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徕卡发布视频显微镜LeicaDVM6

  大学分校(UCLA)研究人员们最近开发出一种新的手机附件设备,能将任何智能手机变成一款DNA扫描荧光显微镜。这项创新可望对于医疗诊断带来深远影响,并再次展现如何有效利用智能手机来降低医疗成本,以及为开发中国家带来先进的医疗诊断技术。

  

  这款智能手机的附件包括一个外部透镜、薄膜滤光器、可微调的微型楔形榫头支架,以及雷射二极管,全部封装在一个以3D打印的小型方盒中,并整合成一款手持式荧光显微镜。

  

  “DNA单在拉长时的宽度约2nm,”UCLA霍华德.休斯医学院(HHMI)教授Aydogan Ozcan表示,“以透视来看,它使DNA较人的发丝还细约50,000倍。目前,为单个DNA进行成像需要昂贵又庞大的光学显微镜工具,使其几乎仅限于先进的实验室设置才能进行。相形之下,这款适用于个人手机的附件设备显然就没那么昂贵了。”

  

  虽然其他“智能手机变身显微镜”的设备也能够成像出较大规模的对象,例如细胞;但是,Ozcan的研究团队最新开发出的这款智能手机光学附件,则是首款可成像DNA单纤薄链以及调整其大小的设备。

  

  该设备主要用于远程的实验室设置,以诊断不同类型的癌症与神经系统疾病,例如阿尔兹海默症(Alzheimer),以及侦测传染病的抗药性。为了利用手机上的相机,首先必须以荧光标记以及标示所需的DNA。Ozcan表示,如今,这种实验室程序已经能在偏远地区以及资源有限的下进行了。

  

  为了扫描DNA,研究团队开发出可执行在同一支智能手机上的运算接口,以及一款Windows智能应用程序。扫描后的信息可被传送至远程Ozcan实验室中的服务器,然后测量DNA长度。在联机可靠可情况下,完整的数据处理过程只需要10秒钟的时间。

  

  在Ozcan的实验室中,研究人员们成像荧光标记与拉伸DNA节段,为该设备的准确度进行测试。结果发现它能够可靠地倍增10,000个碱基对或更长的DNA节段(碱基对是构成DNA的基本结构单元)。许多重要的基因都落在这个大小范围,包括为金葡萄球菌与其他细菌提供抗生素抗药性的细菌基因 ,大约有14,000个碱基对长。

  

  然而,由于较短节段时的讯噪比(SNR)侦测减少以及明显差异,智能手机显微镜在5,000或更短碱基对节段时的准确度急速下降。这时,必须将该设备的现有透镜置换成更高数倍数,就可以轻易地解决这个问题。

  

  除了用于定点照护诊断,Ozcan该平台也可用于区别高量的DNA节段,从而有助于解决使用传统凝胶电泳的问题——在生物化学和生物学中,这种凝胶电泳经常用来扩展DNA与RNA节段。接下来,Ozcan及其研究团队计划测试该领域的其他组件,进一步侦测与疟疾有关的抗药性。

  

  

   根据MarketsandMarkets发布的全球显微镜市场报告显示:目前,光学显微镜占据了全球显微镜市场最大的份额,达到39.5%。但是从2014到2019年,电子显微镜预计将拥有显微镜领域最高的年均复合增长率。由于超分辨显微技术持续不断的进步,使得超分辨显微镜成为目前显微镜市场竞争的重要领域。

  

  从地域来看,由于优惠政策和企业投入,发展中的新兴市场,如中东、巴西、阿根廷、墨西哥、中国和印度,是显微镜供应商有利可图的重要市场。

  

  按照应用领域来分,显微镜重要的应用市场可以分为半导体、生物科学、纳米技术和材料科学。大家对于纳米技术不断增加的关注,和企业的良好投资,以及技术进步推动了这一领域的增长,预计这一应用领域将成为显微镜新的重要收入来源。

  

  归因于研究活动的增加和良好的资助,学术机构是目前最主要的显微镜终端用户,其次是工业用户。

  

  对于提高市场占有率,各个主要的显微镜供应商都将推出新的创新型产品作为主要的手段。

  显微镜下的世界很奇妙,平日看不见的微生物在放大后,宛若一片片奇形怪状的“小森林”,好像科幻小说中的外星生物。来自俄罗斯的地理学家Valeriya Zvereva花费数月接近这些被忽视的小菌虫,拍摄下它们活力多姿的身影,为我们展示了一个不为人知的奇妙世界。

  

  上图中的菌虫如同晶莹剔透的珊瑚丛,只不过它们生活在地面上而不是深海里。这些小霉菌就在人们的脚下,然而很少有人了解它们的存在。

  

  美国休斯敦大学研究人员近日开发出一种新型光学镜头,能直接贴在智能手机上,将图像放大120倍,分辨率达到1微米,而成本只需3美分。相关论文发表在《生物医学光学》上。

  

  休斯敦大学电气与计算机工程副教授石为川(音译)说,这种镜头能像显微镜一样工作,成本低,使用方便,因此非常适合用在中小学生教室里。它还可用在临床上,让那些小型偏远的诊所也能与其他地方的专家共享图像。

  

  据每日科学网报道,这种镜头用聚二甲硅氧烷(PDMS)制成。PDMS是一种浓度像蜂蜜的材料,能精确附着在一个预热表面逐渐凝固。论文第一作者、博士生宋宇龙(音译)说,镜头的曲率,也就是放大率取决于PDMS的加热时间和加热温度。最后形成的镜头柔韧灵活,就像柔软的眼镜,但它们更厚,也略小一些。这种镜头可以简单地贴到智能手机的摄像头上,即可把摄像头变成显微镜,光学放大120倍后,图像分辨率能达到1微米。而且,由于PDMS和玻璃并不会永久性地粘在一起,用过后镜头还可以很容易地取下来。

  

  传统镜头是通过机械抛光或注射成型制成的,材料一般是玻璃或塑料。虽然也有液体镜头,但不能凝固,要装在特殊容器里保持稳定。宋宇龙说,其他液体镜头需要附加设备才能贴在智能手机上,这种镜头能直接贴上去而不会掉下来,还能重复使用。对于研究来说,要拍摄人类皮肤毛囊组织的幻灯片,就可以用智能手机-PDMS系统或奥林巴斯IX-70显微镜。在放大120倍时,智能手机镜头比得上奥林巴斯100倍显微镜,有软件支持的数字放大还能进一步提高。

  

  研究人员估计,造一个这种镜头总成本可能是3美分。相比之下,传统科研用显微镜则要花上万美元。因而,这种镜头很适宜中小学生使用,是他们进行田间或室内研究的一种廉价、便利的手段。他们只需把镜头贴在智能手机上,就能通过电子邮件或文档很容易地共享照片,而且由于这种镜头非常便宜,丢了或坏了也不是大事。

  

  

  徕卡在Heerbrugg发布了最新的视频显微镜Leica DVM6, 这是一款多功能视频显微镜,可以用在检测分析,质量控制,失效分析,研发产品和等领域的测量分析。集成的照明和复消色差物镜确保了高品质的图像。 Leica DVM6的设计让用户可以直观地操作机器,比如单手倾斜机器和替换显微镜的物镜。显微镜的编码功能使得测量结果很容易重现,报告和文档都可以一键生成。

  

  徕卡的产品经理Georg Schlaffer表示:“每个人都可以是 Leica DVM6的专家,因为有16:1的变倍比,用户可以简单地操作样品,单手倾斜镜头,甚至可以单手替换镜头同时保持聚焦状态。编码功能把很多信息和图像一起保存,这样重现样品结果和日常的文档报告都非常地容易。”

  

  除了16:1的变倍比,用户可以选择3个不同的物镜覆盖10倍到2350倍的放大范围,能够分辨0.4mm的细节。复消色差的物镜在整个放大范围都能避免彩色边框效果,用户可以单手换物镜同时工作不会被打断,同时保持聚焦状态。由于带有可倾斜的支架,用户可以倾斜-60度到+60度范围来观察样品。加上不同的照明选择和对比度选择,用户可以看到很多直立的时候看不到的细节。

  

  Leica DVM6能够追踪精确的参数值并且和图像一起保存,编码的信息包括物镜,摄像头,照明设置,样品台高度,手动和电动样品台的旋转角度等信息。这些保存的参数可以随时调用,编码功能能够提高效率,使工作更有效率。用户可以一键生成文档和报告。

更新时间:2018-09-28 09:07  标签:

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