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【世界水日】激光共聚焦在水质检测中的应用

永新光学

2023/03/31 09:18

阅读：27

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每年的3月22日是世界水日，我国始终将水质保护列为重要的工作，不仅出台相关生态保护政策和预防惩治法规促进水环境保护，也在全力推进生态科研在水质检测方面的发展。


 世界1.jpg

 水质污染 -



微生物群落对水质的影响




微生物污染在水污染中占据重要一席，近几十年来, 随着淡水水体富营养化程度的日益加剧, 有毒蓝藻水华在发生频率和数量上越来越严重。微囊藻是形成蓝藻水华的优势种属之一，其广泛分布于滇池为代表的富营养化湖泊，分泌的微囊藻毒素（microcystins，MCs）是目前已知有害藻华产生频率最高、产量最大、具有强有效多种器官毒性的蓝藻毒素，它能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存，另外还影响湖泊透明度，导致白天溶解氧过饱和、晚间缺氧，对水生生物造成威胁。


               世界2.jpg

*微囊藻水华


- 水质检测 -



NCF950 激光共聚焦的应用 




微囊藻胞呈球形，由多数细胞包在胶质物中形成不规则群体，水质监测中常对此进行染色检测作为实验判断。
首先对微囊藻丝状附着体进行染色，短丝状体生物中的色素物质在Nexcope NCF950激光共聚焦下受激光获得自发荧光图像。研究者可在561通道下观测红色荧光显现的蓝藻细胞结构特征，4K分辨率为观测微囊藻细微处的形态结构提供便利，有力证实其为微囊藻特征。



                                                                       世界3.png

*微囊藻，1024x1024分辨率，10X拍摄

来自NEXCOPE客户昆明滇池管理局


常见的二维图像观测无法满足空间层面细胞数量、形态分布观测要求，三维成像因势成为形态观察的必要方法。NCF950激光共聚焦可对目标区域进行Z序列扫描，自定义选择上下焦面确认层切范围，并设置每一层的扫描精度以构建最合使用者需求的3D图像，在自由旋转立体图像进行多角度观察形态的过程中确认水环境的质量。


除此以外，为尽可能还原图像真实情况，NCF950激光共聚焦提供反卷积功能，对目标图像进行处理以极大程度提高图像信噪比，获取更全面的图像结构信息。

                           世界4.png

*反卷积前


                           世界5.png

*反卷积后


- Nexcope 激光共聚焦 -



Nexcope Laser Confocal




Nexcope NCF950激光共聚焦具有卓越的光学成像系统和简单的操作方式以及高度集成的电动化部件，是必不可少的科研工具。

高效扫描头、探测器以及无级变速电动小孔，加上永新强大的光学系统，提供快速、稳定、高信噪比的共聚焦图像。集成4路光源和探测器（405，488，561，640），结合 4 路荧光融合技术，实现实时多通道融合观测和捕捉。



                                                             世界6.jpg

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