飞秒激光激励的氧化石墨烯多光子荧光效应及其在活体功能成像中的应用研究

批准号:
61275190
项目类别:
面上项目
资助金额:
78.0 万元
负责人:
钱骏
依托单位:
学科分类:
F0511.生物、医学光学与光子学
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
奚望、蔡夫鸿、詹求强、王丹、江黎、徐珊珊、于佳鑫、朱镇峰、程昊
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中文摘要
氧化石墨烯纳米颗粒的生物成像应用是近期国际上研究的热点,而基于多光子荧光效应的生物显微成像具有成像深度大,空间分辨率高,生物损伤小等诸多优点,将受激发射荧光机理引入多光子荧光成像,可进一步提高信号强度和对比度。在本项目中,我们将利用飞秒激光器、激光共聚焦扫描显微镜构建多光子自发/受激发射多光子荧光显微系统,并将其用于氧化石墨烯纳米颗粒的自发/受激多光子荧光效应的研究。我们还将建立小鼠脑组织、斑马鱼等活体实验模型,实现氧化石墨烯对特定结构、器官(如脑部神经元,斑马鱼血管等)的标记,并利用自发/受激发射多光子荧光显微系统对其进行活体成像,揭示具体的生物行为和机理。
英文摘要
The application of graphene oxide in bio-imaging is a hot spot of recent academic research. Microscope imaging based on multiphoton induced fluorescence has lots of advantages, such as large imaging depth, high spatial resolution, low damage towards bio-samples.The signal intensity and contrast of multiphoton fluorescence microscopy could further be enhanced by introducing stimulated emission mechanics. In this project, we plan to build a spontaneous/stimulated emission multiphoton fluorescence microscope system by utilizing a femtosecond laser and a confocal scanning microscope, and use it to investigate the multiphoton fluorescence effect of graphene oxide nanoparticles. We will also setup animal models (e.g., brain tissue of mice, zebrafish) in our lab for in vivo experiment. We will use graphene oxide to target certain structures and organs of the animal models (e.g., neurons of mice, blood vessel of zebrafish), and perform in vivo bio-imaigng by utilizing the spontaneous/stimulated emission multiphoton fluorescence microscope, to illustrate detailed biological avtivities and mechanics.
基于氧化石墨烯纳米颗粒、碳点等碳材料的生物成像应用是近期国际上研究的热点,而基于多光子荧光效应的生物显微成像具有成像深度大,空间分辨率高,生物损伤小等诸多优点。在本项目中,我们合成了氧化石墨烯纳米颗粒、碳点等材料,优化其尺寸及发光强度、波长,并实现其表面分子的连接、修饰;我们基于飞秒激光和扫描显微系统构建了多光子荧光显微平台,实现了对氧化石墨烯纳米颗粒、碳点的双光子荧光激励和检测;我们建立了小鼠脑组织、斑马鱼等活体实验模型,实现了氧化石墨烯、碳点对特定结构、器官(如小鼠脑部神经元,斑马鱼等)的标记,并利用双光子荧光显微系统进行观察、成像,开展了一些相关的生物应用。此外,我们搭建了pump/probe系统,并将其他纳米颗粒(如金属纳米颗粒,聚集诱导发光纳米颗粒等)用于各种非线性光学显微活体生物成像的研究。在本项目的资助下,我们一共发表了SCI 论文16篇,其中2篇的影响因子大于10,2篇的影响因子大于8;申请发明专利2项;在国际重大学术会议上宣讲研究成果9次,其中邀请报告9次;比较充分地了解和掌握了氧化石墨烯纳米颗粒、碳点等碳材料在活体光学成像中的应用潜力,为今后的研究提供了一些有用的数据和参考。此外,得益于本项目的资助,我们是国内最早搭建三光子荧光扫描显微镜的单位之一,并基于这个平台开展了大量的活体脑功能成像应用,在国内形成了一定的学术影响力。
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:10.1002/adma.201500141
发表时间:2015-04
期刊:Advanced Materials
影响因子:29.4
作者:J. Qian;Zhenfeng Zhu;A. Qin;Wei Qin;Liliang Chu;F. Cai;Hequn Zhang;Qiong Wu;Rongrong Hu
通讯作者:J. Qian;Zhenfeng Zhu;A. Qin;Wei Qin;Liliang Chu;F. Cai;Hequn Zhang;Qiong Wu;Rongrong Hu
Three-photon luminescence of gold nanorods and its applications for high contrast tissue and deep in vivo brain imaging.
金纳米棒的三光子发光及其在高对比度组织和深部体内脑成像中的应用
DOI:10.7150/thno.10396
发表时间:2015
期刊:Theranostics
影响因子:12.4
作者:Wang S;Xi W;Cai F;Zhao X;Xu Z;Qian J;He S
通讯作者:He S
Red emissive AIE nanodots with high two-photon absorption efficiency at 1040 nm for deep-tissue in vivo imaging
红色发射 AIE 纳米点在 1040 nm 处具有高双光子吸收效率,用于深部组织体内成像
DOI:10.1364/boe.6.003783
发表时间:2015-10-01
期刊:BIOMEDICAL OPTICS EXPRESS
影响因子:3.4
作者:Wang, Yalun;Hu, Rongrong;Qian, Jun
通讯作者:Qian, Jun
Using AIE Luminogen for Long-term and Low-background Three-Photon Microscopic Functional Bioimaging.
使用AIE Luminogen进行长期和低背景的三光子显微镜功能生物成像。
DOI:10.1038/srep15189
发表时间:2015-10-15
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Zhu Z;Leung CW;Zhao X;Wang Y;Qian J;Tang BZ;He S
通讯作者:He S
DOI:10.1364/ol.40.002313
发表时间:2015-05
期刊:Optics letters
影响因子:3.6
作者:Jiaxin Yu;Xianhe Sun;F. Cai;Zhenfeng Zhu;A. Qin;J. Qian;Benzhong Tang;Sailing He
通讯作者:Jiaxin Yu;Xianhe Sun;F. Cai;Zhenfeng Zhu;A. Qin;J. Qian;Benzhong Tang;Sailing He
CW光激发的ICG近红外反斯托克斯荧光特性及其活体功能应用
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63万元
- 批准年份:2019
- 负责人:钱骏
- 依托单位:
基于金纳米棒的表面增强拉曼技术在细胞膜以及动物活体成像中的应用
- 批准号:61008052
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:22.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:钱骏
- 依托单位:
国内基金
海外基金
