研究目的
研究多孔硅在液体中激光烧蚀形成的纳米粒子的结构和光学特性，以应用于生物光子学领域，特别是用于增强光学相干断层扫描成像中生物组织的对比度。
研究成果
在液体中对多孔硅进行飞秒激光烧蚀，可制备出尺寸分布可控的纳米颗粒，适用于生物光子学应用。这些纳米颗粒展现出良好的光学特性，可用于增强光学相干断层扫描（OCT）图像的对比度，且对比度大小取决于烧蚀所用的液体。
研究不足
本研究仅限于表征特定液体中激光烧蚀形成的纳米颗粒及其在琼脂凝胶仿体光学相干断层成像中的应用，未探讨纳米颗粒尺寸和浓度对生物组织穿透及体内成像对比度的影响。
1：实验设计与方法选择
在不同液体（水、乙醇、液氮）中对多孔硅进行飞秒激光烧蚀以制备硅纳米颗粒。采用原子力显微镜和分光光度法对纳米颗粒进行表征。
2：样品选择与数据来源
通过p+型硅片的阳极电化学蚀刻制备多孔硅层。纳米颗粒由不同液体中的激光烧蚀形成。
3：实验设备与材料清单
Avesta Cr:forsterite飞秒激光系统、ND-MDT SolverPRO扫描探针显微镜、Analytik Jena SPECORD 250分光光度计、OCT-1300E光学相干断层扫描系统。
4：实验流程与操作步骤
对液体中的多孔硅靶材进行激光烧蚀，随后表征纳米颗粒的尺寸分布和光学特性。对嵌入纳米颗粒的琼脂凝胶仿体进行OCT成像。
5：数据分析方法
基于AFM数据的尺寸分布分析、从分光光度测量中重建吸收和散射系数、OCT图像对比度分析。
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Analytik Jena SPECORD 250 spectrophotometer
SPECORD 250
Analytik Jena
Used for measuring the optical properties of nanoparticle suspensions.
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Avesta Cr:forsterite femtosecond laser system
Avesta
Used for femtosecond laser ablation of porous silicon in liquids.
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ND-MDT SolverPRO scanning probe microscope
SolverPRO
ND-MDT
Used for atomic force microscopy to analyze the size distribution of nanoparticles.
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OCT-1300E system
OCT-1300E
IAP RAS, Biomedtech
Used for optical coherence tomography imaging of agar gel phantoms with embedded nanoparticles.
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