中国科学院张楠楠
无花果
一个
结合两个离焦2π双螺旋点扩散函数，实现大景深粒子跟踪
SIBET 纳米粒子定位和跟踪在生命科学、药物研究和开发中有广泛的用途
实时记录纳米粒子的细胞内和细胞外运动对于探索生命活动和药物转化的基本规律具有重要意义，因为它对于阐明疾病发病机制、宿主细胞的病毒动态感染等关键科学问题以及促进纳米药物的开发和转化至关重要
在发表在《光学快报》上的一项新研究中，由教授领导的研究人员
中国科学院苏州生物医学工程与技术研究所(SIBET)的张运海通过调制发射光的相位来重塑点扩散函数(PSF)，从而对发射器的轴向位置进行编码
关于粒子的轴向位置的信息可以通过估计PSF的形状或尺寸的变化来获得
研究人员设计了两种新的点扩散函数:2π-双螺旋点扩散函数(2π-DH-PSF)和拼接指数函数点扩散函数(SE-PSF)，并将其用于三维(3D)跟踪生物粒子
可旋转2π弧度的2π双螺旋PSF (2π-DH-PSF)可在10微米的轴向范围内三维跟踪粒子
结合散焦相位，并采用特定的光学设置，这导致最终的DH-PSF旋转角度为720度，与传统的DH-PSF相比，可以实现景深的四倍扩展
无花果
2
拼接指数函数相位的生成过程
信用:SIBET 该结构可以通过调整设计参数来控制空间范围和轴向探测范围
以指数函数相位和离焦相位为基本单位，通过拼接、对称、优化等操作生成的SE-PSF优化相位可以在20μm轴向范围内三维跟踪粒子
空间范围更小的SE-PSF可以有效减少纳米粒子图像的重叠，实现密集多粒子的三维定位
颗粒三维跟踪技术可以记录病毒在细胞外生物凝胶(如粘液)中的运动轨迹，以及病毒颗粒进入活细胞的过程
“它可以用来计算粒子的平均速度、扩散系数等
因此，它可以为研究病毒颗粒感染宿主细胞的动态转运过程提供参考。”
组长张运海
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三
实验比较
信用:SIBET 除了外膜囊泡、病毒和纳米药物载体的三种应用外，它还可以应用于神经囊泡(50-500纳米)、乳糜微粒(75-600纳米)和染色体(30-750纳米)
跟踪定位技术为神经递质信号转导的动态过程、营养物质在胃肠道的消化和吸收以及遗传物质的复制提供了新的研究思路和方法
张
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