无标记高分辨率组织形态相位成像

显微镜检查染色组织的结构和功能变化是检测和分级大多数人类癌症的标准方法。定量相位成像（QPI）作为一种成像方式，它结合了广域光学显微镜和干涉测量技术来揭示未标记、透明样品的结构。其基本原理是光波通过样品时，由于折射率的空间变化会引起相对相位的变化。但是QPI在实用过程中存在一些问题，如受到机械振动和空气密度波动的影响，这些波动会导致时间路径长度的变化并导致相位测量中的误差。为了提高成像的抗干扰能力，开发了公共路径QPI方法，这些方法在很大程度上消除了这些时间不稳定性对相位测量的影响。然而，常用的路径方法受到相位图像中光晕和阴影的挑战，这是一种与样品相关的效果，在样品边缘显示为负相位对比度，在大面积样品中心显示为对比度降低。另外，散斑噪声和散斑也面临着更大的挑战。

       最近，来自伊利诺伊大学香槟分校（University of Illinois at Urbana-Champaign），罗切斯特大学（University of Rochester），波兰雅盖隆大学（Jagiellonian University）等单位的研究人员我们展示了组织切片的共聚焦QPI作为一种无标记的方法，在理论研究中，通过应用基于时域有限差分（FDTD）的虚拟成像系统，并将图像对比度与现有的QPI方法进行了比较，首次展示了共聚焦QPI的潜力。研究发现我们的共焦QPI图像没有光环，解决了QPI中常见的问题。与宽场QPI相比，共聚焦QPI在解决亚细胞特征方面的清晰度提高。共聚焦QPI有可能成为无标记疾病诊断的常用工具，而FDTD方法为QPI方法的诊断潜力提供了一个灵活的平台。文章以“High-resolution label-free imaging of tissue morphology with confocal phase microscopy”发表在Optica上。（鲁强兵）

文章链接：https://www.osapublishing.org/optica/abstract.cfm?uri=optica-7-9-1173