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成像光亮度计

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成像光亮度计相关的资讯

  • 虹谱光色发布CX-1000成像亮度计成像色度计成像光度计新品
    CX-1000成像亮度计用于测量Led模块,灯,灯具,显示器,街道亮度和其他来源的亮度,具有广泛的应用范围成像亮度计主要特点: 1、使用CMoS图像传感器和高级v-lambda滤镜2、具有数百万个探测器点矩阵,能捕获整个场景,同时测量每个点的亮度 3、一次操作即可快速测量多个点 4、高分辨率和高灵敏度 成像亮度计标准及规格:成像分辨率1920×1200(FUHD.2.3MPix)A / D转换12位测量范围0.01cd / m2至10000cd / m2 (ND滤镜适用范围更大要求可以办到)分辨率0.01cd / m2动态范围1:1000000对焦距离440毫米为无限最小工作面积86毫米x55毫米 (距离440 mm)光谱响应不确定性A级(F1) 3%整合时间50μs ~ 30秒测量传感器类型带有光谱响应滤波器CMOS单色矩阵光学系统50毫米f / 2.8镜头(可根据要求提供) 尺寸 [ 高 X 宽 X 长 ]86毫米 x 90毫米 x 156毫米重量1200克PC连接USB 3.0能量源由USB连接供电三脚架适配器创新点:成像亮度计是一种基于成像原理来进行测光和测色的计量仪器,基本结构是由视觉(或色觉)匹配的探测器、光学系统以及与亮度(或三刺激值)成比例的信号输出处理系统所组成。● 测量精度高光学系统的V(λ )匹配可达国家标准级或一级水平。亮度测量精度可达± 3%。● 动态范围高采用高动态测量技术,可同时实现高亮光源和低亮背景的精确测试,动态范围可达120dB● 高稳定性采用独特的降噪和缺陷处理技术,产品无需预热,开机即测。重复性好且高度稳定。● 测量结果的线性度高系统的线性校准采用高亮度范围的标准光源,可实现CMOS信号强度在3%以上的条件下精确测量。● 软件功能强大软件可以实现对光源的识别、编号和处理。采用先进的图像处理算法实现字符、眩光和显示器检测等测量。● 灵活便携产品尺寸小、重量轻,且可直接通过USB连接电脑,在室外环境中可进行便携式测试。CX-1000成像亮度计成像色度计成像光度计
  • 南科大开发高亮度聚合物点探针实现三维多色超分辨成像应用
    近日,南方科技大学生物医学工程系教授吴长锋课题组成功开发了一系列高亮度聚合物点荧光探针,通过荧光探针功能化和扩展成像技术,在普通荧光显微镜上可以观察到精细的亚细胞结构,分辨率高达30 nm。相关成果发表在材料领域知名期刊Advanced Materials。超分辨光学成像因其能够提供低于衍射极限的分辨率而获得了2014年诺贝尔化学奖,当前超分辨技术主要分为两类:基于激发光调制的超分辨成像和基于单分子定位的超分辨成像。扩展显微成像采用了截然不同的思路:通过将样本膨胀扩大,使得原本在衍射极限范围内的相邻分子由于距离变大而变得清晰可辨。该方法不依赖于复杂的成像系统,用普通共聚焦显微镜可以获得纳米级分辨率,但样本扩展过程中由化学猝灭及密度稀释导致的荧光亮度衰减是该方法进一步发展的难题。针对这一问题,研究团队开发了适用多色扩展显微成像的聚合物点荧光探针。相比于商用的荧光染料,聚合物点的荧光标记亮度可以提高6倍。由于聚合物点的高亮度标记,细胞骨架微管蛋白的三维空间构象、网格蛋白有被小泡以及神经元突触结构等,都能够在普通荧光显微镜上解析出来(图1a-c)。课题组进一步将聚合物点探针、扩展成像技术、和光学涨落超分辨技术结合起来,在普通宽场显微镜上实现了约30 nm的超高分辨率成像,更加真实地还原出微管蛋白尺寸以及线粒体中空膜结构等细节信息(图1d-j)。这些发现展示了高亮度聚合物点在生物光学成像的应用潜力。 图1三维超分辨扩展-光学涨落联合成像解析亚细胞精细结构图2 全自动细胞免疫荧光标记平台南方科技大学-香港浸会大学联合培养博士生刘洁为本文第一作者,南方科技大学为该论文的通讯单位。以上研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、深圳市科技创新委员会资助项目等的支持。
  • 激光驱动白光光源|每天使用3小时,至少可用8年的高亮度光源
    众所周知,传统的辐射校准光源,如氘灯、石英窗卤素钨灯、长弧氙灯等无法在200 nm-800 nm范围内保持较高的输出,并且在使用100小时或更短时间后需要进行重新校准,在使用500小时后还需要更换灯泡。图1 LDLS与其他传统光源的性能对比基于此,Hamamatsu集团旗下的Energetiq公司研发出单点激光驱动光源技术,并将其命名为激光驱动白光光源(Laser Driven Light Source, LDLS),该类光源不仅可以在170nm-2500nm的光谱范围内提供超高发光亮度,而且整个光源的发光寿命相比较于传统光源也高出了整整一个数量级。激光驱动白光光源(LDLS)激光驱动白光光源(以下简称,LDLS)由一个特殊设计的灯室、驱动激光光源、激光聚焦光路、光源输出光路、光源控制器等主要部分组成。图2 LDLS发光原理其原理是采用无电极结构,将外置1000 nm左右波长的激光汇聚到光源灯室中,加热氙等离子体至足够高温时发光,灯室发光后系统会自动给灯室断电,发光等离子体的状态就一直由外部激光器所保持。图3 LDLS产品参数与常见的有氘灯、钨灯、氙灯等传统光源相比,LDLS在亮度、稳定性、UV波长覆盖、寿命上都有很大突破。LDLS性能优势1、高亮度LDLS是高亮度光源,可以将光源压缩成一个极小的点,拥有极高的功率密度,超小光点成像(~0.1 mm)变得更容易,也更容易耦合进光纤、光谱仪等各种光学设备。适用于成像应用和测量诸如微芯片、生物细胞等精密测量样本的应用。图3 氙灯光源灯焰与LDLS灯焰比较2. 宽光谱范围LDLS光谱分布涵盖了深紫外—可见光—近红外的光谱范围(170nm-2500nm),光谱分布平坦相比于传统光源在深紫外波段光谱有极高光谱强度(10X)。图4 EQ-99X和卤钨灯光谱分布对比图5 LDLS系列光源光谱强度分布和传统光源对比3. 长寿命LDLS具有超长灯室寿命,超9000小时典型时长(低耗材成本),与传统光源(氙灯、氘灯、卤钨灯)相比校准时间间隔更长、漂移更低。图6 LDLS光源寿命4. 高稳定性LDLS 以每秒200帧的速度收集和存储2500张图像 ,使用ImageJ(图像分析软件)计算每张图像的质心; 发光等离子体质心位置标准差: 水平方向—0.145 µ m;垂直方向—0.094 µ m。产品应用紫外-可见光光谱分析单色仪光源薄膜检测 滤光片/光学元件测试原子吸收光谱材料特征检测环境分析高光谱成像气相分析测量光学传感器检测生命科学与生物成像
  • 光谱光度辐射度计Photo Research技术原理及介绍
    ‍‍简介美国Photo Researc公司成立于1941年,现地点位于纽约州罗彻斯特的North Syracuse(北锡拉丘兹),是一家专门致力于光度、色度、辐射度测量仪器研究、生产的世界著名公司;同时,PR也是全球第一家生产光谱式亮度计的厂家,在全球拥有13个自己独立的光学校准实验室,溯源NIST(美国国家计量局)标定标准;Aunion昊量光电作为Photo Research公司在国内的一级代理商,总部位于上海,在西安、成都分别建立办事处,为国内客户提供快捷的本地校准及维修服务。‍‍一、理论介绍PR-6系列和PR-7系列是真正意义上的的光谱辐射度计;通过物镜或者其他光学配件有效收集光学辐射信号(光信号)。光信号通过反射镜上的孔径光阑(洞)到达衍射光栅(参见图2)。光栅把光按波长展开,就像棱镜把白色的光转换成彩虹一样。一个宽带光,例如太阳光是由很多不同波长的光组成的。当衍射光栅暴露在这种类型的光下,它将从多角度反射光线产生了一个分散的光谱就像一道彩虹。类似地,如果光栅接触了一种单一光源,比如一束激光,那么只有激光的特定波长的光会被反射。图1 PR-788光谱测量范围对于PR-655、PR-670和PR-788测量波长范围是380纳米(nm)(紫色)到780nm(深红色)-即电磁波的可见光谱段 (参见图1)。衍射光谱到达CCD探测器;PR-655探测器是128位的线性探测器,PR-670探测器是256位的线性探测器,PR-788探测器是512位的线性探测器;每个探测器单元均代表不同的颜色。测量时,辐射光通过自适应灵敏度算法在某个特定的时间内被取样测量,自动适配感应器自动会根据光信号的强弱确定合适曝光时间。光测量后,探测器用同样积分时间再次测量探测器的暗电流,然后从每个探测器单元的光测量结果中减去暗电流的光信号贡献值。图2 简化方框图图3 PR系列亮度计光路图仪器出厂时已通过相应的校准系数校准光谱数据,校正系数包括波长精确度修正、光谱分布修正和光度修正。波长校准采用的是具有特征光谱的氦灯光源,线光源提供了已知的光谱发射谱线通过光栅分光后投射到多探测器上再通过软件显示;用于波长校准的氦谱线包括388.6nm,447.1 nm,471.3 nm,587.6 nm,667.8 nm,706.5 nm和728.13 nm;接下来,可用光谱校准系数校准这些数据;这些校准系数确保被测目标光谱能量分布(SPD)和由此计算出的数据比如CIE色度值经过了正确的溯源。最后,校准系数(光度系数)确保光度测试结果的准确性,如亮度或照度。重要参数计算公式校正后的光谱数据用来计算光度和色度值包括亮度,CIE 1931 x,y和1976 u’, v’的色坐标、相关色温(CCT)和主波长。以下是一些基本的光度色度参数计算公式:图4 CIE 1931 三刺激值函数CIE XYZ三刺激值和光度:X,Y,和Z是CIE的三刺激值。X表示红色,Y是绿色,Z是蓝色。Y还可表示光度值-在使用标准的MS-75镜头时,Y给出的是cd /m²-国际亮度单位。footlamberts(英制亮度单位)可以用cd / m²值乘0.2919 得到fc 单位数值。683是可将流明转换成瓦的一个常数。对于亮场环境(白天),555nm处683流明等同于1瓦的功率。S(l) = 校正的光谱数据, 是CIE三刺激值函数曲线,D(l)是光谱增量 ,对于PR-655的增量是4nm,PR-670的增量是2nm,PR-788的增量是1nm。得出这三个三刺激值表达后,有用的色度值比如CIE 1931 x,y和1976 u,v”可以通过下面的公式计算:CIE 1931 x, y:CIE 1976 u’, v’:光谱式亮度计:速度相对缓慢但是精度高,适合LCD\OLED\Mini-LED\Micro-LED\硅基OLED研发等领域。滤片式亮度计:速度快,但是精度差,适合背光模组,产线上Flicker以及响应时间测试。二、 Spectroradiometer 分光辐射度计SpectraScan分光辐射度计是测量辐射度的高端专业仪器. 具有专利的Pritchard观景器。它们易于使用,高准确性和可靠性,使这一系列产品最广泛应用于光的量测。PR-655 :多功能,极高性价比,配件丰富PR-670 :自动多光阑和自动快门,微区测量PR-680(L) :集光谱式与滤光片式一体,一机多用PR-740/745: 制冷型线阵探测器,超低亮度与超短时间内(最短200ms)测量,同类产品中最敏感。PR-745光谱范围扩展到380-1080nm。PR-788宽动态范围的分光亮度计:是基于超灵敏PR74X系列光谱测试系统而研制的,当前应用于R&D、QC、QA以及工厂生产。具有业界领先的1000000:1 的动态范围 ,它提供了在不必增加外部衰减或改变几何光学(例如测量场地尺寸)的情况下,即可从黑到全白测试设备输出的解决方案,这是在市场上可得到的最高速度。特别地,针对OLED屏幕测试 PR-788满足暗态和超高灵敏度的需求!较宽的动态范围:测试显示/背光不需要添加外部过滤或者改变光阑;可变的光谱带宽:光谱分辨率能够满足LCD甚至激光投影仪的显示技术;极暗态下亮度测试:0.000,034-6,850,000 cd/㎡高速循环时间:测试/校准显示产品的总时间急剧减少;USB、RS232,蓝牙接口:易于集成到自动测试环境(ATE)PR-730/740/735/745技术规格:PR-788 技术规格:光阑&对应光斑尺寸:PR-788亮度范围:三、应用光谱式亮度计在面板显示和照明行业有着广泛的应用。重要可以测量亮度,色度,亮度均匀性,色度均匀性,Gamma值以及某些光学材料的透过率和反射率等应用。还可以作为标准,来校正机差,以及校正成像亮度计参数。不仅是科研,也是工厂中亮度,色度测量解决方案的首选。
  • 生命动力亚洲有限公司期待与您analytica2012 上海见!
    Dynamica是一家国际化公司,主要致力于研发、生产、提供用于生命科学和分析领域的仪器和服务。我们拥有丰富的产品线,包括离心机,分光亮度计,酶标仪,DNA分析仪和其他实验室设备。Dynamica总部位于瑞士苏黎世,同时在欧洲,澳大利亚和亚洲设有办公室和工厂。 在专业团队和经销商的共同努力下,我们在世界许多地区拥有成千上万的用户。从产品的设计研发到产品的生产销售,我们始终为用户提供创新的解决方案和可靠的服务保障。 生命动力亚洲有限公司香港办事处致力于在亚洲范围内进行科学仪器营销工作,支持管理Dynamica品牌在亚洲区的销售和服务,负责Dynamica品牌和其他合作品牌在中国大陆地区的渠道管理。品牌包括:1)Dynamica品牌科学仪器,包括各类台式冷冻离心机,小型离心机,双光束紫外可见分光亮度计,超威量核酸分析,酶标仪,洗板机等2)日本知名的TOMY DIGITAL BIOLOGY CO.,LTD.的TOMY 品牌科学仪器,包括SX系列全自动高压灭菌锅,高速冷冻离心机,落地离心机,组织细胞破碎仪和离心浓缩仪等3)美国的Nuaire品牌二氧化碳培养箱,超低温冰箱,全系列生物安全柜等4)法国Froilabo品牌烘箱,生化培养箱,加热磁力搅拌器,摇床等通用仪器。5)英国的Astranet品牌快速超威量核酸蛋白分析仪器Astragene,实验室色度计,实验室水中有机碳流动分析以及近红外光谱系列等6)日本Kurabo品牌半自动核酸纯化系统以及迷你纯化系统7)日本Corona品牌 荧光及全波长酶标仪8)美国Sonics 品牌超声波细胞破碎仪系列 生命动力亚洲有限公司致力于与中国各地区的代理商开展深入合作,为客户提供优质的世界领先的科学仪器,在合作同时公司在全国6大区都有办事处,提供技术支持,售后服务等。专业的销售和售后服务体系以及畅通的物流,库存管理系统致力于为中国地区代理商以及客户提供最好的科学仪器和服务。 此次,知名的DNAMASTER 超微量核酸蛋白分析仪,台式大容量离心机,froilabo的小型实验室设备如数字加热磁力搅拌器,摇床等,TOMY的高压灭菌锅,堆叠式离心机,kurabo的核酸纯化系统都会在展会亮相。我们将提供全套的生命科学实验室解决方案,如更多资讯可登陆Dynamica Asia 中国区网站 http://www.dynamica-asia.com.hk
  • 集成电路CT精准成像的“源头”:Excillum高亮度液态靶X射线源
    X射线穿透物体时会被物体吸收,其吸收能力取决于材料类型与物体厚度。CT(Computed Tomography),即电子计算机断层扫描,利用的X线束与灵敏度高的探测器一同围绕被测物的某一部位进行连续的断面扫描并结合计算机实现三维重构,得到三维成像图形。传统上我们接触比较多的是医疗CT,它是基于人体不同组织对X线的吸收与透过率不同,拍下人体被检查部位的断面或立体的图像,发现体内某些部位的细小病变。除医疗方面的应用,CT也在无损检测和逆向工程中发挥重大的作用。工业CT技术对气孔、夹杂、针孔、缩孔、分层等各种常见缺陷具有很高的探测灵敏度,并能地测定这些缺陷的尺寸,给出其在零件中的部位。与其他常规无损检测技术相比,工业CT技术具有成像尺寸精度高、不受工件材料种类和几何形状限制以及可生成材料缺陷的三维图像等优势。随着CT的发展,该技术也被用于电子业和半导体工业。半导体领域内传统的成像往往借助于破坏性的切片成像,而CT可以在样品任何方向上进行非破坏性成像,不受周围细节特征的遮挡,可直接获得目标特征的空间位置、形状及尺寸信息,在电子元器件的工艺、失效分析等方面有着巨大的应用前景。 2019年美国国防微电子部门(DMEA)的Michael Sutherland等人使用瑞典Excillum公司的液态金属靶X射线源MetalJet D2+,定制了一款用于集成电路检测的CT系统,该系统对90 nm制程的集成电路进行了扫描成像[1],图1为90 nm铜制程的某个断面层析成像,可以非常清楚的观察到内部结构。图1 90 nm铜制程的某个断面层析成像 与标准铜(Kα 8.04 keV)旋转阳固态金属靶源相比,MetalJet D2+以镓(Kα 9.2 keV)为X射线源,在观测Cu和Si时,对比度约为标准铜靶的9倍。如图2所示,镓靶在Kα 9.2 keV时明显能比铜Kα 8.04 KeV获得更大的吸收衬度,并且液态靶光源亮度比标准铜光源高出约10倍。基于上述优势,液态靶光源可获得更高的成像质量,成为集成电路铜互连结构成像的理想光源。 图2 利用镓(Kα 9.2 keV)在铜吸收边上方成像,对铜成分具有良好的对比度 Michael Sutherland等人还对该成像系统的X射线微焦斑大小和探测计数等进行了探讨。在液态靶X射线源MetalJet D2+中,焦斑大小可以在5-20 μm之间连续可调,其电子束的大允许功率与光斑尺寸呈线性对应关系,即20 μm光斑尺寸在250 W下运行,10 μm光斑尺寸在125W下运行。此外,其亮度随电子束焦斑功率密度的提高而增加。例如,与20 μm光斑相比,光源在10 μm光斑下的亮度大约是前者的两倍。通常,X射线显微镜中探测器计数与光源的亮度有直接关系,作者预期在光斑大小为5 μm时系统具有高的计数。为了验证这一假设,他们以1 μm为步长在5-20 μm之间的每个光斑大小进行了系统配置。对于每一个光斑尺寸,他们对聚光器进行校准,找到佳光斑位置,终确定了系统的佳光斑尺寸实际上为~12 μm(图3),而且使12 μm附近的计数比5 μm和20 μm光斑尺寸增加了30%。通过上述的研究表明X射线光学显微镜计数大时并不一定是在微焦斑小的时候,而是在计数和焦斑大小之间存在着佳对应关系。由此可见,连续可调的X射线焦斑大小有利于系统对X射线计数优化,提升系统的成像质量。 图3 优化光斑大小,使x射线计数大化。蓝色的线是图像中心计数的中位数,橙色的线是整个图像计数的中位数 为什么液态靶X射线源可以比标准光源高出约十倍的亮度呢?图4 Excillum液态金属靶X射线源示意图 在传统固体阳技术中,为了避免阳被损坏,其表面的工作温度必须远低于靶材的熔点,因此靶材的各种物理性质,如熔点、导热系数等大地限制了电子束功率的范围。而液态金属阳则不同,由于靶材本身已处于熔化的状态,不受熔点的限制。同时,完好如初的液态靶材以接近100 m/s的速度在腔体内循环,阳不断地自再生,电子束对靶材的损坏将微乎其微,使得液态靶与其他固态靶相比,功率密度得到大幅度的提升(如图5所示)。因此液态靶光源能够带来10倍于普通固体阳X射线光源所发射的X射线通量(在相同焦斑面积上),实现更快(测试时间短)、更高(高的亮度)、更强(信号强度)的测试体验。图5 液态靶与其他固态靶功率密度对比 综上所述,相比于传统的破坏性检测,通过X射线进行CT成像可以进行非破坏性的多维成像检测,有着非常大的优势,瑞典Excillum的液态靶X射线源的高亮度以及镓靶更适合于铜和硅的对比度检测,是集成电路成像检测的理想光源。 Quantum Design中国于2020年正式成为Excillum液态靶X射线源代理,更多关于Excillum液态靶X射线源的信息请致电/邮件详询。 参考资料:[1] Michael Sutherland, Software Automation and Optimization of an X-ray Microscope Custom Designed for Integrated Circuit Inspection. Microsc. Microanal. 24 (Suppl 2), 2018
  • 碳化硅色心自旋操控研究获重要进展 为基于碳化硅的量子器件提供发展新方向
    中国科大郭光灿院士团队在碳化硅色心自旋操控研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时等人与匈牙利魏格纳物理研究中心Adam Gali教授合作,在国际上首次实现了单个碳化硅双空位色心电子自旋在室温环境下的高对比度读出和相干操控。这是继金刚石氮空位(NV)色心后第二种在室温下同时具有高自旋读出对比度和高单光子发光亮度的固态色心,该成果对发展基于碳化硅这种成熟半导体材料的量子信息技术具有重要意义。该成果于2021年7月5日在线发表于《国家科学评论》(National Science Review)杂志上。固态自旋色心是量子信息处理的重要研究平台,金刚石NV色心是其突出的代表。自从1997年德国研究团队报道了室温下单个金刚石NV色心的探测以来,金刚石NV色心在量子计算、量子网络和量子传感等方面都取得了重要进展。近年来,为了利用更加成熟的材料加工技术和器件集成工艺,人们开始关注其他半导体材料中的相似色心。其中碳化硅中的自旋色心,包括硅空位色心(缺失一个硅原子)和双空位色心(缺失一个硅原子和一个近邻碳原子),因其优异的光学和自旋性质引起了人们广泛的兴趣。其中室温下单个硅空位色心的相干操控虽然已经实现,但其自旋读出对比度只有2%,而且天然块状碳化硅材料中单个硅空位色心的单光子发光亮度每秒仅有10 k个计数,如此低的自旋读出对比度和单光子发光亮度极大的限制了其在室温下的实际应用。而室温下单个双空位色心的相干操控还未见报道。李传锋、许金时研究组利用之前所发展的离子注入制备碳化硅缺陷色心的技术[ACS Photonics 6, 1736-1743 (2019) PRL 124, 223601(2020)]制备了双空位色心阵列。进一步利用光探测磁共振技术在室温下实现单个双空位色心的自旋相干操控,并发现其中一类双空位色心(称为PL6)的自旋读出对比度为30%,而且单光子发光亮度每秒可达150k个计数。这两项重要指标相比碳化硅中硅空位色心均提升了一个数量级,第一次展现了碳化硅自旋色心在室温下具有与金刚石NV色心相媲美的优良性质,并且单色心电子自旋在室温下的相干时间长达23微秒。研究团队还实现了碳化硅色心中单个电子自旋与近邻核自旋的耦合与探测,为下一步构建基于碳化硅自旋色心体系的室温固态量子存储与可扩展的固态量子网络奠定基础。实验结果图:室温下单个PL6色心的光学与自旋性质。(A)单色心阵列荧光成像图,橙色圈内为单个PL6色心;(B)单光子发光特性;(C)荧光饱和行为;(D)光探测磁共振(ODMR)谱;(E)Rabi振荡;(F)自旋相干时间。由于高读出对比度和高单光子发光亮度在量子信息的许多应用中至关重要,该成果为基于碳化硅的量子器件开辟了一个新的发展方向。审稿人高度评价该工作:“该论文的发现解决了碳化硅色心量子技术应用中的一个关键问题,该发现将会立即促进许多工作的发展(The discovery reported in this paper addresses a key issue in the quantum technology applications of color centers in SiC. The discovery will stimulate many works immediately)”;“其中一些结果,例如对一些色心30%的读出对比度是相当了不起的(Some of these results such as the 30% readout contrast from some of the centers are quite remarkable)”。中科院量子信息重点实验室博士后李强、王俊峰副研究员为论文的共同第一作者。该工作得到了科技部、国家基金委、中国科学院、安徽省和中国科学技术大学的资助。李强得到博士后创新人才支持计划的资助。论文链接:https://doi.org/10.1093/nsr/nwab122
  • 农业部与卫计委联合发布食品安全检测的新需求
    农业部与国家卫生计生委联合发布食品安全国家标准《食品中农药最大残留限量》(GB2763-2014)于8月1日起正式实施,这一新版标准&ldquo 规定了387种农药在284种(类)食品中的3 650项限量指标,较现行标准增加了65种农药、43种(类)食品、1357项限量指标&rdquo ,被认为&ldquo 基本覆盖了农业生产常用农药品种和公众经常消费的食品种类&rdquo 。  食品安全快速检测技术等成为瓶颈  &ldquo 国以民为本,民以食为先,食以安为先。&rdquo 保障食品安全成为保障人类生命健康的基础,成为提高经济运行和人类质量的基础。有着&ldquo 史上最严农药残留国家标准&rdquo 之称的《食品中农药最大残留限量》(GB2763-2014)新版标准只是食品安全法实施以来,国家卫计委公布的400余项食品安全国家标准(涉及数千项安全指标)中的标准之一。  与严格的标准执行所需的匹配就是,食品安全的快速检测技术,以及对于物种鉴定等的新型检测技术的需求&mdash &mdash 在传统的食品安全检测流程中,一般需要现场取样、待测物预处理、仪器检测、数据处理等诸多的步骤(后续几个步骤往往在实验室内进行),因而检测过程繁琐、分析时间长,往往无法满足现场快速执法的需要。也就是说,大部分的检测由食品安全监督人员采集样品、由专业技术人员在实验室内利用精密仪器根据食品的相关安全指标进行检验来进行(尽管目前也有快速检测车的开发,但价格昂贵,无法在食品监管部门大面积推广&mdash &mdash 对于超市、农贸市场、餐饮企业等,更是如此)。  以食品甲胺磷农药残留为例,目前的检测方法有气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)、分光亮度计、化学发光法、酶抑制法、毛细管电泳技术(CE)等,但是这些方法都存在仪器设备复杂、样本前处理和测定操作繁琐的局限。而且,这些检测设备成本高、检测费用高,对检测人员的要求也高,不适合大量样本筛检,因而无法在基层的食品检测部门中大规模应用,更不用说是在超市、农贸市场、餐饮企业,抑或是消费者中应用。  便携性、多样性和稳定性间的&ldquo 矛盾&rdquo   究其原因,现有的食品安全检测仪器往往结构复杂,携带不方便。从基本原理上看,食品检测一般通过待检食品样本与生物识别元件反应后产生的信号,转换转化为电、光等信号,再经仪表放大、输出和分析。以百度筷搜为代表的智能设备原理大体类似&mdash &mdash 不过,其与移动设备等的结合,使其在数据集成和分析(如食品光谱数据库)方面体现了大数据和云计算等特征。  但是在具体的食品安全标准执行的过程中,保证所检测设备的科学性和严谨性,则是食品安全执法的前提&mdash &mdash 而就目前的技术而言,食品安全快速检测设备尚未实现理想的模块化和微型化,以同时达到稳定性高、便于携带等要求。  事实上,不仅食品检测领域如此,生物医学分析、疾病诊断、环境监测、药品安全等许多领域都面临着类似的挑战&mdash &mdash 发展微型化、集成化和便携化的检验检疫分析手段和设备,建立一套简单、快速、灵敏度高、能够普遍推广应用的方法,都已经成为了共同的需求。 生物技术与多种技术的融合   在这其中,包括电化学型传感器、光学型传感器、电导型传感器、压电型传感器等在内的各类食品安全检测生物传感器是关键。例如,筛选出不易受杂菌污染影响并对甲胺磷农药敏感的短双歧杆菌(Bifidobacterium breve)等菌株,据此将信号转化为电学、光学信号等并将其放大、分析,可提高检测效率。  非实验室的、大范围的快速检测技术开发  此外,发展微型化、集成化和便携化的检验检疫仪器设备,就必须有模块化的传感器作为支撑和基础&mdash &mdash 尽管目前的自动生化分析仪可将取样、加试剂、混合、保温、比色、结果计算与报告等这些步骤的部分或全部通过自动化来完成,但是仍然具有体积庞大、价格昂贵、操作复杂、需经专业人员的培训等局限。  此外,食品检测主要包括农药残留、兽药残留、非法添加剂检测、微生物检测、物种检测(动植物源性成分)、转基因检测等多个方面,能实现多指标同时测定的生物传感器开发,亦是任重道远。例如,化学农药的大量使用以及食品和水质受污染途径的增多,拟检测的对象也越来越多,所需要的集成化程度也就越来越高。  由此可见,微型化、集成化和便携化的食品检测设备开发仍然存在较大的难度,但是面对市场上食品安全问题的大面积、快速爆发,能满足国家技术标准和食品安全检测基准要求,实现食品生产、存储、销售现场对食品进行非实验室的、大范围的快速检测技术开发又势在必行。  在这一现实面前,在加强快速检测试剂、食品安全检测生物传感器开发的同时,食品安全检测仪在数据上传和接收的通讯接口与各类外接设备的兼容和匹配等标准化问题亦是十分重要。同时,在将生物化学信息转化为电、光等信号,再经仪表放大、输出和分析的部分,如何实时快速的对信号、噪声进行最优化从而降低噪声,针对各类待检测物实现不同有害物质的检测集成(目前,不同有害物质的检测过程中,所使用的光源的波长有所区别)就十分重要。
  • 用于VR传感器测试的高亮度 RGB 积分球均匀光源
    测试VR传感器需要红、绿、蓝 (RGB) 光源。图1 VR工作室的男孩该仪器需要满足:光谱输入可控制,具有非常高的亮度水平且5cm² 开口端具有很高的均匀性。该均匀光源还必须适合特定的、空间有限的工作空间。客户要求Labsphere(蓝菲光学)设计和开发一种红、绿、蓝 (RGB) 积分球均匀面光源。亮度分布要求至少由 30% 的红色(150,000 尼特)、60% 的绿色(300,000 尼特)和 10% 的蓝色(50,000 尼特)组成。总而言之,在可见光谱区域内亮度 500,000 尼特。在正常查看光栅图和离轴 ±30° 的 5cm 亮度开口端上必须有 98% 或更高的亮度均匀性。该解决方案需要有一个带有 NIST 可溯源校准的嵌入式人眼视觉探测器,以监测开口端的亮度。客户要求结构紧凑,且开口上方和周围的严格垂直限制。图2 蓝菲光学高亮RGB积分球光源结构图Labsphere (蓝菲光学)的解决方案该RGB 积分球均匀光源设计核心是对开口端的亮度级别的满足。物理结构设计需保证结构紧凑的基础上,同时满足发光开口端亮度均匀性要求。图3 RGB积分球光源3D图为了提供强光输出亮度级别,Labsphere 采用内部为高反射漫反射材料 Spectralon(99% 的可见光反射率)的小型积分球。光引擎采用Labsphere 设计的 RGB LED 阵列集群。光引擎接口允许其自身与积分球之间的有效耦合。积分球内部包含光引擎、光孔径和光电探测器开口孔径,以监测系统高动态范围内的亮度。光引擎配备了 100W 热电冷却器,以补偿光引擎产生的热量并保持稳定性和可重复性。校准是在 Labsphere(蓝菲光学)先进的辐射测量/光度测量实验室中进行的,校准结果可溯源至 NIST。均匀性映射采用机器人控制自动化的高分辨率成像色度计进行采集的。图4 RGB积分球光源开口处光源输出图5 光谱图规格参数Red Luminance:210k nits Green Luminance: 260k nits Blue Luminance:86k nits Normal Uniformity:98% Angular Uniformity: 99%
  • 应用分享 | PH响应性NIR-II光学诊疗制剂用于原位监测肿瘤血管和抗血管/光热联合治疗
    图1 论文部分截图。发集成在近红外二区(NIR-II)窗口中的荧光成像能力和肿瘤微环境响应多模态治疗的纳米平台,对于实时反馈治疗效果和优化肿瘤抑制效率而言具有重要意义。鉴于此,中国科学院理化技术研究所开发了一种对pH敏感的吡咯吡咯aza-BODIPY基两亲性分子(PTG),该分子具有平衡的NIR-II荧光亮度和光热效应。应用报道将PTG进一步与血管破坏剂(DMXAA)共同组装,制备PTDG纳米颗粒,用于联合抗血管/光热治疗和实时监测肿瘤血管破坏情况。每个PTG分子都有一个活性的PT-3核心,它通过pH敏感的酯键与两条PEG链相连。在酸性肿瘤环境中,酯键的裂解会使DMXAA释放,并用于抗血管治疗,并进一步将PT-3核心组装成微米颗粒,用于长期监测肿瘤进展。图2(a) PTDG NPs的构建和ph响应聚集的示意图。(b) NIR-II对肿瘤血管破坏和抗血管/PTT联合治疗的实时成像。此外,得益于PTDG纳米颗粒在NIR-II区域的高亮度(119.61M&minus 1cm&minus 1)和长血液循环时间(t1/2 = 235.6 min),可以在治疗过程中实时、原位可视化对肿瘤血管破坏过程进行成像。该研究设计了一种能够用于构建pH响应性NIR-II纳米平台的自组装策略,该平台可实现对肿瘤血管破坏情况的实时监测,并且能够长期追踪肿瘤进展和进行抗血管/光热联合治疗。目前,这篇论文已在《Biomaterials》进行了发布,想要查看完整英文版全文的读者,可以长按下方二维码进行查看。值得一提的是,论文中拍摄的NIR-II荧光图像数据均采用北京睿光科技有限责任公司自主研发的NirVivo-Pro NIR-II小动物活体荧光成像系统。图3 论文部分截图。产品推荐NirVivo-Pro NIR-II小动物活体荧光成像系统NirVivo-Pro NIR-II小动物活体荧光成像系统是北京睿光科技自主研发的一款专门用于NIR-II的光学成像系统。该系统可实现高质量荧光图像的采集及图像处理,实时地观察基因在活体动物体内的表达、肿瘤的发生、生长、转移及药物的治疗效果,对同一个动物进行时间、环境、发展和治疗影响跟踪,可用于生命科学、医学研究及药物开发等应用领域。产品特点:使用-80℃制冷InGaAs相机,曝光可达5分钟;电动切换10cm宽视野镜头及0.8倍显微视野镜头;0.08mm高精度三维电控平台,支持自动对焦功能;内置808nm/980nm/1064nm多种激光器,均匀照明;全中文操作软件,界面友好,拥有自主知识产权;
  • 我国科学家发明纳米温度计 可给细胞“量体温”
    作为一个基本物理参量,温度与细胞的酶促反应、信号传导等代谢活动密切相关。准确探测细胞内的温度变化,不仅有助于深化对细胞代谢活动规律的认识,而且也具有潜在的临床上应用价值。细胞尺度一般在微米量级,传统的手段难以实现对细胞内温度的探测。目前,细胞内温度探测往往借助于纳米温度计——温敏型纳米发光探针。然而,在进行细胞内温度探测时,现有纳米发光探针的发光性质除受温度影响外,往往还受细胞内复杂的生化环境(如:pH、离子强度等)影响。而细胞内的pH、离子强度等生化环境在时间、空间上是高度动态的,严重影响了细胞内温度探测的准确性和可靠性。  在前期成功构建高效量子点双光子发光探针(P-QD)基础上(Sci. Rep. 5, 9908 DOI:10.1038/srep09908),中国科学院遗传与发育生物学研究所降雨强课题组与北京大学教授沙印林课题组继续深入合作。研究发现,在近生理温度 (20-45 oC) 范围内,P-QD的发光强度随温度升高成线性下降,并且这种变化规律不受pH、离子强度的影响。基于P-QD的纳米温度计,检测灵敏度高达0.43 oC 在pH 值4到11范围内,纳米温度计的发光强度变化小于2% 当溶液的离子强度为500 mM(远高于生理条件 ~100 mM)时,纳米温度计的发光强度变化仅有2%。此外,该类纳米温度计还具有很好的可逆性,温度在25 oC和37 oC之间交替变化100次,P-QD纳米探针的发光强度变化小于5%。上述这些性质,结合其优异的生物相容性,使得P-QD可以作为一种理想的细胞温度探针。基于该类新型纳米温度计,实现了单个、活的肿瘤细胞内温度变化准确、灵敏探测。  该研究成果已于10月8日在线发表在Scientific Reports上(Sci. Rep. 5, 14879 doi:10.1038/srep14879)。文章通讯作者为中科院遗传发育所研究员降雨强、助理研究员韩荣成及北京大学教授沙印林。上述研究工作得到了中国科学院、国家自然科学基金委等项目的支持。  图示:a) 不同pH环境下,P-QD纳米探针的实物图(365nm照射下)及相对发光亮度对比 b) 不同离子强度下,P-QD纳米探针的实物图(365nm照射下)及相对发光亮度对比 c) 在25℃与37℃交替变化情况下,P-QD纳米探针的发光强度对比 d) 在细胞裂解液中,P-QD探测温度与热电偶温度计探测温度具有很好的一致性。
  • 【生命科学领域必看】多彩荧光世界指南
    您是否也想拍出如下漂亮的多彩荧光世界?基恩士一体化荧光显微镜BZ-X800系列,同时满足激光共聚焦、高内涵分析仪、活细胞工作站等设备的成像需求,以下为部分实拍案例:■全景拼接扫描成像功能一键实现最大50000*50000像素的多色荧光Merge拼接,精密的步进马达和优秀的算法协助使得整张拼接图浑然一体,没有拼缝带来的视觉影响。点击下载了解相案例资料■高分辨光栅切片成像功能根据结构光成像原理,使用物理硬件光栅最大限度去除荧光模糊,配合最小100nm的Z轴步径精度拍摄Z栈,可获得媲美激光共聚焦的3D成像!点击下载了解相案例资料■6-384孔板高通量扫描分析功能将多孔板放置入显微镜之后,仅需点击一键即可自动执行全部孔的全部视野拍摄,还可使用宏细胞计数根据其中一个视野的计数条件对全部孔进行相同条件的分析,得到精确、变量稳定的大批量数据!点击下载了解相案例资料■活细胞延时摄影功能搭配东海希多的活细胞工作站,实现在显微镜内进行长时间的细胞边培养边观察,结合分析软件轻松实现目标物随时间变化的面积、长度、荧光亮度等数据变化统计。点击下载了解相案例资料当然,我们在高端生命科学上的应用还远不止于此,您可随时点击下方链接浏览更多丰富案例
  • 深圳先进院开发出新型高性能基因编码的环磷酸腺苷荧光探针
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所生物医学光学与分子影像研究中心研究员储军课题组在《自然-通讯》(Nature Communications)上,发表了题为A high-performance genetically encoded fluorescent indicator for in vivo cAMP imaging的研究论文,报道了高性能基因编码的环磷酸腺苷(cAMP)荧光探针及其应用。cAMP是细胞内关键第二信使,可整合来自多种G蛋白偶联受体(GPCR)的信号,在学习与记忆、药物成瘾、运动控制、免疫、肿瘤、代谢等过程中发挥重要作用。活细胞和活体水平的cAMP分子浓度变化的高时空分辨率荧光成像是解析cAMP信号通路及其生物学功能的重要基础。因此,开发高灵敏的cAMP荧光探针成为研究复杂生物过程的关键。与非基因编码探针(染料和材料类)相比,基因编码探针具有低毒性、低背景、可遗传、可定位特定细胞亚结构或特定细胞等优点,在生命科学基础研究中具有优势。然而,现有的50多个基因编码的cAMP荧光探针或灵敏度低(荧光变化最大只有1.5倍),或荧光亮度较暗,较难监测活体中微弱的内源性cAMP变化,限制了生理和病理状态下cAMP分子调控机理和功能的研究。为了开发适用于活体检测的高灵敏度探针,研究人员将环化重排绿色荧光蛋白(cpGFP)插入细菌MlotiK1通道的cAMP结合结构域(mlCNBD)中。经过插入位点筛选、连接肽优化、荧光蛋白及感应模块优化,研究得到了具有高亮度、高灵敏度、合适亲和力和快响应速度等特征的高性能基因编码cAMP绿色荧光探针(G-Flamp1)。晶体结构显示G-Flamp1探针的连接肽具有独一无二的结构:其中一个连接肽是一个非常刚性的 β-strand 结构,这在其他晶体结构已知的环化重排荧光蛋白探针中是不存在的,为开发其他高性能探针提供了新思路和新方法。在体外实验中,结合/未结合cAMP的G-Flamp1有不同发色团环境。G-Flamp1在450 nm(单光子)或者900-920 nm(双光子)激发下,动态范围达最大,即ΔF/F0约为13。G-Flamp1与cAMP亲和力适中,其解离常数Kd值为2.17 μM。G-Flamp1可在亚秒时间分辨率上检测cAMP动态变化。在培养细胞中,该探针均匀分布在细胞质和细胞核中,本底荧光亮度介于同类探针cAMPr和Flamindo2之间。G-Flamp1探针在活细胞中的动态范围达到了12倍,是目前少数几个动态范围在10倍以上的荧光蛋白探针之一。同时,该探针具有良好的特异性和可逆性(图1)。研究人员将G-Flamp1探针应用在果蝇这一模式生物中。果蝇脑部蘑菇体(mushroom body)的Kenyon细胞中cAMP信号通路在气味相关的记忆中发挥关键作用。研究首先获取了Kenyon细胞中表达G-Flamp1探针的转基因果蝇,而后利用双光子成像发现,果蝇受到气味或电击刺激时,蘑菇体不同子区域呈现不一样的cAMP信号时空变化(图2),暗示不同子区域可能在联想性学习中起着相对独立的作用。为验证G-Flamp1探针在活体动物中检测cAMP 动态变化的实用性,研究人员利用腺相关病毒在小鼠运动皮层中共表达绿色G-Flamp1探针和红色jRGECO1a钙探针。活体双光子成像揭示了跑步运动中细胞特异性的cAMP信号,并与钙信号无明显相关性(图3)。这反映了小鼠运动时大脑皮层M1神经元反应的异质性。研究人员在小鼠大脑深部的伏隔核(NAc)脑区中表达G-Flamp1探针,并利用光纤记录听觉巴甫洛夫条件反射任务中该脑区cAMP信号的变化。结果表明随着训练的熟练,小鼠得到奖赏时cAMP信号幅度在降低,而听到相应声频信号时cAMP信号幅度在升高(图4);该特性与多巴胺信号类似,暗示多巴胺释放引起了cAMP信号。综上,G-Flamp1探针的高信噪比和高时间分辨率能够高灵敏检测到活体小鼠中内源性cAMP信号的动态变化。图1.G-Flamp1探针在体外和培养细胞内的表征图2.不同刺激下果蝇Kenyon细胞中cAMP信号的变化图3.运动过程中小鼠皮质神经元内cAMP信号的变化图4.巴甫洛夫条件反射任务中小鼠NAc脑区cAMP信号的变化该研究开发了一种适用于活体检测的cAMP荧光探针,并初步揭示了果蝇和小鼠等模式生物在特定行为过程中特定神经元的cAMP信号变化的规律,为进一步阐释cAMP信号的调控和功能奠定了基础。结合高内涵药物筛选平台,该探针将尝试应用于针对GPCR受体的药物筛选,以期发现更多的具有临床价值的GPCR药物。 研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助,并获得北京大学、中科院神经科学研究所、中山大学附属第五医院、美国堪萨斯州立大学、华中科技大学等的支持。
  • 新型高性能基因编码的环磷酸腺苷荧光探针
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所生物医学光学与分子影像研究中心研究员储军课题组在《自然-通讯》(Nature Communications)上,发表了题为A high-performance genetically encoded fluorescent indicator for in vivo cAMP imaging的研究论文,报道了高性能基因编码的环磷酸腺苷(cAMP)荧光探针及其应用。  cAMP是细胞内关键第二信使,可整合来自多种G蛋白偶联受体(GPCR)的信号,在学习与记忆、药物成瘾、运动控制、免疫、肿瘤、代谢等过程中发挥重要作用。活细胞和活体水平的cAMP分子浓度变化的高时空分辨率荧光成像是解析cAMP信号通路及其生物学功能的重要基础。因此,开发高灵敏的cAMP荧光探针成为研究复杂生物过程的关键。与非基因编码探针(染料和材料类)相比,基因编码探针具有低毒性、低背景、可遗传、可定位特定细胞亚结构或特定细胞等优点,在生命科学基础研究中具有优势。然而,现有的50多个基因编码的cAMP荧光探针或灵敏度低(荧光变化最大只有1.5倍),或荧光亮度较暗,较难监测活体中微弱的内源性cAMP变化,限制了生理和病理状态下cAMP分子调控机理和功能的研究。  为了开发适用于活体检测的高灵敏度探针,研究人员将环化重排绿色荧光蛋白(cpGFP)插入细菌MlotiK1通道的cAMP结合结构域(mlCNBD)中。经过插入位点筛选、连接肽优化、荧光蛋白及感应模块优化,研究得到了具有高亮度、高灵敏度、合适亲和力和快响应速度等特征的高性能基因编码cAMP绿色荧光探针(G-Flamp1)。晶体结构显示G-Flamp1探针的连接肽具有独一无二的结构:其中一个连接肽是一个非常刚性的 β-strand 结构,这在其他晶体结构已知的环化重排荧光蛋白探针中是不存在的,为开发其他高性能探针提供了新思路和新方法。  在体外实验中,结合/未结合cAMP的G-Flamp1有不同发色团环境。G-Flamp1在450 nm(单光子)或者900-920 nm(双光子)激发下,动态范围达最大,即ΔF/F0约为13。G-Flamp1与cAMP亲和力适中,其解离常数Kd值为2.17 μM。G-Flamp1可在亚秒时间分辨率上检测cAMP动态变化。在培养细胞中,该探针均匀分布在细胞质和细胞核中,本底荧光亮度介于同类探针cAMPr和Flamindo2之间。G-Flamp1探针在活细胞中的动态范围达到了12倍,是目前少数几个动态范围在10倍以上的荧光蛋白探针之一。同时,该探针具有良好的特异性和可逆性(图1)。  研究人员将G-Flamp1探针应用在果蝇这一模式生物中。果蝇脑部蘑菇体(mushroom body)的Kenyon细胞中cAMP信号通路在气味相关的记忆中发挥关键作用。研究首先获取了Kenyon细胞中表达G-Flamp1探针的转基因果蝇,而后利用双光子成像发现,果蝇受到气味或电击刺激时,蘑菇体不同子区域呈现不一样的cAMP信号时空变化(图2),暗示不同子区域可能在联想性学习中起着相对独立的作用。  为验证G-Flamp1探针在活体动物中检测cAMP 动态变化的实用性,研究人员利用腺相关病毒在小鼠运动皮层中共表达绿色G-Flamp1探针和红色jRGECO1a钙探针。活体双光子成像揭示了跑步运动中细胞特异性的cAMP信号,并与钙信号无明显相关性(图3)。这反映了小鼠运动时大脑皮层M1神经元反应的异质性。  研究人员在小鼠大脑深部的伏隔核(NAc)脑区中表达G-Flamp1探针,并利用光纤记录听觉巴甫洛夫条件反射任务中该脑区cAMP信号的变化。结果表明随着训练的熟练,小鼠得到奖赏时cAMP信号幅度在降低,而听到相应声频信号时cAMP信号幅度在升高(图4);该特性与多巴胺信号类似,暗示多巴胺释放引起了cAMP信号。综上,G-Flamp1探针的高信噪比和高时间分辨率能够高灵敏检测到活体小鼠中内源性cAMP信号的动态变化。  该研究开发了一种适用于活体检测的cAMP荧光探针,并初步揭示了果蝇和小鼠等模式生物在特定行为过程中特定神经元的cAMP信号变化的规律,为进一步阐释cAMP信号的调控和功能奠定了基础。结合高内涵药物筛选平台,该探针将尝试应用于针对GPCR受体的药物筛选,以期发现更多的具有临床价值的GPCR药物。  研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助,并获得北京大学、中科院神经科学研究所、中山大学附属第五医院、美国堪萨斯州立大学、华中科技大学等的支持。
  • NIR-II半导体聚合物点:链堆积调节和深部组织中的高对比度血管成像
    研究内容:近红外二区(NIR-II)窗口的荧光成像在研究血管结构和血管生成方面引起了人们的极大兴趣,为早期疾病的精确诊断提供了有价值的信息。然而,由于荧光团的强光子散射和低荧光亮度,对深层组织中的小血管成像仍然具有挑战性。本文描述了作者在荧光探针设计和图像算法开发方面的共同努力。首先,使用聚合物共混策略来调节大型刚性NIR-II半导体聚合物的链堆积行为,以产生紧凑明亮的聚合物点(Pdots),这是小血管体内荧光成像的先决条件。进一步开发了一种稳健的Hessian矩阵方法来增强血管结构的图像对比度,特别是小血管和弱荧光血管。与原始图像相比,在全身小鼠成像中获得的增强的血管图像在信噪比(SBR)方面表现出超过一个数量级的改善。利用明亮的Pdots和Hessian矩阵方法,作者最终进行了颅骨NIR-II荧光成像,并在携带脑肿瘤的小鼠和大鼠模型中获得了高对比度的脑血管系统。Pdots探针开发和成像算法增强的研究为深层组织的NIR-II荧光血管成像提供了一种很有前景的方法。图1.(a)NIR-II半导体聚合物的分子结构。(b)由纯NIR-II半导体聚合物制备的聚集体或线状聚合物纳米结构的TEM图像。(c)通过将短刚性半导体聚合物与NIR-II半导体聚合物共混得到小球形Pdots的TEM图像。首先,作者研究了由两组氟取代的半导体聚合物制备的NIR-II Pdots的大小和形态,单纯的NIR-II聚合物纳米颗粒是通过再沉淀法制备的,透射电子显微镜(TEM)观察纳米粒子呈现大尺寸和线状形态。通过混合NIR-II聚合物和CN-PPV获得的Pdots的大小和形态发生了显著变化。从TEM图像可以看出,所有六种类型的混合Pdots均表现出小尺寸和球形形态,与纯CN-PPV Pdots相似。CN- PPV聚合物在Pdots形成过程中具有协同效应,迫使大的刚性聚合物主链折叠并扭曲NIR-II聚合物的链堆积,从而形成小尺寸的球形形态。这表明混合具有小共轭长度的传统半导体聚合物是制备小尺寸球形NIR-II Pdots的可靠策略。图2. m-PBTQ4F Pdots与不同比例的(a)PSMA聚合物、(b) PS-PEG-COOH聚合物和(c) CN-PPV聚合物混合的TEM图像。实验证实,只有共轭聚合物,才能有效调节NIR-II半导体聚合物的链堆积行为,产生小球形的Pdots。作者研究了不同质量分数的NIR-II聚合物m-PBTQ4F分别与PSMA、PS-PEG-COOH和CN-PPV共混制得的纳米粒子的形态变化。对于PSMA和PS-PEG-COOH,所得到的大多数纳米颗粒都呈短丝状形态。虽然通过共混(1:1比例)可以减小粒子的尺寸,但粒子的尺寸分布很大,在透射电子显微镜中仍观察到部分椭圆形的纳米粒子。相反,当m-PBTQ4F与CN-PPV混合时,随着CN-PPV分数的增加,观察到了向单分散球形Pdots的明显形态演变。这些结果表明,共混刚性共轭聚合物可以有效调节NIR-II半导体聚合物的链堆积,得到致密的球形Pdots,而柔性两亲聚合物没有类似的效果。图3. (a)聚乙二醇化CN-PPV Pdots、m-PBTQ4F Pdots和 (b) 聚乙二醇化m-PBTQ4F/CN-PPV混合Pdots的吸收和发射光谱。(c)聚乙二醇化m-PBTQ4F/CN-PPV Pdots的流体动力学直径和TEM图像。(d)在808 nm连续辐射下ICG和Pdots在相同质量浓度的水中的光稳定性。为了使Pdots具有更长的血液循环时间,将m-PBTQ4F和CN-PPV聚合物组成的小尺寸Pdots进一步用两亲性PS-PEG-COOH官能化。观察三种类型Pdots的吸收和发射光谱,发现混合Pdots的吸收光谱与纯m-PBTQ4F和CN-PPV Pdots的吸收光谱一致。此外,混合的Pdots在可见光和NIR-II区域显示出双发射峰。动态光散射(DLS)测量和TEM结果显示,混合的Pdots呈球形,流体动力学直径约为20 nm。以临床批准的染料ICG为对照,对Pdots的光稳定性进行了表征,在808 nm激光持续照射2 h下,Pdots的荧光保持接近原始强度的88%,而ICG在10 min内完全光漂白,表明Pdots具有优异的光稳定性。与不同浓度的Pdots孵育24小时后的细胞存活率测定显示,Pdots的细胞毒性最小,静态溶血试验结果显示,Pdots的溶血活性可忽略不计。此外,在注射Pdots的小鼠的主要器官的苏木精和伊红(H&E)染色图像中未观察到明显异常。总之,这些结果表明聚乙二醇化m-PBTQ4F/CN-PPV Pdots是具有高亮度、光稳定性和生物相容性的小尺寸探针,有望用于体内成像应用。图4. (a)用于血管图像分割的Hessian矩阵方法示意图。(b)俯卧位采集的小鼠NIR-II荧光图像与(c)横截面强度分布。(d)仰卧位采集的小鼠NIR-II荧光图像与(e)横截面强度分布。首先进行预处理以抑制图像中的背景信号并增强血管的几何特征。进一步估计一系列的尺度因子,构造了平滑的高斯核,然后与图像进行卷积,得到Hessian矩阵的元素。然后,考虑管状结构的具体情况,推导出Hessian矩阵的特征值,最终得到血管增强图像。作者通过使用Pdots探针和Hessian矩阵方法展示了活小鼠的高对比度全身血管成像。。在静脉注射Pdots探针的小鼠的NIR-II荧光图像中,虽然注射的Pdots属于最亮的荧光团,但原始图像中几乎无法将荧光信号较弱的小血管与周围背景区分开,经Hessian矩阵法处理后,原始图像中的许多小直径血管和模糊血管均得到明显增强。从仰卧位的同一只小鼠的原始图像和增强图像中,血管结构明显增强,而来自肝脏的信号受到抑制,因为该方法只能提取具有管状结构的目标。图像处理后两条小血管的SBR较原图像增强了约13倍,说明Hessian矩阵算法对于提高全身荧光血管成像中弱小荧光血管的SBR有很强的效果。图5. 颅骨和头皮完整的小鼠的脑脉管系统的体内NIR-II荧光图像。(a)野生型C57BL/6小鼠和ND2:SmoA1小鼠的脑脉管系统NIR-II荧光图像以及(b)放大图像。(c)使用血管分割和量化算法,对野生型和荷瘤小鼠的脑血管系统中的血管长度和血管分支进行定量比较。接下来,作者使用NIR-II Pdots和Hessian矩阵法探索了小鼠脑深部组织血管成像。对正常小鼠和携带脑肿瘤的转基因ND2:SmoA1小鼠进行了头皮和颅骨脑部成像。与野生型动物相比,由于肿瘤的发展,ND2:SmoA1小鼠显示出更扭曲和紊乱的脑脉管系统,从原始荧光图像中很难识别横窦和小直径血管的轮廓,经Hessian矩阵法图像处理后,原始图像中多条小血管明显增强,横窦结构清晰。为了评估肿瘤生长中的血管形态,还定量分析了血管长度和血管分支,这些在原始图像中是无法获得的,因为它们的图像对比度低。从增强图像中提取的血管长度和血管分支统计分析表明,转基因脑肿瘤小鼠的这两个参数均显著高于野生型小鼠。血管形态的定量评估为研究肿瘤血管生成和诊断肿瘤恶性提供了一种有效方法。图6. 切除肝脏中血管的离体成像。(a)注射NIR-II Pdots期间肝脏中血管树的原始和增强图像以及(b)放大图像。(c)切除肝脏的照片。(d)从Pdots注射整个过程的NIR-II图像中获得的血管长度和(e)血管分支。(f)沿(b)中白色虚线标记的位置强度分布。接下来,进一步证明了使用NIR-II Pdots和Hessian矩阵方法在体外可视化大鼠肝脏血管结构的可行性。由于肝组织的强散射和吸收以及肝血管的复杂结构,肝血管成像是一项复杂的任务。原始图像在高度混浊的肝组织中显示出非常弱的荧光信号,而Hessian-matrix增强图像显示出高得多的SBR,肝血管成像中SBR的20倍以上增强。这些结果验证了Hessian矩阵用于血管成像的有效性,并为研究肝脏疾病中血管结构的发展提供了工具。图7. (a)颅骨完整的SD大鼠的脑脉管系统的体内NIR-II荧光图像和Hessian基质增强图像与(b)横截面强度分布。(c)大鼠切除的脑组织的亮场和荧光图像。(d) H&E染色图像。(e)健康大鼠和荷瘤大鼠脑切片荧光图像。最后,作者探索了大鼠模型中原位成胶质细胞瘤的颅骨内脑血管成像。由于颅骨更厚且光子散射更强,因此将大鼠脑可视化比将小鼠脑可视化更具挑战性。图像经Hessian矩阵法处理后,原始图像中的小直径血管明显增强,脑血管结构更加清晰可见且增强图像中的SBR有明显改善,与小鼠脑和肝血管成像结果一致。此外,进行离体NIR-II荧光成像,在来自不同组的切除的脑器官的亮场和荧光图像中,模型组肿瘤部位可见亮荧光,而对照组和假组未检测到明显信号。该结果表明,由于渗透性和滞留性增强(EPR)效应,Pdots在脑肿瘤中有效蓄积。对照组和荷瘤组脑切片的H&E染色图像,证实了脑中肿瘤的发展。除了链式堆积调制时,CN-PPV聚合物的混合也赋予Pdots橙色发射,从而能够通过常规共焦成像对组织切片进行显微镜检查,脑切片的共焦荧光图像表明Pdots在脑肿瘤中明显积聚。总之,这些结果证明了使用NIR-II荧光Pdots和Hessian矩阵法进行的大鼠脑高对比度颅骨血管成像。总结:作者设计了荧光Pdots并且开发了一种图像算法,用于小动物的高对比度血管成像。作者提出了一种聚合物共混策略,该策略可以有效地调节大的刚性NIR-II半导体聚合物的链堆积行为,产生用于小血管体内荧光成像的致密明亮的Pdots。此外,作者开发了一种有效的Hessian矩阵方法来增强血管结构的图像对比度,特别是小的和弱荧光的血管。在全身小鼠成像中,与原始图像相比,增强的血管图像在SBR中表现出超过一个数量级的改善。进一步证明了使用NIR-II Pdots和Hessian矩阵法离体可视化大鼠肝脏血管结构的可行性。原始图像显示高度混浊的肝组织的血管网络非常模糊,而Hessian矩阵图像在肝血管成像中显示SBR增强20倍以上。利用明亮的Pdots和Hessian矩阵法,最终进行了颅骨内荧光成像,并在荷脑肿瘤的小鼠和大鼠模型中获得了高对比度的脑脉管系统。本研究将成像算法与NIR-II荧光Pdots相结合,显示出其在体内促进肿瘤血管生成及其他微循环相关疾病定量成像与研究的潜力。参考文献Chen, D. Qi, W. Liu, Y. Yang, Y. Shi, T. Wang, Y. Fang, X. Wang, Y. Xi, L. Wu, C., Near-Infrared II Semiconducting Polymer Dots: Chain Packing Modulation and High-Contrast Vascular Imaging in Deep Tissues. ACS Nano 2023, 17 (17), 17082-17094.⭐ ️ ⭐ ️ ⭐ ️ 近红外二区小动物活体荧光成像系统 - MARS NIR-II in vivo imaging system高灵敏度 - 采用Princeton Instruments深制冷相机,活体穿透深度高于15mm高分辨率 - 定制高分辨大光圈红外镜头,空间分辨率优于3um荧光寿命 - 分辨率优于 5us高速采集 - 速度优于1000fps (帧每秒)多模态系统 - 可扩展X射线辐照、荧光寿命、一区荧光成像、原位成像光谱,CT等显微镜 - 近红外二区高分辨显微系统,兼容成像型光谱仪 有不同型号的样机可以测试,请联系:艾中凯(博士)132 6299 1861⭐ ️ ⭐ ️ ⭐ ️ 恒光智影 上海恒光智影医疗科技有限公司,被评为“国家高新技术企业”,上海市“科技创新行动计划”科学仪器领域立项单位。 恒光智影,致力于为生物医学、临床前和临床应用等相关领域的研究提供先进的、一体化的成像解决方案。 与基于可见光/近红外一区的传统荧光成像技术相比,我们的技术侧重于近红外二区范围并整合CT, X-ray,超声,光声成像技术。 可为肿瘤药理、神经药理、心血管药理、大分子药代动力学等一系列学科的科研人员提供清晰的成像效果,为用户提供前沿的生物医药与科学仪器服务。⭐ ️ ⭐ ️ ⭐ ️ 上海恒光智影医疗科技有限公司地址:上海市浦东新区张江高科碧波路456号 B403-3室网址:www.atmsii.com邮箱:ai@atmsii.com电话:132 6299 1861 (同微信)
  • 台湾毒淀粉 尚未流向大陆
    本报讯 昨日,国台办发言人杨毅在例行的新闻发布会上表示,台湾的毒淀粉尚未被发现流向大陆。  据了解,今年3月间,台湾嘉义县调查站接获检举称,在食物中发现含顺丁烯二酸的有毒淀粉。随着全台展开彻查,“毒淀粉”事件雪球越滚越大。顺丁烯二酸又名马来酸酐,是工业原料,加入淀粉后可增加食物的弹性、黏性及外观光亮度,但会对人体肾脏造成极大损伤。这些毒淀粉流向小吃摊,鸡排、珍珠奶茶等台湾经典美食可能均受污染。经检查,含有“毒淀粉”的不乏一些名小吃,如基隆庙口夜市的百年老店“天一香肉羹顺”。台湾出口至新加坡的11项淀粉制品也被验出含顺丁烯二酸,包括知名的阿甘绿茶、台南上智关庙面、伯思美的珍珠粉圆等。截至26日,台湾各地卫生局封存问题淀粉超过200吨。  国台办新闻发言人杨毅表示,台湾方面根据海峡两岸食品安全协议、海峡两岸医药卫生合作协议指定的相关联系窗口和联系渠道,已经向大陆方面通报了相关情况。大陆目前尚未发现台湾“问题淀粉”流入的情况。
  • 最亮手持激光器在美问世 亮度为阳光八千倍
    Wicked公司研制的S3氪激光器,射程可达到85英里。  S3氪激光的亮度可达到阳光的8000倍。  北京时间9月8日消息,从CD到DVD,激光技术的触角已经延伸到地球的每一个角落。科学家研制的激光器中绝大多数能量很小,与科幻作品中可怕的太空激光武器相差十万八千里。在研制激光器的道路上,美国Wicked激光公司又向前迈出一步,他们研制的S3氪激光器射程可达到85英里(约合136公里),可以穿过房间点燃纸张,能够从地球大气层锁定地面上的物体。  S3氪激光的亮度达到阳光的8000倍,是世界上亮度最高的手持激光器。目前,吉尼斯世界纪录组织正对这一激光器进行评估。Wicked公司表示:“建议用户佩戴护目镜。”S3氪激光器的售价为299美元,涵盖一副护目镜的价格。在人类肉眼看来,绿色激光的亮度是蓝色激光的20倍,S3氪激光器便是绿色激光,拥有惊人的射程。它的能量很高,能够在远距离点燃纸张和火柴。由于内置微处理器,S3氪激光器不会出现温度过高情况。  Wicked公司为S3氪激光器采用了一系列安全举措,例如使用密码以防止滥用激光器。此外,他们还警告用户,不要将激光对准车辆、飞行员、动物、人或者卫星。这款激光器能够进入“战术休眠”模式,允许激光器立即冷启动。  由于任何非人造物体都无法从距地面85英里的高度照射到地球——除非科幻影片中入侵地球的外星人——人们不免对S3氪激光器的用途产生好奇。Wicked公司CEO史蒂夫-刘表示:“如果这款激光器安装在一个稳定的支架(我们并不卖这种支架)上并与卫星同步,宇航员能够看到微弱的绿光。这种实验需要获得政府航天机构的批准。我们的绝大多数职业消费者将这种激光器用于军队、工业界和科学研究。一些业余爱好者将其视为一个奇异的玩具,探索它的用途。作为公司的一项政策,我们并不列出激光器的具体用途,同时建议专业人员使用我们的产品并对自己的行为负责。”  WickedLasers.co.uk等网站计划将这种危险的装置进口到英国。2010年,一名青少年被自己从网上购买的绿色激光器严重灼伤眼睛,这起事故发生后,英国健康保护署发出警告,提醒公众不要购买大功率激光器。目前,英国已经有超过12个人因将大功率激光指示器对准飞行员、司机和足球运动员被送进监狱。
  • 用于大视场(FOV)相机的 LED HalfMoon® 半积分球光源校准系统
    某客户正在开发具有超焦距镜头和 130° 视场 (FOV) 的相机,因此需要一个均匀光源用于平场校正。 平场校正相机的光源要求具有非常高的均匀性,大视场相机要求发光亮度均匀性区域需要比标准相机大。Labsphere解决方案Labsphere (蓝菲光学)的 HalfMoon 半积分球系统比较适合其应用,但针对客户产品要求,需要对该系统特定于应用程序进行修改。精心设计系统满足广角上的高度均匀性。开口尺寸均匀性4英寸98.6%3英寸99.2%1英寸99.8%由四个径向对称 LED光源以 100 - 11,400fL 的亮度范围照射待测设备 (DUT)用于精确系统校准和亮度监控的人眼视觉硅探测器和 SC-6000 光度计可通过 MATLAB 编程的恒流电源在每个 LED 上平均分配功率用于测试多种不同尺寸相机的亮度开口缩孔器开口盖可保护积分球内部免受灰尘或碎屑的影响亮度开口端和缩孔器的设计可以使客户轻松地将相机安装到框架上并开始测试。 半球的几何形状使相机能够拍摄完整、均匀地Spectralon 内衬,同时使用镜子在内部创建虚拟积分球。光谱辐亮度曲线(最大亮度达39,000 cd/m2)从而使整个大视场(FOV)的均匀性非常高。产品特点特定于应用的开口适配器,使用户可以灵活地使用一个系统测试多台摄像机HalfMoon 光源可达到很宽的亮度范围,允许用户测试在系统上的动态范围的特定水平设置根据客户的要求,电源易于编程,并可通过 MATLAB 控制,允许客户自定义和自动化测试过程Labsphere 的 SC-6000 辐射计可实现准确的光谱监测和反馈控制由于具有极高的均匀度值,用户可以获得准确广角视场摄机可靠的平场数据。
  • 新品|大功率LED荧光光源-蔡司显微镜专用兼容
    大功率LED荧光光源BGU-LED-MH-scope5(蔡司专用)专为国际知名光学品牌蔡司显微镜而造,兼容蔡司2021年明星产品 Axioscope5/ Axioscope7两款型号,共同实现高品质的荧光成像效果。长寿命的LED光源和高品质荧光滤光组是高品质荧光成像的保证。有单色荧光、双色荧光及多色荧光等多种配置方案可选。采用大功率LED光源,集成模块化设计专利产品,荧光通道一键切换,快速响应。前方位拨动滑块切换荧光通道光源和荧光滤光片组联动,一键切换,操作顺畅。采用高品质荧光滤片组,OD值6,高信噪比;多种波段可选,应用于多种领域的荧光检测。LED即开即用,开机无须预热 使用寿命长,人工维护成本低;可通过电源适配器实时显示荧光亮度情况,实现荧光强度精准控制。荧光滤色片:紫外通道:UV: BP360/50nm FT:415nm BP:460/50nm蓝色通道:B : BP477/35nm FT:505nm BP:530/40nm绿色通道:G : BP540/25nm FT:565nm BP: 605/55nm最多可搭配3组滤光片和保留一组明场观察通道荧光光源:标配大功率LED光源,寿命20000小时以上电源箱:亮度连续可调,可数显强度,额定电压/电流:AC100-240V 50/60Hz0.3A匹配显微镜:Zeiss Axioscope 5/ Axioscope 7可选荧光滤色片组:紫外通道:uV: BP360/50nm FT: 410nm LP:420nm蓝色通道:B : BP477/35nm FT:505nm LP:510nm绿色通道:G : BP540/25nm FT:570nm LP:575nm紫色通道:V :BP405/10nm FT:455nm LP:460nm黄色通道:Y : BP562/40nm FT:593nm BP:640/70nm红色通道:R : BP635/30nm FT: 660nm BP: 710/80nm医疗检测应用:真菌结核杆菌呼吸道七联检,呼吸道病毒妇科检查 滴虫脑炎CTC大功率LED荧光光源BGU-LED-MH-scope5(蔡司专用)专为国际知名光学品牌蔡司显微镜而造,兼容蔡司2021年明星产品 Axioscope5/ Axioscope7两款型号,共同实现高品质的荧光成像效果。长寿命的LED光源和高品质荧光滤光组是高品质荧光成像的保证。有单色荧光、双色荧光及多色荧光等多种配置方案可选。如果您对大功率LED荧光光源BGU-LED-MH-scope5(蔡司专用)感兴趣,欢迎您的咨询!产品彩页:大功率LED荧光光源BGU-LED-MH-scope5(蔡司专用)
  • 选购LED光源太阳光模拟器你应该知道的3件事!
    随着可再生能源的快速发展,太阳能光伏产业正在蓬勃成长。为了测试太阳能电池的发电效率,需要使用太阳光模拟器进行室内模拟。LED光源由于具备节能、寿命长等优点,已成为太阳光模拟器的主流灯源之一。但在应用时,LED灯源也存在一些缺点和限制。本文将讨论LED太阳光模拟器在测试钙钛矿太阳能电池时的优劣分析。什么是LED?LED (Light Emitting Diode) 是一种二极管照明装置,它能把电能转换成光能。是由一个半导体材料制成的,当电流流过时可发出光。所发之光的颜色可以是红、黄、绿、蓝或白色,是根据不同的半导体材料而定。优点包括高效率、长寿命、节能省电、可调光、快速发亮,绿色环保。因此,LED已经广泛应用于各种照明、显示器和通信系统等领域。LED (Light Emitting Diode) 光源本身拥有许多优点,其中相当著名的特点如下:高效率:转换能效高,目前研发上可以转换85% 的电能为光能。寿命长:寿命非常长,在结温保持在25度的条件下,通常可以达到10,000 小时以上。节能省电:比传统灯具更省电,能减少80% 的能源消耗。可调光:LED 光源可以调节亮度,可以根据环境需求适当调整。快速发亮:点亮速度非常快,在开关时不需要等待时间。环保:LED 产品不含有毒物质,不会对环境造成危害。将LED作为太阳光模拟器灯源又有什么优点?根据LED灯源的特性,太阳光模拟器制造商通常会强调使用LED灯作为太阳光模拟器灯源有下列7点优势:色温可调:可以根据不同的需求,调整色温,用以模拟不同的日照情况。可控性高:可以根据不同的模拟需求,进行亮度和色温的调整。省电:耗电比传统的灯具灯源更低。环保:LED灯源不含有毒物质,对环境无害。寿命较长:LED光源的宣称寿命非常长,可以标榜可达10,000 小时以上,但前提是结温(Junction Temperature)恒定在25°C的条件下应用广泛:可用于各种植物照明、人工智能研究、光学研究、生物研究、摄影棚照明等领域可以模拟多种天气状态,如晴天,阴天等。但LED灯真的这么好吗?长效寿命的定义与迷思LED寿命是指在特定温度条件与特定电流条件下,维持发光亮度至少70%时间的时间。其计算方式是以发光二极管的发光亮度衰减到剩原始亮度的70%,所需经历的时间为作为衡量标准,然而测试实验通常用多个灯泡为一组的实验中进行,当同组平均一半以上数量的LED灯光亮度衰减到70%的时候,其平均时间就是该LED灯泡群体的平均寿命,但寿命长度实验通常是在特定安排的理想使用环境条件下所量测评估的,例如必须控制温度、电流、环境等。常见的控制条件有在结温(Junction Temperature) 25°C下,2 mA特定电流条件下,进行发光强度与时间的寿命监控等等。换言之,一旦使用的环境条件不符该LED灯在实验室量测标准条件,将会大幅影响寿命。用LED作为光伏用太阳模拟器灯源不好吗?实际缺点与潜在问题理论上,更高的驱动电流会增加光输出。但伴随而来的是会增加耗损功率且在最终造成光输出和效率的损失。此外,较高的温度也会导致LED 的正向电压降低,从而使恒流源的耗损功率更高。因此同样地,LED 的主波长、光输出和正向电压相互影响,如下方所列。 (参考资料: NEWARK )光输出与电参数和热参数之间的关系电、热、光,三种要素均会影响LED 的输出特性。图2.解释了光输出与电参数和热参数之间的关联。容易热衰竭的LED灯--光输出随温度升高而降低据文献指出,AlInGaP 四元LED 对热相当敏感,我们可以从实验中了解,白光 LED 的光通量要保持80%,其结温就必须保持在 100°C 以下。而在琥珀色的LED,输出光通量也明显随着结温的升高而急剧下降。上图为结温与光通量的关系。容易随着温度变脸的LED灯----主波长(颜色变化)随温度变化TJ 增加波长或颜色会偏移,LED的主波长取决于结温,我们可以在下列附表中看到依颜色划分的1瓦高亮度的典型值,表中可很明显发现,琥珀色是相当敏感的,因为它会移动 0.09nm/°C。所以我们假设室内照明的环境情境,室温范围为10 至 40 摄氏度,那么在 30 摄氏度的温度范围内,琥珀色的主波长偏移为2.7 纳米 (40 - 10 * 0.09)。场面越热,LED越Down----正向电压随温度降低使用LED的研究人员不能不知道,当温度升高时,VF 降低 2mV/°C,虽然 LED 串联连接时,因为它驱动恒流,所以VF 变化应该不是一个严重的问题。但是如果LED是并联,VF就会随着温度升高而下降,导致电流增加。随着电流增加,TJ 就随之继续增加,导致 VF 更进一步下降,不断交互影响,直至达到平衡。反之,随着低温 VF 增加,就导致电流下降,这可能使得在恒压操作LED灯的环境下难以获得所需的固定光度。热到不想动的LED----寿命随温度降低LED 的可靠性是结温的直接函数,较高的结温往往会缩短LED 的使用寿命。而IES LM-80-08 是一项标准,规范了LED 制造商和照明制造商如何测试LED 组件,用以确定其随时间推移变化的发光性能。而LED 的 L70 寿命就是定义了LED 输出流明在25°C条件下,从100% 降低到70% 所经历的时间(如下图)。LM-80-08 报告用于预测各种温度和驱动电流操作环境下的LED 流明维持率。下图解释了L70寿命与结温之间的关系。据观察,LED 寿命随着结温的升高而降低,在85°C下,LED 寿命均小于1200小时。(参考资料: MDPI)The attained total radiant flux maintenance results of the mid-power blue LEDs, sorted by case temperature and forward current.LM-80-08 报告:中功率蓝色 LED在各外壳温度与正向电流下的LED 流明维持率。(参考资料: MDPI)
  • 产品升级 | MingHui明慧正置六孔LED荧光附件全新升级,荧光效果更佳
    LED荧光附件由于其无损、非入侵的观察方式和特异性标记识别的特点,广泛应用于生物科学领域的研究,作为荧光显微镜的的核心模块,其性能直接决定了荧光成像效果的优劣,MingHui明慧公司对正置六孔LED荧光附件进行设备升级,提高产品质量,大大提高荧光效果和用户使用体验。正置六孔LED荧光附件FL-BGU-MH采用单色光谱范围小的冷光源,最多可同时安装6个大功率LED光源,完美取代汞灯光源,满足各种染料的观察需求。通过拨动荧光转盘即可在明场或荧光的观察方式之间进行切换,方便快捷,有效提高工作效率。另外,该产品适用性广,可完美适配国产和进口品牌采用无限远光路系统的显微镜,例如,奥林巴斯、蔡司、尼康和徕卡等知名品牌。|更高的荧光亮度以下是升级前后的效果对比图(左侧是升级前,右侧是升级后)B通道G通道UV通道升级后的荧光附件可适配mCherry和Cy5等荧光染料,完美解决Y和R通道荧光弱的问题,另外,我司可以根据用户情况定制荧光光源波段和滤光片,满足客户各方面的应用需求。|更稳定的品质散热优化:从机身内部结构上优化散热思路,在散热方面进行了堆料,将芯片热量导出至出风口和外壳,再通过空气挥发,散热表现更出色,有效提升了产品的质量稳定性。|更极致的使用体验 该产品精密的加工和精心的工艺调试,让安装过程简便快速,即装即用,与繁琐的前期和后期调试说“再见”;6个荧光激发镜组限位转盘可以顺畅快速轻松的转动,高精度限位,限位清晰明确,可媲美进口品牌。适配国内外主流品牌显微镜规格参数研究级正置六孔LED荧光附件无疑是考虑性价比高和性能的解决方案之一,如果您的显微镜需要升级荧光观察,可以与我们进行技术沟通。多个高效荧光波段可供选择,更多显微镜LED荧光附件可详见:https://www.instrument.com.cn/netshow/SH105067/product-C0-51099-0-1.htm
  • 在线色彩测量,纸机监测颜色色彩和亮度的方案
    在线色彩测量,纸机监测颜色色彩和亮度的方案随着造纸行业的不断发展,市场竞争日益激烈,纸厂需要不断提升生产效率和产品质量,以保持其市场地位。未来,随着自动化和智能化技术的广泛应用,纸厂的生产流程将变得更加高效和精准。这种技术进步不仅能够大幅降低运营成本,还能显著提升产品质量的一致性和可靠性。尤其是在色彩和亮度控制方面,先进的在线色彩测量和闭环色彩控制系统将发挥关键作用。为了保持竞争力,造纸厂必须实现高效运营。在启动生产时,色彩和亮度往往是最难调整的质量指标。通过高效的在线色彩测量和闭环色彩控制系统,操作人员只需按下按钮即可实现精准的色彩控制。虽然操作人员仍需设置相关机器参数,但在线测量系统能够通过同时调整色彩和光学增白剂(如使用)来缩短启动时间,并减少每次调整色度和克重所需的时间。一、在线色彩测量和控制系统是什么?在线色彩测量和控制系统包括一个非接触式分光光度仪和一个固定机架,按一定间隔放置在造纸生产线上。分光光度仪与质量控制软件相连,监测实际色彩并存储整个批次的数据,同时在工艺开始时调整染色泵站的着色剂。系统屏幕能够立即显示哪怕是非常细微的色彩偏差,以保持严格的色彩公差。即使实际色彩与色标相差甚远,系统也可以通过数学算法自动计算并执行所有必要的染料调整,从而消除生产过程中的主观臆测。该在线测量设备能够承受恶劣的工作环境,不易受到环境光、振动、纸张速度和纸面颤动等因素的影响。定制的测量机架设计在断纸的情况下能够张开探头和托臂,方便穿引新的纸幅。一旦纸张重新稳定,测量设备会自动摆动到测量点并开始测量。在线测量系统还可以采用双机配置,同时监测和控制纸张的两侧。通过直接在纸机上采集准确的测量数据,闭环系统或机器操作人员能够及时纠正色彩偏差。二、何时测量纸张色彩在线色彩测量系统帮助纸机操作人员保持色彩和亮度的一致性。常见的测量点是紧挨卷取前的产线末端,因为该测量点与实验室的色彩相关性高。然而,在线测量系统还可以在纸浆阶段进行测量,以便提供早期预警。此外,在压榨部后的装饰纸测量也很重要,这样可以更好地关联层压在木材上的纸张,从而确保最终产品的质量和一致性。①纸浆的在线色彩测量在纸浆阶段进行在线色彩测量,可以在纸浆进入纸机之前提供早期预警。虽然测得的色彩与成品纸的色彩有所不同,但通过检测纸浆的色彩变化,操作人员能够在纸浆上机之前甚至在生产开始之前进行必要的调整。在线系统监测纸浆色彩可以进行批次比较,确定两种原料流(如废纸与“清洁”原料)的混合情况,评估添加废纸原料的影响,并检测荧光增白剂的相对含量。这样,操作人员可以及时采取措施,确保最终产品的色彩一致性和质量。②卷取前的在线色彩测量在复绕前进行色彩测量非常适合双层牛卡纸、彩色纸巾、彩纸或白纸、纸板、装饰纸、防伪纸和薄打印纸。此阶段的测量可以有效关联实验室数据,因为成品纸在卷取前测量能够提供精准的色彩信息。由于在线测量仅在单层上进行,还需要测量不透光纸张的不透明度,并重新计算至无限层,以确保与实验室数据的一致性。在复卷前的色彩测量非常适合闭环色彩控制,因为原材料的色彩波动最终会反映在纸机末端的色度变化。在线色彩测量系统能够可靠地检测出哪怕是微小的偏差,并一步计算出所有染料的必要调整,然后将这些调整指令发送到染色站。因此,即使原材料发生变化,纸机末端的色彩也只会有细微的波动,确保成品纸的色彩稳定性和一致性。③压榨部和烘干部之间的在线色彩测量在压榨部和烘干部之间进行在线色彩测量非常适合压平和层压的装饰纸。装饰纸的色彩必须完全一致,但树脂或清漆的折射率会改变纸张的色彩外观。在湿纸干燥前进行色彩测量,与成品色彩有良好的相关性,因为纸张中的水分具有与装饰纸类似的折射率。这种在线测量系统可以在必要时生产重染的纸带并进行测量,无需再次压板,从而进一步缩短调整时间。这样不仅能够保证装饰纸的色彩一致性,还能提高生产效率,减少调整时间。三、投资回报快在线色彩测量和控制系统能够显著帮助操作人员控制纸机,通过早期识别色彩偏差并自动调整染料泵,将色彩恢复到公差范围内,从而确保高效运行。其自动启动和色度调整功能最大限度地减少了人为介入,加快启动速度,缩短改抄时间多达50%。同时,系统还降低了染料用量,减少了浪费,确保整个生产批次几乎没有波动,从而提高了成品的市场认可度。这一系列优化措施使得企业能够获得快速的投资回报。四、关于爱色丽“爱色丽彩通 ”总部位于美国密歇根州,成立于1958年。作为全球知名的色彩趋势、科学和技术公司,爱色丽彩通提供服务和解决方案,帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。如果您需要更多信息,请关注官方微信公众号:爱色丽彩通
  • 基恩士获《gongkong2011 第十届自动化年度评选》创新产品奖
    2011年12月2日至24日,经历了网络投票及专家评选,2011中国自动化年度评选结果终于揭晓。在此届评选活动中基恩士荣获两大奖项《创新产品奖》和《热点新闻奖》。 《创新产品奖》 专家评语:基恩士(KEYENCE)LV-S系列数字激光传感器增大受光面,使反射光亮度级别达到平衡,可以稳定检测透明物体。区域光点型受反射镜光线量变化的影响较小,它可以阻止因振动与温度变化所引起的光点位移。高频叠加驱动电路可抑制透明物体上光线量的变化。可用于长距离透明物体检测。《热点新闻奖》 2011年基恩士(KEYENCE)凭借其直销经营模式和优越的技术被美国《福布斯》杂志评为&ldquo 全球最具创新能力企业&rdquo ,位列第17位,在自动化技术和制造商排名第一。通过基恩士的成功经验,直销经营模式在未来将会得到更多企业重视。 关于基恩士 基恩士自创建以来,一直致力于新产品的研发和设计,以创造高附加值为目标,不断创新。每年发布的新产品超过70%都是行业首创。基恩士坚持的直销经营方式,使得基恩士能够更快、更准确的了解和掌握客户在自动化方面的潜在和显在需求,把握市场动向。基恩士自1974年以来一直稳步成长,现已成为开发与制造传感设备的世界领先者,产品范围包括传感器、测量仪器、视觉系统、激光刻印机以及数码显微镜等全面的工业自动化产品线。 欢迎访问基恩士官方网站
  • 400um光纤耦合千瓦半导体激光器
    成果名称400um光纤耦合千瓦半导体激光器单位名称北京工业大学联系人李强联系邮箱ncltlq@bjut.edu.cn成果成熟度□研发阶段 &radic 已有样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产合作方式&radic 技术转让 &radic 技术入股 &radic 合作开发 □其他成果简介:  400&mu m光纤耦合千瓦半导体激光头实物图 400&mu m光纤耦合千瓦半导体激光器整机实物图本项目研发的光纤耦合半导体激光器光纤耦合输出功率大于1000W,光束质量好,耦合光纤芯径400&mu m,光纤耦合效率大于96%,总的电光效率42.99%。样机集成激光模块、电源、冷却、控制等为一体,通过触摸屏实现激光器开关、输出功率设置、状态监测显示。激光器可以放置于机柜上方,也可以与机柜分离放置,适应科研应用及工业加工配合机床或者机械手的应用需求。产品化样机配备了用于激光焊接、激光熔覆的加工头,已进行了不锈钢等材料的激光焊接、激光熔覆加工应用。本项目研发的高光束质量光纤耦合输出半导体激光器,采用标准的半导体阵列(10mm bar),避免采用特殊的半导体激光器所带来的器件成本增加;采用微光学元件对半导体阵列的发光单元重构、变换,单阵列输出功率高,组合阵列数减少,装配工艺相对简单,降低了制作成本;耦合传输光纤采用高功率石英传输光纤,提高激光器的传输效率和可靠性,满足推广应用的要求。本项目创新点是采用标准的半导体阵列(10mm bar),通过微光学元件将阵列发光单元重构、变换的新方法,极大提高阵列的光束质量。本项目所研制的400&mu m光纤耦合千瓦激光器中,所使用的每一个半导体阵列都采用了该技术提高了光束质量,使得每个空间合束模块能够获得高功率、高光束质量的激光输出。该项技术不仅可以应用于半导体激光器的直接应用,而且在用于泵浦源应用时,可以提高泵浦激光的功率密度,可以为提高输出激光的功率和光束质量。可以预期的是,利用该项技术,在现有的400&mu m光纤耦合千瓦激光器的技术基础上,通过合束更多的激光波长,获得2000W,甚至更高的激光输出功率,为工业应用提供更高功率的激光源。而且该项技术应用于泵浦固体激光器、光纤激光器等方面,提高了泵浦光的功率密度,也为实现高性能的固体激光器、光纤激光器等提供更好的技术支持。应用前景:输出激光光强分布图半导体激光器与其他传统的材料加工用大功率激光器如 CO2 激光器、YAG 激光器相比,具有体积小巧,结构紧凑,是灯泵 Nd:YAG 激光器的1/3,光电转化效率高,节省能源,无污染,系统稳定性高,寿命长,维护费用低的特点。目前大功率光纤耦合半导体激光器用于激光熔覆、激光焊接在中国处于启动阶段,国产光纤耦合半导体激光器,只能将标准半导体阵列激光耦合入大芯径光纤(芯径600&mu m以上光纤),由于激光亮度低,只能用于金属材料的激光熔覆。而本项目研制的400um光纤耦合千瓦半导体激光器,由于光束质量好,可直接用于激光熔覆、激光焊接、切割等领域,代替国外产品。本项目开发的千瓦级光纤耦合半导体激光器除了具有国内外的半导体激光亮度的基础指标外,还具有其它优点:1. 自主开发,具有完全的自主知识产权;2.采用标准半导体阵列,使整体原材料成本降低20%-25%;3.空间合束组合模块后,进行偏振、波长合束的方法组合,使产业化中方便进行模块化工艺设计,适于大批量生产;4.采用微光学元件对光束进行整形,使装配难度及后端光纤耦合难度降低,从而降低生产成本;可附加多种功能,如指示光、光电探测器等,更灵活适应用于各种行业;5.多个半导体阵列模块可灵活组合,可方便为用户提供多种解决方案。知识产权及项目获奖情况:本项目开发的千瓦级光纤耦合半导体激光器受到北京市科学技术委员会首都科技条件平台资助,是自主开发产品,具有完全的自主知识产权。专利情况:(1)大功率固体激光高效率光纤耦合方法,专利号:CN101122659A(2)激光二极管电极连接装置,专利号:CN100527532C
  • 光鉴科技完成2亿元B轮融资,推进3D视觉技术多领域落地应用
    近日,3D传感公司光鉴科技完成2亿元人民币B轮融资。本轮投资方为中金资本、一村淞灵、重庆科兴等,融资资金将用于业务拓展。光鉴科技成立5年完成总计5亿元人民币融资。融资历程上,光鉴科技于2018年连获天使轮及Pre-A轮融资,均为数百万美元;2019年,完成由双湖资本及软银中国共同领投的1500万美元A轮融资;2020年,完成2000万美元A+轮融资;2021年,完成数千万人民币A++轮融资。光鉴科技提出“光学+感知+计算”模式,为各行业提供软硬一体的视觉交互及感知方案,此前已实现首款消费级纳米光子芯片量产发布、合作推出首款屏下3D手机等。光鉴科技产品根据现有的生物识别、人机交互、机器视觉等多个业务方向,光鉴科技在移动支付、消费电子、智能座舱、移动机器人等多个领域取得进展,过去两年间营收持续实现数倍增长,并于2023年四季度正式实现盈利。2023年,光鉴科技的生物识别支付业务取得重要突破。在这一业务上,光鉴科技与微信支付合作,于2021年推出小型刷脸支付模组,率先应用于微信刷脸支付场景;2023年为微信支付推出的刷掌支付提供了视觉感知方案,在交通、零售等多个场景推广。“(掌纹识别)核心在于产品的用户体验,即能否流畅地实现识别。”光鉴科技创始人朱力表示。对此,光鉴科技利用团队在光学成像、图像信息处理等方面优势,通过血管散射成像呈现手掌经脉,且根据手掌与设备的不同距离迅速调整红外光亮度,能够在毫秒级时间内清晰获得皮下血管等图像信息。生物识别之外,光鉴科技同样注重产品及技术在移动机器人领域的应用。面对这一玩家更多、技术方案更成熟的市场,光鉴科技选择发力垂直品类的创新方案,目前已与国内头部商用机器人及扫地机器人厂商达成合作。以扫地机器人为例,其通常需要两套视觉系统,分别完成远距离导航定位及近距离识别避障等功能,同时意味着需要布局多个传感器。对此,光鉴科技自研的sToF技术融合3D结构光及ToF能力,叠加相应算法,能够仅凭单一模组实现近距离超高精度和中远距离的高精度3D成像。同时,光鉴科技在智能汽车及消费电子等领域均有布局。智能汽车方面,光鉴科技已与多个行业领先的车企达成战略合作,发布车规级ToF深度相机,共研智能座舱3D视觉方案;消费电子领域,光鉴科技与头部手机厂商合作研发,结合既有技术能力,推出首款屏下3D智能手机以及柔性OLED屏下3D概念手机。团队方面,光鉴科技核心创始团队拥有光电、3D视觉、芯片等领域丰富开发经验,研发人员占比80%以上,拥有数百项专利。公司三位创始人分别为美国加州大学伯克利分校及斯坦福大学博士,本科毕业于清华大学,曾于苹果、甲骨文等国际知名公司任职,在光电及算法领域拥有丰富经验。
  • 测定水分含量与水活度仪的意义
    测定水分含量与水分活度的意义水分测定的意义:首先,它是是重要的质量指标之一,控制食品水分含量,对于保持食品具有良好的感官性状,维持食品中其他组分的平衡关系,保证食品具有一 定的保存期等均有着重要的作用。其次是一项重要的经济指标,水分含量是物料衡算的依据,同时可了解食品水分的含量和掌握食品的基础数据,并增加其它项目的可比性。对于它们的品质和保存,进行成本核算,提高工厂的经济效益等均具有重大意义后,水分的含量高低,对微生物的生长及生化反应都有密切的关系。而水分活度则反映食品与水的亲和能力大小,表示食品中所含的水分作为生物化学反应和微生物生长的可利用价值。水分活度值的大小对食品的色、香、味、质构以及食品的稳定性都有着重要影响。各种微生物的生命活动及各种化学、生物化学变化都要求一定的水分活度值,故水分活度值与食品的保藏性能密切相关。相同含水量的食品由于它们的水分活度值不同而保藏性能会有明显差异。 在固形物组分一定时,水分含量和水分活度有着直接的关系,当水分含量增加时水分活度也增加,在生产中通过对水分活度的测定可以快速监控水分含量的变化,从而作为水分含量监控的重要手段。水含量和水活性之间的关系是复杂的。水分活度的增量与水含量的增量几乎总是伴随,但是非线性地。水活性和水分之间的这个关系在一个特定温度称水分吸着等温线。 (1)测水分含量 方法一——干燥法 此方法要求:①水分是wei一的挥发的物质,不含或含其它挥发性成分极微。②水分的排除情况很完全,即含胶态物质、含结合水量少。③食品中其他组分在加热过程中发生化学反应引起的重量变化非常小,可忽略不计,对热稳定的食品。(2)测水分活度 水分活度定义为物质中水分含量的活性部分或者说自由水。水分活度被认为是产品稳定性的一个重要指标。通过适当的方法(包括干燥、大量的糖或者盐与水的化学结合)控制水分活度达到产品长期保存,这种方法被人类长期使用。从微生物的角度来说,控制水分活度可以抑制微生物的生长。这就能解释蜂蜜、蜜饯、咸菜为什么不容易长菌。但是必须指出,控制水分活度不止能控制微生物的生长,产品的化学和物理性能也得到了很好的保存。方法一——扩散法 GYW-1M水分活度仪工作原理是把被测样品置于密封的空间内,在保持恒温的条件下,使样品与周围空气的蒸汽压达到平衡,再利用冠亚专业的测量技术来反应出样品当前的活度.水分活度仪特点可检测各种(固态物、液态物)物品采用高精度进口传感器性能稳定,检测精度高测量时间短,操作简便触摸彩屏操作,可自定义屏幕背光亮度多个通道同时测量打印输出功能曲线绘制功能以及电脑数据采集系统,可供后期数据的比较与分析。水分活度仪技术指标(1) 供电电压:交流220V(47~63Hz)(2) 工作环境:温度0~50℃ 湿度0~95%RH(3) 测量范围:温度0~50℃ 活度0.000~1.000AW(4) 测量精度:温度± 0.1℃ 活度±0.013(@25℃)(5) 重 复 性:≤0.010(6) 分辨率: 0.001AW(7) 测量时间: 一般样品几分钟(8) 测量通道:单通道(可根据客户的要求定制) (9) 校准方式: 自动校准(校正值补偿功能) (10) 显示方式:大触摸彩屏 反应时间快(11) 显示速度:实时显示检测曲线(12) 操作方式:触摸(13) 输出方式:微型打印机(14) 通讯方式:RS232(15)功 耗: 20W(16)外形尺寸:280mm×226mm×120mm
  • Copley清洁剂测试仪介绍
    Copley创建于1946年的英国诺丁汉,是全球知名的药物检测仪器研发和制造商,为全球超过96个国家的用户提供药物测试解决方案和仪器。而在这些仪器中,Copley研发专家创新地设计了一款用于评估清洁剂清洁效果的测试仪器,为客户带来清洁剂测试的更高效、节能而准确的方法。“背景资料大家日常使用的清洁剂有洗衣粉、洗衣液、洗洁精等等,这些清洁剂需要有良好的清洁力,在相对低温的溶剂中也能达到良好的清洗效果,又要对环境的影响降到zui低。 传统的测试方法往往需要更大的实验空间、比较大的噪音、更大的能量消耗、测试效率 也比较低。需要有一种比传统方法更适合于日常检测的、实用的、可靠的、重复性好的,性价比高的测试方法,Copley研发的TRG 800i清洁剂测试仪就是这类仪器。“测试方法简介影响清洁剂洗涤效果的因素一般有:洗涤剂浓度、水温、水的硬度、pH值 、漂白性、洗涤时间、冲洗时间、洗涤程序和污染程度等等。洗衣粉/洗衣液类清洁剂主要由表面活性剂、缓冲剂、酶、合成分子、芳香剂、增白剂组成。评价这类产品需要考虑以下方面:去污效果、防沉积、不掉色和抗染色等。测试材料:特定污物污染后的一定材质的纺织物,样品尺寸为12.5*5/6cm或8*8cm。洗洁精类产品有粉态、液态、凝胶态、片状等,由表面活性剂、漂白、酶、润湿剂等组成。评价这类产品需要考虑以下方面:去油污效果、防沉积和光亮度等。测试材料:模拟瓷、玻璃和不锈钢表面的预污染瓷材,样品尺寸为 7.5*2.5cm。“Copley TRG 800i清洁剂测试仪介绍在上述背景下,Copley TRG 800i清洁剂测试仪应运而生。她比传统方法有以下优点:1) 8个样品同时做,效率提升,结果平行性好;2) 测试参数精zhun可控;3) 更少的样品、试剂和材料消耗;4) 体积小巧,节约实验室空间。5) 选配制冷模块,模拟常温或低温条件下清洗。6)触摸屏操作,方便快捷。7)模拟洗衣机清洗,单向或双向转动。8)数据可打印导出,或输出到电脑。“Copley TRG 800i清洁剂测试仪技术参数
  • 我国在高亮度硬X光源研究中取得新进展
    p style="line-height: 1.75em " 高亮度X光源由于其在材料、生物研究等方面的广泛应用,一直是国际相关科研领域追求的目标。韧制辐射、同步辐射光源、X射线自由电子激光(XFEL)等都可以产生高亮度X光源。超短超强激光通过不同相互作用机制,可在从THz到伽马射线的各个频段产生高亮度超短电磁辐射源。/pp style="line-height: 1.75em "  中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室与德国杜塞尔多夫大学合作,3月14日发表在国际物理学期刊《物理评论快报》上的论文Bright x-ray source from a laser-driven micro-plasma waveguide [Phys. Rev. Lett. 116, 115001 (2016)] 报道了利用高对比度超短超强激光和微等离子体通道相互作用产生高亮度X射线的理论方案。超强激光将通道壁上的电子拉出,在激光场中加速,高能电子在激光场中的横向运动可辐射极强的X光(如图)。利用这一新机制,辐射X光的能量在20keV左右,单个脉冲光子数接近1011个,X光源具有很好的准直性,亮度可达5× 1023photons/s/mm2/mrad2/0.1%bandwidth,为这一重要频段(~20KeV)产生极高亮度X光源提出了一种重要方案。强场激光物理国家重点实验室正准备在实验室超短超强激光装置上进行相关实验。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/9ad78f2c-8891-4cf9-88a3-08ed3718ea6d.jpg" title="W020160419336153986380.jpg"//pp style="text-align: center "高能电子在圆偏转超强激光场中加速、旋转,辐射出高亮度硬X射线/p
  • 持续升温的高内涵细胞成像与火热的类器官研究——横河电机高级技术顾问杨林立
    高内涵细胞成像分析系统是一种利用高倍镜成像技术对细胞进行图像采集和分析的仪器设备。得益于显微成像、自动化和计算机等技术的迅猛发展,使其能够对大量细胞进行高分辨率成像和数据分析,实时提供海量多维生物学信息,广泛应用于生物医学、药物筛选等领域。为帮助大家及时了解高内涵成像分析前沿技术、创新产品与解决方案,仪器信息网特别组织策划《窥微探秘,高内涵细胞成像前沿技术与进展》专题。本期,特别邀请到横河电机(中国)有限公司高级技术顾问杨林立谈一谈日本横河电机YOKOGAWA高内涵成像分析系统发展历程、创新技术以及他对未来市场的看法。仪器信息网:请介绍一下高内涵成像技术的发展历史。杨林立:目前,高内涵成像技术主要包括宽场和共聚焦两种,其中共聚焦又细分为激光点扫描共聚焦、单转盘共聚焦和微透镜双转盘共聚焦。相较宽场和点扫描共聚焦,转盘共聚焦兼顾了图像质量和扫描速度,可以实现高速获取高质量的动态图像,展现出广阔的应用前景。接下来,我将围绕转盘共聚焦技术展开重点介绍。1997年,美国Cellomics公司成功开发出首个高内涵高通量筛选技术平台ArrayScan system,其中的共聚焦模块采用的是Nipkow单转盘,在保证高质量图像的基础上显著提升了成像速度,实现了短时间内获取大量图像和数据的目标,帮助科研人员进一步对细胞内部或细胞与细胞之间连续发生的动态变化的研究。1996年,横河电机成功研制出首套微透镜增强双转盘共聚焦模块CSU10,在列阵单转盘的基础上引入了微透镜列阵转盘。其中,微透镜盘的使用能够大幅增加透光量,减小噪音,提高图像信噪比,同时进一步减小了激光曝光时间,实现低光漂白和低光毒性。微透镜双转盘共聚焦示意图随后,横河电机在2008年推出了首款微透镜双转盘高内涵系统CV6000,搭配4台高视角相机和水浸式镜头,进一步提升了拍照速度和图像分辨率。2015年,横河电机首款超高分辨的转盘共聚焦模块CSU-W1 SORA诞生,其分辨率可达到120 nm,使图像分辨率再次大幅提升。近年来,随着图像荧光均一度要求越来越高,原有的光路设计亟需改造升级,横河电机和英国Andor公司分别开发出Uniformizer和Borealis技术,使视野内的荧光亮度更加均一化,从而提升了高内涵系统的成像质量。仪器信息网:请点评荧光成像系统、透射光成像系统和共聚焦成像系统等不同成像方式的优劣势?杨林立:成像技术可以分为两类:一类是透射光技术,即俗称明场或明视野,另一类是荧光技术。明场的定义相对广泛,具体又可以分为明场(Bright Field,BF)、微分干涉对比(Differential Interference Contrast,DIC)、霍夫曼调制对比(Hoffman Modulation Contrast,HMC)、相差(Phase Contrast,PH)、偏光(Polarized Light)和暗场(Dark Field,DF)。而荧光技术是指光源通过透镜激发细胞染料,染料发射荧光再经透镜进入相机,将光信号转化为电信号形成细胞图像。近年来,市场不断涌现出一些新颖复杂的成像技术,例如光片显微镜、共聚焦显微镜和双光子显微镜,大体上基于荧光成像技术发展而来的。与传统显微镜不同,共聚焦显微镜采用单色光作为光源,在入射光滤光片位置附近增加一个针孔装置使入射光源变成点光源,点光源相比普通场光源方向性更强、发散更小、强度更大,能够在某一时间点激发焦平面内单个样品点的荧光信号,周围的样品点对被激发点的干扰极小,从而大大提升了显微镜的XY轴分辨率。在信号检测器的前方也设置了一个针孔装置,光源针孔和检测针孔的位置都刚好位于物镜的焦平面上,但通过分光器的作用之后,两者的位置形成“共轭”,这就是所谓的“共聚焦”。共聚焦的成像方式能很好地阻挡非焦平面的信号,进而提升显微镜的Z轴分辨率。仪器信息网:请介绍当前全球及中国高内涵细胞成像分析系统市场规模及现状。杨林立:据调研报告显示,全球高内涵筛选(HCS)的市场规模大概在6亿美元左右。从2019年到2024年间,预计将以9.8%的年复合成长率保持较高的增速发展,市场规模也将成长到10.5亿美元左右。其中,北美地区(占比38.5%)是高内涵筛选的最大市场,其次是欧洲(31.7%)、亚太地区(23.1%)、拉丁美洲(5.0%)、中东和非洲(1.6%)。北美地区由于研发投入强度高、主要医药市场参与者的存在、以及政府大力支持等多重因素导致长期占据较大的市场份额。与此同时,随着全球医药行业高速发展、新药研发投入力度持续加大、跨国公司对新兴市场的日益关注以及研发基础设施不断完善,预计亚太地区市场将在预测期内实现最高增长。目前市场主要参与者包括:美谷分子(美国)、瑞孚迪(原PE,美国)、赛默飞(美国)、思拓凡(原GE,美国)、伯腾(美国)、横河电机(日本)、帝肯(瑞士)和伯乐(美国)等。根据仪器信息网报道,从全国共享高内涵筛选系统品牌分布来看,市场被进口垄断。前二者更是抢占到总份额的60%,在高校和科研院所中占据绝对优势。根据2021上半年高内涵分析仪中标记录,从高内涵细胞成像分析系统的品牌分布来看,中标数据中瑞孚迪占比最高。横河的占比为4%,其中的CQ1型号有着最多的中标。仪器信息网:贵司高内涵细胞成像分析系统的发展历程是怎样的?有哪些里程碑事件?杨林立:横河电机的高内涵分析系统最早可追溯到2008年——首款微透镜双转盘高内涵系统CV6000的诞生,它曾一度成为当时通量最高且成像质量极高的明星产品,随后于2011年完成了重大更新,并命名为CV7000;2014年,又推出了首款桌面式微透镜双转盘共聚焦高内涵分析系统CQ1,兼顾了成像速度和质量及经济性;2018年,成功研制出集细胞培养、加样、成像和分析于一体高内涵筛选系统CV8000,通过将专有的高速共焦扫描单元、水浸式镜头、带有细胞培养环境的显微镜台和集成机器人移液器相结合,不仅实现了高内涵、高分辨率成像,还可以通过更复杂的评估系统进行细胞表型筛选;2022年,横河电机重磅推出了首款高内涵单细胞及亚细胞内容物取样系统Single Cellome™ SS2000,这也是业内首次将高内涵系统与细胞取样系统相结合,具有跨时代融合创新。是全球首次将高内涵系统与细胞取样系统结合,提高稀有细胞及细胞内容物的取样便捷度,同时保留细胞的原始形态和位置信息,流式分选系统需要大样本,需要细胞悬浮,不能获取细胞容物,它的出现弥补了流式的不足,在高内涵成像分析的基础上,通过设定取样参数可提取整个细胞或细胞内容物。仪器信息网:目前贵司主推的高内涵细胞成像分析系统产品有哪些?并谈谈该产品的核心竞争力(包括成像、数据处理、算法分析和自动化等方面)。杨林立:根据市场需求和侧重目标不同,目前横河电机主推CQ1台式高内涵分析系统、CellVoyager CV8000高内涵筛选系统和Single Cellome™系统SS2000三款产品。就核心竞争力而言,横河电机高内涵产品的成像质量在业内是有口皆碑的,采用微透镜增强双转盘共聚焦光路,通光量高达70%,而单转盘仅有1-2%,同时,微透镜双转盘凿刻的针孔能够有效阻断杂散光,图像信噪比显著高于单转盘。此外,光源使用固体激光,单色性和亮度及穿透性比LED高,此外软件功能强大,界面简洁,操作方便。综上,横河电机的高内涵产品具有图像质量高、成像速度快、分析便捷等显著优势。CellVoyager CQ1高内涵成像分析系统CellVoyager CQ1是一款小巧紧凑、简单易用且价格亲民的高内涵成像分析系统,拥有有多种配置选择,并支持智能整合从而实现全自动成像分析。得益于横河电机微透镜双转盘共焦技术可以实现快速、温和地获取3D图像。同时,微透镜双转盘共聚焦的低光毒性使延时和活细胞分析成为可能。提供类似流式细胞术分析功能,支持包括数量、形态学、荧光强度、纹理和示踪及其他自定义参数的高内涵分析。此外,CellVoyager CQ1也是开放平台,可作为图像采集或分析设备扩展为整合检测系统,也可连接机械臂实现全自动成像分析。CQ1可配备高阶的高通量高内涵分析软件CellPathfinder。CellVoyager CV8000 高内涵筛选系统作为一款高端高内涵分析系统,CellVoyager CV8000将独特的高速共焦扫描仪、水浸物镜、高视场相机、带有细胞培养环境的显微镜台和机器人移液器集于一身,不仅实现了高内涵、高分辨率成像,还可以通过更复杂的评估系统进行表型筛选。此外,配备功能强大的CellPathfinder专业分析软件,可对细胞、细胞器、蛋白颗粒、神经细胞等进行多参数分析,如形态参数、荧光参数、纹理参数、细胞示踪参数等,并且具备深度学习和机器学习能力,能够提高对目标对象识别的精度性和准确性,从而帮助用户更好地分析图像,实现批量化分析,批量化导出数据结果,导出多种可视化数据。Single Cellome™系统SS2000高内涵自动亚细胞取样系统SS2000是一套直接自动取样的系统,它可在单细胞水平上自动对细胞的特定区域或整个细胞进行采样,同时使用共聚焦显微镜对培养中的细胞进行成像。由于在培养过程中可以仅对目标细胞进行取样而无需分离细胞,因此,取样后可保留细胞的位置和形态信息。仪器信息网:贵司高内涵细胞成像分析系统主要应用哪些领域的哪些实验环节?有哪些代表性用户单位?杨林立:横河电机的高内涵产品广泛应用于各种生物学实验环节,例如药物毒性与活力、类器官的培养与杀伤评价、神经细胞的发育与调节、胚胎干细胞的生长发育和分化、转录因子调控、TPD靶向蛋白复合体水解和细胞自噬等。凭借值得信赖的产品质量和快速细致的服务,横河电机的高内涵产品获得了广大用户的认可和赞誉,比如诺华制药、阿斯利康、强生制药等国际知名药企,哈佛大学医学院、美国国立卫生研究院(NIH)和食品药品监督管理局(FDA)等美国研究机构,以及北京大学、中科院微生物所、西湖大学和香港科技大学等国内科研院校。仪器信息网:未来高内涵细胞成像分析系统技术发展趋势如何?最看好哪些应用细分?杨林立:现阶段一线科研工作者们对高内涵成像仪器操作和数据分析的熟练程度仍有很大进步空间,比如,一些研究单位时常因为高内涵使用不熟练,而不能得到清晰的图像以及准确的分析结果。为此,高内涵成像分析系统需要更具智能化和智慧化,通过先进的语音交互系统将录入的语音准确无误地转化为操作指令或者编程语言,帮助操作人员熟练地使用各项功能。这也是横河电机未来重要发展方向之一。2019年,类器官技术被The New England Journal of Medicine杂志评为优良的人类临床前疾病模型,它在细胞水平和个体水平药物评价之间建立了一座关口,能更高效提升药物进入临床的成功率,在3D水平上筛除低效药物。在医院科室,患者的组织可用于体外肿瘤类器官培养,进而药敏筛查,指导病人的临床用药及组合用药。此外,改造后的免疫细胞对肿瘤组织是否具有杀伤或抑制作用,同样需要类器管模型进行检测评价。因此,类器官拥有众多且重要的应用场景,而对3D类器官的成像和分析,目前只有高内涵能够胜任,尤其微透镜双转盘高内涵能够更好地成像与分析。我认为,在类器官研究领域,高内涵细胞成像分析系统是明确、持续且重要的需求。杨林立 横河电机(中国)有限公司高级技术顾问杨林立,生物学博士,毕业于上海交通大学,专注于细胞功能及表型研究,具有丰富的高内涵成像和分析经验,对于高内涵的整体解决方案,对于类器官的研究有着深入的理解和经验。欢迎投稿!投稿文章将在《高内涵成像技术》专题展示并在仪器信息网相关渠道推广。投稿邮箱:zhaoyw@instrument.com.cn,关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系:13331136682(同微信)。
  • “毒淀粉”在台已用40多年(组图)
    全台粉圆、黑轮、板条、芋圆、地瓜圆等越来越多食品被查出遭违法添加顺丁烯二酸,顺丁烯二酸对肾脏具有高毒性,台湾消费者接受媒体采访时表示,还没确定安全问题前,这些食品暂时少吃。  82岁高中化学教师王东清,被指40多年前“发明毒淀粉”。  晨报讯 综合台媒报道,继2011年的“塑化剂”风波后,一个新名词“顺丁烯二酸”近日被台湾民众熟悉。这种会引起人体肾脏受损的物质被非法添加入淀粉,制成又Q(有弹性)又好吃的肉圆、粉圆、水晶饺等台湾美食,引起台社会对食品安全问题的再次关注。  截至目前,全台粉圆、黑轮、板条、芋圆、地瓜圆等越来越多食品被查出遭违法添加顺丁烯二酸,各地卫生局封存问题淀粉超过200公吨。有台湾消费者接受媒体采访时表示,毒淀粉事件越滚越大,在还没确定安全问题前,肉圆、黑轮等暂时少吃。  6月店家需张贴安全证明  台湾“卫生署”27日召开记者会介绍,将启动“0527食品安全项目计划”,即日起采取“坚壁清野”政策,将3天内清查全台所有淀粉厂,确定问题淀粉的来源、流向、回收情况。自6月1日起,台卫生部门将要求所有台湾淀粉类原料制造商或贩卖商需提供安全证明给下游厂商,并明显张贴在店家,供消费者检视确认。第一阶段以粄条、肉圆、粉圆、黑轮、粉粿、芋圆、地瓜圆等民众常吃的食品为主,若没有提供安全证明或伪造安全证明,或将受到新台币千万元重罚和刑责。  台湾行政主管部门27日召开跨部会会议,表示将以跨部会合作方式,包括法务部门、环境保护部门、劳工委员会和消费者保护处,加强化工原料源头管理及消费者权益保护。  “毒淀粉”已经使用40多年  随着毒淀粉事件的延烧,被称为“毒淀粉发明人”的高中退休教师王东清最近也受到各界关注。接受媒体采访时,现年82岁的王东清澄清,早期在日本留学时,从淀粉科学技术中,学会顺丁烯二酸技术。他指出,该物质经过氧化后会去酸无毒。1972年,一位已成为某公司员工的学生曾找他学习该项技术,但最后厂商如何滥制该物质,他并不知情。如此算来,顺丁烯二酸加入台湾食品40多年了。  顺丁烯二酸又称“马来酸”,无色结晶体,无营养价值,会破坏人体器官黏膜组织,并损害肾脏。无良商人为增加食品弹性、黏性及外观光亮度,将其加入淀粉中。  据台湾媒体报道,新加坡农粮兽医局26日公布11种台湾地区出产的淀粉产品,发现有“顺丁烯二酸”,已将产品下架。
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