生物科学研究中的激光多光子显微技术

本文综述了生物科学中近红外（NIR）多光子激光扫描显微技术的进展,其中包括：多光子显微特点,激光光源,荧光寿命的测量,多光子多色实时杂化荧光（FISH）,非人侵性活体光学解剖,植物学中的多光子显微技术,细胞的多光子显微损伤、皮米非入侵和非接触性外科手术等。     

近场光学显微术在生物大分子探测与功能研究中的应用

近场光学显微术是唯一一种具有单分子探测灵敏度,且在对生物样品研究时无损伤的一门新兴的高分辨光学显微术,它是根据近场光学理论在扫描探针显微术的基础上发展起来的。它突破了传统光学显微术衍射极限的限制,可在不损伤样品的情况下同时获得其形貌像和光学像,故在探测单个生物分子并研究其结构和功能以及分子间的相互作用等方面具有显著优势。本文主要介绍近几年来近场光学显微术在生物分子探测和功能研究,以及在分子生物学研究中的应用与进展。     

光学显微镜的新技术

与光学显微观察有关的技术拟可分为两方面:制样技术和光学显微镜技术.自50年代以来前者一直在不断改进.出现特异组织成份染色、荧光技术、免疫酶标、免疫金银法等新技术,使观察的特异性不断提高.相比之下光学显微镜(以下简称光镜)的基本构造和观察清晰度没有明显改善.80年代以来,随着科学技术的飞速发展和计算机与图象处理技术的引入,传统的光镜已经与庞杂的辅助装置结合起来形成了若干新型的光学显微系统.特别是光源与显示部份的改进大大提高了成象清晰度,甚至可对小于光镜理论分辨力的亚细胞结构进行动态观察,从而弥补了光镜分辨力低与电镜只能观察静态标本的不足.这为进一步从亚细胞和分子水平将结构与功能结合起来研究提供了新的技术手段.本文仅就有关进展做一扼要介绍.     

鸟羽显微鉴定技术及应用的研究及展望

鸟羽显微鉴定即使用光学显微镜和电子显微镜对经适当处理的鸟羽材料的细微结构进行观察,发现不同物种鸟类羽毛的显微结构差异,主要根据显微镜观察到的鸟羽上独特的结构差异,结合宏观的鸟类分类系统知识,从而达到鸟类物种区分、鉴定、识别的效果.通过介绍国内外鸟类羽毛显微鉴定的研究现状与进展,对鸟羽鉴定技术存在的问题及解决方法进行探讨,并在此基础上对鸟羽显微鉴定的应用前景进行分析,以期进一步提高、拓展和完善鸟羽显微鉴定技术的应用.     

用近场光学显微镜观察红细胞的自发荧光

传统的自体荧光检测技术均是对大量细胞或组织进行检测,而近场光学显微技术由于具有较高分辨率和能够同时获取样品的外部形貌和光学信息等特点,有望成为一种研究单个细胞自体发光机理、疾病诊断和检测单个细胞自体荧光光谱的新技术。本文通过应用近场光学显微镜观察不同形状红细胞的外部形貌和光学信息,来初步探讨近场光学显微技术在这方面的应用前景。     

超高分辨率显微技术研究进展CSCD

光学显微成像具有极为悠久的历史,但一直以来,光学成像一直受到衍射极限的限制而分辨率无法突破200 nm。近年来,超高分辨率显微技术的发展使得光学显微成像分辨率达到了20 nm以下。值得庆贺的是,德国科学家Stefan Hell、美国科学家Eric Betzig和William Moerner因其在超高分辨率显微技术方面的突出贡献获得了2014年的诺贝尔化学奖。在这篇文章中,我们就简要介绍一下超高分辨率显微技术的发展和应用,并带领读者一同寻访大师的科学足迹。     

三维X射线显微技术与小型-微体化石高分辨率无损成像*

在古生物学研究中,以X射线断层成像(Computed Tomography)为代表的三维无损成像技术可以在不破坏化石标本的前提下,同时获得标本外观形态和内部结构的信息,相比传统的可见光成像手段有着明显优势。为推动化石三维无损成像技术在国内古生物学领域的发展,本文系统介绍一种新型显微CT技术——三维X射线显微术(Three-Dimensional X-ray Microscopy)。与基于几何放大和吸收衬度成像的传统显微CT技术相比,该技术有若干优势:(1)将同步辐射X射线显微断层成像的光学成像系统引入基于实验室X射线源的显微CT系统中,在几何放大的基础上增加了光学放大,优化了传统显微CT的系统架构,弥补了传统显微CT单纯依靠几何放大的不足,提高了空间分辨率;(2)采用可移动的X射线源和优化的光学成像系统,实现了低能X射线相位衬度成像,可以三维重构传统显微CT技术无法有效探测的、低吸收衬度的化石标本;(3)基于新的成像架构和成像算法,实现了厘米-分米级较大标本内部"感兴趣区域"(Region of Interest)精确导航和局部高分辨率(微米-亚微米空间分辨)成像;(4)可以实现小型扁平标本(宽厚比4,宽10cm)高效率、高分辨率成像和长条形微体标本长轴方向自动分段无缝拼接的微米至亚微米级高分辨率重建,弥补了传统工业显微CT针对小型扁平标本和长条形微体标本高分辨成像效果不佳的缺陷。这些优势使得基于实验室X射线源的显微CT成像技术可以获得接近同步辐射X射线源的成像质量,从而有效推动化石生物学研究。     

国际生物光子及生物光子学会议将于2003年10月在北京召开

00 3年 10月 12～ 16日将在北京召开国际生物光子及生物光子学会议 (ＩＣＢＢ) ,议题包括 :生物光子的物理、化学和生物学性质 ;生物光子在医学、农业和环境中的应用 ;生物系统中光子传播、散射、反射的物理学 ;生物大分子荧光标记的新方法 ;肿瘤非损伤诊断、定位和治疗的光学新进展 ;光成像和内窥镜 ;亚细胞水平的光学成像 ;功能分子成像和分子化学成像 ;测量及可视化的新光学技术等等。感兴趣者 ,可与中国生物物理学会魏舜仪女士联系。Ｅ＿ｍａｉｌ:<ｓｂ @ｓｕｎ5 .ｉｂｐ .ａｃ .ｃｎ >.国际生物光子及生物光子学会议将于2003年10月在北…     

角质层的离析及显微观察方法

植物角质层的离析方法很多,获取化石植物的角质层可以同时用几种化学处理方法。舒氏液浸解是最常用的方法,也是几种方法共用时最关键的步骤。浸解液浓度过大或处理时间过长有可能破坏角质层的结构。对于已经获取到的角质层,利用相差光学显微技术可以增加反差。利用微分干涉光学显微技术不仅反差增加,而且有立体感,背景颜色也可以调节。荧光显微分析技术在不破坏标本的前提下,可以获取到表皮的特征。扫描电子显微镜具有观察不透明物体,放大范围广以及高的分辨力等优越性,可作为光学显微镜的必要补充。     

膨胀显微成像技术的原理及应用

膨胀显微成像技术（expansion microscopy,ExM）是一种新型超分辨成像技术。该技术借助可膨胀水凝胶均匀地物理放大生物样本,在常规光学成像条件下实现超分辨成像。ExM适用于细胞、组织切片等多种类型生物样本。蛋白质、核酸、脂质等生物大分子均可借助ExM进行超分辨成像。ExM可与共聚焦显微镜、光片显微镜、超高分辨显微镜联合使用,进一步提高成像分辨率。近年来,多种从基础ExM拓展而来的衍生技术进一步促进了该技术的实际应用。本文综述了ExM及其衍生技术的基本原理、ExM与不同成像技术联用的研究进展及ExM在不同类型生物样本中的应用进展,并对ExM技术的发展前景做出展望。