科學家突破性革新 布里淵顯微鏡速度提升千倍

歐洲分子生物學實驗室（EMBL）的研究團隊近日在布里淵顯微鏡技術上取得重大突破，成功將影像擷取速度提升千倍，大幅提升對光敏感樣本的3D成像效率。這項創新技術為生命科學家開啟了全新的研究視野。

「我們一直致力於加快影像擷取速度，」該研究的主要作者、EMBL Prevedel團隊的光學工程師Carlo Bevilacqua表示，「從最初只能一次看到一個畫素，到後來能同時觀察100個畫素的線條，如今我們已經能夠一次觀測約10,000個畫素的完整平面。」這項研究成果已發表於知名期刊《自然光子學》（Nature Photonics）。

布里淵顯微鏡技術源自1922年法國物理學家Léon Brillouin的發現。他觀察到光與物質相互作用時，會與自然熱振動交換能量，導致光的頻率（或顏色）產生微小偏移。透過分析散射光譜，科學家能夠獲取物質物理特性的重要資訊。

雖然布里淵散射現象早被發現，但直到2000年代初期，隨著其他技術的進步，科學家才得以精確測量這些微小頻移，並將其應用於顯微鏡技術。這使得研究人員能夠計算活體生物樣本的機械特性。然而，當時的技術僅能一次觀測一個畫素，過程耗時且限制了該技術在生物學領域的應用。

2022年，Bevilacqua與Prevedel團隊的研究人員首次將觀測範圍擴充套件至一條線。如今，這項最新突破更進一步實現了完整的2D視野，同時也加速了3D成像的過程。

「正如EMBL開發的光片顯微鏡為光學顯微鏡帶來革命性突破，實現了更快、更高解析度且光毒性更低的生物樣本成像，這項機械或布里淵成像領域的進展也具有同等重要性，」論文資深作者、團隊領導人Robert Prevedel表示，「我們希望這項新技術能以最低的光強度，為生命科學家開啟另一扇探索之窗。」

參考文獻：Carlo Bevilacqua與Robert Prevedel於2025年2月20日發表於《自然光子學》的「基於成像傅立葉變換光譜儀的全場布里淵顯微鏡」，DOI: 10.1038/s41566-025-01619-y