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将高纯度的染料-抗体荧光探针应用于生物组织三维染色成像
开发了一种分子荧光探针IR-E1，它在水溶液中量子产率可以达到0.7%并且在体内可以通过肾脏排泄。虽然该量子产率在相关材料中已经是比较高的，但要达到快速成像并实现更深的穿透深度仍需要更亮的探针材料。 研究了一类新型的高效荧光分子探针的理性设计。荧光分子由电子屏蔽基团（shielding unit）、给体基团（donor）、受体基团（acceptor）组合，形成S-D-A-D-S型分子(图1a)。目标分子IR-FE以3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)为电子给体（D），以烷基链取代芴为电子屏蔽基团（S）。通过理论计算模拟，发现EDOT为电子给体时分子骨架具有更大的扭转角和更加调谐的表面静电电位分布，可有效保护受体基团苯并双噻二唑（BBTD），阻止其与溶剂分子或其它分子发生相互作用（图1b）。同时，烷基链取代芴和分子骨架扭转的共同作用可减弱分子间相互作用而降低聚集荧光淬灭。IR-FE的发射波长在900-1400 nm范围，在甲苯中的量子产率高达31%（图2a），在以聚乙二醇进行水溶性修饰后量子产率可保持在2%（图2b），这是迄今为止报道的在水相中量子产率值最高的水溶性近红外二区有机荧光分子探针。研究发现EDOT是荧光分子在水溶液中保持量子效率的关键因素。
南方科技大学
2021-04-13
一种基于时空联合调制和MZI光波导阵列的成像光谱仪
本实用新型公开了一种基于时空联合调制和MZI光波导阵列的成像光谱仪。采用无狭缝成像系统，包括前置镜以及一层干涉光谱仪芯片或者多层干涉光谱仪芯片相层叠而成的三维芯片，每层干涉光谱仪芯片包括主要由模斑转换器阵列、MZI阵列和探测器阵列依次连接而成的光波导结构，MZI阵列由具有不同干涉臂差的MZI平行排列而成，每个MZI的输入端口在成像像面上接收平行于推扫图像区域上同一排或列的像元信号。本实用新型既简化了光路的复杂程度，又极大减轻了成像光谱仪的重量和体积，具有高集成度和高稳定性，并大大提升了系统的入射光通量，使得成像光谱仪小型化、轻型化。
浙江大学
2021-04-13
中国科学技术大学实现活细胞的高分辨低功耗快速拉曼成像
中国科学技术大学工程科学学院ZacharyJ.Smith教授团队和华中师范大学化学学院高婷娟教授团队在拉曼生物成像研究领域取得新进展，提出了一种基于线扫描拉曼成像系统和偶氮增强拉曼探针相结合的快速生物成像方法，实现了对细胞器动态过程的高分辨率、低功耗的影像。
中国科学技术大学
2022-09-02
一种双通道荧光光学显微成像中基于图像处理的自动对焦方法
本发明公开了一种双通道荧光光学显微成像中基于图像处理的自动对焦方法，包括 S1 获得生物组织样本当前冠状面轮廓，并获得三个对焦窗口位置；S2 对三个对焦窗口进行扫描，并采集第 i 层生物组织样本细胞构筑通道的图像；S3 判断当前层三个对焦窗口的图像采集是否完成，若是，则 i＝i+1，并进入 S4，若否，则返回 S2；S4 判断·830·采集层数 i 是否大于预设的阈值，若是，则进入 S5，若否，则返回 S2；
华中科技大学
2021-04-14
中国科学技术大学在植物叶片代谢物质谱成像取得新进展
近日，中国科学技术大学国家同步辐射实验室潘洋教授团队利用自行研发的解吸电喷雾电离/二次光电离（DESI/PI）质谱成像平台（Analytical Chemistry,2019,91, 6616-6623）结合多孔聚四氟乙烯印迹技术，实现对多种植物叶片中代谢物的空间成像。
中国科学技术大学
2022-10-17
国科大博士生导师徐富强在星形胶质细胞活体成像方面取得进展
研究团队在精密测量院研究员徐富强和王杰的带领下，联合磁共振成像与病毒基因改造技术率先提出一种新型基因编码生物磁共振成像技术，逐步实现神经元网络（Neuroimage, 2019; Human Brain Mapping, 2021）和星形胶质细胞（Molecular Psychiatry, 2022）在体水平的无创检测。
中国科学院大学
2022-06-01
天然气水合物的磁共振成像（MRI）可视化检测及分析技术
天然气水合物存在于高压、低温的环境中，传统的实验室可视化检测需要配以耐高压透明视窗，不但降低了压力容器的耐压范围并且可视化效果也不理想。采用非光源性的可视化检测技术——磁共振成像解决了这一难题。并且通过对天然气水合物生成 / 分解过程图像亮度的变化分析得到被测样品中自由水的含量以及天然气水合物饱和度。能够对被测样品中所包含的天然气水合物资源量进行评价。技术指标如下，样品管压力 15MPa ；温度控制范围：常温～ -15 ℃；样品尺寸：φ 15mm ；图像分辨率： 0.125mm /pixel 。
大连理工大学
2021-04-13
曲面光学结构的多电荷耦合器件组 自适应成像仪及方法
南京工程学院
2021-04-13
一种用于纳米造影剂评价的三维扫描成像装置及方法
：本发明公开了一种用于纳米造影剂评价的三维超声扫描成像装 置，包括超声探头定位单元、机械扫描模块、驱动控制模块、串口通 信模块和图像采集重建模块；机械扫描模块在驱动控制模块的控制下， 扫描待研究对象并将获得的二维超声图像序列反馈给图像采集重建模 块；驱动控制模块在图像采集重建模块的控制下驱动机械扫描模块运 动，并将驱动控制模块的状态信息反馈给图像采集重建模块；串口通 信模块连接图像采集重建模块与驱动控制模块，传输控制命令与反馈 信息；图像采集重建模块根据上述二维超声图像序列重建三维超声图 像；本发明
华中科技大学
2021-04-14
集电化学、光谱和质谱方法于一体的单细胞成像仪
世界上首台有机融合电化学、光谱学和质谱技术的优势于一体的“单细胞时空分辨分子动态分析系统”
一、项目分类
重大科学前沿创新
二、成果简介
南京大学化学化工学院陈洪渊院士领衔的科研团队，在国家自然科学基金重大科研仪器专项支持下，联合清华大学、东南大学、中国医学科学院药物研究所的研究人员，攻克了单个细胞内分子反应动力学过程高时空分辨和微弱信号精准测量的技术瓶颈，研制成世界上首台有机融合电化学、光谱学和质谱技术的优势于一体的“单细胞时空分辨分子动态分析系统”。
首次阐明单细胞内溶酶体中生物催化反应机制；创建了胞内不同空域热传导系数的准确测量，阐明胞内热量产生与耗散机制以及胞内“出汗”与机体“出汗”散热的生命整体一致性；研制成的极紫外(VUV)质谱成像，摆脱了MALDI技术对电离介质的依赖，极大地降低了二次离子质谱(SIMS)的电离碎片，从而降低了重构分子结构的难度，显著提升了我国生命与健康领域高端科研仪器的国际竞争力。
本项目迄今已发表研究论文逾百篇。包括PNAS 4篇，NatureComm. 2篇，Science Adv.1篇，JACS 6篇，Angew. Chem. Int. Ed. 6篇，Anal. Chem. 49篇等。申请了国内专利41件，国际专利1件，授权18件。项目组成员获得教育部“长江学者奖励计划”青年学者以及2018年度仪器仪表学会分析仪器分会“朱良漪分析仪器青年创新奖”；所研发的“单细胞活性分析仪”获“2018年度科学仪器行业优秀新产品奖”及“2021年度日内瓦发明金奖”。
南京大学
2022-08-12