近日，中国科学院深圳先进技术研究院医工所生物医学光学与分子影像研究室宋亮研究员、刘成波副研究员团队与美国德克萨斯A&M大学Jun Zou教授团队合作，研制出基于自由空间光传输和MEMS高速扫描成像的跨尺度光声显微成像技术，实现了相同时间尺度，活体小动物从微观到宏观的跨尺度无创高速成像。成果论文Multiscale high-speed photoacoustic microscopy based on free-space light transmission and a MEMS scanning mirror发表在美国光学学会主办的光学领域知名经典期刊Optics Letters。
本研究中，章辰、赵煌旋、徐松（论文并列第一作者）采用在自由空间中传输光的方式，将光学分辨率和声学分辨率两种光声显微成像模态在同一系统中实现，所研制的跨尺度光声成像仪器能够跨越多个组织深度，实现不同分辨率成像。同时，基于合作方德克萨斯A&M大学研制的水浸式微机电系统（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System），实现了高信噪比快速成像。在对活体动物血管光声成像中，系统横向分辨率可在4.9μm与114.5μm之间灵活切换，成像深度分别达到0.7mm和4.1mm，成像速度和视野达到每秒1×1mm2，且包含三维深度分辨信息。该系统研制成功，将在肿瘤机理研究与脑科学研究中发挥积极作用。在此基础上，团队正研制第二代系统，能够同时获取生物体结构、功能、分子信息，有潜力精准界定肿瘤边界，实时监测脑部血供神经活动，研究大脑血管神经耦联机制。
该研究得到国自然优秀青年基金、国自然重大仪器、国自然重大研究计划，中科院仪器等项目支持。
图1 小鼠后腿血管的跨尺度光声显微成像结果
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