港大新成像技術 賦能顯微鏡減掃描次數
【大公報訊】記者郭如佳報道：傳統顯微鏡要看清立體樣本，需逐層掃描，速度慢且光照強。香港大學（港大）工程學院電機與計算機工程系教授黃建業領導的OMEGA實驗室，研發出一項名為「任意照明深度編碼顯微技術」（AIMED）的新型成像技術。透過軸向編碼實現多深度層同步成像，配合結構化照明與壓縮感知演算法，能以顯著減少的掃描次數重建三維影像，為生命科學深層成像帶來突破。
多光子顯微鏡一直是觀察活體神經結構、血管網絡及生物動態的關鍵工具，傳統技術需逐層掃描成像，效率低且光照劑量高，成像速度受制於必須完整取樣。港大團隊提出的AIMED突破此限制，透過一台「空間光調製器」，將鐳射光同時聚焦到多個深度層，並按編碼模式調控各層的亮度，減少深淺層之間的信號干擾。系統只需少量掃描，再經電腦算法重建，即可快速獲得清晰的三維影像。此方法不需改動現有顯微鏡的主要硬件，便能升級現有設備，兼容性高且易於應用。
AIMED技術提供即插即用、靈活的三維成像方案，通過可編程光場調控與壓縮感知理論，在維持畫質與系統穩定性下大幅提速。此技術尤其適合神經網絡等稀疏生物結構成像，並對光毒性敏感樣本具明顯優勢。
團隊表示，AIMED框架未來可擴展至共聚焦、受激拉曼及光聲顯微等激光掃描成像領域，實現更快、更深、更長時的三維觀測。是次研究成果已發表於國際頂尖期刊《Advanced Photonics》上。
