光學(xué)與光子學(xué)技術(shù)巨頭蔡司宣布推出Lightfield 4D，這是一種基于光場(chǎng)原理的新型顯微鏡系統(tǒng)。作為集成到公司LSM 910和LSM 990共聚焦顯微鏡系統(tǒng)中的一種新成像模式，Lightfield 4D據(jù)稱“將重新定義研究人員觀察生物體（尤其是在神經(jīng)科學(xué)、癌癥研究、發(fā)育生物學(xué)和植物科學(xué)領(lǐng)域）的方式”。

該新系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)即時(shí)體積高速成像，使研究人員能夠以前所未有的時(shí)間分辨率對(duì)完整樣本中的生命動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行成像。

這項(xiàng)技術(shù)滿足了4D成像的關(guān)鍵需求——結(jié)合體積和時(shí)間來(lái)真正理解生物過程。長(zhǎng)期以來(lái)，依賴序列圖像采集來(lái)創(chuàng)建Z軸堆疊圖像的傳統(tǒng)光學(xué)切片技術(shù)一直受到序列采集局限性的困擾，這會(huì)引入時(shí)間延遲并損害數(shù)據(jù)的時(shí)空準(zhǔn)確性。

Lightfield 4D通過在特定時(shí)刻對(duì)整個(gè)3D數(shù)據(jù)集進(jìn)行成像，消除了采集體積內(nèi)的時(shí)間延遲，從而克服了這些挑戰(zhàn)。該新系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)即時(shí)體積高速熒光成像，以3D形式捕捉生理和神經(jīng)元過程。

利用微透鏡陣列，Lightfield 4D同時(shí)生成37幅單獨(dú)圖像，實(shí)時(shí)捕捉全面的3D信息。這種創(chuàng)新方法通過基于去卷積的高級(jí)處理來(lái)創(chuàng)建Z軸堆疊，實(shí)現(xiàn)了每秒高達(dá)80個(gè)體積Z軸堆疊的驚人速率，為生理和神經(jīng)元過程等快速生物事件提供了深入見解。

提升生物學(xué)洞察力一個(gè)完整的Z軸堆疊可在一次照明事件中捕獲。這減少了光暴露和光毒性效應(yīng)，使得能夠在高時(shí)間密度下對(duì)整個(gè)生物體進(jìn)行長(zhǎng)期成像，長(zhǎng)時(shí)間跟蹤生物過程。Lightfield 4D的速度促進(jìn)了大型樣本的多色體積捕獲，提高了各種應(yīng)用中的實(shí)驗(yàn)效率。

蔡司生命科學(xué)顯微鏡部門負(fù)責(zé)人Bernhard Zimmermann博士表示：“通過結(jié)合體積和時(shí)間來(lái)增強(qiáng)我們對(duì)復(fù)雜生物過程的理解，這代表了4D成像領(lǐng)域的一大飛躍。我們相信，Lightfield 4D將重新定義成像領(lǐng)域。這一創(chuàng)新系統(tǒng)使研究人員能夠?qū)崟r(shí)捕捉生物過程，為生命的動(dòng)態(tài)本質(zhì)提供前所未有的見解。”

激光掃描顯微鏡（LSM）卓越的成像靈活性與Lightfield 4D溫和且即時(shí)的體積成像能力相結(jié)合，使得以往不可能的實(shí)驗(yàn)成為可能，并將科學(xué)研究推向了新的前沿。

隨著Lightfield 4D的推出，公司還推出了其LSM平臺(tái)的增強(qiáng)版：LSM 910和LSM 990。這些升級(jí)系統(tǒng)配備了新的高帶寬電子設(shè)備，支持光路技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)卓越的光保存、高動(dòng)態(tài)范圍可視化和寬波長(zhǎng)帶寬。

此外，蔡司的Airyscan jDCV現(xiàn)在已為所有Airyscan多路復(fù)用模式提供了圖像質(zhì)量改進(jìn)。公司表示：“在顯微鏡智能助手（一種個(gè)人人工智能助手）的幫助下，研究人員可以交互式地探索其成像實(shí)驗(yàn)的新可能性。”

文章參考：Zeiss launches Lightfield 4D microscopy for ‘instant volumetric high-speed imaging.