生物光子学

荧光 3D 活细胞成像

我们的目标是开发体积成像显微镜,以研究细胞内生命活动的机理。飞秒脉冲激光器的主要部件为内部自主制造,因而具有很高的成本效益。由于振荡器和放大器部分均基于保偏光纤激光器,因此飞秒脉冲激光器具有高稳定性、光传输空间小和小型化的特点。我们使用这种飞秒脉冲激光器构建了双光子显微镜,并获得了球体的荧光 3D 图像。

光合作用生物系统(即植物和藻类)会发出超弱的冷光,这是光合作用能量的逆向反应。这称为“延迟荧光”。超弱发光可以在单光子级别检测到。每个光子都反映了光合作用反应中相关的单个分子上的化学能。光子发射的动力学、强度和时间行为可以揭示光合作用反应的活性。这可能是一项新技术,用于在环境监测和植物培植领域评估植物和藻类的生长和质量。

农业用光学传感

为了实现高效可持续的农业,我们正在开发光学技术来收集正在生长或已经收获的作物的信息。借助作物的水/养分含量或其生长速度等信息,农民能够估计作物的状态,从而帮助他们改善农业资源利用、产量和作物质量。此外,使用恰当的肥料可以减少对环境的破坏。

作为一种关键设备,我们专注于从可见光到红外范围的光谱技术。

Development of biological sensor device with microfluidic MEMS device

开发具有微流体 MEMS 设备的生物传感器设备

我们的目标是创造一种活的设备,它具有高灵敏度和选择性并且节能,却很小巧轻便,从而实现生物系统的各种功能。

各种细胞功能由环腺苷酸 (cAMP) 控制,环腺苷酸作为第二信使在体内进行信号转导。最近,光遗传学被寄予厚望,成为重现细胞反应和建立病理模型的强大工具。光活化腺苷酸环化酶 (PAC) 由蓝光照射直接激活,无需 G 蛋白干预。它可产生具有出色时空灵活性和可再现性的 cAMP,从而实现难以通过给药实现的精确控制。因此,PAC 是一种很有前景的工具,可用光照取代各种生物活性物质作用。我们希望分享我们在使用 PAC 和光进行定量 cAMP 生成方面的专业知识。现在,有两种易于使用的 PAC 变体已经上市。