鑫图FL 9BW助力3D显微算法创新，赋能活细胞及大尺寸样本分析！

近期，华中科技大学研究团队针对活细胞动态无标记成像提出了 PAMR（基于物理信息校正的像差校正元神经表征）自监督 3D 重建框架，相关成果在线发表于国际权威光学类期刊《Advanced Photonics Nexus》。

PAMR 创新成果

无标记 3D 断层扫描因抗光毒性、系统简洁成为生物成像热点。然而，传统傅里叶层析成像（FPT）存在显著的伪影和高计算需求，难以满足活细胞动态观测和大尺寸样本分析。

图1：PAMR 自监督 3D 重建框架整体流程图

PAMR 通过整合神经表示、物理先验等技术，实现了对传统方法的多方面超越：

・动态体积重建速度提升 10 倍，单个体积（585×585×120 体素）重建时间从 250s 缩减至 28s；

・分辨率较物镜衍射极限提升约 2 倍，搭配 66 个 LED的半球形照明系统与 40×/0.95NA 物镜，达成横向 137nm、轴向 550nm 的半节距分辨率；

・稀疏视图鲁棒性，75% 视图缩减下仍保持高保真重建，照明视角从 120 个减至 30 个时，重建质量依旧稳定，SSIM 远高于传统方法。

FL 9BW 相机应用优势解析

鑫图 FL 9BW 相机的高保真信号采集与稳定成像能力，为 PAMR 算法应用验证提供了关键硬件保障：

高保真信号采集：

采用背照式CMOS技术，峰值量子效率达到了92%，能有效转化弱信号；

0.9e- 读出噪声与 < 0.0005 e-/p/s 极低暗电流，能避免无标记弱信号被噪声淹没，为成像提供高质量数据；

15.96mm（1"）大靶面：能够覆盖异质性样本全结构，避免信号缺失，支撑像差校正分支运行。

图2：HeLa细胞中亚细胞动态相互作用的3D可视化

高分辨率成像：

3.76μm 像元尺寸适配 40×/0.95NA 物镜的衍射极限，满足奈奎斯特采样准则；

3000×3000 高像素阵列充分承接多角度照明信息，支撑高分辨率成像目标；

图3：空间分辨率表征与对比实验

长期稳定成像保障：

< 0.0005 e-/p/s 极低暗电流+深度制冷能力：可实现长时间曝光下的高信噪比成像，同时避免强光导致的光毒性。

图4  活细胞及大尺寸生物样本 3D 重建结果

活细胞动态观测系统成像质量高度依赖科学相机的性能适配。FL 9BW 凭借高灵敏度、高分辨率与深度制冷技术优势，可为活细胞弱信号高保真采集和长时程无毒性动态观测提供可靠硬件支撑。

参考文献：

Sun M, Zhong F, Mao S, et al. Physics-informed meta neural representation for high-fidelity, aberration-corrected, sparse-view Fourier ptychographic tomography[J].

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