DMM-5000微分干涉金相显微镜采用优质的无限远光学系统,同时配备明暗场通用的长工作距离平场平场消色差物镜,多光路的系统设计,可同时支持双目镜筒观察和数码摄像装置观察。DMM-5000倒置金相显微镜可广泛应用于研究金属的显微组织,能在明场、暗场、偏光、微分干涉下进行观察和摄影,配备专用软件,更可同步进行测量分析。可供研究单位、冶金、机械制造工厂以及高等工业院校进行金属学与热处理、金属物理学、炼钢与铸造过程等金相试验研究之用。DMM-5000高级正置金相显微镜,选用优质的光学元件,配有超大视场目镜、落射照明器、平场无限远长工作距离明暗场物镜,可选用微分干涉(DIC)观测、获得高清晰的图像,使图像衬度更好。是针对半导体晶圆检测、太阳能硅片制造业、电子信息产业、治金工业开发的,作为高级工业金相显微镜使用。可进行明暗场观察、落射偏光、DIC观察,广泛用于工厂、研究机构、高等院校对太阳能电池硅片、半导体晶圆检测、电路基板、FPD、精密模具的检测分析。 DMM-5000C电脑型微分干涉金相显微镜是将精锐的光学显微镜技术、先进的光电转换技术、尖端的计算机成像技术完美地结合在一起而开发研制成功的一项高科技产品。既可人工观察金相图像,又可以在计算机显示器上很方便地适时观察金相图像,并可随时捕捉记录金相图片,从而对金相图谱进行分析,评级等,还可以保存或打印出高像素金相照片。
微分干涉显微镜对表面光洁度的测定: 电解抛光,化学抛光时,表面质量可用微分干涉金相显微镜加以鉴定。根据干涉条纹的形状可知表面光洁度的好坏,如条纹弯曲不大说明抛光或表面较平整。 微分干涉显微镜对金属塑性变形的研究: 用微分干涉显微镜可以精确地测定滑移带高度及多晶体试样内各处的变形程度等。 微分干涉显微镜对金相试样因共格相变发生浮凸的研究: 在金属里面的马氏体,贝氏体及魏氏体组织,用微分干涉金相显微镜能有效地鉴定表面浮的形状。用它进行观察可以使表面的肉眼无法观察到的浮凸体明显地程现出来。 微分干涉显微镜对LCD行业的检察应用: 在目前市场上供不应求的LCD行业来说,这是最适合不过的了,LCD属于一种精密型的产品,生产过程中许多部件都要用到显微镜。微分干涉金相显微镜主要用于在导电粒子方面的观察,这种粒子小到四五微米,肉眼根本玩法看见。用该类显微镜则方便许多。
显微镜成像系统,是能够连接显微镜和电脑,方便教学与及研究,不知道有多少人选择了便用显微镜成像系统
要采购低温冰箱,荧光PCR仪,高压灭菌锅,凝胶成像仪,显微成像系统等,哪几家公司(国外)的性价比高且结实耐用啊,求高手指点。
微分干涉差显微镜 - 简介 1952年,Nomarski在相差显微镜原理的基础上发明了微分干涉差显微镜(differential interference contrast microscope)。DIC显微镜又称Nomarski相差显微镜(Nomarki contrast microscope),其优点是能显示结构的三维立体投影影像。与相差显微镜相比,其标本可略厚一点,折射率差别更大,故影像的立体感更强。 DIC显微镜的物理原理完全不同于相差显微镜,技术设计要复杂得多。DIC利用的是偏振光,有四个特殊的光学组件:偏振器(polarizer)、DIC棱镜、DIC滑行器和检偏器(analyzer)。偏振器直接装在聚光系统的前面,使光线发生线性偏振。在聚光器中则安装了石英Wollaston棱镜,即DIC棱镜,此棱镜可将一束光分解成偏振方向不同的两束光(x和y),二者成一小夹角。聚光器将两束光调整成与显微镜光轴平行的方向。最初两束光相位一致,在穿过标本相邻的区域后,由于标本的厚度和折射率不同,引起了两束光发生了光程差。在物镜的后焦面处安装了第二个Wollaston棱镜,即DIC滑行器,它把两束光波合并成一束。这时两束光的偏振面(x和y)仍然存在。最后光束穿过第二个偏振装置,即检偏器。在光束形成目镜DIC影像之前,检偏器与偏光器的方向成直角。检偏器将两束垂直的光波组合成具有相同偏振面的两束光,从而使二者发生干涉。x和y波的光程差决定着透光的多少。光程差值为0时,没有光穿过检偏器;光程差值等于波长一半时,穿过的光达到最大值。于是在灰色的背景上,标本结构呈现出亮暗差。为了使影像的反差达到最佳状态,可通过调节DIC滑行器的纵行微调来改变光程差,光程差可改变影像的亮度。调节DIC滑行器可使标本的细微结构呈现出正或负的投影形象,通常是一侧亮,而另一侧暗,这便造成了标本的人为三维立体感,类似大理石上的浮雕。
[url=http://www.f-lab.cn/microscopes-system/storm.html][b]实时超分辨率显微成像系统[/b][/url]突破了光学显微镜的半波长分辨率极限,提供了比宽视场,共聚焦显微镜更好分辨率。实时超分辨率显微成像系统采用尼康或奥林巴斯显微镜,Chroma 滤波片,Andor公司EMCCD相机以及独特的照明系统,为客户提供全球同步的超分辨率成像系统。[img=实时超分辨率显微成像系统]http://www.f-lab.cn/Upload/storm-2.JPG[/img][b]实时超分辨率显微成像系统特点[/b]横向分辨率可达20nm,轴向分辨率可达40nm实时和线下图像重建GPU加速处理图像先进的自动聚焦硬件高分辨率X-Y-Z工作台灵活的配置[img=实时超分辨率显微成像系统]http://www.f-lab.cn/Upload/storm-1.JPG[/img]实时超分辨率显微成像系统:[url]http://www.f-lab.cn/microscopes-system/storm.html[/url]
一、前沿2009年10月6日,瑞典皇家科学院宣布,将2009年诺贝尔物理学奖的一半授予美国科学家威拉德• 博伊尔和乔治• 史密斯,因为他们于1969年发明了半导体集成电路成像技术,CCD感应器。经过四十年的发展,CCD技术由实验室逐步走向了市场,具有越来越广阔的应用。CCD数码成像对摄影产生了革命性的影响。在感光胶片之外,人们可以通过电子电路捕捉图像,这些以数字形式存在的图像更加易于处理和分发。数字图像已经成为许多研究领域中不可替代的重要工具。数码成像技术应用到显微镜上,以替代以往的胶卷拍摄,现在已经广泛应用了。以前我们用胶卷来进行显微拍摄,要等一卷拍完,冲洗出来才能确定拍摄的图像是否清晰,如果拍摄的图像不理想,而显微观察的样品又失效了,就需要重新制作样品,给研究工作带来很大的不便,而现在使用显微数码相机来拍摄显微图像,所见即所得,当时就是保存处理,甚至统计分析,极大的提高了工作效率。二、显微数码成像系统的组成显微数码成像系统包括CCD/CMOS专业相机,图像采集处理软件,显微镜接口,数据传输线等,其中最核心的设备是CCD和CMOS图像传感器,前者由光电耦合器件构成,后者由金属氧化物器件构成。两者都是光电二极管结构感受入射光并转换为电信号,主要区别在于读出信号所用的方法。CCD(Charge Coupled Device ,感光耦合组件)上感光组件的表面具有储存电荷的能力,并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光线时,会将电荷反应在组件上,整个CCD上的所有感光组件所产生的信号,就构成了一个完整的画面。CCD的结构分三层 ,第一层“微型镜头”“ON-CHIP MICRO LENS”,这是为了有效提升CCD的总像素,又要确保单一像素持续缩小以维持CCD的标准面积,在每一感光二极管上(单一像素)装置微小镜片。CCD的第二层是“分色滤色片”,目前有两种分色方式,一是RGB原色分色法,另一个则是CMYG补色分色法。原色CCD的优势在于画质锐利,色彩真实,但缺点则是噪声问题。第三层:感光层,这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号,并将信号传送到影像处理芯片,将影像还原。数码成像的核心器件除CCD,现在越来越多的使用CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,互补性氧化金属半导体,CMOS和CCD一样同在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS传感器中每一个感光元件都直接整合了放大器和模数转换逻辑,当感光二极管接受光照、产生模拟的电信号之后,电信号首先被该感光元件中的放大器放大,然后直接转换成对应的数字信号。CMOS的优势在于成本低,耗电需求少,便于制造, 可以与影像处理电路同处于一个芯片上,缺点是较容易出现杂点。三 显微镜成像系统相关参数对CCD/CMOS数码成像系统的结构和原理有了一个基本了解后,我们再对成像系统的一些基本参数作一个说明。在实际应用中,很多用户对像素多少很敏感,一上来就提到我要多少万像素的成像系统,其实在专业成像应用中,像素多少只是影响成像的一个因素,还有其他很多指标,包括分辨率,感光器件大小,动态范围,灵敏度,量子效率,信噪比等。感光器件的面积大小是衡量显微成像系统质量的一个重要指标,感光器件的面积越大,捕获的光子越多,感光性能越好,信噪比越低。当前数码成像系统中较常应用的感光器件规格如下:1英寸(靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm,对角线16mm),2/3英寸, 1/2英寸,1/3英寸,另外有时也用到1/1.8英寸,1/2.5英寸的CCD/CMOS感光器件。 像素是CCD/CMOS能分辨的最小的感光元件,显微数码成像系统的像素由低到高有:45万左右,140万左右,200万左右,300万左右,500万左右,900万像素,甚至还有更高的达到2000万像素以上。一般来说,像素越高,图像分辨率越高,成像也就越清晰,但有时候图像分辨率达到一定程度后,就不是影响成像质量的主要指标了。比如图像分辨率高,噪声也很高时,成像质量也不会很好。暗电流是导致CCD噪音的很重要的因素。暗电流指在没有曝光的情况下,在一定的时间内,CCD传感器中像素产生的电荷。我们在做荧光拍摄的时候,需要的曝光的时候比较长,这样导致CCD产生较多的暗电流,对图像的质量影响非常大。通常情况下通过降低CCD的温度来最大限度的减少暗电流对成像的影响。Peltier制冷技术一般可将CCD温度降低5-30°C,在长时间拍摄或一次曝光超过5-10秒,CCD芯片会发热,没有致冷设备的芯片,“热”或者白的像素点就会遮盖图像,图像会出向明显的雪花点。CCD结构设计、数字化的方法等都会影响噪音的产生。当然通过改善结构、优化方法,同样能减少噪音的产生。显微荧光或其他弱光的拍摄对CCD噪音的降低要求很高,应选用高分辨率数字冷却CCD成像系统,使其能够捕获到信号极其微弱的荧光样品图像,并且能够最大程度的降低噪音,减少背景,提供出色的图像清晰度。所以一般在荧光及弱光观察时需要选择制冷CCD。在显微数码成像过程中,对于荧光及弱光的拍摄,除了制冷降低热噪声外,还可使用 BINNING技术提高图像的灵敏度,BINNING像素合并是一种非常有用的功能,它可被用来提高像素的大小和灵敏度,比如摄像头像素大小为5u,当经过2x2合并后,像素大小为10u,3X3合并后,像素大小为15u, 这是图像的整体像素变少了,但成像的灵敏度可提高9倍。动态范围表示在一个图像中最亮与最暗的比值。12bit表示从最暗到最亮等分为212=4096个级别,16bit即分为216个级别,可见bit值越高能分出的细微差别越大,一般CMOS成像系统动态范围具有8-10bit, CCD以10-12bit为主,少部分可达16bit。对动态范围进行量化需要一个运算公式,即动态范围值 = 20 log (well depth/read noise),动态范围的值越高成像系统的性能就越好。量子效率也称像素灵敏度,指在一定的曝光量下,像素势阱中所积累的电荷数与入射到像素表面上的光子数之比。不同结构的CCD其量子效率差异很大。比如100光子中积累到像素势阱中的电荷数是50个,则量子效率为50%(100 photons = 50 electrons means 50% efficiency)。值得注意的是CCD 的量子效率与入射光的波长有关。对显微数码成像系统的参数有了整体认识后,在实际应用中选择合适型号的产品就比较容易了。高分辨率显微数码成像技术在国外已有二十来年的发展历史,产品目前已比较成熟。国外的专业数码产品有多个品牌,比较著名的有德国的ProgRes,美国Roper Scientific的系列产品,另外OLYMPUS、NIKON、LEICA、ZEISS等显微镜厂家也有一些配套的专业数码成像系统 。其中CCD成像系统主要采用SONY及KODRA公司的芯片,因此相关产品性能差别不是很大。国内专业数码成像产品的设计制造时间还不长,但随着配套技术的成熟,100万像素以上的CCD/CMOS专业数码成像产品开始陆续推出,主要的专业厂家有北京的大恒、微视、杭州欧普林,广州明美等企业。北京大恒早期主要研发生产图像采集卡,目前可以量产140万像素的CCD摄像头,130万/200万/320万/500万像素CMOS摄像头,主要用到工业领域。
[align=center][b][size=14.0pt]如何用sCMOS相机优化显微成像[/size][/b][/align][align=center][size=11.0pt]会议时间:2020年3月20日10:00[/size][/align][b][size=12.0pt]内容介绍:[/size][/b]本次报告从灵敏度、成像视野、成像速度、成像特性等参数方面全面解读来自牛津仪器Andor的全新背照式、高分辨sCMOS相机。首先,介绍相机的成像结构和数据读出原理;第二,重点介绍Andor背照式SCMOS相机,分析相机参数对显微成像的影响;第三,以单分子成像为例,比较背照式sCMOS相机和EMCCD相机,给出各自成像优势;最后,展示sCMOS相机在具体科研上的应用。[b][size=12.0pt]讲师介绍:[/size][size=11.0pt]王坤:[/size][/b][size=11.0pt]2009[/size][size=11.0pt]年中科院国家纳米科学中心获得凝聚态物理博士,目前在牛津仪器Andor公司担任应用科学家,近十年来一直从事高端显微成像系统的相关科研及应用工作,参与过科技部重大仪器专项、中科院仪器专项、中科院仪器功能开发项目、上海市自然科学基金等科研项目,熟悉各类高端显微成像系统的原理,在各类生物样本成像上具有丰富的经验。[/size][font=等线][size=10.5pt]报名地址:[url]https://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_12626.html[/url][/size][/font]
BX51显微成像系统有些什么技术要求?采购注意事项?如有报价可联系QQ:809585384.
新加坡研制出便携式新扫描电子显微镜 -------------------------------------------------------------------- 2005年2月4日 日前,新加坡国立大学工程系研制出新的轻便型扫描电子显微镜系统,重量仅有现有系统的十分之一。传统的扫描电子显微镜系统体积大,重量达1000公斤,非常占地,也不容易搬动。这些仪器价格也高达50万美元。国大研制的这个新扫描电镜,功能和清晰程度不逊于传统系统,价格却不到10万美元,总重量也不到100公斤,整个系统还可拆成几个各不到20公斤的部分,方便携带。 研制这个产品的国大电子工程系的安岩教授指出,扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像,和光学显微镜相比,扫描电镜可以把影像放大多300倍。即使只有头发厚度5万分之一这么小的样本,扫描电镜还是可以将样本的细节显示成清晰的画面。 他说:“扫描电镜的用途很广泛,包括辨认病毒、药物制造、检查微晶片等。我们的扫描电镜系统集中在一个推车上,可以推进电梯、小货车,很方便携带,要在微晶片厂进行检查工作也可以轻易地从一层楼搬到另一层楼,疾病专家也可以把它带到传染病现场,不必把病毒样本带会实验室。” [em05]
[size=3][font=宋体][/font][size=2][font=宋体][/font][/size][/size][size=2][font=宋体]微分干涉相衬法(DIC)作为一种极具前途的分析检验方法,具有对金相样品的制备要求较低,所观察到的样品各组成相间的相对层次关系突出,呈明显的浮雕状,对颗粒、裂纹、孔洞以及凸起等能作出正确的判断,能够容易判断许多明场下所看不到的或难于判别的一些结构细节或缺陷,可进行彩色金相摄影等优点。但在目前的金相检验工作中,DIC法还利用得很少。[/font][/size][size=2][font=宋体]在金相显微镜检验方法中,微分干涉相衬法(DIC)是金相检验的一种强有力的工具,其特点主要为:[/font][/size][size=2][font=宋体]对金相样品的制备要求降低,对于某些样品,甚至只需抛光而不必腐蚀处理即可进行观察。优点是可以观察到样品表面的真实状态,如将试样抛光后在真空下发生马氏体相变,不用腐蚀就可以观察到马氏体的相变浮凸。 [/font][/size][size=2][font=宋体]所观察到的表面具有明显的凹凸感,呈浮雕状,样品各组成相间的相对层次关系都能显示出来,对颗粒、裂纹、孔洞以及凸起等都能作出正确的判断,提高了金相检验准确性,同时也增加了各相间的反差。 [/font][/size][size=2][font=宋体]用微分干涉相衬法观察样品,会看到明场下所看不到的许多细节,明场下难于判别的一些结构细节或缺陷,可通过微分干涉进行反差增强而容易判断。 [/font][/size][size=2][font=宋体]微分干涉相衬法基于传统的正交偏光法,又巧妙地利用了在渥拉斯顿棱镜基础上改良的DIC 棱镜和补色器([/font][/size][size=2][font=Arial]λ-[/font][/size][size=2][font=宋体]片)等,使所观察的样品以光学干涉的方法染上丰富的色彩,从而可利用彩色胶卷或者数码产品(CCD 摄像头以及数码相机)进行彩色金相显微摄影。由于微分干涉相衬得效果与样品细节的浮雕像以及色彩都是可以调节的,因而比正交偏光更为优越。 [/font][/size][size=2][font=宋体]微分干涉相衬法在生物医学领域得到了广泛的重视,然而,到目前为止从发表的有关材料金相研究的论文中,国内外基于微分干涉相衬法进行材料金相研究的工作开展得很少。其原因主要有两个方面:一方面是由于配备微分干涉相衬部件的金相显微镜不是很多;另一方面,许多材料科学工作者还没有意识到微分干涉相衬法在材料研究中的优势。[/font][/size][size=2][font=宋体]一、微分干涉相衬法的基本原理:[/font][/size][size=2][font=宋体]微分干涉相衬法所需部件:起偏器、检偏器、微分干涉相衬组件插板(DIK组件插板),以及补色器([/font][/size][size=2][font=Arial]λ- [/font][/size][size=2][font=宋体]片)。起偏器和检偏器是在对金相样品进行正交偏振光观察中必不可少的基本配套部件,组装在明/暗场照明组件中,也是微分干涉相衬法必不可少的部件。起偏器是把光源变为按东- 西方向振动的线偏振光;检偏器可以使满足干涉条件的相干光进行干涉。DIK组件插板是微分干涉相衬法的核心部件,其上装配有以渥拉斯顿棱镜为基础改良后的DIC棱镜。DIK组件插板上有两个调节旋钮,其中较大的一个用来调节组成DIC棱镜的两个棱镜间的相对位置,使其厚度产生微小的改变从而引起光程或光程差的微小变化,产生明显的干涉相衬效果;较小的一个用来调节DIC棱镜的高低位置,以配合不同倍数物镜后焦平面位置上的差异,从而确保DIC观察视场中能获得均匀的照明。补色器([/font][/size][size=2][font=Arial]λ- [/font][/size][size=2][font=宋体]片)由石膏制成,插在线偏振光的照光路中用以增加一个光波波长约550nm的光程差,使干涉级序升高一级,保证视野中样品的不同组织细节获得丰富的色彩,从而利于金相组织的观察和分析。 [/font][/size][size=2][font=宋体]微分干涉相衬的基本原理:微分干涉相衬法的基本原理如图1所示。由光源出射的照明光经起偏器后变为东-西方向振动的线偏振光,第一次进入DIC棱镜内部时分为寻常光(o光)和非寻常光(e光),这两束光微微分开,而其振动方向相互垂直。当o光和e光穿出棱镜时,两者具有一定的光程差T1,这两束光通过物镜照射到样品上时,就有可能照射于不同的表面状态上。也就是说,这两束光的波前接触到了样品上的不平整表面、裂纹、微孔、凹陷、晶界等,都会产生不同情况的反射,再加上不同物相上光的折射率差异产生的光波相位变化,从而产生了新的附加光程差T0。当这两束光由样品表面反射后,穿过物镜第二次进入DIC棱镜,波前又产生了新的光程差T2 并进行合并。但这两束光仍然是相互垂直的线偏振光,并未产生干涉。在进入检偏器之前,总的光程差T总=T1±T0±T2只有符合光程差条件T总=(2k + 1)[/font][/size][size=2][font=Arial]λ/2[/font][/size][size=2][font=宋体],其中(k= 0,1,2等) 的光波波前,才可能通过检偏器。也就是说,线偏振光两次通过DIC棱镜后,只有那些经样品反射而其总光程差等于所用光源光波半波长奇数倍的波前,才能满足干涉条件而通过检偏器而进行干涉。当将DIC棱镜的两半部分进行适当的移动(即调节DIK 插板上较大的旋钮),则T1和T2 的比率就会发生变化:调节旋钮使DIC 棱镜在显微镜的光轴上为对称时(即棱镜上下两半部分没有相对位移),有T1=T2,视场中光强分布只与光程差T0有关,而T0是由样品上的不平整度以及物相造成的光波相位变化而引起的光程差。除了在样品表面上由于物相间折射率的差异导致的光波相位变化而引起的光程差之外,这种干涉方法所引起的样品光程差与o光和e光的分开距离x值(低于显微镜的分辨率极限,约012[/font][/size][size=2][font=Arial]μm[/font][/size][size=2][font=宋体])有关,还与样品表面上物相表面高度变化(凸起或凹下)梯度tg[/font][/size][size=2][font=Arial]α[/font][/size][size=2][font=宋体]([/font][/size][size=2][font=Arial]α[/font][/size][size=2][font=宋体]为o光或e光入射于样品表面的入射角)有关。即样品成像的反差取决于o光和e光波前在样品表面物相凸起或凹下的高度变化梯度所引起的光程差。当调节旋钮使DIC 棱镜上下两半部分产生相对位移时,物相表面凸起或凹下两个相反梯度所引起的光强差异就在显微镜的成像中产生了浮雕效果如图2所示,与单一方向斜射照明光所产生的近似立体效果相同。此时干涉效果是零级干涉级序下的微分干涉效果,灰度最大者为零级灰,在零级干涉级序下干涉相衬的效果最佳,同时也是最大的,但仅能以不同灰度层次显示。把补色器(或[/font][/size][size=2][font=Arial]λ-[/font][/size][size=2][font=宋体]片)加在线偏振光的照明或检偏器之前的成像光路中,可以将线偏振光在样品不同物相或表面上引起的光程差扩大约550nm ,也就是扩大一个光波波长的长度,使干涉级序提高一级,把原先干涉出来仅以不同灰度显示出来的层次转为色彩鲜艳且富有立体感的彩色,零级灰转为红色(一级红),而其它的灰度阶也依次变为橙、黄、绿、紫、粉紫以至于金黄色等对应的颜色如图3 (见彩图页) 所示。虽然加入补色器后干涉出来的色彩非常丰富,但干涉相衬的效果(即浮雕效果) 要相应减弱一些。 [/font][/size]
RT.现在接触到一些便携式、或在线检测的重金属仪器,大都使用阳极溶出伏安法ASV,而没有使用微分脉冲伏安法DPV?请问大侠们,为啥啊?
主要针对已有用到显微镜用户,指在原来的显微镜上加装我们的产品 — 数码新视窗,就能使传统的显微镜成为数码显微镜,实现数码观察功能和记录功能,图片拍照和摄像功能,与电脑直接相连接,在电脑上可以直接观察目标,随时保存图片,安装简单,只要取下原来的目镜,使用方便,可以和任何显微镜配合,体积小,重量轻,方便携带! 高分辨率图像传感器有 130 万、 210 万、 400 万 像素,可与各种光学显微镜配套使用,只要将“咖啡象数码新视窗”插入到显微镜目镜即可使用,也可以通过投影机将显微图像投放到投影屏幕上,供更多的人观看。可实现对显微图像的观察、分析、拍摄等处理。该“咖啡象数码新视窗”适用于临床、教学演示、产品展示、科普宣传和显微加工与装配生产,尤其适合专业微生物实验室的试验、研究、教学多用途。配有图像分析软件、显微图像处理软件。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/08/201108111629_309849_2355736_3.gif 仪器设备图咖啡象显微成像系统软件下的物质形态: http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/08/201108111635_309852_2355736_3.jpg
[b][font=宋体][color=black]【序号】:1[/color][/font][font='微软雅黑',sans-serif][color=black][/color][/font]【作者】:[b][b]杨欣[/b][/b][/b][font=&]【题名】:[b][b][b]基于共振扫描的显微成像技术及系统研究[/b][/b][/b][/font][font=&]【期刊】:cnki[/font][b][color=#545454]【链接]: [url=https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CDFD&dbname=CDFDLAST2016&filename=1015712320.nh&uniplatform=NZKPT&v=g8fPyqfSNBIZFLi6JV5IjwK9gKCSBCEvUuN3dTxvKpYlXKEQlXfSHL3OoehSZY07]基于共振扫描的显微成像技术及系统研究 - 中国知网 (cnki.net)[/url][/color][/b]
共焦显微镜因其高分辨率和能三维立体成像的优点被广泛应用在生物、医疗、半导体等方面。文章首先分析了影响共焦显微镜分辨率的因素,主要有光源、探测器孔径和杂散光等;并结合这些因素介绍了双光子共焦碌微镜、彩色共焦显微镜、荧光共焦显微镜、光纤共焦显微镜;然后从提高系统成像速度的方面介绍了波分复用共焦显微镜和频分复用共焦显微镜;最后分析了共焦显微镜的发展趋势。一、引言随着人们对于生物医学的研究,传统的光学显微镜已经无法满足研究的需要,人们需要可以实现三维成像的显微镜。1957年Marvin Minsky提出了共焦扫描显微镜的原理。1969年,耶鲁大学的Paul Davidovits和M.David Egger设计了第一台共焦显微镜,1987年第一台商业化共焦显微镜的问世,真正实现了三维立体成像。与普通光学显微镜相比,共焦显微镜具有极其明显的优点:能对物体的不同层面进行逐层扫描,从而获得大量的物体断层图像;可以利用计算机进行图像处理;具有较高的横向分辨率和纵向分辨率;对于透明和半透明物体,可以得到其内部的结构图像;还可以对活体细胞进行观察,获取活细胞内的信息,并对获得的信息进行定量分析。自共焦显微原理被提出以来,引起了研究者的广泛关注,提高显微系统的分辨率和改善系统的性能是研究者开发新型显微镜时考虑的主要因素。近几十年,国内外学者通过对共焦显微成像系统的三维点扩散函数、光学传递函数等方面的分析,得出影响显微系统分辨率的因素,主要包括系统的激励光源、探测器孔径、杂散光等。此外,共焦显微镜的成像速度也是决定系统性能的一个重要因素,专家们也一直在进行提高系统成像速度的研究。本文主要从提高显微系统分辨率和系统成像速度这两个方面来介绍共焦显微镜的发展情况。二、共焦扫描显微镜分辨率的提高光源、探测器孔径和杂散光等是影响共焦显微镜分辨率的几个主要因素,因此可以通过改善这些方面来提高显微系统的分辨率。1.光源显微镜的成像性质在很大程度上取决于所采用光源的相干性,有关研究表明,光源相干性好的系统其分辨率要比相干性差的系统要好,并且照明光源对分辨率的改变范围达到了26.4%。因此,选取适合的照明光源对提高显微系统的分辨率有很大帮助。常规的共焦扫描显微镜主要使用普通单色激光作为光源,随着技术的进步,目前已经出现了使用飞秒激光、超白激光、高斯光束作为光源的共焦显微镜,以提高系统性能,获得更高的分辨率。①飞秒激光为光源的双先子扫描共焦显微镜双光子扫描共焦显微镜通常使用近红外的飞秒激光作为激发光源,由于红外光具有较强的穿透性,它能探测到生物样品表面下更深层的荧光图像,并且生物组织对红外光吸收少,随着探测深度的增加衰减会变小,另一方面红外光的衍射低,光束的形状保持性好。2005年,Wild等人利用双光子扫描共焦显微技术实时观察和定量分析了PAHs在植物叶片表面和内部的光降解过程。后来又进一步研究了菲从空气到叶片的迁移过程、菲在叶片内部的运动及其分布情况等,该技术可观测PAHs在叶片内部的最大深度约为200μm。②白激光( supercontinuum laser)为光源的彩色共焦显微镜彩色共焦显微镜是利用光学系统的彩色像差,光源的不同光谱成分会聚焦到样品的不同深度,通过分析由样品反射的光谱能有效地获得样品的扫描深度。2004年,美国宾夕法尼亚州立大学的Zhiwen Liu课题小组使用光子晶体光纤产生的超连续谱白光作为彩色共焦显微镜的光源,这种超连续谱白光具有大的带宽,能够提高系统的扫描范围,能达到7μm扫描深度。另外超白激光有较高的空间相干性,无斑点噪声,能提高系统的信噪比和扫描速度。③使用高斯光束的荧光共焦显微镜荧光共焦显微镜是通过激光照射样品激发样品发出荧光,再通过探测器接受荧光对样品进行观察的共焦显微镜。华南农业大学的杨初平等人研究了不同光源孔径和束斑尺寸的高斯光束对荧光共焦显微镜分辨率的影响表明:与一定孔径尺寸的平行光束相比,采用高斯光束系统可以获得更好的分辨率。 2. 探测器孔径和杂散光共焦显微镜中探测器孔径能滤除部分杂散光,提高系统的分辨率和信噪比。根据相关文献对共焦扫描显微镜的三维光学传递函数与探测器孔径之间的依赖关系的研究,可以得到探测小孔直径为:d=β*1.22λ/NA,式中,β为物镜的放大率,λ为光的波长,NA为物镜的数值孔径。由该公式确定探测器小孔的直径,一方面满足了共焦扫描系统对探测器小孔直径的要求,从而保证高的横向和纵向分辨率,另一方面,又最大限度地使由试样中发射的荧光能量被探测器接收。为了更进一步提高系统分辨率,许多研究者对共焦显微镜中探测孔径进行了改进,例如使用单模光纤代替普通针孔孔径,还有双D型孔径等。① 使用单模光纤的光纤共焦显微镜在光纤共焦显微镜中用光纤分路器代替传统共焦显微镜中的光束分路器,并以单模光纤来代替光源和探测器的微米尺寸针孔孔径。使用单模光纤的优点在于:首先,在采用寻常针孔制作的共焦显微镜中,光源、针孔、探测器等有可能不在一条直线上从而会引起像差;但是在光纤作为针孔的共焦显微镜中,即使有的部件偏离直线时也不会引入像差。其次,使用单模光纤代替微型针孔,容易清除针孔的污染,而且不易受污染。第三,在使用光纤的系统中,可以自由移动显微镜部分而不必挪动探测器。2006年德克萨斯大学使用光纤共焦显微镜进行口腔病变检测,测得的系统横向和轴向分辨率分别为2. 1µm和10µm,成像速度为15帧/s,可观测范围为200µm×200µm。② 具有D型孔径的共焦显微镜近几年,具有对称D型光瞳的共焦显微成像技术引起广泛的关注,图1所示是该系统示意图。2006年美国东北大学的Peter J.Dwyer等人使用这种共焦显微镜进行了人体皮肤内部成像的实验,测得横向分辨率为1.7士0.1µm。2009年新加坡国立大学的Wei Gong等人采用傍轴近似方法理论分析了在共焦显微镜中使用双D型孔径对轴向分辨率的影响。分析表明在图1中的d值给定时,进入瞳孔的光信号强度l会随着探测器尺寸的增加而增加;但是在探测器尺寸给定时,光信号强度I会随着d的增加而单调递减。在使用有限大小的探测器时,改变d的大小,轴向分辨率可以得到改善。 http://www.biomart.cn//upload/userfiles/image/2011/11/1321512815.png 图1 双D型孔径共焦成像系统示意图在共焦成像光学系统中,到达像面的杂散光会在像面上产生附加的强度分布,从而进一步降低了像面的对比度,限制了系统分辨率的提高,因此在显微系统设计时,杂散光的影响也是不容忽视的。一般除了使用探测小孔来抑制杂散光,其他的一些设备例如可变瞳滤波器等对杂散光也有很好的过滤作用。最近以色列魏茨曼科学研究所的O.sipSchwartz and Dan Oron等人提出在系统中使用可变瞳滤波器,这个滤波器能够使多光子荧光共焦显微镜达到分辨率阿贝极限的非线性模拟,从而改善系统的分辨率。三、共焦扫描显微成像速度的提高共焦显微镜快速的成像速度为研究者观察生物细胞中快速动态反应提供了良好的条件。在共焦扫描显微成像系统中,传统的方法是通过改善扫描探测技术来提高成像速度。现有的扫描探测技术主要有Nipkow转盘法、狭缝共焦检测法、多光束的微光学器件检测法。这些方法可以改善扫描速度,但是与系统分辨率,视场之间都存在矛盾,因此又诞生了两种提高成像速度的新型显微镜:波分复用共焦显微镜和频分复用共焦显微镜。
[font=宋体]传统的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术测量的是平均光谱,反映样本的平均组成,而近红外显微成像技术增加了光谱的空间分布信息,可以使样品的异质性得到进一步[/font][font=宋体]确定。近红外显微成像系统是将[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]与光学显微镜联用的系统,主要由近红外主机、近红外显微镜系统和计算机组成。近红外主机多采用干涉分光原理,主要部件包括迈克尔逊干涉仪、显微镜光学系统、检测器等。显微镜把光束聚焦到测量样品的微区上,可移动镜头从而对样品进行点、线、面的分子水平的扫描,可以快速获得大量的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]图,并把测量点的坐标与对应的红外光谱同时存入计算机,得到不同化合物在微区分布的平面图或立体图。[/font][font='Times New Roman']1. [/font][font=宋体]近红外显微成像技术的特点[/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体])样品不需预处理。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体])穿透能力强。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体])水的干扰小,可以对鲜活组织和溶液中的细胞样品直接测定。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]4[/font][font=宋体])测定的区域可达到[/font][/font][font='Times New Roman']lcm[/font][sup][font='Times New Roman']2[/font][/sup][font=宋体]以上,并且可以检测粗糙表面的样品。[/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]5[/font][font=宋体])非接触性、非破坏性、无环境污染。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]6[/font][font=宋体])二维光谱可以增强分辨率,展示更多的细节。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]7[/font][font=宋体])可分析多种物态的样品。[/font][/font][b][font='Times New Roman']2. [/font][font=宋体]成像方式[/font][/b][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体])总吸收图像,以每一个的数据点的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]图为基础,宏观显示图像分析区域内的近红外吸收强度。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体])单波长成像,以特定波长的近红外吸收强度为特征,显示对应化学官能团在图像分析区域内的分布信息。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体])化学成像,也叫峰面积图像,是以特定吸收峰的峰面积为特征,显示对应化学官能团在图像分析区域内的分布信息。[/font][/font][font=宋体]([/font][font='Times New Roman']4[/font][font=宋体])相关谱成像,以某一张[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]为标准,计算出整个图像上的像素点光谱与它的相关性,再以相似度为度量成像。特别适于鉴别纯物质中的零星污染物。[/font][font=宋体]([/font][font='Times New Roman']5[/font][font=宋体])峰比率成像,以[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]图不同吸收峰的峰比率为特征,显示对应化学官能团在图像分析区域内的分布信息。[/font][font=宋体]近红外显微成像技术在材料、食品、医药等行业已经发挥了较大的作用,利用其进行化学成分测定及微区分析,快速、简单、直观。与扫描电镜、透射电镜、电子探针、[/font][font='Times New Roman']X[/font][font=宋体]射线衍射等其他微区分析技术相比,近红外显微成像技术具有制样简单、操作方便、快速定量、无损分析的优点。因此,作为现代分析技术,近红外显微成像技术必将得到越来越广泛的应用。如何建立适用性、稳定性更好的数学模型,实现不同仪器之间、同一仪器不同条件下的定标模型的转移,以及与其他分析技术的联用将是近红外显微成像技术的发展趋势。[/font]
[align=left][font=宋体][color=#374151]摘要:光学显微成像技术在神经科学研究中发挥着不可或缺的作用。文章将深入探讨两种主要的光学显微成像技术,即荧光显微镜和多光子显微镜,在神经科学领域的应用案例。我们首先介绍了这些技术的基本原理和发展历程,然后详细描述了它们在神经细胞成像、突触可塑性研究和脑功能成像中的应用。通过这些案例,我们展示了光学显微成像技术在神经科学研究中的重要性,以及它们对我们深入理解神经系统的贡献。[/color][/font][/align][font=宋体][color=#374151]关键词:神经科学、荧光显微镜、多光子显微镜、神经细胞成像[/color][/font][font=宋体][color=#374151]光学显微成像技术自17世纪以来一直在科学研究中扮演着重要的角色。随着技术的不断发展,光学显微镜已经成为许多科学领域的核心工具之一,尤其在生命科学和神经科学领域。文章将深入探讨光学显微成像技术在神经科学研究中的应用案例,重点介绍荧光显微镜和多光子显微镜这两种主要技术的原理和应用。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]一、光学显微成像技术应用[/color][/font][font=宋体][color=#374151]1.荧光显微镜的应用[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光显微镜是一种广泛应用于神经科学研究的工具,它使用荧光染料或标记物来可视化和研究神经系统的结构和功能。以下是荧光显微镜在神经科学研究中的应用案例,包括神经细胞成像、突触可塑性研究、脑疾病研究等方面。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](1)神经细胞成像[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光显微镜在观察和研究神经细胞的结构和功能方面发挥了关键作用。通过使用荧光标记的抗体或分子探针,研究人员可以可视化神经元的不同结构,包括轴突、树突、细胞核等。这有助于研究神经细胞的形态特征以及它们在不同生理条件下的变化。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](2)突触可塑性研究[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光显微镜在突触可塑性研究中也具有重要应用。突触可塑性是指突触的结构和功能如何受到刺激和学习的影响。通过标记突触相关的蛋白质或分子,研究人员可以实时观察突触的变化,如突触增强或突触抑制,以深入理解学习和记忆的神经机制。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](3)脑功能成像[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光显微镜在脑功能成像方面也具有潜力。通过将钙指示剂或光遗传学标记物引入神经元,研究人员可以实时监测神经元的活动。这种技术使我们能够理解大脑不同区域的活动模式,以及不同刺激下神经元的响应。这对于研究认知过程、行为和神经疾病有着重要意义。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](4)神经干细胞研究[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光显微镜也被广泛用于研究神经干细胞。通过标记和追踪神经干细胞的命运和分化过程,研究人员可以理解神经系统的发育和再生机制。这对于神经系统修复和治疗神经系统疾病具有潜在应用。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](5)荧光标记的蛋白表达[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光显微镜也可用于研究不同蛋白质在神经系统中的表达和定位。通过使用荧光标记的蛋白表达技术,研究人员可以观察不同蛋白质的分布和相互作用,从而深入理解神经系统中的信号传导和调控。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](6)脑疾病研究[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光显微镜在研究脑疾病方面也发挥着关键作用。研究人员可以使用荧光显微镜来研究神经系统疾病的病理机制,如帕金森病、阿尔茨海默病和精神分裂症。这有助于发现潜在的治疗方法和药物筛选。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光显微镜在神经科学研究中的应用是多方面的,涵盖了神经细胞成像、突触可塑性研究、脑功能成像、神经干细胞研究、蛋白质表达和脑疾病研究等多个领域。这一技术为神经科学家提供了非常强大的工具,帮助他们深入理解神经系统的结构和功能,以及与神经相关的疾病的机制。未来,随着技术的不断发展,荧光显微镜将继续在神经科学领域中发挥关键作用,为我们揭示神经系统的奥秘提供更多的洞察力。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]2.多光子显微镜的应用[/color][/font][font=宋体][color=#374151]多光子显微镜(Multi-Photon Microscopy)是一种先进的成像技术,它利用非线性光学效应,如多光子吸收,为神经科学家提供了强大的工具,用于研究神经系统的结构和功能。相比传统的荧光显微镜,多光子显微镜具有许多显著的优势,包括更深的成像深度、较少的光损伤、更少的荧光标记物和更高的空间分辨率。以下是多光子显微镜在神经科学研究中的应用领域:[/color][/font][font=宋体][color=#374151](1)脑功能成像[/color][/font][font=宋体][color=#374151]脑功能成像是多光子显微镜的一个主要应用领域。这种技术允许研究人员实时观察活体动物的脑活动,包括神经元的兴奋与抑制、突触传递和脑区之间的相互作用。多光子显微镜能够提供高分辨率的三维图像,而无需使用荧光标记物。这对于研究大脑的基本功能、学习和记忆等过程至关重要。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](2)钙离子成像[/color][/font][font=宋体][color=#374151]钙离子在神经元内起着关键的信号传导作用。多光子显微镜可以用于监测神经元内的钙离子浓度变化,这对于理解神经元的兴奋性和突触传递至关重要。通过使用荧光钙染料,研究人员可以实时观察神经元内钙离子浓度的动态变化,以及不同神经元之间的协同作用。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](3)神经元形态学研究[/color][/font][font=宋体][color=#374151]多光子显微镜在研究神经元的形态学和结构上也具有独特的优势。它可以提供高分辨率的三维成像,允许研究人员详细观察神经元的分支结构、突触连接和细胞器的分布。这对于理解神经元的连接方式、发展和退行性疾病的机制至关重要。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](4)活体动物模型研究[/color][/font][font=宋体][color=#374151]多光子显微镜也在活体动物模型研究中发挥着关键作用。研究人员可以使用这种技术观察小鼠、果蝇等模型动物的脑活动,从而研究不同物种的神经系统功能和行为。这对于神经药理学、疾病建模和药物筛选具有重要意义。[/color][/font][font=宋体][color=#374151](5)细胞内成像[/color][/font][font=宋体][color=#374151]多光子显微镜也可用于单个神经元或突触的细胞内成像。这允许研究人员观察细胞内的亚细胞结构、蛋白质运输和突触形成等过程。这对于研究神经元的分子机制和突触可塑性非常有帮助。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]多光子显微镜的应用领域不仅局限于神经科学,还扩展到其他生命科学领域,如细胞生物学、免疫学和生物医学研究。其高分辨率和深层成像能力使其成为许多领域中不可或缺的工具。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]尽管多光子显微镜在神经科学研究中具有巨大的潜力,但它也面临着一些挑战。其中之一是成像速度,尤其在观察大脑活动时,需要高速成像以捕捉快速的神经事件。另一个挑战是数据处理和分析,因为高分辨率、三维和四维成像产生了大量的数据,需要强大的计算资源和分析工具。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]未来,我们可以期待多光子显微镜技术的不断改进和发展,以应对这些挑战。新的激光技术、荧光标记物和成像算法将继续推动这一领域的进展,为我们深入理解神经系统的复杂性提供更多的洞察力。多光子显微镜将继续在神经科学领域中发挥关键作用,有望帮助我们解决一些最具挑战性的神经科学问题。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]二、光学显微成像技术在神经科学研究中的应用存在问题[/color][/font][font=宋体][color=#374151]光学显微成像技术在神经科学研究中的应用虽然具有众多优势,但也存在一些问题和挑战,这些问题需要科研人员不断努力来解决。以下是一些存在问题:[/color][/font][font=宋体][color=#374151]1.有限的成像深度[/color][/font][font=宋体][color=#374151]传统的光学显微成像技术受到光的折射和吸收的限制,导致成像深度受到限制。这在研究深层脑区时成为问题,因为光无法有效透过多层组织,导致深层神经元无法清晰成像。多光子显微镜已经在这一方面取得了进展,但仍然存在深度限制。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]2.光损伤和毒性[/color][/font][font=宋体][color=#374151]荧光标记物和强光源在成像过程中可能对生物样本产生光损伤和毒性作用。这对于活体成像和长时间观察是一个挑战,因为它可能导致样本的退化和死亡。科研人员需要努力寻找更温和的成像方法和标记物,以减轻这些问题。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]3.数据量庞大[/color][/font][font=宋体][color=#374151]高分辨率和多维成像技术产生大量的数据,需要强大的计算资源和复杂的数据分析工具。处理和管理这些数据可能是一个挑战,尤其是在长期实验和大规模成像项目中。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]4.标记物的选择[/color][/font][font=宋体][color=#374151]合适的荧光标记物对于获得高质量的成像数据至关重要。然而,选择适当的标记物可能会受到限制,因为一些标记物可能会干扰样本的正常生理活动,或者不适合特定的实验条件。因此,需要不断开发新的标记物和成像方法。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]5.解析度限制[/color][/font][font=宋体][color=#374151]光学显微成像的分辨率受到光的波长限制,通常受到绕射极限的限制。虽然一些超分辨率成像技术已经出现,但它们仍然无法突破光学分辨率极限。这可能会限制对神经系统微观结构的精确观察。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]6.活体成像的挑战[/color][/font][font=宋体][color=#374151]对于活体成像,尤其是在大脑中,样本的运动和呼吸等因素可能导致成像失真。稳定和精确定位样本是一个技术挑战。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]尽管存在这些问题,光学显微成像技术仍然是神经科学研究的不可或缺的工具,因为它们提供了独特的实时、高分辨率和非侵入性的成像能力。科研人员不断努力解决这些问题,通过技术创新和改进,光学显微成像技术有望继续为神经科学领域的研究提供更多洞察力。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]三、下一步研究方向[/color][/font][font=宋体][color=#374151]基于上述问题,光学显微成像技术在神经科学研究中的应用仍然需要不断改进和发展。下面是可能的下一步研究方向,以解决这些问题:[/color][/font][font=宋体][color=#374151]1.改进成像深度[/color][/font][font=宋体][color=#374151]研究人员可以探索新的成像方法,如双光子显微镜和光学波前调制成像,以增加成像深度。此外,开发新的光学透明样本制备技术,如透明大脑样本技术,可以帮助克服深度限制问题。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]2.减少光损伤和毒性[/color][/font][font=宋体][color=#374151]研究人员可以寻找更温和的成像条件,减少光损伤和荧光标记物的毒性。此外,使用先进的成像系统,如自适应光学成像,可以减小激光功率,同时保持高分辨率。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]3.数据管理和分析工具[/color][/font][font=宋体][color=#374151]开发更强大的数据管理和分析工具,以处理庞大的成像数据。机器学习和深度学习方法可以帮助提高数据分析的效率,并自动检测和量化细胞和结构。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]4.标记物的改进:寻找更多、更具选择性的标记物,以减少对样本的干扰。这可以包括荧光标记物的改进、发展新的基因表达标记和探测技术。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]5.突破分辨率极限[/color][/font][font=宋体][color=#374151]进一步发展超分辨率成像技术,以突破传统光学分辨率极限,获得更高的细节分辨率。例如,结构光显微镜和单分子成像技术可以帮助提高分辨率。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]6.活体成像技术改进:研究人员可以探索新的样本固定和稳定技术,以减小样本运动对成像的影响。另外,开发新的活体成像方法,如头部悬置成像和小型显微成像技术,可以帮助在动态活体条件下进行成像。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]7.多模态成像[/color][/font][font=宋体][color=#374151]结合不同的成像技术,如光学显微镜与电生理记录、光学显微镜与功能磁共振成像(fMRI)等,以获得更全面的神经科学数据。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]8.多尺度成像[/color][/font][font=宋体][color=#374151]开发多尺度成像方法,能够在微观和宏观水平上同时观察神经系统的活动,从神经元到整个脑区。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]这些研究方向代表了改进和扩展光学显微成像技术在神经科学研究中的应用的可能途径。通过不断的技术创新和跨学科合作,神经科学家和工程师有望克服这些问题,提高光学显微成像技术的效能和应用广度,以更深入地理解神经系统的复杂性。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]四、结论[/color][/font][font=宋体][color=#374151]光学显微成像技术在神经科学研究中的应用案例清楚地表明,这些技术在揭示神经系统的复杂性和功能中起到了关键作用。然而,这仅仅是一个开始,未来仍有许多挑战和机遇等待我们探索。例如,新的成像技术和荧光标记方法的不断发展将进一步扩展我们的研究领域。此外,将光学显微成像技术与其他分子生物学和生物化学技术相结合,可以更全面地理解神经系统的功能。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]在未来,我们可以期待更高分辨率、更深层次的成像以及更多三维和四维成像的发展。这将有助于解决神经科学中的一些最具挑战性的问题,如神经网络的复杂性和神经退行性疾病的机制。光学显微成像技术将继续为神经科学研究提供有力的工具,推动我们对大脑和神经系统的理解不断深入。[/color][/font][font=宋体][color=#374151]参考文献:[/color][/font][font=宋体][color=#374151][1]高宇婷,潘安,姚保利等.二维高通量光学显微成像技术研究进展[J].液晶与显示,2023,38(06):691-711.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][2]王义强,林方睿,胡睿等.大视场光学显微成像技术[J].中国光学(中英文),2022,15(06):1194-1210.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][3]章辰,高玉峰,叶世蔚等.自适应光学在双光子显微成像技术中的应用[J].中国激光,2023,50(03):37-54.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][4]曹怡涛,王雪,路鑫超等.无标记光学显微成像技术及其在生物医学的应用[J].激光与光电子学进展,2022,59(06):197-212.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][5]关苑君,马显才.光学显微成像技术在液-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]分离研究中的应用[J].中山大学学报(医学科学版),2022,43(03):504-510.DOI:10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.Univ (med.sci).2022.0319.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][6]陈廷爱,陈龙超,李慧等.结构光照明超分辨光学显微成像技术与展望[J].中国光学,2018,11(03):307-328.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][7]安莎. 轴平面光学显微成像技术及其应用研究[D].中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所),2021.DOI:10.27605/d.cnki.gkxgs.2021.000055.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][8]杜艳丽,马凤英,弓巧侠等.基于空间光调制器的光学显微成像技术[J].激光与光电子学进展,2014,51(02):13-22.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][9]莫驰,陈诗源,翟慕岳等.脑神经活动光学显微成像技术[J].科学通报,2018,63(36):3945-3960.[/color][/font][font=宋体][color=#374151][10]张财华,赵志伟,陈良怡等.自适应光学在生物荧光显微成像技术中的应用[J].中国科学:物理学 力学 天文学,2017,47(08):26-39.[/color][/font]
======================================================================= (综述)电子显微分析技术在高分子材料中的应用 Applications of Electron Microscopy for Polymers~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~摘要透射电子显微镜(TEM)已经逐渐成为材料研究领域最重要的成像和表征手段之一。这篇综述主要介绍了近年来出现的几种电子显微分析技术,并结合高分子聚合物材料的特点列举了这些技术在实际研究中的应用。这些技术包括:高分辨透镜(HRTEM)成像,扫描透镜(STEM)成像,能量过滤透镜(EFTEM)成像以及电子能量损失谱(EELS)分析。综合运用这些成像和分析工具,可以更全面了解高分子材料在各个微观尺度下的性质。AbstractThe transmission Electron Microscope (TEM) has been used extensively as one of the most versatile and powerful tools for materials characterization. This review highlights important development of several microscopy and analysis techniques in the field of polymers. These techniques include High Resolution TEM (HRTEM), Scanning TEM (STEM), Energy Filtered TEM (EFTEM), and Electron Energy-loss Spectroscopy (EELS). By combining multiple microscopy techniques, we are able to gain a better understanding of polymers properties in various scales.http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509252216_567945_1982636_3.png~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~1. 前言 从Ernst Ruska在1931年发明了第一台透射电子显微镜(TEM)开始,电子显微分析已逐渐成为材料科学领域特别是材料微观表征的重要方法之一。经过80多年的发展,现代透射电镜在传统的TEM模式之外又相继衍生出了高分辨(HRTEM)和扫描透射(STEM)两种不同的电子成像模式。结合附加的X射线能谱仪(EDS)和电子损失能谱仪(EELS)等,TEM又可以拓展为功能强大的结合了成像和化学分析能力的分析级电子显微镜(AEM)。近20年来TEM和相应的成像分析技术都得到了长足的进步,在分辨率已经突破亚埃级(0.5埃=0.05纳米)的基础上又陆续发展出冷冻电镜 (Cryo-TEM) ,三维成像 (Tomography) ,低电压电镜(LVEM),能量过滤电镜 (EFTEM) 等新兴技术。伴随着这些新技术的发展,TEM的应用领域也不仅仅局限于传统的硬材料(金属,半导体,陶瓷等)而是一直延伸到各种软材料(高分子,生物和复合材料)(参见5)。这篇综述简要介绍了各种显微分析技术的特点和原理,针对高分子样品的制备手段并介绍了各种分析手段在实际研究中的应用。2. 样品制备 在电子显微分析中,样品制备往往是决定图像质量,保证分析准确的最重要一步。不同于常规硬材料,高分子材料普遍存在着硬度较低,物理化学性质不稳定的特点。这些特点决定了它们需要使用不同于常规硬材料的减薄方法来制样才能满足不同的表征要求。制样的第一原则就是在保证不破坏材料原有性质的情况下得到尽可能薄的样品。由于高分子材料大多由碳氢氧等轻元素组成,传统的制样过程一般会采用类似于生物样品的重金属染色方法。利用电子散射能力较强的金属制剂对样品进行染色。金属原子可以与样品里特定的分子键合来提高图像的衬度。然而使用这种方法需要人为的加入样品以外的成分,这样做往往会破环样品原始的特性。特别当需要对样品进行原子级别的分析时,来自金属染色剂的大量的背景信号会影响最终化学元素分析的准确性。现在,即使在不使用染色剂的情况下,利用多种新型成像技术(包括STEM,LVEM,EFTEM 和Cryo-TEM)我们也可以有效地提升图像衬度并减少样品在电子束辐射下的损伤。这就要求我们找到合适的制备方法来得到保持材料原有特性的超薄样品。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509252223_567948_1982636_3.png图一. 制备固体或溶液形态的高分子样品的不同步骤 (参见6)。针对两种常见的高分子材料形态(固态和溶液态)有两种不同的处理样品方法(参见6),见图一:1)块状或薄膜状的材料可以首先用树脂包埋,预切后在冷冻超薄切片机中调节合适的温度切片。使用的冷却温度可以根据高分子材料的Tg温度来调节,一般设置在起始温度在-80度左右。得到的切片可以直接用铜网收集,厚度大致在20-80nm; 2)高分子的溶液(也可以为水溶液)可以用Solution Casting方法。在覆盖碳膜的铜网上滴上5-20微升的样品溶液。然后使用Cryo-plunger自动吸出多余的溶液后浸入液体乙烷中快速冷冻。第一种方法保证了固体高分子材料的原有特征不被破坏,同时保证了样品合适的厚度。第二种方法特别适用于观察高分子物质在液态中的特征,整个冷冻过程保证了材料在溶液中的形态。利用集成的湿度控制装置可以直接对亲水性高分子材料进行制备。3. 分析电镜技术简介及其在高分子材料中的应用 3.1 电子成像和分析原理在透射电镜中,平行电子束在透过样品时会与样品内部发生一系列相互作用。透过样品的散射电子和产生的其他信号在收集后可以被用来进行成像和不同类型的显微分析。图二中简单概括了电子束和样品之间的相互作用。根据是否有能量损失,散射电子又分为弹性散射电子(elastically scattered electrons)和非弹性散射电子(inelastically scattered electrons)。部分入射电子束在与原子核作用后发生弹性散射,并最终被CCD捕捉形成传统的明场(Bright Field简称BF)TEM图像。与此同时,入射电子可以与原子核外电子云作用。在损失一部分能量后,经过非弹性散射的电子束可以用来形成电子能量损失谱(Electron Energy Loss Spectroscopy简称EELS)。而另一部分被激发的外层电子会填入内层电子的空位,这之间的能量差所产生的特征X射线可以通过X射线能谱仪(Energy-dispersive X-ray spectroscopy 简称EDS)来探测。结合图像和能谱,还可以实现能谱成像(Spectrum Imaging 简称SI)和能量过滤成像(Energy Filtered TEM 简称EFTEM)(参见7)。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509252225_567949_1982636_3.png图二. 电子束与样品间相互作用以及产生的多种电子和能量信号(参见7)。3.2 高分辨成像(HRTEM)及其应用 除常规的TEM成像,高分辨成像(HRTEM)可以用来直接观察高分子材料内部的原子排列特别适用于对高分子晶体结构的研究。尽管HRTEM在硬材料方面的研究应用已经很普遍,但局限于样品制备和电子辐射损伤的影响,对于高分子结构的高分辨成像和解析还不多。图三是聚四氟乙烯(PTFE)晶体的高分辨HRTEM图像,右侧相对应的是PTFE高分子链的重复单元结构示意图。通过高分辨成像,可以清晰地辨别出分子链上紧密排布的原子和相对应的157螺旋结构。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509252237_567950_1982636_3.png图三. 聚四氟乙烯(PTFE)晶体的高分辨图像和分子链重复单元结构(参见3)。3.3 扫描透射电镜 (STEM) 成像及其应用 如图四所示,STEM模式下聚焦的电子束在材料表面扫描,透过的电子信号根据散射角度的不同被不同位置的探测器收集后分别形成STEM-BF明场,STEM-ADF暗场以及STEM-HAADF高角度环形暗场图像。因为图像的明暗程度直接和所观察区域内的原子序数有关,高角度环形暗场(High-angle Annular Dar
显微镜(microscope)简称光镜,是一种将肉眼无法看清楚的微生物体进行光学放大成像的常用仪器。在生命科学、材料科学、基础科学及众多的微观领域中都离不开显微镜。1590年.荷兰的Han,父子始创放大10倍显微镜。175.8年,Dollond制成消色差透镜,提高了显微镜放大倍数。1873年,德国科学家Abbe设计成近代显微镜。1953年.上海江南光学仪器厂国产显微镜诞生,并陆续生产了荧光、相衬、偏光等专用显微镜。生物及医用显微镜可分为光学放大及电子放大两大类。前者按用途可分为普通型、特种型、高级型显微镜和手术显微镜。普通型生物显微镜仅供一般用途使用,通常的农用与医用显微镜、倒税显微镜均属这一类。特种型生物显微镜可作某些专用的观察和研究。暗场生物显微镜、荧光显微镜、偏光显微镜、相衬和干涉相衬显微镜等均属于这一类。高级型生物显微镜系指大型多用途的生物显微镜.研究用生物显微镜和万能研究用生物显微镜等属于这一类。一、显微镜放大成像系统显微镜光学系统由物镜和目镜两部分组成。因为被观测的物体本身不发光,而要借助于外界照明,故显微镜需要有一个照明系统,这些部分都是由较复杂的透镜组成,尤其物镜更为复杂。下图是显微镜成像的光路原理图,图中的物镜和目镜均用薄透镜表示。http://www.yi7.com/file/upload/201201/07/14-00-33-93-1.jpg显微镜成像原理显微镜的物体AB处于物镜的2倍焦距之内一倍焦距之外,它首先通过物镜成一放大的倒立实像A'B',且使之位于目镜的物方焦平面上或焦平面以内很靠近的地方,然后目镜将这一实像再次成一个正立虚像A"B"于无限远或人眼明视距离之外,以供眼睛观察。显微镜对物体进行2次放大,因此与放大镜相比,具有更高的放大倍率,能观察到肉眼所不能直接观察的微小物体,分辨更细小的细节。在这里目镜相当于放大镜,只不过这时放大镜的物是物镜所成的像而已。由于物镜所成的像是实像.因而可在实像处(即目镜的物方焦平面处)安放各种用途分划板.供对准或测量用。二、显徽镜的放大率与分辨本领1.显微镜的分辨本领 分辨本领主要指接物镜分辨被检查物体细微结构的能力,也就是说在显微镜下判别的最小微粒的大小或两点之间最短距离及某物点最小直径的限度,便叫做显微镜的分辨本领.或称为鉴别率。通常用d表示:http://www.yi7.com/file/upload/201201/07/14-00-33-14-1.jpg式中.A表示波长;n sins (NA)表示数值孔径。 从式中可知,显微镜的分辨率主要取决于光的波长和数值孔径这两个因素。d值越小,分辨本领也就越强,越能看清物体的细微结构。鉴别率计算单位是Um. 显微镜的鉴别率的提高只有两个办法: (1)增大物镜的数值孔径(镜口率)。从图可以看出,影响数值孔径(n sina)的因素有两个:其一为物体上某点射人物镜光锥角(镜口角)的一半(sina);其二为检品与物镜间媒质的折射率n。即数值孔径为NA = n sine镜口角半数最大能到900,故si na的最大值为1.00,这时物镜的焦距最短而曲度也很大,制造上是极为困难的。即使能办到,在干燥系中的镜口率只有1 x sin90“(控气n二1)。若再增大镜口率便只有从媒质着手,所以便有水、甘油,石蜡油和香柏油等浸润均匀媒质的应用,确实改进了镜口率不少.它最高可到1.40。如果用澳萘液可达1.67左右,更接近盖片和透镜的折射率。http://www.yi7.com/file/upload/201201/07/14-00-33-51-1.jpghttp://www.yi7.com/file/upload/201201/07/14-00-33-44-1.jpg (2)缩短光源的波长:采用紫外线作光源,波长可到0.1Um,这样放大倍数比自然光放大的倍数大3-4倍,普通紫外线光波在0.2 Um左右,即使能产生出0.1 Um波长的紫外线.一般透镜也将把它吸收干净.无法利用。显微镜的最大数位孔径可达1.5 Um左右,在这种情形下: http://www.yi7.com/file/upload/201201/07/14-00-33-33-1.jpg即在这种显微镜里,仍可分辨的两点间最短距离差不多等于所用光波波长的1/30假定绿光的光波的波长http://www.yi7.com/file/upload/201201/07/14-00-33-23-1.jpg那么显微镜能分辨的最短距离为:http://www.yi7.com/file/upload/201201/07/14-00-33-89-1.jpg 则这台显微镜的最高分辨距离也超不过。.182 Um。肉眼在明视距离(250 mm)能分辨的两点之间最短距离为0.1 mm,约为上述d值的560倍.因此I台光学显徽镜的放大率有100()倍也就足够了。这是因为光的本性及光的绕射现象就限制了显徽镜的放大极限。凡是光波超过微粒直径的2倍时,光线就很方便地绕过微粒而继续前进,所以普通干燥系显微镜的最大鉴别率只能达到光源波长的1/2,直径小到0.2 5m的微粒就无法被光学显微镜发觉。虽然后来应用浸润系方法,如油镜,提高了折射率,其鉴别率也只不过能提高到光源波长的1/3而已。而且还要用最好的透镜才能达到。
http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016082816541190_01_3092793_3.jpg YEESPEC智能细胞成像系统已全面升级:强大的配置与功能,高品质成像质量,更方便的显微操作,绝对能带给您眼前一亮的全新体验。 作为新一代的智能细胞成像系统,它比传统显微镜操作要方便许多,所有的操作工程都可以通过前面的触摸控制屏完成。只要轻轻地点几下屏幕,就可以轻松地完成整个细胞成像过程,包括:镜头切换、荧光切换、聚焦。 同时,因为设计的小巧,我们也可以把它放在培养箱或者安全柜里使用,可以边做实验室边观察。 YEESPEC智能细胞成像系统,更是科研的得力助手。与传统活细胞工作站相比,它具有更强大的功能特点。 1、 操作方便,即开即用: 采用全触控屏操作,也可以通过手机端平板端进行操作;荧光光源采用高亮度LED光源,不需要预热。 2、 成像质量好,光路的主要元器件均采用原装进口: 采用顶级CCD芯片、原装进口长工作距离荧光物镜、Omega荧光滤光片、K9光学玻璃载物台,透过率非常高。 3、 没有耗材,使用成本低: 采用高亮度白色LED,荧光光源采用高亮度单色LED。LED的寿命是5万个小时以上,基本上仪器买回去10年都不用更换。 4、保证实验安全: 内部装有两块10000mAh,12V的电池,短时间观察使用时可以不需要接电源,即使停电也可以完成实验,保证了实验安全。
用显微图像分析法测定聚烯烃管材、管件和混配料中颜料或炭黑分散度(符合GB/T 18251-2000国家标准)·········l 显微分析系统及试验方法介绍:一.实验方法1.从管材、管件或粒料上取少量样品压在载玻片之间并加热制备试样,也可以使用切片机切片制备试样。2.依次将六个试样放在显微镜下,经过摄像采集设备在计算机上显示图像,通过软件的操作计算机自动给出测定粒子和粒团的尺寸及试样等级确定表(国家标准)。注:分散的尺寸等级由六个试样等级的平均值来确定。二.配置介绍:1. 三目显微镜2. 高清晰JVC摄像头3. 高性能图像采集卡4. 显微分析软件显微分析系统BM19A-UV实物图片 实验主要仪器:a) 显微镜: 三目XSP-BM19A显微镜,带有校准的正交移动标尺,能够测量出粒子和粒团的尺寸;b) 软件系统:计算机硬件设备一套,观测粒子或粒团的尺寸分布及外观分布的显微分析软件UV一套;c) 载玻片:厚度约1mm的载玻片,小刀,弹簧夹;d) 切片机:能够切出规定厚度的薄片;e) 加热设备:烘箱、热板等,可在150℃~210℃之间的控制温度下操作;f) 图像采集设备:JVC摄像头TK-C1021EC、三目显微镜摄像接口MCL 、显微镜图像采集卡SLG-V110。试样制备:本标准规定了两种试样制备方法:压片法和切片法。制备好的试样应厚度均匀,用于测定颜料分散的试样厚度至少为60μm,用于测定炭黑分散的试样厚度为25μm±10μm。压片方法:用小刀沿产品的不同轴线在不同部位切取六个试样。测定颜料分散时,每个试样质量大于0.6mg;测定炭黑分散时,每个试样质量为0.25mg±0.05mg。把六个样品放在一个或几个干净的载玻片上,使每一试样与相邻的试样或载玻片边缘近似等距排放,用另一干净的载玻片盖住。可以使用金属材料或其他材料制成
有奖问答:吸湿微分热:纤维吸着一克水,放出热量
【原创】首发仪器信息网,转载注明来源 2015年度显微镜和显微分析(M&M)大会 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507281037_557490_1982636_3.jpg【M&M大会简介】M&M大会(Microscopy and Microanalysis Meeting)是由美国显微学会 MSA(Microscopy Society of America)主办的全球最大的显微技术和分析科学大会。作为全球最重要的显微设备展览之一,每年都会吸引超过100家厂商参展。在连续五天的会议中,大会将组织超过40个不同主题的研讨会,包括了显微前沿科学和技术的各个领域。各大显微设备厂商也都会带着最新的产品参展。这不光是学术界也是产业界的一次大聚会。你可以看到学术界的最新进展,也可以实地试用最新的仪器设备,还有不错的培训讲座和很丰富的社交活动。我已经连续参加了四届,每次都会收获良多。今年的大会于8/2-8/6在玫瑰之城波特兰Portland举行,而这里也正是著名的半导体大厂Intel和电镜大厂FEI总部的所在地。过去一年中电镜行业出现很多新技术和新趋势,结合这次大会的现场体验和在这里大家分享一下我的感受。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507281039_557491_1982636_3.jpg【最新应用趋势】 近年来对材料进行超微尺度的研究依然热门,对于同时拥有高分辨和微分析能力的透射电镜和扫描电镜的需求持续强劲。各大研究所和高校在电镜的投入上也越来越大,高分辨率冷场带球差矫正的TEM/STEM已经可以在很多地方见到。在物理/材料领域,美国国内有大量的研究都集中在新能源材料领域特别是对电池材料的探索。这很大程度上得益于美国能源部DOE近年来在各大国家实验室的大力投入。这个带来的相应结果是,原位电镜技术Insitu-TEM已经成为了在材料学应用中的热点。去年的展会中出现了很多可用于单一或多体系气相,液相,电化学,力学和热学实验的原位样品杆以及配套设备。生物和生物材料交叉领域也出现了两个热点,一个是改进的冷冻电镜技术(cryoTEM)结合三维重建在结构生物学中的应用,另一个就是逐渐成熟的可完成多尺度分析的相关显微技术(correlative microscopy)。原来在生物样品中存在的低衬度,易受电子损伤等问题在冷冻技术下都得到了一定程度的改善。新的tomography三维成像样品杆和改进的软件和算法让三维重建变的更加便捷和有效,高分辨原子尺度的三维冷冻电镜已经可以实现。对于多尺度的研究,许多电镜厂商已经开始提供完整的相关显微方案以实现在同一样品上结合光学和电子信息的收集和分析。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507281045_557495_1982636_3.gifhttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507281045_557496_1982636_3.jpg【2014年大会回顾】 1)TEM/SEMTEM方面,FEI作为全球最大的电镜供应商依然占据着很大一部分电镜市场。经过2013年产品线的重新排布,现在已经由经典的Tecnai和Titan系列又延伸出了加强了3D和元素分析功能的紧凑型Talos系列和针对半导体行业的Metrios系列。再根据材料学和生物学的不同要求演化出了Titan Themis和Titan Krios这样的细化型号。同时还有特殊的环境电镜Titan ETEM,拥有脉冲电子束实现4D数据观察的Tecnai Femto UEM,以及全球唯一的内置荧光显示CLEM系统的Tecnai iCorr生物电镜。FEI的产品线已经非常全面,也针对不同用户都有相应的解决方案。日本电子JEOL拥有性价比极高的2100系列和高端的ARM200F及最新发布的ARM300F,一直在中端市场表现不错,依然是电镜分析实验室日常应用的首选。日立Hitachi在TEM方面没有什么新的机型,俨然重点已经转向SEM,集中加强自己在冷场SEM中的优势。蔡司Zeiss在2013年选择全面退出TEM的市场,开始专注经营自己的SEM/Dual Beam市场。早先Zeiss 的libra系列有着不错的设计和性能,内置的omega filter和kohler照明系统更是独门利器,着实可惜。Zeiss现在依然在开发独家的氦离子电镜和X光电镜,未来都可能成为亮点。SEM方面各家竞争愈发激烈,战线都已经延长到了dual beam FIB/SEM 和特殊的correlative SEM。Tescan全面发力,在美国设置独立服务机构的同时开发了许多新型号的SEM。最引人注目的是和Witec合作开发的全球首款集合了Raman和SEM的RISE系统,去年在MM大会首发并得到了今年光学界大奖Photonics Prism Award。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507281045_557497_1982636_3.jpg2)STEM 对于国内不太熟悉的Dedicated STEM, 去年的NION着实让业界惊叹。配合多级球差校正系统,传统UltraSTEM系列早已拥有了超高的分辨率和稳定性。可惜对于电子能量损失谱EELS的分辨率一直不够理想,普遍仅仅能维持在1eV左右。而目前装了单色器monochromator的TEM已经可以轻松达到0.15eV甚至0.1eV。传奇人物Krivanek(Nion和Gatan的创始人,EELS谱仪的发明人之一),他重新设计了monochromator并实现了在新的Nion HERMES上的惊人的20meV(0.02eV,传言说目前已经逼近6meV)EELS分辨率!记得在去年大会中,NION远程操作位于ASU的UltraSTEM100,现场演示了0.02 eV的分辨率,十分惊人。这意味着EELS已经可以拥有了和XAS类似的分辨率,可以捕捉到更加丰富的价态信息和对轻元素的定量分析,包括各种coreloss范围的键态信息,low-loss范围的surface plasmon,甚至exiton等信息。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507281046_557498_1982636_3.jpg3)其他EM设备去年伴随着Insitu,cryo和correlative类技术的发展,各大EM设备供应商都推出了很多有特色的产品。第一个值得注意的是EM设备的大厂Gatan推出了适应于serial block-face SEM (SBSEM)的3View系统,结合了一个装在SEM内部的超薄切片机可以更方便的实现各个尺度的三维重建。Zeiss已经是第一个支持这个系统的厂家,未来将在更多厂家上支持。第二个是Protochips推出的最新insitu样品杆,可以提供精确控制气压,气体组成和温度,对于需要研究原子尺度的反应大有帮助。另外,Fischione推出了最新的cryo holder让人眼前一亮。全新的样品装载装置比传统样品杆更为简便快捷,打破了原来Gatan的垄断的cryo holder市场。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507281050_557499_1982636_3.png【2015大会总结】 今年的M&M从重量级的开场嘉宾开始,华人诺贝尔化学奖得主钱永建的在会议第一天作了题为" New Molecular Tools for Light and ElectronMicroscopy"的报告。报告着重提到了CorrelativeEM在生物领域的最新进展和传统EM的最新引用。会议依旧按照三大主题安排:显微新技术,物理类显微分析和生物类显微分析。在TEM新技术方面,主要是围绕in-situ,low-voltage还有dynamic 4D技术展开。在SEM方面,多种新技术包括新的光学关联显微技术,空气SEM和连续切片显微技术都吸引了很多关注。物理应用方面大量的研究依旧集中在新能源材料和二维碳基材料领域。生物方面并没有太多的亮点,cryo和3D依然是中心。另外,会议还特别开辟了针对EELS分析和模拟实验结合的议题。产品方面,SEM依然是厂商火力最集中的地方。新发布的SEM系统和设备包括Zeiss Gemini500系列和特殊的MultiSEM多电子束快速SEM,JEOL的JSM7200和最新的Soft X-ray探测器,Hitachi在SU92
[align=center][b][img=显微镜探针冷热台的真空压力和气氛精密控制解决方案,600,484]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311021102101876_7960_3221506_3.jpg!w690x557.jpg[/img][/b][/align][size=16px][color=#333399][b]摘要:针对目前国内外显微镜探针冷热台普遍缺乏真空压力和气氛环境精密控制装置这一问题,本文提出了解决方案。解决方案采用了电动针阀快速调节进气和排气流量的动态平衡法实现0.1~1000Torr范围的真空压力精密控制,采用了气体质量流量计实现多路气体混合气氛的精密控制。此解决方案还具有很强的可拓展性,可用于电阻丝加热、TEC半导体加热制冷和液氮介质的高低温温度控制,也可以拓展到超高真空度的精密控制应用。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][color=#333399][b]====================[/b][/color][/size][/align][size=16px][color=#333399][b][/b][/color][/size][size=18px][color=#333399][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 探针冷热台允许同时进行样品的温控和透射光/反射光观察,支持腔内样品移动、气密/真空腔、红外/紫外/X光等波段观察、腔内电接线柱、温控联动拍摄、垂直/水平光路、倒置显微镜等,广泛应用于显微镜、倒置显微镜、红外光谱仪、拉曼仪、X射线等仪器,适用于高分子/液晶、材料、光谱学、生物、医药、地质、 食品、冷冻干燥、 X光衍射等领域。[/size][size=16px] 在上述这些材料结构、组织以及工艺过程等的微观测量和研究中,普遍需要给样品提供所需的温度、真空、压力、气氛、湿度和光照等复杂环境,而现有的各种探针冷热台往往只能提供所需的温度变化控制,尽管探针冷热台可以提供很好的密闭性,但还是缺乏对真空、压力、气氛和湿度的调节及控制能力,国内外还未曾见到相应的配套控制装置。为了实现探针冷热台的真空压力、气氛和湿度的准确控制,本文提出了相应的解决方案,解决方案主要侧重于真空压力和气氛控制问题,以解决配套装置缺乏现象。[/size][size=18px][color=#333399][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 针对显微镜探针冷热台的真空压力和气氛的精密控制,本解决方案可达到的技术指标如下:[/size][size=16px] (1)真空压力:绝对压力范围0.1Torr~1000Torr,控制精度为读数的±1%。[/size][size=16px] (2)气氛:单一气体或多种气体混合,气体浓度控制精度优于±1%。[/size][size=16px] 本解决方案将分别采用以下两种独立的技术实现真空压力和气氛的精确控制:[/size][size=16px] (1)真空压力控制:采用动态平衡法技术,通过控制进入和排出测试腔体的气体流量,使进气和排气流量达到动态平衡从而实现宽域范围内任意设定真空压力的准确恒定控制。[/size][size=16px] (2)气氛控制:采用气体质量流量控制技术,分别控制多种工作气体的流量,由此来实现环境气体中的混合比。[/size][size=16px] 采用上述两种控制技术所设计的控制系统结构如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#333399][b][img=显微镜探针冷热台真空压力和气氛控制系统结构示意图,690,329]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311021103195907_6925_3221506_3.jpg!w690x329.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#333399][b]图1 真空压力和气氛控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图1所示,真空压力控制系统由进气电动针阀、高真空计、低真空计、排气电动针阀、高真空压力控制器、低真空压力控制器和真空泵组成,并通过以下两个高低真空压力控制回路来对全量程真空压力进行精密控制:[/size][size=16px] (1)高真空压力控制回路:真空压力控制范围为0.1Torr~10Torr(绝对压力),控制方法采用上游控制模式,控制回路由进气电动针阀(型号:NCNV-20)、高真空计(规格:10Torr电容真空计)和真空压力程序控制器(型号:VPC20201-1)组成。[/size][size=16px] (2)低真空压力控制回路:真空压力控制范围为10Torr~1000Torr(绝对压力),控制方法采用下游控制模式,控制回路由排气电动针阀(型号:NCNV-120)、低真空计(规格:1000Torr电容真空计)和真空压力程序控制器(型号:VPC20201-1)组成。[/size][size=16px] 由上可见,对于全量程真空压力的控制采用了两个不同量程的薄膜电容真空计进行覆盖,这种薄膜电容真空计可以很轻松的达到0.25%的读数精度。真空计所采集的真空度信号传输给真空压力控制器,控制器根据设定值与测量信号比较后,经PID算法计算后输出控制信号驱动电动针阀来改变进气或排气流量,由此来实现校准腔室内气压的精密控制。[/size][size=16px] 在全量程真空压力的具体控制过程中,需要分别采用上游和下游控制模式,具体如下:[/size][size=16px] (1)对于绝对压力0.1Torr~10Torr的高真空压力范围的控制,首先要设置排气电控针阀的开度为某一固定值,通过运行高真空度控制回路自动调节进气针阀开度来达到真空压力设定值。[/size][size=16px] (2)对于绝对压力10Torr~1000Torr的低真空压力范围的控制,首先要设置进气针阀的开度为某一固定值,通过运行低真空度控制回路自动调节排气针阀开度来达到真空压力设定值。[/size][size=16px] (3)全量程范围内的真空压力变化可按照设定曲线进行程序控制,控制采用真空压力控制器自带的计算机软件进行操作,同时显示和存储过程参数和随时间变化曲线。[/size][size=16px] 显微镜探针冷热台内的真空压力控制精度主要由真空计、电控针阀和真空压力控制器的精度决定。除了真空计采用了精度为±0.25%的薄膜电容真空计之外,所用的NCNV系列电控针阀具有全量程±0.1%的重复精度,所用的VPC2021系列真空压力控制器具有24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比,通过如此精度的配置,全量程的真空压力控制可以达到很高的精度,考核试验证明可以轻松达到±1%的控制精度,采用分段PID参数,控制精度可以达到±0.5%。[/size][size=16px] 对于探针冷热台内的气氛控制,如图1所示,采用了多个气体质量流量控制器来对进气进行精密的流量调节,以精确控制各种气体的浓度或所占比例。通过精密测量后的多种工作气体在混气罐内进行混合,然后再进入探针冷热台,由此可以准确控制各种气体比值。在气氛控制过程中,需要注意以下两点:[/size][size=16px] (1)对于某一种单独的工作气体,需要配备相应气体的气体质量流量控制器。[/size][size=16px] (2)混气罐压力要进行恒定控制或在混气罐的出口处增加一个减压阀,以保持混气罐的出口压力稳定,这对准确控制校准腔室内的真空压力非常重要。[/size][size=18px][color=#333399][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述,本解决方案可以彻底解决显微镜探针冷热台的真空压力控制问题,并具有很高的控制精度和自动控制能力。另外,此解决方案还具有以下特点:[/size][size=16px] (1)本解决方案具有很强的适用性和可拓展性,通过改变其中的相关部件参数指标就可适用于不同范围的真空压力,更可以通过在进气口增加微小流量可变泄漏阀,实现各级超高真空度的精密控制。[/size][size=16px] (2)本解决方案所采用的控制器也可以应用到冷热台的温度控制,如帕尔贴式TEC半导体加热制冷装置的温度控制、液氮温度的低温控制。[/size][size=16px] (3)解决方案中的控制器自带计算机软件,可直接通过计算机的屏幕操作进行整个控制系统的调试和运行,且控制过程中的各种过程参数变化曲线自动存储,这样就无需再进行任何的控制软件编写即可很快搭建起控制系统,极大方便了微观分析和测试研究。[/size][size=16px] 在目前的显微镜探针冷热台环境控制方面,还存在微小空间内湿度环境的高精度控制难题,这将是我们后续研究和开发的内容之一。[/size][size=16px][/size][align=center][size=16px][color=#333399][b]~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align]
【专家讲座】:显微成像与显微切割在干细胞研究领域应用实例分享【讲座时间】:2016年03月31日 10:00【主讲人】:张坤 徕卡显微系统生命科学部应用专家。【会议简介】干细胞涉及到个体发育、器官移植、延缓衰老、癌症治疗等方方面面。单个的干细胞是如何分裂、分化成新的细胞、组织或器官呢?在成体中,干细胞又是如何完成细胞修复更新的使命呢?如果要将特定的干细胞从复杂的组织器官中分离出来,分析其特异的遗传、代谢性质,该采用什么样的手段呢?在这次Webinar中,我们将介绍如何借助共聚焦、双光子、超高分辨率显微镜及激光显微切割等先进的显微成像分析技术一一解决在干细胞研究中的这些问题。-------------------------------------------------------------------------------1、报名条件:只要您是仪器网注册用户均可报名参加。2、报名截止时间:2016年03月31日 9:304、报名参会:http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInsidePage/18985、报名及参会咨询:QQ群—171692483http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191700_667315_2507958_3.jpg
[url=http://www.f-lab.cn/biomicroscopes/goren-bio.html][b]便携式生物显微镜[/b][/url]是专业为野外研究或现场应用而设计的手持便携式显微镜,具有便携而多功能的独特优势,结构紧凑且坚固耐用,是现场观察研究的理想显微镜。[b]便携式生物显微镜特点[/b]便携式设计且具有实验室级显微镜的性能和实惠的价格多功能设计,可以很容易地修改执行为明场,暗场,相衬,或偏振显微镜多样显微镜器件达到实验室显微镜水平:照明元件、调焦机构、子级光学系统,样品台可由电池供电或110V / 240v电源供电。[img=便携式生物显微镜]http://www.f-lab.cn/Upload/Goren-Bio.jpg[/img][b]便携式生物显微镜[/b]应用 地质学、考古学、生物学、教育、司法、地球科学、生物学、医学、Botany、热带疾病,病理学,艺术学,Mineralogy。[b]便携式生物显微镜结果[img=便携式生物显微镜]http://www.f-lab.cn/Upload/Goren-Bio-results.jpg[/img][img=便携式生物显微镜]http://www.f-lab.cn/Upload/goren-application.JPG[/img][/b](A)数组(“涂抹部分”)从Maresha附近的中始新世沉积放射虫、以色列(显微镜放大倍数:40×);(B)场浸渍和光薄片的土从Tsaghkasar、亚美尼亚(100×,正交偏光镜);(C)结核杆菌(600×,油浸);(D)硅藻(舟形藻,200×)。更多生物显微镜官网:[url]http://www.f-lab.cn/biomicroscopes.html[/url]
由于客观条件,任何光学系统都不能生成理论上理想的像,各种相差的存在影响了成像质量。下面分别简要介绍各种相差。 1、色差 色差是透镜成像的一个严重缺陷,发生在多色光为光源的情况下,单色光不产生色差。白光由红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 七种组成,各种光的波长不同 ,所以在通过透镜时的折射率也不同,这样物方一个点,在像方则可能形成一个色斑。 色差一般有位置色差,放大率色差。位置色差使像在任何位置观察,都带有色斑或晕环,使像模糊不清。而放大率色差使像带有彩色边缘。2、球差 球差是轴上点的单色相差,是由于透镜的球形表面造成的。球差造成的结果是,一个点成像后,不在是个亮点,而是一个中间亮、边缘逐渐模糊的亮斑。从而影响成像质量。 球差的矫正常利用透镜组合来消除,由于凸、凹透镜的球差是相反的,可选配不同材料的凸凹透镜胶合起来给予消除。旧型号显微镜,物镜的球差没有完全矫正,应与相应的补偿目镜配合,才能达到纠正效果。一般新型显微镜的球差完全由物镜消除。1、慧差慧差属轴外点的单色相差。轴外物点以大孔径光束成像时,发出的光束通过透镜后,不再相交一点,则一光点的像便会得到一逗点状,型如慧星,故称“慧差”。 2、像散像散也是影响清晰度的轴外点单色相差。当视场很大时,边缘上的物点离光轴远,光束倾斜大,经透镜后则引起像散。像散使原来的物点在成像后变成两个分离并且相互垂直的短线,在理想像平面上综合后,形成一个椭圆形的斑点。像散是通过复杂的透镜组合来消除。3、 场曲 场曲又称“像场弯曲”。当透镜存在场曲时,整个光束的交点不与理想像点重合,虽然在每个特定点都能得到清晰的像点,但整个像平面则是一个曲面。这样在镜检时不能同时看清整个相面,给观察和照相造成困难。因此研究用显微镜的物镜一般都是平场物镜,这种物镜已经矫正了场曲。 4、 畸变 前面所说各种相差除场曲外,都影响像的清晰度。畸变是另一种性质的相差,光束的同心性不受到破坏。因此,不影响像的清晰度,但使像与原物体比,在形状上造成失真。 (1) 当物体位于透镜物方二倍焦距以外时,则在像方二倍焦距以内、焦点以外形成缩小的倒立实像; (2) 当物体位于透镜物方二倍焦距上时,则在像方二倍焦距上形成同样大小的倒立实像; (3) 当物体位于透镜物方二倍焦距以内,焦点以外时,则在像方二倍焦距以外形成放大的倒立实像; (4) 当物体位于透镜物方焦点上时,则像方不能成像; (5) 当物体位于透镜物方焦点以内时,则像方也无像的形成,而在透镜物方的同侧比物体远的位置形成放大的直立虚像。 显微镜的成像原理就是利用上述(3)和(5)的规律把物体放大的。当物体处在物镜前F-2F(F为物方焦距)之间,则在物镜像方的二倍焦距以外形成放大的倒立实像。在显微镜的设计上,将此像落在目镜的一倍焦距F1之内,使物镜所放大的第一次像(中间像),又被目镜再一次放大,最终在目镜的物方(中间像的同侧)、人眼的明视距离(250mm)处形成放大的直立(相对中间像而言)虚像。因此,当我们在镜检时,通过目镜(不另加转换棱镜)看到的像与原物体的像,方向相反。 本文转自http://www.gzspecial.com/qyxw/19.html
激光共聚焦显微镜系统的原理和应用激光扫描共聚焦显微镜是二十世纪80年代发展起来的一项具有划时代的高科技产品,它是在荧光显微镜成像基础上加装了激光扫描装置,利用计算机进行图像处理,把光学成像的分辨率提高了30%--40%,使用紫外或可见光激发荧光探针,从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像,在亚细胞水平上观察诸如Ca2+ 、PH值,膜电位等生理信号及细胞形态的变化,成为形态学,分子生物学,神经科学,药理学,遗传学等领域中新一代强有力的研究工具。激光共聚焦成像系统能够用于观察各种染色、非染色和荧光标记的组织和细胞等,观察研究组织切片,细胞活体的生长发育特征,研究测定细胞内物质运输和能量转换。能够进行活体细胞中离子和PH值变化研究(RATIO),神经递质研究,微分干涉及荧光的断层扫描,多重荧光的断层扫描及重叠,荧光光谱分析荧光各项指标定量分析荧光样品的时间延迟扫描及动态构件组织与细胞的三维动态结构构件,荧光共振能量的转移的分析,荧光原位杂交研究(FISH),细胞骨架研究,基因定位研究,原位实时PCR产物分析,荧光漂白恢复研究(FRAP),胞间通讯研究,蛋白质间研究,膜电位与膜流动性等研究,完成图像分析和三维重建等分析。一.激光共聚焦显微镜系统应用领域:涉及医学、动植物科研、生物化学、细菌学、细胞生物学、组织胚胎、食品科学、遗传、药理、生理、光学、病理、植物学、神经科学、海洋生物学、材料学、电子科学、力学、石油地质学、矿产学。二.基本原理传统的光学显微镜使用的是场光源,标本上每一点的图像都会受到邻近点的衍射或散射光的干扰;激光扫描共聚焦显微镜利用激光束经照明针孔形成点光源对标本内焦平面的每一点扫描,标本上的被照射点,在探测针孔处成像,由探测针孔后的光点倍增管(PMT)或冷电耦器件(cCCD)逐点或逐线接收,迅速在计算机监视器屏幕上形成荧光图像。照明针孔与探测针孔相对于物镜焦平面是共轭的,焦平面上的点同时聚焦于照明针孔和发射针孔,焦平面以外的点不会在探测针孔处成像,这样得到的共聚焦图像是标本的光学横断面,克服了普通显微镜图像模糊的缺点。三.应用范围:细胞形态学分析(观察细胞或组织内部微细结构,如:细胞内线粒体、内质网、高尔基体、微管、微丝、细胞桥、染色体等亚细胞结构的形态特征;半定量免疫荧光分析);荧光原位杂交研究;基因定位研究及三维重建分析。1.细胞生物学:细胞结构、细胞骨架、细胞膜结构、流动性、受体、细胞器结构和分布变化2.生物化学:酶、核酸、FISH(荧光原位杂交)、受体分析3.药理学:药物对细胞的作用及其动力学4.生理学:膜受体、离子通道、细胞内离子含量、分布、动态5.神经生物学:神经细胞结构、神经递质的成分、运输和传递、递质受体、离子内外流、神经组织结构、细胞分布6.微生物学和寄生虫学:细菌、寄生虫形态结构7.病理学及临床应用:活检标本诊断、肿瘤诊断、自身免疫性疾病诊断、HIV等8.遗传学和组胚学:细胞生长、分化、成熟变化、细胞的三维结构、染色体分析、基因表达、基因诊断四.激光共聚焦显微镜在医学领域中的应用A.在细胞及分子生物学中的应用1.细胞、组织的三维观察和定量测量2.活细胞生理信号的动态监测3.粘附细胞的分选4.细胞激光显微外科和光陷阱功能5.光漂白后的荧光恢复6.在细胞凋亡研究中的应用B.在神经科学中的应用1.定量荧光测定2.细胞内离子的测定3.神经细胞的形态观察C.在耳鼻喉科学中的应用1.在内耳毛细胞亚细胞结构研究上的应用2.激光扫描共聚焦显微镜的荧光测钙技术在内耳毛细胞研究中的应用3.激光扫描共聚焦显微镜在内耳毛细胞离子通道研究上的应用4.激光扫描共聚焦显微镜在嗅觉研究中的应用D.在肿瘤研究中的应用1. 定量免疫荧光测定2. 细胞内离子分析3. 图像分析:肿瘤细胞的二维图像分析4. 三维重建 E.激光扫描共聚焦显微镜在内分泌领域的应用1. 细胞内钙离子的测定2. 免疫荧光定位及免疫细胞化学研究3. 细胞形态学研究:利用激光扫描共聚焦显微镜 F.在血液病研究中的应用1. 在血细胞形态及功能研究方面的应用2. 在细胞凋亡研究中的应用 G.在眼科研究中的应用1. 利用激光扫描共聚焦显微镜观察组织、细胞结构2. 集合特殊的荧光染色在活体上观察角膜外伤修复中细胞移行及成纤维细胞的出现3. 利用激光扫描共聚焦显微镜观察视网膜中视神经细胞的分布以及神经原的树枝状形态4. 三维重建H. 激光扫描共聚焦显微镜在肾脏病中的应用可以系统观察正常人肾小球系膜细胞的断层扫描影像及三维立体影像水平,使图像更加清晰,从计算机分析系统可从外观到内在结构,从平面到立体,从静态到动态,从形态到功能几个方面对系膜细胞的认识得到提高。
激光共聚焦显微镜系统的原理和应用激光扫描共聚焦显微镜是二十世纪80年代发展起来的一项具有划时代的高科技产品,它是在荧光显微镜成像基础上加装了激光扫描装置,利用计算机进行图像处理,把光学成像的分辨率提高了30%--40%,使用紫外或可见光激发荧光探针,从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像,在亚细胞水平上观察诸如Ca2+ 、PH值,膜电位等生理信号及细胞形态的变化,成为形态学,分子生物学,神经科学,药理学,遗传学等领域中新一代强有力的研究工具。激光共聚焦成像系统能够用于观察各种染色、非染色和荧光标记的组织和细胞等,观察研究组织切片,细胞活体的生长发育特征,研究测定细胞内物质运输和能量转换。能够进行活体细胞中离子和PH值变化研究(RATIO),神经递质研究,微分干涉及荧光的断层扫描,多重荧光的断层扫描及重叠,荧光光谱分析荧光各项指标定量分析荧光样品的时间延迟扫描及动态构件组织与细胞的三维动态结构构件,荧光共振能量的转移的分析,荧光原位杂交研究(FISH),细胞骨架研究,基因定位研究,原位实时PCR产物分析,荧光漂白恢复研究(FRAP),胞间通讯研究,蛋白质间研究,膜电位与膜流动性等研究,完成图像分析和三维重建等分析。一.激光共聚焦显微镜系统应用领域:涉及医学、动植物科研、生物化学、细菌学、细胞生物学、组织胚胎、食品科学、遗传、药理、生理、光学、病理、植物学、神经科学、海洋生物学、材料学、电子科学、力学、石油地质学、矿产学。二.基本原理传统的光学显微镜使用的是场光源,标本上每一点的图像都会受到邻近点的衍射或散射光的干扰;激光扫描共聚焦显微镜利用激光束经照明针孔形成点光源对标本内焦平面的每一点扫描,标本上的被照射点,在探测针孔处成像,由探测针孔后的光点倍增管(PMT)或冷电耦器件(cCCD)逐点或逐线接收,迅速在计算机监视器屏幕上形成荧光图像。照明针孔与探测针孔相对于物镜焦平面是共轭的,焦平面上的点同时聚焦于照明针孔和发射针孔,焦平面以外的点不会在探测针孔处成像,这样得到的共聚焦图像是标本的光学横断面,克服了普通显微镜图像模糊的缺点。三.应用范围:细胞形态学分析(观察细胞或组织内部微细结构,如:细胞内线粒体、内质网、高尔基体、微管、微丝、细胞桥、染色体等亚细胞结构的形态特征;半定量免疫荧光分析);荧光原位杂交研究;基因定位研究及三维重建分析。1.细胞生物学:细胞结构、细胞骨架、细胞膜结构、流动性、受体、细胞器结构和分布变化2.生物化学:酶、核酸、FISH(荧光原位杂交)、受体分析3.药理学:药物对细胞的作用及其动力学4.生理学:膜受体、离子通道、细胞内离子含量、分布、动态5.神经生物学:神经细胞结构、神经递质的成分、运输和传递、递质受体、离子内外流、神经组织结构、细胞分布6.微生物学和寄生虫学:细菌、寄生虫形态结构7.病理学及临床应用:活检标本诊断、肿瘤诊断、自身免疫性疾病诊断、HIV等8.遗传学和组胚学:细胞生长、分化、成熟变化、细胞的三维结构、染色体分析、基因表达、基因诊断四.激光共聚焦显微镜在医学领域中的应用A.在细胞及分子生物学中的应用1. 细胞、组织的三维观察和定量测量2. 活细胞生理信号的动态监测3. 粘附细胞的分选4. 细胞激光显微外科和光陷阱功能5. 光漂白后的荧光恢复6. 在细胞凋亡研究中的应用B.在神经科学中的应用1. 定量荧光测定2. 细胞内离子的测定3. 神经细胞的形态观察C.在耳鼻喉科学中的应用1. 在内耳毛细胞亚细胞结构研究上的应用2. 激光扫描共聚焦显微镜的荧光测钙技术在内耳毛细胞研究中的应用3. 激光扫描共聚焦显微镜在内耳毛细胞离子通道研究上的应用4. 激光扫描共聚焦显微镜在嗅觉研究中的应用D.在肿瘤研究中的应用1. 定量免疫荧光测定2. 细胞内离子分析3. 图像分析:肿瘤细胞的二维图像分析4. 三维重建 E.激光扫描共聚焦显微镜在内分泌领域的应用1. 细胞内钙离子的测定2. 免疫荧光定位及免疫细胞化学研究3. 细胞形态学研究:利用激光扫描共聚焦显微镜 F.在血液病研究中的应用1. 在血细胞形态及功能研究方面的应用2. 在细胞凋亡研究中的应用 G.在眼科研究中的应用1. 利用激光扫描共聚焦显微镜观察组织、细胞结构2. 集合特殊的荧光染色在活体上观察角膜外伤修复中细胞移行及成纤维细胞的出现3. 利用激光扫描共聚焦显微镜观察视网膜中视神经细胞的分布以及神经原的树枝状形态4. 三维重建H. 激光扫描共聚焦显微镜在肾脏病中的应用可以系统观察正常人肾小球系膜细胞的断层扫描影像及三维立体影像水平,使图像更加清晰,从计算机分析系统可从外观到内在结构,从平面到立体,从静态到动态,从形态到功能几个方面对系膜细胞的认识得到提高。北京中科研域科技有限公司(蔡司显微镜代理商)地址:北京市朝阳区建国路15号院甲1号北岸1292,一号楼406室联系人:张辉13911188977 邮编:100024电话:010-57126588 传真:010-85376588E-mail:[email=zhs_8000@126.com][color=#0365bf]zhs_8000@126.com[/color][/email]
显微分析技术.电子显微镜,包括SEM,TEM,6个PPT课件,100多页[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=141769]显微分析技术.电子显微镜[/url]