兩種新型光學(xué)材料在顯微生物成像與光譜檢測(cè)中的應(yīng)用探索.pdf

1、隨著納米科技的高速發(fā)展，制備技術(shù)的日漸成熟，納米材料已經(jīng)邁出科學(xué)研究的大門(mén)，逐漸走進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個(gè)方面。對(duì)新型納米材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用也成為當(dāng)前光學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)等多個(gè)學(xué)科共同的研究熱點(diǎn)。本論文圍繞著兩種新型光學(xué)納米材料展開(kāi)，從納米材料的光學(xué)性質(zhì)表征、在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用方面進(jìn)行了一系列的研究工作。
　　對(duì)一類(lèi)具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)的新型熒光材料進(jìn)行了光學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用研究:
　　描述了此類(lèi)材料中兩種典型的熒光分子TPE-TP

2、A-FN和HPS的吸收、輻射等光學(xué)特性。利用TPE-TPA-FN的聚合物納米顆粒作為熒光成像探針標(biāo)記HeLa細(xì)胞，以自己設(shè)計(jì)并搭建的共聚焦-非退掃描雙模態(tài)激光顯微成像系統(tǒng)為工具，完成了細(xì)胞熒光顯微成像。對(duì)比了HPS與普通熒光染料香豆素的長(zhǎng)時(shí)間、高功率激發(fā)光下的抗光漂白能力，還對(duì)比了二者在相同激發(fā)光下的受激熒光耗盡曲線(xiàn)。通過(guò)兩個(gè)對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)的HPS在抗光漂白性、光穩(wěn)定性及受激熒光耗盡效率都占據(jù)顯著優(yōu)勢(shì)。綜合其生物成像

3、能力，分析提出聚集誘導(dǎo)發(fā)光染料作為熒光探針在受激熒光耗盡超分辨顯微成像應(yīng)用中具有巨大潛力。
　　對(duì)一種堿金屬鈮酸鹽納米材料——鈮酸鉀納米針進(jìn)行了非線(xiàn)性光學(xué)表征，并開(kāi)展了兩方面的應(yīng)用研究:
　　首先，對(duì)其諧波特性進(jìn)行表征:以飛秒激光與多光子顯微鏡為工具，驗(yàn)證了鈮酸鉀納米針單顆粒產(chǎn)生的二次諧波和三次諧波強(qiáng)度具有偏振相關(guān)性;以波長(zhǎng)可調(diào)飛秒激光為光源，測(cè)量了鈮酸鉀納米針單顆粒的二次諧波與三次諧波的轉(zhuǎn)換效率-波長(zhǎng)相關(guān)曲線(xiàn)?；阝壦徕浖{

4、米針具有較高二次諧波轉(zhuǎn)換效率這一光學(xué)特性，將其作為模擬探針應(yīng)用于對(duì)二次諧波成像最佳激發(fā)波長(zhǎng)的評(píng)價(jià)中，提出了一種更為準(zhǔn)確的波長(zhǎng)評(píng)估方式，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了第三光學(xué)窗口在生物深度成像中的優(yōu)勢(shì)。
　　同時(shí)，進(jìn)一步探索了鈮酸鉀納米針的和頻特性:以光纖激光器產(chǎn)生的皮秒脈沖及其泵浦光子晶體光纖產(chǎn)生的超連續(xù)譜脈沖為光源，驗(yàn)證了鈮酸鉀納米針具有寬光譜的相位匹配和和頻能力。基于鈮酸鉀納米針的諧波和和頻特性，將其應(yīng)用于對(duì)超快脈沖激光的性質(zhì)表征中。以自己