突破散射障碍：活体生物组织中亚细胞结构的高分辨率光学显微成像技术

"Advanced optical microscopy methods for in vivo imaging of sub-cellular structures in thick biological tissues" 本文是一篇关于高级光学显微镜技术在活体生物组织中亚细胞结构成像的学术论文，由Nanguang Chen、Shakil Rehman和Colin J.R. Sheppard等人撰写，发表于2014年。研究主要关注如何克服生物组织中的散射问题，以实现深部区域的高分辨率成像。 光学显微镜在观察细胞内部结构和生物过程方面具有不可或缺的地位。然而，生物组织的散射现象极大地限制了深入组织的高清晰度成像。文章回顾了两种常见的超越衍射极限成像技术：多光子显微镜（Multiphoton Microscopy, MPM）和光学相干显微镜（Optical Coherence Microscopy, OCM）。这两种技术能在0.5毫米以上的深度进行成像，对研究深层生物组织的细微结构提供了可能。 尽管MPM和OCM已经取得了显著的进步，但近年来出现了新的实现方式，它们在提高成像速度、增加穿透深度和改善图像质量方面展现了更大的潜力。文中特别提到了一种名为焦斑调制显微镜（Focal Modulation Microscopy, FMM）的新方法，这种方法可能是解决上述问题的一个创新途径。FMM通过某种方式优化了聚焦和信号检测，以增强在厚组织中的成像性能。 此外，论文还可能探讨了其他新兴的技术，如受激发射损耗（STED）显微镜、共聚焦扫描显微镜的改进版本，以及利用荧光寿命成像（FLIM）和偏振成像等技术来增强图像对比度和深度穿透能力。这些技术的发展对于生物医学研究，特别是在活体细胞和组织的动态过程观察上，具有重要意义。 这篇论文详尽地分析了用于活体生物组织中亚细胞结构成像的先进光学显微镜技术，强调了克服散射挑战的重要性，并介绍了当前的进展和未来的可能性。通过这些技术，科学家可以更深入地了解细胞内部的复杂生物学过程，从而推动医学和生命科学研究的边界。