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汉诺威激光中心联合开发新型激光系统CARMEN

2025-08-05 10:30

一个名为CARMEN的欧洲研究项目正在进行中。该项目由汉诺威激光中心（LZH）和比利时的Multitel asbl领导，并得到了JenLab GmbH、DELTATEC和LaserSpec的支持，旨在开发一种紧凑的多模态成像系统，使用多模态成像来提高手术中对癌细胞的检测能力。

一般来说，基于激光的显微镜只使用一种成像方法，即共聚焦显微镜、多光子显微镜或反斯托克斯拉曼光谱（CARS）。将三种方法结合起来，可以叠加多个层次的信息，从而获得更精确的细胞图像。可是其研究成本之高和研究过程之复杂让无数人却步。

如今，CARMEN项目的合作伙伴希望开发一种激光系统，在单一设备中结合不同的成像技术，产生多种激发波长和不同的脉冲持续时间，以更快、更多、更可靠地获得有关组织和可能的疾病的信息。这将使他们能够将CARS与多光子和超分辨率STED（受激发射耗尽）显微镜结合在一个紧凑的设备中。

这样一个完整的系统将使这样的光源将使医务人员可以在手术过程中直接对组织样本进行检查，有助于更准确地识别肿瘤边缘。

多模成像系统

由JenLab设计完整的激光系统。该系统将具有多个可调谐波长的光束输出，并能在飞秒和皮秒范围内同时产生脉冲，这将是在多模态系统中结合三种成像方法的基础。DELTATEC将开发一个极快的电子系统来控制多模态系统，这也将把激光系统与显微镜的扫描仪技术联系起来。

团队表示，由于玻璃纤维有利的热特性，空气冷却将足以满足激光器的需要，最终降低了成本并增加了便携性，同时使系统比同类显微镜的Ti：蓝宝石激光器等更加节能。

研究人员补充说：“在此基础上，CARMEN的应用范围也可以得到极大的扩展，该系统不仅可以跟踪组织和细胞中的药物和纳米颗粒，还可以用于化妆品有效性的微观测试。”

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