声镊谱仪

光镊拉曼光谱技术产品简介光镊拉曼光谱技术（laser tweezers Raman spectroscopy LTRS）结合光镊与显微拉曼光谱技术，可对单个微纳颗粒或单细胞进行操控与生化分析。常规显微拉曼光谱技术可以获得微米尺度分子结构信息，但是对于悬浮气/液体中微小粒子或细胞样品检测时，由于布朗运动或溶液悬浮等因素，很难对样品进行精准定位与测量。光镊技术可以稳定束缚与操纵微纳颗粒及生物分子，有效实现悬浮微颗粒的精准检测。光镊技术对微粒的操控是非接触的遥控方式，不会给对象造成机械损伤，可穿过气/溶液表层界面检测内部颗粒物信息，同时，光镊捕获的微粒尺度为几十纳米到几十微米，是生物细胞、细胞器、生物大分子以及气溶胶等物质尺度范围。拉曼光谱亦是一种无损伤的分子光谱技术，具有谱峰信息丰富，特异性强等优势，因此，光镊拉曼适用于微纳米尺度的单分子研究领域应用。典型应用系统介绍RTS-LTRS 光镊拉曼光谱系统是北京卓立汉光仪器有限公司全新推出的光镊-拉曼联用系统，该系统结合先进的光镊微控技术与拉曼分子识别分析技术，高度集成、性能稳定、易于操作，能够实现同时控制大量(200 个)目标和高精度的微纳米级颗粒物的分析测量。仪器原理和实现方式光镊技术捕获单个颗粒的基本原理如下图所示。激光通过倒置显微镜形成汇聚光线，高度聚焦的激光会在焦点中心形成一个势能梯度中心，称之为势阱或光阱。透明的球形微粒会被光阱在三维空间中捕获，从而进行操控、排列与微小力的测量。更复杂一点的情况是光折射的梯度力与光散射力以及粒子本身的重力与浮力共同平衡，并在限制粒子的布朗运动后实现 3D 捕获操控。光镊原理：采用 100kHz AOD（声光偏转器）高速分时扫描不同位置，从而形成多个光阱；区别于传统的光镊技术，这种技术可以实现：1. 控制目标更多：可以产生 200 个以上的光阱，同时捕获 200 个以上的目标微粒；2. 控制激光强度：0~100%，可独立控制每个光阱3. 控制光阱移动：轨迹、步长、速度等4. 降低光阱的漂移：光阱间漂移仅 0.05nm/min5. 提高测力精度：更加精确定位光阱坐标6. 降低系统噪音：无机械振动，提高整体稳定性结构介绍RTS-LTRS 光镊拉曼光谱系统有两种结构（如下图所示）。结构一：在标准的 RTS2 的基础上配置具有双层无限远光路的倒置显微镜，上层光路多光阱光镊系统，下层光路为拉曼光路出入口，可内置不同波长激光器，也可外部耦合激光器，拉曼信号通过光纤或者空间光路耦合到光谱仪，光路如下：结构二：在标准的 RTS2 的基础上配置具有双层无限远光路的倒置显微镜，上层光路多光阱光镊系统，拉曼激光从显微镜的侧口进入，拉曼信号原路返回接光谱仪，可内置不同波长激光器，也可外部耦合激光器，拉曼信号通过光纤或者空间光路耦合到光谱仪，光路如下：性能优势标配 320mm 焦长影像校正高通光量光谱仪，高像素深制冷光谱 CCD 相机，可扩展 EMCCD，ICCD，InGaAs 阵列等探测器，扩展系统功能；集成化设计，无外置裸露光学元器件；可以实现不同尺寸的多目标悬浮和自由移动，从纳米尺度至百微米尺度；多目标捕获，水中 200 个以上的不同尺寸目标，空气中不同尺寸液滴阵列的捕获；可 XYZ 三维方向精确控制捕获激光和拉曼激发激光焦点之间的相对位置，测试不同位置拉曼信号；非接触、作用力均匀，不会造成对象机械损伤和污染；可对常见样品及微/纳米颗粒、不规则颗粒及气相中的液滴进行 3D 捕获；系统稳定度更高，测量结果受环境干扰更小；操控更加灵活，光阱移动精度更高；避免视场不同位置光阱刚度的差异；可以进行多目标力学测量。典型参数测试案例光镊数据多目标实时测力，力学测量的分辨率可达约 100fN，精确度约 1pN。拉曼数据拉曼-光镊联用数据测试颗粒：浓度为 0.5M 到 2M 的 NaCl 水溶液发生的气溶胶颗粒气溶胶样品捕获拉曼激光定位激发识别回音壁信号峰位峰位信息导入软件液滴半径与折射率测试结果数据 稳定的环境条件下，在 2 分钟内的连续 25 次测量中，液滴半径为 4359.73±0.55nm，分辨率优于 1nm；折射率为 1.3757±0.0002，波动约 0.015%。

高性能影像校正光谱仪 OmniEvo&ldquo 谱王&rdquo OmniEvo光谱仪是卓立汉光最新推出的将自有的&ldquo 谱王&rdquo 系列（Omni-&lambda 180i）影像校正光栅光谱仪与英国Andor公司的iVac制冷型CCD进行整合的新一代高性能光谱仪产品，充分发挥了&ldquo 谱王&rdquo 系列产品顶尖的光学分光性能以及iVac制冷型CCD优良的弱光探测性能，具有极高的性价比，是进行荧光、拉曼光谱实验的最佳选择之一。成熟的光学设计能力 OmniEvo高性能光谱仪的光学设计，均采用经典的C-T结构，并结合公司多年的研发经验加以改进，在光学分辨率、通光效率和杂散光抑制等各项关键指标上达到完美的平衡。其中采用OmniEvo180所采用的Omni-&lambda 180i型影像校正光谱仪，更是国内首款运用影像校正设计和调校技术的光栅光谱仪，其性能达到了国际一流水平。全进口光栅 OmniEvo光谱仪完全采用进口光栅（Newport公司生产），高质量的光栅确保了仪器的光谱性能指标。高灵敏的弱光探测能力OmniEvo高性能光谱仪选用了Andor公司的科研级、制冷型CCD作为光谱探测器件，在400-1000nm范围内进行了响应度优化，最高的量子效率达到60%；芯片的制冷温度达到了-60℃，使得其读出噪声仅为6.2e/count，因而能够满足大部分的弱光光谱探测应用。另有制冷温度更低至-100℃的背感光CCD可选，噪声更低，峰值量子效率高达80%以上；还提供适用于900-1700nm范围内使用的制冷型线阵InGaAs探测器，可用于近红外波段的光谱信号探测。 灵活的光输入结构选择OmniEvo高性能光谱仪采用的是标准的狭缝入口，开口宽度可在0.01-3mm之间灵活自由选择；通过可以选配光纤作为光输入附件，既可用于单点测量，也可以选择多通道光纤用于多点同时测量。

了解单分子层面复杂的生物过程是预防和治疗癌症及其他疾病的关键，声学力谱仪作为即时可用的单分子检测仪器，实现了活体测量技术的突破以及分子水平上相互作用的成像。 AFS单分子声力谱仪（声镊）技术声学力谱（AFS），是一种用于高度并行操纵单分子的方法。AFS单分子声力谱仪是款商业化的独立仪器，包括一个易于操作和测量的智能化专业显微镜。AFS技术是采用功能强大而成本低廉的芯片装置，能够高精度施加力同时对数千个生物分子进行检测。 AFS单分子声力谱仪（声镊）原理AFS技术由玻璃微流控芯片和透明的压电变换器构成来产生共振声波。AFS芯片上的声波（超声波）可同时并行地在数千个生物分子（如DNA，RNA或蛋白质）施加亚皮牛顿（pn）到数百皮牛顿（pn）的力，同时具有亚毫秒的响应时间及固有稳定性。AFS作为一个理想的工具在核酸蛋白、药物蛋白和抗原抗体层面上破译分子间相互作用的详情。AFS技术能够使科学家研究蛋白质的结构与功能相互关系，新的生物机制和细胞力学，也可用于研究和识别自由能图，动力学速率和在反应过程中的中间态。AFS作为一个高度集成化的系统，包括倒置光学显微镜与软件、工作站及相关电子器件，用户界面友好，操控方便。 AFS单分子声力谱仪（声镊）主要技术特点： 微流控芯片实验室技术（Lab-on-Chip）单分子操纵高度并行亚毫秒响应时间固有稳定性安全和友好的用户界面高性价比 AFS单分子声力谱仪（声镊）的多功能设计AFS作为一个高度灵活的单分子检测仪器，其显微镜平台给用户定制和个性化需求提供了多重选择。通过在200毫米、150毫米、75毫米和50毫米不同镜筒透镜安装距离来改变光学放大倍数可拆卸侧板便于对光学路径的简单调整标准25毫米网格便于外部安装射流功能的组件（如注射泵）特殊设计能够快速简单连接外部放大器专用芯片底座能够使射流和电子连接安全地接到AFS芯片、简单快速地固定或重新固定滑动装置用于准确定位和锁定物镜上的样品配装夹具以确保工作台上流体组件的固定，以便实现多种流动形式，如重力或注射器驱动的流动 AFS单分子声力谱仪（声镊）的应用应用包括：动态力谱、恒力测试、力-距离曲线、生物聚合物力学、键断裂、微流变学、细胞力学、水凝胶力学性能 AFS单分子声力谱仪（声镊）高精度力学及长度测量AFS是对单个生物分子进行高精度力学测量的理想工具。我们在此通过对单个DNA分子不同张力程度及使用AFS的跟踪软件测量其长度来证明AFS的高测量精度。本实验是在被拴在链霉亲和素包裹的聚苯乙烯微球（直径4.5μm）上的单个DNA分子（长度8.4 kbps）上进行的。用测量之前已生成的对照表来跟踪微球的高度可达纳米精度。测量过程中，我们将驱动电压的（正负峰间）幅度从0 Vpp增加到2.1 Vpp，相应的声学力从0 pN增加到15.8 pN。AFS软件能实时确定在各种力作用下的DNA长度，以此来探测生物活动，如蛋白质-DNA的相互作用。 具有14位垂直分辨率的信号发生器产生的亚皮牛顿（pN）精度的恒声学力具有数小时的稳定性和亚毫秒的响应时间。 AFS单分子声力谱仪（声镊）并行测量力学性能AFS拥有强大独特的功能，能够以高度并行的方式实现单分子的测量。因为在很多情况下由热扰动引起的复杂状态及随机的个别状态需要在单个实验中同时测量得到，而AFS并行测量功能恰好实现了此要求，这是非常关键的。在这个单分子的拉力实验中，通过并行测量得到了20个DNA分子的力学参数。 力-拉伸长度曲线20个独立DNA分子的并行拉伸曲线。我们将张力从0.1 pN增加到48 pN来记录力学-拉伸长度曲线。在一个可视区里同时并行地获得曲线。单分子多数量力学测量功能，可以应用到不同的实验如蛋白质和RNA伸展和核酸酶处理。 高数据量的键断裂测量统计分析和高数据量采集对于抗体-抗原相互作用的表征是至关重要的。由于AFS多数量分子测试的能力，大量的键可以并行测试，大大减少了测量时间。这个实验展示了AFS能够在单个测量实验中获取一个完整的251个单分子Dig:: anti-Dig键断裂力分布。 断裂力柱状图251个 Dig::anti-Dig 键，拉伸载荷率为2.3 pN/s，每 Dig::anti-Dig 键的断裂力记录下来并绘制成一个断裂力柱状图。此柱状图在相同条件下的单个实验中得到，保证实验的可靠性和重现性。AFS能够应用加载速率跨越几个数量级（10-4 PN / s到103 PN / s），使之成为高度并行测量动态力学谱的理想工具。 AFS单分子声力谱仪（声镊）规格参数AFS是一个真正的测量单分子的工具，包括一个专用的倒置光学显微镜，射流模块和电子组件，集成在一个小箱体内 （300mm×375mm×200mm）。 AFS专用显微镜 单色LED照明波长660 nmCFI消色差物镜（可升级）尼康40x、NA 0.65，WD 0.65mm校正色差，球面像差，模糊和图像的平坦性电动Z轴物镜台（可升级）高性能两相步进微平移台，行程范围5 mm，步长50 nm，亚纳米级的稳定性USB 3.0 CMOS摄像头（可升级）1280×1024像素（像素大小5.3 μm），1.31兆像素全视场实时并行测量高达60赫兹 手动XY样品台微米精度20毫米行程范围双燕尾导轨，使用户能测量样品内不同的位置配带有刻度按钮的细牙螺纹轴信号发生器（可升级）能承受共振声波达10Vpp（电压峰峰值，在50Ω阻抗下）可以实现10-5 赫兹到千赫兹甚至千赫兹以上频率范围的不同时间尺度的动态力学谱和力的扫描超越的稳定性和重现性在14位垂直分辨率下的静态和动态力测量 AFS单分子声力谱仪（声镊）芯片 AFS系统包含三种AFS芯片，每个AFS芯片都会提前校准并且给出芯片的共振频率加载速率范围：10-4 PN / s到103 PN / sAFS芯片尺寸：45 mm x 15 mm x 1.275 mm加载力：大于200 pN（4.5μm的聚苯乙烯微球，采用电压放大器） 全新的AFS芯片设计我们将不断地改进AFS芯片。与AFS用户密切合作，提高芯片的性能、功能和可用性。