UHI 顯微鏡設(shè)置示意圖，其中準(zhǔn)直寬帶光束(光源輸出光的輻射光譜如左插圖所示)。光束通過(guò)第一個(gè)分束器 (BS) 分成參考光束和樣本光束，并使用L1和L2透鏡進(jìn)行準(zhǔn)直。使用紫外顯微鏡物鏡 (UV-MO) 進(jìn)行成像，并由成像光譜儀記錄干涉數(shù)據(jù)(右側(cè)插圖中顯示樣本圖像)。

高光譜成像技術(shù)允許對(duì)寬頻帶電磁頻譜上的信息進(jìn)行空間和光譜編碼、逐像素收集和處理?；谶@一原理的技術(shù)正在應(yīng)用于越來(lái)越廣泛的領(lǐng)域，包括但不限于天文學(xué)、地球科學(xué)、農(nóng)業(yè)以及最近的生物醫(yī)學(xué)成像和分子生物學(xué)。 Energetiq 的高亮度寬帶激光驅(qū)動(dòng)光源 (LDLS?) 為生物科學(xué)提供了新的見(jiàn)解，特別是在研究人員利用高光譜成像研究納米級(jí)亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中。

LDLS 的主要優(yōu)勢(shì)

寬帶光譜輸出(170 nm-2500 nm)

小等離子體尺寸(~100 μm)

非常高的亮度

出色的空間和功率穩(wěn)定性

紫外高光譜干涉顯微鏡

佐治亞理工學(xué)院的研究人員使用 Energetiq EQ-99X LDLS?的紫外線來(lái)照明活紅細(xì)胞和人類中性粒細(xì)胞，這是一種他們稱之為紫外線高光譜干涉顯微鏡 (UHI) 的新技術(shù)。 LDLS 的高亮度紫外線輸出與干涉光學(xué)裝置相結(jié)合，可以對(duì)樣品上的納米級(jí)空間波動(dòng)進(jìn)行相干檢測(cè)，并實(shí)現(xiàn)高靈敏度、無(wú)標(biāo)記分子成像。

在此特定應(yīng)用中，EQ-99X 能夠在寬光譜帶 (250-450 nm) 內(nèi)恢復(fù)樣品衰減、色散和定量相位信息，而之前在 UV 區(qū)域的研究依賴于昂貴的激光器，并且僅涵蓋一個(gè)或多個(gè)兩個(gè)單色波長(zhǎng)。最終，獲得亮度比典型氘燈高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)的紫外光譜連續(xù)區(qū)域，使研究人員能夠利用紫外光譜的特異性進(jìn)行高分辨率分子成像，從而為了解我們的身體如何工作提供新的見(jiàn)解。在納米尺度上。

用于癌癥檢測(cè)的納米級(jí)核結(jié)構(gòu)圖譜 (nanoNAM)

在另一種技術(shù)中，匹茲堡大學(xué)的研究人員使用 EQ-99X 用 480-700 nm 的光照射細(xì)胞，以繪制其光密度特性圖。納米級(jí)結(jié)構(gòu)變化引起的光密度增加已被證明是在傳統(tǒng)成像方式下觀察時(shí)看起來(lái)正常的細(xì)胞中癌癥的有用指標(biāo)。 250μm 視場(chǎng)同時(shí)由寬帶參考光束和通過(guò)將 EQ-99X 耦合到聲光可調(diào)諧濾波器產(chǎn)生的單色光進(jìn)行照明。

上圖：從 nanoNAM 光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)的三種成像方式獲得的核結(jié)構(gòu)圖：(A) H&E 染色的結(jié)腸組織的明場(chǎng)圖像; (B)相應(yīng)的透射定量相位圖; (C) 未染色的結(jié)腸組織切片的深度平均 drOPD 圖。

對(duì)于超過(guò) 200 個(gè)波長(zhǎng)中的每一個(gè)，檢測(cè)器都會(huì)記錄組織樣本內(nèi)的反向散射波與參考波之間的光譜干涉信號(hào)。然后，使用這種空間和光譜編碼的數(shù)據(jù)立方體生成整個(gè)細(xì)胞的光密度圖，可以進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行定量分析以檢測(cè)癌癥。當(dāng)與 EQ-99X 照明的共同配準(zhǔn)明場(chǎng)和定量相位圖像相結(jié)合時(shí)，nanoNAM 成為無(wú)標(biāo)記成像的強(qiáng)大工具，具有巨大的臨床潛力。

審核編輯 黃宇