结构照明显微镜（SIM）是超分辨率显微镜 观察活细胞具有优势

　　结构照明显微镜（SIM），是一种超分辨率显微镜。结构照明显微镜的工作原理是，应用图案化照明场，使高频特征转换为显微镜可检测的较低频率，允许在较低空间频率下捕获高频信息，通过多个光源干涉产生莫尔条纹，获取不同相位和方向的多张图像，生成高分辨率图像。

 

　　根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国结构照明显微镜（SIM）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，结构照明显微镜的优势包括：空间分辨率高、可实现三维成像、可对较厚切片进行成像；与标准荧光团兼容，可采用有机荧光染料、荧光蛋白，可实现活细胞成像；无需特定样本制备方法、靶向定位精确、图像质量高。尤其是在活细胞观察领域，结构照明显微镜具有应用优势。

 

　　超分辨率显微镜产品种类较多，现阶段应用比例较高的产品主要是受激发射损耗显微镜（STED），此外随机光学重建显微镜（STORM）、光激活定位显微镜（PALM）也较为常见，这些产品分辨率可达到50nm以内。但以上产品需要强激光来激发荧光分子，尽管对活细胞损伤降低，但仍存在损伤。结构照明显微镜对激光强度要求大幅降低，因此适用于活细胞观察。

 

　　结构照明显微镜可以观察细胞、组织器官切片并进行成像，包括活细胞、细胞分化、细胞表面结构特征、细胞特定功能性结构、核孔复合体（NPCs）等，可以应用在生命科学研究、临床医学诊断等领域。在临床医学诊断方面，结构照明显微镜能够识别微小病变，在疾病筛查领域拥有巨大发展潜力。

 

　　预计2023-2029年，全球超分辨率显微镜市场年复合增长率为7.9%，发展到2029年市场规模将达到99.2亿元。结构照明显微镜作为超分辨率显微镜的一种，拥有良好发展前景。

 

　　受光衍射限制，结构照明显微镜X轴、Y轴方向分辨率为100nm，与STED、STORM、PALM显微镜相比仍较低，因此其技术还在不断升级。饱和结构照明显微镜（SSIM）将饱和过程概念应用于SIM，突破了衍射极限，X轴、Y轴方向分辨率可达到50nm。但由于激发光强度要求高，SSIM显微镜在活细胞成像方面应用受到影响。

 

　　新思界行业分析人士表示，在全球范围内，结构照明显微镜生产商主要有尼康（Nikon Corporation）、卡尔蔡司（Carl Zeiss AG）、徕卡（Leica Microsystems）、奥林巴斯（Olympus Corporation）等。其中，尼康推出“N-SIM”系列结构照明显微镜，包括N-SIM S、N-SIM E等；卡尔蔡司推出“Lattice SIM”系列结构照明显微镜，包括Lattice SIM 3、Lattice SIM 5等。

 

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