多模态跨尺度生物医学成像设施位于怀柔科学城，是北京大学作为法人建设的国家“十三五”重大科技基础设施项目。设施由中国科学院生物物理研究所共同建设，中国科学院物理研究所、中国科学技术大学、哈尔滨工业大学等多家单位参与建设，是我国科学家在生物医学成像领域首倡的大科学装置。设施由多模态医学成像装置、多模态活体细胞成像装置、多模态高分辨分子成像装置、全尺度图像数据整合装置以及模式动物中心、样品制备平台、光机电平台、分子探针平台等共同组成。设施持续建设拥有多学科交叉研究背景的高水平团队，并建立了完备的核心成像设备，形成跨尺度、多模态、自动化和高通量的生物医学成像全功能研究平台。本系列将陆续为用户推介设施已经布局的各种生物医学先进成像设备，欢迎大家通过文章结尾的联系方式预约使用。
Polar-SIM偏振结构光超分辨显微镜是细胞生物学研究的利器，在观测细胞超微结构以及生物大分子偏振信息方面有独特的优势。成像设施自主研发的Polar-SIM偏振结构光超分辨显微成像系统目前已经完成安装调试并对外提供技术服务，系统的主要配置与功能如下：
主要功能及特色：
高保真，低伪影超分辨重建：Polar-SIM凭借强大的超分辨重建算法，为用户提供清晰、真实的超分辨图像。
高灵敏，低信噪比超分辨重建：Polar-SIM可为荧光效率较差样本进行优化，可以对极低信噪比的原始图像进行超高分辨图像重建，有效降低了光毒性，有利于活细胞长时程超高分辨成像。
更深的深度，去除离焦背景：Polar-SIM特有的去离焦算法前处理、GC结构光共聚焦模式可以提高样品成像深度，极大解决了传统2D-SIM成像深度不足的短板，增强Polar-SIM在模式动物、植物、类器官、透明化组织等厚样品的适用性。
更多维度，偏振+多色快速同时成像：Polar-SIM独家的偏振解析功能为生物学家带来全新维度，理解生物分子排布；独创的成像分离器带来的四色快速同时成像功能为研究活细胞中亚细胞器快速互作过程带来了新的方法。
主要规格及技术指标：
大视野超分辨成像（130 X 104 um，100X）
多种成像模式：TIRF-SIM | 2D-SIM| Single-slice 3D-SIM |3D-SIM |GC (Grid Confocal)
多色同时快速成像：656 fps
高分辨率（光学85 nm，算法优于60 nm）
多维度拍摄（长时程、超快速）
配套活细胞工作站，提供活细胞培养装置，可适配多种培养皿及玻片。
主要应用
1. p-SIM：Polar-SIM独家的偏振解析功能，不仅能得到超分辨图像，还包括嵌入在荧光中的偏振信息，揭示细胞器在特定方向上的组织排列。
2. TIRF-SIM：全内反射超分辨成像模式。仅照亮玻片附近100 nm的成像深度。适用于观察细胞膜及附近等贴近玻片表面的生物学过程。
3. 2D-SIM：二维结构光超分辨成像模式。根据成像样本厚度可选择不同挡位。适合观测内质网、线粒体等胞质内的细胞器动态过程。
4. Single-slice 3D-SIM：单层三维结构光照明超分辨成像模式。可以有效去除离焦背景，具有光层切能力。适用于较厚生物样本形态的观测，如细胞核，组织切片等。
5. 3D-SIM：三维结构光照明超分辨成像模式。可以同时实现横向和轴向两倍分辨率的提升。适用于三维超分辨立体亚细胞器结构的观测，如中心体等。
6. GC (Grid Confocal)：结构光共聚焦模式。结构光除了可以实现超分辨，还可以实现类似于共聚焦一样的光层切成像。结构光共聚焦模态可以实现分辨率150 nm、成像深度高于50 μm的深层快速成像，仅需两张原始图像。适用于观测组织切片、果蝇、斑马鱼等小型模式动物。
技术参考文献
1. Zhanghao, K., Chen, L., Yang, XS. et al. Super-resolution dipole orientation mapping via polarization demodulation. Light Sci Appl 5, e16166 (2016). https://doi.org/10.1038/lsa.2016.166
2. Zhanghao, K., Chen, X., Liu, W. et al. Super-resolution imaging of fluorescent dipoles via polarized structured illumination microscopy. Nat Commun 10, 4694 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-019-12681-w
设备存放地点：
北京市怀柔区多模态跨尺度生物医学成像设施2号楼
设备负责人：
牛佳浩 博士
设备预约入口：https://ioc.nbic.cn:37218/#/equipment/detail?id=634761446294557893（须提前联系设备负责人，注册北京大学设备管理平台账号。）
设备负责人、用户群二维码：
