生物医学光子学实验报告

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生物医学光子学技术研究进展

生物医学光子学技术研究进展

生物医学光子学技术研究进展随着现代医学的快速发展,生物医学光子学技术正在成为医学领域的一个热点话题。

这种技术利用光子学原理进行研究和治疗,已经在激光治疗、光学成像等领域发挥了重大作用。

本文将从生物医学光子学技术的发展历程、应用范围、研究方向等方面进行深入探讨。

一、生物医学光子学技术的发展历程在大约100年前,医学界开始使用光学作为一种工具来探究人体内部结构和功能。

直到20世纪60年代,激光出现,这种技术才真正开始应用于医疗领域。

随着激光技术的不断发展,生物医学光子学技术也在不断地发展和创新。

20世纪70年代,光纤技术的发明和应用使激光技术在生物医学领域的应用更加广泛。

1983年,南非科学家K.C.Chu首次将激光用于治疗癌症。

此后,激光治疗迅速发展,成为了许多疾病的治疗方法之一。

21世纪初期,光学成像技术在医学领域的应用又取得了重大突破,这种技术利用光学信号来获得生物体内部的图像,能够不侵入地获得高质量的影像。

二、生物医学光子学技术的应用范围生物医学光子学技术主要应用在激光治疗、光学成像、生物传感、光遗传学等领域。

其中,激光治疗是目前生物医学光子学技术应用最广泛的领域之一。

激光治疗是利用激光能够聚焦和达到高能量密度的特性,破坏癌细胞或其他异常细胞的功能,从而达到治疗的目的。

光学成像是另一个比较重要的生物医学光子学技术应用领域。

这种技术利用光学信号来获得生物体内部的图像,提供了一种不侵入性的检测手段,特别是在心血管、神经等领域中应用广泛。

随着技术的发展,光学成像技术正在实现对活体细胞的实时测量,这将为生物医学研究提供更多可能性。

生物传感是利用生物体对光的响应,开发出一种高灵敏度、高分辨率的生物传感器的技术。

生物传感技术已经被广泛地应用于生命科学领域,例如癌症早期诊断、糖尿病检测、肾病筛查等领域。

最近,光遗传学也成为了生物医学光子学技术中的一个重要领域。

这种技术利用非天然光敏蛋白,通过光控制遗传信息的表达,实现基因分子水平的操控,从而为研究神经学、行为学、癌症研究等领域提供新的研究手段。

生物医学工程概论 第三章 生物医学光子学

生物医学工程概论 第三章 生物医学光子学

流式细胞仪
心脏动作电位实时测量
小动物荧光成像
光学相干层析成像
(Optical Coherence tomography, OCT)

速度快 分辨率高
血红蛋光吸收曲线
660nm
940nm
指套式血氧测量仪
红外脑成像示意图
光遗传技术

神经科学的主要挑战是如何调控一种细胞而 不影响其它细胞(Francis Crick,1979)
叶绿体的自发荧光
二次荧光(荧光探针)
非荧光性的物质(蛋白 质、炭水化合物)用荧光色 素染色,由荧光色素产生荧 光(二次荧光),以便进行 观察。对特定物体选择合适 的荧光色素,该物体就能和 周围的组织或细胞区别出来 而可以观察到。
抗体荧光技术(用免疫染色)
利用特定抗原必然和特定抗体相结合的 事实,使带荧光标记的抗体和标本中的抗原 进行抗原、抗体反应,这样两者的结合体就 能通过抗体的荧光观察。
Channelrhodophin-2等是光敏感的非特异阳离子通道
基因重组构建模式动物

将光敏感的离子通道 转录到老鼠的多巴胺 能神经元,完成任务 是刺激即可产生愉悦 感,一次刺激老鼠主 动完成任务
四、生物发光
化学发光 物理激发光 热辐射 生物超微弱发光

化学发光



化学发光是物质在进行化学反应过程中伴 随的一种光辐射现象(不需要光、热或电 场等激发); 直接发光:A、B两种物质发生化学反应生 成C物质,反应释放的能量被C物质的分子 吸收并跃迁至激发态C*; 间接发光:A和B反应生成激发态中间体C* ,C*分解时释放出能量使F变到激发态F*, 当F*跃迁回基态时,产生发光。
共聚焦扫描显微镜光学原理

生物医学光子学山东大学

生物医学光子学山东大学
量时,光会引起光合速率的降低
6. 光呼吸
植物在光照下有吸收氧气,释放CO2的反应,仅 在光下发生,需叶绿体参与,并与光合作用同时发 生,故称作为光呼吸。
奥托·瓦尔堡(瓦伯格)发现O2对光合作用有抑 制作用,这种现象被称为瓦伯格效应。实际上是氧促 进光呼吸的缘故。
机理与乙醇酸代谢有关。加氧酶自身不能区别CO2 和O2,即CO2和O2竞争加氧酶同一个活性部位。加氧 酶是进行羧化还是加氧,取决于外界CO2与O2浓度的 比值。
据上述实验结果,希尔(1960)等人提出双光系统 的概念,把吸收长波光的系统称为光系统Ⅰ(PSⅠ), 吸收短波长光的系统称为光系统Ⅱ(PSⅡ)。
20世纪60年代以后,已能直接分离出PSⅠ和PSⅡ 的色素蛋白复合体颗粒。
爱默生增益效应
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 4.光合色素
在光合作用的反应中吸收光能的色素称为光合色素。
叶绿素 (光合作用)
紫光的波长范围为0.38-0.46μm
光能E=hυ(υ—频率),即波的能量与频率成正比, 不同频率的波具有不同的能量。
2.光子的产生
感知光子,才能看到周围的景物 光子产生的途径归根结底遵循的都是光电子理论 电子跃迁产生光子。电子可通过向外辐射光子的形
式降低自身能量,从激发态回到基态,而光子的能 量正好等于两个轨道能量之差
光呼吸速率比暗呼吸高3-5倍,是一种浪费。
生理意义
(1)回收碳素。
(2)防止强光对光合机构的破坏作用。 在强光下,光反应中超氧阴离子自由基会对光合
膜、光合器有伤害作用,而光呼吸却可消耗高能电 子,降低自由基形成,免除或减少强光对叶绿体的 破坏。
(3)消除乙醇酸。 乙醇酸对细胞有毒害,光呼吸则能消除乙醇酸,

生物医学光子学的科学和技术

生物医学光子学的科学和技术

生物医学光子学的科学和技术生物医学光子学是一个新兴的交叉学科领域,它将光子学和医学相结合,利用光的特性研究生物组织的结构和功能,开发新型的光学技术和设备,为医学健康事业做出贡献。

生物医学光子学领域涵盖的范围很广,包括生物成像、光学治疗、光学诊断、光学生物传感、激光组织切割等多个方面。

本文就对生物医学光子学的科学和技术展开探讨。

生物成像是生物医学光子学领域的核心技术之一,它可以非常精准地观察生物组织的结构和功能。

近年来,一种叫做光学相干层析成像(OCT)的新型光学成像技术受到广泛关注。

OCT利用光的内插模定理,对生物组织进行高分辨率的非接触式成像。

与传统的医学成像技术相比,OCT成像无需使用任何放射性物质,对人体无害,成像结果非常清晰,可用于眼科、皮肤科、外科等多个医学领域的临床应用。

光学治疗是生物医学光子学领域的另一个热门技术,利用光的作用,对生物组织进行治疗。

激光治疗是光学治疗的一种,它目前已经应用于多个医学领域,如眼科、口腔科、皮肤科等。

激光经常被用于疾病的外科手术和治疗,像肿瘤切除、黄斑变性等疾病的治疗都已经通过激光治疗得到解决。

而光动力疗法(PDT)则利用光的能量来刺激药物的分子,并使其释放出有治疗作用的反应物质,有效地治疗了一些肿瘤和其他疾病。

光学诊断是科学家们近期研究的领域。

在生物医学光子学领域,非常重要的一个方面就是光学诊断。

光学诊断是指使用光学技术对疾病进行筛查、诊断和监测。

通过灵敏的光学传感器和数据分析系统,医生可以快速准确地确定疾病的类型和程度。

日前,科学家们利用数字组合与散射技术进行光学诊断。

新技术通过利用散射出的光子在组织内传播的特定路径,对人体内部的细胞、生物分子和化学物质进行测量和分析,具有较高的敏感性和特异性。

光学生物传感是一个新兴的领域,它可以应用光学技术来检测特定的生物分子的存在和浓度。

生物传感器是光学生物传感的关键部分,可以实现对特定分子的高灵敏检测。

光学生物传感器有以下几个特点:首先,具有高选择性和灵敏度,能够非常精确地检测到特定分子的浓度;其次,具有实时反馈性,能够快速响应影响疾病的变化;最后,是无损、实时、高效和可重复性好的特点。

生物医学光子学与光子技术_国家自然科学基金优先资助领域战略研究报告编写组

生物医学光子学与光子技术_国家自然科学基金优先资助领域战略研究报告编写组

・研究报告・生物医学光子学与光子技术3Ξ国家自然科学基金优先资助领域战略研究报告编写组①执笔:谢树森33,李 晖 修订:秦玉文,何 杰,傅便翔(福建师范大学,福州361005;国家自然科学基金委员会信息科学部,北京100085)摘要:介绍了生物医学光子学及其技术的内涵、发展和意义,给出了生物医学光子学的主要内容,并根据我国在该领域研究情况的实际,提出了战略发展目标和措施,选定了若干近期优先研究领域,包括生物光子学、医学光子学基础研究、医学临床的光学诊断和激光医学中的重要课题。

关键词:生物医学光子学;发展战略;生物光子学;医学光子学;光活检技术;激光医学中图分类号:R318151 文献标识码:A 文章编号:100520086(2004)1121384205Biomedical Photonics and Photonic T echnologyDevelopment Strategy Report for T op Priority of National Science F oundation of ChinaResearch G roup of the Strategy ReportExecutive authors:XIE Shu2sen33,LI Hui;Revis ors:QI N Y u2wen,HE Jie,FU Bianxiang(Fujian N ormal University,Fuzhou361005,China;National Natural Science F oundation of China,Beijing100085,China)Abstract:The connotations,developments and the related significance of the biomedical photonics and pho2tonic technology were introduced.The main contents of biomedical photonics were also pre sented.Ba sed onthe e ssential attempts and the po ssibility in China,the strategic objective s and the mea surements for devel2oping the biomedical photonics were provided in which the short2term priority fields are included covering bio2photonics,medical photonics,optical diagno sis and theraphy for clinical medicine and la ser medicine and soon.K ey w ords:biomedicalphotonics;development strategy;biophotonics;medical photonics;optical biop sy;la ser medicine 光子学的提出与发展可与20世纪电子学的形成沿革相比拟。

医学实验生物学实验报告(3篇)

医学实验生物学实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解医学实验生物学的基本操作和实验方法。

2. 掌握细菌、病毒和真菌的形态学观察方法。

3. 熟悉微生物培养技术及其在医学研究中的应用。

二、实验原理医学实验生物学是研究生物在医学领域中的应用的学科,主要包括细菌、病毒和真菌等微生物的研究。

通过实验,我们可以观察微生物的形态、培养特性、生化反应等,为医学研究和临床诊断提供依据。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 细菌:葡萄球菌、大肠杆菌、水弧菌、肺炎双球菌、变形杆菌、破伤风梭菌等。

- 病毒:流感病毒、单纯疱疹病毒等。

- 真菌:白色念珠菌、毛癣菌等。

- 培养基:营养肉汤、营养琼脂、伊红美蓝琼脂等。

- 试剂:革兰染色液、荚膜染色液、鞭毛染色液、芽孢染色液、抗生素等。

2. 实验仪器:- 显微镜- 细菌培养箱- 灭菌器- 移液器- 离心机- 药敏纸片四、实验步骤1. 细菌形态学观察- 将细菌接种于营养琼脂平板,培养24小时。

- 取培养后的平板,用接种环挑取少量菌落,制作涂片。

- 进行革兰染色,观察细菌的革兰染色结果。

- 根据革兰染色结果,对细菌进行分类。

2. 病毒和真菌形态学观察- 将病毒或真菌接种于适当的培养液中,培养24小时。

- 取培养后的样品,制作涂片。

- 进行染色,观察病毒和真菌的形态。

3. 微生物培养- 将细菌接种于营养肉汤,培养24小时。

- 将病毒或真菌接种于适当的培养液中,培养24小时。

4. 药敏试验- 将细菌接种于营养琼脂平板,培养24小时。

- 在平板上放置药敏纸片,培养24小时。

- 观察纸片周围的抑菌圈大小,判断细菌对药物的敏感性。

五、实验结果与分析1. 细菌形态学观察- 革兰阳性菌:葡萄球菌、肺炎双球菌等呈紫色。

- 革兰阴性菌:大肠杆菌、变形杆菌等呈红色。

2. 病毒和真菌形态学观察- 流感病毒:呈球形。

- 白色念珠菌:呈圆形或卵圆形。

3. 微生物培养- 细菌在营养肉汤中生长良好。

- 病毒和真菌在相应的培养液中生长良好。

生物医学光子学实验报告综述

生物医学光子学实验报告综述

生物医学光子学实验报告实验一单光子计数实验一.实验目的1.掌握一种弱光检测技术2.了解光子计数方法的基本原理、基本实验技术和弱光检测中的一些主要问题二.实验原理光是由光子组成的光子流,光子是静止质量为零,有一定能量的粒子。

一个光子的能量可用下式确定E=h v 0=h c/λ 式中c=3.0 × 108m/s 是真空中的光速 h=6.6 × 10-34J.S 是普朗克常数 光流强度常用光功率表示,单位为W 。

单色光的光功率可用下式表示:P=R × E式中R 为单位时间通过某一截面的光子数 光子计数器的组成光子计数器的误差及信噪比 泊松统计噪声 暗计数累计信噪比 三.实验装置计算机,单光子计数器,单色光产生装置 四.实验步骤Rt N NN SNR η===dd R R t R t R Rt Rt SNR +=+=ηηηηddt dt d t pR Rt t R N N N N N N N SNR 2+=+-=+=ηη1.将冷却水管接在水龙头上并开始通水,打开光子计数器开关。

两分钟后打开制冷器开关。

2.约20分钟后,待PV 显示值与SV 显示相符合后,打开计算机开始采集数据。

3.开机后,在桌面上打开“单光子计数”文件,将模式项为“阈值方式”,改变参数。

然后点“开始”开始采集数据,得到一曲线,取阈值。

4.将模式改为 “时间方式”,将阈值定为前面测出的,采集数据,得到一振荡的曲线,将之保存,所得数据求平均,即得到背景计数Nd 。

5.然后将光源的电源打开,转动光强调节纽,将光强设定为某一强度。

开始采集数据,得到一振荡的曲线,将之保存。

将所需数据求平均,即得到总计数Nt 。

6.根据 Nd Nt NdNt SNR +-=求信噪比。

7.改变光源强度,再重复5,6步,看信噪比有何变化。

8.实验结束后,关闭单光子计数器及制冷器开关,关闭计算机与光源电源。

2分钟后再关闭水源。

五.实验结果与分析在“阈值方式”时,测得阈值为20。

医学发光知识实习报告

医学发光知识实习报告

一、实习背景随着现代医学的不断发展,医学发光技术在临床诊断中扮演着越来越重要的角色。

为了更好地了解和掌握医学发光技术的基本原理和应用,我参加了为期两周的医学发光知识实习。

通过这次实习,我对医学发光技术有了更加深入的认识。

二、实习目的1. 熟悉医学发光技术的基本原理和操作流程;2. 了解医学发光技术在临床诊断中的应用;3. 提高自己的实践操作能力,为今后的临床工作打下基础。

三、实习内容1. 医学发光技术基本原理实习期间,我首先学习了医学发光技术的基本原理。

医学发光技术是利用化学、物理和生物等原理,使生物分子在特定条件下产生光信号,从而实现对生物分子定性和定量分析的一种技术。

常见的医学发光技术有荧光原位杂交(FISH)、酶联免疫吸附试验(ELISA)、化学发光免疫测定(CLIA)等。

2. 医学发光技术操作流程在实习过程中,我跟随导师学习了医学发光技术的操作流程。

以化学发光免疫测定(CLIA)为例,操作流程主要包括样本准备、加样、孵育、洗涤、加酶反应、显色、测定等步骤。

3. 医学发光技术在临床诊断中的应用实习期间,我了解了医学发光技术在临床诊断中的应用。

例如,在肿瘤标志物检测、传染病检测、自身免疫病检测等方面,医学发光技术具有高度的灵敏度和特异性,为临床诊断提供了有力支持。

4. 实践操作在导师的指导下,我亲自操作了化学发光免疫测定(CLIA)等实验,掌握了医学发光技术的实际操作技能。

四、实习总结通过两周的医学发光知识实习,我收获颇丰。

以下是我对实习的总结:1. 医学发光技术具有高度的灵敏度和特异性,在临床诊断中具有重要作用;2. 医学发光技术操作流程严谨,需要严格按照规范进行;3. 实践操作是掌握医学发光技术的重要途径,要注重动手能力的培养;4. 在今后的临床工作中,我将努力将所学知识应用于实践,为患者提供更好的医疗服务。

五、对母校教学实习工作的建议1. 加强医学发光技术理论知识的学习,提高学生对该技术的认识;2. 增加实践操作机会,让学生在实际操作中掌握医学发光技术;3. 邀请具有丰富临床经验的专家进行讲座,让学生了解医学发光技术在临床中的应用;4. 加强与其他医学院校的交流与合作,共同提高医学发光技术教学水平。

生物医学光子学

生物医学光子学

生物医学光子学biomedical photonics 定义:运用光子学原理和技术,为医学、生物学和生物技术领域中的问题提供解决方案即构成生物医学光子学的研究内容。

生物医学光子学涉及对生物材料的成像、探测和操纵。

在生物学领域,主要研究分子水平的机理,监测分子结构与功能,在医学领域,主要研究生物组织结构与功能,能对生物体以非侵入的方式,实现宏观与微观尺度分子水平的疾病探测、诊断和治疗。

研究内容:生物医学是光子学的一个重要应用领域, 两者的交叉形成了新兴学科“ 生物医学光子学”. 主要研究内容包含: 一是生命系统中产生的光子及其反映的生命过程, 以及这种光子在物学研究、医学诊断与治疗方面的重要应用; 二 是医学光学与光子学基础和技术 , 包括组织光学、光与组织相互作用和组织工程、新颖的光诊断和光医疗技术及其作用机理的研究等. 生物医学光子学目前仅具雏形, 但其发展之快引人注目.新进展:近年来, 在国家自然科学基金、省部级基金以及其他基金项目的资助下, 我国在生物医学光子学的研究中取得了很大的进展, 尤其是2000年第152 次主题为 “ 生物医学光子学与医学成像若干前沿问题” 、第217 次主题为“ 生物分子光子学” 的香山会议后, 有许多学校和科研单位开展了生物医学光子学的研究工作, 并初步建成了几个具有代表性的、具有自己研究特色和明确科研方向的研究机构或实验室, 并在生物医学光学成像( 如optical coherence tomography, 简称OCT, 光声光谱成像, 双光子激发荧光成像, 二次谐波成像, 光学层析成像等) 、组织光学理论及光子医学诊断、分子光子学( 包括成像与分析) 、生物医学光谱、X 射线相衬成像、光学功能成像、认知光学成像、PDT 光剂量学、高时空谱探测技术及仪器研究等方面取得了显著的研究成果. 发表了许多研究论文, 申请了许多发明专利, 有些已经获得产业化. 国家自然科学基金委员会生命科学部与信息科学部联合发起并承办的全国光子生物学与光子医学学术研讨会已经举办了六届, 对我国生物医学光子学学科的发展起到了积极的推动作用. 我国近年所召开的亚太地区光子学会议中, 有关生物医学光子学的内容已大幅增加, 成为主要的研讨专题. 我国的生物医学光子学研究方兴未艾, 呈现与国际同步的态势。

生物医学光子学技术及其在医疗和诊断中的应用

生物医学光子学技术及其在医疗和诊断中的应用

生物医学光子学技术及其在医疗和诊断中的应用随着人类生活质量的不断提高,对健康问题的关注也越来越高。

在这个背景下,医学技术不断更新,为人类提供了更多的选择。

其中,生物医学光子学技术是近年来快速发展的一种技术,其在医疗和诊断上的应用也越来越广泛。

在本文中,我们将探讨生物医学光子学技术以及其在医疗和诊断中的应用。

一、生物医学光子学技术的概述生物医学光子学技术是将光学、微纳米、材料等相关领域的高科技手段与生命科学有机结合,以光作为探测和操控生物、分子、细胞、组织和器官等生物医学对象的工具之一的科学。

生物医学光子学技术在有机化学、无机化学、生物化学、光学、物理学、医学等多学科之间交叉融合,形成了一门新兴而又具有广阔前景的交叉学科。

这种技术广泛应用于生物医学领域,它的主要特点是光的非接触和无损探测,可进行高盐、酸碱、温度等各种环境下的实时监测和测量,分辨率高、时间空间分辨率高、灵敏度高、指示性好、毒性、免抗性等致病因素小,克服了传统的病理诊断、药物治疗中存在的缺陷和局限。

目前,生物医学光子学技术是研究癌症、心血管等常见疾病的新兴手段,并且可以在显微和介入手术、免疫学、分子生物学、神经科学和聚合物等领域提供一系列工具和方法。

二、生物医学光子学技术在医疗中的应用1、分子生物医学分子生物医学是生物医学科学的一个分支,旨在解释组成细胞的分子机制,研究分子发生学、细胞生物学和基因组学。

生物医学光子学技术的高分辨率成像能力使其成为分子机制的观察手段之一,研究人体分子的运动和行为。

比如,使用荧光标记诊断分子状态及其变化,包括葡萄糖和其他多糖类、氨基酸、蛋白质、DNA和RNA等分子物种。

这种技术可以用于诱导皮肤表面的分子发光、饮食、筛查药物和追踪分子在肿瘤中的位置等方面。

2、医学显微技术传统的光学显微镜通常不能克服生物样本(组织)颜色、形状和折射率等的变化,进而失去分辨能力。

由于大多数细胞和组织的特性与光学相似,因此当医学显微镜用于观察生物体时,存在一定的局限性。

生物粒子射线实验报告(3篇)

生物粒子射线实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在探究生物粒子射线在生物体内的传播规律,通过模拟实验了解射线对生物细胞和组织的影响,以及射线在生物体内的衰减情况。

通过实验,掌握射线检测的基本原理和方法,为生物医学领域的研究提供实验依据。

二、实验原理生物粒子射线是一种穿透力较强的电磁辐射,其传播过程中会受到生物组织的影响,导致射线强度逐渐减弱。

本实验采用模拟实验方法,通过测量不同厚度生物组织对射线强度的影响,分析射线在生物体内的衰减规律。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 生物细胞模型- 生物组织模型- 射线源(如伽马射线源)- 射线探测器- 计时器2. 实验仪器:- 射线防护罩- 射线衰减仪- 数据记录仪四、实验方法1. 将生物细胞模型和生物组织模型分别放置在实验台上,确保射线源和探测器与模型平行。

2. 将射线源和探测器分别固定在实验台上,调整位置和距离,确保射线能够垂直照射到生物模型上。

3. 开启射线源,记录探测器接收到的射线强度。

4. 逐步增加生物组织模型的厚度,重复步骤3,记录不同厚度下的射线强度。

5. 对比不同厚度生物组织对射线强度的影响,分析射线在生物体内的衰减规律。

6. 记录实验数据,进行数据分析。

五、实验步骤1. 准备实验材料与仪器,确保实验环境安全。

2. 将生物细胞模型和生物组织模型放置在实验台上,调整位置和距离。

3. 将射线源和探测器分别固定在实验台上,调整位置和距离,确保射线能够垂直照射到生物模型上。

4. 开启射线源,记录探测器接收到的射线强度。

5. 逐步增加生物组织模型的厚度,重复步骤4,记录不同厚度下的射线强度。

6. 对比不同厚度生物组织对射线强度的影响,分析射线在生物体内的衰减规律。

7. 关闭射线源,整理实验器材。

六、实验结果与分析1. 实验结果:- 不同厚度生物组织对射线强度的影响呈负相关,即随着生物组织厚度的增加,射线强度逐渐减弱。

- 射线在生物体内的衰减规律符合指数衰减规律。

2. 分析:- 射线在生物体内的衰减主要受生物组织密度、厚度等因素的影响。

生物医学光子学的理论和实践

生物医学光子学的理论和实践

生物医学光子学的理论和实践随着科技的不断发展和进步,各个领域都得到了快速的发展,人类对于生命和健康的研究也越来越深入。

其中,光子学作为一种前沿科技,已经在生物医学领域产生了广泛的应用。

本文将对生物医学光子学的理论和实践进行探讨。

一、光子学的基础理论光子学是光学研究中的一个领域,它主要研究光的产生、传播、操控和应用等方面。

在生物医学领域,光子学的应用主要是基于光的特性来进行医学研究,其中涉及到很多基础理论。

光子学的基础理论主要包括:量子光学、光学相干性、光谱学、光电子学、非线性光学和弱光测量等方面。

这些理论充分说明了光子学在生物医学中的应用过程,比如说在光子学成像、光学治疗、生物光子学及光谱学等方面的应用。

二、生物医学光子学的应用生物医学光子学的应用非常广泛,以下将详细介绍其主要应用领域。

1、生物光子学生物光子学指的是应用光子学原理来研究生物体内发生的光学过程和现象。

在这个领域里,光的特性、传播规律和光学成像的方法被广泛应用。

其中,光学成像主要通过激光扫描显微镜、多光子显微镜、荧光显微镜等手段来实现。

这些光学成像方法可以非常清晰地看到细胞结构、生物内部不同的分子构成等细节信息,从而促进了对于生物的认识和研究。

2、光学治疗光学治疗是指利用光子学原理来进行疾病治疗的方法。

在这个领域里,主要应用激光光束来进行治疗。

激光光束可以精确定位病变区域,避免伤及健康组织。

在此基础之上,激光光束可以被用来进行病变切除、癌症治疗和疤痕修复等过程。

其治疗效果优越,且对患者没有副作用。

3、光学传感器光学传感器是指应用光子学原理来进行测量,并将获得的信息转化为电信号的传感器。

在生物医学领域,光学传感器可以通过灵敏的光学材料来接收并反映生物体内的信息,如没有针头的血糖测试器,非侵入性血糖检测装置等等。

这种技术可以更加轻便、快捷、精确地检测患者的生理指标,且由于非侵入性操作,对患者无任何危险。

4、光学诊断光学诊断是指利用光子学原理来进行疾病诊断的方法。

生物医学光子学

生物医学光子学
图1手指测脉搏血氧饱和度示意图
例如,在手指上采用近红外光谱技术测脉搏血氧饱和度的方法,利用动脉血液中氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白对红光(660nm)和红外光(940nm)这两个波段上的吸收度的很大差别,采用化学中分光光度技术,朗伯一比尔定律的连续方程求解获得动脉血氧饱和度方程。通过大量自愿者的医学实验结果总结出接收到红光和红外光的交流部分与直流部分的比值与动脉血氧饱和度呈线性关系如(1)式。
2近红外光谱技术在血氧检测中的应用
近红外光谱技术无损测量血氧含量的基本机理在于:(1)生物组织对近红外谱段(700nm~900nm)的光表现为高散射和低吸收的特点。在这段波长范围内,光子可以传播到皮肤表面几厘米以下的组织,光学测量的空间范围广。(2)可反映组织功能活动状态的HbO2和Hb浓度变化,会引起组织对光的吸收光谱的变化。这为组织功能活动的研究提供了前提条件。混浊介质人体组织对近红外光的吸收能力远远小于散射作用。700~900nm波段光被称为组织的“光学窗”(Optical Window),表明处于该波长范围内的光易于穿过人体组织。双波长是稳态光谱技术中最常用、最简单的检测方法。通过该方法,利用朗伯-比尔定律,可以测量得到血红蛋白浓度相对变化量和血红蛋白浓度绝对变化量。
4、相韶霞、林凌、王艳秋、李刚近红外光谱组织血氧检测结果的定量化方法,光学技术27(5)p.451-454,2001
5、吴欣基于近红外光谱技术的脑血氧监测技术的研究[学位论文]硕士2010
6、张洪艳近红外光谱技术在人体血糖无创检测中的应用研究[学位论文]博士2005
7、刘庆珍徐可欣蒋诚志近红外光谱技术无创测量人体血糖激光生物学报13(2)p129-135 2004
各种含氢基团在近红外光谱区有独特的光学特性,近红外光谱分析技术利用物质分子在近红外照射时,产生振动能级跃迁,吸收部分光能,主要为含氢基团-OH、-CH、-NH、-SH、-PH等振动倍频和合频的吸收,形成谱带。 通过测量物质对光的吸收情况,得到相应的近红外光谱图,其中包含被测物质的特征。几乎所有有机物的一些主要结构和组成成分都能够在NIRS中找到特征信号,使近红外作为获取物质组成和结构信息的有效载体。 根据检测对象的不同分近红外透射光谱(NIT700~1100nm)和近红外漫反射光谱(NIR1100~2526nm);NIT是利用透射光与入射光强的比例获取光谱,NIR是利用反射光与入射光强的比例获取光谱。由于近红外光子能量比可见光低,对物质的穿透力强,可以对生物体在体无损非侵入分析和检测,生物体不同组织成分对近红外光具有不同的吸收、散射特性,因此近红外光谱对不同组织成分及其变化有较强的区分能力。临床中NIRS广泛用于对血液和人体代谢的分析与疾病诊断等领域,主要集中在血糖、血氧测定、乳腺肿块、尿液成分以及尿路凝结物等的无创检测及相关扩展方面的实验研究。

生物医学光子学技术.doc

生物医学光子学技术.doc

生物医学光子学技术在运动人体科学中的应用与展望摘要:采用文献资料法,简要介绍生物医学光子学技术的应用原理与技术特点,分析该技术在运动人体科学中应用的可行性和研究现状,讨论应用中存在的主要问题,并对该领域的应用前景和研究趋向做了进一步分析,以期促进生物医学光子学技术在运动人体科学中的应用得以发展。

关键词:生物医学光子学;运动人体科学;现状;展望0. 引言运动人体科学(Sports Kinesiology)是研究体育运动与人的机体的相互关系及其规律的学科群,是生物学、医学和体育学相交叉的学科.现代多学科的交叉渗透和综合研究,为推动该学科的长足发展带来了新的契机.20世纪后期,运动人体科学研究取得突飞猛进的发展,不难看出,先进的科学仪器和技术手段的应用起着举足轻重的作用。

近年来,组织光学、医学光谱技术、医学成像术、激光诊断和激光医疗等生物医学光子学技术,受到国际光学界和生物医学界的广泛关注,并被认为是2l世纪最活跃的科学研究领域之一。

它为医学提供诊断、治疗等方面强有力的仪器设备,为研究和应用提供强有力的手段,对生命科学和现代医学具有重要影响。

随着多学科广泛交叉渗透的科学发展趋势的增强,光子学技术的研究和应用领域变得十分宽广.它以快速、无创、实时、在体检测等优点,受到广大体育科研工作者的青睐,各种光子学技术手段为运动人体科学的进步与发展提供了重要的物质基础和技术手段。

笔者采用文献资料法,简要阐述生物医学光子学技术的应用原理、技术特点;从应用角度介绍光子学技术在运动人体科学中应用的可行性和研究现状,讨论在应用中存在的主要问题,展望其在体育运动中的应用前景,将对进一步的研究提供重要的支撑和借鉴。

1. 生物医学光子学检测原理与技术特点1.1生物医学光子技术检测的基本原理生物医学光子学技术利用光子研究生命,以光和其他以光为量子单位的辐射能量来解决医学和生物学问题.光子作为信息载体在生物系统中起着重要的作用,生物系统的超弱光子辐射是自然界普遍存在的一种现象,任何有生命的物质都发射一种强度为10~10 光子/(cm ·S)的超弱光子流,也称为生物系统的超弱光子辐射。

生物医学光子学研究

生物医学光子学研究

生物医学光子学研究生物医学光子学是一个新兴的交叉学科领域,将光子学理论、光学仪器技术与生物医学技术有机结合,用于探究生命科学中的许多复杂问题。

在最近的几十年内,生物医学光子学研究取得了重大进展,在生物医学图像处理、生物荧光显微技术、生物分子测量等方面都有了广泛的应用。

本文将从两个方向展开,介绍生物医学光子学的研究进展及应用。

生物医学光子学在生物医学图像处理中的应用生物医学图像处理是生物医学光子学非常重要的应用之一。

传统的医学图像处理主要是基于对图像的局部分析,而生物医学光子学引入了全局分析的思想,将生物医学图像处理提升到了新的高度。

光学叩合显微镜(FRET)是一种生物分子间能量转移的技术,它以一种生物分子的亚微米尺度相互作用为基础,可以在细胞和动物模型中测量分子交互作用。

它主要通过光学信号变化来感知分子交互作用,从而实现分子显微镜的功能。

FRET已经成为了研究许多重要生物分子间相互作用的工具,如离子通道和细胞膜上的受体。

在分子荧光显微镜技术的支持下,FRET在细胞和组织的水平上已经用于分析蛋白质交互作用和分子动力学等生物问题。

此外,基于超声和光学技术的组织成像技术也成为了生物医学光子学的一个重要方向,其中多光子显微成像(MPMI)是使用激光脉冲在组织中生成别于传统组织成像的多色荧光信号,可以为研究人员提供更详细的组织结构信息。

此技术已应用于对胶原蛋白、血管内皮细胞、淋巴结等生物组织领域的研究中,为生物医学分子学研究提供了一种新的思路。

生物医学光子学在生物分子测量中的应用除了生物医学图像处理,生物医学光子学还在生物分子测量中有着重要的应用。

利用生物组织的荧光或生物光散射等光学性质,可以研究生物分子的力学、结构和相互作用等信息。

生物组织的荧光和散射光提供了很多有价值的信息,如细胞和生物物质的形态和生理状况。

这些光学信号的探测和分析是生物医学光子学内的重要研究课题。

单分子荧光探针(SMFPs)技术是生物医学光子学在生物分子测量方面的一个重要成果,它能够在分子层面上检测到单独分子的信号,使得基因组和蛋白质组中的个别分子被检测、分析和操纵。

生物光子制备实验报告(3篇)

生物光子制备实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解生物光子的基本概念和制备方法。

2. 掌握生物光子材料的制备过程和关键技术。

3. 学习生物光子材料的性能测试和表征方法。

二、实验原理生物光子是指生物体内与光相关的物理过程和生物大分子。

生物光子的制备主要涉及生物大分子的光敏化、光吸收和光发射等过程。

本实验以天然生物大分子为原料,通过光敏化、光吸收和光发射等步骤制备生物光子材料。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:天然生物大分子(如叶绿素、荧光素等)、光敏剂、有机溶剂、保护剂等。

2. 实验仪器:紫外可见分光光度计、荧光光谱仪、旋光仪、磁力搅拌器、低温冰箱、离心机等。

四、实验步骤1. 光敏化(1)将天然生物大分子与光敏剂混合,加入适量有机溶剂溶解。

(2)在低温条件下,磁力搅拌混合物,使生物大分子与光敏剂充分接触。

(3)将混合物转移至低温冰箱中,保持一定时间,使光敏剂与生物大分子充分反应。

2. 光吸收(1)将光敏化后的生物大分子溶液转移至离心管中,低温离心分离。

(2)取上清液,加入适量保护剂,防止生物大分子降解。

(3)用紫外可见分光光度计测定溶液的吸光度,确定光吸收峰。

3. 光发射(1)将光吸收后的生物大分子溶液转移至低温冰箱中,保持一定时间,使生物大分子达到稳定状态。

(2)用荧光光谱仪测定溶液的荧光光谱,确定荧光发射峰。

4. 性能测试与表征(1)通过旋光仪测定生物光子材料的旋光度,分析其光学活性。

(2)通过紫外可见分光光度计测定生物光子材料的吸光度,分析其光吸收性能。

(3)通过荧光光谱仪测定生物光子材料的荧光光谱,分析其光发射性能。

五、实验结果与分析1. 光敏化:通过低温条件下磁力搅拌,光敏剂与生物大分子充分接触,实现光敏化反应。

2. 光吸收:生物光子材料在特定波长范围内具有较高的吸光度,表明其具有较好的光吸收性能。

3. 光发射:生物光子材料在特定波长范围内具有较高的荧光发射强度,表明其具有较好的光发射性能。

4. 性能测试与表征:生物光子材料的光学活性、光吸收性能和光发射性能均达到预期要求。

光子嫩肤实训报告

光子嫩肤实训报告

一、实训背景随着社会的发展和人们生活水平的提高,美容护肤已经成为越来越多人的需求。

光子嫩肤作为一项流行的美容技术,近年来受到了广泛的关注。

为了深入了解光子嫩肤的原理、操作流程以及注意事项,我们组织了本次光子嫩肤实训。

二、实训目的1. 掌握光子嫩肤的基本原理。

2. 熟悉光子嫩肤的操作流程。

3. 了解光子嫩肤的适应症和禁忌症。

4. 掌握光子嫩肤的注意事项及常见不良反应的处理方法。

三、实训内容1. 光子嫩肤原理光子嫩肤是利用强脉冲光(IPL)作用于皮肤组织,通过光热作用和光化学作用,刺激皮肤中的成纤维细胞,促进胶原蛋白和弹力纤维的增生,从而达到嫩肤、美白、缩小毛孔等效果。

2. 光子嫩肤操作流程(1)术前准备:了解受术者病史、皮肤类型及过敏史,评估皮肤状况;制定个体化治疗方案。

(2)清洁消毒:清洁受术者面部,用碘伏消毒。

(3)敷麻药:在受术者面部涂抹麻药膏,等待30分钟左右。

(4)设置参数:根据受术者皮肤状况及治疗需求,设置光子嫩肤仪的参数,如能量、脉宽、冷却时间等。

(5)治疗操作:将光子嫩肤仪的光头紧贴受术者皮肤,均匀照射,注意避免重复照射同一区域。

(6)术后处理:清洁受术者面部,涂抹舒缓修复类护肤品;告知受术者术后注意事项。

3. 光子嫩肤注意事项(1)术前:了解受术者病史、皮肤类型及过敏史,评估皮肤状况;排除禁忌症。

(2)术中:操作者应熟悉光子嫩肤仪的操作流程,注意保护受术者安全。

(3)术后:告知受术者术后注意事项,如防晒、避免高温、禁烟等。

4. 光子嫩肤常见不良反应及处理方法(1)红肿:术后1-2天内,受术者可能会出现轻微的红肿现象,一般无需特殊处理,可自行消退。

(2)疼痛:术后可能会有轻微的疼痛感,可适当使用止痛药。

(3)色素沉着:术后可能会出现色素沉着,一般3-6个月内可自行消退。

(4)水疱:极少数情况下,受术者可能会出现水疱,需及时就医。

四、实训总结通过本次光子嫩肤实训,我们掌握了光子嫩肤的基本原理、操作流程、注意事项及常见不良反应的处理方法。

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生物医学光子学实验报告实验一单光子计数实验一.实验目的1.掌握一种弱光检测技术2.了解光子计数方法的基本原理、基本实验技术和弱光检测中的一些主要问题二.实验原理光是由光子组成的光子流,光子是静止质量为零,有一定能量的粒子。

一个光子的能量可用下式确定E=h v 0=h c/λ 式中c=3.0 × 108m/s 是真空中的光速 h=6.6 × 10-34J.S 是普朗克常数 光流强度常用光功率表示,单位为W 。

单色光的光功率可用下式表示:P=R × E式中R 为单位时间通过某一截面的光子数 光子计数器的组成光子计数器的误差及信噪比 泊松统计噪声 暗计数累计信噪比 三.实验装置计算机,单光子计数器,单色光产生装置 四.实验步骤Rt N N N SNR η===dd R R t R t R Rt Rt SNR +=+=ηηηηddt dt d t pR Rt t R N N N N N N N SNR 2+=+-=+=ηη1.将冷却水管接在水龙头上并开始通水,打开光子计数器开关。

两分钟后打开制冷器开关。

2.约20分钟后,待PV显示值与SV显示相符合后,打开计算机开始采集数据。

3.开机后,在桌面上打开“单光子计数”文件,将模式项为“阈值方式”,改变参数。

然后点“开始”开始采集数据,得到一曲线,取阈值。

4.将模式改为“时间方式”,将阈值定为前面测出的,采集数据,得到一振荡的曲线,将之保存,所得数据求平均,即得到背景计数Nd。

5.然后将光源的电源打开,转动光强调节纽,将光强设定为某一强度。

开始采集数据,得到一振荡的曲线,将之保存。

将所需数据求平均,即得到总计数Nt。

6.根据求信噪比。

7.改变光源强度,再重复5,6步,看信噪比有何变化。

8.实验结束后,关闭单光子计数器及制冷器开关,关闭计算机与光源电源。

2分钟后再关闭水源。

五.实验结果与分析在“阈值方式”时,测得阈值为20。

光强:1时间(ms) 1.5 7.1 230.0 485.3 731.7 平均光子数3067 3046 3039 3010 2295 3031 (个)光强:2.2时间(ms)2600 4200 9500 14100 18000 平均3696 3697 3762 3651 3680 3686 光子数(个)光强:3.3时间(ms)5500 7500 8600 9900 12000 平均4020 4005 3943 4034 4004 4001 光子数(个)光强:5.0时间(ms)400 4000 8300 13100 16500 平均4610 4591 4605 4613 4629 4610 光子数(个)光强:8.1时间(ms)6700 10300 2000 13600 16800 平均光子数5650 5721 5644 5699 5742 5691 (个)光强:9.6时间(ms)2400 5300 7000 8400 9700 平均6249 6172 6195 6210 6139 6193 光子数(个)所以:SNR1=7.99 SNR2=11.57 SNR3=18.06SNR4=28.48 SNR5=32.92结果分析:从光强与信噪比的关系曲线图中可以看出,信噪比与光强基本成正比关系。

六、思考与讨论1、影响光子计数系统的测量动态围的主要因素是什么?答:影响光子计数系统的测量动态围的主要因素是光电倍增管的热电子(暗电流)及其发射的部光子数,这直接影响到系统信噪比的大小,从而影响动态围。

2、接收光功率P0与推算的入射光功率Pi是否一致?若不一致,试分析其原因所在。

答:不一致。

其原因可能是为了便于观测,本实验的光功率会偏大(不符合单光子计数条件),有明显的多电子条件,因而需对计算结果Po进行系数修正才可得到Pi。

七.实验小结通过本次实验我了解光子计数方法的基本原理、基本实验技术和弱光检测中的一些主要问题。

实验二光镊一.实验目的及意义1.理解光镊基本原理;2.熟悉光镊系统配置及测量方法;3.通过实验验证光的力学效应,加深对光有动量这一基本物理事实的认识;4.光的力学效应及其应用是当今科学研究的前沿问题,是多学科交叉的基础;二.光镊原理光镊:一种特殊的光场形成的光势阱,它是用光形成的镊子!光镊具有机械镊子抓取物体的功能,是类比机械镊子形象的称呼。

光镊的力为10-15-10-12N光镊特点:实现非接触的操作;实施无损无菌操控;实时动态跟踪;实现微小力的测量;利用光的折射产生指向焦点的力利用光的散射产生推力对光源的要求:1.波长的选择:避开操作粒子的波长吸收带。

可见光—漫反射—滤色片—照明光影响,避免。

紫外光—波长短,光子能量大,容易引起光化学过程。

红外光—理想。

2.功率的围:几毫瓦-几十毫瓦。

功率稳定,连续工作方式,实用的光镊光源:YAG1064nm激光器——0.1-100mw。

固体半导体激光器:780nm。

适用波长:680-950nm。

实验装置和光路:1.光镊光源2.光学耦合器3.全反射镜4.双向分束板5.会聚透镜/高倍物镜6.样品台7.样品池8.样品照明电源9.激光滤波片10.数码摄影头11,12.图象显示与处理三.实验仪器光镊光路系统,光镊机体,防震台,显示器,工作台,计算机主机,光镊光源电流控制盒,干酵母,专用样品池四.实验步骤1.开启仪器总电源开关,开启照明卤素灯,开启电脑,打开软件;2.将空载波片放在载物台上,先用低倍物镜找到焦平面,关掉卤素灯,可观察到激光光斑;3.样品池中注入适量样品-酵母细胞;4.开启激光,设定某一光强/电流值(大概50);5.换用高倍物镜(必要时需使用油镜),调好焦距,用光阱捕获样品中的一个微粒;(本实验设置光镊静止,操控物体使之运动,使得光镊捕获一个微粒)6.光镊操控细胞所在环境运动:显微镜平台以速度V带动样品池运动,被光镊捕获的例子与环境产生相对运动。

7.实验完毕后,先将激光功率调到最小,关视场灯,最后关总电源。

五.实验结果与分析实验结果:本次实验中,本小组成员成功捕获酵母细胞,并利用光镊使得三个酵母细胞并列吸引,成功实现三个酵母细胞与环境的相对移动。

而后实验细胞的“吞并”,光镊对上下相对位置的两个酵母细胞实行吸引并成功移动。

实验分析:在本次实验中,由于刚开始酵母细胞的配制太稀,导致在屏幕中显示的数目非常少,而后没有等待酵母细胞在样品池静置就进行试验,导致我们开始实验的失败,而后改正错误,准确按照实验步骤进行,最后实验成功。

六.思考题1.光捕获微粒,基于什么原理,如何从实验上实现?答:光捕获微粒基于光的动量传递,折射产生的恢复力与散射产生的推力平衡,一定宽度呈梯度变化的光作用使微粒被不断地推向焦点。

在实验中是移动样品池使得酵母细胞靠近光镊使得酵母细胞被捕获。

2.说明影响光阱捕获效果的因素?答:影响光阱捕获效果的因素有:1.激光束的特性;2.温度;3.捕获过程是否稳定;4.微粒的浓度。

3.试定性说明强会聚的光束对于实现Z方向捕获的作用?答:对于Z轴,同样基于光的动量传递,对于观察平面下方的微粒,由于拉力被拉到观察平面,对于观察平面上方的微粒,由于推力被推倒观察平面上。

4.若光阱同时捕获了2个球形微粒,则这2个微粒最有可能以什么形式排列,为什么?答:最有可能以近似融合成一个更大的酵母菌,其中心在光焦点上。

因为光场的梯度性,要求微粒集团必须中心处于光焦点,位型应满足一定的对称性。

也有可能都出现在观察平面,紧密排列。

5.试说明光阱技术的特点,你将利用光阱技术在哪些领域开展工作?答:光阱技术特点:精确定位,亚接触,无损伤。

应用领域:活体细胞与细胞器的研究;微量化学元素的研究。

6.现在我们使用的光源为高斯光束的激光,考虑用一种环形光束的光源,在距轴心距离r光强为零,试定性说明环形光束光阱对比于高斯光束光阱的优劣。

答:高斯光束的激光在沿光传播方向的捕获效果较差,这是由于在微粒边缘上光的折射强而中间折射弱,光的中心功率高而周边小,导致回复力很难与散射力平衡。

如果使用环形光束光阱,就可以保证回复力的有效产生和散射力的减小,提高捕获效果。

七,实验小结通过本次实验我理解光镊基本原理,熟悉光镊系统配置及测量方法,也通过实验验证光的力学效应,加深对光有动量这一基本物理事实的认识。

实验三 表面等离子共振原理与应用一.实验目的1.理解表面等离子共振原理;2.了解系统构成及主要技术实现;3.了解应用及测量要求;二.实验原理倏逝波:等离子体: 金属表面等离子波:SPR 光学原理:基于全反射时界面处的倏逝波,引发金属中自由电子产生表面等离子体波(SPW ),当SPW 与倏逝波频率相等时,二者将发生共振,入射光被金属表面电子吸收,使反射光能量急剧下降,反射光谱上出现共振峰,金属表面介质不同,共振峰位置不同。

测量方式:1固定波长,扫描入射角,寻找共振峰; 2固定入射角,扫描波长,寻找共振峰; 三.实验装置这表示沿X 轴方向传播而振幅衰减的一个波,这就是消逝波。

全反射的光波会透过光疏介质约为光波波长的一个深度,再沿界面流动约半个波长再返回光密介质。

光的总能量没有发生改变。

透入光疏介质的光波成为消逝波。

等离子体通常是指由密度相当高的自由正、负电荷组成的气体,其中正、负带电粒子数目几乎相等。

把金属的价电子看成是均匀正电荷背景下运动的电子气体,这实际上也是一种等离子体。

由于电磁振荡形成了等离子波。

透镜偏振片三棱镜四.实验容与步骤1.开启电脑及应用软件,并打开卤素灯电源;2.配制蒸馏水,酒精水溶液等样品;3.记录无光时光谱曲线;4.记录有光时光谱曲线;5.记录蒸馏水光谱曲线;6.记录酒精水溶液光谱曲线;7.计算共振波长;五.实验数据实验测量了光谱曲线的数据,用样品减去无光除以有光减去无光得到反射率,制作出反射率与波长的关系图,样品为自来水与70%酒精水溶液。

曲线中蓝色为自来水的曲线,红色为70%酒精水溶液的曲线。

从曲线图可以看出,自来水的吸收峰大约在637nm;70%酒精水溶液的吸收峰大约在654nm。

一定程度上反映了浓度与吸收峰的波长正相关。

而实验中的大部分数据大于1,可能与实验设备有关,本次实验的设备存在不完善的地方,导致数据有误差,可能和当时的环境和光路调节有关系。

但是,自来水的吸收峰数值较大,可能是由于用的烧杯是装过酒精溶液的,使得水的浓度变低,所以吸收峰较大。

六.实验总结通过本次实验了解了表面等离子共振的原理,也了解系统构成及主要技术实现;学习到了其应用及测量方法。

实验四 双积分球测量组织光学参数一.实验目的1.掌握光学参数测量的原理;2.理解双积分球系统的组成;3.了解获取光学组织参数的算法; 二.实验原理积分球:一种广泛应用于离体组织光学参数测量的技术,是积分球测量理论与辐射传输理论的精确结合起来,是组织光学测量的黄金标准;吸收系数:其倒数为光子在介质传输中被吸收前所走过的平均距离; 散射系数:其倒数为光子在介质传输中被散射前所走过的平均距离; 各向异性因子:光子在不同方向上的散射几率;测量时选取光在生物组织中的传输模型,将测量结果带入模型,模拟运算获取散射系数,吸收系数及各向异性因子。

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