研究人员开发了一种可以移动的显微镜——尺寸小，成像快，分辨率高。

显微镜使我们能够看到未知的事物，解开谜团，推进知识的发展。当EMBL的科学家们希望将该组织的世界级先进显微镜从实验室带到现场时，作为穿越欧洲海岸线（TREC）探险的一部分，Prevedel集团做好了准备。偶然的是，这个研究小组意识到，最近开发的一种显微镜方法可能会缩小规模，以适应科学旅行模式。

在EMBL海德堡的Prevedel集团，研究人员已经建立了他们自己的“显微镜之家”，结合光学、机械和软件工程来构建新的显微镜，填补了生物成像领域现有的空白和限制。

海德堡EMBL的负责人Robert Prevedel说：“我们的研究受到了EMBL周围生物的启发。”“我认为这是我们实验室最强大的地方之一。定位于EMBL跨学科研究使我们能够构建实用的原型，然后与海德堡以及欧洲各地的科学家合作，看到它们的应用。”

移动光学相干显微镜（OCM）的建造是技术向生物过渡的一个引人注目的例子，该显微镜与TREC探险队一起在2023年和2024年进行了采样阶段。

为了更好地了解海岸线生态系统和生物，TREC的一些科学家想要拍摄活体动物的行为。这种成像方法需要一种能够以高分辨率和高速度成像的显微镜，以测量生物体的大小和三维体积分布。Prevedel集团的显微镜师王玲接受了这一挑战，并构建了OCM。

“OCM是光学相干层析成像（OCT）的进一步发展，其中宽带光有助于获得更高的分辨率。这就是为什么我们将名称从OCT转换为OCM，因为我们的方法可以提供微米分辨率的图像，这是显微镜方法的黄金标准，”王说。“在OCM中，生物样品反射的光可以形成三维图像。”

许多生物成像依赖于添加染料或荧光标记，然后在激光激发下通过显微镜检测。然而，由于在野外收集的大多数生物体没有荧光标记，一种可以使用无标记方法对生物组织成像的系统更有价值——比如OCM。因此，OCM是一种理想的显微镜，用于从生态系统中收集后需要立即成像的样品。为了进行即时成像，显微镜必须靠近采样点。因此，OCM需要具有移动性。

这要感谢EMBL先进移动实验室。王和他的同事们基本上把这个显微镜缩小到一个小的便携盒子里，为科学航行做好了准备。

Prevedel说：“我们能够把显微镜做得足够小，这样它就可以放进一个手提箱里，可以随身携带。”从巴塞罗那开始，移动OCM去了那不勒斯，在那里它也在EMBO课程中进行了演示，然后去了希腊——TREC探险的最后一站。

EMBL移动服务的运营经理Nikolaus Leisch说：“OCM填补了一个独特的利基市场，这是我们用市售显微镜无法覆盖的。”“这是一个很好的例子，将技术开发人员直接与现场用户联系起来，为所有EMBL移动实验室用户启用新项目并开辟新的维度。”

移动OCM提供了罕见的3D样品一瞥，让科学家在收集后直接拍摄图像，无论是从陆地还是海洋。TREC的科学家们可以分析浮游生物、海胆、盘线虫等从它们的原生栖息地采集后的数据。一个特殊的例子是棘藻，这是一种海洋浮游生物，科学家们直到现在还不能在实验室培养。因此，现在能够在收集后立即拍摄这个物种的图像是一个改变游戏规则的过程。OCM还允许TREC科学家量化动物行为的快速变化，即使是在四分之一秒内发生的变化。

海德堡EMBL文森特小组的博士生托马斯·比维斯（Thomas Beavis）说：“传统的光学显微镜对浮游生物的3D成像构成了巨大的挑战。”“在我的具体研究问题中，OCM允许我们使用3D成像来跟踪硅藻（一种特定类型的浮游生物）的运动，这更接近于它们在自然环境中的运动。OCM将使我们能够研究附着在浮游硅藻上的单个纤毛虫，并了解这种共生关系如何有助于保护该物种免受捕食。”

TREC取样结束后，移动OCM返回Prevedel实验室，等待下一次生物冒险。Prevedel和他的同事们现在正在探索如何在科学和地理领域之间共享这项技术。

Prevedel说：“EMBL以高质量的技术开发而闻名，特别是在显微镜领域，这也导致了几种商用显微镜。”“OCM很特别，因为它是在这里建造的。这是第一台能够在高分辨率成像的同时进入现场的显微镜——快速、3D，并且不需要标记生物样品。”

Prevedel集团

Prevedel小组开发了新的光学技术，用于研究体内组织深处的动态细胞过程。该团队开发了一系列显微镜，旨在提高组织深度、成像分辨率和生物成像速度。研究人员还致力于特定的算法或人工智能应用程序，以消除图像噪声，提高对比度和分辨率，改善成像数据处理和分析。