[b]职位名称：[/b]北大事业编招聘-双束（FIB/SEM）/冷冻电子断层扫描(cryo-ET)技术主管[b]职位描述/要求：[/b]【岗位职责】1、负责平台Cryo-FIB/SEM双束显微镜和冷冻光学显微镜的日常运行及维护；2、培训、协助用户使用Cryo-FIB/SEM双束显微镜和冷冻光学显微镜制备样品；3、辅助相关课题组合作开展光电联用及冷冻电子断层扫描技术路线的研发、优化；4、协助平台管理其他电镜及附属设备。【岗位要求】1、政治立场坚定，具有良好的职业道德，诚实守信，爱岗敬业，工作细心踏实，服务意识和责任心强；2、能够熟练掌握双束显微镜（FIB/SEM）使用，专业不限；3、具有Cryo-FIB冷冻生物样品制备或者电子断层扫描经验者优先；4、具有博士学位，具备较强的语言表达能力，英语水平较好，学术论文写作能力较强 5、热爱仪器管理工作，新技术研发工作，工作积极主动、认真负责，具备良好的团队协作能力。【薪酬福利】此岗位属北京大学事业编人员，可申请副高级职称，可协助申请学校、国家技术创新类基金，可申请学校政策性住房，子女可入学北大附属幼儿园、小学、中学就读，薪资可面议。特别优秀者（比如受过良好的科研训练、有较高的英语或计算机水平）可提供有竞争力的薪酬。[b]公司介绍：[/b] 作为北京大学双一流重点建设项目，北京大学于2015年启动了学校冷冻电镜平台和学科的建设，2017年平台正式运行。平台目前拥有总价值约1.1亿元的电镜和各类样品制备仪器，其中包括2台高端300 kV Titan Krios G3冷冻透射电子显微镜（K2 Gif 相机、相位板）、一台200 kV Talos Arctica（K2相机）冷冻透射电子显微镜。2020年将购置冷冻双束扫描电镜和光电关联显微镜...[url=https://www.instrument.com.cn/job/user/job/position/70076]查看全部[/url]
[b][url=http://www.f-lab.cn/vivo-imaging/nexus128.html]三维光声超声成像系统Nexus128[/url][/b]是全球首款成熟商用的[b]3D光声成像系统[/b]和[b]3D光声CT系统[/b]和[b]3D光声断层扫描成像系统[/b],具有更高灵敏度和各向同性分辨率，提高光声图像质量,具有更快的扫描时间和更高光声成像处理能力。三维光声超声成像系统利用内源性或外源性对比产生层析吸收的断层图像,适用于近红外吸收染料或荧光探针进行对比度增强和分子成像应用。三维光声超声成像系统应用分子探针的吸收和分布肿瘤血管-血红蛋白浓度肿瘤缺氧-二氧化硫[img=三维光声超声成像系统]http://www.f-lab.cn/Upload/photo-acoustic-CT-Nexus128.png[/img]三维光声超声成像系统Nexus128特点预定义的肿瘤生物学和探头吸收协议先进灵活的研究模式的扫描参数先进的重建算法易于使用的图形用户界面紧凑，方便的现场系统强大的查看和分析软件易于使用的图形用户界面数据可视化与分析三维光声数据从三维光声超声成像系统传输到工作站进行观察和分析。工作站上的数据具有与三维光声超声成像系统相同的结构/组织。独立的工作站允许调查员分析数据，而另一个操作员正在获取数据。前置像头具有强大的内置工具Endra 可以为特殊定量数据应用提供OsiriX 插件三维光声超声成像系统Nexus128：[url]http://www.f-lab.cn/vivo-imaging/nexus128.html[/url]
2012年12月15日 来源： 中国科技网 作者： 周前进 刘志伟 最新发现与创新 中国科技网讯 不留意看去，这个仪器有点形似一个厚实的马桶，约有1.3×0.8×1.6立方米。就是它，已完成了13例肺癌、肝癌、卵巢癌等癌症鼠，16例阿尔茨海默病鼠，30例正常鼠模型的研究。通过这些研究，对仪器性能进行了全面验证，特别是证实了在空间分辨率上有重大突破。 该仪器就是华中科技大学谢庆国团队研发出的世界首台数字PET(正电子发射断层成像仪)，它能追踪到商用PET能够发现的最小肿瘤的1/20的肿瘤。这意味着可以更早、更灵敏地发现肿瘤、诊断癌症。 商用PET上世纪70年代诞生，以无创可视化人体生理活动而开启了医学影像学的一个全新时代。商用PET研制因为涉及核物理、电子、材料、机械、医学等诸多学科，技术门槛高，所以至今仅有西方3家跨国公司能独立研制生产PET设备。全世界现有PET 5000多台，我国有PET约160台，全部为进口。 据介绍，当前全球使用的PET均为模拟或者模数混合设备。随着数字化浪潮席卷全球，超声、计算机断层扫描（CT）以及核磁共振（MRI）等医学影像设备均早已实现了数据采集源头的数字化。但由于PET要测量的“信号”频率太高、显现的时间太短，现有“规则时间采样方法”一直难以捕获、采集到足够的信息，难以完整、精确地还原待测“信号”，成为PET数字化的绊脚石。 2001年以来，谢庆国教授带领的团队，经过11年努力，发明了“多电压阈值采样方法”，完成了从数字PET理论发现，到关键探测器工业化生产，到商业机装配与动物成像试验的整个研发过程。专家认为，数字PET的研制成功，可望为人类癌症等疾病的预防及早期诊疗带来突破。（通讯员周前进 记者刘志伟） 《科技日报》（2012-12-15 一版）
2016国产磁测量好仪器系列之五：磁场测量扫描成像系统F-30原创：李响、杨文振、薜立强、冀石磊、郑文京 工程师，北京翠海佳诚磁电科技有限责任公司推荐：陆俊 工程师，中科院物理所磁学室2016年10月28日一句话推荐理由：国产半导体器件的骄傲之作应用在中强磁场测量上的好仪器。一、引言 磁场无形，但又无处不在，无时无刻不在直接或间接的影响着我们的生活，比如地磁、磁卡、电机、变压充电器、电磁炉、微波炉、手机、磁盘、钞票、耳麦、磁悬浮列车、核磁共振成像仪这些让我们每天都在和各种各样的磁场打交道，然而对于磁场如何衡量，如何产生如何测量恐怕较少有人去关注，简单概括几点：一是磁场的单位，常用的单位是奥斯特，国际单位安每米比较小(1 Oe ~ 79.6 A/m)，注意严格来讲不要将单位表达成高斯或特斯拉这两个磁感应强度单位，因为磁场强度和磁感应强度概念上完全不同，尽管二者可根据(经常以空气或真空的)磁导率相互变换，即1奥斯特磁场在真空或空气中诱导的磁感应强度为1高斯或万分之一特斯拉。二是磁场的产生，首先地球是跟我们关系最密切的磁场源，地表磁场大约为0.5奥斯特，随纬度升高有缓慢增强趋势；其次是为了产生变化磁场，可以通过永磁体机械组装的方式，也可以使用线圈中通过电流的方式，根据线圈材料或结构的不同可以形成不同类型的通电线圈磁场源，比如超导线圈在不消耗能量情况下维持100kOe以上的磁场，高强度导电材料及结构制成的1MOe以上的脉冲强磁场；还有一种和磁场产生相反，要尽可能减少磁场，以防止地球磁场或其他干扰磁场对精密传感器造成不利影响，破坏极端条件探索、精密标定测量等任务，这时要用到消磁措施，可以使用主动电流对消与被动屏蔽两种方法，综合利用消磁技术，我们可以获得比地磁场弱10个数量级的洁净磁场环境。三是磁场的测量，相比产生技术方法，磁场测量要复杂得多，其类型有电磁感应、霍尔、磁阻、磁电、磁光、磁致伸缩、磁共振及非线性磁效应等基本原理，其中值得一提的几个包括最通用且测量范围最广的感应线圈磁探测器、前沿科学探索中常用的超导量子干涉仪(SQUID)、地磁或空间磁场探测中常用的磁通门或原子光泵磁力仪、智能手机里植入的各向异性磁阻AMR芯片、磁场计量常用的核磁共振磁力仪以及跟电磁相关的生产及科研任务中常见的中等强度磁场(地磁场上下四个数量级之间)测量上最常见最常用的霍尔磁场计。以上关于磁场的量级、产生与测量方法比较汇总于图1，在中等磁场强度测量应用最广泛的为霍尔传感器，虽然它没有核磁共振磁力仪ppm级的高精度，但它同时具备足够的精密度(通常约千分之一)、高空间分辨、高线性度、单一传感器宽测量范围、成本又相对较低等明显优势，因而市面上高斯计、特斯拉计等中等强度磁场测量仪绝大多数基于霍尔传感器，本文介绍的磁测量产品也基于霍尔磁场计，在前述磁相关的器件及应用产品的质量控制、监护与升级过程中扮演着不可缺少的角色。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/11/201611101944_616260_0_3.png图1 磁场的量级、不同产生与测量方法比较概览图二、背景中科院半导体所从20世纪80年代始研究高迁移率砷化镓(GaAs)霍尔器件，后来经过两代人的薪火传承克服半导体材料制备、内置温度补偿器件设计与测量数字化采样及软件优化上的技术难题逐渐发展成熟，最终落地北京翠海公司，形成CH-1800，CH3600等被用户认可的高斯计产品。近些年为了配合电磁制造业质量提升的业界需求，为电机磁体、核磁共振磁体空间均匀性、多级磁体分布提供系统的测量方案，翠海公司在高斯计的基础上增加无磁运动机构和软件集成，开发出F-30磁场测量扫描成像仪，照片如图2所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/11/201611101944_616259_0_3.jpg图2 F-30 型磁场测量扫描成像设备照片三、简介F-30由上位机（装有控制软件）、高精度高斯计（一维或者三维）、与高斯计搭配的探头、多维电控位移台以及位移台的控制器组成，如图3所示。简单来说可以分为两个部分，一部分只是用来采集数据，另一部分只是位移，两个部分搭配起来就组成了这个位移采集系统。位移模块由多维电控位移台和位移台控制器组成，通过操作上位机软件给控制器下命令，控制器就根据命令带动电控位移台各个轴运动，这个电控位移台的参数（台面大小、运动轴长度、运动方式、多少维度）用户可定制，即实现在允许范围内的各个角度、各种形状的扫描。 数据采集模块由高精度高斯计和与高斯计配套的探头组成，电控位移台的轴上有固定的探头夹持位置，采集数据时将探头放在夹持位置上，探头测量的数据实时上传到高斯计上，而高斯计与上位机软件通信连接，上位机则根据需要选择是否记录当前位置的数据。通过上位机软件控制位移台控制器和高斯计，可以将位移台上某个位置与高斯计读到的数据值相关联，一维高斯计读到的就是运动到的点对应的某个方向的数据值，三维高斯计则是一个点上 X 方向的值、Y 方向的值、Z 方向的值、此点上的温度（根据需要探头和高斯计中可有温度补偿功能）及三轴中两两矢量和、总矢量和的数值大小和方向夹角，扫描的数据可以导出保存在 EXCEl 中，根据位置和数据值可由软件绘制出各种需要的示意图：二维标准图、二维颠倒图、二维雷达图、三维曲线图、三维网状图、三维立体图、矢量图、圆柱展开图及多条曲线或多个立体图放在同一张图中进行对照比较。软件中还对常见的几种形状（空间磁场分布、矩形图、磁环、同心圆等）的扫描进行了集成化，只需设置几个参数便可以自动进行扫描，自由度高，精准度高，无需看管。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/11/201611101944_616261_0_3.png图3 F-30型磁场测量扫描成像仪组成框图F-30根据不同的测量件需求可以定制，磁场测量部件的主要技术指标如表1，传感器照片如图4，其测量方向、维度以及尺寸都可以根据需要定制。 关于磁场扫描成像时间，（1）常规扫描：每点扫描时间可设置，一般为保证数据的稳定性，在每点的停留时间为1~2s，总时间由测试工件尺寸和扫描步长决定；（2）快速扫描模式：在位移台运动过程中不做停留，通过高速数据采集获得每点磁场值每点测量可小于0.1s。表1： F-30磁场测量部件主要指标http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/11/201611101944_616269_0_3.jpg运动部件有三个平移与两个旋转自由度，大致示意图如图5，典型测试场景及系统软件照片如图6所示，运动部件指标表2。表2 F-30运动学指标列表http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images
扫描电镜号称扫描与成像是同步的，就是扫一个点存一个点，但它成像后的图像存储又有1024、3072、甚至32k等多种分辨率，那究竟电镜的扫描分辨率是多少
中国科技网讯 据物理学家组织网10月22日报道，一个国际研究小组开创了一种新型X光乳腺成像方式，能够以比现在常用的二维放射摄影术低出约25倍的辐射剂量拍摄乳房的三维X光图像。同时，新方法还能使生成的三维高能X射线计算机断层扫描（CT）诊断图像的空间分辨率提升2倍至3倍。相关研究论文发表在同日的美国《国家科学院学报》在线版上。 目前常用的乳腺癌扫描技术是“双重视图数字乳腺摄影术”，它的缺陷在于只能提供两幅乳腺组织的图像，这就解释了为何10%至20%的乳腺肿瘤都无法被探测到。此外，这种摄影术偶尔也会出现异常，造成乳腺癌的误诊。 而CT这种X射线技术虽能生成精确的人体器官三维可视图像，但却不能经常应用于乳腺癌的诊断之中，因为其对于乳房等对辐射敏感的器官而言，可能造成长期影响的风险过高。 新技术则有望克服上述限制。目前科研人员正在利用同步加速器X光对这一技术进行测试，其一旦在医院投入使用，将使CT扫描成为能够补充双重视图数字乳腺摄影术的诊断工具之一。 高能X射线和相衬成像技术的使用，再加上复杂的新型EST数学算法，能够基于X光数据重建CT图像，使CT扫描有望用于早期的乳腺癌排查，成为抗击乳腺癌的强大工具。身体组织将在高能X射线的照射下变得更加透明，因此所需的辐射剂量能够显著降低6倍左右。相衬成像也允许在拍摄同样的照片时使用更少的X射线，EST算法也可在降低4倍辐射的情况下获得相同的图像质量。研究团队以这种方式从多个不同角度拍摄了512张乳房图片，并据此形成了比传统乳腺摄影清晰度、对比度和整体图像品质更高的三维图像。 科研人员称，这些高质量的高能X射线CT图像是欧洲同步加速器辐射源（ESRF）研究中心10年的奋斗成果，同样付出努力的还有德国慕尼黑大学以及美国加州大学洛杉矶分校。他们还表示，下一步的研究目标是基于此项技术实现其他人类疾病的早期可视化，并开发出大小适合的X射线源，力图早日实现该技术的临床应用。（张巍巍） 《科技日报》（2012-10-24 二版）
通过本节微课使得大家了解1、扫描电镜的主要构成及工作原理高质量扫描成像技巧。
近日，marketsandmarkets发布了一份新的市场报告，题为“2013-2018年光学成像技术市场报告--光学相干断层扫描、光声层析成像、超光谱图像和近红外光谱技术在临床诊断、临床研究和生命科学领域的技术发展趋势和市场前景分析”。该报告预测到，2012年光学成像技术的市场大约是9.16亿美元，到2018年预计可达到19亿美元，并且从2013年到2018年期间的市场年均复合增长率可达11.38%。同时，该报告还指出美国是主要的光学成像设备市场，其次是欧洲。未来，像亚太和中东这些新兴经济体将是这个市场的驱动力。http://www.instrument.com.cn/news/20130305/092849.shtml
中科院西安光学精密机械研究所研究团队近日成功研制完成高速“医用光学相干断层影像仪”（OCT）。该样机可高速、无损采集人眼视网膜活体断层影像，分辨率比现有眼科超声高10倍以上，并可快速重建出3D眼底结构图，为疾病更早期、更准确的诊断提供了便利。 OCT是一种高分辨率的生物活体成像技术，其原理是利用光进入生物体后被不同密度的组织反射回来，干涉后进行信号解调而成像。OCT检查过程中无须任何外加显影剂、无辐射、无创、分辨率高，安全性高。在眼科临床方面，主要用于眼底黄斑区及视神经疾病的诊断，特别对于老年性黄斑变性、青光眼、糖尿病视网膜病变、高度近视性眼底病变，拥有CT或超声无法替代的功能，俗称眼科CT。 OCT系统融合干涉光学，弱信号探测，色散补偿，图像处理多种技术，是典型的交叉学科和系统工程。特别是其中高速光谱信号解调模块，决定着整体系统的成像速度及图像信噪比。西安光机所科研团队通过改善各个环节的光学及硬件设计，在保证图像信噪比前提下，实现了每秒5万次的线扫描，超过国外同类高端眼科OCT的最快速度，为在硬件上为实现快速3D扫描奠定了基础。 在后端数据处理方面，当前国外产品多采取电路或CPU方式实现并行数据处理，开发周期长，性价比低。该团队另辟蹊径，结合近年来发展迅速的图像显卡处理单元(GPU)技术，利用成熟的显卡做并行数据计算，对比使用CPU运算方案，计算速度提高了100倍以上，配合之前的高速扫描硬件，顺利实现了眼科图像的3D快速成像。 借助该设备，医生只需简单操作，即可在1秒之内扫描出一幅人眼视网膜的三维断层影像，医生可在该影像数据基础上对病人的视盘、黄斑等参数进行数字化分析，使诊疗更加精准。
中国科学院深圳先进技术研究院医工所生物医学光学与分子影像研究室宋亮研究团队与影像中心梁栋博士合作，在基于压缩感知理论的光声成像技术方面取得新进展。7月10日，相关研究成果发表在美国光学学会期刊Optics Express上。 光声成像兼具光学成像对比度与超声成像深度的优点，是当前生物医学光学领域发展最迅速的方向。光声成像的速度和系统成本是其获得广泛临床应用的两个关键因素。压缩感知技术可以利用很少的测量数据恢复信号，该研究首次将最新提出的带有部分已知支撑信息的压缩感知重建理论应用于阵列式活体光声断层图像重建中，成像系统成本大约降低了3倍，同时大规模缩减了数据采集量。 本工作对于推进该成像技术在疾病诊断和监测方面的临床应用具有重要的意义。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201207/W020120711491013931474.jpg
扫描电镜是材料学研究中的常用仪器，通过入射电子轰击样品，激发和收集二次电子以获得样品表面形貌像。虽然扫描电镜相对透射电镜对样品要求不高且制样简单，但为保证在真空条件下获得清晰的样品表面形貌像，对待测样品的基本要求为不挥发且易导电。不导电的样品因在电子束轰击区域易产生荷电形成电场，影响二次电子成像效果，因此对此类样品往往采用溅射一层非常薄的导电膜C或金属（如Au、Pt）提高导电性，改善成像效果。但对于样品表面起伏较大，以及需拍摄截面外侧的样品往往效果有限，主要会通过改变加速电压（Accelerating voltage），改变束流（Beam current）以及工作距离（Work distance）的方式进行成像调整，有时调整效果也是非常有限。通过日常的积累探索，本文以容易被忽略的扫描旋转（Scan rotation）对非导电样品的扫描电镜成像应用进行探讨。一、什么是扫描旋转？ 电子束从极靴中出射后汇聚到样品为一个仅有数纳米的大小的束斑，再通过逐点移动实现对样品整个目标区域的扫描成像。逐点移动的方向由扫描线圈控制，可在平面内360度旋转可调。由于扫描线圈调整电子束偏转使得扫描方向发生改变，但成像时仍然按照水平的方式给与图像展现，直接体现为图像以中心为轴，进行了一定角度的旋转，此即为扫描旋转。扫描旋转感觉似乎是样品在旋转，实际上此时样品位置并未移动，仅仅是成像的视角发生了角度的改变。以图1中系类示意图为例：图1-1中的五角星以及四个方向的4个三角形为一个样品。扫描电镜在成像时往往会按照一定的长宽比进行某个区域的成像，如图1-2所示的方框为成像区域，即在电脑屏幕上可见的图像。图中示意的绿色的点为逐点扫描的起点，箭头为扫描方向，红色点为图像的中心。当扫描角度改变时，以90度为例，如图1-3所示。此时是仍以红色为中心点，扫描的起始点（绿色）和扫描方向发生了改变，但仍然按照固定的长宽比进行扫描区域成像，即虚线框范围，成像仍然按照水平方向展示，即在电脑屏幕上展现的图像为图1-4所示，与图1-2中方框内图像相比似乎旋转的90度。[img=,690,563]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108241611580279_4828_1613111_3.jpg!w690x563.jpg[/img]二、扫描旋转在样品表面形貌成像中应用 扫描旋转方向的改变基本应用是为获得某个好看的目标物的图像，例如使得目标物的图像横平竖直，或者沿一定角度的趋势。在特殊情况下如当样品导电性差形成荷电，成像时容易产生明或暗条纹时，有时通过调整扫描方向，改变荷电分布区域，可以对成像效果有一定的改善。如下列图2系列图为同一位置不同扫描旋转角度的成像图。其中图2-1，图2-2，图2-3均在不同位置不同深浅度的黑色条纹，图2-4相对成像效果较好。由于荷电分布完全由所观测的样品的成像区域特性决定，即使同一样品不同区域荷电分布也不一致，难以总结出特定的一致规律，因此扫描旋转的改变对于成像的效果目前只能通过不同角度进行不断的尝试。[img=,690,522]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108241612532956_154_1613111_3.jpg!w690x522.jpg[/img]三、扫描旋转在截面样品形貌成像中应用 在特殊样品的情况下，尤其对导电性差的截面外侧成像时，通过扫描旋转方向的改变可以显著提升成像效果。当侧面为水平时与扫描点移动方向一致，在侧面边缘易形成荷电场，对图像的扭曲非常明显。如下列图3系列图所示。图3-1中黄色标记线上侧为样品截面外侧，可见有一定的拉伸。进一步通过轻微角度调整，如图3-2和图3-3黄色线标记指示区，两者为同一样品区域，可见截面外侧的一层膜，由于荷电的作用造成图像扭曲非常明显。当将扫描方向调整为90度（图3-4），此时扫描点移动方向与样品截面外侧垂直，局部荷电得到一定改善，因此得到的图像未拉伸。如图3-1和图3-4两图绿色指示区为同一区域，可见图3-1中外侧区域成像时受到了严重压缩，经调整扫描方向得到了图3-4样品截面外侧的真实形貌图。[img=,690,604]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108241614424860_7131_1613111_3.jpg!w690x604.jpg[/img] 又如下列组合图（图4），以样品截面水平为0度，分别逆时针旋转角度（30，60，90）和顺时针旋转角度（-30，-60）。可见在截面垂直（90）时为无变形成像。[img=,690,351]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108241616295560_4109_1613111_3.jpg!w690x351.jpg[/img]四、结论 通过简单的扫描旋转改变电子束移动方向，对非导电性样品来说，有时可以获得意向不到的成像效果。
[b][url=http://www.f-lab.cn/vivo-imaging/msot.html]小动物光声成像系统[/url][/b]MSOT是全球唯一能够提供[b][url=http://www.f-lab.cn/vivo-imaging/msot.html]小动物全身光声成像[/url][/b]能力的小动物实时光声成像系统,用于临床前小动物成像和临床前研究。小动物光声成像系统能够可帮助生物过程和药理物质作用在体内,在深部组织中高分辨率下实时观察。小动物光声成像系统是全球唯一混合光声超声成像技术,OPUS成像技术的同类仪器,也是世界上第一个交叉断层成像系统，提供非平行的用户独立的图像质量，并且具有实时性，可以获得整个动物的横截面影像。这套小动物光声成像系统包含组织形态基于血红蛋白信息产生的光声层析成像，反射式超声成像的集成（r-uct）能力添加互补的解剖信息，特别是低灌注结构。小动物光声成像系统可以调谐激发激光波长,采集光声信号,执行多个波长的光谱分解,这样内源性色基团以及外在探针可有效被区分。小动物光声成像系统工作MSOT探测器小动物置台可以利用各种手持探测器实现小动物的二维和三维自动成像。动物置台可作为内部图像和EIP MSOT成像系统的附件。主要特点包括：自动数据采集三维阶段控制加热的动物垫激光安全联锁装置动物监控摄像机接入导管或生命体征监测[img=小动物光声成像系统]http://www.f-lab.cn/Upload/MOST-invision-imaging.JPG[/img]小动物光声成像系统混合光声超声成像技术（OPUS成像）小动物光声成像系统是全球唯一混合光声超声成像技术,OPUS成像技术的同类仪器,也是世界上第一个交叉操作断层成像系统，提供非平行的用户独立的图像质量，并且具有实时性，可以获得整个动物的横截面影像。这套小动物光声成像系统包含组织形态基于血红蛋白信息产生的光声层析成像，反射式超声成像的集成（r-uct）能力添加互补的解剖信息，特别是低灌注结构。[img=小动物光声成像系统]http://www.f-lab.cn/Upload/Hybrid-OPUS-IMAGING.jpg[/img]初步实验表明，小动物光声成像系统t的升级版将应用在以下需要可视化的任何结构：肿瘤边缘转移胰腺膀胱小动物光声成像系统技术信息单波长的光声成像在10 Hz帧频高达5赫兹帧频的实时频谱分量可视化公司注册的反射式超声计算机断层扫描（r-uct）MSOT IN VISION 512-ECHO成像穿透深度2-4厘米，适合全身小动物成像。横截面的空间平面分辨率：150μM高功率/快速可调谐激光系统（100兆焦耳/ 10毫秒）具有64/128／256/512元件的断层超声探测器阵列全自动图像采集用于光谱和时间分析的数据后处理套件[b][/b]
科技日报 2012年04月25日 星期三 本报讯 实时3D微观组织成像技术的出现不啻为癌症诊断、微创手术和眼科等医疗领域的一场革命。据物理学家组织网4月23日报道，美国伊利诺伊大学的研究人员开发出用计算自适应光学系统校正光学层析成像的畸变技术，给未来医疗的“高清”成像带来前景。相关技术成果刊登在最新一期美国《国家科学院学报》在线版上。 美国贝克曼研究所高级科学和技术博士后研究员史蒂芬说：“该技术能够超越现在的光学系统，最终获得最佳品质的图像和三维数据。这将是非常有用的实时成像技术。” 畸变如散光或扭曲困扰着高分辨率成像。其会使对象细点的地方看上去如斑点或条纹。分辨率越高，问题会变得更糟糕。这是在组织成像中特别棘手的问题，而精度对于正确诊断至关重要。 自适应光学可以校正成像的畸变，被广泛应用于天文学来校正当星光过滤器通过大气层的变形。医学科学家已经开始将这种自适应光学系统的硬件应用于显微镜，希望能改善细胞和组织成像。 但伊利诺伊大学生物工程内科医学的电子和计算机工程教授斯蒂芬指出，这同样富有挑战，将其应用于组织、细胞成像，而不是通过大气对星星成像，存在很多光学上的问题。基于硬件的自适应光学系统复杂而昂贵，调整繁琐，故不太适用于医疗扫描。 由此，该团队采用计算机软件来发现并纠正图像畸变，替代硬件的自适应光学，称为计算自适应光学技术。研究人员用此技术演示了大鼠肺组织含有微观粒子凝胶的幻影。用光学成像设备干涉显微镜的两束光扫描组织样本，计算机收集所有数据后，纠正所有的深度图像，使模糊的条纹变成尖锐的点而特征显现，用户可用鼠标点击改变参数。研究人员说：“我们能够纠正整个研究体积的畸变，在其任何地方呈现高清晰度图像。由此，现在可以看到以前不是很清楚的所有组织结构。” 该技术可以应用于许多医院和诊所的台式电脑，可对任何类型进行干涉成像，如光学相干断层扫描。（华凌）
我在做一个课题，将糖类用琼脂糖凝胶电泳分离后，染色，再定量。现在的问题是到底用凝胶成像系统准确些，还是用薄层扫描仪效果好些？看国外的文献，用的是一种叫做“光密度计”的设备，国内难以找到。我的老板曾去相关实验室访问，他说对方用的是薄层扫描仪。我在想是否凝胶成像系统会更好些。不知各位高人有无好的建议给我？
工业CT是工业用计算机断层成像技术的简称，它能在对检测物体无损伤条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清晰、准确、直观地展示被检测物体内部的结构、组成、材质及缺损状况，被誉为当今最佳无损检测技术。工业CT技术涉及了核物理学、微电子学、光电子技术、仪器仪表、精密机械与控制、计算机图像处理与模式识别等多学科领域，是一个技术密集型的高科技产品。采用微焦点射线源，可达到μm级的分辨率，适用于高检测精度、细微缺陷的检测，可应用于小型及中型尺寸试件检测范围：主要说明该CT系统的检测对象。如能透射钢的最大厚度，检测工件的最大回转直径，检测工件的最大高度或长度，检测工件的最大重量等。主要指标Object capability工件尺寸cylinder Diameter工件直径max.620 mm Length 长度＜600mm, 1200mm with turn overWeight 重量max. 65 kg Operation mode操作模式3D-CTComputed Tomography (cone beam geometry)计算机断层扫描（锥束扫描）SFE-mode SFE模式DRDigital Radiography 数字成像[/fo
只知道它是束斑逐步扫描成像区域，百度搜了下资料大部分是HAADF-STEM成像原理，主要介绍的是Z衬度成像。那如果只是单纯的STEM，它的衬度和信号是什么？扫描式的相比TEM有什么好处吗？束斑在扫描时与试样表面成一定角度还是近乎垂直的？恳请大神不吝赐教或者推荐一些学习资料，谢谢！
作为实验室里最为常用的仪器之一，成像设备直接为您的论文提供影像。而这些影像质量的好坏，有时候甚至决定着您的论文能否发表。当然，拥有一台好的、运行稳定的设备也是老板和技术主管的心愿。那么，如何从纷繁的市场上选择到一款好的成像设备呢？很多号称“王牌”的设备是否真的能够打满分呢？下面的文章就向您介绍选择成像系统的“四项基本原则”。有了这些原则，您在选择成像仪时自然成竹在胸，无往不胜。原则一：“只选对的，不选贵的”市场上各品牌、各型号的成像仪林林种种，但是从成像原理上可以分成两大类，分别是拍照成像和扫描成像。拍照成像简单说就是样品和相机的相对位置不动，可以进行单次成像或多次成像；而扫描成像则是相机对样品进行局部成像，然后通过样品或相机的移动对整个样品进行成像。拍照成像目前主要采用CCD相机成像，由于可以设置不同的曝光时间，常被用来进行微弱的化学发光及生物发光的成像。而扫描成像则由于精度高、重复性好被广泛用于大型样品以及多通道成像中。可以说，对于大型样品或多通道应用，能选择扫描成像的，尽量不要选择拍照成像。原理搞清楚了，选择起来就简单了。不同的原理导致了不同应用的最佳选择，所以千万不要相信什么“全能王”之类的鬼话，没有任何一款机器可以通吃所有应用领域。下面就实验室最常见的一些应用简单的说明选择的依据：核酸电泳凝胶：一般此类凝胶都采用EB染色、紫外激发，而且凝胶较小。推荐采用一般的凝胶成像设备即可完成。蛋白电泳凝胶：一般此类凝胶采用考染或银染，白光透射成像。对于小型凝胶您可以选择一般的凝胶成像设备，但是对于大型凝胶，特别是双向电泳凝胶，由于CCD拍照成像会有几何扭曲，而且透镜效应也会导致不同区域的信号强度差异，另外CCD拍照也无法保证不同凝胶的成像参数保持一致，因此扫描成像是最好选择。转印膜：这个稍微有些复杂。一般转印膜有比色法显色、同位素、化学发光和荧光等不同检测手段。比色法显色就是产生有颜色的条带或斑点，一般采用普通的凝胶成像设备即可；同位素可以采用压胶片曝光的方法，但是费时、费力而且容易过饱和，比较通用的方法是由FujiFilm在1981年发明的磷屏成像技术，获得信号潜影的磷屏通过激光扫描就可以获取同位素的信号。而化学发光是目前最常用的蛋白印迹的检测手段，无疑，冷CCD拍照成像对这种微弱的光信号是最合适的。荧光是所有这些检测手段中最令人赞叹的和最有前景的。这不仅仅是因为荧光染料具有最宽的动态范围，而且还在于它能够为我们提供多通路的检测途径（同样适用于凝胶，通用电气公司的2D DIGE技术就是采用三种荧光染料标记蛋白而形成多通路检测的）。当然，您可以使用单一荧光检测，这时您对凝胶成像设备的要求就包括了新的激光光源和相应的滤光片。如果您是一个完美主义者，或者您需要对邻近或重叠的目标分子进行成像，那么多通道荧光检测是您的不二之选。这时扫描成像绝对是最佳选择，这样选择不仅仅是因为扫描成像能够带来更高的灵敏度和分辨率，更重要的是，不同通道之间没有几何扭曲，拟合性好。微孔板及其他特殊需求：对于拍照成像而言，由于几何扭曲的问题，对微孔板成像就变得比较复杂了，一般必须一个专用的校正装置才可完成。当然，如果采用扫描成像一般不需要任何额外附件。很多实验室现在都对小动物成像非常感兴趣，然而对小动物进行真的不是一件简单的事，一方面小动物需要进行麻醉和固定；另一方面还需要对信号位置进行三维定位。因此，能同时提供功能、代谢和解剖图像的PET/CT是进行这类成像的最有力的工具。限于篇幅，这部分将不做更多介绍。原则二：实践是检验真理的唯一标准这可不是在上政治课，每个厂家都对自己的产品是“王婆卖瓜，自卖自夸”，经常给您上两个小时课中间还不用休息，什么“专利技术”、“人性化设计”、“生命科学产业大奖”。只有您想不到的，没有他做不到的。可是，这些东西对用户到底有什么意义？就没有几个人说得清了。好用才是硬道理。任凭你说得天花乱坠，拿来我试试，不就什么都清楚了。现在多数厂商都提供Demo机服务，还有技术人员现场答疑解惑，那就请各位上场，真刀真枪的拼一下，谁的性能好，价格优，那我就要谁的。当然，我们的实际测试结果仅仅是针对我们自己的样品和现场demo的机器而已。我们不能据此对相关品牌和相关型号做太多评判。由于具体应用的限制、操作技巧的差异以及可能的仪器状态的区别，我们有可能没有给出公允的评价。但无论如何，这些讯息对我们采购者和使用者来说都是非常重要的。
新加坡研制出便携式新扫描电子显微镜 -------------------------------------------------------------------- 2005年2月4日 日前，新加坡国立大学工程系研制出新的轻便型扫描电子显微镜系统，重量仅有现有系统的十分之一。传统的扫描电子显微镜系统体积大，重量达1000公斤，非常占地，也不容易搬动。这些仪器价格也高达50万美元。国大研制的这个新扫描电镜，功能和清晰程度不逊于传统系统，价格却不到10万美元，总重量也不到100公斤，整个系统还可拆成几个各不到20公斤的部分，方便携带。 研制这个产品的国大电子工程系的安岩教授指出，扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像，和光学显微镜相比，扫描电镜可以把影像放大多300倍。即使只有头发厚度5万分之一这么小的样本，扫描电镜还是可以将样本的细节显示成清晰的画面。 他说：“扫描电镜的用途很广泛，包括辨认病毒、药物制造、检查微晶片等。我们的扫描电镜系统集中在一个推车上，可以推进电梯、小货车，很方便携带，要在微晶片厂进行检查工作也可以轻易地从一层楼搬到另一层楼，疾病专家也可以把它带到传染病现场，不必把病毒样本带会实验室。” [em05]
机型：JSM-6510A拍背散射图片时，偶尔出现扫描位错，但最终图片是合适的，不知道出现位错的原因是啥？是不是扫描成像系统有故障，还是其他原因。请各位大神赐教。[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108200553103129_3950_4117239_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108200553104886_2962_4117239_3.png[/img]
薄层色谱技术（TLC）作为一种简单、快速、低成本的分析方法，一直是中药研究、天然产物提取和化学合成等领域研究人员以及食品安全、农药残留分析人员最喜爱的工具。 如果加上可定量分析的薄层色谱扫描仪，就能实现更加精细的研究，提高开发的效率。但是传统的薄层色谱扫描仪由于投资巨大（约10万元人民币），严重阻碍了薄层色谱技术的应用。 随着成像技术的发展，新型的薄层色谱分析仪器快速发展。它保留了薄层色谱分析中最重要的254nm淬灭荧光和365nm特征荧光成像，再加上通常可见光的成像，可满足所有薄层色谱的定量分析。由于去除了传统薄层色谱扫描仪中意义不大的双波长扫描，因此仪器成本降低7成以上。 目前，国际上发表的学术文章采用成像技术的已经超过传统的薄层色谱扫描，而且有替代的趋势。
扫描电镜因其分辨率高、制样简单、扩展性强等 特点，是常用的显微成像设备之一。电镜利用电子与 物质相互作用产生的信号，经计算拟合后模拟出样品 形貌。因此，电镜成像效果受捕获信号的类型影响。本作品介绍了扫描
[color=#00008B]一、 扫描电子显微镜的工作原理 扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。试样为块状或粉末颗 粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。其中二次电子是最主要 的成像信号。由电子枪发射的能量为 5 ～ 35keV 的电子，以其交 叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度 和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、空间顺 序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用，产生二次电子发射（以及其它物 理信号），二次电子发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测器收集 转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅极，调制与入射电子束同步扫描的 显像管亮度，得到反映试样表面形貌的二次电子像。[/color]
[align=center]分光光度计全谱扫描技术应用探讨[/align][align=center]山西省产品质量监督检验研究院 李学哲[/align] 一说扫描分析技术我们想到最多的是扫描数字计算机、扫描电子显微镜、计算机断层扫描器等。扫描方式有电子扫描、机械扫描；常见的扫描我们称之为：光扫描、螺旋扫描、电子束扫描、无线电波扫描、机械扫描等。 紫外可见分光光度计一般有三种分析方式，固定波长的比色分析法，测量的是在特定波长处的光吸收度，可以对物质进行定性或定量分析。全谱扫描是在一定波长范围内的全谱比色分析法，是一定波长范围内，对同一浓度的溶液，在不同波长的吸收度能力分布比较分析，可以对物质进行定性分析、最佳的波长吸收度范围选择。时间扫描是在特定波长处的不同时间的光吸收度变化情况分析，时间扫描可以对物质的稳定性等进行分析。 化学分析中基本就是用第一种比色分析法，很少用到全谱和时间扫描。近期我们在对艾草的全分析过程中用到了全谱扫描技术，发现由于溶剂不同，扫描结果有很大区别，这一技术的应用我们发现有可能在鉴别试验、定性分析上可以有所突破，下面我们把结果报告给大家，愿与大家共同去再发现、去讨论。 方法介绍：我们用三支50mL比色管中，用感量0.01克的天平，称取艾绒1克，分别加入50mL的甲醇（无水）、丙酮和异辛烷，震荡20分钟左右，溶解艾绒的有效成分进入液体中。把液体倒入10-20mL离心管中，约3000 转/分钟，离心分离液体后，用有全谱分析能力的分光光度计分析，结果见下面的图谱1-3图，其中图1 是丙酮溶剂；图2 是甲醇溶解；图3 是异辛烷。[img=,690,238]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/07/201907011454380876_3707_2345874_3.jpg!w690x238.jpg[/img] 结果分析：从图1-3上我们可以看到丙酮和异辛醇在410纳米下有特征峰，从峰的图形上看吸光强度丙酮大于异辛烷，峰的特征明显。从我们的分析上不难看出丙酮的结果较为理想，我们随后又做了不同浓度和不同年份采摘的艾草的丙酮溶解艾绒的全谱扫描试验，在410纳米左右也均有相似的谱图，就是吸收强度有区别，放置一年后的艾草的吸收值约低了1倍左右。 从目前的分析结果看，建议分光光度计的全谱扫描技术应用在艾草的鉴别实验上的可能性还是有的。需要说明的是在互联网的输入关键复合词“分光光度计+全谱扫描”只检索到黄梅珍，倪一，林峰等撰写的《高速紫外-可见分光光度计的研制》论文一篇。在官方标准检索网站检索到的相关标准结果是0。
请问基于X射线成像的扫描电镜有哪些？能不能推荐几个？
在SEM中作扫描时是否存在几何因素，也就是说电子束斑的入射角度与出射角度以及束斑的大小等这些因素影响面扫的成像，出现不能很真实反映样品的元素分布情况？成像XPS是否也类似？
扫描电子显微镜（scanning electron microscope），简称扫描电镜（SEM）。是一种利用电子束扫描样品表面从而获得样品信息的电子显微镜。它能产生样品表面的高分辨率图像，且图像呈三维，扫描电子显微镜能被用来鉴定样品的表面结构。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/09/201309221547_465885_2063536_3.jpg扫描电镜是利用细聚焦电子束在样品表面扫描时激发出来的各种物理信号来调制成像的扫描电镜主要有真空系统，电子束系统以及成像系统。1、真空系统 真空系统主要包括真空泵和真空柱两部分。 真空柱是一个密封的柱形容器。 真空泵用来在真空柱内产生真空。有机械泵、油扩散泵以及涡轮分子泵三大类，机械泵加油扩散泵的组合可以满足配置钨枪的扫描电镜的真空要求，但对于装置了场致发射枪或六硼化镧枪的扫描电镜,则需要机械泵加涡轮分子泵的组合。成象系统和电子束系统均内置在真空柱中。真空柱底端即为右图所示的密封室，用于放置样品。之所以要用真空，主要基于以下两点原因：电子束系统中的灯丝在普通大气中会迅速氧化而失效，所以除了在使用扫描电镜时需要用真空以外，平时还需要以纯氮气或惰性气体充满整个真空柱。 为了增大电子的平均自由程，从而使得用于成象的电子更多。2、电子束系统 电子束系统由电子枪和电磁透镜两部分组成，主要用于产生一束能量分布极窄的、电子能量确定的电子束用以扫描成象。 电子枪：用于产生电子，主要有两大类，共三种。一类是利用场致发射效应产生电子，称为场致发射电子枪。这种电子枪极其昂贵，在十万美元以上，且需要小于10-10torr的极高真空。但它具有至少1000小时以上的寿命，且不需要电磁透镜系统。另一类则是利用热发射效应产生电子，有钨枪和六硼化镧枪两种。钨枪寿命在30～100小时之间，价格便宜，但成象不如其他两种明亮，常作为廉价或标准扫描电镜配置。六硼化镧枪寿命介于场致发射电子枪与钨枪之间，为200～1000小时，价格约为钨枪的十倍，图像比钨枪明亮5～10倍，需要略高于钨枪的真空，一般在10-7torr以上；但比钨枪容易产生过度饱和和热激发问题。 电磁透镜：热发射电子需要电磁透镜来成束，所以在用热发射电子枪的扫描电镜上，电磁透镜必不可少。通常会装配两组： 汇聚透镜：顾名思义，汇聚透镜用汇聚电子束，装配在真空柱中，位于电子枪之下。通常不止一个，并有一组汇聚光圈与之相配。但汇聚透镜仅仅用于汇聚电子束，与成象会焦无关。 物镜：物镜为真空柱中最下方的一个电磁透镜，它负责将电子束的焦点汇聚到样品表面。3、成像系统 电子经过一系列电磁透镜成束后，打到样品上与样品相互作用，会产生次级电子、背散射电子、欧革电子以及X射线等一系列信号。所以需要不同的探测器譬如次级电子探测器、X射线能谱分析仪等来区分这些信号以获得所需要的信息。虽然X射线信号不能用于成象，但习惯上，仍然将X射线分析系统划分到成象系统中。 有些探测器造价昂贵，比如Robinsons式背散射电子探测器，这时，可以使用次级电子探测器代替，但需要设定一个偏压电场以筛除次级电子工作原理 下图是扫描电镜的原理示意图。由最上边电子枪发射出来的电子束，经栅极聚焦后，在加速电压作用下，经过二至三个电磁透镜所组成的电子光学系统，电子束会聚成一个细的电子束聚焦在样品表面。在末级透镜上边装有扫描线圈，在它的作用下使电子束在样品表面扫描。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/09/201309221549_465886_2063536_3.jpg 由于高能电子束与样品物质的交互作用，结果产生了各种信息：二次电子、背反射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子、阴极发光和透射电子等。这些信号被相应的接收器接收，经放大后送到显像管的栅极上，调制显像管的亮度。由于经过扫描线圈上的电流是与显像管相应的亮度一一对应，也就是说，电子束打到样品上一点时，在显像管荧光屏上就出现一个亮点。扫描电镜就是这样采用逐点成像的方法，把样品表面不同的特征，按顺序，成比例地转换为视频信号，完成一帧图像，从而使我们在荧光屏上观察到样品表面的各种特征图像性能参数放大倍数 扫描电镜的放大倍数M定义为：在显像管中电子束在荧光屏上最大扫描距离和在镜筒中电子束针在试样上最大扫描距离的比值 M=l/L式中l指荧光屏长度；L是指电子束在试样上扫过的长度。这个比值是通过调节扫描线圈上的电流来改变的。景深 扫描电镜的景深比较大，成像富有立体感，所以它特别适用于粗糙样品表面的观察和分析。分辨率 分辨本领是扫描电镜的主要性能指标之一。在理想情况下，二次电子像分辨率等于电子束斑直径。场深 在SEM中，位于焦平面上下的一小层区域内的样品点都可以得到良好的会焦而成象。这一小层的厚度称为场深，通常为几纳米厚，所以，SEM可以用于纳米级样品的三维成像。作用体积 电子束不仅仅与样品表层原子发生作用，它实际上与一定厚度范围内的样品原子发生作用，所以存在一个作用“体积”。 作用体积的厚度因信号的不同而不同： 欧革电子：0.5～2纳米。 次级电子：5λ，对于导体，λ=1纳米；对于绝缘体，λ=10纳米。 背散射电子：10倍于次级电子。 特征X射线：微米级。 X射线连续谱：略大于特征X射线，也在微米级。
激光扫描共聚焦显微镜还能这么用！ 众所周知，激光共聚焦显微镜主要的应用方向在观察活细胞结构及特定分子、离子的生物学变化，而在石笋这样的样品观察上使用激光扫描共聚焦显微镜，可以说脑洞大开了！让我们来看看原文，从Nikon A1激光扫描共聚焦显微镜使用者的角度看看，怎么把这个工具用活了！ 激光扫描共聚焦显微镜在古气候纹层学的应用 第一作者：赵景耀 通讯作者：程 海 1984年第一台商业化的激光扫描共聚焦显微镜（Laser Scanning Confocal Microscope，简称 LSCM）出现，随之共聚焦显微镜技术成为了一个热点，并广泛应用在国内外生物和工业检测领域。现今，我们将LSCM首次应用于国内古气候纹层学研究。纹层学一直是古气候研究重要内容，特别是荧光微层在很多古气候载体中是重要的年代标尺和气候指标。2000年，Ribes等首次将LSCM应用于石笋荧光微层研究，发现LSCM分辨率可达１μｍ，因此，可适用于各种不同厚度的石笋年纹层；2008年，Orland等将LSCM与离子探针采样结合，首次发现了石笋δ18O的季节性信号，并表示以色列Soreq Cave单层δ18O季节波动可达2.15‰；2010年，Dasgupta等通过LSCM识别石笋纹层中的碎屑和粘土层，据此重建了美国明尼苏达州过去3000年极端暴雨事件，发现20世纪全球升温以来，其暴雨频率明显增加；2015年，Wendt利用LSCM，在巴西TBV Cave石笋纹层中发现了罕见的“双纹层”，且均出现在高生长速率的Heinrich事件期间，认为这与Heinrich期间，Intertropical Convergence Zone（ITCZ）南支南移所导致一年内存在2个雨季有关；2015年，Orland等再次将LSCM与离子探针技术应用于中国苦栗树洞石笋研究，发现全新世和B?lling-Aller?d暖期的夏季降水比例明显多于Younger Dryas时期。而目前，国内主要依赖于普通透射光和荧光显微镜，这一定程度上限制了国内古气候学研究。笔者在西安交通大学机械制造系统工程生物制造中心，利用购置的LSCM组件（图1a），观察石笋“年纹层”和砗磲“天纹层”，取得初步认识，以下分别就LSCM及其在古气候荧光微层方面的应用及注意事项作一简介。 图1 激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）组件（a）及其原理（b） 1.倒置荧光显微镜（Inverted fluorescence microscope）；2.荧光探测器（Flurescence detector）；3.激光发生器（Laser generator）；4.LSCM总控制器（Main controller）；5.扫描头（Head of laser scanner）；6.明场及电动载物台开关（Switch of bright-field microscopy and electric stage）；7.．荧光光源开关（Switch of fluorescent source）；8.电动载物台（Electric stage）；9.LSCM连接电脑（Computer and Monitor） LSCM以激光为点光源，由照明针孔与探测针孔对被探测点的共轭关系（图1b），实现对被探测点所在焦面的逐点激发，逐点扫描，该技术称为共聚焦。与普通荧光显微镜一次性照明整个视野不同，LSCM通过逐点扫描探测，呈现标本荧光层的2维或3维图像（图2），因此其对不同焦点和焦面的辨析能力，是普通荧光显微镜所不能达到的。其中，图2a中3D切片z轴步进间距（即焦面间距）为3μｍ，当前仪器上限25nm（仪器型号：Nikon A1）。在LSCM标本纹层成像过程中，放置于探测器前的探测针孔（Pinhole）（图1b）起着关键作用，有效地阻挡了不同焦点带来的杂散光，只有被探测点所发射的荧光透过Pinhole，到达探测器形成图像，这对图像对比度和分辨率有重要影响（图2）。而且LSCM采用光电倍增技术，可将微弱荧光信号进一步放大。综上，利用LSCM可以真正地实现10μｍ级荧光纹层的清晰辨别，其分辨率和辨识度是普通荧光显微镜所不能实现的，在此基础我们可以观察并辨别10μｍ左右石笋“年纹层”（图2d）和3~5μｍ级别砗磲“天纹层”（图2e）。 图2 石笋荧光层3D切片拟合（a）、石笋荧光“年纹层”（b、c和d）和砗磲荧光“天纹层”（e） 所有图像在1024扫描分辨率下，利用波长为488-nm的蓝色激光作为激发光源激发，然后用荧光滤光片滤选发射波长为505~539nm绿色发射光，最终被检测器探测并扫描成像；图片（a）由LSCM连续拍摄31层平行荧光焦面拟合而成，3μm／层；石笋样品（a）和（c）取自湖北省犀牛洞，（b）取自南京葫芦洞，（d）取自吉林省琉璃洞；（e）砗磲取自中国南沙群岛永暑礁 不同于普通光学显微镜，通过制作极薄的显微镜[url=http://www.gengxu.cn]滤光片[/url]（≤１mm）实现对于杂散光或荧光焦面的控制。LSCM装配倒置荧光显微镜直接对古气候标本切面观察，源于LSCM对不同焦面荧光信号的精准解析和辨别能力，对于石笋和砗磲等古气候标本，无需制作显微镜薄片，只需将样品切面抛光磨平，即可实现对抛光表面荧光微层和透光微层定焦高分辨率扫描。LSCM极大地简化标本处理，不仅能够更好地节约和保护标本，且能和其他分析（如稳定同位素分析）在同一样品上进行，有利于精细对照，对于古气候研究有重要意义。例如，最近Li等在其他方法精确定年困难的情况下，利用LSCM方法精确确定了近百年石花洞的石笋样品年代序列；对著名的南京葫芦洞样品的初步工作显示，将能够重建上个冰期精细到年的时间序列及气候变化的变率（图2b），而又不破坏极其珍贵的样品。 但是由于LSCM以激光作为光源，在镜下观察过程中发现，根据物镜倍数（10×、20×、40×、60×和100×）不同，导致激光聚光强度不同，会出现不同程度的荧光猝灭，对于常用倍数10×和20×，荧光猝灭微弱，肉眼无法识别，可忽略。但是在60×油镜及以上倍数，荧光猝灭快速，因此在使用过程中，要注意调焦与拍摄时间的平衡。另外，计算机对焦过程是纳米级对焦，在标本前期处理过程中，保证样品观察面平整，是快捷对焦、自动扫描和拼接大图的工作基础。对于目前使用的型号Nikon A1，由于LSCM电动载物台承重和规格限制，以及明场聚光器位置限制（图1a），要求古气候标本观察面≤６cm×６cm，厚度≤５cm，但可根据需要选择不同型号的载物台。最后，由于各种LSCM在许多研究机构和医学院都具备，且使用费用不高，因此进行该研究不必购置新设备。
激光共聚焦显微镜系统的原理和应用激光扫描共聚焦显微镜是二十世纪80年代发展起来的一项具有划时代的高科技产品，它是在荧光显微镜成像基础上加装了激光扫描装置，利用计算机进行图像处理，把光学成像的分辨率提高了30%--40%，使用紫外或可见光激发荧光探针，从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像，在亚细胞水平上观察诸如Ca2+ 、PH值，膜电位等生理信号及细胞形态的变化，成为形态学，分子生物学，神经科学，药理学，遗传学等领域中新一代强有力的研究工具。激光共聚焦成像系统能够用于观察各种染色、非染色和荧光标记的组织和细胞等，观察研究组织切片，细胞活体的生长发育特征，研究测定细胞内物质运输和能量转换。能够进行活体细胞中离子和PH值变化研究（RATIO），神经递质研究，微分干涉及荧光的断层扫描，多重荧光的断层扫描及重叠，荧光光谱分析荧光各项指标定量分析荧光样品的时间延迟扫描及动态构件组织与细胞的三维动态结构构件，荧光共振能量的转移的分析，荧光原位杂交研究（FISH），细胞骨架研究，基因定位研究，原位实时PCR产物分析，荧光漂白恢复研究（FRAP），胞间通讯研究，蛋白质间研究，膜电位与膜流动性等研究，完成图像分析和三维重建等分析。一.激光共聚焦显微镜系统应用领域：涉及医学、动植物科研、生物化学、细菌学、细胞生物学、组织胚胎、食品科学、遗传、药理、生理、光学、病理、植物学、神经科学、海洋生物学、材料学、电子科学、力学、石油地质学、矿产学。二.基本原理传统的光学显微镜使用的是场光源，标本上每一点的图像都会受到邻近点的衍射或散射光的干扰；激光扫描共聚焦显微镜利用激光束经照明针孔形成点光源对标本内焦平面的每一点扫描，标本上的被照射点，在探测针孔处成像，由探测针孔后的光点倍增管（PMT）或冷电耦器件（cCCD）逐点或逐线接收，迅速在计算机监视器屏幕上形成荧光图像。照明针孔与探测针孔相对于物镜焦平面是共轭的，焦平面上的点同时聚焦于照明针孔和发射针孔，焦平面以外的点不会在探测针孔处成像，这样得到的共聚焦图像是标本的光学横断面，克服了普通显微镜图像模糊的缺点。三.应用范围：细胞形态学分析（观察细胞或组织内部微细结构，如：细胞内线粒体、内质网、高尔基体、微管、微丝、细胞桥、染色体等亚细胞结构的形态特征；半定量免疫荧光分析）；荧光原位杂交研究；基因定位研究及三维重建分析。1.细胞生物学：细胞结构、细胞骨架、细胞膜结构、流动性、受体、细胞器结构和分布变化2.生物化学：酶、核酸、FISH（荧光原位杂交）、受体分析3.药理学：药物对细胞的作用及其动力学4.生理学：膜受体、离子通道、细胞内离子含量、分布、动态5.神经生物学：神经细胞结构、神经递质的成分、运输和传递、递质受体、离子内外流、神经组织结构、细胞分布6.微生物学和寄生虫学：细菌、寄生虫形态结构7.病理学及临床应用：活检标本诊断、肿瘤诊断、自身免疫性疾病诊断、HIV等8.遗传学和组胚学：细胞生长、分化、成熟变化、细胞的三维结构、染色体分析、基因表达、基因诊断四.激光共聚焦显微镜在医学领域中的应用A.在细胞及分子生物学中的应用1. 细胞、组织的三维观察和定量测量2. 活细胞生理信号的动态监测3. 粘附细胞的分选4. 细胞激光显微外科和光陷阱功能5. 光漂白后的荧光恢复6. 在细胞凋亡研究中的应用B.在神经科学中的应用1. 定量荧光测定2. 细胞内离子的测定3. 神经细胞的形态观察C.在耳鼻喉科学中的应用1. 在内耳毛细胞亚细胞结构研究上的应用2. 激光扫描共聚焦显微镜的荧光测钙技术在内耳毛细胞研究中的应用3. 激光扫描共聚焦显微镜在内耳毛细胞离子通道研究上的应用4. 激光扫描共聚焦显微镜在嗅觉研究中的应用D.在肿瘤研究中的应用1. 定量免疫荧光测定2. 细胞内离子分析3. 图像分析：肿瘤细胞的二维图像分析4. 三维重建 E.激光扫描共聚焦显微镜在内分泌领域的应用1. 细胞内钙离子的测定2. 免疫荧光定位及免疫细胞化学研究3. 细胞形态学研究：利用激光扫描共聚焦显微镜 F.在血液病研究中的应用1. 在血细胞形态及功能研究方面的应用2. 在细胞凋亡研究中的应用 G.在眼科研究中的应用1. 利用激光扫描共聚焦显微镜观察组织、细胞结构2. 集合特殊的荧光染色在活体上观察角膜外伤修复中细胞移行及成纤维细胞的出现3. 利用激光扫描共聚焦显微镜观察视网膜中视神经细胞的分布以及神经原的树枝状形态4. 三维重建H. 激光扫描共聚焦显微镜在肾脏病中的应用可以系统观察正常人肾小球系膜细胞的断层扫描影像及三维立体影像水平，使图像更加清晰，从计算机分析系统可从外观到内在结构，从平面到立体，从静态到动态，从形态到功能几个方面对系膜细胞的认识得到提高。北京中科研域科技有限公司（蔡司显微镜代理商）地址：北京市朝阳区建国路15号院甲1号北岸1292，一号楼406室联系人：张辉13911188977 邮编：100024电话：010-57126588 传真：010-85376588E-mail：[email=zhs_8000@126.com][color=#0365bf]zhs_8000@126.com[/color][/email]
结构生物学是用物理学方法在原子水平阐明生物大分子的三维结构，进而诠释生物大分子的生物学功能及其分子机制的科学。近几年，冷冻电镜在生物物理，特别是结构生物学领域掀起了一轮新的革命。冷冻电镜技术包括单颗粒技术和原位冷冻电镜技术，2017年单颗粒技术已获得诺贝尔奖，放眼未来，冷冻电镜更多的是要应用于获取细胞和组织样品的原位信息，尤其是利用冷冻电镜电子断层扫描成像技术（Cryo-ET）获得三维图像，将细胞内的生命过程可视化，在原位对生物大分子的结构进行解析，并进一步分析其与所处周围环境之间的相互作用关系，进而阐明其发挥功能的分子机制。蛋白质聚集是许多神经退行性疾病的典型症状，包括帕金森病（Parkinson’sdisease）、亨廷顿病（Huntington’sdisease）、以及肌萎缩侧索硬化症（amyotrophiclateral sclerosis）等，至今为止还没有针对这类疾病的有效治疗方案，因此了解这类疾病的致病机理尤为重要。在细胞内表达这些疾病相关的蛋白会导致细胞毒性以及形成大的胞内包涵体，然而这些包涵体的具体致病机理还不清楚，而且这些包涵体的组成以及其精细的细胞原位结构信息也无人知晓。为了回答这一科学问题，德国马克斯普朗克生物化学研究所Baumeister教授组的研究人员利用先进的冷冻电镜光电关联技术（Cryo-CLEM）、冷冻聚焦离子束切割技术（Cryo-FIB）、以及冷冻电子断层扫描三维重构技术（Cryo-ET），在小鼠原代神经细胞原位解析了亨廷顿基因1号外显子中衍生的多聚谷氨酰胺（polyQ）所形成的包涵体及其微环境的原位精细结构，相关结果发表在2017年9月的Cell杂志。他们发现polyQ包涵体是由淀粉样肽的纤维构成，与细胞的内膜系统特别是内质网相互作用，使内质网膜发生形变并扰乱其组成，还改变了包涵体周围的内质网膜的动态性。该研究结果暗示淀粉样肽的纤维和内质网的异常相互作用导致了蛋白质聚集物所产生的细胞毒性。[align=center][img=,690,424]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811271518599236_8463_3224499_3.jpg!w690x424.jpg[/img][/align]2018年3月，该研究组在PNAS杂志发表在酵母系统内的polyQ原位分子的结构解析，他们发现在酵母细胞内polyQ蛋白聚集体形成了无定形的包涵体以及少量的纤维丝，并使线粒体和脂滴的形态发生变形。对比这两种不同的机体系统下的差异，我们可以看到同样的polyQ蛋白聚集体在不同的环境中采用了不同的构像并利用特定的机制来靶向不同的细胞结构，从而产生细胞毒性。[align=center][img=,690,770]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811271519325828_4209_3224499_3.jpg!w690x770.jpg[/img][/align]另外，2018年2月的Cell杂志报道了该研究组在大鼠神经细胞原位解析了一种重复短肽（poly-GA）蛋白聚集体及其微环境的结构，不同于polyQ形成的纤维状结构，poly-GA聚集体是由平面扭曲的长短不一的丝带状结构组成。poly-GA聚集体大量募集了26S蛋白酶体复合物，而其他生物大分子如核糖体或分子伴侣却被排除在聚集体外部。与poly-GA的直接相互作用使蛋白酶体处于失活状态，虽然在整体水平上细胞内的蛋白酶体表达量没有变化，但有功能的蛋白酶体的数量大幅减少，揭示了蛋白质聚集物所产生细胞毒性的另一原因。[align=center][img=,690,378]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811271519469883_8555_3224499_3.jpg!w690x378.jpg[/img][/align]Baumeister教授组是Cryo-CLEM、Cryo-FIB以及Cryo-ET等关键技术方法发展的开拓者和领航者。Cryo-CLEM-FIB-ET即是在整个细胞内定位荧光标记的特定目标分子，观察其动态变化并在感兴趣的时刻进行快速冷冻，然后转移到冷冻扫描电镜利用冷冻聚焦离子束进行光电关联匹配，精确定位目标分子位置并进行聚焦离子束切割产生一层100-200nm厚的切片，最后利用冷冻电子断层扫描成像从原子分辨率上解析其未被破坏的天然原位结构信息。目前冷冻光电关联的一大瓶颈是光镜的分辨率较低，虽然超分辨光电关联技术在飞速发展，但是其缺点如高强度激光照射可能使样品升温，成像速度慢等还需要一一克服。超分辨光电关联令人振奋的一大潜在应用是来精确指导冷冻聚焦离子束切割，使得大的细胞样品中的任何感兴趣目标分子都能被精确定位切割，进而进行高分辨率数据收集。另外，随着技术进一步发展，用高电子密度标签来标记目标分子并在电镜下直接成像也将会成为可能。结构生物学的终极目标是了解细胞生命过程中每一个分子的结构、功能以及它们之间的相互作用，Cryo-CLEM-FIB-ET则是在结构生物学与细胞生物学之间架起的一座桥梁，让细胞内的微观生命动态过程可视化！[b]参考文献[/b]1. Bauerlein,F. J. B., et al. 2017. In Situ Architecture and Cellular Interactions of PolyQInclusions. Cell 171(1): 179-187.2. Guo, Q., etal. 2018. In Situ Structure of Neuronal C9orf72 Poly-GA Aggregates RevealsProteasome Recruitment. Cell 172(4): 696-705.3. Gruber, A.,et al. 2018. Molecular and structural architecture of polyQ aggregates inyeast. Proc Natl Acad Sci U S A. .4. Wolff, G.,et al. 2016. Towards correlative super-resolution fluorescence and electroncryo-microscopy. Biol Cell 108(9): 245-258.Oikonomou, C. M. 2017. Cellular ElectronCryotomography: Toward Structural Biology In Situ. Annu Rev Biochem 20(86):873-896.来源：【生物成像中心】
激光共聚焦显微镜系统的原理和应用激光扫描共聚焦显微镜是二十世纪80年代发展起来的一项具有划时代的高科技产品，它是在荧光显微镜成像基础上加装了激光扫描装置，利用计算机进行图像处理，把光学成像的分辨率提高了30%--40%，使用紫外或可见光激发荧光探针，从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像，在亚细胞水平上观察诸如Ca2+ 、PH值，膜电位等生理信号及细胞形态的变化，成为形态学，分子生物学，神经科学，药理学，遗传学等领域中新一代强有力的研究工具。激光共聚焦成像系统能够用于观察各种染色、非染色和荧光标记的组织和细胞等，观察研究组织切片，细胞活体的生长发育特征，研究测定细胞内物质运输和能量转换。能够进行活体细胞中离子和PH值变化研究（RATIO），神经递质研究，微分干涉及荧光的断层扫描，多重荧光的断层扫描及重叠，荧光光谱分析荧光各项指标定量分析荧光样品的时间延迟扫描及动态构件组织与细胞的三维动态结构构件，荧光共振能量的转移的分析，荧光原位杂交研究（FISH），细胞骨架研究，基因定位研究，原位实时PCR产物分析，荧光漂白恢复研究（FRAP），胞间通讯研究，蛋白质间研究，膜电位与膜流动性等研究，完成图像分析和三维重建等分析。一.激光共聚焦显微镜系统应用领域：涉及医学、动植物科研、生物化学、细菌学、细胞生物学、组织胚胎、食品科学、遗传、药理、生理、光学、病理、植物学、神经科学、海洋生物学、材料学、电子科学、力学、石油地质学、矿产学。二.基本原理传统的光学显微镜使用的是场光源，标本上每一点的图像都会受到邻近点的衍射或散射光的干扰；激光扫描共聚焦显微镜利用激光束经照明针孔形成点光源对标本内焦平面的每一点扫描，标本上的被照射点，在探测针孔处成像，由探测针孔后的光点倍增管（PMT）或冷电耦器件（cCCD）逐点或逐线接收，迅速在计算机监视器屏幕上形成荧光图像。照明针孔与探测针孔相对于物镜焦平面是共轭的，焦平面上的点同时聚焦于照明针孔和发射针孔，焦平面以外的点不会在探测针孔处成像，这样得到的共聚焦图像是标本的光学横断面，克服了普通显微镜图像模糊的缺点。三.应用范围：细胞形态学分析（观察细胞或组织内部微细结构，如：细胞内线粒体、内质网、高尔基体、微管、微丝、细胞桥、染色体等亚细胞结构的形态特征；半定量免疫荧光分析）；荧光原位杂交研究；基因定位研究及三维重建分析。1.细胞生物学：细胞结构、细胞骨架、细胞膜结构、流动性、受体、细胞器结构和分布变化2.生物化学：酶、核酸、FISH（荧光原位杂交）、受体分析3.药理学：药物对细胞的作用及其动力学4.生理学：膜受体、离子通道、细胞内离子含量、分布、动态5.神经生物学：神经细胞结构、神经递质的成分、运输和传递、递质受体、离子内外流、神经组织结构、细胞分布6.微生物学和寄生虫学：细菌、寄生虫形态结构7.病理学及临床应用：活检标本诊断、肿瘤诊断、自身免疫性疾病诊断、HIV等8.遗传学和组胚学：细胞生长、分化、成熟变化、细胞的三维结构、染色体分析、基因表达、基因诊断四.激光共聚焦显微镜在医学领域中的应用A.在细胞及分子生物学中的应用1.细胞、组织的三维观察和定量测量2.活细胞生理信号的动态监测3.粘附细胞的分选4.细胞激光显微外科和光陷阱功能5.光漂白后的荧光恢复6.在细胞凋亡研究中的应用B.在神经科学中的应用1.定量荧光测定2.细胞内离子的测定3.神经细胞的形态观察C.在耳鼻喉科学中的应用1.在内耳毛细胞亚细胞结构研究上的应用2.激光扫描共聚焦显微镜的荧光测钙技术在内耳毛细胞研究中的应用3.激光扫描共聚焦显微镜在内耳毛细胞离子通道研究上的应用4.激光扫描共聚焦显微镜在嗅觉研究中的应用D.在肿瘤研究中的应用1. 定量免疫荧光测定2. 细胞内离子分析3. 图像分析：肿瘤细胞的二维图像分析4. 三维重建 E.激光扫描共聚焦显微镜在内分泌领域的应用1. 细胞内钙离子的测定2. 免疫荧光定位及免疫细胞化学研究3. 细胞形态学研究：利用激光扫描共聚焦显微镜 F.在血液病研究中的应用1. 在血细胞形态及功能研究方面的应用2. 在细胞凋亡研究中的应用 G.在眼科研究中的应用1. 利用激光扫描共聚焦显微镜观察组织、细胞结构2. 集合特殊的荧光染色在活体上观察角膜外伤修复中细胞移行及成纤维细胞的出现3. 利用激光扫描共聚焦显微镜观察视网膜中视神经细胞的分布以及神经原的树枝状形态4. 三维重建H. 激光扫描共聚焦显微镜在肾脏病中的应用可以系统观察正常人肾小球系膜细胞的断层扫描影像及三维立体影像水平，使图像更加清晰，从计算机分析系统可从外观到内在结构，从平面到立体，从静态到动态，从形态到功能几个方面对系膜细胞的认识得到提高。
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