利用光片显微技术聚焦三维长时程成像

大脑类器官

由表达 Lamin (LAMB1)-RFP（绿色）和 Actin (ACTB)-GFP（洋红色）的诱导多能干细胞 (iPSC) 株系生成的人脑类器官的 40 小时延时摄影。视频显示了沿 Z 轴的最大强度投影。由造血干细胞衍生的无引导脑组织器官可以形成自组织的区域化结构域，这些结构域与人脑的某些部分极为相似。这使它们成为研究大脑发育的一个非常强大的体外模型。左侧显示的是延时视频，右侧显示的是第一个时间点的三维图像。帧与帧之间的时间间隔为 30 分钟。由 Akanksha Jain（瑞士巴塞尔 ETH-DBSSE 特雷特林实验室）提供。Jain 及其同事使用 Viventis LS1 活体显微镜拍摄了长达 188 小时的大脑有组织细胞，获得了类似的结果。Jain, A.、Gut, G.、Sanchis-Calleja, F. 等人. 人脑早期类器官发育的形态动力学.自然》（2025 年） 。https://doi.org/10.1038/s41586-025-09151-3

肝脏器官组织

两个小鼠肝脏器官组织的 50 小时延时摄影。视频显示了沿 Z 轴的最大强度投影。细胞核上标有 H2B-mCherry（品红色），细胞膜上标有 mg-GFP（青色）。长期成像显示了有机体反复循环的充气和放气过程。Moos, F., Suppinger, S., de Medeiros, G. 等人. 用于大型多细胞系统实时成像的开顶多样本双视角光片显微镜。Nat Methods 21, 798-803 (2024). https://doi. org/10.1038/s41592-024-02213-w

小鼠肝脏类器官的三维图像。细胞核上标有 H2B-mCherry（品红色），细胞膜上标有 mg-GFP（青色）。使用人工智能图像分析软件 Aivia 进行三维重建和细胞核分割。Viventis Deep 的双视角检测功能可进行详细的容积采集，从而对整个样本的细胞核进行准确分割。Moos, F., Suppinger, S., de Medeiros, G. 等人. 用于大型多细胞系统实时成像的开顶多样本双视角光片显微镜。Nat Methods 21, 798-803 (2024). https://doi.org/10.1038/s41592-024-02213-w

肠道器官组织

表达细胞周期报告物 FUCCI2（hGem-mVenus 和 hCdt1-mCherry）的小鼠肠道类器官的 Z 叠图。隐窝的分裂细胞显示为青色，绒毛的静止细胞显示为洋红色。视频比较了检测目标 1（左）、检测目标 2（中）和融合数据（右）的图像质量。 Viventis Deep 的双视角检测和两个 Z 叠片（260 微米）的融合使整个肠管的质量达到最佳。Moos, F., Suppinger, S., de Medeiros, G. 等人. 用于大型多细胞系统实时成像的开顶多样本双视角光片显微镜。Nat Methods 21, 798-803 (2024). https://doi.org/10.1038/s41592-024-02213-w

表达细胞周期报告物 FUCCI2（hGem-mVenus 和 hCdt1-mCherry）的小鼠肠器官组织的 67 小时多位置延时摄影。沿 Z 轴的最大强度投影。Viventis 公司定制开发的样品架使研究人员能够同时拍摄多个有机体，并跟踪它们的细胞周期动态。Viventis Deep 的双检测功能可同时对隐窝（分裂细胞用青色标记）和绒毛（静止细胞用品红色标记）进行成像，单细胞分辨率可达近 400 微米。Moos, F., Suppinger, S., de Medeiros, G. 等人. 用于大型多细胞系统实时成像的开顶多样本双视角光片显微镜。Nat Methods 21, 798-803 (2024). https://doi.org/10.1038/s41592-024-02213-w

癌症类器官

人体结肠癌类器官 137 小时延时摄影。使用人工智能图像分析软件 Aivia 生成三维图像。表达 H2B-mNeon 的细胞核显示为青色。癌症有机体的生长演变过程被拍摄了近 6 天。帧与帧之间的时间间隔为 30 分钟。该视频还突出展示了 Viventis Deep 的双视角检测技术在整个高密度三维散射样本体积中获得的最佳质量。
Moos, F., Suppinger, S., de Medeiros, G. 等人. 用于大型多细胞系统实时成像的开顶多样本双视角光片显微镜。Nat Methods 21, 798-803 (2024). https://doi.org/10.1038/s41592-024-02213-w

乳腺类器官与巨噬细胞共培养的 15 小时延时摄影。沿 Z 轴的最大强度投影。巨噬细胞（橘红色）在基质中快速移动，并通过其突起与乳腺细胞（青色）相互作用。时间刻度为小时：分钟，帧与帧之间的时间间隔为 30 分钟。法国巴黎巴斯德研究所李实验室 Aurelie Chiche 提供。

小鼠胚胎）

小鼠早期胚胎 40 小时的延时摄影。这段壮观的延时视频捕捉到了小鼠胚胎在早期发育过程中心脏细胞（热青色显示）开始组织的瞬间。Viventis LS1 Live 的开顶设计使研究人员能够在延时实验过程中交换培养基。这对维持最佳生理条件至关重要，可使胚胎从 E6.5 开始正常发育长达 40 小时，此时可观察到心管的形成。英国伦敦大学肯佐-伊万诺维奇学院提供。EMBO 期刊 www.embopress.org/doi/full/10.1038/s44318-025-00441-0

斑马鱼胚胎

斑马鱼胚胎受精后 3 天的 5 小时延时摄影。沿 Z 轴的最大强度投影。小胶质细胞膜（mpeg1:Gal4; UAS:lyn-tagRFPT）显示为绿色。左侧的视频显示小胶质细胞在视神经乳头内移动。正如视频中观察到的那样，小胶质细胞具有高度动态的延伸，它们利用这种延伸来扫描大脑，寻找即将被移除的垂死神经元。右侧显示的是明视野通道。瑞士苏黎世大学 Francesca Peri 提供。

斑马鱼胚胎 9 小时延时摄影。沿 Z 轴的最大强度投影。细胞核上标有 H2B-eGFP（灰色）。视频显示了从 Viventis Deep 的两个对立检测点（左侧为检测点 1，右侧为检测点 2）观察到的胚胎发育过程。时间刻度为小时：分钟。瑞士洛桑 EPFL 奥茨实验室提供。

Hydrae

三个水螅再生实例的 67 小时延时摄影。沿 Z 轴的最大强度投影。动物表达的外胚层报告因子（ecto [β-act-RFP]）显示为灰色。通过切割成年水螅获得球形体，并对其进行近 3 天的拍摄，以观察体轴的再生情况。水螅是一种小型淡水刺胞动物，它是一个迷人的模型系统，具有惊人的再生能力。Moos, F., Suppinger, S., de Medeiros, G. 等人. 用于大型多细胞系统实时成像的开顶多样本双视角光片显微镜。Nat Methods 21, 798-803 (2024). https://doi.org/10.1038/s41592-024-02213-w

灰色为表达外胚层报告基因（ecto [β-act-RFP]）的水螅 Z 叠图。扫描 460 微米 z 叠加图像，比较探测目标 1（左）和 2（中）以及水螅的融合数据（右）的图像质量。在 Viventis Deep 中，双视角检测功能可使大型多细胞系统在整个容积内获得最佳质量。Moos, F., Suppinger, S., de Medeiros, G. 等人. 用于大型多细胞系统实时成像的开顶多样本双视角光片显微镜。Nat Methods 21, 798-803 (2024). https://doi.org/10.1038/s41592-024-02213-w

亚种 胚胎

早期阿斯卡迪亚胚泡的三小时延时摄影。三维图像是使用人工智能图像分析软件 Aivia 生成的。为了标记细胞膜（青色显示），将 PH::Tomato mRNA 注入卵中。研究人员的目标是获取完整的胚胎 4D（3D + 时间）数据集，用于网格重建。这些网格可用于测量角度和评估相对张力，从而绘制时空生物力学地图。Viventis Deep 的双视角检测系统有助于在整个标本体积内对 Ascidian 胚胎进行高质量的三维重建。帧与帧之间的时间间隔为 2 分钟。由丹尼尔-冈萨雷斯-苏亚雷斯（Daniel Gonzalez Suarez）提供，LBDV，维勒弗朗什海滨，法国。

海胆幼体

变态后 1 周的海胆幼体。三维图像是通过人工智能图像分析软件 Aivia 制作的。两种昼夜节律时钟基因的 HCR 原位杂交基因表达定位，分别显示为青色和紫色。细胞核显示为灰色。Viventis Deep 的双视角检测功能使研究人员能够清晰地重建标本的内部解剖结构，并在原位杂交后定位转录本信号。由意大利那不勒斯安东-多恩动物园 Rossella Annunziata 提供。

拟南芥根

这段 20 小时的延时摄影记录了拟南芥根在发芽后六天的生长情况，并使用沿 Z 轴的最大强度投影进行了可视化。左图显示的是贴有 UBQ10::RCI2A-TdTomato 标签的质膜（以热青色显示），右图显示的是相应的明视野通道。将三天大的幼苗移入 Viventis Deep 样品井，三天后开始成像。在延时过程中，根部垂直生长了近 1 毫米。根帽细胞脱落也很明显。为了将根部保持在视野内，在整个成像过程中使用了集成在 Viventis 软件中的自动物体跟踪模块。时间刻度以小时：分钟为单位，帧与帧之间的时间间隔为 30 分钟。瑞士洛桑大学 Geldner 小组 Jia Pang 提供。