利用光学微腔探针进行深部组织定位和传感

      近年来，利用生物和生物相容性材料制造的用于研究各种生物系统的光学微腔和微激光器受到了广泛关注，且最近被用作活体细胞和组织内的探针。细胞追踪、生物传感和超分辨率成像等方面的应用已得到证实，但大多限于细胞培养。它们的主要优点是光谱窄，对环境高度敏感。在不同类型的微腔中，基于球形微粒全内反射的whispering gallery模式（WGM）微腔是最常用于生物应用的微腔，WGM微腔通常尺寸小，Q因子高，制造简单。尽管在强散射生物组织中有许多新的光学成像方法，但在弹道光传输机制之外的单细胞分辨率成像仍然非常具有挑战性。

        近日，来自斯洛文尼亚J.Stefan研究所凝聚态物理系的Aljaz Kavcic等人展示了嵌入细胞内的光学微腔探针能够在较长时间内对单个细胞进行三维定位和跟踪，并在远远超过光传输长度的深度处感知其环境。这是通过利用whispering gallery模式独特的光谱特征实现的，该模式不受组织散射、吸收和自体荧光的影响。此外，可以对微腔进行功能化，以同时感应各种参数，例如温度或pH值，这将扩展其通用性，使其超出标准荧光标签的能力。相关研究工作发表在《Nature Communications》上。（詹若男）

        文章链接：Aljaz Kavcic et al. Deep tissue localization and sensing using optical microcavity probes. Nature Communications (2022) 13:1269 https://doi.org/10.1038/s41467-022-28904-6