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光現(xiàn)象資源箱 型號：QWG1208 ? 實驗清單： 光在空氣中直線傳播實驗 面鏡成像觀察實驗 ? ? ? ? 透鏡成像觀察實驗 影子觀察實驗

含電路板、散裝元器件、制作說明書等

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原理介紹： 光在與微粒的相互作用中，會將自身攜帶的動量傳遞給微粒，對微粒施加力的作用。在光鑷中，處在激光中的粒子所受的力有兩種：一部分是電磁場分布不均勻?qū)е碌奶荻攘Γ荻攘⑽⒘Ｎ蚬廒宓闹行模灰徊糠质枪庾优c粒子相互作用導(dǎo)致的散射。針對不同大小的粒子，大致可以分為三類： 一、微粒的尺度遠(yuǎn)大于激光波長，可以采用幾何光學(xué)近似模型，光線在微粒經(jīng)過折射反射，將動量傳遞至微粒上； 二、微粒尺度跟激光波長相近，這種情況下可以通過電磁場麥克斯韋方程組求解； 三、微粒尺度遠(yuǎn)小于激光波長，微粒在光場中被激發(fā)為偶極子，受到偶極子與強(qiáng)聚焦光場的相互作用力； 相關(guān)內(nèi)容： 動手調(diào)節(jié)光路，利用光鑷捕捉并操控小球； 基于空間光調(diào)制器的光鑷系統(tǒng)，通過研究不同算法從而得到加載在空間光調(diào)制器上的全息圖、更加深入地研究特殊模式光束在光學(xué)微操縱中的應(yīng)用、拓展光鑷與其他學(xué)科交叉的應(yīng)用前景以及對光場偏振態(tài)、相位、振幅的聯(lián)合調(diào)制等等。 應(yīng)用領(lǐng)域： 作為非侵入型的力學(xué)操控系統(tǒng)，光鑷可以應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)、氣溶膠科學(xué)、物理化學(xué)等交叉學(xué)科的基礎(chǔ)研究，包括細(xì)胞微環(huán)境的改變、形變拉伸、微粒力學(xué)參數(shù)的測量等等。將全息光鑷與圖像識別結(jié)合，可以做到自動捕獲粒子和分揀， 將全息光鑷與光學(xué)顯微鏡相結(jié)合，可以量化細(xì)胞、分子的動力學(xué)特性，在細(xì)胞生物學(xué)中有巨大的研究空間； 方案介紹： 光路圖：   上圖為本方案全息光鑷裝置的光路示意圖。首先激光經(jīng)過擴(kuò)束后，直徑與空間光調(diào)制器有效區(qū)域的短邊直徑相等，擴(kuò)束后的激光依次通過線偏振片、半波片和非偏振分光棱鏡。用半波片旋轉(zhuǎn)線偏光角度，使之工作在相位模式下，空間光調(diào)制器的入射角控制在在 5°以內(nèi)。 經(jīng)過空間光調(diào)制器反射的光經(jīng)過由兩個傅里葉透鏡組成的縮束系統(tǒng)，該系統(tǒng)能改變光斑尺寸確保光束直徑與顯微物鏡的入瞳直徑匹配。對于外圍光強(qiáng)較弱的高斯光束，利用此縮束系統(tǒng)將激光直徑稍大于顯微物鏡入瞳直徑。 經(jīng)過縮束系統(tǒng)的激光經(jīng)過 45°直角反射鏡，二向色鏡將激光透射進(jìn)入顯微物鏡，同時讓照明光源透過，從而使 CMOS 相機(jī)采集到樣品像。空間光調(diào)制器位于第一個傅里葉透鏡的焦距處，全息圖與物鏡入瞳是共軛像面，所以全息圖經(jīng)過顯微物鏡做傅里葉變換后在顯微物鏡焦平面即樣品面上再現(xiàn)期望的光場分布。   特點(diǎn)： 此方案采用的開普勒式縮束系統(tǒng)透鏡間的焦平面與樣品面是共軛的，在透鏡焦平面加入高通濾波器或在空間光調(diào)制器上疊加閃耀光柵后，后續(xù)光學(xué)元件按照一級像排列，從而移去零級光的影響。 加載全息圖后 X-Y 位置可實時調(diào)整，快速疊加不同焦距菲涅爾相位圖、閃耀光柵相位圖等； 空間光調(diào)制器可供多種語言調(diào)用（labview、C、Python 等）；可編程實現(xiàn)不同數(shù)目、不同排列的光阱陣列；   配置標(biāo)準(zhǔn)：   序號 配置 規(guī)格 序號 配置 規(guī)格 1 激光光源 637nm 激光最大功率1w 4 顯微物鏡 PLN100× 油浸   NA 1.25 2 空間光調(diào)制器 1920*1080   2π 5 照明光源 波長470nm 功率760mw 3 CMOS相機(jī) 1280*1024 60FPS 6 相機(jī)筒鏡 f=200mm 等系列其他配置

化學(xué)與化工學(xué)院陸楊研究員課題組與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團(tuán)隊以及華南理工大學(xué)楊顯珠教授課題組合作，以具有粘流態(tài)內(nèi)核的mPEG-b-PHEP膠束作為納米載體，包載磁性納米立方體和具有腫瘤殺傷效果的中成藥有效成分大黃素，實現(xiàn)惡性腫瘤的核磁共振造影成像（MRI）引導(dǎo)的磁熱-化療聯(lián)合治療。該研究提供了一種有效增強(qiáng)磁熱治療效果的方案，相關(guān)成果以“Ferrimagnetic mPEG-b-PHEP copolymer micelles loaded with iron oxide nanocubes and emodin for enhanced magnetic hyperthermia-chemotherapy”為題發(fā)表在《國家科學(xué)評論》（National Science Review 2020, 7, 723-736）期刊上，論文的共同第一作者是化學(xué)與化工學(xué)院博士生宋永紅和華南理工大學(xué)博士生李冬冬。磁熱療是指通過將磁性介質(zhì)遞送到目標(biāo)病灶區(qū)域，在交變磁場中磁性介質(zhì)產(chǎn)生的局部高熱可以迅速殺死腫瘤細(xì)胞。由于磁熱療具備非侵入性以及無治療穿透深度限制等優(yōu)勢，已經(jīng)在深層腫瘤的臨床治療展現(xiàn)出潛力。但是臨床中使用的磁性材料熱轉(zhuǎn)換效率低，為達(dá)到足夠的腫瘤殺傷效果需要高劑量的磁性介質(zhì)。此外，基于磁性納米材料的磁致發(fā)熱的加熱速度一般較慢，限制了基于磁熱響應(yīng)的藥物釋放。針對上述難題，該科研團(tuán)隊制備的鐵磁性納米膠束的飽和磁化強(qiáng)度是目前商業(yè)化造影劑的2倍。在交變磁場的作用下，該鐵磁性納米膠束能夠產(chǎn)生高熱，其熱轉(zhuǎn)化效率遠(yuǎn)高于臨床上使用的磁性納米材料。同時，在磁熱刺激下，化療藥物大黃素可以從膠束的粘流態(tài)PHEP內(nèi)核迅速釋放，其釋放速度顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的聚乳酸為內(nèi)核的膠束(非粘流態(tài))。因此，在外磁場的引導(dǎo)下，該磁性納米載體能夠高效地靶向到腫瘤部位，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的攝取；進(jìn)而在交變磁場的刺激下，該磁性納米膠束能夠通過磁熱與化療協(xié)同，在極低的劑量即可顯著殺傷腫瘤細(xì)胞。鐵磁性載藥膠束的制備及其磁熱療與化療協(xié)同的示意圖該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃、廣東省生物醫(yī)學(xué)工程重點(diǎn)實驗室開放基金、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項資金、安徽省自然科學(xué)基金、合肥大科學(xué)中心卓越用戶基金等項目的資助。論文鏈接：https://academic.oup.com/nsr/article/7/4/723/5708950

本發(fā)明公開了一種在光強(qiáng)分布不均勻環(huán)境下的融合光流和SIFT特征點(diǎn)匹配的低動態(tài)載體速度計算方法，通過安裝在移動載體上的車載攝像機(jī)采集載體的動態(tài)圖像，采用金字塔Lucas?Kanade光流和SIFT特征點(diǎn)匹配兩種算法分別檢測出當(dāng)前幀和下一幀圖像中的特征點(diǎn)并對其進(jìn)行匹配，然后根據(jù)匹配成功的若干對特征點(diǎn)所對應(yīng)的像素位移計算出在載體坐標(biāo)系下的速度V光流、VSIFT，并將兩者的差值ΔV以及加速度差值Δa輸入到改進(jìn)的自適應(yīng)卡爾曼濾波器,對光流法計算得到的載體速度VSIFT進(jìn)行直接校正。通過本發(fā)明求取速度精度高和求

本發(fā)明涉及磁遺傳學(xué)領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明涉及響應(yīng)于外部磁刺激的磁感應(yīng)受體(magnetoreceptor)，和調(diào)節(jié)神經(jīng)元活動、擾動生物過程和治療疾病的非侵入性方法。本發(fā)明提供了調(diào)節(jié)細(xì)胞活性的非侵入性方法，其包括將MAR基因遞送至所述細(xì)胞中的步驟并向所述細(xì)胞施加磁刺激的步驟。本發(fā)明還提供了磁遺傳學(xué)用于治療疾病的醫(yī)療用途。

本發(fā)明公開了一種曲面自適應(yīng)磁吸附裝置。其電機(jī)的外殼與支架固定連接；電機(jī)的輸出軸與第一磁輪和第二磁輪固定連接，使得電機(jī)能夠同時驅(qū)動第一磁輪和第二磁輪同軸轉(zhuǎn)動；第一磁塊、第二磁塊和第三磁塊與支架固定連接，第一磁輪和第二磁輪位于第一磁塊和第二磁塊之間，第三磁塊位于第一磁輪和第二磁輪之間；所述曲面自適應(yīng)磁吸附裝置在使用時，第一磁輪和第二磁輪的輪面與壁面直接接觸，而第一磁塊、第二磁塊和第三磁塊與壁面間存在間隙。本發(fā)明所述吸附裝置在不同曲率壁面運(yùn)動時，第一磁輪、第二磁輪、第一磁塊、第二磁塊和第三磁塊與壁面之間的吸附力的變化量互補(bǔ)，總吸附力能保持在一個較小的范圍內(nèi)變化，具有良好的曲面自適應(yīng)能力。