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- 2026年03月20日
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上海仁科生物科技有限公司
3i (Intelligent Imaging Innovations)致力于设计和制造先进的活细胞和活体显微镜成像平台, 其针对活细胞进行3D显微成像，成像速度快（实时观察细胞动态），光毒性小（不影响细胞的正常生长），分辨率高（高分辨才能观察细胞内精细的结构变化）。
很多科研工作者很想知道，3i显微镜是如何减少光毒性的？光漂白的罪魁祸首就是激发光剂量，而这又是产生荧光信号的根本，所以正可谓是成也萧何败也萧何。接下来为大家详细阐述3i显微镜减少光毒性的原理。
荧光显微镜自发明以来一直是生命科学中举足轻重的表征手段。它出众的信噪比不但能提供样品的结构性成像，更因为荧光染料的特异性标记可对样品进行功能性成像。
然而荧光成像也有着难以避免的缺点，那就是荧光漂白现象。在荧光成像时为了产生足够的荧光信号，显微镜不可避免的要给予样品足够强度的激发光照射。而这正是导致荧光漂白的罪魁祸首。无论使用哪种光源，传统的荧光显微镜都能在数分钟产生足够的荧光漂白，使信噪比下降到无法正常观察的程度。这就极大的限制了长时间观察样品的可能性。
减少光漂白的关键在于如何更有效率的利用激发光强度，避免无效的荧光信号产生，对样品造成无意义的伤害。在传统的宽场显微镜成像时，虽然显微镜只是对物镜焦面（focal plane）进行成像，整个样品都会被激发光点亮。这时焦面的上方和下方都会产生信号，这不但极大的增加了光漂白，更严重的是宽场显微镜无法限制这些信号进入检测器，使得在对厚样品成像时无法做到层切成像，更无法实现对样品的三维重构。共聚焦显微镜的发明显著了改善了宽场显微镜3D成像功能的缺失。它使用与物镜焦点共轭的针孔将离焦的信号几乎都挡在检测器外，实现了层切扫描功能。虽然共聚焦显微镜能利用针孔挡住离焦信号，但这些信号依然是存在的并会产生大量的光漂白。
光片显微镜通常情况下至少搭载一对互为垂直的物镜，其中一个是产生光片激发光的照明物镜，另一个是成像用的成像物镜。照明物镜产生的光片正好落在了成像物镜的焦面上，仅激发成像焦面上薄薄的一层荧光分子。这样就能将激发光总剂量的利用率达到最大，使荧光漂白现象降至最低。
Lattice LightSheet Microscope晶格光片显微镜更是使用了晶格贝塞尔光作为光源，在与传统的使用高斯光作为光源的光片显微镜相比，在同样的视野大小下光片的厚度薄了10倍，光漂白自然也进一步得到了极大的改善。为此Eric Betzig的这个设计多次登上了SCIENCE杂志的封面文章。
Lattice LightSheet Microscope晶格光片显微镜
Gaussian
Lattice Bessel
各类显微镜光照明/光剂量对比
很多科研工作者很想知道，3i显微镜是如何减少光毒性的？光漂白的罪魁祸首就是激发光剂量，而这又是产生荧光信号的根本，所以正可谓是成也萧何败也萧何。接下来为大家详细阐述3i显微镜减少光毒性的原理。
荧光显微镜自发明以来一直是生命科学中举足轻重的表征手段。它出众的信噪比不但能提供样品的结构性成像，更因为荧光染料的特异性标记可对样品进行功能性成像。
Lattice LightSheet Microscope晶格光片显微镜
Gaussian
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文献和实验相关实验
Tubulin Polymerization with GTP/GMPCPP/Taxol
microtubules and resuspend as described above If there is labeled tubulin in the mix, dilute the microtubules to 1-10 µg/ml and check under a fluorescent microscope. Taxol-stabilized microtubules can be sheared by diluting them to ~100 µg/ml
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