下载后可任意编辑生物医学工程进展题库 《生物医学工程进展》试题库 1.试述组织光透明技术在生物医学成像的作用及应用前景？作用：生物组织属于浑浊介质，具有高散射和低吸收的光学特性，这种高散射特性限制光在组织的穿透深度和成像的对比度，使得很多光学成像技术只能用于浅表组织，制约了光学手段检测诊断及治疗技术的进展和应用。生物组织光透明技术的作用就是通过向生物组织中引入高渗透、高折射、生物相容的化学试剂，来改变组织的光学特性，以此来临时降低光在组织中的散射、提高光在组织中的穿透深度，从而提高光学成像的成像深度，推动成像技术的进展和新方法的产生。 前景：1、应用骨组织使得骨组织变得光透明，进而对骨组织下的组织成像，避开手术开骨窗照成的损害，如应用于颅骨，用得当的成像方法获得皮层神经亚细胞结构与微血管信息； 2、解决皮肤角质层的天然阻挡作用，促进透皮给药系统的讨论和应用； 3、皮肤光透明剂的进展推动光学相干断层成像技术的进展； 4、光透明剂使得光辐射能在生物组织达到一定深度之后，可以极大地推动光学显微成像、光学手段检测诊断及治疗技术的进展和应用。推动无损光学成像技术在临床上的进展。 2.请结合图示，描述如何通过单分子定位的方法，实现超分辨光学显微成像。 要通过单分子定位实现超分辨光学显微成像，首先需要利用光激活/光切换的荧光探针标记感兴趣的讨论结构。成像过程中，利用激光对高标记密度的分子进行随机稀疏点亮，进而进行单分子荧光成像和漂白； 不断重复这种分子被漂白、新的稀疏单分子不断被点亮、荧光成像的过程 ，将原本空间上密集的荧光分子在时间上进行充分的分离。随后，利用单分子定位算法对采集到的单分子荧光图像进行定位，可以准确得到分子发光中心位置； 最后，利用这些分子位置信息，结合图像重建算法，获得最终的超分辨图1下载后可任意编辑像。超分辨图像质量的关键在于二点：一是找到有效的方法控制发光分子的密度，使同一时间内只有稀疏的荧光分子能够发光； 二是高精度地确定每个荧光分子的位置。 以分辨两个相距 20nm 的点光源为例。如下图 7,当两个点光源相距 20nm 时，由于衍射极限（一个理想点物经光学系统成像，由于衍射的限制，不可能得到理想像点，而是得到一个艾里斑，这样每个物点的像就是一个弥散斑，两个弥散斑靠近后就不好区分，这样就限制了系统的分辨率，这个斑越大，分辨率越低）的限制，使得每一个点光源经过显微系统所成...
