世界首次！我国自研空间站双光子显微镜首获航天员皮肤三维图像

2月28日，新华网报道，神舟十五号航天员乘员组近日利用我国自主研制的空间站 dual 光子显微镜开展在轨验证实验并取得成功。据空间站 Double光子/[K0/]项目组介绍，这是世界上首次在太空飞行中使用Double 光子显微镜获得表皮和真皮浅层的航天员三维图像，未来将进行航天员。

双光子显微成像技术是基于双光子吸收和荧光激发的非线性光学成像技术，具有分辨率高、三维层析能力强、大成像深度等特点。但IT之家了解到，传统的双光子显微镜整机系统庞大，无法满足在轨实验仪器设备对可靠性、体积、重量、抗冲击、振动性能的严格要求，因此双光子显微成像技术此前在国际上并未实现。

为了解决这一问题，北京大学国家生物医学成像科学中心主任程和平院士带领团队于2017年成功研制出一种小型化的dual 光子显微镜，探针重量仅为2.2g，为空间站 dual光子的研制奠定了基础。2019年，在中国载人航天工程办公室的大力支持下，北京大学程和平、、中国航天员研究训练中心李应贤、北航冯共同组建了空间站 Double光子/[K0/]项目组，程和平任总经理。项目组攻克了显微镜小型化的多项技术难题，并于2022年9月成功研制出空间站 dual 光子显微镜。

2022年11月12日，空间站双光子显微镜搭乘神舟五号货运飞船空间站成功抵达中国，成为世界上第一个进入太空的双光子。近日，神舟十五号航天员机组完成成像的安装、调试和首次显微镜测试，成功获取航天员面部和前臂皮肤在轨活体双光子显微图像。

中国光子显微镜上的bi空间站能以亚微米分辨率清晰显示航天员皮肤结构和细胞的三维分布，具备对皮肤表层进行无创显微成像的能力。成像结果显示皮肤的角质层、颗粒层、棘层、基底细胞层、真皮浅层等三维结构清晰可辨。

程和平介绍，这是我国高端精密光学仪器制造水平的重要成果。此次在轨验证实验实现了多项第一，如国际上首次实现dual 光子显微镜在轨正常运行；国内首次实现飞秒激光在轨正常运行；在国际上首次在轨观测到航天员细胞结构和代谢成分的信息。他说，“这些不仅为在细胞和分子水平开展/[K2/]在轨健康监测研究提供了全新的工具和方法，也为未来利用中国空间站平台开展脑科学研究提供了重要的技术手段。”

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