比针更细的柔性全息内窥镜

通常，内窥镜是通过将摄像机传感器连接到探头的末端或使用光纤来制造的，这允许使用光传输信息。在使用摄像机传感器的内窥镜的情况下，探头的厚度增加，这使得内窥镜具有相当大的侵入性，在做一些检查的时候会很不舒服。在使用光纤束的内窥镜的情况下，可以以更细的形状制造，这将侵入性最小化，并让患者的不适感大大减少。

然而，在传统的光纤束内窥镜中，缺点在于，难以执行高分辨率成像，因为获得的图像的分辨率受到单个纤维芯的尺寸的限制。由于探头尖端的反射，许多图像信息也会丢失。此外，在光纤内窥镜中，由于薄探针尖端产生的强烈背反射噪声，通常需要用荧光标记目标，特别是在具有低反射率的生物样品中。

超细全息内窥镜的实验装置

这一成果是通过测量从物体反射并由光纤束捕获的光波的全息图像来实现的。研究人员首先通过将光聚焦到光纤束的单芯上来照明物体，并测量在离光纤一定距离处从物体反射的全息图像。在分析全息图像的过程中，通过校正每个光纤芯发生的相位延迟，可以以微观分辨率重建目标图像。具体而言，开发了一种独特的相干图像优化算法，以消除照明和检测路径中光纤引起的相位延迟，并以微观分辨率重建目标图像。

由于开发的内窥镜没有将任何设备连接到光纤末端，内窥镜探头的直径为350μm，比用于皮下注射的针更细。使用这种方法，研究人员能够获得空间分辨率为850nm的高分辨率图像，远小于光纤束的纤芯尺寸。