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对行为中的幼年斑马鱼全脑神经元活动进行全光学成像与操控
摘要: 全光学探测群体神经元活动是破译支持大脑功能的神经回路机制的一种有前景的方法。然而,目前这种探测仅限于局部脑区。在此,我们将模式化光刺激整合到光片显微镜中,实现了对头部固定行为幼斑马鱼神经元活动的全脑同步靶向光遗传学操控与监测。利用该系统,我们对广泛表达光谱分离的钙指示剂GCaMP6f(用于监测)和活性执行器ChrimsonR(用于操控)的斑马鱼幼体进行任意选定神经元(三维空间内小至约10-20个神经元区域)的光刺激,并观测下游神经回路激活与行为产生过程。该方法使我们能够解析神经回路在大脑功能与行为产生中的因果作用。
更新于2025-11-25 10:30:42
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高通量无标记分子指纹流式细胞术
摘要: 流式细胞术是生物学中用于对大型异质群体内的单细胞进行计数和分析的不可或缺的工具。然而,它主要依赖荧光标记来区分细胞,因此存在几个根本性缺陷。在此,我们提出一种基于微流控芯片的高通量拉曼流式细胞仪,以无标记方式化学探测单个活细胞。该仪器采用快速扫描傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼散射光谱仪作为光学询问器,使我们能够以创纪录的高通量(约2000个事件/秒)获取每个单细胞在指纹区(400至1600 cm?1)的宽带分子振动光谱。作为传统流式细胞术无法实现的实用应用,我们展示了该方法在高通量无标记单细胞分析中的应用,用于分析莱茵衣藻的虾青素生产力和光合动力学。
关键词: 高通通量、虾青素、无标记、单细胞分析、微流控技术、流式细胞术、拉曼光谱、湖泊红球藻、相干反斯托克斯拉曼散射
更新于2025-09-22 23:43:18
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采用全无机CsPbBr3钙钛矿纳米晶体的高速色转换光电探测器用于紫外光通信
摘要: 利用可见光至紫外(UV)波段超宽带谱的光无线通信(OWC)仍是缓解射频(RF)通信带宽饱和的关键研究领域。然而,高效紫外光电探测方法的缺失阻碍了紫外通信的发展。这一技术瓶颈主要源于现有硅基光电探测器(成本低廉且工艺成熟)对紫外光子吸收率低的问题。为突破这一技术壁垒,我们报道了一种混合硅基光电探测方案:将具有高光致发光量子产率(PLQY)和快速光致发光(PL)衰减时间的CsPbBr3钙钛矿纳米晶(NCs)作为紫外至可见光色彩转换层,用于高速日盲紫外通信。简易旋涂法制备的CsPbBr3钙钛矿纳米晶实现了高达~73%的PLQY和强紫外吸收特性。与商用硅基探测器相比,添加纳米晶层后日盲波段的响应度提升近三倍,外量子效率(EQE)提高约25%。此外,时间分辨光致发光测试显示在372nm紫外激发源下该层的衰减时间为4.5ns,证实了其作为快速色彩转换层的潜力。采用混合CsPbBr3-硅光电探测方案配合278nm紫外LED光源,最终实现了日盲通信中高达34Mbps的数据传输速率。这些发现证明了通过可调组成钙钛矿基荧光粉与低成本硅基探测器集成设计高速光接收器在紫外通信中的可行性。
关键词: CsPbBr3钙钛矿纳米晶体,硅基光电探测器,紫外光探测,日盲紫外通信,光无线通信
更新于2025-09-19 17:13:59
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使用双模皮肤镜同时测量皮肤病变的血流和进行皮肤镜检查
摘要: 皮肤镜通常用于对皮肤病变进行定性目视检查。虽然自动化图像处理技术和多种照明策略已被用于辅助分析病变结构,但对功能信息的稳健量化仍知之甚少。为填补这一知识空白,我们开发了一款紧凑型手持式皮肤镜,可在常规目视检查时实时测量皮肤血流。体外特性测试表明,即使以手持方式使用并在诊所照明和皮肤镜LED灯开启的条件下,该皮肤镜也能量化生理相关范围内的血流变化。在一项小型临床试点研究中,我们证明了该皮肤镜能够检测出两种不同类型病变之间的血流差异。
关键词: 皮肤病变、激光散斑对比成像、功能信息、皮肤镜检查、血流测量
更新于2025-09-11 14:15:04
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光增强鲁米诺在玻碳电极上的电化学和电化学发光
摘要: 本工作报道了光照对裸玻碳电极(GCE)上鲁米诺电化学及电化学发光(ECL)的增强效应。光照在GCE表面诱导产生了热电子-空穴对。在碱性溶液中,热空穴能氧化氢氧根离子生成羟基自由基,从而促进鲁米诺氧化,产生更大的电流和更强的ECL。此外,光照还显著提高了电流和ECL的稳定性。本研究为增强鲁米诺的电化学及ECL提供了一种简便方法,有望提升基于鲁米诺的化学分析与生物分析的灵敏度。
关键词: 光照射、电化学发光、玻碳电极、鲁米诺、热空穴
更新于2025-09-10 09:29:36