We report a Lissajous two-photon endomicroscope for in vivo tissue imaging. The Lissajous fiber scanner is composed of a piezoelectric (PZT) tube, a double-clad fiber (DCF), and micro-tethered-silicon-oscillators (MTSO), attached on the DCF to generate Lissajous scanning. The Lissajous scanning achieved 5 frames/s with 89.5 % of scanning density by using the frequency selection rule. The endoscopic scanner was compactly packaged with 2.6 mm in diameter including a high NA gradient-index (GRIN) lens. The endomicroscope provides 0.70 µm resolution with 1 µm diameter fluorescent beads. Two-photon fluorescence images of a stained kidney section and blood vessels and nucleus with green fluorescent protein (GFP) from anesthetized mice are successfully obtained by using the packaged endomicroscope. The Lissajous two-photon endomicroscope can be a promising compact handheld platform for in vivo tissue imaging and surgical application.
소형화 현미경은 세포 관찰이 가능한 실시간 생체 내 조직 이미징을 제공 할 수 있다. 따라서 비침투적인 병리학적 진단의 가능성을 제시하고 자유로운 움직임을 가지는 동물의 뇌 활성화 정보를 얻을 수 있다. 본 스캐너는 압전소자, 파이버, 미세구조물, 렌즈로 구성되어 있다. 파이버를 사용하여 팸토초 펄스 레이저와 형광 신호를 받았고, 광섬유에 미세구조물을 부착하여 비대칭 광섬유 스캐너를 만들어 리사쥬 패턴을 구현했다. 본 스캐너를 2.6 mm 직경, 30 mm 길이를 갖게 패키징하였다. 분해능을 측정하기 위해 형광이 도포된 패턴을 만들고 형광 비드의 형광 세기 프로파일의 반치전폭을 얻어 0.70 μm 분해능을 얻었다. 나아가 체외와 생체 내 쥐 조직 및 혈관 형광 이미지를 얻었고, 이를 상용화된 이광자 현미경과 비교함으로 성능평가를 진행하였다. 개발한 초소형 이광자 현미경은 복강경이나 내시경 악세서리 채널을 통해 체내로 들어가 실시간으로 세포 단위 조직 검사를 가능하게 하여 기존에 병리학적 진단의 문제점을 해결하고, 더 나아가 쥐의 머리 위에 삽입되어 뇌 활성화 이미지를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
