長時程三維成像揭示了復雜的多細胞系統是如何生長和發育的，以及細胞是如何隨著時間的推移而移動和相互作用的，從而揭示了發育、疾病和再生方面的重要知識。光片顯微鏡一次只照射樣品的一個薄片，大大減少了光損傷，保護了樣品的活性。這種溫和的高速技術可在數小時甚至數天內提供清晰的體數據，使研究人員能夠實時捕捉生物學的發展過程。

水生生物

許多水生物種與高等脊椎動物共享關鍵的遺傳和發育通路，這使它們成為研究基因功能、疾病機制以及早期發育的重要模型。它們的胚胎在體外發育，且組織透明，使科學家能夠實時觀察生物過程，從而獲得在不同物種間往往具有保守性的洞見。得益于 Viventis Deep 光片顯微鏡的雙光照與雙視角檢測能力，尤其是其專為長時間成像設計的開放式頂部結構，這類研究能夠顯著受益。

水螅（Hydra）

三例水螅再生過程的 67 小時時間序列成像。圖像為沿 z 軸的最大強度投影。實驗動物表達外胚層報告基因（ecto [β-act-RFP]），以灰色顯示。通過切割成體水螅獲得細胞球，并進行近 3 天的拍攝，以觀察體軸的再生過程。水螅是一種小型淡水刺胞動物，其具有驚人的再生能力，是一個吸引力的模型系統。

表達外胚層報告基因（ecto [β-act-RFP]，灰色）的水螅的 Z 軸堆疊圖像。該 460 微米 Z-stack 掃描比較了檢測物鏡 1（左）、物鏡 2（中）以及融合數據（右）的圖像質量。在 Viventis Deep 中，雙視角檢測能夠以最佳質量獲取整個體積范圍內的大型多細胞系統圖像。

海鞘（Ascidian）胚胎

海鞘（Ascidian）胚胎

早期海鞘囊胚階段的 3 小時時間序列成像。三維重建圖像由 AI 圖像分析軟件 Aivia 生成。通過向卵中注射 PH::Tomato mRNA 來標記細胞膜（青色）。研究人員旨在獲取完整的胚胎四維數據（3D + 時間）用于網格重建，這些網格可用于測量角度和評估相對張力，從而構建時空生物力學圖譜。Viventis Deep 的雙視角檢測系統在實現整個樣本體積內高質量三維重建方面發揮了關鍵作用。幀間隔為 2 分鐘。

（法國 Villefranche-sur-Mer 海洋發育生物學實驗室Daniel Gonzalez Suarez提供）

海膽幼體

三維圖像使用 AI 圖像分析軟件 Aivia 構建。通過 HCR 原位雜交檢測兩個晝夜節律基因的表達，分別以青色和紫色顯示。細胞核以灰色顯示。Viventis Deep 的雙視角檢測使研究人員能夠清晰重建樣本內部結構，并在原位雜交后實現轉錄本信號的定位。

（意大利那不勒斯 Stazione Zoologica Anton Dohrn的Rossella Annunziata提供）

植物

長期三維成像在植物生物學中具有極大優勢，因為它允許研究人員在活體組織中實時觀察動態過程。Viventis Deep 系統的開放頂部設計結合其定制樣品支架，使植物幼苗易于安裝，并支持其豎直生長。

擬南芥(Arabidopsis thaliana)根

該 20 小時時間序列成像展示了一株萌發后第 6 天的擬南芥根的生長過程，通過沿 z 軸最大強度投影進行可視化。左圖顯示用 UBQ10::RCI2A-TdTomato 標記的質膜（亮青色），右圖為對應的明場通道圖像。一株 3 天大的幼苗被轉移至 Viventis Deep 樣品孔中，并在 3 天后開始成像。在時間推移過程中，根呈現出近 1 毫米的垂直生長，同時可見根冠細胞的脫落。為了保持根始終處于視野范圍內，成像過程中使用了集成于 Viventis 軟件中的自動目標跟蹤模塊。時間標尺以“小時:分鐘"表示，幀間隔為 30 分鐘。

（瑞士洛桑大學 Geldner 課題組Jia Pang提供）

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