探索微观宇宙的终极利器：徕卡显微系统 STELLARIS 共聚焦显微镜平台的革命性突破

探索微观宇宙的终极利器：徕卡显微系统 STELLARIS 共聚焦显微镜平台的革命性突破

在生命科学研究领域，高分辨率成像、多维数据捕获与活细胞动态追踪一直是推动前沿发现的核心需求。徕卡显微系统推出的STELLARIS共聚焦显微镜平台，以智能化设计、超高分辨率技术与多功能模块化配置，重新定义了共聚焦成像的黄金标准。以下从技术革新、功能优势及应用场景三方面解析这款旗舰级产品的核心价值。

一、技术革新：从光子检测到智能分析的全链条升级

Power HyD检测器：捕捉光子的 “纳米级猎手”

新一代 Power HyD 检测器系列实现了光子检测效率(PDE)的颠覆性提升—— 较传统 PMT 检测器提升 2 倍(红光区域达 3 倍)，暗噪声显著降低，配合 410-850nm 宽光谱检测范围，即使是极微弱的荧光信号(如单分子标记)也能精准捕获。例如，在 6 色荧光标记的哺乳动物细胞成像中(细胞膜、细胞核、线粒体等分别标记)，Power HyD 可清晰分辨各结构的空间分布，避免信号串扰。

新一代白光激光器(WLL)：光谱选择的 “无限可能”

内置的白光激光器支持全光谱 8 通道同步激发，覆盖从紫外到近红外波段(如 405nm、561nm、750nm 等)，可同时兼容多达 10 种荧光团的成像需求。这一特性彻底突破传统共聚焦的光谱限制，尤其适合复杂组织(如脑切片、肿瘤样本)的多标记分析，无需频繁更换滤片即可完成多通道数据采集。

TauSense荧光寿命成像：解锁分子功能的 “时间密码”

独有的 TauSense 技术将荧光寿命(纳秒级)转化为功能性成像工具：

TauContrast：实时反映细胞代谢状态、pH 值及离子浓度(如 Ca²⁺动态)，无需额外标记即可监测生理活动;

TauGating：通过寿命差异剔除自发荧光或非特异性信号，提升图像信噪比(如在透明化拟南芥根的内源荧光成像中消除背景干扰);

TauInteraction：直接量化分子互作(如蛋白质 - 蛋白质结合)，为细胞信号通路研究提供动态证据。

二、功能优势：效率、精度与自动化的三重飞跃

Aivia驱动的自主显微镜：稀有事件的 “智能捕手”

基于人工智能的工作流程可自动检测生物样本中高达 90% 的稀有事件(如干细胞分化中的瞬时状态、病毒感染的早期位点)。通过机器学习算法识别感兴趣区域(ROI)，数据采集时间可缩短 70%，同时减少 80% 的无效数据存储，让研究者聚焦关键科学问题。例如，在追踪斑马鱼胚胎中罕见的神经元突起形成事件时，自主显微镜可连续数小时自动记录动态，无需人工值守。

ImageCompass智能界面：复杂实验的 “一键式” 解决方案

直观的用户界面引导研究者从实验设计到图像采集全程自动化：

快速参数优化：自动推荐激光强度、曝光时间等设置，即使新手也能在 5 分钟内完成多色成像准备;

实时图像增强：集成 LIGHTNING 超高分辨率技术与动态信号增强(DSE)，无需后期处理即可呈现纳米级细节(如微管蛋白纤维的螺旋结构);

多模态无缝切换：支持从共聚焦成像(XY)一键切换至 3D 断层扫描、4D 动态追踪(XYZ + 时间)，兼容 FLIM(荧光寿命成像)、STED(受激辐射损耗超分辨)等高级模块。

模块化扩展：适配全领域研究的 “万能平台”

STELLARIS可灵活搭载多种功能模块：

STED超分辨率：突破衍射极限(分辨率达 70nm)，解析亚细胞结构(如线粒体嵴、突触小泡);

DLS数字光片：实现厚样本(如胚胎、器官 oids)的光毒性最小化三维成像;

Cryo冷冻成像：在低温环境下保存样本原生状态，适合冷冻切片或活细胞速冻后的动态分析。

三、应用场景：从基础研究到临床前沿的全域覆盖

细胞生物学与分子互作研究

利用 TauInteraction 技术，可实时监测活细胞中 GFP 与 mCherry 标记的蛋白互作动态，结合 STED 超分辨率成像，定位互作发生的亚细胞区域(如细胞膜脂质筏)。在癌症研究中，该平台可分析药物分子与受体的结合动力学，为靶向治疗开发提供直接证据。

发育生物学与活细胞动态追踪

通过 DLS 数字光片模块，可对斑马鱼胚胎进行长达 48 小时的无损伤连续成像，记录器官原基形成的完整过程。Aivia 自主检测功能可自动识别心脏祖细胞的迁移路径，生成量化运动轨迹数据，助力早期发育机制研究。

神经科学与脑科学研究

搭配双光子模块(MP)，STELLARIS 可深入脑组织深层(如小鼠海马区)进行钙信号成像，结合 TauContrast 技术反映神经元活动的代谢变化。在阿尔茨海默病模型中，可同时追踪 Aβ 蛋白沉积(荧光标记)与小胶质细胞活化(寿命差异区分)，揭示神经退行性变的动态关联。

工业与材料科学(扩展应用)

在半导体领域，可利用共聚焦激光扫描检测芯片表面纳米级缺陷;在高分子材料研究中，通过荧光寿命成像分析聚合物链段运动性，为新材料设计提供微观力学数据。

四、总结：重新定义共聚焦成像的 “未来标准”

徕卡 STELLARIS 共聚焦显微镜平台不仅是一台成像设备，更是连接微观世界与宏观科学发现的桥梁。其核心价值在于：

技术前瞻性：将荧光寿命、超分辨率、AI 驱动等前沿技术整合于单一平台，满足未来 10 年的研究需求;

用户友好性：从 “专业人员专属” 到 “多学科研究者可用”，通过智能化设计降低操作门槛，让技术服务于科学问题而非工具使用;

科研转化力：支持从基础成像到定量分析的全流程数据产出，加速论文发表(如 Cell、Nature 级期刊所需的高分辨率图件)与成果转化。

正如徕卡显微系统的愿景：“让每一个科学假设都能通过精准成像得到验证”。STELLARIS 正以其无与伦比的性能，助力全球研究者在生命科学的 “暗箱” 中点亮更多突破之光。