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光致发光成像测量系统

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  • ACS Nano成果速递:光致发光、拉曼、近场光学同步测量技术揭示二维合金材料新特性
    近期,乔治亚大学研究人员成功使用一种新型组合显微镜对二维材料进行了深入分析,该显微镜能够利用纳米的发光,弹性和非弹性光散射测试二维材料,即实现nano-PL、nano-Raman、s-SNOM的同步测量,并将观测的尺度提升到纳米量。乔治亚大学Yohannes Abate教授与研究生讨论neaspec设备[1] 单层异质结构的应用潜力直接受到材料内在和外在的缺陷影响。乔治亚大学的研究人员在Abate教授的带领下,利用neaSNOM散射式近场光学显微镜,研究了二维(2D)单层合金光致氧化过程中纳米尺度下的奇异界面现象。他们发现界面张力可以通过建立稳定的局部势阱来集中本征激子,从而实现高的热稳定性和光降解稳定性。该实验结果由neaspec公司特的nano-PL / Raman和s-SNOM同步测量技术所采集,并已发表在ACS NANO中[2]。在实验中,作者合成了由单层面内MoS2-WS2异质结构制成的2D纳米晶体,这些晶体在富Mo的内部区域和富W的外部区域间,显示出了较强的纳米合金界面。在针增强照明刺激下( 100天),他们进一步观察到,光降解过程中界面的激子稳定性、局域性和不均匀性。得益于高度敏感的s-SNOM成像技术,作者探测到富W的外部区域的反射率出现急剧下降。该反射率始于晶体边缘,并随时间向内传播。在同一样品区域获得的高光谱纳米光致发光(nano-PL)图像显示,W氧化相关的激子的猝灭会遵循与s-SNOM相同的模式(在边缘开始并向内传播)。令人惊叹的是,合金界面的内部区域表现出了强大的抗氧化能力。即使在光降解100天后,它仍具有很强的s-SNOM信噪比和未淬灭的nano-PL信号。为了进一步研究结构变化,作者使用nano-PL进行了增强拉曼高光谱纳米成像测量,并在同一扫描区域的每个像素处获取了空间和光谱信息。实验结果表明,在整个晶体的光降解过程中,WS2拉曼峰逐渐消失,而在内部区域中的MoS2仍然存在。该结果表明在相同的环境条件、同一显微镜下测量相同的晶体,由于热诱导的合金和基底晶格常数的不匹配,导致光氧化与局部应变存在一定的关联。而合金界面可防止该应变传播到内部区域,从而防止其降解。 neaSNOM显微镜特的双光束设计,实现了3种不同测量技术在同一样品点的同步测量。该设计允许在单个显微镜中集成nano-PL / Raman和s-SNOM技术,并保持测量的灵敏度。通过 大程度优化s-SNOM信号,这种组合还可以实现非常快速的光束对准,从而获得 佳的PL和Raman信号。 在neaSNOM设备上,集成不同的纳米光学技术进行的相关分析,为深入探索2D合金奠定了基础,也使得neaSNOM成为了一个电子和发光性质测量的优 秀平台。 参考文献:[1]. Imaging technique provides link to innovative products, Science & Technology, February 4, 2021by Alan Flurry[2]. Photodegradation Protection in 2D In-Plane Heterostructures Revealed by Hyperspectral Nanoimaging: The Role of Nanointerface 2D Alloys. ACS Nano 2021, 15, 2, 2447–2457
  • 新加坡国立大学合成新型近红外发光量子点,光致发光量子效率可达25%|国际用户简讯
    作者:Sophie编辑:Joanna对于太阳能转换器件和生物成像应用程序来说,使用发射近红外光、具有显著斯托克斯位移且再吸收损失小的材料非常重要。近期新加坡国立大学化学系便合成了这样一种新型材料——四元混合巨壳型量子点(InAs?In(Zn)P?ZnSe?ZnS)。这种新型量子点可以实现显著斯托克斯位移,且光致发光量子效率可达25%,非常适合应用于太阳能及生物领域。Tips: 斯托克斯位移是指荧光光谱较相应的吸收光谱红移(斯托克斯位移=发射波长-吸收波长)。斯托克斯位移越大,荧光太阳能光电转换效率越高。图片来源于网络 单锅连续注射&结构比例控制合成新型量子点的关键新加坡国立大学使用单锅连续注射的方法来合成该量子点。四元混合巨壳型量子点结构主要成分由内到外比例为1: 50: 37.5: 37.5合成过程分为4步,由内向外,依次为:1. 合成该量子点InAs内核2. 向InAs核反应容器中注射As前驱体溶液、醋酸锌和磷酸氢,完成第2层In(Zn)P壳层的合成3. 向反应体系注射Se前驱体溶液合成第3层ZnSe壳层4. 注射S前驱体溶液和醋酸锌完成ZnS壳层的合成四元混合巨壳型量子点合成过程图示合成过程中,研究人员会定时从反应容器中取出小部分溶液测量其紫外可见吸光度和光致发光特性来跟踪反应进程,并调整量子点间的结构比例。他们利用HORIBA高能量窄脉宽 Nanoled-440L皮秒脉冲激光光源对样品进行激发,在FluoroLog-3 荧光光谱仪上测试荧光寿命。在新的荧光光谱技术中,FluoroLog-3 系列荧光光谱仪配置CCD检测器新技术,实现快速动态荧光光谱检测,实现实时反应发光测试,分子相互作用的动态检测。新型量子点材料助力太阳能及生物应用用领域终合成的巨壳量子点,In(Zn)P壳层能够吸收400-780 nm的可见光,并将吸收后的能量传递到InAs内核,使其在873nm处发射,进而实现显著的斯托克斯位移和很小的吸收-发射光谱重叠;经统计计算,该量子点光致发光量子效率可达25%,这对于近红外发射器来说相当可观,且它在873nm的发射光与硅太阳能电池的光敏响应区匹配良好。并且这一新型量子点为可调色发光,不含有害金属。种种优点使得该量子点不仅非常适合应用于荧光太阳能领域用以提高光电转换效率;且在生物领域,该量子点也可作为荧光材料用于生物成像,给疾病的诊断和治疗带来巨大进步。该工作以“Large-Stokes-Shifted Infrared-Emitting InAs?In(Zn)P?ZnSe?ZnS Giant-Shell Quantum Dots by One-Pot Continuous-InjectionSynthesis”为题,发表于《Chemistry of Materials》。 HORIBA科学仪器事业部HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案,如:光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术,旗下Jobin Yvon光谱技术品牌创立于1819年,距今已有200年历史。如今,HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的选择,之后我们也将持续专注科研领域,致力于为全球用户提供更好的服务。
  • 光致发光和可穿戴传感器研究获进展
    人们对电子设备的便携性、多功能性和集成性的期待推动了可穿戴电子设备的快速发展。最近,摩擦电纳米发电机(TENGs)在能力收集、人机交互、医疗监测和自供电传感等方面引起了关注。遗憾的是,这类交互设备多由分隔的传感器和显示单元组成,因而总是需要一些笨重的设备或有线连接来将输出信号转换为人类易读出的形式。色彩提供了简单的传输信息的方法,其可调的颜色属性有望与传感器集成,为交互式信号的可视化开辟了新途径。金属卤化物钙钛矿具有特殊的光物理性质,为未来的可穿戴电子产品提供了新机会。然而,构建自供能、应变传感和显示等多功能特性一体化的光致发光传感系统是巨大的挑战。中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所轻量化实验室研究员李清文与项目研究员张其冲等,提出了高效窄光致发光金属卤化物固体的水合成策略,进一步将其应用于自供电的可穿戴式光致发光传感器。科研人员利用这一策略,仅使用水作为溶剂便制备了盐壳金属卤化物固体(具有高效和狭窄的绿色排放,PLQY为87.3%)。其中,KBr盐提供了一个富溴的环境来钝化钙钛矿的表面缺陷,且作为基质来提高其稳定性。该绿色环保的制备策略可用于制备无色水性油墨和柔性光致发光薄膜。另外,该固态化合物可作为聚乙烯醇(PVA)的填料,用于TENG中的高性能正摩擦材料,所制备的TENG的输出性能是原始TENG的2.3倍。研究进一步构建了电压响应范围为0-100kPa、响应时间为125ms的可穿戴光致发光传感器,以检测人体的各种运动。研究显示,运用简单的水蒸发结晶策略即可制备高发射窄半高峰宽的金属卤化物固体,巧妙地引入溴化钾盐使得难溶于水的溴化铅完全溶解在水中,不仅赋予了材料高量子产率,而且提升了产物光和热稳定性。得益于水蒸发结晶策略,前驱体水溶液可制备成水性墨水,通过与水性聚合物混合可以制备出柔性荧光薄膜,并可以通过喷墨打印技术打印相关的图案。作为概念验证,研究还构建了电压响应范围为0-100kPa,响应时间为125ms的可穿戴光致发光压力传感器,未来有望构建同时具有显示-传感一体化自供电集成器件,检测人体的各种运动。该研究为高发射的金属卤化物固体的合理设计提供了指导,并为扩展其在多功能可穿戴荧光传感器中的应用提供了参考。相关研究成果以Robust Salt-Shelled Metal Halide for Highly Efficient Photoluminescence and Wearable Real-Time Human Motion Perception为题,发表在Nano Energy上。研究工作得到中科院和江苏省青年基金项目的支持。该研究由苏州纳米所、华东理工大学、新加坡南洋理工大学、上海交通大学的科研人员合作完成。图1.固态盐壳金属卤化物的制备图2.固态金属卤化物的稳定性及其柔性应用图3.固态金属卤化物在传感领域的应用
  • 仪器表征,科学家开发了基于光致发光的可持续辐射冷却气凝胶!
    【科学背景】在面对日益严峻的全球气候变化挑战时,被动辐射冷却作为一种潜在的可持续热管理策略备受关注。然而,传统的石油化学衍生冷却材料往往面临太阳光吸收导致效率低下的问题。为应对这一挑战,四川大学赵海波教授、王玉忠院士等人合作提出了一种内在荧光生物质气凝胶。这种气凝胶通过DNA和明胶在有序分层结构中的聚集,利用荧光和磷光效应实现了在可见光区域超过100%的太阳加权反射率。这一创新不仅使其在高太阳辐照下能够显著降低环境温度达16.0°C,还通过水焊接方法实现了高效大规模生产,展现出卓越的修复性、可回收性和生物降解性。这种生物质荧光材料为设计下一代可持续冷却材料提供了新的科学工具和技术路径,为应对全球气候变化提供了创新的解决方案。【科学图文】图1: 本征光致发光生物质气凝胶板示意图。图2. GE-DNA气凝胶的结构和形貌。图3. GE-DNA 气凝胶的可修复性、可回收性和生物降解性。图4. GE-DNA气凝胶的冷却机理和性能。【科学结论】本文开发了一种基于荧光诱导的生物质辐射冷却策略,通过利用DNA和明胶(GE)的协同效应,在可见光区域实现超过100%的太阳加权反射率。这一创新通过有序分层的气凝胶结构,不仅有效地抑制了紫外光的吸收,还优化了在可见光范围内的反射性能,从而显著提升了材料在白天辐射冷却中的效率。实验结果展示,该生物质气凝胶能够在高太阳辐照下将环境温度降低16.0°C,彰显了其在温控领域的潜力。此外,通过水辅助制备技术的可伸缩生产,使得气凝胶能够大规模制备,且保持了结构的各向异性,确保了光学性能的均匀性和稳定性。重要的是,这种材料完全由生物质原料制成,具备高修复性、可回收性和生物降解性,能够在整个使用寿命内避免对环境的负面影响。这一科学启迪为未来能效高、环境友好的新型材料设计提供了重要的参考,有望在全球应对气候变化和能源危机中发挥关键作用。文献信息:Jian-Wen Ma et al. ,A photoluminescent hydrogen-bonded biomass aerogel for sustainable radiative cooling.Science385,68-74(2024).DOI:10.1126/science.adn5694https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn5694
  • 1030万!哈尔滨工程大学电致发光器件综合特性测量系统及激光直写系统采购项目
    一、项目基本情况项目编号:HTCL-ZB-236129项目名称:哈尔滨工程大学电致发光器件综合特性测量系统及激光直写系统采购及服务预算金额:1030.000000 万元(人民币)最高限价(如有):1030.000000 万元(人民币)采购需求:1套电致发光器件综合特性测量系统,其他要求详见招标文件。1套激光直写系统,其他要求详见招标文件。合同履行期限:合同签订后12个月内完成所有设备到货、所有设备调试完毕并具备验收条件。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2023年11月06日 至 2023年11月10日,每天上午8:30至11:30,下午13:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:黑龙江省招标有限公司方式:现场获取。售价:¥500.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:哈尔滨工程大学     地址:哈尔滨市南岗区南通大街145号        联系方式:0451-82519862      2.采购代理机构信息名 称:黑龙江省招标有限公司            地 址:哈尔滨市南岗区汉水路180号            联系方式:陆超、温智伟 电话:0451-82375252            3.项目联系方式项目联系人:陆超、温智伟电 话:  0451-82375252
  • BPCL微弱发光\化学发光\电化学发光测量的原理及应用
    品牌:BPCL是Biological& Physical Chemiluminescence的缩写,1995年开始对外使用;超微弱发光测量仪,英文Ultra-WeakLuminescence Analyzer。 BPCL超微弱发光测量仪,是生物与化学光子计数器,又俗称为化学发光分析仪,是我国原中科院系统科研人员自主研发的一种可探测超微弱生物发光和化学发光的分析仪器,是我国最早商品化的微弱光测量产品。BPCL倾注了老一辈科研工作者的心血,其研制为发光研究提供了有力的科研工具,推动了我国甚至国际发光研究的发展,目前被众多高校、研究院所使用,产生了具有重大社会和经济效益。 涉及研究方向包括:发光分析检测技术研究(如:流动注射发光分析、毛细管电泳发光分析、生物传感器发光分析、纳米材料发光分析、自由基临床检验)、自由基生物学研究、药物抗氧化剂研究、细胞学超微弱发光研究、肿瘤医学研究、农业种质研究、花卉果实超微弱发光研究及农作物抗逆性研究。 BPCL微弱发光测量仪现有19个型号产品,覆盖近紫外、可见及近红外光谱领域微弱光检测,同时还有光谱扫描、多样品测试、温控等型号产品,以适应不同领域研发需求。由于BPCL独特和先进的光探测技术,利用此仪器可测定10^-15瓦的光强度,测量10^-13瓦的微弱光影可给出1-2万/秒的计数率,这对于生物体、细胞、DNA等生命物质的超微弱发光研究尤为重要。通过独特的接口计数,该仪器可实时获得发光动力学曲线,最快采集速度可达0.1毫秒,可用于快速发光反应的监测。 任何有生命的物质都可以自发的或在外界因素诱导下辐射出一种极其微弱的光子流,这种现象称为生物的超微弱发光(UltraweakPhoton Emission),亦被称为生物系统超弱光子辐射、自发发光等。超微弱发光只有10^-5~ 10 ^-8hυ / s cm ,量子产额(效率)为10^-14~ 10 ^-9,波长范围为180~800nm,从红外到近紫外波段。1.BPCL电化学发光测试原理 电化学发光分析技术(Electrogeneratedchemiluminescence,ECL)。ECL是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应。包括了两个过程。发光底物二价的三联吡啶钌及反应参与物三丙胺在电极表面失去电子而被氧化。氧化的三丙胺失去一个H成为强还原剂,将氧化型的三价钌还原成激发态的二价钌,随即释放光子恢复为基态的发光底物。最好的发光标记物-三联吡啶钌分子量小,结构简单。可以标记于抗原,抗体,核酸等各种分子量,分子结构的物质。从而具有最齐全的检测菜单。三联吡啶钌为水溶性,且高度稳定的小分子物质。保证电化学发光反应的高效和稳定,而且避免了本底噪声干扰。 简单来理解,ECL是在电极上施加一定的电压使电极反应产物之间或电极反应产物与溶液中某组分进行化学反应而产生的一种光辐射,其作为一种新的痕量分析手段越来越引人注目。1.1电化学反应过程 在工作电极上(阳极)加一定的电压能量作用下,二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+释放电子发生氧化反应而成为三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+,同时,电极表面的TPA也释放电子发生氧化反应而成为阳离子自由基 TPA+,并迅速自发脱去一个质子而形成三丙胺自由基TPA,这样,在反应体系中就存在具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+和具有强还原性的三丙胺自由基TPA。1.2化学发光过程 具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+和具有强还原性的三丙胺自由基 TPA发生氧化还原反应,结果使三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+还原成激发态的二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+,其能量来源于三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+与三丙胺自由基TPA之间的电势差,激发态[Ru(bpy)3]2+以荧光机制衰变并以释放出一个波长为620nm光子的方式释放能量,而成为基态的[Ru(bpy)3]2+。1.3循环过程 上述化学发光过程后,反应体系中仍存在二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+和三丙胺(TPA),使得电极表面的电化学反应和化学发光过程可以继续进行,这样,整个反应过程可以循环进行。 通过上述的循环过程,测定信号不断的放大,从而使检测灵敏度大大提高,所以ECL测定具有高灵敏的特点。上述的电化学发光过程产生的光信号的强度与二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+的浓度成线性关系。将二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+与免疫反应体系中的一种物质结合,经免疫反应、分离后,检测免疫反应体系中剩余二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+经上述过程后所发出的光,即可得知待检物的浓度。1.4电化学发光剂定义:指通过在电极表面进行电化学反应而发出光的物质。特点:反应在电极表面进行发光标记物/化学发光剂:三联吡啶钌Ru(bpy)32+共反应剂/电子供体为:三丙胺(TPA)电化学发光启动条件:直流电场反应产物:三丙胺自由基(TPA*)+620nm的光子最终检测信号:可见光强度反应特点:迅速、可控、循环发光三联吡啶钌“催化”三丙胺发出可见光2.BPCL化学/电化学发光分析领域的应用案例2.1 医学及药学领域 BPCL在临床上,其可直接或与免疫技术结合,通过化学/电化学发光技术,其可用于甲状腺激素、生殖激素、肾上腺/垂体激素、贫血因子、肿瘤标记物、癌细胞等物质的检测;另外,基于活性氧诱导的化学发光现象,其可实现体内及光治疗过程产生的活性氧的检测。2.1.1 Ru@SiO2表面增强电化学发光检测痕量癌胚抗原 癌胚抗原(CEA)被认为是反映人体中各种癌症和肿瘤存在的疾病生物标志物。体液中CEA的灵敏检测利于癌症的临床诊断和治疗评估。 在此,本文提出了一种基于Ru(bpy)32+的局域表面等离子体共振(LSPR)增强电化学发光(ECL)超灵敏测定人血清中CEA的新方法。在这种表面增强ECL(SEECL)传感方案中,Ru(bpy)32+掺杂的SiO2纳米颗粒(Ru@SiO2)并且AuNPs用作LSPR源以增强ECL信号。两种不同种类的CEA特异性适体在Ru@SiO2和AuNP。在CEA存在的情况下Ru@SiO2-将形成AuNPs纳米结构。我们的研究表明Ru@SiO2可以通过AuNP有效地增强。一层Ru@SiO2-AuNPs与不存在AuNP的纳米结构的ECL相比,纳米结构将产生约3倍的ECL增强。通过多层Ru@SiO2-AuNPs纳米架构。在最佳条件下,人血清CEA的检测限为1.52×10^-6ng/mL。 据我们所知,对于ECL传感器,从未报道过具有如此低LOD的CEA测定。2.1.2 基于连接探针的电化学发光适体生物传感器,检测超痕量凝血酶的信号 基于结构切换电化学发光猝灭机制,本文中开发了一种用于检测超痕量凝血酶的新型连接探针上信号电化学发光适体生物传感器。ECL适体生物传感器包括两个主要部分:ECL底物和ECL强度开关。ECL衬底是通过修饰金电极(GE)表面的Au纳米颗粒和钌(II)三联吡啶(Ru(bpy)32+–AuNPs)的络合物制成的,ECL强度开关包含三个根据“结-探针”策略设计的探针。 第一种探针是捕获探针(Cp),其一端用巯基官能化,并通过S–Au键共价连接到Ru(bpy)32+–AuNPs修饰的GE上。 第二个探针是适体探针(Ap),它含有15个碱基的抗凝血酶DNA适体。 第三种是二茂铁标记探针(Fp),其一端用二茂铁标签进行功能化。 文中证明,在没有凝血酶的情况下,Cp、Ap和Fp将杂交形成三元“Y”结结构,并导致Ru(bpy)32+的ECL猝灭。然而,在凝血酶存在的情况下,Ap倾向于形成G-四链体适体-凝血酶复合物,并导致Ru(bpy)32+的ECL的明显恢复,这为凝血酶的检测提供了传感平台。利用这种可重复使用的传感平台,开发了一种简单、快速、选择性的ECL适体生物传感器信号检测凝血酶,检测限为8.0×10^-15M。 本生物传感器的成功是朝着在临床检测中监测超痕量凝血酶的发展迈出的重要一步。2.1.3 Ru(phen)32+掺杂二氧化硅纳米粒子的电化学发光共振能量转移及其在臭氧“开启”检测中的应用 首次报道了灵敏检测臭氧的电化学发光(ECL)方法和利用臭氧进行电化学发光共振能量转移(ECRET)的方法。 它是基于Ru(phen)32+掺杂的二氧化硅纳米颗粒(RuSiNPs)对靛蓝胭脂红的ECRET。在没有臭氧的情况下,RuSiNP的ECL由于RuSiNP对靛蓝胭脂红的ECRET而猝灭。在臭氧存在的情况下,系统的ECL被“打开”,因为臭氧可以氧化靛蓝胭脂红,并中断从RuSiNP到靛蓝胭脂的ECRET。通过这种方式,它通过所提出的基于RuSiNP的ECRET策略提供了臭氧的简单ECL传感,线性范围为0.05-3.0μM,检测限(LOD)为30nM。检测时间不到5分钟。该方法也成功应用于人体血清样品和大气样品中臭氧的分析。2.1.4 用二极管实现数码相机灵敏视觉检测,使无线电极阵列芯片的电化学发光强度提高数千倍 首次报道了无线电化学发光(ECL)电极微阵列芯片和通过在电磁接收器线圈中嵌入二极管来显著提高ECL。新设计的设备由一个芯片和一个发射机组成。该芯片有一个电磁接收线圈、一个迷你二极管和一个金电极阵列。该微型二极管可以将交流电整流为直流电,从而将ECL强度提高18000倍,从而能够使用普通相机或智能手机作为低成本探测器进行灵敏的视觉检测。使用数码相机检测过氧化氢的极限与使用基于光电倍增管(PMT)的检测器的极限相当。与基于PMT的检测器相结合,该设备可以以更高的灵敏度检测鲁米诺,线性范围从10nM到1mM。由于具有高灵敏度、高通量、低成本、高便携性和简单性等优点,它在护理点检测、药物筛选和高通量分析中很有前途。2.1.5 中晶体和仿生催化剂调控肿瘤标志物的比例电化学发光免疫分析 本文以壳聚糖功能化碘化银(CS-AgI)为仿生催化剂,研制了一种基于八面体锐钛矿介晶(OAM)载体的比率电化学发光免疫传感器,用于α胎儿蛋白(AFP)的超灵敏测定。所提出的系统是通过选择鲁米诺和过硫酸钾(K2S2O8)作为有前途的ECL发射单元来实现的,因为它们具有潜在的分辨特性和最大发射波长分辨特性。采用具有高孔隙率、定向亚基排列和大表面积的OAM吸附鲁米诺形成固态ECL,并作为亲和载体首次固定了大量AFP(Ab)抗体。 此外,发现CSAgI具有仿生催化剂活性,可以催化作为鲁米诺和K2S2O8共同助反应剂的过氧化氢的分解,从而放大了双ECL响应。当生物传感器在CSAgI标记的AFP的混合溶液中孵育时(CS-AgI@AFP)和目标AFP,这是由于对CS-AgI@AFP和目标AFP与AbCS-AgI@AFP固定化Ab捕获的蛋白质随AFP浓度的增加而减少,因此,双ECL反应减少。基于两个激发电位下ECL强度的比值,这种提出的比率ECL策略通过竞争性免疫反应实现了对α胎儿蛋白的超灵敏测定,线性检测范围为1fg/ml至20ng/ml,检测限为1fgg/ml2.1.6 一种新型放大电化学发光生物传感器(基于AuNPs@PDA@CuInZnS量子点纳米复合材料),用于p53基因的超灵敏检测 在这项工作中,首次设计了一种基于Au的新型表面等离子体共振(SPR)增强电化学发光(ECL)生物传感模型NPs@polydopamine(PDA)@CuInZnS量子点纳米复合材料。 通过静电力用PDA层涂覆AuNP。CuInZnS量子点结合在Au表面NPs@PDA纳米复合材料。CuInZnS量子点在传感应用中起到了ECL发光体的作用。PDA壳层不仅控制了AuNPs和QDs之间的分离长度以诱导SPR增强的ECL响应,而且限制了电势电荷转移和ECL猝灭效应。结果,纳米复合材料的ECL强度是具有K2S2O8的量子点的两倍。在扩增的ECL传感系统中检测到肿瘤抑制基因p53。 该传感方法的线性响应范围为0.1nmol/L至15nmol/L,检测限为0.03nmol/L。基于该纳米复合材料的DNA生物传感器具有良好的灵敏度、选择性、重现性和稳定性,并应用于加标人血清样品,取得了满意的结果。2.1.7铕多壁碳纳米管作为新型发光体,在凝血酶电化学发光适体传感器中的应 提出了一种新的电化学发光(ECL)适体传感器,用于凝血酶(TB)的测定,该传感器利用核酸外切酶催化的靶循环和杂交链式反应(HCR)来放大信号。捕获探针通过Au-S键固定在Au-GS修饰的电极上。随后,捕获探针和互补凝血酶结合适体(TBA)之间的杂交旨在获得双链DNA(dsDNA)。TB与其适体之间的相互作用导致dsDNA的解离,因为TB对TBA的亲和力高于互补链。在核酸外切酶存在的情况下,适体被选择性地消化,TB可以被释放用于靶循环。通过捕获探针的HCR和两条发夹状DNA链(NH2-DNA1和NH2-DNA1)形成延伸的dsDNA。然后,可以通过NH2封端的DNA链和Eu-MWCNT上的羧基之间的酰胺化反应引入大量的铕多壁碳纳米管(Eu-MWCNTs),导致ECL信号增加。 多种扩增策略,包括分析物回收和HCR的扩增,以及Eu-MWCNTs的高ECL效率,导致宽的线性范围(1.0×10-12-5.0×10-9mol/L)和低的检测限(0.23pmol/L)。将该方法应用于血清样品分析,结果令人满意。2.2 环境领域 采用BPCL已建立了众多灵敏快速检测环境污染物、环境激素、环境干扰物、自由基的发光分析方法。此外有有研究人员将其与臭氧化学发光结合应用于水体COD分析。其突出优点是仪器方法简单、易操作、线性范围宽、灵敏度高。 2.2.1 Fenton体系降解持久性氯化酚产生本征化学发光的机理:醌类和半醌自由基中间体的构效关系研究及其关键作用 在环境友好的高级氧化过程中,所有19种氯酚类持久性有机污染物都可以产生本征化学发光(CL)。然而,结构-活性关系(SAR,即化学结构和CL生成)的潜在机制仍不清楚。在这项研究中,本文中发现,对于所有19种测试的氯酚同系物,CL通常随着氯原子数量的增加而增加;对于氯酚异构体(如6种三氯苯酚),相对于氯酚的-OH基团,CL以间->邻-/对-CL取代基的顺序降低。 进一步的研究表明,在Fenton试剂降解三氯苯酚的过程中,不仅会产生氯化醌中间体,而且更有趣的是,还会产生氯化半醌自由基;其类型和产率由OH-和/或Cl取代基的定向效应、氢键和空间位阻效应决定。 更重要的是,观察到这些醌类中间体的形成与CL的产生之间存在良好的相关性,这可以充分解释上述SAR发现。 这是关于醌和半醌自由基中间体的结构-活性关系研究和关键作用的第一份报告,这可能对未来通过高级氧化工艺修复其他卤代持久性有机污染物的研究具有广泛的化学和环境意义。2.2.2 介质阻挡放电等离子体辅助制备g-C3N4-Mn3O4复合材料,用于高性能催化发光H2S气体传感 提出了一种新的、简单的基于介质阻挡放电(DBD)等离子体的快速制备g-C3N4-Mn3O4复合材料的策略。所获得的g-C3N4-Mn3O4可作为一种优良的H2S气体传感催化发光(CTL)催化剂,具有优异的选择性、高灵敏度、快速稳定的响应。 基于所提出的传感器能够检测到亚ppm水平的H2S,为在各个领域监测H2S提供了一种极好的替代方案。采用SEM、TEM、XPS、XRD、N2吸附-脱附等测试手段对合成的传感材料进行了表征。该复合材料具有较小的颗粒尺寸和较大的比表面积,这可能归因于氧化非平衡等离子体蚀刻。 此外,该合成以Mn2+浸渍的g-C3N4为唯一前驱体,以空气为工作气体,不含溶剂、额外的氧化剂/还原剂或高温,具有结构简单、操作方便、速度快等优点,并且它可以容易地大规模实施,并扩展到制造用于不同目的的各种金属氧化物改性复合材料。2.2.3表面增强电化学发光,用于汞离子痕量的检测 Ru(bpy) 3^2+的电化学发光(ECL)在分析化学中有着广泛的应用。在此,我们提出了一种通过金纳米棒(AuNR)的局域表面等离子体共振(LSPR)来增强Ru(bpy)3^2+的ECL的新方法。 我们的研究表明,通过控制Ru(bpy)3^2+与AuNRs表面之间的距离,可以大大增强ECL强度。我们将这种表面等离子体激元诱导的ECL增强称为表面增强电化学发光(SEECL)。利用这种SEECL现象来制备用于痕量Hg2+检测的生物传感器。SEECL生物传感器是通过在金电极表面自组装AuNRs和富含T的ssDNA探针来制备的。随着Hg2+的存在,ssDNA探针的构象通过形成T-Hg2+-T结构而变为发夹状结构。Ru(bpy)3^2+可以插入发夹结构DNA探针的凹槽中产生ECL发射,AuNR的LSPR可以增强ECL发射。传感器的ECL强度随着Hg2+浓度的增加而增加,并且在水溶液中达到10fMHg2+的检测极限。研究了AuNR不同LSPR峰位对生物传感器灵敏度的影响。 结果表明,Ru(bpy)3^2+的LSPR吸收光谱和ECL发射光谱之间的良好重叠可以实现最佳的ECL信号增强。2.3 农林业领域 BPCL在农业上有着十分广阔的应用价值。植物的超弱发光来自于体内的核酸代谢、呼吸代谢以及各种氧化还原过程,它变化与植物体内的生理生化变化密切相关.边种广泛存在于体内的自发辐射与机体代谢活动、能量转化之间存在着磐然的联系.因此,利用它作为代谢指标的应用研究就很快引起了广泛的重视。 超弱发光可以作为一种反映生命过程及变化的极其灵敏的指标。另一方面,由于植物的超弱发光与环境密切相关,在不同植物、不同的环境条件下超弱发光均有所不同。 BPCL可以探测植物的超弱发光,研究植物的盐碱、抗旱、抗热、抗寒乃至抗病的指标,从而为抗逆性育种提供一种新的灵敏的物理方法。植物的超弱发光能在一定程度上反映植物生活力的大小,所以可用超弱发光鉴定植物或种子的活力.用超弱发光鉴定种子的活力用样品量少又不破坏种子,对于种子量少的珍贵品种极其有益。此外,BPCL还可以用于农蔬作物新鲜度的评价、污染物残留量分析、辐照食品的检测。2.3.1 基于生物延迟发光,评价玉米萌发期抗旱性。(西安理工大学习岗) 玉米种子萌发抗旱性评价是节水农业研究中的难点和热点问题之一,生物延迟发光分析技术的应用有可能解决这一问题。采用生物延迟发光评价方法研究了玉米种子萌发期的抗旱性能力,延迟发光积分强度的升高有不同的抑制作用,胁迫强度越大。以下为玉米萌发过程中的延迟发光积分强度的变化:2.3.2 盐胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光(山东理工大学王相友) 对不同 NaCl 浓度胁迫下绿豆种子早期萌发时的超微弱发光变化进行了初步研究。结果表明,随 NaCI 浓度的增加,绿豆胚根的生长速度(根长)减慢,生长受到明显抑制,其超微弱发光的强度显著下降。萌发期间,SOD 活性随着盐浓度的增加而降低,其活性与生物光子强度有极为密切的关系。 这些结果表明生物超微弱发光探测技术有可能成为植物盐胁迫研究的有效工具,对于进一步理解盐胁迫机理有一定的意义。2.3.3 苹果成熟过程中超弱发光强度与果实跃变的关系(山东理工大学王相友) 用1-甲基环丙烯(1-methyicyclopropene,1-MCP)和乙烯利两种化学药剂,测定了红富士苹果果实超弱发光强度的变化及与乙烯释放、呼吸的关系。 结果显示,各处理果实超弱发光强度的变化与呼吸、乙烯释放速率的变化趋势相似,均有明显的高峰出现,且出峰时间一致。乙烯利处理加速了果实软化,使果实超弱发光强度峰直出现时间提前,并加速了果实跃变后超弱发光强度的衰减:1-MCP 处理延缓了果实的衰老,使果实超弱发光强度峰值推迟,并减弱了峰值过后超弱发光强度的衰减。超弱发光强度能反映富士苹果成熟过程中代谢的变化。2.4 材料领域2.4.1 有机改性水滑石量子点纳米复合材料作为新型化学发光共振能量转移探针 在本工作中,通过在有机改性的LDH外表面上以十二烷基苯磺酸钠双层束的形式高度有序和交替地组装痕量CdTe量子点,制备了定向发光量子点(QD)-层状双氢氧化物(LDH)纳米复合材料。 有趣的是,新型QD-LDH纳米复合材料可以显著增强鲁米诺-H2O2体系的化学发光(CL),这归因于H2O2对QD氧化的抑制、辐射衰减率的增加以及对QDs的非辐射弛豫的抑制。 此外,以鲁米诺为能量供体,以固体发光QD-LDH纳米复合材料为能量受体进行信号放大,制备了一种新型的基于流通柱的CL共振能量转移。通过使用鲁米诺-H2O2CL系统测定H2O2来评估该流通柱的适用性。CL强度在0.5至60μM的浓度范围内对H2O2表现出稳定的响应,检测限低至0.3μM。 最后,该方法已成功应用于雪样品中H2O2的检测,结果与标准分光光度法一致。我们的研究结果表明,新型发光量子点-LDH纳米复合材料将用于高通量筛选具有不同尺寸量子点的复杂系统。2.4.2 油膜碳糊电极热电子诱导阴极电化学发光及其在邻苯二酚纳摩尔测定中的应用 首次在油膜覆盖碳糊电极(CPE)上研究了Ru(bpy)32+/S2O82-体系在阴极脉冲极化下的热电子诱导阴极电化学发光。与其他电极相比,CPE具有更低的背景、更好的稳定性和再现性。该方法也适用于邻苯二酚的测定。 在最佳条件下,在2.0*10^-10mol/L~4.0*10^-9 mol/L和4.0*10^-9mol/L~4.0*10^-7 mol/L范围内,观察到猝灭ECL强度(DI)与邻苯二酚浓度对数(logCcatechol)之间的线性相关性,检测限(LOD)为2.0*10^-10mol/L,低于其他报道的方法。 将该方法应用于水库水中邻苯二酚的测定。平均回收率为83.3%–99.0%,相对标准偏差为0.8%–2.2%。2.4.3 等离子体辅助增强Cu/Ni金属纳米粒子的超弱化学发光 采用具有类似Kirkendall效应的简单水溶液法合成了具有稳定荧光和良好水分散性的Cu/Ni纳米颗粒。60±5nm铜镍摩尔比为1:2的Cu/NiNP显著增强了碳酸氢钠(NaHCO3)与过氧化氢(H2O2)在中性介质中氧化反应产生的超微弱化学发光(CL)。时间依赖性CL的增强取决于NP的组成和试剂添加的顺序。 在研究CL发射光谱、电子自旋共振光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱的基础上,提出了等离子体辅助金属催化这种金属NP(MNP)增强CL的机理。MNP的表面等离子体可以从化学反应中获得能量,形成活化的MNP(MNP*),与OH自由基偶联产生新的加合物OH-MNP*。OH-MNP*可以加速HCO3-生成发射体中间体(CO2)2*的反应速率,从而提高整个反应的CL。2.5 食品领域 BPCL可以用于食品中的微生物/病原体及其毒素、痕量金属离子、抗生素、氧自由基、含氮、硫、磷物质、抗坏血酸、有机酸以及辐照食品的分析检测。2.5.1 基于光谱阵列的单一催化发光传感器及其在葡萄酒鉴定中的应用 识别复杂混合物,特别是那些成分非常相似的混合物,仍然是化学分析中一个具有挑战性的部分。本文利用MgO纳米材料在封闭反应池(CRC)中构建的单一催化发光(CTL)传感器来识别醋。它可以提供这种类型的高度多组分系统的原型。通过扫描反应期间分布在15个波长的CTL光谱,获得了醋的光谱阵列图案。这些就像他们的指纹。然后通过线性判别分析(LDA)对阵列的CTL信号进行归一化和识别。对九种类型和八个品牌的醋以及另外一系列的人造样品进行了测试;人们发现这项新技术能很好地区分它们。 这种单一传感器在实际应用中表现出了对复杂混合物分析的良好前景,并可能提供一种识别非常相似的复杂分析物的新方法。2.5.2 层状双氢氧化物纳米片胶体诱导化学发光失活对食品中生物胺浓度的影响 通过氢键识别打开/关闭荧光和视觉传感器在文献中已经明确确立。显然没有充分的理由忽视氢键诱导的化学发光失活(CL)。 在本工作中,作为新型CL催化剂和CL共振能量转移受体(CRET),层状双氢氧化物(LDH)纳米片胶体可以显著提高双(2,4,6-三氯苯基)草酸盐(TCPO)-H2O2体系的CL强度。另一方面,生物胺可以选择性地抑制LDH纳米片TCPO–H2O2系统的CL强度,这是由于光致发光LDH纳米片通过O–H…N键取代O–HO键而失活的结果。 此外,组胺被用作食品腐败的常见指标,发现CL强度与组胺浓度在0.1–100uM范围内呈线性关系,组胺(S/N=3)的检测限为3.2nM。所提出的方法已成功应用于追踪变质鱼类和猪肉样品的组胺释放,显示出这些样品中生物胺水平的时间依赖性增加。2.5.3 碳酸盐夹层水滑石增强过氧亚硝酸化学发光,检测抗坏血酸的高选择性 在本研究中,发现Mg-Al碳酸酯层状双氢氧化物(表示为Mg-Al-CO3LDHs)催化过氧硝酸(ONOOH)的化学发光(CL)发射。CL信号的增强是由于过亚硝酸根(ONOO)通过静电吸引在LDHs表面的浓度,这意味着ONOO可以容易有效地与嵌入的碳酸盐相互作用。此外,抗坏血酸可以与ONOO或其分解产物(例如_OH和_NO2)反应,导致Mg-Al-CO3-LDHs催化的ONOOH反应的CL强度降低。 基于这些发现,以Mg-Al-CO3-LDHs催化的ONOOH为新的CL体系,建立了一种灵敏、选择性和快速的CL法测定抗坏血酸。CL强度在5.0至5000nM的范围内与抗坏血酸的浓度成比例。检测限(S/N=3)为0.5nM,9次重复测量0.1mM抗坏血酸的相对标准偏差(RSD)为2.6%。 该方法已成功应用于商业液体果汁中抗坏血酸的测定,回收率为97–107%。这项工作不仅对更好地理解LDHs催化的CL的独特性质具有重要意义,而且在许多领域具有广泛的应用潜力,如发光器件、生物分析和标记探针。2.6 气相催化发光2.6.1 基于纳米ZnS的四氯化碳催化发光气体传感 基于四氯化碳在空气中氧化纳米ZnS表面的催化发光(CTL),提出了一种新的灵敏的气体传感器来测定四氯化碳。详细研究了其发光特性及最佳工艺条件。 在优化的条件下,CTL强度与四氯化碳浓度的线性范围为0.4–114ug/mL,相关系数(R)为0.9986,检测限(S/N=3)为0.2ug/mL。5.9ug/mL四氯化碳的相对标准偏差(R.S.D.)为2.9%(n=5)。 对甲醇、乙醇、苯、丙酮、甲醛、乙醛、二氯甲烷、二甲苯、氨和三氯甲烷等常见异物无反应或反应较弱。在4天的40小时内,传感器的催化活性没有显著变化,通过每小时收集一次CTL强度,R.S.D.小于5%。该方法简便灵敏,具有检测环境和工业中四氯化碳的潜力。2.6.2 珊瑚状Zn掺杂SnO2的一步合成及其对2-丁酮的催化发光传感 将一维纳米级构建块自组装成功能性的二维或三维复杂上部结构具有重要意义。在这项工作中,我们开发了一种简单的水热方法来合成由纳米棒组装的珊瑚状Zn掺杂SnO2分级结构。利用XRD、SEM、TEM、XPS、FTIR和N2吸附-脱附对所得样品的组成和微观结构进行了表征。通过研究在不同反应时间合成的样品,探讨了生长机理。作为催化发光(CTL)气体传感器的传感材料,这种珊瑚状Zn掺杂的SnO2表现出优异的CTL行为(即,与其他15种常见的挥发性有机化合物(VOC)相比,具有高灵敏度、对2-丁酮的优异选择性以及快速响应和回收)。在相同的条件下测试了SnO2样品的三种不同Zn/Sn摩尔比,以证明Zn掺杂浓度对传感性能的影响。在最佳实验条件下,进一步研究了基于1∶10Zn掺杂SnO2传感材料的CTL传感器对2-丁酮的分析特性。气体传感器的线性范围为2.31–92.57ug/mL(R=0.9983),检测限为0.6ug/mL(S/N=3)。2.6.3 缺陷相关催化发光法检测氧化物中的氧空位 氧空位可以控制氧化物的许多不同性质。然而,氧空位的快速简单检测是一个巨大的挑战,因为它们的种类难以捉摸,含量高度稀释。在这项工作中,本文中发现TiO2纳米颗粒表面乙醚氧化反应中的催化发光(CTL)强度与氧空位的含量成正比。氧空位依赖性乙醚CTL是由于氧空位中大量的化学吸附O2可以促进其与化学吸附的乙醚分子的接触反应,从而显著提高CTL强度。因此,乙醚CTL可以用作TiO2纳米颗粒中氧空位的简单探针。通过检测金属离子掺杂的TiO2纳米粒子(Cu、Fe、Co和Cr)和氢处理的TiO2纳米粒子在不同温度下在具有可变氧空位的TiO2表面上的乙醚CTL强度,验证了其可行性。本CTL探针测得的氧空位含量与常规X射线光电子能谱(XPS)技术测得的结果基本一致。与已经开发的方法相比,所开发的CTL探针的优越性能包括快速响应、易于操作、低成本、长期稳定性和简单配置。本文认为氧空位敏感的CTL探针在区分氧化物中的氧空位方面具有很大的潜力。
  • 近红外有机电致发光研究取得新进展
    高效率近红外发光材料因其在生物成像、医疗、光通信和夜视器件等方面的重要应用而备受关注。但受制于能隙法则,即随着激发态和基态之间的能隙差减小,非辐射跃迁速率常数呈指数增加,导致开发高效率的有机近红外发光材料一直是一个巨大的挑战,从而严重限制了相关器件电致发光效率的提升。到目前为止,尽管已有极少量性能较好的近红外有机发光二极管(NIR-OLED)获得超过15%的外量子效率,但表现出纯近红外发光的NIR-OLED电致发光效率通常低于5%。针对这一问题,西安交通大学化学学院杨晓龙、孙源慧、周桂江等人与五邑大学陈钊合作报道了电致发光效率达到16.43%的纯近红外发光NIR-OLED。研究人员通过优化Ir(III)配合物的分子结构设计降低金属中心到配体电荷转移跃迁,提高三线态激发态中的基于配体的ππ跃迁成分,成功地将发光光谱半峰宽降低至43 nm,获得了最大发射峰位于730 nm附近的高效率纯近红外发光材料。研究人员采用溶液旋涂法制备了相应的电致发光器件,获得了与对应材料光致发光光谱近乎一致的纯近红外电致发光光谱,且最高电致发光效率分别高达15.00%和16.43%,显著超过了已报道的基于近红外Ir(III)配合物的NIR-OLED最高电致发光效率,也显著超过了采用溶液旋涂法制备的基于不同有机近红外发光材料的NIR-OLED最高电致发光效率。用于溶液法制备外量子效率超过16%的有机发光二极管的窄光谱纯近红外发光铱配合物。(论文课题组供图)近日,该研究成果以《用于溶液法制备外量子效率超过16%的有机发光二极管的窄光谱纯近红外发光铱配合物》为题发表在国际化学领域期刊《德国应用化学》上。论文第一作者为西安交通大学化学学院杨晓龙副教授,通讯作者为西安交通大学化学学院孙源慧副教授、周桂江教授与五邑大学陈钊博士。西安交通大学化学学院是论文第一通讯单位。
  • Nature子刊等高水平文章必备神器——纳米光谱与成像系统
    neaSCOPE是德国neaspec公司推出的全新一代散射式近场光学显微镜(简称s-SNOM)。neaSCOPE基于散射式核心设计技术,不依赖于入射激光的波长,很大程度上提高了光学分辨率,能够在可见、红外和太赫兹光谱范围内,提供优于10 nm空间分辨率的光谱和近场光学图像。neaSCOPE同时支持s-SNOM功能与纳米红外(nano-FTIR)、针尖增强拉曼(TERS)、超快光谱(Ultrafast)和太赫兹光谱(THz)进行联用,实现高分辨光谱和成像。由于其高度的可靠性和可重复性,neaSCOPE已成为纳米光学领域热点研究方向的优选科研设备,在等离子激元、二维材料声子极化、半导体载流子浓度分布、生物材料红外表征、电子激发及衰减过程等众多研究方向得到了许多重要科研成果。本文将概述neaSCOPE在不同领域发表的高水平文献。 neaSCOPE纳米光谱与成像系统一、高效有机光伏材料nature materials 对于有机光伏材料来说,在纳米尺度上的供受体结构域的形貌控制是提高其激子的扩散和解离、以及载流子的传输和复合损耗抑制效率的关键所在。本文展示了一种基于多个不同长度尺度的三元供受体形貌生成的双原纤维网络。这种结构形貌是通过辅助共轭聚合物结晶器和非富勒烯受体丝组装结合使用得到的。本研究的关键点在于使用neaSCOPE纳米光谱与成像系统对双原纤维网络PM6/L8-BO有强烈红外信号对比度的1648/1532 cm-1波段进行纳米级的红外成像。在此之上,通过对横跨图像的线方向进行数据的采集与分析,文章估算出其材料的供体与受体原纤维的直径分别为22.1 nm和 22.6 nm。并就此得出结论:其供受体结构域这种较低的混合体积导致材料拥有了较低的配对重组率和较高的填充因子。 综上所述,通过利用这种双原纤维网络的形貌结构,该研究将损耗最小化,能力输出最大化,使得在单结有机光伏材料中获得20%的能量转换效率成为了一种可能。 Zhu et al., nature materials 21, 656 (2022)二、催化剂的分子特性J. Am. Chem. Soc. 明确地鉴别催化剂中毒的类别需要具有纳米级空间分辨率和提供吸附物的吸附位点和其吸附几何形状的详细的化学结构和表面官能团的准确信息。时至今日,不通过牺牲化学特性就在纳米级尺度上研究金属/金属氧化物界面的催化剂硫中毒还是一项非常困难的工作。本研究利用纳米傅里叶红外光谱和扫描式近场光学显微镜(nano-FTIR & s-SNOM)在纳米尺度上鉴定了基于Pd(纳米盘)/Al2O3(薄膜)平面模型催化剂表面上的硫基催化剂中毒的化学性质、吸附位点和吸附几何形状。在此之上,本研究揭示了对于单个Pd纳米粒子来说,即使只是所用的硫酸盐种类有纳米颗粒之间的不同,也会使硫中毒有所不同甚至产生巨大的变化。 nano-FTIR & s-SNOM提供关键的分子级视角对于开发具有更长寿命的高性能多相催化剂至关重要。 J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 8848&minus 8860三、固态电池Nature Communications 固态电池因其各种各样的优势(比如更高的安全性和能量密度),拥有显著影响能源存储行业的潜力。不过,电极/电解质界面的物理化学性质和过程仍然是其需要面对的挑战。因此,对此类界面的原位表征以及对催化工程方案的科学性理解的揭示变得十分需要。在本研究中,作者利用了各种尺度的原位显微镜(光学、原子力和红外近场)以及纳米傅里叶红外光谱nano-FTIR对电化学操作生成的石墨烯/固体聚合物电解质界面进行了无损表征。作者发现固体聚合物电解质固有的纳米结构和化学异质性在镀锂和脱锂的过程中引发了一系列额外的纳米级界面异质性;这其中包括锂离子电导率、电解质分解和界面形成的异质性。 He et al.. Nature Communications 13. 1398 (2022)四、纳米系统的光电特性Applied Surface Science 碳纳米管(CNTs), 石墨烯纳米带, 以及过渡金属二硫属化物(TMDCs)等纳米尺度系统的光电特性是由它们的介电函数决定的。这个复杂的与频率相关的函数受激子共振、电荷转移效应、掺杂、样品的应力和应变以及其表面粗糙度影响。对于此介电函数的了解使科学家能够探知材料的透射和吸收特性。在本研究中,研究者使用扫描式近场光学显微镜s-SNOM相关的技术提取了局部区域介电变化的数据。并在此之上,将s-SNOM测量的结果与空间分辨光致发光(PL)光谱和开尔文探针力显微镜(KPFM)测量的结果相关联。 将s-SNOM与局域光致发光结果相关联是识别和表征层间激子的有力工具。这种新颖的方法也开始在低维系统(碳纳米管和石墨烯纳米带)上得以应用。 Applied Surface Science 574 (2022) 151672
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    ClinxChemiScope系列荧光及化学发光成像系统是一款同时适用于荧光成像分析及化学发光成像分析的仪器。系统选用高分辨率数字冷却CCD相机结合高通透镜头系统,使其能够捕获到信号极其微弱的荧光及化学发光样品图像,并且能够最大程度的降低噪音,减少背景,提供出色的图像清晰度。激发光源及滤光片可根据用户的不同需求进行定制,扩大了荧光/化学发光成像的应用范围,是目前用于生命科学领域中功能性最强、性价比最高的研究工具之一。 随着生物科研的日益广泛和深入,客户对荧光及化学发光分析的检测仪器的需求愈来愈多,要求也越来越高。针对目前国内高端化学发光成像系统基本依赖进口的现状,我们自主研发生产了高性价比的ChemiScope系列荧光及化学发光成像系统,无疑为我们中国的生物科研人员提供了更好的选择。
  • 年底现货大促销 化学发光凝胶成像系统
    上海山富科学仪器有限公司作为提供生命科学专业性仪器的公司,从事生物成像类仪器研发多年。 在黄山市经济开发区拥有占地15亩标准厂房与生产车间,生产部通过ISO9001:2008质量体系认证,医疗器械生产许可证,拥有凝胶成像两项技术专利成果,CE认证,08年开始对外的出口如今我司的产品遍布全球各大洲。 910 化学发光凝胶成像系统,现参加年终现货大促销,促销时间:2011年12月5日-2012年1月20日。价格从11万6直降3万元整,支持试用二周。确保您满意产品的最终成像效果,凡是在年底促销期间提交试用的客户,优惠价格都能保留到年后实际采购,如有意者欢迎随时与我司联系,踊跃参加促销活动。 910 化学发光凝胶成像是入门级别,能够兼容普通的荧光凝胶成像。使用变焦镜头。目前使用west blotting的用户越来越多,而传统的压片过程存在很多弊端。费时费力而且实验成本也大。 910化学发光可以完成快速成像,无需暗室与胶片,无需显影与定影。短短几分钟也能得出灵敏度与压片相媲美的影像结果。910可以完成5分钟的持续曝光。对于west blotting在压片过程中肉眼可见的样品,或者压片时间小于2分钟的样品都可以拍摄出来。 专业的化学发光软件,帮助您更好的定量目标蛋白。传统的胶片显影的动态范围窄,不适用于蛋白的精确定量分析,使用化学发光得到的图片能够提供宽的动态范围,进行精确的定量分析。 技术参数 摄像头:进口高分辨率低照度数码制冷CCD CCD尺寸:2/3英寸(10.2mm*8.3mm) SONY ICX285 冷却方式:半导体制冷 冷却温度:-35℃ 有效像素:1392*1040 采集位数:16bit 像素尺寸:6.45&mu m*6.45&mu m 像素合并:1*1,2*2,4*4 动态范围:三个数量级 灵敏度:20pg双链DNA 电动变焦镜头:日本进口电动6倍变焦 F1.0 2/3英寸大口径高通透镜头 照明模式:透射紫外,透射白光,反射白光 激发光源:312nm紫外透照台;均匀冷光源白光透射板;LED反射白光灯;紫外反射选配 滤光片数量:6位电动控制自动滤光片轮 滤光片:标配590nm超多层镀膜螺旋型标准滤光片 透射面积:紫外:21*26cm 白光:20*28cm 外形尺寸:430*430*620mm 主要特点 1 910采用密封条设计,确保暗箱的绝对密封,拍摄时不受环境光源的任何影响。 2 910采用进口2/3大尺寸CCD可以制冷-35℃,确保微弱的化学发光捕捉。 3 电动6位的滤光轮,为将来更多应用预留了空间。 4 保留了紫外透照的设计,在可以做化学发光的同时也兼容普通的凝胶成像。 化学发光凝胶全系列 型号 910 920 950 采集系统 进口高分辨率低照度数码制冷CCD 进口高分辨率低照度数码制冷CCD 进口高分辨率低照度数码制冷CCD CCD尺寸 10.2*8.3mm 10.2*8.3mm 15.2/*15.2mm 冷却方式 半导体制冷 三级制冷 三级制冷 冷却温度 -35℃ -55℃ -60℃ 有效像素 1392*1040 145万 1392*1040 145万 2048*2048 420万 像素尺寸(um V*H) 6.45*6.45 6.45*6.45 7.4*7.4 采集位数 16 bit 16 bit 16 bit 像素合并 1*1,2*2,4*4 1*1,2*2,4*4 1*1,2*2,4*4 接 口 USB 2.0 USB 2.0 USB2.0 镜 头 2/3英寸 日本进口电动6倍变焦镜头 F1.0 2/3英寸 日本进口定焦镜头 17mm F0.95 2/3英寸 日本进口定焦镜头 25mm F0.95 暗 箱 化学发光专用密封暗箱,确保适用于微弱光源长时间曝光下显影 滤光片数量 6位电动控制自动滤光片轮 标配滤光片 590nm超多层镀膜螺旋型标准滤光片 选配滤光片 537nm红色滤光片,460nm蓝色滤光片,699nm滤光片 照明模式 透射紫外,透射白光,反射白光 反射白光 反射白光 软件 ChemShot化学发光专用软件,全中文界面,支持Win2000/XP,集图像采集、编辑、分析和数据库管理功能为一体。 尺寸(mm)(W*D*H) 430*430*620 430*430*620 430*430*620 重量 32kg 32kg 32kg 认证 CE CE CE 上图为910,曝光2分钟图像。使用western blot 曝光标签,以及ECL染色剂,左边第一个点为AB原液混合,后面各点是分别等比例稀释结果。一共可见6个点,第七个点隐约可见。 软件功能简介 ChemiShot全功能控制分析软件,能对DNA/RNA,蛋白质电泳图像、荧光及化学发光成像,各种杂交膜图像、克隆计数、放射自显影、酶标板点杂交图像进行拍摄和分析; 可自动识别条带及其左右边界,自动生成峰值曲线图、数据表; 可进行分子量、百分比、含量计算并生成分子量数据库; 所有数据表均能保存为Excel格式和打印; 一 图像采集编辑功能: 1 中文界面,Windows操作系统。(也可提供英文界面) 2 可通过软件进行缩放、聚焦、光圈、透射紫外灯及反射灯的全自动控制 3 实时显示图像 4 通过软件控制选取不同滤镜 5 多种格式存储图像 6 可连接其它输入设备。 7 灰度调整:调节图像黑白对比度、亮度和灰度系数,达到最佳照片效果。 8 图像旋转:图像可左右,上下旋转。 9 图像反转:图像可黑白转换。 10 添加文字:可在图像上添加中英文。 11 可打印图像、图谱曲线、图表及数据报告。 二 电泳条带分析功能: 1 可自动或手动识别泳道,并能手动调整泳道边框,增删泳道,实现泳道的精确分离。 2 可去除背景,以达到最佳的分析效果 3 泳道(Lane)密度扫描:可同时进行多泳道密度扫描,自动辨别电泳条带,同时绘出扫描曲线。 4 分子量计算:输入Market泳道已知分子量(bp值),就可计算出其它泳道分子量(bp值)。 5 数据分析结果:可计算出每根条带的迁移率。 6 分析结果的数据可以用 Excel 文件形式输出。 三 图像数据库功能: 1 可以导入导出多种格式的图像文件 2 可以添加删除数据库图像文件 3 可以在数据库内按采集时间,图像类型进行检索 4 可以根据不同人员建立不同数据库保存图像,便于使用与管理 5 分析结果的数据以及所有图像能复制、粘贴、打印,具有与Excel、Word、画图、剪切板、PhotoShop的连接功能 6 无需借助其它软件即可进行加注文字、箭头、矩形框等,并可对已加注的历史图像反复修改。 更多详情,请登录我司网站了解更多。www.shbiotech.com 该活动最终解释权归上海山富所有。 ------ 上海山富科学仪器有限公司 联系电话:021-65550736 65558758 传真:021-65522489 上海市曲阳路851弄沪办大厦9号楼506室www.shbiotech.com
  • 德国耶拿化学发光成像系统喜获“2013优秀新产品”
    “德国耶拿”盛装出席2014科学仪器发展年会,满誉而归!(德国耶拿蝉联“2013年最具影响力国外十大厂商”,PQ9000,ChemStudio SA荣获“2013优秀新产品”!) 2014年4月18日上午9:00,中国科学仪器行业的“达沃斯论坛”——2014中国科学仪器发展年会(ACCSI 2014)在北京京仪大酒店正式召开。300余位相关政府领导及业内专家、300余位仪器企业负责人、40家媒体及200余位其他有关机构代表出席了会议。 德国耶拿作为本次年会的特别赞助商,积极参加年会,不仅出席企业高峰论坛,同时在展位上展示了最新的产品信息,并在“食品检测技术论坛”中做了“高分辨率原子光谱仪最新技术进展及食品行业的应用“报告。 作为ACCSI 2014的“重头戏”,“2013年度科学仪器优秀新产品”、“2013年度绿色仪器”、“2013年度最受关注仪器”以及“2013年度最具影响力厂商”等重要奖项在晚会现场一一揭晓。共有247家国内外仪器厂商,申报了561台2013年度上市的仪器新品, 经新品组委会初评,有150台仪器入围。 德国耶拿公司申报的4台仪器,全部顺利入围:AI部门: PQ9000电感耦合等离子体发射光谱仪,SPECORD 50 PLUS 高智能紫外可见分光光度计LS部门: Chemstudio SA全自动化学发光成像系统一体机,InnuPureC96 高通量自动核酸纯化系统 在晚会上最终揭晓了20台获奖仪器,PQ9000电感耦合等离子体发射光谱仪,ChemStudio SA全自动化学发光成像系统一体机凭借多项创新技术,卓越分析性能,在众多产品中,脱颖而出,喜获”2013年度科学仪器优秀新产品”。同时,德国耶拿荣获“2013年最具影响力国外十大厂商”。 Chemstudio SA全自动化学发光成像系统一体机 创新点介绍:1、eLite光源使用高性能氙灯提供全光谱的光源,突破了传统led光源能量不足、激发效率不够、波长单一不可变的瓶颈,结合21种滤光片最大化的拓展了荧光成像的应用。突破性的解决了传统成像荧光应用单一不可扩展的问题,普通荧光成像、RGB可见荧光成像、近红外荧光成像都能轻松得到最优化的结果。eLite光源是业内唯一一个既可以提供顶置荧光又可以提供透射荧光的光源,结合高分辨率的CCD首次实现了用CCD成像技术来进行2D DIGE的完美成像。 2、-50℃冷CCD确保仪器能提供最好的检测灵敏度。3、15.6寸彩色触控屏结合专为中国科研工作者开发的中文软件让操作变得极其简单,独立操作的仪器无需外接电脑,让您拥挤的实验室变得更加宽敞明亮。4、成像结果可以通过无线传输将图片传到每一位工作者的各人电脑中,方便操作且可以让仪器远离U盘病毒。5、专利的三波长紫外光源,蛇形排布的灯管使光源更均匀。
  • 新品上市:ChemiDoc Go荧光及化学发光成像系统
    点亮蛋白条带,赋能科学研究 — StarBright完美搭档全新ChemiDoc Go成像系统。全新 ChemiDoc Go 荧光及化学发光成像系统采用先进的互补金属氧化物半导体(CMOS)感光元件和高强度LED光源,并使用背照式传感器技术,在灵敏度和动态范围方面与传统CCD成像相比毫不逊色。您可以在ChemiDoc Go系统上实现传统的化学发光、比色检测等应用,也可使用StarBright Blue荧光二抗进行蛋白印迹的多重检测。在蛋白印迹实验中,您还可使用免染凝胶归一化总蛋白,实现更为精准可靠的蛋白内参定量。先进的CMOS传感器技术经过多年发展,CMOS传感器技术现已能满足生命科学成像的苛刻要求,与电荷耦合器件(CCD)检测相比,其具有更高的效率和更大的像素密度(超2000万像素)。另外,ChemiDoc Go成像系统的新型高灵敏度背照式CMOS传感器所需的冷却要求及功率也更低,从而增强了系统的可靠性。全LED光源ChemiDoc Go系统中新增了用于透照和落射照明的全LED光源。多个光源可为对应应用提供精确的激发或照明,全LED光源设计提升了系统性能,并具有超长使用寿命。兼容StarBright荧光标记抗体ChemiDoc Go系统现在支持使用StarBright Blue 520和700荧光二抗进行成像,实现多重荧光蛋白印迹检测。安全云存储ChemiDoc Go系统是首款与BR.io云平台连接的Bio-Rad成像系统,其可简化图像上传到云端安全文件夹中后的数据存储、共享和分析程序。三步触控实验流程使用Image Lab Touch软件,选择适合您应用的优化预设、选择“Acquire(获取)”、选择多种文件格式保存图像,即可完成实验操作。您可将图像保存到所在机构的网络、U盘或BR.io云账户,也可使用专用打印机打印图像。可使用Mac或PC版Image Lab软件随时随地分析数据。可使用PC安全版本Image Lab软件维护电子记录,以符合美国FDA 21 CFR Part 11的规定。申请试用:本产品仅用于科研,不可作临床诊断使用。Bio-Rad 是 Bio-Rad Laboratories, Inc. 在特定区域的商标。
  • 上海微系统所丁古巧团队在石墨烯量子点荧光发光机制研究获进展
    近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所纳米材料与器件实验室丁古巧团队在石墨烯量子点制备及荧光机制研究方面取得进展。该工作深化了关于石墨烯量子点发光机理的认知,阐释了多变量体系下机器学习辅助材料制备成果所包含物理内涵。相关研究成果以Precursor Symmetry Triggered Modulation of Fluorescence Quantum Yield in Graphene Quantum Dots为题,发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。近年来,以石墨烯量子点为代表的碳基量子点材料因独特的sp2–sp3杂化碳纳米结构,表现出优异的光学、电学、磁学的性质。在石墨烯量子点“自下而上”法制备中,多变量反应体系使其在合成与机制领域面临挑战。此外,机器学习以高效的分析算法和模型在复杂体系分析、新型材料设计等领域展现出优势。然而,由于缺失具备实际物理内涵的结构特征描述符,机器学习仅能得到难以阐释物理内涵的数学模型。这限制了机器学习在相关研究中的可迁移性和实用性。石墨烯粉体课题组博士研究生陈良锋、副研究员杨思维结合群论在分子结构描述上的优势,通过控制变量实验与结构化学理论的结合,将具有实际物理含义的描述符应用于机器学习,揭示了石墨烯量子点的前驱体结构与荧光量子产率间关联的物理内涵。该研究利用高结构刚性sp3前驱体与柔性sp2结构前驱体之间的“自下而上”反应,实现了石墨烯量子点中sp2-sp3杂化碳纳米结构的调制。研究结合热动力学理论,阐明了sp3刚性结构能够通过抑制非辐射跃迁过程提高石墨烯量子点量子产率。进一步,研究借助群论在描述分子结构方面的优势,结合主成份分析,明确了石墨烯量子点制备过程中影响石墨烯量子点荧光量子产率的三个决定性因素——结构因子、温度因子和浓度因子。与以往基于机器学习的研究工作相比,该团队基于群论的进一步研究,揭示了机器学习结果中分子的简正振动是前驱体对称性作用于石墨烯量子点量子产率增量的核心物理机制。基于上述原理的指导,该研究首次证明了分子振动的正常模式是前驱体的结构特性作用于 GQDs 荧光量子产率的核心机制。这一石墨烯量子点的光致发光性能在荧光信息防伪加密中具有应用前景。研究工作得到中国科学院青年创新促进会、上海市科学技术委员会以及集成电路材料全国重点实验室开放课题等的支持。
  • 全新一代纳米光谱与成像系统-neaSCOPE,在可见、红外和太赫兹光谱范围实现10 nm高分辨光谱和成像!
    一、 neaspec推出全新一代纳米光谱与成像系统neaSCOPE系列产品 近期,全球知名纳米显微镜领域制造商neaspec推出了纳米光学显微镜neaSCOPE全新一代系列产品,加载了全新技术,拓展了产品功能,以满足客户多样的实验需求。neaSCOPE是基于针增强的纳米成像和光谱,以应用为目的,满足客户在科学,工程和工业研究等不同领域的科研需求。由于其高度的可靠性和可重复性,neaSCOPE已成为纳米光学领域热点研究方向的科研设备,在等离子激元、二维材料声子化、半导体载流子浓度分布、生物材料红外表征、电子激发及衰减过程等众多研究方向得到了许多重要科研成果。neaSCOPE技术特点和优势包括:♢ 行业的针增强技术,高质量的纳米分析实验数据。♢ 采用模块化设计,针对用户的实验需求量身定制配置,同时兼顾未来的升需求,无需重复购置主机。♢ 软件使用方便,提供交互式用户引导功能,让新用户也能快速上手。流程化的软件界面,逐步引导用户轻松完成实验操作。♢ 功能多样、可靠性高,已得到大量发表文章的印证,在纳米光学领域有很深的影响力,是国内外实验室的头号选择。二、neaSCOPE全新一代产品型号 IR-neaSCOPE:基于AFM 针的激光诱导光热膨胀的纳米红外成像和光谱。IR-neaSCOPE可测量纳米红外吸收谱。该设备利用AFM-IR机械信号来检测样品中激光诱导的光热膨胀。IR-neaSCOPE无需红外探测器和光学干涉仪,为热膨胀系数大的样品(如聚合物、生物材料等)提供了一种经济高效的纳米红外成像及光谱研究的解决方案。IR-neaSCOPE提供红外吸收成像,点光谱和高光谱成像,并可升到IR-neaSCOPE+s,拓展更多功能,实现更多种类材料的研究。♢ 将样品的光学与机械性质有效地去耦,实现无伪影的吸收测量。♢ 将激光地聚焦在探针上,实现优化条件下对样品的无损表征。♢ 互动式软件界面,帮助新用户直接上手,获取高质量数据。IR-neaSCOPE+s:探测商用AFM针的弹性散射光,实现纳米红外成像和光谱。IR-neaSCOPE+s能实现10 nm空间分辨率的化学分析和电磁场成像。该设备利用先进的近场光学显微镜技术来测量红外吸收和反射率,以及局部电磁场的振幅和相位。设备支持红外纳米成像、点光谱、高光谱、以及纳米 FTIR,可使用CW照明源,宽波激光器,以及同步辐射源。IR-neaSCOPE+s在有机和无机材料分析方面具有广泛的应用案例以及特殊的近场表征手段,如定量s-SNOM或亚表面分析。♢ 同时探测样品吸收和反射,适用于各类型材料。♢ 快速可靠的s-SNOM成像和光谱系统,在不影响数据质量的情况下实现高效数据产出。♢ 结合多光路设计和多项技术,实现大量选配功能(纳米 FTIR、透射、底部照明、光电流等)。...… VIS-neaSCOPE+s:局部电磁场偏振分辨的近场成像(振幅和相位)。VIS-neaSCOPE+s优化了可见光波长范围内的振幅和相位的矢量场成像。利用的s-SNOM技术实现对等离子体纳米结构和波导结构的近场成像和光谱研究。VIS-neaSCOPE+s提供灵活的光路配置,能够进行偏振测量、侧面和底部照明。同时支持升纳米FTIR 和TERS功能。♢ 检测局域电磁场的振幅和相位,实现对波衰减、模场和色散的全面表征。♢ 有的100%无背景检测技术和稳定的无像差对焦,保证在可见光全波数范围内的实验结果。♢ 灵活的光路选配,可将光源聚焦到样品或探针上,适用于等离子体不同的研究方向。 THz-neaSCOPE+s:纳米尺度太赫兹 (THz) 近场成像和光谱多功能平台。THz-neaSCOPE+s可在纳米尺度上实现太赫兹成像和光谱。该设备基于完全集成的紧凑型 THz-TDS 系统,可直接用于半导体纳米结构、二维纳米材料和新型复合材料系统的电导率研究。THz-neaSCOPE+s同时支持用户自由耦合太赫兹和亚太赫兹源,并集成了市面上SPM仪器中的软件界面,是强大的纳米太赫兹分析仪器。 ♢ 全反射光路,大程度上兼容宽波和单波太赫兹源,覆盖全部光谱范围。♢ 模块化设计和多光束路径设计,支持多种分析功能,包括光电流、泵浦以及纳米FTIR。♢ 基于THz-TDS 技术,实现紧凑且完全集成的太赫兹纳米光谱。 IR-neaSCOPE+fs:10 fs 时间分辨率和 10 nm 空间分辨率的超快泵浦光谱。IR-neaSCOPE+fs实现了泵浦光谱空间分辨率的突破。设备基于纳米FTIR 的fs激光系统,提供完全集成的硬件和软件系统,实现纳米的时间动态研究。该系统具备有的双光路设计、无色散光学元件、以及可选配的SDK,兼容各种泵浦激光器,使用成熟的高功率实验配置进行突破性的超快研究。♢ 完全集成的系统,帮助用户免于复杂的设备调试,专注于研究本身。♢ 无芯片的光学元件进行光聚焦和收集达到大时间分辨率。♢ 灵活的硬件和软件界面,可根据客户实验需求定制。 IR-neaSCOPE+TERs:nano-FTIR与nano-PL和TERS相结合,突破性的纳米尺度光谱探测技术。IR-neaSCOPE+TERs将纳米FTIR与针增强拉曼TERS和光致发光(PL)光谱相结合,在同一显微镜内利用弹性和非弹性散射光同时进行表征。该系统通过简单的光路校准可实现互补的红外光和可见光散射,可使用商用镀金的AFM探针进行稳定的纳米拉曼和PL表征。 ♢ 模块化设计和多光路设计,实现AFM探针在同一位置的纳米FTIR和纳米拉曼/PL光谱。♢ 通过简单的光路校准收集AFM探针针的强弹性散射光。♢ 使用商用AFM探针获得大 TERS 信号。♢ 优化的软件数据收集处理,在同一用户界面进行所有测量。 cryo-neaSCOPE+xs:超低温环境纳米光学成像和光谱。cryo-neaSCOPE+xs可在端低温下实现近场光学纳米成像和纳米光谱。该设备可获得高质量的近场信号,且支持可见光、红外光、以及太赫兹源。因此,该系统可实现10 K以下不同能相关的研究。cryo-neaSCOPE+xs 基于全自动干式低温恒温器,无需液氦。该系统同时具备共聚焦以及接电功能,以实现低温条件下的多功能研究。♢ 的s-SNOM和纳米FTIR技术,实现低温下纳米光学分析,温度低至10K。♢ 使用neaspec 照明和检测模块,兼容红外到太赫兹光源,应用领域广泛。♢ 使用全自动闭式循环高真空干式低温恒温器,降温速度快,使用成本低。 三、背景简介neaspec创立于2007年,起源于德国马克斯普朗克研究所,因其在纳米分析领域的一系列突破性技术而受到广泛关注。neaspec和Quantum Design结为全球战略合作伙伴,并于2013年次引入中国。产品经过多次升换代,设备的各方面性能均已达到高度优化。目前在国内的用户包括清华大学、北京大学、中国科学技术大学、中山大学、中科院诸研究所等高校和研究所。此次升使得系统在软件用户交互性、模块化、后续升兼容性方面具有更大的提升。 四、应用案例1. Nature: 双层旋转的范德瓦尔斯材料中的拓扑化激元和光学魔角 相关产品:IR-neaSCOPE+s 2018年W. Ma等在Nature报道了范德瓦尔斯材料α-MoO3 中的面内双曲声子化激元的重要发现。2020年6月,G.W. Hu等在此基础上通过理论预测并在实验上证实了双层旋转范德瓦尔斯材料α-MoO3体系,可以实现由转角控制的声子化激元从双曲到椭圆能带间的拓扑变换。在这个变换角附近,光学能带变成平带,从而实现激元的直线无衍射传播。类比于双层旋转石墨烯中的电子在费米面的平带,作者因此将这一转角命名为光学魔角。 研究中作者采用散射型近场光学显微镜(s-SNOM)对双层α-MoO3 旋转体系进行扫描测试。实验结果显示,在接近魔角时,光学能带变平,声子化激元沿直线无衍射传播。此外,通过测试不同转角的双层体系,作者成功观测到在不同频段大幅可调的低损耗拓扑转换和光学魔角。这一重要发现奠定了“转角光子学”的基础,为光学能带调制、纳米光操控和超低损耗量子光学开辟了新的途径,同时也衍生出“转角化激元”这一重要分支研究方向,为进一步发展“转角声学”或“转角微波系统”提供了重要的线索和启发。(引自:中国光学-公众号,2020年6月11日《Nature:光学魔角!二维材料转角遇见光》) 【参考】 Topological polaritons and photonic magic angles in twisted α-MoO3 bilayers. Nature, 2020, 582, 209-213.2. Nature: 天然双曲材料的声子化研究 相关产品:IR-neaSCOPE+s W. Ma在自然材料体系(α-MoO3)中观察到在平面内各项异性传播的声子化激元,包括传播速度不同的平面椭圆型和单向传播的平面双曲型声子化激元;并发现了在α-MoO3中支持的声子化激元具有低的损耗。实验发现,α相三氧化钼在两个光谱范围内存在两个剩余射线带,声子化激元的传播行为在两个剩余射线带内表现出不同的性质。在低剩余射线带内,α相三氧化钼可以在中红外波段支持双曲型声子化激元,也就是说声子化激元仅沿一个方向传播([001]方向),在垂直方向[100]的传播完全被抑制,这种化激元有多种具吸引力的性质,它具有强的场局域特性,可以支持厚度可调节的波导模式,并且损耗低。而在另外一个剩余射线带内,α相三氧化钼在中红外波段支持椭圆型声子化激元,化激元沿着[001]和垂直方向[100]以不同的波长进行传播,这种化激元传播寿命高达约8 ±1 ps,远高于目前已知的高寿命。研究进一步促进了光学器件的微型化和多元的调制特性,并且再次证明自然材料中仍然具有无穷的挖掘潜力。 【参考】 In-plane anisotropic and ultra-low-loss polaritons in a natural van der Waals crystal. Nature, 2018, 562, 557–562. 3. 纳米空间分辨超快光谱和成像系统在范德瓦尔斯半导体研究中的应用 相关产品:IR-neaSCOPE+fs近年来,范德瓦尔斯(vdW)材料中的表面化激元(SP)研究,例如等离化激元、声子化激元、激子化激元以及其他形式化激元等,受到了广大科研工作者的关注,成为了低维材料领域纳米光学研究的热点。其中,范德瓦尔斯原子层状晶体存在特的激子化激元,可诱导可见光到太赫兹广阔电磁频谱范围内的光学波导。同时,具有较强的激子共振可以实现非热刺激(包括静电门控和光激发)的光波导调控。2020年7月,美国哥伦比亚大学Aaron J. Sternbach和D.N. Basov教授等研究者在Nature Communications上发表了题为:“Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides”的研究文章。研究者以范德瓦尔斯半导体中的WSe2材料为例,利用德国neaspec公司的纳米空间分辨超快光谱和成像系统,通过飞秒激光激发研究了WSe2材料中光波导在空间和时间中的电场分布,并成功提取了飞秒光激发后光学常数的时间演化关系。同时,研究者也通过监视波导模式的相速度,探测了WSe2材料中受激非相干的A-exciton漂白和相干的光学斯塔克(Stark)位移。【参考】 Aaron J. Sternbach et.al. Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides, Nature Communications, 11, 3567 (2020) 4. ACS Nano:光致发光、拉曼、近场光学同步测量技术揭示二维合金材料新特性 相关产品:IR-neaSCOPE+TERs 单层异质结构的应用潜力直接受到材料内在和外在的缺陷影响。乔治亚大学的研究人员在Abate教授的带领下,利用neaSNOM散射式近场光学显微镜,研究了二维(2D)单层合金光致氧化过程中纳米尺度下的奇异界面现象。他们发现界面张力可以通过建立稳定的局部势阱来集中本征激子,从而实现高的热稳定性和光降解稳定性。该实验结果由neaspec公司特的nano-PL / Raman和s-SNOM同步测量技术所采集,并已发表在ACS NANO中。在实验中,作者合成了由单层面内MoS2-WS2异质结构制成的2D纳米晶体,这些晶体在富Mo的内部区域和富W的外部区域间,显示出了较强的纳米合金界面。在针增强照明刺激下(100天),作者进一步观察到,光降解过程中界面的激子稳定性、局域性和不均匀性。得益于高度敏感的s-SNOM成像技术,作者探测到富W的外部区域的反射率出现急剧下降。该反射率始于晶体边缘,并随时间向内传播。在同一样品区域获得的高光谱纳米光致发光(nano-PL)图像显示,W氧化相关的激子的猝灭会遵循与s-SNOM相同的模式(在边缘开始并向内传播)。值得注意的是,合金界面的内部区域表现出了强大的抗氧化能力。即使在光降解100天后,它仍具有很强的s-SNOM信噪比和未淬灭的nano-PL信号。为了进一步研究结构变化,作者使用nano-PL进行了增强拉曼高光谱纳米成像测量,并在同一扫描区域的每个像素处获取了空间和光谱信息。实验结果表明,在整个晶体的光降解过程中,WS2拉曼峰逐渐消失,而在内部区域中的MoS2仍然存在。该结果表明在相同的环境条件、同一显微镜下测量相同的晶体,由于热诱导的合金和基底晶格常数的不匹配,导致光氧化与局部应变存在一定的关联。而合金界面可防止该应变传播到内部区域,从而防止其降解。 【参考】 Photodegradation Protection in 2D In-Plane Heterostructures Revealed by Hyperspectral Nanoimaging: The Role of Nanointerface 2D Alloys. ACS Nano 2021, 15, 2, 2447–2457. 5. Cryo-SNOM低温近场在氧化物界面的新应用 相关产品:cryo-neaSCOPE+xs 氧化物界面处的二维电子体系(2DES)做为一个特的平台,将典型复合氧化物、强电子相关的物理特性以及由2DES有限厚度引起的量子限域集成于一体。这些特的性质使其在电子态对称性、载流子的有效质量和其它物理特性方面与普通半导体异质结截然不同,可以产生不同于以往的新现象。然而氧化物界面多掩埋于物质间使其难以探测,为探究其局限2DES需要一个无创并且具有很高空间分辨率的表征技术,如果还能提供一个较宽范围内温度变化的平台将大地推进该领域的研究。通常光学显微镜可用于上述研究,其中,远场的探测技术由于受到波长和衍射限的限制缺乏空间分辨率,而红外波段的光束探测传导电子的Drude反应分辨率仅有几个微米的量,无法满足测试需求,而利用散射式近场光学显微镜(s-SNOM)可以克服这一限制,使其具有10-20 nm的空间分辨率并获得光响应信号中的强度和相位信息。近期,Alexey B. Kuzmenko团队在Nat. Commun.上获得新进展,他们利用s-SNOM来研究从室温下降到6K时LaAlO3/SrTiO3界面的变化情况,从近场光学信号,特别是其中的相位分量信息可以看出对于界面处的电子系统的输运性质具有其高的光学敏感度。这一模型说明了2DES敏感性来源于AFM针和耦合离子声子模型在很小穿透深度下的相互作用,并且该模型可以定量地将光信号的变化与冷却和静电选通控引起的2DES传输特性的变化相关联,从而提供操控光学信息的有效手段。从利用s-SNOM得到的实验结果和建立的模型结果来看,二者之间具有很好的拟合,这一结果说明了电子声子相互作用对于在零动量时的表面声子离子模型的散射化吸收具有至关重要的作用。【参考】 High sensitivity variable-temperature infrared nanoscopy of conducting oxide interfaces. Nature Communications 2019, 10, 2774. 6. Science:近场太赫兹光电流-石墨烯等离子体在近费米速度传播下的非局域量子效应 相关产品:THz-neaSCOPE+s西班牙光子科学研究所(ICFO)的 Marco Polini教授和Frank H. L.Koppens教授在《Science》上发表了题为:Tuning quantum nonlocal effects in graphene plasmonics的文章。 在本篇文章中,研究者利用散射式近场光学手段,对石墨烯-(h-NB)-金属复合体系表面进行了纳米尺度下的精细扫描,由此观测到了太赫兹波段下的石墨烯等离子体以近费米速度进行传播。研究发现,在慢的速度(数百倍低于光速)下,石墨烯等离子的非局域响应得以探测,通过近场成像能够以无参数匹配手段清晰地揭示无质量的Dirac电子气体的量子描述,进而展示了三种类型的非局域量子效应,即单粒子速率匹配,相互增强费米速率和相互减弱压缩性。通过该近场光学的研究方法,研究者终提供了确定电子体系的全时空反应的新途径。 【参考】 Tuning quantum nonlocal effects in graphene plasmonics. Science 2017, 357, 187. 五、部分发表文章[1]. Nature (2021) 596, 362[2]. Science (2021) 371, 617[3]. Nature Physics (2021) 17, 1162[4]. Nature Phot. (2021) 15, 594[5]. Nature Chem. (2021) 13, 730[6]. Nature (2020) 582, 209[7]. Nature Phot. (2020) 15, 197[8]. Nature Nanotech. (2020) 15, 941[9]. Nature Mater. (2020) 19, 1307[10]. Nature Mater. (2020) 19, 964[11]. Nature Phys. (2020) 16, 631[12]. Nature (2018) 562, 557 [13]. Nature (2018) 359, 892[14]. Science (2018) 362, 1153 [15]. Science (2018) 361, 6406 [16]. Science (2018) 359, 892[17]. Science (2017) 357, 187[18]. Science (2014) 344, 1369[19]. Science (2014) 343, 1125
  • DNR推出高灵敏度化学发光型凝胶成像系统
    MicroChemi是以色列DNR生物影像系统有限公司推出的最新的高端凝胶成像系统,为了更好的检测化学发光的图像,DNR推出了单独应用于化学发光的专业机型。  CCD: -60℃,二级petier超冷CCD 分辨率:1200×1600,可以升高到800万像素 像素大小: 7.4x7.4 μm 灰度:16-bit,65,535灰阶 动态范围:大于4.6 OD QE 量子效应:90% 曝光时间:0.5秒至24小时 成像面积:10 x 14 cm 镜头:高灵敏度,高速镜头f/0.95,保证从样品上收集最多的光 BINING:1 × 1,2 × 2,3 × 3,4 × 4,5 × 5,6 × 6,7 × 7,8 × 8 光源:标配落射白光 全自动曝光系统:自动检测到最微弱的条带,同时生成最优质的图像 滑动式抽屉方便胶体的放置和清洁 软件:一键操作的图像获取软件,显示饱和像素 存储:可在图像上加入成像参数,提高实验的准确性和可重复性 标配:全免费的Gelcapture图像获取软件(可多台电脑多次安装),Gelquant分析软件,实验助手软件(记录所有实验相关的图片,数据) M&M应用标准套装 对化学发光,可见光,荧光成像均需要的用户,特推出应用型标准促销套装 MicroChemi 光源:落射白光;化学发光应用: MicroBIS: 光源:蓝光LED;可见光,荧光应用 联系电话:400-818-2168 联系电话:400-818-2168,迎广大新老用户与我们联系,了解详情可访问东胜创新网站:www.eastwin.com.cn
  • 150万!广东医科大学计划采购多功能化学发光成像系统
    一、项目基本情况项目编号:GPDIZB-2022-A02ZJ094项目名称:广东医科大学购置多功能化学发光成像系统等设备一批采购方式:公开招标预算金额:1,500,000.00元采购需求:合同包1(多功能化学发光成像系统等设备):合同包预算金额:1,500,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他专用仪器仪表多功能化学发光成像系统等仪器设备一批1(批)详见采购文件1,500,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:采购合同签订之日起30个工作日内完成交货、安装调试。二、申请人的资格要求:1.投标供应商应具备《政府采购法》第二十二条规定的条件,提供下列材料:1)具有独立承担民事责任的能力:在中华人民共和国境内注册的法人或其他组织或自然人, 投标(响应)时提交有效的营业执照(或事业法人登记证或身份证等相关证明) 副本复印件。分支机构投标的,须提供总公司和分公司营业执照副本复印件,总公司出具给分支机构的授权书。2)有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录:提供投标截止日前6个月内任意1个月依法缴纳税收和社会保障资金的相关材料。 如依法免税或不需要缴纳社会保障资金的, 提供相应证明材料。3)具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度:供应商必须具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度(提供2021年度财务状况报告或基本开户行出具的资信证明) 。4)履行合同所必需的设备和专业技术能力:按投标(响应)文件格式填报设备及专业技术能力情况。5)参加采购活动前3年内,在经营活动中没有重大违法记录:参照投标(报价)函相关承诺格式内容。 重大违法记录,是指供应商因违法经营受到刑事处罚或者责令停产停业、吊销许可证或者执照、较大数额罚款等行政处罚。(根据财库〔2022〕3号文,“较大数额罚款”认定为200万元以上的罚款,法律、行政法规以及国务院有关部门明确规定相关领域“较大数额罚款”标准高于200万元的,从其规定)2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 无。3.本项目的特定资格要求:合同包1(多功能化学发光成像系统等设备)特定资格要求如下:(1)供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)“记录失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单或政府采购严重违法失信行为”记录名单;不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。(以资格审查人员于投标(响应)截止时间当天在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)及中国政府采购网(http://www.ccgp.gov.cn/)查询结果为准,如相关失信记录已失效,供应商需提供相关证明资料)。(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、 管理关系的不同供应商,不得同时参加本采购项目(或采购包) 投标(响应)。 为本项目提供整体设计、 规范编制或者项目管理、 监理、 检测等服务的供应商, 不得再参与本项目投标(响应)。 投标(报价) 函相关承诺要求内容。三、获取招标文件时间: 2022年10月28日 至 2022年11月04日 ,每天上午 00:00:00 至 12:00:00 ,下午 12:00:00 至 23:59:59 (北京时间,法定节假日除外)地点:广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/方式:在线获取售价: 免费获取四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2022年11月22日 09时30分00秒 (北京时间)递交文件地点:广东政府采购智慧云平台系统线上提交开标地点:广东政府采购智慧云平台系统远程开标五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1.本项目采用电子系统进行招投标,请在投标前详细阅读供应商操作手册,手册获取网址:https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/transaction/download.html。投标供应商在使用过程中遇到涉及系统使用的问题,可通过020-88696588 进行咨询或通过广东政府采购智慧云平台运维服务说明中提供的其他服务方式获取帮助。2.供应商参加本项目投标,需要提前办理CA和电子签章,办理方式和注意事项详见供应商操作手册与CA办理指南,指南获取地址:https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/problem/。3.如需缴纳保证金,供应商可通过"广东政府采购智慧云平台金融服务中心"(http://gdgpo.czt.gd.gov.cn/zcdservice/zcd/guangdong/),申请办理投标(响应)担保函、保险(保证)保函。本项目支持电子保函,可通过登录项目采购电子交易系统跳转至电子保函系统进行在线办理。电子保函办理办法详见供应商操作手册。七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:广东医科大学地 址:广东省湛江市霞山区文明东路1号联系方式:0759-23887332.采购代理机构信息名 称:广东省电信规划设计院有限公司地 址:0759-3386658联系方式:0759-33866583.项目联系方式项目联系人:吴娟、李静电 话:0759-3386658广东省电信规划设计院有限公司2022年10月28日
  • 89.9万!赛默飞世尔等中标化学发光成像系统、实时荧光定量PCR仪等设备一批项目
    一、项目编号:[3500]ZSZBGS[GK]2022005(招标文件编号:?[3500]ZSZBGS[GK]2022005)二、项目名称:化学发光成像系统、实时荧光定量PCR仪等设备一批三、中标(成交)信息供应商名称:本项目合同包一废标。供应商地址:本项目合同包一废标。中标(成交)金额:0.0000000(万元) 供应商名称:福州欣鸿博仪器仪表有限公司供应商地址:福州市台江区上浦路南侧富力中心C区C1栋1120室中标(成交)金额:89.9000000(万元)四、主要标的信息序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 1 本项目合同包一废标。 无 无 无 1 无 序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 2 福州欣鸿博仪器仪表有限公司 超纯水系统;实时荧光定量PCR仪;化学发光成像系统;氮气发生器。 臻纯;赛默飞世尔;易勃特;析维。 Smart Direct pro;QuantStudio 1 plus;TOUCH IMAGER;BIO-NG+。 1;1;1;1。 50000;429000;300000;120000。
  • Angew:近红外有机电致发光(NIR-OLED)新突破
    近年来,高效率近红外发光材料因其在生物成像、医疗、光通信和夜视器件等方面的重要应用而备受关注。除了无机近红外量子点和卤化物钙钛矿等材料外,各种有机近红外材料包括传统的荧光小分子材料、共轭聚合物、稳定的发光自由基、热激活延迟荧光(TADF)材料和金属有机配合物磷光材料等因其具有化学结构可调、稳定性好、便于制备近红外有机电致发光器件(NIR-OLED)的优势而得到迅速的发展。在这些有机近红外材料中,后三种材料在OLED中对单线态和三线态激子的利用率能够达到100%,从而提高了器件的效率。尽管如此,受制于能隙法则 (energy gap law),即随着激发态和基态之间的能隙差减小,非辐射跃迁速率常数呈指数增加,导致开发高效率的有机近红外发光材料( 700 nm)一直是一个巨大的挑战,从而严重限制了相关器件电致发光效率的提升。目前,扩展π-共轭和增强发光分子的电荷转移(CT)是红移材料发光波长的两种常见方法,通常需要将两种方法相结合才能获得近红外区的发光。因此,以前报道的近红外发光材料由于具有很强的CT性质,发光光谱半峰宽(FWHM)通常高达70-150 nm。当最大发光波长小于770 nm时会有部分光谱覆盖可见光区域,严重降低近红外光的纯度,这种情况不利于高性能纯近红外发光或夜视器件的制备。如若为了提高近红外光纯度,将材料的最大发光波长红移至超过770 nm,则发光效率将进一步显著降低。因此,到目前为止,尽管已有极少量性能较好的NIR-OLED获得超过15%的外量子效率,但表现出纯近红外发光的OLED电致发光效率通常低于5%。近日,西安交通大学化学学院杨晓龙、孙源慧、周桂江等人与五邑大学陈钊合作报道了电致发光效率达到16.43%的纯近红外发光NIR-OLED。作者通过优化Ir(III)配合物的分子结构设计降低金属中心到配体电荷转移跃迁,提高三线态激发态中的基于配体的ππ跃迁成分,成功地将发光光谱半峰宽降低至43 nm,因此获得了最大发射峰位于730 nm附近的纯近红外发光材料 (图1)。图1. 近红外Ir(III)配合物的分子设计策略和发光性质。与其他纯近红外材料相比,由于具有相对较短的发射波长,因此可以缓解能隙法则的不利影响。此外,理论计算表明论文报道的配合物激发态形变非常小,因而最终获得了优异的近红外发光效率。作者采用溶液法制备了具有传统结构的电致发光器件(图2),选取的功能层材料具有合适的能级,能够有效地促进从主体到客体之间的能量传递,并将激子限制在发光层内,因此,器件的电致发光光谱与其对应的光致发光光谱近乎一致。基于BIqThIr和BIqThIrO的器件电致发光波长分别为737 nm和733 nm,半峰宽仅有47 nm和44 nm,这使整个光谱中近红外成分超过98%,实现了纯近红外发光。图2. (a) 器件结构。(b) 电致发光光谱。(c) 电流密度(J)-电压(V)-辐射度(R)曲线。(d) 电致发光效率与电流密度的特性关系。由于具有优异的近红外发光性能,溶液法制备的NIR OLED最高电致发光效率分别高达15.00%和16.43%,显著超过了已报道的基于近红外Ir(III)配合物的器件最高电致发光效率,也显著超过了采用溶液旋涂法制备的基于不同有机近红外发光材料的器件最高电致发光效率 (图3)。图3. (a) 基于Ir(III)配合物的溶液旋涂法和真空沉积法NIR-OLED发光峰在700-900 nm范围内的最大电致发光效率。(b) 基于不同有机发光材料溶液旋涂法NIR-OLED发光峰值在700-900 nm范围内的最大电致发光效率。综上所述,作者提出了一种开发高效率纯近红外发光材料的新策略。通过合理地设计分子结构来调控三线态性质,减少能隙定律的不利影响,为如何改善近红外材料发光性能提供了新的思路。这一成果近期发表在Angewandte Chemie International Edition 上,该论文第一作者为西安交通大学化学学院杨晓龙副教授,通讯作者为西安交通大学化学学院孙源慧副教授、周桂江教授与五邑大学陈钊博士。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面): Narrowband Pure Near-Infrared (NIR) Ir(III) Complexes for Solution-Processed Organic Light-Emitting Diode (OLED) with External Quantum Efficiency Over 16 %Xiaolong Yang, Shipan Xu, Yan Zhang, Chengyun Zhu, Linsong Cui, Guijiang Zhou, Zhao Chen, Yuanhui SunAngew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202309739
  • 岛津应用:有机电致发光材料的荧光测定
    近年来在电机和电子领域,不断开发出使用有机电致发光(EL)的显示器和照明设备等产品。在有机EL的开发过程中,需要通过光致发光(PL)对新合成物质的光学特性进行确认。这样可以帮助我们找到高效的发光材料,以及研究材料在溶液中发光原理。通过这个过程,以开发符合要求的光色调、满足节能和高效发光等要求的有机EL材料。在检测有机EL材料时,必须在较宽的波长范围内迅速且准确地测定荧光波长。 本次分析在韩国浦项科技大学基础科学研究院(POSTECH:Pohang University of Science and Technology)的协助下,我们使用岛津荧光分光光度计RF-6000对有机EL材料之一的卟啉溶液(溶剂:三氯甲烷)进行了测定。在各种有机EL材料的开发过程中,要求能够在更高灵敏度和更大范围内进行光谱观测。RF-6000不仅能够迅速准确地进行三维测定,还能够进行高达900nm的高灵敏度光谱测定。并且,还可使用选购件积分球测定量子效率(绝对量子产率)。综上所述,使用荧光分光光度计RF-6000可有效对有机EL材料的三维光谱及荧光光谱进行确认。本文向您介绍详细的分析示例 荧光分光光度计RF-6000 了解详情,敬请点击《有机电致发光材料的荧光测定》
  • 岛津应用:有机电致发光材料的荧光测定
    近年来在电机和电子领域,不断开发出使用有机电致发光(EL)的显示器和照明设备等产品。在有机EL的开发过程中,需要通过光致发光(PL)对新合成物质的光学特性进行确认。这样可以帮助我们找到高效的发光材料,以及研究材料在溶液中发光原理。通过这个过程,以开发符合要求的光色调、满足节能和高效发光等要求的有机EL材料。在检测有机EL材料时,必须在较宽的波长范围内迅速且准确地测定荧光波长。 本次分析在韩国浦项科技大学基础科学研究院(POSTECH:Pohang University of Science and Technology)的协助下,我们使用岛津荧光分光光度计RF-6000对有机EL材料之一的卟啉溶液(溶剂:三氯甲烷)进行了测定。在各种有机EL材料的开发过程中,要求能够在更高灵敏度和更大范围内进行光谱观测。RF-6000不仅能够迅速准确地进行三维测定,还能够进行高达900nm的高灵敏度光谱测定。并且,还可使用选购件积分球测定量子效率(绝对量子产率)。综上所述,使用荧光分光光度计RF-6000可有效对有机EL材料的三维光谱及荧光光谱进行确认。本文向您介绍详细的分析示例 荧光分光光度计RF-6000 了解详情,敬请点击《有机电致发光材料的荧光测定》关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。 岛津微信平台
  • 连发Nature!浙江大学狄大卫教授团队发光二极管系列进展
    近日,浙江大学光电学院狄大卫教授课题组先后在Nature Communications及Nature Photonics发表其课题组的最新研究文章。《Ultralow-voltage Operation of Light-emitting Diodes》一文创纪录地发现可以以LED能带宽度的36-60%超低压下观察到发光。《Ultrastable Near-infrared Perovskite Lightemitting Diodes》实现了超高稳定性、高效率(22.8%)的近红外钙钛矿发光二极管(钙钛矿LED)。 ‍研究背景LED的发展对照明、显示和信息产业有着深远的影响。新兴的LED技术的研究倍受关注。LED发光的关键机制为电致发光(EL),即在外部电压下注入的电子和空穴的辐射复合。有文献报道III-V 族半导体的 LED 的工作电压低至标称带隙的 77%,这是由于新型量子阱设计增强的辐射复合。对于OLED,其最小工作电压约0.5Eg/q,使用TTA工艺来解释这种低工作电压仍有争议,即电致发光的最低驱动电压到底是多少,以及它们是否基于同一个机理。 研究方法 在这项工作中测试了17种不同类型的LED,首先选择钙钛矿LED,制备了以近红外发光的碘基材料FPI、NFPI以及绿色发光的溴基材料PCPB的钙钛矿LED,这三种LED的最低驱动电压分别是1.3V、1.3V及1.9V,LED中光子的最高能量分别为1.55eV、1.56eV及2.4eV。这表明三种材料的LED均可在低于带隙所限制的最小阈值电压下发光。接下来选择几种不同的OLED、QLED以及商业III–V族半导体LED,得到的结论与之前的相似。 ‍ 图 1 不同种LED的电致发光强度-电压的关系。 (a. 近红外发射FAPBI3(FPI)钙钛矿LED;b.近红外发射NFPI钙钛矿LED;c.绿光PCPB钙钛矿LED;d.基于Ir(ppy)3的磷光OLED;e.基于4CzlPN的TADF OLED;f.基于F8BT的聚合物OLED;g.基于红荧烯的荧光小分子OLED;h.基于CdSe/ZnS QDs的II-VI QLED;i.基于 GaAsP 的商用 III-V 无机 LED 。) 研究还发现几种钙钛矿LED驱动电压的数值从带隙上方调整到下方时,LED的电致发光EL谱线峰形及峰位都不变。图2. 钙钛矿LED在高于及低于带隙所限制阈值电压下的EL光谱 研究方法 为解决LED最低驱动电压到底是多少的问题,他们采用一套能探测到微弱光子信号的高灵敏度光子探测系统,确定了钙钛矿LED的光致发光强度与电压之间的关系,得出EL 的最小驱动电压为低于半导体带隙 50% 的值,并表现出每个光子0.6-1.4eV的表观能量增益。 图3. 不同LED在近带隙和亚带隙电压下的光致发光强度-电压曲线 论文中提到的测试方法中,使用了海洋光学高灵敏度QE Pro光谱仪对LED的发光性能进行表征。图4. 用于测量在亚带隙电压下的 EL 光谱的实验装置示意图 研究背景 与钙钛矿太阳能电池类似,钙钛矿LED的不稳定性是一重大难题。近年来,钙钛矿LED在外量子效率(EQE)方面发展十分迅速,但其在连续工作条件下T50工作寿命(亮度降低到其初始值一半所需时间)一般在10到100小时量级,而实际应用需器件在高EQE、宽辐亮度范围下实现更长的工作寿命(高于10000小时)。和III-V族半导体及有机半导体相比,钙钛矿在器件工作过程中存在额外的降解通道。电场作用下的离子迁移和钙钛矿晶体结构的不稳定性,是影响钙钛矿器件稳定性的关键问题。解决这些问题,以同时实现长寿命与高效率,是领域的重大挑战。研究亮点 作者选取了在高性能太阳能电池与LED均有应用的FAPbI3钙钛矿作为基本研究对象,引入双极性分子SFB10,实现了高效和超稳定的近红外(~800 nm)钙钛矿LED。器件峰值外量子效率(EQE)为22.8%,峰值能量转化效率(ECE)为20.7%。这些钙钛矿LED展现了优异的稳定性,在5 mA/cm2下连续运行超过3600h(5个月)没有观察到辐亮度衰减。据加速老化测试获得,在初始辐亮度(或电流密度)分别为0.21 W/sr/m2 (0.7 mA/cm2)时,预期T50工作寿命为2.4×106h (约270年)。 图5. 钙钛矿LED器件结构和性能 上述数据表明,钙钛矿LED可在满足实际应用的光功率(辐亮度)下稳定工作。作为参考,基于Ir(ppy)3的高效率绿光OLED器件,在1000 cd/m2的高亮度下时对应的辐亮度为2.1 W/sr/m2, 在100 cd/m2的较低亮度下对应的辐亮度为0.21 W/sr/m2。表1:经SFB10稳定的钙钛矿LED寿命数据 为了探索器件高稳定性的原因,作者研究了双极性分子SFB10对钙钛矿薄膜稳定性的影响。结果表明,双极性分子SFB10提高了钙钛矿薄膜的热稳定性、相稳定性与荧光稳定性。经SFB10稳定剂处理的钙钛矿样品在空气中放置322 天,仍然维持了具有良好光电活性的α相FAPbI3钙钛矿,而对照组样品在14天内就发生了相变与降解。图6:钙钛矿样品结构稳定性和荧光稳定性 图7:SFB10与钙钛矿前驱体化学相互作用表 论文提到的测试方法中,使用海洋光学QE Pro光谱仪进行EQE的J-V曲线测量,使用Maya2000Pro记录角电致发光强度分布。QE Pro Maya2000 Pro 光谱仪 参考文献 1. Lian Y , Lan D , Xing S , et al. Ultralow-voltage operation of light-emitting diodes[J]. 2021.2. Guo, B., Lai, R., Jiang, S. et al. Ultrastable near-infrared perovskite light-emitting diodes. Nat. Photon. (2022). https://doi.org/10.1038/s41566-022-01046-33. https://mp.weixin.qq.com/s/s_vFNym4bESl3wogh96n7Q 结语 超低驱动电压的研究为超低压LED器件的发展以及照明、显示及通信行业的发展做出贡献。超长的器件寿命有望提振钙钛矿LED领域的信心,这些近红外LED可用于近红外显示、通讯与生物等应用,为钙钛矿发光技术进入产业应用铺平了道路。
  • 模块化显微光学光谱系统满足仪器多功能需求——点亮光谱仪器“高光”时刻
    2012-2021年,光谱仪器及技术突飞猛进,相关的新产品、新技术层出不穷:拉曼、近红外、激光诱导击穿光谱、太赫兹、高光谱、超快光谱、光谱成像......不仅给科研注入了新的活力,更是给企业带来了客观的经济效益。“光谱十年”之际,仪器信息网特别策划《点亮光谱仪器 “高光”时刻》系列活动,以期盘点光谱仪器及相关技术的突出成果,展现光谱仪器及相关厂商的“高光”时刻。从最简单的光学光谱模块到定制化的解决方案,HORIBA Scientific(Jobin Yvon光谱技术)旗下的光学光谱部门一直致力于光谱仪部件及集成光谱仪系统的研制和生产,可提供各种规格的单色仪、探测器、光源、附件及应用软件,可为科研人员组建高性能的光谱测量系统。本期,我们特别邀请到了HORIBA 科学仪器事业部技术支持工程师吴鹤讲述HORIBA光谱仪的“高光”时刻。HORIBA 科学仪器事业部技术支持工程师 吴鹤仪器信息网:过去十年间,哪些光谱技术的进步让您印象深刻?HORIBA:对于不同的科研人员,其具体需求也不尽相同,模块化光学光谱搭建系统凭借其高度灵活性在光谱技术研究领域占据着重要地位,针对不同的应用如拉曼、光致发光、暗场散射、时间分辨光致发光、等离子体发射、可调单色光源等可提供灵活多样的解决方案。另外,随着对微结构或材料的研究日趋广泛,模块化显微光学光谱搭建系统也应运而生,且在各个研究领域有广泛应用。仪器信息网:截至目前,贵公司有哪几款光谱仪器曾经获得“科学仪器优秀新品”奖 ?该仪器研发的背后有什么样特别的故事? HORIBA:HORIBA Scientific(Jobin Yvon光谱技术)有着两百多年的光学光谱研究历史,顺应技术的发展、时代的进步,不断进行技术革新。Horiba的多款仪器包括拉曼、荧光、光学光谱搭建系统多次获得仪器信息网颁发的各类奖项。其中,MicOS显微光谱测量系统获得了“2013年科学仪器行业优秀新产品奖”。一般来说,采用标准显微镜与光谱仪耦合测量光谱常采用光纤耦合方式,一方面,信号损失大,耦合效率较低,另一方面,很多样品在应用显微镜测量时会遇到困难,比如:侧面发光样品或者在正置低温恒温器中的样品。在做光致发光光谱测量时,若应用多个波长激发,标准显微镜的灵活性会受到限制。MicOS开创性地将显微测量和光谱测量高效率地耦合于一体,光谱仪最多可同时接三个探测器,能与多个激发波长匹配,并且可提供物镜朝下或物镜侧向的两种配置选择,以满足不同客户的特定需求。仪器信息网:获奖产品的销售情况如何?解决了哪些关键问题?有哪些典型用户或典型的应用案例?行业影响力及用户的反馈情况如何?HORIBA:MicOS显微光谱测量系统用户遍布全球,用途多种多样,如二维材料特性研究、电致发光材料的表征、半导体材料或器件的质量检测和缺陷研究等等。MicOS将显微测量和光谱测量高效率地耦合于一体,将显微探测头直接与iHR三光栅光谱仪耦合,光谱仪最多可同时接三个探测器,使其可覆盖紫外、可见、近红外的宽光谱范围(200nm~1600nm);能与多个激发波长匹配,灵活性极强且易于操作;内置数码相机设计,可实时观察样品;可提供物镜朝下或物镜侧向的两种配置选择,便于测量侧向发光器件或放置在正置低温恒温器中的样品;配合自动平台可进行mapping测量。MicOS系统已有很多工业用户,在工业生产中,无论是器件的研发过程还是质量检测过程,MicOS系统都发挥着十分重要的作用。仪器信息网:贵公司光谱仪器的生产工艺是如何把控的?在产品的质控及生产车间管理方面有什么独特的地方? HORIBA:HORIBA Scientific有着十分丰富的光学光谱研究、设计和生产经验,根据客户的实际需求,既可以单独提供光谱仪、探测器、光源、以及光栅等部件,也可以提供完整的解决方案,并且对于生产的仪器都有严格的质量把控。对于单独的部件,在生产时会进行质量测试,确保部件质量,对于外购附件也同样对其质量严格把关;对于整套的系统,有标准的技术参数和验收流程,依据标准进行整体的性能测试,以保证整套系统的性能与质量。仪器信息网:未来贵公司光谱产品线的发展规划,重点发展哪些类别的光谱产品?HORIBA:HORIBA Scientific自创立以来,始终致力于科研级光学光谱产品的研发生产,顺应技术进步与时代潮流,不断创新与发展。除了模块化光学光谱部件与系统,HORIBA还提供高性能整机系统,包括拉曼光谱仪、荧光光谱仪、粒度分析仪、椭圆偏振光谱仪、射频辉光放电光谱仪(GD-OES)、等离子体共振成像仪(SPRi)、阴极荧光光谱仪、碳硫氧氮氢分析仪以及各种OEM光谱仪。涉及的应用包括材料、化学、生命科学、制药、环境、地质、能源、光伏、考古、艺术品等等,对于不同的测量及应用需求提供合适的解决方案。仪器信息网:从行业发展角度来说,您认为目前光谱仪器整体技术水平怎么样?未来最具前景的光谱仪器或者技术是什么?最具前景的应用将体现在哪些方面?HORIBA:光谱技术作为重要的分析技术,所涉领域非常广泛。目前微纳材料及显微结构的研究仍然十分热门,因此显微光谱的测量需求只增不减。另外,随着研究方向的多样化,对仪器的多功能性要求也日益增强。HORIBA Scientific的MicOS系统将显微探测头与iHR三光栅光谱仪高效耦合,配置灵活、可覆盖光谱范围宽,易于通过内置相机观察样品情况,可以进行mapping测试,是显微水平光致发光、电致发光和光调制反射光谱研究的理想选择。另外,HORIBA scientific新推出的SMS(Standard Microscope Spectroscopy Systems)是基于iHR光谱仪与标准显微镜通过定制化耦合模块(MicroSpex)集成的系统,该模块与标准显微镜耦合可适用于从深紫外到近红外的显微光谱测量,如显微拉曼、显微光致发光、暗场散射、显微时间分辨光致发光、反射/透射、电致发光等多种光谱研究,灵活性高,可根据需求进行搭建的定制化系统,为用户提供高质量光谱测量与成像。
  • 滨松中国参展华人聚集诱导发光(AIE)学术研讨会
    2018年9月26日,为期四天的第一届华人聚集诱导发光学术研讨会在西安市曲江国际饭店成功举办。本次会议旨在为华人学者搭建一个AIE研究和学术交流的平台,是聚集诱导发光领域的一次盛会。滨松中国携两款绝对量子产率测试仪——Quantaurus-QY和Quantaurus-QY Plus亮相本次会议。 Quantaurus-QY是一款紧凑而易用的仪器,它将氙灯型激发光源、单色仪、一个氮气流可选的积分球和一个能同步测量多个波长的多通道探测器等元件集成到一个封装里,探测器采用制冷型背照式CCD传感器,能进行高灵敏度的瞬时测量,用于测量光致发光材料的量子效率,而且无需传统相关方法所必需的已知参考标准。不同形式的样品,包括薄膜、固体、粉末和溶液等均能被分析,并能将溶液样品冷却到液氮温度。滨松绝对量子产率测量仪Quantaurus-QYQuantaurus-QY Plus在Quantaurus-QY的基础上增加了可扩展近红外探测器通道以及可扩展外接光源的接口。可扩展的近红外通道可以将量子产率的测量范围扩展至300-1650nm,覆盖市面上发光材料量子效率测量需求波段。与普通双通道探测器不同,滨松的双通道探测器测量结果通过算法拟合,结合JCSS级别的校准技术,可以让双通道结果无缝接合,得到稳定结果。产品的外接光源扩展接口可外接激光器以及高能氙灯等光源,可以轻松测量低量子产率以及上转换发光的材料,满足客户对于低发光效率以及上转换材料的测量需求。滨松近红外绝对量子产率测量仪 Quantaurus-QY PLUS本次会议深入探讨了AIE所面临的机遇、挑战及未来的发展方向。滨松的两款量子产率测量仪凭借其优异的性能受到了众多与会人员的高度关注。
  • 海洋光学发布电致发光量子效率测量系统 SpectrumTEQ-EL新品
    SpectrumTEQ-EL系列电致发光量子效率测量系统,可以针对发光器件的光电特性进行有效测量,系统搭配的QEpro光谱仪具有信噪比、低杂散光等特性,可确保测量结果得准确性;同时,系统配有强大的测试软件,对话框式的软件操作界面让测量过程变得更为简单。测量参数量子效率亮度量子效率随电流密度的曲线色坐标辐射通量,光通量峰值波长 应用领域无机电致发光有机电致发光分子薄膜EL器件 产品优势体积小巧:便于灵活使用及运输。原位测量:可放至手套箱内,实现原位测量流程化操作:设备无需频繁校准。产品参数 系统配置配置方案 方案1 方案2光谱仪型号QEPro / QE65Pro(可选)光谱范围(nm)350-1100信噪比1000:01:00分辨率2.5 nm (FWHM)动态范围85000:1(QEPro单次采集);25000:1(QE65Pro单次采集)AD位数18-bit(QEPro);16-bit(QE65Pro)积分球尺寸3.3”1.5”材质Spectralon源表Keithley2400光纤芯径1000um(可更换其他芯径)校准灯角度2 Pi 型号HL-3-INT-CAL亮度50 流明功率5W(电功率)无线遥控 通道数4无遥控软件SpectrumTEQ-EL专用软件注:对于医疗器械类产品,请先查证核实企业经营资质和医疗器械产品注册证情况 创新点:原位测量:与整机系统相比,模块化设计可放至手套箱内,实现原位测量,降低测量误差 流程化操作:设备无需频繁校准 软件算法强大,可直接进行绝对辐射校准 电致发光量子效率测量系统 SpectrumTEQ-EL
  • IVIS 视角 | 使用生物发光成像实时监测体内葡萄糖摄取
    在活体成像技术中,一些新的光学探针及光调控技术的出现,拓展了该技术的应用领域。上期给大家分享了检测活性氧的探针,能够在活体水平监测局部炎症中活性氧自由基(ROS)的释放,以及基于肿瘤微环境中高ROS水平介导的自发光动力效应,实现肿瘤诊疗一体化。今天给大家分享一篇2019年发表在《Nature Methods》杂志上的文章。作者设计了一种生物发光的探针BiGluc,利用该探针即可在体内、体外实时、无创的长期监测葡萄糖的摄取。葡萄糖是大多数生物体能量的主要来源,其异常摄取与许多病理条件有关,如肿瘤、糖尿病、神經退行性疾病、非酒精性脂肪性肝炎等。到目前为止,基于18FDG的正电子发射断层成像(PET)仍然是测量葡萄糖摄取的金标准。还没有光学成像技术能够很好的检测该指标。文章中作者设计了一种可以可视化和定量葡萄糖吸收的光学探针。该探针是基于结合笼状萤光素技术与生物正交‘点击’反应,即可激活的笼状萤光素三芳基膦酯(CLP)与全氟苯基叠氮基修饰的葡萄糖(GAz4)分子之间产生的生物正交点击反应,该反应导致游离萤光素的释放,此时在萤光素酶的存在下,即可产生可量化的生物发光信号,其信号强度与葡萄糖的代谢水平相关。在活体成像中,首先是表达萤光素酶的动物注射CLP, 24小时后注射GAz4,注射后即可使用IVIS 小动物活体成像系统进行成像,如下图所示。图1. BiGluc.探针的设计策略点击查看视频:https://v.qq.com/x/page/y0897ftpwnc.html为了研究BiGluc探针在活体水平的应用,文中使用基因工程鼠FVB-luc+/+【该小鼠通过β-actin启动子广泛的表达萤光素酶】来进行评价。在三组FVB-luc+/+小鼠中,首先尾静脉注射CLP溶液,24h后分别灌胃GAz4(BiGluc组)、GAz4+d-葡萄糖(BiGluc+d-葡萄糖组)或PBS(背景组)。结果显示,d-葡萄糖(1:300 ratio with the GAz4 probe)的竞争能够对BiGluc信号进行抑制,使得信号值下降至背景值。从而成功证明BiGluc探针与天然底物存在竞争(下图a-c)。为了进一步研究BiGluc和d-葡萄糖的在体内的选择性,作者进行了胰岛素耐受性试验。高水平的胰岛素会导致GLUT4易位到细胞膜,随后组织对d-葡萄糖摄取的增加。因此实验中FVB-luc+/+小鼠静脉注射CLP,24h后注射GAz4 结合 PBS溶液(对照组)或者胰岛素,随后进行生物发光成像,结果显示胰岛素处理组小鼠的信号增加了三倍(下图d)。图2. 转基因小鼠(FVB-luc+/+)中d-葡萄糖摄取的成像和定量这些实验结果表明,BiGluc探针可以可靠地用于可视化研究活体水平d-葡萄糖的摄取,并且可以进行定量,从而也提示该探针可用于糖尿病等代谢疾病的研究。同样,该探针可用于肿瘤葡糖糖摄取的研究。葡萄糖转运蛋白,特别是GLUT1,在多种类型肿瘤发展中起着至关重要的作用。实验中使用裸鼠接种4T1-luc或4 T1-luc-GLUT1?/?细胞,肿瘤生长至体积65mm3,所有的动物注射等量的萤光素,以确保肿瘤的大小和萤光素酶的表达量相同。如前所示,进行BiGluc探针成像实验。实验结果表明,与对照组相比,4T1-luc-GLUT1?/?发光强度降低38%。同样文中还研究了BiGluc信号是否可以通过化学抑制GLUT1转运体来调节。众所周知,WZB-117是一种小分子的GLUT1可逆抑制剂,能够在不同的癌症中有效地阻止葡萄糖的摄取。结果显示WZB-117处理组,葡萄糖摄取信号减少50%(下图c,d)。同样文中比较了BiGluc 探针和18F-FDG-PET在肿瘤移植体中的应用效果。结果显示 4T1-luc-GLUT1?/-细胞对葡萄糖的摄取量降低,与BiGluc探针成像结果一致(下图e,f)。图3. 使用BiGluc和18F-FDG探针对肿瘤异种移植模型中d-葡萄糖的摄取进行成像和定量这些结果都证明了BiGluc探针在研究机体葡萄糖摄取中强大的功能。相信这项技术可以广泛应用于药物研发以及监测与葡萄糖摄取异常相关疾病的发生和进展,如癌症、糖尿病和肥胖等。此外,BiGluc技术扩大了生物发光成像技术可检测的生物分子的范围。在未来,利用新的红移萤光素-萤光素酶组合技术可以进一步提高BiGluc探针灵敏度,将进一步扩大其应用范围。文章来源https://www.nature.com/articles/s41592-019-0421-z关于珀金埃尔默:珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案,助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长,我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球,我们拥有12500名专业技术人员,服务于150多个国家,时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭,改善人类生活质量。2018年,珀金埃尔默年营收达到约28亿美元,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问www.perkinelmer.com.cn
  • BLT小课堂|细菌发光原理及其在动物活体成像中的应用
    夏季的夜晚,走到山间草丛,可以看到一种昆虫提着一盏灯在飞行,这就是萤火虫在发光。萤火虫体内的荧光素酶催化底物荧光素,发生化学反应,产生光子。这也是大家比较熟悉的,在动物活体生物发光成像当中运用到的反应原理。通过利用该原理,配合上转基因技术及动物活体成像系统,我们可以非侵入性和纵向研究小动物的基因表达、蛋白质-蛋白质相互作用、肿瘤学机制和抗肿瘤药物药效及动力学和疾病机制等;相比于传统研究手段,这种方法通过在动物整体水平上进行研究,能提供更多有用的信息,同时大幅减少实验研究所需的动物数量和降低个体间的差异。萤火虫荧光素酶反应的示意图(a)、荧光素酶以报告基因的形式进入细胞核,并翻译成功能性酶。该酶将底物荧光素、氧(O2)和三磷酸腺苷(ATP)转化为氧荧光素、二氧化碳(CO2)和二磷酸腺苷(ADP),同时发光。(b)、萤火虫底物D-荧光素及其产物氧合荧光素的化学结构。 那么问题来了,自然界会发光的生物除了有萤火虫,还有鱼类、藻类、植物和细菌等,这些生物的发光原理是否也和萤火虫一样呢?这些发光原理能否运用到动物活体成像研究中呢?今天,小编就为大家介绍另外一种生物发光原理—细菌发光及其在动物活体成像中的应用。细菌荧光素酶对于细菌的生物发光现象,早在1875年就被发现了,研究人员Boyle首先揭示了细菌发光对氧气的依赖。而随着研究的深入,研究人员发现细菌发光涉及到的酶有荧光素酶、脂肪酸还原酶和黄素还原酶,以及底物还原性黄素单核苷酸和长链脂肪醛。在发光细菌中发现的一种操纵子,基因顺序为luxCDABEG,其中luxA和luxB基因分别编码细菌荧光素酶α和β亚基,luxC、luxD和luxE基因分别编码合成和回收荧光素酶醛底物的脂肪酸还原酶复合物的r、s和t多肽,luxG编码黄素还原酶。到目前为止所知的所有发光细菌,都是基于细菌荧光素酶介导的酶反应来产生光。这是一种大约80kDa的异二聚体蛋白,与长链烷烃单加氧酶具有同源性。该酶通过以下反应介导O2氧化还原的黄素单核苷酸(FMNH2)和长链脂肪族(脂肪)醛(RCHO),以产生蓝绿光。细菌荧光素酶介导的酶反应1细菌发光明场图2细菌发光发光图细菌发光反应过程在发光反应中,FMNH2与酶结合,然后与O2相互作用,形成黄素-4A-过氧化氢。这种复合物与醛结合形成一种高度稳定的中间体,其缓慢的衰变导致FMNH2和醛底物的氧化和发光,反应的量子产率估计为0.1-0.2个光子。该反应对FMNH2具有高度特异性,体内的醛底物可能是十四醛。FMNH2是由NADH:FMN氧化还原酶(黄素还原酶)提供,该酶从细胞代谢(如糖酵解和柠檬酸循环)中产生的NADH中提取还原剂,还原剂通过自由扩散从FMNH2向荧光素酶的转移。长链醛的合成是由脂肪酸还原酶复合物催化。与细菌荧光素酶一样,底物FMNH2和长链脂肪醛也是细菌发光反应的特异性底物;真核生物生物发光使用不同的化学物质和荧光素酶,它们在蛋白质或基因序列水平上与细菌荧光素酶不同。细菌中的荧光素酶反应过程细菌发光原理在动物活体成像中的应用目前,细菌发光原理在动物活体成像研究中的应用有:传染病研究、菌种抗药性测试及细菌介导的肿瘤治疗等。通过将luxCDABE操纵子稳定地整合到不同的细菌基因结构中,不需要任何其他外源底物(除了氧)来产生生物发光,再通过一套超灵敏的动物活体成像系统(AniView 100),为监测细菌物种感染负担、致病机理研究和肿瘤药物靶向治疗等提供了一种快速便捷的研究检测方法。AniView 100检测减毒鼠伤寒沙门氏菌体内靶向性肿瘤情况(箭头指向为肿瘤)应用说明如以细菌介导的肿瘤治疗为例,传统的癌症治疗方法是手术切除,治疗转移性癌症还需要与其他疗法(如放疗或化疗)相结合。这些疗法存在局限性,如放疗的疗效主要取决于组织氧水平,肿瘤内坏死区和缺氧区低氧浓度是治疗失败的常见原因;而化疗的疗效主要取决于药物的分布,肿瘤内坏死区和缺氧区的血管不规则会影响药物的输送,限制药物的疗效。与传统方法相比,使用细菌进行癌症治疗有以下优势:首先,细菌会在肿瘤中选择性积累,肿瘤中的细菌聚集量大约是正常器官的1000倍,肿瘤特有的坏死区和缺氧区一般不会在大多数器官中形成。其次,细菌的增殖能力使得它们可以进行持续治疗;最后,许多细菌的全基因组测序已经完成,能够通过基因组操作提高它们在人类使用中的安全性,并增强其杀瘤效果。目前,细菌介导的肿瘤治疗广泛应用于DNA或siRNA的传递、运送经工程改造的毒素或前药物和触发机体免疫反应,进而达到抑制或杀灭肿瘤细胞、起到抗击肿瘤的作用。应用案例 静脉注射3天后,表达lux的鼠伤寒沙门氏菌在各种肿瘤中积聚。CT26:小鼠结肠癌,4T1:小鼠乳腺癌,MC38:小鼠结直肠腺癌,TC-1:小鼠肺癌,Hep3B:人肝细胞癌,ARO:人甲状腺癌,ASPC1:人胰腺癌应用案例 携带受L-阿拉伯糖诱导启动子pBAD表达系统控制的细胞毒蛋白(溶细胞素A)、表达lux报告基因的减毒鼠伤寒沙门氏菌,用于肿瘤治疗。总结利用生物发光原理进行动物活体成像,目前主要有两种方式。一种是使用萤火虫荧光素酶,最适合在哺乳动物细胞中表达;另外一种是细菌荧光素酶,广泛应用于原核生物。细菌Lux操纵子由于编码生物发光所需的所有蛋白质,包括荧光素酶、底物和底物生成酶,不需要外源底物,成像更加的方便,不需要像萤火虫荧光素酶一样,考虑ATP的可用性、底物分子的渗透、药代动力学和生物分布等对成像的影响。但是,细菌荧光素酶的发射波长较短(490nm),组织吸收较大,这会影响成像数据的量化;而且,对于某些真核微生物(包括真菌和寄生虫)和真核细胞,仍然需要使用萤火虫荧光素酶标记,原因在于lux报告基因没有得到足够的优化,还不能在真核细胞中稳定表达。不过由于细菌荧光素酶和萤火虫荧光素酶的发射波长不同,从而可以进行多光谱成像,用于同时定量评估小动物的不同生物过程,进一步扩展生物发光原理在动物活体成像中的应用。TipsAniView 100多模式动物活体成像系统 AniView 100多模式动物活体成像系统作为广州博鹭腾生物科技有限公司推出的高灵敏度动物活体成像系统,其采用全密闭抗干扰暗箱,避免外界光源及宇宙射线对拍照影响的同时,配合零缺陷、科研级高灵敏背部薄化、背部感应型冷CCD相机,极大地提高成像的灵敏度。AniView 100可以检测到100个luciferase标记细胞,对于动物活体细菌荧光素酶的生物发光信号,无论是在皮下或器官,均可以轻易检测到。快来关注我们,申请免费试用!
  • 发布接触式化学发光成像仪新品
    创新点:灵敏度比冷ccd高两个数量级 定量范围比冷ccd高两个数量级 超过95%的样品在1秒内成像 空间节省超过90% 实现同位素低成本直接成像 专利证书号和名称 ZL 2019 2 0409673.0 生物样品膜上的自发光物体的成像装置 ZL 2019 20416646.6 生物样品膜上预染的标志物的成像装置 ZL 2019 2 0414342.6 光电转换探测装置 接触式化学发光成像仪
  • 2013科学仪器优秀新产品:德国耶拿PQ9000 ICP-OES, Chemstudio SA全自动化学发光成像系统一体机
    2014年4月18日晚,中国科学仪器行业的“达沃斯论坛”——2014中国科学仪器发展年会(ACCSI 2014)于晚宴上公布了“2013科学仪器行业优秀新产品”。中国分析测试协会汪正范研究员、军事医学科学院杨松成研究员、中国农业科学院蒋士强研究员、清华大学邓勃教授为“2013科学仪器行业优秀新产品”获奖代表颁发了奖项。图1-2 “2013科学仪器行业优秀新产品”颁奖现场PQ9000 电感耦合等离子体发射光谱仪创新点介绍:1.提高了分辨率和光学性能:0.003nm(在200nm处)的光学分辨率,已达到谱线的自然宽度;将卡尔蔡司光学技术成功应用于ICP-OES。 2.采用垂直矩管、双向观测和4种测量方式(轴向、轴向Plus、侧向、侧向Plus)设计:适合各类样品(包括有机,高盐)的分析,能满足各种浓度(ug/L~%)的同时测定。3.科学降低消耗和提高灵敏度:吹扫、冷却用氩气又回到等离子体再用,节省氩气消耗超过35%;如此还实现了对光室的持续吹扫,自然提高了紫外波长谱线检测的灵敏度。4.使用新一代CCD检测器:快速,高像数分辨率——0.002nm,自动选择最佳积分时间,至少6个数量级的动态监测范围,同时记录元素线与其直接光谱环境,自动扣除背景。 5.即开即用:5分钟即可达到平稳的工作状态,不需要提前预热、提前吹扫和延时吹扫。 6.精巧设计:在同类仪器中体积较小。 Chemstudio SA全自动化学发光成像系统一体机创新点介绍:1、eLite光源使用高性能氙灯提供全光谱的光源,突破了传统led光源能量不足、激发效率不够、波长单一不可变的瓶颈,结合21种滤光片最大化的拓展了荧光成像的应用。突破性的解决了传统成像荧光应用单一不可扩展的问题,普通荧光成像、RGB可见荧光成像、近红外荧光成像都能轻松得到最优化的结果。eLite光源是业内唯一一个既可以提供顶置荧光又可以提供透射荧光的光源,结合高分辨率的CCD首次实现了用CCD成像技术来进行2D DIGE的完美成像。 2、-50℃冷CCD确保仪器能提供最好的检测灵敏度。3、15.6寸彩色触控屏结合专为中国科研工作者开发的中文软件让操作变得极其简单,独立操作的仪器无需外接电脑,让您拥挤的实验室变得更加宽敞明亮。4、成像结果可以通过无线传输将图片传到每一位工作者的各人电脑中,方便操作且可以让仪器远离U盘病毒。5、专利的三波长紫外光源,蛇形排布的灯管使光源更均匀。关于第八届“科学仪器优秀新产品”评选活动:于2013年3月份开始筹备,截止到2014年2月28日,共有247家国内外仪器厂商申报了561台2013年度上市的仪器新品。经仪器信息网编辑初审、2013中国科学仪器发展年会新品组委会初评,在所有申报的仪器中约有三分之一进入了入围名单。本届新品评审专业委员会邀请了超过60位业内资深专家按照严格的评审程序,对入围的新品进行网上评议。最终获奖的仪器除在“2014年中国科学仪器发展年会”上揭晓并颁发证书外,还将在多家专业媒体上公布。关于耶拿: 德国耶拿分析仪器股份公司,是德国最大的分析仪器制造商之一,在光学制造领域拥有超过160年的历史,在发展高质量精密仪器和发明创造方面有着悠久的传统。前身为久负盛名的卡尔蔡司公司分析仪器部。公司总部设在世界光学精密仪器制造中心的德国耶拿市,目前在全球90多个国家设有分支机构。 以“品质造就非凡,创新成就梦想”为企业信条,公司的宗旨是不断创新和追求活力,始终保持领先的技术水准。耶拿公司凭借其在光学和光谱技术领域内的优势,凭借其历史上的传统和经验,一直不间断地研究新的技术,并且和应用紧密联系, “技术”与“品质”是耶拿公司核心的竞争力。 更多信息,请登录:http://www.analytik-jena.com.cn/ 欢迎关注我们,获得更多资讯:新浪微博:@analytikjena, 微信:德国耶拿北京代表处
  • 发光“纳米快递员”可显示药物在体内移动
    俄罗斯国立核研究大学与其他机构的科研人员合作,开发出一种纳米探针,可以精准地向病变组织递送药物。有关专家称,该研究成果将有助于开发通用的靶向药物递送工具,有效治疗心血管疾病、癌症、糖尿病和一些其他疾病。相关论文发表在《纳米材料》杂志上。  向特定组织和细胞靶向递送药物是治疗病灶性疾病最重要的方向之一,包括心血管疾病、癌症、肺结核、两种类型的糖尿病和其他疾病。近年来的最新方法是通过纳米探针(能够携带药物和特殊分子的特殊结构)靶向病灶来实现。探针必须很小,大约几十纳米,同时它应具有严格定义的理化特性和尽可能低的毒性。  目前,世界上创建此类系统的技术正处于早期发展阶段,关键任务是研究药物递送过程。这就要求能够实时观察到探针在体内的移动,为此要使用特殊的激光照明。  俄国立核研究大学纳米生物工程实验室与莫斯科谢切诺夫第一国立医科大学、布洛欣国家肿瘤医学研究中心和法国兰斯香槟—阿登大学的科研人员,合作开发的新型超微探针满足了所有这些条件。  这种新型纳米探针由一个光致发光纳米晶体(量子点)和附着在其表面的吖啶衍生物分子(帮助探针穿过细胞膜的药物)组成。该系统与同类产品相比,优势在于尺寸超小,而CT亮度更高。  俄国立核研究大学纳米生物工程实验室副主任帕维尔萨莫赫瓦洛夫说,量子点是应用于一些高科技领域的荧光纳米结构,吸收光谱宽,发射光谱窄,由纳米晶体的尺寸决定。也就是说,一个量子点会以特定的颜色“发光”,这些特性使其成为医学中超敏感生物对象检测的近乎理想工具。  据悉,新型探针的尺寸大约15纳米,只有人体细胞的数百到数千分之一。CT扫描仪明亮的发光效果使研究人员可以通过定向激光束来追踪探针在身体组织中的移动。特殊的端羧基聚乙二醇外壳使纳米探针具有生物相容性,实验表明,它能够在细胞中迅速积累到所需的数量。  帕维尔萨莫赫瓦洛夫解释说,这种新型纳米探针主要用于开发抗癌药物靶向递送工具的实验研究,已经成为这种通用工具的原型。
  • 五洲东方携手法国VILBER成功举办多色荧光和化学发光成像技术巡回讲座
    2010年5月7日至13日,五洲东方公司联合法国VILBER LOURMAT公司分别在北京翠宫饭店、南京农业大学生命科学学院和广州国门酒店,举办了多色荧光和化学发光成像技术巡回讲座暨新一代全自动多色荧光和化学发光成像系统FUSION FX7体验会。   讲座内容主要围绕欧洲成像技术的最新进展、以及VILBER独有的蓝光透照技术和SUPER BRIGHT无背景透照技术进行了详细讲解。其中在北京站我们还邀请了来自中日友好医院的FUSION FX7使用者向与会老师介绍仪器的使用经验。   蓝光透照技术是法国VILBER LOURMAT公司最新研发,可以完全替代紫外透照台的一项专利技术。蓝光对人无伤害,而且不会引起DNA降解,成像效果可与传统紫外透照台媲美,因此必将引发紫外透照技术的新革命。   SUPER BRIGHT无背景透照技术是法国VILBER LOURMAT公司研发的最新一代紫外透照台。与普通透照台相比,最大的特点只透射纯紫外光,无何杂光源,无背景干扰,样品条带清晰呈现。此外,SUPER BRIGHT透照台只需配F440一个滤光片,即可满足几乎所有的荧光染料应用,彻底颠覆传统意义上不同染料应用须更换不同滤光片的做法。   每站讲座,参会老师提问踊跃、气氛热烈。大家对凝胶成像领域的最新进展有了一定了解,对法国VILBER LOURMAT公司生产的荧光、化学发光和凝胶成像系统的成像效果表示了充分的肯定。 点击以下图片可观看SUPER BRIGHT紫外透照技术视频
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