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2020年終盤點(diǎn)：顯微鏡相關(guān)技術(shù)及設(shè)備
2021年03月08日 08:43:15
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：5250
顯微鏡稱為人類進(jìn)入原子時(shí)代的標(biāo)志，如今在各個(gè)科研領(lǐng)域都有著十分重要的作用，應(yīng)用十分廣泛。與此相應(yīng)，顯微鏡本身的發(fā)展也受到了高度重視。下面小編盤點(diǎn)了2020年我國(guó)在顯微鏡領(lǐng)域的部分研發(fā)進(jìn)展，以饗讀者。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】顯微鏡稱為人類進(jìn)入原子時(shí)代的標(biāo)志，如今在各個(gè)科研領(lǐng)域都有著十分重要的作用，應(yīng)用十分廣泛。與此相應(yīng)，顯微鏡本身的發(fā)展也受到了高度重視。下面小編盤點(diǎn)了2020年我國(guó)在顯微鏡領(lǐng)域的部分研發(fā)進(jìn)展，以饗讀者。
第二代微型化雙光子顯微鏡問世
雙光子顯微鏡是一種結(jié)合了激光掃描共聚焦顯微鏡和雙光子激發(fā)技術(shù)一種新技術(shù)，檢測(cè)效率高、易穿透標(biāo)本、對(duì)細(xì)胞毒性小、只在焦平面上才有光漂白和光毒性，因此在觀察厚標(biāo)本、活細(xì)胞、定點(diǎn)光漂白實(shí)驗(yàn)上起著積極的作用。
由北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所牽頭，聯(lián)合北大信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院電子學(xué)系、工學(xué)院以及中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院等組成的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)，推出了第二代微型化雙光子顯微鏡。據(jù)了解，第二代微型化雙光子熒光顯微鏡成像視野是第一代的7.8倍，還具備了三維成像能力。此外，該顯微鏡還能有效獲取小鼠在自由運(yùn)動(dòng)行為中大腦三維區(qū)域內(nèi)上千個(gè)神經(jīng)元清晰穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)功能圖像，并且實(shí)現(xiàn)了針對(duì)同一批神經(jīng)元的長(zhǎng)時(shí)間追蹤記錄。
我國(guó)學(xué)者成功研制出“防震”原子分辨率顯微鏡
中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院陸輕鈾研究員團(tuán)隊(duì)致力于研制惡劣條件下的顯微鏡，成功研制出了適用于狹小空間惡劣振動(dòng)環(huán)境原子分辨成像的多種高剛性高穩(wěn)定的緊湊型壓電馬達(dá)，并用其建成了多種惡劣條件原子分辨掃描隧道顯微鏡。
經(jīng)測(cè)試，這一款原子分辨率掃描隧道顯微鏡在真空環(huán)境下能在混合磁體30特斯拉的超強(qiáng)磁場(chǎng)下，獲得了石墨的高品質(zhì)原子分辨率圖像。為了對(duì)活性生物體進(jìn)行觀測(cè)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)成功搭建出了一套室溫環(huán)境大氣環(huán)境下的抗惡劣條件掃描隧道顯微鏡，且經(jīng)過(guò)測(cè)試，其能自27.5特斯拉的混合磁體超強(qiáng)磁場(chǎng)下實(shí)現(xiàn)原子分辨率成像。
我國(guó)研發(fā)出超快掃描隧道顯微鏡
2020年，北京大學(xué)物理學(xué)院量子材料科學(xué)中心江穎教授與中國(guó)科學(xué)院物理研究所孟勝研究員、翁羽翔研究員以及中國(guó)科學(xué)院王恩哥院士等合作，成功研制出了超快掃描隧道顯微鏡。
這套全新的超快掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)，可在超高真空液氦溫度環(huán)境中工作，高時(shí)間分辨率可達(dá)百飛秒，長(zhǎng)時(shí)間延遲可達(dá)微秒量級(jí)，相關(guān)性能參數(shù)達(dá)到。利用這臺(tái)設(shè)備，研究人員對(duì)單個(gè)極化子的非平衡動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行了深入研究。通過(guò)測(cè)量時(shí)間分辨的單個(gè)極化子動(dòng)力學(xué)，研究人員發(fā)現(xiàn)捕捉到金屬氧化物表面單個(gè)極化子的非平衡動(dòng)力學(xué)行為。
中科院合肥研究院成功研制混合磁體掃描隧道顯微鏡
中科院合肥研究院強(qiáng)磁場(chǎng)中心陸輕鈾課題組在上首次研制成功混合磁體條件下原子分辨掃描隧道顯微鏡(STM)。據(jù)了解，陸輕鈾課題組長(zhǎng)期致力于惡劣條件下的STM研制工作，先后研制出了適用于狹小空間惡劣振動(dòng)環(huán)境原子分辨成像的多種高剛性高穩(wěn)定的緊湊型壓電馬達(dá)，并用其建成了多種惡劣條件原子分辨STM。
課題組基于小尺寸的Spider-Drive馬達(dá)，提出一種全新的管形粗逼近馬達(dá)和掃描成像單元一體化機(jī)械串聯(lián)型STM鏡體。經(jīng)過(guò)測(cè)試，課題組成功地在混合磁體30T超強(qiáng)磁場(chǎng)下獲得了石墨高品質(zhì)原子分辨STM圖像。同時(shí)，課題組又針對(duì)超強(qiáng)磁場(chǎng)下的生物分子高分辨成像，搭建了一套室溫大氣環(huán)境下的分體式STM。經(jīng)測(cè)試，該STM在27.5特斯拉超強(qiáng)磁場(chǎng)下依然保持原子分辨。
后記：
顯微鏡是一種能將微小物體放大到人體肉眼能見的儀器。在顯微鏡出現(xiàn)之前，人類對(duì)世界的認(rèn)識(shí)被局限于眼睛可見的范圍。顯微鏡的出現(xiàn)，把一個(gè)全新的世界展現(xiàn)在人類的視野里。以顯微鏡為基礎(chǔ)，許多學(xué)科、學(xué)過(guò)科學(xué)都發(fā)展了起來(lái)，如微生物學(xué)、細(xì)菌學(xué)、組織學(xué)、物理學(xué)等。相信隨著顯微技術(shù)的不斷發(fā)展，其他領(lǐng)域也能受益，不斷取得突破。
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