纳米检测显微镜

p　　近日，中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室与上海交通大学、南京邮电大学合作，基于DNA纳米技术发展了一系列DNA折纸结构并作为纳米力学成像探针，实现了原子力显微镜下对基因组DNA的直读检测和高分辨成像。相关结果发表于《自然-通讯》(Nature Communications 2017, 8, 14738)。/pp　　DNA折纸结构是利用DNA碱基互补配对原则，通过程序性设计将M13 DNA在上百条DNA短链的辅助下折叠成指定几何形状。上海应物所博士张宏陆等在研究员樊春海指导下，并与晁洁、师咏勇等合作，通过设计DNA折纸结构作为原子力显微镜的纳米力学成像探针，在单分子水平下实现了对DNA分子的特异性标记和单核苷酸变异性(SNP)的直读检测。相较于基于荧光成像的直读方法，这种新技术将分辨率提升一个数量级，可达到远超光学衍射极限的10 纳米分辨。基于DNA纳米折纸结构设计的探针为原子力显微镜的图像获取提供了精确的标尺和丰富的选择，为遗传分析等生物学应用提供了新的工具。进一步，他们还将该方法与之前发展的纳米PCR和单倍型分析技术(Nature Nanotechnology 2011, 6, 639)结合，实现了单分子水平的遗传样本单倍型分析。这种单分子水平的单倍型分析通量高，可靠性好，有望用于易感基因的发现、疾病相关基因的鉴定和药物设计等方面。/pp style="text-align: center "img title="W020170419526524657437.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/5ce2d220-65c2-4a85-8844-d5d4e94428db.jpg"/　 /pp/pp style="text-align: center "上海应物所等在DNA折纸纳米力学成像探针设计方面取得进展/pp/pp/p

奥林巴斯公司非常荣幸地宣布，将于6月3日在日本、中国、韩国和泰国发布LEXT OLS4500 纳米检测显微镜。LEXT OLS4500是一种工业用新型显微镜，能够进行无缝放大观察，实现从几百微米到几纳米的测量。　　LEXT OLS4500 纳米检测显微镜将激光显微镜与扫描探针显微镜*3(SPM)组合在同一台机器上，从而允许更大范围放大倍率下的观察与测量(从50倍到100万倍)。奥林巴斯公司与Shimadzu公司联合开发了LEXT OLS4500。　　LEXT OLS4500集成了激光显微镜功能，对于复杂表面非接触性3D测量，具有行业领先的可重复性*1和准确性*2保证，新的功能比如一键单击即可自动获取3D图像，图像获取速度大约是现有奥林巴斯各种型号产品的两倍。　　● 主要特性　　LEXT OLS4500 纳米检测显微镜功能上的新特性：　　单一扫描区域里的高分辨率观察和高精确性测量　　设计便于新手操作，包括自动3D图像获取功能　　3D图像获取速度大约是现有奥林巴斯各型产品的两倍　　组合了光学显微镜、激光显微镜和探针显微镜功能的一体机　　● 发布背景　　近年来，随着便携式数据装置和工业设备变得越来越小，性能越来越高，而使用人员同时还要求这些产品中使用的传感器和其它电子组件更加小型化，性能更强。由于这些组件也要求严格的质量控制，因此也需要能够测量表面特性，比如梯度和粗糙度的高度可靠的3D形状测量器械。同时，需要细微表面特性量化控制的行业范围扩展迅速，包括自动和特色材料部。相应地，样本的特性也更多样化，包括具有复杂形状，或粘连特性的样本，尤其对于研发中使用，以及生产过程中使用的器械，对其的要求日益增加。奥林巴斯3D测量激光显微镜LEXT系列可以观察并测量尺寸从几百微米到亚微米的样品，卓越的3D表面特性的能力使其在工业和专业研究领域得到广泛使用。目前，奥林巴斯公司已添加了新的型号，以满足在更大范围里以更高的精确性进行测量和观察的要求。　　● 主要特性　　LEXT OLS4500纳米检测显微镜的特性　　1. 高分辨率观察和更大范围的高准确性测量　　由于大范围上的测量通常要使用低放大倍率，因此此类图像的清晰范围有个限制。为解决这个问题，新的显微镜可以实施高分辨率观察，并使用拼接功能在大范围上实施高精确性测量，即将625幅不同放大倍率的图像组合在一起，从而可以用高分辨率来识别小的区域。而过去的大多数激光显微镜一直用于研发，及其相关领域，以观察很小的样本，以高精确性来观察很大的范围的能力也在工业中开启了显微镜作为质量控制工具的先河。　　2. 设计易于新手操作，包括自动3D图像获取功能　　传统上3D成像需要复杂的设定(亮度和上下限)。采用新的智能扫描模式后，用户一键单击即可获取3D图像。该功能设计允许即使是初次使用者，获取的结果也等同于经验丰富的操作者。　　3. 3D图像获取的速度大约是现有奥林巴斯各种型号的两倍　　新型的Ultra-Fast型号获取3D图像的速度大约是现有Fast型号的两倍，比Fine型号快九倍。加速了样品观察和测量，大幅提高了效率。　　4. 单一器械组合了光学显微镜、激光显微镜和探针显微镜*5功能　　SPM技术与LEXT OLS4100功能的组合意味着可以用很大范围的放大倍率来进行观察和测量，从几十倍到100万倍。也就是说可以将该显微镜用于3D测量，从微米范围里相对比较大的样本到纳米尺寸的样本。此外，使用光学或激光显微镜功能，该显微镜可以快速而准确地切换到超高放大倍率SPM观察(大约100万倍)，而不会丢失要观察的位置的踪迹。比如，在研究所里对新材料实施形状测量时，可以实施各种类型的观察，而不用变换样本，并且能够以最适合的放大倍率进行测量。　　*1： 反复的测量值之间的偏差程度。计量学里的技术词汇。　　*2： 测量值与其真实值的差距。计量学里的技术词汇。　　*3： 通过探针机械式地在样本表面移动的纳米级别的观察和测量技术。　　*4： 1纳米是十亿分之一米。　　*5： 扫描探针显微镜将探针靠近样本表面，实现纳米级的观察和测量。

Park纳米科学原子力显微镜系列讲座培训一原子力显微镜在纳米研究中的应用：AFM的成像原理2021年5月25日(周二)北京时间下午3:30-4:30原子力显微镜(AFM)作为扫描探针显微镜家族的一员，具有纳米级的分辨能力，其操作容易简便，是目前研究纳米科技和材料分析的最重要的工具之一。此外原子力显微镜还具有摩擦性能，纳米机械性能和电学性能等高级性能。 在本研究中，我们将讨论接触模式、非接触模式和轻敲模式等原子力显微镜使用中的不同操作模式；内容将概括到从原子力显微镜测量中常用的原子相互作用的基本理论，到原子力显微镜的主要硬件组成。本讲座还将讨论各模式的关键点(如设定值、反馈)。 在接触模式下，系统会给探针恒定的力作为设定的基准点也就是设定点来物理接触样品。扫描期间为了维持这个设定点而进行反馈。在三种模式中，原理相对简单。然而，由于接触模式很容易对针尖和样品造成损伤。相比之下，非接触模式允许在不接触表面的情况下进行形貌测量。因此，可以很好地保护针尖和样品。轻敲模式与非接触模式原理相似，在扫描过程中，探针轻触样品表面，以获得测量材料属性分布的额外信息(例如模量分布)。 本次讲座主要针对AFM原理的基础知识，帮助大家了解探针和样品之间的相互作用。由三种模式测出的图像对比也将在讲座中呈现。报告人 : Park原子力显微镜应用科学家Chris Jung Chris Jung, is an Application Scientist for Park Systems Korea - Research Application Technology Center (RATC) department. He received his Master’s degree in Physics from the Kyung Hee University, and his Bachelor’s degree in Physics from Dankook University in South Korea. His major project includes Evaluation of Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM) at the perspective of resolution.Park原子力显微镜系列讲座列表（5月-9月） 想了解更多详情，请关注微信公众号：Park原子力显微镜 400电话：400-878-6829 Park官网：parksystems.cn