高分辨微型仪

卫星探测定义：利用星载仪器进行地球大气遥感和空间探测　　卫星探测的分辨率：是指卫星仪器能区分两个物体的最小距离。表示卫星探测分辨率通常有三个参数：①　空间分辨率：这是指卫星在某一瞬时观测到地球的最小面积，这最小面积又称象元（或象素）。从卫星到这最小面积间构成的空间立体角称瞬时视场。卫星的空间分辨率与卫星的高度有关，卫星高度越高，分辨率越低，而且与卫星视角有关，视角越倾斜，观测面积越大，分辨率就差。 http://www.kepu.net.cn/gb/earth/weather/observe/images/obs009_0301_pic.jpg卫星探测的视场和分辨率②　灰度分辨率：在卫星云图上，如果两个邻接瞬时视场内目标物的反照率或温度相等，则其色调一样，无法区别它们。但是当这两个瞬时视场目标物的反照率或温度有差异，并达到一定数值时，这两个视场就可以被分辨，这个能分辨的最小温度差或反照率差异称做灰度分辨率。③　时间分辨率：指卫星对某一观测区域进行一次观测的时间间隔。静止气象卫星对固定区域每隔半小时进行一次观测，具有很高的时间分辨率。

[font=宋体][font=宋体]狭缝与[/font][font=Times New Roman]CCD[/font][font=宋体]的光感应能力和同光量有关。如需要取得较好的信噪比，则要求光通量比较大，此时狭缝宽度则应适当加宽，但加宽狭缝，会导致仪器的分辨率下降。通常而言，微型光谱仪的狭缝和分辨率都是固定的，选择的关键在于[/font][/font][font=宋体]合适的信噪比。[/font]

[align=center][size=18px]高分辨分离分析新技术在食品安全检测领域的应用进展[/size][/align][size=18px][font=&]前言[/font][font=&]食品安全与质量对全球经济、人类健康和国土安全至关重要。然而,由于食品种类的多样性及化学成分的复杂性,微生物病原体、重金属、食品添加剂、生物毒素、农/兽药,甚至食品包装材料微塑料成分等多种痕量污染物的快速鉴别成为现代社会食品安全分析的一大挑战。除了食品化学污染外,食品还面临着非法掺假、降解变质等,虽然传统技术(如色谱分析法、光谱分析法等)可以实现食品中目标化合物的检测,但繁琐的样品前处理过程(分离、提取、净化、富集等)已不适用于当代食品检测学中对风险物质的快速高通量筛查。[/font][font=&]因此,针对复杂化学混合物中分子离子的筛选,离子迁移谱(IMS)作为一种快速分离技术,新增了一维离子淌度信息——碰撞横截面积,其测量与气态离子的大小、形状和所带电荷有关,不受样品基质影响,检测信噪比也有所提高,因此能够有效分辨同分异构体、多电荷态物质等。同时高分辨MS作为分析复杂样品的常用设备,具有在原子和分子水平上进行多组分分析的优点,且各种类型的离子碰撞解离技术极大地扩展了MS在食品分析方面的应用。一方面,质谱数据库的构建以及机器学习算法程序的应用,大大提高了食品中未知风险成分的高分辨筛查与预测能力 另一方面,敞开式离子化质谱法(AMS)作为传统MS的一个重要的创新突破,是一种快速有效的复杂样品直接分析方法,因此成为高通量定性分析、无损反应监测的绝佳选择。[/font][font=&]高分辨MS作为实验室仪器在分析应用领域有着较大发展,但也存在体积庞大、价格昂贵、操作复杂、不能随时移动等局限性,因此无法在食品环境污染、食品风险因子、突发应急监测等需要进行现场快速检测的领域得到有效应用。目前质谱仪器正向高效率、便携化、可视化方面发展,出现了微型质谱仪。未来开发无需样品前处理、可由非专业人员操作、具备高分辨分离分析性能的微型质谱仪,对满足原位、实时、无损的食品现场快检十分重要。[/font][font=&]本文重点概述了近十年高分辨分离分析技术在食品安全领域的最新进展与应用,分别通过在线质谱耦合技术、高分辨筛查技术以及微型质谱仪3大领域展开介绍,并对食品安全检测新装置的前景进行了展望。[/font][font=&]1、 在线质谱耦合技术[/font][font=&]MS是在线过程优化和智能控制的基本仪器,在线质谱法的优势是能够表征化学反应过程,如化学产物和杂质的形成以及底物的消耗,在线质谱技术作为一种高灵敏检测技术,已由推测化学反应机理研究逐渐向痕量物质的实时快速检测和准确定量方面应用。为了实现各种设备与质谱的在线联用,最关键的问题是在两个设备之间开发合适的接口,以解决大气压气流对质谱检测器造成的真空冲击。目前MS已实现与色谱分离技术(例如超高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]、毛细管电泳、超临界流体色谱)串联,但涉及富集提取-色谱分离-质谱检测的耗时过程。然而,随着IMS与AMS的出现与发展,在线质谱法有了新的可供选择的耦合方式,并已有成功应用于小型化设备现场分析的案例。[/font][font=&]1.1 离子迁移谱法[/font][font=&]1.1.1 漂移管离子迁移谱法[/font][font=&]1.1.2 吸入离子迁移谱法[/font][font=&]1.1.3 场不对称形离子迁移谱法[/font][font=&]1.1.4 行波离子迁移谱法[/font][font=&]1.1.5 捕获离子迁移谱法[/font][font=&]1.2 敞开式离子化质谱法[/font][font=&]1.2.1 喷雾电离[/font][font=&]1.2.2 电场电离[/font][font=&]1.2.3 光电离[/font][font=&]1.2.4 热电离[/font][font=&]2、高分辨筛查技术[/font][font=&]高分辨筛查技术一般分为靶向筛查和非靶向筛查,靶向筛查可减少一定干扰离子的存在,但不适合在复杂食品样品中发现潜在风险化合物 非靶向筛查可获得样本所有离子的碎片信息,更适合复杂样本的高通量筛查分析。但由于样品制备、有机溶剂、采集方法和数据分析等差异,不同高分辨MS用于筛查风险物质的方法准确性存在很大差异。因此,构建高质量质谱数据库,尽可能去除不同仪器与实验操作的干扰,减少对参考标准品的依赖,对未知化合物的有效筛查至关重要。[/font][font=&]2.1 质谱数据库[/font][font=&]2.2 质谱预测[/font][font=&]3 、微型质谱仪[/font][font=&]微型质谱仪在保留完整质谱功能的同时,去除了繁琐的样品前处理过程,具有更低的功耗特性,也更具有价格优势。为了适应现场监测的便携性,分析仪器的小型化与AMS分离技术的结合已经成为许多科学领域的关注点,让大多数样品在现场电离,更适用于非专业操作者使用。与实验室大型质谱仪要求的高真空系统相比,微型质谱仪既可以耦合非敞开式电离源,也可以耦合敞开式电离源。因此真空系统和大气压接口的设计成为各种类型微型质谱仪研制的关键。[/font][font=&]总结与展望[/font][font=&]随着多种MS新技术的发展,数据库以及机器预测范围的大幅增加,未来研制出具备高分辨分离分析性能、集在线质谱耦合技术与高分辨筛查技术于一身的微型质谱仪十分可能。虽然微型质谱仪已在食品安全、消费品安全、公共安全等多个领域取得了很大进展,但仍然存在许多挑战,包括:[/font][font=&](a)非均相样品的采样与分析 [/font][font=&](b)复杂样品成分导致的离子抑制影响定量准确性 、(c)大气压气流对质谱检测器造成的真空冲击 [/font][font=&](d)检测受到温度、湿度、样品接触面积等因素影响较大。[/font][font=&]以上干扰均可能导致食品风险控制中假阳性结果的出现。因此,研发新型高选择性表面功能化改性材料,定向偶联到厘米级电离芯片上,实现微型质谱仪富集-分离-电离的一体化,可有效消除基质干扰,提高原位检测的准确性。同时,研制具有稳定梯度压力分布的小型多级真空系统以及低气压下的高效离子传输与聚焦技术,对实现快速、稳定、高灵敏、高分辨率的小型原位装置十分必要。[/font][/size]

随着NIRQuest512-2.5 的推出，蔚海光学 (Ocean Optics – www.oceanoptics.com) 扩展了其近红外光纤光谱。 NIRQuest512-2.5响应范围覆盖900-2500纳米，非常适用于分辨率要求高的激光特性测量等应用。NIRQuest512-2.5 采用滨松512像元的銦鎵化砷（InGaAs）阵列检测器，覆盖范围900-2500nm，比之前的256像元的近红外系列，显著提高了光学分辨率。依据用户选择的光栅配件和入射狭缝的尺寸，分辨率可以达到4.1 nm-6.3 nm（FWHM）。并且暗噪声更低，适宜于长时间的曝光积分。光谱仪提供触发模块，当给光谱仪一个外触发信号时，光谱仪可以采集光谱信号；另外也可以通过光谱仪去触发其它硬件。基于 Java 开发的 SpectraSuite 软件平台，用于光谱仪的控制及操作。另外，NIRQuest512-2.5 可以和海洋光学的雷莫拉网络适配器（Remora Network Adapter）相衔接，使系统转变为一个可以通过以太网或现有的Wi-Fi连接的多用户光谱数据服务器。

“HR2000特别适用于激光和LEDS等波长特性，监控气体和单频光源，确定元素原子的散射线。 HR2000可按要求的价格进行配置。目前已经停产，可用HR4000来取代。” 查HR4000，介绍如下 “HR4000光谱范围为200-1100nm，具体的光谱范围和分辨率配置取决于实际光栅和狭缝的选择。HR4000适用于激光测量、气体吸收测量及原子辐射线的测量等领域。” 能够这么理解不，HR4000可以用作单线光谱仪？用于测量某一种或几种气体分子？

只有在特定条件下（薄样品），点阵条纹像（高分辨像 ，HRTEM image）与晶体结构才存在一 一对应的关系，，此时才能称为高分辨结构像。要获取结构像，需要满足如下条件：1.电子显微镜要有较高的分辨本领 2.样品足够薄（满足弱相位物体近似或者赝弱相位物体近似）3. 离焦量接近最佳欠焦条件那么问题来了，我们的样品，大多数都不满足弱相位物体，那这种情况下得到的高分辨像能反映什么信息？晶面间距，晶体周期性，还有呢？2.对于一般的样品（不是弱相位物体），离焦量不同，同一位置可能由白点变成黑点，那要选白点还是黑点呀？有时候可能样品厚度不同，一张图上，就能看到同样周期的，一块区域是白点，另一块区域是黑点。

杂质分子量为300.1，用低分辨全扫描的分子离子301.1，二级碎片为212.2和86.2，用高分辨定性时分子离子为301.1353，但二级碎片却与低分辨质谱不太一致，分别为198.0354和86.0902，这是因为仪器不一样导致的吗？低分辨是安捷伦三重四级，高分辨质谱为waters飞行时间质谱，同一物质二级碎片不一致是可以接受的吗？

各位大虾好！兄弟有一事请各位大虾指教：我们有一个项目，相关文章用高分辨电子显微镜做的一些实验有很好的效果，兄弟也想做一下，但不知道高分辨电子显微镜的内涵、或者是具体定义是什么，请各位大虾赐教，谢谢！北京、武汉、广州、上海、济南，这些城市或周边城市中那个单位有比较好的高分辨电子显微镜对外开放，请各位大虾指引一二，不胜感激。高分辨电子显微镜的性能指标是什么？如购买一台大约需要多少钱（这样兄弟一了解某个实验室该仪器的价格大约就能知道其性能了）？有劳各位大虾了！兄弟十分感激！！！

环路热管作为高效的相变传热装置，是卫星和航天飞行器在恒定温度下稳定长寿运行的关键部件，而毛细泵主芯是环路热管中最核心的部件之一。近日，我国首次在高分9号卫星上成功应用多孔陶瓷毛细泵主芯，这是多孔陶瓷作为我国自主研发的最新一代毛细泵主芯材料国际上首次应用于环路热管，其控温精度在国际上处于领先地位。　　高分卫星成像质量提升的关键——使用多孔陶瓷材料提高卫星控温精度　　高分九号卫星是国家高分辨率对地观测系统中一颗光学遥感卫星，地面像元分辨率最高可达亚米级，已经于近日成功发射。据报道由上海硅酸盐所研制的多孔陶瓷毛细主芯毛细孔径在0.1-10微米可调，最大毛细抽吸力达70KPa，渗透力强，与传统的金属毛细芯相比，多孔陶瓷毛细芯具有密度小、强度高、耐腐蚀、毛细力大以及热导率低等优点，可显著提高环路热管的稳定性和可靠性。安装陶瓷毛细泵主芯的环路热管与传统金属管相比，热源控温精度由（±3℃）提高到（±1℃），甚至更优，从而改善了空间相机的热平衡，将我国空间遥感器控温精度提升到新的高度，大幅度提高了相机的成像质量——亚米级，达到国际先进水平。　　揭秘多孔陶瓷的“前世今身”　　研制出这样一种高气孔率、高强度、高效率的多孔陶瓷毛细泵主芯产品，需要在材料的制备技术和性能表征方面突破哪些关键技术呢?其中又涉及到哪些仪器设备呢?下图由仪器信息网小编精心整理绘制而成，为您揭秘应用于高分9号卫星核心部件的最新控温材料——多孔陶瓷。http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/2a18fb0e-06b0-4faf-a49b-db3c47a4601d.jpghttp://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/b70fba64-5e1e-407f-aa3f-88b15ddeee69.jpg 相关仪器：电子天平、高温炉、烘箱、水浴加热器、电动搅拌器等。http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/53739cdc-c4d3-4877-b905-6f700034bb8f.jpg 相关仪器：扫描电子显微镜、投射电子显微镜、物理吸附仪、压汞仪、核磁共振、X射线衍射仪、差示扫描热仪等 。http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/387ce3f8-a8bc-46af-b6e7-3445766100cd.jpg 相关仪器：压力计、流量计、万能材料试验机、压力试验机、导热仪、弯曲试验机、热膨胀仪 等。 随着对多孔材料性能要求越来越高，多孔陶瓷应用范围越来越广，现有的测试表征手段将不能满足要求，发展新的制备技术、表征方法和测试手段势在必行。今后多孔陶瓷材料的发展可表现在如下几方面: (1)新能源多孔陶瓷材料的制备,如燃料电池的多孔电极、储氢材料等; (2)多孔陶瓷机械性能和可靠性的提高; (3)环境净化的选择吸收材料; (4)耐高温高压, 特别是耐高压无机多孔材料的开发; (5)高孔隙度微孔陶瓷,特别是纳米级和埃级无机非金属多孔材料的开发; (6)降低生产成木以及产业化生产等。

[i][b]草药成分分析是一项复杂和困难的工作，其化学成分是中药发挥药效作用的物质基础，是实现中药现代化的关键所在。然而，中药有效成分的结构鉴定是其成分分析的瓶颈，如何快速发现中药中的有效成分，并鉴定其结构?本文应用AB SCIEX TripleTOF[sup][/sup] 高分辨质谱仪对人参中有效成分分析进行了研究。[/b][/i] 如何在高分辨数据中，快速发现和鉴定目标结构的化合物， 已成为中药成份研究的限速挑战。近年来，LC/MS 凭借其高通量、高灵敏度以及强大的定性、定量能力等特点，逐渐成为中药分析的主流仪器。不同类型的LC/MS 具有特定的工作流程，AB SCIEXTripleTOF[sup][/sup] 高分辨质谱仪是具有高分辨定性能力和三重四极杆定量能力的新一代高分辨串联质谱仪。运用特有的动态背景扣除(DBS)、质量亏损(MDF)、中性丢失(NL)数据采集功能，一次进样可同时获得高质量的TOF MS和TOFMS/MS，从而完成化学成分的分析和确证。结合PeakView[sup][/sup]软件中简单快捷的XICManager 进行目标化合物的筛查和确证，能够提高数据分析速度和数据结果的准确度，成为中药成分分析和鉴定方面得心应手的工具。[align=center][/align][b]　　实验内容[/b][i][b]　　仪器和试剂[/b][/i]　　甲醇、乙腈均为色谱纯，其他有机试剂为分析醇 人参50% 甲醇提取液，经SPE 处理后获得人参提取液 ABSCIEX TripleTOF[sup][/sup]5600 质谱系统，岛津公司LC-20A [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]。[i][b]　　采集方法与实验条件[/b]　　■质谱采集方法[/i]　　Tr ipl eTOF[sup][/sup]5600，TOF MS-IDA-MS/MS 负离子测定 TOF MS，m/z 100~1600，200 ms TOF MS/MS-10 MS/MS，m/ z 50~1300，80 ms，IDA 动态背景扣除(DBS)开启。[i]　　■ 质谱参数[/i]　　喷雾电压(IS)：-4500 V 去簇电压(DP)：-70 V 辅助加热气温度(TEM)：500℃ 雾化气(Gas1)：50 psi 辅助加热气(Gas　　2)：50 psi 气帘气(Curtain gas)：30 psi。　　■[i] [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]条件[/i]　　流速：0.2 ml/min 流动相：A 相：0.02% 甲酸水溶液 B 相：0.02% 甲酸乙腈溶液。色谱柱： Phenomenex Luna5 μm, 2.1×150 mm)，梯度洗脱。[i][b]　　数据处理工作流程[/b][/i]　　通过智能DBS-IDA 采集方法，一次进行获得高分辨的TOF MS 和TOF MS/MS，高分辨的TOF MS 通过PeakView[sup][/sup] 进行目标化合物以及非目标化合物的提取或结构特征提取发现可能的中药成分，通过FormulaFinder 计算其分子组成，再结合高分辨TOFMS/MS 进一步做结构分析，以确定化合物，分析流程如图2 所示。[b]　　结果与讨论[/b][i][b]　　目标化合物的筛查与鉴定[/b][/i]　　人参主要成分为三萜皂苷类，在负离子模式下，很容易产生加合离子，本实验的流动相中含有甲酸，人参皂苷的分子离子为加合醋酸的离子，根据苷元的不同分为二醇型皂苷和三醇型皂苷，其在负离子条件下产生三醇型皂苷特征性碎片475.38，二醇型碎片459.38，结构特点如图3所示。　　使用PeakView[sup][/sup] 软件中的XICmanager 对人参皂苷目标化合物筛查，将人参皂苷目标化合物序号或名称和分子式信息导入到软件中的XICmanager，即可筛查目标化合物，可根据4 大标准(保留时间、质量精度、同位素比例、谱库)判断筛查到的色谱峰是否为目标化合物。利用已知的68 种人参皂苷类成分，筛查到37 种人参皂苷类成分，提取离子流色谱图、测得的精确质量数以及保留时间、强度和质量准确度简单直观显示出来，并同时根据获得的高分辨TOFMS 和TOF MS/MS 进一步的确证，筛查结果如图4 所示。　　人参皂苷中有多种同分异构体，仅通过高分辨的TOF MS 不能确定，如人参皂苷Re & Rd 分子组成均为C49H84O20， 必须通过高分辨的MS/MS 进一步确定结构。图5 展示了根据人参皂苷的结构特点，并结合高分辨MS/MS 对人参皂苷结构的推测。　　PeakView[sup][/sup] 软件解析化合物的结构根据一级质谱的质量精度、同位素比例、不饱和度等信息， 运用PeakView[sup][/sup] 软件推测可能化合物分子式，同时也能给出MS/MS 的分子组成。在PeakView[sup][/sup] 软件中导化合物结构式，可对二级碎片结构进行预测。[i][b]　　查找结构相关化合物(NLF, PIF)[/b][/i]　　中药成分中同一类成分都具有相似的母核或结构特征，如会产生相同的碎片或具有相同的中性丢失部分，因此可通过中性丢失过滤(NLF)和产物离子过滤(PIF)查找结构相似的化合物。根据人参皂苷的结构特点，人参三醇苷能产生475.3 的碎片以及人参二醇苷能产生459.3 的碎片，可通过PIF 找到满足特点的人参皂苷，同时可通过人参皂苷上结合糖的部分在ESI模式下，很容易中性丢失糖 162.053，146.058，可通过NLF 来找到满足中性丢失六碳糖的皂苷类成分，满足这些特征的离子提取，同时满足条件的离子在TOF MS 上会以红色标记，同时得到的MS/MS 可进一步进行确认，从而能够全面地完成人参皂苷类成分的分析鉴定。通过目标代谢物以及PIF、NLF 方式，共鉴定出人参皂苷类成分45 种，结果如表1 所示。[b]　　小结[/b]　　高分辨质谱具有简单的数据采集流程， 可应对中药成分分析的要求，但如何在高分辨数据中快速发现和鉴定目标结构的化合物，已成为中药成份研究的限速挑战。凭借TripleTOF[sup][/sup]5600系统的高扫描速度、高分辨以及高质量准确度，可同时获得高分辨的TOF MS 和TOF MS/MS，能通过目标化合物提取以及PIF、NLF 处理获得的高分辨数据，快速简便地查找到目标化合物。实验结果表明：所获得的各成分均具有较高的质量准确度，质量准确度均小于2 ppm

请问用高分辨液质对多个目标物进行定量的时候，峰型大部分都很差是什么原因导致的，全扫描与sim模式都很差https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409181650043897_6176_6560044_3.pnghttps://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409181650039107_4535_6560044_3.pnghttps://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409181650038989_8073_6560044_3.png

带磁性的样品(比如铁素体钢)做高分辨有什么窍门吗?一般带磁性的样品放入电镜中会影响物镜的磁场,所以电压中心和物镜像散都不太好调,而且即使调好了也不稳定很容易变差,大家有没有好的解决办法?

拿到一个谱图，除了问测试者，怎样知道是高分辨还是低分辨质谱，谱图有4位数字，但是通过计算，与精确计算分子量差0.2255，高手指点一下，急。软件是masslynx，如果是高分辨，怎么校正，有没有用这个软件的高手啊！还有UP[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS测得的是高分辨还是低分辨数据啊。

随着质谱技术的发展，质谱仪的分辨率和灵敏度不断提高，高分辨质谱仪逐渐被推广应用。用高分辨质谱进行样品分析，可获得丰富的结构信息，特别是其出色的质量精度和准确度，使通过准确质量法推导化合物分子式更加准确。而通用的NIST谱库更是提供了一种仅需要比较结果谱图就能得到分子式的方法，极大地简化了数据处理流程，减少了数据分析工作量，降低了分析难度，成为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]-高分辨质谱的重要优点之一。但是，把高分辨质谱数据交给数据处理软件进行分子式推导和谱库比对并非一蹴而就的事，要获得准确的定性分析结果，对结果进行仔细筛选和确证是必不可少的步骤。本文以高分辨[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]数据处理为例，简要介绍高分辨质谱数据分析中的应注意的问题。1.NIST质谱库收录的是在70 eV EI源下分析纯化合物获得的质谱图，为保证比对结果的准确性，要求样品质谱图尽可能纯净。准备样品时，应选择适当的样品浓度，尽量降低本底，对复杂混合物样品进行纯化，使待测化合物尽可能纯净。分析仪器要求灵敏度、分辨率高，采集到的质谱信息全面、准确、清晰。在TIC图上选取质谱图时也需进行一定的处理，扣除仪器背景，最好选择TIC出峰的上行或下行段，得到平均质谱图，以避免TIC峰顶离子浓度饱和或某一时间点出现偶然误差。2.数据处理软件对库结果会给出“质量误差”这一参数，它是判断结果准确性的重要参数之一，但是，质量误差最小的结果未必是最准确的结果。尽管高分辨质谱能提供很高的质量精度，但这并不意味着它可以得到绝对准确的质量值。当待测化合物元素组成复杂、分子量大时，质量误差的偏差对结果的影响更为明显，此时同位素峰信息往往比质量信息具有更强的鉴别能力。3. 虽然谱库检索简单可靠，但仍有其局限性。以NIST谱库为例，检索只利用碎片离子及其丰度这一信息，没有利用高分辨质谱提供的全部信息。实际应用中，同系物往往有相似的碎片离子组成，在这种情况下，匹配度最高的结果不一定是准确的。不过NIST谱库也收录化合物的保留指数，如果在对库时加入保留指数，则可缩小结果范围，得到更准确的结果。通过降低EI源电压或用CI源确定待测化合物的分子离子峰也有助于验证结果的准确性。4. 虽然数据库收录大量种类繁多的化合物信息，但相对于有机化合物总数而言，仍然只是很小的一部分。如果待测物是未被数据库收录的化合物，则谱库检索无法获得准确结果，此时质谱法只能推导出可能的分子式，需要结合其他分析手段推导化合物结构。综上而言，高分辨质谱及其配备的数据处理软件为未知样品的定性分析提供了简便可靠的手段，但要获得准确的结果，必须对数据进行谨慎的筛选和确证。完全依赖数据库比对结果不可取，在实际应用中，最好综合考虑数据库比对结果、色谱保留指数和同位素峰等信息，有条件的话，用标准品来验证无疑是最可靠的方法。

高分辨特点，使之具有分离同位素干扰与背景化学噪音的选择性；　　灵敏度高，获取极低的检测范围；　　宽线性动态范围，允许在一定的浓度范围内进行实验；　　精确质量MS测量能力，可给出元素组成信息，用于鉴别被分析物；可同时获得分子离子与碎片离子的精确质量，从而简化谱图解释过程；　　多种离子化选项，适合于各种化合物的分析，包括支持直接进样杆与GC进样口的离子源；　　多种数据处理软件选项，进行各种应用。　　分辨率与精确质量　　采用常规小于5ppm RMS质量数测定，鉴别小分子的元素组成；　　使用i-FIT?软件，结合精确质量与同位素分析模型，获得准确的分子式信息；　　超过7000FWHM分辨率，可实现从干扰离子与分析物的分离。采用这种高分辨选择性能，可有效降低化学噪音，获得较低的检测限度。　　多种操作模式　　在不同EI、CI、FI离子源之间切换，进行GC/MS分析；　　可选择不同的进样方式，包括DCI、FD、固体直接进样杆；　　识别窄色谱峰，光谱采样速率20采样点/秒；　　采用增大的线性动态范围，适用于宽范围的分析物浓度的实验；　　灵敏度　　采用全光谱高灵敏的oa-TOF技术，分析痕量物质的组分

[color=#444444]请教一下各位高分辨质谱的误差问题，假如一个化合物的理论分子量是：123.4377，那么高分辨质谱的误差要求是多少？[/color]

高分辨质谱与低分辨质谱不管在仪器上还是应用上都不一样，那我们就一起来谈谈这个问题吧本期主题：高分辨质谱与低分辨质谱讨论内容：1、高分辨质谱与低分辨质谱的分子量范围2、高分辨质谱与低分辨质谱的灵敏度差异3、高分辨质谱与低分辨质谱的定性定量...................等等相关的讨论筒子们，赶快参与吧，让新手也好对质谱有个全面了解~~~==========质=谱=比=较=帖=子=汇=总==========1、无机质谱与有机质谱的离子体形成区别http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20120503/4012287/2、气质与液质的离子源区别http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20120505/4016562/3、ICPMS、GCMS、LCMS气体的选择与使用http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20120507/4019049/4、质谱的进样方式与进样接口的区别http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20120510/4025193/5、质谱质量分析器的类型、区别及特点http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20120519/4042099/6、高分辨质谱与低分辨质谱的区别http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20120525/4053208/

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。

近日，德国IBIDI公司成功开发出一款超高分辨率生物显微镜。该公司宣称基于新型随机光学重建显微技术“（d）STORM”，利用该公司独创的特殊塑料底板“μ-Slides”可实现超高分辨率观察活体细胞。 STED，SIM，（F）PALM 和（d）STORM等新型光学显微技术可有效避免衍射极限，获得纳米级水平的超高分辨率成像。这些超高分辨率显示技术可应用到生物实验研究，观察了解组织细胞分子结构。IBIDI公司采用了创新性的含有亲水性膜涂层的塑料材质底板“μ-Slides”替代传统玻璃底板，首次实现了“活体细胞”超高分辨率观察。这种被成为“ibi-Treat”的亲水性膜涂层性能可以与标准的细胞培养瓶和培养皿相媲美。 IBIDI公司相关研发工作受到了德国联邦教研部《生命科学领域光学技术—基本细胞功能》项目的资助。

[table=100%][tr][td]请教一下大家：我的样品溶解性很差，分子量500，稳定性挺好的！且已经做了个MALDI-TOF,但元素分析做不准，想做个高分辨质谱，不知该做那一种呀？[/td][/tr][/table]

[align=center][font='times new roman'][size=16px][b]超高分辨[/b][/size][/font][font='times new roman'][size=16px][b]显微镜及其在生物医学领域的应用[/b][/size][/font][/align][align=center][font='times new roman'][size=14px]刘皎[/size][/font][font='times new roman'][sup][size=14px]1[/size][/sup][/font][font='times new roman'][size=14px]，[/size][/font][font='times new roman'][sup][size=14px] [/size][/sup][/font][font='times new roman'][size=14px]吴晶[/size][/font][font='times new roman'][sup][size=14px]1[/size][/sup][/font][/align][align=center]1. [font='times new roman']北京大学医药卫生分析中心，北京，[/font][font='times new roman']100191[/font][/align][font='times new roman'][b]摘要[/b][/font][font='times new roman'][b] [/b][/font][font='times new roman']超高分辨显微镜（[/font][font='times new roman']Super-Resolution Microscopy[/font][font='times new roman']）作为一类强大的科学工具，可以突破传统光学显微镜的分辨极限，实现对微小结构的高分辨率成像，已经在生物医学领域引起了广泛的关注和应用。本文将探讨超高分辨显微镜的不同类型和原理，介绍[/font][font='times new roman']其[/font][font='times new roman']在生物医学领域的应用[/font][font='times new roman']及展望其未来发展[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman'][b]Abstract[/b][/font][font='times new roman']Super Resolution Microscopy[/font][font='times new roman'], as a powerful scientific tool, can break through the resolution limit of traditional optical microscopes and achieve high-resolution imaging of small structures. It has attracted widespread attention and application in the biomedical field. This article will explore the different types and principles of Super Resolution Microscopy, introduce their applications in the biomedical field, and look forward to their future development[/font][font='times new roman'].[/font][font='times new roman'][b]关键词[/b][/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']显微镜，[/font][font='times new roman']成像技术[/font][font='times new roman']，应用[/font][font='times new roman'][b]1 [/b][/font][font='times new roman'][b]引言[/b][/font][font='times new roman']显微镜的产生和发展对于生命科学研究的进步有至关重要的作用[/font][font='times new roman']，它将微观世界呈现在大家面前，包括微生物的存在、组织细胞结构及生理病理活动等。显微镜技术的不断革新将成像分辨率不断提高，但相当长一段时间内光学成像无法突破一个极限值，即[/font][font='times new roman']xy[/font][font='times new roman']轴横向分辨率约[/font][font='times new roman']200nm[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']z[/font][font='times new roman']轴纵向分辨率约[/font][font='times new roman']500nm[/font][font='times new roman']，因此小于这个尺寸的生命活动和结构[/font][font='times new roman']，如病毒、亚细胞结构等，[/font][font='times new roman']是无法清楚地观察到的[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']聚焦点的光强会根据点扩散函数（[/font][font='times new roman']point spread functio[/font][font='times new roman']n[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']）而展开[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']对于圆形孔径，[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']呈现为艾里斑（[/font][font='times new roman']Airy disk[/font][font='times new roman']）的模式[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']激光扫描共聚焦显微镜（[/font][font='times new roman']Confocal Laser Scanning Microscopy, CLSM[/font][font='times new roman']）的分辨率取决于[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']的大小，如果焦点很小，则每个像素[/font][font='times new roman']点[/font][font='times new roman']获取到的信息也很小，从而得到清晰锐利的图像；反之，则结果图像变得模糊。因此，[/font][font='times new roman']CLSM[/font][font='times new roman']成像的[/font][font='times new roman']主要挑战在于实现越来越小的[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']以获得更好的分辨率。德国物理学家恩斯特[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']阿贝（[/font][font='times new roman']Ernst Abbe[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']1840-1905[/font][font='times new roman']年）在[/font][font='times new roman']19[/font][font='times new roman']世纪[/font][font='times new roman']70[/font][font='times new roman']年代首次[/font][font='times new roman']提出阿贝衍射极限，即[/font][font='times new roman']由于衍射效应，[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']大[/font][font='times new roman']小与[/font][font='times new roman']λ/NA[/font][font='times new roman']成正比（[/font][font='times new roman']d=0.61λ/NA[/font][font='times new roman']），其中[/font][font='times new roman']λ[/font][font='times new roman']是光的波长，[/font][font='times new roman']NA[/font][font='times new roman']是物镜最重要的参数[/font][font='times new roman']——[/font][font='times new roman']数值孔径[/font][font='times new roman']。由于可见光波长范围在[/font][font='times new roman']400-760nm[/font][font='times new roman']之间，[/font][font='times new roman']NA[/font][font='times new roman']值最大在[/font][font='times new roman']1.7[/font][font='times new roman']左右，所以分辨率极限在[/font][font='times new roman']200nm[/font][font='times new roman']左右。随着物理学和测量技术的进步，突破衍射极限的显微镜不断涌现，目前公认的超高分辨显微镜主要有三类，包括[/font][font='times new roman']结构照明显微镜（[/font][font='times new roman']Structured Illumination Microscopy[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']）[/font][font='times new roman']，受激发射减耗显微镜（[/font][font='times new roman']Stimulated Emission Depletion Microscopy[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']），和[/font][font='times new roman']单分子定位显微镜。单分子定位显微镜包括光敏定位显微镜（[/font][font='times new roman']Photoactivation Localization Microscopy[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']）和随机光学重建显微镜（[/font][font='times new roman']Stochastic Optical Reconstruction Microscopy[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']STORM[/font][font='times new roman']）[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']2014[/font][font='times new roman']年三位科学家[/font][font='times new roman']史蒂芬[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']霍尔（[/font][font='times new roman']Stefan W. Hell[/font][font='times new roman']）[/font][font='times new roman']、埃里克[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']贝兹（[/font][font='times new roman']Eric Betzig[/font][font='times new roman']）和威廉[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']莫纳（[/font][font='times new roman']William E. Moerner[/font][font='times new roman']）因他们在超[/font][font='times new roman']高[/font][font='times new roman']分辨显微镜技术领域的贡献而获得了诺贝尔化学奖。[/font][font='times new roman'][b]2 [/b][/font][font='times new roman'][b]不同类型的超高分辨显微镜[/b][/font][font='times new roman'][b]2.1[/b][/font][font='times new roman'][b] [/b][/font][font='times new roman'][b]结构照明显微镜（[/b][/font][font='times new roman'][b]Structured Illumination Microscopy[/b][/font][font='times new roman'][b]，[/b][/font][font='times new roman'][b]SIM[/b][/font][font='times new roman'][b]）[/b][/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']本质是利用两束激发光在样品上进行干涉，产生明暗交替的莫尔条纹，高空间频率的莫尔条纹会放大激发条纹与样品空间频率不一致的结构，从而将样品中的高频信息整合入收集到的图像中。[/font][font='times new roman']通过投射特殊的光照明模式如格点或条纹光栅，以一定的模式照射样品，引入空间频率信息，采集多个图像并经过复杂的数据处理之后，重建高分辨率图像。由于每个图像都采用不同的结构照明模式，包含了不同的信息，合并后的图像能够展示出比传统显微镜更多的细节[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']相比于其他超高分辨成像技术，[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']最大的优势就是宽场[/font][font='times new roman']成像，速度快，基本可以达到实时观察。[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']技术的前身可以追溯到[/font][font='times new roman']20[/font][font='times new roman']世纪[/font][font='times new roman']70[/font][font='times new roman']年代初。当时，光学学家特奥多尔[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']赫普恩（[/font][font='times new roman']Theodor [/font][font='times new roman']H?upl[/font][font='times new roman']）首次提出了使用周期性光栅照明来提高显微镜分辨率的想法。这奠定了[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']技术的基础，尽管当时还没有实际的[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']显微镜。[/font][font='times new roman']21[/font][font='times new roman']世纪初期，史蒂芬[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']霍尔（[/font][font='times new roman']Stefan W. Hell[/font][font='times new roman']）和埃里克[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']贝兹（[/font][font='times new roman']Eric Betzig[/font][font='times new roman']）等科学家分别独立开发了[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']的现代版本。[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']技术开始广泛传播，吸引了生物学家和显微镜专家的关注。它被认为是一种相对低成本的[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']率成像方法，因为它不需要昂贵的激光设备或复杂的样品准备。[/font][font='times new roman'][b]2.2 [/b][/font][font='times new roman'][b]受激发射减耗[/b][/font][font='times new roman'][b]显微镜（[/b][/font][font='times new roman'][b]Stimulated Emission Depletion Microscopy[/b][/font][font='times new roman'][b]，[/b][/font][font='times new roman'][b]STED[/b][/font][font='times new roman'][b]）[/b][/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']技术的概念最早由斯德哥尔摩大学的斯蒂芬[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']霍尔（[/font][font='times new roman']Stefan W. Hell[/font][font='times new roman']）提出。他的想法是通过将激发光束与一个特殊的抑制光束结合，从而实现对荧光标记物的光抑制，[/font][font='times new roman']通过受激辐射淬灭光斑外围的荧光分子，[/font][font='times new roman']使其在空间上变得更加紧凑，[/font][font='times new roman']减少[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']从而提高分辨率。[/font][font='times new roman']我们也叫“甜甜圈”技术。[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']显微镜背后基本思想就是利用非线性光学设计一个低于阿贝衍射极限的更小[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']分辨率与[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']光强有关，提高[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']光的强度可以使荧光光斑焦[/font][font='times new roman']点中心直径趋于[/font][font='times new roman']0[/font][font='times new roman']，但是实际应用中，光损伤较大，[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']光强不可能无限增加，顾[/font][font='times new roman']其分辨率[/font][font='times new roman']最高[/font][font='times new roman']可达到[/font][font='times new roman']3[/font][font='times new roman']0[/font][font='times new roman']nm[/font][font='times new roman']左右[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']目前的[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']只能应用于较薄的组织器官或细胞，光毒性较强，成像厚度有限不太适合活体或活细胞长时间成像。[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']光路较为复杂，对系统稳定性要求较高。[/font][font='times new roman'][b]2.3 [/b][/font][font='times new roman'][b]单分子定位显微镜[/b][/font][font='times new roman']单分子定位显微镜[/font][font='times new roman']中荧光标记的单个分子被分别激发和检测。单分子的中心可以以极高的精度确定从而实现高分辨率，包括光敏定位显微镜（[/font][font='times new roman']Photoactivation Localization Microscopy[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']）和随机光学重建显微镜（[/font][font='times new roman']Stochastic Optical Reconstruction Microscopy[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']STORM[/font][font='times new roman']）。[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']的历史可以追溯到[/font][font='times new roman']2006[/font][font='times new roman']年，由埃里克[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']贝兹（[/font][font='times new roman']Eric Betzig[/font][font='times new roman']）和哈拉尔德[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']赫斯（[/font][font='times new roman']Harald Hess[/font][font='times new roman']）提出了单分子定位这一概念。在[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']中，样品中的分子被标记上特定的荧光染料。这些染料可以通过光激活从一个基态转变到一个激发态，此过程可通过使用激活光（通常是紫外光）来实现。同期[/font][font='times new roman']STORM[/font][font='times new roman']的成像技术也发展起来，代表科学家是华人庄小威。[/font][font='times new roman']STORM[/font][font='times new roman']的工作原理与[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']类似，是通过特殊的分子标记和随机活性化，实现单分子定位进而实现超高分辨率成像。具有光激活能力的标记物通常在某种光照条件下会发光，但也会在某一时刻被随机地熄灭。这种随机光熄灭是[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']技术的关键，因为它允许在不同时间点捕获标记物的位置。通过记录标记物的位置，可以得到它们的坐标。这一过程需要在短时间内多次拍摄样品，以获得足够多的数据点。最后，通过将多个标记物的坐标叠加在一起，可以生成高分辨率的图像。这种以成像时间换取空间分辨率的形式，使得[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']或[/font][font='times new roman']STORM[/font][font='times new roman']的分辨率通常能够达到数十纳米。[/font][font='times new roman'][b]3 [/b][/font][font='times new roman'][b]应用领域和未来发展[/b][/font][font='times new roman']超高分辨显微镜可以探索微观世界的无限可能性，已经彻底改变了科学研究的方式。在细胞生物学领域，它被用于研究[/font][font='times new roman']亚细胞结构，如微丝、微管、肌动蛋白等，[/font][font='times new roman']细胞器[/font][font='times new roman']如线粒体、溶酶体等，[/font][font='times new roman']分子分布和细胞膜动态、观察蛋白质的相互作用；在神经科学领域，它可用于观察神经元的亚细胞结构和突触的细节，有助于解剖和理解神经系统的结构和功能，以及神经系统相关疾病的机制；在癌症研究领域，被用于研究癌细胞的特征、蛋白质分布以及肿瘤微环境，这对于癌症的早期诊断和治疗规划非常重要；在材料科学领域，它被用于研究纳米材料的结构和性质、帮助科学家精确控制和制备纳米结构；在药物研发领域，它可用于研究药物靶标蛋白的定位和与其他分子的相互作用，这对于药物设计和筛选非常重要[/font][font='times new roman']；在微生物领域，对于研究细菌[/font][font='times new roman']结构变化至关重要，规避了电子显微镜无法进行活体成像等弊端，可以更加推进微生物学发展。[/font][font='times new roman']当然，[/font][font='times new roman']超[/font][font='times new roman']高[/font][font='times new roman']分辨成像技术[/font][font='times new roman']也有一定的挑战。超高分辨成像技术[/font][font='times new roman']通常需要高度复杂的设备和精密的校准，这使得其设备成本相对较高，[/font][font='times new roman']再加上样本制备的困难，[/font][font='times new roman']限制了其广泛应用。[/font][font='times new roman']样品准备在超高分辨成像中具有重要作用，新的标记技术和荧光探针的发展将提高成像的灵敏度和特异性[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']开发更友好、无损伤的样品准备方法，以减少对样品的干扰[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']甚至[/font][font='times new roman']包括无标记成像技术以减少样品标记的需求。开源软件和自动化工作流程将使超高分辨成像技术更易于使用和共享，促进科学研究的进展。[/font][font='times new roman']超高分辨技术通常对于三维成像和大样本的深度成像有限制，需要克服分辨率和深度之间的权衡。[/font][font='times new roman']同时超高分辨[/font][font='times new roman']成像的时间分辨率还可以继续提升[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']虽然[/font][font='times new roman']目前[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']和[/font][font='times new roman']minflux[/font][font='times new roman']更适合[/font][font='times new roman']观察[/font][font='times new roman']活细胞[/font][font='times new roman']动态过程，但时间分辨率的提高仍然是一个挑战，特别是对于极短时间尺度的现象[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']这将使科学家能够更深入地探索微观世界，并获得更多信息。[/font][font='times new roman']随着技术的不断进步，[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']成像有望在[/font][font='times new roman']包括临床医学[/font][font='times new roman']等[/font][font='times new roman']更多领域得到广泛应用[/font][font='times new roman']，未[/font][font='times new roman']来如果能实现超高分辨的动物甚至人的[/font][font='times new roman']活体成像，减少样品固定和处理的需求，允许观察生物过程的实时发生[/font][font='times new roman']将会更有现实意义[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']并且在科学研究的需求下，[/font][font='times new roman']多模态[/font][font='times new roman']或多尺度[/font][font='times new roman']成像将[/font][font='times new roman']与[/font][font='times new roman']不同[/font][font='times new roman']的[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']技术相结合，[/font][font='times new roman']例如，结合光学成像和质谱成像[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']从分子水平到组织水平[/font][font='times new roman']提供[/font][font='times new roman']生命活动[/font][font='times new roman']更全面的信息。[/font][font='times new roman']也可以[/font][font='times new roman']发展高通量的样品处理和成像技术，以便更快速地获得大规模的数据。[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']成像生成的数据量巨大，处理和分析这些大数据需要强大的计算资源和高效的算法。数据存储和传输也是挑战。[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']成像数据可能受到噪声和伪迹的影响，这需要高级的图像处理技术来减少其影响，以获得准确的图像。数据分析通常需要复杂的算法和数学模型，需要专业知识和技能。对于某些应用，如神经科学中的活体成像，需要实时数据分析，这增加了挑战。深度学习和人工智能技术[/font][font='times new roman']有望[/font][font='times new roman']在数据分析中发挥越来越重要的作用，[/font][font='times new roman']实现[/font][font='times new roman']自动处理和解释图像数据。发展实时数据分析技术，使科学家能够在数据采集过程中获得及时反馈。开发更易用的高级图像处理工具，使非专业用户也能够进行数据分析。结合不同成像技术和数据源的信息，以提供更全面的信息。开发自动化和高通量的数据分析工作流程，以应对大规模数据的挑战。促进数据共享和开放科学，以促进合作和加速科学研究的进展。未来，随着计算能力的提高和新技术的引入，[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']成像数据分析将变得更加强大和高效。这将有助于更深入地理解微观世界，并在生物学、医学、材料科学等领域推动创新和发展。[/font][font='times new roman']总的来说，尽管[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']成像面临一些挑战，但其前景充满希望。未来的发展将使这一领域更加强大，有望在科学研究和实际应用中提供更多的机会和洞察力。[/font][font='times new roman'][b]4 [/b][/font][font='times new roman'][b]结论和展望[/b][/font][font='times new roman']超高分辨显微镜的成像原理基于破解传统显微镜的分辨极限，通过结构照明、图像重建[/font][font='times new roman']和单分子成像等策略，实现对微小结构的高分辨率成像。这一技术的应用领域包括生物学、材料科学、纳米技术和医学等，有望推动科学研究的进一步发展。超高分辨显微镜已经在生物医学领域取得了显著的突破，使研究人员更深入地理解细胞和分子结构。然而，仍然存在挑战，包括样品准备和数据分析的复杂性。未来，我们可以期待更多技术的发展，以进一步提高分辨率和扩大应用领域。[/font][font='times new roman']随着技术的不断发展，我们可以期待更多超分辨显微镜技术的突破，如更高分辨率、更高灵敏度和更快成像速度。超分辨显微镜的应用也将继续扩展到新的领域，如药物研发、个性化医学和环境科学。它将为我们提供更多工具来解决生物学的重要问题，如疾病机制、药物研发和生态系统健康。总之，超分辨显微镜技术的未来展望是光明的，它将继续推动科学研究向前迈进，揭示微观世界的微小奥秘，为改善生活质量和解决全球挑战做出贡献。这个领域的不断创新将激发更多科学家的热情，共同追求更深入的科学知识和更广泛的应用。[/font][font='times new roman'][b]参考文献[/b][/font][font='times new roman']Hell[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']S [/font][font='times new roman']W[/font][font='times new roman']．[/font][font='times new roman']Far-field[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']optical[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']nanoscopy[/font][font='times new roman'][J][/font][font='times new roman']．[/font][font='times new roman']Science[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']2007[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']316(5828)[/font][font='times new roman']：[/font][font='times new roman']1153-1158[/font][font='times new roman']Hell[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']S W[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']Wichmann J[/font][font='times new roman']．[/font][font='times new roman']Breaking[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']the diffraction[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']resolution[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']limit[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']by stimulated[/font][font='times new roman']-[/font][font='times new roman']emission[/font][font='times new roman']-[/font][font='times new roman']depletion fluorescence[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']microscopy[J][/font][font='times new roman']．[/font][font='times new roman']Optics[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']Letters[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']1994[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']19(11)[/font][font='times new roman']：[/font][font='times new roman']780-782[/font][font='times new roman']Dani A[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']Huang B[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']Bergan J[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']et[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']a1[/font][font='times new roman']．[/font][font='times new roman'] Super-resolution[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']imaging of chemical synapses[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']in the brain[J][/font][font='times new roman']．[/font][font='times new roman']Neuron[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']2010[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']68(5)[/font][font='times new roman']：[/font][font='times new roman']843[/font][font='times new roman']—[/font][font='times new roman']856[/font][font='times new roman']PATTERSON[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']G[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']DAVIDSON[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']M[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']MANLEY[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']S[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']et[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']al[/font][font='times new roman']. [/font][font='times new roman']Superresolution[/font][font='times new roman'] imaging using single-molecule localization[/font][font='times new roman'][J][/font][font='times new roman']．[/font][font='times new roman']A[/font][font='times new roman']nnual Review of Chemistry[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']2010[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']6[/font][font='times new roman']1:345-367[/font]

◎降低噪音：（1）傅立叶变换过滤法：布拉格滤波、环形滤波和孪生滤波，用Gatan的DigitalMicrograph都可以搞定布拉格滤波：选择周期性的布拉格点，主要是突出周期性信息；环形滤波：选择感兴趣的频率信息，可以用来处理界面和多次孪晶等的高分辨像；孪生滤波：选择两个布拉格点。（2）实空间平均法主要用于处理生物大分子的图像，也有人用来处理沸石的低剂量高分辨像，主要有两个过程：相关计算和图像强度的叠加。◎图像模拟：用的最多的就是C-M多层法了，现在国内常用的程序有EMS，JEMS，Cerius2，在线模拟：http://cimewww.epfl.ch和http://emaps.mrl.uiuc.edu/default.asp◎图像处理（透过图像处理可以直接得到样品的出射波或投影势分布）：％解卷法：最大熵解卷和直接法解卷，代表人物：物理所的李方华先生和范海福先生，国内专业做高分辨像处理的独此一家，使用的软件：VEC（完整晶体）和DEC（缺陷），这两个软件都是李老师和范老师他们那个组自己发展起来的，厉害！！％波函数重构：（1）TIE/MEM（强度等效传递/最大熵），代表人物：陈福荣等（2）抛物面法(Van Dyck方法)，代表人物：M.Op de Beeck和D.Van Dyck（比利时）（3）最大似然法，代表人物：W.M.J.Coene和A.Thust（荷兰）（4）Wiener过滤，代表人物：A.I.Kirkland（Oxford） 前三种方法要求有20张高分辨像，而且这些像必须是系列焦点的，如果有一张像因为震动或其他原因而模糊，那么这个系列就不能用了。这三种方法中最大似然的方法比较成熟，可以处理完整晶体和缺陷的高分辨像，已经有商业化的程序TrueImage，贾春林老师和陈江华老师用的都是这个方法。 Wiener过滤的方法只需要4、5张高分辨像。Kirkland这个人比较厉害，原来在剑桥，跟Saxton在一起，现在跑到牛津去了，好像年纪不大，四十岁左右，现在已经是教授了。

美国科学家称，利用世界上最先进的高分辨率光学显微镜，他们观察到了H2AX蛋白质在细胞核内的团状分布情况，以及DNA受损后它们如何移动到所需地方对基因进行“急救”或修复。 目前，有许多生物过程都是无法用视觉观察到的，原因是高分辨率电子显微镜常常因样品制备问题出现偏差，而光学显微镜虽然容易制备且能观察活细胞，但其分辨率却比较低。然而，通过对光波进行适当的操作，生物科学家扩展了光学显微镜的能力，成功地研制出4Pi显微镜，并通过它观察到了细胞的成分，其中包括细胞核的内部结构。 在新出版的美国《国家科学院学报》上，美国杰克逊实验室分子生物物理学所研究人员乔尔格• 毕瓦斯多夫及其合作者联合发表文章介绍说，借助4Pi光学显微镜，他们观察到了DNA双螺旋结构断裂情况下细胞的反应，并发现了DNA双螺旋结构断裂（即遗传物质严重受损）后引发的细胞内H2AX蛋白质一系列验证和修复损伤动作。如果细胞成分在修复过程中出现缺陷，则存在着发生癌症和免疫问题的危险，因此细胞内的反应十分重要。 H2AX是一种组蛋白。作为结构蛋白质，它们能缠绕在受损的DNA上，同时它们具有基因管理和基因修复的功能。H2AX在DNA受损后能快速做出反应，转变成γ-H2AX，这对协调发信号和修复等极其重要。 利用选择性着色技术和4Pi显微镜，毕瓦斯多夫还观察到H2AX组蛋白成团状均匀地分布在细胞核内。他认为，这种团状结构或许决定了DNA发生断裂时，γ-H2AX进行对应扩散的边界。 毕瓦斯多夫说：“H2AX团状分布也许为迅速和有效地应对DNA受损提供了平台。下一步，我们将分析H2AX团的位置及与其他细胞核成分的关系。”

[url=http://www.f-lab.cn/microscopes-system/picotweezers.html][b]高分辨率光镊系统[/b][/url]采用了德国picotweezers技术的细胞单分子力学捕获系统,是全球领先的超高分辨率激光光镊系统,是进口光镊品牌中具有超低光镊价格Optical Tweezers产品.[b]高分辨率光镊系统[/b]不仅具有光镊功能,还提供微视图像计算能力,非常方便单细胞生物力学分析.[b]高分辨率光镊系统通[/b]常与德国蔡司Axiovert、AxioA1或D1型显微镜配套使用,配备1W或5W的红外光纤激光器,提供激光捕获力高达400pN~2nN范围。高分辨率光镊系统配备压电定位位移台,在XYZ三轴三个方向具有200μm分辨率的扫描能力.[b]高分辨率光镊系统[/b]还具有视频分析功能,至少2.5nm的横向和轴向分辨率，其图像拍摄速率为200帧/秒，X、Y、Z互相成像速度为400赫兹，可对生物大分子进行0.1PN作用力分辨率的实时分析。[img=高分辨率光镊系统]http://www.f-lab.cn/Upload/ionovation-explorer.jpg[/img] [b]高分辨率光镊系统特色[/b]定量分析,在三维方向实现0.1 PN分辨率的生物为微力分析最大光阱捕获力可在1 W光纤激光器下达到400 PN通过光镊实现对捕获对象精度为纳米级别的操控 [b][b]高分辨率光镊系统[/b]应用[/b]单分子与活细胞的操控和分析 弹性模量分析、微流控分析 分子相互作用、纳米孔分析 [color=#666666][color=#000000]高分辨率光镊系统：[url]http://www.f-lab.cn/microscopes-system/picotweezers.html[/url][/color][/color]