图1：使用基于改进型mesoSPIM的设置和Iris 15 sCMOS相机拍摄的透明化小鼠大脑视频。大脑的血管系统以洋红色显示，小胶质细胞以绿色显示，肿瘤细胞以红色显示。
背景
Tchern Lenn 博士是伦敦大学学院(UCL)癌症研究所的研究员。为了了解癌细胞的活动和增殖，使用先进的成像系统观察它们在癌组织/器官中的3D分布是有益的，通常会选择光片显微镜，因为它非常适合大样本的荧光成像。Lenn 博士选择了台式 mesoSPIM 设计(mesoSPIM 计划) 并且针对其研究机构进行了定制，mesoSPIM设计具有高度的灵活性和经济性，同时不会牺牲图像质量。其开源理念让任何愿意获取硬件并搭建设备的人都能轻松实现。
Lenn 博士表示：“我们对电子设备和组件进行了一些修改，以降低5-6通道成像的成本，我的修改可以在mesoSPIM GitHub 仓库中找到””，一个在线平台，可以在此分享硬件设计、零件清单、组装说明和软件，同时也能根据项目的具体需求进行调整。
凭借他的设备，Lenn博士为伦敦大学学院癌症研究所的研究人员提供支持，对多种样本进行成像，例如体内小鼠模型中的脑癌或体外用于研究骨癌的合成支架。一段展示使用定制的mesoSPIM系统生成的数据类型的视频序列显示在图 1. 一只透明的小鼠大脑被进行3D渲染，清晰呈现了三种不同的结构。定制的mesoSPIM系统设计利用了高速体积成像技术，通过提供高性价比的高质量定制设计，同时促进了社区精神，将不同研究人员的努力汇聚成一个可灵活调整的框架。
挑战
光片显微镜需要精确触发照明，以同步样本激发与图像采集，这对于在处理大型或动态生物样本时最大化成像速度并保持系统高通量至关重要。
这种高通量成像还缩短了分配给每一帧的积分时间，从而减少了检测所需的光子预算。因此，与该定制 mesoSPIM 系统配合使用的相机必须足够灵敏，以应对有限的光子预算。此外，高分辨率成像对于确保能清晰观察样本细节以进行分析至关重要，这需要相机既具备大视场(FOV)以成像大型 mesoSPIM 样本，又具备足够小的像素以实现这些样本的亚细胞分辨率。此外，mesoSPIM 系统的开源理念要求提供可用的 SDK 和软件封装，且需与控制其他硬件部件所使用的编程语言相匹配。
[Iris 15] 摄像头开箱即用，表现非常出色……安装非常简单，其灵敏度对我们来说非常理想。——Tchern Lenn 博士
解决方案
Iris 15 sCMOS 相机是多种 mesoSPIM 系统中实现高质量成像的成熟解决方案。与其他相机解决方案不同，Iris 15 采用的是超过 25 mm 的大型矩形传感器而非方形传感器，非常适合对大型样本进行成像。矩形传感器对光片显微镜也具有优势，因为更大的水平尺寸能更好地适应片状照明，使组织和类器官等拉长样本的成像更加高效。结合优化的 4.25 µm 像素尺寸，Iris 15 是不同放大倍数下实现高分辨率的高效选择，专为在光片和 mesoSPIM 领域表现卓越而设计。25 µm，Iris 15 是不同放大倍数下实现高分辨率的高效选择，专为在光片和 mesoSPIM 领域表现卓越而设计。
高量子效率和低噪声特性使用户即使在低光照应用中也能可靠地成像荧光，结合可通过Python API自由访问的易用触发功能，Iris 15能够简单地集成到现有的Python框架中。
硬件、相机和软件实现均采用了这种定制的高通量成像解决方案，它既经济实惠、功能强大，又非常适合UCL癌症研究所的需求。
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