癌癥和纖維化疾病會以組織結構發(fā)生變化的形式表現(xiàn)出來雹食，目前對這些疾病的醫(yī)學診斷主要基于活檢和隨后的非現(xiàn)場組織病理學手段。而使用微創(chuàng)技術期丰，可以即時且原位地做出類似診斷群叶，這極大的減小了做出診斷的時間并且避免了重復手術的可能吃挑。基于此街立，被稱為光學切片的先進光學成像技術被開發(fā)出來用于微創(chuàng)成像舶衬。這種技術依靠各種各種的無標記光學成像模態(tài)（通常是將這些模態(tài)結合起來一起使用），如相干反斯托克斯拉曼光譜（anti-Stokes Raman spectroscopy, CARS）赎离、雙光子熒光逛犹、二次諧波生成（second-harmonic generation, SHG）成像等（參見本訂閱號前述多光子相關文章，傳送門1梁剔，傳送門2虽画，傳送門3）。這些成像方法對指示疾病狀況的潛在組織結構和成分敏感憾朴。
微創(chuàng)偏振分辨SHG成像多模光纖內(nèi)窺鏡
技術背景：
癌癥和纖維化疾病會以組織結構發(fā)生變化的形式表現(xiàn)出來众雷，目前對這些疾病的醫(yī)學診斷主要基于活檢和隨后的非現(xiàn)場組織病理學手段灸拍。而使用微創(chuàng)技術，可以即時且原位地做出類似診斷砾省，這極大的減小了做出診斷的時間并且避免了重復手術的可能鸡岗。基于此编兄，被稱為光學切片的先進光學成像技術被開發(fā)出來用于微創(chuàng)成像轩性。這種技術依靠各種各種的無標記光學成像模態(tài)（通常是將這些模態(tài)結合起來一起使用），如相干反斯托克斯拉曼光譜（anti-Stokes Raman spectroscopy, CARS）狠鸳、雙光子熒光揣苏、二次諧波生成（second-harmonic generation, SHG）成像等（參見本訂閱號前述多光子相關文章，傳送門1件舵，傳送門2卸察，傳送門3）。這些成像方法對指示疾病狀況的潛在組織結構和成分敏感铅祸。最近坑质，由于諸如通過全息手段控制光場及控制光在復雜介質中的傳輸?shù)?a style="color: blue" href="http://www.wjjzl.com/three-level-168.html" target="_blank">波前整形技術的發(fā)展，使得用細的多模光纖作為激光掃描顯微內(nèi)窺鏡的探頭成為可能临梗。
當前不足：
多模光纖不能夠保持光的偏振態(tài)涡扼，現(xiàn)有的保持光纖偏振態(tài)的方法都很復雜。而使用偏振光可以觀測到二階非線性極化率張量盟庞。二階非線性極化率張量能反映樣品的組成吃沪、手性和結構組織（例如局部原纖維取向）。
文章創(chuàng)新點：
捷克共和國CAS科學儀器研究所的Angel Cifuentes（第一作者）和 Johanna Tr?g?rdh（通訊作者）在Optica撰文Polarization-resolved second-harmonic generation imaging through a multimode fiber什猖，提出了一種基于多模光纖的偏振分辨二次諧波生成成像技術巷波。
（1）通過基于多模光纖（直徑125um）的微創(chuàng)內(nèi)窺鏡實現(xiàn)了二次諧波生成成像萎津。二次諧波生成成像技術可以對膠原（collagen，與纖維化疾病特別相關抹镊，也與腫瘤類疾病相關）進行無標記成像锉屈。其中，膠原富集的細胞外基質重組就是一個病理學指示垮耳。這種技術在肝臟纖維化和心肌纖維化等多種病理疾病的研究中有應用前景颈渊。（該方法依賴于非中心對稱結構中的二次諧波生成，如肌球蛋白终佛、微管蛋白俊嗽、膠原蛋白，這些都是內(nèi)源性結構蛋白铃彰。當這些蛋白質與高強度激光脈沖相互作用時绍豁，會產(chǎn)生一個波長為激發(fā)光波長二分之一的光子，可以很容易的分離和檢測牙捉，就像熒光一樣创葡。二次諧波生成已經(jīng)在纖維狀結構满葛，如橫紋肌级遭、大腦苔蘚纖維中的微管和結締組織龙巨。）
（2）通過完全控制激發(fā)光在光纖端頭的偏振態(tài)和空間分布，實現(xiàn)了偏振分辨的二次諧波生成成像带到。偏振分辨二次諧波生成成像依賴于用偏振態(tài)變化的激發(fā)光去探測二階非線性極化率張量昧碉。二階非線性極化率張量取決于樣品的組成、手性和結構組織（例如局部原纖維取向）揽惹，因此偏振響應使得我們可以探測這些特性被饿。關鍵的是，這種技術需要控制內(nèi)窺鏡輸出光的偏振態(tài)搪搏。
原理解析：
用1040nm的飛秒激光器作為激發(fā)源狭握，通過梯度折射率多模光纖（包層直徑125um,纖芯直徑62.5um）進行偏振分辨二次諧波生成成像。在成像之前需要用校準單元使用干涉測量的方式對通過光纖的光進行校準慕嚷，此過程大約需要5分鐘哥牍。校準信息得到后毕泌，可以通過將適當形狀的波前耦合到光纖中產(chǎn)生聚焦點喝检。每個聚焦點位置對應一個空間光調制器（SLM）上的特定圖案。SLM序列顯示不同的圖案撼泛，實現(xiàn)在距多模光纖出光口15um的平面上進行聚焦點掃描（模擬激光掃描顯微鏡）挠说。成像時，移除校準單元愿题，二向色鏡將后向散射回光纖的二次諧波生成信號反射進入光電倍增管進行成像损俭。
實驗證明：
（1）小鼠尾腱上兩個區(qū)域Ⅰ和Ⅱ的線偏振二次諧波生成成像結果蛙奖。（a)圖從上到下分別是所有偏振角的強度和，成像平面內(nèi)原纖維的方向箭袋圖（quiver plot杆兵，以箭頭形式表示矢量線的二維矢量圖雁仲。從箭袋圖中可以清楚地看到尾腱中膠原的強烈排列）
參數(shù)圖和 
參數(shù)圖（分別表示原纖維的組織成分和平面外傾斜）。（b）為區(qū)域Ⅰ的調制深度圖和整個視場內(nèi)的平均信號強度圖（c）和（d）是
和
在區(qū)域Ⅰ和Ⅱ的直方圖琐脏≡茏刻度尺是5um。
DOI：https://doi.org/10.1364/OPTICA.430295
關于昊量光電：
上海昊量光電設備有限公司是國內(nèi)知名光電產(chǎn)品專業(yè)代理商日裙，代理品牌均處于相關領域的發(fā)展前沿吹艇；產(chǎn)品包括各類激光器、光電調制器昂拂、光學測量設備受神、精密光學元件等，涉及應用領域涵蓋了材料加工格侯、光通訊鼻听、生物醫(yī)療、科學研究养交、國防及更細分的前沿市場如量子光學精算、生物顯微、物聯(lián)傳感碎连、精密加工灰羽、先進激光制造等；可為客戶提供完整的設備安裝鱼辙，培訓廉嚼，硬件開發(fā)，軟件開發(fā)倒戏，系統(tǒng)集成等優(yōu)質服務怠噪。
您可以通過昊量光電的官方網(wǎng)站www.wjjzl.com了解更多的產(chǎn)品信息，或直接來電咨詢4006-888-532杜跷。
本文章經(jīng)光學前沿授權轉載,商業(yè)轉載請聯(lián)系獲得授權傍念。
