此過程允許直接從 CAD 文件創(chuàng)建幾乎任何形狀，并且原材料并不昂貴。在雙光子方法中，超快激光被定制為樹脂通常吸收的正常波長(zhǎng)的兩倍。通過使用高數(shù)值孔徑 (NA) 光學(xué)器件，光束被聚焦到纖細(xì)的腰部。在這個(gè)腰部，而且只有在這個(gè)腰部，超快脈沖的峰值功率高到足以驅(qū)動(dòng)雙光子吸收。

這種方法提供了無(wú)與倫比的分辨率，原因有二。首先，使用高 NA 光學(xué)器件會(huì)產(chǎn)生緊密的微米級(jí)腰部，其次，由于雙光子吸收取決于峰值功率的平方，因此可以調(diào)整傳輸?shù)募す夤β�，以便在激光束�?nèi)只有一個(gè)小的中心區(qū)域。束腰引起聚合。通過這種方式，該工藝可以提供亞微米空間分辨率，并且香港研究人員報(bào)告了測(cè)量約 100 nm 的特征的創(chuàng)建，他們使用可編程鏡陣列進(jìn)一步加速了該過程，以創(chuàng)建多光束工藝1。

一類新興的飛秒激光器非常適合這種應(yīng)用。這些激光器工作在 780 nm，結(jié)合了高功率、短脈沖寬度和色散預(yù)補(bǔ)償，可在焦平面上提供高通量。與更長(zhǎng)脈沖寬度的激光器相比，這些參數(shù)產(chǎn)生了更有效的聚合過程，具有更高的分辨率。用戶友好的電源控制功能進(jìn)一步增強(qiáng)了對(duì)過程的精細(xì)控制。這些新激光器的早期應(yīng)用包括芯片實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品和微結(jié)構(gòu)表面的制造，以及新型光子產(chǎn)品，例如微圖案晶體。

無(wú)標(biāo)記體內(nèi)成像

多光子激發(fā)顯微鏡是整個(gè)生命科學(xué)研究中廣泛使用的工具。與雙光子光聚合一樣，它僅在緊密聚焦的束腰利用飛秒脈沖的高峰值功率時(shí)依賴于與樣品的空間選擇性相互作用。

這里的一個(gè)關(guān)鍵趨勢(shì)涉及轉(zhuǎn)化研究，科學(xué)家們正在緩慢但肯定地將多光子技術(shù)轉(zhuǎn)向臨床實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用，并最終轉(zhuǎn)向?qū)崟r(shí)應(yīng)用，如術(shù)中活檢。出于顯而易見的原因，目標(biāo)技術(shù)是那些不需要熒光標(biāo)記或綠色熒光蛋白等轉(zhuǎn)基因蛋白來(lái)生成圖像的技術(shù)。這些技術(shù)包括二次諧波生成 (SHG) 以成像膠原蛋白，其中 920 nm 是合適的波長(zhǎng);三次諧波產(chǎn)生 (THG) 以成像膜，其中 1064 nm 是一個(gè)很好的匹配;和激發(fā)內(nèi)源性熒光以成像各種生物分子和代謝物，其中 780 至 800 nm 效果很好。