加州理工学院的研究人员已经开发出一种结合了荧光和超声波的技术，可以透过不透明的介质，例如生物组织来观察。
"We希望有一天这种方法可以扩展部署操作深度的荧光显微镜和帮助映像荧光标记细胞深处生活的动物," Changhuei杨说,托马斯·g·迈尔斯教授电气工程,生物工程,和医学工程,和论文的资深作者的技术,称为荧光和ultrasound-modulated光相关(简称通量,"X" "correlation"),这篇文章发表在5月11日的《自然·光子学》上。
科学家们长期以来一直使用荧光探针进行生物成像;例如，标记特定的神经元，然后成像用于神经科学研究。虽然荧光显微术可以提供纳米到微尺度的分辨率，但由于大多数生物组织是不透明的，分辨率随深度迅速降低。因此，成像荧光目标的高分辨率，深入组织，一直是一个具有挑战性的任务，类似于透过雾。
杨和他在加州理工学院生物光子实验室的同事们找到了一个可能的解决方案，该方案利用了激光束在所谓的动态样本(例如活体组织)中激发荧光目标时产生的随机闪烁现象。
闪烁是由激发光的随机波动引起的，被称为动态激光散斑，当在介质中移动的粒子(如流经渗透生物组织的血管的血细胞)散射和反射光线时发生。这使得光波在不同的时间激发荧光目标，从而导致目标闪烁的建设性和破坏性干扰。
每个荧光目标的闪烁模式是独特的，就像超市里产品的条形码一样，它提供了一个重要的信息来识别不透明组织中的荧光目标，《自然光子学研究》的第一作者之一，博士后学者刘燕说。我们下一步需要的是根据这些荧光目标的闪烁模式来定位它们
为此，研究小组使用了高频聚焦超声波。代替测量超声波的回波,将发生在传统超声成像,团队而不是使用超声波梁作为一个虚拟信标由于现象称为声光效应,光和声波的相互作用导致激光的颜色变化。
在这项技术中，超声聚焦于样品中的特定位置。激光通过这个聚焦超声被它标记为"tagged"。当超声聚焦与荧光目标重叠时，超声标记的光和目标发出的荧光以相同的速度闪烁。当超声波焦点远离目标时，超声波标记的光和荧光就会不同步闪烁。效果显示目标的位置。
样品的动态特性一直被认为是深部组织荧光成像的一个障碍。“在这里，我们把这个问题转化为动态样品荧光成像的启动机制，”《自然光子学研究》的第一作者之一、博士后学者阮浩文说。
论文题目为动态散射介质"荧光成像与散斑编码超声调制光相关。"的合著者包括加州理工学院的研究生徐健和黄玉佳。本研究得到了Donna and Benjamin M. Rosen生物工程中心捐赠基金和Kernel, LLC的捐赠。
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