纳米光子学与生物光子学吉林省重点实验室, 跨尺度微纳制造教育部重点实验室, 长春理工大学, 中国 长春, 130022
生物组织光透明技术针对生物组织具有的高散射及浑浊特性, 严重影响生物组织成像的对比度及分辨率等问题, 提供了较好的解决办法。把离体猪皮表面涂抹不同浓度的聚乙二醇、甘油、丙二醇这些光学透明剂(Optical Clearing Agents, OCA), 利用光学相干断层析(Optical Coherence Tomography, OCT)技术对其进行动态监测, 有效地提取测量信号在渗透过程中随测量深度的变化。结果表明, 利用光透明技术均可增加OCT的成像深度, 但对于不同OCA不同深度的作用效果不同。该研究为了解OCA浓度及作用时间对于不同深度最优选择, 提供有价值的数据参考, 进一步理解了OCA的作用机制, 对于OCA在医学方面的应用有一定的指导作用。
光学相干断层析 生物组织检测 生物组织光透明技术 光学透明剂 Optical Coherence Tomography Biological tissue detection Tissue Optical Clearing Optical Clearing Agents
1 长春理工大学 纳米光子学与生物光子学国际联合研究中心，纳米光子学与生物光子学吉林省重点实验室理学院，吉林 长春 130022
2 长春理工大学 生命科学技术学院，吉林 长春 130022
3 南乔治亚大学物理系，乔治亚州 斯泰茨伯勒 30460
光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography，OCT)是一种基于低相干光干涉原理，利用样品背散/反射光与参考光相干的非接触非侵入性的新型成像技术，可提供具有微米级分辨率的一维深度，二维截面层析和三维立体的实时扫描图像。OCT技术具有非接触、无损伤、图像分辨率高且操作简单、便携等优点，主要应用于生物医学成像和诊断领域，弥补了共聚焦显微镜成像穿透深度低和超声波成像分辨率低的不足。目前，OCT技术已作为诊断视网膜疾病的临床标准，而且OCT技术结合内窥镜技术已成为临床上心血管及肠胃疾病诊断的重要工具，同时也为肌肉骨骼疾病，乃至癌症早期诊断、手术指导及术后康复提供依据。为了拓宽OCT技术的应用范围、提高医疗检测水平，研究人员正致力于增加OCT系统在生物组织中的穿透深度、提高系统的分辨率和信噪比、优化系统综合性能等方面的研究。本文论述了OCT系统的原理、分类，以及其在不同生物医学领域的应用及最新进展。
光学相干层析成像 生物医学光学 近红外光 optical coherence tomography biomedical optics infrared
1 吉林大学物理学院， 吉林 长春 130012
2 长春理工大学理学院， 吉林 长春 130022
3 吉林大学中日联谊医院， 吉林 长春 130033
共振拉曼光谱是研究线性多烯分子的主要分子光谱技术。 该技术完美地表征了π电子能隙对CC， C—C伸缩振动的调制规律。 这种调制是通过电子-声子耦合完成的。 改变外界环境， 能隙调制作用将受到影响。 测量了溶剂中β-胡萝卜素分子在温度、 压力、 溶剂效应、 相变等不同环境影响下的吸收光谱、 共振拉曼光谱， 研究了不同外场对π电子能隙调制CC， C—C伸缩振动的影响机理及规律。 结果表明， 在外场影响下， 体系的能量降低， π电子能隙（π—π*）减小会使调制增强。 即电子-声子耦合增强， 使拉曼强度增加， 谱线红移。 对理解共振拉曼物理过程， 认识线性多烯分子的结构， 性能有重要意义， 对研制优质光电器件也有参考价值。
线性多烯分子 电子能隙 共振拉曼光谱 电子-声子耦合 Linear polyene Electron band gap Electron-phonon coupling constant Resonance Raman spectra 光谱学与光谱分析
2018, 38(8): 2462
将液芯光纤技术与荧光增强受激拉曼散射技术相结合, 能够大大增强受激拉曼散射光谱强度, 降低受激拉曼散射阈值。通过对罗丹明B苯溶液在液芯光纤中的受激拉曼散射进行研究, 结果表明: 荧光染料Rhodamine B可以降低苯溶液的各阶受激拉曼散射阈值近一个数量级; 在一定浓度范围内(10-6 mol/L~ 10-8 mol/L)各阶Stokes阈值随浓度降低而降低, 并在理论上给出了解释。并且理论推导了在荧光种子作用下的四阶耦合波方程。液芯光纤中的受激拉曼光谱技术在对实现宽带受激辐射激光器、种子激光, 以及生物大分子结构研究、生物分子的非生物过程研究等领域等有光明应用前景。
受激拉曼散射 液芯光纤 罗丹明B stimulated Raman scattering liquid core optical fiber Rhodamine B
1 长春理工大学理学院, 吉林 长春 130022
2 吉林大学物理学院, 吉林 长春 130021
3 空军航空大学航空军械系, 吉林 长春 130022
荧光在受激拉曼散射中能发挥良好的外部种子作用,可以极大幅度降低受激拉曼阈值、增加散射模式的强度。将溶解了荧光物质的CS2溶液作为液芯光纤的芯液体进行荧光增强受激拉曼散射研究。结果表明, 很小能量(1.86 mJ)的激光激发就能获得较强的斯托克斯和反斯托克斯拉曼光。以荧光光谱范围较小的罗丹明B(rhodamine B)作为荧光种子, 只获得了强度较高的一阶反斯托克斯谱线和强度较低的一阶斯托克斯谱线; 以荧光光谱范围很大的β-胡萝卜素(β-carotene)作为荧光种子, 很小的抽运能量就获得了7阶斯托克斯光谱。因此可以选用不同光学性质的荧光种子来选择性增强受激拉曼散射的某一散射模式。
光谱学 罗丹明B β胡萝卜素 受激拉曼散射 液芯光纤
