解锁空间肿瘤学：一站式显微成像全流程解决方案
近年来，空间肿瘤学成为生命科学领域前沿热点，《Nature》《Cell Cancer》等顶刊持续刊发相关成果。该领域聚焦肿瘤空间结构、微环境演变、细胞互作，深度解析肿瘤发生、侵袭、转移及耐药机制。传统成像手段普遍存在多色串色、三维重构困难、活体成像光毒高、大数据处理繁琐等痛点。依托丰富的显微镜产品线，蔡司打通空间肿瘤学全场景显微成像解决方案，从制样、成像到数据分析，全方位攻克实验难题。
适配常规观测与大样本初筛 基础成像的优选
宽场显微镜 低成本、操作简单，兼容明场、荧光、偏光等模式，批量完成 H&E、IHC 切片阅片；偏光成像可区分胶原纤维，佐证 FAK 为肿瘤预后标志物。
▲胰腺癌组织内胶原蛋白纤维分布，结合普通明场对照，辅助验证 FAK 激酶活性作为肿瘤预后标志物的结论 宏观变倍显微镜/体式显微镜 景深大、无需切样，适配毫米至厘米级完整瘤体、动物器官观测，双通道荧光可追踪小鼠肺部肿瘤、淋巴结转移发展。 ▲图：小鼠黑色素瘤转移模型肺部、器官、支气管淋巴结反射明场和荧光成像 多色精准成像，解锁肿瘤微环境研究
传统 IHC、普通荧光成像靶点单一、易串色，难以解析复杂肿瘤微环境。蔡司RIMA空间原位多组学一站式解决方案，具有 TSA 多标技术，单切片同步检测 9 种标志物，高通量批量扫片等优势，依托该系统的肝癌研究登《Nature》。
▲肝癌免疫微环境研究。借助RIMA方案完成全切片多标记成像，在单细胞精度下划分出 5 种肝癌免疫微环境亚型，阐明肿瘤相关中性粒细胞异质性与促瘤机制，成果发表于《Nature》 如需更高亚细胞分辨率，蔡司激光共聚焦显微镜 LSM 990 支持10+光谱荧光通道，可完成10+色标记亚细胞三维重构，精准区分肿瘤各类细胞表型。 ▲肾母细胞瘤研究中，经mLSR-3D技术可视化HFK发育的早期肾原性结构标记物, 比例尺：500µm。8 色荧光标记与亚细胞级 3D 重构，精准区分各类细胞空间表型 低光毒三维成像，追踪肿瘤类器官动态演变 针对三维组织与活体样本，蔡司光片、共聚焦系列显微成像设备兼顾成像深度、速度与低光毒性，适配长时程动态观测。
蔡司Lattice Lightsheet 7 晶格层光显微成像系统 蔡司Lattice Lightsheet 7 晶格层光显微成像系统用于胰腺导管癌细胞球、上皮类器官成像，三向近同等分辨率杜绝图像拉伸，极低光毒性支持连续 7 天以上长时程拍摄，实时追踪细胞增殖、分化全过程。
▲ Capan-2 和 BxPC--3 细胞系在 2.5 mg/mL I 型胶原基质中生成的球状体结构 蔡司Lightfield 4D 光场技术 集成于 LSM 系列共聚焦平台，单次成像获取完整三维信息，80 vol/s 高速成像，大幅降低光损伤，捕捉快速动态细胞，完成肺类器官三维重构。 ▲图：外翻培养10天的人类远端类器官，可见细支气管特有分泌细胞和纤毛上皮细胞 无损体成像，打造动物模型研究利器 活体动物肿瘤模型对成像深度、样本活性要求严苛，蔡司多类设备可满足差异化需求。 蔡司LSM 990 NLO 双光子成像系统 配专用活体夹具，结合二次谐波无标记成像，长时间观测小鼠卵巢癌细胞沿胶原迁移； ▲ 双光子配置活体夹具，长时间观察活鼠脏器或者肿瘤 ▲将表达 tdTomato或eGFPeGFPeGFP 的人类卵巢癌ES - 2细胞异种移植到裸鼠的卵巢，随时间监测原位肿瘤的形成 ，视频显示肿瘤细胞附着在胶原纤维上，并沿着胶原纤维移动 蔡司Lightsheet 7 激光片层扫描显微系统 搭配组织透明化技术，完成小鼠肿瘤的无损成像，用于小鼠淋巴结 T 细胞生态位研究。多角度数据融合证实 T 细胞命运由空间定位决定，相关成果登上《Nature Immunology》封面。 ▲透明化小鼠腹股沟淋巴结，解析T 细胞命运与其空间定位的关系 蔡司X射线显微镜 VersaXRM系列 无需染色，无损重构小鼠全肺三维结构，自动量化肿瘤体积，支持全天候无人值守运行。 ▲小鼠双肺肿瘤的可视化和三维体积量化指标，精准测算肿瘤体积占比 超高分辨 + 光电联用，深挖超微结构与功能 多模态成像技术突破光学衍射极限，从亚细胞到纳米尺度解析肿瘤微观互作机制。 搭载 Airyscan 的蔡司激光共聚焦显微镜联合场发射扫描电镜 光电联用观测肿瘤细胞与 T 细胞纳米管道，证实癌细胞掠夺免疫细胞线粒体。 ▲在肿瘤细胞与 T 细胞之间存在纳米尺度跨膜管结构（nanotubes），可实现线粒体等物质转运，为肿瘤免疫逃逸机制提供了重要结构依据 蔡司Lattice SIM 跨尺度超高分辨显微成像系统 搭载晶格结构光照明与 SIM² 高清重构算法，突破衍射极限，用于肿瘤亚细胞精细结构、动态过程观测，清晰分辨前列腺组织内网格蛋白、衔接蛋白、表皮生长因子受体的纳米级分布。 ▲人前列腺组织中网格蛋白重链（白色）、衔接蛋白 AP2（红色）和表皮生长因子受体（绿色），Lattice SIM2成像显示网格蛋白表达量和蜂窝结构改变 为更进一步提高三维分辨率，识别肿瘤内超微结构高保真的空间关系。 蔡司场发射扫描电镜Sigma 系列 搭配 Volutome 原位高通量切片机 具备自动化采集、大体积样本适配能力，清晰区分并重构出肿瘤细胞、细胞核、死亡细胞、染色体、线粒体等多种结构。 ▲肿瘤类器官，借助蔡司 arivis 清晰区分并重构出肿瘤细胞、细胞核、死亡细胞、染色体、线粒体等多种结构；直观对比出三维肿瘤球和二维单层培养肿瘤细胞在超微形态上的显著差异，扫描分辨率：9nm×9nm×27nm 智能数据分析，从容应对海量数据 空间成像产生海量数据，arivis Pro 内置 AI 算法，兼容光镜、电镜、X 射线全类型文件，一站式完成 3D/4D 可视化、细胞分割、定量追踪、数据导出，大幅降低大数据分析难度。 小结 蔡司形成完整空间肿瘤学成像矩阵：宽场 / 体式完成初筛，4D 光场实现高速动态捕捉，光片、共聚焦完成三维精细成像，超高分辨与光电联用解析纳米结构，arivis 软件承接数据分析。整套方案具备全场景适配、多色精准成像、低光毒活细胞观测、多技术融合、AI 智能分析五大优势，助力肿瘤基础研究向临床精准诊疗转化。
来源：蔡司显微镜官方公众号https://mp.weixin.qq.com/s/hWBjCQhrbffWnaXJedeU8Q