多模態跨尺度生物醫學成像設施通過國家驗收
成像技術是生物醫學最重要的研究工具之一,也是推動生命科學基礎研究和臨牀醫學研究發展的核心動力。我國首個生物醫學成像領域綜合型大科學裝置——多模態跨尺度生物醫學成像設施,今天(21日)在北京懷柔科學城通過國家驗收。

多模態跨尺度生物醫學成像設施是我國“十三五”期間批覆建設的國家重大科技基礎設施。該設施可以對研究目標開展光學顯微、電子顯微、腦磁圖、磁共振等多種模態研究,並提供成像時空尺度跨越從亞納米到米、從毫秒到生命週期的實驗環境,從而使研究人員獲取從分子到細胞,再到人體的結構和功能信息,揭示基因表達、細胞信號、組織代謝等的內在聯繫,闡明大腦認知的基本原理、腫瘤和心腦血管疾病的發生和發展規律等,為腦科學與腦疾病、腫瘤醫學、心血管與代謝疾病、幹細胞及發育與再生醫學等複雜生命科學問題和重大疾病的研究提供支撐。

多模態跨尺度生物醫學成像設施的四個核心裝置包括多模態醫學成像裝置、多模態活體細胞成像裝置、多模態高分辨分子成像裝置及全尺度圖像數據整合系統,涵蓋正電子發射、磁共振、超聲、光學、X射線、電鏡等15種成像模態及衍生模式,對生命體從分子到器官的結構與功能進行跨尺度可視化觀測與精確測量。

中國科學院生物物理研究所副所長朱冰介紹,生物醫學成像的應用面非常廣泛。需要看到非常細微的結構,比如説在原子分辨率都要看到。有的非常宏觀,比如説在看腦部的某些成像的時候,它可能只是釐米到毫米尺度的分辨率就可以。還需要動態的和靜態的成像。所以就需要不同的成像的設備,和成像的技術來對它們進行研究。有了這樣一個大科學裝置才能夠使得我們能夠系統性地把方方面面的生物、醫學的事件更好地進行描繪。才有可能幫助我們去理解特定的疾病發生的機制,或者評估某些特定的干預手段(治療)的效果,甚至有的時候還能夠幫助促進針對性的干預策略(藥物)的研發。

多模態跨尺度生物醫學成像設施由北京大學和中國科學院生物物理研究所共建,2020年3月正式開工建設,2022年11月項目竣工後,2023年12月啓動試運行。設施試運行以來,在前沿儀器設備開發和生命科學研究領域都取得了豐碩成果。依託設施,科研人員開發出了指標國際領先的活細胞超分辨成像顯微鏡、冷凍光電關聯顯微鏡等儀器設備,並在國際高水平學術期刊發表論文近200篇。
(總枱央視記者 帥俊全 褚爾嘉)