in vivo光電界エンコード内視鏡イメージング用シングルマルチモードファイバー

超解像顕微鏡法は複雑な光学系を必要とするため、一般に、狭帯域のin situイメージングには適用することができない。マルチモードファイバー（MMF）は、費用対効果が高く、精密な内視鏡イメージングのためのプラットフォームになる可能性が浮上してきたが、屈曲などの外部条件に対して極めて敏感であるという問題がある。本論文では、細胞より小さい解像度でのin vivoライトフィールド・エンコード・イメージングを実現するために、1本の細いMMFを用いたイメージングを実証する。我々はこの技術を、STABLE（spatial-frequency tracking adaptive beacon light-field-encoded）内視鏡と呼ぶ。空間周波数ビーコン（spatial-frequency beacon）の追跡により、最大1 kHzの無秩序な追跡周波数が得られ、これによって、ファイバーの屈曲やさまざまな動作条件下でも、長距離MMFを介した安定したイメージングが保証される。フルベクトル変調と蛍光発光の差分を組み合わせることで、イメージングのS/Nが向上し、250 nmのサブ回折解像度を達成した。我々は、STABLEを白色光内視鏡に組み込み、気管支モデルでのクロススケールイメージングとマウスモデルでのin vivoイメージングを実証する。高解像度と低侵襲での観察に対する復元力は、内視鏡におけるMMFの生物医学や臨床研究における疾患メカニズムの研究への拡大への道を開く。