基于 pco.edge 10 bi 相机实现的大视场光学切片与超分辨率 SIM 成像 （下）

基于 pco.edge 10 bi 相机实现的大视场光学切片与超分辨率 SIM 成像 （下）

¹ 德国比勒费尔德大学物理学院生物分子光子学研究组

² 埃赛力达科技

上节回顾：pco.edge 10 bi CLHS 相机凭借大尺寸高灵敏度 sCMOS 传感器、高帧率与优异的采样和 MTF 性能，非常适合用于 2D/3D、OS-SIM 及 TIRF-SIM 等多种结构化照明显微成像，实现大视场、高时空分辨率的超分辨生物成像。

德国比勒费尔德大学的 Henning Ortkrass 博士和 Thomas Huser 教授将该相机应用于2D-SIM 和OS-SIM 成像，用于研究包含多种不同荧光染料的免疫染色样品。

具备大视场的超分辨率 SIM 成像可显著缩短获取具有统计学意义的样品信息所需的时间。传统方法往往需要在样品的不同位置分别采集约 30 幅 SIM 图像，而借助 pco.edge 10 bi CLHS 的整幅图像传感器，只需一次 SIM 成像即可覆盖相同面积。

同样地，在对活体样品进行动态成像时，大视场成像可同时获取来自多个细胞的统计相关信息，从而进一步缩短观察时间，例如用于跟踪线粒体动力学、囊泡运动，或细胞外物质向细胞内转运等过程。

作为示例，图 2 展示了一幅三色 SR-SIM 图像，成像对象为小鼠脑组织薄切片中特异性标记的突触前蛋白、突触后蛋白以及细胞质膜；图 3 则展示了肝脏类器官切片的精细光学切片成像。这两幅图像均清晰体现了 pco.edge 10 bi CLHS 相机的卓越成像性能。

图 2：多色二维 SIM 成像。

小鼠脑组织切片的多色 2D-SIM 图像，视场为 120 × 120 μm²。组织切片针对突触前蛋白、突触后蛋白以及细胞质膜进行染色，空间分辨率约为 130 nm。

图 3：多色光学切片 SIM 成像。

视场为 200 μm × 200 μm，横向分辨率约为 160 nm。图像显示的是肝脏类器官，其中肝窦内皮细胞的膜结构以绿色标记，肝细胞的膜结构以红色标记。该图像为厚度约 10 μm 的切片在 50 个 z 平面上成像后得到的最大强度投影结果。

为实现更广泛的应用，Henning Ortkrass 博士和 Thomas Huser 教授将 pco.edge 10 bi CLHS 相机集成到其自主开发的台式显微镜系统 ProSIM 中。该系统支持多种不同的成像模式，包括：

1. 二维 SIM（2D-SIM）
2. 三维 SIM（3D-SIM）
3. 全内反射荧光 SIM（TIRF-SIM）
4. 多角度 TIRF-SIM
5. 光学切片 SIM（OS-SIM）
6. 激光扫描显微成像
7. 明场、宽场、TIRF 及环形 TIRF 成像
8. 荧光各向异性显微成像

ProSIM 显微镜系统已于 2025 年 3 月在德国 Albgut-Münsingen 举办的 Trends in Microscopy Conference 上进行了现场展示（见图 4）。在每一场专题工作坊中，研究人员通过实时实验演示了多种成像模式的不同组合，并对获得的数据进行了深入讨论。会议结束后，所有实验结果和图像数据均已向公众开放。

图4：Ortkrass 博士在 2025 年 Trends in Microscopy Conference 的工作坊中，向与会者演示基于 pco.edge 10 bi CLHS 相机的 ProSIM 显微镜系统的多种工作模式。该仪器由他本人及德国比勒费尔德大学 Thomas Huser 教授团队共同开发。

致谢

小鼠脑组织样品由德国海德堡大学解剖学与细胞生物学研究所、功能神经解剖学系 Thomas Kuner 研究组的 Aleksandar Stojic 提供。肝脏类器官样品由比利时布鲁塞尔自由大学（Vrije Universiteit Brussel）肝细胞生物学研究组、Leo van Grunsven 教授团队的 Milan Lobo 提供。

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