国家自然科学基金(61178080)
- 作品数：11 被引量：27H指数：4
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- 基于DH-PSF与DG结合三维荧光动态成像重构方法研究及处理结果
- 2018年
- 针对超分辨成像方法景深不够的局限性,发展了具有超大景深的三维超分辨成像系统,通过点扩展函数的改造,形成携带有三维信息的双螺旋点形式,同时结合变形光栅能够在12μm轴向范围内实现荧光分子的实时位置信息获取,为了精确地获得荧光分子的定位,利用模式识别方法实现图像重构,通过系统标定获取匹配图像,利用相关性计算以及拟合算法获取分子的三维位置信息。实验验证,该方法可以高效实现图像信息获取,为DH-PSF与DG结合方法实现三维成像奠定了基础。
- 李恒陈丹妮陈丹妮屈军乐
- 关键词：三维成像
- 三维追踪方法用于HEP-2细胞的受体介导成像
- 2018年
- 本文基于双螺旋点扩散函数方法,建立了具有高定位精度的三维多粒子追踪成像系统,成像深度达到4μm,利用荧光珠进行标准实验,通过探测探针在甘油-水溶液中的均方位移曲线得到了粒子扩散系数。最后利用本系统实现了对喉癌(HEP-2)细胞内多个荧光微球的动态追踪.通过数据分析得到细胞内荧光微球的移动量以及运动速率,为研究活细胞内分子转运和相互关系提供了非常有用的工具.
- 李恒陈丹妮陈丹妮
- 关键词：三维成像多粒子
- 钾盐的添加对水热法合成铌酸钾晶体的影响
- 2013年
- 采用水热法，以KOH和Nb2O5为主要原料，分别加入KCl、K2SO4、K2CO3和KBr制备了铌酸钾（KNbO3）晶体。采用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、扫描电镜（SEM）、红外光谱（FTIR）、荧光光谱（PL）等方法研究了不同钾盐对合成的KNbO3晶体结构、微观形貌、产量及荧光性的影响。结果表明在水热合成过程中添加钾盐可以明显提高KNbO。晶体的产率，钾盐的种类对KNbO3的晶型和形貌有较大影响，当钾盐分别为KCl和KBr时，产物为0．5～1μm宽、1～10μm长，表面光滑的棒，分别为斜方六面体和正交晶型的KNbO3。当钾盐分别为K2CO3和K2SO4时，产物为不规则块状结构，分别为斜方六面体和正交晶型的KNbO3。FTIR分析表明样品在1383，1087，1050，879，614cm。处出现了Nb=0和Nb-O-Nb的振动峰。荧光光谱分析表明样品在396，450，467，481，491nm附近出现特征峰。
- 曹博于杰于斌张欣鹏游诚陈珺文曹慧群
- 关键词：水热法荧光性
- 用于大景深三维纳米分辨多分子追踪的衍射光学元件的设计制备和实验研究被引量：7
- 2013年
- 发展能实时检测完整细胞内多个生物分子随时空变化的单分子探测和追踪技术,对于研究生命过程的分子机理具有重要意义.在变形光栅多阶成像和双螺旋点扩散函数成像方法的基础上,基于波前编码的原理,提出将二者优化结合,获得全新的衍射光学元件,该器件同时具有多重平面成像和双螺旋点扩散函数成像的功能,旨在解决活细胞内单分子探测和追踪技术中的大景深探测难题.设计和制备了该器件,并基于该器件搭建了显微成像系统,实验模拟证明该衍射光学元件同时可实现轴向12μm的探测范围,与理论设计结果相符合,从而有效扩大了显微镜系统的景深,证明了设计的可行性.
- 于斌李恒陈丹妮牛憨笨
- 关键词：衍射光学元件
- 高精度实时主动轴向防漂移系统研究被引量：4
- 2015年
- 基于单分子定位的荧光纳米分辨显微成像中,系统漂移会使得单分子定位出现额外偏差,从而使重构图像的分辨率降低,造成图像模糊.因此,对系统漂移量的控制至关重要.近年来,防漂移的方法层出不穷.本文针对其中一种利用光学测量原理和引入负反馈的防漂移方法做了系统的研究,分析了其原理和实现过程,对整个系统进行了误差分析,通过实验标定了整个防漂移系统的精度.该系统可以主动实时地校正漂移量,实现了显微镜轴向9.93 nm的防漂移精度.与现有商用的显微镜自带的防漂移装置相比,防漂移精度提高了一个量级.
- 霍英东曹博于斌陈丹妮牛憨笨
- 关键词：四象限探测器
- 牺牲模板法制备铌酸钾纳米棒单晶及其二次谐波产生（英文）
- 2016年
- 首次使用五氧化二铌纳米棒作为原料通过水热反应合成出60-150 nm宽、几个微米长的高产率、斜方晶系铌酸钾纳米棒晶体。使用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）、选区电子衍射技术（SAED）对铌酸钾纳米棒晶体的形貌和结构进行了表征。合成的铌酸钾纳米棒表现出二次谐波产生响应,并发射出高效率的纳米二次谐波光线。铌酸钾纳米棒晶体沿着[001]方向生长。合成的铌酸钾纳米棒以其优异的非线性光学性能在纳米光学器件中的应用具有很好的发展前景。
- 曹慧群游诚于杰曹博辛红于斌
- 关键词：纳米线水热法二次谐波产生
- 相干反斯托克斯拉曼散射显微成像技术研究被引量：6
- 2016年
- 基于全量子理论对相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)过程进行了分析,在此基础上搭建了单频CARS显微成像系统,获得了不同尺寸聚苯乙烯微球高对比度的CARS显微图像.为了标定成像系统的空间分辨率,采用逐点扫描方式对直径为110 nm聚苯乙烯微球成像,从而重构出系统的点扩展函数.结果表明:该CARS显微成像系统的横向空间分辨率约为600 nm,而由阿贝衍射极限决定的理论空间分辨率约为300 nm.分析了导致分辨率降低的原因,并提出了解决方案.为实现纳米分辨的CARS显微成像打下了坚实的基础.
- 刘双龙刘伟陈丹妮屈军乐牛憨笨
- 关键词：显微成像分辨率
- 基于累积量标准差的超分辨光学涨落成像解卷积优化被引量：3
- 2016年
- 超分辨光学涨落成像方法通过计算一组随机闪烁图像序列的累积量来提高空间分辨率.在实际实验中,由于计算的图像序列帧数有限,每个像素上累积量估计的误差将显著影响重构图像的均匀性和连续性.传统超分辨光学涨落成像技术由于缺乏对累积量估计的误差分析,在其后续的Lucy-Richardson解卷积算法中,没有对累积量重构图像的噪声添加约束条件.本文利用基于单组有限长数据的累积量标准差公式,计算了超分辨光学涨落显微图像每个像素上的累积量标准差,并将结果引入Lucy-Richardson解卷积算法中作为迭代优化的偏差阈值.模拟和实验结果表明,在相同图像序列长度下,该优化方法显著提高了超分辨重构图像的均匀性和连续性;在同等图像质量下,该方法可缩短图像序列帧数至原来的一半以下,有望用于活细胞动态超分辨成像.
- 王雪花陈丹妮于斌牛憨笨
- 关键词：累积量
- 基于压缩感知STORM超分辨成像与像素的关系被引量：3
- 2017年
- 针对基于压缩感知STORM(stochastic optical reconstruction microscopy)超分辨成像效果差的不足,提出采用高分辨相机改善基于PSF测量矩阵性能的方法。该方法能够改善基于PSF测量矩阵的约束等距性(restricted isometry property,RIP),从而达到提高重构效果的目的。实验结果表明,采用高分辨相机后基于PSF(point spread function)测量矩阵的列不相关性更好,重构能力、定位准确度和识别率都得到极大改善。同时探讨了以传统指标体系评价基于压缩感知的超分辨重构质量的优劣和适用性。发现匈牙利法和质心法的组合方案较能反应真实的基于压缩感知的超分辨重构效果。
- 程涛陈丹妮
- 关键词：压缩感知点扩散函数
- 超衍射极限相干反斯托克斯拉曼散射显微成像技术及其探测极限分析被引量：5
- 2013年
- 理论上提出一种突破衍射极限限制的相干反斯托克斯拉曼散射显微成像方法,并对其探测极限进行分析.通过引入环形附加探测光与艾里斑周边的声子作用,实现点扩展函数的改造,提高相干反斯托克斯拉曼散射显微成像系统的横向空间分辨率.随着分辨率的提高,信号强度也随之降低,尤其当应用于生物学、医学研究时,样品分子数密度通常很低,这将导致信号探测更加困难.因此分析系统的探测极限,确定超分辨体积元内的最小可探测分子数是展开超衍射极限相干反斯托克斯拉曼散射显微成像实验研究的重要前提.当泵浦光、斯托克斯光、探测光光强均达到极大值,分辨率约40nm三维空间内,超衍射极限相干反斯托克斯拉曼散射显微成像系统的散粒噪声信噪比由曝光时间与样品分子数密度决定.曝光时间若取20ms,探测极限约为103,样品分子数目只有大于探测极限,才能保证信号可以从噪声背景中提取出来.
- 刘伟陈丹妮刘双龙牛憨笨
- 关键词：非线性光学
