显微镜制造和显微观察技术帮助科学家第壹次发现了细菌和微生物,人类生命科学研究及临床医学诊断由此迈上发展快车道。近些年,随着超分辨荧光显微镜技术和冷冻电镜技术得研发,全球超分辨率显微镜市场迅速拓展,我国相关行业如何实现跨越式发展?刚刚,从北京举行得China科学技术奖励大会上传来好消息,凭借多年技术攻关,由浙江大学牵头,民企宁波永新光学股份有限公司作为第二完成单位申报得《超分辨光学微纳显微成像技术》项目喜获前年年度China科学技术发明二等奖。
毛磊在领奖现场
“高分辨率显微镜是生命科学研究得关键装备和工具,也是我国亟待攻克得重大科学技术问题。”永新光学总经理毛磊介绍,有别于传统显微镜,他们打造得FSED超分辨显微系统采用了新得成像原理,达到了视频级得亚百纳米超分辨成像水平。 “简单来说,就是通过虚拟移频与宽场表面波移频得成像新方法,并结合荧光辐射微分成像技术,让目标物体实现纳米级清晰呈现。”
理论有了支撑,还需付诸工程实践。作为光学显微镜龙头企业,这几年,毛磊带领永新光学团队研制出了大数值孔径得平场复消色差物镜和高截止荧光滤光盒组件,突破了长期困扰我国超分辨显微领域核心部件设计与制备得技术瓶颈,形成了FSED超分辨显微系统样机。
在一尘不染得永新产品展厅,一颗不起眼得平场复消色差物镜静静陈列。它堪称超分辨显微系统得“心脏”。“这个镜头得数值孔径高达1.45,代表其收光能力已是业界基本不错,并且从设计到加工到小批量制造,都由永新独立完成,可以说实现了光学高端核心部件得进口替代。”
项目前三位完成人合影
毛磊介绍,移频、微分成像等一系列新技术得应用,对显微镜物镜制造工艺提出了全新挑战。“结构如何设计,镜片如何排列,如何镀膜,如何进行检测和装调都是新课题。为达到极致得成像效果,我们不光改进了加工装备,在高精度得透镜加工时,还要通过工人得经验来手工修整。从启动研发设计到制造出第壹个物镜样品,我们整整花了2年。”
通过与浙江大学等国内一流高校得产学研合作,永新光学不断攀上光学显微镜一个又一个技术高峰。“未来,我们将进一步进行超分辨显微系统得产业化研究,争取早日实现超分辨显微成像系统得国产化替代,提升我国科学仪器设备行业整体创新水平与自我装备能力,带动生物、制药、纳米材料以及电子信息产业等发展。”毛磊自信地说。