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  中科院生物物理研究所在中科院蛋白质科学研究平台二期建设(2007-2011年)当中重点发展了生物显微三维成像技术,建成了具有国际一流水平的生物成像中心。该中心定位于生命科学研究前沿,致力于实现对生物学对象从纳观尺度到介观尺度的高分辨率三维成像技术,通过对生物超微高分辨率三维结构的研究来回答生命科学的关键问题。目前,该中心集成了超分辨率光学显微技术、低温电子显微技术、三维重构技术、低温扫描微加工技术、单分子荧光成像技术、原子力显微技术、光电关联显微成像技术以及一系列生物显微成像样品技术,并承担了北京及周边地区生物显微成像技术服务工作,极大促进了相关生命科学前沿研究的进展,成为我国生命科学基础研究的重要支撑平台。

  目前生物成像中心占地约1000平方米,拥有透射电子显微镜七台(两台300kV 场发射低温透射电子显微镜FEI Titan Krios、200kV场发射低温透射电子显微镜FEI Talos F200C、 200kV透射电子显微镜Talos Arctica 和两台120kV透射电子显微镜FEI Tecnai Spirit及一台120KV透射电子显微镜 FEI Talos L120C ,中心拥有先进的双束扫描电子显微镜一台(FEI Helios Nanolab 600i, 配备了Quaroum PP3000T低温样品载台),原子力显微镜一台,结构照明超分辨率光学显微镜(Delta Vision OMX)一台,光激活定位(PALM)超分辨率显微镜一台,全内反射荧光(TIRF)显微镜一台,激光扫描共聚焦显微镜两台(FV1000, FV1200),转盘共聚焦显微镜两台(Andor SDC ,3I Marianas XL),。围绕这些显微设备,生物成像中心配备了完整的用于生物超微结构研究的样品制备系统,其中包括高压冷冻仪、快速冷冻仪、冷冻替代仪、低温/常温超薄切片机、真空镀膜仪、表面等离子清洗仪、离子溅射仪、低温样品杆以及AutoCUTS连续切片自动收集系统。此外,生物成像中心还建成了完整的显微图像数据采集、存储和处理计算机网络系统,其中包括Leginon-Appion低温透射电镜自动化数据收集和数据处理软件、SerialEM透射电镜自动化数据收集软件,Xplore3D低温电子断层数据自动化收集和处理系统,图像分析工作站、浪潮倚天GPU图形工作站一台,浪潮天梭高性能计算机集群一套(80个计算节点,960个计算核心)以及具有10台GPU服务器的多媒体教室(用于图像处理软件教学)。 在一流的硬件设备基础上,生物成像中心不断完善自己的科研服务队伍建设,目前形成了一支以青年人为主的科学家和工程师队伍。科学家为生物超微显微成像研究领域的学术带头人,这包括了徐涛院士、徐伟研究员、孙飞研究员、朱平研究员、苗龙研究员、章新政研究员、李栋研究员和徐平勇研究员,负责生物成像中心的发展和建设的规划和指导。目前生物成像中心的主任、首席科学家由孙飞研究员担任,负责生物成像中心的制度建设、学科发展和日常工作。生物成像中心的工程师队伍具有多学科交叉(生物、物理、材料、计算机)的背景,负责生物成像中心的对外技术服务和开展生物超微显微成像的方法学研究,他们分成了常温样品制备小组(李喜霞、彭灿、谭雪珂)、冷冻样品制备小组(孙磊、王莉)、电子显微镜小组(黄小俊、朱博玲、李许静、范得印、张龙龙、皇甫秉轩)、荧光显微镜小组(滕岩、李硕果、冯韵)、维修小组(季刚、陈永圣)、网络计算小组(牛彤欣)和主任助理(贾艳侠)。技术服务范围涵盖:(1)生物大分子复合体的高分辨三维结构研究;(2)细胞的超微结 构研究;(3)生物组织的大尺度纳米分辨率三维结构成像研究。具体技术服务内容包括:高分辨率冷冻电镜 技术、电子显微三维重构技术、低温扫描微加工技术、结构光照明超高分辨率光学显微成像技术、激光共聚焦 荧光显微成像技术、图像三维渲染与数据统计分析技术、光电关联显微成像技术以及一系列生物显微成像样品 制备技术等。

  生物成像中心的发展目标是将多种显微成像技术,特别是高分辨率电子显微技术与超分辨率光学显微技术结合起来,通过对生物学样品实现多尺度(从纳米尺度到微米尺度)的高分辨率(纳米分辨率)三维成像来回答重要的生物学问题,实现细胞生物学研究与结构生物学研究的融合。具体来讲,生物成像中心的研究分为细胞的超微结构研究、生物超分子复合体的高分辨率三维结构研究以及生物组织的大尺度纳米分辨率三维结构成像研究。

  生物成像中心在过去的十年建设当中,已经取得了优异的成绩,为北京及其周边地区的科研工作提供了重要的技术支撑,完成了大量的样品制备和观察服务工作,用户在基于生物成像中心工作的基础上取得了诸多重要的研究成果,这些成果发表在Cell, Molecular Cell, Nature Nano-letter, PNAS, PLOS Pathogen, Structure, Journal of Virology等一系列国际一流的期刊上。

  2018年3月成像中心微信公众号(微信号:CBI-IBP)创立并对外推送信息。本公众号包 含几个板块:(1)技术培训信息板块,主要发布由成像中心主办或者承办的最新技术培训信息,以及前沿技 术讲座通知等内容;(2)技术视频板块,发布各类原创技术培训教程视频;(3)技术文章推送板块,发布由 本中心工作人员精心撰写的各类原创技术文章。
  未来,生物成像中心将进一步加强队伍建设,提升科研实力,提高技术服务水平,开展技术方法学研究,扩大合作研究,成为国内生物成像中心的技术开发推广与培训的基地,并力争成为国际一流的生物成像中心。

 

 

 

 

 

 

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