​BioSense oCelloScope 微生物生长动态监测系统

BioSense oCelloScope 微生物生长动态监测系统

产品定位

oCelloScope是丹麦BioSense公司推出的自动化活细胞成像平台，专为需要实时追踪微生物生长、形态变化及药物响应的实验室和工业场景设计。它能在标准培养箱内连续工作，通过倾斜光学扫描技术捕获微生物从单细胞到群体的完整生长历程，同步输出生长动力学曲线和形态学参数，无需染色标记，无需人工值守 。这不是一台普通的显微镜，而是一台能替你"盯着"96个样品同时生长的智能工作站。

核心技术

FluidScope倾斜光学扫描技术

oCelloScope的核心竞争力来自BioSense专利的FluidScope技术 。传统显微镜的光学轴垂直于样品平面，只能拍摄一个二维焦平面，景深外的微生物要么模糊要么直接被忽略。oCelloScope将光学轴倾斜6.25度，配合数字时序成像，在每个微孔内采集一系列倾斜的Z轴堆叠图像 。这些图像包含最佳聚焦层以及逐渐离焦的相邻层，通过算法重建后形成完整的三维体积信息。

这种设计的三大优势：

获取三维体积而非平面图像，样品中所有颗粒无论处于何种深度均被精准捕获 

图像边缘更清晰，质量更高，倾斜技术减少了光学像差 

能够更快地扫描多孔板，实现高通量监测 

自动化时序成像与智能分析

系统由紧凑型仪器主机和UniExplorer控制分析软件组成 。仪器尺寸45cm×26cm×25cm，可直接放入标准培养箱内运行（温度20-40°C，湿度20-93%）。实验设置完成后，仪器按预设时间间隔自动采集图像，用户可通过以太网连接在实验室外远程监控实验进程 。

UniExplorer软件内置三种先进图像分析算法 ：

BCA（背景校正吸收）算法：灵敏度约为传统OD法的250倍，能揭示微生物最早期生长阶段的微弱信号 

SESA算法：适用于形态学变化分析，可检测抗生素诱导的细菌丝状化等亚细胞级响应 

TA算法：针对透明样品优化，兼顾高浓度和低浓度样品的检测需求 

技术参数一览

检测对象：细菌、酵母、真菌、霉菌、哺乳动物细胞、寄生虫、晶体及无定形颗粒 

仪器尺寸：45cm × 26cm × 25cm（可放入标准培养箱）

光学放大倍数：200倍 

检测粒径范围：0.5 µm 至 1 mm（覆盖细菌到哺乳动物细胞）

样品容器：显微镜载玻片、6孔板、24孔板、96孔板 

单次检测通量：最多96个细菌-抗生素组合同时监测 

成像模式：明场数字时序显微镜，含相位对比信息 

培养条件：温度20-40°C，湿度20-93% 

数据输出：生长/生长抑制曲线、时序视频、形态学参数（面积、周长、圆度、伸长率等）、PDF报告 

联网功能：以太网连接，支持远程实验设置与数据查看 

无需染色：直接对透明培养基中的活细胞进行非侵入式监测 

核心优势

速度碾压：3小时出药敏结果 vs 传统16-20小时

传统肉汤稀释法（BMD）需要16-20小时培养才能判读结果 。oCelloScope通过超高灵敏度成像，在细菌进入对数生长期前即可检测到生长信号。美国CDC的研究证实，oCelloScope光学筛选结果与传统药敏试验完全一致，且结果在4小时内即可获得，将抗菌药物敏感性分析时间缩短了75%-80% 。在临床分离株研究中，95%的结果在180分钟内可用，平均出结果时间仅108分钟，真正实现当天靶向治疗 。

灵敏度碾压：BCA算法灵敏度是OD法的250倍

传统光密度法（OD法）只能检测培养基浊度变化，当细菌浓度达到10^6 CFU/mL时才出现可测信号。oCelloScope的BCA算法通过背景校正和图像分析，能在细菌浓度低至10^2 CFU/mL时即检测到生长迹象 。这意味着你可以在肉眼完全看不到浑浊的时候，就知道哪些抗生素已经起效。

形态学洞察：不只是计数，更是"看"懂微生物

oCelloScope不仅能生成生长曲线，还能同步量化单细胞水平的形态变化 。当铜绿假单胞菌暴露于头孢他啶时，软件可实时显示细胞群中细胞伸长的分布直方图，每个细胞赋予独立ID并记录全部定量参数 。这种能力使研究人员能够区分真正的生长与抗生素诱导的丝状化伪生长，避免传统浊度法将"变长但不分裂"误判为"在生长"的经典错误 。

 walkaway自动化：设置好实验，去喝杯咖啡

从样品加载到数据采集、分析、报告生成，全程自动化。96孔板一次设置，24小时无人值守自动扫描 。软件自动生成时序视频，直观展示微生物从接种到饱和的完整生命周期 。对于需要高生物安全等级（BSL-3/BSL-4）操作的病原体，远程监控功能尤为重要，实验人员无需频繁进出实验室即可获取数据 。

高通量筛选：一块板子测96种条件

在抗生素组合筛选、防腐剂评估、益生菌筛选等场景中，传统方法需要准备数十个培养皿、安排多名技术人员轮班观察。oCelloScope一块96孔板可同时监测96个细菌-药物组合，自动识别抗性亚种群，通过生长曲线形状快速定位有效方案 。在农业生物制剂筛选中，这一通量优势帮助用户从化学农药向生物农药转型 。

应用范围

抗菌药物研发与药敏试验（AST）

快速MIC测定：3-6小时内获得炭疽杆菌、鼠疫杆菌等生物威胁病原体的药敏结果，比传统方法快70%-93% 

联合用药筛选：评估美罗培南双联/三联疗法对产碳青霉烯酶肠杆菌科的协同活性 

耐药机制研究：实时观察β-内酰胺诱导的细菌丝状化，区分杀菌与抑菌作用 

临床快速诊断：尿路感染、血流感染等临床分离株的当天药敏报告，指导精准用药 

食品微生物学与生物膜控制

生物膜降解评估：结合生物膜降解酶（CAase）和细菌素（嗜热蛋白110）消除单核细胞增生李斯特菌生物膜 

防腐剂筛选：实时监测不同防腐剂添加条件下微生物生长抑制效果 

食品防霉：评估储存条件对霉菌孢子萌发的促进或抑制作用 

发酵优化：实时追踪酵母、乳酸菌在发酵过程中的生长动力学与形态变化 

农业生物制剂与植物保护

真菌孢子活力测定：2022年新增深度学习模块，专门用于真菌孢子快速筛选和活力定量 

杀线虫剂评估：量化商业产品中芽孢杆菌孢子的浓度和萌发率 

抗真菌化合物机制研究：跟踪单个孢子的发育，测量萌芽时间、面积、周长、圆度、分枝点、骨架长度及菌丝参数 

细胞生物学与癌症研究

细胞增殖监测：实时记录结直肠癌类器官、HaCaT细胞系的增殖曲线 

伤口愈合实验：评估LL-37等抗菌肽对表皮葡萄球菌生物膜的清除效果及促愈合潜力 

药物敏感性测试：观察KRAS突变对肿瘤类器官体外生长的加速效应 

晶体学与材料科学

晶体溶解监测：实时追踪药物晶体或无定形颗粒的溶解动力学 

晶体筛选：评估不同条件下晶体的生长形态与尺寸分布 

纳米材料表征：结合EQPC算法分析研磨后纤维素纤维的粒径分布 

工业生物制造与发酵过程控制

发酵罐在线监测：通过图像分析关联酵母细胞大小与细胞活力、生长速率及产物积累（如微藻脂肪酸含量）

生物负载监控：入料检验、预过滤阶段的快速微生物筛查 

过程优化：基于细胞形态特征（大小分布、圆度等）评估培养基配方和工艺参数 

验证数据与性能背书

oCelloScope的可靠性已通过全球80余篇同行评审论文验证 ，以下是关键性能指标：

炭疽杆菌药敏试验：与传统BMD方法结果100%一致，检测时间从16-20小时缩短至4小时（提速4倍）

临床分离株AST验证：168种抗菌剂-微生物组合中，轻微误差率3.6%，无重大误差，极重大误差率1.2% 

铜绿假单胞菌MIC测定：oCelloScope与Sensititre系统结果100%一致，95%结果在3小时内获得 

李斯特菌生物膜研究：成功区分CAase的物理破坏作用与细菌素的生长抑制作用，为组合策略提供数据支撑 

烟曲霉生长监测：真菌丝状生长模块准确量化不同hapX等位基因表达条件下的菌丝面积变化 

客户案例

美国CDC生物威胁病原体研究

针对鼠疫杆菌、类鼻疽杆菌等革兰氏阴性生物威胁病原体，CDC研究人员利用oCelloScope开发快速药敏试验。庆大霉素、亚胺培南、多西环素的敏感性在3-6小时内即可确定，光学筛选结果与传统方法完全一致，为生物安全应急检测提供了时效保障 。

比利时Syngulon抗菌肽开发

初创公司Syngulon使用oCelloScope评估其对脓肿分枝杆菌的细菌素和抗菌肽活性。通过生长动力学模块实时监测，在24小时内完成多组分的抗菌活性比较，大幅加速了新型抗菌剂的筛选周期 。

农业生物制剂转型

某农业科技公司利用2022年新增的真菌孢子深度学习模块，快速筛选新型生物农药候选菌株的孢子活力和萌发特性，将传统需要数天的显微镜观察压缩至数小时，有力支持了从化学农药向生物农药的产品转型 。

选购与服务

oCelloScope在国内由上海谓载科技有限公司等授权代理商提供销售与技术支持。作为进口高端微生物成像设备，其售价处于同类产品的中高端区间，但考虑到其替代传统OD读数仪、荧光显微镜、菌落计数仪等多台设备的功能整合，以及节省的人工时间和实验耗材，综合拥有成本具有竞争力。

售后服务方面，建议采购前确认以下支持能力：

安装调试与操作培训（UniExplorer软件功能丰富，需系统培训）

远程技术支持与软件升级服务

耗材供应（一次性计数板、专用培养板等）

方法学开发协助（针对特殊菌株或应用场景定制算法）

结语

在微生物学研究中，"看见"往往比"知道"更重要。oCelloScope不仅告诉你微生物在生长，还让你看见它们怎么长、长什么样、对药物如何响应。从单细胞水平的形态追踪到96孔板的高通量筛选，从3小时的快速药敏到24小时的连续发酵监测，这台设备重新定义了微生物动态分析的可能性边界。

当美国CDC用它加速生物威胁病原体的药敏检测，当农业企业用它筛选下一代生物农药，当临床实验室用它实现当天靶向治疗——oCelloScope证明，一台好的微生物监测设备，不仅是工具，更是加速科学发现和产品创新的引擎。

BioSense oCelloScope微生物生长动态监测系统，让微生物的每一个生长瞬间，都清晰可见。

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