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超灵敏相关的资讯

  • 超灵敏度检测铅离子试纸条问世
    记者从中科院广州生物医药与健康研究院获悉,该院曾令文研究组以铅离子特异性的DNAzyme为分子识别元件,构建了一种可用于铅离子超灵敏检测的非酶信号扩增试纸条。其原理为,当有铅离子存在时,切割的DNAzyme的底物链会启动一系列的DNA自组装过程,从而达到信号放大的目的。相关成果日前发表于《化学通讯》。   据介绍,铅离子是一类主要的环境污染物,具有致癌性,能够对人体健康以及生态环境产生极大的危害。传统的检测方法主要是一些色谱、质谱技术,但这些方法操作麻烦,且需要昂贵的仪器,因而限制了它们的广泛应用。   曾令文团队应用的试纸条具有很高的灵敏度,可以检测出10pM的铅离子。这一数值远远低于美国环境保护署规定的饮用水中铅离子的最大允许量72nM。   业内专家表示,该团队构建的非酶信号扩增试纸条操作简便,不需要使用检测仪器,为环境中重金属铅离子污染的快速、灵敏检测提供了一种有效的手段,降低了检测成本,在环境重金属检测领域具有重要的应用价值。   该项研究获得了国家重大科学研究计划项目资助。
  • 超灵敏荧光检测试剂盒Stellar震撼上市
    ►►►全自动多功能超灵敏荧光Western带来Western Blot技术革新ProteinSimple在全球正式发行Stellar超灵敏荧光检测试剂盒,搭载在全自动多功能超灵敏荧光Western蛋白质分析平台Jess上(Digital Western Blot),提供了自动化高灵敏荧光免疫蛋白检测技术解决方案。该技术方案特别适合细胞信号通路和药理药效研究,对分子量相近的磷酸化蛋白/总蛋白同时检测,实现了一次运行多重蛋白表达分析能力,高灵敏度也实现了复杂样本中低丰度蛋白质的准确定量。传统化学发光及荧光Western Blot方法检测磷酸化蛋白是一项费时费力的工作。为了解决传统技术挑战,克服传统蛋白质印迹众所周知的局限性,ProteinSimple已经开发了全自动多功能蛋白质表达定量分析技术平台,再搭配超灵敏荧光检测技术,可更加简单、高效地完成细胞信号通路研究中磷酸化蛋白检测。►►►Stellar开启自动化荧光Western新纪元Figure 1 Stellar荧光检测灵敏度是通过DNA与检测抗体相连的多个信号放大步骤实现。全自动多功能超灵敏荧光检测试剂盒Stellar使用专利的非酶促寡核苷酸扩增技术不断地将免疫反应信号放大,并且通过 Jess 的 NIR/IR 荧光检测,在低于 1 pg 的检测水平下提供超高的荧光灵敏度,以及出色的重现性和 4-log 动态范围。凭借这一灵敏度的飞跃,Stellar荧光检测可与广泛认可的化学发光检测灵敏度相媲美,并取代了需要50pg检测水平的传统蛋白质印迹成像技术的荧光检测。►►►全自动多功能超灵敏荧光Western技术优势◆化学发光、红外 (IR) 和近红外 (NIR) 荧光通道中使用标准蛋白质印迹抗体的多通道免疫检测,可实现基于通道和基于大小的多重蛋白质表征;◆全自动、超灵敏荧光Western:可从微量样品中(低至 3 μL样本需求)中获得最多的数据,短至 3 小时快速获得结果,定量更精准,重复性更高,省时省力;◆配备同一毛细管中执行两次连续免疫测定RePlex™ 技术,检测更多目的蛋白质或通过总蛋白质含量归一化分析,比使用内参蛋白更可靠;◆解决传统Western blot图片误用或造假问题,Digital Western blot系统软件符合FDA CFR Part 11合规标准,全程追踪记录,原始记录不可篡改。◆科学家广泛认可,全自动Simple Western即Digital Western Blot技术平台已用于近2000篇高影响力文章中,是一项经过验证的技术,权威可靠。Figure 2 Stellar NIR 和 IR 荧光多重检测的AKT总/磷酸化蛋白。来自 Jurkat 细胞(用 calyculin A 处理)的裂解物 (0.2 mg/mL),并使用小鼠抗总 AKT 和兔抗磷酸 AKT 一抗以及 Stellar Mouse IR(绿色条带)和 Stellar Rabbit NIR(红色条带)检测模块进行探测。Stellar NIR / IR 通道能够在同一泳道中多重检测总 AKT 和磷酸化 AKT,并具有出色的重现性( 24 个泳道: pAKT 扫码获取更多资料►►►关于我们ProteinSimple是美国纳斯达克上市公司Bio-Techne集团(NASDAQ:TECH)旗下行业领先的蛋白质分析品牌。我们致力于研发和生产更精准、更快速、更灵敏的创新性蛋白质分析工具,包括蛋白质电荷表征、蛋白质纯度分析、蛋白质翻译后修饰定量检测、蛋白质免疫实验如Western和ELISA定量检测蛋白质表达等技术,帮助疫苗研发、生物制药、细胞治疗、基因治疗、生物医学和生命科学等领域科学家解决蛋白质分析问题,深度解析蛋白质和疾病相互关系。联系我们地址:上海市长宁路1193号来福士广场3幢1901室电话:021-60276091热线:4000-863-973邮箱:PS-Marketing.CN@bio-techne.com网址:www.bio-techne.com
  • 中国自主研发的超灵敏炸药探测仪产业化
    中科院相关院所与江苏省无锡市13日就超灵敏炸药探测仪技术转让一事签约,意味着由中科院承担的国家863计划项目、我国自主研发的超灵敏炸药探测仪正式开始产业化进程。   超灵敏炸药探测仪是我国完全拥有自主知识产权的一种高新技术产品,使用分子印迹荧光聚合物传感技术识别炸药。技术研发人、中科院上海微系统与信息技术研究所研究员程建功介绍说,重量仅为1.2公斤的超灵敏炸药探测仪采用荧光聚合物传感技术,比国内一般探测仪速度至少快10倍,发现炸药只需5至8秒,且不污染环境,对使用者无辐射无副作用。这一技术的发明,使我国成为除美国外第二个拥有该项技术的国家。   专家表示,该仪器能够模仿警犬,通过识别爆炸物挥发的气味嗅出隐藏的爆炸物或残留在被检测对象表面的炸药痕迹,灵敏度达到0.1ppt,也就是说探测器能检出10万亿个空气分子中存在的1个炸药分子。这甚至比训练有素的警犬还要敏感一个数量级。这一技术对于提高我国公共安全事业中安检防爆的灵敏度和准确率,有着重要意义。   签约仪式上,无锡市政府表示,将在半年内建成生产线,完成探测仪的工程化设计,实现规模化生产。
  • 我国科学家实现实时超灵敏荧光成像
    生物体的正常运作依赖于一系列时空协调的细胞和亚细胞活动。观察和记录这些现象被认为是了解它们的第一步。荧光成像的最新进展使我们能够以高分子特异性和高时空分辨率解析生命活动机制,从纳米尺度的细胞器相互作用,到胚胎发育过程中的细胞足迹,再到与特定行为同步的全脑神经活动。荧光成像的一个基本挑战是光子探测不可避免的随机性导致的光子散粒噪声,这是由光的量子本质决定的,光子噪声是前沿科学观测中绕不开的障碍。   近期,清华大学脑与认知科学研究院、自动化系、清华-IDG/麦戈文脑科学研究院团队在《Nature Biotechnology》杂志发表了题为“Real-time denoising enables high-sensitivity fluorescence time-lapse imaging beyond the shot-noise limit”的研究论文,实现了实时超灵敏荧光成像。在这项工作中,为了实现超出散粒噪声限制的高灵敏度荧光成像,提出了DeepCAD-RT:一种用于实时噪声抑制的自监督深度学习方法。   该方法可以与显微镜采集系统结合以实现实时去噪。这个方法基于深度自监督学习,原始的低信噪比数据可以直接用于训练卷积网络,这使得它在功能成像中特别有优势,因为样品正在经历快速的动态变化,而捕捉真实数据是很难或不可能的。研究者展示了多种实验,包括对小鼠、斑马鱼和苍蝇的钙成像,细胞迁移观察和新型基因编码ATP传感器的成像,涵盖2D单平面成像和3D体积成像。定性和定量评估表明,该方法可以显著增强荧光延时成像数据,并允许对超出散粒噪声限制的生物活动进行高灵敏度成像。   作为一种在多种模式动物、多种生命过程上均表现出强大性能的去噪技术,DeepCAD-RT有望应用到更多的成像场景中,并推进多种成像技术的发展。
  • 上海微系统所实现片上亚纳米量级的超灵敏位移传感
    近日,中国科学院上海微系统所信息功能与材料国家重点实验室硅光子课题组研究员武爱民团队、深圳大学教授袁小聪、杜路平团队及英国伦敦国王学院教授Anatoly V. Zayats课题组合作,在硅衬底上提出了基于布洛赫表面光场的非对称传输特性实现超灵敏位移测量的方法,并实现了亚纳米级的位移传感。相关研究成果发表在Nanoscale上,并被选为当期封面文章。光学手段为精密位移测量提供了非接触的方案,可实现高灵敏度、高分辨率的位移检测,在纳米尺度位移传感、半导体技术及量子技术等领域具有重要应用。目前广泛应用的激光干涉法具有非接触和精度高的特点,然而,其对激光波长的稳定性要求高且严重依赖光学器件和光学路径,难以满足光学系统集成化和轻量化的发展需求。布洛赫表面波产生于多层介质膜与周围环境的界面处,具有低损耗,宽色散域,高定向性和CMOS兼容等优势。该研究基于硅基衬底,利用不对称狭缝形成纳米天线调控布洛赫表面波,实现了布洛赫表面光场的非对称传输,布洛赫表面波的不对称光场对纳米天线和入射高斯光场的相对位置具有超灵敏的依赖作用,通过对其远场表征就可以获得精确到亚纳米量级灵敏度的位移传感。该工作利用纳米尺度的狭缝实现了布洛赫表面波的非对称传输,通过连续改变光与狭缝的相对位置,在实验上实现了对于位移的精确测量,灵敏度可达0.12 nm-1,分辨率和量程达到8 nm和300 nm。该研究为纳米测量及超分辨显微提供了新的物理原理,并为超灵敏的位移测量提供了精巧的微型化方案。
  • 超灵敏二硫化钼湿度传感器研究获进展
    p   现阶段对二硫化钼湿度传感器的研究主要受制于加工过程本身引入的残胶对材料表面的污染,影响了其对水分子的吸附,从而导致灵敏度不高或响应时间过长等问题。因而,如何得到具有高灵敏、快速响应时间的二硫化钼湿度传感器成为制约其应用的最主要因素。 /p p   针对上述问题,日前,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)纳米物理与器件实验室利用一种新的金剥离方法,加工得到具有干净表面的二硫化钼场效应晶体管,从而实现了对水分子的灵敏响应。该项工作由实验室博士赵静在研究员张广宇的指导下完成。 /p p   据悉,这种加工方法主要是利用二硫化钼与金之间的作用力远大于金与衬底间的作用力,从而可以将多余的二硫化钼样品从衬底上完整地剥离下来,同时保证了用于器件的二硫化钼表面的干净。利用这种方法一方面有效避免了加工过程中经过反应离子刻蚀后表面残胶对器件性能的影响,另一方面大大简化了加工过程,得到了具有超洁净表面的二硫化钼场效应晶体管,其光学、电学性能的显著提高也从另一个方面证明了这种加工方法得到的样品具有更好的性能。 /p p   由于利用这种金剥离方法得到的二硫化钼场效应晶体管具有超洁净的表面,因此能够灵敏感知外界湿度变化,大大提高了二硫化钼湿度传感器的灵敏度。除了具有超高灵敏度外,由于二硫化钼表面没有悬挂键,对水分子的吸附是纯粹的物理吸附,因此器件可以很容易地进行脱吸附,有效缩短了响应时间和恢复时间。除此之外,得益于CVD生长的二硫化钼成膜均匀,可以加工得到一系列具有优异性能的二硫化钼湿度传感器阵列,从而对外界不同湿度的空间分布起到定位作用,用来实时监测外界湿度分布的变化。 /p p   这种基于超洁净表面的二硫化钼样品加工得到的湿度传感器具有灵敏度高、响应时间和恢复时间短、使用寿命长、空间分辨率高等特性,可以广泛应用于未来无接触定位系统及二维材料多功能柔性传感器阵列领域。 /p p /p
  • 超灵敏磁强计可将信号功率放大64%
    德国弗劳恩霍夫应用固体物理研究所(IAF)发布公告称,该所研究人员在基于金刚石氮—空位(NV)中心的超灵敏激光阈值磁强计研究中取得重要进展,可通过受激发射实现64%的信号功率放大,并显示出创纪录的33%的超高对比度。该研究将为进一步开发用于室温和现有背景场下的高灵敏度磁场传感器铺平道路。相关成果发表在近日的《科学进展》杂志上。金刚石中的NV中心是由一个氮原子和一个碳空位组成的原子系统。在被绿色激光照射时,会激发出红光。由于这些原子级NV中心的光度取决于外部磁场的强度,因此它们可用于高空间分辨率的微磁场测量。研究人员成功制造出具有高密度NV中心的金刚石,进而研发高精细的NV激光腔,首次通过实验验证了激光阈值磁强计的理论原理。IAF研究人员扬杰斯克博士解释说:“由于其材料特性,具有高密度NV中心的金刚石在用作激光介质时可显著提高测量精度。”杰斯克团队通过CVD(化学气相沉积)工艺在金刚石生长中实现了高水平的氮掺杂,并使用电子束和热处理,在后处理中使NV密度增加了20—70倍。在表征过程中,他们优化了3个关键因素:高NV密度、通过高通量辐照实现取代氮的高转化率和高电荷稳定性,从而成功生产出具有高密度NV中心的高质量CVD金刚石。此前,NV中心已被用于量子磁传感,但信号一直是自发发射而不是受激发射或激光输出。现在,IAF的研究人员不仅通过受激发射实现了64%的信号功率增加,还创造了一项纪录:与磁场相关的发射显示出33%的对比度和毫瓦(mW)范围内的最大输出功率。
  • 华东师大实现超灵敏、高分辨、大视场的中红外单光子三维成像
    华东师大精密光谱科学与技术国家重点实验室曾和平教授与黄坤研究员团队在中红外三维成像领域取得进展,发展了宽视场、超灵敏、高分辨的中红外上转换三维成像技术,获得了单光子成像灵敏度与飞秒光学门控精度,可为芯片无损检测、远程红外遥感和生物医学诊断等重要应用提供有力支撑,相关成果以“Mid-infrared single-photon 3D imaging”为题于2023年6月9日在线发表于Light: Science & Applications。华东师大为论文的第一完成单位,博士研究生方迦南为论文第一作者,曾和平教授和黄坤研究员为共同通讯作者。激光三维成像技术具有成像分辨率高、测量距离远、探测信息丰富等优点而被广泛应用于自动驾驶、卫星遥感、工业生产检测等众多领域。特别是,中红外波段位于分子指纹光谱区,涵盖多种官能团吸收峰,能够对三维目标进行化学特异性识别,在无损伤物质材料鉴定、无标记生物组织成像,以及非入侵医学病理诊断等领域备受关注。此外,该波段包含多个大气透射窗口,且相较于近红外光有更好穿透烟尘、雾霾的能力,在形貌测绘与遥感识别等方面具有独特优势。长期以来,如何实现趋近单光子水平的探测灵敏度都是中红外三维成像领域的国际研究热点,对于促进其在低光通量、光子稀疏的微光探测场景下的应用具有积极意义。然而,单光子水平的激光三维成像长期以来仅局限在可见光/近红外波段,主要制约因素在于中红外波段缺乏高探测灵敏度与高时间分辨率的光子探测与成像器件。近年来,随着红外器件工艺精进与新材料涌现,中红外探测器性能得到了长足发展,但依然面临着增强灵敏度、提升响应带宽、扩大像素规模、提高工作温度等亟待解决的难题。中红外三维测量可以采用光学相干层析、光热成像、光声成像等技术方案来实现,但往往需要逐点扫描,无法单次获取高性噪比的大面阵成像。因此,实现大视场、高分辨的中红外单光子三维成像仍颇具挑战。图3:中红外单光子三维成像装置图为此,华东师大研究团队发展了基于高精度非线性光学取样的中红外上转换测控技术,实现了超灵敏、高分辨、大视场的中红外三维成像,展示了单光子探测灵敏度、飞秒门控时间精度以及百万像素宽画幅。具体而言,研究人员采用非线性光学和频过程将信号波长高效转换至可见光波段,利用高性能硅基相机即可实现红外成像,从而规避了现有红外焦平面阵列灵敏度不足的技术瓶颈。同时,该上转换成像系统采用同步脉冲泵浦方案,可将背景噪声限制在极窄时间窗口内,结合精密频谱滤波可以有效提升探测信噪比,进而实现单光子水平的成像灵敏度。此外,研究人员沿用课题组此前发展的非线性广角成像技术[Nature Commun. 13, 1077 (2022)],通过单次曝光即可获得大视场成像,免除了逐点机械扫描过程,大幅提升了成像速度。图4:中红外三维立体成像,被测信号强度约为1光子/像素/秒进一步,研究人员采用超快光学符合门控技术,精确测量中红外信号的相对飞行时间,从而得到被测物体表面的形貌信息。该时间飞行成像系统的时间分辨能力取决于光学脉冲宽度,可以达到飞秒水平的时间标记精度,通过高速延时扫描与宽场全幅采集,对被测场景进行快速时域切片,进而反演出目标界面的反射率、透射率以及材料的吸收率、折射率、色散量等丰富信息。图4展示了多角度中红外照明下三维数据信息融合重构出的被测目标立体形貌,其中被测信号强度约为1光子/像素/秒。图5:时空关联去噪算法,信号和噪声水平分别约为0.05和1000光子/像素/秒 在稀疏光子场景中,有效信号往往被淹没在严重的背景噪声中,仅从强度信息通常难以识别被测目标。为此,如何有效地区分信号和噪声光成为单光子成像的关键难点。为模拟极低照度、高噪声场景,该研究团队将红外信号衰减至0.05光子/像素/秒,对应的信噪比低至1:20000。如图5a-c所示,传统强度峰值识别算法并不能有效甄别信号。在主动成像中,成像系统接收的信号光子在时-空域上具有一定的连续性,而背景噪声光子则会随机分布在整个时间轴与空间像素点上。 基于该特性,研究人员发展了精确、高效和鲁棒的点云去噪算法,通过关联增强空间相邻像素与相邻时间帧的强度,有效提取与甄别信号光子,进而实现高背景噪声下的中红外单光子三维成像(图5d-i)。 所发展的中红外三维成像技术具备高灵敏与高分辨的独特优势,结合该波段优越的抗散射干扰能力,对于复杂环境下的红外场景恢复具有重要意义,可以发展出中红外散射成像与中红外非视域成像。此外,通过调谐中红外信号波长,可以实现四维高光谱成像,可为材料检测、无损探伤、生物成像等创新应用提供有力支撑。 近年来,曾和平教授与黄坤研究员课题组在红外单光子测控方面开展了系列创新研究,先后发展了中红外非线性广角成像 [Nature Commun. 13, 1077 (2022)],中红外单光子单像素成像[Nature Commun. 14, 1073 (2023)],以及高帧频中红外单光子光谱 [Laser Photonics Rev. 2300149 (2023)]等。相关工作得到了科技部、基金委、上海市、重庆市与华东师大的资助。
  • 科学家实现神经毒剂的超灵敏抗干扰快速检测
    近日,中科院大连化学物理研究所研究员卢宪波和研究员陈吉平团队在电化学生物传感器的研发中取得新进展。团队设计合成了一系列二维导电金属有机框架(cMOFs),在此基础上制备的生物传感器展现出优异的电化学性能,实现了多种介质中神经毒剂的超灵敏抗干扰快速检测。相关成果发表在《分析化学》上。由于MOFs超高的孔隙率、巨大的比表面积以及可调整的结构和性能,各个领域已经对其展开了广泛的研究。然而,绝大多数MOFs的固有绝缘特性,阻碍了其在电子器件中的应用。卢宪波和陈吉平团队一直致力于新型纳米传感器在环境污染物快速检测上的应用研究。神经毒剂的急性毒性可致人、动物等死亡,其在化学中毒性疾病发病占比最高,亟需发展快速、廉价的检测方法满足应急检测需求。该工作中,团队合成了一系列基于不同金属中心和共轭有机配体的cMOFs,其良好的导电性和稳定性以及纳米尺度上活性位点的有序排列展现出对提高传感器关键性能的优异协同效应,而良好的导电性源自于金属中心和共轭配体之间的面内扩展d-π共轭。研究人员通过对cMOFs结构的原子级调整,发现了金属中心的种类以及孔径大小在电化学性能中的决定性作用。超小的羟基苯醌配体(THQ)具有明显的二维螯合效应,进一步提高了cMOF的导电性和稳定性。团队开发了基于cMOFs的电化学生物传感器,发现基于Cu3(THQ)2的传感器性能优异,通过显著降低信号底物的氧化电位提高了传感器的抗干扰能力,同时传感器灵敏度提高达到一个数量级。研究进一步证明了Cu3(THQ)2上密集的混合价铜和分析物之间电荷转移的重要作用,实现了多种介质中神经毒剂的超灵敏抗干扰快速检测。这项研究展示了cMOFs作为新型电极材料在电化学传感上的巨大潜力。
  • 中国科大彭新华、江敏等利用量子精密测量技术实现新玻色子的超灵敏观测约束
    中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室彭新华教授、江敏副研究员等在量子精密测量和超越标准模型领域取得重要进展,利用超灵敏量子精密测量技术实现了超越标准模型的新玻色子直接搜寻,质量大于65μeV的轴子观测界限提升国际纪录至少10个数量级。相关研究成果于7月26日以“Limits on Axions and Axionlike Particles within the Axion Window Using a Spin-Based Amplifier”为题发表于国际著名学术期刊《Physical Review Letters》上[Phys. Rev. Lett. 129, 051801 (2022)]。国际知名学术网站Phys.org以“Usingquantum technology to constrain new particles”为题专文报道了该工作。粒子物理标准模型的建立是20世纪物理学取得的最重大成就之一,成功预言希格斯玻色子和W±、Z0玻色子等,极大促进了基础物理学研究。尽管已经取得了巨大的成功,标准模型仍然存在着许多疑难问题,包括强CP问题、中微子振荡、重子不对称性以及暗物质和暗能量。为解决这些难题,许多理论预言存在超越标准模型的新粒子和相互作用。两位诺贝尔奖得主Weinberg和Wilczek提出一种新玻色子——轴子(Axion),其存在可以完美的解释量子色动力学中的“强CP”问题。轴子还可以作为暗物质候选粒子,有望解答“宇宙由何组成?”这一世界性难题。世界上的大型高能实验室比如瑞士的CERN、德国的DESY、日本的KEK、韩国的IBS 等均投入大量精力搜寻轴子。在美国至少有五个正在运行的轴子搜寻实验,例如通过微波腔的ADMX、HAYSTACK 和用超导电路的DM Radio、ABRACADABRA 等。轴子质量分布范围是搜寻实验中极为关键的参数。根据以往的理论,轴子质量的可能范围跨度接近100个数量级,如果逐一搜寻,将耗费巨大的时间成本以及对探测技术要求极高,这为实验搜寻带来了极大的挑战。近期,国际上多项理论工作如高温晶格QCD、SMATH和轴子弦网络理论等研究了轴子质量分布范围,预言轴子质量有可能分布在10 μeV~1 meV,即著名的“轴子窗口”。这些工作引起了大家的广泛关注,然而由于实验技术限制,大部分实验室搜寻和天文学观测无法对轴子窗口内的轴子进行高灵敏搜寻。图1:本工作的实验(A)与轴子诱导的中子-电子耦合强度界限图(B)彭新华教授研究组将量子精密测量技术应用于轴子实验搜寻,原创提出“Sapphire” 研究计划(SpinAmplifier forParticlePHysIcsREsearch),核心是利用自旋量子放大器探测新粒子信号,为轴子研究提供了全新的“桌面式”超灵敏搜寻方法。在该工作中,研究人员制备了两个原子蒸气室,分别是惰性气体氙原子(xeon-129)和碱金属铷原子(rubidium-87),二者均通过激光泵浦技术实现接近了100%的自旋极化度。轴子可以作为力传播子(诺贝尓奖得主Wilczek于1984年理论预言),使得两团极化原子之间发生一种全新的极弱耦合作用,这等同于铷原子在氙原子上产生一个等效的磁场(如图1A所示)。轴子的质量决定了这一耦合作用的力程范围(即两个原子蒸气室的距离),因此为了搜寻特定质量范围的轴子,可以通过调节原子蒸气室之间的距离来实现。为了瞄准轴子窗口这一质量范围,需要将两个原子蒸气室之间的距离调节到厘米级别甚至更短。这对实验搜寻带来了两个巨大的挑战:(1)轴子等效磁场极其微弱,需要发展超灵敏的磁场探测技术;(2)由于两个原子蒸气室距离十分靠近,相互之间会产生经典的磁场干扰,导致轴子信号无法高灵敏识别。针对以上难题,该工作利用近期自主提出的自旋量子放大器作为轴子等效磁场的传感器[Nat. Phys. 17, 1402 (2021);PRL 128, 233201 (2022) ],实现了2个数量级的磁场放大,实验测量精度达到了0.1飞特斯拉(1飞特斯拉=10-15特斯拉),这意味着轴子产生的等效磁场至少比地磁场小1万亿倍。另一方面,研究人员为两个原子蒸气室专门研发了小型磁场屏蔽,将经典干扰磁场降低到0.003飞特斯拉水平,相比实验测量精度可以忽略不计。实验结果表明,在搜索范围内未发现轴子存在的证据,由此给出了轴子窗口内最强的中子-电子耦合界限,创造了新的国际最佳界限(如图1B)。审稿人高度评价该工作是“a substantial improvement in sensitivity in a theoretically interesting mass region for axions”和“a clever new implementation"。这一成果展示了量子精密测量技术在粒子物理研究领域应用的新潜力,有望突破一系列现有的实验界限,从而激发对宇宙天文学、原子分子物理学等多个基础科学的广泛兴趣。中科院微观磁共振重点实验室博士研究生王元泓和苏昊文为该文共同第一作者,江敏副研究员和彭新华教授为共同通讯作者。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委和安徽省的资助。论文连接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.129.051801Phys.org报道:https://phys.org/news/2022-07-quantum-technology-constrain-particles.html
  • 450万!华中科技大学智能超灵敏活细胞超分辨显微镜采购项目
    项目编号:招案2022-1279(校内编号HW20220184)项目名称:华中科技大学智能超灵敏活细胞超分辨显微镜采购项目预算金额:450.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):450.0000000 万元(人民币)采购需求:采购1套智能超灵敏活细胞超分辨显微镜(详见招标文件第三部分 采购需求)合同履行期限:合同签订后4个月内完成设备到货并安装调试完成本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 416万!华南理工大学智能超灵敏超分辨显微镜采购项目
    项目编号:GZSW23156HG1030项目名称:华南理工大学智能超灵敏超分辨显微镜采购项目预算金额:416.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):416.0000000 万元(人民币)采购需求:序号标的名称数量(单位)简要技术需求或服务要求最高限价万元(人民币)1智能超灵敏超分辨显微镜1(套)具体详见采购需求4161.本项目只允许采购本国产品,具体详见采购需求。2.本项目不分包组。3.本项目采购标的所属行业为:工业合同履行期限:在合同签订后(90)天内完成供货、安装和调试并交付用户单位使用。本项目( 不接受 )联合体投标。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:华南理工大学地址:广州市天河区五山路381号联系方式:文老师020-871129622.采购代理机构信息名称:广州顺为招标采购有限公司地址:广东省广州市越秀区环市中路205号恒生大厦B座自编B501-B505、B512-B525房联系方式:韦小姐020-83592216-8183.项目联系方式项目联系人:韦小姐电话:020-83592216-818
  • 665万!超灵敏蛋白质组4维分离鉴定质谱系统采购
    项目概况 超灵敏蛋白质组4维分离鉴定质谱系统 招标项目的潜在投标人应在上海市共和新路1301号C座110室获取招标文件,并于2022年02月10日 09:00(北京时间)前递交投标文件。一、项目基本情况项目编号:SHXM-00-20220120-1069项目名称:超灵敏蛋白质组4维分离鉴定质谱系统预算编号: 0021-W10796 预算金额(元): 6650000 最高限价(元): 6184500 / 采购需求: 包名称:超灵敏蛋白质组4维分离鉴定质谱系统 数量:1 预算金额(元):6650000 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:带CCS值的淌度分离,可进行同分异构分离;(详见第八章) 合同履约期限: 合同签订后6个月内 本项目( 不允许 )接受联合体投标。二、申请人的资格要求:1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:国际招标3.本项目的特定资格要求: 1)具有独立的法人资格。2)投标人是专业生产本次所需设备的制造商,或由制造商指定一个代理商作为本次投标的唯一授权代理。3)投标人提供的投标机型应是原产地的全新产品。4) 投标人应当于招标文件载明的投标截止时间前在机电产品招标投标电子交易平台(网址:http://www.chinabidding.com)成功注册。否则,投标人将不能进入招标程序,由此产生的后果由其自行承担。5) 不接受联合体投标;6) 已购买本招标文件。 三、获取招标文件时间:2022年01月20日至2022年01月27日,每天上午09:30至11:00,下午13:30至16:00(北京时间,法定节假日除外)地点:上海市共和新路1301号C座110室方式: 邮件报名购买 售价(元): 600 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点提交投标文件截止时间:2022年02月10日 09:00(北京时间)投标地点:上海市共和新路1301号C座111会议室开标时间: 2022年02月10日 09:00 开标地点:上海市共和新路1301号C座111会议室五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜因新冠肺炎疫情,本次招标文件均采用邮件报名购买。有意向的投标人可从2022年1月20日起至2022年1月27日上午9:30至11:00,下午13:30至16:00(节假日除外),将公司基本信息发至crystal_wxjing@163.com、zhuchangliv@sina.cn邮箱,将标书款汇至招标公司账上并提供汇款证明。本招标文件每套售价为人民币600元或美元100元,标书售后不退(邮购须另加50元人民币或50美元)。七、对本次采购提出询问,请按以下方式联系1.采购人信息名 称:上海科技大学地 址:上海市浦东新区中科路1号联系方式:021-206851822.采购代理机构信息名 称:上海中招招标有限公司地 址:上海市静安区共和新路1301号C座110室联系方式:021-26065294、021-260652803.项目联系方式项目联系人:吴小晶、朱昌丽电 话:021-26065294、021-26065280
  • 水体溶解甲烷检测灵敏度提升超500倍
    日前,中国科学院合肥物质科学研究院智能所陈池来研究员团队王晗等研究人员在深海探测领域取得新突破——在前期深海质谱研究基础上,将水体溶解甲烷检测灵敏度提升500多倍,达到海洋及湖泊本底溶解甲烷检测水平,实现了从溶解甲烷异常事件监测到背景甲烷长期监测的跨越。甲烷作为仅次于二氧化碳的第二大温室气体,其排放对全球气候变化具有重要影响。每年从海洋、湖泊等水生态系统中排放的甲烷约占全球总量的53%,因此,有效监测海洋甲烷向大气的排放通量至关重要。此外,甲烷还是天然气水合物的主要成分,这种新型清洁能源被视为21世纪最具潜力的能源之一。因此,海洋甲烷监测对于海洋环境感知、甲烷异常区域发现、海洋能源勘探、海洋科学研究等均具有重要价值。由于海洋中的甲烷浓度低、变化大等特点,当前对海洋溶解甲烷的检测数据仍然很少,对海洋甲烷通量的估计还存在很大不确定性。深海质谱仪是实现海洋溶解气快速检测的重要海洋装备,因其检测灵敏度有限,也只能对特定区域或异常事件进行检测。2023年,陈池来研究员团队成功研制“智微号”深海质谱仪,并在南海某海域顺利完成多次海试,获得了海洋廓线重要溶解气信息。在前期工作基础上,为进一步提高检测灵敏度,团队针对样本水气高、检测仪器空间有限等问题,研制出小体积、低功耗的在线除水系统,同时优化进样气路设计,成功将其集成安装于深海质谱仪中。这一改进在维持目标检测气体高渗透通量的同时,将质谱仪的真空度提升超过2个数量级,将甲烷的检测灵敏度提升了超500倍,达到深海及湖泊等水域甲烷本底信号检测水平,有望实现海洋溶解甲烷的无差别监测,将为进一步实现甲烷通量计算、全球气候研究、冷泉发现等提供重要技术基础。
  • 618.4万!布鲁克中标超灵敏蛋白质组4维分离鉴定质谱系统
    一、项目编号:SHXM-00-20220128-1029二、项目名称:超灵敏蛋白质组4维分离鉴定质谱系统三、中标(成交)信息 序号标项名称中标(成交金额)中标供应商名称中标供应商地址1超灵敏蛋白质组4维分离鉴定质谱系统RMB6184000SWIFT INTERNATIONAL LOGISTICS CO.,LIMITEDFLAT/RM38,BLK D 10/F,MAI TAK INDUSTRIAL BUILDING NO.221 WAI YIP STREET,KWUN TONG,KL,HONGKONG 四、主要标的信息 序号包名称标的名称品牌数量单价规格型号1超灵敏蛋白质组4维分离鉴定质谱系统超灵敏蛋白质组4维分离鉴定质谱系统布鲁克科技1套RMB6184000timsTOF pro2
  • 量子关联上转换新方案,实现超灵敏中红外光谱探测
    中红外(2.5-25 μm)波段能够覆盖复杂分子的振动和转动能级跃迁,揭示多种分子的基础吸收带和复杂化合物独特的光谱特征。因此,高效分析工具——超灵敏中红外光谱探测,成为智能生化传感、新兴材料研究、环境气体监测、高精度医学层析成像等领域的重要测量手段。近年来,随着非线性频率上转换技术的进步,基于频率上转换的中红外光谱探测技术表现出显著的科研潜力。该技术利用强泵浦光场作用于非线性光学材料,将中红外光子耦合转换至近红外或可见光波段进行探测,从而规避了现有中红外探测器噪声大的不足,成为了一种有效的中红外直接光谱探测的替代方案,有望在中红外光谱探测灵敏度、探测效率、响应速度、成本效益等方面取得重要突破。现有对中红外光谱探测系统的研究成果表明,进一步扩大中红外频率上转换技术的超灵敏、宽频段的优势,可使其更广泛适用医学、生物、国防等领域的应用。然而,基于多种非线性光学材料的宽带中红外频率上转换系统往往需要强泵浦场来提升宽带转换效率,且系统在短波泵浦模式下工作,强泵浦场导致的非线性参量噪声将覆盖中红外波段,使得实现超灵敏的宽带中红外光谱探测极具挑战。为解决上述问题,华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室武愕、陈昱、蔡羽洁等研究团队基于非简并光子对的时间-光谱量子关联技术,提出了一种低功耗、强鲁棒性的高灵敏中红外单光子光谱探测方案,实验验证了单光子水平光子通量下的中红外样品光谱测量。相关研究成果发表于Photonics Research 2022年第11期。该文章报道了一种极低光子通量条件下的中红外上转换光谱测量方案。该方案利用结合同步频率上转换技术的非简并关联光子、对时间-光谱量子关联特性实现了单光子水平的中红外上转换光谱探测,降低了强泵浦非线性噪声和环境噪声对中红外光谱测量的影响,大幅度提高单光子水平下的中红外光谱测量灵敏度和鲁棒性。图(a)展示了基于时间-光谱量子关联的宽带中红外单光子上转换光谱探测系统光路图。利用啁啾极化铌酸锂晶体中的非线性过程,自发参量下转换产生非简并宽频带的关联光子对,光子对产生率6.76×106 counts s-1 mW-1。其中,中红外信号光子覆盖3.14-3.80 μm中红外波段,提供了大于660 nm的光谱探测波长窗口。图(a)单光子频率上转换量子光谱系统图;(b)38 μm厚聚苯乙烯薄膜透射光谱实验基于同步脉冲泵浦技术实现了中红外信号光子的非线性频率上转换,验证了中红外上转换光子(0.78-0.81 μm)与共轭的近红外预报光子之间的非经典相关性得以保留,展示了基于时间-光谱量子关联的中红外单光子上转换光谱测量的可行性。利用该系统对38 μm厚的聚苯乙烯样品进行透射光谱的测量,如图(b)所示。入射样品的中红外光子通量低至每脉冲0.09光子。实验表明,中红外单光子上转换光谱与傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)的测量结果吻合,系统的光谱分辨率约为11.4 nm(10.5 cm−1)。相比于传统FTIR光谱探测方案,基于时间-光谱量子关联技术的宽带中红外单光子上转换光谱系统,既能够利用光子对的时间关联、频率关联量子特性降低频率上转换过程中多种噪声的影响,将中红外光谱测量灵敏度推进至单光子水平;又能使单光子探测器和单色仪等元件工作在其最优的工作波段,无需受待测样品特征波长的限制,拓展了系统的应用场景。系统高灵敏、低噪声、强鲁棒性、结构简单的优势,为光敏生化样品的中红外光谱测量提供了新的技术方案。后续将进一步开展更宽中红外带宽、更高灵敏度、更高信噪比的上转换光谱成像研究。
  • 新品推出 | IRsweep: 微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪
    瑞士IRsweep公司成立于2014年,脱离苏黎世联邦理工学院,由Dr. Andreas Hugi,Dr. Markus Mangold,Dr. Markus Geiser三位创始人联合创立。该公司提供基于中红外光谱的量子联激光器(QCL)双频率梳的的光学传感解决方案,致力于为多种应用提供快速的、实时的、选择性强的和宽带光谱的激光光谱解决方案。 微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪IRis-F1 传统光谱仪由于光源、测量方式等限制,需要几秒钟或者更长的测量时间来获取一个完整的光谱。然而,生物医学、化学动力学等许多过程都是发生在微秒的时间内,这些传统技术的光谱仪是无法观察到的。 IRsweep公司推出的微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪IRis-F1是一种基于量子联激光器频率梳的红外光谱仪,能实现高达1 μs时间分辨的红外光谱快速测量,该技术结合了高测量速度(微秒时间分辨率)、高光谱分辨率和宽光谱范围的解决方案,这种高速的测量方案开启了生物医药、化学反应动力学光谱分析的全新可能。 主要特点: 1 μs时间分辨率 高达0.25 - 0.5 cm-1波数分辨率 双量子联激光频率梳技术提供高能量光源 测量数据信噪比高 易于微量及痕量光谱分析 方便易用、可靠性高 IRsweep公司目前主要提供的商业化产品还包括IRcell超长光程激光样品池。 适用于红外激光吸收光谱 工业、医疗、环境领域的痕量气体检测 工业过程控制 安全监控 微量样品测试更低容量更高灵敏度 光程长度:349 cm 样品池体积:38 ml 低边噪声水平: 2018年8月,套新一代的微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪IRis-F1在德国自由柏林大学( Free University of Berlin) Joachim Heberle教授组完成安装验收。Quantum Design中国子公司也于2018年正式将该产品引进中国,为中国客户提供高效的技术支持和解决方案,欢迎广大科研工作者垂询。 相关产品及链接:1、 IRsweep微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪IRis-F1:https://www.instrument.com.cn/netshow/C305345.htm2、 neaspec纳米傅里叶红外光谱仪nano-FTIR:https://www.instrument.com.cn/netshow/C194218.htm3、 neaspec超高分辨散射式近场光学显微镜:https://www.instrument.com.cn/netshow/C170040.htm
  • IRsweep发布微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪新品
    微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪 传统光谱仪由于光源,测量方式等限制,需要几秒钟或者更长的测量时间来获取一个完整的光谱。 然而,生物医学、化学动力学等许多过程都是发生在微秒级的时间内,这些过程是传统技术的光谱仪没办法观察到。IRsweep公司推出的IRis-F1时间分辨快速双光梳红外光谱仪是一种基于量子级联激光器频率梳的红外光谱仪,突破了传统光谱仪需要几秒钟或者更长的测量时间来获取一个完整的光谱的限制,能实现高达1 μs时间分辨的红外光谱快速测量,完美提供了结合高测量速度(微秒级时间分辨率)、高光谱分辨率和宽光谱范围的解决方案,这种高速的测量方案开启了生物医药、化学反应动力学光谱分析的全新的可能。IRis-F1 微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪 IRis-F1 微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪原理示意图 主要特点: 1 μs时间分辨率 高达0.25 ~0.5 cm-1波数分辨率 双量子级联激光频率梳技术提供高能量光源 测量数据信噪比高 易于微量及痕量光谱分析 方便易用、可靠性高 主要技术参数: 高信噪比广泛的应用领域: 时间分辨光谱 动力学研究 光催化研究 高通红外光谱分析 适用固体、液体、气体样品化学成分分析 主要应用案例:1、菌紫红质时间分辨红外光谱研究 菌紫红质(bacteriorhodopsin)是存在于细菌(如生活在盐湖中的嗜盐细菌)中的光敏跨膜质子泵。 菌紫红质结构示意图 盐湖中嗜盐细菌光敏变色 实验装置示意图 时间分辨快速双光梳红外光谱测量结果显示: 成功观察到微秒时间分辨下的菌紫红质光敏状态变化 在微秒测试时间内,mOD浓度下光谱结果良好 光谱噪音水平低 时间分辨快速双光梳红外光谱适用于: 直接分析快速生物过程 实时研究动力学变化 高通分析蛋白-配体相互作用 时间分辨快速双光梳红外光谱测量结果 2、光催化过程的时间分辨红外光谱研究 三联吡啶钌(Ru(bpy)32+ )由于具有良好的受激发特性,在电致发光(ECL)检测领域有着广泛的应用。 光催化水分解反应机理: (i) Ru(bpy)32+ 被光激活;(ii) 消耗 S2O82- ,变为3+ 价转态 (iii)在 Co3O4 催化下,电子从水转移到 Ru(bpy)33+ 还原成2+价转态 相应的实验方案示意图 时间分辨快速双光梳红外光谱测量结果显示: 成功观察到微秒时间分辨下的催化反应 获得μOD浓度下信号 能结合ATR技术时间分辨快速双光梳红外光谱适用用于: 催化反应 化学反应 反应过程监控时间分辨快速双光梳红外光谱测量结果 3、时间分辨红外光谱进行远距探测 远距探测用于远程探测危险物质,如爆炸物、生物/化学试剂等在安全防护领域具有重要的意义。而远距探测依赖于来自遥远表面的光束反射信号探测,具有较大的挑战。 实验装置示意图IRsweep远程探测方案测量结果 IRsweep远程探测方案测量结果显示: 成功探测到远程物体的漫反射信号 较高的输出能量具有远程探测的优势 能探测到 1 μg/cm2 表面覆盖的信号IRsweep远程探测方案可用于: 国土安全 机场安检 IRsweep 相关光学产品 IRcell – 超长光程激光样品池 适用于红外激光吸收光谱 工业、医疗、环境领域的痕量气体检测 工业过程控制 安全监控 微量样品测试 更低容量更高灵敏度 光程长度:349 cm 样品池体积:38 ml 低边噪声水平: 成功探测呼唤气体中的CO2和CO 较长的光程具有痕量气体探测的优势 对痕量气体探测具有很高的信噪比IRcell适用用于: 工业、医疗、环境领域的痕量气体检测 工业过程控制 安全监控 微量样品测试 部分用户 2018年8月,首套新一代IRis-F1时间分辨快速双光梳红外光谱系统在德国柏林自由大学( Free University of Berlin)的Joachim Heberle 教授组成功完成安装。 创新点:基于量子级联激光器频率梳技术,突破了传统光谱仪需要几秒钟或者更长的测量时间来获取一个完整的光谱的限制,能实现高达1μ s时间分辨的红外光谱快速测量。 微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪
  • 科学家研制出超高灵敏度光学超声传感器阵列
    近日,中山大学电子与信息工程学院(微电子学院)教授李朝晖和副教授沈乐成率领的研究团队基于硫系微纳加工平台,成功研制出了包含15个微腔的超高灵敏度光学超声传感器阵列,并融合新型通信算法数字光频梳技术,开展基于硫系片上阵列器件结构的并行信号解调及光声计算成像相关研究。相关研究论文发表于Nature Communications。 基于硫系微环传感器阵列和数字光频梳解调技术的光声成像示意图。研究团队 供图近年来,李朝晖/沈乐成团队一直致力于搭建面向硫系微纳器件的制备平台,并依此开展多物理场的传感与成像应用研究。在算法研究方面,他们提出了基于先进光信息处理算法的数字光频梳技术,具有高效、大带宽以及多维解调等优势,并结合光学微腔实现双共振模式下的超声信号解调;在技术创新方面研发了具有高调制效率的非悬浮硫系声光调制器;在成像应用与调控方面开展了面向生物医疗的高通量全息成像和高速光场调控。这些研究成果表明先进光信息处理技术与新型硫系材料器件的结合在生物成像、医疗传感等方面具有巨大的潜力和前景。基于上述积累,该团队近日研制出包含15个微腔的超高灵敏度光学超声传感器阵列。该微环传感器阵列具有高灵敏度、大带宽和小尺寸等优点,其中单个微环传感器具有175 MHz(-6 dB)的检测带宽和2.2?mPaHz?1/2的噪声等效压力,性能指标领先。基于可调的数字光频梳技术,研究团队还研发了一套可与微环传感器阵列相匹配的高性能并行信号检测方案,对高速动态粒子、静态叶脉和活体斑马鱼等展示了光声计算成像结果。上述研究工作得到科技部重点研发计划、国家自然科学基金和南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)的资助。
  • 科学家将拉曼效应用于光热显微镜,实现超灵敏振动光谱化学成像
    “我们开创了受激拉曼光热成像[1]这个全新的方向,这是化学成像领域的一个新突破,这项技术未来一定会发展成为能够被广泛应用的产品。”美国波士顿大学程继新教授如是说。图丨程继新(来源:程继新)在这次研究中,程继新团队利用一种新的物理机制,即受激拉曼本质上是一个化学键振动吸收过程,吸收的能量变成热形成焦点局部升温,升温改变焦点周围样品的折射率。由此,他们开发出受激拉曼光热(Stimulated Raman Photothermal,SRP)显微镜。该技术突破了此前受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering,SRS)成像的检测极限,将调制深度提高了 500 倍,极高的调制深度为更高灵敏度的检测奠定了基础。那么,与 SRS 相比,SRP 有哪些不同呢?具体来说,SRS 显微镜直接测量光被吸收后强度的变化,并提供光谱和空间信息;而 SRP 显微镜则是测量由样品热膨胀引起的光散射或由热透镜引起的折射,观察样品本身的温度、折射率等变化,进而提供光谱和空间信息。化学成像技术能够“追踪”细胞中的分子信息,但该领域最大的瓶颈之一是灵敏度。SRS 显微镜在揭示复杂系统中的分子结构、动力学和耦合方面显示出巨大的潜力。然而,由于其较小的调制深度和脉冲激光的散粒噪声,SRS 的灵敏度难以突破毫摩尔级,这导致其无法对低浓度分子的观察及对相关信息的追踪。此外,不可忽视的是,在使用 SRS 成像时,研究人员必须使用高倍物镜来收集信号。如果想得到高分辨成像,就必须将两个高倍物镜挤在一起,这在操作上带来极大的不便。而 SRP 的优势在于操作简单、方便,只需要低倍物镜就能够测量相关信号,且检测物镜和样品之间可以保持一定的距离。由于 SRP 显微镜非常灵敏,可以通过它观测不同的分子、不同的化学键,填补了该领域的数据空白。该技术有望应用于环境科学、材料科学、生命科学等领域,例如环境中微塑料检测、绘画作品成份分析、病毒单颗粒谱学、单细胞和生物组织成像等。一次“因祸得福”的聚会开启了一个新方向该技术背后的科研故事要从一次“因祸得福”的聚会说起。2021 年,在程继新 50 岁生日时,举办了一次课题组聚会,其中的主题之一是篮球比赛。组内成员博士研究生朱一凡在运动时不小心受伤了,因此需要在家休养 2 个月。于是,程教授交给他一个计算方面的任务:在受激拉曼散射成像时,聚焦焦点的温度变化具体是多少?根据朱一凡的模拟结果,在大概 10 微秒的时间里,相关温度上升了 2 至 3 摄氏度,这个结果很快引起了程教授的高度关注。“这个范围的瞬态温度变化不会损害细胞。于是,我们开始探索拉曼效应用于光热显微镜这个全新的方向。”程继新说。图丨SRP 显微镜设计(来源:Science Advances)从计算方面确定了温度升高的数据,那么,如何在实验上证实温度升高呢?研究人员想到,可以用对温度很敏感的荧光染料来做温度计。具体来说,把荧光染料加入样品,在受激拉曼激发的同时进行荧光测量。实验结果证明荧光强度呈下降趋势,以此在实验上确认了受激拉曼导致的温度升高(如下图)。图丨受激拉曼光热效应的理论模拟和实验观察(来源:Science Advances)但是,荧光测试是有标记的测量,而他们更想通过无标记(label-free)的方式测量光热信号。于是,研究人员用“第三束光”测折射率的变化,可以在纯液体中得到同样的信息,而且这种做法不受脉冲激光噪音的影响。最终,他们突破了此前 SRS 成像的检测极限,将调制深度提高 500 倍。组内成员博士研究生殷嘉泽以中红外光热显微镜(Mid-infrared photothermal microscopy)为主要研究方向,于 2021 年发展了一种新方法,用快速模数转换直接提取光热信号[2]。该方法同样适用于 SRP 显微镜,从而有效地提高了其检测灵敏度。图丨生物样品在水溶液环境中的 SRP 成像(来源:Science Advances)此外,组内成员博士研究生戈孝伟为本次开发 SRP 显微镜提供了 SRS 的实验基础。由此可见,研究是一个逐渐积累的过程,并需要团队成员发挥各自的优势,这充分体现了“众人能移万座山”的精神。图 丨相关论文(来源:Science Advances)近日,相关论文以《受激拉曼光热显微镜实现超灵敏化学成像》(Stimulated Raman photothermal microscopy toward ultrasensitive chemical imaging)为题发表在 Science Advances [1]。波士顿大学博士研究生朱一凡为该论文第一作者,程继新教授为论文通讯作者。16 年磨一剑1999 年,程继新在香港科技大学从事第一个博士后研究,他选择了一个技术较为成熟的研究方向——超快光谱学(ultrafast spectroscopy)。同年,诺贝尔化学奖颁予飞秒时间分辨的超快光谱学技术。2000 年,他加入国际单分子生物物理化学的奠基人之一、哈佛大学谢晓亮教授(现北京大学李兆基讲席教授)课题组,从事第二个博士后研究。在那里,程继新和其他同事开发了可实现高速振动光谱成像的相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS)显微镜。2014 年,诺贝尔化学奖颁予超分辨率荧光显微技术。但是,荧光显微镜不能解决生物成像领域中所有的问题,例如,荧光染料标记会改变胆固醇、氨基酸等小分子的生物功能。因此,生命科学需要无荧光染料标记的分子成像技术。程继新表示,“选键成像很好地解决了分子选择性的问题,其不仅能看到各种分子,又不需要对分子进行荧光染料标记。”梦想很美好,现实却充满挑战。能不能通过发明新技术,去做荧光显微镜做不到事情?“继新”人如其名,从学生时代就喜欢啃“硬骨头”的他,继续探索。博士后研究工作结束后,程继新于 2003 年来到美国普渡大学任教,在那里,他将分子光谱学与生物医学工程融合,致力于化学成像这一新兴领域。2007 年,该课题组报道了一个有趣的发现:由于受激拉曼增益和损耗,一部分能量从光子转移到分子[3]。因为脉冲式的能量吸收可以产生声波,该发现促使其团队开发出受激拉曼光声显微镜(stimulated Raman photoacoustic microscope)。然而,由于当时的光声测量不是很灵敏,他们没测到受激拉曼光声信号。幸运的是,在一个意外的实验中,他们发现了基于泛频激发的光声信号[4],并开发了检测血管内壁胆固醇的振动光声内窥镜。图丨中红外光热选键成像的原理(左)及产品展示图(右)(来源:程继新)为寻找增强化学键成像信号的方法,他们再次调整研究方向。通过“thinking out of the Raman box”,开启了中红外高分辨光热成像这一全新的方向。由于分子振动吸收的能量在皮秒的时间尺度上全部转化为热能,程继新意识到,光热效应可以用来“看”细胞里的化学键。2016 年,他们报道了高灵敏度中红外光热显微镜 (Mid-infrared photothermal microscope),突破性地实现中红外超分辨三维动态成像。通过用可见光来测量光热效应,该技术能够以亚微米分辨率“看见”活细胞中的化学组分,首次使单细胞红外显微成像成为可能[5]。2017 年,程继新加入波士顿大学担任光学中心的 Moustakas 光学及光电子学讲席教授。他的团队致力于精准医学光子学技术的研发,研究覆盖了化学成像、神经调控、光学杀菌等三个方向。其课题组在全球首次通过光声信号来刺激、调节神经细胞(如下图)。最近,他们设计了一种用于无创神经刺激的高精度(0.1 毫米)光致超声器件,并在小鼠模型成功验证,第一次利用非遗传途径进行超高精度的无创神经调节[6]。此外,他们还发明了一种通过光解色素来杀死抗药性超级细菌的方法[7]。图丨光致超声神经刺激工作原理图和横向声场压强分布(来源:程继新)程继新认为,真正原创的工作不是被设计出来的,而是实现了从来没想过会发生的事情。“原创的科学是由直觉推动的,并得益于长期不懈的努力和积累,所谓的‘突破’其实是一个量变到质变的过程。”他总结道。不止于科学技术的创新,在推进技术产业化落地的过程中,更是让他感叹“应用范围超乎了最初的想象”。据悉,程继新拥有 30 多项国际专利,并作为联合创始人或科学顾问参与了多项技术的产业化。2015 年,基于分子振动光声技术,程教授和学生们共同创立了 Vibronix Inc.,该公司致力于振动成像技术研发和医疗设备创新,现位于苏州工业园区。2018 年,作为科学顾问参与建立了光热光谱公司(Photothermal Spectroscopy Corp.)。该公司位于美国加州,基于程教授的中红外光热成像专利开发了一款名为“海市蜃楼(mIRage)”的显微镜,寓意为“信号来自于折射率的变化”。据了解,该产品目前已销往世界各地百余实验室。2019 年,程继新联合创立了 Pulsethera 公司,旨在通过内源发色团的光解作用杀死超级细菌。2022 年,程继新成为法国巴黎 AXORUS 公司的科学顾问,该公司致力于光声神经刺激技术的医学转化。谈及技术的推进产业化落地的经验,程继新表示,在发展某项技术时,可能最开始只聚焦在生命科学领域的某个细分方向,但将技术真正发展为产品,其应用范围之广可能是当初没有想到的。他举例说道:“mIRage 现在被应用在半导体领域,用来检测芯片中的污染。芯片中的污染多数是有机物,因此能够通过化学键成像来检测芯片的质量,这完全超乎了我的想象。”图丨2023 年 8 月,程继新课题组的部分成员合影于首届化学成像 Gordon Research Conference(来源:程继新)回顾三十年的科研之路,程继新认为,最有回味的事情是每个阶段都有新惊喜。化学成像领域每经过大约 8 年就要进行一次技术革新,从 1999 年的 CARS 显微镜到 2008 年的 SRS 显微镜,到 2016 年的中红外高分辨光热成像,再到 2023 年的 SRP 技术。“几年前还觉得是天方夜谭的事情,都通过发明新的技术实现了,由此一步步将领域发展向前推进。”程继新说。下一步,该团队将继续发展无荧光标记的化学成像,进一步提升灵敏度,同时发展深组织的高分辨化学成像技术。他们希望,能够利用高能量的激光器将 SRP 的灵敏度提升到接近于荧光显微镜的微摩尔级别。同时,他们计划尽快将该技术发展为产品。据悉,美国加州的Photothermal Spectroscopy Corp.及中国苏州的威邦震电公司(Vibronix Inc.)正在推进相关的产业化进程。从 2007 年观测到受激拉曼过程的能量转移,到 2023 年报道 SRP 显微镜,对程继新来说,这是一次历经 16 年的科研旅程。在本次的 SRP 论文发表后,他在朋友圈这样写道:“科学很酷,生命短暂。我的下一个 16 年会是什么样呢?”
  • 超灵敏海森结构光超高分辨率显微镜研发成功
    p   中科院膜生物学国家重点实验室联合华中科技大学发明了一种超灵敏结构光超高分辨率显微镜-----海森结构光显微镜 (Hessian SIM),实现了活细胞超快长时程超高分辨率成像,能辨清囊泡融合孔道和线粒体内嵴动态。在每秒钟得到188张超高分辨率图像时,海森结构光显微镜的空间分辨率可以达到85纳米,能够分辨单根头发的1/600到1/800大小结构,而所需要的光照度小于常用的共聚焦显微镜光照度三个数量级。同时,该显微镜也实现了细胞“能量工厂”线粒体的超快超分辨成像,首次在活细胞中解析线粒体融合、分裂时内嵴的活动,及线粒体内嵴自身的重组装过程,并能够观察内质网与线粒体发生相互作用时的动态变化。 /p p   与获得2014年Nobel化学奖的受激辐射损耗超高分辨率显微镜(STED)相比,其具有极高的时间分辨率、极低的光毒性,在活细胞超高分辨率成像方面优势显著。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/235ade60-4b77-42b8-bfd2-21c083b4ea5d.jpg" title=" 640-2.jpeg" / /p p   海森结构光显微镜解析囊泡融合孔道形成全过程。上图:实际的动态过程解析;下图:由实验结果得到的囊泡融合的四个中间态。 /p p   灵敏海森结构光超高分辨率显微镜的成功验证,一方面基于新偏振旋转玻片阵列、高精度的时序控制程序以及高数值孔径物镜等硬件的自主研制;另一方面是重构算法的创新,首次提出将生物样本在多维时空上连续,而噪声是完全随机分布的先验知识用于构建海森矩阵,指导超高分辨率荧光图像的重建。 /p p   超灵敏海森结构光显微镜适用于各种细胞、不同探针的荧光成像。可以说,所有应用点扫描共聚焦显微镜的场景都可以使用海森结构光显微镜,因而具有广泛的应用前景。 /p p   此项研究成果以题为“Fast, long-term, super-resolution imaging with Hessian structured illumination microscopy” 以全文形式于近日在线发表于《Nature Biotechnology》 上。 /p p   论文链接:https://www.nature.com/articles/nbt.4115 /p p br/ /p
  • 岛津Nexera X2超快速LC新添高灵敏度检测池
    日本岛津制作所最近推出了用于超快速液相色谱仪Nexera X2的光电二极管阵列检测器的高灵敏度检测池(选配)。光程长85 mm,长于标准检测池,全面检测微小色谱峰。 ● 医药品杂质分析例 高灵敏度检测池可以充分应对医药品中以标准检测池难以检测的杂质。使用Nexera SR系统,分别以标准检测池与高灵敏度检测池(选配)分析了缬沙坦和其分解生成物。使用高灵敏度检测池可以检测痕量杂质。Nexera SR系统与高灵敏度检测池组合成为痕量成分分析的利器。 缬沙坦杂质分析中高灵敏度检测池的灵敏度 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有13个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标,岛津人将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。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。
  • 730万!武汉大学超灵敏多维分离高分辨质谱系统采购项目
    项目编号:WHCSIMC2022-1908491ZF(H)项目名称:武汉大学超灵敏多维分离高分辨质谱系统采购项目预算金额:730.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):730.0000000 万元(人民币)采购需求:1.本次公开招标共分1个项目包,采购内容如下:包号货物名称数量最高限价是否接受进口1超灵敏多维分离高分辨质谱系统1套730万元是 详细技术规格、参数及要求见本项目招标文件第(三)章内容。合同履行期限:交货期:国产设备:合同签订后90日内进口设备:收到信用证后90日内;质保期:本项目免费质量保证期要求不低于1 年。免费质量保证期从货物供货、安装、调试正常且经采购人确认验收合格之日起算。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • PMIO峰会 | Quanterix超灵敏simoa技术强势发布新品SP-X
    pmio峰会 | quanterix超灵敏simoa技术强势发布新品sp-x 2018年8月31-9月1日,由美国华人生物医药科技协会(cba)和美中协会大费城分会(sapa-gp)的主办的2018第二届中国精准医学与肿瘤免疫治疗峰会(pmio)在上海成功召开。 本届峰会以“借助前沿技术推动精准医学落地,加速细胞治疗产业化发展”为主题,对基因测序、液体活检、细胞治疗、基因芯片、抗体药物研发、大数据、伴随诊断等领域的前沿技术和行业发展趋势进行系统的梳理和专业讨论。 quanterix强势发布simoa技术新品sp-x 杭州纽蓝&美国quanterix作为赞助商参加pmio会议并做演讲报告,会上quanterix公司副总裁dan sikkema, 博士发表:“assessment of proteomic and genomic biomarkers for immuno-oncology”,提出生物标志物在药物研发领域中的重要地位,以及超灵敏simoa技术在药物pk/pd中的应用;并分享simoa超高灵敏的数字化蛋白分子检测技术,发布其最新产品sp-x;simoa可以检测超低水平的肿瘤生物标志物,如inf-γ和pd-l1,促进肿瘤研究,推动肿瘤的早期检测、更好的预后和精准用药,提高生活质量。 quanterix展台 quanterix dan sikkema讲课 美国quanterix得到了大家的广泛关注,吸引诸多科研和临床学者咨询其相关应用,也与行业内企业达成合作共识。另外, simoa技术不仅有效应用于肿瘤免疫,还可以运用到神经、感染、心血管、免疫炎症等领域。 现场咨询 现场咨询 quanterix致力于数字化的蛋白标志物研究,携手纽蓝科技把世界最新的数字化单分子免疫技术带给中国的客户。
  • 665万!上海科技大学采购超灵敏蛋白质组4维分离鉴定质谱系统
    项目概况 超灵敏蛋白质组4维分离鉴定质谱系统 招标项目的潜在投标人应在上海市共和新路1301号C座110室获取招标文件,并于2022年02月10日 09:00(北京时间)前递交投标文件。一、项目基本情况项目编号:SHXM-00-20220120-1069项目名称:超灵敏蛋白质组4维分离鉴定质谱系统预算编号: 0021-W10796 预算金额(元): 6650000 最高限价(元): 6184500 / 采购需求: 包名称:超灵敏蛋白质组4维分离鉴定质谱系统 数量:1 预算金额(元):6650000 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:带CCS值的淌度分离,可进行同分异构分离;(详见第八章) 合同履约期限: 合同签订后6个月内 本项目( 不允许 )接受联合体投标。二、申请人的资格要求:1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:国际招标3.本项目的特定资格要求: 1)具有独立的法人资格。2)投标人是专业生产本次所需设备的制造商,或由制造商指定一个代理商作为本次投标的唯一授权代理。3)投标人提供的投标机型应是原产地的全新产品。4) 投标人应当于招标文件载明的投标截止时间前在机电产品招标投标电子交易平台(网址:http://www.chinabidding.com)成功注册。否则,投标人将不能进入招标程序,由此产生的后果由其自行承担。5) 不接受联合体投标;6) 已购买本招标文件。 三、获取招标文件时间:2022年01月20日至2022年01月27日,每天上午09:30至11:00,下午13:30至16:00(北京时间,法定节假日除外)地点:上海市共和新路1301号C座110室方式: 邮件报名购买 售价(元): 600 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点提交投标文件截止时间:2022年02月10日 09:00(北京时间)投标地点:上海市共和新路1301号C座111会议室开标时间: 2022年02月10日 09:00 开标地点:上海市共和新路1301号C座111会议室五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜因新冠肺炎疫情,本次招标文件均采用邮件报名购买。有意向的投标人可从2022年1月20日起至2022年1月27日上午9:30至11:00,下午13:30至16:00(节假日除外),将公司基本信息发至crystal_wxjing@163.com、zhuchangliv@sina.cn邮箱,将标书款汇至招标公司账上并提供汇款证明。本招标文件每套售价为人民币600元或美元100元,标书售后不退(邮购须另加50元人民币或50美元)。七、对本次采购提出询问,请按以下方式联系1.采购人信息名 称:上海科技大学地 址:上海市浦东新区中科路1号联系方式:021-206851822.采购代理机构信息名 称:上海中招招标有限公司地 址:上海市静安区共和新路1301号C座110室联系方式:021-26065294、021-260652803.项目联系方式项目联系人:吴小晶、朱昌丽电 话:021-26065294、021-26065280
  • 复旦大学采购3460万目标代谢组群超灵敏定量检测分析系统
    p & nbsp & nbsp 近日,为更好的开展代谢组学科学研究工作,复旦大学在中国政府采购网发布招标信息,预算3460.0万元采购一批仪器设备。具体信息如下: /p p 项目名称:复旦大学目标代谢组群超灵敏定量检测分析系统等采购国际招标 /p p 项目编号:0705-1840182008AI /p p 项目预算:3460.0万元 br/ /p p 投标截止时间:2018年09月14日 10:30 /p p 开标时间:2018年09月14日 10:30 /p p style=" text-align: left " 采购项目的名称、数量、简要规格描述或项目基本概况介绍: /p table style=" border-collapse:collapse " tbody tr class=" firstRow" td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 22" valign=" top" 序号 /td td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 126" valign=" top" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 产品名称 /td td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 28" valign=" top" 数量 /td td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 268" valign=" top" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 简要技术规格 /td td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 111" valign=" top" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 预算 /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 22" valign=" top" 1 /td td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 126" valign=" top" 目标代谢组群超灵敏定量检测分析系统 /td td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 28" valign=" top" 1项 /td td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 268" valign=" top" 含1套“目标代谢组群超灵敏定量检测分析系统” /td td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 111" valign=" top" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 165万元 /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 22" valign=" top" 2 /td td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 126" valign=" top" 挥发性代谢组快筛及精密定量分析系统等 /td td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 28" valign=" top" 1项 /td td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 268" valign=" top" 含1套“挥发性代谢组快筛及精密定量分析系统”、1套“非靶向代谢组全局精密测量系统” /td td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 111" valign=" top" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 145万元 /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 22" valign=" top" 3 /td td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 126" valign=" top" 代谢标志物群超灵敏快速定量分析系统等 /td td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 28" valign=" top" 1项 /td td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 268" valign=" top" 含2套“体液功能代谢组超灵敏精准定量系统”、2套“高覆盖极性中心碳代谢组定量分析系统”、2套“代谢标志物群超灵敏快速定量分析系统”、2套“多代谢途径中所有代谢物同步定量系统”、2套“固醇及类花生酸等特异代谢物群同步定性与定量系统”、 2套辅助设备“质谱用氮气制备辅助系统” /td td style=" border: 1px solid rgb(204, 204, 204) word-break: break-all " width=" 111" valign=" top" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 3150万元 /td /tr /tbody /table p 项目联系方式: /p p 项目联系人:张老师 /p p 项目联系电话:86-21-65641327 /p p br/ /p
  • 合工大在高灵敏硅基超窄带探测器领域取得重要进展
    近日,合肥工业大学微电子学院先进半导体器件与光电集成实验室的王莉副教授和罗林保教授,成功研发出一种基于单p-型硅肖特基结的超灵敏近红外窄带光电探测器。相关成果以“Ultra-Sensitive Narrow-Band P-Si Schottky Photodetector with Good Wavelength Selectivity and Low Driving Voltage”为题于2023年12月31日作为封面文章在线发表在半导体器件领域的著名杂志IEEE Electron Device Letters上。图1. IEEE Electron Device Letters 2024年第一期封面窄带光电探测器由于仅对目标波长敏感,可以有效抑制背景噪声光的干扰,因此在机器视觉、特定波段成像、光学通信和生物材料识别等领域均具有重要的应用价值。但现有的加装滤波片、电荷收集变窄或热电子效应等窄带探测机制普遍存在着量子效率低的问题。为了提高窄带探测的灵敏度,研究人员通过将电荷陷阱引入有源层进行界面隧穿注入,或者利用场增强激子电离过程来实现器件内的光电倍增效应。但这些机制往往需要几十伏较高的电压才能激发启动,导致窄带探测器的性能易退化和工作能耗高。该研究团队在深入分析了上述问题的基础上,提出并实现了一种可在低驱动电压下工作的高灵敏窄带光电探测器。通过采用双层结构肖特基电极以及增大光生电子和空穴之间的渡越时间差,在保证高波长选择性的前提下实现了器件光电转化效率的大幅提高。该探测器仅在1050nm附近有探测峰,对紫外及可见光几乎无响应。在零偏压下器件的比探测率达∼4.14×1012Jones,线性动态范围约为128 dB。当工作偏压由0 V增加到- 3 V时,器件外部量子效率可以从96.2 %显著提升到6939%,同时探测峰半高宽保持在约74 nm不变。这一成果为实现可在低驱动电压下工作的超高灵敏窄带光电探测器提供了新思路,有望在光电子领域得到广泛应用。图2. (a)器件内光强分布模拟结果,零偏压下(b)器件在不同波长光照下的电流-电压曲线,(c)线性动态范围,(d)不同偏压下器件的外部量子效率随波长变化曲线。上述工作得到国家自然科学基金、安徽省重点研发计划、安徽省自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项等项目的资助。论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/ d ocument/10312826
  • 北大教授研发出超灵敏结构光超高分辨率显微镜
    p   北京大学陈良怡团队联合华中科技大学谭山团队发明了一种超灵敏结构光超高分辨率显微镜 -- 海森结构光显微镜 (Hessian SIM)。此项成果近日以全文形式在线发表于Nature Biotechnology (影响因子41.67),论文题目为“Fast, long-term, super-resolution imaging with Hessian structured illumination microscopy”。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/9733f7f5-ffa5-4262-9ca6-a6f439e01233.jpg" title=" 1.png" / /p p style=" text-align: center " 图1:海森结构光显微镜解析囊泡融合孔道形成全过程。上图:实际的动态过程解析;下图:由实验结果得到的囊泡融合的四个中间态。 /p p   在每秒钟得到188张超高分辨率图像时,海森结构光显微镜的空间分辨率可以达到85纳米,能够分辨单根头发的1/600到1/800大小结构,而所需要的光照度小于常用的共聚焦显微镜光照度三个数量级。由于极低的光漂白以及光毒性,实现了100 Hz超高分辨率成像下连续采样10分钟得到18万张超高分辨率图像,或者是在1 Hz超高分辨率成像下连续1小时超高分辨率成像基本无光漂白。 /p p   与获得2014年Nobel化学奖的受激辐射损耗超高分辨率显微镜(STED)相比,海森结构光显微成像以极高的时间分辨率、极低的光毒性在活细胞超高分辨率成像方面占显著优势。例如,在观察细胞内囊泡与细胞质膜融合释放神经递质和激素过程中,海森结构光显微镜与STED显微镜(分辨率60纳米,每秒5幅左右; 巫凌钢实验室2018年3月Cell上线的文章)都可以观察到囊泡融合形成的孔道;但是,海森结构光显微镜还解析出囊泡融合时四个不同中间态,包括囊泡打开3纳米小孔、囊泡塌陷、融合孔道维持和最后的囊泡与细胞质膜完全融合的过程,真正可视化膜孔道形成的全过程(图1)。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/a8d935d2-2f07-4d3a-bfc4-18cf43e9c1ae.jpg" title=" 2.png" / /p p style=" text-align: center " 图2、海森结构光显微镜显微镜下观察到COS-7细胞中的内质网和线粒体相互作用的动态过程,蓝色的线粒体用MitoTracker Green标记,可以清楚辨识内嵴结构;品红色的是用SEC61-mCherry标记内质网结构。 /p p   此项突破一方面是基于硬件自主设计的新偏振旋转玻片阵列、高精度的时序控制程序以及高数值孔径物镜的应用;另一方面是创新的重构算法,借鉴了人眼区分信号和噪声的机制,首次提出将生物样本在多维时空上连续、而噪声是完全随机分布的先验知识用于构建海森矩阵,指导超高分辨率荧光图像的重建。 /p p   超灵敏海森结构光显微镜是目前活细胞成像时间最长、时间分辨率最高的超高分辨率显微镜,适用于各种细胞、不同探针的荧光成像 – 可以说,所有应用扫描共聚焦显微镜的场景都可以使用海森结构光显微镜,因而具有广泛的应用前景。 /p p   该论文的第一作者为北京大学黄小帅、华中科技大学范骏超和北京大学李柳菊,通讯作者为北京大学陈良怡、华中科技大学谭山。工作得到了国家自然科学基金委重大仪器研制基金、重大研究计划专项、科技部国家重点研发计划基金、重点基础研究发展计划和北京市自然科学基金委重点项目的资助。陈良怡、黄小帅等主创成员参与了早先发表于Nature Methods的高分辨率微型化双光子显微镜的研制,荣获2017年中国十大科学进展等荣誉。未来,他们将进一步实现微型化海森结构光的显微在体成像。 /p
  • 残次石墨烯可造超灵敏“电子鼻”
    美国伊利诺伊大学芝加哥分校的科学家日前开发出一种能够分辨出单个气体分子的超高灵敏度&ldquo 电子鼻&rdquo 。这种新型气体传感器对气体分子的吸收能力比传统化学传感器强300倍。   让人不可思议的是,用来制造这种高灵敏度&ldquo 电子鼻&rdquo 的材料竟是此前被认为残次品的、存在缺陷的石墨烯。相关论文发表在《自然· 通信》杂志网站上。    在制造石墨烯的过程中,石墨烯逐渐形成晶格或片状时,会随机出现一些单晶颗粒。这种多晶结构与单晶之间的边界被称为晶界。由于晶界会造成电子的散射,削 弱石墨烯晶格的性能,具有晶界的石墨烯通常都被认为是毫无价值的次品。但美国伊利诺伊大学芝加哥分校机械和工业工程教授阿明· 萨利希-空锦带领的研究小组 却发现,这些缺陷正好适合用来制造高灵敏度气体传感器。   物理学家组织网9月23日(北京时间)报道称,为了验证这一想法,测试石墨烯缺 陷的电气性能,研究人员用单个石墨烯晶界制造了一个微米尺寸的气体传感器。他们在测试中发现,石墨烯晶界能够将气体分子吸附到其表面并让它们聚集起来,石墨烯晶体上却没有这样的现象。这使具有这种缺陷的石墨烯成为观测气体分子的理想场所。   由切赫· 克拉尔带领伊利诺伊大学芝加哥分校的一个 理论化学小组,对该晶界所具备的这种独特吸引力和电子特性进行了解释:晶界的不规则特性使其具备了数百个不同灵敏度的电子传输间隙。这就像是许多平行的并 联开关,当气体分子在晶界上发生聚集,电荷发生转移时,这些开关会突然打开或者关闭。这一切都发生在一个非常短暂的时间当中。而这便是用其制成的气体传感 器能够具备超高灵敏度的原因所在。   萨利希-空锦说:&ldquo 数十年来科学家们一直试图制造出一种强大的、具有超高灵敏度的传感器。我们的研究 将其变成了现实,可以在微米级的尺寸上将这些晶界集成起来进行统一控制。使用这种技术能很容易制造出芯片级的传感器阵列。借助晶界对气体分子超强的吸附能 力和快速反应能力,用石墨烯晶界阵列制成的电子鼻甚至能够检测出单个气体分子。这种材料集精确和可靠于一身,是制造气体传感器的理想材料。&rdquo
  • 730万!武汉大学计划采购超灵敏多维分离高分辨质谱系统
    一、项目基本情况项目编号:WHCSIMC2022-1908491ZF(H)项目名称:武汉大学超灵敏多维分离高分辨质谱系统采购项目预算金额:730.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):730.0000000 万元(人民币)采购需求:1.本次公开招标共分1个项目包,采购内容如下:包号货物名称数量最高限价是否接受进口1超灵敏多维分离高分辨质谱系统1套730万元是 详细技术规格、参数及要求见本项目招标文件第(三)章内容。合同履行期限:交货期:国产设备:合同签订后90日内;进口设备:收到信用证后90日内;质保期:本项目免费质量保证期要求不低于1 年。免费质量保证期从货物供货、安装、调试正常且经采购人确认验收合格之日起算。本项目( 不接受 )联合体投标。二、申请人的资格要求:1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:/3.本项目的特定资格要求:(1)供应商必须是依法在中华人民共和国独立承担民事责任的法人、其他组织或自然人,如供应商经营其所投产品或服务需要相关行政许可的,则必须获得相关行政许可才能参与投标; (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,不得参加本项目同一合同项下的政府采购活动。(3)为本采购项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的,不得再参加本项目的其他招标采购活动。(4)供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)失信被执行人、政府采购严重违法失信行为记录名单、税收违法黑名单和“中国政府采购”网站(www.ccgp.gov.cn)政府采购严重违法失信行为记录名单。(以投标截止当日查询结果为准)。(5)所投产品为进口产品的,需提供制造商出具的针对本项目的有效授权书。(授权链完整)(6)如国家法律法规对市场准入有要求的还应符合相关规定。三、获取招标文件时间:2022年09月16日 至 2022年09月22日,每天上午9:00至11:00,下午13:30至16:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:网上报名方式:符合资格的供应商应当在获取时间内,提供以下材料加盖公章的扫描件领取招标文件。 1.潜在供应商为法人或其他组织的:凭单位介绍信/法定代表人授权书(法定代表人身份证明书)、受托人(法定代表人)身份证复印件及营业执照或单位主体注册证书复印件领取。 2. 供应商为自然人的只需提供本人身份证明。 3.其他报名相关资料和要求:项目报名表(网上下载)。 4.其他供应商认为需要提供的文件。 5. 供应商如获取招标文件的,可在向中科器湖北有限公司(银行户名:中科器湖北有限公司 | 开户银行:招商银行武汉分行首义支行 | 账号:0279 0016 6710 504 )缴纳标书费(转账时请务必注明项目编号)之后,发送上述报名资料(扫描件)和标书费转账凭证(扫描件)到电子邮箱(zhongkeqi002@163.com)进行报名。标书费经确认到账后,我司将按供应商提供的联系方式通过电子邮件发放招标文件。采购人、采购代理机构对邮寄、电子文本传输过程中发生的迟交或遗失均不承担责任。(时效性以收到供应商完整报名资料的邮件且标书费经确认到账后的时间为准) 售价:300 元/包,售后不退。售价:¥300.0 元,本公告包含的招标文件售价总和四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点提交投标文件截止时间:2022年10月10日 09点30分(北京时间)开标时间:2022年10月10日 09点30分(北京时间)地点:湖北省武汉市东湖新技术开发区高新大道666号国药大厦A20栋(中国医疗器械有限公司大楼)10楼,中科器湖北有限公司2号开标室五、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、供应商参加投标的报价超过该包采购预算金额或最高限价(如有)的,其该包投标无效。2、采购项目需要落实的政府采购政策:本项目需落实的绿色发展(节能环保)、中小微型企业扶持(含支持监狱企业发展、促进残疾人就业)、支持创新等相关政府采购政策详见招标文件。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:武汉大学     地址:武汉市武昌珞珈山        联系方式:陈老师(027) 68754583      2.采购代理机构信息名 称:中科器湖北有限公司            地 址:湖北省武汉市东湖新技术开发区高新大道666号国药大厦A20栋(中国医疗器械有限公司大楼)10楼中科器湖北有限公司            联系方式:刘洋、张宇、袁诗、陈文静 (027)84888155,84888156转(859)            3.项目联系方式项目联系人:刘洋、张宇、袁诗、陈文静电 话:  (027)84888155,84888156转(859)

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