Endoscopic STED Nanoscopy with Optical FIber Vortices
Endoscopic STED Nanoscopy with Optical FIber Vortices
批准号:
1310493
负责人:
Siddharth Ramachandran
金额:
$35.92万
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
项目状态:
已结题
起止时间:
2013-06-15 至 2017-05-31
中文摘要
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,该装置将是当今基于受激发射和空间耗尽原理的纳米级显微镜中易受热漂移和环境漂移影响的复杂光学器件的替代品;以及(2)设计能够结合上述体显微镜的所有光学部件的下一代光纤,以实现纳米级成像系统的内窥镜实现。该方案的优点是实现了光纤可以被专门设计成支持携带涡旋光束的轨道角动量,这导致对离开光纤并撞击在样品上的光束形状的前所未有的可调控制。这一发展,结合显微镜原理,使超分辨率与复杂的光束,将导致第一个紧凑的,无干扰的全光纤成像系统,能够20-50纳米的分辨率。该计划的更广泛影响是双重的:(1)开发微创技术,可以在纳米尺度上对活生物体的细胞、亚细胞、分子和遗传过程进行成像,这将大大促进我们对人类病理学的理解;(2)光学涡旋形成最具视觉吸引力的光束图案之一,类似于其物理学与龙卷风形成有关的螺旋,他们对纤维的操纵使他们能够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。
英文摘要
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.
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科研奖励(0)
会议论文
High Throughput Tip-Enhanced Near Field Microscopy using Radially Polarized Fiber Modes
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批准号:1610190
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$36.07万
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财政年份:2016
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负责人:Siddharth Ramachandran
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依托单位:
国内基金
海外基金
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面向高精密激光直写的单模光纤集成双色STED光源
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批准号:62505289
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2025
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负责人:邵露青
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依托单位:
SteD和STING免疫互作机制及其对鸡肠炎沙门氏菌持续性感染的作用研究
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批准号:32472989
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2024
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负责人:石火英
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依托单位:
活细胞高分辨率低信道串扰三色STED成像技术研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2024
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负责人:宋军
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依托单位:
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
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2023
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负责人:郭嘉庆
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依托单位:
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
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2023
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负责人:王富
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依托单位:
有机红光/近红外荧光材料的构筑及其STED超分辨成像应用
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批准号:22305265
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2023
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负责人:吕铮
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依托单位:
用于监测铁死亡脂滴精细变化的STED超分辨成像荧光探针
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批准号:62305127
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2023
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负责人:刘冠男
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依托单位:
基于荧光寿命编码的低功率多色STED超分辨成像技术研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2022
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负责人:陈越
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依托单位:
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
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:52万元
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批准年份:2022
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负责人:任国斌
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依托单位:
低激光功率STED超分辨成像方法的研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2022
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负责人:严伟
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依托单位: