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    專業技術平臺介紹

    多模態生物醫學成像實驗平臺 

      該平臺整合了所內團隊在多模態分子影像技術上的優勢,致力于平臺設備的共享使用、支持生物醫學成像領域內相關基礎和應用研究的展開,同時不斷探索分子影像轉化醫學應用規范流程與技術,研發分子影像轉化醫學應用涉及的新技術和新方法,從而實現分子影像前沿技術在轉化醫學中的應用。平臺現有專業儀器設備16臺,設備總價值近5000萬元,主要有平臺自主研制的“小動物光學多模融合成像系統”、“雙光子光片顯微成像系統”、“契倫科夫光學斷層成像平臺”和“四維在體光學斷層成像系統”,以及通過修購項目支持購置的“高檢測靈敏度的光學成像系統”、“開放式實時成像系統”和“雙波長熒光成像系統”等。平臺所有設備均圍繞小動物的多模態生物醫學成像研究及應用目標設置,以光學分子影像為核心,融合多種分子影像成像模態以獲取腫瘤等重大疾病在分子細胞水平的影像學信息,突破常規醫學成像技術只能檢測疾病在功能代謝和器官結構上異常的瓶頸,促進疾病早期檢測、精準治療和相關生理病理研究。 

     

    先進腦成像平臺

      先進腦成像子平臺。該平臺利用各種成像技術及電生理技術實現在宏觀、介觀及微觀尺度上建立人腦和動物腦的腦區、神經元群或神經元之間的連接圖(腦網絡)繪制,致力于支撐腦網絡組學研究。平臺在宏觀腦成像方面平臺擁有9.4T超高場動物磁共振成像系統、腦電實時腦活動檢測設備(EEG)、功能近紅外腦成像儀器(fNIRS)、光電同步腦活動檢測儀;在微觀腦成像方面擁有偏振敏感光學相干層析成像(PS-OCT)系統、微內窺成像系統、雙光子顯微成像技術平臺、激光片層掃描顯微系統、數碼切片顯微成像系統(數碼切片掃描儀)。目前平臺可以在不同時空尺度上研究“腦結構”和“腦功能”的關系,技術手段覆蓋了毫米尺度的磁共振成像到微米尺度的神經元和神經元群電生理記錄與光學成像等不同方面,平臺發展目標是建立多尺度,多模態非人靈長類多模態神經影像平臺,從而大大促進腦科學基礎研究的開展, 揭示重大腦疾病的神經機制,并發展更為有效地治療手段。

     

      顯微分析技術平臺

      該平臺面向微納尺度超微精細結構顯微分析的技術前沿,致力于顯微分析樣品制備技術、電子/光學顯微成像技術、高通量三維重建的技術、顯微圖像數據智能分析技術的研究及應用。平臺現有場發射掃描電子顯微鏡、深紫外光學顯微鏡、熒光顯微鏡、原子力顯微鏡、離子束刻蝕機、等離子刻蝕機、超薄切片機及自動帶式收集機、鍍膜儀等設備40余臺套,總資產超過4000萬元。擁有超大視場高分辨率電子顯微技術、高效光電聯合顯微成像技術、亞納米精度材料表征分析技術和大面積、長序列顯微圖像處理技術,可根據用戶需要進行定制化數據處理及分析工作。平臺擁有國內規模最大的腦微觀重建專用電鏡集群,單日數據產量可達2TB以上,為中國神經科學研究領域提供從常溫序列超薄切片收集、電子顯微圖像采集、三維圖像庫合成、神經元識別和追蹤到突觸水平神經網絡三維重建的一站式解決方案,這也是國內唯一可以提供大體量、全流程腦微觀重建的技術平臺。 

       

    處理器測試驗證平臺 

      2012年驗收通過的“數字信號處理器(LSDSP系列)研制與生產條件建設”技術改造項目,實現固定投資9410萬元。新增工藝設備及軟件263臺(套),改造面積805平方米。采購了包括PC集群服務器、SoC測試儀、電子顯微鏡、硬件仿真加速器等設備和軟件。通過項目建設,形成深亞微米級數字信號處理器電路(LSDSP系列)產品研制條件和月產1500顆芯片的測試供應條件的能力。   

      

    科學計算與存儲平臺 

      該平臺整合了全所的計算機機群資源,將原分散在各研究部門的計算機機群進行整合,此外,2016年研究所與DELL公司建成“人工智能與先進計算聯合實驗室”,進一步拓展研究所的計算資源,經過兩年的建設,實驗室目前已建成GPU計算集群及大規模并行存儲平臺,擁有超級計算總計算能力為(雙精度浮點) 427.6576 Tflops,其中通用CPU計算能力101.1776 Tflops,異構計算能力(GPU和MIC總和)326.48 Tflops。單位的自建存儲共有 2966.4 TB,有2套存儲系統,其中在線存儲1400TB,備份/歸檔存儲1000TB。 

    智能感知平臺 

      智能感知實驗平臺的功能是實現微納米級精度的位移/姿態測量及微小力/力矩的測量和大范圍高精度運動,圍繞極端環境下的若干控制難題進行攻關,為航空航天裝備、精密醫療設備、高檔數控裝備等國家重大需求提供強有力的技術支撐。該平臺主要包括PI6自由度平臺、體視顯微鏡、Nano直線平臺ANT95-50-XY-PLUS-CABLE、Nano轉臺、PI六自由度機器人控制系統、6自由度工業機器臂、光電自準直儀、激光干涉儀等設備。 

     類腦智能數據分析與模擬平臺(試運行)

      該平臺由修購項目“高通量腦神經樣品制片及信號采集成像平臺分為(一期)和(二期)”建設而來,主要面向腦科學領域的前沿,致力于利用離體和在體的電生理記錄技術和高分辨成像技術來研究認知科學和類腦智能領域的具體問題。平臺包含神經元離體培養系統、腦神經樣品制備系統、顯微操作系統和光電同步信號采集系統共四套設備。在該平臺上已經能夠實現神經細胞的離體培養以及大規模的腦片制備工作,利用光電同步信號采集系統已經可以記錄神經元前后放電以及信號的正逆向傳遞。

     

     

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