一种异质环境中粒子多模态移动轨迹的分析方法技术

本发明专利技术公开了一种异质环境中粒子多模态移动轨迹的分析方法，包括以下步骤，使用倒置荧光显微镜获取样品中荧光探针的图像；针对探针发出的荧光信号做高斯拟合，从而准确确定探针的位置；将每一帧中探针的位置关联起来，得到探针在不同时刻的位置信息，亦即其轨迹；将探针的轨迹信息转化为位移分布函数；通过解卷积的方式将位移分布函数转化为谱学分辨的均方位移函数；最终得到展示出基本扩散模式随时间演化的扩散谱图。本发明专利技术建立了一种通用且有效的分析方法，来描述和解析异质环境中探针移动的多模态和多样性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及粒子追踪的领域，涉及一种粒子多模态移动轨迹的分析方法，特别涉及一种异质环境中粒子移动轨迹的分析方法。

技术介绍

1、当一个探针颗粒或者分子在异质环境中扩散和移动时，其移动方式受到局域粘弹性、吸附、限域结构等的影响会表现出多模态多样性的特点。举例来说，当一个10nm左右的颗粒在细胞中移动时，它可能会被拥挤的蛋白质减速，被波动的细胞骨架网络暂时困住，被膜束缚在二维运动，或者由搭乘马达蛋白在纤维状轨道上进行移动。因此，实验观察到的探针运动轨是不同移动模式的组合，这些模式可能在空间和时间上是多样性的。除了这种亚细胞情况外，复杂扩散在微观上不均匀的介质中普遍存在，如聚合物网络、多孔或玻璃材料和生物组织。

2、描述并解析这种异质环境中的多模态移动方式对于人们理解环境的异质性以及探针与环境的相互作用具有重要意义。现有文献和专利的通常做法是首先通过一组量来表征扩散动态，如均方位移(mean square displacement，msd)、位移分布和首次通过时间，然后确定最适合的系统特定理论模型。其中，msd是最常用的量之一，通常随着时间(t)按本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种异质环境中粒子移动轨迹的分析方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的异质环境中粒子移动轨迹的分析方法，位移分布函数G(r,t)计算如下

3.根据权利要求2所述异质环境中粒子移动轨迹的分析方法，其特征在于，位移分布函数G(r,t)计算公式，位移分布函数G(r,t)通常在所选维度上记录其一维版本G(rx,t)；

4.根据权利要求2所述异质环境中粒子移动轨迹的分析方法，其特征在于，异质环境中粒子移动轨迹的分析方法中，G(rx,t)通过自旋回波技术通过将其傅里叶对应F(qx,t)转化为G(rx,t)来获得；

5.根据权利要求1所述异质...

【技术特征摘要】

1.一种异质环境中粒子移动轨迹的分析方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的异质环境中粒子移动轨迹的分析方法，位移分布函数g(r,t)计算如下

3.根据权利要求2所述异质环境中粒子移动轨迹的分析方法，其特征在于，位移分布函数g(r,t)计算公式，位移分布函数g(r,t)通常在所选维度上记录其一维版本g(rx,t)；

4.根据权利要求2所述异质环境中粒子移动轨迹的分析方法，其特征在于，异质环境中粒子移动轨迹的分析方法中，g(rx,t)通过自旋回波技术通过将其傅里叶对应f(qx,t)转化为g(rx,t)来获得；

5.根据权利要求1所述异质环境中粒子移动轨迹的分析方法，其特征在于，位移分布函数g(r,t)和解卷积的方式，将非高斯分布g(rx,t)解卷积成独立的基本模式，表示为g(rx,t)＝∫p(d)g(rx|d)dd

6.根据权利要求1所述异质环境中粒子移动轨迹的分析方法，其特征在于，谱学分辨的均方位移函数(spectrally-resolved mean square displacement,smsd)，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋凌翔，唐中秋，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：