長時程三維成像揭示了復雜的多細胞系統是如何生長和發育的，以及細胞是如何隨著時間的推移而移動和相互作用的，從而揭示了發育、疾病和再生方面的重要知識。光片顯微鏡一次只照射樣品的一個薄片，大大減少了光損傷，保護了樣品的活性。這種溫和的高速技術可在數小時甚至數天內提供清晰的體數據，使研究人員能夠實時捕捉生物學的發展過程。

類器官

類器官是一種三維細胞培養模型，能更真實地再現細胞在三維空間中的相互作用和功能。與傳統的二維培養不同，這些模型可以在一定程度上復現體外各種器官的生理結構。隨著時間的推移，有機體發展到幾毫米大小，光散射使得以高分辨率對更深層進行成像變得越來越困難。Viventis Deep 的雙視角檢測系統通過改善整個樣品體積的圖像質量，有助于解決這一局限性。

人腦類器官

由表達 Lamin (LAMB1)-RFP（綠色）和 Actin (ACTB)-GFP（洋紅色）的誘導多能干細胞 (iPSC) 株系生成的人腦類器官的 40 小時延時攝影。來自多能干細胞（PSCs）的無引導分化的腦類器官可以發展出自組織、具有區域化特征的結構，這些結構在很大程度上類似于人腦的某些部分。這使它們成為研究大腦發育的一個非常大的體外模型。左側顯示的是延時視頻，右側顯示的是第一個時間點的三維圖像。幀與幀之間的時間間隔為 30 分鐘。由 Akanksha Jain（瑞士巴塞爾 ETH-DBSSE 特雷特林實驗室）提供。Jain 及其同事使用 Viventis LS1 活體顯微鏡拍攝了長達 188 小時的大腦有組織細胞，獲得了類似的結果。

Jain, A., Gut, G., Sanchis-Calleja, F. et al. Morphodynamics of human early brain organoid development. Nature (2025). 

肝臟類器官

兩個小鼠肝臟類器官的 50 小時延時攝影。細胞核用 H2B?mCherry（洋紅色）標記，細胞膜用 mg?GFP（青色）標記。長時程觀察顯示這些類器官呈現周期性的膨脹和收縮。

Moos, F., Suppinger, S., de Medeiros, G. et al. Open-top multisample dual-view light-sheet microscope for live imaging of large multicellular systems. Nat Methods 21, 798–803 (2024). 

小鼠肝類器官的三維重建圖。細胞核用 H2B?mCherry（洋紅色）標記，細胞膜用 mg?GFP（青色）標記。三維重建和細胞核分割使用 AI 圖像分析軟件 Aivia 完成。Viventis Deep 通過雙視角檢測實現的高分辨體成像，使整個樣本的細胞核能夠被精確分割。

Moos, F., Suppinger, S., de Medeiros, G. et al. Open-top multisample dual-view light-sheet microscope for live imaging of large multicellular systems. Nat Methods 21, 798–803 (2024). 

腸道類器官

表達 FUCCI2 細胞周期報告系統（hGem?mVenus 和 hCdt1?mCherry）的小鼠腸道類器官的 Z 軸堆棧圖像。隱窩中的分裂細胞顯示為青色，絨毛中的靜止細胞顯示為洋紅色。視頻比較了檢測物鏡 1（左）、檢測物鏡 2（中）以及融合數據（右）的成像質量。Viventis Deep 的雙視角檢測以及兩個 Z 軸堆棧（260 µm）的融合，使整個腸道類器官體積范圍內都獲得了最佳成像質量。

Moos, F., Suppinger, S., de Medeiros, G. et al. Open-top multisample dual-view light-sheet microscope for live imaging of large multicellular systems. Nat Methods 21, 798–803 (2024). 

67 小時、多位置延時成像的小鼠腸道類器官，表達細胞周期報告系統 FUCCI2（hGem?mVenus 和 hCdt1?mCherry）。Viventis 定制開發的樣品架使研究人員能夠并行拍攝多個類器官，并跟蹤其細胞周期動態。Viventis Deep 的雙側檢測能力可在近 400 µm 的深度范圍內，實現對隱窩（分裂細胞以青色標記）和絨毛（靜止細胞以洋紅色標記）的同步成像，并達到單細胞分辨率。

Moos, F., Suppinger, S., de Medeiros, G. et al. Open-top multisample dual-view light-sheet microscope for live imaging of large multicellular systems. Nat Methods 21, 798–803 (2024). 

腫瘤類器官

人結腸癌類器官的 137 小時延時成像。使用 AI 圖像分析軟件 Aivia 生成了三維重建圖。表達 H2B?mNeon 的細胞核以青色顯示。對該腫瘤類器官的生長演變過程拍攝了近 6 天，間隔為 30 分鐘。可以看出， Viventis Deep 雙視角檢測在致密三維散射樣本中整個體積范圍內可以獲得高質量的成像效果。

Moos, F., Suppinger, S., de Medeiros, G. et al. Open-top multisample dual-view light-sheet microscope for live imaging of large multicellular systems. Nat Methods 21, 798–803 (2024). 

乳腺類器官與巨噬細胞共培養的 15 小時延時攝影。巨噬細胞（橘紅色）在基質中快速移動，并通過其突起與乳腺細胞（青色）相互作用。時間刻度為小時：分鐘，幀與幀之間的時間間隔為 30 分鐘。法國巴黎巴斯德研究所 Li Lab Aurelie Chiche 提供。

胚胎發育

發育中的胚胎為研究早期發育過程（如細胞分化和組織形成）提供了一個動態模型。它們還通過揭示復雜生物如何由單個細胞發育而來，幫助科學家理解先天性疾病并改進再生醫學。由于胚胎在成像過程中對光照尤為敏感，且在體外培養過程中需要定期更換培養基，Viventis Deep 系統憑借其開放式頂部樣品架，為發育中胚胎的長期三維成像提供了出色的解決方案。

小鼠胚胎

40 小時的小鼠早期胚胎延時成像。這段精彩的延時視頻捕捉了小鼠胚胎在早期發育過程中，心臟細胞（以亮青色顯示）開始組織排列的瞬間。Viventis LS1 Live 的開放式頂部設計使研究人員能夠在延時實驗過程中更換培養基。這對于維持最佳生理條件至關重要，使胚胎能夠從 E6.5 階段起正常發育長達 40 小時，并在此期間觀察到心管的形成。數據由英國倫敦大學學院（UCL）的 Kenzo Ivanovitch 提供，發表于《EMBO Journal》。 

斑馬魚胚胎

受精后 3 天的斑馬魚胚胎 5 小時延時成像。小膠質細胞膜（mpeg1:Gal4；UAS:lyn?tagRFPT）以綠色顯示。左側視頻展示了小膠質細胞在視頂蓋內的運動。如視頻所示，小膠質細胞具有高度動態的突起，用于掃描大腦以尋找需要被清除的瀕死神經元。右側為明場通道圖像。瑞士蘇黎世大學 Francesca Peri 提供。

斑馬魚胚胎的 9 小時延時成像。細胞核用 H2B?eGFP（灰色）標記。該視頻展示了原腸運動過程中胚層包被（epiboly）的過程，并通過 Viventis Deep 的兩個對向檢測視角進行觀察（左側為檢測物鏡1，右側為檢測物鏡 2）。時間刻度為“小時：分鐘"。數據由瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）Oates 實驗室提供。

相關產品

Viventis Deep 雙視野光片熒光顯微鏡

Viventis SCAPE  純光學高速體成像系統