La microscopía fotoacústica de resolución óptica-(OR-PAM) permite obtener imágenes in vivo sin-nivel celular ni etiquetas-a través de una alineación confocal óptica/acústica. Sin embargo, sus aplicaciones en imágenes de espectro más profundo, más rápido y más amplio-se han visto limitadas durante mucho tiempo por tres desafíos principales: "fuentes de luz costosas, señales de luz roja-débiles y baja eficiencia de acoplamiento óptico- acústico".
Recientemente, el Instituto Suzhou de Ingeniería y Tecnología Biomédicas (SIBET) de la Academia de Ciencias de China presentó un microscopio fotoacústico de resolución óptica-óptica multiespectral de alta-sensibilidad (MW-OR-PAM). A través de un diseño tripartito que integra "fuente de luz, sonda y mejora del contraste", aborda eficazmente estos cuellos de botella:
Desarrollo de una fuente de luz de conmutación de alta-velocidad y múltiples{0}}longitudes de onda. Utilizando dispersión Raman estimulada en la fibra que mantiene la polarización-, se expandió un único láser de nanosegundos de 532 nm para lograr una salida sintonizable de 532 nm a 620 nm. El cambio de longitud de onda para obtener imágenes de oxígeno en sangre ocurre en<1 µs, with a maximum repetition rate reaching MHz, meeting the demands of high-speed in vivo imaging. Replacing multiple specialized multi-band lasers with a common green pump laser significantly reduces costs.
Desarrollo de una sonda fotoacústica de alta-sensibilidad. Un diseño coaxial que integra una película P(VDF-TrFE) con una lente óptica permite la excitación óptica coaxial-y la detección fotoacústica. La sonda fotoacústica alcanza una apertura numérica de 0,67, un ancho de banda del 98,94% y una transmitancia óptica de hasta el 90%. Mientras mantiene una alta resolución, mejora significativamente la sensibilidad y la cobertura espectral, equilibrando el contraste y la estabilidad cuantitativa.
Introducción del agente limpiador de tejidos bio-compatible-tartrazina (amarillo No. 5). Esto permite una limpieza reversible in vivo en longitudes de onda superiores o iguales a 600 nm, mejorando específicamente la relación señal-a-ruido y la profundidad de imagen efectiva del canal de luz roja-, abordando así la "debilidad" en la cuantificación multiespectral de oxígeno en sangre.
A través de extensos experimentos, el equipo demostró que MW-OR-PAM puede lograr imágenes vasculares in vivo de alta-resolución, imágenes de saturación de oxígeno en sangre e imágenes cerebrales transcraneales. En el futuro, se espera que la plataforma MW-OR-PAM proporcione capacidades de imágenes funcionales a múltiples escalas más profundas, más rápidas y más precisas en áreas como ciencias del cerebro, microambientes tumorales, isquemia-reperfusión, metabolismo y evaluación de la eficacia de los fármacos, promoviendo su transición del laboratorio a aplicaciones preclínicas e industriales.
Los resultados de la investigación relacionada se publicaron en Photonics Research. Este trabajo fue apoyado por el Programa Nacional Clave de I+D de China, la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China y proyectos de la Academia de Ciencias de China.