超分辨荧光显微方法与系统研究

【摘要】光学超分辨显微成像技术由于其无损、高分辨率、应用简单等优点在近年来受到了越来越多研究人员的关注。本课题在分析研究受激辐射损耗显微术成像原理的基础上,搭建了国内第一套高速STED显微成像系统,并通过实验证明了所搭建系统可以在每秒两帧的成像速度下实现亚百纳米的超衍射极限分辨率。同时,本课题还针对所搭建的系统,提出了多种有效的途径来进一步提升系统的成像性能。本文首先介绍了几种当今主流的超分辨显微术,特别是STED显微术的发展及国内外研究现状。之后,本文详细阐述了STED方法的基本原理,相关的关键技术以及高速STED成像的实现方式。接着,本文搭建了高速STED显微成像系统,并通过对多种不同样品进行实验,证明了系统的成像性能。为了对所搭建的系统进行优化,本课题提出了多种可行途径,主要包括：通过光斑整形优化了损耗光斑的质量,从而提升了STED的三维分辨能力；基于非对称入射光束和双螺旋光束,实现了对样品轴向漂移的检测和补偿,提高了系统的稳定性；提出了荧光辐射差分显微术(FED)并且和STED系统进行了集成,实现了低光强下的超分辨显微成像。最后,本文对本课题的研究工作进行了总结,并指出了下一步的研究方向。
【作者】李帅；
【导师】匡翠方；
【作者基本信息】浙江大学，光学工程，2014，硕士
【关键词】光学超分辨显微；高速成像；受激辐射损耗；光斑整形；轴向漂移检测；荧光辐射差分；

【参考文献】
[1]袁长武.对375例冠心病PCI术中医证型与治疗的情况分析[D].北京中医药大学,中医内科学,2013,硕士.
[2]张雪莲.兰州市城市发展投资有限公司内部控制改进研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[3]陈强红.中心城区楼宇经济转型发展的政府作用研究[D].宁波大学,公共管理（专业学位）,2012,硕士.
[4]章雪富,陆国栋.从契约视角寻教学之改变[J].中国高等教育,2014,10:15-17+36.
[5]戴玉思.区域物流体系的研究[D].江西财经大学,技术经济及管理,2013,硕士.
[6]杨书天.周恩来外交伦理思想研究[D].河北大学,马克思主义哲学,2014,硕士.
[7]顾卓远.基于响应的电力系统暂态稳定控制技术研究[D].中国电力科学研究院,电力系统及其自动化,2014,博士.
[8]陈钧霆.县级政府事权与财力不匹配问题研究[D].中共中央党校,政治学理论,2013,硕士.
[9]薛卧龙.磁共振无线电力传输接收系统的研究与设计[D].河北大学,电路与系统,2014,硕士.
[10]张丽.罢工权立法问题研究[D].北方工业大学,法学理论,2013,硕士.
[11]白明亮.文化、政治与教育[D].南京师范大学,教育学原理,2014,博士.
[12]莫军杰.大承气汤修复阳明腑实证大鼠肠神经-ICC-DMP间信号转导通路损伤实验研究[D].大连医科大学,外科学,2012,硕士.
[13]彭丽丽.温和液相法制备钨酸盐微/纳米材料及其光学性能研究[D].西南大学,应用化学,2014,硕士.
[14]胡基学.支持物流业发展的财税政策研究[D].财政部财政科学研究所,财政学,2014,博士.
[15]张富刚.土地空间利用分析及土地利用程度评价研究[D].中国农业大学,2005.
[16]周婷婷.基于字典的超分辨率算法研究及其应用[D].湖北大学,应用数学,2012,硕士.
[17]廖宁,张兴华.用单片机的转速实时测量方法[J].冶金自动化,1990,01:58-60.
[18]刘娜.《环球时报》国内议题社评研究（2009.4-2014.3）[D].四川外国语大学,文艺学,2014,硕士.
[19]易萍丽,曾威,黄文机,徐光辉.少钢混凝土微弯板条开裂以后的受力性能分析[J].长安大学学报(自然科学版).1986(04)
[20]刘伟海.基于用户感知的端到端语音质量监测系统研究[D].兰州大学,电子与通信工程,2012,硕士.
[21]卢锦熙.灵芝孢子油化学成分研究[D].广州中医药大学,药剂学,2013,硕士.
[22]习乃文.用运筹学方法优化原料场运输作业[J].炼铁.1997(06)
[23]张弘韬.转TLR2基因绵羊鉴定及其炎症反应研究[D].黑龙江八一农垦大学,生物化学与分子生物学,2013,硕士.
[24]邵金娣.基于美国情景喜剧《生活大爆炸》的幽默语用研究[D].上海外国语大学,英语语言文学,2012,硕士.
[25]刘佳.高管团队金融背景特征与上市公司投融资决策的实证研究[D].西南交通大学,金融学,2014,硕士.
[26]郑留学.速溶豆芽粉及其制备发酵酸奶的研究[D].黑龙江八一农垦大学,食品科学,2013,硕士.
[27]杨慧珠,巴晶,唐建侯,聂建新,卢明辉.油气勘探中常规地球物理方法的发展[J].石油地球物理勘探,2006,02:231-236+248+20.
[28]余美霞.基于步态的性别分类研究[D].北方工业大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[29]雷小康,刘明雍,杨盼盼.基于邻域跟随的群集系统分群控制算法[J].控制与决策,2013,05:741-745.
[30]郑攀.武汉市远城区中学生课余体育锻炼现状调查及对策研究[D].华中师范大学,体育教育训练学,2013,硕士.
[31]王春赫.海上货物运输保险的举证责任研究[D].大连海事大学,法律,2013,硕士.
[32]微波测厚仪课题组.HHB型微波测厚仪[J].自动化学报,1979,01:47-57.
[33]王华功.基于Calculix的有限元并行计算平台的设计与实现[D].华中科技大学,计算机技术,2013,硕士.
[34]邹童.南宁青秀山藤本园设计研究[D].中南林业科技大学,风景园林（专业学位）,2014,硕士.
[35]周业成.有机器件与改性石墨烯电学性质的理论研究[D].兰州大学,2013.
[36]涂子通.美国ALL-STAR啦啦队联盟运作机制的研究[D].华东师范大学,体育教育训练学,2013,硕士.
[37]陆星家.重金属污染物在日本沼虾体内的行为研究[D].安徽师范大学,动物学,2004,硕士.
[38]陈瑾平.网络拥塞控制研究[D].浙江工业大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[39]左蓉.思想政治课中隐性课程的开发利用[D].南京师范大学,思想政治教育,2012,硕士.
[40]石羽杰.HEK293T细胞中siRNA干扰沉默Apc11对细胞周期的影响及APC11L与NKD2的蛋白相互作用与功能研究[D].复旦大学,遗传学,2009,博士.
[41]许波.NaA沸石膜的制备及其有机物脱水性能研究[D].大连理工大学,化学工艺,2013,硕士.
[42]苏石,舒征,王剑英,王琛.尼尔基水库坝基防渗处理设计[J].水利规划与设计.2004(S2)
[43]张俊凌.试论连贯条件下知觉视点的一般移动规则[D].四川外国语大学,英语语言文学,2013,硕士.
[44]闫永昶.通断式供热系统采集装置的设计[D].北京交通大学,2014.
[45]胡晓冬,马磊,姚建华,陈智君,VolodymyrKovalenko.用于激光再制造的沸腾式送粉器仿真与控制优化[J].应用激光,2013,01:24-29.
[46]刘真.论张爱玲小说中的男性形象[D].湖南师范大学,中国现当代文学,2013,硕士.
[47]郭兆曾.步进电机锁相控制系统的分析和设计[J].自动化学报,1982,04:249-256.
[48]李晓华.内蒙古煤炭绿色供应链构建与绩效评价研究[D].大连海事大学,物流工程与管理,2013,硕士.
[49]张文军.基于文本内容的微博突发话题检测技术研究[D].杭州电子科技大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[50]汤青冶.长沙市社区旧住宅适老性改造的可行性研究[D].湖南大学,建筑学,2011,硕士.