Nature突破性成果：不一般成像

　　生物通报道：来自荷兰和意大利的研究人员成功实现了对不透明物体高分辨率成像，这一研究突破公布在Nature封面上。

类似皮肤，纸张和毛玻璃之类的材料看上去不是透明，这是因为它们会令光线散射，在这样的材料里，光线不是在一条直线上移动，而是沿着不可预测的不稳定路径前行。因此也就不可能获得这种材料背后隐藏物体的清晰图像。

近年来科学家们发展了不少强大的工具可以通过小部分直射光成像，但是迄今为止，还没有实现完全散射光的物体成像，而这对于生命科学尤为重要。

来自荷兰屯特大学MESA+ 研究所的研究人员成功实现了这一点，这个由Allard Mosk博士领导的研究组扫描了一种能照亮不透明散射的激光束的一角，从而利用激光穿过散射介质时所产生的有斑点的强度图案中的关联性，通过计算机记录荧光量，并根据不同角度的数据进行计算。

对此，Mosk博士指出，“虽然荧光强度无法直接构成一张图片，但是这样能获取这些加密情况下的信息。文章的第一作者，两位年轻科学家想到了一个高招，能鉴别出这些加密信息是否足以构建图像，并且由此找到了聚合足够多信息的方法“，这种方法是一种计算机程序，程序能在开始时猜测丢失的信息，然后进行测试，完善猜测。最终他们成功地获得了一个50微米大小荧光物体的图像——50微米正是一个典型细胞的大小。

（a.检测对象是用荧光墨水写的希腊字母“π”，前面放置有一个强散射玻璃光漫射屏；
b.利用激光束从不同角度投射到漫射屏同一位置，检测物只产生弥散的荧光；
c.计算机记录下激光束不同角度所激发的荧光强度，看似随机的模式好像与检测物无相似之处；
d.之后计算机搜索检测模式的相似处，计算出检测物真实形状。）

研究人员希望他们的这项工作能用于研发新型显微技术，帮助研究人员在强散射环境中获得高分辨率的图像，MOSK博士表示：“这对于纳米技术非常有用。我们希望能发现复杂环境中的结构，比如计算机芯片“，同时研究人员想将这一方法延伸到人体皮肤研究上， “但目前而言”，MOSK博士说，“我们的方法还是太慢了。”

不过在这项研究中，研究人员还是成功的通过这种迭代算法，将目标的空间信息和斑点图案分开，获得了藏在散射层之后细胞荧光目标，以及夹在两个不透明屏幕之间的一个复杂生物样本的详细图像。

（生物通：张迪）

原文检索：

Non-invasive imaging through opaque scattering layers” was authored by Jacopo Bertolotti, Elbert .G. van Putten, Christian Blum, Ad Lagendijk, Willem L. Vos and Allard P. Mosk, of the Complex Photonic Systems (COPS) research group of the MESA+ Institute for Nanotechnology at the University of Twente in the Netherlands. Jacopo Bertolotti is also affiliated to the University of Florence and Ad Lagendijk is also affiliated to the FOM-institute AMOLF in Amsterdam. Christian Blum is affiliated to the Nanobiophysics (NBP) research group of the MESA+ Institute for Nanotechnology at the University of Twente in the Netherlands. Elbert van Putten and Jacopo Bertolotti contributed equally to this work.