Endoscopic STED Nanoscopy with Optical FIber Vortices

带有光纤涡流的内窥镜 STED 纳米镜

基本信息

  • 批准号:
    1310493
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 35.92万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-06-15 至 2017-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The objective of this program is to (1) demonstrate a compact and potentially cost effective fiber device that will be a drop-in replacement for the complex optics that are susceptible to thermal and environmental drifts in today's nanoscale microscopes operating on the principle of stimulated emission and spatial depletion; and (2) design a next generation fiber capable of incorporating all optical components of the aforementioned bulk microscope to realize endoscopic implementations of nanoscale imaging systems.The intellectual merit of this program is the realization that optical fibers can be specially designed to support orbital angular momentum carrying vortex beams, which lead to unprecedented multicolor control of the optical beam shape that exits the fiber and impinges on a sample. This development, combined with microscopy principles enabling super-resolution with complex beams, would lead to the first compact, alignment-free all-fiber imaging system capable of 20-50 nm resolution. The broader impacts of this program are twofold: (1) Developing minimally-invasive technologies that can image, at the nanoscale, cellular, subcellular, molecular, and genetic processes in living organisms, which would significantly advance our understanding of human pathobiology; (2) Optical vortices form one of the most visually appealing beam patterns, resembling spirals whose physics is related to tornado-formation, and their manipulation with fibers enables developing curricula for a diverse array of students ranging from high-schools to graduate-schools, which would help attract more US talent to the disciplines of science, engineering and mathematics.
该计划的目标是(1)展示一种紧凑且具有潜在成本效益的光纤装置,它将成为当今基于受激发射和空间损耗原理运行的纳米级显微镜中易受热和环境漂移影响的复杂光学器件的直接替代品; (2)设计下一代光纤,能够整合上述体显微镜的所有光学组件,以实现纳米级成像系统的内窥镜实现。该计划的智力优点是实现光纤可以被专门设计来支持携带涡旋光束的轨道角动量,从而对离开光纤的光束形状进行前所未有的多色控制,并且 撞击样品。这一发展与能够实现复杂光束超分辨率的显微镜原理相结合,将催生出第一个能够实现 20-50 nm 分辨率的紧凑型、免对准全光纤成像系统。该计划具有双重影响:(1)开发微创技术,能够在纳米尺度上对活体生物体的细胞、亚细胞、分子和遗传过程进行成像,这将显着增进我们对人类病理学的理解; (2) 光学涡旋形成了最具视觉吸引力的光束图案之一,类似于螺旋,其物理原理与龙卷风的形成有关,并且用光纤操纵它们可以为从高中到研究生院的各种学生开发课程,这将有助于吸引更多的美国人才进入科学、工程和数学学科。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Siddharth Ramachandran其他文献

Geothermal Sourced Trigeneration Plant for Puga Valley: Techno-Economic Analysis and Multi-Objective Optimization
普加谷地的地热三联供发电厂:技术经济分析与多目标优化
  • DOI:
    10.1016/j.tsep.2025.103487
  • 发表时间:
    2025-04-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.400
  • 作者:
    Siddharth Ramachandran;Satya Sekhar Bhogilla;Pallippattu Krishnan Vijayan
  • 通讯作者:
    Pallippattu Krishnan Vijayan
3D-printing yields structured light
3D 打印产生结构化光
  • DOI:
    10.1038/s41566-022-01070-3
  • 发表时间:
    2022-08-17
  • 期刊:
  • 影响因子:
    32.900
  • 作者:
    Siddharth Ramachandran
  • 通讯作者:
    Siddharth Ramachandran
Techno-economic analysis and optimization of a binary geothermal combined district heat and power plant for Puga Valley, India
  • DOI:
    10.1016/j.renene.2024.121223
  • 发表时间:
    2024-11-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Siddharth Ramachandran;Satya Sekhar Bhogilla;P.K. Vijayan
  • 通讯作者:
    P.K. Vijayan
Yb$^{{m 3+}}$ Ring Doping in High-Order-Mode Fiber for High-Power 977-nm Lasers and Amplifiers
用于高功率 977 nm 激光器和放大器的高阶模光纤中的 Yb$^{{m 3 }}$ 环掺杂
Optical analysis and design of a novel solar beam down concentrator for indoor cooking
  • DOI:
    10.1016/j.solcom.2024.100083
  • 发表时间:
    2024-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Dev Banitia;Siddharth Ramachandran;Satya Sekhar Bhogilla;P.K. Vijayan
  • 通讯作者:
    P.K. Vijayan

Siddharth Ramachandran的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Siddharth Ramachandran', 18)}}的其他基金

High Throughput Tip-Enhanced Near Field Microscopy using Radially Polarized Fiber Modes
使用径向偏振光纤模式的高通量尖端增强近场显微镜
  • 批准号:
    1610190
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 35.92万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

活细胞高分辨率低信道串扰三色STED成像技术研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    15.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于STED和光片原理的近红外二区高时空分辨三维成像研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于 τ-STED成像技术面向多色观察亚细胞结构互作机制的碳点模型研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
有机红光/近红外荧光材料的构筑及其STED超分辨成像应用
  • 批准号:
    22305265
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
用于监测铁死亡脂滴精细变化的STED超分辨成像荧光探针
  • 批准号:
    62305127
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于荧光寿命编码的低功率多色STED超分辨成像技术研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
面向近红外二区超分辨成像应用的光纤生成STED光束技术研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
低激光功率STED超分辨成像方法的研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于表面等离激元激光(spaser)纳米颗粒的细胞内超窄带宽STED双色超分辨成像
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
面向全光纤双光子STED双色荧光微内窥成像的多功能超透镜研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Abberior Infinity Line Upright 3D STED/Confocal Microscope
Abberior Infinity Line 正置 3D STED/共焦显微镜
  • 批准号:
    10632948
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.92万
  • 项目类别:
Abberior 3D-STED microscope for super-resolution imaging
用于超分辨率成像的 Abberior 3D-STED 显微镜
  • 批准号:
    10630881
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.92万
  • 项目类别:
Live-cell, deep-tissue, low-light, 3D-STED confocal microscopy: a super-resolution imaging platform specifically designed for plant science.
活细胞、深层组织、低光、3D-STED 共焦显微镜:专为植物科学设计的超分辨率成像平台。
  • 批准号:
    BB/W019752/1
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 35.92万
  • 项目类别:
    Research Grant
Super Resolution STED Microscopy at UNC
北卡罗来纳大学超分辨率 STED 显微镜
  • 批准号:
    10414283
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 35.92万
  • 项目类别:
3D STED Super-resolution Confocal Microscope
3D STED 超分辨率共焦显微镜
  • 批准号:
    464973041
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 35.92万
  • 项目类别:
    Major Research Instrumentation
Stimulated Emission Depletion (STED) Microscope
受激发射损耗 (STED) 显微镜
  • 批准号:
    465795356
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 35.92万
  • 项目类别:
    Major Research Instrumentation
STED microscope
STED显微镜
  • 批准号:
    470251578
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 35.92万
  • 项目类别:
    Major Research Instrumentation
3D-STED Microscope
3D STED 显微镜
  • 批准号:
    449737235
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 35.92万
  • 项目类别:
    Major Research Instrumentation
Live-Cell STED Microscope
活细胞 STED 显微镜
  • 批准号:
    447465118
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 35.92万
  • 项目类别:
    Major Research Instrumentation
STED Superresolution and Confocal Microscope
STED 超分辨率和共焦显微镜
  • 批准号:
    447536769
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 35.92万
  • 项目类别:
    Major Research Instrumentation
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了