中国科学院上海光学精密機械研究所の楊帆研究員が率いるチームはこのほど、世界初の高度な時間分解能と空間分解能を備えたブリルアン顕微鏡の開発に成功しました。優れたイメージングの質と高いスペクトル特異性を維持しながら、イメージング速度を2桁も向上させ、世界で初めてサブミリ秒の時間分解能とサブミクロンの空間分解能を備えた3次元力学イメージングを実現し、生命科学における力学研究に重要なツールを提供しました。関連する研究成果は国際学術誌「ネイチャー・フォトニクス」に掲載されました。

細胞や組織の力学的性質は、機能制御、発育過程、疾病メカニズムにおいて重要な役割を果たしています。しかし、原子間力顕微鏡や組織の弾性率を画像化する光学コヒーレント技術など既存の力学測定技術は接触性、イメージング、空間分解能の不足などの問題に直面し、高精度な3次元力学イメージングのニーズを満たすことが困難でした。

近年、ブリルアン顕微鏡のイメージングは、新しい全光学、非接触、3次元力学イメージング技術として、力学生物学、眼科、腫瘍診断などの分野で可能性を示しています。しかし、ブリルアン顕微鏡は高い空間分解能とスペクトル分解能を備えていますが、イメージング速度の制約で、典型的な単一ピクセルのイメージング時間が20ミリ秒と動的過程でのリアルタイム観測に制限がありました。

楊研究院チームの研究は、従来のSBS顕微鏡のイメージング速度と感度の技術的ボトルネックを突破し、複数の生物モデルにおいて顕著な性能優位性を示しました。ブリルアン顕微鏡のシステムは、生命力学メカニズムを解明し、病気の発生と進展の動きを解明する新たなツールになると期待されています。（提供/CRI）