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基于超构透镜的微型头戴式荧光显微镜设计
被引量：
1
1
作者
张智淼
王承邈
+5 位作者
谢冕
林雨
韩业明
邓永波
郭长亮
付强
《中国光学（中英文）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期512-520,共9页
微型头戴式荧光显微镜可以对自由移动活体动物大脑中的神经活动进行实时成像,是近些年兴起的脑科学研究新仪器。然而,目前大多数微型荧光显微镜为了做到更小巧、更轻便,视场都比较小,这使得可用于观测的神经细胞数量受限,虽然有大视场...
微型头戴式荧光显微镜可以对自由移动活体动物大脑中的神经活动进行实时成像,是近些年兴起的脑科学研究新仪器。然而,目前大多数微型荧光显微镜为了做到更小巧、更轻便,视场都比较小,这使得可用于观测的神经细胞数量受限,虽然有大视场系统的报道,但重量都比较大,对动物的自由行为会产生一定的影响。为了提高微型荧光显微镜成像性能,同时降低其重量,光学系统采用超轻、超薄、成像质量高的超构透镜。本文首先推导了双曲相位超构透镜的像差公式,并以此为指导,完成了一款视场为4 mm×4 mm、NA为0.14的微型荧光显微镜设计,实现了7种初级像差的校正。装配完成的样机重量仅为4.11 g,全视场范围内分辨率为7.8μm,对自由移动小鼠大脑中的神经活动进行成像观测能够达到单细胞分辨率。
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关键词
微型荧光显微镜
超构透镜
光学设计
神经科学
像差理论
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职称材料
微型头戴式单光子荧光显微成像技术研究进展
被引量：
1
2
作者
付强
张智淼
+2 位作者
赵尚男
刘洋
董洋
《中国光学（中英文）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1010-1021,共12页
微型头戴式单光子荧光显微成像技术是近些年出现的用于神经科学研究的一种突破性方法,可以对自由移动活体动物的神经活动进行实时成像,提供了一种前所未有的方式来访问神经信号,增强了对大脑如何工作的理解。在脑科学研究需求的推动下,...
微型头戴式单光子荧光显微成像技术是近些年出现的用于神经科学研究的一种突破性方法,可以对自由移动活体动物的神经活动进行实时成像,提供了一种前所未有的方式来访问神经信号,增强了对大脑如何工作的理解。在脑科学研究需求的推动下,目前已经出现了许多种类型的微型头戴式单光子荧光显微镜,如高分辨率成像、无线记录、三维成像、双区域成像和双色成像等。为了更加全面地了解和认识这种新兴的光学神经成像技术,本文按成像视场进行分类,对目前报道的不同类型微型头戴式单光子荧光显微镜所具有的特点进行了介绍,重点讨论了其所采用的光学系统方案和光学性能参数,分析对比了不同方案的优缺点,以及未来的改进方向,以便为脑科学研究人员的实际应用提供参考。
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关键词
微型
单光子
荧光
显微镜
神经信号
脑科学
光学系统
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职称材料
题名
基于超构透镜的微型头戴式荧光显微镜设计
被引量：
1
1
作者
张智淼
王承邈
谢冕
林雨
韩业明
邓永波
郭长亮
付强
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院大学
清华大学生命学院
北京大学未来技术学院
出处
《中国光学（中英文）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期512-520,共9页
基金
中国科学院青年创新促进会资助(No.2021221)
吉林省科技发展计划青年成长科技计划项目(No.20210508054RQ)。
文摘
微型头戴式荧光显微镜可以对自由移动活体动物大脑中的神经活动进行实时成像,是近些年兴起的脑科学研究新仪器。然而,目前大多数微型荧光显微镜为了做到更小巧、更轻便,视场都比较小,这使得可用于观测的神经细胞数量受限,虽然有大视场系统的报道,但重量都比较大,对动物的自由行为会产生一定的影响。为了提高微型荧光显微镜成像性能,同时降低其重量,光学系统采用超轻、超薄、成像质量高的超构透镜。本文首先推导了双曲相位超构透镜的像差公式,并以此为指导,完成了一款视场为4 mm×4 mm、NA为0.14的微型荧光显微镜设计,实现了7种初级像差的校正。装配完成的样机重量仅为4.11 g,全视场范围内分辨率为7.8μm,对自由移动小鼠大脑中的神经活动进行成像观测能够达到单细胞分辨率。
关键词
微型荧光显微镜
超构透镜
光学设计
神经科学
像差理论
Keywords
miniature fluorescence microscope
metalens
optical design
neuron science
aberration theory
分类号
TH742 [机械工程—光学工程]
R318.51 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
微型头戴式单光子荧光显微成像技术研究进展
被引量：
1
2
作者
付强
张智淼
赵尚男
刘洋
董洋
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院大学
出处
《中国光学（中英文）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1010-1021,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.62005271)
中国科学院青年创新促进会资助(No.2021221)
吉林省科技发展计划青年成长科技计划项目(No.20210508054RQ)。
文摘
微型头戴式单光子荧光显微成像技术是近些年出现的用于神经科学研究的一种突破性方法,可以对自由移动活体动物的神经活动进行实时成像,提供了一种前所未有的方式来访问神经信号,增强了对大脑如何工作的理解。在脑科学研究需求的推动下,目前已经出现了许多种类型的微型头戴式单光子荧光显微镜,如高分辨率成像、无线记录、三维成像、双区域成像和双色成像等。为了更加全面地了解和认识这种新兴的光学神经成像技术,本文按成像视场进行分类,对目前报道的不同类型微型头戴式单光子荧光显微镜所具有的特点进行了介绍,重点讨论了其所采用的光学系统方案和光学性能参数,分析对比了不同方案的优缺点,以及未来的改进方向,以便为脑科学研究人员的实际应用提供参考。
关键词
微型
单光子
荧光
显微镜
神经信号
脑科学
光学系统
Keywords
miniature single-photon fluorescence microscope
neural signals
brain science
optical system
分类号
TH742 [机械工程—光学工程]
R318.51 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于超构透镜的微型头戴式荧光显微镜设计
张智淼
王承邈
谢冕
林雨
韩业明
邓永波
郭长亮
付强
《中国光学（中英文）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
2
微型头戴式单光子荧光显微成像技术研究进展
付强
张智淼
赵尚男
刘洋
董洋
《中国光学（中英文）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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