近日,，新加坡國立大學(xué)蘇州研究院生物醫(yī)療與健康科技創(chuàng)新平臺(tái)高級(jí)研究員黃志偉團(tuán)隊(duì)在國際學(xué)術(shù)期刊《Small Methods》上發(fā)表了最新研究成果,。該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型的點(diǎn)掃描傅里葉疊層相干反斯托克斯拉曼散射顯微術(shù)（PS-FP-CARS），為無標(biāo)記的超分辨率分子成像帶來了突破性進(jìn)展,，不僅顯著提升了成像分辨率,，還拓寬了生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中精確化學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展。

研究背景

傅里葉疊層成像（FP）是一種依賴于傅里葉空間擴(kuò)展孔徑的高分辨率寬視場(chǎng)成像技術(shù),，通過不同照明角度的圖像合成,，實(shí)現(xiàn)超高分辨率。如果將其擴(kuò)展到相干的非線性光學(xué)成像領(lǐng)域,，分辨率可以大幅提升,。然而，F(xiàn)P采用的寬視場(chǎng)光照與非線性光學(xué)成像所需的高功率密度聚焦光束之間存在沖突,。

研究結(jié)果

為了解決以上難題,，黃志偉團(tuán)隊(duì)提出了點(diǎn)掃描傅里葉疊層成像（PS-FP）方法，使得高功率密度的聚焦激光束可以生成所需的非線性光學(xué)信號(hào)，同時(shí)利用傳統(tǒng)傅里葉疊層算法進(jìn)行超分辨率圖像重建,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,，該技術(shù)可將光學(xué)傳遞函數(shù)（OTF）擴(kuò)展至原始尺寸的1.8倍，以提高振動(dòng)光譜成像分辨率,。進(jìn)一步的理論計(jì)算表明,，PS-FP高階相干反斯托克斯拉曼散射技術(shù)的合成相干光學(xué)傳遞函數(shù)可擴(kuò)展至約4.9倍，實(shí)現(xiàn)分辨率較傳統(tǒng)方法提升約3倍,。

應(yīng)用前景

該技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)成像中的無標(biāo)記超分辨率成像方面具有顯著優(yōu)勢(shì),，能夠在細(xì)胞和組織層面提供高精度的分子成像，尤其適合用于識(shí)別細(xì)胞結(jié)構(gòu),、蛋白質(zhì)分布和其他關(guān)鍵分子特征,。這一技術(shù)也為癌癥檢測(cè)、藥物研發(fā)和細(xì)胞分子成像提供了新手段,，能夠以無損方式觀察樣本的化學(xué)結(jié)構(gòu)和組成,。此外，由于PS-FP方法的通用性,，它可以推廣到其他相干非線性光學(xué)成像模式,，如二次和三次諧波生成顯微術(shù)等，開辟了在疾病早期診斷,、藥物靶向研究等方面的廣闊應(yīng)用前景,。