光学-解像度の光音響顕微鏡（OR-PAM）は、光学/音響共焦点アライメントを通じて細胞-レベル、ラベルフリー-の生体内イメージングを可能にします。しかし、より深く、より高速で、より広範なスペクトル イメージングへの応用は、「高価な光源、弱い赤色光信号、低い音響光学結合効率」という 3 つの大きな課題によって長い間制約されてきました。-
最近、中国科学院蘇州生体医工学研究所（SIBET）は、高感度マルチスペクトル光学-分解能光音響顕微鏡（MW-OR-PAM）を導入しました。 「光源 – プローブ – コントラスト強調」を統合した 3 つの要素からなる設計により、これらのボトルネックに効果的に対処します。
多波長高速スイッチング光源の開発。--偏波保持ファイバーの誘導ラマン散乱を利用して、単一の 532 nm ナノ秒レーザーを拡張して、532 nm から 620 nm までの調整可能な出力を達成しました。血中酸素イメージングの波長切り替えは次のように行われます。<1 µs, with a maximum repetition rate reaching MHz, meeting the demands of high-speed in vivo imaging. Replacing multiple specialized multi-band lasers with a common green pump laser significantly reduces costs.
高感度光音響プローブの開発。- P(VDF-TrFE) フィルムと光学レンズを統合した同軸レイアウトにより、同軸光励起と光音響検出が可能になります。-光音響プローブは開口数0.67、帯域幅98.94%、光透過率90%を実現しています。高解像度を維持しながら、感度とスペクトル範囲を大幅に向上させ、コントラストと定量的安定性のバランスをとります。
生体適合性組織除去剤タートラジン（黄色番号. 5）-の導入-。これにより、600 nm 以上の波長での可逆的な in vivo クリアリングが可能になり、特に赤色光チャネルの S/N 比と有効撮像深度が向上し、マルチスペクトル血中酸素定量の「弱点」に対処できます。--
研究チームは広範な実験を通じて、MW{0}}OR-PAM が高解像度の生体内血管イメージング、血中酸素飽和度イメージング、および経頭蓋脳イメージングを実現できることを実証しました。-将来的には、MW-OR-PAM プラットフォームは、脳科学、腫瘍微小環境、虚血再灌流、代謝、薬効評価などの分野で、より深く、より速く、より正確なマルチスケールの機能イメージング機能を提供することが期待されています。-これにより、研究室から前臨床および産業用途への移行が促進されます。
関連する研究結果は Photonics Research に掲載されました。この研究は、中国国家重点研究開発プログラム、中国国家自然科学財団、および中国科学院のプロジェクトによって支援されました。