中國科學院上海光學精密機械研究所研究員楊帆團隊，研制出國際上首臺高時空分辨布里淵顯微鏡，在保持優異成像質量和高頻譜特異性的前提下，將成像速度提升兩個數量級，實現亞毫秒時間分辨與亞微米空間分辨的力學成像。相關研究7月10日發表于《自然-光子學》。
布里淵顯微成像是一種新興的全光、非接觸、三維力學成像技術并具有高空間分辨率，在力學生物學、眼科與腫瘤診斷等領域展現出巨大潛力。然而，受限于成像速度，布里淵顯微成像技術尚無法完成較為快速的測量。
為解決此問題，研究團隊開發出了一套波長為780納米、峰值功率達到267瓦的高峰值功率、低占空比脈沖光纖激光系統。同時，研究團隊設計了可抑制超過31dB噪聲的的高抑噪自平衡探測方案。測試結果顯示，這套高時空分辨布里淵顯微鏡可在30毫瓦平均功率下，達到每像素僅200微秒的成像速度，將現有的受激布里淵顯微鏡的成像速度提升100倍。
進一步地，研究團隊在多個生物樣本上驗證了顯微鏡的性能優勢。在單細胞、類器官、斑馬魚胚胎及卵泡的成像中，顯微鏡實現了0.49×0.49×2.1微米的空間分辨率和7.7兆赫茲頻移的測量精度。值得一提的是，利用這套顯微鏡系統，研究團隊在斑馬魚胚胎中觀測到了雙布里淵峰，揭示了異質性細胞外基質與腔體中的力學差異；同時在秀麗隱桿線蟲胚胎發育過程中，實時捕捉到早期細胞分裂中的力學動態變化，展現了其出色的時空分辨能力與生物應用潛力。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41566-025-01697-y
本文鏈接：中國學者刷新高時空分辨布里淵顯微成像世界紀錄http://m.sq15.cn/show-11-23281-0.html
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