哥大闵玮组:新型显微术突破传统光学成像的颜色极限
生命科学研究水平的发展很大程度上要归功于新型研究手段和生物技术的创新。其中,光学成像技术贯穿了生命科学研究的历史与未来。上至17世纪列文虎克利用显微镜开创了微生物学,下到如今已经广泛应用的荧光共聚焦显微镜,这个领域的每一次技术突破都极大地增强了人们认识微观世界的能力。近年来,光学显微镜技术在不断地突破自身的局限。例如2000年以来兴起的超分辨荧光成像技术,已经突破了光学衍射极限。时至今日,人类进入大数据和系统生物学时代,另一个日益显著的挑战摆在眼前:在复杂的生物系统中,如何对多种组分进行无损,快速,高灵敏度的同时成像?传统的荧光成像方法中,由于其探针发射光谱有较宽的宽度(~50nm),可见光波长区最多可以容纳5种颜色。正因为此,最多5种生物组分能被同时成像。要想在复杂体系里根本性地突破这个“颜色极限”,需要寻求全新的光谱学手段以及发展相应的特异性探针系列。 美国哥伦比亚大学化学系闵玮教授的团队近日报道了一种全新的成像技术:......阅读全文
测量光学显微镜
测量光学显微镜主要由目镜、物镜、载物台和反光镜组成。目镜和物镜都是凸透镜,焦距不同。物镜相当于投影仪的镜头,物体通过物镜成倒立、放大的实像。目镜相当于普通的放大镜,该实像又通过目镜成正立、放大的虚像。反光镜用来反射,照亮被观察的物体。反光镜一般有两个反射面:一个是平面,在光线较强时使用;一个是凹面,
光学显微镜分类
显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器,是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。显微镜分光学显微镜和电子显微镜:光学显微镜是在1590年由荷兰的杨森父子所创。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍,分辨的小极限达0.1微米,国内显微镜机械筒长度一般是1
光学显微镜概述
光学显微镜是光学仪器的一个大类,由荷兰科学家胡克发明至今已有三百多年的历史了,主要用于对微小物体的观察与操作。经过数百年的不断发展,目前已发展成包括生物、体视、金相、测量四大类产品,同时结合各类技术成果形成了摄影、摄像、共焦扫描、荧光、偏光、暗场、相衬等一系列变形产品。光学显微镜文泛应用于生物、基因
普通光学显微镜
普通光学显微镜是一种精密的光学仪器。以往最简单的显微镜仅由几块透镜组成,而当前使用的显微镜由一套透镜组成。普通光学显微镜通常能将物体放大1500—2000倍。(一)显微镜的构造普通光学显微镜的构造可分为两大部分:一为机械装置,一为光学系统,这两部分很好的配合,才能发挥显微镜的作用。1、显微镜的机械装
光学显微镜分析
光学显微镜(英文Optical Microscope,简写OM)是利用光学原理,把人眼所不能分辨的微小物体放大成像,以供人们提取微细结构信息的光学仪器。 介绍 显微镜是一种精密的光学仪器,已有300多年的发展史。自从有了显微镜,人们看到了过去看不到的许多微小生物和构成生物的基本单元——细胞。
显微镜成像因素
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
显微镜成像原理
显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器,是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。显微镜分光学显微镜和电子显微镜。显微镜成像原理: 显微镜主要由目镜、物镜、载物台和反光镜组成。目镜和物镜都是凸透镜,焦距不同。物镜的凸透镜焦距小于目镜的凸
显微镜成像原理
其实普通的光学显微镜是根据凸透镜的成像原理,要经过凸透镜的两次成像.第一次先经过物镜(凸透镜1)成像,这时候的物体应该在物镜(凸透镜1)的一倍焦距和两倍焦距之间,根据物理学的原理,成的应该是放大的倒立的实像.而后以第一次成的物像作为“物体”,经过目镜的第二次成像.由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧
光学显微镜的光学原理及配件
光学原理 显微镜是利用凸透镜的放大成像原理,将人眼不能分辨的微小物体放大到人眼能分辨的尺寸,其主要是增大近处微小物体对眼睛的张角(视角大的物体在视网膜上成像大),用角放大率M表示它们的放大本领。因同一件物体对眼睛的张角与物体离眼睛的距离有关,所以一般规定像离眼睛距离为25厘米(明视距离)处的放
光学显微镜的光学原理及配件
光学原理 显微镜是利用凸透镜的放大成像原理,将人眼不能分辨的微小物体放大到人眼能分辨的尺寸,其主要是增大近处微小物体对眼睛的张角(视角大的物体在视网膜上成像大),用角放大率M表示它们的放大本领。因同一件物体对眼睛的张角与物体离眼睛的距离有关,所以一般规定像离眼睛距离为25厘米(明视距离)处的放
光学显微镜的光学原理是什么
光学显微镜(Optical Microscope,简写OM)是利用光学原理,把人眼所不能分辨的微小物体放大成像,以供人们提取微细结构信息的光学仪器。 显微镜是利用凸透镜的放大成像原理,将人眼不能分辨的微小物体放大到人眼能分辨的尺寸,其主要是增大近处微小物体对眼睛的张角(视角大的物体在
光学显微镜的光学系统
光学系统 显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜、反光镜和聚光器四个部件。广义的说也包括照明光源、滤光器、盖玻片和载玻片等。 (一)、物镜 物镜是决定显微镜性能的最重要部件,安装在物镜转换器上,接近被观察的物体,故叫做物镜或接物镜。 物镜的放大倍数与其长度成正比。物镜放大倍数越大,物镜越长。
近场光学的原理
传统的光学理论,如几何光学、物理光学等,通常只研究远离光源或者远离物体的光场分布,一般统称为远场光学。远场光学在原理上存在着一个远场衍射极限,限制了利用远场光学原理进行显微和其它光学应用时的最小分辨尺寸和最小标记尺寸。而近场光学则研究距离光源或物体一个波长范围内的光场分布。在近场光学研究领域,远场衍
科学家研制成功新型自适应光学双光子荧光显微镜
像差问题一直困扰着光学领域的工作者。像差会使光波前发生形变,不仅降低成像的信噪比和分辨率,使得很多时候我们只能“雾里看花”,更甚者,产生赝像,或无法获得有意义的图像。像差问题对双光子成像的影响尤为严重,因为在那里,荧光信号对入射光强度的依赖是平方关系,一旦入射光波前形变,不仅
徕卡:探索显微科技极限-提供生命研究新工具
分析测试百科网讯 中国细胞生物学学会2021年全国学术大会在重庆召开。来自细胞生物学相关领域的2000余位专家、学者齐聚一堂,交流学科发展,更有众多企业,带来了领域前沿的创新技术。分析测试百科网采访了徕卡生命科学应用经理方策博士,他为我们介绍了徕卡在宽场、共聚焦、纳米显微镜、光电联用等多款创新产
新型极限氧指数测定仪的设计及开发
塑料等高分子材料产品为社会生产和生活带来了诸多便利,但同时又对人们的生命和财产安全构成了威胁,因此对阻燃技术和阻燃材料的研究显得尤为重要。为了对材料的燃烧特性进行有效评价,国内外提出了多种测试方法,其中氧指数法得到最广泛的应用。我国在2009年颁布实施了有关氧指数法的最新国家标准:GB/T2406.
新型超高强钢突破2000兆帕强度极限
北京科技大学新金属材料国家重点实验室吕昭平教授团队创新合金设计理念,研发出一种高密度纳米强化的超高强马氏体时效钢。《自然》杂志4月10日在线发表了这一研究成果。 据了解,航空航天、新能源、先进装备制造、国防安全和高速列车等国家重大高新技术领域对超高强钢都有急迫的重大需求。马氏体时效钢更是超高强
什么是核磁共振成像术
核磁共振成像术,是一种揭示人体“超原子结构(质子)”相互作用的“化学图像”的技术。要了解这一技术,就需要知道什么是核磁共振现象。我们知道,任何原子,如果它的原子核结构中,质子或中子的数目是奇数,或两者都是奇数时,这些原子的原子核,就具有带电和环绕一定方向的自旋轴自旋的特性。这样,原子核周围就存在着一
突破超分辨率显微镜极限:自对准显微镜
超越了获得诺贝尔奖的超分辨率显微镜的局限性的超精密显微镜将使科学家们直接测量单个分子之间的距离。新南威尔士大学的医学研究人员在单分子显微镜中检测完整细胞内单个分子之间的相互作用方面已实现了空前的解析能力。2014年诺贝尔化学奖因超分辨率荧光显微镜技术的发展而获奖,该技术为显微镜专家提供了细胞内部的第
传统光学显微镜与光学显微镜之大比拼
传统光学显微镜是利用光学原理,把人眼所不能分辨的微小物体放大成像,以供人们提取微细结构信息的光学仪器。光学显微镜一般由载物台、聚光照明系统、物镜,目镜和调焦机构组成。载物台用于承放被观察的物体。利用调焦旋钮可以驱动调焦机构,使载物台作粗调和微调的升降运动,使被观察物体调焦清晰成象。它的上层可以在水平
多光子显微镜成像技术:双光子显微镜角膜成像
角膜提供了眼睛的大部分折射能力,由5层组成(图1),从外到内依次是上皮层,鲍曼层、基质、角膜后弹力层(间质膜)、内皮层。 wx_article_20200815180121_819doe.jpg 图1 角膜的组织学结构 上皮层负责阻挡异物落入角膜,厚约50μm,由三
多光子显微镜成像技术:双光子显微镜角膜成像
角膜提供了眼睛的大部分折射能力,由5层组成(图1),从外到内依次是上皮层,鲍曼层、基质、角膜后弹力层(间质膜)、内皮层。图1 角膜的组织学结构上皮层负责阻挡异物落入角膜,厚约50μm,由三种细胞构成,从外到内依次是表层细胞、翼细胞和基底细胞。只有基底细胞可进行有丝分裂和分化,基底细胞的补充是由从角膜
计算显微成像算法-使活细胞光显微分辨率达60纳米
近日,哈尔滨工业大学(以下简称哈工大)仪器学院现代显微仪器研究所在光学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。研究团队在低光毒性条件下,把结构光显微镜的分辨率从110纳米提高到60纳米,实现了长时程、超快速、活细胞超分辨成像。11月16日,研究成果在线发表于国际权威杂志《自然·生物技术》。 显微
X射线显微镜的全息显微术
已经知道,像是依靠吸收衬度( 光的振幅)或位相衬度一种信息来显现的。而所谓全息,是指同时含有振幅与位相两种信息。这是Gabor在1948 年提出的。由于记录介质实际可记录的信息只能是光强,也即振幅,故需将位相信息转换成强度来记录。把光照射到试样上,试样以球面波形式将其散射,如有另一束已知振幅与位
新型高分辨成像技术可观察活细胞中酶和细胞传导活性
分析测试百科网讯 一种新型的荧光生物传感器可以观察到在活细胞中高度特异性位置发生的酶和细胞信号传导活性。 这些活动的发生通常在100纳米大小,观察它们目前是困难或不可能的。例如,可见光的衍射极限会阻止光学显微镜在小于200至250nm的位置捕获动态事件。 超分辨率技术如SOFI(stocha
光子扫描隧道显微镜的背景简介
光子扫描隧道显微镜(PSTM)是电子扫描隧道显微镜的光学模拟,它对样品的光学特性特别敏感,且大大突破了传统光学显微镜的衍射极限的限制,是扫描探针显微镜家族中新出现的一个成员。光学显微镜使用方便 ,图像解释简单明了,对试样无损伤,可观察物质的自然状态,通过光谱技术还能研究其化学组成等 ,因而应用范围极
新的光学显微镜技术树立活细胞超分辨率成像新标准
来自美国霍华德休斯医学研究所,Janelia研究园的科学家们,借助其发展的新光学超分辨率成像技术,在前所未有的高分辨率条件下研究了活体细胞内的动态生物过程。他们的新方法显著的提高了结构光照明显微镜(structured illumination microscopy, SIM)的分辨率,一种最适
光学超分辨显微成像重大突破!分辨率提高到100纳米以下
近日,哈尔滨工业大学仪器学院现代显微仪器研究所在光学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。研究团队在低光毒性条件下,把结构光显微镜的分辨率从110纳米提高到60纳米,实现了长时程、超快速、活细胞超分辨成像。11月16日,研究成果以《稀疏解卷积增强活细胞超分辨荧光显微镜的分辨率》(Sparse d
超分辨率显微镜荣获诺贝尔奖为何华人学者落选
瑞典皇家科学院8日宣布,将2014年诺贝尔化学奖授予美国科学家Eric Betzig、William Moerner 和德国科学家Stefan Hell,以表彰他们为发展超分辨率荧光显微镜所作的贡献。 几个世纪以来,光学显微镜的“衍射极限”一直被认为是无法超越的。现在人们从不同途径“突破”了这
显微镜的基本原理
第一章: 显微镜简史 随着科学技术的进步,人们越来越需要观察微观世界,显微镜正是这样的设备,它突破了人类的视觉极限,使之延伸到肉眼无法看清的细微结构。 显微镜是从十五世纪开始发展起来。从简单的放大镜的基础上设计出来的单透镜显微镜,到1847年德国蔡司研制的结构复杂的复式显微镜,以及相差,荧光