光学与生命科学的交叉学科最新进展

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

　　《Frontiers of Optoelectronics》（简称FOE）是由教育部主管的Frontiers系列英文学术期刊之一，由高等教育出版社、华中科技大学、中国光学学会联合主办，武汉光电国家研究中心承办

　　生物医学光学是光学与生命科学的交叉学科。近年来，随着生命科学研究进入细胞水平，光学在生物医学研究中的应用受到了广泛的重视。生物医学光学根据研究目的可分为两大分支：一是利用先进的光学方法获取生物医学信息，其最新发展趋势是在体高速成像，如超分辨成像、荧光成像、光学相干层析成像、光声成像；二是利用光与生物组织的相互作用来治疗疾病，如光动力疗法，其最新发展趋势是精准医疗。本期“生物医学光学”专刊包括两篇综述和六篇研究性论文，涵盖了上面提到的大部分主题。

　　
本期特刊中，华南师范大学的Cheng等人提出了一种扩展景深光声显微镜系统，该系统可以在较长的轴向范围内实现恒定的空间分辨率和相对均匀的激发效率。深圳大学的Gong等人利用随机光学重建显微镜（STORM）观察了连接活细胞与荧光染料的隧道纳米管的管状结构，以高的空间分辨率观察了隧道纳米管的断裂过程。香港理工大学的Huang等人总结了黑磷的制备和性能，回顾了基于黑磷烯的多功能平台在疾病诊断和治疗中的应用，其中包括癌症、骨损伤、脑疾病、进行氧化性疾病和肾损伤。澳门大学的Xu等人对基于光学和多模态神经成像的脑认知功能研究的最近进展进行了综述，其中包括昼夜节律阶段脑认知功能基础的处理、昼夜节律如何影响认知成分，以及与认知功能相关的脑回路。俄罗斯科学院Shemyakin和Ovchinnikov生物有机化学研究所的Yakovlev等人展示了采用改进的光纤获得的胆管细胞癌的荧光诊断（FD）结果，以及光动力疗法（PDT）的激光治疗结果，作者发现使用波长为660nm的治疗性激光对胆管癌的诊断和治疗都是可行的，可以在不降低疗效的前提下显著缩短手术时间。俄罗斯科学院普罗霍罗夫普通物理研究所的Savelieva等人提出了一种光谱处理算法，该算法将经验和理论方法相结合，以校正生物组织的不同光学性质对基于荧光光谱法分析光敏剂浓度的影响；Maklygina等人发现由于胶质瘤组织和正常脑组织中的特殊代谢，在荧光诊断中使用5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）诱导的原卟啉IX（PpIX）和亚甲基蓝（MB）可以防止肿瘤细胞与具有不同基因的免疫细胞之间的串扰。法国DAMAE医疗的Ogien等人介绍了线场共焦光学相干层析成像（LCOCT）的最新进展，采用这种技术可以生成深度可调的水平截面图像或横向位置可调的垂直截面图像，以及三维图像。