检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2020年第16期69卷 313-325页

作者：林丹樱牛敬敬刘雄波张潇张娇于斌屈军乐深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室深圳518060

荧光寿命显微成像技术(fluorescence lifetime imaging microscopy,FLIM)具有特异性强、灵敏度高、可定量测量等优点,被广泛应用于生物医学、材料学等领域的研究.为使FLIM技术更好地适用于高通量数据的快速分析,近年来涌现出多种荧光寿... 详细信息

荧光寿命显微成像技术(fluorescence lifetime imaging microscopy,FLIM)具有特异性强、灵敏度高、可定量测量等优点,被广泛应用于生物医学、材料学等领域的研究.为使FLIM技术更好地适用于高通量数据的快速分析,近年来涌现出多种荧光寿命分析的新算法.其中,相量分析法(phasor analysis,PA)通过将时间域的拟合转化为频率域的直接计算来获得荧光寿命值,与传统的最小二乘拟合法相比,不仅更加简便快速,适用于低光子数情形,而且便于使数据内容可视化和对数据进行聚类分析,因此越来越受到科研人员的青睐.本文详细阐述了相量分析法的基本原理及运用方法,并在此基础上介绍了该方法在细胞代谢状态测量、蛋白质相互作用研究、细胞微环境测量,以及辅助病理诊断和提高超分辨成像分辨率等方面的应用,着重讨论了PA法在这些FLIM应用实例中的优势所在,为相关领域的研究提供有益的参考.最后,对荧光寿命数据的相量分析及其应用的发展方向进行展望.

关键词：荧光寿命显微成像数据分析相量分析法生物医学应用

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活细胞应激反应过程中线粒体和核仁微环境动力学的荧光寿命成像研究

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物理学报 2024年第7期73卷 354-367页

作者：杨志刚刘颖超张仕青罗瑞鉴赵需谦连加荣屈军乐深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室深圳518060

核仁和线粒体在维持细胞平衡发挥重要作用,研究其生理过程有助于深入了解生物学功能.本文采用一种红色荧光的芘罗丹明荧光探针在不同条件下靶向标记细胞线粒体和核仁.通过激光共聚焦成像和荧光寿命成像技术分析HeLa细胞在光照和药物刺... 详细信息

核仁和线粒体在维持细胞平衡发挥重要作用,研究其生理过程有助于深入了解生物学功能.本文采用一种红色荧光的芘罗丹明荧光探针在不同条件下靶向标记细胞线粒体和核仁.通过激光共聚焦成像和荧光寿命成像技术分析HeLa细胞在光照和药物刺激下细胞凋亡的形态变化,并利用相图定量分析了线粒体与核仁的微环境变化,确定在稳态HeLa细胞中探针标记到的线粒体的平均荧光寿命约为3.65 ns,线粒体黏度约为66×10^(-3)Pa·s.在激光光照后,探针标记到HeLa细胞线粒体的荧光寿命降至3.61 ns,对应线粒体黏度增至约131×10^(-3)Pa·s;使用紫杉醇和秋水仙碱诱导细胞凋亡,观察到探针标记于HeLa细胞核仁的荧光寿命先增加后降低,反映了在HeLa细胞凋亡过程中核仁微环境的变化,证明HeLa细胞在非稳态情况下核仁和线粒体的功能变化,为线粒体和核仁功能障碍相关疾病研究提供了新的研究方法.

关键词：荧光寿命显微成像核仁微环境黏度

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混合溶液中CARS过程的非共振信号实验研究

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光谱学与光谱分析 2013年第6期33卷 1477-1480页

作者：侯国辉尹君荆利青刘伟林子扬牛憨笨深圳大学光电工程学院光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室广东深圳518060

相干反斯托克斯拉曼散射是一种非线性四波混频效应,但是通过探测共振信号不易进行物质成分的定量光谱分析。本文利用单频相干反斯托克斯拉曼散射光谱分析法,对不同体积比混合的乙醇溶液在远离双光子共振跃迁及其远离溶质与溶剂的特征拉... 详细信息

相干反斯托克斯拉曼散射是一种非线性四波混频效应,但是通过探测共振信号不易进行物质成分的定量光谱分析。本文利用单频相干反斯托克斯拉曼散射光谱分析法,对不同体积比混合的乙醇溶液在远离双光子共振跃迁及其远离溶质与溶剂的特征拉曼共振态位置进行了光谱探测。通过对实验结果进行分析发现,在共振位置2 876cm-1的信号强度随混合溶液中的乙醇的体积比增加而增加,呈二次方关系。而在远离共振态位置的非共振信号强度随混合溶液中乙醇的体积比增加而增加,且呈线性关系,进而说明了非共振信号强度随着分子数浓度N呈线性变化关系。因此,通过探测非共振信号强度与分子数浓度关系可以为混合物中特定成分的定量光谱分析提供一种研究途径。

关键词：四波混频相干反斯托克斯拉曼散射拉曼共振非共振信号

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基于光谱法的发光二极管稳态热阻测量方法

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物理学报 2021年第9期70卷 381-388页

作者：蒋福春刘瑞友彭冬生刘文柴广跃李百奎武红磊深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室深圳518060

根据白光发光二极管(LED)发光光谱特点,通过分析蓝光光谱和由蓝光激发黄色荧光粉产生的黄光光谱的交点(即整个光谱的波谷点)特性,利用常规可见光光谱仪设计了一套基于光谱法的LED稳态热阻测量系统,采用正常的驱动电流通过一定的函数算... 详细信息

根据白光发光二极管(LED)发光光谱特点,通过分析蓝光光谱和由蓝光激发黄色荧光粉产生的黄光光谱的交点(即整个光谱的波谷点)特性,利用常规可见光光谱仪设计了一套基于光谱法的LED稳态热阻测量系统,采用正常的驱动电流通过一定的函数算法进行拟合,得到整体光谱波谷处归一化光谱强度与结温间敏感系数K和定标函数,再根据温升曲线可计算出任意工作状态下LED结温相对于基底的温升,并结合LED的热耗散功率从而得到LED的稳态热阻.本方法避免了类似正向压降法采用极小电流定标而需要高速数据采集模块和高速取样转换等模块导致的设备昂贵的缺点,从而降低了成本.最后采用本文设计的系统和美国Mentor Graphics公司的T3Ster仪器分别对多种LED进行测量并对结果进行了比较,发现稳态热阻最大偏离度仅为3.64%.表明本文设计的系统和方法在不需要昂贵设备的情况下便可以达到与Mentor Graphics公司的T3Ster仪器相仿的精度.本方法采用非传统式光谱法测量,具有可远程实时在线检测LED结温和低成本的特点,对LED封装结构没有任何限制,因此比Mentor Graphics公司T3Ster设备采用的电压法有更广的应用范围,具有一定的实用价值.

关键词：发光二极管稳态热阻波谷热耗散功率

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基于数字微镜器件的数字线扫描荧光显微成像技术

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物理学报 2020年第23期69卷 293-301页

作者：王美昌于斌张炜林丹樱屈军乐深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室深圳518060

在激光扫描共聚焦显微镜的基础上,线扫描荧光显微术利用线扫描代替点扫描,提升图像获取速度,具有系统结构简单、成像速度快、光毒性弱、更适合于活体厚样品的高分辨快速成像,对于生命科学和生物医学等领域的研究具有重要的意义.然而,目... 详细信息

在激光扫描共聚焦显微镜的基础上,线扫描荧光显微术利用线扫描代替点扫描,提升图像获取速度,具有系统结构简单、成像速度快、光毒性弱、更适合于活体厚样品的高分辨快速成像,对于生命科学和生物医学等领域的研究具有重要的意义.然而,目前的线扫描显微技术在系统灵活性、成像速度、分辨率和光学层析能力等方面仍面临着许多亟需解决的问题.因此,本文提出一种基于数字微镜器件(digital micromirror device,DMD)的数字线扫描荧光显微(digital line-scanning fluorescence microscopy, DLSFM)成像方法和系统,在照明光路中引入高速空间光调制器DMD实现多线并行扫描激发,简化光学系统,提升系统灵活性和扫描速度;提出基于荧光信号标准差的DLSFM图像重构算法,结合三维Landweber解卷积算法实现了三维高分辨光切片图像重构.在此基础上,利用搭建DLSFM开展了荧光珠和老鼠肾切片标准样品的成像实验,实验结果表明, DLSFM具有快速三维高分辨层析成像能力.

关键词：线扫描显微数字微镜器件荧光显微

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线性探测低浓度物质的高灵敏时间分辨CARS方法

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光谱学与光谱分析 2012年第12期32卷 3372-3376页

作者：荆利青尹君侯国辉刘伟林子扬牛憨笨深圳大学光电工程学院光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室广东深圳518060

对时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射(T-CARS)方法详细地进行理论分析,搭建了时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射实验系统,从理论和实验上验证了T-CARS信号的强度与溶液浓度的关系。以无水乙醇和蒸馏水的混合溶液作为样品,测得在波数为2 927c... 详细信息

对时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射(T-CARS)方法详细地进行理论分析,搭建了时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射实验系统,从理论和实验上验证了T-CARS信号的强度与溶液浓度的关系。以无水乙醇和蒸馏水的混合溶液作为样品,测得在波数为2 927cm-1(C—H)处的信号强度随溶液浓度的变化关系。结果表明,当溶液浓度大于35%时,T-CARS信号强度与溶液浓度成平方关系;而当溶液浓度小于20%时,T-CARS信号强度与溶液浓度成线性关系,实验结果与理论分析相吻合。该结论纠正了以前人类对CARS过程的错误认识,有助于人类对CARS过程的进一步了解和应用。而在低浓度时的线性关系表明时间分辨CARS可对低浓度样品尤其是生物样品进行分子识别和线性定量探测,这对分析生物样品和其它低浓度物质具有重要的应用价值。

关键词：线性时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射浓度

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基于高速相位型空间光调制器的双光子多焦点结构光显微技术

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物理学报 2021年第9期70卷 389-397页

作者：喻欢欢张晨爽林丹樱于斌屈军乐深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室深圳518060

多焦点结构光照明显微镜(multifocal structured illumination microscopy, MSIM)能在50μm的成像深度内实现2倍于衍射极限分辨率的提升,但在对厚样品成像时,散射光和离焦光限制了其层析能力和图像衬度.双光子多焦点结构光照明显微镜(tw... 详细信息

多焦点结构光照明显微镜(multifocal structured illumination microscopy, MSIM)能在50μm的成像深度内实现2倍于衍射极限分辨率的提升,但在对厚样品成像时,散射光和离焦光限制了其层析能力和图像衬度.双光子多焦点结构光照明显微镜(two-photon MSIM, 2P-MSIM)克服了样品组织散射的影响,进一步提高了MSIM的成像深度和成像特性.然而,现有的2P-MSIM通常采用振镜扫描成像,系统复杂,灵活性差.为了解决上述问题,本文提出了一种基于高速相位型空间光调制器(spatial light modulator, SLM)的双光子多焦点结构光照明超分辨显微成像系统,通过在SLM上同时加载生成多焦点阵列的相位图和线性相位光栅的相位图,实现了多焦点阵列的产生和在样品面上的高精度的并行数字随机寻址扫描和激发成像,结合像素重定位和反卷积技术实现了三维双光子多焦点结构光超分辨成像,解决了扫描振镜在2P-MSIM成像中的机械惯性问题,同时降低了系统的复杂性,提升了灵活性.在此基础上,利用搭建的2P-MSIM开展了小鼠肾组织切片和铃兰根茎双光子超分辨成像实验,验证了该方法的三维超分辨成像能力,对于2P-MSIM的发展具有重要的意义.

关键词：多焦点结构光照明显微技术双光子荧光显微镜空间光调制器

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一种用于线粒体受激辐射损耗超分辨成像的新型探针

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物理学报 2020年第16期69卷 304-312页

作者：张佳 Samanta Soham 王佳林王璐玮杨志刚严伟屈军乐深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室深圳518060

受激辐射损耗(stimulated emission depletion,STED)显微技术通过巧妙的光学设计,利用纯光学的方法突破了光学衍射极限,空间分辨率达到纳米量级,并保留了荧光显微的许多优点.然而,高的损耗光强度限制了STED显微技术的广泛应用,尤其在活... 详细信息

受激辐射损耗(stimulated emission depletion,STED)显微技术通过巧妙的光学设计,利用纯光学的方法突破了光学衍射极限,空间分辨率达到纳米量级,并保留了荧光显微的许多优点.然而,高的损耗光强度限制了STED显微技术的广泛应用,尤其在活细胞成像方面.本文找到了一种新型的具有良好线粒体靶向性的STED探针,具有较强的抗光漂白特性和较低的饱和擦除光强度3.5 mW(1.1 MW·cm–2),利用该探针最高可获得62 nm的空间分辨率,为活细胞线粒体STED超分辨成像提供了新的手段.

关键词：受激辐射损耗显微超分辨成像荧光探针线粒体活细胞成像

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宽带相干反斯托克斯光谱显微成像技术的实验研究

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光谱学与光谱分析 2018年第2期38卷 606-610页

作者：侯国辉陈秉灵罗腾刘杰林子扬陈丹妮屈军乐深圳大学光电工程学院光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室广东深圳518060

由于该成像系统采用的超连续谱光源,可以满足所观测样品本源分子在0~4 000cm-1内的所有拉曼振动活性模式同时共振增强,在探测光的作用下,同时产生宽带相干反斯托克斯拉曼散射信号。然后,根据不同的化学键进行光谱图像重构,可以获得反映... 详细信息

由于该成像系统采用的超连续谱光源,可以满足所观测样品本源分子在0~4 000cm-1内的所有拉曼振动活性模式同时共振增强,在探测光的作用下,同时产生宽带相干反斯托克斯拉曼散射信号。然后,根据不同的化学键进行光谱图像重构,可以获得反映不同化学键在样品中的分布的图像。对110nm的纯的聚苯乙烯珠所形成的具有一定厚度的薄膜,通过改变探测激光与超连续谱脉冲之间的时间重合度,测量形成的相干反斯托克斯拉曼散射信号的时间分布迹线图,通过其中的1 000cm-1的化学键强度信号进行指数衰减曲线拟合,得出具体的退相时间,与文献中已报道的三色CARS的退相时间相比,判断是否属于三色CARS。为了检验系统在实际生物学成像中存在的问题,我们开展了活体小鼠组织生物学应用成像实验,对记录的数据在2 940cm-1的CARS信号进行图像重构,获得CH化学键在组织中的分布,然后,对重构图像直接使用小波变换的去噪方式进行图像去噪,去噪后的图像具有比较清晰的轮廓,结果表明,对于对比度比较强的CARS共振信号,直接使用小波变换的去噪方式就可以获得比较好的图像效果。但是,对于信噪比比较差的共振信号,使用这种处理方法是不合适的,需要使用别的方法,先获取好的信号对比度,再根据感兴趣的化学键进行图像重构,然后,再经过小波变换对图像去噪,图像不仅会变得清晰平滑,而且,具有较好的视觉感官效果。

关键词：相干反斯托克斯拉曼散射拉曼光谱小波变换

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温度场分布对氮化铝晶体生长习性的影响

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深圳大学学报（理工版） 2012年第6期29卷 487-491页

作者：武红磊郑瑞生闫征李萌萌郑伟深圳大学光电工程学院光电子器件与系统教育部重点实验室广东省光电子器件与系统重点实验室深圳518060

研究升华法制备氮化铝晶体过程中,生长区域温度场分布对晶体生长习性的影响.结果表明,当升华区与结晶区之间的温差较大时,氮化铝晶体的生长方向为c轴方向,显露面为c面;反之,温差较小时,氮化铝晶体的生长方向为与c轴垂直的a轴方向,显露面... 详细信息

研究升华法制备氮化铝晶体过程中,生长区域温度场分布对晶体生长习性的影响.结果表明,当升华区与结晶区之间的温差较大时,氮化铝晶体的生长方向为c轴方向,显露面为c面;反之,温差较小时,氮化铝晶体的生长方向为与c轴垂直的a轴方向,显露面为m面.同时,生长区域温度场分布还影响晶体的生长尺寸和质量.在自行设计的双区电阻加热晶体生长装置中,通过精确控制升华区与结晶区之间的温度场,实现厘米级m面非极性氮化铝单晶体的制备,并对样品进行测试分析.

关键词：半导体材料氮化铝升华法非极化温度场晶体生长

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