清华大学自动化系戴琼海、吴嘉敏团队提出首光子事件感知的荧光寿命显微成像方法

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7月15日，清华大学自动化系戴琼海院士和吴嘉敏副教授团队在《自然·生物技术》上发表了题为“首光子事件感知的高保真高速荧光寿命显微成像方法”的研究论文。该研究提出了基于首光子事件感知的荧光寿命显微成像方法EFLIM，通过将每次激光激发视为一个二元事件（即是否探测到首光子），并利用时空自监督去噪技术，充分挖掘稀疏光子信息。该方法在同等成像质量下，将所需光子数量降低两个数量级以上，单像素平均仅需不到1个光子即可稳定重建寿命图像。研究团队在四大生物体系中验证了EFLIM的性能，包括活体小鼠脑成像、活细胞亚细胞钙动态解析、淋巴结免疫多组分动态成像以及人脑胶质瘤无标记快速病理成像。实验结果表明，EFLIM在极低光照条件下仍能稳定输出高信噪比的荧光寿命图像，性能全面优于现有方法。该技术为神经科学、免疫学、临床病理诊断等领域提供了新的工具。