挠性联轴器

摘 要：本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机，配合500N气动双推拉伸夹具及挠性覆铜板剥离夹具，根据《IPC-TM-650试验方法手册》第2.4.9节-1. 柔性介电材料的覆盖铜的剥离强度，进行了挠性覆铜板的剥离试验的实例，通过剥离强度表征覆铜层与基材的粘合强度，试验结果表明，使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应挠性覆铜板的剥离试验。 关键词：鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 挠性覆铜板 柔性介电材料 剥离试验挠性覆铜板（FPC）是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。FPC又被称为软性电路板、挠性电路板。FPC通过在可弯曲的轻薄塑料片上，嵌入电路设计，使在窄小和有限空间中堆嵌大量精密元件，从而形成可弯曲的挠性电路。此种电路可随意弯曲、折迭重量轻，体积小，散热性好，安装方便，冲破了传统的互连技术。在柔性电路的结构中，组成的材料有绝缘薄膜、导体和粘接剂。其中胶粘剂的一个重要作用就是将绝缘薄膜与导电材料粘接在一起，粘贴的好坏将影响挠性覆铜板的可靠性以及使用寿命，所以粘合强度的测试对挠性覆铜板显得十分必要，而粘合强度则通过剥离强度表征，本应用介绍了挠性覆铜板的剥离强度试验。鲲鹏试验机配备的气动双推拉伸夹具以及挠性覆铜板剥离夹具，可以完全满足标准的要求，气动双推夹具可以快速的夹持样品，提高测试的效率；而挠性覆铜板剥离夹具则是为此类试验专门开发的，具有精度高，阻力小，角度限位准确等优势，可以确保剥离测试过程中的平稳以及角度保持，确保结果准确，除夹具外，试验机主机的高精度以及超过1000HZ的采集频率，可以完整的记录剥离过程中的所有特征数据，给用户提供准确可靠的试验数据，配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线，让不同的用户均可以拥有良好的交互体验，为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。1. 实验部分1.1仪器与夹具BOYI 2025-001 电子万能试验机500N气动双推拉伸夹具挠性覆铜板剥离夹具Smartest软件1.2分析条件试验温度：室温20℃左右载荷传感器：1000N（0.5级） 加载试验速率：50.8mm/min1.3样品及处理本次试验，选取固定粘合宽度为3.00mm的试样，且铜箔表面采用专用胶带进行加强。预先将试样剥离一定距离，剥离端应保证铜箔与胶带黏贴良好，避免出现分成或边缘破损，确保在剥离过程中不会出现断裂情况，同时保证剥离端长度足够，可以被上夹具充分夹持，剥离试验要求试验机夹具夹持端始终与基板保持垂直进行剥离。2试验介绍使用BOYI 2025-001电子万能试验机进行试验，将样品的薄膜层背面通过双面胶，粘贴在剥离夹具的旋转鼓上，铜箔夹在上夹具中，二者成垂直剥离状态，如下（图1）所示。以50.8mm/min的速率进行试验。测量剥离过程中的力以及位移数据，取剥离状态过程中的平均剥离力，得到剥离力并计算剥离强度数据（表1），并生成剥离曲线(图2~3)。图1 测试系统图（主机、夹具）3.结果与结论3.1试验结果 试验后，试样剥离测试的载荷-位移曲线见（图2~3），剥离过程中，细微的力值波动信号被主机捕获，形成稳定的剥离曲线，利用测试软件，可以在在曲线上获取载荷以及位移等数据，并且获取平均剥离强度。具体试验结果如下(表1)。图2 剥离曲线图(多试样) 单试样 局部放大 图3 剥离曲线图(单试样) 图4 试样剥离状态表1.测试结果试样编号剥离强度(N/mm)1#0.912#0.913#0.964#0.925#0.95平均值0.93 从上(表1)数据以及剥离后试样状态可以看出，整个测试过程中，试样剥离状态平稳，波动非常小，无异常剥离现象， 5个试样结果平均值非常接近，最大值与最小值相差在0.2N/mm以内。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论 综上所述，鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机、500N气动双推拉伸夹具及挠性覆铜板剥离夹具，可以完全满足《IPC-TM-650试验方法手册》第2.4.9节1-柔性介电材料的覆盖铜的剥离强度标准要求，高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统，可以获得覆铜板的各项力学数据，且稳定可靠，这对于挠性覆铜板产业的技术发展非常重要，能够为企业的产品研发、品质管理，以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。

雷尼绍公司荣幸地宣布，雷尼绍与Tesat-Spacecom公司强强联手，合作推出新款超高精度、高耐辐射太空级光栅；该产品在地球空间环境中的有效寿命长达15年。 该光栅专为太空环境所设计，采用了雷尼绍先进的光栅技术，并结合了Tesat-Spacecom公司拥有的开发高耐用性电子设备的丰富知识和广泛经验。 光栅读数头具备极为强大的光学检测性能，其抗振性能可达150 g，工作温度范围广，可经受极端恶劣环境的考验。由于特别注重提高耐辐射性，因此该光栅在地球空间环境中的有效寿命长达15年。读数头质量仅为300 g，典型功耗小于1 W。 由于栅尺刻度直接刻划到不锈钢圆环的柱面上，因此消除了传统玻璃码盘因撞击/振动导致易破损的问题。刻度包含直接嵌入增量码道的IN-TRAC&trade 参考零位，它们按距离编码形式排列，因此任意两个相邻参考零位之间的距离都是不同的。这意味着只需稍稍旋转光栅便可利用板载FPGA（现场可编程门阵列）确定绝对位置。圆型光栅设计使其可轻松安装到回转轴上，而大通孔也有利于线缆布设。 栅尺直接安装到转轴上，而读数头则安装在定子上。两个部件之间没有接触，因此无需额外的轴承或挠性联轴器。这种安装方式提高了可靠性，消除了影响传统封闭式光栅的反向间隙、扭转误差（扭变）等不规则测量效应。 该光栅的短距离误差小于0.5 µ rad RMS，长距离误差小于5 µ rad（不包括机械误差），因此可实现超高精度；它的分辨率小于0.5 µ rad，因此非常适合要求精密测量的应用环境。 如需咨询此光栅的信息，请与Tesat-Spacecom GmbH公司的Stefan Seel博士直接联系（电子邮箱：Stefan.Seel@tesat.de）。 关于雷尼绍： 雷尼绍是世界工程技术领域公认的领导者，在产品开发和制造技术的创新方面享有盛誉。公司在全球拥有超过3000名员工，其中2000余名员工在英国本土。公司的关键优势之一是其遍布世界各地的子公司所组成的服务网络：雷尼绍在32个国家/地区设有60多个办事处，包括在中国的11个办事处。依托阵容强大的设计师和技术专家团队，雷尼绍的全球网络为客户提供出色的服务和支持。在截至2012年6月的2012财年，雷尼绍实现收入总计3.32亿英镑，其中94%来自出口业务。 作为多种测量和医疗产品的一部分，雷尼绍提供一系列种类繁多、构造轻巧的磁栅和光栅产品，能够满足工业自动化领域的不同需求。直线光栅和圆光栅系统基于创新的非接触式结构设计，可完全消除机械滞后效应，实现超高精度测量。独创的光学滤波系统具有极强的抗污能力，能够有效避免灰尘、轻油和划痕，而不影响信号的完整性。这确保了客户的设备能够安全可靠地运行，无需过多维护。 关于Tesat-Spacecom： Tesat-Spacecom公司 (Tesat) 位于德国巴克南市，拥有约1300名员工，主要从事卫星通信系统与设备的研发、组装、集成和测试。公司产品包括高可靠性的行波管放大器、多路复用器、波导转换器和调制器等，这些产品集成在成套设备中，提供给全球主要的卫星制造商。因此，Tesat能够提供全面的卫星通信技术，例如通过卫星天线向地面用户发送电视信号等。全球在轨通信卫星中有一半以上都采用了Tesat的设备。 Tesat在致力于商用空间项目开发的同时，也与军事和科研机构保持密切合作；2012年销售总额达到3.03亿欧元。 迄今为止，公司已参与了600余个空间项目。 应用程序 空间激光雷达 (LIDAR) 绘图 空间激光通信 空地通信 利用雷达或光学装置进行科学研究

一个由工程师、外科医生和医学研究人员组成的团队发布了来自人类和大鼠的数据，证明一种新的大脑传感器阵列可直接从人脑表面记录电信号，并实现破纪录的细节处理。该大脑传感器具有密集网格，由1024或2048个嵌入式皮质电图（ECoG）传感器组成。如果获准用于临床，传感器将直接从大脑皮层表面为外科医生提供大脑信号信息，且分辨率比目前可用的高100倍。该论文于19日发表在《科学转化医学》杂志上。　　人的大脑总是在运动，例如，随着每一次心跳，大脑会随着流过它脉动的血液而发生活动。从直接放置在大脑表面的传感器网格记录大脑活动，已经被外科医生普遍用作一种工具，用来切除脑肿瘤和治疗对药物或其他药物无反应的癫痫症。　　此次新研究提供了广泛的同行评审数据，证明具有1024或2048个传感器的网格可用于可靠地记录和处理直接来自人类和大鼠大脑表面的电信号。相比之下，当今手术中最常用的ECoG网格通常具有16到64个传感器。　　能够以如此高分辨率记录脑信号，可提高外科医生尽可能多地切除脑肿瘤的能力，同时最大限度地减少对健康脑组织的损害。对于癫痫，更高分辨率的脑信号记录能力可提高外科医生精确识别癫痫发作起源的大脑区域的能力，这样就可在不接触附近未参与癫痫发作的大脑区域的情况下移除这些区域。通过这种方式，这些高分辨率网格可以增强正常功能脑组织的保存。　　研究团队表示，此次能以更高的分辨率记录大脑信号，归因于他们能够将单个传感器放置得更靠近彼此，而不会在附近的传感器之间产生干扰。例如，该团队的3厘米×3厘米网格和1024个传感器直接记录了19名志愿者的脑组织信号。在这种网格配置中，传感器彼此相距一毫米。相比之下，已经批准用于临床的ECoG网格通常具有相距1厘米的传感器。这为新网格提供了每单位面积100个传感器，而临床使用的网格每单位面积1个传感器。　　该项目由加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院领导，团队其他成员来自马萨诸塞州总医院和俄勒冈健康与科学大学。该团队正在研究这些高分辨率ECoG网格的无线版本，可用于对顽固性癫痫患者进行长达30天的大脑监测。

近代自然科学发展的趋势表明，21世纪的自然科学重心将在生命科学，生命科学研究必将飞速发展。分子生物学的奠基人之一，诺贝尔奖获得者沃森宣称：&ldquo 20世纪是基因的世纪，21世纪是脑的世纪。&rdquo 。创业于1875年的岛津制作所，始终站立在科学技术的前沿，从不间断地向世间推出一个又一个尖端科学技术，为社会发展做出着贡献。在当今令人瞩目的脑功能研究领域，随处可见岛津制作所活跃的身姿，从医学生物学领域的基础研究到临床应用，再到产业应用，在广泛领域内对作为尖端学术性领域之一的脑科学实施了深入研究。 目前，作为脑功能研究的手段主要有脑电图、fMRI（功能性磁共振成像）、PET、MEG等。而fNIRS：（functional Near Infrared Spectroscopy）功能性近红外光学成像技术，是近年来日本发明的新型脑功能测量手法。它可以通过生物体穿透性高的近红外光谱对脑功能进行无侵袭性测量。其原理是通过三个特定波长的近红外光来测量大脑皮层的含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白以及总血红蛋白的含量，从而表征大脑在接受外界刺激或思维过程中不同区域的反应和功能表达。 岛津制作所早于1980年开始了近红外光谱测量身体组织内氧动力学的研究，1991年发售了日本国内首台临床用无侵袭氧监测仪OM-100A。目前，在全世界范围内发售多通道型红外光学成像装置（FOIRE-30000系列，OMM-300系列）。 近红外光学脑成像系统可广泛应用于脑功能、脑认知领域，在医疗、教育、脑疾病康复、诊断、产业、基础研究等领域有着广泛的应用前景。岛津的近红外光谱系统，为大脑功能研究提供了极大的可能性。 我们不妨阅读以下文章，可以加深对近红外光学脑成像技术的发展和应用的了解。 《在新技术下观察大脑机能》 从血流量测量到大脑的功能分析 YOKO HOSHI是fNIRS在大脑成像中研究和开发的主要专家，现任神经学东京研究院综合神经科学研究组的主任，但是她对近红外光谱临床应用的兴趣，源自于1987年在北海道大学开始的关于监控大脑中血流量的项目。那时候，她已经加入了近红外光谱的开发者之一 &mdash &mdash Mamoru Yamura实验室，她的第一个任务是测量细胞色素C氧化酶，这种酶通过氧气供应改变氧化态。HOSHI解释说：&ldquo 我认为通过这个途径有可能来监测大脑中的氧，因为细胞色素C氧化酶的氧态是通过神经细胞中氧浓度改变的。&rdquo 近红外光用于脑功能成像的思想源于和Tamura交流中的偶然发现，Tamura作为实验室领导人，那时其研究关注在心肌方向，有一天询问Hoshi：&ldquo 如果人不能再思考，是因为大脑正经受缺乏能量的痛苦吗？&rdquo Hoshi认为可能并不是如此，她转而想通过交给学生一些问题，并同时用近红外光监测他们大脑的方法来测验这个想法。测量结果显示当他们正在思考的时候，大脑血流量增加，但当他们停止思考这些问题的时候，大脑血流量减小。 因为血红蛋白在近红外波长范围内的光吸收特性不依赖一定有氧的存在，所以她决定与其分析细胞色素c氧化酶，不如研究血液血红蛋白。Hoshi回应到：&ldquo 经过大量的技术改进和实验，我们已经撰写利用NIRS检测血红蛋白改变来测量大脑功能的相关文章。&rdquo 与岛津共同发展 不久后，来自岛津的研究人员加入了HOSHI在北海道大学的研究团队，在Tamura 和Hoshi的指导下，岛津公司着力发展一个NIRS的通用模型。终于，岛津成功开发了NIRS系统，可以对大脑和四肢进行局部测量，1991年扩展了它的第一个测量系统。随后伴随大量的设计修改和持续的改进，直到2001年岛津开始发售OMM-2001多波段fNIRS系统。这种新的设计可以测量大脑更大范围的区域，紧接着2003年新的改进版本OMM-3000面世。这些设备自此开始应用于临床研究，2006年，岛津公司看到这些应用，于2006年开发了新的设计FORIE-3000系统，此系统现在仍应用在全日本的基础大脑科学研究中。 多波段fNIRS允许病人在自然条件下活动的同时实时监测大脑功能，比如，与婴儿母亲配合可以监测婴儿的大脑，或者记录脑损伤患者在复原过程中的大脑功能。&ldquo 现在，越来越多的研究人员开始在新生儿和患者的大脑活性的研究中应用fNIRS系统，希望fNIRS能在我们获得神经网络生长机制方面有所帮助&rdquo hoshi如此说到，她同时注意到一个新发现：在脑损伤复原过程中，在正常活动中大脑某一部分减除活性，一旦损伤部位得以康复，大脑的相应部位在康复运动中不再变的活跃。 近红外光用于情绪分析 HOSHI把FOIRE-3000平台作为她最新研究项目的一部分，&ldquo 我最近的工作是当志愿者在注视可引起肯定或否定的情绪回应的图像的时候，分析其大脑机能的变化。&rdquo fMRI经常用于包括大脑的函数图像的研究中，但是，由于志愿者必须躺在狭窄的通道中，fMRI的测量系统才能执行，所以fMRI不太适合应用于实时情感分析试验中，对于志愿者姿势和行动有很少限制的实验可使用fNIRS来执行。 Hoshi解释说：&ldquo 我们的实验结果显示，当志愿者经历一个非常强烈的不愉快情绪，情绪开始3到4秒后，大脑中特定区域的血流量明显增大。&rdquo 相同实验显示愉悦的情绪可以降低大脑另一部分的血流量，这与之前报告的愉快的感觉可以降低血流量是一致的。HOSHI持续深入分析后解释说&ldquo 情绪和情感研究常常靶向大脑内部的边缘系统，但是，我们认为大脑控制认知能力的部分，诸如脑前额叶表层，同样与控制非愉快情绪有密切的关系。&rdquo 分离认知空间 Hoshi的另外一个持续项目是利用fNIRS实施眼动的联合测量，hoshi说到&ldquo 当我们试图记住某物或者试图思考的时候，我们会使眼睛偏向特定的方向，我希望能找出其原因。&rdquo 当我们全神贯注思考的时候，我们试图把眼睛投射到某一物体上，而且在相同任务下每个人凝视的方向也不同。儿童以相似的方式移动头部，但是会有更大的变化范围，随着年龄的增长，他们凝视的方向和范围会变得聚焦，&ldquo 10岁大概是明确路线形成的临界年龄。&rdquo 通过对上述现象设计方法所获得的fNIRS数据的分析，可以发现当人陷入沉思开始注视的时候，大脑的两个特定区域是活跃的。&ldquo 这两个区域中的一个是ventral premotor，当人们把注意力放在某一个物体上的时候这个区域会被激活，另外一个区域是人们从一个物体转移注意力到另外一个物体时被激活的。心理学家和信息科学家都认为认思考发生在认知空间内，在思考中注视某一物体也许反应了我们对认知空间的注意，和这个空间内从一个到另外一个信息过程转换我们的注意力。&rdquo fNIRS的更多可能 fNIRS众多优点中其中一个是它可以很方便和其它分析方法结合在一起，它也是一个非常容易使用的系统，并应用于非常多的领域，不管是工程教学，还是动物学和医药领域，尤其是令人激动的领域是脑机接口(BMI)领域。岛津已经开始实验用BMI来控制由本田公司开发的MSIMO类人机器人，在肉眼观察诸如腿脚活动等人为动作的同时，可以通过应用fNIRS来描述志愿者大脑机能特点，志愿者精神上的努力可以被实时的监测和处理，并被转化成机器人行动的信号。 Hoshi作为在基础和应用研究中，不断推进大脑图像技术深入发展的众多专家中的一员，她说到，&ldquo fNIRS提供了更多的可能，我希望科研人员在了解了fNIRS的原理和限制后，可以在自己的研究项目中可以积极运用fNIRS。&rdquo 关于岛津 岛津国际贸易（上海）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，岛津国际贸易（上海）有限公司在中国全境拥有12个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州分析中心；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。

人类脑计划联合负责人Henry Markram，该项目脱颖而出获得欧盟巨额的经费支持。图片来源：Denis Balibouse 　　石墨烯研究和人类脑计划项目分别从欧盟主持的迄今为止最大经费规模的竞赛中脱颖而出，赢得10亿欧元“巨奖”。欧盟委员会将召开新闻发布会，正式宣布获胜者名单，每个获胜项目将获得高达10亿欧元的资金支持。 　　“这是欧洲有史以来最难的一场科学竞赛，让我们为获胜者干杯!”FuturICT项目协调人Dirk Helbing说，虽然FuturICT最终在角逐中失败。 　　日前，欧盟启动“未来新兴技术旗舰项目”，有6个项目进入最后一轮角逐，不过，欧盟委员会日前证实只有4个项目仍然坚持比赛。1月24日，其中两个项目——“智慧生活守护天使”和FuturICT——相关参与者对《科学》杂志透露，他们并不在获胜名单中。这样一来，只剩下石墨烯项目和人类脑计划成为冠军得主。 　　根据旗舰项目相关计划，在开始的两年半里，两支获胜队伍将一共获得1.08亿欧元的经费。但由于大学和产业伙伴也会赞助部分资金，这样折合算来，每个项目在启动阶段将获得超过7000万欧元。 　　“一般而言，在欧洲，一个研究员的成本大约是每年10万欧元，这些钱相当于700人年的花费。”石墨烯项目协调人、瑞典查尔姆斯理工大学的Jari Kinaret提到，“这是一笔相当大的经费。”启动阶段过后，这两个项目每年有望获得1亿欧元的资金。 　　石墨烯是一种新材料，引起了许多科学家的兴趣，因为它能够传导光和电。该石墨烯项目旨在开发这种材料在能源和数字技术等领域的应用。尽管拒绝在结果发布会前承认其项目获胜，但是Kinaret假设了一旦获奖意味着什么：“我们将启动在通讯技术方面的应用研究，例如幻想收音机，它能够在今天无法应用的频率下运行。”稍后，他们还将从事诸如人造视网膜和其他“生物植入物”等方面的应用研究。 　　人类脑计划则试图使用超级计算机模拟科学家掌握的有关人类大脑的所有事情，包括脑细胞、化学特性和连接性等。该计划由瑞士洛桑联邦理工学院神经系统学家Henry Markram负责整合协调工作。有科学家指责Markram的构想不切实际，例如借以洞悉神经退行性疾病如何能被更好地治疗等。 　　“实际上，这些项目并不是因为其创新性而赢得巨额资金支持的。”瑞士苏黎世联邦理工学院物理学和社会学家Helbing表示。他提出的项目FuturICT预想建立一个“行星式神经系统”来收集和分析大规模数据，从而模拟现代社会以及预测流行病蔓延和下一场金融危机等。 　　Helbing指出，FuturICT能够促使社会学家、工程师和其他科学家以一种史无前例的方式联合起来，但最重要的是欧盟能否敢于做这件事。

2023年2月23日，北京大学程和平/王爱民团队在Nature Methods在线发表题为“Miniature three-photon microscopy maximized for scattered fluorescence collection”的文章。文中报道了重量仅为2.17克的微型化三光子显微镜（图1），首次实现对自由行为小鼠的大脑全皮层和海马神经元功能成像，为揭示大脑深部结构中的神经机制开启了新的研究范式。图1 小鼠佩戴微型化三光子显微镜实景图解析脑连接图谱和功能动态图谱是我国和世界多国脑计划的一个重点研究方向，为此需要打造自由运动动物佩戴式显微成像类研究工具。2017年，北京大学程和平院士团队成功研制第一代2.2克微型化双光子显微镜，获取了小鼠在自由行为过程中大脑皮层神经元和神经突触活动的动态图像。2021年，该团队的第二代微型化双光子显微镜将成像视野扩大了7.8倍，同时具备获取大脑皮层上千个神经元功能信号的三维成像能力。此次，北京大学最新的微型化三光子显微镜一举突破了此前微型化多光子显微镜的成像深度极限：显微镜激发光路可以穿透整个小鼠大脑皮层和胼胝体，实现对小鼠海马CA1亚区的直接观测记录（图2，Video 1-2），神经元钙信号最大成像深度可达1.2 mm，血管成像深度可达1.4 mm。另外，在光毒性方面，全皮层钙信号成像仅需要几个毫瓦，海马钙信号成像仅需要20至50毫瓦，大大低于组织损伤的安全阈值。因此，该款微型三光子显微镜可以长时间不间断连续观测神经元功能活动，而不产生明显的光漂白与光损伤。图2 微型三光子显微成像记录小鼠大脑皮层L1-L6和海马CA1的结构和功能动态。CC：胼胝体。绿色代表GCaMP6s标记的神经元荧光钙信号，洋红色代表硬脑膜、微血管和脑白质界面的三次谐波信号。Video1 这是使用北大微型化三光子显微镜拍摄的小鼠大脑从大脑皮层到胼胝体再到海马CA1亚区的三维重建图。绿色代表GCaMP6s标记的神经元荧光信号，洋红色代表硬脑膜、微血管和脑白质界面的三次谐波信号。左上角显示成像深度，可以看到，激光进入大脑，以硬脑膜作为0点，向下移动z轴位移台，我们一次看到了皮层L1至L6分层的神经元胞体和微血管，之后我们看到了胼胝体致密的纤维结构。在穿过胼胝体后，我们继续向下，我们终于看到了位于海马CA1亚区的神经元胞体。Video2 左下图是小鼠佩戴着微型化三光子探头，在鼠笼(长29厘米× 17.5厘米宽× 15厘米高)中自由探索。左上图是此时小鼠佩戴的微型化三光子探头正在对深度为978 μm的海马CA1亚区神经元荧光钙信号进行成像（帧率8.35Hz，物镜后的光功率为35.9 mW）。右图展示了左上图中10个神经元的钙活动轨迹，尖峰代表钙信号发放。钙活动轨迹上移动的蓝线与小鼠自由行为视频同步。海马体位于皮层和胼胝体下面，在短期记忆到长期记忆的巩固、空间记忆和情绪编码等方面起重要作用。在啮齿类动物研究模型中，海马距离脑表面深度大于一个毫米。由于大脑组织，特别是胼胝体，具有对光的高散射光学特性，所以突破成像深度极限是长期以来困扰神经科学家的一个极大的挑战。此前的微型单光子及微型多光子显微镜均无法实现穿透全皮层直接对海马区进行无损成像。北京大学微型化三光子显微镜成像深度的突破得益于全新的光学构型设计（图3）。作者通过对皮层、白质和海马体建立分层散射模型进行仿真，发现荧光信号从深层组织到达脑表面时已经处于随机散射的状态，使得显微物镜荧光收集效率降低，从而极大限制了成像深度。针对这一问题，经典阿贝聚光镜结构被引入构型设计中：微型阿贝聚光镜与简化的无限远物镜密接可以提高散射光的通透效率；阿贝聚光镜与激发光路中的微型管镜部分复用，可以进一步简化结构，降低损耗。总体上，新微型化显微镜的散射荧光收集效率实现了成倍的提升。图3 微型化三光子显微镜光学构型同时，利用微型三光子显微镜，作者研究了小鼠顶叶皮层第六层神经元在抓取糖豆这一感觉运动过程中的编码机制：发现大约37%的神经元在抓取动作之前就开始活跃且在抓取时最活跃，大约5.6%的神经元在抓取动作之后开始活跃，说明不同神经元参与了不同阶段的编码（图4，Video 3）。这一结果初步展示了微型化三光子显微镜在脑科学研究中的应用潜力。图4 小鼠顶叶皮层第六层神经元在抓取糖豆任务中的不同反应类型Video3 左图是佩戴着微型化三光子显微镜的小鼠在0.5厘米狭缝中用手抓取糖豆吃。中间图是此时微型化三光子显微镜探头拍摄的PPC脑区皮层第6层神经元（位于650微米深度）荧光钙信号（GCaMP6s标记的神经元，帧率15.93 Hz）。右图是选取中间图中5个神经元的钙活动轨迹，其中每条绿线表示一次小鼠的抓取动作。移动的蓝色线与左图的小鼠行为视频以及中间图中的神经元活动同步。视频以正常(×1)、慢速(×0.5)和快速(×10)的速度播放，以便于查看抓取行为。北京大学未来技术学院博士后赵春竹、北京大学前沿交叉学科研究院博士研究生陈诗源、北京大学分子医学南京转化研究院研究员张立风为该论文的共同第一作者，北京大学程和平、王爱民、赵春竹为论文的共同通讯作者。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41592-023-01777-3这是程和平院士领衔发表的又一重大微型化显微成像成果。更早之前，由程和平院士牵头研发的微型化双光子活体成像技术，被Nature Methods评为“2018年度方法”，被国家科技部评为“2017度中国十大科学进展”。该技术将传统双光子显微镜中的核心探头，都缩减在一个仅有2.2克重的微小部件中。这项自主研发的核心技术已经成功商业化生产，产品为配戴式双光子显微镜，目前已经在世界多地实现销售，被国内外科学家应用于神经科学研究的多个领域，并获得了业内知名专家学者的高度认可。

2014是充满惊喜的一年。在这一年中，以谷歌、百度、IBM、微软等为主的国内外著名科技公司通过不断地研发创意新品来进行智能化探索，这些创新领先的技术及产品让人们一次次打开脑洞、直面未知、憧憬无限。它们是否真的找到了那扇最终通向未来世界的大门?我们不得而知，但我们心里清楚，在一座已知与未知的天平上，享受着改变世界的狂喜，也忍受了不被读懂的孤独，这或许就是科技的魅力所在。 　　谷歌：一副可以监测血糖的隐形眼镜 　　谷歌这一年屡次传出正在酝酿的奇思妙想似乎都能让听者为之一振，从无人驾驶汽车、到超级巨型显示屏，再到智能汤勺，甚至是可以在血液中&ldquo 搜索&rdquo 癌细胞的新药品，这些都让众人欣喜若狂。 　　今年年初，谷歌推出了一款具备血糖监测功能的隐形眼镜，让不少人的眼前为之一亮。这幅眼镜可以通过分析眼泪成分，检测出人体内的血糖浓度，从而指导糖尿病患者调整胰岛素的注射量，让他们摆脱对血糖仪的依赖。 　　这款外观和普通隐形眼镜十分相似的产品，在镜片上实则布满了成千上万个微型晶体管，而镜片外延则被细如毛发的触角所环绕。谷歌团队为这款设备量身订做了一款无线芯片，并使用先进的工程技术使其能够与电路和传感器在微小的空间中&ldquo 协作&rdquo 。此外，研究人员还专门为这款设备打造了一套全新充电系统，让&ldquo 眼镜&rdquo 可以依靠无线电频来获取能量。 　　令人遗憾的是，这款炫酷多用的眼镜目前还只是设计模型，至少需要5年时间才能与消费者真正见面。 　　IBM：一块模仿人类大脑的芯片 　　如何让机器像人一样思考、行事，一直都是人工智能科学家们的终极努力目标。今年8月，IBM宣布开发出一款仿人脑微芯片TrueNorth，可在进行计算时模仿人脑结构和信息处理方式，这一技术或将在计算机行业掀起一场革命。 　　据了解，TrueNorth包含54亿个晶体管，比传统PC处理器的四倍还多。根据人脑神经系统中神经元和神经突触的结构，相当于100万个神经元和2.56亿个突触，具有4096个相互连接的处理核。与传统芯片总是在运行不同，TrueNorth只在需要时运行，使所消耗能量和运行环境温度大为降低。它运行期间功率仅为70毫瓦，其运算能力可折合为每瓦功率下每秒460亿次。 　　TrueNorth有可能会激发一些类似人脑功能的应用创新，虽然这类应用还受制于计算机硬件性能，但TrueNorth可能给括云服务、智能手机、机器人、物联网、超级计算机等在内的多个领域带来革命。而且，据美国媒体报道，这个项目属于IBM一个更大的研究计划，受到美国国防部高级研究项目局资助，旨在模拟生物神经系统开发高性能低能耗的芯片，用于军用无人机和神经科学实验等领域。 　　微软：一台可以打印&ldquo 所有&rdquo 的打印机 　　早在去年十一月份，微软便发布了一款基于Windows8.1的3D打印免费应用软件&mdash &mdash 3D Builder。虽然这只是微软进入3D打印领域的一小步，但却象征着微软敲响了进入3D打印市场的前奏。而在今年的9月，3D Builder的更新版本&mdash &mdash 3D Builder App R5发布，据称，这次发布还使微软和3D打印巨头之一的3D Systems建立了合作关系。　　新的打印程序添加了云功能，用户不需要拥有打印机，只要轻松设计，点击Buy Print，将设计的3D模型发送给3D Systems公司的在线3D打印服务平台&mdash &mdash Cubify即可。Cubify还提供了很多可选的材料，包括不透明、磨砂的塑料、金属、混合塑料、全彩的&ldquo Colorstone&rdquo 、甚至陶瓷等。一旦用户下单购买，3D Systems会在两周左右将成品送到用户门口，让普通人也可以享受3D打印的便捷和乐趣。 　　英国初创：一个智能玻璃打造的&ldquo 光子空间&rdquo 　　英国初创企业有一项&ldquo 光子空间&rdquo 计划，致力于建造世界上第一个全部由智能玻璃打造的未来式住宅，通过让住户与外界进行最大程度的连同，从而彻底改变人类的生活方式。 　　据介绍，我们平日感受到的自然光对我们的能源水平、睡眠模式还有整体健康方面都有着巨大的好处，而&ldquo 光子空间&rdquo 的设计灵感便来源与此：外部由智能玻璃组成，其涂层可以部分阻挡红外线、完全阻挡紫外线，避免过多的暴露对人类的伤害。这种玻璃在智能手机应用的控制下，只需1秒钟便可完成在透明和不透明状态之间的切换。它的亮度也是可以调节的。 　　据悉，&ldquo 光子空间&rdquo 只需四周时间即可建造完成，可成为酒店、水疗中心、健康疗养所、医疗中心以及其他度假村的理想附属建筑，目前&ldquo 光子空间&rdquo 的筹资活动正在众筹平台Crowdcube上进行。 　　后记： 　　科技不仅在改变着我们现在的生活，更是在改写着人类的未来轨迹。我们应该庆幸在这个世界上有一大批脑洞大开的科学家和工程师们，他们的努力让未来的每一天都充满了可能性。新的一年，还将发生怎样的精彩?值得期待!

p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/d524002c-f06f-4221-a09b-ea5520ae7810.jpg" title=" QQ截图20170531163243.png" width=" 600" height=" 424" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 424px " / /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 进入新千年，脑科学研究成为热点。工欲善其事，必先利其器。若要更好的探索人类大脑，就必须有更好的仪器与工具。目前,各国脑科学计划的一个核心方向就是打造用于全景式解析脑连接图谱和功能动态图谱的研究工具。 其中,如何打破尺度壁垒,整合微观神经元和神经突触活动与大脑整 体的活动和个体行为信息，是领域内亟待解决的一个关键挑战。 /p p 　　近日，自然杂志子刊 Nature Methods 发布了来自于中国在这方面的研究进展。该论文主要展示了《超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统》的研究成果——新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜成功研制，并获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。 /p p 　　该研究成果源自于国家自然科学基金委员会计划局组织的国家重大科研仪器设备研制专项，当时共有9个项目入选。北京大学程和平院士主导的《超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统》就是其中之一，当时也获得了7200万元的经费支持。 /p p 　　过去三年，北京大学分子医学研究所、信息科学技术学院、动态成像中心、生命科学学院、工学院，联合中国人民解放军军事医学科学院组成跨学科团队，完成了的这一研发工作。团对成功研制新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜,并获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。研究论文2016年12月提交，2017年5月29日正式在自然杂志子刊 Nature Methods 发布。 /p p 　　根据官方提供的信息，产品相比单光子激发，双光子激发具有良好的光学断层、更深的生物组织穿透等优势，其横向分辨率达到 0.65μm，成像质量可达商品化大型台式双光子荧光显微镜水平，并优于美国所研发的微型化宽场显微镜。该显微镜采用双轴对称高速微机电系统转镜扫描技术,成像帧频已达 40Hz(256*256 像 素),同时具备多区域随机扫描和每秒 1 万线的线扫描能力。 /p p 　　此外, 采用自主设计可传导 920nm 飞秒激光的光子晶体光纤,该系统首次实现了微型双光子显微镜对脑科学领域最广泛应用的指示神经元活动 的荧光探针(如 GCaMP6)的有效利用。 /p p 　　同时采用柔性光纤束进行 荧光信号的接收,解决了动物的活动和行为由于荧光传输光缆拖拽而 受到干扰的难题。未来,与光遗传学技术的结合,可望在结构与功能 成像的同时,精准地操控神经元和神经回路的活动。 /p p 　　值得一提的是，该显微镜重仅 2.2 克，可在小动物头部颅窗上,实时记录数十个神经元、上千个神经突触的动态信号 在大型动物上，还有望实现多探头佩戴、多颅窗不同脑区的长时程观测。 /p p 　　之所以说这一研究成果意义重大，主要是因为它为脑科学、人工智能学科的研究提供了重要的高端仪器。具体来说，微型双光子荧光显微成像技术改变了在自由活动动物中观察细胞和亚细胞结构的方式，可用于在动物觅食、哺乳、跳台、打斗、嬉戏、 睡眠等自然行为条件下,或者在学习前、学习中和学习后,长时程观察神经突触、神经元、神经网络、远程连接的脑区等多尺度、多层次动态变化。 /p p 　　事实上，成像技术一直是推动生命科学进步的主要动力。历史上，X射线、全息照相法、CT计算机断层成像、电子显微镜、MRI核共振成像、超高分辨率显微成像技术都推动了科学技术的进步，也都获得了Nobel奖。 /p p 　　在今天的发布会之前，该成果在 2016 年底美国神经科学年会、2017 年 5 月冷泉 港亚洲脑科学专题会议上报告后,得到包括多位诺贝尔奖获得者在内的国内外神经科学家的认可。冷泉港亚洲脑科学专题会议主席、 美国著名神经科学家加州大学洛杉矶分校的 Alcino J Silva 教授认为，“ 这款显微镜将改变我们在自由活动动物中观察细胞和亚细胞结构的方式??系统神经生物学正在进入一个新的时代,即通过对细胞群体中可辨识的细胞和亚细胞结构的复杂生物学事件进行成像观测,从而更加深刻地理解进化所 造就的大脑环路实现复杂行为的核心工程学原理。” /p p 　　这项技术研发成功的同时，团队也成立了一家叫做”超维景“的公司，并获得了来自协同创新基金、西科天使的融资，公司将会在符合北大政策的前提下，由北大支持进行商业化推广。团队接下来的重心仍是技术迭代、新产品研发。 /p p br/ /p

近日，江苏省科技厅发布《2022年省科技计划专项资金（创新能力建设计划）暨中央引导地方科技发展资金（创新能力建设项目）拟支持项目》公示。苏州医工所牵头组织的“全脑在体单神经元解析成像实验装置” 是苏州大市唯一获批立项的重大科研设施预研筹建项目。“全脑在体单神经元解析成像实验装置”定位于面向脑与认知科学的重大需求，建成世界首个具备三维曲面动物全脑皮层单神经元解析能力的在体实时成像装置，开展哺乳动物全脑皮层单神经元活动图谱的实验研究。本装置的顺利实施，将开拓“皮层功能组学”新领域，打造世界重要的脑科学研究实验基地，助力我国脑科学研究进入世界领先水平，推动人工智能理论方法的发展，同时提升我国高端光学装备自主研制能力。重大科研设施预研筹建，是以江苏省经济社会发展的重大需求为导向，围绕国家战略部署，聚焦长三角科技创新共同体建设、苏南国家自主创新示范区一体化发展等，以培育创建国家重大科技（科教）基础设施，支持有条件的地方集聚国家战略科技力量，预研建设重大创新基础设施（平台），支撑综合性国家科学中心或区域性创新高地建设。“全脑在体单神经元解析成像实验装置”获准启动之后，将攻克系列关键技术和核心器件。前期，将重点开展“全脑皮层单神经元在体成像系统”的建设任务。后期，将以此为基础，积极争取国家和地方等多方面的资金投入，进一步将此装置建成突破型、引领型、平台型的国家重大科技（科教）基础装置，服务于在体脑科学前沿和基础研究。

近年来，柔性电子在可穿戴设备、电子皮肤等众多应用中扮演着越来越重要的角色，以水凝胶为基质设计的柔性电子由于其良好的导电性、柔性以及生物相容性等特点受到广泛的关注，在柔性传感器、柔性能源器件及人机接口等方面表现出广阔的应用前景。面投影微立体光刻3D打印技术（PμSL）可快速制造并成型任意形状和定制设计的结构，为以水凝胶基质设计的柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。结合3D打印技术，并对水凝胶进行诸如超抗冻、超拉伸、导电等性能设计，在一定程度上拓宽了水凝胶的功能和应用范围。近日，湖南大学王兆龙助理教授、段辉高教授与上海交通大学郑平院士等人合作，该团队基于摩方精密（BMF）超高精度光固化3D打印机nanoArch S/P140，开发了一种能够耐受-115℃极高导电能力的水凝胶体系，实现了极低温条件下的可穿戴设备运动信号检测及脑电信号高精度采集。文章以“3D Printed Ultrastretchable, Hyper-Antifreezing Conductive Hydrogelfor Sensitive Motion and Electrophysiological Signal Monitoring”为题发表在Research（Volume 2020 |Article ID 1426078）上。其中，王兆龙助理教授及硕士研究生陈雷为共同一作。基于面投影微立体光刻技术制造水凝胶结构，首先，作者通过计算机辅助设计（CAD）软件生成的3D模型按照特定层厚切片为一系列平行的二维数字图像，然后，这些切出来的2D图案被传输到DMD芯片上，DMD芯片通过2D图案的形状调节其上照射的紫外光（LED，405nm）。具有相应定义的2D图案的成形紫外光通过一个缩小透镜，该透镜将2D图像投影到具有缩小特征尺寸的水凝胶前体溶液上。图案化的紫外光照射将会使水凝胶前体溶液在相应区域发生局部聚合反应并成型附着在打印平台上。再控制降低打印平台，紫外光投影照射继续打印下一层。这个过程反复进行，直到整个水凝胶结构被制造出来（图1）。研究者引入亲水性的三元醇作为光引发剂TPO-L的良性溶剂，将不溶于水的TPO-L均匀分散在水中，提高光引发剂引发效率，结合光固化3D打印nanoArchS/P140设备的离型膜的快速离型，大大提高水凝胶的光固化速度；利用纳米羟基磷灰石与水凝胶高分子链之间形成强烈的物理作用，从而提高3D打印水凝胶的拉伸性（2500%），并进一步提高其机械强度；三元醇和高浓度离子盐的协同作用赋予了水凝胶极佳的导电性和抗冻性（-115℃左右），3D打印水凝胶在极低温情况下仍然能够完成拉伸、弯曲和扭转的动作，并具有一定的低温导电性（图2）。图1 基于面投影微立体光刻技术的水凝胶加工过程图2 水凝胶的力学、电学和抗冻性能设计优异的机械性能和良好的导电性能使其3D打印水凝胶能够作为应变传感器用于识别包括手指弯曲、发声及吞咽等人体运动信号（图3）；水凝胶还可作为柔性电极检测和采集诸如人睁、闭眼时的脑/眼电信号（EEG/ EOG），当志愿者在闭上眼睛并放松时，脑电信号显示出明显的α波（8~13Hz），当志愿者睁开眼睛并积极思考时，脑电α波即刻消失并逐渐向β波（14~30Hz）方向移动。与当前最精确的传统脑电信号采集装置对比实验表明，新体系水凝胶可以准确采集大脑中的脑电信号，反映大脑活动的整体信息，显示出在人机交互，特别是低温领域的脑机接口等方面的应用潜力（图4）。图3 柔性应变传感器应用图4 水凝胶柔性电极脑机接口应用总而言之，本研究基于面投影微立体光刻技术，引入亲水性的三元醇作为光引发剂TPO-L的良性溶剂，利用纳米羟基磷灰石提高拉伸性，并结合高浓度的离子盐和三元醇作为导电介质和抗冻剂，使得所开发的水凝胶体系具有优异机械、导电和抗冻性能，并且可作为柔性应变传感器实现对人体运动和微弱信号的实时监控，同时可进一步用作脑机接口，准确采集大脑中的脑电信号，包括α、β波以反映大脑活动的整体信息。本文提出的水凝胶在电子皮肤、人机交互甚至极低温情况下的可穿戴设备中具有良好的应用前景。未来，微尺度3D打印技术的加入使得复杂3D结构多功能柔性电子和复杂脑机接口的快速制造成为可能。原文链接：https://spj.sciencemag.org/journals/research/2020/1426078/

2023年2月23日，北京大学程和平-王爱民团队在 Nature Methods 在线发表题为 Miniature three-photon microscopy maximized for scattered fluorescence collection 的文章。 文中报道了重量仅为2.17克的微型化三光子显微镜（图1），首次实现对自由行为小鼠的大脑全皮层和海马神经元功能成像，为揭示大脑深部结构中的神经机制开启了新的研究范式。 图1 小鼠佩戴微型化三光子显微镜实景图 解析脑连接图谱和功能动态图谱是我国和世界多国脑计划的一个重点研究方向，为此需要打造自由运动动物佩戴式显微成像类研究工具。2017年，北京大学程和平院士团队成功研制第一代 2.2 克微型化双光子显微镜，获取了小鼠在自由行为过程中大脑皮层神经元和神经突触活动的动态图像。2021年，该团队的第二代微型化双光子显微镜将成像视野扩大了 7.8 倍，同时具备获取大脑皮层上千个神经元功能信号的三维成像能力。 微型化三光子显微镜突破成像深度极限 海马体位于皮层和胼胝体下面，在短期记忆到长期记忆的巩固、空间记忆和情绪编码等方面起重要作用。在啮齿类动物研究模型中，海马距离脑表面深度大于一个毫米。由于大脑组织，特别是胼胝体，具有对光的高散射光学特性，所以突破成像深度极限是长期以来困扰神经科学家的一个极大的挑战。此前的微型化单光子及微型化多光子显微镜均无法实现穿透全皮层直接对海马区进行无损成像。此次，北京大学最新研发的微型化三光子显微镜一举突破了此前微型化多光子显微镜的成像深度极限：1、显微镜激发光路可以穿透整个小鼠大脑皮层和胼胝体，实现对小鼠海马CA1亚区的直接观测记录（图2）。神经元钙信号最大成像深度可达1.2 mm，血管成像深度可达1.4 mm。2、在光毒性方面，全皮层钙信号成像仅需要几个毫瓦，海马钙信号成像仅需要20至50毫瓦，大大低于组织损伤的安全阈值。因此，该款微型化三光子显微镜可以长时间、不间断连续观测神经元功能活动，且不产生明显的光漂白与光损伤。图2 微型三光子显微成像记录小鼠大脑皮层L1-L6和海马CA1的结构和功能动态。CC：胼胝体。绿色代表GCaMP6s标记的神经元荧光钙信号，洋红色代表硬脑膜、微血管和脑白质界面的三次谐波信号。 全新的光学构型设计 北京大学微型化三光子显微镜成像深度的突破得益于全新的光学构型设计。（图3）图3 微型化三光子显微镜光学构型 通过对皮层、白质和海马体建立分层散射模型进行仿真，发现荧光信号从深层组织到达脑表面时已经处于随机散射的状态，使得显微物镜荧光收集效率降低，从而极大限制了成像深度。针对这一问题，经典阿贝聚光镜结构被引入构型设计中：微型阿贝聚光镜与简化的无限远物镜密接可以提高散射光的通透效率；阿贝聚光镜与激发光路中的微型管镜部分复用，可以进一步简化结构，降低损耗。总体上，新微型化显微镜的散射荧光收集效率实现了成倍的提升。 生物应用 同时，利用微型化三光子显微镜，作者研究了小鼠顶叶皮层第六层神经元在抓取糖豆这一感觉运动过程中的编码机制：发现大约37%的神经元在抓取动作之前就开始活跃且在抓取时最活跃，大约5.6%的神经元在抓取动作之后开始活跃，说明不同神经元参与了不同阶段的编码。（图4）这一结果初步展示了微型化三光子显微镜在脑科学研究中的应用潜力。 图4 小鼠顶叶皮层第六层神经元在抓取糖豆任务中的不同反应类型北京大学未来技术学院博士后赵春竹、北京大学前沿交叉学科研究院博士研究生陈诗源、北京大学分子医学南京转化研究院研究员张立风为该论文的共同第一作者，北京大学程和平、王爱民、赵春竹为论文的共同通讯作者，北京超维景生物科技有限公司胡炎辉、李谊军、陈燕川、付强、高玉倩、江文茂、张颖也参与了此项工作的开发。该项目得到科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目、中国医学科学院医学与健康科技创新工程—脑疾病的线粒体机制研究创新单元、国家自然科学基金委、国家重大科研仪器研制专项、科技部重点研发计划等经费支持。超维景一直致力于前沿生物医学成像技术的产业转化，为推动生命科学的研究与发展提供优质的、系统化的解决方案。 经过多年的沉淀 我们即将推出自主研发的最新一代微型化三光子显微成像系统敬 请 期 待 ！Nature Methods 原文链接：https://doi.org/10.1038/s41592-023-01777-3

p 　　国FDA药物安全委员会发表声明：FDA确定MRI钆对比剂脑沉积迄今未产生任何有害影响。 /p p 　　▲事件回顾 /p p 　　? 自从2017年3月欧洲药物管理局PRAC提出在欧洲市场暂停所有线形对比剂静脉内应用的建议后，美国放射学会(ACR)于2017年4月4日首次回应，表示经过广泛审查相关材料后，ACR药物与对比剂委员会不同意PRAC的建议。ACR认为目前并无有力证据表明钆对比剂(GBCAs,包括线形GBCAs)会对脑内钆沉积产生安全风险。线形对比剂具有大量证据充分的诊断价值，并且一些情况下可能具有比大环形对比剂更理想的药理学性质及更低的急性不良反应风险。 /p p 　　? 此次声明是基于FDA对于重复多次使用MRI钆对比剂后发生脑沉积的风险评估。FDA一直非常关注MRI钆对比剂的脑沉积相关证据，并在未来保留继续审查相关数据。 /p p 　　▲声明内容 /p p 　　[2017-5-22] 美国食品和药物管理局(FDA)审查迄今发表的研究数据，尚未发现在使用GBCA用于磁共振成像(MRI)后脑沉积的不良健康影响。所有的GBCA都可能与脑部和其他身体组织中的钆残留存在联系。然而，由于并未发现任何证据表明，在任何一种GBCA中，脑部钆残留是有害的，即使是高度的钆残留，因此目前并无必要限制GBCA的使用。我们将继续评估GBCA的安全性，并计划在未来召开公众会议来讨论这个问题。 /p p 　　我们对医疗专业人员和患者的建议与2015年7月的情况保持不变：我们正在调查这一潜在风险。当考虑使用任何医学显像剂时，医疗专业人员应将GBCA的使用限制在必要的情况下，并评估重复MRI检查与GBCA的必要性。患者进行MRI检查时如有任何问题或担心，应该与医疗专业人员交谈。钆残留只影响GBCA，并不适用于其他成像方式，例如基于碘或放射性同位素的显影剂。 /p p 　　我们评估了向FDA提交的17篇科学文献和不良事件报告。一些人类和动物研究发现，GBCA的使用周期长于一年。这些文献和报告显示，钆残留在大脑、骨骼和皮肤等器官中。然而，我们的综述并没有发现与这种脑沉积有关的不良健康影响。 /p p 　　迄今为止，与钆残留有关的唯一不良健康影响是一种罕见的疾病，称为肾源性全身纤维化(NSF)，发生在患有肾衰竭的一小部分患者身上。最近发表了一些报道涉及到在正常肾功能的患者中使用GBCA后发生皮肤和其他组织增厚和硬化的反应，但并未发生NSF。我们继续对这些报告进行评估，以确定这些纤维化反应是否对钆沉积有不良的健康影响。 /p p 　　线性GBCA OptiMARK(gadoversetamide)的制造商，更新了它的标签，包含了其在各种身体器官，如大脑、皮肤和其他器官中有钆残留的信息。我们正在检查其他GBCA的标签，以确定是否需要更改。 /p p 　　近期，欧洲药品局(EMA) 药物警戒风险评估委员会的一项评估也确定钆剂脑沉积没有不利的健康影响，但委员会建议暂停某些线性GBCAs的市场销售，因为相比大环的GBCAs，他们导致了更多的脑部钆沉积。委员会的建议目前正处于上诉阶段，由该委员会进一步审查，并随后由EMA人类医疗产品委员会进行审查。 /p p 　　我们正在继续评估GBCA的安全性。FDA的国家毒物研究中心(NCTR)正在进行一项关于对大鼠的大脑记忆能力的研究。其他研究也正在进行，关于钆是如何在体内保留的。我们将在有新信息时更新公众，并计划在未来召开公开会议讨论这个问题。 /p p 　　我们敦促患者和医疗专业人员向FDA的MedWatch程序报告涉及GBCA或其他药物的副作用，并在页面底部使用“联系FDA”的信息。 /p

近日，中国科学院深圳先进技术研究院（简称“深圳先进院”）成功研发国内首台高清晰磁共振兼容人脑PET功能成像仪器（命名为“SIAT bPET”），实现了我国在高端磁兼容脑PET成像仪器研发方面零的突破。“通常，PET成像仪器由于探测器的深度不确定效应，空间分辨率会随着偏离成像视野中心而变差，严重影响成像精度。”深圳先进院医工所劳特伯生物医学成像研究中心研究员杨永峰表示，他们团队研发了高三维分辨率双端读出探测器，使得该大口径成像系统达到14%的中心效率（350-750 keV能量窗），和整个成像视野好于1.4 mm的空间分辨率，两项性能指标都处于国际领先水平。 杨永峰介绍道，与国外商业磁兼容脑PET成像仪器相比，SIAT bPET的效率提高了近2倍（从7.2%到14%），平均体分辨率提高了30倍以上（从约64mm3到2mm3）。同时，SIAT bPET采用了创新的电子学和磁兼容设计，使得磁共振成像对PET成像的影响几乎可以忽略不计，PET成像对磁共振成像图像信噪比的影响小于5%，满足同时开展PET/MRI成像的尖端科研需求。 据了解，PET和MRI都是脑科学研究和脑疾病诊断的重要工具，PET的高灵敏度、高定量精度功能代谢成像和MRI的高空间分辨率、高软组织对比度解剖结构成像高度互补，PET和MRI还可以相互辅助，进一步提升各自的脑神经成像能力。PET分子成像通过测量大脑的血流、葡萄糖和氧的代谢、蛋白质的生成、药物的分布和神经递质的动力学等，探索不同脑区的功能，确定病变脑区的功能演变，对于脑疾病干预治疗策略和新药物探索具有重要意义。 “不过，目前市场上并没有高性能脑PET成像仪器。”杨永峰说，与美国脑计划项目正在资助研发的多个高性能脑PET成像仪器相比，SIAT bPET的空间分辨率和效率也处于先进水平。“高空间分辨率使得研究大脑的细微焦点脑功能区和小的核团成为可能，还可以通过降低部分容积效应来提高脑PET成像研究的定量精度；高效率除了通过提高脑PET图像的信噪来提高研究的定量精度，也为高精度研究神经递质活动和其他动态脑生化与功能活动奠定基础。” 2022年，团队成员邝忠华在国际核医学和分子影像年会与IEEE医学成像会议上口头报告了该研究成果，随即引起了广泛的国际关注。同时，该仪器也为开展基于PET功能成像的脑科学研究、老年性痴呆等疾病的早期定量诊断研究和新药开发提供了一台重要的新工具。 据悉，相关研究由基金委国家重大科研仪器研制、深圳市孔雀团队和中国科学院仪器研制团队等项目资助。深圳先进院研制的SIAT bPET探测器系统和脑成像仪器照片SIAT bPET获得的Derenzo模体图、人脑FDG代谢图和兔子NaF骨扫描图SIAT bPET和联影uMR790 3T磁共振成像系统上同时获得的人脑PET/MRI图像

Science期刊封面近日，由杭州华大生命科学研究院主导，联合来自3个国家的17个单位的科学家共同组成的研究团队分析比较了蝾螈脑发育和再生过程，构建了首个蝾螈脑再生时空图谱，这也是全球首个脑再生时空图谱。9月2日，相关成果以背靠背封面文章的形式发表于国际顶级学术期刊Science。至此，短短半年内，华大时空组学与单细胞技术的相关研究成果已连续四次在《细胞》《自然》和《科学》三大顶级期刊发表，实现了大满贯。人类大脑在受伤之后，很难自行恢复，但是两栖类模式动物墨西哥钝口螈（Ambystoma mexicanum）可以。大脑再生是一个复杂的生物学过程。在这个过程中，发生了哪些关键的变化，有哪些重要的细胞参与？它们又分别行使了哪些功能？通过研究，研究团队找到了蝾螈脑再生过程中的关键神经干细胞亚群，描绘了此类干细胞亚群重构损伤神经元的过程，同时还发现脑再生与发育过程具有一定的相似性，为认知脑结构和发育过程提供助力，为神经系统的再生医学研究和治疗提供新的方向。在具体的研究中，要知道大脑是怎么再生的，研究团队先要了解大脑是如何发育来的。于是，研究团队利用堪称超广角百亿像素“生命照相机”的时空组学技术Stereo-seq，在蝾螈脑发育的6个重要时期，分别“拍摄”“照片”，这组“照片”就构成了蝾螈的脑发育时空图谱。通过它们，研究团队能够“看到”蝾螈脑在发育的过程中，各类神经元的分子特征以及空间分布动态变化。结果发现，蝾螈脑从青少年时期就开始特化出具有空间区域特征的神经干细胞亚型。那大脑受到损伤后再生的过程是如何的呢？研究团队对蝾螈脑的皮层区域进行机械损伤手术，并在损伤后的第2、5、10、15、20、30及60天，利用时空组学技术Stereo-seq对大脑样本进行“拍照”，得到各个时间点的蝾螈脑再生图集，完整记录了蝾螈大脑从损伤，到再生修复完成的过程。这就像对蝾螈大脑恢复过程定期做一个X光检查。不过，得到的片子可比X光片清晰度高多了，不只能看到大脑的形状，还能持续放大，看到大脑里的细胞，以及细胞里的分子变化状态。通过对比7个时期再生“照片”和过程中的伤口状态，研究团队发现，伤口区域在损伤早期就出现了新的神经干细胞亚群，这群重要的细胞由损伤区域附近的其他神经干细胞亚群在受到损伤刺激后转化而来，并在后续的再生过程中新生出神经元以填补损伤部位缺失的神经元。此外，虽然伤口处在修复早期便开始逐步被新生组织填充，但直到损伤后第60天，“照片”才显示损伤区域的细胞类型及空间分布恢复到了未损伤侧的状态。蝾螈脑再生时空图谱图片来源于Science最后，研究人员还对比了蝾螈脑发育和再生过程的神经元形成过程，发现这一过程在再生与发育过程中高度相似，或许脑损伤诱导了蝾螈神经干细胞逆向转化，回到发育时期的年轻化状态，以启动再生过程。论文的共同通讯作者、杭州华大生命科学研究院顾颖博士表示：“蝾螈在进化上相较于其他硬骨鱼类更高等，与哺乳动物脑结构具有更高的相似度。同时，它的基因编码序列与人类极其相似，研究蝾螈脑再生的启动机制，发现其中的关键基因，或将为人类神经系统损伤或退行性疾病的修复提供重要指导。”蝾螈脑再生过程中的关键基因，在人类的基因序列中也存在。那为什么其没有像在蝾螈脑中一样发挥再生的作用？这或许会是科学家下一步研究的课题。技术的发展让本研究的推进成为可能，“本研究主要基于华大自主研发的时空组学技术Stereo-seq进行，其达到了纳米级亚细胞分辨率，结合蝾螈细胞体积大的优势，使得研究人员可以在时空单细胞分辨率上解析蝾螈脑再生这一过程的重要细胞类型，并追踪其细胞谱系变化的空间轨迹。”论文的第一作者、杭州华大生命科学研究院魏小雨博士介绍说。“蝾螈脑发育及再生时空细胞图谱的构建，对于我们理解脑再生这一重要的生命过程、两栖类动物脑结构以及大脑结构的演化具有重要意义，为我们寻找有效的临床治疗方法，促进人类组织器官自我修复与再生提供了新的方向，也为物种进化研究提供了宝贵的数据资源。”论文的共同通讯作者、华大生命科学研究院院长徐讯表示，“未来，我们还将通过时空多组学技术去探究更多器官、更多物种的发育和再生过程，找到再生过程中的关键调控机制，助力人类再生医学的发展。”

中国科学院生物物理研究所脑成像团队面向脑磁图等生物磁探测需求，完成了新型脑磁图工程化和产业转化的关键部件——国产化零场原子磁力计的研制。经第三方检测，灵敏度、带宽等主要性能指标达到国际先进水平；对脑磁图成像特别重要的磁敏感轴正交性，信号稳定性等指标达到国际领先水平。同时，该部件通过生物物理所转化企业实现标准化批量生产。脑磁图是兼具高时空分辨率的无创脑功能成像技术。生物物理所脑成像团队于2018年完成国内首台多通道原子磁力计脑磁图原型机，摆脱了对液氦的依赖，是高性能、可穿戴、低成本的新一代脑功能成像技术。脑磁图核心器件研发及量产获进展

脑功能成像探索生命领域的奥秘 联合研究合作方美国耶鲁大学医学院Joy Hirsch教授 我想通过fNIRS这一新技术对人与人的互动进行成像，以了解我们的脑如何适应实际生活和社会活动。比如，使用fNIRS，研究人与人之间的目光接触在交流中起到什么样的作用。我们与岛津制作所具有共同的价值观，希望能够作为伙伴长期一起合作。我不打算满足现状，岛津也是如此。正因为如此，我们才是伙伴。 在不断发展的脑科学研究中，可实现脑功能可视化的功能性近红外脑成像技术（fNIRS:functional Near-Infrared Spectroscopy），作为一种在日常环境中测量大脑活动的新方法而受到关注。 功能性近红外脑成像技术能够在安全、自然的状态下进行检测，对动静的限制较少，已被广泛应用于康复研究、药物开发、医学研究、精神和神经科学等研究领域。 功能性近红外光脑成像系统LABNIRS fNIRS的检测原理 脑内产生神经活动，周边区域的血红蛋白量即发生局部变化。fNIRS能够通过照射高生物透射性的近红外光，来检测吸收波长不同的含氧血红蛋白(Oxy-Hb)和脱氧血红蛋白（Deoxy-Hb），实时动画显示由脑活动引起的相对变化。 根据每个通道的时间序列数据的二维成像，安静时（左）与手指轻触时（右）的比较（Oxy-Hb） 功能性近红外光脑成像(fNIRS)的方案伦敦大学学院(UCL)的认知神经科学研究所，使用fNIRS，检测在莎士比亚剧中演员的脑活动模型。它用于研究人类社会认知和自闭症患者之间的社会交往差异。详情请扫描下方二维访问： PC端网址：https://www.shimadzu.com/about/momentum/feature/vol10.html 参考文献: Noah, J. A., Zhang, X., Dravida, S., Ono, Y., Naples, J. A., McPartland, J. C., & Hirsch, J. (2020). Real-time eye-to-eye contact is associated with cross-brain neural coupling in angular gyrus. Frontiers in Human Neuroscience 14(19), 1-10. doi: 10.3389/fnhum.2020.00019 Zhang, X., Noah, J. A., Dravida, S., & Hirsch, J. (2020). Optimization of wavelet coherence analysis as a measure of neural synchrony during hyperscanning using functional near-infrared spectroscopy.　Neurophotonics, In Press.

由华中科技大学武汉光电国家实验室(筹)骆清铭教授、龚辉教授研究团队获取的一套大鼠全脑高分辨数据集，近期发布在欧盟人脑计划(Human Brain Project, HBP)的神经信息平台(Neuroinformatics Platform, NIP)上。这标志着该团队建立的“鼠脑最精细脑图谱基础数据库”为欧盟人脑计划正式采用。　　此次发布在HBP-NIP上的数据集由该研究团队独立完成，样本为Golgi-Cox法染色的Sprague Dawley大鼠全脑，用显微光学切片断层成像(MOST)系统获取了全脑图像，成像分辨率为 0.35μ m×0.35μ m×1μ m，共包含16216层矢状原始切面。该数据集也同时在全脑网络可视化(Visible Brain-wide Networks, VBN)网站进行了共享，访问地址为 https://vbn.org.cn/2D/id3.html。　　HBP是2013年经欧盟委员会批准发起的旗舰级拨款项目，汇集了欧洲神经科学领域的众多科研团队与神经科学前沿研究课题，有超过120个参与机构和10亿欧元的项目资金。神经信息平台是HBP的重要组成部分，用于神经科学数据的发布与检索，近期发布的是神经信息平台的第一个公开版本，可直接通过 https://nip.humanbrainproject.eu 访问。HBP还同时发布了脑模拟平台、高性能计算平台、医学信息平台、神经形态计算平台和神经机器人平台，可通过 https://collab.humanbrainproject.eu 注册、登录和使用。

传送带在各行各业的制造过程中发挥着至关重要的作用，其有助于实现更加精简、自动化和高效的生产流程，有效提高生产力和产品质量。然而，持续的磨损会导致传送系统及其部件(如轴承和惰轮)劣化。长此以往，可能会导致系统故障，降低系统效率，增加能耗，甚至会导致计划外和代价高昂的停机。如何有效避免传送带故障，是每个制造行业都需要解决的事情。声学成像技术让传送带故障“看得见”传送带的传统维护方法在很大程度上依赖于例行检查和对报告问题的被动响应，这可能会遗漏一些隐藏的故障，从而为意外停机和昂贵的维修留下了可能。要想避免事故的发生，就需要预知风险，在萌芽阶段制止故障的发生。传送带相关的检测人员可以采用先进的故障检测技术，如声学成像技术，以便在早期阶段识别关键问题。使用FLIR Si2声学成像仪拍摄的机械故障快照：高声压级、波峰因数和峰度通常是轴承潜在问题的迹象。为了获得最可靠的结果，建议始终将读数与从相似距离测量的相同类型的健康轴承进行比较。通过最近在一家金属加工厂进行的检查表明，配备市场先锋技术的FLIR Si2声学成像仪，能够识别机械部件中的关键故障。声学成像快照不仅证实了对传送带系统内已知问题的怀疑，而且还发现了一个重大故障——导致电动机和泵之间的驱动联轴器故障（如果发现不及时，将在几天内发生）。金属加工公司的代表对使用声学成像仪检测到的故障快照印象特别看重，有了图片不仅非常直观，并且易于解释。利用FLIR Si2声学成像仪提供的决策支持，该公司立即制定了更换各种链条和轴承的计划。用于机械故障检测的声学解决方案使用声学成像仪进行预防故障检测的主要优势之一是，它允许主动维护，而不是被动响应。在潜在问题严重之前发现它们，可确保采用更高效、更具成本效益的设备维护方法。这也带来了另一个好处：节省成本。通过在早期阶段解决故障，企业可以显著降低与大修和意外停机相关的高额成本。在上述案例中，通过采取积极的纠正措施，检测到驱动联轴器的故障，有效防止了对周围组件造成进一步损坏。金属加工设施的机械故障检查结果突出了声学成像仪在工业维护中的有效性。通过采用先进的故障检测技术主动识别和解决机械故障，企业不仅可以节省成本，还可以提高其运营的可靠性和安全性。选择FLIR Si2的优势FLIR Si2声学成像仪配备专属机械故障检测模式，非常适合传送带的故障检测，它能让用户在较远的安全距离范围(最远200米)或嘈杂环境中也能识别机械故障的声音，生成精确的声像图。其接收频率范围在2kHz至130kHz，几乎涵盖了机械故障的全部声波范围。有了它，主要优势有：★ 可以快速检测和测量轴承和其他机械问题，这些问题可能导致代价高昂的生产中断或安全隐患；★ 通过防止关键机械(如气动设备和传送带系统)的计划外停机，确保设备操作的连续性；★ 即使在嘈杂的工业环境中，也能扫描大面积区域并准确定位关键问题；★ 为精准定位制造环境中的已知和隐藏的机械故障，提供了全面的解决方案；★ 为预防和维修计划提供实时结果；★ 只需少量培训，就可轻松便捷地纳入维护周期。FLIR Si2特有的机械故障检测模式不仅可以对传送带进行预防性检测还能快速检测轴承相关及其他可能导致代价高昂的生产中断或安全隐患的机械故障问题能大大提高企业的投资回报您在工作中会涉及到机械故障检测吗？FLIR专家将为您量身定制解决方案您可直接拨打官方客服电话一对一咨询哦~

近日，马斯克在节目录制时透露，其脑机接口公司“神经连接”已成功为第二名人类患者植入脑机接口设备。据悉今年年初，“神经连接”公司进行了脑机接口设备的首例人体移植。患者的脑部活动信号可被实时读取。患者只需通过意念就能控制手机、电脑，并通过它们控制几乎所有设备。失去四肢功能的人群将是这款产品的首批使用者。脑机接口”是一种人机交互技术，工作原理是采集脑部神经信号并分析转换成特定的指令。（Brain-Machine Interface，BMI；Brain Computer Interface，BCI ），指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接，实现脑与设备的信息交换。这一概念其实早已有之，但直到20世纪90年代以后，才开始有阶段性成果出现。这种技术能够在人或动物大脑与外部设备之间创建直接的连接，不依赖正常的由外周神经和肌肉组成的输出通路，实现“脑”与“机”之间的直接信息交换。除“神经连接”公司外，目前全球还有多家公司也正在研发脑机接口技术，有些公司已开始进入人体临床试验阶段。2024年，中国团队成功研发65000通道脑机接口芯片。武汉高德红外股份有限公司董事长黄立3月份介绍，他带领中华脑机接口公司团队成功研发65000通道双向的脑机接口芯片，居于国际领先水平。当天，十四届全国人大二次会议第二场“代表通道”采访活动举行。黄立在受访时说:“目前，国外的脑机接口芯片还只能做到3000多个通道，而且是单向的。而我们的脑机接口芯片可以做到65000通道，是双向的，居于国际领先水平。他表示，这项技术可以让很多目前实现不了的医疗应用成为可能。比如，可以让假肢有真实感觉，可以用人脑、意念控制假肢，神经系统的疾病治疗也成为可能，比如癫痫、老年痴呆、郁症、帕金森病等。盘点5家具有影响力的脑机接口公司一、NeuralinkNeuralink公司是由特斯拉创始人Elon Musk于2016年7月成立的，旨在开发一种可以将人类与AI融合的脑机接口系统。这个系统可以通过植入大脑的芯片，将人类的思想上传到云端，并实现人与机器的交互。目前，Neuralink已经成功地开发出了一种名为“Link”的脑机接口设备，该设备可以通过手术植入到大脑中，并使用无线充电技术来保持运行。Link设备可以读取大脑中的神经元信号，并将其转化为数字格式，然后通过云端进行进一步处理。Neuralink的脑机接口技术可以应用于多个领域，包括医疗、娱乐和军事等。例如，它可以帮助瘫痪患者恢复运动能力，还可以帮助正常人更好地控制机器人肢体。此外，Neuralink还开展了一些有趣的研究，例如通过脑机接口技术实现意念打字和意念控制电子游戏等。为了将Neuralink的脑机接口技术推向市场，公司一直在积极开展动物实验和人体实验，并已经获得了美国食品药品监督管理局（FDA）的批准。如果一切顺利，Neuralink的脑机接口技术有望在未来几年内进入市场。二、NeuroSkyNeuroSky是一家脑机接口技术公司，总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉市。它的使命是利用脑机接口技术改变人们与世界互动的方式，让每个人的生活都变得更好。该公司开发了一系列神经科学产品，如脑电图（EEG）、多通道生物电位记录器（EOG）和脑部活动监测设备（BAE）等，以帮助客户研究大脑活动，开发治疗方法和产品。NeuroSky的脑机接口技术基于EEG和EOG信号，可以非侵入性地监测大脑的活动，从而了解用户的意图、情感和认知状态等。该公司的产品和服务广泛应用于医疗、娱乐、教育、心理学、智能家居等领域。例如，在医疗领域，NeuroSky的技术可以用于诊断和治疗抑郁症、注意力缺陷多动障碍（ADHD）、焦虑症等心理疾病。在教育领域，NeuroSky的技术可以用于提高学生的学习成绩和注意力。在智能家居领域，NeuroSky的技术可以用于控制家庭设备，如灯光和温度等。除了开发和销售产品，NeuroSky还提供脑机接口解决方案，帮助客户在各种应用领域开发自己的产品和服务。该公司的客户包括迪士尼、微软、IBM、索尼等知名公司。三、InteraXonInteraXon是一家开发神经科学技术的公司，总部位于加拿大安大略省多伦多市。它开发了一种名为“Muse”的头戴式设备，可以监测大脑活动并提供反馈，以帮助人们提高专注力和放松力。Muse是一款基于脑电图（EEG）技术的产品，可以通过测量大脑活动来了解用户的注意力和放松程度等。该设备采用了低功耗蓝牙技术，可以与智能手机应用程序进行无线连接，让用户实时了解自己的大脑活动情况。Muse的应用程序提供了多种功能，包括冥想、专注和放松练习等。用户可以在应用程序中选择自己喜欢的冥想课程，并跟随Muse的反馈来调整自己的大脑状态。Muse还可以记录用户的脑波数据，让用户了解自己的大脑活动情况，从而更好地控制自己的情绪和行为。除了Muse，InteraXon还开发了一系列其他的神经科学产品，如“Sigmund”和“MindSet”等。Sigmund是一款可以监测和反馈大脑活动的头戴式设备，主要用于研究和诊断注意力缺陷多动障碍（ADHD）等心理问题。MindSet是一款可以减轻疲劳和增强专注力的头戴式设备，主要应用于劳动生产力提高、驾驶安全等领域。四、Blackrock NeurotechBlackrock Neurotech是一家心理科技公司，总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉市。它主要研究脑电图技术（EEG）和生物电位记录器（EOG）等神经科学产品，并开发了名为“Quell”的疼痛管理产品，以帮助缓解疼痛。Quell是一款基于EEG技术的可穿戴设备，可以通过监测大脑活动来缓解疼痛。该设备采用了低功耗蓝牙技术，可以与智能手机应用程序进行无线连接，让用户实时了解自己的疼痛管理情况。Quell的应用程序提供了多种功能，包括疼痛管理、冥想和专注练习等。用户可以在应用程序中设置自己的疼痛管理计划，并跟随Quell的反馈来缓解自己的疼痛。Quell还可以记录用户的脑波数据，让用户了解自己的疼痛管理情况，从而更好地控制自己的疼痛。除了Quell，Blackrock Neurotech还开发了一系列其他的神经科学产品，如“Think”和“Attune”等。Think是一款可以监测和反馈大脑活动的可穿戴设备，主要用于研究和诊断注意力缺陷多动障碍（ADHD）等心理问题。Attune是一款可以监测和反馈情绪的可穿戴设备，主要应用于情感识别和心理健康管理等领域。五、NeuroLutionsNeuroLutions是一家人工智能公司，总部位于美国马萨诸塞州沃尔瑟姆市。它的目标是利用神经科学技术和人工智能技术，为人们提供更好的健康和生活体验。NeuroLutions主要开发神经科学技术产品，如脑电图（EEG）、多通道生物电位记录器（EOG）和脑部活动监测设备（BAE）等，以及提供神经科学解决方案。该公司利用AI技术分析EEG和EOG信号以及行为数据，以帮助客户研究和开发治疗方法和产品。NeuroLutions的客户包括医疗设备公司和制药公司等。该公司的神经科学解决方案可以帮助客户更好地了解大脑活动和认知过程，从而提高治疗和诊断的准确性。此外，NeuroLutions还与游戏和娱乐公司合作，提供脑机接口解决方案，以帮助客户开发更智能和更具互动性的游戏和服务。

光学显微镜至今已有三百多年的历史，从观察细胞的初代显微镜发展到如今打破分辨率极限的超分辨显微镜。近年来，生命科学领域蓬勃发展，对显微成像技术不断产生新的需求，光学显微镜不断向更高分辨率、快速成像、3D成像等高端技术方向发展。我国高端光学显微镜市场长期处于被国外产品垄断的局面，许多关键核心部件依赖进口。令人欣喜的是，近五年来，市场上涌现出多种国产高端光学显微镜，包括超分辨显微镜、双光子显微镜、共聚焦显微镜、光片显微镜等，逐渐打破当前市场格局。基于此，仪器信息网特别制作“破局：国产高端光学显微镜技术‘多点开花’”专题 ，并向国产光学显微镜企业广泛征稿，以了解各企业主要高端光学显微镜产品技术特点和发展进程。本篇为武汉沃亿生物有限公司（以下简称“沃亿”）供稿。自2013年起，沃亿生物先后多次购买骆清铭院士和龚辉教授带领的MOST团队（以下简称MOST团队）技术专利，推出BioMapping1000、BioMapping3000、BioMapping5000和BioMapping9000显微光学切片断层成像（MOST)技术/荧光显微光学切片断层成像（fMOST）技术的系列仪器设备，在国内外得到广泛应用。仪器信息网: 请回顾一下贵公司光学显微镜技术的发展历程。沃亿生物的光学显微镜技术是来源于骆清铭院士和龚辉教授带领的MOST团队发明的显微光学切片断层成像系列技术（MOST /fMOST)。MOST团队从2002年开始，经过近十年的努力、自主研发了拥有自主知识产权的显微光学切片断层成像技术（MOST），通过从理论、方法到仪器的系统性研究，建立了一套完整的技术体系，解决了厘米尺度样品的三维亚微米高分辨成像难题，在此基础上获得了世界上第一套小鼠全脑高分辨率图谱，相关成果发表于2010年Science杂志。为满足不同的科研需求，MOST团队进一步发展了具有不同成像特点与系统性能的fMOST系列成像技术。2013年，MOST团队建立了荧光显微光学切片断层成像（fMOST）技术，实现了单神经元水平的荧光小鼠全脑三维连续成像，并首次实现了单神经元轴突的长程追踪。2016年，MOST团队建立了一种类似全球定位系统（GPS）的全脑定位系统（BPS），实现对荧光标记的单神经元及其共定位细胞构筑信息的双色同时成像，达到在单细胞分辨的三维精准定位下获取神经元的三维完整形态，为神经元分类问题研究提供了可靠的形态学数据，相关结果发表在Nature Communications杂志上。2021年3月，MOST团队在Nature Methods杂志发表了高清晰荧光显微光学切片断层成像（HD-fMOST）技术，利用线照明调制显微成像新原理，实现了高分辨率、高通量、高清晰度、高鲁棒性的全脑三维成像，解决了神经元胞体与突起纤维信号亮度差异极大的探测难题，做到了“在太阳旁边观察星星”。2013年，通过教育部直属高校科研成果公开挂牌交易转让的方式，沃亿生物购买了MOST系列技术的专利。专利买回来后，沃亿生物组织力量开始消化技术，不断去打磨细节、积累经验、调整方案，耗时四年，历经3个重大版本更新，成功推出BioMapping1000产品，实现从原理机到高端科研仪器的转变。该产品适用于Golgi、Nissl、HE等传统组织染色方法，实现对大尺寸生物组织样品的高分辨率三维连续成像，是获取生物组织三维精细结构信息的理想工具，可用于果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠、灵长类等模式动物及人体组织的神经、血管等不同结构特征的成像。BioMapping 1000显微光学切片断层成像仪此后，沃亿生物经过近十年的精细打磨，又先后推出了适用于荧光全脑成像的BioMapping3000、BioMapping5000与BioMapping9000系列产品。该系列仪器稳定性高、鲁棒性强，具有长时间不间断的三维数据采集能力，特别适用于自动获取全脑内神经环路投射路径及其细胞构筑信息。仪器信息网: 当前贵公司主推的产品和技术有哪些。贵公司在高端光学显微镜方面有哪些独具优势的技术？ 沃亿生物主要产品为基于MOST系列技术的BioMapping1000、BioMapping3000、BioMapping5000、BioMapping9000，以及配套应用于MOST/fMOST成像的技术服务，包括全脑神经投射、跨尺度血管网络、三维胞体定量分析、单细胞形态学分析、空间蛋白定位、多方位三维成像。沃亿生物的光学显微镜技术最大的亮点是完全基于由我国科研团队发明的原创技术进行成果转化。BioMapping3000设备基于数字微镜阵列的结构光照明调制显微成像方法，具有宽场大容积层析成像的高通量多通道特点，结合转基因小鼠、荧光染料、腺相关病毒(AAV)示踪等荧光标记技术，实现突起级别的三维高分辨荧光成像，适用于神经元和血管的双色成像、形态分析及神经元长程投射追踪、介观神经联接图谱分析、血管网络分析等。BioMappping5000设备采用时间延迟积分（TDI）成像方式，通过对样本的多次曝光和信号累积，在保证高速成像的同时可实现高信噪比的成像，并结合创新性的化学成像样品处理方法可获得高轴向分辨率，实现对全脑树突棘分布的精细成像。BioMapping9000是基于斜光片成像与振动切片结合实现单细胞分辨率的全脑三维快速荧光成像仪器，与前述其他产品相比，具有成像速度更快的优势，能快速获取与分析全脑荧光数据，适合对批量样本进行高效筛选。仪器信息网: 请介绍一下贵公司主推的光学显微镜当前的市场现状如何？整体技术发展趋势如何？从各国脑计划的开展过程可以看到，一系列新型显微成像技术的诞生也在不断帮助生物科学家们拓宽研究场景，进行更深层次的探究。例如，超高分辨光学显微镜突破了光学衍射的极限，在FISH原位杂交等单分子成像领域展现了实力；双光子显微镜更适用于组织深层成像，实现了小型化长时程活体成像。全脑光学成像技术是近10余年新兴的技术领域，利用光学的方法以亚细胞分辨率获得全脑的三维精细结构，在助力脑介观联接图谱的绘制方面独具应用价值。MOST系列技术以高分辨率成像质量为技术特色，在这一领域处于全球领先地位。经过与国内外知名科研院所开展的广泛合作与应用，相关技术路线逐步成熟，已形成了从样本制备、三维成像到数据处理的全链条解决方案，备受合作伙伴的好评与认可，也是目前全脑介观联接图谱绘制的主流技术。基于MOST技术的沃亿生物BioMapping系列设备，也在国内外得到广泛应用，特别是在华中科技大学苏州脑空间信息研究院落地应用，已开始“以工业化的方式大规模、标准化地产生数据并绘制脑图谱，将改变神经科学已有的研究方式”。仪器信息网: 贵公司高端光学显微镜在生命科学研究中有哪些应用？沃亿生物的BioMapping系列产品可用于生物组织样品的单细胞分辨率三维精细结构及空间定位成像，特别是大尺寸样品。可应用于多物种研究，如小鼠、大鼠、树朐、雪貂、猪、猴、人等；可应用于不同器官研究，如脑、脊髓、眼球、肝脏、心脏、肠等；可应用于不同研究模型，如正常模型、疾病模型、发育模型等。MOST/fMOST系列技术已经在神经生物学、发育生物学、肿瘤生物学等领域发挥着重要作用，相关应用成果在Science、Nature等国际知名学术期刊多次发表。通过沃亿生物的BioMapping系列产品，科学家们可以结合Golgi、Nissl、HE等传统组织染色方法和转基因小鼠、免疫染色、荧光染料、腺相关病毒(AAV)示踪等荧光标记技术，以亚细胞分辨率开展大尺寸样本的三维信息获取。依靠这些技术，可以进行全脑任一脑区单细胞形态学分析、三维胞体定量分析、长程和局部神经投射分析；建立哺乳类动物全脑介观立体定位三维脑图谱，绘制脑内不同类型神经元的空间分布图谱及输入输出神经联接图谱，建立模式动物介观脑联接图谱及其数据库。此外，还可以通过对蛋白空间定位分析，绘制具有单细胞分辨率的蛋白表达空间分布图谱，助力脑科学、类器官发育和毒理学相关研究；通过跨尺度的血管网络分析、药物空间分布评估，从脑组织到全器官，从形态学研究到病理机制研究，多方位的三维成像分析，助力血管疾病相关的发病机理和药物研发等研究。还有更多潜在的应用场景，等待我们与合作伙伴一起去开发和展示。可以说，亚细胞分辨率全器官尺度的三维光学成像技术为生物学家打开了一扇窗，可以从三维立体的角度审视相关生命现象，为回答重要的生物学问题提供新的依据。仪器信息网: 从整个行业的角度，对于目前的高端光学显微技术，您比较看好哪些？还有哪些问题亟待解决？现有的高端光学显微技术，特别是全脑光学成像技术主要还是应用在小鼠、大鼠、果蝇等小型模式动物上。我们认为科学研究的最终目标还是要解析人，其中人类大脑皮层约是小鼠的1000多倍，这对技术工具提出了极大的挑战。要实现这一终极梦想，能够对大体积样品进行高分辨成像的完整器官三维光学显微成像技术是关键领域。特别适用于大尺寸生物组织成像的MOST技术，因采用机械切削的方式打破成像深度限制，扩展到人体器官尺度的三维光学成像，相较于其他无需切削的同领域技术将更有优势。当然我们也注意到从小型模式动物的全脑成像跨越到人脑或人体组织器官的三维整体成像，还是有许多技术问题有待解决。例如样本标记技术，不同于模式动物，适用于人体组织器官的标记技术相对较少，转基因、病毒示踪标记等先进的标记技术都无法直接使用，均一、高效的大体积染色技术将值得尝试与探索。扩展到人的完整器官成像，成像范围提高了几个数量级，超大体积样本的制备、成像设备的数据采集效率优化及长时程稳定性、随之而来的PB级数据存储及处理分析等，都将是亟待解决的巨大挑战。仪器信息网: 从整个行业的角度，您如何评价目前高端光学显微镜的应用情况？应用过程中还有哪些亟待解决的问题？未来光学显微镜应用将会如何发展？目前得益于生命与健康领域的蓬勃发展，高端光学显微镜得到越来越多的关注与重视，已逐渐在各大科研院所、医疗机构等普及。全脑三维光学成像技术作为其中典型代表之一，也得到了广泛的应用空间。在推广应用的过程中，我们体会到将学术成果快速转化成商业化、实用性强的设备及解决方案，还存在很多挑战。一项新的技术诞生后，如何展示出独特的应用价值，如何向生物学家快速普及相关知识，如何提高设备的易用性使之成为具有普适性的科研工具，从而广泛应用于更多的科研领域及范围，都是值得我们深入思考并积极寻求解决方案的。我们相信，未来全脑光学成像技术在提高分辨率、成像速度、成像质量、成像范围的基础上，结合体外、体内等功能研究，将广泛应用于不同组织、器官样本的整体三维精细成像，服务于生命科学、医学、农业、材料学等不同领域。 仪器信息网：您如何看待国产光学显微镜生产商和进口品牌厂商的差距？ 目前国内在高端光学显微成像技术的研发上，与国外科研单位的实力越来越接近，甚至在部分领域占据领先地位。然而，整体来说国产光学显微镜，与国外同类产品相比还有一定差距，纯国产化之路还很漫长，尚需在与进口品牌厂商合作交流过程中不断学习并加强技术创新，在软件应用特别是数据分析软件中重点投入或许可以在短时间内实现弯道超车。我们作为高端光学显微镜的国产厂商，深感责任重大，愿意为“光学显微镜中国造”贡献自己的一份力量。仪器信息网: 您认为，未来几年高端光学显微镜的热点市场需求有哪些？未来几年高端光学显微镜的热点市场需求将集中于生物医药、疾病和神经科学等细分领域的高分辨、高通量的全脑三维成像、大尺寸生物组织完整成像（小型模式动物的外周系统或完整个体的整体成像，猴、猪、人等的组织器官成像）、多维度活细胞动态成像、细胞器超分辨成像、动物活体深层成像等。除了成像设备本身，配套的样本标记技术、样本包埋技术、成像数据采集、数据分析与管理等科研服务也有着巨大的市场需求。无论是显微光学切片断层成像技术（MOST）还是荧光显微光学切片断层成像技术（fMOST），沃亿生物作为BioMapping系列设备的生产厂商，不仅进行设备销售，还提供从样本制备、数据采集到数据分析及交付的高分辨率三维结构成像全流程技术服务，相信未来一定能为更多的客户和合作伙伴们提供高质量的产品和全方位的服务。

提神醒脑——来看近红外如何帮您品鉴茶叶茶叶源于中国，早期是祭祀用品，随后用于烹饪和入药，最后才发展成为一种饮料。区别于风味多样的加工茶，传统的原叶茶主要可以分为绿茶、黄茶、乌龙茶、红茶、黑茶和白茶，而绿茶又是我国产量最多的一类茶，接近九成的产茶省区都生产绿茶，每年绿茶的产量占茶叶总产量的一半以上。绿茶不仅在国内深受欢迎，在全世界也是一种被广泛喜爱的无酒精饮品，出口茶叶中 80% 以上都是绿茶，由此可见一斑。特级绿茶属于绿茶中评价最高的一类，其不仅外形美观，而且所泡之茶茶汤清亮，香气浓郁，口感宜人。特级茶有着非常严格的采摘标准和明确的加工要求，通常只在春季由人工按照一芽一叶的标准进行采茶。尽管特级绿茶具有非常高的价值，但其与普通绿茶的区别，很难仅仅通过外观来判断。目前为止，若需要明确地鉴定出特级绿茶，最为权威的方法是由一组专业人士对标准品和样品进行感官评定，从而判断样品的优劣。这种鉴定方法条件相对苛刻，且费时费力，对于有大批量检测需求的情况就非常不友好且不现实。近红外光谱分析作为一种快速无损的分析技术，其在食品的质量控制中已被广泛应用。浙江大学范方媛课题组使用近红外分析建立了无损区分特级绿茶与其它等级绿茶的模型。 1样品准备从市场中购买 279 个绿茶样品，其中 127 个为特级， 152 个为其它等级，测量前用塑料袋密封并在 -20 ℃ 环境下储存。 2测量参数光谱范围：10000 cm-1-4000 cm-1，分辨率2 cm-1，使用漫反射测量方式，每次称重 10g 茶叶，每个样品测量三次取平均光谱。▲ 茶叶样品的原始近红外光谱 3光谱预处理光谱多元信号校正、中心化处理和 Savitzky-Golay 求导（一阶导和二阶导）。▲ 茶叶样品经预处理后的近红外光谱 4感官评价根据国标（GB/T23776）要求，一共六位评审专家对样品的外形、汤色、香气、滋味、叶底进行打分，然后根据每个维度不同权重综合计算最终得分，满分为 100。 5模型校正不同等级的样品分别分成两个数据集，其中 185 个样品用于交互检验校正，94 个样品用于验证模型效果。建模方法分别采用了经典偏最小二乘（PLS）以及优化的区间偏最小二次（siPLS）算法。使用均方根误差（RMSE）和预测偏差比（RPD）来评价模型的预测的准确性。▲ 最终优化模型对外部验证样品预测结果经过优化后的模型对 185 个建模样品和 94 个外部验证样品的预测准确度分别达到了 97% 和 93%，证明模型够较为精准地区分特级绿茶与其它等级绿茶，相比于传统的感官鉴定，近红外能够做到快速无损分析，对大批量的检测鉴定具备独特的优势。应用中采用的是步琦 NIRFlex 系列近红外光谱仪，多种配置和稳定性能助力科学研究。6参考文献Chunlin Li. Rapid and non-destructive discrimination of special-grade flat green tea usingNear-infrared spectroscopy[J]. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2019, 206(5): 254-262.步琦傅里叶变换光谱仪 NIRFlex N-500 NIRFlex N-500 独特的偏振干涉仪设计，相比经典傅里叶近红外光谱仪，在简化光路空间的同时，极大地提升了设备的抗震能力，更能通过实验室、生产车间、仓库等多种复杂测量环境的考验。NIRFlex N-500 模块化的设计，4 种测量池以及多达近 20 种的测量附件，能够满足几乎所有的测量场景。更换快捷方便，一台机器就能完成多样品形态的测量分析工作。NIRFlex N-500 贴心的双灯源设计，一旦主灯能量降低到阈值之下，就自动切换至副灯，不会造成分析间断而影响生产效率。NIRFlex N-500 内置校准标准物，搭配功能全面且强大的软件套件，保证数据安全，满足 GMP 及 21 CFR Part 11 的要求，为制药行业提供安全稳定的分析手段。

近日，记者从在扬召开的全省大型科学仪器设备共享平台2009年工作会议上获悉，扬州企业可以通过全省大型仪器网，共享全省198所高校、科研院所、检测机构的1600台大型仪器，这些设备总价值达10.8亿元。专家表示，扬州企业需要转变观念，让资源共享成为共识，通过这些家门口的“科研外脑”，解决企业检测、评估等方面的问题，动用全社会的力量帮助扬州企业科技创新。 　　扬州有大型仪器127台 　　前不久，我市一家企业花1000多万元买了一台产品检测设备，没多久就发现，它的“双胞胎”几年前就在扬州某高校落户了，只要付少量的费用就可以租借。目前，我市存在着一些企业和科研单位重复购买相同设备的现象，造成了一定意义上的资源浪费。 　　为了破解这个难题，我市积极动员高校、科研院所、大型企业将本已蒙尘的资源叫醒，大力促进仪器设备的共享、共用和共建。“我市拥有大型仪器127台(套)，这些设备可有效支援扬州企业科技创新。”扬州科技局相关负责人感慨地说。 　　中小型企业受益最大 　　作为扬州光伏产业的标杆，川奇光电就受益于大型仪器的共享。该公司生产液晶板，因为受到污染源干扰，希望借助扬州大学的设备为产品进行检测。扬州大学借助学校科研设备，帮助设计了一套检测系统，可以快速完成检测。而此前，这样的检测需要到上海、北京等地才能完成。 　　我市加入到全省大型科学仪器设备共享平台后，更多的中小型企业直接受益。一位企业负责人告诉记者，几年前，公司每次研发产品都需要跑上海、奔北京，现在在家门口就能解决，成本比原先下降了五分之一，研发效率得到了显著提高。 　　需要高校企业齐参与 　　有关专家表示，很多企业对这个平台还不了解、不信任。“人有不如我有”、“求人不如求己”，依旧存在于一些企业老板的心中，如何让共享成为共识，成为困扰扬州企业用好平台的瓶颈。 　　专家表示，这需要政府引导和企业化的运作，以品牌引资源，以价格引资源。让高校、企业参与平台建设，增添自身的品牌效应，让无形资产升值。同时，通过政府出资，购买产业相关的先进设备，租借给企业，让研发平台的科技资源源源不断。 　　编后：树立“资源共享”的理念十分重要。中央明确提出建设节约型社会，就是要在经济和社会发展的各个方面，切实保护和合理利用各种资源，提高资源利用效率。只有充分认识科技资源共享的重要性，进一步营造科技资源共享的社会氛围，充分利用已有的大型科学仪器设施等社会科技资源，才能使扬州的科技创新资源发挥最大效益。

近日，中国科学院深圳先进技术研究院（简称“深圳先进院”）成功研发国内首台高清晰磁共振兼容人脑PET功能成像仪器（命名为“SIAT bPET”），实现了我国在高端磁兼容脑PET成像仪器研发方面零的突破。“通常，PET成像仪器由于探测器的深度不确定效应，空间分辨率会随着偏离成像视野中心而变差，严重影响成像精度。”深圳先进院医工所劳特伯生物医学成像研究中心研究员杨永峰表示，他们团队研发了高三维分辨率双端读出探测器，使得该大口径成像系统达到14%的中心效率（350-750 keV能量窗），和整个成像视野好于1.4 mm的空间分辨率，两项性能指标都处于国际领先水平。 杨永峰介绍道，与国外商业磁兼容脑PET成像仪器相比，SIAT bPET的效率提高了近2倍（从7.2%到14%），平均体分辨率提高了30倍以上（从约64mm3到2mm3）。同时，SIAT bPET采用了创新的电子学和磁兼容设计，使得磁共振成像对PET成像的影响几乎可以忽略不计，PET成像对磁共振成像图像信噪比的影响小于5%，满足同时开展PET/MRI成像的尖端科研需求。 据了解，PET和MRI都是脑科学研究和脑疾病诊断的重要工具，PET的高灵敏度、高定量精度功能代谢成像和MRI的高空间分辨率、高软组织对比度解剖结构成像高度互补，PET和MRI还可以相互辅助，进一步提升各自的脑神经成像能力。PET分子成像通过测量大脑的血流、葡萄糖和氧的代谢、蛋白质的生成、药物的分布和神经递质的动力学等，探索不同脑区的功能，确定病变脑区的功能演变，对于脑疾病干预治疗策略和新药物探索具有重要意义。 “不过，目前市场上并没有高性能脑PET成像仪器。”杨永峰说，与美国脑计划项目正在资助研发的多个高性能脑PET成像仪器相比，SIAT bPET的空间分辨率和效率也处于先进水平。“高空间分辨率使得研究大脑的细微焦点脑功能区和小的核团成为可能，还可以通过降低部分容积效应来提高脑PET成像研究的定量精度；高效率除了通过提高脑PET图像的信噪来提高研究的定量精度，也为高精度研究神经递质活动和其他动态脑生化与功能活动奠定基础。” 2022年，团队成员邝忠华在国际核医学和分子影像年会与IEEE医学成像会议上口头报告了该研究成果，随即引起了广泛的国际关注。同时，该仪器也为开展基于PET功能成像的脑科学研究、老年性痴呆等疾病的早期定量诊断研究和新药开发提供了一台重要的新工具。 据悉，相关研究由基金委国家重大科研仪器研制、深圳市孔雀团队和中国科学院仪器研制团队等项目资助。 深圳先进院研制的SIAT bPET探测器系统和脑成像仪器照片SIAT bPET获得的Derenzo模体图、人脑FDG代谢图和兔子NaF骨扫描图SIAT bPET和联影uMR790 3T磁共振成像系统上同时获得的人脑PET/MRI图像关于PET：正电子发射断层扫描（PET）是一种核成像技术（也称为分子成像），可以显示体内代谢过程。PET成像的基础是该技术检测由正电子发射放射性核素（也称为放射性药物，放射性核素或放射性示踪剂）间接发射的γ射线对。将示踪剂注入生物活性分子的静脉中，通常是用于细胞能量的糖。PET系统灵敏的探测器捕获身体内部的伽马射线辐射，并使用软件绘制三角测量排放源，创建体内示踪剂浓度的三维计算机断层扫描图像。目前主要的PET系统制造商包括GE Healthcare，Philips Healthcare，Siemens Healthcare和Toshiba。PET/MRI系统的供应商包括GE，飞利浦和西门子。SPECT供应商包括通用电气，飞利浦，西门子和Digirad公司。

I-MAG 是一款强劲而紧凑的磁力搅拌器，适用于实验室和大批量的工业生产。I-MAG 配合 SP300扩展台最大搅拌量可达 300 L（水），实现高效大体积的混匀。I-MAG控制面板操作简便，且有通讯接口便于集成到中央控制系统。I-MAG 搅拌盘采用高扭矩、无磨损的电机结合高性能的钕磁铁联轴器，搅拌强劲，盘面防尘防水等级高（IP防护等级：64），即便样品具有一定的粘性（超出100cp）或者“隔空”搅拌也都可以实现，如使用夹套容器或底部隔热的容器。软启动：I-MAG 从搅拌开启到设定速度的加速时间可调，确保平稳加速并防止跳子。同时，I-MAG 集成了防跳子监控。若有相关报错信息，均在会控制面板上直接显示，第一时间通知用户。I-MAG 控制面板具备多元化通讯接口，I-MAG 可由面板直接控制，也可通过外接脚踏开关进行控制，还可通过USB或以太网连接电脑和软件远程控制。如，连接IKA labworldsoft® 6 软件，I-MAG可轻松实现自动化的集成控制。更多功能：I-MAG 不锈钢搅拌盘面，防尘防水等级高（IP防护等级：64），即便实验条件恶劣也能无忧正常运行；电子式电机，在负载条件下也能确保搅拌速度稳定，得到可重现的搅拌结果；可选配UHC 控制面板固定支架，直接将I-MAG控制面板固定在容器上或支杆上，安全又经济多语言菜单导航关于IKAIKA 集团是实验室前处理、分析技术、 工业混合分散技术的市场领导者。电化学合成仪、磁力搅拌器、顶置式搅拌器、分散均质机、混匀器、恒温摇床、移液器、研磨机、旋转蒸发仪、加热板、恒温循环器、粘度计、量热仪、实验室反应釜等相关产品构成了IKA 实验室前处理与分析技术的产品线；而工业技术主要包括用于规模生产的混合设备、分散乳化设备、捏合设备、以及从中试到扩大生产的整套解决方案。IKA 还与全球知名大学和科学家进行着密切的合作, 支持其在科研道路上不断探索。我们致力于为客户提供更好的技术, 帮助客户获得成功。 IKA 成立于1910年，集团总部位于德国南部的Staufen，在美国、中国、印度、马来西亚、日本、巴西、韩国、英国、波兰等国家都设有分公司。

生物传感器是脑控机器人和脑机接口领域的重要器件，通常贴在面部或头部皮肤上以检测源自大脑的电信号。近日，来自澳大利亚悉尼科技大学的科学家团队开发出一种新型碳基生物传感器，可能将推动脑控机器人和脑机接口技术的革新，相关内容以题为“Non-invasive on-skin sensors for brain machine interfaces with epitaxial graphene”发表在《Journal of Neural Engineering》杂志。　　该传感器由外延石墨烯制成，作为一种碳基材料，可以直接种植在硅基碳化物基板上。研究人员将石墨烯的优点（生物相容性和导电性）与硅技术的优点结合起来，这使得新开发的生物传感器具有很强的弹性和稳定性。与商用干电极相比，该传感器可以极大地减少皮肤接触电阻（即传感器和皮肤之间的电信号阻力），由此可以减少脑电信号在传导过程中的损耗。此外，该传感器优越的鲁棒性，可在高盐环境中长期重复使用。　　总之，这种可扩展性强的新型生物传感器传，克服了生物传感技术的三大挑战：耐腐蚀性、耐用性和皮肤接触电阻，使得它在脑控机器人和脑机接口领域的应用前景非常广阔。　　论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-2552/ac4085　　注：此研究成果摘自《Journal of Neural Engineering》杂志，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。

p 　　 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/a7b03cd8-f103-448e-ade8-892ac4ae02e3.jpg" title=" tpxw2018-09-20-04.jpg" alt=" tpxw2018-09-20-04.jpg" / /p p 　　2018年8月31日，国家重大科研仪器研制项目“基于形态与组学空间信息的细胞分型全脑测绘系统”现场考察会议在武汉召开。国家自然科学基金委员会(以下简称基金委)党组成员、副主任高福出席会议并讲话。根据国家重大科研仪器研制项目相关管理办法要求，本次现场考察专家组由国家重大科研仪器研制项目专家委员会委员及同行技术专家等共11位专家组成。会议由中国科学院武汉物理与数学研究所叶朝辉院士、中国人民解放军总医院海南分院顾瑛院士两位专家组组长主持。 br/ /p p 　　高福副主任在讲话中阐述了国家重大科研仪器研制的重要性及其意义，强调坚持“鼓励探索，突出原创，独辟蹊径，聚焦前沿，需求牵引，突破瓶颈，共性导向，交叉融通”，要求聚焦重大前沿科学问题和国家重大战略需求，在关键领域、卡脖子的地方下功夫。 /p p 　　专家组分别听取项目负责人骆清铭教授及子课题负责人的报告，并进行现场考察。专家组考察后对该项目进行认真讨论，并形成考察报告。 /p p 　　基金委计划局及医学科学部有关人员参加此次考察会议。 /p

核磁共振标记这个区域。 谭力海的小组发现，与对照组相比阅读障碍的儿童大脑特定的区域活性较低，这个区域对中国人的读写来说非常重要。 　　北京师范大学的神经学家臧玉峰和他的同事们开始招募儿童志愿者，进行多动综合症的研究。他们计划利用功能性磁共振成像(fMRI)探测健康儿童和患病儿童之间大脑活动的差异。为了征集测试者，大学生们在一所小学前发放传单。然而，他们最后只能空手而归：家长担心核磁共振扫描可能会伤害到自己的孩子。对此，臧玉峰表示，“脑功能性磁共振实验实在是太难进行了。” 　　尽管在中国核磁共振已经作为一种诊断工具被广泛接受，但家长们仍不愿意自己的孩子暴露在强磁场中。这方面的忧虑并不是唯一的障碍。“公众对医生的不信任与日俱增，所以MRI 研究真是越来越难做了，”北京大学第一医院的放射科医生谢晟表示。她认为原因包括病人的维权意识和媒体对治疗方法的争论。招募健康儿童的艰难已经迫使MRI研究真是越来越难做了，不得不通过罹患其它病症的儿童进行研究测试，当然这种方式可能会事与愿违。 　　“经过三十余年的使用，核磁共振被公认较X射线和正电子发射断层扫描更为安全的检测方法”，美国国家药物滥用研究所(位于美国马里兰州巴尔的摩市)的核磁共振物物理学部主任、物理学家杨一鸿表示。检测的主要危险是针对那些身体里有起搏器或在其他金属物质的人。“到目前为止数百万人已经进行过核磁共振检查，因而现在看来不太可能会有副作用，”马克斯普朗克(Max Planck)人类脑与认知科学研究所(位于德国莱比锡市)认知神经科主任阿诺威尔林格(Arno Villringer)表示。 　　这种解释对中国的病人收效甚微——甚至是一些科学家。“我不敢让我自己的孩子接受核磁共振测试，”北京大学第三医院的放射科医生韩鸿宾表示。“没有人担保绝对没有任何潜在的危险，尤其是在进行非常规磁共振扫描中会迅速提升磁场强度或使用极高场强时，”他说。 　　面对诸如此类的问题，一些研究人员尝试走某种捷径。比如，谢晟最近向《癫痫研究》(Epilepsy Research)提交了一篇关于6岁以下癫痫患儿的研究报告。不过，上个月这个期刊拒绝发表她的文章，理由是她的对比对象并非完全健康。谢晟也承认：被她列为对比对象的大多数孩子因为其它病症才做核磁共振检查。“招募真正健康的儿童参加核磁共振测试太困难了，”谢晟表示。 　　一些同行对此表示同情，并建议有时候适当地准许规范研究实践的例外情况。臧玉峰认为，在谢晟的例子里，那些没有患有癫痫之类神经系统疾病但是可能患有其它病症的孩子，是可以作为对照组的。但是，北京师范大学磁共振物理学家黄瑞旺却不这么想，他认为不录用谢晟的文章是正确的。 　　在美国招募志愿者进行地要更加顺利。“经过对功能性核磁共振的详细解释，很多家长同意让孩子参加测试，” 俄勒冈卫生科技大学(美国波特兰市)的神经学家达米安费尔(Damien Fair)表示。即使在中国，一些团体也取得了进一步的成功。香港大学脑与认知科学国家重点实验室副主任谭力海表示，他从未在科研项目招募志愿者中遇到麻烦，他的团队通过研究已经能够辨别出决定中国儿童阅读和读写障碍的大脑区域。 　　谭力海的成功令臧玉峰感到振奋，臧玉峰相信他的小组一定能够克服困难。他们将在这周结束的农历新年之后继续招募活动——臧玉峰表示这一次将竭力向父母们解释他们的研究目的。(原文标题为——中国:对核磁共振对健康的担忧阻碍脑研究)

p 【引言】 /p p 　　日益增加的环境污染与化石燃料消耗对清洁能源的开发和存储提出了越来越高的要求。Na-O sub 2 /sub 二次电池因具有理论能量密度高(1100 Wh/kg)和储量丰富等特点，有潜力成为下一代绿色大规模能源存储器件。然而，Na-O sub 2 /sub 电池研究仍处于初级阶段，复杂的反应机理及低循环稳定性是Na-O sub 2 /sub 电池面临的主要挑战。目前，研究者们通过改善电解液、电极结构等途径来提升钠氧电池的性能，但是针对其反应机理及失效机制的研究比较少，尤其是原位监测电池的充放电过程。反应机理与失效机制的研究对于钠氧电池的进一步研发起着至关重要的作用。原位透射电镜技术的发展为此研究的深入开展创造了新的契机。 /p p 【成果简介】 /p p 　　近日，法兰西公学院Alexis Grimaud研究助理(通讯作者)、Arnaud Demortie?re助研(共同通讯)和Jean-Marie Tarascon教授等研究人员应用原位透射电镜液体样品杆技术(Protochips公司)及快速成像技术，首次报道了Na-O sub 2 /sub 电池充放电过程中NaO sub 2 /sub 立方体生长演变过程的原位观测，并提出了其生长过程受限于NaO sub 2 /sub (溶剂)?NaO sub 2 /sub (固体)之间的平衡和可溶性产物的质量传输。同时，通过对电池充电过程的原位监测，阐明了溶剂化-去溶剂化平衡导致过氧化钠溶解的机理。最后，他们发现，随着钠氧电池充放电的进行，过氧化钠立方体表面逐渐形成一层壳层，钝化电极表面，阻止了氧气参与氧化还原反应以及过氧化钠的进一步形核，进而降低了电池的充电效率及循环稳定性。该研究揭示了Na-O sub 2 /sub 电池中过氧化钠的生长-溶解机理以及电池失效的机制，对于Na-O sub 2 /sub 电池的进一步研发提供了一定的理论基础。相关成果以“Operando Monitoring of the Solution-Mediated Discharge and Charge Processes in a Na?O sub 2 /sub Battery Using Liquid-Electrochemical Transmission Electron Microscopy”为题发表在Nano Letters上。法兰西公学院博士研究生Lukas Lutz为论文第一作者。 /p p 【实验方法】 /p p 　　电解液：分子筛处理乙二醇二甲醚(DME, 99.9%)溶剂5天以去除多余的水分 NaPF sub 6 /sub (99.9%)置于真空烘箱，80度保温24 h。氩气环境的手套箱(O sub 2 /sub , 0.1 ppm H sub 2 /sub O, 0.1 ppm)中制取0.5 M电解液。在原位电镜测试前将电解液溶解饱和的超纯O sub 2 /sub 。 /p p 　　原位电化学透射电镜测试：电镜型号，FEI-TECNAI G2 (S)TEM，200 kV。1. 首先利用空白溶剂排除电子束对于结果的影响：固定电子束剂量(10 e?/nm sup 2 /sup )照射空白溶剂360 s，观察溶剂的变化，防止电解液发生分解 确定该剂量，该照射时间，电解液未发生变化，即认为电子束照射对于实验结果没有影响。2. 微电池是两个由氟橡胶O-型垫密封的硅芯片构成，上芯片包括两个Pt电极，一个玻碳电极，500 nm厚的SU-8聚合物绝缘层，50 nm厚的Si sub 3 /sub N sub 4 /sub 窗口 下芯片包括500 nm绝缘层，50 nm Si sub 3 /sub N sub 4 /sub 窗口。3. 用带螺丝的不锈钢片将装好的芯片压在O-型垫上以维持密封效果。4. 将此微反应器固定在样品杆顶端，采用蠕动泵通入流速为0.5-5 μL/min的电解液 在通入电解液之前一定要用超纯氩气冲洗微电池及管路。 /p p 【图文导读】 /p p style=" text-align: center " strong 图1 Protochips液体样品杆及NaO sub 2 /sub 生长-氧化机理示意图 br/ img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/2623ba3e-18dd-4077-9804-be4e0686c5a1.jpg" title=" 图1 Protochips液体样品杆及NaO2生长-氧化机理示意图.png" alt=" 图1 Protochips液体样品杆及NaO2生长-氧化机理示意图.png" / /strong /p p style=" text-align: center " strong (a) 用于原位电化学测试的(Protochips公司)顶端示意图 (b-c) 芯片展示图 (d) 芯片的剖面图 (e)充放电过程中NaO sub 2 /sub 生长-氧化机理图。 /strong /p p 　　要点：利用Protochips公司产的Poseidon 510透射液体原位样品杆揭示了Na-O sub 2 /sub 电池中NaO sub 2 /sub 生长-氧化机理。 /p p style=" text-align: center " strong 图2 NaO sub 2 /sub 显微结构图 br/ img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/81e4f4cc-9254-4622-8fbe-f3071d682258.jpg" title=" 图2 NaO2显微结构图.png" alt=" 图2 NaO2显微结构图.png" / /strong /p p style=" text-align: center " strong (a-b) Swagelok电池得到的NaO sub 2 /sub SEM图 (c-d) TEM微电池得到的NaO sub 2 /sub TEM图 (e-f) TEM微电池得到的NaO sub 2 /sub HAADF-STEM图。 /strong /p p 　　要点：Swagelok电池(a-b)与TEM原位微电池(c-f)得到NaO sub 2 /sub 产物结构比较。结果显示，两种方法得到的NaO sub 2 /sub 产物结构类似，证明Poseidon 510透射液体原位样品杆能为电池提供工作的真实环境。 /p p style=" text-align: center " strong 图3 电池放电过程中NaO sub 2 /sub 结构演变图 br/ img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/4aa90ca5-389d-437b-a120-cd45cec9d5bb.jpg" title=" 图3 电池放电过程中NaO2结构演变图.png" alt=" 图3 电池放电过程中NaO2结构演变图.png" / /strong /p p style=" text-align: center " strong (a, e) 电池放电过程中NaO sub 2 /sub 结构演变的TEM图 (b) NaO sub 2 /sub 颗粒的TEM图 (c) NaO sub 2 /sub 颗粒生长时间曲线图 (f) 电池放电结束形成的NaO sub 2 /sub 颗粒TEM图。 /strong /p p 　　要点：电池放电时，溶液相沉淀析出导致NaO sub 2 /sub 纳米立方体的产生，生长速率受限于其质量传输效率。 /p p style=" text-align: center " strong 图4 核壳结构的演变过程图 br/ img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/82ecd2fa-bc23-4762-bce7-d2f160a84dec.jpg" title=" 图4 核壳结构的演变过程图.png" alt=" 图4 核壳结构的演变过程图.png" / /strong /p p style=" text-align: center " strong (a) 核壳结构演变的TEM图 (b) 外层生长的时间曲线图 (c) 核壳结构的TEM图。 /strong /p p 　　要点：揭示了电池放电过程中核壳结构的演变规律：放电90 s时，壳层厚约200 nm。 /p p style=" text-align: center " strong 图5核壳结构的成分分析图 br/ img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/ef8ee95c-9bc1-4f4f-a4cd-d2cc1c46ff2f.jpg" title=" 图5核壳结构的成分分析图.png" alt=" 图5核壳结构的成分分析图.png" / /strong /p p style=" text-align: center " strong (a, e) 电池放电结束后NaO sub 2 /sub 的HAADF-STEM图 (b) 核壳结构的TEM图 (c-d) 核壳结构的EDX图 (f) 核壳结构的SAED图。 /strong /p p 　　要点：核壳成分确认：NaO sub 2 /sub /NaOx/organic carbonates( Poseidon 兼容于TEM内的多种探测器，其中包括高角度的EDS探测器)。 /p p style=" text-align: center " strong 图6电池放电过程中CO sub 2 /sub 释放量的监测图 br/ img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/e52b1e18-e358-41ba-b03c-2bd4954b059b.jpg" title=" 图6电池放电过程中CO2释放量的监测图.png" alt=" 图6电池放电过程中CO2释放量的监测图.png" / /strong /p p style=" text-align: center " strong (a) 电池放电曲线图 (b) 电池充放电过程中CO sub 2 /sub 的释放曲线图 (c) 放电过程中12CO sub 2 /sub 及13CO sub 2 /sub 释放曲线图。 /strong /p p 　　要点：同位素标记法验证了有机壳层组分(b)及来源(c)：大部分来自于电解液的分解 随着电流密度的增加，电极表面的分解加剧。 /p p style=" text-align: center " strong 图7电池充电过程中NaO sub 2 /sub 氧化过程的监测图 br/ img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/f802d45c-bed8-46a7-a1bb-bb42960bd2de.jpg" title=" 图7电池充电过程中NaO2氧化过程的监测图.png" alt=" 图7电池充电过程中NaO2氧化过程的监测图.png" / /strong /p p style=" text-align: center " strong (a-d) 电池充电过程中NaO sub 2 /sub 结构演变的HAADF-STEM图 (e-h) 单个NaO sub 2 /sub 立方体在充电过程中高度曲线图图 (i) 电池放电结束后NaO sub 2 /sub 颗粒的HAADF-STEM图。 /strong /p p 　　要点：电池充电时，NaO sub 2 /sub 结构演变原位监测(a-d)：其氧化过程是由外至内逐步进行的，放电过程形成的壳层结构得以保留(i)。 /p p 【小结】 /p p 　　该文章采用原位透射电镜技术原位监测了Na-O sub 2 /sub 电池的充放电过程，首次报道了Na-O sub 2 /sub 电池中NaO sub 2 /sub 的形核-生长机理 证实了电池充电过程中过氧化钠的溶解机理 并原位观测到了过氧化钠表面壳层的形成过程，阐明了电池低充电效率及循环稳定性的机制，为高性能钠氧电池的设计指明了方向，提供了新的思路，同时推动了原位电化学透射电镜技术的发展。 /p

- 为康复效果评价与新药开发做出贡献 &ndash 日本的精神疾患患者数已达300万人，精神治疗药物的处方数超过了日本总人口数，精神疾患的诊断与治疗已经成为一大社会问题。高效的精神治疗药物开发与高精度的精神疾患诊断都需要以更广的范围、更高的精度且更快的速度测定脑的活动状态。 「SMARTNIRS」（医疗用） / 「LABNIRS」（研究用） 8月23日，日本岛津制作所最新推出了可非侵入、实时观测伴随语言・ 视觉・ 听觉・ 运动等产生的脑活动的近红外光成像装置「SMARTNIRS」（医疗用）／「LABNIRS」（研究用）。 ＊近红外光成像装置以生物体透射性较高的近红外光照射头部，通过检测在生物体内散射・ 吸収的同时发生的反射光，实时可视化脑表面活动状态。具有可在自然状态下安全地测定脑活动状态的特长，广泛应用在医疗、心理学、教育学、认知科学、工程学等众多领域的研究。 岛津公司开发的新型近红外光成像装置，配备最多40组80根（原有装置的2.5倍）光纤，能够以5倍于原有装置的高速度（最快6毫秒）收集数据，全面提高了过去有限的感兴趣区脑功能测定、全头测定、多名同时测定、感兴趣区高密度测定、脑血流测定的精度，捕捉更快速的神经活动等，满足不断进化的脑功能研究的所有需求。 中风患者的康复效果评价、精神疾患解明、以及相对应的治疗方法确立等，本装置在医疗领域从基础研究到临床应用做出广泛的贡献。在产业应用领域从机器人工程学的应用研究、感性评价方面，科学地支持商品开发。岛津公司争取通过向市场投放强有力地支持最尖端脑功能研究的本近红外光成像装置进一步提高其销售额。本装置应用了文部科学省脑科学研究战略推进项目的部分成果。 ＜新产品特长＞(1) 高密度地测定脑部全区域 配备40组80根（原有装置的2.5倍）光纤，实现了脑表面测定数的増量与高密度化，可无遗漏地测定脑部全区域。 (2) 数据收集高速化 高速度收集数据，可高速地观测变化的信号。(3) 降低头皮血流的影响 通过降低头皮血流的影响，可以更为准确地测定脑血流。(4) 卓越的扩展性 光纤组件可扩展，从4组到最多40组（原有装置最多为16组）。减少了初期导入费用，同时，通过增设组件，方便地升级通道。(5) 「简便操作、简单显示」（对应精神科） 追加了可望应用于忧郁症辅助鉴别诊断的解析软件，实现一键式数据解析。 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。

人脑中错综复杂的神经元网络，就如同地球上密布的道路网，如今人们借助遥感卫星分辨地球上的路网容易多了，但要绘制“脑地图”，似乎远比发射几颗遥感卫星困难许多。近日，华中科技大学的专家，正着手解决这一问题，他们开始研发高分辨全脑神经元网络的可视化仪器。 　　该校骆清铭教授领导的团队经过8年的攻关，在国际上率先建立了可对厘米大小样本进行突起水平精细结构三维成像、具有自主知识产权的显微光学切片断层成像系统(MOST)，该研究成果曾发表于《科学》(Science)期刊上。MOST技术相对于传统成像技术优势明显，创造出迄今为止最精细的小鼠全脑神经元三维连接图谱，为实现全脑网络可视化创造了必要条件。此研究成果将在脑结构、脑功能、脑疾病，以及药物作用效果等研究中发挥非常重要的作用。 　　骆清铭介绍说，通过MOST技术将会更全面深入地了解大脑结构和功能，为治愈多种神经性疾病提供重要的手段。该成果曾入选“2011年度中国十大科学进展”。