Mar theicníc íomháithe gan mharcáil, tá íomháú optúil neamhlíneach ilmhódach (NLOI) tar éis éirí ina uirlis chumhachtach le haghaidh meastóireachta ailse. Chun artifacts tairiscint agus damáiste optúil a bhaineann le NLOI ilmhódach a sheachaint, is é réiteach amháin léasair ultrafast amháin a úsáid mar fhoinse excitation in éineacht le bealaí braite iolracha chun comharthaí a bhailiú ó mhodhanna éagsúla chun bithmhóilíní éagsúla a urramú. Mar sin féin, sa chás seo, ní féidir gach modh a bharrfheabhsú go neamhspleách agus tá gá le foinse excitation oiriúnach chun gach modh NLOI a spreagadh. Cuireann micreascópacht ilphléacsaithe fluaraiseachta spontáineach (SLAM) saor ó lipéad, leis an tonnfhad excitation socraithe ag 1110 nm, ar chumas comharthaí a bhailiú go comhuaineach ó cheithre mhodh faoi choinníoll excitation amháin trí bhealaí braite comhartha éagsúla, ag fáil fluaraiseacht dhá fhótón (2PAF) le haghaidh FAD. , fluaraiseacht trí fhótón (3PAF) le haghaidh NADH, minicíocht dhá ochtáibh (SHG) do struchtúir cholangach, agus minicíocht trí ochtáibh (THG) don sóchán innéacs athraonta. comharthaí minicíochta (THG) ag sócháin innéacs athraonta. Faoi láthair, ní mór don chuid is mó de na foinsí solais a úsáidtear chun micreascóip SLAM a thiomáint bíoga ultrashort a chomhcheangal i snáithíní criostail fótónacha nó criostail chun comhshó tonnfhad a bhaint amach, rud a bhaineann le hardchostas, lorg mór, oibriú casta, agus an neamhábaltacht oibriú cobhsaí fad-ama.
To address the above problems and difficulties, the L07 group of Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences/Beijing National Research Center for Condensed Matter Physics (NRCP), based on many years of research on ultrafast fiber lasers, proposed a Yb-doped fiber laser with dual management of pre-chirp and gain, and finally obtained a pulse with a wavelength of 1110 nm, an energy of more than 90 nJ, a pulse width of 34 fs, and peak power of close to 3 MW, by finely adjusting the input energy and pre-chirp. With a wavelength of >90nJ, leithead cuisle de 34fs, agus buaicchumhacht de bheagnach 3MW, tá an fhoinse solais dlúth agus cobhsaí agus é ag baint amach cáilíocht cuisle den scoth chun micreascóip SLAM a thiomáint le haghaidh íomháithe leighis.
Taispeánann Figiúr 1 an léaráid scéimeach den chóras léasair snáithíní ytterbium-dopáilte le bainistíocht dé-chirp agus gnóthachan. Tá sé comhdhéanta de fhoinse síl, modúl réamh-aimplithe, modúl réamh-chirp, modúl aimplithe gnóthachan-bhainistithe (GMA) agus modúl comhbhrú. Soláthraíonn an fhoinse síl cuisle síl le tonnfhad láir de 1040 nm, fuinneamh cuisle 0.2 nJ, agus minicíocht athrá 43 MHz. Déantar an chuisle síl a réamh-aimpliú le snáithín Yb-dhópáilte 40 cm ar fad, agus cuirtear péire gratings os comhair an mhodúil GMA chun scaipeadh a thabhairt isteach, agus cuirtear réamhchiorcal diúltach nó dearfach leis an aschur réamh-aimplithe. cuisle tríd an spásáil gríl a choigeartú. Déantar tuilleadh bíoga réamhchiorcail a aimpliú i snáithín Yb-dhópáilte 3.1 m ar fad chun gnóthachan a bhainistiú. Déantar an dara cuisle aimplithe a chomhbhrú trí phéire grátálacha tarchurtha eile. Déantar éifeacht na bparaiméadar seo ar cháilíocht an chomhbhrú pulse a iniúchadh tríd an bhfuinneamh ionchuir agus an réamhchiorcail a thiúnta go mín, agus taispeántar na torthaí turgnamhacha i bhFíoracha. 2 agus 3, a léiríonn gur féidir bíoga ardchaighdeáin comhbhrú a tháirgeadh ag raon cumhachta caidéil, fuinneamh ionchuir, agus chirp diúltach cuí. Nuair a bhíonn an chumhacht caidéil 9 W, is é 0.6 nJ an fuinneamh cuisle ionchuir, agus is é -36000 fs2 an réamhchiorcal, cuisle le lárionad tonnfhad 1110 nm, leithead cuisle 34 fs, fuinneamh 92.2 nJ, agus faightear buaicchumhacht gar do 3 MW, atá an-oiriúnach chun micreascóip SLAM a thiomáint le haghaidh íomháithe leighis.
Íomhá Fíor 2. Éifeacht fuinnimh chuisle ionchuir éagsúla ar chomhbhrú bíge GMA ag cumhacht caidéil 9 W agus réamhchiorcal de -36000 fs2. (a) Leithead bíge comhbhrú agus cóimheas Strehl ag fuinneamh ionchuir éagsúla. (b) Speictrim aschuir ag fuinneamh ionchuir éagsúla. (c) Cuar dearg: ruthag uath-chomhghaolmhaireachta tomhaiste na bíge comhbhrúite, cuar dubh: conair uath-chomhghaolaithe na bíge teorann claochlaithe a fhaightear trí ríomh speictreach
Fíor 3. An éifeacht atá ag réamhchiorcail dhifriúla ar chomhbhrú bíge GMA ar fhuinneamh bíge ionchuir de 0.6 nJ agus cumhacht caidéil 9 W. Déantar achoimre ar na torthaí mar seo a leanas (a) Leithead bíge comhbhrúite agus Cóimheas Strehl le haghaidh réamhchirps éagsúla. (b) Speictream aschuir ag réamhchiorcail éagsúla. (c) Cuar dearg: conair tomhaiste uath-chomhghaolaithe na bíge comhbhrúite, cuar dubh: conair uath-chomhghaolú na bíge teorann claochlaithe a fhaightear trí ríomh speictreach.
Chuir an fhoireann an fhoinse solais ultrafast seo i bhfeidhm chun staidéar a dhéanamh ar phaiteolaíocht siadaí i bhfíocháin éagsúla, lena n-áirítear adenocarcinoma intestinal, adenocarcinoma scamhóg, agus fíocháin ae, chun comhpháirteanna ceallacha agus eischeallacha a íomhá ag an am céanna trí theicníc SLAM. Léirítear íomhá SLAM d’fhíochán adenocarcinoma intestinal i bhFíor 4, áit a léiríonn glas SHG, léiríonn magenta THG, léiríonn buí 2PEF, agus léiríonn gorm gur féidir le íomháú 3PEF.SLAM sonraí ceallacha agus fíocháin i bhfad níos saibhre a sholáthar ná íomhánna daite H&E traidisiúnta, ar féidir leo cuidiú le tuiscint a fháil ar na hathruithe ar bhithchomhpháirteanna i siadaí agus i bhfíochán gnáth araon, agus le bithmharcóirí a chuardach le haghaidh diagnóis agus prognóis ailse.
Íomhá Fíor 4. (a) Íomháú SHG/THG/2PEF/3PEF d’fhíochán adenocarcinoma intestinal. Formhéadaítear réigiúin spéise éagsúla i (c) - (e) (cearnóga bána briste). (b) Íomhánna dathúcháin H&E comhfhreagracha. (c) íomháú 2PEF/3PEF de ghnáthfhíochán mucosal intestinal. (d) Íomháú SHG/THG de ghnáth-fhíochán mucosal intestinal. (e) Íomháú SHG de shnáithíní interstitial agus folúis saille, saighead dearg: gland intestinal, saighead gorm: membrane íoslach, saighead glas: mucus secreted ag cealla cupán, saighead bán: macrophage, saighead buí: snáithíní interstitial, saighead corcra: folúis saille. Barra scála: 200 μm
Tríd is tríd, bhain an fhoireann taighde amach giniúint cuisle ultrafast ardchaighdeáin trí léasair snáithíní Yb-dhópáilte dé-bhainistithe a fhorbairt agus a fháil, a cuireadh i bhfeidhm go rathúil ar íomháú SLAM, teicníocht ar féidir sonraí ceallacha agus fíocháin níos saibhre a sholáthar. is féidir leo cabhrú le staidéir oncopathology agus diagnóis ailse. Ina theannta sin, tá an fhoinse solais ultrafast dlúth agus láidir, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach le húsáid i suíomh cliniciúil chun meastóireacht tapa agus cuimsitheach a dhéanamh ar phróisis éagsúla fiseolaíocha agus paiteolaíocha. Táthar ag súil go gcuirfidh torthaí nuálaíocha an staidéir seo réimse na diagnóisic agus na teiripe leighis chun cinn trí fhaisnéis níos cruinne agus níos cuimsithí a sholáthar maidir le diagnóis ailse, measúnú éifeachtúlachta agus cóireáil aonair. De réir mar a leanann an teicneolaíocht ag dul chun cinn agus á uasmhéadú, meastar go mbeidh ról níos tábhachtaí ag íomháú SLAM i gcleachtas cliniciúil amach anseo. Cuireadh an fheiste agus an gléas lárnach a bhaineann leis an dul chun cinn seo i bhfeidhm ar phaitinní náisiúnta aireagáin.
Foilsíodh na torthaí in eagrán le déanaí de Biomedical Optics Express, iris de chuid an Optical Society of America (10.1364/BOE.506915), agus is é Yuting Xing, mac léinn dochtúireachta atá faoi mhaoirseacht an taighdeora Guoqing Chang, céad údar an pháipéir.
Thacaigh Fondúireacht Náisiúnta Eolaíochta Nádúrtha na Síne leis an obair seo (Uimhreacha Deontais 92250307, 62227822, agus 62175255) agus Clár Forbartha Ionstraim Tábhachtach Acadamh Eolaíochtaí na Síne (Deontas Uimh. YJKYYQ20190034). Ba iad an taighdeoir Guoqing Chang agus an Dr Yaobing Chen ó Ospidéal Wuhan Tongji na húdair chomhfhreagracha, agus mic léinn PhD Runshi Chen, Lihao Zhang, Yang Liu, Xinzai Diao agus an Taighdeoir Shu Zhang ó Ospidéal Wuhan Tongji, an tOllamh Yishi Shi agus an Taighdeoir Zhiyi Wei ón Ollscoil Bhí baint ag Acadamh Eolaíochtaí na Síne freisin le dearadh agus plé na hoibre seo.
