Az optikai-felbontású fotoakusztikus mikroszkóp (OR-PAM) lehetővé teszi a sejtszintű, A mélyebb, gyorsabb és szélesebb spektrumú képalkotásban való alkalmazásait azonban régóta három fő kihívás korlátozza: "a drága fényforrások, a gyenge vörös-fényjelek és az alacsony akusztikus-optikai csatolás hatékonysága."
Nemrég a Kínai Tudományos Akadémia Suzhou Orvosbiológiai Mérnöki és Technológiai Intézete (SIBET) bemutatott egy nagy-érzékenységű multispektrális optikai-felbontású fotoakusztikus mikroszkópot (MW-OR-PAM). A „fényforrás – szonda – kontrasztjavítás” funkciót integráló háromoldalú kialakítás révén hatékonyan kezeli a következő szűk keresztmetszeteket:
Több{0}}hullámhosszú, nagy-sebességű kapcsoló fényforrás fejlesztése. A stimulált Raman-szórást a polarizációt -fenntartó szálban felhasználva egyetlen 532 nm-es nanoszekundumos lézert kiterjesztettek, hogy 532 nm-ről 620 nm-re hangolható kimenetet érjenek el. A hullámhossz-váltás a véroxigén képalkotáshoz ben történik<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.
Nagy{0}}érzékenységű fotoakusztikus szonda kifejlesztése. A P(VDF-TrFE) filmet optikai lencsével integráló koaxiális elrendezés lehetővé teszi a ko-axiális optikai gerjesztést és a fotoakusztikus érzékelést. A fotoakusztikus szonda 0,67 numerikus apertúrát, 98,94%-os sávszélességet és 90%-os optikai áteresztőképességet ér el. A nagy felbontás megőrzése mellett jelentősen növeli az érzékenységet és a spektrális lefedettséget, kiegyensúlyozza a kontrasztot és a mennyiségi stabilitást.
A bio-kompatibilis szövet-tisztító szer, tartrazin (sárga No{2}}) bemutatása. Ez lehetővé teszi a reverzibilis in vivo törlést 600 nm-nél nagyobb vagy azzal egyenlő hullámhosszon, kifejezetten javítva a jel-/-zaj arányt és a vörös-fénycsatorna hatékony képalkotási mélységét, ezáltal kiküszöbölve a többspektrális véroxigén-számítási "gyengeséget".
Kiterjedt kísérletekkel a csapat bebizonyította, hogy az MW-OR-PAM nagy-felbontású in vivo vaszkuláris képalkotást, vér oxigénszaturációs képalkotást és koponyán keresztüli agyi képalkotást képes elérni. A jövőben az MW-OR-PAM platform várhatóan mélyebb, gyorsabb és pontosabb, több-léptékű funkcionális képalkotási képességeket fog nyújtani olyan területeken, mint az agytudomány, a tumor mikrokörnyezet, az ischaemia-reperfúzió, az anyagcsere és a gyógyszerhatékonyság értékelése, elősegítve a laboratóriumi és ipari alkalmazásokból a preklinikai alkalmazásokba való átállást.
A kapcsolódó kutatási eredmények a Photonics Researchben jelentek meg. Ezt a munkát a Kínai Nemzeti Kulcsfontosságú K+F Program, a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány és a Kínai Tudományos Akadémia projektjei támogatták.