哥大研發HySIL顯微鏡鏡頭技術 大幅降低3D組織成像成本

根據外媒「phys.org」報導，哥倫比亞大學生物科學教授Raju Tomer帶領的團隊，成功研發出一項名為「HySIL」（混合固液光學）的全新顯微鏡與鏡頭設計。這項創新能在顯著降低成本與結構複雜度的同時，提供超越現有頂尖系統的3D組織成像能力，其重大研究成果已正式發表於《自然生物技術》（Nature Biotechnology）期刊。

現代生物學與醫學高度依賴大腦或癌症活檢等完整組織的高解析度3D影像，用以繪製神經迴路並訓練診斷AI。然而，過去研究人員被迫在「昂貴、觀測深度極淺但清晰的油浸鏡頭」與「便宜、成像深入但面對透明化組織時會模糊的空氣鏡頭」之間做抉擇，高難度的技術瓶頸長期阻礙了大尺度組織成像的普及。

Tomer團隊所提出的HySIL技術成功打破了這個兩難局面。該設計將簡單的弧形固體鏡頭與精準匹配的浸潤液體結合，讓兩者融為單一連續的光學系統，使液體成為主動的光學組件；這項突破讓廉價的空氣鏡頭在無需更改硬體的情況下，也能在公分等級的組織樣本上，展現出媲美頂尖實驗室系統的高解析度成像。

為了將此理論投入實用，團隊開發出名為SCOPE與Super-SCOPE的模組化裝置，可直接加裝於現有的光片顯微鏡上，並融入已商業化的可攜式投影光片顯微鏡（SLICE）。在多國學術網路的協作下，該技術已成功應用於繪製小鼠與盲魚的大腦神經迴路、觀測實驗室培養的微型人類腦組織，以及對人類癌症活檢進行下一代的3D病理分析。

這項技術對醫療AI與病理學的未來發展具有指標性意義。傳統組織分析受限於2D切片，而HySIL提供的平價3D成像能完整呈現立體組織結構，為科學家提供海量的組織級影像數據以訓練疾病檢測模型。目前哥倫比亞大學已為相關技術申請專利，並與工業夥伴MBF Bioscience攜手，致力將此高CP值且免除光學專業背景也能操作的系統推向臨床與教學市場。