实时足球比分 用于细胞动力学的新型光学器件

散斑主
散斑主
创新并非一尘不染。有时,它有斑点。
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Anindya Majumdar,足球比赛结果生物医学工程博士生,灯光 找到一种观察生物物理系统的新方法。

具体来说,Majumdar 使用散射相干光来更好地了解内部 细胞的运作。他最近在 SPIE 西部光子学会议上展示了他的发现 与他的顾问、生物医学系主任肖恩·柯克帕特里克一起 工程。

“Anindya 从事的光学领域,奇异光学,相对较新,”柯克帕特里克 说。 “他是世界上极少数的研究人员之一——即使不是唯一的研究人员——特别是 研究奇异光学在生物医学中的应用。”

Anindya Majumdar 与生物医学工程系的 Sean Kirkpatrick 一起研究散斑光学。
Anindya Majumdar 与 Sean Kirkpatrick 在光学系研究散斑光学 生物医学工程。

散斑光

光与生物结构相互作用时会被吸收或散射。 散射的相干光(例如来自激光的光)会产生干涉图案 称为散斑。顾名思义,散斑是干涉波形的结果 不同幅度和相位的混合和分散。这些散斑图案,同时 对于许多应用来说,被认为是噪声,携带有关散射介质的信息。

“激光散斑长期以来一直用于激光散斑对比度等成像技术 对含有散射体的流体进行成像或测量,”Majumdar 解释道 他使用算法来缩小干扰场所在的局部区域的范围 未定义。这些神秘点被称为相位奇点。 “我们试图将 这些奇点的动力学与引起它们的系统的动力学之间的关系。一些 对这些奇点特性的研究已经存在,但我们是第一个 发现它们的动态和生物活性之间存在很强的相关性。”

Majumdar 研究驱动不同去相关行为的因素;换句话说, 是什么扰乱了散斑场。去相关导致光学涡旋四处移动, 通过追踪他们的位置,他能够重建他们的踪迹。

散射光(如激光)可以创建特定的图案,Majumbdar 对此进行了研究,以便为医学成像工具创造更多选择。
散射光,如激光,可以创建特定的图案,Majumbdar 研究为医学成像工具创造更多选择。

不同的去相关行为代表不同的动态。”Majumdar 说道。 研究结果表明,缓慢去相关的散斑图案会导致直的、长的 涡流轨迹,而快速去相关的散斑图案会导致扭曲、短 涡流轨迹。

涡旋至复数

此外,Majumdar 发现不同类型的涡旋运动会产生不同的涡流 空间和时间测量。 “这些行为让我们深入了解什么是 发生在非常复杂的生物系统中。这部作品也非常精彩 纯粹的科学观点。我们也许能够加深理解 相干波场以及光的散射和传播,”他说。

柯克帕特里克说马宗达尔的研究非常前沿,他在光学奇点方面的工作 可以对复杂的生物物理动力学产生新的见解。例如,研究 可能会带来新的定量成像工具,从而增进对 细胞动力学涉及细胞凋亡(程序性细胞死亡)或细胞分化。

“在更大的范围内,他的工作可以更好地洞察复杂的生物学 流动,”他补充道。 “有生命科学方面的应用,也有直接应用 到物理科学,对所有学科都有影响——从生物学到 医学到天体物理学和化学。”

跨越学科界限表明,一点点的光——分散的和斑点的——消失了 很长一段路。

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