生物显微观察装置升级改造的研究与实践

生物显微镜是探索微观世界的主要工具之一,在微生物学的研究与实验教学中具有举足轻重的地位。本文重点研究了如何以低成本实现老旧显微观察装置的升级改造,满足现代数字化教学的需要,并通过实际案例改造前后的比较,展现了微生物实验课堂教学效果改善、学生体验增强、教学模式转变等提升实效,为实现废旧设备的资源再利用提供参考。

高校选修课“低选课率”的研究与启示——以《生物显微与超微技术》课程为例

在高校设立选修课对于构建多层次课程体系以及为学生提供跨学科知识拓展的平台具有至关重要的作用。《生物显微与超微技术》是贵州大学生命科学学院生物科学、生物技术及生态学的学科大类选修课,近三年的选课率仅为35%,这一现象与高校对选修课不够重视,教师教学方式单一及学生学习态度不端正有关。针对以上问题,可以通过优化教学管理、采用多元化教学方式及纠正学生学习态度等方法提升选修课的教学效果,从而提高选课率。

荧光纳米颗粒NaYF_4:Yb,Er作为显像介质的生物相容性

目的检测上转频荧光纳米颗粒的生物学体内、外相容性,证实其作为显像介质的生物安全性。方法将培育后的小鼠骨髓间充质干细胞(BMSC)、胚胎成纤维细胞(NIH/3T3)及成肌细胞(C2C12)分别与不同浓度(0、10、50、100、200μg/mL)的NaYF4:Yb,Er共孵育,采用MTT法检测细胞的增殖活性,并测定C2C12成肌细胞形成肌管细胞的功能。将NaYF4:Yb,Er纳米颗粒DMEM混悬液注射入C57BL/6小鼠,行小鼠肝肾功能测定;并对重要脏器行HE组织学染色,检测小鼠的体内毒性。结果 MTT法细胞毒性检测显示,NaYF4:Yb,Er纳米颗粒对NIH/3T3和C2C12的毒性呈剂量与孵育时间正相关性(NIH/3T3:r=0.974,P<0.05;C2C12:r=0.996,P<0.05);而对BMSC的毒性并没有表现出剂量与孵育时间具有相关性(r=-0.218,P>0.05)。NaYF4:Yb,Er纳米颗粒孵育48h后,对C2C12成肌细胞形成肌管细胞功能未见明显影响。小鼠被注射NaYF4:Yb,Er纳米颗粒DMEM混悬液2、4周后,肝肾功能及重要脏器均未见明显损伤。结论 NaYF4:Yb,Er纳米颗粒作为具有强荧光强度的显影介质,在体内、外显影需求浓度下对细胞毒性及全身各重要器官的损伤均在安全范围内,是一种优秀的生物成像显影介质。

生物显微切割微操作仪的设计与研制

设计了一种能够自动、快速、精确地分离和提取指定细胞群或单个细胞的微操作机器人系统，研制了基于功率超声振动原理的微切割工具（其切割频率在15-50kHz，振动幅值在0～1μm可调）和真空吸附式微拾取工具（压力可在0～0．5MPa精确控制），应用人体肝脏组织5μm厚病理石蜡切片进行了显微切割的实验。实验结果证明了超声振动式切割工具对组织无伤害，真空吸附工具收集样品有效且整体系统适应于生物工程中微切割操作的实验需求，具有较高的可靠性、稳定性和准确性。

常见生物显微制片方法的比较研究

对常见生物材料进行切片法和非切片法制片技术的比较,结果表明:不同的生物材料、不同的组织、选择不同的制片方法,可以提高生物显微制片的质量和效率,为生物显微制片技术的研究提供参考。

微生物显微技术实验教学改革的探索

微生物显微技术是生物工程专业中应用性较强的专业选修课。针对学生实验兴趣不高,目的不明确等问题,本文提出将微生物学显微技术实验课的教学分成常规实验课教学和自选试验阶段两部分。通过这种实验教学改革,巩固了学生的理论知识并拓宽了知识面,提高了学生的实验能力,锻炼了学生的自学能力,激发了学生的科研热情。但是,改革方案实施过程中,出现了工作量加大,仪器设备、耗材和指导教师不足,教师与实验员对实验的辅导不够,实验结果和深度参差不齐等一些问题。因此,此项改革还有待进一步的完善与深化。

现代生物显微技术的现状与发展趋势

生物显微技术在生物医学研究中具有重要的地位 ,其对生物医学的发展多次作出过里程碑式贡献。传统的光学显微镜虽然有各种各样的改进 ,由于受光源本身物理特性及显微分辨原理的限制 ,其分辨本领已不可能再有更大的提高。为了对微小物体进行观察测量 ,精确的控制和操纵 ,其必然让位于以电子显微镜为先导的各种现代显微技术。

CCD生物显微摄像系统自组装及其应用

采用计算机及相关部件组装了生物显微图像数码摄像系统,并采用该系统对蚕豆根尖染色体、昆虫复眼以及蝴蝶口器进行了图像拍摄;对实验结果以CCD生物显微摄像系统的优点进行了分析和讨论。

运用生物显微数码互动系统创新生物实验教学

运用生物显微数码互动系统,创新生物实验教学,在教学手段、教学方法上带来全新变革,具有多方面优势,解决了传统教学的诸多不足,显著提高了教学质量。

现代教育技术与生物显微技术实验教学整合探索

从现代教育技术的内涵及与学科课程整合理论出发,通过对现代教育技术与生物显微技术实验教学整合实践的探索和反思,论述现代教育技术对生物显微技术实验教学的促进作用,分析制约现代教育技术与生物实验教学整合的因素。

水产养殖专业生物显微技术的教学探讨

生物显微技术与生物类相关专业的基础课程,是长江大学水产养殖专业的专业选修课程,是一门实践性很强的课程.针对课程安排学时较少、学生学习目的不明确、实验兴趣不高等问题,从理论教学内容的安排、实验项目的优化以及教学方法手段等方面对此课程进行了相应的探讨,以期能通过较短的学时,让学生了解生物显微技术的发展趋势,提高学生的动手能力.

均匀球面波数字同轴全息生物显微方法

传统的小孔球面波数字同轴全息受小孔的不确定度影响,成像质量并不理想。本文提出一种产生均匀球面波得到宽视场高分辨的显微成像方法。激光经过扩束镜、显微物镜后聚焦成一个极小的光斑,调节针孔阵列与焦点的距离,针孔直径与焦斑相配形成理想球面波。照明被测物后,透射球面波和物体散射的物光波形成干涉条纹,由大靶面图像传感器采集。载物与不载物的图像相减去掉脏点和杂光干扰。菲涅耳逆变换重构算法恢复物体信息。生物实验证明,均匀球面波数字同轴全息能够获得高质量显微成像,视场范围3.22 mm×3.22 mm,分辨率5.09μm,其快速、非接触、灵活的放大倍率可广泛应用于光学元件检测、材料识别、生物医学领域。

深度学习技术在生物显微图像中的应用

近年来深度学习技术已经逐步渗入到各行各业之中,尤其是计算机视觉领域,深度学习凭借其强大的图像高维信息的处理能力,将人类所不能理解的信息进行提取及自动化分析。随着生物医学技术的不断发展,研究者们不断深入了解生物的本质,生物显微技术在其中就起到了十分重要的作用。而随之产生的大量生物显微图像,如数字病理图、荧光细胞图像等,正好与数据驱动的深度学习技术相契合,使生物显微图像的分析得到快速的发展。本文先简要对深度学习技术进行了介绍,然后根据图像分类、目标检测、分割、超分辨率等在生物显微图像上的子任务对深度学习的应用及创新进行详细论述,最后展望了深度学习在生物显微图像上的发展趋势及所面临的挑战。

微生物数码显微培养计数系统在固体粉末样品检测中的应用

本文研究了微生物数码显微培养计数系统在微生物培养过程中的菌落判定和计数能力。以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白假丝酵母菌和巴西曲霉四种微生物为测试菌株探讨了传统目测计数方法和仪器计数方法的一致性,并分析了当样品有杂质时对仪器读数的影响。结果显示仪器读数和目视读数具有显著的正相关性(R2=0.85~0.99,p<0.05),该仪器在微生物生长过程中能够实现实时监测,当菌落总数超标时能及时起到预警作用,且仪器能显示出培养皿上各点的三维图像,仪器读数结合人工判断,能较好地区分菌落和杂质,接种回收率在105%~155%之间。在实际固体粉末测试样品中应用,结果显示仪器读数和目视读数接近,一致性比例为94%,且仪器读数更为敏感。因此,微生物数码显微培养计数系统可以很好的应用于食品、药品和化妆品中菌落总数的快速准确定量检测。

数字图像处理技术在显微生物的图像采集中的应用

数字图像处理技术的发展历史不长,但目前已经广泛地应用于工业、医疗、生物、航空航天等各个领域,在国民经济中发挥着越来越大的作用.数字图像处理技术是一门具有巨大发展前景的,并与计算机科学、自动化技术、光学、摄影技术等众多领域交叉、综合的学科[1,2].

生物发光显像技术对血管生成抑制因子vasostatin在肿瘤细胞PC3中活性监测

目的应用非侵入性活体显像技术研究血管生成抑制因子vasostatin。方法采用融合表达方案,将治疗基因vasostatin和报告基因fluc偶联构建融合表达载体,使表达的融合蛋白中两个蛋白互相不干扰,并有天然的特性。结果将稳定表达FLuc阳性对照和V10FL融合蛋白的PC3细胞进行体外生物发光显像。用稳定表达Fluc的PC3细胞构建荷瘤模型,用生物发光显像能检测到肿瘤的发生。结论可应用非侵入性活体显像技术进行体内和体外基因表达的检测与监控。

显微微生物图像处理与分析系统研究

介绍了一种电脑显微微生物图像的处理与分析系统,叙述了系统中图像处理与分析的数学模型,为科学获取微生物的各种定量测量信息提供了一个良好的应用实例。