4月18日，記者從中國(guó)科學(xué)院西安光機(jī)所獲悉：該所超快光科學(xué)與技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員姚保利團(tuán)隊(duì)在大視場(chǎng)雙光子散射顯微成像領(lǐng)域取得新進(jìn)展，提出一種針對(duì)深層組織顯微成像的大視場(chǎng)波前校正方法——基于圖像的干涉焦點(diǎn)感應(yīng)波前校正方法。該方法可應(yīng)用于高速共振掃描雙光子顯微鏡，為腦科學(xué)、發(fā)育生物學(xué)等領(lǐng)域提供增強(qiáng)顯微成像工具。

團(tuán)隊(duì)成員、西安光機(jī)所正高級(jí)實(shí)驗(yàn)師楊延龍介紹，在生物醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域特別是深層組織成像中，樣品的散射和系統(tǒng)的像差會(huì)嚴(yán)重降低圖像質(zhì)量并限制成像深度。自適應(yīng)光學(xué)（AO）技術(shù)可以提高成像質(zhì)量，但是在強(qiáng)散射樣品的全視場(chǎng)校正方面仍受到很大限制。

“以實(shí)驗(yàn)室小鼠腦神經(jīng)活動(dòng)觀(guān)察為例，普通雙光子顯微鏡可以觀(guān)察到數(shù)百微米的深度，單對(duì)更深層的組織成像就需要借助波前校正的方法克服樣品的散射。”楊延龍說(shuō)，“我們提出的基于圖像的干涉焦點(diǎn)感應(yīng)波前校正方法，可利用全視場(chǎng)圖像信息評(píng)估參數(shù)作為干涉焦點(diǎn)感應(yīng)方法的輸入，讓校正范圍更廣、成像能力更強(qiáng)。”

團(tuán)隊(duì)利用小鼠腦神經(jīng)切片樣品進(jìn)行了散射校正實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了新方法比傳統(tǒng)方法具有更好的全局優(yōu)化效果。校正后的圖像總強(qiáng)度增強(qiáng)倍數(shù)比傳統(tǒng)方法高37%，實(shí)現(xiàn)了更穩(wěn)定的大視場(chǎng)校正。

該研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)國(guó)家重大科研儀器研制、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、陜西省重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈等項(xiàng)目支持，研究成果發(fā)表于光學(xué)類(lèi)國(guó)際知名期刊《納米光子學(xué)》。

近年來(lái)，姚保利團(tuán)隊(duì)在利用超短脈沖激光的顯微成像領(lǐng)域、基于光場(chǎng)調(diào)控的光學(xué)顯微成像和光學(xué)微操縱方面開(kāi)展了長(zhǎng)期理論和實(shí)驗(yàn)研究工作，在行業(yè)頂級(jí)期刊發(fā)表論文300余篇，獲多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)。