自1845年人类次观察到荧光现象以来，荧光显微镜已经成为生物学发现中不可或缺的“探”。从观察细胞结构到对抗未知榆林万能胶厂 ，它立下了汗马功劳。

然而榆林万能胶厂 ，以来，这项技术直被个致命的瓶颈所困扰——穿透度太浅。

今天，随着短波红外（SWIR）技术与近红外二区（NIR-II）窗口的度结，项名为DOLI（漫反射光学定位成像）的新技术横空出世。它不仅成功突破了传统光学成像的度魔咒，让创、层、分辨率的活体组织成像成为了现实。

01.传统荧光显微的“阿喀琉斯之踵”：1毫米的度魔咒

在生物医学成像域，实现层组织的分辨率光学观察，直是个长期悬而未决的目标。

苏黎世大学与苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）生物医学工程研究所的研究员 Quanyu Zhou 指出：“哺动物的组织具有不透明，这严重阻碍了光学成像技术获取分辨率图像。”

这意味着什么？

当科学们想要观察动物模型（如小鼠）层大脑区域的分子和细胞细节时，由于皮肤和头骨对光线的强烈散射，他们往往不得不采取度侵入的外科手术（例如开颅手术）。这不仅限制了成像的体积，对活体研究造成了不可逆的创伤，甚至可能改变生理状态，影响研究结果的准确。

图 1. 可见光谱范围内观测到的小鼠颅骨榆林万能胶厂 。

图 2. 采用传统宽场荧光成像技术在近红外二区窗口下观测的小鼠颅骨。

02.破局之法：SWIR与NIR-II窗口的黄金组

为了破这僵局，科学们将目光投向了短波红外（SWIR）相机和近红外二区（NIR-II）光谱窗口。

生物医学成像教授 Daniel Razansky 及其团队发现，波长在1000到1700纳米之间的NIR-II光谱窗口，简直是层成像的“黄金通道”。

在这个波段内：

• 光散射显著减少，光子能够穿透得；

• 背景自发荧光信号被有抑制，图像信噪比大幅提升。

然而，挑战依然存在。虽然 SWIR 相机和 NIR-II 造影剂扩大了可达到的穿透度，但由于光子的扩散应，有的空间分辨率会随着度的增加而逐渐恶化。

如何才能在看得的同时，还能看得清？

这项技术的核心逻辑非常巧妙：

它通过在 NIR-II 光谱窗口中获取系列落射荧光图像，对包裹着硫化铅（PbS）量子点的流动微滴进行定位。

图 3. 基于定位的 DOLI 法

Razansky 教授解释道：“通过在 NIR-II 窗口内定位稀疏标记的造影剂，DOLI能够穿透小鼠大脑等漫反射介质，以非侵入的式实现分辨率成像。”

惊人的突破在于：DOLI 技术允许在出光扩散限制度4倍的地进行显微荧光成像！它不仅破了传统的光学限，还通过利用局部光斑大小，从平面荧光图像记录中提取度信息，万能胶厂家进入了个以前光学法法触及的“分辨率-度”新域。

04.脑科学研究的新纪元：直达1厘米处的创洞察

这项技术的成熟榆林万能胶厂 ，正在为脑科学和经系统的研究开扇全新的大门。

可视化完整活体大脑处的生物过程，对于理解大脑的认知以及阿尔茨海默症、帕金森症等经退行至关重要。

借助的 SWIR 相机和明亮的量子点，研究团队次创地清晰观察到了小鼠大脑处的微管和液循环。成像度达到了惊人的~1厘米，告别了过去 1毫米 的限！

图 4. 基于 DOLI 技术的小鼠脑管创成像

（a）荧光染料灌注后，透过完整头皮获取的小鼠头部宽场（WF）图像。

（b）微滴注射后，由采集的图像序列重构得到的对应 DOLI 图像。

（c）去除头皮后，在大致相同的感兴趣区域（ROI）内获取的 DOLI 图像。

（d）通过叠加有头皮时的 DOLI 图像，得到的大脑与头皮微管复分布图。

“DOLI 在层组织光学观察中展现出的卓越分辨率，可以为大脑提供的洞察，”Zhou 满怀信心地表示，“我们相信，随着的 SWIR 相机以及在 NIR-II 窗口表现出强烈荧光响应的新型造影剂的不断涌现，这些域中许多未解之谜将在不久的将来得到解答。”

05.结语：看见，发现多

从 1毫米 到 1厘米，从开颅创伤到创。SWIR 技术与 DOLI 法的结，不仅是光学成像技术的次巨大飞跃，是生物医学工程赋能生命科学研究的佳范例。

它为研究经活动、微循环、经管耦以及经退行提供了个具前景的平台。未来，随着 SWIR 硬件设备的进步升，我们有理由相信，层组织活体成像将解锁多生命的奥秘。

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参考文献：

[1] J. Murphy Laser Focus World (Nov 2021).

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[2] Q. Zhou, Z. Chen, J. Robin, X.-L. Deán-Ben, and D. Razansky, Optica, 8, 6, 796–803 (2021).

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