导　　师： 王科; 牛憨笨; 邱娉

授予学位： 博士

作　　者： (）;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 多光子显微成像以其非线性和近红外激发的特点,可以实现毫米量级的深层组织成像、获得亚微米量级的空间分辨率,因此在活体动物组织特别是脑科学研究中应用极为广泛,例如神经网络互联描绘、神经元功能研究等。针对不同的应用需求,多光子显微成像目前的发展趋势为获得更高空间分辨率、更大成像视场、更快成像速度以及更深成像深度。尽管最初演示的1700nm波段三光子成像技术的成像深度(表面下1350μm)已经超过了双光子脑成像(表面下1000μm),但依然存在以下问题:1.其深层成像能力并未到达极限,主要受限于深层成像信号耗尽。信号耗尽原因在于:(1)激发光能量耗尽;(2)荧光标记物亮度不足。2.目前主要用于对脑部血管进行成像,并没有发挥其脑部的多结构成像能力。针对以上问题,本论文开展1700 nm波段超快光源研究,分别实现了调谐范围宽、脉冲能量高的1700nm波段飞秒光源,并基于光源开展深层、多结构脑成像应用研究,为脑科学特别是深层脑区研究提供先进成像解决方案。本论文主要工作如下:1.宽带大模场光纤光源建造和多光子显微成像系统优化。利用光纤中孤子自频移(SSFS)效应,建造了高能棒状光纤光源和宽带可调谐光纤光源,棒状光纤光源可在1700 nm波段实现大于100 nJ的单脉冲能量,宽带光纤光源有大于500 nm的调谐范围。2.实验上演示避免浸润重水吸水导致三光子信号下降的技术,避免信号在成像过程中发生衰减。提出并演示了维持荧光信号强度长时间不变的技术。并验证了使用该方法的可靠性,离体和活体的成像结果显示信号可以维持5个小时以上不发生衰减,并且该技术不会对成像信号产生任何影响。本方法使深层脑成像,尤其是涉及大脑内时间动力学研究的实验结果更为准确,实验过程更为简便。3.开发适合多光子深层脑成像的活体�

关 键 词： 孤子自频移 大模场光纤 多光子成像 小鼠开颅手术 量子点

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