体散射显微术

生物组织中的光学散射通过扰乱空间与角度信息，从根本上限制了荧光成像，进而制约了体成像可视化。尽管硬件密集型方法与计算方法推动了散射显微成像的进展，但穿透组织的实用三维成像仍受制于仪器复杂性与轴向模糊性。在此，我们提出体散射显微成像（VSM），一种用于散射生物介质中三维荧光成像的无扫描光学–计算框架。VSM 采用孔径分割傅里叶光场配置，捕获角度分辨的散斑编码荧光，并通过自适应特征去散射与联合子孔径对准重建体结构。这一混合策略在无需波前测量或机械扫描的情况下，保留了散射光中嵌入的角度信息，同时保持了标准落射荧光架构的简洁性。我们在体模、工程化细胞系统、伴体积性肌肉缺失的离体组织以及完整非洲爪蟾胚胎上展示了高保真体成像重建，在强散射条件下实现了空间分辨率的保持、光学切片能力的增强与定量准确性。VSM 支持在分层与完全嵌入的散射环境中进行大视场、稳健的体成像。通过将散射光转化为结构化编码资源，VSM 为复杂生物系统中的常规三维荧光成像建立了一条可扩展的路径。

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