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根系显微成像动态监测系统

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根系显微成像动态监测系统相关的资讯

  • PM-Tech发布RTC-200X-EFI根系显微生长监测系统(荧光成像版)新品
    一、荧光版根系显微生长监测系统应用简介:在自然状态下,获取植物根系原位的局部显微高清图片信息,紫外光源系统区分活死根,激发荧光成像(Excitation Fluorescence Imaging)系统研究土壤微生物物种多样性、种群组成及其相互作用、群落空间分布等状况,辅助以根系生态分析软件获取植物根系重要参数,提供给植物根系生态、抗逆性、胁迫等研究者地下根系生长的研究资料。 二、荧光系统的优势:高灵敏度:灵敏度远超比色法,在大部分应用中其灵敏度近乎放射性同素。多组样品一次成像:将不同样品(如:对照、处理)通过不同发射波长的荧光素标记可以同时检测多样品荧光信号。稳定性高:荧光素标记的抗体、杂交探针、PCR引物等的信号稳定性优势明显。可稳定存在数月以上,这使需要大规模标记并多阵列之间的标准化比较成为了可能。低毒性成本低:多数情况下,荧光标记和检测的全过程试验用手套即可对实验者提供足够的保护。易于运输和实验后处理,多数情况下实验成本低于放射性同位素 三、荧光系统工作原理:荧光物质被特定外界能量激发(如激光等高能射线),引起其电子轨道向高能轨道跃迁,并最终释放能量回归基态的过程中会产生可被检测的荧光信号。当然不是所有的物质都能被激发产生荧光,只有当该物质与激发光具有相同的频率并在吸收该能量后具有高的荧光效率而非将能量消耗于分子间碰撞过程中,其荧光信号才可被光学设备所检测。(如图1、图2) 图1 图2注:具体荧光系统模块配置数量以报价和参数为准,此图仅作为原理参考。四、荧光版根系显微生长监测系统的功能特性: 1. 摄像头: 200万星光级超宽动态数字彩色摄像头,超高解析度,可调节强度白光系统;2. 荧光激发光源:独立可调光源强度,波长定制,可实现GFP荧光蛋白的激发;在有无滤片加入光路中进行切换,以观察白光反射图像、紫外明场图像和滤光后荧光图像,发射峰可以定制,以实现GFP激发荧光蛋白的成像;3. 配套根系专业分析软件RootAnalysis,可进行Pregizer\Topology、宽度、颜色分级分析,有根系生物量快速测量,12种单根系参数、30种活根死根统计学参数、30种拓扑统计学参数、5种根系节点趋势,快捷键功能,可粘贴复制根系,多节点框选,整体拖拽平移,尤其适合根系时空对比分析,支持中英文界面;4. 软件程控调光:软件实现调光,无手动旋钮,精度不低于1%,自动记忆档位,确保实验重复一致性;5. 透明观察管尺寸:外径90mm,内径84mm长度可定制;6. 光源系统:在白光和荧光两大大光源之间切换,以辨别活体和死体的组成部分,以研究土壤微生物物种多样性、种群组成及其相互作用、群落空间分布等状况;7. 工作环境:0℃~60℃,相对湿度0~100%RH(没有水汽凝结);8. 充电电压:笔记本电压;9. 软件放大分辨率:19200*19200像素;10. 供电电源:笔记本USB端口供电或外接蓄电池或交流电源适配器;11. 拍照角度:360度无死角;12. 图像色彩模式:彩色;13. 数据传输:USB;14. 标定手柄:2米套筒式,带刻度,通过控制摄像头深度和转动以准确定位图片;15. 数据存储:笔记本;16. 工作方式:连接笔记本电脑(或平板电脑等)工作;17. 测量方式:可定点、定位连续监测;18. 画面尺寸:360°高分辨率图像(18*24mm),非拼接图像;19. 数据浏览载体:掌上笔记本、台式机等有USB接口的设备;创新点:高灵敏度:灵敏度远超比色法,在大部分应用中其灵敏度近乎放射性同素。多组样品一次成像:将不同样品(如:对照、处理)通过不同发射波长的荧光素标记可以同时检测多样品荧光信号。稳定性高:荧光素标记的抗体、杂交探针、PCR引物等的信号稳定性优势明显。可稳定存在数月以上,这使需要大规模标记并多阵列之间的标准化比较成为了可能。低毒性成本低:多数情况下,荧光标记和检测的全过程试验用手套即可对实验者提供足够的保护。易于运输和实验后处理,多数情况下实验成本低于放射性同位素。RTC-200X-EFI根系显微生长监测系统(荧光成像版)
  • 中科院研发水稻全根系磁共振成像无损检测技术
    记者24日从中科院合肥物质研究院了解到,该院技术生物所和强磁场科学中心共同合作,在世界上首次利用造影剂加磁共振成像技术实现水稻全根系无损检测,为植物根系全生长周期研究提供了一种重要的新方法。  根系在植物生长发育中具有重要作用,但由于根系生长在不透明的土壤中,缺乏快速、准确、无损的原位观测方法,影响了对植物根系的深入研究。传统的根系研究方法采样破坏性大、工作量大、准确性较低。  磁共振成像作为一种在医学上广泛应用的成像技术,其具有无损检测和分辨率较高等优点。中科院研究人员利用强磁场科学中心高场强成像装置为植物根系全生育期成像找到了一个更加优越的研究平台。  此外,水稻根系的磁共振成像也面临着磁共振成像信号强度较低等技术问题与挑战。研究人员利用磁共振造影剂来提高根系成像品质,并通过反复试验,得出不影响植物生长、真实反映根系状况的造影剂使用剂量和浓度。  据了解,这项研究成果发表在美国《公共科学图书馆》杂志上。
  • 环亚生物为您力推德国Innome公司新品 --zenCell owl活细胞动态成像及分析系统
    Innome是一家位于德国慕尼黑的新型高科技公司,创立于2015年,源于全球顶级原材料供应商Erwin Quarder Group。Innome公司专注于高精密仪器的定制和生产,业务涉及生命科学、临床诊断和药物研发,具备8级洁净度的高精密生产工艺车间该公司的zenCell owl活细胞动态成像及分析系统可置于细胞培养箱中,对细胞进行连续长时间的监测,并通过联网的电脑进行远程控制、数据读取与分析。该系统具备24个基于CMOS的成像模块,可同时对24个视野进行快速成像。设备优点:1. 体积小:可置于任何细胞培养箱内工作2. 通量高:内置24个显微镜头独立观测和记录,明场/暗场相差成像3. 成本低:无需额外耗材,兼容各种培养皿/板/瓶主要功能: 细胞迁移检测:划痕、侵袭、趋药性等实验 细胞培养监测:胚胎干细胞或间充质干细胞重编程如iPSC,细胞追踪形态记录 细胞培养记录:可实时监测各种条件(低氧条件/GMP等)下细胞培养情况 细胞培养标准化:记录细胞生长曲线 、增殖曲线、汇合度等 软件界面提前看: 图示:24个孔独立选择观察并记录相关图片和数据 更多功能持续更新中,敬请期待。。。更多信息了解或获取相关资料请联系我们。
  • 高速三维动态成像 苏州医工所在结构光照明超分辨显微成像仪器研制方面取得进展
    对于生物医学研究,著名物理学家理查德费曼有句名言:“...很多基础生物学的问题是很容易被回答的;你只是需要看到它们就够了”。这句话一定程度上说明了直接观察的光学显微镜对于细胞生物学、发育生物学、免疫学、病理药理学等生物医学研究的重要性。但是受衍射极限的限制,传统光学显微镜的分辨率理论上只能达到光波长的一半。近20年来,超分辨荧光显微成像技术的出现有效打破了光学衍射极限的束缚。基于单分子定位技术的超分辨显微镜(SMLM)和受激发射损耗显微镜(STED)以及结构光照明超分辨显微镜(SIM)等技术在众多课题组的努力下都得到了长足发展,尤其是结构光照明显微镜由于成像速度快、光毒性小、无需特殊荧光标记等优势,已成为生命科学领域尤其是活细胞成像中最受欢迎的技术手段。近期,苏州医工所李辉课题组围绕着结构光照明超分辨显微成像方法、高保真SIM重构算法、以及国产化的SIM显微镜研制等方面取得了一系列重要进展。   三维成像方法因可以获取到更多的生物样品信息而备受关注。但是现有的三维成像不可避免的带来离焦模糊和时间分辨率差的问题,很难用于对样品的快速三维动态成像。为了实现对厚样品的快速三维成像,李辉课题组发展了基于数字微镜阵列器件(DMD)和液体变焦透镜(ETL)的结构光照明层切显微技术,并开发了基于两张原始图像的层切成像算法。该方法将传统的三维层切成像的速度提高了数倍以上,课题组利用该技术对斑马鱼和大脑血管的心血管系统进行了高速动态成像,清晰地显示了心脏跳动期的收缩-舒张过程以及腹部血管的蠕动特性。相关成果以“Four-dimensional visualization of zebrafish cardiovascular and vessel dynamics by a structured illumination microscope with electrically tunable lens”为题发表在Biomedical Optical Express(2020)上,其中博士生陈冲为论文第一作者。   图1 基于两张正反图像的结构光照明层切算法(左);斑马鱼心脏跳动过程的快速三维成像(右)。   结构光照明超分辨成像技术在多种纳米尺度的亚细胞结构研究中已经得到广泛的应用。但是对于具有大动态范围的样本,例如聚集的细胞囊泡,样品中荧光较强的聚集性区域和亮度较弱的稀疏区域不能同时呈现。现有的SIM方法针对这种样品无法重建出高质量的图像。对此,李辉课题组提出了一种采用多重曝光采集的高动态SIM成像方法HDR-SIM,采集三组不同强度照明的SIM图像然后融合出一帧超分辨图像。用HDR-SIM,强度相差400多倍单个和聚集的荧光小球样本在同一张SIM超分辨图中可以同时观察到,并且对分辨率不会产生影响。在使用本方法观测不同尺度的细胞囊泡结构,单个小囊泡和大的囊泡聚集都可以同时获得清晰的分辨。相关成果以“High Dynamic Range Structured Illumination Microscope Based on Multiple Exposures”为题发表在Frontiers in Physics (2021)上,其中梁永为论文第一作者。   图2 高动态SIM成像原理(左);“聚集-单个”的荧光小球高动态SIM成像(右)。   在结构光照明成像过程中,超分辨图像重建算法尤为关键。SIM重建算法的一些固有缺陷造成超分辨图像中经常出现重构伪影,使得SIM图像的保真度经常受到质疑,并且图像重建时需要完成一系列复杂的参数设定,限制着普通用户对SIM技术应用。李辉课题组开发了一种基于点频谱优化的高保真SIM重建算法。该算法有效克服了常规SIM算法极易产生重构伪影且光学层切能力差的问题,对不同质量原始数据的处理均能获得具有极少伪影和良好光学层切的高质量超分辨图像,有效提高了SIM成像的保真度。同时,该算法对OTF失配和用户自定义参数不敏感,使用生成的理论OTF和较少的参数即可重构高质量SIM图像,降低了SIM成像对实验实施和后处理重构的高要求,提升了算法对普通用户的友好度。相较于几种传统的SIM算法, HiFi-SIM算法对多种不同图像质量、不同样品复杂度、不同图像来源(商用设备/自主搭建SIM系统)的原始数据进行重建, HiFi-SIM均展现出了最少的重建伪影和最优的图像质量。相关成果以“High-fidelity structured illumination microscopy by point-spread-function engineering”为题发表在国际光学类顶级期刊Light: Science & Applications (2021) 上,其中文刚为论文第一作者。   图3 高保真结构光照明超分辨成像重建算法HiFi-SIM(左);细胞结构HiFi-SIM与其他算法重建结果比较(右)。   李辉课题组自2014年以来一直专注SIM成像的技术创新、仪器研发和应用推广,开发了多种形式的结构光照明显微镜系统。最近,基于课题组最新的研究成果,研发了一套可集成于显微镜下层光路的结构光照明插件,具有结构紧凑、方便易用等特点。插件可配置国产倒置荧光显微镜,实现了SIM超分辨成像系统的国产化替代。首台机器已经于近期交付某大学用户进行试用。 图4 插件式结构光照明超分辨成像系统   以上工作得到了国家重点研发计划项目和国家自然科学基金委项目的支持。
  • 根系分析系统高质量根系图像进行分析
    对于植物来说,根扎得牢不牢靠,直接决定着今后的发育好不好。根系对植物的固着有着不可替代的重要作用,同时它还能帮助植物吸收水分、矿物质营养、储存植物通过光合作用合成的有机物,供给了植物生长。不仅如此,根系还在合成内源激素生长素、细胞分裂素以及氨基酸等有机物上能发挥积极的作用;并且根系周边所存在着大量的根际微生物,通过它们的活跃度以及根系的成长状况能够判断出土壤当下的营养是否充足,像是酸盐、硝酸盐等矿质营养以及氮钾钙、水分等营养成分是否缺乏,对于土壤检测也有不小的作用。 根系分析系统产品参数详情→https://www.instrument.com.cn/show/C551491.html  但根系深埋于土壤之中,我们仅凭植物外观是难以辨别其根系现状的。植物根系分析仪是一套应用于洗根后的根系分析系统,它可以系统的分析植物根系的长度、直径、面积、体积、根尖记数等数值,进而对根系的形态,色彩、分级进行伸展分析。  该仪器通过检测数据还可以了解到根系的整体结构分布等,便于掌握植物根的形态特征变化,从而对根系所处的土壤环境质量作出测定。对调整土壤的物理性状、增加土壤的通透性提供了参考依据,在保护土壤,实现土壤可持续利用的基础上完成二者的相互作用,也让植物生长获得了能量来源。加快了土壤生物化学的过程,让有机质得以分解,土壤的活性得以增强。  植物根系分析系统作为检测植物根系生长状态的仪器设备,在植物的整个生长过程中起着重要的调节作用。它既能获取植物内的信息,又能检测植物自身的健康状况,而且还能通过对检测数据的分析得出土壤的性质,不仅对植物的形态和生理活动起着调控作用,也对植物物候有不小的影响。  不仅如此,该仪器通过对根系的分析,能很好地认识到其根、茎、叶的形态特征,了解其与环境的相互作用等。经由其高精度的检测、分析和处理后,就可以构造出与作物生长密切相关的指标,以反映作物的生长发育状况,实现对作物长势的连续监测。可以应用于现代土壤研究、植物研究等方面,对农林业的发展与进步具有不可磨灭的积极意义。
  • 630万!吉林大学采购超分辨共聚焦显微成像系统
    近日,某采购平台发布吉林大学2022年8至10月政府采购意向,其中预算630万计划采购一套超分辨共聚焦显微成像系统,要求为包括4个波长以上的激光光源、显微镜系统、成像检测器系统、操作软件、电脑主机、显示器。可实现进行细胞亚结构的动态成像,细胞或组织内部的超细微荧光特性解析,观察细胞或组织内部的微细结构和形态学变化,记录细胞的生理特性。实现“高清”、“动态”的活细胞高分辨观察要求。 具体要求详见采购文件。供货期:签订合同之日起,6个月货到采购人指定地点并安装验收完毕。(包括供货,安装,调试,验收合格所需时间)。具体事宜由成交供应商按采购人指定地点及时间安排要求执行。详细情况如下超分辨共聚焦显微成像系统项目所在采购意向:吉林大学 2022年8至10月政府采购意向采购单位:吉林大学采购项目名称:超分辨共聚焦显微成像系统预算金额:630.000000万元(人民币)采购品目:A02100301显微镜采购需求概况 :超分辨共聚焦显微成像系统,1套。要求为包括4个波长以上的激光光源、显微镜系统、成像检测器系统、操作软件、电脑主机、显示器。可实现进行细胞亚结构的动态成像,细胞或组织内部的超细微荧光特性解析,观察细胞或组织内部的微细结构和形态学变化,记录细胞的生理特性。实现“高清”、“动态”的活细胞高分辨观察要求。 具体要求详见采购文件。供货期:签订合同之日起,6个月货到采购人指定地点并安装验收完毕。(包括供货,安装,调试,验收合格所需时间)。具体事宜由成交供应商按采购人指定地点及时间安排要求执行。预计采购时间:2022-10备注:本次公开的采购意向是本单位政府采购工作的初步安排,具体采购项目情况以相关采购公告和采购文件为准。
  • 重大突破 | TESCAN显微CT实时动态成像外,还实现元素光谱分析
    内外兼修,研究更透TESCAN又一重大突破,实现Spectral CT 分析成分技术,为显微 CT 成像引入新维度。Micro-CT用户现在“鱼与熊掌”可皆得:既能实现整个样品的无损原位成像,又能研究材料从内到外的成分信息,这只需一台TESCAN micro CT。1突破传统Breakthrough”2022年 6 月1日,捷克布尔诺——TESCAN ORSAY HOLDING a.s. 宣布首次用于显微CT 系统的新技术-Spectral CT 分析功能。它可在 TESCAN 先进的结构成像能力基础上,提供样品内部任何位置的化学信息。借助Spectral CT, 材料科学家们还可以看到材料成分和纯度的最细微变化,并且可以区分低对比度材料(例如聚合物),而仅使用传统 micro-CT 是无法做到这一点的。2看透结构识别成分Research value”TESCAN产品营销经理 Wesley De Boever 博士说:“Spectral CT 是 TESCAN 独特的尖端技术,极大地扩展了我们的显微CT 产品线的功能。“Micro-CT 提供了出色的结构信息,现在,使用 Spectral CT,客户还可以了解他们的样品中的成分,识别和区分化合物,并了解它们的浓度和密度。用传统的基于吸收的显微 CT 不可能完全识别出化学成分。”3不是一般的分析光谱Mechanism”Spectral CT的独特之处在于它不仅可以测量样本吸收了多少 X 射线,还可以计算单个 X 射线光子。通过将这些光子,根据它们在不同 bin 中的能量进行划分,可以分析光谱,从而精确计算样品的衰减系数。这使得用户可以计算密度,并查看使用传统显微 CT 看不到的不同材料之间的对比。用户还可以根据 k-edge成像识别未知矿物,从传统 CT 扫描中去除伪影,或计算样品中不同物质的浓度。4更多详情More Info”SpectralCT 是 TESCAN 的 UniTOM XL和CoreTOM的一个附件,UniTOM XL它是一种多功能的多尺度显微 CT系统,用于对各种样品进行高通量实验,而 CoreTOM 则用于地球科学中的多尺度显微 CT 研究。现有的 TESCAN UniTOM XL 或 CoreTOM 仪器也可以升级到Spectral CT,而不会影响系统的任何功能。它是一个完整的硬件/软件解决方案,集成到 micro-CT 系统中,非常易于使用,只需单击一下即可在micro CT和Spectral CT之间切换。完整的软件套件具有光谱数据的采集、重建和分析功能。 更多应用详情,请进入CT官网查看。【其它案例】搜索b站视频:TESCAN中国有关TESCAN Micro-CT前沿技术和部分应用已被“科技界4大杂志巨头”之一Wiley收录: 延伸阅读概览原位动态四维成像应用案例:天然砂岩的空隙尺度排水行为研究和石灰岩矿化过程研究前沿应用丨TESCAN Micro-CT 应用于风机叶片的结构缺陷研究前沿技术 | 当时间分辨率遇上空间分辨率 (上)3D打印 | 显微CT揭示:您的原位力学曲线精确吗?最高时间分辨X-CT惊艳亮相-真4D原位动态技术有关TESCAN
  • 动态光谱成像:化工安全监测的“火眼金睛”
    历时近3年,完成“看见并定位”气体泄漏的创新之举,丰富安全预警监测手段… … 在前不久落幕的全国大学生课外学术科技作品“挑战杯”上,由南京大学电子科学与工程学院教授曹汛带领的科研团队,凭借项目“化工气体泄漏智能眼——光谱视频相机及预警系统”荣获主体赛道一等奖。指导老师曹汛年轻有为,他不仅是最年轻的国家科技三大奖一等奖完成人之一、“80后”国家重大仪器项目负责人,还是今年“中国青年五四奖章”获得者。“从实验室阶段的技术路径调研、原理验证与光学系统搭建,到样机阶段设计完善硬件、进行算法研发,最后对系统进行测试与优化,历时近3年。最终,在曹汛老师的悉心指导下,团队成员们攻坚克难,完成了‘看见并定位’气体泄漏的创新之举。”信息与通信工程专业博一学生周凯来是南大计算成像实验室成员之一,从研究生阶段便跟着曹汛从事光谱成像领域的科学研究。“永远保持兴趣和热爱,凡事只要热爱,就不会觉得太苦闷。”这是曹汛对学生最常说的话。也正是凭着自己对科研的热爱,为了攻克动态光谱成像“卡脖子”难题,他甘坐“冷板凳”,始终保持专注,钻研处于空白地带的动态高光谱成像技术,推动光谱成像由“静”至“动”跨越,引领动态高光谱成像国际科技前沿。这项研究成果不仅得到诺贝尔奖得主的积极关注和引用,还被多个国际权威机构评价为该领域数十年以来的“革命性进展”。对于普通大众来说,动态光谱成像是个完全陌生的新名词,然而在化工企业领域,这项技术却扮演着化工安全监测“智能眼”的重要角色。气体泄漏是化工企业火灾爆炸事故的基本原因之一,传统监测技术存在易受环境影响、监测范围小、报警滞后等问题,新兴的光谱视频监测技术也面临着被国外所垄断的困境。气体监测最大的困难在于要监测的泄漏气体看不见、摸不着,形状在不断变化,也没有清晰的边界和颜色特征,所以比传统目标的监测难度大大增加。“经过不断试验打磨,我们针对常见的化工泄漏气体,专门设计了光谱智能预警监控系统,实现气体泄漏的快速感知、实时监测与及时预警,优先防范和化解化工生产和环境污染的重大危险源。”在很长一段时间里,曹汛和团队成员马不停蹄,跑遍了全国上百个化工生产园区,“目前该系统已成功应用于全国10余个省市的大型化工园区和重点企业,大大降低了各类化工安全生产重大事故的发生。”在课题组成员眼里,曹汛是他们的“科研领路人”,而在曹汛的科研探索道路上,也有一位令他印象深刻的“人生导师”——南大校友、“两弹一星”元勋程开甲院士。“作为南京大学的一名教师,程院士第一次踏入罗布泊后,把一生中最好的20多年时光献给了茫茫戈壁,为科研倾注了全部的心血和才智。如何做一个纯粹的青年科技工作者,在所在领域作出成绩,程院士就是最好的榜样。”曹汛说,除了科研,他最喜欢做的事便是和学生们一起,未来还将带领他们将个人发展与国家需求相结合,在科研领域继续“追光之旅”。
  • 应用分享 | 近红外二区荧光成像技术用于血管靶向光动力治疗的深层组织成像和动态监测
    论文摘要△图1 论文部分截图。血管靶向光动力治疗(V-PDT)是治疗血管相关疾病的一种有效手段,但是目前对深层血管在V-PDT过程中形貌及功能变化的实时、高分辨可视化监测依然是一个重大挑战。近红外二区 (NIR-II) 荧光成像具有背景干扰低、分辨率高及穿透深度深等优点,近年来被广泛应用于深层组织成像及血管相关变化的动态监测。应用报道近期,中科院理化技术研究所开发了一种明亮、高稳定的聚集诱导发射(AIE)荧光团(PTPE3 NP),用于V-PDT期间超过1300nm窗口的血管功能障碍的动态荧光成像。△图2 PTPE3纳米粒子对多尺度血管系统的近红外二区荧光体内成像。PTPE3 NP具有高亮度和高分辨率,不仅可以获得全身和局部血管系统(后肢、肠系膜和肿瘤)的高清晰度图像,而且可以实现跟踪血液循环过程的高速视频成像;由于NP血液循环时间长以及良好的光/化学稳定性,在V-PDT过程中shou次通过荧光成像成功显示肠系膜和肿瘤血管功能障碍。此外,可以实时监测血流速度的降低以用于精准评估V-PDT的疗效。目前,这篇论文已在《Biomaterials》进行了发布,想要查看完整英文版全文的读者,可以复制下方链接获取。https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0142961223001382△图3 论文部分截图。值得一提的是,论文中拍摄的近红外二区荧光图像所使用的设备为北京睿光科技有限责任公司自主研发的NirVivo-Pro近红外二区小动物活体荧光成像系统。产品推荐NirVivo-Pro 活体荧光成像系统是北京睿光科技自主研发的一款专门用于近红外二区的光学成像系统。该系统可实现高质量荧光图像的采集及图像处理,实时地观察基因在活体动物体内的表达、肿瘤的发生、生长、转移及药物的治疗效果,对同一个动物进行时间、环境、发展和治疗影响跟踪,可用于生命科学、医学研究及药物开发等应用领域。产品特点:采用-80℃科学级红外相机,曝光可达5分钟;支持电动切换显微成像和宽视野成像镜头;多路光纤匀化照明,支持多种波长激光器;自主知识产权软件,支持自动曝光,自动对焦;
  • “超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统”专项取得重要成果
    p  在国家自然科学基金国家重大科研仪器研制专项“超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统”(项目编号:31327901)的支持下,北京大学分子医学研究所、信息科学技术学院、动态成像中心、生命科学学院、工学院联合中国人民解放军军事医学科学院组成跨学科团队,历经三年多的协同奋战,成功研制新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜,并获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。相关研究成果以“Fast high-resolution miniature two-photon microscopy for brain imaging in freely behaving mice”(高速高分辨微型化双光子显微镜在小鼠自由行为中获取大脑图像)为题于5月29日在线发表在Nature Method上。相关技术文档同步发表在Protocol Exchange上,并已申请多项专利。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/9523a7f7-b0b6-4b67-981d-b74805580c21.jpg" title="2017-06-14_094040.jpg"//pp style="text-align: center "2.2g可佩戴式微型双光子显微镜/pp  目前,各国脑科学计划的一个核心方向就是打造用于全景式解析脑连接图谱和功能动态图谱的研究工具。其中,如何打破尺度壁垒,整合微观神经元和神经突触活动与大脑整体的活动和个体行为信息,是领域内亟待解决的一个关键挑战。/pp  新一代微型化双光子荧光显微镜体积小,重仅2.2克,适于佩戴在小动物头部颅窗上,实时记录数十个神经元、上千个神经突触的动态信号。在大型动物上,还可望实现多探头佩戴、多颅窗不同脑区的长时程观测。相比单光子激发,双光子激发具有良好的光学断层、更深的生物组织穿透等优势,其横向分辨率达到0.65μm,成像质量与商品化大型台式双光子荧光显微镜可相媲美,远优于目前领域内主导的、美国脑科学计划核心团队所研发的微型化宽场显微镜。采用双轴对称高速微机电系统转镜扫描技术,成像帧频已达40Hz(256*256像素),同时具备多区域随机扫描和每秒1万线的线扫描能力。/pp  此外,采用自主设计可传导920nm飞秒激光的光子晶体光纤,该系统首次实现了微型双光子显微镜对脑科学领域最广泛应用的指示神经元活动的荧光探针(如GCaMP6)的有效利用。 同时采用柔性光纤束进行荧光信号的接收,解决了动物的活动和行为由于荧光传输光缆拖拽而受到干扰的难题。未来,与光遗传学技术的结合,可望在结构与功能成像的同时,精准地操控神经元和神经回路的活动。/pp  微型化双光子荧光显微成像改变了在自由活动动物中观察细胞和亚细胞结构的方式,可用于在动物觅食、哺乳、跳台、打斗、嬉戏、睡眠等自然行为条件下,或者在学习前、学习中和学习后,长时程观察神经突触、神经元、神经网络、远程连接的脑区等多尺度、多层次动态变化。/pp  该成果在2016年底美国神经科学年会、2017年5月冷泉港亚洲脑科学专题会议上报告后,得到包括多位诺贝尔奖获得者在内的国内外神经科学家的高度赞誉。冷泉港亚洲脑科学专题会议主席、美国著名神经科学家加州大学洛杉矶分校的Alcino J Silva教授在评述中写道,“从任何一个标准来看,这款显微镜都代表了一项重大技术发明,必将改变我们在自由活动动物中观察细胞和亚细胞结构的方式。它所开启的大门,甚至超越了神经元和树突成像。系统神经生物学正在进入一个新的时代,即通过对细胞群体中可辨识的细胞和亚细胞结构的复杂生物学事件进行成像观测,从而更加深刻地理解进化所造就的大脑环路实现复杂行为的核心工程学原理。毫无疑问,这项非凡的发明让我们向着这一目标迈进了一步。”/pp  可以期待,微型化双光子荧光显微成像系统将为实现“分析脑、理解脑、模仿脑”的战略目标发挥不可或缺的重要作用。/p
  • 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).
  • 根系分析仪可大批量全自动根系分析
    植物根系分析仪是一款用于洗根后的根系系统分析。它的性能稳定、操作简单易学,可以通过对植物根系的颜色分析,得出根系的存活数量,并得到根系的长度、直径、表面积、体积等参数。同时,该仪器还能自动剔除杂质,实时监测、统计、分析结果,避免了因杂质干扰和分析不精造成的误差,保障了结果的高精度。 根系分析仪报价参考→https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104395/C363158.htm  植物根系分析仪一方面,它可以分析植物根系的形态,色彩、分级伸展分析及根系的整体结构分布等,便于运用在根系形态和构造研究等领域。另一方面,该仪器的检测过程和操作都很人性化,不会对植物本体造成破坏,保护了生物生态平衡,实现了人与自然的和谐相处。  植物根系分析系统利用高质量图形扫描仪获取高分辨率植物根系彩色图像或黑白图像,该扫描仪在扫描面板下方和上盖中安装有专门的双光源照明系统,并且在扫面板上预留了双光源校准区域。此外,还配备有不同尺寸的专用、高透明度根系放置盘。扫描时,扫面板下的光源和上盖板中的光源同时扫过高透明度根盘中的根系样品,这样可以避免根系扫描时容易产生的阴影和不均匀等现象的影响,有效地保证了获取的图像质量。  本软根系分析软件可以读取TIFF,JPEG标准格式的图像。针对获取的图像,利用插入加密狗解密的软件,对扫描获得的高质量根系图像进行分析。采用非统计学方法测量计算出交叉重叠部分根系长度、直径、面积、体积、根尖等基本的形态学参数。从而满足研究者针对植物根系不同类别和层次的研究。  植物根系分析仪既为农业生产提供了可供参考的科学依据,也指导了根系形态和构造的研究,为实现人与自然的和谐相处贡献了力量。以现代科技的力量搭建了人与自然生物间的沟通桥梁,对于生态环境的保护具有重要意义。  根系分析仪标准配置:  1、植物根系分析系统软件U盘及软件锁1套。  2、光学分辨率4800×9600、A4加长的双光源彩色扫描仪1台。  3、根系成像盘3个。
  • 315万!天津大学AIE研究院超快系统-共聚焦荧光显微成像系统采购项目
    项目编号:TDZC2022J0013项目名称:天津大学AIE研究院超快系统-共聚焦荧光显微成像系统采购项目预算金额:315.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):315.0000000 万元(人民币)采购需求:序号产品名称数量简要技术规格备注1超快系统-共聚焦荧光显微成像系统1该系统具有双光子成像和单光子共聚焦成像功能,能够对特定厚度材料及特定量子点探针进行激发成像,成像深度是普通单光子共聚焦10倍左右,在活体高分辨成像中广泛应用。单光子共聚焦具有高分辨成像能力,能够对材料、细胞及生物组织样品进行3D高分辨切片扫描及重构。应能够通过可见激光对,活细胞、组织和切片进行连续扫描,获得精细的单个细胞或一群细胞的各个层面结构(包括染色体等)的三维图像。可利用荧光标记测定细胞内如钠、钙、镁等离子浓度的比率、动态变化及pH值的动态变化。 合同履行期限:收到信用证后120天内交货及到货15天内完成安装调试并具备验收条件等本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 蔡司推出新一代超高分辨率显微成像系统
    双倍提升结构光照明显微技术分辨率蔡司新一代超高分辨率显微成像系统Elyra 7 with Lattice SIM2蔡司推出了具有开创性的Lattice SIM²,可提高结构照明显微镜(SIM)的分辨率和光切质量。使用显微镜系统蔡司 Elyra 7上的Lattice SIM²,将传统的SIM分辨率提高一倍,生命科学研究人员现在可以以60nm分辨率区分出活的和固定的样品的最佳亚细胞结构。SIM是一种基于栅格的照明技术,可以以超出光学显微镜衍射极限的分辨率进行成像。两年前,随着蔡司Lattice SIM的推出,SIM成像技术迈入新的时代,蔡司将SIM的分辨率优势与成像速度和检测灵敏度的大幅提高相结合,使超高分辨率显微镜蔡司 Elyra 7成为活细胞成像的理想选择。借助Lattice SIM²,蔡司通过不懈努力将超高分辨率成像技术又向前推进一大步,使研究人员能够突破以往超高分辨率成像技术在分辨率,成像速度和光毒性等方面的限制。Lattice SIM2同时提升分辨率、光切性能和样品适用性Lattice SIM²在分辨率,光切性能和样品适用性方面均优于传统的SIM,而无需特殊的染色方案或复杂的显微镜技术的专业知识。Lattice SIM²不仅可以解析低至60 nm的结构,还可以同时进行超高分辨率和高动态成像——这是观察活细胞或生物体中快速生物过程的必要条件。以远低于100 nm分辨率进行活体生物样品成像借助Lattice SIM²,研究人员现在可以同时以低于100 nm的分辨率和高达255fps速度进行活体生物样品的细节成像。这种简单易用又能达到高时空分辨率的成像方式,将使发现新的亚细胞功能原理成为可能,并有助于更好地了解细胞器的分布和结构。发育生物学,神经科学,植物科学和相关学科的研究人员将通过揭示快速的细胞过程,以更深的成像深度解析3D结构并研究分子水平的结构变化,来获得对模式生物和标本的更多见解。参与产品测试的用户立即意识到Elyra 7 with Lattice SIM²的研究潜力,并对新的可能性表示了热情。约克大学影像与细胞计量学负责人Peter O’Toole:“我记得最初看到结果时,我惊讶的大笑。我的下一个反应是向可以立即受益的一些关键用户发送电子邮件。从组织神经生物学家到细胞和分子免疫学家,再到从事酵母和细菌研究的科学家,他们都已经从Lattice SIM²中受益。”随着Lattice SIM²的推出,蔡司Elyra 7将不断发展成为兼容活细胞的超高分辨率显微成像的主要平台。蔡司有着强大的动力,想为科学界提供可轻松使用先进的成像技术
  • 中国首款“在体双光子显微成像系统”二类创新医疗器械获批上市!
    12月22日,由超维景公司自主研发的在体双光子显微成像系统获得江苏省二类创新医疗器械上市审批,其注册证编号为苏械注准20232061797,是中国首个基于双光子显微成像原理的医疗器械注册证。该产品用于医疗机构对体表上皮细胞及组织在体所成图像进行采集、储存、检索和显示,辅助医生进行临床诊断,具有实时、在体、原位、无创、动态的优势。该成像系统通过双光子激发角蛋白、NAD(P)H/FAD、弹性纤维、胶原纤维、黑色素等物质的自发荧光或谐波信号,不仅实现对表皮和真皮组织的高分辨率三维层切扫描成像,还可辅助识别组织组分、辅助判断代谢功能等,为皮肤科临床诊断和科学研究提供了一种多模态成像的新范式。皮肤结构示意图超维景由北京大学程和平院士及北大团队始创于2016年,是一家专注于高端生命科学仪器和医疗器械研发、生产和销售的国家高新技术企业。超维景的多学科交叉团队攻克了多项关键核心技术。2017年成功研制仅2.2g的超高时空分辨微型化双光子显微镜,在国际上首次获取了小鼠在自由行为过程中大脑皮层神经元和神经突触活动的动态图像,被 《Nature Methods》评为“2018年度方法”(无限制行为动物成像)。2023年微型化三光子显微镜再发《Nature Methods》,首次实现小鼠“深脑成像”。空间站皮肤双光子显微镜成功在空间站运行,是全球首次实现双光子显微镜在轨正常运行、首次在轨观测到航天员细胞结构和代谢成分信息。超维景成功开发一系列具有自主知识产权的微型化多光子显微成像系统,目前超维景已实现核心部件全部国产自主可控,科学家与企业家组合的创业团队未来将在多光子科研和医疗领域开拓创新并将积极开拓国内外市场。在生命科学和医学研究中,成像技术至关重要,是推动生命科学进步的核心动力,生物医学发展的历史大半部是成像技术的发展史。进入新千年,脑科学研究成为热点,根据《“十四五”规划纲要和2035年远景目标纲要》,我国脑科学与类脑研究将以脑认知原理解析、脑介观神经联接图谱绘制、脑重大疾病机理与干预研究等方向作为重点。中国要做原创科学,必须要有自己的仪器。超维景曾表示作为科技成果产业化的典型公司,将以自主创新的核心技术,将继续为我国的脑科学研究做出重要贡献,利用神经科学的基础研究成果来造福社会。
  • 适用于单细胞内单分子动态观测的层状光超高分辨率扫描荧光显微系统的研究
    成果名称适用于单细胞内单分子动态观测的层状光超高分辨率扫描荧光显微系统的研究单位名称北京大学联系人马靖联系邮箱mj@labpku.com成果成熟度□研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产成果简介:超分辨技术是利用随机光学重构等方法,突破光学衍射极限的一种新型显微技术,它使得我们有机会在单分子水平上观察亚细胞结构。但是传统意义的超分辨技术是基于全内反射照明的,这就使得我们可观测的样品厚度远小于细胞厚度,从而无法对细胞深处,如细胞核内的分子进行实时观测。层状光扫描技术是利用高斯光束的性质,通过光线的单方向汇聚产生亚微米级的层状光,从而可以对组织样品进行3D扫描。层状光荧光扫描显微系统有着成像速度快,光致漂白与光毒性效应小等优势,非常适合于组织及真核细胞的观测,但它的分辨率会受到衍射极限的限制。生命科学学院孙育杰课题组将这两种技术进行了优势互补,发展了新型集成芯片技术,研发出了一种适用于单细胞内单分子动态观测的新型显微系统。在基金的资助下,通过相关设备的购置和材料的加工,有力地推动了项目组相关工作的开展,其主要工作包括:(1)层状光-荧光扫描系统的实现;(2)适用于单细胞层状光成像的新型细胞芯片技术的研究;(3)单分子超高分辨率荧光技术的实现;(4)超高分辨率一层状光荧光扫描复合光路的实现。通过以上工作的开展,单分子超高分辨率荧光显微系统的样机搭建已经完成,顺利通过了第四期项目的验收。这项工作获得了国家自然科学基金委重大项目的后续支持,项目名称为&ldquo 细胞中活性分子实时动态变化与相互作用的荧光探针研究&rdquo 。应用前景:该研究成果在细胞生物学,特别是干细胞定向分化、胚胎早期发育、胞内运输等生物过程的研究领域中有着重要的应用前景。
  • 320万!山东大学多谱线高速实时四维动态成像系统采购项目
    项目编号:SDJDHF20220606-Z371项目名称:山东大学多谱线高速实时四维动态成像系统采购项目预算金额:320.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):320.0000000 万元(人民币)采购需求:标包货物名称数量简要技术要求1多谱线高速实时四维动态成像系统 1套详见公告附件合同履行期限:详见招标文件要求。本项目( 不接受 )联合体投标。山东大学多谱线高速实时四维动态成像系统采购项目公开招标公告.pdf
  • 文献速递 | 肿瘤药物反应检测平台以ECHO荧光显微镜为成像辅助研究
    2020年,我国新发癌症达457万,而因癌症死亡的人数超过300万,因此更有效、更合理的癌症治疗方案开发逐渐被人重视。在之前的癌症治疗中,对可用药物的反应检测,如肿瘤缩小,通常需要几周到几个月的时间,无法代表肿瘤的动态敏感性。新近开发的植入式微型装置(IMD),用于将微量化疗剂局部输送到活肿瘤的狭窄区域;随后可以取出组织并进行分析,以评估药物反应。这种方法有可能快速筛选多种药物,但需要手术切除组织,并且仅在切除组织时的单个时间点评估药物反应。本文研究者开发了一个新的检测平台——“肿瘤实验室”植入式微型设备(LIT-IMD)平台,可直接用于对活肿瘤内的细胞死亡药物反应进行成像,无需切除或处理。LIT-IMD是将微型成像探针、植入式微型设备、活细胞检测技术结合在一起,将其插入活肿瘤中,IMD将多个药物微剂量输送到空间离散的位置,同时,它局部释放微量的荧光细胞死亡检测剂(碘化丙锭PI,PI结合双链DNA,但只能进入已经破坏细胞膜的细胞;因此,它在失去膜完整性的晚期凋亡和坏死细胞中积累),扩散到暴露于药物的组织中,并在细胞死亡部位积累。集成的小型化荧光成像探针对每个区域成像,以评估药物诱导的细胞死亡。研发者使用LIT-IMD对鼠肿瘤模型8小时多种药物的反应进行评估,目前评估细胞死亡的金标准方法是荧光成像和荧光组织化学(IHC)分析,研究者将肿瘤成像与金标准荧光显微镜和组织病理学进行对比,使用Echo Revolve荧光显微镜进行标准成像,LIT-IMD成像结果明显与Echo Revolve荧光显微镜图片存在相关性。(b)将来自活肿瘤组织(第一列)中的M-2CFM成像的荧光信号与相应的Echo Revolve荧光显微镜(第二列)和免疫组织化学(IHC)(第三列)进行比较,在组织切片和处理后成像。在荧光和IHC图像上,方框表示与活体肿瘤中由M-2CFM探针成像的组织区域相对应的大约400 × 300 µm的感兴趣区域。在IHC图像上,“X”表示药物释放的位置;“V”表示活的肿瘤组织。经过训练的图像分类器能够从染色的IHC图像中定量确定非存活指数(非存活除以存活肿瘤),然后将其与实验荧光图像相关联。该平台是第一个完全集成的平台,可用于原位评估多种化疗反应。Echo Revolve荧光显微镜在该成像平台研制过程中通过良好的成像效果和参数帮助研发者确定平台拍摄效果和仪器性能,帮助其优化和完善平台。Revolve正倒置一体显微镜Revolve显微镜展现了其非凡的灵活性,可以轻松地实现正置和倒置显微镜转换,创新性地把正倒置显微镜合二为一,开启了显微镜Hybrid时代。☑ 视网膜屏显示技术:比拟目镜人眼观察效果。☑ 全视野观察: 更清晰,更方便。☑ 多通道荧光:多达4个EPI荧光通道,无须暗室,就可以轻松快速地完成多色荧光显微分析。☑ 自动化操作:通过iPad Pro点触操控相机及荧光通道之间的切换,实现了完全自动化操作。☑ App应用软件:基于IOS的Echo App是与Apple团队合作研发的专业显微镜软件。☑ 精湛的工艺尽显高端品质:实现非凡的性能。
  • 1128万!清华大学大视野双光子显微镜和在体神经元双光子成像系统采购项目
    一、项目基本情况1.项目编号:清设招第20230369号(TC23190EE)项目名称:清华大学大视野双光子显微镜采购项目预算金额:630.000000 万元(人民币)采购需求:(1)本次招标共1包:包号招标内容数量简要技术要求1大视野双光子显微镜1套详见采购需求本次招标、投标、评标均以包为单位,投标人须以包为单位进行投标,如有多包,可投一包或多包,但不得将一包中的内容拆分投标,不完整的投标将被拒绝。具体招标内容和要求,以本招标文件中商务、技术和服务的相应规定为准。(2)本项目接受进口产品投标。(3)本项目为非专门面向中小企业采购的项目。(4)用途:在视野双光子显微镜主要用于在≥5 mm直径的大视场下对单个神经元进行亚细胞级分辨率、视频帧频的功能成像,实现对空间上分离但在功能上关联的大脑区域的在体功能成像。该设备被用于跟踪具有钙指示剂的神经元群以获取小动物活体高分辨率高对比度的钙成像结果、小鼠全脑功能性活动和分布成像、小鼠全脑范围内跨区成像等方向,尤其在研究跨脑区的活体动物脑皮层神经元活动方面具有不可替代的作用。合同履行期限:交付时间为合同签订后90日内。2.本项目( 不接受 )联合体投标。项目编号:清设招第20230343号(TC23190EJ)项目名称:清华大学在体神经元双光子成像系统采购项目预算金额:498.000000 万元(人民币)采购需求:(1)本次招标共1包:包号招标内容数量简要技术要求1在体神经元双光子成像系统1套详见采购需求本次招标、投标、评标均以包为单位,投标人须以包为单位进行投标,如有多包,可投一包或多包,但不得将一包中的内容拆分投标,不完整的投标将被拒绝。具体招标内容和要求,以本招标文件中商务、技术和服务的相应规定为准。(2)本项目不接受进口产品投标。(3)本项目为非专门面向中小企业采购的项目。(4)用途:在体神经元双光子成像系统结合双光子成像技术和探头微型化设计,用于活体条件下长时间观察动物体内多个尺度、多层次的动态变化,以克服传统活体成像方式对动物的束缚压力、满足动物的自然行为需求如觅食、哺乳、休息等,以更真实地反映生物体内的生理动态过程。拟采购的设备在结合动物行为学特征研究活体动物的脑皮层神经元活动方面具有不可替代的作用,将服务于活体动物脑皮层神经元活动和动物行为学机制方面的研究。合同履行期限:交付时间为合同签订后90日内。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2023年12月29日 至 2024年01月08日,每天上午9:00至12:00,下午12:00至16:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:http://www.365trade.com.cn方式:本项目标书发售期内,请供应商通过汇款方式购买标书。纸质版文件请至中招国际招标有限公司9层911A领取(北京市海淀区学院南路62号中关村资本大厦)。电子版招标文件请在线上获取,获取网址http://www.365trade.com.cn。(详见特别告知)售价:¥500.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:清华大学     地址:北京市海淀区清华大学        联系方式:肖老师,010-62780052      2.采购代理机构信息名 称:中招国际招标有限公司            地 址:北京市海淀区学院南路62号中关村资本大厦            联系方式:张涵睿、陈思佳、蒋雪娜、邓嘉莹,010-61954121、4120、4122            3.项目联系方式项目联系人:张涵睿、陈思佳、蒋雪娜、邓嘉莹电 话:  010-61954121、4120、4122
  • 布鲁克发布Bruker高分辨率X射线三维显微成像系统(3D XRM)新品
    X射线显微CT:先进的无损三维显微镜显微CT即Micro-CT,为三维X射线成像,与医用CT(或“CAT”)原理相同,可进行小尺寸、高精度扫描。通过对样品内部非常细微的结构进行无损成像,真正实现三维显微成像。无需样本品制备、嵌入、镀层或切薄片。单次扫描将能实现对样品对象的完整内部三维结构的完整成像,并且最后可以完好取回样本品! 特点:先进的扫描引擎—可变扫描几何:可以提高成像质量,或将扫描时间缩短1/2到1/5支持重建、分析和逼真成像的软件套件 自动样品切换器技术规范:X射线源:20-100kV,10W,焦点尺寸<5μm@4WX射线探测器:1600万像素(4904×3280像素)或1100万像素(4032×2688像素)14位冷却式CCD光纤连接至闪烁体标称分辨率(最大放大率下样品的像素):1600万像素探测器<0.35um;1100万像素探测器<0.45um,重建容积图(单次扫描):1600万像素探测器,最高14456×14456×2630像素 1100万像素探测器,最高11840×11840×2150像素扫描空间:最大值:直径75mm,长70mm辐射安全:在仪器表面的任何一点上<1 uSv/h外形尺寸:1160(宽)×520(深)×330(高)毫米(带样品切换器高440毫米)重量:150千克,不含包装电源:100-240V / 50-60Hz,典型值:在最大X射线功率下为90W创新点:SKYSCAN 1275 专为快速扫描多种样品而设计。该系统采用一个功能强大的广角X 射线源(100 kV)和高效的大型平板探测器,可以轻松实现大尺寸样品扫描。由于X射线源到探测器的距离较短以及快速的探测器读出能力,SKYSCAN 1275 可以显著提高工作效率——从几小时缩短至几分钟,并保证不降低图像质量。SKYSCAN 1275 如此迅速,甚至可以实现四维动态成像。 Push-Button-CT™ 让操作变得极为简单 您只需选择手动或自动插入一个样品,就可以自动获得完整的三维容积,无需其他操作。Push-Button-CT 包含了所有工作流程:自动样品尺寸检测、样品扫描、三维重建以及三维可视化。选配自动进样器,SKYSCAN 1275可以全天候工作。 灵活易用、功能全面 除了 Push-Button-CT 模式,SKYSCAN 1275 还可以提供有经验用户所期待的 μ CT 系统功能。所有测量都支持手动设置,从而确保为难度较大的样本设置佳参数。即使在分辨率低于 5 μ m 的情况下,典型扫描时间也在15 分钟以内。 无隐性成本:一款免维护的桌面 μ CT 封闭式 X 射线管支持全天候工作,不存在因更换破损的灯丝而停机的情况,为您节约大量时间和成本。Bruker高分辨率X射线三维显微成像系统(3D XRM)
  • 布鲁克发布Bruker全自动高速X射线三维显微成像系统(Micro-CT新品
    仅需按下启动按钮即可启动 μCT 快速桌面解决方案!超高速度、优质图像SKYSCAN 1275 专为快速扫描多种样品而设计。该系统采用一个功能强大的广角X 射线源(100 kV)和高效的大型平板探测器,可以轻松实现大尺寸样品扫描。由于X射线源到探测器的距离较短以及快速的探测器读出能力,SKYSCAN 1275 可以显著提高工作效率——从几小时缩短至几分钟,并保证不降低图像质量。SKYSCAN 1275 如此迅速,甚至可以实现四维动态成像。Push-Button-CT™ 让操作变得极为简单您只需选择手动或自动插入一个样品,就可以自动获得完整的三维容积,无需其他操作。Push-Button-CT 包含了所有工作流程:自动样品尺寸检测、样品扫描、三维重建以及三维可视化。选配自动进样器,SKYSCAN 1275可以全天候工作。灵活易用、功能全面除了 Push-Button-CT 模式,SKYSCAN 1275 还可以提供有经验用户所期待的 μCT 系统功能。所有测量都支持手动设置,从而确保为难度较大的样本设置最佳参数。即使在分辨率低于 5 μm 的情况下,典型扫描时间也在15 分钟以内。无隐性成本:一款免维护的桌面 μCT 封闭式 X 射线管支持全天候工作,不存在因更换破损的灯丝而停机的情况,为您节约大量时间和成本。特点:X射线源:涵盖各领域应用,从有机物到金属样品标称分辨率(最大放大倍数下的像素尺寸):检测样品极小的细节X射线探测器:3 MP (1,944 x 1,536)有效像素的CMOS平板探测器,高读取速度,高信噪比样品尺寸:适用于小-中等尺寸样品辐射安全:满足国际安全要求供电要求:标准插座,即插即用创新点:SKYSCAN 1275 专为快速扫描多种样品而设计。该系统采用一个功能强大的广角X 射线源(100 kV)和高效的大型平板探测器,可以轻松实现大尺寸样品扫描。由于X射线源到探测器的距离较短以及快速的探测器读出能力,SKYSCAN 1275 可以显著提高工作效率——从几小时缩短至几分钟,并保证不降低图像质量。SKYSCAN 1275 如此迅速,甚至可以实现四维动态成像。Push-Button-CT™ 让操作变得极为简单您只需选择手动或自动插入一个样品,就可以自动获得完整的三维容积,无需其他操作。Push-Button-CT 包含了所有工作流程:自动样品尺寸检测、样品扫描、三维重建以及三维可视化。选配自动进样器,SKYSCAN 1275可以全天候工作。灵活易用、功能全面除了 Push-Button-CT 模式,SKYSCAN 1275 还可以提供有经验用户所期待的 μ CT 系统功能。所有测量都支持手动设置,从而确保为难度较大的样本设置佳参数。即使在分辨率低于 5 μ m 的情况下,典型扫描时间也在15 分钟以内。无隐性成本:一款免维护的桌面 μ CT 封闭式 X 射线管支持全天候工作,不存在因更换破损的灯丝而停机的情况,为您节约大量时间和成本。Bruker全自动高速X射线三维显微成像系统(Micro-CT
  • 扫描探针显微镜宽动态范围电流测量系统的研制
    成果名称扫描探针显微镜宽动态范围电流测量系统的研制单位名称北京大学联系人马靖联系邮箱mj@labpku.com成果成熟度&radic 研发阶段 □原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产成果简介:扫描探针显微镜(SPM)是研究材料表面结构和特性的重要分析设备,具有高精度和高空间分辨的优点,可以在多种模式下工作。其中,扫描隧道显微镜(STM)和导电原子力显微镜(CFM)技术,通过探测偏压作用下针尖与样品间产生的电流,可以获得器件电学特性或材料表面局域电子结构等重要信息,成为目前微纳电子学研究领域的重要工具。SPM中用于探测针尖与样品间电流的关键部件是电流-电压转换器(I-V Converter),其作用是把探测到的微弱电流信号转换为电压信号以便后续处理。目前商用SPM设备中采用的是虚地型固定增益线性电流-电压转换器,典型灵敏度为108 V/A,其主要缺点是电流测量的动态范围较小,只能达到3~4个数量级,这使得目前SPM的电流测量能力被限定在10pA~100nA之间,阻碍了SPM在微纳电子学领域的应用。2012年,信息学院申自勇副教授申请的&ldquo 扫描探针显微镜宽动态范围电流测量系统的研制&rdquo 获得了第四期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持,在项目资金的支持下,申自勇课题组开展了富有成效的工作,包括:(1)宽动态电流测量系统总体设计;(2)测量系统与SPM控制系统的接口设计;(3)测量系统加工制作和联机调试;(4)测量系统性能指标的测试评估与优化。此外,课题组还克服了皮安级微弱电流的高精度低噪声测量、反馈回路中用于非线性转换的双极结型晶体管的温度补偿等技术难题,所研制的测量系统取得了良好的效果。目前,该项目已经顺利结题,其成果装置已经在该课题组相关仪器上正常使用,并在向校内外相关用户推广。应用前景:扫描隧道显微镜(STM)和导电原子力显微镜(CFM)技术,通过探测偏压作用下针尖与样品间产生的电流,可以获得器件电学特性或材料表面局域电子结构等重要信息,成为目前微纳电子学研究领域的重要工具。
  • 布鲁克发布Bruker多量程X射线三维纳米显微成像系统(Nano-CT)新品
    SKYSCAN 2214 是布鲁克推出的新纳米断层扫描系统,是显微 CT 技术领域的先行者,在为用户带来了终级分辨率的同时,提供非常好的用户体验。SKYSCAN 2214 的每个组件都融入的新的技术,使其成为当今市场上性能很强、适用性很广的系统。■多用途系统,样品尺寸可达300mm,分辨率(像素尺寸)可达 60 纳米■金刚石窗口x射线源,焦斑尺寸500nm■创新的探测器模块化设计,可支持 4 个探测器、可现场升级。■全球速度很快的 3D 重建软件(InstaRecon)。■支持精确的螺旋扫描重建算法。■近似免维护的系统,缩短停机时间并降低拥有成本。地质、石油和天然气勘探■常规和非常规储层全尺寸岩心或感兴趣区的高分辨率成像■测量孔隙尺寸和渗透率,颗粒尺寸和形状■测量矿物相在3D空间的分布■原位动态过程分析聚合物和复合材料■以500 nm 的真正的 3D 空间分辨率解析精细结构■评估微观结构和孔隙度■量化缺陷、局部纤维取向和厚度电池和储能■电池和燃料电池的无损 3D 成像■缺陷量化■正负极极片微观结构分析■电池结构随时间变化的动态扫描生命科学■以真正的亚微米分辨率解析结构,如软组织、骨细胞和牙本质小管等■对骨整合生物材料和高密植体的无伪影成像■对生物样品的高分辨率表征,如植物和昆虫创新点:SKYSCAN 2214 是布鲁克推出的新纳米断层扫描系统,是显微 CT 技术领域的先行者,在为用户带来了终级分辨率的同时,提供非常好的用户体验。SKYSCAN 2214 的每个组件都融入的新的技术,使其成为当今市场上性能很强、适用性很广的系统。Bruker多量程X射线三维纳米显微成像系统(Nano-CT)
  • 布鲁克发布Bruker多量程X射线三维纳米显微成像系统(3D XRM)新品
    SKYSCAN 2214 是布鲁克推出的新纳米断层扫描系统,是显微 CT 技术领域的先行者,在为用户带来了终级分辨率的同时,提供非常好的用户体验。SKYSCAN 2214 的每个组件都融入的新的技术,使其成为当今市场上性能很强、适用性很广的系统。■多用途系统,样品尺寸可达300mm,分辨率(像素尺寸)可达 60 纳米■金刚石窗口x射线源,焦斑尺寸500nm■创新的探测器模块化设计,可支持 4 个探测器、可现场升级。■全球速度很快的 3D 重建软件(InstaRecon)。■支持精确的螺旋扫描重建算法。■近似免维护的系统,缩短停机时间并降低拥有成本。地质、石油和天然气勘探■常规和非常规储层全尺寸岩心或感兴趣区的高分辨率成像■测量孔隙尺寸和渗透率,颗粒尺寸和形状■测量矿物相在3D空间的分布■原位动态过程分析聚合物和复合材料■以500 nm 的真正的 3D 空间分辨率解析精细结构■评估微观结构和孔隙度■量化缺陷、局部纤维取向和厚度电池和储能■电池和燃料电池的无损 3D 成像■缺陷量化■正负极极片微观结构分析■电池结构随时间变化的动态扫描生命科学■以真正的亚微米分辨率解析结构,如软组织、骨细胞和牙本质小管等■对骨整合生物材料和高密植体的无伪影成像■对生物样品的高分辨率表征,如植物和昆虫创新点:SKYSCAN 2214 是布鲁克推出的新纳米断层扫描系统,是显微 CT 技术领域的先行 者,在为用户带来了终级分辨率的同时,提供非常好的用户体验。SKYSCAN 2214 的每个 组件都融入的新的技术,使其成为当今市场上性能很强、适用性很广的系统。Bruker多量程X射线三维纳米显微成像系统(3D XRM)
  • 1340万!清华大学高通量全自动切片成像系统和双光子显微镜采购项目
    一、项目基本情况1.项目编号:清设招第20230367号(TC23190EG)项目名称:清华大学高通量全自动切片成像系统采购项目预算金额:850.000000 万元(人民币)采购需求:(1)本次招标共1包:包号招标内容数量简要技术要求1高通量全自动切片成像系统2套详见采购需求本次招标、投标、评标均以包为单位,投标人须以包为单位进行投标,如有多包,可投一包或多包,但不得将一包中的内容拆分投标,不完整的投标将被拒绝。具体招标内容和要求,以本招标文件中商务、技术和服务的相应规定为准。(2)本项目不接受进口产品投标。(3)本项目为非专门面向中小企业采购的项目。(4)用途:高通量全自动光学切片成像系统是一种基于机械切削的全脑成像系统,该系统利用成像系统对样本表面进行成像,利用切片机对塑性包埋的样本进行表面组织切除,继续对新的表面荧光成像,最终实现了轴向分辨率为1um的完整鼠脑数据集的采集。本次拟采购的高通量全自动光学切片成像系统将被应用于全脑皮层神经元胞体与投射结构的重建与功能机制方向的研究。合同履行期限:交付时间为合同签订后90日内。2.本项目( 不接受 )联合体投标。项目编号:清设招第20230354号(TC23190EH)项目名称:清华大学双光子显微镜采购项目预算金额:490.000000 万元(人民币)采购需求:(1)本次招标共1包:包号招标内容数量简要技术要求1双光子显微镜1套详见采购需求本次招标、投标、评标均以包为单位,投标人须以包为单位进行投标,如有多包,可投一包或多包,但不得将一包中的内容拆分投标,不完整的投标将被拒绝。具体招标内容和要求,以本招标文件中商务、技术和服务的相应规定为准。(2)本项目接受进口产品投标。(3)本项目为非专门面向中小企业采购的项目。(4)用途:双光子显微镜使用长波长超快飞秒脉冲激光激发标本,在焦点部位产生特异荧光,从而得到荧光信号标记的对象在生物标本的分布,可以将实验扩展到在体和毫米厚度样品水平,在活体情况下进行深层次的光学成像,用于分析不同小动物模型蛋白、细胞和组织器官水平的动态微观结构,监控生理生化活动及各种治疗方法的效果,其配备的光刺激模块可应用于光遗传学实验,双波长飞秒脉冲激光可用于同时进行光刺激和双光子成像。设备在研究活体动物的脑皮层神经元活动和形态学方面具有不可替代的作用。合同履行期限:交付时间为合同签订后90日内。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2023年12月29日 至 2024年01月08日,每天上午9:00至12:00,下午12:00至16:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:http://www.365trade.com.cn方式:本项目标书发售期内,请供应商通过汇款方式购买标书。纸质版文件请至中招国际招标有限公司9层911A领取(北京市海淀区学院南路62号中关村资本大厦)。电子版招标文件请在线上获取,获取网址http://www.365trade.com.cn。(详见特别告知)售价:¥500.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:清华大学     地址:北京市海淀区清华大学        联系方式:肖老师,010-62780052      2.采购代理机构信息名 称:中招国际招标有限公司            地 址:北京市海淀区学院南路62号中关村资本大厦            联系方式:张涵睿、陈思佳、蒋雪娜、邓嘉莹,010-61954121、4120、4122            3.项目联系方式项目联系人:张涵睿、陈思佳、蒋雪娜、邓嘉莹电 话:  010-61954121、4120、4122
  • Advanced Science:多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统助力自旋忆阻器研究取得突破性进展
    忆阻器是一类表示磁通与电荷关系的基础电路元件,也是构建人工神经网络的理想元件。传统忆阻器多数是基于材料内部的离子迁移和价带变化实现的,存在工作寿命短和反应速度慢等缺陷,无法支撑持续训练学习的神经网络的长时间工作[2]。与之相反,自旋电子器件基于材料内部的磁性变化工作,具有工作寿命长、反应速度快等优势[3-7]。长期以来,科学和产业界在不断地探索如何将磁隧道结等自旋器件应用于神经网络计算[8]。然而,经典的磁隧道结仅具有高、低二值阻态,无法在神经网络计算方面发挥优势。 2021年3月7日,北京航空航天大学集成电路科学与工程学院赵巍胜教授团队教师张学莹、博士生蔡文龙、教师王梦醒及潘彪以共同位作者,赵巍胜教授为通讯作者在Advanced Science期刊在线发表了题为“Spin‐Torque Memristors Based on Perpendicular Magnetic Tunnel Junctions for Neuromorphic Computing” 的学术论文[1]。赵巍胜教授团队设计了一种带有特自由层结构的磁隧道结,即在自由层中插入了单原子层的W,然后利用退火技术,让W形成聚簇效应,实现了一种基于垂直各向异性磁隧道结的自旋忆阻器,并在百纳米的器件中实现了稳定的近乎连续的多态,也是国际上次实现百纳米尺寸的可全电学操控的自旋忆阻器(如图1所示),有望为自旋电子器件在人工智能领域的应用打开道路。图 1 (a,b)该工作实现的自旋忆阻器件通过电压脉冲序列激励诱导的阻态变化;(c-e)器件的脉冲时序依赖可塑性验证。 该研究对这种新型器件的性质进行了全面的实验表征,验证了这种器件阻态的脉冲时序依赖可塑性(简称STDP,是脉冲神经网络的基础),证明了其构成的系统能够高效率、低功耗地实现手写数字识别等功能。 此外,该研究次发现了一种立体的手性涡旋结构(图2d):在CoFeB/W/CoFeB构成的自由层中,CoFeB/W界面和W/CoFeB界面产生的Dzyaloshinskii-Moriya作用(DMI)相反,同时,两层CoFeB之间的耦合作用则随着W的厚度变化出现强度涨落或铁磁/反铁磁耦合交替。在局部区域W出现聚簇效应,反铁磁耦合与反向DMI联合作用,促使磁畴壁演变成手性涡旋结构,形成能量势阱。在磁隧道结自由层翻转过程中,这种涡旋结构会将运动的畴壁牢牢地钉扎住,从而形成了稳定的多阻态。图 2 (a)论文所用MTJ膜层中W原子的分布;(b)在反向DMI和不同RKKY耦合强度下CoFeB/W/CoFeB双磁层中可能存在的磁畴壁形态;(c)不同磁畴壁形态对应的能量;(d)在W原子聚簇区域由反向DMI和RKKY反铁磁耦合共同促进形成的立体涡旋结构示意图。 值得一提的是,Quantum Design中国与致真精密仪器(青岛)有限公司合作推出的多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统对解析自旋忆阻器的工作原理分析和多态来源方面发挥了重要作用。 先,作者通过高分辨率磁光克尔显微镜观察了MTJ膜层自由层的磁性翻转过程,与磁滞回线测量结果进行了对照,发现文章所用膜层存在较强的磁畴钉扎作用(如图3)。同时,作者测量了该材料自由层中磁畴壁移动速度,通过蠕行公式(creep mode motion)拟合,提取了一个重要的参数:本征磁畴壁钉扎磁场Bdep,如图4a所示。这个磁场是表征磁性薄膜磁畴壁钉扎强度的标志性参数,低于该临界磁场,不考虑热扰动的情况下,磁畴壁无法运动。经对比发现,薄膜中提取的该磁场与忆阻器件中多态在低温下的临界稳定磁场几乎相等,由此确定了自旋忆阻器件的多态来源于磁畴钉扎(图4b)。以磁光克尔显微镜为工具,通过磁畴壁速度测量提取磁畴壁本征钉扎磁场强度,是少有的能够定量评估磁性薄膜质量和畴壁钉扎强度的方法,在开发新材料,优化自旋电子器件性能方面得到广泛应用[7][9]。 图 3 利用高倍磁光克尔显微镜观察到的该自旋忆阻器自由层中磁畴扩张状态与磁滞回线的对应关系。图 4 (a) 磁光克尔显微镜测量的CoFeB/W/CoFeB磁性薄膜(蓝)与普通CoFeB薄膜(红)中磁畴中磁畴壁运动速度的比较;以及CoFeB/W/CoFeB中内禀钉扎磁场(16.3 mT)与(b)器件在低温下的多态稳定磁场(去除偏置后为15.5 mT)的比较。 在CoFeB/W/CoFeB自由层薄膜中,为什么会有如此强的磁畴壁钉扎作用呢?作者利用磁光克尔显微镜,从DMI、海森堡交换作用强度等多个角度进行了细致表征。先,分别定量测量了sub/MgO/CoFeB/W薄膜、sub/W/CoFeB/MgO两种镜面对称薄膜结构的DMI,发现两种膜层的DMI手性相反且强度相当(图5)。随后,测量了多态器件所用的自由层薄膜CoFeB/W/CoFeB的DMI,强度几乎为零。由此推测,CoFeB/W界面和W/CoFeB的DMI被中和。另一方面,通过透射电镜,作者观察到了CoFeB/W/CoFeB中W原子的分布并不均匀,局部出现了聚簇,W原子垒叠成2层甚至3层,而多数区域W原子则为单层甚至出现断裂。依据S. Parkin测量结果[10],双原子层的W能够使上下两层铁磁材料发生RKKY反铁磁耦合。进一步,作者通过微磁仿真,结合磁光克尔成像获得了关于DMI,海森堡交换作用(测量方法见该文章附加材料[1])等参数,证明在具有W聚簇的区域,能够形成上下层手性相反的的垂直涡旋结构。而且,这种涡旋结构具有较低能量,在磁畴壁经过之时,能够形成强烈的钉扎作用。图 5 利用磁光克尔显微镜测量不同薄膜结构中磁畴壁运动的速度以及DMI的提取。 磁光克尔显微镜除了能够获得高分辨率的动态磁畴观测外,在磁性薄膜材料和自旋电子器件动力学分析领域也有着突出的优势,它能够直观、高效、无损地测量多种参数,包括饱和磁化强度、各向异性强度、海森堡交换作用强度和DMI强度等。通用型的磁光克尔显微镜很难对这些磁学参数进行直接的测量,为了降低使用门槛,使磁光克尔成像和磁畴动力学分析技术在磁学和自旋电子学中发挥更大作用,张学莹老师在多年积累的测试经验和仪器配置方案基础上,开发出了一款多功能、智能化的多场高分辨率磁光克尔成像系统。该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,在样品上同步施加垂直/面内磁场、电流脉冲、微波信号,可同时进行磁光克尔成像和电阻等参数的测量。这种多功能的设备将电输运测试和磁光克尔成像结合,预期将在自旋轨道矩、斯格明子磁泡动力学等方面发挥更大作用。 目前,这款多场高分辨率磁光克尔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。 图6多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统 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。 参考文献 [1] X. Zhang#, W. Cai#, M. Wang#, B. Pan#, K. Cao, M. Guo, T. Zhang, H. Cheng, S. Li, D. Zhu, L. Wang, F. Shi, J. Du, and W. Zhao*, Adv. Sci. 2004645, 2004645 (2021).[2] M. A. Zidan, J. P. Strachan, and W. D. Lu, Nat. Electron. 1, 22 (2018).[3] X. Lin, W. Yang, K. L. Wang, and W. Zhao*, Nat. Electron. 2, 274 (2019).[4] M. Wang, W. Cai, K. Cao, J. Zhou, J. Wrona, S. Peng, H. Yang, J. Wei, W. Kang, Y. Zhang, J. Langer, B. Ocker, A. Fert, and W. Zhao*, Nat. Commun. 9, 671 (2018).[5] M. Wang#, W. Cai#, D. Zhu#, Z. Wang#, J. Kan, Z. Zhao*, K. Cao, Z. Wang, Y. Zhang, T. Zhang, C. Park, J. P. Wang, A. Fert, and W. Zhao*, Nat. Electron. 1, 582 (2018).[6] S. Peng#, D. Zhu#, W. Li, H. Wu, A. J. Grutter, D. A. Gilbert, J. Lu, D. Xiong, W. Cai, P. Shafer, K. L. Wang, and W. Zhao*, Nat. Electron. 3, 757 (2020).[7] X. Zhao#, X. Zhang#, H. Yang#, W. Cai, Y. Zhao, Z. Wang, and W. Zhao*, Nanotechnology 30, 335707 (2019).[8] X. Zhang, W. Cai, X. Zhang, Z. Wang, Z. Li, Y. Zhang, K. Cao, N. Lei, W. Kang, Y. Zhang, H. Yu, Y. Zhou, and W. Zhao*, ACS Appl. Mater. Interfaces 10, 16887 (2018).[9] X. Zhao et al., Appl. Phys. Lett. 115, (2019).[10] S. S. P. Parkin, Phys.Rev.Lett. 67, 3598(1991)
  • 方科新品|根系分析仪参数介绍
    一、 根系分析仪用途:FK-GX02根系分析系统是一套用于洗根后专业根系分析系统,还可以用于根盒培养植物的根系表型分析,可以分析根系长度、直径、面积、体积、根尖记数等,功能强大,操作简单,软件可分析植物根系的形态分析及根系的整体结构分布等,广泛运用于根系形态和构造研究。方科根系分析仪产品链接→https://www.instrument.com.cn/show/C363158.html二、 根系分析仪原理:FK-GX02根系分析系统利用高质量图形扫描仪获取高分辨率植物根系彩色图像或黑白图像,该扫描仪在扫描面板下方和上盖中安装有专门的双光源照明系统,并且在扫面板上预留了双光源校准区域。此外,还配备有不同尺寸的专用、高透明度根系放置盘。扫描时,扫面板下的光源和上盖板中的光源同时扫过高透明度根盘中的根系样品,这样可以避免根系扫描时容易产生的阴影和不均匀等现象的影响,有效地保证了获取的图像质量。本软根系分析软件可以读取TIFF,JPEG标准格式的图像。针对获取的图像,利用插入加密狗解密的软件,对扫描获得的高质量根系图像进行分析。采用非统计学方法测量计算出交叉重叠部分根系长度、直径、面积、体积、根尖等基本的形态学参数。从而满足研究者针对植物根系不同类别和层次的研究。三、根系分析仪技术指标:1、配光学分辨率4800×9600、A4加长的双光源彩色扫描仪。根系反射稿幅面为355.6mm×215.9mm,透扫幅面为320.0mm×203.2mm,最小像素尺寸0.005mm×0.0026 mm。2、可分析测量:(1)根总长;(2)分支频率;(3)根平均直径;(4)根直径中值;(5)最大直径;(6)根总面积;(7)总投影面积;(8)根总体积;(9)根尖计数;(10)分叉计数;(11)交叠计数;(12)根直径等级分布参数;(13)可不等间距地自定义分段直径,自动测量各直径段长度、投影面积、表面积、体积 等,及其分布参数。(14)能进行根系的颜色分析,确定出根系存活数量,输出不同颜色根系的直径、长度、投影面积、表面积、体积。(15)能进行根系的拓扑分析,自动确定根的连接数、关系角等,还能单独地自动分析主根或任意一支侧根的长度、面积、体积等,可单独显示标记根系的任意直径段相应各参数(可不等间距地自定义)。(16)能用盒维数法自动测根系分形维数。可分析根瘤菌体积在根系中的占比,以客观确定根瘤菌体贡献量。(17)大批量的全自动根系分析,对各分析结果图可编辑修正。(18)能做根系生物量分布的大批量自动化估算。(19)向地角分析、水平角分析、主根提取分析特性。(20)各分析图像、分布图、结果数据可保存,并输出至Excel表,可输出分析标记图。(21)仪器有云平台支持,可将分析数据保存到云端随时随地查看。四、根系分析仪图像扑捉系统参数扫描元件: 6线交替微透镜CCD最大幅面: A4接口类型: USB2.0光学分辨率(dpi): 6400x9600dpi最大分辨率12800×12800dpi最小像素尺寸≥0.005mm×0.0026 mm扫描光源白色冷阴极荧光灯CCFL、色彩位数48位扫描范围216×297mm扫描速度反射稿、A4、300dpi:单色11秒,彩色14秒胶片扫描、35mm,2400dpi:正片:47秒,负片:44秒五、根系分析仪标准配置1、植物根系分析系统软件U盘及软件锁1套2、光学分辨率4800×9600、A4加长的双光源彩色扫描仪1台3、根系成像盘3个六、根系分析仪其他1、本产品需使用电脑,推荐选配:品牌电脑(酷睿i5九代以上CPU / 16G内存/ 21.5”彩显/无线网卡,4个以上USB2.0口,运行环境Windows 10完整专业版或旗舰版)。2、可选配A3幅面双光源彩色扫描仪。反射稿扫描幅面305mm × 431.8mm,根系透扫幅面304.8mm × 406.4 mm。
  • 新品上线!华芯中科发布植物根系分泌物提取系统RootEX110
    华芯中科发布了新一代 植物根系分泌物提取系统RootEX110利用往返式伸缩真空泵或蠕动泵抽取真空的原理,利用自动化技术进行负压的控制、时间的控制、容积的控制来实现精准的、全自动的提取土壤、根系分泌物的溶液。仪器创新点1、利用抽取蠕动泵抽取真空的原理,利用自动化技术进行负压的控制、时间的控制、容积的控制来实现土壤、根系分泌物的溶液提取;2、系统通道数量:1、2、4、8路可选;3、系统任务集存储容量:每个通道可独立保存100条任务,100条液位计到位事件;产品特点抽取方式:常压、真空负压两种抽取模式;(可选通过程序控制需要的压力和流速)系统通道数量:20通道(可选配通道数),每路通道独立工作。每路主通道均配置独立的真空泵或蠕动泵、供电系统、控制单元、数字液位计、土壤温湿盐传感器、移动锂电池、液晶显示屏;真空泵或蠕动泵可选:真空泵:采用往返式伸缩泵,拉伸及压缩力量250N,动力压强0.5MPa(5个标准大气压),工作容积30mL,前后端内置限位保护开关。蠕动泵:采用10滚轮和一体式上压结构设计,使得流体传输脉动更小,精度更高,通道间一致性更好;负压真空率:≤0.5ATM,极限≤0.25ATM;抽取速率: 每秒1mL、2mL、3mL、4mL、5mL 5个挡位可程序设定。可通过程序自动设定采集时间、周期、采集流速、收集量、间隔时间和循环次数,流速定义设定(0.1-5ml\S);精密数字液位计:采用浸入式32级数字液位计,每级间隔5mm,每到一个液位系统自动记录到达的日期时间及液位,可回放观看;土壤温湿盐传感器:长度8m;实际介电常数:精度: ± 0.5% or ± 0.2;测量范围:1~80;分辨率:0.001;土壤含水量:精度:典型±0.01,最大±≤0.03;测量范围:0%~100%(饱和);分辨率:0.001;土壤电导率:精度:± 2.0% or 0.02 S/m;测量范围:0~1.5 S/m;分辨率:0.001;土壤温度:精度:± 0.2°C;测量范围: -40~80℃;分辨率:0.1℃;仪器运行方式及系统运行方式:可以手动控制开始抽取,也可通过软件设定任务集到系统后脱机自动运行。可以设定抽取时间开始的日期时间(精确到月天小时分)和工作长度时长(精确到分钟)或者蓄液池抽满为止。可调整分泌物收集量,一键收集分泌物溶液。可控制分泌物试管收集装置温度;系统任务集存储容量:数据存储容量≥4000条;每个主通道还可独立保存100条任务,100条液位计到位事件;控制系统:液晶显示屏,控制软件中英文界面,控制软件可同步系统时间、设定任务集、查看任务执行情况、查看液位和温度的时间曲线,任务集可以导入和导出,数据曲线可以保存为CSV和Excel格式。实时采集保存土壤温湿盐情况,同时带有营养液不足补充提示; 华芯中科(北京)科技有限公司是一家专业从事科研仪器及软件研发、生产、销售及服务的企业。始终坚持高起点、严要求、高质量,吸收引进国内外先进科学技术,不断自主研制开发生产出优质、高效、实用的科研产品。目前本公司生产产品主要包括植物形态研究、植物根系研究、植物叶片研究等科研仪器。如您对植物根系系统有更多想了解,可通过仪器信息网和我们取得联系!400-860-5168转4949
  • 开发深度学习超分辨显微成像方法 陌讯科技数字显微形态分析系统正式发布
    近日,陌讯科技正式宣布其自主研发的数字显微形态分析系统正式上线。陌讯数字显微形态分析系统是陌讯科技自主研发的科研形态分析系统。能够显示,编辑,分析,处理,保存,打印8位,16位,32位的图片。陌讯显微形态分析系统支持图像栈(stack)功能,即在一个窗口里以多线程的形式层叠多个图像, 并行处理。只要内存允许,陌讯显微形态分析系统能打开任意多的图像进行处理。除了基本的图像操作, 比如缩放,旋转, 扭曲, 平滑处理外,陌讯显微形态分析系统还能进行图片的区域和像素统计, 间距,角度计算, 能创建柱状图和剖面图,进行傅里叶变换。陌讯显微形态分析系统可计算选定区域内分析对象的一系列几何特征。分析指标包括:长度、角度、周长、面积、长轴、短轴、圆度、最佳椭圆拟合、最小外接矩形拟合以及质心坐标等。 陌讯显微形态分析系统首席工程师陈侃介绍说,我司通过“陌讯数字显微形态分析系统”项目研制的科研数字形态分析软件,目前已在多项科研实验中投入使用。陌讯显微形态分析系统在科研实验中支持神经元追踪、神经元分支统计、曲率计算与拟合、基于机器学习的自动细胞分割、图形的量化分析、3D细胞自动分割、线粒体网络形态分析、图像自动配准、细胞划痕实验分析、3D渲染动画生成、图像抖动自动校正、接触角测量、基于深度学习的细胞核自动分割、自动细胞计数、利用宏记录器自动化处理、自动统计气泡的面积直径、荧光共标细胞计数、荧光照片的合并分割、明场图片白平衡、荧光比率图的制作等一系列功能。 陌讯科技自主研发“陌讯数字显微形态分析系统”这一数字显微形态分析软件项目立项以来,项目科研团队历时5年攻关,全面突破在对显微镜图像进行定量分析时的一系列科研难题。支持荧光照片的平均荧光强度分析、径向平均荧光强度检测、荧光共定位分析、计算图片的孔隙率、分析脑片不同分层的灰度值、单个细胞平均荧光强度自动检测、3D体积与表面积测量、免疫组化分析、细胞膜荧光强度检测、Western Blot条带定量、面积测量综述、细胞计数综述等多种定量分析场景应用。还培养出一支集光学、机械、电子、计算机、软件、材料等领域的显微光学软件技术研发与工程化开发团队。业内专家认为,“陌讯数字显微形态分析系统 ”项目的成功实施,极大改善了国内显微成像软件自主研发缺失的状况,对满足中国生物医学等前沿基础研究的定制化需求、提升创新能力,以及推动中国显微成像分析软件行业转型升级具有重要战略意义。陌讯科技CTO赵卓然透露,下一步将结合该工程化及成果转化创新模式,实现“陌讯数字显微形态分析系统”项目科技成果在研发平台、工程化平台、产业化平台、市场平台的高效对接,通过系列化、组合化的产品布局,推动该项目显微形态分析系统实现工程化、产业化。
  • 微型化多光子显微镜揭秘大脑,开启自由活动动物成像新范式——超维景生物科技研发总监胡炎辉
    近年来,光学成像技术如荧光分子成像、光声成像和生物发光成像等广泛应用于小动物活体成像。同时,多模态成像技术的兴起将多种成像技术结合,为小动物活体成像提供了更精确和信息丰富的工具。为帮助广大用户及时了解小动物活体成像前沿技术、产品与整体解决方案,仪器信息网特别制作【小动物活体成像技术创新突破进行时】专题,并策划“小动物活体成像技术”主题征稿活动,以期进一步帮助广大用户从多维度深入了解小动物活体成像技术应用、主流品牌、市场动态以及相关内容。本期约稿特别邀请超维景生物科技有限公司研发总监胡炎辉,就小动物活体成像技术发展、市场规模及未来趋势进行分享,并就超维景生物科技在面对小动物自由运动活体成像瓶颈取得的突破性进展。 本期嘉宾:胡炎辉,超维景生物科技有限公司 研发总监 胡炎辉,超维景生物科技有限公司研发总监。2018年毕业于北京大学,电路与系统专业,曾参加基金委国家重大仪器专项,负责逻辑控制、微弱信号探测及系统设计,在激光扫描显微成像、微弱信号探测及高速信号处理等技术方向有着多年的积累。2017年至今,作为超维景核心创始团队成员之一,参与公司技术专利20余项,开发了新一代双光子成像处理平台,推出了科研、医疗等多款多光子产品,具有丰富的产学研融合开发及落地经验。——01—— 从单光子到多光子成像,推动活体成像技术发展在医学和生命科学研究的领域内,不断的革新和突破在成像技术方面是推进科学发展的关键,同时也是推动新的生物学发现和进步的重要引擎。其中,多光子成像技术通过激光与生物样本内的分子和原子相互作用产生荧光反应,以荧光显微的形式,允许我们以无损害的方式直接观察到组织的内部结构。尽管生物样本本身对光有较好的透光性,它们也具有强烈的散射特性。通常,细胞水平的高分辨成像技术在生物组织中的穿透深度“软极限”大约为1mm。不过,使用更长波长的激光可以减小对光的散射,并且增强穿透力。多光子吸收提供了一种非线性的荧光激活方法,其中双光子和三光子吸收的波长分别是单光子激发的两倍和三倍。与单光子相比,多光子成像可以实现几乎10倍的成像深度增强。这种非线性激发方法也带来了更高的信号-背景比及更优秀的层析成像能力。所有这些成像上的优势使得多光子成像特别适合用于复杂条件下的活体成像研究,成为一种在这些应用中非常重要的工具。Winfried Denk于1990年在康奈尔大学发明了世界上第一台双光子激光扫描显微镜。而自21世纪初以来,随着超快激光技术的突破及商业化,双光子显微成像技术迅速成为最广泛使用的活体动物成像方法。特别值得提及的,超维景的创始人程和平院士早在1992年就开始涉足双光子显微技术,成为最早的技术参与者之一,并致力于推广这一技术。历经近三十年的发展,双光子显微成像技术已变得在脑科学研究中不可或缺。尽管传统的台式双光子显微镜分辨率高,但它们体积庞大且重量重,需将实验动物固定或麻醉以完成成像,因此无法适用于自由活动的动物。微型单光子成像技术可以实现对自由活动的小鼠进行成像,但它在分辨率和对比度方面相对较低,难以达到亚细胞级别的分辨率和三维成像效果。——02——直面脑科学研究自主研发工具挑战,2.2克微型化双光子显微镜“轻装上阵”打造用于全景式解析脑连接和功能动态图谱的研究工具是当代脑科学的一个核心方向。针对如何在自由行为动物上绘制大脑神经元功能图谱的难题,超维景团队研发出了头戴式2.2克微型化双光子显微镜,首次实现自由活动小鼠大脑神经元和突触水平钙信号功能成像,为脑科学研究提供了革命性的新工具。这项技术解决了困扰领域近20年的挑战,显著领先于美国脑计划催生的微型化单光子技术,入选“2017年度中国科学十大进展”,并被评为Nature Methods“2018年度方法”。依托此技术建成“南京脑观象台”,为中国脑计划提供了“人无我有”的支撑平台;专利技术的产业转化实现高端显微成像装备自主创制的突破,完成对欧美国家的整机出口,累计实现销售额过亿元。通过技术拓展,研发了应用于人体的手持式双光子显微镜,在临床医学与航天医学中具有巨大的应用前景。为病理诊断技术带来一种全新的手段,成为临床疾病精准检查的重要工具。这项技术成果属于国家基金委重大仪器专项转化的科技成果,是国家在高端装备研发方向投入的典型产出代表。除了在脑科学、医疗应用领域的技术贡献之外,同时彰显了中国也可利用具有自主知识产权的国际领先的技术,实现在高端仪器方向的突破,提振了中国科学家在高端仪器装备方向的研究信心,并以此为核心技术来推动国内以及国际的科学研究大计划,对国内的脑科学研究领域也起到积极引领作用。——03——深耕小动物自由运动活体成像,持续提升核心竞争力超维景公司始创于2016年,公司核心力量来自北京大学院士创建和领导的多学科交叉团队,是一家专注于高端生物医学成像设备研发、生产和销售的国家高新技术企业。2017年,超维景核心团队成功研制仅2.2g的超高时空分辨微型化双光子显微镜,在国际上首次获取了小鼠在自由行为过程中大脑皮层神经元和神经突触活动的动态图像,被评为“2017年度中国科学十大进展”和《Nature Methods》“2018年度方法”(无限制行为动物成像),开启自由活动动物成像新范式,研究成果可应用于脑认知基本原理研究、脑重大疾病机理研究和脑疾病的药物研究,本技术进一步可应用于临床实时在体无创细胞级检测。部分获奖照片“微型化”是指将显微镜做到拇指大小,可以佩戴在小鼠头上,同时不影响小鼠的自由活动,进而观察小鼠在觅食、社交、睡觉等自主行为时大脑神经元的真实活动和功能连接。超维景的微型化显微镜体积微小,让小鼠能够“戴着跑”,实现了自由行为动物的清晰稳定成像,可用于在动物觅食、跳台、打斗、嬉戏、睡眠等自然行为条件下,或者在学习前、学习中和学习后,观察神经突触、神经元、神经网络等的动态变化,从而获取小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动的动态图像。2.2g微型双光子荧光显微镜2021年,团队的第二代微型化双光子显微镜将成像视野扩大了7.8倍,同时具备获取大脑皮层上千个神经元功能信号的三维成像能力,原始论文发表于《Nature Methods》。2023年2月,团队将微型化探头与三光子成像技术结合,成功研制微型化三光子显微镜,重量仅为2.17克,并在 《Nature Methods》 发表文章。一举突破了此前微型化多光子显微镜的成像深度极限,首次实现对自由行为小鼠的大脑全皮层和海马神经元功能成像,为揭示大脑深部结构中的神经机制开启了新的研究范式。 《Nature Methods》发表相关技术成果2023年2月,神州十五号航天员乘组使用由我国自主研制的空间站双光子显微镜开展在轨实验任务并取得成功,是目前已知的世界首次在航天飞行过程中使用双光子显微镜获取航天员皮肤表皮及真皮千层的三维图像,为未来开展航天员在轨健康监测研究提供了全新工具。图为神舟十五号航天员乘组在轨使用空间站双光子显微镜2023年12月,由超维景公司自主研发的在体双光子显微成像系统获批上市,是中国首个基于双光子显微成像原理的医疗器械。本次研发是首次实现脑科学技术跨学科助力皮肤检测的技术应用,将最前沿的双光子显微成像技术引入现代皮肤医学检测领域,实现“实时、无创、在体、原位、无标记”的高分辨率皮肤细胞及胞外组织三维成像,为患者和医生带来便利。——04——布局微型化多光子产品体系,开启自由行为动物显微成像新范式解析脑连接图谱和功能动态图谱是我国和世界多国脑计划的一个重点研究方向,但传统的多光子显微镜进行常规脑成像通常需要将动物的头部固定在台式显微镜上,这严重限制了模式动物的自由生理状态。为此需要打造自由行为动物佩戴式显微成像类研究工具。基于团队及技术发明,超维景已布局微型化多光子成像产品体系,并成功实现多款产品的产业化,包括SUPERNOVA-100一体式微型化双光子显微镜、SUPERNOVA-600集成式微型化双光子显微镜与SUPERNOVA-3000微型化三光子显微镜等,解决了困扰领域近20年的挑战,显著领先于美国脑计划催生的微型化单光子技术。超维景微型化多光子显微成像系列产品,可以在微观尺度上、不干扰自由运动动物行为的前提下,对大脑神经元和神经突触进行无创性观察和实时、动态成像,为研究神经科学、行为学、认知科学等多个领域提供了新的视角和手段,从而为脑健康研究开辟新的道路。树突棘成像 单树突棘级分辨率 神经元轴突与亚细胞结构成像 ——05——持续加码小动物自由运动活体成像系统“科研+临床”的广阔应用脑科学机理研究。大脑是一个极度复杂的器官,目前,各国脑科学计划的一个核心方向就是打造用于全景式解析脑连接图谱和功能动态图谱的研究工具。其中,如何打破尺度壁垒,融合微观神经元和神经突触活动与大脑整体的信息处理和个体行为信息,是领域内亟待解决的一个关键挑战。要想实现动物在体脑功能实时成像的研究,能够观察到整个皮层甚至更为深入的其他脑区,涉及到仪器开发、手术技术、生物研究等等不同的方面领域,技术挑战非常大。为了真正解密大脑的工作原理和流程,人们需要在对大脑神经元高分辨成像的同时,被观察者能够自由的正常活动,也就是最理想的脑功能成像需要被观察者在自由运动状态下进行脑功能观测。脑疾病机理研究。目前一些重要的脑疾病,如自闭症、精神类疾病、老年痴呆症等都是全世界的难题。以老年痴呆症为例,根据得病率统计,85岁以上老人中的 50%患有老年痴呆。预计到2050年,中国将有近1亿患者的生活需要照顾、需要医疗系统的救助,这是严重的社会负担。通过本技术对脑科学疾病研究,如果有新发现,对于老年痴呆症,就可能找到早期诊断的方法,早发现、早干预,把严重症状出现期从85岁延缓到95岁,社会负担就可以大大减轻,提高国民生活质量。神经药物筛选。微型化双光子显微镜不仅可以“看得见”大脑工作的过程,还将为可视化研究自闭症、阿尔茨海默病、癫痫等脑疾病的神经机制发挥重要作用。而此类疾病的药物开发,由于缺少快速直接的药效反馈手段,而大大受阻。微型化双光子技术的应用将极大的推动此类神经疾病药物的开发进程,为人类脑疾病的诊断和治疗提供新的手段。携手全球合作伙伴,携手共谋发展。微型化多光子成像系统已获得国内的上亿元订单,以及国外的数千万元订单。其中,国内用户包括北京大学、中科院上海神经所、中科院深圳先进技术研究院、复旦大学、上海交通大学、西湖大学、中山大学、华南理工大学、南京脑观象台等。国外用户包括加州理工、纽约大学、德国马普神经所、德国波恩大学、德国马普鸟类研究所等。未来,超维景将在多光子显微成像技术继续深挖“科研+临床”的广阔应用,这将作为神经探索领域的引路明灯,照见更多未知的领域。参考文献:• Zhao, C., et al. (2023). Miniature three-photon microscopy maximized for scattered fluorescence collection. Nat Methods, 2023 Apr 20(4):617-622.• Zong, W., et al., Miniature two-photon microscopy for enlarged field-of-view, multi-plane and long-term brain imaging. Nat Methods, 2021. 18(1): p. 46-49.• Zong, W., et al., Fast high-resolution miniature two-photon microscopy for brain imaging in freely behaving mice. Nat Methods, 2017. 14(7): p. 713-719.
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