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小孩子把手电筒照到手掌上,看光透过手掌,是一件很有趣的事情。最近,圣路易斯华盛顿大学的工程师们,使用一种类似的想法,来追踪身体组织内的活动,以提高癌组织成像,并开发潜在的治疗方法。
本文通讯作者是华盛顿大学生物医学工程系教授汪立宏(Lihong Wang)博士,汪教授1984年毕业于华中科技大学获光学学士学位,1987年获华中科技大学光学硕士学位,1992年获德克萨斯州休斯敦Rice大学博士学位,其导师为诺贝尔奖得主;现任美国圣路易斯华盛顿大学生物医学工程系Gene K. Beare特聘教授。2006年被中国教育部聘为华中科技大学生物医学光子学学科“长江学者”讲座教授。汪教授在生物医学光学成像技术方面获得了多项成果,已经出版了两本专著,在Nature Biotechnology, Physical Review Letters, Physical Review, Optics Letters, 和IEEE Transactions上发表上百篇论文。汪教授应用一种新的时间逆转(time-reversal)技术,可让研究人员更好地把光聚集在组织中,如肌肉和器官。
目前的高分辨率光学成像技术,可让研究人员看到体内约1毫米深的位置。超过这个范围,光会散射,使特征模糊不清,这就是为什么我们用手电筒看不到手掌中的骨骼或组织。为了克服这一问题,汪教授和他的实验室开发了光声成像技术(photoacoustic imaging),这种技术将光和声波(或声音)相结合,形成一副更清晰的图像,甚至能达到皮肤下几厘米。
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