胶离温定仪

研究背景癌变细胞和正常细胞在形态、化学性质和力学性质等方面有明显差异，肿瘤组织细胞化学和力学性能的检测可为细胞及人体组织病变过程提供多维信息。现有组织细胞形态、力学性能、化学性能的检测方法中，共焦拉曼光谱显微技术可对样品微区化学性能进行非接触、无标记探测，共焦布里渊光谱显微技术可对样品微区力学性能进行非接触、无损探测，将共焦拉曼光谱与布里渊光谱检测技术结合，来同时、同位检测组织甚至亚细胞结构的微区三维形貌、化学性能和机械力学性能，有望为组织细胞多维病变信息的检测提供新手段。创新研究现有共焦拉曼/布里渊光谱显微成像技术由于缺少高精度实时定焦能力，致使扫描过程中聚焦在样品上的光斑大小随着样品的高低起伏而变化，从而制约了共焦光谱显微系统理论空间分辨力的实现；其次，由于拉曼和布里渊散射光谱强度较弱，成像积分时间较长，共焦光谱显微系统极易受系统漂移的影响而导致离焦，进而影响空间分辨力和成像质量等；此外，在对生物组织切片样品进行成像时，垂直入射产生的荧光信号会降低样品拉曼光谱的信噪比，从而影响拉曼光谱和布里渊光谱探测的准确性，降低检测精度。鉴于此，在国家自然基金重点项目“机械形态性能激光分光瞳差动共焦布里渊—拉曼光谱测量原理与传感系统（51535002）”等项目支持下，北京理工大学赵维谦教授团队发明了图1所示的高稳定、高分辨、抗散射分光瞳激光差动共焦拉曼-布里渊（Divided-aperture Laser Differential Confocal Raman-Brillouin，DLDCRB）图谱成像新方法（授权中国发明专利ZL 201410086366.5和欧洲发明专利EP 3118608 B1），该方法将分光瞳激光差动共焦显微技术与拉曼光谱和布里渊光谱探测技术相结合，通过差动共焦测量技术进行纳米精度的样品定焦，来提高系统空间分辨力和稳定性；通过分光瞳斜向激发与探测技术进行反射光和层间散射光等干扰光的抑制，来提高系统的光谱探测信噪比；通过拉曼光谱与布里渊光谱的同源激光激发与高分辨分离探测，来实现微区几何形貌、拉曼光谱和布里渊光谱的高稳定、高分辨原位图谱成像。图1. DLDCRB光谱显微成像原理基于该方法研制了图2所示的具有高空间分辨力和三维成像聚焦跟踪能力的DLDCRB光谱显微镜，其轴向定焦分辨力达1nm、光谱成像横向分辨力达400nm、拉曼光谱分辨力达0.7cm-1、布里渊光谱探测分辨力达0.5GHz等。图2. DLDCRB光谱显微镜利用研制的DLDCRB光谱显微镜，对条形样品进行了清晰成像，结果如图3所示，验证了所提方法的抗漂移能力；对PMMA/SiO2双层样品进行了检测，结果如图4所示，验证了所提方法抑制离焦层散射光干扰的能力。图3. 传统共焦光谱系统与DLDCRB光谱显微镜结果对比（a）经典共焦光谱系统成像（模糊） (b) DLDCRB光谱系统成像（清晰）图4. 系统抗离焦噪声干扰机制 (a) 斜向激发与收集光路 (b) 压缩了散射体轴向尺寸利用研制的DLDCRB光谱显微镜，对胃癌组织和癌旁正常组织进行了拉曼-布里渊光谱成图实验分析，证实了之前有关癌组织中蛋白质物质发生变化以及组织之粘弹性变化导致浸润性增加的假设。图5给出了DLDCRB光谱显微镜对胃癌组织与癌旁正常组织的化学成像结果，浓度由拉曼光谱特征峰的强度来表征。胃癌组织与癌旁正常组织化学成像结果相比：胶原蛋白浓度低且分布离散；胃癌细胞的DNA物质浓度高且分布范围大；胃癌组织细胞基质内的蛋白质浓度低；胃癌组织的脂质在基质内浓度高，而正常组织的脂质分布相对均匀。图5.胃癌组织与癌旁正常组织化学成像结果图6给出了DLDCRB光谱显微镜对胃癌组织与癌旁正常组织的力学性能成像结果，布里渊光谱的频移表征物质的储能模量（弹性性能），布里渊光谱的半高宽表征物质的损耗模量（粘性性能）。胃癌组织与癌旁正常组织力学成像结果相比，胃癌细胞和细胞间质的弹性低于正常细胞和细胞间质，癌细胞细胞核的弹性高于正常细胞；胃癌细胞和细胞间质的粘性低于正常细胞和细胞间质，癌细胞细胞核的粘性高于正常细胞。图6. 胃癌组织与癌旁正常组织的力学性能对比图本研究提出了具有高稳定、高分辨、抗散射的分光瞳激光差动共焦拉曼-布里渊图谱成像方法，研制成功了相应的仪器，实现了样品三维形貌、力学性能和化学组分的多维信息检测，并在肿瘤组织表征分析中进行了应用验证，本检测方法可为癌变过程和癌症治疗等领域的研究提供一种新的手段。

针对环境热与系统机械漂移对长时间共聚焦拉曼成像过程产生的脱焦困扰，WITec 最新控制软件Suite FIVE开启一项行业领先的新功能，即主动聚焦稳定功能，通过数据采集、评估和软件处理可以主动避免漂移对拉曼信号的影响。共聚焦拉曼显微镜测量易损样品时，通常要求极低的激光功率和较长的采集时间。主动聚焦稳定功能可以确保显微镜物镜和样品始终保持理想聚焦，即使在温度和湿度产生变化时信号采集也不受影响。经过WITec研发团队的不懈努力，WITec共聚焦拉曼显微镜系列的控制软件均已实现了这一结果导向型的强大功能，并作为扩展功能完全集成和整合到标准Suite FIVE软件上。图1：纸张纤维素与添加剂的3D拉曼成像。该样品测量时间长达46小时，结果表明主动聚焦稳定功能可以实现超长时间的稳定聚焦，对获得高质量共聚焦拉曼成像非常有意义。

Q1: 磁力搅拌器能昼夜连续工作吗？奥豪斯磁力搅拌器可以跨昼夜连续工作，我们有过连续运行720个小时的工作经历。Q2: 加热磁力搅拌器有安全方面的设计吗?奥豪斯加热磁力搅拌器是双重安全设计：a. SafetyHeat&trade 检测系统，配备两个独立安全控件，持续监控设备，可在出现过热情况之前关闭加热功能 b. 在日常运行中，当加热温度大于40℃时，大而鲜亮的高温警示灯将持续亮起，哪怕关机了，警示灯也亦然工作。Q3: 对于热敏感型样品，加热磁力搅拌器有什么解决方案吗？奥豪斯提供设计有SmartHeat&trade 功能的加热磁力搅拌器，可以设置温度，那么后续如何设定，机器都不允许超过设置的温度；同时在加热磁力搅拌器两种工作模式下，机器也将遵循此设定，不超过温度设定值。Q4: 我们有时会需要加热快一些、有时又需要加热慢一些，有解决方案吗？当然,，奥豪斯提供带三种加热模式的加热磁力搅拌器：标准加热模式、小兔子快速加热模式和小乌龟慢速加热模式，可满足您丰富的实验需求！ Q5: 对于环境条件较为恶劣的实验室，加热磁力搅拌器有什么应对方案？奥豪斯提供耐腐蚀外层、且为金属外壳材质的加热磁力搅拌器，散热好、皮实耐用！ Q6: 对于磁力搅拌器，从搅拌器表面到容器是否有最小、最大或最佳距离？相应介质的体积和粘度决定距离。例如，可以达到5厘米以下的少量水，距离为0 cm，也就是当容器与磁力搅拌器表面接触时。 Q7: 普通烧杯中用来搅拌水或水溶液的搅拌子的合适尺寸是多少？一般来说，38 mm的搅拌子可以满足大多数应用，奥豪斯的加热磁力搅拌器有标配哦！ Q8: OHAUS奥豪斯的搅拌子支持消毒吗？奥豪斯磁性搅拌子涂有聚四氟乙烯(特氟龙)，支持多种方式灭菌：高压灭菌、煮沸灭菌、酒精灭菌等等。 Q9: 磁力搅拌器有推荐的速度吗？要达到稳定的混合，不建议转速太慢，常见应用在400到800 rpm。 Q10: 奥豪斯磁力搅拌器运行所需的环境条件是什么？相对湿度不应超过80%。环境温度应在+5°C到+40°C之间。 奥豪斯集团成立于1907年，拥有遍布各地的营销、研发和生产基地。通过不断为各地用户提供优质的称量产品与完善的应用方案，奥豪斯产品已遍及环保、疾控、食药、教学科研、食品、新能源和制药工业等各种应用领域，赢得了广泛的认可与青睐。我们致力于提供符合各国安全、环境及质量体系的产品，涵盖电子天平、台秤、平台秤、案秤、摇床、台式离心机、加热磁力搅拌器、涡旋振荡器、干式金属浴、实验室升降台和电化学产品等。