比勒菲尔德大学 基于纤维的显微镜——图中的装置在比勒菲尔德
该设备的未来版本旨在做得足够小，便于携带
学分:比勒菲尔德大学/J
数控磨床 当研究肿瘤如何生长，或者药物如何影响不同类型的细胞时，研究人员必须了解细胞内的分子如何反应和相互作用
这在现代激光显微镜下是可能的
然而，直到现在，细胞样本中的分子必须用荧光物质标记才能使它们可见，这可能会扭曲分子的行为
比勒菲尔德大学和香港大学的研究小组已经开发出一种激光显微镜，这种显微镜工作时无需标记分子
为此，研究人员创新了一种独特的紧凑型光纤激光器，取代了以前使用的固态激光器
这种新型显微镜在使用时产生的噪音远低于常规设计，因此适合在手术室使用
研究人员在《光:科学与应用》杂志上展示了他们的创新技术，该杂志由斯普林格自然杂志出版
“无标签显微成像目前是生物医学研究中的一个热门话题，”Dr
生物物理学家托马斯·胡塞尔是比勒菲尔德大学生物分子光子学研究小组的负责人
他的团队和博士教授一起工作
肯尼斯·K
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香港大学黄教授的光纤激光显微镜研究小组
“用荧光标记染色通常不适合体内组织，”Huser说
“例如，需要无标记显微镜来研究各种新类型的细胞是如何从干细胞发展而来的
它还可以在不染色的情况下将肿瘤与正常组织区分开来
我们可以确定药物化合物如何与心脏和肝脏的肌肉组织细胞以及其他细胞中的分子发生反应
" 近年来，人们经常评估光纤激光器在光学纳米显微镜中的应用，在这种显微镜中，光是通过玻璃纤维而不是通过晶体或玻璃的固体来传输的
“然而，在显微镜中，光纤激光器以前不如固态激光器，因为它们功率较低，噪音很大，”侯赛因解释说
为了用显微镜获得分子特异性成像，科学家们使用了两个而不是一个同步的光学共振器(激光腔)
从这些谐振器中，激光束会聚在被测样品上
两种激光器都以短皮秒脉冲的形式发送波长——一皮秒等于十亿分之一秒
“这里的一个挑战是控制激光，使波长在完全相同的时间通过透镜照射到标本上，”托马斯·侯赛因说
作为博士
孔慈航解释说，新的光纤激光显微镜的一个显著优势是它比传统的固态激光显微镜更容易操作
医生
孔是托马斯·胡塞尔的同事，也是这项研究的主要作者之一
“它不太容易出错，而且因为分子不需要首先被标记，所以与使用其他显微镜相比，标本的制备不需要那么长时间
“显微镜的原型现在将成为制造便携式设备的基础
孔慈航说:“然后可以在手术室使用小型显微镜，例如在手术中标记肿瘤边缘。”
为了确保光纤激光显微镜易于复制，比勒菲尔德和香港的研究人员正在研究该设备的原型
这两个小组的合作研究由德国学术交流服务(DAAD)和香港研究资助局(RGC)资助，现在将继续作为欧盟项目的一部分
“这使我们能够相互分享我们的知识——我们能够在香港的实验室进行几个月的研究，来自香港的同事能够来到比勒菲尔德帮助我们，”博士说
克里斯汀·皮尔格是胡斯研究小组的成员，也是这项研究的主要作者
“这项新技术为许多生物医学应用提供了优势，”香港研究小组负责人黄锦泉说
“肿瘤的早期检测只是这方面的一个具体例子
「对黄锦泉来说，他们的研究成果是比勒费尔德大学和香港大学多年来紧密合作的成果
“生物医学和健康技术的研究让我们两所大学走到了一起，尤其是在成像技术方面
" 对于托马斯·胡塞尔来说，这种新型显微镜很有可能在未来几年内应用于临床
“与福音医院合作的初步研究已经开始使用显微镜分析肝脏组织样本
我们的项目合作伙伴对这种显微镜的性能感到惊讶
"
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