运动对大鼠血清偏振入射光散射特性影响的研究

论文摘要

随着科学的发展,光学和生命科学的相互交叉、相互渗透,一个边缘学科——生物组织光学迅速发展起来,它是光辐射和生物组织相互作用的新兴学科分支。在天体物理、大气物理、海洋物理中人们早就开始了对混浊介质中光散射现象的研究,并因此而产生了研究混浊介质中光散射现象的各种理论。而我们也逐渐认识到当光波在生物组织中传播时,光的许多性质都会遭到不同程度的改变或削弱。而这些改变与生物组织自身的特性有关,它反映了生物组织内部的信息,因此如何从中提取这些信息并进行适当的处理是我们目前面临的问题。光与生物组织相互作用的机理很复杂,不仅与光波的特性有关,而且还与生物组织的结构、物理化学及其生物特性密切相关。光在生物组织中的传播主要有吸收和散射,而对于600～1300nm波段的光,大部分生物组织是高散射低吸收的,这类似与混浊介质,并且该波段的光对生物组织没有电离和辐射等危害作用,非常适合用于人体组织无损检测和治疗。 最初,人们对混浊介质的前向散射进行了大量的研究,现有的理论表明,由于混浊介质的不均匀性,光的性质尤其是偏振特性会完全遭到破坏。但是现在越来越多的实验表明,在180°后向散射方向上,散射光表现出特殊的保偏能力,从而携带了大量的混浊介质内部的信息。此外,因为该方向上的光最容易探测到,因此180°后向散射也具有非常实用的优点。因此,研究混浊介质180°后向散射具有重要的理论和实际价值。 而传统上对血液的测量,往往采用的是用针取血,然后和试剂混合发生反应(例如酶反应)后才能得到所需的参数,而实验所需的试剂往往比较昂贵,所以本课题拟开展无试剂检测,降低检测所需费用,使搭建的测试系统更具有实用性,便于推广。并通过对不同的样品进行光学测量,找出检测运动对生物组织光学特性影响的新方法;并为进行生物组织无损检测及组织运动参数的测量提供一条新途径。 而近200年来,实验室大鼠在认识人体和开发新药方面起了非常重要的作用,研究发现大鼠和人类的基因有着惊人的相似之处,因此本课题,拟利用大鼠血清这一混浊介质来测量其散射特性,以期可以为体育、生物和光学

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据
• 1.2 方法
• 1.3 目的
• 1.4 可行性
• 1.5 意义
• 第二章 基础知识
• 2.1 混浊介质
• 2.2 散射
• 2.3 生物组织光学特性测量
• 第三章 实验系统及测试原理
• 3.1 实验系统
• 3.1.1 系统设计
• 3.1.2 系统构造图
• 3.1.3 系统工作原理
• 3.2 测试原理
• 3.2.1 混浊介质的Mueller矩阵
• 3.2.2 分束器的反射Mueller矩阵
• 2的Mueller矩阵'>3.2.3 检偏器P₂的Mueller矩阵
• 3.2.4 偏振入射光与系统中各光学器件的相互作用
• 3.2.5 探测到的信号与三个光学参数的理论关系
• 第四章 不同运动强度的大鼠血清180°后向散射特性研究
• 4.1 准备工作
• 4.2 实验操作步骤
• 4.3 实验结果
• 4.4 图形分析
• 4.5 运动对大鼠血清光透射规律影响的实验研究
• 4.6 讨论
• 4.7 误差分析
• 4.8 实验系统的改进
• 参考文献
• 致谢