用于生物高光谱成像的先进照明

　　UHI 显微镜设置示意图，其中准直宽带光束(光源输出光的辐射光谱如左插图所示)。光束通过第一个分束器 (BS) 分成参考光束和样本光束，并使用L1和L2透镜进行准直。使用紫外显微镜物镜 (UV-MO) 进行成像，并由成像光谱仪记录干涉数据(右侧插图中显示样本图像)。

　　高光谱成像技术允许对宽频带电磁频谱上的信息进行空间和光谱编码、逐像素收集和处理。基于这一原理的技术正在应用于越来越广泛的领域，包括但不限于天文学、地球科学、农业以及最近的生物医学成像和分子生物学。 Energetiq 的高亮度宽带激光驱动光源 (LDLS™) 为生物科学提供了新的见解，特别是在研究人员利用高光谱成像研究纳米级亚细胞结构的应用中。

　　LDLS 的主要优势

　　宽带光谱输出(170 nm-2500 nm)

　　小等离子体尺寸(~100 μm)

　　非常高的亮度

　　出色的空间和功率稳定性

　　紫外高光谱干涉显微镜

　　佐治亚理工学院的研究人员使用 Energetiq EQ-99X LDLS™的紫外线来照明活红细胞和人类中性粒细胞，这是一种他们称之为紫外线高光谱干涉显微镜 (UHI) 的新技术。 LDLS 的高亮度紫外线输出与干涉光学装置相结合，可以对样品上的纳米级空间波动进行相干检测，并实现高灵敏度、无标记分子成像。

　　在此特定应用中，EQ-99X 能够在宽光谱带 (250-450 nm) 内恢复样品衰减、色散和定量相位信息，而之前在 UV 区域的研究依赖于昂贵的激光器，并且仅涵盖一个或多个两个单色波长。最终，获得亮度比典型氘灯高出几个数量级的紫外光谱连续区域，使研究人员能够利用紫外光谱的特异性进行高分辨率分子成像，从而为了解我们的身体如何工作提供新的见解。在纳米尺度上。

　　用于癌症检测的纳米级核结构图谱 (nanoNAM)

　　在另一种技术中，匹兹堡大学的研究人员使用 EQ-99X 用 480-700 nm 的光照射细胞，以绘制其光密度特性图。纳米级结构变化引起的光密度增加已被证明是在传统成像方式下观察时看起来正常的细胞中癌症的有用指标。 250μm 视场同时由宽带参考光束和通过将 EQ-99X 耦合到声光可调谐滤波器产生的单色光进行照明。

　　上图：从 nanoNAM 光学显微镜系统的三种成像方式获得的核结构图：(A) H&E 染色的结肠组织的明场图像; (B)相应的透射定量相位图; (C) 未染色的结肠组织切片的深度平均 drOPD 图。

　　对于超过 200 个波长中的每一个，检测器都会记录组织样本内的反向散射波与参考波之间的光谱干涉信号。然后，使用这种空间和光谱编码的数据立方体生成整个细胞的光密度图，可以进一步对其进行定量分析以检测癌症。当与 EQ-99X 照明的共同配准明场和定量相位图像相结合时，nanoNAM 成为无标记成像的强大工具，具有巨大的临床潜力。

审核编辑 黄宇