双光子荧光显微镜的研究

发布时间：2017-06-27 05:05

  本文关键词：双光子荧光显微镜的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：双光子荧光显微镜通过对样品在双光子激发后发出的荧光进行探测,实现样品的三维成像。与单光子比较,双光子荧光显微成像具有光损伤小、分辨率高等优点,可以对生物样品实时在体监测,已成为研究细胞结构和功能检测的重要工具。 本文从一般的荧光和荧光显微镜理论出发,引出了双光子荧光显微镜的概念;对双光子荧光显微镜的成像理论进行研究,通过和单光子荧光成像比较,分析了双光子荧光显微镜的成像特点;然后,完成了双光子荧光显微成像系统的搭建,并对平面扫描做了研究,利用双压电晶片的一维振动实现了光纤二维的扫描;在此基础上用Rhodamine B作为荧光探针进行了双光子荧光探测实验,分析了Rhodamine B不同浓度水溶液的荧光强度特性;同时,通过对实验结果的分析,找出引起误差的原因,从而改进系统。 全文共分为五章。第一章主要讲述了本课题研究工作的背景,简要介绍了荧光和荧光显微镜以及双光子荧光显微镜的应用。第二章从基本原理出发,在理论上分析了双光子荧光显微镜的成像特点,推导了双光子荧光探测公式,并得到了双光子共焦显微镜的点扩散函数。第三章介绍了双光子荧光显微镜系统的几个主要组成部分,说明了各部分的要求,研制了新型的光纤扫描探头。第四章利用搭建完成的双光子荧光显微镜进行了实验,并分析了实验结果。第五章对本论文所做的工作进行了总结,并提出了下一阶段需要完善和深入研究的工作。
【关键词】：双光子 荧光 显微镜 成像理论 扫描
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH742
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-6
• 第一章 绪论6-23
• §1.1 课题的提出6-9
• 1.1.1 现代分子生物学的局限6-7
• 1.1.2 基于分子光学标记的光学成像技术7-8
• 1.1.3 本课题主要研究目标和内容8-9
• §1.2 荧光及荧光显微镜简介9-17
• 1.2.1 荧光简介9-12
• 1.2.2 荧光显微镜简介12-14
• 1.2.3 单光子荧光共焦显微镜和双光子荧光显微镜14-17
• §1.3 双光子荧光显微镜的应用17-21
• 1.3.1 细胞中Ca~(2+)的研究17-18
• 1.3.2 大脑皮层在体神经元功能的双光子成像18
• 1.3.3 三维高密度存储18-19
• 1.3.4 三维微细加工19
• 1.3.5 胚胎学与组织学研究19-20
• 1.3.6 代谢过程研究20
• 1.3.7 荧光关联谱学20-21
• 参考文献21-23
• 第二章 双光子成像理论23-36
• §2.1 基本原理23-25
• §2.2 双光子荧光探测的理论分析25-27
• §2.3 双光子荧光强度的空间分布27-29
• §2.4 双光子荧光共焦显微镜的成像理论29-35
• 参考文献35-36
• 第三章 双光子实验系统简介36-55
• §3.1 双光子荧光成像实验系统流程36-37
• §3.2 光学成像系统37-41
• §3.3 光电转换系统41-44
• §3.4 机械扫描系统44-47
• 3.4.1 轴向扫描系统45
• 3.4.2 平面扫描系统45-47
• §3.5 新型扫描探头的研制47-51
• 3.5.1 扫描探头的结构47-48
• 3.5.2 一维振动实现二维扫描的理论分析48-49
• 3.5.3 实验结果49-51
• §3.6 小结51-55
• 第四章 实验内容及结果分析55-66
• §4.1 双光子荧光显微镜系统的搭建和信噪比测试55-58
• 4.1.1 双光子荧光显微系统搭建55-56
• 4.1.2 双光子荧光显微镜信噪比测试56-58
• §4.2 不同浓度Rhodamine B溶液的荧光强度探测58-62
• §4.3 输出电压与探测距离的曲线拟合62-63
• §4.4 荧光采集效率与物镜数值孔径关系验证63-66
• 第五章 总结与展望66-68
• §5.1 总结66
• §5.2 展望66-68
• 发表的论文68-69
• 致谢69

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 许佳丽;熊祖洪;黄承志;;双光子技术及其在生物医药分析中的应用[J];科学通报;2011年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 徐学明;固体浸没透镜在荧光显微镜中的应用研究[D];天津大学;2010年

2 任利强;荧光显微镜中景深和自动对焦方法的研究[D];天津大学;2012年

  本文关键词：双光子荧光显微镜的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：488606