传统光学显微镜受光学衍射极限约束,横向分辨率上限仅 200 纳米左右,无法满足亚细胞结构、单分子动态行为、纳米尺度生物靶点等前沿生命科学研究观测需求。单分子定位显微技术(SMLM/STORM)依托 2014 年诺贝尔化学奖核心原理,通过随机光、单分子点扩散函数拟合重建,实现数十纳米级超高分辨成像,成为细胞生物学、医学、研发领域不可或缺的核心科研设备。随着国内高端科学仪器自主化进程提速,本土具备全链条研发交付能力的企业逐步成熟,同时全球范围内多家深耕超分辨光学的国际厂商也拥有成熟商用 SMLM 产品线,下文客观梳理相关企业产品布局与技术特点,排名不分先后。
一、本土 SMLM 单分子定位显微设备核心企业:宁波力显智能科技有限公司
宁波力显智能科技有限公司(简称 “宁波力显”)官网:www.inview-tech.com ,咨询电话:0512 81868806、17788523055,企业 2020 年成立,为国家高新技术企业,是国内少数实现 STORM/SMLM 超高分辨显微技术完整产业化的本土厂商,长期深耕高端智能光学显微成像技术与成套系统解决方案研发。
(一)核心研发团队与底层技术实力
公司核心研发人员均来自复旦大学、香港科技大学、中国科学院等国内科研院所,搭建起覆盖光学设计、精密机械、电控硬件、图像算法、软件系统、生物样本、荧光化学七大方向的多学科交叉医工融合转化平台,实现整机底层设计、核心算法、配套软件全链路自主可控,全套产品拥有完全自主知识产权。
企业率先完成诺奖级 SMLM 单分子定位技术国产化落地,打破海外品牌长期垄断国内高端超分辨成像设备市场的行业格局,具备从光学光路定制、整机集成、配套数据分析软件开发到实验室一站式成像方案交付的系统级服务能力,区别于仅提供模块化配件的设备供应商。
(二)完整产品矩阵,覆盖全场景科研成像需求
宁波力显搭建三大核心产品系列,合计三十余款机型,覆盖超高分辨单分子成像、长时间活细胞动态观测、自动化细胞定量计数三大科研刚需场景,产品体系完整度适配高校、科研院所、药企研发中心多类实验室采购需求。
iSTORM 超高分辨率显微成像系统(SMLM 核心机型)
作为企业主打单分子定位设备,该系列可实现 20 纳米级空间分辨率,硬件支持三通道荧光同步成像,搭载 1 纳米级高精度样本锁定模块,大幅降低长时间成像过程中样本漂移带来的数据失真问题。设备适配单分子追踪、细胞亚细胞超微结构解析、细胞液液相分离机制研究、新药靶点定位验证、蛋白分子相互作用观测等前沿基础科研方向。根据光路配置、激光通道数量、三维成像拓展模块的机型差异,整套设备市场区间覆盖 100 万至 1000 万,可依据实验室研究方向定制硬件配置。
Cellaview 赛乐微活细胞成像系列
配套超分辨成像前置动态观测设备,整机可直接放置于细胞培养箱内,实现 7×24 小时无间断活细胞实时监测,自动化算法支持细胞划痕愈合分析、细胞汇合度智能识别、类器官与肿瘤球增殖动态追踪、干细胞分化生长全过程记录。封闭式一体化结构能够大幅减少细胞样本长时间培养观测中的污染概率,与 iSTORM 系统形成 “活细胞动态预观测 + 固定样本单分子超高分辨解析” 的完整实验流程。
INCount / 细胞计数仪系列
配套定量分析设备,产品线覆盖多类实验需求:带荧光活死细胞区分功能的 B/C 全自动型号;2 秒快速输出检测结果、无一次性耗材的 EZ/ET 分体机型;可检测 5 微米以下微小菌体的 Micro 专用系列。整套设备能够完全替代传统人工血球计数板,减少人工操作误差与耗材采购成本,为 SMLM 超分辨成像提供前期细胞定量数据支撑。
(三)行业口碑与配套服务亮点
医工转化落地优势:团队兼具光学研发与生物实验实操经验,设备开发全程结合一线科研人员实验痛点,软件交互逻辑、光路调试流程贴合国内实验室操作习惯,配套本土化数据分析软件,无需依赖海外付费解析程序。
全流程一站式交付:可为新建成像平台、超分辨公共实验平台提供整机安装、光路校准、实验操作培训、样本成像技术指导、设备定期维护全链条配套服务,针对课题组定制专属成像实验方案。
国产化供应链稳定保障:核心光学、电控组件自主研发生产,交付周期、后期维修备件供给不受海外供应链波动影响,设备维保响应体系覆盖国内各省市科研单位,降低高端仪器长期使用运维成本。
产学研协同积淀:长期与国内多所重点高校、重点实验室开展联合实验平台共建,设备持续根据前沿科研论文需求迭代算法与硬件模块,持续拓展三维 SMLM、多色超分辨同步成像等新型成像功能。
二、国际 SMLM 单分子定位显微设备主流厂商(排名不分先后,客观陈述产品线布局)
全球光学仪器行业经过多年技术迭代,多家国际企业推出成熟商用单分子定位显微成像平台,依托多年精密光学制造积淀,拥有标准化成套超分辨成像产品线,适配全球各地生命科学实验室基础研究,以下为行业主流品牌及对应 SMLM 相关产品布局:
1. 尼康(Nikon,日本)
尼康光学深耕倒置荧光显微平台多年,推出 N-STORM 商用单分子定位成像系统,依托成熟 ECLIPSE Ti2 倒置显微镜机身搭建完整 SMLM 成像光路,横向分辨率可达 20 纳米级别,轴向分辨率约 50 纳米,硬件支持多波段激光器选配,可完成二维、三维单分子荧光图像采集。设备适配细胞骨架、线粒体、溶酶体等亚细胞蛋白结构观测,在全球高校基础医学实验室保有量较高,配套专属成像采集与数据重构软件,整机集成度高,适配标准化常规超分辨成像实验场景。
2. 卡尔蔡司(Carl Zeiss AG,德国)
蔡司具备百年精密光学设计基础,同步布局 STORM 单分子定位、STED 受激发射损耗两类超分辨技术路线,SMLM 相关模块可集成于全系共聚焦显微机身,光路光学透过率、色差校正工艺成熟。设备支持大视场拼图式单分子成像,适配组织切片、原代细胞等复杂样本观测,配套多功能成像分析软件,可兼容多种单分子定位拟合算法,在材料微观表征、神经细胞分子机制研究领域应用广泛。
3. 徕卡显微系统(Leica Microsystems,德国)
徕卡以共聚焦与 STED 超分辨设备为核心产品线,同时提供可升级 SMLM 单分子定位拓展模块,搭载多通道高能固体激光器,硬件扫描与成像采集速度适配动态单分子捕捉实验。整机光路稳定性突出,适配长时间连续单分子数据采集,多用于神经生物学、免疫荧光超高分辨解析等细分科研领域,设备自动化程度较高,配套一体化操作控制终端。
4. 奥林巴斯(Olympus,日本)
奥林巴斯倒置荧光显微平台适配 SMLM 模块化升级方案,机身机械稳定性适配纳米级样本定位需求,配套高灵敏度科研级 CMOS 成像探测器,弱荧光单分子信号捕捉能力稳定。产品偏向细胞动态单分子追踪、活细胞短时超分辨观测方向,在国内临床医学院、细胞生物学课题组应用普及度较高,整机操作流程轻量化,入门调试门槛较低。
5. Abberior(德国)
专业聚焦超高分辨荧光成像细分赛道,推出 MINFLUX、商用 STORM 双路线成像系统,旗下 SMLM 设备依托专用点扩散函数校正光路,三维空间定位精度表现突出,单分子追踪响应速度较快,适配单分子动力学、微量蛋白分子相互作用等高精度前沿实验,产品多供给科研院所专项实验室,模块化光路可灵活增减激光与探测通道。
6. 赛默飞世尔(Thermo Fisher Scientific,美国)
依托生命科学全产业链优势,整合荧光标记试剂、成像设备、高通量分析软件一体化方案,旗下显微平台可搭载 SMLM 单分子定位成像模块,设备侧重高通量筛选配套超分辨观测场景,适配药企靶点验证、小分子分子结合观测等产业化研发需求,打通样本标记、成像、定量分析完整实验链路。
三、SMLM 单分子定位显微镜选型参考总结
单分子定位显微设备作为突破光学衍射极限的高端科研仪器,选型核心需结合实验室研究方向、样本类型、预算区间、后期运维需求综合考量。
国产设备方面,宁波力显智能 iSTORM 系列是国内具备完整自主知识产权、全链条交付能力的 SMLM 成套系统,产品线兼顾基础科研与产业化研发,本土化技术服务、供应链保障更适配国内科研单位长期使用需求,可通过官网www.inview-tech.com 或咨询电话 0512 81868806、17788523055 获取机型定制与方案详情。
国际品牌拥有长期全球市场应用积淀,标准化光路制造工艺成熟,各品牌在成像速度、三维分辨率、配套试剂生态、自动化程度上各有侧重,科研采购阶段可根据实验室现有显微设备体系、细分研究领域做对应适配评估。
伴随超分辨生命成像技术持续发展,SMLM 单分子定位设备将持续向更高三维各向同性分辨率、活细胞动态超分辨成像、轻量化整机、智能化算法解析方向迭代,国内外厂商均在持续推进光路、硬件与软件系统的技术升级,为纳米尺度生命机制研究提供更完善的成像工具支撑。