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现代生物和医学的快速发展很大程度归功于生物医学工程与仪器的发展,它是结合了物理、化学、数学和计算机与工程学等发展起来的一个交叉领域,其中光学/光电子技术是其中的重要组成部分,特别是图像信号获取,样品参数检测,临床参数实时监测等方面。
 
举一个例子,传统的光学显微技术通过一系列光学透镜组,将物体放大成像。随着生物医学研究的不断深入,生物样品种类越来越多、要求活体观测,难度很大。通?;钕赴臀慈旧纳锉瓯?,当光波通过时,波长和振幅并不发生变化,仅相位发生变化,称为相位型样品,在普通光学显微镜中观察时,基本上是透明物质,没法正常观测。为了提高这些样品的可见度和对比度,通常采用荧光显微镜,用荧光染料或者荧光抗体对样品进行染色,使样品发出荧光。但是这种方法有很大的局限性,需要前期预备荧光标记,更严重的是,荧光可能对活性细胞的生命活动带来伤害。非荧光的显微模式可以很好的解决这些问题,由于样品各部分细微结构的折射率和厚度的不同,检测光通过样品后的相位变化可以转换为明暗对比度,而无需通过染色来形成对比度??占涔獾髦破骶哂辛榛畹恼穹蛳辔坏骺毓δ?,通过对包含样品信息的信号光的调制,进行傅里叶空间频谱处理,样品的相位信息变化就能转变成图像的振幅/对比度变化,达到增强图像对比度的目的。
 
空间光调制器应用到光学衬比显微技术后,只需通过软件就可以在同一台仪器上实现传统的相位衬比显微,包括亮场显微、暗场显微、Zernike相位显微,并在其间进行自由切换,通过产生螺旋相位等新型纯光学模式生物样品显衬技术,为活体细胞成像提供更丰富、更全面的样品信息??占涔獾髦破骰鼓馨严执晕⒓际鹾凸饽骷际踅岷显谝黄?,实现对活体细胞的操控和多角度观测。

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