中科院团队实现光学超分辨成像精度破极限达4.1纳米
中国科大郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室孙方稳研究组,利用光学超分辨成像技术实现了对单个自旋态的纳米量级空间分辨率测量和操控,其成像精度达到4.1纳米。研究成果1月2日发表在《自然》子刊《光:科学与应用》上。 了解微纳尺度物体的物理属性及动力学过程,需要纳米尺寸的探测器,纳米尺度的固态量子测量技术因此得到快速发展。但实现高空间分辨率的电磁场等物理量测量,不仅需要高精度的成像和分辨,还需要高精度量子态操控。而通常的光学成像受到衍射极限的限制,分辨率只能达到300纳米左右。 金刚石中的氮—空位色心是金刚石的一种发光缺陷,由一个氮杂质和邻近的空位组成,近几年在量子信息领域得到广泛关注,被认为有望实现室温下的量子计算和高灵敏度量子测量。孙方稳研究组通过氮离子束注入制备了金刚石氮—空位色心,并利用色心中不同电荷态发光的波长依赖特性,对色心的电荷态进行了高效控制。他们进一步通过对不同波长激光的光束整形,实现了突破光学衍射极限......阅读全文
超高分辨成像
超高分辨成像常规共聚焦的XY分辨率只有200nm左右,奥林巴斯ZLFV-OSR超高分辨技术可达到120nm,适用于大部分样品,无需特殊荧光染料,常规荧光染料、荧光蛋白均可进行成像,最多可实现4色同步超高分辨率成像。
智能算法实现高分辨率高精度相位成像和测量
不同方法对(a)蛔虫卵和(b)水蚤后足的成像结果,包括最终重建的相位图及其相应的光学厚度测量。论文作者供图 双波长同轴数字全息(Dual-wavelength in-line digital holography , DIDH)是高精度定量相位成像的常用方法之一。然而,在实际DIDH成像中,两个固
中科院团队实现光学超分辨成像精度破极限达4.1纳米
中国科大郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室孙方稳研究组,利用光学超分辨成像技术实现了对单个自旋态的纳米量级空间分辨率测量和操控,其成像精度达到4.1纳米。研究成果1月2日发表在《自然》子刊《光:科学与应用》上。 了解微纳尺度物体的物理属性及动力学过程,需要纳米尺寸的探测器,纳米尺度的固态
STED超高分辨成像
STED超高分辨成像采用受激发损耗(STED)技术,实现XY最小分辨率≤50nm,Z轴最小分辨率≤130nm。固态长寿命损耗激光器:592nm,660nm,775nm,实现不同染料的超高分辨成像,可见光全光谱覆盖。STED WHITE 油浸物镜 (HC PL APO 100x/1.40 OIL),
前沿显微成像技术专题——超分辨显微成像(1)
从16世纪末开始,科学家们就一直使用光学显微镜探索复杂的微观生物世界。然而,传统的光学显微由于光学衍射极限的限制,横向分辨率止步于 200 nm左右,轴向分辨率止步于500 nm,无法对更小的生物分子和结构进行观察。突破光学衍射极限,一直是科学家们梦想和追求的目标。虽然随着扫描电镜、扫描隧道显微镜及
前沿显微成像技术专题——超分辨显微成像(2)
上一期我们为大家介绍了几种主要的单分子定位超分辨显微成像技术,还留下了一些问题,比如它的分辨率是由什么决定的?获得的大量图像数据如何进行重构?本期我们就来为大家解答这些问题。单分子定位超分辨显微成像的分辨率单分子定位超分辨显微成像的分辨率主要由两个因素决定:定位精度和分子密度。定位精度是目标分子在横
高速图像重建助力实时超分辨成像
JSFR-SIM算法和传统Wiener-SIM算法的重建流程对比示意图。 JSFR-SIM可实时显示微管和线粒体动态。 高速实时超分辨结构光照明显微成像光路(a)和快速实时超分辨结构光照明显微成像系统样机(b)。图片来源:论文作者 超分辨荧光显微成像技术打破
高分辨透射电镜成像原理
光学透镜是通过光打在物体上,物体漫反射后进入人眼成像的然而可见光的波长最短也是390纳米,可分辨的最小分辨率也是半波长195纳米远远达不到人们的需要,所以既然光可以拿来观测,其他什么波动也能拿来观测呢?电子束以电子束为检测物质的显微镜可以把波长压缩到很小,然后以电子束为“光”可以让我们看到很细微的结
高分辨透射电镜成像原理
光学透镜是通过光打在物体上,物体漫反射后进入人眼成像的然而可见光的波长最短也是390纳米,可分辨的最小分辨率也是半波长195纳米远远达不到人们的需要,所以既然光可以拿来观测,其他什么波动也能拿来观测呢?电子束以电子束为检测物质的显微镜可以把波长压缩到很小,然后以电子束为“光”可以让我们看到很细微的结
高分辨定量相位成像研究取得进展
定量相位成像技术在生物医学、材料科学、流体物理、工业检测等领域应用广泛。近日,中国科学院西安光学精密机械研究所在定量相位成像领域取得进展。 研究团队提出了一种正交偏振复用剪切干涉技术。该技术通过特殊设计的偏振调制衍射光学元件P-DOE,将入射的物光衍射为四束具有特定传播方向与偏振状态的衍射光,
高速图像重建助力实时超分辨成像
JSFR-SIM算法和传统Wiener-SIM算法的重建流程对比示意图。 JSFR-SIM可实时显示微管和线粒体动态。 高速实时超分辨结构光照明显微成像光路(a)和快速实时超
高分辨透射电镜成像原理
光学透镜是通过光打在物体上,物体漫反射后进入人眼成像的 然而可见光的波长最短也是390纳米,可分辨的最小分辨率也是半波长195纳米远远达不到人们的需要,所以既然光可以拿来观测,其他什么波动也能拿来观测呢? 电子束 以电子束为检测物质的显微镜可以把波长压缩到很小,然后以电子束为“光”可以让我
高分辨定量相位成像研究取得进展
定量相位成像技术在生物医学、材料科学、流体物理、工业检测等领域应用广泛。近日,中国科学院西安光学精密机械研究所在定量相位成像领域取得进展。研究团队提出了一种正交偏振复用剪切干涉技术。该技术通过特殊设计的偏振调制衍射光学元件P-DOE,将入射的物光衍射为四束具有特定传播方向与偏振状态的衍射光,通过精巧
光栅尺精度与分辨率的区别。
在光栅尺的应用中,分辨率与精度是完全不同的两个概念。 直线光栅尺中的精度指的是系统精度。精度等级的定义是:在任意1 m长的测量范围内,测量曲线上的极限值±F不超过精度等级±a。 精度反映了光栅尺输出的信号数据对测量的真实长度的准确度,可以理解为测量误差值,是已测定的固定值。 分辨率是指光栅
提出实现酶高分辨成像新方法
近日,中科院大连化学物理研究所研究员韩克利团队基于氨基甲酸酯母核的结构与功能关系,设计并发展了小分子抑制剂型荧光探针(SMI—probe),在重要的药物代谢酶羧酸酯酶(CEs)的实时荧光高分辨检测中取得了良好的应用效果。由于抑制剂型探针分子NIC—4的分子结构简单,体积小,且具有针对CEs的超分辨响
研究攻克超分辨长时程成像难题
近日,哈尔滨工业大学李浩宇教授团队在生物医学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。针对目前活体细胞超分辨成像领域中光子效率不足的难题,团队提出一种基于无监督学习的自启发去噪方法,通过无监督深度学习技术,在无需大训练集和高信噪比真值图像的条件下,将光子效率提升了两个数量级,实现了在低光照条件下的温和、
新型纳米力学成像探针实现DNA的直读检测和高分辨成像
近日,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室与上海交通大学、南京邮电大学合作,基于DNA纳米技术发展了一系列DNA折纸结构并作为纳米力学成像探针,实现了原子力显微镜下对基因组DNA的直读检测和高分辨成像。相关结果发表于《自然-通讯》(Nature Communications 2017,
新型纳米力学成像探针实现DNA的直读检测和高分辨成像
近日,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室与上海交通大学、南京邮电大学合作,基于DNA纳米技术发展了一系列DNA折纸结构并作为纳米力学成像探针,实现了原子力显微镜下对基因组DNA的直读检测和高分辨成像。相关结果发表于《自然-通讯》(Nature Communications 2017,
什么会影响红外成像仪的测量精度
由于红外温度测量技术已广泛应用于工业和其他领域,因此还需要更高的测量精度。非接触式红外测温仪在功能和技术上日趋完善,但仍有一些因素影响其精度。那么,哪些因素会影响红外成像仪的测量精度?测量角度为了确保精确的测量,在测量时(与目标表面垂直),红外测温仪应尽可能遵循被测物的表面法线方向。如果不能保证仪器
超分辨率显微镜实现自由运动神经环路高分辨成像
提到在体小动物神经成像,人们自然会联想到钙离子荧光探针局部注射或遗传钙指示剂(如Gcamp家族)结合双/三光子显微镜的经典在体成像组合。 随着基因改造技术的突飞猛进,通过病毒转染和转基因技术,在神经元内源性表达“基因编码类钙指示剂(genetically encoded calcium ind
心脏微血管实现亚毫米分辨率成像
图为人体体内器官透视图。图片来源:美国心脏协会英国伦敦帝国理工学院与伦敦大学学院的研究人员,合力制作了心脏微血管的亚毫米分辨率图像。利用这一技术,科学家已在人类患者身上进行了测试,并对心脏状况和未确诊胸痛进行了评估。研究成果6日发表在《自然·生物医学工程》杂志上。现有成像技术能可视化心脏表面的大血管
心脏微血管实现亚毫米分辨率成像
图为人体体内器官透视图。图片来源:美国心脏协会英国伦敦帝国理工学院与伦敦大学学院的研究人员,合力制作了心脏微血管的亚毫米分辨率图像。利用这一技术,科学家已在人类患者身上进行了测试,并对心脏状况和未确诊胸痛进行了评估。研究成果6日发表在《自然·生物医学工程》杂志上。现有成像技术能可视化心脏表面的大血管
超分辨成像探针和方法开发研究获进展
基于单分子定位的超分辨显微成像技术PALM打破了光学衍射极限,于2014年获得了诺贝尔化学奖。相对于目前广泛使用的其它超分辨成像技术而言,该技术具有最高的空间分辨率(~20 nm),因此在生物学中带来了广泛的应用。但是由于该技术需要成千上万张原始图片来重构一张超分辨图像,时间分辨率低,在活细胞中
新的DNA成像技术达到纳米分辨率
斯坦福大学的研究人员近日开发出一种新的DNA成像技术,它基于单分子显微镜,可在纳米水平观察DNA链。在上周发表于《Optica》杂志的一篇文章中,研究小组介绍了这种新技术,并获得了数千个荧光染料分子与DNA链结合的超分辨率图像和方位测定。 研究人员认为,这种成像技术能在纳米水平提供DNA本身的
1960万元-采购高分辨MALDI成像质谱仪
政府采购意向公告 中国科学院广州生物医药与健康研究院2024年11至12月政府采购意向 为便于供应商及时了解政府采购信息,根据《财政部关于开展政府采购意向公开工作的通知》(财库〔2020〕10号)等有关规定,现将中国科学院广州生物医药与健康研究院2024年11至12月政府采购意向公开如下:序
哈工大突破高通量超分辨显微成像难题
近日,哈尔滨工业大学仪器学院青年教授李浩宇团队在生物医学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。针对目前超分辨显微镜所面临的成像通量限制,团队提出基于计算光学成像的新一代高通量三维动态超分辨率成像方法,通过计算成像技术增强荧光涨落探测灵敏度,使探测灵敏度提升两个数量级以上,突破了现有显微成像技术在
高分辨率成像与大束流
高分辨率成像与大束流 影响分辨率的主要因素是束斑直径。为了获得高分辨率的图像,应该尽可能地保持更小的束斑直径,以便能够阐释和描述样品更小的特征。 另一方面,对于高信噪比和高对比度分辨率,电子束拥有足够的束电流也是很重要的。由于减少了束斑大小的同时也减少了束电流,用户需要判断和选择zui适合他们目标预
超分辨成像技术看清细胞“刽子手”的行刑过程
近日,中国科学院院士、厦门大学教授韩家淮和厦门大学副教授陈鑫团队借助单分子定位超分辨成像技术“随机光学重建显微镜(STORM)”,首次揭示了“坏死小体”在细胞中的组织结构特征及其对细胞死亡的决定作用,为人类相关疾病治疗干预提供了新思路。相关论文已在《自然·细胞生物学》上发表。超清成像技术让推论“眼见
超分辨光学显微成像技术的新进展
从17世纪开始,现代生物学的发展就与显微成像技术紧密相关。然而,由于受光学衍射极限的影响,传统光学显微成像分辨率最小约为入射光波长的一半。因此,科学家们一直在不断努力,试图寻找突破光学显微镜分辨极限的方法。在超分辨显微技术飞速发展的同时,现有成像技术的缺陷也日益显现,例如成像分辨率和成像时间不可兼得