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我校在透过散射介质成像领域取得了重要进展

发布时间:2021-05-26来源:物电学院 作者:物电学院 审核/郝玉英点击率:

近日,我校物理与光电工程学院新型传感与成像技术团队王东副教授,以第一作者身份与南洋理工大学Cuong Dang教授以及印度理工学院Sujit K. Sahoo助理教授合作,在国际上首次提出了透过散射介质非侵入式超分辨成像方法——Stochastic Optical Scattering Localization Imaging (SOSLI),并基于该方法利用静态散射介质实现了100nm超分辨分辨成像;此外,又提出了自适应SOSLI技术,实现了透过动态散射介质的超分辨成像。相关研究成果“Non-invasive super-resolution imaging through dynamic scattering media”于2021年5月25日发表于Nature Communications。

突破衍射极限的超分辨光学成像技术是探索纳米尺度微观世界的利器,对于生物学和生命科学等领域的研究具有重要意义。然而,在很多情况下,由于生物组织对探测光的强散射效应,扰乱了原本有序的光波前,使得对于隐藏于一定厚度生物组织之下微小目标的观测十分困难,对它们实现超分辨成像更是难上加难。

针对这一挑战性的问题,新型传感与成像技术团队王东副教授与Cuong Dang教授等人,深入地研究了隐藏于散射介质后的微小发光目标在探测器端接收到的散斑图,发现观测获得的一系列散斑图之间,在记忆效应范围内具有一定的相关性;基于这一发现,提出了透过静态散射介质的100nm超分辨成像技术SOSLI,以及透过动态散射介质的自适应SOSLI技术。前者表明:所提出SOSLI,仅利用普通毛玻璃构建的简单光路装置,就可以实现纳米尺度超分辨成像,基于该方案,有望发展一种高性价比的新型显微成像技术;后者表明:所提出的自适应SOSLI技术,有望实现对隐藏于一定厚度生物组织之下的纳米尺度目标的成功观测。

该项工作获得了国家自然科学基金项目和太原理工大学校派国际合作交流项目的支持。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-021-23421-4

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