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高分辨率数字相机

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高分辨率数字相机相关的资讯

  • 明美1250万像素高分辨率相机助力小鼠贴壁细胞观察
    近日,为了提高医院医疗水平,进一步规划和凝练医疗方向,深州市人民医院对小鼠细胞的观察效果提出了更高的要求。明美专业工程师经过详细的沟通了解,针对博士的特殊需求,为其推荐了明美生物倒置显微镜mi52搭配研究级1250万高像素显微数码相机msx2的组合方案,并免费提供专业的样机演示服务,展现了明美在显微成像领域的专业素养。此次项目中,博士需要观察的是小鼠细胞中的贴壁细胞,这种细胞在培养过程中,必须有可以贴附的支持物表面,其依靠自身分泌或培养基中的贴附因子才能在该表面生长增殖,因此,对观察使用的显微成像产品要求极高。通过明美专业工程师的多次沟通,以及产品推荐使用,最终选定使用明美生物倒置显微镜mi52搭配研究级显微数码相机msx2来进行观察研究。msx2是明美最新研发的1250万高像素科研级数字相机,采用1英寸大靶面高性能的成像芯片,设计usb3.0数据传输接口,具有高分辨率、颜色还原准确和高灵敏度的特点,其优秀的色彩表现,是液基细胞分析、免疫组化、骨髓细胞分析等对颜色要求高的病理诊断的理想工具。此外在明暗场、相衬、偏光、dic、荧光成像等领域同样表现出色。下图为使用明美生物倒置显微镜mi52与研究级显微数码相机msx2、ms60进行观察: 下图为明美生物倒置显微镜mi52与研究级显微数码相机ms60镜头下的小鼠细胞图片: 下图为明美生物倒置显微镜mi52与研究级显微数码相机msx2镜头下的小鼠细胞图片: 使用机型:明美生物倒置显微镜mi52 研究级显微数码相机msx2。
  • 「中智科仪新品」撕掉像增强相机低空间分辨率的“标签”- TRC428高分辨率像增强相机
    在科技的不断进步与创新中,像增强相机已成为众多科学问题探索过程中不可或缺的工具。像增强相机是一种利用像增强器对弱信号进行增益放大的特殊相机,它可以极大提高相机的成像灵敏度。但是由于像增强器中起增益放大作用的微通道板(MCP)会极大的限制相机的分辨率,因此,目前市面上的像增强相机空间分辨率一般低于30lp/mm,这大大限制了很多有着较高分辨率要求的应用场景。今天,我们自豪地宣布,中智科仪的最新力作——TRC428高分辨率像增强相机即将面世。这款革命性的产品将带来卓越的空间分辨率、出色的性能表现以及无与伦比的可靠性,将满足您对高分辨率需求的一切期待。TRC428 高分辨率像增强相机搭载了全新的图像传感器芯片,分辨率高达3200x2200,单像素尺寸4.5um,为用户提供了前所未有的图像质量和分辨率,同时,我们集成了新一代的高空间分辨率、高量子效率、低噪声像增强器,且成功突破了高分辨率CMOS相机与增强器实现光纤锥耦合工艺的技术壁垒。这一突破性的技术提升使得相机的整机空间分辨率高达45lp/mm以上,重新定义了像增强型相机成像分辨率的标准。TRC428高分辨率像增强相机具有特点及优势:高空间分辨率:TRC428高分辨率像增强相机采用新一代高空间分辨率像增强器,以及3200x2200高分辨率CMOS图像传感器,利用4um芯径光纤面板将二者进行光学耦合,借助先进的耦合工艺,整机空间分辨率优于40lp/mm,为用户提供了极致的图像分辨率,使您能够捕捉到每一个细微的细节。TRC411相机(左)和TRC428相机(右)空间分辨率测试对比超短光学快门:TRC428高分辨率像增强相机可实现低至500ps的光学快门,可以以皮秒精度捕捉瞬态现象,并大幅降低背景噪声;针对瞬态吸收荧光光谱应用场景,可以实现更高的时间分辨率;针对门控拉曼光谱采集应用场景,抑制荧光和背景光能力更加卓越。特别适用于各种时间分辨成像以及超快过程探测。500ps光学门宽高时间同步精度:TRC428高分辨率像增强相机内置10皮秒精度的3通道同步时序控制器,可以进行相机与外部设备的高精度延迟和同步,无需额外的同步触发设备即可轻松实现多台设备之间的精准同步控制;各个通道可独立控制同步信号脉宽及延时,延迟精度高达10皮秒,通道间同步时间抖动小于35ps(RMS)。10ps延时精度高快门重复频率:TRC428高分辨率像增强相机快门工作重复频率可高达500kHz,可以更高效的实现高频信号采集;且支持片上积分(IOC)模式,一次CMOS曝光时间内可以支持更多次的“Burst”累积,这在可重复的弱信号采集应用中可有效提高信噪比。在激光诱导荧光光谱采集应用场景下,可以同步更高频率的激发光源,提高光谱信号激发和采集效率;在量子关联成像应用场景下,更高的快门工作频率可以适应更高的光子发生率,从而获取更丰富的成像信息,更快实现关联成像。片上积分(IOC)模式工作示意图方便易用的软件:TRC428高分辨率像增强相机的控制与操作可以完全兼容SmartCapture软件,功能丰富,方便易操作。SmartCapture软件界面及功能特点高分辨率像增强相机的以上特点和优势除了在成像应用领域为用户带来革命性的应用体验外,在门控光谱仪系统中也将发挥重要的优势。众所周知,探测器的分辨率对于光谱采集系统的光谱分辨率至关重要,但是在一些与时间分辨相关的光谱以及极弱单光子光谱信号采集系统中,单色仪需要配置具有门控功能的像增强相机做为探测器,从而实现时间分辨光谱和极弱单光子光谱信号采集测量。但是,像增强相机的低空间分辨率会极大限制光谱分辨率,相对于普通探测器,配置门控型像增强相机做为探测器的光谱仪分辨率将会降低约1.5倍左右(经验值)。高分辨率像增强相机的问世将在一定程度上解决这一问题。我们将TRC428高分辨率像增强相机与MS5204i光谱仪集成,形成一套纳秒门控光谱仪,利用这套门纳秒控光谱仪进行了极限光谱分辨率测试,并与集成了标准像增强相机的纳秒门控光谱仪测试结果进行了对比:结果如下:TRC428高分辨像增强相机,分辨率26.73pm@546.075nmTRC411像增强相机,分辨率35.64pm@546.075nm集成了TRC428高分辨率像增强相机的纳秒门控光谱仪,极限光谱分辨率可达26.73pm;但集成TRC411标准像增强相机的纳秒门控光谱仪,采用同样的光谱仪设置,对同样的光谱信号进行采集,能够达到的极限光谱分辨率仅为35.64pm。其他更多波长的光谱分辨率对比如下所示(不同波长对应的增益有所不同):波长(nm)253.652365.015404.656435.833546.075579.066TRC411相机35.10pm40.50pm39.96pm32.40pm35.64pm39.69pmTRC428相机24.57pm23.63pm23.31pm25.92pm26.73pm28.35pm由以上对比数据可以看出,使用TRC428高分辨率像增强相机做为探测器的纳秒门控光谱仪,相对于使用TRC411相机做为探测器的纳秒门控光谱仪,在光谱分辨率上有30%以上的提升。配合更长焦距的单色仪,预期光谱分辨率可提升至10pm以内,可应用于等离子光谱以及同位素光谱分析等超高精度要求的应用场景。TRC428高分辨率像增强相机的推出标志着中智科仪对高分辨率成像技术的持续投入和创新。我们相信,TRC428将成为像增强相机行业内的新标杆,为用户提供前所未有的视觉体验和应用价值。同时,TRC428高分辨率像增强相机的问世也证实了像增强相机的空间分辨率有进一步提升的空间,中智科仪将继续努力,持续研发,推动像增强相机的空间分辨率进一步提升。
  • “高分辨率CCD遥感相机”项目荣获国防科技一等奖
    12月30日,2011年国防科技工业工作会议在京召开,中央军委委员、总装备部部长常万全,工业和信息化部党组书记、部长苗圩出席会议并作讲话。工业和信息化部副部长、国防科工局局长陈求发作工作报告。会议表彰了2010年在国防科学技术中做出突出贡献的先进单位和个人。中科院西安光学精密机械研究所“高分辨率CCD遥感相机”项目荣获国防科学技术一等奖。   高分辨率遥感相机是遥感卫星的主载荷,主要用于获取目标的高分辨率、高清晰图像,为资源勘察、环境监测、城市规划、防震减灾和空间科学试验服务。西安光机所科研人员坚持自主创新,潜心攻关、奋勇拼搏,突破了长焦距非球面光学系统及相机对空间环境的适应性、CCD高分辨率推扫成像和高速、实时、低噪声视频信号处理等关键技术,终于研制成功星载长焦距高分辨率CCD遥感相机,填补了国内空白。相关获得的图像清晰、层次丰富、像质优良。它是我国卫星遥感有效载荷研发的重大突破,对增强我国的经济实力、科技实力和综合国力具有重大意义。
  • WidePIX光子计数X射线探测器-高探测效率、高分辨率工业相机
    通过开发一系列X射线光子计数型HPC探测器,来自捷克的ADVACAM团队积累了大量科研及工业领域的应用经验。探索的脚步从未停止,通过不断开发新的成像解决方案,ADVACAM探测器的能力得到不断提升。例如,WidePIX系列探测器就很好的展现了团队的创新能力。新一代的widepix探测器可广泛用于各行各业,包括矿物分析、临床前医学测试、安检、食品检测、艺术品检测等。WidePIX F:世界上最快的高分辨率工业相机基于光子计数技术,WidePIX F光谱相机拥有颠覆性的X射线成像技术,是目前处于世界领先级别的高性能工业相机。它进一步优化、提升了快速移动物体的扫描能力,是进行矿物分析,矿石分选到食品检测,临床前医学,安检或任何带有传送带系统应用的理想工具。分辨率:55微米-比目前采矿作业中常规使用的系统高20倍。探测速度:高达5米/秒 -食品检查的标准速度约为20厘米/秒,这意味着在同样的时间内,WidePIX F可以比常规方案多扫描25倍的材料。颜色/材料灵敏度:提高灵敏度对于矿石分选至关重要,请参考以下应用。MinningWidePIX可直接观察到矿石的内部结构并区分有价值的矿石和废石。使用WidePIX高分辨成像探测器,矿石通常呈现出微粒或脉络状的典型结构。由于该探测器具有多光谱高灵敏度的特性,可以通过图像中采集到的不同颜色来区分各类矿石。欧洲X-MINE项目Advacam为欧洲采矿项目X-MINE定制光子计数型X射线探测器WidePIX 1X30的结果表明,WidePIX探测器甚至可以分选铜矿石,这是传统的成像系统无法实现的。MedicineWidePIX L探测器还可用于非侵入式医学成像。例如,我们可以制作活体小老鼠的实时X射线影像,观察心跳,所有行为不会对小动物造成任何伤害。Others超快WidePIX探测器,可以在设备保持高速运行的同时(例如发动机,涡轮机等),对快速移动的物体进行X射线检测。Advacam可提供不同规格尺寸的光子计数型X射线探测器,其产品线包括WidePIX系列、MiniPIX系列及AdvaPIX系列,除标准尺寸外也可根据需求定制。相关产品阅读:最新到货—超高性价比教育版辐射粒子探测器MiniPIX EDU来咯!Advacam新品|Widepix 2(1)x10-MPX3探测器:双读出网口,170帧/sADVACAM再添新成员,MiniPIX TPIX3即将面世!ADVACAM辐射检测相机 -应用于粒子追迹Advacam同NASA(美国航空航天局)及ESA(欧洲航空航天局)保持很好的项目合作关系, 其产品及方案也应用于航空航天领域。目前Advacam已将其探测器应用到了多个项目中。相关应用案例:探寻宇宙奥秘的脚步从未停歇,ADVACAM参与研发项目合辑 关于Advacam公司最新合作项目:搭载Minipix探测器,可搜寻辐射的辐射探测无人机使用Widepix 1x5 MPX3 CdTe探测器进行X射线谱学成像Minipix探测器用于NASA未来项目辐射剂量监测
  • 发布超高分辨率显微镜新品
    微球透镜(SMAL)成像技术,突破传统光学显微镜光学衍射分辨率极限(200nm),将用户带入全新的显微镜时代。   微球成像专利技术提高了光的功率,横向分辨率可达50nm,SMAL物镜可放大到400x。   通过SMAL成像技术,用户能够得到超高分辨率图像并保留光学显微镜所有优势——快速、简单、无损、完整、真实颜色。我们致力于为所有人能获得超高分辨率图像,无需昂贵的设备和严格的使用环境也无需大量的样品,只需光源、透镜和相机。   定制软件算法将高分辨率的微球图像拼接在一起,机械台会将样品移动到镜头下方。使用户能够快速的得到全彩色和超高分辨率的大区域样品图像。创新点:微球透镜(SMAL)成像技术,突破传统光学显微镜光学衍射分辨率极限(200nm),将用户带入全新的显微镜时代。   微球成像专利技术提高了光的功率,横向分辨率可达50nm,SMAL物镜可放大到400x。   通过SMAL成像技术,用户能够得到超高分辨率图像并保留光学显微镜所有优势——快速、简单、无损、完整、真实颜色。我们致力于为所有人能获得超高分辨率图像,无需昂贵的设备和严格的使用环境也无需大量的样品,只需光源、透镜和相机。   定制软件算法将高分辨率的微球图像拼接在一起,机械台会将样品移动到镜头下方。使用户能够快速的得到全彩色和超高分辨率的大区域样品图像。
  • 化学所“超高分辨率荧光显微镜”获得方解石中超高分辨率蛋白图像
    近日,记者从中科院化学所获悉,该所胶体、界面与化学热力学重点实验室李峻柏课题组利用其开发的“超高分辨率荧光显微镜”,观测到生物矿化过程中参与结晶的蛋白质分布信息。论文在《德国应用化学》上刊发。  “超高分辨率荧光显微镜”可以超越远场光学显微镜的分辨率极限,直接检测到几十纳米的精细结构。而与能达到相同或更高分辨率的X光显微镜、各类电子显微镜及原子力显微镜相比,超高分辨荧光成像能在常温常压和基本不损伤生物样本活性的条件下,获得其纳米尺度的图像信息。  研究人员介绍,“超高分辨率荧光显微镜”又称为随机光学重建显微镜(STORM),可达到或好于50纳米分辨率。在前期研究中,李峻柏课题组在超高分辨图像采集和数据分析方面发展了实时单分子定位的程序包SNSMIL,该程序包可广泛应用于高背景成像的数据分析。  他们利用STORM观测到方解石中生物矿化过程中参与结晶的蛋白质分布信息,为研究蛋白质诱导生物矿化的机理提供了数据。
  • 1GHZ——超高分辨率光谱仪的新突破
    1GHZ——超高分辨率光谱仪的新突破 --- 基于ZOOM超高分辨率光谱仪 摘要:近日,Resolution Spectra System 公司推出一款超高分辨率光谱仪:1GHZ-ZOOM Spectrometer. 这款光谱仪可以说是目前市场上绝无仅有的一款超高分辨率光谱仪(1GHZ),它具有其他光谱仪无法匹配的优良特性:高分辨率(1GHZ)、 SWIFTS Technology 、30KHZ测量速率、体积小、终生仅需一次校准。 ZOOM Spectrometer 不同于现在市场上的光谱仪,它是第一个也将是仅有的一个采用SWIFTS Technology技术的高性能光谱仪供应商(上海昊量光电设备有限公司-中国代理商),它的核心技术是SWIFTS Technology,即采用目前世界上先进的光波导技术(如图1)来替代传统的光栅元件。这样,光谱仪内部不再包含可移动的元器,也确保了波长的绝对精确性(终生仅需校准一次,可充当波长计来使用)。 图1 SWIFTS 芯片(光波导技术) 此前Resolution Spectra System公司已经相继推出多款高分辨率光谱仪: (1) WIDE Spectrometer(6GHZ) 宽带高分辨率光谱仪 (7-20pm)(2) MICRO Spectrometer(6GHZ) 高性价比超高分辨率光谱仪 (7-20pm)(3) ZOOM Spectrometer (6GHZ、3GHZ) 高速率、高分辨率光谱仪 (5-15pm) 近年来,我们的高分辨率光谱仪得到了众多科研工程师们的青睐,为了满足诸多工程师们对激光器超窄线宽的测量、单纵模激光器的检测、VCSEL激光器测量(图2)、高深度相干断层扫描(图3)等需求. Resolution Spectra System 研制了分辨率高达1GHZ的超高分辨率光谱仪——ZOOM Spectrometer。 图2 VCSEL激光器测量 图3   高深度相干断层扫描图 对于ZOOM Spectrometer –超高分辨率光谱仪,如果您想要更深入的进行了解,可直接联系我们。 您可以通过我们的官方网站了解更多的超高分辨率光谱仪产品信息,或直接来电咨询021-34241962。 激光器 大功率连续半导体/固体激光器(CW)碱蒸汽激光泵浦源(SEOP) 光学部件 体布拉格光栅(VBG,VHG)空间滤波器(spatial filters)频谱合束光栅用于角度选择与放大的透射体布拉格光栅啁啾布拉格光栅多波长激光合束器激光选模/波长锁定用体布拉格光栅光学滤波片/陷波滤波片BPF低波数带通滤光片BNF低波数陷波滤波片 光学/激光测量设备 频谱分析仪630~1100nm频谱分析仪 光谱仪 光纤光谱仪宽带超高分辨率光谱测量仪高性价比超高分辨率光谱仪(7~20pm)高速、超高分辨率光谱仪(0.005nm)
  • 做中国显微技术领跑者 向超高分辨率成像迈进!——“创新100”访广州市明美光电技术有限公司
    广州市明美光电技术有限公司创立于2003年,创始人张春旺曾就职于某国际知名显微镜企业,对于光学显微镜的技术和销售都有深刻的了解。怀揣让中国科学仪器自主化的理想,成立了明美光电,“明美”寓意科技让明天更美好。公司创立之初,主要生产显微镜相机和相关配件,这也是业内对明美光电的主要印象。如今,明美光电已是国家高新技术企业,专注于显微成像产品的研发、生产和销售,致力为显微领域的自动化、智能化、国产化贡献力量,曾获国家创新基金扶持,被认定为广东省显微成像工程技术研究中心。明美光电以成为中国显微成像行业领跑者为愿景,强调差异化竞争,聚焦在荧光成像为主的中高端范围。2009年以来,明美光电在国家资助支持下开始攻坚LED荧光显微镜,并在2010-2015年间连续获得高新技术企业认证,陆续推出旗下多款研究级荧光显微镜。本期“创新100 ”特别对话明美光电,带大家了解这家“潜心躬耕十余载,立志光大国产‘器’”的创新光学显微镜企业。张春旺 总经理 广州市明美光电技术有限公司仪器信息网:公司主推的产品及型号是什么,产品/技术可应用于哪些领域,有哪些典型用户,解决了什么样的实际问题? 张春旺:明美光电聚焦在中高端的荧光显微镜领域,解决细胞生物学等生命科学研究以及FISH荧光原位杂交癌症检测等医疗领域的需要,同时还有应用于高校、疾控、养殖、金相、工业等领域的产品。比如:电动荧光显微镜MF53-N/MF43-N、研究级荧光显微镜MZX81/MF52-N,具有成像质量高、扩展性能强、简单易用的优势;还有数字切片扫描系统,既是研究级荧光显微镜,也是高速自动化切片扫描仪,一机两用,性能强大。数字切片扫描系统在显微镜配套的相机和光源领域,显微镜四大品牌的高端产品依然强势,但受限于成本,很多实验室还会选择一些中低端产品,使用效果或受到一定影响。明美光电的MSH12/MSX11/MSX2/MS60/MC50-S多款高性能CMOS显微镜相机,覆盖高像素和高灵敏度等不同应用需求,让客户以更低成本实现了理想的成像效果。如同田忌赛马,国产“上等马”对进口“中等马”,便可更胜一筹。MG-120/MG-100/MG-200多款LED显微镜光源,可以搭配徕卡DM2500等四大品牌显微镜,除了寿命可达传统汞灯等热光源的数十倍,还能做到即开即用、无需校准,可极大降低实验人员等待光源预热的几十分钟耗时,并显著降低实验室维护荧光显微镜带来的人力成本,对于客户来说极大提升了效率。四通道光源MG-120无论是荧光显微镜,还是相机和光源,明美光电在国内都有很多典型用户。华中科技大学同济医学院生殖健康研究所章慧平教授课题组所发表的论文“Cardiac developmental toxicity and transcriptome analyses of zebrafish(Danio rerio) embryos exposed to Mancozeb”,揭示了代森锌锰(MZ)暴露诱导斑马鱼心脏发育损伤的分子机制,该研究需要用到荧光体视显微镜看斑马鱼和荧光正置显微镜看斑马鱼切片,如果选择进口品牌,预算仅能够购买一台设备,而选择明美光电则可以两台设备备齐。最终课题组使用了明美光电的研究级正置荧光显微镜MF43-N和研究级荧光体视显微镜MZX81,并对明美光电LED荧光显微镜的易用性和荧光效果表示十分满意。此外,北京大学、清华大学、中国科学技术大学、中南大学、中国疾控病毒防控所、广药白云山制药总厂、南京航天科技研究所等都是明美光电的用户。仪器信息网:与国内外同类型产品相比,您认为公司的主要竞争优势有哪些,增长点在哪里?张春旺:明美光电的主要优势在于荧光成像领域,包括LED荧光显微镜、电动荧光显微镜、荧光光源、荧光附件和高灵敏度相机。明美光电已有非常深厚的积累,因而在产品适配度、方案整合度和使用体验等方面更有优势。比如数显荧光模块,我们已经做到了一个模块有三色甚至四色通道,模块自带屏幕显示波段和光强,自带切换机构和无级调节机构,无需外接控制箱和光源灯箱,而许多同行只能做到一个模块单色或者双色,甚至有些像传统荧光光源一样要外接控制箱。此外,明美光电还在电动化、智能化整合上进行创新,已有纳米级高精度XYZ三轴电动荧光显微镜和具备切片自动扫描功能的数字切片扫描系统,性能可比肩进口品牌,且具有更强的价格优势。除了产品实力,明美光电还具有企业实力。作为一家国家高新技术企业,公司连续11年获守合同重信用企业认证,已通过ISO9001管理体系认证,拥有近百个专利、软著,被认定为广东省显微成像工程技术研究中心。在全国20多个城市均设有服务网点,派驻专业工程师为客户提供完善服务,服务信得过。2021年,国家明确要求医院等机构在一定条件下须采购国产显微镜,这说明国产替代进口的进程已经拉开帷幕,未来还将加速,这对国产企业来说是重大的增长点和利好。未来,明美光电将继续强化LED荧光成像方面的优势,推出更加自动化、智能化的产品,以满足更多客户高端的荧光成像需求。如超高分辨率的成像,以往用户主要购买进口的共聚焦显微镜,未来或替换为明美光电新研发的新型超高分辨率荧光成像产品!仪器信息网:请介绍贵公司当前规模,研发人员和研发投入各有多少,与哪些单位之间有合作?张春旺:明美光电当前全职员工近百人,其中约1/4是研发人员,每年研发投入占年利润的30%以上,以MG-100等LED荧光光源产品类目为例,总研发投入已经达到百万级别。此外,我们还与华南师范大学、暨南大学等单位保持紧密合作,是华南师范大学光学工程合作的硕士联合培养基地、广州医科大学生物工程实习基地,联合研发新型超高分辨率显微镜等产品,目前已有成功的工程样机可以进行超高分辨率观察,产品还在完善中。仪器信息网:贵公司下一步在市场和产品方面有何具体计划?张春旺:明美光电将继续集中力量发展LED荧光相关的产品,同时关注细胞生物学相关领域的进展。前者我们有四通道光源MG-120和液冷光源MG-200,效率、寿命和智能化比以往的宽光谱多通道LED荧光光源MG-100有显著提升,且可以高效接入光纤。后者我们近年推出了如活细胞成像仪MCS11、细胞工厂显微镜MI52-CF和多层细胞工厂成像仪MCF400等针对活细胞成像和新型细胞工厂培养皿的产品。目前还有更紧凑而强大的相关产品正在研发中。仪器信息网:如何看待国产科学仪器的发展前景,未来还有哪些机会值得关注?张春旺:随着国家对自主化创新的要求越来越高,国产仪器将会更大范围取代进口仪器,显微镜看似小众,可是应用到很多领域,做好国产显微镜其实是一个艰难的提升过程,我们希望大家一起努力。仪器信息网:企业当前面临的最大困难或挑战是什么,希望借助“创新100”获得怎样的资源或帮助?张春旺:创新需要大量的资金投入、人员的持续努力和企业的厚积薄发。一个LED荧光光源,看似简单,却是明美光电投入数百万资金、花费几十年研发积累打造的。一个内部结构的小细节,看似不起眼,却是我们调研很多用户、理论分析和实践经验总结的成果。现在市场上有很多明美光电的模仿者,参考我们的设计做方案,又不理解内部细节由来,擅自修改并自以为是完善,结果产品出现问题,不仅影响他们自己的品牌,还可能让客户对国产仪器产品产生总体性质疑,对明美光电也是一种伤害。所以我们需要站出来、喊出来,让大家知道,明美光电不只是做显微镜相机,还在LED荧光显微镜领域做了非常多工作,不仅有自己的研究级荧光显微镜,还有帮助客户升级成荧光显微镜的各种产品和方案。我们希望通过“创新100”让客户了解我们的努力,并且收获更高质量的产品和更良好的体验,建立对国产仪器更强的信心。
  • Quantum Design中国合作引进 多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统
    磁畴是铁磁体材料在自发磁化的过程中,为降低静磁能而产生分化的方向各异的小型磁化区域。它的研究可将材料的基本物理性质、宏观性质和应用联系起来。近年来,由于材料的日益完善和器件的小型化,人们对磁畴分析的兴趣与日俱增。目前市面上主要的磁畴观测设备有磁光克尔显微镜、磁力显微镜、洛伦兹电镜、以及近兴起的NV色心超分辨磁学显微镜等,其中,磁光克尔显微镜可以灵活的结合外加磁场、电流及温度环境等来对材料进行面内、面外的动态磁畴观测,成为目前常用的磁畴观测设备,可用于多种磁性材料的研究,如铁磁或亚铁磁薄膜、钕铁硼等硬磁材料、硅钢等软磁材料。 2020年11月,Quantum Design中国与致真精密仪器(青岛)有限公司签署了中国区战略合作协议,合作推出多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统。通过此次战略合作,Quantum Design中国希望能够为磁学及自旋电子学等领域的研究提供更多的可能。图1 多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统 多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统由北京航空航天大学集成电路学院张学莹老师带领团队,根据多年的磁畴动力学实验技巧积累和新的磁学及自旋电子学领域的热点课题研究需求研发。它采用先进的点阵LED光源技术,能够在不切换机械结构的情况下,同时进行向和纵向克尔成像,不仅能同时检测样品垂直方向和面内方向的磁性,成像分辨率还能够达到270 nm,逼近光学衍射限。与传统的磁光克尔显微镜相比,多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统配置了多功能磁铁探针台,能够在保证450 nm高分辨率的前提下,向被测样品同时施加面磁场、垂直磁场、电流和微波信号。 此外,多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统拥有专门的智能控制系统,用户界面友好,无需复杂设置,一键触发既能实现多维度磁场、电学信号与克尔图像的同步操控。该系统的另一亮点是配置了反应速度高达1 μs的超快磁场,为微米器件中磁畴的产生、磁畴的高速运动捕捉等提供了可能。 张学莹老师师从北航赵巍胜教授和法国巴黎萨克雷大学Nicolas Vernier教授,从2015年开始研究磁光克尔成像技术和磁畴动力学,其有关磁性材料性质的论文获得北京航空航天大学博士学位论文。经过3年潜心研究,该团队于2018年完成了台克尔显微镜样机的集成,并创立致真精密仪器(青岛)有限公司。至2020年初,在北航青岛研究院和北航集成电路学院经过两轮迭代和打磨,已经完成了产品的稳定性验证,目前,该设备已经被清华大学、中科院物理所、北京工业大学等多家单位采购。 产品磁畴成像照片案例图2 CoFeB(1.3 nm)/W(0.2)/CoFeB(0.5)薄膜中的迷宫畴图3 斯格明子磁畴观测 多重信号的叠加,能够满足客户多种前沿课题的实验需求面内磁场和垂直磁场的叠加可以进行Dzyaloshinskii-Moriya作用(DMI)的测试[1,2]图4 样品Pt(4 nm)/Co(1 nm)/MgO(t nm)/Pt(4 nm)DMI作用测量[1] 自旋轨道矩(spin-orbit torque,简称SOT)是近年来发展起来的新一代电流驱动磁化翻转技术,如何更好的表征SOT翻转,在当今自旋电子学领域具有重要的理论和应用价值。 多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统配置的面内磁场和电学测试系统,不但可以实现这个过程的电学测试,还可以利用相机与信号采集卡同步的功能,逐点解析翻转曲线对应的磁畴状态 [3,4]。图5 面内磁场和电流的叠加用于sot驱动的磁性变化过程研究 在某些材料中,无法观测到纯电流驱动的磁畴壁运动。这时,可以利用多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统微秒别的超快磁场脉冲与电流同步,观测垂直磁场与电流共同驱动的畴壁运动,从而解析多种物理效应,如重金属/ 铁磁体系的自旋化率由于自旋散射降低的效应 [5]。图6 垂直磁场和电流的叠加可用于观测单磁场或者电流无法驱动的磁性动力学过程 克尔成像下磁场和微波的叠加则能够为自旋波和磁畴壁的相互作用研究提供可能[6]。图7 自旋波驱动的磁畴壁运动[6] 多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统还可进行多种磁性参数的微区测量局部饱和磁化强度Ms表征[7]由于偶作用,磁畴壁在靠近时会相互排斥。通过观察不同磁场下磁畴壁的距离,可以提取局部区域的饱和磁化强度Ms。此方法由巴黎- 萨克雷大学Nicolas Vernier 教授(致真技术顾问)在2014 年先提出并验证,与VSM测量结果得到良好吻合。图8 局部饱和磁化强度Ms表征及与其他测试方法Ms结果对比 海森堡交换作用刚度[8]采用系统的磁场“自定义波形”功能,将样品震荡退磁,再将得到的迷宫畴图片进行傅里叶变换,能够得知磁畴宽度,从而提取海森堡交换作用刚度Aex。图9 海森堡交换作用刚度提取 自旋电子薄膜质量的表征、自旋电子器件的损坏检测等[9]图10 磁性薄膜质量检测 除此之外,该系统还开发了性价比超高的变温系统。针对永磁材料研究的用户,开发了能够兼容克尔成像的高温强磁场模块。针对硅钢等软磁材料研究用户,开发了大视野面内克尔显微镜。 动态磁畴成像案例图11 cofeb薄膜动态磁畴图12 sot磁场+电流驱动磁畴翻转图13 钕铁硼永磁动态磁畴观测图14 磁性材料内钉扎点的观测,可与巴克豪森噪声同步匹配 产品基本参数✔ 向和纵向克尔成像分辨率可达300 nm;✔ 配置二维磁场探针台,面内磁场高达1 t,垂直磁场高达0.3 t(配置磁场增强模块后可达1.5 t);✔ 快速磁场选件磁场反应速度可达1 μs;✔ 可根据需要选配直流/ 高频探针座及探针;✔ 可选配二次谐波、铁磁共振等输运测试;✔ 配置智能控制和图像处理系统,可同时施加面内磁场、垂直磁场和电学信号同步观测磁畴翻转;✔ 4k~800k,80k~500k 变温选件可选。 小结多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统除了拥有超高分辨的动态磁畴观测能力外,还能结合多功能磁场探针台提供的外加电流、面内/面外磁场等对多种磁学参数进行提取。 样机体验目前,致真精密仪器(青岛)有限公司可对相关领域感兴趣的科学工作者提供了测样体验,欢迎感兴趣的老师或同学拨打电话010-85120280或发送邮件至info@qd-china.com体验磁光克尔显微成像全新技术! 参考文献[1] A. Cao et al., Nanoscale 10, 12062 (2018).[2] A. Cao et al., Nanotechnology 31, 155705 (2020).[3] X. Zhao et al., Appl. Phys. Lett. 116, 242401 (2020).[4] G. Wang et al., IEEE Trans. Circuits Syst. I Regul. Pap. 66, 215 (2019).[5] X. Zhang et al., Phys. Rev. Appl. 11, 054041 (2019).[6] J. Han et al., Science (80-. ). 366, 1121 (2019).[7] N. Vernier et al., Appl. Phys. Lett. 104, 122404 (2014).[8] M. Yamanouchi et al., IEEE Magn. Lett. 2, 3000304 (2011).[9] Y. Zhang et al., Phys. Rev. Appl. 9, 064027 (2018).
  • Science:低成本的超高分辨率成像
    显微镜一直是生物学研究中的重要工具,随着技术的发展显微镜的分辨率在不断提高。最新的超高分辨率显微镜已经达到了超越衍射极限的分辨率。现在MIT的研究团队通过另一种巧妙的方式达到了同样的目的。   研究人员并没有在显微镜上下功夫,而是从组织样本下手,利用一种吸水膨胀的聚合物将组织样本整体放大。这种方法非常简单成本也很低,能用普通共聚焦显微镜达到超越200nm的分辨率。这项发表在Science上的成果,能使更多科学家接触到超高分辨率成像。   &ldquo 你在常规显微镜下就可以实现超高分辨率成像,不需要购买新设备,&rdquo 文章的资深作者,MIT的副教授Ed Boyden说,Fei Chen和Paul Tillberg是这篇文章的第一作者。   物理放大   衍射极限曾经是光学显微镜的最大障碍之一,使其分辨率无法突破200nm,然而这个尺度恰恰是生物学家最感兴趣的。为了克服这个问题,科学家们开发了超高分辨率显微技术,该技术获得了去年的诺贝尔化学奖。   然而,超高分辨率显微镜最适合用于薄样本,成像大样本的时间比较长。&ldquo 如果想要分析大脑,或者理解肿瘤转移中的癌细胞,或者研究攻击自身的免疫细胞,你需要在高分辨率水平上观察大块的组织,&rdquo Boyden说。   为了使组织样本更容易成像,研究人员使用了聚丙烯酸盐制成的凝胶,这是一种高度吸水的材料,通常用于尿不湿中。   研究人员首先用抗体标记想要研究的细胞组分或蛋白,这种抗体不仅连有荧光染料,还能够将染料连到聚丙烯酸盐上。研究人员向样本添加聚丙烯酸盐并使其形成凝胶,然后消化掉起连接作用的蛋白,允许样本均匀膨胀。样本遇到无盐的水之后膨胀了100倍,但荧光标记在整个组织中的定位并没有改变。   人们一般用普通共聚焦显微镜进行荧光成像,不过它的分辨率只能达到几百纳米。研究人员通过放大样本,用共聚焦显微镜达到了70nm的分辨率。&ldquo 这种膨胀显微技术能够很好的整合到实验室已有的显微系统中,&rdquo Chen补充道。   大样本   MIT的研究团队用这种膨胀显微技术,在常规共聚焦显微镜下成像了500× 200× 100微米的大脑组织切片。而其他超高分辨率技术难以成像这么大的样本。   &ldquo 其他技术目前可以达到更高的分辨率,但使用起来比较难也比较慢,&rdquo Tillberg说。&ldquo 我们这个方法的优势在于,使用简单而且支持大样本。&rdquo   研究人员认为,这一技术对于研究大脑的神经连接非常有用。Boyden的团队将注意力放在大脑研究上,不过这一技术同样适用于肿瘤转移、肿瘤血管生成、自身免疫疾病等研究。
  • 耶拿推出最高分辨率的ICP光谱
    仪器信息网讯 2013年10月25日,德国耶拿公司在北京展览馆举行了&ldquo 高分辨ICP-OES新品发布会&rdquo ,推出目前市场同类产品中最高分辨率的ICP-OES新品&mdash &mdash PQ9000。 发布会现场 德国耶拿公司在BCEIA 2013上展示的ICP-OES新品&mdash &mdash PQ9000 (左一:德国耶拿公司CEO Berka,左二:德国耶拿中国区总经理赵泰)   在新品发布会上,仪器信息网(以下简称:instrument)编辑也就相关问题采访了德国耶拿中国区总经理赵泰。   Instrument:多年来,耶拿公司一直以原子吸收的著名厂家而知名,尤其是2004年推出的划时代的连续光源原子吸收,目前中国的ICP市场已被许多品牌领先占据,德国耶拿公司为什么选择当前推出ICP-OES?   赵泰:大家都知道ICP-OES产品经过多年的发展,在化学分析领域有着非常重要的地位,但是ICP的应用技术还是存在很多难以克服的问题,给我们的分析工作带来很大的障碍。   比如,发射光谱的主要缺陷是发射谱线多、光谱干扰严重,很多分析问题都是源于此,所以对ICP-OES分辨率的要求就非常高,理想目标是分辨率达到发射谱线的自然宽度(1-3pm),而目前市场上ICP-OES都未达到这一目标。   还有ICP-OES很难直接测量高盐,痕量类样品,所以也限制了ICP的分析范围。另外,随着技术的进步大家对仪器研发要求越来越高,大家心目中理想的仪器,不仅性能要好,使用成本也要低。   为了能克服不足,满足当前分析的需求,德国耶拿公司就一直在研发这样的ICP-OES。德国耶拿公司在光学仪器制造行业有非常丰富的经验,已经有160多年的发展历史和经验,具有得天独厚的优势,所以在光谱领域一直以来都能推出品质非凡的产品。耶拿新品ICP-OES PQ9000也是在传承历史,经过多年的研发,针对目前的ICP-OES产品的不足之处,为了满足当前分析需求,为分析者&ldquo 量身定做&rdquo 的,所以选择当前隆重推出。   Instrument:耶拿推出的ICP-OES新品与市场上同类产品相比的在技术方面有哪些新的突破,仪器性能有何显著提高?给分析工作带来哪些优越?   赵泰:首先,借助耶拿特有的光学技术优势,加上设计独特的分光系统,PQ9000的光谱分辨率能达到3pm,达到了相当于发射谱线自然宽度的理想目标,在目前市场上同类产品中是最高分辨率的ICP-OES。用户可以轻松应对很多难分析的、光谱干扰严重的样品。光学性能上也有很大的突破,保证了分析的稳定性和准确性。   第二,PQ9000采用了先进的垂直矩管、双向观测设计方式,消除了高盐和基体的影响,不仅能满足各类样品(有机,高盐)的分析,也能满足不同浓度(µ g/L~%)的同时测量,保证了灵敏度和检测限。另外PQ9000采用冷锥加氩气反吹消除尾焰,无自吸,无空气,降低背景 持续氩气对光室和检测器的吹扫,消除空气和水分等对紫外光的吸收,从而使得PQ9000的检出限比常规降低2~10倍,灵敏度达到µ g/L级。从短波到长波,常用元素的检测限都大幅提高。从而解决了&ldquo 复杂基质&rdquo ,&ldquo 痕量分析&rdquo 的难题。   第三,采用高性能的新一代CCD检测器,产生高量子效率和紫外超高灵敏度,可以自动选择最佳积分时间,同时记录元素线与其直接光谱环境,自动扣除背景,检测器只需致冷到零下6到10度即可稳定工作,大大缩短了预热时间(5分钟),能做到真正的即开即用。   第四,耶拿本着创新的理念,PQ9000在其他部分的设计上也充分体现。比如新颖独特的尾焰消除技术,采用最先进的气路设计,即吹扫和冷却用氩气又巡回到等离子体使用,没有额外消耗,大大地降低了氩气的消耗   另外,组合式炬管,体积小,氩气消耗少,从而最大程度降低氩气的消耗。整个外观设计也很精巧,是世界上体积最小的高分辨率ICP-OES。   Instrument:耶拿新品ICP-OES主要在哪些应用领域推出?如何能获得用户的认可?   赵泰:PQ9000在技术上的创新突破,打破了目前ICP-OES的分析局限,带来分析工作带来更多的自由空间。各种样品中低含量、微量和痕量的金属元素以及部分非金属元素的定性和定量分析 尤其适合分析样品量大,检测结果要求高的用户 可广泛应用于石油化工、农业,质检、环保、钢铁、科研、卫生等行业。凡是追求更好分析性能的用户都能认可该技术。   Instrument:您是如何看待原子吸收与ICP-OES未来发展的关系?ICP-OES的推出对原子吸收业务发展有何影响?耶拿如何制定发展规划?战略目标是?   赵泰:原子吸收和ICP-OES技术都是目前无机分析的主力军,两者一直是即有交叉又有互补的关系,应用上各有所长。   ICP-OES的推出对原子吸收业务发展不会有太大影响,只是一些以往必须用石墨炉原子吸收分析的痕量元素现在有更多可能在高分辨率ICP-OES上完成,有更多分析任务可以全部依靠高分辨率ICP-OES完成,而不必分到两种仪器上才能全部满足分析任务的要求。但很多以往特别适合用原子吸收分析项目,如分析元素种类少,或仅靠火焰原子吸收就能完成的分析仍应采用原子吸收更为合适或更加经济。   PQ9000高分辨率ICP-OES的推出,使耶拿公司的原子光谱仪器家族又增加了新的成员,能满足更多的分析需求,可以为更多的用户提供更多的服务,也为信赖耶拿品质的用户提供更大的合作空间。这也加进一步强了耶拿公司在无机分析领域的技术领先地位和市场影响力。耶拿公司将继续不遗余力的做好售后服务和技术支持,借助此超高分辨率ICP-OES的先进性能为用户解决更多的分析难题,增强实验室分析能力,更加简便、有效的完成高质量的分析任务。   耶拿公司的战略目标是不断创新,用更多先进技术巩固和加强光谱技术领先者的市场地位。   Instrument:谈谈新品ICP-OES PQ9000的市场定位和预期?   赵泰:PQ9000高分辨率ICP-OES的市场定位与其它众多耶拿产品一样,仍然是瞄准高端市场,以技术优势和非凡品质赢得广泛用户的信赖。可以预期,期盼有更好、更强分析性能力装备的用户一定会欢迎这一新品,而耶拿公司的PQ9000绝不会让这样懂行的专业用户失望,将再次为德国耶拿赢得光彩夺目的品牌声誉!  Instrument:2013年,在全球经济依然不景气的情况下,耶拿面对市场变化,取得了怎样的销售业绩?在耶拿中国的业绩情况?   赵泰:2013年,德国耶拿一如继往的取得了骄人的业绩,除日本市场外,全球市场继续有较快增长,尤其生命科学业务,有近2位数的增长。   耶拿中国的业绩继续领先全球,业务总量仍然保持2位数的增长速度,对总增长约推高2个百分点的生命科学业务更是增长了近80%! 撰稿人:刘丰秋
  • 空天院首创超高分辨率光学森林三维遥感新方法
    近日,中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室研究员倪文俭带领的森林遥感团队,在利用超高分辨率光学遥感立体观测数据提取森林三维结构研究方面取得重要进展。现有研究认为,光学多角度立体观测数据在林区不具备穿透能力,故在缺乏林下地形数据时,无法独立进行森林垂直结构参数的直接测量,特别是在浓密山地林区。本研究发现:分辨率优于0.2 米的光学立体观测数据能够对单株树木的冠顶结构进行精细刻画;受树木异速生长方程启发,创建了“生长关系约束的林下地形逼近算法”(AGAR),打破了传统的认知局限,实现了仅利用光学立体观测数据对森林垂直结构的直接测量。相关研究成果发表在Remote Sensing of Environment上。   森林作为重要的陆地生态系统碳库之一,准确估算其碳储量是遥感研究的主要方向,可服务于我国的“双碳”战略和地球系统碳循环过程研究。过去,国内外开展了基于遥感影像光谱或微波散射强度等“二维”特征的森林碳储量估算原理与方法研究,而“地形影响”“遥感信号饱和”仍是难以逾越的两大科学难题。因此,国际学界逐渐转向以卫星测距技术为基础的“三维”遥感,包括以激光测距为基础的激光雷达遥感、以微波测距为基础的合成孔径雷达干涉以及以视觉测距为基础的光学多角度立体观测。美国科学家致力于发展具备冠层穿透能力的星载激光雷达,包括早期搭载在航天飞机上的激光高度计SLA01和SLA02、2003年至2009年运行的ICESat/GLAS卫星、2018年发射的ICESat-2卫星以及2019年放置在国际空间站上的GEDI。欧洲科研人员则积极发展穿透能力较强的L波段Tandem-L和P波段BIOMASS合成孔径雷达干涉卫星,并计划2024年发射。相较于激光雷达和合成孔径雷达干涉,光学多角度立体遥感具有图像直观形象的显著优势但受穿透能力的限制,目前主要用于地表高程的测量,且需要依靠其他数据源提供的林下地形才能对森林垂直结构进行测量,应用价值和场景受限。   近年来,中国在光学多角度立体遥感方面快速发展,先后发射了资源三号、高分七号、天绘系列以及其他商业遥感卫星,同时影像空间分辨率逐步提高。能否利用不断提高的空间分辨率来突破其穿透能力弱的限制,进而最大程度地发挥超高分辨率光学多角度立体遥感数据的应用价值,既是国际前沿科学问题又是中国遥感科研人员亟需回答的问题。   森林遥感团队意识到超高分辨率光学多角度立体观测遥感数据的独特价值,自2014年对无人机立体观测数据在森林结构参数测量中的应用进行了持续研究,并于2018年开展了大兴安岭林区大范围无人机采样观测实验,揭示了观测角度与影像分辨率的耦合规律,证实了森林高度信息对叶面积指数估算的补充作用,研发了针对落叶林区森林高度提取的有叶季和无叶季影像协同解决方案,突破了光谱与三维几何特征协同的散发枯立木识别技术、单木识别与分割技术、以背景识别为基础的高精度森林覆盖度提取技术。在上述数据与技术积累的基础上,该团队创建了“生长关系约束的林下地形逼近算法”(AGAR),实现了复杂地形条件下森林高度的直接提取。该成果证实了无需额外林下地形数据的支持,AGAR算法仅利用超高分辨率光学多角度立体观测数据即可实现森林高度提取。   尽管AGAR算法使用无人机获取的立体观测影像开展研究,且算法的具体技术细节需要进一步测试完善,但随着0.1米卫星光学遥感数据时代的到来,该方法将开启超高分辨光学立体遥感影像森林三维遥感新时代。图1.生长关系约束的林下地形逼近算法(AGAR)的核心思路图2.典型地形条件下森林高度提取的效果。(a)-(c)为光学多角度立体观测数据获取的数字表面模型(DSM);(d)-(f)为光学多角度立体观测数据通过林窗插值提取的森林高度,由于浓密林区林窗较少,导致树高被严重低估或者地形特征去除不彻底;(g)-(i)为利用AGAR提取的森林高度。(a)区域覆盖山脊,(b)区域覆盖山谷;(c)区域覆盖从山脚到山顶的斜坡。
  • 科技创新: 超高分辨率显微镜行业春林初盛
    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!
  • 超高分辨率让“不可能”变为“可能”!
    超高分辨率让“不可能”变为“可能”!史晓磊Isotope Abundance同位素丰度,是指自然界中存在的某一元素的各种同位素的相对含量(以原子百分计)。如1H的同位素丰度为99.985%,2H为0.015%。可用于追踪物质的运行和变化规律,借助同位素原子以研究有机反应历程的方法,称之为同位素示踪法。因其所引用的同位素标记化合物的化学量是极微量的,不会对体内生理过程产生影响,获得的分析结果符合生理条件,在代谢组学研究中被广泛应用。想在不受13C干扰的条件下去测量低丰度的2H示踪以用于代谢研究,是几乎不可能的,由于来自四极杆质谱的M+1质量同位素13C丰度很高,约为 18%,严重干扰了测定2H的标记示踪[1]。但实际上,2H(0.015%)的低自然丰度使得示踪剂剂量在理论上小于0.5%是可能的[2],这需要极高分辨率的质谱才能实现完全的基线分离,而Orbitrap Exploris GC 240出现之后,凭借其240000的超高分辨率,让以往在代谢研究中不可能实现的难题变为可能。今天为大家分享一篇美国德克萨斯大学西南医学中心的研究人员利用Orbitrap Exploris GC 240分析棕榈酸中的2H同位素示踪剂的应用。图1.棕榈酸酯C16H31O2的质量同位素分布摘要新生脂肪生成(De novo lipogenesis, DNL)是由碳水化合物等非脂质营养物质合成的脂肪酸,是长期储存热量和维持细胞膜的主要营养物质[3]。监测DNL在细胞器、细胞、组织活检、小鼠模型和人类等环境中的功能,将有助于发现新的分子生理学和许多不同疾病的潜在干预措施。DNL通量通常通过氘水(2H2O)给药后2H掺入脂肪酸来测量。本文利用GC-Orbitrap解析2H和13C脂肪酸质同位素,允许DNL定量使用较低的2H2O剂量和较短的实验周期。NewOrbitrap Exploris™ GC 240科研利器,引领潮流图2. 稳定同位素2H2O是测定DNL的基础 图3.EI模式下的棕榈酸甲酯的质谱图图4.NCI模式下的棕榈酸五氟苯酯质谱图 通过比较棕榈酸甲酯在EI模式和五氟溴代苯衍生棕榈酸酯在NCI模式下的质谱图,NCI测定五氟苯酯产生了未破碎的棕榈酸盐离子(C16H31O2,精确分子量为255.2324),比EI检测甲酯的效率和灵敏度高1000倍(见图3和图4)。 图5. 采用不同条件验证2H在棕榈酸中的示踪标记 针对不同AGC(自动增益控制)目标的靶向选择离子监测(Target-SIM)(2*104, 2*105和3*106),2H1和13C1的M + 1两种方法都能很好地分辨。而但全扫描数据为易受离子损失,特别是在AGC目标值高的情况下,容易产生空间电荷效应。同时,准确度高(94-107%),精度高(变异系数6.模拟人体水富集到0.3% 2H2O时棕榈酸质量富集作为DNL的函数研究棕榈酸酯13C1和2H1 (M + 1)质量位移需要用165,000的最小分辨率进行分辨,以往用傅立叶变换离子回旋共振质谱法(FT-ICR-MS)可以实现,但扫描时间长,并需要超导磁体[7],不易实现。当GC-Orbitrap商业化之后,成为很多代谢组学实验室进行分辨13C和2H的首选。为了确定这种方法是否比单位分辨率的质谱更有优势,模拟了超高分辨率的质谱0-10%的DNL分数范围和0.3%的体内水富集。结果证明,GC-Orbitrap为检测极低前体和产物富集的DNL提供了主要的理论优势。 图7. 在其他脂肪酸中也可以检测到2H富集 结论 本文介绍了一种HR-Orbitrap-GC-MS方法,该方法解决了其他同位素的2H质谱富集,来研究DNL生成。在棕榈酸中直接检测2H质量同位素可防止在低富集时与13C自然丰度的卷积,实验证明,DNL可以在1小时内检测完成,且2H2O的剂量比以前更低[8]。Orbitrap Exploris GC 240因其超高的24万分辨率解决了代谢组学研究中一直以来的难题,成为代谢组学研究中不可或缺的利器。 参考文献:1. Brunengraber, H., Kelleher, J. K. & Des Rosiers, C. Applications of mass isotopomer analysis to nutritional research. Annu. Rev. Nutr. 17, 559 (1997). 2. Diraison, F., Pachiaudi, C. & Beylot, M. In vivo measurement of plasma cholesterol and fatty acid synthesis with deuterated water: 3. Wallace, M. & Metallo, C. M. Tracing insights into de novo lipogenesis in liver and adipose tissues. Semin Cell Dev Biol, https://doi.org/10.1016/j.semcdb.2020.02.012 (2020). 4. Murphy, E. J. Stable isotope methods for the in vivo measurement of lipogenesis and triglyceride metabolism. J. Anim. Sci. 84, E94–E104 (2006). 5. Su, X., Lu, W. & Rabinowitz, J. D. Metabolite spectral accuracy on orbitraps.Anal. Chem. 89, 5940–5948 (2017). 6. Fernandez, C. A., Des Rosiers, C., Previs, S. F., David, F. & Brunengraber, H.Correction of 13C mass isotopomer distributions for natural stable isotope abundance. J. Mass Spectrom. 31, 255–262 (1996). determination of the average number of deuterium atoms incorporated. Metabolism 45,817–821 (1996). 7. Herath, K. B. et al. Determination of low levels of 2H-labeling using highresolution mass spectrometry: application in studies of lipid flux and beyond.Rapid Commun. Mass Spectrom. 28, 239–244 (2014). 8. Previs, S. F. et al. Using [(2)H]water to quantify the contribution of de novo palmitate synthesis in plasma: enabling back-to-back studies. Am. J. Physiol.Endocrinol. Metab. 315, E63–E71 (2018).
  • 240万!复旦大学高分辨率晶体衍射仪采购项目(二次招标)
    项目编号:0705-2240 02028108项目名称:复旦大学高分辨率晶体衍射仪采购预算金额:240.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):235.2000000 万元(人民币)采购需求:包件号名称数量简要技术规格备注1高分辨率晶体衍射仪1套最大输出功率:3kW或更优;最大管流达到或优于:60mA,1mA/步,机柜同步数字显示。预算金额:人民币240万元。最高限价:人民币235.2万元。合同履行期限:签订合同后8个月内。 合同履行期限:合同履行期限:签订合同后8个月内。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 240万!复旦大学高分辨率晶体衍射仪采购项目
    项目编号:0705-2240 02028108项目名称:复旦大学高分辨率晶体衍射仪采购预算金额:240.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):235.2000000 万元(人民币)采购需求:包件号名称数量简要技术规格备注1高分辨率晶体衍射仪1套最大输出功率:3kW或更优;最大管流达到或优于:60mA,1mA/步,机柜同步数字显示。预算金额:人民币240万元。最高限价:人民币235.2万元。合同履行期限:签订合同后8个月内。 合同履行期限:合同履行期限:签订合同后8个月内。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • GE收购超高分辨率显微镜制造商
    4月末,通用电气医疗集团(GE Healthcare)签署了一项协议,收购细胞成像产品制造商Applied Precision,具体收购金额不详。随着这次收购行动,GE Healthcare有望进入快速增长的细胞成像领域。   总部位于华盛顿西雅图郊外的Applied Precision开发并制造高分辨率以及超高分辨率的显微镜仪器,让研究人员能够以其他类型显微镜无法实现的规模来研究细胞过程。   一般显微镜所拥有的分辨率能让研究人员观察到200 nm及以上的物体。因此,对于大小在10 nm左右的胰岛素,一般的显微镜是无法看到的。然而,有了超高分辨率显微镜,研究人员就能看到。电镜的分辨率与超高分辨率显微镜相似,但它们不能活体观察细胞,而后者能做到。   GE Healthcare负责细胞技术的总经理Amr Abid向国外媒体透露,通过在此水平研究细胞功能,研究人员能够对功能异常细胞的机制有了更深入的了解。他举了一些例子,比如利用超高分辨率显微镜来研究HIV病毒如何穿透细胞,这为新药开发提供了信息。   几个世纪以来,科学家们都是利用光学显微镜对肉眼无法看到的结构进行观测,目前光学显微镜已经成为了实验室必备的实验器材之一,但是随着研究的深入,光学显微镜的分辨率已经无法达到科学家们的要求了。2008年,《Nature》杂志将超高分辨率显微技术评为年度技术。   Abid估计,如今整个显微镜市场大概在20亿-30亿美元。其中,超高分辨率显微镜占了约20%。Applied Precision和徕卡(Leica)是硬件方面的行业领先者,他们各自的市场份额大约为30%-35%。   GE目前不提供超高分辨率显微镜,也不曾开发它们。Applied Precision的产品是对GE细胞分析产品线的很好补充。GE也在探索一些方法,将其现有的细胞研究技术与Applied Precision的仪器捆绑起来。   目前,GE在细胞成像方面的旗舰产品是2009年上市的IN Cell平台。IN Cell Analyzer平台提供了一整套从自动化图像获取到数据的定量和深度分析以及可视化的强大工具,来协助整个高内涵分析过程。前不久,GE推出了最新版本的分析平台&mdash &mdash IN Cell 6000。   据Abid透露,由于Applied Precision在高分辨率以及超高分辨率显微镜方面声名卓著,故GE打算保留其名称。该公司还计划保留全部130名员工,并在技术上继续投资。 GE还打算加大力度提高Applied Precision在亚太地区(如中国、印度和日本)的知名度,对于超高分辨率显微镜而言,这些区域是一个增长点,然而,Applied Precision目前的份额还很有限。 关于通用电气(中国)医疗集团生命科学部 GE Healthcare Life Science隶属于通用电气医疗集团,我们的产品和技术主要应用于基因科学、蛋白质科学、药物开发研究、以及生物制药、诊断、法医和环保等行业。 我们为制药公司提供完整解决方案,以减少新药筛选和开发的时间和费用,迅速、简单地将研究成果转为规模化生产,并更好地从药物开发候选方案中选择开发出有效、安全药物的方案,更快地研制新药,为医药研发领域的重大突破铺平道路。我们的Biacore和Microcal非标记分子相互作用分析系统是生物分子间相互作用、动力学和热力学研究的标准方法。我们的AKTA系统是专为生物分子纯化而设计的平台,集成了液相层析系统、软件和预装柱;市场上90% 以上FDA批准的生物药正是使用基于相同设计理念的可放大平台AKTAProcess系统和填料进行生物药物分子的提纯。我们的Whatman品牌提供在全球享有盛誉的过滤产品和技术,为分析领域、医疗保健和生物科学市场提供全新的解决方案。 欲了解更多有关GE医疗集团生命科学部的信息,请访问公司网站www.gelifesciences.com.cn,或垂询800-810-9118。
  • 用于高分辨率制造的低成本显微投影光刻系统
    集成光信号分配、处理和传感网络需要小型化基本光学元件,如波导、分光器、光栅和光开关。为了实现这一目标,需要能够实现高分辨率制造的方法。弯曲元件(如弯管和环形谐振器)的制造尤其具有挑战性,因为它们需要更高的分辨率和更低的侧壁粗糙度。此外,必须采用精确控制绝对结构尺寸的制造技术。已经开发了几种用于亚波长高分辨率制造的技术,如直接激光写入、多光子光刻、电子束光刻、离子束光刻和多米诺光刻。然而,这些技术成本高、复杂且耗时。纳米压印光刻是一种新兴的复制技术,非常适合高分辨率和高效制造。然而,它需要高质量的母版,通常使用电子束光刻来生产。新发表在《光:先进制造》的一篇论文中,来自汉诺威莱布尼兹大学的科学家Lei Zheng博士等人开发了一种低成本、用户友好的制造技术,称为基于紫外发光二极管的显微投影光刻(MPP),用于在几秒钟内快速高分辨率制造光学元件。这种方法在紫外光照射下将光掩模上的结构图案转移到涂有光致抗蚀剂的基板上。a.采用基于UV-LED的显微镜投影光刻系统的草图。b.工艺链示意图,包括从结构设计到最终投影光刻的步骤。c.使用MPP制造的高分辨率光栅。d.通过MPP实现的低于200nm的特征尺寸。上部和下部所示的线条分别使用昂贵的物镜和经济物镜制造。MPP系统基于标准光学和光机械元件。使用波长为365nm的极低成本UV-LED作为光源,而不是汞灯或激光。研究人员开发了一种前处理工艺,以获得MPP所需的结构图案化铬掩模。它包括结构设计、在透明箔上印刷以及将图案转移到铬光掩模上。他们还建立了一个光刻装置来制备光掩模。通过该装置和随后的湿法蚀刻工艺,可以将印刷在透明箔上的结构图案转移到铬光掩模上。MPP系统可以制造特征尺寸低至85纳米的高分辨率光学元件。这与更昂贵和更复杂的制造方法(如多光子和电子束光刻)的分辨率相当。MPP可用于制造微流体设备、生物传感器和其他光学设备。研究人员开发的这种制造方法在光刻领域取得了重大进展,可用于光学元件的快速和高分辨率结构化。它特别适合于快速原型设计和低成本制造重要的应用。例如,它可以用于开发用于生物医学研究的新型光学设备,或为消费电子产品应用原型化新型MEMS设备。
  • 超高分辨率荧光显微镜的应用
    超高分辨率荧光显微镜正在不断改变我们对细胞内部结构及运作的认识。不过在现阶段,显微镜技术还是存在着种种不足,如果人们希望显微镜能在生物研究领域发挥重要作用,就必须对其加以改进和提高。   光学显微镜的出现及其影响   自荷兰博物学家、显微镜创制者Antonie van Leeuwenhoek(1632-1723)在17世纪第一次将光线通过透镜聚焦制成光学显微镜并用它观察微生物(microorganisms or animalcule)以来,显微镜就一直是生物学家从事研究工作、探寻生命奥秘必不可少的利器。正是因为有了Leeuwenhoek的这项伟大发明及其后继者对显微镜技术的不断改进和发展,人们才能够对细胞内部错综复杂的亚细胞器等结构的形态有了初步的了解。   此后,研究人员对显微镜技术的追求从未停歇过,他们总是希望能得到分辨率更高的显微镜,从而更好地观察细胞内部更细微的结构。最近,《自然-方法》(Nature Methods)杂志上报道的超高分辨率成像技术(super-resolution imaging, SR imaging)终于使得人们可以在单分子水平上进行观察研究。   SR技术的发展过程   在达到今天SR技术水平的过程中,承载了许许多多研究人员辛勤劳动的汗水,也面临着诸多亟待解决的难题。   在以上这些光学SR成像技术中有两种技术&mdash &mdash 受激发射减损显微镜(stimulated emission depletion microscopy, STED)和饱和结构光学显微镜(saturated structured illumination microscopy,SSIM)最受关注。   最近,基于探针SR成像技术的光敏定位显微镜(PALM)和随机光学重建显微镜(STORM),以及借助荧光基团随机激活特性的荧光光敏定位显微镜(FPALM)都已经取得了成功。   通过基于探针的SR成像技术,可以获得多张原始图像。在每一张原始图像中,细胞内只有一部分被荧光标记的分子能发出荧光,即这些荧光分子都处于不断激活和灭活的交替状态,每一次都只有部分分子能被观察并成像。而且由于每次发出荧光的分子都分散得较为稀疏,因此相互之间不会受到影响,也就避免了因相邻分子发出荧光而无法分辨的问题。最后将这些原始图片叠加、重合在一起就得到了最终的高分辨率图像。这样,就能使得那些以前由于荧光点太密以至于无法成像的结构的分辨率达到纳米级水平,而且成像的分子密度也相当高,可以达到105个分子/&mu m2。   这种分辨率对于生物学家来说,意味着现在可以在分子水平上观察细胞内的结构及其动态过程了。   虽然显微镜技术已经发展到了如此高度,但它仍然只是生物学家研究中使用的一种工具。因此还需要将显微镜获得的图像与其它的试验结果互相参照,才能获得准确的结果。人们需要认清SR显微镜的优势与劣势,为操作以及判断SR图像制定出标准化的操作规范,只有这样才能最大限度地发挥SR显微镜的作用。   现在,由于人们对细胞内各组份的组织结构以及它们的动态变化过程都只有一个概念上的认识,因此,借助显微镜从纳米水平上对这些结构及过程进行真实的观察能让人们发现许多以往所不了解的东西。例如,以前人们通过电镜发现细胞骨架是由大量丝状网格样组织构成时,就有人对此现象持怀疑态度。那些认为细胞骨架是一种用来稀释细胞内生化物质浓汤这样一种结构的细胞生物学家把这种观测结果称作僵化的人为试验结果。   除非最新的SR显微镜图像或者其它的试验结果都能证明细胞骨架是由大量的丝状网格样组织构成的,否则还会有人持上述的怀疑观点。不过已经有其它的生化试验结果证实了早期的电镜观察结果是正确的。当然新兴的SR技术也需要其它传统的生化试验结果予以佐证才有价值,同时还需要电镜的辅助。因为电镜能提供纳米级的观察结果,这对于佐证具有同样分辨率的SR显微镜观测结果来说是最有价值的。   今后,大家在逐步了解、接受和广泛使用SR显微镜的同时,需要注意将会出现的各种问题,以下的表格列出了部分与SR显微镜使用相关的缺点及其目前的解决方法。   最近几年,就如何处理图像已经有了非常严格的操作规范。不过迄今为止,对于怎么处理SR图像还没有一个标准的操作规范。尤其需要指出的是,PALM和STORM数据在某些重要因素上,graph方面的共性要多于image方面。在一张SR图像上,分子的不确定性和密度都能用颜色表示出来,这种图像把细胞内该分子有可能出现的任何地点都标示出来了。而且只有被标记的分子按照一定的标准(发出的光子数)判断它的确是一个单分子并且定位准确之后才显示出来。必须对获得的图像进行这样的标准化处理之后才能分析结果。同样,对于试验数据也需要如此进行标准化处理。要提高分辨率不仅需要分子定位、分布得比较好,还需要分子数目够多,以致能达到尼奎斯特判断法(Nyquist criterion)的要求,即分子间的平均距离要小于显微镜分辨率的一半。虽然上述问题都不会影响SR显微镜的应用,但由于存在这些问题,所以我们应该时刻提醒自己,一定要仔细判读、分析SR显微镜的图像结果,只有这样才能得到有价值的生物学结论。   SR荧光显微镜在生物学研究中的应用   到目前为止,人们还很难得知,SR荧光显微镜会对生物学界的哪一个领域带来重大变革,但已经有几个领域出现了明显的改变。这些研究领域是动态及静态的细胞组织结构研究领域、非均质分子组织研究领域、蛋白动态组装研究领域等。这几个领域都有一个共同的特点,那就是它们研究的重点都是分子间如何相互作用、组装形成复合物。因此,能在纳米水平观察这些分子对它们来说具有重大的意义。   通过观察蛋白质之间的组合关系来了解它们的作用,并能为后续的细胞功能试验打下基础   结构生物学研究在这方面已经取得了很大的进展,目前已经发现了4-8纳米大小的分子间相互作用组装成细胞微管、肌丝、中间丝这些超过10微米大小聚合物的机制。不过对于核孔复合体、中心体、着丝点、中间体、粘着斑这些由许多不同蛋白经过复杂的三维组装方式组合起来的复合体,还需要更好的办法来进行研究。目标就是要达到分子水平的分辨率,这样就可以观察大复合体形成过程中的单个分子,也就能对这些分子的化学计量学有所了解了。要得到更多的生物学信息就需要SR显微镜这样的三维成像技术,例如可以使用活体细胞SR成像捕捉细胞骨架的动态重构过程等等。   SR成像有助于人们更好地了解分子间的差异   细胞膜蛋白组织方式的经典模型已经从随机分布的液态镶嵌模型转变成了脂筏模型、穴样内陷模型或特殊蛋白模型。这种差异与细胞不同功能相关,例如在高尔基体、cargo蛋白和高尔基体酶蛋白之间必须发生相互作用,但最终它们会按照各自的功能分开,发挥各自的作用。有很多试验手段,例如免疫电镜技术、荧光共振能量转移技术(FRET)等都已经被用来研究这种膜不均一性问题了。多色PALM技术(Multicolor PALM)为人们提供了一种新的手段用来观察膜蛋白集合、组织的过程,并且还能定量分析不同蛋白间的空间距离关系。因为有了PALM提供的单分子信息,人们就可以清楚地了解蛋白分子间的空间关系,甚至有可能计算出相隔某一距离的分子之间发生相互作用的可能性。这种方法除了用于研究膜蛋白之外,还能用于许多非随机分布的生物系统研究,例如研究微管上的马达蛋白。   SR成像技术还能用于在单分子水平研究蛋白动态组装过程   细胞对外界刺激信号的反应起始于胞膜,在胞膜上受体蛋白之间发生动态的集合,用来调节细胞的反应活性。像HIV这种有被膜病毒也是在细胞膜上完成病毒颗粒组装过程的病毒,也是利用了细胞的物质转运机制。尽管现在蛋白组装的物理模型还远远没有完成,但研究人员知道膜蛋白的动态组装过程是不均一的,所以通常使用荧光试验手段很难获得分子水平上的信息。同样,单分子测量技术(Single molecule measurements)也存在着类似的局限,因为单分子测量技术只能观察细胞内的几个分子,所以缺乏整体的信息。因此由于缺乏空间分辨率,很难动态地研究蛋白质组装过程。SR荧光成像技术与活细胞成像技术和单分子示踪技术(sptPALM)结合就能解决这一问题。我们可以借助分子密度准确地看出PALM图像中的蛋白质簇,蛋白质簇动态的统计数据和形态学数据能帮助我们了解蛋白质动态组装的机制。   上面只是选了生物学研究中的3个方面来说明SR技术的用途,但这已经很好的展示了我们是如何从Leeuwenhoek最初对于生命组成的假设一步一步走到了今天,使用SR显微镜来证实构成生命体的最基本材料&mdash &mdash 分子的组合过程。STED和PALM的商业化产品已经上市了,这标志着SR显微镜的时代来临了。我们相信SR显微镜在充满创造力的生物学家们手中,一定会充分发挥它的作用,帮助我们发现更多生命的奥秘。   原文检索:   Jennifer Lippincott-Schwartz & Suliana Manley. Putting super-resolution fluorescence microscopy to work. Nature Methods, 17 December 2008 doi:10.1038/nmeth.f.233
  • 高分辨率激光外差光谱技术研究取得进展
    近期,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所副研究员许振宇团队在激光外差光谱技术研究中获进展。相关研究成果发表在《光学通信》(Optics Letters)上。激光外差光谱仪因具有高光谱分辨率、体积小、易集成等优点,已经逐渐发展成为与地基傅里叶变换光谱仪互补的温室气体柱浓度与廓线测量工具。激光外差光谱技术因受限于光学天线理论,无法通过增加光学接收口径的方法提高外差信号信噪比,这导致高分辨率激光外差探测中气体廓线测量精度受限。对此,研究人员提出基于半导体光放大技术的微弱太阳光放大方法,解决了高分辨率激光外差探测中光学天线理论限制的外差信号信噪比提高问题。研究结果表明,相比于传统的高分辨率激光外差光谱仪,所研发的基于半导体光放大的高分辨率激光外差光谱仪的弱光信号探测和气体浓度测量精度得到大幅提升。该研究有助于提高高分辨率激光外差光谱仪的性能,在大气温室气体传感等方面具有巨大应用潜力。相关研究工作获得国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。基于半导体光放大技术的激光外差光谱仪实验装置示意图信号对比测量结果
  • 技术漫谈|超高分辨率显微成像技术在神经科学中的应用(一)
    荧光显微成像技术对人们理解神经科学起了非常关键的作用。而最近一些年出现的各种超分辨显微成像技术和专门的荧光探针能够以超过以往普通光学显微镜的分辨率直接观察神经元亚细胞结构和蛋白质排列。并以直观可视方式揭示了神经细胞骨架组成、分布、运动和膜蛋白信号传导、突触下结构和功能,以及神经元−胶质细胞相互作用。同时超高分辨显微成像技术(Super Resolution,SR,下文中出现SR均指超高分辨率显微成像技术)对于许多自身免疫和神经退行性疾病模型中的分子靶点研究也提供了全新的强大工具。今年春,Werner等科学家在美国化学学会会刊(ACS)上最新发表了一篇综述,比较详实系统介绍了超高分辨率显微技术在神经科学上的最新应用进展。我们在此文基础上进行了编译整理。因文章较长,我们将分三期陆续介绍。本期介绍第一部分。1. 背景介绍成像技术是推动生命科学几乎所有学科基础研究的核心平台。在神经科学领域,近几十年来,共聚焦显微镜技术已成为分析神经组织的标准荧光成像技术。激光扫描共聚焦显微镜对固定的神经元样本进行观察,在扫描水平上提供了三维和多色图像并使单个细胞达到树突结构的分辨率。作为补充,电子显微镜(EM)用于获取神经元和亚区室超微结构的信息,并用于大脑的连通性分析。EM非常适合于神经元突触和囊泡、细胞器和膜构象的结构分析。然而,由于靶向特异性标记方法的局限性,基于EM的复杂样品中蛋白质和特定电子密度特征的识别受到限制。为了进一步理解神经元功能,包括双光子显微镜在内的几种活体视频显微镜应用的发展使神经元细胞培养的活细胞成像、器官型切片培养和动物模型的活体成像成为可能。同时,新的荧光染料、功能探针和荧光蛋白以及光遗传学方法和光驱动(如笼状化合物)不仅可以表征神经元,还可以操纵神经元及其从单分子水平到整个神经系统的相互作用。然而,荧光显微图像中可见细节的水平,即图像分辨率,仍然受到衍射极限的限制。一个多世纪以来,由λ/2NA定义的阿贝衍射极限(λ为波长,NA为显微镜物镜的数值孔径)决定了光学显微镜的分辨率极限,限制了两个位置小于200纳米的细节分辨。在过去的二十年中,超分辨显微镜(SRM)已经发展成为一种非常有效的亚细胞水平荧光成像和分辨细胞器结构的研究手段。SRM现在可以提供远低于常规光学显微镜衍射极限的空间分辨率,从而能够深入了解神经元细胞和组织中蛋白质的空间结构和相互作用。本文综述了超分辨显微镜和荧光标记方法及其在神经科学中的成功应用。我们将首先详细介绍各种SRM方法的基本原理、新的功能型荧光探针和标记技术。接着,我们将回顾SRM如何有助于我们理解神经元亚细胞结构和功能以及神经元−胶质细胞相互作用。此外,我们将概述超分辨率成像方法如何帮助研究自身免疫和神经退行性疾病的病理生理学。最后,我们将介绍这些新的成像方法是如何应用于神经精神疾病相关的人类样本的分析。由于该领域持续快速发展,我们最多只能代表一份中期报告。进一步的创新和新的显微镜方法的发展将使人们对神经系统功能有更详细的了解。 2. 神经科学中的超分辨率成像方法2.1. 光学衍射极限及其对神经科学的影响人类大脑包含超过800亿个神经元,每个神经元由数千个突触连接。因此,它构成了复杂神经元网络。这些网络的主要组成部分,例如突触神经末梢,显示的空间维度接近于光学衍射极限分辨率∼200 nm。释放递质的突触活性区(突触前细胞基质的特化区)的直径通常约为300±150 nm。突触小泡作为递质运输和释放的关键元件,其尺寸平均小10倍,直径为40−50nm。这些递质被释放到宽度为20-50nm的突触间隙中−再结合突触后受体。由于衍射极限的尺寸限制,胞吐机制和跨突触信号在传统的光学显微镜下基本上是无法观测到的,因此需要用提高10倍分辨率的方法进一步研究。(图1)。图1. 兴奋性突触结构组成。左图为兴奋性突触的油画示意图,右图为左图的灰度图像,其中浅紫色圆圈为衍射极限光斑;玫红色圆圈为兴奋性突触囊泡,约40-50nm;绿色为突触后膜AMPA受体,尺寸小于10nm;黄色部分为突触间隙,约20-30nm。 此外,大量参与突触信号传导的不同的分子,位于极小的突触内,造成很高的分子分布密度,这对微观研究具有挑战性。例如,对于较小的突触,兴奋性突触可以包含数百个小泡,对于大型苔藓纤维束突触,可以包含数千个小泡,每个小泡包含多达1万到10万个递质分子。在这些囊泡中,约有10±5个与释放部位对接,释放的递质平均与0−20 个NMDA受体和0−200个AMPA受体结合,而这些突触后受体又被320±130个突触后PSD-95密度蛋白分子环绕。由于加速电子的波长要短得多,因此EM是唯一能够解析突触纳米级结构的方法。然而,虽然传统的EM产生的电子密度图像具有极好的超微结构分辨率,但需要进行固定和靶向特异性标记的制样方法在很大程度上限制了蛋白质识别和神经元追踪。荧光显微镜可以很容易地对蛋白质进行选择性标记,但是受制于可见光的衍射(400−700 nm)使生成的图像无法实现对纳米结构的分析。 2.2.绕开光学衍射极限的光学显微镜方法 20世纪后期,人们开发了新的策略,通过利用物理或化学手段来区分不同荧光团的发射或减少同一时间荧光分子的数量,以尽量绕过衍射极限。减少荧光团的点扩散函数(PSF)的重叠可以通过生成光图案在集合级别以确定性方式进行,或者通过减少同一时间荧光团的数量在单分子水平上以随机方式进行。在下文中,我们将从确定性集合方法开始介绍,该方法将激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)的有效空间分辨率推到理论极限。2.2.1. 确定性集合超高分辨率成像方法(Deterministic Ensemble SR-Imaging Methods) CLSM用针孔探测器阵列替换单点探测器,空间分辨率可以提高√2倍。CLSM测量每个扫描位置探测器每个点的荧光信号。在应用适当的算法后,生成分辨率提升的图像。这些所谓的像素重分配方法包括图像扫描显微镜(ISM)、重扫描共聚焦(RSC)、光学光子重分配(OPRA)、AiryScan和即时结构照明显微镜(iSIM)。对于信号检测,使用了诸如CCD相机、光电倍增管阵列、单光子雪崩二极管阵列和六角光纤束等探测器阵列。结构照明显微镜(SIM)在光路中插入光栅,产生与样品干涉的相干光束,生成横向和轴向方向不同的新照明图案。然后可以使用傅里叶变换提取这种新照明图案的信息,从而在所有三维空间中实现空间频率分解和分辨率倍增。SIM对样品制备的要求最低,并且可使用所有常规荧光探针,这些探针具有最低的光稳定性,并且可以很容易地扩展到多色成像。然而,当记录三维或长时间成像时,强烈建议使用光稳定性更高的荧光团。此外,SIM使用更低的激发强度,因此是活细胞SR实验的理想选择。为了获得更高的分辨率,引入了通过图案化饱和或荧光激发或图案化耗损光开关染料的非线性SIM(NL-SIM)。然而对染料开关特性的苛刻要求限制了NL-SIM在常规生命科学实验中的适用性。非线性SIM单位时间内还需要采集更多的图像,因此实际上仅限于2D成像。另一方面,掠入射(GI)-SIM显示了高达每秒266帧的快速超分辨率成像以及100nm分辨率,揭示前所未有的细胞器动力学细节。结构照明的局限性在于其对波长的普遍依赖性、与其他SR成像技术相比的低分辨率以及对系统稳定校准的需要。最后,后处理需要进行先验质量检查以避免伪影,例如由于高背景信号或不充分标记产生的低对比度图像导致的人工蜂窝图案。通过受激发射耗损(STED)显微镜进行超分辨率成像是一种实现更高空间分辨率的成像方法。这里,高斯分布的激发激光束被中空的甜甜圈样的耗损激光束覆盖,使扫描点外围的荧光团返回基态,这导致纳米级焦点区的直径与耗损光束的强度成反比,耗损光束的强度直接转换为STED显微镜的分辨能力:上图公式中λ为波长,n为折射率,α为物镜的收集角,ISTED为STED光束的照射强度,IS为饱和强度。因此,可以通过改变损耗激光强度来调整分辨率,可定制设计分辨率达30−80nm 的显微镜。STED显微成像可通过连续或脉冲激光激发、门控检测。带有脉冲激光的STED显微镜会降低激发能量,从而减少实时成像中的光毒性效应。STED显微镜中的时间门控检测可以去除荧光团光子到达时间前的空间信息,并且可以在较低的平均功率下工作。商品化STED能提供用户友好的高分辨率成像,无需进一步的数据后处理。活体成像,例如活体树突棘动态成像已经很成熟,但快速动态成像仅限于小帧尺寸,因为它仍然是点扫描方法,高激光强度可能会导致光损伤。STED通过应用自适应照明方式Dymin和rescue技术,可以明显减少光损伤。在Dymin STED中,在共聚焦模式下扫描时确定最低可能的STED光束强度。根据样品的标记密度,这将使STED光束强度降低20到100倍。Rescue STED同样通过减少STED激光开放的区域,从而比普通STED减少光漂白接近8倍。STED的另一个限制是对荧光团光稳定性的依赖,因为在高激光强度下会发生明显的光漂白。这影响了动力学的研究和三维图像的获取。值得注意的是,最近通过使用荧光团标记的寡核苷酸(瞬时结合到连接靶蛋白结合探针的互补寡核苷酸)或非结合荧光团来进行细胞STED成像,从而绕过了STED光漂白问题。这两种方法中,基于DNA互补标记的STED成像和超分辨率阴影成像SUSHI分别通过荧光团标记的寡核苷酸和高浓度的非结合和自由扩散的荧光团不断交换来防止光漂白。SUSHI的方法已经成功地用于活体脑片中细胞外间隙和神经肽的结构解析及其动力学的STED成像。如果使用具有毫秒或更长寿命的两种稳定状态的可逆切换荧光团来代替标准荧光团,则STED强度可以显著降低。可逆饱和切换光学线性荧光转换方法(RESOLFT)已通过可逆可切换荧光蛋白(reFPs)实现,并成功应用于活体海马脑片树突棘的超分辨率成像。2.2.2. 随机单分子SR成像方法(Stochastic Single-Molecule SR-Imaging Methods)上述的确定性方法是通过改变激发模式或相位掩膜来暂时控制荧光发射达到超分辨成像,而基于单分子的定位SR显微镜则是随机地在时间上分离单个荧光团的发射。单分子定位显微镜(SMLM)基于单个荧光团的随机激活,使用配备高灵敏相机(EMCCD或sCMOS)的宽场荧光显微镜进行单分子检测,以及精确的位置测定。通过将理想PSF与实际测量的光子分布拟合来进行分子定位。只要信号来自单个发射区,且单个发射区之间的距离大于显微镜能分辨的最小距离,则通过收集更多光子和最小化噪声,定位的标准误差可以任意小。激活和定位过程重复多次,所有定位最终用于重建超分辨率图像。为了确保在成像的任何时候,只有稀疏的小荧光团以其活性荧光形式存在(开启状态),使用了光开关、光转换、光激活或自发闪烁的荧光团。由于定位精度和最终图像分辨率取决于每次检测到的光子数量,通常采用明亮且稳定的荧光团与1 kW/cm2的辐照强度相结合的方式。根据所使用的荧光团不同,SMLM可达到10−50 nm横向分辨率。光激活荧光蛋白(FPs),自2006年以来已用于光激活定位显微镜(PALM),例如在405 nm的激光照射下可从关闭状态不可逆地转换为打开状态的PA-GFP和PA-mCherry 以及可通过适当波长的激光照射从一种波长状态不可逆地转移到另一种波长状态的光转换FPs,例如MEO。此外,还成功地应用了诸如Dronpa之类的光开关FPs,其在不同激发波长的激光照射下可在非荧光和荧光状态之间可逆地切换。对于活细胞应用,使用荧光蛋白的PALM是首选方法。因为在理想情况下,每个感兴趣的蛋白质都可以用荧光蛋白进行计量标记。然而,荧光蛋白比有机染料表现出更低的光稳定性和光子计数,从而降低了定位精度,并且通常需要更长的采集时间。此外,对于PALM成像而言,融合蛋白通常会过度表达,这可能会导致不真实图像,而用转基因变体替代显示野生型表达和功能的自身蛋白仍然具有挑战性。对于细胞内源性蛋白质的标记,通常使用有机染料的免疫标记。SMLM适用的有机染料必须是光开关、光激活或自发闪烁的,以实现单个染料发射的时间分离,但化学计量标记要困难得多。有机染料通常表现出较高的光子计数和光稳定性,从而使定位精度达到5−10nm。花菁染料Cy5和Alexa Fluor 647可以在荧光开启状态(其典型寿命为10 ms)和非荧光关闭状态(寿命为几秒,利用光开关缓冲液,缓冲液包括PBS,10−100mM硫醇,如ß-巯基乙缅(MEA),酶促氧清除剂,可以有/没有激活染料)之间可逆切换,为随机光学重建显微镜(STORM)和直接型STORM(dSTORM)的发展铺平了道路。近年来,应用于(d)STORM的染料已大大扩展,除了菁染料外,还包括罗丹明和恶嗪染料。有趣的是,最近的研究表明,即使是多个标记的抗体在光开关缓冲液中也呈现出类似于单发射的表现,因此适用于dSTORM实验。光活化染料的作用与光活化荧光蛋白相似。也就是说,它们在被光照射或自发激活之前处于非荧光状态。罗丹明衍生物PA-JF549和PA-JF646以及桥环菁染料Cy5B是已成功用于SMLM的光活化染料。此外,在没有光开关缓冲液的水溶液中,硅罗丹明HMSiR等自发闪烁染料也能应用于SMLM。最近,通过图案化照明方式实现更高的定位精度,单个荧光发射区的定位得到了改进。定位精度取决于信号的大小和强度,可以通过测量的PSF标准偏差的平方除以收集的光子数来估计。然而,包括拟合性能、标记密度、标记误差和显微镜漂移在内的其它参数决定了高定位精度是否可以转化为低于10 nm的空间分辨率。此外,到目前为止,因为SMLM方法成像需要昂贵的仪器和成像者具备广泛的专业知识,这在一定程度上阻碍了其广泛应用。2.2.3. SMLM-点累计纳米成像技术(PAINT,Point Accumulation for Imaging Nanoscale Topography)第一代SMLM技术依赖于荧光团的光开关和光激活,其分辨率需要有效地利用荧光团发出的光子数,而PAINT(point accumulation for imaging nanoscale topography)方法使用活的,与目标区域结构短瞬结合的染料。在成像过程中,被漂白的荧光团可以被成像介质中充足的新鲜荧光团不断置换替补。由于游离染料在采集单个图像帧期间在多个像素上快速扩散,因此它们仅显示为模糊背景且不能准确定位,而结合染料显示为PSF且能准确定位。因此PAINT的第一种方法是将荧光染料(如尼罗红)与细胞膜进行非特异性结合,然后进行光漂白和新的结合。此外,基于蛋白质片段的探针被用于单分子定位标记。在最近的一个研究中,将这种方法与传统的基于phalloidin的肌动蛋白标记方法进行了比较。通过引入通用PAINT(uPAINT)使Ni-Tris-NTA与转基因蛋白质上表达的His-Tags更特异结合,并可用于突触间隙成像。uPAINT也可以应用于其它标记方法,如免疫标记(内源性蛋白抗体、纳米抗体如绿色荧光蛋白)或受体配体结合。为了提高PAINT的适用性和特异性,引入DNA-PAINT方法。它使用长度小于10个核苷酸的短的可控的寡核苷酸链(成像链)瞬时标记其靶结合互补寡核苷酸链(对接链)。成像链与对接链的瞬时结合产生明显的闪烁。因此,荧光团开-关状态之间的切换与其光物理性质不直接关联。DNA-PAINT首先在DNA折纸(DNA-origami)上得到验证。DNA折纸是一种自组装的DNA结构(具有已知的大小),通过侧链和荧光团进行结合,并通过宽场显微镜观察。总的来说,DNA-PAINT是一种易于实现的SR成像标记方法,无需特定光物理特性的荧光团。因为探针可以在一轮结合后,从成像介质中置换补充荧光团,从而避免了光漂白。DNA-PAINT的缺点是图像获取时间长,这是由成像链与对接链的结合和解离速率决定的,以及荧光成像链的纳摩尔浓度引起的背景信号。尽管通过使用优化的DNA序列和缓冲条件,以及使用串联的周期性DNA结构域或通过短肽的卷曲螺旋相互作用(称为“Peptide-PAINT”),可以加快采集速度,但还是要利用全内反射荧光(TIRF)(仅限于对靠近盖玻片结构进行成像的特点),才能更好地减少成像链的背景信号。另一方面,基于DNA的探针提供了序列成像复用的明显优势,如Exchange PAINT中所述,已成功用于小鼠视网膜切片中多个结构的成像(图2)。Exchange PAINT的概念也被推广到dSTORM、STED、SIM和更传统的衍射限制的宽场和共聚焦荧光显微镜。最近,通过一种称为PRISM(probe-based imaging for sequential multiplexing)的基于DNA-PAINT的成像方法,实现了高达10个神经元蛋白质的分辨率约为20nm的多通道成像。该方法使用了低亲和力成像探针,该探针与突触、肌动蛋白和微管一抗上的对接链结合。图2 原代神经元中多个神经元靶点的多标Exchange-PAINT成像。(A)DNA-PAINT顺序成像的四种突触蛋白的超分辨图像:圆圈表示漂移校正的基准点;(B)为(A)中不带*的感兴趣区域的高放大倍率图和超分辨图像。(C)为(A)中带*的感兴趣区域的超分辨结果及单通道图像。2.2.4. 定量SMLM如果每个目标分子都可以单独标记和定位的话,与所有其他超分辨率成像技术相比,SMLM还可以提供有关分子分布和分子绝对数的单分子信息。然而,内源性蛋白质的定量免疫标记仍然是一个挑战,并且多标记抗体的不同定位数目也会使数据解释复杂化。另一方面,达到内源性表达水平比较困难,另外FPs蛋白成熟缓慢也同样会令定量化困难。然而,可以通过设计专门的对照实验估计拷贝数,并提取出有关生物目标结构分子的真实信息。借助合适的算法,SMLM可以提供有关拷贝数、聚类、共定位和复杂化学计量的数据,用于定量模型的生成和模拟。此外,还可以通过将突触结构信息与其功能关联来实现量化,例如膜片钳神经元的生物细胞素标记。例如,通过对链霉亲和素标记后膜片钳神经元进行STORM成像,结合CB1受体的免疫标记,然后在GABA能的海马轴突终端内定量,研究了内源性大麻素信号。本研究发现,与树突投射型中间神经元相比,胞周投射型中间神经元具有更高的CB1受体密度和更复杂的活动区。通过免疫标记和dSTORM研究了黑腹果蝇神经肌肉连接处内源性Bruchpilot(Brp)分子的数量。利用抗体滴定实验,确定了野生型神经肌肉连接处活性区细胞基质中Brp蛋白的数量为137个,其中四分之三以约15个七聚体簇状排列结合从相同组织样本记录的电生理数据,研究Brp如何组织控制活动区功能。利用DNA纳米结构作为校准,每个活性区Brp蛋白的数量估计通过定量DNA-PAINT(qPAINT)实验证实。此外,定量dSTORM实验表明,每个活性区Brp蛋白的数量和分布受突触标记蛋白-1的影响,这说明突触活性区递质释放的复杂性。在最近的一项研究中,使用Alexa Fluor 532和Alexa Fluor 647免疫标记的双色dSTORM已用于小鼠小脑平行纤维活性区中代谢型谷氨酸受体4(mGluR4)的定量研究(图3)。该研究还使用抗体滴定实验估计每个活性区平均包含约35个mGluR4分子,并排列在小纳米结构中。此外,mGluR4通常在munc-18-1和CaV2.1通道附近被发现,这支持了mGluR4与这些蛋白质相互作用以调节突触传递的观点。图3小鼠脑片中代谢型mGluR4受体定位定量双色dSTORM。上图:mGluR4和Bassoon免疫染色的小脑冠状切片的dSTORM图像,作为活性区参考。与宽场显微镜结果的比较。(A)DBSCAN聚类算法定义了近距离的En face活性区表面积(灰色)和mGluR4信号(品红)。(B)活性区大小的频率分布直方图(C)mGluR4信号到突触和突触外区域的映射。(D)通过Ripley H函数分析评估Bassoon和mGluR4的聚集分布。与随机分布的分子(蓝色、灰色)进行比较。虚线表示Ripley分析的最大值。这些研究显示了定量SMLM在神经科学研究中的潜力。可以预见,定量SMLM的进一步发展将为突触前和突触后蛋白质的功能关系,及其组织和结构的研究提供更有价值的信息。2.2.5. 组织三维(3D)SMLM虽然SMLM方法实现了仅几纳米的非常高的水平定位精度,但它需要特殊的方法来打破图像平面上方和下方PSF的对称性,来实现高轴向定位精度。实现高轴向定位精度的两种方法是PSF重塑和多焦面检测,通常用于在3D中精确定位荧光团。在SMLM中最常用的方法是通过在成像路径中插入单个柱面透镜从而不对称地扭曲PSF,利用光学像散原理来实现三维定位。基于像散方法的3D dSTORM技术还可以与光谱拆分相结合,对COS-7细胞中的网格蛋白表面小窝成像。像散引起的畸变程度由荧光团的轴向位置决定,因此可用于轴向位置计算。例如,3D散光SMLM已用于确定抑制性突触后密度区gephyrin蛋白和受体复合物的分布和拷贝数,或突触前活动区和突触后密度区各种成分的空间关系。采用双物镜像散成像方案,通过3D SMLM研究组织中肌动蛋白、血影蛋白和其他相关蛋白的结构,发现这些蛋白在轴突中形成190nm的周期性环状结构。替代方法包括使用相位掩模、变形镜实现双螺旋、四足或鞍点PSF重塑,和双焦面成像方法实现更大的轴向范围,并已成功应用于不同的应用中。为了在2D和3D中定位单个荧光发射区,已经开发了不同的算法和软件工具。在最近的一次综述中,列出了不同3D SMLM方法获得的水平和轴向分辨率,以供比较高30倍。此外,使用NHS染料对所有蛋白进行标记,然后进行迭代ExM,可以对高蛋白密度的结构或细胞器(如线粒体),实现与EM相比具有更高对比度的超微结构细节。为了在分子尺度上进行成像,ExM与SMLM方法(如dSTORM)相结合是一个理想的选择。然而在含有硫醇和盐的传统光转换缓冲液中,会发生荷电氢凝胶收缩。可通过使用低离子强度缓冲液或加入中性溶液使凝胶稳定以避免收缩。另一种策略是使用自发闪烁的荧光团(如HMSiR)在水中进行SMLM。通过Ex-dSTORM实现分子分辨率的关键是膨胀后标记,这增加了表位可及性,从而提高了标记效率并减少了标记错误。Ex-dSTORM超分辨成像已成功应用于原代细胞和神经元中微管和中心粒结构的解析。
  • 首个真彩超高分辨率显微镜 打开光谱信息新大门
    美国劳伦斯伯克力国家实验室的科学家们开发了首个真彩(true-color)超高分辨率显微成像技术,为研究细胞结构和相关疾病提供了一个强大的工具。该技术将光谱与超高分辨率显微技术结合起来,在单分子成像时可以达到空前的光谱和空间分辨率。这一突破性成果发表在八月十七日的Nature Methods杂志上。  “我们用这一技术检测每个分子在空间和光谱中的定位,根据其光谱判断分子的颜色,可以说这是首个真彩超高分辨率显微镜,”助理教授Ke Xu说,他将这一技术命名为SR-STORM(spectrally resolved stochastic optical reconstruction microscopy)。  SR-STORM能够给出每个分子的光谱和空间信息,为人们打开了一扇新的大门。该技术不仅能够在细胞中成像多个组分,还能检测局部的化学环境(比如pH变化)。更重要的是,SR-STORM是一种高通量技术,能在大约五分钟内获得大量单分子的空间和光谱信息。  SR-STORM是Xu博士基于自己之前的工作开发出来的,当时他在著名学者庄小威(Xiaowei Zhuang)实验室从事博士后研究。庄小威教授研发的超高分辨率成像技术STORM与诺奖得主Eric Betzig的成果不相伯仲,却和2014年的诺贝尔化学擦肩而过。  现有的超高分辨率显微技术不能给出光谱信息,这样的信息对于理解分子行为是很有帮助的,而且能够对多个靶标实现高质量的多色成像。Xu博士和同事们经过深入探索,终于解决了这一难题。他们用发射波长相近的14种染料对样本进行染色。尽管这些染料的光谱彼此重叠,但SR-STORM能够很好的将其区分开。研究人员还用四种染料对线粒体、微管等四个不同的亚细胞结构进行标记。研究显示,SR-STORM能够根据分子的光谱轻松分辨不同的颜色,每个亚细胞结构都能鲜明的呈现出来。  “我们以大约10nm的高分辨率,成像了细胞内四个生物学组分的空间互作,”Xu说。“目前这一技术主要用于基础研究和细胞生物学领域,我们希望日后也能将其用于医疗。研究者们可以在SR-STORM的帮助下观察细胞结构的建立,以及它们在疾病中发生的变化。”  “细胞骨架包括一系列相互作用的亚细胞结构和蛋白,这一技术可以通过空前的颜色通道和空间分辨率,揭示不同靶标之间的互作。”  Xu博士正在尝试进一步改良这一技术,使它能够用于常规显微系统。他也在开发合适的染料和探针,在纳米尺度上监控细胞内局部环境的变化,比如pH值。  原文链接:Ultrahigh-throughput single-molecule spectroscopy and spectrally resolved super-resolution microscopy
  • 深圳先进院高分辨率超声成像研究获系列进展
    p   近期,中国科学院深圳先进技术研究院劳特伯医学成像研究中心郑海荣团队在高分辨率超声成像研究中取得一系列进展。 /p p   高分辨率超声主要采用大于15MHz的超声频率进行成像,可获得几十微米量级的成像分辨率。在临床中主要应用于浅表、内窥和眼科等方面的疾病检测。高频超声换能器是成像系统的关键部件,主要基于压电材料进行设计加工。但传统压电材料介电常数较小(夹持介电常数小于1500),造成压电阵元尺寸小的高频换能器的电阻抗会大幅度提升,进而导致换能器成像性能不佳。郑海荣团队邱维宝课题组利用新开发的一种高介电常数、高压电性能的改性PMN-PT陶瓷(夹持介电常数为3500)设计制备了性能优异的40MHz高频超声换能器(阵元尺寸可为0.4mm× 0.4mm),使得制备的高频超声换能器的电阻抗大幅度降低,更容易与电子系统的阻抗相匹配,实现较高的成像灵敏度(-13dB)。此外,该研究中设计制备的超声换能器具有较高的成像带宽(80%)和信噪比,并在高分辨率医学成像领域中展现出应用潜力。相关研究成果已被IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control接收。 /p p   邱维宝课题组在高分辨率超声成像方法和电子系统方面也取得了研究进展。高频超声获得高分辨率医学图像存在衰减系数增大导致成像穿透深度降低的问题。据此,课题组提出了基于编码超声的高频超声成像方法,在激励换能器时,采用带有一定编码的超声信号进行激励,回波接收时通过算法解码恢复出高分辨率图像,使得在成像中既可以维持图像的分辨率,也可以提升超声成像的穿透深度。该技术在浅表和内窥等成像中具有应用潜力。相关研究成果发表于IEEE Trans Biomed Eng。 /p p   在进行高分辨率超声成像时,电子系统需要具有较高的数据采样率,以获取超声回波的原始数据信息,因此需要大幅度提高模数转换器(ADC)的采样频率。然而,传统超声成像系统的ADC采样频率通常为60MHz或者更低,不能满足大于30MHz的高频成像需要。据此,邱维宝课题组提出了一种延迟激励方法,通过将激励波束的时序进行规律性调整,在多次发送后获取多个数据图像,通过延迟复合处理,即可以获得高采样率的图像。该方法有望使临床用的超声设备,在不改动主要电子器件模数转换器的前提下,实现高分辨率超声成像的功能。相关研究成果发表于IEEE Trans Biomed Eng。 /p p   高分辨率超声成像技术在内窥镜领域具有重要的应用潜力,邱维宝课题组在推进血管内超声成像技术的同时,也在尝试新型内窥成像技术。胶囊内窥镜(capsule endoscopy)是一种胶囊形状的内窥镜,它是用来检查人体肠胃的医疗仪器。胶囊内窥镜体积仅有普通胶囊大小,消除了传统检查耐受性差的缺点,能够拍摄食道、胃、小肠、大肠等,从而完成对人体整个消化道的检查。然而目前该技术是采用光学成像方法,仅能观测组织表层的病变信息,不能获得深层次的组织情况。由于超声成像技术的穿透性较好,因此课题组拟尝试进行超声胶囊内窥镜的设计验证,提出了基于高分辨率超声的内窥成像控制方案,采用40MHz的超声频率获得了小于60微米的肠道组织成像分辨率。相关研究成果发表于IEEE Trans Med Imaging。 /p p   以上研究得到了国家自然科学基金、中科院前沿科学重点研究计划、广东省杰出青年基金、深圳市孔雀计划等项目的资助,以及美国南加州大学、宾夕法尼亚州立大学,英国格拉斯哥大学,东北大学等高校的支持与合作。 /p p   论文题目:High Performance Ultrasound Needle Transducer Based on Modified PMN-PT Ceramic with Ultrahigh Clamped Dielectric Permittivity /p p style=" text-align: center " img title=" 01.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/76653693-b0cd-480d-ab1c-d835a6a2f035.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图1.(a)高频超声换能器技术参数对比 (b)高频超声换能器结构示意图和实物图 (c)成像性能测试图 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 02.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/c0246a6c-4345-4ee5-b1a2-fe74a5030a04.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图2.(a-c)编码成像原理示意图 (d)编码成像技术可以大幅度提高血管内超声成像的穿透深度 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 03.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/86bdbf66-cabb-484d-92d3-d2dc22d62b25.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图3.左:延迟激励成像原理示意图 右:眼睛组织超声成像图 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 04.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/90b38fc1-6ef0-4192-83b1-723cacb12d4c.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图4.(a-b)胶囊超声内窥镜设想方案示意图 (b)高分辨率肠道组织超声成像图 /strong /p p & nbsp /p
  • 半导体所完成水下高分辨率光学成像海试
    近期,中国科学院半导体研究所研发的“水睛”水下高分辨率环视摄像机完成了针对水下礁盘的摸底海试工作。海洋观测是开发海洋资源、保护海洋生态的关键技术,受到全球的关注,但是目前海洋生物群落及环境变化监测技术仍无法满足海洋大时空数据获取的需求,特别是深海。光学成像技术可提供高分辨率、符合人眼视觉特征的图像,但是在保障高分辨率的前提下存在视场小的问题,难以实现大范围的海底详查的需求。针对此种情况,半导体所周燕、王新伟及其科研团队研制了水下高分辨率环视摄像机“水睛”,可实现水下高分辨率大视角的光学成像,具备180°下视走航观测和360°原位环视观测两种模式(图1)。本次海试中,“水睛”搭载半导体所海面移动光学试验平台“冲浪者”号(图2),在约1000平方米海域进行了水下高分辨观测,完成了海上走航式观测、定点原位观测等摸底性观测试验,验证了设备具备5900万像素下良好的实时彩色成像功能。图1 水下环视摄像机的下视及环视工作模式(上图下视模式,下图环视模式)图2 搭载冲浪者号走航式观测过程中的“水睛”摄像机此次海试,研究人员利用水下摄像机多次完成了礁盘生态系统的观测,拍摄了大量的珊瑚、海星、贝类、鱼类等,形成了水下光学彩色图像库(图3),可用于海洋光学图像处理、目标识别等算法研究。图3海域美丽的珊瑚、鱼类、海星、砗磲等除珊瑚及鱼类等生物要素外,本次海试中,在海底还发现了生物附着的碗和盘子各一只(图4)。图4 生物附着的盘子和碗此次海试由半导体所和南开大学共同组织完成,除“水睛”摄像机外,还利用多参量海洋水体测量系统完成了海洋温盐深、核素、水体光学衰减系数等海洋水体多物理化学参量采集。相关工作得到了南方海洋实验室、中科院青促会项目的经费支持。 图5 项目团队及设备在海试现场
  • 第四届高分辨率对地观测学术年会开幕
    2017年9月17日,**四届高分辨率对地观测学术年会在武汉大学隆重开幕。来自国内外高校、科研院所、企业单位的7位院士以及1200余名代表、学生参加了会议。北京欧普特科技有限公司一如既往的积极参与了此次行业年度盛会。本届年会由高分辨率对地观测系统重大专项管理办公室、中国科学院重大科技任务局、中国航天科技集团公司宇航部、中国航天科工集团公司空间工程部、中国测绘学会摄影测量与遥感专业委员会联合主办,由武汉大学、国防科技大学、中国航天科工集团**四研究院共同承办;以“精致为用”为主题,集中体现了高分专项“**探测、精细处理、精准应用、精益求精”的宗旨与追求,充分代表了我国高分辨率对地观测的发展方向及战略需求。高分学术年会作为国内高分辨率对地观测领域的年度盛会,汇集了本领域的顶尖专家和行业用户,持续聚焦军民融合、一带一路、成果转化等政策和技术热点,充分研讨高分新思想、新技术、新方法、新发展,有力推动了高分体制机制和技术创新以及产业升级,显著提升了高分专项的品牌效益。北京欧普特科技有限公司作为二十年光谱仪器行业的开拓者与引领者,始终坚持我们的创业初衷,不断为国内广大客户引进推广国外**先进的光谱类光学仪器与技术,并凭借我司从业多年来所累积的丰富经验以及与各大科研院所多年来真诚合作所建立的良好合作关系,同时设身处地的与我国用户的实际科研与生产需求相结合,自主研发了一系列与我司销售的光谱类仪器配套的软件、系统与解决方案,从而做到更专业系统的满足客户的使用要求、更周到细致的为广大新老提供售前与售后服务。北京欧普特科技有限公司,竭诚期待与您的合作。
  • 网络研讨会:高分辨率CT成像技术与应用
    网络研讨会:高分辨率CT成像技术与应用时间:2016-09-08 14:00 注册方式打开以下链接并报名http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInsidePage/2104 讲座内容概要在过去的几十年中,显微成像技术取得了令人瞩目的发展,涌现出众多新的技术和设备,如光学显微镜,SEM/TEM, AFM等,将显微成像技术的分辨能力不断推向新的高度,从微米到纳米甚至是原子尺度。但是,所有这些技术都只是对样品表面形貌进行观测,对样品制备有严格的要求。而高分辨率CT成功的弥补了这一不足,可在无损的情况下对样品内部组分及三维结构进行精确表征。“高分辨CT技术及其应用”介绍了最新的x射线三维显微成像检测技术及其产品,该技术可对样品内部不同吸收系数的组分及微观结构进行三维高分辨率无损成像,在科研及工业领域有着广泛的应用,如石油地质,材料科学,先进制造等。欢迎各行各业对CT感兴趣的用户参与。
  • 中国首台天文观测高分辨率光纤光谱仪通过验收
    高分辨率光谱仪本体,设有主动温控系统,以适应高精度视向速度观测的需要。 1月6日,由中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所为山东大学威海分校研制的中国第一台天文观测高分辨率光纤光谱仪通过验收。验收专家组由国家自然科学基金委、国家天文台、山东大学和北京大学的专家组成。 该仪器配置在山东大学威海天文台的1米望远镜上。光谱仪光学系统采用白瞳设计,光束口径92.5mm。仪器设有良好的恒温、隔震系统,由光纤引导连接到望远镜的卡焦接口,并配备有平场定标,波长定标及碘蒸汽盒定标装置和独立的导星系统。光谱仪一次曝光可覆盖波长范围为375nm~1000nm,光谱分辨率为40000~60000。 该仪器的科学目标是进行恒星视向速度测量,高分辨率、高信噪比的星际参数测量和化学元素丰度测量等。从2010年8月仪器交付使用以来,山东大学威海天文台进行了大量的试观测。试观测期间,光谱仪性能优良,工作状态良好。高稳定度的恒温系统和高精度的碘蒸汽吸收装置为高精度视向速度测量提供了有力的保障。试观测中对于视星等8等的恒星,一小时曝光观测的信噪比好于100。
  • 1100万!中国科学院海洋研究所高分辨率原位质谱成像系统等采购项目
    一、项目基本情况1.项目编号:OITC-G230661389项目名称:中国科学院海洋研究所海洋生物微区原位代谢组学研究平台(区域中心)高分辨率原位质谱成像系统采购项目预算金额:550.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):550.0000000 万元(人民币)采购需求:包号设备名称数量预算简要要求交货期交货地点第1包高分辨率原位质谱成像系1套550万人民币拟购置的高分辨率原位质谱成像系统主要用于小分子代谢物、短肽或蛋白的鉴定、定量及成像分析功能。具体而言,可以针对各种海洋生物细胞或组织开展各类分子如脂类(磷脂:PC、PE、SM、SE)、多肽、代谢物、药物及代谢产物等数百种分子的同时成像;能实现物质筛选与鉴定同时进行,目标分子可进行多级质谱分析,准确鉴定其组成与结构;实现高空间分辨率、高质量精度、高质量分辨率的非靶向性快速检测,且无需任何标记。合同签订后8个月内交货海洋研究所(青岛)投标人可对其中一个包或多个包进行投标,须以包为单位对包中全部内容进行投标,不得转包、分包,评标、授标以包为单位。技术要求详见本文件第八部分。合同履行期限:合同签订后8个月内交货。本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号:OITC-G230310496项目名称:中国科学院海洋研究所2023改善科研条件专项-深海岩芯原位分析测试平台微区X射线荧光光谱仪采购项目预算金额:300.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):300.0000000 万元(人民币)采购需求:包号设备名称数量预算简要要求交货期交货地点第1包微区X射线荧光光谱仪1套300万人民币可以对岩心、矿石、沉积物等进行多元素分布成像,还可以自动识别2000多种矿物,进行矿物分布成像、矿物分类统计,突破了以往数字化测试的局限,通过成像的方式带给科研人员元素和矿物分布信息。采购的设备需满足元素分布成像、矿物分布成像功能合同签订后5个月内交货海洋研究所(青岛)投标人可对其中一个包或多个包进行投标,须以包为单位对包中全部内容进行投标,不得转包、分包,评标、授标以包为单位。技术要求详见本文件第八部分。合同履行期限:合同签订后5个月内交货。本项目( 不接受 )联合体投标。3.项目编号:OITC-G230610913项目名称:中国科学院海洋研究所2023改善科研条件专项-深海岩芯原位分析测试平台场发射扫描电镜及能谱系统采购项目预算金额:250.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):250.0000000 万元(人民币)采购需求:包号设备名称数量预算简要要求交货期交货地点第1包场发射扫描电镜及能谱系统1套250万人民币场发射扫描电镜及能谱系统基于扫描电镜的微观形貌和能谱得到的元素分布扫描,全自动快速得到目标材料样品(包括矿物岩心、海底岩石、沉积物、废石废物、冶炼残渣、金属制品、陶瓷器等)的夹杂物(矿物)分布与组成、元素分布信息和夹杂物(矿物)的颗粒尺寸等,配合相关设备,可进行化学和成分分析。合同签订后12个月内交货海洋研究所(青岛)投标人可对其中一个包或多个包进行投标,须以包为单位对包中全部内容进行投标,不得转包、分包,评标、授标以包为单位。技术要求详见本文件第八部分。合同履行期限:合同签订后12个月内交货。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2023年07月04日 至 2023年07月11日,每天上午9:00至12:00,下午13:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:登录“东方招标”平台http://www.oitccas.com注册并购买。方式:登陆“东方招标平台”(http://www.oitccas.com/),点击“获取采购文件”链接图标,或直接输入访问地址(http://www.oitccas.com/pages/sign_in.html?page=mine)完成投标人注册手续(免费),然后登陆系统寻找有意向参与的项目,已注册的投标人无需重新注册。招标文件售价:每包人民币600 元。如决定购买招标文件,请完成标书款缴费及标书下载手续。售价:¥600.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、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:中国科学院海洋研究所     地址:青岛市市南区南海路7号         联系方式:王老师;0532-82898629       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:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层            联系方式:李雯、王军、郭宇涵; 010-68290530;010-68290508            3.项目联系方式项目联系人:王老师电 话:  0532-82898629
  • 1570万!高分辨率场发射扫描电镜、转盘共聚焦显微镜等采购项目
    1.项目编号:440001-2023-16757项目名称:惠州学院高分辨率场发射扫描电镜(场发射电子扫描探针微分析仪)科研仪器设备购置项目采购方式:公开招标预算金额:5,600,000.00元采购需求:合同包1(高分辨率场发射扫描电镜(场发射电子扫描探针微分析仪)):合同包预算金额:5,600,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他分析仪器高分辨率场发射扫描电镜(场发射电子扫描探针微分析仪)1(台)详见采购文件5,600,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:交货时间在合同签订后6个月内。2.项目编号:HW20230022/ HBT-15123011-230415项目名称:华中科技大学转盘共聚焦显微镜采购项目预算金额:400.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):400.0000000 万元(人民币)采购需求:华中科技大学拟采购转盘共聚焦显微镜一套,采购清单如下,具体要求见本项目招标文件第三章内容。序号货物名称是否接受进口产品单位数量简要技术要求1转盘式共聚焦显微镜是套1双相机光路,可以同步双色双相机成像合同履行期限:交货期:自合同签订之日起90天内。质保期:自验收合格之日起3年。本项目( 不接受 )联合体投标。3.项目编号:HW20230029/HBT-15123012-230416项目名称:华中科技大学近红外上转化共聚焦显微镜采购项目预算金额:430.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):430.0000000 万元(人民币)采购需求:华中科技大学拟采购近红外上转化共聚焦显微镜一套,采购清单如下,具体要求见本项目招标文件第三章内容。序号货物名称是否接受进口产品单位数量简要技术要求1近红外上转化共聚焦显微镜是套1不少于六个独立的荧光检测器,一个透射DIC检测通器,所有通道可实时扫描、同时叠加合同履行期限:交货期:自合同签订之日起6个月内。质保期:自验收合格之日起整机质保3年。本项目( 不接受 )联合体投标。4.项目编号:SDSHZB2023-243项目名称:山东大学超声波扫描显微镜采购项目采购方式:竞争性磋商预算金额:180.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):180.0000000 万元(人民币)采购需求:超声波扫描显微镜,亟需购置,具体内容详见磋商文件。合同履行期限:详见磋商文件本项目( 不接受 )联合体投标。技术要求.pdf惠州学院高分辨率场发射扫描电镜(场发射电子扫描探针微分析仪)科研仪器设备购置项目招标文件(2023050501) (1).zip
  • 860万!上海科技大学高分辨率光谱仪采购项目
    一、项目基本情况项目编号:310000000231018136459-00044392项目名称:上海科技大学磁-惯性约束聚变能源系统关键物理技术项目购高分辨率光谱仪1预算编号: 0023-J00046862 预算金额(元): 8600000元(国库资金:8600000元;自筹资金:0元)最高限价(元): 无 采购需求: 包名称:磁-惯性约束聚变能源系统关键物理技术项目购高分辨率光谱仪1 数量:4 预算金额(元):8600000.00 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:上海科技大学磁-惯性约束聚变能源系统关键物理技术项目购高分辨率光谱仪4套及相关售后服务,交货期:合同签订后6个月内交付;质保期:不少于一年 合同履约期限: 合同签订后至合同规定内容全部完成 本项目( 否 )接受联合体投标。二、获取招标文件时间:2023年11月23日至2023年11月30日,每天上午00:00:00-12:00:00,下午12:00:00-23:59:59(北京时间,法定节假日除外)地点:上海市政府采购网方式: 网上获取 售价(元): 0 三、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:上海科技大学地 址:华夏中路393号联系方式:021-206851792.采购代理机构信息名 称:上海健生教育配置招标有限公司地 址:上海市瞿溪路350号1楼联系方式:53087656-1053.项目联系方式项目联系人:余大为电 话:53087656-105
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