MIP-ODT 实现视频速率中红外体积化学成像

日本东京大学的研究团队开发出视频速率中红外光热光学衍射层析成像（MIP-ODT），把活细胞三维成像速度从以往不足 0.05 帧/秒提升到 19.2 帧/秒，每 52 毫秒即可获取一幅完整三维图像，约为此前方法的 400 倍。该方法用中红外光激发分子化学键振动产生光热信号，从 11 个不同角度照明并计算有无中红外光时的信号差异来重建三维图像，无需染料标记。团队借此追踪了细胞内脂滴在三维空间中的运动，并认为该技术可用于研究生物分子凝聚体等快速生物过程。研究发表于 Nature Communications。

研究团队提出中红外光热光学衍射层析（MIP-ODT），将高光热灵敏度与快速角度扫描结合，实现每秒 19.2 个体积的成像速度，比此前 MIP 层析实现快近 400 倍，信噪比超过 70，且无需时间平均。作者在活细胞中追踪脂滴，并依据三维轨迹量化异常扩散，揭示出二维测量中被掩盖的异质性胞内运输行为。快速中红外波数扫描还使系统能在 1 s 内完成 300 cm⁻¹ 光谱窗口的宽带多波数体积化学成像。作者据此认为，MIP-ODT 可作为单细胞高速无标记体积化学成像与动态胞内组织定量研究的平台。