深圳先進院等研發出跨尺度光聲成像系統
近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫工所生物醫學光學與分子影像研究室宋亮研究員、劉成波副研究員團隊與美國德克薩斯A&M大學Jun Zou教授團隊合作，研制出基于自由空間光傳輸和MEMS高速掃描成像的跨尺度光聲顯微成像技術，實現了相同時間尺度，活體小動物從微觀到宏觀的跨尺度無創高速成像。成果論文Multiscale high-speed photoacoustic microscopy based on free-space light transmission and a MEMS scanning mirror發表在美國光學學會主辦的光學領域知名經典期刊Optics Letters。
本研究中，章辰、趙煌旋、徐松（論文并列第一作者）采用在自由空間中傳輸光的方式，將光學分辨率和聲學分辨率兩種光聲顯微成像模態在同一系統中實現，所研制的跨尺度光聲成像儀器能夠跨越多個組織深度，實現不同分辨率成像。同時，基于合作方德克薩斯A&M大學研制的水浸式微機電系統（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System），實現了高信噪比快速成像。在對活體動物血管光聲成像中，系統橫向分辨率可在4.9μm與114.5μm之間靈活切換，成像深度分別達到0.7mm和4.1mm，成像速度和視野達到每秒1×1mm2，且包含三維深度分辨信息。該系統研制成功，將在腫瘤機理研究與腦科學研究中發揮積極作用。在此基礎上，團隊正研制第二代系統，能夠同時獲取生物體結構、功能、分子信息，有潛力精準界定腫瘤邊界，實時監測腦部血供神經活動，研究大腦血管神經耦聯機制。
該研究得到國自然優秀青年基金、國自然重大儀器、國自然重大研究計劃，中科院儀器等項目支持。
圖1 小鼠后腿血管的跨尺度光聲顯微成像結果
