通讯员：杨驰
3月13日，我校武汉光电国家研究中心王平教授最新合作研究成果在《Optica》（IF: 9.778）在线发表。该项研究工作提出了一种脉冲光片化学断层技术(PCT)，实现了大体积组织的无标记化学特异性三维成像，并在高散射的小鼠头骨的和耳朵组织中实现了厘米级视场的高分辨率成像,为大体积的生物样本成像和分析提供了重要的工具。
研究人员提出的基于脉冲光片的大体积断层成像技术（简称PCT），实现了厘米级视场高分辨率断层成像。两束相位锁定、对射传输的脉冲激光通过低数值孔径透镜聚焦，只在光脉冲重叠的空间域上产生受激拉曼散射信号，通过改变两束光脉冲的时间延迟就可以实现对组织样本的轴向扫描。脉冲宽度决定了系统轴向分辨率，从而解除了轴向分辨率与透镜数值孔径的限制，在数值孔径只有0.013的透镜中实现了24.5 μm的轴向分辨率。研究人员利用该系统实对完整小鼠头盖骨和头皮中的蛋白质成分进行大体积成像，表征了头盖骨上矢状缝、顶骨等厚度分布差异,并实现了厚400 μm头骨和头皮的断层成像。此外，PCT系统对活体老鼠的整个耳朵（10 × 10 mm2）进行了无标记大体积化学特异性成像, 揭示了耳朵皮肤和软骨的结构和化学成分的差异,并表征了耳朵中水和蛋白质的分布和比例。该无创的化学断层光学成像技术非常适合于大体积组织样本的化学成分分析，同时文中结尾部分也对未来工作进行了展望，时间脉冲光片技术能够有望进一步发展成为新型的临床诊断技术。
图1. PCT脉冲光片断层成像。a,脉冲光片原理图；b,装置图。
图2. 完整小鼠头盖骨和头皮的三维成像。
图3.活体小鼠头耳朵的三维化学成像。
《Optica》是光学领域重要期刊。博士生杨驰、毕亚丽为本文的同等贡献第一作者，我校武汉光电国家研究中心王平教授担任通讯作者，我校武汉光电国家研究中心张智红教授为合作者。华中科技大学武汉光电国家研究中心为唯一单位。
该研究工作得到了国家重点研发计划(2016YFA0201403),基金委面上项目(62075076, 61675075, 81827901, 61721092)，,群体项目(61421064)，武汉光电国家研究中心主任基金的大力支持。
图4. 华中科技大学 王平教授 分子成像课题组
文章链接
C. Yang, Y. Bi, E. Cai, Y. Chen, S. Huang, Z. Zhang, and P. Wang, "Pulse-sheet chemical tomography by counterpropagating stimulated Raman scattering," Optica 8, 396-401 (2021).
https://www.osapublishing.org/optica/fulltext.cfm?uri=optica-8-3-396&id=449181###
