时间:2021-11-07 21:00:10 科技前沿

珠宝商、地质学家和显微镜学家都同意:钻石是永恒的。伊利诺伊大学厄本那香槟分校的研究人员正在使用显微镜下的纳米钻石来校准和评估高性能显微镜的性能。它们的寿命和耐用性使得这些微型“急救箱”更能胜任这项任务。

先进的光学显微镜系统提供了细胞和分子化合物的结构和功能的高分辨率视图。开发一种稳定的荧光纳米金刚石模型有望在显微镜研究和质量控制等方面具有广泛的适用性。

MantasŽurauskas说:“这有可能成为全世界荧光显微镜的标准校准工具。这种样品非常方便,易于使用,有望产生重大影响。”,贝克曼高级科学技术研究所葛兰素史克光学分子成像中心的成像研究科学家,领导了这项研究。

该团队的论文《用于非线性显微镜系统表征的荧光纳米钻石》发表在《光子学研究》上。

荧光纳米金刚石是含有少量其他化学元素的微小颗粒,这些元素以杂质的形式被捕获。Žurauskas的研究确定了它们产生稳定显微图像的功效。

Žurauskas说:“[它们]独特之处在于它们不会漂白。”。“每次你看它们时,它们看起来都一样。这在荧光显微镜中非常罕见。”

在生物医学显微镜成像中,创建可靠的校准样本(称为模型)是一项挑战。

Žurauskas说:“每次你观察荧光结构时都会发生变化。作为幻影,我经常使用荧光珠,它们就像充满荧光染料的小珠子。每次你观察它们时,它们都会变暗一点。荧光显微镜的一大敌人就是这种荧光衰减。”。

校准样品的稳定性对于评估光学系统的日常质量至关重要。

Žurauskas说:“这是一种显微镜急救箱。”。“理想情况下,我们希望每次拍摄相同的对象并看到相同的图像。”

纳米钻石的稳定性和使用寿命使其能够作为校准工具不断重复使用,消除了研究人员通常需要进行的劳动密集型准备工作。

贝克曼的合作研究环境对于设计这种坚固、易于使用的成像模型至关重要。

Žurauskas说:“[教授兼葛兰素史克中心联合主任]斯蒂芬·博帕特创造了一个独特的环境和一系列独特的专业知识,使人们能够在走廊里见面,谈论他们每天面临的挑战,并找到只有在这种环境下才可能找到的独特解决方案。”。

Boppart还强调了这项研究独特的跨学科性质。

“我们有一个大型跨学科实验室,进行端到端的开发和应用,因此我们开发了激光源,我们开发了显微镜,我们使用这些显微镜进行生物和医学研究,甚至临床人体研究。这些纳米钻石和幻影只是我们开发新工具以赶上t我们开发的显微镜系统。

Boppart说:“这一跨学科和高度协作的因素对这项研究的开展极为重要。”。

幻影是如何制造的?

Žurauskas解释说:“纳米金刚石是随机分布的,它们非常稀疏,因此你可以观察单个粒子,或者在光谱的另一端,你可以观察这些粒子的密集分布。第二个平面包含一个取景器网格,它实际上是一个嵌有纳米钻石的激光加工网格。这有助于每次找到相同的区域。”

业界的合作伙伴正在评估成像体模,以便更广泛地使用。

“我们目前有两家公司在评估幻影。其中一家公司是LiveBx,这是该大学的一个小分支。这家公司对如何利用这些幻影来改进他们的系统感兴趣,”乌拉乌斯卡斯说。

行业合作伙伴葛兰素史克公司也在努力评估其生物医学研究实验室中用于质量控制的新型幻影。

这项技术代表了校准显微镜系统及其产生的图像的一项重要科学进步,并为创造更先进、更稳定的模型的未来研究指明了方向。

如有侵权请及时联系我们处理,转载请注明出处来自