智能活細胞超靈敏超分辨顯微鏡High Sensitivity Structured Illumination Microscope(HiS-SIM) 是一款國產自主設計和生產的結構光超分辨顯微鏡，其核心技術源自于北京大學生物光學成像前沿交叉科研團隊，被評為“2018年中國光學進展 ”。
智能活細胞超靈敏超分辨顯微鏡High Sensitivity Structured Illumination Microscope(HiS-SIM) 是一款國產自主設計和生產的結構光超分辨顯微鏡，其核心技術源自于北京大學生物光學成像前沿交叉科研團隊，被評為“2018年中國光學進展 ”。
特點
? HIS-SIM智能活細胞超靈敏超分辨顯微鏡的空間分辨率優于60nm；
? 1500fps的成像速度遠超活細胞各種時間動態；
? 108μm的大視野（100倍放大率）可3D超分辨精細成像，能夠高速觀測線粒體內嵴及其動力學過程；
? 同時超高靈敏度和超低光毒性的特點可確保多小時連續低漂白拍攝；
? HIS-SIM擁有實時超分辨拍攝、動態曝光調控、大視野拼接、運動目標鎖焦（體）成像、運動目標鎖視野成像、細胞（器）互作追蹤成像、事件驅動成像等強大智能成像功能，極大提升了超分辨顯微鏡的用戶通用性、便捷性、易用性。
新功能
 | 一鍵式實時超分辨圖像拍攝預覽 ? 延續傳統倒置熒光顯微鏡操控習慣 ? 極大提高實驗效率、助力快速定位樣本ROI ? 極速甄別實驗質量、調整成像方案 超分辨從“膠片時代”跨進“數碼時代” ? “超分辨膠片時代”——傳統SIM： 需經過圖像采集及長耗時的重建后才可判斷其質量 操作繁瑣，效率低下，積累無效數據且成功率難保證 ? “超分辨數碼時代”——實時SIM： 實現2D及3D所有超分辨模式下的高幀頻 刷新（24Hz）圖像顯示，可實現Live（預覽） 模式的多色同時超分辨圖像拍攝（含采集+重建全過程） |
 | 智能算法凸顯精細動態
? 重建算法： Wiener重建 步：光學超分辨重建實現85 nm分辨率 第二步：計算超分辨重建實現60 nm分辨率
? 算法創新：基于生物樣本“時空連續、結構稀疏”的先驗信息，實現超高分辨清晰成像 ? 離線重建加速優化，優質超分辨結果立等可取
? 多種自研去背景去噪算法加持，提升圖像質量 |
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 | 稀疏解卷積提升活細胞分辨率至60 nm ? 原創技術是國際通過同行評審、可在活細胞動態觀測上實現60 nm分辨率的熒光顯微成像方法 可在光學超分辨基礎上進一步實現計算超分辨
? 適用于多種生物樣本類型并全面實現自動化選參 ? 能夠自動根據細胞/細胞器類型、時空圖像結構以及圖像信噪比的實際情況為用戶待處理的圖像數據 推薦的模型參數和計算參數，無需用戶自行調參、搜參
? 針對各類熒光顯微數據均可實現計算超分辨提高 詳見MicroscopeX FINER（通用型熒光圖像增強軟件，包含稀疏解卷積超分辨率算法）介紹 * Xiaoshuai Huang, Junchao Fan, Liuju Li, Haosen Liu, Runlong Wu, Yi Wu, Lisi Wei, Heng Mao, Amit Lal, Peng Xi, Liqiang Tang, Yunfeng Zhang, Yanmei Liu, Shan Tan* & Liangyi Chen*. Fast, long-term, super-resolution imaging with Hessian structured illumination microscopy. Nature Biotechnology, 2018. “2018年中國光學進展” **Weisong Zhao, Shiqun Zhao, Liuju Li, Xiaoshuai Huang, Shijia Xing, Yulin Zhang, Guohua Qiu, Zhenqian Han, Yingxu Shang, De-en Sun, Chunyan Shan, Runlong Wu, Shuwen Zhang, Riwang, Chen, Jian Xiao, Yanquan Mo, Jianyong Wang, Wi Ji， Xing Chen, Baoquan Ding, Yanmei Liu, Heng Mao, Baoliang Song, Jiubin Tan, Jian Liu, Haoyu Li*, Liangyi Chen.* Sparse deconvolution improves the resolution of live-cell super-resolution fluorescence microscopy. Nature Biotechnology, 2021. “2021年中國光學領域社會影響力事件” |
| 成像模式 | 共24種: 寬場: 透射寬場、熒光寬場、斜入射寬場(含多角度可調) TIRF: TIRF寬場(含多角度可調) 、TIRF-SIM(含多角度可調) 2D照明SIM: 2D-SIM(含多角度可調) 、2D-SIM Stack(含多角度可調) 3D照明SIM: 3D-SIM Stack(含多角度可調)、3D-SIM Slice(含多角度可調) | |
| 成像分辨率 | XY: 60 nm? ， 85 nm ? Z: 200 nm | |
| 成像速度 * | Teledyne Photometrics, Kinetix Max. 60 fps @16 bit /2048×2048 | Hamamatsu, ORCA-Fusion BT Hamamatsu, ORCA-Flash4.0 V3 Max. 33 fps @16 bit/3320×3320 Max. 49 fps @16 bit/2048×2048 Max. 79 fps @16 bit/1024×3320 Max. 112 fps @16 bit/512×3320 Max. 564 fps @16 bit/144×2048 |
| 成像視場 | Max. 108×108 μm @100×放大率 Max. 180×180 μm @60×放大率 | |
| 激發光源 | 可支持4-6色激發光
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| 顯微物鏡 | Apo 100×/1.5 Oil Optional: Apo 100×/1.7 Oil, Apo 60×/1.5 Oil 兼容20~100倍硅油鏡、水鏡、空氣鏡等各類物鏡 | |
| 多色成像 | 高速轉輪多色序列成像 多色、多視野、多相機同時成像 | |
| 顯微鏡架 | Olympus IX83 / Nikon Ti2-E | |
? 60 nm為計算超分辨對應的空間分辨率，85 nm為光學超分辨對應的空間分辨率
* 超分辨重建方法勾選Rolling模式可實現該極限成像速度
☆ 可兼容常見熒光激發波長
HiS-SIM智能活細胞超靈敏超分辨顯微鏡，可實現活細胞水平的60nm和564Hz的時空分辨率，低光毒性的特點也讓活細胞的多色長時程成像成為可能，被Nature Methods綜述評論為的超分辨率顯微鏡和一款可長時、實時動態觀察細胞器的細微變化的系統，打破了顯微鏡國際壟斷并實現代際超越，鋪平了在活細胞上觀察精細結構動態變化的普遍道路，可建立與生命現象、疾病的對應關系，為生命科學研究、疾病早期診斷及精準治療提供有力支撐。
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