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K1-Fluo 在光电材料领域的应用

发布时间:2021-08-10      点击次数:195

光电材料是指制造光电设备的材料,具有发射,传输,接收,处理,显示,存储光电信息的功能。主要应用于太阳能电池和各种光电设备(主被动光电传感器)的材料,目前光电材料已经成为影响日常生活和科技,国防等领域的核心技术之一,诸如光纤通信,安保,夜视,侦察等等。

生物光电材料是指具有优异光、电、磁等性能的材料,可用于制备高效、便捷的生物医学检测器件的光电材料。目前的研究热点是开发全新的分子与纳米探针光电材料,对其在生物医学成像中的应用展开研究。纳米光电材料是光电材料的一大分支,属于新型的功能化纳米材料与有机/无机纳米杂化材料,可以用这一类材料设计高性能、新功能的光电器件。

 

K1-Fluo 激光共聚焦显微镜的介绍

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K1-Fluo DMB是一款采用多通道激光荧光技术的共聚焦荧光显微镜,与普通的荧光显微镜相比,有着更高的空间分辨率,独特的三维成像方面有着明显的优势。在细胞和组织切片的形态定位,立体结构重组,观察生化功能动态变化过程方面有着独特的优势。

K1Fluo配有不同波长的激光,在激光光源后面设置一个“针孔"在检测器的前面也设置一个“针孔",光源的光通过“照明针孔"后聚焦在样品焦平面的某个点上,该点被激发出来 的光信号通过“探测针孔"后被电荷耦合元件(CCD)或光电倍增管(PMT)逐线或逐点接收转化为电信号,再通过计算机对电信号进行处理最后转换成图像信号输出。只有焦点处的光能沿着光路到达探测器,因此有效得降低了噪音,大大提高了图像的质量。

通过沿垂直方向移动Z轴,可以获得一张张光学切片,再通过计算机系统对图像进行处理就可以获得样品的三维立体图像。

 

K1Fluo 的配置

K1-Fluo DMB 镜身, 激光器(四条不同波长的激光)、扫描器、控制器、PC和显示器一整套系统。激光器的波长默认是(405nm488nm561nm638nm), 用户也可以根据自己的需求进行选配。

底部配置有一块磁悬浮隔振板(Magnetic floating anti-vibration plate)可以有效的隔绝一些细微的震动,从而保证可以获取高品质的图像质量并且不受到外部震动的干扰。 与传统笨重的空气光学平台不同,磁悬浮隔振板非常的轻便,放在普通的实验桌上就可以使用。而且K1-Fluo还可以根据使用者的需要增加DIC(微分干涉)和适用于LED激发荧光的滤波片,细胞孵化器等多种配件,兼容性非常强。

 

K1-Fluo DMB在光电科学的应用案例

生物方向的研究是 LSCM 在材料科学研究中的一个重要的应用领域,其中有机小分子荧光材料是最为普遍和广泛的研究领域。例如将材料应用于活细胞成像时,需要在 K1-Fluo 显微镜的镜身上方上装配一个小型的细胞孵化器,这样可以保证细胞处于浓度为 5%的二氧化碳气体,内部温度在 37℃ 的湿润环境下生长。 K1-Fluo的扫描功能, 不但能够对活细胞进行成像,也可以对固定的细胞和组织切片进行高分辨率成像。还可以对细胞骨架、细胞器和细胞膜系统进行精细的三维成像。

通过顶部的细胞孵化器,也可以对各种复杂的活细胞生命活动过程进行成像观察。例如,细胞周期、细胞凋亡、膜电位变化、离子释放、和蛋 白质转运。也可对质粒穿梭、囊泡运动以及药物靶向进入细胞等细胞内复杂的生理活动过程进行动态观测。


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纳米荧光材料活体成像

韩国首尔亚洲大学,利用K1-Fluo Time Lapse 功能实时观察活细胞的增殖情况。

荧光物质可以很好地穿透细胞膜和细胞表面的基质,在细胞体内保持良好的荧光发光强度。

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结论

随着生命科学的研究的进步,各种不同功能的激光扫描共聚焦显微镜也应用于纳米物理学领域,例如超分辨率激光扫描荧光共聚焦显微镜,多光子激光扫描共聚焦显微镜等等,这些共聚焦显微镜可以很好地检测微纳米颗粒的自发荧光,尤其是当前比较热门的发光材料,随着激光共聚焦显微镜技术的进步,LSCM 的分辨率在不断地提高,可以观察更小尺寸的颗粒在细胞中的位置,更能直观地展示这些荧光物质在细胞中的活动,有助于深入研究新型荧光材料与生物细胞之间的相关作用和毒理效应及其机制。

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