回音壁模式光学微腔识别细胞类型

发布时间：2021-09-01 18:38

　　回音壁模式是光子在一个准二维平面内运动,并不断地在微腔边界发生全反射而不折射出腔的一种光学模式,具有高的Q值和小的模式体积,对外部环境的变化极其敏感。利用回音壁模式可以使宽带荧光实现窄光谱的激光输出。利用掺杂DG（dragon green）荧光染料的聚苯乙烯微球作为回音壁模式光学微腔,通过细胞的吞噬功能,使荧光微球到达细胞内部,利用纳秒脉冲激光进行泵浦,实现了细胞内的回音壁模式激光输出。与在纯水环境中的激光输出相比,细胞内荧光微球回音壁模式的谐振峰发生了红移,且红移量与细胞类型有关,说明可以用回音壁模式实现细胞种类的无标记识别。 

【文章来源】：中国激光. 2020,47(02)北大核心EICSCD

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【部分图文】：

实验装置示意图

图1 实验装置示意图实验所用荧光微球是掺杂DG荧光染料的聚苯乙烯微球,直径为15 μm,其吸收波长为480 nm,辐射波长为520 nm。根据Q值计算公式Q=λ/Δλ可以计算得到Q值约为800,其中λ为中心波长,Δλ为谐振峰的线宽。

将吞有DG微球的细胞置于图1所示的光路中进行检测,将光束焦点移到DG微球上,衰减激光能量到细胞损伤阈值以下,在473 nm脉冲激光的泵浦下,检测到的激光光谱如图5(a)所示,DG微球在细胞内依然可以产生典型的回音壁模式谐振峰。图5(b)为激光输出与泵浦能量的关系,出光阈值为6.03 nJ。由于内外环境折射率差较小,故而胞内物质对激光的吸收增强,导致损耗增多,因此出光阈值与在纯水中相比增大。图5 单个细胞内DG微球的激光输出。(a)在细胞中达到阈值输出时的典型的回音壁模式光谱图;

【参考文献】：
期刊论文
[1]包层介质折射率引起的回音壁模式光纤激光波长漂移[J]. 张远宪,韩德昱,祝昆,江楠,普小云.  中国激光. 2009(03)



本文编号：3377484