科研人员成功研发新型光场显微镜可用于神经科学研究

近日,中科院脑科学与智能技术卓 越创新中心(神经科学研究所)、上海 脑科学与类脑研究中心、神经科学国家 重点实验室王凯研究组研究发展了一种 新型体成像技术——共聚焦光场显微镜, 可以对活体动物深部脑组织中神经和血 管网络进行快速大范围体成像。 相关研 究论文8月10日在线发表于《自然—生物 技术》。 跨脑区大规模的神经元如何整合信 息并影响行为是神经科学中的核心问题, 解答这个问题需要在更高时空分辨率上 捕捉大量神经元活动动态变化的工具。 在多种新技术中,光场显微镜极具潜力, 可以在相机的单次曝光瞬间,记录来自物体不同深度的信号,通过反卷积算法 重构出整个三维体,实现快速体成像, 其在线虫、斑马鱼幼鱼等小型模式动物 上已获得初步应用。 然而传统光场显微镜存在重构的结 果会失真,和缺乏光学切片能力、无法 对较厚组织成像这两个问题。 2017年王凯研究组研发了新型扩增 视场光场显微镜,有效解决了前一个问 题。为解决后一个问......阅读全文

冯建东论文登上《自然》封面-新型显微镜可以数“星星”

单分子电致化学发光显微镜在微纳结构成像上的论证。(冯建东供图)单分子电致化学发光显微镜固定(死)细胞成像。(冯建东供图)单分子电致化学发光显微镜活细胞成像。(冯建东供图)  单分子实验是从本质出发解决许多基础科学问题的重要途径之一,也是化学测量学面临的一个极限挑战。  8月12日,《自然》封面刊登了

暗视野显微镜分辨率

暗视野显微镜分辨率普遍光学显微镜的最高分辨率为0.2μm,而暗视野显微镜虽然对样品的细节构造分辨不清楚,但却可看到0.004μm以上微细颗粒的存在,即可以看到亚显微结构,特别适合用来观察微细的颗粒与细菌等。以自然光或灯光为光源,显微镜的最大分辨率为波长的一半,即0.25μm。暗视野显微镜 多用于检查

扫描隧道显微镜分辨率

①具有原子级高分辨率,STM 在平行于样品表面方向上的分辨率分STM恒电流工作方式观测超细金属微粒别可达0.1埃,即可以分辨出单个原子。②可实时得到实空间中样品表面的三维图像,可用于具有周期性或不具备周期性的表面结构的研究,这种可实时观察的性能可用于表面扩散等动态过程的研究。③可以观察单个原子层的局

影响显微镜分辨率的因素

影响显微镜分辨率的因素有: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,这样物方一个点,在像方则可能形成一个色斑。 色差一般有位置色差,放大率色差。位置色差使像在任

光学显微镜最高的分辨率

200纳米。(可见光的波长770~390纳米)光学显微镜的分辨率与照明光束的聚焦范围有密切联系。18世纪70年代,德国物理学家恩斯特.阿贝发现。可见光由于其波动特性会发生衍射,因而光束不能无限聚焦。根据这个阿贝定律,可见光能聚焦的最小直径是光波波长的三分之一。也就是200纳米。一个多世纪以来,200

场发射扫描电子显微镜

  场发射扫描电子显微镜(FESEM)是电子显微镜的一种。  该仪器具有超高分辨率,能做各种固态样品表面形貌的二次电子像、反射电子象观察及图像处理。该仪器利用二次电子成像原理,在镀膜或不镀膜的基础上,低电压下通过在纳米尺度上观察生物样品如组织、细胞、微生物以及生物大分子等,获得忠实原貌的立体感极强的

远场显微镜的原理是什么

  传统光学显微镜(即远场光学显微镜)是显微镜家族中年代最久远的成员,它曾是观测微小结构的唯一手段。传统光学显微镜由光学透镜组成,利用折射率变化和透镜的曲率变化,将被观察的物体放大,来获得其细节信息。  然而,光的衍射极限限制了光学显微镜分辨力的进一步提高。由瑞利分辨力极限可知,光学显微镜的放大倍数

宽场荧光显微镜的优势

1、高分辨率16bit。由于是激光和荧光的共聚焦成像以及Pinhole的应用阻止了焦点以外的干扰衍射光和散射光,共聚焦显微镜的分辨率远非普通荧光显微镜所能及,这也是国际上共聚焦显微镜大为流行的原因之一。2、断层扫描共聚焦采取电动马达自动控制步距,使得Z轴上的最小移动步距可精确到40nm。这使得在Z轴

港城大成为全球首家自行设计及生产电子显微镜的大学

  4月20日,香港城市大学(以下简称“港城大”)“高时空分辨率电子显微镜”全球新闻发布会在港城大及港城大深圳福田研究院同步举行。港城大署理校长陈志豪教授、深圳市福田区委书记黄伟、福田区人民政府副区长欧阳绘宇及深圳市科技创新委员会等出席本次活动。  港城大深圳福田研究院高时空分辨电镜研究部所研发制造

偏振光显微镜

(1)偏光显微镜的特点   将普通光改变为偏振光进行镜检的方法,以鉴别某一物质是单折射(各向同行)或双折射性(各向异性)。双折射性是晶体的基本特性。因此,偏光显微镜被广泛地应用在矿物、化学等领域,在生物学和植物学也有应用。   (2)偏光显微镜的基本原理   偏光显微镜的原理比较复杂,在此不作过多介

光切显微镜原理

仪器是采用光切法测量被测表面的微观平面幅度 ,其工作原理,如下所示。

偏振光显微镜

偏振光显微镜 (1)偏光显微镜的特点 将普通光改变为偏振光进行镜检的方法,以鉴别某一物质是单折射(各向同行)或双折射性(各向异性)。双折射性是晶体的基本特性。因此,偏光显微镜被广泛地应用在矿物、化学等领域,在生物学和植物学也有应用。 (2)偏光显微镜的基本原理 偏光显微镜的原理比较复杂,在此不作过多

量子钻石探针实现高分辨率的矢量射频场探测

  射频场的探测对于物理学、电子学与生命科学等领域的发展有着重要的意义。近年来,一些关于射频场探测的方案被提出,但是有的探针尺寸过大,有的探针需要极端探测条件(比如低温),它们的应用因此受到限制。  近日,中国科学技术大学杜江峰教授课题组通过射频场对NV色心电子自旋跃迁的影响,在室温下用单个电子自旋

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

近场光学显微镜与远场显微镜有什么不同

      什么是近场光学显微镜?     80年代以来, 随着科学与技术向小尺度与低维空间的推进与扫描探针显微技术的发展,在光学领域中出现了一个新型交叉学科——近场光学。近场光学对传统的光学分辨极限产生了革命性的突破。新型的近场光学显微镜 ( NSOM——Near-field Scanning O

多维光场调控新突破:150个通道集成成功

近日,暨南大学纳米光子学研究院教授李宝军/包燕军团队在实验上验证了基于单个超构表面的全光参量(波长、偏振、观察角度)复用技术,成功将150个独立的信息通道集成于一体,刷新了光学复用通道数量纪录。相关成果发表于《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)。单个超构表面

新技术首次将光场转化为机械振动

  德国和瑞士科学家组成的研究团队在11月11日出版的《科学》杂志上报告称,他们发明了一种可以将光子和机械振动耦合在一起的新方法,有望在通信和量子信息技术领域“大展拳脚”,用于研发新颖的全光缓存器、控制量子层级的光学机械系统等。   负责此项研究的德国马克斯普朗克量子光学研究所物理学家托拜厄斯·

海森结构光显微镜研制成功-可实现活细胞超高分辨成像

  膜生物学国家重点实验联合华中科技大学发明了一种超灵敏结构光超高分辨率显微镜-----海森结构光显微镜 (Hessian SIM),实现了活细胞超快长时程超高分辨率成像,能辨清囊泡融合孔道和线粒体内嵴动态。在每秒钟得到188张超高分辨率图像时,海森结构光显微镜的空间分辨率可以达到85纳米,能够分辨

哈工大团队在光学超分辨显微成像技术领域取得重要突破

  16日,记者从哈尔滨工业大学获悉,该校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。为精准医疗和新药研发提供了新一代生物医学超分辨影像仪器,使未来大幅度加速

怎样提高显微镜的分辨率

显微镜的分辨率是指能被显微镜清晰区分的两个物点的最小间距的能力。其计算公式是σ=λ/NA式中σ为分辨率;λ为光线的波长;NA为物镜的数值孔径(NA=nsina/2,n为介质的折射率,a为孔径角,即样品对物镜孔径角)。可见物镜的分辨率是由物镜的NA值与照明光源的波长两个因素决定。NA值越大,照明光线波

如何提高金相显微镜的分辨率

金相显微镜的浸油物镜在浸油时要用专用制定用油,如果不是指定用油也会使显微镜的分辨率降低或是对比度变差。    通过以下几种方法来提高金相显微镜的分辨率:    1、降低光线的波长,使用短波长光源。    2、增大被检物体之间介质的折射率及提高物镜数值孔径。    3、增大孔径角。    4、增加明暗

怎样提高显微镜的分辨率

显微镜的分辨率是指能被显微镜清晰区分的两个物点的最小间距的能力。其计算公式是σ=λ/NA式中σ为分辨率;λ为光线的波长;NA为物镜的数值孔径(NA=nsina/2,n为介质的折射率,a为孔径角,即样品对物镜孔径角)。可见物镜的分辨率是由物镜的NA值与照明光源的波长两个因素决定。NA值越大,照明光线波

如何提高显微镜的分辨率?

显微镜作为检测设备的主要设备之一,而评判显微镜性能的重要指标是分辨率。分辨率是指能清楚地分辨两个小点或两线间的较小距离。人眼本身就是一台显微镜,在标准照明条件下,人眼在明视距离(国际公认为25cm) 上的分辨率约等于1/ 10mm。对于观察两条直线来说,由于直线能刺激一系列神经细胞,眼睛的分辨率还能

如何提高金相显微镜的分辨率

 分辨率是提高金相显微镜性能的一个重要技术参数,分辨率越大所观察到的试样显微组织图像就越清晰,物镜的数值孔径越大,照明光线波长越短,则zui小分辨距离越小,分辨率就越高。    如果金相显微镜的分辨率低,对比度也很差,检查以下情况:    1、使用的浸油物镜是否浸油。如没有,只要让物镜浸油即可。 

怎样提高显微镜的分辨率?

显微镜作为检测设备的主要设备之一,而评判显微镜性能的重要指标是分辨率。分辨率是指能清楚地分辨两个小点或两线间的较小距离。人眼本身就是一台显微镜,在标准照明条件下,人眼在明视距离(国际公认为25cm) 上的分辨率约等于1/ 10mm。对于观察两条直线来说,由于直线能刺激一系列神经细胞,眼睛的分辨率

徕卡体视倒置显微镜分辨率

徕卡体视倒置显微镜的分辨率:能观察100埃左右的细节。景深长、视场大,图象特别富有立体感,看上去很真实。放大倍数的范围宽并能很方便地调节。图像在高倍数下也很清晰。样品制备简单,一般导电的固体样品可以直接观察,对非导电的如生物样品,也只要把它表面在真空中蒸涂一层导电金属膜,或经过脱水处理后即可观察。徕

怎样提高显微镜的分辨率

显微镜的分辨率是指能被显微镜清晰区分的两个物点的最小间距的能力。其计算公式是σ=λ/NA式中σ为分辨率;λ为光线的波长;NA为物镜的数值孔径(NA=nsina/2,n为介质的折射率,a为孔径角,即样品对物镜孔径角)。可见物镜的分辨率是由物镜的NA值与照明光源的波长两个因素决定。NA值越大,照明光线波

宽场荧光和共聚焦显微镜理论

在共聚焦显微镜中,测定共定位的能力受限于光学系统的分辨率及用于照明样品的入射光波长。宽场荧光和共聚焦显微镜理论分辨率约为 200nm,但在实际上,由于各种原因这个数降到 400nm 和 600nm 之间,原因包括显微镜光路未完全对准、光学折射率波动、光学像差及样品制备的不合适。然而,对于一个已经完全

一场显微镜下的卵子“抢救”

21时做B超,卵泡还在;21时30分进入手术室,雌激素些许下降;21时40分,卵泡壁已经塌陷,通常这种情况下很难再取到卵了……这是今年7月26日晚,中信湘雅生殖与遗传专科医院(下称中信湘雅医院)麓谷总院手术室里的一幕。35岁的黄女士婚后有过一次宫外孕,之后又因输卵管堵塞,在其他医院治疗,受精率下降,

人工智能与尖端显微镜技术结合使显微镜更清晰

  为了观察鱼大脑中的神经元信号,科学家已经开始使用一种叫做光场显微镜的技术,这种技术有助使这种快速的生物过程在3D中成像。但这些图像往往缺乏质量,而且需要数小时或数天才能将大量数据转换成3D卷和动画。  现在,欧洲分子生物学实验室等机构的科学家已经将人工智能算法与两种尖端显微镜技术结合起来,进步将