多光子成像中的生物组织光损伤

摘要

多光子激发荧光成像技术因低侵入性、强穿透力、高信噪比和高空间分辨率在生物医学光学领域得到广泛的应用,同时也成为最重要的研究工具之一。在多光子成像中过量的光子密度或激光功率会引起生物组织光损伤。光损伤决定了成像所能使用的激光功率的上限。光损伤强度与激光、组织光学参数有关,其背后的作用机制可分为光化学作用和光热作用。重点论述了光损伤的基本原理和形成机制,阐述了光损伤分析数学模型。讨论和分析了不同组织、不同波长下光损伤的一些研究进展。总结了光损伤规律:无色素组织双光子成像中光损伤以光化学作用为主,色素组织双光子成像中光损伤以光热作用为主,三光子深层组织成像中光损伤很可能来自光化学和光热协同作用。展望了降低光损伤和优化成像参数的可行策略。