同步飞扫三维荧光显微成像系统（VISoR）是基于光片扫描与同步实时读取的高效体成像系统，专为大体积生物样本高分辨成像设计，由中国科学技术大学毕国强教授课题组研发。该设备主要实现对大脑、胚胎、病理切片等生物组织和临床医学样品内部结构进行高精度快速荧光成像解析，能对大样品进行高通量的三维荧光成像。VISoR成像系统目前已经在成像设施2号楼1层公共实验平台完成安装调试，并正式开始对外提供技术服务，系统的主要配置与功能如下：
01 主要功能及特色：
光片显微系统：使用—特定角度激光束从侧面激发样品发出荧光，提供高速CMOS成像，而入射照明光路和CMOS接收荧光光路互相垂直，通过振镜和调整光路以及三维位移台，从而实现了连续快速成像。
图1 显微成像原理图
全脑荧光成像：小鼠全脑荧光成像服务为神经科学研究人员提供高分辨率、全脑尺度的成像解决方案，适用于神经环路研究、神经元定位分析以及神经疾病模型等领域。通过VISoR高通量成像技术和透明化技术，我们能够获得极为精确的三维成像数据，展示全脑细胞分布、神经元连接和分布模式。
图2 对小鼠脑部CaMKllα+神经元的VISoR荧光成像采集
三维数据处理：通过特定开发的算法技术，将获取的海量2D数据进行三维重构，最终获得样品的三维图像。
图3 三维图像重构
02 主要规格及技术指标：
分辨率：最⾼可达0.5×0.5×2.5 µm3，确保微观结构的清晰成像；
载物台行程：100 mm×150 mm，成像范围：70 mm*75 mm；
成像系统：双sCMOS相机，2048×2048像素，100 fps全幅成像速度；
成像通量：在高分辨率条件下，每⼩时可获取⾼达1.0 T像素的数据量；
成像速度：⼩⿏全脑成像时间不超过2⼩时，⼤幅提升实验效率；
激光光源：配备405 nm、488 nm、561 nm、640 nm 四种波长激光器，适用于多通道荧光成像；
数据采集工作站：含32 TB SSD高速存储，40 TB本地存储。
03 主要应用示例：
⼩⿏在合作⾏为中的脑活动模式：通过c-Fos标记技术对合作组与对照组的⼩⿏进⾏全脑范围的神经活动追踪与分析，揭示了合作⾏为背后的神经机制。
图4 ⼩⿏在合作⾏为中的脑活动模式
全脑VISoR成像技术和逆⾏追踪病毒标记：揭示小鼠前脑桥核（PPN）相关⽪层锥体神经元的全脑输入分布与轴突分支模式，研究重点聚焦于来自皮层的PPN投射神经元及在皮层下目标区域的投射特性，为理解脑区域间的功能连接提供了独特视角。
图5 逆⾏追踪病毒标记下的全脑VISoR成像揭示脑桥（PPN）的输入通路
孤束核GABA能神经元的远程投射：本研究结合细胞类型特异性病毒示踪与VISoR⾼分辨率三维成像，⾸次发现NTS中GABA能神经元不仅向脑⼲区域投射，还具备远程投射能⼒，靶向终纹床核（BST）和视前区（PVH），涉及应激反应和情绪调控。逆行示踪和单细胞重建进一步验证了这些长程投射的起源，为理解脑干-前脑通路提供了新视角。
图6 孤束核GABA能神经元的远程投射
文中图片素材均由毕国强教授课题组提供。
1. Zhang, K.-M. et al. A new paradigm of learned cooperation reveals extensive social coordination and specific cortical activation in mice. Molecular Brain 16, 40 (2023).
2. Liu, Q.-Q. et al. Preferential subcortical collateral projections of pedunculopontine nucleus targeting cortical pyramidal neurons revealed by brain-wide single fiber tracing. Mol Brain 15, 88 (2022).
3. Shi, M.-Y. et al. Long-range GABAergic projections from the nucleus of the solitary tract. Mol Brain 14, 38 (2021).
设备现场图片：
设备存放地点：
北京市怀柔区多模态跨尺度生物医学成像设施2号楼2103室
设备负责人：
牛佳浩 博士（微信：18810386760）