基于超构透镜的微型头戴式荧光显微镜设计

微型头戴式荧光显微镜可以对自由移动活体动物大脑中的神经活动进行实时成像,是近些年兴起的脑科学研究新仪器。然而,目前大多数微型荧光显微镜为了做到更小巧、更轻便,视场都比较小,这使得可用于观测的神经细胞数量受限,虽然有大视场系统的报道,但重量都比较大,对动物的自由行为会产生一定的影响。为了提高微型荧光显微镜成像性能,同时降低其重量,光学系统采用超轻、超薄、成像质量高的超构透镜。本文首先推导了双曲相位超构透镜的像差公式,并以此为指导,完成了一款视场为4 mm×4 mm、NA为0.14的微型荧光显微镜设计,实现了7种初级像差的校正。装配完成的样机重量仅为4.11 g,全视场范围内分辨率为7.8μm,对自由移动小鼠大脑中的神经活动进行成像观测能够达到单细胞分辨率。

荧光显微镜与流式细胞仪融入医学实验技术专业实验教学探究

针对构建多层次实验教学平台、改进实验教学方法以及丰富实验教学内容等教学改革问题,将大型仪器的使用与医学实验技术专业本科生实验教学相融合,优化实验教学模式的同时,提升大型仪器在实验技术人才培养上的作用。以探究“H2O2诱导RAW264.7细胞系细胞凋亡”为出发点,学生利用研究级倒置荧光显微镜观察细胞核Hoechst 33258染色情况,利用流式细胞术检测细胞凋亡情况,并自行查阅文献分析实验结果,完成开放性实验教学。通过这种模式,提高医学实验技术专业学生对细胞凋亡知识和大型仪器实践操作的掌握水平,为学生未来胜任实验技术工作打下良好基础。

基于荧光显微镜的再生新旧沥青融合程度研究

为定性、定量评价就地热再生新旧沥青混合料的融合程度,引入、改进了再生沥青混合料沥青分层剥离方式;采用荧光显微镜测试不同新旧沥青含量的标准样品,建立了旧沥青含量与荧光显微镜测试图片灰度值的关系;测定了现场取样再生沥青混合料新旧沥青融合后最内层的旧沥青含量,提出了新旧沥青融合程度定量评价方法。结果表明:新沥青混合料与再生剂、旧沥青混合料拌和后,新沥青、再生剂从旧沥青外层至内层逐步渗透、融合,外层沥青融合程度最高、内层最低,但融合程度变异较大,再生沥青混合料旧沥青内层总体表现为新旧沥青融合程度可达30%~60%。

全内反射荧光显微镜的使用研究

全内反射荧光显微镜利用隐逝波激发临界面下200纳米范围内荧光物质成像,具有信噪比高、速度快和对生物样本损伤小等优点,是常用的单分子荧光成像技术。本文在介绍全内反射荧光显微镜原理、组成、类型和优劣势的基础上,充分挖掘本单位在全内反射荧光显微镜使用方面的经验,以荧光蛋白标记的网格蛋白(Clathrin)为研究对象,阐述了全内反射荧光显微镜在细胞膜相关分子检测中的应用,讨论了仪器的最新进展,并对未来发展提出展望,希望为全内反射荧光显微镜的管理者和使用者提供借鉴和参考。

光片荧光显微镜研究进展

传统落射式荧光显微镜的探测光路和照明光路处于同轴位置,成像质量会受到非焦平面荧光的影响。光片荧光显微镜(Light sheet fluorescence microscopy,LSFM)区别于传统的荧光显微镜,它的探测光路和照明光路呈直角排布,照明光为一个薄片,成像时只有光片区域的样本被照亮,这种照明方式能够有效降低非焦平面荧光激发。同时,激光每次只照亮一个平面,能够有效降低样本的照射时间,由此降低光毒性和光漂白性的影响。本文首先介绍了光片荧光显微镜的基本光路组成结构,以及在这些结构基础上进行的优化创新;之后介绍了针对离体样本和活体样本发展出的多种解决方案。得益于这些创新,光片荧光显微镜能够在较长时间范围内对荧光标记的生物样本进行3D成像。最后提出了光片荧光显微镜发展的潜在方向以及局限性,希望能给研究人员提供更为系统的光片荧光显微镜方面的知识以及一些有益的参考。

用荧光显微镜技术观察药用野生稻(Oryza officinalis Wall)和转基因水稻的不亲和性

采用荧光显微镜技术观察转基因水稻花粉在药用野生稻柱头上的萌发及在花柱内的生长过程,以明确两者之间不亲和性发生的阶段,为判断其能否发生基因漂流提供依据。结果表明,两种转基因栽培稻(Y003和99t)的花粉在药用野生稻柱头上的萌发率均比药用野生稻自花授粉的低,花粉管在花柱中的生长速度较慢,且分别在到达花柱中部(Y003)或花柱基部(99t)时停止生长,顶端异常膨大,杂交子房逐渐萎缩,结实率为0。药用野生稻与栽培稻杂交不亲和的原因是花粉管在花柱中停止生长、不能进入胚囊完成受精,在自然条件下转基因栽培稻中的外源基因向药用野生稻漂流的可能性较小。

共聚焦激光扫描荧光显微镜扫描系统研制

为适应三维光学微细加工及三维光学信息存储研究的需要,研制了共聚焦激光扫描荧光显微镜的工作台式扫描系统,扫描范围138μm×138μm。工作台采用压电陶瓷驱动器(PZTactuator)驱动的方式来获得高分辨率的位移,采用带柔性铰链的杠杆放大装置来获得较大的位移范围。描述了工作台的工作原理,并对其静态和动态性能进行了测试,实验表明这一扫描系统能很好的应用于共聚焦激光扫描荧光显微镜系统。

荧光显微镜实验的设计

荧光显微镜技术在光学显微镜领域占有极为重要的地位,但现实中缺少相关的教学实验。介绍了新开发的荧光显微镜实验的设计思想和实现方案,利用落射荧光附件在普通生物显微镜上进行荧光成像实验。学生自制简易标本,以CCD和PC机采集并存储所获图像;尝试跨学科、研究型、开放式实验教学。

隐失波荧光显微镜及其在植物细胞生物学中的应用

隐失波荧光显微术(evanescent wave fluorescence microscopy,EWFM)是一种对细胞膜附近的生物学过程进行选择性观测的光学显微成像技术,该技术是基于全内反射原理,即当光在生物样品表面产生全内反射时,虽然在样品表面未被光直接照亮,但它仍会产生一种隐失波,这种隐失波却有足够能量将样品表面100～200 nm范围内的荧光基团激发。由于这一特性使得隐失波荧光显微镜能对靠近细胞膜的生物学过程,如胞吞胞吐、单个分子与细胞膜的结合和解离,以及膜上受体的动态变化过程等进行更好的观测。本文简略地介绍了隐失波荧光显微术的原理,同时对其在细胞生物学,特别是在植物细胞生物学中的应用作了初步总结。随着隐失波荧光显微镜的商业化及其观测技术的不断改进,它将在生命科学领域的研究中发挥越来越大的作用。

甘草花粉超微鉴定及花粉活力、柱头可受性荧光显微镜观察

对甘草的有性生殖特性进行了研究,利用扫描电子显微镜对乌拉尔甘草、光果甘草和胀果甘草花粉的超微结构进行观察,利用荧光显微镜确定乌拉尔甘草的授粉方式、花粉生活力和柱头活性以及授粉后受精时间。结果表明,花粉超微结构为甘草的鉴别提供了一定的形态学依据;甘草的授粉方式属于闭花受精;花粉生活力在每天12∶00时最强,去雄后超过4d的柱头已经不具备接受花粉的能力;对授粉后不同时间的雌蕊进行研究得出授粉后6h花粉管进入胚珠进行受精。

新型数字化高灵敏度荧光显微镜及其在生物学中的应用

尽管普通荧光显微镜已广泛应用于生物医学领域，其性能上还存在一些不足，为了克服它的弱点，借助于像增强器和ＣＣＤ，将倒置生物显微镜改造为数字化高灵敏度荧光显微镜，并增加动态图像获取功能。改进后的荧光显微镜具有以下优点：（１）灵敏度极高，可探测微弱的荧光图像；（２）运用图像融合技术，实现荧光准确定位；（３）适合于观察切片和活细胞；（４）可研究细胞荧光图像的动力学特征；（５）能够给出图像上各点的坐标和对应的发光强度，具有定量显示特点；（６）图像处理软件功能完善，操作方便。利用该荧光显微镜，以吖啶橙为荧光标记物观察正常细胞和凋亡细胞的不同状态，获得良好的实验效果。

高灵敏度荧光显微镜量化技术及其在光生物学研究中的应用

介绍一种用像增器接收荧光图像的高灵敏度荧光显微镜，相对于普通荧光显微镜的灵敏度提高了４×１０４倍，并用宽量程微光光亮度计对仪器的微弱成像性能进行了实验标定，得到了图像采集数据和图像发光强度的线性数量关系。高灵敏度荧光显微镜在给出细胞荧光图像的同时，可以给出图像上每一像元的发光强度和细胞平均发光强度，仪器对图像细微变化的判断能力远大于人眼直接观察图像。高灵敏度荧光显微镜可应用于研究细胞中荧光物质在细胞生理过程中的分布变化和发光强度变化。使用此仪器已得到了光敏竹红菌甲素（ＨＡ）在Ｈｅｌａ细胞（人体子宫癌细胞）中的分布图像和更为直观的三维显示图形，以及加入ＨＡ后Ｈｅｌａ细胞受到强先照射后的细胞损伤图像。

毛蚶受精和早期卵裂过程核行为的荧光显微镜观察

利用Hoechst33258染色、荧光显微镜观察方法,对毛蚶受精和早期卵裂过程中核行为的细胞学变化进行了详细观察.结果表明,毛蚶成熟未受精卵呈卵圆形,卵径为52.909±2.092μm,核相处于第一次成熟分裂中期.在水温为26±1℃条件下进行受精,在受精后15~18、20~25 min,受精卵先后排出第一、第二极体,完成第一次和第二次成熟分裂;受精后30 min左右,雌、雄性原核形成;受精后35 min,雌、雄性原核各自形成染色体组,在卵子中央发生联合,染色体共同排列在纺锤体的赤道板上,形成第一次有丝分裂的中期分裂相;受精后40 min左右,受精卵进行第一次卵裂,形成2个大小不等的卵裂球;受精后55~60 min,受精卵完成第二次卵裂,形成1大3小4个卵裂球.另外,在研究中还发现了极少量的多精受精、多极分离等异常细胞学现象,对其成因及机制进行了分析和探讨.

荧光显微镜细菌计数方法研究

介绍了细菌荧光显微镜直接计数法的基本原理、仪器设备、分析和计算方法 ,并对水样过滤操作方法作了一些改进。大量实验数据表明改进的操作方法对实验结果不会产生影响 ,更加利于对海洋微生物指标的监测。

荧光显微镜观察大蒜油对腹水癌细胞的影响

用吖啶橙染色,荧光显微镜观察大蒜油对—S180,昆明小鼠,U14 C57BL/6J小鼠和L1210DBA小鼠的癌细胞作用的影响,结果表明大蒜油有直接破坏癌细胞的DNA,RNA和分裂中期染色体的作用。给药后2—6小时作用最强,12小时后癌细胞数逐渐恢复,因此给药间隔不应超过12小时。我们研究证实大蒜油有明显的抗癌作用,为临床应用提供有力的依据。

^(153)Sm-EDTMP诱发骨肉瘤细胞凋亡的荧光显微镜形态和增生抑制研究

通过荧光显微镜观察，发现骨肉瘤细胞受到１５３Ｓｍ内照射作用后，可诱发明显的核断裂 和核固缩，以及以凋亡小体形成为特征的瘤细胞凋亡。同时揭示，经１５３Ｓｍ－ＥＤＴＭＰ辐照后可 呈现出对骨肉瘤细胞的增生抑制效应。并随着辐照时间的延长，增生抑制率亦随之增升。

荧光显微镜法检测小鼠胸腺细胞凋亡的染料选择

目的:通过荧光显微镜检测对比不同染料的特点,并找出最佳染料组合用于胸腺细胞凋亡检测。方法:PI,7-AAD,Annexin V-Alexa Flour 488(AF488)分别单染胸腺细胞,Annexin V-AF488与PI/7-AAD双染胸腺细胞在荧光显微镜下观察,Annexin V-APC与7-AAD双染胸腺细胞在流式细胞仪下观察。结果:采用荧光显微镜检测,PI单染后在绿色模块下能够看到阳性信号,而7-AAD单染后在绿色模块下不会出现阳性信号;三种染料中,PI与7-AAD单染细胞涂片后随着时间的延长阳性信号逐渐增多,Annexin V-AF488单染细胞涂片后随着时间的延长阳性信号稍微减弱;7-AAD与Annexin V-AF488双染胸腺细胞在荧光显微镜下检测的结果和7-AAD与Annexin V-APC双染胸腺细胞流式细胞仪检测的结果无差异。结论:采用荧光显微镜法检测胸腺细胞凋亡,7-AAD与Annexin V-AF488结合最佳。