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显微技术相关的论坛

  • 共焦距显微技术及其应用

    共焦距显微技术是一种获得高分辨率图像和3D重构的宝贵工具。共焦距显微技术最重要的功能是能够从样片内部隔离和收集焦点平面,由此消除荧光样片中常见的模糊不清的“薄雾”。如何将该技术应用于医疗设备中?请看本文的介绍。共焦距显微技术是一种获得高分辨率图像和3D重构的宝贵工具。共焦距显微技术最重要的功能是能够从样片内部隔离和收集焦点平面,由此消除荧光样片中常见的模糊不清的“薄雾”。精美的细节通常被薄雾弄得模糊不清,无法用非共焦距、荧光显微技术检测到。在此应用中使用DLP技术使用户能够轻松改变观察条件,消除影响查看的不想要的振动。DLP技术的用途有两个:扫描和配置照明与检测针孔阵列。照明针孔通过以下方式创建:打“开”一个显微镜,而使周围的镜保持“关闭”状态。因此只有这一个微镜反射的光会透过光学系统。此微镜在物镜中的图像充当聚焦于物体的照明针孔。然后,在此针点碰到样片后“反射”的光会重新聚集到 DMD的同一微镜上。通常,当某个物体在荧光显微镜中成像时,产生的信号来自全厚度样本,该样本不允许大多数信号聚焦到查看器。共焦距显微技术通过位于平面像前面的共焦距“针孔”去除这种对焦不准的信息,此针孔充当空间滤波器,仅允许焦距对准部分的光成像。要使整个视野成像,可通过以覆盖整个视野的时变模式转换开关镜来配置马赛克。使用水平扫描并按每个垂直位置一个微镜几次来转换模式,就可扫描整个样片领域。然后在DMD执行扫描时使用CCD相机拍摄一个完整连续的图像。

  • 【资料】拉曼相关技术-共焦显微拉曼光谱技术

    [size=5][b]共焦显微拉曼光谱技术[/b] [/size][size=5]  显微拉曼光谱技术是将拉曼光谱分析技术与显微分析技术结合起来的一种应用技术。与其他传统技术相比,更易于直接获得大量有价值信息,共聚焦显微拉曼光谱不仅具有常规拉曼光谱的特点,还有自己的独特优势。辅以高倍光学显微镜,具有微观、原位、多相态、稳定性好、空间分辨率高等特点,可实现逐点扫描,获得高分辨率的三维图像,近几年共聚焦显微拉曼光谱在肿瘤检测、文物考古、公安法学等领域有着广泛的应用。 [/size]

  • 显微成像近红外技术

    [font=宋体]传统的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术测量的是平均光谱,反映样本的平均组成,而近红外显微成像技术增加了光谱的空间分布信息,可以使样品的异质性得到进一步[/font][font=宋体]确定。近红外显微成像系统是将[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]与光学显微镜联用的系统,主要由近红外主机、近红外显微镜系统和计算机组成。近红外主机多采用干涉分光原理,主要部件包括迈克尔逊干涉仪、显微镜光学系统、检测器等。显微镜把光束聚焦到测量样品的微区上,可移动镜头从而对样品进行点、线、面的分子水平的扫描,可以快速获得大量的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]图,并把测量点的坐标与对应的红外光谱同时存入计算机,得到不同化合物在微区分布的平面图或立体图。[/font][font='Times New Roman']1. [/font][font=宋体]近红外显微成像技术的特点[/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体])样品不需预处理。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体])穿透能力强。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体])水的干扰小,可以对鲜活组织和溶液中的细胞样品直接测定。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]4[/font][font=宋体])测定的区域可达到[/font][/font][font='Times New Roman']lcm[/font][sup][font='Times New Roman']2[/font][/sup][font=宋体]以上,并且可以检测粗糙表面的样品。[/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]5[/font][font=宋体])非接触性、非破坏性、无环境污染。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]6[/font][font=宋体])二维光谱可以增强分辨率,展示更多的细节。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]7[/font][font=宋体])可分析多种物态的样品。[/font][/font][b][font='Times New Roman']2. [/font][font=宋体]成像方式[/font][/b][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体])总吸收图像,以每一个的数据点的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]图为基础,宏观显示图像分析区域内的近红外吸收强度。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体])单波长成像,以特定波长的近红外吸收强度为特征,显示对应化学官能团在图像分析区域内的分布信息。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体])化学成像,也叫峰面积图像,是以特定吸收峰的峰面积为特征,显示对应化学官能团在图像分析区域内的分布信息。[/font][/font][font=宋体]([/font][font='Times New Roman']4[/font][font=宋体])相关谱成像,以某一张[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]为标准,计算出整个图像上的像素点光谱与它的相关性,再以相似度为度量成像。特别适于鉴别纯物质中的零星污染物。[/font][font=宋体]([/font][font='Times New Roman']5[/font][font=宋体])峰比率成像,以[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]图不同吸收峰的峰比率为特征,显示对应化学官能团在图像分析区域内的分布信息。[/font][font=宋体]近红外显微成像技术在材料、食品、医药等行业已经发挥了较大的作用,利用其进行化学成分测定及微区分析,快速、简单、直观。与扫描电镜、透射电镜、电子探针、[/font][font='Times New Roman']X[/font][font=宋体]射线衍射等其他微区分析技术相比,近红外显微成像技术具有制样简单、操作方便、快速定量、无损分析的优点。因此,作为现代分析技术,近红外显微成像技术必将得到越来越广泛的应用。如何建立适用性、稳定性更好的数学模型,实现不同仪器之间、同一仪器不同条件下的定标模型的转移,以及与其他分析技术的联用将是近红外显微成像技术的发展趋势。[/font]

  • 关联光学和电子显微镜技术:2015值得期待的超越诺奖的新技术

    http://pic.biodiscover.com/files/2/rt/201501051032414604.jpg  在刚刚过去的2014年里,美国科学家Eric Betzig、William Moerner 和德国科学家Stefan Hell,因为对超高分辨率显微镜所做出的贡献,获得了诺贝尔化学奖。这一技术的意义在于突破了几个世纪以来光学显微镜的“衍射极限”。这些科学家们从不同途径“突破”了这一极限,使人们能够分辨相距少于200nm的两个物体。这类技术被统称为超高分辨率显微技术或纳米显微技术。  目前主要的超高分辨率技术包括:光激活定位显微技术PALM、随机光学重建显微技术STORM、受激发射损耗STED,结构照明显微技术SIM和RESOLFT。其中,PALM和STORM属于单分子定位显微技术。  专家们认为与荧光显微技术不同,电子显微镜(EM)能获得精确的结构信息,但是通过EM识别特殊蛋白是一个费力不讨好的工作,而且一般也不能定量。而通过衍射极限荧光成像的电子显微技术虽然获得的信息量大,但是无法达到几十纳米级别的分辨率。  超分辨率荧光成像技术现在已接近电子显微镜技术,不过这两者之间还是存在至少一个数量级的分辨率差异。如果能将这两者结合,提炼电子显微和超分辨率荧光显微的优点,也许能带给我们惊喜。  把这两种方法放在一起并不是件简单的事。首先样品准备需要能用于两种不同的方法,以最小的失真完成高质量成像。其次以两种模式获得的成像也必须能精确对齐,这样才能真正提供补充信息。  比如说来自美国NIH的一组研究人员为了将电镜EM与光激活定位显微技术PALM结合在一起,对细胞表面结构成果,研发出了一种样品准备的方法,这种方法基于嵌入式金纳米棒,能完成20 纳米分辨率的相关成像(Correlative super-resolution fluorescence and metal-replica transmission electron microscopy)。  此外这种关联技术还需要EM样品准备中合适的荧光标记,另外一篇文章中,来自加州理工学院的研究人员为了关联细菌细胞的PALM与冷冻电子层析成像,找到了能在冷冻条件下进行光开启的荧光蛋白,而且他们也成功阻止了冰晶体的形成。(Correlated cryogenic photoactivated localization microscopy and cryo-electron tomography)  这就是关联光学和电子显微镜技术(Correlative Light and Electron Microscopy,CLEM),这种技术既有荧光显微镜FM的分子标记功能,又具有电子显微镜EM捕获超微结构细节的高分辨率。这一相关显微镜技术让细胞生物学家有可能理解生命大分子在细胞里的动态,得到其亚细胞结构的更多信息。  而这些相应的解决方法也将能帮助这种超分辨率技术快速发展,用于生物学研究。  推荐阅读  Super-resolution CLEM

  • 庄小威小组改进显微技术

    文章来源:科学网 时间:2012.05.21   在近期公布的美国国家科学院增选院士名单中,一位著名的华裔女科学家入选,这位青年科学家毕业于中国科技大学少年班,19岁考取全额奖学金赴美攻读博士学位,2003年荣获美国麦克阿瑟基金会评选出的“天才奖”,独得奖金50万美元。之后在她34岁的时候就成为了哈佛大学正教授。  她就是庄小威教授,今天她当选美国国家科学院院士,年仅40岁,这也是目前为止最年轻的华人院士,这位女科学家主要从事显微成像方面的研究,曾研发了一种比传统光学显微镜高10倍以上的分辨率的显微技术,并将这种技术命名为随机光学重建显微法(stochastic optical reconstruction microscopy,STORM)。  今年庄小威研究组又在之前研究的基础上,改进了STORM,通过双物镜STORM,揭示了肌动蛋白骨架纤维组织的三维结构,这篇题为“Dual-objective STORM reveals three-dimensional filament organization in the actin cytoskeleton”的文章,公布在Nature Methods杂志上。  随机光学重建显微镜(STORM)是一种高级的光学显微术,通过这一技术能够表现组织或细胞更加细微的结构。之前广泛应用于生物医学领域的光学显微技术由于受到衍射极限的限制,分辨率通常为几百个纳米左右。这要比细胞内典型的分子结构大,这样很多生物学的研究都无法用光学显微镜实现。  而STORM采用光转换荧光探针,在时间上分离相互重叠发光的荧光分子,然后重构得到高分辨率图像。应用这一想法,分子复合物,细胞及组织的二维,三维多色荧光成像的分辨率可达到数十纳米。这一技术可以记录纳米尺度的细胞内分子间相互作用及组织内细胞间的相互作用。  在这一基础上,庄小威等人又进行了改进,他们将散光成像(astigmatism imaging)与双物镜构架相结合,提高了随机光学重建显微镜STORM的成像分辨率,在生物成像中获得了小于10纳米的横向分辨率,以及小于20纳米的纵向分辨率。  采用这种方法,研究人员对细胞中的微丝进行了成像,揭示了这种重要细胞骨架的超微结构——微丝是由肌动蛋白(Actin)组成的直径约为7nm的纤维结构。肌动蛋白单体(全称为“球状肌动蛋白”,简称“G肌动蛋白”)表面上有一个ATP结合位点。肌动蛋白单体可一个接一个连成一串肌动蛋白链,而微丝则由两串这样的肌动蛋白链互相缠绕扭曲成而成。微丝对于细胞贴附、铺展、运动、内吞、细胞分裂等许多细胞功能具有重要作用。  从这一结构中,研究人员观察到在片状细胞突起中,有两个不同结构组织,垂直分层的肌动蛋白网络。这对于进一步解析微丝结构功能具有重要意义。  庄小威研究组利用STORM等技术获得了不少关键分子的结构,比如DNA模式样品和哺乳动物细胞的多色成像;对HIV病毒逆转录酶RT与核酸底物之间的相互关系进行了实时监控,获得了相关的动力学数据,对于艾滋病的治疗意义重大。  去年她还与另外一位华人科学家利用超分辨率荧光显微镜结合染色体构象捕获分析法对活体大肠杆菌细胞内的拟核相关蛋白(nucleoid-associated proteins ,NAPs)进行了跟踪观察,并由此揭示了细菌遗传物质组织机制。

  • 显微摄影技术的体验

    在形态学研究中,最终取得的照片质量,将是决定实验结果的最终依据。学术期刊编辑和审稿专家对论文的评价,也十分注重照片质量。获得一张好的照片,既取决于组织制备技术,也与显微摄影以及暗室技术有关。本文仅就显微摄影技术,以Olympus New Vanox型万能显微镜配套装置为例简要介绍如下。1显微摄像前的准备工作   组织切片的选择:根据论文需要选择组织切片。一类为保存实验原始资料而挑选的切片,由于组织切片年久后易于褪色,所以拍成胶片代替切片,目的是便于长期保存;另一类为入选论文的核心切片,也是显微摄影的重点。在选择组织切片时,应选择切片厚度均一,展片平整,背景反差明显,透明度良好,染色质量较好的切片,不要忘记以记号笔在入选切片周围打上记号,以便于及时而准确地重复找到欲摄部位。在拍摄范围内,不应有任何污尘、组织碎片、气泡及人工假象存在,拍摄时无妨将物镜与目镜不同组合,多拍摄一些帧幅,以便选优,不与前一类切片平均使用胶卷。 选购胶卷:目前新式显微摄影装置多采用氦灯,其光路系统已由旧式钨丝照明转变成近似日光。所以选购胶卷时应为日光型者,即感光速度(ISO/ASA)为100的胶卷。其次,在挑选胶卷商品厂家时,最好对同一实验组织切片,选用同一厂家胶卷,这有利于摸索暗室洗像技术。再者,对黑白负片、彩色负片及彩色反转片(幻灯片),购买与拍摄要有计划;若以黑白片与彩色片相比,应先拍彩色片,以防组织切片放置过长褪色。如果单纯为发表论文拍摄,则只需拍摄黑白片,如果既要彩色负片又要彩色反转片,应先拍反转片。彩色反转胶卷冲洗后,一般能如实反映组织切片的真实色调,因此除可作幻灯片使用外,还可作彩卷扩印时色彩还原的标准参照。通常情况下,彩色照片扩印往往颜色失真,相同的彩卷多次扩印时色调也多不一致,而且背景常有蓝色或绿色。到照像馆扩印彩照时,应以彩色反转片或原有的相同组织相同染色方法的彩照作为参照,并建议用彩色补偿滤片(CC滤片)消掉背影杂色,使无色的背景调为纯白色。通过实践,证明经过这种处理的彩色照片质量明显提高。正确安装胶卷:向照相机内装卷时,常出现的失误是胶卷没有挂上,致使按下自动曝光装置上的“曝光键”后,胶卷并未转动,胶片并未感光,且因一般情况下,自动曝光装置并未因胶卷未挂上有任何异常的警示,故浪费大量精力与时间。正确的装卷方法如下:打开照相机背壳,将胶卷药膜面朝内装在倒卷轴上,拉动片头至摄取卷轴端,因后者上有数条纵沟,有时须将片头剪窄,以确保片头能够插入纵沟,并且不能使片头从另一纵沟伸出来,以手指将胶片边孔套按在摄取卷轴下端的齿轮齿上,按动自动曝光装置上的“曝光”键,确实见到胶片向前卷动到摄取卷轴时,才关闭照相机背,再按动一次“曝光”键,注意倒卷轴应随着转动。核查显微镜及其摄相装置各键钮状态:Olympus New Vanox上的键钮颇多。这里仅指出几点:①依据胶卷上的ISO/ASA值设定胶卷速度(film speed)。②依据胶卷品牌及型号设定倒易失效补偿值(reciprocity failure compensation),此值一般在胶卷盒上没有标明,但在各种摄相装置说明书上均可查到知名胶卷品牌的此值。③核查摄相光路与相关各个键钮接通状态,当接通后,自动曝光装置控制面板上的“安全”灯将亮起来。2常用显微摄影技术细节摄影者对显微摄影装置的调整:包括两目镜瞳孔间距的调整和个人屈光不正的校正。前者指将两目镜的距离按个人的瞳孔间距进行调整,拉动目镜或捻转瞳孔间距调节螺旋。校正屈光时应转动目镜筒上的屈光度调节环,使物镜视野中心的“十”字由单线调成双线,达到完全清晰,并且左右眼应分别调整。每个拍摄者都不宜省略这一步。物镜与摄相目镜不同组合的选择:摄影目镜除放大功能外,并不具备空间分辨功能,只有物镜才具有空间分辨力。在一般条件下,对组织切片厚度在20 μm以下者,应尽量选择较高倍物镜,例如欲放大实物50倍时,选择“20×”物镜配以“

  • 【原创】蔡康显微镜下的观察纤维细胞的微管分布-技术精华

    蔡康显微镜下的观察纤维细胞的微管分布-技术精华 目前显微镜观察微生物有:生物显微镜 蔡康高档显微镜 荧光显微镜 倒置显微镜 都可以观察研究微生物,请看下面阐述介绍 [img=340,340]http://www.zskp.org.cn/Article/UploadFiles/200803/2008030615471734.jpg[/img]一、目的要求  1.明确显微镜计数的原理。  2.学习使用血球计数板进行微生物计数的方法。  二、基本原理  利用血球计数板在显微镜下直接计数,是一种常用的微生物计数方法。此法的优点是直观、快速。将经过适当稀释的菌悬液(或孢子悬液)放在血球计数板载玻片与盖玻片之间的计数室中,在显微镜下进行计数。由于计数室的容积是一定的( 0.1mm2),所以可以根据在显微镜下观察到的微生物数目来换算成单位体积内的微生物总数目。由于此法计得的是活菌体和死菌体的总和,故又称为总菌计数法。  血球计数板,通常是一块特制的载玻片,其上由四条槽构成三个平台。中间的平台又被一短横槽隔成两半,每一边的平台上各刻有一个方格网,每个方格网共分九个大方格,中间的大方格即为计数室,微生物的计数就在计数室中进行。血球计数板构造如图Ⅷ-1。  计数室的刻度一般有两种规格,一种是一个大方格分成16个中方格,而每个中方格又分成25个小方格(图Ⅷ-2);另一种是一个大方格分成25个中方格,而每个中方格又分成16个小方格(图Ⅷ-1,C)。但无论是哪种规格的计数板,每一个大方格中的小方格数都是相同的,即16×25=400小方格,如图Ⅷ-2。  每一个大方格边长为1mm,则每一大方格的面积为1mm2,盖上盖玻片后,载玻片与盖玻片之间的高度为0.1mm,所以计数室的容积为0.1mm3。  在计数时,通常数五个中方格的总菌数,然后求得每个中方格的平均值,再乘上16或25,就得出一个大方格中的总菌数,然后再换算成1ml菌液中的总菌数。  下面以一个大方格有25个中方格的计数板为例进行计算:设五个中方格中总菌数为A,菌液稀释倍数为B,那么,一个大方格中的总菌数  因1ml=1cm3=1000mm3,      (即0.1mm3中的总菌数)为(A/5)*25*B=50000AB(个)  同理,如果是16个中方格的计数板,设五个中方格的总菌数为A',则   1ml菌液中总菌数=(A'/5)*16*10*1000*B'=32000A'B'(个)      三、器材  酿酒酵母菌悬液,血球计数板,显微镜,盖玻片,无菌毛细管。  四、操作步骤  1.稀释  将酿酒酵母菌悬液进行适当稀释,菌液如不浓,可不必稀释。  2.镜检计数室  在加样前,先对计数板的计数室进行镜检。若有污物,则需清洗后才能进行计数。  3.加样品  将清洁干燥的血球计数板盖上盖玻片,再用无菌的细口滴管将稀释的酿酒酵母菌液由盖玻片边缘滴一小滴(不宜过多),让菌液沿缝隙靠毛细渗透作用自行进入计数室,一般计数室均能充满菌液。注意不可有气泡产生。  4.显微镜计数  静止5分钟后,将血球计数板置于显微镜载物台上,先用低倍镜找到计数室所在位置,然后换成高倍镜进行计数。在计数前若发现菌液太浓或太稀,需重新调节稀释度后再计数。一般样品稀释度要求每小格内约有5—10个菌体为宜。每个计数室选5个中格(可选4个角和中央的中格)中的菌体进行计数。位于格线上的菌体一般只数上方和右边线上的。如遇酵母出芽,芽体大小达到母细胞的一半时,即作两个菌体计数。计数一个样品要从两个计数室中计得的值来计算样品的含菌量。  5.清洗血球计数板  使用完毕后,将血球计数板在水笼头上用水柱冲洗,切勿用硬物洗刷,洗完后自行晾干或用吹风机吹干。镜检,观察每小格内是否有残留菌体或其他沉淀物。若不干净,则必须重复洗涤至干净为止。  五、实验报告  1.结果  将结果记录于下表中。 A表示五个中方格中的总菌数; B表示菌液稀释倍数。  2.思考题  根据你实验的体会,说明用血球计数板计数的误差主要来自哪些方面?应如何尽量减少误差,力求准确?这是多年以来上海蔡康光学经历磨炼 得出的结果,也为研究人员带来的方便,为国家作出贡献.

  • 生物显微镜应用技术基础知识

    本 文从普及角度概述 了使用生 物显微 镜的工 作条件、操作步骤和各主要部件的调整及使 用方法,介绍 了各种照 明方 法和 有关 注意事项,业甘相 衬显微术、荧光显微术及显微摄影的 基本棍念、操作技术作了说明。

  • 【分享】工业显微镜使用故障及技术咨询

    专业技术人员凭借多年在OLYMPUS光学显微镜工作经验提供OLYMPUS工业显微镜售前技术配套咨询,及完美的售后服务.以及各类显微功能增加及改造.(现在显微镜的附件追加,功能增加,软件升级等服务)中国心

  • 光学显微成像技术在神经科学研究中的应用

    [align=left][font=宋体][color=#374151]摘要:光学显微成像技术在神经科学研究中发挥着不可或缺的作用。文章将深入探讨两种主要的光学显微成像技术,即荧光显微镜和多光子显微镜,在神经科学领域的应用案例。我们首先介绍了这些技术的基本原理和发展历程,然后详细描述了它们在神经细胞成像、突触可塑性研究和脑功能成像中的应用。通过这些案例,我们展示了光学显微成像技术在神经科学研究中的重要性,以及它们对我们深入理解神经系统的贡献。[/color][/font][/align][font=宋体][color=#374151]关键词:神经科学、荧光显微镜、多光子显微镜、神经细胞成像[/color][/font][font=宋体][color=#374151]光学显微成像技术自17世纪以来一直在科学研究中扮演着重要的角色。随着技术的不断发展,光学显微镜已经成为许多科学领域的核心工具之一,尤其在生命科学和神经科学领域。文章将深入探讨光学显微成像技术在神经科学研究中的应用案例,重点介绍荧光显微镜和多光子显微镜这两种主要技术的原理和应用。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]一、光学显微成像技术应用[/color][/font][font=宋体][color=#374151]1.荧光显微镜的应用[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光显微镜是一种广泛应用于神经科学研究的工具,它使用荧光染料或标记物来可视化和研究神经系统的结构和功能。以下是荧光显微镜在神经科学研究中的应用案例,包括神经细胞成像、突触可塑性研究、脑疾病研究等方面。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](1)神经细胞成像[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光显微镜在观察和研究神经细胞的结构和功能方面发挥了关键作用。通过使用荧光标记的抗体或分子探针,研究人员可以可视化神经元的不同结构,包括轴突、树突、细胞核等。这有助于研究神经细胞的形态特征以及它们在不同生理条件下的变化。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](2)突触可塑性研究[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光显微镜在突触可塑性研究中也具有重要应用。突触可塑性是指突触的结构和功能如何受到刺激和学习的影响。通过标记突触相关的蛋白质或分子,研究人员可以实时观察突触的变化,如突触增强或突触抑制,以深入理解学习和记忆的神经机制。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](3)脑功能成像[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光显微镜在脑功能成像方面也具有潜力。通过将钙指示剂或光遗传学标记物引入神经元,研究人员可以实时监测神经元的活动。这种技术使我们能够理解大脑不同区域的活动模式,以及不同刺激下神经元的响应。这对于研究认知过程、行为和神经疾病有着重要意义。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](4)神经干细胞研究[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光显微镜也被广泛用于研究神经干细胞。通过标记和追踪神经干细胞的命运和分化过程,研究人员可以理解神经系统的发育和再生机制。这对于神经系统修复和治疗神经系统疾病具有潜在应用。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](5)荧光标记的蛋白表达[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光显微镜也可用于研究不同蛋白质在神经系统中的表达和定位。通过使用荧光标记的蛋白表达技术,研究人员可以观察不同蛋白质的分布和相互作用,从而深入理解神经系统中的信号传导和调控。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](6)脑疾病研究[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光显微镜在研究脑疾病方面也发挥着关键作用。研究人员可以使用荧光显微镜来研究神经系统疾病的病理机制,如帕金森病、阿尔茨海默病和精神分裂症。这有助于发现潜在的治疗方法和药物筛选。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光显微镜在神经科学研究中的应用是多方面的,涵盖了神经细胞成像、突触可塑性研究、脑功能成像、神经干细胞研究、蛋白质表达和脑疾病研究等多个领域。这一技术为神经科学家提供了非常强大的工具,帮助他们深入理解神经系统的结构和功能,以及与神经相关的疾病的机制。未来,随着技术的不断发展,荧光显微镜将继续在神经科学领域中发挥关键作用,为我们揭示神经系统的奥秘提供更多的洞察力。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]2.多光子显微镜的应用[/color][/font][font=宋体][color=#374151]多光子显微镜(Multi-Photon Microscopy)是一种先进的成像技术,它利用非线性光学效应,如多光子吸收,为神经科学家提供了强大的工具,用于研究神经系统的结构和功能。相比传统的荧光显微镜,多光子显微镜具有许多显著的优势,包括更深的成像深度、较少的光损伤、更少的荧光标记物和更高的空间分辨率。以下是多光子显微镜在神经科学研究中的应用领域:[/color][/font][font=宋体][color=#374151](1)脑功能成像[/color][/font][font=宋体][color=#374151]脑功能成像是多光子显微镜的一个主要应用领域。这种技术允许研究人员实时观察活体动物的脑活动,包括神经元的兴奋与抑制、突触传递和脑区之间的相互作用。多光子显微镜能够提供高分辨率的三维图像,而无需使用荧光标记物。这对于研究大脑的基本功能、学习和记忆等过程至关重要。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](2)钙离子成像[/color][/font][font=宋体][color=#374151]钙离子在神经元内起着关键的信号传导作用。多光子显微镜可以用于监测神经元内的钙离子浓度变化,这对于理解神经元的兴奋性和突触传递至关重要。通过使用荧光钙染料,研究人员可以实时观察神经元内钙离子浓度的动态变化,以及不同神经元之间的协同作用。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](3)神经元形态学研究[/color][/font][font=宋体][color=#374151]多光子显微镜在研究神经元的形态学和结构上也具有独特的优势。它可以提供高分辨率的三维成像,允许研究人员详细观察神经元的分支结构、突触连接和细胞器的分布。这对于理解神经元的连接方式、发展和退行性疾病的机制至关重要。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](4)活体动物模型研究[/color][/font][font=宋体][color=#374151]多光子显微镜也在活体动物模型研究中发挥着关键作用。研究人员可以使用这种技术观察小鼠、果蝇等模型动物的脑活动,从而研究不同物种的神经系统功能和行为。这对于神经药理学、疾病建模和药物筛选具有重要意义。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](5)细胞内成像[/color][/font][font=宋体][color=#374151]多光子显微镜也可用于单个神经元或突触的细胞内成像。这允许研究人员观察细胞内的亚细胞结构、蛋白质运输和突触形成等过程。这对于研究神经元的分子机制和突触可塑性非常有帮助。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]多光子显微镜的应用领域不仅局限于神经科学,还扩展到其他生命科学领域,如细胞生物学、免疫学和生物医学研究。其高分辨率和深层成像能力使其成为许多领域中不可或缺的工具。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]尽管多光子显微镜在神经科学研究中具有巨大的潜力,但它也面临着一些挑战。其中之一是成像速度,尤其在观察大脑活动时,需要高速成像以捕捉快速的神经事件。另一个挑战是数据处理和分析,因为高分辨率、三维和四维成像产生了大量的数据,需要强大的计算资源和分析工具。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]未来,我们可以期待多光子显微镜技术的不断改进和发展,以应对这些挑战。新的激光技术、荧光标记物和成像算法将继续推动这一领域的进展,为我们深入理解神经系统的复杂性提供更多的洞察力。多光子显微镜将继续在神经科学领域中发挥关键作用,有望帮助我们解决一些最具挑战性的神经科学问题。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]二、光学显微成像技术在神经科学研究中的应用存在问题[/color][/font][font=宋体][color=#374151]光学显微成像技术在神经科学研究中的应用虽然具有众多优势,但也存在一些问题和挑战,这些问题需要科研人员不断努力来解决。以下是一些存在问题:[/color][/font][font=宋体][color=#374151]1.有限的成像深度[/color][/font][font=宋体][color=#374151]传统的光学显微成像技术受到光的折射和吸收的限制,导致成像深度受到限制。这在研究深层脑区时成为问题,因为光无法有效透过多层组织,导致深层神经元无法清晰成像。多光子显微镜已经在这一方面取得了进展,但仍然存在深度限制。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]2.光损伤和毒性[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光标记物和强光源在成像过程中可能对生物样本产生光损伤和毒性作用。这对于活体成像和长时间观察是一个挑战,因为它可能导致样本的退化和死亡。科研人员需要努力寻找更温和的成像方法和标记物,以减轻这些问题。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]3.数据量庞大[/color][/font][font=宋体][color=#374151]高分辨率和多维成像技术产生大量的数据,需要强大的计算资源和复杂的数据分析工具。处理和管理这些数据可能是一个挑战,尤其是在长期实验和大规模成像项目中。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]4.标记物的选择[/color][/font][font=宋体][color=#374151]合适的荧光标记物对于获得高质量的成像数据至关重要。然而,选择适当的标记物可能会受到限制,因为一些标记物可能会干扰样本的正常生理活动,或者不适合特定的实验条件。因此,需要不断开发新的标记物和成像方法。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]5.解析度限制[/color][/font][font=宋体][color=#374151]光学显微成像的分辨率受到光的波长限制,通常受到绕射极限的限制。虽然一些超分辨率成像技术已经出现,但它们仍然无法突破光学分辨率极限。这可能会限制对神经系统微观结构的精确观察。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]6.活体成像的挑战[/color][/font][font=宋体][color=#374151]对于活体成像,尤其是在大脑中,样本的运动和呼吸等因素可能导致成像失真。稳定和精确定位样本是一个技术挑战。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]尽管存在这些问题,光学显微成像技术仍然是神经科学研究的不可或缺的工具,因为它们提供了独特的实时、高分辨率和非侵入性的成像能力。科研人员不断努力解决这些问题,通过技术创新和改进,光学显微成像技术有望继续为神经科学领域的研究提供更多洞察力。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]三、下一步研究方向[/color][/font][font=宋体][color=#374151]基于上述问题,光学显微成像技术在神经科学研究中的应用仍然需要不断改进和发展。下面是可能的下一步研究方向,以解决这些问题:[/color][/font][font=宋体][color=#374151]1.改进成像深度[/color][/font][font=宋体][color=#374151]研究人员可以探索新的成像方法,如双光子显微镜和光学波前调制成像,以增加成像深度。此外,开发新的光学透明样本制备技术,如透明大脑样本技术,可以帮助克服深度限制问题。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]2.减少光损伤和毒性[/color][/font][font=宋体][color=#374151]研究人员可以寻找更温和的成像条件,减少光损伤和荧光标记物的毒性。此外,使用先进的成像系统,如自适应光学成像,可以减小激光功率,同时保持高分辨率。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]3.数据管理和分析工具[/color][/font][font=宋体][color=#374151]开发更强大的数据管理和分析工具,以处理庞大的成像数据。机器学习和深度学习方法可以帮助提高数据分析的效率,并自动检测和量化细胞和结构。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]4.标记物的改进:寻找更多、更具选择性的标记物,以减少对样本的干扰。这可以包括荧光标记物的改进、发展新的基因表达标记和探测技术。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]5.突破分辨率极限[/color][/font][font=宋体][color=#374151]进一步发展超分辨率成像技术,以突破传统光学分辨率极限,获得更高的细节分辨率。例如,结构光显微镜和单分子成像技术可以帮助提高分辨率。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]6.活体成像技术改进:研究人员可以探索新的样本固定和稳定技术,以减小样本运动对成像的影响。另外,开发新的活体成像方法,如头部悬置成像和小型显微成像技术,可以帮助在动态活体条件下进行成像。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]7.多模态成像[/color][/font][font=宋体][color=#374151]结合不同的成像技术,如光学显微镜与电生理记录、光学显微镜与功能磁共振成像(fMRI)等,以获得更全面的神经科学数据。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]8.多尺度成像[/color][/font][font=宋体][color=#374151]开发多尺度成像方法,能够在微观和宏观水平上同时观察神经系统的活动,从神经元到整个脑区。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]这些研究方向代表了改进和扩展光学显微成像技术在神经科学研究中的应用的可能途径。通过不断的技术创新和跨学科合作,神经科学家和工程师有望克服这些问题,提高光学显微成像技术的效能和应用广度,以更深入地理解神经系统的复杂性。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]四、结论[/color][/font][font=宋体][color=#374151]光学显微成像技术在神经科学研究中的应用案例清楚地表明,这些技术在揭示神经系统的复杂性和功能中起到了关键作用。然而,这仅仅是一个开始,未来仍有许多挑战和机遇等待我们探索。例如,新的成像技术和荧光标记方法的不断发展将进一步扩展我们的研究领域。此外,将光学显微成像技术与其他分子生物学和生物化学技术相结合,可以更全面地理解神经系统的功能。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]在未来,我们可以期待更高分辨率、更深层次的成像以及更多三维和四维成像的发展。这将有助于解决神经科学中的一些最具挑战性的问题,如神经网络的复杂性和神经退行性疾病的机制。光学显微成像技术将继续为神经科学研究提供有力的工具,推动我们对大脑和神经系统的理解不断深入。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]参考文献:[/color][/font][font=宋体][color=#374151][1]高宇婷,潘安,姚保利等.二维高通量光学显微成像技术研究进展[J].液晶与显示,2023,38(06):691-711.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][2]王义强,林方睿,胡睿等.大视场光学显微成像技术[J].中国光学(中英文),2022,15(06):1194-1210.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][3]章辰,高玉峰,叶世蔚等.自适应光学在双光子显微成像技术中的应用[J].中国激光,2023,50(03):37-54.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][4]曹怡涛,王雪,路鑫超等.无标记光学显微成像技术及其在生物医学的应用[J].激光与光电子学进展,2022,59(06):197-212.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][5]关苑君,马显才.光学显微成像技术在液-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]分离研究中的应用[J].中山大学学报(医学科学版),2022,43(03):504-510.DOI:10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.Univ (med.sci).2022.0319.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][6]陈廷爱,陈龙超,李慧等.结构光照明超分辨光学显微成像技术与展望[J].中国光学,2018,11(03):307-328.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][7]安莎. 轴平面光学显微成像技术及其应用研究[D].中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所),2021.DOI:10.27605/d.cnki.gkxgs.2021.000055.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][8]杜艳丽,马凤英,弓巧侠等.基于空间光调制器的光学显微成像技术[J].激光与光电子学进展,2014,51(02):13-22.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][9]莫驰,陈诗源,翟慕岳等.脑神经活动光学显微成像技术[J].科学通报,2018,63(36):3945-3960.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][10]张财华,赵志伟,陈良怡等.自适应光学在生物荧光显微成像技术中的应用[J].中国科学:物理学 力学 天文学,2017,47(08):26-39.[/color][/font]

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    1.光学显微镜大家知道,我们的眼睛看到了一个物体,是看到它发出或者反射的光并把光转变成信号,再由大脑把信号理解为相应的图像"然而,哪怕是最好的眼睛,也无法辨别比视网膜上感光细胞的间距还要小的物体"要想看到这样小的东西,就是靠显微技术,就是要靠放大镜或显微镜"1590年,荷兰的眼镜制造者约翰尼斯兄弟把两片凸透镜放在一个管子中合用,从而得到了一个能把微小物体放大的光学仪器)))显微镜"说到显微镜,我们还必须提到一个人,他就是荷兰德尔夫特市的一个布店店员,名叫列文虎克"这人一生的癖好,就是磨制和玩赏玻璃透镜,并将其组成光学显微镜,用来看各式各样的细微东西"1665年,他第一次看到了血液里红色的红血球(直径约7微米)"1683年他模模糊糊地看了比红血球还要小的东西,后来人们认为他就是发现了细菌"光学显微镜虽可观察到组成细胞的基本结构(如细胞质!细胞核!细胞膜等),却只能了解到它的一般情况"这是因为光学显微镜的分辨本领,也就是能够分清的两个细节之间的最短距离,受到了作为成像媒介的光线的限制,最高约为光线波长的一半"波长越短,能够看清的东西就越小"光学显微镜使用的是可见光,波长介于0.39)0.76微米(mm)之间"所以,光学显微镜的最高分辨本领约为200nm"人眼的分辨本领大致是0.1mm"因此,光学显微镜的有效放大倍数为0.1mm/200nm=500倍左右"在实际使用时,为了操作上的方便,不应使眼睛经常处于最高分辨而容易疲劳的状态"用分辨本领大致是0.1mm的肉眼来观察0.2)0.3mm的细节就毫不费力"因此,常把上面定义的有效放大倍数再提高2倍"认为光学显微镜的有效放大倍数约为1500倍,然而,世界是无限的,要研究更小的微观世界!研究细胞内的超微结构,光学显微镜就无能为力了"列文虎克见过的细菌,大小约为1微米,差不多是光学显微镜所能看到的最小的东西"要想看到更小的东西,就需要更短的波长,或者要增加后面要提到的特殊设备"除了X光和C射线的波长很短之外,所有微观粒子都具有像光波一样的波动性,而且能够让波长很短"因此,电子显微镜应运而生"2.透射式电子显微镜(TEM)1897年布劳恩发明了阴极射线管,尽管结构简单,但已是现代电子束管的雏形"同年汤姆孙测定了电子的荷质比,指出以前发现的阴极射线也是一种物质粒子流(现称电子流)"1926年布许发表了有关磁聚焦的论文,因此可以利用电子来成像(与光学透镜成像极为相似)"这样,就为发明电子显微镜作好了技术上和理论上的准备"恩#鲁斯卡,1906年12月25日出生于德国的海德堡,1929年从事电子透镜的实验研究"1931年4~6月鲁斯卡和克诺尔采用二级磁透镜放大,获得了光阑孔的16倍放大像,制成了世人公认的第一台电子显微镜的最初雏型"当时得到的分辨率为40nm,获得了比光学显微镜清楚得多的大肠杆菌的电子像,这一成就在显微学史上是一项重大的突破1931)1932年鲁斯卡在德国5物理学进展6杂志上发表了以/几何电子光学的进展0为题的论文,第一次使用了电子显微镜的名称"1932年成为了发明电子显微镜的年份"据理论计算,电子在100kV的加速电压下运动时,其波长仅为0.0037nm,竟比可见光波长小5个量级"即使考虑到各种技术上的困难,电子显微镜的分辨本领也会比光学显微镜高得多"1933年鲁斯卡用短磁透镜,在75kV下获得了12000倍的放大率"1937年鲁斯卡等开始研制商品电子显微镜"1938年得到了放大30000倍的照片点分辨本领为13nm,比光学显微镜高了20倍"西门子公司1939年推出了世界上第一台商品电子显微镜,1949年又推出了分辨本领达10nm的UM-100型电子显微镜,1954年又推出了当时最先进的新一代高分辨Elmiskop型电子显微镜"其主要指标为:分辨本领1.0)1.5nm,加速电压100kV,放大倍数16万倍"到了80年代,电子显微镜不论实际达到的分辨率还是应用性能都有很大进展"现代加速电压为1250kV的超高压!超高分辨电子显微镜,分辨本领已达0.1nm,放大倍数在150万倍以上"电子显微镜的问世成为显微镜发展史上的第二个里程碑"

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    显微学表征技术主要扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、扫描探针显微镜(SPM/AFM)及其相关领域的技术。显微学技术以其独特的优势在材料、生命科学、机械、电子、化工等学科中得到了广泛的推广与应用。显微表征新技术也一直被研究领域乃至生产行业高度关注,2017年诺贝尔化学奖授予Jacques Dubochet,Joachim Frank和Richard Henderson 3位科学家,以表彰他们在发展利用冷冻电子显微学技术解析溶液中生物大分子高分辨率结构方面做出的开创性贡献,至此,业界对显微学技术的关注再次掀起热潮。 与此同时,面对市场的需求,各大显微技术仪器设备生产商也纷纷加大对新技术、新产品研发的投入,以期在需求不断增长的市场中博得一席之地。

  • 【分享】显微镜技术原理

    技术原理:微生物个体微小,用肉眼直接观察不到,必须借助显微镜才能观察到他的个体形态和细胞结构。在蛋白质结构等所需对物质的微观结构进行观察的研究中也都会用到各种显微镜。现有的各种显微镜基本上都是由物镜和目镜组成,目镜的焦距很短,目镜的焦距很长,目镜的作用是得到物体放大的实像,目镜的作用是将物镜放大的实像作为物体,进一步放大成虚像。显微镜将物体放大的总倍数是物镜放大倍数乘以目镜放大的倍数。这样虽然目镜和物镜放大的倍数有限,但是显微镜总放大倍数 就非常可观。 仪器结构和分类:普通光学显微镜是一种精密的光学仪器。早期的显微物镜仅由少数几块透镜组成,难于消除物像的像差和色差。近代的显微物镜已由一套精密磨制的透镜组成,已能较好地消除像差和色差,并能将物体放大1500~2000倍。普通光学显微镜的构造可分为两大部分:即机械装置和光学系统。这两部分很好地配合,才能充分发挥显微镜的作用。1.显微镜的机械装置 显微镜的机械装置包括镜座、镜筒、物镜转换器、载物台、推动器、粗动螺旋和微动螺旋等部件。(1)镜座:镜座是显微镜的基本支架,由底座和镜臂两部分组成。在其上部连接有载物台和镜筒,是用于安装光学放大系统部件的基础。 (2)镜筒:镜筒上接接目镜,下接转换器。形成接目镜与接物镜(装在转换器下)间的暗室。从镜筒的上缘到物镜转换器螺旋口之间的距离称为机械筒长。因为物镜的放大率是 对一定的镜筒长度而言的。镜筒长度的变化,不仅放大倍率随之变化,而且成像质量也受到影响。因此,使用显微镜时,不能任意改变镜筒长度。国际上将显微镜的 标准筒长定为160mm,此数字标在物镜的外壳上。(3)物镜转换器:物镜转换器上可安装3~4个物镜,一般是3个物镜(低倍、高倍、油镜),Nikon显微镜装有4个物镜。转动转换器,可以按需要 将其中的任何一个接物镜和镜筒接通,与镜筒上面的目镜构成一个放大系统。 (4)载物台:载物台中央有一孔,为光线通路。在台上装有弹簧标本夹和推动器。 (5)推动器:是移动标本的机械装置,由一横一纵两个推进齿轴和齿条构成。研究显微镜的纵横架杆上刻有刻度标尺,构成精密的平面坐标系。如需要重复观察已检查标本的某一 物像时,可在第一次检查时记下纵横标尺的数值,下次按数值移动推动器,就可以找到原来标本的位置。 (6)粗调螺旋:粗调螺旋用于粗放调节物镜和标本的距离,老式显微镜粗调螺旋向前扭,镜头下降接近标本。新近出产的显微镜(如Nikon显微镜)镜检时,右手向前扭动使载 物台上升,让标本接近物镜,反之则下降,标本远离物镜。(7)微调螺旋:用粗调螺旋只能粗放地调节焦距,难于观察到清晰的物像,因而需要用微调螺旋做进一步调节。微调螺旋每转一圈镜筒仅移动0.1 mm(100μm)。新近出产的研究显微镜的粗调螺旋和微调螺旋是共轴的。2.显微镜的光学系统显微镜的光学系统由反光镜,聚光器,物镜,目镜等组成,光学系统使标本物像放大,形成倒立的放大物像。

  • 【求助】倒置显微镜的技术参数

    本单位欲购买一台倒置显微镜(进口品牌),用于观察细胞等生物样品,并需要接数码相机;根据我这几天所查的资料,倒置显微镜应该是明视野透射式照明法的比较简单的显微镜,我理解没错吧?可是我不知道技术参数要求咋写,NA值最大为1.4,目前一般的显微镜能达到多少,NA值为多少就可满足日常检测的需要?还有其他关键参数的要求? 哪位高手给指点一下?我们的预算大约10万人民币,北京的先谢过 [em0713]

  • 【分享】原子力显微镜技术资料(SPM/AFM)

    原子力显微镜技术资料主要特点 - 完全机动化的AFM,提供自动的laser-to-tip alignment以及快速启动。 - 低噪音光学记录系统。 - 真正意义上的非接触式扫描。- 高速大范围100x100x15um 扫描器 - 先进的闭环控制 - 数字模块化控制器 Measuring modes ●Contact AFM ●Semicontact AFM ●True Non-contact AFM ●LFM 原子力显微镜技术原子力显微镜技术原子力显微镜技术●Conductive AFM: ●Advanced MFM, Kelvin Probe, ●Capacitance and EFM ●Advanced nanolithography and nanomanipulation capabilities ●STM ●Tuning fork AFM ●3D scanning imaging.技术参数 ◆ Scanning range: 100um x 100um x 15um (+/-10%) ◆Scanning type: by sample ◆XY non-linearity: 0.03% ◆Z non-linearity: 0.1% ◆Noise: 0.1nm RMS in XY dimension in 200Hz bandwidth with capacitance sensors on 0.02nm RMS in XY dimension in 100Hz bandwidth with capacitancel sensors off l 0.04nm RMS Z capacitance sensor in 1000Hz bandwidth ◆Digital closed loop control: for X,Y,Z axes ◆XY resonance frequency: 7 kHz (unloaded) ◆Z resonance frequency: 15 kHz (unloaded) ◆Active elimination of XY phase lag, overshooting andl ringing results in fast scanning without any dynamic image distortion ◆Digital filtering of Z control signal at scanner resonant frequencies results in extremely short settling time ◆ Motorized sample positioning: range - 5x5mm, positioning resolution - 1um. [~117635~][~117636~]

  • 先进生物显微技术及前沿应用,8月10日专家开讲,免费参会!

    先进生物显微技术及前沿应用,8月10日专家开讲,免费参会!

    生物显微成像作为观察微观世界的主要手段,近些年来技术突飞猛进。生物显微技术在分子机制基础研究、药物靶点发现、疾病诊断中都有重要应用。荧光显微、共聚焦显微、电子显微、光片显微等生物显微技术的进步极大的促进了生命科学事业的发展。 为加强相关先进技术和创新应用方法的交流,仪器信息网将于[b][color=#ff0000]2021年8月10日[/color][/b]举办[b][color=#ff0000][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Lc]“先进生物显微技术及前沿应用”主题网络研讨会[/url][/color][/b],本届网络研讨将邀请多位业内专家做精彩报告,为广大生命科学领域用户搭建一个即时、高效的交流和学习的平台。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Lc][img=,690,437]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107231119165057_6309_2507958_3.png!w690x437.jpg[/img][/url][size=18px][color=#ff0000][b]点击报名:[url]https://insevent.instrument.com.cn/t/Lc[/url][/b][/color][/size]

  • 最好最全的在线显微镜技术学习和模拟操作网站

    AMMRF 澳大利亚显微镜和显微分析研究中心很早就开始提供在线的Microscopy Outreach方案。最近FEI的加盟让Myscope这个在线学习网站首次得到电镜大厂的支持。Myscope里包括了各种显微技术SEM,TEM,SPM,Confocal,XRD和显微分析各个模块。每一个都有独立详细的功能介绍,模拟操作和学习问答区域,非常全面。个人认为是学习显微知识的最好的网站。适合初学者和有经验者温故知新。http://ammrf.org.au/myscope/http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09502.gif

  • 显微镜技术原理!

    显微技术原理显微镜的放大效能是由所用光波长短和物镜数值口径决定,缩短使用的光波波长或增加数值口径可以提高分辨率,可见光的光波幅度比较窄,紫外光波长短可以提高分辨率,但不能用肉眼直接观察。所以利用减小光波长来提高光学显微镜分辨率是有限的,提高数值口径是提高分辨率的理想措施。要增加数值口径,可以提高介质折射率,当空气为介质时折射率为1,而香柏油的折射率为1.51,和载玻片的玻璃折射率1.52 相近,这样光线可以不发生折射而直接通过载片、香伯油进入物镜,从而提高分辨率。显微镜总的放大倍数是目镜和物镜放大倍数的乘积,而物镜的放大倍数越高,分辨率越高

  • 【第三届原创】显微红外光谱应用技术报告

    【第三届原创】显微红外光谱应用技术报告

    作为显微红外的初级用户分享一下自己的使用心得前言随着红外光谱技术的发展,如今,显微红外技术已经开始十分普及.显微傅里叶变换红外光谱法(Micro-FTIR)是红外显微镜与傅里叶红外光谱仪相结合而形成的一种显微分析技术。高通量的FTIR光束被高精度地聚焦在样品微小的面积上,获得可用于分析的红外光谱。相比较主机其谱图更加完美. 缺点是水汽和CO2对红外显微的影响较对主机更大。该技术灵敏度高,使用极少量样品就可得到完美的红外光谱图,检测限可达1ng,有时达pg数量级;可不破坏样品,直接对微小样品或不均匀样品的微区进行分析。对高聚物的二向色性研究有独特的优点,可用于测量复合薄膜、研究单根纤维或微区的拉伸取向。在生物学、医学、矿物学、材料科学、法庭科学等领域中都有重要应用。显微红外介绍传统的显微红外是以附件形式与FTIR连接在一起使用. 常用于测量大于10*10微米的样品,小于该尺寸的样品在测量时有衍射峰出来,影响测量的谱图. 随着技术的发展,如今已经出现一体化光学设计的Micro-FTIR, 不仅简化显微红外分析操作,且性能更加卓越. 甚至可以用电制冷的DTGS检测器代替液氮制冷的MCT检测器。 通过低温冷却系统可测量小至10微米的样品 或者利用Micro-ATR 可以超越衍射极限使测量尺寸缩小至3微米.http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/12/201012032057_264259_1707787_3.jpg传统Micro-FTIR (Micro-IR 与 FTIR 联用,借用ZWYU的图片:))http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/12/201012032058_264260_1707787_3.jpg一体式的Micro-FTIR制样和检测方法显微红外光谱一般都具有透射和反射两种分析方法.1.透射对于那些容易从原材料上分离出来的样品可以通过取样针分离出来, 通过两片金刚石池高压压片, 样品会压到合适的厚度, 然后取一片含样品的金刚石聚焦进行测量.http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/12/201012032106_264264_1707787_3.jpg显微红外专用金刚石池显微红外专用金刚石池是专门设计用于简化样品制备和显微分析用的。特别适合纤维、油漆碎片、橡胶、塑料等微小样品的红外光谱测试。微量金刚石池既可以用于红外显微测量,也可放置在红外光谱仪样品舱中使用。微量金刚石池由两颗高质量的人造金刚石单晶窗片、手动拧紧螺丝圈等组成。另外配备精密取样针.http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/12/201012061911_264955_1707787_3.jpg以上的两张红外图分别是一塑料样品用显微红外透射方式(micro-金刚石,蓝色图)和主机金刚石iTR-ATR(红色图)测量的红外光谱图。很明显,利用显微金刚石池制备的样品所测量的谱图效果优于主机金刚石ATR测量的谱图。其谱图基线更平,吸收强度更高。此外,金刚石池压片不需要额外再加KBr,因此操作方便。2。镜面反射对于那些不容易直接分离的样品可以通过萃取或其他特殊分离方法将所需要检测的部分分离开来.比如工业锅炉中污垢中的有机物分析, 需要通过有机溶剂萃取然后浓缩,将浓缩的溶液滴在金属载体上,待溶剂挥发后再进行镜面反射分析. 而对于这种物质的分析,实际上主机也能很好的进行测量.可以通过将溶液滴在KBr窗片上然后做透射分析,其谱图质量更高,缺点是需要处理用过的KBr窗片. 但是往往很难将KBr恢复到未使用时的状态. 同样也可以主机上的镜面反射技术进行分析, 缺点是在2500-1800cm-1区间容易出现衍射峰. 而Micro-FTIR则可以避免这些缺点.对于一些多层高分子材料, 如果要观察表面高度交联的纳米涂层, 可以将聚合物覆盖在金属表面, 然后用溶剂处理的方法去除底层膜,剩下则为100-200纳米的表面涂层. 将该涂层进行镜面反射分析,这样就可以去掉其他成分的干扰.因为涂层表面凹凸不平而且非常薄,不经过处理直接利用ATR测量都有空能测量到底层膜的吸收而干扰表面涂层的红外吸收,而其他主机所得到的结果则信号弱信噪音比差。以下图就是通过显微红外的镜面反射所得到的红外光谱图。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/12/201012231411_269326_1707787_3.jpg3。Micro-ATR对于不能分离的样品分析, 则利用Micro-ATR技术直接进行原位分析.同时Micro-ATR技术也可以观察多层化合物的截面, 当然需要每层厚度在微米级别以上,因为其极限是3微米. 这里需要通过切片技术保证样品截面不至于变形, 这样在测量时则容易分辨样品测量的位置.http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/12/201012032100_264263_1707787_3.jpgMicro-ATR 由于这个做得不多,虽然我们单位也有附件,但是做得不多,也没有很好的案例可以给大家做到位的诠释。不过曾经在thermo公司用过他们的一体式Micro-FTIR,总的感觉是速度很快,用起来很方便,测量出来的谱图信噪比不错。总结 总的说,显微红外对于我们这样的单位目前来说,很好的弥补了一些主机所不能或者比较难做到的检测。不过由于每次都需要灌装液氮,而每次取液氮对于我这个小力气不大的人来说是很费劲的事情,我们那里那个液氮分装实在太费劲,就是连男生有时候都觉得吃力。这也就导致限制了我们显微红外的应用。能不用显微就不用显微,当然同时也就导致了我极力发挥利用了主机的各个功能。

  • 【原创】微生物细胞大小的测定和显微镜直接计数

    微生物细胞大小的测定和显微镜直接计数 目的 1.1 学习接目测微计的校正方法, 了解血球计数板的构造和计数原理 1.2 学习使用显微镜测微尺测定微生物细胞大小, 掌握用血球计数板测定微生物细胞总数 的方法。 2 原理 微生物细胞的大小是微生物分类鉴定的重要依据之一。微生物个体微小,必须借助于显微镜才能观察,要测量微生物细胞大小,也必须借助于特殊的测微计在显微镜下进行测量。 显微测微计由镜台测微计和目镜测微计两部分组成。后者可直接用于测量细胞大小。它是一块圆形玻片(图7—1),其中央有精确等分到度,测量时将其放在接目镜中的隔板上。由于目镜测微计所测量的是微生物细胞经过显微镜放大之后所成像的大小,刻度实际代表的长度随使用的目镜和物镜放大倍数及镜筒的长度而改变,所以,使用前须先用镜台测微计进行标定,求出某一放大率下,目镜测微计每一小格所代表的长度,然后用目镜测微计直接测被测对象的大小。镜台测微计是一块中央有精确刻玻片(图7—1),刻度的总长为lmm,等分为100小格,每小格长10um,专用于对目镜测微计进行标定的。 3 材料 3.1 器械 显微镜、目镜测微尺、镜台测微尺,载玻片、盖玻片、血球计算板、擦镜纸、吸水纸、玻片架、肾形盘、洗瓶、接种环、酒精灯、火柴、滴管。 3.2 菌种 培养48h的啤酒酵母斜面菌体和菌悬液。 3.3 革兰氏染液 4流程 4.1 置目测微计→置台测微计→标定目测微计→测菌体大小→记录结果→用毕擦拭干净 4.2 检查计数板→稀释样品→加样→计数→计算→清洗 5 步骤 5.1 微生物菌体大小的测定 5.1.1 目镜测微尺的校正 5.1.1.1 更换目镜镜头 更换目镜测微尺镜头(标记为PF);或者取下目镜上部或下部的透镜,在光圈的位置上安上目镜测微尺,刻度朝下,再装上透镜,制成一个目镜测微尺的镜头。 5.1.1.2 某一倍率下标定目镜刻度 将镜台测微尺置于载物台上,使刻度面朝上,先用低倍镜对准焦距、看清镜台测微尺的刻度后,转动目镜,使目镜测微尺与镜台测微尺的刻度平行,移动推动器使两尺重叠,并使二尺的左边的某一刻度相重合,向右寻找另外二尺相重合的刻度。记录两重叠刻度间的目镜测微尺的格数和镜台测微尺的格数(图7-1C)。 5.1.1.3 计算该倍率下目镜刻度 目镜测微尺每格长度=镜台测微尺格数/目镜测微尺格数xl0um 5.1.1.4 标定并计算其他放大倍率下的目镜刻度 以同样方法分别在不同倍率的物镜下测定目镜测微尺每格代表的实际长度。如此测定后的测微尺的长度,仅适用于测定时使用的显微镜以及该目镜与物镜的放大倍率。 5.1.2 菌体大小的测定 5.1.2.1 将啤酒酵母制成水浸片。 5.1.2.2 大小换算 将标本先在低倍镜下找到目的物,然后在高倍镜下用目镜测微尺测定每个菌体长度和宽度所占的刻度,即可换算成菌体的长和宽。 5.1.2.3 求平均值 一般测量微生物细胞的大小,用同一放大倍数在同一标本上任意测定l0一20个菌体后,求出其平均值即可代表该菌的大小。 5.2 用血球计数板测定微生物细胞的数量 5.2.1 检查血球计数板 取血球计数板一块,先用显微镜检查计数板的计数室,看其是否沾有杂质或干涸着的菌体,若有污物则通过擦洗、冲洗,使其清洁。镜检清洗后的计数板,直至计数室无污物时才可使用。 5.2.2 稀释样品 将培养后的酵母培养液振荡振摇混匀,然后作一定倍数的稀释。稀释度选择以小方格中的分布的菌体清晰可数为宜。一般以每小格内含4~5个菌体的稀释度为宜。 5.2.3 加样 取出一块干净盖玻片盖在计数板中央。用滴管取1滴菌稀释悬液注入盖玻片边缘,让菌液自行渗入,若菌液太多可用吸水纸吸去。静置5—10分钟。 5.2.4 镜检 待细胞不动后进行镜检计数。先用低倍镜找到计数室方格后,再用高倍镜测数。一般应取上下及中央五个中格的总菌数。计数时若遇到位于线上的菌体,一般只计数格上方(下方)及右方(左方)线上的菌体。每个样品重复3次。 5.2.5 计算 取以上计数的平均值,按下列公式计算出每毫升菌液中的含菌量。 菌体细胞数(cfu/mL)=小格内平均菌体细胞数%26#215 400%26#215 104%26#215 稀释倍数 5.2.6 清洗 计数板用毕后先用95%的形酒精轻轻擦洗,再用蒸馏水淋洗,然后吸干,最后用擦镜纸揩干净。若计数的样品是病原微生物,则须先浸泡在5%石炭酸溶被中进行消毒,然后再行清洗。清洗后放回原位,切勿用硬物洗刷。 图7-2 血细胞计数板 6 结果 6.1计算出目镜测微尺在低、高倍镜下的刻度值。 6.2 记录菌体大小的测定结果。 6.3 计算样品中酵母菌浓度。 7 思考 7.1 为什么随着显微镜放大倍数的改变,目镜测微计每格相对的长度也会改变?能找出这种变化的规律吗? 7.2 根据测量结果,为什么同种酵母菌的菌体大小不完全相同? 7.3 能否用血球计数板在油镜下进行计数?为什么? 7.4 根据自己体会,说明血球计数板计数的误差主要来自那些方面?如何减少误差? 8 附录 目镜测数尺有两种:一是特制的目镜镜头,镜片上刻有50等分或100等分的刻度,使用时直接安装在显微镜上,取代没有刻度的目镜镜头;另一种是一块直径大约17.5 mm的圆玻璃片,其中央刻有50等分或100等分的刻度(图7-1A),使用时将该玻璃片安装在原来的目镜镜头上即可。由于不同的显微镜放大倍数不同,既使同一显微镜在不同的目镜、物镜组合下其放大倍数也不同,故目镜测微尺每格实际表示的长度随显微镜放大倍数不同而异。也就是说,目镜测微尺上的刻度只代表相对的长度。因此在使用前须用镜台测微尺校正,以确定在一定放大倍数下目镜测微尺的每格长度。 血球计数板是一块特别的厚玻片,玻片中央分剖成两个平面,上面各刻有9区,中央一区为计数室,供计数用(图7-2A),此区的长和宽各为1mm。中央平面两侧有小沟,小沟外有两条突起的平台,平台比中央平面高0.1mm,因此计数室体积为0.1mm3,容积为10-4ml。通常计数室分为25个大格,每大格又分为16个小格,每小格容积为4%26#215 10-6ml,即lml菌液容积相当于400万个小格体积。因此只要将细胞悬液注人计算室,计算出一定数量小格的平均菌数即可算出每毫升的细胞数。

  • 【原创】一款显微熔点仪的技术参数

    特点:控制单元采用16位微处理芯片,使计算机速度更快实时性好。实现了数字化温度控制调节,可任意设定起始温度,可选择不同的线性升温速度。通过数字滤波技术增强了抗干扰性。可以自动记录初熔、终熔温度。主要技术参数:熔点测量范围:室温至320°C最小读数值:0.1°C测量重复性:200°C时:±1°C      200°C-300°C时: ±2°C线性升温速度:1, 2, 2.5, 2.8, 3(°C/min) 显微镜:4倍物镜,10倍物镜仪器重量:4kg仪器尺寸:215×170×410(mm)

  • 高分辨率激光共焦显微成像技术新进展

    共焦显微镜因其高分辨率和能三维立体成像的优点被广泛应用在生物、医疗、半导体等方面。文章首先分析了影响共焦显微镜分辨率的因素,主要有光源、探测器孔径和杂散光等;并结合这些因素介绍了双光子共焦碌微镜、彩色共焦显微镜、荧光共焦显微镜、光纤共焦显微镜;然后从提高系统成像速度的方面介绍了波分复用共焦显微镜和频分复用共焦显微镜;最后分析了共焦显微镜的发展趋势。一、引言随着人们对于生物医学的研究,传统的光学显微镜已经无法满足研究的需要,人们需要可以实现三维成像的显微镜。1957年Marvin Minsky提出了共焦扫描显微镜的原理。1969年,耶鲁大学的Paul Davidovits和M.David Egger设计了第一台共焦显微镜,1987年第一台商业化共焦显微镜的问世,真正实现了三维立体成像。与普通光学显微镜相比,共焦显微镜具有极其明显的优点:能对物体的不同层面进行逐层扫描,从而获得大量的物体断层图像;可以利用计算机进行图像处理;具有较高的横向分辨率和纵向分辨率;对于透明和半透明物体,可以得到其内部的结构图像;还可以对活体细胞进行观察,获取活细胞内的信息,并对获得的信息进行定量分析。自共焦显微原理被提出以来,引起了研究者的广泛关注,提高显微系统的分辨率和改善系统的性能是研究者开发新型显微镜时考虑的主要因素。近几十年,国内外学者通过对共焦显微成像系统的三维点扩散函数、光学传递函数等方面的分析,得出影响显微系统分辨率的因素,主要包括系统的激励光源、探测器孔径、杂散光等。此外,共焦显微镜的成像速度也是决定系统性能的一个重要因素,专家们也一直在进行提高系统成像速度的研究。本文主要从提高显微系统分辨率和系统成像速度这两个方面来介绍共焦显微镜的发展情况。二、共焦扫描显微镜分辨率的提高光源、探测器孔径和杂散光等是影响共焦显微镜分辨率的几个主要因素,因此可以通过改善这些方面来提高显微系统的分辨率。1.光源显微镜的成像性质在很大程度上取决于所采用光源的相干性,有关研究表明,光源相干性好的系统其分辨率要比相干性差的系统要好,并且照明光源对分辨率的改变范围达到了26.4%。因此,选取适合的照明光源对提高显微系统的分辨率有很大帮助。常规的共焦扫描显微镜主要使用普通单色激光作为光源,随着技术的进步,目前已经出现了使用飞秒激光、超白激光、高斯光束作为光源的共焦显微镜,以提高系统性能,获得更高的分辨率。①飞秒激光为光源的双先子扫描共焦显微镜双光子扫描共焦显微镜通常使用近红外的飞秒激光作为激发光源,由于红外光具有较强的穿透性,它能探测到生物样品表面下更深层的荧光图像,并且生物组织对红外光吸收少,随着探测深度的增加衰减会变小,另一方面红外光的衍射低,光束的形状保持性好。2005年,Wild等人利用双光子扫描共焦显微技术实时观察和定量分析了PAHs在植物叶片表面和内部的光降解过程。后来又进一步研究了菲从空气到叶片的迁移过程、菲在叶片内部的运动及其分布情况等,该技术可观测PAHs在叶片内部的最大深度约为200μm。②白激光( supercontinuum laser)为光源的彩色共焦显微镜彩色共焦显微镜是利用光学系统的彩色像差,光源的不同光谱成分会聚焦到样品的不同深度,通过分析由样品反射的光谱能有效地获得样品的扫描深度。2004年,美国宾夕法尼亚州立大学的Zhiwen Liu课题小组使用光子晶体光纤产生的超连续谱白光作为彩色共焦显微镜的光源,这种超连续谱白光具有大的带宽,能够提高系统的扫描范围,能达到7μm扫描深度。另外超白激光有较高的空间相干性,无斑点噪声,能提高系统的信噪比和扫描速度。③使用高斯光束的荧光共焦显微镜荧光共焦显微镜是通过激光照射样品激发样品发出荧光,再通过探测器接受荧光对样品进行观察的共焦显微镜。华南农业大学的杨初平等人研究了不同光源孔径和束斑尺寸的高斯光束对荧光共焦显微镜分辨率的影响表明:与一定孔径尺寸的平行光束相比,采用高斯光束系统可以获得更好的分辨率。 2. 探测器孔径和杂散光共焦显微镜中探测器孔径能滤除部分杂散光,提高系统的分辨率和信噪比。根据相关文献对共焦扫描显微镜的三维光学传递函数与探测器孔径之间的依赖关系的研究,可以得到探测小孔直径为:d=β*1.22λ/NA,式中,β为物镜的放大率,λ为光的波长,NA为物镜的数值孔径。由该公式确定探测器小孔的直径,一方面满足了共焦扫描系统对探测器小孔直径的要求,从而保证高的横向和纵向分辨率,另一方面,又最大限度地使由试样中发射的荧光能量被探测器接收。为了更进一步提高系统分辨率,许多研究者对共焦显微镜中探测孔径进行了改进,例如使用单模光纤代替普通针孔孔径,还有双D型孔径等。① 使用单模光纤的光纤共焦显微镜在光纤共焦显微镜中用光纤分路器代替传统共焦显微镜中的光束分路器,并以单模光纤来代替光源和探测器的微米尺寸针孔孔径。使用单模光纤的优点在于:首先,在采用寻常针孔制作的共焦显微镜中,光源、针孔、探测器等有可能不在一条直线上从而会引起像差;但是在光纤作为针孔的共焦显微镜中,即使有的部件偏离直线时也不会引入像差。其次,使用单模光纤代替微型针孔,容易清除针孔的污染,而且不易受污染。第三,在使用光纤的系统中,可以自由移动显微镜部分而不必挪动探测器。2006年德克萨斯大学使用光纤共焦显微镜进行口腔病变检测,测得的系统横向和轴向分辨率分别为2. 1µm和10µm,成像速度为15帧/s,可观测范围为200µm×200µm。② 具有D型孔径的共焦显微镜近几年,具有对称D型光瞳的共焦显微成像技术引起广泛的关注,图1所示是该系统示意图。2006年美国东北大学的Peter J.Dwyer等人使用这种共焦显微镜进行了人体皮肤内部成像的实验,测得横向分辨率为1.7士0.1µm。2009年新加坡国立大学的Wei Gong等人采用傍轴近似方法理论分析了在共焦显微镜中使用双D型孔径对轴向分辨率的影响。分析表明在图1中的d值给定时,进入瞳孔的光信号强度l会随着探测器尺寸的增加而增加;但是在探测器尺寸给定时,光信号强度I会随着d的增加而单调递减。在使用有限大小的探测器时,改变d的大小,轴向分辨率可以得到改善。 http://www.biomart.cn//upload/userfiles/image/2011/11/1321512815.png 图1 双D型孔径共焦成像系统示意图在共焦成像光学系统中,到达像面的杂散光会在像面上产生附加的强度分布,从而进一步降低了像面的对比度,限制了系统分辨率的提高,因此在显微系统设计时,杂散光的影响也是不容忽视的。一般除了使用探测小孔来抑制杂散光,其他的一些设备例如可变瞳滤波器等对杂散光也有很好的过滤作用。最近以色列魏茨曼科学研究所的O.sipSchwartz and Dan Oron等人提出在系统中使用可变瞳滤波器,这个滤波器能够使多光子荧光共焦显微镜达到分辨率阿贝极限的非线性模拟,从而改善系统的分辨率。三、共焦扫描显微成像速度的提高共焦显微镜快速的成像速度为研究者观察生物细胞中快速动态反应提供了良好的条件。在共焦扫描显微成像系统中,传统的方法是通过改善扫描探测技术来提高成像速度。现有的扫描探测技术主要有Nipkow转盘法、狭缝共焦检测法、多光束的微光学器件检测法。这些方法可以改善扫描速度,但是与系统分辨率,视场之间都存在矛盾,因此又诞生了两种提高成像速度的新型显微镜:波分复用共焦显微镜和频分复用共焦显微镜。

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