新型数字化高灵敏度荧光显微镜及其在生物学中的应用

尽管普通荧光显微镜已广泛应用于生物医学领域,其性能上还存在一些不足,为了克服它的弱点,借助于像增强器和ＣＣＤ,将倒置生物显微镜改造为数字化高灵敏度荧光显微镜,并增加动态图像获取功能。改进后的荧光显微镜具有以下优点：（１）灵敏度极高,可探测微弱的荧光图像;（２）运用图像融合技术,实现荧光准确定位;（３）适合于观察切片和活细胞;（４）可研究细胞荧光图像的动力学特征;（５）能够给出图像上各点的坐标和对应的发光强度,具有定量显示特点;（６）图像处理软件功能完善,操作方便。利用该荧光显微镜,以吖啶橙为荧光标记物观察正常细胞和凋亡细胞的不同状态,获得良好的实验效果。     

荧光成像技术及其在生命科学中的应用

近年来,荧光成像技术发展迅速,其成像系统通常为目前最先进的分析检测仪器之一的激光共聚焦显微镜,荧光探针是荧光成像技术的核心之一。作为新兴光学成像技术,荧光成像技术在生命科学领域中应用广泛,可用于蛋白质及金属离子检测,肿瘤疾病的诊断,并为药物新剂型的研究提供了新思路。     

双光子显微镜在生物医学中的应用及其进展

光学显微镜的发展历史是一段不断提高显微镜的分辨率和对比度的历史。双光子显微镜是近30年来非线性显微镜的研究发展的代表。它在分辨率上与共聚焦显微镜相当,但在成像的层析穿透深度上有显著提高,并且大大减少了光毒性与光漂白。由于生物细胞组织中富有各种自家荧光源,因此双光子显微镜被广泛应用于皮肤组织甚至癌组织以及细胞的成像。基于共聚焦扫描显微镜的双光子显微镜可以很容易的与二次谐波显微镜组合,对皮肤组织中的重要成分胶原纤维进行成像。双光子显微镜还可以结合其他非线性光学现象对组织以及细胞进行成像,显示其强大的生命力。将来随着携带方便且廉价的双光子显微镜的出现,双光子显微镜有望在临床医学上发挥其有效的作用。     

荧光显微镜摄影技术中两种特殊技巧介绍

免疫荧光标记法敏感性高,对于含量极微的抗原、普通酶法不容易显示的标本尤为实用,染色技术成熟、简单易行,现已经广泛用于细胞学、分子生物学研究、临床疾病的诊断等工作中,已经成为诸多研究惯常选用的经典方法。另外绿色荧光蛋白作为一个优秀的蛋白合成示踪剂,对于它的观察也需要荧光技术。但是荧光衰竭快,染色标本保存时间很短,重复观察以及显微照相技术难度较大。因此荧光显微照相技术的好坏直接关系到实验成败。     

荧光标记技术在肿瘤模型研究中的应用

目的利用绿色荧光小鼠和红色荧光蛋白标记肿瘤细胞,建立荧光标记的小鼠肿瘤模型,并建立活体荧光成像和荧光显微镜成像在整体和细胞水平直接观察肿瘤的技术。方法将小鼠B16黑色素瘤细胞接种到绿色荧光蛋白转基因小鼠皮下,建立GFP小鼠肿瘤模型。以红色荧光蛋白作为标记基因导入小鼠黑色素瘤细胞B16细胞,建立稳定表达红色荧光蛋白的细胞株。将表达红色荧光蛋白B16细胞接种到绿色荧光转基因小鼠皮下,建立双荧光小鼠肿瘤模型。用荧光显微镜和活体荧光成像系统检测小鼠肿瘤的发生发展。结果分别建立了GFP小鼠肿瘤模型和双色荧光小鼠肿瘤模型。利用活体荧光影像仪可以观察双色荧光小鼠模型中受体绿色荧光组织和红色荧光移植肿瘤相互融合。利用荧光显微镜,可以观察到肿瘤内绿色荧光标记的来源于受体小鼠的血管和免疫细胞。经香菇多糖刺激的GFP小鼠肿瘤模型的移植瘤组织中,来源于受体小鼠绿色荧光标记的免疫细胞明显多于经生理盐水刺激的对照小鼠。结论利用绿色荧光小鼠和红色荧光RFP标记肿瘤细胞建立荧光标记的小鼠肿瘤模型,采用活体荧光成像仪和荧光显微镜可在整体和细胞水平直接观察肿瘤的生长以及肿瘤与宿主的相互作用。     

激光扫描共聚焦显微镜荧光探针的选择和应用

激光扫描共聚焦显微镜是检测生物荧光信号的最新技术手段。不仅广泛用于荧光定性、定量测量,还可用于活细胞动态荧光监测、组织细胞断层扫描、三维图象重建、共聚焦图象分析、荧光光漂白恢复、激光显微切割手术等。本文拟就激光扫描共聚焦显微镜常用的检测内容及其相关荧光探针的选择和应用做一简单的介绍。     

激光荧光技术及其在生物医学研究中的应用

激光荧光技术是研究生物体系结构与功能的重要手段,发展迅速,应用广泛。我们研制了用氩离子激光器作光源的多参数流式细胞光度计,荧光漂白恢复装置以及毫微秒荧光谱仪。本文对其原理、结构及其在生物医学研究中的应用作了详细的介绍。     

跳跃探针式离子电导显微镜技术及其在生物学研究中的应用

跳跃探针式离子电导显微镜(hopping probe ion conductance microscopy,HPICM)技术是一种新型的扫描探针显微镜(scanning probe microscopy,SPM)技术,其能够在生理条件对形态复杂的活体生物样品进行非接触式的纳米尺寸成像。这项新技术克服了传统扫描离子电导显微镜(scanning ion conductance microscopy,SICM)连续负反馈控制会造成样品和探针损坏的缺点,扩大了SICM在生物学研究中的应用范围。本文综述了HPICM技术的基本原理,结合国内外研究现状介绍了HPICM在生物学领域的应用,并对其发展趋势进行了展望。     

HeLa细胞对竹红菌甲素摄取的直接观察与动态过程分析

利用荧光光谱测定方法和高灵敏度荧光显微镜成像技术研究了竹红菌甲素（ＨＡ）在Ｈｅｌａ细胞中的分布,动态过程及其影响因素和光敏损伤效应。结果显示：ＨＡ主要分布于细胞膜及胞浆中,只有很少量的ＨＡ进入细胞核中,细胞对ＨＡ的吸收,随着培养液中ＨＡ浓度的增大和保温时间的延长而增加,当保温时间超过１６小时,或当ＨＡ浓度达８７μｇ／ｍｌ以上时,细胞对ＨＡ的吸收呈现饱和趋势。保温时间在２４小时以内,对ＨＡ排出较快,     

原子力显微镜在微生物学领域的应用*

原子力显微镜是揭示微生物表面结构及其与功能相关性的一种新的有力的工具,它具有比传统电子显微镜更高的放大倍数和极高的分辨率,能对从原子到分子尺度的结构进行三维成像和测量,并且可以在生理条件下实时进行。因此,原子力显微镜越来越多地应用到微生物学的各个方面,并且取得了许多令人鼓舞的结果。     

赤霉素及竹红菌甲素荧光量子产率的常量化区域

通过对赤毒素、竹红菌甲素及苯酚量子产率的测定与比较发现,这三种荧光化合物都具有一个相对于激发波长的量子产率的稳定区域。尽管它们具有多个激发峰,但不同激发峰所激发的荧光量子产率差别较小。竹红菌甲素在室温放置一个月,690nm荧光光谱有明显的改变。以上结果提示在测定未知荧光化合物的量子产率时,被测溶液的散射较强,同时荧光物的激发与发射波长彼此相接近。量子产率较弱时,可以在最大激发峰的蓝移方向上选择激发波长来避免散射光的干扰,提高量子产率测定的准确度。竹红菌甲素在690nm的荧光肩峰,可能是分子空间结构上容易发     

绿色荧光蛋白及其在植物研究中的应用

绿色荧光蛋白（ＧＦＰ）是海洋生物水母（Ａｅｑｕｏｒｅａｖｉｃｔｏｒｉａ）体内的一种发光蛋白,分子量２７ｋＤ,由２３８个氨基酸组成。该蛋白６５～６７位ＳｅｒＴｙｒＧｌｙ三种氨基酸环化加氧形成特殊的生色团结构。野生型ＧＦＰ发光较弱,而且ｇｆｐｃＤＮＡ含有隐蔽型剪切位点,而加工改造的ＧＦＰ在植物中能够正常表达并且加强了荧光信号。ＧＦＰ作为新的报告基因和遗传标记被广泛应用于植物研究之中。     

几种虫生真菌附着胞的荧光显微及扫描电镜观察

本研究通过对细脚拟青霉、蝉拟青霉、玫烟色拟青霉、金龟子绿僵菌和莱氏野村菌在疏水表面产生附着胞的荧光显微镜观察和扫描电镜观察,明确五种虫生真菌均可产生附着胞,细脚拟青霉和金龟子绿僵菌产生单附着胞和复合附着胞两种形态,均呈椭圆至长椭圆形,如遇到不适合浸染的部位,则重新产生芽管向前延伸直至找到适合入侵的部位。蝉拟青霉分生孢子多在顶端发芽成人字形,末端形成椭圆形附着胞,该拟青霉再生附着胞能力强。金龟子绿僵菌和莱氏野村菌附着胞表面有较厚的粘液层,而三种拟青霉附着胞表面均未见有粘液层。     

人工神经网络模型及其在农业和生态学研究中的应用

对于一些复杂的农业生态系统,人们对其生态过程了解较少,且这些系统的不确定性和模糊性较大,用传统的方法难以模拟这些系统的行为,神经网络模型因为能较精确地模拟这些系统的行为,而引起生态学者们的广泛兴趣。该文着重介绍了误差逆传神经网络模型的结构、算法及其在农业和生态学中的应用研究。误差逆传神经网络模型一般采用三层神经网络模型结构,三层的神经网络模型能模拟任意复杂程度的连续函数,而且因为它的结构小而不容易产生与训练数据的过度吻合。误差逆传神经网络模型算法的主要特征是:利用当前的输入误差对权值进行调整。在生态学和农业研究中,误差逆传神经网络模型通常作为非线性函数模拟器用于预测作物产量、生物生产量、生物与环境之间的关系等。已有的研究表明:误差逆传神经网络模型的模拟精度要远远高于多元线性方程,类似于非线性方程,而在样本量足够的情况下,有一定的外推能力。但是误差逆传神经网络模型需要大量的样本量来保证所求取参数的可靠性,但这在实际研究中很难做到,因而限制了误差逆传神经网络模型的应用。近年来人们提出了强制训练停止、复合模型等多种技术来提高误差逆传神经网络模型的外推能力,也提出了Garson算法、敏感性分析以及随机化检验等技术对误差逆传神经网络模型的机理进行解释。误差逆传神经网络模型的真正优势在于模拟人们了解较少或不确定性和模糊性较大系统的行为,这些是传统模型所无法实现的,因而是对传统机理模型的重要补充。     

荧光显微术在当代植物细胞生物学研究中的应用

自从八十年前第一次在显微镜下观察到生物组织经紫外线照射后发射荧光的现象以来,荧光显微术不断获得进步,现已发展成细胞生物学中一个重要的研究手段。高度的灵敏性和专一性、制样与观察程序的简便、尤其是适宜于活细胞研究等特点,是它所具有的独特长处。荧光显微术特别是免疫荧光技术在现代医学生物学研究中的应用是一个     

水产动物行为及其在渔业中的应用研究进展

水产动物的行为研究是渔业领域的重要研究方向,对理解水产动物的行为表型与功能,对提升渔业生产效果有着重要的理论和应用价值。现阶段水产动物行为学的研究成果已被广泛应用于水产动物人工养殖、渔业资源保护和捕捞渔业等多个领域。文章综述了水产动物行为的研究现状,水产动物主要的行为类型,每种行为的发生及其机理,行为间的相互影响及行为在渔业中的应用状况。同时,针对当前水产动物行为学研究存在的问题,提出了今后水产动物行为学的研究方向和研究重点。文章旨在为水产动物行为学领域的研究提供借鉴与启发,并为水产动物行为学研究成果在渔业中的应用提供理论参考。     

白腐菌的研究现状及其在堆肥中的应用展望

白腐真菌是一种能够引起木材白色腐朽的担子菌,因其特殊的代谢类型及其独有的细胞外降解特质,能降解各种难生物降解的有机污染物而成为近年来国内外研究的热点。本从白腐菌的分类与来源、降解机制及其在工业、环境污染治理方面的应用研究进展等对近年来白腐菌的研究现状予以综述,并对其在城市垃圾堆肥化中的应用前景做了展望。     

CRITICAL POINT DRYING AS A PREPARATIVE TECHNIQUE FOR SCANNING ELECTRON MICROSCOPY AND ITS APPLICATION IN LIMNOLOGY

SUMMARY

The preservation technique of critical point drying for use with the scanning electron microscope is described. A study of the periphyton community development on the aquatic macrophyte, Potamogeton pectinatus L. from the littoral zone of Swartvlei, southern Cape Province, is used to illustrate the high degree of resolution achieved using this method.