国家自然科学基金(30870582)
- 作品数：2 被引量：1H指数：1
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- 光热效应用于光纤光镊焦点位置的研究
- 2012年
- 光镊是利用光穿过处于系统焦点的物体时产生的动量变化对其施加力的作用,因此确定光镊系统焦点位置是极其重要的.但目前缺少有效确定光镊焦点的方法.本文提出利用测量皮安培量级电流的膜片钳技术,基于光在溶液中产生的光热效应来确定光纤端面出射光斑的焦点.基于水的吸收光谱,选用波长为980nm、845nm和功率为100mW的激光作为光源.由于光热效应引起溶液电导的改变,影响流过玻璃微电极的电流,再用标准温度引起电流变化对膜片器放大器记录的电流标定,将电流值转换成温度值,获得微电极尖端点的温升值.用三维微操纵器控制玻璃微电极的空间位置,获得温度空间分布,从而确定该光斑焦点位置.
- 李新宇梁姗姗孙长森
- 关键词：膜片钳
- 细胞外溶液的近红外光热响应取决于其吸收特性被引量：1
- 2013年
- 光热效应是激光与生物组织相互作用中的一个主要因素,但其产生、传输和作用机理尚不十分清晰.本文采用双波长近红外激光辐照和膜片钳技术相结合的方法,选择980nm和845nm两个波长的近红外激光,因其在水中的吸收系数分别为0.502cm-1和0.0378cm-1,接近十倍差异.若溶液是产生光热响应的主要介导物质,则期望这两个波长的激光辐照所产生的溶液温升也将呈现相应的十倍比例关系.研究中把溶液光热响应过程分为温升的建立和耗散两个阶段.在温升建立阶段,理论模型的建立采用长时程(激光作用时程长于介质的热弛豫时间)作用理论的研究结果,实验是使用膜片钳系统来测量细胞外溶液中,已进行温度标定的、充灌溶液的玻璃微电极电导变化,根据这个电导变化来定量研究溶液光热响应与其吸收特性的关联性;在耗散阶段,使用膜片钳系统监测神经细胞的电生理功能变化.理论和实验两方面的结果都表明,溶液对低强度近红外激光的吸收特性决定了其光热响应.这一结果,可以直接用于生物组织光热响应特性相关的机理研究.
- 关魁文李新宇刘佳孙长森
