应用于双光子成像的超表面透镜设计与制备

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

项目摘要

Miniature two-photon microscope plays an important role in neuron researching. But the conventionally used miniature objective cannot simultaneously achieve high numerical aperture and portable weight. This project propose using metalens as miniature objective to achieve high numerical aperture with ultra light weight. Firstly, simulation of light field regulating mechanism for nanodisk is carried out. When overlapping electric dipole and magnetic dipole scattering peak, nanodisk can realize maximum efficiency of regulation. Nanodisk can be used as light field regulating element, as 0-2π phase space can be realized when changing the radius of the nanodisk. According to the realized phase spectrum, full field doublet metalens is designed according to the geometric aberration correction. Finally, the scanning imaging property of the metalens is verified on a existing two-photon microscope. The project introduce metalens to two-photon microscope, and will set an usage example of metalens in microscopy.
微型双光子显微系统是神经元在体成像的重要工具，但是常规微型物镜无法在进步一提高数值孔径的同时获得更轻的装备重量。本项目将光场调控超表面引入双光子显微领域，有望在大数值孔径下获得近乎于零的物镜装备重量。项目首先开展圆盘微元相位调控机制的仿真研究。结果显示散射场中的电偶和磁偶极散射重合时，圆盘微元光场调控效率最高。改变圆盘半径时，散射相位图谱覆盖0-2π，满足二元光场调控器件的设计要求。依据获得的相位图谱，设计并加工基于全视场像差校正的两片式超表面透镜。最后将超表面透镜搭载入双光子显系统，以验证其扫描成像特性。项目在概念上将超表面透镜引入双光子成像领域，是超表面透镜应用在显微成像领域的研究范例。

结项摘要

本项目将近红外光场调控超表面引入双光子显微领域，以矩形纳米微元为相位调制器件，从相位调控机理、荧光收集效率等多个角度优化设计适用于双光子显微成像的超构表面透镜，并以常规的硅基半导体微纳加工工艺获得口径大于600μm的超构表面透镜。实验测试其光场聚焦和荧光收集特性显示，超构表面光学调控能力能够应用于显微成像。进一步构建以超构表面透镜为核心物镜的双光子成像系统并编写扫描成像控制程序，最终针对包括荧光小球、小鼠肾脏切片和U2OS细胞在内的多种荧光样品获得双光子二维和三维显微亚微米分辨图像，同时，超构表面的可见光宽谱透射特性，使得系统能够在多个荧光通道上获得共定位的特异性图像。项目在概念上将超表面透镜引入双光子成像领域，是超表面透镜应用在显微成像领域的研究范例。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
Polarization-Dependent Multidirectional Coupler Based on Y-branch Silicon Waveguide Integrated with Single Optimized Catenary Antenna
基于Y分支硅波导与单优化悬链线天线集成的偏振相关多向耦合器
  • DOI：
    10.1088/1361-6463/ac4d27
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Physics D: Applied Physics
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Cong Chen;Panpan Chen;Jiajia Mi;Xiaohu Chen;Jianpin
  • 通讯作者：
    Jianpin
High-fidelity structured illumination microscopy by point-spread-function engineering.
采用点扩散函数工程的高保真结构照明显微镜
  • DOI：
    10.1038/s41377-021-00513-w
  • 发表时间：
    2021-04-01
  • 期刊：
    Light, science & applications
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wen G;Li S;Wang L;Chen X;Sun Z;Liang Y;Jin X;Xing Y;Jiu Y;Tang Y;Li H
  • 通讯作者：
    Li H
Four-dimensional visualization of zebrafish cardiovascular and vessel dynamics by a structured illumination microscope with electrically tunable lens
通过带有电动可调镜头的结构照明显微镜对斑马鱼心血管和血管动力学进行四维可视化
  • DOI：
    10.1364/boe.382114
  • 发表时间：
    2020-02-01
  • 期刊：
    BIOMEDICAL OPTICS EXPRESS
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Chen Chong;Li Simin;Li Hui
  • 通讯作者：
    Li Hui
Frequency-spatial domain joint optimization for improving super-resolution images of nonlinear structured illumination microscopy
改善非线性结构照明显微镜超分辨率图像的频空域联合优化
  • DOI：
    10.1364/ol.441160
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Optics Letters
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Gang Wen;Linbo Wang;Xiaohu Chen;Yuguo Tang;Simin Li
  • 通讯作者：
    Simin Li
High Dynamic Range Structured Illumination Microscope Based on Multiple Exposures
基于多次曝光的高动态范围结构照明显微镜
  • DOI：
    10.3389/fphy.2021.648174
  • 发表时间：
    2021-03
  • 期刊：
    Frontiers in Physics
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Liang Yong;Chen Xiaohu;Sun Zhenglong;Wen Gang;Chen Chong;Wang Libo;Jin Xin;Zhang Jie;Yang Guang;Gao Jing;Li Hui;Li Simin
  • 通讯作者：
    Li Simin

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：
    {{ item.journal_name }}
  • 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.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

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

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

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

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

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

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

（2 1）维光折变波导阵列的制作
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    光子学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨立森;陈晓虎;刘思敏;汪大云;赵红娥;张万林
  • 通讯作者：
    张万林
激光加速电子束放射照相的模拟研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    肖渊;王晓方;滕建;陈晓虎;陈媛;洪伟
  • 通讯作者：
    洪伟
非相干背景辐照对LiNbO3：Fe与LiNbO3：Fe：In晶体中二波耦合的控制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵红娥;刘思敏;郭儒;江瑛;李飞飞;陈晓虎;汪大云;温海东;许京军
  • 通讯作者：
    许京军
中医药治疗阿司匹林抵抗研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    吉林中医药
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘晴晴;陈晓虎
  • 通讯作者：
    陈晓虎
SO2紫外吸收截面温变规律实验研
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    浙江大学学报：工学版， 41(2)，2007。
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张时良;周洁;陈晓虎
  • 通讯作者：
    陈晓虎

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码