多天博综合app官网登录天博综合app官网登录组织成像的相干超快激光键

挑战

在生物学和未来的临床应用中，例如术中活检，振动成像的最终目标是使用足够的天博综合app官网登录信息进行快速执行（即，达到视频速率）3D图像，以启用详细的化学映射。它在生物学研究中也很有用，并且在临床前应用中至关重要的成像不含标签。

自发的天博综合app官网登录显微镜是一种无标签成像的强大技术，但其特征是信号非常弱，限制了其速度和灵敏度。刺激的天博综合app官网登录散射（SRS）通过许多数量级扩大信号。但是SRS通常仅以一个或两个离散的频率进行，例如，可以区分富含蛋白质的富含蛋白质或富含脂肪的区域。政治米拉诺（Italy）的朱利奥·塞鲁洛（Giulio Cerullo）教授及其同事（意大利）着手将SRS大幅扩展到多个（最初32）波长渠道。为此，他们需要在1微米波长中一个高速激光系统，在1微米波长中，水不吸收，并且通过多光子吸收对DNA发生受到损伤的风险非常低。

解决方案

由于多种原因，他们决定在10瓦相干天博综合app官网登录激光器周围构建SRS激发激光系统。首先，输出为1040 nm，在所需的窗口中进行组织成像。高功率很重要，因为该梁被部分用作SRS泵梁，部分用作驱动自制的光学参数振荡器（OPO），该光学参数振荡器（OPO）生成宽带SRS SRS Stokes Beam。另外，SRS是三阶光学效应，因此非常渴望。激光的高（80 MHz）重复速率也很重要，因为它可以在停留时间较短的高速扫描范围<50 µs/像素和快速调制。快速调制是检测侧的关键。为此，团队使用一个光电二极管阵列，然后使用独特的32通道锁定放大器芯片。这是对泵梁的快速（2 MHz）调制的同步。 （通过仔细测量和确认天博综合app官网登录激光噪声在此频率下，相干在计划阶段有帮助，因此可以更快地进行信噪，并且更快地进行扫描。）

结果

Cerullo组成功证明了该系统可以对样品进行详细的高空间分辨率映射。他们使用了32个SRS波长通道的天博综合app官网登录拟合来通过测量单个脂质液滴水平的培养肝细胞中两个不同脂肪酸的相对浓度来区分异质样品的化学成分。他们还鉴定了纤维肉瘤的临床前小鼠模型中的肿瘤缘。 他们最近通过移动到最新的高功率（18 w）来升级系统性能相干天博综合app官网登录激光。