Self-confocal NIR-II fluorescence microscopy for multifunctional in vivo imaging

自共焦的NIR-II荧光显微镜实现多功能活体成像

Jing Zhou, Tianxiang Wu, Runze Chen, Liang Zhu, Hequn Zhang, Yifei Li, Liying Chen, and Jun Qian

https://worldscientific.com/doi/10.1142/S1793545823500256

随着科技的不断进步，生物医学成像技术日益成为研究生命科学和疾病机制的重要工具。在众多成像技术中，近红外二区（NIR-II，900-1880 nm）荧光成像技术因其在生物组织中的低散射背景和高穿透深度而备受关注。近期，浙江大学的钱骏教授研究团队成功地将NIR-II荧光成像技术与共聚焦显微镜系统相结合，实现了具有高空间分辨率的深层活体成像。

传统的NIR-II荧光共聚焦显微镜通常具有独立的激发焦点和检测针孔，这导致了其共聚焦效率低下和调节困难。为了克服这些问题，研究团队构建了两种升级版的NIR-II荧光共聚焦显微镜。这两种显微镜的激发和发射焦点共享同一个针孔，从而显著提高了共聚焦效率。

第一种是基于光纤针孔的共聚焦显微镜，适用于连续波激光激发。该显微镜具有大深度、高稳定性和低成本的荧光强度成像能力，有望在某些应用（如脑血管和肝细胞成像）中替代多光子荧光显微镜。

第二种是基于空气针孔的共聚焦显微镜，适用于飞秒激光激发。该显微镜可实现更高的空间分辨率和更深的穿透深度。基于飞秒激光，该显微镜可以结合时间相关单光子计数模块，来实现近红外二区荧光寿命多通道成像。此外，该显微镜还可以和多光子光路相结合，来实现同时探测上下转换发光的多光谱显微成像。多通道显微成像技术为观察复杂的生命过程提供了有力的支持。

这两种升级版的NIR-II荧光共聚焦显微镜不仅提高了成像效率，还拓宽了荧光成像在生物医学研究中的应用范围。它们将为科学家们在探索生命奥秘和疾病机制方面提供更为强大的工具。

总之，自共焦NIR-II荧光显微镜的出现为生物医学成像领域带来了革命性的突破。这一技术的不断发展和完善，将为我们揭示生命科学的奥秘和疾病的本质提供更为深入和精确的视角。