מיקרוסקופיה פוטו-אקוסטית ברזולוציה-אופטית (OR-PAM) מאפשרת הדמיה ברמת-תווית-ללא תווית in vivo באמצעות יישור קונפוקאלי אופטי/אקוסטי. עם זאת, היישומים שלה בהדמיית ספקטרום- עמוקה יותר, מהירה יותר ורחב יותר מוגבלים מזה זמן רב בשל שלושה אתגרים עיקריים: "מקורות אור יקרים, אותות אור אדום- חלשים ויעילות צימוד אקוסטית- נמוכה."
לאחרונה, המכון להנדסה וטכנולוגיה ביו-רפואית של סוז'ו (SIBET) של האקדמיה הסינית למדעים הציג מיקרוסקופ פוטו-אקוסטי (MW-OR-PAM ברזולוציה גבוהה -רב-ספקטרלית-. באמצעות עיצוב משולש המשלב "מקור אור - בדיקה - שיפור ניגודיות", הוא מטפל ביעילות בצווארי הבקבוק הללו:
פיתוח של מקור אור מיתוג ב-אורכי גל גבוה-. תוך שימוש בפיזור ראמאן מגורה בשמירה על קיטוב-, לייזר בודד של 532 ננומטר ננו-שניות הורחב כדי להשיג פלט מתכוונן מ-532 ננומטר ל-620 ננומטר. החלפת אורך גל להדמיית חמצן בדם מתרחשת ב<1 µs, with a maximum repetition rate reaching MHz, meeting the demands of high-speed in vivo imaging. Replacing multiple specialized multi-band lasers with a common green pump laser significantly reduces costs.
פיתוח של בדיקה פוטו-אקוסטית ברגישות- גבוהה. פריסה קואקסיאלית המשלבת סרט P(VDF-TrFE) עם עדשה אופטית מאפשרת עירור אופטי קואקסיאלי- וזיהוי פוטו-אקוסטי. הגשושית הפוטו-אקוסטית משיגה צמצם מספרי של 0.67, רוחב פס של 98.94% ושידור אופטי גבוה עד 90%. תוך שמירה על רזולוציה גבוהה, הוא משפר משמעותית את הרגישות והכיסוי הספקטרלי, מאזן ניגודיות ויציבות כמותית.
היכרות של חומר ניקוי הרקמות-הביולוגי- Tartrazine (צהוב לא. 5). זה מאפשר ניקוי הפיך in vivo באורכי גל הגדולים מ-600 ננומטר או שווים ל-600 ננומטר, ובאופן ספציפי משפר את יחס האות-ל--אות ועומק הדמיה יעיל של ערוץ האור האדום{{7}, ובכך מטפל ב"חולשה" בכימות חמצן רב-ספקטרלי בדם.
באמצעות ניסויים נרחבים, הצוות הוכיח ש-MW-OR-PAM יכול להשיג הדמיית כלי דם ברזולוציה גבוהה-in vivo, הדמיית ריווי חמצן בדם והדמיית מוח טרנסגולגולתית. בעתיד, פלטפורמת MW-OR-PAM צפויה לספק יכולות הדמיה פונקציונליות מעמיקות יותר, מהירות ומדויקות יותר בתחומים כמו מדעי המוח, מיקרו-סביבות גידולים, איסכמיה-פרפוזיה חוזרת, מטבוליזם והערכת יעילות תרופות, מה שמקדם את היישום הקדם-תעשייתי שלה ליישומה תעשייתי.
ממצאי המחקר הקשורים פורסמו ב-Photonics Research. עבודה זו נתמכה על ידי תוכנית המחקר והפיתוח הלאומית של סין, הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין ופרויקטים מהאקדמיה הסינית למדעים.