其基本的實(shí)現(xiàn)過程就是用一束激發(fā)光使熒光物質(zhì)(既可以是化學(xué)合成的染料也可以是熒光蛋白)發(fā)光的同時(shí)，用另外的高能量脈沖激光器發(fā)射一束緊挨著的環(huán)型的波長較長的激光將**束光斑中大部分的熒光物質(zhì)通過受激發(fā)射損耗過程猝滅，從而減少熒光光點(diǎn)的衍射面積，顯著地提高了顯微鏡的分辨率。

2019年，全球超高分辨率顯微鏡（super-resolution Microscopes，SRM）市場規(guī)模為26億美元，預(yù)計(jì)從2020年到2027年復(fù)合增長率（CAGR）為8.7％。在預(yù)測期內(nèi)推動(dòng)該市場增長的關(guān)鍵因素包括：在生命科學(xué)行業(yè)中的應(yīng)用不斷增加、技術(shù)進(jìn)步以及對納米技術(shù)的日益關(guān)注。共聚焦和熒光顯微鏡的局限性在于XY橫向分辨率大于200-250nm，超分辨顯微鏡克服了上述限制，可提供高達(dá)10-20nm的分辨率，有望為正在進(jìn)行的醫(yī)學(xué)和納米技術(shù)研究提供新的洞察力。研究人員將這些先進(jìn)的顯微鏡用于醫(yī)療程序和診斷。例如，利用帶多光子或其它先進(jìn)成像技術(shù)的微內(nèi)窺鏡，可將這些工具長期應(yīng)用于新型醫(yī)療。

超分辨顯微鏡可對細(xì)胞樣品進(jìn)行可視化觀測，分辨率類似于光學(xué)熒光顯微鏡和衍射極限分辨率。對于所需研究的分子種類，超分辨顯微鏡是可對細(xì)胞環(huán)境和活細(xì)胞**進(jìn)行三維可視化的設(shè)備。

由于技術(shù)進(jìn)步和研發(fā)支出增加，北美是*大的區(qū)域市場。慢性病發(fā)病率上升和對先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的需求增加，是推動(dòng)該區(qū)域市場增長的因素；同時(shí)該地區(qū)的基金項(xiàng)目也迫使研究人員采用超分辨顯微鏡。

Covid-19大流行導(dǎo)致私人和公共商業(yè)環(huán)境受到嚴(yán)格限制。在大流行期間，由于為防止感染擴(kuò)散而進(jìn)行的活動(dòng)突然中斷，已記錄到包括超分辨顯微鏡在內(nèi)的各種醫(yī)療設(shè)備的制造和供應(yīng)減少。在大多數(shù)國家/地區(qū)，所有正在進(jìn)行的研究都已暫停，因?yàn)榇蠖鄶?shù)研究實(shí)驗(yàn)室都在研究新型冠狀病毒以及相關(guān)的診斷方法。
此外，所有制藥實(shí)驗(yàn)室已將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到藥物設(shè)計(jì)和確定新型病毒株的藥物靶點(diǎn)上。隨著成像設(shè)備和顯微鏡產(chǎn)量的減少以及供應(yīng)鏈的中斷，對超分辨顯微鏡的需求預(yù)計(jì)將暫時(shí)下降。
丹納赫公司（Leica Microsystem的母公司）在其2019年年度報(bào)告中提到了對其全球運(yùn)營的不利影響，暴露了由于大流行而造成的公共衛(wèi)生危機(jī)相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，這對供應(yīng)鏈和分銷系統(tǒng)產(chǎn)生了負(fù)面影響，減少了對公司產(chǎn)品和服務(wù)的需求。

主要技術(shù)

受激發(fā)射耗竭（STED）顯微鏡 在2019年占據(jù)了23%的*大市場份額，并將以穩(wěn)定的復(fù)合年增長率進(jìn)一步增長，因?yàn)樗軌蛱峁o衍射限制的圖像，無需進(jìn)一步的計(jì)算處理。快束掃描儀（fast-beam scanners）的應(yīng)用使STED顯微鏡成為*快的超分辨率成像技術(shù)之一，因?yàn)樗恍枰杉蟮臄?shù)據(jù)處理。

它在小視場下的顯示速度很快，成為對小區(qū)域進(jìn)行視頻速率成像的有效技術(shù)。STED技術(shù)的其他增長驅(qū)動(dòng)因素包括：它與有機(jī)染料的相容性、實(shí)時(shí)細(xì)胞成像以及在神經(jīng)生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域越來越多的研究和開發(fā)。近年來，結(jié)構(gòu)照明顯微鏡（Structured Illumination Microscopy，SIM）的應(yīng)用使得研究人員能夠直接觀察核孔復(fù)合體（NPCs），從而識(shí)別和解決核超結(jié)構(gòu)的各個(gè)方面。

與傳統(tǒng)熒光顯微鏡相比，隨機(jī)光學(xué)重建顯微鏡（STORM）和光激活定位顯微技術(shù)（PALM）技術(shù)在空間分辨率方面提供了*大的改進(jìn)。這些方法更容易理解，并依賴于熒光探針的化學(xué)性質(zhì)，閃光和關(guān)閉。在這些大量拍攝到的圖像中，隨機(jī)閃爍的開關(guān)使得單個(gè)分子的精確定位變得不可思議。 另一個(gè)技術(shù)是熒光光敏定位顯微鏡(fluorescence photoactivation localization microscopy, FPALM)。

應(yīng)用領(lǐng)域

2019年，生命科學(xué)領(lǐng)域占據(jù)了超過40%的*大市場份額，其余依次是：納米技術(shù)、材料科學(xué)、半導(dǎo)體和其它。為了正確理解神經(jīng)功能失調(diào)和機(jī)制，神經(jīng)科學(xué)在很大程度上依賴于先進(jìn)的顯微鏡技術(shù)，特別是活體腦成像技術(shù)。

增加對傳染病機(jī)制的研究，了解病毒結(jié)構(gòu)，癌細(xì)胞增殖機(jī)制和信號(hào)通路，是推動(dòng)生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的主要因素。此外，在藥物開發(fā)中不斷增加的產(chǎn)品應(yīng)用，以了解大分子的結(jié)構(gòu)生物學(xué)及其功能，預(yù)計(jì)將促進(jìn)該部門的增長。然而，納米技術(shù)預(yù)計(jì)將在預(yù)測期內(nèi)實(shí)現(xiàn)*快的復(fù)合年增長率。這歸因于在研究各種生物過程中不斷增加的產(chǎn)品應(yīng)用，揭示了納米顆粒與細(xì)胞的結(jié)合及其結(jié)果。

全球超分辨顯微鏡市場份額

北美在2019年占據(jù)了超過33%的*大市場份額，并將在整個(gè)預(yù)測期內(nèi)保持**地位。先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)施、了解各種疾病機(jī)理的研發(fā)投入以及該地區(qū)廣泛的藥物開發(fā)活動(dòng)預(yù)計(jì)將推動(dòng)超分辨顯微鏡市場的增長。此外，醫(yī)療補(bǔ)償設(shè)施的可用性也促進(jìn)了區(qū)域市場的增長。

該地區(qū)開展了廣泛的醫(yī)學(xué)研究，以研究各種疾病機(jī)制和各種需要突破常規(guī)顯微鏡限制的途徑。對于這種情況，超分辨顯微鏡在檢測中起著重要的作用。Danaher（徠卡微系統(tǒng)的母公司）和Applied Precision（GE Healthcare）等市場**企業(yè)的總部位于美國，生產(chǎn)基地位于不同的地點(diǎn)。
在預(yù)測期內(nèi)，亞太地區(qū)預(yù)計(jì)將創(chuàng)下*高的復(fù)合年增長率。這是由于越來越多的跨行業(yè)采用這種顯微鏡，如學(xué)術(shù)生命科學(xué)，生物技術(shù)，制藥和納米技術(shù)。然而，與亞太市場相比，歐洲市場更大，這主要是由于該地區(qū)存在大量高端系統(tǒng)。此外，技術(shù)進(jìn)步和歐洲傳染病的高流行率也可能推動(dòng)其增長。

主要品牌

合作是這個(gè)市場持續(xù)發(fā)展的趨勢之一。例如，在過去幾年中，JEOL與尼康、卡爾蔡司與精工的合作提高了與超分辨顯微鏡相關(guān)的產(chǎn)品競爭力，增加了銷售額，也建立了新的市場。合作通常發(fā)生在生產(chǎn)階段，預(yù)計(jì)會(huì)在開發(fā)和工程等領(lǐng)域增加。機(jī)電一體化、軟件、模擬電子和物理方面的技術(shù)知識(shí)是大多數(shù)公司生存的基礎(chǔ)。

市場是技術(shù)驅(qū)動(dòng)的，因此，制造商進(jìn)行嚴(yán)格的研發(fā)，開發(fā)新的和先進(jìn)的產(chǎn)品，以滿足醫(yī)療保健和其他行業(yè)不斷變化的需求。大公司采取的另一個(gè)關(guān)鍵戰(zhàn)略是并購。例如，2019年2月，Danaher Corp.收購了GE healthcare的生物制藥業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)還包括該公司的顯微鏡產(chǎn)品。

2017年5月，Bruker Corp.收購了Luxendo GmbH，以增強(qiáng)其超分辨率、掃描場共焦和多光子熒光顯微鏡產(chǎn)品組合，用于活細(xì)胞成像、小生物胚胎學(xué)、大腦發(fā)育和光遺傳學(xué)應(yīng)用。然而，各個(gè)地區(qū)的國內(nèi)制造商通過提供低價(jià)設(shè)備，對全球參與者構(gòu)成了激烈的競爭。在超分辨顯微鏡市場上，一些**的參與者包括：
· Carl Zeiss Meditec AG 卡爾蔡司
· Nikon Corp. 尼康
· Olympus Corp. 奧林巴斯
· Leica Microsystems (Danaher Corp.) 徠卡
· Hitachi High Technologies日立高新
· Applied Precision (GE Healthcare) GE生命科學(xué)
· Bruker 布魯克
· PicoQuant Group