徠卡（Leica Biosystems）數字切片掃描系統是一種集高分辨率顯微成像、自動化控制與數字化病理管理于一體的先進設備。它能夠將傳統玻片切片轉換為高清數字圖像，實現顯微鏡觀察的全數字化，是現代醫學、組織學和科研分析中不可或缺的重要工具。

一、徠卡數字切片掃描的基本原理

徠卡數字切片掃描的核心思想是“全視野數字化”。傳統顯微鏡觀察依賴人工在多個視野中移動和對焦，而數字切片掃描儀通過自動載物臺和高分辨率攝像系統，將整張切片逐行掃描，獲得連續的顯微圖像，再通過軟件拼接成一張無縫的全幅圖像。

具體來說，系統由五個核心模塊組成：

光學系統：采用徠卡高品質顯微物鏡和照明系統，保證色彩真實還原、邊緣無畸變。常用物鏡包括10×、20×、40×等，分辨率可達0.25微米/像素。

自動對焦系統：掃描時會根據樣本厚度變化自動調整焦距，確保每個區域都處于最佳成像位置。徠卡的Z-Stack自動對焦技術尤其出色，可在不同焦平面采集圖像用于3D觀察。

載物平臺：由精密步進電機驅動，控制切片在X-Y平面精準移動，每次移動僅為數微米，保證拼接圖像的連續性。

圖像采集系統：配備高靈敏CMOS或CCD相機，能夠捕捉到細胞核、細胞質、組織紋理等細節。

圖像拼接與管理系統：徠卡專用軟件（如Aperio eSlide Manager）自動拼接上千張圖像，生成可無限放大的數字切片。

二、徠卡數字切片掃描的使用流程

使用徠卡掃描儀進行數字切片掃描一般包括以下步驟：

樣本制備：將組織經過脫水、包埋、切片（一般厚度3–5微米）、染色（HE、免疫組化等）和封片。

裝載切片：將玻片放入徠卡自動上片架。部分型號（如Leica AT2）可同時裝載200張切片，實現批量掃描。

參數設定：在軟件中選擇掃描模式（明場或熒光）、物鏡倍數、分辨率、焦點方式。

自動掃描：系統自動完成聚焦、掃描、拼接和圖像存儲。整個過程無需人工干預。

圖像查看與分析：使用Leica eSlide或Aperio ImageScope查看圖像，可進行放大、標注、測量、區域識別及定量分析。

三、徠卡數字切片掃描的主要功能

全景病理觀察

通過高分辨率掃描，可在電腦上實現如同顯微鏡下的連續觀察，任意放大、移動或旋轉。

多光譜成像與熒光掃描

某些型號支持多通道熒光掃描，可區分不同標記的蛋白或細胞類型，適合分子病理與腫瘤研究。

批量掃描與遠程病理診斷

徠卡掃描系統可實現高通量操作，與醫院的病理信息系統（LIS）無縫連接，醫生可遠程查看切片，實現“數字病理會診”。

AI智能識別與分析

結合徠卡Aperio AI算法，可自動識別組織結構、計數細胞、計算腫瘤比例，為臨床診斷提供定量依據。

教學與科研共享

數字切片可上傳至云端，用于在線教學、虛擬實驗室展示及國際科研合作。

四、典型型號與特點

徠卡數字切片掃描系統系列包括多種型號，常見的有：

Leica AT2：高速明場全自動掃描儀，可裝載200張玻片，分辨率高，適合大規模病理實驗室。

Leica Aperio GT450：支持全自動批量掃描，具備高效率的圖像壓縮與管理能力。

Leica Versa：支持明場與熒光雙模式掃描，適用于科研與分子病理研究。

這些型號在光學質量、掃描速度和數據管理能力上都有顯著優勢。例如，Aperio GT450在20×物鏡下掃描一張玻片僅需1分鐘，且拼接誤差低于1像素。

五、應用領域

臨床病理學：用于組織學切片數字化、遠程病理會診、腫瘤分級分析。

生物醫學研究：可對組織結構、免疫反應、細胞分布進行定量分析。

藥物研發：通過數字化切片對藥物作用下的組織變化進行可視化比較。

教學與培訓：數字切片替代玻片教學，實現虛擬顯微鏡學習。

植物與動物組織研究：不僅限于醫學，還可用于植物組織解剖和動物模型分析。

六、技術優勢

成像質量高：徠卡光學系統成像清晰、色彩還原準確。

掃描速度快：批量自動化處理，大幅提升實驗室效率。

數據管理完善：支持圖像加密、歸檔與多用戶訪問。

維護方便：模塊化設計、光源壽命長。

AI輔助分析：與機器學習算法結合，實現智能診斷。

七、總結

徠卡數字切片掃描系統代表了現代數字病理技術的頂級水平。它將傳統顯微鏡觀察方式升級為自動化、網絡化、智能化的數字模式，不僅極大提高了病理與組織學的研究效率，也為精準醫療、教學展示與科研協作開辟了新路徑。

通過徠卡數字切片掃描，科研人員與醫生能夠實現從“顯微鏡觀察”到“數字化分析”的轉變，讓切片數據永久保存、隨時共享。這項技術正在推動病理學從傳統玻片時代邁向全數字化、智能化的新階段，為未來的生命科學研究奠定堅實基礎。