微透镜阵列与振镜扫描驱动的高效光谱分辨多聚焦多光子显微技术

本文介绍了一种创新的光谱分辨多焦点多光子显微技术，该技术在生物光子学领域具有重要意义。它结合了微透镜阵列和振镜扫描的原理，旨在实现快速且高分辨率的成像能力。微透镜阵列被用来产生精细的激发光点阵，通过线扫描方式逐个照射样品，实现多线并行的多光子激发。这种技术的独特之处在于它能利用棱镜的色散效应，将不同波长的荧光信号分开，同时使用面阵CCD进行并行记录，从而获得光谱分辨的多线荧光信号。 具体来说，文章提到采用4×4的微透镜阵列，只需拍摄128幅图像，就能重建出512像素×512像素的光谱分辨荧光显微图像，这大大提高了数据采集的效率。这项技术对于研究生物样品，如多色荧光珠、染色的铃兰根茎以及花粉颗粒等，提供了前所未有的光谱分析能力。实验结果显示，该技术能够获取450至700纳米的宽光谱范围，且光谱分辨率高达3纳米，这对于识别和分析样品中的分子特性具有很高的价值。 这种光谱分辨多焦点多光子显微技术的应用前景广阔，不仅有助于生物学研究中对细胞内特定分子的精确定位和识别，还可应用于材料科学、医学诊断等领域，特别是在活体组织成像和生物标记物检测方面，具有显著的优势。其高效、高分辨率的特点，使得科学家们能够在保持样品活性的同时，获取更丰富的信息，对于推动科学前沿的进步具有重要作用。