近日，物理與光電工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究中心超分辨成像課題組在光學(xué)類Top期刊《Optics Letters》上發(fā)表的題為《Addressable scanning multifocal structured illumination microscopy using acousto-optic deflectors》的研究論文，被美國光學(xué)學(xué)會(huì)評(píng)選為2025年1月份的Spotlight on Optics（即光學(xué)亮點(diǎn)文章），并進(jìn)行了相關(guān)評(píng)論。深圳大學(xué)為論文第一完成單位和通訊作者單位，生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究中心超分辨成像課題組林丹櫻教授為第一作者和共同通訊作者，于斌教授為共同通訊作者，中心主任屈軍樂教授和碩士研究生陳鐸等為共同作者。研究工作受國家自然科學(xué)基金、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金等項(xiàng)目資助。

超分辨光學(xué)顯微成像技術(shù)是突破光學(xué)衍射極限、實(shí)現(xiàn)納米級(jí)生物結(jié)構(gòu)觀測(cè)的核心工具。然而，現(xiàn)有多焦點(diǎn)結(jié)構(gòu)光照明顯微技術(shù)（MSIM）受限于機(jī)械掃描或光調(diào)制器刷新速率，難以兼顧高分辨率與高速成像。本研究提出了一種基于聲光偏轉(zhuǎn)器（AOD）的尋址掃描多焦點(diǎn)結(jié)構(gòu)光照明顯微技術(shù)（AS-MSIM），利用聲光器件實(shí)現(xiàn)無機(jī)械慣性的快速尋址掃描，結(jié)合圖像探測(cè)器同步曝光策略，首次在多個(gè)離散區(qū)域內(nèi)完成超分辨成像。該技術(shù)不僅能將MSIM超分辨成像速度提升4-30倍，還顯著降低了光漂白與光毒性，為活細(xì)胞長時(shí)程動(dòng)態(tài)觀測(cè)提供了新方案。

圖1. AS-MSIM系統(tǒng)示意圖和技術(shù)原理圖

Spotlight評(píng)論稱：“本文介紹了一種聲光掃描方法，以提高多焦點(diǎn)結(jié)構(gòu)光照明顯微的成像速度。這一方法通過對(duì)視場(chǎng)內(nèi)多個(gè)離散區(qū)域進(jìn)行掃描來實(shí)現(xiàn)，與寬場(chǎng)顯微成像相比，顯著提高了分辨率。此外，該方法還降低了熒光顯微成像中常見的光漂白和光毒性問題。通過減輕這些不利影響，聲光掃描方法有望用于活細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的可視化研究?！?/p>

圖2. 美國光學(xué)學(xué)會(huì)（Optica）網(wǎng)站2025年1月Spotlight on Optics及評(píng)論截圖

美國光學(xué)學(xué)會(huì)（Optica，原OSA），成立于1916年，有超過一百年的歷史，是光學(xué)領(lǐng)域權(quán)威的國際性學(xué)術(shù)組織?！癝potlight on Optics”專欄由Optica編輯團(tuán)隊(duì)精選具有高創(chuàng)新性與應(yīng)用潛力的研究成果進(jìn)行專題推薦，每期刊每月僅有兩篇論文入選。此次入選標(biāo)志著團(tuán)隊(duì)在超分辨成像技術(shù)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)獲得國際權(quán)威認(rèn)可。此項(xiàng)成果為細(xì)胞器動(dòng)態(tài)互作、藥物遞送機(jī)制等研究提供了重要工具，團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步探索該技術(shù)在厚組織成像與臨床診斷中的應(yīng)用潛力。

Optica Spotlight on Optics評(píng)論鏈接：

https://opg.optica.org/spotlight/summary.cfm?id=561909

論文信息及鏈接：

Lin, D., Chen, D., Dong, Z. et al. Addressable scanning multifocal structured illumination microscopy using acousto-optic deflectors. Opt. Lett. 49(21) 6193-6196 (2024)

https://opg.optica.org/ol/fulltext.cfm?uri=ol-49-21-6193