多模态跨尺度生物医学成像设施通过国家验收!“生命透视眼”上线~
日期:2025-03-21
来源:怀柔科学城
3月21日
位于怀柔科学城中心区的
多模态跨尺度生物医学成像设施
正式通过国家验收~
这座占地百亩、建筑面积高达72000平方米的设施,是“十三五”国家重大科技基础设施建设项目,由北京大学作为项目法人建设单位,中国科学院生物物理研究作为共建单位,并联合哈尔滨工业大学、中国科学技术大学等多家单位进行建设。该设施将为复杂生命科学问题和重大疾病的研究,提供成像组学研究手段,全景式研究和解析生物医学重大科学问题,推动生物医学研究范式变革。
今天,让我们走近这个“透视眼”,开启一段揭示生命奥秘的奇妙旅程吧!
瞄准科技前沿 ,打造“极致利器”
多模态跨尺度生物医学成像设施的规划于2013年12月24日正式启动,经过多年论证与筹备后——
2018年4月13日 国家发展改革委批复项目建议书;
2019年6月 正式开工建设;
2023年 设施启动试运行,并支持了一批前沿生命科学研究项目;
2024年10月 顺利通过教育部、中国科学院工艺性能验收,进入全面验收阶段;
2025年3月21日 正式通过国家验收。
在设施建设和运行过程中,中国科学院生物物理研究所研制出世界领先的冷冻光电关联显微镜、纳米分辨率单分子定位显微镜、活细胞超分辨成像显微镜等具有自主知识产权的仪器,并实现部分关键核心部件的国产替代。
打破尺度壁垒,“透视”生命奥秘
长期以来,如何在细胞层面“看得更清楚”一直是生物医学领域研究者关注的重要议题。多模态跨尺度生物医学成像设施的建设目标就是打破尺度壁垒,打造从人体到分子的“一体化”生物医学成像技术集群,可实现对人体内微观细胞的精细化“拍照”成像,帮助医生看得更清晰、更透彻。
走进设施“内核”,映入眼帘的是四大核心装置和一个辅助平台,它们如同精密的“生命观测站”,共同编织出一张捕捉生命奥秘的“天罗地网”:
多模态医学成像装置:
聚焦活体生物体的成像研究,研究对象包括小至厘米级的啮齿类模式动物、几十厘米的大型模式动物和大至米量级的人类本身。
多模态活体细胞成像装置:
聚焦以高时空分辨率成像方式记录生理状态下活体内的精细生命活动,成像范围横跨0.1微米~1厘米五个数量级,空间分辨率可达到50纳米~1微米,成像持续时间从秒、小时、天、星期到月,无侵入成像深度将达到2毫米水平,微型化/内窥侵入式成像深度将可以达到任意深度。
多模态高分辨分子成像装置:
聚焦生物大分子的高分辨率成像,针对不同样品状态下的生物大分子,获取其结构、动态、定位和演化等方面的高时空分辨率数据,用于阐明生物大分子的生物学功能和分子调控机理。
全尺度图像数据整合装置:
针对医学成像、活体细胞成像以及高分辨分子成像,利用多模态跨尺度图像融合分析与人工智能技术,开展高性能软硬件服务。
模式动物与样本制备平台作为辅助设施,为整个成像设施提供实验动物的饲养和繁育以及相关成像设备标准样品或病理样品的制备和存储等功能。
未来,成像设施将成为引领和带动技术和方法创新的国家基地,与高校、科研院所、生物医学成像相关企业等组建产业创新联盟,打造生物医学成像技术“产学研用”的创新生态环境,为高端生物医学影像装备实现“中国创造”提供战略支撑和保障。同时,还将实行开放、流动、择优的机制开放共享,与美国、欧盟等地生物医学成像平台建立国际联盟。
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