發(fā)布時間：2021-10-16 18:26

　　在生物醫(yī)學工程與臨床學領域,對細胞形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的識別,可有效用于對多種疾病的預判、診斷和療效。生物細胞在高度相干光源照射下,可視為電磁波刺激下形成的電偶極子陣列。由于細胞內(nèi)光學參量分布的不均勻性,光散射成為光在其中傳播的主要形式。這種散射光的空間分布由偶極子陣列產(chǎn)生的相干散射光疊加而成,與細胞整體形狀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變高度相關,因此蘊含豐富的細胞形態(tài)和結(jié)構(gòu)信息,可廣泛應用于對細胞健康狀況及癌變的研究。本文針對傳統(tǒng)流式細胞儀和熒光顯微成像流式細胞儀等在細胞功能檢測中無法提取細胞三維信息、需要進行熒光染色、無法自動快速測量等缺陷,選用相干光激勵單細胞,采集散射光形成的正交偏振衍射圖像（p-DI）對,研究了細胞形態(tài)和折射率分布對p-DI對的影響,探究了細胞三維結(jié)構(gòu)與p-DI對特征的關聯(lián)。在完成理論建模和仿真的同時,搭建了細胞偏振衍射實驗平臺,以真實人體前列腺癌細胞和正常細胞為樣品,在較大散射角范圍內(nèi),實現(xiàn)了癌細胞與正常細胞的識別。主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:第一,完善了細胞共聚焦圖像的三維重建和結(jié)構(gòu)分析,從細胞中分割出了細胞核、細胞質(zhì)和線粒體等細胞器。第二,改善了光學細胞模型,將細胞整體結(jié)... 

【文章來源】：湖南理工學院湖南省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

細胞衍射成像研究路線圖

圖 2-2 散射平面示意圖關系，可以通過散射幅度矩陣表示：2 34 1S SSS S ikrsc insc inE EeSE ikrE 度矩陣，是散射方向（ , ）與入射光波長 的函數(shù)射光間的關系可通過S 表示，但是無法直接由公式 2散射光與入射光光強間的直接關系，引入了 Stokes 矩的光場強度都可以通過 Stokes 矩陣表示。Stokes 矩陣、U 和V ，其中I 為總光強，Q為水平與垂直方向偏偏振光強差，V 為左旋圓偏振光與右旋圓偏振光的光 Stokes 矩陣間的關系可通過 Mueller 矩陣 M 來表

圖 2-3 球體偶極子分配示例（二維）在于它對于散射體的幾何形狀描述非常靈活獨立設置。在特殊情況下，大小與波長相當每個波長 10 個偶極子”，即一個偶極子的大小10targetd n折射率，隨著散射體折射率的增大，用來離散器的收斂速度變慢。此外，偶極子尺寸的模的偶極子來改善。所以，折射率應該滿足1 2targetn 此條件下，ADDA 對于具有較大折射率的顆特別好。在這種情況下，當需要達到相同的快 10 到 100 倍[51]，并且速度與采用軸對稱性

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于離散偶極子近似生物細胞光散射研究[J]. 劉建斌,曾應新,楊初平.  紅外與激光工程. 2014(07)
[2]生物細胞亞顯微結(jié)構(gòu)對光散射特性的影響[J]. 孫杜娟,胡以華,王勇,李樂,李磊.  光子學報. 2013(06)

博士論文
[1]單細胞三維結(jié)構(gòu)與衍射圖像特征的分類方法研究[D]. 張珺.天津大學 2017
[2]血液細胞逼近模型及其光散射特征的研究[D]. 卜敏.江蘇大學 2011

碩士論文
[1]細胞光散射特性的數(shù)值模擬及實驗研究[D]. 李文超.重慶大學 2015
[2]DDA在粒子散射特性研究中的應用[D]. 王麗.西安電子科技大學 2009
[3]細胞光學散射特性的數(shù)值模擬[D]. 王孟.東南大學 2005



本文編號：3440290