從二維平面走向三維時空的探索

隨著生命科學研究的深入，類器官、腫瘤球等三維培養模型已經成為發育生物學、疾病模型構建和藥物篩選的重要工具 。然而，當研究對象從平面的二維細胞轉變為結構更加復雜、更接近真實生理微環境的“厚樣本”時，傳統的成像技術顯得力不從心 。研究人員在實驗中常常面臨難以完整看清內部結構的深度缺失問題，也經常被迫在高分辨率、高通量與長效活體追蹤之間做出妥協 。BST-Holo 類器官OCT三維成像及智能分析系統正是在這樣的需求下設計研發的，它為3D培養體系提供了一套完整的解決方案，旨在實現無損的三維結構獲取與科學的定量分析 。

基于光學相干斷層掃描（OCT）的無損探測

BST-Holo系統的核心建立在光學相干斷層掃描技術之上 。在不使用熒光染料或造影劑的前提下，系統利用近紅外光源發出的低相干光深入樣本內部 。通過精密分析光線在不同組織界面產生的干涉信號，系統能夠像“光學手術刀”一樣，在不接觸樣本、不產生物理損傷的前提下，獲取毫米級深度的內部結構信息 。這種純物理的探測機制很大程度地保留了細胞微環境的原始生理底色，為獲取真實可靠的三維數據奠定了基礎 。

基于光學相干斷層掃描（OCT）的技術原理圖

從快速篩選到真實3D重建的高效工作流

在實際的實驗室臺面操作中，面對多孔板和海量樣本，BST-Holo 提供了明場與OCT雙模態協同的務實工作流 。系統首先通過明場成像進行快速的孔板導航，幫助研究人員直觀地完成樣本初篩和目標靶點的區域定位 。隨后，操作人員可在同一平臺內無縫切換至OCT模式，對鎖定的位置進行深度的斷層掃描 。 在數據獲取環節，系統支持靈活的多平面逐層查看，并同步進行高精度的三維重建與實時渲染 。研究人員可以直接在屏幕上旋轉、縮放三維模型，透視其內部空腔和組織分布 。針對分布較廣的大尺寸樣本，系統單次掃描即可覆蓋約1平方厘米的宏大視野，并支持多區域數據的智能拼接 。整個操作過程具備高工程效率，系統可在30分鐘內完成一整塊96孔板的三維掃描任務，直接輸出標準化的高通量數據 。

自定義范圍+自動化移動+高通量掃描=掃描軟件：＜30 min/96-well-plate

基于體素的AI智能分割與定量分析

高質量的圖像最終需要轉化為可分析的數據。有別于傳統的二維“像素”處理，BST-Holo 在三維空間中處理帶有精確位置與強度信息的“體素”數據 。依托內置的AI算法，系統能夠在復雜的基質背景中自動識別并精準分割出類器官或細胞球的獨立邊界 。 在成功剝離目標后，系統會自動解算出詳盡的單體結構參數，包括實體體積、空腔體積、表面積、立體直徑以及粗糙度等 。這使得研究人員可以直接用具體的數值來描述類器官的增殖規模與腔體發育的復雜程度，而不再依賴主觀的視覺判斷 。同時，系統支持對不同加藥組別或時間點的數據進行宏觀統計對比，自動生成分布差異和生長速率等群體評估指標 。系統開放的底層數據架構，也為未來根據新課題需求擴展分析指標預留了充足的縱深空間 。

三維體素驅動的類器官智能解析與定量分析流程

活體環境控制與連續的縱向動態追蹤

為了應對長期掃描中活體樣本容易受損或狀態改變的現實挑戰，BST-Holo 在主機內部集成了一套嚴密的環境保障系統 。系統配備了UVC紫外滅菌功能，以大幅降低長時間暴露帶來的污染風險 。同時，內置的37℃恒溫控制與5% CO₂氣體支持，在設備內部穩穩復刻了標準的細胞培養微環境 。 這種物理條件的支持，解鎖了三維研究中極其關鍵的能力——對同一活體樣本的縱向追蹤 。傳統的發育曲線繪制往往需要在不同時間點犧牲不同的樣本，極易受到個體差異誤差的影響 。現在，研究人員可以對同一個類器官進行長達數周的連續、低擾動觀測，精準記錄其體積變化和形態演化，從而獲得完整且具備高說服力的真實生長軌跡 。

面向3D應用的最佳技術平衡與系統組成

在評估三維成像設備時，BST-Holo 并不盲目追求單一指標的極限，而是致力于在各項核心能力間找到最契合實際研究的平衡點 。共聚焦顯微鏡雖具備分辨率但受限于穿透深度，高內涵系統通量驚人但對內部3D解析有限，而Micro-CT和MRI則受到軟組織對比度或低分辨率的約束 。BST-Holo 恰好在微米級分辨率與毫米級穿透深度之間、在精細結構獲取與活體長效友好性之間實現了有效兼顧 。 在整體硬件架構上，系統提供兩套成熟的光源方案：E800型號采用845 nm波段，側重于高精度結構細節的解析；E1300型號則采用1310 nm波段，專門針對厚重復雜樣本的深層探測 。配合高精度電動位移臺、雙核控制軟件以及高性能圖像處理工作站，BST-Holo 為用戶交付了一套打通硬件采集、數據重建與智能量化的閉環工具體系 。我們希望通過這套系統，提供一種更為全面的觀察方式，讓三維樣本真正告別被降維觀察的局限 。

三維成像性能平衡與系統架構全景圖

探索三維生命科學的真實數據邊界

科學研究的每一次突破，往往都伴隨著底層觀測工具的革新。在三維培養體系快速發展的今天，科研人員需要的不再是勉強適配的傳統設備，而是真正契合3D樣本特性的專屬解決方案。BST-Holo 系統憑借無損的深層成像、基于體素的智能量化以及嚴密的環境保障，跨越了以往在深度、通量與活體追蹤之間的技術鴻溝。它不僅讓宏大的三維結構得以完整呈現，更讓原本難以定量的動態演化過程，轉化為標準化、可復現的嚴謹科學證據。我們致力于為類器官發育、疾病模型構建以及藥物干預等領域提供真實、連貫的數據支撐，期待與廣大科研工作者并肩，共同探索三維生命科學的更多可能性。