活体光学传感相对于其他活体传感技术的优势在于其非侵入性、无电离辐射以及实时原位监测。然而，活体光学传感长期以来的难点是深组织下的高信噪比实时传感。《自然.纳米技术》（Nature Nanotechnology）期刊2022年5月30日以《深组织光学传感》“A Deep Tissue Optical Sensing”为题发表了复旦大学化学系张凡教授团队受邀撰写的评述文章。

张凡课题组总结前期研究进展，特别结合2022年5月30日《自然.纳米技术》在线发表的麻省理工学院（MIT）Michael Strano教授的最新研究成果进行了专题评述，重点介绍了一种检测深层生物组织光信号的技术，该技术可以帮助在活体深组织中进行实时原位监测和化学传感。该评述文章提出了影响活体光学传感信噪比的两个重要因素是生物组织对光信号的吸收散射和生物组织自身产生的荧光背景干扰。文章归纳了目前克服这两个因素的主流策略可以分为光谱滤波（通过在特定荧光窗口中收集所需光信号以滤除背景荧光从而提高信噪比）和时间滤波（通过时间分辨荧光获取光信号从而提高信噪比）。在此基础上，探讨了Michael Strano教授团队此次报道的波长诱导频率滤波（Wavelength-induced frequency filtering, WIFF）的优越性在于能够几乎完全去除自发荧光背景和生物运动信号扰动等实验因素带来的背景噪声。这种基于频率滤波的新策略为活体光学传感提供了全新的视角，有望助力其迈向临床应用。同时，张凡教授提出因为该技术受限于单点信号探测，虽然保证了时间分辨率，但是以牺牲了空间分辨率为代价提高了信噪比，目前仅适用于单点光学传感，无法实现大范围的成像研究，未来如果这项技术能被扩展到活体光学成像，将大大扩展其应用场景。复旦大学化学系陆凌飞博士为该评述文章第一作者。

   图1. 波长诱导频率滤波（WIFF）方法的原理示意图（a）及其用于活体光学传感时在克服生物运动干扰（b）、实现深组织检测（c）和探针适用性（d）方面的优势。

全文链接：https://www.nature.com/articles/s41565-022-01132-1