在生物醫(yī)學(xué)工程與臨床學(xué)領(lǐng)域,對(duì)細(xì)胞形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的識(shí)別,可有效用于對(duì)多種疾病的預(yù)判、診斷和療效。生物細(xì)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(xì)胞內(nèi)光學(xué)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(xì)胞整體形狀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變高度相關(guān),因此蘊(yùn)含豐富的細(xì)胞形態(tài)和結(jié)構(gòu)信息,可廣泛應(yīng)用于對(duì)細(xì)胞健康狀況及癌變的研究。本文針對(duì)傳統(tǒng)流式細(xì)胞儀和熒光顯微成像流式細(xì)胞儀等在細(xì)胞功能檢測(cè)中無(wú)法提取細(xì)胞三維信息、需要進(jìn)行熒光染色、無(wú)法自動(dòng)快速測(cè)量等缺陷,選用相干光激勵(lì)單細(xì)胞,采集散射光形成的正交偏振衍射圖像（p-DI）對(duì),研究了細(xì)胞形態(tài)和折射率分布對(duì)p-DI對(duì)的影響,探究了細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)與p-DI對(duì)特征的關(guān)聯(lián)。在完成理論建模和仿真的同時(shí),搭建了細(xì)胞偏振衍射實(shí)驗(yàn)平臺(tái),以真實(shí)人體前列腺癌細(xì)胞和正常細(xì)胞為樣品,在較大散射角范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)了癌細(xì)胞與正常細(xì)胞的識(shí)別。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:第一,完善了細(xì)胞共聚焦圖像的三維重建和結(jié)構(gòu)分析,從細(xì)胞中分割出了細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和線粒體等細(xì)胞器。第二,改善了光學(xué)細(xì)胞模型,將細(xì)胞整體結(jié)... 

【文章來(lái)源】：湖南理工學(xué)院湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

細(xì)胞衍射成像研究路線圖

圖 2-2 散射平面示意圖關(guān)系，可以通過(guò)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(zhǎng) 的函數(shù)射光間的關(guān)系可通過(guò)S 表示，但是無(wú)法直接由公式 2散射光與入射光光強(qiáng)間的直接關(guān)系，引入了 Stokes 矩的光場(chǎng)強(qiáng)度都可以通過(guò) Stokes 矩陣表示。Stokes 矩陣、U 和V ，其中I 為總光強(qiáng)，Q為水平與垂直方向偏偏振光強(qiáng)差，V 為左旋圓偏振光與右旋圓偏振光的光 Stokes 矩陣間的關(guān)系可通過(guò) Mueller 矩陣 M 來(lái)表

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

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

博士論文
[1]單細(xì)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(xué) 2017
[2]血液細(xì)胞逼近模型及其光散射特征的研究[D]. 卜敏.江蘇大學(xué) 2011

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



本文編號(hào)：3440290