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近年来，精准医疗的发展如火如荼，在临床领域取得了广泛的使用，显著推动了医疗模式的发展与革新，成为未来医疗发展的主要方式之一。在2021国际计算成像会议，计算成像•解码生命产业论坛，凌云光技术股份有限公司科学图像BU总经理杨影女士带来了题为《精准成像赋能精准医疗》的报告分享，接下来就让我们以精准成像的视角，一起来看下计算成像在生命科学的应用吧！

01

精准医疗实现个体化诊断与治疗

在正确的时间给予正确的治疗

 2015年1月30日，奥巴马宣布“精准医疗计划”（Precision MedicineInitiatave)，精准医疗一词由此跃入大众视野。2016年，中国国家卫计委会同科技部等部门，联合一批科学家拟定中国版的精准医疗计划，并逐步推进特色精准医疗产业。 

 作为生命医学的前沿领域，“精准医疗”是一种基于患者分子生物病理学、细胞生物病理学、基因生物学等特征，精准匹配进行的个体化诊断与治疗策略。它的核心理念是：在正确的时间给予正确的治疗，致力于有效提高病人的身体健康水平和寿命，同时做到大幅降低医疗费用。 

 这里主要体现在三个方面：首先是个体治疗，因人而异、针对不同的个体采用不同的治疗方式，比如药物治疗、细胞治疗、基因治疗和分子治疗等都是严格的个体化治疗；其次是时间轴，不同疾病在不同的阶段有不同的有效治疗手段，不同时间实施不同治疗方案；最后是环境特性，既需要看我们外部的生活环境，也需要考虑身体内部复杂的生物化学环境，来实施治疗方案。

02

精准成像赋能精准医疗

推动医疗方式从普适性向精准化转身 

见所未见，看见不能看到的目标，这是计算成像的目标。而区别于计算成像，精准成像是以满足用户需求特征为目标的成像实现！需要综合应用相机、光源、镜头、光路组合、计算资源和环境等因素，灵活构建光学系统，获得期望的目标信息。在生命医学领域，精准成像对高时空分辨率维度、智能化、对组织深度的探测方面，有着更高品质的成像要求。为了保障精准成像效果，需要灵活使用相机、灵活使用光源、灵活设计光学系统。

 今天市面上已经出现了很多基于精准成像技术的现代精准医疗设备，比如基因测序仪、病理扫描仪、手术导航仪等。DNA遗传物质、细胞、分子、组织等信息的可视化，从而可以精确准确辅助医学研究和医学治疗，这也使得医疗方式从以往的普适性向精准化转身！ 

 基于在医学诊断、医学治疗、医学预防的精准性和精确性，精准成像已经渗透到基因诊断、病理诊断、分子诊断、细胞诊断等生命医学领域的方方面面。比如，X光属于分子影像精准成像，目前结合了超声、红外成像，衍生出了多模态分子成像医疗设备；基因诊断和基因编辑，采用成像技术，可以看到碱基，在基因的层面来实施治疗；比如各种医疗显微镜，可以看到细胞和亚细胞层面的图像信息，进行细胞层面的治疗…

 03

凌云光精准成像医疗解决方案

更省时、更省力、更省成本

 基于对相机、光源、光学系统的灵活设计和使用，凌云光提供器件、模组和服务支持，可以实现诸如同时看见高速高分辨大视场图像，立体大景深全聚焦光场，10亿像素级成像、多维多尺度等成像效果，能够更省时、更省力、更省成本真正助力精准成像的实现，广泛应用在医学诊断、医学治疗、医学预防等各个领域。

 案例一：基因测序和基因筛查

• 激光光源精准设计保证：高稳定性和高信噪比、实现高荧光效率及视场均匀性>95%，大视场均匀成像；

• 高速光学自动聚焦实现快速双层聚焦，并搭配精准得系统成像设计实现大通量数据采集；

• 软件平台：硬件平台得联控、图像快速采集保存及亚像素级得目标矫正、拼接、融合等实现目标得精确定位和分析；

 案例二：小动物活体成像

• 光源高稳定性及高信噪比及60w的设计满足更深皮下>2cm的荧光成像；

• 照明采用双侧照明设计更满足活体成像，保证均匀无遮挡；

• 灵活可配置得设计满足不同荧光染料及不同观测分辨率得要求； 

案例三：分子影像荧光手术导航

吲哚菁绿（ICG）是一种用于医学诊断的花青染料。目前ICG在近红外835nm和短波红外>900nm均有好的响应。因此在手术导航中有两种方案：

• 可见光+近红外双通道成像； 

• 可见光+短波红外双通道成像且具有更好得信噪比；

案例四：精准光源-解构样本特性的利刃

4.1 空间

更均匀精确结构光

• 用于血栓造模的点光化学光源

• 散斑衬比成像光源

• 荧光激发用高均匀性面光源

更深的穿透深度

•  SLD用于OCT组织层析成像光源、散射介质成像光源

4.2 时间

流式细胞频闪光源

• 自主设计作用距离不敏感高均匀性面光源

荧光时间分辨光源

• 配合光学斩波器实现荧光寿命时间分辨光源

4.3 强度

功率稳定性

• 推出了高稳定性恒功率激光器，恒流驱动器，恒温驱动器

功率自适应

• 根据被测样品可高精度调节功率强度，提升精准成像信噪比，降低光毒性危害

4.4 光谱

多通道光谱集成光源

• 针对荧光显微、阅片过程中所用的不同激发波长荧光染料，开发更适用于特征激发波长的光源系统

用SPAD512S在3D成像中的应用

在从空间成像到生物医学显微镜、安全、工业检查和文化遗产等众多领域，对快速、高分辨率和低噪声3D成像的要求非常高。在这种情况下，传统的全光成像代表了3D成像领域最有前景的技术之一，因为其超高的时间分辨率：

3D成像是在30M像素分辨率下每秒7帧的单次拍摄中实现的，对于1M像素分辨率为每秒180帧；无多个传感器，近场需要耗时的扫描或干涉技术。然而常规全光成像导致分辨率损失，这通常是不可接受的。我们打破这种限制的策略包括将一个全新的和基础性的采用上一代硬件和软件解决方案。基本思想是通过使用新型传感器来利用存储在光的相关性中的信息实现一项非常雄心勃勃的任务的测量协议：高速（10–100 fps）量子全光成像（QPI）具有超低噪声和前所未有的性能分辨率和景深的组合。所开发的成像技术旨在：在成为第一个实际可用和适当的“量子”成像技术超出了经典成像模式的固有限制。除了基础感兴趣的是，该技术的量子特性允许在3D上提取信息来自极低光子通量下的光相关性的图像，从而减少场景暴露于光照。对QPI的兴趣是由潜在的相对于其他已建立的3D成像技术的优点。实际上，其他与QPI不同，方法需要精细的干涉测量，如数字测量全息显微镜或相位恢复算法，如傅里叶全息图，或快速脉冲照明，如飞行时间（TOF）成像。此外，QPI提供了无扫描显微镜模式的基础，克服了共聚焦方法。

量子全光相机有望提供全光成像的优势，主要是超快和免扫描的 3D 成像和重聚焦能 力，其性能是经典相机无法企及的。全光成像设备能够在单次拍摄中获取多视角 图像.它们的工作原理是基于对给定场景中光的空间分布和传播方向的同时测量。获取 的方向信息转化为快速 3D 成像所需的重聚焦能力、可增加的景深(DOF)和多视角 2D 图像的 并行获取。 在全光照相机中，方向检测是通过在标准数码相机的主镜头和传感器之间插 入微透镜阵列来实现的。传感器获取复合信息，该复合信息允许识别检测到的光来自 的物点和透镜点。然而，由于结构(使用微透镜阵列)和基本(高斯极限)原因，图像分辨率与获 得的方向信息成反比地降低；因此，在基于简单强度测量的设备中，在衍射极限下的全光成像 被认为是无法实现的。

图(a)传统全光成像(PI)设备的方案:物体的图像聚焦在微透镜阵列上，而每个微透镜将主透镜 的图像聚焦在后面的像素上。这种配置需要与方向分辨率的增益成比例的空间分辨率的损失；(b)显 示了相关全光成像(CPI)设置的方案，其中方向信息是通过将物体聚焦的传感器检索到的信号与收集 光源图像的传感器相关联而获得的。

为了实现全光成像，我们正在寻求一个超高性能的探测器，一个相关部分是通过用基于尖端技术的传感器(如单光子雪崩 二极管(SPAD)阵列)取代商用高分辨率传感器(如科学 cmos 和 emccd 相机)来确定的。SPAD 基本上是一个光电二极管，其反向偏置电压高于其击穿电压，因此撞击其光敏区域的单个 光子可以产生电子-空穴对，从而触发次级载流子的雪崩，并在非常短的时间尺度(皮秒) 内产生大电流。这种操作方式被称为盖革模式。SPAD 输出电压由电子电路感测并直 接转换成数字信号，进一步处理以存储光子到达和/或光子到达时间的二进制信息。从本 质上来说，SPAD 可以被看作是一个具有精密时间精度的光子-数字转换装置。SPADs 也可以 选通，以便只在短至几纳秒的时间窗口内敏感。如今，单个 SPAD 可以用作大 型阵列的构建模块，每个像素电路都包含 SPAD 和即时光子处理逻辑和互连。有几种 CMOS 工艺可供选择，可以定制关键 SPAD 性能指标和整体传感器或成像器架构.灵敏度和 填充因子有一段时间落后于科学 CMOS 或 EMccd，但近年来已大幅赶上。 根据 QPI 的要求，我们选择使用由 EPFL AQUA laboratory group 开发的 SwisSPAD2 阵 列，其特点是 512×512 像素分辨率，这是迄今为止最广泛、SPAD 阵列 之一。传感器内部由 256×512 像素的两半组成，以减少信号线上的负载和偏斜，实 现更快的操作。这是一个纯粹的二进制门控成像器，即每个像素为每帧记录 0(无光子)或 1(一个或多个光子)，读出噪声基本为零。传感器由 FPGA 控制，FPGA 产生门控电路和读出 序列的控制信号，并收集像素检测结果。在 FPGA 中，在发送到计算机/GPU 进行分析和存 储之前，可以进一步处理得到的一位图像，例如，累积成多位图像。对于准直光，通过微 透镜阵列，最大帧速率为 97.7 kfps，10.5%的自然填充因子可以提高 4-5 倍 (优化后的 模拟预计会有更高的值)；在 520 纳米(700 纳米)和 6.5 伏过量偏压下，光子探测概率为 50% (25%)。该器件还具有低噪声(室温下每像素平均暗计数率通常低于 100 cps，中值约 低 10 倍)和纳秒门控电路。

SwissSPAD2 门窗口轮廓。图中标注了转换时间和栅极宽度。栅极宽度可由用户编程，内部激 光触发模式下的最小栅极宽度为 10.8 ns。

SwissSPAD2 显微照片(左)和像素示意图(右)。像素由 11 个 NMOS 晶体管组成，7 个具有厚氧化 物，4 个具有薄氧化物栅极。像素在其存储电容器中存储二进制光子计数。像素内门定义了相对于 20 MHz 外部触发信号的时间窗口，其中像素对光子敏感。

全全光相机是一种全新的 3D 成像设备，利用 动量-位置纠缠和光子数相关性来提供全光设备典型的重新聚焦和超快速、免扫描的 3D 成像能力，以及标 准全光相机无法实现的显著增强的性能:衍射极限分辨率、大焦深和超低噪声；然而，为了使所 提出的器件的量子优势有效并吸引最终用户，需要解决两个主要挑战。首先，由于相关测量需要大量的帧 来提供可接受的信噪比，如果用商业上可获得的高分辨率相机来实现，量子全光成像(QPI)将需要几十秒 到几分钟的采集时间。第二，为了检索 3D 图像或重新聚焦 2D 图像，对这大量数据的加工需要高性能和耗 时的计算。为了应对这些挑战，我们正在开发高分辨率单光子雪崩光电二极管(SPAD)阵列和超快速电子设 备的高性能低级编程，结合压缩传感和量子层析成像算法，旨在将采集和加工时间减少两个数量级。还将 讨论开发 QPI 设备的途径。

下面我将介绍下我们昊量光电所有一款SPAD512S相机，对全光成像具有很大的帮助。

我们的相机相对其他产品具有如下优点：

1. 相机具有很高的填充因子，并且还带有微透镜。

2. 暗噪声非常小

3. 成像速度快

4. 面阵像素大，分辨率高

相关文献：

https://doi.org/10.3390/app11146414

对于定制设备像素，我们完全符合您的需求 - 我们喜欢挑战！为此，我们与业内一些供应商密切合作欢迎大家来电咨询。

如果您对SPAD512S单光子相机有兴趣，请访问上海昊量光电的官方网页查看更多SPAD512S单光子相机系列产品：

https://www.auniontech.com/details-1782.html

更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电

关于昊量光电：

上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等，涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等；可为客户提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等服务。

您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniontech.com了解更多的产品信息，或直接来电咨询4006-888-532。

什么是造影剂

      核磁共振成像（MRI)目前普遍应用于医学检测成像中，具有无辐射损伤的安全性，可任意方位断层扫描等技术灵活性，加以涵盖质子密度、弛豫、加权成像以及多参数特征的优势，已成为当代临床诊断中Z有力的检测手段之一，然而临床发现某些不同组织或肿瘤组织的弛豫时间相互重叠,导致诊断困难。因此人们开始研究造影剂，增强信号对比度、提高图像分辨率。其作用主要是通过注射造影剂来改变组织局部弛豫特性，提高成像对比度，从而提高诊断的准确性。

      造影剂是一类化学合成的其密度高于活体组织的物质，造影剂本身不产生信号，通过改变体内局部组织中水质子的弛豫效率，与周围组织形 成对比，从而达到造影目的。

造影剂的原理

      带有磁性的物质如Fe、Mn、Gd等，具有多个不成对的电子，当这些物质接近共振中的氢原子时，能有效地改变质子所处的磁场，造成T1和T2弛豫时间明显缩短。造影剂能改变体内局部组织中水质子的弛豫速率，提高正常与患病部位的成像对比度和分辨率，为病变定位和诊断提供更多的信息（图1和图2所示）。

      MRI造影剂又为顺磁性或超顺磁性物质，能同氢核发生磁性的相互作用，他们进入动物体内，将引起纵向弛豫速率（1/T1)和横向弛豫速率（1/T2)的改变，在顺磁物质的作用下，其抗磁和顺磁贡献具有加和性，即：

(1/Ti)观察=(1/Ti)抗磁+(1/Ti)顺磁 , (其中i=1,2)

在不存在溶质之间相互作用的情况下，溶剂的弛豫速率与所加的顺磁物质的浓度（mol/L)成线性关系，即：

(1/Ti)观测=(1/Ti)抗磁+求和ri[C] , (其中i=1,2)

其中ri为顺磁物质的弛豫效率（Relaxivity，单位mmol/L·s），求和是针对溶液中造影剂的种类而言，T1类型造影剂，如Gd类配合物，成像时相关部位变亮，又称为阳性造影剂；T2类型造影剂，如基于Fe3O4离子的超顺磁性造影剂，成像时相关部位变暗，又称为阴性造影剂。

造影剂的应用：

弛豫效率是MRI造影剂关键指标之一。弛豫效率高的样品，可以使用Z少的量达到Z好的效果；在造影剂研究领域，纽迈专门开发了小型的核磁共振成像分析仪，可测试方便的测试造影剂T1、T2弛豫时间，并可对试管样品进行成像，提供定量和定性评价数据，为造影剂产品的研发与改进提供快速可靠的检测手段。

造影剂在体内的作用评价：

造影剂在肾脏中的代谢过程监测，该造影剂在小鼠体内肾脏部位代谢时间超过250min,且作用顶峰时间约在注入后130min。 

在生物医药领域，低场核磁共振可为您提供以下科研方案

1)造影剂研究：弛豫率 效能评价 体内代谢评价；

2)体表肿瘤研究：造影材料作用 药物靶向 肿瘤药效评估;

3)原位肿瘤研究：位置排查 转移判断 尺寸测试；

4)清醒动物体成分分析：瘦肉 脂肪 自由水含量 脂肪分布；

（来源：苏州纽迈分析仪器股份有限公司）

2020年11月7日-8日，由西安电子科技大学与华侨大学等多家单位联合主办的第四届“计算成像技术与应用”ZT研讨会在厦门WM落幕。此次会议参会人数高达500余人，现场座无虚席，人气火爆。本届会议主题为：计算成像，一切皆有可能。

自2017年， “计算成像技术与应用”ZT研讨会至今已成功举办四届，每届会议都在行业内产生重大影响，这更像是整个计算成像技术研究人员的“年会”，平均每届与会人员达到三百多人，本次会议更是达到了参会人数的历史新高，这也反应了行业的不断发展与壮大，凌云光也作为重要支持单位连续两年参加会议。

凌云光与计算成像 

2013年，凌云光&清华大学共同建立了北京市多维多尺度计算摄像学实验室，2016年、2017年、2018年，以实验室为依托连续三年举办了 “多维多尺度计算摄像学产业及应用创新大会”，获得专家学者的认可，受到各界行业专家学者的关注和支持。一直以来，凌云光持续关注计算成像技术发展，并应用到公司的技术研究、产品创新以及客户需求中，以推动行业发展为己任，不断学习与创新。

本次会议，凌云光技术股份有限公司总裁助理杨影女士基于公司20多年在视觉图像领域的经验，以“视觉让生活更美好”为题介绍了推动光学测试仪器发展的一个重要的目标就是不断追求：要看得见、然后看得清楚、ZH看得准确和明白。目前成像器件正按照：高分辨率、全光谱范围、高速与高灵敏、高动态范围、3D 立体等 5 个纬度不断提高，提供超过人类视觉极限的成像能力，改善我们的生活。

报告还与各位专家学者分享了近年来，依托“计算成像技术”凌云光在工业、立体视觉、生命科学等方向进行了深入研究与探索，更是与清华大学、上海微系统所、南京大学等科研单位深度合作，创新设计了多款视觉器件和科研仪器。杨影总也表示，凌云光会继续努力与各位专家学者一起推动计算成像技术的发展。

<span style="box-sizing: border-box; color: rgb(136, 136, 136);" 255);"="" 255,="" rgb(255,="" normal;="" justify;="" 0.544px;="" 14px;="" sans-serif;="" arial,="" yahei",="" ui",="" yahei="" "microsoft="" gb",="" sans="" "hiragino="" sc",="" "pingfang="" neue",="" helvetica="">▲凌云光技术股份有限公司总裁助理杨影女士报告《视觉让生活更美好》

部分精彩报告回顾

此次会议组委会邀请了国内计算成像领域的知名专家和学者到会交流，针对计算成像领域的前沿技术和ZX研究成果深入探讨，旨在促进计算成像技术发展，为相关领域人员提供交流新思想、切磋新技术的舞台，促进相关学科的科技创新和成果转化，提高计算成像研究方向的教学科研水平及计算成像研究在光电成像技术领域的影响力。

历时两天，本次研讨会落下帷幕，各位参会者收获颇丰，在会议结束时主办单位西安电子科技大学邵晓鹏教授也表示：开展本次研讨会的宗旨是为了激励更多的人参与到计算成像中来，带着开放包容的心态，将“蛋糕”做大。华侨大学蒲继雄教授表示了对邵晓鹏教授的感谢，认为本次参会的学生将是计算成像界的未来，并祝福他们的未来灿烂发光。

凌云光也将和各位专家一起，以推动计算成像技术的发展和应用为使命，继续走在计算成像技术探索的道路上，期待下一届“计算成像技术与应用”ZT研讨会的举行！

       随着人们对陶瓷材料性能要求的不断提升，大家对于陶瓷粉料的研磨和加工要求也是越来越高，尤其是对于一些超细陶瓷粉料，要想实现对超细粉料的控制，除了研磨设备本身的设计，研磨介质的质量也是至关重要。比如现在市面陶瓷研磨常用的镐珠体系，除了研磨球本身的化学成分、密度、抗压强度、弹性模量、硬度以外，球体本身的大小和圆度也是非常重要的参数。虽然图像技术是测试研磨球大小和圆度的一个有力武器，但由于镐珠一般数量巨大，如何获得具有代表性和统计性的结果，就成为镐珠质量评测的一个挑战。虽然电镜或者显微镜能够获得高质量的图像结果，但由于一次成像数目非常有限，在数据代表性和定量分析方面存在风险，因此动态图像技术就成为了一个很好的选择。

自由落体颗粒采样技术

鞘流采样技术

       动态图像一般有两种进样方式，即自由落体进样和鞘流进样，自由落体进样利用颗粒自身重力通过检测区域，设计简单，测试速度较快，但一般主要面对颗粒较大、分散性较好的粉料。而鞘流进样，则采用特殊的设计，形成鞘流以便颗粒排着队逐个通过检测区域，其具有准确度高、对小颗粒效果好等优点，但不足之处就是对于颗粒较大的样品或者密度较大的，其容易发生堵塞或者输送问题。考虑到镐珠本身颗粒密度较高，同时镐珠表面相对光滑，颗粒之间粘附性较低，因此自由落体的进样方式更加合理方便。以下就是某种较细的镐珠采用自动成像技术获得的结果，可以看到，其不但可以给出粒径或者圆度的平均结果，更重要的是其可以给出相应的分布数据，从而帮助生产者更细致地控制镐珠工艺。

（来源：丹东百特仪器有限公司）

OCI是一款超高精度光学链路诊断系统，其原理基于光频域反射（OFDR）技术，可精确测量光纤长度，空间分辨率高达10μm。

说到这里，让我们了解下OCI产品参数标注的空间分辨率10μm，它并不是不可调整的，实则是指在不同需求的情况可设置不同的空间分辨率。

如下图所示：

仪器默认空间分辨率为194.77μm，我们可以通过Scan Range（波长扫描范围）和Decimation（降点）来设置空间分辨率，当我们将波长扫描范围设为“84”，降点设为“1”时，此时空间分辨率为10μm。

空间分辨率（μm）对照表

如表所示.几种常见的扫描范围和降点所对应的空间分辨率，均能调整空间分辨率。

另外，光纤长度能否准确测量跟折射率息息相关，OCI仪器默认折射率为1.4682（如下图所示），也是公认的光纤折射率。当待测光路的折射率不是1.4682时，可以通过以下两种办法准确测量光路长度。

1、已知待测光路的折射率，可以将仪器折射率改成已知折射率，这样就可以准确测量光路长度。

2、已知待测光路长度，利用仪器测量出的长度进行校准折射率。例如，已知待测光路长度为1m，但仪器测得长度为0.5m，此时我将折射率修改为0.7341，则此时仪器显示光纤长度为1。

注意事项：

①设置空间分辨率（通过选择扫描波长和降点，设置所需的空间分辨率）

②修改折射率，标定长度

一、什么是便携式磁共振成像？

便携式磁共振成像（Portable Magnetic Resonance Imaging，pMRI）是一种小型化和便携化的磁共振成像技术，可以在实验室之外进行现场或移动应用。它是将传统的大型磁共振成像设备缩小并集成到一个便携式系统中的技术。

传统的磁共振成像（MRI）是一种非侵入性的医学成像技术，利用核磁共振原理来生成人体内部的详细图像。它使用强大的磁场和射频脉冲来激发和探测人体组织中的核自旋信号，然后通过计算和图像重建技术生成具有高空间分辨率的图像。

便携式磁共振成像是对传统MRI的一种创新扩展，旨在解决传统设备在大小、成本和便携性方面的限制。它采用了小型化的磁体、射频线圈和控制系统，以及优化的图像处理算法，从而实现了便携式和即时成像的能力。

二、便携式磁共振成像具有以下特点：

1. 尺寸和重量：便携式磁共振成像设备相对较小、轻便，可以放置在桌面上或移动到需要的地方进行扫描。这使得它们在移动诊断、野外研究和紧急医疗救援等应用中非常有用。

2. 电源和冷却：便携式磁共振成像设备通常使用可充电电池供电，不需要外部电源。此外，一些设备还采用了先进的冷却技术，如液氦或低温制冷系统。

3. 图像质量和功能：尽管便携式磁共振成像设备的磁场强度和性能可能较传统设备低，但它们仍能够提供可接受的图像质量和基本的功能，如解剖结构显示和病变检测。

4. 操作简便性：便携式磁共振成像设备通常具有简化的操作界面和用户友好的控制系统，使其易于使用和操作。

三、便携式低场磁共振成像具体应用：

1.野外科学研究：便携式磁共振成像可以应用于野外科学研究，如地质学、生物学和生态学等领域。它可以用于对地质样品、植物、动物和土壤等进行非破坏性分析和成像，提供有关物质组成和结构的信息。

2. 食品质量和安全检测：便携式磁共振成像可以用于食品质量和安全检测。它可以检测食品样品中的成分、含水量、污染物和品质特征，帮助评估食品的新鲜度、真实性和安全性。

3.工业应用：便携式磁共振成像在工业领域中也具有应用潜力。例如，它可以用于材料科学和工程中的材料分析、结构评估和质量控制。它还可以应用于石油勘探、水资源管理和环境监测等领域。

这些仅仅是便携式磁共振成像的一些主要应用方向，随着技术的不断进步和应用的扩大，可能会涉及更多领域和应用。

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近些年随着jingzhun医疗需求持续增长，“十四五”国民健康规划也愈发深化改革，医疗卫生相关支撑能力和健康产业发展水平不断提高，国民健康政策体系进一步健全。如何探索临床诊断技术的不断突破，深入开展相关研究，并将研究成果转化至临床应用提升医学科技水平真正服务于医学事业建设也愈发受到关注。

赛默飞旨在探索转化医学共促jingzhun医疗发展，特邀业内大咖专家，3月16日共聚上海，成功举办jingzhun医疗功能组学2023赛默飞组学临床检测发展高峰论坛。

赛默飞中国色谱和质谱业务中国区商务副总裁沈严先生做了开场致辞，在致辞中，沈严先生分享后疫情时代社会对于临床检测手段不断提出高要求，而“后基因组学时代”中以蛋白质和代谢物为检测靶标分子越来越受到各方关注，而这正是赛默飞色谱质谱长期耕耘的领域。沈严先生表示在这个领域中赛默飞拥有非常多的经验和成功故事可以跟大家进行分享交流，也希望赛默飞不断创新及深度服务客户的精神能够为客户进军该领域提供助力。

田志新 教授 同济大学

分享主题：《高分辨轨道阱质谱助力糖蛋白质组学驱动jingzhun医学》

在该报告中田老师分享了基于Orbitrap技术，集超高质量分辨率、质量测量精度、灵敏度、选择性、多种高效智能串级质谱采集模式等于一体的轨道阱质谱使得蛋白质糖基化的jingzhun位点和结构分析成为可能。一个糖蛋白上多个糖基化位点的宏观异质性和一个位点上的多个糖基化修饰的微观异质性能得到全面解析；一个单糖组成对应的多个序列和链接结构能得到全面区分。jingzhun位点和结构特异糖蛋白质组学带来病理条件下清晰的疾病相关糖基化图像，为jingzhun的糖蛋白疾病及预后标志物、药物靶点和药物研发提供了可能，全面驱动jingzhun医学的发展。

郑亮 教授 上海交通大学附属上海儿童医学中心

分享主题：《肿瘤代谢表型与临床转化》

郑老师针对肾细胞癌其中线粒体-缺陷型肾细胞癌属于预后极差的亚型，针对其目前具有筛查/诊断功能的标志物仍是空白的问题。通过Orbitrap技术前期发现线粒体功能缺失与TET在临床代谢研究，发现琥珀酸型修饰代谢物可在线粒体-缺陷型肾细胞癌患者中实现筛查和监测。其机制主要由GGT-DPEQ2轴产生，为该型肿瘤的早筛早诊提供新方案。

吴卫甲 博士 凯莱谱jingzhun医疗首席科学官

分享主题：《质谱在疾病生物标志物的发现和临床上的应用》

代谢组学同时定量多种小分子类型，例如氨基酸、脂肪酸、碳水化合物或细胞代谢功能的其他产物。代谢物水平和相对比率反映了代谢功能，超出正常范围的扰动通常预示着疾病。液相色谱及质谱联用技术问世以来，在疾病标志物发现，临床转化，以及临床应用方面展示了得天独厚的优势。而在国际上代谢组学也正在飞速发展，像Quest等公司都在探索利用基于高分辨质谱平台的代谢组学为临床检测提供新方向。

林为濬 博士 华测检测集团jingzhun医疗多组学研究中心运营总监

分享主题：《多组学在jingzhun医学中的应用》

林博士为大家带来组学技术在功能组学和jingzhun医学中应用新思考，在目前临床检测体系中，针对各种疾病其生物标志物检测信息关联性较弱，从而无法在更宏观角度去探索疾病与营养、环境等多因素之间的关系。华测利用多组学技术在jingzhun医学领域耕耘，开发出利用代谢组学、蛋白组学、肠道微生物菌群研究、营养系统、环境毒物相关多组学研究平台，为jingzhun医学应用提供新思路。

范超  赛默飞科学研究市场高级市场经理

分享主题：《点石成金—赛默飞助力打造前沿 LDT 组学检测研究平台》

范经理用quanqiu视野条件下来深度分析临床检验市场的今天和未来，从而引出基于高分辨质谱仪的jingzhun医学及功能组学的前景，在报告中范经理不仅对于临床研究中组学技术的应用和发展做了深入的剖析，同时也列举了多个国内外成功将该技术用于LDT领域的现实案例，引起了现场观众极大的兴趣和反响。

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本次会议最后，所有讲者围坐在一起以“jingzhun以格物致知、转化以造物致用”为主题，对组学为基础的jingzhun医疗及临床检测未来前景进行了深入讨论，并与在座的观众积极互动。

小动物核磁共振成像系统在毒理学病理学中活体成像应用

一个新的紧凑型高性能小动物磁共振成像平台（M3），该系统使用一种新的磁铁设计和一套相关的软件，降低了小动物磁共振成像仪的成本和复杂性。这个新的MRI平台为没有磁共振或成像专业知识的病理学家提供了获得活体实验动物MRI和离体MRH高质量图像的机会，从而可以大大增强临床前毒理学研究和动物疾病模型开发中的常规组织病理学研究。

与超导小动物磁共振成像系统不同，紧凑型高性能小动物磁共振成像平台是可移动式和自屏蔽的，因此M3可以放置在大多数实验室或研究设施中，不需要特殊的屏蔽室、冷冻剂或冷却剂，也不需要专用的电气或管道供应。此外，紧凑型高性能小动物磁共振成像平台具有专用的软件和硬件以及预先编程的协议和样本处理系统，以方便病理学家对活体动物或离体的动物样本进行高通量成像。

紧凑型高性能小动物磁共振成像平台的优点是能够纵向监测疾病（活体MRI）和快速获取离体组织的多个切片（离体MRH），从而提供整个靶器官的三维数字形态学详细数据，同时保持标本完整，以便后续常规组织病理学检查。与传统组织病理学提供的有限数量的二维（2-D）组织切片相比，核磁共振技术可以对毒理学效应和疾病进展进行更全面的评估。

小鼠肝脏局灶性病变案例

活体磁共振成像在模型小鼠中检测到局灶性肝损伤（图A）。肝脏的高分辨率离体MRH评估可以在小鼠（图B和C）中鉴定几个单独的局灶性脂肪病变。通过常规组织病理学证实病变为局灶性脂肪改变（图C）。

Aspect M7™小动物核磁共振成像系统

[1] Tempel-Brami C , Schiffenbauer Y S , Nyska A , et al. Practical Applications of in Vivo and ex Vivo MRI in Toxicologic Pathology Using a Novel High-performance Compact MRI System.[J]. Toxicologic Pathology, 2015, 43(5):633.

 骨质疏松研究

显微CT成像对骨质疏松症的研究尤为重要，特别是疾病进展和治LX果，因为它是少数能够提供骨矿物质含量和密度信息的成像技术之一。通过高分辨率的显微CT测量这些变化，有助于开发ZL剂并理解控制这些过程的分子机制。 

在骨质疏松的动物研究中，雌性鼠双侧卵巢摘除是一个较成熟的模型，可以成功建立模拟雌激素缺乏而导致的骨质疏松症状。 

例：有A-F编号的6个实验大鼠离体股骨样本，其中A是正常对照组，B到F为骨质疏松组（去卵巢造模）使用不同抗骨质疏松药物干预。分割处理如图1所示；感兴趣区骨小梁的展示如图2；ROI骨小梁和ROI皮质骨的相关骨参数计算如表1.

 骨再生材料研究

有关材料植入物的骨骼研究中，通常的目标是检查骨整合，即植入物周围的骨骼状态。显微CT可以提供植入物和周围骨骼的3D图像数据，并提供相关分析。

 骨关节炎研究

建立骨关节炎（OA）动物模型是寻找关节炎疾病有效ZL措施的重要途径。因显微CT可探测骨皮质的微小结构改变，与其他影像学方法相比，在评估小关节中有很大的优势。利用显微CT可以评估骨性关节炎进展中软骨骨质的微小变化，评估骨密度以及软骨骨化情况来研究骨性关节炎的病理生理，以及软骨中的钙质沉积变化。 

骨关节炎是以关节软骨下骨硬化或囊性变，关节边缘骨质增生，滑膜增生，关节间隙变窄为主要特征。

实验设备：VENUS® Micro-CT 

            中文名：桌面型高分辨显微CT

            型号：VNC-100

快速精 准的玻璃原料和成品元素检测

玻璃是一种较为透明的固体物质, 在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化，属于非晶态硅酸盐类材料。

目前，我国日用玻璃产量已跃居世界第 一，并且光伏玻璃的全 球占比超过90%，整个玻璃制品行业市场规模超过1000亿元。对于光伏玻璃而言，国家标准规定超白压花玻璃Fe2O3含量应不高于0.015%，而普通玻璃（硅钙钠玻璃）的铁含量约为其10倍。

因此，玻璃原料和成品中的元素检测就显得尤为重要。相较于传统的化学法，采用X射线荧光光谱法分析元素成分，不仅分析精度能够得到保证，而且制样过程简单、操作简便、分析时间短。

针对玻璃行业的应用，赛默飞有一系列完整的基于X射线荧光光谱法的解决方案，用以满足对于不同类型玻璃原料和产品的元素检测需求，并且已经在玻璃行业得到了广泛的应用以及及中国行业龙头单位的认可。

优异性能加持，

助力完成玻璃行业的元素分析

1、先进系统配置，提升分析速度

行业内速度领先的测角仪

双进样系统，用于高样品吞吐率分析。每小时分析多达 60 个样品，可实现无人值守，并且提供紧急进样位应对突发检测

2、灵敏度和精度

超薄窗 X 射线管可改善轻元素的灵敏度独特的UCCOTM技术 ( 超短距光学耦合技术) 

优异的峰背比

无与伦比的长期稳定性和短期精度

3、独特的组件获取高分析灵活性

基于多年的经验，ARL PERFORM'X 荧光光谱仪将大大受益于第六代测角仪，该测角仪为全数字控制，具有理想的工作速度、灵敏的准确度及精度。

通过编程，测角仪可用于分析特定元素（定量分析）或利用X射线扫描光谱测定给定样品中存在的元素（定性分析）。这一技术先进、结构精巧的测角仪，最多可安装9个分析晶体和4个准直器，分析范围更广泛。元素信号计数率最多可提高 25%，改进的探测器线性可在高计数率条件下获取更准确的计数统计学结果。

ARL PERFORM'X 包含7个初级入射滤光片，可灵活选择从而有效的降低背景线水平以及消除光管靶材特征峰对元素的干扰，大大提高待测元素峰背比从而获得更优异的灵敏度与检出限。

4、无标样情况下的未知样品全面表征

Thermo Scientific QuantAS 能半定量分析未知样品中从 F~U的所有元素，全扫描可在3分钟内完成

业内领先的 Thermo Scientific UniQuant 软件包为无标样分析提供低检出限和高精度

ThermoScientific™ARL Perform'X应用实例展示

1、超白砂实际样品测试结果

测试结果体现出极 佳的精度、以及良好的重复性和线性

2、TFT玻璃分析

宽泛的动态分析范围可以很好的满足不同浓度段的测试需求

痕量元素与高浓度元素，都具备极 佳的测试准确度

注：N/A为样品中不含有该元素

3、成品玻璃夹杂物分析

通过UniQuant对样品整体成分进行快速分析

通过软件的Spotting功能对夹杂物进行单独小点分析

快速判断夹杂物成分为Cu、Sn合金

现代科学研究离不开高效实验室设备，其中实验室洗瓶机的地位越来越受到人们的关注。实验室洗瓶机采用自动化技术进行清洗，既方便又快捷，大大提高了科研工作的效率。

首先，实验室洗瓶机为实验员量身打造，从实验员需每天实验结束后需耗费较长时间来手工清洗实验瓶皿为痛点，以提供标准化、批量化、智能化全自动清洗为目标，以自动清洗代替手工清洗的方式，减少实验员实验时间的浪费，更基本杜绝了实验员涉及到清洗液中酸、碱等有害物质的接触，还可以快速完成瓶子的清洗、消毒等工作。这对于科学实验和研究来说，极大地便利了科研人员的工作，提升清洗效率。它不仅降低了人工操作的难度和风险，还减少了研究人员的时间和劳动成本，让他们更专注于科研工作本身。从技术层面上提高了科研的可靠性和实验结果的准确性。
实验室洗瓶机的原理其实很简单。它通过高压的水流和强力的冲洗来去除瓶子的表面杂质，并辅以酸碱清洗剂对实验室瓶皿残留物进行乳化剥离作用，最后使用纯水进行漂洗，并且使用高温烘干来消除残留水分。其中无需人为干预程序，微电脑自动控制程序进程，当清洗完成后，实验人员取出瓶皿即可。
综上所述，实验室洗瓶机作为现代化科学研究的重要辅助器材，凭借其高效、绿色、可控等特点，受到人们越来越多的关注和喜爱。在未来科学研究的进步中，实验室洗瓶机必将发挥越来越重要的作用，让科研变得更加轻松、快捷、精准。

转载自：http://www.hzxpz.com/

随着生活水平和YL卫生状况的不断提升，寄生虫感染在我们日常生活中似乎已日渐陌生。但在一些欠发达地区，由于贫困和不良的卫生习惯造成的寄生虫感染仍然威胁着无数生命。隐孢子虫作为一种常见的人畜共患寄生虫感染性疾病，是导致腹泻病的主要原因。由于其经由粪便传播，所以常经由水体污染而在卫生条件较差的地区发生群体性感染。感染通常是自限性的，健康的成年人在发生第 一阶段的较严重的腹泻之后便可恢复，但粪便仍可能具有传染性。新生儿或免疫力低下的如艾滋病患者或经免疫YZZL的病人在感染后病情较严重，是儿童早期死亡、营养不良和生长迟缓的重要原因，也是艾滋病人并发腹泻死亡的主要原因。

现今发现的隐孢子虫共有15个亚种，分别感染人、家禽、宠物、牲畜以及一些野生动物。由于不了解其致病机制，目前的ZL方案往往是对症用药而非对因用药。由于不同物种间感染模式差异，在实验动物(主要为牛等家畜)上应对隐孢子虫感染的有效疫苗往往对预防人的感染收效甚微。

针对以上问题，来自美国宾大兽医学院的研究人员发现了一种可用在小鼠模型中模拟与人患隐孢子虫病相似病症的隐孢子虫(Cryptosporidium tyzzeri), 同时利用IVIS小动物活体成像系统帮助他们在体研究隐孢子虫的感染以及宿主经寄生虫或疫苗免疫激活后的抗感染现象。该研究于近期发表在Cell子刊Cell Host & Microbe上。

要在小鼠体内模拟人患隐孢子虫病的合理模型，首先就需要找到相应的隐孢子虫。作者在农场收集了大量小家鼠粪便，经由测序，鉴定出一株与感染人的两种隐孢子虫(C. parvum和C. hominis)Z接近的一种鼠隐孢子虫(C. tyzzeri)。同时为了后续在体观察其感染模式以及宿主抗感染效果，作者通过CRISPR-Cas9技术将Luciferase基因和mCherry荧光蛋白导入到隐孢子虫的基因组中，构建了一株可以进行活体以及显微观察的隐孢子虫。

图一C. tyzzeri的鉴定以及基因编辑 (上：隐孢子虫种间基因组相似性比较，AB为常见感染人的两种隐孢子虫，C为常见感染鼠的隐孢子虫)

构建好的隐孢子虫就可以进行活体观察了，由于有活力的隐孢子虫可以表达Luciferase，在底物荧光素的作用下便可自发荧光，通过IVIS活体成像系统来实时监测体内隐孢子虫的繁殖情况。作者将这一光学观察方式与传统的粪便qPCR检测结果进行验证，二者具有很好的一致性。作者除了观察到这一新鉴定的隐孢子虫感染和人患隐孢子虫病的感染部位以及病理表征一致之外，还观察到了具有免疫缺陷的鼠(IFN-γ、Rag基因的敲除鼠 )也更易受到隐孢子虫的危害，这一点与临床上免疫缺陷病人的高发病致死率也刚好吻合。

图二  C. tyzzeri感染模式观察

有了这一能够很好模拟人隐孢子虫感染的实验动物模型之后，便可以利用这一模型进行隐孢子虫的ZL以及疫苗的开发。由于临床上隐孢子虫高发地区人们在感染痊愈后再度感染的概率大大降低，因此作者首先检验了虫体是否可以直接作为疫苗来进行感染的预防。利用未经Luciferase标记的C. tyzzeri进行第 一次感染，同时实验组使用灭活的虫体作为疫苗进行第 一次免疫，在感染后用广谱抗虫药巴龙霉素杀灭后用Luc标记C. tyzzeri进行二次感染，能够观察到接触活虫的小鼠几乎不会发生二次感染，而使用灭活虫体作为疫苗无法激活体内免疫系统进行后续的抗感染作用。

图三 使用灭活的C. tyzzeri无法预防感染

因此作者想到可以使用减毒的活虫对宿主进行第 一次免疫。通过射线进行寄生虫减毒处理，可以降低其感染力至无害水平。在减毒活虫感染后30天，在使用Luc标记的C. tyzzeri进行感染，能够观察到该方法与野生型活虫二次感染模型有着相同的抗感染作用，说明减毒的疫苗是一种行之有效的预防隐孢子虫感染的方式。但是由于要调动自身免疫系统，这一方法在免疫缺陷的小鼠身上仍不奏效。

图四 使用减毒疫苗可以有效对隐孢子虫进行预防

虽然这篇文章也并未真正解决隐孢子虫的抗感染问题，但是构建出针对这一寄生虫病的实验小鼠模型已经为后续的科研工作者尝试更多ZL方案和预防措施提供了可操作可监控的实验工具。

参考文献

1. A Genetically Tractable, Natural Mouse Model of Cryptosporidiosis Offers Insights into Host Protective Immunity. Adam Sateriale et al., 2019, Cell Host & Microbe 26, 1–12

https://doi.org/10.1016/j.chom.2019.05.00

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