突破1.1毫米深度！新型显微镜实现活体脑组织高清透视

8月25日消息，科技媒体notebookcheck于8月24日发布报道称，麻省理工学院的研究团队成功开发出一种名为“多光子入-声波出”的创新显微镜技术。该技术融合了长波长三光子激光与高灵敏度超声探测，能够实现对活体脑组织中单个细胞的深层高分辨率成像。

报道指出，这一显微成像系统突破了传统成像技术的局限，显著提高了对脑组织深层结构的观测能力。相关研究成果已发表在知名学术期刊《Light: Science and Applications》上。

该系统的成像原理基于“多光子入-声波出”的双阶段过程。首先，利用高强度超短脉冲的长波长三光子激光精准照射目标细胞，激发细胞内的特定分子。

与依赖荧光信号的传统方法不同，这项技术通过捕捉光吸收导致的细胞热膨胀效应所产生的声波进行成像。当细胞吸收光能后，会因瞬时温升产生微膨胀，进而生成可穿透生物组织的声信号。

系统内置的高灵敏超声传感器能够检测这些声波，并将其转换为精细的三维细胞图像。这种声学成像方式有效降低了光散射干扰，从而实现了更深的成像穿透能力。

在实验验证中，研究人员运用该技术成功对1.1毫米厚度的人类大脑类器官中的NAD(P)H分子进行了清晰成像，这种分子与细胞代谢及神经活动密切相关。与现有无标记显微技术相比，成像深度提升了5倍，为脑科学研究提供了更强大的观测工具。

由于不需要使用外源化学染料或进行基因修饰，这项技术在临床应用中展现出巨大潜力。研究团队表示，未来有望将其应用于脑外科手术中，用于检测阿尔茨海默病等神经退行性疾病的生物标志物。目前该技术已在体外和离体脑组织中取得重要突破，下一步将推进在活体动物模型中的验证研究。