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【百家大讲堂】第244期:活体成像中的PIMI技术

编辑: 研究生院 发布日期: 2019-09-26 浏览量:

讲座题目:活体成像中的PIMI技术 PIMI Technology in the Use of in Vivo Imaging

报 告 人:刘学峰

时   间:2019年10月11日(周五)15:00-17:00

地   点:中关村校区求是楼426会议室

主办单位:研究生院、前沿交叉科学研究院

报名方式:登录北京理工大学微信企业号---第二课堂---课程报名中选择“【百家大讲堂】第244期:活体成像中的PIMI技术”

【主讲人简介】

  刘学峰,35年光通信器件、集成电路光刻机等Oclaro、ASML等世界最大厂家做前沿光学成像研发。开创了非直观光子状态参数超分辨成像(PIMI)研究领域,为光刻设计与检测、生物纳米分辨、光通信等提供全新的信息种类。目前重点组织实施国家重大专项 “超大规模集成电路成套装备与工艺”、国家重大仪器专项“多维快速超分辨成像仪”、国家重大科研仪器专项“生物大分子(BMM)结构特征原位非直观超分辨成像分析仪”、国家111专项“先进光电探测与成像”等。已发表论文60多篇,申请专利近100个。刘教授是国家千人计划特聘专家,中科院百人计划专家,南理工紫金特聘教授,博导,纳米显微光学技术研究所所长;所带领产业化团队正在利用上述研究基础,展开医学健康领域精准个性化智能健康诊断仪器装备的研发、生产、销售以及技术服务。

【讲座信息】

  活体成像中的PIMI技术,着重介绍目前BMM活体成像测量面临的困境,在经过固化后,电子显微、X射线衍射和光学超分辨等已经实现对BMM结构特征和形貌的原位测量表征,但对于临床诊断而言,需要对非固化处理的活体组织中的BMM进行实时快速高效分析,为此,各种成像技术研究,正在美、欧、日蓬勃展开。光声、相干光、漫射光、布里渊散射、片光等光学成像在透明度好的近、远红外波长可以实现深度组织结构活体成像,但是分辨率达不到BMM结构分析所需。荧光随机开关和荧光抑制扫描等荧光超分辨只能对表层进行点场测量,不能实现深度维成像分析。这些技术都是通过种种光场和颜色测量来实现直观成像,在测量深度、效率和生物结构敏感度等方面都不能达到活体BMM成像的需求。刘学峰团队所开发的光子状态参数PIMI技术能够在宽场条件下感知纳米级间距、微弧度级结构差,实现多维、快速、生物高敏感超分辨显微。PIMI技术对传统宽场光路进行光子状态模式化调制检测,对被测BMM成分和结构特征具有选择针对性,能收集比上述各种纯光场测量多1000-100000倍的光子信息,从而通过快速反演来获得空间、时间、物化超分辨。光子状态PIMI能够反演出直观成像完全观察不到的空间特征散射图谱,发现生物分子结构特征对应的空间散射指纹;由于采用宽场快速成像,目标区间内空间相关性得到完好保存,并摆脱Browning运动影响,实现高效活体BMM结构特征超分辨成像分析。PIMI成像的另一独到优势是能够十分完美地与光声、片光、漫射光和光相干等深度维成像技术结合,同时,结合生成对抗、小脑模型等人工智能算法工具,使得图像化活体BMM结构分析和相关结果应用更接近临床癌症诊断等实际需求。