红外照明显微镜

HYPERION II是我们用于科研和开发的多功能傅立叶变换叶红外显微镜，具有灵活的附件，可以将红外激光成像（QCL）和傅立叶红外结合在一个仪器中。HYPERION II是红外显微镜领域的创新力量。它提供低至衍射极限的红外成像，并在ATR显微镜中设定基准。它首次将FT-IR和红外激光成像（ILIM）显微镜结合在一个设备中，提供了三种测量模式：透射、反射和ATR。HYPERION II 功能：μ-FT-IR 探测器的选择：宽，中，窄频段LN2-MCT，热电冷却 （TE） MCT。用于红外成像的焦平面阵列探测器（64 x 64 或 128 x 128 像素）；通过激光红外成像模块（ILIM，激光等级1）实现可选QCL；物镜选择：3.5x/15x/36x/74x IR、20x ATR、15x GIR、4x/40x VIS；光谱范围扩展 - 从近红外线 （NIR） 到远红外线（FIR）；光阑选择：手动刀口，孔径轮自动刀口。近红外的金属孔；附件和样品台的选择：宏程序红外成像配件、冷却/加热样品台、样品仓等；视觉/光学工具的选择：暗场照明、荧光照明、可见光偏振器、红外偏振器等。HYPERION II 提供：光谱和可见光图片的完美匹配。适用于任何测量模式（包括 ATR 成像）；突破衍射极限的高灵敏度 FT-IR 显微镜和焦平面阵列（FPA）检测器成像。首次通过（可选）红外激光成像模块（ILIM，激光等级1）将FT-IR和QCL技术结合起来。所有测量模式下的红外激光成像（ATR、透射、反射）。专利相干降低技术为非人为处理的激光成像测试，无灵敏度或速度损失。高成像速度：0.1 毫米2每秒 （FPA，全频谱）6.4 毫米2每秒（ILIM，单波数）可选的TE-MCT探测器，用于在无液氮的情况下进行高空间分辨率和灵敏度的红外显微镜检测。发射光谱功能和可选光谱范围扩展。HYPERION II 应用领域：生命科学|细胞成像药物发射率研究（例如 LED）失效和原因分析刑侦微塑料工业研发聚合物和塑料表面表征半导体

您知道吗？日常生活中，洗面奶中的微小塑料颗粒检测；海洋环境中，微塑料种类检测；刑侦案件中，微量物证成分检测；药物生产中，杂质异物成分检测等等，都离不开红外显微镜。红外显微镜是指傅立叶变换红外光谱仪和显微镜联用系统，该技术灵敏度高，可以实现微区、微量样品分析，对于常规无法检测的μm级别样品，也可方便快捷地进行检测。 岛津公司全新推出《岛津AIM-9000红外显微镜应用数据集册》，一起来看看吧！ 岛津AIM-9000红外显微镜特点高灵敏度：拥有30000:1信噪比指标。全自动红外显微分析系统：观察、定义测量位置、测量、鉴别结果自动执行。装载：装载样品非常简单，轻轻一按“取出样品”按钮，自动降低样品台。观察：大视野相机和显微镜相机实现从目视尺寸（10x13mm）到显微异物尺寸（30x40μm）的连续放大。分析：异物自动分析程序，自动确认异物成分。丰富的附件：可以选配多种附件。 岛津AIM-9000红外显微镜应用数据集册特色案例抢先看 案例一 (环境) 海洋生物体中微塑料成分检测海洋微塑料一旦被海鸟、鱼类等生物摄入，是无法被消化的，极易导致海洋生物死亡。英国的纽卡斯尔大学和荷兰的瓦赫宁根海洋研究所从海洋生物北极鳕鱼的胃内分离出了微米级别的微塑料，使用岛津AIM-9000对北极鳕鱼胃内分离出的微塑料进行分析。 测试发现北极鳕鱼中采集的微塑料主要成分是PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯），含有添加剂KAOLIN（硅酸铝）。 案例二 (医药) 注射剂中异物成分定性分析注射剂生产工艺或生产环境等原因，一些灌装药液产品中可能含有玻璃碎屑、纤维、橡胶、毛发、烟雾、白点等异物，对病人身体造成极大的危害。过滤某品牌注射液，在光学显微镜下挑出异物（红色框内），然后使用岛津AIM-9000对异物进行成分测试。 谱图分析结果结合显微镜下异物图片状态可知，该异物可能是毛发。 案例三 (公安司法) 车祸现场油漆碎片分析汽车车身油漆由底漆层、中涂层、面漆层、清漆层等组成，不同厂家和车型对应不同的车身油漆。因此汽车油漆隐含着汽车车型的重要信息，是道路交通事故逃逸案中重要的物证信息之一。了解汽车油漆的光谱特征，对于进行同一性认定，缩小嫌疑车辆范围，查找逃逸车辆有重要指导意义。油漆图片及红外谱图 谱图分析结果嫌疑车油漆样本与事故现场油漆碎片红外谱图差异性比较明显，排除该车是肇事车的可能。 案例四 (电子电气) 镜头上异物成分定性分析在电子电气行业，生产工艺流程复杂，过程中使用的物料众多，操作流水线上的稍微疏漏，都会导致产品中出现不明异物。这不仅影响产品外观，影响产品质量，甚至会导致生产停滞，给企业带来不可估量的经济损失。由于异物样品较小，显微红外法在微小异物分析中的显著优势得以体现。 谱图分析结果结合显微镜下异物图片状态推断，该异物可能是皮屑。 数据集册内容 （一）工业制造1.红外显微镜法在电子产品异物分析中的应用2.岛津红外显微镜对印刷电路板进行缺陷分析3.红外显微镜在焊锡电路板助焊剂残留分析中的应用4.红外显微镜ATR法对锂离子电池用隔离膜进行定性分析5.红外显微镜Mapping功能研究物质组分分布的均匀性6.红外显微镜系统Mapping功能测试锂电池用铝箔表面的油污7.红外显微镜法测定玻璃板上聚亚胺薄膜的环化率8.岛津EDX和红外显微镜AIM测试人工晶体上的异物9.岛津红外显微镜AIM-9000和EDX-8100联用鉴定树脂材料中的异物 （二）医药1.岛津红外显微镜定性分析医药包材的多层膜2.岛津红外显微镜可视观察的同步测定对多层薄膜进行分析3.岛津红外显微镜AIM-9000对药物片剂表面的异物进行分析4.岛津红外显微镜对注射液中异物进行成分分析 （三）环境1.岛津红外显微镜快速鉴定长江水中的微塑料成分2.使用岛津红外显微镜AIM-9000分析从海洋生物中采集的微塑料3.岛津红外显微镜检测磨砂洗面奶中的微小塑料颗粒4.岛津红外显微镜检测食盐中的微小塑料颗粒 （四）公安司法1.岛津显微光谱法分析车辆碰撞现场微量油漆物证2.岛津AIM-9000红外显微镜系统在打印字迹鉴别中应用3.岛津红外显微镜对口红物证样品进行成分对比分析4.使用红外显微镜AIM-9000进行毛发截面分析 （五）食品安全1.岛津AIM-9000和EDX对食品工序中异物进行定性分析2.岛津红外显微镜AIM和EDX测试水管异物 撰稿人：王娟娟 *本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

生命科学是从微观层面观察和研究生命过程，从而揭示生命的物质基础和基本现象。显微成像是观察微小物体的重要手段，但其分辨能力受光学成像系统的限制（即衍射极限），无法满足现代生命科学研究要求的更高解析度、更准确的成像需求。熵智科技作为中国原创3D视觉创业公司第一梯队，横跨机器视觉与微纳光学两大领域，深刻认识到微纳光学在生命科学研究领域中的巨大价值。9月23日，熵智科技在西安发布自研的超分辨及共聚焦显微成像分析系统。该系统易用、性价比高，相较于国内外显微成像产品，不仅突破了光学成像系统的限制，轻松实现纳米尺度的2D/3D动态图像解析能力，还将共聚焦+超分辨+后处理分析完美融合，软件结合场景模块化。无论新手用户还是专家用户，只需通过一套界面即可获取一流的超高分辨率图像及分析结果。熵智科技超分辨及共聚焦显微成像分析系统工作原理超分辨显微成像分析系统采用结构光照明显微成像术（英文Structured Illumination Microscopy, 简称SIM），突破传统显微镜的阿贝衍射极限，实现生物组织、细胞、神经元等活动样本的快速超分辨率成像，为生命科学、生物工程等领域提供创新的超分辨率成像技术产品，几乎可集成于任何荧光显微镜。共聚焦显微成像分析系统的软硬件均采用模块化设计，硬件集成SIM超分辨模块、软件支持多种后处理功能，从而提供精确的2D/3D成像，以及动态过程的成像。目前，共聚焦和超分辨光路共用了光源准直部分、物镜部分、聚焦成像部分。主要功能超分辨及共聚焦显微成像分析系统视野超10倍扩展，达1mm，拥有精确的多微细胞结构生物显微影像分析功能，实现双光路同时，宽场、共聚焦、超分辨三种模式自由切换。大视野拼图：多种不同的图像获取方式、可实现500um*500um视场上图片进行拼接。图像增强及处理：可对采集到荧光图像进行增益调节、对比度调节、亮度调节以及色阶调节。反卷积处理：在原有采集到图像基础上，对图像数据做实时清晰度优化，达到消除背景噪声，有用信息表达更精准的作用，处理速度10ms以下，速度快；可进一步结合DNN方法，提高应用场景的鲁棒性。特征统计分析：对于识别出的细胞，对其强度、直径、周长等15个属性做数值量化。特征标记分类：可对细胞的特征进行标记和分类。单细胞定量分析：可以准确分割出相互重叠的细胞，精度更高，在专业单细胞识别的基础上，结合深度学习AI算法，可以精确识别互相挤压重叠的细胞核，而且对于细胞轮廓边界识别更加准确。亚细胞结构分析：可以定位某种蛋白或者某个基因表达产物在细胞的具体存在部位，如细胞核，胞浆内，结合AI图像分析方法，以表格和数据统计输出结果。细胞亚群圈选分析：筛选特定的感兴趣细胞亚群，进行了10余种参数分析。特殊细胞/结构识别：提供特殊细胞如脂肪细胞的识别和数量统计。多重荧光染色：实现细胞核、细胞质、细胞膜的各种形态和染色，精确寻找目的细胞及其结构。细胞寻找及跟踪：实现特定细胞的动态识别和跟踪。核心参数激光共聚焦超分辨显微参数配置普通光纤激光器激光405nm、488nm、561nm、640nm扩展HC-PCF激光器920nm探测器 PMT3个；波长：400-750nm，GaAsP最大拍摄速度8fps@512×512像素；2fps@1024×1024像素；4096×4096最高；更多可配置；扫描方式X-Y, X-Y-Z, X-Y-T分辨率250nm in x, y and 550nm in z 共聚焦120 nm in x, y and 320nm in z (488nm wavelength) 超分辨共焦视场Φ18mm-Φ25mm 内接正方形成像深度100μm灵敏度提升4倍相对信噪比 SNR优良级 50dB显微镜电动显微镜奥林巴斯 倒置IX73显微镜，具备明场、微分干涉、荧光等观察方式物镜奥林巴斯或Mitutoyo平场复消色差物镜（防腐蚀陶瓷表面以及红外色差矫正）选型载物台奥林巴斯 电动IX3-SSU 扫描精度优于0.7μm光学放大1.0X；1.5X；3.2X；20X 适配/转换器共聚焦/超分辨率光路切换（电动）、6位电动物镜转换器荧光装置配荧光光阑*相机（lattice）SCMOS，分辨率2048×2048，100fps@全幅面，位深12bit工作站Windows10 Pro 64 bit；硬盘≥1TB；内存16GB软件控制软件：图像采集及2D/3D/4D处理；共聚焦和超分辨配置；*成像分析：细胞自动识别、单细胞定量分析、亚细胞结构分析、细胞亚群圈选分析等防震台频率范围（5～30Hz）：≤30μm/s均方根；频率范围（＞30Hz）： ≤60μm/s均方根增配双光子成像激光生成组件、高速扫描头、前置补偿单元应用场景超分辨及共聚焦显微成像分析系统可应用于基础生物学、临床医学、病毒学、精准药物筛选等领域，为活细胞超分辨率智能成像提供解决方案。基础生物学：皮肤病例研究、类器官培养观察、微生物形态研究、胚胎发育成像、组织结构三维重构。如通过斑马鱼胚胎发育过程的成像，研究血管疾病和血管药物的新兴模型，从而更好解决人类血管疾病；通过光学切片, 确定其复杂的内部结构与组织功能之间的关系。临床医学：细胞形态结构鉴定、病理显微成像、异常细胞跟踪检测、组织形态学观察。利用计算机进行图像处理, 不仅可观察固定的细胞、组织切片, 还可对活细胞的结构、分子等进行实时动态观察和检测。通过它可以直接观测细胞形态学的组织、细胞之间的相互作用、组织微环境、伤口的愈合等成像，有助于了解病理机制，以开发疾病治疗方法从而促进人体健康有重要的意义。病毒学：植物病毒研究、动物病毒研究、医学病毒研究、环境病毒研究、噬菌体研究。采用超分辨技术，可以实现病毒感染细胞及复制、组装、释放等动态过程的研究。药物筛选：药材显微鉴别、载药微粒结构、药物扩散跟踪、制药成型和释药研究、药理药效研究。通过药物筛选确定干预的潜在治疗方法，加速早期药物的研发和确定疾病的模型。利用显微镜观察植（动）物药材内部的细胞、 组织构造，从而达到鉴定药材的目的。选择合适的药物靶分子，针对高分辨率成像的固定样品及活细胞进行分析，从而满足不同实验的需求。关于熵智科技熵智科技是国家级高新技术企业，拥有底层成像系统和算法开发能力，软硬件一体化，致力于通过高性能的成像技术解决机器人柔性化、微纳级检测与测量等问题。熵智科技自2018年成立至今，先后获得字节跳动、拓金资本、松禾资本、远望资本、华控资本等投资。深圳、武汉、西安三地联合办公，目前研发和工程团队70余人，核心技术人员均硕士及以上学历，博士6人。未来，熵智科技将继续深耕微纳光学领域，以更优的产品与服务回馈广大合作伙伴及客户。

自从1673年列文胡克发明显微镜，至今已经历了大约三百多年的历史，显微镜也从过去的单目变为双目乃至三目,由简单的观察变为可拍照，由初始的放大300倍左右到现在放大1000倍左右。 最近10年，随着数码摄影技术、信息技术和自动化技术的革新，显微镜的外观、舒适性、自动化程度以及方便性都出现了很大的发展。显微镜的外观上出现了一些革命性的变化，性能上有了进一步的提高。全球显微镜生产商都为此做出了不懈的努力。通过对一些特色产品的比较分析，不难发现显微镜设计上的一些特点，从中可以判断出未来显微镜的发展方向。 一、 拍得更清晰 显微镜目的就是为了更好地观察微生物，要求看得更清楚。显微镜厂商为此开发出各种各样的显微镜镜头来消除各种色差和场曲。最近，在显微镜上普遍采用了UIS2光学系统，它充分体现了无限远校正方式的优越性。光线通过物镜后成为平行光束通过镜筒，并在结象透镜处折射或完成无相差的中间象。UIS2无限远光学系统的物镜具有在宽波长范围内（由紫外至近红外区）具有一致的高透过率。同时具有更高的信噪比，不需要额外补偿就可以得到更为清晰的图像。例如美国AMG公司的EVOS fl大屏幕数码荧光显微镜所拍出的图像已经接近于激光共聚焦的水平。 二、 放大倍数更高 对于大多数显微镜来说，对样本的物理放大倍数是物镜放大倍数与目镜的放大倍数乘积。通常情况下，目镜的放大倍数为10倍或者16倍。以40倍物镜为例，也不过是放大400倍或者是640倍，如今却能够将放大倍数提高到840倍。例如美国AMG公司开发的倒置显微镜，在物镜下采用了21倍的光学放大，使得我们能够通过40倍的物镜就可以观察到放大倍数更高的图像了。如果换成100倍的油镜，就可以通过显示器观察到放大到惊人的2100倍甚至更高的图像，无不让人赞叹技术的发展之快。 三、 更为人性化的设计 一提到显微镜，我们的第一印象就是：弯着腰，低着头，抬着手臂，眼睛盯着目镜来观察。对于长期从事显微镜观察的科研人员来说，这一&ldquo 固定姿势&rdquo 往往会引起身体上的疲劳，肌肉损伤。曾经有一位科研人员因为长期观察显微镜而落下了颈椎病。因此改变传统的显微镜观察模式成为一项非常有必要而且紧迫的任务。 不过最近，各大显微镜厂商相继推出了一些更为人性化的显微镜，如美国AMG公司推出了大屏幕倒置显微镜系列，Nikon推出的Coolscope 显微镜，Olympus推出的智能生物导航仪FSX100，leica推出的DMD108等，均是无目镜的显微镜，直接通过液晶显示器来观察，实现了观察细胞就像玩电脑，就像看电影，大大减轻了显微镜观察时的疲劳。 四、 一体化的显微镜 也许现在我们接触到的显微镜大多是机械式的，需要手动来调焦距、调光源、调样品的位置，特别是针对细胞培养，出现了大量连续培养过程中显微观察的要求。为此，各个显微镜厂商设计了能够用于连续培养显微观察的显微镜或配件，如Nikon公司的显微活细胞工作站Biostation IM和Biostation CT，其中Biostation IM是专门针对35mm细胞培养皿设计的，系统中包含了温控系统，CO2气体系统和显微成像系统，可以实现自动化控制，连续培养显微成像。Biostation CT则是更为大型的系统。AMG公司整合了美国Ibidi公司开发的连续细胞培养配件，在其倒置显微镜上也可以实现温控和CO2的供气，从而实现细胞连续培养显微观察，它可以连续观察达60个小时，所采集的图像可进行视频连续播放，从而观察细胞生长过程中形态的动态变化。德国显微镜厂商Leica和Zeiss也开发了自己的连续培养显微观察配件。 五、 专门的网络化显微镜 在临床医学上，专家远程会诊，病理资源共享将会为疑难杂症的诊断和对症治疗提供更大的可能性，这就需要能够实现自动化远程操作的显微镜来观察病理切片。Nikon公司的Coolscope和Leica公司的DMD108为临床远程病理会诊提供了方便，它们专门为载玻片显微观察设计，自动转换物镜，自动对焦，得到的图像可直接通过网络发送到异地进行专家会诊。 六、 光源的革新 对于荧光显微镜，其稳定的激发光源对样本数码成像起着关键性的作用，到现在为止绝大多数显微镜还在使用卤钨灯或者是高压汞灯，一方面这类光源使用寿命短，需要3到4各月更换一次，每次更换后都需要专业工程师进行位置校准；另外一方面，这类光源的强度会随着使用寿命而衰减；还有一方面，这类光源对于显微镜操作来说需要预热来等待光源强度稳定，而且光源关闭后需要等待30分钟左右才能重启，这就造成了使用上的极大不便。 现在LED灯成为大家公认的新一代照明产品，它具有能耗低、光强稳定、寿命长等优点。AMG公司的倒置显微镜系列全部采用了LED光源系统，完全消除了前面所提到的卤钨灯和高压汞灯的使用不便，而且AMG针对荧光倒置显微镜开发了专利的Light cube&ldquo 光立方&rdquo 单色激发光源系统，光源强度可调，不同的单色激发光源可自由更换，在显微镜光源方面可以说是一场前所未有的革命。Leica的DMD108和Nikon的Coolscope也采用了LED光源，因此可以预见未来将会有更多的显微镜厂商采用LED光源。 结束语：综上所述，可以看出最近几年是显微镜出现革命性发展的阶段，越来越多的更为人性化、自动化的理念应用到显微镜设计上，显微镜的性能也大大提高，不仅仅是看到图像，还可以看得更大、更清晰，操作上可以自动化，可以远程控制。还有一些很鲜明的显微镜特点如Olympus 的FXS100的智能化设计，AMG 的EVOS fl荧光成像时无需暗室的独特暗盒设计等由于篇幅有限，无法详细介绍。 以前，在显微镜领域全球一直是Nikon、Olympus、Leica和Zeiss这四家占据着绝大多数的市场，如今美国AMG公司凭借其在倒置显微镜方面的独特设计，开始在显微镜市场上暂露头角。中国内地也出现了很多显微镜生产商，也许在不远的将来，中国制造的显微镜也可以让显微镜领域耳目一新，精神一振，我们期待着这一天早日到来。 参考资料网络来源： 1.http://www.amgmicro.com 2.http://www.leica-microsystems.com/ 3.http://www.nikoninstruments.com/content/download/5113/47632/version/2/file/BioStation-IM.pdf 4.http://www.olympusamerica.com/files/FSX100_brochure.pdf 5.http://www.szsn.cn/szsn_Article_11468.html 欢迎选购，详情请联系东胜创新各地办事处咨询。 　　东胜创新公司www.eastwin.com.cn 　　北京：010-51663168，上海：021-64814661，广州：020-38331360

对于生物医学研究，著名物理学家理查德费曼有句名言：“...很多基础生物学的问题是很容易被回答的；你只是需要看到它们就够了”。这句话一定程度上说明了直接观察的光学显微镜对于细胞生物学、发育生物学、免疫学、病理药理学等生物医学研究的重要性。但是受衍射极限的限制，传统光学显微镜的分辨率理论上只能达到光波长的一半。近20年来，超分辨荧光显微成像技术的出现有效打破了光学衍射极限的束缚。基于单分子定位技术的超分辨显微镜（SMLM）和受激发射损耗显微镜（STED）以及结构光照明超分辨显微镜（SIM）等技术在众多课题组的努力下都得到了长足发展，尤其是结构光照明显微镜由于成像速度快、光毒性小、无需特殊荧光标记等优势，已成为生命科学领域尤其是活细胞成像中最受欢迎的技术手段。近期，苏州医工所李辉课题组围绕着结构光照明超分辨显微成像方法、高保真SIM重构算法、以及国产化的SIM显微镜研制等方面取得了一系列重要进展。 　　三维成像方法因可以获取到更多的生物样品信息而备受关注。但是现有的三维成像不可避免的带来离焦模糊和时间分辨率差的问题，很难用于对样品的快速三维动态成像。为了实现对厚样品的快速三维成像，李辉课题组发展了基于数字微镜阵列器件(DMD)和液体变焦透镜（ETL）的结构光照明层切显微技术，并开发了基于两张原始图像的层切成像算法。该方法将传统的三维层切成像的速度提高了数倍以上，课题组利用该技术对斑马鱼和大脑血管的心血管系统进行了高速动态成像，清晰地显示了心脏跳动期的收缩-舒张过程以及腹部血管的蠕动特性。相关成果以“Four-dimensional visualization of zebrafish cardiovascular and vessel dynamics by a structured illumination microscope with electrically tunable lens”为题发表在Biomedical Optical Express（2020）上，其中博士生陈冲为论文第一作者。 　　图1 基于两张正反图像的结构光照明层切算法（左）；斑马鱼心脏跳动过程的快速三维成像（右）。 　　结构光照明超分辨成像技术在多种纳米尺度的亚细胞结构研究中已经得到广泛的应用。但是对于具有大动态范围的样本，例如聚集的细胞囊泡，样品中荧光较强的聚集性区域和亮度较弱的稀疏区域不能同时呈现。现有的SIM方法针对这种样品无法重建出高质量的图像。对此，李辉课题组提出了一种采用多重曝光采集的高动态SIM成像方法HDR-SIM，采集三组不同强度照明的SIM图像然后融合出一帧超分辨图像。用HDR-SIM，强度相差400多倍单个和聚集的荧光小球样本在同一张SIM超分辨图中可以同时观察到，并且对分辨率不会产生影响。在使用本方法观测不同尺度的细胞囊泡结构，单个小囊泡和大的囊泡聚集都可以同时获得清晰的分辨。相关成果以“High Dynamic Range Structured Illumination Microscope Based on Multiple Exposures”为题发表在Frontiers in Physics (2021)上，其中梁永为论文第一作者。 　　图2 高动态SIM成像原理（左）；“聚集-单个”的荧光小球高动态SIM成像（右）。 　　在结构光照明成像过程中，超分辨图像重建算法尤为关键。SIM重建算法的一些固有缺陷造成超分辨图像中经常出现重构伪影，使得SIM图像的保真度经常受到质疑，并且图像重建时需要完成一系列复杂的参数设定，限制着普通用户对SIM技术应用。李辉课题组开发了一种基于点频谱优化的高保真SIM重建算法。该算法有效克服了常规SIM算法极易产生重构伪影且光学层切能力差的问题，对不同质量原始数据的处理均能获得具有极少伪影和良好光学层切的高质量超分辨图像，有效提高了SIM成像的保真度。同时，该算法对OTF失配和用户自定义参数不敏感，使用生成的理论OTF和较少的参数即可重构高质量SIM图像，降低了SIM成像对实验实施和后处理重构的高要求，提升了算法对普通用户的友好度。相较于几种传统的SIM算法, HiFi-SIM算法对多种不同图像质量、不同样品复杂度、不同图像来源(商用设备/自主搭建SIM系统)的原始数据进行重建, HiFi-SIM均展现出了最少的重建伪影和最优的图像质量。相关成果以“High-fidelity structured illumination microscopy by point-spread-function engineering”为题发表在国际光学类顶级期刊Light: Science & Applications (2021) 上，其中文刚为论文第一作者。 　　图3 高保真结构光照明超分辨成像重建算法HiFi-SIM（左）；细胞结构HiFi-SIM与其他算法重建结果比较（右）。 　　李辉课题组自2014年以来一直专注SIM成像的技术创新、仪器研发和应用推广，开发了多种形式的结构光照明显微镜系统。最近，基于课题组最新的研究成果，研发了一套可集成于显微镜下层光路的结构光照明插件，具有结构紧凑、方便易用等特点。插件可配置国产倒置荧光显微镜，实现了SIM超分辨成像系统的国产化替代。首台机器已经于近期交付某大学用户进行试用。 图4 插件式结构光照明超分辨成像系统 　　以上工作得到了国家重点研发计划项目和国家自然科学基金委项目的支持。

James DeRose 博士 Georg Schlaffer徕卡显微系统数码显微系统是显微镜学的流行语之一，此外，还有一些非常有用的常识。徕卡显微系统的产品经理 Georg Schlaffer 常常会被客户和同仁问及有关数码显微系统方面的问题。为了答疑解惑，他与科学作家 Jim DeRose 共同合作，对最重要的几个问题进行了全方位解答。到底什么是数码显微系统？数码显微镜属于带数码相机的光学显微镜，无需配备目镜。电子监控器显示屏会直接显示观察和分析的样品图像。数码显微镜还可以是常规体视或复式显微镜，它们同时配备目镜和相机，能够保存显微镜状态和相机设定值的反馈信息。在本文的接下来部分中，我们提到的“数码显微镜”是指不带目镜的显微镜，例如，Leica DVM6、Leica DMS1000，和 Leica DMS300，而不是配备相机的体视或复式显微镜。左：Leica DVM6 数码显微镜右：镀金焊盘，汽车用电子设备，总放大倍率：120:1。图像由 Leica DVM6 获取。哪些应用领域可以使用数码显微镜？在研发、生产和检测、质量控制和保证，以及失效分析过程中，数码显微镜是分析部件和样品并生成检测报告的理想仪器。左：镀金焊盘，汽车用电子设备，总放大倍率：360:1。图像由 Leica DVM6 获取。右：通过 Leica DVM6 倾斜显示屏予以显示。数码显微镜的优势何在？数码显微镜最显著的优势在于仪器的人机工程学设计。由于监控器会直接显示样品图像，用户可以在保持舒适、放松的直立坐姿的同时，还能即时观察样品，并利用软件分析样品图像，保证用户能以舒适的姿态高效地完成工作。在需要处理高通量样品，或每天需要在显微镜上花费较长时间的情况下，数码显微镜的人机工程学设计就显得意义非凡了。此外，很多数码显微镜还提供允许存储多个用户配置文件的软件。在多人共用一台显微镜时，这项功能非常有用，凭借这项功能，每个用户只需选择自己的显微镜配置文件，几乎无需调节显微镜工作台，即可轻松开始工作。左：纸上印刷图案，总放大倍率：750:1，环形光照明。图像由 Leica DVM6 获取。右：纸上印刷图案，总放大倍率：750:1，起偏镜开启时的同轴照明。图像由 Leica DVM6 获取。数码显微镜有哪些限制条件？相比体视或复式显微镜，数码显微镜存在一个明显的限制条件，即需要电源连接，因为数码显微镜未配备目镜，而样品图像却始终需要显示在监控器上。因此，至少需要一根电源线。通常情况下，数码显微镜还需要连接 PC，或至少需要连接显微镜的显示屏。通过传统的显微镜，用户仍可以选择使用目镜获取样品图像。左：Leica DMS1000 数码显微镜右：金属部件上的一个孔；自动更新每项变焦设置比例，实现快速测量。图像由 Leica DMS1000 获取。通过数码显微镜和目镜分别观察到的样品图像相比，结果如何？原则上，图像是相同的。视场角可能存在差别，这主要取决于我们正在讨论的数码相机和目镜的类型。但是，还有一个重要差别：采用体视显微镜的双筒目镜观察样品，将为您带来数码显微镜的二维图像无法达到的深度。左：表壳，通过环形光照明 (Leica LED3000 RL) 和入射光座捕捉。图像由 Leica DMS1000 获取。右：Leica DMS1000 B 图像：利用透射光座捕捉的秀丽隐杆线虫图像；因不断编码变焦，从而保证快速、简单地测量，即使在不配备电脑的单机模式下亦可实现。数码显微镜操作上比带目镜的显微镜要简单吗？尤其对于无经验的用户而言，利用数码显微镜，他们也能够更简单、更快速地获取样品图像。造成上述差别的主要原因是，熟悉设置和调整传统型显微镜，并透过目镜观察样品，这些操作需要花费较长时间。左：果蝇属筛查。图像由 Leica DMS1000 B 获取。右：利用固定在摇臂机架上的 Leica DMS300 观察印刷电路板样品“编码”的含义是什么？当显微镜硬件可直接与计算机软件进行通信，且能够利用图像数据完成对特定参数值的追踪和保存时，表示显微镜已完成“编码”。这些特定参数将得以被设定，并因此被称之为已编码参数值。正常情况下，触摸相关按钮，即可调用这些已编码参数，令重复工作和报告变得更轻松。必须成为显微系统的专家，才能操作数码显微镜吗？当然不需要。无论是显微系统的新手还是专家，都可以轻松使用数码显微镜。徕卡显微系统提供的数码显微镜，其设计宗旨就是简单易用、开箱即用，最大程度地减少培训时间。它们配备已编码的功能，能够轻松生成分析报告，令重复工作更加高效。数码显微镜需要配备哪些部件？所需配件依据应用领域而定。例如，可以根据所需的放大倍率范围，选择物镜透镜。您还可以在一系列主机和照明系统中进行选择。以下这些问题会帮助您决定需要哪些部件或功能： 是否需要快速获取高质量数字图像？如果需要，您可以选择高分辨率数码相机。 是否需要高通量样品的快速、实时图像显示？如果需要，您可以将相机速度设置为每秒 30 帧或更快。 是否需要从不同角度观察样品？如果需要，倾斜显微镜镜头或转动样品载物台，实现工作过程或物体的动态观测。 是否需要定性或定量分析样品？如果需要，必须认真选择软件功能。 是否需要平衡图像，同时清晰展示明亮和暗色部分？如果需要，您可以选择 HDR（高动态范围）功能，它能够为您精确提供所需的图像类型。了解更多：https://www.leica-microsystems.com/?nlc=20191231-SFDC-008340

自然界中一些最基本的过程发生在微观尺度上，远远超出了我们肉眼所能看到的极限，这推动了技术的发展，使我们能够超越这个极限。早在公元4世纪，人们发现了光学透镜的基本概念，并在13世纪，人们已经在使用玻璃镜片，以提高他们的视力和放大植物和昆虫等对象以便更好地了解他们。随着时间的推移，这些简单的放大镜发展成为先进的光学系统，被称为光学显微镜，使我们能够看到和理解超越我们感知极限的微观世界。今天，光学显微镜是许多科学和技术领域的核心技术，包括生命科学、生物学、材料科学、纳米技术、工业检测、法医学等等。在这篇文章中，我们将首先探讨光学显微镜的基本工作原理。在此基础上，我们将讨论当今常用的一些更高级的光学显微镜形式，并比较它们在不同应用中的优缺点。　　　　什么是光学显微镜?　　光学显微镜用于通过提供它们如何与可见光相互作用(例如，它们的吸收、反射和散射)的放大图像来使小结构样品可见。这有助于了解样品的外观和组成，但也使我们能够看到微观世界的过程，例如物质如何跨细胞膜扩散。　　显微镜的部件以及光学显微镜的工作原理　　从根本上说，显微镜包括两个子系统：一个用于照亮样品的照明系统和一个成像系统，该系统产生与样品相互作用的光的放大图像，然后可以通过眼睛或使用相机系统进行观察。　　早期的显微镜使用包含阳光的照明系统，阳光通过镜子收集并反射到样品上。今天，大多数显微镜使用人造光源，如灯泡、发光二极管(LED)或激光器来制造更可靠和可控的照明系统，可以根据给定的应用进行定制。在这些系统中，通常使用聚光透镜收集来自光源的光，然后在聚焦到样品上之前对其进行整形和光学过滤。塑造光线对于实现高分辨率和对比度至关重要，通常包括控制被照亮的样品区域和光线照射到它的角度。照明光的光学过滤，使用修改其光谱和偏振的光学过滤器，可用于突出样品的某些特征。图1：复合显微镜的基本构造：来自光源的光使用镜子和聚光镜聚焦到样品(物体)上。来自样品的光被物镜收集，形成中间图像，该图像由目镜再次成像并传递到眼睛，眼睛看到样品的放大图像。　　成像系统收集与样品相互作用的照明光，并产生可以查看的放大图像(如上图1)。这是使用两组主要的光学元件来实现的：首先，物镜从样品中收集尽可能多的光，其次，目镜将收集的光中传递到观察者的眼睛或相机系统。成像系统还可包括诸如选择来自样品的光的某些部分的孔和滤光器之类的元件，例如仅看到已从样品散射的光，或仅看到特定颜色或波长的光。与照明系统的情况一样，这种类型的过滤对于挑出某些感兴趣的特征非常有用，这些特征在对来自样本的所有光进行成像时会保持隐藏。　　总的来说，照明和成像系统在光学显微镜的性能方面起着关键作用。为了在您的应用中充分利用光学显微镜，必须充分了解基本光学显微镜的工作原理以及当今存在的变化。　　简单复合显微镜　　单个镜头可以用作放大镜，当它靠近镜头时，它会增加物体的外观尺寸。透过放大镜看物体，我们看到物体的放大和虚像。这种效果用于简单的显微镜，它由单个镜头组成，该镜头对夹在框架中并从下方照明的样品进行成像，如下图2所示。这种类型的显微镜通常可以实现2-6倍的放大倍率，这足以研究相对较大的样本。然而，实现更高的放大倍率和更好的图像质量需要使用更多的光学元件，这导致了复合显微镜的发展(如下图3)。图2：通过创建靠近它的物体的放大虚拟图像，将单个镜头用作放大镜。图3：左：简单显微镜。右：复合显微镜。　　在复合显微镜中，从底部照射样品以观察透射光，或从顶部照射样品以观察反射光。来自样品的光由一个由两个主要透镜组组成的光学系统收集：物镜和目镜，它们各自的功率倍增，以实现比简单显微镜更高的放大倍率。物镜收集来自样品的光，通常放大倍数为40-100倍。一些复合显微镜在称为“换镜转盘(nose piece)”的旋转转台上配备多个物镜，允许用户在不同的放大倍数之间进行选择。来自物镜的图像被目镜拾取，它再次放大图像并将其传递给用户的眼睛，典型的目镜放大率为10倍。　　可以用标准光学显微镜观察到的最小特征尺寸由所使用的光学波长(λ)和显微镜物镜的分辨率决定，由其孔径数值(NA)定义，最大值为NA =1空中目标。定义可区分的最小特征尺寸(r)的分辨率极限由瑞利准则给出：　　r=0.61×(λ/NA)　　例如，使用波长为550nm的绿光和典型NA为0.7的物镜，标准光学显微镜可以分辨低至0.61×(550nm)/0.7≈480nm的特征，这足以观察细胞(通常为10µm大小)，但不足以观察较小生物的细节，例如病毒(通常为250-400nm)。要对更小的特征成像，可以使用具有更高NA和更短波长的更先进和更昂贵的物镜，但这可能不适用于所有应用。　　在标准复合显微镜(如下图4a)中，样品(通常在载玻片上)被固定在一个可以手动或电子移动以获得更高精度的载物台上，照明系统位于显微镜的下部，而成像系统高于样本。然而，显微镜主体通常也可以适应特定用途。例如，立体显微镜(如下图4b)的特点是两个目镜相互成一个小角度，让用户可以看到一个略有立体感的图像。在许多生物学应用中，使用倒置显微镜设计(如下图4c)，其中照明系统和成像光学器件都在样品台下方，以便于将细胞培养容器等放置在样品台上。最后，比较显微镜(如下图4d)常用于法医。图4：复合显微镜。a)标准直立显微镜指示(1)目镜，(2)物镜转台、左轮手枪或旋转鼻镜(用于固定多个物镜)，(3)物镜、调焦旋钮(用于移动载物台)(4)粗调，(5)微调，(6)载物台(固定样品)，(7)光源(灯或镜子)，(8)光阑和聚光镜，(9)机械载物台。b)立体显微镜。c)倒置显微镜。　　光学显微镜的类型　　下面，我们将介绍一些当今可用的不同类型的光学显微镜技术，讨论它们的主要操作原理以及每种技术的优缺点。　　亮视野显微镜　　亮视野显微镜(Brightfield microscopy，BFM)是最简单的光学显微镜形式，从上方或下方照射样品，收集透射或反射的光以形成可以查看的图像。图像中的对比度和颜色是因为吸收和反射在样品区域内变化而形成的。BFM是第一种开发的光学显微镜，它使用相对简单的光学装置，使早期科学家能够研究传输中的微生物和细胞。今天，它对于相同的目的仍然非常有用，并且还广泛用于研究其他部分透明的样品，例如透射模式下的薄材料(如下图5)，或反射模式下的微电子和其他小结构。图5：亮视野显微镜。左图：透射模式-在显微镜下看到的石墨(深灰色)和石墨烯(最浅灰色)薄片。在这里，图像上看到的亮度差异与石墨层的厚度成正比。右图：反射模式-SiO2表面上的石墨烯和石墨薄片，小的表面污染物也是可见的。　　暗视野显微镜　　暗视野显微镜是一种仅收集被样品散射的光的技术。这是通过添加阻挡照明光直接成像的孔来实现的，这样只能看到被样品散射的照明光。通过这种方式，暗场显微镜突出显示散射光的小结构(如下图6)，并且对于揭示BFM中不可见的特征非常有用，而无需以任何方式修改样品。然而，由于在最终图像中看到的唯一光是被散射的光，因此暗场图像可能非常暗并且需要高照明功率，这可能会损坏样品。　　图6：亮视野和暗视野成像。a)亮视野照明下的聚合物微结构。b)与a)中结构相同的暗视野图像，突出显示边缘散射和表面污染。c)与a)和b)相似的结构，被直径为100-300nm的纳米晶体覆盖。仅观察到纳米晶体散射的光，而背景光被强烈抑制。　　相差显微镜　　相差显微技术(Brightfield microscopy，PCM)是一种可视化由样品光路长度变化引起的光学相位变化的技术.这可以对在BFM中产生很少或没有对比度的透明样品进行成像，例如细胞(如下图7)。由于肉眼不易观察到光学相移，因此相差显微镜需要额外的光学组件，将样品引起的相移转换为最终图像中可见的亮度变化。这需要使用孔径和滤光片来操纵照明系统和成像系统。这些形状和选择性地相移来自样品的光(携带感兴趣的相位信息)和照明光，以便它们建设性地干涉眼睛或检测器以创建可见图像。图7：人类胚胎干细胞群落的相差显微图像。　　微分干涉显微镜　　与PCM类似，微分干涉显微镜(differential interference contrast microscopy，DICM)通过将由于样品光路长度变化引起的光学相位转换为可见对比度，从而使透明样品(例如活的未染色细胞)可视化。然而，与PCM相比，DICM可以实现更高分辨率的图像，并且减少了由PCM所需的光学器件引入的清晰度和图像伪影。在DICM ，照明光束被线性偏振器偏振，其偏振旋转，使其分裂成两个偏振光束，它们具有垂直偏振和小(通常低于1µm)间隔。穿过样品后，两束光束重新组合，从而相互干扰。这将创建一个对比度与图像成正比的图像差在两个偏振光束之间的光相位，因此命名为“差”干涉显微镜。DICM产生的图像出现与采样光束之间的位移方向相关的三维图像，这导致样品边缘具有亮区或暗区，具体取决于两者之间的光学相位差的符号(如下图8)。图8：微分干涉对比显微镜。左：DICM的原理图。右图：通过DICM成像的活体成年秀丽隐杆线虫(C.elegans)。　　偏光显微镜　　在偏振光显微镜中，样品用偏振光照射，光的检测也对偏振敏感。为了实现这一点，偏振器用于控制照明光偏振并将成像系统检测到的偏振限制为仅一种特定的偏振。通常，照明和检测偏振设置为垂直，以便强烈抑制不与样品相互作用的不需要的背景照明光。这种配置需要一个双折射样品，它引入了照明光偏振角的旋转，以便它可以被成像系统检测到，例如，观察晶体的双折射以及它们的厚度和折射率的变化(如下图9)。图9：偏光显微镜。橄榄石堆积物的显微照片，由具有不同双折射的晶体堆积而成。整个样品的厚度和折射率的变化会导致不同的颜色。　　荧光显微镜　　荧光显微镜用于对发出荧光的样品进行成像，也就是说，当用较短波长的光照射时，它们会发出长波长的光。示例包括固有荧光或已用荧光标记物标记的生物样品，以及单分子和其他纳米级荧光团。该技术采用了滤光片的组合，可阻挡短波长照明光，但让较长波长的样品荧光通过，因此最终图像仅显示样品的荧光部分(如下图10)。这允许从由许多其他非荧光颗粒组成的样品中挑出和可视化荧光颗粒或已被染料染色的感兴趣细胞的分布。同时，荧光显微镜还可以通过标记小于此限制的粒子来克服传统光学显微镜的分辨率限制。例如，可以用荧光标记标记病毒以显示其位置在生物样品的情况下，可以表达荧光蛋白，例如绿色荧光蛋白。结合各种新颖形式的样品照明，荧光显微镜的这一优势实现了“超分辨率”显微镜技术，打破了传统光学显微镜的分辨率限制。荧光显微镜的主要限制之一是光漂白，其中标记物或颗粒停止发出荧光，因为吸收照明光的过程最终会改变它们的结构，使它们不再发光。图10：荧光显微镜。左：工作原理-照明光由短通激发滤光片过滤，并由二向色镜反射到样品。来自样品的荧光通过二向色镜，并被发射滤光片额外过滤以去除图像中残留的激发光。右图：有机晶体中分子的荧光图像(晶体轮廓显示为黄色虚线)。由于来自其他分子和晶体材料的荧光，背景并不完全黑暗。　　免疫荧光显微镜　　免疫荧光显微镜是主要用于在微生物的细胞内的生物分子可视化的位置荧光显微镜的具体变化。在这里，用荧光标记物标记或固有荧光的抗体与感兴趣的生物分子结合，揭示它们的位置。(如下图11)图11：免疫荧光显微镜。肌动蛋白丝(紫色)、微管(黄色)和细胞核(绿色)的免疫荧光标记的两个间期细胞。　　共聚焦显微镜　　共聚焦显微镜是一种显微镜技术，它可以逐点成像来自样品的散射或荧光。不是一次对整个样品进行照明和成像，而是在样品区域上扫描源自点状光源的照明点，敏感检测器仅检测来自该点的光，从而产生2D图像。这种方法允许以高分辨率对弱信号样本进行成像，因为来自采样点之外的不需要的背景信号被有效抑制。在这里，所使用的波长和物镜在所有三个维度上都限制了成像光斑的大小。这允许通过将物镜移动到距样品不同的距离，在样品内的不同深度处制作2D图像。然后可以组合这些2D图像“切片”以创建样本的3D图像，这是所讨论的其他宽视场显微镜技术无法实现的，并且还允许以3D方式测量样品尺寸。这些优势的代价是无法一次性拍摄图像，而是必须逐点构建图像，这可能非常耗时并阻碍样本的实时成像(如下图12)。图12：单分子荧光的共聚焦荧光图像。小点对应于单个分子的荧光，而较大的点对应于分子簇。此处的荧光背景比简单的荧光显微镜图像弱得多，如亮点之间的暗区所见。　　双光子显微镜　　双光子显微镜(Two-photonmicroscopy，TPM)是荧光显微镜的一种变体，它使用双光子吸收来激发荧光，而不是单光子激发。在这里，通过吸收两个光子的组合来激发荧光，其能量大约是单个光子激发所需能量的一半。例如，在该方案中，通常由单个蓝色光子激发的荧光团可以被两个近红外光子激发。在TPM中，图像是逐点建立的，就像在共聚焦显微镜中一样，也就是说，双光子激发点在样品上扫描，样品荧光由灵敏的检测器检测。与传统荧光显微镜相比，激发和荧光能量的巨大差异导致了多重优势：首先，它允许使用更长的激发波长，在样品内散射较少，因此穿透更深，以允许在其表面下方对样品进行成像并创建3D样品图像。同时，由于激发能量低得多，光漂白大大减少，这对易碎样品很有用。激发点周围的荧光背景也大大减少，因为有效的双光子吸收仅发生在激发光束的焦点处，因此可以观察到来自样品小部分的荧光(如下图13)。　　TPM的一个缺点是双光子吸收的概率远低于单光子吸收，因此需要高强度照明，如脉冲激光，才能达到实用的荧光信号强度。图13：双光子显微镜。花粉的薄光学切片，显示荧光主要来自外层。　　光片显微镜　　光片显微技术是荧光显微术的一种形式，其中样品被垂直于观察方向的薄“片”光照射，从而仅对样品的薄切片(通常为几微米)进行成像。通过在样品在光片中旋转的同时拍摄一系列图像，可以形成3D图像。这要求样品大部分是透明的，这就是为什么这种技术通常用于形成小型透明生物结构的3D图像，例如细胞、胚胎和生物体。(如下图14)图14：光片显微镜。左：工作原理。右：通过荧光成像用光片显微镜拍摄的小鼠大脑的荧光图像。　　全内反射荧光显微镜　　全内反射荧光(Totalinternal reflection fluorescence microscopy ，TIRF)是一种荧光显微技术，可通过极薄(约100nm厚)的样品切片制作2D荧光图像。这是通过照明光的渐逝场激发样品的荧光来实现的，当它在两种不同折射率(n)的材料之间的边界处经历全内反射时就会发生这种情况。消逝场具有与照明光相同的波长，但与界面紧密结合。在TIRF显微镜中，激发光通常在载玻片(n=1.52)和样品分散的水介质(n=1.35)之间的界面处发生全内反射。渐逝场的强度随距离呈指数下降来自界面，这样在最终图像中只能观察到靠近界面的荧光团。这也导致来自切片外区域的荧光背景的强烈抑制，这允许拾取微弱的荧光信号，例如在定位单个分子时。这使得TIRF非常适用于观察参与细胞间相互作用的荧光蛋白(如下图15)的微弱信号，但也需要将样品分散在水性介质中，这可能会限制可以测量的样品类型。图15：TIRF图像显示培养的视网膜色素上皮细胞中的蛋白质荧光。每个像素对应67nm。　　膨胀显微镜　　膨胀显微镜背后的基本概念是增加通常需要高分辨率显微镜的样品尺寸，以便可以使用标准显微镜技术(尤其是荧光显微镜)对其进行成像。这适用于保存的标本，例如生物分子、细胞、细菌和组织切片，可以使用下图16中所示的化学过程在所有维度(各向同性)均匀扩展多达50倍。扩展样本可以隔离感兴趣的个别特征通常是隐藏的，可以使它们透明，从而可以对它们的内部进行成像。图16：膨胀显微镜的样品制备。细胞首先被染色，然后连接到聚合物凝胶基质上。然后细胞结构本身被溶解(消化)，使染色的部分随着凝胶各向同性地膨胀，从而使染色的结构更详细地成像。　　光学显微镜中的卷积　　除了使光学系统适应特定用例之外，现代光学显微镜还利用了数字图像处理，例如图像去卷积。该技术通过补偿光学系统本身固有的模糊，可以提高空间分辨率以及光学显微镜拍摄图像的定位精度。这种模糊可以在校准步骤中测量，然后可以用于对图像进行去卷积，从而减少模糊。通过将高性能光学元件与先进的图像处理相结合，数字显微镜可以突破分辨率的极限，以更深入地观察微观世界。(如下图17)图17：图像解卷积。左：原始荧光图像。右：解卷积后的图像，显示细节增加。　　光学显微镜与电子显微镜　　光学显微术通常使用可见光谱中的光波长，由于瑞利准则，其空间分辨率固有地限制为所用波长的大约一半(最多约为200nm)。然而，即使使用具有高NA和高级图像处理的物镜，也无法克服这一基本限制。相反，观察较小的结构需要使用较短波长的电磁辐射。这是电子显微镜的基本原理，其中使用电子而不是可见光照亮样品。电子具有比可见光短得多的相关波长，因此可以实现高达10000000倍的放大倍数，甚至可以分辨单个原子。(如下图18)　　图18：同心聚合物结构中纳米晶体放大15000倍的扫描电子显微镜图像，即使是细微的细节，例如基材的孔隙，也能分辨出来。　　总结与结论　　光学显微镜是一种强大的工具，可用于检查各种应用中的小样本。通过调整用于特定用例的照明和成像技术，可以获得高分辨率图像，从而深入了解样品中的微观结构和过程。文中，我们讨论了各种光学显微镜技术的特点、优势和劣势，这些技术在光线照射和收集方式上有所不同。显微镜种类优点技术限制典型应用亮视野显微镜结构相对简单，光学元件很少低对比度、完全透明的物体不能直接成像，可能需要染色对彩色或染色样品和部分透明材料进行成像暗视野显微镜显示小结构和表面粗糙度，允许对未染色样品进行成像所需的高照明功率会损坏样品，只能看到散射图像特征细胞内颗粒成像，表面检测相差显微镜实现透明样品的成像复杂的光学设置，需要的高照明功率会损坏样品，通常图像较暗跟踪细胞运动，成像幼虫微分干涉对比显微镜比PCM更高的分辨率复杂的光学设置，需要的高照明功率会损坏样品，通常图像较暗活的、未染色的细胞和纳米颗粒的高分辨率成像偏光显微镜来自样品非双折射区域的强背景抑制，允许测量样品厚度和双折射需要双折射样品成像胶原蛋白，揭示晶体中的晶界荧光显微镜允许挑出样品中的单个荧光团和特定的感兴趣区域，可以克服分辨率限制需要荧光样品和灵敏的检测器，光漂白会减弱信号成像细胞成分、单分子、蛋白质免疫荧光显微镜使用抗体靶向可视化特定的生物分子大量样品制备，需要荧光样品，光漂白识别和跟踪细胞和蛋白质共聚焦显微镜低背景信号，可以创建3D图像成像速度慢，需要复杂的光学系统3D细胞成像，荧光信号较弱的成像样品，表面分析双光子显微镜样品穿透深度、背景信号低、光漂白少成像速度慢，需要复杂的光学系统和大功率照明神经科学，深层组织成像光片显微镜图像仅样品的极薄切片，可通过旋转样品创建3D图像成像速度慢，需要复杂的光学系统细胞和生物体的3D成像全内反射荧光显微镜强大的背景抑制，极精细的垂直切片成像仅限于样品的薄区域，需要复杂的光学系统，样品需要在水介质中单分子成像，成像分子运输膨胀显微镜提高标准荧光显微镜的有效分辨率需要对样品进行化学处理，不适用于活体样品生物样品的高分辨率成像　　参考：　　1. Rochow TG, Tucker PA. A Brief History of Microscopy. In: Introduction to Microscopy by Means of Light, Electrons, X Rays, or Acoustics. Springer US 1994:1-21. doi:10.1007/978-1-4899-1513-9_1　　2. Smith WJ. Modern Optical Engineering: The Design of Optical Systems. McGraw-Hill 1990. ISBN: 0070591741　　3. Shribak M, Inoué S. Orientation-independent differential interference contrast microscopy. Collected Works of Shinya Inoue: Microscopes, Living Cells, and Dynamic Molecules. 2008 (Dic):953-962. doi:10.1142/9789812790866_0074　　4. Gao G, Jiang YW, Sun W, Wu FG. Fluorescent quantum dots for microbial imaging. Chinese Chem Lett. 2018 29(10):1475-1485. doi:10.1016/j.cclet.2018.07.004　　5. Chalfie M, Tu Y, Euskirchen G, Ward W, Prasher D. Green fluorescent protein as a marker for gene expression. Science. 1994 263(5148):802-805. doi:10.1126/science.8303295　　6. Baranov M V., Olea RA, van den Bogaart G. Chasing Uptake: Super-Resolution Microscopy in Endocytosis and Phagocytosis. Trends Cell Biol. 2019 29(9):727-739. doi:10.1016/j.tcb.2019.05.006　　7. Miller DM, Shakes DC. Chapter 16 Immunofluorescence Microscopy. In: Current Protocols Essential Laboratory Techniques. Vol 10. 1995:365-394. doi:10.1016/S0091-679X(08)61396-5

来自美国霍华德休斯医学研究所，Janelia研究园的科学家们，借助其发展的新光学超分辨率成像技术，在前所未有的高分辨率条件下研究了活体细胞内的动态生物过程。他们的新方法显著的提高了结构光照明显微镜(structuredilluminationmicroscopy，SIM)的分辨率，一种最适合活体超分辨成像的技术。　　 　　新技术所拍摄的视频生动地展现了细胞内蛋白质的运动和相互作用。它们帮助生物学家理解细胞是怎样改变它们之间的依存结构，以及重整细胞膜结构使得细胞外的分子可以被吸收到细胞内。来自Janelia研究园的研究员EricBetzig博士，李栋博士后*和他们的同事们基于原有的SIM显微镜原理新发展了两种新的超分辨率成像技术。超分辨率光学显微成像技术能够跨越理论的分辨率极限，在极高的分辨率下展现细胞内的精细结构。但是，到目前为止，超分辨率显微镜技术却依然不能进行有效的活体细胞成像。　　“这些方法设立了超分辨率光学显微镜的成像速度和非侵入特性的新标准，它们使得超分辨率活体细胞成像成为现实。”Betzig博士说道。在传统的SIM显微镜中，物镜下的物体被非均匀的结构光(类似于条纹码)所照明。在实验中，几束不同的结构光用来照明物体，它们和物体在不同角度混频所产生的摩尔条纹被相机依次采集。然后计算机提取摩尔条纹编码的信息并将其解码生成三维的高分辨率图像。最终重建的SIM图像具有高于传统显微镜图像2倍的空间分辨率。　　Betzig博士和其他两位科学家因为发展超分辨率荧光显微镜而被授予2014年诺贝尔化学奖。他说道，SIM显微镜技术之所以没有得到像其它方法那样多的关注，是因为其它技术能够提供比两倍更高的分辨率改进效果。但是，他强调SIM拥有两大其它的超分辨率方法所没有的优势。这些其它方法包括了两种去年获得诺贝尔奖表彰的技术：他和同事HaraldHess博士于2006年开发的光激活定位显微镜(photoactivatedlocalizationmicroscopy，PALM)，和受激辐射耗尽(stimulatedemissiondepletion，STED)显微镜。但是，这两种技术都需要过多或过强的光来照明样品，以至于荧光蛋白很快被漂白，细胞样品很快被损害，从而不可能长时间进行成像。然而，SIM在这些方面不一样，“我爱上了SIM，因为它的速度很快，而且它所需的照明光强度远远小于其它方法。”Betzig博士说道。　　Betzig博士在2011年MatsGustafsson博士去世后不久开始与SIM相关的研究。Gustafsson博士是SIM技术的先驱之一，生前也是Janelia的研究员。Betzig博士那时已经深信SIM有潜力为解析细胞内部的工作机理提供重要的见解，如果SIM的空间分辨率可以被提高，它对于生物研究的可用性将被大大增强。　　在生前，Gustafsson博士和博士生HesperRego发展了一种利用饱和耗尽(saturateddepletion)的非线性SIM技术，但这种技术在改进分辨率的同时需要使用很多的光照并且散失了SIM成像速度快的优势。Betzig博士想到了一种可以避免这些缺陷的方法。　　饱和耗尽非线性SIM利用光可反复开关的荧光蛋白和其在开关过程中的饱和耗尽效应来提高分辨率。它产生图像的过程是，首先把所有的荧光蛋白分子激活到可发光的状态(亮态)，然后用一束结构光把大部份的亮态分子反激活到暗态。通过结构光反激活之后，仅有少数处于结构光最弱区域的分子仍然保持在亮态。这些光调控过程提供了物体的高空间频率信息，从而让图像更加清晰。这一过程需要重复25或更多次才能产生最终的高分辨率图像。Betzig博士说道，这一原理非常类似于STED或另一种与其相关的叫做RESOLFT的超分辨率技术的原理。　　这一技术并不适合于活体成像，因为激活和反激活荧光蛋白需要很长的时间。另外，反复的光照明会对细胞和荧光蛋白本身造成损伤。Betzig博士说道，“这一技术的问题在于你首先用光激活了所有的荧光蛋白分子，然后你马上又用另一束光反激活了大部份分子。这些被反激活的分子对最终的图像没有任何贡献，但却被你用光“油炸”了两次。你让分子承受了很大“压力”，并且花了很多你并没有的时间，因为这段时间内细胞在运动。”　　解决方法其实很简单，Betzig博士说道：“没有必要激活所有的分子。”在Betzig研究小组新发展的结构光激活非线性SIM的技术中，一开始用结构光只激活样品里的一部分荧光蛋白分子。“这一结构光激活过程已经给你一些高分辨率的信息了。”Betzig博士解释道。另外一束结构光用于反激活分子，额外的信息可以在反激活的过程中同时被读出。两个结构光叠加的效应给与最终图像62纳米的分辨率，这一结果好于原始的SIM，并且把由光波长决定的传统分辨率极限改进了三倍。　　“我们能够做到快速地超高分辨率成像。”Betzig博士说道。这很重要，他补充道，因为对于动态过程，单纯提高空间分辨率而没有相应地提高成像速度是没有意义的。“如果细胞内部有的结构以1微米每秒的速度运动，并且我有1微米的分辨率，那么我需要在一秒内采集图像。但如果我有1/10微米的分辨率，那么我就必需在1/10秒内采集图像，不然图像将变得模糊。”Betzig博士解释道。　　结构光激活非线性SIM可在1/3秒内采集25幅原始图像，并从中重建出一幅高分辨率图像。它的图像采集很高效，只需用较低的照明光强，并且收集每一个亮态荧光蛋白分子所携带的信息。从而有效地保护了荧光分子，使得显微镜能够进行更长时间的成像，让科学家们可以观测到更多的动态活动。　　Betzig博士的团队利用结构光激活非线性SIM获得了在细胞运动和改变形状的过程中骨架蛋白的解体和自身再组装过程，以及在细胞膜表面的叫做caveolae的微小内吞体动态过程的影像。　　在Science论文里，Betzig博士的团队也利用了已经商业化的高数值孔径物镜将传统SIM的空间分辨率提高到84纳米。高数值孔径限制了被光照明的样品范围，从而降低了光对细胞以及荧光蛋白分子的损伤。这一方法可以同时对多个颜色通道进行成像，使得科学家们可以同时跟踪几种不同蛋白质的活动。　　通过高数值孔径的方法，Betzig博士的团队观测了多个骨架蛋白质在形成粘着斑(链接细胞内外的物理链)过程中的运动和相互作用。他们也追踪了clathrin修饰的内吞体的成长和内吞过程(内吞体将细胞外的分子转移到细胞内)。他们的定量分析回答了几个不能被以往的成像技术所解决的问题，例如，内吞体的分布，以及内吞体尺寸和寿命之间的关系。最后，通过结合高数值孔径方法和结构光激活非线性SIM，Betzig博士和他的同事可以在超高分辨率条件同时追踪两种蛋白质的活动。　　Betzig博士的团队在进一步提高他们的SIM技术。他们也急切地盼望和生物学家一起探索潜在的应用并进一步改进这一技术的可用性。　　现在，科学家们可以通过现在，科学家们可以通过JaneliaJanelia的高级成像中心利用这些新的的高级成像中心利用这些新的SIMSIM技术，这个中心提供免费使用前沿的显微镜技术的机会。最后，技术，这个中心提供免费使用前沿的显微镜技术的机会。最后，BetzigBetzig博士说道，使得博士说道，使得SIMSIM成为能够被其他实验室获得并能够承担的技术应该是比较直接的事。“大部份的‘魔术’在于软件而不是硬件。”成为能够被其他实验室获得并能够承担的技术应该是比较直接的事。“大部份的‘魔术’在于软件而不是硬件。”

高级的显微观察 便捷的显微操作奥林巴斯推出新一代工业显微镜BX53M 1.为工业和材料学应用而设计 BX3M系列采用了模块化设计，为广泛的材料学和工业应用提供了多样化的解决方案。BX3M改进了与奥林巴斯Stream软件的集成性，从而为常规显微镜检查和数码成像用户提供了从观察到报告创建的无缝工作流程。BX53根据工业和材料学的不用应用，可以组合成反射显微镜、透反射显微镜、红外显微镜、偏光显微镜等多种应用的显微镜。 反射显微镜 透反射显微镜 红外显微镜 偏光显微镜2.直观的显微镜控制舒适而便于使用 显微检查任务常常需要用很长的时间来调节显微镜设置、获取图像，以及进行必要的测量，从而得到令人满意的报告。BX3M通过其优良的设计和便捷的控制功能，简化了复杂的显微检查任务。用户不需要长时间的培训即可掌握显微镜的大多数功能。BX3M方便而舒适的操作还改善了图像的再现性，最大程度减少了人为错误。2.1 编码硬件：很容易恢复显微镜设置BX3M采用了新的编码功能，将显微镜的硬件设置与奥林巴斯Stream图像分析软件整合在一起。观察方法、照明强度和物镜位置全都记录在软件和/或手动控制器里。编码功能使显微镜设置能够与每幅图像一起自动保存，从而使此后还原设置，以及为报表提供文档记录更加方便。既节省了操作者的时间，又最大程度减小了使用不正确设置的概率。当前的观察设置总是清晰地显示在手动控制器和软件上。 2.2 智能光强管理：一致的照明在初始安装时，可以调节照明强度，使其与编码照明器和/或编码物镜转换器的特定硬件配置匹配。 2.3 方便而人性化的操作简单的手动开关，使用户能够把时间专注于样品本身和所需实施的检查。 3.先进的成像BX3M保留了常规显微镜检查的传统衬度对比法，比如明场、暗场、偏光和微分干涉。随着新材料的发展，现在可以使用先进的显微镜检查技术来进行更精确和更可靠的检查，从而解决了以往很多使用传统衬度对比法检查时遇到的缺陷检测方面的困难。3.1 MIX组合式观察：让以往看不见的图像显示出来BX3M的MIX组合式观察技术组合了明场和暗场照明方法。MIX组合式照明滑块中的LED光源，以定向暗场光线照射样品，这种方式类似于传统暗场照明，但又具有更大的灵活性。这种明场与定向暗场的组合称为MIX组合式照明，对突出显示缺陷和区分隆起与凹陷表面很有用处。 3.2 即时拼图（MIA）：轻松地移动载物台，即可进行全景摄影现在仅仅移动手动载物台上的XY旋钮即可方便而快捷地拼接图像，不再需要电动载物台。奥林巴斯Stream软件采用图案识别来生成全景图像，为用户提供了比单一画面更宽的视野。 3.3 轻松实现超景深图像（EFI）奥林巴斯Stream软件的景深扩展成像（EFI）功能能够获取高度超过物镜焦深的样品图像，并把它们叠加在一起，创建出一幅超景深图像. 4. 尖端光学技术的悠久历史奥林巴斯公司拥有高品质光学仪器研发的悠久历史，创造了多项光学质量的记录，保证了显微镜优异的测量精度。4.1 LED照明BX3M为反射光和透射光照明提供了高强度的白光LED光源。无论强度是多少，LED都保持着一致的色温。LED提供了高效而长寿命的照明，是材料学检测应用的理想工具。 4.2 自动校准类似于数码显微镜，使用奥林巴斯Stream软件时也能够实施自动校准。自动校准消除了校准过程中的人为变化因素，能够获得更可靠的测量结果。 奥林巴斯公司为材料学和工业显微镜检查提供了丰富的产品系列。有关DSX系列光学数码显微镜和LEXT 3D测量激光扫描共聚焦显微镜的更多信息，请查阅我们的网站，www.olympus-ims.com/zh/microscope。

为了支持设备和仪器设计人员，我们向基于显微镜的成像系统制造商供应各种物镜和其他光学部件。这些组件有助于他们的工程师高效地设计出高质量的光学检测设备。半导体检测是一种需要显微镜成像系统的应用。半导体制造商要求在整个制造过程中进行快速、准确和干净的检测。他们依赖光学检测设备制造商创新检测工具，以满足行业的需求。半导体制造商通常会将半导体检测所需的光学机械组件采购给光学成像专家。在这种应用中，光学系统的自动对焦组件不可或缺，而且对整体检测速度有很大的影响。自动对焦组件与光学系统的电动Z轴机械装置、照明器、显微镜物镜和数码相机或传感器相结合，构成了完整的系统。在此白皮书中，我们介绍了如何将自动调焦系统（BXC-FSU）与显微镜的电动Z轴机械装置、照明器、光源、物镜和其他组件相结合，帮助半导体制造商快速高效地完成检测。什么是自动对焦？自动对焦系统有两种类型：被动系统使用观察到的图像进行对焦。这种技术通常被称为图像对比法，但它不适用于裸晶圆等低对比度样品。使用这种方法很难确定对焦方向，因此必须在Z轴方向上，上下移动载物台，以探测到样品对比度的增减。这样会减慢对焦速度，并使检测人员难以掌握对焦情况。然而，这种方法的优点是成本相对较低。主动系统将来自专用光源的光照射到样品上，并基于返回的光进行对焦。这种技术适用于样品缺乏对比度的高级检测系统，如平板和裸晶圆检测系统。裸晶圆检测主动式瞳分割法主动式瞳分割法概要瞳分割法是一种主动的对焦传感方法。在这种方法中，要在光源和透镜之间放置一块屏蔽板。从激光源发出的光在一侧被屏蔽板阻挡。激光通过物镜照射到样品后，从样品上反射回来，然后通过半反射镜进入两段式光电二极管。进入每一侧的光强度会根据样品位于焦点的远或近而发生变化。自动对焦装置感测流经A和B的光通量，并使用公式（A-B）/（A+B）将其转换为“误差信号”。对焦位置是光电二极管两侧的入射光强度相等的Z位置。换句话说，当误差信号约等于零时，自动对焦装置就会判断对焦已完成。采用主动式瞳分割法进行对焦感应，以上说明了入射到两段式光电二极管A侧和B侧的信号以及误差信号值如何根据样品位置而变化。对焦误差信号输出自动对焦装置控制盒接收信号，并将其传输到驱动电动Z轴运动的软件。为了向客户设备输出对焦信息，要将BXC-FSU与BXC-CBB控制器结合起来。BXC-CBB系统的配置对焦信息按以下方式在系统中传输：BXC-FSU→BXC-RLI→BXC-CBB→BXC-CBE1。BXC-CBE1控制器根据BXC-FSU最初提供的对焦信息，创建传输到客户设备的模拟信号。BXC-CBE1产生三种对焦信号：对焦误差信号捕获阈值信号对焦信号上述(A-B)/(A+B)误差信号以-10 V至+10 V范围内的模拟信号形式输出，焦点位置的方向可通过电压的正负来确定。误差信号与0 V交叉的位置就是对焦位置。如图5所示，当误差信号处于0 V左右的对焦阈值范围内时，对焦信号就会激活。激活对焦信号的范围是指样品在物镜焦深内（对焦）的范围。然而，如下图中的红色框所示，当样品远离对焦位置时，误差信号也为0 V。出现这种情况的原因是，样品距离对焦位置越远，从样品反射并入射到两段式光电二极管上的激光强度就越低。在图5中，当对焦信号实际上为低电平时，表示该信号处于激活状态。每个Z位置的误差信号(A-B)/(A+B)和对焦信号的变化捕获信号表示从自动对焦装置发射并从样品反射到光电二极管的激光强度。由于系统可以识别强度，因此可以判断零信号是否由低强度引起，而样品实际上并没有对焦。当样品位于焦点位置附近时，就会出现这种捕获信号，也被称为捕获范围。当样品处于捕获范围内时，就可以激活自动对焦功能，并实现实际对焦。当入射到两个分光光电二极管上的光总量（A+B）超过某个阈值时，就能确定样品是否在捕获范围内。每个Z位置的光通量A+B和捕获信号的变化。当A+B超过某个阈值时，捕获信号就会被激活。在此图中，捕获信号在低电平时处于激活状态。总而言之，对焦位置是指BXC-CBE1输出的捕获信号处于激活状态、误差信号接近0 V，且对焦信号也处于激活状态的范围。下面的图7显示了每个Z位置的捕获信号和对焦信号的状态。在这里，捕获信号和对焦信号在低电平时处于激活状态。在此基础上，通过监控BXC-CBE1输出的三个信号（误差信号、捕获信号和对焦信号），可以找到焦点，并与客户选择的Z轴电机和Z轴驱动器进行通信。随着载物台移动到每个检测位置，这些设备都在积极协调工作。物镜、实时图像和波形之间的关系（示波器信号；误差信号：绿色；对焦信号：黄色；捕获信号：蓝色）示波器可以确认，当图像对焦时，所有信号均处于激活状态。这可用于仪器的设计和开发。多点激光投射样品的形貌会影响对焦的成功率。当激光单点投射到样品上时，如果样品具有阶梯结构（如半导体基板上的细线图案），则对焦位置会随着对样品的扫描而频繁变化。这就是所谓的振纹。由于自动对焦光在阶梯边缘的散射，还可以看到对焦误差信号的信噪比（SNR）在变差（下图）。这两种情况都会导致在整个检测过程中很难保持对焦状态，从而使检测速度放慢。（a）焦点位置的变化（b）边缘散射（a）在单点法中，在移动到样品有阶梯高度的一侧时，Z位置会明显移动，导致图像失焦。（b）使用多点法时，即使样品上有阶梯高度，在横向平移时，焦点位置也不会改变。在检测具有阶梯高度的样品时，单点和多点自动对焦法在对焦稳定性方面的比较。亮点表示对焦检测点。为了减少振纹并提高对焦稳定性，BXC-FSU采用了多点主动式自动对焦系统（图10和图11）。这些光点以45度角排列在整个视场中，所有光点的平均信号会产生一个平均对焦位置。当样品在视场内具有不同的高度时，通过对整个视场进行平均对焦，可以实现可再现的自动对焦。色差校正由于BXC-FSU自动对焦装置使用的是近红外激光光源，因此激光光源和白光源的载物台对焦位置会有所不同。这是由于色差造成的，即镜头中所用玻璃的折射率会根据光的波长而变化（下图）。因此，BXC-FSU配备了校正色差和匹配可见光和红外激光对焦位置的装置。根据软件中分配的预定量，每次物镜转盘切换物镜时，都会校正色差。

根据MarketsandMarkets最新发布的市场报告显示：2014年全球显微镜市场为40.658亿美元，到2019年将增长到57.56亿美元，年均复合增长率为7.2%。　　随着全球对于纳米技术的关注，政府和企业资金的良好支持，以及技术进步，如高分辨率显微镜、高通量技术和数字化显微镜等都在推动显微镜市场的增长。然而，高端显微镜昂贵的价格、美国政府征收的消费税，以及医疗器械沉重的关税都阻碍着这一市场的增长。　　按照产品类别来分，显微镜市场分为光学显微镜、共聚焦显微镜、电子显微镜和扫描探针显微镜。光学显微镜进一步划分为荧光显微镜(FM)和超分辨率显微镜。荧光显微镜分为全内反射荧光显微镜(TIRF)、荧光共振能量转移显微镜(FRET)、荧光漂白后恢复显微镜(FRAP)、以及荧光寿命成像显微镜(FLIM)。　　超分辨显微镜分为随机光学重建显微镜(STORM)、结构化照明显微镜(SIM)、受激发射损耗显微镜(STED)、相干反斯托克斯拉曼散射显微镜(CARS)、光活化定位显微镜(PALM)和可逆饱和光荧光转移显微镜(RESOLFT)。共聚焦显微镜包括多光子显微镜和旋转盘共聚焦显微镜。　　电子显微镜分为扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)。　　扫描探针显微镜(SPM)则分为扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)，以及近场光学显微镜(NSOM)。2014年，光学显微镜占全球显微镜市场最大的份额，达到39.5%。　　显微镜的应用市场分为半导体、生命科学、纳米技术和材料科学。其中纳米技术是增长最快的应用市场。根据终端用户划分，显微镜市场分为学术机构、生产制造和其他(政府研究机构和私营实验室)，其中学术机构是占市场份额最大的终端用户。　　根据区域划分，显微镜市场分为北美、欧洲、亚太和其他地区(RoW)。其他地区包括巴西、阿根廷、墨西哥和其他拉美地区。2014年，北美地区的显微镜市场份额最大，其次是欧洲。预计未来5年，这两个市场的增长率都为低个位数。　　然而，亚太区预计将保持较高的增长率，因为这一区域有着巨大的投资机遇。亚太区显微镜市场的增长将来自于中国、澳大利亚，以及中东地区的国家。（编译：秦丽娟）

2014年的诺贝尔化学奖授予了三位率先突破光学极限的科学家。现在，200nm已经不再是光学显微镜所能达到的极限，人们对细胞的认识从未像现在这么清晰。　　纳米显微技术常能获得异常美丽的图像，说它们是艺术品也不为过。《自然》杂志近日挑选了一些这样的图像以飨读者。　　诺贝尔奖得主Eric Betzig(霍华德· 休斯医学研究院 HHMI)获得这张图像，是为了理解大肠杆菌如何组织膜中的三个受体蛋白。亮光来自于研究人员标记在目的蛋白上的荧光分子。Betzig与斯坦福大学的William Moerner开发了光激活定位显微技术PALM，这一技术在这里揭示了蛋白的细胞定位。　　这张图片的左半部分是PALM的三维成像，显示了黑腹果蝇细胞中的微管。红色、蓝色到紫色，这些颜色代表着微管的不同深度，展示了Z轴方向共500nm的微管三维结构。右半部分是同一个细胞的普通显微镜成像。　　这是一个人类脑瘤样本，在共聚焦显微镜下显得很模糊(左)，用STED技术(受激发射损耗)成像就清楚多了(右)。这一技术的发明者是诺贝尔奖获得者Stefan Hell(Max Planck生物物理化学研究所)。　　在诺贝尔奖获得者的工作之后，其他研究者也发明了工作原理类似的纳米显微镜。哈佛大学的庄小威(Xiaowei Zhuang)用自己开发的随机光学重建显微技术STORM，展示了细长的神经纤维(轴突)如何每隔180nm就被肌动蛋白的环加固。　　这里显示的是一个细胞中的线粒体。图像的左边是传统显微镜获得的图像，中间是超高分辨率技术STORM的三维成像，右边是STORM的层切面图像。　　结构照明显微技术SIM是第四个问世的超高分辨率技术，这一技术通过特殊的照明模式(栅格移动)产生干涉图案(摩尔纹现象)，这些干涉图案包含了样本的结构信息。这是一张人骨癌细胞的三维SIM图像，肌动蛋白呈紫色，DNA呈蓝色，线粒体呈黄色。　　SIM技术生成了许多漂亮的细胞图像。这是一个癌细胞，红色的是肌动蛋白，蓝色的是微管，绿色的是转铁蛋白受体(负责将铁带入细胞)。　　原文检索：　　Richard Van Noorden. Through the nanoscope: A Nobel Prize gallery. Nature, 14 October 2014 doi:10.1038/nature.2014.16129

【GE最强音】超高分辨显微镜演示研讨会来袭看到更多，了解更多，发现更多------超高分辨率显微镜演示邀请函超高分辨显微技术的发明，帮助了科研工作者更好地理解生命过程和疾病发生机理，观察到细胞内器官等细微结构的精确定位和分布，阐明蛋白等生物大分子如何组成细胞的基本结构，重要的活性因子如何调节细胞的主要生命活动等，2014年的诺贝尔化学奖授予了三位率先突破光学极限的科学家。现在，200nm已经不再是光学显微镜所能达到的极限，人们对细胞的认识从未像现在这么清晰。GE医疗生命科学部的DeltaVision OMX采用结构照明显微成像技术，既提供3D-SIM，也提供超快速的宽场成像，这使活细胞超高分辨率成像成为现实，显著提高成像的时间分辨率和空间分辨率。我们将近距离介绍和展示超高分辨率显微镜OMX，我们诚挚欢迎您的光临！研讨会时间2015年5月7日，星期四研讨会地点青松城大酒店三楼，杏山厅(上海东安路8号)研讨会日程联系人朱兴平 13916119237詹怿婕 13918381242GE医疗生命科学电话：800-810-9118，400-810-9118邮箱：lifesciences@ge.com官网：www.gelifesciences.com.cn官方微信：

现如今，全球跨国际性的合作已很常见，而有效促进合作更便利的工具就显得尤为重要。为此，Octonus开发了3DDM，这是一款高度精确且灵活的3D数字显微镜，能够让身处不同位置的团队成员在虚拟会议室中同时查看3D物体。而且3DDM还提供各种图像增强选项，使查看者可以使用单个系统快速查看更详细和完整的物体图片。Octonus凭借超过20年生产工业图像处理和分析系统的经验，已为许多项目提供硬件和软件。该公司是重构半透明物体内部结构的光学方法开发以及2-50毫米尺寸物体的精确3D模型开发方面的先驱者。3DDM的含义及工作原理Octonus 3DDM是以Leica Microsystems 的（Wetzlar，德国）M205a立体显微镜为基础。3DDM由一个标准的Leica平台和以下附件组成：一个安装在电动精密滑台上的物体支架，一个定制的LED照明系统以及一对FLIR Grasshopper3 相机。FLIR Grasshopper3相机FLIR Grasshopper3 相机系列将新的CCD和CMOS技术与Point Grey的专利技术相结合，实现了高性能、高质量的成像。其中Grasshopper3 GigE相机系列主要使用Sony CCD传感器和Sony Pregius IMX174传感器。为了创建图像，操作者在3DDM的物体支架上安装了一个样本。操作者可以使用鼠标、键盘或3D操纵杆等标准设备在相机的视野下旋转样本。同时，根据相机和系统的光学孔径调整聚焦驱动装置，从而捕获清晰的3D视频图像。随着被照明的样本在物体支架上旋转，两个FLIR Grasshopper GS3- U3-23S6C-C彩色相机会捕获实时的高质量视频流。PC以压缩视频格式将相机捕获的数据存储为3D视频流或3D/2D图像。它还在图像或视频序列的基础上存储每帧的完整数据集（光学孔径、光照系统和支架的所有数字设置），这使处理实时或录制数据成为可能。在PC上运行的图像分析软件以高十微米的精度测量物体特性。合并的2D/3D模式允许在3D空间中和沿穿透物体的投影面进行测量。3DDM的物体照明和数字增强选项凭借显微镜的多功能LED光源，可通过多种方式照明样本。光源可以同轴提供可见的近红外或紫外照明，到样品的背面，或到侧面，具体取决于其编程。暗视野照明是一种非常适用于捕获天然活体生物样本图片序列的技术，可增强所收集图片的对比度。3DDM还提供各种数字增强选项，使操作者能够捕获细节。这些选项的示例包括：★ 高动态范围成像 (HDRI) 可在原本曝光不佳的区域增强正确捕获的图像细节；★ 12位色调映射在标准显示器上支持精确的HDR图像显示；★ 扩展景深 (EDF) 技术用显示整个聚焦物体的单张照片的分析替代照片序列的分析；★ 自动提高图片分辨率和视野的图像切换算法。3DDM的更多功能虚拟会议室3DDM使用3D电视和立体眼镜来创建虚拟会议室，从而促进全球团队合作。演讲者可以添加经过标注的图像，或通过使用鼠标光标、切换图像、放大和缩小、更改FPS或者添加和删除图层来将同事的注意力引导到重要的细节上。还可以通过3D模型、测量工具和增强现实等计算机生成的输入，对现实世界的元素进行补充。定制3DDM为客户和开发人员提供C++ SDK（软件开发工具包）。该SDK可用于控制系统的光照、光学单元和支架，它还允许对现有图像处理算法进行扩展或添加。后续步骤在不久的将来，Octonus将通过把其相机从2.3 MP 升级到5-12 MP，提高3DDM所捕获的3D视频图像的分辨率。Octonus开发的3DDM中最核心的要素就是FLIR Grasshopper相机它让图像细节捕获的更加清晰让全球各地的团队合作更加紧密

内容摘要石棉的危害：石棉本身并无毒害，它的最大危害来自于它的粉尘，当这些细小的粉尘被吸入人体内，就会附着并沉积在肺部，造成肺部疾病，石棉已被国际癌症研究中心肯定为致癌物。 石棉纤维可以分裂约为0.5um的元纤维，该纤维长度一般低于5um。由于它们的化学性质非常的稳定，可以长期的漂浮在空气中或水中，持续地造成广域性污染极其微小的石棉粉尘飞散到空中，被吸入到人体的肺后，经过20到40年的潜伏期，很容易诱发肺癌等肺部疾病。 左：纤维状阳起石平行偏振器成像。右：用正交偏光镜拍摄的阳起石样本。阳起石纤维显示出明显的双折射颜色，这明显区别于玻璃纤维（无双折射）。DM4P显微镜使用透射光、20x物镜和偏光镜的成像效果 石棉纤维呈明显的分散色。温石棉是最常见的石棉。在这张图中，典型的橄榄石色系是蓝色的。介质的折射率为1.553。DM4P显微镜使用透射光、20x DS（色散染色）物镜和偏光镜的成像效果 这张图片显示了典型的洋红色分散色温石棉在E-W方向。介质的折射率为1.553。DM4P显微镜使用透射光、20x DS（色散染色）物镜和偏光镜的成像效果 石棉检测-偏光显微镜法(PLM)PLM 原理为每种矿物都有其特定矿物光性和形态特征，通过偏光显微镜观测矿物晶体形态、折光率、干涉色、2V角、延性、颜色、多色性、解理、轮廓、糙面、克线、 突起等特征鉴定石棉矿物。偏光显微镜下，温石棉为细长纤维，呈浅黄绿色或低正突出至低负突出，折光率1.540-1.550。干涉色经常是I级灰白至黄色。闪石类直闪石折射率1.605-1.710,除透闪石消光角为10-20o外，均为平行或近于平行消光。透闪石石棉为短纤维，呈无色，中正突出。横切面干涉色为I级黄白，纵切面上最高干涉色Ⅱ级橙黄。横切面对称消光，其他纵切面 均为斜消光，沿柱面方向为正延长。因此，PLM法即可以鉴定石棉种类是各国鉴定石棉普遍采用的方法之一。 针对上述问题的解决方案和满足石棉检测需求，徕卡显微系统推出三款偏光显微镜，以便通过偏光系统观察纤维的延性和形态，用色散染色性质进行区分石棉的类别，满足不同领域的用户需要： 徕卡 DM4P 专业偏光显微镜 l 半自动机型 专为科研及研发设计l 带编码的可聚焦、可调中勃氏镜l 视野直径：22/25mml 智能化自动光阑设置l 自动光源调整l 6孔物镜转盘l 内置1.6倍变焦 徕卡 DM2700P -适用于任何用户的偏光显微镜 l 手动机型l 人体工学设计：高度可调聚焦按钮l 令人满意的结果重现性l 视野直径：22/25mml LED照明及卤素灯照明l 5孔物镜转盘l 颜色编码的光阑、聚光镜设置l 聚焦锁定功能 徕卡DM750P -用于教学培训的显微镜 l 手动教学培训偏光显微镜，简单操作易使用l 178mm直径高精度旋转载物台，旋转角度360°l 视野直径：20mml 人体工学设计l 4孔物镜转盘l 可配置锥光模块l 专用ICC50Camera

荧光显微镜是现代生物学和医学研究中的重要工具，能够通过荧光染料来照亮和观察样本，荧光染料被激发并发出荧光，从而使样本更加清晰可见。而荧光光源是荧光显微镜中的关键部件。正确的荧光光源可以提供高分辨率、高对比度的成像效果，而错误的选择则会使成像质量受到影响。因此，选择适合的荧光光源至关重要，因此介绍在选购显微镜荧光光源时需要考虑的关键因素。①波长：荧光染料只能在特定的波长下被激发。因此，选择荧光光源时需要确保其波长与所使用的荧光染料相匹配。荧光光源的光谱有连续的和非连续的，在不同波段能量不同。光源的波长需根据荧光物质来确定，常用的波长为365nm，470nm等。常用的荧光波段为UV紫外，B蓝，G绿，根据自己具体应用来选择某个具体波段，也可以根据需要定制波段。有单色荧光、双色荧光及多色荧光等多种配置方案可选，能够满足大部分的显微镜荧光实验需求。②亮度：荧光光源的亮度越高，样本就越容易被观察到。因此，选择亮度高的荧光光源可以提高观察效果。③稳定性：荧光光源的稳定性直接影响到观察的可靠性。因此，选择稳定性高的荧光光源可以减少实验误差。④寿命：荧光光源的寿命也是一个重要的考虑因素。选择寿命长的荧光光源可以减少更换光源的频率，LED荧光光源具有非常大的吸引力，提供高品质、稳定性的荧光照明，寿命更长，安全性更高，使用更加轻便以及节省实验成本等优点。综上所述，选择适合自己实验需求的荧光光源非常重要。需要考虑到波长、亮度、稳定性和寿命等因素，并且选择高品质的荧光光源可以提高实验的效率和准确性。这里要介绍的是荧光显微镜光源的最佳选择——LED光源，新型LED作为光源，提供高品质、稳定性的荧光照明，远优于传统的汞灯照明。相较其他光源具有明显的性能优势和成本优势，将逐步的替代超高压汞灯、氙灯、金属卤素灯，成为荧光显微镜主流的荧光光源，可满足科研、分析、检验不同用户的需求。此外，多波段LED光源可选，并可控制每一个LED的亮度，实现多波长的选择激发，便捷高效。广州明慧公司自主研发的显微镜LED荧光光源适用于目前市面上大部分正置显微镜、倒置显微镜和体视显微镜，通用型荧光光源，安装简便易操作，体积小不占空间，可定制，非常适合实验室需要将普通显微镜升级为荧光显微镜的应用需求，性价比高，方便高效。如果您对我们的显微镜LED荧光光源感兴趣，可与我们技术交流。

点击上方图片报名参加发布会1983年，世界上第一台商用红外显微镜诞生。红外显微成像技术是将显微镜技术应用到红外光谱仪中，将显微镜的直观成像和红外光谱的官能团化学分析相结合，它不仅能对物体进行形貌成像，而且还能提供物体空间各个点的光谱信息。是一种快速、无损、无污染的检测技术，具有图谱合一、微区化、可视化、高精度和高灵敏度等优点，是了解复杂物质的空间分布和分子组成的强有力方法。如今，赛默飞重磅推出的Thermo Scientific™ Nicolet™ RaptIR傅里叶变换红外显微镜，采用创新技术，帮助研究人员快速定位感兴趣的区域，提供更高空间分辨率的红外图像，更高效地获取到精准结果。 Nicolet™ RaptIR傅里叶变换红外显微镜在整个分析工作流程中为用户提供清晰的指引，帮助客户快速准确获取感兴趣区域的微观红外信息。其突破性的光学设计和先进的软件功能，使其在环境、制药、电子、公安物证和文物保护等不同领域都具有强大的适用性。4月25日，"鹰速巡迹 精准入微" 赛默飞红外显微镜新品发布会将带大家认识全新Thermo Scientific™ Nicolet™ RaptIR FTIR傅里叶变换红外显微镜！会议日程时间环节报告人职位14:00-14:05主持人开场孙琳达赛默飞光谱业务部市场专员14:05-14:10领导致辞张翮赛默飞光谱业务部商务运营总监14:10-14:15新品揭幕+3D新品展示张翮、华瑞运营总监、产品经理14:15-14:20红包雨孙琳达赛默飞光谱业务部市场专员14:20-14:40报告环节：鹰速巡迹，精准入微：赛默飞最新 RaptIR红外显微镜介绍华瑞赛默飞分子光谱产品经理14:40-14:55场外连线：零距离新品演示辛明赛默飞分子光谱应用专家14:55-15:15报告环节：Nicolet™ RaptIR FTIR显微镜应用概述邓洁赛默飞 分子光谱应用专家15:15-15:20互动抽奖孙琳达赛默飞光谱业务部市场专员15:20-15:25主持人闭幕孙琳达赛默飞光谱业务部市场专员虚拟线下发布会，点击报名

生命科学研究过程离不开各类科学仪器的帮助，仪器信息网特别策划话题：“生命科学技术平台经验分享” ，邀请高校、科研院所公共技术平台的老师分享技术心得和经验，方便生命科学领域研究人员了解相关技术进展，学习仪器使用方法。本篇为深圳湾实验室生物影像平台助理工程师黄诗娴供稿。本文详述了转盘共聚焦显微镜的技术原理和优势、历史沿革、功能和主要应用。点击图片了解更多技术1987年，BIO-RAD公司推出了第一台商业化的共聚焦显微镜。随着激光器技术等各类技术的快速发展，共聚焦显微成像技术更加成熟完备，开始广泛应用于生命科学、材料科学等各个方面。传统的激光点扫描共聚焦显微镜使用逐点扫描，虽然隔绝了非焦平面的杂散光信号，提高了成像分辨率及信噪比，但是成像速度较慢。其光电倍增管检测器PMT的光电转换效率也比较低，需要较强的激发光。为了解决快速变化过程的共聚焦检测问题，实现活细胞长时间成像，发展了转盘共聚焦显微镜（Spinning-disk Confocal Microscopy，SDCM），解决了传统激光点扫描共聚焦显微镜成像速度相对较慢以及光毒性较高的问题。转盘共聚焦显微镜历史沿革和技术优势转盘共聚焦显微镜的概念最早是在1968年由Petrán提出的，在20世纪90年代由日本Yokogawa Electric公司发明了其核心技术：双转盘专利技术。双转盘装置包含了两个同轴排列的转盘，上转盘是带有微透镜阵列的转盘，下转盘是放置在物镜像平面上的带有约20000个阿基米德螺旋状针孔的Nipkow转盘，针孔及微透镜的位置是一一对应的，两个转盘的间距为微透镜的焦距。显微镜工作时，入射光经过微透镜阵列聚焦到Nipkow转盘针孔上，经针孔隔除杂散光后照射在样本上，无需移动载物台或使用扫描振镜，双转盘可进行多点同步扫描，旋转双转盘即可实现对样本的完整扫描，大大提高了采集速度。使用微透镜阵列聚焦激发光，照明光的透射率从使用单Nipkow转盘的4%-6%增加到40%-60%，进一步降低激发光的强度，即使是荧光蛋白表达量非常低的活细胞也可以轻松成像。Yokogawa Electric公司设计了转盘式显微镜目前最先进的共聚焦扫描单元（Confocal Scanner Unit ，CSU）（图1），其CSU-X1转盘最高旋转速度为每分钟10000转，理论上最大帧率高达每秒2000帧。较慢的CSU-W1转盘转速也有4000转，成像速度最大可达200帧/秒，非常适用于快速变化过程检测。图1：Yokogawa转盘共聚焦扫描单元结构示意图（图片来源：Carl Zeiss Microscopy Online Campus）转盘共聚焦显微镜的主要优势之一是使用面阵相机进行成像。激光点扫描共聚焦系统的PMT检测器的量子效率较低，通常为30%-40%，而SDCM使用EMCCD或背照式sCMOS等相机作为探测器，可以具有更高的量子效率，从而降低激发光功率，大大降低了对样品的光漂白和光损伤。为了让相机尽可能多地收集光子，获取高质量图像，应选择高灵敏度的相机。EMCCD相机低噪声、高灵敏，曾经是转盘共聚焦显微系统的第一选择。而如今背照式sCMOS的量子效率可高达95%，且具有与EMCCD相当的灵敏度，其被使用率开始逐渐高于EMCCD相机。此外，背照式sCMOS具有低噪声、高帧率、高动态范围、高分辨率、大靶面的特点，而且功耗更低、集成度更高，成本更低。因此，在未来的发展中，背照式sCMOS有望成为更加主流的图像传感器，应用于各类显微成像技术中。总而言之，转盘共聚焦显微镜因为双转盘技术和高量子效率相机的组合，可以高速运行并且具有非常高的信噪比。转盘共聚焦显微镜主要功能及应用转盘共聚焦显微镜因其成像速度快，层切能力好等特点，常用于多通道荧光成像、拼图及三维成像，如多荧光通道全脑片成像，斑马鱼、透明化小鼠等大组织厚样本三维拼图成像等。转盘共聚焦显微镜可以配置单相机或多相机，配置多个激光器及对应的滤光片组，快速成像多个荧光标记的样本。通过移动电动载物台实现多视野拼图成像，为避免出现拼痕，需做好仪器放大倍数校正、阴影校正及光照均匀度校正等，同时配置合适的拼图软件模块，得到所需大图。通过上下移动物镜或者压电陶瓷载物台实现Z stack三维扫描，结合三维重构软件模块，得到所需三维图像或最大投影图等。因转盘共聚焦显微镜成像采集速度快及光毒性低等优点，非常适合于活细胞成像及活细胞长时程成像，检测信号快速变化过程及信号长时间变化过程，满足细胞动力学、发育生物学等多方面的研究需求。活细胞成像需在显微镜上配置细胞培养装置，提供适宜的培养环境。配置使激光器照明和相机成像达成微秒级别同步的实时控制器，以降低光漂白和光毒性，使细胞在复杂的试验中保持健康的状态。仪器在进行XYT、XYZT成像，甚至是结合多视野、拼图、超分辨的时间序列成像时，需要配置超稳定的锁焦系统使样本始终处于聚焦状态，如Olympus的Z轴漂移补偿系统IX3-ZDC2，Nikon的完美聚焦系统PFS等。进行多视野的时间序列成像时，需要配置高精度的电动载物台，或确保载物台位移精度在可接受范围内。当载物台位移精度较低时，移动到每个成像视野会有较明显的位置偏差，导致成像结果视频中观察的样本出现肉眼可见的抖动现象，高倍镜成像时会更加明显，影响数据查看及成像分析。同时结合相应的分析软件，获得所需活细胞及时间序列的成像分析结果。高内涵细胞成像与分析系统大多使用转盘共聚焦显微成像技术。高内涵细胞成像与分析系统需同时具备自动化高速显微成像功能及自动化图像定量分析功能，可对多个样品快速成像，并从图片中提取大量的数据信息。转盘共聚焦显微成像技术既可以快速地获取多孔板大量的图像数据，并且相较于宽场荧光显微镜而言具有更高的图像分辨率及信噪比，可以提供全自动、高速和高分辨率成像筛选的多种解决方案，能满足药物发现和高通量生物学中多种需求。此外，使用转盘共聚焦显微成像技术还能进行z轴扫描获取三维图像，例如对类器官、组织或3D肿瘤球等三维样本成像，从而进一步分析更多的生理学相关问题。转盘共聚焦显微镜上可以添加各类功能扩展模块，例如超分辨成像模块和光刺激模块等。可以在转盘共聚焦显微镜上添加超分辨成像模块，如Olympus的超分辨技术OSR，是对共聚焦荧光显微镜截止频率附近逐渐减弱的高频信号，进行空间放大的空间频率滤波器，称为OSR滤波器。SpinSR10的SoRa转盘中，在50um针孔盘下添加了微透镜阵列，进一步缩小光斑，提升3~6倍的照明亮度。其可对细胞内深达100微米的区域进行成像，使用常规荧光染料即可在120 nm的分辨率下，采集到各种活细胞样品亚细胞结构的超分辨率图像。还可以在转盘共聚焦显微镜上添加光刺激或光操作实验模块，可进行荧光漂白后恢复FRAP、荧光漂白后缺失FLIP、荧光漂白后定位FLAP、光活化与光转换PA&PC等实验。下一篇作者将根据深圳湾实验室生物影像平台管理经验介绍生物影像平台设备管理心得及未来可提升空间，敬请期待！作者简介黄诗娴，深圳湾实验室生物影像平台助理工程师，南方医科大学生物医学工程硕士，主要负责管理激光共聚焦显微镜、活细胞成像系统、玻片扫描系统等显微成像设备，负责相关设备的管理维护、培训考核、开放共享、成像技术开发等工作。会议预告：12月20-22日生物显微技术大会火热报名中点击图片报名报名链接：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/swxw2023/

傅立叶变换红外光谱仪与红外显微镜联用，组成红外显微系统，在红外主机常规功能之外，实现了红外的微区分析和微量分析。对于一些微小的样品，主机无法检测的，使用红外显微镜可以得到一个很好的结果，可以应用在电子、汽车、制药、化工、公安刑侦等行业。可以对电子电器行业中电路板上附着的异物、汽车行业中燃料电池电解膜的缺陷、药片上的异物、纸张上的异物、刑侦公安行业中的微小纤维及油漆等进行高精度的测试分析。 为了应对用户对异物分析和快速定性鉴别分析的需求，岛津特别开发了EDX-FTIR综合分析软件EDXIR-Analysis。该软件可直接读取岛津能量色散型X射线荧光光谱仪（EDX）和傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）的原始数据，充分利用了两个不同原理机种得到的信息进行自动定性分析，大大提高了数据分析效率和分析结果的可靠性。通过联用技术可以方便的检测异物样品是无机还是有机物质，原材料相同还是有差异，对产品质量保障，异物定性分析起到了更好地鉴别作用，在电子行业、原材料检测、食品异物分析等行业起到了有很好的指导作用。 岛津公司积极应对市场需求，满足客户要求，编写了《岛津AIM-9000红外显微镜应用数据集册》供相关检测单位和分析测试人员参考。 数据集册内容如下：1. 红外显微镜法在电子产品异物分析中的应用2 .红外显微镜法对印刷电路板进行缺陷分析3. 红外显微镜在焊锡电路板助剂残留分析中的应用4. 红外显微镜光谱法分析车辆碰撞现场微量油漆物证5. 岛津红外显微镜打印字迹鉴别中的应用6. 岛津红外显微镜定性分析医药包材的多层膜7. 岛津红外显微镜可视观察的同时对多层薄膜进行分析8. 岛津AIM-9000和EDX-8000对食品工序中异物进行分析9. 岛津能量色散型X射线荧光光谱仪和红外显微镜测试人工晶体上异物10. 岛津红外显微镜和能量色散型X射线荧光光谱仪测试水管异物11. 岛津红外显微镜和能量色散型X射线荧光光谱仪分析树脂原材料12. 红外显微镜ATR法对锂离子电池用隔离膜进行定性分析13. 岛津红外显微镜检测磨砂洗面奶中的微小塑料颗粒14. 岛津红外显微镜检测食盐中的微小塑料颗粒15. 红外显微镜Mapping功能研究物质组分分布的均匀性16. 岛津红外显微镜法测定玻璃板上聚酰亚胺薄膜的环化率关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。

蔡司 Elyra 7 with Lattice SIM摘得“分析/测试”类桂冠德国耶拿，2019年11月22日 蔡司荣获负有盛名的2019年度R&D 100大奖。R&D 杂志的评委选择了蔡司 Elyra 7 with Lattice SIM超高分辨率显微镜作为“分析/测试”类的获奖技术。 蔡司Elyra 7 with Lattice SIM是用于生物医学研究中超高分辨率成像的显微镜系统。其创新的Lattice SIM技术具有非常高的光效率，并且能快速超高分辨率成像。此外，其光毒性低和成像速度快的特点，可让研究人员从中受益良多。Lattice SIM照明技术突破了快速超高分辨率的界限，其目前可用于几乎所有活细胞和固定样本的成像实验。得益于此，研究者可以借助Lattice SIM 多通道长时间的以三维大视野、温和地观察活细胞样品的快速动态过程细节。 Lattice SIM可进行光学切片，并在3D模式下获得2倍于衍射极限的分辨率。Lattice SIM技术在传统超高分辨率结构照明显微成像（SR-SIM）的原理上进行了创新，可实现高达255帧/秒（fps）的图像采集速率。此外，Lattice SIM的高对比度和强大的重构能力，可在更深或光散射更强的生物样品中实现成像。 蔡司 Elyra 7可以在空间分辨率和成像速度上与研究者的实验需求完美契合。Lattice SIM技术可以克服传统SIM技术在速度、3D和光毒性等方面的局限性，为生命科学许多领域的新发现打开了大门。 R&D 100大奖是一项年度国际评比，旨在选出100项杰出的科学和技术创新。获奖者来自工业界、学术界、私人研究机构和实验室。本年度颁奖典礼将于12月5日的R&D100会议期间在加利福尼亚州圣马特奥举行。

光学显微镜至今已有三百多年的历史，从观察细胞的初代显微镜发展到如今打破分辨率极限的超分辨显微镜。近年来，生命科学领域蓬勃发展，对显微成像技术不断产生新的需求，光学显微镜不断向更高分辨率、快速成像、3D成像等高端技术方向发展。 我国高端光学显微镜市场长期处于被国外产品垄断的局面，许多关键核心部件依赖进口。令人欣喜的是，近五年来，市场上涌现出多种国产高端光学显微镜，包括超分辨显微镜、双光子显微镜、共聚焦显微镜、光片显微镜等，逐渐打破当前市场格局。基于此，仪器信息网特别制作“破局：国产高端光学显微镜技术‘多点开花’” 专题，并向国产光学显微镜企业广泛征稿（投稿邮箱：lizk@instrument.com.cn），了解各企业主要高端光学显微镜产品技术特点和发展进程。本篇为宁波力显智能科技有限公司供稿，公司主要产品为INVIEW iSTORM超高分辨率显微镜，其采用的STORM技术是目前国内鲜少有的超分辨技术类型。撰稿人：宁波力显智能科技有限公司副总经理张猛博士人类的历史，也是一部工具的历史。人类发展的历程就是关于如何对世界了解的更多，将人类生活变的更好更先进的历程。从旧石器时代，原始人拿起第一块石头当作工具开始，就开启了用工具进行未知世界探索和创造性改变的历程。从古至今，人类都是工具发明和使用的种族，新工具的问世也反哺人类的成长和进步，让人类一次次突破原有认知边界看到更多的未知，解决更多的问题，取得更多的成就。显微镜，正是一项帮助人类认识微观世界从而改变世界的革命性工具，也是人类探索微观世界不可缺少的工具。显微镜问世之前，人类仅可用感官来把握世界，所能认识到最小世界就是“目所能及”的常规世界，人的肉眼仅能分辨约0.1毫米尺度的物体，因而相关科学的发展缓慢。当罗伯特胡克使用显微镜观察到软木塞上的“小室”，并将其命名为细胞时，可能还没有意识到他这次实践将为人类开启微观世界的大门。人类对未知领域无限的好奇心是推动科学技术前进的动力之一，为了解析关乎生命基本结构，回答有关物质与生命等基本问题，为此人类不断开发出更为精密、分辨率更高的显微镜来探寻这些问题的答案。经过400多年的发展，近几年国际上出现了超高分辨率显微镜这一工具，一经面世就引起了众多科学家的关注和极大兴趣。那么什么是超高分辨率显微镜，为什么它能让科学家如此感兴趣呢？我们一起往下看。超高分辨率显微镜的诞生，是生命科学史上的一座里程碑简单的讲，超高分辨率显微技术是通过应用一系列物理原理、化学机制和算法“突破”了光学衍射极限，把光学显微镜的分辨率提高了几十倍，使得人类能在200nm以下以前所未有的视角观察生物微观世界的技术，具有超高分辨成像技术和实现超高分辨率成像能力的显微镜就是“超高分辨率显微镜”。那么什么是光学衍射极限呢？所谓光学衍射极限，是1873年德国科学家恩斯特阿贝提出的，由于光是一种电磁波，存在衍射，一个被观测的点经过光学系统成像后，不可能得到理想的点，而是一个衍射像，每个物点就像一个弥散的斑，如果这两个点靠得很近（小于可见光波长大约一半，约200nm），弥散斑就叠加在一起，看到的就只能是一团模糊的图像，也就无法清晰观测到衍射极限以下物体的微观空间结构。并且光学衍射极限此前长期被认为是限制光学显微镜技术通向更微观的“拦路虎”和“绊脚石”，甚至被科学界一度认为是无法突破或绕开的。直到2000年，几位世界知名科学家先后发明了几种不同技术路线的的超高分辨率显微技术。其中，Stefan Hell、Eric Betzig和W.E. Moerner三位科学家就是因其在超高分辨率显微成像技术领域的突出贡献，获得了2014年诺贝尔化学奖。至此，人类才得以突破光学衍射极限这一横亘在前、不可逾越的“大山”，实现了200nm以下超高分辨率显微成像，以光学的方法观测到纳米尺度世界的真实样貌。超高分辨率显微镜可用来研究分子定位与空间分布、分子相互作用、分子复合物的构成，并可实现分子的计数。除具有200nm以下卓越分辨率性能外，对生命样品结构也可进行精准成像定位，还具备对活体细胞进行微观观察的可能性，对于生物、生命科学、医药、医学等的领域都有着重要意义，因此吸引了全球科学家的持续研究和关注。通常来说，超高分辨率显微镜主要有两大类技术策略，一类是通过特定模式照明对分子受激荧光差异化调制实现超高分辨率成像。代表产品有受激发射光耗损显微镜(Stimulated Emission Depletion, STED)和结构光照明显微镜(Structured Illumination Microscopy, SIM)。另一类，是利用荧光分子的“开关”特性，使其随机闪烁，从而能够对单个分子分别记录，实现超高分辨率成像。随机光学重构显微镜（Stochastic Optical Reconstruction Microscopy, STORM）就是这类技术路线的代表。第一大类中，STED及其衍生都是利用“甜甜圈”状的空心光束来修饰位于中间激发光的点扩散函数（Point Spread Function, PSF），从而达到直接超分辨成像的目的。而SIM则是利用了结构光照明，以获得包含样本的结构信息的干涉图案“摩尔条纹”，加上后期的图像重构，达到超分辨成像的目的。第二大类中，STORM是利用了荧光染料分子“光控开关”（photo-switchable）性质，达到在一个衍射极限空间内（200~300 nm）随机“点亮”单个荧光分子并进行高精度定位的目的。既然叫超高分辨率显微镜，最为重要的就是对空间分辨率的提升。其实无论哪一类技术，理论上空间分辨率都是可以实现无穷小，但是受限于样本、荧光染料特性、标记密度、激发光效率等原因，实际拍摄中能实现的空间分辨率是几十纳米。从遍地洋货到国货崛起众所周知，高端显微镜市场被“洋货”所长期垄断，不仅在国外如此，在中国也是如此，国货“芳踪难觅”，这对于我们这样一个大国来说可算是“一言难尽”。当然，也有令人感到振奋的信息，那就是在超高分辨率显微镜这个细分领域，除了“洋货”最近也已见到了国货产品的身影。宁波力显智能科技有限公司（INVIEW）的超高分辨率显微镜产品INVIEW iSTORM就是一款国产超高分辨率显微产品。宁波力显智能科技有限公司是专业从事超高分辨率显微技术和产品研发的科技企业，依托复旦大学的自动控制、新一代信息技术及香港科技大学的生物、光学、图像处理等的技术，拥有光学、生物、自控、机械、信息技术等多领域交叉学科技术团队，将2014年诺贝尔化学奖得奖技术产业化，推出了INVIEW iSTORM超高分辨率显微产品，以帮助人类以前所未有的视角观察微观世界，突破极限，见所未见。INVIEW iSTORM超高分辨率显微镜产品采用dSTORM技术路线，具有20nm超高分辨率、2-3通道同时成像、界面友好、简单易用、系统稳定性好、环境适应性高等的特点。技术先进，20nm超高分辨率，3D成像采用STORM随机光学重构技术，加入柱面镜设计，在XY轴分辨率达20nm、Z轴分辨率达50nm，具备3D成像功能。多通道同时成像光路设计，稳定性高采用专有的多通道同时成像的光路设计，提供稳定的光路。自主开发的成像分光光路，可保证通道间的光学路径相对独立，使得样品发出的荧光最大效率地被探测器接收，最大限度降低通道间的串扰。并配合以最佳染料方案和最佳成像缓冲液配方，以多通道同时成像的方式，在几秒到十几分钟的时间范围内实现20nm的超高分辨率成像。物理样品锁定设计，锁定精度1nm采用纳米级实时动态锁定技术，以实时物理补偿方式纠正样品漂移，无需预热，即开即用，操作简便，免受如气流、温度变化、噪音、机械振动等的环对样品位置的影响，在高楼层、嘈杂、震动、常温常态的环境下也能稳定成像，因而具有高效、简便、对环境适应性好的特性，友好易用。 “傻瓜式”操作，易学易用软件集成了多种成像算法，并在采集数据时实时呈现超高分辨图像重构结果和详细参数，“所见即所需”，操作流程化，简单易用。具有拍摄过程简单易用、参数优化实时透明、超分辨图像实时重构、自动化用户数据管理、图像数据后分析功能等五大特点。此外，经过优化的样本制备方案更易于实验人员的掌握和实际操作。即便是技术新手，经过简单的技术讲解，2个小时以内就可操控系统并获得理想的超分辨率成像结果。以上，INVIEW iSTORM超高分辨率显微产品所具备的综合特点和优势，使得它能够帮助到更多科学家进行衍射极限尺度以下的生物分子组织与相互作用等的尖端科学研究。另外，值得一提的是，INVIEW iSTORM产品还以优异的光路、较低强度的照明、多通道同时成像所支持的较短成像时间等的综合性能，结合合适的荧光探针及根据探针特性调整的探测器拍照频率等，实现活细胞的超高分辨率成像，这将更大程度上帮助到科学家在生物学基本问题与机制上的科学研究。随着人类对自然的认识向更加微观的时空尺度，传统的科研手段已经不能完全胜任，没有高端科研仪器，要想做出重大原始创新科研成果很困难。力显智能科技将继续立足于超高分辨率显微镜技术研究及产品开发，不断推出新技术、新品，从而推动高端显微技术在中国的产业化和应用，努力为我国生命科学、医学、药学等领域的科学研究提供强大助力。INVIEW iSTORM超高分辨率显微产品超高分辨率显微技术的未来可期作为一种新兴荧光显微成像技术，超高分辨率显微成像正受到科学家们的广泛关注，实验室中不断产生着振奋人心的数据。围绕着超高分辨率核心，主要研究方向为不断提高显微镜成像性能，使其分辨率更高，成像速度更快，成像深度更深，视野范围更大，及更低的光毒性光漂白。而我们也可以清晰的看到，由于不同的超高分辨率成像技术提升分辨率的技术路径差异，很难有“面面俱到”的技术可以满足差异化样品的全部成像需求，“精准成像”，也就是针对不同的样品特点，而选择最适合这类样品的显微成像技术，是进行生命科学等领域研究的最优解，这也促使生物，光学，算法，图像处理等领域的研究人员不断深入跨学科合作，共同探索生命的奥秘。即便有了更快、更高、更深、范围更大，更低光毒性光漂白的超高分辨率显微镜，扩展应用仍有诸多挑战。细胞内有成千上万的转录本，有数以万计的蛋白分子。超高分辨率显微镜能否用来实现组学水平的多分子检测？能够找到或开发出足够多样的荧光染料以匹配更多分子吗？或者能找到奇方妙法可以实现多重、多轮检测吗？ 能否开发出新型的荧光染料，使其具有更高的光子预算，更好的光稳定性、光激活、光开关以及转换速率等特性；研制更快更灵敏的光子探测器、输出功率更高的激光器；更稳定、高效、智能的光学系统；更加高效的算法以及不同超高技术路线的联合应用；开发组学水平的多重检测方法等等，正有许多的科学家、研究者们正在进行着有益的尝试。相信未来超高分辨率技术应可应用于实现细胞内的原位测序、原位转录组与蛋白质组分析，并最终获得全景的、多组学、全时空细胞全部分子组织及相互作用图像，真正实现分子生物学与细胞生物学的新融合，让人类有更全面、更精细的视角来理解生命的基本分子组织及其运行的基本机制！超高分辨率技术和产品应用前景巨大，未来可期，令人振奋！

傅里叶变换红外光谱仪和显微镜联用，组成显微红外系统，干涉红外光被高精度地聚焦在待测样品的微小区域，直接测试该特定部位的化学结构，从而得到高质量的红外谱图。该技术灵敏度高，实现微区、微量样品分析，对于微小样品可以给出准确的结果。对于主机无法检测的微小样品以及常规红外光谱法预处理繁琐的样品，使用红外显微镜可以方便快捷地进行检测，得到灵敏度较高的结果。 目前红外显微镜被广泛应用于医药、电子、材料、公安、生命科学、环境、食品、化工、地矿等领域。目前，国家药品监督管理局国家药品包装容器（材料）标准《YBB00342002-2015 多层共挤输液用膜、袋通则中》规定使用红外显微镜对多层膜进行定性分析。除此之外，公安部使用红外显微镜对刑侦中遇到的及其微小的样品进行定性分析，为刑侦提供工作可靠依据。电子企业由于异物污染会导致芯片失效，红外显微镜可以帮助客户查找异物来源等等。红外显微镜的应用越来越多，仪器的市场需求也越来越大。 岛津公司红外光谱产品60周年之际发布了一款全新力作AIM-9000红外显微镜，让“全自动红外显微分析”的理念更进一步。从观察，定义测量位置，到进行测量，再到鉴别结果的给出，红外显微分析所需的全部操作都能由仪器软硬件自动执行，同时提供高灵敏度的测试数据。岛津独具匠心的在标准物镜之外，提供了大视野相机的选项。从而实现从宏观目视尺寸（10x13mm）到显微异物尺寸（30x40μm）的330倍连续放大，极大地提高了样品观察、定位的效率和可靠性。同时，基于数字图像识别算法的异物（测量）位置识别功能，让充满经验的专家系统在1秒钟之内帮助分析新手决定哪些位置才是需要进行测试的。高速的XYZ三轴自动化样品台，为微小样品专门优化的高灵敏度MCT检测器，配合高性能的岛津红外光谱仪主机和高效光路系统，实现了多个样品的超快速自动测量。并能结合特征峰、光谱相似度和多变量分析等功能，实现高质量的红外光谱化学成像（mapping）。对所测得的显微红外光谱数据，通过岛津独有的异物（混合物）分析程序，可以快速自动判断可能的主要成分和次要成分，而不需要用户预先知道具体的组分数量。让真正的自动化异物分析系统成为可能。 岛津公司积极应对市场需求，为帮助客户更好地了解和使用AIM-9000，特编写了《岛津 AIM-9000 红外显微镜应用数据集册》供相关检测单位和分析测试人员参考。 岛津公司新发布红外显微镜 AIM-9000 有关详情，请您向“岛津全球应用技术开发支持中心”咨询。咨询电话：021-22013542 期待我们的工作会给您带来有益的帮助! 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台

p　　布鲁克近日宣布收购一家欧洲光谱荧光显微镜仪器制造商Luxendo。该公司是欧洲分子生物学实验室(EMBL)的私人分公司，交易的财务细节未披露。/pp　　Luxendo总部位于德国海德堡，成立于2015年9月。在EMBL细胞生物学和生物物理学组组长Lars Hufnagel博士的技术领导下，Luxendo能够基于专利的SPIM技术快速开发强大的产品解决方案。/pp　　Luxendo专有的单平面照明显微镜(SPIM)技术显着减少了常规激光扫描共聚焦显微镜的采样时间，同时降低了对活体样品的光毒性和有害副作用。该SPIM技术还能够实现对小生物，细胞单层和清除组织的体积成像的最快扫描速度。/pp　　SPIM显微镜显著增强了布鲁克现有的扫频共聚焦，超分辨率和多光子荧光显微镜产品系列产品组合，从而在小生物胚胎学，活细胞成像，脑发育和清除的脑组织以及光遗传学应用方面取得新的研究进展。此次收购是Bruker投资组合转型中的另一重要进步。/pp　　Bruker NANO集团总裁Mark R. Munch博士对此表示：“凭借其强大的IP位置和独特的SPIM技术，Luxendo已经在光照片显微镜市场，特别是在欧洲市场迅速建立起自己的位置。与我们最近在超分辨率显微镜中的收购类似，新功能为我们目前的仪器套件提供了有价值的应用协同效应。在全球市场和下一代开发中，布鲁克可以将业务提升到更高的水平，这将大大有利于我们的生命科学研究客户。”/ppbr//p

仪器信息网讯 2022年4月25日下午， “鹰速巡迹 精准入微——赛默飞红外显微镜新品发布会”线上成功举办，全新傅里叶变换红外显微镜——Thermo Scientific™ Nicolet™ RaptIR™ 云端发布！仪器信息网独家直播并与超两千人次共同见证本次新品揭晓重要时刻。【文末彩蛋：发布会暖场视频】赛默飞光谱业务部市场专员孙琳达主持新品发布会赛默飞光谱业务部商务运营总监张翮致辞赛默飞光谱业务部商务运营总监张翮在致辞中表示，本次线上发布的全新Thermo Scientific™ Nicolet™ RaptIR™ 傅里叶变换红外显微镜是赛默飞Nicolet品牌下的重磅新品，Nicolet品牌诞生于1967年，是全球分子光谱客户认可的顶级品牌，赛默飞在中国开展分子光谱业务已有四十多年的历史，Nicolet分子光谱产品已遍及在中国一万多个实验室中，与中国客户建立了深厚的战略合作关系。此次推出的新品可以帮助客户在更大的视野范围内快速定位感兴趣的区域，同时提供更高分辨率的红外数据，RaptIR就如鹰眼，精准捕获目标。RaptIR可以应用在环境、制药、公安物证、文物保护和电子设备等不同领域。最后表示，希望本款RaptIR新产品，就如今天发布会的主题：鹰速巡迹、精准入微，全方位赋能客户的研究应用。新品揭幕 一睹真容（左：赛默飞光谱业务部商务运营总监张翮；右：赛默飞分子光谱产品经理华瑞）新品3D演示视频：分享人：赛默飞分子光谱产品经理华瑞分享报告：鹰速巡迹，精准入微：赛默飞最新RaptIR红外显微镜介绍接着，赛默飞分子光谱产品经理华瑞为大家详细分享了本次发布新品——赛默飞最新RaptIR红外显微镜的具体创新之处。赛默飞Nicolet品牌在分子光谱专业研究已有约55年历史，而Nicolet显微红外产品的发展则可以追溯到1983年，当时，Nicolet Spectra –Tech公司设计并制造出世界上第一台商用红外显微镜，随后不断推出系列红外显微镜明星产品。本次推出的RaptIR创新点可归结为：快速查找、更快地识别、提供微米级测量能力等。背后支撑的创新技术包括：采用全新光学设计，突破衍射性能极限（红外空间分辨率小于5微米）等；卓越的视觉表现，500万像素USB3摄像头，分辨率达1微米；适合更多样品类型，可容纳40mm高度样品，更多特殊附件等；显微专用Tip ATR，配备专属压力传感器、增加ATR 滑块传感器等；更好用的红外显微镜操纵杆；全新Paradigm软件等等。场外连线：赛默飞分子光谱应用专家辛明为大家云端零距离演示新品分享人：赛默飞分子光谱应用专家邓洁分享报告：Nicolet RaptIR FTIR显微镜应用概述最后，赛默飞分子光谱应用专家邓洁为大家分享了Nicolet RaptIR FTIR显微镜的应用领域与案例。傅里叶变换红外显微镜是一种结合了光学显微镜和FTIR光谱的技术，适用于微小样品和大样品微区检测，被广泛应用于制药、环境、异物检测/失效分析、公安刑侦、地矿/文博、高校科研等领域。报告主要分享了时下应用较多的几个典型领域：新型污染物-微塑料应用方面，RaptIR可以快速通过三步分析，获得环境微颗粒的颗粒报告等；制药行业应用方面，可用于关键领域的繁忙实验室、药品和包装材料的逆向工程、药物配方的开发和测试、生物制药分析等；异物分析应用方面，应用案例如击穿的器件的失效分析、显示器中的异物纤维等；公安刑侦应用方面可用于物证分析、文件分析、毒品药品分析等；地矿应用方面，如地矿侵蚀样品的研究、岩石薄片检测等；特殊定制应用方面，赛默飞可以针对不同应用进行电化学池、惰性气氛池、冷热变温台等特殊附件定制等。

红外显微镜是微区分析的重要工具，可以分析纳克或微米级样品。 红外微区成像是近年来发展的一种最新的分析手段。 可见光显微镜可以给出样品的可见光图像，而红外微区成像能给出样品的分子分布信息，二者的信息是很好的互相补充。以往的红外显微镜采用单元检测器或者线阵列检测器，分别含有1个或32个检测单元，一次扫描只能得到一张或者32张红外光谱图。为了得到数微米的高空间分辨率成像，必须采用狭缝光阑设计，极大程度降低了光通量、导致信噪比下降、采样时间长等一系列缺陷。即使如此，采用单元检测器或者线阵列检测器能得到的最佳空间分辨率也只有5 微米。 FPA (Focal Plane Array) 焦平面阵列检测器含有64X64 个或者128X128个阵列检测单元，一次扫描可以获得4096张或者16384张红外谱图。由于没有狭缝光阑的限制，信噪比高、采样时间短，并且可以得到１微米的超高空间分辨率的红外微区成像。但是，由于FPA最早用于军方研究，国外最先进的FPA进入中国市场一直受到出口许可证等限制。最新的官方消息证实，FPA已经取消了该限制，可以正式进入中国市场，为广大科研工作者带来福音。 布鲁克公司的Hyperion 3000高档红外显微镜，配以最先进的FPA焦平面阵列检测器，可以实现透射、反射、ATR、GIR等多种测试方式下的成像功能，可以快速得到1微米的超高空间分辨率的红外成像。以往几个小时才能完成的红外成像，采用FPA检测器，几分钟之内即可完成，并且红外成像质量非常高。Hyperion 3000高档红外显微镜尤其适合法庭科学、生物、化学物理、纳米材料等不同领域的研究。　 寻求更多应用更多信息请联系我们。更欢迎关注布鲁克官方微信：

结直肠癌的早期诊断为癌症患者提供了最好的预后。现在，基于中红外显微镜的无标记方法已被开发用于快速诊断这种常见的癌症。　　用于检测癌症的传统诊断方法，对最常见的肿瘤类型癌症，结肠直肠癌或肠癌之一的检测是有效的，而红外成像则为这类癌症的鉴定又提供了进一步的的手段。德国鲁尔大学波鸿分校(Ruhr-Universität Bochum)的研究人员已经使用红外显微镜和量子级联激光器来分析常规临床过程中采集的组织标本，进行结直肠癌诊断。 FTIR(傅里叶变换红外)显微镜以前没有被医院采用为诊断工具，因为分析时间太长。然而，该团队正在利用新的激光技术来加速这一过程，将分析时间从一天缩短到几分钟。　　该团队现在还展示了如何结合生物信息图像分析，红外显微镜执行癌症组织的无标签分类，并且可以完全自动化。 Klaus Gerwert，Angela Kallenbach-Thieltges，FrederikGroßerüschkamp，ClausKüpper等团队及其同事在“科学报告(journal Scientific Reports)”杂志上发表了详细信息。　　在以前的研究中，研究人员已经证明了FTIR显微镜结合生物信息图像分析的强大实力。原则证明是可行的，并表明组织分类是可能的。与常规和快速临床诊断测试(大约需要20分钟时间)的主要区别在于，FTIR成像需要一整天的时间。现在，研究人员已经大大简化了测量设置，并通过量子级联激光技术取代了FT技术。换句话说，他们用一束精确的激光束取代了一个发出漫射光的弱光灯泡。　　该团队与鲁尔大学病理学研究所合作，由Andrea Tannapfel领导，使用红外成像技术测试120个患有结肠直肠癌患者的组织样本。该分析基于团队开发的内部算法，该算法用于在硅片上对组织样本的红外图像进行着色。与传统的组织病理学分析相比，结果精确度达到97%。 “因此我们将测量周期缩短了160倍，”Frederik Großerüschkamp说。　　为进行实验比对，使用了两种不同的设备进行测量，并且由多个用户进行分析。结果保持不变。 “该方法现在非常快速，可靠，不依赖于特定的设备或特定用户，”Kallenbach-Thieltges解释说。 “这为将直接从病人身上取得的组织样本进行自动分类开辟了新的途径，”她补充道。　　在未来的工作中，团队希望将红外成像方法纳入临床工作流程。 Tannapfel表示：“自动图像分析可能作为一种节省时间的诊断工具进行部署，甚至可能在原位使用。” Gerwert补充说：“研究结果带来了希望，高度精确的治疗是可以实现的，可以针对每位患者个体化进行个性化处理，因此最终将证明比传统方法更成功。”　　原文请查阅：　　Label free: Infrared cancer diagnosis　　SpectroscopyNOW.com　　Channels: Infrared Spectroscopy　　Published: Jun 1, 2018　　Author: David Bradley符斌供稿

近日，神州十二号航天员首次进行天地视频通话，屏幕中显示着天和核心舱的实时画面。在核心舱的一侧靠近舱壁的位置，正摆放着是一台由永新光学研发制造的我国首台“太空显微镜”，这台显微镜在未来很长一段时间将支持空间站多项研究工作。事实上，永新光学的光学产品已经不止一次支持过中国的航天事业，在此之前，曾三度为探月卫星“嫦娥二号”、“嫦娥三号”、“嫦娥四号”打造专用镜头。太空实验条件不同于地面，微重力环境让用于做检测样品的仪器需要更加注意细节。毛磊在接受媒体采访时介绍说：“本次承担空间站承担科技支持任务的微重力太空显微实验仪的研发历时五年，不同于星载光学镜头，这台仪器基础要求高，且所有核心部件均拆分打包在箱体内有宇航员在太空中进行装配，设备组装完成需要二十多个步骤，所以神州十二号发射成功后，公司副总工程师要随时待命提供技术支持。”“太空显微镜”现身天和核心舱中国的航天事业，虽然不是起步最早的，却无疑是发展最快的，光学仪器的发展也有相似之处。以永新光学为例，这家企业深耕光学领域，其财报显示，公司的共聚焦显微镜技术已经接近国际竞品水平，据了解，目前该产品已经进入商业化阶段并且即将实现首台销售。除此之外，永新光学与浙江大学合作研发的超分辨光学微纳显微成像技术也曾荣获2019年国家技术发明二等奖。高端光学显微镜领域，不只永新光学，还有更多企业和科研单位在为此努力，这使得近些年我国的高端显微镜发展速度加快，在超分辨、双光子、光片显微等多种技术方面都取得了一定的发展。科研人员不断突破“卡脖子”技术，不仅是在国内高端显微镜市场科研成果竞相绽放，许多成果更有与国际先进高端显微镜一较高下的自信，彻底打破高端光学显微镜被海外巨头厂商垄断的现象。随着国家对科学仪器、医疗健康、生命科学研究的政策引导和加大投入，我国高端显微科学仪器迎来重要发展机遇。据本网了解，目前在研的计划商业化和已经商业化的高端光学显微技术还有北京世纪桑尼和舜宇光学合作的共聚焦显微镜，北京大学超分辨显微镜技术（超视计）、微型化双光子技术（超维景），中科院生物物理所超分辨显微技术、西安交通大学高速彩色三维结构照明显微技术正在积极进行成果转化，预计在不远的将来，我国的科研人员会更多地使用国产高端显微镜进行科学研究。

项目编号：CLF0123GZ00ZC63项目名称：华南理工大学纳米红外光谱及近场光学显微镜预算金额：620.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：620.0000000 万元（人民币）采购需求：序号标的名称数量（单位）简要技术需求或服务要求（具体详见采购需求）最高限价万元（人民币）1纳米红外光谱及近场光学显微镜一套纳米红外光谱及近场光学显微镜主要用于对样品表面形貌、纳米力学、纳米热学、以及微纳米尺度的化学成分分布进行表征，可获得微纳米材料的红外吸收光谱，并且可以得到微纳米尺度上的化学成分分布图。620经政府采购管理部门同意，本项目（纳米红外光谱及近场光学显微镜设备）允许采购本国产品或不属于国家法律法规政策明确规定限制的进口产品，具体详见采购需求。本项目采购标的所属行业为：工业合同履行期限：国内供货：在合同签订后（30）天内完成供货、安装和调试并交付用户单位使用；境外供货（可办理免税）：收到信用证后（300）天内。本项目( 不接受 )联合体投标。对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名称：华南理工大学地址：广州市天河区五山路381号联系方式：文老师 020-871129622.采购代理机构信息名称：采联国际招标采购集团有限公司地址：广州市环市东路472号粤海大厦7、23楼联系方式：陈女士 020-87651688转分机132或1303.项目联系方式项目联系人：陈女士电话：020-87651688转分机132或130

详细信息 中国科学院山西煤炭化学研究所傅立叶变换红外显微镜采购项目竞争性磋商 山西省-太原市 状态：公告 更新时间： 2022-07-26 招标文件: 附件1 中国科学院山西煤炭化学研究所傅立叶变换红外显微镜采购项目竞争性磋商 2022年07月26日 16:23 公告信息： 采购项目名称 中国科学院山西煤炭化学研究所傅立叶变换红外显微镜采购项目 品目 货物/通用设备/仪器仪表/光学仪器/红外仪器 采购单位 中国科学院山西煤炭化学研究所 行政区域 山西省 公告时间 2022年07月26日 16:23 获取采购文件时间 2022年07月26日至2022年08月02日每日上午:9:00 至 11:00 下午:13:00 至 17:00（北京时间，法定节假日除外） 响应文件递交地点 北京市海淀区西三环北路甲2号院国防科技园6号楼13层第二会议室 响应文件开启时间 2022年08月10日 13:30 响应文件开启地点 北京市海淀区西三环北路甲2号院国防科技园6号楼13层第二会议室 预算金额 ￥110.000000万元（人民币） 联系人及联系方式： 项目联系人 任伟松 王淑文 张维 项目联系电话 010-68917585/68290513/68290509 采购单位 中国科学院山西煤炭化学研究所 采购单位地址 山西省太原市桃园南路27号 采购单位联系方式 010-68917585/68290513/68290509 代理机构名称 东方国际招标有限责任公司 代理机构地址 北京市海淀区西三环北路甲2号院科技园6号楼13层01室 代理机构联系方式 任伟松 王淑文 张维 010-68917585/68290513/68290509，wsren@oitc.com.cn 附件： 附件1 1444采购需求.doc 项目概况 中国科学院山西煤炭化学研究所傅立叶变换红外显微镜采购项目 采购项目的潜在供应商应在www.o-science.com获取采购文件，并于2022年08月10日 13点30分（北京时间）前提交响应文件。 一、项目基本情况 项目编号：OITC-G220581444 项目名称：中国科学院山西煤炭化学研究所傅立叶变换红外显微镜采购项目 采购方式：竞争性磋商 预算金额：110.0000000 万元（人民币） 采购需求： 包号 货物名称 数量 （台/套） 是否允许采购进口产品 采购预算（人民币） 1 傅立叶变换红外显微镜 1 是 110万元 合同履行期限：签订合同90日历天内到货 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求： 无 3.本项目的特定资格要求：（1）在中华人民共和国境内依法注册的，具有独立承担民事责任能力，遵守国家法律法规，具有良好信誉，具有履行合同能力和良好的履行合同的记录，具有良好资金、财务状况的法人实体；（2）为本项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商，不得参加本项目的磋商；（3）单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商，不得参加同一合同项下的政府采购活动；（4）按本磋商邀请的规定获取磋商文件；（5）供应商不得为列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商。 三、获取采购文件 时间：2022年07月26日 至 2022年08月02日，每天上午9:00至11:00，下午13:00至17:00。（北京时间，法定节假日除外） 地点：www.o-science.com 方式：登录东方在线www.o-science.com注册并购买。 售价：￥600.0 元（人民币） 四、响应文件提交 截止时间：2022年08月10日 13点30分（北京时间） 地点：北京市海淀区西三环北路甲2号院国防科技园6号楼13层第二会议室 五、开启 时间：2022年08月10日 13点30分（北京时间） 地点：北京市海淀区西三环北路甲2号院国防科技园6号楼13层第二会议室 六、公告期限 自本公告发布之日起3个工作日。 七、其他补充事宜 1、磋商文件采用网上电子发售购买方式： 1）有兴趣的供应商可登陆 东方在线 （http://www.o-science.com 招标在线频道），完成供应商注册手续（免费），已注册的供应商无需重新注册。磋商文件售价：每包人民币600 元，售后不退。如决定购买磋商文件，请完成标书款缴费及标书下载手续。 2）供应商可以电汇的形式支付标书款（应以公司名义汇款至下述指定账号）： 开户名称：东方国际招标有限责任公司 开户行：招商银行北京西三环支行 账 号：862081657710001 3）供应商应在 东方在线 上填写开票信息。在供应商足额缴纳标书款后，标书款电子发票将发送至供应商在 东方在线 上登记的电子邮箱，供应商自行下载打印。 2、以电汇方式购买磋商文件、递交磋商保证金的，须在电汇凭据附言栏中写明项目编号、设备包号及用途。（如未标明项目编号，有可能导致响应无效）。 3、采购项目需要落实的政府采购政策： （1）政府采购促进中小企业发展 （2）政府采购支持监狱企业发展 （3）政府采购促进残疾人就业 （4）政府采购鼓励采购节能环保产品 八、凡对本次采购提出询问，请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称：中国科学院山西煤炭化学研究所 地址：山西省太原市桃园南路27号 联系方式：010-68917585/68290513/68290509 2.采购代理机构信息 名 称：东方国际招标有限责任公司 地 址：北京市海淀区西三环北路甲2号院科技园6号楼13层01室 联系方式：任伟松 王淑文 张维 010-68917585/68290513/68290509，wsren@oitc.com.cn 3.项目联系方式 项目联系人：任伟松 王淑文 张维 电 话： 010-68917585/68290513/68290509 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容：红外显微镜 开标时间：null 预算金额：110.00万元 采购单位：中国科学院山西煤炭化学研究所 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：东方国际招标有限责任公司 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看 详细信息 中国科学院山西煤炭化学研究所傅立叶变换红外显微镜采购项目竞争性磋商 山西省-太原市 状态：公告 更新时间： 2022-07-26 招标文件: 附件1 中国科学院山西煤炭化学研究所傅立叶变换红外显微镜采购项目竞争性磋商 2022年07月26日 16:23 公告信息： 采购项目名称 中国科学院山西煤炭化学研究所傅立叶变换红外显微镜采购项目 品目 货物/通用设备/仪器仪表/光学仪器/红外仪器 采购单位 中国科学院山西煤炭化学研究所 行政区域 山西省 公告时间 2022年07月26日 16:23 获取采购文件时间 2022年07月26日至2022年08月02日每日上午:9:00 至 11:00 下午:13:00 至 17:00（北京时间，法定节假日除外） 响应文件递交地点 北京市海淀区西三环北路甲2号院国防科技园6号楼13层第二会议室 响应文件开启时间 2022年08月10日 13:30 响应文件开启地点 北京市海淀区西三环北路甲2号院国防科技园6号楼13层第二会议室 预算金额 ￥110.000000万元（人民币） 联系人及联系方式： 项目联系人 任伟松 王淑文 张维 项目联系电话 010-68917585/68290513/68290509 采购单位 中国科学院山西煤炭化学研究所 采购单位地址 山西省太原市桃园南路27号 采购单位联系方式 010-68917585/68290513/68290509 代理机构名称 东方国际招标有限责任公司 代理机构地址 北京市海淀区西三环北路甲2号院科技园6号楼13层01室 代理机构联系方式 任伟松 王淑文 张维 010-68917585/68290513/68290509，wsren@oitc.com.cn 附件： 附件1 1444采购需求.doc 项目概况 中国科学院山西煤炭化学研究所傅立叶变换红外显微镜采购项目 采购项目的潜在供应商应在www.o-science.com获取采购文件，并于2022年08月10日 13点30分（北京时间）前提交响应文件。 一、项目基本情况 项目编号：OITC-G220581444 项目名称：中国科学院山西煤炭化学研究所傅立叶变换红外显微镜采购项目 采购方式：竞争性磋商 预算金额：110.0000000 万元（人民币） 采购需求： 包号 货物名称 数量 （台/套） 是否允许采购进口产品 采购预算（人民币） 1 傅立叶变换红外显微镜 1 是 110万元 合同履行期限：签订合同90日历天内到货 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求： 无 3.本项目的特定资格要求：（1）在中华人民共和国境内依法注册的，具有独立承担民事责任能力，遵守国家法律法规，具有良好信誉，具有履行合同能力和良好的履行合同的记录，具有良好资金、财务状况的法人实体；（2）为本项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商，不得参加本项目的磋商；（3）单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商，不得参加同一合同项下的政府采购活动；（4）按本磋商邀请的规定获取磋商文件；（5）供应商不得为列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商。 三、获取采购文件 时间：2022年07月26日 至 2022年08月02日，每天上午9:00至11:00，下午13:00至17:00。（北京时间，法定节假日除外） 地点：www.o-science.com 方式：登录东方在线www.o-science.com注册并购买。 售价：￥600.0 元（人民币） 四、响应文件提交 截止时间：2022年08月10日 13点30分（北京时间） 地点：北京市海淀区西三环北路甲2号院国防科技园6号楼13层第二会议室 五、开启 时间：2022年08月10日 13点30分（北京时间） 地点：北京市海淀区西三环北路甲2号院国防科技园6号楼13层第二会议室 六、公告期限 自本公告发布之日起3个工作日。 七、其他补充事宜 1、磋商文件采用网上电子发售购买方式： 1）有兴趣的供应商可登陆 东方在线 （http://www.o-science.com 招标在线频道），完成供应商注册手续（免费），已注册的供应商无需重新注册。磋商文件售价：每包人民币600 元，售后不退。如决定购买磋商文件，请完成标书款缴费及标书下载手续。 2）供应商可以电汇的形式支付标书款（应以公司名义汇款至下述指定账号）： 开户名称：东方国际招标有限责任公司 开户行：招商银行北京西三环支行 账 号：862081657710001 3）供应商应在 东方在线 上填写开票信息。在供应商足额缴纳标书款后，标书款电子发票将发送至供应商在 东方在线 上登记的电子邮箱，供应商自行下载打印。 2、以电汇方式购买磋商文件、递交磋商保证金的，须在电汇凭据附言栏中写明项目编号、设备包号及用途。（如未标明项目编号，有可能导致响应无效）。 3、采购项目需要落实的政府采购政策： （1）政府采购促进中小企业发展 （2）政府采购支持监狱企业发展 （3）政府采购促进残疾人就业 （4）政府采购鼓励采购节能环保产品 八、凡对本次采购提出询问，请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称：中国科学院山西煤炭化学研究所 地址：山西省太原市桃园南路27号 联系方式：010-68917585/68290513/68290509 2.采购代理机构信息 名 称：东方国际招标有限责任公司 地 址：北京市海淀区西三环北路甲2号院科技园6号楼13层01室 联系方式：任伟松 王淑文 张维 010-68917585/68290513/68290509，wsren@oitc.com.cn 3.项目联系方式 项目联系人：任伟松 王淑文 张维 电 话： 010-68917585/68290513/68290509

p　　strong仪器信息网讯/strong 2016年10月28日，由中国光学学会和中国化学会主办，中国科学院福建物质结构研究所、福州大学和闽江学院联合承办的第十九届全国分子光谱学学术会议暨2016年光谱年会在福州开幕。500多名来自150多家国内外科研院校单位的光谱研究领域的专家学者参加了此次会议。/pp　　第一天的会议结束后，岛津公司举办晚宴欢迎与会的专家学者，并且借此机会在中国发布了新品AIM-9000红外显微镜。今年是岛津公司推出红外光谱产品60周年，那么，在这么重要的、有纪念意义的时刻推出的新产品AIM-9000红外显微镜有着众多的创新之处。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="2.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/387612f1-95bb-4bed-b0cc-11e9457b286a.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="3.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/4ef78cc7-d37b-4e0e-b17e-0994f5abc138.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"岛津公司分析测试仪器市场部胡家祥部长致欢迎辞/pp　　据工程师介绍，岛津产品研发的理念——研发出来的仪器可以使分析变得更加简单、高效，任何人都能得到准确可靠分析结果 一款智能化的分析仪器应该是可以使得科学家更专注于他的研究工作，而不是花大量的时间和精力去考虑如何才能把样品结果测好。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/7624ef8c-2868-4944-89b9-8f1b72e96918.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"岛津分析测试仪器市场部 刘舟/pp　　AIM-9000红外显微镜的特点正是体现了这一理念——让红外显微分析的自动化程度更进一步。从观察、定义测量位置，到进行测量，再到鉴别结果的给出，红外显微分析所需的全部操作都能由仪器软硬件自动执行，同时保证了测试数据的质量。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="od0gjn0000004myg.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/9deb2a2f-8338-4d14-93f0-5b63be1f1e96.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"AIM-9000红外显微镜/pp　　AIM-9000在标准物镜之外，提供了大视野相机的选项。从而实现从宏观目视尺寸(10x13mm)到显微异物尺寸(30x40μm)的330倍连续放大，使得样品观察、定位的效率和可靠性获得了进一步提高。同时，基于数字图像识别算法的异物(测量)位置识别功能，使得分析新手在仪器系统帮助下1秒钟之内即可决定需要进行测试的位置。/pp　　AIM-9000还采用了高速的XYZ三轴自动化样品台，以及为微小样品专门优化的MCT检测器，配合高性能的红外光谱仪主机和高效光路系统，可实现多个样品的超快速自动测量。并能结合特征峰、光谱相似度和多变量分析等功能，实现高质量的红外光谱化学成像(mapping)。/pp　　新品中还内置了岛津公司独有的异物(混合物)分析程序，可以快速、自动地判断可能的主要成分和次要成分，而不需要用户预先知道具体的组分数量，让真正的自动化异物分析系统成为可能。/ppbr//p