上海科技大学在光学成像领域取得系列进展

应用于小鼠脑成像的微型化荧光显微镜

微型化荧光显微镜（Miniscope）是一种光学元件高度集成的荧光显微镜，高度20毫米左右，质量仅约3克。超小的体积使其可戴在实验动物头上长时间记录自由活动时的神经元活动，是神经科学研究的重要工具。本研究完成了Miniscope的原型机开发，并提出一套用于辅助成像的工具包（MiniMounter），以解决在实际应用中手动调焦难、成像质量无法保证的问题。在仿体实验与动物实验中，MiniMounter均可有效评估对焦的显微镜图像质量，实现自动对焦。在动物实验中，通过该方法可对小鼠脑部的毛细血管精确自动对焦，空间分辨率达到0.8微米，观测到直径5 微米内的毛细血管。在三维成像算法中，采用空间变化反卷积算法（SV-Deconvolution）使得仅有二维成像功能的Miniscope实现了高质量的三维成像。该工具包解决了目前微型化荧光显微镜的痛点问题，以低成本有效提高图像质量，节省实验操作和性能评估的时间，有助于加速微型化显微镜的开发与研究的周期。

相关研究成果以“MiniMounter: a low-cost miniaturized microscopy development toolkit for image quality control and enhancement”为题，在生物光学成像领域学术期刊Journal of Biophotonics上发表。上海科技大学为论文的唯一完成单位，信息学院2023级博士研究生邾馨怡和2022级硕士研究生顾梁韬为共同第一作者，任无畏教授与iHuman研究所的周宁教授为共同通讯作者。

图2.微型化荧光显微镜及其辅助开发工具包

文章链接：https://doi.org/10.1002/jbio.202300214 

此外，任无畏教授团队在荧光成像领域的工作近期获得同行的好评。2023年6月举办的第二届生物医学光子学交叉融合学术论坛（BPC2023）上获得优秀海报奖（约8%）。本年度，课题组已经申报多项发明专利，期待技术的成果转化。