像差问题一直困扰着光学领域的工作者。像差会(x)使光波前发生形变Q不仅降低成像的信噪比和分L率，使得很多时候我们只能“雾里看花”，更甚者，产生赝像Q或无法获得有意义的囑փ。像差问题对双光子成像的影响ؓ(f)严重Q因为在那里Q荧光信号对入射光强度的依赖是^方关p，一旦入光波前形变Q不仅聚焦强度大q下降，成像分L率也急剧恶化。因此，如何解决像差问题Q实现活体，例如鼠大脑皮层Q深层区域的高质量成像成为光学成像发展中最h战性的问题之一?
国Howard Hughes Medical Institute Q霍华d·休斯d研究所Q在Janelia Farm Research Campus的吉娜博士小l与来自中国U学院上光学精密机械研I所强场Ȁ光物理国安点实验室的王琛博士最q成功将一U新的自适应光学的方法和双光子显微镜l合Q研制出一U新的自适应光学双光子荧光显微镜。通过校正zM鼠大脑的像差，在视觉皮层的不同深度处均获得?jin)提高数倍的成像分L率和信号强度Q大大改q了(jin)成像质量Q得原来在zM鼠脑中不可见或者模p的l节变得清晰可见Q她们成功将该方法应用于老鼠视觉皮层W五层（U?00μmQ的形貌l构成像和钙d功能成像。这一新的自适应光学Ҏ(gu)Q首ơ得在zM鼠深层区域成像中获得近衍射极限的成像分辨率成ؓ(f)现实。这一成果以Multiplexed aberration measurement for deep tissue imaging in vivo 为题发表在最C期的Nature Methods Q《自然h法》）(j)杂志?QPublished online 17 August 2014Q?doi:10.1038/nmeth.3068Q?
在该自适应光学双光子荧光显微镜中，她们空间光位相调制器光学共轭到昑־物镜的后焦^面，通过位相调制器将入射光分成若q子区域Q每一块子区域的L前都可以被独立控制。同Ӟ她们用数字微阵列光处理器Q以不同的频率同时调制其中一半子区域的入光强度Q以另一半子区域作ؓ(f)“参考L前”。来自所有子区域光束?x)在焦点处?x)聚干涉，通过监测焦点Ȁ发的双光子信号随旉的变化情况，q进行傅里叶变换分析Q可以“分解”得到被调制的每一块子区域的“光U(k)的贡献信息Q从而可以实现对一半子区域波前的ƈ行测量。对另一半子区域重复q一量q程Q从而获得整个入L前的信息q进行校正。该Ҏ(gu)耗时很短Q通常U?~3分钟左右卛_完成像差的测量和校正Q无需复杂的计，适用于Q何标记密度和标记cd的样品。更重要的是Q得到的像差校正图案可以用于提高较大视场范围内的成像质量。该Ҏ(gu)无疑为在体研I小鼠大脑皮层深层区域的生物、医学问题提供了(jin)可行性方案?
U学家研制成功新型自适应光学双光子荧光显微镜
