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数显微熔定仪

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数显微熔定仪相关的资讯

  • 陈良怡/李浩宇合作团队发明:稳定提升荧光显微镜2倍分辨率
    2014年诺贝尔化学奖授予了荧光超分辨显微技术,利用荧光分子的化学开关特性(PALM/FPALM/STORM)或者物理的直接受激辐射现象(STED),实现超越衍射极限的超分辨成像。尽管如此,活细胞中的超分辨率成像仍然存在两个主要瓶颈:(1)超分辨率的光毒性限制了观察活细胞中精细生理过程;(2)受限于荧光分子单位时间内发出的光子数,时间和空间分辨率不可兼得。受限于这个瓶颈,为了在活细胞上达到60 nm空间分辨率极限,现有超分辨率成像手段需要强照明功率(kW~MW/mm2)、特殊荧光探针和长曝光时间( 2 s)。强照明功率引起的强漂白会破坏真实荧光结构的完整性,长曝光时间在图像重构时导致运动伪影,降低有效分辨率。迄今为止,基于光学硬件或者荧光探针的改进无法进一步提升活细胞超分辨率的时空分辨率,实现毫秒尺度60 nm的时空分辨率成像。2021年11月16日,哈尔滨工业大学李浩宇教授团队与北京大学陈良怡教授团队合作在Nature Biotechnology上发表论文Sparse deconvolution improves the resolution of live-cell super-resolution fluorescence microscopy【1】。他们另辟蹊径,发明基于新计算原理的荧光超分辨率显微成像,进一步拓展荧光显微镜的分辨率极限。通过提出“荧光图像的分辨率提高等价于图像的相对稀疏性增加”这个通用先验知识,结合之前提出的信号空时连续性先验知识【2】,他们发明了两步迭代解卷积算法,即稀疏解卷积(Sparse deconvolution)方法,突破现有荧光显微系统的光学硬件限制,首次实现通用计算荧光超分辨率成像。结合自主研发的超分辨率结构光(SIM)系统,实现目前活细胞光学成像中最高空间分辨率(60nm)下,速度最快(564Hz)、成像时间最长(1小时以上)的超分辨成像。结合商业的转盘共聚焦结构光显微镜,实现四色、三维、长时间的活细胞超分辨成像。1、应用举例:DNA折纸标准样本验证为了在已知结构样本中验证分辨率的提升,研究者设计并合成了两个荧光标记位点的DNA折纸样本,每个位点用4~5个Cy5标记。当这些分子间距为60 nm、80 nm和100 nm时,它们在TIRF-SIM下几乎无法区分,但在经过稀疏解卷积重建后(Sparse-SIM,图1)可以很好地区分它们中间的距离。整体结果可以用单分子定位显微镜ROSE【3】交叉验证,与Sparse-SIM得到的DNA折纸的荧光对间距以及不同间距荧光对在玻片上的分布一致。图1:Sparse-SIM解析不同距离DNA折纸样本。(a)在相同视场下,用配对Cy5标记不同距离(60 nm, 80 nm, 100 nm, 120 nm)的DNA折纸样品,用TIRF(左)、TIRF-SIM(中)和Sparse-SIM(右)成像。(b)在TIRF、TIRF-SIM和Sparse-SIM下,黄色(60 nm)、蓝色(80 nm)(80 nm)、绿色(100 nm)和红色(120 nm)框包围的放大区域。比例尺:(a)2 μm;(b)100 nm。2、应用举例:Sparse-SIM超快活细胞成像揭示核孔结构和胰岛素囊泡早期融合孔道在活细胞成像中,稀疏结构光显微镜(Sparse-SIM)可以解析标记不同核孔蛋白(Nup35, Nup93, Nup98,或Nup107)的环状核孔结构,而它们在传统结构光显微镜(2D-SIM)下形状大小与100 nm荧光珠类似(图2c, 2d)。由于相机像素尺寸与孔径直径类似,测量的核孔拟合直径与Sparse-SIM的分辨率相当。校正后Nup35和Nup107孔的直径分别为~66 ± 3 nm和~97 ± 5 nm,而Nup98和Nup93直径大小处于这个范围中(图2e, 2f),结果与以前用其他超分辨成像方法在固定细胞中获得的直径相符【4】。有趣的是,12分钟超分辨成像可以显示活细胞中核孔形状变化,这可能反映了核膜上的单个核孔复合物动态重新定向到焦平面或远离焦平面(图2g),这是其他超分辨方法难以观察到的。图2:Sparse-SIM解析核孔蛋白动态过程。(c)用Sparse-SIM观察活COS-7细胞中以Nup98-GFP标记的动态环状核孔的典型例子,持续时间超过10分钟。上下区域分别显示2D-SIM和Sparse-SIM下的图像。(d)比较(c)中青色框中的核孔结构快照与100 nm荧光珠在不同重建方法(2D-SIM、20次RL解卷积后、50次RL解卷积后、Sparse-SIM)下的结果。(e)由于核孔的大小与Sparse-SIM的分辨率和像素大小相当,按照Supplementary Note 9.1的协议(详情请见文章),分别推导出Nup35-GFP(红色)、Nup98-GFP(黄色)、Nup93-GFP(绿色)和Nup107-GFP(青色)标记的核孔结构的实际直径。(f)Nup35(66 ± 3 nm, n=30)、Nup98(75 ± 6 nm, n=40)、Nup93(79 ± 4 nm, n = 40)、Nup107(97 ± 5nm ,n = 40)的平均直径环。左右两幅蒙太奇分别为传统Wiener重构或稀疏解卷积后的结果。(g)在6个时间点对 (c)中的品红色方框放大并显示。比例尺:(c)500 nm;(d, g, f)100 nm。通过滚动重建,Sparse-SIM的时间分辨率可达564 Hz,识别出来INS-1细胞中VAMP2-pHluorin标记的、更小的胰岛素囊泡融合孔道(如~61 nm孔径)。它们在囊泡融合的早期出现,孔径小(平均直径~87 nm),持续时间短(9.5 ms),不能被之前传统的TIRF-SIM所识别【2】。另一方面,鉴别出来的稳定融合孔在囊泡融合的后期出现,孔径大(平均直径~116 nm),持续时间长(47 ms),是之前看到的结构【2】。值得一提的是,虽然这里发现的囊泡早期融合孔状态很难被其他的超分辨率成像手段所直接验证,但是它们的发生频率与30多年前用快速冷冻蚀刻电子显微镜所观察到的“小的融合孔发生概率远低于大的融合孔”现象相吻合【6】。3、应用举例:稀疏解卷积是提升荧光显微镜分辨率的通用方法与当下热门的深度学习超分辨率显微重建不同,信号的空时连续性、高空间分辨率导致的荧光图像相对稀疏性这两个先验知识,是荧光显微成像的通用先验知识,不依赖于样本的形态以及特定的荧光显微镜种类。因此,稀疏解卷积是通用荧光显微计算超分辨率成像算法,可被广泛应用于提升其他荧光显微模态分辨率,观察不同种类细胞器的精细结构及动态(图3)。图3 | 稀疏解卷积广泛应用于提升不同显微成像模态空间分辨率,揭示各类细胞器精细结构动态。比如稀疏解卷积增强的商业超分辨转盘共焦结构光显微镜(SD-SIM)【7】,可以实现XY方向90纳米,Z方向250 纳米的空间分辨率,清晰记录分裂期7 μm深度内的全细胞内所有线粒体外膜网络(图4)。同样,若稀疏解卷积增强与商业SD-SIM结合,可以很容易实现活细胞上的三维、四色超分辨率成像。稀疏解卷积可以与膨胀显微镜(ExM)【8】结合,解析细胞膨胀后的复杂结构;也可以与宽场、点扫描的共聚焦、受激辐射损耗显微镜(STED)【9】以及微型化双光子显微镜(FHIRM-TPM 2.0)【10】结合,实现近两倍的空间分辨率提升。因此,稀疏解卷积的提出,将帮助使用各种各样荧光显微镜的生物医学研究者更好地分辨细胞中的精细动态结构。图4 | Sparse SD-SIM解析活细胞三维线粒体外膜网络。(k)活体COS-7细胞的线粒体外膜(Tom20-mCherry标记)的三维分布,颜色表征深度。(l)SD-SIM原始数据与Sparse SD-SIM的水平(左)和垂直(右)的白色框区域放大展示。比例尺:(k)5 μm;(l)1 μm。总之,通过稀疏解卷积算法(Sparse deconvolution)来实现计算荧光超分辨率成像,与目前基于特定物理原理或者特殊荧光探针的超分辨率方法都不相同。与超快结构光超分辨显微镜结合形成的Sparse-SIM是目前活细胞光学成像中,分辨率最高(60纳米)、速度最快(564帧/秒)、成像时间最长(1小时以上)的超分辨光学显微成像手段。它也可以与现有的多数商业荧光显微镜结合,有效提升它们的空间分辨率,看到更清楚的精细结构动态。
  • 特殊光成像公司显微智能完成数千万元人民币Pre-A+轮融资
    近日,特殊光成像公司济南显微智能科技有限公司(以下简称显微智能)宣布完成数千万元人民币的Pre-A+轮融资,领投方为玲珑基金,十月资本跟投,本轮融资将继续用于公司新产品的研发注册及市场学术推广。显微智能成立于2017年,管理中心位于上海,并分别于杭州、长沙、济南设立了分管研发、生产和销售的职能中心,期间还获得山东省高新技术企业、山东省“专精特新”及湖南省高新技术企业认定。显微智能拥有全球领先的特殊光成像技术平台,其原研首创的皮摩尔级超高灵敏度图像探测器全球领先。目前,显微智能获得相关专利三十余项,其特殊光成像领域的相关专利检索量全球前三,并已形成两腺外科荧光导航设备、微创外科荧光导航设备和一次性手术耗材的产品布局,构造了“设备+耗材”的商业闭环。其中,甲状旁腺成像系统、三示踪荧光内窥镜系统等产品均为国内首创。显微智能也是国际范围内极少数可以掌握自体荧光成像技术并成功完成商业化的公司。2020年,显微智能曾获得鲁信创投的天使轮投资。2021年初,显微智能获得创投领投,正海投资等跟投的数千万元Pre-A轮融资。据悉,显微智能计划在今年7月启动A轮融资。显微智能创始人杨聪表示:“上半年公司在全国新冠疫情严峻复杂的形势下砥砺前行,如期获批三张二类注册证、实现了预期的经营目标并最终完成本轮融资,这离不开新老投资人对公司的鼎力支持与公司团队专业务实的工作态度,也离不开包括园区领导、医院专家在内的社会各界朋友对公司的关怀和帮助。随着国内疫情管控形势逐渐明朗,公司下半年也一定可以赓续前行,厚积薄发,逆风而上。”玲珑基金董事长张军表示:“特殊光成像技术是近年来医疗器械领域最具发展潜力的赛道之一,也是公司的重点关注方向。显微智能立足于特殊光成像技术的底层突破,目前已成功实现多款国内乃至国际领先产品的商业化,完成了甲乳外科、肝胆外科、胸外科等多科室产品布局,与逾百家三甲医院完成了学术及市场合作。疫情期间,公司依然如期完成多张核心产品的注册工作,并取得了符合预期的销售成果,这充分反映了公司团队不惧挑战的创业精神和优秀的业务能力。很荣幸能参与显微智能本轮融资,也希望能与公司携手共进,共同打造特殊光成像领域的领先品牌。”十月资本合伙人龚寒汀表示:“显微智能是国内特殊光成像领域尤其是自体荧光领域的优秀研发企业,基于在该领域深厚的技术积淀,公司已经形成了特点鲜明的产品管线,解决了相关手术操作过程中的痛点,提高了患者的术后生存质量。我们非常有幸能够参与显微智能本次融资,未来我们将一如既往的支持企业利用核心技术开发出更多满足临床需求的创新产品。”
  • 上海佳航仪器捐赠显微熔点仪-为贫困小学爱心接力
    佳航仪器东北负责人刘经理于2019年12月20日参加“2019东北仪器信息港年终峰会”,并将佳航显微熔点仪捐赠给主办方用于义拍,义拍所得善款全部捐赠给贫困小学。最终显微熔点仪为东北师范大学所得。此款显微熔点仪外形小巧精致,且拥有一次测试三个样品,升温速率可任意设定等优点,为用户提供准确、稳定、可靠的测试结果,还为用户带来高效便捷的测试感受。固广泛应用于教学和日常分析等领域。佳航仪器始终致力于食品,药品分析测试领域的创新,推动"绿色食品"和"健康药品",研发生产分析和测量类仪器,旨在为用户提供高质量仪器的同时,还用户提供通俗易懂的实验室解决方案。佳航仪器还坚持为学校培养人才提供大力度的优惠。感谢主办方的邀请,由于疫情原因,公司停产停工将近3个月,显微熔点仪于2020年4月才发出,我们深表歉意。佳航将保持初心继续努力研发出更好更优的仪器回馈社会,并将与同行们共同努力让国产仪器走出国门,走向世界。
  • 再获殊荣!DSX1000数码显微镜斩获iF设计大奖
    自2019年发布以来,奥林巴斯DSX1000数码显微镜凭借卓越性能,为无数用户提供了精准、高效的观察和测量体验。回顾2021年10月,日本GOOD DESIGN AWARD 2021年度获奖作品正式公布。作为全球四大设计奖之一,素有“东方设计奥斯卡”之称的GDA,每年都会带来极具权威的优秀设计奖。而DSX1000不负众望,获评2021 Good Design设计大奖。奥林巴斯DSX1000显微镜不仅在研发部门、生产部门、失效实验室应用广泛,在各大实验室、大学和研究机构,都能满足客户对多功能一体和高精度的要求,从宏观到微观,通过确保放大倍率的重复性和测量精度,大大提升了工作效率。披荆斩棘,再获殊荣2022年,DSX1000凭借自身过硬的实力,再次获得iF设计大奖。(iF产品设计奖创立于1954年,由德国历史最悠久的工业设计机构——汉诺威工业设计论坛iF Industrie Forum Design每年定期举办,已经被国际公认为当代工业设计领域中的卓有声望的大奖。资料节选自百度百科。)该奖项评委会表示:“一台工业显微镜,通常无法同时对应从宏观形貌到微观结构的快速切换。使用多个显微镜则会涉及复杂的工作流程,包括在显微镜之间转移样品。DSX1000 允许用户使用单个设备,进行从宏观到微观级别的观测。该设备提供高精度的 3D 观察,并配备了操作手柄和可倾斜机身等功能。同时设备也能输出高分辨率的3D图像,并且整体设计易于使用,操作十分便利。”
  • 爱丁堡仪器显微拉曼新品在京全球首发
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2019年7月23日,天美(中国)科学仪器有限公司及爱丁堡仪器公司在北京举办爱丁堡仪器2019年稳态瞬态光谱最新技术及应用研讨会暨新品发布会,150余位行业领导、专家、用户等出席本次会议。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/50b966f5-dc9c-438d-96c0-4758fad8e566.jpg" title=" IMG_8841.JPG" alt=" IMG_8841.JPG" / /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/b1a7d9f4-fc8b-44b9-a4d8-af26bcddf2b5.jpg" title=" IMG_8824.JPG" alt=" IMG_8824.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 会议现场 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/2d4d4a41-7287-4e76-b660-ce6f17bc3bb4.jpg" title=" IMG_8845.JPG" alt=" IMG_8845.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 天美(中国)科学仪器有限公司副总裁张海蓉主持会议 /strong /p p   会议期间,爱丁堡仪器重磅发布了一体化全自动显微拉曼光谱仪新品RM5。据悉,此次发布会也是RM5全球发布的第一站。新品发布会由天美(中国)科学仪器有限公司副总裁张海蓉主持。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/ed57d85d-2a2a-4eae-b8d4-6ed6550346c6.jpg" title=" 微信图片_20190723200916.jpg" alt=" 微信图片_20190723200916.jpg" / /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/a3affda3-acf7-48fe-8d82-50f9742d8ab7.jpg" title=" IMG_8895.JPG" alt=" IMG_8895.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 新品揭幕仪式 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/1b83b7f8-155a-4792-b4c1-cc37507c6494.jpg" title=" IMG_8906.JPG" alt=" IMG_8906.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 天美(中国)科学仪器有限公司总裁付世江致辞 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/4fbd91a6-1cd4-40d0-8600-9cb94613705b.jpg" title=" IMG_8937.JPG" alt=" IMG_8937.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 爱丁堡仪器CEO Dr. Roger Fenske致辞 /strong /p p   30多年来,天美经历了从代理、代工到自主研发的发展历程。近年来,更是在国际化的道路上“走”出了自己的风采,从法国Froilabo、瑞士Precisa、美国IXRF、英国爱丁堡仪器,到布鲁克GC和SQ两条产品线,天美将一个个国际知名品牌或产品线纳入麾下,特别是英国爱丁堡仪器公司的成功收购和运营更是为行业所乐道。 /p p   2013年,爱丁堡仪器公司被天美控股全资收购,正式成为中国仪器公司旗下的品牌,天美对其的研发投入也呈逐年增长趋势。自被收购以来爱丁堡仪器不断推出新品,2014年初推出一体化瞬态稳态荧光光谱仪FS5,2015年推出升级款瞬态吸收光谱仪LP980,2017年推出瞬态稳态荧光新品FLS1000。 /p p   此次重磅推出的RM5也是爱丁堡仪器酝酿多年的成果。据悉,天美为了这次显微拉曼的推出,前期投入了多年的精力,做了很多准备与投入,包括用户及市场需求的调研,人员准备,机械设计和软件设计等。而此次新品选择在北京进行全球首发,也体现了对中国市场的重视。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/35b88b03-b839-43a0-9f0b-05348415f086.jpg" title=" IMG_8947.JPG" alt=" IMG_8947.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 中国仪器仪表行业协会常务副理事长李跃光致辞 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/ec3c4790-aeac-4ed6-b195-64cdc452b4ce.jpg" title=" IMG_8990.JPG" alt=" IMG_8990.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 中国仪器仪表学会分析仪器分会常务副理事长刘长宽致辞 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/2e30a51b-96c3-4186-8b5e-001506d1a15a.jpg" title=" IMG_9017.JPG" alt=" IMG_9017.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 仪器信息网副总经理赵鑫致辞 /strong /p p   中国仪器仪表行业协会常务副理事长李跃光、中国仪器仪表学会分析仪器分会常务副理事长刘长宽、仪器信息网副总经理赵鑫分别致辞,各位在肯定天美多年来成绩的同时,也对爱丁堡仪器的拉曼新品充满了期待。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/2f5a09a5-59fe-412a-a473-d2c14fc6b87a.jpg" title=" IMG_9025.JPG" alt=" IMG_9025.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 爱丁堡仪器研发总负责人 Dr. Dirk Naether /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/9559bdf9-570a-471b-8d87-8f936292e0a5.jpg" title=" IMG_9060.JPG" alt=" IMG_9060.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 爱丁堡仪器拉曼产品研发负责人 Dr. Graeme McNay /strong /p p   爱丁堡仪器研发总负责人 Dirk Naether博士幽默风趣地介绍了爱丁堡仪器从荧光到拉曼仪器的设计理念,他形象的称呼它们为“荧光小姐”和“拉曼先生”。爱丁堡仪器拉曼产品研发负责人Graeme McNay博士详细介绍了RM5显微拉曼的特点。 /p p   与高端荧光一样,RM5秉承了爱丁堡仪器一贯的设计风格和理念,虽然是一款紧凑型的台式拉曼,但最大限度的提供和保留了灵活性,可以针对不同的客户和应用需求做相应的定制化服务。据相关负责人介绍,对于太大规模的公司来说,很难支持定制,规模很小的公司研发力量又不足以支持定制,而爱丁堡仪器的规模刚刚好,有足够的研发力量来支持定制化。爱丁堡仪器希望自己的产品可以紧随时代的步伐,适应日益变化的科研需求。因此,在拉曼的研发上也继承了可定制化这一特点。 /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100322/c332599.htm" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/8fecfa77-bb2d-4548-a1d3-9b96db11765d.jpg" title=" IMG_9069.JPG" alt=" IMG_9069.JPG" / /a /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100322/c332599.htm" target=" _blank" style=" text-decoration: underline " strong 一体化全自动共聚焦拉曼光谱仪RM5 /strong strong /strong /a /p p   发布会中,RM5的“2,3,4,5”吸引了很多与会者的关注:可同时配置2个探测器 多至3个可由软件自动控制的激光器 4位拉曼滤光片塔轮 可配置多达5块不同光谱色散的光栅。 /p p   据介绍,RM5采用独特的真共聚焦设计,可调狭缝结合多位置可调的共焦针孔,使系统具有更高的图像清晰度,更好的荧光背景抑制,且可根据应用进行灵活优化 光谱分辨率1.4cm sup -1 /sup ,光谱覆盖范围高达4000cm sup -1 /sup ,可分辨低至 1μm 的微区 仪器配有高质量光学元件和滤光片,通过选择合适的激光波长,可探测低于 50cm sup -1 /sup 的拉曼信号 此外,该仪器还支持包括 Mapping功能 、全自动样品台、偏振拉曼以及外置相机等多种附件和功能的实现,并且均可通过Rmancle软件直接控制(包括设置,测试及数据分析等)。 a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100322/c332599.htm" target=" _blank" style=" text-decoration: underline " 更多仪器详情,请点击仪器图片查看。 /a /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/5678a7da-499e-42a7-a94f-f0ddc99893a1.jpg" title=" 微信图片_20190723211416.jpg" alt=" 微信图片_20190723211416.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 新品演示 /strong /p p   发布会之后,主办方还安排了4位拉曼光谱专家进行了相关的报告。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/6343b1be-62ca-4888-aad2-0dd9187cf91f.jpg" title=" IMG_9087.JPG" alt=" IMG_9087.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:拉曼光谱仪器的现状和未来 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告人:厦门大学任斌教授 /strong /p p   厦门大学任斌教授分享了科研级别、便携、手持拉曼光谱仪,及拉曼光谱联用系统的仪器现状,并指出未来拉曼光谱仪的重点发展方向,包括高的灵敏度和分辨率、超低波数、超高成像速度等。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/7e4ce2ad-31d7-45a1-a629-7a4fe8b0fd29.jpg" title=" IMG_9104.JPG" alt=" IMG_9104.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:表面增强拉曼散射技术及其在分析检测领域的应用探索 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告人:吉林大学赵冰教授 /strong /p p   吉林大学赵冰教授从表面增强拉曼散射(SERS)现象、意义和优势讲起,分享了SERS在肝癌早期检测、非标记生物检测、衍生技术结合SERS以及细胞活性分析方面的应用探索。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/8b4de31e-8cef-4d20-ae16-3fe37912f8ec.jpg" title=" IMG_9133.JPG" alt=" IMG_9133.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:表面增强拉曼光谱的进展与应用 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告人:中山大学陈建研究员 /strong /p p   中山大学陈建研究员介绍了表面增强拉曼光谱的进展与应用,并给出了多个案例分享,比如基于金-银核壳纳米棒的SERS基底制备及其在血糖检测中的应用 表面等离子体共振在光-电-热协同催化的应用及机理研究等。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/38a55b2b-bcd7-4924-b082-f338eea1362d.jpg" title=" IMG_9146.JPG" alt=" IMG_9146.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:表面增强拉曼光谱: 从基底调控到高灵敏度传感 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告人:苏州大学姚建林教授 /strong /p p   苏州大学姚建林教授在报告中详细介绍了其课题组在基底调控制备方面开展的研究工作,包括二聚体的制备及研究 二维热点集合体制备及研究等,并分享了热点集合体SERS基底在高灵敏检测中的应用。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/1e3c6a33-2182-456a-8031-cf5ab8d60f63.jpg" title=" IMG_9077.JPG" alt=" IMG_9077.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 参会代表合影 /strong /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   strong  后记: /strong /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   多份市场研究报告明确指出,拉曼光谱已然成为分子光谱领域发展最快的一类仪器。在种种利好因素的驱使下,众多仪器公司纷纷布局。有自主研发拉曼新产品的,也有通过收购手段“新”迈入拉曼领域的,而爱丁堡仪器公司属于前者。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   不过,面对既有的市场格局,作为一个后来者,如何快速拓展市场值得大家关注。据介绍,RM5可满足高端科研及分析工作的需求,主要面向研究者用户,其中不乏与爱丁堡荧光有重叠的用户,这是其既有的优势。再加上吸引客户的一体化全自动设计,以及可定制化的灵活性,对于其未来市场的拓展我们拭目以待。 /span /p
  • 爱丁堡发布英国爱丁堡仪器一体化全自动显微共聚焦拉曼光谱仪RM5新品
    产品介绍:RM5是爱丁堡全新推出适用于科研及分析工作的高端显微拉曼光谱仪!这是一款紧凑型全自动显微拉曼光谱仪,可满足高端科研及分析工作的需求。RM5具有市场上独一无二的真共焦设计,能实现超高的光谱分辨率、空间分辨率和灵敏度。产品特点:1. 独特的真共聚焦设计—可调狭缝结合多位置可调的共焦针孔,使系统具有更高的图像清晰度,更好的荧光背景抑制,且可根据应用进行灵活优化;2. 集成式窄带宽拉曼激光器—多至三个软件自动控制的激光器,使用方便,稳定性高,占用面积小;3. 5位光栅塔轮—具有无与伦比的光谱分辨率1.4cm-1 (FWHM),可在50cm-1-4000cm-1 的全光谱范围内进行优化;4. 集成式探测器—可同时配置两个探测器,包括高效CCD、EMCCD和InGaAs阵列检测器,用于降低噪声,加快扫描速度、提高灵敏度和拓展光谱范围;5. 内置标准物质和自动校准功能—确保该系统始终可以获得高质量数据6. 4位拉曼滤光片塔轮—全自动陷波滤光片和边缘滤光片,自动匹配不同的拉曼光谱范围和激光波长;7. Ramacle?软件—功能强大的软件包,包含所有的系统控制、数据采集和分析,且易于升级;8. 高性能显微镜—兼容所有最新附件RM5配置灵活,支持包括Mapping功能 、全自动样品台、偏振拉曼以及外置相机等多种附件和功能的实现,并且均可通过Rmancle软件直接控制(包括设置,测试及数据分析等)。核心技术参数:1. 光谱分辨率1.4cm-12. 光谱覆盖范围:50cm-1-4000cm-13. 焦长:225cm4. 空间分辨率低至1μm5. 最低波数:<50cm-1应用领域:生命科学化学制药高分子材料纳米材料化妆品半导体艺术文物法医学地质学等创新点:RM5是一款拓展性及灵活性最强的紧凑型显微拉曼光谱仪: -具有独特的真共聚焦设计,可调狭缝结合多位置可调的共焦针孔,使系统具有更高的图像清晰度,更好的荧光背景抑制,且可根据应用进行灵活优化;共焦针孔有超过10档以上可供选择, 全电脑控制,使系统针对不同样品具有更高的灵活性 -最多可配置5块不同光谱色散的光栅,用户可以根据样品散射波数范围以及分辨率要求不同,具有更多的光栅选择。 -最多可配置3个激光器,匹配自动切换4位激光滤波器,除了常规低波数斯托克斯拉曼散射测试之外,还可同时配置限波滤光片,进行反斯托克拉曼散射测试。 -最多可配置2个探测器,在标配一个探测器的前提下,RM5预留第二个检测器端口,根据需求灵活选择EMCCD、InGaAs等探测器,实现快速拉曼成像及近红外区拉曼散射测试。 -自动化程度高,所有光学元件均为软件控制切换,无需手动切换。 -使用一体式光学底板设计,可以更好地保证仪器整体的稳定性。 英国爱丁堡仪器一体化全自动显微共聚焦拉曼光谱仪RM5
  • 太原市中心医院279.36万元采购Zeta电位仪,生物显微镜,自动电位滴定,气体流量计
    html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 详细信息 太原市中心医院高质量发展“人人享有肾病管家”区域肾脏病管理网络体系建设项目便携式彩色多普勒超声诊断仪、能量代谢车等医疗设备公开招标采购的采购公告山西省-太原市-小店区 状态:公告 更新时间: 2023-09-28 招标文件: 附件1 一、项目基本情况项目编号:1401992023AGK00987 项目名称:太原市中心医院高质量发展“人人享有肾病管家”区域肾脏病管理网络体系建设项目便携式彩色多普勒超声诊断仪、能量代谢车等医疗设备公开招标采购 资金来源: 财政资金预算金额:2,793,600元最高限价:2,793,600元采购需求:共一包,具体以第四部分采购需求为准。采购清单 序号 名称 数量 预算单价(元) 金额小计(元) 对应的中小企业划分标准所属行业 1 便携式彩色多普勒超声诊断仪 1台 900,000 900,000 工业 2 能量代谢车 1台 690,000 690,000 工业 3 相差显微镜 1台 550,000 550,000 工业 4 血气分析仪 1台 150,000 150,000 工业 5 台式高速恒温离心机 1台 112,800 112,800 工业 6 超低温冷冻储存箱 2台 95,000 190,000 工业 7 尿液分析仪 1台 55,000 55,000 工业 8 生物显微镜 1台 53,000 53,000 工业 9 自动电位滴定仪 1台 92,800 92,800 工业 总价(元) 2,793,600 产品描述 序号 名称 参数要求 1 便携式彩色多普勒超声诊断仪 ★提供所投产品的生产企业《医疗器械生产许可证》、《医疗器械注册证》1、设备用途: 用于神经阻滞可视化引导,心肺功能监测及血流动力学评估应用,以及介入操作的可视化引导,血管通路搭建,诊断和治疗引导等2、主要技术及系统概述:2.1 ≥15英寸高分辨率LED 显示器,可视角度≥170度 (左/右),主机重量≤4kg(含电池)2.2 触控面板操作,防泼溅、防尘、防异物 2.3 ≥12英寸触摸操作屏,按键支持自定义设置,包括移动、增加、删除,支持手写及带橡胶手套操作2.4 可自定义物理按键≥3个2.5 低平的物理按键,完全密封边缘2.6 电源接头为磁吸式2.7 机器内置超声教学助手,可用于神经阻滞的练习、操作,同时也可用于腹部、心脏及小器官的教学指导2.8 成像模式2.8.1 二维灰阶模式2.8.2 组织谐波成像技术2.8.3 穿刺针显影增强技术2.8.4 彩色多普勒模式2.8.5 能量多普勒模式2.8.6 脉冲多普勒模式(PW)2.8.7 连续多普勒模式(CW)2.9 穿刺针显影增强技术,提供最佳角度提示信息,实时自动及半自动追踪角度,支持凸阵探头、线阵探头并支持双幅对比显示 2.9.1 支持凸阵探头、线阵探头2.9.2 提供最佳角度提示信息2.9.3 支持双幅对比显示2.10 B模式成像2.10.1 组织谐波成像模式2.10.2 组织特异性成像2.10.3 多角度空间复合成像技术,支持≥2条偏转线,多级可调,支持线阵和凸阵探头2.10.4 斑点噪声抑制成像2.10.5 回波增强技术,提高心脏图像质量2.10.6 增强局部分辨率2.11 彩色多普勒成像(包括彩色、能量、方向能量多普勒模式)2.11.1 高分辨率血流成像2.11.2 双实时同屏对比显示2.11.3 自动调节取样框的角度及位置2.12 频谱多普勒成像2.12.1 脉冲多普勒、高脉冲重复频率2.12.2 连续多普勒2.13 探头2.13.1 凸阵探头,频率范围1.5MHz-6.0MHz2.13.2 线阵探头,频率范围6.0MHz-23.0MHz2.13.3 相控阵探头,频率范围:1.5MHz-4.5MHz3、技术参数及要求3.1二维灰阶模式3.1.1 扫描频率:电子凸阵:超声频率 1.5MHz-6.0MHz,支持扩展成像;电子相控阵:超声频率1.5MHz-4.5MHz,扫描角度≥90°;电子线阵:超声频率6.0MHz-23.0MHz3.1.2 最大显示深度:≥40cm3.1.3 TGC: ≥8段,LGC: ≥8段(非拨杆调节)3.1.4 动态范围: 30dB-350dB,可视可调3.1.5 增益调节: B/M/D分别独立可调,≥1003.1.6 伪彩图谱: ≥8种3.2彩色多普勒成像3.2.1 包括速度、速度方差、能量、方向能量显示等3.2.2 显示方式:B/C、B/C/M、B/POWER、B/C/PW3.2.3 取样框偏转: ≥±30度 (线阵探头),取样框可根据探头血流方向自动调节3.2.4 支持B/C 同宽3.3频谱多普勒模式3.3.1 显示控制:反转、零移位、B刷新、D扩展、B/D扩展等3.3.2 PW最大速度: ≥7m/s3.3.3 最小速度: ≤5mm/s3.3.4 取样容积: 0.5mm-20mm 3.3.5 偏转角度: ≥±30度 (线阵探头)3.3.6 快速角度校正3.4测量分析和报告3.4.1 常规测量软件包3.4.2 多普勒测量(自动或手动包络测量,自动计算测量参数)3.4.3 神经专用测量软件包3.4.4 心脏功能专用测量软件包3.4.5 急重诊应用测量软件包3.5连通性和外部数据管理3.5.1 具备DICOM基础功能,可通过网络将图像传输到DICOM服务器3.5.2 ≥4个USB 3.0端口3.5.3 以太网端口,内置无线网卡,借助网络,可在机器上一键将动态或静态图像传输至移动应用端群组内;超声设备上具备可自行设置的隐私数据脱敏传输开关,用户可选择传输图像是否包含病人信息3.5.4 HDMI、S-Video视频输出接口3.6电源供应3.6.1 系统通过电池或交流电源运行3.6.2 可充电锂电池,连续使用时间≥90分钟3.7配备专用台车3.8免费与医院信息系统联网,实现患者数据传输。 2 能量代谢车 ★提供所投产品的生产企业《医疗器械生产许可证》、《医疗器械注册证》1、货物用途:临床需要营养治疗的患者的营养评估2、技术参数要求:2.1 测量原理:呼气法或间接测热法等;2.2 测试方式:开放式测量;2.3 数据更新显示方式:每口气;2.4 分析计算参数:每分钟摄氧量(VO2,mL/min)、每分钟产生二氧化碳量(VCO2,mL/min)、呼吸商、静息能量消耗量、三大主要营养物质(糖类、脂类和蛋白质)的消耗量和氧化供能比例;2.5 数据解析:代谢速度评价、代谢底物评价、测量状态分析、营养素均衡供给建议;2.6 具有RMR快速测量功能,根据稳定状态自动结束测量;2.7 测试过程稳定程度分析:具有自动识别稳定状态的功能,无需人工识别;2.8 操作流程:具有一键标定功能;2.9 测量精度:流速测量范围应为20LPM-100LPM,相对误差应≤3%;氧气浓度测量范围19.00%-21.00%,测量误差应≤±0.03%,响应时间应≤400ms;二氧化碳浓度测量范围0-5.50%,测量误差应≤±0.03%,响应时间应≤400ms;2.10 传感器:使用氧化锆氧气传感器或流速传感器等;2.11 数据储存:至少10000条测量记录,可用USB导出数据;2.12 显示屏:≥12英寸薄膜液晶显示屏; 2.13 外部接口: USB从接口1个,LAN接口(10T)1个,蓝牙接口1个、无线接口1个; 2.14 测试时间:≤20分钟即可完成测试; 2.15 兼容打印机:激光/喷墨打印机;2.16 免费与医院信息系统联网,实现患者数据传输。 3 相差显微镜 1、货物用途:用于形态学检查及相关等诊断,并拍摄清晰的图片,形成一体化的图文报告。2、高级研究级正置相差显微镜技术要求:2.1 光学系统:无限远光学系统。2.2 管径焦距:180≤管镜焦距<200mm,螺纹RMS标准。2.3 齐焦距离:必须为国际标准≤45mm。2.4 调焦:低位固定载物台通过物镜转盘聚焦,聚焦行程15mm,带聚焦粗调限位器,粗调旋钮扭矩可调,微调旋钮最小调节精度1微米。2.5 与显微镜同一品牌超宽视野三目观察镜筒:可上下调节移动倾角,可调节三目铰链式镜筒,视场数≥26。屈光度可调。铰链式观察筒可以根据不同观察者进行瞳距调节且不改变屈光度,可升级前后拉伸上下升降观察筒。2.6 照明装置:长寿命透射光柯勒照明器,光量预调开关,转换物镜倍率的同时,光亮可以自动调节到预设光强,无需随着倍率的变化而手动调节照明强度。转换物镜倍率时不需要再调节光强度。2.7 与显微镜同一品牌高级半复消色差FN26.5 相差物镜:10X、40X、100X2.8 载物台:具低位置同轴驱动选钮的陶瓷覆盖层载物台。2.9 与显微镜同一品牌目镜:10X宽视野目镜,视野数为≥26.5;2.10 物镜转换器:五孔编码物镜转盘2.11 与显微镜同一品牌聚光镜:孔数≥7孔 ,N.A≥1.1与不同放大率的相差物镜内的相板相匹配。转盘前端朝向使用者一面有标示窗(孔),转盘上的不同部位有0、1、2、3和4或0、10、20、40和100字样。3、应用范围:用于临床检验,在相差显微镜下对于尿液标本做形态学检查及相关等诊断,并拍摄清晰的图片,形成一体化的图文报告;图像输入部分:视窗平台,配备1600万或以上高像素彩色数码成像装置,最大分辨率1500万或以上高速传输口,色彩还原和拍摄功能。支持动态压缩录像和定时间隔自动采集,同时可以对采集下来的图片进行相应的编辑,如色彩、裁剪、尺寸调整、组合、平衡、清晰、柔化、及各种图片、文字标记等,可与各种型号电脑和显微镜相匹配;信息输入:基本信息录入,如患者详细信息、送检相关信息、标本相关信息等登记;病例统计功能:数据检索功能、统计、查询功能,可以根据已填的病人资料进行查询,也可以进行复合条件查询,同一条件内的分段查询,如按年龄段进行查询统计,可按任意条件组合查询,并打印统计结果;也可进行多病种查询统计,并可自定义万能查询设计;常用词库/模板:具备专家系统词库/模板,提供尿液红细胞位相检查分级分类词库,包括所有常用词汇,并编辑对应的部位和内容的模板;无需使用汉字输入方法,即可在专家系统的帮助下,迅速完成诊断报告;其中的专家词库和常用模板可以根据具体需要随时进行修改和补充。开放式图文报告格式:报告格式任意调整,可通过简单的鼠标拖拉,设计任意多种报告格式,并根据选择的报告格式自动生成彩色图文一体化的报告,支持图文报告批量打印功能,可选择某天或某段时间内的报告统一打印;工作界面及流程:支持工作流程编辑及工作界面调整,可以根据自己的操作习惯编辑工作流程及工作界面;权限设置及网络连接:支持权限设置;支持各诊断室电脑互连,支持病例、数据库等的资源共享,支持各诊断工作站病例资料的互相访问;支持后续升级连接LIS/HIS及PACS系统;数据备份和数据库维护功能:数据备份和数据库维护功能,可设定数据自动备份,进行备份和数据刻录操作,同时刻录后的病例离线查询和统计;图像处理与测量分析功能:支持多种专业尿液红细胞位相形态学图像分析及测量功能。教学及示教功能:支持教学示教、读片以及幻灯片制作功能,支持连接投影仪、液晶电视并可播放实时动态影像,也可以将采集到的图片制作成幻灯片,利用电脑多媒体功能进行病理资料的阅读示教和学术交流;4、免费与医院信息系统联网,实现患者数据传输。 4 血气分析仪 ★提供所投产品的生产企业《医疗器械生产许可证》、《医疗器械注册证》技术参数及要求1.1一体化电极及离子电极,室温存储。1.2试剂规格从最小25测/包到2000测/包多规格可选,上机有效期≥40天;1.3室温存储乳酸/血糖一体化电极,常温运输,上机有效期≥30天1.4全彩色液晶触摸屏≥8寸,支持中文病人信息输入1.5测量参数 : PH,PCO2,PO2,K,Na,Cl,Ca,Hct,Lac和Glu。1.6最大计算项目:pH(TC)、PCO2(TC)、PO2(TC)、HCO3、SBC、BE、BEecf、TCO2、sO2%、P50、AG、A-aDO2、Rl、TCa、nCa,THb(c)等测量项目和计算项目等≥40项1.7支持动静脉结合进样方式,输出ScvO2、PCO2(gap)等参数1.8内置不间断电源,断电后满足30分钟以上的工作时间1.9同时支持注射器、毛细管、安瓿瓶、试管等容器测量1.10样本量:全参数样品量≤170uL样品1.11具有远程诊断功能HL7协议的LAN口网络连接1.12分析时间全项目测试进样后≤90s'1.13免费与医院信息系统联网,实现患者数据传输。 5 台式高速恒温离心机 1、货物技术指标要求:1.1 微电脑控制、LCD液晶显示1.2 采用交流变频电机驱动。1.3 ≥10种升、降速率选择,≥10种自定义工作模式选择,可自由编程、调用1.4 转速/离心力互设、同步显示1.5 两种计时模式可选:运行开始计时和到达设定转速开始计时1.6 门盖采用双锁杆设计,磁感应门锁,电动开门1.7 运行中可随时更改参数,无需停机1.8 风冷排风设计1.9 自动识别转子1.10 转头使用记忆功能,转头达到使用寿命后机器汇报警提示1.11 主机最高转速:≥18000rpm1.12 配置:角转子带生物安全罩1.13 转速精度:≤±10rpm1.14 定时范围:1min-99:59:59(hh:mm:ss)1.15 噪音:≤55dB 6 超低温冷冻储存箱 ★提供所投产品的生产企业《医疗器械生产许可证》、《医疗器械注册证》1、技术要求及配置: 1.1 样式:立式 。1.2 有效容积:≥530L。1.3 温度控制:高精度微电脑温度控制系统,适用范围在-40℃至--86℃范围内,控温精度0.1℃。1.4显示:≥7寸高性能LCD电容触摸屏,显示精度0.1℃,动态实时显示箱内温度、系统设定温度、环境温度、报警状态、时间等参数信息,且可连接蓝牙与WiFi,具备样本存取管理,温度数据查看及数据曲线,设置与留言板功能。1.5具备状态运行指示。1.6 安全存储:≥10种声光报警系统(高低温报警、传感器故障报警、高环温报警、开门报警、电压异常、断电报警、冷凝器脏报警、电池电量低报警、系统故障等)。1.7开机延时和停机间隔保护功能;屏幕锁定和密码保护功能。1.8压缩机,整机稳定运行功率≤500W。冷凝器散热风机可根据压缩机运行状态智能开停。1.9 25℃环温时,单日耗电量≤8KW.h/24h。 1.10 箱内温度均匀性要求,25℃环境,设定-80℃测试,整机≥20点测试,最高温度与最低温度的差小于10℃。1.11 25℃环温时,空载降温到-80℃时间≤5.1h。 1.12多重门锁设计:机械锁(配2把钥匙)+外挂锁(可挂2把)1.13有多种登录权限设置1.14 保温材料:真空绝热材料,保温板厚度≥20mm,箱体发泡层≥130mm。2个发泡压紧内门,双层发泡保温外门,外门4道密封,内门两道门封,整机6道门封。 1.15低噪音,稳定运行噪音≤52分贝。1.16 25℃环温,空载稳定运行断电回温至-50℃时间≥270min。1.17 箱体材料:钢板。 1.18 内胆材料:镀锌板喷涂。1.19 大面积翅片式冷凝器。 1.20 自动加热门体平衡孔设计,短时间内连续多次开门。 1.21 2个及以上温度测试孔。 1.22 标配USB模块,可记录箱内实际温度、故障报警等数据。1.23 标配蓄电池,断电状态可持续为温度报警、USB端口供电。 7 尿液分析仪 ★提供所投产品的生产企业《医疗器械生产许可证》、《医疗器械注册证》1、货物技术指标要求:1.1 仪器类别 :1.1.1 测试速度 ≥300个测试/小时1.1.2 测试方法 终点法、动力学法、两点法1.1.3 试剂模式 试剂全开放模式,兼容进口和国产试剂1.1.4 同时测定项目 ≥40个(单试剂),≥20个(双试剂)1.1.5 同时测定样本 ≥40个1.1.6 最小反应体积 150μL1.1.7 携带污染率 ≤0.005%1.1.8 耗水量 ≤6.5升/小时1.1.9 最长反应时间 15分钟(单试剂);12分钟(双试剂)1.1.10 最大反应体积 500μL1.1.11 测试原理 比色法、透射比浊法1.1.12 检测模式 普通模式(单、双试剂),高速模式(单试剂)1.1.13 测试顺序 急诊优先、任意插入,连续测定式、随机任选式,按样本顺序测定1.1.14 稀释功能 检测底物过剩和钩状效应,全自动稀释重测1.2样本/试剂/搅拌杆单元:1.2.1 样本量 2-50μL,0.1μL递增1.2.2 样本盘 圆盘式,≥40个样本位1.2.3 样本/试剂针 样本针和试剂针共针,具备液面检测、立体防撞、随量跟踪功能,试剂余量实时检测功能1.2.4 样本管 兼容多种规格(13mm×100mm,13mm×75mm,12mm×100mm,12mm×75mm)一次性采血管、尿管、微量杯、塑料试管等1.2.5 试剂量 R1:150μL-450μL,R2:10-300μL,1μL递增1.2.6 试剂盘 圆盘式,内外圈共不少于40个试剂位,半导体致冷水循环散热,24小时4℃-12℃不间断冷藏1.2.7 试剂瓶 兼容主流试剂瓶规格1.2.8 搅拌杆 独立1根搅拌杆,加入样本或第二试剂后立即搅拌1.3光学系统:1.3.1 光源 卤钨灯,12V20W,液体水循环制冷,≥2000小时1.3.2 分光方式 1.3.3 波长范围 340nm-670nm, 8波长1.3.4 分辨率0.0001Abs1.3.5 线性范围 0Abs-3.5Abs1.3.6 吸光度准确性 0.5A: <±0.02Abs 1.3.7 OA: <±0.05Abs1.3.8 杂散光≥4.5(以吸光度表示)1.3.9 吸光度稳定性 <0.01Abs1.3.10 吸光度重复性 <1.5%1.3.11 波长准确度<±2nm1.3.12 检测器光电二极管探测器阵列 8 生物显微镜 1、货物主要技术指标:1.1 光学系统:无限远光学矫正系统,齐焦距离必须为国际标准45mm。1.2 载物台:钢丝传动,无齿条结构1.3 调焦机构:有粗调限位,可以进行张力调节,避免标本或物镜的损伤。1.4 聚光镜:带有孔径光阑的聚光镜1.5 照明系统:≥20000小时寿命LED光源1.6 观察筒:双目观察筒,瞳距调整范围50mm-75mm,倾斜角度30°,带屈光度调节,360°可旋转,铰链式,眼点高度≥420mm,视场数≥201.7 目镜:10X,带眼罩,视场数≥201.8 物镜转盘:与显微镜机身固定的内旋式4孔物镜转盘,便于放置标本等操作。1.9 物镜:平场消色差物镜4X、10X、40X、100X 1.10 双目观察筒、目镜、物镜都具备防霉处理功能1.11 光学元件均为环保无铅玻璃 9 自动电位滴定仪 1、技术指标要求:1.1 滴定装置 容量滴定单元 1.2滴定分析重复性≤0.2%1.3滴定容量允许误差 10mL滴定管:±0.025mL;20mL滴定管:±0.035mL;滴定管分辨率 1/140001.4测量装置 1.4.1 电位滴定模块 1.4.2 测量范围(-1800.0-1800.0)mV,(0.00-14.00)pH1.4.3 分辨率 0.1mV,0.01pH1.4.4 基本误差pH:±0.01pHmV:±0.05%FS1.4.5 稳定性 ±0.3mV/3h1.4.6 温度补偿 测量范围(-5.0℃-105.0℃)1.4.7 分辨率≤0.1℃1.4.8 基本误差 ±0.3℃1.5电源 AC(220±22)V;频率(50±1)Hz 注:1.所有招标内容除特别标注为“进口产品”外,均采购国产产品,即非“通过中国海关报关验放进入中国境内且产自关境外的产品”,投标货物及服务各项技术标准应当符合国家强制性标准。2.招标内容标注为“进口产品”的,满足需求的国产产品和进口产品按照公平竞争原则实施采购。合同履行期限:签订合同之日起30日历天内完成。本项目不接受联合体投标。二、投标人资格要求:=105695" width="160" 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容:Zeta电位仪,生物显微镜,自动电位滴定,气体流量计 开标时间:2023-10-19 09:00 预算金额:279.36万元 采购单位:太原市中心医院 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:太原市公共资源交易中心 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 太原市中心医院高质量发展“人人享有肾病管家”区域肾脏病管理网络体系建设项目便携式彩色多普勒超声诊断仪、能量代谢车等医疗设备公开招标采购的采购公告 山西省-太原市-小店区 状态:公告 更新时间: 2023-09-28 招标文件: 附件1 一、项目基本情况项目编号:1401992023AGK00987 项目名称:太原市中心医院高质量发展“人人享有肾病管家”区域肾脏病管理网
  • 胤煌科技发布显微镜不溶性微粒检测仪新品
    YH-MIP-0103型显微镜不溶性微粒检测仪检测介绍药典规定:按照中国药典0903章节的要求,不溶性微粒的检测有两个方法,光阻法不溶性微粒检查和显微镜不溶性微粒检查。随着光阻法收录入药典作为不溶性微粒检查的一个方法以来,由于其操作简单,检测速度快,无需制样等优点深受广大用户的喜爱,也便成了用户偏爱和较高一种的检查方法。而显微镜法不溶性微粒慢慢淡出人们视野。随着药学的发展,尤其是制剂学的飞速进步,各式新的剂型进入临床,如注射用乳剂,常见的有丙泊酚、中长链脂肪乳、三腔袋脂肪乳等,脂质体,混悬剂,滴眼剂,混悬剂,易产生气泡剂型等。此种注射剂剂型的特殊性,无法利用常用的光阻法检测不溶性微粒,因为其样品本身的不透明性、高粘度等原因,使得采用光阻法检测会产生假性结果,因为光阻法会将样品本身和气泡也作为颗粒计入。中国药典CP中规定所有的注射剂都要做不溶性微粒项目检查,故而显微镜法不溶性微粒检查设备是非常重要的选择。常规显微镜不溶性检查的缺陷常规显微镜不溶性微粒检查大家会采用一台简单显微镜,人工进行计数。此种操作的难点是:无法避免人为的原因导致计数的偏差,主观性太强;最重要的是人为计数对实验员眼睛的要求较高,用眼过度会造成视力过早下降,引起一些不必要的眼疾;操作不规范性,测试结果重复性差YH-MIP-0103系列显微镜不溶性微粒检测仪上海胤煌科技有限公司自主研发生产的全自动显微镜不溶性微粒检测仪YH-MIP-0103系列,从样品制备到测试完成有一套完整的方案。1)直接按照药典要求出具报告;2)全自动进行滤膜全扫描,并进行颗粒图片分析;3)可以区分颗粒性质,鉴别不溶性微粒的来源,是金属还是纤维;4)按照颗粒性质进行归类分析统计;5)光阻法检测不通过时,作为光阻法不溶性微粒的一个验证;显微镜不溶性微粒检测仪设备构成样品过滤装置,烘干装置,检测分析系统,电脑等。检测分析系统可以根据用户要求配置奥林巴斯体式显微镜、奥利巴斯金相显微镜、徕卡金相显微镜、尼康金相显微镜等。显微镜不溶性微粒检测仪应用领域应用范围:乳剂、脂质体、滴眼剂、混悬剂、易产生气泡剂型、粘度大制剂等执行标准:中国药典CP,美国药典USP 788、USP 789,欧洲药典 EP,英国药典 BP2013,日本药典JP等YH-MIP-0103系统介绍:组成:显微镜颗粒分析系统既可以观察颗粒形貌,还可以得到粒度分布、数量、大小、平均长径比以及长径比分布等,为科研、生产领域增添了一种新的粒度测试手段;该系统包括光学显微镜、数字CCD 摄像头、图像处理与分析软件、电脑、打印机等部分组成;是传统显微测量方法与现代图像处理技术结合的产品;软件:测试软件具有操作员管理系统、测试标准、零件测试模板、图像存储、颗粒追踪、报告输出、清洁度分析等功能;全面自动标准选择、颗粒尺寸设定、颗粒计数,或按用户设定范围计数,自动显示分析结果,并按照相关标准确定产品等级;专业软件控制分析过程,手动对焦,手动光强,自动扫描,自动摄入,自动分析;专用数字摄像机将显微镜的图像拍摄及扫描;全自动膜片扫描系统,无缝拼接, 数字化显微镜分析系统;数据传输:R232 接口数据传输方式将颗粒图像传输到分析系统; 颗粒图像分析软件及平台对图像进行处理与分析;显示器及打印机输出分析结果;特点:直观、形象、准确、测试范围宽以及自动识别、自动统计、自动标定等特点; 避免激光法的产品缺陷,扩展检测范围;YH-MIP-0103系统介绍:胤煌科技为您奉献的专门高性价比实验室显微镜。可以轻松地根据需要进行明场、暗场、相衬、荧光、偏光等多种观察;还可以连接照相机、数码摄像头,与电脑联机工作。1)物镜:独立校正光学系统,物镜拥有更高的数值孔径,成像更加平坦,清晰范围可达视场边缘。5X、10X、20X、30X、40X、50X、80X、100X 等可根据要求选配、经过防霉处理;2)目镜:高眼点,屈光度可调。10X 目镜视场范围有 20mm 和 22mm 两种配置。经过防霉处理;3)阿贝聚光镜:数值孔径 NA1.25,中心可调,带相衬板插孔,配孔径光阑调节装置,聚光镜孔径光阑采用与物镜色圈相同颜色的标记,方便您的使用;4)暗场聚光镜:专门用于暗场观察,安装方便;5)偏光装置:加配起偏器和验片器,您便可以轻松进行简易偏光观察;6)多功能转盘式相衬聚光镜:数值孔径 NA1.25,配置多功能相衬聚光镜,您可以配合 10X-100X 相衬物镜进行相衬观察,配合 10X-40X 物镜进行暗场观察,也可以明场观察;7)内倾式转换器:方便您放置切片,变换物镜进行观察;8)机械载物台:平台尺寸大于 100*100mm,可容纳 2*50mm 快切片,配切片定位夹;X/Y 方向移动范围大于 50*50mm。低位同轴移动手轮;9)无导轨机械载物台:平台尺寸大于 100*100mm,可容纳 2*50mm 快切片,配切片定位夹;X/Y 方向移动范围大于 50*50mm,低位同轴移动手轮,调节手轮可以根据您的用手习惯任意安装在载物台的左手或右手一侧;10)电动载物台:平台行程:大于 80*70mm;行程:2000μm;定位精度:≤±5μm;典型分辨率: 单步 0.625μm;11)观察筒:双目或三目铰链式观察筒;三目分光比 20/80,可以轻松与数码摄像头或照相机连接工作;视场较高可配置到 22mm;有 48-75mm和 52-75mm 两种不同的双目瞳孔,调节距分别适用于亚洲和欧美人士使用,您可以根据自己双目距离作出灵活的选择;12)粗微动手轮高度可调:根据您手形的大小,粗微动手轮高度可调,为您的手臂带来轻松和舒适;13)照明系统:6V/20W、6V/30W 卤素灯或者 LED 多种光源可供选择。抽屉式的灯座设计让您只需简单地拔出、插入便可方便地更换灯泡;14)高效率的独立散热系统:即使在 6V/30W 卤素灯 48 小时不间断照明的环境下,机身也不会烫手,完全解决了长期困扰研究人员的机身发烫问题;15)增高器:果您体型高大,可选配增高器,保证您观察时的坐姿更加舒适;16)搬运把手:保证您移动显微镜时轻松安全;YH-MINP-0103产品配置 显微镜不溶性微粒检测仪技术参数测试范围: 1 μm - 500 μm放大倍数:40X-l000X 倍比较大分辨:0.1 μm显微镜误差:0.02(不包含样品制备因素造成的误差)重复性误差: 93%软件运行环境:Windows 2000、Windows XP接口方式:RS232 或 USB 方式供货期:30 个工作日精 确 度:95%(按中国药典 2010 版校准)YH-MIP-0103分析过程: YH-MIP-0103系统介绍:美国药典 USP 788、USP 789、USP35-NF30、USP32-NF27;欧洲药典 EP6.0、EP7.0、EP7.8、EP8.0;英国药典 BP2013、BP2012、2010、2009;日本药典 JP16、JP15、JP14;印度药典 IP2010 版;WHO 国际药典 IntPh 第四版;中国药典 2010 年、2015 年;GB8368 输液器具;ISO21510;ISO11171 等。GB/T 11446.9-2013 电子级水中微粒的仪器测试方法。可根据客户要求,植入相应“光阻法颗粒度”测试和评判标准。 创新点:显微镜不溶性微粒检测仪 全自动进行滤膜全扫描,并进行颗粒图片分析,可以区分颗粒性质,鉴别不溶性微粒的来源,是金属还是纤维按照颗粒性质进行归类分析统计,检测分析系统可按客户要求配置奥林巴斯体式显微镜、奥林巴斯金相显微镜等 显微镜不溶性微粒检测仪
  • 电镜学堂丨扫描电子显微镜样品要求及制备 (一) - 常规样品制备
    这里是TESCAN电镜学堂第6期,将继续为大家连载《扫描电子显微镜及微区分析技术》(本书简介请至文末查看),帮助广大电镜工作者深入了解电镜相关技术的原理、结构以及最新发展状况,将电镜在材料研究中发挥出更加优秀的性能!样品制备对扫描电镜观察来说也至关重要,样品如果制备不好可能会对观察效果有重大影响。通常希望观察的样品有尽可能好的导电性,否则会引起荷电现象,导致电镜无法进行正常观察;另外样品还需要有较好的导热性,否则轰击点位置温度升高,使得试样中的低熔点组分挥发,形成辐照损伤,影响真实的形貌观察。如果要进行EDS/WDS/EPMA定量检测,还需要样品表面尽可能平整。第一节 常规样品制备样品制备主要包括取样、清洗、粘样、镀膜处理几个步骤。§1. 取样在进行扫描电镜实验时,在可能的条件下,试样应该尽量小,试样有代表性即可。特别在分析不导电试样时,小试样能改善导电性和导热性能。另外,大试样放入样品室会有较多气体放出,特别是多孔材料,不但影响真空度,还大幅度增加抽真空的时间,可能也会引入更多的污染。因此对于多孔材料在放入电镜前,可以在不损伤样品的前提下,对样品进行一定的热处理,比如电吹风吹,红外灯烘烤,或者放入烘箱低温加热一段时间,将其空隙的气体排出,以减小进入电镜后的抽真空时间。对于薄膜截面来说最好能够进行切割、镶嵌、抛光等处理。在镶嵌时最好能将试样一分为二,将要观察的膜面朝里然后对粘,然后再进行镶嵌、抛光处理。这样做的好处是避免在抛光过程中因为膜面和镶嵌料之间的力学性能有一定的差异,而引起薄膜的脱落或者出现裂纹和缝隙,如图4-1。对粘后的膜面两面力学性能一样,会改善此种情况。 图4-1 单膜面力学性能不对称引起的损伤对于比较软的样品在制截面时,一般不要用剪刀直接剪断,直接剪断的截面经过了剪切的拉扯,质量较差。可以考虑用锋利的刀片切断,比如手术刀片等。或者在将试样浸泡在液氮中进行冷冻脆断。在冷冻脆断前可以先切一个小缺口,这样冻硬的样品可以顺着切口用较小的力就可发生断裂。有条件的话可以考虑用截面离子束抛光或者FIB抛光。对于粉末样品来说,取样要少量,否则粉末堆叠在一起会影响导电性和稳定性。粉末样品团聚严重的话,可以考虑将粉末混合在易挥发溶剂中(如纯水、乙醇、正己烷、环己烷等),配成一定浓度的悬浊液,用超声分散,然后取小滴滴在试样座或者硅片、铜(铝)导电胶带上。此时不要使用碳导电胶带,因为碳导电胶带不够致密,会使得样品嵌入在空隙中影响观察。等待溶剂挥发干燥后,粉体靠表面吸附力粘附在基底上,如图4-2。 图4-2 粉末超声分散制样不过值得注意的是溶剂的选择,溶剂不能对要观察的试样有影响,否则会改变试样的初始形貌而使得图像失真。如图4-3,高分子球样品在用水稀释分散后仍为球形,而用无水乙醇分散后,形貌发生了变化。 图4-3 水(左)和乙醇(右)稀释分散对形貌的影响§2. 清洗试样尽可能保证新鲜,避免沾染油污。特别是不要直接用手直接接触试样,以免沾染油脂。清洁不仅仅是针对试样的要求,同样还包括了样品台。样品台要做到经常用无水乙醇进行清洗。§3. 粘样试样的粘贴应该尽量保持平稳、牢固,并尽可能减少接触电阻,以增加导电性和导热性。特别是对于底面不平整的试样,最好用银胶进行粘贴,让银胶填满缝隙以保证平稳。如果要进行EBSD测试,最好也用银胶。EBSD采集要经过70度的倾转,重力力矩较大,而导电胶带有一定的弹性,可能会因为重力缘故而逐步拉伸,导致样品漂移。此外,平时大多数试样都是采用碳导电胶带进行粘贴,不过如果要进行极限分辨率的观察,最好也用银胶,以进一步增加导电性。我们粘贴样品的目的是使得样品要观察的表面要能和样品台底座之间具有导电通路,而不是仅仅认为表面导电就好。样品表面导电性再好,如果没有导电通路和样品台联通的话,仍然会有荷电。特别是对于不规则样品,更要注意粘贴时候的导电通路。如图4-4,左边与中间的表面并未和样品台导通,属于不合理的粘贴,而右边形成了通路,是合理的粘贴方式。 图4-4 合理(右)与不合理(左、中)的粘贴对于很多规则样品,比如块体或者薄片样品,也存在很多不合理的粘贴方式。很多人认为试样有一定的导电性,就将试样直接粘在导电胶带上,如图4-5左。样品表面和样品台之间依然会出现没有通路的情况,有时即使样品导电性好,可能也会因为有较大的接触电阻使得图像有微弱的荷电或者在大束流工作下有图像漂移。而图4-5右,则是开始将导电胶带故意留一段长度,将多余的长度反粘到试样表面去。这样使得不管样品体内导电性如何,表面都能通过导电胶带形成通路。而且即使样品整个体内都有较好的导电性,连接到表面的导电胶带相当于一个并联电路,并联电路的总电阻总是小于任何一个支路的电阻,所以无论试样的导电性任何,都应习惯性的将一段导电胶带连接到表面,以进一步减小接触电阻,增强导电性。 图4-5 将导电胶带延伸到试样表面的粘贴 对于粉末试样的粘贴,也是要少量,避免粉末的堆叠影响导电性和导热性。粉体可以取少量直接撒在试样座的双面碳导电胶上,用表面平的物体,例如玻璃板或导电胶带的蜡纸面压紧,然后用洗耳球吹去粘结不牢固的颗粒,如图4-6左。如果粉末量很少,无法用棉签或药勺进行取样,也可将碳导电胶带直接去粘贴粉末,如图4-6右。 图4-6 粉末试样的粘贴方法§4. 镀膜对于导电性不好的试样,我们通常可以选择镀膜处理。通常情况我们选择镀金Au膜,如果对分辨率有较高的要求,可以选择镀铂Pt、铬Cr、铱Ir。如果要对样品进行严格的EDS定量分析,则不能镀金属膜,因为金属膜对X射线有较强的吸收,对定量有较大影响,此时可选用蒸镀碳膜。现在的镀膜设备一般都能精确控制膜厚,通常镀5nm的薄膜就足够改善导电性,对于有些特殊结构的试样,比如海绵或泡沫状,表面不致密,即使镀较厚的导电层,也难以形成通路。所以我们镀膜尽量控制在10nm以下,如果镀10nm的导电膜仍没有改善导电性,继续增加镀膜也没有意义。一般镀金的话在10万倍左右就能看见金颗粒,镀铂的话可能需要放大到20万倍才能看见铂颗粒,而镀铬或者铱则需要放大到接近30万倍。所以对于导电性不好的试样来说,可以根据需要选择不同的镀膜。镀膜之后,由金属膜代替试样来发射二次电子,而一般镀的金、铂都有较高的二次电子激发率,在镀膜之后还能增强信号强度和衬度,提升图片质量。只要镀膜不会掩盖试样的真实细节,完全可以进行镀膜处理,而不用纠结于一定要不镀膜进行观察,除非有特别不能镀膜的要求。当然,对于要求倍数特别高或者严格测量的一些观察要求,则要谨慎镀膜处理。毕竟在高倍数下,镀膜会掩盖一定的形貌,或者使测量产生偏差。如图4-7,左边是镀金处理的PS球在SEM下的测量结果,右边是TEM直接拍摄的结果,可以发现SEM的测量结果大约在195nm左右,而TEM的测量结果在185nm左右,这就是因为给PS球镀了5nm金而引起直径扩大了10nm左右。 图4-7 PS球在SEM下镀膜观察和TEM直接观察的对比除了不导电样品需要镀膜,对于一些导热性不佳的试样,有时也需要镀膜。电子束轰击试样时,很多能量转变成热能,使得轰击点温度升高,升高温度表达式为ΔT(K) = 4.8 × VI / kd其中,V为加速电压、I为束流、d为电子束直径,k为试样热导率。对于导热性差的试样,k较低,ΔT有时能接近1000K,很容易对试样造成损伤。比如有时候对高分子样品进行观察时,会发现样品在不断的变化,其实是样品受到电子束轰击造成了辐照损伤损伤,如图4-8。而经过镀膜后,可以提高热导率,降低升温程度,避免样品受到电子束辐照损伤。 图4-8 电子束辐照损伤【福利时间】每期文章末尾小编都会留1个题目,大家可以在留言区回答问题,小编会在答对的朋友中选出点赞数最高的两位送出本书的印刷版。【奖品公布】上期获奖的这位童鞋,请后台私信小编邮寄地址,我们会在收到您的信息并核实后即刻寄出奖品。 【本期问题】如果要对样品进行严格的EDS定量分析,可以镀金属膜吗,为什么?(快关注“TESCAN公司”微信公众号去留言区回答问题领取奖品吧→)简介《扫描电子显微镜及微区分析技术》是由业内资深的技术专家李威老师(原上海交通大学扫描电镜专家,现任TESCAN技术专家)、焦汇胜博士(英国伯明翰大学材料科学博士,现任TESCAN技术专家)、李香庭教授(电子探针领域专家,兼任全国微束分析标委会委员、上海电镜学会理事)编著,并于2015年由东北师范大学出版社出版发行。本书编者都是非常资深的电镜工作者,在科研领域工作多年,李香庭教授在电子探针领域有几十年的工作经验,对扫描电子显微镜、能谱和波谱分析都有很深的造诣,本教材从实战的角度出发编写,希望能够帮助到广大电镜工作者,特别是广泛的TESCAN客户。这里插播一条重要消息:TESCAN服务热线 400-821-5286 开通“应用”和“维修”两条专线啦!按照语音提示呼入帮你更快找到想要找的人 ↓ 往期课程,请关注“TESCAN公司”微信公众号查看: 电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(一) - 电子与试样的相互作用电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(二) - 像衬度形成原理电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(三) - 荷电效应电镜学堂丨扫描电子显微镜的结构(一) - 电子光学系统电镜学堂丨扫描电子显微镜的结构(二) - 探测器系统
  • 天美集团旗下爱丁堡仪器将全球同步首发显微共聚焦拉曼新品
    p   相较于其他光谱仪器,拉曼光谱类仪器近几年的市场动态总是吸引着大家的眼球,据国外某研究机构数据显示2019年全球拉曼光谱市场为4.21亿美元,预计2023年该市场将达5.76亿美元,2018-2023年间复合年均增长率为7.4%,增长速度为分子光谱类仪器之最!极具诱惑的市场给各大仪器厂商带来了市场机会,越来越多的仪器厂商通过自研或者收购的手段涉足该领域,天美集团旗下的英国爱丁堡仪器公司就是拉曼领域新晋的一员。 /p p   1971年,英国爱丁堡仪器公司(Edinburgh Instruments,EI)成立,创始人是英国皇家科学院院士,赫瑞瓦特大学物理学院院长Des Smith 教授。从赫瑞瓦特大学物理系的一个校办工厂起家,先后研发并推出了中红外气体激光器,稳态瞬态荧光光谱仪,以及瞬态吸收光谱仪等产品,其中以专注生产和研发高性能研究级稳瞬态荧光光谱仪而被大家熟知。 /p p   2013年初,天美(控股)有限公司收购了爱丁堡公司100%股权,同时加大了对爱丁堡仪器的研发投入,近几年一直不断有新产品和新技术推出。继FS5、FLS1000等瞬态稳态荧光光谱仪之后,2019年爱丁堡公司重磅发布一体化全自动显微拉曼光谱仪新品RM5,正式迈入拉曼光谱领域。 /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=7839F96628D03BF59C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=350& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script p   在高端定制化的研发理念之下,爱丁堡仪器公司一直没有停下创新的脚步。2020年10月20日下午2:30分,爱丁堡仪器将召开全球同步网络新品发布会,重磅推出高端、可定制化的显微共聚焦拉曼产品,敬请期待! span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/RMS" target=" _blank" 点击报名》》》 /a /strong /span /p p style=" text-align: center " strong style=" text-align: center " 活动日程 /strong /p table width=" 600" border=" 1" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" align=" center" tbody tr class=" firstRow" td width=" 141" p style=" text-align:center " strong 2:30-2:50 & nbsp & nbsp PM CST /strong /p /td td width=" 273" p style=" text-align:center " strong 日程介绍& amp 期待视频& amp 抽奖 /strong /p /td td width=" 283" p style=" text-align:center " strong 主持人 /strong /p /td /tr tr td width=" 141" p style=" text-align:center " strong 2:50-3:05 & nbsp & nbsp PM CST /strong /p /td td width=" 273" p style=" text-align:center " strong 新产品揭幕仪式 /strong /p /td td width=" 283" p style=" text-align:center " strong 主持人 /strong /p /td /tr tr td width=" 141" p style=" text-align:center " strong 3:05-3:30 & nbsp & nbsp PM CST /strong /p /td td width=" 273" p style=" text-align:center " strong 邀请嘉宾致辞 /strong /p /td td width=" 283" p style=" text-align:center " strong 嘉宾 /strong /p /td /tr tr td width=" 141" p style=" text-align:center " strong 3:30-3:45 & nbsp & nbsp PM CST /strong /p /td td width=" 273" p style=" text-align:center " strong 祝福视频& amp 抽奖 /strong /p /td td width=" 283" p style=" text-align:center " strong 主持人 /strong /p /td /tr tr td width=" 141" p style=" text-align:center " strong 3:45-4:00 & nbsp & nbsp PM CST /strong /p /td td width=" 273" p style=" text-align:center " strong 新产品研发理念介绍 /strong /p /td td width=" 283" p style=" text-align:center " strong EI首席研发专家 br/ & nbsp & nbsp & nbsp Dr. & nbsp & nbsp Dirk Nather /strong /p /td /tr tr td width=" 141" p style=" text-align:center " strong 4:00-4:20 & nbsp & nbsp PM CST /strong /p /td td width=" 273" p style=" text-align:center " strong 新产品典型应用介绍 /strong /p /td td width=" 283" p style=" text-align:center " strong EI拉曼应用专家 /strong /p /td /tr tr td width=" 141" p style=" text-align:center " strong 4:20-4:25 & nbsp & nbsp PM CST /strong /p /td td width=" 273" p style=" text-align:center " strong 问答& amp 抽奖 /strong /p /td td width=" 283" p style=" text-align:center " strong 主持人 /strong /p /td /tr tr td width=" 141" p style=" text-align:center " strong 4:25-4:45 & nbsp & nbsp PM CST /strong /p /td td width=" 273" p style=" text-align:center " strong 厂家代表采访 /strong /p /td td width=" 283" p style=" text-align:center " strong 主持人& amp 厂家代表 /strong /p /td /tr tr td width=" 141" p style=" text-align:center " strong 4:45-5:00 & nbsp & nbsp PM CST /strong /p /td td width=" 273" p style=" text-align:center " strong 网友问答& amp 抽奖 /strong /p /td td width=" 283" p style=" text-align:center " strong 主持人 /strong /p /td /tr /tbody /table p    strong 特别提醒:报名参会即可获得十元话费充值,会议直播中还将定时进行抽奖活动,大量精美礼品奉送, /strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/RMS/" target=" _blank" 欢迎关注报名! /a /strong /span /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/RMS/" target=" _blank" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/bbf0f30e-0830-4277-8c9b-2a44c30b64b8.jpg" title=" 微信图片_20200930134432.png" alt=" 微信图片_20200930134432.png" width=" 600" height=" 351" border=" 0" vspace=" 0" style=" text-align: center max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 351px " / /a /p p   strong   span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 奖项设置: /span /strong /p p   一等奖 2 位:小米直饮水或洛斐键盘 /p p   二等奖 4位:尤尼克斯羽毛球拍或LAMY钢笔 /p p   三等奖 6位: Kenko便携显微镜 /p p   四等奖 8位: 小米加湿器或无线鼠标 /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/RMS/" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 报名参会请点击》》》 /strong /span /a /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/RMS/" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 132px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/fb9b0626-a465-4672-a9fe-20e3bbc5bd93.jpg" title=" 11.jpg" alt=" 11.jpg" width=" 600" height=" 132" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p p br/ /p
  • 爱丁堡仪器显微共聚焦拉曼新品RMS1000全球同步首发
    p style=" text-align: justify "    strong 仪器信息网讯 /strong 2020年10月20日,天美集团旗下爱丁堡仪器显微共聚焦拉曼光谱仪新品(RMS1000)全球同步网络发布会成功召开,这也是继2019年一体化全自动显微拉曼光谱仪新品RM5之后的又一款重磅产品。500余位行业领导、资深专家及用户代表共聚云端,共同见证新产品的发布!天美仪拓实验室设备(上海)有限公司副总裁张海蓉主持揭幕仪式。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 343px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/ebd266d8-6296-4df4-8664-81894cbd3f9d.jpg" title=" 付世江.jpg" alt=" 付世江.jpg" width=" 600" height=" 343" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 天美仪拓实验室设备(上海)有限公司总裁付世江致辞 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 305px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/a34670b8-1949-453f-8ad7-dcdbe358c556.jpg" title=" Roger.jpg" alt=" Roger.jpg" width=" 600" height=" 305" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 天美集团旗下爱丁堡仪器CEO Dr. Roger Fenske致辞 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/aad10251-fefa-4641-b2c8-fd35b9dcc6a9.jpg" title=" 张海蓉.jpg" alt=" 张海蓉.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 天美仪拓实验室设备(上海)有限公司副总裁张海蓉主持揭幕仪式 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/d4591b73-3873-4b40-a1e2-7a458b531271.jpg" title=" 吕碧琪.jpg" alt=" 吕碧琪.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 天美仪拓实验室设备(上海)有限公司产品经理吕碧琪主持发布会 /strong /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=37569A253B7456F99C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script p style=" text-align: center " strong 新品揭幕仪式 /strong /p p style=" text-align: justify "   中国仪器仪表行业协会常务副理事长李跃光先生、中国仪器仪表学会分析仪器分会常务副理事长刘长宽先生、中国科学院大学副校长杨国强研究员、中科院理化技术研究所李嫕研究员、中国科学院半导体研究所谭平恒研究员、中山大学陈建研究员、苏州大学姚建林教授、中国仪器仪表学会分析仪器分会光谱专业委员会秘书长邢志先生等为发布会致辞,祝贺发布会成功举办的同时,大家也对本次发布的RMS1000新品充满了期待。 /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=CF6812C6B52892BA9C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script p style=" text-align: center " strong 专家致辞 /strong /p p style=" text-align: justify "   不仅如此,还有数十位国内外的专家学者通过网络发来祝福,期待天美集团不断推陈出新,继续推出更多的新产品和新技术以助力中国科学研究。从爱丁堡仪器公司的收购,到一系列荧光产品的发布,再到连续两年发布拉曼光谱新产品,大家纷纷表示,天美集团的一系列举措不仅彰显了爱丁堡仪器深厚的技术底蕴和产品储备,更展现了天美集团的战略眼光! /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 338px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/eb120120-2f83-4f17-a8e4-66bffcbe907b.jpg" title=" Dirk.jpg" alt=" Dirk.jpg" width=" 600" height=" 338" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong EI首席研发专家Dr. Dirk Nather /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 333px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/106bf31a-e4e4-45cc-8b86-af1f8bb676aa.jpg" title=" 企业微信截图_16032716827178.png" alt=" 企业微信截图_16032716827178.png" width=" 600" height=" 333" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong EI拉曼应用专家团队 /strong /p p style=" text-align: justify "   揭幕仪式之后,爱丁堡仪器首席研发专家Dr. Dirk Nather及拉曼应用专家团队的专家们现场分享了RMS1000新品的技术特点和应用优势。 /p p style=" text-align: justify "   据介绍,RMS1000是一款具有“开放式结构”的高端、科研级别显微共焦拉曼光谱仪,在性能和易用性上独具一格。该仪器的整体设计能够根据客户的需要灵活配置,除了可以提供多种附件以外,包括激光光路、拉曼光路、检测器、测试功能等都可以根据实际需要进行灵活的配置。 /p p style=" text-align: justify "   发布会过程中,RMS1000的五大亮点吸引了业内人士的极大关注:真共聚焦设计可以提供更好的空间分辨率和背景抑制效果 灵活的配置和功能满足从专一到多样的不同应用场景需求 完全定制化的特点可以根据用户的应用需求量身打造仪器系统 极致的分辨率和灵敏度可以实现更好的样品包高密度容性,更好的地区分高密度分布谱线,更有效地获取弱信号 除了拉曼应用以外,RMS1000还传承了爱丁堡仪器高端荧光光谱仪的品质,能够实现微区荧光寿命及荧光寿命成像等功能。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 342px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/a8f89cf2-d673-4c3d-b039-c3740714412d.jpg" title=" 媒体访问.jpg" alt=" 媒体访问.jpg" width=" 600" height=" 342" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 媒体访问 /strong /p p style=" text-align: justify "   新品揭幕仪式之后,天美仪拓实验室设备(上海)有限公司副总裁张海蓉女士还特别接受了仪器信息网新品首发栏目的采访,就天美集团拉曼产品线的定位、传承以及可以提供的服务等问题进行了详细的解答。据张海蓉介绍,目前商品化的仪器往往无法做太多的改变,实验室搭建的仪器又在软件和整体操控性能上达不到用户的需求,而RMS1000的定制化特点正契合了大家的需求,给科研工作找到了更多的可能性。 /p p style=" text-align: justify "   对于大家关注的定制机的技术支持和售后服务问题,张海蓉说,得益于与爱丁堡英国团队多年来亲密无间的配合,天美集团已经培养了专业的应用技术和售后服务支持团队,而且每个月都有英国的同事在中国做支持。再加上,爱丁堡仪器的荧光产品也大都是定制机,这对天美及爱丁堡仪器而言已经有成熟的运作体系。而针对现场参会代表提出的问题,爱丁堡仪器英国团队的代表也给出了详尽的解答。后续,针对新发布的拉曼产品,天美集团也将开展免费测样等系列活动,给大家最好的服务和体验。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 334px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/756b7f59-bd1a-431a-a1ad-4f508ec76604.jpg" title=" 爱丁堡仪器英国团队代表.jpg" alt=" 爱丁堡仪器英国团队代表.jpg" width=" 600" height=" 334" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 爱丁堡仪器英国团队代表 /strong /p p style=" text-align: justify "   特别值得一提的是,本次活动中,天美集团分享最新技术的同时,还安排了多重大奖:不仅有报名参会即可获得的话费充值、一波又一波的红包雨,会议直播中的4轮抽奖也给参会代表准备了小米直饮水、洛斐键盘、LAMY钢笔、Kenko便携显微镜等精美礼品。 /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 更多详情请点击: /strong /span /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong /strong /span /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/RMS" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 132px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/98cdabf7-aa2a-41e6-acf3-bc962175392c.jpg" title=" w1920h420tm.jpg" alt=" w1920h420tm.jpg" width=" 600" height=" 132" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p
  • 普洛帝发布不溶性微粒检测显微镜计数系统新品
    普洛帝不溶性微粒检测显微镜计数系统PLD-MPCS2.0A不溶性微粒显微镜计数系统 不溶性微粒显微镜法 显微镜计数系统 显微镜不溶性微粒计数系统不溶性微粒显微镜计数系统是普勒新世纪实验按照普洛帝分析仪器事业部的规划,于2001年推向市场的成熟系统仪器;符合中国药典规范附录0903不溶性微粒检查法第二法(显微计数法}。观察颗粒形貌,还可以得到粒度分布、数量、大小、平均长径比以及长径比分布等,为科研、生产领域增添了一种新的粒度测试手段;不溶性微粒显微镜计数系统微纳米颗粒计数器为一种图像法粒度分布测试以及颗粒型貌分析等多功能颗粒分析系统,该系统包括光学显微镜、数字 CCD 摄像头、图像处理与分析软件、电脑、打印机等部分组成;测试软件具有操作员管理系统、测试标准、零件测试模板、图像存储、颗粒追踪、报告输出、清洁度分析等功能;全面自动标准选择、颗粒尺寸设定、颗粒计数,或按用户设定范围计数,自动显示分析结果,并按照相关标准确定产品等级;将传统的显微测量方法与现代的图像处理技术结合的产物;专业软件控制分析过程,手动对焦,手动光强(颗粒清洁度测试必须人为干预进行),自动扫描,自动摄入,自动分析;专用数字摄像机将显微镜的图像拍摄及扫描;全自动膜片扫描系统,无缝拼接,数字化显微镜分析系统;R232接口数据传输方式将颗粒图像传输到分析系统;颗粒图像分析软件及平台对图像进行处理与分析;显示器及打印机输出分析结果;直观、形象、准确、测试范围宽以及自动识别、自动统计、自动标定等特点;避免激光法的产品缺陷,扩展检测范围;现实NAS、ISO等国际标准方法的认可;提供“OIL17服务星”签约式服务;不溶性微粒显微镜计数系统产品应用:大输液、小针剂、水、水乙二醇、水溶液、溶水产品等检测!完全并高于2020版《中国药典》的要求,内置药典、麻醉器具、输液器具检测标准,可直接进行各种装量的注射液、无菌粉末,及医疗器具微粒污染滤除率检测;航空、航天、电力、石油、化工、交通、港口、冶金、机械、汽车制造、制冷、电子、半导体、工程机械、液压系统等领域;对各类液体如油田回注水、污水、自来水、纯净水、高纯水、电子级水、超纯水、口服液、酒、饮料、牛奶、清洗剂、润滑油等液体进行固体颗粒污染度检测及不溶性微粒的检测。不溶性微粒显微镜计数系统执行标准:GB/T 11446.9-2013 电子级水中微粒的仪器测试方法美国药典USP 788、USP 789、USP35-NF30、USP32-NF27;欧洲药典EP6.0、EP7.0、EP7.8、EP8.0;英国药典BP2013、BP2012、2010、2009;日本药典JP16、JP15、JP14;印度药典IP2010版;WHO国际药典IntPh第五版;中国药典2020年、2020年;GB8368输液器具;ISO21510;ISO11171等。0.1~3000μm的超宽范围、超高分辨率满足全球510多个标准要求。可根据客户要求,植入相应“光阻法颗粒度”测试和评判标准。不溶性微粒显微镜计数系统技术参数:订制要求:各类液体检测要求;测试范围: 1μm-500μm放大倍数:40X~l000X倍分辨率:0.1μm显微镜误差:0.02(不包含样品制备因素造成的误差)重复性误差: 5%(不包含样品制备因素造成的误差)数字摄像头(CCD):300万像素标尺刻度:0.1μm分析项目:粒度分布、长径比分布、圆形度分布等自动分割速度: 93%软件运行环境:Windows 2000、Windows XP接口方式:RS232或USB方式供货期:30个工作日精 确 度:95%(按中国药典2020版校准);10% (按美国药典、ISO21501校准)鉴定机构:国家西北计量测试中心(民品)售后服务:普洛帝中国服务中心/普研检测。创新点:1、我司符合药典2020版0903显微镜法的仪器 2、实现上光源、下光源双向监测功能 3、引入金属颗粒、非金属颗粒和纤维丝等颗粒属性检测 4、微量样品0.01ml的痕量试样测试 5、高分辨率可实现X100~X1000的测试 不溶性微粒检测显微镜计数系统
  • 【综述】电化学催化剂的透射电子显微学研究综述
    p    span style=" color: rgb(112, 48, 160) " strong 前言 /strong /span /p p   能源问题一直是困扰人类生存发展的终极问题之一,随着时代的进步,不断革新的科学技术为解决这一问题带来了曙光。其中电催化是目前有效的手段之一,涉及诸多新能源和环境保护的研究方向,包括燃料电池、水裂解、制氢、二氧化碳资源化利用等。其中,研究电化学催化剂的微观结构,并监测电催化剂在电催化反应过程中的结构演变规律,对于设计新材料、开发新能源具有重要的意义。 /p p   电子显微镜作为研究学者的“电子眼”,不但可以直接观察固体催化剂的形貌,而且可以在原子尺度提供催化剂的精细结构、化学信息和电子信息,对新型高效催化剂的发现、反应过程中催化剂结构演变及结构和性能之间关系的研究起到了重要作用。因此,电子显微学方法作为一种重要的表征技术在催化化学的发展中扮演着至关重要的角色。在过去20年中,电子显微学在电催化领域内也得到了广泛的应用。最近中国科学院金属研究所张炳森研究员课题组对电化学催化剂的透射电子显微学研究进行了总结,并指出了存在的挑战和未来发展方向。 /p p   strong   span style=" color: rgb(112, 48, 160) " 1. 透射电子显微学方法对电化学催化剂的基本表征 /span /strong /p p   与材料研究中其它表征技术(如:X射线衍射、X射线光电子能谱、Raman光谱等)相比,透射电子显微镜具有很高的空间分辨率,可以在纳米尺度甚至是原子尺度下对催化材料结构进行研究,极大地促进了催化化学的发展。透射电镜目前已经发展为综合型分析电镜,从催化剂的微观结构,到化学组成,以及电子结构等信息都可以利用透射电镜分析获得。 /p p   strong  1.1电化学催化剂微观结构表征 /strong /p p   电化学催化剂的微观结构,如:颗粒形貌、尺寸、暴露晶面、表界面结构等,对催化剂的性能有非常重要的影响,利用高分辨电子显微术(HRTEM)可以获得这些信息。值得注意的是,在负载型金属催化剂中,很多情况中会有很小的纳米颗粒和原子团簇存在,利用高分辨透射电子显微术(相位衬度成像)观察时可能会忽略这些信息,而利用高角环形暗场-扫描透射电子显微术(HAADF-STEM,Z衬度像)可以很容易地观察到这些颗粒的存在。目前,亚埃尺度分辨的球差校正透射电子显微镜的发展,实现了更好地在原子尺度下观察催化剂表界面结构,同时也促进了单原子电催化剂的发展。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/f0f6b75a-dca5-4054-932d-4946fad9e0f5.jpg" title=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center "    strong 图1. 纳米颗粒的HRTEM图片:(a)多面体 /strong /p p strong PtNix单晶纳米颗粒,(b,c)多晶PtNix纳米颗粒,(d)核壳结构Pt/NiO纳米线,(e)PtNi合金纳米线,(f)锯齿状的Pt纳米线。(a,c)图中右下角插图分别是对应PtNix纳米颗粒的形状模型图和原子模型图,(a-c,f)图中右上角插图为对应纳米颗粒的傅立叶变换图。 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/da1074c4-9a68-49ef-ad5c-007b7e4e4f96.jpg" title=" 2.jpg" / /p p    strong 图2.(a)Pt/[TaOPO4/VC]-NHT的TEM图片,(b)相同区域的HAADF-STEM图片 (c,d)球差校正透射电子显微镜获得的高分辨HAADF-STEM图片:(c)核壳结构PtPb/Pt纳米片和(d)MoS2负载单原子Pt(左下角插图是相应的构型模拟图)。 /strong /p p   strong  1.2电化学催化剂的化学成分及电子结构表征 /strong /p p   双金属及多元金属催化剂是电催化中常用的催化剂,其化学组成及元素的分布对于催化剂的性能也有着至关重要的影响。X射线能谱(EDS)分析不仅可以对电催化剂的化学成分进行半定量分析,同时利用面扫和线扫,也可以得到相应元素在催化剂颗粒中的分布情况。除EDS表征手段,电子能量损失谱(EELS)对催化剂中的元素组分进行定性、定量和元素分布分析等也具有独特的优势,尤其在分析B、O、N等轻元素时,与EDS分析相比,会得到更精确的信息。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/45b9bfc5-c80a-4c25-b99d-f4a411601a16.jpg" title=" 3.jpg" / /p p    br/ /p p   strong  图3.(a)PtNix纳米颗粒的HAADF-STEM图和EDS面扫图,(b)核壳结构Pt/NiO、PtNi合金、锯齿状Pt纳米线的EDS线扫曲线(插图中绿线代表对应的线扫轨迹),(c)100 ?C水热条件下得到的B/P共掺杂有序介孔碳的TEM图片和B、C、O、P元素的能量过滤TEM图片。 /strong /p p   影响电化学催化剂催化性能的另一个重要因素是催化剂中原子的电子结构。EELS除了可以进行成分分析,其另一个重要且常用的功能是分析催化剂中原子的电子结构,从而可以得到相应元素的价态、配位情况等,进而获取相关信息,例如:负载型金属催化剂中金属-载体间电子相互作用,纳米碳材料中掺杂原子的种类及电子结构等。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/bcafabc9-8776-44d7-b3c5-0e6e40886088.jpg" title=" 4.jpg" / /p p    strong 图4.(a,b)Pt-CeOx样品中Ce-M45边和O-K边的电子能量损失谱,(c,d)N-掺杂石墨烯样品中N-K边和C-K边的电子能量损失谱,(e,f)三种B-掺杂类洋葱碳样品中B-K边和C-K边的电子能量损失谱。 /strong /p p   span style=" color: rgb(112, 48, 160) " strong  2. “相同位置-电子显微学”方法(IL-TEM)用于电化学测试条件下电催化剂的结构演变研究 /strong /span /p p strong   2.1 IL-TEM方法简介以及其在商业Pt/C电催化剂稳定性研究中的应用 /strong /p p   该方法通过将电催化剂分散在坐标微栅上,在透射电镜下准确记录反应前某一具体位置催化剂的微结构信息 随后将携带样品的微栅放到工作电极上,保证接触良好的前提下,将该工作电极置于反应环境中 待反应结束,将坐标微栅从反应体系中取出,并在透射电镜中根据具体的坐标定位追踪反应前记录的位置。通过反应前后、或反应中各个阶段相同位置催化剂结构对比和统计分析,揭示催化剂在反应条件下的结构演变规律,并结合性能测试结果精确阐述构效关系。IL-TEM方法最初应用于电化学反应体系,例如:德国马普Mayrhofer组和西班牙Feliu组等利用此方法研究了铂基催化剂在电化学处理过程中的微结构演变,如负载铂纳米颗粒的脱落、溶解、迁移、团聚长大以及碳载体的腐蚀等特征行为。通过对负载活性组分(纳米颗粒)以及载体(活性炭)结构演变的同时观察,并关联其性能,揭示了不同反应条件下催化剂的失活机制问题。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/571bfe7a-296b-4eef-a73c-e9eb15528350.jpg" title=" 5.jpg" / /p p    strong 图5.(a, b)IL-TEM方法在电化学三电极测试体系中的应用示意图,(c-f)利用坐标微栅在透射电镜下通过依次放大追踪相同位置催化剂的微结构信息。 /strong /p p strong   2.2 IL-TEM方法在电化学新材料体系中的应用 /strong /p p   各类新型纳米碳材料,如纳米碳球、碳纳米管、石墨烯等,具有优异的导电性、耐酸碱性以及较高的比表面积和丰富的孔结构等特点在能源转化领域得到了广泛关注。其本身通过杂原子改性作为氧还原和二氧化碳还原反应电催化剂被大量研究。除此以外,利用表面改性纳米碳作为电催化剂载体调控活性组分与碳载体间相互作用也是近几年新兴的研究热点之一,通过使用IL-TEM方法跟踪负载纳米粒子在改性碳载体表面的迁移、团聚和溶解等行为直观揭示不同表面修饰对电催化剂的稳定作用。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/f57af8d7-c227-4571-8e0c-ed72ae77f569.jpg" title=" 6.jpg" / /p p    strong 图6. IL-TEM方法用于氮掺杂碳纳米球负载Pt催化剂在氧还原反应(左上)、氧官能团化和氮掺杂改性碳纳米管负载Pt催化剂在甲醇电氧化反应(左下)、及化学接枝法改性石墨烯负载Pt催化剂在氧还原反应(右)中的稳定性研究。 /strong /p p strong   2.3 IL-TEM方法拓展应用于传统液相催化反应 /strong /p p   目前,IL-TEM方法已成功应用于电化学体系,直观揭示了不同反应条件中催化剂结构演变,以及碳材料载体表面性质对于负载金属电催化剂的稳定性影响及失活机制。而在环境电镜或原位透射样品杆中难以实现的传统液相催化反应体系中,IL-TEM方法也具有独特的优势。金属研究所张炳森、苏党生课题组在2016年底报道了此方法在液相催化反应(芳硝基化合物选择性加氢)中的应用,也是此方法第一次应用在传统液相催化反应体系中,通过研究反应条件下相同位置催化剂的结构演变过程,直观证明了氮物种的引入对负载的铂纳米颗粒的稳定性起重要作用,实现了铂-碳相互作用调节提升碳基负载型催化剂催化性能。该方法为精确研究液相催化反应中催化剂的构效关系,尤其是复杂液相催化反应体系,如固液、气液固等三相共存反应体系,探索复杂液相环境中催化反应活性中心的诱导产生、演变等行为规律提供了很好的手段,并更好地为新型高效催化剂的开发提供指导。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/64e15822-6ae3-433a-be3c-a0a0ff5988f2.jpg" title=" 7.jpg" / /p p   strong  图7. IL-TEM方法在液相反应体系中的应用示意图(左上) 氧官能团化以及氮掺杂改性碳纳米管负载高分散铂纳米粒子催化剂相同位置在反应前后的透射电镜对比图(左下) 氮掺杂碳纳米管负载高分散铂纳米粒子催化剂相同位置在不同反应时间的HAADF-STEM图(右图)。 /strong /p p strong    /strong span style=" color: rgb(112, 48, 160) " strong 3. 原位电化学样品杆的应用前景 /strong /span /p p   常规透射电镜表征,样品所处的环境是真空和室温,与实际电催化剂所处的液体环境差距较大,并且是对反应前后进行随机取样表征,不够直观准确且存在严重的滞后效应,因此需要开展原位表征。电化学原位透射样品台的出现为实时观察服役环境下电催化剂的微结构以及结构演变提供了有效研究手段,并通过与电化学工作站联用可以得到实时性能数据,为揭示电催化反应黑匣子提供重要参考依据。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/9dc78db6-8ef1-4d37-b32f-52ad3873eddb.jpg" title=" 8.jpg" / /p p    strong 图8.(a, b)电化学原位透射样品杆示意图,(c, d)电化学测试实时数据。 /strong /p p strong   /strong span style=" color: rgb(112, 48, 160) " strong  4. 总结与展望 /strong /span /p p   先进电子显微方法(分析型电子显微方法和高分辨电子显微方法)的发展提供了从微观尺度认识和理解电化学纳米催化剂结构特征的有效手段。该文通过大量研究工作全面系统地综述了透射电子显微术在揭示电催化剂纳米尺度形貌、原子尺度精细结构、化学组成以及电子结构等信息方面的重要作用,对新型高效电催化剂的设计研发、反应过程中的催化剂结构演变及结构性能间关系等的研究具有指导意义。“相同位置-电子显微学”方法的引入对于研究真实反应条件下催化剂的结构动态行为特征,揭示其稳定性和失活机理等方面提供了更直观准确的研究手段。同时,前沿性研究中电化学原位透射样品台的介绍,展望了将常规透射电镜对电催化剂的表征转变为在线可视化的电化学微型实验室的研究趋势 通过在电子显微镜中建立微纳米反应室,获取真实反应条件下催化剂活性位结构特征,使其成为电化学催化剂的创新工具。 /p p style=" text-align: center " --------------------------------------------------------------------- br/ /p p   Liyun Zhang,Wen Shi,Bingsen Zhang, A review of electrocatalyst characterization by transmission electron microscopy, Journal of Energy Chemistry,DOI:10.1016/j.jechem.2017.10.016 /p
  • 原子力显微术最新研究进展
    1 引言  原子力显微术(atomic force microscopy,AFM)是从20 世纪80 年代发展起来的一种表面探测技术,其基本原理是利用带针尖的微悬臂探测针尖与样品间相互作用的大小和性质会随着针尖与样品间距离的变化而变化,从而可以获得样品的不同信息,实现检测目的。AFM 凭借其检测对象广泛,不受导电性能的限制,适用性强(在大气、真空、液体等环境下均可操作)以及超高的分辨率等优势,目前已发展成为基础科学及工业应用研究中获得微纳米尺度物质结构和信息的重要工具,在物理、化学、材料、生命以及工程等许多领域都有重要的应用[1]。本文重点论述AFM 的先进功能化探测模式及其在相关研究领域中的应用,并讨论其最新技术发展和应用等。  2 原子力显微术功能化探测模式  传统AFM的基本工作模式主要包括接触模式(contact mode)、振幅调制模式(又称轻敲模式,amplitude modulation 或tapping mode)、频率调制模式(又称非接触模式,frequency modulation 或noncontact mode)。当今,AFM 基于三种基本工作模式并结合特殊微悬臂已衍生发展出了一系列先进功能化探测模式,用于研究微纳米尺度下样品的各种物理性质等。下面从力学、电学、磁学、热学、光学等物性研究以及微纳加工等领域,对AFM技术与方法的最新进展做一简要介绍。  2.1 力学测量  在纳米材料和器件的诸多性质中,力学性质不仅面广而且也是评价纳米材料和器件的主要指标,是纳米材料和器件得以真正应用的关键。目前关于AFM的微纳米力学研究,已在纳米材料力学性质、纳米摩擦等领域取得了较大进展。在AFM接触模式下,研究样品材料微纳尺度内的形貌和力学性质(包括杨氏模量、硬度、粘弹性、粘附力等)时,其探测精度可达皮牛顿量级,为避免该模式操作导致的针尖尖端和样品的磨损问题,实验中通常采用弹性常数较小、尖端比较硬的金刚石探针[2]。对于大分子力学性质的研究,采用尖端较钝或平面型(采用化学或生物修饰)的探针,可同时进行横向摩擦力的测量,并可实现针尖样品在微纳米尺度下材料摩擦学性质的研究。最新发展起来的接触共振(contact resonance)等模式,为样品微区力学性质的研究提供了一个更加方便直接、准确的方法,具体将在多频AFM技术部分进行介绍。  2.2 电学测量  如果微悬臂是用导电材料制成或外层镀有导电金属层,则探针可作为一个移动电极来施加电压和探测电流,从而来研究材料的微区电学性质,该技术通常称为导电原子力显微术(conductive-AFM,C-AFM)。利用导电原子力显微术可以探测样品的表面电荷、表面电势、表面电阻、微区导电性、微区介电特性、非线性特性等,这对材料与器件的失效分析,探测材料和器件中的局域积累电荷,定量分析器件中界面的静电势分布等有重要的意义。  在接触模式下,随着光电材料、热电材料等新兴材料的成熟与电子技术的发展,导电原子力显微术可以采用这些新兴材料来提供激励,替代传统的直接在针尖上施加一个交流电压的激励方式,去探测样品的微区电学信号,或者对样品进行可控电荷注入等方式去实现探测功能,大大扩展了原子力显微术的功能性。  在动态非接触模式下,最具发展潜力的电学测量模式是扫描开尔文探针显微术(scanning Kelvin probe microcopy,SKPM),其工作原理是当导电针尖接近样品表面时,由于两者功函数的不同,针尖—样品间会产生静电相互作用,即接触电势差(contact potential difference,CPD),从而实现样品探测,主要有电压调制SKPM和F(V)曲线两种工作模式。一般而言,静电相互作用力与偏压的平方成正比,F(V)曲线的抛物线顶点对应的偏压即为样品与导电探针间的接触电势差,而对应的力F 则为补偿静电力后的针尖—样品间相互作用力。电压调制的SKPM的核心技术是在样品与针尖之间同时施加交流和直流偏压,通过反馈回路调节直流偏压,使得交流偏压引起的微悬臂振动的振幅达到最小,此时的直流偏压就是接触电势差,因此该模式可以结合多频AFM新技术进行单次扫描,实现样品形貌、表面功函数等信号的探测。基于多频AFM技术的SKPM,通常是结合轻敲模式和非接触模式实现的,此时除存在测量样品形貌的微悬臂振动外,还存在交流偏压引起的微悬臂振动。在实际应用中,要仔细考虑两个振动间的相对频率和振幅等参量,避免相互串扰。目前SKPM的空间分辨率和能量分辨率得到了显著提高,可以在原子尺度上以几个meV的能量分辨率对材料表面的接触电势差进行成像测量,具有单电子灵敏度,可以检测量子点的单电子充放电等。原子尺度的空间分辨率和单电子灵敏度使得SKPM成为了物理、化学和材料等研究领域的重要工具。在动态模式下,还可以通过导电原子力探针将微波或射频信号加载在探针与样品之间,进一步实现对包括电容、阻抗以及微分电容和微分电阻等在内的样品微区电学性质进行研究,这就是最近发展起来的一种功能化AFM技术。  2.3 磁学测量  磁性纳米结构和材料在高密度磁存储、自旋电子学等领域有着广泛的应用前景,高空间分辨的磁成像和磁测量技术将有利于推动磁性纳米结构和材料的研究。基于扫描探针及其相关技术,发展出一系列纳米磁性成像与测量的技术和方法,包括磁力显微术、磁交换力显微术、扫描霍尔显微术、扫描超导量子干涉器件显微术、扫描磁共振显微术以及自旋极化扫描隧道显微术等。  磁力显微术(magnetic force microscopy,MFM),是实现磁性材料表面微区磁结构测量的重要技术,但在测量中由于磁场势的矢量性以及样品和针尖的磁结构状态会相互影响,因此MFM测量结果的清晰解读是非常困难的。为解决这一问题,将磁场测量微器件,如超导量子干涉器件(SQUID)及霍尔型器件等,集成在微悬臂探针上, 即扫描SQUID 显微术和扫描霍尔显微术(scanning Hall probe microscopy,SHPM),可用于样品表面微区磁场分布的定量化图像分析,空间分辨率可达几十纳米,并可进行微区磁化性能曲线测量,实时磁现象的动态测量等。这几种磁探测技术获得的图像分辨率一般为几十纳米,可以用来研究铁磁样品的磁畴结构等。如果想进一步研究磁畴结构内部的原子自旋排列,就需要能够在原子尺度下实现畴结构和单个原子的磁成像,可通过自旋极化扫描隧道显微术(spin polarized-STM,SP-STM)、磁交换力显微术(magnetic exchange force microscopy,MExFM)、以及磁共振力显微术(magnetic resonance force microscopy,MRFM)等来实现。2013 年,基于qPlus 型原子力传感器的MExFM,利用强磁各向异性的金属SmCo 针尖,实现了反铁磁绝缘体NiO(001)表面镍原子的自旋有序结构成像,测量得到的针尖—样品原子间交换相互作用强度为~1 meV,衰减常数为~18 pm[3]。磁共振力显微术是具有三维空间分辨能力的磁共振技术与AFM的结合,基本原理如图1(a)所示,可在原子尺度上实现三维样品(如蛋白质等生物大分子)的空间成像,具有单自旋的探测精度[4],还可以作为量子比特的读出器件,用于量子计算、存储等量子工程学中,但通常需要比较苛刻的低温和真空环境等。    图1 (a)MRFM原理图 (b)基于金刚石NV色心的AFM光探测磁共振技术原理图  近几年来,基于金刚石氮空位色心(NV center)的光探测磁共振技术(optically detected magnetic resonance,ODMR)发展迅速(基本原理如图1(b)所示),并通过与AFM技术结合,可以实现纳米级的高空间分辨以及单电子自旋甚至是单个核自旋的超高探测灵敏度[5]。光探测磁共振技术是基于光学检测的电子自旋共振技术,其原理是利用共聚焦显微镜来检测NV色心自旋依赖的荧光强度。在AFM探针尖端嵌入含有NV色心的金刚石纳米晶粒,当探针尖端逼近样品表面时,NV色心的能级会受样品磁场的影响而发生塞曼劈裂。当探针的激励微波频率与NV色心的电子自旋共振(ESR)频率相一致时,NV色心的荧光强度会显著下降。通过监测NV色心荧光强度,并利用锁相环技术控制微波频率,使得其随针尖扫描时始终处于ESR 状态,记录下针尖位置与相应的ESR频率,再利用ESR频率和磁场的相互关系,得到磁场的位置像。基于金刚石NV色心的AFM技术,是发展和研究高密度磁存储、自旋电子学、量子技术应用等的新技术,将在量子工程学,化学与材料科学,以及生物和医疗科学等研究领域有着广泛的应用前景。  2.4 热学测量  目前,微纳米尺度下的热物性研究受到了极大的挑战:一方面,许多热物性的基础概念性问题不清楚,如微观尺度下非平衡态的温度如何定义等 另一方面,传统测试系统由于自身精度限制,很多热物性参数都无法直接测量,因此,无论是微纳尺度下热传导等的理论机制研究,还是微纳电子学和能源器件中的热传导、热耗散、热转换以及新型纳米结构热电材料等应用领域的研究,都迫切需要发展出一种能够在微纳米尺度上测量与表征材料热物性的实验手段。  将原子力显微术与热学功能化(测温、加热等)微悬臂探针技术结合的扫描热显微术(scanning thermal microscopy,SThM),可以实现微纳米尺度下的热物性测量(包括局域温度、热导、原子尺度热耗散等)。SThM的技术核心是将温度测量元件如热电偶或电阻型温度传感器(如铂电阻)等,通过复杂的微加工技术集成到AFM微悬臂探针上并通过外部电子学部分实现温度测量。通过将加热元件集成在微悬臂探针上,则可制成纳米级的“热源”探针,实现局域加热控温功能,即高温加热型AFM(high temperature AFM,HT-AFM),如图2 所示。目前,HT-AFM 通常利用的是微悬臂尖端的局域低掺杂技术,其加热升温速率最高可达600000 ℃/min,最高温度可达1000 ℃,为了确定高温热源探针的温度,每个探针都需要仔细校准。HT-AFM 技术还可以用于研究非均匀样品的局域物化性质,例如共聚物或纳米复合材料的局域相变(玻璃化、结晶化等)温度等。进一步将导电探针技术与热学探针技术相结合,可以实现与温度依赖的电学性质研究,如纳米结构材料的热电性质,原子/分子尺度的电热转换等[6]。对微纳米尺度的热效应进行利用,可以为微纳米尺度研究提供新的维度和平台,如利用HT-AFM能够将样品局域加热升华脱附的特点,进一步与质谱(mass spectroscopy,MS)技术相结合, 将可以在大气环境下实现微纳米尺度的样品成分分析,非常值得关注[7]。   图2 (a)集成热电偶和导电层的SThM探针原理图(Δ VTC 为热电势) (b)HT-AFM的“热源”探针的基本原理图  2.5 光学测量  突破光学衍射极限实现纳米级的光学成像与探测,一直是光学技术发展的前沿。2014 年诺贝尔化学奖授予了突破光学衍射极限的超分辨光学显微成像技术,包括受激发射损耗显微术、光敏定位显微术、随机光学重建显微术、饱和结构照明显微技术等。将AFM与光学技术结合起来,可以研究微纳米尺度下的光学现象和进行光谱探测,其中最常见的是扫描近场光学显微术(scanning near-field optical microscopy,SNOM)。  最近发展起来一些基于AFM的超高分辨光学技术,如散射型近场光学显微术(scattering- SNOM,s-SNOM)、纳米红外光谱技术(nanoIR 或AFM-IR)在纳米光学、等离子体光学等方面有重要作用[8]。如图3 所示,s-SNOM 技术是将入射光聚焦到外层镀有光滑金属层的AFM探针尖端,由于探针与样品之间的近场相互作用,在针尖尖端出现纳米聚焦效应,从而影响并改变了背散射光,通过在AFM 扫描样品形貌的同时,收集并分析背散射光可以得到超高分辨率的光学图像。AFM-IR是利用光热诱导共振(photothermal-induced resonance,PTIR)将具有高空间分辨率、纳米级定位和成像功能的AFM与红外光谱技术结合,使红外光谱的空间分辨率提高至100 nm以下,从而突破了光学衍射极限,能够给出样品纳米尺度下的样品化学与结构信息,使得纳米尺度红外光谱测试成为可能[9]。在AFM-IR中,使用连续可调脉冲红外光源照射样品,样品分子吸收特定波长的红外辐射产生热量,从而引发样品快速热膨胀,使接触样品的AFM微悬臂探针产生共振振荡,振荡波以铃流的形式衰减,采用傅里叶变换法对铃流进行分析,即可获得振动的振幅和频率,通过建立微悬臂的振幅与红外光源波长的关系,可得到局部吸收光谱。将红外光源调整为单波长,可以实现特定波长下同步的样品表面形貌和红外光谱吸收成像,提供超高分辨率的样品组分分布。AFM-IR 可以广泛用于软物质研究中,如聚合物共混物、电纺纤维、细胞、细菌、淀粉样聚集体等。    图3 AFM-IR和s-SNOM的基本工作原理  2.6 微纳加工技术  随着器件小型化和高集成度的快速发展,微电子工业的芯片制造工艺逐渐向10 nm 甚至单纳米尺度逼近时,传统的电子束曝光(electron beam lithography,EBL)技术和极紫外光刻(extreme ultraviolet lithography,EUV)技术已难以满足未来技术的发展需求,亟需发展一种能在纳米尺度实现高分辨率、高稳定度、高重复性和大吞吐量且价格适宜的曝光技术。  原子力显微术作为一种具有纳米级甚至原子级空间分辨率的表面探测表征技术,其在微纳加工领域的应用为单纳米尺度的器件制备提供了新的思路和契机,具有广阔的应用前景[10]。在过去的几十年中,基于AFM平台发展出的微纳加工技术得到更广泛的应用,尤其是局域热蒸发刻蚀技术和低能场发射电子的刻蚀技术(如图4 所示),可以在大气环境下成功实现纳米尺度的图案加工,并可及时对图案进行原位形貌表征,设备简单且使用方便。AFM局域热蒸发刻蚀技术已经在高聚物(PPA)分子表面成功实现了线宽达8 nm 的三维图形刻蚀,且硅基上的转移图案线宽可达20 nm以下[11]。在真空环境下,利用模板在表面直接沉积材料实现微纳米图案加工的模板加工技术,避免了涂胶、除胶以及暴露大气等污染过程。通过将模板集成到AFM 微悬臂上,可以实现基于AFM的纳米刻蚀技术,可以在特定样品区域进行微纳加工图案化,如制备电极等,这将在环境敏感材料的物性研究等领域具有重要应用前景。    图4 低能场发射电子的刻蚀技术  在微纳米尺度上对微悬臂的激励和检测方式是多种多样的, 可利用如压电效应、电容效应、热双金属片效应、压阻效应等。目前,利用微纳加工手段将微悬臂的激励装置和形变检测装置都直接集成一体,成为自激励、自检测式阵列化探针,它们的应用大大提高了SPL 技术的通量,使得实现高效率大面积的纳米级高分辨率刻蚀成为了可能。  3 先进AFM 技术发展  原子力显微术不仅在功能化以及相关技术结合方面的研究有了许多进展,而且AFM本身也在朝着更高精度、更高分辨、更快速度、更多功能等多个方面不断发展。  3.1 qPlus 型AFM 技术  qPlus 型AFM技术是使用石英音叉型力传感器代替传统的硅悬臂传感器,其中石英音叉的一个臂固定在基座上,而另一个自由悬臂和固定在其顶端的探针在压电陶瓷激励下以设定的恒定振幅振动,通过压电效应检测悬臂振动信号,具有恒频率偏移和恒针尖高度两种扫描成像模式。qPlus 型AFM技术具有很多传统原子力显微术不可比拟的优势,例如:(1)石英音叉悬臂的高弹性系数使得探针可以在亚埃振幅下工作,从而大幅提高了扫描成像时起主要贡献的化学短程力的探测灵敏度,可获得极高分辨的AFM图像 (2)石英音叉共振频率随温度变化很小,大大降低了热漂移问题 (3)石英音叉传感器体积较大,容易粘上不同材料和性质的针尖或功能微纳器件,使其具有更强的功能拓展性 (4)此AFM技术是基于压电效应来检测信号,不需要引入激光,避免了激光产生的热效应,适用于在极低温下工作。目前已有多个研究组在此技术上取得了成果,如基于qPlus 型AFM技术的SKPM,可以区分单个原子的不同带电状态以及对单个分子内的电荷分布进行成像等[12]。如图5 所示,基于恒针尖高度的qPlus 型AFM技术,利用一氧化碳分子修饰的针尖实现了分子化学结构的超高分辨以及分子内共价键和分子间相互作用的成像等[13]。    图5 (a)基于qPlus 型AFM技术的探针实现分子化学结构成像的原理图 (b)并五苯分子的化学结构模型与对应的AFM图像 (c)国家纳米科学中心研制的qPlus 型原子力传感器的光学显微镜照片  3.2 光热激励技术  在AFM轻敲模式中,通常采用压电陶瓷的机械激励方法,使微悬臂探针在其共振频率或其附近振动。此方式简单易行,但并不能提供一个干净、稳定且不依赖于频率的激励,而是依赖于压电陶瓷与微悬臂探针的机械耦合以及整个AFM探头部分的复杂机械共振行为,尤其对于液体环境下的AFM影响更为严重,很容易产生假象等。因此,引入了光热激励技术,利用另一束聚焦激光束的热形变效应来激励微悬臂,并通过调节激光功率(大小和频率)来控制微悬臂探针的振幅和频率,很好地克服了传统压电陶瓷激励的困扰,探测振幅可以降到几个埃的量级,从而能够探测短程力,实现原子分辨,具有重要而广泛的应用[14]。  3.3 快速AFM 技术  通常的AFM扫描速度较慢,不能满足许多动态现象的研究需求,快速AFM 技术(high speed AFM,HS-AFM)的核心限制因素是微悬臂探针的自然带宽,其在真空、大气及液体环境下分别是几赫兹,几千赫兹和几万赫兹。因此,在液体环境下更容易实现HS-AFM,但还需要具有高带宽(兆赫兹级)的低噪音、跨阻型放大器,需要更快的锁相解调时间来降低单个扫描中单个像素点的停留时间,需要光热激励技术和快速扫描器以及信号处理系统等。目前,HS-AFM 的扫描速度已可达到视频速度, Kodera 等人利用HS-AFM以前所未有的时间分辨率对沿肌动蛋白细丝运动的肌浆球蛋白-V直接进行了观察[15]。  3.4 多频AFM 技术  多频AFM(multifrequency AFM,MF-AFM)技术,简单来说就是微悬臂在多个频率下振动,并用来探测样品性质的一大类AFM技术,包括频带激励(band excitation)、双频追踪(dual resonance frequency tracking,DRFT)、边频带探测(sideband detection)、双模式(bimodal) 以及微分法(dip-df method)等[16]。下面以研究样品力学性质中用到的接触共振技术为具体例子,对多频AFM技术进行简单介绍。  接触共振(contact resonance) 技术的基本原理,是当微悬臂探针与样品接触时,微悬臂探针的共振频率会发生变化,在接触模式下进行样品形貌扫描的同时,通过压电陶瓷激励微悬臂探针或样品实现小振幅高频共振,采用锁相环共振频率追踪(PLL frequency tracking)、扫频(frequency sweep)以及频带激励和双频追踪技术,测量其共振频率和品质因子,与传统的接触模式相比,可以减小扫描过程中的针尖和样品磨损,增加导电原子力探针与样品的电学接触等。针尖—样品接触可以用Kelvin—Voigt 力学模型来描述,如图6所示,其中弹簧和阻尼器分别代表样品的硬度(弹性)和能量耗散(粘性),样品硬度越高则接触共振的频率越高,样品粘性越大则能量耗散越大,对应的品质因子则越小,并可以进一步根据标准力学模型计算出样品的弹性模量(elastic modulus)和损耗模量(loss modulus)。在调幅-调频模式(AMFM mode)下,也可以研究样品的粘弹性等性质,利用两个不同频率的激励信号来激励微悬臂振动,其中低频的振动信号采用振幅调制模式来得到样品形貌,而高频的振动信号采用频率调制模式来获得共振频率和振幅,分别反映了样品的硬度(弹性)和能量耗散(粘性)。此外,DRFT技术还可以解决由于多铁材料中存在反平行畴区,使得PFM的锁相环回路不稳定的问题等。MF-AFM技术是AFM技术发展的前沿核心,在材料、生物、纳米力学等许多领域具有重大应用前景,如实现材料亚表面甚至是细胞内部纳米颗粒的成像等[17]。  
  • 观察分子反应像数星星 新型化学显微镜拥有超高分辨率
    教科书上的化学反应均以单分子形式进行概念描述,但实验中得到的却是大量分子的平均结果。一瓶380毫升的水,约含有10的25次方个水分子,投入金属钠会产生激烈的反应。不妨试想,宏观可见的化学现象,具体到单个分子是怎样的表现?  单分子实验是从本质出发解决许多基础科学问题的重要途径之一。近年来,虽已有单分子荧光显微镜技术,冷冻单分子电镜技术等诺贝尔奖级别的成果问世,观察、操纵和测量最为微观的单分子化学反应仍是科学家面对的长期挑战。  8月11日,浙江大学化学系冯建东研究员团队在国际顶级期刊《自然》发表封面文章。浙大团队以电致化学发光反应为研究对象,发明了一种可以直接对溶液中单分子化学反应进行成像的显微镜技术,并实现了超高时空分辨成像。该技术可实现更清晰的微观结构和细胞图像,在化学成像和生物成像领域具有重要应用价值。  捕获分子发光信号 1秒内连拍上千张图片  电致化学发光,是指具有发光活性的物质在电极表面通过化学反应实现发光的形式,可令分子产生光信号,在体外免疫诊断、成像分析等领域已有应用。  “在溶液体系还难以开展单分子化学反应的直接光学捕捉。”冯建东介绍,单分子化学反应伴随的光、电、磁信号变化非常微弱,而且化学反应过程和位置具有随机性,很难控制和追踪。  如何实现微弱乃至单分子水平电致化学发光信号的测量和成像?如何在电致化学发光成像领域实现突破光学衍射极限的超高时空分辨率成像,即超分辨电致化学发光成像?3年来,冯建东团队致力于这两大难题的研究,通过联用自制的具有皮安水平电流检出能力的电化学测量系统以及宽场超分辨光学显微镜,搭建了一套高效的电致化学发光控制、测量和成像系统。  “团队通过搭建灵敏的探测系统,将电压施加、电流测量、光学成像同步起来,通过时空孤立捕获到了单分子反应后产生的发光信号。” 论文第一作者、浙大化学系博士生董金润介绍。  从空间上,研究团队通过不断稀释,控制溶液中的分子浓度实现单分子空间隔离。时间上,通过快速照片采集,最快在1秒内拍摄1300张,消除邻近分子间的相互干扰。  利用这套光电控制和测量平台,团队首次实现单分子电致化学发光信号的空间成像,其成像特点在于无需借助外界光源,可在暗室操作。  多重曝光合成叠加 实现纳米级超高分辨率  现如今,传统光学显微镜在数百纳米以上的尺度工作,而高分辨电镜和扫描探针显微镜则可以揭示原子尺度。“但能够用于原位、动态和溶液体系观测几个纳米到上百纳米这一尺度范围的技术非常有限。”冯建东提到,主要在于受到光的衍射极限限制,光学成像分辨力不足,即相邻很近的两个点难以分辨。  为此,冯建东团队在获取单分子信号图像基础上,着手研究电致化学发光的超分辨成像。受到超分辨荧光显微镜技术的启发,研究团队利用通过空间分子反应定位的光学重构方法进行成像。  “好比人们夜晚抬头看星星,可以通过星星的‘闪烁’将离得很近的两颗星星区分开一样。”冯建东介绍,技术原理即通过空间上的发光位置定位,再把每一帧孤立分子反应位置信息叠加起来,就能构建出化学反应位点的“星座”。  为验证这一成像方法的可行性以及定位算法的准确性,研究团队通过精密加工的方法,在电极表面制造了一个条纹图案作为已知成像模板,并进行对比成像,条纹间隔为几百个纳米。  记者看到,该微纳结构的单分子电致化学发光成像与电镜成像结果高度吻合。而且,单分子电致化学发光成像将传统上数百纳米的电致化学发光显微成像空间分辨率提升到了前所未有的24纳米。  研究团队进而将该成像技术应用于生物细胞显微成像,以细胞的基质黏附为对象,对其进行单分子电致化学发光成像,观察其随时间的动态变化,成像结果与荧光超分辨成像可关联对比,其分辨率也可与荧光超分辨成像相媲美。  “相比于荧光成像技术,电致化学发光成像不需要对细胞结构做标记,意味着不易影响细胞状态,对细胞可能是潜在友好的。”冯建东表示,未来,这项显微镜技术将作为一项研究工具,在单分子水平揭示更多化学奥秘,也有助于揭示更为清晰的生物结构和看清生命基本单位细胞如何工作。
  • 岛津成像质谱显微镜应用专题丨米曲可视化
    镜质合璧 还原真实成像质谱显微镜用于米曲中磷脂和葡萄糖的可视化分析 引言米曲是清酒酿造中的关键元素。它在清酒酿造中的主要作用被认为是提供分解淀粉和蛋白质的消化酶。众所周知,米曲成品的成分对清酒的品质(味道和香气)有很大的影响。然而,目前为止对米曲质量的评估经常依赖于首席酿酒师的经验。这意味着此领域相关科学知识的不足,且仍有发展空间。当首席酿酒师评估米曲质量时,米曲的物理结构,即外观和质地似乎是质量指标之一。在过去的研究中利用扫描电子显微镜来研究米曲的内部结构,但直到近几年,评估米曲结构和成分关系的研究仍然进展甚微。由于岛津iMScope成像质谱显微镜可同时观察样品结构和成分分布,在本应用报告中,我们将iMScope应用于发酵领域,并尝试可视化分析米曲结构和成分分布。 如图1所示,质谱成像(MSI)是非常适合观察米曲结构以及决定其有效成分分布的技术。MSI应用于食品的论文,已有芦笋中天冬酰胺和姜黄根中姜黄素分布可视化的应用报告⑴,⑵。本文针对食品科学研究中的“发酵”新应用领域,尝试着将米曲内的结构和成分分布可视化。由于米曲非常易碎,在进行MSI分析时,未经前处理制作米曲切片几乎是不可能的。因此,我们研究了各种切片制备方法,并成功实现从生米到蒸米和米曲过程中的代谢物可视化分析。图1 质谱成像(MSI)工作流程 实验 2-1试剂使用羧甲基纤维素(CMC)(FUJIFILM Wako)为包埋剂,配制浓度为4%的CMC水溶液,并将溶液放入70℃的恒温箱过夜来确保完全溶解。本实验中使用的基质是α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)和N-(1-萘基)聚乙烯二胺二盐酸盐(NEDC)(Merck),溶剂为乙腈、异丙醇和甲醇(FUJIFILM Wako)、超纯水。 2-2切片制备使用清酒酿造用的抛光率为70%的山田锦大米(白鹤酒造株式会社)制成的蒸米和米曲。生米可视化研究中使用市售大米。如前所述,这些样品材料极其脆弱。因此,采用冷冻切片机制备切片并使用粘性冷冻膜(cryo-lab)回收获得的切片。将米粒包埋在上文所述的4%羧甲基纤维素溶液中,在-80℃冷冻。切片厚度为20 μm,获得的薄膜利用导电双面胶带(3M公司)固定在ITO涂层玻璃载玻片上(无MAS涂层,表面电阻:100 Ω/m2)(松浪玻璃工业株式会社)(图2)。图2 米曲切片制备 2-3基质涂敷在检测米粒切片和米曲切片中的磷脂时,使用岛津iMLayer基质升华系统将CHCA沉积在样品表面(图3),接着喷涂CHCA溶液(3)。基质升华的膜厚度为0.5 μm。利用由乙腈、异丙醇、超纯水(3: 1: 6)构成的含0.1 %甲酸的混合溶剂溶解CHCA,调节其浓度为10 mg/mL。已知可以有效电离葡萄糖的基质NEDC,利用iMLayer进行升华,升华时设置温度为220℃、时间为10分钟。NEDC基质升华后,利用5%甲醇溶液进一步进行重结晶。图3 iMLayer基质升华系统 2-4质谱成像MSI检测使用岛津iMScope成像质谱显微镜进行。激光照射次数为100次/点。正离子模式检测磷脂,空间分辨率为25 μm,负离子模式检测葡萄糖,空间分辨率为50 μm。检测范围:正离子模式m/z 400-800,负离子模式m/z 180-230。在所有检测中,激光强度均设置为45,检测器电压为2.1 kV。 2-5构建MS图数据分析和MS图像构建采用岛津MSI分析软件Imaging MS Solution和IMAGEREVEAL MS进行。IMAGEREVEAL MS是通过统计学功能实现非靶向分析的软件。它拥有卓越的校正函数(图像过滤、像素插值),并含有“相似图片提取”功能。本文后半部分所示的葡萄糖可视化数据是利用IMAGEREVEAL MS软件进行分析。 结果 3-1生米、蒸米和米曲中磷脂的分布图4显示了生米、蒸米和米曲切片中胆碱的分布。胆碱是一种在米曲制作过程中分布和数量会发生巨大变化的典型成分。生米的结果在碾米之前测得,且结果表明胆碱累积在大米胚芽中。在碾碎后的蒸米中,来自胆碱的峰急剧下降,但在米曲的内部则观察到极强的峰。这表明胆碱在米曲发酵过程(即米曲制作过程)形成。因此,使用MSI 可以观察到米曲制作过程中胆碱数量和空间分布发生急剧变化的现象。图4 生米、蒸米和米曲中胆碱的分布 在米曲的内部还观察到各种磷脂(包括溶血磷脂)的累积(图5)。尤其是溶血磷脂酰胆碱LPC(16:0),m/z 496.34和LPC(18:2),m/z 520.34显示这一趋势(4)。而磷脂m/z 748.35和786.30的MS图像显示出其在米曲中的不均匀分布。这种异质性被认为由曲霉(米曲霉,Aspergillus oryzae)侵入蒸米中生长出雾状菌丝导致,这个过程就被称为“hazekomi”。下一部分我们将介绍一种将hazekomi过程可视化的方法开发以及将这种方法与MSI结合使用的结果。图5 米曲(山田锦,稻米抛光率:70 %)中溶血磷脂和磷脂的分布 3-2hazekomi可视化及其与MSI的配合使用⑸,⑹haze指的是米曲霉菌丝在蒸米表面扩散时呈现的白点,在首席酿酒师进行米曲目检时被作为一个结果指标。在早期的hazekomi可视化研究中,Yoshii等人发表了一篇基于扫描电子显微镜(SEM)观察的报告,他们通过将米曲霉传播过程直接可视化的方式成功观察到了米曲中米曲霉的生长,该结果有助于改善制曲过程(7)。 利用SEM将hazekomi过程可视化时,观察微观区域的能力是一个重要特征。不过,我们认为将整个米曲hazekomi过程可视化的方法以及可获取成分分布信息的技术也是有用的。为了解决这一问题,我们引入了采用β-葡萄糖醛酸酶(GUS)作为标志基因的GUS报告系统用于hazekomi可视化。具体来说,通过构建米曲霉GUS表达株以及生产使用该菌株的米曲(以下称为GUS米曲)来实现对制曲过程中米曲霉生长的清晰观察。GUS米曲的使用实现了通过颜色反应来可视化米曲霉位置,而当这种技术和MSI配合使用时,可获取关于成分分布的信息。这两种技术的结合同时实现了整个米曲的hazekomi可视化以及成分分布的可视化研究。 在此我们将对这种旨在把GUS报告基因系统应用于米曲的创新研究进行阐述。GUS报告基因系统最初是为了将植物组织中菌丝体的可视化而开发的。在植物组织中,常见做法是将样品浸泡在5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-葡萄糖苷(X-Gluc)溶液中,这是一种用于着色的显色底物。拥有极硬细胞壁的植物组织即便是长期浸泡在X-Gluc溶液中,也能够毫无问题地维持样品观察所需的形态。 不过,如前所述,米曲非常脆弱,且其性状和植物组织完全不同。这意味着采用现有的着色方案将极为困难。事实上,我们证实了在米曲浸泡在X-Gluc溶液中固定着色所需时间内,样品的形态由于吸水而发生了很大的改变。为了避免这一问题,必须改变添加X-Gluc的方式。因此,我们构思了一种通过将X-Gluc溶液喷洒在GUS米曲切片上的方法来可视化分析hazekomi过程。 图6显示了采用这种方法得到的结果。这里制曲使用的是抛光率为70%的抛光白鹤锦稻米(白鹤酒造株式会社的酒米),并在制曲开始24h、31h以及43h后取样。随着制曲的进行,可以观察到靛蓝色从曲的表面渗透到内部。尤其是在43小时之后、制曲完成时,不仅在曲的表面,在内部也能检测到浓烈的靛蓝色,表明米曲霉已经到达了稻米内部。 曲的一个主要作用是在酿造(发酵)阶段提供各种酶,以便形成酵母菌所需的营养。观察到的主要酶为α-淀粉酶或葡萄糖淀粉酶,这两者会形成作为酵母生长所需的葡萄糖。此外,也有报道表示α-淀粉酶可能是影响曲霉菌丝体侵入性生长的非常重要的酶。图6 GUS米曲中hazekomi过程的可视化分析(比例尺:1 mm(插入图片:200 μm)) 尽管既往研究中报道了制曲后葡萄糖的增加,但hazekomi和葡萄糖分布之间的关系尚未明确。在制曲过程每个阶段的米曲质谱图中,确实观察到了葡萄糖峰强度的升高(图7)。已有报道表明NEDC可以增加癌组织中葡萄糖检测的灵敏度(8)。因此,当使用NEDC作为葡萄糖MSI的基质时,[M+Cl]-= m/z 215.02在负离子模式下被检测到。 为了研究GUS米曲的hazekomi过程和葡萄糖分布之间的关系,使用GUS染色切片相邻的切片进行了MSI,比较获得的葡萄糖离子强度和GUS染色图像的分布,图8显示其结果。 观察葡萄糖分布及与GUS染色图像的叠加可以了解到从制曲初始阶段到后期阶段,葡萄糖从外到内增加。这一结果表明hazekomi和葡萄糖分布之间存在相关性。 另外,有些区域由于X-Gluc为深色且葡萄糖强度很高而成像为蓝色(黑色箭头显示),同时在本实验中也能看到有些部分虽然也观察到了hazekomi,但葡萄糖强度低,例如以黑色圆圈表示的区域。这些结果表明位置不同,hazekomi产生的葡萄糖量存在差异性。今后,可以通过包含各种代谢物(例如氨基酸、糖类、糖醇)分析的探讨来实现从化学角度更好地了解hazekomi现象。 虽然目前的考察着重于葡萄糖并解释了伴随hazekomi过程葡萄糖分布的变化,但可以想象,形成的酶的扩散范围和活性也会受到诸如米粒特征等其他因素的影响。这种新的可视化技术(GUS米曲和MSI的融合)预期可以改进米曲和其他曲衍生产品的制曲流程。图7 利用NEDC基质获得的葡萄糖峰的时间依赖性变化图8 GUS米曲中葡萄糖([M + Cl]–)的可视化(比例尺:1 mm) 结论 在本研究中,分析了磷脂在山田锦大米(清酒酿造米)中的空间分布,并利用白鹤锦米(白鹤酒造株式会社的专有清酒米)可视化分析hazekomi过程和葡萄糖分布之间的关系。同时还利用白鹤锦米制备了一种表达GUS的米曲品系,并用于揭示hazekomi过程和葡萄糖分布之间的关系。这种新的可视化技术利用了GUS米曲和MSI相结合,可有助于更好地了解米曲和其他曲衍生产品的制曲流程并改进制曲方法。由于本实验中采用的岛津iMScope成像质谱显微镜能同时实现微观区域的光学显微镜观察以及显微镜下的质谱分析,将iMScope应用于各种酒曲和其他麦芽的分析,可以获得发酵领域相关新科学知识。 iMScope QT(图9)是iMScope的新一代产品,于2020年6月发布。在延续iMScope TRIO卓越的显微镜观察功能和空间分辨率的同时,新的iMScope QT提供了更高的质量分辨率、检测灵敏度和分析速度,让分析变得更轻松。同时,由于能够分析更宽的质量范围,期待MSI技术可以进一步扩展在不同研究领域应用的可能性。图 9 iMScope QT (1) K. Miyoshi, Y. Enomoto, E. Fukusaki, and S. Shimma, Shimadzu Application Note (No. 57).(2) S. Shimmaand T. Sagawa, Shimadzu Application Note (No. 63).(3) S. Shimma, Y. Takashima, J. Hashimoto, K. Yonemori, K. Tamura, and A. Hamada, J. Mass Spectrom., 2013, 48, 1285(4) N. Zaima, N. Goto-Inoue, T. Hayasaka, and M. Setou, Rapid Commun.Mass Spectrom., 2010, 24, 2723.(5) A.P.Wisman, Y. Tamada, S. Hirohata, K. Gomi, E. Fukusaki, S. Shimma, J. Biosci.Bioeng., 2020, 129, 296(6) A.P.Wisman, Y. Tamada, S. Hirohata, K. Gomi, E. Fukusaki, and S. Shimma, J. of Brew.Soc.Japan (in press).(7) M. Yoshii and I. Aramaki, J. of Brew.Soc.Japan, 2001, 96, 806.(8) J. Wang et al., Anal.Chem., 2015, 87, 422. 文献题目《成像质谱显微镜用于米曲中磷脂和葡萄糖的可视化分析》 使用仪器岛津iMScope TRIO 作者Shuichi Shimma *1, 2, Yoshihiro Tamada *3, Adinda Putri Wisman *1, Shuji Hirohata *3, Katsuya Gomi *4 Eiichiro Fukusaki *1,2*1 大阪大学工程研究生院生物技术系*2 大阪大学岛津组学创新研究室*3 白鹤酒造株式会社*4 日本东北大学农学研究生院未来生物产业的生物科学与生物技术系
  • 专家约稿|压电力显微术的基本技术原理与使用注意事项
    原子力显微术(AFM)作为一种表征手段,已成功应用于研究各个领域的表面结构和性质。随着人们对多功能和更高精度的需求,原子力显微技术得到了快速发展。目前,原子力显微镜针对不同的研究对象,搭配特定的应用功能模块可以研究材料的力学、电学以及磁学等特性。其中压电力显微术(PFM)已被广泛应用于研究压电材料中的压电性和铁电性。1. 压电材料与铁电材料压电材料具有压电效应,从宏观角度来看,是机械能与电能的相互转换的实现。当对压电材料施加外力时,内部产生极化现象,表面两侧表现出相反的电荷,此过程将机械能转化为电能,为正压电效应。与之相反,若给压电材料的施加电场,材料会产生膨胀或收缩的形变,此过程将电能转化为机械能,为逆压电效应。铁电材料同时具备铁电性和压电性。铁电性指在一定温度范围内材料会产生自发极化。铁电体晶格中的正负电荷中心不重合,没有外加电场时也具有电偶极矩,并且其自发极化可以在外电场作用下改变方向。并非所有的压电材料都具有铁电性,例如压电薄膜 ZnO。压电铁电材料广泛应用于压电制动器、压电传感器系统等各个领域,与我们的生活息息相关,还应用于具有原子分辨率的科学仪器技术,例如在原子力显微镜中扫描的精度在很大程度上取决于内部压电陶瓷管扫描器的性能。2. PFM工作原理原子力显微镜是一种表面表征工具,通过检测针尖与样品间不同的相互作用力来研究样品表面的不同结构和性质。针尖由悬臂固定,激光打在悬臂的背面反射到位置敏感光电二极管上,由于针尖样品间作用力发生变化会使悬臂产生相应的形变,激光光束的位置会有所偏移,通过检测光斑的变化可获得样品的表面形貌信息。 图1 压电力显微术工作原理PFM测量中导电针尖与样品表面接触,样品需提前转移到导电衬底上,施加电压时可在针尖在样品间形成垂直电场。为检测样品的压电响应,在两者之间施加AC交流电场,由于逆压电效应,样品会出现周期性的形变。当施加电场与样品的极化方向相同时,样品会产生膨胀,反之,当施加电场与样品的极化方向相反时,样品会收缩。由于样品与针尖接触,悬臂会随着样品表面周期性振荡发生形变,悬臂挠度的变化量与样品电畴的膨胀或收缩量直接相关,被AFM锁相放大器提取,获得样品的压电响应信号。3. PFM的测量模式图2 压电力显微术的三种测量模式PFM目前有三种测量模式,分别为常规的压电力显微术、接触共振压电力显微术和双频共振追踪压电力显微术。常规的压电力显微术在测量过程中针尖的振动频率远小于其自由共振频率,将其称为Off-resonance PFM。这种模式得到的压电信号通常较小,一般需要施加更高的电压,通常薄层材料的矫顽场较小,有可能会改变样品本身的极性,不利于薄层材料压电响应的测量,存在一定的局限性。此时获得的振幅值正比于压电系数,利用针尖的灵敏度可直接将振幅得到的PFM 信号转换为样品的表面位移信息,获得材料的压电系数。接触共振的压电力显微术测量称其为contact-resonance PFM,可以有效放大信号,针尖的振动频率为针尖与样品接触时的接触共振频率,一般是针尖自由共振频率的3-5倍。此时无需施加很高的外场就能得到较强的PFM信号,不会改变样品的极化方向。此时测得 PFM 压电响应信号比常规FPM测量的响应信号幅值放大了 Q 倍(Q为共振峰品质因子),计算压电系数时需考虑放大的倍数。但此技术也存在一定的局限性,针尖的接触共振频率是在某一位置获得的,接触共振频率取决于此位置的局部刚度。在扫描的过程中,针尖与样品之间的接触面积会发生变化,引起接触共振频率的变化,若以单一的接触共振频率为针尖的振动频率会使得信号不稳定,测得的振幅信号在共振频率处放大,其余地方信号较弱,极大的影响压电系数的定量分析,得到与理论值不符的压电系数。与此同时PFM信号易与形貌信号耦合,产生串扰。双频共振追踪压电力显微术(DART-PFM)可以有效避免压电信号与形貌的串扰。在这项技术中,通过两个锁相放大器分别给针尖施加在接触共振峰两侧同一振幅位置的频率,当接触共振频率变化时,振幅会随之变化,锁相放大器中的反馈系统会通过调节激励频率消除振幅的变化,由此获得清晰的形貌和压电信号。此时在量化压电系数时需要额外的校准步骤确定振幅转化为距离单位的值,目前一般是通过三维简谐振动模型去校准修订得到压电材料的压电系数。 4. PFM的表征与应用PFM测量中可获得样品的振幅和相位图。图中相位的对比度反映样品相对于垂直电场的极化方向,振幅信息显示极化的大小以及畴壁的位置。一般来说,材料的压电响应是矢量,具有三维空间分布,可分为平行和垂直于施加外场的两个分量。图3 BFO样品的PFM表征图[1]若样品只存在与电场方向平行的极化响应,PFM所获得的振幅和相位信息可直接反映样品形变的大小和方向,若样品畴极化方向与外加电场相同,相位φ=0;若样品畴极化方向与外加电场相反,则相位φ=180°。此时垂直方向的压电响应常数可直接由获得的振幅与施加的外场计算出来,在共振频率下可以定量测量。值得说明的是,PFM获得的压电响应常数很难与块体材料相比较,因为样品在纳米尺度的性质会与块体材料有显著的不同。若样品具有平行和垂直于电场的压电响应,在施加电场时,样品的形变出现面内和面外两个方向。利用Vector PFM可以同时获得悬臂的垂直和横向位移,可以将得到的信号矢量叠加,获得样品的三维PFM图像。压电力显微术不仅可以成像,还能用于研究铁电材料的电滞回线,并且可以对铁电材料进行写畴。铁电材料的相位和振幅与施加的电压呈函数关系,测得的电滞回线和蝴蝶曲线可以用于判断铁电材料的矫顽场,矫顽场是铁电材料发生畴极化反转时的外加电压。一般的电滞回线的获取需要施加大于±10V的直流偏压,但值得注意的是较高的直流电压会增加针尖与样品间的静电力贡献,静电力信号有可能超过压电响应信号,从而掩盖畴极化反转信号。图4 SS-PFM的工作原理图开关谱学压电力显微术(SS-PFM)可以有效减小静电力的影响,原理如图4所示与普通PFM在测量电滞回线时线性施加DC电压的方式不同,SS-PFM将DC电压以脉冲的形式初步增加或减小,每隔一定的时间开启和关闭DC电压,并且持续施加AC交流电。其中DC用于改变样品的极化,AC交流电用于记录DC电压接通和关闭时的压电信号。图为研究二维异质材料MoS2/WS2压电性能时利用SS-PFM测得的材料特性曲线。 图5 二维异质材料MoS2/WS2的材料特性曲线[2]铁电材料与普通压电材料最大不同是在没有外加电场时也具有电偶极矩,并且其自发极化可以在外电场作用下改变方向,因此可利用是否能够写畴来区分铁电材料。知道压电材料的矫顽场之后可以对样品进行局部极化样品进行写畴,畴区可以自定义,正方形、周期阵列型或者更加复杂的图案。最简单的写畴是先选择一10×10μm正方形区域,其中6×6μm区域施加正偏压,4×4μ区域施加负偏压,获得回字形写畴区域,在相位图中可以清晰的看到所写畴区。图6 Si掺杂HfO2样品的回字形写畴区域[3]5. 注意事项在PFM测量中首先要保证在样品处于电场之中,在样品的前期准备时需将样品转移至导电衬底,并确定针尖和放置样品的底座可以施加电信号,此时才能保证施加电压时在针尖在样品间具有垂直电场。在PFM测量中静电效应的影响也不容忽略,导电针尖电压的电荷注入可诱导静电效应并影响材料的压电响应,导致PFM振幅和相位信息与特性曲线失真。尽管静电效应在 PFM 测试中无可避免,但可以使用弹簧常数较大的探针或者施加直流偏压来尽量减小其中的静电影响。此外针尖的磨损也会极大的影响PFM测量。由于针尖与样品间相互接触,加载力不宜过高,过高会损坏样品表面,保持恒定适中的加载力。此外使用较软的针尖在扫描过程中可以保护针尖不受磨损,并且保护样品。PFM测量中常用的针尖为PtSi涂层的导电针尖,以获得较稳定的PFM信号。参考文献[1] HERMES I M, STOMP R. Stabilizing the piezoresponse for accurate and crosstalk-free ferroelectric domain characterization via dual frequency resonance tracking, F, 2020 [C].[2] LV JIN W. Ferroelectricity in untwisted heterobilayers of transition metal dichalcogenides [J]. Science (New York, NY), 2022, 376: 973-8.[3] MARTIN D, MüLLER J, SCHENK T, et al. Ferroelectricity in Si-doped HfO2 revealed: a binary lead-free ferroelectric [J]. Adv Mater, 2014, 26(48): 8198-202.作者简介米烁:中国人民大学物理学系在读博士研究生,专业为凝聚态物理,主要研究方向为低维功能材料的原子力探针显微学研究。程志海:中国人民大学物理学系教授,博士生导师。2007年,在中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室,获凝聚态物理博士学位。2011年-2017年,在国家纳米科学中心纳米标准与检测重点实验室,任副研究员/研究员。曾获中国科学院“引进杰出技术人才计划”和首届“卓越青年科学家”、卢嘉锡青年人才奖等。目前,主要工作集中在先进原子力探针显微技术及其在低维量子材料与表界面物理等领域的应用基础研究。
  • 技术线上论坛|5月25日《如何实现自动化、高通量单细胞力谱测量?单细胞显微操作技术一步搞定!》
    [报告简介]单细胞粘附力作为生物机械学分支的重要组成部分,是细胞与外周相互作用的直观体现,能够有效的反映出细胞与基质或细胞之间相互作用能力。细胞与基质之间的作用力十分微小,一般都在nN别,过去通常使用原子力显微镜才能够进行测量。但是原子力显微镜方案往往具有通量低,操作繁琐等问题,使得单细胞力谱的研究非常繁琐。基于此,Cytosurge推出的全新多功能单细胞显微操作FluidFM技术给细胞力谱测量带来了新的希望。该技术结合了的原子力显微镜探测技术与微流体控制系统,能够直接通过使用中空的原子力探针将细胞通过负压抓取在探针表面,并不需要激活细胞的任何通路信号,为粘附力的测量带来了大的优势。一方面,这种方法能够提供远比蛋白结合牢固的多的粘附力,能够将细胞牢固的固定在探针上并且无需包被探针。另一方面,由于没有生物化学处理,这种方法不会改变任何细胞表面的通路,从而能够得到接近细胞原生的数据。该系统具备高度自动化,能够快速,全自动的完成力学的测定,让单细胞力谱研究变得十分容易。本报告将介绍FluidFM单细胞显微操作技术的原理和发展,并结合多篇发表在期刊Nature、Cell、Bioactive Materials等上的近科研成果,深入阐述这种技术在单细胞力谱测量方面的新进展。[直播入口]请扫描下方二维码进入FluidFM单细胞显微操作技术群,届时会在微信群中实时更新直播入口,无需注册!扫码进群,即刻获取直播链接,无需注册![报告时间]05月25日 下午15:00-16:00 [主讲人介绍]Tamás Gerecsei 亚太区席应用科学家,高FluidFM解决方案工程师,Cytosurge AGTamás是一位生物物理学家,毕业于Etvs Loránd(ELTE罗兰大学)。 在与FluidFM在学术环境中合作多年后,他加入了Cytosurge公司,成为了一名训练有素的微纳米系统工程师。在Cytosurge AG,Tamás不断推动并拓展FluidFM技术的应用边界,并使FluidFM技术应用于各地研究人员的课题中。您可以经常发现他在各种专业的学术会议上传播关于Cytosurge和FluidFM技术的信息。 郭亚茹 北京大学口腔医院,口腔医学中心,获中国博士后科学基金,并入选北京大学医学部 2021年博雅博士后项目,在Advanced functional materials、Bioactive Materials、Journal of dental research等杂志上以作者或共同作者的身份发表5篇。 2021年,在Bioactive Materials发表了题为:Matrix stiffness modulates tip cell formation through the p-PXN-Rac1-YAP signaling axis的研究文章,报道了基质硬度通过p-PXN-Rac1-YAP信号轴调节细胞形成,这项工作不仅有助于在组织工程和再生医学中寻找佳材料,也为肿瘤治疗和病理性血管再生提供了新的治疗策略。在生物材料设计和治疗一些病理情况方面具有特殊意义。本实验研究人员采用了多功能单细胞显微操作系统——FluidFM技术,实现了单个细胞的分离,单个细胞粘附力的测量。 [原理&应用简介]FluidFM技术如何测定细胞粘附力?众所周知,细胞在基质上进行单层培养时,吸附在基质表面时主要会产生两种不同类型的力,一种是细胞与基质之间的粘附力,另一种是细胞与细胞之间的粘附力。因此对于细胞粘附力来说,单个细胞的粘附力就是细胞与基质之间的作用力。而单层细胞的细胞粘附力则是细胞之间相互作用力和细胞基质与细胞之间作用力之和。如下图所示:因此只要同时测定单个细胞粘附力即可得到细胞与基质之间的相互作用力,而细胞间的相互作用力则可以通过同时测量单层细胞的细胞粘附力和单个细胞的粘附力做差得到,如下公式所示:Force cell-cell ≌ Force Monolayer – Force Indiv.cellFluidFM测量力学步骤与一般的原子力显微镜十分类似,但是操作却远比原子力显微镜简单,这得益于FluidFM有的中空探针。这种探针无需像普通原子力探针一样对探针进行修饰或者将细胞提前粘连在探针上,可以直接在液体中原位抓取细胞,完成粘附力测定,并且在测量后探针仍然可以继续进行测试,并且无需对探针进行更换或再修饰。FluidFM技术测量单细胞力谱的基本流程。仅需操作鼠标系统即可自动完成对细胞的抓取和粘附力的测量。此外FluidFM系统会自动记录探针运动轨迹和力学曲线,如上图中所示当探针开始靠近细胞后,探针表面开始出现压力变化,当系统达到设定力学值后系统会自动停止下降并开始施加负压抓住细胞。随着探针开始上升,细胞给予探针的拉力随之增高,并逐渐达到临界,随后细胞脱离基质,探针受力趋近于零,而这一过程中探针受力的大值即为细胞粘附力。FluidFM技术测量HeLa细胞核CHO细胞的粘附力。能够高通量测量单细胞粘附力谱FluidFM测量粘附力十分智能化,仅需5分钟即可完成单个细胞的粘附力测定,一天可完成上百个细胞的测量,能够大幅度提升单细胞力谱测量的通量,让单细胞力谱研究变得简单、快速、高通量。 应用举例一:FluidFM技术测定衰老内皮细胞的力谱内皮细胞衰老导致细胞表型的改变与心血管疾病有着密切关系。随着细胞的衰老,细胞的粘附力等机械属性会有很大改变,因此对于细胞粘附力的研究将有助于理解细胞衰老的变化。Nafsika Chala等人利用FluidFM技术对血管内皮细胞与基底之间的粘附力进行研究发现,衰老的细胞与正常细胞存在着nN别粘附力差异。如下图所示:FluidFM技术用于衰老与正常细胞的单细胞粘附力测定。对比衰老小、大和正常细胞的细胞尺寸(a)、细胞粘附力(b)和细胞周长(c)及单细胞粘附力/面积(e)和单细胞粘附力/周长(f)的变化。研究者认为,衰老内皮细胞的粘附力增加是与细胞的粘着斑增加有关,表明衰老细胞能够加强与基质的相互作用从而防止内皮剥脱,但是受制于血流的影响这种能力受到了很大限制。 应用举例二:FluidFM揭示应力依赖性酵母交配中的分子相互作用性凝集素是芽殖酵母酿酒酵母介导细胞聚集交配的关键蛋白。交配细胞表达的互补凝集素类“a”型和“α”型的结合是促进细胞的凝集和融合的关键。Marion Mathelié-Guinlet等通过测量“a”型和“α”型结合的单个特定键的强度(~100 pN),发现延长细胞间的接触能够大地增加了交配细胞间的粘附力,而这种增强可能是由于凝集素的表达。FluidFM技术用于酵母属间交配过程单细胞力谱测量。MATa与MATα相互作用的示意图(a)和Fluid测量细胞间相互作用示意图(b)及测量结果(c);用DTT和DEPC药物刺激研究二硫键和His273对粘附的影响(d)、其示机制意图(e)和无粘附、DTT和DEPC粘附发生的概率(f);以及物理应力增强MATa和MATα细胞之间的粘合力(g)、发生频率(h)及破裂长度(i)。此外,研究组发现凝集素二硫键在粘附过程中起到了关键作用,而这一作用主要来自于α-凝集素的组氨酸残基His273。更为有趣的是,作者发现机械张力增强了相互作用的强度,这可能是由于激诱导凝集素构象从弱结合折叠状态转换成强绑定伸展状态导致。这项研究很好地展现了一种理解控制酵母性别的复杂机制的可能方法。 总结 细胞粘附力测定在细胞生命科学研究中起着至关重要的作用,然而传统手段中有着各种各样的局限性,主要原因是缺乏一种能够有效抓取细胞并进行力学测定的手段。现如今FluidFM技术在细胞粘附力测定中的使用,使得研究者们有了一种能够有效、低损的方式抓取细胞,配合原子力显微镜的测量的特性,真正意义上做到、无损、快速的测量单细胞粘附力,帮助研究者寻找细胞粘附力与细胞生命发展、肿瘤细胞转移之间的关系。
  • 海关总署采购离子色谱仪和显微镜 不接受进口产品投标
    p   8月24日, 海关总署物资装备采购中心发布两则招标公告,分别预算290万元采购4套离子色谱仪,预算369万采购7套显微镜。值得一提的是,这两项采购均不接受进口产品投标。 /p p   详细内容如下: /p p style=" text-align: center " strong 海关总署物资装备采购中心2020年海关总署科技司离子色谱仪公开招标采购项目公开招标公告 /strong /p p   项目编号:HG20GK-A0000-D083 /p p   项目名称:2020年海关总署科技司离子色谱仪公开招标采购项目 /p p   预算金额:290.0 万元(人民币) /p p   最高限价(如有): 万元(人民币) /p p   采购需求: /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" width=" 605" align=" center" tbody tr class=" firstRow" td width=" 36" p style=" text-align:center " 包号 /p /td td width=" 30" p style=" text-align:center " 品目 /p /td td width=" 167" p style=" text-align:center " 货物名称 /p /td td width=" 48" p style=" text-align:center " 数量 /p /td td width=" 62" p style=" text-align:center " 预算 br/ & nbsp & nbsp & nbsp (万元) /p /td td width=" 72" p style=" text-align:center " 交货时间 /p /td td width=" 72" p style=" text-align:center " 交货地点 /p /td td width=" 74" p style=" text-align:center " 主要技术要求 /p /td /tr tr td width=" 36" rowspan=" 4" p style=" text-align:center " 01 /p /td td width=" 30" p style=" text-align:center " 01 /p /td td width=" 167" p style=" text-align:center " 离子色谱仪10 /p /td td width=" 48" p style=" text-align:center " 1 /p /td td width=" 62" p style=" text-align:center " 20.00 /p /td td width=" 72" rowspan=" 4" p style=" text-align:center " 详见第四部分项目需求书 /p /td td width=" 72" rowspan=" 4" p style=" text-align:center " 海关指定地点(见第四部分分配方案) /p /td td width=" 74" rowspan=" 4" p style=" text-align:center " 技术指标详见第四部分项目需求书 /p /td /tr tr td width=" 30" p style=" text-align:center " 02 /p /td td width=" 167" p style=" text-align:center " 离子色谱仪4 /p /td td width=" 48" p style=" text-align:center " 1 /p /td td width=" 62" p style=" text-align:center " 110.00 /p /td /tr tr td width=" 30" p style=" text-align:center " 03 /p /td td width=" 167" p style=" text-align:center " 离子色谱仪5 /p /td td width=" 48" p style=" text-align:center " 1 /p /td td width=" 62" p style=" text-align:center " 110.00 /p /td /tr tr td width=" 30" p style=" text-align:center " 04 /p /td td width=" 167" p style=" text-align:center " 离子色谱仪2 /p /td td width=" 48" p style=" text-align:center " 1 /p /td td width=" 62" p style=" text-align:center " 50.00 /p /td /tr /tbody /table p   备注:本项目不接受进口产品投标(进口产品认定详见财办库[2008]248号文件) br/ /p p br/ /p p style=" text-align: center " strong 海关总署物资装备采购中心2020年海关总署科技司显微镜(国产)公开招标采购项目公开招标公告 /strong /p p   项目编号:HG20GK-A0000-D082 /p p   项目名称:2020年海关总署科技司显微镜(国产)公开招标采购项目 /p p   预算金额:369.0 万元(人民币) /p p   最高限价(如有): 万元(人民币) /p p   采购需求: /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" width=" 605" align=" center" tbody tr class=" firstRow" td width=" 36" p style=" text-align:center " 包号 /p /td td width=" 30" p style=" text-align:center " 品目 /p /td td width=" 168" p style=" text-align:center " 货物名称 /p /td td width=" 48" p style=" text-align:center " 数量 /p /td td width=" 60" p style=" text-align:center " 预算 br/ & nbsp & nbsp & nbsp (万元) /p /td td width=" 72" p style=" text-align:center " 交货时间 /p /td td width=" 72" p style=" text-align:center " 交货地点 /p /td td width=" 75" p style=" text-align:center " 主要技术要求 /p /td /tr tr td width=" 36" rowspan=" 2" p style=" text-align:center " 01 /p /td td width=" 30" p style=" text-align:center " 01 /p /td td width=" 168" p style=" text-align:center " 倒置显微镜C /p /td td width=" 48" p style=" text-align:center " 1 /p /td td width=" 60" p style=" text-align:center " 70.00 /p /td td width=" 72" rowspan=" 7" p style=" text-align:center " 详见第四部分项目需求书 /p /td td width=" 72" rowspan=" 7" p style=" text-align:center " 海关指定地点(见第四部分分配方案) /p /td td width=" 75" rowspan=" 7" p style=" text-align:center " 技术指标详见第四部分项目需求书 /p /td /tr tr td width=" 30" p style=" text-align:center " 02 /p /td td width=" 168" p style=" text-align:center " 正置显微镜-偏光B /p /td td width=" 48" p style=" text-align:center " 1 /p /td td width=" 60" p style=" text-align:center " 35.00 /p /td /tr tr td width=" 36" rowspan=" 2" p style=" text-align:center " 02 /p /td td width=" 30" p style=" text-align:center " 03 /p /td td width=" 168" p style=" text-align:center " 体视显微镜C /p /td td width=" 48" p style=" text-align:center " 1 /p /td td width=" 60" p style=" text-align:center " 60.00 /p /td /tr tr td width=" 30" p style=" text-align:center " 04 /p /td td width=" 168" p style=" text-align:center " 正置显微镜G /p /td td width=" 48" p style=" text-align:center " 1 /p /td td width=" 60" p style=" text-align:center " 39.00 /p /td /tr tr td width=" 36" rowspan=" 3" p style=" text-align:center " 03 /p /td td width=" 30" p style=" text-align:center " 05 /p /td td width=" 168" p style=" text-align:center " 倒置荧光显微镜D /p /td td width=" 48" p style=" text-align:center " 1 /p /td td width=" 60" p style=" text-align:center " 70.00 /p /td /tr tr td width=" 30" p style=" text-align:center " 06 /p /td td width=" 168" p style=" text-align:center " 正置显微镜H /p /td td width=" 48" p style=" text-align:center " 1 /p /td td width=" 60" p style=" text-align:center " 60.00 /p /td /tr tr td width=" 30" p style=" text-align:center " 07 /p /td td width=" 168" p style=" text-align:center " 正置显微镜-偏光A /p /td td width=" 48" p style=" text-align:center " 1 /p /td td width=" 60" p style=" text-align:center " 35.00 /p /td /tr /tbody /table p   备注:本项目不接受进口产品投标(进口产品认定详见财办库[2008]248号文件) br/ /p p br/ /p
  • 神奇的微观世界丨电子显微镜下揭秘的葡萄酒酿造工艺!
    我们大多数人可能都喜欢在闲暇的时候约上三五好友“来两杯”,或在特殊的日子为自己的爱人精心准备一场浪漫的红酒晚餐,亦或只是“我自饮来我自醉”的消遣,但是我们却很少关注并意识到葡萄酒酿造及酿酒工艺的科学。一瓶葡萄酒,从开始种植到酿造装瓶,大约需要生长5年、发酵3个月、橡木桶存放6~18个月,有时甚至还需要在海上运输2~3个月,毫无疑问,这是一门需要时间和耐心的技艺。在葡萄培育和酿酒工艺中,科学培育出优良的葡萄品种、改进酿造工艺、提升质量都是至关重要的环节,而这需要借助先进的科学手段和工具,扫描电子显微镜(SEM)作为一种超高分辨率的微观观测和分析的工具,在葡萄酒酿造产业中也“大有用武之地”!扫描电镜可从细胞、亚细胞水平乃至生物大分子水平对各种样品进行深入细致的分析观察。通过观察研究葡萄树的叶片、花朵、果实等的形态结构,可对葡萄品种选育、种植管理、采摘储藏等生产环节提供重要参考;通过观察分析发酵过程中原料、菌种、发酵产物等的状态和性质,可以帮助研究人员改善发酵工艺,分析生产中遇到的实际问题。图:由TESCAN合作发布的利用电镜研究葡萄培育和葡萄酒酿造工艺的相关文章入选《Lab+Life Scientist》期刊封面为了培育出优良的葡萄品种,研究人员需要借助高分辨率的扫描电子显微镜观察不同组织、器官的形貌结构(如植物表皮细胞组织、维管组织、气孔等),寻找优良植株的内在原因,最终培育成需要的品种。图:葡萄藤死表皮组织细胞的表面形貌(注:使用TESCAN MIRA3 FE-SEM在高真空下观察)图:在显微镜下观察到淀粉颗粒(绿色)沉积在葡萄藤的维管组织中(注:研究使用了TESCAN FE-SEM与冷冻传输系统对样品进行冷冻固定、冷冻断裂并保持在冷冻下观察,以获取样品的真实形貌。冷冻电镜方案特别适用于脆嫩的植物组织及一些冷冻下才能稳定保存的样品,如冰激凌等。)在具有超高分辨率的电子显微镜下,还可以清晰地观察到葡萄叶的形态细节以及位于葡萄叶表面的气孔。气孔在植物碳同化、呼吸、蒸腾作用等气体代谢中,成为空气和水蒸气的通路,在生理上具有重要的意义。图:葡萄叶及其表面气孔的微观形貌细节(注:样品使用化学固定、脱水及临界点干燥处理)酵母菌在葡萄酒酿制中是不可缺少的。简单来说,酿酒酵母就是一种单细胞微生物,可以将葡萄中的糖分转变为酒精,也就是俗称的酒精发酵。为了培养、识别出优质的酵母,研究人员需要通过观察菌种的大小、形貌等细节来辨识不同菌种。酒香酵母(Brettanomyces),是一种在酿酒过程中随时可能出现的物质,它因为能够为葡萄酒增加“香味”,而被人铭记。适量的酒香酵母可以为葡萄酒增添风味,但过量存在时则会使葡萄酒散发出一种类似“臭袜子”或“马骚味”的气味,破坏酒的气味和口感。图:电子显微镜下观察到的酒香酵母细胞(注:样品使用化学固定、脱水及临界点干燥处理) 另外,在葡萄酒酿造中,还会产生一种副产品—酒石酸氢钾。这是一种无色至白色的斜方晶系结晶性粉末,无臭,有令人愉快的清凉酸味,通常被食品工业称作塔塔粉。但在酿酒过程中,产生的酒石酸氢钾会与酵母细胞结晶产生浑浊的细白色或淡黄色沉淀物,这些沉淀物虽然不会影响葡萄酒的味道或气味,但它会影响葡萄酒的美感。图:肉眼观察到的的酒石酸氢钾图:电子显微镜下的酒石酸氢钾与附着在其表面的酵母细胞(注:酒石酸氢钾易溶于水,样品不能用常规制样方法,例如化学固定,因此使用TESCAN MIRA3 FE-SEM低真空功能直接进行观察。TESCAN的低真空功能特别适用于不导电样品的直接观测及电子束下不稳定的生物样品。)在葡萄酒发酵成熟时,酒液中也会有残留的死酵母、杂质、葡萄残渣以及部分酒石酸结晶,这些物质会沉淀形成酒泥。因此,在装瓶前,酿造者通常会使用“倒桶”、过滤或下胶澄清、冷却结晶等方式去除这些沉淀物,来保证葡萄酒的“美感”。图:在电子显微镜下观察葡萄酒的澄清过滤(过滤孔筛的孔隙范围为0.45~1.2μm)(注:使用TESCAN水汽注入系统可直接观察样品,保持样品最原始的状态。水汽注入系统特别适用于易失水的生物样品及水汽参与反应的原位实验,如食盐溶解与重结晶、水泥固化等)以上图像及数据来自于由全球扫描电子显微镜的领先制造商TESCAN与捷克国家葡萄酒中心合作开展的一项研究,该项研究利用超高分辨扫描电子显微镜探究葡萄培育和葡萄酒的酿造工艺。这项研究工作在TESCAN MIRA3超高分辨场发射扫描电镜(FE-SEM)上完成,在本研究中使用的样品由位于布尔诺的孟德尔大学的葡萄培育和葡萄栽培部提供。目前,相关研究成果已在捷克国家葡萄酒中心公开展览,展览地设在著名的Valtice城堡的总部,该城堡也被联合国教科文组织列为世界遗产地。图:在捷克葡萄酒酒都Valtice城堡展出的“特殊展览” 该项研究的合作和技术支持—TESCAN公司的总部位于捷克布尔诺市,该地区被称为欧洲电子显微镜的摇篮。布尔诺也是捷克共和国南部与奥地利和斯洛伐克接壤的摩拉维亚地区的首府,这里是捷克主要的葡萄酒产区,占其国家总产能的96%。捷克国家葡萄酒中心主任Pavel Kr?ka谈到:“据我们所知,这个展览是同类型展览中的第一次,展览非常受欢迎。参观者们被这些图像所震撼,因为这个展览在吸引葡萄酒爱好者,传播葡萄酒文化的同时,还为参观者展示了葡萄酒种植及酿造相关的科学内容!“
  • 测试秘籍丨原子力显微镜(AFM)
    原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM)是一种具有原子级别高分辨率的新型表面分析仪器,它不但能像扫描隧道显微镜(STM)那样观察导体和半导体材料的表面现象,而且能用来观察诸如玻璃、陶瓷等非导体表面的微观结构,还可以在气体、水和油中无损伤地直接观察物体,大大地拓展了显微技术在生命科学、物理、化学、材料科学和表面科学等领域中的应用,具有广阔的应用前景。1 原子力显微镜的工作原理1.1 基本原理AFM 进行表面分析的基本原理如下:AFM 中有一由氮化硅片或硅片制成的对微弱力极敏感的弹性臂,微悬臂顶端有一硅或碳纳米管等材料制成的微小针尖,控制这一针尖,使其扫描待测样品的表面,这一过程是由压电陶瓷三维扫描器驱动的。当针尖与样品表面原子做相对运动时,作用在样品与针尖之间的力会使微悬臂发生一定量的形变。通过光学或电学的方法检测微悬臂的形变,转化成为图像输出,即可用于样品表面分析。简单地说,原子力显微镜是通过分析样品表面与一个微弱力敏感元件之间的相互作用力来呈现材料表面结构的。1.2 工作模式(一)接触工作模式扫描时如果控制针尖一直与样品表面原子或分子接触,那么这种工作模式称为接触模式。在这一过程中,针尖原子与样品表面原子之间力的作用主要表现为是两者相接触原子间的互斥力(大小约为10-8-10-11 N)。接触模式下工作的原子力显微镜可得到稳定的、高分辨率的样品表面图像。但是这种工作模式也有它的不足之处:当研究易变形的样品(液体样品)、生物大分子等的时候,由于针尖与样品原子直接接触,会使样品表面的原子移动、粘附于针尖或者发生较大形变,从而造成样品损坏、污染针尖或者结果中出现假象。(二)非接触工作模式扫描时如果控制针尖一直不与样品表面的原子或分子接触,那么这种工作模式称为非接触模式。非接触工作模式下由于扫描样品时针尖始终在样品上方5-20 nm 距离范围内,针尖与样品间的距离较接触模式远,所以获得的样品表面图像分辨率相对接触模式较低。但正是这一距离也克服了接触模式的不足之处,不再会造成样品的损坏、针尖污染等问题,灵敏度也提高了。(三)间歇接触工作模式扫描时如果控制针尖间歇性的与样品表面的原子或分子接触,那么这种工作模式称为间歇接触模式,也称为轻敲模式,常通过振动来实现针尖与样品的间歇性接触。该模式下微悬臂的振动是由磁线圈产生的交流磁场直接激发的,针尖与样品表面原子作用力主要是垂直方向的,不再受横向力的影响。间歇接触工作模式集合了接触与非接触模式的优点,既减少了剪切力对样品表面的破坏,又适用于柔软的样品表面成像,因此特别适合于生物样品研究。2 原子力显微镜的组成AFM 的硬件系统由力检测部分、位置检测部分和反馈控制系统三部分组成。图1 所示为AFM 的工作原理图,从图中可以看出,AFM 就是通过集合以上三个系统来将样品的表面特性反映出来的:在AFM的工作系统中,使用由微小悬臂和针尖组成的力检测部分来感应样品与针尖间的作用力;当微悬臂受力形变时,照射在微悬臂末端的激光会发生一定程度的偏移,此偏移量反射到激光检测器的同时也会将信号传递给反馈控制系统;反馈控制系统根据接受的调节信号调节压电陶瓷三维扫描器的位置,最终通过显示系统将样品表面的形貌特征以图像的形式呈现出来。3 样品制备3.1 样品要求原子力显微镜研究对象可以是有机固体、聚合物以及生物大分子等,样品的载体选择范围很大,包括云母片、玻璃片、石墨、抛光硅片、二氧化硅和某些生物膜等,其中最常用的是新剥离的云母片,主要原因是其非常平整且容易处理。而抛光硅片最好要用浓硫酸与30%双氧水的7∶3 混合液在90 ℃下煮1h。利用电性能测试时需要导电性能良好的载体,如石墨或镀有金属的基片。试样的厚度,包括试样台的厚度,最大为10 mm。如果试样过重,有时会影响Scanner的动作,请不要放过重的试样。试样的大小以不大于试样台的大小(直径20 mm)为大致的标准。稍微大一点也没问题。但是,最大值约为40 mm。如果未固定好就进行测量可能产生移位。请固定好后再测定。3.2 样品制备粉末样品的制备:粉末样品的制备常用的是胶纸法,先把两面胶纸粘贴在样品座上,然后把粉末撒到胶纸上,吹去为粘贴在胶纸上的多余粉末即可。块状样品的制备:玻璃、陶瓷及晶体等固体样品需要抛光,注意固体样品表面的粗糙度。液体样品的制备:液体样品的浓度不能太高,否则粒子团聚会损伤针尖。(纳米颗粒:纳米粉末分散到溶剂中,越稀越好,然后涂于云母片或硅片上,手动滴涂或用旋涂机旋涂均可,并自然晾干)。4 原子力显微镜的应用4.1 在材料科学及化学中的应用目前,AFM 在材料科学中主要应用于材料的表面结构、表面重构现象以及表面的动态过程(例如扩散现象)等方面的研究,表面科学的中心内容是研究晶体表面的原子结构,例如从理论上推算出的金属表面结构往往不如实际复杂,借助原子力显微镜可以直观地观察材料的表面重构现象,有助于理论的进一步完善。4.1.1 在探测材料样貌方面的应用利用原子力显微镜来观测材料的样貌进行成像的时候,材料与探针之间出现相应作用力改变能够很好的反映出材料表面的三维图像。可以通过数值分析出材料表面的高低起伏情况,因此,在利用原子力显微镜对材料进行图像分析的时候,可以有效地发现材料表面的颗粒程度、粗糙程度、孔径分布以及孔的结构等。可以利用这种成像的方式把材料表面的情况形成三维图像进行模拟显示,促使形成的图像更加利于人们观察。4.1.2 在粉体材料中的应用在对粉体材料进行分析和研究的时候,可以利用原子力显微镜来逐渐分析原子或者分子中尺度,从而保证可以准确观测晶体以及非晶体的位置、形态、缺陷、聚能、空位以及不同力之间的相互作用。一般来说,粉体材料基本上都是使用在工业中的,但是现阶段有关于检测粉体材料的方法还是十分少的,研制样品也相对比较困难。原子力显微镜实际上是一种新兴的检测方式,具有操作方便、制样简单等特点。很多专家学者认为,人们使用化学方式研制出了SnS粉末,利用原子力显微镜把涂在硅基板上的材料进行成像,从图像上我们很容易发现此类材料具有分布均匀的特点,每一个大约15nm。4.1.3 在晶体材料中的应用专家学者经过不断研究和分析得到了很多晶体生长的模型,但是经过更加深入的分析和研究发现这些理论模型和实际情况是否相同还是具有一定差异,也逐渐成为学者讨论和研究的重点,所以人们希望通过显微镜来监测和观察生长过程。虽然,使用传统的显微镜已经观测出一定的成果,但是由于这些光学显微镜、激光全息干涉技术等存在分辨率不是十分高、实验条件不是很好以及放大不足等问题,使得研究过程出现很大困难,导致不能观测纳米级的分子等。原子力显微镜的发展,为科学家们研究纳米级分子或者原子提供了依据,也成为了专业人士研究晶体过程的重要方式。利用这种显微镜具有的能够在溶液中观察以及高分辨率等特点,可以保证科学家们能够很好的观测到晶体生长过程中的纳米级图像,从而不断分析和掌握材料的情况。4.2 在生物学中的应用AFM 能在气体、液体中无损伤地直接观察物体,可对生物分子在近生理条件下进行检测,是生命科学研究中的有力工具。目前,在生命科学中AFM 主要应用于对细胞、病毒、核酸、蛋白质等生物大分子的三维结构和动态结构信息进行研究。4.2.1 对细胞膜表面形态的研究细胞膜有重要的生理功能,它既使细胞维持稳定代谢的胞内环境,又能调节和选择物质进出细胞。AFM 能够观察到细胞膜表面的超微结构,因此它可以用来观察正常细胞与病变细胞的细胞膜,发现两者的异同,为临床病理诊断提供新的视角和方法。4.2.2 测定细胞弹性以及力学性质病变这一生理过程与细胞的形态和力学性质有关。细胞形态学的变化会影响和反映细胞性质、功能以及细胞微环境的改变。健康细胞与病理状态的细胞在机械性能上是完全不同的。抓住这一点,可以利用AFM 测量出的细胞弹性性质识别癌细胞,以及辅助诊断红细胞相关的各种疾病等,从细胞层面上对各种疾病进行早期诊断和治疗。4.2.3 检测活细胞间相互作用AFM 也可以对细胞间的相互作用进行观察。将一种细胞连接在AFM 扫面探针的尖端,使针尖功能化,对另一种单层排列的细胞进行扫描就可以进行细胞间相互作用的研究。4.2.4 观察动态生物过程AFM也是观察细胞生物过程非常有效的工具。研究痘病毒和活细胞,得到了痘病毒感染活细胞全过程的AFM 图。通过活着的细胞观察子代病毒颗粒,并用AFM 在水溶液环境中在分子水平分辩出有规则重复的烙铁状结构和准有序的环状结构。观察中发现: 在感染前后最初几小时,细胞并无显著变化 子代病毒粒子沿细胞骨架进入细胞内部,还有胞吐、病毒颗粒聚集等现象。通过AFM 图像可以看出哑铃状小泡逐渐形成、消失并在细胞膜表面形成凹陷的全过程。4.2.5 观察生物大分子之间相互作用在生物体内,DNA 与蛋白质间的相互作用有着同样举足轻重的地位。在转录、翻译的过程中,DNA 与特定的蛋白质如解旋酶、聚合酶、启动因子等的结合就决定着生命活动的开启。Gilmore 等利用AFM 以每500 ms 拍摄1 次的速度,清晰地观察到了蛋白质在DNA 上的结合情况。因此,AFM 可以真正帮助我们深入地“看到”生命活动的本质。4.2.6 测定细胞电学性质细胞不论在静止状态还是活动状态,都会产生与生命状态密切相关的、有规律的电现象,生物电信号包括静息电位和动作电位,其本质是离子的跨膜流动。因此,研究细胞的电生理学也成为了生命科学领域一个重要的分支。在AFM 系统中增加了导电模块,在迎春花细胞、酵母菌细胞等样品和探针之间加一个偏压,在扫描的过程中,同时获得样品的表面形貌和电流像,且在成像的同时检测探针和细胞样品之间的电流,得到样品表面形貌和局域电流分布及两者之间的对应关系,从而实现AFM 在纳米尺度上对细胞样品电学特性的分析检测。参考文献[1]高翔.原子力显微镜在材料成像中的应用[J].化工管理,2015(08):67.[2]王明友,王卓群,焦丽君.原子力显微镜在表面分析中的应用[J].邢台职业技术学院学报,2015,32(01):75-78.[3]万旻亿.原子力显微镜的核心技术与应用[J].科技资讯,2016,14(35):240-241.[4]鞠安,蒋雯,许阳,杨升,常宁,王鹏,顾宁.原子力显微镜在生命科学领域研究中的应用进展[J].东南大学学报(医学版),2015,34(05):807-812.
  • 【重要】2020年全国电子显微学学术年会预订房通知
    p style=" margin: 0px 0px 14px padding: 0px font-size: 22px line-height: 1.4 text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em font-size: 16px " 中国电子显微镜学会消息,2020年全国电子显微学学术年会将于11月21-25日(21日报到,25日离会)在成都市新希望高新皇冠假日酒店召开。因住房紧张,请尽快先预订住房,会议通知待发。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 请点以下链接, 填写参会回执表& nbsp : /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://h5.ebdan.net/ls/xsD4F0TG?share_level=2& from_user=202010172ed67f9d& from_id=186958b2-1& share_time=1602931829350" target=" _blank" style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 参会回执表链接 /span /strong /a /p
  • 日本电子最先端透射电子显微术研讨会第一轮通知
    日本电子最先端透射电子显微术研讨会 JEOL High-End Transmission Electron Microscopy Seminar 2008年6月17日(星期二)北京 We JEOL are pleased to announce for holding JEOL High-End Transmission Electron Microscopy Seminar on June 17th in Beijing. We invited world-class researchers as shown below for delivering their talks on recently prominent accomplishment using the latest transmission electron microscopes. We are also going to introduce the latest “aberration corrected” TEM and STEM and its abundant application data in imaging and analysis. TEM sampling technologies such as a multi-beam system and the ion slicer is also one of remarkable topics to be presented by JEOL. Venue: Shangri-La Hotel(Beijing)1F Grand Ballroom. 29 Zizhuyuan Road, Beijing100089. 北京香格里拉饭店1层景阁大宴会厅1号、2号场地。北京紫竹院路29号。 电话:010-68412211 Time: 9:00AM – 5:10PM (including lunch) Entry: Free but need registration at the first-come-first-serve basis Invited talks: Prof. Kazuo Furuya (古屋一夫) High Voltage Electron Microscopy Station(超高压电镜共用中心) National Institute for Materials Science(独立行政法人 物质‧ 材料研究机构),Tsukuba, Japan Talk: Nanofabrication with intense and focused electron beam and ultra-high vacuum Cs corrected STEM Prof. Yuichi Ikuhara(幾原雄一) Institute of Engineering Innovation(大学院工学系研究科综合研究机构) School of Engineering(工学部) The University of Tokyo(东京大学),Tokyo, Japan Talk: STEM Characterization of Ceramic Grain Boundaries Prof. Chen Fu-Rong(陈福荣) Department of Engineering and System Science(工程与系统统计科学系) National Tsing Hua University(国立清华大学、台湾), Taipei, Taiwan Talk: Development of Wet Cell/Phase Plate TEM for Advanced Biological Imaging Reservation: Call 010-68046321, Ms. 孙莉(Sun Li). E-mail: sun.li@jeol.com.cn
  • 1300万!厦门市计量检定测试院透射电子显微镜及配套装置采购项目
    一、项目基本情况项目编号:[350201]HRC[GK]2024003项目名称:透射电子显微镜及配套装置采购方式:公开招标预算金额:13,000,000.00元采购包1(透射电子显微镜及配套装置采购项目):采购包预算金额:13,000,000.00元采购包最高限价: 13,000,000.00元投标保证金: 0元采购需求:(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等)品目号品目编码及品目名称采购标的数量(单位)允许进口简要需求或要求品目预算(元)中小企业划分标准所属行业1-1A02120800-光学计量标准器具透射电子显微镜及配套装置1(套)是1.分辨率: 1)点分辨率:≤0.25nm; 2)线分辨率:≤0.10nm; 3)信息分辨率:≤0.12nm; 4)二次电子分辨率:≤1.0nm。 2.加速电压: 1)加速电压:20kV-200kV,加速电压连续可调; 2)加速电压稳定度:≤ 1ppm/1min。 3.电子枪: 1)超稳定、高亮度肖特基场发射电子枪; 2)束流:1nm束斑电流 ≥ 1.5 nA。 4.TEM放大倍率: 1)TEM最大放大倍率:≥1.05M×。 5.相机长度范围不小于:15 mm~2000 mm。 6.物镜:采用恒功率透镜设计。 7. 扫描透射系统(STEM): 1)分辨率:≤0.16 nm; 2)探头:可以配置三个探头,包括高角环形暗场(HAADF)探头,明场(BF)和环形暗场(DF)探头; 3) HRTEM和HRSTEM之间切换后稳定时间短,仅需点击鼠标即可在TEM与STEM模式间相互切换,可在几秒种之内完成。 8.样品台: 1)样品移动范围:X/Y:≥± 1mm;Z ≥±0.375 mm; 2)高视野低背底双倾样品杆最大倾斜角度:α: ±35°,β:±30°。 9.具备能谱仪(EDS)功能。 10.数字化成像系统: 1)≥1600万像素CMOS相机 2)具有大动态范围可以满足拍摄衍射花样,高读取速度(25fps),适合拍摄动态录像。 3)安装位置:底部安装。 11.真空系统: 1)真空度:电子枪真空度≤5 *10-6 Pa;样品区真空度≤2 *10-5 Pa (冷阱); 2)换样时间≤90秒。13,000,000.00工业本采购包不接受联合体投标合同履行期限:自合同签订之日起270日二、获取招标文件时间: 2024-06-04 至 2024-06-12 ,(提供期限自本公告发布之日起不得少于5个工作日),每天上午00:00:00至12:00:00,下午12:00:00至23:59:59(北京时间,法定节假日除外)地点:招标文件随同本项目招标公告一并发布;投标人应先在福建省政府采购网(zfcg.czt.fujian.gov.cn)免费申请账号在福建省政府采购网上公开信息系统按项目下载招标文件(请根据项目所在地,登录对应的(省本级/市级/区县))福建省政府采购网上公开信息系统操作),否则投标将被拒绝。方式:在线获取售价:免费三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名称:厦门市计量检定测试院地址:福建省厦门市思明区湖滨南路170号四楼联系方式:0592-26994282.采购代理机构信息(如有)名称:华睿诚项目管理有限公司地址:厦门市湖里区湖里大道6号北方商务大厦211单元联系方式:0592-57307313.项目联系方式项目联系人:郑维琳、许荣、屈涛、王彩华电话:0592-5730731网址: zfcg.czt.fujian.gov.cn开户名:华睿诚项目管理有限公司
  • 清华大学于荣团队在电子显微学方法研究中取得突破
    始于上世纪90年代末期的像差校正电镜开启了定量电子显微学时代。其亚埃分辨能力显著提高了图像的信噪比,使人们能够对材料中的原子位置进行定量分析,测量精度达到5皮米。然而,实现这些性能要求入射电子束与晶带轴近乎严格平行,毫弧度量级的偏离便足以破坏图像质量,引入假象,降低测量精度。如图1所示,在常见的高分辨成像技术中,ABF技术和iDPC技术受晶带轴偏离的影响很大;HAADF技术虽然受晶带轴偏离的影响较小,但难以对轻原子成像。图1. 高分辨成像技术对比。样品为SrTiO3。自上而下晶带轴偏转为0, 4, 8, 12 mrad。HAADF:高角环形暗场像;ABF:环形明场像;iDPC:积分差分相位衬度;FPP:固定传播因子叠层成像;APP:自适应传播因子叠层成像(新方法)叠层成像是一种结合扫描透射电镜和相干衍射成像的计算成像方法,能够大幅提高像差校正电镜的空间分辨率,进入深亚埃分辨。但是,现有的叠层成像方法(FPP)对晶带轴偏离非常敏感,需要苛刻的实验条件。于荣课题组针对这一难题,提出并实现了“自适应传播因子叠层成像”方法(APP),成功地消除了晶带轴偏离对空间分辨率和测量精度的影响。结果表明,即使存在明显的晶带轴偏离,仍能实现深亚埃分辨成像(图2)和皮米测量精度(图3)。自适应传播因子叠层成像方法为深亚埃分辨成像和皮米精度测量在材料科学中的广泛应用铺平了道路。图2.叠层成像重构效果对比。FPP为现有的叠层成像方法,APP为新的自适应传播因子叠层成像方法图3. 不同高分辨成像技术的原子位置测量准确度和精度。HAADF为高角环形暗场像方法,FPP为现有的叠层成像方法,APP为新的自适应传播因子叠层成像方法。理论值为零。该方法的实验验证工作以“基于取向校正电子叠层成像方法的深亚埃分辨成像”(Deep sub-angstrom resolution imaging by electron ptychography with misorientation correction)为题发表在学术期刊《科学进展》(Science Advances)上。清华大学材料学院2018级博士生沙浩治和2019级博士生崔吉哲为共同第一作者,于荣教授为通讯作者。材料学院程志英高级工程师和陈震副研究员在实验数据采集方面提供了重要帮助。该研究获得国家自然科学基金基础科学中心项目的支持。论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn2275
  • 350万!清华大学高稳定超高分辨显微成像系统采购项目
    项目编号:清设招第2022118号项目名称:清华大学高稳定超高分辨显微成像系统采购项目预算金额:350.0000000 万元(人民币)采购需求:包号名称数量是否允许进口产品投标01高稳定超高分辨显微成像系统1套是设备用途介绍:观察固定/活细胞或组织内部超微结构和形态变化(包括但不限于各种细胞的亚细胞器、分泌囊泡、突触、染色体以及包括蛋白质在内的大分子等)的超高分辨率水平(≤50nm)图像;研究亚细胞和分子水平定性,定量和定位分布检测;并在细胞及分子生物学,神经科学,组织及病理学、病毒及微生物学,免疫及肿瘤学等领域具有广泛用途。简要技术指标:1)高稳定超高分辨显微成像模块,生物分子可实现XY方向分辨率≤50nm;2)点扫描激光共聚焦显微成像模块,生物分子可实现XY方向分辨率≤200nm;3)科研级全电动倒置荧光显微镜,超高分辨专用100X油镜,数值孔径NA≥1.45。合同履行期限:合同签订后90日内交货本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 预算1000万,中科院金属所聚焦离子束电子束双束电子显微镜招标采购
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 11月17日公告,中国科学院金属研究所聚焦离子束电子束双束电子显微镜采购项目公开招标,预算1000万元。招标项目的潜在投标人应在北京市西城区西直门外大街6号中仪大厦416获取招标文件,并于2020年12月17日09点30分前递交投标文件。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 一、项目基本情况 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 项目编号:20CNIC-031692-054 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 项目名称:中国科学院金属研究所聚焦离子束电子束双束电子显微镜采购项目 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 预算金额:1000万元(人民币) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 采购需求: /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 名称:聚焦离子束电子束双束电子显微镜 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 数量:1套 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 简要技术需求: /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 设备用于材料纳微米级尺度高精度加工、修改、成型和高分辨成像。结合电子束高分辨显微表征、能谱和EBSD等辅助分析,进行材料高分辨微观形貌、三维结构、晶体取向及元素含量分布信息测试。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " *大样品室,仓门内径 ≥370mm; /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " *元素分析范围:Be4~Cf98; /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " * 能量分辨率:Mn Ka保证优于127eV(计数率130,000cps) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 合同履行期限:合同签订后8个月 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 本项目( 不接受 )联合体投标。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 二、获取招标文件 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 时间:2020年11月27日 至 2020年12月04日,每天上午9:30至11:30,下午13:30至16:30。(北京时间,法定节假日除外) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 地点:北京市西城区西直门外大街6号中仪大厦416 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 方式:电话联系购买 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 售价:¥800.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 三、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 提交投标文件截止时间:2020年12月17日 09点30分(北京时间) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 开标时间:2020年12月17日 09点30分(北京时间) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 地点:北京市西城区西直门外大街6号中仪大厦416会议室 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 四、公告期限 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 自本公告发布之日起5个工作日。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 五、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1. 采购人信息 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 名称:中国科学院金属研究所 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 地址:辽宁省沈阳市沈河区文化路72号 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 联系方式:佟老师 024-23971066 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2. 采购代理机构信息 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 名称:中国仪器进出口集团有限公司 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 地址:北京市西城区西直门外大街6号中仪大厦416 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 联系方式:陶经理 010-88317223 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 3. 项目联系方式 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 项目联系人:陶宇 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 电话:010-88317223 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 推荐信息: /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20201127/566092.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 中科院金属所场发射扫描电镜采购项目公开招标 /span /a /p p br/ /p
  • 纳克微束邀您参加2023年全国电子显微学学术年会
    2023年10月26日-30日,由中国电子显微镜学会主办的2023年全国电子显微学学术年会将于东莞会展国际大酒店召开。会议瞄准国家重大需求和国际前沿科学问题,邀请著名专家、学者参加会议并作大会特邀报告,并邀请电子显微产业上下游企业展示最新技术研究成果与应用解决方案,纳克微束邀您共同探索。 本届年会按材料科学与生命科学拟设立十三个分会场,包含:1)显微学理论、技术与仪器发展;2)原位电子显微学表征;3)功能材料的微结构表征;4)结构材料及缺陷、界面、表面,相变与扩散;5)先进显微分析技术在工业材料中的应用;6)扫描探针显微学(STM/AFM等);7)扫描电子显微学(含EBSD);8)聚焦离子束(FIB)在材料科学中的应用;9)低温电子显微学表征;10)生物显微学研究;11)生物医学和生物电镜技术分析;12)中国电子显微镜运行管理开放共享实验平台经验交流;13)先进材料。 本届年会学术交流内容包括:球差校正透射电子显微学及应用、原位显微学技术(包括力学、物理、化学、生物等)及应用、高分辨扫描电子显微学、微束分析、扫描探针显微学(包括STM、AFM等)、低温电子显微学和激光共聚焦显微学等。会议亦包含这些技术在前沿物理科学、化学、地学、生命科学、医学和信息科学等学科及新能源技术、热电材料、信息技术、环境科学与技术、先进结构材料等领域中的基础研究和应用基础研究成果;会议将展示显微学相关仪器理论、技术和实验方法的最新进展;会议将促进电镜及其他显微学仪器的共享、运行、管理、开放共享、实验平台使用、改进与维修的交流等。 纳克微束作为上市央企钢研纳克(股票代码:300797)控股子公司,纳克微束传承钢研纳克70年技术沉淀与研发精神,自成立起就全 球世界顶 尖的电子显微类相关产品研发与制造,对标世界顶尖电镜仪器厂商和产品,不断推动国产高端仪器的发展。不断为我国“卡脖子”难题的攻克贡献中国电子显微行业不可或缺的重要力量。
  • 专家点评NBT| 陈良怡/李浩宇合作团队发明计算超分辨图像重建算法,稳定提升荧光显微镜2倍分辨率
    2014年诺贝尔化学奖授予了荧光超分辨显微技术,利用荧光分子的化学开关特性(PALM/FPALM/STORM)或者物理的直接受激辐射现象(STED),实现超越衍射极限的超分辨成像。尽管如此,活细胞中的超分辨率成像仍然存在两个主要瓶颈:(1)超分辨率的光毒性限制了观察活细胞中精细生理过程;(2)受限于荧光分子单位时间内发出的光子数,时间和空间分辨率不可兼得。受限于这个瓶颈,为了在活细胞上达到60 nm空间分辨率极限,现有超分辨率成像手段需要强照明功率(kW~MW/mm2)、特殊荧光探针和长曝光时间( 2 s)。强照明功率引起的强漂白会破坏真实荧光结构的完整性,长曝光时间在图像重构时导致运动伪影,降低有效分辨率。迄今为止,基于光学硬件或者荧光探针的改进无法进一步提升活细胞超分辨率的时空分辨率,实现毫秒尺度60 nm的时空分辨率成像。2021年11月16日,哈尔滨工业大学李浩宇教授团队与北京大学陈良怡教授团队合作在Nature Biotechnology上发表论文Sparse deconvolution improves the resolution of live-cell super-resolution fluorescence microscopy【1】。他们另辟蹊径,发明基于新计算原理的荧光超分辨率显微成像,进一步拓展荧光显微镜的分辨率极限。通过提出“荧光图像的分辨率提高等价于图像的相对稀疏性增加”这个通用先验知识,结合之前提出的信号空时连续性先验知识【2】,他们发明了两步迭代解卷积算法,即稀疏解卷积(Sparse deconvolution)方法,突破现有荧光显微系统的光学硬件限制,首次实现通用计算荧光超分辨率成像。结合自主研发的超分辨率结构光(SIM)系统,实现目前活细胞光学成像中最高空间分辨率(60nm)下,速度最快(564Hz)、成像时间最长(1小时以上)的超分辨成像。结合商业的转盘共聚焦结构光显微镜,实现四色、三维、长时间的活细胞超分辨成像。1、应用举例:DNA折纸标准样本验证为了在已知结构样本中验证分辨率的提升,研究者设计并合成了两个荧光标记位点的DNA折纸样本,每个位点用4~5个Cy5标记。当这些分子间距为60 nm、80 nm和100 nm时,它们在TIRF-SIM下几乎无法区分,但在经过稀疏解卷积重建后(Sparse-SIM,图1)可以很好地区分它们中间的距离。整体结果可以用单分子定位显微镜ROSE【3】交叉验证,与Sparse-SIM得到的DNA折纸的荧光对间距以及不同间距荧光对在玻片上的分布一致。图1:Sparse-SIM解析不同距离DNA折纸样本。(a)在相同视场下,用配对Cy5标记不同距离(60 nm, 80 nm, 100 nm, 120 nm)的DNA折纸样品,用TIRF(左)、TIRF-SIM(中)和Sparse-SIM(右)成像。(b)在TIRF、TIRF-SIM和Sparse-SIM下,黄色(60 nm)、蓝色(80 nm)(80 nm)、绿色(100 nm)和红色(120 nm)框包围的放大区域。比例尺:(a)2 μm;(b)100 nm。2、应用举例:Sparse-SIM超快活细胞成像揭示核孔结构和胰岛素囊泡早期融合孔道在活细胞成像中,稀疏结构光显微镜(Sparse-SIM)可以解析标记不同核孔蛋白(Nup35, Nup93, Nup98,或Nup107)的环状核孔结构,而它们在传统结构光显微镜(2D-SIM)下形状大小与100 nm荧光珠类似(图2c, 2d)。由于相机像素尺寸与孔径直径类似,测量的核孔拟合直径与Sparse-SIM的分辨率相当。校正后Nup35和Nup107孔的直径分别为~66 ± 3 nm和~97 ± 5 nm,而Nup98和Nup93直径大小处于这个范围中(图2e, 2f),结果与以前用其他超分辨成像方法在固定细胞中获得的直径相符【4】。有趣的是,12分钟超分辨成像可以显示活细胞中核孔形状变化,这可能反映了核膜上的单个核孔复合物动态重新定向到焦平面或远离焦平面(图2g),这是其他超分辨方法难以观察到的。图2:Sparse-SIM解析核孔蛋白动态过程。(c)用Sparse-SIM观察活COS-7细胞中以Nup98-GFP标记的动态环状核孔的典型例子,持续时间超过10分钟。上下区域分别显示2D-SIM和Sparse-SIM下的图像。(d)比较(c)中青色框中的核孔结构快照与100 nm荧光珠在不同重建方法(2D-SIM、20次RL解卷积后、50次RL解卷积后、Sparse-SIM)下的结果。(e)由于核孔的大小与Sparse-SIM的分辨率和像素大小相当,按照Supplementary Note 9.1的协议(详情请见文章),分别推导出Nup35-GFP(红色)、Nup98-GFP(黄色)、Nup93-GFP(绿色)和Nup107-GFP(青色)标记的核孔结构的实际直径。(f)Nup35(66 ± 3 nm, n=30)、Nup98(75 ± 6 nm, n=40)、Nup93(79 ± 4 nm, n = 40)、Nup107(97 ± 5nm ,n = 40)的平均直径环。左右两幅蒙太奇分别为传统Wiener重构或稀疏解卷积后的结果。(g)在6个时间点对 (c)中的品红色方框放大并显示。比例尺:(c)500 nm;(d, g, f)100 nm。通过滚动重建,Sparse-SIM的时间分辨率可达564 Hz,识别出来INS-1细胞中VAMP2-pHluorin标记的、更小的胰岛素囊泡融合孔道(如~61 nm孔径)。它们在囊泡融合的早期出现,孔径小(平均直径~87 nm),持续时间短(9.5 ms),不能被之前传统的TIRF-SIM所识别【2】。另一方面,鉴别出来的稳定融合孔在囊泡融合的后期出现,孔径大(平均直径~116 nm),持续时间长(47 ms),是之前看到的结构【2】。值得一提的是,虽然这里发现的囊泡早期融合孔状态很难被其他的超分辨率成像手段所直接验证,但是它们的发生频率与30多年前用快速冷冻蚀刻电子显微镜所观察到的“小的融合孔发生概率远低于大的融合孔”现象相吻合【6】。3、应用举例:稀疏解卷积是提升荧光显微镜分辨率的通用方法与当下热门的深度学习超分辨率显微重建不同,信号的空时连续性、高空间分辨率导致的荧光图像相对稀疏性这两个先验知识,是荧光显微成像的通用先验知识,不依赖于样本的形态以及特定的荧光显微镜种类。因此,稀疏解卷积是通用荧光显微计算超分辨率成像算法,可被广泛应用于提升其他荧光显微模态分辨率,观察不同种类细胞器的精细结构及动态(图3)。图3 | 稀疏解卷积广泛应用于提升不同显微成像模态空间分辨率,揭示各类细胞器精细结构动态。比如稀疏解卷积增强的商业超分辨转盘共焦结构光显微镜(SD-SIM)【7】,可以实现XY方向90纳米,Z方向250 纳米的空间分辨率,清晰记录分裂期7 μm深度内的全细胞内所有线粒体外膜网络(图4)。同样,若稀疏解卷积增强与商业SD-SIM结合,可以很容易实现活细胞上的三维、四色超分辨率成像。稀疏解卷积可以与膨胀显微镜(ExM)【8】结合,解析细胞膨胀后的复杂结构;也可以与宽场、点扫描的共聚焦、受激辐射损耗显微镜(STED)【9】以及微型化双光子显微镜(FHIRM-TPM 2.0)【10】结合,实现近两倍的空间分辨率提升。因此,稀疏解卷积的提出,将帮助使用各种各样荧光显微镜的生物医学研究者更好地分辨细胞中的精细动态结构。图4 | Sparse SD-SIM解析活细胞三维线粒体外膜网络。(k)活体COS-7细胞的线粒体外膜(Tom20-mCherry标记)的三维分布,颜色表征深度。(l)SD-SIM原始数据与Sparse SD-SIM的水平(左)和垂直(右)的白色框区域放大展示。比例尺:(k)5 μm;(l)1 μm。总之,通过稀疏解卷积算法(Sparse deconvolution)来实现计算荧光超分辨率成像,与目前基于特定物理原理或者特殊荧光探针的超分辨率方法都不相同。与超快结构光超分辨显微镜结合形成的Sparse-SIM是目前活细胞光学成像中,分辨率最高(60纳米)、速度最快(564帧/秒)、成像时间最长(1小时以上)的超分辨光学显微成像手段。它也可以与现有的多数商业荧光显微镜结合,有效提升它们的空间分辨率,看到更清楚的精细结构动态。哈尔滨工业大学博士生赵唯淞、北京大学博士后赵士群、李柳菊为共同第一作者,哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院李浩宇教授和北京大学未来技术学院陈良怡教授为论文共同通讯作者,共同作者还包括哈尔滨工业大学谭久彬院士、刘俭教授,北京大学毛珩博士,生科院成像平台单春燕博士和华南师范大学刘彦梅教授。参与合作的实验室包括武汉大学宋保亮教授、北京大学陈兴教授、中科院国家纳米科学中心丁宝全教授和生物物理所纪伟教授等。该项工作得到北京大学膜生物学重点实验室、麦戈文脑研究所、北大-清华生命科学联合中心、北京智源人工智能研究院的支持,也是多模态跨尺度国家生物医学成像设施建设过程中的重要成果。专家点评徐平勇(中科院生物物理所)自2014年诺贝尔化学奖授予了超分辨显微技术以来,超分辨成像技术取得了巨大的进步,成像的分辨率得到了进一步的提高。在固定细胞中,以MINFLUX、SIMFLUX以及ROSE等为代表的超分辨成像技术利用调制光照射单分子定位的方法实现了小于10纳米的空间分辨率。然而,在活细胞中进一步提高成像的空间分辨率仍然面临挑战。一个主要原因是活细胞成像的时空分辨率是互相关联的,为了减少活细胞里的运动伪影,需要通过提高采样频率来提高时间分辨率,但是采样频率或者时间分辨率的提高会减少记录的光子数,使得空间分辨率下降。在现有超分辨成像技术中,结构光照明成像SIM技术具有最高的时间分辨率,但是受限于成像原理本身和所采用的维纳反卷积等算法,空间分辨率进一步提高遇到了挑战。陈良怡和李浩宇团队合作发展的稀疏结构光超分辨显微成像技术(Sparse-SIM),保留了陈良怡团队前期发展的海森-SIM的高时间分辨率的优点,并进一步将SIM的空间分辨率提高到60纳米。该技术属于计算超分辨率成像方法,主要包括两步迭代解卷积求解算法。其核心是将Richardson–Lucy反卷积算法应用到SIM成像中,通过前期发展的基于信号的时空连续性的先验知识重建图像的方法减少或者消除Richardson–Lucy反卷积应用中的噪声问题;并利用提出的“荧光图像的分辨率提高等价于图像的相对稀疏性增加”这个先验知识作为约束条件,建立通用的计算框架——稀疏解卷积技术。该工作有几个方面的突破和创新:1)解决了Richardson–Lucy反卷积应用到生物成像中的噪声和先验知识问题,拓展了它在生物成像中的实际应用;2)利用稀疏结构光超分辨成像在活细胞中实现了同时高时空分辨率长时程成像;3)方法具有普适性,可以广泛用于宽场成像和其它超分辨成像技术,提高这些成像方法的分辨率。目前发展的Sparse-SIM主要是基于二维结构光 (2D-SIM) 系统,实现了活细胞中空间分辨率60nm、时间分辨率564Hz、成像时间1小时以上的超分辨成像。这是目前活细胞成像中同时具有的最高时空分辨率。其空间分辨率可与非线性SIM相媲美,但是时间分辨率更高,成像设备上的复杂程度也相对要低一些。将来Sparse-SIM技术也有望能用于三维结构光成像,尽管受限于3D-SIM成像方法本身成像的时间分辨率会有所下降。总之,Sparse-SIM技术同时具有高的时间和空间分辨率,其在活细胞成像中的应用有望带来诸多生物学中的重要发现。尤其重要的是,稀疏解卷积技术框架适用于目前多数荧光显微镜成像方法,并将这些成像的空间分辨率提升了近两倍,将大大促进这些荧光成像方法的发展和它们在生物学中的广泛应用。刘兴国(中科院广州生物医药与健康研究院)以SIM、STORM/PALM、STED为代表的的超分辨成像技术,成功突破了光学衍射极限,极大推动了亚细胞结构和细胞器互作动态等微观结构研究,获得了2014年诺贝尔化学奖。然而超分辨成像技术在时间分辨率和空间分辨率上难于获得同等提高——在超分辨成像技术中,SIM技术具有最好的时间分辨率,然而空间分辨率也是3种主流技术中最低的,缺乏对100nm以下尺度的亚细胞器结构的解析力。在充分利用SIM技术的时间分辨率的基础上,如何提高空间分辨率是一个重要的研究方向。北京大学陈良怡团队与哈尔滨工业大学李浩宇教授在Nature Biotechnology 杂志报道最新开发的Sparse deconvolution算法,并成功结合SIM技术开发出Sparse-SIM,在时空分辨率上成功将SIM技术的空间分辨率从110nm提高到60nm,同时保持毫秒级的时间分辨率。同时,陈良仪团队研究显示,本技术同样可以提高SD-SIM、STED等超分辨技术的轴向分辨率,甚至可以使普通宽场显微镜获得更好的信噪比。这一精彩的工作不但是领域的重要技术进展,而且具有广阔的应用空间。 陈良怡团队之前的工作,在硬件和软件水平挖掘SIM技术的时空分辨率,成功开发了高时空分辨率的Hessian SIM技术;本次研究再次在软件算法上取得突破,进一步推动了SIM技术在活细胞超分辨成像在时空分辨率的极限。应用Sparse-SIM技术,同时检测了核孔复合物结构、网格蛋白(clathrin)动态、溶酶体和内质网相互作用、内质网对线粒体内嵴动态的调控等重要过程,显现出Sparse-SIM强大的应用能力和应用前景。如何易于操作的提高超分辨成像技术的时空分辨率是亚细胞器结构和动态研究方面的一个重要方向,Sparse deconvolution算法或者Sparse-SIM提供了一个重要的生命科学研究工具,去探索更微观的生命科学过程。参考文献[1] Weisong Z, Shiqun Z, Liuju L, et al. Sparse deconvolution improves the resolution of live-cell super-resolution fluorescence microscopy [J]. Nature biotechnology, 2021: DOI: https://doi.org/10.1038/s41587-021-01092-2.[2] Huang X, Fan J, Li L, et al. Fast, long-term, super-resolution imaging with Hessian structured illumination microscopy [J]. Nature biotechnology, 2018, 36(5): 451-459.[3] Gu L, Li Y, Zhang S, et al. Molecular resolution imaging by repetitive optical selective exposure [J]. Nature Methods, 2019, 16(11): 1114-1118.[4] Szymborska A, Marco A d, Daigle N, et al. Nuclear pore scaffold structure analyzed by super-resolution microscopy and particle averaging [J]. Science, 2013, 341(6146): 655-658.[6] Ornberg R L, Reese T S. Beginning of exocytosis captured by rapid-freezing of Limulus amebocytes [J]. The Journal of Cell Biology, 1981, 90: 40 - 54.[7] Schulz O, Pieper C, Clever M, et al. Resolution doubling in fluorescence microscopy with confocal spinning-disk image scanning microscopy [J]. PNAS, 2013, 110(52): 21000-21005.[8] Sun D-E, Fan X, Shi Y, et al. Click-ExM enables expansion microscopy for all biomolecules [J]. Nature Methods, 2021, 18: 107–113.[9] Hell S W, Wichmann J. Breaking the diffraction resolution limit by stimulated emission: stimulated-emission-depletion fluorescence microscopy [J]. Optics Letters, 1994, 19(11): 780-782.[10] Zong W, Wu R, Chen S, et al. Miniature two-photon microscopy for enlarged field-of-view, multi-plane and long-term brain imaging [J]. Nature Methods, 2021, 18(1): 46-49.
  • 李卫军:大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 传统全样分析方法包括离子色谱(IC)、气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)和电感耦合等离子质谱(ICP-MS)是气溶胶性质研究的最常用方法。然而,全样分析方法的局限性在于无法获得气溶胶颗粒的混合状态和表面等性质。气溶胶颗粒的混合状态对于理解颗粒的吸湿性、光学特性以及在大气中的老化过程等方面具有重要意义。为了弥补全样分析的这些局限性,以电子显微镜为代表的单颗粒分析方法在气溶胶性质研究中的应用越来越广泛。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)以及它们配备的X射线能谱仪(EDS)是单颗粒分析方法的主要仪器。SEM/TEM-EDS可用于获得颗粒的形貌、成分、粒径、混合状态和表面特征。基于这些信息我们可以分析颗粒的来源和老化过程,进而讨论颗粒对人体健康和气候变化的影响。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 颗粒物的大量排放是造成空气污染的直接因素之一。了解颗粒物的来源、组成及老化过程,对有效改善空气质量具有重要意义。本文主要介绍各类排放源(工业源、汽车尾气、生物质燃烧、家用燃煤和矿物颗粒等)排放的气溶胶颗粒在电子显微镜方面的研究进展。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 364px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/eb3f9ff3-cbb9-4bee-87d2-abd84618bba9.jpg" title=" 大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究 5.jpg" alt=" 大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究 5.jpg" width=" 500" height=" 364" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 1.工业源 span style=" color: rgb(0, 0, 0) " /span /strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 。 /span /span 工业排放源主要包括燃煤电厂、钢铁厂、金属冶炼和炼油厂。飞灰(flyash,图1a)和金属颗粒(metal,图1b和c)是工业源排放的两种典型颗粒。飞灰颗粒由硅、铝及少量铁和锰等元素组成的球形颗粒,粒径小于200& nbsp nm。已有研究利用透射电镜在华北灰霾中发现大量飞灰颗粒。金属颗粒主要包括富铁、富锌、富铅和富锰颗粒,灰霾事件中观测到的金属颗粒的粒径小于500& nbsp nm。透射电镜观测发现污染大气中的飞灰和金属颗粒大多与二次气溶胶(例如硫酸盐、硝酸盐和有机物)内混。这些在传输过程中形成的酸性二次气溶胶促进飞灰和金属颗粒释放可溶性金属离子,危害人体健康和生态环境。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 298px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/27bed8be-d6c7-4599-93b0-61109d072cf6.jpg" title=" 大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究 (21).jpg" alt=" 大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究 (21).jpg" width=" 500" height=" 298" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 2.汽车尾气 span style=" color: rgb(0, 0, 0) " /span /span /strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 。 /span /span 汽车尾气是造成空气污染的重要来源,汽车尾气中近一半的一次颗粒中含有黑碳颗粒(soot或black carbon,图1d)。黑碳颗粒为含碳小球的链状聚合物。黑碳颗粒的混合状态可显著影响其光学吸收,进而影响地球辐射强迫。透射电镜可根据黑碳颗粒的特殊形貌区分黑碳颗粒的混合状态,对评估其对气候变化的影响有重要意义。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 334px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/66123eed-c584-4937-a4dd-07b36d48f876.jpg" title=" 大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究8.jpg" alt=" 大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究8.jpg" width=" 500" height=" 334" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 3.生物质燃烧 /strong /span 。生物质燃烧是对流层气态和颗粒态污染物的重要来源。木柴和秸秆是世界各地取暖和烹饪的重要能源。同时,露天焚烧是处理农作物残留秸秆的普遍方式。自然的生物质燃烧(比如森林大火和草原大火)也会导致大量污染物排放。生物质燃烧的主要污染物包括:钾盐、一次有机物和黑碳。透射电镜研究发现,生物质明火燃烧排放的富钾颗粒主要成分为KCl,且与有机物和黑碳内混(图1e);在闷烧阶段,产生胶状有机物与富钾颗粒混合的内混颗粒(图1f)。在大气传输过程中,KCl可逐渐转化为K2SO4和KNO3,透射电镜可根据形貌、结构和成分确定其老化过程,进而反映其来源和吸湿性。焦油球(tar& nbsp balls)是生物质燃烧排放的一类特殊有机物,具有较强的吸光能力。透射电镜表明焦油球是粒径为30至500& nbsp nm的无定形碳质球形颗粒。X射线能谱显示焦油球的主要成分为碳,并含有少量氧。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 270px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/80fb205b-b987-4d0a-8b69-7afe6f65f24e.jpg" title=" 大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究7.jpg" alt=" 大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究7.jpg" width=" 500" height=" 270" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 4.家用燃煤 /span /strong 。燃煤取暖和烹饪是发展中国家空气污染的又一重要来源。由于燃烧效率较低且缺乏排放控制措施,家用炉灶的排放因子是工业锅炉的一百倍。家用燃煤可排放大量气态污染物(二氧化硫和挥发性有机物)和一次颗粒物(有机物和黑碳)。家用燃煤排放是造成华北严重灰霾事件的重要原因。利用透射电镜可获得不同成熟度煤炭排放的一次颗粒的形貌、成分和混合状态。低成熟度煤明烧状态下主要排放有机物和黑碳内混颗粒(图1g),中等成熟度煤排放大量有机物颗粒(图1h),高成熟度煤排放有机物和硫酸盐混合颗粒(图1i)。另外,透射电镜还发现煤炭燃烧也可排放大量与焦油球相似的球形有机物。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 333px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/e178791a-ff3c-4d6b-b90d-f48a9054eee4.jpg" title=" 大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究9.jpg" alt=" 大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究9.jpg" width=" 500" height=" 333" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 5.矿物颗粒 /span /strong 。矿物颗粒主要来自沙漠、建筑和路边扬尘。扫描电镜和透射电镜均可直观观测到矿物颗粒的不规则形貌(图1j),且大多矿物颗粒的粒径大于2 μm。矿物颗粒的吸湿性对气候和大气环境有重要影响。大气传输过程中,矿物颗粒表面发生非均相反应,改变颗粒成分和形貌,进而改变混合状态和影响云凝结核活性。透射电镜研究发现,矿物颗粒内的碱性成分(例如方解石和白云石)可与污染大气中的酸性气体(例如二氧化硫和氮氧化物)反应,在表面生成CaSO4以及Ca(NO3)2和Mg(NO3)2的亲水包裹层,增强矿物颗粒的吸湿性。长距离传输过程中的老化作用还会降低颗粒pH增加铁的可溶性和生物可利用性。可溶性铁沉降到海洋表面可促进海洋浮游生物的生长,进而影响海洋对碳的吸收,间接影响气候。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 282px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/6e145833-188d-45d4-af38-3ffdcd288d57.jpg" title=" timg.jpg" alt=" timg.jpg" width=" 500" height=" 282" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 6.生物气溶胶 /span /strong 。自然源的生物气溶胶(图1k)普遍存在于地球大气中,其在森林、农村及海洋环境中所占比例较高。扫描电镜和透射电镜可获得各类生物气溶胶的形貌和粒径。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 375px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/9ce845fb-6a49-4565-bb45-0426f24adecf.jpg" title=" 大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究 6.jpg" alt=" 大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究 6.jpg" width=" 500" height=" 375" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 7.海盐气溶胶 /span /strong 。海盐气溶胶来自于海浪中的气泡破裂。利用透射电镜可发现海盐的主要成分为镁盐和钙盐包裹的NaCl(图1l)。SEM-EDS发现海盐颗粒是由NaCl核与C、O和Mg元素包裹层构成。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 目前,扫描电镜和透射电镜现已被广泛应用于各类大气环境中的气溶胶单颗粒研究,例如:城区-北京、济南、吉林、香港、仁川、墨西哥等,背景点-长岛、青藏高原、日本冲绳,高山站点-庐山、泰山,海洋大气-北大西洋、黄海、北冰洋。未来,单颗粒分析方法将应用于更多区域。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/02700f9c-eaba-4981-8ab9-12e040344aff.jpg" title=" 大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究 (3).jpg" alt=" 大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究 (3).jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图1. 不同来源颗粒的TEM图。工业生产排放的飞灰(a)、富铁(b)和富锌(c)颗粒;(d)柴油机尾气中的黑碳-有机物内混颗粒;(e)玉米秸秆明烧产生的黑碳-有机物-KCl内混颗粒;(f)玉米秸秆闷烧产生的胶状有机物和KCl的内混颗粒;(g)低成熟度煤明烧产生的有机物-黑碳内混颗粒;(h)中等成熟度煤明烧产生的球状有机物颗粒;(i)高成熟度煤明烧产生的有机物-硫酸盐内混颗粒;(j)不规则矿物颗粒;(k)森林区域采集的生物颗粒;(l)海盐颗粒。图表结果来自于参考文献。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 参考文献: /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1.& nbsp Zhang, J., Liu, L., Xu, L., Lin, Q., Zhao, H., Wang, Z., Guo, S., Hu, M., Liu, D., Shi, Z., Huang, D., and Li, W.: Exploring wintertime regional haze in northeast China: role of coal and biomass burning, Atmos. Chem. Phys., 20, 5355-5372, 10.5194/acp-20-5355-2020, 2020. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2.& nbsp Li, W., Liu, L., Xu, L., Zhang, J., Yuan, Q., Ding, X., Hu, W., Fu, P., and Zhang, D.: Overview of primary biological aerosol particles from a Chinese boreal forest: Insight into morphology, size, and mixing state at microscopic scale, Science of The Total Environment, 719, 137520, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137520, 2020. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 3.& nbsp Yuan, Q., Xu, J., Wang, Y., Zhang, X., Pang, Y., Liu, L., Bi, L., Kang, S., and Li, W.: Mixing State and Fractal Dimension of Soot Particles at a Remote Site in the Southeastern Tibetan Plateau, Environmental Science & amp Technology, 53, 8227-8234, 10.1021/acs.est.9b01917, 2019. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 4.& nbsp Zhang, Y., Yuan, Q., Huang, D., Kong, S., Zhang, J., Wang, X., Lu, C., Shi, Z., Zhang, X., Sun, Y., Wang, Z., Shao, L., Zhu, J., and Li, W.: Direct Observations of Fine Primary Particles From Residential Coal Burning: Insights Into Their Morphology, Composition, and Hygroscopicity, Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 123, 12,964-912,979, doi:10.1029/2018JD028988, 2018. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 5.& nbsp Liu, L., Kong, S., Zhang, Y., Wang, Y., Xu, L., Yan, Q., Lingaswamy, A. P., Shi, Z., Lv, S., Niu, H., Shao, L., Hu, M., Zhang, D., Chen, J., Zhang, X., and Li, W.: Morphology, composition, and mixing state of primary particles from combustion sources — crop residue, wood, and solid waste, Scientific Reports, 7, 5047, 10.1038/s41598-017-05357-2, 2017. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 6.& nbsp Li, W., Xu, L., Liu, X., Zhang, J., Lin, Y., Yao, X., Gao, H., Zhang, D., Chen, J., Wang, W., Harrison, R. M., Zhang, X., Shao, L., Fu, P., Nenes, A., and Shi, Z.: Air pollution–aerosol interactions produce more bioavailable iron for ocean ecosystems, Sci. Adv., 3, e1601749, 2017. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 7.& nbsp Li, W., Shao, L., Zhang, D., Ro, C.-U., Hu, M., Bi, X., Geng, H., Matsuki, A., Niu, H., and Chen, J.: A review of single aerosol particle studies in the atmosphere of East Asia: morphology, mixing state, source, and heterogeneous reactions, J. Clean. Prod., 112, Part 2, 1330-1349, 2016. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 8.& nbsp Chi, J. W., Li, W. J., Zhang, D. Z., Zhang, J. C., Lin, Y. T., Shen, X. J., Sun, J. Y., Chen, J. M., Zhang, X. Y., Zhang, Y. M., and Wang, W. X.: Sea salt aerosols as a reactive surface for inorganic and organic acidic gases in the Arctic troposphere, Atmos. Chem. Phys., 15, 11341-11353, 2015. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 作者简介: /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% float: left " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/5ef00299-b5e7-46ff-ab5f-212e9a8e68f6.jpg" title=" 大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究.jpg" alt=" 大气灰霾中不同来源气溶胶单颗粒的电子显微镜研究.jpg" / 李卫军,浙江大学地球科学学院大气科学系研究员,国家优秀青年基金、中国化学学会环境化学青年科学奖和山东省杰青获得者。他主要应用透射电镜、扫描电镜和纳米二次离子质谱等手段研究我国大气雾-霾及沙尘暴期间大气气溶胶颗粒物,从微观角度揭示颗粒物表面及内部的物理化学特性。近年来促进了大气环境化学和地球科学的研究融合,已获仪器发明专利共5项,其中1项产业化。以第一作者或通讯发表成果在Science Advances, ES& amp T, JGR, ACP等大气相关领域的杂志上共40余篇,出版专著1部。 /p
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