基于Metalens的超分辨显微成像方法及其生物应用研究

批准号:
92050115
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
80.0 万元
负责人:
郝翔
依托单位:
学科分类:
与光学有关的交叉领域
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郝翔
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中文摘要
在获得诺贝尔化学奖后,超分辨显微成像技术已取得了长足的进步。尽管如此,系统稳定性及成像速度仍严重限制着其在生物医学特别是活体样品研究中的应用。为实现对活体样品的长时长、动态、超分辨、多色显微成像,本项目拟在前期研究的基础上,从光场操控的物理机理入手,开发Metalens器件,利用Metalens的精准光场操控能力,结合荧光非线性效应,在超分辨显微镜中同时实现多光束自准直和并行成像两种功能,以提高系统稳定性、加快成像速度,解决生物、医学前沿研究的迫切需求。为达到上述研究目标,本项目将从器件设计、系统搭建、生物应用三方面展开研究,重点解决“光场操控维度与系统复杂度的矛盾”和“大数据通量与有限通带的矛盾”两大关键科学问题,发展应用于显微镜系统的关键光场操控器件,利用器件与系统的集成创新为生物医学研究特别是活体研究提供新方法和新思路。
英文摘要
After the Nobel Prize in Chemistry was awarded to three scientists for the development of fluorescent super-resolution microscopy, related techniques have made great progress. Nevertheless, system stability and imaging speed still severely limit their application in biomedical research, especially in living specimens. To realize long-duration, dynamic, and multi-color super-resolution imaging of living specimens, I propose to develop a novel super-resolution system on the basis of my previous research. I will comprehensively utilize the precise light manipulation capability of metalens and the nonlinear effects of fluorescence to allow auto-alignment and parallel imaging, thereby improving the system stability and accelerating the imaging speed. To resolve two key scientific issues: 1. the contradiction between light field control dimension and system complexity, and 2. Comparatively large data flux and limited passing band, my project plan is divided into 3 specific aims: device design, system construction, and biological applications, each one corresponding to a significant innovation. I anticipate integrating these developments in different disciplines towards advancing fundamental biology and biomedical research.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1364/ol.485874
发表时间:2023
期刊:Optics Letters
影响因子:--
作者:Linpei Li;Xiang Hao
通讯作者:Xiang Hao
DOI:10.1002/adts.202000299
发表时间:2021-01-27
期刊:ADVANCED THEORY AND SIMULATIONS
影响因子:3.3
作者:Song, Hongya;Ma, Yaoguang;Hao, Xiang
通讯作者:Hao, Xiang
DOI:10.1016/j.optlaseng.2022.107405
发表时间:2022-06
期刊:Optics and Lasers in Engineering
影响因子:4.6
作者:Xin Liu;Yi-Wen Hu;Shijie Tu;C. Kuang;Xu Liu;X. Hao
通讯作者:Xin Liu;Yi-Wen Hu;Shijie Tu;C. Kuang;Xu Liu;X. Hao
DOI:10.1016/j.optlaseng.2022.107056
发表时间:2022
期刊:Optics and Lasers in Engineering
影响因子:4.6
作者:Xin Liu;Shijie Tu;C. Kuang;Xu Liu;X. Hao
通讯作者:Xin Liu;Shijie Tu;C. Kuang;Xu Liu;X. Hao
DOI:10.3788/gzxb20225108.0851517
发表时间:2022
期刊:光子学报
影响因子:--
作者:赵悦晗;郝翔
通讯作者:郝翔
全细胞多光谱超分辨显微成像
- 批准号:R25F050009
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2025
- 负责人:郝翔
- 依托单位:
活体细胞超分辨显微成像及纳米操控研究
- 批准号:LZ21F050003
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2020
- 负责人:郝翔
- 依托单位:
国内基金
海外基金
