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北大跨院系團隊發明超分辨螢光輔助衍射層析技術 觀察到細胞器互作...
,將三維無標記光學衍射層析顯微成像與二維海森結構光超分辨螢光成像技術相結合,發明了一種新的雙模態超解析度顯微鏡。該新技術被命名為超分辨螢光輔助衍射層析技術(SR-FACT),讓科學家首次看到細胞內真實全景超解析度圖像。
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科學家首次在室溫條件拍攝到激子極化激元納米圖像!
導讀最近,美國愛荷華州立大學的研究人員 Zhe Fei 帶領的科研團隊, 在室溫條件下,創造出了激子-極化激元,並研究了其相關特性,還首次拍攝到了這種準粒子的納米圖像。關鍵字準粒子、激子極化激元、光子、半導體、量子背景今天,我們還是從一個非常重要的物理概念開始。
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原子光譜與生物技術 「百家爭鳴」—2020分子光譜會議分會場一
(相關報導:《院士領銜 第21屆全國分子光譜學學術會議在成都開幕》、《前沿光譜技術分享——2020分子光譜會議首日下午乾貨不斷》)11月1日,大會進入分會報告環節,組委會精心安排了5個分會場,共8個主題的分會報告,包括:原子光譜新技術及應用、光譜生物技術及應用、拉曼光譜新技術及應用、紅外光譜技術及應用
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新發明外接穩定器 全自動升級超精準分子顯微鏡
室內人員的走動、外面汽車駛過造成的細微震動,都會影響實驗室內顯微鏡觀察分子的精確度。科學家新發明了一套簡易的外接設備,加載在顯微鏡上,可以長時間「穩住」觀察樣品,顯著改善顯微鏡的精準度。實驗室 人員在觀察微觀下單個分子、進行成像的過程中,環境內任何細微的移動都會降低觀測的解析度。研究人員稱其為「漂移」(drift)誤差。「達到20~30納米的超解析度螢光顯微鏡技術獲得了諾貝爾文學獎,但是要再提升精確度,卻受限於漂移誤差。」
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【新技術】透視大腦!新型X射線顯微鏡技術全腦高解析度快速成像
電子顯微鏡具有納米級別的超高解析度,但是獲得即使很小的神經環路的三維圖像也需要收集數百萬張圖片,耗費大量的時間。光學顯微鏡成像速度快,但是空間解析度不高。 高能X射線(> 10 keV)由於其強大的穿透力和亞納米波長,因此在採集三維成像具有高時空解析度,滿足觀察神經亞細胞結構的需求。
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莊小威,陳志堅和許晨陽今獲突破大獎 | 鄰家女孩的螢光之舞
與此同時,單分子檢測技術的蓬勃發展使人們能夠對單個螢光分子在納米尺度精確定位,可是由於不同螢光發射體的重疊,這樣的單分子定位並不能直接轉換成成像精度。莊小威實驗室在2006年發展的新技術,如上圖所示。她們用綠光紅光激發然後關閉一小部分螢光分子,實現對其的準確定位;然後重複這一步驟,對另一小部分螢光分子定位,從而取得一系列互不重疊的成像,最後予以重構,得到遠低於衍射極限、精度在20nm的成像!
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陳興課題組開發基於點擊化學的膨脹顯微成像技術
然而由於光學衍射極限的限制,常規的螢光顯微鏡難以對精細的亞細胞結構進行分辨。超分辨螢光成像技術,使人們能夠看清在200nm以內的生物分子。不過這些技術通常依賴於昂貴的儀器和精密的算法,而且在組織樣品中的成像性能一般。膨脹顯微成像技術(Expansion microscopy,ExM)則從樣品製備入手,繞過了光學衍射極限,實現了讓超分辨螢光成像「飛入尋常百姓家」。
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生活中無所不在的螢光,那麼螢光是怎麼來的?什麼是螢光?
紫光(400納米)的光子能量約為3.1電子伏特左右,而紅光(700納米)的光子能量約為1.8電子伏特。物質是由原子所組成,元素周期表整理出每個元素所擁有的電子數目,根據包立不兼容原理,電子可從最低能量的軌道或能階往上填。我們所熟悉的物質,大部分並非單一原子,而是由數種原子所組成的分子或周期性排列成晶體。
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量子顯微鏡可觀察納米材料捕光過程
據了解,王康鵬是通過一種記錄光流的四維(4D)電子顯微鏡實現 「首次真正看到光被納米材料捕獲」 的,這臺顯微鏡可以直接觀察光子晶體內捕獲的光,也稱量子顯微鏡(quantum microscope),由以色列理工學院教授伊多卡米納(Ido Kaminer)及其研究團隊開發。
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中國科大實現亞納米分辨的近場單分子光致螢光成像
最近,中國科學技術大學侯建國院士團隊的董振超研究小組,在近場螢光成像領域取得重要進展,將成像空間解析度大幅提升,推進至~8Å的亞納米分辨水平,從而在世界上首次實現了亞分子分辨的單分子光致螢光成像,為在原子尺度上展顯物質結構、揭示光與物質相互作用本質提供了新的技術手段。該成果於2020年8月10日在國際知名學術期刊《自然·光子學》上在線發表。
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《Angew》微流控將量子點和生物分子精準控制嵌入二肽水凝膠
【背景介紹】通過簡單地將它們嵌入凝膠中而沒有永久的共價鍵,就可以裝載多個有機分子,酶或無機顆粒。尤其是,基於Fmoc-FF的水凝膠獨特的生物相容性,生物降解性,自愈性和剪切稀化特性為作為可注射載體的生物醫學應用鋪平了道路。
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超分辨螢光輔助衍射層析成像揭露細胞器相互作用全景
其中,光學衍射層析成像模態首次實現了活細胞內線粒體、脂滴、核膜、染色體、內質網及溶酶體等多種亞細胞結構的同時高速三維成像。在雙模態系統對活細胞的觀察中,他們發現了一種新的亞細胞結構,命名為「黑色液泡小體」,並對其在細胞代謝過程中的作用進行了研究。這一雙模態成像方法在細胞生物學研究及生物醫學成像領域有著廣泛應用前景。
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Environmental Microbiology:趨磁細菌生物與礦物多樣性鑑定及其...
近日,中國科學院地質與地球物理研究所地磁場與生物圈演化學科組研究團隊聯合國內外多個單位科研人員,利用「螢光-電子顯微鏡聯用」新技術(FISH-SEM和FISH-TEM),對自然環境中一類「既能利用地磁場定向遊泳,又能在細胞內礦化合成納米級磁鐵礦(Fe3O4)磁小體」的原核微生物——趨磁細菌,進行了迄今為止最大規模的生物和礦物多樣性鑑定,從單細胞水平上鑑定了20種新型的趨磁球菌。
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生物智造:中國科學家打一束光,讓細菌「打工」畫納米電路
他們用該技術畫的電路,製備了叉指電極陣列,並證明其可作為觸碰開關使用。但更大的亮點在於,中國科學家率先開發出光控技術,對上述製造過程實現精細控制,其量子點塗層的最小布陣精度已可達100 μm(微米,一百萬分之一米)。「將該技術應用到晶片設計以及人工光合作用體系上,是我們的長遠目標。」
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利用X射線晶體學及冷凍電子顯微鏡成像技術確定大分子結構
生物大分子採用的三維結構在很大程度上決定了它們在不同細胞過程中的作用。從X射線晶體學到冷凍電子顯微鏡的幾種不同的成像技術已成功地用於眾多大分子的結構表徵。圖片來源:Sergei Drozd / Shutterstock.com什麼是大分子?
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方馳華|增強現實導航技術聯合吲哚菁綠分子螢光影像在三維腹腔鏡肝切除術中的應用
【引用本文】方馳華,張鵬,羅火靈,等.增強現實導航技術聯合吲哚菁綠分子螢光影像在三維腹腔鏡肝切除術中的應用[J].中華外科雜誌,2019,57(8):578-584.但目前尚不能將術前虛擬肝臟手術規劃落實到實際手術中[1,2],因此,我們通過自主研發的三維腹腔鏡增強現實手術導航系統將術前三維模型融合至手術視野,同時結合吲哚菁綠(indocyanine green,ICG)螢光圖像實現了多模態圖像導航腹腔鏡肝切除術,達到解剖性、功能性和根治性手術切除效果。
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17年XRF技術專家:談x射線螢光光譜與技術發展歷程
經歷了哪些技術發展歷程?又有哪些新技術出現?接下來,擁有17年 X射線螢光技術工作經驗的日立分析儀器公司鍍層分析產品的產品經理Matt Kreiner為我們做了解答。X射線螢光光譜儀(XRF)技術原理? 何為X射線?類似可見光線,X射線也是電磁波的一種,不同的是它的波長較之可見光為短,在100埃米到0.1埃米之間。
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看IBM如何用人工智慧顯微鏡觀察海洋 「蟻人」?
海洋地域廣大,研究無法深入到各處,關於自然棲息地的浮遊生物行為知之甚少。IBM希望在五年內,由科學家發明的小型自主顯微鏡在雲端聯網並部署在世界各地,持續監控水資源的狀況。根據2010年發表在「自然」雜誌上的一項研究,可能是因為海面溫度上升,自1950年以來浮遊生物種群數量下降了約40%。
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最新研究:微小的應變納米氣泡帶來巨大的量子跳躍
利用過去三年研究團隊所開發的先進的光學顯微鏡技術,該團隊首次能夠對這些狀態進行直接成像,揭示出即使在室溫下它們也是高度可調製的,並且可以作為密閉的半導體發光碎片的量子點。如圖所示雷射照明的納米光學探針的示意圖,該探針研究了二維半導體二硒化鎢(WSe2;綠色和黃色的球)的應變納米氣泡。單層WSe2位於氮化硼層上(藍色和灰色球)。
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利用三維成像技術構建「全息投影」微體化石
生物的遺骸長期埋藏和保存在巖層中時光向我們展示了古代的一個角落。其中既有我們熟知的幾十米高的恐龍化石,也有肉眼難以觀察到的胚胎,微生物的微體化石甚至不足1mm,還有以微米為單位的超微化石。從第一次用肉眼直接觀察化石形態,到用相機拍攝標本,再到用光學顯微鏡和電子顯微鏡獲得化石表面的精細結構,我們一直希望能找到更多的化石信息,隨著科技的進步,化石的研究方法也越來越先進。我們可以發現,化石研究總是離不開化石圖像的獲取。然而即使掃描電子顯微鏡的解析度高達納米級,也只能採集化石的表面顯微圖像,在不破壞情況下中的標本的情況下,無法觀察到化石的內部結構。