利用散射光声微分成像技术实现弱吸收物质显微成像

光声显微成像技术依赖于样品的内源性光吸收,对强散射弱吸收样品成像效果差,甚至无法进行成像。为了实现强散射弱吸收高透明生物样品的光声显微成像,以及获得图像的边缘增强效果,使光声显微成像技术在实际的生物医学研究中更有应用价值,本文首次将散射光声技术引入到光声微分显微技术中,研制了新型的散射光声微分成像技术。该技术不仅可以获得强散射弱吸收高透明生物样品的散射光声显微图像,还可以获得对应的边缘清晰的散射光声微分图像,对在生物医学研究领域有重要的应用意义。     

红细胞的前向光散射

本文从红细胞前向光散射的观点出发对红细胞的尺寸、红细胞的变形性研究以及红细胞容积、血红蛋白浓度等参数的测定作了系统的思考。提出在红细胞与周围悬浮介质折射车相差不大时,反常衍射比夫朗和费衍射更适合用于红细胞前向光散射的研究。利用两组不同角间隔的前向散射光来同时测量红细胞容积和血红蛋白浓度。同时其它一些标识红细胞的参数如平均红细胞容量（ＭＣＶ）、平均血红蛋白量（ＭＣＨ）等均可直接或间接由这两项参数导出。最后还将红细胞的光散射与Ｍｉｅ理论作了对比．     

生物组织光散射等效颗粒模型及Mie相函数计算

为研究生物组织的散射特性,将其从散射效果上等效为离散的球形散射体的集合,结合经典的Mie散射理论对生物组织散射相函数进行数值计算。计算结果表明:Mie散射相函数能够描述生物组织后向(大角度)散射光强振荡特性与等效粒径的对应关系,可为基于后向散射光的无创伤或微创伤诊疗提供理论依据;Mie散射相函数能够解释生物组织散射光空间分布与波长的相关性,为医学诊疗上入射光波长选择提供参考;合理选择集群散射体粒度分布参数,可实现对复杂生物组织散射相函数的精确描述。     

共振瑞利散射测试血清蛋白酸碱度影响的探讨

提出了一种基于共振瑞利散射（RRS）原理测量人体血清蛋白的新方法。在缓冲溶液的作用下,把配制好的人体血清蛋白稀释液按比例与四羧基酞菁锌混合,经过化学作用后在波长为400 nm左右蓝色波段强光照射下,散射出480 nm左右的共振瑞利散射光强信号。考察在不同pH对共振瑞利散射光强信号与混合物中的血清蛋白反应线性关系的影响。结果表明,pH在6.0～8.0范围内混合溶液共振瑞利散射光强信号与血清蛋白的线性关系良好。     

丙酮酸脱氢酶分形性质的光散射研究

生物大分子的分形性质与其三维结构,柔性,疏水性,进而与活性有重要关系。本文采用动态与静态光散射技术测量了丙酮酸脱氢酶的分维ｄｆ,讨论了上述两种光散方法测量分维各自适用的范围。     

光通过散射介质聚焦的空间位相逐个单元调节方法

本研究在分析现有散射介质聚焦方法的基础上,提出一种利用单元裂解进行波前位相调制,将经过强散射介质的散射光聚焦的快速收敛方法.文中详细地描述了这一新方法的原理,并同现有逐个单元调节方法进行运行对比.单元裂解方法的物理本质,即为实现空间光调制器的调制各单元光波之间同位相干涉.本方法具有更高的信噪比,并且聚焦收敛的速度快.这一新方法为进一步开展生物成像的光学理论研究提供了新思路.     

林窗内光照强度的测量方法

林窗内光强存在复杂的时空变化,对植物更新和生长有着重要影响,因此,林窗光照强度的快速测量方法是生态学家十分关注的问题.目前,测量林窗光强的方法可分为3类:(1)直接测量法采用光量子探头等仪器直接测量光强,但测量林窗光强异质性时十分费时费力.(2)模型估测法通过几何计算可快速估测林窗任意位置光强,但模型估测法将林窗简化为圆柱体或椭圆柱体,并忽略了许多林窗光强的影响因素,这极大影响了它的测量精度.(3)相片法采用半球面影像等相片间接计算相片拍摄点的光强,但测量林窗光强异质性时需要在林窗内拍摄大量相片;相片法具有较高精度,可区分直射光和散射光,其中,基于半球面影像的林窗光指数(gap light index)精度最高,使用广泛;基于几何计算的林窗光指数不仅具有较高精度,且可以快速测量林窗任意位置光强,该方法适用于林窗光强水平分布格局、垂直结构以及光组成成分(直射光和散射光)特征研究.     

混浊介质后向散射特性的Mueller矩阵实验测量

Mueller矩阵是一种公认的能很好地表述介质偏振特性的方法.由于散射光偏振在生物组织无创伤诊断技术等诸多领域中的重要应用价值,对组织散射特性的Mueller矩阵的研究成为国际上组织光学的热点之一.与现有测量Mueller矩阵的实验方法相比,斜入射正接收装置用来测量Mueuer矩阵是一个更加行之有效的方法,再结合一种新的算法来处理后续数据,由此所获得的Mueller矩阵空间分布图的清晰度不亚于其它文献的报道.这种测量方法结构更简单,具有测量更方便、准确等优点.结果表明:入射角影响Mueller矩阵的空间分布图.随着介质浓度的增大,随机介质后向散射Mueller矩阵各元素的空间分布图样减小.     

金纳米探针瑞利共振散射法测定溶菌酶

利用共振散射技术研究了金纳米微粒与溶菌酶的相互作用.金纳米微粒可以通过静电引力及疏水作用与溶菌酶结合,使金纳米微粒粒径变大,从而导致纳米金瑞利共振散射光谱显著增强,并且在一定范围内光散射强度的增加量与溶菌酶浓度成正比.考查了作用时间、溶液酸度、共存离子及有机溶剂等条件的影响.将纳米金作为测定溶菌酶的探针,在最佳反应条件下,对溶菌酶的检出限为0.08 μg/mL.将此方法用于蛋清中溶菌酶的测定,检测结果与文献报道方法一致,结果令人满意.     

Mueller矩阵在生物医学检测方面应用的实验研究

Mueller矩阵是公认的能很好地表述介质偏振特性的一种方法,由于散射光偏振在生物组织无创伤诊断技术等诸多领域中的重要应用价值,对组织散射特性的Mueller矩阵的研究成为国际上组织光学的热点之一。研究设计了一种新的测量Mueller矩阵的实验装置:斜入射正接收装置,并推导出一组后续数据处理的算法。由此所获得的Mueller矩阵空间分布图的清晰度不亚于其它所报道的,并且测量方法具有结构简单、方便、准确等优点。实验结果表明:入射角影响Mueller矩阵空间分布图;随着介质浓度的增大,随机介质后向散射Mueller矩阵各元素的空间分布图样减小;同时列举了真实生物组织样品(肌肉组织)的后向散射Mueller矩阵的实测结果,由此证明各向异性生物组织的后向散射Mueller矩阵各元素的空间分布图样与纤维的走向有关。     

共振瑞利散射测定痕量甲胎蛋白含量研究

用共振瑞利散射光谱研究磷钼杂多酸与甲胎蛋白的相互作用的过程中,发现其结合会引起共振瑞利散射(RRS),最大RRS峰均位于480 nm。在一定浓度范围内,AFP浓度与散射强度成正比,这样就产生了一种新的利用共振光散射强度定量测定甲胎蛋白的方法。本文对该反应体系的适宜反应条件、主要影响因素、散射强度与AFP浓度的关系、方法的灵敏度等,进行了比较研究。发现不同的杂多酸对于甲胎蛋白的检出限(3σ)在5.2~78μg.L-1之间,其中以磷锑钼酸体系灵敏度最高,对于甲胎蛋白(AFP)的检出限为2.5μg.L-1。该方法具有操作简便、灵敏度高、线性范围宽等优点。考察了共存物质的干扰影响,获得了满意的结果。     

淋巴因子和干扰素

通过对流动血细胞计数的单细胞光散射测定以观测作为犬肠杆菌内含体的外源蛋白质积累。观察的大肠杆菌菌株有明显的前角和右角的光散射增加。此大肠杆菌菌株能过量生产两种干扰素和两种兽用生长素。在诱导外源基因表达之前,原寄主的形态对以后由于内含体形成所造成的光散射加强有明显的影响。用流动血细胞计数测得的光散射分布与用库耳特计量法测得的分布量不相一     

光散射法测凝血酶、水蛭素及蚓激酶活性

用纤维蛋白原作底物,加入一定量的凝血酶,监测在４８０ｎｍ处光散射强度变化,其变化过程是具有弛豫过程的Ｓ型曲线。取其最大斜率在一定时间（１ｍｉｎ）内的截距计算该酶的活力。在一定浓度的纤维蛋白原溶液中,光散射强度的变化速度与加入的凝血酶量成正比。在一定的纤维蛋白原和凝血酶的浓度下,加入水蛭素或蚓激酶,会减低光散射强度的增加速度,且加入量与光散射强度的变化速度成反比。因此,可用测光散射强度的变化速度来测定凝血酶,水蛭素和蚓激酶的活力。     

医用直线加速器矩形野散射因子计算方法研究

目的：医用直线加速器矩形野散射因子计算方法加以改进。方法：（1）实际测量矩形野的散射因子;（2）利用Kim的经验公式和面积-周长比公式分别计算理论上的矩形野的散射因子,并与矩形野的测量结果进行比较。结果：采用该方法计算医用加速器散射因子的最大误差在0.5%以下,而采用面积-周长比原理确定的等效方边长,最大误差达到3%左右。结论：采用Kim计算方法算出的等效边长,然后再根据矩形野测量出的数据计算等效射野的Scp结果比传统的面积周长比算法更能减小计算误差,并且精度也比较高。     

组织模型偏振散射光谱特性研究

结合偏振门技术和米氏散射理论,建立了组织模型的偏振散射差分光谱理论模型.计算分析了粒子群的平均尺寸、相对折射率变化时后向偏振散射差分光谱的特征.结果表明,利用偏振门技术测量的差分光谱主要是来自表层粒子的光信号,偏振散射差分光谱对粒子平均尺寸及相对折射率的变化比较敏感,随着粒子平均尺寸的增加,光谱振荡频率将增加,而随着相对折射率的减小,光谱的振幅减小,且差分光强值减小.该方法对于早期癌症检测具有潜在应用意义.     

兔血管对He—Ne激光的反射、透射、吸收系数和散射相函数的研究

本文运用光生物学、基础医学以及物理学的基本理论 ,探讨了兔血管组织的激光传播特性 ,定量测定了兔血管组织的激光传输参量。采用标准积分球测量了兔血管组织样品在 632 .8nmHe Ne激光照射下的透射率 (T)和反射率 (R) ,推算吸收率 (A)。并把分光仪改装为光散射测量装置 ,测量了 632 .8nmHe Ne激光照射下 ,- 90°～ 90°散射角范围内的散射相函数S(θ) ,计算平均散射余弦 μ。结果表明 :兔动脉对He Ne激光的漫反射率比静脉的大 (P <0 .0 1 ) ,而透射率却明显比静脉小 (P <0 .0 1 ) ,而动脉的吸收系数明显地比静脉要小 ,He Ne激光对静脉的穿透深度明显比动脉的要大。兔动脉和静脉对He Ne激光有较强的反向散射 (μa<0 .5 ,μν<0 .5) ,且静脉的反向散射明显较动脉的要强 ,其相应的散射相函数S(θ)有着明显的差别。兔动脉和静脉对He Ne激光的反射、透射、吸收系数及散射相函数等光学性质的明显不同提示在应用He Ne激光进行血管疾病的治疗时应加以考虑。     

光散射法在医学分子生物学中的应用

本文综述了近几年来光散射法的最新进展,光散射与色谱等分离技术的联用测定生物大分子和粒子大小的原理,以及在医学分子生物学领域中用光散射技术研究普通多糖,聚电解质多糖、蛋白、糖蛋白,及其复合物包括多肽细胞因子与受体及相互作用,抗原与抗体及相互作用,脂质体粒子大小及分布的最新进展。     

动态光散射法研究病毒颗粒的聚集

用动态光散射法对细小病毒(H-1)在5℃、20℃和35℃下,pH从5.0到11范围内的光子相关光谱进行了测量。实验结果表明该病毒在pH＞8.5时会形成明显的聚集。这和电镜观察结果相吻合。为了提高细小病毒的病毒探针等效能,应选择pH＜8的缓冲液并贮藏在低温下为宜。     

几种生物大分子分形性质的光散射研究

几种生物大分子分形性质的光散射研究张渭滨庄荣伟林丽莎（华侨大学应用物理系．泉州．３６２０１１）关键词静态与动态光散射生物大分子分形性质ＴｈｅＬｉｇｈｔＳｃａｔｅｒｉｎｇＳｔｕｄｉｅｓｏｆＦｒａｃｔａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳｅｖｅｒａｌＢｉｏｍａｃ...     

基于光学相干检测的非接触式光声多普勒流速仪

在临床应用中,许多患处血液流速的测量都需要在无菌操作下进行。而传统的基于超声换能器实现的光声流速测量方式都需要在检测区域与探头之间填充超声耦合介质,从而无法实现无菌操作,限制了这种检测方式在临床上的应用。本文报道了一种非接触式光声多普勒流速仪,利用低相干的麦克尔逊干涉仪探测光声信号实现了流速测量。与超声探头为探测装置的光声多普勒血流仪相比,该方法可以实现非接触式的光声流速测量。在模拟血液样品实验中,定量的测量了横向流速,其速度范围在0. 2-3 mm/s,同时获得了截面流速图像。另外,活体小鼠耳部流速图像证明了该方法可以非接触、定量的测量血流信息。