光声显微成像技术：进展、应用与多模态未来

光声显微成像技术研究进展及其应用 近年来，光声显微成像技术作为一种快速发展的生物医学成像手段，引起了广泛的关注。这项技术巧妙地结合了光学和声学的优势，利用光学吸收差异实现高对比度和深度成像，显著超越了传统纯光学显微镜的局限。光声显微成像技术的核心原理是通过光照射样品，当光被特定组织吸收或散射后，产生的热量引起局部温度上升，进而引发声波。这些声波随后被检测并转化为图像，提供了从微观的声学分辨率到宏观的光学分辨率的多尺度成像能力。 在技术发展上，光声显微成像经历了几个重要的阶段。首先，它从单纯的吸收结构成像发展到能够反映功能性的多参量成像，这意味着通过测量不同的物理参数，如吸收系数、散射强度等，可以获取更丰富的生物信息。其次，传统的依赖于内源性吸收体（如血红蛋白）的成像方式逐渐被外源性对比剂（如染料或造影剂）所取代，这提高了成像的灵活性和选择性。此外，技术进步使得全光学激发与探测成为可能，减少了对外部设备（如超声换能器）的依赖，进一步提升了成像的精确性和效率。 光声显微成像还发展出了多种结合模式，包括与光学相干层析成像（OCT）、荧光成像、双光子成像和二次谐波成像等，形成了多模态的成像体系。这种融合使得研究者能够在同一图像中同时观察结构、功能和动态过程，极大地扩展了成像的深度和细节，有助于揭示复杂的生物系统结构和功能关系。 在实际应用方面，光声显微成像已经在多个生物医学领域展现出强大的潜力。在血管生物学中，它被用于血管的结构分析和功能评估；在肿瘤学中，由于其对微血管新生和肿瘤内部结构的敏感性，成为早期诊断和治疗监控的重要工具；神经学领域，光声显微成像可用于神经元和神经突触的研究；眼科领域，对于眼底病变的检测具有重要作用；而在皮肤学中，它可以非侵入式地观察皮肤表层及深层结构，对皮肤病的研究和治疗提供帮助。 光声显微成像技术凭借其独特的成像优势和广泛的应用前景，正在医学和生物科学研究中扮演着日益重要的角色。随着技术的不断进步和优化，我们有理由期待这项技术在未来将带来更多的突破和创新，推动生物医学领域的重大进展。