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荧光显微观察技术在生命科学、材料学以及食品科学等方面起着极其重要的作用。但是在观察中却存在着种种问题影响着实验的进展。如:荧光亮度弱、荧光淬灭、荧光模糊等。 本篇将对荧光的原理以及结合荧光观察案例,针对在观察时产生的问题进行讲解。
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食品安全风险检测新技术:智慧、实时与标准化
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针对结构生物学原位生物大分子的高分辨率结构解析技术需求,依托生物成像中心自主研发的基于高真空冷台的冷冻光电关联成像系统HOPE,实现对目标区域的冷冻光镜-扫描电镜关联成像,导航聚焦离子束对目标区域进行减薄,获得包含目标物的200nm冷冻含水切片样品,助力高分辨率冷冻透射电镜的高效原位结构解析。
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电子显微镜是研究生物样品亚纳米级分辨率超微结构的最佳观察工具,本报告介绍目前最新的生物电镜技术及其应用方向,主要包括生物样品透射电镜技术、扫描电镜技术和体电子显微学技术等。多元化的成像方案是高分辨解析细胞或组织乃至大尺度样品精细结构的技术保障,具有很多潜在的科研应用价值。
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这里我们将介绍发明的三种活细胞超分辨率成像方法。第一是用于活细胞长期超分辨成像的海森结构光超分辨率显微镜。我们提出生命活动信号的时空连续性是生物荧光图像的通用先验知识,开发了基于Hessian矩阵(Hessian-SIM)的结构化照明显微成像的解卷积算法。在低信号强度下获得伪影最小化的SR图像,所使用的光子剂量不到传统结构光超分辨率显微镜的十分之一。海森结构光超分辨率显微镜提高成像速度,降低光漂白,解决了领域内如何将超高分辨率显微镜真正应用于细胞生物学动态研究这个关键问题。利用该显微镜,第一次在活细胞中辨识出来胰岛素囊泡融合时发生的分泌孔道,并观察到线粒体内嵴的动态变化, 实现活细胞中一小时的长时间超分辨率成像。
受到单位时间内最大收集光子通量的限制,活细胞超分辨率成像的时间和空间分辨率相互排斥。如何进一步提高活细胞超分辨率显微镜的空间分辨率是领域内的关键问题。我们再次提出荧光显微镜的空间分辨率越高意味着结构越稀疏的概念。利用这个通用先验知识,我们开发了一种稀疏解卷积算法,在相同的光子预算下将超分辨率显微镜的空间分辨率进一步扩大了近两倍。因此,稀疏结构光照明显微镜(Sparse-SIM)在564赫兹的帧速率下实现了~60纳米的分辨率,使其能够解析活细胞上的精细结构动态变化,包括60纳米囊泡融合孔、小到60纳米的核孔复合物蛋白形成的环形核孔以及线粒体内外膜的相对运动。同样,稀疏解卷积可以用来提高基于旋转盘共聚焦的SIM(SD-SIM)的三维分辨率和对比度,实现常规的四色、三维、~90纳米分辨率的活细胞超分辨率成像,并提高STED和微型化双光子显微镜等的空间分辨率。因此,稀疏解卷积方法首次实现计算超分辨率成像,也是推动现有活细胞荧光显微镜的时空分辨率极限的通用工具。
第三项技术是荧光-无标记相位双模态超分辨率显微镜。将无标记的光学散射断层扫描技术和海森结构光荧光超高分辨率显微镜的结合,我们将这个显微镜命名为SR-FACT (Super-Resolution Fluorescence Assisted diffraction Computation Tomography)。应用这个显微镜,我们无需标记解析活细胞内的线粒体、脂滴、核膜、染色体、管状内质网和溶酶体等细胞器,并给出细胞内各种细胞器互作的全景图。另外,我们首次观察到哺乳动物细胞上普遍存在一种新细胞器-黑色液泡小体,参与从内含体到溶酶体的囊泡转运过程,在细胞衰老的过程中起重要作用。这些工作证明了SR-FACT的独特能力,也表明它在细胞生物学中的广泛适用性。
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3D细胞球的高分辨率成像
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随着5G的普及,半导体工件的精细化不断发展,对产品的检测、分析要求也越来越高。此次介绍拥有丰富的数码显微镜在IC行业的观察案例(如:BGA、线绑定结合、接触式探针等技术信息以及观察案例)、同时会介绍对于传统显微镜的各种拍摄难点和解决方案。这对从事半导体行业的客户以及使用到显微镜的客户带来帮助。来观看讲座的用户即有机会获得基恩士准备的精美礼品一份。
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光片显微镜技术因为可以在低光毒性、高速情况下对活样品进行三维成像而被Nature Method选择为2014年的年度方法学。
随着光片显微镜技术的不断丰富和成熟,近年产生了越来越多的重量级文章和发现,使用光片显微镜成像已经成为诸多科学实验的明显趋势。本次报告为大家讲解几种典型光片显微镜的基本光路构成,并和大家一起梳理各种光片显微镜的技术特点和应用。
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蔡司新一代激光片层扫描显微系统Lightsheet 7采用独特的照明原理,非常适合活体或者大体积样品的多视角成像。具备良好的稳定性,让您能够长达数天的不间断观察活体样品,以更低的光毒性展现完整的发育过程。对于大组织样品,能适配几乎所有的透明化成像方法。 Lightsheet 7将引领活体及透明化成像进入一个全新时代,扩展新的应用领域。
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Chroma成立于1991年,是一家100%员工所有制公司。Chroma致力于高精度薄膜干涉滤光片的研发和生产,是全球领先的生产商。能广泛应用于显微成像技术中,包括共聚焦显微技术,全内反射荧光成像(TIRF),荧光共振能量转移(FRET)显微成像,光片显微技术以及各种超分辨显微成像等。 本报告主要介绍干涉型滤光片的原理、干涉滤光片中各种参数的含义以及不同显微成像技术中选择干涉滤光片的注意事项。