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南京理工大学学生团队研制出新型无透镜全息显微镜

2019-11-11 11:38 新华社陈席元

新华社南京11月10日消息，近日，在第五届中国“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛上，南京理工大学电光学院学生团队研制的“CyteLive”无透镜细胞分析监测仪获高教主赛道金奖。这种新一代无透镜全息显微镜打破国外在该领域的垄断，成本仅为同类产品的百分之一。

团队负责人、博士研究生卢林芃介绍，传统显微镜镜头受到“物镜比例法则”的制约，大视场和高分辨率不可兼得。“CyteLive”抛弃了传统显微镜的光学镜头，只保留光源和传感器，实现了小型化和轻量化，单手即可托起。

“它的体积仅有传统显微镜的0.8%，可直接内置于培养箱里观察活细胞。”卢林芃说，由于去除了复杂的机械调焦装置，新型显微镜要通过先进的计算成像算法，把样本图像“算”出来。也因为无需透镜，这款显微镜的视场能够达到传统显微镜的200倍，单幅图像可达1亿像素，同时观测10万个血细胞。

“由于细胞是无色透明的，所以观测细胞前研究人员通常需要先将细胞染色标记，但这对细胞是有损害的，甚至会杀死细胞，因此难以实现长时间连续观测。”指导老师、电光学院左超教授表示，利用定量相位成像技术，新型显微镜可以在不对细胞进行任何染色标记的前提下，实现长达数天的连续观测，并能准确还原细胞的三维影像。

这型显微镜体积小巧，却身藏无透镜相位恢复、像素超分辨等多项核心关键技术。项目受到国家重点研发计划、江苏省重大基础研究计划、江苏省重点研发计划等科研支持，相关技术已发表高水平SCI论文30余篇，获国家发明专利37项、PCT国际专利11项。

据了解，目前，该型显微镜已经应用于江苏省人民医院、先声药业等机构。团队也与苏州飞时曼、江南永新等国内显微镜企业达成合作，实现商业化落地。

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