纤维导定仪

全球最大的工业酶制剂生产商诺维信全球执行副总裁托马斯那奇昨日透露，中国国家标准委已经通过行业协会推进纤维素乙醇技术标准的制定。这无疑是加速中国纤维素乙醇商业化运营的一大利好消息。 　　那奇昨日在京面对媒体时介绍说，目前中国每年有7亿吨农业废弃物，其中2亿吨将用于纤维素乙醇的制造，若以1/5-1/4的转化比率来讲，中国将具备4000万-5000万吨的产能，但目前中国生物质能源却还处在“襁褓”阶段。专家则指出，2011年第三季度诺维信与中粮和中石化两大央企巨头在华合作运营的乙醇示范工厂能否展示足够商业化可行性才是关键，而标准的建立对大规模的投产更有推动作用和行业意义。

2014年诺贝尔化学奖授予了荧光超分辨显微技术，利用荧光分子的化学开关特性（PALM/FPALM/STORM）或者物理的直接受激辐射现象（STED），实现超越衍射极限的超分辨成像。尽管如此，活细胞中的超分辨率成像仍然存在两个主要瓶颈：（1）超分辨率的光毒性限制了观察活细胞中精细生理过程；（2）受限于荧光分子单位时间内发出的光子数，时间和空间分辨率不可兼得。受限于这个瓶颈，为了在活细胞上达到60 nm空间分辨率极限，现有超分辨率成像手段需要强照明功率（kW~MW/mm2）、特殊荧光探针和长曝光时间（ 2 s）。强照明功率引起的强漂白会破坏真实荧光结构的完整性，长曝光时间在图像重构时导致运动伪影，降低有效分辨率。迄今为止，基于光学硬件或者荧光探针的改进无法进一步提升活细胞超分辨率的时空分辨率，实现毫秒尺度60 nm的时空分辨率成像。2021年11月16日，哈尔滨工业大学李浩宇教授团队与北京大学陈良怡教授团队合作在Nature Biotechnology上发表论文Sparse deconvolution improves the resolution of live-cell super-resolution fluorescence microscopy【1】。他们另辟蹊径，发明基于新计算原理的荧光超分辨率显微成像，进一步拓展荧光显微镜的分辨率极限。通过提出“荧光图像的分辨率提高等价于图像的相对稀疏性增加”这个通用先验知识，结合之前提出的信号空时连续性先验知识【2】，他们发明了两步迭代解卷积算法，即稀疏解卷积（Sparse deconvolution）方法，突破现有荧光显微系统的光学硬件限制，首次实现通用计算荧光超分辨率成像。结合自主研发的超分辨率结构光（SIM）系统，实现目前活细胞光学成像中最高空间分辨率（60nm）下，速度最快（564Hz）、成像时间最长（1小时以上）的超分辨成像。结合商业的转盘共聚焦结构光显微镜，实现四色、三维、长时间的活细胞超分辨成像。1、应用举例：DNA折纸标准样本验证为了在已知结构样本中验证分辨率的提升，研究者设计并合成了两个荧光标记位点的DNA折纸样本，每个位点用4~5个Cy5标记。当这些分子间距为60 nm、80 nm和100 nm时，它们在TIRF-SIM下几乎无法区分，但在经过稀疏解卷积重建后（Sparse-SIM，图1）可以很好地区分它们中间的距离。整体结果可以用单分子定位显微镜ROSE【3】交叉验证，与Sparse-SIM得到的DNA折纸的荧光对间距以及不同间距荧光对在玻片上的分布一致。图1：Sparse-SIM解析不同距离DNA折纸样本。（a）在相同视场下，用配对Cy5标记不同距离（60 nm, 80 nm, 100 nm, 120 nm）的DNA折纸样品，用TIRF（左）、TIRF-SIM（中）和Sparse-SIM（右）成像。（b）在TIRF、TIRF-SIM和Sparse-SIM下，黄色（60 nm）、蓝色（80 nm）(80 nm)、绿色（100 nm）和红色（120 nm）框包围的放大区域。比例尺：（a）2 μm；（b）100 nm。2、应用举例：Sparse-SIM超快活细胞成像揭示核孔结构和胰岛素囊泡早期融合孔道在活细胞成像中，稀疏结构光显微镜（Sparse-SIM）可以解析标记不同核孔蛋白（Nup35, Nup93, Nup98，或Nup107）的环状核孔结构，而它们在传统结构光显微镜（2D-SIM）下形状大小与100 nm荧光珠类似（图2c, 2d）。由于相机像素尺寸与孔径直径类似，测量的核孔拟合直径与Sparse-SIM的分辨率相当。校正后Nup35和Nup107孔的直径分别为~66 ± 3 nm和~97 ± 5 nm，而Nup98和Nup93直径大小处于这个范围中（图2e, 2f），结果与以前用其他超分辨成像方法在固定细胞中获得的直径相符【4】。有趣的是，12分钟超分辨成像可以显示活细胞中核孔形状变化，这可能反映了核膜上的单个核孔复合物动态重新定向到焦平面或远离焦平面（图2g），这是其他超分辨方法难以观察到的。图2：Sparse-SIM解析核孔蛋白动态过程。（c）用Sparse-SIM观察活COS-7细胞中以Nup98-GFP标记的动态环状核孔的典型例子，持续时间超过10分钟。上下区域分别显示2D-SIM和Sparse-SIM下的图像。（d）比较（c）中青色框中的核孔结构快照与100 nm荧光珠在不同重建方法（2D-SIM、20次RL解卷积后、50次RL解卷积后、Sparse-SIM）下的结果。（e）由于核孔的大小与Sparse-SIM的分辨率和像素大小相当，按照Supplementary Note 9.1的协议（详情请见文章），分别推导出Nup35-GFP（红色）、Nup98-GFP（黄色）、Nup93-GFP（绿色）和Nup107-GFP（青色）标记的核孔结构的实际直径。（f）Nup35（66 ± 3 nm, n=30）、Nup98（75 ± 6 nm, n=40）、Nup93（79 ± 4 nm, n = 40）、Nup107（97 ± 5nm ,n = 40）的平均直径环。左右两幅蒙太奇分别为传统Wiener重构或稀疏解卷积后的结果。（g）在6个时间点对 （c）中的品红色方框放大并显示。比例尺：（c）500 nm；（d, g, f）100 nm。通过滚动重建，Sparse-SIM的时间分辨率可达564 Hz，识别出来INS-1细胞中VAMP2-pHluorin标记的、更小的胰岛素囊泡融合孔道（如~61 nm孔径）。它们在囊泡融合的早期出现，孔径小（平均直径~87 nm），持续时间短（9.5 ms），不能被之前传统的TIRF-SIM所识别【2】。另一方面，鉴别出来的稳定融合孔在囊泡融合的后期出现，孔径大（平均直径~116 nm），持续时间长（47 ms），是之前看到的结构【2】。值得一提的是，虽然这里发现的囊泡早期融合孔状态很难被其他的超分辨率成像手段所直接验证，但是它们的发生频率与30多年前用快速冷冻蚀刻电子显微镜所观察到的“小的融合孔发生概率远低于大的融合孔”现象相吻合【6】。3、应用举例：稀疏解卷积是提升荧光显微镜分辨率的通用方法与当下热门的深度学习超分辨率显微重建不同，信号的空时连续性、高空间分辨率导致的荧光图像相对稀疏性这两个先验知识，是荧光显微成像的通用先验知识，不依赖于样本的形态以及特定的荧光显微镜种类。因此，稀疏解卷积是通用荧光显微计算超分辨率成像算法，可被广泛应用于提升其他荧光显微模态分辨率，观察不同种类细胞器的精细结构及动态（图3）。图3 | 稀疏解卷积广泛应用于提升不同显微成像模态空间分辨率，揭示各类细胞器精细结构动态。比如稀疏解卷积增强的商业超分辨转盘共焦结构光显微镜（SD-SIM）【7】，可以实现XY方向90纳米，Z方向250 纳米的空间分辨率，清晰记录分裂期7 μm深度内的全细胞内所有线粒体外膜网络（图4）。同样，若稀疏解卷积增强与商业SD-SIM结合，可以很容易实现活细胞上的三维、四色超分辨率成像。稀疏解卷积可以与膨胀显微镜（ExM）【8】结合，解析细胞膨胀后的复杂结构；也可以与宽场、点扫描的共聚焦、受激辐射损耗显微镜（STED）【9】以及微型化双光子显微镜（FHIRM-TPM 2.0）【10】结合，实现近两倍的空间分辨率提升。因此，稀疏解卷积的提出，将帮助使用各种各样荧光显微镜的生物医学研究者更好地分辨细胞中的精细动态结构。图4 | Sparse SD-SIM解析活细胞三维线粒体外膜网络。（k）活体COS-7细胞的线粒体外膜（Tom20-mCherry标记）的三维分布，颜色表征深度。（l）SD-SIM原始数据与Sparse SD-SIM的水平（左）和垂直（右）的白色框区域放大展示。比例尺：（k）5 μm；（l）1 μm。总之，通过稀疏解卷积算法（Sparse deconvolution）来实现计算荧光超分辨率成像，与目前基于特定物理原理或者特殊荧光探针的超分辨率方法都不相同。与超快结构光超分辨显微镜结合形成的Sparse-SIM是目前活细胞光学成像中，分辨率最高（60纳米）、速度最快（564帧/秒）、成像时间最长（1小时以上）的超分辨光学显微成像手段。它也可以与现有的多数商业荧光显微镜结合，有效提升它们的空间分辨率，看到更清楚的精细结构动态。

人类认识真理的过程就像剥洋葱，由表及里一层层递进。 反映到对化学反应过程的认识，一开始，人们通过物质的形、色等外在表象认识化学反应。正如现代化学之父拉瓦锡重复的经典“氧化汞加热”实验一样，氧化汞由红色粉末变为液态的金属汞，这个显著的变化意味着反应的发生。即使到了近现代，仪器分析手段越来越多样，我们做常用的分析手段也是通过物质外在状态的变化进行观察，或者利用各类显微镜及X射线衍射仪观察物质的结构变化。 拉瓦锡之匙拉瓦锡对化学反应中物质的质量、颜色、状态变化的观察，犹如在重重黑暗中，找到了打卡化学之门的那把钥匙。 元素周期表 到19世纪，道尔顿和阿伏加德罗的原子、分子理论确立，门捷列夫编列了元素周期表。原子、分子、元素概念的建立令化学豁然开朗 自从用原子-分子论来研究化学，化学才真正被确立为一门科学。正是随着对不同元素的各种微粒组合变化的认识发展，化学的大门终于被打开。伴随金属键、共价键、离子键、氢键等各种“键”概念的提出，人们逐渐认识到各种反应的本质是原子或分子等微粒间的力学变化。于是，对反应的观测需要微观下的力学测量工作。 作为专门利用极近距离下极小颗粒间作用力工作的原子力显微镜，此事展现了自身巨大优势。无论是直接测试不同分子间的作用力，还是利用力的测量完成表面形貌的表征，原子力显微镜以高分辨率出色地完成了任务。 对于一些生物样品，例如脂质膜，因为其是由磷脂分子构成的单层或双层结构，极其柔软，因此其表面作用力极其微弱。从测试曲线上可以看出，脂质膜对探针的力只有约1pN，但是原子力显微镜的测试曲线上可以很清晰地捕捉到这个变化。 有趣的是，人们对真理的发掘，是由表及里的。但是利用原子力显微镜对化学反应本质的发现，却是由内而外的。 原子力显微镜基本是被作为一种表面分析工具使用的。这使其只能用来观察反应前后固相表面的结构变化，或者通过固相表面的各种属性，如机械性能、电磁学性能等侧面论证反应的发生。而要真正观察到反应的过程，是要对界面层进行观测的。因为几乎所有的反应，都是发生在两相界面处的，表面只是最终反应结果的呈现。 在界面处，反应发生时，原有的原子/分子间的作用力——也就是各种“键”，因为电子的状态变化（得失或者偏移）无法维持原有的稳定性，从而导致了原子/分子的重新排列，直到形成了新的力学稳定态——也就是新的“键”形成后，反应结束。这个过程的核心就是原子/分子间的“力的变化”。 反应的本质——微粒间力的分分合合 当化学科学的车轮推进到纳米时代，当探索的前锋触摸了两相界面，当理论的深度深入到动力学的研究。原子力显微镜是否能够当此重任呢？ 能。但是需要一番蜕变。 界面处的力梯度有两个特点。一是更为集中，一般在0.3nm-1nm左右的范围内会有2-4个梯度变化；二是更为微弱，现在的原子力显微镜可以有效捕捉皮牛级的力变化，但是在表征界面时依然分辨率不足，需要的分辨率要提高1-2个数量级。 新的需求引导了新的技术蜕变。调频模式的成熟化，几乎完美应对了界面处的力梯度特点。一方面，只有几个埃的振幅可以有效对整个界面区进行表征，另一方面，检测噪音压低到20 fm/√Hz以内，保证了极高的分辨率。 岛津调频型原子力显微镜SPM-8100FM 例如对固液界面的观察。我们都知道，因为在固液界面处，因为液体分子和固体表面分子的距离不同，会形成不同的作用力，如氢键、偶极矩、色散力等。因此形成的液体分子的堆积密度会有不同。这种液体分子的分层模型，是润滑、浸润、表面张力等领域的底层原理。但是长期以来，这些理论只存在于数理模型和宏观现象解释之中，没有一个合适的直观观测工具。 界面观测之牛刀小试 岛津的SPM-8100FM的出现，将固液界面的高效表征变成了现实。上图右侧就是云母和水的界面处，水分子的分层结构，在约0.6nm的范围内，可以清楚看到3个分层。 具体到现实应用中，对表面润滑的研究很适合采用这种分析工具进行定性定量化测试。使用SPM-8100FM对润滑油中氧化铁表面上所形成的磷酸酯吸附膜进行分析。 图示为4组对照实验，分别是仅使用PAO（聚α-烯烃）和添加了不同浓度的C18AP（正磷酸油酸酯）的润滑油。 在未添加C18AP的PAO中，观察到层间距离0.66 nm的层状结构。通过这一层次可以看出，PAO分子在氧化铁膜表面上形成了平行于表面的平坦的覆层。随着C18AP浓度不断增加，从0.2 ppm到2 ppm后，层状结构开始消失，最后在20 ppm和200 ppm时完全观察不到。层状结构消失表明PAO分子定向结构被C18AP取代，在基片上形成了吸附膜。随着C18AP浓度不断增加，氧化铁基片表面逐渐被吸附膜覆盖。 对照使用摆锤式摩擦力测试仪测量获得的钢-润滑油-钢界面的摩擦系数。在添加C18AP浓度到达20 ppm后，PAO的摩擦系数大大降低。和微观界面表征的结果非常吻合。 由此可见，使用SPM-8100FM对润滑油-氧化铁界面实施滑动表面摩擦特性分析评估，可有效加快润滑油开发进度。 技术的发展推动了科学的进步，科学的发展也渴求更多的技术发展。原子力显微镜表征技术由表面向界面的延伸，一定会有力地推动对化学由表象向本质的探索。岛津将一如既往地尽其所能，提供帮助。 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

各相关单位：按照《青岛市标准化协会团体标准管理办法》的规定，青岛市标准化协会《国内棉花残损鉴定技术规范》、《纺织品 定量化学分析氨纶或某些纤维素纤维与聚丙烯腈纤维的混合物（盐酸法）》和《秋月梨 感官定级评价规则》三项团体标准已通过立项论证，同意立项。请各有关单位尽快组织起草并完成标准的制定工作。青岛市标准化协会2023年4月7日

人的肉眼分辨本领在0.1毫米左右，我们是怎么一步步地看见细菌、病毒，乃至蛋白质结构的呢？这背后离不开这群“强迫症”。采访专家：张德添（军事医学科学院国家生物医学分析中心教授）“我非常惊奇地看到水中有许多极小的活体微生物，它们如此漂亮而动人，有的如长矛穿水而过，有的像陀螺原地打转，还有的灵巧地徘徊前进，成群结队。你简直可以将它们想象成一群飞行的蚊虫。”1675年，一名荷兰代尔夫特市政厅的小公务员给英国皇家学会写了这样一封信，向学会的会员们描述自己用自制的显微镜观察到的奇妙景象。作为给当时欧洲最富盛名的学术组织寄去的一封学术讨论信件，这名公务员并没有进行大篇幅严谨却枯燥的科学论证，而是用朴实的语言，在字里行间留下了自己发现新事物时那种孩童般的惊奇与喜悦。这位当时默默无闻的小公务员，正是大名鼎鼎的微生物学和显微镜学先驱者—安东尼范列文虎克。在50年的时间里，列文虎克用制作的显微镜观察到了细菌、肌纤维和精细胞等微观生物，并先后给英国皇家学会寄去了300多封信件来讨论他的新发现。正是在列文虎克的不懈坚持下，人类观察世界的眼睛终于来到了微生物层面。初代显微镜：拨开微生物世界的迷雾列文虎克能发现色彩斑斓的微生物世界，主要得益于他在透镜制作方面的天赋。他一生中制作了多达400多台显微镜，与今日我们熟知的显微镜存在很大不同，列文虎克的显微镜绝大多数属于单透镜显微镜，仅由一个小黄铜板构成，使用时需要仰身将这个铜板面向阳光进行观察。列文虎克凭借他的一系列惊人发现迅速成为当时科学界的“网红级”人物。然而真正奠定显微镜学理论基础的，则是同时期的英国科学家罗伯特胡克。在列文虎克还在钻研透镜制作技艺时的1665年，在英国皇家学会负责科学试验的胡克，就制作了一台显微镜，与列文虎克使用的单透镜显微镜不同，这是一台复式显微镜，其工作原理和外形已经很接近现代的光学显微镜了。胡克用这台显微镜观察一片软木薄片，发现了密密麻麻的格子状结构，酷似当时僧侣居住的单人房间，因此胡克就用英语中单人间一词“cell”来命名这种结构，而这个单词在当代被翻译为“细胞”。不久，胡克写就了《显微图谱》一书，将这一重要观察成果写入书中。胡克的研究成果很快引起了列文虎克的注意，他曾研究过胡克的显微镜，但最后还是使用了自制的单透镜显微镜来进行观察。原因就在于胡克显微镜存在严重的色差问题。所谓色差，就是在光线经过透镜时，不同颜色的光因折射率不同，会聚焦于不同的点上，使得样品的成像被一层色彩光斑所包围，严重影响清晰度。列文虎克提出的解决方案也很简单，就是在透镜研磨的精细程度上下功夫，将单透镜制成小玻璃珠，并将之嵌入黄铜板的细孔内，这样在放大倍数不低于胡克显微镜的基础上，最大程度避免色差对成像的干扰。但代价是，由于观察时是需要对着阳光，对观测者的眼睛伤害很大。除了色差，早期显微镜还存在着球面像差问题，即光线在经过透镜折射时，接近中心与靠近边缘的光线不能将影像聚集在一点上，使得成像模糊不清。自显微镜诞生之日起，色差和球面像差就成为“与生俱来的顽疾”，一直制约着人们向微观世界进军的步伐。直到19世纪，光学显微技术才在工业革命的助力下完成了一次实质性蜕变，从而在根本上解决了这两个难题。挑战色差与球面像差：逐渐清晰的微观视角首先是1830年，一个名为李斯特的英国业余显微镜学爱好者首先向球面像差发起挑战，他创造性地用几个特定间距的透镜组，成功减小了球面像差影响。此后，改进显微镜的主阵地很快转移到了德国，其中1846年成立的蔡司光学工厂，更是在此后一个世纪里成为领头羊。1857年蔡司工厂研制出第一台现代复式显微镜，并成功打入市场。不过在研制和生产过程中，蔡司也深受色差之苦：当时通行的增加透镜数量的做法，虽能提升显微镜的放大倍数，却仍无法消除色差对成像清晰度的干扰。1872年，德国耶拿大学的恩斯特阿贝教授提出了完善的显微镜学理论，详细说明了光学显微镜的成像原理、数值孔径等科学问题。蔡司也迅速邀请阿贝教授加盟，并研制出一批划时代的光学部件，其中就包括复消色差透镜，一举消除了色差的影响。在阿贝教授的技术加持下，蔡司工厂的显微镜成为同类产品中的佼佼者，很快成为欧美各大实验室的抢手货，并奠定了现代光学显微镜的基本形态。不久，蔡司又拉来了著名化学家奥托肖特入伙，将其研制的具有全新光学特性的锂玻璃应用在自家产品上。1884年，蔡司更是联合阿贝与肖特，成立了“耶拿玻璃厂”，专为显微镜生产专业透镜。显微镜技术的突飞猛进也让各种现代生物学理论不断完善，透过高分辨率的透镜，微观世界中各种复杂的结构逐步以具象的形式呈现在人类眼前。由于微观层面的生物结构大多是无色透明的，为了让他们在镜头下变得清晰可见，当时的科学家普遍将生物样品染色，以此提高对比度方便观察。这一方法最大的局限在于，染料本身的毒性往往会破坏微生物的组织结构，这一时期染剂落后的材质，也无法实现对某些特定组织的染色。直到1935年荷兰学者泽尼克发现了相衬原理，并将之成功应有于显微镜上。这种相衬显微技术，利用光线穿过透明物体产生的极细微的相位差来成像，使得显微镜能够清晰地观察到无色透明的生物样品。泽尼克本人则凭借此次发现斩获了1953年的诺贝尔物理学奖。军事医学科学院国家生物医学分析中心教授，长期致力于电子显微镜领域研究的张德添向记者介绍道：“人的肉眼分辨本领在0.1毫米左右，而光学显微镜的分辨本领可以达到0.2微米（1毫米=1000微米）的水平，能够看到细菌和细胞。但由于光具有波动性，衍射现象限制了光学显微镜分辨本领的进一步提高。”二战结束后，随着各种新理论新技术的不断应用，光学显微镜得到了长足进步，但也是在这一时期，光学显微镜的潜力已经被发掘到了极限。为蔡司工厂乃至整个显微镜学立下汗马功劳的阿贝教授就提出了“分辨率极限理论”，认为普通光学显微镜的分辨率极限是0.2微米，再小的物体就无能为力了—这一理论又被称为“阿贝极限”，这就好像一层屏障将人类的探索目光阻隔在更深度的微观世界大门之前，迫使科学家们另寻他途。电子显微镜：另辟蹊径，重新发现既然可见光存在这样的短板，那么能否利用其他波长较短的光束来实现分辨率的突破呢？张德添进一步介绍道：“1924年后，人们从物质领域内找到了波长更短的媒质—电子，从而发明了电子显微镜，其分辨本领达到了0.1纳米的水平。”1931年，德国科学家克诺尔和他的学生鲁斯卡在一台高压示波器上加装了一个放电电子源和三个电子透镜，制成了世界首台电子显微镜，就此为人类探索微观世界开拓了一条全新的思路。电子显微镜完全不受阿贝极限的桎梏，在分辨率上要远远超越当时的光学显微镜。鲁斯卡在次年对电子显微镜进行了改进，分辨率一举达到纳米级别（1微米=1000纳米）。在这个观测深度，人类终于亲眼看到了比细菌还要小的微生物—病毒。1938年，鲁斯卡用电子显微镜看到了烟草花叶病毒的真身，而此时距离病毒被证实存在已经过去了40年时间。对于电子显微镜技术的发明，张德添这样评价道：“电子显微镜是人们认识超微观世界的钥匙和工具，它解决了光学显微镜受自然光波长限制的问题，将人们对世界的认识从细胞水平提高到了分子水平。” 从肉眼只能观察到的毫米尺度，到光学显微镜能够达到的微米尺度，再到电子显微镜能进一步下探到纳米尺度，显微成像技术正在迅速突破人类对微观世界的认知极限。不过电子显微镜本身的缺憾也愈加明显。由于电子加速只能在真空条件下实现，在真空环境之下，生物样品往往要经过脱水与干燥，这意味着电子显微镜根本无法观测到活体状态下的生物样品，此外电子束本身又容易破坏样品表面的生物分子结构，这就导致样品本身会丢失很多关键信息。这一顽疾在此后又困扰了科学家多年。直到1981年，IBM苏黎世实验室的两位研究员宾尼希与罗雷尔，用一种当时看起来颇有些“离经叛道”的方法，首先解决了电子束损害样品结构的问题。他们利用量子物理学中的“隧道效应”，制作了一台扫描隧道显微镜。与传统的光学和电子显微镜不同，这种显微镜连镜头都没有。在工作时，用一根探针接近样品，并在两者之间施加电压，当探针距离样品只有纳米级时就会产生隧道效应—电子从这细微的缝隙中穿过，形成微弱的电流，这股电流会随着探针与样品距离的变化而变化，通过测量电流的变化人们就能间接得到样品的大致形状。由于全程没有电子束参与，扫描隧道显微镜从根本上避免了加速电子对生物样品表面的破坏。扫描隧道显微镜在今天也被称为“原子力显微镜”，“在微米甚至纳米水平，动态观察生物样品表面形貌结构的变化规律，原子力显微镜是有其独特优势的”，张德添向记者解释说，“如果条件允许，还可以检测生物大分子间相互作用力的大小，为结构与功能关系研究提供便利。”1986年，宾尼希和罗雷尔凭借扫描隧道显微镜，获得当年的诺贝尔物理学奖，有趣的是，与他们一起分享荣誉的，还有当初发明电子显微镜的鲁斯卡，当时的他已是耄耋老人，而他的恩师克诺尔也早已作古。新老两代电子显微镜技术的里程碑人物同台领奖，成为当时物理学界的一段佳话。老树新芽：突破“阿贝极限”的光学显微镜电子显微镜在问世之后的几十年间，极大拓展了人类对生物、化学、材料和物理等领域认知疆界。而无论是鲁斯卡，还是宾尼希和罗雷尔，他们所作的贡献不仅让自己享誉世界，还助力其他领域的学者登上荣誉之巅。比如英国化学家艾伦克鲁格凭借对核酸与蛋白复杂体系的研究获得1982年度诺贝尔化学奖，而他的科研成果正式依靠高分辨电子显微镜技术和X光衍射分析技术而取得的。在克鲁格获奖的当年，以色列化学家达尼埃尔谢赫特曼更是使用一台电子显微镜，发现了准晶体的存在，并独享了2011年的诺贝尔化学奖。目前，电子显微镜已经成为金属、半导体和超导体领域研究的主力军。但在生物和医学领域，电子显微镜本身对生物样品的损害，依旧是难以逾越的技术难题。于是不少科学家开始从两条路径上寻求解决之道：一条是研发冷冻电镜技术，这种技术并不改变电子显微镜整体的工作模式，而是从生物样品本身入手，对其进行超低温冷冻处理。这样状态下，即使处在真空环境中，样品也能保持原有的形态特征与生物活性。“由于观测温度低，生物样品也处于含水状态，分子也处于天然状态，样品对辐射的耐受能力得以提高。我们可以将样品冻结在不同状态，观测分子结构的变化。”张德添向记者解释道。瑞士物理学家雅克杜波切特、美国生物学家乔基姆弗兰克和英国生物学家理查德亨德森凭借这项技术分享了2017年度诺贝尔化学奖。新冠疫情暴发后，冷冻电镜技术又为人类研究和抗击疫情做出了突出贡献。2020年，西湖大学周强实验室就利用这种技术，首次成功解析了此次新冠病毒的受体—ACE2的全长结构，让人类对新冠病毒的认识向前迈出了关键性一步。另一条路径是从传统的光学显微镜入手。在电子显微镜的黄金时代，不少科学家就开始着手研制超高分辨率光学显微镜，甚至开始尝试突破一直以来困扰光学显微镜的“阿贝极限”，而“荧光技术”就成为实现这一切的关键。早在19世纪中叶，科学家们就发现：某些物质在吸收波长较短而能量较高的光线（比如紫外光）时，能将光源转化为波长较长的可见光。这种现象后来被定义为“荧光现象”。荧光现象在自然界是普遍存在的，这一现象背后的原理也在20世纪迅速被应用在光学显微镜上。1911年，德国科学家首次研制出荧光显微镜装置，用荧光色素对样品进行荧光染色处理，并以紫外光激发样品的荧光物质发光，但成像效果不佳，而且把荧光物质当作染色剂，和早期的染色剂一样，本身的毒性会伤害活体样品。直到1974年，日本科学家下村修发现了绿色荧光蛋白，其毒性远弱于以往的荧光物质，是对活体标本进行荧光标记的理想材料——这一发现成为日后科学家突破“阿贝极限”的有力武器。时间来到1989年，供职于美国IBM研究中心的科学家莫尔纳首次进行了单分子荧光检测，使得光学显微镜的检测尺度精确到纳米量级成为可能。随后在莫尔纳的基础上，美国科学家贝齐格开发出一套新的显微成像方法：控制样品内的荧光分子，让少量分子发光，借此确定分子中心和每个分子的位置，通过多次观察呈现出纳米尺度的图像。通过这种方法，贝齐格轻而易举地突破了光学显微镜的阿贝极限。几乎在同时，德国科学家斯特凡赫尔在一次光学研究中突发奇想：根据荧光现象原理，如果用镭射光激发样品内的荧光物质发光，同时用另一束镭射光消除样品体内较大物体的荧光，这样就只剩下纳米尺度的分子发射荧光并被探测到，不就能在理论上得到分辨率大于0.2微米的微观成像了吗？他随即开始了试验，并制成了一台全新显微镜，将光学显微镜分辨率下探到了0.1微米的水平。困扰光学显微技术百年的阿贝极限难题，就这样历经几代科学家的呕心沥血，终于在本世纪初被成功攻克。莫尔纳、贝齐格和赫尔三位科学家更是凭借“超分辨率荧光显微技术”分享了2014年度的诺贝尔化学奖。时至今日，在探索微观世界的征途上，光学显微镜和电子显微镜互有长短、相得益彰。当然在实际应用中，科学家越来越依赖于将多种显微成像技术结合使用。比如今年5月，英国弗朗西斯克里克研究所就依托钙化成像技术、体积电子显微技术等多种显微成像技术，成功获得了人类大脑神经网络亚细胞图谱。在未来，多种显微成像技术相结合，各施所长，将进一步完善我们在生物、医学、化学和材料等领域的知识结构，把这个包罗万象的奇妙世界更完整地呈现在我们眼前。

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粗蛋白、粗脂肪、粗纤维被戏称为“三粗”，是食品、饲料、农产品的三大营养素，广泛存在于各类食品当中，是衡量食品、饲料、农产品质量的重要指标。食品、农产品中的蛋白质是人体中蛋白质的重要来源，其测定方法主要有凯氏定氮和杜马斯定氮法，即通过测定的氮含量来计算蛋白质的含量 脂肪是重要的能量物质，测定方法有索氏抽提法、酸水解/索氏法等 纤维在维持人体健康、预防疾病方面有着独特的作用，测定纤维含量的常用方法有浸提残留物称重法，酶解残留物称重法等。　　德国格哈特分析仪器有限公司(以下简称：德国格哈特)于1846年在波恩成立，致力于向世界各地供应高质量 “三粗(粗蛋白、粗脂肪、粗纤维)” 测定仪。作为一家拥有170年历史的德国老牌仪器供应商，德国格哈特一直坚持将“德国品质”的创新和高质量制造技术融于产品当中。　　除了提供先进的技术、优质的产品以外，德国格哈特还能为广大仪器用户带来什么?未来会有怎样的发展?满怀着期待，仪器信息网编辑近日特别采访了德国格哈特副总裁兼技术总监Markus Kranz先生。德国格哈特分析仪器有限公司副总裁兼技术总监 Markus Kranz先生　　百年历史，一直专注于粗蛋白、粗脂肪、粗纤维测定仪的研发与生产　　目前，德国格哈特的整体发展情况怎样?在全球同类仪器厂商中的整体表现如何?采访伊始，Markus Kranz先生给出了答案。　　德国格哈特在百年历史中积累了很多技术经验，同时也拥有庞大的用户群体。Markus Kranz先生说，“我们的用户遍布全球各地，很多创新产品都源于满足用户的需求而产生。在专业的领域里，我们已经生‘根’，并且‘根’扎的很长、很深，将传统的标准、方法、技术改进成全自动的仪器产品，在一定程度上，也代表了这个专业领域的技术发展趋势。”　　在定氮、索氏抽提和纤维测定技术上，德国格哈特的产品线每类技术上都有从低端(普通)到高端(全自动)的全线产品 在定氮技术上，是世界上第一家同时拥有凯氏定氮技术和杜马斯定氮技术的仪器厂商。　　Markus Kranz先生补充道“我们是一家家族性全球公司，注重与客户建立长久的合作伙伴关系，在合作中，我们非常尊重对方的需求，代理商、经销商以及合作伙伴与我们一样，也非常关注客户的需求。” 再者，我们是中型企业，对于市场的响应很灵活，很容易依照客户的需求进行调整。此外，我们拥有非常优秀杰出员工，他们非常认可公司的系统、理念，也为公司的整体发展做出了很多的贡献与努力。”　　贴近用户，保证产品的可靠性和人性化　　德国格哈特目前的产品架构如何?主要的产品线又有哪些?今后将为用户带来哪些全新的产品?　　Markus Kranz先生说，“目前，凯氏蒸馏仪、全自动燃烧法定氮仪、索氏抽提仪等是我们的主要产品线，此外，还有主要应用于食品及饲料中的全系列总脂肪分析仪，以及应用于食品、原料中的纤维分析仪等。”　　Markus Kranz先生认为，“在产品上，我们追求国际化高品质，严格按照标准方法进行设计和生产。我们为客户提供的是问题的解决方案，给客户创造一个安全的实验环境，简化客户的实验操作流程，帮助客户得到可靠满意的实验结果。”　　那么，对于一个完整解决方案的理解，Markus Kranz先生有什么不一样的观点?　　Markus Kranz先生： “我认为，一个完整的解决方案应该包括售前服务和售后服务。对于德国格哈特来讲，售前服务包括完整的产品配置、高质的技术安装支持、仪器应用方案等。售后服务包括及时有效的维修支持、仪器运行成本的控制、价格合适的耗材配件。此外，我们还为用户提供预防性维护服务系统，并结合售前和售后的共同服务，更好的帮助用户在仪器使用的第一个五年内，有效的控制仪器使用和维护的成本。”　　“今年，我们推出了全新的凯氏定氮蒸馏仪，”谈到今年推出的新产品，Markus Kranz先生兴致勃勃，他说，“这款产品集成了我们多年的经验、智慧和未来技术发展趋势于一体 它的最大特点是高度的智能化设计 简单的资料管理 方便的操作界面 最大限度的优化了分析检测能力，表现出强大的分析检测优势。并且满足ISO17025国际标准化认证，更加方便用户使用。”　　“我们开发的新产品，不单单是增加一些新功能，而是在设计上更贴近用户，因此，我们的产品在设计上非常人性化，这也是我们产品的设计理念。” Markus Kranz先生说，“从一款产品可以清晰的看出一个公司的研发理念跟发展方向，“我们在早前推出了全世界第一台全自动酸水解仪，这款产品传达给用户的是安全、方便和可靠，这也是我们公司研发设计产品的发展理念。”　　“另外，我们能够在竞争激烈的市场中生存并发展，主要原因在于我们经常与用户接触，深入了解用户在实验过程中需要得到的帮助是什么，为用户真正解决实际问题，维护好与用户的合作关系，相信这也是我们成功的主要原因之一。” Markus Kranz先生说道。　　Markus Kranz先生谈凯氏定氮仪和杜马斯燃烧定氮仪各自的优势　　Markus Kranz先生，“不同的地域、标准、经济环境以及用户使用习惯都会对产品的市场占有率产生影响，所以我们在产品设计上，也要考虑和尊重各国制定的国家标准。例如，在美国，杜马斯燃烧定氮仪的市场占有率高于凯氏定氮仪 反观欧洲地区，凯氏定氮仪的市场则高于杜马斯燃烧定氮仪。同时，经济条件的差异也会影响产品的市场，在这方面，我们提供了从低端到高端的全线产品，可以满足不同经济条件的客户使用。”　　对于两种不同方法的定氮产品各自的特点，Markus Kranz先生给出了这样的答案。　　他说道，“凯氏和杜马斯两种定氮产品各有优点，二者都不能完全取代对方，在一个完整的实验室中，二款产品最好同时配备。”　　“凯氏定氮产品，拥有很长的使用历史，积累了大量数据，方便现在的用户做数据比较，同时应用广泛，对样品用量没有要求。而杜马斯燃烧定氮产品的分析速度很快，操作步骤简单，可以加速实验进程，同时能够大大减少人力成本，并符合现在的环保要求，增加了实验安全性。” Markus Kranz先生继续说道，　　产品价格方面，Markus Kranz先生说“和低端的凯氏定氮产品相比，杜马斯定氮产品的价格相对较高，但是和高端的凯氏定氮产品相比，二者价格相差不大，用户可以根据自己的需求、经济条件、检测要求等选择不同的定氮产品。”　　另外，不同的产品有不同的优势，首先作为仪器生产者要了解这些优势是什么，然后再寻找需要这些优势的目标用户，进而打开销售市场。例如，杜马斯定氮产品的主要优点是分析速度快，特别适合对速度要求较高、有大量样品需要分析的用户，找到这些用户，就找到了产品的目标市场。　　如何应对来自中国市场的挑战?　　对于进军中国市场，德国格哈特所面临的挑战究竟有哪些?　　Markus Kranz先生：“首先，虽然我们是一家历史很久的德国老牌仪器企业，但是中国的用户并不十分熟悉和了解德国格哈特，如何让中国用户了解并熟悉我们公司和我们的产品，是目前面临的挑战之一 其次，中国市场有很多和我们生产同类产品的仪器厂商，市场竞争非常激烈，这是我们面临的另一个挑战。”　　“在定氮技术、索氏抽提技术和纤维测定技术，德国格哈特已经深耕百年，知道整个产品线的发展历史。因此，可以做到很好地将人才、仪器、和公司所掌握的知识这三方面相结合，今后创造出更优质的产品。”　　“中国格哈特于2015年成立，能为广大的中国用户提供德国格哈特的全线产品和服务，同时也能帮助德国格哈特更好地面对中国市场的挑战。”中国格哈特负责人十分了解中国市场，拥有很多专业员工，在业务和市场上有着很好的表现。在此基础上，我们非常有信心可以成功的占领部分中国市场，同时也让我们有更多的机会为中国用户提供更多的技术和应用支持，让更多的中国用户了解我们。”另外， Markus Kranz先生强调，“有竞争就有机会，成立中国格哈特，也是为了更好的迎接挑战。”　　对于今后中国格哈特的业务表现和市场期许，Markus Kranz先生说道，“今后，希望中国格哈特能够保持业绩平稳上升的趋势，有持续稳定的业务发展”。　　最后，Markus Kranz先生说道，“在未来的若干年内，德国格哈特将继续关注客户的使用需求，在产品研发上不断加大投入，不断提升产品性能，开发更多人性化的功能，为用户提供更多更好的产品和服务。”　　采访编辑：张葳　　后记　　在采访过程中，Markus Kranz先生还介绍了德国格哈特在发展过程中推出的几款经典产品，通过这些产品，可以看出德国格哈特一直在引领定氮技术、索氏抽提技术和纤维测定技术的发展与进步。　　1986年，推出了全自动蒸馏仪，这款产品将过去普通的蒸馏仪做成自动进样的全自动蒸馏仪，是技术的一大进步，也代表着德国格哈特拥有领先的技术优势和大量专业经验。　　1994年，推出了全自动索氏抽提仪，几乎可以检测所有食物中的脂肪含量。全自动索氏抽提仪采用多通道控制器，大大缩短索氏抽提的时间 电气控制部分，使用气动驱动技术，在整个操作过程中为客户提供安全的实验环境。　　2006年，推出了世界首台粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维标准化的全自动纤维仪，程序自动化处理，采用“纤维滤袋”技术，可同时分析12个样品。　　2014年，推出了全世界第一台作为标准化脂肪萃取的前处理产品—全自动酸水解仪，设计上，出于安全考虑，使用大量传感器控制，基本没有热酸或者酸烟雾排出，使水解过程不需要在通风橱内进行。　　2015年，推出了全新概念的凯氏定氮蒸馏仪，高度的智能化设计，简单的资料管理，方便的操作界面，最大限度的优化了分析检测能力。

原子力显微镜是一种典型的表面分析工具。利用探针和表面的作用力，获取表面形貌、机械性能、电磁学性能等信息。但是，表面的状态往往是反应过程的最终表现，想要了解反应的动力学过程，只是着眼于“表面”明显就不够了。此外，对表面状态的诱发因素，也很难从表面的信息中获得。所以，表面的是最容易观察到的，但要究其根本，知其所以然，我们的视线要向“上”看，研究“界面”处的信息。表面之上，让表面不再肤浅。以原子力显微镜最基本的“力-距离”曲线为例。如下图所示，探针逐渐靠近样品表面直至接触，施加一定的作用力后再缓慢提起。在这个过程中，探针感受到的力和探针与样品表面间的距离标化曲线如下图。在逐步接近样品时，探针会受到一个吸引力，表现为曲线向负值方向有一个凹陷；然后逐步施加力至正值，停止；然后后撤探针，在脱离表面前会受到一个粘附力，形成第二个负值方向的凹陷。比较探针压入和提出的过程，探针的受力有一个明显的变化就是在提出过程中增加了探针表面与样品表面的粘附力作用。同时还要考虑样品表面的应力形变恢复带来的应力与吸附力作用距离延长。因此，从“力-距离”曲线中，我们可以获得压入-提出过程中，探针与样品保持接触阶段作用力的变化，由此分析得到杨氏模量；除此之外，在探针与样品表面脱离接触后，其范德华引力与粘弹性力在“界面层”仍然处于变化之中。分析这个阶段的粘附力力值和作用距离等数据，可以获得弹性形变恢复、粘性样品拉伸长度等信息。以上是针对一个点的分析，如果对一个面的每一个测试点都作如此分析，也就是通常所做的面力谱分析。如下图所示。一般而言，面力谱分析获得的是各类机械性能的面分布情况。如下图所示。但是，如果每一个测量点，我们都做如上的分析，还可以得到在垂直方向上，在探针针尖已经脱离了和样品表面的接触后的受力状态。从而获得了从表面向上一段距离内的力变化曲线。这样的数据用一个三维的图像表现出来呢，会给人更直观的认识。如下图所示。通过颜色变化表征垂直分布的力值变化，可以直观看到样品表面在受到压力后压缩和恢复程度，以及粘弹力的持续距离。前者可以反映样品的力学特征，后者可以反映表面化学成分，这个特征尤其在电化学和胶体科学领域非常重要。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

5月16日，第十三届SAMPE先进复合材料年会（SAMPE China 2018先进复合材料制品、原材料、工装及工程应用展览会）在上海光大会展中心拉开帷幕。本届年会的主题是“先进复合材料，引领绿色产业创新发展”，为期三天的展览会和一系列活动围绕这一主题就复合材料设计技术，应用技术，工艺制备方法与工业领域的技术交流与工程接轨，促进高性能复合材料在工业领域更大范围应用，提高中国先进制造业的创新水平和国际竞争力进行探讨。岛津展台传真 岛津公司亮相本次展会，主要展示了AGS-X电子万能材料试验机（300kN机型）、NJ-SERVO 10kN电动作动器和高速摄像机。并以此引出各类先进的复合材料检测技术。岛津公司为复合材料领域所提供的综合解决方案吸引来众多观众驻足参观。不少观众与岛津技术人员进行深入的交流探讨。 作为展会同期主要活动之一已成功举办九届的的SAMPE 超轻复合材料桥梁/机翼学生竞赛一直受到全国各大院校学生的关注。此次SAMPE 超轻复合材料桥梁/机翼学生竞赛共分为四个组，分别是：机翼液体成型学生竞赛；机翼预浸料成型学生竞赛；碳纤维桥梁学生竞赛；天然纤维桥梁学生竞赛。 岛津公司的先进技术及稳定的产品性能得到主办方的认可，有幸参与了第十届的的SAMPE 超轻复合材料桥梁/机翼学生竞赛。成为现场测试用专用仪器。 岛津公司基于自身的技术优势承担了天然纤维桥梁的学生竞赛，岛津公司试验机组的同仁们针对此次学生竞赛的要求设计、制作了专用特制夹具供比赛使用，并为每组参赛选手都准备了精美的礼物。以此有力推动本行业的技术发展，并为行业后背力量的培养贡献绵薄之力。经过一天紧张有序的比赛，最终由来自成都航空职业技术学院和同济大学的学生夺得了奖项，岛津公司也在此向得奖选手表示衷心的祝贺，也希望其他各组选手能总结此次比赛的经验，能在明年的比赛中取得好成绩。有序等待测试的未来学者 热烈探讨技术环节 聚精会神进行测试中的师生们 岛津公司提供用于学生测试的机器是岛津电子万能试验机AGS-X 300kN 。AG-X plus 300kN 材料电子万能试验机采用了国际化的全新设计，开启了试验机行业的新时间，测试过程更加便利，测试结果更加值得信赖。 岛津电子万能试验机AGS-X 300kN特点：1、数据更可靠、操作更便捷，具有更高的测定性能，同时操作便捷。2、可为用户提供全量程内的高性能；使人放心的便利操作和简单快速的测试软件。3、通过超高速采样功能，试验中不放过任何突如其来的强度变化。4、控制分辨率提高八倍，测试结果的可信度更高。5、从微小载荷到满载都能进行S-S曲线的精确测量。 包括业界著名厂家在内的多家岛津用户企业也参加了此次展会，其中不乏在复合材料领域的龙头企业，如东丽、帝人、恒神和中复神鹰等业内知名企业，为观众带来了多种产品的同时，也对岛津公司在此次展览会上岛津产品及测试技术给予了高度的好评。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。

p 　　德国斯图加特马普固态研究所和乌尔姆大学的科学家使用超显微镜(SALVE)，观察到以原子分辨率显示的锂离子在电化学充放电过程中的表现，证明了在单个纳米电池中双层石墨烯发生的可逆锂离子吸收。研究成果发表在最新一期的《自然》杂志上。 /p p 　　斯图加特马普固态研究所物理学家于尔根· 斯迈特介绍说，研究显示“纯碳化合物最适合用于锂基电化学存储系统，在此系统中，锂暂时储存在碳主体中”。 /p p 　　这一项目由巴符州基金会资助，目的是研究锂在二维碳化合物(如原子水平的石墨烯)中的储存和扩散。为此，斯迈特和他的博士生开发了一种由双层石墨烯组成的“微型电池”。石墨烯属于二维材料，由单个碳原子层组成。在只有0.3纳米薄的细长电化学微电池的一端，研究人员在顶部施加了溶解有锂盐的电解质液滴。为使电解质不干扰电子显微照片，实验必须精确定位和机械稳定，他们采用了一种技巧，即添加了在紫外线下固化的聚合物，使液滴成为凝胶状固体留在原处。 /p p 　　实验显示，当电压施加到纳米电池时，锂离子从电解质液滴迁移到石墨烯双层的间隙中，并在那里积聚 去除电位差时，累积储存的锂又溶解并迁移回到电解质液滴中。 /p p 　　在原子水平上，这种过程很难被“原位”观察。乌尔姆大学乌特· 凯瑟教授领导的团队利用超显微镜首次证明了石墨烯在原子水平上的嵌入。 /p p 　　实验结果让研究人员感到吃惊，传统的石墨基电池只有少数紧密堆积的锂在两层碳层之间，而在石墨烯纳米电池里发现非常密集的锂层。凯瑟教授称，超显微镜为理解纳米电池提供了独特的途径，能在石墨烯夹层中观察锂等轻元素的扩散是一项巨大的科学挑战，传统的透射电子显微镜(TEM)做不到。 /p

人类探索极限的脚步从未停止。为了看得更细，看得更清。列文虎克发明了显微镜，成为人类利用工具观察世界的肇始。 从此，光学成为显微镜的支配性规律。自十七世纪到二十世纪初，光学显微镜完成了几乎所有类型的研发、设计和定型。但因为衍射极限的发现，似乎提高观察的分辨率只有改进光源这一种路径。激光的发明成为光学显微镜在分辨率上最后的努力。 十九世纪初电子的发现，以及微观粒子的波粒二象性特性的揭示，成为了电子显微镜的基础。但是电子显微镜实际上可以看做光学显微镜在量子力学下的延伸。用加速电子束替代了传统光源，用磁透镜/静电透镜代替了透明介质透镜，可是几乎所有的理论结构都与光学显微镜一致。二十世纪三十年代电子显微镜被发明至今，其分辨率极致被提高到亚纳米级别，距离原子级分辨似乎只有一步之遥。 但是自然界被物理铁律支配，这一步似乎近在咫尺，但却云崖天隔。二十一世纪的电子显微镜已经进入了和二十世纪光学显微镜同样的境地，只能在不断改进各部件的精度中一丝一毫地改进图像，但无法跨越最后的鸿沟。 量子力学成为了新一代显微镜的理论基础。1981年，隧道扫描显微镜被发明，一种全新的显微镜横空出世。它不同于光学显微镜和电子显微镜，完全摆脱了对检测介质的依赖，以微粒间的作用（电、力）为检测信号，一举突破了原子级别的分辨率。随后在1985年被发明的原子力显微镜，更是将适用对象从金属和半导体拓展到所有的固体。 这是一种全新的显微方法和工具，从二十世纪八十年代末到九十年代初，全球各主要科技强国纷纷开展了扫描探针显微镜的研发。 OUR HISTORY岛津 也正是在这个时期，岛津开始涉足该领域。1991年，基于超高真空环境的隧道扫描显微镜AIS-900面世。 相对于在大气环境下的隧道扫描显微镜，真空环境是其工作环境更为简单，图像分辨率和清晰程度都更高，工作也更稳定。 虽然真空环境带来了分辨率的提高，但是同时也限制了样品的测试和操作的便利性。为此，1993年，岛津开发了兼容多种环境的WET-901，同时可以满足对大气环境、真空环境、特殊气氛、液体环境、电化学环境等不同要求。WET-901和随后的WET-9400代表着岛津敏锐地意识到，随着原子力显微镜的不断完善，微区观测技术必然会对原位分析产生重要的影响。因此，岛津持续不断地改进环境控制舱，应对不同时期科研领域的需求。 紧接着在1995年，岛津推出了成功的SPM-9500系列。二十世纪九十年代中后期是原子力显微镜大发展的时期，各种扫描模式从实验室走向实用。从1995年2001年，岛津SPM-9500系列也历经SPM-9500、SPM-9500J、SPM-9500J2、SPM-9500J3四个型号，不断吸收新的功能模式。同时，该系列具备的自动进针和头部滑动机构也在操作性上领先于其他竞争对手，这些特点使得该系列成为了一个长寿的产品。 随后的SPM-9600（2005年）、SPM-9700（2010年）、SPM-9700HT（2016年）基本都延续了SPM-9500的基本结构，通过不断改进控制器，提高分辨率，增加新功能，改善操作性。 在这个时期，商用原子力显微镜陷入了一个发展瓶颈，功能模式固化，应用领域受限，每个厂家都在不同的方向上尝试新的突破。有的厂商开始匹配半导体工业的需求，有的则在生命科学领域进行研发。 岛津也在思考什么才是原子力显微镜的发展根本？ 不识庐山真面目，只缘身在此山中。经过大量的思考和尝试，一切回归本源——分辨率。只有分辨率才是显微镜最核心的技术指标。于是在2014年推出了调频型原子显微镜SPM-8000FM并在2017年升级为SPM-8100FM。该系列最核心的技术是调频控制探针，利用频率对作用力的分辨率和反馈速度远高于振幅的特点，实现了在大气和液体环境中原子/分子级的分辨率。 利用调频模式对作用力的高分辨检测能力，还成功地将原子力显微镜的应用从固体表面观察拓展到固液界面的水合化和溶剂化作用。这项技术有助于电池和摩擦学等领域的前沿研究。 最近的十年，随着原子力显微镜对不同应用领域的拓展，新的技术和新的需求也在不断涌现。 岛津原子力显微镜将会如何应对新变化？又会开发什么新技术呢？ 一切尽在5月18日14:00由宏入微 顺手随心岛津SPM-Nanoa原子力显微镜在线发布会敬请期待！

日前，青岛市第十四届职业技能大赛宝石鉴定赛区决赛在青岛经济职业学校和青岛市职业技能鉴定中心开赛。这也是宝石鉴定赛项首次纳入青岛职业技能大赛。　　本次比赛设立学生组和职工组两个组别，吸引了来自省内数所开办珠宝专业的中高职院校、本科高校的在校生和珠宝、典当行业从业者共计242人报名参赛。比赛分为理论考试和技能操作两大板块。作为大赛的重头戏，技能操作环节的比试于23日在青岛经济职业学校珠宝鉴定实验室举行，参赛选手运用常规珠宝鉴定仪器，如宝石显微镜、折射仪、分光镜、偏光镜、二色镜等对珠宝玉石的内外部显微特征、折射率、二色性、吸收光谱、光性等进行细致地观察和测量，进而对未知宝石定名。　　通过比拼，两个组的前10名分别胜出获得荣誉证书，其中各组前六名选手将分获800-10000元不等的奖励。职工组前三名选手将获“青岛市技术能手”称号，技能状元还将有机会继续冲击10万元的“振超技能大奖”。学生组第一名将获“青岛市第十四届职业技能大赛学生组宝石鉴定竞赛冠军”和“青岛市技能新星”称号。

项目编号：清设招第2022118号项目名称：清华大学高稳定超高分辨显微成像系统采购项目预算金额：350.0000000 万元（人民币）采购需求：包号名称数量是否允许进口产品投标01高稳定超高分辨显微成像系统1套是设备用途介绍：观察固定/活细胞或组织内部超微结构和形态变化（包括但不限于各种细胞的亚细胞器、分泌囊泡、突触、染色体以及包括蛋白质在内的大分子等）的超高分辨率水平（≤50nm）图像；研究亚细胞和分子水平定性，定量和定位分布检测；并在细胞及分子生物学，神经科学，组织及病理学、病毒及微生物学，免疫及肿瘤学等领域具有广泛用途。简要技术指标：1）高稳定超高分辨显微成像模块，生物分子可实现XY方向分辨率≤50nm；2）点扫描激光共聚焦显微成像模块，生物分子可实现XY方向分辨率≤200nm；3）科研级全电动倒置荧光显微镜，超高分辨专用100X油镜，数值孔径NA≥1.45。合同履行期限：合同签订后90日内交货本项目( 不接受 )联合体投标。

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太原市中心医院高质量发展“人人享有肾病管家”区域肾脏病管理网络体系建设项目便携式彩色多普勒超声诊断仪、能量代谢车等医疗设备公开招标采购的采购公告山西省-太原市-小店区 状态：公告 更新时间： 2023-09-28 招标文件: 附件1 一、项目基本情况项目编号：1401992023AGK00987 项目名称：太原市中心医院高质量发展“人人享有肾病管家”区域肾脏病管理网络体系建设项目便携式彩色多普勒超声诊断仪、能量代谢车等医疗设备公开招标采购 资金来源： 财政资金预算金额：2,793,600元最高限价：2,793,600元采购需求：共一包，具体以第四部分采购需求为准。采购清单 序号 名称 数量 预算单价（元） 金额小计（元） 对应的中小企业划分标准所属行业 1 便携式彩色多普勒超声诊断仪 1台 900,000 900,000 工业 2 能量代谢车 1台 690,000 690,000 工业 3 相差显微镜 1台 550,000 550,000 工业 4 血气分析仪 1台 150,000 150,000 工业 5 台式高速恒温离心机 1台 112,800 112,800 工业 6 超低温冷冻储存箱 2台 95,000 190,000 工业 7 尿液分析仪 1台 55,000 55,000 工业 8 生物显微镜 1台 53,000 53,000 工业 9 自动电位滴定仪 1台 92,800 92,800 工业 总价（元） 2,793,600 产品描述 序号 名称 参数要求 1 便携式彩色多普勒超声诊断仪 ★提供所投产品的生产企业《医疗器械生产许可证》、《医疗器械注册证》1、设备用途: 用于神经阻滞可视化引导，心肺功能监测及血流动力学评估应用，以及介入操作的可视化引导，血管通路搭建，诊断和治疗引导等2、主要技术及系统概述：2.1 ≥15英寸高分辨率LED 显示器，可视角度≥170度 （左/右），主机重量≤4kg（含电池）2.2 触控面板操作，防泼溅、防尘、防异物 2.3 ≥12英寸触摸操作屏，按键支持自定义设置，包括移动、增加、删除，支持手写及带橡胶手套操作2.4 可自定义物理按键≥3个2.5 低平的物理按键，完全密封边缘2.6 电源接头为磁吸式2.7 机器内置超声教学助手，可用于神经阻滞的练习、操作，同时也可用于腹部、心脏及小器官的教学指导2.8 成像模式2.8.1 二维灰阶模式2.8.2 组织谐波成像技术2.8.3 穿刺针显影增强技术2.8.4 彩色多普勒模式2.8.5 能量多普勒模式2.8.6 脉冲多普勒模式（PW）2.8.7 连续多普勒模式（CW）2.9 穿刺针显影增强技术，提供最佳角度提示信息，实时自动及半自动追踪角度，支持凸阵探头、线阵探头并支持双幅对比显示 2.9.1 支持凸阵探头、线阵探头2.9.2 提供最佳角度提示信息2.9.3 支持双幅对比显示2.10 B模式成像2.10.1 组织谐波成像模式2.10.2 组织特异性成像2.10.3 多角度空间复合成像技术，支持≥2条偏转线，多级可调，支持线阵和凸阵探头2.10.4 斑点噪声抑制成像2.10.5 回波增强技术，提高心脏图像质量2.10.6 增强局部分辨率2.11 彩色多普勒成像（包括彩色、能量、方向能量多普勒模式）2.11.1 高分辨率血流成像2.11.2 双实时同屏对比显示2.11.3 自动调节取样框的角度及位置2.12 频谱多普勒成像2.12.1 脉冲多普勒、高脉冲重复频率2.12.2 连续多普勒2.13 探头2.13.1 凸阵探头，频率范围1.5MHz-6.0MHz2.13.2 线阵探头，频率范围6.0MHz-23.0MHz2.13.3 相控阵探头，频率范围：1.5MHz-4.5MHz3、技术参数及要求3.1二维灰阶模式3.1.1 扫描频率：电子凸阵：超声频率 1.5MHz-6.0MHz，支持扩展成像；电子相控阵：超声频率1.5MHz-4.5MHz，扫描角度≥90°；电子线阵：超声频率6.0MHz-23.0MHz3.1.2 最大显示深度:≥40cm3.1.3 TGC: ≥8段，LGC: ≥8段（非拨杆调节）3.1.4 动态范围: 30dB-350dB，可视可调3.1.5 增益调节: B/M/D分别独立可调，≥1003.1.6 伪彩图谱: ≥8种3.2彩色多普勒成像3.2.1 包括速度、速度方差、能量、方向能量显示等3.2.2 显示方式：B/C、B/C/M、B/POWER、B/C/PW3.2.3 取样框偏转: ≥±30度 (线阵探头)，取样框可根据探头血流方向自动调节3.2.4 支持B/C 同宽3.3频谱多普勒模式3.3.1 显示控制：反转、零移位、B刷新、D扩展、B/D扩展等3.3.2 PW最大速度: ≥7m/s3.3.3 最小速度: ≤5mm/s3.3.4 取样容积: 0.5mm-20mm 3.3.5 偏转角度: ≥±30度 (线阵探头)3.3.6 快速角度校正3.4测量分析和报告3.4.1 常规测量软件包3.4.2 多普勒测量（自动或手动包络测量，自动计算测量参数）3.4.3 神经专用测量软件包3.4.4 心脏功能专用测量软件包3.4.5 急重诊应用测量软件包3.5连通性和外部数据管理3.5.1 具备DICOM基础功能，可通过网络将图像传输到DICOM服务器3.5.2 ≥4个USB 3.0端口3.5.3 以太网端口，内置无线网卡，借助网络，可在机器上一键将动态或静态图像传输至移动应用端群组内；超声设备上具备可自行设置的隐私数据脱敏传输开关，用户可选择传输图像是否包含病人信息3.5.4 HDMI、S-Video视频输出接口3.6电源供应3.6.1 系统通过电池或交流电源运行3.6.2 可充电锂电池，连续使用时间≥90分钟3.7配备专用台车3.8免费与医院信息系统联网，实现患者数据传输。 2 能量代谢车 ★提供所投产品的生产企业《医疗器械生产许可证》、《医疗器械注册证》1、货物用途：临床需要营养治疗的患者的营养评估2、技术参数要求：2.1 测量原理：呼气法或间接测热法等；2.2 测试方式：开放式测量；2.3 数据更新显示方式：每口气；2.4 分析计算参数：每分钟摄氧量（VO2，mL/min）、每分钟产生二氧化碳量（VCO2，mL/min）、呼吸商、静息能量消耗量、三大主要营养物质（糖类、脂类和蛋白质）的消耗量和氧化供能比例；2.5 数据解析：代谢速度评价、代谢底物评价、测量状态分析、营养素均衡供给建议；2.6 具有RMR快速测量功能，根据稳定状态自动结束测量；2.7 测试过程稳定程度分析：具有自动识别稳定状态的功能，无需人工识别；2.8 操作流程：具有一键标定功能；2.9 测量精度：流速测量范围应为20LPM-100LPM，相对误差应≤3%；氧气浓度测量范围19.00%-21.00%，测量误差应≤±0.03%，响应时间应≤400ms；二氧化碳浓度测量范围0-5.50%，测量误差应≤±0.03%，响应时间应≤400ms；2.10 传感器：使用氧化锆氧气传感器或流速传感器等；2.11 数据储存：至少10000条测量记录，可用USB导出数据；2.12 显示屏：≥12英寸薄膜液晶显示屏； 2.13 外部接口： USB从接口1个，LAN接口（10T）1个，蓝牙接口1个、无线接口1个； 2.14 测试时间：≤20分钟即可完成测试； 2.15 兼容打印机：激光/喷墨打印机；2.16 免费与医院信息系统联网，实现患者数据传输。 3 相差显微镜 1、货物用途：用于形态学检查及相关等诊断，并拍摄清晰的图片，形成一体化的图文报告。2、高级研究级正置相差显微镜技术要求：2.1 光学系统：无限远光学系统。2.2 管径焦距：180≤管镜焦距＜200mm,螺纹RMS标准。2.3 齐焦距离：必须为国际标准≤45mm。2.4 调焦：低位固定载物台通过物镜转盘聚焦，聚焦行程15mm，带聚焦粗调限位器，粗调旋钮扭矩可调，微调旋钮最小调节精度1微米。2.5 与显微镜同一品牌超宽视野三目观察镜筒：可上下调节移动倾角，可调节三目铰链式镜筒，视场数≥26。屈光度可调。铰链式观察筒可以根据不同观察者进行瞳距调节且不改变屈光度，可升级前后拉伸上下升降观察筒。2.6 照明装置：长寿命透射光柯勒照明器，光量预调开关，转换物镜倍率的同时，光亮可以自动调节到预设光强，无需随着倍率的变化而手动调节照明强度。转换物镜倍率时不需要再调节光强度。2.7 与显微镜同一品牌高级半复消色差FN26.5 相差物镜：10X、40X、100X2.8 载物台：具低位置同轴驱动选钮的陶瓷覆盖层载物台。2.9 与显微镜同一品牌目镜：10X宽视野目镜，视野数为≥26.5；2.10 物镜转换器：五孔编码物镜转盘2.11 与显微镜同一品牌聚光镜：孔数≥7孔 ，N.A≥1.1与不同放大率的相差物镜内的相板相匹配。转盘前端朝向使用者一面有标示窗（孔），转盘上的不同部位有0、1、2、3和4或0、10、20、40和100字样。3、应用范围：用于临床检验，在相差显微镜下对于尿液标本做形态学检查及相关等诊断，并拍摄清晰的图片，形成一体化的图文报告；图像输入部分：视窗平台，配备1600万或以上高像素彩色数码成像装置，最大分辨率1500万或以上高速传输口，色彩还原和拍摄功能。支持动态压缩录像和定时间隔自动采集，同时可以对采集下来的图片进行相应的编辑，如色彩、裁剪、尺寸调整、组合、平衡、清晰、柔化、及各种图片、文字标记等，可与各种型号电脑和显微镜相匹配；信息输入：基本信息录入，如患者详细信息、送检相关信息、标本相关信息等登记；病例统计功能：数据检索功能、统计、查询功能，可以根据已填的病人资料进行查询，也可以进行复合条件查询，同一条件内的分段查询，如按年龄段进行查询统计，可按任意条件组合查询，并打印统计结果；也可进行多病种查询统计，并可自定义万能查询设计；常用词库/模板：具备专家系统词库/模板，提供尿液红细胞位相检查分级分类词库，包括所有常用词汇，并编辑对应的部位和内容的模板；无需使用汉字输入方法，即可在专家系统的帮助下，迅速完成诊断报告；其中的专家词库和常用模板可以根据具体需要随时进行修改和补充。开放式图文报告格式：报告格式任意调整，可通过简单的鼠标拖拉，设计任意多种报告格式，并根据选择的报告格式自动生成彩色图文一体化的报告，支持图文报告批量打印功能，可选择某天或某段时间内的报告统一打印；工作界面及流程：支持工作流程编辑及工作界面调整，可以根据自己的操作习惯编辑工作流程及工作界面；权限设置及网络连接：支持权限设置；支持各诊断室电脑互连，支持病例、数据库等的资源共享，支持各诊断工作站病例资料的互相访问；支持后续升级连接LIS/HIS及PACS系统；数据备份和数据库维护功能：数据备份和数据库维护功能，可设定数据自动备份，进行备份和数据刻录操作，同时刻录后的病例离线查询和统计；图像处理与测量分析功能：支持多种专业尿液红细胞位相形态学图像分析及测量功能。教学及示教功能：支持教学示教、读片以及幻灯片制作功能，支持连接投影仪、液晶电视并可播放实时动态影像，也可以将采集到的图片制作成幻灯片，利用电脑多媒体功能进行病理资料的阅读示教和学术交流；4、免费与医院信息系统联网，实现患者数据传输。 4 血气分析仪 ★提供所投产品的生产企业《医疗器械生产许可证》、《医疗器械注册证》技术参数及要求1.1一体化电极及离子电极，室温存储。1.2试剂规格从最小25测/包到2000测/包多规格可选，上机有效期≥40天；1.3室温存储乳酸/血糖一体化电极，常温运输，上机有效期≥30天1.4全彩色液晶触摸屏≥8寸，支持中文病人信息输入1.5测量参数 : PH,PCO2,PO2,K,Na,Cl,Ca,Hct，Lac和Glu。1.6最大计算项目：pH(TC)、PCO2(TC)、PO2(TC)、HCO3、SBC、BE、BEecf、TCO2、sO2%、P50、AG、A-aDO2、Rl、TCa、nCa，THb(c)等测量项目和计算项目等≥40项1.7支持动静脉结合进样方式，输出ScvO2、PCO2（gap）等参数1.8内置不间断电源，断电后满足30分钟以上的工作时间1.9同时支持注射器、毛细管、安瓿瓶、试管等容器测量1.10样本量：全参数样品量≤170uL样品1.11具有远程诊断功能HL7协议的LAN口网络连接1.12分析时间全项目测试进样后≤90s'1.13免费与医院信息系统联网，实现患者数据传输。 5 台式高速恒温离心机 1、货物技术指标要求：1.1 微电脑控制、LCD液晶显示1.2 采用交流变频电机驱动。1.3 ≥10种升、降速率选择，≥10种自定义工作模式选择，可自由编程、调用1.4 转速/离心力互设、同步显示1.5 两种计时模式可选：运行开始计时和到达设定转速开始计时1.6 门盖采用双锁杆设计，磁感应门锁，电动开门1.7 运行中可随时更改参数，无需停机1.8 风冷排风设计1.9 自动识别转子1.10 转头使用记忆功能，转头达到使用寿命后机器汇报警提示1.11 主机最高转速:≥18000rpm1.12 配置:角转子带生物安全罩1.13 转速精度：≤±10rpm1.14 定时范围：1min-99:59:59(hh:mm:ss)1.15 噪音：≤55dB 6 超低温冷冻储存箱 ★提供所投产品的生产企业《医疗器械生产许可证》、《医疗器械注册证》1、技术要求及配置： 1.1 样式：立式 。1.2 有效容积：≥530L。1.3 温度控制：高精度微电脑温度控制系统，适用范围在-40℃至--86℃范围内，控温精度0.1℃。1.4显示：≥7寸高性能LCD电容触摸屏，显示精度0.1℃，动态实时显示箱内温度、系统设定温度、环境温度、报警状态、时间等参数信息，且可连接蓝牙与WiFi，具备样本存取管理，温度数据查看及数据曲线，设置与留言板功能。1.5具备状态运行指示。1.6 安全存储：≥10种声光报警系统（高低温报警、传感器故障报警、高环温报警、开门报警、电压异常、断电报警、冷凝器脏报警、电池电量低报警、系统故障等）。1.7开机延时和停机间隔保护功能；屏幕锁定和密码保护功能。1.8压缩机，整机稳定运行功率≤500W。冷凝器散热风机可根据压缩机运行状态智能开停。1.9 25℃环温时，单日耗电量≤8KW.h/24h。 1.10 箱内温度均匀性要求，25℃环境，设定-80℃测试，整机≥20点测试，最高温度与最低温度的差小于10℃。1.11 25℃环温时，空载降温到-80℃时间≤5.1h。 1.12多重门锁设计：机械锁（配2把钥匙）+外挂锁（可挂2把）1.13有多种登录权限设置1.14 保温材料：真空绝热材料，保温板厚度≥20mm，箱体发泡层≥130mm。2个发泡压紧内门，双层发泡保温外门，外门4道密封，内门两道门封，整机6道门封。 1.15低噪音，稳定运行噪音≤52分贝。1.16 25℃环温，空载稳定运行断电回温至-50℃时间≥270min。1.17 箱体材料：钢板。 1.18 内胆材料：镀锌板喷涂。1.19 大面积翅片式冷凝器。 1.20 自动加热门体平衡孔设计，短时间内连续多次开门。 1.21 2个及以上温度测试孔。 1.22 标配USB模块，可记录箱内实际温度、故障报警等数据。1.23 标配蓄电池，断电状态可持续为温度报警、USB端口供电。 7 尿液分析仪 ★提供所投产品的生产企业《医疗器械生产许可证》、《医疗器械注册证》1、货物技术指标要求：1.1 仪器类别 ：1.1.1 测试速度 ≥300个测试/小时1.1.2 测试方法 终点法、动力学法、两点法1.1.3 试剂模式 试剂全开放模式，兼容进口和国产试剂1.1.4 同时测定项目 ≥40个（单试剂），≥20个（双试剂）1.1.5 同时测定样本 ≥40个1.1.6 最小反应体积 150μL1.1.7 携带污染率 ≤0.005%1.1.8 耗水量 ≤6.5升/小时1.1.9 最长反应时间 15分钟（单试剂）；12分钟（双试剂）1.1.10 最大反应体积 500μL1.1.11 测试原理 比色法、透射比浊法1.1.12 检测模式 普通模式（单、双试剂），高速模式（单试剂）1.1.13 测试顺序 急诊优先、任意插入，连续测定式、随机任选式，按样本顺序测定1.1.14 稀释功能 检测底物过剩和钩状效应，全自动稀释重测1.2样本/试剂/搅拌杆单元：1.2.1 样本量 2-50μL，0.1μL递增1.2.2 样本盘 圆盘式，≥40个样本位1.2.3 样本/试剂针 样本针和试剂针共针，具备液面检测、立体防撞、随量跟踪功能，试剂余量实时检测功能1.2.4 样本管 兼容多种规格（13mm×100mm，13mm×75mm，12mm×100mm，12mm×75mm）一次性采血管、尿管、微量杯、塑料试管等1.2.5 试剂量 R1：150μL-450μL，R2:10-300μL，1μL递增1.2.6 试剂盘 圆盘式，内外圈共不少于40个试剂位，半导体致冷水循环散热，24小时4℃-12℃不间断冷藏1.2.7 试剂瓶 兼容主流试剂瓶规格1.2.8 搅拌杆 独立1根搅拌杆，加入样本或第二试剂后立即搅拌1.3光学系统：1.3.1 光源 卤钨灯，12V20W，液体水循环制冷，≥2000小时1.3.2 分光方式 1.3.3 波长范围 340nm-670nm, 8波长1.3.4 分辨率0.0001Abs1.3.5 线性范围 0Abs-3.5Abs1.3.6 吸光度准确性 0.5A: ＜±0.02Abs 1.3.7 OA: ＜±0.05Abs1.3.8 杂散光≥4.5（以吸光度表示）1.3.9 吸光度稳定性 ＜0.01Abs1.3.10 吸光度重复性 ＜1.5%1.3.11 波长准确度＜±2nm1.3.12 检测器光电二极管探测器阵列 8 生物显微镜 1、货物主要技术指标：1.1 光学系统：无限远光学矫正系统，齐焦距离必须为国际标准45mm。1.2 载物台：钢丝传动，无齿条结构1.3 调焦机构：有粗调限位，可以进行张力调节，避免标本或物镜的损伤。1.4 聚光镜：带有孔径光阑的聚光镜1.5 照明系统：≥20000小时寿命LED光源1.6 观察筒：双目观察筒，瞳距调整范围50mm-75mm，倾斜角度30°，带屈光度调节，360°可旋转，铰链式，眼点高度≥420mm，视场数≥201.7 目镜：10X，带眼罩，视场数≥201.8 物镜转盘：与显微镜机身固定的内旋式4孔物镜转盘，便于放置标本等操作。1.9 物镜：平场消色差物镜4X、10X、40X、100X 1.10 双目观察筒、目镜、物镜都具备防霉处理功能1.11 光学元件均为环保无铅玻璃 9 自动电位滴定仪 1、技术指标要求:1.1 滴定装置 容量滴定单元 1.2滴定分析重复性≤0.2%1.3滴定容量允许误差 10mL滴定管：±0.025mL；20mL滴定管：±0.035mL；滴定管分辨率 1/140001.4测量装置 1.4.1 电位滴定模块 1.4.2 测量范围（-1800.0-1800.0）mV，（0.00-14.00）pH1.4.3 分辨率 0.1mV，0.01pH1.4.4 基本误差pH：±0.01pHmV：±0.05%FS1.4.5 稳定性 ±0.3mV/3h1.4.6 温度补偿 测量范围（-5.0℃-105.0℃）1.4.7 分辨率≤0.1℃1.4.8 基本误差 ±0.3℃1.5电源 AC（220±22）V；频率（50±1）Hz 注：1.所有招标内容除特别标注为“进口产品”外，均采购国产产品，即非“通过中国海关报关验放进入中国境内且产自关境外的产品”，投标货物及服务各项技术标准应当符合国家强制性标准。2.招标内容标注为“进口产品”的，满足需求的国产产品和进口产品按照公平竞争原则实施采购。合同履行期限：签订合同之日起30日历天内完成。本项目不接受联合体投标。二、投标人资格要求：=105695" width="160" 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容：Zeta电位仪,生物显微镜,自动电位滴定,气体流量计 开标时间：2023-10-19 09:00 预算金额：279.36万元 采购单位：太原市中心医院 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：太原市公共资源交易中心 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看 详细信息 太原市中心医院高质量发展“人人享有肾病管家”区域肾脏病管理网络体系建设项目便携式彩色多普勒超声诊断仪、能量代谢车等医疗设备公开招标采购的采购公告 山西省-太原市-小店区 状态：公告 更新时间： 2023-09-28 招标文件: 附件1 一、项目基本情况项目编号：1401992023AGK00987 项目名称：太原市中心医院高质量发展“人人享有肾病管家”区域肾脏病管理网

显微镜是重要的科学仪器，显微镜的诞生，拓宽了人类的眼界，带领人类进入微观世界。利用显微镜，人类可以看到细胞机构、微生物、材料的微观机构等，在此基础上进行研究和分析，从而产生大量发明和发现，推动了科学的发展。自显微镜发明以来，科学家们不断提升显微镜的性能，新技术层出不穷，更强大的显微镜能够进一步提升科技水平。由于显微镜对科学有着重大贡献，显微镜领域的多项重大发明都获得了诺贝尔奖。1953年，荷兰人弗里茨塞尔尼克因因相衬显微技术而获得了诺贝尔物理学奖。1986年，德国人恩斯特鲁斯卡作为透视电子显微镜的发明人，获得了诺贝尔物理学奖。1986年，德国人格尔德宾宁和荷兰人海因里希罗雷尔研制出扫描隧道显微镜，获得了诺贝尔物理学奖。2014年，美国人艾力克贝齐格、美国人莫尔纳尔和德国人斯特凡赫尔凭借超分辨荧光显微镜，获得了诺贝尔化学奖。2017年，瑞士雅克杜博歇、德国人约阿希姆弗兰克、英国理查德亨德森研发出低温电子显微镜，获得了诺贝尔化学奖。其中超分辨荧光显微镜的出现，使得光学显微镜进入纳米级尺度。现在，中国研究团队进一步提升光学显微镜的性能，在光学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。哈尔滨工业大学仪器学院和北京大学未来技术学院合作，在低光毒性条件下，把结构光显微镜的分辨率从110纳米提高到60纳米，该显微镜是目前活细胞光学显微成像中分辨率最高的超分辨显微镜，并实现564帧/秒、成像时间达到1小时以上。中国团队提出了一种计算显微成像算法，可以突破光学衍射极限，加上荧光成像的前向物理模型以及压缩感知理论，同时结合稀疏性与时空连续性的双约束条件，开发出稀疏解卷积技术，提高了时空分辨率和频谱，从而研发出超快结构光超分辨荧光显微镜系统。这项技术适用于大多数荧光显微镜成像系统模态，能够实现近两倍的稳定空间分辨率提升，将在生物科学领域发挥重大作用。麦克奥迪、舜宇光学科技、永新光学和广州晶华光学是目前国内光学显微镜市场份额排名靠前的企业，均为中国企业。但国内高端光学显微镜市场主要被徕卡、蔡司、尼康、奥林巴斯等国外企业占据。随着中国光学显微镜实力不断提升，中国企业有望改变高端光学显微镜市场竞争格局。结语中国通过引进和吸收国外技术，取得了巨大进步，想要进一步提升国家竞争力，就必须自主创新，自主创新需要从基础研究做起，而基础研究离不开科学仪器，研制科学仪器就是打好发展基础。

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2019年7月23日，天美(中国)科学仪器有限公司及爱丁堡仪器公司在北京举办爱丁堡仪器2019年稳态瞬态光谱最新技术及应用研讨会暨新品发布会，150余位行业领导、专家、用户等出席本次会议。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/50b966f5-dc9c-438d-96c0-4758fad8e566.jpg" title=" IMG_8841.JPG" alt=" IMG_8841.JPG" / /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/b1a7d9f4-fc8b-44b9-a4d8-af26bcddf2b5.jpg" title=" IMG_8824.JPG" alt=" IMG_8824.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 会议现场 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/2d4d4a41-7287-4e76-b660-ce6f17bc3bb4.jpg" title=" IMG_8845.JPG" alt=" IMG_8845.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 天美(中国)科学仪器有限公司副总裁张海蓉主持会议 /strong /p p 　　会议期间，爱丁堡仪器重磅发布了一体化全自动显微拉曼光谱仪新品RM5。据悉，此次发布会也是RM5全球发布的第一站。新品发布会由天美(中国)科学仪器有限公司副总裁张海蓉主持。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/ed57d85d-2a2a-4eae-b8d4-6ed6550346c6.jpg" title=" 微信图片_20190723200916.jpg" alt=" 微信图片_20190723200916.jpg" / /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/a3affda3-acf7-48fe-8d82-50f9742d8ab7.jpg" title=" IMG_8895.JPG" alt=" IMG_8895.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 新品揭幕仪式 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/1b83b7f8-155a-4792-b4c1-cc37507c6494.jpg" title=" IMG_8906.JPG" alt=" IMG_8906.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 天美(中国)科学仪器有限公司总裁付世江致辞 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/4fbd91a6-1cd4-40d0-8600-9cb94613705b.jpg" title=" IMG_8937.JPG" alt=" IMG_8937.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 爱丁堡仪器CEO Dr. Roger Fenske致辞 /strong /p p 　　30多年来，天美经历了从代理、代工到自主研发的发展历程。近年来，更是在国际化的道路上“走”出了自己的风采，从法国Froilabo、瑞士Precisa、美国IXRF、英国爱丁堡仪器，到布鲁克GC和SQ两条产品线，天美将一个个国际知名品牌或产品线纳入麾下，特别是英国爱丁堡仪器公司的成功收购和运营更是为行业所乐道。 /p p 　　2013年，爱丁堡仪器公司被天美控股全资收购，正式成为中国仪器公司旗下的品牌，天美对其的研发投入也呈逐年增长趋势。自被收购以来爱丁堡仪器不断推出新品，2014年初推出一体化瞬态稳态荧光光谱仪FS5，2015年推出升级款瞬态吸收光谱仪LP980，2017年推出瞬态稳态荧光新品FLS1000。 /p p 　　此次重磅推出的RM5也是爱丁堡仪器酝酿多年的成果。据悉，天美为了这次显微拉曼的推出，前期投入了多年的精力，做了很多准备与投入，包括用户及市场需求的调研，人员准备，机械设计和软件设计等。而此次新品选择在北京进行全球首发，也体现了对中国市场的重视。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/35b88b03-b839-43a0-9f0b-05348415f086.jpg" title=" IMG_8947.JPG" alt=" IMG_8947.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 中国仪器仪表行业协会常务副理事长李跃光致辞 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/ec3c4790-aeac-4ed6-b195-64cdc452b4ce.jpg" title=" IMG_8990.JPG" alt=" IMG_8990.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 中国仪器仪表学会分析仪器分会常务副理事长刘长宽致辞 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/2e30a51b-96c3-4186-8b5e-001506d1a15a.jpg" title=" IMG_9017.JPG" alt=" IMG_9017.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 仪器信息网副总经理赵鑫致辞 /strong /p p 　　中国仪器仪表行业协会常务副理事长李跃光、中国仪器仪表学会分析仪器分会常务副理事长刘长宽、仪器信息网副总经理赵鑫分别致辞，各位在肯定天美多年来成绩的同时，也对爱丁堡仪器的拉曼新品充满了期待。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/2f5a09a5-59fe-412a-a473-d2c14fc6b87a.jpg" title=" IMG_9025.JPG" alt=" IMG_9025.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 爱丁堡仪器研发总负责人 Dr. Dirk Naether /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/9559bdf9-570a-471b-8d87-8f936292e0a5.jpg" title=" IMG_9060.JPG" alt=" IMG_9060.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 爱丁堡仪器拉曼产品研发负责人 Dr. Graeme McNay /strong /p p 　　爱丁堡仪器研发总负责人 Dirk Naether博士幽默风趣地介绍了爱丁堡仪器从荧光到拉曼仪器的设计理念，他形象的称呼它们为“荧光小姐”和“拉曼先生”。爱丁堡仪器拉曼产品研发负责人Graeme McNay博士详细介绍了RM5显微拉曼的特点。 /p p 　　与高端荧光一样，RM5秉承了爱丁堡仪器一贯的设计风格和理念，虽然是一款紧凑型的台式拉曼，但最大限度的提供和保留了灵活性，可以针对不同的客户和应用需求做相应的定制化服务。据相关负责人介绍，对于太大规模的公司来说，很难支持定制，规模很小的公司研发力量又不足以支持定制，而爱丁堡仪器的规模刚刚好，有足够的研发力量来支持定制化。爱丁堡仪器希望自己的产品可以紧随时代的步伐，适应日益变化的科研需求。因此，在拉曼的研发上也继承了可定制化这一特点。 /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100322/c332599.htm" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/8fecfa77-bb2d-4548-a1d3-9b96db11765d.jpg" title=" IMG_9069.JPG" alt=" IMG_9069.JPG" / /a /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100322/c332599.htm" target=" _blank" style=" text-decoration: underline " strong 一体化全自动共聚焦拉曼光谱仪RM5 /strong strong /strong /a /p p 　　发布会中，RM5的“2,3,4,5”吸引了很多与会者的关注：可同时配置2个探测器 多至3个可由软件自动控制的激光器 4位拉曼滤光片塔轮 可配置多达5块不同光谱色散的光栅。 /p p 　　据介绍，RM5采用独特的真共聚焦设计，可调狭缝结合多位置可调的共焦针孔，使系统具有更高的图像清晰度，更好的荧光背景抑制，且可根据应用进行灵活优化 光谱分辨率1.4cm sup -1 /sup ，光谱覆盖范围高达4000cm sup -1 /sup ，可分辨低至 1μm 的微区 仪器配有高质量光学元件和滤光片，通过选择合适的激光波长，可探测低于 50cm sup -1 /sup 的拉曼信号 此外，该仪器还支持包括 Mapping功能 、全自动样品台、偏振拉曼以及外置相机等多种附件和功能的实现，并且均可通过Rmancle软件直接控制(包括设置，测试及数据分析等)。 a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100322/c332599.htm" target=" _blank" style=" text-decoration: underline " 更多仪器详情，请点击仪器图片查看。 /a /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/5678a7da-499e-42a7-a94f-f0ddc99893a1.jpg" title=" 微信图片_20190723211416.jpg" alt=" 微信图片_20190723211416.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 新品演示 /strong /p p 　　发布会之后，主办方还安排了4位拉曼光谱专家进行了相关的报告。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/6343b1be-62ca-4888-aad2-0dd9187cf91f.jpg" title=" IMG_9087.JPG" alt=" IMG_9087.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：拉曼光谱仪器的现状和未来 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告人：厦门大学任斌教授 /strong /p p 　　厦门大学任斌教授分享了科研级别、便携、手持拉曼光谱仪，及拉曼光谱联用系统的仪器现状，并指出未来拉曼光谱仪的重点发展方向，包括高的灵敏度和分辨率、超低波数、超高成像速度等。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/7e4ce2ad-31d7-45a1-a629-7a4fe8b0fd29.jpg" title=" IMG_9104.JPG" alt=" IMG_9104.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：表面增强拉曼散射技术及其在分析检测领域的应用探索 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告人：吉林大学赵冰教授 /strong /p p 　　吉林大学赵冰教授从表面增强拉曼散射(SERS)现象、意义和优势讲起，分享了SERS在肝癌早期检测、非标记生物检测、衍生技术结合SERS以及细胞活性分析方面的应用探索。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/8b4de31e-8cef-4d20-ae16-3fe37912f8ec.jpg" title=" IMG_9133.JPG" alt=" IMG_9133.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：表面增强拉曼光谱的进展与应用 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告人：中山大学陈建研究员 /strong /p p 　　中山大学陈建研究员介绍了表面增强拉曼光谱的进展与应用，并给出了多个案例分享，比如基于金-银核壳纳米棒的SERS基底制备及其在血糖检测中的应用 表面等离子体共振在光-电-热协同催化的应用及机理研究等。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/38a55b2b-bcd7-4924-b082-f338eea1362d.jpg" title=" IMG_9146.JPG" alt=" IMG_9146.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：表面增强拉曼光谱: 从基底调控到高灵敏度传感 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告人：苏州大学姚建林教授 /strong /p p 　　苏州大学姚建林教授在报告中详细介绍了其课题组在基底调控制备方面开展的研究工作，包括二聚体的制备及研究 二维热点集合体制备及研究等，并分享了热点集合体SERS基底在高灵敏检测中的应用。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/1e3c6a33-2182-456a-8031-cf5ab8d60f63.jpg" title=" IMG_9077.JPG" alt=" IMG_9077.JPG" / /p p style=" text-align: center " strong 参会代表合影 /strong /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　 strong 　后记： /strong /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　多份市场研究报告明确指出，拉曼光谱已然成为分子光谱领域发展最快的一类仪器。在种种利好因素的驱使下，众多仪器公司纷纷布局。有自主研发拉曼新产品的，也有通过收购手段“新”迈入拉曼领域的，而爱丁堡仪器公司属于前者。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　不过，面对既有的市场格局，作为一个后来者，如何快速拓展市场值得大家关注。据介绍，RM5可满足高端科研及分析工作的需求，主要面向研究者用户，其中不乏与爱丁堡荧光有重叠的用户，这是其既有的优势。再加上吸引客户的一体化全自动设计，以及可定制化的灵活性，对于其未来市场的拓展我们拭目以待。 /span /p

对极限微观的不断探索源于人们原始的求知欲。国际度量衡制度的确立为我们指引了探索的方向。从米到毫米，从毫米到微米，从微米到纳米。当物质被我们不断地“劈碎”。越来越多新性质，新现象，新功能被发现。人们对自然的认识越来越深刻，对物质的操纵也越来越得心应手。 从二十世纪末开始，人类对微观的探索延伸到了纳米领域。在这个从仅比原子高一个层级的尺度范围内，物质展现了一种和宏观截然不同的状态和性质。表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应带来的是超高强度、超高导电性、超流动性、超高催化活性等等无与伦比的属性。 碳纳米管作为第一种人工合成的纳米材料，甫一问世，其超高强度就惊艳世人。它的质量是相同体积钢的六分之一，强度却是铁的10倍。 单壁碳纳米管高度（直径）测量在碳纳米管被研制出来以后，双壁碳纳米管、掺杂碳纳米管、复合碳纳米管等多种材料被源源不断制作出来。极小的尺度和样品多样性，迫切需要一种合适的检测工具。 在纳米尺度下，光学显微镜的分辨率早已鞭长莫及，电子显微镜则因为严格复杂的制样过程使测试门槛令人高不可攀，激光粒度仪对长径比过大的样品测试误差极大也不适合。这时，较合适的观测工具就是原子力显微镜。 原子力显微镜作为专门的纳米材料表征工具，天然具有高分辨率、高环境兼容性、多属性分析种种优势。 原子力显微镜观察的不同碳纳米管形态在生产中，因工艺不同，会产生长短粗细不同的碳纤维。如何有效对这些样品进行归类分析是个大问题。 不同工艺下碳纳米管分散状态借助岛津原子力显微镜配备的颗粒分析软件，则可以自动分析筛选，并对纤维的各种尺度进行统计分析。 极长和极短碳纳米管的自动分类统计同样，对于常见到的纳米材料——纳米颗粒而言，也可以依靠该软件进行统计分析。 纳米颗粒的粒径统计而且，利用原子力显微镜，还可以有效观察同样粒径下颗粒的不同形貌。例如以下两个颗粒，粒径均在100nm左右，如果用激光粒度仪测试，会被归为一类。但是用原子力显微观察，则可以发现很大的不同。 粒径近似的纳米颗粒聚集形态左侧的颗粒是单个粒子，二右侧的则是多个颗粒聚集形成的，在原子力显微镜的小范围观察图像中可以清晰分辨二者的不同。 但是，通常的原子力显微镜很难兼顾大视野和高分辨。要想同时观察统计大量颗粒，就需要用大范围观察，这样一来每个颗粒的细节分辨就难以看清。如果聚焦到一个颗粒上细致观察，则无法从整体上评估样品。 解决的办法就是提高原子力显微镜图像的分辨率。岛津推出了8192*8192点阵的高扫描能力。可以在大范围观察的同时又看清每一个小细节。 兼顾大视野和小细节的超大点阵扫描图像原子力显微镜作为人类眼睛的延伸，像一个精细的触手，细致地捕获纳米材料的形貌、机械性能、电磁学性能等等属性，使这个微乎其微的领域直观地展现在我们眼前，为我们更深更广地认识纳米材料提供了有力帮助。 文中相关仪器介绍详见以下链接：https://www.shimadzu.com.cn/an/surface/spm/index.html 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

仪器信息网讯 扫描隧道显微镜(STM)能够以原子精度捕获材料图像，可用于操纵单个分子或原子。多年来，研究人员一直在使用这类仪器来探索纳米尺度世界。近日， 德国Jülich研究中心（Forschungszentrum Jülich）的物理学家开发了一种新方法，这种方法帮助使用STM来研究量子效应创造了新的可能性。由于该技术方法采用磁冷却，他们的扫描隧道显微镜无需任何移动部件即可工作，并且在低至 30 毫开尔文的极低温度下几乎无振动。该仪器可以帮助研究人员解锁量子材料的特殊特性，这对量子计算机和传感器的发展至关重要。物理学家认为接近绝对零度的温度范围是一个特别令人兴奋的研究领域。热波动降至最低，量子物理定律开始发挥作用，揭示材料的特殊性质。电流自由流动，没有任何阻力。另一个例子是一种称为超流体的现象：单个原子融合成一个集体状态，并在没有摩擦的情况下相互移动。Stefan Tautz 教授（左下）、Taner Esat 博士（左上）和 Ruslan Temirov 教授（右）与Jülich量子显微镜，图片自：Forschungszentrum Jülich / Sascha Kreklau研究和利用量子效应进行量子计算也需要这些极低的温度。全世界以及 Jülich研究中心的研究人员目前正在全速追求这一目标。在某些项目上，量子计算机可能远远优于传统的超级计算机。然而，发展仍处于起步阶段。一个关键的挑战是寻找材料和工艺，使具有稳定量子位的复杂架构成为可能。来自 Jülich 研究中心的 Ruslan Temirov 解释说：“我相信像我们这样的多功能显微镜是完成这项迷人任务的首选工具，因为它能够以多种不同方式在单个原子和分子的水平上对物质进行可视化和操作。”量子物理研究的一个典型对象：在中心，可以看到一个单一的分子，它是通过显微镜尖端分离出来的。在接近绝对零的温度下，没有干扰图像的噪声。图片来源：Forschungszentrum Jülich / Taner Esat, Ruslan Temirov经过多年的工作，他和他的团队为此装备了带有磁冷却的扫描隧道显微镜。 “我们的新显微镜与所有其他显微镜的不同之处类似于电动汽车与内燃机汽车的不同之处，”Jülich 物理学家解释说。到目前为止，研究人员一直依靠一种液体燃料，即两种氦同位素的混合物，将显微镜带到如此低的温度。 “在操作过程中，这种冷却混合物通过细管不断循环，这会导致背景噪音增加，”Temirov 说。另一方面，Jülich 显微镜的冷却装置则是基于绝热退磁过程。这个原理并不新鲜。它在20世纪30年代首次用于在实验室中达到低于 1 开尔文的温度。 Ruslan Temirov 说，对于显微镜的操作，它有几个优点：“通过这种方法，我们可以通过改变通过电磁线圈的电流强度来冷却我们的新显微镜。因此，我们的显微镜没有移动部件，几乎没有振动。”Jülich 科学家是有史以来第一个使用这种技术构建扫描隧道显微镜的人。 “新的冷却技术有几个实际优势。它不仅提高了成像质量，而且简化了整个仪器的操作和整个设置，”研究所主任 Stefan Tautz补充说，由于采用模块化设计，Jülich 量子显微镜也对技术进步保持开放态度，因为可以轻松实施升级。“绝热冷却是扫描隧道显微镜的真正飞跃。优势非常显着，作为下步计划我们现在正在开发商业原型机。”Stefan Tautz 解释说，量子技术是目前许多研究的焦点，这种仪器也势必会吸引许多相关研究学者的关注。这项研究发表在《Review of Scientific Instruments》上，DOI: 10.1063/5.0050532。mK STM 设置的示意图布局，包括 UHV 室、承载 mK 棒的 ADR 低温恒温器和高容量低温泵。 主 UHV 系统，包括负载锁、制备室 1 和 2 以及转移室，通过柔性波纹管连接到低温恒温器。 要将 mK 棒从真空中取出，低温恒温器和 UHV 系统必须在虚线标记的平面上分开。 右下角：插图显示了从 UHV 中提取 mK 棒的过程。 支撑 UHV 系统的框架在垂直于主图平面的方向侧向平移以进行提取。mK 棒的渲染 CAD 模型。 左：mK 棒全长 156.5 厘米。 箭头表示不同温度阶段的位置。 右上角：mK 棒的头部，其机制将其锁定到垂直操纵器，将其加载到低温恒温器中。 用于与温度传感器和 STM 压电元件建立电接触的两个接触板也是可见的。 建立同轴偏置和隧道电流触点的第三个接触板位于背面。 右下角：4K 载物台下方的 mK 棒的图像细节，无需布线。 左图：自制 STM 的分解图。 STM 的顶部通过蓝宝石板与 STM 主体电隔离。 STM 主体包含一个单独的压电管，用于 STM 尖端的粗略和精细运动。 右图：压电管的剖视图，显示粘滑粗调电机。

仪器信息网讯 2010年11月3日-5日，由中国科学院武汉物理与数学研究所承办的第十一届扫描隧道显微学学术会议在武汉举行。130余名来自全国高等院校、科研机构、企业的从事扫描探针显微学的专家学者参加了此次会议。仪器信息网作为独家支持媒体也应邀参会。 会议现场 　　扫描隧道显微学学术会议是由白春礼院士发起的全国性会议，每两年一届。会议开幕式由中国科学院武汉物理与数学研究所曹更玉研究员主持，中国科学院武汉物理与数学研究所党委书记詹明生研究员致开幕词。 　　中国科学院武汉物理与数学研究所 曹更玉研究员 　　中国科学院武汉物理与数学研究所党委书记 詹明生研究员 　　本次会议内容主要包括：扫描隧道显微学(STM)与物理、扫描隧道显微学与化学和材料科学、扫描探针显微学(SPM)在生命科学中的应用、扫描探针显微学技术进展。会议展示了最近两年来我国高校与科学研究机构在扫描探针显微术及其应用领域所取得的研究成果。 　　扫描隧道显微学与物理学 　　报告人：中国科技大学 杨金龙教授 　　报告题目：Theoretical studies of inelastic electron tunneling phenomena in STM 　　杨金龙教授介绍了课题组近几年在STM非弹性扫描隧道谱方面的理论研究工作：1. 非弹性电子在扫描隧道显微镜的应用中产生的许多现象；2.在常规的程序包中增加程序，并用于理论非弹性隧道谱和模拟实验的比较；3.研究非弹性电子在扫描隧道显微镜实验中所产生的表面分子化学运动，如旋转、激发、断键等；4.非弹性电子引起的 “分子开关”效应。 　　报告人：合肥微尺度物质科学国家实验室 董振超教授 　　报告题目：STM诱导的分子光电新现象 　　董振超教授指出扫描隧道显微镜不仅可以用来观察和操纵纳米世界的单个原子和分子，而且其高度局域化的隧穿电流可以激发隧道结发光，他介绍了自己如何通过分子光子态调控来实现分子隧道结的新光电效应。 　　报告人：中国科学院物理研究所 肖文德研究员 　　报告题目：Ru(0001)上外延生长单层石墨烯的电子结构和振动模式的STM研究 　　肖文德研究员介绍说虽然光电子能谱、拉曼光谱、红外光谱等技术可对石墨烯的电子和声子特性进行研究，但是这些技术通常获得的是样品表面较大范围的平均信息。而石墨烯通常都呈现一定的起伏和皱，应用高分辨扫描隧道显微镜的扫描隧道谱和非弹性隧道谱法，实现了对Ru(0001)上外延生长单层石墨烯不同区域的电子结构和振动模式的研究。 　　此外，来自合肥微尺度物质科学国家实验室的张汇博士介绍了利用扫描隧道显微镜研究Si(111)表面In原子链上的一种孤子，并利用第一性原理的计算得到了这种孤子的精确结构。大连理工大学吴永宽博士利用原子力显微镜对室温沉积的Ge2Sb2Te5薄膜进行实位温控成像研究。上海交通大学分析测试中心的邹志强研究员利用超高真空STM对Mn及其硅化物薄膜在Si(111)衬底上的固相外延和反应外延生长进行了详细研究。 　　扫描隧道显微学与化学和材料科学 　　报告人：华南理工大学材料科学与工程学院 邓文礼教授 　　报告题目：设计合成有机分子的纳米构筑和仿生纳米制造探索 　　邓文礼教授设计合成了1,3,5-苯三氧十三酸乙酯等化合物分子，并了在大气环境条件下，利用扫描隧道显微镜分别研究了合成化合物分子在固态表面的吸附和自组装行为。 　　此外，邓文礼教授重点介绍了对于爬山虎吸盘粘附作用的研究，通过探究其表面结构、所含的天然成分、生长过程等实现纳米仿生粘附材料的研制，并期望可以在航空航天、医学、建筑等领域发挥作用。邓文礼教授研究小组是目前国内唯一的从事相关研究的课题组。 报告人：中国科学院武汉物理与数学研究所 于迎辉副研究员 　　报告题目：Cu-Al(111)合金及其表面氧化铝薄膜的物性研究 　　于迎辉研究员通过在Cu(111)中引入杂志Al形成α相的Cu-Al合金，进而在合金表面生长有序的氧化铝薄膜做为脱偶层。利用俄歇电子能谱表征Cu-Al合金表面的Al含量、低能电子衍射和低温扫描隧道显微镜检测Cu-Al(111)合金表面原子结构及电子分布。 　　扫描探针显微学在生命科学中的应用 　　报告人：吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室 张文科教授 　　报告题目：AFM在核酸-蛋白质相互作用研究中的应用 　　张文科教授利用原子力显微镜(AFM)成像原位观测核酸与蛋白质之间的相互作用，研究了双螺旋DNA的AFM单分子力学指纹谱，并利用该力学指纹谱研究DNA结合蛋白与DNA的相互作用、外力诱导下DNA构象转变的本质。最后，张文科教授以烟草花叶病毒为例，探索了单分子力谱在研究复杂体系中核酸-蛋白质相互作用中的应用。 　　报告人：暨南大学 蔡继业教授 　　报告题目：扫描探针显微学结合量子点标记研究细胞表面分子 　　蔡继业教授介绍说单分子探测是目前的一个研究热点，但大部分集中在材料和化学研究中，对于细胞中单分子的研究比较少。扫描探针显微镜克服了共聚焦显微镜、扫描电镜在细胞研究中的缺点，量子点标记解决了荧光漂白的缺点。将扫描探针与量子点标记相结合实现了特异性识别细胞表面的抗原和抗体，并探测它们之间的相互作用力。 　　对于扫描探针显微学在生命科学中的应用，东南大学曹黎黎博士介绍了利用AFM研究小分子药物作用于环状双链DNA分子所引起的DNA结构和构象的变化。武汉大学林毅副教授提出一种基于轻敲模式原子力显微术成像原理的在成像同时测量压缩弹性模量通用方法，并应用于单根双链DNA径向压缩弹性模量的测量。东南大学巴龙教授设计了原子力探针的磁力驱动线圈，用于研究聚电解质多层微囊的动态力学性质及其与结构的关系。 　　扫描探针显微学技术进展 　　报告人：北京航空航天大学 钱建强教授 　　报告题目：原子力显微镜自激振调频检测成像模式的研究 　　钱建强教授介绍了自行研制的基于自激励振荡音叉探针的调频成像模式原子力显微镜。采用石英音叉探针作为力检测敏感原件，通过对其驱动电极施加正反馈，在自激振荡控制下使其在谐振频率下工作。由于不使用外部的探针振荡检测器和外部的探针激振器，系统结构简单并且易于操作。通过实验表明仪器能够满足频率调制模式成像要求。 　　此外，将具有高空间分辨率的STM与化学分析能力较强的拉曼光谱结合是一种新型的表征手段。中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所钟海舰博士采用自主研发的基于扫描探针显微镜和拉曼光谱仪的扫描近场光电探针测试系统，研究了化学气相沉积方法生长的石墨烯，可在获得样品表面形貌的同时，进行样品原位的局域电学性质研究和光谱测试。中国科学技术大学张瑞博士介绍了实验室组建的结合STM的具有超高真空、低温环境的TERS(针尖增强拉曼光谱)实验设备，利用该设备实现了Au(111)上分子薄膜、单个分子的TERS检测，并在Au(111)台阶处几个分子上得到了约4nm的TERS空间分辨率。 　　会议同期还设置了论文墙报展及小型仪器展览会。布鲁克、安捷伦、天美科技、岛津、SPECS、NT-MDT、汇德信科技等仪器厂商和仪器代理商参加了展会。 论文墙报展　 　　本届大会还评选了“青年科技奖”，用于表彰在扫描探针显微镜研究领域取得突出成就的青年学子，中国科学技术大学张汇博士、暨南大学李盛璞同学获此殊荣。中国科学院物理研究所徐文炎博士、厦门大学李纪军博士获得了本届大会的“优秀墙报奖”。据了解，第十二届扫描隧道显微学学术会议初步确定将由陕西师范大学承办。 颁奖现场 参会人员合影

干细胞的研究一直受制于供体细胞很难获得，而且相关实验的伦理风险也不容忽视。因此2007年发明的诱导式多能性干细胞(iPS)技术成为最佳的胚胎干细胞替代。iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。但是iPS转化过程中，会有一定的几率发展为癌细胞。不同体细胞来源的iPS细胞成瘤性有差异。因此，如何筛选安全型iPS细胞是该技术能够进入临床实验的关键。原子力显微镜作为一种三维形貌观察工具，不仅具备超高分辨率，而且支持在液体环境下工作，是一种理想的细胞观测设备。除了形貌观察外，原子力显微镜还可以多种表面属性进行定量观测。例如，基于力学测试的表面机械性能测试。这些特征为原子力显微镜应用于iPS细胞观测与筛选提供了技术基础。为此设计一个实验，分别用原子力显微镜观察未分化的iPS细胞和HeLa细胞。HeLa细胞是一种被广泛使用的癌变细胞，因此可以和iPS细胞进行对比观察。上图显示了SPM形状图像(a)HeLa细胞和(b)iPS细胞。用光学显微镜观察到的相应相位差图像分别显示在(c)和(d)中。图中箭头所示位置处的截面形状轮廓如(e)和(f)所示。从细胞形态上来看，HeLa细胞呈圆顶形，表面隆起比较高，约7um；而iPS细胞呈扁平状且细胞间粘附呈网状结构，细胞高约1.7um。仔细观察细胞之间的边界，可以看出HeLa细胞之间的边界呈凹陷状，而iPS细胞之间的边界是凸起的，而且呈网络状。据此可分析得知这两种细胞各自的间粘附具有差异，且HeLa细胞之间的粘附较弱，而iPS细胞之间的粘附较强。除了形貌观察外，原子力显微镜还可以通过力学测量获得细胞表面的机械性能。如下图所示，用探针针尖压触细胞表面，通过对探针获得的力反馈分析样品各类机械性能。对于本实验，在对64×64点的测量区域进行测量后，从获取的体数据中形成形状图像。该观察中使用的探针是由OlympusCorporation制造的OMCL-TR800PSA并且具有0.15N/m的弹簧常数。测量是在培养液中的活细胞条件下进行的。对细胞的最终压力(排斥力)为2.5nN。通过比较从探针与样品接触的位置到达到2.5nN的力的变化，确定样品的硬度。(a)和(b)显示了SPM观察到的HeLa和iPS细胞的细胞形状图像，(c)和(d)显示了相应的ZX断面图像，是从样品竖截面方向看时在(a)和(b)中箭头所示的X线位置处施加到探针的力的图像。图中上方为测量起点，下方白色虚线为压触终点，显示了样品截面形状轮廓。在ZX图像中，探针与样品接触后检测到力的位置以黄色到红色的颜色显示。因为这表明探针对细胞的变形，所以可以理解较大量的细胞变形显示细胞的较软部分。可以从细胞变形量了解硬度。(c)中的HeLa细胞显示出均匀的变形，但相比之下，在(d)中的iPS细胞中，细胞体较软，细胞间粘附区较硬。分析结果表明，HeLa细胞表面硬度比较均匀，软硬部分差别不大，而iPS细胞主体较软，细胞间粘附区较硬。由以上测试可知，利用原子力显微镜对iPS细胞进行表征，有潜力发展为正常细胞筛选以及剔除癌变细胞的合适工具。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

常熟灵达特种纤维有限公司于2011年与杜邦共同研发环保型地毯纱——杜邦Sorona(索罗那)，并成为了全国独家Sorona环保型地毯纱线的生产商。 于2017年4月客户经对我们公司的了解和对仪器的考察，最终在国内外仪器层层筛选中选择在我司购买一台生产线中要使用到的卡尔费休容量法水分仪设备。对于这款目前市场上售价只有26800的全自动卡尔费休水分测定仪，除了常规的数据存储，自动计算，外接打印等功能外，大部分连接件采用模具制作，并设计了滴定延迟，延迟滴定。仪器使用三四年的日常零配件销售成本只有最多区区不过几百元，更是感觉仪器购买的绝对超值。 在确认仪器签收后，客户联系到禾工销售部经理，安排专业技术人员赴江苏地区进行AKF全自动卡尔费休水分测定仪的安装调试作业工作。 仪器安装完成后，我司专业技术人员协助用户一起使用禾工AKF-1水分测定仪对样品“叔丁醇”（中文名称:2-甲基-2-丙醇、叔丁醇、三甲基甲醇）进行水分检测工作，样品检测结果重复性、准确性较好。测量结果和售后服务态度得到了客户的一致好评，本次安装、调试、培训作业顺利完成！

有机小分子在以分子筛为代表的多孔材料中的单分子成像与构象研究，是深入理解其相变、吸附、催化和相互作用过程的基础与关键。其中，有机小分子（吡啶，苯，噻吩等）在室温或更高温度下的原子级成像，一直是电子显微学领域的圣杯。近日，魏飞团队借助于包含酸性位点的孔道允许吡啶分子较大机率形成平躺稳定构象的原理，制备了利于观察的高硅铝比准二维片层ZSM-5（2-3个单胞厚度），利用电子显微镜技术，首次实现了在室温下ZSM-5分子筛孔道内限域的有机小分子（吡啶、噻吩）的原子级成像，实现了分子筛孔道内单分子原子级显微成像突破。2021年至今，魏飞团队利用对二甲苯和苯分子与ZSM-5孔道的匹配特性，首先在室温下，巧妙地借助了两个对位甲基与多孔骨架间的受限空间势阱的构型束缚效应，率先成功研究了客体分子与主体骨架间的范德华力相互作用；在此基础上，通过高温原位实时观测苯分子与骨架结构的相互作用，揭示了苯分子与分子筛在亚纳米尺度上的拓扑柔性行为（相关工作发表于Nature 592, 541, 2021；Science 376, 6592,2022），为此次突破打下了坚实的基础。图1 孔道内吡啶分子吸脱附过程的原位成像研究表明，在分子筛孔道中，主客体氢键相互作用和范德华力能够稳定吡啶分子在分子筛孔口处平躺时的原子构象，当吡啶六元环被充分地暴露在孔口成像投影方向上时，能够从静态图像甚至原位实验中直观地识别分子的原子排列、键长及与酸性位的相互作用。这一成像策略的核心是积分差分相位衬度扫描透射电子显微技术（iDPC-STEM）可以实现超低电子剂量下有机小分子的皮米级高分辨成像，以及高硅铝比准二维片层ZSM-5（2-3个单胞厚度）孔道内相互作用势阱能够限域单个吡啶分子，利用酸碱相互作用使吡啶单分子平躺在孔口处，实现了吡啶六元环的原子级分辨率成像。首先，采用原位成像实验研究了孔道内吡啶分子动态吸脱附过程，随着脱附过程的进行，能够在部分孔道中观察到与酸性位点相互作用的吡啶六元环结构（如图1所示），这证明了酸性位结合孔口范德华力作用使小分子环球结构原子级分辨的成像策略可行性。更进一步，如图2所示，实现了对单个吡啶分子的原子级成像，吡啶六元环上的原子清晰可辨。通过图像和计算的对比，证实了吡啶分子的成像结果，同时通过最小二乘法确定了吡啶环中N原子的位置。此外，根据吡啶环的位置和取向，能够识别出孔道内酸性位点的位置。图2 孔道内限域单个吡啶分子的原子级解析上述工作不仅提供了一种有效、通用的相互作用势阱在室温下对单个有机小分子的原子级结构成像策略，同时推动了电子显微学在有机小分子原子级成像上的进一步应用。可以预期，使用其他类型的相互作用来稳定目标分子，可以从原子和化学键的新视角，研究各种分子结构在反应条件下单分子演变和相互作用行为，例如催化反应中小分子结构演化的分子电影和生物大分子构型的转变等重要命题。更重要的是，这些分子行为可以在室温甚至更高温度下成像，这更接近它们实际应用条件下的真实状态，将有助于理解各种化学和物理过程中分子的真实行为。上述研究成果以“电子显微镜对分子筛限域单分子的原子级成像”（Atomic imaging of zeolite-confined single molecules by electron microscopy）为题，于7月13日发表在国际学术期刊《自然》（Nature）上。论文共同第一作者为清华大学化工系2020届博士毕业生申博渊（现已入职苏州大学）、2018级博士生王挥遒、2019级博士生熊昊。论文通讯作者为清华大学化学工程系魏飞教授和陈晓助理研究员。参与该项工作的研究人员还包括清华大学化工系骞伟中教授、赛默飞世尔科技的Eric G. T. Bosch和Ivan Lazić。论文链接：https://www.nature.com/articles/ s41586-022-04876-x

[报告简介]单细胞粘附力作为生物机械学分支的重要组成部分，是细胞与外周相互作用的直观体现，能够有效的反映出细胞与基质或细胞之间相互作用能力。细胞与基质之间的作用力十分微小，一般都在nN别，过去通常使用原子力显微镜才能够进行测量。但是原子力显微镜方案往往具有通量低，操作繁琐等问题，使得单细胞力谱的研究非常繁琐。基于此，Cytosurge推出的全新多功能单细胞显微操作FluidFM技术给细胞力谱测量带来了新的希望。该技术结合了的原子力显微镜探测技术与微流体控制系统，能够直接通过使用中空的原子力探针将细胞通过负压抓取在探针表面，并不需要激活细胞的任何通路信号，为粘附力的测量带来了大的优势。一方面，这种方法能够提供远比蛋白结合牢固的多的粘附力，能够将细胞牢固的固定在探针上并且无需包被探针。另一方面，由于没有生物化学处理，这种方法不会改变任何细胞表面的通路，从而能够得到接近细胞原生的数据。该系统具备高度自动化，能够快速，全自动的完成力学的测定，让单细胞力谱研究变得十分容易。本报告将介绍FluidFM单细胞显微操作技术的原理和发展，并结合多篇发表在期刊Nature、Cell、Bioactive Materials等上的近科研成果，深入阐述这种技术在单细胞力谱测量方面的新进展。[直播入口]请扫描下方二维码进入FluidFM单细胞显微操作技术群，届时会在微信群中实时更新直播入口，无需注册！扫码进群，即刻获取直播链接，无需注册！[报告时间]05月25日 下午15:00-16:00 [主讲人介绍]Tamás Gerecsei 亚太区席应用科学家，高FluidFM解决方案工程师，Cytosurge AGTamás是一位生物物理学家，毕业于Etvs Loránd（ELTE罗兰大学）。 在与FluidFM在学术环境中合作多年后，他加入了Cytosurge公司，成为了一名训练有素的微纳米系统工程师。在Cytosurge AG，Tamás不断推动并拓展FluidFM技术的应用边界，并使FluidFM技术应用于各地研究人员的课题中。您可以经常发现他在各种专业的学术会议上传播关于Cytosurge和FluidFM技术的信息。 郭亚茹 北京大学口腔医院，口腔医学中心，获中国博士后科学基金，并入选北京大学医学部 2021年博雅博士后项目，在Advanced functional materials、Bioactive Materials、Journal of dental research等杂志上以作者或共同作者的身份发表5篇。 2021年，在Bioactive Materials发表了题为：Matrix stiffness modulates tip cell formation through the p-PXN-Rac1-YAP signaling axis的研究文章，报道了基质硬度通过p-PXN-Rac1-YAP信号轴调节细胞形成，这项工作不仅有助于在组织工程和再生医学中寻找佳材料，也为肿瘤治疗和病理性血管再生提供了新的治疗策略。在生物材料设计和治疗一些病理情况方面具有特殊意义。本实验研究人员采用了多功能单细胞显微操作系统——FluidFM技术，实现了单个细胞的分离，单个细胞粘附力的测量。 [原理&应用简介]FluidFM技术如何测定细胞粘附力？众所周知，细胞在基质上进行单层培养时，吸附在基质表面时主要会产生两种不同类型的力，一种是细胞与基质之间的粘附力，另一种是细胞与细胞之间的粘附力。因此对于细胞粘附力来说，单个细胞的粘附力就是细胞与基质之间的作用力。而单层细胞的细胞粘附力则是细胞之间相互作用力和细胞基质与细胞之间作用力之和。如下图所示：因此只要同时测定单个细胞粘附力即可得到细胞与基质之间的相互作用力，而细胞间的相互作用力则可以通过同时测量单层细胞的细胞粘附力和单个细胞的粘附力做差得到，如下公式所示：Force cell-cell ≌ Force Monolayer – Force Indiv.cellFluidFM测量力学步骤与一般的原子力显微镜十分类似，但是操作却远比原子力显微镜简单，这得益于FluidFM有的中空探针。这种探针无需像普通原子力探针一样对探针进行修饰或者将细胞提前粘连在探针上，可以直接在液体中原位抓取细胞，完成粘附力测定，并且在测量后探针仍然可以继续进行测试，并且无需对探针进行更换或再修饰。FluidFM技术测量单细胞力谱的基本流程。仅需操作鼠标系统即可自动完成对细胞的抓取和粘附力的测量。此外FluidFM系统会自动记录探针运动轨迹和力学曲线，如上图中所示当探针开始靠近细胞后，探针表面开始出现压力变化，当系统达到设定力学值后系统会自动停止下降并开始施加负压抓住细胞。随着探针开始上升，细胞给予探针的拉力随之增高，并逐渐达到临界，随后细胞脱离基质，探针受力趋近于零，而这一过程中探针受力的大值即为细胞粘附力。FluidFM技术测量HeLa细胞核CHO细胞的粘附力。能够高通量测量单细胞粘附力谱FluidFM测量粘附力十分智能化，仅需5分钟即可完成单个细胞的粘附力测定，一天可完成上百个细胞的测量，能够大幅度提升单细胞力谱测量的通量，让单细胞力谱研究变得简单、快速、高通量。 应用举例一：FluidFM技术测定衰老内皮细胞的力谱内皮细胞衰老导致细胞表型的改变与心血管疾病有着密切关系。随着细胞的衰老，细胞的粘附力等机械属性会有很大改变，因此对于细胞粘附力的研究将有助于理解细胞衰老的变化。Nafsika Chala等人利用FluidFM技术对血管内皮细胞与基底之间的粘附力进行研究发现，衰老的细胞与正常细胞存在着nN别粘附力差异。如下图所示：FluidFM技术用于衰老与正常细胞的单细胞粘附力测定。对比衰老小、大和正常细胞的细胞尺寸（a）、细胞粘附力（b）和细胞周长（c）及单细胞粘附力/面积（e）和单细胞粘附力/周长（f）的变化。研究者认为，衰老内皮细胞的粘附力增加是与细胞的粘着斑增加有关，表明衰老细胞能够加强与基质的相互作用从而防止内皮剥脱，但是受制于血流的影响这种能力受到了很大限制。 应用举例二：FluidFM揭示应力依赖性酵母交配中的分子相互作用性凝集素是芽殖酵母酿酒酵母介导细胞聚集交配的关键蛋白。交配细胞表达的互补凝集素类“a”型和“α”型的结合是促进细胞的凝集和融合的关键。Marion Mathelié-Guinlet等通过测量“a”型和“α”型结合的单个特定键的强度（~100 pN），发现延长细胞间的接触能够大地增加了交配细胞间的粘附力，而这种增强可能是由于凝集素的表达。FluidFM技术用于酵母属间交配过程单细胞力谱测量。MATa与MATα相互作用的示意图（a）和Fluid测量细胞间相互作用示意图（b）及测量结果（c）；用DTT和DEPC药物刺激研究二硫键和His273对粘附的影响（d）、其示机制意图（e）和无粘附、DTT和DEPC粘附发生的概率（f）；以及物理应力增强MATa和MATα细胞之间的粘合力（g）、发生频率（h）及破裂长度（i）。此外，研究组发现凝集素二硫键在粘附过程中起到了关键作用，而这一作用主要来自于α-凝集素的组氨酸残基His273。更为有趣的是，作者发现机械张力增强了相互作用的强度，这可能是由于激诱导凝集素构象从弱结合折叠状态转换成强绑定伸展状态导致。这项研究很好地展现了一种理解控制酵母性别的复杂机制的可能方法。 总结 细胞粘附力测定在细胞生命科学研究中起着至关重要的作用，然而传统手段中有着各种各样的局限性，主要原因是缺乏一种能够有效抓取细胞并进行力学测定的手段。现如今FluidFM技术在细胞粘附力测定中的使用，使得研究者们有了一种能够有效、低损的方式抓取细胞，配合原子力显微镜的测量的特性，真正意义上做到、无损、快速的测量单细胞粘附力，帮助研究者寻找细胞粘附力与细胞生命发展、肿瘤细胞转移之间的关系。

▲图 | 太赫兹扫描隧道显微镜系统（来源：资料图）太赫兹，是介于远红外和微波之间的电磁波，具有光子能量低、穿透性好等特点，在高速无线通信、光谱学、无损伤成像检测和学科交叉等领域具备广泛应用前景，被誉为“改变未来世界的十大技术”之一。简单来看，太赫兹扫描隧道显微镜系统就是一个超快摄影机，只不过它要观察和拍摄的对象是分子和原子世界，并且拍摄的帧率在亚皮秒量级。对于非线性太赫兹科学来说，控制太赫兹脉冲的“载波包络相位”，即激光脉冲的载波与包络之间的关系至关重要，特别是用于超快太赫兹扫描隧道显微镜时。太赫兹载波包络相位移相器的设计和实现，在利用太赫兹脉冲控制分子定向、高次谐波生成、阈上电离、太赫兹波前整形等领域，均具备潜在应用价值。（来源：Advanced Optical Materials）1. 为调控太赫兹的载波包络相位提供新方案据介绍，王天武在中科院空天信息研究院（广州园区）-广东大湾区空天信息研究院担任主任和研究员等职务，研究方向为太赫兹技术。目前，其主要负责大湾区研究院的太赫兹科研队伍建设。该研究要解决的问题在于，常规探测手段只能得到静态的原子形貌图像，无法观察物质受到激发，例如经过激光辐照后的动态弛豫过程图像，即无法观察到激子的形成、俄歇复合、载流子谷间散射等过程，而这些机理的研究，对于凝聚态物理学包括产业化应用都非常重要。原因在于，这些动力学过程发生的时间尺度，往往都在皮秒量级，即万亿分之一秒的时间，任何普通调控手段均无法达到这一时间量级。利用飞秒脉冲激光技术，能显著提高扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope，STM）这一扫描探针显微术工具的时间分辨率。但是，目前仍受到多种因素的限制，比如样品和针尖制备困难、针尖的电容耦合效应、脉冲光引起的热膨胀效应等。太赫兹的脉冲宽度位于亚皮秒尺度，其电场分量可被看作一个在很宽范围内、连续可调的交流电流源。因此，将太赫兹电场脉冲与 STM 结合，利用其瞬态电场，即可作用于扫描针尖和样品之间的空隙，从而产生隧穿电流进行扫描成像，能同时实现原子级空间分辨率和亚皮秒时间分辨率。如前所述，太赫兹扫描隧道显微镜系统好比一个超快摄影机。但是，太赫兹电场脉冲和 STM 的实际结合过程，却并非那么简单，中间要攻克诸多难题。其中一个最基础的重要难题，在于太赫兹源的相位调控技术。太赫兹扫描隧道显微镜系统是利用太赫兹激发针尖尖端和样品之间的空隙，来产生隧穿电流并进行采样。不同相位太赫兹源的电场方向不一样，这样一来所激发的隧穿电流的方向亦不相同。根据不同样品施加不同相位的太赫兹源，可以更好地匹配样品，进而发挥系统性能优势，借此得到高质量光谱。因此，通过简单高效的途径，就能控制太赫兹脉冲的载波包络相位，借此实现对于隧道结中近场太赫兹时间波形的主动控制，同时这也是发展超快原子级分辨技术的必备阶段。通常，超短脉冲的载波包络相位，必须通过反馈技术来稳定。除少数例子外，比如用双色场激光等离子体产生的太赫兹辐射源，大多数商业化设备产生的太赫兹脉冲的载波包络相位都是锁定的，例如人们常用的光整流技术生成的太赫兹脉冲。多个太赫兹偏振元件组成的复杂装置，可用于控制太赫兹脉冲的载波包络相位。然而，鉴于菲涅耳反射带来的损耗，致使其插入损耗很大，故无法被广泛应用。另外，在太赫兹波段，大部分天然材料的色散响应较弱、双折射系数较小，很难被设计成相应的载波包络相位控制器件，因此无法用于具有宽频率成分的太赫兹脉冲。与天然材料相比，超材料是一种由亚波长结构衍生而来的、具有特殊光学特性的人工材料，其对电磁波的色散响应和双折射系数，均可进行人为定制。虽然超材料技术发展迅猛。但是，由于近单周期太赫兹脉冲的宽带特性，利用超材料对太赫兹脉冲的载波包络相位进行控制，仍是一件难事。为解决这一难题，王天武用超材料制备出一款芯片——即柔性太赫兹载波包络移相器，专门用于控制太赫兹脉冲的载波包络相位。该芯片由不同结构的超材料阵列组成，可在亚波长厚度和不改变太赫兹电场极化的情况下，实现对太赫兹载波包络相位的消色差可控相移，其对太赫兹脉冲的载波包络相位的相移调制深度高达 2π。相比传统的太赫兹载波包络相位移相器，该移相器具有超薄、柔性、低插损、易于安装和操作等优点，有望成为太赫兹扫描隧道显微镜系统的核心部件。近日，相关论文以《基于超材料的柔性太赫兹载波环移相器》（Flexible THz Carrier-Envelope Phase Shifter Based on Metamaterials）为题发表在 Advanced Optical Materials 上，李彤和全保刚分别担任第一和第二作者，王天武和空天信息创新研究院方广有研究员担任共同通讯作者。▲图 | 相关论文（来源：Advanced Optical Materials）审稿人认为：“此研究非常有趣、简明扼要，研究团队完成了一套完备的工作体系。该芯片的设计和实现，为调控太赫兹的载波包络相位提供了新的解决方案。”2. 建立国际领先的太赫兹科学实验平台据介绍，王天武所在的研究院，围绕制约人类利用太赫兹频谱资源的主要科学问题和技术瓶颈，致力于形成一批引领国际的原创性理论方法和太赫兹核心器件技术，以建立国际领先的太赫兹科学实验平台。他说：“太赫兹扫描隧道显微镜是我们院的一大特色，该设备摒弃了此前施加电压的方式，以太赫兹为激发源，去激发探针尖端和样品之间的间隙，从而产生隧穿电流并进行成像。相关技术在国内属于首创，在国际上也处于领先水平。”在诸多要克服的困难中，太赫兹载波包络相位的调制便是其中之一。入射太赫兹的相位大小对激发的隧穿电流的幅值、相位等信息影响甚大，是提高设备时间和空间分辨率必须要解决的重要问题之一。由于设备腔体比较长，并且腔体内部为高真空环境，与外界空气是隔绝的。传统的太赫兹相位改变方式比较难以实现，因此需要研发新型的相位调制器件。而该课题立项的初衷，正是希望找到一种结构简单、但是对太赫兹载波包络相位调制效率高的方法和装置，以便更好地服务于太赫兹扫描隧道显微镜系统。在文献调研的初始阶段，该团队商定使用超材料来制作太赫兹相位调制器。具体来说，其利用特定的金属分裂环谐振器的几何相位、以及共振相位，来控制太赫兹脉冲的载波包络相位值。之所以选择金属分裂环谐振器作为基本相控单元，是因为在一定条件下，它对太赫兹具有宽谱响应。当任意方向的线偏振波与谐振器耦合时，入射电场分量可映射到平行于谐振器对称轴和垂直于谐振器对称轴，借此可以激发谐振器的对称本征模和反对称本征模。此时，通过改变金属分裂环谐振器的几何相位和共振相位，散射场的某一偏振分量的电场相位会相应延迟，大小可以轻松覆盖 0-2π。但是，由于存在电偶极子的双向辐射，导致金属分裂环谐振器存在明显的反射和偏振损耗。为此，课题组引入了一对正交的定向光栅，利用多光束干涉的方式解决了谐振器插入损耗大的问题。随之而来的另一难题是，由于正交光栅的存在，导致入射波和透射波之间的电场偏振始终是垂直的，在太赫兹扫描隧道显微镜系统的工作中，这是不被允许的。好在样品均是由互易材料制成的，于是这一问题很快迎刃而解。随后，该团队采用常规紫外光刻、电子束沉积以及聚酰亚胺薄膜上的剥离技术，制备出相关样品，并利用太赫兹时域光谱系统，对所制备的样品性能进行表征。当入射的太赫兹脉冲，依次被样品中不同的微结构阵列调制时，研究人员通过太赫兹时域光谱测量，清晰观察到了太赫兹脉冲的时间波形的变化，且与仿真结果十分吻合。此外，课题组还在广角入射和大样品形变时，验证了该样品的鲁棒性。总而言之，该成果为宽带太赫兹载波包络相位的控制，提供了一种新型解决方案，并在不改变太赫兹电场极化的情况下，利用“超材料”在亚波长厚度的尺度上，实现了针对宽带太赫兹载波包络相位的消色差可控相移。关于这一部分成果的相关论文，也已发表在《先进光学材料》期刊。（来源：Advanced Optical Materials）据介绍，此次芯片能把太赫兹的相位最高移动至 2π 大小，并且具有大的光入射角度和良好的柔韧性等优点，在太赫兹扫描隧道显微镜系统，以及其他相关领域有较高的应用价值。但是，该芯片目前仍存在一个缺点，即无法做到太赫兹载波包络相位的连续调制。这是由于，采用的金属分裂环谐振器是单次加工制成的，所能调制的几何相位和共振相位已经确定，无法再被人为改变。因此，使用过程中只能通过加工特定结构的芯片，来实现所需相位的调制。未来，该团队打算将当下比较热门的二维材料、相变材料、液晶材料等材料集成到芯片中，这些材料的优势在于光学性能可被人为改变。同时，其还将综合电、光、热等手段，实现金属分裂环谐振器几何和共振相位的主动控制，从而实现对太赫兹脉冲的连续载波包络相位调制。此外，课题组也会继续优化微加工工艺和原料制备流程，进一步提升芯片的综合性能指标，比如器件的低插入损耗、高工作带宽等，同时也将降低制造成本，以便后续的产业化推广。

1981年，量子理论打破了书本的次元壁，STM的出现使其从纯数理理论变成了真实可表征的存在。4年后，AFM在STM的基础上诞生，几乎各种固体表面的微观表征似乎一下子触手可得。然而，现实的尝试总是坎坷的。AFM诞生伊始，工作模式是以库伦斥力为主的接触模式。在这种模式下，探针针尖需要在样品表面上施加一定的压力，数值一般是在几个纳牛到几个微牛级别。这么大小的力，对于大多是固体而言，可以说是不痛不痒的，因此也可以比较顺利地获得表面形貌。 但是，如果样品比较柔软，尤其是杨氏模量硬度在几十个兆帕以内的样品，面对尖锐的针尖，即使很微弱的力，仍然会被刺穿，无法正常扫描图像。 因此，当时遇到无法正常扫描的样品，实验者首先想到的就是利用“力-距离曲线”测试样品的杨氏模量，由此判断得不到图像是样品的原因还是其他原因。 这就是AFM的另一个经常用到的测试模式，“力-距离曲线”测试。这时AFM可以看做一个微型的“纳米压痕仪”，通过尖锐的针尖压入-提起过程中的力变化曲线获得样品表面的机械性能数据。 在这个测试过程中，AFM检测系统对力的分辨率是最重要的参数，岛津通过不断优化整个检测系统，可以达到皮牛级的精确检测。 尤其是对于一些生物样品，例如脂质膜，因为其是由磷脂分子构成的单层或双层结构，极其柔软，从测试曲线上可以看出，脂质膜对探针的力只有约1pN，而且曲线很清晰。 当然，仅限于单点的测试时不能满足实验者的，最终还是要能对柔软样品进行成像。动态力模式的推出完美解决了柔软样品形貌表征的问题。 在该模式下，利用振动探针的振幅受与样品作用力的影响，可以有效检测极微小的作用力。同时，因为探针与样品接触式间断产生的，可以通过振幅反馈有效调整接触时力的大小。利用该模式，甚至表面杨氏模量在1MPa以下的样品也可以进行表面形貌表征。 例如近些年医学和保健领域的前沿研究热点外泌体和微泡。它的尺寸一般为几十个纳米，很难用光学显微镜观察；而且单层膜结构使其极为柔软，传统原子力显微镜无能为力。我们用岛津SPM对溶液（盐溶液）中的两类外泌体进行观察，因为可以精确控制接触的力，保持在一个极为微小的范围内，最终获得了真实的图像。 更进一步，将形貌表征和“力-距离曲线”测试结合起来，对每一个测试点都同时获取高度信息和机械性能信息，就可以在一次扫描中，获得表面形貌、表面杨氏模量分布、表面粘弹性分布等多幅图像。 虽然功能很强大，但是这种工作模式传统上受制于“力-距离曲线”的获取速度，一般时间都很长，往往需要几个小时才能完成一个区域扫描。一味地提高速度，会导致每个点的“力-距离曲线”抖动失真，无法保证定量测试。 为此，岛津在全产品线上标配了高速扫描器，同时优化表面物性分析软件，在表征数据真实可靠的基础上将耗时压缩到二十分钟左右，提高了工作效率。如上图所示，对高密度PE和低密度PE进行表面物性分析，扫描点阵为256*256，在21分钟内完成了测试，同时得到了表面形貌图、表面杨氏模量分布图、表面粘弹性分布图。而且每一个点的力-距离曲线均没有发生抖动变形。 经过三十年的发展，岛津SPM不断进行技术迭代，实现了对各类样品的兼容。形象一点来说，三十年练就了一副铁齿铜牙，软硬通吃，来者不拒！ 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 提到中国国家博物馆，大家首先就会想到馆藏的历史文化珍宝，其中的“后母戊鼎”和“四羊方尊”更是通过小学的历史课本深深的印刻在中国人民的心中。但谁能想到，科学仪器可以被国家博物馆收藏呢？ /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 昨日，我国自主研发的首台扫描隧道显微镜CSTM-9000设备入藏了中国国家博物馆，中科院化学研究所向国家博物馆捐赠了这台设备。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 据了解，CSTM-9000是在1987年、由我国科学院院士白春礼主持研制的，是我国第一台计算机控制、有数据分析和图像处理系统的数字化扫描隧道显微镜，这台仪器当时达到国际先进水平。CSTM-9000的研制成功，获1990年国家科技进步二等奖。更为重要的是，它使我国当时在探索物质表界面研究领域迈入了世界先进水平的行列，同时也开拓和促进了多个学科领域尤其是纳米科技的研究和发展。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “CSTM -9000的研制成功，使我国当时在探索物质表界面研究领域迈入了世界先进行列。今天来看，它的性能与最新设备已经无法相提并论，但其彰显当代中国科技发展、留于后人思考的历史意义却十分重大。”中科院化学研究所副所长范青华说道。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 中国国家博物馆副馆长陈成军表示，科技创新事业，是当代中国不断改革发展进步的重要动力，也是实现中华民族伟大复兴光辉历程不可或缺的组成部分。扫描隧道显微镜的入藏，丰富了国家博物馆在当代科技实物领域的馆藏，中国国家博物馆在拓展征集领域、积累新中国科技史馆藏过程中具有重大意义。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 中国国家博物馆馆长王春法表示，国博和中科院两家单位将以此次捐赠为契机，进一步在当代中国科技发展物证的收藏、展览和研究等领域开展深入、多元的合作，共同记录当代中国科技工作者奋进创新的历史，为民族存史，为时代画像。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 中国国家博物馆馆长王春法向中科院化学研究所副所长范青华颁发了收藏证书。 /p

纳米材料是近十余年来新兴的功能材料类型，一般而言纳米材料在指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度，即100 nm以下，或是由此尺度的单元构成的材料。100nm相当于不到1000个原子紧密排列在一起，在这个尺度下，材料表现出了不同于宏观状态的力、光、电、磁、热等属性。因此成为化学和材料学科中研究非常广泛，进展很快的领域。 在纳米尺度下，对此类材料的形貌表征普通的光学观察方式不再适用。因此常用的是电子显微镜和原子力显微镜。而原子力显微镜因为具备三维高分辨表征能力而且环境适用范围广，被广泛运用于纳米材料的分析与检测。 纳米材料按维度可以分为零维材料、一维材料、二维材料、三维材料。 零维材料是指电子无法自由运动的材料，如量子点、纳米颗粒与粉末等。 硅量子点太阳能电池形貌及粒度分布 GaAs (100)衬底上生长的In0.7Ga0.3As量子点 对于零维材料，普遍关注的是颗粒的粒径以及粒径分布情况。从以上两个用案例可以看出，原子力显微镜可以很方便地获得图像及粒径统计数据。 一维材料是指电子只能在一个方向上自由运动的材料，如纳米线、量子线。早期研究较为深入的一维材料是碳纳米管。 单壁碳纳米管 上图是对单壁碳纳米管的观测。不仅可以直观地看到其形貌，而且可以通过断面测量获得管径数值。 同样的，如果视野中观察到了多条纤维，原子力显微镜的分析处理软件也可以对其进行统计分析。 2004年曼彻斯特大学Geim 小组成功分离出单原子层的石墨材料——石墨烯，由此带动了对二维材料的研究。主要包括石墨烯、拓扑绝缘体、过渡金属硫系化合物、黑磷等。 其中研究较为深入的是石墨烯。由于其各种优良属性均依赖于单层或少数几层。所以对石墨烯的基本且重要的测试要求就是对层数的测量。 在这一点上，原子力显微镜具有很好的优势，也因此被列入了国家标准（GBT 40066—2021 纳米技术氧化石墨烯厚度测量——原子力显微镜法）。 氧化石墨烯图像 GBT 40066—2021中规定的厚度计算公式 上图计算得到的计算数据，可知该片氧化石墨烯厚度为0.630±0.039nm，由此可推测这片氧化石墨烯为单层石墨烯。 综上所述，在纳米材料领域，原子力显微镜因其高分辨而且是三维成像的属性，成为各类纳米材料常用的分析工具。 岛津原子力显微镜历经三十余年的发展与积累，应对各种需求，不断推出新型号和新功能，为科学研究和技术发展提供得力的工具。本文中所有图片均为岛津原子力显微镜获得。 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

产品介绍：RM5是爱丁堡全新推出适用于科研及分析工作的高端显微拉曼光谱仪！这是一款紧凑型全自动显微拉曼光谱仪，可满足高端科研及分析工作的需求。RM5具有市场上独一无二的真共焦设计，能实现超高的光谱分辨率、空间分辨率和灵敏度。产品特点：1. 独特的真共聚焦设计—可调狭缝结合多位置可调的共焦针孔，使系统具有更高的图像清晰度，更好的荧光背景抑制，且可根据应用进行灵活优化；2. 集成式窄带宽拉曼激光器—多至三个软件自动控制的激光器，使用方便，稳定性高，占用面积小；3. 5位光栅塔轮—具有无与伦比的光谱分辨率1.4cm-1 （FWHM），可在50cm-1-4000cm-1 的全光谱范围内进行优化；4. 集成式探测器—可同时配置两个探测器，包括高效CCD、EMCCD和InGaAs阵列检测器，用于降低噪声，加快扫描速度、提高灵敏度和拓展光谱范围；5. 内置标准物质和自动校准功能—确保该系统始终可以获得高质量数据6. 4位拉曼滤光片塔轮—全自动陷波滤光片和边缘滤光片，自动匹配不同的拉曼光谱范围和激光波长；7. Ramacle?软件—功能强大的软件包，包含所有的系统控制、数据采集和分析，且易于升级；8. 高性能显微镜—兼容所有最新附件RM5配置灵活，支持包括Mapping功能 、全自动样品台、偏振拉曼以及外置相机等多种附件和功能的实现，并且均可通过Rmancle软件直接控制（包括设置，测试及数据分析等）。核心技术参数：1. 光谱分辨率1.4cm-12. 光谱覆盖范围：50cm-1-4000cm-13. 焦长：225cm4. 空间分辨率低至1μm5. 最低波数：＜50cm-1应用领域：生命科学化学制药高分子材料纳米材料化妆品半导体艺术文物法医学地质学等创新点：RM5是一款拓展性及灵活性最强的紧凑型显微拉曼光谱仪： -具有独特的真共聚焦设计，可调狭缝结合多位置可调的共焦针孔，使系统具有更高的图像清晰度，更好的荧光背景抑制，且可根据应用进行灵活优化；共焦针孔有超过10档以上可供选择, 全电脑控制，使系统针对不同样品具有更高的灵活性 -最多可配置5块不同光谱色散的光栅，用户可以根据样品散射波数范围以及分辨率要求不同，具有更多的光栅选择。 -最多可配置3个激光器，匹配自动切换4位激光滤波器，除了常规低波数斯托克斯拉曼散射测试之外，还可同时配置限波滤光片，进行反斯托克拉曼散射测试。 -最多可配置2个探测器，在标配一个探测器的前提下，RM5预留第二个检测器端口，根据需求灵活选择EMCCD、InGaAs等探测器，实现快速拉曼成像及近红外区拉曼散射测试。 -自动化程度高，所有光学元件均为软件控制切换，无需手动切换。 -使用一体式光学底板设计，可以更好地保证仪器整体的稳定性。 英国爱丁堡仪器一体化全自动显微共聚焦拉曼光谱仪RM5

镜质合璧 还原真实成像质谱显微镜用于米曲中磷脂和葡萄糖的可视化分析 引言米曲是清酒酿造中的关键元素。它在清酒酿造中的主要作用被认为是提供分解淀粉和蛋白质的消化酶。众所周知，米曲成品的成分对清酒的品质（味道和香气）有很大的影响。然而，目前为止对米曲质量的评估经常依赖于首席酿酒师的经验。这意味着此领域相关科学知识的不足，且仍有发展空间。当首席酿酒师评估米曲质量时，米曲的物理结构，即外观和质地似乎是质量指标之一。在过去的研究中利用扫描电子显微镜来研究米曲的内部结构，但直到近几年，评估米曲结构和成分关系的研究仍然进展甚微。由于岛津iMScope成像质谱显微镜可同时观察样品结构和成分分布，在本应用报告中，我们将iMScope应用于发酵领域，并尝试可视化分析米曲结构和成分分布。 如图1所示，质谱成像（MSI）是非常适合观察米曲结构以及决定其有效成分分布的技术。MSI应用于食品的论文，已有芦笋中天冬酰胺和姜黄根中姜黄素分布可视化的应用报告⑴,⑵。本文针对食品科学研究中的“发酵”新应用领域，尝试着将米曲内的结构和成分分布可视化。由于米曲非常易碎，在进行MSI分析时，未经前处理制作米曲切片几乎是不可能的。因此，我们研究了各种切片制备方法，并成功实现从生米到蒸米和米曲过程中的代谢物可视化分析。图1 质谱成像（MSI）工作流程 实验 2-1试剂使用羧甲基纤维素（CMC）（FUJIFILM Wako）为包埋剂，配制浓度为4%的CMC水溶液，并将溶液放入70℃的恒温箱过夜来确保完全溶解。本实验中使用的基质是α-氰基-4-羟基肉桂酸（CHCA）和N-(1-萘基)聚乙烯二胺二盐酸盐（NEDC）（Merck），溶剂为乙腈、异丙醇和甲醇（FUJIFILM Wako）、超纯水。 2-2切片制备使用清酒酿造用的抛光率为70%的山田锦大米（白鹤酒造株式会社）制成的蒸米和米曲。生米可视化研究中使用市售大米。如前所述，这些样品材料极其脆弱。因此，采用冷冻切片机制备切片并使用粘性冷冻膜（cryo-lab）回收获得的切片。将米粒包埋在上文所述的4%羧甲基纤维素溶液中，在-80℃冷冻。切片厚度为20 μm，获得的薄膜利用导电双面胶带（3M公司）固定在ITO涂层玻璃载玻片上（无MAS涂层，表面电阻：100 Ω/m2）（松浪玻璃工业株式会社）（图2）。图2 米曲切片制备 2-3基质涂敷在检测米粒切片和米曲切片中的磷脂时，使用岛津iMLayer基质升华系统将CHCA沉积在样品表面（图3），接着喷涂CHCA溶液(3)。基质升华的膜厚度为0.5 μm。利用由乙腈、异丙醇、超纯水（3: 1: 6）构成的含0.1 %甲酸的混合溶剂溶解CHCA，调节其浓度为10 mg/mL。已知可以有效电离葡萄糖的基质NEDC，利用iMLayer进行升华，升华时设置温度为220℃、时间为10分钟。NEDC基质升华后，利用5%甲醇溶液进一步进行重结晶。图3 iMLayer基质升华系统 2-4质谱成像MSI检测使用岛津iMScope成像质谱显微镜进行。激光照射次数为100次/点。正离子模式检测磷脂，空间分辨率为25 μm，负离子模式检测葡萄糖，空间分辨率为50 μm。检测范围：正离子模式m/z　400-800，负离子模式m/z 180-230。在所有检测中，激光强度均设置为45，检测器电压为2.1 kV。 2-5构建MS图数据分析和MS图像构建采用岛津MSI分析软件Imaging MS Solution和IMAGEREVEAL MS进行。IMAGEREVEAL MS是通过统计学功能实现非靶向分析的软件。它拥有卓越的校正函数（图像过滤、像素插值），并含有“相似图片提取”功能。本文后半部分所示的葡萄糖可视化数据是利用IMAGEREVEAL MS软件进行分析。 结果 3-1生米、蒸米和米曲中磷脂的分布图4显示了生米、蒸米和米曲切片中胆碱的分布。胆碱是一种在米曲制作过程中分布和数量会发生巨大变化的典型成分。生米的结果在碾米之前测得，且结果表明胆碱累积在大米胚芽中。在碾碎后的蒸米中，来自胆碱的峰急剧下降，但在米曲的内部则观察到极强的峰。这表明胆碱在米曲发酵过程（即米曲制作过程）形成。因此，使用MSI 可以观察到米曲制作过程中胆碱数量和空间分布发生急剧变化的现象。图4 生米、蒸米和米曲中胆碱的分布 在米曲的内部还观察到各种磷脂（包括溶血磷脂）的累积（图5）。尤其是溶血磷脂酰胆碱LPC（16:0），m/z 496.34和LPC（18:2），m/z 520.34显示这一趋势(4)。而磷脂m/z 748.35和786.30的MS图像显示出其在米曲中的不均匀分布。这种异质性被认为由曲霉（米曲霉，Aspergillus oryzae）侵入蒸米中生长出雾状菌丝导致，这个过程就被称为“hazekomi”。下一部分我们将介绍一种将hazekomi过程可视化的方法开发以及将这种方法与MSI结合使用的结果。图5 米曲（山田锦，稻米抛光率：70 %）中溶血磷脂和磷脂的分布 3-2hazekomi可视化及其与MSI的配合使用⑸,⑹haze指的是米曲霉菌丝在蒸米表面扩散时呈现的白点，在首席酿酒师进行米曲目检时被作为一个结果指标。在早期的hazekomi可视化研究中，Yoshii等人发表了一篇基于扫描电子显微镜（SEM）观察的报告，他们通过将米曲霉传播过程直接可视化的方式成功观察到了米曲中米曲霉的生长，该结果有助于改善制曲过程（7）。 利用SEM将hazekomi过程可视化时，观察微观区域的能力是一个重要特征。不过，我们认为将整个米曲hazekomi过程可视化的方法以及可获取成分分布信息的技术也是有用的。为了解决这一问题，我们引入了采用β-葡萄糖醛酸酶（GUS）作为标志基因的GUS报告系统用于hazekomi可视化。具体来说，通过构建米曲霉GUS表达株以及生产使用该菌株的米曲（以下称为GUS米曲）来实现对制曲过程中米曲霉生长的清晰观察。GUS米曲的使用实现了通过颜色反应来可视化米曲霉位置，而当这种技术和MSI配合使用时，可获取关于成分分布的信息。这两种技术的结合同时实现了整个米曲的hazekomi可视化以及成分分布的可视化研究。 在此我们将对这种旨在把GUS报告基因系统应用于米曲的创新研究进行阐述。GUS报告基因系统最初是为了将植物组织中菌丝体的可视化而开发的。在植物组织中，常见做法是将样品浸泡在5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-葡萄糖苷（X-Gluc）溶液中，这是一种用于着色的显色底物。拥有极硬细胞壁的植物组织即便是长期浸泡在X-Gluc溶液中，也能够毫无问题地维持样品观察所需的形态。 不过，如前所述，米曲非常脆弱，且其性状和植物组织完全不同。这意味着采用现有的着色方案将极为困难。事实上，我们证实了在米曲浸泡在X-Gluc溶液中固定着色所需时间内，样品的形态由于吸水而发生了很大的改变。为了避免这一问题，必须改变添加X-Gluc的方式。因此，我们构思了一种通过将X-Gluc溶液喷洒在GUS米曲切片上的方法来可视化分析hazekomi过程。 图6显示了采用这种方法得到的结果。这里制曲使用的是抛光率为70%的抛光白鹤锦稻米（白鹤酒造株式会社的酒米），并在制曲开始24h、31h以及43h后取样。随着制曲的进行，可以观察到靛蓝色从曲的表面渗透到内部。尤其是在43小时之后、制曲完成时，不仅在曲的表面，在内部也能检测到浓烈的靛蓝色，表明米曲霉已经到达了稻米内部。 曲的一个主要作用是在酿造（发酵）阶段提供各种酶，以便形成酵母菌所需的营养。观察到的主要酶为α-淀粉酶或葡萄糖淀粉酶，这两者会形成作为酵母生长所需的葡萄糖。此外，也有报道表示α-淀粉酶可能是影响曲霉菌丝体侵入性生长的非常重要的酶。图6 GUS米曲中hazekomi过程的可视化分析（比例尺：1 mm（插入图片：200 μm）） 尽管既往研究中报道了制曲后葡萄糖的增加，但hazekomi和葡萄糖分布之间的关系尚未明确。在制曲过程每个阶段的米曲质谱图中，确实观察到了葡萄糖峰强度的升高（图7）。已有报道表明NEDC可以增加癌组织中葡萄糖检测的灵敏度（8）。因此，当使用NEDC作为葡萄糖MSI的基质时，[M+Cl]-= m/z 215.02在负离子模式下被检测到。 为了研究GUS米曲的hazekomi过程和葡萄糖分布之间的关系，使用GUS染色切片相邻的切片进行了MSI，比较获得的葡萄糖离子强度和GUS染色图像的分布，图8显示其结果。 观察葡萄糖分布及与GUS染色图像的叠加可以了解到从制曲初始阶段到后期阶段，葡萄糖从外到内增加。这一结果表明hazekomi和葡萄糖分布之间存在相关性。 另外，有些区域由于X-Gluc为深色且葡萄糖强度很高而成像为蓝色（黑色箭头显示），同时在本实验中也能看到有些部分虽然也观察到了hazekomi，但葡萄糖强度低，例如以黑色圆圈表示的区域。这些结果表明位置不同，hazekomi产生的葡萄糖量存在差异性。今后，可以通过包含各种代谢物（例如氨基酸、糖类、糖醇）分析的探讨来实现从化学角度更好地了解hazekomi现象。 虽然目前的考察着重于葡萄糖并解释了伴随hazekomi过程葡萄糖分布的变化，但可以想象，形成的酶的扩散范围和活性也会受到诸如米粒特征等其他因素的影响。这种新的可视化技术（GUS米曲和MSI的融合）预期可以改进米曲和其他曲衍生产品的制曲流程。图7 利用NEDC基质获得的葡萄糖峰的时间依赖性变化图8 GUS米曲中葡萄糖（[M + Cl]–）的可视化（比例尺：1 mm） 结论 在本研究中，分析了磷脂在山田锦大米（清酒酿造米）中的空间分布，并利用白鹤锦米（白鹤酒造株式会社的专有清酒米）可视化分析hazekomi过程和葡萄糖分布之间的关系。同时还利用白鹤锦米制备了一种表达GUS的米曲品系，并用于揭示hazekomi过程和葡萄糖分布之间的关系。这种新的可视化技术利用了GUS米曲和MSI相结合，可有助于更好地了解米曲和其他曲衍生产品的制曲流程并改进制曲方法。由于本实验中采用的岛津iMScope成像质谱显微镜能同时实现微观区域的光学显微镜观察以及显微镜下的质谱分析，将iMScope应用于各种酒曲和其他麦芽的分析，可以获得发酵领域相关新科学知识。 iMScope QT（图9）是iMScope的新一代产品，于2020年6月发布。在延续iMScope TRIO卓越的显微镜观察功能和空间分辨率的同时，新的iMScope QT提供了更高的质量分辨率、检测灵敏度和分析速度，让分析变得更轻松。同时，由于能够分析更宽的质量范围，期待MSI技术可以进一步扩展在不同研究领域应用的可能性。图 9 iMScope QT (1) K. Miyoshi, Y. Enomoto, E. Fukusaki, and S. Shimma, Shimadzu Application Note (No. 57).(2) S. Shimmaand T. Sagawa, Shimadzu Application Note (No. 63).(3) S. Shimma, Y. Takashima, J. Hashimoto, K. Yonemori, K. Tamura, and A. Hamada, J. Mass Spectrom., 2013, 48, 1285(4) N. Zaima, N. Goto-Inoue, T. Hayasaka, and M. Setou, Rapid Commun.Mass Spectrom., 2010, 24, 2723.(5) A.P.Wisman, Y. Tamada, S. Hirohata, K. Gomi, E. Fukusaki, S. Shimma, J. Biosci.Bioeng., 2020, 129, 296(6) A.P.Wisman, Y. Tamada, S. Hirohata, K. Gomi, E. Fukusaki, and S. Shimma, J. of Brew.Soc.Japan (in press).(7) M. Yoshii and I. Aramaki, J. of Brew.Soc.Japan, 2001, 96, 806.(8) J. Wang et al., Anal.Chem., 2015, 87, 422. 文献题目《成像质谱显微镜用于米曲中磷脂和葡萄糖的可视化分析》 使用仪器岛津iMScope TRIO 作者Shuichi Shimma *1, 2, Yoshihiro Tamada *3, Adinda Putri Wisman *1, Shuji Hirohata *3, Katsuya Gomi *4 Eiichiro Fukusaki *1,2*1 大阪大学工程研究生院生物技术系*2 大阪大学岛津组学创新研究室*3 白鹤酒造株式会社*4 日本东北大学农学研究生院未来生物产业的生物科学与生物技术系

p 　　最近，由宁波国家高新区(新材料科技城)企业——宁波永新光学股份有限公司主导制订的“显微镜光学关键部件连接尺寸”国际标准通过委员会审查，进入终审阶段，这是光学显微镜领域有史以来首次由中国团队承担制订的国际标准，也预示着在光学精密仪器领域，中国人第一次拥有话语权和主导权。 /p p 　　永新光学是中国光学显微镜的龙头企业，拥有七十余年光学仪器产品设计和专业生产历史，曾制造过中国第一台生物显微镜、第一台电子显微镜等，被誉为“中国光学显微镜的摇篮”，目前拥有“NOVEL”、“江南”和“INOVO” 等自主品牌。 /p p 　　为支持优秀企业参与标准制定等工作，高新区质监分局充分发挥职能作用，在帮扶企业在标准化示范、标准化项目研究、标准制修订等领域取得积极进展，大力帮扶企业参与标准化活动，引导企业通过主持、参与标准的制修订占领行业高端，进而提升我区标准化战略水平。同时，与市标准化研究院签订技术合同，通过购买服务，聘请质量管理、标准化工作的专家为重点培育企业开展上门指导标准立项制订和申报工作，提高标准立项的成功率。截至目前我区企业参与国际标准制修订6项，主持国家、行业、团体标准制修订26项，参与国家、行业、团体标准制修订206项。 /p