教授风采

刘光灿，1958年出生，湖南邵阳人。1982年1月毕业于北京工业学院(现北京理工大学)光电成像技术专业。现任长沙大学电子与通信工程系教授，中国光学学会光电技术专业委员会委员，现从事专业：光电子、通信技术。     

新型荧光增白剂的合成和表征

以4,4'-二(氯甲基)联苯、亚磷酸三乙酯、2,4-二氯苯甲醛为原料通过Arbuzow重排和Wittig-Horner缩合反应合成了新型荧光增白剂4,4'-双(2,4-二氯苯乙烯基)联苯.该化合物用IR、1H-NMR、13C-NMR、MS、元素分析等进行了结构表征.荧光分析表明其强度比常用的荧光增白剂VBL高4.5倍.     

红外焦平面探测器输出图像信噪比计算和分析

推导了红外焦平面探测器输出图像信噪比的一般计算公式 ,并针对红外焦平面探测器在地面面目标自动识别系统中的具体应用 ,计算了其在不同天气情况下的成像信噪比。由计算结果可知 :采用高性能的焦平面探测器后 ,红外成像的图像信噪比非常高 ,即使在较恶劣的天气 (大雾 )情况下也可获取质量较好的红外图像 ,满足自动目标识别系统图像处理的需求     

近红外比率荧光探针双重响应SO2衍生物和ONOO-(英文)

同时检测生物体内二氧化硫衍生物(HSO₃^-/SO₃^2-)和过氧亚硝酸根(ONOO^-)对深入研究相关疾病的发生和发展具有重要意义。本文合成了一种双响应比率荧光探针(NI),用于HSO₃^-/SO₃^2-和ONOO^-的双重检测。在该探针中,半花菁被选为荧光发色团,碳碳双键被作为识别单元。NI发射的近红外荧光(746 nm)可分别切换至绿光(582 nm)和蓝光(406 nm),以分别响应HSO₃^-/SO₃^2-和ONOO^-。研究结果表明,该探针具有较强的特异性和较高的灵敏度,可以用于肝癌细胞HepG2中HSO₃^-/SO₃^2-和ONOO^-的双重检测。     

基于荧光标记双向筛选的拟南芥CRISPR基因编辑突变体库构建

突变体库是研究基因功能的重要工具。拟南芥种质资源库(ABRC)储藏了几乎涵盖所有基因的突变体材料,其中T-DNA插入突变体占绝大多数。然而,当在T-DNA插入突变体中进行遗传转化或与其他转基因报告系统进行杂交时容易引起转基因沉默,阻碍了相关研究的开展,甚至产生错误结论。甲基磺酸乙酯(Ethyl Methane Sulfonate, EMS)诱变和快中子诱变技术可获得非转基因突变体,但这两种方法均为随机诱变技术,需要通过基因定位来确认突变位点,无法实现基因靶向敲除。CRISPR/Cas9可以对目的基因进行靶向编辑,获得不携带转基因的突变体。拟南芥中尚无利用CRISPR/Cas9进行高通量突变体库构建的报道。本研究共设计900条sgRNAs靶向300个RNA通路相关基因,通过合成sgRNA混池文库、引入DsRed2荧光筛选标记、将DNA条形码和二代测序技术相结合,实现了对转基因阳性苗的高通量鉴定和分型,并对T2代具有发育缺陷的无荧光植株进行负向筛选,成功鉴定到了不含转基因的smd3-b和rlua4突变体。     

原位测量软材料弹性模量的光学相干弹性成像方法研究

弹性波光学相干弹性成像是利用波速定量获得生物组织弹性模量的方法,在医学研究与疾病诊断的领域具有重要应用价值．目前利用瑞利波理论评估一定厚度软材料的弹性模量存在较大的测量误差．为了提高弹性模量测量的准确度,提出了一种基于瑞利-兰姆方程反求弹性模量参数的方法．根据瑞利-兰姆方程的数值解,在确定仿体厚度的情况下,匹配合适的激励频率测量并获得弹性模量,将原位测试的弹性模量与拉伸实验结果进行比较,发现相对误差在3%以内．通过双层仿体的频散实验发现,在匹配的激励频率下,原位测量的弹性模量与拉伸实验测量的弹性模量几乎一致,结果表明该方法在测量上层仿体时不受下层仿体的影响．通过真实猪皮组织测量,结果表明该方法可以适用于皮肤组织测量．本研究提出的原位软材料光学相干弹性测量方法可以为生物组织的弹性定量表征提供更准确的测试手段．     

气溶胶浓度分布平面探测系统的仿真分析

为了实现气溶胶分布的成像探测,根据平面激光诱导荧光技术的基本原理,对气溶胶浓度分布平面探测系统单个像元的探测能力进行了理论分析.以荧光素作为目标粒子,对波长为450 nm的连续激光在探测平面内的分布和衰减变化进行了计算,并根据波长范围为500～600 nm的荧光信号和sCMOS相机单个像元输出信号的信噪比公式,分析了不同系统参数变化对单个像元可探测最低粒子数的影响,以及在探测平面内的分布差异,从而了解不同系统参数对气溶胶平面成像探测准确度的影响规律,为研究气溶胶分布的平面探测提供有效方法和理论参考.