高光谱干涉重构的非标记定量显微成像技术

长时程细胞成像及分析在生物医学研究中具有重要意义。然而,由于荧光显微镜存在光漂白和光毒性等问题,其应用受到一定限制。非标记成像技术为克服这些限制提供了可行的解决方案。研究了干涉光谱分析技术作为解决非标记长时程活细胞监测问题的潜在方法,并提出了一种基于高光谱干涉重构的非标记定量显微成像技术。通过建立描述干涉信号的数学模型,设计样本定量重构算法,从而获取活细胞纳米结构和干质量分布的定量信息。系统采用自反射式干涉结构,不依赖复杂的光学调制元件,结构简单、操作便捷。此外,本文还在光学显微成像的基础上集成了具有细胞培养能力的微型细胞培养箱,实现了原位长时程成像。利用该系统,研究了不同细胞全细胞周期内的纳米结构定量和干质量变化,展示了本工作在生物医学领域的应用潜力。

石墨炔基复合材料及其在生物小分子检测中的应用

石墨炔(graphdiyne,GDY)是一种由sp和sp2两种杂化碳构成的新型碳同素异形体,具有独特的sp-sp^(2)碳原子、均匀的孔隙和高度的π共轭结构,不仅能够提供特定反应的活性位点,而且可以有效锚定多种元素,实现高选择性催化的目的.石墨炔及其复合材料在生物信号小分子检测方面取得了一系列进展,但目前依然缺少相关综述.本文综述了近年来石墨炔及其复合材料在生物小分子检测领域的应用,讨论了石墨炔复合材料的发展及其在生物小分子检测中的最新研究进展;简单介绍了石墨炔基复合材料相关的结构、电子和光学等物理化学特性,总结了石墨炔复合材料的表界面调控策略;系统总结和分析了石墨炔复合材料在生物小分子检测领域的应用,聚焦于过氧化氢分子、葡萄糖分子、多巴胺分子和活细胞生物信号小分子的研究.最后,对石墨炔基复合材料及其在生物小分子检测应用的未来发展作了展望,特别提出开发更多的表界面工程策略以实现石墨炔基复合材料物化特性的精准调控,开拓其在其他重要信号分子的检测应用及实现多信号分子的同时检测,以及推动其在活体分析上的应用.