图像扫描显微成像技术研究取得进展

激光扫描共聚焦显微镜是研究亚微米精细结构的有效手段，广泛应用于生物医学和材料检测领域，是从事生物医学和材料科学研究的科技工作者必备的研究工具。然而，在共焦显微镜中，其分辨率和信噪比是相互矛盾的，因此不能同时实现高分辨率和高信噪比。近年来，基于共焦显微成像的图像扫描显微成像技术解决了这一问题，可以同时实现高信噪比和高分辨率成像。由于显微成像的分辨率与入射光的偏振态有关，入射光的偏振调制仍可进一步提高图像扫描显微术的分辨率。

最近，中科院苏州生物医学工程与技术研究所张运海课题组的肖云等研究人员对入射光进行了偏振处理，获得了径向偏振光纵向分量的小尺寸聚焦光斑，成功提高了现有图像扫描显微成像技术的分辨率，获得了信噪比高、分辨率高的图像。该技术利用径向偏振光的纵向分量光斑紧凑的特点，获得较小的照明光斑，并进行图像扫描显微成像。与普通图像扫描成像相比，其分辨率提高了7%。

结果表明，径向偏振光图像扫描成像的分辨率比圆偏振光图像扫描成像的分辨率高1.54倍，而径向偏振光纵向分量图像扫描成像的信号强度比圆偏振光图像扫描成像的信号强度高1.54倍，优于圆偏振光图像扫描成像。在高分辨率显微成像中，当背景噪声不变时，信号强度越强，信噪比越好。特别是当检测到微弱的荧光信号时，信号强度增加，信噪比明显提高。研究结果有助于径向偏振光在图像扫描显微成像中的应用。(苏合香)

《中国科学报》(第五版《创新周刊》，2017年6月19日)