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发布时间:2019.04.29

广东省偏振光学检测与成像工程技术研究中心

研究领域/研究方向;

      本中心开展偏振光学精密测量、成像传感、理论仿真、数据处理等共性关键技术研究。在此基础上,突破偏振光学应用于生物医学、海洋、大气环境等新兴应用领域时面临的图像处理、高通量高灵敏测量、定量指标提取、高速建模大数据计算、复合光学模态分析、实时在线操作、装备小型化、标样和探针制备等关键技术难题,建立相关的技术设计优化平台,保障偏振光学系统的可靠运行和产业的健康发展。


建设目标;

      中心力争三年之内建成光学高通量高灵敏传感研究平台、偏振光学功能成像和定量表征研究平台、偏振光学悬浮体系动态分析研究平台和偏振光学图像处理和建模仿真研究平台,实现2-3项偏振光学新技术新设备的产业化,重点加大大气污染物监测和全偏振穆矩阵显微镜、海洋微生物分析、偏振内窥三个方向的产学研合作。形成一批偏振检测与成像方法的自主知识产权,并依托标准、专利、信息等技术服务平台,为企业提供标准、专利、信息等相关服务。最终目标是成为偏振检测与成像方法研究、工程化技术研发和仪器化装备产业化推广中心。


已有科研条件;

      本工程中心主要依托清华大学深圳国际研究生院《生物医学工程实验室》和《光学检测与成像实验室》,现有固定编制教师、教研辅助人员和工程师共16名,各种研究生八十余名。实验室目前承担国家级科研项目十余项,其他各类项目二十余项,实验室面积超过700平米,设备总值超过1300万元。拥有主体光学实验室6个,光学镀膜室、生化操作室、机械电子加工室各一个,累计项目经费合同额超过三千万元。实验室已经形成先进光电诊断检测方法和设备、高灵敏传感技术及纳米材料、光学多模态信息提取和图像处理、光机电集成和数字化模块四个方向的研究室。在全偏振矩阵信息提取、偏振同步在线分析、偏振光学建模反演算法三方面课题上具有国际领先的研究实力。中心现有主要设备包括各类偏振测量计和偏振调控装置、荧光显微镜、光谱分析仪、致冷型科研CCD、超连续谱光源、可调谐激光器、多种半导体光源(包括宽带高功率 SLD、不同波长的多个全固化连续激光 器)、超快激光光源、各类光电倍增管、数字示波器,以及各种光学、光机械元器件和光学检测所需的一些基本科研设备。

      联合共建单位暨南大学拥有实验室面积超过 2867 平方米,相关设备仪器总值将近 1500 万元,具有良好的科研环境和学术氛围。已投资建成高水平的信息光子学实验室、光电信息技术实验室、光学超净实验室、光无源器件实验室、图像与视频处理实验室、网络通信实验室、通信工程实验室等。其中重要仪器设备总值已达到 1498 万元。

      联合共建单位中兴仪器有限公司截止16年底,员工292人,管理团队及核心骨干人员均来自通讯创业期骨干技术精英,全部是硕士及以上学历;从事高科技研发人员公司人员总数的50%以上,本、硕、博等学历人数占公司总人数60%以上。专业领域涉及环境工程、信息工程、计算机、机械工程、自动控制等领域专业结构合理。每年在研发投入高达16%;现有办公,研发及生产场地共计接近6000.00平方米,固定资产原值达1500.00余万元,本项目的合作开展提供了充足的研发场地和基础设施等资源的支撑。


已取得成果;


1)偏振光学检测成像新技术新方法领域:在组织仿体、组织建模和仿真计算方面发展并实现了国际上最为复杂和全面描述组织各向异性、组织双折射/吸收/旋光效应的分析模型和偏振光散射蒙特卡罗仿真计算系统; 发展了新的基于GRIN-LENS的空间调制型快速偏振测量技术;

2)偏振光学生物医学诊断新装备和新应用邻域:在癌变组织边缘划分、癌变分期评测方面取得重要突破,获得五项国家自然科学基金、一项博士后基金支持;在偏振光学病理诊断的显微镜新装备领域,取得一项国家重大仪器设备项目支持,在偏振光学诊断的内窥新装备领域取得一项深圳市知识创新计划和一项深圳市国际合作项目支持; 在癌变组织成像诊断、背向穆勒矩阵信息处理、各向异性组织特征识别等领域取得了国际领先进展;。

3)偏振光学海洋水下监测新装备和新应用领域:海底观测试验网及其岸基控制运行与数据管理系统获得了海洋863重点项目和深圳市科技项目的支持;基于荧光激发谱技术提出研制一种新的双功能高精度藻类分类检测仪。根据不同波长的激发光激发出的藻类荧光激发谱的谱线和强度差异来实现藻类的分类与定量测量。

4)偏振光学大气污染物识别新装备和新应用领域:所研发的多角度偏振散射大气污染物监测装备,采用了国际首创的多角度偏振光散射颗粒物在线分析方式,能同步快速提取污染物原位固有状态下的偏振矩阵信息,从而对颗粒物形貌、吸收、尺寸、结构、分布等物理属性进行特异性表征,先后获得了深圳市科技创新重点专项和国家重点研发计划重大设备专项的支持;所提出的基于偏振光学颗粒物表征体系的污染源识别方法,获得了国家重点研发计划大气专项的支持。

5)高灵敏高通量生化分析检测领域:SPR超光谱荧光生物芯片检测方法在DNA分子检测等应用领域取得了国际领先的检测灵敏度,并于荧光光谱分析技术相结合,获得了两项国家自然科学基金的支持; 在基于低维纳米阵列结构的非标记生物分子超灵敏检测方面取得了突破性进展:结合生物磁免疫分离技术,成功地利用常规暗场光学显微镜实现了埃摩尔浓度生物靶分子的超高灵敏度检测,有望在疾病早期诊断和疾病精准治疗、食品安全领域和环境监测方面取得应用;获得两项国家自然科学基金、四项深圳市基础研究项目支持。

6)光学相干层析临床应用技术装备领域:开展了细胞模型的OCT探测、流体速度分布测量、频域锁模超高速扫频光源技术的医学血流检测等一系列前沿技术研发,先后获得了两项国家自然科学基金、深圳国际合作项目、深圳市杰青项目的支持;针对血糖快速无损诊断,在双波长房水糖检测方向获得了国家自然科学基金和深圳市重点科技专项的支持;同时重点针对眼底微循环和心脑眼血管病变开展早期无创预警设备的研制和产学研合作,先后获得广东省科技重大专项和深圳市产学研专项的支持; 开展了创新性的基于OCT技术的手部生物特征的物理属性和生化成份采集技术研究,获得了国家基金重大专项的支持。



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