在微觀世界的探索中，成像技術(shù)一直是科學(xué)研究與工業(yè)檢測的核心支撐。傳統(tǒng)顯微成像技術(shù)雖已取得長足進(jìn)展，但仍面臨分辨率局限、樣本損傷、動態(tài)捕捉能力不足等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。隨著高光譜成像技術(shù)的興起，一種能夠在空間與光譜維度同步獲取信息的先進(jìn)方法逐漸走進(jìn)視野，成為突破現(xiàn)有瓶頸的關(guān)鍵路徑之一。在這一技術(shù)演進(jìn)中，中達(dá)瑞和液晶可調(diào)諧濾波器以其優(yōu)異的性能與靈活的調(diào)控能力，正在為顯微高光譜成像系統(tǒng)注入新的活力。

顯微成像的困境與高光譜成像的機(jī)遇

傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡受限于阿貝極限，難以清晰觀測如病毒、蛋白質(zhì)復(fù)合體等亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)；同時，成像過程中常需對樣本進(jìn)行染色或標(biāo)記，不僅可能破壞樣本原始狀態(tài)，還限制了長期動態(tài)觀測的可能性。高光譜成像技術(shù)通過采集每個像素點(diǎn)的連續(xù)光譜信息，不僅能夠呈現(xiàn)樣本的空間形態(tài)，更能依據(jù)其光譜特征反推化學(xué)成分、分子狀態(tài)乃至生理過程，實(shí)現(xiàn)“圖譜合一”的無損檢測與精準(zhǔn)識別。

然而，高光譜成像系統(tǒng)的性能，尤其是光譜分辨率、掃描速度與系統(tǒng)靈活性，在很大程度上依賴于其分光組件。傳統(tǒng)的棱鏡或光柵分光方式往往體積龐大、調(diào)節(jié)復(fù)雜，且難以在快速動態(tài)成像中保持高信噪比與穩(wěn)定性。

技術(shù)原理與設(shè)計(jì)優(yōu)勢

LCTF基于液晶分子的雙折射效應(yīng)與偏振光干涉原理，通過電子單元控制液晶相位延遲，實(shí)現(xiàn)對特定波長光的精準(zhǔn)選擇與透過。中達(dá)瑞和LCTF采用自主設(shè)計(jì)與加工的高精度液晶相位延遲片及級聯(lián)結(jié)構(gòu)，結(jié)合自動標(biāo)定與校正系統(tǒng)，確保波長調(diào)諧的高重復(fù)性與穩(wěn)定性。產(chǎn)品內(nèi)置自適應(yīng)溫度補(bǔ)償機(jī)制，并可校正因視場角度引起的光譜漂移，適用于大視場成像需求，輕松與各類鏡頭、圖像傳感器（CMOS/InGaAs等）集成，構(gòu)建緊湊型高光譜成像系統(tǒng)。

精準(zhǔn)的光譜控制

光譜范圍（420-750 nm）：覆蓋了整個可見光并延伸至近紅外邊緣。這意味著它能捕捉從藍(lán)紫光到紅光，乃至部分近紅外的豐富信息，足以應(yīng)對絕大多數(shù)生物染色劑、細(xì)胞自發(fā)熒光和材料的特征光譜分析。

中心波長偏差 ≤ ±1 nm：這是高精度和可重復(fù)性的關(guān)鍵保證。無論何時進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，你設(shè)定的波長與實(shí)際通過的光波長誤差極小，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，不同時間、不同設(shè)備的數(shù)據(jù)可以相互比較。

最大偏振透過率 ≥ 40%：更高的透過率意味著更多的有效光信號能到達(dá)探測器，從而提升成像的信噪比和速度，尤其在觀測微弱熒光或要求快速成像的動態(tài)過程時優(yōu)勢明顯。

高效穩(wěn)定的性能

響應(yīng)時間 < 100 ms：波長切換速度快，全波段可在100毫秒內(nèi)完成。這使其能夠勝任動態(tài)過程的快速光譜掃描，例如觀察細(xì)胞內(nèi)某些快速變化的代謝活動，避免因設(shè)備延遲而丟失關(guān)鍵幀。

帶外抑制 ≥ OD3：這個指標(biāo)代表了濾波器“濾除雜散光”的能力。高帶外抑制確保只有你想要的、非常窄波段的光能通過，極大提升了光譜圖像的純度和對比度，讓目標(biāo)信號更清晰。

除了上述硬核參數(shù)，LCTF-V20在確保穩(wěn)定和便于集成方面也做了精心設(shè)計(jì)：

獨(dú)立的溫控適配器：光譜器件的性能容易受溫度影響。LCTF-V20和LCTF-N20配備獨(dú)立的供電與溫控適配器，能自動校準(zhǔn)并穩(wěn)定工作溫度，確保在0°C - 45°C的環(huán)境下長期穩(wěn)定運(yùn)行，數(shù)據(jù)漂移小。

高光譜顯微成像在生物檢測的研究

① 病理組織識別

在病理組織檢測與識別上，同一種生物不同組織的光譜信息是不同的，病變組織與正常組織之間不僅光譜信息不同，采集到的圖像也有所差異。光譜信息的差異是研究生物不同組織化學(xué)成分和物理特性的基礎(chǔ),空間結(jié)構(gòu)信息的不同可更加直觀地表現(xiàn)出不同的病理結(jié)構(gòu)。

② 細(xì)胞識別檢測

顯微高光譜的應(yīng)用打破了細(xì)胞檢測方式中的單一性問題，空間維與光譜特征的結(jié)合為近年來研究的熱點(diǎn)，事實(shí)證明，相較于單一的光譜檢測或者圖像分割識別方式，這種結(jié)合式的檢測方法在準(zhǔn)確率和靈敏度上都取得很大的提升。顯微高光譜成像技術(shù)在血細(xì)胞檢測、癌變細(xì)胞與正常細(xì)胞分類等方面應(yīng)用較多。

綜觀顯微高光譜成像技術(shù)在生物學(xué)檢測方面研究進(jìn)展,可以看出,該技術(shù)具有快速、無損、準(zhǔn)確等優(yōu)勢,在生物學(xué)領(lǐng)域得到了快速的應(yīng)用,并取得了重要的研究成果, 為生物學(xué)檢測中最具發(fā)展?jié)摿Φ闹匾獧z測方法。

顯微成像技術(shù)的演進(jìn)，是一部不斷突破認(rèn)知邊界的歷史。中達(dá)瑞和憑借在液晶可調(diào)諧濾波器領(lǐng)域的深耕與技術(shù)自主，不僅提供了一款高性能的LCTF產(chǎn)品，更是為科研與工業(yè)界提供了一把開啟高維微觀信息世界的鑰匙。

審核編輯 黃宇