更简单快速的显微镜的发明拓宽了生物医学的应用

加利福尼亚州帕萨迪纳，2020年8月20日——有加利福尼亚理工学院的王力宏率领的研究团队研发了一种二维多焦点光学分辨率光声显微镜(MFOR-PAM)系统，其使用二维微透镜阵列作为光学激发，并使用声波遍历继电器同时检测光声（PA）对单焦点超声换能器对多焦点光学照明的响应。与在相同成像分辨率下的传统OR-PAM系统相比，这种被称为多焦点光学分辨率光声显微镜（MFOR-PAMER）的系统，可以将扫描时间至少缩短400倍，同时保持结构简单且经济实用。

（a）AR-PAMER图片。（b）MFOR-PAMER图片。AR，声学分辨率；MFOR，多焦点光学分辨率；所有刻度尺，1毫米。由加州理工学院提供。

这种新颖的MFOR-PAM system围绕着一个关键的使能元件：声学遍历继电器。对于光声成像，可以将遍历继电器（例如透光棱镜）用作编码器，以将来自不同输入位置的PA信号转换为唯一的时间信号。通过预先记录每个输入位置的系统脉冲响应，可以在单次激光照射时并行检测来自整个视场的PA信号。然后，可以对编码的PA信号进行数学解码，以重建对象的2D投影图像。

该系统使用微透镜阵列将宽视场激光束聚焦到多个光学焦点上。与需要在整个视场上扫描单个光学点的常规聚焦透镜不同，微透镜阵列可以通过一次扫描多个点来减少形成图像所需的时间。

根据研究人员的说法，该系统具有许多生物医学应用的潜力，例如可用于对生物组织进行高速，无标记组织学研究的UV照明。该设计可以将成像时间从几小时减少到不到一分钟，从而使其应用更加实用。

该研究发表在《光：科学与应用》（www.doi.org/10.1038/s41377-020-00372-x）上。