显微共焦拉曼光谱仪的使用与维护

以雷尼绍Invia Reflex显微共焦拉曼光谱仪为例,介绍了仪器的工作原理、使用方法及测试经验,阐述了设备的管理和维护要点。重点针对激光安全问题、光谱中的假峰、激光损坏样品、荧光背景干扰、信噪比差、金属有无拉曼光谱等使用过程中出现的常见问题进行了详细的阐述,总结了仪器使用常见问题的解决方案。假峰主要来源于宇宙射线、外界干扰光源发射线和N_(2)、O_(2)等常见气体干扰,荧光干扰可以通过外源性和内源性两种方式抑制或消除。研究结果为更好地发挥显微共焦拉曼光谱仪作用、提高其使用效率提供理论指导。

基于显微特征颜色量化评价判别栀子与焦栀子

目的:建立基于显微特征颜色量化评价的栀子与焦栀子判别方法。方法:采用显微成像技术和显微特征颜色提取软件测定栀子与焦栀子显微特征颜色,利用Kruska-WallisH秩和检验、Fisher判别分析法分析栀子与焦栀子显微特征颜色差异,建立判别函数。结果:栀子与焦栀子显微特征(内果皮石细胞、内果皮纤维、种皮石细胞)的亮度值(L^(*))、红绿色值(a^(*))、黄蓝色值(b^(*))和总色度值(E_(ab)^(*))均有显著差异(P<0.01)。以种皮石细胞颜色对二者进行判别,其判别函数为y=0.678×L^(*)+0.384×a^(*)-0.576×b^(*)-9.322,y>0为栀子,y<0为焦栀子。结论:通过显微特征颜色量化评价,实现了栀子与焦栀子的有效判别,为栀子生、制饮片的判别和质量评价提供了新方法。

红细胞显微激光共焦拉曼散射光谱扫描技术研究

采用显微激光共焦拉曼散射光谱扫描系统对活态红细胞进行拉曼光谱(点测定、线扫描、二维扫描)测定及成像的技术与方法进行了研究,并对514nm激光对红细胞在拉曼扫描中的影响进行了评价。通过扫描前后细胞的拉曼光谱变化和亮场图像变化确定了在不同扫描模式下既可获得较好的拉曼散射信号,又不会影响细胞生命活动与功能的合适扫描参数的设置。对于点扫描模式,样品激光功率是重点调节的参数,一般应小于1.5mW。对于线扫描模式,照射激光功率和扫描间隔(步进)是要重点关注的参数。小扫描间隔意味着激光能量相对聚集,易对细胞造成损伤;大扫描间隔可以较好地降低激光对细胞的损伤,但是空间分辨率会因此而下降。对于线扫描,建议扫描间隔大于0.5μm、照射激光功率小于0.7mW。对于二维扫描,除照射激光功率、扫描间隔需要调节外,其他扫描参数也要作相应调节以降低激光对红细胞的影响,可适当降低样品温度和增加共焦孔径尺寸降低二维扫描过程中激光对红细胞的影响。1.0μm扫描间隔、0.7mW的照射激光功率和500μm共焦孔径,以及样品温度适当调低可得到较好的二维红细胞拉曼图像。对于所有扫描模式,如果得到的红细胞的拉曼信号足够强,也可适当降低曝光积分时间以降低激光对红细胞的影响。实验前进行实验过程的优化对活态细胞的拉曼测试也非常重要。

激光扫瞄共聚焦显微技术实验教学的思考

开设激光共聚焦技术实验课，通过仪器演示和实验操作，帮助学生理解课堂的理论教学内容，了解和掌握这门新技术，为他们在未来科研工作中利用该技术进行科学研究奠定基础。

运用激光扫描共聚焦显微技术研究大草履虫口胞器与消化胞器

本文利用激光扫描共聚焦显微技术(Laserscanningconfocalmicroscopy,LSCM)对大草履虫(Parameciumcaudatum)口胞器及消化胞器进行了再观察,通过连续断层扫描和三维重建技术,清晰地显示出草履虫口胞器中前庭、口腔、内口膜、四分膜、背咽膜、腹咽膜等结构,它们的位置和形态与前人的工作结果基本一致,并给出口胞器结构的三维立体构象。观察了虫体内的食物泡及其形成过程。看到胞咽在摄食并形成食物泡时其直径变大的现象,表明Allen(1974)有关消化后期食物泡产生的微小泡回到胞咽处与胞咽膜融合的时间应该是在胞咽直径扩大时,此时微小泡参与到胞咽膜上,进而再参与到新食物泡膜的形成过程中,由此完成膜的循环再利用。在样品制备中采用KMnO4替代了免疫荧光技术中传统的固定剂,固定效果很好,清楚地显示了胞咽膜。

显微共焦拉曼光谱技术区分喷墨打印机打印的彩色图文墨迹

目的建立显微共焦拉曼光谱法区分喷墨打印机打印的彩色图文墨迹的方法。方法利用显微共焦拉曼光谱技术所具有微量、微区、原位分析及非破坏性等特点,对24种常见彩色墨水墨迹分别进行检验。结果品红色墨点墨迹成分归类区分效果最好,其次是黄色墨点,最后是蓝色墨点。结论采用显微共焦拉曼光谱技术对彩色打印墨迹进行不同颜色单点分析可大大提高喷墨打印机厂家型号的识别率,是一种有效的检测手段。

激光扫描共聚焦显微技术在中医药治疗脑血管疾病研究中的应用

脑血管疾病占我国人群死亡原因的第2位。脑血管疾病属于中医"中风"病,在中医药对脑血管疾病进行了长期深入研究过程中,筛选出了如灯盏花素、川芎等疗效明确的药物。为了阐明这些药物的作用机理和药效物质基础,具有三维成像和定量检测等功能的激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)在这方面的应用越来越广泛。本文首先介绍了LSCM的工作原理,然后总结了LSCM在药物作用前后脑部微循环、脑部细胞和脑部细胞内钙离子浓度变化等检测中的研究进展,认为LSCM在中医药研究脑血管疾病中还有很大的应用前景而且必将发挥出重大作用。

激光扫描共聚焦显微技术在农业科研领域中的应用

激光扫描共聚焦显微技术(Laser Scanning Confocal Microscope,LSCM)是当今世界上最先进的分子细胞生物学分析技术。LSCM能够进行三维重建、静态结构分析、活体细胞或组织功能的实时动态检测等,且能够获得较普通显微镜更高的空间分辨率。LSCM作为一项全新的实验手段和强有力的研究技术,近年来已在诸多领域显示出其强大的优势和生命力,将细胞水平研究的深度和广度大幅拓展。本文首次阐述了LSCM在农业科研领域中的应用,介绍其在作物育种、生长发育调控、植物保护、生物制药、食品加工和畜牧兽医等方面的应用。

共聚焦显微技术分析卡维地洛对人心房肌细胞内钙离子的影响

目的:研究卡维地洛对血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导的人心房肌细胞内钙超载的拮抗作用。方法:急性分离单个人心房肌细胞。实验分4组:正常对照组; AngⅡ组:加入终浓度为0.1μmol/L的AngⅡ;卡维地洛组:加入终浓度为1μmol/L的卡维地洛; AngⅡ+卡维地洛组:卡维地洛1μmol/L与AngⅡ0.1μmol/L同时加入。以Fluo 3/AM荧光指示剂负载,应用激光共聚焦显微镜技术,分别于加入干预药物后即刻与15 min检测[Ca2+]i变化。结果:对照组和卡维地洛组人心房肌细胞内荧光强度和荧光光密度值较低。AngⅡ加入后即刻,细胞内荧光光密度值开始增加,15 min后细胞内荧光强度和荧光光密度值显著增高(P<0.05)。而AngⅡ+卡维地洛组细胞内荧光光密度值显著低于AngⅡ组(P<0.05)。结论:AngⅡ可引起人心房肌细胞内Ca2+超载,卡维地洛能显著减轻AngⅡ诱导的人心房肌细胞内Ca2+超载。

显微共聚焦激光拉曼光谱技术鉴别假币上的光变油墨

目的尝试利用显微共聚焦激光拉曼光谱技术鉴别假币上的仿冒光变油墨。方法收集77张不同假币制造窝点不同印刷版型的假币,建立最佳实验条件,将所得谱图进行小波变换降噪、非对称最小二乘法基线扣除、数据归一化等一系列预处理,提取出每张假币上光变油墨所包含的拉曼位移峰信息。结果拉曼谱图中拉曼位移峰与色料成分有关,由此可将假币上的仿光变油墨分为三类:一类检出酞菁铜颜料,一类检出酞菁铜和钛菁绿两种颜料,一类则未检出拉曼位移峰。由于假币纸张选用的不同,造成拉曼谱图中部分拉曼位移及荧光背底的差异,故如果结合纸张影响,可将第一类假币票样分为五大类。结论显微共聚焦激光拉曼光谱技术不但可以通过拉曼位移的不同鉴别假币,且可根据拉曼位移及强度进一步推断造假手段的差异,为假币溯源提供依据。

浅谈共聚焦显微技术

共聚焦显微镜以其高对比度、高分辨率及可重建三维图像的独特优势,在生物医学研究、微细加工、半导体和高分子材料的生产检测等领域获得广泛应用。常用的共聚焦技术方法有:传统的激光扫描共聚焦显微镜(LSCM),其特点是获得的图像对比度和分辨率高,但需要逐点扫描,帧成像时间长,系统复杂,体积大,价格昂贵;碟片共聚焦显微镜(SDCM)是采用多光束扫描的方法来获得共聚焦图像,速度可以大大提高,但牺牲了共聚焦图像的分辨率,系统更为复杂,且不能调整轴向分辨率;结构光显微镜(SIM)具有方法简单,可模块化设计,成本低,成像质量接近于激光扫描共聚焦显微镜,成像速度快,性价比较高。

基于差动共焦显微技术的微区拉曼光学系统构建与实验研究

研制了一种基于差动共焦显微技术的微区拉曼光学系统装置,对无机样品进行微区拉曼光谱探测。传统显微共焦拉曼光谱技术没有强调系统的定焦能力,而所研制的光学系统装置利用差动共焦曲线过零点与焦点位置精确对应的特性,采用反馈控制技术,具有长时间定焦功能。在微区拉曼散射信号收集时,采用多模光纤空间耦合技术,以光纤代替传统物理探测针孔,提高了环境抗干扰能力,优化了系统结构和装调性能。实验结果表明:该装置具有较高稳定性,可有效探测单壁碳纳米管在1581.510 cm^-1,2708.065 cm^-1特征峰处的拉曼频移及纯物质硫在153.113 cm^-1,219.917 cm^-1,473.322 cm^-1特征峰处的拉曼频移并且实现碳管的单线检测,满足了光谱探测系统装置设计需求。

基于激光共聚焦显微技术鉴别小麦矮腥黑穗病菌和光腥黑穗病菌

由小麦矮腥黑穗病菌(Tilletia controversa Kühn)引起的小麦矮腥黑穗病和由小麦光腥黑穗病菌[Tilletia foetida(Walle.)Lindr]引起的小麦光腥黑穗病都是世界性的病害,小麦矮腥黑穗病是一种重要的国际检疫性病害,是麦类黑穗病中危害最大、极难防治的检疫性病害之一,小麦光星黑穗病在我国被列为北京市的检疫对象。采用激光共聚焦显微技术结合染色方法可简便快速区分小麦矮腥黑穗病菌和小麦光腥黑穗病菌,2种病原菌的冬孢子壁分别呈绿色网纹荧光及均匀平滑绿色荧光,检测可在5~7 min完成,为快速区分2种病原菌的冬孢子提供了一种新的方法。

激光共聚焦显微技术在共定位应用中的常见问题

荧光共定位分析是当今生物显微成像中一个极为常见的技术。本文从以下4个方面详细介绍了使用Zeiss LSM880型激光扫描共聚焦显微镜(confocal laser scanning microscope,CLSM)进行共定位研究时常见的问题及解决方法:1.如何用共聚焦进行共定位实验;2.如何进行共定位分析;3.如何评价共定位;4.如何判定共定位结果。在共定位研究中,只要按照共定位实验的基本要求拍摄图像,并按照上述方法进行分析,便可得到准确可靠的共定位分析结果。

激光共聚焦显微技术多元化教学实践探讨——基于开放共享背景

激光共聚焦显微镜是使用率极高的大型精密仪器,开放使用势在必行。在开放共享背景下,加强开放实验室管理,尤其是加强用户的教学培训已成为一项重要的核心工作。以打牢专业理论基础、加强运用操作技能为目标,构建和实践探索了以课程教学、上机培训为主,技术讲座与专题报告、见习观摩教学、微信学习交流等为辅的多层次、多形式的教学培训体系,为广大师生双向的教与学及开放实验室管理提供参考。

显微共焦拉曼光谱技术在材料学中应用进展研究

介绍显微共焦拉曼光谱的原理、优点以及该技术在材料科学、生命科学、肿瘤检测、文物考古、公安法学及地址矿物学等多个领域的最新应用和研究。重点介绍该技术在碳材料和光伏材料两个领域的最新研究进展,简要介绍联用技术最新情况。

应用激光共聚焦显微技术检测镉对植物根系生长的影响

为了能简单、直观、无损伤地检测重金属镉(Cd)对植物的毒害作用,应用激光共聚焦显微技术,以植物光照培养箱中的拟南芥组培苗为材料,探讨0、50、75、100、200μmol/L Cd Cl2浓度对拟南芥幼根生长的影响。结果表明,随着Cd处理浓度的增大,拟南芥组培苗幼根的生长受到明显抑制,特别是Cd浓度≥75μmol/L时,根长明显变短,根细胞中累积的活性氧(ROS)和钙离子(Ca^(2+))也逐渐增多,而根细胞活性有所下降。进一步研究发现Ca^(2+)螯合剂可减轻ROS的积累,而ROS清除剂对于Ca^(2+)的增加影响明显,表明植株在遭遇镉胁迫时,根部ROS与Ca^(2+)积累存在着一定的互作关系。该技术能有效研究重金属对植物生长发育的毒害,为进一步揭示重金属的毒害机理提供理论基础。