角膜是眼睛最前的部分,尽管眼内压和屈光度每天都在变化,但是角膜的机械特性使其每天都能保持相同的曲率和屈光度,而这些特性都与角膜的基质层结构密切相关。角膜基质厚度约为500 µm,由1-3 µm厚的胶原蛋白纤维堆叠而成的薄片组成。常见的成像方式如透射和扫描电镜可以分辨片层内的胶原纤维,但只能二维成像,且视场有限。相干断层扫描和反射共聚焦显微镜是临床上常用的三维成像技术,但很难分辨胶原片层,也无法显示其方向。 X射线散射已被成功用于测量角膜全厚度上胶原片层的平均取向,但不能分辨不同深度片层内的胶原取向,且横向分辨率有限。二次谐波(Second harmonic generation, SHG)显微镜是成像基于二次谐波效应,入射光束与目标分子取向轴之间的相对角度会影响SHG信号的强度。通过分析SHG信号强度与入射光束偏振态之间的关系,可以提供胶原纤维的取向信息。本文采用这种偏振分辨SHG成像(polarization-resolved SHG, P-SHG),定量研究了人体角膜的基质结构。 图1:(a) 人体角膜基质结构剖面示意图; (b) Epi P...