近日，物理與光電工程學院生物醫(yī)學光子學研究中心超分辨成像課題組在光學類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，被美國光學學會評選為2025年1月份的Spotlight on Optics（即光學亮點文章），并進行了相關(guān)評論。深圳大學為論文第一完成單位和通訊作者單位，生物醫(yī)學光子學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基金、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金等項目資助。

超分辨光學顯微成像技術(shù)是突破光學衍射極限、實現(xiàn)納米級生物結(jié)構(gòu)觀測的核心工具。然而，現(xiàn)有多焦點結(jié)構(gòu)光照明顯微技術(shù)（MSIM）受限于機械掃描或光調(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）的尋址掃描多焦點結(jié)構(gòu)光照明顯微技術(shù)（AS-MSIM），利用聲光器件實現(xiàn)無機械慣性的快速尋址掃描，結(jié)合圖像探測器同步曝光策略，首次在多個離散區(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，為活細胞長時程動態(tài)觀測提供了新方案。

圖1. AS-MSIM系統(tǒng)示意圖和技術(shù)原理圖

Spotlight評論稱：“本文介紹了一種聲光掃描方法，以提高多焦點結(jié)構(gòu)光照明顯微的成像速度。這一方法通過對視場內(nèi)多個離散區(qū)域進行掃描來實現(xiàn)，與寬場顯微成像相比，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胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的可視化研究?！?/p>

圖2. 美國光學學會（Optica）網(wǎng)站2025年1月Spotlight on Optics及評論截圖

美國光學學會（Optica，原OSA），成立于1916年，有超過一百年的歷史，是光學領(lǐng)域權(quán)威的國際性學術(shù)組織?！癝potlight on Optics”專欄由Optica編輯團隊精選具有高創(chuàng)新性與應(yīng)用潛力的研究成果進行專題推薦，每期刊每月僅有兩篇論文入選。此次入選標志著團隊在超分辨成像技術(shù)領(lǐng)域的貢獻獲得國際權(quán)威認可。此項成果為細胞器動態(tài)互作、藥物遞送機制等研究提供了重要工具，團隊將進一步探索該技術(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