中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
超强激光科学卓越创新简报
(第三百八十七期)
2023年5月9日
上海光机所在超分辨散射成像和定位研究方面取得进展
近日,中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室刘红林副研究员课题组在散射定位和成像研究方面取得重要进展。相关成果以“Imaging and positioning through scattering media with double helix point spread function engineering”为题发表于Journal of Biomedical Optics期刊上。
散射现象对依靠弹道光传递信息的传统成像技术造成了极大的阻碍。很多领域对透过散射介质实现高分辨成像都有迫切的需求,这促使大量的资源投入到相关研究中,也促进了散射成像技术的发展。目前,主流散射成像技术仅能实现目标的二维成像和相对位置信息的获取,难以三维定位和成像。双螺旋点扩散函数(DH-PSF)可用于超分辨显微成像,并实现三维定位,但应用场景通常是无散射或弱散射环境。迄今为止,尚未有其在散射环境中成像和定位的相关报道。
本研究工作系统分析了双螺旋点扩散函数在散射环境下的定位能力,搭建了含有DH-PSF调制模块的显微实验系统,并选用鸡蛋壳膜和洋葱表皮组织作为散射介质进行演示验证。利用DH-PSF的特殊调制图案,通过双高斯拟合定位算法,实现了对两种生物组织中荧光微球进行超分辨成像和定位,定位精度达到十纳米级别。将平台扫描和焦点DH-PSF解卷积相结合可以起到光学切片的作用,不仅实现了荧光微球的超分辨成像,还实现了周围散射介质膜结构的清晰成像。相比于传统的显微技术和DH-PSF超分辨显微技术,改进的DH-PSF 显微可以对散射介质中的目标进行超分辨成像和定位。
所提出的方法可为散射介质中或通过散射介质进行更深入、更清晰的可视化提供了一种简单的解决方案,结合荧光染料、纳米粒子、量子点以及其他荧光探针,散射介质内的原位超分辨率显微成像将成为可能。
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