二次谐波成像作为一种高空间分辨率和高穿透深度的非线性光学成像技术，可以避免荧光成像中由能量吸收导致的光漂白和饱和吸收等问题，在临床诊断和生物医学领域具有广阔的应用前景。笔者引入了一种具有中心反演对称破缺、高非线性光学效应的材料——硅量子点作为二次谐波探针，同时为了增强硅量子点的生物亲和性并减少其表面氧化，利用聚乙二醇对硅量子点进行修饰，并将其作为生物探针探究了其在人肝癌细胞（HepG2）中的二次谐波成像效果。通过与双光子荧光成像结果进行对比发现，基于聚乙二醇修饰的硅量子点的二次谐波成像技术具有可靠性和稳定性。本研究对未来硅量子点在分子成像、药物递送和干细胞治疗中的应用具有积极的推动作用。

黑色签字笔字迹种类与书写时间的鉴定一直是国内外法庭科学研究领域的热点问题。 基于拉曼光谱法的分辨率高、 稳定性好、 效率高以及无损检测等优点, 对收集的16种品牌或牌号的黑色签字笔字迹样本进行测试。 完成同一品牌或牌号同一时间在不同存储条件(暗室和光照)与不同纸张本底(复印纸和笔记本)字迹样本的制备。 将样本字迹剪裁, 双面胶固定在载玻片上, 放入储存箱内避光保存, 间隔一段时间对样品进行测试, 测试工作共持续1年, 形成图谱数据库。 在考察实验条件如测量点、 激光功率及共焦类型等因素影响的基础上, 筛选出最佳条件。 在此条件基础上, 检测黑色签字笔在不同书写时间、 储存环境、 纸张本底等条件下的字迹样本。 实验结果表明: (1)存储条件(暗室和光照)、 纸张本底(复印纸和笔记本)等不同条件下, 同种黑色签字笔字迹的拉曼位移相同, 重复性好, 受水和纸张等本底的干扰较小。 (2)根据拉曼位移的差异可将16种黑色签字笔分成5类。 (3)以2#样本为例, 1 140 cm-1处拉曼光谱特征峰, 归属为酯类化合物的C—O伸缩振动ν(CO)。 酯类化合物的含量随着时间延长而不断减少, 因此随着书写时间越久远, 特征峰的相对强度越大(8→1)。 通过拟合后计算出相对面积数值I, 样本书写时间越早, I值越大, 反之I值越小。 研究结果可用于快速、 准确、 无损判定黑色签字笔字迹的种类和推断其相对书写时间。

利用菁染料超分子作为分子探针对黄腐酸进行标记, 检测黄腐酸和药效机制, 对于生命科学和药物化学领域的发展具有重要意义。 采用紫外-可见吸收光谱和圆二色谱研究黄腐酸作为模板对不同结构菁染料超分子的组装及手性调控。 结果表明: 黄腐酸能诱导三种菁染料J-聚集体解聚为单体并伴有体系表观颜色的变化, 并与菁染料单体之间具有很高亲和力。 黄腐酸作为模板不仅可以诱导MTC形成具有一定手性的H-聚集体, 而且能使MTC的H-聚集体的手性出现两次反转; 还可以诱导ETC的J-聚集体发生分子间的重排, 最终形成具有左手螺旋性的J-聚集体。 除此之外, 黄腐酸还对PTC的J-聚集体圆二色谱信号有显著的影响。 同时, 菁染料中位取代基影响到相互作用的能力: 中位取代基越小, 菁染料聚集体与黄腐酸的作用越强。 菁染料与黄腐酸的结合能力大小为MTC>ETC>PTC。 菁染料超分子可作为一类优良的分子探针对黄腐酸进行特异性识别并可达到可视化的检测效果。

通过溶胶-凝胶法以四甲氧基硅烷(TMOS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)作为混合的前体, 聚乙二醇(PEG)为致孔剂, 制备了具有贯通孔道结构的双孔硅胶整体柱, 采用3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MTPMS)对硅胶整体柱表面进行巯基化修饰后, 分别将金、 银纳米粒子组装在整体柱材料表面。 利用透射电子显微镜(TEM)、 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、 扫描电子显微镜(SEM)对金、 银纳米粒子形貌、 吸收光谱及组装金、 银纳米粒子前后整体柱的形貌进行了表征。 以对巯基苯胺(PATP)为探针分子, 分别采用波长为633和532 nm的激发光作为激发光源, 研究金和银纳米粒子修饰的硅胶整体柱的在柱表面增强拉曼光谱(SERS)性能。 结果表明, 该基底呈现出很强的SERS活性, 结合整体柱的分离富集优势将在食品/环境领域现场痕量检测方面具有广泛的应用前景。

针对菲涅耳域双随机相位编码提出的一种改进图像加密系统。该系统通过预先将原图像编码为相位信息克服了原算法对第一块相位模板和第一次衍射距离不敏感的缺陷。在双随机相位编码模块后基于复值图像振幅及相位替代的再次加密，使得加密图像像素值分布更为均匀。另外，改进算法引入三种不同的混沌系统来生成所需要的随机模板，借助于混沌系统的非线性性、初值敏感性，加密系统在减小密钥体积的同时增大了密钥空间、增加了系统的复杂性。仿真实验对算法进行了有效性分析、统计分析以及密钥敏感性测试，结果表明改进的算法有效提升了原算法的安全性。

对于某些虹膜成像装置,同一个虹膜不同次成像的虹膜纹理可能会发生偏移,这种偏移有可能导致虹膜特征编码的偏移,从而直接影响虹膜的特征匹配结果。本文通过对归一化虹膜图像中导致虹膜纹理偏移的影响因素进行了分析,发现这种偏移是有规律的,并针对这种变化规律,提出了一种特征编码分段移位匹配的方法。实验结果表明,本文所提出的方法能够显著降低同一个虹膜不同次成像纹理偏移的特征匹配相异度。

鉴于微循环图像成像质量的提高是微循环检测仪器实用化的关键，提出一种新的微循环检测方法及装置。利用基于该原理的正交偏振光谱成像仪器进行了实验，得到对比度清晰的甲襞微循环图像。用线性偏振光聚焦照射被测生物组织时，从组织表面反射回来的光保持了其偏振态，被放置在CCD前的偏振方向垂直的检偏器屏蔽掉；从组织内部返回的光发生复散射后退偏，通过检偏器成像。选择光源波长，使其落在红血球的吸收谱范围内，即可得到清晰的生物活体浅表面微循环图像。

目的评价选择性激光小梁成形术(selective laser trabeculoplasty,SLT)对原发性开角型青光眼(Primary open angle glaucoma,POAG)的长期治疗效果.方法POAG患者32例48只眼,眼压(23.15±7.71)mmHg.Q-开关532 nm Nd:YAG激光,单脉冲,脉冲时间3 ns,光斑直径400nm,应用Goldmann三面镜上方或下方房角180°范围内进行治疗,能量0.68～1.70mJ,点数50～80点.测量术后第1、2、3 和4小时眼压,术后1 d,1周,1、3和6个月,1和2年随访,对比术前术后眼压、最佳矫正视力、视野、杯盘比变化.结果患者术前眼压(23.15±7.71)mm Hg,术后1 h为(17.15±5.41)mm Hg、2 h为(15.05±6.10)mm Hg、3 h为(14.89±5.66)mm Hg、4 h为(15.22±4.03)mm Hg、1 d为(13.58±3.08)mm Hg、1周为(17.39±3.74)mm Hg、1个月为(17.92±3.35)mm Hg、3个月为(18.05±2.58)mm Hg、6个月为(17.54±2.31)mm Hg、1年为(17.94±2.81)mm Hg、2年为(18.35±3.07)mm Hg;术前患者杯盘比为0.60±0.17,术后2年为0.58±0.18;术前视力0.59±0.30,术后2年视力0.61±0.33;术前用药平均为1.85种,术后2年为0.74种;视野术前术后无变化.结论 SLT可以有效地降低原发性开角型青光眼患者的眼内压.

目的总结红外光经瞳孔温热疗法(transpupillary thermotherapy,TTT)治疗局限性脉络膜血管瘤的疗效.方法局限性脉络膜血管瘤患者8例8只眼,应用红外半导体激光治疗,波长810 nm,功率100 mW,光斑直径0.8～3.0 mm,曝光时间1 min.观察治疗前后视力、浆液性视网膜下积液的变化,彩色多普勒检查瘤体大小,瘤体检眼镜下所见及荧光血管造影中的渗漏情况及并发症等.随访16～40个月.结果经1次或重复的TTT治疗后,全部患眼的浆液性视网膜脱离平复,视力提高,彩色多普勒示瘤体消失.荧光血管造影复查可见瘤体渗漏减轻至消失,眼底检查可见轻微的脉络膜萎缩和视网膜色素上皮色素积聚.结论TTT是治疗伴或不伴有浆液性视网膜脱离的局限性脉络膜血管瘤的一种有效方法.