青海大学医学院高原医学研究中心马英老师团队在光学显微成像领域取得重要进展。针对传统傅里叶叠层显微技术(FPM)必须满足的严苛“匹配照明”条件这一长期瓶颈,团队创新性地提出了基于相衬调制的FPM技术(PCM-FPM)。该技术通过在光路中引入相衬调制,对非散射场施加0.5π的精准相移,成功将非匹配照明下传统方法无法探测的低频相位信息编码为可测量的强度变化。仅需使用6个LED进行环形照明并采集6幅图像,结合团队开发的专用迭代算法,即可完整恢复高分辨率、全频谱的定量相位信息。实验表明,在照明数值孔径为0.7、使用100×/1.44油镜的非匹配照明条件下,PCM-FPM对活体COS7细胞成像时,能清晰分辨线粒体、脂滴等亚细胞结构,其性能远超传统FPM。该工作为高数值孔径下的快速、稳定、无标记定量相位成像提供了全新且实用的解决方案,在活细胞动态观测、生物组织精细成像、半导体器件检测等领域具有广阔的应用前景,相关成果已发表于光学领域权威期刊 《Optics Letters》(中科院二区SCI期刊) 。

图1 PCM-FPM迭代算法示意图。
文章第一作者马英老师是青海大学医学院高原医学研究中心学科带头人(先进光学显微技术及其在高原医学研究中的应用)。发表论文47篇,授权发明专利26项,撰写专著1部。
文章信息
· 标题: Overcoming the matched-illumination challenge in Fourier ptychography microscopy with phase-contrast modulation
· 作者:Ying Ma, Taiqiang Dai, Hongyan Ma, Liang Kong, Qilong Tan, Ying Zhang, Huiya Ma, Zhanqiang Li, Lan Ma, and Peng Gao
· 期刊: Optics Letters
· 发表信息:51(4): 969-972(2026).
· DOI/链接:https://doi.org/10.1364/OL.582025