近日，来自美国霍华德·休斯医学研究所的研究者与来自中科院上海光机所的研究人员合

作，成功将一种新的自适应光学的方法和双光子显微镜结合，研发成功一种新的自适应光学双

光子荧光显微镜。通过校正活体小鼠大脑的像差，在视觉皮层的不同深度处均获得了提高数倍

的成像分辨率和信号强度，大大改进了成像质量，使得原来在活体鼠脑中不可见或者模糊的细

节变得清晰可见。这一新的自适应光学方法，首次使得在活体小鼠深层区域成像中获得近衍射

极限的成像分辨率成为现实。

　　在该自适应光学双光子荧光显微镜中，研究者将空间光位相调制器光学共轭到显微物镜的

后焦平面，通过位相调制器将入射光分成若干子区域，每一块子区域的波前都可以被独立控制

。同时，利用数字微阵列光处理器，以不同的频率同时调制其中一半子区域的入射光强度，以

另一半子区域作为“参考波前”。来自所有子区域光束会在焦点处会聚干涉，通过监测焦点激

发的双光子信号随时间的变化情况，并进行傅里叶变换分析，可以“分解”得到被调制的每一

块子区域的“光线”的贡献信息，从而可以实现对一半子区域波前的并行测量。对另一半子区

域重复这一测量过程，从而获得整个入射波前的信息并进行校正。

　　将高清晰图像与使用简便的系统，以及广泛的宽视野显微镜应用相结合。研究者使用该显

微镜除了可以完成从高速成像到TIRF的日常试验之外，还可以获得超清的影像。独特的全内反

射荧光功能可在多色实验过程中，通过改变波长以智能方式弥补穿透深度，对消散的视野方向

进行全自动校准和选择，以确保获得质量*佳的全内反射荧光图像与可靠的实验数据。动态扫

描仪可精确定位激光束，并决定消散视野的准确穿透深度。使用一些特殊的荧光软件如徕卡

AF7000荧光软件可全面控制全内反射荧光系统，包括校准与所有显微镜功能，确保减少培训的

时间以尽快投入到科学研究中。

　　该方法耗时很短，通常约1~3分钟左右即可完成像差的测量和校正，无需复杂的计算，适

用于任何标记密度和标记类型的样品。更重要的是，得到的像差校正图案可以用于提高较大视

场范围内的成像质量。该方法无疑为在体研究小鼠大脑皮层深层区域的生物、医学问题提供了

可行性方案。