角膜的一个重要作用是帮助光线聚焦在视网膜上。它的弧形形状及其聚焦光线的能力必须完全稳定，以确保在一天中受到各种冲击和摩擦时仍能获得清晰的图像。因此，角膜由数百个胶原薄片组成，这些胶原薄片以不同的面内方向一层一层地堆叠在一起。但这种组织的透明度对于视力至关重要，但却是使用传统光学显微镜对其结构进行光学成像的障碍。因此，当今对角膜层状结构的认识不足限制了我们对该组织结构和功能之间联系的理解，特别是在其机械性能方面。

在《光科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中，由巴黎综合理工学院光学与生物科学实验室、法国国家科学研究中心、Inserm 和法国帕莱索巴黎综合理工学院 Marie-Claire Schanne-Klein 教授领导的科学家团队，使用了最新的三维(3D)光学成像技术：二次谐波发生(SHG)显微镜，无需任何事先标记即可实现胶原蛋白的特定可视化。他们方法的独创性在于利用光的偏振来揭示构成角膜薄片的胶原纤维的方向。这种成像是使用外延检测在反射中进行的，并且可以进一步开发以最终实现体内成像诊断。这种配置的另一个优点是它提供比传输更准确的结果。这是因为倍频过程的后向相干长度比前向短，这实际上确保了更好的空间分辨率。由此对十个完整的人类角膜进行了表征。通过两种自参考方法进行了仔细验证，因为 SHG 偏振测定法从未在如此厚度(约 600 µm)的组织上实施过。特别是，作者已经验证通过在两个不同方向对角膜进行成像可以获得相同的结构。因此，这项研究首次表明，虽然人类角膜的片层整体定向在两个垂直方向，但它们的主要方向随着深度而变化。

这项研究为有希望的角膜新特征铺平了道路：将片层的大小和分布绘制为深度的函数，也绘制为位置的函数(组织的中心与外围)。这些信息将输入到角膜行为的机械模型中，以响应眼压或愈合过程的变化。最后，对病理组织的研究将能够确定角膜结构在某些疾病中的作用。

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