在超分辨顯微鏡技術(shù)持續(xù)突破的2025年,全球光學儀器廠商正通過技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)整合,推動顯微成像領(lǐng)域邁向納米級觀測的新紀元。
一、國際光學巨頭:技術(shù)**與場景深化
1. 蔡司(ZEISS)
作為光學領(lǐng)域的百年標桿,蔡司在2025年推出搭載AI輔助成像模塊的LSM 900共聚焦顯微鏡,其ZEN Image Analysis軟件整合機器學習算法,實現(xiàn)亞細胞結(jié)構(gòu)的自動識別與定量分析。在超分辨領(lǐng)域,蔡司通過STED技術(shù)與共聚焦系統(tǒng)的深度融合,將光學分辨率提升至50nm級,廣泛應(yīng)用于神經(jīng)科學研究中突觸結(jié)構(gòu)的納米級解析。
2. 徠卡顯微系統(tǒng)(Leica Microsystems)
徠卡在2025年推出STELLARIS STED共聚焦顯微鏡,采用受激發(fā)射損耗(STED)技術(shù),分辨率突破至20-50nm,支持多色同步超分辨成像。其TauSTED技術(shù)通過優(yōu)化激光脈沖序列,顯著降低活細胞成像中的光毒性,成為病毒學研究中病毒入侵細胞動態(tài)過程追蹤的S選工具。
3. 牛津儀器(Oxford Instruments)
英國牛津儀器推出新一代Nanoimager臺式超分辨顯微鏡,分辨率達20nm,是全球S款無需校準、無需光學平臺的超小型設(shè)備。其單分子熒光共振能量轉(zhuǎn)移(smFRET)功能可實時分析分子間相互作用,為藥物研發(fā)中酶結(jié)合位點構(gòu)象動力學研究提供全新工具。
二、國產(chǎn)廠商崛起:從技術(shù)突破到場景落地
1. 微儀光電(天津)
作為國產(chǎn)超分辨顯微鏡的代表,微儀光電在2025年實現(xiàn)多項技術(shù)突破:
分辨率突破:其STED顯微鏡在XY軸實現(xiàn)20nm分辨率,遠超同類設(shè)備,適用于單分子定位與納米級結(jié)構(gòu)解析。
光譜靈活性:支持400-800nm波長無間隙切換,時間分辨率達20-100FPS,兼顧高速成像與多色標記需求。
厚樣本成像:通過自適應(yīng)光學元件與60倍硅油物鏡,實現(xiàn)腦組織切片等厚樣本的納米級分辨率成像。
臨床應(yīng)用拓展:兼容主流圖像分析軟件,支持AI輔助診斷算法開發(fā),推動超分辨技術(shù)在病理診斷中的應(yīng)用。
2. 超視計科技(廣州)
超視計科技在2025年發(fā)布Cell Xpanse活細胞廣域全時超分辨顯微鏡,技術(shù)亮點包括:
跨尺度成像:適配從單分子到類器官的多尺度樣本,提供60nm分辨率與1500fps成像速度。
智能成像系統(tǒng):集成實時圖像重建、AI去噪分割、細胞自動追蹤等功能,顯著提升數(shù)據(jù)采集效率。
低光毒性設(shè)計:通過智能曝光控制技術(shù),支持超過100小時的連續(xù)活細胞成像。
3. 永新光學(NOVEL)
永新光學在2025年繼續(xù)深化超分辨技術(shù)布局,其牽頭研發(fā)的“多模態(tài)納米分辨顯微鏡”項目進入產(chǎn)業(yè)化階段,分辨率突破2nm,打破國外技術(shù)壟斷。同時,永新光學與浙江大學合作開發(fā)的STED顯微鏡,分辨率達60nm,成為神經(jīng)科學研究的重要工具。
三、市場競爭格局與趨勢
當前超分辨顯微鏡市場呈現(xiàn)三大趨勢:
技術(shù)融合加速:AI輔助成像、物聯(lián)網(wǎng)維護、多模態(tài)聯(lián)用成為標配。例如,蔡司ZEN軟件通過機器學習將用戶分析效率提升,徠卡STELLARIS STED的一鍵式成像模式切換功能顯著降低操作門檻。
國產(chǎn)替代謝幕:國產(chǎn)廠商通過性價比優(yōu)勢與技術(shù)突破搶占市場份額。微儀光電設(shè)備成本較進口產(chǎn)品降低40%,超視計科技模塊化設(shè)計降低超分辨技術(shù)使用門檻。
應(yīng)用場景拓展:從基礎(chǔ)科研向臨床診斷、半導體檢測延伸。例如,牛津儀器Nanoimager在藥物研發(fā)中的分子相互作用研究,永新光學設(shè)備在芯片制造領(lǐng)域的7nm制程節(jié)點缺陷檢測。
隨著STED、SIM、MINFLUX等技術(shù)的持續(xù)突破,2025年的超分辨顯微鏡市場正迎來技術(shù)爆發(fā)與應(yīng)用落地的雙重機遇。國際巨頭與國產(chǎn)廠商的競合,將持續(xù)推動人類觀測極限的突破,為生命科學、材料科學等領(lǐng)域的研究提供更強有力的工具支持。