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Britton Chance生物医学光子学研究中心研究进展(2007年4月)

作者:编辑: 时间:2008-09-12 点击量:

曾绍群教授课题组在飞秒激光的声光扫描研究上取得新进展:首次完整描述了高斯脉冲经角色散器件后脉宽的演化规律,这一新理论一方面使得对飞秒激光传输特性有了更深入的认识,促进了飞秒光学基础理论的发展;另一方面,它对飞秒超短脉冲激光的应用具有普遍性的指导意义。基于这一新理论精细描述了飞秒激光声光扫描时输出脉冲随距离、声光器件工作频率、晶体材料、初始啁啾的变化关系。这一工作解决了以前工程上飞秒激光经声光扫描后脉冲宽度不能设计、预测的问题,清晰回答了长期以来飞秒激光经声光扫描后脉冲宽度测量结果不一致、不同研究小组的数据不统一的问题。相关工作近期在以下刊物发表:Optics Letters, 32(9): 1180, 2007, Journal of Biomedical Optics, 12(2): 024015, 2007, Optics Express, 15(8): 4726, 2007

多光子成像发现新的胶质细胞结构:周炜博士采用独特的多光子成像术,在大鼠脑海马区鉴定了少突胶质细胞,通过研究其细胞形态,发现了该细胞独特的突起分布(如图).该结果发表在Biochemical and Biophysical Research Communications 352: 598, 2007

脑皮层痛觉功能的高分辨光学成像研究

李鹏程博士课题组运用高分辨的内源信号光学成像手段,描述了伤害性外周刺激作用下大鼠初级躯体感受皮层独特的时空响应模式。论文近期发表于Brain Research, 1133 (1): 67, 2007.该结果证实了初级躯体感受皮层在痛觉的感知与调制过程中扮演了重要的角色,表明光学成像方法在痛觉的研究中具有很好的应用前景。

 

肿瘤与蛋白质功能的光学分子成像

张智红博士课题组进行肿瘤与蛋白质功能的光学分子成像研究,近期在蛋白质功能探针方面取得了重要进展。建立了基于荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer, RET)原理的基因探针,可实时动态观测探测细胞凋亡及转移过程中蛋白酶caspase-2caspase-3MMP的活性。在此基础上发现了TRAIL诱导的HeLa细胞凋亡中caspase-3依赖途径与非依赖途径共存的现象。论文近期发表于在Journal of Biomedical Optics, 11(2): 024011, 2006 Biochemical and Biophysical Research Communications, 346: 1136-1141, 2006, BBA-Molecular Cell Research, 1773(3): 400, 2007。上述成果在探测蛋白质功能及抗肿瘤药物筛选中有重要应用。

 

在光学分子成像理论方面,邓勇博士近期取得了重要进展,建立了混浊介质表面偏振光后向散射光强度模式的三阶散射理论。经典的二阶理论(1998年建立)虽可以描述后向散射模式,但对散射系数的变化不敏感。邓勇博士首次提出了三阶理论,不仅能描述后向散射模式,而且能正确反映生物组织散射系数的变化。论文近期发表于Applied Physics Letters, 90: 153902, 2007。这一理论可用以区分蛋白质分子的大小和排列有序性,在检测肿瘤细胞的分子水平特征方面具有很大的应用潜力。

神经元网络动力学研究

周炜博士课题组在“神经元网络发育数据库”研究中取得突破,在微电极阵列长期培养神经细胞网络,构建了神经元网络发育数据库(http://202.114.29.52/neuro_db/)。研究了神经元网络发育中放电模式、学习和记忆模型,论文近期发表于Biosensor and Bioelectronics, 27: 1538, 2007Biosensor and Bioelectronics, doi:10.1016/ j.bios.2006.12.018, 2007。这一数据库与模型对神经网络可塑性、神经修复以及学习和记忆的分子机制研究具有重要意义。

 



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