类器官3D成像及智能分析系统—BST-Holo
类器官3D成像及智能分析系统—BST-Holo
技术原理：
从二维平面走向三维时空的探索
随着生命科学研究的深入，类器官、肿瘤球等三维培养模型已经成为发育生物学、疾病模型构建和药物筛选的重要工具 。然而，当研究对象从平面的二维细胞转变为结构更加复杂、更接近真实生理微环境的“厚样本”时，传统的成像技术显得力不从心 。研究人员在实验中常常面临难以完整看清内部结构的深度缺失问题，也经常被迫在高分辨率、高通量与长效活体追踪之间做出妥协 。BST-Holo 类器官3D成像及智能分析系统正是在这样的需求下设计研发的，它为3D培养体系提供了一套完整的解决方案，旨在实现无损的三维结构获取与科学的定量分析 。
基于光学相干断层扫描（OCT）的无损探测
BST-Holo 系统的核心建立在光学相干断层扫描技术之上 。在完全不使用荧光染料或造影剂的前提下，系统利用近红外光源发出的低相干光深入样本内部 。通过精密分析光线在不同组织界面产生的干涉信号，系统能够像“光学手术刀”一样，在不接触样本、不产生物理损伤的前提下，获取毫米级深度的内部结构信息 。这种纯物理的探测机制最大程度地保留了细胞微环境的原始生理底色，为获取真实可靠的三维数据奠定了基础 。
从快速筛选到真实3D重建的高效工作流
在实际的实验室台面操作中，面对多孔板和海量样本，BST-Holo 提供了明场与OCT双模态协同的务实工作流 。系统首先通过明场成像进行快速的孔板导航，帮助研究人员直观地完成样本初筛和目标靶点的区域定位 。随后，操作人员可在同一平台内无缝切换至OCT模式，对锁定的位置进行深度的断层扫描 。 在数据获取环节，系统支持灵活的多平面逐层查看，并同步进行高精度的三维重建与实时渲染 。研究人员可以直接在屏幕上旋转、缩放三维模型，透视其内部空腔和组织分布 。针对分布较广的大尺寸样本，系统单次扫描即可覆盖约1平方厘米的宏大视野，并支持多区域数据的智能拼接 。整个操作过程具备极高的工程效率，系统可在30分钟内完成一整块96孔板的三维扫描任务，直接输出标准化的高通量数据 。
基于体素的AI智能分割与定量分析
高质量的图像最终需要转化为可分析的数据。有别于传统的二维“像素”处理，BST-Holo 在三维空间中处理带有精确位置与强度信息的“体素”数据 。依托内置的AI算法，系统能够在复杂的基质背景中自动识别并精准分割出类器官或细胞球的独立边界 。 在成功剥离目标后，系统会自动解算出详尽的单体结构参数，包括实体体积、空腔体积、表面积、立体直径以及粗糙度等 。这使得研究人员可以直接用具体的数值来描述类器官的增殖规模与腔体发育的复杂程度，而不再依赖主观的视觉判断 。同时，系统支持对不同加药组别或时间点的数据进行宏观统计对比，自动生成分布差异和生长速率等群体评估指标 。系统开放的底层数据架构，也为未来根据新课题需求扩展分析指标预留了充足的纵深空间 。
活体环境控制与连续的纵向动态追踪
为了应对长期扫描中活体样本容易受损或状态改变的现实挑战，BST-Holo 在主机内部集成了一套严密的环境保障系统 。系统配备了UVC紫外灭菌功能，以大幅降低长时间暴露带来的污染风险 。同时，内置的37℃恒温控制与5% CO2气体支持，在设备内部稳稳复刻了标准的细胞培养微环境 。 这种物理条件的支持，彻底解锁了三维研究中极其关键的能力——对同一活体样本的纵向追踪 。传统的发育曲线绘制往往需要在不同时间点牺牲不同的样本，极易受到个体差异误差的影响 。现在，研究人员可以对同一个类器官进行长达数周的连续、低扰动观测，精准记录其体积变化和形态演化，从而获得完整且具备高说服力的真实生长轨迹 。
面向3D应用的最佳技术平衡与系统组成
在评估三维成像设备时，BST-Holo 并不盲目追求单一指标的极限，而是致力于在各项核心能力间找到最契合实际研究的平衡点 。共聚焦显微镜虽具备极致分辨率但受限于穿透深度，高内涵系统通量惊人但对内部3D解析有限，而Micro-CT和MRI则受到软组织对比度或低分辨率的约束 。BST-Holo 恰好在微米级分辨率与毫米级穿透深度之间、在精细结构获取与活体长效友好性之间实现了有效兼顾 。 在整体硬件架构上，系统提供两套成熟的光源方案：E800型号采用845 nm波段，侧重于高精度结构细节的解析；E1300型号则采用1310 nm波段，专门针对厚重复杂样本的深层探测 。配合高精度电动位移台、双核控制软件以及高性能图像处理工作站，BST-Holo 为用户交付了一套打通硬件采集、数据重建与智能量化的闭环工具体系 。我们希望通过这套系统，提供一种更为全面的观察方式，让三维样本真正告别被降维观察的局限 。
探索三维生命科学的真实数据边界
科学研究的每一次突破，往往都伴随着底层观测工具的革新。在三维培养体系快速发展的今天，科研人员需要的不再是勉强适配的传统设备，而是真正契合3D样本特性的专属解决方案。BST-Holo 系统凭借无损的深层成像、基于体素的智能量化以及严密的环境保障，跨越了以往在深度、通量与活体追踪之间的技术鸿沟。它不仅让宏大的三维结构得以完整呈现，更让原本难以定量的动态演化过程，转化为标准化、可复现的严谨科学证据。我们致力于为类器官发育、疾病模型构建以及药物干预等领域提供真实、连贯的数据支撑，期待与广大科研工作者并肩，共同探索三维生命科学的更多可能性。
主要特点：
1. 结构轻便、 性能稳定。
2. 速度快、 效率高、 光谱重现性好。
3. 仪器自带自检功能， 保证运行状态。
4. 集成光学元件， 维护成本低。
5. 采用漫反射形式测量。
6. 环境适应性好。
7. 扩展性， 安全性良好。
8. 无需要化学试剂， 无污染， 无损分析。
9. 高度可定制化服务， 全面的近红外分析解决方案。
性能参数：
★ 光源：双集成真空鸽灯；
★ 光源寿命：40000小时以上；
★ 采样积分时间：最小10微秒；最大受限于暗信号；
★ 分光元件：线性渐变滤光片(LVF)；
★ 检测器：128像元钮稼眒二极管阵列检测器；
★ 像素尺寸／节距：30µm X 250µm / 50µm ；
★ 波长范围：900 - 1700 nm ；
★ 像元间距：6.2nm；
★ 光谱带宽（半峰宽）：小于中心波长1.25 %(1 %典型值）；
★ 变温速度：0.1-8度/分钟；
★ 带内光谱隔离度：40D (平均）；
★ 数据格式：SPC, CSV, TXT ；
★ 数据格式：SPC, CSV, TXT ；
★ 操作系统：Windows XP, Vista, Win7,8,10 ；
应用领域：
烟草近红外光谱仪可以广泛应用于烟草、农业、 食品、 制药、 纺织等行业进行产品质星检控。
1. 烟草成分分析：
测量烟草的水分，温度，总糖，总氮，植物碱，钾和氯等工艺参数及化学成分的数据。
2. 农产品品质分析：
可检测高粱、 小麦、 玉米、 水稻、 马铃薯、 大豆、 汕菜、 花生、 亚麻籽等农产品中的蛋白、 脂肪、 水分、 纤维等指标。
3. 食品加工行业成品或原料分析：
可测面粉、 小麦、 紩皮、 大豆、 花生、 棉籽、 菜籽、 葵花籽、 芝麻、米棣、 玉米胚芽、 奶粉、 鲜奶、 浓缩奶、 黄汕、 奶酪、 肉类等食品中的水分、 蛋白、 脂肪、 纤维、 灰分等指标。
饲料原料、 预混料、 成品饲料、 添加剂等产品中水分、 蛋臼、 脂肪、 淀粉、 纤维、 氨基酸、 灰分、 掺假鉴别等 。
4. 医药行业成品或原料分析：
可测成品药或原料药中的成分含虽、 掺假鉴别等。
5. 化工原料品质分析：
可测化工原料、 成品料中的水分、 蛋白、 醇类、 添加剂等。
6. 其他近红外分析需求：
北京佰司特科技有限责任公司 (https://www.best-sciences.com/)
灌流式类器官培养及代谢分析仪—IMOLA；类器官串联芯片系统—HUMIMIC；光片显微镜—LSM-200；
蛋白稳定性分析仪—PSA-16；单分子质量光度计—TwoMP；超高速视频级原子力显微镜—HS-AFM；微流控扩散测量仪—Fluidity One-M；
电荷光度计—illumionONE；全自动半导体式细胞计数仪—SOL COUNT；农药残留定量检测仪—BST-100；台式原子力显微镜—ACST-AFM；微纳加工点印仪—NLP2000DPN5000；
