近日，國際光學權威刊物Optics Letters(OL)發(fā)表了北京大學工學院生物醫(yī)學工程系席鵬特聘研究員課題組及其合作者題為 “Schlieren confocal microscopy for phase-relief imaging” 的研究論文，報道了他們在激光共聚焦相位顯微成像方面的最新進展。

　　相位物體指的是對光的振幅沒有改變，而僅僅對光的位相有調制的物體。相位物體在生命科學實驗中廣泛存在，但由于對比度的缺乏，對相位物體的觀察一直是一個難點。Zernike曾因發(fā)明位相反襯顯微技術獲得1953年的諾貝爾物理學獎?，F有的研究中，科學家往往采用棱鏡、偏振片、相位片或者空間光調制器來實現相位物體的浮雕像觀測。但是，這些技術光路結構復雜，且與生命科學研究中廣泛應用的共聚焦熒光掃描顯微系統(tǒng)難以直接融合。

　　席鵬課題組通過分析激光共聚焦熒光顯微成像系統(tǒng)的結果，利用光線通過相位梯度介質發(fā)生偏折的特性，設計出了一種與共聚焦系統(tǒng)完全相容的相位成像系統(tǒng)，并通過夫瑯禾夫衍射理論計算了探測光強和樣品相位梯度的定量關系。結果表明，這種成像方式具有很高的相位成像靈敏度。該成像方法已經被成功應用于老鼠腎臟組織切片和人類宮頸癌細胞的位相觀察。這種顯微成像技術在研制新型多模態(tài)顯微成像系統(tǒng)方面具有非常廣闊的應用前景。這一成果是繼2013年席鵬課題組發(fā)表在Optics Express(OE)和Nature子刊Scientific Reports上的激光斜射掃描顯微技術之后的又一重大突破。

　　該論文的第一作者為北京大學生物醫(yī)學工程系博士研究生謝浩，合作者包括中國科學院上海光學精密機械研究所的周常河教授和澳大利亞麥考瑞大學的Dayong Jin教授，共同通訊作者為席鵬特聘研究員和周常河教授。該研究得到國家重大儀器專項基金、國家自然科學基金委、“973”項目的資助。

　　Schlieren共聚焦成像系統(tǒng)示意圖以及成像結果