中国科学家研发出微纳观测新技术
近日,中科院沈阳自动化研究所科研人员研发出具有实时视觉反馈能力的扫描微透镜超分辨成像技术(SSUM),该技术无需荧光染色和激光激发,可以在自然条件下打破光学衍射定律所限制的观测极限,实现了生命和非生命样品的超分辨实时观测。该项成果对实现纳米尺度生命物质和非生命物质的动态追踪,提升纳米机器人的功能和性能具有重要意义。相关成果发布于《自然—通讯》。 据介绍,超分辨观测是科学界的重要研究方向,是生物科技、纳米科技和信息科技等进步的重要基石。超分辨观测对于机器人的发展同样重要,它将为纳米机器人提供锐利之眼,这对纳米尺度下机器人作业能力和功能的提升具有重要意义。 近来,为了突破衍射极限,业界科研人员发展了STED等一系列新型光学成像技术。但是这些成像技术多采用时间换空间的方式,存在速度慢、需要荧光染色、外部激光激发等问题。考虑到纳米机器人操作对象和工作环境,这些方法的局限性将表现得尤为突出。 为此,中科院沈阳自动化所微纳米课题组......阅读全文
沈阳自动化所研发扫描微透镜超分辨成像技术
纳米尺度实时视觉反馈、免标记成像技术对于机器人在纳米尺度操作、检测具有重要意义。中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室微纳米课题组结合微纳光学、机器人学和自动化技术,在物理学突破的基础上,成功研发了具有实时视觉反馈能力的扫描微透镜超分辨成像技术(Scanning Superlens M
Nature-Methods:新型光片超分辨显微成像实现精细观测
华中科技大学课题组3月12日在Nature Methods在线发表研究论文,提出了一种基于深度学习的超分辨荧光显微镜,实现对活细胞的精细动态和相互作用进行快速、三维、长时程地观测。 细胞的稳态离不开内部多种亚细胞结构的精确分工和协同合作,洞悉细胞内细胞器/蛋白分子的精密运转是一项重要的生命科学
中国科学家研发出微纳观测新技术
近日,中科院沈阳自动化研究所科研人员研发出具有实时视觉反馈能力的扫描微透镜超分辨成像技术(SSUM),该技术无需荧光染色和激光激发,可以在自然条件下打破光学衍射定律所限制的观测极限,实现了生命和非生命样品的超分辨实时观测。该项成果对实现纳米尺度生命物质和非生命物质的动态追踪,提升纳米机器人的功能
超分辨显微技术浅析
光学显微成像的衍射极限 生物医学成像技术是基础生物学研究和临床医学最重要的工具之一。回顾历史,已有多位科学家凭借在成像技术方面的突破获得诺贝尔奖。其中,Roentgen 因发现 X 射线获得 1901 年诺贝尔物理学奖; Zernike 因发明相衬显微镜获得 1953 年诺贝尔
超分辨显微技术浅析
光学显微成像的衍射极限生物医学成像技术是基础生物学研究和临床医学最重要的工具之一。回顾历史,已有多位科学家凭借在成像技术方面的突破获得诺贝尔奖。其中,Roentgen 因发现 X 射线获得 1901 年诺贝尔物理学奖; Zernike 因发明相衬显微镜获得 1953 年诺贝尔物理学奖; Ruska
超细内窥镜动态超分辨成像方面研究新进展
浙江大学及之江实验室联合团队的杨青教授、刘旭教授在光场经复杂动态介质中的快速恢复及超分辨成像方面取得进展。研究结果以“单根多模光纤用于体内光场编码内窥镜成像(Single multimode fibre for in vivo light-field-encoded endoscopic ima
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
高端超分辨光学显微镜研制
12月26日,由中国科学院苏州生物医学工程技术研究所(简称“苏州医工所”)承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨显微光学核心部件及系统研制”通过验收,标志着我国具备了高端超分辨光学显微镜的研制能力。 在当今生物学和基础医学研究中,高/超分辨光学显微镜发挥着至关重要的作用,10-100nm尺
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
原子观测分辨率提高两个数量级
5月25日,美国科学家用电子显微镜像素阵列探测器(EMPAD)与更复杂的三维重建算法相结合,将原子观测的分辨率提高了2个数量级并创下新纪录。借助新技术,科学家可以在三维空间中定位单个原子,这对于观察半导体、催化剂和量子材料来说非常重要,且有望应用于生物医学领域。 2018年,康奈尔大学的大卫·穆
高分辨率对地观测系统首发星成功飞天
记者从国家国防科技工业局获悉,4月26日12时13分04秒,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功发射“高分一号”卫星,此次任务还搭载发射了由土耳其、阿根廷、厄瓜多尔研制的三颗微小卫星,本次发射是长征系列运载火箭的第175次发射。 “高分一号”卫星是高分辨率对地观测系统(以下简称
氢纳米团簇“超流体”现象首获观测
氢纳米团簇展示了“超流体”特性(艺术图)。图片来源:日本理化学研究所 科技日报北京2月25日电(记者刘霞)一个国际科研团队首次在实验环境中观察到低温条件下氢纳米团簇展示出“超流体”特性,这意味着氢原子能够在没有阻力的情况下流动。在此之前,这种量子状态仅在氦中被观测到。详细成果发表在最新一期《科学进
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、
超快时间分辨荧光光谱仪
超快时间分辨荧光光谱仪是一种用于化学领域的分析仪器,于2015年12月24日启用。 技术指标 1.范围:荧光测试波长范围230-850nm;950~1700nm;荧光寿命范围25ps-10s2.光源:,DeltaDiode-C1脉冲光源控制器(软件控制)高频脉冲光源DeltaDiode-28
超分辨率荧光显微技术的意义
利用超高分辨率显微镜,可以让科学家们在分子水平上对活体细胞进行研究,如观察活细胞内生物大分子与细胞器微小结构以及细胞功能如何在分子水平表达及编码,对于理解生命过程和疾病发生机理具有重要意义。
LSM超分辨率和灵敏度。
超分辨率和灵敏度。 利用并行光谱采集和高速GPU去卷积的独特组合,提高图像质量。 Airyscan在横向120nm和轴向350nm的尺度上提供了高灵敏度的完美光学截面和超分辨率。这超越了去卷积方法,保留了在封闭针孔中通常被屏蔽了的宝贵的发射光信号,并实现了更高的分辨率
镜面增强技术(MEANS)提升超分辨显微效果
【2016中国光学重要成果推荐】北京大学席鹏课题组开发了一种镜面增强的超分辨显微技术,该技术能够将传统的共聚焦系统转变为轴向超分辨系统。同时,这一技术能够大幅提升STED超分辨的分辨率。利用这一技术,研究者首次揭示了细胞核孔和病毒丝的超分辨精细结构。镜子或许是人类最早发明的光学器件。迄今为止,它仍然
超分辨荧光蛋白开发研究获进展
绿色荧光蛋白(GFP)的发明因其能够提供对于活细胞和活体动物的靶向基因修饰标记而获得2008年诺贝尔化学奖。进一步,由基因改造的光激活荧光蛋白(PA-FP)能够提供单分子特性,而实现了超分辨显微,使得这一技术获得2014年诺贝尔化学奖。随后,超分辨的发展向着活细胞动态超高时空分辨率显微迈进。其中
我国学者在超细内窥镜动态超分辨成像方面取得进展
在国家自然科学基金项目(批准号:T2293751、T2293750)资助下,浙江大学及之江实验室联合团队的杨青教授、刘旭教授在光场经复杂动态介质中的快速恢复及超分辨成像方面取得进展。研究结果以“单根多模光纤用于体内光场编码内窥镜成像(Single multimode fibre for in v
我国高分辨率对地观测系统进入全面建设阶段
记者日前从获悉,我国重大科技专项之一“高分辨率对地观测系统”已进入全面建设阶段。目前各系统研制和试验任务正在顺利进行,计划2013年开始陆续研制发射新型卫星并投入使用,至2020年前后建成全系统。 高分辨率对地观测系统工程是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》
科学家首次观测到超冷原子气体中的对流超流相
中国科学技术大学潘建伟、苑震生、邓友金等与合作者,在超冷原子量子模拟实验中首次观测到对流超流相这一新奇量子物态,证实了对流的双组分超流体共同形成绝缘体的特性。近期,相关研究成果发表在《自然-物理学》(Nature Physics)上。20世纪30年代,卡皮查、艾伦和迈斯纳等在液氦中发现超流现象,推动
科学家首次观测到超冷原子气体中的对流超流相
中国科学技术大学潘建伟、苑震生、邓友金等与合作者,在超冷原子量子模拟实验中首次观测到对流超流相这一新奇量子物态,证实了对流的双组分超流体共同形成绝缘体的特性。近期,相关研究成果发表在《自然-物理学》(Nature Physics)上。20世纪30年代,卡皮查、艾伦和迈斯纳等在液氦中发现超流现象,推动
超7.6万个地面气象观测站!我国综合气象观测体系更完善
9月29日,在中国气象局新闻发布会上,中国气象局党组成员、副局长毕宝贵介绍,目前我国建成了由超7.6万个地面气象观测站、409个海岛站、120个高空气象观测站、2架高空大型无人机、546部天气雷达、9颗在轨风云气象卫星等组成的世界规模最大的综合气象观测系统。中国气象局目前已建成陆海空天协同、装备自主
科学家观测到迄今最重反物质超核
近日,中国科学院近代物理研究所等机构的科研人员参与RHIC-STAR国际合作实验研究,首次在相对论重离子金金碰撞中观测到一种新的反物质超核——反超氢-4,这是迄今实验上发现的最重的反物质超核。相关成果于8月21日发表在《自然》杂志上。当前的物理学知识认为物质和反物质的性质是对称的,在宇宙诞生之初应该
科学家观测到迄今最重反物质超核
中国科学院近代物理研究所等机构的科研人员参与RHIC-STAR国际合作实验研究,首次在相对论重离子金金碰撞中观测到一种新的反物质超核——反超氢-4。这是迄今实验上发现的最重的反物质超核。8月21日,相关研究成果发表在《自然》(Nature)上。 当前的物理学知识认为,物质和反物质的性质是对称的
超景深三维显微镜的观测特点
超景深三维显微镜可以集体视显微镜、工具显微镜和金相显微镜于一体,可以观察传统光学显微镜由于景深不够而不能看到的显微世界。其应用领域可以拓展到光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)之间。它具有独特的环形照明技术,并配有斜照明、透射光和偏振光,能满足一般的金相照片拍摄、宏观的立体拍摄和非金属材料的拍摄,还
计算超分辨图像重建算法拓展荧光显微镜分辨率极限
自2014年诺贝尔化学奖授予了超分辨显微技术以来,超分辨成像技术取得了巨大的进步,成像的分辨率得到了进一步的提高。然而受限于荧光分子单位时间内发出的光子数,超分辨成像技术在时间分辨率和空间分辨率上难于获得同等提高。 近日,发表在《Nature Biotechnology》上的一项题为“Spar
计算超分辨图像重建算法拓展荧光显微镜分辨率极限
自2014年诺贝尔化学奖授予了超分辨显微技术以来,超分辨成像技术取得了巨大的进步,成像的分辨率得到了进一步的提高。然而受限于荧光分子单位时间内发出的光子数,超分辨成像技术在时间分辨率和空间分辨率上难于获得同等提高。 近日,发表在《Nature Biotechnology》上的一项题为“Spar
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
超分辨率荧光显微技术的技术获奖
2014年10月8日,2014年度诺贝尔化学奖揭晓,美国科学家埃里克·白兹格、威廉姆·艾斯科·莫尔纳尔和德国科学家斯特凡·W·赫尔三人获得。官方称,该奖是为表彰他们在超分辨率荧光显微技术领域取得的成就 。