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基于噪声校正主成分分析的压缩感知STORM超分辨图像重构 认领
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作者 潘文慧 陈秉灵 +5 位作者 张建国 顾振宇 熊佳 张丹 杨志刚 屈军乐 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期294-302,共9页
随机光学重构显微(STORM)的时间和空间分辨率相互制约,难以实现活细胞的超分辨成像,且超分辨图像的后处理分析与重构算法对图像质量也有非常重要的影响。基于此,针对高密度标记与高采样率所导致的单帧图像中光斑重叠及过多的背景噪声,... 随机光学重构显微(STORM)的时间和空间分辨率相互制约,难以实现活细胞的超分辨成像,且超分辨图像的后处理分析与重构算法对图像质量也有非常重要的影响。基于此,针对高密度标记与高采样率所导致的单帧图像中光斑重叠及过多的背景噪声,提出一种用于单分子定位显微成像的新型噪声校正主成分分析(NC-PCA)方法,对单分子定位显微成像采集的图像进行预处理后再进行定位重构,提高了现有定位方法的定位精度,同时还实现了重叠分子的区分定位,从而提高了生物样品的标记密度,改善了超分辨成像的时间分辨率,可为活细胞单分子定位成像提供技术支持。 展开更多
关键词 生物光学 随机光学重构显微 主成分分析 降噪算法 超分辨光学成像
基于光学相干层析成像散射量化表征细胞分布的研究 认领
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作者 沈仁强 王玲 +1 位作者 徐铭恩 彭世昌 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期401-411,共11页
采用一种基于光学相干层析成像(OCT)技术的深度分辨散射系数计算方法来量化表征细胞分布特性。该方法基于单散射模型获取深度分辨散射系数分布图,并通过散射系数直方图统计发现细胞分布规律。通过多层散射介质模型验证了该方法的有效性... 采用一种基于光学相干层析成像(OCT)技术的深度分辨散射系数计算方法来量化表征细胞分布特性。该方法基于单散射模型获取深度分辨散射系数分布图,并通过散射系数直方图统计发现细胞分布规律。通过多层散射介质模型验证了该方法的有效性。实验结果表明:根据散射系数分布图可以深度分辨细胞分布特性,相比OCT强度图像,细胞和背景的对比更明显;不同浓度细胞悬浮液的OCT强度信号直方图无明显区别,散射系数直方图则出现了表征细胞浓度的特征峰,且该特征峰与背景散射特征峰的偏离程度与细胞浓度呈线性关系。利用OCT散射系数分布图检测到生物三维打印水凝胶支架内细胞分布与H&E染色结果有较好的对应关系,且相应的散射系数直方图分布中出现了表征细胞浓度的特征峰。 展开更多
关键词 生物光学 光学相干层析成像 散射系数 细胞分布
整体器官的光透明成像方法综述 认领
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作者 俞婷婷 朱? 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期95-111,共17页
现代光学成像技术与荧光标记技术不断发展,为高分辨地获取生物组织三维结构信息提供了重要的工具。然而,大多数生物组织具有不透明特性,限制了光在组织中的穿透深度,进而限制了光学成像技术在大组织或整体器官成像中的应用。近年兴起的... 现代光学成像技术与荧光标记技术不断发展,为高分辨地获取生物组织三维结构信息提供了重要的工具。然而,大多数生物组织具有不透明特性,限制了光在组织中的穿透深度,进而限制了光学成像技术在大组织或整体器官成像中的应用。近年兴起的组织光透明技术通过多种物理、化学手段降低组织对光的衰减,增加光穿透深度,从而提高光学成像的成像深度与成像质量,为整体组织器官的三维成像提供了全新的思路。本文从离体组织光透明方法、大组织器官标记方法、三维整体成像技术三个方面,对整体器官的光透明成像方法进行综述。 展开更多
关键词 生物光学 三维成像 组织光透明 整体器官 光学成像 大组织标记
稀土上转换发光纳米材料及生物传感研究进展 认领
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作者 谢荧玲 沈博 +4 位作者 周兵帅 刘敏 费虹天 孙娇 董彪 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期214-233,共20页
稀土掺杂的上转换纳米发光材料(UCNP)可以将低频光子转化为高频光子,通常是近红外光激发,可见光发射,这个独特的光学性质使其具有良好的生物学应用前景。近年来,UCNP已经在成像、传感等领域取得了重要进展,本文对近年来UCNP的合成、表... 稀土掺杂的上转换纳米发光材料(UCNP)可以将低频光子转化为高频光子,通常是近红外光激发,可见光发射,这个独特的光学性质使其具有良好的生物学应用前景。近年来,UCNP已经在成像、传感等领域取得了重要进展,本文对近年来UCNP的合成、表面修饰以及在生物检测等方面的应用进行综述,涵盖了生物检测方面的重要进展,包括基于上转换荧光的温度、离子、小分子以及生物体内的重要蛋白与核酸等检测应用。 展开更多
关键词 生物光学 稀土发光 上转换发光 荧光探针 生物传感
回音壁模式光学微腔识别细胞类型 认领
5
作者 王亚平 王秀翃 王璞 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期325-331,共7页
回音壁模式是光子在一个准二维平面内运动,并不断地在微腔边界发生全反射而不折射出腔的一种光学模式,具有高的Q值和小的模式体积,对外部环境的变化极其敏感。利用回音壁模式可以使宽带荧光实现窄光谱的激光输出。利用掺杂DG(dragon gre... 回音壁模式是光子在一个准二维平面内运动,并不断地在微腔边界发生全反射而不折射出腔的一种光学模式,具有高的Q值和小的模式体积,对外部环境的变化极其敏感。利用回音壁模式可以使宽带荧光实现窄光谱的激光输出。利用掺杂DG(dragon green)荧光染料的聚苯乙烯微球作为回音壁模式光学微腔,通过细胞的吞噬功能,使荧光微球到达细胞内部,利用纳秒脉冲激光进行泵浦,实现了细胞内的回音壁模式激光输出。与在纯水环境中的激光输出相比,细胞内荧光微球回音壁模式的谐振峰发生了红移,且红移量与细胞类型有关,说明可以用回音壁模式实现细胞种类的无标记识别。 展开更多
关键词 生物光学 回音壁模式 微球腔 细胞内吞 生物传感 波长偏移
一种基于功能化修饰磁性纳米颗粒的石墨烯基光学生物传感器 认领
6
作者 张慧琴 孙立勋 +4 位作者 杨艺哲 吴晓静 杨勇 朱思伟 袁小聪 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期156-163,共8页
提出了一种利用石墨烯基光学生物传感器对特异性生物小分子实现高灵敏检测的方法,采用易于修饰的磁性纳米颗粒作为生物探针载体,通过磁场控制实现磁性颗粒在石墨烯表面的吸附,优化了石墨烯表面复杂的改性过程。利用搭建的基于功能化修... 提出了一种利用石墨烯基光学生物传感器对特异性生物小分子实现高灵敏检测的方法,采用易于修饰的磁性纳米颗粒作为生物探针载体,通过磁场控制实现磁性颗粒在石墨烯表面的吸附,优化了石墨烯表面复杂的改性过程。利用搭建的基于功能化修饰磁性纳米颗粒的石墨烯基光学生物传感器,实现了0.01 ng·mL^-1的赭曲毒素A的检测,在0.01~5 ng·mL^-1微小浓度范围内具有良好的响应,且表现出较好的特异性。该方法扩展了石墨烯基的光学生物传感器的应用范围,简化了生物分子的传感过程,提高了光学生物传感器的灵敏度。 展开更多
关键词 生物光学 折射率传感 石墨烯 磁性纳米颗粒 生物毒素
太赫兹波辐射对小鼠造血功能的影响 认领
7
作者 王美君 凌梦怡 +2 位作者 肖荷 张琦 侯吉华 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第13期263-270,共8页
为了研究太赫兹波辐射对小鼠造血功能的影响,采用正交设计实验方法,选择太赫兹波的三个挡位对小鼠进行不同辐照天数和辐照时长的全身照射(辐照),检测小鼠的外周血常规、胸腺指数和脾脏指数,并取骨髓有核细胞测定有核细胞数和集落形成能... 为了研究太赫兹波辐射对小鼠造血功能的影响,采用正交设计实验方法,选择太赫兹波的三个挡位对小鼠进行不同辐照天数和辐照时长的全身照射(辐照),检测小鼠的外周血常规、胸腺指数和脾脏指数,并取骨髓有核细胞测定有核细胞数和集落形成能力,以评估骨髓功能。研究结果显示:太赫兹波照射天数为主要影响因素;随着太赫兹波照射天数增加,红细胞、血红蛋白的含量明显增加,骨髓细胞粒单系克隆形成能力增强,脾脏指数减小。太赫兹波不仅影响造血功能,而且在生物医学的各方面都受到了广泛关注,其产生的生物效应亦有待进一步深入研究。 展开更多
关键词 生物光学 小鼠 太赫兹波 造血功能 三因素三水平
蛋白核小球藻光合荧光参数对Cu^2+毒性响应特性研究 认领
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作者 胡丽 殷高方 +2 位作者 赵南京 陈敏 甘婷婷 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期146-152,共7页
以蛋白核小球藻为受试对象,以藻类光合荧光参数为毒性评价指标,研究Cu^2+毒性作用下多个光合荧光参数的响应规律。结果显示:Cu^2+对光合荧光参数F0、Fm、Fv、Fv/Fm、Yield、rP、JVPⅡ、α和Ek抑制效应显著,其中Yield、rP、α和Fv/Fm在2... 以蛋白核小球藻为受试对象,以藻类光合荧光参数为毒性评价指标,研究Cu^2+毒性作用下多个光合荧光参数的响应规律。结果显示:Cu^2+对光合荧光参数F0、Fm、Fv、Fv/Fm、Yield、rP、JVPⅡ、α和Ek抑制效应显著,其中Yield、rP、α和Fv/Fm在24 h内体现出稳定的抑制效应,可作为24 h分析Cu^2+毒性的评价指标;Yield、rP、α和Fv/Fm抑制程度对Cu^2+浓度具有良好的剂量效应关系,logistic函数拟合相关系数R2分别为0.9989,0.9992,0.9991,0.9977,由此得到EC50-24h值分别为61.05,66.31,69.41,99.61μmol·L^-1。因此,参数Yield、rP、α的拟合相关系数优于常规参数Fv/Fm,其对应的EC50-24h分别降低了38.7%,33.45%,30.3%。研究结论可为基于藻类光合抑制效应的生物毒性测试指标选择提供参考。 展开更多
关键词 生物光学 CU^2+ 蛋白核小球藻 光合荧光参数 毒性响应
不同光质条件下三角褐指藻光合生理指标与岩藻黄素含量的相关性分析 认领
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作者 徐润洁 龚一富 +6 位作者 韦凤娟 李申睿 陈若莹 郑小恽 方清姝 陈文婷 王何瑜 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期462-470,共9页
为研究三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)光合作用生理指标与岩藻黄素含量之间的相关性,采用不同的发光二极管单色光质对三角褐指藻进行处理,测定岩藻黄素含量、光合作用相关生理参数和相关基因表达,并研究测定指标之间的相关性。... 为研究三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)光合作用生理指标与岩藻黄素含量之间的相关性,采用不同的发光二极管单色光质对三角褐指藻进行处理,测定岩藻黄素含量、光合作用相关生理参数和相关基因表达,并研究测定指标之间的相关性。研究结果表明:紫光可极显著地提高三角褐指藻岩藻黄素和叶绿素a的含量(P<0.01)。光合生理指标结果表明,红光可极显著地促进三角褐指藻藻细胞的Y(II)、rETRmax和α值(P<0.01),黄光处理后的三角褐指藻藻细胞的NPQ值最低,比对照组降低了63.45%(P<0.01)。RT-qPCR分析结果表明:蓝光更利于光合作用碳反应相关基因rbcL的表达;红光、蓝光、绿光和紫光可极显著地促进捕光天线合成基因fcpB的表达(P<0.01),其中红光促进fcpB基因表达的能力最强,比对照处理组提高了5.4倍。Pearson相关性分析表明:三角褐指藻岩藻黄素含量与rETRmax、fcpB基因表达呈显著正相关,与rbcL基因的表达呈极显著负相关,说明三角褐指藻可通过不同波长的光调控rETRmax参数及fcpB基因表达来提高光合作用效率,进而促进岩藻黄素的合成与积累。 展开更多
关键词 生物光学 光质 三角褐指藻 岩藻黄素 光合生理指标 相关性分析
基于目标运动的复眼式双目视觉测距法 认领
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作者 高文静 杨预立 +1 位作者 邢强 徐海黎 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期571-579,共9页
昆虫(螳螂)复眼利用目标的动态差异实现立体视觉,具有视场大、计算简单、实时性高等特点,是立体视觉研究的新方向。为实现复眼立体视觉在机器人视觉导航中的应用,根据复眼结构以及信息处理机制,提出并研究了环形光电传感器的目标快速检... 昆虫(螳螂)复眼利用目标的动态差异实现立体视觉,具有视场大、计算简单、实时性高等特点,是立体视觉研究的新方向。为实现复眼立体视觉在机器人视觉导航中的应用,根据复眼结构以及信息处理机制,提出并研究了环形光电传感器的目标快速检测与定位方法。首先,搭建了基于60个光电二极管的等6°夹角分布式环形传感器,形成具有360°视场的环形仿生复眼;其次,建立了基于光流原理的运动目标方位角检测模型,采用傅里叶拟合法实现了方位角检测模型的优化,实现了运动目标方位角与目标距离大视野范围内的简单、快速检测。实验结果表明:1)可实现距离375 mm范围内运动速度为30 mm/s的目标方位角实时检测,测量误差在2°范围内;2)基于目标方位角检测模型,可实现双目阵列传感器在300 mm×375 mm视野重叠区域范围内、平均测量误差在10 mm范围内的立体视觉测距。基于光流的运动目标方位角检测模型可用于实现对运动目标空间位置的动态实时检测,在运动检测、视觉导航等领域具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 视觉感知 仿生复眼 光流 运动估计 方位确定 双目视觉 生物光学
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基于光谱分离的定量荧光共振能量转移检测 认领
11
作者 尹傲 陈同生 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期124-136,共13页
由于天然克服光谱串扰的能力以及高灵敏和无损伤的特性,基于光谱分离的荧光共振能量转移(FRET)定量检测(spFRET)方法被公认为是最有应用潜力的活细胞定量FRET检测技术。首先简要介绍FRET定量检测方法以及国内外的相关研究进展;其次重点... 由于天然克服光谱串扰的能力以及高灵敏和无损伤的特性,基于光谱分离的荧光共振能量转移(FRET)定量检测(spFRET)方法被公认为是最有应用潜力的活细胞定量FRET检测技术。首先简要介绍FRET定量检测方法以及国内外的相关研究进展;其次重点介绍基于发射光谱线性分离(Em-unmixing)和基于激发发射光谱线性分离(ExEm-unmixing)的两种定量FRET检测技术的原理、发展进程,并比较了这两种检测技术的稳健性;最后对这两种spFRET技术在活细胞FRET应用中的潜在优势进行展望。 展开更多
关键词 生物光学 荧光共振能量转移 光谱分离 定量荧光共振能量转移测量 活细胞
基于主成分分析和模糊聚类法的细菌后向散射光谱分类方法 认领
12
作者 王成 焦彤 +4 位作者 陆雨菲 徐康 李森 刘箐 张大伟 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期341-346,共6页
食源性致病菌的快速检测是解决食品安全问题最有效的途径之一。为了实现对食源性致病菌的快速、高效、无标记检测和分类,提升了原有的光纤共聚焦后向散射光谱系统的性能,将其光场直径减小到适合较小生物样品的水平,即达到单菌水平检测... 食源性致病菌的快速检测是解决食品安全问题最有效的途径之一。为了实现对食源性致病菌的快速、高效、无标记检测和分类,提升了原有的光纤共聚焦后向散射光谱系统的性能,将其光场直径减小到适合较小生物样品的水平,即达到单菌水平检测。在无标记条件下,测定了三种常见的形态相近的食源性致病菌(肠炎沙门氏菌、大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌)的后向散射光谱。选取500~800 nm范围的特征波段,将主成分分析和模糊聚类分析相结合,建立多元分析模型。主成分分析结果表明,所得的前5个主成分已经包含80.41%的特征区光谱信息。将前5个主成分分量作为模糊聚类分析的变量。由所求得的隶属度矩阵可知,三种细菌聚类结果的准确率均为100%。该结果说明光纤共聚焦后向散射光谱方法结合主成分分析和聚类分析法能够快速、高效、无标记地对单个细菌进行分析和分类。 展开更多
关键词 生物光学 后向散射显微光谱 食源性致病菌 主成分分析 模糊聚类分析 分类
锑烯纳米层片用于活体肿瘤原位光声成像 认领
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作者 于静文 王秀翃 +2 位作者 冯金超 张娜 王璞 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期361-368,共8页
光声成像作为一种新型的生物医学成像技术,其成像过程结合了光学成像的高分辨率以及声学成像的深层组织穿透性能,突破了传统生物医学成像的"软极限"。然而,大多数的肿瘤,尤其是在早期阶段,并无明显的光声对比度,因此,开发出... 光声成像作为一种新型的生物医学成像技术,其成像过程结合了光学成像的高分辨率以及声学成像的深层组织穿透性能,突破了传统生物医学成像的"软极限"。然而,大多数的肿瘤,尤其是在早期阶段,并无明显的光声对比度,因此,开发出有效的外源性光声成像造影剂至关重要。基于此,研究了一种新型二维材料--锑烯纳米层片(AMNFs),它在300~900 nm波段范围内具有较好的光学吸收性,且具备优异的光热转换效率和光声性能。用此材料作为对比剂,可以实现活体小鼠体内小肿瘤的高质量光声成像。 展开更多
关键词 生物光学 光声成像 造影剂 二维材料 肿瘤成像
基于二值化传输矩阵透过散射介质的光聚焦 认领
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作者 斯科 汤黎明 +5 位作者 杜吉超 吴晨雪 徐晓滨 胡乐佳 陈佳佳 龚薇 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期394-400,共7页
提出一种光透过散射介质的散斑恢复算法,可实现大视场任意位置的聚焦。通过仿真模拟光路测量散射介质的传输矩阵并进行二值化处理,再利用数字微镜器件对入射光进行二值振幅调制,实现透过散射介质的单点或多点聚焦。由于不同聚焦位置的... 提出一种光透过散射介质的散斑恢复算法,可实现大视场任意位置的聚焦。通过仿真模拟光路测量散射介质的传输矩阵并进行二值化处理,再利用数字微镜器件对入射光进行二值振幅调制,实现透过散射介质的单点或多点聚焦。由于不同聚焦位置的独立性,所提算法能够实现大视场任意位置聚焦。仿真结果表明:聚焦位置的光强增强因子随着采样数目的增加而增加;与传统三步相移法相比,在采样数目减少1/3的情况下,所提算法能够获得55%的增强比,比三步相移法高12%。所提算法对透过散射介质实现大视场范围扫描聚焦有重要意义,在生物医学成像领域具有广阔应用前景。 展开更多
关键词 生物光学 散射 传输矩阵 贝叶斯定理 聚焦
基于近红外光谱在皮瓣移植术后的监测系统 认领
15
作者 张锦龙 辛明 +4 位作者 樊琳琳 张峰 员琳 韩笑笑 杨濠琨 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期91-95,共5页
皮下组织血氧参量是反映皮瓣移植术后皮瓣存活状况的重要依据。为了无创、连续、实时地监测皮肤组织氧饱和度,采用近红外光谱法进行了理论分析和实验验证,提出了一种电流-电压(I-V)转换思路并搭建了测量系统。利用该系统进行了稳定性验... 皮下组织血氧参量是反映皮瓣移植术后皮瓣存活状况的重要依据。为了无创、连续、实时地监测皮肤组织氧饱和度,采用近红外光谱法进行了理论分析和实验验证,提出了一种电流-电压(I-V)转换思路并搭建了测量系统。利用该系统进行了稳定性验证实验、前臂静脉阻断模拟皮瓣血管栓塞实验。结果表明,不同人体、不同部位的组织氧饱和度存在微小差异,差异幅度均在0.05左右;静脉阻断下系统组织氧参量发生显著改变,最大降幅0.25。该系统具有较高灵敏度,能够连续测量组织氧饱和度参量、反映组织氧变化趋势,可以为临床检测术后皮瓣血氧运输状态提供重要参考。 展开更多
关键词 生物光学 组织氧饱和度 近红外光谱 皮瓣移植 术后监测
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采用Raptor码的DNA信息存储技术 认领
16
作者 张淑芳 彭康 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第15期161-167,共7页
数据量的不断增长给信息存储带来巨大挑战。脱氧核糖核酸(DNA)具有寿命长、稳定性好、维护率低和容量高等先天优势,被公认为一种有潜力的自然信息存储介质。鉴于此,提出一种新的DNA信息存储方案.该方案采用Raptor码将二进制文件转换为DN... 数据量的不断增长给信息存储带来巨大挑战。脱氧核糖核酸(DNA)具有寿命长、稳定性好、维护率低和容量高等先天优势,被公认为一种有潜力的自然信息存储介质。鉴于此,提出一种新的DNA信息存储方案.该方案采用Raptor码将二进制文件转换为DNA碱基序列,并结合DNA自身结构的特点引人四进制RS(Reed-Solomon)纠错码,保障信道传输的可靠性,此外提出GC(鸟嘌呤和胞嘧啶碱基)含量及均聚物的筛选方案.降低DNA的合成、测序难度及错误率。最后将文本、图片和音频等不同格式的文件分别通过该存储框架后编码为碱基序列,并进行生物实验合成DNA以实现信息的存储。实验结果表明:基于Raptor码的DNA存储框架的每个碱基的平均编码效率为1.49bit,使用生物实验合成的DNA能够无错误恢复文件,具有良好的信息存储性能。 展开更多
关键词 生物光学 信息存储 脱氧核糖核酸 RAPTOR码 RS纠错码
小型化光声成像技术在生物医学领域的研究进展 认领
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作者 刘强 金天 +1 位作者 陈倩 奚磊 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期248-256,共9页
光声成像具有无损、高分辨率、高对比度等特点,在心脑血管研究、肿瘤研究、脑科学研究与疾病初期诊断等领域有广泛的应用。随着光机电技术的进步,小型化光声成像技术得到了较快发展。本文围绕光声成像系统的小型化与集成化应用,分别对... 光声成像具有无损、高分辨率、高对比度等特点,在心脑血管研究、肿瘤研究、脑科学研究与疾病初期诊断等领域有广泛的应用。随着光机电技术的进步,小型化光声成像技术得到了较快发展。本文围绕光声成像系统的小型化与集成化应用,分别对光声成像在手持式、可穿戴式、便携式和内窥式方面的研究进展进行了综述。 展开更多
关键词 生物光学 光声成像 小型化 集成化 微机电系统(MEMS)
全息光镊在生物学研究中的应用 认领
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作者 梁言生 姚保利 雷铭 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期257-272,共16页
作为一种非侵入式的高精度微操控和力传感工具,光镊已被广泛应用于生命科学领域的研究。全息光镊利用空间光调制器调控光场,可以灵活地产生任意排布的光阱阵列,具有比传统单光镊更高的灵活性,目前已在生物医学领域展现出巨大的应用价值... 作为一种非侵入式的高精度微操控和力传感工具,光镊已被广泛应用于生命科学领域的研究。全息光镊利用空间光调制器调控光场,可以灵活地产生任意排布的光阱阵列,具有比传统单光镊更高的灵活性,目前已在生物医学领域展现出巨大的应用价值。本文综述了全息光镊的基本原理、全息图算法,以及全息光镊在生物学领域的研究进展,希望可以为全息光镊在生物学中的应用研究提供一定的参考。 展开更多
关键词 生物光学 光镊 空间光调制器
金纳米颗粒介导的细胞光穿孔表征方法 认领
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作者 顾清 王佳壮 +3 位作者 杜晓凡 王晶 张镇西 姚翠萍 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期273-279,共7页
提出了一种新的表征方法--膜电位测量。膜电位恢复时间与膜穿孔尺寸相对应,因此建立起细胞膜穿孔尺寸的大小与激光能量阈值之间的关系,可为准确地向细胞内递送不同分子量的外源物质提供理论支持。将金纳米颗粒与胃癌细胞共同培养,在保... 提出了一种新的表征方法--膜电位测量。膜电位恢复时间与膜穿孔尺寸相对应,因此建立起细胞膜穿孔尺寸的大小与激光能量阈值之间的关系,可为准确地向细胞内递送不同分子量的外源物质提供理论支持。将金纳米颗粒与胃癌细胞共同培养,在保证细胞不受金纳米颗粒毒性影响的前提下,选择不同能量纳秒脉冲激光照射共孵育后的胃癌细胞,并采用碘化丙啶(PI)和钙黄绿素乙酰甲酯(Calcein-AM)对穿孔后的细胞进行染色验证。结果发现:当加入直径为100 nm的金纳米颗粒,其数量与细胞数比为400\:1,激光能量密度在20 mJ/cm^2时,可以在保证细胞活性的前提下成功实现532 nm脉冲激光的细胞膜穿孔;在穿孔条件下,采用光标测技术测量细胞膜电位,发现细胞膜电位先增加后复原,最大增量为50 mV,恢复时间为250 s。膜电位结果再次验证,光穿孔造成的细胞膜损伤是可以恢复的,而且可以用膜电位变化来表征。 展开更多
关键词 生物光学 激光 金纳米颗粒 细胞膜电位 光穿孔 光标测
基于交替下降条件梯度的低光子数荧光寿命分析 认领
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作者 张潇 林丹樱 +5 位作者 牛敬敬 刘雄波 张娇 于斌 张炜 屈军乐 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期280-286,共7页
发展适用于低光子数应用环境的荧光寿命分析方法对快速荧光寿命显微成像(FLIM)方法的发展和应用都具有重要意义。受高密度单分子定位显微成像中压缩感知算法的启发,将荧光寿命分析看成一个稀疏逆问题,提出了一种基于交替下降条件梯度(AD... 发展适用于低光子数应用环境的荧光寿命分析方法对快速荧光寿命显微成像(FLIM)方法的发展和应用都具有重要意义。受高密度单分子定位显微成像中压缩感知算法的启发,将荧光寿命分析看成一个稀疏逆问题,提出了一种基于交替下降条件梯度(ADCG)的荧光寿命分析新方法,并通过对模拟数据和实验数据进行分析,验证了ADCG-FLIM算法即使在低光子数情形下依然能够较好地分析荧光寿命,从而有利于活细胞快速FLIM技术的发展和应用。 展开更多
关键词 生物光学 荧光寿命显微成像 时间相关单光子计数 低光子数 荧光寿命分析 交替下降条件梯度
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