从样本概览到高分辨率细节获取：LAS X Navigator在显微成像工作流程中的应用
在显微成像实验中，从样本整体概览中快速定位感兴趣区域（ROI），并进一步完成高分辨率图像采集，是常见且关键的工作流程需求。LAS X Navigator 软件可用于将宽场、体视镜或共聚焦实验与载物台应用结合，支持在样本概览、目标定位、ROI选择、高分辨率采集、拼接与分析之间建立连续工作流程。该软件可应用于STELLARIS和THUNDER成像平台。
在具体应用中，LAS X Navigator可通过螺旋扫描快速创建样本概览，并支持在不同物镜和不同尺度之间切换；在大样本扫描或时间延迟实验中，可通过焦点图与自适应焦点控制（AFC）辅助维持合适焦点；在多孔板、培养皿和载玻片等载体条件下，可借助阵列编辑器实现统计抽样设置；同时，软件还支持图像拼接、三维分析模块衔接以及外部图像导入与对齐。
此外，LAS X Navigator还可与基于荧光寿命的成像技术结合，包括TauSense和FALCON，用于在整个标本范围内配合载物台应用执行相关采集任务。上述功能主要服务于样本导航、成像及后续分析衔接，具体成像表现仍取决于样本特性、实验设计和成像参数设置。
一、显微成像中从概览到细节的工作流程需求
在显微成像实验中，研究者通常需要先获取标本整体概览，再从中定位感兴趣区域，并进一步完成高分辨率图像采集。对于尺寸超过显微镜最大视场的样本，这一过程往往涉及大范围扫描、不同尺度之间切换以及后续图像整理与分析。LAS X Navigator 软件用于支持这一类从整体概览到局部高分辨率细节获取的成像工作流程，并可在STELLARIS和THUNDER成像平台上，将宽场、体视镜或共聚焦实验与载物台应用相结合。
二、快速获取样本概览并定位ROI
在培养皿中定位标记清晰的细胞，或在大块脑组织切片中查找特定ROI，通常既耗时又依赖样本整体空间信息。由于许多生物样本的尺寸超过显微镜的最大视场，实验过程中常需要先建立样本的区域性概览，再决定后续观察位置。
LAS X Navigator提供螺旋扫描功能，可快速创建样本概览，并支持选择后续研究所需的ROI。软件可通过一次点击，以当前视场为中心生成马赛克扫描，用于快速建立样本定位基础。该功能主要用于样本导航与区域确定，不直接改变样本本身的成像特征。
三、在不同尺度之间无缝切换
显微成像实验通常既需要整体样本信息，也需要局部结构的精细细节，因此在不同尺寸比例之间切换是常见需求。LAS X Navigator支持在不同目标之间快速切换，并可根据所选物镜，以适当细节级别对样本进行扫描。
在更换物镜后，所有相关拼图的大小和位置参数可自动重新计算。查看器功能还可显示多个记录叠加结果，包括使用不同物镜获得的记录。基于这一工作方式，可先获取整体概览，再从多个任意形状的ROI中进一步采集高分辨率z堆栈图像，从而在样本整体信息与局部细节之间建立连续观察流程。
四、大样本与时间延迟实验中的对焦管理
在大样本扫描及时间延迟记录实验中，样本或探针载体并不一定完全平整，几何缺陷以及长时间记录中的样本漂移都可能带来失焦风险。LAS X Navigator提供多种对焦管理方式，用于在此类实验条件下辅助保持合适焦点位置。
软件支持通过手动或自动方式定义任意数量的焦点，以构建“焦点图”，并据此对适当的z位置进行插值。与此同时，LAS X Navigator还集成了“自适应焦点控制”（AFC），用于在较长时间内以非侵入性、快速的方式辅助样品保持对焦状态。该功能属于成像过程中的焦点控制支持手段。
图 1：LAS X Navigator 可以定义任意数量的焦点来构建焦点图。
五、多孔板实验中的陈列编辑与统计抽样
在需要同时评估多种处理条件并获取具有统计意义结果的实验中，多孔板通常被用于提高实验吞吐量。然而，若每个孔内的多个成像位置都需手动设置，实验准备过程往往较为繁琐，并限制整体效率。
LAS X Navigator的阵列编辑器（需单独购买许可）支持使用多种常见载体，包括：
- 载玻片；
- 培养皿；
- 多孔板。
在具体设置中，可先选择相应载体类型，再定义每个孔内所需的统计抽样方式，以完成实验采集参数配置。该方法主要用于简化多孔板实验的设置过程。
图 2：阵列编辑器中标准载体的两个示例。
原文示例中，预定义的Navigator流程还可进一步缩短设置时间。例如，在配备量子台的DMi8宽场系统上，可加载并执行一个8室载玻片设置，并在每个孔中设置3个位置进行采集。
六、图像拼接与分析流程衔接
在完成图像采集后，单张扫描图像的拼接以及进一步分析仍是工作流程中的重要组成部分。LAS X Navigator可在采集完成后，根据选定拼接算法自动合并单个拼图，以支持后续观察与处理。
与此同时，三维分析模块（许可证可单独获取）的处理功能也可集成于该工作流程中，用于对已记录样本进行后续分析。例如，在细胞核分析场景中，可通过处理流水线执行：
• 细胞核分割；
• 细胞核计数；
• 细胞核大小测量。
这些分析功能服务于采集后数据整理与描述，不构成对样本生物学状态的独立推断。
图 3：LAS X 导航仪拼接图像上的 3D 分析模块。
七、外部图像导入与图像融合
在部分工作流程中，样品预扫描可能已经由其他系统完成，而后续又需要在STELLARIS共聚焦显微镜上执行高分辨率成像。在这一场景下，不同来源图像之间的导入与对齐具有实际应用价值。
LAS X Navigator支持导入并对齐不同来源的图像。操作中可先选择待导入图像，再利用工具箱进行快速对齐。原文指出，即使是智能手机摄像头拍摄的快照，也可作为鸟瞰图使用，用于定义ROI并支持自动扫描。该功能主要用于将外部成像信息整合到当前显微成像导航流程中。
图 4：LAS X 导航仪可从其他来源导入图像。在所示示例中，共焦图像与相机快照对齐。
八、与荧光寿命成像技术的结合应用
在某些实验中，成像需求不仅包括传统荧光强度信息，还涉及光谱重叠荧光团区分、无效信号贡献降低或微环境变化研究。对此，基于荧光寿命的成像方式可提供额外维度的信息。
LAS X Navigator支持通过载物台应用获取荧光寿命数据，并可与STELLARIS平台上的相关技术结合使用。其中：
• TauSense可结合LAS X Navigator使用；
• TauContrast可用于记录平均到达时间差异；
• TauSeparation可用于区分部分光谱重叠的荧光团；
• FALCON与LAS X Navigator完全兼容。
在蛔虫横切面成像中，将基于荧光寿命的信息、荧光强度与载物台应用结合，可为不同结构的区分提供额外对比信息，并可在整个标本范围内连续执行相关任务。
图 5：蛔虫横切面上不同结构的识别。将基于荧光寿命的信息和荧光强度与阶段应用相结合，可提供额外的对比度来区分不同的结构。LAS X 导航仪可在整个标本上无缝执行这项任务。
九、结论
LAS X Navigator围绕显微成像中的样本导航与采集组织需求，建立了从样本概览、ROI定位到高分辨率采集、拼接、分析和外部图像整合的连续工作流程。其适用功能包括螺旋扫描、尺度切换、焦点图、自适应焦点控制、阵列编辑器、拼接与分析模块衔接，以及与TauSense和FALCON等荧光寿命相关技术的结合应用。
在具体实验中，这些功能主要用于支持导航、采集设置与成像流程管理。样本成像质量、结构区分效果及后续分析表现，仍取决于样本特性、实验目的、成像模式及参数设置。
FAQ
1. LAS X Navigator主要用于解决什么问题？
LAS X Navigator主要用于在显微成像工作流程中支持样本概览获取、ROI定位、高分辨率采集设置、图像拼接与后续分析衔接。
2. LAS X Navigator是否支持不同尺度之间切换？
支持。软件可在不同目标之间快速切换，并在更换物镜后自动重新计算相关拼图的大小和位置参数。
3. 在大样本或时间延迟实验中，LAS X Navigator如何辅助对焦？
软件可通过手动或自动定义焦点来构建焦点图，并结合自适应焦点控制（AFC）在较长时间内辅助保持合适焦点。
4. LAS X Navigator能否用于多孔板或培养皿实验？
可以。阵列编辑器支持包括载玻片、培养皿和多孔板在内的多种常见载体，并可设置每孔的统计抽样方式。
5. 是否可以导入其他来源的图像用于导航？
可以。LAS X Navigator支持导入并对齐不同来源的图像，外部图像可用于定义ROI并支持自动扫描。
6. LAS X Navigator是否支持荧光寿命成像相关应用？
支持。LAS X Navigator可与TauSense和FALCON结合，并通过载物台应用获取荧光寿命数据。
