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皮肤显微镜

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皮肤显微镜相关的资讯

  • 荧光显微镜应用皮肤真菌荧光检验病理
    荧光显微镜应用皮肤真菌荧光检验病理真菌荧光染色技术检测原理是荧光染料与真菌细胞壁中几丁质等多糖成分反应,在真菌荧光染色液和荧光显微镜的配合使用下,借助试剂的荧光反应和荧光显微镜的特殊激发波段,可清晰准确的在荧光显微镜视野中将真菌显现出来。此种检测方法操作简单,检测时间短,反应灵敏,图像清楚,辨识度高,误差较小。能够协助临床医生诊断真菌感染性疾病,帮助更好地确定治疗方案。皮肤真菌荧光1皮肤真菌荧光2在荧光显微镜MHF100以及显微摄像系统观察下可以清楚的观察到真菌形态,在特定激发光下产生荧光。明慧荧光显微镜MHF100采用UCIS无限远校正光学系统,单个附件可搭配四组滤色片,满足不同领域的荧光检测。连接显微镜进行数码成像观察,进行图像采集、保存、处理、分析、共享等功能。识别度和对比度较高,同样适用于眼科、耳鼻喉科、妇产科等真菌病的检测。荧光显微镜MHF100荧光显微镜MHF100相关参数:光学系统 UCIS无限远色差独立校正光学系统物镜转盘 固定四孔,向内旋转目镜10X 视场数(FN)2010X 视场数(FN)22(可选)16X 视场数(FN)13(可选)物镜 平场消色差4X NA 0.13 W.D. 12.31mm10X NA 0.30 W.D. 6.75mm40X NA 0.70 W.D. 0.76mm100X NA 1.25 W.D. 0.12mmLED落射荧光照明系统(B/G/U单、双、三色可选) LED冷光源,亮度连续可调,可配置三种激发块。(单色,双色,三色,可选)激发块 激发光波段U 330-385nmB 450-490nmG 510-550nm)显微镜摄像头USB2.0 MHD500USB3.0 MHC600、MHD600、MHD800、MHD1600、MHD2000、MHS500、MHS900荧光显微镜应用皮肤真菌荧光检验病理能适用于各临床科室的各种类标本,能检测出临床常见的各种真菌菌属。广州明慧在显微镜领域给医院提供更贴心、更丰富、更智能的产品,提供显微技术解决方案,为皮肤病的诊治提供了更多的信息,帮助医生能够更全面、更精准地判断病情,为患者带来更好的医疗体验和治疗效果。产品清单:荧光显微镜MHF100 显微镜摄像头MHD1200
  • 我国自主研制空间站双光子显微镜首获航天员皮肤三维图像
    神舟十五号航天员乘组近日使用由我国自主研制的空间站双光子显微镜开展在轨验证实验任务并取得成功。记者27日从空间站双光子显微镜项目团队获悉,这是目前已知的世界首次在航天飞行过程中使用双光子显微镜获取航天员皮肤表皮及真皮浅层的三维图像,为未来开展航天员在轨健康监测研究提供了全新工具。  双光子显微成像技术是基于双光子吸收及荧光激发的一种非线性光学成像技术,具有高分辨率、强三维层析能力、大成像深度等特点。由于传统的双光子显微镜整机系统庞大,不能满足在轨实验仪器设备对可靠性、体积、重量、抗冲击和振动性能等的苛刻要求,此前国际上还未能实现双光子显微成像技术在空间站在轨运行与应用。  2017年,北京大学国家生物医学成像科学中心主任程和平院士带领团队成功研制探头仅重2.2克的微型化双光子显微镜,为空间站双光子显微镜的开发奠定基础。2019年,在中国载人航天工程办公室大力支持下,由北大程和平、王爱民团队,中国航天员科研训练中心李英贤团队,北京航空航天大学冯丽爽团队联合相关企业及院所组建空间站双光子显微镜项目团队,由程和平担任总负责人。项目组攻克多项显微镜小型化技术难题,于去年9月研制成功空间站双光子显微镜。  项目团队成员、北京大学未来技术学院助理研究员王俊杰博士介绍,去年11月12日,空间站双光子显微镜搭乘天舟五号货运飞船成功运抵中国空间站,成为世界首台进入太空的双光子显微镜。近日,神舟十五号航天员乘组完成了双光子显微镜的安装、调试和首次成像测试,成功获取了在轨状态下航天员脸部和前臂皮肤的在体双光子显微图像。  据悉,空间站双光子显微镜能以亚微米级分辨率清晰呈现出航天员皮肤结构及细胞的三维分布,具备对皮肤表层进行结构、组分等无创显微成像的能力。成像结果显示,皮肤的角质层、颗粒层、棘层、基底细胞层、真皮浅层等三维结构清晰可辨。  “空间站双光子显微镜是体现我国高端精密光学仪器制造水平的重要成果。”程和平介绍,此次在轨验证实验实现了多项第一,例如世界上首次实现双光子显微镜在轨正常运行;国内首次实现飞秒激光器在轨正常运行;国际上首次在轨观测航天员细胞结构和代谢成分信息。“这些不仅为从细胞分子水平开展航天员在轨健康监测研究提供了全新工具和方法,也为未来利用中国空间站平台开展脑科学研究提供了重要的技术手段。”
  • 网络学术讲座| 皮肤免疫研究之美:从微观到宏观
    皮肤在构建屏障防御病原入侵及环境威胁中扮演重要角色,归功于皮肤内由免疫细胞及非免疫细胞构建的复杂网络结构维持了皮肤免疫及稳态。皮肤面对外部抗原刺激时,多种免疫细胞共同发挥协调达到维持皮肤稳态的目的。树突细胞(包括表皮Langerhans细胞)获取抗原并迁移至淋巴结完成向幼稚T细胞呈递抗原的作用,这是去除获得性皮肤免疫响应的关键步骤,如接触性皮炎的发生。中性粒细胞 在皮肤损伤及炎症发生后,通过位于毛细血管的巨噬细胞的招募作用,可快速迁移至组织损伤部位发挥对抗并清除细菌的功能。应用创新的3D显微成像技术对完整皮肤样本进行整体成像,研究者得以对皮肤内免疫细胞的分布、结构组成及血管分布获得宏观的图像数据并加以分析。 此次新加坡科学专业期刊&rdquo The Scientist&rdquo 联合美天旎共同推出网络研讨会,主题内容包括:✦ 皮肤内白细胞及其迁移的作用和意义✦ 多光子成像及大规模光片显微成像在皮肤免疫研究中的应用✦ 将完整皮肤的成像技术开拓至临床应用收看在线网络研讨会✦ 时间:2021年2月9日16:00-17:30✦ 扫描二维码观看直播: 演讲嘉宾简介Lai Guan Ng, PhDAdjunct Associate Professor, National University of SingaporeAdjunct Associate Professor, Nanyang Technological University Lai Guan Ng自2009年加入新加坡免疫网络研究所 (Singapore Immunology Network, SIgN)担任主要研究员,专注从事组织器官内驻留免疫细胞功能的研究。带领研究小组开发了用于研究白细胞发育分化和白细胞迁移、稳态维持相关细胞及分子学机制的活体成像技术,该技术已成功应用于皮肤、骨髓、肺、脑和肌肉等多种组织和器官内的免疫细胞功能研究。 除了此次研讨会介绍皮肤免疫学的研究进展及临床转化前景,Lai Guan Ng教授研究小组在新型光学成像技术的应用具有地位,如下是小鼠肺部的完整三维成像,&ldquo 凭借UltraMicroscope II 提供的快速成像及16-bit深度影像数据,完整肺部的细微结构清晰重构。过去5年里,这台光片显微镜也为我们基于肝、肺、胚胎和人类皮肤等的研究提供了大量卓越的图像。&rdquo &mdash &mdash Yingrou TanNational Skin Centre/ Singapore Immunology Network Research Postdoctoral Researcher美天旎中国免费热线:400-860-5168转4396 产品咨询与技术支持邮箱:technicalsupportCN@miltenyi.com
  • 智能手机新作用:可以诊断皮肤癌
    智能手机可以诊断出人类是否患有皮肤癌。那么我们如何才能获得这一功能呢?很简单,只要查看一下我们平常熟悉的应用程序UTHealth即可。事实证明,以智能手机为基础的显微镜在癌症诊断方面拥有光明的未来。皮肤科教授理查德吉安泰说:“该技术可以在发展中国家无法使用常规显微镜的地区广泛应用。”  当然智能手机的准确度并不如光学显微镜那么高。光学显微镜成功诊断黑色素瘤皮肤癌的概率是90% 但是据我们的研究结果显示,智能手机检测出黑素瘤的概率只有60%。研究人员认为,智能手机的微显微镜可以用三毫米塑料镜片来制造,这一组件的价格只有14美元。  科学家利用新产品对1021例皮肤病人进行了诊断。据悉,科学家成功诊断出136例癌症,其中包括94例鳞状细胞癌和15例黑色素瘤。
  • 小心皮肤上的痣!研究人员开发了用于皮肤癌筛选的自动化黑素瘤检测器!
    即使专家也可能被黑色素瘤愚弄。患有这种类型皮肤癌的人通常看起来像皮肤上长有痣,形状和颜色上往往是不规则的,并且很难与良性的区别开,使得该疾病难以诊断。现在,洛克菲勒大学的研究人员开发了一种自动化技术,将成像与数字分析和机器学习相结合,帮助医生在早期检测黑素瘤。“皮肤科领域真正需要标准化如何评估黑素瘤,”Martin Carter的临床调查和调查皮肤病实验室主任James Carl教授说:“通过筛查检测可以挽救生命,但在视觉上非常具有挑战性,即使当可疑病变被提取和活检时,也只有约10%被证实是黑素瘤。”在新方法中,病变图像由提取的关于颜色和数量的信息的一系列计算机程序和其他定量数据处理。该分析产生总体风险评分,称为Q评分,其指示癌症的可能性。该研究发表在实验皮肤病学中,最近一项评估研究表明,Q评分敏感性为98%,这意味着它很可能正确地识别皮肤上的早期黑素瘤。测试正确诊断正常痣的能力为36%,接近由专家皮肤科医生在显微镜下进行可疑痣的视觉检查所达到的水平。第一作者克鲁格实验室的临床调查报告和教师,丹尼尔加雷(Daniel Gareau)说:“Q评分在预测黑色素瘤方面的成功是对竞争技术的显著改进。”研究人员通过将60张癌症黑素瘤照片和等量的良性生长的照片提供给图像处理程序来开发这种工具。他们开发了成像生物标志物来精确量化视觉特征。使用计算方法,他们产生了一组定量度量,这在两组图像之间不同,并给予每个生物标志物恶性评级。通过组合来自每个生物标志物的数据,他们计算每个图像的总Q分数,在0和1之间,其中较大数字表示癌性的概率较高。如先前研究所示,病变中的颜色证明是确定恶性肿瘤的最重要的生物标志物。而且一些生物标志物只有在特定颜色通道中观察时才是正确的 - 研究人员说这些发现可能被利用来鉴定其他生物标志物并进一步提高准确性。“我认为这种技术可以帮助早期检测疾病,这可以挽救生命,并避免不必要的活检,”Gareau说:“我们接下来的步骤是在更大的研究中评估这种方法,并进一步看看我们如何使用特定的颜色波长来揭示可能人眼不可见但仍可用于诊断的病变。”
  • 德国研制出超薄显微镜
    德国夫琅禾费应用光学与精密工程研究所最近研制出一种厚度仅5.3毫米、分辨率达5微米的超薄显微镜,其未来用途可包括皮肤癌变检查和鉴别文件真伪。   这家研究所日前发表的新闻公报说,达到同样分辨率的传统显微镜要么只能一次观察一片很小的区域,要么就是对观察对象进行多次扫描,最后组合成图像,费时费力。这种新型显微镜可以对火柴盒大小的观察面积一次成像,成像速度快到即使医生手持这种超薄显微镜,其观察到的影像也不会模糊,对于观察皮肤病变非常实用。   达到这种观察效果的奥秘在于该显微镜用于成像的部分由无数紧密排列的微小透镜组成,每个透镜仅对观察对象的局部成像,每个局部的面积只有0.09平方毫米,与此同时显微镜内的软件能将这些微小局部组合成整体图像。这些微小透镜由特殊模具对高分子材料加工制成,可以批量生产,因而成本相对低廉。   目前德国研究人员已研制出这种超薄显微镜的样品,但批量生产至少还需一两年时间。
  • 微型化双光子显微镜研制十年路
    今年2月上旬,神舟十五号航天员乘组使用空间站双光子显微镜,开展在轨验证实验任务并取得成功。这是目前已知的世界首次在航天飞行过程中,使用双光子显微镜获取航天员皮肤表皮及真皮浅层的三维图像。 在南京脑观象台投入使用的微型化双光子显微镜成像系统。  “第三次双光子显微镜测试顺利结束!”  “无比完美!”  “这一次的曲线如此丝滑!”  ……  4月1日上午,中国科学院院士、北京大学未来技术学院教授程和平的微信对话框,被同事们发来的这些评论不断刷新。而在中国航天员科研训练中心内,掌声此起彼伏。让大家欢欣鼓舞的,是中国空间站再次传来的好消息。  当日,神舟十五号航天员乘组,使用空间站双光子显微镜进行成像测试。他们用探头轻轻掠过脸部和前臂,一旁的电子屏幕上立即显示出皮肤结构及细胞的三维分布影像。  这不是显微镜第一次在轨成像测试。今年2月上旬,神舟十五号航天员乘组使用空间站双光子显微镜,开展在轨验证实验任务并取得成功。这是目前已知的世界首次在航天飞行过程中,使用双光子显微镜获取航天员皮肤表皮及真皮浅层的三维图像。  “如果能从这些图像中发现空间环境中人体变化规律,就更好了!”程和平捧着手机与记者分享这些科学图像时说。  只有了解程和平团队十年来经历的艰难曲折,才能体会这些图像的来之不易。2013年,程和平带领团队开启微型化双光子显微镜研究时,“全世界都不看好”。  历经10年,该团队完成了从科研仪器技术创新,到技术产品化,再到技术服务平台化的跃迁。他们将中国带到全球大脑成像研究的前沿,让微型化双光子显微镜在中国的高校院所、企业得到推广应用,为脑科学研究搭建起重要实验平台、提供了海量数据支持。  程和平希望,用微型化双光子显微镜拓展人类对脑宇宙的认知疆域,为探索脑机接口原理、深化对大脑疾病机制的了解、推进药物研发开辟一片新天地。神舟十五号航天员乘组在轨使用空间站双光子显微镜(视频截图)  一束光的启迪  意识的生物学基础是什么,记忆是如何存储和恢复的……在世界各国的脑科学计划中,这些问题吸引着全球科学家们不断上下求索。  在2021年国际权威学术期刊《科学》发布的125个最前沿的科学问题中,有22个问题与脑科学相关。  双光子显微镜的出现,仿佛是照在生命科学研究领域的一束光。  1992年,程和平用世界上第二台双光子显微镜,首次实现了心肌线粒体成像。  “双光子显微镜,是用两个光子同时激发同一个荧光分子的光学成像技术。它具有天然的光学断层扫描效果,能看到的组织深度更深,成像的清晰度更高,像一个高性能的X光机。”程和平说,与单光子显微镜相比,双光子显微镜看得准、看得深、光损伤小。但传统的台式双光子显微镜非常笨重,足有房间那么大,所以只能观察头部固定的动物或者动物的脑切片。  研究一款微型化双光子显微镜,观察自由行走的小动物脑袋中的一颗颗神经元的动态变化,成为程和平藏在心底的一个梦想。  一个梦想的点燃,有时只需一个使命的召唤。  2013年,国家自然科学基金委员会启动了国家重大科研仪器研制项目。程和平带队申请了“超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统”项目。  那一年,美国启动“创新性神经技术推动的脑计划”,欧盟启动了旨在建立大型脑科学研究数据库和脑功能计算机模拟平台的“人脑计划”。  而此前,我国在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》中,已把“脑科学与认知”列入基础研究8个科学前沿问题之一。  “中国科学家只有用自己研发的观测仪器,做出原创性的脑科学成果,国际科学界才会认可。我们希望研制一款成像仪,率先让中国科学家用起来。用国外的仪器做研究,都是在别人建设的四梁八柱上做文章。”程和平用使命必达的决心来筹备项目的启动。  一场跨越山海的探索  想实现双光子显微镜在自由活动的动物体上的高清成像,必须为它“瘦身”。  然而,极大的技术难度,让团队一度面临质疑。程和平向科技日报记者坦言,7200万元的投入“相当于一吨百元大钞”,究竟能不能收获一个看得见的未来,大家当时心里很忐忑。“那时世界多国尝试微型化双光子显微镜的研制,但都没有实质性突破,尝试十几次都无疾而终。”他说。  程和平所言非虚。2008年,瑞士有课题组公布了他们的微型双光子系统,仅重0.9克,并实现了大鼠在体钙成像信号。但其空间分辨率极低,也未实现真正的自由运动下的成像。  2009年,德国有课题组展示了它们的微型双光子系统,其理论分辨率接近大型的双光子显微镜。但其探头较重,扫描速度很慢。  程和平身后,有一支不同寻常的团队,团队中有人研究超快激光器,有人专攻高速电路,有人擅长图像处理,有人能做大数据分析……然而,研究起步阶段,团队中无人具备研制系统性科研设备的经验,技术路线也不确定。  “怎么办?只有一点点地认真做。”程和平给团队立下军令状。  在项目开始的前两年,大家争分夺秒地汲取多学科的营养。在北京大学分子医学研究所300平方米的大仪器联合实验室里,来自机械、光学、生物、电路等研究领域的师生汇聚在一起,交流切磋。每周六上午的集体学习,大家分享一周行业动态,介绍各自研究进展。同时,大量的国内外顶尖专家被邀请来作报告。  引进来的同时,团队也频频走出去。仅2014年,他们就涉足美国、俄罗斯、澳大利亚、西班牙。每去一个地方,大家都会在当天晚上写好总结,发给团队共同学习。空间站双光子显微镜对航天员皮肤表层成像。  一场持续十年的攻关  2017年,团队终于迎来了振奋人心的进展。  在如今北京大学膜生物学国家重点实验室设备研发平台内,一个只有拇指大小、重约2.2克的显微镜探头,被珍藏在实验室深处——这是团队于2017年成功研制的第一台微型化双光子显微镜的核心部件。  这台显微镜可以实现高时空分辨微型化成像,能实时记录数十个神经元、上千个神经突触动态信号。这些突破性的进展,使其入选2017年中国科学十大进展。  4年后,该团队推出微型化双光子显微镜的2.0版本,其成像视野扩大到初代显微镜的7.8倍,同时具备三维成像能力,获取了小鼠在自由运动行为中大脑三维区域内上千个神经元清晰稳定的动态功能图像。  今年2月,团队又发布了他们研制的微型化三光子显微镜。该显微镜能直接透过大脑皮层和胼胝体,首次实现对自由行为中小鼠的大脑全皮层和海马神经元功能成像,神经元钙信号最大成像深度可达1.2毫米,血管成像深度可达1.4毫米。  致广大而尽精微。10年,微型化双光子显微镜完成了从高清成像,向更广、更深成像的科研布局。然而,这在研制一款“大国重器”的探索之旅中,也许仅仅是开始。  2016年,当第一代微型化双光子显微镜的研究即将“破土”时,一个声音再次在程和平脑海里回响,“如果投入‘一吨百元大钞’,只是交付3台显微镜,性价比太低了。应该先让中国科研院所、企业的实验室用起来,做出领先国际的研究,再向国际市场推广。”  让程和平下定决心办公司的,还有3年来培养起来的一支团队。“国家投入这么大,让我们长了一身本事,项目结题后如果团队散了就太可惜了。”程和平说。  办公司让研究成果产品化,成为程和平团队的共识。2016年,程和平团队创立了北京超维景生物科技有限公司(以下简称超维景)。  一个新时代开启了。  一场自立自强的产业突围  当科学技术的光芒照进产业,不仅砥砺技术创新的成色,也可以点亮一片“暗夜”。要将高端精密科研仪器产品化,元器件的可靠性、稳定性必须过硬。  微型物镜,是微型化双光子显微镜的关键核心零部件。团队核心成员、北京大学未来技术学院特聘副研究员吴润龙记得,最初做原理样机时,团队从国外一家公司进口微型物镜。  但当团队进入显微镜产品化阶段后,对方的发展战略也发生变化。“对方要求我们购买他们合作伙伴的单光子显微镜系统,物镜不再单独售卖,而这个系统的价格要100多万元。代价太大,我们不能被‘卡脖子’。”吴润龙说,自此,团队开始自行设计高数值孔径的微型物镜,并联合国内企业加工,在超维景进行装配和测试。  自胜者强。2018年,赵春竹到北京大学未来技术学院做博士后研究,为助力物镜的自主研发按下了快进键。  “经过三代技术攻关,我们已经掌握了高端物镜的设计技术。但在自主设计、加工的基础上,还要形成高精度自主装配的流程和方法。微型物镜由多个镜片叠加而成,每片直径约3毫米,最初我们将所有的镜片一起装配完后,统一调试,但发现精度相差太大。后来,我们优化了装调工艺,每安装一片镜片,都用仪器检测光轴偏移量、焦距等参数。由于物镜直径太小,一开始,调整几微米的误差,都要耗时一两天。”赵春竹回忆,最艰难的时候,大家几乎绝望。但抱着不破楼兰终不还的信念,大家几微米几微米地死磕,想办法迭代技术,最终攻克了高端微型物镜装配技术。  光纤是显微镜微型化的另一个瓶颈。团队成员、北大电子学院副教授王爱民设计了一款蜂窝状的空芯光子带隙光纤,让激光通过光纤传输到微型化探头的过程中,脉冲不发生畸变、能量几乎不损耗,以有效激发小动物体内的荧光分子。  但让王爱民措手不及的是,设计方案有了,国内却没有厂家能生产这种光纤。“我们最初找了一家外国公司订制。但一年后,这家公司提出翻番的价格,每米光纤的价格接近万元,仅光纤的成本就增加了几百万元。”他回忆说,团队被“逼上梁山”,转而联袂上海光机所的一位青年学者一起摸索加工工艺,进行国产化。  在北京大学未来技术学院教授陈良怡看来,科研仪器国产化过程中的突围,也将带动应用基础研究与产业发展“双向奔赴”。  “我们的论文发表后,很多技术被公开了,但很多人做重复实验时无法再现,是因为加工中有很多细节问题难以解决,这些细节在学术论文中也难以呈现。”陈良怡说,如果想将这款显微镜尽快用起来,就要将科研成果产品化,带动产业的发展。而产品化的过程,也促使他们思考,如何用成像技术推动神经科学、脑科学乃至整个生命科学基础研究的发展。  目前,超维景研制的微型化双光子显微镜已服务了150余家国内实验室,年平均销售额达5000万元。今年,公司还将拓展国际市场。  一项世界首创的应用  10年前项目启动时,程和平抱着“从幼儿园开始读一个博士学位”的心态,研制微型化双光子显微镜。  时光浩荡向前,多年的厉兵秣马是否能支撑国家重大战略需求?团队将答卷写进宇宙苍穹。  2019年,在中国载人航天工程办公室大力支持下,程和平团队、中国航天员科研训练中心李英贤团队、北京航空航天大学冯丽爽团队联合相关企业及院所,组建了空间站双光子显微镜项目团队,由程和平担任总负责人。  “中国要发展载人航天、要研究生命科学,太空是一个难得的实验室。在失重环境下,人体细胞是如何完成新陈代谢的,大脑的神经元又将发生什么变化,都是很好的研究课题。双光子显微镜成像深度深,可以帮助我们逐层扫描、分析航天员的细胞结构和代谢成分信息。”程和平说。  2022年9月,空间站双光子显微镜研制成功。当年11月12日,空间站双光子显微镜搭乘天舟五号货运飞船成功运抵中国空间站,成为世界首台进入太空的双光子显微镜。  今年2月上旬的一天,空间站双光子显微镜终于开机。坐在中国航天员科研训练中心看到航天员操作画面传回,程和平松了一口气:“终于成功了。”  消息传来,整个团队沸腾了。“这辈子能做这么一件事情,值了!”王爱民至今回忆起来仍激动不已。  鲜为人知的是,为了达到航天应用的标准,显微镜经历了一次次蜕变。  精密的显微镜,要能承受飞船发射时的剧烈振动,这要求它足够抗振。“最初,激光器的核心部件被振得粉碎。”北京大学未来技术学院助理研究员王俊杰记得,为了让显微镜“强健筋骨”,他们将激光器的核心部件设计为固态结构,以增强激光器的机械强度,同时在激光器外部增加了减震装置,相当于给其上了一层保险。  超维景的团队也参与进来。超维景超快激光事业部经理陈燕川介绍,他们将激光器核心部件置于-40℃至80℃的温度下循环试验,使部件在短期内反复承受极端高低温变化应力以及极端温度交替突变的影响,以排查隐患。为了确保万无一失,团队还制作多组关键部件样品,进行加量级、破坏性的振动冲击试验,保证显微镜能满足航天发射环境各种极端条件的挑战。  最终,团队实现了多项突破:首次在轨验证实验实现了世界上首次双光子显微镜在轨正常运行,国内首次实现飞秒激光器在轨正常运行,国际上首次在轨、在体观测航天员细胞结构和代谢成分信息。  一个梦想的启航  从突破理论研究瓶颈,到试水产业蓝海,再到支撑国家重大战略需求,程和平团队将科技创新的底色写在从技术创新到产业应用的跃迁中。如今,一个更宏大的构想正在渐次舒展。  在南京江北新区,成立近4年的北大分子医学南京转化研究院(以下简称转化院),已搭建起高端脑成像的公共技术服务平台“南京脑观象台”。后者可以提供微型化双光子显微镜、超灵敏结构光超分辨显微镜及高速三维扫描荧光成像系统等设备,帮助科研团队获得从大脑突触、神经元集群、神经环路,再到全脑水平的全景式脑功能成像。  科研团队的身后,还有一群人与他们并肩作战。  几乎每天,实验员陈雪莉都要为小鼠注入观测所需的荧光蛋白,对小鼠进行行为训练。  当她为小鼠戴上显微镜探头后,一旁的屏幕上会立即呈现出小鼠大脑的钙活动影像。  “脑观象台有一支技术团队。对于遴选通过的研究项目,技术团队会与科研团队一起制订实验计划,为学者们制备、训练小鼠,采集小鼠的脑活动成像数据,再将小鼠的行为学数据和脑活动数据匹配,供科研人员分析小鼠在表现出某种行为时,大脑发生了什么变化。”转化院副院长赵婷解释,脑观象台希望将学者们从繁琐高难的实验技术细节中解放出来,加速从理论设想到实验发现的进程。  凭借南京脑观象台成像技术的支持,科学家们已经开始收获惊喜、成果迭出:小鼠有喜新厌旧的行为,而孤独症小鼠却存在这一行为缺陷;清醒状态下小鼠癫痫发作时,神经元异常放电……  赵婷介绍,如今,脑观象台已经服务了100多家单位的180余个课题组,开机时间累计超过2万小时。脑观象台与江北新区联合发起的两期“探索计划”,也已累计支持48项课题研究。  十年春华秋实。一颗在未名湖畔种下的种子,如今正在千里之外的扬子江畔落地生根、开枝散叶,荫泽全国的脑科学、神经科学等领域的研究。  40多年前,少年程和平曾在他的笔记本上写下带有科幻色彩的理想——“做一款思维记录器”。  跨越万水千山,如今,理想照进现实,中国脑科学研究风华正茂。
  • 图|44张显微镜下生物图片,走进令人惊叹的微观世界
    作者:Erin Kelly微观世界是一个无穷无尽的迷人之地,基于过去 90余 年的技术进步,我们现在可以通过电子显微镜等照片以极高的放大倍率去观察事物。扫描电子显微镜 (SEM) 通过组合各种信号向我们展示了微生物的微观世界,通过高能电子束对样品进行扫描,这种电子相互作用为我们提供了诸如形貌、纹理、化学成分等信息。这些信息信号组合成一张图像,可以提供二维的黑白照片,也可以通过后期人工渲染着色。一般放大倍率范围为 10 倍至 300,000 倍,甚至放大高达 500,000 倍。放大31倍的蚕蛾毛虫/Science Source来自各种常见植物的花粉,着色并放大 500 倍/Flickr一只黄螨/Wikimedia Commons螺旋虫蝇幼虫的尖端/Wikimedia Commons拟南芥叶子的图像,它在植物生物学研究中被用作模型生物,是第一种拥有完整基因组测序的植物/Wikimedia Commons蜜蜂天线的特写/Zeiss Microscopy/Flickr小鼠肺中巨噬细胞血细胞的薄切片,巨噬细胞是一种有助于消除异物的白细胞/Dartmouth.edu一种缓步动物或水熊,被广泛认为是地球上最顽强的生命形式/Imgur另一张感染霉菌孢子的小鼠肺部巨噬细胞的照片/Dartmouth.edu攻击细菌 MRSA 的白细胞/NIH/Wikimedia Commons苍蝇的腿/Wikimedia Commons显微幼虫头部/Wikimedia Commons苍蝇眼睛的内部结构/Wikimedia Commons衬在橡子壳内部的纤维可放大 300 倍/Wikimedia Commons热液蠕虫嘴上的特写/Photo Science Library/Twitter墨鱼皮肤的细节/Flickr鼠疫耶尔森菌,一种引起鼠疫的细菌,位于跳蚤的刺上/Wikimedia Commons图为臭虫的近距离照片/Centers for Disease control, via Wikimedia Commons蒲公英泡芙球,146 倍放大/Flickr藻类/Wikimedia CommonsEupolybothrus cavernicolus是一种蜈蚣,仅在克罗地亚希贝尼克-克宁县 Kistanje 村附近的两个洞穴中发现,图为它的生殖器/Wikimedia Commons果蝇的产卵器/Wikimedia Commons果蝇眼/Wikimedia Commons刚刚分裂的 HeLa 细胞,这是约翰霍普金斯大学研究员 George Gey 博士于 1951 年在治疗Henrietta Lacks 的癌症期间有争议地获得的一种耐用、多产的细胞/Wikimedia Commons人类红细胞和淋巴细胞/Dartmouth.edu青蝇的蛆或幼虫/Eye of Science/SPL/Barcroft Media花边虫的扫描电子显微镜图像/Wikimedia Commons如图所示,有孔虫是微观的单细胞生物,其化石记录跨越了过去 5 亿年,每个有孔虫都只是一个细胞,但它们用海水矿物质在自己周围建造复杂的贝壳,并在海底下方的沉积物层中积聚/Wikimedia Commons更多的 MRSA 细胞和一个曾经属于人类的死白细胞/Wikimedia Commons蜜蜂没有真正的眼睑,但这是欧洲蜜蜂眼睛与皮肤相遇的地方——放大倍数为 2856 倍/Flickr黑色氧化纳米花。纳米花是某些元素的化合物,这些元素在显微镜下看起来像花/Wikimedia Commons扁平的恒星状新雪/Dartmouth.edu从患者样本中分离出的被 SARS-COV-2 病毒颗粒(黄色)严重感染的细胞(红色)/Wikimedia Commons牵牛花中的一粒花粉/Dartmouth.edu高放大率图像显示花粉储存在花中的空腔内的花粉/Dartmouth.edu西番莲、平百合和雏菊花粉标本/Wikimedia Commons月见草的花粉/Wikimedia Commons飞蛾的轮廓/Wikimedia Commons彩色增强扫描电子显微照片显示鼠伤寒沙门氏菌(红色)侵入培养的人体细胞/Wikimedia Commons一种盐晶体/Flickr以 4,348 倍的放大倍数重新增长一美元/Flickr闪亮的花甲虫的 SEM 图像/Wikimedia Commons番茄植物叶子上的气孔(气体交换的孔)的彩色电子显微镜图像/Wikimedia Commons叶甲虫的爪子/Wikimedia Commons
  • 北大程和平院士团队自研空间站双光子显微镜登上中国空间站
    神舟十五号航天员乘组日前使用由我国自主研制的空间站双光子显微镜开展在轨验证实验任务并取得成功。这是目前已知的世界首次在航天飞行过程中使用双光子显微镜获取航天员皮肤表皮及真皮浅层的三维图像,为未来开展航天员在轨健康监测研究提供了全新工具。  人脑包含百亿级神经元和百万亿级的神经突触,其结构和功能上极其复杂精密的连接和相互作用,是意识和思想涌现的物质基础。为了能清晰看到活体大脑里面的神经元、神经突触的结构和信号,科学家们需要借助双光子显微镜。当代前沿的脑科学研究希望在大脑正常工作时、在自由活动的动物上观察大脑神经元变化,然而,体积重量庞大的传统双光子显微镜难以满足这种在体实时观察神经元信号的需求。  “如何才能创造出一种显微镜,能够在小动物自由行走的条件下,看到一颗一颗神经元,一闪一闪的动态变化,这是藏在我心底的一个梦想。”中国科学院院士、北京大学国家生物医学成像科学中心主任、北京大学未来科技学院教授程和平如是说。  2019年,在中国载人航天工程办公室大力支持下,由北大程和平、王爱民团队,中国航天员科研训练中心李英贤团队,北京航空航天大学冯丽爽团队联合相关企业及院所组建空间站双光子显微镜项目团队,程和平担任总负责人。项目组攻克多项显微镜小型化技术难题,于去年9月成功研制空间站双光子显微镜。  去年11月12日,空间站双光子显微镜搭乘天舟五号货运飞船成功运抵中国空间站,成为世界首台进入太空的双光子显微镜。近日,神舟十五号航天员乘组完成了双光子显微镜的安装、调试和首次成像测试,成功获取了在轨状态下航天员脸部和前臂皮肤的在体双光子显微图像。  项目团队成员、北京大学未来技术学院助理研究员王俊杰介绍,空间站双光子显微镜能以亚微米级分辨率清晰呈现出航天员皮肤结构及细胞的三维分布,具备对皮肤表层进行结构、组分等无创显微成像的能力。成像结果显示,皮肤的角质层、颗粒层、棘层、基底细胞层、真皮浅层等三维结构清晰可辨。双光子显微成像的信号来源于细胞及胞外基质中具有自发荧光的物质,这些信号有助于实现对航天员细胞线粒体代谢应激反应功能探测。通过对具有自发荧光的细胞代谢产物的量化观测可以反映出航天员机体代谢功能。  程和平表示,空间站双光子显微镜是体现我国高端精密光学仪器制造水平的重要成果。“此次在轨验证实验实现了多项第一,例如世界上首次实现双光子显微镜在轨正常运行;国内首次实现飞秒激光器在轨正常运行;国际上首次在轨观测航天员细胞结构和代谢成分信息。这些不仅为从细胞分子水平开展航天员在轨健康监测研究提供了全新工具和方法,也为未来利用中国空间站平台开展脑科学研究提供了重要的技术手段。”
  • 人造皮肤破损后可自行修复,有望造出有触觉的机器人
    图为不混溶动态聚合物薄膜的5层交替层压薄膜的深度剖面数字显微镜照片。图片来源:斯坦福大学据发表在最新一期《科学》杂志上的论文报道,美国斯坦福大学研究人员首次展示了一种多层薄膜传感器,这种人造电子皮肤可在愈合过程中自动重新排列。这是模仿人类皮肤的关键一步。这一进步预示着一个机器人和假肢新时代或将到来,未来它们将拥有类人触觉的自愈合成材料制造的“皮肤”。斯坦福大学博士生克里斯库珀表示,人类皮肤有很多层,在愈合过程中分工相当明确有序,每一层都会有选择地自行愈合,以恢复整体功能。而新电子皮肤层可以模仿这一点,它也是由层组成的。它刚刚进化出免疫机制,通过涉及分子识别和信号传递的复杂过程,重建具有原始分层结构的组织。研究人员介绍说,多层人造皮肤具有各自不同的功能层,每层薄至1微米,甚至更薄。10层或更多层堆叠在一起的厚度不超过一张纸。有的层可能感觉到压力,有的层感觉温度,还有的层具有张力。不同层的材料可以被设计成具有感应热、机械或电气变化的特性。这种人造皮肤为何能自动重新修复?秘密就在每层的主干都是由长分子链组成的,这些长分子链通过动态氢键定期连接,就像将DNA链的双螺旋连接在一起的分子链一样,这使得材料可以重复拉伸而不会撕裂。研究人员使用了聚丙二醇和聚二甲基硅氧烷,这两种聚合物及其各自的复合材料是不混溶的,氢键使它们彼此很好地黏合在一起,从而创建了耐用的多层材料。这两种聚合物的优点是,当加热时,它们会变软并流动,但冷却时会凝固。因此,通过加热人造皮肤,研究人员能够加快愈合过程。在室温下,愈合可能需要长达一周的时间,但当加热到70℃时,约在24小时内可愈合。经过设计,这两种材料在适当的温度范围内对外部应力具有与真人皮肤一般的黏性和弹性。
  • 高端显微镜又添新玩家!熵智科技发布超分辨及共聚焦显微镜新品
    生命科学是从微观层面观察和研究生命过程,从而揭示生命的物质基础和基本现象。显微成像是观察微小物体的重要手段,但其分辨能力受光学成像系统的限制(即衍射极限),无法满足现代生命科学研究要求的更高解析度、更准确的成像需求。熵智科技作为中国原创3D视觉创业公司第一梯队,横跨机器视觉与微纳光学两大领域,深刻认识到微纳光学在生命科学研究领域中的巨大价值。9月23日,熵智科技在西安发布自研的超分辨及共聚焦显微成像分析系统。该系统易用、性价比高,相较于国内外显微成像产品,不仅突破了光学成像系统的限制,轻松实现纳米尺度的2D/3D动态图像解析能力,还将共聚焦+超分辨+后处理分析完美融合,软件结合场景模块化。无论新手用户还是专家用户,只需通过一套界面即可获取一流的超高分辨率图像及分析结果。熵智科技超分辨及共聚焦显微成像分析系统工作原理超分辨显微成像分析系统采用结构光照明显微成像术(英文Structured Illumination Microscopy, 简称SIM),突破传统显微镜的阿贝衍射极限,实现生物组织、细胞、神经元等活动样本的快速超分辨率成像,为生命科学、生物工程等领域提供创新的超分辨率成像技术产品,几乎可集成于任何荧光显微镜。共聚焦显微成像分析系统的软硬件均采用模块化设计,硬件集成SIM超分辨模块、软件支持多种后处理功能,从而提供精确的2D/3D成像,以及动态过程的成像。目前,共聚焦和超分辨光路共用了光源准直部分、物镜部分、聚焦成像部分。主要功能超分辨及共聚焦显微成像分析系统视野超10倍扩展,达1mm,拥有精确的多微细胞结构生物显微影像分析功能,实现双光路同时,宽场、共聚焦、超分辨三种模式自由切换。大视野拼图:多种不同的图像获取方式、可实现500um*500um视场上图片进行拼接。图像增强及处理:可对采集到荧光图像进行增益调节、对比度调节、亮度调节以及色阶调节。反卷积处理:在原有采集到图像基础上,对图像数据做实时清晰度优化,达到消除背景噪声,有用信息表达更精准的作用,处理速度10ms以下,速度快;可进一步结合DNN方法,提高应用场景的鲁棒性。特征统计分析:对于识别出的细胞,对其强度、直径、周长等15个属性做数值量化。特征标记分类:可对细胞的特征进行标记和分类。单细胞定量分析:可以准确分割出相互重叠的细胞,精度更高,在专业单细胞识别的基础上,结合深度学习AI算法,可以精确识别互相挤压重叠的细胞核,而且对于细胞轮廓边界识别更加准确。亚细胞结构分析:可以定位某种蛋白或者某个基因表达产物在细胞的具体存在部位,如细胞核,胞浆内,结合AI图像分析方法,以表格和数据统计输出结果。细胞亚群圈选分析:筛选特定的感兴趣细胞亚群,进行了10余种参数分析。特殊细胞/结构识别:提供特殊细胞如脂肪细胞的识别和数量统计。多重荧光染色:实现细胞核、细胞质、细胞膜的各种形态和染色,精确寻找目的细胞及其结构。细胞寻找及跟踪:实现特定细胞的动态识别和跟踪。核心参数激光共聚焦超分辨显微参数配置普通光纤激光器激光405nm、488nm、561nm、640nm扩展HC-PCF激光器920nm探测器 PMT3个;波长:400-750nm,GaAsP最大拍摄速度8fps@512×512像素;2fps@1024×1024像素;4096×4096最高;更多可配置;扫描方式X-Y, X-Y-Z, X-Y-T分辨率250nm in x, y and 550nm in z 共聚焦120 nm in x, y and 320nm in z (488nm wavelength) 超分辨共焦视场Φ18mm-Φ25mm 内接正方形成像深度100μm灵敏度提升4倍相对信噪比 SNR优良级 50dB显微镜电动显微镜奥林巴斯 倒置IX73显微镜,具备明场、微分干涉、荧光等观察方式物镜奥林巴斯或Mitutoyo平场复消色差物镜(防腐蚀陶瓷表面以及红外色差矫正)选型载物台奥林巴斯 电动IX3-SSU 扫描精度优于0.7μm光学放大1.0X;1.5X;3.2X;20X 适配/转换器共聚焦/超分辨率光路切换(电动)、6位电动物镜转换器荧光装置配荧光光阑*相机(lattice)SCMOS,分辨率2048×2048,100fps@全幅面,位深12bit工作站Windows10 Pro 64 bit;硬盘≥1TB;内存16GB软件控制软件:图像采集及2D/3D/4D处理;共聚焦和超分辨配置;*成像分析:细胞自动识别、单细胞定量分析、亚细胞结构分析、细胞亚群圈选分析等防震台频率范围(5~30Hz):≤30μm/s均方根;频率范围(>30Hz): ≤60μm/s均方根增配双光子成像激光生成组件、高速扫描头、前置补偿单元应用场景超分辨及共聚焦显微成像分析系统可应用于基础生物学、临床医学、病毒学、精准药物筛选等领域,为活细胞超分辨率智能成像提供解决方案。基础生物学:皮肤病例研究、类器官培养观察、微生物形态研究、胚胎发育成像、组织结构三维重构。如通过斑马鱼胚胎发育过程的成像,研究血管疾病和血管药物的新兴模型,从而更好解决人类血管疾病;通过光学切片, 确定其复杂的内部结构与组织功能之间的关系。临床医学:细胞形态结构鉴定、病理显微成像、异常细胞跟踪检测、组织形态学观察。利用计算机进行图像处理, 不仅可观察固定的细胞、组织切片, 还可对活细胞的结构、分子等进行实时动态观察和检测。通过它可以直接观测细胞形态学的组织、细胞之间的相互作用、组织微环境、伤口的愈合等成像,有助于了解病理机制,以开发疾病治疗方法从而促进人体健康有重要的意义。病毒学:植物病毒研究、动物病毒研究、医学病毒研究、环境病毒研究、噬菌体研究。采用超分辨技术,可以实现病毒感染细胞及复制、组装、释放等动态过程的研究。药物筛选:药材显微鉴别、载药微粒结构、药物扩散跟踪、制药成型和释药研究、药理药效研究。通过药物筛选确定干预的潜在治疗方法,加速早期药物的研发和确定疾病的模型。利用显微镜观察植(动)物药材内部的细胞、 组织构造,从而达到鉴定药材的目的。选择合适的药物靶分子,针对高分辨率成像的固定样品及活细胞进行分析,从而满足不同实验的需求。关于熵智科技熵智科技是国家级高新技术企业,拥有底层成像系统和算法开发能力,软硬件一体化,致力于通过高性能的成像技术解决机器人柔性化、微纳级检测与测量等问题。熵智科技自2018年成立至今,先后获得字节跳动、拓金资本、松禾资本、远望资本、华控资本等投资。深圳、武汉、西安三地联合办公,目前研发和工程团队70余人,核心技术人员均硕士及以上学历,博士6人。未来,熵智科技将继续深耕微纳光学领域,以更优的产品与服务回馈广大合作伙伴及客户。
  • 柔软镜头把智能手机变成显微镜 成本只需3美分
    美国休斯敦大学研究人员近日开发出一种新型光学镜头,能直接贴在智能手机上,将图像放大120倍,分辨率达到1微米,而成本只需3美分。相关论文发表在《生物医学光学》杂志上。   休斯敦大学电气与计算机工程副教授石为川(音译)说,这种镜头能像显微镜一样工作,成本低,使用方便,因此非常适合用在中小学生教室里。它还可用在临床上,让那些小型偏远的诊所也能与其他地方的专家共享图像。   据每日科学网报道,这种镜头用聚二甲硅氧烷(PDMS)制成。PDMS是一种浓度像蜂蜜的材料,能精确附着在一个预热表面逐渐凝固。论文第一作者、博士生宋宇龙(音译)说,镜头的曲率,也就是放大率取决于PDMS的加热时间和加热温度。最后形成的镜头柔韧灵活,就像柔软的隐形眼镜,但它们更厚,也略小一些。这种镜头可以简单地贴到智能手机的摄像头上,即可把摄像头变成显微镜,光学放大120倍后,图像分辨率能达到1微米。而且,由于PDMS和玻璃并不会永久性地粘在一起,用过后镜头还可以很容易地取下来。   传统镜头是通过机械抛光或注射成型制成的,材料一般是玻璃或塑料。虽然也有液体镜头,但不能凝固,要装在特殊容器里保持稳定。宋宇龙说,其他液体镜头需要附加设备才能贴在智能手机上,这种镜头能直接贴上去而不会掉下来,还能重复使用。对于研究来说,要拍摄人类皮肤毛囊组织的幻灯片,就可以用智能手机-PDMS系统或奥林巴斯IX-70显微镜。在放大120倍时,智能手机镜头比得上奥林巴斯100倍显微镜,有软件支持的数字放大还能进一步提高。   研究人员估计,造一个这种镜头总成本可能是3美分。相比之下,传统科研用显微镜则要花上万美元。因而,这种镜头很适宜中小学生使用,是他们进行田间或室内研究的一种廉价、便利的手段。他们只需把镜头贴在智能手机上,就能通过电子邮件或文档很容易地共享照片,而且由于这种镜头非常便宜,丢了或坏了也不是大事。
  • 日立应用|饲料显微镜检查方法
    看看家禽/家畜在吃什么?饲料,是所有人饲养的动物的食物的总称,比较狭义地一般饲料主要指的是农业或牧业饲养的动物的食物。饲料(Feed)包括大豆、豆粕、玉米、鱼粉、氨基酸、杂粕、添加剂、乳清粉、油脂、肉骨粉、谷物、甜高粱等十余个品种的饲料原料。近年来,饲料显微镜检查技术在我国逐步推广应用,取得了较大的经济效益和社会效益。饲料显微镜检查技术的重要性已经被大多数饲料生产企业认识。国家标准“饲料显微镜检查方法”(GB/T14698-93)及行业标准“饲料显微镜检查图谱”(SB/T10274-1996)已经发布实施。本文列举一些饲料原料电子显微镜照片(仪器:日立钨灯丝电镜TM3000)。 玉米淀粉:像“小馒头”一样的淀粉颗粒玉米是重要的粮食作物和重要的饲料来源,玉米是鸡最重要的饲料原料,其能值高,最适于肉用仔鸡的肥育用,而且黄玉米对蛋黄、爪、皮肤等有良好的着色效果。在鸡的配合饲料中,玉米的用量高达50%~70%。玉米养猪的效果也很好,但要避免过量使用,以防热能太高而使背膘厚度增加。由于玉米中缺少赖氨酸,所以任何体重的猪日粮中均应添加赖氨酸。电镜图显示了玉米淀粉在高倍下的形貌,呈现了不规则的颗粒特征,但是边缘相对圆润,这可能与玉米粉加工过程中的过筛过程有密切关系,粉碎之后,在相互的撞击中锋利的棱角被磨圆了。对饲料厂,养殖场及饲料监测部门来说,如何对饲料原料,特别是动物性饲料品质和掺杂物进行快速鉴别和评价,是我们关心的重要环节。而饲料显微镜检是较理想的方法,它的主要特点是简便、快速、准确。特别是对原料成份的准确分析,弥补了化学常规分析的不足。公司介绍:日立科学仪器(北京)有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景,始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新,积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括:各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备,以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户,公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构,直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务,从而协助我们的客户实现其目标,共创美好未来。
  • 便携式显微镜:工业检测、科研、考古的得力助手
    便携式显微镜之所以在工业检测、科研和考古等领域得到广泛应用,主要是因为它克服了传统显微镜笨重、不易移动、操作繁琐等缺点。便携式显微镜设计紧凑,重量轻,携带方便,可以随时随地进行检测。便携式显微镜的几个典型的应用场景如下:一、表面检测在制造业中,产品的表面质量对其性能和使用寿命至关重要。便携式显微镜可以快速准确地检测产品表面的微观缺陷,如划痕、凹坑等。便携式自动对焦显微镜MSBTVTY检测喷漆划痕二、电子行业在电子行业中,对元器件的检测要求非常高。便携式显微镜可以用于观察、检测电路板、芯片等元器件的微观结构,确保其质量。同轴光金相显微镜检测晶圆示意图三、金属加工金属加工过程中,常常需要对工件进行无损检测。便携式显微镜可以通过观察金属的微观结构和质量,以及焊接点的连接质量等,检测其内部缺陷,提高工件的质量和可靠性。便携式显微镜MSA600S检测刀具划痕四、纺织行业纺织品的纤维结构和品质对其性能和外观至关重要。便携式显微镜可以用于观察纺织品的纤维结构,检测其质量和均匀性。五、考古行业便携式显微镜是分析鉴定和保护文物工作最常用的分析工具之一。由于其小巧便携、价格便宜、实用性强、操作简单等特点,越来越多的博物馆、科研机构的科技考古实验室都配备了便携式显微镜。便携式显微镜多用于观察纸张、织物、陶瓷、青铜器、石器等各类文物,也可以在考古现场对土壤等进行微观观察,是考古时最常用的工具之一。便携式显微镜看古玩六、生命科学研究在细胞生物学和解剖学研究中,便携式显微镜有助于观察细胞、组织、器官的超微结构和形态特征,以及病理变化等问题。在医学诊断中,它能够帮助医生对皮肤、黏膜等部位进行快速、准确的检测和诊断,例如用于鉴别癌细胞、真菌感染、精子计数等。随着科技的不断进步,便携式显微镜的性能和应用领域还将继续拓展,为科研和实际应用带来更多可能性。
  • 1500倍电子显微镜下看茶叶,竟然“星际穿越”了!
    每日坐在实验室、办公室里的你们是不是也跟小编一样茶不离口,杯不离手呢?有没有一次脑洞大开想要看看叶底和茶汤在电子显微镜下会是个什么模样? 请准备好1500倍的显微镜,把六大茶类加上生普和熟普用标准的方式冲泡,分别取出日常里最适合品饮的茶汤和完全舒展开来的叶底,放在载玻片上,通过显微镜就可以看到令人惊艳的茶叶星球。 现在,请跟随小编来一场说走就走的茶界“星际穿越”吧!  生普系列  茶叶类型:易武散茶  投茶量:3g  用水量:110ml  第一泡:15秒  第四泡:10秒(取第四泡用于观察茶汤)  生普茶汤:我不是透明的,我是黑色小波点  生普的茶汤没有透明状的圆点,而是趋于黑色的斑点,并且不圆,是不规则的形状。小编想说,这一颗好像月球哦!  生普叶底:和人类皮肤纹路撞衫  生普叶底的纹路和人类皮肤的纹路很像,没有气泡和条纹状的形状,就像颜色变深的干枯的土地一样。  熟普系列  茶叶类型:易武熟普  投茶量:7g  用水量:110ml  第一泡:5秒  第四泡:10秒(取第四泡用于观察茶汤)  熟普茶汤:喜爱银河系?请看我!  熟普茶汤中的透明状圆点不是全图分布的布局模式,而是像银河系一样一条,看起来不禁让人联想到潺潺的流水。  熟普叶底:一半海水一半火焰  绿茶系列  茶叶类型:安吉白茶  投茶量:3g  用水量:110ml  第一泡:15秒  第二泡:20秒(取第二泡用于观察)  绿茶茶汤:看起来很淡定,实际上翻江倒海  绿茶的茶汤在载玻片上看起来是凝固的,但在显微镜下却在不停地流动。  绿茶叶底:直线组成无数个不规则形状  绿茶的叶底放大看是干爽的,而其他茶叶经过冲泡会明显有气泡出现。  白茶系列  茶叶类型:白牡丹  投茶量:3g  用水量:110ml  第一泡:15秒  第二泡:10秒(取第二泡用于观察)  白茶茶汤:灵动的水纹就是它了  白茶的茶汤很薄,上面如此斑驳的纹路其实有部分是载玻片的痕迹,但它的圆点并不明显,就像透明一般。  白茶叶底:一个个小气泡像星星般闪亮  这些凹凸的小点再放大看就是一个个的水气泡,看起来很像眼睛。  红茶系列  茶叶类型:滇红  投茶量:3g  用水量:110ml  第一泡:10秒  第二泡:10秒(取第二泡用于观察)  红茶茶汤:茶系里圆点最多的显微茶汤,你懂?  红茶茶汤呈现的圆点很多,密密麻麻的,如果你很懂这其中的奥妙,请一定要告诉小编哦。  红茶叶底:不要以为我是火星  红茶经过1500倍的放大后,像一个个小山丘矗立在叶片上,也有点像一片片云朵漂浮在上面。  黄茶系列  茶叶类型:蒙顶黄芽  投茶量:3g  用水量:110ml  第一泡:15秒  第二泡:10秒(取第二泡用于观察茶汤,第五泡后观察叶底)  黄茶茶汤:我要代表“月亮”消灭你  好吧,虽然和绿茶没有多大的区别,但你要相信它真的是黄茶的茶汤。它呈现的圆点很细小,与红茶略有不同。  黄茶叶底:我的外貌与地球最像  小编认为这个星球的样子和咱们地球很像,熟悉的感觉。  黑茶系列  茶叶类型:安化黑茶  投茶量:7g  用水量:110ml  第一泡:10秒  第四泡:10秒(取第四泡用于观察茶汤)  黑茶茶汤:满屏的不规则小圆点,不能更美  黑茶的圆点是最吸引人的,大小不一,而且视觉上很清晰,大的圆点里细看还有像细胞一样的花纹。  黑茶叶底:条形纹路很是特别  黑茶用显微镜看并没气泡或者圆形的图案,而是清一色的条纹状,和木头的纹路看起来很像。  乌龙茶系列  茶叶类型:牛栏坑肉桂  投茶量:3g  用水量:110ml  第一泡:10秒  第三泡:10秒(取第三泡用于观察茶汤)  乌龙茶茶汤:内在极沉稳的液体  实话说,这次用了牛栏坑肉桂,小编还是很肉疼,因为这款牛肉是价值2.98万/斤的非遗技艺传承人手制牛肉,所以对这款茶汤的观察特别仔细。这款牛肉的茶汤有一个很特别的性质,其余的茶汤在显微镜下内在物质都在不停地流动,只有它是很粘稠的感觉,难道是内含物质太多了,交通堵塞?  乌龙茶叶底:神秘的螺旋状看起很是诱人  与之前出现的茶叶叶底不同,牛肉的叶底没有水气泡,而是不同大小的圆圈组成的,有些是单个的圆圈,而有些是半封闭的曲线和圆圈组合成的。看到这么惊奇的景象,你是不是对这款牛肉也感兴趣了呢?
  • 复旦大学研究团队自主研发国产高端多光子显微镜!
    进入21世纪,脑科学领域受到越来越多的关注。脑科学研究的不断发展,让人类得以探索脑的基本工作原理,发现脑疾病的治疗新策略,为人类认知、学习、记忆、情感、行为等方面的理解提供基础支持。对脑科学家而言,观测神经元结构与功能是脑研究最重要的步骤之一。其中,多光子显微成像技术是进行活体深层成像的主要工具。7月底举办的中国神经科学学会第十六届全国学术会议上,复旦大学脑科学转化研究院的李博团队与工程与应用技术研究院(以下简称“工研院”)的董必勤团队,同蔡司联合推出一款中国自主创新研发的产品——DeepVision多光子成像与全息光刺激系统,致力于为活体深层组织成像提供多样化的解决方案。该系统采用多光子荧光激发技术,能够实现对深层组织的高分辨率成像,并配合全息光刺激技术,实现了对神经元的精确控制和调控,是神经科学、肿瘤免疫和药物代谢等研究领域的理想显微成像平台,将为脑科学研究和生命科学研究提供更精准和全面的观察方法。DeepVision多光子成像与全息光刺激系统(图片来源于复旦大学公众号)据董必勤介绍,市场上现有的高端科研显微镜基本由海外公司垄断,国内多光子成像市场空白,需长期引入海外公司的设备。这些设备大多是整机设计,各个部件无法定制细节。大脑是不透明的,目前的光学成像技术局限于观测最表面的皮层结构,光在组织中会产生强烈的散射,因此光学成像很难深入表皮直达内部,而多光子显微镜能够弥补光的这一短板。现有的多光子显微镜视野小、样品空间有限以及对新技术的兼容性低,已经很难满足生物医学前沿研究的需求。基于此,李博和董必勤团队决心研发一套全新设计的多光子显微镜。这款由模块化设计搭建起来的多光子显微镜,将各种各样具体的前沿技术做成一个个模块,在后期根据需求把这些模块拼装在一起组成整机,可以避免受制于光学系统复杂的整体性。李博介绍,大部分实验室需要双光子机型对脑部做浅层扫描,但也有相当一部分需要三光子机型的深层成像。多光子显微镜的模块化设计灵活,兼顾了实验室科研和市场需求。团队分别在双光子和三光子两个机型基础之上,在全息光刺激、载物台空间、多脑区成像等模块进行技术升级,并最终组建符合客户订单需求的成品。应用方面,除可用于脑部研究,该仪器在生命科学和医疗卫生领域的一些研究中也高度适用,例如观察肿瘤、胚胎或皮肤深层细胞以及扫描植物样品。此外还可广泛应用于材料、化学、物理等多个领域,帮助人们深入材料表层,观察内部结构细节。据了解,研究团队与蔡司合作,蔡司负责DeepVision多光子成像与全息光刺激系统的销售和售后工作,同时也会在产品搭建过程中根据客户需求提出建议,而核心研发工作由复旦大学科研团队主导。目前团队在攻克核心部件的生产技术,董必勤还在积极寻找多光子显微镜的关键零部件国产可替代品。写在最后:看到这个产品的推出,笔者脑中跳出一句话:国产高端光学显微镜的队伍又壮大了。曾有技术工作者告诉笔者,近几年在国家科研仪器专项的支持下,我国科研仪器行业迅猛发展,特别是高端显微镜研制已渐入佳境,近几年更是研究出了有自己特点的高端双光子显微镜。中国科学院苏州医工所推出的“中科希莱”品牌高速双光子荧光显微镜深入研究并掌握了基于12kHz共振扫描器和磷砷化镓探测器的高速高灵敏度在体双光子成像技术,开发了专用于生物在体成像的高速高分辨双光子显微镜系统,实现了深表层和高速神经功能成像,并能与电生理、光遗传等常用生理仪器完全同步联合运作;北京大学程和平院士牵头研发的微型化双光子活体成像技术的出现,使目前最新神经科学需要的针对清醒动物的功能研究实验得以实现,其核心技术 2.2 克可佩戴式微型化双光子荧光显微镜,在国际上首次获取了小鼠自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰稳定的图像。如今DeepVision多光子成像与全息光刺激系统的推出,对于脑科学和神经科学研究工作无疑又是一则好消息。
  • 英媒展示电子显微镜下微小物体的“惊人”照片
    英国科学家近日用电子显微镜获得了木蚁、人体组织、生锈铁钉等多种微小物体的电子显微照相图。这些图片把微小的物体放大了很多倍,让人们真真切切地感受到了微小物体的“惊人模样”。   他们把微小的木蚁放在微型芯片上,用彩色电子显微镜扫描出了放大22倍后的小木蚁的“惊人”图片。据悉,木蚁是一种“社会性”生物,在它们的物种群中扮演着血红林蚁(Formica sanguinea)“仆人”的角色。科学家们用先进的科技设备给这些微小物体留下了很多“特写镜头”,其中有些物体甚至被放大了2200万倍,这些图片不仅能让人们亲自目睹“神秘的”微观世界,也给人们带来了不少“惊人的意外”。   据悉,伦敦《科学》杂志的作者布兰登布罗(Brandon Broll)收集了多种微小物体,包括动物、人体、草本等物体的电子显微照相图,并将其编撰成了一本书。这本书凝聚了超过30多名显微镜工作者的成果,他们用功能强大的电子放大器和电脑给我们“呈现”出了极其微小而令人难以置信的“真实世界”。布兰登.布罗表示:“这本书将使读者看到仅用裸眼所无法看到的微小物体的真实世界,里面包含了203张电子显微照相图,而这也正是这本书值得一看的原因所在。”据悉,这本书将由Firefly Books出版社于本月底出版。   下面的图片包括了女性的紧身衣、人类舌头的表面、蝴蝶翅膀的美丽条纹、生锈的钉子、用剃须刀片切下的一截人类头发等“惊人”的图片。下面就让我们来看看这些微小物体的“惊人”照片。 受精后的雌性血红林蚁侵占了木蚁的巢,“偷窃”了木蚁的蛹,而蛹的“木蚁妈妈”则不得不为这个新的“王后”服务 微小的房屋尘埃被放大了115倍之后的图片,我们可以从图中看出,房屋尘埃中包含了猫的毛、一些合成羊毛纤维、花粉粒以及一些植物和昆虫 尼龙交错相连而形成了维可牢(Velcro,一种尼龙搭扣的商标名称) 硅芯片的电子显微照相图 卷烟纸的电子显微照相图 人类精子的电子显微照相图 人类皮肤表面的“惊人的”眼睫毛,被放大了50倍 “坐立在”木莓上的蝴蝶的卵 被放大了160倍之后的一只苍蝇的头 一株花椰菜的“头部” 一只头虱正抓住人类的一根头发 被放大了600倍之后的生锈的铁钉
  • 第一代三维牵引力显微镜开发完成
    近期,中国科学院生物物理研究所研究员李栋课题组、牛津大学教授Marco Fritzsche课题组和伦敦大学学院博士后Emad Moeendarbary课题组合作,在Nature Communications上,同期发表题为Astigmatic traction force microscopy (aTFM)和Two-dimensional TIRF-SIM-traction force microscopy (2D TIRF-SIM-TFM)的研究论文。研究人员提出了两种新型生物力显微成像方法:像散牵引力结构光照明超分辨显微镜(aTFM-SIM)和二维全反射结构光超分辨牵引力显微镜(2D TIRF-SIM-TFM),可对细胞生命活动过程中与周围环境的相互作用力进行二维或三维、高速、长时程、超分辨率观测,并利用这两种技术研究了大鼠嗜碱细胞白血病(RBL)细胞免疫激活和哺乳动物细胞迁移等过程中的作用力,以及其与细胞内微丝骨架动态形变的关联。生物力学(mechanobiology)是研究生命活动中相关力学特性的学科。细胞的生物力学特性与生命活动的一些功能相关,如肿瘤免疫过程、器官的衰老、皮肤和伤口愈合、血管形成、淋巴功能、骨骼、神经元和眼睛活动等生命过程。这些微观力学过程通常发生在亚微米、皮牛和亚秒尺度。牵引力显微镜(traction force microscopy)是最广泛应用于生物力学研究的技术之一,其利用弹性物质表面的荧光微球探针观测细胞和弹性物质互作过程中的微观作用力。然而,传统的牵引力显微镜受限于获取微球位移的精度和速度,只能以稀疏的荧光微球作为探针进行慢速的微米尺度二维观测,应用范围受限。针对传统牵引力显微镜只能二维观测的缺点,基于李栋课题组开发的三维结构光超分辨显微镜(3D-SIM)对荧光微球探针和生物样品进行超分辨观测,高精度确定荧光微球的三维位置,李栋和Marco Fritzsche团队合作,已开发完成第一代三维牵引力显微镜(3D-SIM-TFM,Nano Letters,2019, 19(7): 4427-4434)。由于3D-SIM-TFM通过多层扫描得到微球的三维位置坐标,三维生物力测量的速度依仍受限。针对该问题,研究团队提出基于柱透镜像散的力追踪显微成像方法aTFM-SIM(图1)。aTFM-SIM无需机械扫描仅单次曝光即可高精度追踪荧光微球探针的三维位置,从而计算出细胞表面三维作用力分布。aTFM-SIM的时间分辨率和轴向力追踪精度比3D-SIM-TFM分别提高5倍和10倍。研究团队进一步利用aTFM-SIM以高时、空和力精度观测了RBL细胞的免疫反应过程(图2),以及宫颈癌细胞(HeLa)的贴壁伸展过程。aTFM-SIM可有效研究微米尺度、秒量级和几十皮牛大小微观力学互作过程,但是生命活动过程中也存在大量更快速和更微小的微观力学作用,并且使用二维成像也能观测部分生命活动过程。为了进一步提升观测的时空精度,研究人员使用全反射结构光超分辨显微镜(TIRF-SIM)和牵引力显微镜相结合的方式,开发出2D-TIRF-SIM-TFM显微成像方法;利用粒子图像测速(PIV)算法取代传统的单颗粒追踪算法分析荧光微球探针的位移,可分析更密集的荧光微球探针,微球密度提升15~20倍,最终可有效探测几十纳米尺度、亚秒量级和皮牛大小的微观力学互作。和传统牵引力显微镜相比,2D-TIRF-SIM-TFM的空间和时间分辨率分别提升2倍和10倍以上。研究人员观测发现,2D-TIRF-SIM-TFM可有效解析原代鲑鱼角质细胞迁徙过程中的类旋涡状动态互作,而传统牵引力显微镜却不能(图3)。论文1(aTFM-SIM)的共同通讯作者为Emad Moeendarbary、李栋和Marco Fritzsche,生物物理所副研究员李迪、牛津大学博士后Huw Colin-York和博士生Liliana Barbieri、伦敦大学学院博士后Yousef Javanmardi为论文的共同第一作者,生物物理所博士后郭玉婷为论文第二作者。论文2(2D-TIRF-SIM-TFM)的共同通讯作者为李栋和Marco Fritzsche,牛津大学博士生Liliana Barbieri、博士后Huw Colin-York和博士后Kseniya Korobchevskaya为论文的共同第一作者,李迪为论文第二作者。研究工作得到国家自然科学基金委、科学技术部、中科院、中国博士后科学基金的资助。  论文链接:1、2图1.aTFM-SIM生物力测量方法示意图图2.aTFM-SIM活细胞成像观测RBL细胞免疫反应过程中的生物力,及其与微丝动态形变的关联图3.原代鲑鱼角质细胞迁徙过程中的微小位移的观测结果,2D-TIRF-SIM能清晰观测到旋涡状的作用力产生过程
  • 【网络研讨会】体电子显微镜展现跨学科协作的强大优势
    2023 年 4 月 20 日20:00 PM(北京时间)通过我们此次举办的网络讲座,您将会了解到功能强大的体电子显微镜 (vEM) 会对您的研究发挥怎样的作用,及其在各个学科中的应用,包括研究变色蜥蜴皮肤、微生物与植物根系及传染病的关联性。通过此次网络讲座,您将会了解到以下方面&check 核心电镜研究所的当前 vEM 相关研究;&check 连续切面成像技术及其用法;&check Apreo Volumescope 的 vEM 生物成像功能。体电子显微镜技术 (vEM) 被《自然》评为 2023 年最值得关注的技术之一。体电子显微镜技术的发展起源于连接组学和神经元回路映射。然而,3D 成像在生物材料的一大优势是能够识别材料在整个细胞结构中的起源位置。了解我们新的 vEM 核心研究所如何帮助来自不同学科的研究人员进行 3D 成像,包括植物学、传染病等科学,展现了 vEM 跨学科协作的优势。您还将了解到我们 vEM 连续切面成像技术 (SFBI) 研究如何鉴别出变色蜥蜴皮肤中的黑色素细胞,如何帮助研究微生物与植物根系的关联性,以及如何以柑橘类植物为对象研究植物根腐病等。您还将了解 3D 相关光电联用显微技术 (CLEM) 研究如何通过使用结核分枝杆菌肉芽肿的示例为传染病研究提供信息。vEM 是我们核心研究所新增的一项技术,能够为新用户的科学发现提供帮助,赋予了他们新的灵感。扫描上方二维码进行报名嘉宾介绍Jurgen Kriel斯泰伦博斯大学 SUN 显微镜核心研究所成像科学家Jurgen Kriel 是斯泰伦博斯大学 SUN 显微镜核心研究所成像科学家。显微镜在 Jurgen 的研究中一直发挥着核心作用。在攻读硕士学位期间,他使用共聚焦显微镜技术对线粒体网络动力学进行定量研究,随后电镜也成为了他在斯泰博伦斯大学攻读生理科学博士学位期间的一个研究方向。在此期间,他使用 2D 光电联用显微技术 (CLEM) 对脑癌细胞中的自噬体进行准确表征。Jurgen 与 Lucy Collinson 合作进行了一项 3D 光电联用显微技术研究,他将聚焦离子束扫描电镜 (FIB-SEM) 与超高分辨率数据结合起来,用于研究神经元自噬体。自 2020 年以来,他一直担任 Apreo Volumescope 的显微镜分析师。
  • JCP“期刊亮点”:MALDI-TOF用于帕金森突变人类皮肤成纤维细胞的脂质分析
    p style=" text-indent: 2em " 最新一期的细胞生理学杂志(Journalof Cellular Physiology)期刊登载“期刊亮点”文章,介绍了研究者结合薄层色谱和MALDI TOF用于帕金森突变人类皮肤成纤维细胞的脂质分析的成果。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/039a6bcf-8a77-418d-b5c3-a60306d87ad8.jpg" / /p p   Parkin蛋白突变是早发性帕金森病(PD)的主要病因。蛋白质质量控制系统的损害以及线粒体和自噬过程的缺陷是导致神经退行性变的Parkin蛋白缺乏的结果。关于脂质在这些细胞功能改变中的作用知之甚少。在本研究中,parkin突变人皮肤原代成纤维细胞已被认为是PD的细胞模型,以研究与缺乏parkin蛋白相关的可能的脂质改变。皮肤成纤维细胞来自两个不同帕金酶突变的无关帕金森病患者,并将其脂质组成与两个对照成纤维细胞的脂质组成进行比较。通过组合基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI-TOF / MS)和薄层色谱(TLC)分析成纤维细胞的脂质提取物。同时,研究者通过跳过脂质提取步骤对完整的成纤维细胞进行了直接的MALDI-TOF / MS脂质分析。结果表明,帕金森突变体成纤维细胞脂质谱中一些磷脂和糖鞘脂的比例发生了改变。检测到的较高水平的神经节苷脂,磷脂酰肌醇和磷脂酰丝氨酸可能与自噬和线粒体转换功能障碍有关 此外,溶血症的增加可能是神经炎症状态的标志,这是PD的一个众所周知的组成部分。 /p
  • 首款可探测紫外自体荧光团的新型双光子显微镜
    中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所研发团队研发了首款短波长激发时间与光谱分辨新型双光子显微镜,该显微镜创新性地采用中心波长为520 纳米的锁模飞秒光纤激光器作为双光子激发光源,可以有效地激发短波长波段荧光团,利用连接光谱仪的时间相关单光子计数模块,可实现荧光光谱和荧光寿命的同时检测。该技术可以实现紫外波段自体荧光的有效激发与探测,极大地拓展了双光子成像技术的应用范围,为无创观测生物样品及生命过程提供了一种新的研究工具。该成果于近日发表于生物医学光学领域知名期刊《生物医学光学快报》上。生物体中,普遍存在着具有内源性荧光团的生物分子,内源性荧光团的三维成像可以在不干扰生物环境的情况下对重要生物过程进行无创体内检查,如代谢变化、形态改变和疾病进展,是组织成像和跟踪细胞代谢过程的有力工具。双光子显微镜具有天然的光学切片能力,无需物理切割就可以实现生物组织的三维高分辨成像。双光子显微镜跟内源性荧光团的结合可以实现活体生物组织无标记成像,对很多生命活动的研究具有非常重要的意义。然而,传统的双光子显微镜是以钛宝石激光器作为光源,只能对可见光波段的内源性荧光团进行探测,很难探测到信息更丰富的短波长荧光团。 深圳先进院郑炜团队首次研制出采用520纳米超快激发源搭建光谱分辨的双光子荧光寿命成像系统,可以有效激发和探测传统双光子显微系统无法成像的一系列短波长荧光团。为了验证该系统的实用性,研究团队首先系统地评估了生物组织中典型的短波内源性荧光团纯化学样品在520纳米激发下的荧光寿命和光谱特性,包括荧光分子酪氨酸、色氨酸、血清素、烟酸、吡哆醇和NADH,以及角蛋白、弹性蛋白和血红蛋白。 随后,研究团队对不同的生物组织进行了成像,包括离体大鼠食管组织和离体大鼠口腔面颊组织。结果表明,该系统可以在不需要任何外加造影剂的情况下,为生物系统提供高分辨率的三维形态信息和物理化学信息。此外,研究人员探索了短波长的内源性荧光团在食管壁中的分布,结果表明,该系统可以很清晰展示食管的不同分层结构。结合寿命和光谱信息,系统可以明确识别食管内部多层结构的不同信号来源,定量区分不同组织成分在食管壁的位置和数量,区分食管分层结构。 最后,研究团队进一步对小鼠皮肤进行了活体三维扫描成像,并基于短波内源荧光团在体内捕获了小鼠耳廓内白细胞的迁移,实现了典型免疫反应微环境中白细胞募集和变形运动的动力学过程的可视化,以及随时间的荧光寿命测量。“紫外荧光强度图像可以显示生物组织的精细结构,紫外荧光寿命信息可以区分红细胞和白细胞,两者结合可以无标记追踪免疫细胞在伤口和正常组织的运动情况,这些结果验证了我们开发的系统在天然组织环境中监测免疫反应的能力。”郑炜介绍。深圳先进院医工所助理研究员吴婷为文章第一作者,深圳先进院医工所郑炜研究员、李慧副研究员,北京大学物理学院施可彬研究员为共同通讯作者
  • 蔡司ZEISS Primostar 3升级LED荧光显微镜
    蔡司ZEISS Primostar 3升级LED荧光显微镜用于教学和常规实验的耐用紧凑型Primostar 3可以添加一个荧光附件,可以将蔡司Primostar 3升级成一台LED荧光显微镜,同时也可选多个搭配套装,实现各种观察方式和物镜组合,以及不同的相机成像方式。明慧LED荧光光源匹配蔡司Primostar 3显微镜, 可以用于皮肤真菌的荧光观测,免疫荧光的观察。性能优势:LED荧光光源大大延长使用寿命,实时使用,无需预热或冷却;模块体积小,发光光谱增宽,满足观察不同荧光材料的效果;衰减快且精准,长期的活细胞试验下可大大减少光毒性;配套数显屏显设计,参数可视化;兼容性更好,性价比高,多品牌显微镜成功匹配;多波段可选,可定制波段(定制需考虑不同波段的兼容性,根据具体情况进行分析)。明慧LED荧光光源支持荧光波段在实验室已有显微镜,但是需要看荧光,无需重置整套荧光显微镜,购买昂贵的荧光显微镜,明慧LED荧光光源可轻松地将一台无限远光学系统的普通显微镜转化为模块化、便于操作和超长寿命的LED荧光显微镜,从而实现好的荧光观察。如果您对我们明慧LED荧光光源感兴趣,欢迎您来沟通!
  • 微型化多光子显微镜揭秘大脑,开启自由活动动物成像新范式——超维景生物科技研发总监胡炎辉
    近年来,光学成像技术如荧光分子成像、光声成像和生物发光成像等广泛应用于小动物活体成像。同时,多模态成像技术的兴起将多种成像技术结合,为小动物活体成像提供了更精确和信息丰富的工具。为帮助广大用户及时了解小动物活体成像前沿技术、产品与整体解决方案,仪器信息网特别制作【小动物活体成像技术创新突破进行时】专题,并策划“小动物活体成像技术”主题征稿活动,以期进一步帮助广大用户从多维度深入了解小动物活体成像技术应用、主流品牌、市场动态以及相关内容。本期约稿特别邀请超维景生物科技有限公司研发总监胡炎辉,就小动物活体成像技术发展、市场规模及未来趋势进行分享,并就超维景生物科技在面对小动物自由运动活体成像瓶颈取得的突破性进展。 本期嘉宾:胡炎辉,超维景生物科技有限公司 研发总监 胡炎辉,超维景生物科技有限公司研发总监。2018年毕业于北京大学,电路与系统专业,曾参加基金委国家重大仪器专项,负责逻辑控制、微弱信号探测及系统设计,在激光扫描显微成像、微弱信号探测及高速信号处理等技术方向有着多年的积累。2017年至今,作为超维景核心创始团队成员之一,参与公司技术专利20余项,开发了新一代双光子成像处理平台,推出了科研、医疗等多款多光子产品,具有丰富的产学研融合开发及落地经验。——01—— 从单光子到多光子成像,推动活体成像技术发展在医学和生命科学研究的领域内,不断的革新和突破在成像技术方面是推进科学发展的关键,同时也是推动新的生物学发现和进步的重要引擎。其中,多光子成像技术通过激光与生物样本内的分子和原子相互作用产生荧光反应,以荧光显微的形式,允许我们以无损害的方式直接观察到组织的内部结构。尽管生物样本本身对光有较好的透光性,它们也具有强烈的散射特性。通常,细胞水平的高分辨成像技术在生物组织中的穿透深度“软极限”大约为1mm。不过,使用更长波长的激光可以减小对光的散射,并且增强穿透力。多光子吸收提供了一种非线性的荧光激活方法,其中双光子和三光子吸收的波长分别是单光子激发的两倍和三倍。与单光子相比,多光子成像可以实现几乎10倍的成像深度增强。这种非线性激发方法也带来了更高的信号-背景比及更优秀的层析成像能力。所有这些成像上的优势使得多光子成像特别适合用于复杂条件下的活体成像研究,成为一种在这些应用中非常重要的工具。Winfried Denk于1990年在康奈尔大学发明了世界上第一台双光子激光扫描显微镜。而自21世纪初以来,随着超快激光技术的突破及商业化,双光子显微成像技术迅速成为最广泛使用的活体动物成像方法。特别值得提及的,超维景的创始人程和平院士早在1992年就开始涉足双光子显微技术,成为最早的技术参与者之一,并致力于推广这一技术。历经近三十年的发展,双光子显微成像技术已变得在脑科学研究中不可或缺。尽管传统的台式双光子显微镜分辨率高,但它们体积庞大且重量重,需将实验动物固定或麻醉以完成成像,因此无法适用于自由活动的动物。微型单光子成像技术可以实现对自由活动的小鼠进行成像,但它在分辨率和对比度方面相对较低,难以达到亚细胞级别的分辨率和三维成像效果。——02——直面脑科学研究自主研发工具挑战,2.2克微型化双光子显微镜“轻装上阵”打造用于全景式解析脑连接和功能动态图谱的研究工具是当代脑科学的一个核心方向。针对如何在自由行为动物上绘制大脑神经元功能图谱的难题,超维景团队研发出了头戴式2.2克微型化双光子显微镜,首次实现自由活动小鼠大脑神经元和突触水平钙信号功能成像,为脑科学研究提供了革命性的新工具。这项技术解决了困扰领域近20年的挑战,显著领先于美国脑计划催生的微型化单光子技术,入选“2017年度中国科学十大进展”,并被评为Nature Methods“2018年度方法”。依托此技术建成“南京脑观象台”,为中国脑计划提供了“人无我有”的支撑平台;专利技术的产业转化实现高端显微成像装备自主创制的突破,完成对欧美国家的整机出口,累计实现销售额过亿元。通过技术拓展,研发了应用于人体的手持式双光子显微镜,在临床医学与航天医学中具有巨大的应用前景。为病理诊断技术带来一种全新的手段,成为临床疾病精准检查的重要工具。这项技术成果属于国家基金委重大仪器专项转化的科技成果,是国家在高端装备研发方向投入的典型产出代表。除了在脑科学、医疗应用领域的技术贡献之外,同时彰显了中国也可利用具有自主知识产权的国际领先的技术,实现在高端仪器方向的突破,提振了中国科学家在高端仪器装备方向的研究信心,并以此为核心技术来推动国内以及国际的科学研究大计划,对国内的脑科学研究领域也起到积极引领作用。——03——深耕小动物自由运动活体成像,持续提升核心竞争力超维景公司始创于2016年,公司核心力量来自北京大学院士创建和领导的多学科交叉团队,是一家专注于高端生物医学成像设备研发、生产和销售的国家高新技术企业。2017年,超维景核心团队成功研制仅2.2g的超高时空分辨微型化双光子显微镜,在国际上首次获取了小鼠在自由行为过程中大脑皮层神经元和神经突触活动的动态图像,被评为“2017年度中国科学十大进展”和《Nature Methods》“2018年度方法”(无限制行为动物成像),开启自由活动动物成像新范式,研究成果可应用于脑认知基本原理研究、脑重大疾病机理研究和脑疾病的药物研究,本技术进一步可应用于临床实时在体无创细胞级检测。部分获奖照片“微型化”是指将显微镜做到拇指大小,可以佩戴在小鼠头上,同时不影响小鼠的自由活动,进而观察小鼠在觅食、社交、睡觉等自主行为时大脑神经元的真实活动和功能连接。超维景的微型化显微镜体积微小,让小鼠能够“戴着跑”,实现了自由行为动物的清晰稳定成像,可用于在动物觅食、跳台、打斗、嬉戏、睡眠等自然行为条件下,或者在学习前、学习中和学习后,观察神经突触、神经元、神经网络等的动态变化,从而获取小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动的动态图像。2.2g微型双光子荧光显微镜2021年,团队的第二代微型化双光子显微镜将成像视野扩大了7.8倍,同时具备获取大脑皮层上千个神经元功能信号的三维成像能力,原始论文发表于《Nature Methods》。2023年2月,团队将微型化探头与三光子成像技术结合,成功研制微型化三光子显微镜,重量仅为2.17克,并在 《Nature Methods》 发表文章。一举突破了此前微型化多光子显微镜的成像深度极限,首次实现对自由行为小鼠的大脑全皮层和海马神经元功能成像,为揭示大脑深部结构中的神经机制开启了新的研究范式。 《Nature Methods》发表相关技术成果2023年2月,神州十五号航天员乘组使用由我国自主研制的空间站双光子显微镜开展在轨实验任务并取得成功,是目前已知的世界首次在航天飞行过程中使用双光子显微镜获取航天员皮肤表皮及真皮千层的三维图像,为未来开展航天员在轨健康监测研究提供了全新工具。图为神舟十五号航天员乘组在轨使用空间站双光子显微镜2023年12月,由超维景公司自主研发的在体双光子显微成像系统获批上市,是中国首个基于双光子显微成像原理的医疗器械。本次研发是首次实现脑科学技术跨学科助力皮肤检测的技术应用,将最前沿的双光子显微成像技术引入现代皮肤医学检测领域,实现“实时、无创、在体、原位、无标记”的高分辨率皮肤细胞及胞外组织三维成像,为患者和医生带来便利。——04——布局微型化多光子产品体系,开启自由行为动物显微成像新范式解析脑连接图谱和功能动态图谱是我国和世界多国脑计划的一个重点研究方向,但传统的多光子显微镜进行常规脑成像通常需要将动物的头部固定在台式显微镜上,这严重限制了模式动物的自由生理状态。为此需要打造自由行为动物佩戴式显微成像类研究工具。基于团队及技术发明,超维景已布局微型化多光子成像产品体系,并成功实现多款产品的产业化,包括SUPERNOVA-100一体式微型化双光子显微镜、SUPERNOVA-600集成式微型化双光子显微镜与SUPERNOVA-3000微型化三光子显微镜等,解决了困扰领域近20年的挑战,显著领先于美国脑计划催生的微型化单光子技术。超维景微型化多光子显微成像系列产品,可以在微观尺度上、不干扰自由运动动物行为的前提下,对大脑神经元和神经突触进行无创性观察和实时、动态成像,为研究神经科学、行为学、认知科学等多个领域提供了新的视角和手段,从而为脑健康研究开辟新的道路。树突棘成像 单树突棘级分辨率 神经元轴突与亚细胞结构成像 ——05——持续加码小动物自由运动活体成像系统“科研+临床”的广阔应用脑科学机理研究。大脑是一个极度复杂的器官,目前,各国脑科学计划的一个核心方向就是打造用于全景式解析脑连接图谱和功能动态图谱的研究工具。其中,如何打破尺度壁垒,融合微观神经元和神经突触活动与大脑整体的信息处理和个体行为信息,是领域内亟待解决的一个关键挑战。要想实现动物在体脑功能实时成像的研究,能够观察到整个皮层甚至更为深入的其他脑区,涉及到仪器开发、手术技术、生物研究等等不同的方面领域,技术挑战非常大。为了真正解密大脑的工作原理和流程,人们需要在对大脑神经元高分辨成像的同时,被观察者能够自由的正常活动,也就是最理想的脑功能成像需要被观察者在自由运动状态下进行脑功能观测。脑疾病机理研究。目前一些重要的脑疾病,如自闭症、精神类疾病、老年痴呆症等都是全世界的难题。以老年痴呆症为例,根据得病率统计,85岁以上老人中的 50%患有老年痴呆。预计到2050年,中国将有近1亿患者的生活需要照顾、需要医疗系统的救助,这是严重的社会负担。通过本技术对脑科学疾病研究,如果有新发现,对于老年痴呆症,就可能找到早期诊断的方法,早发现、早干预,把严重症状出现期从85岁延缓到95岁,社会负担就可以大大减轻,提高国民生活质量。神经药物筛选。微型化双光子显微镜不仅可以“看得见”大脑工作的过程,还将为可视化研究自闭症、阿尔茨海默病、癫痫等脑疾病的神经机制发挥重要作用。而此类疾病的药物开发,由于缺少快速直接的药效反馈手段,而大大受阻。微型化双光子技术的应用将极大的推动此类神经疾病药物的开发进程,为人类脑疾病的诊断和治疗提供新的手段。携手全球合作伙伴,携手共谋发展。微型化多光子成像系统已获得国内的上亿元订单,以及国外的数千万元订单。其中,国内用户包括北京大学、中科院上海神经所、中科院深圳先进技术研究院、复旦大学、上海交通大学、西湖大学、中山大学、华南理工大学、南京脑观象台等。国外用户包括加州理工、纽约大学、德国马普神经所、德国波恩大学、德国马普鸟类研究所等。未来,超维景将在多光子显微成像技术继续深挖“科研+临床”的广阔应用,这将作为神经探索领域的引路明灯,照见更多未知的领域。参考文献:• Zhao, C., et al. (2023). Miniature three-photon microscopy maximized for scattered fluorescence collection. Nat Methods, 2023 Apr 20(4):617-622.• Zong, W., et al., Miniature two-photon microscopy for enlarged field-of-view, multi-plane and long-term brain imaging. Nat Methods, 2021. 18(1): p. 46-49.• Zong, W., et al., Fast high-resolution miniature two-photon microscopy for brain imaging in freely behaving mice. Nat Methods, 2017. 14(7): p. 713-719.
  • 体视显微镜的创新点及在大健康市场领域的应用
    体视显微镜显微镜有很多种,体视显微镜是其中的一种,比如还有生物显微镜、金相显微镜等。体视显微镜,又叫实体显微镜、立体显微镜或解剖镜。体视显微镜是一种常用的显微镜,具有正像立体感的目视仪器,不需要专门进行加工制作样品,可以直接放在体视显微镜镜头下进行观察,它能够通过放大和放映图像,使我们能够观察和研究微小的物体和细胞结构,从不同角度观察物体,使双眼引起立体感觉的双目显微镜,工作效率极高。体视显微镜创新点:1、双目镜筒中的左右两束光不是平行的,而是具有一定夹角的,一般为12度到15度,这个角称为体视角。因此成像会有三维立体感。观察者可以更加真实地感受到样品的立体形态,更好地理解样品的结构和特性。2、由于体视显微镜的棱镜把图像倒转过来,使观察者看到的图像是直立的,便于操作。3、虽然放大倍率不及其它光学显微镜的倍率大(如生物显微镜和金相显微镜的放大倍率可达1000倍甚至更大),但体视显微镜优点就是工作距离长,视场直径大。景深大,便于观察物体的全貌。4、体视显微镜操作简单,放大倍数一般在7X~45X、7X~63X。其他更高端科研级体视显微镜型号NSZ818,变焦倍率比达到 1:18 ,10X目镜能够实现7.5-135X的放大倍数。果蝇转基因 转基因育种体视显微镜用途上也最为广泛,主要用途如下:1、动物学、植物学、昆虫学、组织学、矿物学、考古学、地质学和皮肤病学等的研究。2、在纺织工业中,用于原料及棉毛织物的检验。3、在电子工业中,作为元器件检查,焊点检查等操作工具。4、各种材料的裂缝构成,气孔形状腐蚀情况等表面现象的检查。5、在制造小型精密零件时,用于机床工具的装置、工作过程的观察、精密零件的检查以及装配工具。MHZ-101/MHZ-201体视显微镜可将微小物体放大并形成正的立体像,具有工作距离长,成像清晰而平稳、视场宽阔、清晰度高、倍率连续可调和操作方便等特点。根据人机工程学要求设计,45度倾斜观察,长时间工作而不感觉颈肩不适。特别适用于科研、高教、农林地质、珠宝、医学卫生、公安部门作观察分析、生物解剖。近年来还广泛应用于电子工业和仪器仪表等行业作细小精密零件的检验、装配修理用。MHZ-201体视显微镜MHZ-201体视显微镜技术参数表:◆放大倍数: 标准配置:7X~63X 选配目镜及辅助物镜,连续变倍◆物镜: 标准配置:连续变倍物镜 变倍比9:1 确保像面齐焦性◆观察头: 45°倾斜,360°旋转◆目镜: 标准配置: 10X/20mm,宽视野,广角,高眼点,为佩带眼镜的观察者提供方便◆可选目镜: 10X、15X、 20X 、25X◆工作距离:标准配置110mm(有效距离)◆可选辅助物镜:0.5X工作距离165mm/1.5X/2X ◆显微镜摄像头:C接口的USB2.0和USB3.0相机可选◆荧光照明器:LED落射荧光照明器/环形荧光照明器NSZ818科研级平行光体视显微镜NSZ818科研级平行光体视显微镜在大健康市场领域的主要应用:1、用于蛋白质结晶过程和晶体的高对比度观察和成像。2、作为分子生物学、细胞生物学、神经生物学、发育生物学、胚胎学、系统生物学、结构生物学的从宏观到微观高分辨观察与成像研究工具。3、用于斑马鱼、小鼠、线虫等模式生物和各种透明样本、微观细胞组织、亚细胞结构的明场、浮雕相衬;可升级为荧光观察和成像系统。4、数码体视显微镜作文书纸币的真假判辨,大样品上的颜料残留物分析和鉴定,区分轻微的结构偏差和真实的色彩。5、广泛应用于纺织制品、化工化学、塑料制品、电子制造、机械制造、医药制造、食品加工、印刷业、高等院校、考古研究等众多领域。体视显微镜NSZ818技术参数:◆光学系统:平行光(伽利略型)复消色差光学系统◆变倍比:1:18,变倍范围0.75-13.5X◆物镜:PLAN APO 1X(NA 0.15, WD 60mm)◆放大率:7.5-135X◆目镜(F.O.V.mm):三目 20°固定倾角镜筒 可变倾角三目镜筒,范围为 0-30°◆可选目镜:10X(23) 10X(22)15X(16) 20X(12)◆底座:LED 立体照明底座(OIC 内置照明器)◆支持观察方式:明场,荧光,斜照明,简易偏光,暗场
  • 激光共聚焦显微镜发现人体“新器官” 疑似人体经络
    p   科学家们说,他们发现了一条“流动流体的高速公路”。在一项新的研究中报告说,长期以来被认为是致密的结缔组织实际上是相互连接的、充满流体的隔间。这项发现有可能推动医学上的戏剧性进步。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/dd49afe6-76bb-44b0-aa97-0f183bdda73f.jpg" title=" QQ截图20180329102502.jpg" / /p p   来自纽约大学朗伯健康病理学教授表示:“间质液的直接采样可能成为强大的诊断工具,这一发现也可能带来各种健康问题的解决,包括癌症和年龄相关疾病的新方法。” /p p   研究人员说,新发现的网络位于皮肤的表面之下,肌肉之间,内衬消化道,肺和泌尿系统,以及周围的动脉和静脉。他们怀疑充满流体的空间可以像减震器那样作用,以防止器官、肌肉和血管组织在正常工作过程中移动。研究人员称,网络排入淋巴系统,可以解释为什么进入这条“公路”的癌症更可能通过身体传播。 /p p   根据该报告,驻留在该网络中的细胞还可以在许多其它身体过程中发挥作用,从皮肤老化到四肢的硬化和炎性疾病的进展。据作者称,第一个研究是将间质作为一个器官以其自身的权利和身体中最大的一个器官进行识别。那么,这些充满流体的空间是如何被检测到的呢?到目前为止,医学领域依赖于显微镜载玻片上的固定组织。组织是通过用化学物处理它来制备的,将其切成薄片并将其染色以突出重要特征。 /p p   然而,研究人员解释说,固定过程造成了先前充注流体的隔间的流体损失和塌陷。然后,组织出现固体。最近的发现是使用一种新的技术,称为基于探针的共焦激光显微术(编者注:或称为激光共聚焦显微内窥镜检测法),它提供了活体组织的显微镜观察,而不是固定的组织。这份报告是在3月27日发表的《科学报告》中发表。 /p p br/ /p
  • 4%的市场,中国花了40年|2023年共聚焦显微镜中标盘点
    1957年,Marvin Minsky提出了共聚焦显微镜技术的某些基本原理并研制出最早的共聚焦扫描显微镜样机,获得美国的专利;1984年,Biorad为公司推出了世界第一台商品化的共聚焦显微镜;1987年,White和Amos在Nature上发表文章《共聚焦显微镜时代的到来》,标志着LSCM已成为进行科学研究的重要工具。随着激光光源和计算机技术的发展,共聚焦技术的应用范围也在不断扩大,如今已是生命科学、医学、材料科学、精密测量领域的利器,逐渐成为显微成像的金标准。点击免费报名第一届共聚焦显微成像技术及应用网络研讨会五年前,仪器信息网曾对中国共聚焦显微镜市场进行调研,彼时尚无一个成熟的国产商业化品牌,“四大家”(徕卡、蔡司、奥林巴斯和尼康)强势占据超9成份额。五年后,中国共聚焦显微镜的市场格局发生了哪些变化?本网对2023年共聚焦显微镜中标数据进行统计分析,以窥知一二。(中标数据不能完全代表市场份额,仅供参考)(2022年奥林巴斯公司科学事业业务转制给全资子公司 Evident奥林巴斯Olympus”品牌变更为“仪景通EVIDENT,本文根据用户习惯和熟悉度,仍沿用了奥林巴斯品牌名称。)本次盘点共统计到404台/套共聚焦显微镜中标信息,中标金额为12.2亿元。进口品牌和国产品牌中标仪器数量占比分别为96.24%和3.76%,中标金额占比分别为98.34%和1.79%。本次统计样本中以生命科学显微镜居多,工业用共聚焦显微镜因招投标采购方式较少等因素,样本量相对也较少。此外,临床用共聚焦显微镜(眼底扫描、皮肤CT、内窥镜)属于医疗器械,也纳入本次统计范围。进口品牌与国产品牌占比(中标台数)进口品牌与国产品牌占比(中标金额)市场跟着GDP走 上广北中标数量居前三从中标区域看,七大地理区域,前三分别为华东、华南、华北地区。华东中标数量占比最高,为45.16%,其次华南占比16.38%,华北13.15%。具体到省份,前五名分别是上海市、广东省、北京市、浙江省、江苏省,与中国各省市GDP不无关联。共聚焦显微镜属于高端仪器,多用于科研,均价高达300万,经济发达地区科研实力和经济基础更加雄厚,因而成为采购大省(市)。采购数量超过20台/套的省份(直辖市)有7个,除了上述5省市,另外还有山东省和湖北省。七大地理区域中标占比各省(直辖市)中标数量国产品牌价格优势明显共聚焦显微形成价格差距,部分原因是用户采购时在基础产品上增加了模块需求,有些增加配置后单价可高达900多万。以50万差值为一个梯度进行中标仪器价格分布分析,价格在200-250万区间范围内的仪器中标数量最多,这与五年前的统计一致。全部统计样本单台/套价格区间分布从中标结果来看,“四大家”的共聚焦显微镜均价也有区别,总体而言德系产品价格高于日系,蔡司、徕卡、尼康、奥林巴斯的中标产品的均价分别为431.61万、369.94万、286.45万、265.66万。而国产共聚焦显微镜的均价为153.9万。“四大家”与国产品牌产品均价对比“四大家”地位稳固 Vs 4%的含金量五年来,“四大家”地位依然稳固,从中标金额来看,“四大家”仍然占据92.48%的市场份额;从中标数量来看“四大家”占比87.8%,这也再次证明他们产品的价格相对要高于其他品牌。其中,蔡司无论是金额还是数量占比均为第一,台数/金额占比分别为31.1%/35.2%,优势相对明显,徕卡、奥林巴斯、尼康的占比分别为24.39%/28.51%、16.77%/14.23%、15.55%/14.54%。国产品牌从过去的0份额到如今的约4%(中标数量),实属不易。苏州医工所是最早开始研制国产共聚焦显微镜的单位,他们研制成功的共聚焦显微镜也有单位采购使用(2019年前后),但一直没有看到转化成为人所知的商业化品牌。国内真正第一个国产商业化的共聚焦显微镜品牌是世纪桑尼,但最初推出的产品相对属于入门级,后来不断打磨升级,逐渐开拓出一定用户市场。永新光学2021年正式推出商业化共聚焦显微镜,算是国内传统光学显微镜企业正式向高端领域迈进。舜宇光学与业内公司联合,也推出了自家共聚焦显微镜,在本次的统计中已经可以看到上述几个品牌的身影。为减小误差影响,本文对于小样本的品牌信息进行合并处理,“其他”品牌除上述提到的之外,还有基恩士、德国海德堡、Crest Optics、德国TissueGnostics、赛默飞、中图仪器、西班牙Sensofar、广州源点国视等。不同品牌中标数量分布不同品牌中标金额分布还有一些国产共聚焦显微镜品牌逐渐显露,报名参会,了解首款国产转盘共聚焦!科研用户占比超6成 医疗系统是第二大户从采购用户单位来看,大专院校(包括本科院校和专科院校)、卫生系统(包括医院、基层医疗和公卫)、科研院所占比前三的采购单位类型,其中大专院校占比最高位57.99%,其次为卫生系统,占比29.9%,科研院所占比6.7%。中标单位类型占比从行业类型来看,共聚焦显微镜在科研领域的应用依然最为广泛,2023年中标行业中科研用户占比最高位64.11%,临床/诊断行业用户占比次之为30.45%,科研和临床用户占比超过9成。中标行业占比型号排行榜:LSM 900卖的最多最后来看看,2023年大家采购的都是哪一款共聚焦显微镜吧。TOP9的原因是,并列第十名的型号太多,因此只展示前9名。表中VivaScope不属于大家所熟悉的“四大家”,这是一款在体反射式共聚焦显微镜,用于临床,也被称为“皮肤CT”。表1 中标产品型号TOP9序号型号品牌1LSM 900蔡司2STELLARIS 5徕卡3FV3000奥林巴斯4LSM 980蔡司5AX尼康6VivaScope美国品牌7SpinSR奥林巴斯8STELLARIS 8徕卡9AXR尼康注:1、 本文数据由仪器信息网统计整理,如有疑问欢迎联系讨论。2、 图片均来源于仪器信息网,未经授权不可使用。记得报名会议哦为加强共聚焦显微成像技术及其方法应用的交流,仪器信息网特于2024年6月18日举办“第一届共聚焦显微成像技术及应用”主题网络研讨会,本届网络研讨邀请到13位业内专家做精彩报告,他们来自清华大学、北京大学、中科院系统的生命科学平台以及国内多所知名院校的课题组,从技术、应用角度,全面讲解共聚焦显微技术的应用,包括在细胞生物学、类器官、植物学、半导体材料等研究方向的应用,赶快报名吧。点击免费报名第一届共聚焦显微成像技术及应用网络研讨会
  • “慧眼”观微—成像质谱显微镜iMScope QT开箱测评
    成像质谱显微镜iMScope QT作为岛津近年来高端质谱领域发布的重磅新产品,融合光学显微镜、MALDI和Q-TOF的显微质谱成像技术很让人期待!成像质谱显微技术研究物质的空间分布具有显著优势,既可以对样品进行形态学上的细微观察,也可以得到样品上特定部位的化学信息,在医学、药学、农业食品、公共安全、资源环境、工业等领域有着广泛的应用前景。 下面小编就给大家带来一份iMScope QT的详细图文测评报告,相信大家看过之后,对这款产品一定有了更深入的了解。 开箱初见 坐着飞机悄然落地实验室的大家伙终于迎来了开箱时刻,百闻不如一见,一起来体验一下吧!iMScope QT和MS-9030合体过程 岛津的成像质谱显微镜(Imaging Mass Microscope, iMScope QT),前端是搭载高分辨光学显微镜的大气压基质辅助激光解吸电离源(Atmospheric Pressure -MALDI),后端配置四极杆飞行时间质谱仪(Q-TOF)。 将光学显微镜和质谱仪整合成一体,既可观察得到高分辨率的形态图像,又可以对特定分子进行鉴定和可视化分布分析,可将两种不同检测原理的图像进行重叠分析,为成像分析提供了全新的工具。 镜质合璧,还原真实 作为一台搭载了光学显微镜的质谱成像仪,两种不同检测原理的图像如何进行采集,图像重叠分析时又会碰撞出怎样的火花呢? 在下图中是从光学图像中选择肝门静脉进行质谱成像分析,可以清晰观察到肝门静脉周边的血脂和脂质的分布。 多角度测评环节正式开始 下面请随着小编从分辨率、扫描速度、灵敏度等几个角度进行测评。 空间分辨率“高清镜头”下的微观世界 作为一款搭载了光学成像镜头和质谱成像功能的仪器,iMScope QT的光学显微镜物镜最大可达到40倍率又结合质谱成像显微镜5μm空间分辨率,究竟能够将研究视野深入到什么样的微观水平呢?小编拿来了大家关注的亚细胞水平的组织器官,看看iMScope QT能观察到微观世界哪些变化。 以槲皮素为例,iMScope QT成功观察到其在肝脏部位的细胞水平分布,分析结果表明药物主要分布在细胞间质,充分显示了成像质谱显微镜分析亚细胞水平的可靠性。高空间分辨率对于药物动态分析、安全性评估和毒性机制的阐明,以及视网膜和皮肤等特殊组织的分析中都具有重要意义。 扫描速度快速制图“小能手” iMScope QT这款产品拥有超高质谱空间分辨率给细胞水平上的研究带来便利,但是小编担心如果没有快速的扫描速度作保障,在大面积样本成像时会消耗很长的时间才能完成分析。带着疑虑,小编准备了小鼠全脑切片(14ⅹ7mm),空间分辨率采用20 μm,扫描区域245000pix,2.6小时后我们获得一张高清晰度小鼠脑成像图。与同类质谱成像产品比,iMScope QT能够高速、高效地采集到高清晰度的质谱成像图。 小鼠脑成像质谱图 灵敏度“火眼金睛”看切片 质谱成像中高灵敏度分析也是至关重要的,尤其在药物代谢研究中对低浓度代谢物分布的研究。iMScope QT在硬件性能上较之前作了较大提升,后端Q-TOF型LCMS-9030的接入提高了质谱检测的灵敏度。在本次开机测评中,小编分析了给药后的大鼠肺中抗心律失常药物胺碘酮及其代谢物的分析,明确了药理学研究中的发现是胺碘酮副作用引起。给药后的大鼠肺部病理切片分析发现坏死区域质谱成像发现抗心律失常药物胺碘酮及其代谢物在坏死区域的分布,明确了药理学研究中的发现是胺碘酮副作用引起。 系统扩展性成像定位分析与液质分析的完美兼容 cope QT不仅局限在成像分析,成像单元支持移动分开和组装使用,小编实验室就是将已有LCMS-9030的Q-TOF单元与成像单元连接后使用,确实可以实现质谱成像分析和LCMS-9030的兼用系统,既可以用于准确定性定量分析,也可以完成可靠的定位分析。 结语 整体而言,成像质谱显微镜iMScope QT将光学显微镜和质谱仪整合成一体既可观察到高分辨率的形态图像,为成像分析提供了全新的工具。在拥有高空间分辨率同时,还能高速扫描,高效获得高质量成像数据。同时还能保持系统的拓展性,通过一台仪器即可获得LC-MS的定性、定量信息和质谱成像的位置信息。期待iMScope QT能够为国内相关科研工作者们的研究带来帮助,落地开花结出硕果。 撰稿人:宋玉玲
  • QD中国首套便携式芯片原子力显微镜顺利落户广东工业大学
    近日,Quantum Design中国将首套便携式芯片原子力显微镜Redux成功交付于广东工业大学。该设备不仅具有方便携带、操作简单、扫描速度快、可扫描大尺寸样品、无需维护等优点,还可以迅速找到感兴趣的测量位置,实现相关区域的快速高精度测量。我们相信Redux将助力课题组在新型材料、微纳电子、光机电等诸多研究领域取得进一步的发展。图1. 落户于广东工业大学的便携式芯片原子力显微镜Redux。左图为Redux未工作时的设备照片;右图为Redux工作时的设备照片。图2.左图为广东工业大学老师独立操作Redux的照片。右图为现场获取的AFM形貌表征结果图。广东工业大学安装的ICSPI全新升级款Redux,配备了减震平台和降噪腔,特别适用于在实验室条件下根据科研或教学的需求表征不同领域的样品。图3. Redux对各类样品进行AFM表征结果。(a)钢铁样品表面AFM形貌图。(b)皮肤样品表面形貌图。(c) 微柱阵列三维表征结果。(d) 二氧化硅聚合物复合材料相扫描结果。 ICSPI公司便携式芯片原子力显微镜以其优异的性能和创新性的创新技术,很大程度上降低了传统AFM的复杂操作,得到了国内外相关科研和研发机构的广泛认可。目前,全球范围内已有多个科研院所和企业购买了便携式芯片原子力显微镜,其中包括北京林业大学、天津工业大学、广东工业大学、复旦大学、滑铁卢大学、多伦多大学、伯克利大学(UC Berkeley)、希捷公司、3M公司和东芝公司等。经过国内外众多科研、研发和质检相关部门对ICSPI公司产品的广泛使用,便携式芯片原子力显微镜的可靠稳定等性能受到使用者的一致认可。图4. ICSPI公司便携式芯片原子力显微镜部分用户单位相关产品1、便携式芯片原子力显微镜https://console.instrument.com.cn/#/product/instrumentmanagement/instrument?redirect=%2Fcontent%2Fcompanydynamic%2Fcompanynews
  • 这款我国自主研制双光子显微镜销售额已过亿!
    光学显微镜至今已有三百多年的历史,从观察细胞的初代显微镜发展到如今打破分辨率极限的超分辨显微镜。近年来,生命科学领域蓬勃发展,对显微成像技术不断产生新的需求,光学显微镜不断向更高分辨率、快速成像、3D成像等高端技术方向发展。我国高端光学显微镜市场长期处于被国外产品垄断的局面,许多关键核心部件依赖进口。令人欣喜的是,近五年来,市场上涌现出多种国产高端光学显微镜,包括超分辨显微镜、双光子显微镜、共聚焦显微镜、光片显微镜等,逐渐打破当前市场格局。基于此,仪器信息网特别制作“破局:国产高端光学显微镜技术‘多点开花’”专题,并向国产光学显微镜企业广泛征稿(投稿邮箱:lizk@instrument.com.cn),了解各企业主要高端光学显微镜产品技术特点和发展进程。本篇为北京超维景生物科技有限公司(以下简称“超维景”)供稿。 超维景研发和生产的微型化双光子显微镜基于自主研发的核心技术,在世界上第一次获取了自由行为小鼠大脑细胞和亚细胞结构的清晰、稳定的动态图像。这项发明曾被Nature Methods 评为“2018年度方法”,被国家科技部评为“2017度中国十大科学进展”。仪器信息网: 请回顾一下贵公司光学显微镜技术的发展历程。当前,最流行的对小动物行为过程中大脑神经元活动和结构变化进行长期观测和追踪的成像方法,是将虚拟现实与现有商品化台式双光子成像相结合,在动物头部被固定的情况下,在其眼前制造影像,让动物认为自己处在”真实“的环境之中。通过小鼠四肢在类似跑步机或者鼠标滚球上的运动来模拟其真实活动。以求达到研究神经元在动物行为中所起到的作用。然而,这种虚拟现实加头部固定成像的方法,已经遭到许多科学家的质疑。人们认为,头部固定的动物在实验期间一直处在物理约束和情绪压力下,无法证明神经元对外界的响应在虚拟现实和自由探索下是等价的。更重要的是,许多社会行为,比如亲子护理,交配和战斗,都不能用头部固定的实验来研究。如何在动物自由活动的时候,直接对其神经元进行成像,是神经科学家亟待解决的诉求。美国和欧洲脑计划及连接组计划在不断快速推进,我国的脑计划也将在年内启动,最新神经科学需要针对清醒动物的典型实验会越来越多。现有传统厂家的双光子设备上都只能做麻醉或固定头部的动物成像,实验的结果无法描述在正常行为模式下的神经功能变化。一个理想的解决方案是开发微型荧光显微镜直接固定在自由活动的动物身上,让动物“带着显微镜跑”。2017 年由北京大学程和平院士和陈良怡教授牵头研发的微型化双光子活体成像技术的出现,使目前最新神经科学需要的针对清醒动物的功能研究实验得以实现,其核心技术 2.2 克可佩戴式微型化双光子荧光显微镜,在国际上首次获取了小鼠自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰稳定的图像。研究成果已表于自然杂志子刊 Nature Methods,2014 诺贝尔生物学或医学奖得主 Edvard I. Moser 称之为研究大脑空间定位神经系统革命性的新工具。只有通过原型机转化为产品的方式,才能让更多科学家、实验室使用到高端技术,但这是在实验室无法完成的。在校方、政府政策、资本等要素多方助力下,团队成立了北京超维景生物科技有限公司推动这一成像装备商业化,形成微型化双光子荧光显微镜,微型化双光子荧光显微成像系统主要包含:微型化双光子显微成像模块、激光耦合模块、飞秒激光器、荧光采集模块、主控制器、宽视场观测模块、ScienceDesk 工作台,共 7 大模块。目前,超维景在面向脑科学的产品成型并已小批量出货。国内产品销售额过亿,国内用户有复旦大学、中科院深圳先进技术研究院、南京脑观象台、西湖大学、西京医院、空军军医大学、中科院脑科学与智能技术卓越创新中心、北京大学、中山大学中山眼科中心、广东粤港澳大湾区协同创新研究院、浙江大学城市学院和中山大学孙逸仙纪念医院等。国际产品销售额超千万,已经达成的国际合作有德国马普神经所、德国波恩大学、德国马普鸟类研究所、美国纽约大学、美国马普神经所等。未来超维景会充分调动所拥有多项核心技术,即累计拥有发明专利、实用新型、软件著作权等60余项知识产权以及双光子显微成像系统发力于千亿级的临床医疗检测和诊断市场,例如手持式双光子或穿刺式双光子设备直接作用于皮肤、口腔、浅表淋巴;结合小型化技术稍作改进可以实现宫腔成像的宫腔镜;在开腹/微创手术过程中,硬性腔镜可以实现术中指导,实现肺、胸、肾、肝、脑等组织病变的辅助诊断的手持/腔镜;结合传统内窥技术打开胃肠癌症筛查市场的内腔软镜。仪器信息网: 请介绍当前贵公司主推的产品和技术。贵公司的高端光学显微镜技术有哪些独特优势?超维景自主研制的快速微型化双光子显微成像系统FIRM-TPM,在世界上第一次实现了自由运动小鼠单个树突棘水平神经元功能活动的高速高分辨实时成像,解决了“脑计划”的核心痛点。而且超维景生产的微型化显微镜分辨率、扫描速度、重量、GFP/GCaMP 成像等方面均优于其他文献报道的微型化显微镜。这款头戴式双光子显微镜可实时记录自由行为动物的大脑神经元和树突棘活动,支持钙成像,并可在同一视野长时程反复成像。系统能够配置移动的轴向扫描模块,实现三维成像和多平面快速切换实时成像,用于脑神经回路观察;还可配置光遗传模块,对神经元和大脑神经回路活动进行精确控制。今年1月,继第一代微型化双光子显微镜在全球首次获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动的动态图像后,超维景通过对微型光学系统的重新设计,成功研制了第二代产品。其成像视野更大,工作距离更远,操作简便,并具备实时三维成像能力,可在自由运动的小鼠上对大脑三维区域内上千个神经元进行清晰稳定的动态成像,并且实现了针对同一批神经元长达一个月的追踪记录。该成果于2021年1月6日在线发表于Nature Methods上。新一代微型化双光子荧光显微镜体积小,适于佩戴在小动物头部颅窗上,实时记录数十个神经元、上千个神经突触的动态信号。在大型动物上,还可望实现多探头佩戴、多颅窗不同脑区的长时程观测。相比单光子激发,双光子激发具有良好的光学断层、更深的生物组织穿透等优势,其横向分辨率达到 850 nm,成像质量与商品化大型台式双光子荧光显微镜可相媲美,远优于目前领域内主导的、美国脑科学计划核心团队所研发的微型化宽场显微镜。除此之外,超维景生物基于生物医学显微镜研发生产的背景以及拥有的多项技术专利,结合市场需求和实验需要,开发了包括脉冲激光器在内的一系列光电产品,其性能稳定、操作简单,适用于高端光学显微镜的研制和工业生产。仪器信息网: 请举例介绍贵公司的产品和技术是如何助力生命科学研究的?生命科学是一门极其复杂、极富挑战的科学,是一个可以做出重大科学发现的领域。在中国“脑计划”即将启动的今天,为满足脑计划对于脑认知原理解析的重大需求,助力中国脑科学家、脑医学家、脑药学家的探索与发现,超维景创始人程和平院士团队与南京江北新区合作建立了“南京脑观象台”。“南京脑观象台”有三方面的特色:一是改变手工作坊式的科研方式,有标准化、流程化分解技术流程;二是降低功能成像的“准入门槛”,集成最先进的成像装备,节约“设想”到“验证”的时间;三是改变功能成像的研究方式,有高通量、工程化的实验设计,可以回答“大科学”问题。南京脑观象台作为超维景双光子产品的集中应用基地和演示中心于2021年8月2日推出了免费服务计划——“探索计划”,计划启动期间收到了广大科学家的积极响应,共收到符合条件的申请67份。 综合申请者前期实验基础,以及项目的创新性、可行性因素,在专家评审委员会的推荐下,我们首批支持项目共计24个,资助总金额300万元。此外,超维景微型化双光子显微成像技术帮助许多科研团队取得了一些重要的研究成果,比如,11月18日,浙江大学医学院脑科学与脑医学学院/教育部脑与脑机融合前沿科学中心的胡海岚教授团队,在国际知名期刊Neuron在线发表了论文《 Dynamics of a disinhibitory prefrontal microcircuit in controlling social competition》,这篇文章通过在显性管测试中应用光遗传学和化学遗传学操作,发现由VIP-PV-PYR 组成的微环路通过抑制与去抑制的功能性连接,在社交情境下精细地协作调控dmPFC锥体神经元的活动,从而影响小鼠在面对社会竞争时的行为表现。研究团队在探索这两种神经元如何影响mPFC的活动时,正是使用我们的2.2克可佩戴式微型双光子荧光显微镜(FHIRM-TPM)在清醒活动的动物中观察脑内单个神经元水平的发放。仪器信息网: 请您介绍一下目前高端光学显微镜的市场现状。根据中国仪器仪表行业协会统计,2015 年至 2017 年我国显微镜出口量在 220 万台-300万台之间,年均进口5万台左右,出口数量远高于进口数量,但出口金额远低于进口金额,反映了中国进口的光学显微镜单台平均价格远高于出口显微镜,国内高端显微镜市场依赖于进口产品。自上世纪七、八十年代以来,中国显微镜制造逐渐承接了来自欧洲和日本的产业转移,已能生产95%的教育类和普及类显微镜。世界高端显微镜产业主要布局在德国和日本,德国是以徕卡显微系统和蔡司为代表,而日本以尼康和奥林巴斯公司为代表,上述企业占据着世界显微镜市场50%以上的市场份额,其发展战略左右着显微镜市场的走向。目前世界市场对高端显微镜的需求在增长,中国市场这方面的需求增长更快,超分辨显微镜在中国市场的增长更是超过20%。未来五年显微镜市场的发展在亚太地区将围绕中国、印度、澳大利亚和中东国家。近年来,全球科研经费持续增加,医疗卫生的投入也将进一步加大。基于分辨率、对比技术、荧光技术和数字影像等技术的更新,显微镜在生物医学等领域得到越来越广泛的应用。高分辨率光学显微镜是近年来增长较为快速的产品,主要应用于科研开发与医疗卫生领域。医院场景国产高端显微镜替代空间大。目前中国三甲医院所使用的高端光学显微镜几乎被徕卡、蔡司、尼康和奥林巴斯垄断。国内有能力开始生产高端显微镜的企业较少,目前有永新光学、麦克奥迪、舜宇光学等。国内制造的高性能、高可靠性的高端光学显微镜,充满了极大的市场机遇。仪器信息网:您如何看待国产光学显微镜生产商和进口品牌厂商的差距?您认为目前高端光学显微镜的国产化进程如何?我国显微镜行业发展缺乏技术沉淀,20 年以上经营积累的企业十分稀缺,深度精密制造及光学核心部件设计及工艺严重制约产业升级,具备生产高端显微镜的企业屈指可数。光电产业新产品层出不穷,应用范围逐步扩大,对光学元件组件加工技术要求越来越高。目前,国内少数厂商能实现精密光学元件组件量产,但特殊光学元件组件的加工技术(如光学玻璃非球面加工技术)、配套材料及高精度检测技术基本上由国外厂商掌握,国内厂商仍与国际高端水平有相当差距,在国际竞争中技术上处于相对劣势。在生命科学和医学研究中,成像技术至关重要,它是推动生命科学进步的核心动力,生物医学发展的历史大半部是成像技术的发展史。进入新千年,脑科学研究成为热点,根据《“十四五”规划纲要和2035年远景目标纲要》,我国脑科学与类脑研究将以脑认知原理解析、脑介观神经联接图谱绘制、脑重大疾病机理与干预研究等方向作为重点。中国要做原创科学,必须要有自己的仪器。超维景作为科技成果产业化的典型公司,将以自主创新的核心技术,将继续为我国的脑科学研究做出重要贡献,利用神经科学的基础研究成果来造福社会。
  • 岛津成像质谱显微镜应用专题丨黄皮代谢物研究
    黄皮不同部位中代谢物分子空间分布的质谱成像分析 黄皮(Cluasena lansium(Lour.)Skeels)属于芸香科(Rutaceae)黄皮属(Clausena)中的一种特殊果树,分布在中国南方地区。黄皮以其果实闻名于世,是非常受欢迎的热带保健水果,其根、茎、叶和种子也被广泛应用于民间医药或中药中。 以往对该植物的化学研究主要集中在寻找具有药用价值的生物活性成分,到目前为止,已经分离和鉴定一系列天然产物,这些物质具有明显的抗肿瘤、抗炎、抗氧化及降血糖等作用,主要包括咔唑类生物喊、香豆素类化合物、酰胺类生物碱、萜类和黄酮等。其中咔唑类生物碱和单萜基香豆素为其特征性成分。有关黄皮中活性成分的分离和测定方法已得到广泛报道,然而,人们对黄皮特征代谢物在组织内的分布却知之甚少。对黄皮果中的化学成分进行研究,探究其中具有药用价值的生物活性成分空间分布信息,有助于理解植物代谢物合成的调控机制和功能基础,对黄皮保健食品的开发具有重要意义。 质谱成像技术是近年来受到关注的一种新型的分子成像技术。基于高灵敏、高分辨、高通量特性的质谱结合先进的显微成像技术,样品制备过程不需要组织粉碎,无需标记即可实现多种物质在组织中的原位分布,为多种代谢物的研究提供了更多的信息维度。 本研究通过优化样品前处理方法,采用基质辅助激光解吸/电离质谱成像技术(MALDI-MSI)对黄皮(Clausena lansium, Lour)的组织分布特征进行研究,为更好地开发、利用黄皮这一药食两用的水果资源提供理论基础。本研究是首次利用质谱成像技术实现对黄皮小分子代谢物的系统研究(见图1)。 图1 利用质谱成像技术可视化黄皮不同组织中内源性分子分布 1. iMScope TRIO 成像质谱显微镜测试条件将不同部位的组织块包埋在2%羧甲基纤维素(CMC)中进行冷冻切片,切片厚度为 25μm,将所得组织切片放置在 ITO 导电载玻片上(100 Ω/m2,日本大阪松浪玻璃),将载玻片在真空干燥箱中干燥20分钟。使用带有0.22 mm喷嘴的喷枪(PS-270,GSI Creos,日本东京)和基质升华设备iMLayer(Shimadzu,Kyoto,日本)进行基质涂敷。在喷枪法中,使用1mL 40mg/mL DHB溶液(0.1%TFA,70%甲醇水配置)作为基质,喷枪与载玻片保持250px的距离, 每喷雾10s后干燥5s,循环喷雾-干燥过程,直到将1 mL DHB溶液喷涂于切片并干燥完全。对于升华法,使用iMLayer设备将基质升华于组织切片表面,厚度为0.7μm DHB。所有数据都是在装有MALDI离子源的iMScope TRIO(Shimadzu,Kyoto,日本)上采集,质谱条件如下:正离子模式采集, 采集质量范围 m/z 100-1000, 激光强度50。 2. 基于 iMScope TRIO 成像质谱显微镜的组织成像研究采集黄皮植物不同部位作为研究样品,分别对应果实、小茎、叶片。采用iMScope TRIO 成像质谱显微镜对三个不同部位的横切面进行了生物碱、香豆素、糖及小分子酸等内源性分子的空间分布分析。 如图2所示,3-甲基咔唑和Murrastinin在果实全果均有分布,尤其在果核含量特别丰富。在黄皮小茎中,这两个物质主要存在于木质部和髓质部,表皮含量较低。此外,在叶片的上下表皮含量丰富。Murrayanine和heptaphylline这两种咔唑碱仅分布于果肉组织中,茎中含有少量,果皮、果核和叶片中几乎不存在。而Girinimbine只存在于黄皮果核外皮以及茎的外表皮。黄皮属植物咔唑类化合物通过直接细胞毒性、诱导肿瘤细胞凋亡和/或免疫增强作用抑制肿瘤生长,他们的抗癌潜力引起了越来越多研究的兴趣。通过定位该类物质的组织分布,可以有效提高活性成分的提取效率。图2 不同生物碱在黄皮果实、茎、叶片中空间分布的质谱成像图 此外,如图3所示,香豆素类化合物在黄皮中的分布是相似的,主要存在于果皮中。有报道称,香豆素类化合物的抗氧化、抗癌及抗炎症方面发挥重要作用。糖类广泛存在于植物中,是植物快速储能物质。 图3 不同香豆素在黄皮果实、茎、叶片中的空间分布的质谱成像图 如图4所示,己糖(葡萄糖和果糖)主要分布在黄皮果实的果肉当中,蔗糖分布在果皮、果肉以及果肉中纤维上。水果中产生的蔗糖由蔗糖转化酶水解成葡萄糖和果糖,黄皮切片中蔗糖的检测强度约为己糖的4.7±1.4倍,说明黄皮中糖类主要以蔗糖的形式存在。据文献报道,葡萄糖和果糖的甜度分别是蔗糖的0.75倍和1.7倍。因此,这很好地解释为什么黄皮果品尝比其他水果酸。图4 糖、有机酸及其他小分子在黄皮果实中空间分布的质谱成像图 本研究结果有助于更好的了解黄皮内源性生物活性物质在不同组织部位的分布,为黄皮成分识别、质量评价、高值化利用等提供参考。 本文相关内容由广东省农业科学院农业质量标准与监测技术研究所唐雪妹博士提供,详细研究内容已正式发表于Phytochemistry, 2021, 192:112930. 文献题目《Visualizing the spatial distribution of metabolites in Clausena lansium (Lour.) skeels using matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging》 使用仪器岛津iMScope TRIO 作者Xuemei Tang a,b, Meiyan Zhao a, Zhiting Chen a, Jianxiang Huang a,b, Yan Chen a,Fuhua Wang a,b, Kai Wan a,b,* a Institute of Quality Standard and Monitoring Technology for Agro-products of Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou, 510640, Chinab Key Laboratory of Testing and Evaluation for Agro-product Safety and Quality (Guangzhou), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, China* Corresponding author. Institute of Quality Standard and Monitoring Technology for Agro-products of Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou, 510640, China. 声 明1、本文不提供文献原文。2、所引用文献仅供读者研究和学习参考,不得用于其他营利性活动。3、本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
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