华裔诺奖得主朱棣文Science发布细菌研究新成果
来自加州大学伯克利分校的研究人员开发了一种灵敏的新成像技术揭示了生物膜(biofilms)结构的一些细节,从而打开了攻击如霍乱、囊性纤维化患者肺脏感染以及甚至慢性鼻窦炎等因形成生物膜而产生抗生素耐药性的大量细菌性疾病的大门。相关论文发布在7月13日的《科学》(Science)杂志上。 著名华裔科学家朱棣文(Steven Chu),加州大学伯克利分校Veysel Berk博士及加州大学圣克鲁兹分校的Fitnat H. Yildiz博士共同领导了这一研究。朱棣文教授因“发展了用激光冷却和捕获原子的方法”于1997年获得诺贝尔物理学家,是继杨振宁、李政道等之后第五位获诺贝尔奖的华裔科学家。2008年被美国总统奥巴马任命为美国能源部部长。 通过发明一种新型荧光标记方法,结合采用超高分辨率光学显微镜,研究人员成功解析了细菌生物膜的结构。他们还确定了一些可以破坏细菌群落并将这些病菌置于抗生素杀伤力之下的潜在药物的遗传靶点......阅读全文
超分辨率显微镜市场概况和主要品牌
2019年,全球超高分辨率显微镜(super-resolution microscopes,SRM)市场规模为26亿美元,预计从2020年到2027年复合增长率(CAGR)为8.7%。在预测期内推动该市场增长的关键因素包括:在生命科学行业中的应用不断增加、技术进步以及对纳米技术的日益关注。共聚焦和荧
扫描电子显微镜分辨率全解
分辨率是扫描电子显微镜最基本的性能判断指标。首先,我们需要了解扫描电子显微镜的分辨率的一些细节。通常,分辨率问题将遵循瑞利标准。也就是说,根据衍射理论,光斑将是衍射斑。当逐渐接近两个光点时,相应的衍射斑点也倾向于与分离重合。当两个衍射斑点的半高宽度重叠时,它们被认为是难以区分的。此时,两个衍射斑点之
电子显微镜的分辨率为何远远高于光学显微镜
因为电子显微镜使用的是电子束,光学显微镜使用的是可见光,电子束的波长比可见光的波长短,所以电子显微镜的分辨率远高于光学显微镜。显微镜的分辨率与透过样品的电子束入射锥角和波长有关。可见光的波长约为300~700纳米,而电子束的波长与加速电压有关。依据波粒二象性原理,高速的电子的波长比可见光的波长短,而
电子显微镜的分辨率为何远远高于光学显微镜
因为电子显微镜使用的是电子束,光学显微镜使用的是可见光,电子束的波长比可见光的波长短,所以电子显微镜的分辨率远高于光学显微镜。显微镜的分辨率与透过样品的电子束入射锥角和波长有关。可见光的波长约为300~700纳米,而电子束的波长与加速电压有关。依据波粒二象性原理,高速的电子的波长比可见光的波长短,而
生物膜系统的各种生物膜在功能上的联系
科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时,曾经做过这样一个实验:他们在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸,3min后,被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中,17min后,出现在高尔基体中,117min后,出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的小泡中,以及释放到细胞外的分泌物中(如图)。这个实验
一文了解光学显微镜用什么单位
显微镜的分辨力的大小由物镜的分辨力来决定的,而物镜的分辨力又是由它的数值孔径和照明光线的波长决定的。 当用普通的中央照明法(使光线均匀地透过标本的明视照明法)时,显微镜的分辨距离为d=0.61λ/NA 式中d——物镜的分辨距离,单位 nm。 λ——照明光线波长,单位 nm。 NA ——物
视频显微镜的分辨率和CCD直接的关系
CCD用于宽场成像时,二维成像系统的分辨率不仅与光学分辨率有关,还与CCD的单个物理像素大小有关。光学横向分辨率由公式0.61λ/NA计算可知约为200nm,即可分辨的两个点横向空间距离不得小于200nm。假如用100×物镜,可分辨的两个点空间距离则为20μm。用CCD成像,不难理解,若想分辨这两个
透射电子显微镜的分辨率改进
1927年,徳布罗意发表的论文中揭示了电子这种本认为是带有电荷的物质粒子的波动特性。TEM研究组直到1932年才知道了这篇论文,随后,他们迅速的意识到了电子波的波长比光波波长小了若干数量级,理论上允许人们观察原子尺度的物质。1932年四月,鲁斯卡建议建造一种新的电子显微镜以直接观察插入显微镜的样
视频显微镜的分辨率和CCD直接的关系
CCD用于宽场成像时,二维成像系统的分辨率不仅与光学分辨率有关,还与CCD的单个物理像素大小有关。光学横向分辨率由公式0.61λ/NA计算可知约为200nm,即可分辨的两个点横向空间距离不得小于200nm。假如用100×物镜,可分辨的两个点空间距离则为20μm。用CCD成像,不难理解,若想分辨这两个
《Science》新作:如何提高单原子扫描显微镜分辨率?
科学家之前认为,观察亚原子结构超出了目前直接成像方法的分辨率能力,几乎不太可能实现。然而,捷克科学家提出了一种新方法,首次观察到卤素原子周围不均匀电子电荷分布,从而证实了一种理论上已预测但从未直接观察到的现象。与对黑洞的首次观测相比,这一突破有助于理解单个原子或分子之间的相互作用以及化学反应,
电子显微镜的分辨率极限是多少
电子显微镜的分辨率(约0.2纳米)远高于光学显微镜的分辨率(约200纳米)
激光共聚焦显微镜的分辨率是多少
真实色共焦显微镜与激光扫描共焦显微镜,二者在成像原理上基本是一样的,最大不同之处是照明光源不同.1、激光扫描共焦显微镜激光扫描共焦显微镜的照明光源是激光,即单色光.其实际成像过程是根据被观察物体对该单色激光的反射光的强弱来成像的.由于是单色光照明,不能分辨颜色,对于在同一试样的同一视场内,颜色不同,
视频显微镜的分辨率和CCD直接的关系
CCD用于宽场成像时,二维成像系统的分辨率不仅与光学分辨率有关,还与CCD的单个物理像素大小有关。光学横向分辨率由公式0.61λ/NA计算可知约为200nm,即可分辨的两个点横向空间距离不得小于200nm。假如用100×物镜,可分辨的两个点空间距离则为20μm。用CCD成像,不难理解,若想分辨这两
生物膜系统的简介
生物膜系统是指细胞膜、细胞核膜以及细胞器膜等结构共构成的统称。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。 细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。此外,研究细胞生物膜系统在医学和生产过程中都有很广阔的前景。 细胞就像一台
生物膜的功能简介
物质运输 物质的跨膜运输大体可分为被动运输、主动运输和膜动运输 3大类(见生物膜离子通道)。 被动运输包括单纯扩散及促进扩散,两者都是在浓度梯度(或更广义地在电化学位梯度)的驱动下,向平衡态进行的跨膜扩散运动。用脂质分子旋转异构化所导致的“空腔”的形式和传播,可部分解释小分子、脂溶性物质的跨膜
生物膜还有哪些功能?
提供物理屏障:生物膜可以形成一层物理屏障,阻止外界环境对细菌的直接接触和损伤。 促进细菌附着:生物膜可以促进细菌在固体表面或生物体内的附着,使其能够牢固地定植在特定环境中。 促进细菌交流:生物膜中的细菌可以通过信号分子进行交流,协调群体行为和适应环境变化。 促进细菌生长和繁殖:生物膜中的细
生物膜的分相简介
在多成分脂质系统中出现两相或更多相混合共存的状态。如在一个相当的温度区间内,固相和流动相同时存在于膜中的不同区域。分相时会影响其中膜蛋白的分布:蛋白质总是排斥于固相之外。除温度外,还有其他一些分相因子。如膜中有负电荷脂质时,介质中pH、离子种类 (特别是Ca2+)也会引起分相。L'-Lα
细菌如何形成生物膜?
附着:细菌首先通过表面黏附分子附着到固体表面或生物体内。这些黏附分子可以是蛋白质、多糖或其他分子,它们能够与固体表面或生物体内的受体结合,使细菌能够牢固地附着在特定环境中。 初始生物膜形成:一旦细菌附着到固体表面或生物体内,它们就会开始分泌多糖和蛋白质等物质,形成一层薄薄的生物膜。这层生物膜主
简述生物膜的结构
流动镶嵌模型30年代以来,先后有许多模型用来阐述膜的结构(见细胞膜)到现在能较好地解释有关膜的各种测定数据的是1972年,S.J.辛格和G.L.尼科尔森提出的生物膜流动镶嵌模型。该模型首先根据疏水相互作用明确了双分子层中的基质是脂质,蛋白质或者靠静电相互作用结合在脂质的极性头部(外周膜蛋白),或
关于生物膜的概述
生物膜(biological membrane)是指镶嵌有蛋白质和糖类(统称糖蛋白)的磷脂双分子层,起着划分和分隔细胞和细胞器作用。也是与许多能量转化和细胞内通讯有关的重要部位。同时,生物膜上还有大量的酶结合位点。细胞、细胞器和其环境接界的所有膜结构的总称。 生物中除某些病毒外,都具有生物膜。
细菌生物膜的简介
生物膜由依靠胞外产物而吸附于固体表面的微生物集落构成,并能结合有机和无机成分;形成包含复杂的理化过程和生物群落的相互作用。 是指正常菌群与上皮细胞表面受体结合而黏附,并分泌胞外多糖聚合物,使细菌以非常精细的方式相互粘连,形成的膜状物,能发挥屏障和占位性保护作用,使外来病菌不能定植而通过侵入门户
生物膜法的概述
污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和真菌类的微生物、原生动物和后生动物一类的微型动物附着在填料或某些载体上生长繁育,并在其上形成膜状生物污泥一生物膜。污水与生物膜接触,污水中的有机污染物作为营养物质,被生物膜上的微生物所摄取,污水得到净化,微
移动床生物膜反应器生物膜大量脱落怎么办
通常所说的膜污染是指在MBR运行过程中,细胞混合液中的微生物菌群及其代谢产物、固体颗粒、胶体粒子、溶解性大分子等由于与膜存在物理化学作用、机械作用而引起在膜表面或膜内孔吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞,使膜产生透过流量和分离特性的不可逆变化的现象。膜污染根据污染物与膜的作用性质和来源可分为物理污染、化
扫描隧道显微镜的分辨率为什么比原子力显微镜大
原子力显微镜(AFM)和扫描隧道显微镜(STM),通常情况下,并不是用来观察极限分辨率尺度样品的。显微镜并非一定要使用最大分辨率拍摄每张照片,所以不能用某一张图片的分辨率来代表机器的技术信息。STM的图像本质是由电子态密度的卷积得到的电流所获得的,这个电子态密度决定于针尖原子和被扫描样品的表面。ST
扫描隧道显微镜的分辨率为什么比原子力显微镜大?
一.扫描电镜的特点和光学显微镜及透射电镜相比,扫描电镜具有以下特点:(一)能够直接观察样品表面的结构,样品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm。(二)样品制备过程简单,不用切成薄片。(三)样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转,因此,可以从各种角度对样品进行观察。(四)景深大,图象富有立体感
扫描隧道显微镜的分辨率为什么比原子力显微镜大
一.扫描电镜的特点和光学显微镜及透射电镜相比,扫描电镜具有以下特点:(一)能够直接观察样品表面的结构,样品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm。(二)样品制备过程简单,不用切成薄片。(三)样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转,因此,可以从各种角度对样品进行观察。(四)景深大,图象富有立体感
为什么电子显微镜的分辨率比光学显微镜的高
光学显微镜放大的倍数较电子显微镜小,光学显微镜只能观察显微结构,如细胞、叶绿体等,而电子显微镜能够观察亚显微结构,即可以看见细胞器的结构以及病毒、细菌等电子显微镜是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关,因
美国能源部长清华演讲:温室效应所致灾害将频现
“马丁·路德·金说过:‘明天即今日!在这个无法预见却又琢磨不透的生活与历史里,赶紧做我们需要做的事情吧’。” 昨天中午,美国能源部部长、诺贝尔物理学奖得主、华裔科学家朱棣文博士,在他父母亲的母校清华大学,神色凛然地发出呼吁:“我们需要赶紧做的事情,就是全人类迫在眉睫的应对能源与气候变化的挑
Nature2009年度回顾之中国篇
圣诞节前夕出版的Nature杂志的封面是美国总统奥巴马大胆提名的能源部长人选朱棣文,这位曾经获得过诺贝尔奖的物理学家受命推动世界最大经济体及其能源行业的变革,以适应21世纪的需要。除了朱棣文这位年度新闻人物,Nature在同期中还推出了“2009 Review of the Year”(年度回顾
显微镜在印章印文真伪检验中的应用
腾讯和老干妈,两个“国民级”品牌,近日竟上演了一场堪称奇幻的反转剧,引发网民吃瓜。事情源于中国裁判文书网6月29日发布的一份民事裁定书,内容核心是腾讯作为原告提出财产保全的申请,请求查封、冻结被告老干妈公司名下价值人民币1624.06万元的财产。理由竟是拖欠了腾讯公司的广告费。据贵阳市公安局双龙分局