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多功能四探针测试仪

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多功能四探针测试仪相关的资讯

  • 瑞柯发布瑞柯全自动四探针测试仪新品
    FT-3110系列全自动四探针测试仪一.功能描述:四点探针法,全自动化运行测量系统,PC软件采集和数据处理;参照A.S.T.M 标准方法测试半导体材料电阻率和方块电阻;可设定探针压力值、测试点数、多种测量模式选择;真空环境,可显示:方阻、电阻率、显示2D,3D扫描/数值图、温湿度值、提供标准校准电阻件. 报表输出数据统计分析.FT-3110系列全自动四探针测试仪二.适用范围晶圆、非晶硅/微晶硅和导电膜电阻率测量;选择性发射极扩散片;表面钝化片;交叉指样PN结扩散片;新型电极设计,如电镀铜电阻测量等;半导体材料分析,铁电材料,纳米材料,太阳能电池,LCD,OLED,触摸屏等. FT-3110系列全自动四探针测试仪三.技术参数: 规格型号FT-3110AFT-3110B1.电阻10^-5~2×10^5Ω10^-6~2×10^5Ω2.方块电阻 10^-5~2×10^5Ω/□10^-6~2×10^5Ω/□3.电阻率 10^-6~2×10^6Ω-cm10-7~2×106Ω-cm4.测试电流 0.1μA.μA.0μA,100μA,1mA, 10mA,100mA1A、100mA、10mA、1mA、100uA、10uA、1uA、0.1uA5.电流精度 ±0.1% 6.电阻精度 ≤0.3%7.PC软件操作PC软件界面:电阻、电阻率、电导率、方阻、温度、单位换算、电流、电压、探针形状、探针间距、厚度 、2D、3D图谱、压力、报表生成等8.压力范围:探针压力可调范围:软件控制,100-500g可调9.探针针间绝缘电阻:≥1000MΩ;机械游移率:≤0.3%圆头铜镀金材质,探针间距1mm;2mm;3mm选配,其他规格可定制10.可测晶片尺寸选购 晶圆尺寸:2-12寸(6寸150mm,12寸300mm);方形片:大至156mm X 156mm 或125mm X 125mm11.分析模式单点、五点、九点、多点、直径扫描、面扫描等模式的自动测试12.加压方式测量重复性:重复性≤3% 13.安全防护具有限位量程和压力保护 误操作和急停防护 异常警报14.测试环境真空15.电源输入: AC 220V±10%.50Hz 功 耗:100W 16.选购项目电脑和打印机创新点:仪器采用全自动操作,抽真空处理瑞柯全自动四探针测试仪
  • 黄伟国团队开发基于菲啶的多功能荧光探针分子
    利用荧光探针监测微环境在细胞成像、疾病诊断、材料缺陷跟踪和高分辨传感中起着至关重要的作用。然而大多数荧光分子只能检测微环境中的一种或几种分析物或物理参数,极大地限制了它们在动态复杂微环境中的应用。开发可检测多种分析物或物理参数的荧光探针不但可用于监测多种微环境,还能提供更全面的微环境信息,实现实时监测微环境的动态变化。中国科学院福建物质结构研究所研究员黄伟国团队设计开发了基于菲啶的荧光探针分子:B1,F1,和T1。B1由菲啶和吡咯单元融合,表现出一维线性的分子构型。F1含有三个B1单元,中间以苯环为核进行连接,呈现出二维的刚性平面共轭分子构型。T1含有四个B1单元,中间以1,3,5,7-环辛四烯(COT)为核进行连接,从而形成三维的动态共轭分子构型。基于COT的特性,T1可发生由马鞍形三维分子构型和平面二维分子构型的动态转变。由于三个分子均含有菲啶单元,因而可和多种分子形成Polar-π相互作用,展现出反刚致变色行为。菲啶单元上的 “N” 杂原子可对微环境中质子和离子进行响应。在极端高压下,三者均展现出荧光发射红移,其中以F1荧光红移程度最为明显(高达163nm),并实现了有机荧光分子鲜有的全彩“压致变色现”象。在细胞成像方面,F1和T1选择性地对细胞核进行染色,而B1主要对细胞质进行染色。该研究为具多重响应的荧光探针提供了新的设计方法,并在信息安全、细胞内传感、早期诊断及“靶向选择性” 治疗方面具潜在的应用前景。近期,相关研究成果发表在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。研究工作得到国家海外高层次人才计划、国家自然科学基金、福建省自然科学基金杰出青年项目、中国福建光电信息科学与技术创新实验室等的支持。多功能荧光探针在微环境检测方面的应用
  • 通标标准技术服务有限公司安吉阻燃实验室签订多功能燃烧测试仪采购合同
    2010年5月31日,莫帝斯技术(中国)有限公司同通标标准技术服务有限公司SGS安吉阻燃实验室,签订了应用于纺织品阻燃测试的多功能燃烧测试仪采购合同,货物将于6月内交付使用。 此次采购,通标标准技术服务有限公司SGS安吉阻燃实验室进行了多家对比,以及现场考察,最终确定我司为多功能燃烧测试仪的供应商,对此深表感谢! 同时对无锡出入境检验检疫局对此次仪器考察给予的帮助表示感谢! Firemaster 多功能燃烧测试仪主要应用于通过对垂直竖向纺织品及组件边缘及底边点火检测其易燃性能、还可检测睡衣用面料和面料组合,帷幕及窗帘、防护服织物的阻燃性能;符合众多国内外检测标准要求。 莫帝斯技术(中国)有限公司所推出的Firemaster 多功能燃烧测试仪,综合了国外同类产品的特点,同时在其基础上,进行了更为人性化的设计,由于该项测试为室外控制方式,莫帝斯选择使用支托臂系统进行软件界面操作,这样可以通过旋转支托臂,更便于测试人员的使用了操作。由于设计精巧,受到用户的好评。Firemaster 多功能燃烧测试仪可完成的阻燃测试项目如下: ISO 6940:1995 垂直竖向试样易燃性能 ISO 6940:2004 垂直竖向试样易燃性能 ISO 6941:2003 垂直竖向试样火焰蔓延性能 ISO 10047:1993 织物表面燃烧时间确定 BS 5438:1976 垂直竖向纺织品及组件阻燃性能 BS 5438:1989 垂直竖向纺织品及组件底边及边缘点火阻燃性能 BS 5722:1991 睡衣用面料和面料组合的阻燃性能 BS EN1103:2005 服用面料燃烧性能 BS EN 13772:2003 帷幕及窗帘火焰蔓延性能 ISO 15025:2002 帷幕及窗帘火焰蔓延性能 AS 2755.1、2、3 澳大利亚及新西兰垂直竖向试样易燃性能 GB/T 8745、GB/T 8746、GB/T 5456 等中国国家标准通标标准技术服务有限公司安吉阻燃实验室介绍:SGS阻燃实验室于2004年落户浙江省安吉县。经过几年的发展,现已从原先200平方米的单一的家具检测实验室发展成为目前涵盖软体家具、纺织品、建筑材积构建、交通工具、电线电缆以及电子电工等所有阻燃测试需求领域的5000平方米的实验室空间。凭借齐全的先进检测仪器设备和经验丰富的专业技术人才,SGS安吉阻燃实验室现已在国内乃至国际阻燃检测领域赢得了良好的口碑。在阻燃测试领域,安吉阻燃实验室已获得英国皇家认可委员会授权的UKAS实验室认可,成为国内唯一一家在防火领域具有此项资质的第三方检测机构。 值得一提的是,SGS安吉阻燃实验室能够提供全面的燃烧性能测试与评估服务,是目前国内首个具备轨道车辆燃烧性、浓烟度、烟毒性全面测试能力的实验室。在此次扩建过程中,SGS充分考虑到地域经济的发展特点,为安吉周边的客户带来便利高效的&ldquo 一站式&rdquo 专业服务。如为安吉、杭州、宁波、金华等地提供家具检测服务,为安徽、江苏等地的电线电缆燃烧测试提供便捷服务等。特别是针对户外用品检测服务的问题也通过此次扩建得以解决,从今以后公司可在该实验室中完成所有阻燃项目的检测而无须送到其他城市,从而为客户节省了大量的检测时间和成本。 www.motis-tech.com
  • 我司在上海某高校成功安装基于Janis 探针台和Keithley 4200半导体特性仪的测试系统。
    我司于2017年1月在上海某高校成功安装基于Janis 探针台和Keithley 4200半导体特性仪的测试系统。该探针台配置四个三同轴探针臂和两个光纤探针臂,漏电流优于50fA。该探针台变温范围大(8K-675K)。我司提供Keithley 4200半导体特性仪,并提供集成变温IV、CV和输运和转移特性等测试软件 变温测量IV和VI曲线 变温场效应管(横坐标Vgs,纵坐标Ids, 不同曲线代表不同的Vds和温度) 变温场效应管(横坐标Vds,纵坐标Ids, 变温CV测试(横坐标偏压,纵坐 不同曲线代表不同的Vgs和温度) 标电容,不同曲线代表不同温度)
  • 一文带您了解扫描探针显微镜发展史
    扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscope,SPM)的发展历史是一段引人注目的科学进步历程,奠定了纳米科学和纳米技术的基础。自20世纪80年代以来,SPM的出现和保存,不仅使科学家能够以原子和分子的精度观察和操控材料,还推动了许多相关领域的研究。以下是SPM发展关键里程碑:1980年代初 - 扫描隧道显微镜(STM)的发明1981年:德国物理学家格尔德宾宁(Gerd Binnig)和海因里希罗雷尔(Heinrich Rohrer)在 IBM 苏黎世研究实验室发明了扫描隧道显微镜(STM)。STM 的发明标志着扫描探针显微镜技术的开端。[1]宾宁罗雷尔世界上第一台扫描隧道显微镜[2]1986年:宾宁和罗雷尔因发明 STM 获得诺贝尔物理学奖。他们的工作证明了 STM 可以以原子级分辨率成像,从而开启了对物质结构的新认识。1989年:IBM科学家展示了一项能够操纵单个原子的技术。他们使用扫描隧道显微镜,将35个单个氙原子排列在镍冷晶体基板上,拼出了公司首字母缩写的三个字母。这是原子首次被精确地定位在平面上。[3]用 35 个氙原子拼写出“IBM”1980年代中期 - 原子力显微镜(AFM)的发展1986年:格尔德宾宁、卡尔文夸特纳(Calvin Quate)和克里斯托弗格贝尔(Christoph Gerber)发明了原子力显微镜(AFM)。AFM 可以在非导电材料上工作,扩展了 SPM 技术的应用范围。[4] AFM 利用探针与样品表面之间的范德华力进行成像,可以在真空、空气和液体环境中操作,因此在材料科学和生物学研究中具有广泛的应用。第一台原子力显微镜原子力显微镜原理图1990年代 - 扫描探针显微镜的扩展与多样化1. 磁力显微镜(MFM):磁力显微镜(MFM)在20世纪80年代末至90年代初被发明,通过使用带有磁性涂层的探针,测量探针与样品表面磁力相互作用,实现了纳米尺度高分辨率磁畴成像。这一创新使研究人员能够深入了解材料的磁性特性。低温强磁场磁力显微镜在微结构缺陷中的研究2. 静电力显微镜(EFM):静电力显微镜(EFM)由斯蒂芬库尔普斯(Stephen Kalb)和霍斯特福尔默(Horst F. Hamann)在20世纪80年代末至90年代初发明,通过带电探针测量静电力变化,实现纳米尺度高分辨率电学成像。EFM被广泛应用于研究半导体材料、电荷存储器件和纳米电子学等领域。3. 近场扫描光学显微镜(NSOM 或 SNOM):近场光学显微镜(NSOM)由埃里克贝茨格(Eric Betzig)和约翰特劳特曼(John Trautman)在20世纪80年代末至90年代初发明。NSOM使用带有亚波长孔径的光纤探针,通过限制光在极小区域内并扫描样品表面,获取高分辨率的光学图像,广泛应用于材料科学、生物学、化学和半导体研究等领域。NSOM的一般原理2000年代至今 - SPM 技术的进一步发展和应用1. 高分辨率和高灵敏度:随着探针技术、控制系统和数据处理技术的发展,SPM 的分辨率和灵敏度不断提高。2. 多功能化探针:开发出具有特定化学、机械、磁性或力学性质的探针,使得 SPM 可以进行更为多样化的表征和操作。3. 多模式成像:结合多种成像模式,可以同时获得样品的多种性质信息。结合多种模式的扫描探针显微镜4.晶圆级成像:随着集成电路规模的急剧增加,需要对大型样品成像。加工在晶圆上的芯片5. 在生物学中的应用:SPM 在生物分子和细胞研究中的应用越来越广泛,可以直接观测生物大分子的结构和动力学过程。未来展望扫描探针显微镜的技术仍在不断发展,新的技术和应用不断涌现。由致真精密仪器研发的多功能原子力显微镜和晶圆级原子力显微镜支持大尺寸样品的表征,并集成集成磁力、压电力、扫描开尔文以及液相等多物性分析功能,具有极低的噪声水平,并具备基于深度学习的智能化数据处理分析。致真精密仪器未来将继续致力于更高分辨率、更快的成像速度和更强的多功能化的SPM设备研究,以满足科学研究和工业应用的需求。致真公司自主研发的多功能原子力显微镜AtomEdge集成AI的智能分析算法 高度及粗糙度、宽度、粒子智能分析参考文献:[1] Binnig, G., & Rohrer, H. (1982). Scanning tunneling microscopy. Surface Science, 126(1-3), 236-244.[2] https://commons.wikimedia.org/wiki/File:First_STM.jpg[3] https://en.wikipedia.org/wiki/IBM_%28atoms%29[4] Binnig, G., Quate, C. F., & Gerber, C. (1986). Atomic force microscope. Physical Review Letters, 56(9), 930-933.本文由致真精密仪器原创,转载请标明出处. 致真精密仪器一直以来致力于实现高端科技仪器和集成电路测试设备的自主可控和国产替代。 致真精密仪器通过工程化和产业化攻关,已经研发了一系列磁学与自旋电子学领域的前沿科研设备,包括“产品包含原子力显微镜、高精度VSM、MOKE等磁学测量设备、各类磁场探针台、磁性芯片测试机等产线级设备、物理气相沉积设备、芯片制造与应用教学训练成套系统等”等,如有需要,我们的产品专家可以提供免费的项目申报辅助、产品调研与报价、采购论证工作。另外,我们可以为各位老师提供免费测试服务,有“磁畴测试”、“SOT磁畴翻转”、“斯格明子观测”、“转角/变场二次谐波”、“ST-FMR测量”、“磁控溅射镀膜”等相关需求的老师,可以随时与我们联系。
  • 恒品推出下压悬空法探头式初粘力测试仪
    探头式初粘力测试仪国际上生产的企业很少,而且他们采用的是上顶自重法,该法实验过程摩擦阻力大,下降时有冲击,因此不可避免造成测试结果重复性差。济南恒品研制的HP-TCN-A探头式初粘力测试仪创新的采用下压悬空法,利用高精度传感器和软件来精确控制向下初始加压力,测试面放置在特制的悬空不锈钢平面上,测试结果准确、重复性高;而且该种测试方法更加贴近于人手向下触摸胶粘面的感性认知。HP-TCN-A探头式初粘力测试仪又叫探针式初粘力试验机(Probe Tack Tester)依据ASTM D2979 的规范等国际标准生产,是胶带初粘力测试的方式之一,主要用于各种胶带、粘合剂类等各种不同产品的初始粘着力测试,产品适合各类研究机构、胶粘剂企业、不干胶等检验检疫机构等。HP-TCN-A探头式初粘力测试仪测试原理是使用规定直径精密研磨的平面探头压在黏胶面,完全接触之后,再反方向恒速完全分离所产生的最大力,这个最大力值即为所测试样的初粘力,机器会记录离开时最大拉力数值。HP-TCN-A探头式初粘力测试仪主要产品特点:超大触摸屏显示,数据收集系统具有即精确又易用的特点,是当前先进的测量仪器;采用微电脑控制技术,,精度高,操作简便;采用高精度传感器,精确度可以达到重量感应器标准的+0.1%;先进的静音电机和精密滚珠丝杠,传动运行平稳,位移测量更加准确;高清晰LCD显示,操作一目了然;连接微型打印机:可实现实验日期、试验结果,直接及时打印.;具有试验力值保持功能,查看实验结果更加方便;无级调速可在1—800范围内任意设定精度。
  • 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).
  • 一文解读扫描探针显微镜拓展模式(一)
    01MFM(Magnetic Force Microscopy,磁力显微镜)磁力显微镜(Magnetic Force Microscopy,MFM)是一种专门用于成像样品表面的磁性分布的扫描探针显微镜,通过探针和样品之间的磁力相互作用来获得信息。MFM应用MFM主要用于研究材料的磁性特征,广泛应用于物理学、材料科学、电子学等领域。常见的应用包括:磁记录介质:研究硬盘、磁带等磁记录设备的磁性结构和缺陷;磁性材料:分析磁性薄膜、纳米颗粒、磁性多层膜等材料的磁畴结构;生物磁性:研究生物组织中天然存在的磁性物质,如磁性细菌。应用实例在自旋存储研究中,以斯格明子的研究为例,传统的磁存储单元受限于材料性质,显著影响自旋存储的高密度需求。斯格明子是一种具有拓扑性质的准粒子,其最小尺寸仅为3nm,远小于磁性隧道结,是理想的信息载体,有望突破信息存储密度的瓶颈。下图为通过MFM表征获取的斯格明子图像。[1]标准斯格明子M-H曲线 斯格明子图像在磁盘研究中,通过MFM可以获取磁盘表面的高分辨率磁性图像,详细了解其磁畴结构和分布情况。MFM具有高空间分辨率和灵敏度,为磁盘材料的研究和优化提供了重要的数据支持。下图展示了通过MFM测试获取的磁盘表面磁畴结构图像。电脑软盘磁畴图像02PFM(Piezoresponse Force Microscopy,压电力显微镜)压电力显微镜(Piezoresponse Force Microscopy,PFM)是一种用于研究材料压电性质的扫描探针显微镜,利用探针与样品表面之间的逆压电效应来成像和测量材料的压电响应。材料由于逆压电效应产生形变示意图 [2]PFM应用PFM广泛应用于材料科学和电子学领域,尤其是在研究和开发新型压电材料和器件方面。具体应用包括:铁电材料:研究铁电材料的畴结构、开关行为和退极化现象。压电器件:分析压电传感器、致动器和存储器件的性能。生物材料:研究生物组织中的压电效应,例如骨骼和牙齿。应用实例具有显著的压电效应,即在外加机械应力作用下产生电荷。这使其在超声波发生器、压电传感器和致动器中具有重要应用。在研究PbTiO3样品时,通过PFM,可以获取PbTiO3表面的高分辨率压电响应图像,详细了解其畴结构和分布情况,为PbTiO3材料的研究和优化提供了重要的数据支持。下图展示了通过PFM测试获取的PbTiO3样品表面压电力图像。PbTiO3垂直幅度图PbTiO3垂直相位图03EFM(Electrical Force Microscopy,静电力显微镜)静电力显微镜是一种用于测量成像样品表面的电静力特性的扫描探针显微镜。EFM通过探针与样品表面之间的静电力相互作用,获取表面电荷分布和电势信息。静电力显微镜(抬起模式)[3]EFM应用EFM广泛应用于材料科学、电子学和纳米技术等领域,常见的应用包括:电荷分布:测量和成像材料表面的电荷分布。表面电势:研究材料表面的电势分布和电特性。半导体器件:分析半导体器件中的电特性和缺陷。纳米电子学:研究纳米级电子器件的电性能。应用实例Au-Ti条带状电极片静电力04KPFM(Kelvin Probe Force Microscopy,开尔文探针力显微镜)KPFM是一种通过探针与样品之间的接触电势差来获取样品功函数和表电势分布的扫描探针显微镜。KPFM广泛应用于金属、半导体、生物等材料表面电势变化和纳米结构电子性能的研究。KPFM 获取 Bi-Fe薄膜样品表面电势 [4]KPFM应用KPFM在材料科学、电子学和纳米技术等领域具有广泛的应用,常见的应用包括:表面电势分布:测量和成像材料表面的局部电势分布。功函数测量:研究材料的功函数变化,特别是对于不同材料的界面和缺陷。半导体器件:分析半导体器件中的电势分布和电学特性。有机电子学:研究有机半导体和有机电子器件的表面电势。应用实例Au-Ti条带状电极片表面电势05SCM(Scanning Capacitance Microscopy,扫描电容显微镜)扫描电容显微镜(Canning Capacitance Microscopy,SCM)是一种用于测量和成像样品表面的电容变化的扫描探针显微镜。SCM能够通过探针与样品表面之间的电容变化,提供高分辨率的局部电学特性图像。这种显微镜适用于研究半导体材料和器件的电学特性,如掺杂浓度分布、电荷分布和界面特性等。SCM在半导体工艺和材料研究、故障分析以及器件优化中发挥着重要作用。通过SCM,研究人员能够获得纳米尺度的电学特性信息,从而推动半导体技术的发展和创新。SCM原理示意图 [5]SCM应用SCM主要应用于半导体材料和器件的研究,广泛应用于电子学和材料科学领域。具体应用包括:掺杂分布:测量和成像半导体材料中的掺杂浓度分布。电荷分布:研究半导体器件中的电荷分布和电场。材料特性:分析不同材料的电容特性和介电常数。06致真精密仪器自主研发的原子力显微镜科研级原子力显微镜AtomEdge产品介绍利用微悬臂探针结构对导体、半导体、绝缘品等固体材料进行三维样貌表征,纵向噪音水平低至0.03 nm(开环),可实现样品表面单个原子层结构形貌图像绘制。可以测量表面的弹性、塑性、硬度、黏着力、磁性、电极化等性质,还可以在真空,大气或溶液下工作,在材料研究中获得了广泛的使用。设备亮点● 多种工作模式● 适配环境:空气、液相● 多功能配置● 稳定性强● 可拓展性良好典型案例晶圆级原子力显微镜Wafer Mapper-M产品介绍利用微悬臂探针结构可对导体、半导体、绝缘品等固体材料进行三维样貌表征。样品台兼容12寸晶圆,电动样品定位台与光学图像相结合,可在300X300mm区域实现1μm的定位精度,激光对准,探针逼近和扫描参数调整完全自动化操作。可用于产线,对晶圆粗糙度进行精密测试。设备亮点● 多种工作模式● 适配环境:空气、液相● 可旋转式扫描头● 多功能配置● 稳定性强、可拓展性良好典型案例参考文献:[1]Li S, Du A, Wang Y, et al. Experimental demonstration of skyrmionic magnetic tunnel junction at room temperature[J]. Science Bulletin, 2022, 67(7): 691-699.[2]Kalinin SV, Gruverman A, eds. Scanning Probe Microscopy: Electrical and Electromechanical Phenomena at the Nanoscale. Springer 2007.[3] https://www.afmworkshop.com/products/modes/electric-force-microscopy[4] https://www.ornl.gov/content/electrostatic-and-kelvin-probe-force-microscopy[5] Abdollahi A, Domingo N, Arias I, et al. Converse flexoelectricity yields large piezoresponse force microscopy signals in non-piezoelectric materials[J]. Nature communications, 2019, 10(1): 1266.本文由致真精密仪器原创,转载请标明出处致真精密仪器拥有强大的自主研发和创新能力,产品稳定精良,多次助力中国科研工作者取得高水平科研成果。我们希望与更多优秀科研工作者合作,持续提供更加专业的技术服务和完善的行业解决方案!欢迎联系我们!致真精密仪器一直以来致力于实现高端科技仪器和集成电路测试设备的自主可控和国产替代。通过工程化和产业化攻关,已经研发了一系列磁学与自旋电子学领域的前沿科研设备,包括“原子力显微镜、高精度VSM、MOKE等磁学测量设备、各类磁场探针台、磁性芯片测试机等产线级设备、物理气相沉积设备、芯片制造与应用教学训练成套系统等”等,如有需要,我们的产品专家可以提供免费的项目申报辅助、产品调研与报价、采购论证工作。另外,我们可以为各位老师提供免费测试服务,有“磁畴测试”、“SOT磁畴翻转”、“斯格明子观测”、“转角/变场二次谐波”、“ST-FMR测量”、“磁控溅射镀膜”等相关需求的老师,可以随时与我们联系。
  • 瓶颈显现,国产半导体测试探针突围之路漫漫!
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "随着芯片性能的日益提升,芯片复杂度越来越高,为了保证出厂的芯片品质,芯片测试环节越来越受到各大厂商的重视。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在测试系统中需要用到一种重要的配件便是测试治具,包含设备连接治具(Docking)、探针台接口板(PIB)、探针卡、KIT、测试座(Socket)等,而其中的核心零部件便是测试探针,占整个测试治具总成本的70%。/ph3 style="text-align: justify text-indent: 0em "测试探针市场被国外厂商占据/h3p style="text-align: justify text-indent: 2em "众所周知,国内半导体产业与国际的差距是全方位的,尤其是在高端领域,而高端芯片也是最注重测试环节领域。因此,与高端芯片的供应情况一样,芯片测试及其测试治具、测试探针等市场均被欧美、日韩、台湾等地区的厂商占据。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "长期以来,国内探针厂商均处于中低端领域,主要生产PCB测试探针、ICT测试探针等产品。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "近年来,伴随着资本运作和技术升级,长电科技、华天科技、通富微电已进入全球封测企业前十强,技术上已基本实现进口替代。同时,以华为、中兴等为代表的公司正加快将订单转移给国内供应商,芯片测试领域也展现了前所未有的繁荣景象。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "中美贸易摩擦的一次次升级也给我们敲响了警钟,不仅是IC测试环节需要国产化替代,作为重要配件的测试治具以及测试探针环节同样需要加快国产化进程。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "随着国内半导体产业链国产化替代的需求显现,近些年国内探针厂商开始布局发力半导体测试探针产品。目前,正在向半导体探针市场突围的国内厂商有台易电子(中韩合资)、木王探针、克尔迈斯(qualmax、韩资)、钛辅(台资)、先得利(港资)、和林科技等厂商。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "事实上,在半导体测试探针、测试治具领域近期发生了一件大事,华为旗下哈勃投资与来自马来西亚的老牌测试探针厂商JF Technology合作,在中国设立合资公司生产测试探针以及测试治具,并在业务方面进行深度绑定。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "一直以来,哈勃投资的目标均为国产供应链厂商,上述投资是截至目前哈勃投资首次与国外公司合作。笔者从业内了解到,这其实是无奈的选择,因为华为急需重构供应链,而国内厂商生产的测试探针产品性能并不能满足华为的需求。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "事实上,为避免技术外流,国外及台湾厂商都没在大陆设厂生产半导体测试探针(部分台湾厂商设有生产治具的工厂),这也导致进口测试探针产品交期太长,在设计、生产、物流以及售后服务等各方面都不能跟上国产客户的需求。/ph3 style="text-align: justify text-indent: 0em "瓶颈显现,进口替代之路漫长/h3p style="text-align: justify text-indent: 2em "尽管半导体测试探针国产化迫在眉睫,但从技术的角度来看,要想替代进口产品却并不容易。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "业内人士指出,国内半导体测试探针还只能用于要求不高的测试需求,比如可靠性测试国产探针可以替代很多,但功能性测试和性能测试还有待突破。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "台易电子社长涂炳超表示,一套测试治具需要用到几十、几百甚至于上千根测试探针,若是有1根探针出现问题,那整套治具都要报废,这也是治具厂商一般会采购进口探针的原因所在。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "日本、韩国、台湾等地的半导体测试探针厂商是与国外的大型半导体厂商一起成长起来的,有长时间的技术积累,为很多大型企业提供测试解决方案,是经过市场验证的产品和团队,因此,进口测试探针有先天的优势,在中国市场颇为受欢迎。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "弹簧测试探针最核心的技术是精微加工和组装能力,涉及精微加工设备、经验、工艺能力缺一不可。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "值得注意的是,由于半导体测试探针市场一直被国外厂商占据,同时也实施了技术封锁,国内并没有相应的技术人才,包括生产人员和设计人员都缺乏。国内大部分测试探针厂商基本不具备全自动化生产制造能力。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "涂炳超指出,在国产测试探针厂商中,在国内有工厂的仅有木王探针、先得利、台易电子等少数厂商,而qualmax的工厂在韩国,在国内并未设立工厂,仅以贸易的方式在国内进行销售,和林科技则是以外购零部件的方式运作,仅负责组装,然后对外销售。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "涂炳超表示,“对于生产半导体测试探针而言,国产探针厂商面对的处处是瓶颈。”/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在设备方面,生产半导体测试探针的相关设备价格较高,国内厂商没有足够的资金实力,采购日本厂商的设备。另一方面,对于半导体设备而言,产业链各个环节均会采购定制化的设备,客户提出自身需求和配置,上游设备厂商通过与大型客户合作开发,生产出经过优化的最适合该客户的设备。因此,即使国产探针厂商想采购日本设备厂商的专业设备,也只能得到标准化的产品。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在原材料方面,国产材质、加工的刀具等也不能达到生产半导体测试探针的要求,同时日本厂商在半导体上游原材料方面占据绝对的优势,其提供给客户的原材料也是分等级的,包括A级、B级、S级,需要依客户的规模和情况而定。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在工艺方面,常用的测试探针是由针头、针管、弹簧这三个组件构成的,测试探针中的弹簧是测试探针使用寿命的关键因素,电镀处理过的弹簧使用寿命高,不会生锈,也能提高测试探针是持久性和导电性。因此,电镀工艺是生产半导体测试探针的主要技术,而国内的电镀工艺尚且有待突破。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "根据VLSIResearch统计,2019年,全球半导体测试探针系列产品的市场规模达到了11.26亿美元。随着国产高端芯片不断突围,国内半导体测试探针市场规模也将迅速增长。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "涂炳超指出,总体来说,只要高端芯片、高端封测厂商才需要用到半导体测试探针,只有国内高端芯片和测试遍地开花,整个产业足够大,国产配套供应商才能迅速成长起来。/p
  • 祝贺!致真精密仪器的多功能磁光克尔显微成像系统入选工业和信息化部装备工业一司智能检测装备创新产品目录
    近日,致真精密仪器的多功能磁光克尔显微成像系统入选了工业和信息化部装备工业一司的智能检测装备创新产品目录(第一批)。此活动是由智能检测装备产业发展联盟为贯彻落实《智能检测装备产业发展行动计划(2023-2025年)》,加快形成新质生产力,根据《关于征集智能检测装备创新产品的函》(工通装函〔2023〕538号)并受工业和信息化部装备工业一司委托,组织专家对征集产品进行遴选评选而来。经第三方机构遴选后,将建立智能检测装备创新产品项目库,为后续分类施策提供依据。成熟产品将优先推荐纳入到首台(套)保险补偿和市场推广。荣誉的取得是对致真精密仪器长期技术积累和持续创新精神的肯定,意味着公司产品“具有明确应用场景,可满足国家战略需求或具有广阔市场前景,技术水平处于国内领先或国际先进水平”。[1]智能检测装备是智能制造的核心装备,是制造业创新转型升级的关键环节。国务院在2024年两会结束后发布《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》,围绕推进新型工业化,特别强调重点行业设备更新改造。致真精密仪器一直以来致力于实现高端科技仪器和集成电路测试设备的自主可控和国产替代,积极响应政策号召。本次活动入选的多功能磁光克尔显微成像系统,可对磁性材料和自旋电子器件进行高分辨磁畴成像,分辨率可达220纳米,能够清晰观察硅钢材料、永磁材料、纳米磁性薄膜、自旋电子器件中的磁畴变化,研究斯格明子磁泡、磁性材料缺陷等微观结构。为适应前沿科学研究和产品研发的多场景测试需求,配置高度智能化的控制系统和多功能磁场探针台,将光学成像、多维磁场、电学输运表征、微波测试、变温模块集成于一体,一键操作便能实现磁场、电流、自旋轨道矩、自旋转移矩等各种激励条件下的磁动力学过程观察。可在二次谐波、ST-FMR测量的同时,同步观察磁性变化;微秒级快速反应磁场,能够进行高精度磁畴速度测量和DMI测量。磁光克尔显微镜让磁学测试“眼见为实”![1]《关于征集智能检测装备创新产品的函》(工通装函〔2023〕538号)创新产品征集要求(二)。
  • 【实验室动态】QD中国北京实验室引进Fusionscope多功能显微镜样机
    2022年,Quantum Design公司研发推出了全新的FusionScope多功能显微镜。该设备将SEM和AFM技术深度融合,利用SEM进行实时、快速、精准导航AFM针尖,创新性地实现同一时间、同一样品区域和相同条件下的SEM&AFM原位精准定位与测量;测量时也可以实时观察AFM悬臂的尖端,在不需要转移样品的情况下,原位进行80° AFM与样品台同时旋转,对几乎所有样品(包括复杂样品)均可以实现无视野盲区观测,尤其适合实时观测AFM探针接触到样品表面时,样品的力学性能。 2023年11月,Quantum Design中国子公司将FusionScope多功能显微镜引进QD中国样机实验室,旨在满足国内日益增长的原位微纳材料/器件综合表征测试需求,更好地为国内的科研工作者提供专业技术支持和服务。图1. QD中国样机实验室——FusionScope多功能显微镜 图2. FusionScope及组成模块介绍:(A)FusionScope紧凑型的整体设计;(B)AFM-SEM公用的样品腔及多种表征模式,其中SEM为扫描电子显微镜;AFM为原子力显微镜,Static为静态模式,Dynamic为动态模式,FIRE为力学测量模式,MFM为磁学测量模式,EFM为静电力测量模式;(C)AFM-SEM联合共坐标系统示意图。 Fusionscope多功能显微镜的问世为联合显微分析领域带来了新的机会。Fusionscope多功能显微镜特有的AFM-SEM原位同步联用技术在纳米表征领域有着难以替代性。1. Fusionscope在对微区表正时可以实现AFM与SEM的无缝切换,实现微区的高分辨原位表征图3. Fusionscope对人造骨骼样品的微区进行原位的AFM-SEM综合形貌表征。2. Fusionscope中的软硬件设计为样品的多角度表征提供便利 图4. Fusionscope可实现对样品的大范围观测(-10°-80°),极小热漂移和简单明确的软件界面。3. Fusionscope中的多功能AFM可以对样品微区进行原位力学,磁学和电学表征图5. A)SEM表征停留在石墨烯薄膜上的AFM探针。B)SEM和AFM对在多孔硅基底上的石墨烯薄膜进行综合表征。C)石墨烯薄膜在收到较小的加载力时的形貌图。D)石墨烯薄膜在收到较大的加载力时的形貌图。图6. A) SEM表征双相不锈钢样品和AFM针尖。B)双相不锈钢的晶界SEM表征。C)对样品的AFM形貌表征。D)对双相不锈钢晶界处进行磁结构表征。图7. 左图BaTiO3陶瓷样品的SEM图片,中图为样品同一区域AFM形貌结果,右图为+1.5V偏压下EFM表征结果。图8. 左图为通过SEM将AFM探针定位到样品所在区域,中图为贝壳上硅藻结构的SEM图像,右图为硅藻结构的AFM三维形貌图。 Fusionscope多功能显微镜,可以快速,准确的实现样品微区的原位二维,三维成像和力学,磁学以及电学性能的检测,可被广泛应用于材料科学、微纳机电器件、芯片质检、失效分析和生物医学等多种应用领域。更多的应用仍在不断开发和探索中,我们期待与您早日合作,共同进步!样机体验: 为更好地服务中国科研工作者,Quantum Design 中国引进了Fusionscope多功能显微镜样机,将为大家提供为专业的售前、销售、售后技术支持,欢迎各位老师参观试用!
  • 新一代核探针信号探测系统研制成功
    记者近日获悉,中科院上海应用物理所在国内首次研制成功新一代多功能核探针信号探测与数据获取系统。项目组负责人李晓林介绍,“该系统具有全元素分析、三维成像和微器件制作等三大功能”,可在中科院核分析技术重点实验室的扫描核探针上,同时开展微束质子激发X射线荧光分析、卢瑟福背散射、质子激发伽马射线分析、弹性反冲分析和扫描透射离子显微成像等分析以及质子束刻写微器件加工。  他们研制了4LB-I多站多参量数据采集与束流扫描系统,拥有自主知识产权,解决了扫描核探针多站多参量数据采集与束流扫描这一关键核心系统长期依赖国外进口的问题。
  • 新成果!新型磁力显微镜探针问世,侧向分辨率及力学稳定性再提升
    论文题目:Additive Manufacturing of Co3Fe Nano-Probes for Magnetic Force Microscopy发表期刊:Nanomaterials IF: 5.3DOI: https://doi.org/10.3390/nano13071217 【引言】 磁力显微镜(MFM)是一种先进的原子力显微方法,它可以对样品表面的局部磁场区域进行表征,通常被用于磁性薄膜材料、磁斯格明子、磁涡和其他纳米材料磁学特性的研究。MFM的测量非常依赖磁学AFM探针。传统情况下,MFM探针是通过在非磁性探针上沉积磁性材料而实现的。然而,这种方法所制备的MFM探针存在着侧向分辨率低和磁性材料涂层界面力学性能不稳定等问题。这些问题,给MFM探针指明了新的发展方向。 【成果简介】 近日,格拉茨技术大学相关团队通过聚焦电子束诱导沉积(FEBID)的方式制备了基于Co3Fe磁性材料,具有纳米级尖端尺寸的MFM探针。所制备MFM探针的化学和结构通过透射电子显微镜(TEM)进行表征。此外,课题组还利用FusionScope多功能显微镜研究了通过FEBID方法制备的MFM探针在测量中的耐磨性以及长期使用稳定性。通过在不同环境下的测试,课题组发现通过FEBID方法所制备的MFM磁性探针依然具有优异的表现。相关工作以《Additive Manufacturing of Co3Fe Nano-Probes for Magnetic Force Microscopy 》为题在SCI期刊《Nanomaterials 》上发表。 文中使用的FusionScope多功能显微镜采用AFM+SEM原位同步联用技术,可在同一用户界面、同一位置进行AFM和SEM的互补性综合测量。同时,AFM还可轻松实现高级工作模式如:力曲线、导电原子力显微镜(C-AFM)和磁力显微镜(MFM)等,以满足不同测量需求。其原位进行0°-80°AFM与样品台同时旋转功能,可以无盲区实现复杂形貌样品的测量。 FusionScope多功能显微镜设备图 【图文导读】 图1. 通过FEBID方法制备基于Co3Fe磁性材料的MFM探针的示意图。(a)实验中所选用的无针尖压电探针。(b)5keV,5.2pA条件下制备的纳米结构。(c)Co3Fe磁性材料的空心微锥结构。(d)锥形结构的制备方法。(e)通过(d)中的策略所制备的针尖。(f)通过上述方法所制备的半径为10nm的针尖和(g)商业MFM探针针尖的对比图。 图2. 通过FusionScope测量的不同形貌的针尖对于MFM成像效果的影响。 图3. 所制备MFM探针在长时间使用下的稳定性。(a)为样品三维形貌图。(b)为样品的MFM表征结果。 图4. 所制备的MFM探针在环境中长时间保存后的测量性能对比。(a)刚完成制备时探针的MFM表征。(b)制备1年后的探针的表征结果。 【结论】 本文中,格拉茨技术大学相关团队通过聚焦电子束诱导沉积(FEBID)的方式制备了基于Co3Fe磁性材料,所制备MFM探针针尖仅有10 nm,与已有的商业MFM探针相比在微结构尺寸上具有明显优势。通过对所制备MFM探针在各种磁学样品表面进行表征得知,该方法所制备的MFM探针具有分辨率高,耐磨且稳定的优点。该研究为相关微纳磁学相关的研究提供了可能性。值得注意的是,文中MFM的校正工作是在Quantum Design公司研发的FusionScope多功能显微镜上完成的。设备不仅提供了传统扫描电镜(SEM)的形貌表征,还对样品微区进行了三维形貌,磁学等性能的原位表征。不难看出,FusionScope多功能显微镜在微区原位立体表征方面具有得天独厚的优势。
  • 多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT的原理与应用介绍
    瑞士Cytosurge AG公司的多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT,是将原子力系统、微流控系统、细胞培养系统合为一体的单细胞操作系统,采用不同孔径的微型纳米注射器,可实现单细胞注射(Injection)、活细胞内物质提取(Extraction)、单细胞分离(Isolation)、粘附力测定(Adhesion)、纳米打印(Nano-printing)等多种功能,全程机械臂操纵,将污染风险和人为误差降到低,提高工作效率与实验可重复性,具有高度自动化、操作速度快与操作度高等特点,能够在单细胞水平上为研究者提供大的便利,可应用于单细胞质谱、单细胞力谱、单细胞基因编辑、细胞系构建、药物研发、医疗等领域。北京大学生命科学学院公共仪器中心的多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT,是国内套多功能单细胞显微操作系统,于2020年9月顺利安装于金光楼126室并开始试运行,由公共仪器中心覃思颖老师负责接样测试与维护管理。目前本中心的FluidFM BOT系统已成功应用于单细胞注射与物质提取(小鼠体外培养原代海马神经元、昆虫叶蝉细胞、MDA-MB-231细胞等)、单细胞分离(植物细胞原生质体、U2OS细胞等)与粘附力测定(细菌侵染细胞时细菌的粘附力、血管内皮细胞对不同基底的粘附力等)等多方面科研需求。以下是多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT的多个功能应用与实例介绍。FluidFM BOT结合原子力系统、微流控系统于一体(https://doi.org/10.1021/nl901384x)FluidFM BOT功能应用单细胞注射实例FluidFM BOT可以将多种不同类型的可溶性物质注入细胞核或细胞质中,可量化注射体积(fL别),可实现批量注射(每小时注射超过100个细胞),尤其适用于使用传统方法难转染的细胞,且对细胞几乎没有损伤。CHO细胞的Lucifier Yellow染料注射C57小鼠体外培养原代海马神经元DIV7的Dextran染料注射(北大生科院数据)活细胞内物质提取实例FluidFM BOT系统的活细胞内物质提取功能十分温和,可直接用微型纳米注射器吸取活细胞的细胞质或细胞核中的物质,无需经过化学或生物学手段进行破膜处理,不会产生裂解的细胞碎片,不会对内部细胞器造成任何破坏,可用于电镜成像、酶活检测、核酸表达检测、代谢组学、基因测序等多方面研究。活细胞提取物可结合电镜观察、酶活测定、转录检测等分析手段(http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2016.06.025)HeLa细胞的细胞质物质提取单细胞分离实例FluidFM BOT可进行无损细胞分离,对于悬浮细胞,可将细胞吸取并转移释放即可。对于贴壁细胞,可在探针的样品池中加入消化液如胰酶,对指定位置的细胞进行消化,然后再进行吸取与转移释放。FluidFM BOT实现的单细胞分离存活率很高,结合单细胞注射可实现快速转染细胞并建立单克隆细胞群,对于工程细胞株的建立十分有效。植物原生质体的单细胞分离(北大生科院数据)贴壁细胞CHO的单细胞分离粘附力测定实例FluidFM BOT系统通过负压将细胞吸附在探针针孔处,对细胞的吸附力比蛋白结合更加牢固,能够直接将细胞从基底上分离。这种方法不需要激活细胞的任何信号通路,可以得到接近细胞原生的数据。不同的探针针孔直径(2、4、8um)可适用于不同大小的细胞粘附力测定,我们甚至可使用孔径为300nm的探针进行更小个体的吸附与粘附力测定,目前在本中心的FluidFM BOT系统已成功应用于金黄色葡萄球菌侵染大鼠肠上皮细胞时的细菌粘附力测定(nN别)。不同大小的单细胞粘附力测定(https://doi.org/10.1038/s41598-019-56898-7)纳米打印实例FluidFM BOT系统还是一台纳米打印设备,可以在实验器材上铺设特定的基底膜,如打印亲水或亲脂性物质,从而实现对细胞贴壁的操纵,构建不同的细胞模式,实现对细胞信号转导机制、肿瘤细胞群落迁徙、神经细胞树突或轴突形成的研究。CMD基底打印cRGDfK的细胞贴壁生长Pattern研究(DOI: 10.1021/acs.langmuir.8b03249)多功能单细胞显微操作系统在高性能单元的监控下,通过全自动的工作站实施操作,可确保实验的平稳、顺利的进行。探针有多种孔径规格可选,也可结合FIB技术进行探针定制,结合不同的探针可实现各式各样的应用,以上仅展现部分应用,更多的新功能有待各位老师与同学结合自己的课题需求进行探索与发掘,欢迎大家联系前来测试样品!
  • 岛津推出扫描探针显微镜在新能源及高分子材料中的应用文集
    纵观人类发展的历史,我们不难发现,生产技术每一次的革新都离不开材料的突破,材料决定了社会发展的进程。在这材料中,新能源材料与功能材料扮演着重要的角色。随着科技的发展,传统的不可再生能源已不能满足需求,需要发展像太阳能、氢能、核能、风能等新能源;单一功能的材料也不能满足发展的要求了,需要开发出具有特殊、多功能性的新材料,如万能材料石墨烯、碳纳米管以及具有无限可能的高分子材料。 扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscopy,SPM)是扫描隧道显微镜及在扫描隧道显微镜的基础上发展起来的各种新型探针显微镜(原子力显微镜、静电力显微镜、磁力显微镜、扫描离子电导显微镜、扫描电化学显微镜等)的统称。它可以实现材料表面的结构与性质的测量,如对材料表面的形貌、粗糙度、电流电势分布以及磁畴分布情况进行测量,可以说它是材料科学领域中一个不可或缺的表征仪器。 岛津公司作为全球著名的分析仪器厂商,自1875年创业以来,始终坚持 “以科学技术向社会做贡献”的创业宗旨、努力实现“为了人类和地球的健康”之愿望,不断钻研领先时代、满足社会需求的科学技术。扫描探针显微镜具有纳米级的分辨率,在生物、医学、材料、微电子等应用学科均有它的用武之地,它在新材料的应用以及今后的新材料发展中发挥着重要作用。为了更好的服务于岛津SPM客户,岛津公司分析中心也开展了新能源及高分子材料的测试分析工作。本文集即是对这一工作的阶段性总结,供相关工作者参考。
  • 岛津应用:应用电子探针测试通信光纤
    光纤及光导纤维(Optical Fiber)。光纤通信是现代信息传输的重要方式之一。它具有重量轻、通信容量大、信号损耗小、传输距离长、保密性能好、不受电磁干扰及原材料丰富等优点,发展势头强劲。我国已成为全球最主要的光纤光缆市场、全球最大的管线光缆制造国和全球第二大光纤净出口国。 使用岛津电子探针EPMA可对不同类型的光纤进行线、面分析测试。从单根光纤试样的横截面的元素线分布和面分布的测试结果可以观察掺杂元素的含量及扩散分布情况。岛津公司在电子探针领域拥有50多年研发和制造经验,EPMA搭配52.5°高取出角和全聚焦晶体的波普仪WDS系统兼具高分辨率和高灵敏度特性,凭借其在微区分析的强大能力,可以在光纤预制棒、烧缩工艺后质量控制和最终成品光纤复核检验的整个开发及生产流程、残次品的失效分析中发挥重要作用。 了解详情,敬请点击《岛津电子探针测试通信光纤》 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
  • 预算656万,北京量子信息科学研究院采购扫描探针显微镜
    p style="text-indent: 2em "近日,华诚博远工程咨询有限公司受北京量子信息科学研究院委托,对科研仪器设备多功能超高真空低温扫描探针显微镜综合系统采购项目进行公开招标。详情如下:/pp style="text-indent: 2em "strong一、项目名称:/strong科研仪器设备多功能超高真空低温扫描探针显微镜综合系统采购项目/pp style="text-indent: 2em "项目联系方式:/pp style="text-indent: 2em "项目联系人:杨楠/pp style="text-indent: 2em "项目联系电话:18618127731/pp style="text-indent: 2em "strong二、采购单位联系方式/strong/pp style="text-indent: 2em "采购单位:北京量子信息科学研究院/pp style="text-indent: 2em "地址:北京市海淀区西北旺东路10号院西区3号楼/pp style="text-indent: 2em "联系方式:陈春融,010-83057516/pp style="text-indent: 2em "strong三、代理机构联系方式/strong/pp style="text-indent: 2em "代理机构:华诚博远工程咨询有限公司/pp style="text-indent: 2em "代理机构联系人:杨楠,18618127731/pp style="text-indent: 2em "代理机构地址: 北京市西城区宣武门外大街10号庄胜广场中央办公楼北翼13A/pp style="text-indent: 2em "strong四、采购内容/strong/pp style="text-indent: 2em "货物名称:多功能超高真空低温扫描探针显微镜综合系统/pp style="text-indent: 2em "数量:1套/pp style="text-indent: 2em "简要规格描述:/pp style="text-indent: 2em "1.快速进样室/pp style="text-indent: 2em "… … /pp style="text-indent: 2em "1.2 配备直线型磁力耦合的存放装置,用于存储样品托和针尖托。/pp style="text-indent: 2em "… … /pp style="text-indent: 2em "简要技术需求:满足招标文件中的货物技术规格及要求说明/pp style="text-indent: 2em "strong五、招标文件的发售时间及地点等/strong/pp style="text-indent: 2em "预算金额:656 万元(人民币)/pp style="text-indent: 2em "时间:2020-04-21 09:30 至 2020-04-26 17:00(双休日及法定节假日除外)/pp style="text-indent: 2em "地点:北京市西城区宣武门外大街10号庄胜广场中央办公楼北翼13A/pp style="text-indent: 2em "获取招标文件的方式:现场领购/pp style="text-indent: 2em "strong六、投标截止时间/strong:2020-05-15 13:30/pp style="text-indent: 2em "strong七、开标时间和地点/strong/pp style="text-indent: 2em "开标时间:2020-05-15 13:30/pp style="text-indent: 2em "开标地点:北京市海淀区中关村软件园二期北京量子信息科学研究院620会议室/pp style="text-indent: 2em "strong八、附件/strong/pp style="line-height: 16px "img style="vertical-align: middle margin-right: 2px " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a style="font-size:12px color:#0066cc " href="https://img1.17img.cn/17img/files/202004/attachment/9a5e9f05-15e3-46fa-8a09-e9366c609077.pdf" title="科研仪器设备多功能超高真空低温扫描探针显微镜综合系统采购项目-招标公告.pdf"科研仪器设备多功能超高真空低温扫描探针显微镜综合系统采购项目-招标公告.pdf/a/ppbr//p
  • Timepix3 |易于集成的多功能直接探测电子探测器
    混合像素探测器技术最初是为了满足欧洲核子中心-CERN大型强子对撞机LHC的粒子跟踪需求而开发的。来自欧洲核子中心-CERN 和一些外部合作小组的研究人员看到了将混合像素探测器技术转移到高能物理领域以外的应用的机会。于是Medipix1 Collaboration 诞生了。Medipix系列是由Medipix Collaborations 开发的一系列用于粒子成像和检测的像素探测器读出芯片。Timepix系列是从 Medipix系列开发演变而来的。其中Timepix芯片更针对于单个粒子的探测以获得时间、轨迹、能量等信息。 目前基于Timepix和Timepix3的探测器,由于其单电子灵敏、高动态范围及独特的事件驱动模式被广泛地应用于电子背散射(EBSD),4维电子显微(4D SEM)等领域。捷克Advacam公司是一家涵盖传感器制造、微电子封装、混合像素探测器(Timepix,Medipix)及解决方案的全产业链公司,致力于为工业和学术需求开发成像解决方案。ADVAPIX TPX3F与 MINIPIX TPX3F系列是基于Timepix3芯片的多功能探测器,其探测器与读出采用软排线连接,整个设计非常小巧,性价比高,非常适用于电子显微镜厂家将其二次开发并集成到现有系统中,以提升系统性能。▲ MINIPIX TPX3F探测器实物展示▲ ADVAPIX TPX3F探测器实物展示▲ 使用MINIPIX TPX3F探测器鉴别电子、质子,Alpha粒子及μ介子ADVAPIX TPX3F与MINIPIX TPX3F主要规格参数MINIPIX TPX3FADVAPIX TPX3F芯片类型Timepix3像素尺寸55 x 55 μm分辨率256 x 256 pixels传感器100µm,300µm,500µm硅,1mm CdTe 暗噪声无暗噪声接口高速USB 2.0超高速USB 3.0事件驱动模式最大读出速度*2.35 x 10^6 hits/s40 x 10^6 hits / s帧模式速率16fps30fps事件时间分辨能力1.6ns1.6ns*受限于Flex软排线实际长度测量模式类型模式范围描述帧读出模式(曝光后读出所有像素信息)Event+iToT10 bit + 14 bit每次曝光输出两帧数据:1. Events:每个像素中的事件数量2. iToT:每个像素中所有事件的过阈总时间iToT14 bit输出一帧:每个像素中所有事件的过阈总时间ToA18 bit输出一帧:ToA+FToA3 =第一个到达像素事件的到达时间像素/事件驱动模式(在曝光过程中,连续读出被击中像素信息)ToT+ToA10 bit + 18 bit每个像素的每个事件可同时获得: Position, ToT, ToA and FToAToA18 bit每个像素的每个事件可同时获得: Position, ToA and FToA.Only ToT10 bit每个像素的每个事件可同时获得: Position and ToTADVAPIX TPX3F与MINIPIX TPX3F像素/事件驱动模式最大读出速率测试:主要特点单电子灵敏零噪声耐辐射高动态范围无读出死时间主要应用(4D)STEM in SEM/TEMµED(microelectron diffraction)EBSDEELSPtychography应用案例ThermoScientific' s™ Helios™ 5 UX DualBeam采用了Advacam的探测技术新一代 Thermo Scientific Helios 5 DualBeam 具有 Helios DualBeam 产品系列领先业界的高性能成像和分析性能。经过精心设计,它可满足材料科学研究人员和工程师对各种聚焦离子束扫描电子显微镜 (FIB-SEM) 的需求—即使是最具挑战性的样品。 Helios 5 DualBeam 重新定义了高分辨率成像的标准:高材料对比度、快速、简单和精确的高质量样品制备(用于 S/TEM 成像和原子探针断层扫描 (APT))以及高质量的亚表面和3D 表征。新一代 Helios 5 DualBeam 在 Helios DualBeam 系列成熟功能的基础上改进优化,旨在确保系统于手动或自动工作流程下的最佳运行状态。参考发表文章Jannis, Daen, et al. "Event driven 4D STEM acquisition with a Timepix3 detector: microsecond dwell time and faster scans for high precision and low dose applications." Ultramicroscopy 233 (2022): 113423.Foden, Alex, Alessandro Previero, and Thomas Benjamin Britton. "Advances in electron backscatter diffraction." arXiv preprint arXiv:1908.04860 (2019).Gohl, S., and F. Němec. "A New Method for Separation of Electrons and Protons in a Space Radiation Field Developed for a Timepix3 Based Radiation Monitor."Mingard, K. P., et al. "Practical application of direct electron detectors to EBSD mapping in 2D and 3D." Ultramicroscopy 184 (2018): 242-251.ADVACAMAdvacam S.R.O.源自捷克技术大学实验及应用物理研究所,致力在多学科交叉业务领域提供硅传感器制造、微电子封装、辐射成像相机和X射线成像解决方案。Advacam最核心的技术特点是其X射线探测器(应用Timepix芯片)、没有拼接缝隙(No Gap),因此在无损检测、生物医学、地质采矿、艺术及中子成像方面有极其突出的表现。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。北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam公司在中国区的总代理,也在积极探索和推广光子计数X射线探测技术在中国市场的应用,目前已有众多客户将Minipix、Advapix和Widepix成功应用于空间辐射探测、X射线小角散射、X射线光谱学、X射线应力分析和X射线能谱成像等领域。同时我们也在国内有数台Minipix样机,Widepix 1*5 CdTe的样机可免费借用,我们也非常期待对我们探测器感兴趣或基于探测器应用有新的idea的老师联系我们,我们可以一起尝试做更多的事情。
  • 全国首套多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统成功落户清华大学
    2021年5月,多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统在清华大学顺利完成安装和调试,并获得用户的高度认可。该系统是由北京航空航天大学集成电路学院赵巍胜教授指导,张学莹老师带领团队根据多年积累的磁畴动力学实验技巧和 新的磁学及自旋电子学领域的热点课题研究需求设计的,也是Quantum Design中国与致真精密仪器(青岛)有限公司合作推出后在国内完成的套安装和验收。 致真精密仪器(青岛)有限公司工程师与用户的现场合影 安装精彩瞬间相比于传统的磁光克尔显微镜,该系统除了拥有高达300 nm的纵向和向克尔成像(分别对应面内和垂直各向异性样品磁畴测量),还增加了灵活的磁场探针台及面内旋转的磁场和高度智能化的软件控制系统。其中磁场探针台可以同时施加面内和垂直的磁场,通过智能控制系统,能够让用户利用软件定义电、磁等多种想要的波形,一键触发后,在样品上可同步施加垂直/面内磁场、电流脉冲、微波信号,进行磁光克尔成像及微区磁滞回线提取、局部饱和磁化强度Ms表征、局部各项异性能K的表征、海森堡交换作用常数Aex,Dzyaloshinskii-Moriya作用的表征等,在磁性薄膜材料和自旋电子器件动力学分析领域有着突出的优势。这套多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统历经5年多的研发历程,在北航集成电路学院、北航青岛研究院的支持下,经过了3轮迭代和试用,在致真精密仪器(青岛)有限公司团队进行工程化之后,形成了性能稳定,功能多样,多场景适配改装方便的系统。该产品还获得了青岛市市长杯创新创业大赛一等奖。北航团队在该设备的强大功能支撑下,在DMI测量[1]、自旋轨道矩(SOT)效应研究[2]、磁畴壁动力学[3-4]、磁性材料和自旋电子器件研究[5]等方面,取得了丰富的成果。同时,该设备还可用于永磁材料和硅钢等软磁材料的磁畴分析等。该设备的成功落户标志着国产商用磁光克尔显微镜领域的长期空白得以弥补。作为北航集成电路学院工艺与装备系孵化的公司,致真精密仪器(青岛)有限公司传承了北航文化,响应在高端科研设备方面的需求,与时俱进,精益求精,敢于啃硬骨头,做高品质高可靠性产品。同时,作为本土企业,致真精密仪器会始终与用户保持良好沟通,紧密追踪前沿热点,以用户的需求和科学发展方向为指引,将 新的测试技术融入到产品中去,为新老用户持续做好服务,支持中国甚至全球更多的科研者的科学探索。目前,该系统已经更新至三代,感谢所有提出过建议的老师和同学们,也欢迎大家继续提供宝贵的意见!在此,特别感谢清华大学的老师对我们的信任与支持,祝他们科研顺利,硕果累累!目前,这款多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统已经获得了清华大学、中国科学院物理研究所、北京工业大学、上海科技大学等客户多套订单。 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。 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测样体验,欢迎感兴趣的老师或同学通过拨打电话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]. Cao, A. et al. Tuning the Dzyaloshinskii–Moriya interaction in Pt/Co/MgO heterostructures through the MgO thickness. Nanoscale 10, 12062–12067 (2018).[2]. Zhao, X. et al. Ultra-efficient spin–orbit torque induced magnetic switching in W/CoFeB/MgO structures. Nanotechnology 30, 335707 (2019).[3]. Zhang, X. et al. Low Spin Polarization in Heavy-Metal–Ferromagnet Structures Detected Through Domain-Wall Motion by Synchronized Magnetic Field and Current. Phys. Rev. Appl. 11, 054041 (2019).[4]. Zhang, Y. et al. Domain-Wall Motion Driven by Laplace Pressure in CoFeB/MgO Nanodots with Perpendicular Anisotropy. Phys. Rev. Appl. 9, 064027 (2018).[5]. Zhang, X. et al. Spin‐Torque Memristors Based on Perpendicular Magnetic Tunnel Junctions for Neuromorphic Computing. Advanced Science 8, 2004645 (2021).
  • “力”所能及——多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT在单细胞力学实验中的创新应用
    瑞士Cytosurge公司的多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT,是将原子力系统、微流控系统、纳米位移台系统合为一体的单细胞操作系统,能够在单细胞水平上为研究者提供很大的便利,可应用于单细胞力谱、单细胞质谱、单细胞基因编辑、细胞系构建、药物研发、医疗等领域。本文将从单细胞实验方法和多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT结构出发,详细介绍多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT在单细胞力学实验中的应用。 一. 单细胞实验方法简介 在细胞生物学实验中,由于细胞的异质性,每个细胞互相之间都存在一定差异,因此在单细胞层面研究细胞性质可以获得更加准确的结果。近年来,多种单细胞研究技术不断涌现,应用于医学诊断、组织工程和药物筛选等领域。 对于细胞力学测定,原子力显微镜(AFM)能够对单个细胞或生物分子进行高分辨成像和力谱测定,但是细胞与探针的结合过程不可逆,无法实现连续、快速的检测。 对于细胞分离/分选技术,可选的有玻璃细管、光镊、流式细胞分选和磁珠分选等方法,然而有的从表面分离细胞时容易损伤细胞,有的无法从同类细胞群中分离出单个细胞。 对于细胞注射与提取,可选用纳米喷泉探针、纳米针和碳纳米管等,然而这些方法无法实现飞升以下量的含量注射,且注射时间较长。 多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT,针对细胞力学测量、分离/分选、注射与提取等应用,在结合以上技术的优势的同时克服了这些技术固有的问题,是一套多功能的单细胞研究系统,在单细胞研究领域发挥着巨大作用。 二. 多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT结构 简单来说,多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT是AFM与微流控的结合,主要由AFM扫描头、压力控制器与微流控探针组成(图1)。AFM扫描头装载于倒置显微镜上,整体结构大致与普通AFM相同,主要区别是探针中间有微流通道,后端连接液体池,前端探针有一小孔,用于液体的流入流出。微流通道内径小于细胞,防止细胞进入堵塞;探针则有多种不同孔径和不同的弹性,可根据不同应用以及不同样本更换所需探针。图1 FluidFM BOT系统图示。(a)微流控系统与AFM的结合应用;(b)(c)(d)探针的特殊设计。 三. 单细胞力学应用 传统AFM用于单细胞力学测量时,需要对探针进行一定处理以粘附细胞,后再与需要和细胞相互作用的表面、分子或其他细胞相结合,有时会产生多个细胞粘附,且反复测力会导致细胞被破坏,使得每次测量都必须准备新的探针,实验效率较低。 多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT通过将AFM与微流控相结合,使单细胞力学实验更高效,更简洁。对于已经结合在表面的固定细胞,可根据细胞尺寸安装适用的探针,从上方接触需要测量的细胞,通过微流控系统施加负压吸起细胞,获得力-距离曲线;也可以吸取悬浮细胞,与表面或其他固定细胞接触后,测量力-距离关系。这种方法能够提供远比蛋白结合牢固的多的吸附力,能够将细胞牢固的固定在探针上面,因此能够用于直接从基质上分离;另一方面,由于没有生物处理,这种方法不会改变任何细胞表面的通路,从而能够得到接近细胞原生的数据。 单个细胞测量完成后可移动探针至细胞板其他孔内,施加正压将其释放,再回到实验孔吸取下一个细胞,意味着单个探针可以进行多次测量。 细胞粘附是许多生理过程的重要步骤,细胞粘附力的测定可以为组织形态发生、胚胎发育、肿瘤、免疫反应和微生物膜等研究提供重要信息。多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT支持真核和原核细胞与细胞板/培养皿表面、抗菌/粘性/抗体包被的表面或其他细胞的粘附力测量(图2)。图2 不同细胞在不同环境下的粘附力-距离曲线。(a)探针接近、暂停、吸取并拉伸细胞的过程中探针偏转随时间的变化;(b)Hela细胞与纤连蛋白包被的表面的粘附力-距离曲线;(c)不同接触时间下大肠杆菌与PLL表面的粘附力-距离曲线;(d)大肠杆菌与PLL表面的分离距离与接触时间的关系;(e)酿脓链球菌与玻璃表面的粘附力-距离曲线,表示多个球菌的连续分离;(f)单个细胞与单细胞层的粘附力-距离曲线。 Sankaran等人[1]使用多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT来研究在共价和非共价的表面整合素受体对细胞粘附力的影响。通过测定发现两者均可有效增加细胞的粘附能力,并且效果近似(图3)。图3使用FluidFM BOT测定共价键与非共价键的整合素受体之间RGD的区别。(a)实验示意图;(b)粘附力测定前后示意图;(c)粘附力-距离曲线;(d)大粘附力。 多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT还可用于测量细胞的应力以研究细胞骨架的性质。Sancho等人[2]将10μm的小胶球吸附于探针上,之后使用探针去压细胞直到探针压力达到2 nN,通过压痕曲线来分析细胞骨架变化。通过对比发现过量表达MSX1的细胞硬度显著高于普通细胞(图4)。图4 使用FluidFM BOT测定HUAEC中MSX1过表达对细胞骨架的影响。(d)实验示意图;(e)吸附10μm珠子;(f)下压时空白细胞的力学谱线;(g)下压时MSX1过表达细胞的力学谱线,凹陷更深、斜率更高,表示其刚度相对更高;(h)胶体压痕法的测量结果。 四. 其他应用 多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT可用于细胞内注射与提取(图3),通过力学测量,可以控制探针刺入细胞质或细胞核内进行飞升别含量的液体注射或提取。此外,FluidFM BOT系统还可用于细胞分离以及细胞延展性研究。图5 FluidFM BOT系统的细胞内注射过程。(a)探针对准细胞;(b)探针刺破细胞膜,注入含荧光染料的目标液体;(c)探针与细胞分离,注射完成。 多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT克服了现有单细胞技术的短板,将多种单细胞应用相结合,高通量、高效率地获取单细胞层面的详细数据,研究多种细胞性质,尤其适合应用于医疗、单细胞生物学、单细胞质谱、单细胞基因编辑、药物研发等领域。 多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT在Quantum Design中国子公司与北大生科院共建实验室成功安装,为了更好的服务客户,Quantum Design中国子公司提供样品测试、样机体验机会,还等什么?赶快联系我们吧! 电话:010-85120277/78 邮箱:info@qd-china.com,期待与您的合作! 参考文献:[1]. Cell Adhesion on Dynamic Supramolecular Surfaces Probed by Fluid Force Microscopy-Based Single-Cell Force Spectroscopy, ACS Nano 2017, 11, 4, 3867–3874.[2]. A new strategy to measure intercellular adhesion forces in mature cell-cell contacts. Sci Rep 7, 46152 (2017).
  • 技术线上论坛|6月8日《科学家首次实现单个活细胞中细胞器的操纵!多功能单细胞显微操作技术是如何做到的?》
    [报告简介] 单细胞的操纵一直是细胞生物学领域的热点和难点,尤其是在不损害细胞活力的情况下从细胞中提取细胞器或将外源物质直接导入到细胞中。截止到目前,尽管单细胞技术有了较大的发展,但要实现将细胞器从一个细胞移植到另一个细胞,除了更大的卵母细胞外,几乎是不可能实现的。 线粒体和复杂的内膜系统是真核细胞的重要特征,是细胞中能量转换的核心,与细胞代谢和信号通路以及细胞命运紧密联系在一起。线粒体含有自身的遗传成分(mtDNA),通常是严格垂直遗传给子细胞的。到目前为止,对活细胞内的细胞器进行操纵十分困难,将线粒体地转移到细胞的手段有限,对于线粒体移植后的剂量-反应关系分析更是十分困难,这样我们就很难从机制上了解健康或疾病细胞的线粒体移植后的生物学效应。多功能单细胞显微操作FluidFM技术能够从活细胞中提取、注射细胞器,将定量的线粒体移植到细胞中,同时保持它们的活力。 本报告分为两部分:1. 来自ETH的Dr. Christoph G. Gäbelein使用多功能单细胞显微操作FluidFM技术,将线粒体移植至培养的细胞中,并实时跟踪线粒体注射后的情况,监测它们在新宿主细胞中的命运。通过跟踪发现被移植线粒体与受体细胞线粒体网络融合发生在移植后20分钟,持续16小时以上。活细胞之间移植线粒体不仅为细胞器生理学的研究开辟了新的前景,也为机械生物学、合成生物学和疾病治疗开辟了新的前景。本次报告Dr. Christoph G. Gäbelein将对上述文章和数据进行详细分享。2. 2020年9月,国内套FluidFM多功能单细胞显微操作系统在北京大学生命科学学院顺利安装并交付使用。期间,在北京大学生命科学学院公共仪器中心光学成像平台覃思颖老师和Quantum Design中国工程师胡西博士的帮助下,成功举办多场workshop,FluidFM多功能单细胞显微操作系统助力北大发表多篇paper。本次报告中,覃思颖老师将分享多功能单细胞显微操作系统FluidFM技术的实验操作案例与运行维护经验。[直播入口]请扫描下方二维码进入FluidFM单细胞显微操作技术群,届时会在微信群中实时更新直播入口,无需注册!扫码进群,即刻获取直播链接,无需注册![报告时间]06月08日 下午15:00-16:00 [主讲人介绍]Christoph G. Gäbelein,ETHChristoph是一名来自ETH的青年科学家,科研中他一直致力于将FluidFM单细胞显微操作技术应用于更多的生命科学场景中。在过去两年间,他以一作或参与者的身份发表了FluidFM多篇文章:2022 Mitochondria transplantation between living cells2022 Injection into and extraction from single fungal cells.2021 Single cell engineering using fluidic force microscopy.2021 Genome-wide molecular recording using Live-seq.Christoph对于FluidFM技术的应用具备丰富而完善的经验,文章也是高产的,目前Christoph已经成为了FluidFM技术领域的专家。本次Webinar,Christoph将介绍他应用技术的新成果,并详细阐述从活细胞中提取、注射线粒体,将定量的线粒体移植到细胞中,同时保持它们的活力的技术细节。Christoph的座右铭是:Curiosity-driven young scientist interested in fundamental cell biology 覃思颖,北京大学生命科学学院公共仪器中心光学成像平台工程师。2016年于北京大学获得生物物理学博士学位,博士期间以作者在Nature Materials发表论文,博士后期间入选届北京大学博雅博士后项目。2019年加入北京大学生科院公共仪器中心,负责原子力显微镜、多功能单细胞显微操作系统、共聚焦显微镜等大型仪器的技术支持与运行管理,在多尺度生物样品的原子力制样与成像力学检测、单细胞注射与分离等显微操作、生物荧光成像与图像处理分析等方面有着丰富的经验,为校内外100余课题组提供技术服务,辅助课题组在Nature、Cell、Nature Cell Biology等国际期刊发表论文30余篇。本次报告将分享多功能单细胞显微操作系统FluidFM技术的实验操作案例与运行维护经验。[应用简介]1. 从活细胞中提取线粒体 为了检测FluidFM探针对单细胞细胞器采样的能力。作者使用了两种探针,分别是锥型探针(A=1.2 μm2)和圆柱型探针(A=1.6 μm2)(图1B)。实验结果表明,使用这两种探针都可以对单个线粒体及多个线粒体进行提取或大量抽提。图1:(A) 示意图:使用FluidFM技术进行细胞器提取。通过调整悬臂探针中的负压(-Δp)进行提取。(B) 通过调节孔径大小和流体作用力的适用范围,选择性地提取不同的细胞器成分。1行:用悬梁臂探针提取单细胞细胞器的示意图。2行:不同孔径的悬臂扫描电镜图。3行:FluidFM悬臂探针孔径与对应的流体力范围。(C) 示意图:使用FluidFM技术进行细胞器注射。通过调整悬臂探针中的正压(+Δp)进行将探针中的细胞器注射到受体细胞内。 对线粒体提取后的细胞活力进行了检测,发现细胞仍保持较高的细胞活力 (95%)。为了进一步确保FluidFM提取方案在探针插入时不会破坏细胞质膜,作者使用荧光探针(mito-R-GECO1)监测细胞培养基中可能发生的Ca2+内流。实验显示,在操作过程中和操作后都没有Ca2+流入,表明细胞器提取过程中细胞质膜的完整性。 本研究还发现暴露在FluidFM负压下的线粒体小体会经历形状的转变,类似于“串上珍珠”的形态。 其特征是离散的线粒体基质球体状,并且通过细长的膜结构相互连接,在进一步负压拉力的作用下,这些球状结构终被拉断,并在悬臂中呈现为球状线粒体(图2E)。进一步探究显示,施加FluidFM负压后,力诱导的形状转变沿线粒体小管在毫秒到秒的范围内传播了数十微米。形状转变沿这一方向均匀传播,而外层线粒体膜(OMM)保持了初的完整性。当牵引力保持数秒后,OMM在先前形成的“珍珠”之间的一个或多个收缩点分离,从而产生立的球形线粒体,而管状结构的其余部分放松并恢复。结合线粒体牵引实验和线粒体定位的钙流实验,结果证明线粒体的串上珍珠表型的形状转变以及随后细胞质内的线粒体裂变是不依赖钙的。图2(A) FluidFM悬臂探针的扫描电子显微镜图像。具体尺寸参数是:L = 200 μm, W = 35 μm, H = 1 μm。Scale bar = 5 μm。(B) 提取线粒体后的FluidFM悬臂的荧光显微镜图像。由于折射率不同,可以看到提取物和悬臂探针填充物之间的边界。Scale bar = 10 μm。(C) 是图(B)的示意图,提取物的体积是1170 fL。(D- F) 活细胞器提取的延时图像和提取后金字塔悬臂图像。黄框表示细胞内的悬臂的位置。(D) 对表达su9-BFP(线粒体)和Sec61-GFP (ER) 的U2OS细胞进行提取。箭头表示ER区域。使用孔径为0.5 µm2的悬臂梁探针。Scale bar = 10 μm。(E) 从表达su9-BFP的U2OS细胞中提取单个线粒体。使用1 µm2孔径的悬臂梁探针。Scale bar = 10 μm。(F) 从表达su9-BFP的U2OS细胞中提取数个线粒体。使用1 µm2孔径的悬臂梁探针。Scale bar = 10 μm。 2. 将线粒体移植至新细胞 研究人员的下一个目标是将线粒体移植到新的宿主细胞中,并保持细胞活性。FluidFM技术为线粒体转移提供了两种可能性方案:方案一、用FluidFM技术直接提取线粒体而后注入到新的宿主细胞中;方案二、将从细胞中分离纯化的线粒体回充入FluidFM探针,然后注射(图3A-D)。作者比较了两种方法,为了实现可视化的线粒体的转移,作者在供体和受体细胞中分别对线粒体进行了差异化标记 (图3E-F 供体细胞线粒体su9-mCherry和受体细胞线粒体su9-BFP)。当使用FluidFM直接将线粒体从一个细胞移植到另一个细胞时,成功率高达95%,而且保持了细胞活力(图3G, 41个移植细胞中有39个)。在注射纯化线粒体后,作者观察到46%的样本(19/41)发生了线粒体转移且保持了细胞活力(图3G)。移植的定量结果显示,这些实验中移植的线粒体数量从3到15个线粒体每个细胞不等(图3H)。两种替代方案的不同成功率可以由线粒体分离获取的条件差异来解释。在评估线粒体提取方案时,作者观察到部分提取的线粒体外膜发生破裂。线粒体的不可逆损伤导致细胞内降解,细胞色素C释放可能导致细胞凋亡。 虽然线粒体的细胞间移植降低了通量,但它的优点是细胞外时间短(1分钟),并且通过FluidFM采样的线粒体大限度地集中在原生细胞质液中,完全避免了人工缓冲液的使用。在提取和移植之前,作者通过在探针中填充不混溶的C8F18来确保提取液在提取过程中保持在孔径附近。因此,只有很小的体积(0.5 - 2pL)被注入到宿主细胞中(图3B)。 除了标记供体细胞的线粒体(su9-mCherry)外,还标记了受体细胞的线粒体(su9- BFP),这样就能够观察移植细胞线粒体网络的实时状态。在上述两种移植方案(移植和纯化后注射)中,宿主-线粒体网络的管状状态不会因注射过程而产生影响。此外,标记可以让作者可视化地监测线粒体地移植,观察线粒体地融合。 无论移植方法是细胞到细胞(图3I),还是注射纯化线粒体(图3J),都可以观察到这些过程。实验跟踪了22个细胞的移植命运:18个细胞显示移植的线粒体完全融合,4个细胞的线粒体发生降解。多数细胞样本(18个细胞中的14个)在移植后30分钟内次观察到融合事件。 如上所述,细胞间移植即方案一的效率高,并可以直接观察单个移植线粒体的命运。为了展示这一点,作者将标记好的线粒体(su9-mCherry)从HeLa细胞移植到差异标记的U2OS细胞(su9-BFP)中,这种细胞通常用于研究动态线粒体行为。高灵敏度相机可以用于追踪受体细胞内的单个线粒体(图3L)。作者观察到荧光线粒体基质标签在移植后23分钟的发生初始融合而后扩展到线粒体网络。 综上所述,作者建立了两种将线粒体转移到单个培养细胞的方法。 一种方法是活细胞间移植。该方案显示移植后细胞活力高,允许观察移植后线粒体的动态行为,是一种高效方案。二种方法是大量纯化线粒体并将其注射到受体细胞中。 注射速度相当快,但不可避免地损害线粒体和细胞功能。图3(A) 方案一示意图(活细胞间线粒体移植):通过FluidFM吸入法提取线粒体。 随后,将带有提取物的悬臂探针移至受体细胞插入并注入提取物。(B) 方案一预填充C8F18的FluidFM悬臂梁的图像,被移植线粒体通过su9-mCherry标记,提取量~0.8 pL。Scale bar = 10 μm。(C) 方案二示意图(纯化线粒体注入细胞):使用标准线粒体纯化方案纯化的线粒体进行线粒体移植的方案。 将纯化的线粒体重悬在HEPES-2缓冲液中,直接填充到FluidFM探针中并对细胞进行注射。(D) 方案二由su9-mCherry标记的FluidFM悬臂充满线粒体的图像。Scale bar = 10 μm。(E) 通过方案一(活细胞间线粒体移植)进行线粒体移植后的宿主细胞图像。宿主细胞的线粒体通过su9-BFP标记,移植细胞线粒体通过su9-mCherry标记。Scale bar = 10 μm。(F) 通过方案二(纯化线粒体注入细胞)进行线粒体移植后的受体细胞图像。宿主细胞的线粒体通过su9-BFP标记,移植细胞线粒体通过su9-mCherry标记。Scale bar = 10 μm。(G) 通过光学成像对两种方案注射的细胞进行评估。每种方法评估了40个细胞。(H) 两种方案的线粒体的计数评估。每种方法评估了22个细胞。(I) 方案一移植线粒体后,对移植线粒体(su9-mCherry)和宿主线粒体网络(su9-BFP)使用不同的荧光标记进行成像,融合。Scale bar = 5μm。(J) 方案二注入纯化线粒体后移的融合状态,标记方案同(I)。Scale bar = 5 μm。(K) 移植线粒体发生降解,分裂成多个更小的荧光囊泡(su9-mCherry),荧光与标记的宿主细胞线粒体网络(su9-BFP)没有重叠。Scale bar=5 μm。 (L) 单个移植线粒体的延时图像序列(su9-mCherry)。细胞器供体为HeLa细胞,受体细胞为U2OS细胞,带有荧光标记线粒体网络(su9-BFP)。Scale bar = 10 μm。 讨论 FluidFM技术采用微型探针,可以在微环境中以高时空分辨率操纵单细胞或者对单个细胞进行采样,并与组学方法相结合,使细胞器的研究成为可能。FluidFM技术将原子力显微镜的高精度力学调节手段与光学检测下的纳米尺度微流控系统相结合,提供与单细胞操作相关的力学和定量的体积控制。这些特性在现有微型探针中是的,在本研究中,作者将FluidFM单细胞技术用于活细胞真核内和细胞间的细胞器微操作。成功实现了活细胞之间的线粒体移植。 该研究将启发人们将FluidFM技术应用于更多领域,例如,干细胞治疗中低代谢活性细胞的再生,作为线粒体替代治疗方法的一种备选方案等。此外,FluidFM技术为解决细胞生物学、生物力学和细胞工程等问题提供了新的视角。
  • 我司在北京某研究所成功安装美国Janis公司生产的高低温真空探针台 2016-11
    我司于2016年11月在北京某研究所成功安装美国Janis公司生产的高低温真空探针台。该探针台变温范围大(8K-675K (LHe),80K-675K(LN2)),温度稳定性好(优于10mK)。配三同轴探针臂,漏电流优于50fA。配无油分子泵组,低温下真空度优于5*10-6mbar。与Keithley 4200半导体特性仪匹配使用,用于功能材料、拓扑绝缘体、纳米结构和器件等变温测试,也可以用于半导体器件、MEMS器件、超导器件与封装前在真空下做原位测试以及高低温的老化测试。 高低温真空探针台系统
  • 闪谱发布 SuPerMax 3000FA型多功能酶标仪新品
    SuPerMax 3000FA型多功能酶标仪 ----专为生命科学实验室而打造上海闪谱生物科技有限公司成立于中国科学院上海生物工程中心,与复旦大学、上海交通大学有着良好的合作关系,是一家致力于为生命科学和药物研发工作者提供专业的、高精度、高通量、高性能的微孔板测读分析仪厂商,是国内第一家光栅型酶标仪生产商,SuPerMax型光栅酶标仪系列产品已被广泛应用于药物筛选、分子生物学、免疫学、细胞学、生物化学等多个领域,完全可以取代进口产品,是高性能微孔板测读分析领域的国产领导品牌,是科研单位与生化制药厂的明智选择。SuPerMax 3000FA型主要特点:1、适用于荧光、光吸收检测,具有多种拟合曲线进行分析;2、适用于蛋白酶与激酶、磷脂酶、NADH、GST活性测试;3、适用于蛋白质定量分析,支持UV,NanoOrange,Bradford,Lowry等方法;4、适用于DNA/RNA分析;5、适用于活性氧分析,cAMP分析;6、适用于细胞增殖和细胞毒性测试,MTT,XTT;7、适用于微生物生长、内毒素与细菌浓度分析;8、适用于分子探针实验;9、可进行紫外、荧光光谱扫描;10、激发与发射组件均为高分辨光栅单色仪,可设定最优激发与发射波长;11、内置光栅单色器的波长范围为190-1000nm,具有良好适应性;12、波长分辨率1nm,波长重复性可达0.2nm;13、具有动力学分析模式;14、具有温控孵育系统,温度可达65℃,适应高温试验;15、带有微孔板震荡混匀功能,无需使用外部摇床;16、使用氙灯光源,强度高、发光稳定;17、具有有样品检测探测器和参比探测器,检测精确;18、具有功能强大的数据分析能力的微孔板分析工作站;19、具有仪器参数设置与仪器自检功能,高度自动化;20、使用USB数据接口,便于仪器控制与数据传输;21、全中文界面,适合国内操作人员使用与教学;22、性能不低于进口同类产品,具有极高的性价比; SuPerMax 3000FA型主要指标:荧光性能:n 探测器:光电倍增管(PMT)n 激发波长范围:190nm-1000nm;n 发射波长范围:270nm-850nm;n 波长分辨率:1nm;n 波长带宽:10、20nm可选;n 波长准确度:0.2nm;n 荧光灵敏度:顶读<0.5fmol(FITC/孔→384板) 底读< 5fmol (FITC/孔→384板)n 检测数量级:顶读> 6个数量级(FITC/孔→384板) 底读>5.5个数量级(FITC/孔→384板)n 读数方式:顶读+底读n 比色皿模块:不存在 光吸收性能:n 检测器:光电池n 波长范围:190nm-1000nmn 波长准确度:±1.0nmn 波长重复性:0.2nmn 线性范围:0-4Abs(96孔,450nm),±2%n 整板重复性:极值<0.006n 比色皿检测模块:不存在 加液器功能(选配):n 数量: 1或2个n 加液体积:10-1000uL 常规特性n 光源:氙灯n 温度控制:(室温+2℃)至65℃n 振荡方式:线性、十字、圆周n 振荡幅度:高、中、低n 板型:96、384孔(其它孔位可定制) SuPerMax 3000FA型主要组成:1、主机(包括光源、检测器、孵育装置、振荡装置);2、SuPerMax 3000FA型多功能酶标仪工作站软件;仪器附件(选配)1、MF-10型孵育振荡仪;2、加液器组件;3、审计追踪;SuPerMax 3000FA型多功能酶标仪工作站软件界面: 由于技术不断进步,本公司保留设计更改之权利,更改恕不通知敬请谅解。创新点:适用于荧光、光吸收检测,具有多种拟合曲线进行分析,可进行紫外、荧光光谱扫描,激发与发射组件均为高分辨光栅单色仪,可设定最优激发与发射波长,内置光栅单色器的波长范围为190-1000nm,具有良好适应性 SuPerMax 3000FA型多功能酶标仪
  • 多功能显微镜助力一篇AFM!3D纳米几何结构新突破
    论文题目:Spectral Tuning of Plasmonic Activity in 3D Nanostructures via High-Precision Nano-Printing发表期刊:Advanced Functional Materials IF: 19.924DOI: 10.1002/adfm.202310110【引言】 等离子体纳米颗粒由于具有特殊的光学特性被广泛应用于光电器件、化学和生物传感器等领域。若想调节纳米结构的等离子效应,则需要准确地制备出具有特定几何形状的3D纳米结构。目前,等离子纳米结构主要采用纳米颗粒或纳米颗粒阵列,通过纳米狭缝自组装法等手段,制备相应的等离子体纳米结构。可是,在制备等离子体纳米结构的过程中,由于受到了光刻等技术手段的限制,所制备的纳米结构多为2D平面结构。对于制备具有准确几何形状的3D等离子体纳米结构的相关研究尚属空白。【成果简介】 近日,格拉茨技术大学相关团队提出了基于聚焦电子束诱导沉积(Focused Electron Beam Induced Deposition,FEBID)方法制备具有准确纳米尺度3D几何结构的等离子体纳米结构。同时,作者通过FusionScope多功能显微镜和透射电镜(TEM)对相应的3D纳米结构进行了原位几何尺寸的表征。然后,使用扫描透射电子显微镜的电子能量损失谱仪(STEM-EELS)对所制备的3D纳米结构的等离子性能进行表征。所测量的结果与相关模拟计算结果相比,两者结果相互吻合,证明了通过FEBID的方法制备3D等离子体纳米结构的可行性。相关工作以《Spectral Tuning of Plasmonic Activity in 3D Nanostructures via High-Precision Nano-Printing》为题在SCI期刊《Advanced Functional Materials 》上发表。 本文使用的FusionScope多功能显微镜创新性地将SEM和AFM技术深度融合,利用SEM进行实时、快速、精准导航AFM针尖,实现同一时间、同一样品区域和相同条件下的SEM&AFM原位精准定位与测量;测量时也可以实时观察AFM悬臂的尖端,在不需要转移样品的情况下,原位进行80° AFM与样品台同时旋转,对几乎所有样品(包括复杂样品)均可以实现无视野盲区观测;其丰富的功能选件如力曲线、导电原子力显微镜(C-AFM)和磁力显微镜(MFM)以及EDS能谱仪,可有效实现多维度同区域的高级测量。本文将简要阐述FusionScope多功能显微镜对不同平面结构的等离子体样品观测结果。 图1. FusionScope多功能显微镜【图文导读】图2. 制备、清除和3D加工能力展示。(a)气体注入系统(GIS)将金属气体前驱物分子(Me2(acac)Au(III))注入到基底附近,利用聚焦电子束形成在基底上形成沉积。(b-g)展示了FEBID制备复杂构型的3D纳米结构的能力。(h)运用聚焦电子束去除碳的过程。图3. 不同平面结构的等离子体测量结果。(a)利用FusionScope多功能显微镜的原位AFM功能测量的在制备后和清除后的微纳结构变化区别。(b)通过原位AFM测量的在去除前后所制备纳米结构的体积变化。(c)部分去除样品的STEM-EELS能谱。(d-l)不同设计下的等离子体测量结果。图4. 利用FusionScope多功能显微镜获取用于模拟的数据。(a-b)利用FusionScope多功能显微镜中的SEM对AFM进行引导,在放置在TEM网格上的Au纳米线进行测量。(c)对FusionScope所获得的数据和TEM所获得的数据进行相互验证。(d)FusionScope测量Au纳米线的高度为24 nm,半峰宽为51 nm。图5. Au纳米线的等离子性能的实验和模拟结果。(a) Au纳米线在不同能量损失下的EELS模拟结果。(b)Au纳米在不同能量损失下的EELS实验结果。(c)在纳米线的边缘部分(d)中蓝色区域的EELS实验和模拟对比结果。(e)为Au纳米线的中间部分(d)中绿色区域的EELS的模拟和实验结果。图6. 可进行光谱调谐的等离子体3D纳米结构的实验和模拟结果。(a)在3D纳米结构尖端部分的EELS结果,实线为实验结果,虚线为模拟结果。(b-c)不同形貌的3D纳米结构的实验和模拟结果。(d)不同形貌的纳米结构的三个显著共振峰位置的实验和模拟结果。【结论】 论文中,格拉茨技术大学相关团队通过FEBID的方法制备了具有纳米级精度的3D等离子体纳米结构。在制备相关纳米结构过程中,通过FusionScope系统对所制备的纳米结构进行了原位的几何结构表征,为模拟过程提供了数据支持。Quantum Design公司研发的FusionScope多功能显微镜,通过特有的共坐标系统,解决了原位联合显微分析中不同表征方式无法共享微区的问题,又通过优化AFM和SEM工作流给用户提供了一个清晰简单的操作流程,为原位微区信息的获取提供了极大的便利。此外,FusionScope还可以通过更换不同AFM探针,实现对样品三维形貌,力学性能,电学性能和磁学性能的综合物性表征。 样机体验: 为了更好的为国内科研工作者提供专业技术支持和服务,Quantum Design中国北京样机实验室开放Fusionscope多功能显微镜样机体验活动,我们将为您提供样品测试、样机参观等机会,欢迎各位老师垂询!
  • 212万!广东工业大学手套箱与电流电压测试仪等设备采购项目
    项目编号:M4400000707015234001项目名称:手套箱与电流电压测试仪等设备采购(四次)采购方式:公开招标预算金额:2,128,500.00元采购需求:合同包1(金相显微镜探针台等设备采购):合同包预算金额:2,128,500.00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其他专用仪器仪表金相显微镜探针台1(套)详见采购文件199,000.00-1-2其他专用仪器仪表高温分析探针台1(套)详见采购文件158,000.00-1-3其他专用仪器仪表探针台5(套)详见采购文件245,000.00-1-4其他专用仪器仪表电容电压特性测试仪5(套)详见采购文件180,000.00-1-5其他专用仪器仪表电流电压测试仪10(套)详见采购文件500,000.00-1-6其他专用仪器仪表少子寿命测试仪5(套)详见采购文件150,000.00-1-7其他专用仪器仪表霍尔效应测试仪5(套)详见采购文件27,500.00-1-8其他专用仪器仪表四探针测试仪5(套)详见采购文件115,000.00-1-9其他专用仪器仪表晶体管图示仪5(套)详见采购文件45,000.00-1-10其他专用仪器仪表数字荧光示波器16(套)详见采购文件496,000.00-1-11其他专用仪器仪表万用表10(套)详见采购文件13,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:自合同签订之日起至质保期满之日
  • 小编精选|多功能酶标仪导购篇
    酶标仪(MicroplateReader)即酶联免疫检测仪,是对酶联免疫检测(EIA)实验结果进行读取和分析的专业仪器。其在生物医学、药物研发、农业和微生物学领域被广泛应用,是生命科学实验室必不可少的仪器品类。单通道酶标仪检测原理图(图源网络)酶标仪实际上就是一台变相的分光光度计,其基本工作原理与主要结构和分光光度计基本相同。酶标仪测定是在特定波长下,检测被测物的吸光值。随着检测手段的进步和检测技术的发展,拥有多种检测模式的多功能酶标仪已成为一种发展趋势,多功能酶标仪具备吸光度(Abs)、荧光强度(FI)、时间分辨荧光(TRF)、荧光偏振(FP)、化学发光(Lum)等检测功能,甚至还可以支持“Western Blot”和“上转换发光”等功能。根据不同的检测模式,选择光栅或滤光片作为最适合的光路,其中光栅适用于吸光度和荧光强度,滤光片适用于AlphaScreen和时间分辨荧光,化学发光一般无需波长选择(可以根据需要使用滤光片)。酶标仪市场主流的仪器品牌主要包括美谷分子、伯腾、帝肯和珀金埃尔默等,据统计高校和科研院所上传共享的酶标仪信息显示(点击查看),这四个品牌在国内科研市场中份额占到近90%,而国产品牌仅占比1%。那么如何从琳琅满目的品牌和型号中选择符合自身需求,且可靠的产品呢?接下来,小编将遴选推荐一些靠谱品牌型号,希望能够帮助正在苦苦寻觅多功能酶标仪的同学。进口品牌美谷分子 SpectraMax iD5多功能酶标仪SpectraMax iD5多功能酶标仪(点击查看)美谷分子(Molecular Devices)始创于上世纪80年代美国硅谷,作为全球高通量仪器设备的优秀品牌,一直致力于为生命科学研究及药物研发提供先进的解决方案。新推出的SpectraMax iD5-多功能酶标仪具备多种检测功能,如光吸收、荧光、化学发光、时间分辨荧光、荧光偏振、FRET、DLR、BRET、Nano-BRET、TR-FRET、HTRF、此外还加入了最常用Western Blot检测。相较于前几代产品,其创新性体现在高灵活性和高灵敏度的精确结合,仪器内置光栅和滤光片双系统,即四光栅+滤光片杂合方式,既保证检测灵活性,又提高检测的灵敏度。此外,SpectraMax iD5内置近场通讯功能 (NFC),可自动检测并识别滤光片标签代码,使得工作流程简化,效率大大提升。伯腾 Synergy Neo2 HTS全功能酶标仪Synergy Neo2 HTS全功能酶标仪(点击查看)伯腾(BioTek)公司创立于 1968 年,并于 1981 年推出了自己的第一款微孔板酶标仪,已有40余年的技术积累和研发经验。伯腾推出的Synergy Neo2 HTS全功能酶标仪专为开展筛选应用的实验室而设计,具备快速检测速度和超高性能。采用专利 Agilent BioTek Hybrid 技术,具有独立的基于滤光片的光学系统和光栅系统,确保在所有检测模式下均能获得出色的性能。先进的环境控制技术,包括 CO2/O2 控制,温控至70°C和变速振荡,以支持活细胞分析。此外可提供无人值守的自动化功能、高通量和条形码标记的滤光片模块,可以简化工作流程和降低出错率。帝肯 Spark多功能酶标仪Spark多功能酶标仪(点击查看)帝肯(Tecan)推出的Spark多功能酶标仪是一款可自由配置多功能的产品,可以在将来任何时间进行模块添加和升级。Spark多功能酶标仪配备高速光栅检测器,在5秒内提供了200-1000纳米的吸收光谱,使用的阶跃尺寸仅为1纳米,有效地消除了样品蒸发的风险。搭配NanoQuant微量检测板,可以同时检测多达16个样本,样本体积仅为2uL。Spark的发光模块可为 96孔、384孔和1,536孔的微光、闪烁和多色发光应用提供更高的灵敏度。此外Spark内置冷却功能模块,能够将整体温度控制在18到42 °C之间,不受外界环境影响。珀金埃尔默 多模式读板仪PerkinElmer VICTOR Nivo多模式读板仪PerkinElmer V ICTOR Nivo(点击查看)珀金埃尔默(Perkin Elmer)VICTOR 系列的酶标仪在市场上拥有一批忠实客户,全球装机量达上万台,其推出的多模式读板仪PerkinElmer VICTOR Nivo不仅继续传承高灵敏度特点,而且灵活性和空间性能上实现进一步突破。VICTOR Nivo具有光吸收、荧光、化学发光、时间分辨荧光和荧光偏振等五种检测模式,并具有温度控制、气体控制、加样器及WIFI远程控制等模块。此外系统配置了多种适用于基础研究和方法开发的检测模式,帮助开展分子&细胞生物检测、蛋白/核酸定量分析、报告基因系统、动力学检测、分子免疫检测及结合实验等科学研究。赛默飞 Varioskan LUX 多功能酶标仪Varioskan LUX多功能酶标仪(点击查看)赛默飞(Thermo Fisher)推出Varioskan LUX多功能酶标仪是一款模块化、可升级的产品,适用于多种多样的实验。Varioskan LUX可提供多达五种测量技术,包括吸光度测定、荧光强度测定、化学发光测定、AlphaScreen 测定和时间分辨荧光测定。除常规功能外,Varioskan LUX 还具有自动增益调节功能,可节省时间并减少灵敏度下降或信号过饱和的风险。 BMG CLARIOstarPlus多功能酶标仪CLARIOstarPlus多功能酶标仪(点击查看)德国BMG LABTECH推出一款多功能酶标仪CLARIOstarPlus,该产品具有先进的LVF光栅技术,高灵敏度的过滤器和超速UV/Vis分光计全吸收光谱,可应用于多种检测场景。据介绍,CLARIOstarPlus具有拥有无需人工干预的最大检测动态范围,超快速数据采样(100次检测/秒),基于活细胞分析的专用功能等特点。国产品牌闪谱 SuPerMax 3100型多功能酶标仪SuPerMax 3100型多功能酶标仪(点击查看)上海闪谱生物科技有限公司是国内历史悠久的光栅型酶标仪生产商,其推出的SuPerMax型光栅型多功能酶标仪系列产品已被广泛应用于药物筛选、分子生物学、免疫学、细胞学、生物化学等多个领域。其中SuPerMax 3100型多功能酶标仪适用于荧光、光吸收、化学发光检测。据介绍,该款产品可进行光谱扫描,激发与发射组件均为高分辨光栅单色仪,可设定最优激发与发射波长;具有温控孵育系统,温度可达65℃,适应高温试验;可以选配加装自动加液器,用于快速检测。奥盛 Feyond-A300多功能酶标仪Feyond-A300多功能酶标仪(点击查看)杭州奥盛仪器有限公司提供的多功能酶标仪Feyond系列可满足不同人群的需求,其中Feyond-A300多功能酶标仪具有紫外/可见光光吸收、荧光、化学发光检测功能,并且提供一系列专用的、模块化的、可升级的检测配件来满足客户的需求。据介绍Feyond-A300的光栅单色器光路检测系统可确保仪器出色的波长准确性,在200-1000nm内,以1nm步进量进行全光谱扫描;采用二向色镜和滤光片来构成光路,可实现灵敏和灵活的微孔板顶部荧光测量,独立可拆装滤光片模块,可以更加方便研究员滤光片的更换。近年来,多功能酶标仪市场涌现出的国产品牌日益增多,产品性能参数不断增强,国产仪器也开始抢占市场份额,由低端市场向高端市场进军,更多酶标仪讯息,点击专场查看。找靠谱仪器,就上仪器信息网【选仪器】栏目。它是科学仪器行业专业导购平台,旨在帮助仪器用户快速找到需要的仪器设备。栏目囊括了分析仪器、实验室设备、生命科学仪器、物性测试仪器、光学仪器及设备等14大类仪器,1000余个仪器品类。
  • Nanoscribe微纳3D打印系统助力扫描探针成像系统技术突破
    研究背景为了探索待测物微纳米表面形貌,探针扫描成像技术一直是理论研究和实验项目。然而,由于扫描探针受限于传统加工工艺,在组成材料和几何构造等方面在过去几十年中没有显著的研究进展,这也限制了基于力传感反馈的测量性能。 如何减少甚至避免因此带来的柔软样品表面的形变,以实现对原始表面的精确成像一直是一个重要议题。 Nanoscribe设备加工的“减震器“纳米探针近日,东南大学生物科学与医学工程学院、生物电子学国家重点实验室顾忠泽教授和赵祥伟教授等人在Nature热门子刊Nature Communications上报道了一种新的扫描探针设计和加工方案,使用德国Nanoscribe公司的微纳3D打印系统制作一种基于层次堆叠单元的低密度三维微纳结构,旨在利用谭政自身机械特性来减少探针-样品的过度机械作用。在该工作中,研究人员借鉴生物组织的多孔结构在能量吸收,传导和缓释的有效作用,提出了低密度的结构可控机械材料(Materials with Controlled Microstructural Architecture, MCMA), 作为探针本体的构筑设计,并且通过 Nanoscribe公司先进的微纳米增材技术进行激光直写制备。微结构缓冲材料与扫描成像系统的创新集成为尖端成像方案开辟了林一条道路,促进了基于3D激光直写制备的多功能扫描探针成像系统的发展。Nanoscribe公司的系列产品是基于双光子聚合原理的高精度微纳3D打印系统,双光子聚合技术是实现微纳尺度3D打印最有效的技术,其打印物体的最小特征尺寸可达亚微米级,并可达到光学质量表面的要求。Nanoscribe Photonic Professional GT2使用双光子聚合(2PP)来产生几乎任何3D形状:晶格、木堆型结构、自由设计的图案、顺滑的轮廓、锐利的边缘、表面的和内置倒扣以及桥接结构。Photonic Professional GT2 结合了设计的灵活性和操控的简洁性,以及广泛的材料-基板选择。因此,它是一个理想的科学仪器和工业快速成型设备,适用于多用户共享平台和研究实验室。了解更多双光子微纳3D打印技术和产品信息请咨询Nanoscribe中国分公司纳糯三维科技(上海)有限公司Photonic Professional GT2 双光子微纳3D打印设备Quantum X 灰度光刻微纳打印设备
  • 岛津电子探针助力中南大学学者在华南地区发现铟富集矿区
    导读铟是一种重要的战略稀有金属,分布稀散,一般矿产含铟量达1ppm(1克/吨,即0.0001%)即具有经济地选矿和开采价值。 湘南地区分布着大量的钨锡铅锌多金属矿床,中南大学刘建平副教授多年以来一直致力于湖南省香花岭地区研究铟的赋存和成矿机制研究。 经过地球化学和岛津电子探针测试数据分析,于2017年发现了一处含铟富矿,极具经济和学术研究价值。结果显示,在铟最富集的闪锌矿中,核部含7-8%(质量百分含量,Wt%)的铟,边缘铟含量高达21.96Wt%,为中国南方铟富集最多的闪锌矿。 铟的战略价值? 铟是稀有金属,含量极低且分散,地壳中的储量只有黄金的1/6。铟合金广泛应用于航空航天、无线电和电子工业、医疗、国防、能源等高科技领域,其中ITO(铟锡氧化物)占铟消费的80%以上。 因此,铟产业也被称为“信息时代的朝阳产业”,是目前最具新型战略性资源意义的稀有金属之一。 铟的赋存特征? 含铟矿床与钨锡铅锌多金属矿床有关,黄铜矿和锡石中虽然也含有微量的铟,但闪锌矿是最重要的富铟矿物。闪锌矿,主要成分ZnS,通常含铁、铜、以及锰、镉、镓等稀有元素。 湖南省香花岭矿田位于湘南成矿带西南角,矿区分布着稀有金属矿床和锡铅锌矿床,其中产于断层中的脉型锡铅锌矿床和花岗斑岩脉中的斑岩型锡铅锌矿床含有丰富的硫化物,铟通常赋存于这些矿床的硫化物中。 岛津电子探针测试铟的优势 铟稀有且分散,地壳丰度为0.05ppm,微量甚至痕量元素的测试需要高灵敏度微区测试仪器。 岛津电子探针(钨灯丝和六硼化铈EPMA-1720系列、场发射 EPMA-8050G) 岛津电子探针EPMA通过配置统一四英寸罗兰圆半径的、兼具灵敏度和分辨率的全聚焦分光晶体,以及52.5°的特征X射线高取出角,使之具备非常优异的微量元素检测能力。 岛津电子探针测试结果 中南大学刘建平副教授团队对新风锡矿床中的富铟闪锌矿进行元素面分析,元素In、Zn、Cu和Fe的面分布特征见下图。 富铟闪锌矿中主要元素分布特征图 测试结果表明,闪锌矿在核部富集元素Zn,在边缘富集元素In和Cu。在闪锌矿内部,受黄铜矿的影响,铜和铁分布不均匀。 表1 部分闪锌矿定量测试结果(Wt%) 电子探针测试结果显示,新风锡矿中的闪锌矿含有高含量的铟。在铟最富集的闪锌矿中,核部含7-8%的铟(质量百分含量,Wt%),边缘铟含量高达21.96%(Wt%),为中国华南铟含量最高的闪锌矿。 岛津电子探针通过配置高灵敏度、高分辨率的全聚焦型分光晶体和52.5°的高特征X射线检出角,使之具备非常优异的元素检测限,能够对载铟矿物进行观察和有效分析。 专家声音 自岛津电子探针EPMA-1720H于2013年落户中南大学地球科学与信息物理学院以来,不断地为校内外地质地矿科研工作提供测试和分析服务,提升了学校学科影响力,也协助谷湘平教授完成多种新型矿物的确认工作。 中南大学 刘建平副教授 本次在湘南香花岭锡铅锌矿床中发现的铟最富集闪锌矿,极具经济和学术价值,不但为战略稀有金属铟的勘探和采集提供了思路和方向,也为铟的成矿机制研究提供了一个很好的学术范例。 撰稿人:赵同新、崔会杰
  • 岛津EPMA超轻元素分析之(一)| 超轻元素的电子探针测试难点和岛津解决方案
    电子探针作为显微形态观察及微区成分分析最有效的测试手段之一,在材料分析和地质地矿领域有着非常广泛的应用。但超轻元素的电子探针微区定量测试存在一系列难点,成为限制深入研究的桎梏,也是传统仪器厂商不敢轻易涉足的“雷区”。 岛津电子探针(EPMA-1720 和 EPMA-8050G) 针对超轻元素种种特性,岛津电子探针通过在硬件方面配置兼具高灵敏度和高分辨率的约翰逊型全聚焦分光晶体、采用独有的52. 5°高位特征X射线取出角以及人工合成的各类超轻元素专用分光晶体等全方位优化设计,使得岛津在超轻元素的测试上表现格外优异。 超轻元素分析的难点 电子探针作为微区分析仪器,是利用从试样内部微米级别体积范围内被高能聚焦的入射电子束激发出的特征X射线信号来进行元素的定性及定量分析。超轻元素的特征X射线具有波长长、能量低、易被试样基体吸收等特点,用电子探针精确分析时有如下难点: 1超轻元素的特征X射线质量吸收系数大,譬如在同样的基体中,超轻元素Be的质量吸收系数是Fe元素的几百甚或上千倍,这意味着样品中被激发出的超轻元素特征X射线在从试样内部出射的过程中更容易被基体吸收、衰减程度更大。 2超轻元素的特征X射线波长较长,容易受到其它元素的高次线重叠干扰。如图1所示,C的Ka明显易受到Mn、Ni等元素高次线的干扰。图1 C元素附近的干扰线 3超轻元素原子核外只有两个电子层,其特征X射线由外层电子向内层空位跃迁后产生。当超轻元素与其他元素结合时,外层电子会受到影响,这就造成了不同结合状态下,超轻元素的特征X射线峰位会有所偏移。图2为单质硼与氮化硼样品中B元素特征X射线峰位偏移情况。 图2 B和BN的峰形峰位偏移 4超轻元素的特征X射线波长较长,根据布拉格衍射公式:2dsinθ=nλ,需要晶面间距d更大的分光晶体,而天然矿物中已很难找到可对超轻元素分光的合适晶体。 岛津应对之道 1针对超轻元素特征X射线易被基体吸收的问题,岛津电子探针采用52.5°高位特征X射线取出角设计。 假设特征X 射线产品的深度为单位1 μm 时,取出角为40°的仪器相对于岛津52. 5°取出角,两者的出射路程差可达ΔL = b -a = 1 /sin 40° - 1 /sin52. 5° = 1. 556 - 1. 261 =0. 295 μm。可见,高取出角能够显著的缩短出射路程,极大的减轻超轻元素被基体吸收的程度 另外高取出角还能带来更好的空间分辨率、更少的二次荧光等优势。 2针对超轻元素特征X射线测试灵敏度的问题,岛津配置了兼具灵敏度和分辨率的全聚焦分光晶体。 罗兰圆的半径越大,对特征X 射线的分辨率越好,罗兰圆的半径越小,灵敏度会越好。如果使用半聚焦型的分光晶体,灵敏度和分辨率不能很好地兼顾,如果需要高灵敏度时,只能选择罗兰圆半径较小的分光晶体,同时把特征X 射线检测器前端的狭缝调大,但难免会造成分辨率的变差 而需要高分辨率时,则需要选择罗兰圆半径较大的分光晶体,同时把检测器狭缝缩窄,但会造成灵敏度的下降。而岛津电子探针采用统一4 英寸的全聚焦晶体,无需额外选择和设置,即可获得更好的灵敏度和分辨率。 3针对高次线的影响,岛津对每个分光谱仪使用256个通道的PHA(脉冲高度分析器,Pulse Height Analyzer)可以有效地过滤高次线的干扰。 图3 利用PHA过滤高次线对Be峰的干扰 4针对超轻元素波长较长的特点,岛津开发了超轻元素测试专用的大晶面间距的分光晶体(不同2d值)可供选择,如表1所示。 表1 岛津开发的超轻元素专用分光晶体 总 结 岛津电子探针完美地解决了微区中超轻元素的测试难题,可为材料分析中的微观机理研究提供有力数据支撑;在地学领域,对于研究矿床成因解释、矿产资源评价和新矿物的发现等具有重要意义。 撰稿人:赵同新、崔会杰
  • 迪克微电子完成天使轮千万级融资 专注于半导体测试探针
    据“为溪资本 Ravine Capital”公众号报道,迪克微电子近日宣布完成了近千万元天使轮融资,由为溪资本独家投资。本轮投资主要用于装修新厂房,扩充机台设备和增加研发人员等。据公开资料显示,迪克微电子创立于2010年,主要从事电子产品、绝缘材料、测试针、测试夹具、五金机电、排线等产品的贸易,2020年公司利用在测试针、测试夹具行业积累的市场优势转型为包含测试探针设计、生产、销售的专业公司。目前公司主营产品包括连接器探针、PCB探针、ATE探针等。公司正积极开拓半导体测试领域以外的市场,如用于太阳能电池和模块的探针产品。
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