研究显示:混沌激光脑成像速度提升25倍

麻省理工学院研究人员发现了一种意想不到的光学物理效应:在特定条件下,看似杂乱无章的散射激光信号能够自组织成一束窄而高度聚焦的笔状光束。利用这种自组织光束,研究团队以比当前黄金标准方法快约25倍的速度生成了人体血脑屏障的三维图像,且图像质量与标准方法相当。更关键的是,该方法还能实时观察单个细胞吸收药物的过程。该研究成果发表于顶级期刊《自然·方法》(Nature Methods)。论文通讯作者、MIT电气工程与计算机科学系助理教授Sixian You表示:"该领域的普遍认知是,如果提高这类激光的功率,光将不可避免地变得混沌散乱。但我们证明了事实并非如此。我们追随实验证据,拥抱不确定性,最终找到了一种让光自组织为完全新型生物成像解决方案的方法。这个发现完全颠覆了我们对激光传输的基本认知。"这项发现源于一个意料之外的实验观察。研究团队此前构建了一种精密光纤整形器,用于精确控制激光在光纤中的传输路径和模式。当他们在实验中将激光功率提升到某......阅读全文

研究显示:混沌激光脑成像速度提升25倍

麻省理工学院研究人员发现了一种意想不到的光学物理效应:在特定条件下,看似杂乱无章的散射激光信号能够自组织成一束窄而高度聚焦的笔状光束。利用这种自组织光束,研究团队以比当前黄金标准方法快约25倍的速度生成了人体血脑屏障的三维图像,且图像质量与标准方法相当。更关键的是,该方法还能实时观察单个细胞吸收药物

激光束聚焦的定义

中文名称激光束聚焦英文名称laser beam focusing定  义利用光学透镜获得所需要的能量密度高的激光光斑所采用的方法。应用学科机械工程(一级学科),光学仪器(二级学科),激光器件和激光设备-激光应用(三级学科)

激发荧光的激光束

用于激发荧光的激光束(Laser)透过入射小孔(light source pinhole)被二向色镜(Dichroic mirror)反射,通过显微物镜(Objective lens)汇聚后入射于待观察的标本(specimen)内部焦点(focal point)处。激光照射所产生的荧光(fluore

激光准直仪中的激光束

    激光用于准直时,激光束作为参考轴线。因此准直精度与选作参考的激光束本身的特性密切相关,作为参考轴线的激光束必须有一定特性[2]:  (1)在激光束任意截面上其光强分布应有稳定的中心,并且这些中心的轨迹必须是一直线。激光束截面的强度分布应与有关的中心峰值成对称分布。当激光束截面的波前具有单一位

首个可重配置自组织激光器问世

  通过模仿生命系统的特征,自组织激光有望带来用于传感、计算、光源和显示器的新材料。据近日《自然·物理》杂志发表的一项研究,英国伦敦帝国理工学院和伦敦大学学院的研究人员展示了第一个自发自组织激光设备,它可以在条件变化时重新配置。这项创新将有助于开发能更好地模仿生物特性的智能光子材料,如响应性、适应性

激光束聚焦的功能介绍

中文名称激光束聚焦英文名称laser beam focusing定  义利用光学透镜获得所需要的能量密度高的激光光斑所采用的方法。应用学科机械工程(一级学科),光学仪器(二级学科),激光器件和激光设备-激光应用(三级学科)

多光束单镜头激光粒度仪

激 光粒度仪是一种利用颗粒使激光发生散射的原理来测量粉体粒度的一种仪器,它已经成为国内外粒度测试的主要手段。目前,激光粒度测试技术发展迅速,新技术不 断涌现,新产品层出不穷,所追求的目标是高精度、高品质、宽量程、智能化。丹东百特仪器有限公司开发的三光束单镜头激光粒度仪,采用不同波长激光束、独特 的傅

Nanomedicine:纳米载体跨越血脑屏障靶向治疗脑癌

  最近,科学家们在探索脑癌治疗手段的路上又有了新的突破。起初他们认为这一发现可能是一个测量错误,但事实证明该结果是真实的,而且将对脑癌的治疗产生巨大的影响。  通过利用纳米载体将化学药物定向运输到大脑中,科学家们能够将脑部的肿瘤细胞大量杀灭。  目前该技术仅仅在小鼠水平得到了验证,但如果能够同样适

关于激光准直仪中的激光束介绍

  激光用于准直时,激光准直仪中的激光束作为参考轴线。因此准直精度与选作参考的激光束本身的特性密切相关,作为参考轴线的激光束必须有一定特性 [2]:  (1)在激光束任意截面上其光强分布应有稳定的中心,并且这些中心的轨迹必须是一直线。激光束截面的强度分布应与有关的中心峰值成对称分布。当激光束截面的波

光声成像在脑成像和脑功能监测方面的应用

光声成像是近年来发展起来的一种无损医学成像方法,它结合了纯光学成像的高对比度特性和纯超声成像的高穿透深度特性,可以提供高分辨率和高对比度的组织成像。美国Endra公司研发的小动物光声成像系统具备纳摩尔级的灵敏度以及280um的高分辨率,可探测表皮20mm以下的光声信号。并可用于小动物分子成像的定量分

“好奇”号发射激光束检测火星岩石

  据美国国家航空航天局网站、英国《连线》杂志8月19日报道,美国国家航空航天局(NASA)的“好奇”号火星探测器今天第一次针对火星地面上既定目标——一块拳头大小被称为“加冕”的岩石,发射激光束以检测其成分,寻找是否存在水或有机物的痕迹。   该检测任务中扮演主角的化学与摄像机仪器(简称ChemC

激光光束质量分析仪简介

  激光光束质量是激光器的一个重要技术指标,它是整个光束在空间中传播的特征。根据ISO标准11146,该参数可由多个测量技术在传播光束的几个点上进行测量。该标准定义了几种测量技术,所有这些技术都是基于使用CCD、刀口和狭缝等设备进行的光束轮廓测量。测量的主要要求有两点:一是聚焦光束的测量,二是准直激

真空中能从侧面看到激光束吗

真空中,不能从侧面看到激光束。天空是亮的,应该是因为空气中小微粒散射太阳光的结果,因此在白天在太空中看周围其实是黑暗的,能看到星星。我们能看见恒星是因为恒星向四面八方球形的区域全部发射光。我们夜里能看见手电光的光束也是因为空气中有小微粒,这也是为什么在灰尘多的地方光束看起来更明显在太空中手电光如果不

激光光束模式横模的基本知识

  激光光束模式分为横模和纵模,横模(表现在光斑形状)的分布是和腔的横向(xy面)结构相关的;而纵模间隔是和腔的纵向尺寸相关的。横模是从电磁场的角度来分析激光的电场分布状况的。纵模是从频率的角度来分析激光频谱的分布状况的。横模可以从激光束横截面上的光强分布看出来。,纵模是与激光腔长度相关的。   

肠道微生物:血脑屏障的加速剂-助力脑发育

肠道微生物:血脑屏障的加速剂 助力脑发育   什么是血脑屏障?  血脑屏障是指脑毛细血管壁与神经胶质细胞形成的血浆与脑细胞之间的屏障和由脉络丛形成的血浆和脑脊液之间的屏障,这些屏障能够阻止某些物质(多半是有害的)由血液进入脑组织。  血液中多种溶质从脑毛细血管进入脑组织,有难有易:

深圳先进院与MIT携手打造国际开放脑研究平台

  5月23日,中国科学院深圳先进技术研究院-MIT麦戈文联合脑认知与脑疾病研究所(简称脑所)学术研讨会在深圳举行。深圳市引进海外高层次创新创业团队“新兴遗传工程介导重大脑疾病研究孔雀团队”正式启动。  大脑功能异常引发的神经精神疾病是目前影响人类健康的最大威胁之一。在我国,各类精神病患病率已经超过

一种多光束单镜头激光粒度仪

1、引言激 光粒度仪是一种利用颗粒使激光发生散射的原理来测量粉体粒度的一种仪器,它已经成为国内外粒度测试的主要手段。目前,激光粒度测试技术发展迅速,新技术不 断涌现,新产品层出不穷,所追求的目标是高精度、高品质、宽量程、智能化。丹东百特仪器有限公司开发的三光束单镜头激光粒度仪,采用不同波长激光束、独

一种多光束单镜头激光粒度仪

1、引言   激光粒度仪是一种利用颗粒使激光发生散射的原理来测量粉体粒度的一种仪器,它已经成为国内外粒度测试的主要手段。目前,激光粒度测试技术发展迅速,新技术不 断涌现,新产品层出不穷,所追求的目标是高精度、高品质、宽量程、智能化。丹东百特仪器有限公司开发的三光束单镜头激光粒度仪,采用不同波长激光束

什么是脑功能成像

  脑功能成像,是磁共振检查的一种,简称fMRI,它主要用于癫痫手术治疗前的评估、认知障碍患者认知功能的研究等。fMRI主要是将大脑在高级思维活动、肢体运动、听觉、视觉活动时,其脑功能区的改变通过磁共振扫描技术显示出来,是由脑血流量、血流速度、血氧含量、局部灌注状态的改变来反映在磁共振图像上。fMR

脑功能成像的简介

  脑功能成像技术是一类无创的神经功能活动测量——成像技术。脑功能研究主要探索认知和情绪的神经基础,而脑功能成像是十分重要。病人坐在仪器前,使用固定带和海绵垫将志愿者头部充分固定,以防止扫描中出现不自主运动。扫描中心置于眉弓上方40 mm处,约为中央前回水平。

新型成像策略实现小鼠无创、长期脑成像

  近日,南方科技大学生物医学工程系教授奚磊团队成功开发出一套光声计算介观成像系统(PACMes),实现了通过对小鼠完整头皮和颅骨脑皮层血管网络进行无标记的长期、高分辨率可视化成像。相关成果发表于《科学进展》。  无创长期脑成像技术是解析大脑生理功能、探究脑疾病病理机制的关键手段,实现对疾病全过程的

牛顿摆帮助美国研究人员深入理解量子热化

  美国斯坦福大学研究人员利用量子形式的牛顿摆研究量子粒子的混沌运动如何最终导致热平衡。研究人员利用基于激光的牛顿摆观察到在引入少量混沌运动之后,量子系统如何达到热平衡。副教授Benjamin Lev和他的研究团队受到被称为“牛顿摆”的玩具在量子系统研究中的启发。图片来源:L.A. Cicero/斯

关于激光准直仪的光束中心的检测介绍

  (1)激光准直仪的光束中心的检测—激光束强度分布曲线的形状应使在有效使用范围内,偏离直线轴的位移和输出信号间有近似线性关系。  (2)激光准直仪的光束中心的检测—光束直径的变化会使线性关系发生变化,因此在放大器中需有增益调整,以补偿这种变化。  (3)激光准直仪的光束中心的检测—在任意的确定位置

无痛拉曼激光束探出癌症初发迹象

或作为非侵入诊断方式取代X射线  据英国广播公司(BBC)近日报道,美国研究人员表示,无痛的拉曼激光束可能很快取代X射线,作为一种非侵入式的疾病诊断方式。这种名叫拉曼光谱学的方法,能够帮助医生尽早发现乳腺癌、蛀牙以及骨质疏松的迹象,使疾病诊断变得更快、更便宜、更精确。  拉

上海光机所矢量漩涡光束激光器研究取得突破

  中国科学院上海光学精密机械研究所信息光电实验室研究员李建郎课题组在新型固体激光器研究中,同时实现了具有矢量偏振和螺旋相位的激光光束输出。相关论文已发表(IEEE J. Sel. Top Quantum Electron., 21, 1600406, 2015; Appl. Phys. B,117

光束质量分析仪在激光行业的应用

   在医学、产业生产、激光打印、激光打标、激光焊接、激光切割以及光纤通讯等多种激光应用领域,光束质量分析为激光器的有效使用提供了很多有价值的信息。在实际丈量中,光束分析应用广泛。光束轮廓显示了光束的全部空间特性,包括光束的传播、光束质量和光束的实用性。另外,它还可显示如何地调整和修改激光器的输出。

激光束结合金属泡沫造出最亮X射线

据物理学家组织网15日报道,美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)科学家将国家点火装置(NIF)所发射的高功率激光与超轻金属泡沫巧妙结合,创造出迄今最亮的X射线。这些超亮高能X射线在极致密物质(包括惯性约束聚变过程中产生的等离子体)成像等诸多研究领域具有重要作用。相关研究论文发表于新一期《物理评

LaVision双光子显微镜无损伤无标记THG成像(二)

主要结果Fig. 1.无标记活体大脑的三次谐波显微成像(A)脑组织THG成像的epidetection几何学图示。插图:THG原理。注意基质中没有光学激发发生。(B) 树突处的聚焦激光束。通过将激光聚焦体积设定到树突直径的几倍大小,可以获得部分相匹配,显著的THG信号将会产生。(C)细胞

快速了解激光共聚焦成像

  激光扫描共聚焦显微镜(Confocal laser scanning microscope,简称CLSM)是近代生物医学图象仪器。它是在荧光显微镜成象的基础上加装激光扫描装置,使用紫外光或可见光激发荧光探针。  利用计算机进行图象处理,从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图象,以及在亚细胞水平上

澳科学家发明牵引光束-可利用激光移物

  据国外媒体报道,澳大利亚科学家发明了牵引光束,利用激光移动大型物体的距离可以超过以前任何时候。  澳大利亚国立大学科研小组的努力使得分子传输技术距现实更近一步。分子传输技术因美国科幻电视剧集《星际迷航》中的经典台词“传输我吧,斯科蒂”而闻名于世。利用所谓的牵引光束(可以移动物体的