非线性光学显微镜彻底改变了我们观察和理解复杂生物过程的能力。然而，光也会损害生物体。然而，强光对细胞过程造成不可逆干扰的机制仍不太清楚。

为了解决这一空白，马克斯普朗克光科学研究所 (MPL) 和马克斯普朗克物理和医学中心的 Hanieh Fattahi 和 Daniel Wehner 研究小组联手确定了可在体内使用强脉冲激光而不会损害生物体的条件。

埃尔朗根的国际团队利用脊椎动物斑马鱼深入研究了飞秒激发脉冲在细胞水平上引发深层组织光损伤的机制。研究结果已发表在《通讯物理学》上。

Soyeon Jun 是本文的第一作者，也是 MPL 中由 Fattahi 领导的“飞秒场镜检查”小组的博士生，他解释说：“我们证明，当斑马鱼受到 10 30 纳米飞秒脉冲照射时，其中枢神经系统 (CNS) 会突然受到损伤，这种损伤发生在低密度等离子体形成所需的极端峰值强度下。”

只要峰值强度低于低等离子体密度阈值，就可以在 1030nm照射期间无创地增加成像停留时间和光子通量。这对于非线性无标记显微镜至关重要。

“这些发现极大地促进了深层组织成像技术和创新显微镜技术的进步，例如我所在团队目前正在开发的飞秒场镜技术。这项技术可以捕获具有阿秒时间分辨率的高空间分辨率、无标记图像，”Fattahi 说道。