光子吸收遥感 (PARS)：一种跨生物尺度的无标签吸收显微镜综合方法
光学
2024-04-29 v3 医学物理
摘要
无标签光学吸收显微镜技术已发展为有效的非侵入性、化学特异性结构和功能成像工具。然而，大多数现代无标签显微镜模态仅针对光学吸收相互作用所提供的对比度的一部分。我们引入了一种综合性的光学吸收显微镜技术，光子吸收遥感 (PARS)，其同时捕获脉冲光被分子吸收后发生的主要光-物质相互作用。在 PARS 中，捕获每个光学吸收事件的光学散射、衰减以及瞬态辐射和非辐射热力学过程。这提供了对吸收事件的完整表征，独特的对比度分别作为总吸收 (TA) 和量子效率比 (QER) 测量。通过捕获每个吸收相互作用的完整视图，PARS 弥合了无标签成像中许多特定性挑战，促进恢复超过独立辐射或非辐射模态的更广泛生物分子。为了展示 PARS 的多功能性，我们探索了在广泛范围的生物标本上的成像，从单个细胞到活体内成像。这些无标签组织学成像和血管成像的例子说明了 PARS 在诸多领域可能产生深远影响的示例。总体而言，PARS 在广泛的生物标本中提供综合性的无标签对比度，提供 otherwise无法获得的可视化，代表了发展新的 AI 和机器学习方法用于诊断和可视化的丰富数据来源。
引用
@article{arxiv.2403.04229,
title = {Photon Absorption Remote Sensing (PARS): A Comprehensive Approach to Label-free Absorption Microscopy Across Biological Scales},
author = {Benjamin R. Ecclestone and James A. Tummon Simmons and James E. D. Tweel and Channprit Kaur and Aria Hajiahmadi and Parsin Haji Reza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.04229},
year = {2024}
}
备注
23 pages, 10 figures