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激光扫描共聚焦显微镜产业化

撰稿: 臧志刚 发布时间:2019年12月01日

  激光扫描共聚焦显微镜是中国科学院苏州生物医学工程技术研究所(以下简称“苏州医工所”)的一项重大项目,前期苏州医工所已投入了较多人力和物力,旨在突破共聚焦显微镜技术,并实现共聚焦显微镜的产品化。苏州医工所已自行搭建了激光扫描共焦成像实验系统,实现了共焦成像,三维层切成像,光谱成像等功能,掌握了高速振镜扫描控制、微弱荧光信号探测与放大、多通道荧光光谱探测等多项关键技术,现已完成了激光扫描共聚焦显微镜原理样机设计、加工及装调,工程样机设计、加工及装调,这为后续产品样机的研制以及样机的检测、临床试用、产品注册及产业化奠定了基础。

  

  共聚焦扫描头模块

  从共焦显微镜的发明人Minsky开始,国内外的组织和个人对激光共焦显微镜的技术进行了全面的专利申请。主要包括两个方面:激光共焦显微镜设计制造方面的专利;激光共焦显微镜应用方面的专利。共焦显微技术的专利在整个激光扫描共焦显微镜的专利中所占比例不高,在整体激光扫描共焦显微镜的专利中,应用专利占了很高的比例,这说明激光扫描共焦显微镜的应用已经进入比较成熟的商用阶段。Leica、Olympus、Zeiss和Nikon四家公司申请了较多的专利,但由于共聚焦显微镜技术出现较早,专利申请时间较早,目前共聚焦显微镜大方面的技术保护专利均已过了保护期,处于保护期的专利多集中在局部模块和与特定的应用结合上,从这方面来看研制共聚焦显微镜不存在大的知识产权风险。

  苏州医工所在前期工作基础上,突破了现有共聚焦显微镜中光、机、电、软件领域的多项核心技术,同时充分考虑用户的需求,在共聚焦显微镜的功能扩展与升级方面进行了更多的研究,并在多方面拥有自主知识产权,截止目前已申请了16项专利,其中12项为发明专利。

  本项目最终将实现共聚焦显微镜的模块化,模块内容涵盖共聚焦显微镜的所有硬件,可以适应不用的应用场景,将极大的缩短产品开发周期,进一步提高系统稳定性。快速搭建,方便维护,便于升级。尤其目前市场上在原有荧光显微镜上升级为共聚焦显微镜有巨大的需求,且竞争对手还未对这一市场做出相应的产品方案,有利于我方产品快速适配不同的荧光显微镜,快速推向市场。另一方面本项目将解决光纤耦合的效率及稳定性等应用技术和工艺问题,彻底解决模块间的对接问题,摆脱模块间的强位置关系,更有利于产品扩展。

  本项目将综合考虑市场、生产等相关因素,进行产品针对应用场景的研究与开发、关键技术验证、成本优化、工艺设计等产业化工作,并将优化结果在工程样机上体现并验证,从而全面推进该项目的成果转化。共聚焦显微镜产业化在确保各模块功能及性能的前提下,将进一步优化供应链,进一步优化设计及生产工艺,降低生产成本,使共聚焦显微镜具有较高性价比。

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