超分辨率显微镜已在纳米尺度分辨率下实现了成像。但是,在不引入可能误导数据解释的文物的情况下达到这种细节水平,需要在整个成像采集中保持样本稳定性。此过程的范围从几秒钟到几个小时,尤其是在将活细胞成像与超分辨率技术相结合时。在这里,我们基于实时跟踪效果标记的3 d主动样品稳定系统。为了确保广泛的可访问性,该系统是使用易于可用的避开功能的光学和光子组件设计的。此外,随附的软件是开源的,并用Python编写,促进了社区的采用和定制。,我们在侧面和轴向方向上在1 nm内实现样品运动的标准偏差,持续时间在小时范围内。我们的方法可以轻松地整合到现有的显微镜中,不仅使延长的超分辨率显微镜更容易访问,而且还可以使共同体和宽阔的现场活细胞成像实验跨小时甚至几天。
最佳环氧树脂嵌入对于从大组织样品中获得一致的串行切片至关重要,尤其是对于跨度> 1 mm 2的块面而言。我们报告了一种使用块面的块硬度测量值来量化树脂固化中不均匀性的方法。我们确定导致不均匀固化的条件以及监测用于体积电子显微镜的广泛常见环氧树脂的块硬度的程序。我们还通过使用样品安装的力传感器来量化超薄分段期间的横向和分段切割力来评估切割的可重复性和均匀性。我们的发现表明需要筛选和优化树脂制剂以在截面厚度方面达到最佳重复性。最后,我们探索了在嵌入环氧树脂的明胶基质中不规则形状的组织样品的封装,以产生更多均匀的切片。
二维(2D)材料中的摘要研究兴趣由于其独特而引人入胜的特性而导致了指数增长。高度裸露的晶格平面以及2D材料的可调电子状态在设计新平台上为能量转换和传感应用的新平台创造了流动机会。仍然,理解这些材料的电化学(EC)特征的挑战是源于固有和外在异质性的复杂性,这些异质性可能会掩盖结构 - 活性相关性。扫描EC探针显微镜调查在揭示纳米级级别的局部EC重新激素方面提供了独特的好处,而纳米级级别则无法使用宏观方法。本综述总结了应用扫描EC显微镜(SECM)和扫描EC细胞显微镜(SECCM)的最新进展,以获得对2D电极基本面的独特见解。我们展示了EC显微镜在解决缺陷,厚度,环境,应变,相位,堆叠和许多其他方面的功能,以及代表性2D材料及其衍生物及其衍生物的光电化学。对扫描EC探针显微镜调查的优势,挑战和未来机会的观点进行了讨论。
应将对应关系发给BSA(balpreet.singh.ahluwalia@uit.no)结构化照明显微镜(SIM),可在高速下对亚细胞结构进行实时细胞超分辨率成像。目前,Linear Sim使用自由空间光学器件以所需的光图形来照亮样品,但是这种布置容易错过一致性,并为显微镜增加了成本和复杂性。在这里,我们提出了一种基于光子芯片的替代2D SIM方法,其中显微镜中的常规玻璃样品载玻片被平面光子芯片所取代,该平面光子芯片既可以固定并照亮样品。光子芯片将SIM的光照明路径的足迹降低到约4x4 cm 2。芯片上的一系列光学波导以不同的角度创建了站立的干扰模式,从而通过evanevanevanecent磁场照亮了样品。高折射率氮化硅波导允许在成像空间分辨率中增强2.3倍,超过了SIM的通常2x极限。总而言之,CSIM提供了一种简单,稳定且负担得起的方法,用于在大型视野上执行2D超分辨率成像。光学显微镜的空间分辨率通过衍射有效地限制了可实现的分辨率横向约250 nm,而轴向为500 nm的1,2。超级分辨率荧光显微镜的出现(通常称为纳米镜检查)证明了欺骗衍射极限的能力,将显微镜的横向分辨率向下延伸到只有几个纳米3。因此,超分辨率成像的下一个飞跃可以通过增加纳米镜方法的吞吐量来实现。在现有的光学纳米镜检查方法4-8中,结构化照明显微镜(SIM)9,10对于大多数明亮的荧光团作品。,而不是在SIM中照亮样品,而是在SIM中照亮了正弦激发模式,可以照亮样品,并在摄像机上捕获荧光发射。通常使用样品平面上的两个或三个梁的干扰来生成正弦激发光。通过乘法在频率空间中代表卷积,混合了两个函数的空间频率,在样品平面上结合了照明和对象函数。以这种方式,由于频率下转换与所得荧光发射为Moiré边缘模式,因此在物镜的通过频带的通过频带下方可以提供高频,未解决的内容。要从Moiré模式中提取高频含量,需要三到五个相移的结构化照明才能改善沿一个轴的分辨率。对于各向同性分辨率,必须重复该过程的激发模式的3个方向(角度),对于2D(3D)SIM重构,总共有9(15)个图像。由于SIM只需要9(15 for 3d)图像即可在广泛的视野上创建一个超分辨率图像,因此此方法本质上是快速的,这使其成为实时细胞光学纳米镜检查的最流行方法之一。,尽管STED和SMLM方法在单个单元格的水平上提供了出色的图像,但是当需要许多细胞的高速图像以建立统计影响时,这些技术会遭受低吞吐量。在常规模拟中,照明和开发高分辨率方法,例如刺激激发耗竭(STED)显微镜技术4,5和单分子定位显微镜(SMLM)6-8,从而使分辨率降低到几十纳米量,在生命科学中发现了新的发现可能性。在现有的超分辨率显微镜技术中,SIM提供了最快的时间分辨率,并且与标准标签和低光毒性的兼容性SIM方法指向实际高通量纳米镜检查方向。为了充分利用快速SIM成像技术的实用性,可实现的空间分辨率,方法的吞吐量和SIM的系统复杂性需要改进。
相拟合分析的基础在于使用相组合变换将图像的每个像素映射到二维空间中,称为相分子空间,基于该像素内部跨荧光寿命或光谱尺寸1,2的光子分布。每个像素在相量空间中的位置取决于光子分布的形状,并且独立于信号的强度。通过相量表示的分析不需要对样品的性质或模型的拟合的先验知识。此外,快速傅立叶变换算法的利用可实现快速计算。此分析简化了视觉检查和识别不同像素的种群,随后可以将其映射到原始的荧光图像(或图像集)3。此外,相量转换的数学特性使研究人员能够通过观察相量空间中代表的光子分布的变化来理解样品中发生的现象。在在线方法中提供了分析荧光寿命显微镜图像的相思方法背后的数学概述。
D V Christensen 1 , ∗ , A Staub 2 , T R Devidas 3 , B Calisky 3 , K C C C C C C Cus 4 , 5 , J Webb 6 6 6 , ,K Wagner 7,P Malletinsky 7,SAR 9,C R DU 10,A Yacoby 11,D Collomb 12,S弯曲13 ms,有15,v nei 16,H W Schumacher 17,Sievers 17,H Saito 18,一个echler 21,C L Degen 21,J McCord 22,23,M Vogel 22,23,M Fie 24,P Fischer 2,s s thei 29,c donnelly 30,31,fbüttner32,33或34,w hu 35,s zayko 36,s eisebitt 37,38,38 pfau 37,r free 39,m关闭39,f s yasin 40,b j mcmorran 41,滑雪42,x yur 40,a lubk 16,43,43,16 ,n pryds 1,d makarov
为了将空间分辨率极限推向纳米级,基于同步加速器的软 X 射线显微镜 (XRM) 实验需要向材料施加更高的辐射剂量。然而,相关的辐射损伤会影响精细生物样品的完整性。本文报道了软 X 射线辐射损伤在安装在 Si 3 N 4 膜上的常见薄冻干脑组织样本中的程度,如傅里叶变换红外显微镜 (FTIR) 所示。研究发现,冻干组织样本受到振动结构普遍退化的影响,尽管这些影响比文献中报道的石蜡包埋和水合系统中观察到的影响要弱。此外,在常规软 X 射线曝光中,首次可以识别出组织-Si 3 N 4 相互作用的弱、可逆和特定特征,进一步突出了生物样本、其制备方案和 X 射线探针之间的复杂相互作用。
摘要:分子腔内成键的氢原子经常经历隧穿或热传递过程,这些过程在各种物理现象中发挥着重要作用。此类传递可能需要也可能不需要中间态。此类瞬时状态的存在通常通过间接方式确定,而尚未实现对它们的直接可视化,主要是因为它们在平衡条件下的浓度可以忽略不计。在这里,我们使用密度泛函理论计算和扫描隧道显微镜 (STM) 图像模拟来预测,在专门设计的电压增强高传输速率非平衡条件下,吸附在 Ag(111) 表面的无金属萘菁分子中两氢转移过程的顺式中间体将在双 C 形态的复合图像中可见。在理论预测的指导下,在调整扫描温度和偏压下,STM 实验实现了顺式中间体的直接可视化。这项工作展示了一种直接可视化难以捉摸的中间体的实用方法,增强了对氢原子量子动力学的理解。
摘要 扫描透射电子显微镜 (STEM) 技术在过去二十年中取得了重大进步。像差校正技术、超高能量分辨率单色仪和最先进的探测器/相机的进步使 STEM 成为从微观到原子尺度研究材料化学和结构的重要工具。这种表征技术对于理解和表征下一代先进材料中铁性材料特性的起源非常有价值。工程材料的许多独特性质,例如铁电性、压电性和铁磁性,都与其原子级组成和结构密切相关。STEM 能够直接观察这些结构特征,从而与宏观特性建立联系。从这个角度来看,我们概述了先进的 STEM 技术在研究铁性材料特性起源中的应用,并讨论了进一步利用 STEM 技术的潜在机会。
固体电解质媒介(SEI)的质量对于大多数电池21化学的性能至关重要,但是由于缺乏可靠的22个操作数字技术,因此在操作过程中的形成动力学尚未得到充分了解。在此,我们报告了一种动态的,无创的,操作的反射23干扰显微镜(RIM),以实现SEI在其形成和进化24过程中具有极高灵敏度的进化过程中的实时成像。在四个不同的步骤25中形成的SEI的分层结构包括富含LIF中的永久内部无机层的出现,26个界面电气双层的瞬态组装以及随之而来的临时外部有机层27的出现,其存在与电化学循环相比具有可逆性。RIM成像揭示了两个间互强度的厚度之间的反相关性28,这意味着永久性无机29内层内层决定了有机富含有机的外层形成和LI核的成核。30 SEI动力学的实时可视化为电池相互作用的合理设计提供了强大的工具。31