光的干涉应用的新进展
光的干涉无处而不在,如在日光照射下,肥皂泡的薄层色及昆虫翅膀上的彩色便是最明显的例子。这仅在生活中光的干涉便随处可见,那么在它的实际应用岂不更让人意想不到。
光的干涉最要的前提条件就是:必须满足传播方向相同、初相位恒定、频率相同。对于光干涉最开始的意愿是为了测单色光的波长,然而现在我们熟悉的照相机便也运用了光的干涉,普通照相是把照相机的镜头对着被拍摄的物体,让从物体上反射的光进入镜头,在感光底片上产生物体的像。感光底片上记录的是从物体上各点反射出来的光的强度。
一、全息照相是应用光的干涉来实现的。它用激光(是良好的相干光)作光源。全息照相的原理如图所示,激光束被分成两部分:一部分射向被摄物体,另一部分射向反射镜(这束光叫参考光束)。从物体上反射出来的光(叫做物光束)具有不同的振幅和相位,物光束和从反射镜来的参考光束都射到感光片上,两束光发生干涉,在感光片上产生明暗的干涉条纹,感光片就成了全息照相。干涉条纹的明暗记录了干涉后光的强度,干涉条纹的形状记录了两束光的位相关系。
从全息照片的干涉条纹上不能直接看到物体的像,为了现出物体的像,必须用激光束(参考光束)去照射全息照片,当参考光束通过全息照片时,便复现出物光束的全部信息,于是就能看到物体的像。
二、光学千涉生物传感器的建立及其在多种生物分子识别中的应用
1.光学千涉生物传感器系统的设置
(1)光学干涉生物传感器的硬件构成
(2)聚荃乙烯薄膜厚度与光学常数的测定及软件的编译
2.光学干涉生物传感器敏感膜的构建
3.光学干涉生物传感器在多种类型分子识别中的应用
(1)酶标记的表面抗原一表面抗体相互作用
(2)寡核昔酸分子杂交实验
(3) L一天冬酞胺酶B细胞表位的筛选
(4)不同细胞与固定化凝集素的相互作用
三、当前光刻技术的主要研究领域及进展
1.光学光刻
光学光刻是通过光学系统以投影方法将掩模上的大规模集成电路器件的结构图形"刻"在涂有光刻胶的硅片上,限制光刻所能获得的最小特征尺寸直接与光刻系统所能获得的分辨率直接相关,而减小光源的波长是提高分辨率的最有效途径。因此,开发新型短波长光源光刻机一直是国际上的研究热点。
2.极紫外光刻(EUVL)
极紫外光刻用波长为10-14纳米的极紫外光作 光源。虽然该技术最初被称为软X射线光刻,但实际上更类似于光学光刻。所不同的是由于在材料中的强烈吸收,其光学系统必须采用反射形式。如果EUVL得到应用,它甚至可能解决2012年的0.05微米及以后的问题,对此发展应予以足够重视。
总的来说,随着科学技术的迅速发展,在科学和技术领域中人们不断地利着光的干涉原理解决了许多复杂的实际问题。让我们更加深刻的认识光的干涉现象,以便日后更好的利用光的干涉知识解决生产及生活中的问题
光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。随着计算机网络,特别是互联网的发展,数据信息的传送量越来越大,客户信号中基于分组交换的分组信号的比例逐步增加。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有随机性、突发性,因此如何传送这一类信号,就成为光通信技术要解决的重点。
另外,传送数据信号的光收发模块及设备系统与传统的传送连续码流的光收发模块及设备系统是有很大区别的。在接入网中,所实现的系统即为ATM-PON、EPON或GPON等。在核心网,实现IP等数据信号在光层(包括在波分复用系统)的直接承载,就是大家熟知的IP over Optical的技术。
由于SDH系统的良好特性及已有的大量资源,可充分利用原有的SDH系统来传送数据信号。起初只考虑了对ATM的承载,后来,通过SDH网络承载的数据信号的类型越来越多,例如FR、ATM、IP、10M-baseT、FE、GE、10GE、DDN、FDDI、Fiber Channel、FICON、ESCON等。
于是,人们提出了许多将IP等信号送进SDH虚容器VC的方法,起初是先将IP或Ethernet装进ATM,然后再映射进SDH传输,即IP/Ethernet over ATM,再over SDH。后来,又把中间过程省去,直接将IP或Ethernet送到SDH,如PPP、LAPS、SDL、GFP等,即IP over SDH、POS或EOS。
不断增加的信道容量
光通信系统能从PDH发展到SDH,从155Mb/s发展到10Gb/s,近来,40GB/s已实现商品化。同时,还正在探讨更大容量的系统,如160Gb/s(单波道)系统已在实验室研制开发成功,正在考虑为其制定标准。此外,利用波分复用等信道复用技术,还可以将系统容量进一步提高。目前32×10Gb/s(即320Gb/s)的DWDM系统已普遍应用,160×10Gb/s(即1.6Tb/s)的系统也投入了商用,实验室中超过10Tb/s的系统已在多家公司开发出来。光时分复用OTDM、孤子技术等已有很大进展。毫无疑问,这些对于骨干网的传输是非常有利的。
信号超长距离的传输
从宏观来说,对光纤传输的要求当然是传输距离越远越好,所有研究光纤通信技术的机构,都在这方面下了很大工夫。特别是在光纤放大器出现以后,这方面的记录接连不断。不仅每个跨距的长度不断增加,例如,由当初的20km、40km,最多为80km,增加到120km、160km。而且,总的无再生中继距离也在不断增加,如从600km左右增加到3000km、4000km。
从技术的角度看,光纤放大器其在拉曼光纤放大器的出现,为增大无再生中继距离创造了条件。同时,采用有利于长距离传送的线路编码,如RZ或CS-RZ码;采用FEC、EFEC或SFEC等技术提高接收灵敏度;用色散补偿和PMD补偿技术解决光通道代价和选用合适的光纤及光器件等措施,已经可以实现超过STM-64或基于10Gb/s的DWDM系统,4000km无电再生中继器的超长距离传输。
光传输与交换技术的融合
随着对光通信的需求由骨干网逐步向城域网转移,光传输逐渐靠近业务节点。在应用中人们觉得光通信仅仅作为一种传输手段尚未能完全适应城域网的需要。作为业务节点,比较靠近用户,特别对于数据业务的用户,希望光通信既能提供传输功能,又能提供多种业务的接入功能。这样的光通信技术实际上可以看作是传输与交换的融合。目前已广泛使用的基于SDH的多业务传送平台MSTP,就是一个典型的实例。
基于SDH的MSTP是指在SDH的平台上,同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入处理和传送,提供统一网管的多业务节点设备。实际上,有些MSTP设备除了提供上述业务外,还可以提供FR、FDDI、Fiber Channel、FICON、ESCON等众多类型的业务。
除了基于SDH的MSTP之外,还可以有基于WDM的MSTP。实际上是将WDM的每个波道分别用作各个业务的通道,即可以用透传的方式,也可以支持各种业务的接入处理,如在FE、GE等端口中嵌入以太网2层甚至3层交换功能等,使WDM系统不仅仅具有传送能力,而且具有业务提供能力。
进一步在光层网络中,将传输与交换功能相结合的结果,则导出了自动交换光网络ASON的概念。ASON除了原有的光传送平面和管理平面之外,还增加了控制平面,除了能实现原来光传送网的固定型连接(硬连接)外,在信令的控制下,还可以实现交换的连接(软连接)和混合连接。即除了传送功能外,还有交换功能。
互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势
近年来,随着互联网的迅猛发展,IP业务呈现爆炸式增长。预测表明,IP将承载包括语音、图像、数据等在内的多种业务,构成未来信息网络的基础;同时以WDM为核心、以智能化光网络(ION)为目标的光传送网进一步将控制信令引入光层,满足未来网络对多粒度信息交换的需求,提高资源利用率和组网应用的灵活性。因此如何构建能够有效支持IP业务的下一代光网络已成为人们广泛关注的热点之一。
对承载业务的光网络而言,下一步面临的主要问题不仅仅是要求超大容量和宽带接入等明显需求,还需要光层能够提供更高的智能性和在光节点上实现光交换,其目的是通过光层和IP层的适配与融合,建立一个经济高效、灵活扩展和支持业务QoS等的光网络,满足IP业务对信息传输与交换系统的要求。
智能化光网络吸取了IP网的智能化特点,在现有的光传送网上增加了一层控制平面,这层控制平面不仅用来为用户建立连接、提供服务和对底层网络进行控制,而且具有高可靠性、可扩展性和高有效性等突出特点,并支持不同的技术方案和不同的业务需求,代表了下一代光网络建设的发展方向。
研究表明,随着IP业务的爆发性增长,电信业和IT业正处于融合与冲突的“洗牌”阶段,新技术呼之欲出。尤其是随着软件控制(“软光”技术)的使用,使得今天的光网络将逐步演进为智能化的光网络,它允许运营者更加有效地自动配置业务和管理业务量,同时还将提供良好的恢复机制,以支持带有不同QoS需求的业务,从而使运营者可以建设并灵活管理的光网络,并开展一些新的应用,包括带宽租赁、波长业务、光层组网、光虚拟专用网(OVPN)等新业务。
综上所述,以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心,并面向IP互联网应用的光波技术已构成了今天的光纤通信研究热点,在未来的一段时间里,人们将继续研究和建设各种先进的光网络,并在验证有关新概念和新方案的同时,对下一代光传送网的关键技术进行更全面、更深入地研究。
从技术发展趋势角度来看,WDM技术将朝着更多的信道数、更高的信道速率和更密的信道间隔的方向发展。从应用角度看,光网络则朝着面向IP互联网、能融入更多业务、能进行灵活的资源配置和生存性更强的方向发展,尤其是为了与近期需求相适应,光通信技术在基本实现了超高速、长距离、大容量的传送功能的基础上,将朝着智能化的传送功能发展。
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免疫荧光技术是在免疫学、生物化学和显微镜技术的基础上建立起来的一项技术。下面我给大家分享一些免疫荧光技术论文,大家快来跟我一起欣赏吧。
免疫荧光技术在临床检验中的应用
【中图分类号】R46【文献标识码】A【文章编号】1672-3783(2012)11-0347-01
【摘要】:目的是了解免疫荧光技术在临床检验中的应用及其发展方向。免疫荧光技术又被叫做荧光素技术,顾名思义,是用荧光素标记技术对抗体或抗原进行标记,然后用于免疫学测定,免疫荧光技术是利用物质吸收光能会发光的特性来研究的。我国的荧光抗体技术, 多用于病原微生物的诊断,60年代随着荧光抗体极大的进步,显著地提高了荧光抗体的敏感性和特异性,这一技术在自身免疫病和抗原免疫组化定位等方面都得到了广泛的应用。在本文,以免疫荧光技术的临床表现为案例,分析其特点,方法主要有荧光抗体技术、荧光抗体染色法、荧光间接染色法。结果是:通过对免疫荧光抗体技术的研究,分析出其各种优缺点,在以后的医学运用中能够着重利用。
【关键词】:免疫荧光技术荧光抗体基本运用基本类型
一目的
目的是通过研究免疫荧光技术的方法了解其在临床中的应用及其发展的方向,通过荧光抗体技术、间接荧光抗体染色方法、免疫荧光法等几种方法的介绍,了解荧光技术的发展,并且了解其优缺点,并且对免疫荧光技术的具体在临床中的应用也作出了列举,使能够在以后的临床运用中避免和其缺点的碰撞而利用其优点的地方。
二资料
本分析共有20例患者,年龄分布在25-37岁,平均年龄为32岁,其中9例为甲型链球菌患者,5位是寄生虫感染的患者,6位肿瘤病毒患者,在近期的一个月内没有使用过激素的病人,在此类人中,无精神病患者和心脏功能衰弱患者,选择病例严格控制,我们确保被研究者都符合条件,确保本次对免疫荧光技术的实验结果的准确无误。
方法:荧光抗体技术、间接荧光抗体染色方法、免疫荧光法来分别比较其优缺点和其检测效果的运用。
三结果
荧光抗体技术在临床试验中已经用于对细菌和病毒等的诊断上,针对通过的方法鉴定主要通过这几方面说一下其结果。对于细菌的检验,其材料可以是培养物或者感染组织,这种方法叫其他来说能够看到普通光学显微镜看不到的病毒。在对寄生虫诊断上,间接荧光体技术运用广泛。对于自身免疫疾病的实验诊断中,对免疫荧光技术的运用较为广泛。对于荧光抗体技术的运用主要是分析流式细胞分析,能够检测出所测细胞的大小、拆散率等。
四讨论
免疫荧光技术现在已经被广泛应用到了医学和生物的许多方面,那么在本文中,研究免疫荧光技术在临床中的具体运用表现有哪些呢?大致从以下几种角度考虑:
1在细菌诊断中 免疫荧光技术在这里主要是用于对细菌和抗原结构的研究,例如甲型链球菌,能够利用这项技术做出快速的分析和判断。
2在寄生虫学中利用免疫荧光技术,在这方面的主要表现是对于疟原虫、钩虫、蠕虫等的研究,主要是针对这些寄生虫感染的免疫学的机理方面的研究。
3在病毒学中免疫荧光技术在临床中应用最广的领域主要是对病毒学诊断,这主要研究与器官细胞的定位,此外还有对感染、肿瘤病毒的研究,一般研究表现是通过对血清中抗病毒的抗体研究来检测对脊髓灰白质炎或者狂犬病等。
4在免疫病理中 在临床中对免疫病理的运用主要是通过跟踪法检查对于球蛋白在沉淀中的开展情况,比如说对于天胞疮,一般会隐藏在真皮的基底膜中,对于一些隐性的病症也会要通过补体荧光的鉴定来测定其位置。
免疫荧光技术的运用还表现在对血液中B和T细胞的鉴定,在具体运用中对于器官移植的鉴定也有所涉及,此外还有对于组织中免疫球蛋白及补体组分的检测等等。
在研究免疫荧光技术的临床表现的同时,进一步需要的研究就是对于免疫荧光技术的基本类型,针对这点的研究,可分为以下几种类型:
1直接法这主要是利用荧光标记的特点,并且将其和与之相应的抗体结合,从而来鉴定相对未知的抗原,这种操作方法简易灵活,但缺点是针对范围比较局限。
2间接法 这是利用免疫荧光抗体能够标记抗免疫球蛋白的作用来鉴定的,在具体操作中首先,用已知的抗体和抗原反应,然后增加免疫球蛋白抗体,可以看出形成的复合体能够就其发光部位来判断,这种方法的优点是敏感性高,但缺点也存在抗体纯度不高,容易受非特异性荧光的干扰影响效果。
3、补体法 这是针对荧光标记抗不抗体,能够来对照抗原或抗体的原理反应,在具体操作中,首先已知抗体或未知抗原的反应,然后将其补充正常人体中新鲜血清,准备就绪后加入荧光标记抗体,可以看到在这里利用荧光抗体和其溶解的结合。这种方法只需将荧光抗体就能够得知系统中的其他抗原,但其缺点存在不稳定性,需要固定的抗体才能与之结合,不然会导致实验的失败。
4、双标记染色法 这种方法主要是针对免疫荧光技术能够将两种不同抗原在同一标本内分别染色的特点对其研究,在具体运用中,一般是将呈黄绿色荧光和成色荧光标记在不同的两种抗体中,在抗体中的不同颜色能够清晰的判断出两种抗体的含量和分布。
5、反差染色法 为了减少非特异性染色的运用,加强特异性免疫荧光的对比强度,对于某些组织的标本常见的方法是反差染色法,一般会以牛蛋白的白作为陈染,故名思议,反衬标记物的静电荷强,能够有效抑制非特异性染色,当伊文思蓝进入到染色体中时,会发出橙色的光,也就衬托出特异抗体的黄绿色荧光。
结论
总之,免疫荧光技术是标记免疫技术中最早的一种技术,把荧光免疫法按照不同的体系和测量方法如果进行进一步划分,还可以继续细分到若干种,在具体的临床试验中,由于一般的荧光技术在测定中的成本比较高,所以对其的判定也有一定的难度,但其与其他免疫方面相比,譬如和放射免疫技术相比,其在应用中有更大的发展空间,本文主要通过几种研究方法对免疫荧光技术进行了分析探索,并且透视出免疫荧光技术的具体应用和前景,并且也希望免疫荧光技术这种古老又先进的技术能够得到更好的发展。老而年轻的技术将会具有荧光技术这种
参考文献
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光分为人造光和自然光。我们之所以能够看到客观世界中斑驳陆离、瞬息万变的景象,是因为眼睛接收物体发射、反射或散射的光。光与人类生活和社会实践有着密切的关系。
严格地说,光是人类眼睛所能观察到的一种辐射。由实验证明光就是电磁辐射,这部分电磁波的波长范围约在红光的0.77微米到紫光的0.39微米之间。波长在0.77微米以上到1000微米左右的电磁波称为“红外线”。在0.39微米以下到0.04微米左右的称“紫外线”。红外线和紫外线不能引起视觉,但可以用光学仪器或摄影方法去量度和探测这种发光物体的存在。所以在光学中光的概念也可以延伸到红外线和紫外线领域,甚至X射线均被认为是光,而可见光的光谱只是电磁光谱中的一部分。
光具有波粒二象性,即既可把光看作是一种频率很高的电磁波(1012~1015赫兹),也可把光看成是一个粒子,即光量子,简称光子。
光是地球生命的来源之一。
光是人类生活的依据。
光是人类认识外部世界的工具。
光是信息的理想载体或传播媒质。
据统计,人类感官收到外部世界的总信息中,至少90%以上通过眼睛……
光就其本质而言是一种电磁波,覆盖着电磁频谱一个相当宽(从X射线到远红外)的范围,只是波长比普通无线电波更短。人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波谱的一部分。
当一束光投射到物体上时,会发生反射、折射、干涉以及衍射等现象。
光波,包括红外线,它们的波长比微波更短,频率更高,因此,从电通信中的微波通信向光通信方向发展,是一种自然的也是一种必然的趋势。
普通光:一般情况下,光由许多光子组成,在荧光(普通的太阳光、灯光、烛光等)中,光子与光子之间,毫无关联,即波长不一样、相位不一样,偏振方向不一样、传播方向不一样,就象是一支无组织、无纪律的光子部队,各光子都是散兵游勇,不能做到行动一致。
激光——光学的新天地
激光光束中,所有光子都是相互关联的,即它们的频率(或波长)一致、相位一致、偏振方向一致、传播方向一致。激光就好像是一支纪律严明的光子部队,行动一致,因而有着极强的战斗力。这就是为什么许多事情激光能做,而阳光、灯光、烛光不能做的主要原因。
现在的光学在生物医学方面的最前沿的研究与应用有哪些
光学工程是一门历史悠久而又年轻的学科。它的理论基础——光学,作为物理学的主干学科经历了漫长而曲折的发展道路,铸造了几何光学、波动光学、量子光学及非线性光学,揭示了光的产生和传播的规律以及与物质相互作用的关系。随着激光技术和光电子技术的崛起,光学工程已经发展为以光学为主,并与信息科学、能源科学、材料科学、生命科学、空间科学、精密机械与制造、计算机科学及微电子技术等学科紧密交叉和相互渗透的学科。它包含了许多重要的新兴学科分支,如激光技术、光通讯、光存储与记录、光学信息处理、光电显示、全息和三维成像、薄膜和集成光学、光电子和光子技术、激光材料处理和加工、弱光与红外成像技术、光电测量、光纤光学、现代光学和光电子仪器及器件、光学遥感技术以及综合光学工程技术等。这些分支不仅使光学工程产生质上的跃变,而且推动建立了一个规模迅速扩大的现代光学产业和光电子产业。