特种LED光源体系已具备国际竞争力，支撑了包括新一代投影、光医疗仪器以及远程照明等新兴产业的快速发展；共聚焦显微镜也已完成工程化，拟进行产业化生产和销售。

　　据了解，在当今生物学和基础医学研究中，高/超分辨光学显微镜发挥着至关重要的作用，10-100纳米尺度的超分辨显微光学成像是取得原创性研究成果的重要手段。中国对光学显微镜特别是高端光学显微镜的需求极其旺盛，但之前基本依赖于进口，这严重制约了中国生物学和基础医学等相关前沿领域的创新研究。

　　中科院苏州医工所承担“超分辨光学显微镜”这一国家重大科研装备研制项目后，项目科研团队历时5年攻关，全面突破大数值孔径物镜、特种光源、新型纳米荧光增强试剂、系统集成与检测等关键技术，成功研制出激光扫描共聚焦显微镜、双光子显微镜、受激发射损耗(STED)显微镜、双光子-STED显微镜等高端光学显微镜整机，并建成高端显微光学加工、装调、检测以及显微镜整机技术集成工程化平台。目前，项目已发表相关论文61篇，获授权发明ZL35项、实用新型ZL56项，还培养出一支集光学、机械、电子、计算机、软件、材料等领域的超分辨显微光学技术研发与工程化开发团队。

　　验收专家组表示，项目组完成了超分辨显微光学核心部件及系统的研制工作，成功研制出共聚焦显微镜、双光子显微镜、STED显微镜以及双光子-STED显微镜四类高端光学显微镜，以及大数值孔径显微物镜、特种光源等核心部件，所有技术指标均达到考核要求。四类超分辨显微成像系统均已达到实用化水平，系统性能已在多家单位得到应用验证。其中，双光子荧光显微镜实现定制销售，核心部件特种LED光源实现批量销售。

　　业内专家认为，“超分辨光学显微镜”项目的成功实施，极大改善了中国高端光学显微镜基本依赖进口的状况，对满足中国生物医学等前沿基础研究的定制化需求、提升创新能力，以及推动中国光学显微镜行业转型升级具有重要战略意义。

　　中科院苏州医工所透露，下一步将结合该所工程化及成果转化创新模式，实现“超分辨光学显微镜”项目科技成果在研发平台、工程化平台、产业化平台、市场平台的高效对接，通过系列化、组合化的产品布局，推动该项目显微镜系统和核心部件实现工程化、产业化。