【儀表網 儀表研發】中國科學院西安光學精密機械研究所瞬態光學與光子技術國家重點實驗室超分辨成像團隊，近期宣布研制成功雙光子激發激光掃描實時立體顯微鏡，把基于雙目視覺的立體顯微方法和高分辨率雙光子激發激光掃描熒光顯微技術結合在一起，實現了對三維熒光樣品的高速立體成像。同時，該研究成果亦獲得國家發明授權(號ZL201210384895.4)。
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隨著生命科學研究的不斷深入，科學家對研究中所使用的光學顯微設備，要求也在不斷提高。特別是對于生物活體顯微成像來說，生物組織對光的散射使得噪聲大大增強，嚴重影響了空間分辨率和成像深度。為了提高成像深度，雙光子激發激光掃描熒光顯微技術自20世紀90年代提出后被廣泛應用于神經成像等領域，但是其逐點掃描的成像方式嚴重制約了成像速度。因為高分辨率光學顯微鏡的景深很小，要對樣品完成三維成像，通常需要數十層乃至上百層的二維圖像進行疊加重建得到，圖像采集和處理一般需要數分鐘甚至數十分鐘，要快速實時地獲取和顯示三維圖像非常困難。
此次，中科院研究團隊以雙目視覺原理和貝塞爾光束產生擴展焦場為基礎，提出了由四個振鏡組成的激光束立體掃描裝置，實現了對貝塞爾光束的橫向位置和傾角共三個維度的控制，突破了只有兩個自由度的傳統激光掃描不能實時切換視角的限制。通過對四振鏡立體掃描裝置的優化設計和控制，實現了對貝塞爾光束的三自由度快速掃描，可在毫秒量級進行雙視角切換，從而解決了激光掃描立體顯微成像系統中雙光路同時成像的技術難題，實現了基于雙視角實時激光掃描的立體顯微成像和顯示系統。
該系統可對樣品進行立體動態成像和實時雙目立體觀測，其三維成像速度比傳統的逐點掃描方式提高了一到兩個數量級。該雙光子立體顯微系統為活體生物的三維實時成像和顯示提供了一種新的觀測工具。據研究者介紹，借助這一新的顯微設備，可以讓使用者像觀看立體電影一樣實時地觀測動態的三維微觀世界，無需光切片，無需耗時的三維圖像重構。
（原標題：中科院研發激光掃描實時立體顯微鏡 獲發明授權）
