美國德克薩斯大學西南醫(yī)學中心 Reto Fiolka 教授實驗室旨在開發(fā)變革性的新型跨尺度（從亞細胞到整個器官）成像技術。實驗室博士后 Stephan Daetwyler 博士負責構建和整合先進的光片顯微成像系統(tǒng)，并將其應用于對活體樣品中的動態(tài)過程進行成像。

Daetwyler 博士告訴我們，F(xiàn)iolka 實驗室一直是軸向掃描光片顯微鏡（Axially Swept Light-sheet Microscopy，ASLM）技術的領導者，ASLM 是亞細胞結(jié)構高分辨 3D 成像和研究在體信號傳導的有力手段?！?我們用 ASLM 來研究斑馬魚胚胎發(fā)育中單個細胞的動態(tài)行為，而 ASLM 是揭示這些亞細胞結(jié)構在體內(nèi)的行為的合適手段?！?/p>

圖1 在 ASLM 中，聚焦的高斯光束在其傳播方向上掃過樣品。通過使用可編程掃描模式（Programmable Scan Mode，PSM）控制 sCMOS 相機的卷簾快門，相機芯片對信號的采集與掃描光束同步，成像芯片上只有對應于薄光束腰部的像素行處于激活狀態(tài)，從而實現(xiàn)高軸向分辨率和光學切片。

ASLM 需要搭配一臺快速和靈活的科學相機，以實現(xiàn)相機數(shù)據(jù)與掃描光片的同步。因此，像 ASLM 這樣的光片技術需要相機能夠支持以高定時精度控制其讀出速度和方向。Daetwyler 博士說：“ 在 ASLM 中，我們需要讓這種窄聚焦光束掃過相機芯片，并將相機采集與光片的掃描進行同步?！?此外，與傳統(tǒng)的光片采集相比，掃描光片照明樣品的時間更短，導致信號水平相對較低，這意味著需要具有高量子效率的高靈敏相機。

圖2 Prime BSI Express sCMOS相機采集的 1.5 dpf 時，用血管標志物 Tg（kdrl：Hsa.HRAS-mCherry）標記的斑馬魚中形成節(jié)間血管（ISV）的內(nèi)皮細胞圖像。

Prime BSI Express 背照式 sCMOS 相機 是 3D ASLM 這類成像的理想解決方案。其全幅（2048×2048）速度達到 95fps、讀出噪聲低至 1e-，同時支持 HDR、CMS 等成像模式，可以實現(xiàn)靈活而強大的成像功能。重要的是，Prime BSI Express 支持 可編程掃描模式，可以控制相機讀出方向和速度，非常適合 ASLM 這類光片顯微技術。Daetwyler 博士表示：“ 我們對 Prime BSI Express 的性能非常滿意，這是一款可靠的相機，與我們的成像技術完美搭配?！?/p>