亞飛牛靈敏度超分辨光子力顯微鏡

在知識的海洋中,每一場講座都是一座閃耀著獨特光芒的燈塔。2025年5月8日,南京大學現(xiàn)代工學光電論壇青年專場,暨晶萃光學JCOPTIX“追光計劃”系列活動——“追光者”講壇,特別邀請北京航空航天大學王帆教授為大家?guī)硪粓鲇嘘P(guān)亞飛牛靈敏度超分辨光子力顯微鏡的精彩分享。
王帆,北京航空航天大學物理學院,海外高層次引進人才,主要從事生物光子學、納米光子學、超分辨顯微成像和光鑷的研究。共發(fā)表SCI 文章96篇,包括但不限于Nature Photonics, Nature Nanotechnology, Nature Communications,Light: Science&Applications, Optica, Nano Letters, Advanced Materials等。授權(quán)專利5項,OSA、SPIE、IEEE等國際會議邀請報告31次。成果入選中國光學十大進展與中國光學十大社會影響力事件。主持區(qū)域聯(lián)合基金重點項目等。任中國光學學會生物醫(yī)學光子學委員會委員,中國光學工程學會計算光學學委員會青年委員,APL Photonics 青年編委,Journal of Modern Optics編委,中國激光編委, Chinese Optics Letters編委,中國稀土學報青年編委。曾獲得澳大利亞青年學者獎(DECRA)、澳大利亞David Syme研究獎以及iCANX青年科學家獎。
本次報告由南京大學現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學學院張勇教授主持并致開場詞,介紹了學院發(fā)展及論壇演變歷程,通過往期嘉賓精彩的研究分享引入王帆教授的研究方向和應(yīng)用領(lǐng)域,采用線下講座與線上直播結(jié)合的方式進行報告,與線上線下的老師同學們深入探討了超分辨顯微光學行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新技術(shù)突破。隨著王帆教授登臺,一場關(guān)于亞飛牛靈敏度超分辨率光子力顯微鏡的精彩分享正式開啟。
微觀生物結(jié)構(gòu)和性能研究對于生物組織探索和疾病治療具有重要意義。近年來,在藥理研究中微細胞結(jié)構(gòu)本身形態(tài)特征和標記藥物之間的作用關(guān)系不斷受到科學工作者關(guān)注,利用熒光納米顆粒、光鑷、光學探針、光學超分辨成像、計算光學、單顆粒表征等創(chuàng)新技術(shù)定向分析微觀粒子不斷被應(yīng)用于臨床細胞成像和疾病治療技術(shù)攻關(guān)?;谏限D(zhuǎn)換納米粒子激發(fā)多粒子寬光譜熒光開發(fā)新型納米熒光探針,通過納米材料能量與成像理論研究,結(jié)合計算光學算法與檢測技術(shù)獲得微觀粒子間的相互作用力,實現(xiàn)亞細胞結(jié)構(gòu)的成像和操作是目前備受關(guān)注的新研究方案。本次報告從超分辨顯微光子力顯微鏡的納米材料的發(fā)展歷史和成像技術(shù)現(xiàn)狀出發(fā),展望高靈敏度超分辨光子力顯微鏡結(jié)合AI智能在生物檢測中的應(yīng)用潛力。
報告回顧了熒光納米探針技術(shù)的階段性成果和高靈敏度超分辨率光子力顯微鏡的相關(guān)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和成果,王帆教授介紹納米熒光探針和光鑷技術(shù)結(jié)合算法實現(xiàn)單顆粒超分辨成像已取得有效進展,但分辨率與成像深度的平衡仍面臨挑戰(zhàn),報道了團隊在超分辨成像研究領(lǐng)域的科研成果和面臨問題,特別提出深組織超分辨成像技術(shù)中空間分辨率缺失問題是需要重視的問題,并介紹了不同的新型解決方法,如浙江大學劉旭教授課題組利用高斯光和普通光束重復(fù)掃描降低能級缺失的影響。本次報告為觀眾提供了關(guān)于超分辨光子力顯微鏡和超分辨成像技術(shù)研究的全新視角,通過回顧藥物與生物組織作用的過程探索指出超分辨光子力顯微鏡在生物醫(yī)學納米級別微觀研究中的的廣闊應(yīng)用潛力,強調(diào)在AI賦能下的壓縮感知、機器學習對傳統(tǒng)超分辨率成像技術(shù)研究的重要性和必要性,最后全面介紹了相關(guān)計算光學、單像素成像、高光譜成像等技術(shù)將對超分辨顯微成像在生物醫(yī)療檢測的應(yīng)用中提供強大助力,展望了超高靈敏度超分辨光子力顯微鏡在生物醫(yī)療領(lǐng)域中的攻堅方向和應(yīng)用場景的巨大潛力。
本場精彩報告引起了觀眾的濃厚興趣,交流環(huán)節(jié)觀眾們與王帆教授展開了熱烈的討論,從理論突破到技術(shù)創(chuàng)新,各種問題層層涌現(xiàn),王老師認真聆聽用其豐富的專業(yè)知識和深入淺出的講解方式,為現(xiàn)場觀眾耐心答疑解惑探討未來的研究發(fā)展方向,為新型顯示技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用發(fā)展提供了啟發(fā)思路和方向。晶萃光學JCOPTIX為答謝王帆教授的出席和精彩分享,特別制作紀念品,由南京大學現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學學院胡偉教授為王帆教授頒發(fā)。
作為南京大學校友企業(yè),同時也是本論壇的協(xié)辦單位,晶萃光學JCOPTIX自2023年底啟動了“追光計劃”系列活動,旨在打造一個促進學術(shù)與技術(shù)交流、推動學科建設(shè)、培養(yǎng)光電領(lǐng)域人才的優(yōu)質(zhì)平臺。該計劃除了“追光者”講壇之外,還包含論文激勵方案、追光智匯等一系列活動,鼓勵追光者們在光電領(lǐng)域不懈探索與創(chuàng)新。
晶萃光學JCOPTIX誠摯地向所有新老朋友發(fā)出邀請,無論您是光電領(lǐng)域的資深專家,還是懷揣夢想、初出茅廬的青年學者,我們都渴望聽到您最新的研究成果分享,也期待與您共同探討科研道路上的心得體會。讓我們攜手并進,在光電的浩瀚星空中,共同追尋那束最耀眼的光芒!