光学显微镜产业技术发展分析

第一节 国内光学显微镜产业主要技术成果

1、原子力显微镜与倒置光学显微镜联用技术主要特点是：

1）针对Zeiss Axiovert/AxioObserver, Olympus IX2, Nikon Eclipse Ti, 和 Leica DMI系列显微镜的连接适配器。其他型号倒置光学显微镜可根据型号定制。

2）直观的操作，由于原子力图像和倒置光学显微镜的光学视场有着相同的方位。

3）悬垂臂在光学视场中的对中是通过原子力显微镜扫描头在X和Y方向上的独立运动，原子力扫描轴和光学图像轴有1mm平行的距离。

4）对准芯片技术，消除了更换悬垂臂后在光学图像中从新进行悬垂臂对中的需要。

5）样品定位在X和Y方向有12mm行程。

6）样品座可适应显微镜载物片和培养皿。

7）可能使用高数值孔径透镜与盖玻片底培养皿结合。

倒置光学显微镜装置：easyScan 2FlexAFM原子力显微镜集成在Zeiss倒置光学显微镜上，同时放在Accurion主动式减振平台上。

2、原子力显微镜与传统光学显微镜联用技术：

1）针对Zeiss Axiovert/Axio Observer, Olympus IX2, Nikon Eclipse Ti, 和 Leica DMI系列显微镜的连接适配器。其他型号倒置光学显微镜可根据型号定制。

2）直观的操作，由于原子力图像和倒置光学显微镜的光学视场有着相同的方位。

3）悬垂臂在光学视场中的对中是通过原子力显微镜扫描头在X和Y方向上的独立运动，原子力扫描轴和光学图像轴有1mm平行的距离。

4）对准芯片技术，消除了更换悬垂臂后在光学图像中从新进行悬垂臂对中的需要。

5）样品定位在X和Y方向有12mm行程。

6）样品座可适应显微镜载物片和皮氏培养皿。

7）可能使用高数值孔径透镜与盖玻片底培养皿结合。

第二节 国外光学显微镜产业主要技术成果

1、世界上首台纳米级光学显微镜研发成功

2011年3月，英国曼彻斯特大学的研究学者研发出一种先进的仪器，它能够利用普通的白光将微小物体放大，这台“微球体纳米显微镜”能够检测小至50纳米宽的物体，比现存光学显微镜的极限还要小20倍。利用这台世上最强大的光学显微镜，也许在不久的将来，科学家可以首次直接观测病毒。

理论上来说，科学家利用显微镜可以观测到细胞内部的微小细节，甚至还能看到“活的”病毒。一个感冒病毒直径约20纳米(1000万纳米等于1厘米)。电子显微镜利用的是聚焦的电子束来代替光，它能看到极小的物体，但也有自身的局限性。它们或者用来观测表面细节，或者它对样本要求非常薄，导致观察精细的生物结构变得异常困难。

这个新仪器使用的是“超级镜片”而非微小的“微球体”(较小的球形颗粒)，来超越光学显微镜的技术限制。曼彻斯特大学机械、航空航天和土木工程学院的李林教授联合新加坡的同事开展了这个项目， (新仪器)利用光谱范围内的光源直接成像，从光学显微镜能观测物体的微小程度上来讲，这项仪器已经破了世界纪录。它不仅能够观测50纳米大小的物体，而且我们相信，这仅仅是个开始，它能观测到的物体远不止这么小。理论上来说，无论多小的物体，我们都应该能够观测到。

现在观测微小物体一般是利用电子显微镜，但是你也只能够看到细胞的外面，细胞内部无法触及。然而光学荧光显微镜可以通过将细胞染色的方法间接的观测细胞内部，但是这种染色却无法渗透病毒。无需染色而能直接观察细胞，以及能直接观看活的病毒，这将会使研究细胞的方式发生革命性的剧变。

2、日本静冈大学研发50纳米分辨率光学显微镜

日本静冈大学应用光学专业教授川田善正等人于2010年研发出了最大分辨率达50纳米的高性能光学显微镜，其分辨率是目前同类产品的10倍。

虽然电子显微镜的分辨率更高，但是必须抽真空或是喷镀。据称，新研发的光学显微镜则可以对活标本进行即时细微观察。

光学显微镜的分辨率由照向标本的光线决定。因为聚光能力有限，迄今为止最大分辨率一度只能达到500纳米。

3、新光学显微镜能“看清”细胞蛋白质

美国研究人员称，他们首次开发出一种能够在分子水平上观察蛋白质的新型光学显微镜，它将帮助科学家探索细胞深处，了解其内部结构的基本组织。

据悉，新型光学显微镜是由美国霍华休斯医学研究所和国家卫生研究院（NIH）的研究人员在佛罗里达州立大学国家强磁场实验室的帮助下开发出来的，它将有助于基础细胞生物学的研究。随着新显微镜技术的发展，它将成为在分子水平揭开细胞内动力学之谜的重要工具。

新型光学显微镜被称为光敏定位显微镜，它弥补了电子显微镜只能显示细胞中的微小结构却不能看清蛋白质分布的不足。NIH的研究人员表示，如果将两者结合起来，它们就具有更强大的功能，人们可以同时了解细胞的结构和蛋白质分布。

新型光学显微镜的设想由霍华休斯医学研究所的两位物理学家在设计过程中遇到了难题，戴维森小组最终帮助他们开发出了更加完美的显微镜。赫斯说，NIH的研究人员找到了一种新的用微量紫外光让分子发光的荧光蛋白质，随后，戴维森小组在实验室中对荧光蛋白质进行了基因改造，并将其与自然的蛋白质融合，这相当于将要研究的每个蛋白质打上标签。

对于光敏定位显微镜的工作原理，研究人员介绍说，他们首先给每个要研究的分子打上荧光标签，然后将这些分子用微量紫外光进行照射，紫外光激活分子上的荧光蛋白质，导致其发光，这时就能用显微镜捕捉荧光生成的图像了。在研究中，上述过程要重复上万次，每次重复捕捉的都只是被研究的蛋白质分子的一部分。当蛋白质分子整体图像形成后，它同电子显微镜获得的图像最大的不同之处是可以控制观察区域的对比度。

第三节 光学显微镜产业技术研究热点

光学显微镜研发的重点在于提高其分辨率，能够更好的满足下游生物科学研究的需要，因此，其技术研发热点及难点在于提高产品分辨率。

免责申明：本文仅为中经纵横市场研究观点，不代表其他任何投资依据或执行标准等相关行为。如有其他问题，敬请来电垂询：4008099707。特此说明。