多通道荧光显微光谱成像系统
多通道荧光显微光谱成像系统基于全新的光谱分光芯片，集成于倒置荧光显微镜平台，实现了9个光谱通道的同步采集，结合非线性光谱解混算法，融合了宽场与共聚焦显微镜的技术优势，实现多色荧光图像的高速、大视场采集与自动分类处理。该系统可实现更多荧光靶标的实时成像，显著提升了动态监测能力和靶标通量，填补了国内多光谱实时成像在活体观察中的技术空白，特别适用于多因子细胞动力学研究、药物筛选、神经科学等前沿生物医学研究领域。
多通道荧光显微光谱成像系统的技术优势
创新光学系统
搭载高灵敏探测器，增强荧光信号响应抑制背景干扰，可追踪微米级分子变化。
快照式九通道采集
实时帧率达10FPS，避免推扫式成像中的延迟问题，更适用于活细胞动态观察。
通道扩展能力强
支持多种染料波长，一次采集可获得多个荧光波段数据，超越传统四通道快照式方案。
硬件集成度高
通过高性能光谱芯片，仅需一台相机即可完成多通道采集，较传统四色滤光方案（需四相机）更为紧凑、低成本。
多通道荧光显微光谱成像系统的竞争优势
| 技术路线 |
转轮式滤光片组 |
多波长光源切换 |
多棱镜分光 |
快照式光谱成像 |
| 技术原理 | 机械式切换滤光片组，每组对应一种荧光染料 | 采用多颗不同发光波长LED/LD组成光源，轮流发光 当配合单通道二向色镜时，仍需机械切换二向色镜 当配合多通道二向色镜时无需切换，但每种颜色单次至少成像一帧，所有颜色全部成像的帧率变低 | 使用3片棱镜将成像光束分为4个波段，由4台相机同时采集 | 采用阵列滤光器件，同时采集9个波段的图像 |
| 代表厂商 | 广泛应用 | 厂商1 | 厂商2 | 昊量光电 |
| 快照式多色荧光成像 | × | × | ✅ | ✅ |
| 多色成像速度 | 慢 | 较慢 | 同时成像 | 同时成像 |
| 时空失配 | × | × | ✅ | ✅ |
| 光谱通道数 | 3~10 | 3~10 | 4 | 9 |
| 可识别荧光染料数量 | 3~10 | 3~10 | 3 | 3~9 |
| 相机数量 | 1 | 1 | 4 | 1 |
| 相邻荧光染料峰值间隔 | 70nm | 10~15nm |
多通道荧光显微光谱成像系统的参数性能
| 参数 | 性能 |
| 尺寸 （长×宽×高） | 535×370×100 mm³ |
| 硬件通道数 | 9 |
| 通道中心波长范围 | 425~750 nm |
| 有效像素1 | 2200 x 1800 |
| 光学分辨率/60X2 | 500LP/mm@30%MTF |
| 已适配传感器3 | Sony IMX455 CMO |
已适配荧光显微平台4 | Nikon ECLIPSE Ti2 |
| 曝光时间、帧率 | 取决于所选传感器，>10FPS |
| 数据接口 | 10GbE 万兆网口, 可选PCI-E采集卡或万兆网口转雷电3适配器 |
| 适配对象 | 倒置荧光显微镜 |
| 软件 | 自带相机采集软件 |
| 算法 | 自带荧光图像分割算法、支持用户自定义脚本 （Python） |
| 1通过增强算法可进一步提高有效像素数量 2光学分辨率与显微镜一致 3更多传感器型号正在适配中 4理论上可适配市面上大部份同类型荧光显微平台 | |
多通道荧光显微光谱成像系统的配套软件
10FPS预览
2K分辨率图像采集
实时荧光全彩图像输出
软通道任意合并
丰富的标注工具
深度学习图像增强算法同步开发中
多通道荧光显微光谱成像系统的应用案例
荧光显微镜：
Nikon ECLIPSE Ti2，汞灯激发，60×0.7NA
样品：
赛默飞 F36924，牛肺动脉内皮细胞（BPAEC）
荧光染料：
DAPI、AlexaFluor 488，MitoTracker Red
相机实拍荧光图像：
实时合成荧光彩色图像：
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