正交全息相位顯微技術(shù)及其生物細(xì)胞成像仿真應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、細(xì)胞是生命有機(jī)體構(gòu)成和生命活動的基本組成單位。生物細(xì)胞具有著復(fù)雜多變的形態(tài)結(jié)構(gòu)，同時其功能也是多種多樣各司其職。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，對疾病的產(chǎn)生機(jī)制的研究，疾病的診斷，對治療效果的評估等方面都需要對細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行成像識別。由于光學(xué)檢測方法具有著快速高效，非侵入，無損傷，可定量測量等優(yōu)勢，使得其受到廣大研究者的關(guān)注與青睞。特別是數(shù)字全息相位顯微技術(shù)，在近十年中，發(fā)展勢頭強(qiáng)勁。然而數(shù)字全息相位顯微技術(shù)僅對生物細(xì)胞樣品單方向照明成像，無法獲

2、得準(zhǔn)確的三維形態(tài)結(jié)構(gòu)成像。層析技術(shù)與數(shù)字全息相位顯微技術(shù)的結(jié)合，使生物細(xì)胞三維形態(tài)結(jié)構(gòu)及其亞結(jié)構(gòu)成像的研究進(jìn)入了全新的階段。
　　本文在系統(tǒng)閱讀分析數(shù)字全息相位顯微和層析相位顯微技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對數(shù)字全息相位顯微系統(tǒng)的光路特征，穩(wěn)定性，采樣速度，采樣帶寬等方面做了對比分析，并對目前層析相位顯微技術(shù)的樣品多角度照射手段做了深入的研究。以此為基礎(chǔ)，提出雙光路全息相位顯微成像設(shè)計(jì)方案，并通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)對方案可行性進(jìn)行驗(yàn)證。

3、　　本文對均質(zhì)生物細(xì)胞與非均質(zhì)生物細(xì)胞進(jìn)行了正交相位成像的應(yīng)用仿真實(shí)驗(yàn)研究。針對均質(zhì)細(xì)胞，建立了血紅細(xì)胞的仿真模型，完成其正交相位重建成像。并進(jìn)一步引入噪聲，研究噪聲對重建結(jié)果的影響。引入噪聲后，通過對比誤差分析，驗(yàn)證了本應(yīng)用仿真實(shí)驗(yàn)研究在實(shí)際實(shí)驗(yàn)條件下仍能適用。在對非均質(zhì)細(xì)胞的應(yīng)用仿真實(shí)驗(yàn)研究中，基于人雙核淋巴細(xì)胞和雙核粒細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特征，建立雙核細(xì)胞的仿真模型。對其進(jìn)行正交相位成像仿真實(shí)驗(yàn)，成像結(jié)果對雙核細(xì)胞外胞及亞細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)有著較