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生物元素成像

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  • 活体光学成像技术专栏| 荧光成像与生物发光成像技术的比较

    [i][font='Times New Roman'][font=宋体]引言[/font][/font][/i][font='Times New Roman'][font=宋体]在上一期的专栏里[/font][/font][font=宋体],我们对荧光成像和生物发光的基本原理进行了对比。同时也留下了几个问题:[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]针对我的课题[/font][/font][font=宋体],生物发光和荧光成像哪个好?什么情况下选择生物发光,什么情况下选择荧光成像。别急,今天将为大家解答关键问题:[/font][b][font=宋体][color=#ff0000]荧光成像和生物发光成像的优缺点是什么?[/color][/font][/b][align=center][font='Times New Roman']一、 [/font][b][font=宋体]荧光成像技术的优点[/font][/b][/align][font='Times New Roman'][font=宋体]相比生物发光成像[/font][/font][font=宋体],[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]荧光成像技术的优势主要表现在[/font][/font][font=宋体]:[/font][font='Times New Roman']1. [/font][b][font='Times New Roman'][font=宋体]荧光蛋白及荧光染料的标记能力更强[/font][/font][font=宋体]。[/font][/b][font=宋体]荧光标记分子种类繁多,包括荧光蛋白、荧光染料、量子点标记等,可以对基因、蛋白、抗体、化合药物等进行标记。[/font][font=宋体][color=#ff0000]应用范围极广[/color][/font][font=宋体],可以对样本进行[/font][font=宋体][color=#ff0000]多色标记[/color][/font][font=宋体],一个样本同时获得多种细胞或药物的分布[/font][font=宋体]。[/font][font='Times New Roman']2. [/font][b][font='Times New Roman'][font=宋体]信号强度[/font][/font][font=宋体]高[/font][/b][font=宋体]由于荧光成像的[/font][font=宋体][color=#ff0000]光子强度较生物发光更强[/color][/font][font=宋体][font=宋体],持续时间长,对[/font]C[/font][font='Times New Roman']CD[/font][font=宋体]的灵敏度要求相对较低,不需要必须配备低温冷[/font][font='Times New Roman']CCD[font=宋体]即可获得清晰的成像结果,节省实验成本和购置成本。[/font][/font][font='Times New Roman']3. [/font][b][font='Times New Roman'][font=宋体]实验成本低[/font][/font][font=宋体],[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]成像过程简单[/font][/font][/b][font='Times New Roman'][font=宋体]相比生物发光成像,成像前无需注射荧光素酶底物。有合适的激发光源照射就可以发出特定波长的发射光[/font][/font][font=宋体]。[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]只要荧光基团稳定,就可实现[/font][/font][font='Times New Roman'][color=#ff0000][font=宋体]随时激发随时发光随时检测[/font][/color][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]。[/font][/font][font='Times New Roman']4. [/font][b][font=宋体]从活体到离体均可成像[/font][/b][font=宋体][font=宋体]相比生物发光只能在活细胞内才会产生发光。荧光蛋白或荧光染料只需要保持荧光基团稳定即可稳定发光。可以在活体或离体组织器官进行观察,在实验前期荧光材料制备阶段,可以直接在[/font]E[/font][font='Times New Roman']P[font=宋体]管中进行成像观察[/font][/font][font=宋体]。[/font][font='Times New Roman']5. [/font][b][font=宋体]应用范围广[/font][/b][font=宋体]相比生物发光成像,荧光成像技术应用范围极广。在肿瘤生长与转移、药物的分布与代谢、纳米颗粒的靶向性与代谢、植物基因的表达、生物相容性材料开发、新型标记技术的开发等多个研究中均可用到荧光成像技术。([/font][font=宋体][color=#ff0000][font=宋体]点击了解[/font]FOBI[font=宋体]整体荧光成像在上述领域的应用[/font][/color][/font][font=宋体])[/font][align=center][font='Times New Roman']二、 [b][font=宋体]生物发光技术的优点[/font][/b][/font][/align][font='Times New Roman'][font=宋体]相比荧光成像[/font][/font][font=宋体],生物发光成像的主要优势表现在:[/font][b][font=宋体]1[font=宋体]、特异性强,无自发荧光[/font][/font][/b][font=宋体]以荧光素酶作为体内报告源的生物发光方法,特异性极强。由于动物本身没有任何自发光,使得生物发光具有极低的背景和极高的信噪比。[/font][b][font=宋体]2[font=宋体]、[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]高灵敏度[/font][/font][/b][font='Times New Roman'][font=宋体]由于生物体内很多物质在激发光的照射[/font][/font][font=宋体]下[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]也会发出荧光[/font][/font][font=宋体],[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]这些非特异性荧光背景会影响检测灵敏度[/font][/font][font=宋体],[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]荧光成像的灵敏度最高可在动物体内检测到约[/font]10[/font][sup][font='Times New Roman']4[/font][/sup][font='Times New Roman'][font=宋体]细胞,而生物发光具有在动物体内监测[/font]10[/font][sup][font='Times New Roman']2[/font][/sup][font='Times New Roman'][font=宋体]数量级细胞的灵敏度。[/font][/font][b][font=宋体]3[font=宋体]、检测深度更高[/font][/font][/b][font='Times New Roman'][font=宋体]对于需要在深部[/font][/font][font=宋体]组织[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]下进行的研究(检测的深度在[/font]3~4cm[font=宋体])[/font][/font][font=宋体],[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]应用生物发光是最佳的选择[/font][/font][font=宋体]。[/font][b][font=宋体]4[font=宋体]、[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]精确定量[/font][/font][/b][font=宋体]由于荧光素酶基因是插入细胞染色体中稳定表达的,单位细胞的发光数量、发光条件相对稳定。即使标记细胞在动物体内有复杂的定位,亦可从动物体表的信号水平测量出发光细胞的相对数量。[/font][font='Times New Roman'][color=#ff0000][font=宋体]荧光成像和生物发光技术[/font][/color][/font][font=宋体][color=#ff0000],[/color][/font][font='Times New Roman'][color=#ff0000][font=宋体]是互为补充[/font][/color][/font][font=宋体][color=#ff0000],[/color][/font][font='Times New Roman'][color=#ff0000][font=宋体]分别满足不同的研究领域[/font][/color][/font][font=宋体][color=#ff0000]。对于不同的研究,可根据两者的特定及实验要求,选择合适的方法。[/color][/font][table][tr][td][font='Times New Roman'] [/font][/td][td][align=center][font='Times New Roman']优点[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]缺点[/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font=宋体]荧光成像技术[/font][/align][/td][td][font=Wingdings][color=#333333]2 [/color][/font][font=Verdana][color=#333333]荧光染料、蛋白标记能力强,可用于多重标记[/color][/font][font=宋体][color=#333333],[/color][/font][font=Verdana][color=#333333]信号强度大,成像速度快[/color][/font][font=宋体][color=#333333]。[/color][/font][font=Wingdings][color=#333333]2 [/color][/font][font=Verdana][color=#333333]实验成本低[/color][/font][font=宋体][color=#333333]。[/color][/font][font=Wingdings][color=#333333]2 [/color][/font][font=宋体][color=#333333]体内、体外,器官、活体均可成像。[/color][/font][font=Verdana][color=#333333] [/color][/font][font=Wingdings][color=#333333]2 [/color][/font][font=Verdana][color=#333333]应用范围极广[/color][/font][/td][td][font=Wingdings][color=#333333]n [/color][/font][font=Verdana][color=#333333]非特异性荧光限制了灵敏度,体内检测最低约[font=Verdana]104[/font][font=宋体]细胞[/font][/color][/font][font=宋体][color=#333333]。[/color][/font][font=Wingdings][color=#333333]n [/color][/font][font=Verdana][color=#333333]检测深度受限制[/color][/font][font=宋体][color=#333333],[/color][/font][font=Verdana][color=#333333]较难精确体内定量[font=Verdana] [/font][/color][/font][font=宋体][color=#333333]。[/color][/font][/td][/tr][tr][td][align=center][font=宋体]生物发光技术[/font][/align][/td][td][font=Wingdings][color=#333333]2 [/color][/font][font=Verdana][color=#333333]特异性强,无自发荧光[/color][/font][font=宋体][color=#333333],[/color][/font][font=Verdana][color=#333333]背景低[/color][/font][font=宋体][color=#333333]。[/color][/font][font=Wingdings][color=#333333]2 [/color][/font][font=Verdana][color=#333333]高灵敏度,在体内可检测到几百个细胞[/color][/font][font=Wingdings][color=#333333]2 [/color][/font][font=Verdana][color=#333333]可精确定量[/color][/font][font=宋体][color=#333333]。[/color][/font][/td][td][font=Wingdings][color=#333333]n [/color][/font][font=Verdana][color=#333333]信号较弱,检测时间较长,需要灵敏的[font=Verdana]CCD[/font][font=宋体]镜头,仪器价格贵[/font][/color][/font][font=宋体][color=#333333]。[/color][/font][font=Wingdings][color=#333333]n [/color][/font][font=Verdana][color=#333333]要求高[/color][/font][font=宋体][color=#333333],[/color][/font][font=Verdana][color=#333333]需要注入荧光素,实验成本高[/color][/font][font=宋体][color=#333333]。[/color][/font][font=Wingdings][color=#333333]n [/color][/font][font=宋体][color=#333333]只能用于细胞标记,应用范围窄。[/color][/font][/td][/tr][/table][i][font=宋体]结束语[/font][/i][font=宋体]随着活体成像技术的发展特别是荧光标记技术的发展,越来越多的生物学研究需要用到活体光学成像的方法。无论大家是选择生物发光或者荧光成像技术,苦恼总是随之而来,例如:[/font][font=宋体][color=#ff0000]生物素在体内可以维持多长时间?荧光蛋白和染料种类繁多,我该怎样选择呀?[/color][/font][font=宋体][font=宋体]别急,下期我们继续为大家介绍关于活体成像技术应用与选择的问题与难点。[/font][/font][font=宋体][font=宋体][url=http://dwz.date/cwes]点击了解更多活体成像技术的应用与仪器信息![/url][/font][/font][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]参考文献[/font][/font][/align][font='Segoe UI'][color=#222222]1. [/color][/font][font='Segoe UI'][color=#222222]Su, Y., Walker, J.R., Park, Y. [/color][/font][i][font='Segoe UI'][color=#222222]et al.[/color][/font][/i][font='Segoe UI'][color=#222222] Novel NanoLuc substrates enable bright two-population bioluminescence imaging in animals. [/color][/font][i][font='Segoe UI'][color=#222222]Nat Methods[/color][/font][/i][font='Segoe UI'][color=#222222] [/color][/font][b][font='Segoe UI'][color=#222222]17, [/color][/font][/b][font='Segoe UI'][color=#222222]852–860 (2020). [/color][/font][font='Segoe UI'][color=#222222]2. [/color][/font][url=#!][font='Segoe UI'][color=#222222]M.Keyaerts[/color][/font][/url][url=#!][font='Segoe UI'][color=#222222]V.Caveliers[/color][/font][/url][url=#!][font='Segoe UI'][color=#222222]T.Lahoutte[/color][/font][/url][font='Segoe UI'][color=#222222] [/color][/font][url=https://www.sciencedirect.com/science/referenceworks/9780444536334][font='Segoe UI'][color=#222222]Comprehensive Biomedical Physics[/color][/font][/url][font=等线][color=#222222] [/color][/font][url=https://www.sciencedirect.com/science/referenceworks/9780128012383][font='Segoe UI'][color=#222222]Volume 4[/color][/font][/url][font='Segoe UI'][color=#222222], 2014, Pages 245-256.[/color][/font]

  • 还搞不懂生物发光成像和荧光成像的区别?一篇文章告诉你!

    [align=center][b][font=宋体][/font][/b][/align][align=center][font='times new roman'][size=18px]还搞不懂生物发光成像和荧光成像的区别?一篇文章告诉你![/size][/font][/align][font=&][size=16px][color=#ff0000] 引言[/color][/size][/font][font=&][size=16px]当[/size][/font][font=&][size=16px]夜晚降临,[/size][/font][font=&][size=16px]当[/size][/font][font=&][size=16px]中国四川天台山的萤火虫[/size][/font][font=&][size=16px]们[/size][/font][font=&][size=16px]幻化成满目[/size][/font][font=&][size=16px]“[/size][/font][font=&][size=16px]星空[/size][/font][font=&][size=16px]”[/size][/font][font=&][size=16px]的美景时[/size][/font][font=&][size=16px],[/size][/font][font=&][size=16px]游弋在[/size][/font][font=&][size=16px]太平洋深处的[/size][/font][font=&][size=16px]发光水母们[/size][/font][font=&][size=16px]正[/size][/font][font=&][size=16px]散发着[/size][/font][font=&][size=16px]柔和[/size][/font][font=&][size=16px]的[/size][/font][font=&][size=16px]绿色[/size][/font][font=&][size=16px]光芒[/size][/font][font=&][size=16px]。同样是关于“光”的美景,[/size][/font][font=&][size=16px]相同点是我们都是通过肉眼去观察,实际上它们[/size][/font][font=&][size=16px]有着[/size][/font][font=&][size=16px]截然不同的发光[/size][/font][font=&][size=16px]原理。[/size][/font][font=&][size=16px][/size][/font][font=&][size=16px]如同萤火虫和发光水母一样[/size][/font][font=&][size=16px],[/size][/font][font=&][size=16px]活体光学成像技术包括[/size][/font][font=&][size=16px][b]生物发光[/b][/size][/font][font=&][size=16px]与[/size][/font][font=&][size=16px][b]荧光成像[/b][/size][/font][font=&][size=16px]两种。生物发光和荧光成[/size][/font][font=&][size=16px]像[/size][/font][font=&][size=16px]作为近年来新兴的活体动物体内光学成像技术[/size][/font][font=&][size=16px],[/size][/font][font=&][size=16px]以其操作简便及直观性成为研究小动物活体成像的[/size][/font][font=&][size=16px]理想方法[/size][/font][font=&][size=16px],[/size][/font][font=&][size=16px]在生命科学研究中不断发展[/size][/font][font=&][size=16px]。那么生物发光和荧光成像[/size][/font][font=&][size=16px]的[/size][/font][font=&][size=16px]区别到底在哪里[/size][/font][font=&][size=16px]呢[/size][/font][font=&][size=16px]?是否所有的活体成像设备都能同时检测生物发光和荧光成像呢?[/size][/font][align=center][font='times new roman'][size=16px][color=#c00000][b]不同点[/b][/color][/size][/font][/align][font=&][size=16px]类似于我们都是通过肉眼去观察萤火虫和发光水母一样[/size][/font][font=&][size=16px],[/size][/font][font=&][size=16px]生物发光与荧光成像在本质上都是机体中特定的细胞或材料发出光子被高灵敏度的[/size][/font][font=&][size=16px]CCD[/size][/font][font=&][size=16px]检测到形成图像[/size][/font][font=&][size=16px],[/size][/font][font=&][size=16px][b]但是生物发光与荧光成像产生光子的过程和机制是完全不同的[/b][/size][/font][font=&][size=16px]。[/size][/font][font=宋体][size=16px]请大家继续向下看↓[/size][/font][align=center][font='宋体'][size=16px][b]产生光子的原理[/b][/size][/font][font='宋体'][size=16px][b]不同[/b][/size][/font][/align][table][tr][td][align=center][font='宋体'][size=16px]生物发光[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=16px]荧光成像[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=14px]生物发光需要[/size][/font][font='宋体'][size=14px][color=#ff0000][i]两类化学物质[/i][/color][/size][/font][font='宋体'][size=14px],一类被称作萤光素,另一类被称为荧光素[/size][/font][font='宋体'][size=14px]酶。荧光素能在荧光素酶的催化下消耗[/size][/font][font='宋体'][size=14px]ATP,并与氧气发生反应,反应中产生激发态的氧化荧光素,当氧化荧光素从激发态回到基态时释放出光子,从而发光[/size][/font][font='宋体'][size=14px],是[/size][/font][font='宋体'][size=14px][color=#ff0000][i]化学能转化为光能[/i][/color][/size][/font][font='宋体'][size=14px]。[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=14px]荧光的发光需要[/size][/font][font='宋体'][size=14px][color=#ff0000][i]荧光物质和激发光源[/i][/color][/size][/font][font='宋体'][size=14px]。当荧光蛋白或荧光物质[/size][/font][font='宋体'][size=14px]被一定波[/size][/font][font='宋体'][size=14px]长光激发后,电子被激发到高能级,随后向低能级跃迁的过程中发出比激发光波长更长的荧光[/size][/font][font='宋体'][size=14px],是[/size][/font][font='宋体'][size=14px][color=#ff0000][i]物理[/i][/color][/size][/font][font='宋体'][size=14px][color=#ff0000][i]过程[/i][/color][/size][/font][font='宋体'][size=14px]。[/size][/font][/align][/td][/tr][/table][font=宋体][size=16px]当我们[/size][/font][font=宋体][size=16px]理解[/size][/font][font=宋体][size=16px]了生物发光和荧光成像的发光原理之后[/size][/font][font=宋体][size=16px],[/size][/font][font=宋体][size=16px]我们就能很好的理解[/size][/font][font=宋体][size=16px]为什么生物发光[/size][/font][font=宋体][size=16px]检测前[/size][/font][font=宋体][size=16px]需要注射[/size][/font][font=宋体][size=16px]荧光[/size][/font][font=宋体][size=16px]素[/size][/font][font=宋体][size=16px],以及为什么荧光成像需要配置激发光源。[/size][/font][align=center][font='宋体'][size=16px][color=#c00000][b]相同点[/b][/color][/size][/font][/align][font=宋体][size=16px]既然生物发光和荧光成像的原理截然不同,那么就没有相同的地方吗?[/size][/font][font=宋体][size=16px]答案当然是否定的!如同上述所说的,[/size][/font][font=&][size=16px]生物发光产生的光子和荧光成像产生的光子[/size][/font][font=&][size=16px]都[/size][/font][font=&][size=16px]可以被高灵敏的[/size][/font][font=&][size=16px]CCD[/size][/font][font=&][size=16px]检测[/size][/font][font=&][size=16px]并形成图像[/size][/font][font=宋体][size=16px],就像一个人的眼睛就可以既看到萤火虫又可以看到发光水母一样。除此之外,生物发光和荧光成像都需要对目标细胞进行标记,让细胞产生荧光素酶或者荧光蛋白。[/size][/font][align=center][font='宋体'][size=16px][b]都需要对细胞进行标记[/b][/size][/font][/align][table][tr][td][align=center][font='宋体'][size=16px]生物发光[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=16px]荧光成像[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=14px]哺乳动物生物发光,一般是将 Firefly luciferase 基因(由 554 [/size][/font][font='宋体'][size=14px]个[/size][/font][font='宋体'][size=14px]氨基酸构成,约 50KD)即荧光素酶基因整合到预期观察的细胞染色体 DNA 上以表达荧光素酶,培养出能稳定表达荧光素酶的细胞株,当细胞分裂、转移、分化时, 荧光素酶也会得到持续稳定的表达。[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=14px]通过将荧光蛋白基因[/size][/font][font='宋体'][size=14px](例如绿色[/size][/font][font='宋体'][size=14px]荧光[/size][/font][font='宋体'][size=14px]蛋白,[/size][/font][font='宋体'][size=14px]由[/size][/font][font='宋体'][size=14px]约[/size][/font][font='宋体'][size=14px]238个氨基酸组成的蛋白质[/size][/font][font='宋体'][size=14px])[/size][/font][font='宋体'][size=14px]整合到目标细胞染色体上以表达荧光蛋白,[/size][/font][font='宋体'][size=14px]培养出能稳定表达[/size][/font][font='宋体'][size=14px]荧光蛋白[/size][/font][font='宋体'][size=14px]的细胞株,当细胞分裂、转移、分化时, [/size][/font][font='宋体'][size=14px]荧光蛋白[/size][/font][font='宋体'][size=14px]也会得到持续稳定的表达。[/size][/font][/align][/td][/tr][/table][font=宋体][size=16px]到目前为止,相信大家对生物发光和荧光成像的区别已经很清楚了,但[/size][/font][font=&][size=16px]是[/size][/font][font=&][size=16px]肯定也会有更多的疑惑[/size][/font][font=&][size=16px]![/size][/font][font=&][size=16px]例如科研工作者比较关心的问题[/size][/font][font=&][size=16px]:[/size][/font][font=&][size=16px][b]针对我的课题[/b][/size][/font][font=&][size=16px][b],生物发光和荧光成像哪个好?什么情况下选择生物发光,什么情况下选择荧光成像。生物发光和荧光成像的应用范围有区别吗?[/b][/size][/font][font=&][size=16px]别急,我们下期再继续为大家解答更多关于活体[/size][/font][font=&][size=16px]光学[/size][/font][font=&][size=16px]成像技术的问题!!!欢迎对活体成像技术有疑问的老师和同学在评[/size][/font][font=&][size=16px]论区留言,共同学习,共同交流。[/size][/font]

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    利用现代生物学最新研究成果和研究模式,对生物及其生活环境中的元素和稳定同位素之间存在的对应关系进行总结和分析认为,生物因生理、地化环境、元素形态及其利用原则等内外因子而对其生活环境中的元素和稳定同位素存在不同程度的选择性吸收、利用和富集,具体的选择性利用机制均可以从生物的形态构造直至分子水平上加以解释。当环境中元素、同位素含量发生变化时,生物因其对各元素生态幅和耐受限度的差异而并不完全对环境中化学因子的变化产生一致性的响应,分别表现为时代效应、耐受限度效应和生态幅重叠等效应等。部分生物壳体“第二层”与其围岩碳、氧同位素比值及其变化趋势保持着较好的一致性。上述认识不同程度地在泥盆纪腕足类Rhynchospirifer属和Stringocephalus属为代表的生物壳体“第二层”及其围岩的研究中得到验证。[[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=141288]生物对环境元素和稳定同位素的选择性及研究实例[/url]

  • 生物显微镜的成像原理分析

    显微镜(microscope)简称光镜,是一种将肉眼无法看清楚的微生物体进行光学放大成像的常用仪器。在生命科学、材料科学、基础科学及众多的微观领域中都离不开显微镜。1590年.荷兰的Han,父子始创放大10倍显微镜。175.8年,Dollond制成消色差透镜,提高了显微镜放大倍数。1873年,德国科学家Abbe设计成近代显微镜。1953年.上海江南光学仪器厂国产显微镜诞生,并陆续生产了荧光、相衬、偏光等专用显微镜。生物及医用显微镜可分为光学放大及电子放大两大类。前者按用途可分为普通型、特种型、高级型显微镜和手术显微镜。普通型生物显微镜仅供一般用途使用,通常的农用与医用显微镜、倒税显微镜均属这一类。特种型生物显微镜可作某些专用的观察和研究。暗场生物显微镜、荧光显微镜、偏光显微镜、相衬和干涉相衬显微镜等均属于这一类。高级型生物显微镜系指大型多用途的生物显微镜.研究用生物显微镜和万能研究用生物显微镜等属于这一类。一、显微镜放大成像系统显微镜光学系统由物镜和目镜两部分组成。因为被观测的物体本身不发光,而要借助于外界照明,故显微镜需要有一个照明系统,这些部分都是由较复杂的透镜组成,尤其物镜更为复杂。下图是显微镜成像的光路原理图,图中的物镜和目镜均用薄透镜表示。http://www.yi7.com/file/upload/201201/07/14-00-33-93-1.jpg显微镜成像原理显微镜的物体AB处于物镜的2倍焦距之内一倍焦距之外,它首先通过物镜成一放大的倒立实像A'B',且使之位于目镜的物方焦平面上或焦平面以内很靠近的地方,然后目镜将这一实像再次成一个正立虚像A"B"于无限远或人眼明视距离之外,以供眼睛观察。显微镜对物体进行2次放大,因此与放大镜相比,具有更高的放大倍率,能观察到肉眼所不能直接观察的微小物体,分辨更细小的细节。在这里目镜相当于放大镜,只不过这时放大镜的物是物镜所成的像而已。由于物镜所成的像是实像.因而可在实像处(即目镜的物方焦平面处)安放各种用途分划板.供对准或测量用。二、显徽镜的放大率与分辨本领1.显微镜的分辨本领 分辨本领主要指接物镜分辨被检查物体细微结构的能力,也就是说在显微镜下判别的最小微粒的大小或两点之间最短距离及某物点最小直径的限度,便叫做显微镜的分辨本领.或称为鉴别率。通常用d表示:http://www.yi7.com/file/upload/201201/07/14-00-33-14-1.jpg式中.A表示波长;n sins (NA)表示数值孔径。 从式中可知,显微镜的分辨率主要取决于光的波长和数值孔径这两个因素。d值越小,分辨本领也就越强,越能看清物体的细微结构。鉴别率计算单位是Um. 显微镜的鉴别率的提高只有两个办法: (1)增大物镜的数值孔径(镜口率)。从图可以看出,影响数值孔径(n sina)的因素有两个:其一为物体上某点射人物镜光锥角(镜口角)的一半(sina);其二为检品与物镜间媒质的折射率n。即数值孔径为NA = n sine镜口角半数最大能到900,故si na的最大值为1.00,这时物镜的焦距最短而曲度也很大,制造上是极为困难的。即使能办到,在干燥系中的镜口率只有1 x sin90“(控气n二1)。若再增大镜口率便只有从媒质着手,所以便有水、甘油,石蜡油和香柏油等浸润均匀媒质的应用,确实改进了镜口率不少.它最高可到1.40。如果用澳萘液可达1.67左右,更接近盖片和透镜的折射率。http://www.yi7.com/file/upload/201201/07/14-00-33-51-1.jpghttp://www.yi7.com/file/upload/201201/07/14-00-33-44-1.jpg (2)缩短光源的波长:采用紫外线作光源,波长可到0.1Um,这样放大倍数比自然光放大的倍数大3-4倍,普通紫外线光波在0.2 Um左右,即使能产生出0.1 Um波长的紫外线.一般透镜也将把它吸收干净.无法利用。显微镜的最大数位孔径可达1.5 Um左右,在这种情形下: http://www.yi7.com/file/upload/201201/07/14-00-33-33-1.jpg即在这种显微镜里,仍可分辨的两点间最短距离差不多等于所用光波波长的1/30假定绿光的光波的波长http://www.yi7.com/file/upload/201201/07/14-00-33-23-1.jpg那么显微镜能分辨的最短距离为:http://www.yi7.com/file/upload/201201/07/14-00-33-89-1.jpg 则这台显微镜的最高分辨距离也超不过。.182 Um。肉眼在明视距离(250 mm)能分辨的两点之间最短距离为0.1 mm,约为上述d值的560倍.因此I台光学显徽镜的放大率有100()倍也就足够了。这是因为光的本性及光的绕射现象就限制了显徽镜的放大极限。凡是光波超过微粒直径的2倍时,光线就很方便地绕过微粒而继续前进,所以普通干燥系显微镜的最大鉴别率只能达到光源波长的1/2,直径小到0.2 5m的微粒就无法被光学显微镜发觉。虽然后来应用浸润系方法,如油镜,提高了折射率,其鉴别率也只不过能提高到光源波长的1/3而已。而且还要用最好的透镜才能达到。

  • 【资料】-色谱联用技术在环境和生物样品中痕量超痕量元素形态分析研究进展

    摘 要:随着分析科学的不断发展,常用的元素分析方法,如光谱技术AES ,AFS) 和质谱等已不能满足环境和生物样品中痕量、超痕量元素的赋存形态分析。以色谱联用技术为代表的元素形态分析测试技术(如:液相色谱- 原子光谱联用、色谱- 电感耦合等离子质谱联用、毛细管电泳- 电喷雾离子化质谱联用技术等) 已成为国内外研究的热点。本文扼要的介绍了近年来国内外在环境和生物样品中痕量、超痕量元素砷、硒、汞形态分析的色谱联用技术研究进展,并侧重于样品前处理方法、痕量或超痕量元素的形态分析技术。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=31681]色谱联用技术在环境和生物样品中痕量超痕量元素形态分析研究进展[/url]

  • 水质生物毒性检测主要是检测水中哪些元素或者项目?

    水质生物毒性检测主要是检测水中哪些元素或者项目?怎么查了一些[url=https://www.hach.com.cn/product/tx1315]水质生物毒性检测仪[/url],介绍中还说能够检测出水中重金属?不是一般用发光细菌法来检测水中的细菌、抗生素,农药制剂等物质吗,还是说这种方法也可以用来检测某些重金属?

  • 【技术会议预告】“生物成像与空间多组学”网络会议

    【技术会议预告】“生物成像与空间多组学”网络会议

    [align=left][size=16px] 仪器信息网将于[/size][size=24px][color=#ff0000]4月16日[/color][/size][size=16px][color=#333333]举办[/color][/size][size=24px][color=#ff0000][b]首届[font=&]“生物成像与空间多组学”主题研讨会。[img=,690,151]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/04/202104091428402229_2122_2507958_3.jpg!w690x151.jpg[/img][/font][/b][/color][/size][/align][align=left][font=&][size=16px] 近年来,随着成像技术和组学技术的发展,尤其是数字化成像技术和生物信息学的引进,生物成像与空间组学技术优势互补,并逐渐交叉和融合,已经成为生命科学研究、发病机制阐释、分子病理诊断、药物靶点发现、药物药效与安全性评价等方面的重要工具。 因此,我们将举办“生物成像与空间多组学”主题研讨会,旨在聚焦生物成像技术和空间多组学的发展前沿与应用进展,从技术难点、数据分析到行业应用进行剖析,为相关人员提供更灵活的交流机会,促进合作。[/size][/font][/align][align=left][font=&][size=16px][/size][/font][/align][align=left][font=&][size=16px][b]会议内容[/b]:[/size][/font][/align][align=left][font=&][size=16px][/size][/font][/align][align=left][font=&][size=16px]1、陈春英(国家纳米科学中心)-同步辐射技术相关的成像分析和应用[/size][/font][/align][align=left][font=&][size=16px]2、再帕尔阿不力孜(中央民族大学)-质谱成像技术及其空间分辨代谢组学研究与应用进展;[/size][/font][/align][align=left][font=&][size=16px]3、蔡宗苇(香港浸会大学)-质谱成像和环境毒理研究;[/size][/font][/align][align=left][font=&][size=16px]4、张四纯(清华大学)-基于飞行时间二次离子质谱的原位可视化细胞分型;[/size][/font][/align][align=left][font=&][size=16px]……[/size][/font][/align][align=left][font=&][size=16px][/size][/font][/align][align=left][font=&][size=16px]详情请戳:[url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/bioimagingspatialmultiomics/]点击打开链接[/url][/size][/font][/align][align=left][/align][align=left]欢迎大家参与。[/align][align=left][/align][align=center][size=24px][color=#ff0000][b][font=&][/font][/b][/color][/size][/align][size=24px][color=#ff0000][b][font=&][/font][/b][/color][/size][table=92%][tr][td=1,1,203]同步辐射技术相关的成像分析和应用[/td][td=1,1,250]陈春英(国家纳米科学中心)[/td][/tr][/table]

  • 【分享】常蛾一号月球元素分析

    据中国科学院探月工程应用系统总体部办公室主任、绕月探测工程地面应用系统副总指挥邹永廖介绍,"嫦娥一号"卫星携带了3种科学仪器--干涉成像光谱仪、伽马射线谱仪、X射线谱仪,对月球进行为期一年的物质成分科学探测。 伽马射线谱仪、X射线谱仪主要用来探测月表的元素含量。利用这两种仪器,我国科学家将探测月表14种常量元素和有用元素--即氧、硅、镁、铝、钙、铁、钛、钠、锰、铬、钾、钍、铀及稀土元素的含量与分布特征,并编制它们的全月球分布图。 干涉成像光谱仪主要用来探测矿物含量。利用这种仪器对月球进行全球成像,获取主要的造岩物质--如橄榄石、辉石、斜长石在月面上的含量与分布,并编制相应的月球矿物分布图。 结合矿物、元素的探测结果,我国科学家还将进一步确定月表、特别是月球背面的岩石组成和分布特征,编制月球的岩石类型分布图 分析、评估元素丰度异常区域的分布特征,开展月球化学演化与成因的综合性研究.

  • 【分享】转载:MALDI-TOF生物质谱成像技术的进展

    随着MALDI-TOF等生物质谱仪器性能的提升和应用领域的扩大,基于MALDI的质谱成像技术已成为研究肿瘤标志物、药物代谢、脂类分布等方面的有力手段。最新样品前处理方法以及自动化基质喷涂等技术的发展,大大提高了质谱成像技术的灵敏度和分辨率。利用原位酶切技术直接鉴定组织切片上的蛋白质和多肽是IMS当前的热点和关键。体内药物代谢物分布、脂类物质分布以及植物组织的质谱成像等研究逐渐成为新的应用热点。本文较系统地介绍了生物组织质谱成像技术的研究进展。详见附件。http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09510.gif

  • 【会议分享】首届“生物成像与空间多组学”主题学术研讨会 4月16日开播

    【会议分享】首届“生物成像与空间多组学”主题学术研讨会   4月16日开播

    [size=16px]仪器信息网将于[/size][size=18px][color=#ff0000][b]4月16日[/b][/color][/size][size=16px]举办[/size][size=18px][color=#ff0000][b]首届“生物成像与空间多组学”主题学术研讨会 [url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/bioimagingspatialmultiomics/]详情戳这里[/url][/b][/color][/size][img=,690,151]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/04/202104121020086454_4591_2507958_3.jpg!w690x151.jpg[/img][b][size=18px]会议简介:[/size] [/b] [size=18px]近年来,随着成像技术和组学技术的发展,尤其是数字化成像技术和生物信息学的引进,生物成像与空间组学技术优势互补,并逐渐交叉和融合,已经成为生命科学研究、发病机制阐释、分子病理诊断、药物靶点发现、药物药效与安全性评价等方面的重要工具。 因此,我们将举办“生物成像与空间多组学”主题研讨会,旨在聚焦生物成像技术和空间多组学的发展前沿与应用进展,从技术难点、数据分析到行业应用进行剖析,为相关人员提供更灵活的交流机会,促进合作。[/size][size=18px][b]报告内容:[/b][/size][size=18px][b][img=,690,380]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/04/202104121024068875_2508_2507958_3.png!w690x380.jpg[/img][/b][/size][size=18px]欢迎各位大咖参会[/size][size=18px][b][/b][/size]

  • 目前唯一将高分辨、三维、大视场、彩色、定量和快速六大成像要素集为一体的光学显微成像技术,精彩回放!

    目前唯一将高分辨、三维、大视场、彩色、定量和快速六大成像要素集为一体的光学显微成像技术,精彩回放!

    [size=24px]报告:高速大视场彩色三维显微成像技术及应用 [url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/swxw2021][b]精彩回放[/b][/url][/size]【摘要】 生物体表面色彩的不同色相、饱和度和明度在很大程度上反映了其微观结构和光学性质的不同。以激光共聚焦扫描显微镜为代表的点扫描显微成像技术具有三维层析成像能力,然点扫描显微成像技术的颜色通道十分有限,通常仅有三至四个,不能反映样品的全部色彩信息。研究团队开发了三维多视场成像技术,该技术是目前唯一的将高分辨、三维、大视场、彩色、定量和快速六大成像要素集为一体的光学显微成像技术。最大三维光切片速度100fps@1024×1024pixels。[size=18px][color=#ff0000][b][url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/swxw2021/]精彩回放:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/swxw2021/[/url][/b][/color][/size][size=18px][color=#ff0000][/color][/size][size=18px][color=#ff0000][b]====[/b][/color][/size][img=,690,1227]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108061826440679_4529_2507958_3.jpg!w690x1227.jpg[/img]

  • 【求助】不导电样品的背散射电子成像

    水泥为不导电的物质,前段时间在普通场发射扫描电镜上观察了样品的形貌,并做了能谱分析。但由于喷金处理,背散射电子成像不能进行(样品中元素特征被金元素掩盖)。老师说要用环境扫描电镜做就可以实现,因为样品不需要喷金。扫描电镜对比较轻的元素判断并不是很准确敏感我在想还是用普通电镜做,但采用喷碳处理,是否可以进行背散射电子成像呢,希望大家能帮帮我。

  • SEM中的面扫描与XPS中的成像XPS

    在SEM中作扫描时是否存在几何因素,也就是说电子束斑的入射角度与出射角度以及束斑的大小等这些因素影响面扫的成像,出现不能很真实反映样品的元素分布情况?成像XPS是否也类似?

  • 5种质谱成像技术

    [font=&][size=14px]质谱成像(Imaging Mass Spectrometry, IMS)这种最新原位分析技术主要是利用质谱直接扫描生物样品,分析分子在细胞或组织中的“结构、空间与时间分布”信息。其基本流程(以质谱分析生物组织标记物为例)见下: [color=#333333] [/color][/size][/font][img]https://file.jgvogel.cn/134/upload/resources/image/406626.jpeg?x-oss-process=image/resize,w_700,h_700[/img][font=&][size=14px]简单而言,质谱成像技术就是借助于质谱的方法,再配套上专门的质谱成像软件控制下,使用一台通过测定质荷比来分析生物分子的标准分子量的质谱仪来完成的。但是随着这项技术的不断发展,也陆续出现了许多针对各种问题的新技术。[/size][/font][font=&][size=14px]最早的质谱成像技术是基质辅助激光解吸电离(MALDI,matrix assisted laser desorption ionization)质谱分子成像技术,由范德堡大学(Vanderbilt University)的Richard Caprioli等在1997年提出,他们通过将MALDI质谱离子扫描技术与专业图像处理软件结合,直接分析生物组织切片,产生任意指定质荷比(m/z)化合物的二维离子密度图,对组织中化合物的组成、相对丰度及分布情况进行高通量、全面、快速的分析,可通过所获得的潜在的生物标志物的空间分布以及目标组织中候选药物的分布信息,来进行生物标志物的发现和化合物的监控。[/size][/font][font=&][size=14px]正如数字图像包括三个通道:红,绿,蓝一样(单个亮度定义了每个像素的颜色),质谱成像也包含了数以千计的通道,每一个对应于一个特殊的光谱峰值,“你可以通过质谱方法从这些像素中获得任何信号,然后调整图像中所需分子像素的相对亮度,最后,得到一张分子特异性的成像图。”[/size][/font][font=&][size=14px]这种方法可用于小分子代谢物,药物化合物,脂质和蛋白,而且,质谱成像能相对快速的利用许多分子通道,完全无需特殊抗体,下面列出五种先进的质谱成像方法。[/size][/font][font=&][size=14px]1、MALDI质谱分子成像技术[/size][/font][font=&][size=14px]在对组织或生物体进行成像,分析小分子构成的时候,有一个“拦路虎”总是阻碍实验的进程,那就是多肽,这些多肽体积十分大,要想对它们进行分子成像几乎是不可能的,比如,想要研究肿瘤边缘的分子微环境,如果直接成像是不可能获得清晰图像的。[/size][/font][font=&][size=14px]来自范德堡大学的质谱方法专家Richard Caprioli博士因此发明了基质辅助激光解吸电离(MALDI)质谱分子成像技术,这项技术不局限于特异的一种或者几种蛋白质分子,它可在组织切片中找到每一种蛋白质分子,并提供这些蛋白质分子在组织中的空间分布的精确信息,而事先无需知道所检测蛋白的信息。同时,可对这些蛋白质分子含量进行相对定量。[/size][/font][font=&][size=14px]MALDI质谱分子成像是在专门的质谱成像软件控制下,使用一台通过测定质荷比来分析生物分子的标准分子量的质谱仪来完成的。被用来研究的组织首先经过冰冻切片来获得极薄的组织片,接着用基质封闭组织切片并将切片置入质谱仪的靶上。通过计算机屏幕观察样品,利用MALDI系统的质谱成像软件,选择拟成像部分,首先定义图像的尺寸,根据尺寸大小将图像均分为若干点组成的二维点阵,来确定激光点轰击的间距。激光束通过这个光栅图案照射到靶盘上的组织切片,软件控制开始采集质谱数据,在质谱仪中,激光束对组织切片进行连续的扫描,组织样品在激光束的激发下释放出的分子被质谱仪所鉴定从而获得样品上每个点的质荷比(m/z)信息,然后将各个点的分子量信息转化为照片上的像素点。在每个点上,所有质谱数据经平均化处理获得一幅代表该区域内化合物分布情况的完整质谱图。仪器逐步采集组织切片的质谱数据,最后得到具有空间信息的整套组织切片的质谱数据。这样就可以完成对组织样品的“分子成像”。设定m/z的范围,即可确定该组织区域所含生物分子的种类,并选定峰高或者峰面积来代表生物分子的相对丰度。图像中的彩色斑点代表化合物的定位,每个斑点颜色的深浅与激光在每一个点或像素上检测到的信号大小相关。[/size][/font][font=&][size=14px]通过增加单位面积上轰击的激光点数量和像素,研究人员可以获得更多的样品信息,例如,采用4000像素比200像素能够得到更好的样品图像。质谱分子成像技术是一种半定量或相对定量技术,图像上颜色深的部分表明有更多的生物分子聚集在组织的这个部分,然而,不可能据此确定生物分子在组织的不同部位的实际绝对含量。选择组织图像上的任意一个斑点,图像都能够给出一个质谱谱图或者离子谱图,代表在组织的该部位存在这种生物分子,然后,与做指纹图谱类似,像做指纹图谱那样,将样品的离子谱图与已知标准品进行对照,分析差异,从而进行生物标志物的发现和药物作用的监控。[/size][/font][font=&][size=14px]2、电喷雾电离技术[/size][/font][font=&][size=14px]一般质谱成像方法由于体积庞大,重量重,需要冗长的样品准备阶段,因此,并不适用于即时成像(bed side applications),比如,要帮助外科医生进行实时的肿瘤边界成像监控,那么就要寻找新的方法了。[/size][/font][font=&][size=14px]一种称为电喷雾电离技术(desorption electrospray ionization,DESI)的MS成像技术解决了这个问题。DESI技术于2004年首次提出,由于这一方法具有样品无需前处理就可以在常压条件下,从各种载物表面直接分析固相或凝固相样品等优势而得到了迅速的发展。[/size][/font][font=&][size=14px]这种方法的原理是带电液滴蒸发,液滴变小,液滴表面相斥的静电荷密度增大。当液滴蒸发到某一程度,液滴表面的库仑斥力使液滴爆炸。产生的小带电液滴继续此过程。随着液滴的水分子逐渐蒸发,就可获得自由徘徊的质子化和去质子化的蛋白分子DESI与另外一种离子源:SIMS(二次离子质谱)有些相似,只是前者能在大气压下游离化,发明这项技术的普渡大学Cooks博士认为DESI方法其实就是一种抽取方法,即利用快速带电可溶微粒(比如,水或者乙腈acetonitrile)进行离子化,然后冲击样品,获得分析物的方法。[/size][/font][font=&][size=14px]DESI系列产品最大的优势就在于无需样品处理,一般质谱和高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]分析,样品必须经过特殊的分离流程才能够进行分析检测,使得一次样品检测常常需要约一个小时,而DESI系列产品可将固体样品直接送入质谱,溶液被喷射到检测表面,促使样品离子均匀分布。采用这一手段的质谱分离过程,只需3分钟左右即可完成。[/size][/font][font=&][size=14px]3、APIR MALDI/LAESI技术[/size][/font][font=&][size=14px]了解细胞的内部成分是理解健康细胞不同于病变细胞的关键,但是,直到目前为止,唯一的方法是观察单个细胞的内部,然后将其从动物或植物中移除,或者改变细胞的生存环境。但是这么做的话,会使细胞发生变化。科学家还不是很清楚一个细胞在病变时与健康细胞的差别,或者当它们从一个环境移到另一个环境中产生的变化。[/size][/font][font=&][size=14px]来自华盛顿大学Akos Vertes教授希望能从另外一个方面来进行活细胞分析,在他的一项关于活叶样品中初级和次级代谢产物分布的研究中,研究人员发现叶片中积累基质很厚,常导致光谱末端低分子量部分模糊,而且基质辅助激光解析电离(MALDI)质谱分析需要在真空中进行,但是,活体样本在真空中无法存活。[/size][/font][font=&][size=14px]实际上,MALDI质谱分析的原理是将分析物分散在基质分子中并形成晶体,当用激光照射晶体时,由于,基质分子经辐射所吸收的能量,导致能量蓄积并迅速产热,从而使基质晶体升华,致使基质和分析物膨胀并进入[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]。而生物样品也可以直接吸收能量的,比如,2.94mm波长的光能激活水中氢氧键。[/size][/font][font=&][size=14px]因此,Vertes等人想到复合两种技术来解决这一问题。首先他们利用大气压红外线(an atmosphericpressure infrared,APIR)MALDI激光直接激活组织中的水分,使样品气化,就像是组织表面发生了细胞大小的核爆炸,从而获得了离子化微粒,进入质谱中进行分析。但是并不是所有的气化微粒都带电,大部分其实是不带电的,会被APIR MALDI遗漏。[/size][/font][font=&][size=14px]为了捕捉这些中性粒子,Vertes等人采用了第二种方法:[/size][/font][font=&][size=14px]LAESI(laser ablation electrospray ionization,激光烧蚀电喷雾电离),这种方法能捕捉大量带电微滴的微粒,然后重新电离化。通过对整个样品进行处理,复合这两种方法,就能覆盖更多的分子,分析质量更高。[/size][/font][font=&][size=14px]与一般质谱成像过程不同,Verte的方法还在成像中增加了高度,从而实现了3D代谢物成像。这项技术的分辨率是直径10mm,高度30mm,这与生物天然的立体像素相吻合,这样科学家们就可以获得天然构像。[/size][/font][font=&][size=14px]4、二次离子质谱技术[/size][/font][font=&][size=14px]质谱成像技术能将基质辅助激光解吸电离质谱的离子扫描与图像重建技术结合,直接分析生物组织切片,产生任意质荷比(m/z)化合物的二维或三维分布图。其中三维成像图是由获得的质谱数据,通过质谱数据分析处理软件自动标峰,并生成该切片的全部峰值列表文件,然后成像软件读取峰值列表文件,给出每个质荷比在全部质谱图中的命中次数,再根据峰值列表文件对应的点阵坐标绘出该峰的分布图。[/size][/font][font=&][size=14px]但是,一般的质谱成像技术不能对一些携带大分子碎片的化学成分进行成像,来自宾夕法尼亚州州立大学的NicholasWinograd教授改进了一种称为二次离子质谱(SIMS,secondary ion mass spectrometry)的方法,可以对样品进行完整扫描,三维成像。[/size][/font][font=&][size=14px]SIMS早在用于生物学研究之前就已经应用广泛了,比如,分析集成电路(integratedcircuits)中的化学成分,这种质谱技术是表面分析的有利工具,能检测出微小区域内的微量成分,具有能进行杂质深度剖析和各种元素在微区范围内同位素丰度比的测量能力。[/size][/font][font=&][size=14px]这种技术具有几个优点:[/size][/font][font=&][size=14px]速度快(-10,000 spectra per second),亚细胞构造分辨率(-100nm),以及不需要基质。但是另外一方面,不同于MALDI方法,SIMS方面不是一种“软”技术,这种方法只能对小分子成像,因此常常需要进行粉碎。[/size][/font][font=&][size=14px]Winograd教授改进了这一方法,他利用了一种新型SIMS光束(carbon-60磁性球),这种新光束比传统的SIMS光束对物体的化学损伤更小。C60同时撞击样品表面,类似于“一阵爆炸”,这样重复的轰击使得研究人员能深入样品,进行三维分子成像,Winograd教授称这个过程是“分子深度成像”(molecular depth profiling)。[/size][/font][font=&][size=14px]C60的能量与其它的离子束相当,却不到达样品表面以下,这样样品可以连续地被逐层剥离,研究人员就可以得到纵面图形,最终获得三维的分子影像。Winograd教授等人用含有肽的糖溶液将硅的薄片包裹起来并进行SIMS实验,随着薄膜逐渐被C60剥蚀,可以获得糖和肽的稳态信号。最终,薄膜完全剥离后就可以获得硅的信号。如果用其它的射线或原子离子代替C60,粒子束会快速穿过肽膜而无法提供有关生物分子的信息。因此,这种方法具有良好的空间分辨率,能够获得巨噬细胞和星型细胞的细胞特征和分析物的分布情况。[/size][/font][font=&][size=14px]这里还要说到一点,SIMS和上一技术(APIR MALDI/LAESI技术)都可以对三维成像,但两者也有差别,SIMS方法中,采用高能离子轰击样品,逐出分析物离子(二级离子),离子再进入质量分析器。MALDI方法则用激光辐射样品使之离子化,另外SIMS探针可以探测到100nm的深度,能提供纳米级的分辨率,而MALDI可以探测更深,但空间分辨率较低。[/size][/font][font=&][size=14px]5、纳米结构启动质谱技术[/size][/font][font=&][size=14px]质谱在检测生物分子方面有很大潜力,但现有方法仍存在一些缺陷,灵敏度不够高和需要基质分子促使分析对象发生离子化就是其中之二。比如说,需要溶解或者固定在基质上的方法检测代谢物,较易错判,因为这些代谢物与那些基质常常看上去都一样。另外基于固定物基质的系统也不允许研究人员精确的判断出样品中某一分子到底来自于哪儿。[/size][/font][font=&][size=14px]来自斯克利普斯研究院的Gary Siuzdak博士发明了一种称为纳米结构启动质谱(nanostructure-initiator mass spectrometry,NIMS)的新技术,这种技术能以极高的灵敏度分析非常小的区域,从而允许对肽阵列、血液、尿和单个细胞进行分析,而且还能用于组织成像。 [/size][/font][font=&][size=14px]NIMS利用了一种特制的表面,这种多孔硅表面上聚集了一种含氟聚合物,这些分子在受到激光或离子束照射时会猛烈爆发,这种爆发释放出离子化的分析物分子,它们被吸收到表面上,使其能够被检测到。这种方法利用激光或离子束来从纳米尺度的小囊中气化材料,从而克服了一般质谱方法缺少所需的灵敏度和需要基质分子促使分析对象发生离子化的缺陷。 [/size][/font][font=&][size=14px]通过这种方法可以分析很多类型的小分子,比如,脂质,糖类,以及类固醇,虽然每一种分析材料需要的含氟聚合物有少许差别,但是这是一种一步法的方法,比MALDI简单多了——后者需要固定组织,并添加基质。 [/size][/font][font=&][size=14px]由于,含氟聚合物不能很好的离子化,因此,会发生轻微的光谱干扰,而且由于离子化过程是“软性”的——就像MALDI,所以NIMS产生的生物分子是整块离子化,而不是片段离子化。不过这种技术对于完整蛋白的检测灵敏度没有MALDI高[/size][/font]

  • 【原创】元素形态分析简介

    1.元素形态元素的形态是指某一元素以不同的同位素组成、不同的电子组态或价态以及不同的分子结构等存在的特定形式。元素形态又分为物理形态和化学形态,其中物理形态是指元素在样品中的物理状态如溶解态、胶体和颗粒状等;化学形态是指元素以某种离子或分子的形式存在,其中包括元素的价态、结合态、聚合态及其结构等。一般意义上所说的元素形态泛指化学形态,元素形态不同于元素价态,同一元素的相同价态可能有多种形态,如价态为五的砷元素,其元素形态可分为无机态和多种有机态的砷形态。元素的不同存在形态决定了其在环境和生命过程中表现出不同的行为;不同的元素形态由于具有不同的物理化学性质和生物活性,在环境和生命科学领域发挥着不同的作用。元素总量或者浓度的相关信息已经不能满足环境和生命科学研究的需要,有时候甚至会给出一些错误的信息。甲基汞的毒性要远高于无机汞,并且具有极强的生物亲和力,同时无机汞易于在生物体内富集并转化为甲基汞。人们首次认识到甲基汞的危害是在1955年,在日本的Minamata,因孕妇食用遭受甲基汞污染的鱼类,造成22名新生儿严重的脑损伤。在1971-1972年,伊拉克发生了大面积的甲基汞中毒事件,其原因在于当地人食用了经过甲基汞处理过的小麦做成的面粉。Cr(III)是维持生物体内葡萄糖平衡以及脂肪蛋白质代谢的必需元素之一,而Cr(VI)却对生物体具有很大的毒性和致癌作用,原因在于其更强的氧化性和化学活性及迁移性;砷是一种有毒元素,但是不同形态砷的毒性却差别比较大,一般无机态砷毒性比较大,三价砷的毒性要大于五价砷;而有机态的砷中,甲基砷的毒性要强于其他的有机态砷,砷甜菜碱、砷胆碱和砷糖等则基本上没有毒性;对汞、锡和铅等重金属元素来说,有机态的化合物的毒性要远远高于无机态。作为人体必须的元素,铁仅仅是在二价时才能被生物体吸收和利用,食品中的总铁并不能代表可吸收利用的有效铁;硒是人体必需的元素,但是吸收过量时会导致硒中毒,不同形态硒的生物可利用性和毒性也差别较大;铝的毒性也和其形态密切相关,自由态的铝离子、水化羟基化合物Al(OH)2+和Al(OH)2+等是致毒形态,多核羟基铝也具有一定的毒性,而铝的氟配合物以及有机态配合物则基本无毒。 根据传统分析方法所提供的元素总量的信息已经不能对某一元素的毒性、生物效应以及对环境的影响做出科学的评价,为此,分析工作者必须提供元素的不同存在形态的相关信息。元素形态具有多样性、易变性、迁移性等不同于常规分析对象的特点,因此其分析方法也成为一个崭新的研究领域,即“元素形态分析”。2.元素形态分析元素形态分析是分析科学领域中一个极其重要的研究方向,IUPAC将其定义为定量测定样品中一个或多个化学形态的过程。Lobinski将其定义为确定某一元素在样品中不同化学形态分布的过程;Caroli指出,形态分析为识别和定量检测对人体健康和环境有危害的不同形态的无机分析物;Hieftje则将获得相关目标分析物原子的氧化态、键合特征、电荷态及原子缔合体的过程定义为形态分析;Welz则认为所谓元素形态分析是指测定特定条件下不同化合物的氧化态或可溶态的过程。曾有人根据Tessier连续萃取法将土壤中元素形态分为可交换态、碳酸盐结合态、铁-锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态等五种,但这并不是严格意义上的形态分析,这一萃取过程并不能提供涉及分子结构和电荷状态的元素形态的详细信息。在20世纪70年代末至80年代初,Van Loon和Suzuki分别在权威期刊Anal. Chem.和Anal. Biochem.上发表了元素形态分析领域的开创性的工作,将广大的分析工作者的研究重点转移至元素形态分析技术的开发上来。经过二十多年的发展,元素形态分析已经成为分析科学领域的一个重要分支,随着这一技术的不断发展,已经为环境科学、生命科学、临床医学、营养学、毒理学、农业科学等领域提供了越来越多的有用信息。

  • 【求购】求购元素分析仪

    基本要求是能测量C,H,O,N,S元素的百分含量,如果能有什么品牌的元素分析仪不仅仅能测量C,H,O,N,S元素,还能测量金属元素,那最好;主要测试的样品是:煤,生物质(比如说麦秸秆),还有造纸废水之类的废液联系电话:13891438770 陈先生

  • 【资料】元素周期表-碳

    【资料】元素周期表-碳

    [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/09/200909291735_173625_1610969_3.jpg[/img]碳目录碳元素简介 碳的同位素 单质碳的形式 碳元素的化合物 碳的发现史    [color=#DC143C]碳元素简介[/color]  碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为Carbonium,意为“煤,木炭”。汉字“碳”字由木炭的 [color=#00008B]元素周期性质[/color]“炭”字加石字旁构成,从“炭”字音。  碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。 碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内大多数分子都含有碳[1]元素。

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    红外热成像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热成像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。红外热成像仪被广泛应用于工程技术,楼宇检查,军队实战等领域。  随着红外热成像仪的广泛应用,越来越多的使用者关注如何用好热像仪,红外热成像仪在使用中环境影响因素都有哪些?以备受全球工程师们亲睐的国际一流品牌Fluke红外热成像仪(福禄克)为例,小编总结了6大因素,分享出来供大家参考啦~  1红外热成像仪的仪器工作温度有什么需要注意?可以在0℃以下检测或充电吗?  一般热像仪可在-10~50℃范围内工作;但当环境温度在0℃以下,建议开机半小时后达到充分预热再进行检测,连续室外检测时间不超过20 分钟。避免在过冷或过热的地方充电,以免减弱电池的蓄电能力。  2红外热成像仪对工作时的环境湿度有什么限制?  湿度为10%~90%,无凝结。  3Fluke 红外热成像仪是否具有防爆认证?可以用来检测危险区域吗?  目前Fluke 红外热成像仪不具有防爆认证。但热像仪具有远距离检测的优势,在检测距离可以满足被测目标的大小尺寸前提下,您可以选择在危险区域以外准确调焦后进行测试。  4现场环境下雨,是否会影响准确测量?  下雨本身对测量精度影响不大,但被测物体表面附着的水滴可能造成热量的异常流失,使测量温度不能准确反映物体的正常表面温度。同时,下雨环境对仪器本身也可能造成损坏,故不建议在雨天进行直接测量。  5现场环境存在大风,是否会影响准确测量?  大风对准确检测影响很大,按电力行业红外热成像诊断标准,被测目标的风速不应高于5 米/ 秒。若现场风速高于此标准,会导致被测物体散热过快,使测量温度偏低。  6红外热成像仪使用中会产生辐射干扰其他设备运行吗?会受到检测现场的其他设备的电磁辐射影响吗?  Fluke 红外热成像仪是全被动接收设备,自身没有主动辐射信号,对于您的现场设备或产品没有任何干扰。外部电磁辐射影响:目前只发现电解铝的大电流整流柜会对热像仪造成干扰(一般此类现场电流会超过10 万安培以上)。

  • 德国WITec公司网络报告:生物细胞组织和医药学的3D共聚焦拉曼成像检测

    德国WITec公司网络报告:生物细胞组织和医药学的3D共聚焦拉曼成像检测报告内容:着重介绍高分辨3D共聚焦拉曼成像在生物细胞组织和医药学的重要应用,例如生物细胞组织的表征,癌化细胞的鉴定,细胞对药物吞噬过程及药物反应过程的监测。。。报告时间:2014 年3月 26日晚上11:00(北京时间)具体内容请查看以下网址:http://www.witec.de/events/onlineseminars请登录以下网页注册:http://www.microscopy-analysis.com/witecwebinars期待与大家见面!

  • 深圳先进院压缩感知光声断层成像技术研究取得新进展

    中国科学院深圳先进技术研究院医工所生物医学光学与分子影像研究室宋亮研究团队与影像中心梁栋博士合作,在基于压缩感知理论的光声成像技术方面取得新进展。7月10日,相关研究成果发表在美国光学学会期刊Optics Express上。 光声成像兼具光学成像对比度与超声成像深度的优点,是当前生物医学光学领域发展最迅速的方向。光声成像的速度和系统成本是其获得广泛临床应用的两个关键因素。压缩感知技术可以利用很少的测量数据恢复信号,该研究首次将最新提出的带有部分已知支撑信息的压缩感知重建理论应用于阵列式活体光声断层图像重建中,成像系统成本大约降低了3倍,同时大规模缩减了数据采集量。 本工作对于推进该成像技术在疾病诊断和监测方面的临床应用具有重要的意义。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201207/W020120711491013931474.jpg

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