APX100显微镜的防漂白系统与GC成像技术助力快速活细胞成像
2026-09-22 来源:本站 点击次数:19快速活细胞成像的硬核方案：防漂白系统与GC成像
在活细胞动态观测、长时程延时成像实验中，活细胞温控系统是不可或缺的硬件配置。但活细胞成像还存在一个容易被忽视的关键点——光毒性损伤。
光毒性损伤大多来自荧光激发下细胞产生活性氧（ROS），生成会损害细胞代谢的有害物质。实验中需要尽量降低样品接收到的激发光剂量。
同时，针对大批量细胞筛选工作，培养容器带来的成像局限，也会制约实验重复性以及数据真实性。Evident奥伟登APEXVIEW APX100智能数码显微镜，依托智能化图像采集系统与自研GC成像技术，针对性优化活细胞成像各类痛点，为长时间活细胞、类器官显微观测提供可靠技术支撑。
视频1：小鼠胚胎发育24小时在奥伟登APX100中长时程拍摄结果。
 |
 |
扫描二维码，了解更多APX100相关信息。
智能防光漂白系统
精准控光，降低光毒性，抑制光淬灭
精准控光，降低光毒性，抑制光淬灭
荧光标记活细胞长时程成像过程中，持续无效的激发光照，是造成荧光基团淬灭、细胞氧化应激损伤的主要诱因。
长时间无效预览光照，极易造成活细胞因光毒性受损死亡。APX100搭载智能防光漂白系统，通过时序化精准快门控制，实现激发光精细化管理。
这套系统改变传统显微镜持续照明模式，仅在图像采集、自动对焦、视野位移校准的必要时序开启激发光源，其余待机观测时段完全切断激发光路，可减少90%左右的无效光照射量（基于设备内部测试条件）。
对比常规成像模式，能够有效延缓FITC、Cy3、GFP、RFP等常用荧光基团淬灭速度，提升多通道荧光时序成像的可观测时长。适配药物筛选、细胞动态响应、荧光蛋白时序表达监测等对样本活性、荧光稳定性要求严苛的实验场景。
广岛大学GPCR研究团队利用APX100开展多样本低光毒性成像研究，成功捕捉纤毛尖端释放“飞行”现象。纤毛属于小于10微米的微细结构，轻微焦面偏移就会降低测量精度。APX100支持多点位稳定聚焦，可以在应激条件下完成纤毛动态的精准观测与测量。下方为延时成像记录的人视网膜色素上皮细胞系初级纤毛动态变化，记录初级纤毛顶端脱落全过程。
视频2：10秒间隔时间，1小时拍摄时长，内源配体引起的纤毛尖端释放“飞行”现象。
GC渐变反差成像技术
无标记高对比度成像，优化传统光学方案局限
想要进一步降低光毒性，科研人员常采用DIC微分干涉、相差这类无标记方式观察活细胞形态。但传统成像方案存在明显短板：相差成像存在光晕效应，边缘对比度不足，难以分辨细胞微细结构；DIC微分干涉成像易受塑料培养容器、多孔板材质干扰，大多仅适配玻璃器皿，很难匹配常规活细胞培养体系。无标记高对比度成像，优化传统光学方案局限
APX100搭载专利GC（Gradient Contrast）渐变反差成像技术（专利号：CN 113039470 B），为无标记活细胞成像提供全新优化方案。该技术通过光路重构实现高对比度、高立体感成像，成像细节真实无畸变。
GC成像核心优势在于不受容器材质约束，可直接兼容塑料培养皿、多孔板、培养小腔室、T25培养瓶等常规细胞实验耗材，无需更换专用成像容器，规避换皿操作带来的细胞污染风险；同时，它也是透射式无标记成像中，受器皿内水滴干扰较小的观测手段。
广泛适用于活细胞形态观察、细胞密度监测、增殖状态筛查、类器官形态发育追踪等实验，减少荧光染色带来的实验成本与细胞毒性干扰。
a) 玻璃底12孔板的样品无水珠
b) 玻璃底12孔板的样品有水珠
除普通活细胞外，GC成像同样可为类器官样本输出丰富观测信息。
庆应大学肝脏类器官团队，在发表于Nature的研究中，多次借助APX100的GC成像采集实验数据，并将该设备纳入脂肪性肝病模型的常规观测流程。
肝细胞类器官组织厚度大，内部结构观测难度高，普通明场、DIC难以看清组织内部细节。借助GC成像，能够清晰可视化脂滴超微结构及其定位，可将该特征量化，作为脂肪肝病模型的评估指标；同时直接使用塑料培养皿，简化实验流程，降低实验成本。
总结
APX100整机光学系统围绕保护活细胞生理活性、保障成像稳定性设计，兼顾光学性能与细胞生物相容性。依托智能防光漂白系统、无标记GC成像技术两大核心优势，实现长时间稳定的快速活细胞成像效果。
设备搭载X Line高端校正物镜体系，兼容长工作距离物镜、硅油浸没物镜，适配活细胞、三维细胞球、类器官等厚样本的折射率环境，可拓展支持类器官芯片培养物长时程观测工作。
下图为筑波大学团队开发的微流控小肠类器官芯片MPS模型，借助APX100宏观预览功能，可在复杂MPS芯片中快速定位目标观测区域，支持24小时超长时程拍摄，清晰观测多能干细胞分化形成气‑液界面（ALI）穹顶结构的完整过程。
参考文献1：Kobayashi Y, Hamamoto A, Saito Y. Ciliary length variations impact cilia-mediated signaling and biological responses.J Biochem. 2024 Nov 4;176(5):369-383.
参考文献2：Igarashi R, Oda M, Okada R, et al. Generation of human adult hepatocyte organoids with metabolic functions. Nature. 2025 May;641(8065):1248-1257.
参考文献3：Imaoka T, Onuki-Nagasaki R, et al. Development of a novel gut microphysiological system that facilitates assessment of drug absorption kinetics in gut. Sci Rep. 2024 Dec 2;14(1):29921.
相关文章
更多 >