吉林
生物组织结构复杂，入射光在其内部传播时会发生多重散射，导致成像过程如同穿越多层“迷雾”，光束迅速失序扩散，最终在探测器上形成模糊散斑。怎样穿越这团“迷雾”，看清组织深处的细胞活动，一直是光学显微领域的棘手难题。
6月16日，中国科学院西安光机所传来消息：该所瞬态光学研究室姚保利研究员团队找到一条“破局之路”，他们创新提出一种“无导星双向波前校正成像技术”，让原本无序的光线恢复秩序，在样品背后重新聚成一个小光点，实现图像从“看不见”到“看得见”再到“看得清”的重大突破。
这一技术的核心，是把样品自己反射回来的光当作“反馈信号”。它通过一台空间光调制器，同时对入射照明光和返回探测光两条路径的波前畸变进行补偿，达到非侵入、无需荧光标记的光学重聚焦。
“就像给每一束走散的光都配上一副‘导航仪’，让它们从四面八方被重新拉回同一条跑道。”团队成员、副研究员彭彤进一步解释，“这一技术将波前整形与图像扫描显微技术融合，通过逐层散射补偿和逐步增加调控单元的策略，既保证了校正的精准，又把计算效率提了上来。”
实验里，他们用总光学厚度达到1.82的三层散射介质来模拟生物组织，相当于一连穿透三块磨砂玻璃。结果是：系统不仅成功在介质后方实现了高质量聚焦，还把图像分辨率又往上推了一大截——比单纯散射校正后的图像清晰度提升了约1.76倍，原先看不见的细节清晰可辨。
彭彤说：“从‘看不见’到‘看得见’再到‘看得清’，关键就在于对光场的精确调控，把散乱的光线恢复成有序。”
这项突破一举化解了长久以来光学显微成像中照明与探测路径散射畸变难以同时补偿的痛点，为生物组织深层高分辨成像开辟了新途径，未来有望应用于生物医学检测等方向。
研究获得国家自然科学基金、国家重点研发计划、陕西省重点研发计划等项目的支持。相关研究成果发表在国际期刊《物理期刊：光子学》(JournalofPhysics：Photonics)。(群众新闻记者孙亚婷受访者供图)
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