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利用激光扫描显微镜测定病毒滤膜中的细小病毒截留分布
摘要： 病毒过滤是生物治疗产品下游加工中一种高效方法，基于尺寸排阻机制可有效去除潜在感染源。通过直接观察滤膜内截留的病毒，有助于深入理解过滤过程并解释特定操作条件下出现的病毒穿透现象。本研究采用验证研究中最差情况模型——细小病毒，经纯化并用荧光染料标记后，利用激光扫描显微镜检测其在滤膜内的截留模式。通过优化确定了影响该方法重现性和准确性的关键因素。截留特征分析显示不同病毒间存在可检测差异，表明使用噬菌体或纳米颗粒作为替代物在准确预测细小病毒滤膜行为方面存在局限性。该建立的方法能对病毒截留特征进行直接定量分析，为传统病毒载量降低测量手段提供了有价值的补充工具，有助于更好理解生物治疗产品纳米过滤过程中病毒去除的底层机制。
关键词： 细小病毒保留特性、病毒过滤、纳米过滤、激光扫描显微镜、滤膜
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用x扫描技术表征单个等离子体纳米结构的非线性吸收与散射
摘要： 非线性纳米等离子体学是一个尚未充分探索的研究领域，为纳米激光器、纳米天线和纳米调制器等众多激动人心的应用铺平了道路。在该领域中，表征单个纳米结构光学吸收与散射的非线性特性极具价值。目前量化光学非线性的常用方法是z扫描技术——通过移动薄样品配合激光束来获取介电常数的实部和虚部。但z扫描通常适用于薄膜材料，因此只能获得纳米结构集合体的非线性响应，而非单个结构。本研究提出基于共聚焦激光扫描显微镜（配备前向与后向探测器）的x扫描技术。这种双通道检测能同步量化单个纳米结构的散射、吸收及总衰减非线性行为。低激发强度下，散射与吸收响应均呈线性，证实了检测系统的线性特征；高激发强度时发现非线性响应可直接从x扫描图像的点扩散函数推导得出。该研究首次同步揭示了散射与吸收均存在异常巨大的非线性效应，不仅为表征单个纳米结构非线性提供了新方法，更报道了令人惊讶的巨大等离子体非线性现象。
关键词： 非线性吸收、吸收截面、非线性散射、单金纳米结构、激光扫描显微镜、纳米等离子体学
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于GSM与AFGSM方法结合的激光扫描应用增强型发射与阻塞滤波器设计方法
摘要： 我们提出了一种新颖且稳健的滤波器设计方法，专为基于一维光子晶体的滤波器而开发。该方法采用由周期性结构与简并多层介质结构组成的混合滤波器架构，在实现目标透射频带灵活设计的同时拓宽了阻带范围。通过广义散射矩阵法的辅助函数（AFGSM）获取透射特性——该方法已证实无需求解特征值方程即可高效计算带隙边缘频率?；诟蒙杓撇呗?，我们展示了其在激光扫描显微镜四种滤波器中的有效性：包括反射式共聚焦显微镜用800纳米波长激光线滤光片、二次谐波显微镜用400纳米波长带通滤光片、800纳米波长激光阻挡滤光片，以及多光子显微镜用350-400纳米阻断/高透射分色滤光片。
关键词： 多层电介质、光学滤波器、法布里-珀罗谐振腔、广义散射矩阵辅助功能（AFGSM）、光子带隙（PBGs）、激光扫描显微镜（LSM）
更新于2025-09-12 10:27:22
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从无门控且存在扫描像差的激光扫描显微镜图像中重建跳动心脏的图像序列
摘要： 荧光激光扫描显微镜是生物学中一项成熟的成像技术，许多成像机构都配备该设备用于研究斑马鱼等活体动物胚胎的内部结构。但激光扫描显微镜（LSM）在研究动态心脏形态或功能时存在局限——尽管能解析静态心脏结构，跳动心脏的快速运动会在扫描图像中产生严重伪影，且传统显微镜难以实现基于心跳周期的采集门控。此外，虽然存在替代的高速成像仪器，但由于成本或硬件复杂性等问题并未普及，使得动态心血管成像对多数研究者仍不可及。本文提出一种可在常规LSM上实现心脏跳动成像的方法：通过采集一组包含扫描像差的心脏周期任意时刻触发图像，经以下步骤构建覆盖单次心跳周期的图像序列：(i) 通过求解旅行商问题进行帧排序；(ii) 心跳时长估算；(iii) 通过时空重采样实现扫描延迟补偿。我们在不同光照强度和扫描速度的合成数据上验证了方法性能，并进一步展示该方法在活体斑马鱼幼体实验图像中的适用性，重建质量可媲美先进高速显微镜。该技术使研究者无需前瞻性门控或高速显微镜，即可利用常规LSM开展心脏动力学研究。
关键词： 心脏成像、扫描像差补偿、激光扫描显微镜、斑马鱼成像、快速显微镜技术、组合优化、旅行商问题、图像与视频采样、计算显微镜技术、共聚焦显微镜
更新于2025-09-11 14:15:04