重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
参麦注射液是一种中药复合物, 广泛应用于癌症患者的辅助治疗中。在生理(PH7.4)环境下, 通过荧光光谱与紫外吸收光谱研究了参麦注射液与人血清白蛋白的相互作用。 荧光光谱和紫外吸收光谱实验结果表明, 参麦注射液能够有效地引起人血清白蛋白的内荧光源淬灭, 其淬灭机理为动态淬灭。利用Stern-Volmer方程对荧光光谱数据进行分析, 得到不同温度(296, 303, 310 K)下的结合常数(KA)。通过Van′t Hoff 方程计算出热力学参数(ΔG<0, ΔH>0, ΔS>0), 该结果表明疏水力是人血清白蛋白与参麦注射液结合时的主要相互作用力及结合过程是一个自发过程。此外, 同步荧光光谱实验结果表明, 当参麦注射液与人血清白蛋白结合时, 主要结合点位于酪氨酸残基, 且引起了人血清白蛋白的结构变化。
参麦注射液 人血清白蛋白 荧光光谱 紫外吸收光谱 淬灭机制 热力学参数 Shenmai injection human serum albumin (HSA) fluorescence spectroscopy UV absorption spectroscopy quenching mechanism thermodynamic parameter 红外与激光工程
2017, 46(11): 1123001
重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
在生物医学和临床医学领域, 许多疾病的诊断和治疗依赖于细胞形态的识别。不同细胞具有不同的形态, 这些形态的不同将导致生物组织中光传播特征的变化, 更重要的是这将影响细胞的光散射特性。目前, 动态光散射理论是动态识别细胞尺寸和形状的最佳方式。细胞主要由细胞质、细胞核和线粒体组成, 因此, 分析它们的光散射特性对于光学诊断和治疗具有非常重要的意义。设计实验获取了癌细胞和聚苯乙烯球的光散射特性, 并利用时域有限差分法建立细胞质模型进行细胞光散射特性仿真。从肺癌细胞的光散射结果可以看出, 线粒体对前向散射(0°~20°)和后向散射(160°~180°)贡献最大, 细胞核对侧向散射(80° ~100°)贡献最大, 细胞质对各个角度贡献均等。仿真结果和实验结果基本一致。
光散射 数值仿真 聚苯乙烯微球 肺癌细胞 light scattering numerical simulation Polystyrene microsphere lung cancer cell 红外与激光工程
2017, 46(10): 1033001
重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室， 重庆400030
细胞周期是生命起源最基本也最重要的过程， 是细胞全部生理过程的综合体现， 文章从紫外吸收光谱随其细胞周期的变化入手， 以一种简单且能准确反映癌细胞的生长变化过程的方式建模。 通过人工诱导细胞同步化方法对子宫颈癌细胞进行处理， 获取了处于G1期、 S期、 G2期和M期的同步化细胞样品， 通过测量这些样品的紫外-可见光光谱， 对不同周期细胞紫外-可见光光谱的吸光度随细胞周期中芳香族氨基酸、 蛋白质及核酸等物质的变化规律进行了分析。 根据细胞周期中不同阶段样品对应紫外-可见光光谱在204和260 nm处的吸光度和时间点的关系， 利用分段线性回归法建立了子宫颈癌细胞紫外吸收光谱模型。 可对细胞周期进行判断， 为对细胞周期进行分析研究提供了新的依据， 也为细胞建模提供了新思路。
紫外-吸收光谱 细胞模型 细胞周期 子宫颈癌细胞 UV absorption spectrum Cervical cancer cell Cell spectral model Cell cycle 光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2547
重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400030
通过对肿瘤细胞生长过程中的光谱变化进行研究,寻求反应其生长变化过程的光学检测方法。根据Beer-Lambert定律推知,在肿瘤细胞的生长变化过程中,细胞内的蛋白质、核酸等物质的浓度变化会导致其吸收光谱的强度变化。于是采用紫外可见光分光光度法对肿瘤细胞进行测量,获取细胞周期各个阶段细胞内部组成成分的光谱表现形式。在获取的紫外可见光光谱数据中,可以找到光谱特征峰值随细胞周期的变化规律。实验结果说明紫外可见光光谱方法能够检测到肿瘤细胞细胞周期变化过程中的细胞内特定分子的变化,为细胞周期的研究提供了新思路。
医用光学与生物技术 紫外可见光光谱 光谱检测 肿瘤细胞 细胞周期
重庆大学 光电工程学院光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400030
在自动显微测量技术中,为了在保证对焦精度的同时具有较强的噪声抑制能力,在研究显微镜成像和聚焦原理的基础上提出了一种新的用于显微测量的聚焦评价函数。该聚焦评价函数利用改进的SUSAN算法识别待测边缘,当待测边缘点的数目最少时,显微镜聚焦最佳。实验表明,在粗调焦、细调焦、加高斯噪声后调焦和加椒盐噪声后调焦时,对同一位置的物体重复对焦30次,测得对焦位置的标准差分别为0.000,0.0011,0.0126,0.0033。与经典的聚焦评价函数相比,BW聚焦评价函数在精确性、单峰性、灵敏度、抗噪性能方面性能优越,是一种原理简单综合性能优越的聚焦评价函数,特别适用于显微测量。
图像处理 聚焦评价函数 SUSAN算法 自动聚焦
重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400030
为了研究癌细胞自体荧光光谱在细胞周期变化过程中是否发生变化,对同步化培养的宫颈癌细胞(HeLa)在细胞周期各时相(G1期, S期, G2期和M期)样品的自体荧光谱进行了测量。测量结果表明,HeLa细胞在细胞周期变化过程中有自体荧光现象存在, 其特征荧光峰位于360 nm和680 nm处, 且各时相样品的荧光光谱强度各不相同。这些差异说明HeLa细胞在细胞周期变化过程中细胞内荧光物质(含芳香族氨基酸和卟啉)产生了相应的变化从而导致了不同时相的荧光光谱强度的差异。细胞周期各时相的荧光光谱能够反映细胞生长变化过程中芳香族氨基酸和卟啉的变化, 可为采用光谱技术对癌细胞生长周期进行研究提供依据。
医用光学与生物技术 自体荧光光谱 细胞周期 HeLa细胞
1 重庆大学,光电技术及系统教育部重点实验室,重庆,400030
2 中国科学院,光电技术研究所,四川,成都,610209
对比分析现有的各种CCD光电响应特性标定方法后,引入了利用小孔夫琅和费衍射标定CCD光电响应的方法.推导了该方法中Airy斑的理论相对光强分布I/I0与CCD像素位置n之间的定量关系,完成了对特定面阵CCD光电响应特性标定实验.在数据处理过程中,采用二次曲线拟合法准确获得了灰度曲线的峰值位置,实现了Airy斑归-化理论光强分布曲线与CCD实测灰度分布曲线对准,解决了这种方法的中心对准问题,得到准确的灰度峰值位置n0为404.650 0,获得了特定的CCD光电转换特性曲线.标定结果表明,平均相对误差为0.77%,拟合结果可靠.
电荷耦合器件 光电响应 标定方法 小孔夫琅和费衍射法
