基于BOPPPS模型与创新精神的医学电镜思政课程设计与实践

目的:项目团队以创新精神为核心,采用BOPPPS模型作为教学模式,构建了针对佳木斯大学医学电镜课程的线上思政课堂,旨在将思政教学目标落于实处并提高学习效果。方法:以2020级医学检验技术专业的学生作为研究对象,实验组学生接受基于BOPPPS模型的线上教学,该教学过程包括导入、学习目标、前测、参与式学习、后测和总结6个环节。在思政教学中,将创新精神作为基本思政元素,并融入到BOPPPS模型的相关模块中,特别是“参与式学习”环节。对照组学生接受常规的线上教学与思政教育。实验组采用统计考试成绩和调查问卷结果的方式进行评价。结果:实施BOPPPS教学的实验组学生的考试成绩明显高于对照组学生的考试成绩(P<0.05)。问卷调查显示,实验组学生在学习获得感、教学模式满意度、思政教育针对性评价及创新精神认同程度方面的得分均明显高于对照组学生(P<0.05)。结论:基于BOPPPS模型与创新精神的线上课堂在提高学习效果和思政教育效果方面表现出明显优势。

基于氮气吸附-扫描电镜的构造煤孔隙特征研究

煤的孔隙结构特征与瓦斯的吸附和运移密切相关,构造煤的孔隙结构特征由于受到构造应力的破坏而趋于复杂,因此开展构造煤孔隙发育的研究是提升瓦斯治理水平的重要方向。以西山煤田南部东于煤矿三组构造煤和一组原生煤为研究对象,采取低温液氮吸附法和扫描电子显微镜(SEM),联合观测构造煤与原生煤的孔隙特征。研究表明:三组构造煤的氮气吸附量为原生煤的2.04倍、1.49倍和2.90倍,三组构造煤的孔容为原生煤的2.08倍、1.53倍和2.96倍;三组构造煤的孔容大部分由微孔和小孔提供均达到69.71%以上,孔比表面积大部分由微孔提供均达到了79.04%以上;原生煤的孔容大部分由微孔和小孔提供达到了89.38%,孔比表面积微孔占比93.97%;三组构造煤的孔隙结构相比原生煤更加复杂,具有更大的分形维数(2.6985~2.7106);三组构造煤(10000倍)表面分形维数分别为1.962、1.979、1.947均大于原生煤1.945,构造煤与原生煤相比有更为发育的孔隙特征;分形维数D1与总孔比表面积、微孔比表面积成正比;挥发分含量在一定范围内与总孔比表面积、微孔比表面积、小孔比表面积成正比。

成熟麝香、白香及麝鼠香的扫描电镜观察研究

通过光学显微镜观察与电镜扫描对比分析成熟麝香、白香和麝鼠香3种样品之间的差异,并对林麝香囊皮肤进行了观测,旨在探究麝香的生理分泌机理.结果表明:成熟麝香主要由10~200μm不规则云状团块组成,在团块上附着或者周围散布着较为模糊的星云状物质.白香的均一性较好,光镜下显示为高密度星云状,电镜下呈现为葡萄状样颗粒簇,单一颗粒直径约为0.2μm,夹杂少许椭球形细胞结构和干酪样不规则团块.麝鼠香视野在电镜下较为模糊,但也呈现为葡萄状样颗粒簇,单一颗粒大小为0.5~2μm.林麝香囊颈部皮肤存在多个约2 mm^(2)的排泄小孔,直径约100μm.香囊内壁皮肤也观测到少许20~100μm的排泄小孔.

乏燃料棒M5锆合金包壳的透射电镜分析

压水堆燃料元件的锆合金包壳,在服役期间会经受高中子注量辐照,其微观组织将发生很大变化,从而影响其宏观性能,因此锆合金包壳的中子辐照行为研究一直是核领域的研究重点。但由于材料经中子辐照后具有较强的放射性,相关的实验必须在热室内进行,因此针对辐照后燃料包壳微观组织的研究也一直是工作的难点。本文在中国原子能科学研究院热室设施上,通过透射电镜分析手段,研究了M5锆合金包壳材料中子辐照后的微观组织。样品来源于国内商业压水堆AFA3G型乏燃料棒,其燃耗分别为14 GW·d/tU和41 GW·d/tU。从燃料棒上截取长度约10 mm的包壳样品,在热室内完成去芯块与化学清洗,获得空包壳样品,然后通过机械制样方法,制备出?3 mm薄片状包壳基体样品,最后采用电解双喷减薄方法,制备出包壳透射电镜观察分析样品。另外,为对比锆包壳辐照后的组织变化,采用同样方法制备了相同材料的冷态观察分析样品。冷态样品与辐照样品的观察分析结果表明:冷态Zr合金包壳基体组织内部存在原生的第二相粒子,基体内部整体较为干净,纳米析出相稀少,未观察到明显的位错结构;辐照后,基体内原生的第二相粒子尺寸和分布与冷态样品差异不明显,但出现了明显的纳米析出相和高密度位错组织;随着燃耗的增加,纳米析出相尺寸有增加的现象;低燃耗与高燃耗样品位错组织具有相似性,表明在14 GW·d/tU燃耗下,锆合金包壳内由辐照产生的位错组织已基本趋于饱和状态;电子选取衍射结果表明,辐照后,基体内原生的第二相粒子虽存在一些非晶组织,但仍以bcc晶体结构为主,表明在41 GW·d/tU燃耗下,第二相粒子保持了一定的辐照稳定性;另外,第二相的EDS结果表明,随着燃耗的增加,Nb元素的含量有贫化趋势;分析认为,Zr合金经中子辐照,第二相粒子中的Nb原子扩展至Zr基体内,将促进Nb元素以纳米富Nb相形式在Zr基体中析出。

岩土材料中冰分布状态的冷冻电镜表征方法

为从微观角度定量描述冰在岩土材料中的分布特征,基于冷冻电镜技术提出了一种微观尺度的实验表征方法。针对不同冰饱和度人造岩芯样品的二次电子图像和能谱分析图,通过元素含量分布、升华前后图像对比确认了冰在岩土材料中的分布状态。随着冰饱和度的增加,骨架孔隙被冰填充、骨架颗粒表面被冰包裹区域增大,样品断面更密实平整,岩土骨架的堆积结构特征变弱。在背散射电子图像中,冰的图像比岩土骨架亮度低、灰度高,基于此构建了冰饱和度的数字图像计算方法。该方法计算的升华前冰饱和度与样品预制冰饱和度偏差小于5%,验证了其可靠性。

新疆15种猪毛菜属植物花粉扫描电镜图像数据集

本研究对2007年盛花末期在新疆北部地区采集的粗枝猪毛菜(Salsola subcrassa)、东方猪毛菜(S. orientalis)、短柱猪毛菜(S. lanata)等15种猪毛菜进行花果对照鉴定分类,然后用LEO-1430VP型扫描电子显微镜对这些花粉进行多角度拍摄、观察分析,最大放大倍率20000倍,图像分辨率达1023×766像素,共收录84张图像。数据集中的猪毛菜由藜科植物分类学专家二次鉴定,并由专业人员操作扫描电镜观察花粉性状。读者可以根据猪毛菜种名在本数据集中查阅相应的花粉扫描电镜图像。本数据集的发布,为深入研究新疆乃至中亚地区猪毛菜属植物花粉的典型特征提供了便利,进一步补充和完善了根据猪毛菜属植物的形态特征建立的分组系统,为猪毛菜属植物类群的孢粉学、分类学、生态学等方面的研究提供重要参考。

大辟缘蝽触角感器的扫描电镜观察

为了解大辟缘蝽(Prionolomia gigas Distant)触角感器与其嗅觉感受机制的关系,采用扫描电镜观察大辟缘蝽雌、雄成虫触角感器类型、超微形态及其分布。结果表明:大辟缘蝽雌、雄成虫触角均呈线状,由柄节、梗节和鞭节3部分组成;雌、雄成虫触角上共观察到6种类型感器,分别为毛形感器、刺形感器、锥形感器、腔形感器、腔锥形感器和具弯钩型感器,其中,以毛型感器数量最多、分布范围最广,鞭节上的感器类型较柄节和梗节丰富,雌虫的感器类型多于雄虫,表现出明显的性二型现象。

动脉粥样硬化实验兔血液滞后环、黏弹性、触变性研究以及脑基底动脉内皮细胞扫描电镜观察

目的检测动脉粥样硬化模型的滞后环、黏弹性、触变性等流变学指标,并进行脑基底动脉内腔面内皮细胞扫描电镜观察,以阐明动脉粥样硬化机理。方法设计了4个实验动物组:A组(对照组),B组(动脉粥样硬化组),C组(甘露醇干预组),D组(动脉粥样硬化+甘露醇干预组)。实验兔喂以高脂、高胆固醇食物,造成动脉粥样硬化模型。4组动物饲养到期后抽静脉血,采用上海航天局研制的HT流变仪,进行血液滞后环、黏弹性、触变性等流变学指标的检测。获取4组动物的脑基底动脉标本,继之进行其内腔面内皮细胞的扫描电镜观察。结果(1)与A组相比,B组的血液滞后环、黏弹性、触变性等多项流变学的指标,观察到有高调76%,促动脉粥样硬化方向的变化数据。(2)与A组相比,C组与D组的血液滞后环、黏弹性、触变性等多项流变学的指标,由于甘露醇的血液扩容作用,出现约50%的血液滞后环、黏弹性、触变性等流变学指标的低调变化。(3)脑基底动脉内腔面的内皮细胞扫描电镜观察展示:A组,表面平整,细胞呈长梭形,细胞长轴与血管长轴平行排列,细胞间连接紧密;B组,内膜内皮细胞高低不平,呈搓板状,细胞间的连接断断续续,部分内皮细胞肿胀隆起,表面微绒毛少而粗短;C组,内膜内皮细胞基本平整,但有少量非特异性损伤,部分内皮细胞隆起,如同卵石状态排列,示细胞的体积明显缩小;D组,具有B与C两组共有特点,内皮细胞排列比较紊乱,但基本上仍平行于血管的长轴,隐约可见一些接近正常的内皮细胞。结论(1)从血液滞后环角度,观察到正常人与正常兔子间有一定程度的区别。该文已成功制作动脉粥样硬化模型,应用甘露醇进行干预后血液滞后环有明显的变化。(2)从兔脑基底动脉内皮细胞扫描电镜观察展示,A组细胞具有健康性,但B组的细胞已受损。C、D两组的内皮细胞,既没有A组那么好,也没有B组那么坏,其形态学的观察处于A与B两组之间。(3)对动脉粥样硬化的防治策略而言,该文以高脂、高胆固醇食物造成了兔子动脉粥样硬化的模型,说明不利的饮食与营养可达到致动脉粥样硬化的早期损伤表现,这也影射出科学地设计饮食谱可以避免动脉粥样硬化的发生。(4)血液滞后环、黏弹性、触变性以及有关流变学指标,在各组间差异很大,通过血液可测出是否正常,如发现异常可进行科学的补液进行纠正,这对防治动脉粥样硬化以及心、脑血管病发生是值得的。

扫描电镜实验课程教学模式探索

文章提出了“导学、自学、助学”模式,通过展示高校学科专业背景,建立依托大型精密仪器和科研项目的课程内容遴选机制,充分发挥扫描电镜在本科实验教学中的作用,将理论教学与实践教学融合,拓宽了学生的职业前景并培养其创造性思维和意识,深化了学生对基础知识的理解,培养了学生解决仪器科学与工程技术领域复杂问题的能力,为交叉学科的高质量发展和培养满足国家高新技术需求的拔尖人才奠定了基础。

基于聚焦离子双束电镜的透射电镜微柱试样制备

利用聚焦离子双束电镜在传统透射电镜试样制备的方法上进行改进,通过改变离子束辅助沉积的区域及作用,以及将U形切改良为L形切,成功提取压缩后的小鼠骨骼微柱试样至专用铜网上。提取出的试样通过离子束精确减薄后,可在透射电镜下观察到胶原纤维走向。

冷冻扫描电镜制样方法及其在含水样品中的应用

常规扫描电镜要求所观察的样品必须干燥、无水,而一些含水样品在干燥过程中会发生结构变化,无法真实反映样品的结构信息。冷冻扫描电镜无需对样品进行干燥处理,可以直接分析含水样品表面、界面和内部结构,是研究高度含水样品的强有力工具。样品的制样方法在冷冻扫描电镜技术中占有重要地位,它直接关系到样品真实形貌特征的反映和对超微结构的正确解读。本文综述了冷冻扫描电镜的制样方法,并阐述冷冻扫描电镜技术在天然气水合物、微生物、乳液、水凝胶、动植物等含水样品中的应用。

丽江金沙江流域烟草病毒电镜观测与宏病毒组分析

【目的】明确丽江金沙江流域烟草病毒病的病毒种类及其分布特点,为病害防控提供依据。【方法】采集烟区具有明显病毒病症状的烟株样品53份,采用宏病毒组测序技术分析各病毒属的丰度,并构建遗传进化树;进一步采用扫描电镜观测病毒形态;调查各病毒病在烟区的发生情况。【结果】宏病毒组测序分析结果表明:属水平上,华坪县(S1)样品中马铃薯Y病毒属(Potyvirus)、黄瓜花叶病毒属(Cucumovirus)和正番茄斑萎病毒属(Orthotospovirus)丰度分别为66.08%、20.83%和5.91%;玉龙纳西族自治县(S2)样品中正番茄斑萎病毒属丰度为97.20%;宁蒗彝族自治县(S3)样品中马铃薯Y病毒属和正番茄斑萎病毒属丰度分别为96.29%和2.20%。系统进化树结果显示:S1样品病原为烟草马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)、烟草番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt virus,TSWV)和烟草黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV),S2样品病原为TSWV,S3样品病原为PVY和TSWV。电镜观察到样品中线状病毒粒体直径10~15 nm,长度700~900 nm;球状病毒粒体包括2种,一种为直径25~30 nm、无包膜,另一种为直径80~120 nm、表面有1层包膜。宏病毒组测序分析、系统进化树和电镜观测结果相吻合。田间调查结果表明:华坪县PVY、TSWV和CMV的发病率分别为42.34%~68.25%、12.59%~26.52%和29.27%~72.31%;玉龙县TSWV的发病率为5.66%~20.34%;宁蒗县PVY和TSWV的发病率分别为19.18%~36.27%和1.08%~4.92%。【结论】危害丽江金沙江流域烟区的烟草病毒种类主要为TSWV、PVY和CMV,其中,TSWV和PVY的检出率最高、发生最普遍。

场发射扫描电镜的科学管理与规范操作

扫描电镜具有分辨率高、信号稳定、操作简便等优点,可观察试样的微观形貌,在材料测试中起着重要的作用。扫描电镜主要由真空系统、电子光学系统、显示系统以及附属设备等组成。随着科技的不断发展,扫描电镜变得越来越普及,多数操作人员缺乏系统性的培训,操作水平参差不齐,对设备维护方面不够了解。以FEI Nova NanoSEM 450型场发射扫描电镜为例,介绍了该设备的一系列科学管理与规范操作方法,以期为相关操作人员提供参考。

基于自然图像模型微调的小鼠脑部电镜图像实例分割

分割模型的准确性和鲁棒性是小鼠脑电镜图像处理中的主要考虑因素。针对电镜图像的技术特点,提出了高度稳健的二维分割算法,准确识别每张切片中各物体的形态结构。本文提出了基于大型自然图像模型的主干网络微调的大尺度二维电镜图像分割模型EM-SAM,用于脑部电镜图像中的实例分割。模型主干网络采用大型自然图像模型SAM中的已训练完成的图像编码器,在电镜图像处理任务中最大化模型提取图像特征的能力。此外,模型采用了U型的解码器设计,并通过小鼠脑电镜图像分割任务进行微调。实验结果表明:在公开数据集SNEMI3D中A-Rand可达到0.054;在公开数据集MitoEM中AP-50和AP-75分别可达到0.883,0.604。EM-SAM在电镜图像神经分割任务中准确性高、鲁棒性强,并且可针对不同任务进行微调。

赤斑白条天牛触角感器扫描电镜观察(鞘翅目:天牛科)

赤斑白条天牛Batocera rufomaculata在辣木上蛀干为害,严重影响辣木产业。探明感器类型及分布,可为电生理学研究提供依据。本文利用扫描电镜对赤斑白条天牛触角进行扫描。结果表明,触角上分布着9类感器,分别为刺形感器、锥形感器、毛形感器、耳形感器、板形感器、芽形感器、指形感器、凹槽钉形感器和B9hm氏鬃毛;感器分布以鞭节为主;感器类型和分布存在性二型现象;触角端部分布的感器比基部密集,在感受外界刺激时触角端部可能发挥主要作用。

气氛环境下Au/CeO_(2)催化剂烧结行为的原位电镜研究

气氛环境下原位研究催化剂的烧结行为,能够为理解催化剂在预处理以及反应条件下的烧结机理和高稳定催化剂的设计提供重要的实验依据。本文以Au/CeO_(2)模型纳米催化剂为研究对象,利用环境透射电子显微镜原位观察其在O_(2)与CO气氛下的高温动态烧结过程。实验发现,负载在CeO_(2)上的Au纳米颗粒在O_(2)与CO气氛环境中表现出不同的烧结行为,其在O_(2)气氛下具有较高的烧结速度,同时存在颗粒迁移与聚集长大(particle migration and coalescence,PMC)和奥斯特瓦尔德熟化(Ostwald ripening,OR)两种烧结过程;在CO气氛下烧结速度较慢,烧结过程以OR为主。对比不同气氛环境下烧结后催化剂的表面结构可知,CO增加了CeO_(2)表面台阶的数量以及表面氧空位浓度,增强了载体对Au颗粒的锚定作用,从而提升Au/CeO_(2)催化剂的稳定性。

实现生物单分子成像的液相扫描电镜新技术

细胞膜蛋白的定位和分布在疾病发生发展中起着重要的作用,而原位表征纳米级膜蛋白需要单分子水平技术。为实现生物样品的原位液态环境高分辨成像,发展了一套基于扫描电镜液体环境的单分子成像技术。该技术采用扫描透射成像装置和商业化液体芯片装置组合,利用该技术观察了三阴性乳腺癌细胞膜蛋白表皮生长因子受体的精确定位、分布和聚合态。结果表明,采用高真空环境大约10~(-4) Pa、加速电压30 kV、束流约10~(-10) A实验参数,液体环境扫描透射成像模式,图像分辨率达到2~3 nm。标定膜蛋白的量子点ZnS@CdSe和Au纳米颗粒,具有相对于生物和液体更高的原子序数,因此在成像中形成了更好的衬度和信噪比。该技术为解决细胞生物学领域的高分辨单分子成像提供了一种先进的原位研究方法和直观观测平台。

柽柳属植物盐腺的扫描电镜制样方法比较及观察

为研究柽柳属(Tamarix)植物的盐腺特征,本研究首先采用CO_(2)临界点干燥法和冷冻扫描电镜(Cryo-SEM)制样法两种方法,分别对刚毛柽柳(T.hispida)组培苗和土培苗的叶片进行前处理,并在扫描电镜下观察比较盐腺的形态特征差异。结果发现,对于幼嫩的组培苗,Cryo-SEM制样镜检效果好于CO_(2)临界点干燥制样,盐腺更少变形;对于肉质化的土培苗,CO_(2)临界点干燥制样效果更好,分辨率和衬度较好。接着本研究对10种柽柳土培苗叶片进行了常规干燥制样和扫描电镜观察,并统计了盐腺数量和面积,结果可见长穗柽柳(T.elongata)的盐腺数量和面积均为最高。本研究比较了两种制样法对观察柽柳盐腺形态的优劣且进一步研究了10种柽柳叶片的盐腺,为柽柳抗盐相关基础和应用研究提供一定的参考。

扫描电镜精子样品快速制备方法

常规扫描电镜精子样品制备方法易出现精子团聚、形变等结构表征缺陷,而且大部分少精样品无法满足制样要求。为了改进技术,在精子样品制备过程中引入一种多元醇生物相容性聚合物,重悬固定后的精子样品均匀涂布于硅片上,经自然干燥后可直接用于扫描电镜观察。优化后的扫描电镜精子样品制备流程及方法可大幅改善扫描电镜精子样品成像效果。

透射电镜表征晶体结构的程序设计原理

表征晶体结构是透射电镜(TEM)的常规分析工作.文章介绍了在透射电子衍射方法下任意单晶体结构与衍射花样之间的关系.为了简化仪器操作和透射电子衍射数据分析,根据前述晶体结构与衍射花样的关系运用Python计算机语言设计智能化采集单晶透射电子衍射数据的操作系统和衍射数据分析程序.介绍了分析程序的主要功能,软件根据输入实际的TEM衍射花样计算出晶体结构、晶胞参数及衍射晶面指数.另外,软件还可以计算出任意晶体在某一取向下的衍射花样特征,例如计算了立方、四方、正交、六方和菱方晶系单晶在基本晶带轴下衍射花样特征.结果为材料研究者表征单晶结构提供了参考或有用的工具.