長春新產(chan) 業(ye) 光電技術有限公司（CNI）是依托中國科學院長春光機所設立的高科技企業(ye) ，主要從(cong) 事半導體(ti) 激光器、固體(ti) 激光器、 激光測量設備、光譜儀(yi) 器、教學儀(yi) 器和機器視覺產(chan) 品的研發、生產(chan) 和銷售，並提供光學儀(yi) 器、精密機械和光學鍍膜產(chan) 品的設計和加工。

近年來，以激光器為(wei) 基礎的激光產(chan) 業(ye) 在全球發展迅猛。據統計，每年和激光相關(guan) 產(chan) 品和服務的市場價(jia) 值高達上萬(wan) 億(yi) 美元。得益於(yu) 應用領域的不斷拓展，fun88官网平台產(chan) 業(ye) 也逐漸駛入高速發展期。小編將為(wei) 大家介紹21類激光前沿應用，並對激光器的選擇提供一些參考性建議。

1、數字PCR（dPCR）

數字PCR是第三代PCR技術，是一種核酸分子絕對定量技術。與(yu) 傳(chuan) 統qPCR技術相比，數字PCR(dPCR)具有：絕對定量、無需標準品、樣品需求低，高靈敏度，高耐受性等特點。

數字PCR一般包括兩(liang) 部分內(nei) 容，即PCR擴增和熒光信號分析。在PCR 擴增階段，數字PCR一般需要將樣品稀釋到單分子水平，並平均分配到幾十至幾萬(wan) 個(ge) 單元中進行反應，通過特定激光來激發出通道中的熒光信號。在擴增結束後對各個(ge) 反應單元的熒光信號進行統計學分析，最後通過直接計數或泊鬆分布公式計算得到樣品的原始濃度或含量。相對於(yu) qPCR技術，dPCR技術具備以下優(you) 勢：（1）靈敏度可達單個(ge) 核酸分子：檢測限低至0.001%；（2）無需標準品/標準曲線，即可對靶分子起始量進行絕對定量；（3）特別適合基質複雜樣品的檢測；（4）能夠有效區分濃度差異（變化）微小的樣品，有更好的準確度、精密度和重複性。目前，數字PCR技術在病原體(ti) 檢測、癌症生物標誌物研究和拷貝數變異分析、基因表達分析、環境監測、食品檢測等領域得到廣泛應用。

常見的數字PCR(dPCR)技術主要有兩(liang) 種：微滴式dPCR(ddPCR)和芯片式dPCR(cdPCR)。兩(liang) 者基本原理相同，由於(yu) 芯片式dPCR製造芯片的成本較高，目前微滴式dPCR以更低成本、更實用的優(you) 勢，正越來越受到企業(ye) 的認可。微滴式dPCR(ddPCR)也在此次疫情防控中有力推動了對疑似疫情感染患者的甄別工作。

主要組成：熒光通道、激光器、光學檢測器、數據采集係統等。

激光器選擇：高功率穩定性，光斑高斯分布。

常用波長：405nm，473nm，532nm，639nm等。

2、流式細胞術

流式細胞術是一項集激光技術、電子物理、流體(ti) 力學、光電測量技術、計算機技術、單克隆抗體(ti) 技術為(wei) 一體(ti) 的新型高科技技術，被譽為(wei) 實驗室的“CT”，是一種可以對細胞(或亞(ya) 細胞)結構進行快速測量的新型分析技術和分選技術。

通過快速測定庫爾特電阻、熒光、光散射和光吸收來定量測定細胞 DNA含量、細胞體(ti) 積、蛋白質含量、酶活性、細胞膜受體(ti) 和表麵抗原等許多重要參數。根據這些參數將不同性質的細胞分開，以獲得供生物學和醫學研究用的純細胞群體(ti) 。隨著流式細胞技術水平的不斷提高，其應用範圍也日益廣泛。流式細胞術已普遍應用於(yu) 免疫學、血液學、腫瘤學、細胞生物學、細胞遺傳(chuan) 學、生物化學等臨(lin) 床醫學和基礎醫學研究領域。

主要組成：液流係統，光路係統，信號測量和細胞分選等。

激光器要求：高穩定性，低噪聲，定製光斑。

常用波長：355nm，360nm，405nm，473nm，488nm，532nm，561nm，593.5nm，640nm，671nm，785nm等。

3、熒光顯微成像&共聚焦顯微成像

熒光顯微技術是利用激光作為(wei) 激發光源激發熒光基團產(chan) 生熒光而成像，產(chan) 生的熒光波長一般與(yu) 激發光不同。它與(yu) 一般光學顯微鏡一樣是場激發，因而隻能麵成像。

共聚焦顯微技術是在熒光顯微分析技術的基礎上發展起來的，利用熒光顯微鏡可以對生物樣品發出的熒光進行觀察和分析。但是熒光顯微鏡收集到的是樣品的整體(ti) 熒光，來自樣品內(nei) 不同部位的熒光信號相互幹擾、難以區分，無法獲得準確的定位和定量信息。

共聚焦顯微技術的出現很好地解決(jue) 了這一問題，這一技術可以獲取細胞內(nei) 某個(ge) 薄層麵上的熒光信息，而該層以外的信號被消除掉，成像清晰程度大大提高。結合計算機自動控製，可以對熒光信號的分布、強度和動態變化進行全方位的分析，得到豐(feng) 富的信息。與(yu) 傳(chuan) 統顯微鏡相比，共聚焦顯微鏡可抑製圖像的模糊，獲得清晰的圖像；具有更高的軸向分辨率，並可獲取連續光學切片，增加側(ce) 向分辨率；點對點掃描，去除了雜散光的影響。其應用領域擴展到細胞學、微生物學、發育生物學、遺傳(chuan) 學、神經生物學、生理和病理學等學科的研究工作中，成為(wei) 現代生物學微觀研究的重要工具。

激光器要求：低噪聲，高功率穩定性，窄線寬，自由空間/光纖耦合輸出，單波長/多波長可選。

常用波長：266nm，355nm，405nm，473nm，520nm，532nm，561nm，640nm，808nm，980nm等。

4、光聲成像

光聲成像技術是指：當用短脈衝(chong) 激光輻照生物組織時，位於(yu) 組織體(ti) 內(nei) 的吸收體(ti) （如腫瘤）吸收脈衝(chong) 光能量，從(cong) 而升溫膨脹，產(chan) 生超聲波；這時，位於(yu) 組織體(ti) 表麵的超聲探測器可以接收到這些外傳(chuan) 的超聲波，並依據探測到的光聲信號來重建組織內(nei) 光能吸收分布的圖像。近年來，光聲斷層成像、光聲顯微成像、光聲內(nei) 窺成像發展迅速，使得532nm高重頻固體(ti) 脈衝(chong) 激光器，以及可調諧激光器得到廣泛應用。

對比其他醫學成像技術，光聲成像技術的優(you) 點及先進性：

（1）使用非電離輻射，是一種無損的醫學成像技術。

（2）結合了光學成像的高對比度和超聲成像的高分辨率。解決(jue) 了光學成像/超聲成像對比度不高，無法有效監測早期腫瘤的問題。

（3）適用於(yu) 通過內(nei) 源性對比進行功能，代謝和組織學成像，以及通過外部對比進行分子和細胞成像。並可與(yu) 其他成像模式互補並兼容，尤其是光學成像和超聲成像。

激光器要求：光點穩定性好，光斑優(you) 。

常用波長：266nm，457nm，532nm，660nm，770-840nm可調諧激光器等。

5、光學相幹層析成像（OCT）

光學相幹層析成像(OCT)是20世紀90年代逐步發展而成的一種新的三維層析成像技術。

OCT基於(yu) 低相幹幹涉原理獲得深度方向的層析能力，通過掃描可以重構出生物組織或材料內(nei) 部結構的二維或三維圖像。其信號對比度源於(yu) 生物組織或材料內(nei) 部光學反射(散射)特性的空間變化。該成像模式的核心部件包括低相幹寬帶激光光源、光纖邁克爾遜幹涉儀(yi) 和光電探測器，其軸向分辨率取決(jue) 於(yu) 寬帶光源的相幹長度，一般可以達到1-15μm，而徑向分辨率與(yu) 普通光學顯微鏡類似，決(jue) 定於(yu) 樣品內(nei) 部聚焦光斑的尺寸，一般也在微米量級。

OCT具有非接觸、非侵入、成像速度快(實時動態成像)、探測靈敏度高等優(you) 點。目前，OCT技術已經在臨(lin) 床診療與(yu) 科學研究中獲得了廣泛的應用，如眼科醫療，視網膜病、牙科齲齒的檢測、心血管疾病探查、胃腸道疾病檢測、乳腺癌早期診斷等，具有其他檢測設備無法比擬的高分辨率和精準度。

主要組成：低相幹寬帶激光光源，光纖邁克爾遜幹涉儀(yi) ，光電探測器等。

激光器要求：較寬的頻譜寬度，高輸出功率，高功率穩定性，易於(yu) 耦合。

常用波長：1470nm，1550nm，1710nm等。

6、DNA測序

DNA測序是指通過分析特定DNA片段堿基序列，也就是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）與(yu) 鳥嘌呤的（G）排列方式，獲得生物遺傳(chuan) 信息的方法。

DNA測序采用鏈終止法，在DNA轉錄末端引入帶有熒光標記的寡核苷酸，此時DNA被分成了長度不同的單鏈；再使其通過激光聚焦光束，不同熒光素會(hui) 發出不同顏色熒光，達到標記核苷酸排序的目的。DNA測序的出現極大地推動了生物學和醫學的研究和發現。

激光器要求：高波長穩定性，高功率，優(you) 光斑均勻性。

常用波長：473nm，488nm，505nm，514.5nm，532nm，561nm，577nm，639.5nm等。

7、光鑷

光鑷(Optical tweezers)技術基於(yu) 光輻射壓力與(yu) 單光束梯度力光阱，是用物鏡下高度匯聚的激光形成的三維梯度勢阱來俘獲、操縱和測量微小顆粒力學特性的光學技術。光鑷的應用可歸納為(wei) 四類，即光鑷與(yu) 細胞生物學、光鑷與(yu) 單分子生物學、光鑷與(yu) 膠體(ti) 科學以及光鑷與(yu) 物理學4個(ge) 學科領域。光鑷技術在這些領域已成功解決(jue) 了許多的重大科學問題。經過近30年的發展，光鑷技術得到了極快的發展。由過去簡單的單光鑷演化出了許多其他的類型，極大地擴大了光鑷技術在現代科學技術領域的應用。

1）全息光鑷：可以自由控製多個(ge) 粒子，使得粒子的融合、吸附以及粒子間或粒子與(yu) 表麵的相互作用研究得到簡化。利用全息元件或空間光調製器(SLM)所形成的全息光鑷，在多粒子操控方麵的優(you) 勢，為(wei) 光鑷技術走向實用化、規模工業(ye) 生產(chan) 打開了新局麵，是目前光鑷家族極具活力的成員。

2）等離子體(ti) 光鑷：用最小激光能量鑷取最小微粒的納米光鑷。通過采用等離子體(ti) 光鑷結構，被捕獲的納米顆粒的運動被限製在等離子體(ti) 區域，該區域比激光的衍射限製區域小得多，使得捕獲更加穩定。等離子體(ti) 光鑷技術可以克服自由空間衍射帶來的限製，增強阱內(nei) 的局部光強度，能解決(jue) 目前光鑷技術研究中存在的進場光鑷倏逝場偏弱、金屬顆粒難以捕獲等問題。等離子光鑷技術不僅(jin) 將加速生命/納米/材料科學的研究進展，而且還將產(chan) 生新的功能材料、納米醫學和診斷工具。這一科學領域在未來將繼續迅速發展。

激光器要求：低噪聲，高功率穩定性。

常用波長：532nm、635nm、1064nm等。