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时域相干拉曼散射技术浅析

激光与光电子学进展 2024年

作者：余乔智祁亚峰熊汗青北京大学国家生物医学成像科学中心北京大学未来技术学院北京大学

相干拉曼散射（CRS）技术作为一种重要的的无标记化学成像技术，其通过相干激发分子协同振动对拉曼散射信号进行增益，显著地提高了成像速度，广泛应用于材料学、生物化学、肿瘤诊断、药代动力学等领域。超快脉冲激光器的出现实现了亚... 详细信息

相干拉曼散射（CRS）技术作为一种重要的的无标记化学成像技术，其通过相干激发分子协同振动对拉曼散射信号进行增益，显著地提高了成像速度，广泛应用于材料学、生物化学、肿瘤诊断、药代动力学等领域。超快脉冲激光器的出现实现了亚皮秒持续时间的脉冲输出，使得通过脉冲激发实现大量振动模式的同步相干激发成为新的CRS实现途径。本文从相干拉曼散射基本原理出发，介绍时域相干拉曼散射的主要实现途径，着重讨论时域受激拉曼散射（SRS）和时域相干反斯托克斯散射（CARS）的最新进展与应用。

关键词：拉曼光谱相干拉曼散射受激拉曼散射相干反斯托克斯散射时域频域

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时域相干拉曼散射技术浅析（特邀）

激光与光电子学进展 2024年第6期 145-154页

作者：余乔智祁亚峰熊汗青北京大学未来技术学院国家生物医学成像科学中心

相干拉曼散射（CRS）技术作为一种重要的无标记化学成像技术，通过相干激发分子协同振动对拉曼散射信号进行增益，显著地提高了成像速度，广泛应用于材料学、生物化学、肿瘤诊断、药代动力学等领域。超快脉冲激光器的出现实现了亚皮秒... 详细信息

相干拉曼散射（CRS）技术作为一种重要的无标记化学成像技术，通过相干激发分子协同振动对拉曼散射信号进行增益，显著地提高了成像速度，广泛应用于材料学、生物化学、肿瘤诊断、药代动力学等领域。超快脉冲激光器的出现实现了亚皮秒持续时间的脉冲输出，使得通过脉冲激发实现大量振动模式的同步相干激发成为新的CRS实现途径。从相干拉曼散射基本原理出发，介绍时域相干拉曼散射的主要实现途径，着重讨论时域受激拉曼散射（SRS）和时域相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）的最新进展与应用。

关键词：拉曼光谱技术相干拉曼散射受激拉曼散射相干反斯托克斯拉曼散射时域频域

光场调控在相干拉曼散射光谱与成像中的应用(特邀)

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光子学报 2022年第1期51卷 141-152页

作者：李润丰董大山施可彬北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

相干拉曼散射以其无标记、高灵敏、化学特异性等优势,被广泛应用于生物、医学、物理和化学的光谱与成像应用。通过对光场各项参数的调控,从时域、频域、相位、偏振等特性入手,可以解决光谱与成像应用中的实际问题。本文以光场调控原理... 详细信息

相干拉曼散射以其无标记、高灵敏、化学特异性等优势,被广泛应用于生物、医学、物理和化学的光谱与成像应用。通过对光场各项参数的调控,从时域、频域、相位、偏振等特性入手,可以解决光谱与成像应用中的实际问题。本文以光场调控原理为主线,综述了相干拉曼散射光谱与成像应用的研究进展。

关键词：相干拉曼散射相干反斯托克斯拉曼散射受激拉曼散射光场调控

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光学显微成像助力肿瘤精准医疗

中国激光 2024年第9期51卷 42-60页

作者：杨彬岳蜀华王璞北京航空航天大学生物与医学工程学院北京市生物医学工程高精尖创新中心北京100083

精准医疗是当下肿瘤诊疗的核心问题,即针对不同的病人定制治疗方案,以获得更好的治疗效果和预后。因肿瘤生物机制及诊疗方案的复杂性,现行基于基因测序和传统表型功能检测的肿瘤精准医疗临床实践,难以有效制定可覆盖大部分病患和药物选... 详细信息

精准医疗是当下肿瘤诊疗的核心问题,即针对不同的病人定制治疗方案,以获得更好的治疗效果和预后。因肿瘤生物机制及诊疗方案的复杂性,现行基于基因测序和传统表型功能检测的肿瘤精准医疗临床实践,难以有效制定可覆盖大部分病患和药物选择的治疗方案。光学显微成像技术能够对肿瘤组织和细胞中的基因组、蛋白组和代谢组信息进行定量分析和空间定位,识别特定病患肿瘤分子特征和生化反应异常,从而建立起肿瘤基因组和表型组的认知桥梁。本文介绍了不同光学显微成像技术在肿瘤精准医疗领域的相关研究和应用,包括多重免疫荧光(mIF)、荧光原位杂交(FISH)和相干拉曼散射(CRS)等光学显微成像技术。这些技术可以从肿瘤微环境、分子特征和代谢组学等角度进行深入洞察,在肿瘤精准医疗领域发挥着重要作用.

关键词：肿瘤精准医疗二代测序表型功能检测光学显微成像相干拉曼散射中红外光热成像

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相干拉曼散射显微术

中国科学：化学 2012年第1期42卷 1-16页

作者：陈涛虞之龙张先念谢晓亮黄岩谊北京大学生物动态光学成像中心北京100871 北京大学工学院北京100871 Department of Chemistry and Chemical Biology Harvard UniversityCambridgeMA 02138USA

相干拉曼散射显微术(Coherent Raman Scattering Microscopy)是一类植根于拉曼散射的光学显微成像方法,主要包含相干反斯托克斯拉曼散射(Coherent Anti-Stokes Raman Scattering,CARS)和受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering,SRS)两种方法.CARS/SRS显微术通过探测目标分子特定的振动来提供成像所需的衬度,通过非线性光学过程大大提高了检测的灵敏度,同时本征地具备三维成像能力.CARS和SRS显微术可以对脂类等不易被标记的物质成像,还可以很好地通过选择振动光谱,对生物体内特定小分子物质如药物等,以及生物大分子如核酸、蛋白质等进行无需标记的成像,因此成为极有潜力的活体(invivo)成像手段.本文主要介绍了CARS和SRS显微术的基本原理、实验操作及其在化学和生命科学中的应用.

关键词：光学显微术相干拉曼散射反斯托克斯拉曼散射受激拉曼散射无标记成像

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光纤式相干拉曼散射成像光源研究进展

中国激光 2019年第5期46卷 89-99页

作者：郑世凯杨康文敖建鹏叶蓬勃郝强黄坤季敏标曾和平上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 复旦大学应用表面物理国家重点实验室和物理学系上海200433 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200062

相干拉曼散射具有非侵入、无标记、化学特异性的优点,广泛用于生物组织成像、药代动力学等领域。主要介绍了光纤式相干拉曼散射(CRS)成像光源的实现方式及特点,总结了超连续谱展宽、孤子自频移和四波混频技术在提高双色超短脉冲输出功... 详细信息

相干拉曼散射具有非侵入、无标记、化学特异性的优点,广泛用于生物组织成像、药代动力学等领域。主要介绍了光纤式相干拉曼散射(CRS)成像光源的实现方式及特点,总结了超连续谱展宽、孤子自频移和四波混频技术在提高双色超短脉冲输出功率、调谐范围、光谱分辨率方面的新进展。报道了基于四波混频的光参量振荡技术在产生可调谐双色超短脉冲方面的最新进展,采用全保偏光纤光路和光子晶体光纤,结合色散滤波和偏振操控技术,获得时间自同步、空间自重合、波长可调谐的双色超短脉冲,可实现脂类、蛋白和核酸的非侵入、无标记光谱检测与成像,为实现结构紧凑、使用方便、环境稳定的CRS提供了一个有效的技术途径。

关键词：非线性光学相干反斯托克斯拉曼散射四波混频超快激光非线性成像相干拉曼散射

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受激拉曼散射显微技术及其应用

激光与光电子学进展 2022年第4期59卷 1-19页

作者：敖建鹏黄静季敏标复旦大学物理学系应用表面物理国家重点实验室上海200433 复旦大学人类表型组研究院上海200433 复旦大学义乌研究院浙江义乌322000

随着光学显微技术的发展,人们得以在亚微米级的尺度观察微观世界,对破译生命活动密码起到了关键性推动作用。其中,相干拉曼散射(CRS)显微术作为一类基于分子特定振动提供成像衬度的技术,通过非线性光学过程大大增强了拉曼散射的信号,提... 详细信息

随着光学显微技术的发展,人们得以在亚微米级的尺度观察微观世界,对破译生命活动密码起到了关键性推动作用。其中,相干拉曼散射(CRS)显微术作为一类基于分子特定振动提供成像衬度的技术,通过非线性光学过程大大增强了拉曼散射的信号,提高了成像速率和检测的灵敏度。根据非线性光学过程的不同,可将相干拉曼散射分为相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)和受激拉曼散射(SRS)。相较于CARS,SRS具有无非共振背景干扰、定量分析等优点,使之备受关注。将介绍相干拉曼散射的基本原理,并着重介绍受激拉曼散射的发展与应用。

关键词：非线性光学光学显微术相干拉曼散射超快激光非线性成像受激拉曼散射