浦项科技大学的研究人员成功开发出一款仅有“圆珠笔”大小的显微镜，能够以超高分辨率观察血管和器官。这项成果同时解决了便携性、快速成像速度和清晰图像质量三大难题，已于去年12月在国际学术期刊《自然·通讯》上发表。
随着相机体积缩小，镜头也随之变小，图像质量的保持变得越来越困难。医疗影像设备亦是如此：要获得精确图像，设备往往不得不做得更大。长期以来，研究人员的目标一直是创造出既能在手术室或急救现场手持使用，又能提供清晰图像的设备。
结合光与声的“光声显微镜”技术，被视为突破这些限制的关键。就像闪电过后会有雷声一样，用激光照射组织会瞬间产生超声波。分析这些超声波，就能构建出血管和微观结构的三维图像。虽然它具有无需造影剂的优点，但大多数设备体积庞大且固定，移动性受限。
浦项科技大学金哲洪教授的研究团队开发出了“hPAM-TUT”，这款光声显微镜在保持图像质量的同时，大幅简化了结构。团队采用了一种能让光线穿透的透明超声换能器，使激光和超声波的路径得以对齐。他们摒弃了复杂的镜片系统，转而采用让纤细的光纤自身振动以扫描光线的方法。
最终完成的“hPAM-TUT”直径仅17毫米，重量仅11克。它能实现7微米的分辨率——这大约是人类头发丝粗细的十分之一，并能在直径2.6毫米的视野内，仅用1.5秒就获取一幅三维立体图像。
研究团队通过动物实验验证了其性能。他们清晰拍摄到了老鼠胃和小肠中复杂的血管网络。当注射用于急救的肾上腺素时，他们实时观察到了耳朵内微血管先收缩后恢复的过程。此外，他们还清晰可视化了早期转移性肿瘤周围形成的异常血管结构。定量分析显示，与正常组织相比，肿瘤区域的血管密度和结构复杂性均显著更高。
研究团队表示：“这项技术临床应用潜力巨大，例如在手术中实时识别病灶，或与内窥镜结合快速检测早期癌症。”他们补充道：“我们期待它能扩展成为一项基础技术，在皮肤科、肿瘤学、腹腔镜手术以及术中影像引导诊断等多个领域，提高诊断和治疗的准确性。”
参考文献
Nature Communications (2025), DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-025-68148-8
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