上海交通大學(xué)張浩:多模式光學(xué)顯微鏡預(yù)防視覺缺失的研究
美國西北大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系張浩博士的科研組專注于研究將光聲顯微鏡結(jié)合現(xiàn)有的光學(xué)顯微技術(shù)包括OCT斷層成像、共聚焦顯微鏡、熒光顯微鏡以及自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)等使能對人眼進(jìn)行綜合診斷。相對于單模式(光學(xué))成像,多模式成像可為生物組織提供更多的解剖信息與功能信息。
顯微鏡的放大效能(分辨率)是由所用光波長短和物鏡數(shù)值口徑?jīng)Q定,縮短使用的光波波長或增加數(shù)值口徑可以提高分辨率,可見光的光波幅度比較窄,紫外光波長短可以提高分辨率,但不能用肉眼直接觀察。所以利用減小光波長來提高光學(xué)顯微鏡分辨率是有限的,提高數(shù)值口徑是提高分辨率的理想措施。要增加數(shù)值口徑,可以提高介質(zhì)折射率,當(dāng)空氣為介質(zhì)時(shí)折射率為1,而香柏油的折射率為1.51,和載片玻璃的折射率(1.52)相近,這樣光線可以不發(fā)生折射而直接通過載片、香柏油進(jìn)入物鏡,從而提高分辨率。顯微鏡總的放大倍數(shù)是目鏡和物鏡放大倍數(shù)的乘積,而物鏡的放大倍數(shù)越高,分辨率越高。
張浩博士利用自己研究的獨(dú)特的多模式光學(xué)成像手段,研究二類致盲疾�。�1)糖尿病引起的視網(wǎng)膜障礙(DR)和2)老年性視網(wǎng)膜變性(AMD)。利用這種手段能在動(dòng)物模型上測量視網(wǎng)膜血管血流動(dòng)力學(xué)(血流及它們的模式)以及視網(wǎng)膜血管的血氧飽和度等以早期識別DR的預(yù)警信號。
張博士研究還黑色素與脂褐素這二種主要黑色素在視網(wǎng)膜色上皮細(xì)胞中的相互作用,以便更好地弄清楚(年齡)老化過程式如何影響視覺的。其預(yù)期目標(biāo)是開發(fā)造福病人的臨床儀器。
張浩博士(Dr. Hao F.Zhang)是上海交通大學(xué)年輕的杰出校友。1997年與2000年在上海交大獲學(xué)士與碩士學(xué)位(生物醫(yī)學(xué)工程)。2006年于Texas A & M 獲博士學(xué)位,2006-2007年在St.Louis MO 華盛頓大學(xué)從事博士后研究,(都是)師從國際生物醫(yī)學(xué)光學(xué)協(xié)會(huì)主席、著名生物醫(yī)學(xué)光學(xué)專家汪立宏教授(Prof. L.V.Wang)。
張浩博士現(xiàn)在是美國西北大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系助理教授,功能光學(xué)成像研究室主任 。主要研究興趣是多模式光學(xué)顯微鏡,激光與組織的相互作用,納米光子學(xué),受激Raman顯微鏡,量子光學(xué),視網(wǎng)膜成像以及現(xiàn)代圖像處理技術(shù)等。張浩博士于2006年及2007年以第一作者身份與課題組一起連續(xù)在Nature Biology(IF大于29) 和Nature Protocol (IF大于6.3)上發(fā)表了2篇高影響力文章。其中發(fā)表在Nature Biology上的論文:“Functional photoacoustic microscopy for high-resolution and noninvasive in vivo imaging”(2006) ,開創(chuàng)了一種嶄新的功能光聲成像模式,可進(jìn)行多波長光吸收成像,成像深度與空間分辨率之比達(dá)到100以上,為高分辨率軟組織和微血管成像開創(chuàng)了新的途徑。5年來該文他引220余次。其它文章發(fā)表在諸如Proceedings of National Academy of Sciences(PNAS,2010).,Applied Physics ,Optics Letters, Medical Physics 等本領(lǐng)域著名雜志上。張浩博士后積薄發(fā),一年內(nèi)獲NIH/NSF資助的科研總經(jīng)費(fèi)超過 USD 2.8 million,他是2010年美國NIH/director’office challenge grant 獲得者(項(xiàng)目評分列申請者中頭 3 % ),他又是美國2011年NSF CAREER 基金獲得者;2011年他還獲得NIH RO1基金資助,和另一個(gè)NSF基金項(xiàng)目。他的成就與成果,深得他導(dǎo)師汪立宏教授與業(yè)內(nèi)同行的高度評價(jià)。