相干反斯托克斯拉曼散射显微成像技术研究

基于全量子理论对相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)过程进行了分析,在此基础上搭建了单频CARS显微成像系统,获得了不同尺寸聚苯乙烯微球高对比度的CARS显微图像.为了标定成像系统的空间分辨率,采用逐点扫描方式对直径为110 nm聚苯乙烯微球成像,从而重构出系统的点扩展函数.结果表明:该CARS显微成像系统的横向空间分辨率约为600 nm,而由阿贝衍射极限决定的理论空间分辨率约为300 nm.分析了导致分辨率降低的原因,并提出了解决方案.为实现纳米分辨的CARS显微成像打下了坚实的基础.

相干反斯托克斯拉曼散射显微成像技术及其在生物医学领域的应用

相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)成像技术是一种具有高信号强度、高化学选择性、无需外源标记的显微成像新技术。本文在简介CARS成像基本原理的基础上,综述了CARS显微成像技术的发展、与其它技术相结合等研究新方向,以及在生物医学领域的应用进展。

受激拉曼散射显微技术在生物科学中的应用

受激拉曼散射(stimulated Raman scattering,SRS)显微技术,可以通过探测分子的特定振动模式,实现对活细胞的无标记和新型非荧光标记成像。由于SRS显微术具有较高的化学特异性,在生命科学成像领域具有极大的应用潜力。本文简要介绍了SRS显微技术的原理,同时总结了其在脂类、核酸和蛋白质等生物分子,以及在组织结构、小分子药物和食品分析中的应用。

光学相干显微术测量散射介质内层形貌的研究

提出了采用光学相干显微术测量散射介质内层形貌的方法,该方法基于低相干术和共焦显微术,其纵向测试精度是由共焦门与相干门共同决定的,能有效地排除非焦面处的杂散光的影响。通过对样品内层的三维扫描,测量样品的不同点的厚度,最终透过表面层得到了样品的内层形貌,实际实验中的轴向分辨率约为5μm,横向分辨率约为1.2μm。该方法对样品无破坏作用,能有效地测量散射样品内层形貌,且具有测试精度高、工作可靠的特点。

基于光强传输方程相位成像的宽场相干反斯托克斯拉曼散射显微背景抑制

相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)显微能够对样品的特殊化学组分进行选择性成像,无需荧光标记,在生物医学领域被广泛应用.然而,传统的CARS图像往往存在非共振背景信号.本文将基于光强传输方程的单光束相位成像技术用于CARS显微成像,来抑制CARS的非共振背景信号.该方法通过记录样品在三个相邻平面上的CARS图像,然后利用光强传输方程获取CARS光场的相位分布,最后利用共振CARS信号和非共振背景信号在相位上的差异,实现了对背景噪声的抑制.该方法无需参考光,通过三次测量可完成CARS的背景噪声抑制,具有良好的应用前景.

显微拉曼技术对毒品检测分析的研究

利用显微拉曼技术对八种常见毒品做了测试和分析， 得到拉曼散射谱。对毒品拉曼谱和分子结构的分析表明： 取代支链上甲基的数目和位置对拉曼谱线均有明显的影响。在激发光５１４．５ ｎｍ 下， 几种常见的毒品都具有不同程度的荧光， 采取合适的测试条件， 对减小拉曼谱的荧光有明显的作用。此外实验中发现那可汀和蒂巴因对强光照射比较敏感，因此控制样品表面的激光功率约１ ｍ Ｗ 左右。最后分析比较毒品的拉曼谱， 给出它们的拉曼谱线，

显微共焦拉曼光谱技术在材料学中应用进展研究

介绍显微共焦拉曼光谱的原理、优点以及该技术在材料科学、生命科学、肿瘤检测、文物考古、公安法学及地址矿物学等多个领域的最新应用和研究。重点介绍该技术在碳材料和光伏材料两个领域的最新研究进展,简要介绍联用技术最新情况。

显微外科再植治疗手指旋转撕脱离断伤断指患者的临床效果分析

断指是指手指连续性遭到破坏产生断离,在临床中多由暴力产生[1]。而手指旋转撕脱离断伤断作为断指的一种特殊类型,主要会导致手段周围的皮肤、肌腱、血管和神经遭到不同程度的破坏[2]。有研究表明[3],手指旋转撕脱离断伤断曾经作为断指再植的禁忌证,这主要是因为断指修复后患者断指血运差、神经恢复慢,并且术后易发生血管危象,因此过去手术治疗较少。但随着显微外科技术的不断发展,手指旋转撕脱离断伤断已不再是断指再植的禁忌证,治疗成功率也得到了一个质的提升[4]。有研究表明[5],手指旋转撕脱离断伤断患者应用显微外科再植技术效果显著。但既往学者研究病例较少[6],本次研究通过对54例手指旋转撕脱离断伤断指患者进行临床研究,进一步探讨显微外科再植的治疗效果,现报告如下。

光学相干层析成像技术在医学中的应用

光学相干层析成像(optical coherence tomography,OCT)技术是一种新型成像技术,是继X射线、CT和磁共振成像技术之后,又一新的断层成像技术。光学相干层析成像技术可以检测到在体活体组织表面2～3mm深度组织微观结构,实现三维成像,在生物医学和许多领域被广泛地应用。本文为光学相干层析成像技术在眼科、皮肤科、心血管系统、消化系统及中医学等的应用研究进展的概述。

电子背散射衍射技术及其在材料分析中的应用

较详细地阐明了电子背散射衍射技术(EBSD)的基本原理、实验分析方法。通过安装在场发射扫描电子显微镜上的电子背散射衍射系统,可以对块状样品进行材料微区范围内取向与结构的快速分析,使显微组织、微区成分与结晶学数据分析联系起来,电子背散射衍射技术成为现代材料科学研究的重要实验技术。

低碳钢显微结构的EBSD表征

近年来,新开发的电子背散射衍射技术将多晶材料的显微组织、微区成分与结晶学数据分析联系起来,能对晶界类型、取向、位向差和结构及其分布进行观察、统计测定和定量分析,从而建立了晶界结构、取向和织构等与多晶材料性能的定量和半定量关系,成为现代材料研究的重要实验技术。笔者结合低碳钢生产中的一些实际问题,扼要介绍了电子背散射衍射技术中的晶体取向图在多晶材料显微结构表征中的应用。

电子背散射衍射技术在热模拟压缩研究中的应用

简要介绍电子背散射衍射(EBSD)的基本原理和特点,综述电子背散射衍射技术在热模拟压缩研究中的应用,列举电子背散射衍射分析纯金属及合金材料经热模拟压缩后的组织演变实例,包括织构及取向差分析、晶粒尺寸及动态再结晶分析、物相分析、应变分析等。分析EBSD技术存在的问题及发展方向,未来EBSD技术将会与多种分析技术相结合,不断扩大高分辨率微观晶体结构分析的应用范围,最终广泛应用到热模拟压缩研究中。

相干反斯托克斯拉曼散射显微成像技术

回顾了相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)显微成像技术的理论和技术的发展,介绍和比较了CARS显微成像技术对抽运光源的要求,以及典型的CARS显微成像系统。对CARS显微成像技术中无法避免的最重要的非共振背景噪声问题做了详细的分析,对不同的抑制非共振背景噪声的方法进行了比较和讨论,对CARS显微成像技术目前存在的问题和可能解决途径进行了简要的分析。

结构光照明超分辨荧光与旋转相干散射双模态成像

超分辨荧光成像方法可以对不同亚细胞器进行纳米尺度的结构观测,其特异性来源于荧光标记,无标记成像方法避免了染色过程对样品本身带来的可能影响,但是丧失了特异性,因此二者具有互补性,各自有其独特的优势和应用范围。在同一仪器集成两种不同的成像技术可拓宽其应用场景。结合结构光照明超分辨显微技术(SIM)和旋转相干散射显微成像技术(ROCS),搭建了一套可以在两种模式之间任意切换的双模态显微成像系统。使用荧光微球标准样品和PANC-1胰腺癌细胞样品对系统进行测试,在SIM和ROCS通道分别得到了111 nm和145 nm的空间分辨率,并且可以达到100 Hz左右的成像速度。该系统具备高时空分辨率的荧光和无标记成像功能,为细胞生物学的研究提供了更多的便捷与可能。

光学相干层析显微成像技术在口腔癌诊断中应用效果的临床研究

目的探索和评估应用光学相干层析显微成像技术(OCT/OCM)在口腔癌诊断中的有效性和准确性。方法本研究采用OCT/OCM对口腔黏膜进行成像,共收集2021年1月至2023年2月在首都医科大学口腔医学院口腔颌面头颈肿瘤科住院治疗的68例口腔癌患者的289块离体标本,并得到1445个OCT/OCM图像数据集。观察包括正常口腔黏膜、上皮异常增生(轻度、中度、重度)和口腔癌组织的OCT/OCM图像特征,将其与相应的病理图像进行匹配,制订诊断标准后进行诊断性研究,以病理诊断为金标准,采用双盲实验设计,由3名研究者参与OCT/OCM图像分析和诊断过程。结果OCT/OCM与相应的病理图像匹配良好,并根据对比结果制订了诊断标准和诊断流程。在3名研究者的诊断性试验结果显示,使用OCT/OCM进行低风险和高风险口腔黏膜病变的诊断准确性为82%,敏感度为84%[95%CI为80%~88%],特异度为81%(95%CI为77%~85%);观察者间的一致性较高(kappa=0.614)。结论本研究初步探讨了利用OCT/OCM在口腔癌诊断中的应用前景,提示该技术在区分正常口腔黏膜、上皮异常增生与口腔癌方面具备潜在价值。

基于超连续谱光源的相干反斯托克斯拉曼散射成像理论与实验可行性研究

将超连续谱光纤激光器引入到相干反斯托克斯拉曼散射成像系统,以解决当前相干反斯托克斯拉曼散射成像系统造价昂贵、体积庞大的问题。首先分析了基于超连续谱光源的相干反斯托克斯拉曼散射成像理论及其影响因素;接着搭建了一套基于超连续谱光源的相干反斯托克斯拉曼散射成像系统,并进行了成像性能测试。在物镜、功率、浓度等不同影响因素的情况下,系统测试的实验结果与数值仿真结果具有高度一致性,验证了基于超连续谱光源的相干反斯托克斯拉曼散射成像理论与实验的可行性。

具有图象放大、偏移和旋转功能的微通道空间光调制器

具有写入正、负电荷功能的微通道空间光调制器已经研制出来,它还具有图象放大、偏移和旋转的特殊功能。此器件能实现图象求导和拉普拉斯运算以及图象相加、相减和逻辑运算,从而促进了图形识别技术的进展。

全息显微术能同时追踪上千精子 精确记录其三维运动轨迹

美国加州大学洛杉矶分校的研究人员开发出一种新方式，能够利用相干光源和全息显微技术，同时观察和追踪上千个快速移动的精子．并精确记录下它们的三维运动轨迹。相关研究报告发表在当日的美国《国家科学院学报》在线版上。

光学相干层析和显微成像技术在宫颈癌筛查中的应用

光学相干层析和显微成像技术(OCT/OCM)具有非接触、非侵入、不需要切除组织、实时动态成像、速度快探测灵敏度高等优点,OCT/OCM对生物组织的微结构进行成像,其分辨率可以与常规组织病理切片相媲美,因此OCT/OCM具有“光学活检”的功能。宫颈癌是全球妇女恶性肿瘤中仅次于乳腺癌的第二位最常见的恶性肿瘤,是目前唯一可以做到早期发现的妇科疾病。本文分析了OCT/OCM技术的基本原理和优势,当前宫颈癌筛查采用的主要手段及不足,总结了国内外OCT/OCM技术在疾病诊疗中的研究与临床应用情况,研究表明OCT/OCM成像技术对宫颈癌的早期发现、早期诊断及早期治疗具有重要的促进作用。