登上Science子刊!西电教授团队研究获重要进展成果，引发国际关注

　　生物系统，如细胞、模式生物等，具有复杂的三维结构和化学组分。借助于荧光标记技术，人们可以用三维影像的方式直观地可视化复杂生物系统中化学组分的空间分布，动态观测其功能特性与变化，这对于全面理解和研究复杂生物系统具有重要意义。然而，用于荧光标记的荧光染料可能会影响生物系统的生物功能，还会带来诸如靶向非特异性、细胞毒性、光漂白等问题。

　　

　　图源环球网

　　近年来，西安电子科技大学针对这个问题，在国家自然科学基金委、国家重点研发计划等项目的支持下，生命科学技术学院生物医学光子学与分子影像团队在学术带头人陈雪利教授的带领下，在容积化学成像技术领域不断创新，近日，取得了重要的研究进展，包括创新性的将贝塞尔光束引入受激拉曼显微成像领域，提出了受激拉曼投影成像概念，融合样本旋转断层扫描方案，实现了三维受激拉曼显微成像技术，可准确定量三维体积内的化学成分及其分布。

　　

　　陈雪利，毕业于西安电子科技大学，是西安电子科技大学华山学者“特聘教授”，博士生导师，研究生导师。现任西安市跨尺度生命信息智能感知与调控重点实验室主任，入选国家级青年人才、省部级人才、省级青年人才等。

　　陈雪利教授团队多年来一直从事生物医学光子学成像与检测新技术及其生物医学应用方面的研究，在国内外期刊发表了系列重要研究成果，包括Sci. Adv.、Nat.Commun.、Photonics Res.、IEEE Trans. Biomed. Eng.、Opt. Lett.等，研究工作被工程技术、临床医生等跨领域专家引用和正面评价。

　　此研究中，陈雪利教授团队针对三维成像速度慢的问题，通过减少投影数量，提出了少量投影稀疏重建方法，实现了1%以内的定量精度，亚微米级的空间分辨率，比传统技术高1个数量级的成像速度。

　　团队为解决基于高斯光束的显微成像技术散射样本探测能力差，光束无法长聚焦问题，利用贝塞尔光束的焦点自我修护特性，证明了受激拉曼投影成像技术能够一定程度上克服样本散射对信号产生的影响，从而实现了散射样本的无标记快速准确定量显微成像。

　　

　　针对受激拉曼投影断层成像技术微观结构缺失问题，通过同时收集透射投影图像，团队提出了一种融合拉曼投影成像和光学投影成像的双模态免标记容积成像技术，即光学-拉曼投影断层成像技术，利用光学投影断层成像模块获取三维样本的高分辨微观结构，利用宽场拉曼投影断层成像技术获取三维样本的生化组分分布，实现了三维样本微观结构和生化组分分布的双模态免标记可视化。

　　团队首先研制了双模态光学-拉曼投影断层成像系统，测试结果表明可以实现毫米尺度样本的跨尺度空间分辨率（5.12-36.42μm），且优于70mM的脂类分子检测能力；进一步以聚苯乙烯微球为实验对象，证明了该技术具有对毫米尺度样本的微观结构和化学组分的免标记三维高分辨率同机成像能力。

　　最后以斑马鱼、拟南芥以及不同发育阶段的果蝇为实验对象，证明了技术在模式生物领域的应用潜力，对于全面理解复杂生物系统互作及变化等具有重要意义，这一重要研究成果近期发表在顶级期刊Science Advances上（Science系列期刊中的综合类子刊，IF=14.98）。

　　西安电子科技大学为论文第一作者单位和唯一通讯作者单位，生命科学技术学院博士生王楠为论文第一作者（现为西安电子科技大学博士后），生命科学技术学院陈雪利教授、朱守平教授和谢晖教授为论文共同通讯作者，这是西电首篇完全本土化完成的Science子刊研究成果。

　　

　　生命科学技术学院以西电雄厚的电子信息学科为基础，聚焦生物医学与电子信息深度融合的多学科交叉领域，在分子影像、神经影像、生物医学大数据等方向开展深入研究。

　　

　　西电生科院学院和专业发展历程

　　西电生科院拥有完整的本、硕、博人才培养体系，设有“生物医学工程”、“生物技术”和“智能医学工程”本科专业，其中“生物医学工程”为国家一流专业建设点；生物技术为省级一流本科专业建设点；在ESI学科世界排名中临床医学学科排名前1%。

　　近五年，西电生科院承担包括国家“973”计划、“863”计划、国家重大仪器专项、国家重点研发计划在内的国家、省部级科研项目百余项，到款经费6000万余元。2009年建院至今，在PNAS、Nature Communications、ACS Nano、Advanced Materials、Chemical Society Reviews等在内的学术期刊发表SCI论文300余篇，其中中科院I区占比超过10%，率先实现学校在 PNAS和Nature子刊零的突破；获得省部级以上科研奖励10项，其中国家技术发明二等奖1项、省级科技进步一等奖1项、中华医学会科学技术奖一等奖1项。

　　西电生科院自成立以来，紧跟国际学术前沿，服务国家重大需求，面向人民生命健康，未来将继续汇聚信息科技力量，为医工交叉领域培育创新人才。

　　

　　素材来源：西安电子科技大学官网、官微等