上海光机所知识创新工程工作简报 （第三四八期） 2014年9月9日 中美科研人员联合研制成功新型自适应光学双光子荧光显微镜 像差问题一直困扰着光学领域的工作者。像差会使光波前发生形变，不仅降低成像的信噪比和分辨率，使得很多时候我们只能“雾里看花”，更甚者，产生赝像，或无法获得有意义的图像。像差问题对双光子成像的影响尤为严重，因为在那里，荧光信号对入射光强度的依赖是平方关系，一旦入射光波前形变，不仅聚焦强度大幅下降，成像分辨率也急剧恶化。因此，如何解决像差问题，实现活体，例如小鼠大脑皮层，深层区域的高质量成像成为光学成像发展中最具挑战性的问题之一。
美国Howard Hughes Medical Institute （霍华德·休斯医学研究所）在Janelia Farm Research Campus的吉娜博士小组与来自中科院上海光机所强场激光物理国家重点实验室的王琛博士最近成功将一种新的自适应光学的方法和双光子显微镜结合，研制出一种新的自适应光学双光子荧光显微镜。通过校正活体小鼠大脑的像差，在视觉皮层的不同深度处均获得了提高数倍的成像分辨率和信号强度，大大改进了成像质量，使得原来在活体鼠脑中不可见或者模糊的细节变得清晰可见，她们成功将该方法应用于老鼠视觉皮层第五层（约500μm）的形貌结构成像和钙离子功能成像。这一新的自适应光学方法，首次使得在活体小鼠深层区域成像中获得近衍射极限的成像分辨率成为现实。这一成果以题Multiplexed aberration measurement for deep tissue imaging in vivo发表在最新一期的Nature Methods （自然·方法）杂志上 （Published online 17 August 2014; doi:10.1038/nmeth.3068），
http://www.nature.com/nmeth/journal/vaop/ncurrent/full/nmeth.3068.html 在该自适应光学双光子荧光显微镜中，她们将空间光位相调制器光学共轭到显微物镜的后焦平面，通过位相调制器将入射光分成若干子区域，每一块子区域的波前都可以被独立控制。同时，她们用数字微阵列光处理器，以不同的频率同时调制其中一半子区域的入射光强度，以另一半子区域作为“参考波前”。来自所有子区域光束会在焦点处会聚干涉，通过监测焦点激发的双光子信号随时间的变化情况，并进行傅里叶变换分析，可以“分解”得到被调制的每一块子区域的“光线”的贡献信息，从而可以实现对一半子区域波前的并行测量。对另一半子区域重复这一测量过程，从而获得整个入射波前的信息并进行校正。该方法耗时很短，通常约1~3分钟左右即可完成像差的测量和校正，无需复杂的计算，适用于任何标记密度和标记类型的样品。更重要的是，得到的像差校正图案可以用于提高较大视场范围内的成像质量。该方法无疑为在体研究小鼠大脑皮层深层区域的生物、医学问题提供了可行性方案。（强场激光物理国家重点实验室供稿）
 文章评论
上海光机所的相对论强激光角动量研究得到国际关注上海光机所强场激光物理国家重点实验室2014年6月10日发表在国际物理学期刊《物理评论快报》上的论文“LightFanDrivenbyaRelativisticLaserPulse”[Phys.Rev.Lett.112,235001（2014）,http ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所知识创新工程工作简报（第三四六期）2014年7月10日上海光机所超低反射电磁屏蔽窗口研制取得重要进展 2014年6月，中科院上海光机所中科院强激光材料重点实验室超低反射电磁屏蔽窗口的研制工作取得重要进展，完成供样检测，并实现小批量量产能力。 制备的窗口元件可见区平均透过率大于90%，明 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所知识创新工程工作简报（第三四七期）2014年8月13日上海光机所高功率拉曼光纤激光器研究取得重要进展 近期，中科院上海光机所空间激光信息技术研究中心冯衍研究员领衔的课题组，在高功率拉曼光纤激光器研究中取得重要进展。提出了一种镱-拉曼集成的光纤放大器结构，有效地解决了拉曼光纤激光器功率提升 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所知识创新工程工作简报（第三四五期）2014年6月24日上海光机所研制超薄Ce:YAG闪烁晶体用于高分辨X光成像 近期，上海光机所中科院强激光材料重点实验室利用提拉法生长出的高品质Ce:YAG闪烁晶体开展了高分辨率X射线成像系统核心器件——闪烁体研制工作，成功制备了尺寸为φ30mm，厚度为 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所科技考古中心集成多种光学与光谱学技术对河南出土西周至唐代700余件珍贵文物进行多维研究6月3日至26日，在河南省文物考古研究院的大力支持下，上海光机所科技考古中心联合深圳易尚展示股份有限公司、基恩士国际贸易（上海）有限公司、北京嘉元文博科技有限公司组成联合课题组，集成可移动式三维扫描仪、超 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所知识创新工程工作简报（第三四三期）2014年5月4日上海光机所科技考古中心首次发现我国最早的绿柱石质宝石珠饰 近期，上海光机所科技考古中心利用便携式拉曼光谱仪和便携式X射线荧光光谱仪在合浦汉代文化博物馆对馆藏宝玉石珠饰、玻璃进行原位无损科技分析取得重要发现。发现一批汉代的珍贵宝石珠饰，这 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所知识创新工程工作简报（第三四四期）2014年6月12日上海光机所首次研究相对论强激光的角动量效应取得重要进展 相对论强激光是高能量密度物理的重要研究手段，其高动量密度也在光压加速等方面有重要应用，但其角动量效应一直被忽视。 上海光机所强场激光物理国家重点实验室6月10日发表在国际物理学 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所知识创新工程工作简报 （第三四一期） 2014年4月10日 上海光机所国际合作强场QED效应研究中取得重要进展 近年来,随着超短超强技术的发展，国际上许多著名实验室开筹划建造10PW量级的激光器。同时，物理研究也从重点研究强激光等离子体相互作用中的相对论效应(如电子加速等)到开 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所知识创新工程工作简报（第三四二期）2014年4月29日 《自然·光子学》专栏报道上海光机所高密度光存储实验室首次利用硫系薄膜实现灰度光刻 2014年5月出版的《NaturePhotonics》(《自然·光子学》)杂志，在News&Views专栏中，专题报道了中科院上海光机所高密度光存储 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所知识创新工程工作简报 （第三三九期） 2014年3月24日 上海光机所240毫米口径旋光玻璃研制取得重要进展 2014年3月，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术研发中心为大型激光装置研制的240毫米口径旋光玻璃取得重要进展并实现小批量交付。 首批 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06
|
