在光学领域，一个被长期默认的判断是，激光功率越高，光束往往越容易变得混乱无序。而据最新一期《自然·方法》杂志报道，来自美国麻省理工学院的研究团队改变了这一认知。他们发现，在特定条件下，混乱的激光不仅不会失控，反而会“自我收敛”，形成一束高度聚焦的“铅笔光束”。基于这一现象，团队实现了对人类血脑屏障的高速三维（3D）成像，速度较传统方法提升约25倍。该成果有望催生一种比现有技术更快、分辨率更高的新型生物成像方法。
新发现源于一次接近“极限测试”的实验。团队将激光不断注入多模光纤，逐步提高功率，本意是观察光束何时失稳。但出乎意料的是，当功率接近光纤可承受的临界点时，原本杂乱散射的光反而突然塌缩，变成一束针状、稳定的细光束。
团队进一步确认，这一现象需满足两个简单但精确的条件：首先，激光必须严格沿光纤轴线（零度角）入射；其次，功率需提升至触发非线性效应的临界值。此前由于担心损伤光纤，相关实验通常在较低功率下进行，因此这一效应长期未被观察到。
与传统光束相比，这种自组织形成的“铅笔光束”更加纯净，聚焦也更加精准，显著减少了影响成像的“旁瓣”干扰。旁瓣是成像中模糊的光晕，会使图像扭曲。团队将其用于血脑屏障成像，实现了细胞尺度的3D动态观测，并可实时追踪细胞对蛋白质和药物的吸收过程。
血脑屏障是阻止有害物质进入大脑的重要结构，但同时也限制了药物输送效率。利用该技术，团队能够在无需荧光标记的情况下，直接观察药物穿越血脑屏障的过程，并测量不同细胞类型的摄取速率。这为评估治疗阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化症等神经退行性疾病的药物提供了更直接的手段。
研究还表明，该方法在提升成像速度的同时，保持了与现有金标准技术相当的分辨率，并在一定程度上调和了分辨率与成像深度之间的传统矛盾。
科技日报北京12月18日电 （记者刘霞）据美国趣味科学网站17日报道，美国科学家近日利用水下扬声器与一头名叫吐温的座头鲸 今天上午，中国首家公办本科职业学校——南京工业职业技术大学与柬埔寨柬华理事总会合作共建的柬华应用科技大学成立揭牌 中国科协办公厅关于开展2023年度国家科学技术奖提名工作的通知 各全国学会、协会、研究会，各省、自治区、直辖市科 流感、肺炎支原体、新型冠状病毒、呼吸道合胞病毒等病原体在这个冬天叠加来袭，让国内医疗机构的发热门诊、儿科门诊异常 法国政府近日推出“2030国家生物多样性战略”，包括40项措施和200项行动，旨在保护和恢复生态系统、减少对生物多样性的 ·GLP-1类药物正在以令人兴奋和不安的方式重塑医学、流行文化，甚至全球股市。制药公司掀起一场“肥胖革命”，但 。本文链接：自组织光束让3D成像速度提升25倍http://www.sushuapos.com/show-11-33775-0.html
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