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二维半导体的相干声学声子研究进展

发光学报 2024年第8期45卷 1232-1246页

作者：许文雄张何崔乾楠徐春祥东南大学生物科学与医学工程学院数字医学工程全国重点实验室江苏南京210096 东南大学电子科学与工程学院江苏南京210096

飞秒脉冲激光激发固体薄膜材料产生的相干声学声子可以快速无损获取发光材料与器件结构特性,对于光电器件功能界面的无损检测及成像具有重要意义。相较于热弹性机制的传统金属薄膜光声换能器,二维半导体材料具备宽谱吸收、表面原子级平... 详细信息

飞秒脉冲激光激发固体薄膜材料产生的相干声学声子可以快速无损获取发光材料与器件结构特性,对于光电器件功能界面的无损检测及成像具有重要意义。相较于热弹性机制的传统金属薄膜光声换能器,二维半导体材料具备宽谱吸收、表面原子级平整、层数易控等优良特性。飞秒激光激发二维半导体能原位产生相干声学声子振荡,为进一步发射超快声波脉冲获取界面信息创造了条件,广泛适用于无损评测发光器件的缺陷分布、力学性能和界面品质。本文主要介绍二维半导体中相干声学声子的研究进展,并讨论利用超快光声转换的高穿透深度、高时空分辨测量技术重大的科学意义与社会价值。

关键词：二维半导体异质界面相干声学声子

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通用型移液及自动化平台的调度算法研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 130-135页

作者：田浩然程文播王继帅唐玉国复旦大学工程与应用技术研究院上海200433 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所中国科学院生物医学检验技术重点实验室江苏苏州215163 天津国科医疗科技发展有限公司天津300399

针对通用型移液平台任务低延迟约束和及时调度的问题,首先参考计算机操作系统作业调度的相关研究,提出基于任务延迟时间的动态优先级的任务调度算法;然后通过数据实验对比采用五种动态优先级函数的调度算法,并与固定优先级调度算法对比... 详细信息

针对通用型移液平台任务低延迟约束和及时调度的问题,首先参考计算机操作系统作业调度的相关研究,提出基于任务延迟时间的动态优先级的任务调度算法;然后通过数据实验对比采用五种动态优先级函数的调度算法,并与固定优先级调度算法对比;最后基于随机项目集比较不同动态优先级函数运行时的平均相对任务延迟结果.研究结果表明:采用Leaky ReLU函数作为动态优先级函数的调度算法性能最优,其服务能力比采用固定优先级时高14.47%.

关键词：通用型移液及自动化平台调度动态优先级平均相对任务延迟

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带反偏置的双路高压脉冲电源的研究

强激光与粒子束 2024年第3期36卷 134-141页

作者：李孜张迪姜松王永刚饶俊峰上海理工大学机械工程学院上海200093 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163

通过调节反向偏置电压可以改善电场渗透对质谱仪的影响,提高质谱仪的分辨率。为了满足质谱仪对脉冲电场的不同要求,提出了一种可以同时输出两路极性相反脉冲电场的脉冲电源,且高压正脉冲叠加幅值可调的直流负偏置电压。该电源只需一个... 详细信息

通过调节反向偏置电压可以改善电场渗透对质谱仪的影响,提高质谱仪的分辨率。为了满足质谱仪对脉冲电场的不同要求,提出了一种可以同时输出两路极性相反脉冲电场的脉冲电源,且高压正脉冲叠加幅值可调的直流负偏置电压。该电源只需一个充电源便可以产生正负两路脉冲电场。分析了串联开关同步驱动效果,随后通过增加补偿绕组和并联电阻优化了串联电容的分压不均的问题,并验证一个磁芯加多个副边绕组的方案可进一步降低充电电压不均。最终实现了4个电容器的充电电压与平均电压相差不超过0.1%。搭建了一台4级的电源样机,实验表明,其可以在容性负载上产生一路幅值为0~1.5 kV、脉宽为2~10μs可调的高压正脉冲且叠加幅值为0~-200 V的反向偏置电压,和一路幅值为0~-1.5 kV、脉宽为2~10μs可调的高压负脉冲,频率高达10 kHz,正负脉冲的前沿均小于30 ns,脉冲波形平稳。该脉冲电源结构紧凑,并且输出电压、脉宽、频率均连续可调。

关键词：高压脉冲电源脉冲发生器脉冲电场方波脉冲谐振充电

共聚焦激光扫描检眼镜研究进展与应用（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第10期 37-55页

作者：叶夏笛黄江杰孔文邢利娜何益史国华中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏省医用光学重点实验室中国科学技术大学生物医学工程学院(苏州) 生命科学与医学部

眼底成像对眼科学研究、眼底疾病诊断和治疗都有着重要的意义，而共聚焦激光扫描检眼镜由于具有优越的成像质量和泛用性，并具有独特的轴向分辨能力，在眼底成像领域中已经占据主导地位。主要综述了共聚焦激光扫描检眼镜检查法在超广角... 详细信息

眼底成像对眼科学研究、眼底疾病诊断和治疗都有着重要的意义，而共聚焦激光扫描检眼镜由于具有优越的成像质量和泛用性，并具有独特的轴向分辨能力，在眼底成像领域中已经占据主导地位。主要综述了共聚焦激光扫描检眼镜检查法在超广角眼底成像方面和高分辨率眼底成像方面的实现原理和技术发展，分析了目前仍面临的挑战，并基于现存的挑战对其未来发展进行展望。

关键词：眼科光学与器件超广角眼底成像高分辨率眼底成像共聚焦激光扫描检眼镜

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一种紧凑型固态Marx发生器的研究

强激光与粒子束 2024年第2期36卷 35-41页

作者：姚皓伟李孜王永刚姜松饶俊峰上海理工大学机械工程学院上海200093 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163

提出利用P型开关作为充电管、N型开关作为放电管串联形成半桥结构,将其门极也短接,以同一个信号同时驱动充电管和放电管。再利用共原边的串心磁环驱动方案,只需一个半桥电路就可以从原边同时传递驱动功率和信号,同步驱动所有充电管和放... 详细信息

提出利用P型开关作为充电管、N型开关作为放电管串联形成半桥结构,将其门极也短接,以同一个信号同时驱动充电管和放电管。再利用共原边的串心磁环驱动方案,只需一个半桥电路就可以从原边同时传递驱动功率和信号,同步驱动所有充电管和放电管,大幅简化了脉冲电源结构和尺寸,降低了成本。以此搭建了24级固态Marx发生器,在10 kΩ阻性负载上,获得了10 kV、1 kHz、5μs的高压方波脉冲,验证了方案的可行性,该电源主电路的尺寸仅为20 cm(长)×13 cm(宽)×5.5 cm(高)。

关键词：脉冲电源 Marx发生器高压脉冲同步驱动方波脉冲

基于Notch信号通路抑制剂的多功能血管支架涂层制备及表征

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材料导报 2024年第12期38卷 44-51页

作者：金磊源胡芳坤姜晓娇夏立刘冉徐佳乐涂秋芬熊开琴西南交通大学材料科学与工程学院材料先进技术教育部重点实验室成都610031 西南交通大学医学院生物医学工程研究院成都610031

炎症反应贯穿动脉粥样硬化(AS)全过程,且与AS病变部位血管支架植入后的一系列不良事件高度相关,包括支架内再狭窄(ISR)、晚期血栓(LST)以及支架内新生动脉粥样硬化(ISNA)等。在诸多炎性疾病(包括AS)的发生及进展过程中,Notch信号通路均... 详细信息

炎症反应贯穿动脉粥样硬化(AS)全过程,且与AS病变部位血管支架植入后的一系列不良事件高度相关,包括支架内再狭窄(ISR)、晚期血栓(LST)以及支架内新生动脉粥样硬化(ISNA)等。在诸多炎性疾病(包括AS)的发生及进展过程中,Notch信号通路均被异常激活。因此,Notch信号通路抑制剂(NSPI)的装载有望减轻炎症,进而缓解支架植入并发症。基于此,本工作提出了以聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为载体,采用超声雾化喷涂法将Notch信号通路抑制剂RO4929097装载于支架表面的改性策略,构建NSPI/PLGA多功能血管支架。研究结果表明,NSPI/PLGA血管支架的RO4929097有效释放长达30 d,可同时实现抑制炎症反应、促进内皮细胞增殖和抗平滑肌细胞增殖以及抗凝血等多种功能,在介入治疗领域具有极大的应用潜力。

关键词：动脉粥样硬化血管支架炎症 Notch信号通路抑制剂超声雾化喷涂技术表面改性

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共聚焦激光扫描检眼镜研究进展与应用

激光与光电子学进展 2024年

眼底成像对眼科学研究、眼底疾病诊断和治疗都有着重要的意义。共聚焦激光扫描检眼镜具有优越的成像质量和广泛的适用性，并具有独特的轴向分辨能力，在眼底成像中已经占据主导地位。本文主要综述了共聚焦激光扫描检眼镜在超广角眼底成... 详细信息

眼底成像对眼科学研究、眼底疾病诊断和治疗都有着重要的意义。共聚焦激光扫描检眼镜具有优越的成像质量和广泛的适用性，并具有独特的轴向分辨能力，在眼底成像中已经占据主导地位。本文主要综述了共聚焦激光扫描检眼镜在超广角眼底成像方面和高分辨率眼底成像方面的实现原理和技术发展，分析了目前仍面临的挑战，并基于现存的挑战对未来发展进行展望。

关键词：眼科光学与器件超广角眼底成像高分辨率眼底成像共聚焦激光扫描检眼镜

结构光照明超分辨荧光与旋转相干散射双模态成像

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激光与光电子学进展 2024年

作者：孙玮刘更亮文刚陈晓虎梁永李辉中国科学技术大学生物医学工程学院(苏州)生命科学与医学部中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏省医用光学重点实验室

超分辨荧光成像方法可以对不同亚细胞器进行纳米尺度的结构观测，其特异性来源于荧光标记，无标记成像方法避免了染色过程对样品本身带来的可能影响，但是丧失了特异性，因此二者具有互补性，各自有其独特的优势和应用范围。在同一仪器... 详细信息

超分辨荧光成像方法可以对不同亚细胞器进行纳米尺度的结构观测，其特异性来源于荧光标记，无标记成像方法避免了染色过程对样品本身带来的可能影响，但是丧失了特异性，因此二者具有互补性，各自有其独特的优势和应用范围。在同一仪器集成两种不同的成像技术将拓宽其应用场景。本文结合结构光照明超分辨显微技术（Structured illumination microscopy, SIM）和旋转相干散射显微成像技术（Rotating coherent scattering, ROCS），搭建了一套可以在两种模式之间任意切换的双模态显微成像系统。使用荧光微球标准样品和PANC-1胰腺癌细胞样品对系统进行了测试，在SIM和ROCS通道分别得到了111nm和145nm的空间分辨率，并且可以达到100Hz左右的成像速度。该系统具备高时空分辨率的荧光和无标记成像功能，为细胞生物学的研究提供了更多的便捷与可能。

关键词：超分辨显微成像无标记显微成像结构光照明显微镜旋转相干散射显微技术

基于光热-激光背向散射干涉的纸基生物分子定量检测技术

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光电子·激光 2024年

作者：魏蒙蒙张校亮高晓光李晓春太原理工大学生物医学工程学院生物医学精准检测与仪器研究所

针对纸基底上显色反应的检测，提出了一种基于光热-激光背向散射干涉的纸基生物分子定量检测技术，并进行了实验验证。该技术通过泵浦光激发纸基底上有色物质的光热效应，产生的热量传递给毛细管，并引起毛细管内液体折射率变化，从而... 详细信息

针对纸基底上显色反应的检测，提出了一种基于光热-激光背向散射干涉的纸基生物分子定量检测技术，并进行了实验验证。该技术通过泵浦光激发纸基底上有色物质的光热效应，产生的热量传递给毛细管，并引起毛细管内液体折射率变化，从而使得探测光的背向散射干涉条纹发生移动，移动量与纸基底上的有色物质的浓度正相关。文中以肾病生物标志物视黄醇结合蛋白（retinol binding protein， RBP）为例，利用酶联免疫吸附测定（enzyme-linked immunosorbent assay， ELISA）方法使得RBP显色，并将显色溶液滴加至滤纸基底，采用泵浦光调制的光热-激光背向散射干涉技术，实现了RBP的定量检测，检测限为0.22 μg/mL。

关键词：背向散射干涉纸基底光热效应生物分子定量检测