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IT之家 8 月 25 日消息，科技媒體 notebookcheck 昨日（8 月 24 日）發(fā)布博文，報(bào)道稱麻省理工學(xué)院研究人員研發(fā)出一種“多光子入-聲波出”顯微鏡技術(shù)，結(jié)合長(zhǎng)波長(zhǎng)三光子激光與超聲檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)活體腦組織內(nèi)單個(gè)細(xì)胞的深層成像。

IT之家援引博文介紹，該創(chuàng)新顯微鏡系統(tǒng)能突破傳統(tǒng)成像限制，實(shí)現(xiàn)對(duì)腦組織深層單細(xì)胞的高分辨率成像，相關(guān)成果已發(fā)表在《Light: Science and Applications》期刊上。

該系統(tǒng)的核心是“多光子入-聲波出”（Multiphoton-In and Acoustic-Out）雙階段成像原理。首先，設(shè)備使用強(qiáng)烈且超短脈沖的長(zhǎng)波長(zhǎng)“三光子光”（three-photon light）精準(zhǔn)照射目標(biāo)細(xì)胞，激發(fā)細(xì)胞內(nèi)特定分子。

與傳統(tǒng)依賴微弱熒光信號(hào)不同，這一方法轉(zhuǎn)而捕捉光吸收引發(fā)的細(xì)胞微小熱脹效應(yīng)所產(chǎn)生的聲波。在細(xì)胞吸收光能后，會(huì)因溫度瞬間上升而發(fā)生微小膨脹，從而產(chǎn)生可穿透組織的聲波。

系統(tǒng)內(nèi)的高靈敏超聲麥克風(fēng)可探測(cè)這些聲波，并將信號(hào)轉(zhuǎn)化為精細(xì)的三維細(xì)胞圖像，這種聲學(xué)信號(hào)成像的優(yōu)勢(shì)在于可減少光散射影響，從而顯著提升成像深度。

在實(shí)驗(yàn)中，研究人員利用該技術(shù)成功穿透 1.1 毫米厚的人類大腦類器官成像 NAD (P) H 分子，該分子與細(xì)胞代謝及神經(jīng)元活動(dòng)密切相關(guān)。相比現(xiàn)有免標(biāo)記顯微方法，該深度提升了 5 倍，為腦科學(xué)研究提供了更廣闊的觀察空間。

由于無需外加化學(xué)染料或進(jìn)行基因改造，該技術(shù)在臨床上具有較大應(yīng)用潛力。研究團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)，未來可將其用于腦外科手術(shù)中對(duì)阿爾茨海默病等神經(jīng)疾病生物標(biāo)志物的檢測(cè)。目前相關(guān)實(shí)驗(yàn)已在體外和離體腦組織中取得成果，下一步計(jì)劃在活體動(dòng)物模型中驗(yàn)證其性能。

關(guān)鍵詞： 細(xì)胞 信號(hào) 光子 聲波 顯微鏡 腦組織