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显微拉曼体成像仪

发布时间: 2025-04-15

基本信息

合作方式： 作价入股
成果类型： 发明专利
行业领域：
生物与新医药技术,医疗仪器技术、设备与医学专用软件
成果介绍
研究背景：三维显微成像技术可以快速、定量、全局测量细胞、组织或器官，具有微米级或亚微米级别的分辨率，对于生物研究具有重要价值。现有荧光显微成像技术受限于需要标记，存在光漂白与光毒性，不利于样本纵向研究。拉曼成像技术可以免标记实现样本化学键振动指纹信息，具有无损无创，高特异性，制样简单等优势；结合三维成像技术，可谓样本的全局高分辨可视化提供新的技术手段。 成果介绍：该成果研发的显微拉曼体成像仪集成了投影、光场等拉曼成像技术，实现生物样本的三维生化组分信息快速高分辨可视化，从而解决快速全局高分辨获取生物样本三维组分信息的迫切需求。 核心技术：（1） 该技术突破传统共聚焦以及光片成像速度限制，实现单次曝光获取样本景深信息编码，具有高光谱分辨率，高时间分辨率，低损伤等优势；（2）开发的重建算法突破传统算法重建速度慢，分辨率低等问题，实现样本各向同性分辨率的快速高分辨三维重建。
成果亮点
该成果研制的显微拉曼体成像仪相比于传统拉曼显微成像技术，能够更加系统、快速、全面的理解生物样本的动态活动及分子组成，在细胞生物学、发育生物学等领域具有广阔的应用前景。首先，在生物学相关的三维细胞培养环境中可同时对多种生物分子成像的能力将有助于理解复杂的细胞机制和细胞与材料相互作用。目前以共聚焦拉曼成像为代表得成像技术存在成像速度慢，设备昂贵等问题，极大限制了其在生物医学中的应用。本项目开发的拉曼体成像技术通过采集单张图像，即可恢复整个样本景深范围内的化学组分信息，具有设备简单、低损伤、高时间分辨率的优势。其次，生物体的发育涉及活跃的组分代谢和合成，对于代谢疾病的理解至关重要，由此对成像技术的时间分辨率以及成像质量具有更高要求。本项目研发的显微拉曼体成像仪，不仅可以实现对斑马鱼不同发育时期的检测，而且可以实现对不同发育期的化学物质含量的对比，对发育生物学研究有重大促进作用。
团队介绍
西安电子科技大学生物医学光子学与分子影像团队/广研院光电集成与医学装备实验室依托高性能电子装备机电集成制造全国重点实验室、先进诊疗技术与装备陕西省高等学校重点实验室，聚焦于基于光-声-磁的先进诊疗技术与装备研究及其基础与转化医学应用，承担了国家重点研发计划课题（3项）、国家自然科学基金重大科研仪器项目课题等医药卫生与生命健康领域科技攻关项目近20项，荣获教育部科技进步奖二等奖、陕西省自然科学奖二等奖等科技奖励10余项。团队是一支由国家级领军人才领衔，省级与校级青年骨干为梯队，融合电子信息、光学工程、人工智能、生化医药等多学科交叉队伍；现有教师17人，其中教授3人、副教授5人，国家级领军人才1人、国家级青年人才1人、省级人才8人次；近年来发表***、***等高质量期刊论文150余篇；授权美国专利2项，中国发明专利20余项，转化9项。团队成功研制了多台仪器设备，包括跨尺度多模态消化内镜、AI-SERS光谱智能分析系统等，已在空军军医大学西京医院、四川大学华西医院等三甲医院开展临床试验；部分研发的核心技术已在企业转化，并产生了一定的经济效益。
成果资料