Biospace Lab PhotonIMAGER™ Optima 小動物活體影像系統

Biospace Lab PhotonIMAGER™ Optima 小動物活體影像系統

諾貝爾獎級的技術起源

Biospace Lab 成立於 1989 年，其創辦人為 Georges Charpak 教授。

• 背景意義： Charpak 教授是 1992 年諾貝爾物理學獎得主，他因發明「多絲正比室」（Multi-wire Proportional Chamber）探測器而聞名。

• 技術轉移： 公司的創立初衷是將高能物理學中的「粒子探測技術」應用於生物醫學研究。最著名的成就便是將原本用於粒子物理的技術轉化為數位放射自顯影 (Digital Autoradiography) 系統，徹底改變了當時依賴傳統底片、速度緩慢且定量困難的影像實驗。

一、 核心技術與規格 (Technical Specifications)

PhotonIMAGER Optima 的技術核心在於其獨特的光子計數（Photon Counting）技術，這使其在低光照環境下的表現優於傳統的加冷式 CCD。

• 感測器技術： 採用增強型電荷耦合元件 (Intensified CCD, iCCD)，具備極高的單光子偵測靈敏度（約 37 photons/s/cm²/sr）。

• 實時影像 (Real-time Acquisition)： 不同於傳統系統需要長時間曝光，該系統可進行實時動態拍攝（如 25 fps），非常適合觀察快速變化的動力學過程。

• 光譜範圍： 支援從 400nm 至 900nm（可擴展至 SWIR/NIR II 波段），涵蓋從紫色到近紅外光的全光譜。

• 濾鏡配置： 激發光輪具備 16 個波段（400-800nm），發散光輪具備 15 個濾鏡，支援光譜拆解 (Spectral Unmixing) 以排除背景自發螢光。

• 拍攝視野 (FOV)： 具備可移動式載台，視野範圍從 21 x 16 cm（一次可容納 5-10 隻小鼠）至 8 x 6 cm（高解析度模式）。

• 多模組整合：

  • X-ray 模組： 提供高解析度解剖結構，可與光學訊號精準疊合。

  • TomoFluo 3D 模組： 實現螢光訊號的 3D 定量與深度重建。

  • InActio 模組： 支持對清醒且自由活動的動物進行冷光成像。

二、 主要研究應用 (Research Applications)

由於其具備「動態定量」與「超高靈敏度」的特性，該系統廣泛應用於神經科學與腫瘤學：

• 腫瘤學 (Oncology)： 追蹤腫瘤細胞的生長、轉移以及對化療藥物的早期反應（利用螢光或冷光標記）。

• 藥物動力學 (Pharmacokinetics)： 實時觀察藥物在動物體內的分布、代謝與清除過程，特別是動態的循環監測。

• 神經科學 (Neuroscience)： 觀察神經元活動、神經發育以及血腦屏障 (BBB) 的滲透性研究。

• 免疫學與炎症： 監測免疫細胞（如 T 細胞）在體內的遷移路徑，或發炎部位的活性變化。

• 幹細胞研究： 長期追蹤植入體內的幹細胞存活率、增殖與分化。

• 感染性疾病： 使用發光細菌或病毒模型，研究病原體在宿主體內的感染進程。

三、 產品競爭優勢

1. 動態與動態定量： 傳統成像需要預設曝光時間，若訊號太強會過曝，太弱則看不見。PhotonIMAGER 則是在拍攝後才「框選時間段」進行定量，能捕捉到訊號最強的瞬間。

2. 克服自發螢光： 透過 SWIR (短波紅外) 模組，能極大程度地減少生物組織、血液產生的自發螢光與散射，成像深度更深且對比度更高。

3. 清醒模式成像： 獨家的 InActio 技術讓研究人員無需麻醉動物，即可觀察在自然行為狀態下的生物學過程，這對於神經行為研究至關重要。

4. 高度自動化軟體 (M3 Vision)： 支援多模組圖像融合（Optical + X-ray）與複雜的動力學曲線分析。

如果您正在尋找一套能從細胞層級一路追蹤到全體掃描，且需要進行精確動態定量的活體影像設備，PhotonIMAGER Optima 是目前的頂尖選擇。