新顯微鏡刷新腦成像極限，可“透視”活體腦組織 1.1 毫米深度 當前熱點

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IT之家 8 月 25 日消息，科技媒體 notebookcheck 昨日（8 月 24 日）發布博文，報道稱麻省理工學院研究人員研發出一種“多光子入-聲波出”顯微鏡技術，結合長波長三光子激光與超聲檢測，實現對活體腦組織內單個細胞的深層成像。

IT之家援引博文介紹，該創新顯微鏡系統能突破傳統成像限制，實現對腦組織深層單細胞的高分辨率成像，相關成果已發表在《Light: Science and Applications》期刊上。

該系統的核心是“多光子入-聲波出”（Multiphoton-In and Acoustic-Out）雙階段成像原理。首先，設備使用強烈且超短脈沖的長波長“三光子光”（three-photon light）精準照射目標細胞，激發細胞內特定分子。

與傳統依賴微弱熒光信號不同，這一方法轉而捕捉光吸收引發的細胞微小熱脹效應所產生的聲波。在細胞吸收光能后，會因溫度瞬間上升而發生微小膨脹，從而產生可穿透組織的聲波。

系統內的高靈敏超聲麥克風可探測這些聲波，并將信號轉化為精細的三維細胞圖像，這種聲學信號成像的優勢在于可減少光散射影響，從而顯著提升成像深度。

在實驗中，研究人員利用該技術成功穿透 1.1 毫米厚的人類大腦類器官成像 NAD (P) H 分子，該分子與細胞代謝及神經元活動密切相關。相比現有免標記顯微方法，該深度提升了 5 倍，為腦科學研究提供了更廣闊的觀察空間。

由于無需外加化學染料或進行基因改造，該技術在臨床上具有較大應用潛力。研究團隊預計，未來可將其用于腦外科手術中對阿爾茨海默病等神經疾病生物標志物的檢測。目前相關實驗已在體外和離體腦組織中取得成果，下一步計劃在活體動物模型中驗證其性能。

關鍵詞： 細胞 信號 光子 聲波 顯微鏡 腦組織