高速光声显微成像技术研究
光声显微成像技术基于对血液中血红蛋白的高灵敏探测，可实现微血管结构与功能无标记成像，但传统方案受扫描与探测瓶颈限制，难以追踪活体快速生理动态。我们开展了高速光声显微成像技术研究，通过研制透明超声换能器、微型超声换能器等新型探测器件，解决了光学器件和声学器件的空间耦合难题，从而使得成像系统能够兼容共振振镜、旋转多面镜等多种高速光学扫描方式，显著提升了系统的成像帧率。 高速光声显微成像系统可实现活体小鼠微血管单颗红细胞流动追踪成像，进行微血管血液流速矢量计算，为大脑皮层、肠道、心脏等组织血流动态观测提供高速成像手段。
多模态光声显微成像研究
实验室致力于发展光声‑荧光多模态显微成像技术。光声显微成像在微血管血流观测上具备突出优势，但无法直接获取神经电活动相关信息；荧光成像已成为神经成像的主流手段，用于标记神经元结构，却难以直接提取血氧饱和度等血流功能参数。为实现多维度、互补的脑成像观测，课题组发展了光声‑共聚焦荧光双模态显微成像系统。该方案两种激发光路串扰低，且分别基于超声信号与光子信号进行探测，不存在探测端串扰。基于光声-荧光双模态成像系统，我们实现了活体小鼠大脑皮层神经元胞体与微血管结构、功能多参量的同步显微成像。
