德国CellSense Technologies公司的Discoverer?布里渊显微镜是一款创新的活细胞分析工具，它利用非侵入性的光学技术，为研究人员提供了在三维空

间内量化生物样本（从单细胞到组织）力学性能的能力。

下面为您详细介绍其用途、特点、优势及相关应用文献。

? 主要用途：探索活体系统的力学

Discoverer?的核心用途是在不损伤样本的前提下，揭示生物系统的力学特性，广泛应用于以下领域：

• 细胞生物学：研究细胞内不同区域（如细胞核、细胞质）的刚度差异，追踪细胞在分化、迁移等过程中的力学变化。

• 类器官与组织工程：在三维空间中绘制类器官和组织的粘弹性图谱，研究其发育、疾病进程（如纤维化、肿瘤生长）和再生机制。

• 生物医学研究：探索疾病（如炎症、癌症）发生发展过程中的力学特征，为早期诊断和药物开发提供新的视角。

• 植物生理学：量化植物细胞壁在生长、发育以及应对环境压力（如干旱、盐碱）时的刚度和粘性变化，研究力学信号传导。

• 材料科学：研究水凝胶、聚合物等生物材料或软物质在微观尺度上的力学性能。

? 核心特点：技术如何实现

Discoverer?的技术特点确保了其卓越的性能和易用性：

• 核心技术与集成性：基于受激布里渊散射原理，作为成像附件可无缝集成到各大品牌（蔡司、徕卡、奥林巴斯、尼康）的电动正置或倒置研究级显微镜上，实现真正的多模态成像。

• 光源与光学设计：采用780纳米近红外激光，具有低光毒性，适合活细胞长期观察。其多级联干涉光谱探测器实现了<1皮米（pm）的光谱分辨率，确保了检测的灵敏度。

• 软件与自动化：基于工作流的FlowPlanner?软件和创新的PerfectOverlay?功能，能引导用户轻松完成复杂的实验设置，并将力学数据与光学图像精准叠加，即使是初学者也能快速上手。

? 核心优势：为研究带来的特价值

与传统的原子力显微镜（AFM）或微吸管等技术相比，Discoverer?具有显著优势：

• 非侵入性 & 无标记：无需物理接触样本，也无需任何荧光染料或标记，即可测量力学性能，排除了外源因素对细胞真实状态的干扰。

• 3D成像能力：能够在样本内部进行三维力学成像，获取整个体积的刚度分布图，这是表面测量技术（如AFM）无法做到的。

• 活细胞实时动态观测：可长时间追踪活细胞、类器官等在动态过程中的力学变化，时间分辨率可达毫秒级，为研究发育、疾病演进等提供关键数据。

• 高分辨率与定量分析：可达到亚细胞级别的分辨率，并提供布里渊频移（与刚度相关）和线宽（与粘性相关）等、可重复的定量数据。

? 相关应用文献与合作

CellSense的技术已被球多个研究机构采用，并产生了重要的学术成果：

1. 权威共识论文
   由都柏林圣三一大学Michael Monaghan教授实验室参与贡献的专家共识论文，总结了布里渊散射显微镜在生物材料领域应用的共识与前景，发表于期刊 《Nature Photonics》 。

   • 文献参考：Bouvet, P., et al. (2025). Consensus statement on Brillouin light scattering microscopy of biological materials. Nature Photonics. doi.org/10.1038/s41566-025-01681-6 

2. 早期技术综述
   一篇经典的预印本综述，系统介绍了布里渊显微镜作为机械生物学革命性工具的潜力。

   • 文献参考：Prevedel, Robert, et al. “Brillouin Microscopy-a revolutionary tool for mechanobiology?.” arXiv preprint arXiv:1901.02006 (2019) 

3. 具体应用案例展示

   • 活细胞成像：CellSense官网展示了使用Discoverer?对活体U2OS细胞进行成像的结果，清晰地揭示了细胞内不同区域的力学性质差异。

   • 植物科学研究：瑞典Ume? Plant Science Centre已集成Discoverer?与Zeiss LSM 780共聚焦显微镜，用于植物细胞壁力学研究。

   • 学术会议报告：在2025年“Physics of Cancer”研讨会上，CellSense展示了其在单细胞、类器官和植物（拟南芥根）模型上的初步研究成果。