2025年5月12日下午15:00,由我院主办的”喻园·育芯”讲坛第105期在光电信息大楼C115会议室顺利举行。本次讲坛邀请了中南大学陈泽宇教授作报告,题目为《声全息虚拟活体光波导及其应用》。本次讲坛由朱本鹏教授主持。

声全息虚拟活体光波导技术是一项融合声学、光学、全息成像和生物医学工程的跨学科前沿技术,旨在通过声波操控和光波导传输实现对动态生物结构的高精度三维成像、交互或操控。汇报将重点介绍声全息虚拟活体光波导的一些技术进展。光散射在光学成像、光学加工和光学治疗领域会带来多种负面影响。对于光学成像,散射会导致图像模糊、分辨率降低和对比度下降,严重影响成像质量。对于光学加工,散射会引起 能量分布不均,降低加工精度。对于光学治疗,散射会降低光能的组织穿透深度,减少光剂量的精准递送,导致治疗效果不均或损伤周围健康组织。因此,如何减少或控制光散射是提高这些技术应用效率的关键。本研究提出了使用声全息超声换能器调控空间光折射率,从而抑制光散射的方法,该方法可以有效抑制活体组织内的光散射,提升光学成像、光学加工、光学治疗的效果。

陈泽宇教授从组织中的光学散射带来的问题引入,强调从实际应用需求中发现问题、延伸问题并解决问题的研究理念,并提出了基于全息超声换能器的声全息诱导虚拟活体增强波导。基于聚焦超声增强光波导,设计出孔全息聚焦透镜压电超声换能器,通过靶向治疗验证了聚焦超声对光波导的增强效果。建立了AH-VIEW模型并进行成像系统的搭建,验证了AH-VIEW模型对光声成像图像强度的提升效果。此外,还通过利用虚拟波导3D打印,优化了传统3D打印技术保真度低的问题。通过聚焦超声使光的传播在陈泽宇教授的讲述中,我们可以感受到技术的革新正在突破传统研究现有的瓶颈,实现新的科学和发现。

在互动交流环节,有同学针对实验对象的选择提出了启发性的疑问,陈泽宇教授结合多年的研究经验做出了解答,威廉希尔总是由浅入深,现如今声全息虚拟活体光波导技术的应用仍存在挑战,例如利用光声断层扫描成像的成像深度较浅,但在不远的将来科学的进步会让我们见到突破的那一天。通过此次讲坛,同学们开拓了科学思维与研究思路,对声全息虚拟活体光波导技术的研究进展与发展趋势有了更进一步的了解。同学们纷纷表示获益匪浅。

报告人介绍:
陈泽宇,现为中南大学机电工程学院特聘教授、极端服役性能精准制造全国重点实验室成员、光学传感与诊疗专委会委员、皮肤疾病与健康湖南省工程研究中心副主任,获海外高层次人才青年项目、湖南省杰出青年基金资助;美国南加州大学博士,从事器官芯片、增材制造、超声换能器方向的研究:在相关领域以第一作者、通讯作者身份发表论文20余篇,包括了ScienceAdvances、AdvancedMaterials,Advanced Science,Nano Energy、Small、Nano Letters等期刊。