癌癥被謂為眾病之王，如何預(yù)防惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移和擴散，一直是臨床醫(yī)學(xué)界難題。
有沒有一種技術(shù)手段，能夠?qū)ι锘铙w進行觀察和追蹤，讓醫(yī)生從整體上了解疾病發(fā)展的進程，及時調(diào)整藥物和基因治療方案，從而改變或阻止疾病發(fā)展？
由寧波永新光學(xué)股份有限公司牽頭，聯(lián)合浙江大學(xué)、上海理工大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院、南京醫(yī)科大學(xué)等共同進行研究和開發(fā)的“高分辨熒光顯微成像儀”正在為解決這一難題而不懈努力，也正因此，該項目獲得了科技部重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)重點專項立項。
“‘高分辨熒光顯微成像儀’是以永新公司現(xiàn)有的一代高端倒置熒光顯微成像系統(tǒng)主體為基礎(chǔ)，開發(fā)出一個具有光切片成像、熒光標記與共定位、三維空間還原及動態(tài)成像、單分子熒光探測、熒光漂白后恢復(fù)等的復(fù)雜多功能高端熒光顯微成像系統(tǒng)。”公司技術(shù)總監(jiān)、項目負責(zé)人毛磊對科技日報記者說。
雖然電子顯微鏡、原子力顯微鏡等技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)獲得更高的分辨率，但由于不能對活體實時成像，樣品制備復(fù)雜等原因，光學(xué)顯微鏡仍然是當前生物醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)以及醫(yī)學(xué)研究等方面的主要觀測設(shè)備。
“相比較傳統(tǒng)的顯微成像技術(shù)，這種高分辨熒光成像技術(shù)不僅可以實現(xiàn)對活體組織微觀結(jié)構(gòu)、各種腫瘤細胞的顯微成像，還為細胞組學(xué)、基因組學(xué)、蛋白組學(xué)、腫瘤學(xué)等研究提供了強大的技術(shù)支撐，是一項在生命科學(xué)領(lǐng)域有著不可替代優(yōu)勢的技術(shù)。”毛磊說。
此外，這種技術(shù)還可以在活體動物體內(nèi)進行顯微成像，通過對同一組實驗對象在不同時間點進行記錄，跟蹤同一觀察目標（標記細胞及基因）的移動及變化，讓研究人員直接快速地檢測各種癌癥模型中腫瘤的生長、轉(zhuǎn)移以及對藥物的反應(yīng)，比傳統(tǒng)方法更適合于腫瘤體內(nèi)生長的定量分析。
值得一提的是，為了提高光學(xué)顯微的成像效果，以便從復(fù)雜的細胞組織中提取出自己想要的細節(jié)，研發(fā)團隊還采用了熒光標記的方法，在細胞中加入特殊的熒光標記物，這些標記物在特定的光照下，有的發(fā)紅光，有的發(fā)綠光，而且每種熒光標記物都具有一定的選擇性，只與細胞中既有的特定分子結(jié)合，然后發(fā)出熒光。
“熒光成像大大提高了光學(xué)顯微成像的對比度，還幫助研發(fā)人員分辨細胞中的不同結(jié)構(gòu)。預(yù)期項目結(jié)題后，3—5年內(nèi)將可實現(xiàn)累計銷售1億多元，10年內(nèi)可實現(xiàn)年銷售3—5億元，利稅超億元。該項成果將推動我國高端顯微鏡的‘跨代式’發(fā)展。”毛磊說。
相關(guān)統(tǒng)計顯示，2016年全球該類產(chǎn)品市場共有30多億美元，中國市場大約在16億元人民幣（約占世界市場8%），年增長率超過30%；而在世界高端顯微鏡市場，我國顯微鏡制造企業(yè)占比小于1%，具有很大的市場空間。
“永新已經(jīng)與三家應(yīng)用單位共同在遺傳/發(fā)育生物學(xué)、細胞生物學(xué)等熒光免疫方面進行了應(yīng)用開發(fā)，其中NIB900、NE900系列研究級顯微鏡已實現(xiàn)批量生產(chǎn)，并在國內(nèi)外高校及科研院所銷售超過200臺。下一階段，我們將圍繞切片成像模塊、單分子探測模塊及全內(nèi)反射模塊以及核心部件如高倍率、大數(shù)值孔徑平場復(fù)消色差物鏡，熒光濾光片，微分干涉組件等進行深度研發(fā)，最終實現(xiàn)預(yù)期目標。”毛磊表示。
