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量子相干控制超分辨荧光宽场显微成像
传统的光学显微系统受到阿贝衍射极限原理的限制，无法分辨尺度小于~200nm的事物，为了突破衍射极限，超分辨荧光显微技术应运而生，在生物成像等领域得到广泛应用。根据成像采集过程，超分辨方法主要可分为两类。一种是单分子定位显微方法（SMLM），通过荧光分子的光开关特性，孤立每个发光分子进行单独定位。此类方法具有不受衍射极限限制的特点，可以得到10-40nm的超高分辨率，但由于分子激活漂白的循环步骤使得采集速度和成像时间较慢。另一种是如结构光照明等宽场成像的超分辨显微技术，可以通过获得相邻区域/荧光分子间一定程度的响应差异来实现分辨率的提升。宽场成像的方法具有较高的时间采集效率，但由于同时激发视野内的全部分子，使得其分辨能力往往在100nm以上。目前还缺乏一种方法在理论上可以有效的兼顾宽场成像的时间采集效率和单分子定位方法的空间分辨率，因此亟需提出一种基于宽场成像对荧光分子高效调制的技术方案。 超分辨方法其本质都是通过识别单个荧光分子的独立的发射特性获得该分子的空间定位。如果可以对宽场成像中衍射极限以内各个发光分子荧光发射差异实现主动控制，则有可能获得更好的超分辨显微结果。近期，物理学院介观物理国家重点实验室极端光学研究团队提出了基于量子相干控制原理主动调制分子荧光发射而获得超分辨荧光显微的方法（SNAC），在宽场成像下实现了分辨率的提升。课题组在ZnCdS量子点体系下获得衍射极限范围内各个量子点的差异化激发。通过设计多个整形脉冲，单个ZnCdS量子点的荧光差异性会得到增强。课题组通过周期性改变整形脉冲和傅立叶增强提取荧光响应的差异。同时，主动控制的图像采集方案可以有效的抑制系统中不随调制周期变化的泊松随机噪声和CMOS工艺导致的固定噪声，极大的提升了信噪比。接着，利用独立开发的混合周期（Combination-FFT）和多高斯拟合定位算法获得最终的超分辨重建结果。研究模拟了邻近双点荧光发射的超分辨定位，其结果可以很好的分辨出低至50nm的相邻荧光分子。对于密集标记的线性结构，SNAC的分辨能力同样有显著性的提高，获得了30nm左右的径向定位精度。在量子点标记的COS7细胞样品的维管结构区域清晰的观测到了维管的平行取向和姿态排布以及纤维交叉区域的95.3nm的邻近双峰，显示出了比已有多种宽场超分辨方法更好的重建结果。这个研究将脉冲整形作为新的控制维度引入荧光超分辨，并将宽场超分辨成像技术的分辨率提升到了与单分子定位方法接近的50nm的水平。
北京大学
2021-04-11
咔唑桥基新型荧光菁染料探针及其制备方法
本发明提供一种咔唑桥基荧光菁染料探针,该菁染料探针结构包括有咔唑桥基分别键合在噻唑橙及噁唑黄的苯并噻(噁)唑和4-甲基喹啉盐之间而形成的菁染料探针;所述咔唑环的3位侧链一端与苯并噻(噁)唑的2位碳相连,咔唑另一端的6位甲酰基与4-乙烯基喹啉盐化合物相连。本发明同时还提供一种咔唑桥基荧光菁染料探针的制备方法。本发明的效果是该荧光染料生物探针制备方法简单,原料易得,使得新合成的荧光染料探针的最大发射波长发生红移,荧光强度增大,Stocks位移增大,荧光量子产率提高,光稳定性增强。本发明保留了噻唑橙和噁唑
天津城建大学
2021-01-12
新型纳米晶荧光材料及其应用技术
北京理工大学材料学院纳米光子学材料与技术实验室在致力于开发性能优异、绿色、实用的纳米晶发光材料研究。在国家“973”计划项目和自然基金项目的支持下，研制出一种基于铜铟硫（CuInS2）和铜铟硒（CuInSe2）的新型、绿色、低毒荧光纳米晶材料，已在白光照明、发光二极管、生物标记、太阳能电池等领域获得重要的应用，相关的材料制备和应用技术已申请了专利。本项目所制备的新型纳米晶荧光材料性能优异，波长可在500-900 nm之间调控，荧光量子产率超过50%，可作为荧光材料
北京理工大学
2021-01-12
高稳定量子点荧光粉的研发
上海交通大学
2021-04-13
面向高流明密度固态光源的关键荧光材料
本项目提出采用常压流动气氛烧结制备Ce3+:YAG基荧光陶瓷的技术路线，大幅降低荧光陶瓷的制备成本，打通荧光陶瓷大规模商业化进程的一个最重要环节。 通过复相结构、气孔控制等手段提高出光效率。同时，为获得更高光色品质的透明晶态荧光体，正在积极研发Ce3+、Eu2+离子激活分子筛衍生物透明晶态荧光体，获得紫外激发下具有高效、高猝灭温度的绿、红发光新型荧光体。提升高流明密度固态光源的光品质。相比荧光单晶及荧光玻璃，荧光陶瓷在光品质调控上更具优势；制备成本低、易于实现批量生产；离子价态稳定，基质结构调控自由度大；显色指数、色温调制能力强；易于复杂形状制备，以提高出光效率或实现光场分布设计。
上海理工大学
2023-05-09
一种三色荧光显微成像系统
本发明公开了一种三色荧光显微成像系统，其包括三色激光合 束模块、第一二向色镜、物镜以及三色荧光成像模块；所述三色激光 合束模块用于将三种单色光合并成一束三色激光，投射在第一二向色 镜上；第一二向色镜反射激光同时透射荧光，其用于反射三色激光， 投射在物镜上；所述物镜用于透过三色激光并收集激发的混合荧光， 并将收集到的混合荧光投射在第一二向色镜上，第一二向色镜用于透 射混合荧光，投射在三色荧光成像模块上；所述三色荧光成像
华中科技大学
2021-04-14
荧光与核素双模载体小动物成像系统
1 成果简介荧光与核素在体小动物成像系统是在国家 863 计划的支持下研制的世界首台小动物在体（活体）分子成像系统。该系统具有同时实现荧光断层成像与正电子发射断层成像(PET)的双模式信息融合分子影像检测功能，可以以 3D 方式显示活动物体内任何位置的特定细胞和分子事件。在该系统中，发展了旋转扫描式动物在体全景成像检测技术和断层扫描三维重建技术，有效解决了伽玛光子信息采集与荧光图像获取相互干扰的难题，同时提高了荧光的检测深度；通过研发的光子漫射理论逆向算法，提高在体检测的空间分辨率和空间定位精度，结合 PET 深层透视的优点，可以 3D 方式显示活动物体内任何位置的特定细胞和分子事件。目前拥有 12 项专利。 该平台采用荧光和核素双模标记的检测方法和技术，研究者可以在一次实验活动中同时获取荧光、 PET 及双模融合的多种数据，并进行分析，从而可以更好更为全面地理解疾病产生的机理，研究药物的作用机制，也可以分析疾病耐药的发生过程，以及药效的持续时间等。研究人员能够使用该系统实时监测活体动物内部器官、组织与细胞、基因蛋白分子等不同层面的动态变化信息，开展在体水平的生命科学与医学科研和应用研究工作。例如，研究肿瘤和癌细胞在体生长、分化、凋亡、转移、扩善，药物在细胞、组织、器官层面的输送、扩散、代谢与定点释放，药物作用下体内肿瘤或癌细胞的生长、凋亡变化，以及与各种疾病相关的分子、细胞、组织的动态变化情况。 （ 1） 肿瘤小鼠荧光图像 （ 2）荧光与 PET 断层图像 上图 荧光与 PET 双模成像 系统特点：荧光与 PET 同时双模成像；动物在体 360゜全景无遮挡扫描成像；支持常规荧光或 PET 成像，也可以采集双模数据；荧光活体成像超越常规的浅表成像，支持 FMT 及小动物深度组织的成像。2 应用说明应用领域：药物研发和筛选；病理机理与病毒研究；新一代分子影像药物研发；药物代谢过程， 基因治疗效果及药效评价。
清华大学
2021-04-13
金龟子绿僵菌CQMa421制剂
首次提出针对某一特定作物全生育期的主要害虫和天敌菌株选育新策略， 从1000多个菌株中选育出能有效防治稻飞虱、稻纵卷叶螟等水稻主要害虫，但 不侵染寄生蜂、蜘蛛等害虫天敌的安全、广谱、高效的金龟子绿僵菌菌株CQMa421o 通过高温筛选技术，筛选到与CQMa421兼容性良好的乳化剂、悬浮稳定剂、保护 剂。采用油相包裹技术，开发出能常温储藏1年以上、稳定悬浮及适宜高倍水稀 释等特性的广谱杀虫真菌农药，建立绿僵菌CQMa421全程防治水稻主要害虫的技 术体系等多个配套应用技术，满足水稻化学农药减量使用的需求。同时，针对茶 叶、烟草、蔬菜、柑橘等多种作物害虫，开发出系列产品并大面积推广应用。研 发的金龟子绿僵菌CQMa421系列产品被国家列为水稻三个重大害虫优选生物农 药，被多省市列为重点推广产品和政府采购名录，入选2017年（中国）农业农 村十大产品名录。在全国农技推广服务中心的支持下，联合重庆聚立信生物工程 有限公司在全国10多个省（市）推广CQMa421绿僵菌产品的水稻病虫害防控新 模式，面积已达20余万亩。相关研究成果也受到资本市场的广泛关注，由重庆 聚立信生物工程有限公司融资1.5亿元，已经对“金龟子绿僵菌CQMa421农药” 进行产业化转化。
重庆大学
2021-04-11
一种植物内生菌及其应用
本发明公开了一种植物内生菌，分类命名为巨大芽孢杆菌(Bacillus?megaterium)，完整命名为巨大芽孢杆菌(Bacillus?megaterium)SAN1，该菌株已于2013年3月11日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC)，保藏编号为CGMCC?No.7295。本发明还公开了所述的植物内生菌在修复设施土壤次生盐渍化与镉复合污染中的应用。本发明提供的巨大芽孢杆菌CGMCC7295能够促进植物的生长，改善土壤理化性状，同时促进植物对Cd的吸收，有效的消除土壤中的Cd污染；并且能高效转化土壤的硝态氮，减轻次生盐渍化的危害；通过巨大芽孢杆菌CGMCC7295与植物的联合作用，可实现设施土壤次生盐渍化与重金属Cd复合污染的修复。
浙江大学
2021-04-11
动物源纤维素分解菌发酵秸秆技术
国内外首次利用动物源纤维素分解菌发酵秸秆和鸡粪，秸秆经 发酵后，能够使 CP 含量提高 318.92%，NDF、ADF 和 CF 含量分别下降 20.89%、 29.94%和 49.07%，各种氨基酸含量提高 100-200%；能够使骨粉、CaHPO4 和 Ca3(PO4)2 溶磷效果分别提高 701.75%、586.03%和 680.73%，使动物体内磷的表青岛农业大学科技成果介绍 2017 －59－ 观消化率提高 13.15%。利用该菌株发酵鸡粪，能够使鸡粪中氮、无机磷、有机 质含量分别提高 12.13%、74.7%、15.6%，CF 降低 39.15%，氨气降低 55.12%， 鸡粪大肠杆菌值为 0.05g，寄生虫卵死亡率为 96%；臭度达到 M2 级，符合 NY/T1168 畜禽粪便无害化处理技术规范。该成果达到国际先进水平，并已申请国家专利 （200810086018.2）。 生产条件及经济效益预测：项目适于微生态制剂生产企业，在已有产品和 加工设施的基础上，通过引进发酵菌种和发酵工艺便可以快速生产出发酵制剂 并投放市场，即可获得高额利润。发酵秸秆工艺简单，既适合于规模生产又可 以分散加工，便于广大农村和企业推广应用。采用本项技术可有效利用秸杆资 源，改善环境，防止污染，缓解蛋白资源短缺，达到节约饲料的效果。另外， 该发酵菌还能够使鸡粪中的氮、无机磷、有机质的含量提高，粗纤维和氨气浓 度降低，为鸡粪资源的合理利用和减少环境污染提供有效的解决途径。该项目 属于一个投资少见效快的项目。
青岛农业大学
2021-04-11