红外与激光工程
2022, 51(5): 20220335
1 华南师范大学生物光子学研究院教育部激光生命科学重点实验室，广东 广州 510631
2 华南师范大学生物光子学研究院广东省激光生命科学重点实验室，广东 广州 510631
3 福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室，福建 福州 350007
4 中山大学附属第一医院心胸外科，广东 广州 510080
研究脉冲超声强度为0~0.8 W/cm2时的不同强度超声对在体的人皮肤中甘油溶液的渗透性和光穿透深度的影响。实验采用光学相干断层扫描（OCT）成像技术做定量连续的测量。研究结果表明，脉冲超声强度为0~0.8 W/cm2时，超声具有加速甘油溶液渗透、增强光穿透皮肤的能力，且皮肤的光透明效果随超声强度的增加而增大。以仅施加甘油溶液的样品为对照组，而施加超声作用及甘油溶液的样品为实验组。实验组和对照组的比较结果表明，在分别经超声强度为0.2，0.4，0.6，0.8 W/cm2的超声处理的人体皮肤中，15%甘油的平均渗透系数与仅施加15%甘油处理的人体皮肤相比分别增加了2.6%，9.5%，14.7%，19.8%。脉冲超声处理的30%甘油在人体皮肤中的渗透系数分别高于仅施加30%甘油处理的对照组3.7%，12%，16.7%，22.2%。结论表明，应用强度为0.2~0.8 W/cm2的超声，甘油的平均渗透系数随超声强度的增加而增加。
生物技术 在体皮肤 生物组织光透明 光相干断层成像术 渗透系数 1/e光穿透深度 激光与光电子学进展
2022, 59(10): 1017001
1 福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建省光子技术重点实验室, 福建 福州 350007
2 复旦大学光科学与工程系, 上海 200433
光学微腔光频梳(Optical Frequency Comb,OFC)具有阈值低、结构紧凑以及易于芯片集成等优势,在精密光谱测量和原子钟等研究领域具有非常好的应用前景。尽管关于OFC的研究已经取得丰富的成果,但大多数OFC具有稀疏的梳齿模式,不利于OFC的调谐。鉴于此,利用高品质因子光学微泡谐振腔的欧姆热实现OFC的调谐。首先理论上分析微腔色散原理,并计算微腔色散参量与微泡谐振腔尺寸的关系。然后制备直径为275 μm和品质因子高达1.2×10 8的微泡谐振腔,在反常色散区通过连续激光泵浦来获得宽带OFC。最后将微金丝集成于直径为297.5 μm的微泡谐振腔中空通道内并置于电路中,利用电流控制器为微金丝施加电流来产生欧姆热以实现OFC的调谐,调谐范围达到0.21 nm。
激光光学 微泡谐振腔 反常色散 光频梳 欧姆热调谐 光学学报
2021, 41(16): 1614002
1 福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建 福州 350007
2 闽南师范大学物理与信息工程学院, 福建 漳州 363000
光学相干层析成像(OCT)具有分辨率高、成像深度深和成像速度快的优点,为评估肾脏状态提供了一种新方法。肾脏缺血再灌注会导致肾功能单元发生损伤,采用无损成像可以实时快速地评价肾脏的活性状态。采用中心波长为1300 nm的SDOCT(spectral-domain OCT)对Wistar大鼠肾脏进行活体二维和三维成像,图像能够清晰地显示肾皮质层的肾小管微结构。结果表明:OCT对肾脏缺血再灌注过程响应灵敏,在肾脏状态评估方面具有广阔的应用前景。
医用光学 光学相干层析成像 肾脏 缺血再灌注 肾小管
医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建省光子技术重点实验室, 福建师范大学光电与信息工程学院, 福建 福州 350007
慢性肝脏损伤将导致肝纤维化,不及时诊断治疗易进一步发展为肝硬化等更严重的肝脏疾病。近年来,荧光成像及光谱分析技术以其快速、简便、无损等优势,极大地推进了肝纤维化疾病的检测和研究,具有良好的发展前景。重点综述了目前荧光成像及光谱分析技术在肝纤维化组织、细胞以及分子机制研究中的最新成果,并展望了其研究难点和潜在应用前景。
图像处理 肝纤维化 荧光成像 光谱分析 检测 激光与光电子学进展
2020, 57(1): 010002
医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建省光子技术重点实验室, 福建师范大学光电信息与工程学院, 福州 350007
基于表面增强拉曼光谱(SERS)技术对于人体细胞组织与血液的检测和研究, SERS光谱技术能够发现正常组织与病变组织的差异性, 为医学临床上实现癌症的早期诊断提供了科学依据。由于鼻咽癌不具有明显的病变特征、病灶的位置难以通过常规医学手段检测。因此利用SERS光谱技术, 应用于鼻咽癌细胞组织与血液的研究, 可提高鼻咽癌患者的生存率。对鼻咽癌细胞组织与血液SERS光谱分析和诊断的探索研究, 有助于SERS光谱技术发展成为一种在生物医学领域中的分析检测手段, 在医学临床诊断上具有潜在的应用前景。
表面增强拉曼光谱技术 鼻咽癌 细胞 组织 血液 surface enhanced raman spectroscopy nasopharyngeal carcinoma cell tissue blood
1 福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建省光子技术重点实验室, 福建 福州 350007
2 中国人民解放军总医院激光医学科, 北京 100853
血管靶向光动力疗法(Vascular targeted photodynamic therapy, V-PDT)已成为临床治疗鲜红斑痣和老年黄斑变性等血管性疾病的重要方法。V-PDT通过主动或被动血管靶向的作用机制诱发系列生物响应以封闭病变血管。本文评述了V-PDT的作用机制和血管生物学响应, 重点讨论了用于评估V-PDT中血管损伤的光谱与成像技术, 并分析了这些技术的优点和局限性。最后展望了用于评估V-PDT血管损伤的光学技术发展及其应用前景。
光动力学疗法 生物响应 血管损伤 无损 光学监测技术 photodynamic therapy biological response vascular damage non-invasive optical monitoring technique
Author Affiliations
Abstract
Institute of Laser and Optoelectronics Technology, Fujian Provincial Key Laboratory for Photonics Technology, Key Laboratory of Optoelectronic Science and Technology for Medicine of Ministry of Education, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, China
The goal of this work is to evaluate the compositional and morphological changes of human dentin after erbium, chromium:yttrium–scandium–gallium–garnet (Er,Cr:YSGG) laser irradiation by Raman spectroscopy. The dentin surface of human molars are irradiated with an Er,Cr:YSGG laser at the output power of 3 and 3.5 W. Raman spectra before and after treatments are measured and analyzed. The results show that Raman spectroscopy can efficiently monitor the compositional changes of human dentin induced by an Er,Cr:YSGG laser. Although no new bands, band shifts, or disappearance of bands occurred, the intensities of the organic peaks associated with Amide I and CH2 are reduced significantly.
Chinese Optics Letters
2015, 13(Suppl): S21701
1 宁波大学理学院 微电子科学与工程系, 浙江 宁波315211
2 宁波大学 医学院附属医院, 浙江 宁波315020
3 福建师范大学 医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建省光子技术重点实验室, 福建 福州350007
基于金/银纳米三明治结构的表面增强拉曼散射(SERS)特性,实现了前列腺特异性抗原(PSA)高灵敏度免疫检测,检测结果具有特异性。采用化学还原法制备金、银纳米粒子, 用4-巯基苯甲酸(4-MBA)及前列腺特异性抗体(Anti-PSA)链接金、银纳米粒子制备免疫探针, 在硅片表面原位生长金、银纳米粒子并链接Anti-PSA制备得到免疫基底。将免疫探针、免疫基底以及PSA组成三明治结构, 进行基于SERS特性的免疫检测。实验结果表明, 纳米银免疫探针与纳米银免疫基底组成的三明治结构具有最佳的检测效果, PSA的检测灵敏度低至1.8 fg/mL(3.490×10-18 mol/L), 可应用于前列腺癌症的早期检测与诊断。
表面增强拉曼散射 纳米免疫探针 纳米免疫基底 免疫检测 surface-enhanced Raman scattering nano-immune probe nano-immune substrate immunoassay
医学与光电科学与技术教育部重点实验室,福建省光子技术重点实验室,福建师范大学, 福建 福州 350007
本文采用Monte Carlo模拟人体肠道组织的非接触式漫反射光谱,并分别研究了聚焦光束的聚焦深度、组织表面入射光斑与出射光斑(Source-Detector,S-D)之间的距离、探测面积和探测深度对光谱测量的影响,为设计非接触式光谱检测系统提供理论依据.结果表明在利用光谱技术对肠道疾病如早期肠癌进行诊断时,非接触式光谱检测系统的聚焦深度应小于0.1 cm;在漫反射光谱检测时,应根据探测信号的强弱以及探测器的灵敏度选择S-D距离;0.06 cm的探测面积半径能有效地反映组织中氧合血红蛋白和脱氧合血红蛋白含量的变化情况;为反映不同深度组织光学特性,在改变探测深度时,应保持探测光锥顶角不变.
肠道组织 Monte Carlo模拟 非接触式漫反射光谱 intestinal tissue Monte Carlo simulation non-contact diffuse reflectance spectra
