研究进展：MIT多模光纤，笔形光束-多光子成像 | Nature Methods

近日，麻省理工学院团队在《Nature Methods》发表研究，报道了在标准阶跃折射率多模光纤中，利用近临界功率下的自聚焦效应，产生自局域化超快笔形光束。背景方面，多模态系统中的非线性波传播可形成有序光学态，对理解光与物质相互作用及光整形技术至关重要。研究目的是探索一种无需复杂自适应光学或定制光纤，即可生成可用于体成像的超快笔形光束的稳健方法。结论表明，传统上被认为不利的自聚焦效应能促成一种非线性时空局域态，具有旁瓣抑制的贝塞尔类似轮廓和显著提升的稳定性。该光束仅需沿轴高斯入射即可产生，易于集成到标准多光子显微镜。应用于小鼠肠道神经系统双光子成像时，其成像表现优于传统贝塞尔光束。此外，利用分钟分辨率的三维扫描，在活体人血脑屏障模型中监测了转铁蛋白摄取动态，揭示了不同细胞类型间的时空异质性。这项成果为生成超快笔形光束提供了一种稳健方法，有助于高通量三维生物系统成像，阐明生物转运途径。