基于全场光学相干层析术的生物组织四维坐标获取。
课题简介
全场光学相干层析术 (Full-field Optial Coherence Tomography, FF-OCT)是一种非侵入无标记的高分辨生物组织成像技术，它结合低相干光源的白光干涉技术和显微物镜，以及面阵成像相机，对生物组织进行二维层析成像。FF-OCT 的原理与超声成像类似，但超声成像技术通常采用 3-40MHz 左右频率的超声波，通过接收反射回来的「回声」并将其可视化得到分辨率在 0.1-1mm 的图像；FF-OCT 则运用低相干光波，利用单次后向散射光保留光源相干性的特点，通过低相干光光源 的相干门把其他散射光排除在外，从而获得微米量级的生物样品内部信息。结合纵向扫描成像方式，可实现对生物组织三维结构微米量级的层析成像。
人工授精 (Intracytoplasmic sperm injection, ICSI)在体外受精 (In vitro fertilization, IVF) 中的地位日益重要。受精卵的质量依赖于微操作手将精子导入卵子的精度，胚胎学家需要避开染色体进行该操作，因此需要利用非侵入的全场技术获取透明染色体的定量坐标参数。洋葱根尖细胞的分裂也有类似的过程，而且容易获得，因此本课题拟研究全场光学相干层析术对洋葱细胞延时成像，并利用开源软件 ImageJ 获取高精度的四维坐标。
课题应完成的任务和对学生的要求
采用全场光学相干层析系统对洋葱实现延时成像并获取四维数据。
- 理解并掌握全场光学相干层析系统的调校和使用方法
- 设计 LabVIEW 算法实现全场光学相干层析系统的定期延时成像功能
- 利用 ImageJ/Matlab 等图像处理工具对细胞核进行四维数据获取
References
- L. N. Darlow and J. Connan, "Study on internal to surface fingerprint correlation using optical coherence tomography and internal fingerprint extraction," Journal of Electronic Imaging 24, 063014-063014 (2015).