在超分辨顯微鏡技術(shù)持續(xù)突破的2025年,全球光學(xué)儀器廠商正通過技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)整合,推動(dòng)顯微成像領(lǐng)域邁向納米級(jí)觀測(cè)的新紀(jì)元。
一、國際光學(xué)巨頭:技術(shù)**與場景深化
1. 蔡司(ZEISS)
作為光學(xué)領(lǐng)域的百年標(biāo)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(jī)器學(xué)習(xí)算法,實(shí)現(xiàn)亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的自動(dòng)識(shí)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(xué)分辨率提升至50nm級(jí),廣泛應(yīng)用于神經(jīng)科學(xué)研究中突觸結(jié)構(gòu)的納米級(jí)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(xì)胞成像中的光毒性,成為病毒學(xué)研究中病毒入侵細(xì)胞動(dòng)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(tái)式超分辨顯微鏡,分辨率達(dá)20nm,是全球S款無需校準(zhǔn)、無需光學(xué)平臺(tái)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(shí)時(shí)分析分子間相互作用,為藥物研發(fā)中酶結(jié)合位點(diǎn)構(gòu)象動(dòng)力學(xué)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(shí)現(xiàn)多項(xiàng)技術(shù)突破:
分辨率突破:其STED顯微鏡在XY軸實(shí)現(xiàn)20nm分辨率,遠(yuǎn)超同類設(shè)備,適用于單分子定位與納米級(jí)結(jié)構(gòu)解析。
光譜靈活性:支持400-800nm波長無間隙切換,時(shí)間分辨率達(dá)20-100FPS,兼顧高速成像與多色標(biāo)記需求。
厚樣本成像:通過自適應(yīng)光學(xué)元件與60倍硅油物鏡,實(shí)現(xiàn)腦組織切片等厚樣本的納米級(jí)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(dòng)超分辨技術(shù)在病理診斷中的應(yīng)用。
2. 超視計(jì)科技(廣州)
超視計(jì)科技在2025年發(fā)布Cell Xpanse活細(xì)胞廣域全時(shí)超分辨顯微鏡,技術(shù)亮點(diǎn)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(shí)時(shí)圖像重建、AI去噪分割、細(xì)胞自動(dòng)追蹤等功能,顯著提升數(shù)據(jù)采集效率。
低光毒性設(shè)計(jì):通過智能曝光控制技術(shù),支持超過100小時(shí)的連續(xù)活細(xì)胞成像。
3. 永新光學(xué)(NOVEL)
永新光學(xué)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(xiàng)目進(jìn)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(shí),永新光學(xué)與浙江大學(xué)合作開發(fā)的STED顯微鏡,分辨率達(dá)60nm,成為神經(jīng)科學(xué)研究的重要工具。
三、市場競爭格局與趨勢(shì)
當(dāng)前超分辨顯微鏡市場呈現(xiàn)三大趨勢(shì):
技術(shù)融合加速:AI輔助成像、物聯(lián)網(wǎng)維護(hù)、多模態(tài)聯(lián)用成為標(biāo)配。例如,蔡司ZEN軟件通過機(jī)器學(xué)習(xí)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(jià)比優(yōu)勢(shì)與技術(shù)突破搶占市場份額。微儀光電設(shè)備成本較進(jìn)口產(chǎn)品降低40%,超視計(jì)科技模塊化設(shè)計(jì)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(dǎo)體檢測(cè)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(xué)設(shè)備在芯片制造領(lǐng)域的7nm制程節(jié)點(diǎn)缺陷檢測(cè)。
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(jī)遇。國際巨頭與國產(chǎn)廠商的競合,將持續(xù)推動(dòng)人類觀測(cè)極限的突破,為生命科學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的研究提供更強(qiáng)有力的工具支持。