科学家研制出改进型中红外显微镜 清晰度提高30倍

科学家研制出改进型中红外显微镜清晰度提高30倍这幅插图左上方是用中红外线照射的细菌，下方显微镜发出的可见光帮助捕捉图像。细菌内部的化学图像比传统的中红外显微镜清晰30倍。图片来源：2024Ideguchi等人/《自然-光子学》（NaturePhotonics）研究人员说，这一最新进展产生了120纳米的图像，比典型的中红外显微镜的分辨率提高了30倍。能够在更小的范围内更清晰地观察样本，有助于多个领域的研究，包括传染病研究，并为未来开发更精确的中红外成像技术开辟了道路。微观领域是病毒、蛋白质和分子的栖息地。借助现代显微镜，我们可以大胆地观察自己细胞的内部结构。但即使是这些令人印象深刻的工具也有其局限性。例如，超分辨率荧光显微镜需要用荧光标记标本。这有时会对样本产生毒性，而且在观察时长时间暴露在光线下会漂白样本，这意味着它们不再有用。电子显微镜也能提供令人印象深刻的细节，但样本必须置于真空中，因此无法研究活体样本。相比之下，中红外显微镜可以提供活细胞的化学和结构信息，而无需对细胞进行着色或破坏。然而，由于中红外显微镜的分辨率相对较低，它在生物研究中的应用受到了限制。超分辨荧光显微镜可以将图像缩小到数十纳米（1纳米为一毫米的百万分之一），而中红外显微镜通常只能达到3微米左右（1微米为一毫米的千分之一）。然而，东京大学的研究人员在一项新的突破中，实现了比以往更高的中红外显微镜分辨率。"我们的空间分辨率达到了120纳米，即0.12微米。"东京大学光子科学与技术研究所的TakuroIdeguchi教授解释说："这一惊人的分辨率大约是传统中红外显微镜分辨率的30倍。"研究小组使用了"合成孔径"技术，该技术结合了从不同照明角度拍摄的多幅图像，以生成更清晰的整体图像。通常情况下，样品被夹在两个透镜之间。然而，透镜会无意中吸收部分中红外光。为了解决这个问题，研究人员将细菌样本（使用了大肠杆菌和RhodococcusjostiiRHA1）放在硅板上，硅板可以反射可见光并透过红外线。这样，研究人员就可以使用单透镜，用中红外光更好地照射样品，获得更详细的图像。"我们对能够如此清晰地观察细菌的胞内结构感到惊讶。我们显微镜的高空间分辨率可以让我们研究抗菌药耐药性等世界性问题，"Ideguchi说。"我们相信，我们可以从多个方向继续改进这项技术。如果我们使用更好的透镜和更短的可见光波长，空间分辨率甚至可以低于100纳米。有了更高的清晰度，我们希望研究各种细胞样本，以解决基础和应用生物医学问题。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428501.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428501.htm

中国科大研发超轻头戴荧光显微镜TINIscope设备

中国科大研发超轻头戴荧光显微镜TINIscope设备中国科学技术大学、中国科学院深圳先进技术研究院和深圳理工大学（筹）的研究团队近日联合开发了一种名为TINIscope的超紧凑头戴式荧光显微镜。这款显微镜的重量仅为0.43克，远轻于传统头戴式设备的约2克重量。传统设备在小鼠等小动物头上植入四个时，因负重过大而可能影响其正常自由活动。为了解决这一问题，研究团队采用了具备串行输出功能的小型图像传感器芯片，并解决了信号传输的难题。在设计上，他们创新性地改变了传统的垂直排列方式，使得TINIscope的光路设计更加灵活，最小间距仅为1.2毫米。此外，研究团队还引入了换向装置和完整的实验采集系统，以解决动物在自由活动时可能遇到的电缆缠绕问题。这项研究为脑科学领域带来了全新的研究工具，能够实现对任意四个目标脑区的同步记录。TINIscope的安装角度易于调节，能够满足多种成像需求。其轻巧的设计也使其成为长时间观察小动物头部研究的理想选择。通过不断的改进和优化，研究团队成功开发出世界上最轻、最紧凑的超微型荧光显微镜TINIscope，并取得了显著的研究成果。这一创新技术有望为脑科学研究带来新的突破，并具有广泛的应用前景。via标签:#显微镜频道:@GodlyNews1投稿:@GodlyNewsBot

科学家解决了困扰数十年之久的显微镜问题

科学家解决了困扰数十年之久的显微镜问题DaanBoltje和ErnestvanderWee的实验装置。光学显微镜的镜头（右下角）被空气包围，透过玻璃板观察小球。在玻璃板顶部，样品被置于一滴水中。玻璃板和小球之间的距离可以调节，这样研究人员就可以改变深度。资料来源：代尔夫特理工大学代尔夫特理工大学（DelftUniversityofTechnology）的研究人员现在首次证明，这种扭曲并不是恒定的，这与许多科学家几十年来的假设相反。这一突破发表在《光学》（Optica）杂志上，证实了诺贝尔奖得主斯特凡-海尔（StefanHell）在上世纪90年代的预测。通过在线计算工具和软件，每位研究人员现在都能确定生物样本的正确深度。用显微镜观察生物样本时，如果物镜透镜所处的介质与样本不同，光束就会受到干扰。例如，当使用被空气包围的透镜观察水样时，光线在透镜周围的空气中比在水中弯曲得更厉害。这种干扰会导致测量的样品深度小于实际深度。"因此，样品看起来会变平。这个问题由来已久，从上世纪80年代开始，人们就提出了一些理论来确定一个用于确定深度的校正系数。然而，所有这些理论都假定这一系数是恒定的，与样品的深度无关。尽管后来的诺贝尔奖获得者斯蒂芬-海尔（StefanHell）在上世纪90年代指出，这种比例可能与深度有关，但还是出现了这种情况"，雅各布-霍根布姆（JacobHoogenboom）副教授解释道。代尔夫特理工大学的前博士后谢尔盖-洛格诺夫（SergeyLoginov）通过计算和数学模型证明，样品在靠近透镜的地方确实比远离透镜的地方显得更加扁平。博士生DaanBoltje和博士后ErnestvanderWee随后在实验室证实，矫正因子与深度有关。VanderWee："我们已将结果汇编成网络工具和软件，随文章一起提供。有了这些工具，任何人都可以为自己的实验确定精确的校正因子"。"部分得益于我们的计算工具，我们现在可以非常精确地从生物系统中切出蛋白质及其周围环境，用电子显微镜确定其结构。这种显微镜非常复杂、耗时，而且价格昂贵。因此，确保观察到正确的结构非常重要，"Boltje说。"有了我们更精确的深度测定，我们在错过生物目标的样本上所需花费的时间和金钱就会大大减少。最终，我们可以研究更多相关的蛋白质和生物结构。而确定生物系统中蛋白质的精确结构，对于了解并最终防治异常和疾病至关重要。"在他们制作的网络工具中，您可以填写实验的相关细节，如折射率、物镜孔径角和所用光线的波长：https://axialscaling.pythonanywhere.com/然后，该工具会显示与深度相关的缩放因子曲线。您还可以导出这些数据供自己使用。此外，您还可以将结果与现有理论的结果结合起来绘制。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428229.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428229.htm

国产 200kV 透射电子显微镜进入小批量试产

国产200kV透射电子显微镜进入小批量试产由苏州博众仪器研发的200kV透射电子显微镜BZ-F200已经进入了小批试产阶段，标志着国产首台200kV透射电子显微镜取得重大突破。透射电子显微镜是半导体、生命科学、材料科学等领域必需的高端科学仪器，此次小批量试产的BZ-F200可根据用户需求选配热发射电子枪或热场发射（肖特基）电子枪，可实现EDS、STEM等多种功能，镜筒采用四级聚光镜照明系统设计，可实现微米束和纳米束、平行束和会聚束模式切换。（界面新闻）

史上最小发光二极管面世：可让手机摄像头秒变全息显微镜

史上最小发光二极管面世：可让手机摄像头秒变全息显微镜同时，新型LED在室温下表现出高空间强度（102±48毫瓦/平方厘米），并且在所有已知的硅发射器中具有最小的发射面积（0.09±0.04平方微米）。研究人员随后将这种LED集成到一个不需要透镜或针孔的在线、厘米级全硅全息显微镜中。科学家还构建了一种新颖的、未经训练的深度神经网络架构，该架构能使全息显微镜重建图像并提高图像质量。与需要训练的传统方法不同，新的神经网络架构通过在算法中嵌入物理模型来消除训练的需要，允许研究人员在事先不了解光源光谱或光束轮廓的情况下使用新型光源。据介绍，这种微型LED和神经网络的协同组合，可以用于其他计算成像，例如用于活细胞跟踪的紧凑型显微镜或活植物等生物组织的光谱成像。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358773.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1358773.htm

我国自主研发高分辨率 “扫描探针显微镜” 进入商业化应用

我国自主研发高分辨率“扫描探针显微镜”进入商业化应用据新华社，扫描探针显微镜是探索微观世界的核心设备，由我国自主研发的qPlus型扫描探针显微镜已进入国产商业化应用。这款扫描探针显微镜具有“原子级”空间分辨率和高敏感度，将为探索轻元素量子材料及其他材料的微观奥秘提供新的视角和工具。5月22日，北京市交叉研究平台项目——轻元素量子材料交叉平台揭牌启动仪式在北京怀柔科学城举行。仪式上发布了这一消息。