PDF《美国扬格科技公司出品》

美国扬格科技公司出品 共聚焦非损伤微测系统 Confocal Non-invasive Micro-test System 系列型号:BIO-Conflux ―― 产品手册 制作单位:旭月(北京)科技有限公司.

文件编号:PL20090116-0003-07-223

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2 目录一简要介绍

3 1 技术简介

3 2 基本功能

5 二 技术参数

7 三 部分参考文献

16 1 旭月文章(文章由设在旭月公司的美国扬格非损伤技术中心参与完成) .....16

2 共聚焦非损伤微测技术应用文章

24 四 应用实例

25 五 特色服务

26 1 国际合作

26 2 非损伤微测技术培训班

27 3 实验设计

27 4 合作申请项目

27 六 系统价格

28 七 售后服务

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3 共聚焦非损伤微测系统 BIO-Conflux 一 简要介绍

1 技术简介 诞生: 非损伤微测技术起源于产生了众多诺贝尔奖获得者的美国MBL实验室.1990年MBL的科学家Kühtreiber和Jaffe利用非损伤微电极检测单细胞Ca 2+ 的运动方向和流速,开创了从静态测量到动态测量转变的先河.1995年MBL的科学家进一步在《Nature》发表文章阐明了非损伤微测技术的数学物理学基础及应用方式. 美国扬格科技公司推出非损伤微测系统最新系列共聚焦非损伤微测系统,该系统非损伤性地同时获取活 体样品(细胞或组织)内外离子分子种类、浓度、流速和运动方向的信息,是生理功能鉴定的直接手段. 注:MBL: Marine Biological Laboratory, Woods Hole, MA

02543 2008年诺贝尔化学奖获得者下村修 (Osamu Shimomura) 在MBL工作20多年并发现了荧光蛋白. 原理: 以Ca 2+ 测量为例,说明共聚焦非损伤微测技术实现测量的基本工作原理 Ca 2+ 离子选择性微电极通过前端灌充液态离子交换剂(Liquid Ion Exchanger,LIX)实现对Ca 2+ 选择性.该 微电极在待测离子浓度梯度中以已知距离dx进行两点测量,并分别获得电压V1 和V2.两点间的浓度差dc则可以

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4 从V

1、V2及已知的该微电极的电压/浓度校正曲线计算获得.D是离子特异的扩散常数,将它们代入Fick第一扩 散定律公式:J0 = -D・dc/dx,可获得该离子进出样品的速率(picomol・cm -2 ・sec -1 ),即每一秒钟通过一个平 方厘米的该离子/ 分子摩尔数(10 -12 级).而同时,向样品内定量显微注射Ca 2+ 荧光指示剂(Calcium Green-1 dextran)与样品内的Ca 2+ 相结合.在激光扫描共聚焦显微镜下,利用单色性极好的激光光源激发显微镜下样品 内的Ca 2+ 荧光指示剂,使之发射荧光,定量计量荧光强度后,即可获得样品内Ca 2+ 的浓度.激光扫描共聚焦显微 镜是采用激光作为光源,在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦原理和装置,并利用计算机对所观察的对象进 行数字图象处理的一套观察、分析和输出系统.通过激光扫描共聚焦显微镜,可以对观察样品进行断层扫描和 成像.因此,可以无损伤的观察和分析细胞的三维空间结构. 共聚焦非损伤微测技术以共聚焦和微电极两种方式同时对样品进行测量,在获得样品内离子分子浓度的同 时获得样品外离子分子的浓度、流动速率和流动方向信息,实现对样品的内外兼测. 注:光纤、纳米碳丝、金属/合金等材料均可以用来实现某种离子/分子的选择性测量 . 技术特色: 测量特点: 非损伤性获得离子/分子的绝对浓度、流动速率、3D分布及3D运动方向信息. 测量方式:活体,动态,实时,内外兼测,长时间多维扫描与测量 测量信息:Ca 2+ ,H + ,K + ,Mg 2+ ,Na + ,Cd 2+ ,Cl - ,NH 4+ ,NO 3- ,O2,H2O2…… 测量材料:整体→器官→组织→细胞层→单细胞→(富集)细胞器

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5 2 基本功能 共聚焦非损伤微测系统非损伤性地同时获取活体样品内外离子/分子种类、浓度、流速和运 动方向的信息,是生理功能鉴定的直接手段.共聚焦非损伤微测系统可以同时检测被测样品内外 离子/分子的变化情况,提供生命活动过程的完整信息,明确生命活动机制机理,在理论研究和 应用领域方面产生前所未有的重大突破.共聚焦非损伤微测技术可以测量生命活动中常见的五十 多种离子和分子,覆盖了激光共聚焦技术的检测范围.共聚焦非损伤微测技术应用于生命科学研 究的许多重要领域,如动物和植物的生理调控、生长发育、逆境生理、重要疾病发生发展机制 等. z 样品外部测量采用不接触被测样品的非损伤测量方式 z 可以检验H + 、Ca 2+ 、K + 、Na + 、Cl - 、Cd 2+ 、NH4 + 、NO3 - 、O2 和H2 O2 等等 z 测量频率:0.3Hz z 检测浓度阈值:10 -12 mol.cm -2 .s -1 z 采用选择性电极在计算机控制下自动测量 z 采用双电极(离子/离子,离子/分子或分子/分子)同时测量,以获得更多的离子 /分子活动信息 z 一维、二维和三维图示与分析(3D软件为选配) z 实时观察电极及样品的状态并抓拍图像 z 可长时间测量,可达几个,甚至十个小时以上 z 空间分辨率:1-2μm,时间分辨率:玻璃电极:1-2s 金属电极:0.3s z 实时数据采集、显示软件 z 基于网络界面的数据分析软件,快速实现数据的观察、共享、下载以及删除 z 高度集成的工作站,结合用户友好的获取图像软件和图像分析图像软件,同时无 需用户进行共聚焦光路的调节. z 直观的、基于Windows的用户友好界面能够让初学者很快地使用不同的扫描模式来 获取图像,诸如x-y, x-z, x-t, x-y-z, x-y-t, 和x-y-z-t等. 标准的图像格式 包括TIFF 和AVI, 并允许直接输出FluoViewTM图像进行离线分析. z x-y 平面扫描由一对扫描振镜来实现,能够达到18的视场数.通过缩小扫描的区

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6 域同时保持最大的分辨率(2048 x 2048)不变,能够实现10倍光学变焦. z 完全电动显微镜平台能够通过FluoViewTM 软件控制,z轴的步距为0.01um. z 明场图像或者微分干涉(DIC)图像能够与共聚焦荧光图像一起获取.透射光的图 像与共聚焦图像的叠加是非常有用的. z FluoViewTM系统512 x 512分辨率下4幅/秒和0.5毫秒/线的速度能够满足延时观察 的需要.能够实现对于活细胞内荧光随时间变化的动态和强度分析 z 通........