用于体内成像的无透镜荧光显微镜

2018-03-14 14:35

显微镜在生命科学领域是一种无处不在的工具，它们的应用已经扩展到了临床实践中。通过显微镜，医生可以对眼睛展开检查，检查组织是否有癌症迹象，并借助其进行手术。但是，显微镜体积庞大，无法使用它们对身体内部的很多区域进行成像；而且，光学镜头无法同时提供完美的大视场和高分辨率。

为了克服这些障碍，来自莱斯大学的一个团队开发出了一种根本不使用任何透镜的显微镜：该显微镜尺寸非常小，可以附着在内窥镜顶端，从而被用作植入物植入体内，以便长期监测大脑活动以及执行其它由于现有显微镜庞大尺寸而未进行尝试的应用。

莱斯大学团队研发的广域视角荧光显微镜可以集中在几立方毫米的体积上，同时还能实现微米级的成像细节。此外，还可以通过增加传感器的尺寸进而增加广域视角的大小。由于所使用的传感器是传统的互补金属氧化物半导体（CMOS）检测器，所以这一切都不是问题。

为了能够形成清晰、高质量的图像，该设备依赖于“振幅光罩”，这似乎是一个精确设计的衍射光栅。传感器捕获通过“振幅光罩”的光线，该光线看起来与正在成像的对象完全不同。为了形成最终图像，需要通过涉及“振幅光罩”的算法将成像数据转换成高分辨率图像。

由于该设备在距离显微镜一定距离范围内生成聚焦图像，因此可以在几立方毫米的体积内创建3D影像。

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