清华戴琼海院士团队研发出新型超级显微镜
北京青年报客户端 2024-09-14 20:30

9月13日,清华大学教授、中国工程院院士戴琼海团队在国际顶尖科学期刊《细胞》发布最新成果:新一代介观活体显微仪器RUSH3D。这种新型超级显微镜具有跨空间和时间的多尺度成像能力,填补了当前国际范围内对哺乳动物介观尺度活体三维观测的空白,为揭示神经、肿瘤、免疫新现象和新机理提供了新的“杀手锏”。该成果使我国生命科学家、医学家能够率先使用我国自主高端仪器设备来解决重大基础问题。

显微观测仪器的研制长期受困于视场与分辨率间的固有矛盾。戴琼海院士团队自2013年起率先开展介观活体显微成像领域研究,顶着“6年间几乎无一篇论文发表”的压力,集智攻关,终于在2018年成功研制出当时全球视场最大、数据通量最高的显微仪器——高分辨光场智能成像显微仪器RUSH。

此次发布的RUSH3D,在兼具厘米级三维视场与亚细胞分辨率的同时,能以20Hz的高速三维成像速度实现长达数十小时的连续低光毒性观测。相比当前市场上最先进的商业化荧光显微镜,其在同样分辨率下的成像视场面积提升近百倍,三维成像速度提升数十倍,光毒性降低上百倍。使得研究人员可以首次以全景方式动态观测哺乳动物器官尺度细胞精度的组织异质性,在活体组织中原位研究大规模多样化细胞在完整生理与病理过程中的动态交互行为。

目前,交叉研究团队利用RUSH3D在脑科学、免疫学、医学与药学等多学科产出了诸多“首次”的成果:首次在活体小鼠上以单细胞分辨率实现全脑范围的高速、长时间三维观测;首次观测到急性脑损伤后多脑区的免疫反应,发现大量中性粒细胞从非血管区域往脑内的迁移与回流过程,等等。在成果转化方面,该系统已支撑清华大学、北京大学、解放军总医院等国内高水平科研机构,在肿瘤学、免疫学、脑科学等不同领域开展了20余项创新性生命科学研究,服务于生物制药领域。

文/北京青年报记者 雷嘉
编辑/李天际

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