Высококонтрастная наномаркерная биомикроскопия на основе вынужденного истощения излучения с активной временной модуляциейНИР

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 2 февраля 2016 г.-31 декабря 2016 г. Высококонтрастная наномаркерная биомикроскопия на основе вынужденного истощения излучения с активной временной модуляцией
Результаты этапа: Микроскопия на основе подавления спонтанного испускания (STED) является ключевой технологией, обеспечивающей возможности для визуализации с разрешением выше дифракционного предела. Проводимые в рамках проекта исследования демонстрируют, что модуляция процесса STED во времени совместно с правильно организованной lock-in регистрацией сигнала может радикально повысить контраст получаемых флуоресцентных изображений даже на фоне сильно рассеивающих автолюминесцентных тканей. Исключительно высокая объединенная экспертная компетенция Японской и Российской групп и их лидеров делает возможным достижение целей данного проекта. В течение первого года исследований была исследована эффективность оптического гашения люминесценции NV-центров при различных параметрах видимого излучения накачки и управляющего ИК излучения (STED), а также их соотношений в широком спектральном диапазоне длин волн (от 760 до 2000 нм). Было проведено исследование эффективности предложенного метода высококонтрастной визуализации на фоне дополнительного яркого люминофора. Была проведена оптимизация параметров излучения накачки и STED излучения для различных маркеров. Лазерно-индуцированная флуоресценция в центрах азотной вакансии (NV) в алмазе была рассмотрена одновременно с измерением вызванного нагревом сдвига электронного спинового резонанса NV-центров в присутствии микроволнового поля. Эти эксперименты демонстрируют сильную корреляцию между подавлением флуоресценции в NV-центрах и нарастанием локальной температуры в кристалле алмаза. Эта находка проливает свет на квантовые пути, определяющие подавление стимулированной флуоресценции в NV-центрах алмаза и могут подразумевать существенные ограничения этого эффекта как метода сверхразрешения изображений в биологических системах.
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Высококонтрастная наномаркерная биомикроскопия на основе вынужденного истощения излучения с активной временной модуляцией
Результаты этапа: азерно-индуцированная флуоресценция в центрах азотной вакансии (NV) в алмазе была рассмотрена одновременно с измерением вызванного нагревом сдвига электронного спинового резонанса NV-центров в присутствии микроволнового поля. Измеренная проводились для NV-центров различной концентрации в диапазоне nNV≈1014-1018см-3. Проведенные эксперименты с алмазными микрокристаллами с высокой плотностью NV центров показывают сильную корреляцию между подавлением флуоресценции в NV центрах и увеличением локальной температуры внутри кристалла алмаза. В ходе экспериментов c алмазным HTHP частичками с отличающимися на порядки концентрациями NV-центров показано что посторонние примеси вносят существенный вклад в нагрев алмаза. Это открытие проливает свет на квантовые переходы, ответственные за подавление вынужденной флуоресценции в NV центрах в алмазе, и может накладывать существенные ограничения на применения этого эффекта как метода получения изображений с сверхразрешением в биологических системах. Исследованы возможности по TMSTED для излучения в видимой области накачки за счет переходя меду отрицательно заряженным и нейтральным NV-центром в алмазе

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".