新型成像方法在单分子层面“看清”复杂生命过程

近日,哈尔滨工业大学深圳校区教授张永兵与深圳湾实验室研究员侯尚国合作,在三维目标锁定单分子光谱动态成像显微技术(3D-SpecDIM)领域取得重要研究进展,相关成果发表于《自然-通讯》上。在复杂的生命世界里,每一个分子或在细胞膜间游走,或在细胞器中穿梭,其运动轨迹往往记录着生命活动的关键线索。然而,传统成像方法只能得到成千上万个分子的平均信号,就像把无数人说的话混在一起,最后只能听到嘈杂的“背景音”。单分子动态研究则像是给每个分子都装上一台“摄像机”,让研究人员能够实时追踪它们的运动轨迹、停留时间和环境变化。这些细节往往是理解生命基本规律、揭示疾病发生机制、乃至设计新型药物的关键。然而,想要在单分子层面同时“看清”位置和环境并非易事。分子往往高速运动,光子数又极为有限,传统方法要么只能追踪分子的位置,却丢失了微环境的理化信息,要么只能获取光谱,却无法保证快速运动中分子轨迹的连续性。为了解决这一挑战,研究人员创新性地将三维主动反馈......阅读全文

新型成像方法在单分子层面“看清”复杂生命过程

近日,哈尔滨工业大学深圳校区教授张永兵与深圳湾实验室研究员侯尚国合作,在三维目标锁定单分子光谱动态成像显微技术(3D-SpecDIM)领域取得重要研究进展,相关成果发表于《自然-通讯》上。在复杂的生命世界里,每一个分子或在细胞膜间游走,或在细胞器中穿梭,其运动轨迹往往记录着生命活动的关键线索。然而,

动态数字成像技术

随着粉体技术的日新月异,越来越多的用户不单单仅满足于对粉体颗粒大小及分布的精确测量,也同时对颗粒的形态及变化产生了浓厚的兴趣。德国 RETSCH TECHNOLOGY(莱驰科技)公司是全球第一家基于ISO13322-2 标准,采用动态数字图像分析技术研发而成的粒度粒形分析仪的专业厂家,

动态数字成像技术介绍

随着粉体技术的日新月异,越来越多的用户不单单仅满足于对粉体颗粒大小及分布的精确测量,也同时对颗粒的形态及变化产生了浓厚的兴趣。德国RETSCH TECHNOLOGY(莱驰科技)公司是全球第一家基于ISO13322-2 标准,采用动态数字图像分析技术研发而成的粒度粒形分析仪的专业厂家,其

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

SR成像技术还能用于在单分子水平研究蛋白动态组装过程

SR成像技术还能用于在单分子水平研究蛋白动态组装过程  细胞对外界刺激信号的反应起始于胞膜,在胞膜上受体蛋白之间发生动态的集合,用来调节细胞的反应活性。像HIV这种有被膜病毒也是在细胞膜上完成病毒颗粒组装过程的病毒,也是利用了细胞的物质转运机制。尽管现在蛋白组装的物理模型还远远没有完成,但研究人员知

开放式动态荧光成像系统技术规格相关

荧光参数测量的参数:Fo、FM、FV、Fo'、FM'、FV'、FT;计算的约50种参数:FV/ FM、FV'/ FM'、ΦPSII、NPQ、qN、qP、Rfd、PAR吸收率、光合电子传递速率(ETR)和其他光源455 nm、470nm、505 nm、570 n

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

太赫兹近场扫描显微成像技术

太赫兹(Terahertz, THz)辐射通常是指频率范围处于0.1—10THz的电磁辐射,其波段位于电磁波谱中的微波和红外之间。近年来,太赫兹技术得到了迅猛发展和广泛应用,成为前沿交叉学科领域之一。太赫兹波由于光子能量很低、具有非破坏性和非等离特性,使得太赫兹在材料检测和无损探测方面有着广泛应

LaVision双光子显微镜肿瘤生长与入侵动态成像(三)

Fig 4. HT-1080双色细胞的原位入侵模型。a 注射后6天入侵类型的分类。缺少入侵(上,左)并且散布单个细胞(上,右;白色箭头),散射的或者紧密地丝状整体入侵(下图)。标尺250um。 b 45个连续的非依赖性肿瘤的按中所分入侵模式的频率。11天时,沿着纹状肌肉纤维集体入侵丝的定位。

LaVision双光子显微镜肿瘤生长与入侵动态成像(一)

Dynamic imaging of cancer growth and invasion: a modiWedskin-fold chamber modelStephanie Alexander · Gudrun E. Koehl ·Markus Hirschberg · Edward K. Ge

LaVision双光子显微镜肿瘤生长与入侵动态成像(二)

Fig 2. 肿瘤生长阶段。 a 由落射荧光显微镜监测的移植瘤生长和入侵的时间进程。新生血管的插入,不存在(3天)和存在(7天)。标尺1mm。b 通过以day 1的体积进行归一化的肿瘤体积。mean+-SD(n=9)。c HT-1080移植肿瘤在6天的时候的肿瘤形态,血管化,分生和凋亡。

多光子显微镜成像技术:大视场多区域脑成像技术

为了了解神经回路的功能以及神经元之间的相互作用,需要对不同区域的大量神经元进行活体成像,我们这里介绍两种显微镜技术,分别针对大视场多区域成像和自由活动小鼠的活体成像。从图1可以看出用于视觉处理的神经元分布在直径约3毫米的区域——小鼠初级视觉皮层和多个较高级的视觉区域。当前的商用双光子显微镜系统通常提

这种单分子成像新技术可实现纳米晶体高速成像

  一种不依赖荧光发射体的单分子成像新技术可能会在纳米技术、光子学和光伏技术中找到许多应用。该技术是由巴塞罗那的研究人员开发的,其工作原理是在室温下检测单个量子点的受激发射。它的速度使得可以在整个吸收和发射周期内追踪电荷载流子的数量。单分子成像技术已广泛应用于生物学。迄今为止,它们完全基于检测被成像

赛默飞分子光谱又添新成员——DXRxi显微拉曼成像光谱仪

  2014年2月26日上午,2014赛默飞世尔科技分子光谱新品发布会在上海科学会堂举行,隆重推出拉曼光谱新产品——DXRxi显微拉曼成像光谱仪。赛默飞世尔科技

动态细胞荧成像定量分析系统技术指标

  动态细胞荧成像定量分析系统是一种用于生物学、临床医学、预防医学与公共卫生学、药学领域的分析仪器,于2006年9月30日启用。  技术指标  动态荧光比率成像定量分析系统: (1)高速动态连续可调波长荧光光源包含:  A) 计算机控制高速连续可调波长单色仪  B) 连续可调双侧狭缝  C) 计算机

常见的动态单纵模激光器的技术特点

常见的动态单纵模激光器有:①短腔激光器,通过缩短腔长加大纵模间隔来实现单纵模工作的。常规结构和工艺的短腔极限在50μm左右,此时尚难避免多纵模出现。腔长为数微米量级的竖直腔面发射激光器则是短腔的重大突破,已可做到毫安级阈值电流并能动态单纵模工作。②复合腔激光器,通过外腔、腐蚀腔或解理耦合腔实现纵模选

光纤式在体荧光显微成像系统在动态观测活体动物脑内...

光纤式在体荧光显微成像系统在动态观测活体动物脑内神经元中的应用中国上海复旦大学脑科学研究院、医学神经生物学国家重点实验室的石 莹,陈露岚,姜 民等人在生理学报 Acta Physiologica Sinica, December 25, 2012, 64(6): 695–699 发表文章对建立大鼠脑

分子光谱技术应用现状

分子光谱分析仪使用情况调查饼图   分子光谱仪和液相色谱仪、气相色谱仪均为分析和生命科学实验室的常用分析工具。紫外-可见和红外这类分子光谱技术通常作为检测器集成在液相色谱和气相色谱仪器上;在许多质量控制和研发实验室中,分析者也会单独(或离线)地 使用分子光谱设备作为补充工具。   分子光谱测

FKM多光谱荧光动态显微成像系统应用于释秋海棠蓝色叶...

FKM多光谱荧光动态显微成像系统应用于释秋海棠蓝色叶片的特殊光合机制研究KM多光谱荧光动态显微成像系统帮助科学家解释秋海棠蓝色叶片的特殊光合机制2016年10月,国际学术权威刊物Nature出版集团旗下子刊《Nature Plants》发表了英国布里斯托大学Heather Whitney研究团队的一

科研人员提出单光子双梳鬼成像光谱技术

近日,大连理工大学教授梅亮团队和之江实验室研究员严国峰团队在单光子精密光谱测量领域取得重要进展。他们提出了单光子双梳鬼成像光谱技术,其采用具有正交矩阵调制模式分辨光谱的双梳光源,并通过鬼成像原理重建了高分辨率光谱。相关成果发表在《自然-通讯》期刊。单光子光谱技术能够为光通量处于光子级别的极弱光场提供

共焦显微镜的原理及成像技术

从一个点光源发射的探测光通过透镜聚焦到被观测物体上,如果物体恰在焦点上,那么反射光通过原透镜应当汇聚回到光源,这就是所谓的共聚焦,简称共焦。其意义是:通过移动透镜系统可以对一个半透明的物体进行三维扫描。共聚焦显微镜能提供无比准确的三维成像,以及对亚细胞结构和动力学过程的准确测试。共焦显微镜在反射光的

新型显微技术突破快速3D成像极限

  美国加州大学圣克鲁斯分校团队开发出一种新型显微技术,突破了快速3D成像的极限。他们利用25台相机组成高速显微镜,能一次性捕捉整个小型生物体内部的实时细胞动态过程。该技术为发育生物学、神经科学和运动研究等领域提供了前所未有的观察手段,将推动生物医学研究向更高维度和智能化方向发展。相关成果发表于最新

原子力显微镜的最新检测成像技术

原子力显微镜的最新检测成像技术  相位成像(Phase Imaging)技术  相位检测成像是指在轻敲模式扫描过程中通过记录驱动微悬臂周期性振荡的信号与微悬臂响应信号的相位差值,即相位滞后角的变化来对所观察样品表面进行成像的一种新的成像检测技术[4]。它是Tappingmode AFM应用技术的一种

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

显微成像技术在干细胞研究中的应用

干细胞涉及到个体发育、器官移植、延缓衰老、癌症治疗等方方面面。单个的干细胞是如何分裂、分化成新的细胞、组织或器官呢?在成体中,干细胞又是如何完成细胞修复更新的使命呢?在下面的文章中,我们将介绍如何借助共聚焦、双光子等显微成像分析技术一一解决在干细胞研究中的这些问题。激光共聚焦扫描显微镜可以精确可控的

新型显微技术成功用于生物成像--成像深度和速度提高10倍

  中科院西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室姚保利研究组,将基于数字微镜器件和LED照明的显微技术成功用于生物医学研究,从而为深层生物样品大面积快速三维成像提供了一种新的技术手段。相关成果日前发表在《自然》子刊《科学报告》杂志上。   大到宇宙,小到分子,看得更远、更细、更清楚是人类不断追

科研人员在高动态压缩感知成像技术研究取得进展

压缩感知成像作为一种计算成像技术,具有突破奈奎斯特采样极限、高通量测量、单像素成像等优势,在对地遥感、激光雷达、生物医学等领域具有重要应用价值。然而,传统压缩感知成像在空间、时间动态范围上与普通成像相比均存在不足。一方面,压缩感知成像对探测器提出了过高的动态范围要求,导致在有限探测器位数条件下的成像

安捷伦分子光谱推出划时代化学成像产品

  安捷伦科技公司(纽约证交所:A )日前推出一种新的化学成像方法,可为制药、生物医学、食品和材料科学领域带来更高的清晰度和更快的分析速度。Agilent 8700 激光直接红外化学成像系统  Agilent 8700 激光直接红外 (LDIR)化学成像系统是化学成像和光谱分析领域的一项突破。Agi