超越视频速率的中红外光热单活细胞成像
光学
2025-05-06 v1
摘要
中红外（MIR）技术的进步促成了MIR光谱学在液体活检或呼气诊断等生物医学应用中的前景。相反，由于空间分辨率不足及大水吸收背景，MIR显微镜很少用于水环境中的活体生物样品。近来，中红外光热（MIP）成像已被证明适用于具有高空间分辨率（继承自可见光）的2D和3D单细胞成像。然而，最大测量速率受限为每秒数帧，限制了其使用范围。在此，我们开发了一种显著改进的大视场MIP定量相位显微镜，其信噪比较先前MIP成像技术高两个数量级，并展示了超越视频速率的单活细胞成像。我们首先通过数值模拟光热效应后的热传导推导最优系统设计。随后，我们利用自制的纳秒MIR光学参量振荡器和高满阱容量图像传感器搭建了所设计的系统。我们的高速高空间分辨率MIR显微镜极有潜力成为生命科学特别是单活细胞分析的新工具。
引用
@article{arxiv.2208.11969,
title = {Mid-infrared photothermal single-live-cell imaging beyond video rate},
author = {Genki Ishigane and Keiichiro Toda and Miu Tamamitsu and Hiroyuki Shimada and Venkata Ramaiah Badarla and Takuro Ideguchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.11969},
year = {2025}
}