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生物发光检测扫描仪

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  • 全天空扫描仪持续自动监测

    全天空扫描仪持续自动监测

    全天空扫描仪持续自动监测全天空扫描仪,分别由可见光成像子系统(ASI)和红外成像子系统(SIR)组成,拥有独特的技术优势,可以在无太阳遮挡而完全暴露在太阳光照之下清晰的自动记录全天空云状分布数据。可对气象\气候业务观测中的云量自动化实时观测。太阳能产能预报和光伏发电性能评估。气象科学、遥测、太阳能资源研究, 航空/舰船气象等高要求的精密气象观测。全天空扫描仪结合了光学、遥感、机械工程、电气工程、信号处理、软件等方面的技术,适合替代人工进行云量测量,使观测结果客观化、观测资料连续化,减少台站观测人员的工作量,进一步提高观测质量和观测效率全天空扫描仪应用领域1.气象\气候业务云量自动化实时观测2.太阳能产能预报和光伏发电性能评估3.气象科学、遥测、太阳能资源研究4.航空/舰船精密气象观测[img=全天空扫描仪,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210210917004710_3494_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]全天空扫描仪功能特点1.双通道可见光成像单元和双通道红外成像单元,实现昼夜云观测,可以选择单通道可见光成像单元。2.观测指标:可见光云量、红外云量、综合云量、可见光高动态曝光云图像、红外高动态曝光云图像(根据选择可见光成像子系统(ASI)和红外成像子系统(SIR)以达到观测指标)。3.无太阳遮挡装置,有效记录全天空云况信息;4.在不同曝光强度,用于获取高动态曝光云图;5.可见光图像视场角不低于 180 度,红外图像视场角不低于 160 度。6.可连接网络,通过终端远程操作和监控;7.功耗低,体积小,重量轻,便于野外安装,单通道可见光成像观测仪非加热状态时整机功耗≤7 W;8.具有防水功能,可用于全天候观测。[img=全天空扫描仪,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210210917138102_4160_4136176_3.jpg!w640x640.jpg[/img]

  • 荧光芯片扫描仪

    荧光芯片扫描仪   由于杂交时产生序列重叠,会有成百上千的杂交点出现在图谱上,形成极为复杂的杂交图谱。序列重叠虽然可为每个碱基的正确读出提供足够的信息,可提高序列分析的可靠性,但同时信息处理量也大大增加了。一般说来,这些图谱的多态性处理与存储都由专门设计的软件来完成,而不是通过对比进行人工读谱。用计算机处理即可给出目的基因的结构或表达信息。扫描一张10cm2的芯片大概需要2-6分种的时间。目前专用于荧光扫描的扫描仪根据原理不同大致分为两类:一是激光共聚焦显微镜的原理, 是基于PMT(photomultiplier tube,光电倍增管)的检测系统(另文介绍);另一种是CCD(charge-coupled devices,电荷偶合装置)摄像原理检测光子。CCD一次可成像很大面积的区域,而以PMT为基础的荧光扫描仪则是以单束固定波长的激光来扫描,因此或者需要激光头,或者需要目的芯片的机械运动来使激光扫到整个面积,这样就需要耗费较多的时间来扫描;但是CCD有其缺点:目前性能最优越的CCD数字相机的成像面积只有16×12mm(像素为10μm),因此要达到整个芯片的面积20×60mm的话,需要数个数码相机同时工作,或者也可以以降低分辨率为代价来获得扫描精度不是很高的图像。由于灵敏度和分辩率较低,比较适合临床诊断用。   生产商业化扫描仪的公司包括:Genomic Solutions公司、Packard公司、GSI公司、Molecular Dynamics、Genetic Microsystems公司、Axon ?Instruments公司等。其中GSI Lumonics 公司ScanArray 系列一直是生物芯片扫描检测系统中的领头产品。2000GSI并入著名的Parkard公司后ScanArray的软、硬件都得到进一步加强。   ScanArray利用其专利的激光共聚焦光学系统,通过计算机控制,对生物芯片的荧光杂交信号进行全自动的扫描采集,并通过分析软件对数据结果进行定量分析。  最高灵敏度高:0.1荧光分子/μm  扫描精度可从5μm-50μm分级调整  全范围扫描时间仅需5分钟,快速方便  多达十种检测滤光片,涵盖所有生物芯片荧光染料的检测,适用于多种荧光标记探针   不同波长依次扫描避免交叉光污染  扫描后的图像还需要进一步的处理,这要求一定的软件支持。现有的分析软件包括:Biodiscovery的ImaGene系列,Axon Instruments的GenePix系列,GSI的QuantArray等  3. 基因芯片上各克隆荧光信号的分析原理   用激光激发芯片上的样品发射荧光,严格配对的杂交分子,其热力学稳定性较高,荧光强;不完全杂交的双键分子热力学稳定性低,荧光信号弱(不到前者的1/35~1/5),不杂交的无荧光。不同位点信号被激光共焦显微镜,或落射荧光显微镜等检测到,由计算机软件处理分析,得用激光激发芯片上的样品发射荧光,严格配对的杂交分子,其热力学稳定性较高,荧光强;不完全杂交的双键分子热力学稳定性低,荧光信号弱(不到前者的1/35~1/5)(2),不杂交的无荧光。不同位点信号被激光共焦显微镜,或落射荧光显微镜等检测到,由计算机软件处理分析,得到到有关基因图谱。美国GSI ?Lumonics 公司开发出专专业基因芯片检测系统(ScanArray 系列),采用激光共聚焦扫描原理进行荧光信号采集,由计算机处理荧光信号,并对每个点的荧光强度数字化后进行分析。利用QuantArray软件包对扫描的荧光信号进行分析,比  较每个克隆在不同组织间表达水平的差别。软件具体分析步骤如下:   首先,同时导入同一区域两个channel扫描的图像文件;将两个channel扫描的图像用不同的颜色显示并重叠;选择拟分析的区域,输入矩阵的行数及列数以及矩阵的个数等参数;在计算机给出的该区域信号图片上标定网格,使得网格中所包含的横线和竖线的交点个数同每个区域点样的克隆数相同,调整网格,使每个交点均位于点样克隆信号的中心;信号的中心确定后,计算机将自动以交点为中心,按照设定的半径圈定各克隆,并将其内部区域作为待分析的信号,同时在圈定的各克隆周围再按照预设的值圈定一定范围的区域,将该区域内的信号作为背景噪音;计算机分析每个克隆扣除背景噪音后的信号强度,并按照不同的要求对数据进行分析;利用GenePie方式对两个channel信号的进行定量比较分析,此时计算机根据各克隆两个channel扫描的信号,以饼图的形式给出两个channel信号强度的相对比例,同时可以逐个克隆读取计算机分析出的两个channel信号的值及所占的比例,进而确定各克隆在两种组织间的表达差异。  4. Microarray数据分析   Microarray数据分析简单来说就是对Microarray高密度杂交点阵图象处理并从中提取杂交点的荧光强度信号进行定量分析,通过有效数据的筛选和相关基因表达谱的聚类,最终整合杂交点的生物学信息,发现基因的表达谱与功能可能存在的联系。   Microarray数据分析主要包括图象分析(Biodiscovery Imagene 4.0\Quantarray分析软件)、标准化处理(normalization)、Ratio值分析、基因聚类分析(Gene Clustering)。   1. 图象分析:激光扫描仪Scaner得到的Cy3/Cy5图象文件通过划格(Griding),确定杂交点范围,过滤背景噪音,提取得到基因表达的荧光信号强度值,最后以列表形式输出。   2. 标准化处理(Normalization):由于样本差异、荧光标记效率和检出率的不平衡,需对cy3和cy5的原始提取信号进行均衡和修正才能进一步分析实验数据,Normalization正是基于此种目的。Normalization的方法有多种:一组内参照基因(如一组看家基因)校正Microarray所有的基因、阳性基因、阴性基因、单个基因。   3. Ratio分析(Ratio Analysis):cy3/cy5的比值,又称R/G值。一般0.5-2.0范围内的基因不存在显著表达差异,该范围之外则认为基因的表达出现显著改变。由于实验条件的不同,此域值范围会根据可信区间有所调整。处理后得到的信息再根据不同要求以各种形式输出,如柱形图、饼形图、点图、原始图象拼图等。将每个Spot的所有相关信息如位标、基因名称、克隆号、PCR结果、信号强度、Ratio值等自动关联并根据需要筛选数据。每个Spot的原始图象另存文件,可根据需要任意排序,得到原始图象的拼图,对于结果分析十分有利。   4. 聚类分析(Clustering Analysis):实际是一种数据统计分析。通过建立各种不同的数学模型,可以得到各种统计分析结果,确定不同基因在表达上的相关性,从而找到未知基因的功能信息或已知基因的未知功能。Gene Clustering就是根据统计分析原理,对具有相同统计行为的多个基因进行归类的分析方法,归为一个簇的基因在功能上可能相似或关联。目前以直观图形显示GeneCluster结果的程序已有人开发出来,可将抽象的数据结果转化成直观的树形图,便于研究人员理解和分析。  尽管基因芯片技术受到了广泛关注,但在基因表达谱分析中起着关键作用的生物信息学却没能引起大家的足够重视,认为简单人工处理一下原始数据就可以得到有价值的生物学信息,大量有价值的信息就这样被浪费和湮没了。可以肯定地说,没有生物信息学的有效参与,基因芯片技术就不能发挥最大效能。加大基因芯片技术中生物信息学的研究开发力度已成为当务之急。国内外已经进行了有益的尝试,初步开发出供芯片平台管理实验数据的软件包,就目前实际情况来看,生物信息学在基因芯片研究开发中介入的程度已经越来越深,主要涉及基因表达信息分析管理系统及其分析工具和分析方法,简单概括为以下几个方面:

  • 微阵列芯片扫描仪优势特点

    [b]孚光精仪:[url]http://www.f-lab.cn/[/url]微阵列芯片扫描仪:[url]http://www.f-lab.cn/microarray-manufacturing/innoscan.html[/url]微阵列芯片扫描仪[/b],[b]innoscan[/b]专业为[b]扫描基因芯片[/b],[b]扫描蛋白质芯片[/b]等[b]微阵列芯片扫描[/b]而设计,是功能强大的高分辨率[b]荧光扫描仪[/b],适合所有[b]微阵列芯片扫描,[/b]如DNA芯片,蛋白质芯片和细胞和组织。[b]微阵列芯片扫描仪[/b]是完全开放的系统,兼容任何标准的显微镜载玻片25x75mm(玻璃基板,塑料,透明和不透明),适用于各类型的应用研究,如基因表达,基因分型,aCGH,芯片分析片内,微RNA检测的SNP,蛋白质组学和微阵列的方式。[img=微阵列芯片扫描仪]http://www.f-lab.cn/Upload/innoscan-scanner.jpg[/img][b]微阵列芯片扫描仪[/b]可以扫描生物芯片,有3 1.mu.m/像素的分辨率,同时保持高图像质量。能够同时扫描两个检测通道3.5分钟(10.mu.m/像素,最大扫描区域),InnoScan900是市场上最快的扫描器,扫描速率可调节,达10到35行每秒。

  • 生物发光技术在细胞学检测中的应用

    生物发光技术在细胞学检测中的应用摘要:本文就生物发光技术的种类、机理、及其技术特点进行了综述,并就其在细胞学检测中的应用与研究进展展开了讨论。关键词:生物发光; ATP;荧光素酶;细胞凋亡;细胞内游离Ca2+自从20多年前,Marlene A DeLuca’s第一个成功的获得表达萤火虫荧光素酶基因(luc基因)的转基因烟草以来,生物发光(Bioluminescenc,BL)作为一个古老而又年轻的技术, 近年来得到了很大的发展和广泛的应用。而近几年来,随着分子生物学的进展以及一些新生物技术工具的出现,尤其在某些关键技术如生物传感器、基因序列分析、活体细胞ATP 测定]等方面取得了一些突破,使生物发光的应用进入了一个新时代,极大提高了生物发光的检测和快速应用,其应用范围更进一步扩大[1]。1 生物发光的种类和特点尽管自然界中的生物体普遍存在发光现象,它们的发光机理、强度和光谱范围存在着很大差异。目前,国际上根据发光的机理不同将生物发光分为:受激荧光,发光生物发光,化学发光和生物的超微弱发光[3,4]。1.1 受激荧光受激荧光是指生物体在受到外界光辐射的作用时,体内固有的荧光物质或吸收的荧光标记物发光的现象。在生物学领域中,由于分析物质荧光的方法敏感性极高,而且几乎所有的有机分子都能够直接或经过适当的化学处理后发生荧光,故很早就受到重视,并逐渐发展成为生物学和医学中的荧光分析。在生物医学领域应用荧光分析最多的是荧光显微技术,基本工具为荧光显微镜。但一般的荧光显微镜某些情况下荧光的亮度不足,使观察困难随着光电技术和计算机技术的进步,已经发展出的激光共聚焦显微镜,操作更加方便,实验可重复性提高,使受激荧光的应用更加广泛[5]。1.2 发光生物发光在生物发光领域中最容易被人们所接受的发光现象就是以萤火虫的闪光为代表的发光生物发光[3]。现在,已了解各种发光生物发光的基本反应,在这个领域中也取得了一些新的进展,例如在体外重组虫荧光素酶,用基因工程技术在大肠杆菌中表达;人工合成荧光素;体外模拟细菌发光体系已获成功;细菌的发光基因已被提出,同样也已用基因工程方法在大肠杆菌中表达。水母发光蛋白已经分离纯化,一级结构已经清楚。由于生物发光的量子效率极高,所以研究生物发光能量的转化具有重要的理论与实际意义。近年来被广泛应用的发光蛋白,如GFP、YFP、CFP 等,其发光原理就是源自动物的自发发光,从而为生物医学研究提供了新的手段[6]。1.3 化学发光化学发光是在化学反应过程中(主要为氧化还原反应)发出可见光的现象[6]。化学发光反应是由两个关键步骤组成:激发和发射。许多化学反应进行时能释放足够的自由能而把参加反应的物质之一激发到能发射光的电子激发态,生成一种激发态产物,在它回到基态时,剩余能量转变成光子能量产生发光现象。随着化学发光物质合成技术的进步,化学发光在生物医学及其它领域的应用越来越广泛[7,8],将化学发光与免疫反应结合起来建立的化学发光免疫测定法和化学发光标记是继荧光标记,放射性核素标记,酶标记三大标记技术之后,发展起来的最新检测技术[8]。1.4 生物超微弱发光 随着生物发光研究的进一步深入,发现人体的器官、组织、细胞、乃至大分子都在发光,不过发光强度更弱。这些有关生物超微弱发光(ultra-weak bioluminescence)的研究课题,构成了当前生命科学发展前沿中的一个极其重要的研究领域——生命系统的超微弱光子辐射(ultra-weak photon emission from living system) [8]。20世纪60~70 年代以来,各国先后出现了一些研究小组专门进行这方面的探讨,如日本的稻场文男小组(1991)研究了鼠肝核的超微弱天然光子发射;德国F.A. Popp小组提出了“生物光子”概念和一系列的相干理论[9]。目前研究已涉及到细胞、亚细胞乃至生物大分子的层次[ 9,10]。越来越多的实验表明,DNA 是生物超微弱发光的一个辐射源。1.5 生物发光特点研究发现生物发光有以下几个特点:① 生物发光的颜色范围很宽,可从红光到深蓝光;② 氧是几乎所有生物发光系统中必须的因素;③ 生物发光是由“荧光素酶”与“荧光素”的化学反应所引起的;④ 所有的生物发光反应似乎都是酶-底物类型的反应,但复杂程度不同,某些生物发光反应涉及3 种或4种底物,而另一些生物发光反应甚至需要3个或4个酶的体系[8]。[/size]

  • 仪器介绍 III:冷光仪(原子摩尔光度计、生化发光检测仪、化学发光仪) LuminMax-C

    仪器介绍 III:冷光仪(原子摩尔光度计、生化发光检测仪、化学发光仪) LuminMax-C

    http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/06/201206061012_370645_1699466_3.jpgLuminMax-C(冷光仪,又称:化学发光光度计、化合光以及生物发光检测仪、化学发光仪、BL/CL分析仪)技术简介引 言生物发光和化学发光是自然界中一种常见现象。发光主要物质是由酵素(如:虫荧光素酶)、受质(如:荧光素)及其辅助ATP等所组成。如未涉及细胞,ATP是不需要的。所以二种重要的化学物质是酵素和受质:若将这二者放在一起就会产生化学冷光。光强度与酵素浓度成线形关系,所以检测光度就可定量浓度。化学发光指化学反应过程中发射出来的光,又称冷光;生物发光是化学发光的一种,专指由酶催化的化学反应过程中发射出的光。化学和生物发光经常被用于测定样品中未知成分的量,并且在过去的十年里在基因表达和基因调控的研究中发挥着非常重要的作用。通过发射光的比率可以推出未知成分的浓度,因此测定化学反应过程中的发射光是非常有用的。反应过程中产生的光与发射光的量产率是直接相关的,相应的,与发光物质的浓度成比例。因此,反应过程中的光可以相对反映出目标样品中发光物质的量。近年来,生物发光和化学发光的研究及使用与日俱增。从测试细胞活性的ATP-荧光素酶检验,到当今的DNA、基因及蛋白质分析的应用日益扩大。与荧光发光不同,它不需要外部光源。冷光是从化学反应所产生的。利用光子计数检测器,通过对反应中所产生的光子计数,冷光检验已成为最灵敏的光学检测方法之一。美国Maxwell Sensors公司的LuminMax-C研究级化学发光仪(冷光仪)为广大用户提供了一款具有超高灵敏度和重复精度、易使用、结构紧凑及经济实用的仪器。该仪器可测量96孔微孔板(黑或白)中的发光强度。微孔板底部很清洁,因此,从孔的底部产生的发光即可被检测。用 途化学发光仪经常被用于:·ATP(三磷酸腺甙)检验、荧光素酶检验·免疫及proteomics·核酸,DNA及基因组·病毒研究(比如:SARS、禽流感病毒研究)·临床诊断研究·染色体分析·毒性试验·细胞活力试验·餐馆卫生检测·环境检测·工业、农林业、畜牧业、养殖业等其它用途最广泛用途是对利用报告基因检测目标基因的表达以及检测细胞内 ATP 水平。1. 报告基因实验:分子生物学家和细胞生物学家利用报告基因研究基因的表达和调控。将报告基因引入细胞 DNA 使之与某一特定分子事件相关,可以为这一分子事件带来可测性。通常检测的分子事件是基因功能,具有可测性的是发光。目前,市场上有许多发光报告基因出售。包括:萤火虫荧光素酶( firefly luciferase ),β-半乳糖苷酶( B -galactosidase ),β-葡萄糖苷酸酶(B -glucuronidase , GUS ),碱性磷酸酶( alkaline phosphatase ),和人生长激素( human growth hormone , hGH )。 高灵敏度,低成本,快速以及使用简单使得发光检测仪成为理想的基因表达研究工具。2. ATP 水平测定:所有活细胞都含有 ATP 。 ATP 可以从细胞中提取出来,用萤火虫荧光素酶检测。在这个发光反应中,ATP 是限制性反应物。因此,到达发光检测仪光电倍增管的光与样品中 ATP 的含量成比例,相应的与提取 ATP 所用的细胞数成比例。ATP发光检测方法已经使用了几十年。ATP的测量被应用于:• 水,食物,药品,化妆品中的微生物污染检测:ATP的发光检测方法可以检测样品中的所有微生物,因而被用于检测水中的大肠杆菌含量,包括饮用水和用于oil field injection , cooling system 以及纸加工过程的工业用水。ATP的发光检测方法还可以用于药品,化妆品,牛奶以及其它食品的微生物控制。• 生物数量评估: 微生物学家通过检测 ATP 的含量测定土壤和沉积物中的全部活生物含量。相关研究还包括污染物对淡水和海水微生物的影响。• 临床研究: 临床研究应用包括:评价抗生素对微生物生长的影响,了解不同药物对哺乳动物细胞的影响等。应用场所:· 高等院校生命科学及生物化学实验室;生物化学技术研究院所实验室· 医院研究实验室;生物制药实验室· 政府药检、商检、疾控中心实验室· 环境试验室;法医试验室· 食品等工业质量控制和检测试验室主要特点:优 点• 化学发光定量检测法相对于其它分析技术有许多优点:非常灵敏;动力学范围广;仪器设备便宜;这一新的发光实验方法的出现使得这一技术的应用非常广泛。LuminMax-C使用了超级光电倍增管作为检测器,它具有极高的灵敏度。检测灵敏度可达10-18 摩尔(HRP)以上。它具有检测从反应中产生光子数的能力,这意味着它可以检测样品中被分析物极小的份量(浓度)。• 优秀的灵敏度和低背景使发光检测仪从其它分析方法中脱颖而出。发光检测仪比吸收光谱仪灵敏 100,000 倍,比荧光仪至少灵敏 1,000 倍。• 在发光反应中,有两种成分的光能够到达检测仪。第一种与化学发光反应中的有限的反应物的浓度成比例。第二种也就是背景光,是基本不变的,与反应物中的塑料、杂质发出的磷光等有关。相对于分光光度计和荧光仪等其它检测技术,化学发光检测仪的背景光非常低。• 广泛的动力学范围和低仪器成本也是化学发光检测仪的优势。不需稀释样品或对样品细胞进行修饰,测量范围可以达到7个数量级以上的浓度。• 使用简单方便:具有用户友好界面的软件在随机奉送的光盘里,它非常容易安装。LuminMax-C不但体积小巧,而且通过简单的插入式连接(USB或者串口)与计算机相连,便于携带。当按下“GO”键,系统自动并快速地扫描所有选中的微孔,并且显示结果。计算结果以电子表格的形式显示。数据以光子数或相对光单元(RUL)作为报告被显示。技术参数:盘形式: 微光度测定盘(96孔板)光辐射探测: 生物或化合光灵敏度: 光电计数器,1attomole HRP(10-18 摩尔HRP)波长:300-680nm操作: 自动扫描所有的孔可调节integration时间 (0.01-10.0 秒)可调节扫描次数接线: 显示所有的microwell数据容易校准数据输出: Excel格式连接PC的以太网接口软件: 用户易使用的软件尺寸: 30.5 X 28 X 14 (+2.5) CM

  • MPI-E型电致化学发光检测仪

    技术参数 1.MPI-E型电致化学发光检测仪—多功能化学发光检测仪: * 测量动态范围:大于5个数量级 * 测量精度优于0.05% 2.MPI-A/B型多功能化学发光检测器: * 波长范围:300—650nm * 灵敏度:SP1000A/Lm 3.MPI-E型电致化学发光检测仪—电化学分析仪: * 电位范围:-10V—10V * 电流范围:±250 mA * 参比电极输入阻抗:10E12Ω * 灵敏度:1x10E-12—0.1A 共16个量程 * 输入偏置电流:50pA * 电位增量:1mV * 扫描速率:0.0001—200V/S * 测试方法:循环伏安法(CV),线性扫描伏安法(LSV),计时电流法(CA)计时电量法(CC),控制电位电解库伦法(BE),开路电压—时间曲线(OCPT) 技术文章 此仪器没有任何技术文章 主要特点 应用领域: * 药物、氨基酸、多肽、蛋白质及核酸检测分析 * 蛋白质与药物、核酸相互作用研究。 仪器介绍 电化学发光检测是近几年发展迅速的一种新型检测方法,它将电化学分析与化学发光检测相结合,可用于临床检验分析及医药、病毒、免疫等科学试验。 MPI-E型电致化学发光检测仪系结合电化学分析与化学发光检测于一体的多测试界面、多分析参数、多控制部件系统集成仪器。它可同时对被测样品实现电致化学发光实时检测,并同步显示化学发光信号、电化学分析信号并对其进行详细分析。

  • 双光子激光扫描显微镜的检测模式及其在生物医学领域的应用

    双光子激光扫描显微镜的检测模式及其在生物医学领域的应用

    [align=center][b]双光子激光扫描显微镜的检测模式及其在生物医学领域的应用[/b][/align][align=center][font=宋体]刘皎[/font][sup]1[/sup],吴晶[sup]1[/sup][/align][align=center]1. [font=宋体]北京大学医药卫生分析中心,北京,[/font]100191[/align][b][font=黑体][[/font]摘要] [/b]双光子激光扫描显微镜(two-photon laser scan microscope, TPLSM[font=宋体])具有低光毒性、高时空分辨率、高信噪比等优点,结合了激光扫描共聚焦显微镜和双光子激发技术,广泛应用于脑科学、免疫学、肿瘤、胚胎发育等生物医学相关研究领域。本文结合作者所在的北京大学医药卫生分析中心共聚焦平台的工作经验,概述了[/font]TPLSM适用的样本、检测模式以及在生物医学领域的应用,以期为相关科研技术人员提供参考。[b][font=&][Abstract][/font] [/b]Two-photon laser scan microscopy (TPLSM) has the advantages of low phototoxicity, high spatial and temporal resolution, and high signal-to-noise ratio.TPLSM combines laser scanning confocal microscopy with two-photon excitationtechnology and it is widely used in brain science, immunology, tumor, embryodevelopment and other biomedical related research fields. Based on the author'swork experience in the confocal center of Peking University Medical and HealthAnalysis Center, this paper summarizes the applicable samples, detection modesand applications of TPLSM in the biomedical field, in order to provide referencefor related scientific researchers and technicians.[b][font=黑体][[/font]关键词] [/b]显微镜双光子,检测模式,应用[b]1 引言[/b]双光子激发技术的基本原理是在高光子密度情况下,荧光分子可同时吸收2个长波长光子,产生一个一半波长光子去激发荧光分子的相同效果。双光子激光扫描显微镜(two-photon laser scan microscope, TPLSM[font=宋体])在激光扫描共聚焦显微镜的基础上,以红外飞秒激光作为光源,长波长的近红外激光受散射影响小,易穿透标本,可深入组织内部非线性激发荧光,对细胞毒性小且具有高空间分辨率,适合生物样品的深层成像及活体样品的长时间观察成像[/font][1]。使用高能量锁模脉冲激光器,物镜焦点处的光子密度最高,在焦点平面上才有光漂白及光毒性,焦点外不损伤细胞。双光子效应只发生在焦点处,所以双光子显微镜无需共聚焦针孔,也能做到点激发点探测,提高了荧光检测效率[2]。[b][/b]双光子激光扫描显微镜显微镜可以通过XYZ,XYT,XYλ,XYZT,XYλT等多种模式实现多维成像,亦可进行更复杂实验的拍摄,比如二次谐波成像(Second Harmonic Generation Imaging,SHG[font=宋体])、双光子荧光寿命成像([/font]Two-photon Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy, TP-FLIM[font=宋体])、荧光寿命[/font]-[font=宋体]荧光共振能量转移成像([/font]FluorescenceLifetime - Fluorescence Resonance Energy Transfer Imaging, FLIM-FRET[font=宋体])等实验以满足对样品的定性、定量、定位、共定位等多维度多功能的研究。[/font]TPLSM已成为生命科学各领域重要的研究工具,可在细胞及亚细胞水平对活体动物的神经细胞形态结构、离子浓度、细胞运动、分子相互作用等生理现象进行直接的长时间成像监测,还能进行光激活染及光损伤等光学操纵,广泛应用于脑科学、免疫学、肿瘤、胚胎发育等生物医学相关研究[3-5]。本文拟通过按TPLSM常见的检测模式分别阐述其在生物医学领域的应用,以其为相关科研技术人员提供参考。[b]2. TPLSM适用的样本[/b]TPLSM适用的样本非常广泛,从液体、固体等形式的材料或制剂、细菌、细胞、细胞团、类器官、组织切片、到各种模式动物(如线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠、兔、猴等)及其[font=宋体]脑、脊髓、肝脏、肺、皮肤等器官[/font],都可以通过搭载不同载物台进行测试。相对于传统激光扫描共聚焦显微镜200μm的成像深度极限,双光子显微镜成像深度可达800μm,如果是透明化样品可更厚。TPLSM尤其适合活体动物成像,且比小动物荧光成像有更高的分辨率和信噪比,一般TPLSM的XY轴分辨率为200 nm左右,Z轴分辨率为300 nm左右。[b]3. TPLSM的检测模式[/b]3.1 二维成像模式TPLSM可以实现点扫描、点探测,得到生物样品高反差、高分辨率、高灵敏度的二维图像,从而获得细胞/组织等光学切片的物理、生物化学特性及变化。也可以对所感兴趣的区域进行准确的定性、定量及定位分析。激光扫描显微镜的zoom功能,可以用来调节扫描区域的放大倍数。但受物镜分辨率的限制,一味的增大zoom值,不能得到相应的高清图像,需根据实际情况参考piexl size进行设定。TPLSM可以实现XY、XZ或XT的二维成像模式,XT线扫会在后文与XYT时间序列成像一起进行举例说明(图2b)。3.2 三维成像模式3.2.1 Z轴序列三维成像(XYZ)[align=left]TPLSM可沿Z轴方向通过电动载物台的连续扫描对样品进行无损伤的光学切片(XYZ),获得三维立体图像。同理,通过沿Y轴方向连续扫描,可获得连续的XZY图像。如图1所示TPLSM[font=宋体]可以顺利观察到可以观察到血管清晰形态结构:单个胚胎的胎盘微血管(图[/font]1a)、肝脏血窦微血管(图1b)和后肢微血管(图1c)[6]。[/align][align=center][img=,690,230]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212151626576232_4807_3237657_3.png!w690x230.jpg[/img][/align][align=center]图1(a)胚胎胎盘微(b)肝脏血窦和(c)后肢的微血管三维成像[/align]3.2.2 时间序列扫描模式(XYT)[align=left]按照一定的时间间隔重复采集,则可实现对该样品的实时监测(XYT)。此类实验可观察组织区域内特异荧光探针标记的单个细胞或细胞内不同部位接受刺激后的整个变化过程。[font=宋体]如图[/font]2[font=宋体]([/font]a[font=宋体]),可以根据微血管[/font]XYT[font=宋体]序列扫描的成像结果中某一血细胞在前后两张图的位置移动和这两帧图的扫描时间间隔计算血流速度。若血流速度很快,[/font]XYT扫描不足以捕捉实际流速,可以使用XT线扫计算。如图2(b),微血管XT扫描图像中绿色荧光背景里的黑色线条代表单个血细胞的流动轨迹,每条线条的横坐标代表血细胞移动的距离(distance / μm[font=宋体]),纵坐标代表此段时间([/font]time/ ms[font=宋体]),根据这两个数据可以计算出单位时间内血细胞的流动速度([/font]μm / ms)[6]。[/align][align=center][img=,690,262]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212151627102569_8367_3237657_3.png!w690x262.jpg[/img] [/align][align=center]图2 微血管(a)XYT扫描结果和(b)XT一维扫描结果图像计算血流说明示意图[/align]3.2.3 光谱扫描模式(XYλ/XYΛ)通常配置有可调节接受范围的检测器的TPLSM,可以实现从400nm-800nm的发射波谱扫描。通过配置具有连续可调波长的双光子激光器,还可以实现750nm-1300nm激发波谱扫描。这对于开发研制特殊染料探针的课题来说是很方便、全面的检测功能。3.3四维成像模式(XYZT/XYλT/XYΛT)基于上述三维成像模式,结合时间序列扫描,可以实现TPLSM的四维成像。3.4二次谐波成像(SHG)SHG是一个二阶非线性过程,且一般为非共振过程,适合富含胶原纤维的样本成像,如角膜、鼠尾肌腱、皮肤等。生物组织产生的二次谐波最主要的转换源自胶原,不同生物组织中的二次谐波信号强弱与组织中的胶原含量密切相关,含胶原丰富的组织包括结缔组织和肌肉组织等二次谐波信号也比较强,另外还有一些能产生强二次谐波的生物结构是微管,如细胞分裂中纺锤体。对于具有中心对称性的生物结构,如果局部中心对称性的破坏也会产生二次谐波:在两中心对称介质的界面,不同物态分子的相互作用使局部微观场特性在交界面(如细胞膜)发生突变,从而产生界面二次谐波[7]。除了动物组织外,一些含有特殊分子结构的植物组织也能产生二次谐波。二次谐波显微成像具有高空间分辨率、深成像深度、低损伤、以及对结构对称性的高度敏感性的特点,如果能与其他成像技术结合,将成为生物样品研究的有力工具[8]。3.5双光子荧光寿命成像(TP-FLIM)[9]FLIM技术是研究细胞内生命活动状态的一种非常可靠的方法。荧光寿命是荧光团在返回基态之前处于激发态的平均时间,是荧光团的固有性质,因此其不受探针浓度、激发光强度和光漂白效应等因素影响,且能区分荧光光谱非常接近的不同荧光团,故具有非常好的特异性和很高的灵敏度。此外,由于荧光分子的荧光寿命能十分灵敏地反映激发态分子与周围微环境的相互作用及能量转移,因此FLIM技术常被用来实现对微环境中许多生化参数的定量测量,如细胞中折射率、黏度、温度、pH值的分布和动力学变化等,这在生物医学研究中具有非常重要的意义。目前FLIM技术在细胞生物学中一些重要科学问题的研究、临床医学上一些重大疾病的诊断与治疗研究以及纳米材料的生物医学应用研究等方面均有广泛应用,并取得了许多利用传统的研究手段无法获取的数据。FLIM检测需要脉冲激光,TPLSM带有的高能量锁模脉冲激光器可以满足激发要求。3.6荧光寿命-荧光共振能量转移成像(FLIM-FRET)[10]传统的FRET过程分析通常是基于荧光强度成像来实现,分析的结果容易受光谱串扰的影响。而将FLIM技术应用于FRET过程分析,利用FLIM技术可定量测量这一优势,可非常灵敏地反映供体荧光分子与受体荧光分子之间的能量转移过程。当受体分子与供体之间的距离10nm时,供体的能量转移到受体,受体从基态发生能量跃迁,从而影响供体的荧光寿命。与没有受体分子的时候相比,发生FRET的供体分子的荧光寿命降低。因此,FRET-FLIM联合能够实时监测生物细胞中蛋白质的动态变化,如蛋白质折叠、分子间(蛋白-蛋白,蛋白-核酸)相互作用和细胞间信号分子传递、分子运输以及病理学研究等。[b]4 结论和展望[/b]综上,TPLSM应用灵活,具备多种检测模式,适用于多种样本,亦可实现多种实验目的,如荧光的定量、定性、定位、共定位,动态荧光的测定等。一些特殊的实验模式,将TPLSM在生物医学领域的应用进一步扩大。通过结合其他技术(多手段联合拓展,如膜片钳、原子力显微镜、光电联用等),TPLSM必将成为助力生物医学领域研究的有力工具。双光子荧光成像由于具有天生的三维层析能力以及深穿透能力,在活体生物组织成像上广受欢迎。双光子显微镜镜下空间增大后,可广泛应用于猴、大小鼠、兔等较大的模式动物的活体成像。且可结合电生理技术、光遗传技术,广泛应用于麻醉、清醒或运行行为等生理状态下的动物脑科学神经相关研究,在单细胞、单树突精度上对神经元群体活动进行监控。如结合膜片钳技术,对活体脑组组急性切片神经元进行双光子深层成像[11];结合光遗传技术,实现视觉皮层同一神经元和神经元群体的稳定操控和长期多次重复记录[12];对在健身球上移动的头部固定小鼠小脑进行成像,探讨觉醒状态和运动行为对胶质网络中钙离子的激发的影响[13];结合多种疾病模型,探讨大脑皮层神经元及胶质细胞活性的改变及作用等[14]。随着多种双光子显微镜系统的出现,双光子显微镜成像技术将以其实时、无损地探测、诊断及检测能力,在生物医药及临床医学应用中发挥更大作用。[b]参考文献[/b][1] [font=宋体]李娟[/font],[font=宋体]张岚岚[/font],[font=宋体]吴珏珩[/font].[font=宋体]双光子显微镜的应用优势与维护要素[/font][J].[font=宋体]中国医学装备[/font],2021,18(12):158-163.[2] HendelT,Mank M, Schnell B,et al.Fluorescence changes of genetic calcium indicatorsand OGB1correlated with neural ac tivity and calcium in vivo and in vitro[J].JNeurosci, 2008,28(29):7399-7411.[3] DolginE.What leva lamps and vinaigrette can teach us about cellbiology[J].Nature,2018,555(7696):300-302.[4] Noguchi J,Nagaoka A, Watanabe S,et al.in vivo two-photon uncaging of glutamate revealingthe structure-function relatio nships of dendritic spines in the neocortex ofadult mice[J]. J Physiol,2011,589(Pt 10):2447-2457.[5] BishopD,Nikiél, Brinkoetter M,et al.Nearinfrared branding efficiently correlateslight and electron microscopy[J]. Nat Methods,2011,8(7):568-570.[6] [font=宋体]刘皎[/font],[font=宋体]丛馨[/font],[font=宋体]何其华[/font].[font=宋体]活体小鼠微血管血流倒置双光子激光扫描显微镜检测方法的建立[/font][J].解剖学报,2022,53(02):261-265.[7] [font=宋体]屈军乐[/font],[font=宋体]陈丹妮[/font],[font=宋体]杨建军[/font],[font=宋体]许改霞[/font],[font=宋体]林子扬[/font],[font=宋体]刘立新[/font],[font=宋体]牛憨笨[/font].[font=宋体]二次谐波成像及其在生物医学中的应用[/font][J].[font=宋体]深圳大学学报[/font],2006,(01):1-9.[8] [font=宋体]孙娅楠[/font],[font=宋体]赵静[/font],[font=宋体]李超华[/font],[font=宋体]等[/font].[font=宋体]二次谐波结合双光子荧光成像方法观察人源胶原蛋白透皮吸收情况[/font][J].激光生物学报,2017,26(1):24-29.[9] [font=宋体]刘雄波,林丹樱,吴茜茜,严伟,罗腾,杨志刚,屈军乐,荧光寿命显微成像技术及应用的最新研究进展。物理学报,[/font]2018,67(17):178701-1-178701-14[10] [font=宋体]罗淋淋,牛敬敬,莫蓓莘,林丹樱,刘琳,荧光共振能量转移[/font]-荧光寿命显微成像(FRET-FLIM[font=宋体])技术在生命科学研究中的应用进展。光谱学与光谱分析,[/font]2021,41(4):1023-1031[11] Isom-BatzG,Zimmem PE.Collagen injection for female urinary incontinence after urethralor periurethral surgery[J].J Unol,2009,181(2):701-704.[12] JuN,Jiang R,Mrcknik SL,et al.Long-term all-optical interrogation of corticalneurons in awake-behaving nonhuman prim ates[J].LOSBiology,2018,16(8):e2005839.[13]Nimmerjahn A,Mukamel EA, Schnitzer MJ.Motor behavior activates Bergmann glialnetworks[J].Neuron,2009,62(3):400-412.[23] Huang L, Lafaille JJ, YangG.LearningDependent dendritic spine plasticity is impaired in spontaneousautoimmune encep halomyelitis[J].Dev Neurobiol,2021,81(5):736-745.[14] Huang L,Lafaille JJ,Yang G.LearningDependent dendritic spine plasticity is impaired inspontaneous autoimmune encep halomyelitis[J].Dev Neurobiol, 2021,81(5):736-745.

  • 《薄层色谱扫描仪校准规范》本月施行

    由中国计量院和广州计量检测技术研究院联合起草的《薄层色谱扫描仪校准规范》(JJF 1712-2018),经国家市场监管总局批准,于今月开始实施。该规范自16年获总局批准起草,经过多次的意见收集及整理,标准物质的研制,从规范立项到获批历时两年半。 薄层色谱扫描仪是薄层色谱分析法使用的主要仪器,广泛应用于中草药、中成药的成分分析和合成药物分析。随着医药工业、临床医学、环境科学、食品化工等行业的快速发展,薄层色谱扫描仪使用越来越广泛。由于目前没有国家检定和校准规程,薄层色谱扫描仪长期不能得到有效的量值溯源,给薄层色谱法的测定结果带来极大风险。《薄层色谱扫描仪校准规范》的颁布实施,弥补了我国薄层色谱扫描仪校准方法的空白,为此类仪器提供了统一、规范的量值溯源方式,为保证食品药品、生命科学、环境保护、石油化工、精细化工等领域所用薄层色谱扫描仪量值准确、可靠提供了计量技术支持。

  • 植物根系扫描仪介绍

    [img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/05/202405241140032166_2994_5604214_3.jpg!w690x690.jpg[/img]  植物根系扫描仪,这一尖端科技设备,无疑是现代农业与生态研究领域的璀璨明珠。它不仅承载着科学家们对根系奥秘的无限探索,更是农业生产与生态保护工作中不可或缺的重要工具。  植物根系扫描仪,顾名思义,是一种专门用于观察和分析植物根系的设备。它拥有高精度的图像采集技术,能够非破坏性地获取植物根系的详细形态信息。无论是根系的长度、直径,还是分支数量和生长方向,这款扫描仪都能一一精准捕捉,为研究者提供全面而细致的数据支持。  在农业科学研究领域,植物根系扫描仪的应用广泛而深远。它能够帮助科学家们深入了解不同作物种类的根系形态和生长规律,为优化种植技术、提高作物产量提供科学依据。同时,这款扫描仪还能揭示根系与土壤之间的复杂交互关系,为土壤改良和生态修复工作提供重要指导。  此外,在生态保护和修复领域,植物根系扫描仪同样发挥着不可替代的作用。它能够监测土壤退化、水土流失等环境问题对根系生长的影响,为制定有效的生态保护措施提供技术支持。通过这款扫描仪,我们可以更加直观地了解根系在生态系统中的作用和价值,从而更好地保护和利用这一宝贵的自然资源。  总之,植物根系扫描仪以其独特的优势和功能,为现代农业与生态研究领域注入了新的活力。它的出现不仅提升了我们对根系的认识和理解,更为推动农业可持续发展和生态保护工作提供了有力支持。

  • 重发化学发光与生物发光(转载)

    化学发光是物质在进行化学反应过程中伴随的一种光辐射现象,可以分为直接发光和间接发光。直接发光是最简单的化学发光反应,有两个关键步骤组成:即激发和辐射。如A、B两种物质发生化学反应生成C物质,反应释放的能量被C物质的分子吸收并跃迁至激发态C*,处于激发的C*在回到基态的过程中产生光辐射。这里C*是发光体,此过程中由于C直接参与反应,故称直接化学发光。间接发光又称能量转移化学发光,它主要由三个步骤组成:首先反应物A和B反应生成激发态中间体C*(能量给予体);当C*分解时释放出能量转移给F(能量接受体),使F被激发而跃迁至激发态F*;最后,当F*跃迁回基态时,产生发光。 一个化学反应要产生化学发光现象, 必须满足以下条件: 第一是该反应必须提供足够的激发能, 并由某一步骤单独提供, 因为前一步反应释放的能量将因振动弛豫消失在溶液中而不能发光 第二是要有有利的反应过程, 使化学反应的能量至少能被一种物质所接受并生成激发态 第三是激发态分子必须具有一定的化学发光量子效率释放出光子, 或者能够转移它的能量给另一个分子使之进入激发态并释放出光子。 化学发光分析测定的物质可以分为三类:第一类物质是化学发光反应中的反应物;第二类物质是化学发光反应中的催化剂、增敏剂或抑制剂;第三类物质是偶合反应中的反应物、催化剂、增敏剂等。这三类物质还可以通过标记方式用来测定其他物质,进一步扩大化学发光分析的应用范围。 化学发光反应的发光类型通常分为闪光型(flash type)和辉光型(glow type)两种。闪光型发光时间很短,只有零点几秒到几秒。辉光型又称持续型,发光时间从几分钟到几十分钟,或几小时至更久。闪光型的样品必须立即测量,必须配以全自动化的加样及测量仪器。辉光型样品的测量可以使用通用型仪器,也可以配有全自动化仪器。本产品针对辉光型化学发光反应进行检测。 生物发光(Bioluminescence)是化学发光中的一类,特指在生物体内通过化学反应产生的发光现象,主要由酶来催化产生的。如萤火虫产生的。现在我们实验中经常用到的荧光素酶报告基因系统,这些皆为生物发光。 生物发光和化学发光是自然界中一种普遍现象。至今人们已知能发光的生物,种类繁多,从低等的细菌到高等的发光鱼类,从植物幼苗、植物枝叶到人体表面经络穴位、脑、肝、血清等,其发光的主要物质几乎都是由莹光素酶、莹光素及其辅助回子所组成。随着对生物发光机制的深入研究,一些生物体的发光体系已经初步搞清并用这些体系去分析生物体和化学中的一写微量物质。生物发光分析法渐渐地被引入医学领域,诸如通过莹火虫莹光素酶发光体系测量细菌中的AT已用以确定尿路感染中的细菌数,以发光细菌的发光强度为指标去定量抗菌素的效价,标定环境的污染状况等。因此,对这一领域的研究有着重大的经济和社会效益。 工业方面:发酵工业中测量主物量,控制发酵条件;油脂、食品工业中测量油脂、食品的氧化变质程度;橡胶、塑料工业,测量产品的老化程度,检测掺入抗氧化原料的效果,医药工业,检测抗菌的效价。 农业方面:根据植物幼苗的发光强度,判断植物的抗寒性、抗热性。抗盐性及农作物营养发育生长状况等,为农业育种和栽培技术提供依据。 药学方面:测量吞噬细胞的吞噬作用相伴随的化学发光强度和使用发光免疫分析法,检查肌体的免疫功能,了解体内微量激素、微量元素、维生素及药物的含量。测量体液中的AT已判断肌体的能量代谢状况,尿路感染的程度,测量血清(血浆)的化学发光强度。间接地判断疾病的发生、发展和程度,鉴别诊断某些病思。测量自由基的反应,为抗衰老、抗肿瘤、抗辐射筛选有效的自由基药物。 环保方面:用细菌、动物、植物及化学发光体系的发光指标监测环境污染。由于发光测量具有灵敏度高、特异性强、稳定性好,反应速度快、使用方便等优点。发光分析技术的研究和应用必将在免疫学、微生物学、生物化学、临床检验、毒理学及医学、农业、工业。环保科学等领域得到广泛应用,为了促进发光分析技术的发展,我厂为社会提供高灵敏、高稳定度、线性范围宽、应用面广、有计算机控制及自动作图、自动数据处理、自动打印结果的8HO一C型全自动生物化学发光测量仪。为生物、化学发光及超微弱发光的检测提供了有效的手段,对发光分析技术的研究和应用,将作出一定的贡献。

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    技术参数 1.MPI-A型毛细管电泳电化学发光检测仪—多功能化学发光检测仪: * 测量动态范围:大于5个数量级 * 测量精度优于0.05% 2.MPI-A/B型多功能化学发光检测器: * 波长范围:300—650nm * 灵敏度:SP1000A/Lm 3.MPI-A型毛细管电泳电化学发光检测仪—电化学分析仪: * 电位范围:-10V—10V * 电流范围:±250 mA * 参比电极输入阻抗:10E12Ω * 灵敏度:1x10E-12—0.1A 共16个量程 * 输入偏置电流:50pA * 电位增量:1mV * 扫描速率:0.0001—200V/S * 测试方法:循环伏安法(CV),线性扫描伏安法(LSV),计时电流法(CA) 计时电量法(CC),控制电位电解库伦法(BE),开路电压—时间曲线(OCPT) 4.MPI-A型毛细管电泳电化学发光检测仪—毛细管电泳高压电源: * 输出电压:0—20KV * 输出电流:0—300uA 技术文章 1.毛细管电泳电化学发光检测技术及其在生命科学中的应用2.Analytical applications of the electrochemiluminescence of tris(2,2''-bipyridyl) ruthenium and its derivatives 主要特点 1.用于药物、氨基酸、多肽、蛋白质及核酸检测分析 2.用于蛋白质与药物、核酸相互作用研究。 仪器介绍 电化学发光检测是近几年发展迅速的毛细管电泳分析中的一种新型检测方法,它将毛细管的分离技术与电化学发光检测相结合,可在临床分析及医药、病毒、免疫等科学试验中大大简化分析的技术难度,提高分析结果的准确性。   MPI-A型毛细管电泳电化学发光检测仪系结合毛细管电泳分离和电化学发光检测于一体的多测试界面、多分析参数、多控制部件系统集成仪器。它可同时对被测样品实现毛细管电泳在线分离、电化学发光实时检测,并同步显示化学发光信号、电化学电位扫描信号、电化学电极电流信号及毛细管电泳电流信号并对其进行详细分析。

  • 【原创大赛】生物发光毒性检测仪采购文件的编制

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  • RFL-1A/B型超微弱化学发光/生物发光检测仪

    技术参数 1.负高压 * 输出电压: -100~1000V * 稳定度: 0.05% * 输出电流:: ≥5mA 2.放大器系统 * 增益:1×,5×,10×,50× * 滤波器频率:10Hz,20Hz,50Hz,100Hz * 输出漂移: ≤0.5mV * 信号噪声: ≤0.5mV(P-P值,1X) * 输入阻抗: ≥10MΩ 3.积分放大器: * 积分时间: 0.001-10S 4. 信号处理系统: * 系统自动调零 * 增益自动控制 * 采样速率:1-1000次/S 5.系统软件 * 文件管理:文件建立,保存,读取,通讯口选择 * 测量参数管理:测量时间,倍增管高压,增益选择,滤波器频率选择,采样速率选择 * 谱图处理:峰值测量(手动),面积测量(手动),谱图粘贴,谱图打印,数据列表(文本格式) 5.化学发光单元:IFIS-A型多功能化学发光检测器: * 波长范围:300—650nm * 灵敏度:SP1000A/Lm 6.样品分析:Luminol-H2O2-Cr(Ⅲ)体系 * 线性范围:1×10E-11~1×10E-5(g/mL) * 检出限:1.5×10-12g/mL * RSD3%(痕量分析的要求是RSD5% RSD=S/x的平均值) 技术文章 此仪器没有任何技术文章 主要特点 仪器介绍 RFL-1A/B型超微弱化学发光/生物发光检测仪是专用于测量微弱发光信号的测量仪器,仪器带有能量测试和电荷积分测试等两种测量方式,具有非常宽的动态测试范围,适用于各种具有配有光电检测器(如光电倍增管、光电管、光电二极管等)的分析装置,如化学发光分析、荧光分析、火焰分子(原子)发射光谱分析等。本仪器具有两种型号:  RFL-1A型:内置高精度负高压电源和高精度信号放大及信号处理系统及VFD数字显示器。 其中负高压电源为光电倍增管专用,而信号放大器则用于对光电转换后的信号进行放大、滤波,信号处理系统则对被测信号进行相关处理及传递给系统计算机进行分析,VFD显示器则用于显示各种测量参数及信号值。  RFL-1B型:配备有IFIS-A型多功能化学发光检测器,构成超微弱化学发光/生物发光仪。

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    用平板硫化机将TPS样品条压成薄片进行红外扫描,但是红外扫描无法透过薄片,我想请问各位高手TX一下,红外扫描仪对样品厚度的要求是什么?所用仪器为BIO-RAD FTS3000型红外光谱扫描仪。 另外麻烦把这个仪器的使用说明、对样品的要求及相关参数告知一下,多谢!!!

  • 化学发光检测的能量

    化学反应过程中的能量以光的形式释放出来,成为化学发光,有些生物体在能量代谢的过程中通过消耗ATP也可发光,为生物发光。化学发光 常用物质包括二氧乙烷衍生物、鲁米诺及衍生物、和丫啶酯。这些试剂可用于各种标本分析、HPLC检测和流动注射分析系统。二氧乙烷衍生物在碱性磷酸酶的作用下水解,形成一种高能量的中间体,这种中间体进一步分解后释放出光子,此类有代表性的物质是AMPPD和CSPD。此方法最为广泛的应用是基于碱性磷酸酶和β半乳糖苷酶的分析系统。碱性磷酸酶(AP)的测定 检测AP,β-葡糖苷酸酶活性的方法是使用一种有商品供应的稳定的1,2-二氧乙烷衍生物,这种发光底物的发光时间为数分钟至数小时。发光强度直接与酶的浓度相关。这种底物可用于1) 微孔板的免疫分析,DNA 探针捕获法和报告基因分析法, 2) 用于蛋白质和核酸分析的96-孔斑点膜。鲁米诺 是一种最古老的和最常用的试剂,在碱性条件下可被过氧化物氧化,同时发光,鲁米诺和过氧化物之间的氧化还原反应需要催化剂,这种催化剂一般为多价金属离子、过氧化物酶如铁、辣根过氧化物酶等,此种方法常用于检测过氧化物、重金属、过氧化物酶的含量,以及由此衍生的检测自由基、进行毒物分析和基于过氧化物酶和葡萄糖氧化酶的分析方法。丫啶酯及衍生物 在碱性条件下可产生瞬时发光,将其作为标记物,已广泛用于免疫分析和分子杂交。

  • 【原创】薄层扫描仪使用情况

    做益母草膏检测,需要薄层扫描仪,不知道各位大侠都使用过哪些牌子的机子,准确率和精度怎么样?谈谈吧!国产的机子,价位在多少?

  • 以色列APM雷达3D物位——最先进的物位扫描仪

    以色列APM雷达3D物位扫描仪(APM-JD3D)是目前世界上最先进的物位扫描仪,成像效果清晰,可以测料位、体积、重量。广泛应用于粮食仓储、饲料、水泥、电力灰库、化工、采矿、冶金等循环进出的仓库料位监视。它是迄今为止可以实际投入工业领域应用仅有的一种可以准确检测固体物料和体积的创新和成熟技术,而且不受物料种类、物化性能、贮存物料间、开放仓或料仓的类型和尺寸的影响并适用于恶劣的物料贮存环境。APM-JD3D物位扫描仪基于二维数组波束形成器传送低频脉冲,接收来自筒仓、仓室或其他容室内物料的回波。设备的数字信号处理器对接收到的信号进行取样和分析,通过估算回波到达的时间和方向,处理器形成一个物料表面的三维图,这个图像通过一种专有的计算方法对信息进行处理并生成3D图像,可以在远端屏幕上显示出来,设备可以据此准确得出物料的体积和质量,够使工艺物位监测和库存控制达到一个新的高度。精确的物料检测能够提高操作效率和管理能力,高成本突发状况减少,加快收益回馈。:S1型——该型号采用15度角发射雷达波,穿透一般浓度粉尘,适用于狭窄而高的料仓,高度可达70米。 S2型——该型号采用30度角发射雷达波,适用于直径4米左右的小型储仓,高度可达70米。 M型——该型号采用70度角发射雷达波,可用于直径很大的储仓及露天仓库和货堆。能够精确测出物位、体积。 MV型——该产品是70度角发射雷达波,增加了特殊软件工具,可以在电脑上显示料位的实际分布图像。MVL型——该产品是采用组合雷达扫描仪,多个探头联合扫描,实现特大型储仓的料位实际分布图像显示。

  • 磁共振成像(MRI)行李扫描仪--磁在防爆中的应用

    这种设备也是采用医用上的磁共振人体扫描技术发展的。这种新型扫描仪采用一种称为“四磁极共振分析”的变型MRI,从被检物品的分子结构来识别各种材料。首先用一台发射机向行李上发射低频无线电波,瞬间扰乱物品内部的核子排列。当核子自身重新排列时,它们发射信号,这些信号即刻由系统的计算机进行分析。由于每种类型的材料发射一种独特的信号,没有两种化合物的信号是相同的。因此,使之易于查出爆炸物或违禁毒品。它还可以检测液体炸弹、神经毒气及其他化学武器。这种磁共振炸药探测系统QScan-1000和Line231X 射线安全检查系统结合可以获得最佳探测效果。目前在洛杉矶国际机场和英国的多个国际机场已有使用。

  • 【分享】水中发光细菌的微毒检测

    没人发帖我来活跃气氛:发光细菌的微毒检测生物发光是某些生物的一种生理现象,海洋生物中更为多见。自1672年R.Boyle观察到发光的菌体所发出的光易被化学物质抑制后,许多科学家相继对细菌的发光效应进行了大量的研究。本世纪70年代至80年代初,国外科学家首次从海鱼体表分离和筛选出对人体无害,对环境敏感的发光细菌,用于检测水体生物毒性,现已成为一种简单、快速的生物毒性检测手段。80年代初我国引进了这项技术,并先后分离出海水型和淡水型的发光细菌,用以检测环境污染物的急性生物毒性;近年来还分离出明亮发光杆菌暗变种检测环境污染物致突变性,扩大了检测范围。一、发光细菌检测的原理与操作(一)基本原理发光菌检测法是以一种非致病的明亮发光杆菌作指示生物,以其发光强度的变化为指标,测定环境中有害有毒物质的生物毒性的一种方法。细菌的发光过程是菌体内一种新陈代谢的生理过程,是光呼吸进程,是呼吸链上的一个侧支,即菌体是借助活体细胞内具有ATP、萤光素(FMN)和萤光素酶发光的。综合化学反应过程为: 该光波长在490nm左右。这种发光过程极易受到外界条件的影响。凡是干扰或损害细菌呼吸或生理过程的任何因素都能使细菌发光强度发生变化。当有毒有害物质与发光菌接触时,发光强度立即改变,并随着毒物浓度的增加而发光减弱。这种发光强度的变化,可用一种精密测光仪定量地测定。美国Microbics公司设计制造了一套微毒测定仪器。国内中国科学院南京土壤研究所,华东师范大学生物系也分别成功地研制了DXY-2型和SDJ-1型的生物发光光度计(生物毒性测试仪)。(二)典型操作1.典型操作方法 目前国内外细菌发光的测定常用的有二种方法。(1)新鲜发光细菌培养测定法 即将发光菌接种于液体培养基中,在适当条件下(20℃±0.5℃)振荡培养到对数生长期,配制为含3%NaCl盐度的适当浓度的菌悬液加入测试管中,再加入待测液,使之和菌种接触,作用5min~15min后,读出井记录对照管和样品管发光强度。此法操作较为简便。(2)冷冻干燥发光细菌制剂测定法,把培养到对数生长期的发光细菌,以冷冻干燥法制成冻干粉剂,使用时加入冷的2%NaCl溶液复苏,使其恢复到原来的生理状态和发光水平,然后用于测定。这是国家标准方法,其优点是可实行测定的质量控制。冻干粉可长期保藏方便使用,操作简便,节约时间。2.试剂与材料(1)测试菌种 明亮发光杆菌(Ptotobacterium phosphoreum)T3小种。①新鲜明亮发光杆菌悬浮液。②或明亮发光杆菌冻干粉(800万Cell/g)。(2)培养基①液体培养基 酵母膏5.0g,胰蛋白胨5.0g,NaCl30.0g,Na2HPO45.0g,KH2PO41.0g,甘油3.0g加蒸馏水至1000ml。pH7.0±0.5。②固体培养基 培养液(按上述配方)1000ml,琼脂169g,pH7.0±0.5。(3)稀释液 3%NaCl,2%NaCl。(4)参比毒物 0.02mg/L~0.24mg/L的HgC12系列标准溶液。(5)仪器与器材①DXY-2型生物发光光度计(中国科学院南京土壤研究所研制)及2ml或5ml比色管。②恒温振荡器,培养箱,手提式高压消毒锅。③10ul或20ul微量加液器,1ml注射器,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/9p][color=#3333ff][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/9p][color=#3333ff]移液器[/color][/url][/color][/url],容量瓶,三角瓶。(6)检测样品 视实验目的而定。二、发光细菌法的应用根据发光细菌法的原理和方法,凡能干扰或破坏发光细菌呼吸、生长、新陈代谢等生理过程的环境因子,例如有毒有害的物质等都可以运用发光细菌法检测生物毒性。其主要应用包括:1.发光细菌对水、土、气中化合物的急性毒性评价及快速评价水源水和地面水的质量,渔业水体,农田灌溉水体等的检测。2.工业废水,废气和固体废弃物的急性毒性与评价,及污染源的毒性追踪与判断,河流流经地域的排污分担率的估算,污水合格排放的稀释率的推算与评定。3.土壤重金属急性毒性效应测定和评价,土壤金属毒性的协同或拮抗效应监测。4.化学品的毒性评价与安全性评定,化学危险品的风险评定,以及环境污染物的致突变性的评价。5.环境保护处理设施效果的监控。随着环境学科的发展,发光细菌法的应用范围和前景将愈来愈宽广。三、发光细菌法测定急性毒性的操作程序(一)发光细菌新鲜菌悬液的制备(第1法)1.斜面菌种培养 于测定前48h取保存菌种,于新鲜斜面上接出第一代斜面,20℃±0.5℃培养24h后立即转接第二代斜面,20℃±0.5℃培养24h,再接出第三代斜面20℃±0.5℃培养12h后备用。每次接种量不超过一接种耳。2.摇瓶菌液培养 取第三代斜面菌种近一环,接种于装有50ml培养液的250ml三角瓶内,20℃±0.5℃,184rpm/min下培养12h-14h备用。3.将培养液稀释至每毫升108个细胞~109个细胞,初始发光度不低于800mV,置水浴中备用。(二)菌液复苏(第2法)取冷藏的发光菌冻干粉,置冰浴中,加入0.5ml冷的2%NaCl溶液,充分摇匀,复苏2min,使其具有微微绿光,初始发光度不低于800mV。(三)样品采集与处理1.水样(1)从不同工业废水的各排放口,每4h采样一次,连续采集24h后,均匀混合后备用。(2)纳污水体 取其入口,中心,出口三个断面混合水样备用。(3)以同上方法采集清洁水,作空白对照。浊度大的污水,需静置后取上清液。一般样品不需加任何处理。水样按3%比例投加NaCl置冰箱备用。2.气体样品 以大气采样法取大气样品于气体吸收液中吸收5ml,按3%比例投加NaCl,置冰箱备用,同法收集清洁空气作为对照组。3.固体样品 取固体废弃物,按《工业固体废物有害特性试验与监测分析方法》制备浸出液,以取上清液,按3%比例投加NaCl,置冰箱备用。(四)试验浓度的选择在预备试验的浓度范围内,按等对数间距或百分浓度取3个~5个试验浓度,同时设空白对照和参比毒物系列浓度组。(五)发光细菌法生物毒性测定1.工业废水或有毒物质的生物毒性测定(1)发光菌悬液初始发光度测定取4.9ml3%NaCl溶液于比色管内,加新鲜发光菌悬液或冻干粉复苏菌悬液10ul,若测量发光度在800mv以上,允许置冰浴中备用。(2)取已处理待测废水样品,按等对数间距或百分浓度编号,并注明采集点。(3)按表依次加入稀释液,待测水样及参比毒物系列浓度溶液。(4)打开生物毒性测试仪电源,预热15min调零点,备用。(5)每管加入菌悬液0.01ml,准确作用5min或15min,依次测定其发光强度,记录毫伏数。每个浓度设三管重复。 2.工业废气(或有害气体)的生物毒性测定(1)气体直接通入法 用注射器直接注入气体于菌悬液中,经10min~20min测定发光菌光强度的变化。(2)气体吸收法 方法同工业废水测定法。(3)固体菌落法 挑选固态培养到对数生长期的发光菌单茵落,连同培养基切下,置比色管内,测定初始发光强度,然后用注射器将待测气体注入菌苔表面,经10min~20min后,测定发光度的变化。(六)实验结果处理与评价1.记录工业废水,废气的生物毒性实验数据及其计算。(1)相对发光率或相对抑光率计算公式: (2)EC50值 在半对数座标纸上,以横座标为对数浓度,以纵座标为相对抑或发光率,作图,求得EC50值。2.数据处理与评价(1)建立相对抑光率与参比毒物系列浓度的回归方程,求出样品的生物毒性相当于参比毒性的水平,以评价待测样品的生物毒性。(2)以EC50值评定样品的生物毒性水平 总之发光细菌法是检测环境生物毒性的一种好方法,它具有快速、简便、灵敏

  • 化学发光及生物发光的原理及其应用

    化学发光及生物发光的原理及其应用

    第一部分 概述 化学发光 (ChemiLuminescence ,简称为 CL) 分析法是分子发光光谱分析法中的一类,它主要是依据化学检测体系中待测物浓度与体系的化学发光强度在一定条件下呈线性定量关系的原理,利用仪器对体系化学发光强度的检测,而确定待测物含量的一种痕量分析方法。化学发光与其它发光分析的本质区别是体系产生发光 ( 光辐射 ) 所吸收的能量来源不同。体系产生化学发光,必须具有一个产生可检信号的光辐射反应和一个可一次提供导致发光现象足够能量的单独反应步骤的化学反应。化学发光体系用化学式表示为: [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/08/200608291133_24995_1636364_3.jpg[/img]依据供能反应的特点,可将化学发光分析法分为: 1 )普通化学发光分析法 ( 供能反应为一般化学反应 ) ; 2 )生物化学发光分析法 ( 供能反应为生物化学反应;简称 BCL) ; 3 )电致化学发光分析法 ( 供能反应为电化学反应,简称 ECL) 等。根据测定方法该法又可分为: 1 )直接测定 CL 分析法; 2 )偶合反应 CL 分析法 ( 通过反应的偶合,测定体系中某一组份; 3) 时间分辨 CL 分析法 ( 即利用多组份对同一化学发光反应影响的时间差实现多组份测定 ) ; 4 )固相、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]、掖相 CL 。分析法; 5 )酵联免疫 CL 分析法等。 化学发光的系统一般可以表示为: [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/08/200608291133_24996_1636364_3.jpg[/img]在整个的检测系统中其关键的部分为 PMT ,其直接影响到仪器的检测性能,其最高检测极限为 10 - 22 mol/L 。不同型号的仪器其检测技术不一样,但基本原理都是利用待测组份与体系的化学发光强度呈线性定量关系,而化学发光强度随体系反应进行的速度增强或衰弱。记录仪记录峰形,以峰高定量,也可以峰面积定量。因化学发光多为闪烁式发光 (1—2s 左右 ) ,故进样与记录时差短,分析速度快。

  • 激光扫描共聚焦显微镜的检测模式及其在生物医学领域的应用

    [align=center][font='times new roman'][size=16px]激光扫描共聚焦显微镜的[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]检测[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]模式及其在生物医学领域的应用[/size][/font][/align][align=center][font='times new roman'][size=14px]吴晶[/size][/font][font='times new roman'][sup][size=14px]1[/size][/sup][/font][font='times new roman'][size=14px],刘皎[/size][/font][font='times new roman'][sup][size=14px]1[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=14px], *[/size][/sup][/font][/align][align=center]1. [font='times new roman']北京大学医药卫生分析中心,北京,100191[/font][/align][font='times new roman'][/font][align=center][font='times new roman'][size=13px]* [/size][/font][font='times new roman']通讯作者[/font][/align][font='times new roman']摘要[/font][font='times new roman']由于激光扫描共聚焦显微镜(Confocal Laser Scanning Microscopy, CLSM)特有的分辨率和技术优势,使得其成为了生物学、医学及药学等领域重要的科研工具。本文结合[/font][font='times new roman']作[/font][font='times new roman']者所在的北京大学医药卫生分析中心共聚焦平台的工作经验,概述了CLSM适用的样本、[/font][font='times new roman']检测[/font][font='times new roman']模式以及在生物医学领域的应用,以期为相关科研技术人员提供参考。[/font][font='times new roman']A[/font][font='times new roman']bstract[/font][font='times new roman']Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM) has become an important scientific research tool in the fields of biology, medicine and pharmacy due to its unique resolution and technical advantages. Based on the author's work experience in the confocal [/font][font='times new roman']center[/font][font='times new roman'] of Peking University Medical and Health Analysis Center, this paper summarizes the applicable samples, detection modes and applications of CLSM in the biomedical field, in order to provide reference for related scientific researchers and technicians.[/font][font='times new roman']关键词[/font][font='times new roman']激光扫描共聚焦显微镜,[/font][font='times new roman']检测[/font][font='times new roman']模式,应用[/font][font='times new roman']1 引言[/font][font='times new roman']从17世纪世界上第一台原始的光学显微镜问世以来,光学显微镜在20世纪经历了快速发展时期[1]。但由于普通的光学显微镜受光波衍射效应的限制,分辨率已接近理论极限值。因此,为改善成像质量,提高图像清晰度,从而提高显微镜的成像分辨率,人们采用增加物象与背景的反差来实现此目的[2]。激光扫描共聚焦显微镜(Confocal Laser Scanning Microscopy, CLSM)的诞生,在一定程度上实现了这一目的。1984年,Bio-Rad公司首次推出世界第一台商品化的CLSM,从此CLSM迅速发展成为现代生物医学等领域科研的有力工具,广泛应用于细胞生物学、生理学、病理学、解剖学、胚胎学、免疫学和神经生物学等领域。[/font][font='times new roman']伴随着光学、计算机等技术的迅速发展,CLSM的分辨率甚至可以突破光学极限(0.2μm),达到0.05μm甚至0.02μm。与分辨率可以达到0.2nm的电子显微镜相比,CLSM的优势是既可以用于固定样品的拍摄,还可以用于活细胞实验,比如观察在特定刺激下细胞某个结构或者荧光强度的变化等。同时还可以通过XYZ[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']XYT[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']XYλ[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']XYZT[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']XYλT等多种模式实现多维成像,亦可进行更复杂实验的拍摄,比如荧光共振能量转移([/font][font='times new roman']Fluorescence Resonance Energy Transfer, [/font][font='times new roman']FRET),荧光漂白恢复([/font][font='times new roman']Fluorecence Recovery After Photobleaching, [/font][font='times new roman']FRAP),荧光寿命成像([/font][font='times new roman']Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy, [/font][font='times new roman']FLIM)[/font][font='times new roman'],荧光相关光谱/荧光互相关光谱(Fluorescence Correlation/Co-Correlation Spectroscopy, [/font][font='times new roman']FCS[/font][font='times new roman']/FCCS)[/font][font='times new roman']等实验以满足对样品的定性、定量、定位、共定位等多维度多功能的研究。[/font][font='times new roman']本文拟通过按CLSM常见的[/font][font='times new roman']检测[/font][font='times new roman']模式分别阐述其在生物医学领域的应用,以其为相关科研技术人员提供参考。[/font]2. [font='times new roman']CLSM适用的样本[/font][font='times new roman']CLSM适用的样本非常广泛,从液体、固体等形式的材料或制剂、细菌、培养的粘附细胞、悬浮细胞、细胞团、类器官、各种染色、非染色荧光标记的组织或组织切片、到各种动物(如模式动物线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠等),都可以通过搭载不同载物台进行测试。所有的样品都可以通过匹配不同的器皿(包括共聚焦专用小皿、玻片、transwell小室、孔板等等)和固定器(比如不同热台、孔板支架等)放置到载物台上进行测试。[/font]3. [font='times new roman']CLSM的[/font][font='times new roman']检测[/font][font='times new roman']模式[/font]3.1 [font='times new roman']单一光切片模式(XY或XZ)[/font][font='times new roman']CLSM的最基本优势在于利用激光代替传统场光源,借助于激光扫描共聚焦显微镜的软件系统,CLSM可以实现点扫描、点探测,得到生物样品高反差、高分辨率、高灵敏度的二维图像,从而获得细胞/组织等光学切片的物理、生物化学特性及变化。也可以对所感兴趣的区域进行准确的定性、定量及定位分析。[/font][font='times new roman']CLSM特有的zoom功能,可以用来调节扫描区域的放大倍数。增加选定区域的zoom值,其图像会被放大。但zoom值会受吴晶分辨率的限制,一味的增大zoom值,不能得到相应的高清图像。因此,需根据实际情况参考piexl size进行设定。[/font]3.2 [font='times new roman']三维成像模式[/font]3.2.1 [font='times new roman']Z轴系列及三维成像模式,三维定位/图像重构[/font][font='times new roman']CLSM可对活的或固定的细胞及组织进行无损伤的系列光学切片,获得标本真正意义上的三维数据,这一功能被称为“细胞CT”:通过扫描振镜在X、Y方向的连续扫描,控制软件将扫描的像素点组成共聚焦图像,通过电动载物台沿Z轴方向的连续扫描,可获得样品不同层面连续的光切图像(xyz)。同理,通过沿Y轴方向连续扫描,可获得连续的xzy图像。再经计算机图像处理及三维重建软件,可产生生动逼真的动态效果。[/font]3.2.2 [font='times new roman']时间序列扫描模式(XYT)[/font][font='times new roman']共聚焦显微镜若按照一定的时间间隔、重复地采集样品内固定区域的荧光图像,并对其进行定位、定性及定量分析,则可实现对该样品的实时监测(XYT),此类实验可观察特异荧光探针标记的单个细胞不同部位或不同组织区域接受刺激后的整个变化过程,常用于对单个细胞内各种离子、膜电位、活性氧的比例及动态变化做实时定量分析,例如动态测定活细胞或组织内游离Ca[/font][font='times new roman'][sup][size=13px]2+[/size][/sup][/font][font='times new roman']、Mg[/font][font='times new roman'][sup][size=13px]2+[/size][/sup][/font][font='times new roman']、K[/font][font='times new roman'][sup][size=13px]+[/size][/sup][/font][font='times new roman']、Na[/font][font='times new roman'][sup][size=13px]+[/size][/sup][/font][font='times new roman']等离子的分布和浓度的变化、活细胞内H[/font][font='times new roman'][sup][size=13px]+[/size][/sup][/font][font='times new roman']浓度的变化、细胞/线粒体膜电位,自由基等。当Y方向上的扫描行数设为1时,便可进入特殊的XT模式,在这种扫描模式下得到的图像,可以用来计算血流速度等。[/font]3.2.3 [font='times new roman']光谱扫描模式(XYλ/XYΛ/XZλ)[/font][font='times new roman']通常配置有可调节接受范围的检测器[/font][font='times new roman']的CLSM[/font][font='times new roman'],可以实现从400nm-800nm的发射波谱扫描。通过配置具有连续可调波长的白激光,CLSM还可以实现激发波谱扫描。[/font][font='times new roman']3.3四维成像模式(XYZT/XYλT/XYΛT)[/font][font='times new roman']基于[/font][font='times new roman']上述[/font][font='times new roman']三维成像[/font][font='times new roman']模式[/font][font='times new roman'],结合时间序列扫描,可以实现CLSM的四维成像。[/font][font='times new roman']3.4反射光/透射光/微分干涉(DIC)成像模式[3-4][/font][font='times new roman']反射光成像主要是指光源发出的光到达样品后发生反射,检测器将此反射光信号转化为电信号进而生成样品表面的图像。利用反射光成像,能够更好的获得样品的表面纹理等信息,是对荧光图像信息的进一步补充。[/font][font='times new roman']透射光成像技术是通过光源发出的光到达样品后,透过样品的光进入检测器生成光信号,再由检测器转变为电信号所形成的图像信息。透射光成像通常能够更好的呈现目标的外轮廓信息,亦是对荧光图像信息的进一步补充。[/font][font='times new roman']很多CLSM配置有DIC模式。与其他成像技术相比,DIC成像技术通过对光路中梯度变化的呈现,实现“伪立体”效果,如在梯度比较小的区域中,相对比较扁平的上皮细胞亦可以较好的实现“立体”结构,同时,由于DIC成像技术不存在相差成像等技术中出现的光晕,还可以利用这个特点检测到细胞表面分布着的细菌,这是很多成像技术所观察不到的。因此DIC成像技术的主要优势在于不需要对相差环和聚光镜遮挡等因素进行考虑,可以直接实现高数值孔径的物镜观察,即可以提高轴向分辨率,这在对分辨率要求十分高的实验中具有重要的应用价值。[/font][font='times new roman']3.6 特殊[/font][font='times new roman']检测[/font][font='times new roman']模式[/font][font='times new roman']3.6.1 荧光漂白恢复(FRAP)[/font][font='times new roman'][5][/font][font='times new roman']FRAP技术由Axelrod等于20世纪70年代研发,指对细胞内的某一区域荧光漂白后,通过测定荧光分子的恢复速率,来研究活细胞中生物分子的动力学特征。[/font][font='times new roman']通过FRAP实验可以研究生物膜脂质分子的侧向扩散、细胞间的通讯、胞浆及细胞器内小分子物质转移性的观测、以及细胞骨架、核膜结构或大分子组装等。[/font][font='times new roman']3.6.2荧光能量共振转移(FRET)[/font][font='times new roman'][6][/font][font='times new roman']FRET是指两个荧光基团间能量通过偶极-偶极耦合作用以非辐射方式从供体传递给受体的现象。目前FRET技术可广泛用于单个固定细胞、亚细胞或活细胞原位生理环境下检测生物大分子的构象变化和分子间的直接相互作用,如检测配体-受体、蛋白分子共定位、转录机制、蛋白折叠以及蛋白质二聚化等,亦可用于检测酶活性变化、细胞凋亡以及膜蛋白的研究等。[/font][font='times new roman']在FRET体系中,常用的荧光能量供体、受体对主要有:CFP/YFP、BFP/RFP、CY3/CY5等。[/font][font='times new roman']进行FRET实验时,需要满足以下几个条件:① 所检测样品包含两个荧光分子,能量的提供者叫做供体,能量的接受者叫做受体;② 供体与受体的距离在[/font][font='times new roman']10[/font][font='times new roman']nm之间;③ 供体的发射波长与受体的激发波长一致。当供体的激发波长照射样品时,若没有FRET效应产生,只会检测到供体的发射光;反之,如果有FRET效应发生,则CLSM可检出供体发射的荧光减弱,而受体的发射光增强。[/font][font='times new roman']3.6.4 荧光寿命成像([/font][font='times new roman']FLIM[/font][font='times new roman'])[7][/font][font='times new roman']FLIM技术是研究细胞内生命活动状态的一种非常可靠的方法。荧光寿命是荧光团在返回基态之前处于激发态的平均时间,是荧光团的固有性质,因此其不受探针浓度、激发光强度和光漂白效应等因素影响,且能区分荧光光谱非常接近的不同荧光团,故具有非常好的特异性和很高的灵敏度。此外,由于荧光分子的荧光寿命能十分灵敏地反映激发态分子与周围微环境的相互作用及能量转移,因此FLIM技术常被用来实现对微环境中许多生化参数的定量测量,如细胞中折射率、黏度、温度、pH值的分布和动力学变化等,这在生物医学研究中具有非常重要的意义。目前FLIM技术在细胞生物学中一些重要科学问题的研究、临床医学上一些重大疾病的诊断与治疗研究以及纳米材料的生物医学应用研究等方面均有广泛应用,并取得了许多利用传统的研究手段无法获取的数据。[/font][font='times new roman']3.6.5 荧光共振能量转移-荧光寿命成像(FRET- [/font][font='times new roman']FLIM[/font][font='times new roman'])[8][/font][font='times new roman']FRET本身不是一种成像技术,而是一个物理过程。传统的FRET过程分析通常是基于荧光强度成像来实现,分析的结果容易受光谱串扰的影响。而将FLIM技术应用于FRET过程分析,利用FLIM技术可定量测量这一优势,可非常灵敏地反映供体荧光分子与受体荧光分子之间的能量转移过程。当受体分子与供体之间的距离10nm时,供体的能量转移到受体,受体从基态发生能量跃迁,从而影响供体的荧光寿命。与没有受体分子的时候相比,发生FRET的供体分子的荧光寿命降低。因此,FRET-FLIM联合能够实时监测生物细胞中蛋白质的动态变化,如蛋白质折叠、分子间(蛋白-蛋白,蛋白-核酸)相互作用和细胞间信号分子传递、分子运输以及病理学研究等。[/font][font='times new roman']3.6.3 荧光相关光谱/荧光互相关光谱([/font][font='times new roman']FCS[/font][font='times new roman']/FCCS)[9-12][/font][font='times new roman']FCS[/font][font='times new roman']和FCCS都是在涨落光谱技术的基础上衍生而来的,通过检测某一微小区域内荧光信号的瞬时涨落变化,分析分子的密度、扩散以及分子之间的相互作用,是一种新兴的单分子检测技术。由于FCS/FCCS的高灵敏性可以用来检测生物系统中发生的小概率时间,因此此技术主要用于分子之间相互作用、活细胞分析、核酸分析、蛋白质的寡聚化、蛋白质的动力学研究以及纳米制剂粒径测量等研究,在检测物质浓度、扩散速度、分子结合速率等方面体现出巨大的优越性,亦可用于肿瘤的早期诊断以及高通量药物筛选等。[/font][font='times new roman']FCS技术,即在CLSM焦点的微小测量区域内,通过对荧光强度随时间变化的自发性波动分析和其时间函数自相关的分析,并通过计算机统计与拟合运算,在活细胞内单分子水平给出分子的扩散系数、分子数目、分子浓度及分子之间结合与分离状态等动力学参数的检测方法。其实质是监测带有荧光基团的物质在激光作用体积内的扩散情况,可揭示异质群体中的每个个体,并对各自的亚群进行鉴定、分类、定量比较,亦可对复杂的生化反应提供详细、确定的动力学参数。[/font][font='times new roman']发明FCS的最初目的是在生物系统中研究非常稀的样本浓度的化学动力学特征。随着探测手段、自相关电子学等方面的技术进步,FCS在生物化学中的研究和应用越来越广泛,如经典的细胞膜中脂质扩散研究就是通过CLSM整合了FCS技术后所取得的巨大进展。[/font][font='times new roman']FCCS技术,确切来说是FCS技术的一种延伸应用。其既保持了FCS技术的灵敏性,又可以解决FCS对两种粒子的扩散速度要有明显不同的要求(至少相差2倍,即二者质量差相差8倍)。该技术在实验中通常将两种粒子用不同的荧光进行标记,荧光分子被激发后,产生两种互不干扰的荧光信号,分别被两个独立的检测器探测,然后将探测到的信息进行交叉函数分析。如果分子间存在相互作用,那么两种不同的荧光信号将同时经过检测通道,这时两个检测器就会产生同步的信号波动,从而产生互相关信号;而当单色荧光分子独立在微区域内运动时,则不会产生互相关信号。这样,相互作用的荧光分子和独立运动的荧光分子就被区分开来。由于FCCS技术直接反映分子间的相互作用,而不像FRET技术那样受分子扩散或聚集的影响,因此在生物分子互作、蛋白寡聚化、酶活性研究领域中有重要的应用前景。[/font][font='times new roman']4 结论和展望[/font][font='times new roman']综上,CLSM应用灵活,具备多种检测[/font][font='times new roman']模式,适用于多种样本,[/font][font='times new roman']亦可[/font][font='times new roman']实现多种实验目的,如荧光的定量、定性、定位、共定位,动态荧光的测定等[/font][font='times new roman']。一些特殊的实验模式,将CLSM在生物医学领域的应用进一步扩大。通过[/font][font='times new roman']结合其他[/font][font='times new roman']技术[/font][font='times new roman'](多手段联合拓展[/font][font='times new roman'],如膜片钳、原子力显微镜、光电联用等[/font][font='times new roman'])[/font][font='times new roman'],CLSM必将成为[/font][font='times new roman']助力生物医学领域研究[/font][font='times new roman']的有力工具[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']参考文献[/font]1. [font='times new roman']黄德娟,浅谈显微镜的发展史及其在生物学中的用途。赤峰教育学院学报,2000,2:51-52[/font]2. [font='times new roman']肖艳梅,付道林,李安生,激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)及其生物学应用。激光生物学报,1999,8(4):305-311[/font]3. [font='times new roman']弓宇, 郭英玲, 张枫, 刘红旗, 基于反射光和透射光成像的图像识别方法比较。机电产品开发与创新,2013,26(3):7-9[/font]4. [font='times new roman']虞兆芳, DIC成像技术的优势。求知导刊,2016,2:53[/font]5. [font='times new roman']隋鑫,满奕,张越,林金星,荆艳萍,荧光漂白恢复技术及其在生物膜系统研究中的应用。电子显微学报,2017,36(6):601-609[/font]6. [font='times new roman']肖忠新,张进禄,荧光共振能量转移技术在激光共聚焦显微镜中的应用。中国医学装备,2014,8(11):73-75[/font]7. [font='times new roman']刘雄波,林丹樱,吴茜茜,严伟,罗腾,杨志刚,屈军乐,荧光寿命显微成像技术及应用的最新研究进展。物理学报,2018,67(17):178701-1-178701-14[/font]8. [font='times new roman']罗淋淋,牛敬敬,莫蓓莘,林丹樱,刘琳,荧光共振能量转移-荧光寿命显微成像(FRET-FLIM)技术在生命科学研究中的应用进展。光谱学与光谱分析,2021,41(4):1023-1031[/font]9. [font='times new roman']曲绍峰,林金星,李晓娟,FCS/FCCS技术及其在植物细胞生物学中的应用。电子显微学报,2014,33(5):461-468[/font]10. [font='times new roman']张普敦,任吉存,荧光相关光谱及其在单分子检测中的应用进展。分析化学,2005,33(6):875-880[/font]11. 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