作者单位
摘要
1 中央民族大学 理学院 光子系统工程软件教育部工程研究中心, 北京 100081
2 南方科技大学 生物医学工程系, 广东 深圳 518055
生物组织散射引起的光学像差限制了光学系统的成像性能。本文研究了基于间接波前整形的近红外二区荧光共聚焦成像技术。首先,制备了高效率近红外二区荧光探针,降低该波段生物组织的散射有助于实现高对比度的活体组织成像。其次,研究了基于间接波前测量的自适应光学方法,将间接波前整形技术应用于激光扫描共聚焦显微系统中,以实现对生物组织引起的光学像差的测量与补偿,获得生物组织的高信噪比成像。最后,对基于间接波前整形的近红外二区荧光共聚焦成像系统开展了相关实验。实验结果表明,本系统对空气平板、散射介质和小鼠颅骨等产生的像差具有良好的补偿效果,最终信号强度较初始值分别提升了1.47、1.95和2.85倍,显著提升了最终的成像质量。
间接波前整形 近红外二区成像 共聚焦成像 活体实验 Indirect wavefront shaping near-infrared-II imaging confocal imaging in vivo experiments 
中国光学
2024, 17(1): 150
作者单位
摘要
中国中医科学院针灸研究所, 北京 100700
为探究循经间质通道的微观结构, 应用活体激光共聚焦成像系统对大鼠腹内壁腹中线, 即循任脉间质通道荧光素钠聚积部位进行观察。通过使用荧光照相法对尾静脉注射荧光素钠的大鼠腹内壁表面的荧光素钠聚集轨迹定位, 应用活体激光共聚焦成像系统观察腹内壁表面中线荧光素钠聚集轨迹上不同位点与旁开点组织的结构差异, 并同离体组织的Masson染色结果比较。结果发现: 腹内壁中线分布有大量与中线走行平行、有序排列的纤维组织, 其中富含大量组织液; 旁开为致密的肌纤维, 表面的纤维排列不与中线平行。循任脉间质通道具有大量平行纤维结构分布的特征, 为组织液向腹中线汇聚, 并在循任脉间质通道中流动提供了组织形态学基础, 为经络循行和结构的可视化提供了新的方法和证据, 对于经络生物学内涵研究具有重要意义。
活体激光共聚焦成像 间质通道 腹内壁中线 纤维结缔组织 大鼠 in vivo confocal laser imaging interstitial channel midline of inner abdominal wall fibrous connective tissue rat 
激光生物学报
2021, 30(5): 435
作者单位
摘要
1 大连理工大学 精密与特种加工教育部重点实验室,辽宁大连6024
2 南京航空航天大学 机电学院,江苏南京10016
石英玻璃在研磨过程中会不可避免地产生亚表面损伤,对石英玻璃亚表面损伤的检测一直是石英玻璃加工工艺优化中的热点。本文结合偏振激光散射法及激光散射共聚焦法,提出了基于偏振激光共聚焦的研磨石英玻璃亚表面损伤的无损检测方法。搭建无损检测系统,对采用不同金刚石研磨液研磨的石英玻璃亚表面损伤进行检测,并采用横截面显微有损检测法对同一批石英玻璃检测结果进行验证。对比无损和有损检测结果,亚表面损伤深度的相对误差在5%以内,亚表面裂纹构型基本一致。结果表明,偏振激光共聚焦无损检测方法可实现研磨石英玻璃亚表面损伤的定量、非破坏检测,可为后续石英玻璃的加工工艺优化提供有效的检测手段。
共聚焦成像 亚表面损伤 偏振激光散射 横截面显微法 石英玻璃 confocal imaging subsurface damage polarized laser scattering cross-sectional microscopy method quartz glass 
光学 精密工程
2021, 29(8): 1795
作者单位
摘要
1 南昌大学机电工程学院, 江西 南昌 330031
2 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏省医用光学重点实验室, 江苏 苏州 215163
3 江苏省医疗器械检验所, 南京 210019
为了对具有陡峭轮廓的物体进行非接触式表面粗糙度测量,常采用共聚焦成像对物体进行分层成像,进而重建出物体的表面三维轮廓,并采用高斯滤波的方法从表面三维轮廓中滤出粗糙度轮廓。在滤波过程中,会出现边界数据的缺失,常规的简单延伸原始轮廓两端数值的方法会导致滤波后的轮廓两端出现失真,该方法只适用于整体轮廓较为平缓的零件。引入了一种新的边界区域修正方法,该方法对表面弧度变化较大的零件也同样适用,能够准确提取物体的粗糙度轮廓。对整体轮廓较为平缓和陡峭的两组粗糙度样本分别进行共聚焦成像测量,对于整体轮廓较为平缓的样本,利用常规方法处理后,得到的均方根误差和粗糙度的平均值分别为0.080和2.86 μm,与该样本粗糙度值2.94 μm相比,相对误差为2.72%;利用边界区域修正方法处理后,得到的均方根误差和粗糙度的平均值分别为0.090和2.85 μm,与该样本粗糙度值的相对误差为3.06%。整体轮廓较为陡峭的样本的粗糙度值为3.2 μm,利用常规方法处理后,得到的均方根误差和粗糙度的平均值分别为0.120和3.31 μm,与该样本粗糙度值的相对误差为3.48%;利用边界区域修正方法处理后,均方根误差和粗糙度的平均值分别为0.045和3.19 μm,与该样本粗糙度值的相对误差为0.31%。研究结果表明,该方法能准确地测量整体轮廓较为陡峭的物体的表面粗糙度,为激光共聚焦粗糙度测量设备的研制提供了参考。
测量 非接触式测量 表面粗糙度 共聚焦成像 轮廓滤波器 
激光与光电子学进展
2020, 57(21): 211203
作者单位
摘要
西安工业大学 光电工程学院 陕西省薄膜与光学检测重点实验室, 西安 710032
光学元件磨削加工引入的亚表面损伤威胁着光学元件的使用性能及寿命, 成为现阶段高能激光发展的瓶颈问题, 特别是抛光表面光学元件的亚表面损伤检测已成为光学元件制造行业的研究热点和难点.本文结合光学共聚焦成像、层析技术、显微光学、光学散射以及微弱信号处理等技术, 给出了基于光学共焦层析显微成像的光学元件亚表面损伤检测方法.分析了不同针孔大小对测量准确度的影响, 并首次给出了亚表面损伤的纵向截面分布图.与腐蚀法比较结果显示: 针对自行加工的同一片K9玻璃, 采用本文提出的方法测得的亚表面损伤深度45 μm左右; 采用化学腐蚀处理技术, 对光学元件逐层刻蚀, 观察得到的亚表面损伤深度50~55 μm.两者基本一致, 进一步验证了本文采用的方法可以实现对光学元件亚表面损伤的定量、非破坏检测.
抛光表面 亚表面损伤 共聚焦成像 显微光学 光学散射 Polished surface Subsurface damage Confocal image Micro-optics Optical scattering 
光子学报
2013, 42(2): 214
作者单位
摘要
1 北京大学工学院生物医学工程系, 北京 100871
2 上海交通大学生命科学与技术学院生物医学工程系, 上海 200240
3 上海交通大学新华医院皮肤科, 上海 200092
皮肤影像学是利用现代成像技术手段对皮肤病进行无创、原位、动态、实时诊断的一门新兴技术学科。在过去十几年里作为医学影像学分支的皮肤影像学取得了长足的进步,包括皮肤镜等多种光学成像技术已经被广泛应用于临床疾病诊断。主要介绍了皮肤镜、皮肤共聚焦、多光子成像、光学相干层析成像以及光声成像等技术在皮肤影像学中的发展和应用。这5种技术能够实现原位、在体、实时的皮肤成像,可对可疑部位进行重复检查,并能不同程度地实现皮下组织的无损成像,为临床诊断提供了客观的评价依据。不断发展的皮肤影像学,与皮肤组织病理学相互促进、相互补充,势必将带动现代皮肤病学的飞跃发展。
医用光学 皮肤影像学 皮肤镜 皮肤共聚焦成像 多光子成像 光学相干层析成像 光声成像 
中国激光
2011, 38(2): 0201001
Yan Li 1,2Zhichao Fan 1,2Jin Guo 1,2Guangda Liu 2,3[ ... ]Xunbin Wei 1
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Chemistry, Fudan University, Shanghai 200433, China
2 Institutes of Biomedical Sciences, Fudan University, Shanghai 200032, China
3 Shanghai Medical College, Fudan University, Shanghai 200032, China
4 School of Medical Instrument and Food Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China
5 Department of Urology, Xinhua Hospital, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200092, China
Hepatocellular carcinoma (HCC) may metastasize to many organs. The survival rate is almost zero for metastatic HCC patients. Molecular mechanisms of HCC metastasis need to be understood better and new therapies must be developed. We have developed the "in vivo microscopy" to study the mechanisms that govern liver tumor cells spreading through the microenvironment in vivo. A recently developed "in vivo flow cytometer" combined with real-time confocal fluorescence imaging is used to assess spreading and the circulation kinetics of liver tumor cells. We measure the depletion kinetics of two related human HCC cell lines, high-metastatic HCCLM3 cells and low-metastatic HepG2 cells, which are from the same origin and obtained by repetitive screenings in mice. More than 60% of the HCCLM3 cells are depleted within the first hour. Interestingly, the low-metastatic HepG2 cells possess noticeably slower depletion kinetics. In comparison, less than 40% of the HepG2 cells are depleted within the first hour. The differences in depletion kinetics might provide insights into early metastasis processes.
活体流式细胞仪 肝癌转移 循环肿瘤细胞 近红外 共聚焦成像 170.0170 Medical optics and biotechnology 170.3880 Medical and biological imaging 170.4580 Optical diagnostics for medicine 
Chinese Optics Letters
2010, 8(10): 953
Author Affiliations
Abstract
1 MOE Key Laboratory of Laser Life Science &
2 Institute of Laser Life Science, South China Normal University, Guangzhou 510631, China
Bim, a proapoptotic member of Bcl-2 family, plays an important role in cell apoptosis. It is generally thought that Bim translocates to mitochondria in response to apoptotic stimuli. We use confocal microscopy to image the temporal-spatial dynamics of Bim during dihydroartemisinin (DHA) induced human lung adenocarcinoma (ASTC-a-1) cell apoptosis. Interestingly, we find that DHA induces Bim translocation to endoplasmic reticulum (ER) rather than mitochondria, implying that Bim-ER pathway might be involved in the DHA-induced ASTC-a-1 cell apoptosis.
共聚焦成像 Bim 内质网 双氢青蒿素 170.1530 Cell analysis 170.1790 Confocal microscopy 170.2655 Functional monitoring and imaging 
Chinese Optics Letters
2010, 8(10): 950
作者单位
摘要
1 东华大学信息科学与技术学院,上海 200051
2 上海大学通信与信息工程学院,上海 200072
3 上海交通大学激光与光子生物研究所,上海 200030
基于点扩展函数,推导出共焦系统的成像公式,模拟了探测器尺寸对分辨率的影响,并提出最佳针孔半径.为验证理论分析,设计并建立了一套共焦系统,测量了不同针孔时的轴向响应,并得到了鉴别率板的共焦和离焦像.
共聚焦成像 高分辨率 点扩展函数 半高宽 Confocal imaging High resolution Point spread function (PSF) Half width at half maximum (HWHM) 
光子学报
2006, 35(4): 0587
作者单位
摘要
浙江大学国家光学仪器工程技术研究中心,浙江,杭州,310027
生物芯片扫描仪是生物芯片技术应用中的关键仪器,激光共聚焦成像的原理,着重介绍一种光学扫描和机械扫描相结合的双波长激光共聚焦生物芯片扫描仪,在保证分辨力、灵敏度等重要性能指标的前提下提高了扫描速度和扫描效率,最后对系统性能做了简要分析.
生物芯片扫描仪 激光共聚焦成像 光学扫描和机械扫描相结合 系统性能 
光学仪器
2005, 27(5): 123

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