生命科学研究正在进入变革时代。在各类成像实验室和核心研究中心，科学家们正面临着日益增长的高分辨率、定量数据需求，以应对愈发复杂的生物学问题。精确成像对于推动神经科学、细胞生物学、药物发现、癌症研究和发育生物学领域发展的研究者来说至关重要。

历来，研究人员在研究过程中常常不得不做出艰难的取舍：在图像质量与速度之间权衡，或为了样本保存而减少实验深度。捕捉微妙的活细胞过程需要小心以避免光毒
性，而深层组织成像通常受光散射或设备复杂的限制。即使实现基本的可重复性也十分困难，仪器校准的细微变化会导致不同用户、不同实验或不同实验室之间的结果不一致。

随着 FLUOVIEW™ FV5000 共聚焦和多光子激光扫描显微镜的引入，这些障碍有望成为历史。“FLUOVIEW™ FV5000重新划定了分辨率、速度和实验灵活性的边界，”Evident公司高级产品营销经理、激光扫描显微镜领域公认专家Buelent Peker
表示。以往极具挑战性的任务，如今已成为日常，这得益于扫描技术、探测器和软件的创新进步。

生命科学共聚焦显微镜的最新进展

FV5000基于生命科学领域共聚焦显微镜的重大新进展打造。这些创新结合在一起，为各级用户带来了完全不同的成像体验——在这里，速度、灵敏度和定量准确性协同发挥作用，而不是彼此对立。

1. 基于光子计数的定量分析

在现代共聚焦显微镜领域，最具变革性的进展之一是光子计数技术。传统上，共聚
焦显微镜通过比较样本之间的相对光强来判断其差异。虽然这种方法能够提供定性
信息，但它对诸如探测器电压、光路对准、激光功率稳定性，甚至实验室温度变化
等外部因素非常敏感。实验间的微小差异可能导致测量结果出现不一致。这使得定
量比较变得不可靠，尤其是在尝试跨时间点、项目或合作研究复制结果时。

“比较强度水平时，总会遇到一些困难。”佩克表示。必须严格控制仪器，探测器必须能够以特定灵敏度输出计数值——到达探测器的信号放大倍数必须始终一致，样品接收到的激光功率也必须始终一致。您还需要确保始终在系统上使用相同的通道，因为不同探测器之间的灵敏度可能会有所差异。

SilVIR™检测器技术

新的标杆在先进显微成像领域，FV5000的下一代SilVIR™检测器技术实现了光子级定量，通过检测和计数单个光子，让荧光强度的测量实现了真正的绝对定量，而不再只是相对估计。这使得共聚焦显微镜成为一种绝对定量工具，弥合了定性成像与可重复数据分析之间的差距。

实验室间可重复性

定量分析的主要优点之一是跨实验室的可重复性。在大规模合作或多地点研究中，可靠的可重复性至关重要——光子计数消除了先前的变量，使不同实验室的研究人员能够采集具有高度可比性的数据。

为进一步保证一致性，FV5000配备的激光功率监测器（LPM）可自动实时测量并校准激光输出。确保在不同实验过程和系统之间，激发功率和探测器响应等成像条件始终保持一致。光子计数与 LPM 标准化共同消除关键变异来源，实现真正的定量可比性。

在神经科学或药物研发等领域，实验复现对于验证结果和确保跨研究单位数据完整性至关重要。

实验一致性

追踪发育过程或疾病进展需要数周甚至数月的一致性成像。光子计数能够提供一致、可靠的测量结果，帮助科学家在不同时间点之间进行准确对比，无需担心日常校准问题。

此外，激光功率监测器（LPM）会在采集过程中持续测量并补偿激光功率的波动。这确保了每天乃至长期实验过程中激发条件的一致性。光子计数与LPM稳定性共同保障了定量一致性——使研究人员能够自信地追踪细微的生物变化。

消除猜测

以前，科学家们不得不花费宝贵的时间来调整探测器设置，以避免饱和或噪声。这不仅会引入人为错误，还会增加工作流程的复杂性——对于经验不足的用户来说尤其具有挑战性。借助FV5000的SilVIR技术，这些手动调整得以消除，使不同经验水平的用户能够更简单、更可靠地进行成像。

“FV5000实现的光子级定量消除了精确成像中的不确定性，确保结果在不同实验和实验室之间都值得信赖。”

2. 灵敏度和高动态范围检测

生物样本的信号强度通常差异极大。例如，神经元胞体可能发出明亮的荧光，而细小的轴突分支则产生微弱的荧光。以往，研究人员不得不手动调整增益或激光功率，以同时捕捉强信号和弱信号，通常还需要在不同设置下拍摄多幅图像。

这种方法耗时，并阻碍了不同区域或样本之间的直接定量比较。FV5000 拥有业内最宽的高动态范围（HDR），能够在单个图像中同时捕捉弱信号和强信号，从而解决了这一挑战。这带来了卓越的灵敏度，使研究人员能够深入探索样本的全部复杂性。

“理想情况下，您希望拥有一个非常灵敏的探测器和高动态范围，这两者都可以在 FV5000 上找到。” Peker 解释道。“在传统系统中，如果你想有效地观察信号强度和结构，就需要调整电压以突出低强度区域——但如果提高电压，增益也会发生变化，动态范围就会变小。” 另一方面，如果出现非常亮的区域，则需要调低你的检测水
平。这样一来，同一样本的不同部分就需要反复调整增减，这对于采集一致性或强度比对来说并不理想。”

消除饱和图像

无法同时显示暗信号和亮信号的另一个缺点是会产生饱和图像。当明亮区域淹没探测器时，就会发生饱和，导致数据被截断并破坏定量完整性。FV5000 的 HDR（高动态范围）功能消除了这种风险，确保信息在整个强度光谱范围内得以保留。

归根结底，饱和会毁掉所有需要分析的数据——必须不惜一切代价加以避免。“HDR 非常有帮助。”——Buelent Peker

3. 宽波段成像与扫描技术

共聚焦显微镜不再局限于可见光范围——FV5000 能够利用近红外（NIR）激光覆盖 400–900 nm 波段，从而支持使用为生命科学研究带来独特优势的 NIR 染料。

更深组织穿透

NIR光在生物组织中的散射较弱，使研究人员能够对类器官、胚胎或厚组织切片等三维结构实现更深层次的成像。“借助近红外染料，您可以在三维组织和厚样本中实现更深层成像——由于染料红移，散射更少，穿透深度更大。”Peker表示。

低光毒性

FV5000 的较长波长对活细胞更加温和，有助于延长长期活细胞成像实验中细胞的活力。这对于发育生物学和药物测试尤其有价值，因为这些实验中的细胞需要在数天甚至数周内保持健康。据Peker介绍：“使用近红外染料，您可以在孵育环境中进行更长时间的活细胞成像——由于光毒性较低，您的细胞不会那么快死亡。”

4. 振镜/共振双扫描模式

虽然传统的振镜扫描具有较高的精度，但速度受限，难以捕捉快速发生的生物事件或高效扫描大型组织体积。共振扫描有效应对了这一挑战，显著提升了帧速率。

FV5000 结合了两种扫描方式，实现了双重模式的灵活应用。Galvo 模式适用于对最大信噪比或复杂的刺激模式有要求的实验，例如光遗传学。共振扫描模式非常适合对动态过程进行高速成像，可用于囊泡运输、钙信号或高通量的全脑扫描等应用。

“FV5000 的扫描灵活性使研究人员能够针对各种应用优化其成像效果，”Peker 说。系统集成了振镜扫描和共振扫描功能，您可以根据需要轻松切换不同模式，无需担心性能或图像质量受到影响。

5. 高帧率（FPS）成像

FV5000 还提供高帧率（FPS）成像，这对于特定的科学任务至关重要。高帧率成像非常适合跟踪快速运动的细胞结构，例如囊泡或细胞骨架元素，并能够捕捉快速发生的生理事件。高帧率成像还可用于缩短大型 XYZ 马赛克扫描的采集时间，使原本需要数小时的工作流程加快六至十倍。

_{经 SeeDB2 透明化处理的小鼠脑切片。 Thy1-YFP-H 中的 EYFP 皮质第 5 层锥体神经元}

_{样品由以下人员/机构友情提供： 多位博士 Satoshi Fujimoto、Takeshi Imai，九州大学医学研究生院。}

6. 光纤激光技术

多光子激发（MPE）对于对厚且散射的组织（如脑切片、类器官和活胚胎）进行深度成像至关重要。传统的多光子激发（MPE）系统通常依赖于体积庞大的飞秒红外激光器，这些系统需要配备大型光学台、专用空调以散热，以及专业技术人员。这些系统价格高得令人望而却步，且集成难度大，因此多光子激发（MPE，Multiphoton Excitation）通常仅限于预算充足、人员配备完善的实验室。

结合了光纤激光技术的创新突破，FLUOVIEW™ FV5000MPE 正在改变多光子成像领域，为更多实验室提供研究厚三维样本和活体生物的机会。

紧凑且易于获取

FV5000MPE 的多光子光纤激光器相比飞秒 IR 激光器显著更为小巧，更易于集成到现有系统中。它们对环境变化（如振动和温度波动）的敏感性也大大降低。

固定波长

FV5000MPE 配备了 920 nm 和 1064 nm 的固定波长光纤激光器，使研究人员能够根据实验需求选择最佳波长。例如，920 nm 非常适合激发 GFP，广泛用于生物样品成像；而 1064 nm 则非常适合深层组织成像，因为它能够减少散射并提高对厚样品的穿透能力。

由于这些激光器在固定波长下工作，它们操作简便、稳定性高，并且在满足生命科学研究一般需求的同时，有助于降低系统成本。

深度成像大众化 深度成像的普及化

经济实惠且易于部署的常规多光子成像解决方案，FV5000MPE让多光子技术更易获得于中小型实验室和核心平台，推动其应用超越精英研究中心。FV5000MPE配备的光纤激光器不仅使多光子成像更加简便，还提升了可靠性，帮助研究人员能够长时间对活体进行成像，无需应对传统系统的繁琐。

“借助FV5000MPE，多光子技术更易获取、成本更低，也更容易在实验室部署。”Peker表示。“最近的进展让我们能够打造一款紧凑、易于使用且易于升级的MPE
系统。”

“光纤耦合激光器正在为此前缺乏相关资源的实验室打开深层组织成像的大门。”
“这是迈向 MPE 技术民主化的重要一步。”——Buelent Peker

_{表达 Lifeact-mScarlet-I 和 EB3-3xmNeonGreen 的 HeLa 细胞（经培养）}

_{样品由以下人员/机构友情提供： 三井春香、青木一洋教授，均为京都大学生命科学研究科成员。 要了解 HeLa 细胞起源的更多信息，请访问 henriettalacksfoundation.org。}

技术的转折点

全新 FV5000 标志着共聚焦显微镜技术的重大转折点。通过光子计数以及照明功率的主动控制与实时监测，研究人员现在能够获得在不同实验和实验室间均可重现的绝对定量数据。高动态范围检测可消除图像饱和现象，并实现对微弱和明亮结构的同步捕捉。而振镜扫描与共振扫描的结合正在重新定义实验结果获取的速度，使动态生物事件能够被实时捕获。

此外，FV5000MPE正在推动多光子激发技术的普及，让更多实验室能够轻松实现深层组织成像。

除了这些系统升级之外，FV5000利用智能自动化和人工智能驱动的软件，简化复杂的工作流程并缩短设置时间，使共聚焦和多光子系统更加便于新用户使用。

FLUOVIEW FV5000是一体化激光扫描显微镜系统，助力研究人员以更快、更智能、更具创造力的方式工作，生成发表级图像和高质量定量数据。

“FV5000让更多科学家能够拓展科学探索的边界——先进成像技术不再仅限于专业实验室。” ——Buelent Peker

对于生命科学研究人员来说，未来从未如此令人兴奋。