近日,我国单分子定位超分辨显微成像(Single-Molecule Localization Microscopy,SMLM)领域迎来历史性突破,其《单分子定位超分辨显微成像技术规范》(标准编号:T/CIET 1679—2025)团体标准正式发布。这是该领域诞生的首项技术标准,标志着我国在 SMLM 技术标准化建设上实现 “从无到有” 的跨越,为超分辨光学成像产业的规范化发展筑牢根基。10a88ae2-78cb-4407-aef1-8edfa8c6b36c.png

标准内容:构建全链条技术规范体系


作为 SMLM 领域的基础性技术准则,该标准涵盖术语定义、系统要求、实验流程、性能评估、数据处理五大模块,形成全链条标准化规范:


(一)基础定义与技术边界明确


标准首次明确 SMLM 技术的术语体系,界定随机重建显微镜(STORM)、光激活显微镜(PALM)等主流技术分支的内涵与适用场景,区分 “定位”“空间分辨率”“时间分辨率” 等关键指标的定义与测算逻辑,解决长期以来行业术语混用的问题。其中特别规定,SMLM 技术的侧向(XY)分辨率应不低于 50nm,定位需达到 10nm 级别,为技术分级提供量化依据。


(二)设备与试剂性能硬性约束


在系统硬件方面,标准要求成像系统需具备光控荧光分子激活模块与高灵敏度探测单元,激发光功率稳定性误差不超过 ±5%,相机帧率不低于 100fps;针对试剂环节,明确荧光探针的光开关效率需大于 80%,光漂白抗性应满足连续成像 1000 帧以上的使用需求,从源头保障成像质量。


(三)实验流程与数据处理标准化


标准细化了从样品制备到图像重构的全流程操作规范:样品标记需采用特异性荧光标记技术,避免非特异性结合导致的定位偏差;成像过程中需设置空白对照与标准样品校准环节,每批次实验需进行至少 3 次重复验证;数据处理则要求采用高斯函数拟合算法进行单分子定位,定位误差需通过标准差(σ)量化评估, 终成像需附带分辨率、定位等关键参数说明。


(四)性能评估与质量控制机制


建立 “三级性能验证” 体系:验证针对设备出厂性能,需通过标准微球样品实现分辨率校准;二级验证覆盖实验过程,要求每季度采用标准生物样品(如肌动蛋白纤维)进行成像检测;三级验证聚焦数据可信度,明确异常值剔除规则与结果可重复性判定标准(变异系数需小于 15%)。


直击行业痛点,破解 “无标可依” 困境


此前,SMLM 技术虽已广泛应用于细胞纳米结构解析、生物大分子互作研究等前沿领域,却长期面临 “无标可依” 的发展瓶颈。不同实验室采用的设备参数、实验流程、数据处理方法差异显著,导致同类研究结果难以比对,严重制约技术转化与行业协同。例如,某科研团队曾因不同品牌设备的分辨率测算标准不一,其关于核孔复合物结构的研究数据无法与国际同行形成有效对话。


“标准的出台彻底改变了这一局面。” 纳微成像技术负责人表示,“通过统一技术要求与评估体系,不仅能降低实验误差,更能让我国 SMLM 研究成果获得国际认可的‘通用语言’。” 据测算,采用该标准后,跨实验室数据一致性可提升 40% 以上,技术转化周期有望缩短 30%。


赋能产业发展,加速技术从 “实验室” 到 “应用端” 跨越


SMLM 技术作为打破光学衍射极限的革命性技术,与量子计算同为推动前沿科技突破的工具。该标准的实施,将从三方面推动行业发展:在科研领域,为肿瘤早筛、神经科学等研究提供可靠的成像技术支撑,助力解析此前无法观察的细胞精细结构(如神经轴突周期性结构);在产业领域,引导设备厂商聚焦性能提升,加速国产 SMLM 仪器的产业化进程;在国际层面,为我国参与超分辨成像技术国际标准制定积累实践经验,提升行业话语权。


业内指出,随着标准化体系的完善,SMLM 技术将在精 准医疗、新药研发等领域实现更广泛的应用。正如高保真量子门技术推动量子计算走向实用化,SMLM 标准的发布也将成为我国超分辨成像技术从 “理论突破” 迈向 “产业落地” 的关键推手,为生命科学研究与生物医药产业发展注入新动能。