导读:本文包含了全内反射荧光论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:全内反射荧光显微镜,多角度照明,倏逝场,轴向超分辨
全内反射荧光论文文献综述
李金瑜[1]（2019）在《全内反射荧光显微镜中的轴向超分辨技术研究》一文中研究指出全内反射荧光显微(Total internal reflection fluorescence microscopy,TIRFM)成像技术以其特有的宽场方式照明,具有低光毒性,高信噪比的特点,适合用于活细胞组织的生物动力学研究。然而TIRFM成像技术可实现的轴向分辨率仍属于宽场范围,为此,多角度全内反射荧光显微(Multi-angle Total internal reflection fluorescence microscopy,Multi-angle TIRFM)成像技术被提出,该技术通过改变激发光的入射角度,产生不同穿透深度的倏逝波,激发样品成像,然后将多角度下采集到的图像组成序列,构建数学前向模型,使用ADMM(Alternating direction method of multipliers,ADMM)算法重构出样品的叁维结构,可实现轴向超分辨。本论文基于Multi-angle TIRFM成像技术,针对现有ADMM重构算法对参数选择要求严格的问题,提出一种改进算法,命名为r-ADMM(relaxed-Alternating direction method of multipliers,r-ADMM)算法,使用该算法重构叁维样品图像,可以进一步提高重构的收敛速度,实现40 nm的轴向超分辨,且减少参数对该算法收敛的影响。首先,本论文基于倏逝场理论阐述了TIRFM成像的原理、分类及应用,并重点研究了Multi-angle TIRFM的原理及技术,建立了多角度下获取的图像信息、不同入射角度的光场分布信息以及样品空间位置分布信息之间的数学前向模型,给出了该数学前向模型逆问题的求解方法,并将其演化为凸优化问题的求解。其次,总结了几种常用的求解凸优化问题的方法,通过分析对比发现,ADMM算法的收敛速度和稳健性较好,然而该算法中参数的选择对收敛的影响较大,为此,本论文提出了r-ADMM算法,并分析了在相同惩罚因子ρ值下ADMM算法与r-ADMM算法收敛趋势以及不同ρ值下两种算法迭代次数变化,结果表明,r-ADMM算法的收敛速度与ADMM算法相比提高了20%以上,且ρ值对r-ADMM算法的迭代次数影响较小。通过模拟微管结构并进行r-ADMM算法叁维重构,给出了算法在z轴方向的均方误差(Mean square error,MSE)小于21 nm,验证了算法的正确性。最后,搭建了相应的Multi-angle TIRFM系统,分别以Pt-K2细胞中的微管、Vero细胞中微管结构、以及U20S细胞中的线粒体为样本,62°为初始角,0.3°为间隔,采集了20幅不同入射角度的图像作为一个堆栈;对采集到的Pt-K2细胞中的微管图像分别使用平行近端算法(Parallel proximal algorithm,PPXA)、ADMM算法以及r-ADMM算法进行叁维重构,重构结果表明,r-ADMM算法可以提高重构速度的同时保证重构精度,实现40 nm的轴向超分辨;对采集到的Vero细胞中微管结构图像分别使用ADMM算法和r-ADMM算法进行叁维重构,并给出了r-ADMM算法重构的微管结构在不同深度对应的图像;对采集到的U20S细胞中的线粒体图像使用r-ADMM算法进行叁维重构,并以2 s为时间间隔、10组不同TIRFM入射角度记录了活细胞线粒体的图像堆栈序列,表征了其融合和裂变的连续过程,证明了该重构算法的有效性。(本文来源于《中北大学》期刊2019-06-01）
卓月[2]（2019）在《浅谈全内反射荧光显微术在DNA复制研究中的应用》一文中研究指出传统生物学方法的研究结果来自于集群平均,但生物化学反应是一个动态的过程,因此反应过程中很多瞬时的中间过程往往被传统的生物学研究方法所忽略。单分子技术在生物学中的应用,使得对反应过程进行实时观测成为了可能。本文以全内反射荧光显微术在DNA复制研究中的应用为例,来探讨单分子技术在生物学研究中的重要作用。(本文来源于《中国新通信》期刊2019年07期）
李强[3]（2018）在《基于椭球反射镜的全内反射荧光显微成像方法与理论研究》一文中研究指出全内反射荧光显微术是一种基于倏逝波照明的荧光显微成像技术。全内反射荧光显微术利用了全内反射产生的倏逝波进行照明,其倏逝场的激发深度为纳米级,在激发薄层范围内的荧光样品得到激发。显微术具有成像质量高、图片信噪比高等优点,因此被广泛应用于单分子成像、胞吞胞吐以及细胞间信号传递等生物成像领域,成为荧光显微术的重要分支。但是,随着对显微术成像质量需求的不断提高和细胞叁维空间结构的获取,传统的全内反射荧光显微术无法满足其成像的需求,课题“基于椭球反射镜全内反射荧光显微成像方法与理论研究”的目的是寻求可兼顾多方向均匀照明和激发深度大量程可控可调,为解决全内反射荧光成像广泛存在的伪影问题和扩大激发深度的照明范围提供了理论和方法。研究成果可进一步设计成模块化装置,与宽场显微术、结构光显微术和暗场显微术结合,方便地实现功能复用。本课题主要研究工作如下:首先,建立椭球反射镜的几何聚焦模型和孔径角为?的切趾因子函数,分析基于德拜矢量衍射理论的不同偏振光照明下的矢量聚焦特性。理论分析表明,在去偏振的作用下,出现了两个电场分量,在强度近似、方向垂直的两个电场分量的作用下,总电场的能量密度在椭球反射镜近焦点处的焦平面出现了横向扁状单峰光斑。其次,实现基于全内反射的基本理论和基于德拜矢量衍射理论的椭球反射镜聚焦特性的结合,分别在基于物镜的和基于椭球反射镜的全内反射荧光成像下,系统地分析不同偏振光下不同结构的显微术中倏逝波光场分布的差异。通过仿真对比,证明了基于椭球反射镜的方法具有更好的照明和更大范围的激发深度。第叁,开展基于椭球反射镜的全内反射荧光成像方法研究,通过对全内反射的入射角的研究,给出了椭球反射镜的制造加工参数,并根据椭球反射镜设计出伪影弱化模块和叁种可控激发深度模块,搭建基于椭球反射镜的全内反射荧光成像光路;此外,从工程化模块化的角度设计并研制了成像模块。最后,对基于椭球反射镜的全内反射荧光显微术下的样品进行实验验证。在微球样品的实验下,样品的光照分布均匀,照明的单向性带来的伪影效应得到了明显的抑制;在生物样品的实验下,本方法具有很高的信噪比和更多的样品细节;在可控激发深度的实验下,不同的荧光微球直径间接证明了本方法可以实现大范围下的激发深度可调功能。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
吕清,宋保栋,盛建武,何苗,顾俊强[4]（2015）在《全内反射荧光免疫传感器用于微囊藻毒素-LR的在线检测》一文中研究指出利用自行研制的全内反射荧光免疫传感器,研究了水中微囊藻毒素-LR(MC-LR)的检测方法,包括MC-LR免疫芯片的制备方法,传感器系统检测MC-LR的流程优化等,并在太湖某饮用水源地水质在线监测站开展了长期连续运行研究。结果表明,传感器系统对微囊藻毒素抗体的检出限为1.0ng/mL;在间接竞争免疫检测模式下,传感器测定MC-LR共需要5个步骤,且单个周期的检测时间为15min;传感器对MC-LR的检出限为0.10μg/L,定量检测区间为0.20~4.0μg/L;加标回收试验结果显示,传感器对MC-LR的回收率为(100±20)%,且平行测定的相对标准偏差小于5%;此传感器长期连续运行稳定,监测数据可靠,揭示了太湖水体中MC-LR浓度季节变化规律,可满足饮用水源地中MC-LR的检测要求。(本文来源于《给水排水》期刊2015年08期）
宋保栋,盛建武,廖志民,蔡强,杨海洋[5]（2014）在《微囊藻毒素-LR的全内反射荧光免疫传感器研究》一文中研究指出在开发全内反射荧光免疫传感器的基础上,研究水中微囊藻毒素-LR(MC-LR)的检测方法。建立了基于MC-LR平面波导免疫芯片的制备方法,并结合流动分析和荧光检测开发检测系统,针对MC-LR的免疫检测条件进行优化。结果表明,全内反射荧光免疫传感器对MC-LR抗体的检测限为0.001μg/mL;在间接竞争免疫检测模式下,最优检测条件是预反应时间5min、预反应温度37℃、进样停留时间500s;在最优检测条件下,对MC-LR的检测限为0.100μg/L,线性区间为0.200~4.000μg/L;全内反射荧光免疫传感器检测MC-LR的加标回收率均在100.0%±20.0%,平行测定的相对标准偏差小于5%。(本文来源于《环境污染与防治》期刊2014年09期）
王海燕[6]（2014）在《利用全内反射荧光显微镜对DNA循环反应网络进行可视化观察》一文中研究指出在本研究中，我们建立了几种基于DNA循环反应的分子机器，进行信号的放大以降低对溶菌酶的检测限，并利用全内反射荧光显微镜来研究分子机器运行的机制。研究表明，我们设计的两种分子机器都能在叁个层次上放大检测信号，利用全内反射荧光显微镜可以从单分子层面上，对DNA分子机器进行可视化观察研究。第一章介绍了相关领域的发展背景。主要阐述了在单分子层面的研究及其在国内外领域的研究进展，阐述展望了全内反射荧光显微镜的原理，和它在生命科学中的应用，介绍了几种扩增DNA片段的方法和滚环复制的相关原理和应用，简述了溶菌酶、DNA分子机器方面的研究进展。由此引出课题的提出：利用DNA循环反应网络放大信号并用全内反射荧光显微镜进行可视化观察。第二章建立了一个以靶识别片段、一个信号片段和一个具有局部剪切位点的片段构成的DNA探针，由适体特异性识别溶菌酶引发一个由叁级信号放大系统构成的DNA循环反应网络，以此方法检测溶菌酶，可以大大降低其检测限。此反应体系由适体识别溶菌酶引发的滚环复制反应作为基础放大，滚环复制放大法反过来触发靶替换聚合反应，在这个反应里溶菌酶能被循环利用，因此滚环复制不断重复，产生另一层次的放大，即滚环复制反应的放大；另一方面，靶替换聚合反应诱发剪切聚合循环，在这个循环里不断产生单链DNA，使滚环复制进一步重复，带来更深层次的放大效果。该系统不仅可以实现DNA片段的扩增，并能实现核酸和生物大分子间的替换。第叁章研究了对中间产物是短核酸链的DNA分子机器的直接荧光成像，直接观察滚环复制反应的引发和循环反应。本研究中涉及靶替换聚合，靶与适体连接，在DNA聚合过程中运用适体序列做模板，靶于是被替换掉。研究中还涉及Itamar Willner研究小组发明的聚合剪切循环，双链DNA能在特订的剪切位点被相关的剪切酶(NEase)剪切，剪切的位点又可作为靶替换聚合的起点，引发产生一系列的单链DNA和其互补的部分。我们所设计的分子机器的原始反应物，是尺寸为纳米级的DNA纳米结构或DNA链，在荧光显微成像里通常表现为单个的亮点；而将产物设计成与反应物有明显区别的形状（长线状），那么就可以在荧光显微图像中将其和原料物区分开来，从而实现对DNA反应网络的成像表征。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2014-04-11）
陈倩,漆洪波,赵耀,谭彬[7]（2014）在《全内反射荧光技术在病毒成像中的应用和比较》一文中研究指出目的:建立以激光为光源的全内反射荧光技术在活体病毒观察示踪的新方法。方法:分别使用普通荧光,激光共聚焦和全内反射荧光显微镜拍摄非洲绿猴肾上皮细胞上的人偏肺病毒,并对图像进行比较。结果:TIRF成像分辨率和时间分辨率上均优于传统荧光以及激光共聚焦,但只能观察到邻近培养介质的病毒,使用条件受到一定的限制。结论:全内反射荧光显微技术可以用于病毒成像,为研究病毒、细菌等病原微生物感染机制提供了直观有效的技术手段。(本文来源于《激光杂志》期刊2014年02期）
谭彬,易勤,赵耀[8]（2013）在《全内反射荧光显微技术实时观察人偏肺病毒感染》一文中研究指出目的利用显微成像技术拍摄并分析人偏肺病毒(human metapneumovirus,hMPV)的入胞过程,以探讨hMPV的感染免疫方式。方法使用全内反射荧光技术(total internal reflection fluorescence,TIRF)连续拍摄带有绿色荧光蛋白的病毒影像,并逐帧分析病毒的感染过程。结果感染开始后邻近培养介质的细胞膜上hMPV数量缓慢增多并在15～20 min时大量进入细胞。黏附于细胞上的病毒大部分做小振幅的无规律运动,偶见快速移动。感染12 h后hMPV在细胞膜阴影处、两细胞交界面大量聚集。结论本研究探讨了使用TIRF实时观察病毒入胞的可行性,结果表明TIRF技术能够连续观察病毒的运动规律和分布状况,为进一步揭示hMPV的感染免疫机制以及疫苗研制奠定了实验基础。(本文来源于《免疫学杂志》期刊2013年08期）
刘瑞[9]（2013）在《利用全内反射荧光显微镜研究可视循环反应体系》一文中研究指出本研究中,建立了叁种基于核酸循环反应的分子机器,并利用全内反射荧光显微镜和激光共聚焦扫描显微镜来研究分子机器的运行。研究表明,这两种单分子成像技术可以从单分子层次上对核酸分子机器进行可视化研究。第一章,介绍了相关的技术背景和文献综述。主要列举了生物荧光及荧光标记技术的应用。阐述展望了激光共聚焦显微镜及全内反射显微镜在单分子检测和细胞生物学中的应用。简述了DNA分子机器的研究进展。引出了课题的意义和提出,即利用单分子成像技术研究分子机器的运行,再将其导入细胞。第二章,研究了以自制量子点为荧光标记,以镀膜打孔的ITO玻璃电极为基底,溶菌酶引发DNA循环网络的分子机器的反应情况。通过激光共聚焦显微镜观察了由于循环反应网络造成的荧光标记DNA链的释放。此反应网络由适体识别溶菌酶(靶)引发,并通过3组与DNA相关的循环反应过程提供级联信号放大。整个反应网络由链替换聚合和靶替换聚合组成的上游循环提供初级信号放大,由链替换聚合促成下游循环提供进一步的信号放大,以及一系列DNA剪切-聚合循环提供额外的信号放大。循环反应网络中由于量子点标记的DNA链的释放,使得反应前荧光点由聚集变为分散,荧光点发生转移。当溶菌酶浓度增高时,导致量子点标记的DNA链的释放量也提高,因此可通过荧光成像方法验证循环反应发生。第叁章,研究了中间产物为短核酸链的核酸分子机器的荧光成像。建立了一个直接产物为短链DNA的放大分子机器,并将其与杂交链式反应耦合,后者作为报告反应单元,将分子机器的直接产物转化为长链产物。直接观察了HCR的引发和循环反应。由于分子机器的原始反应物为尺寸为纳米级的DNA链或DNA纳米结构,在荧光显微成像中通常表现为单个亮点,所以将产物设计成与产物有明显区别的形状(长线状)在荧光显微图像中将其原料区分开来,从而实现对核酸反应的成像表征。第四章,研究了用激光共聚焦显微镜观察有石墨烯参与的分子机器进入细胞的过程。设计了一个基于DNA循环聚合反应、由适体对溶菌酶的识别引发,产生大量双链DNA的分子机器。当石墨烯吸附单链原料时,荧光被猝灭；而反应后的双链产物脱离石墨烯,显现荧光,由此则可以表示反应的发生。旨在探索石墨烯在基于DNA循环聚合反应的分子机器的成像研究中的应用。并通过荧光成像方法研究分子机器导入细胞并发生反应的过程。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2013-06-06）
程茗,李楠,方晓红[10]（2012）在《应用全内反射单分子荧光成像研究蛋白复合物亚基组成》一文中研究指出细胞的生化过程大都是由蛋白复合物完成的,研究蛋白复合物亚基的组成对于了解蛋白质的结构和生物学功能具有重要的意义,然而如何准确确定蛋白复合物中蛋白质亚基的数量(stoichiometry)仍然是一个挑战.近年来,活细胞体系单分子荧光成像技术的不断发展为原位实时动态地研究蛋白质的结构和性质提供了新的手段.本文主要介绍了应用活细胞全内反射单分子荧光成像技术表征细胞膜区蛋白复合物组成的3种方法,包括单分子漂白步数分析、荧光强度统计分布以及蛋白运动分析,并结合其基本原理介绍了这几种方法在活细胞体系膜蛋白研究中的应用.(本文来源于《中国科学:化学》期刊2012年12期）
全内反射荧光论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
传统生物学方法的研究结果来自于集群平均,但生物化学反应是一个动态的过程,因此反应过程中很多瞬时的中间过程往往被传统的生物学研究方法所忽略。单分子技术在生物学中的应用,使得对反应过程进行实时观测成为了可能。本文以全内反射荧光显微术在DNA复制研究中的应用为例,来探讨单分子技术在生物学研究中的重要作用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
全内反射荧光论文参考文献
[1].李金瑜.全内反射荧光显微镜中的轴向超分辨技术研究[D].中北大学.2019
[2].卓月.浅谈全内反射荧光显微术在DNA复制研究中的应用[J].中国新通信.2019
[3].李强.基于椭球反射镜的全内反射荧光显微成像方法与理论研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[4].吕清,宋保栋,盛建武,何苗,顾俊强.全内反射荧光免疫传感器用于微囊藻毒素-LR的在线检测[J].给水排水.2015
[5].宋保栋,盛建武,廖志民,蔡强,杨海洋.微囊藻毒素-LR的全内反射荧光免疫传感器研究[J].环境污染与防治.2014
[6].王海燕.利用全内反射荧光显微镜对DNA循环反应网络进行可视化观察[D].青岛科技大学.2014
[7].陈倩,漆洪波,赵耀,谭彬.全内反射荧光技术在病毒成像中的应用和比较[J].激光杂志.2014
[8].谭彬,易勤,赵耀.全内反射荧光显微技术实时观察人偏肺病毒感染[J].免疫学杂志.2013
[9].刘瑞.利用全内反射荧光显微镜研究可视循环反应体系[D].青岛科技大学.2013
[10].程茗,李楠,方晓红.应用全内反射单分子荧光成像研究蛋白复合物亚基组成[J].中国科学:化学.2012