一枚3D打印微型反射镜,让普通样品室也能用光片显微镜
光片显微镜
只照亮样品一薄层的显微镜。
单物镜
只用一个物镜来送光和收光。
光漂白
样品会发出的光逐渐变弱。
发生了什么
莱斯大学(Rice University,一所研究型大学)的团队提出了一种新的显微镜配件。它用3D纳米打印制成,里面有可以反射光线的小型镜面。把这个插入件放入常见的样品室后,光片显微镜就能只用一个物镜工作。过去,这类方法通常需要两个物镜,或专门制作的样品室。研究论文发表在《Nano Letters》。Phys.org报道介绍了这项工作。
先前的难点
光片显微镜只照亮样品的一薄层。这样可以减少周围的背景光,让图像更容易分辨。它也能减少光损伤和光漂白。光损伤是光对样品造成的伤害。光漂白则是样品原本会发出的光逐渐变弱。
不过,传统的光片显微镜常常需要两个物镜,或者需要特殊样品室。研究团队先把这种方法改用于微流控芯片。芯片中有很细的通道,研究人员可以在不同条件下观察细胞。团队让光片在芯片内部反射,进入要观察的区域。
随后,团队制作出对细胞无毒的3D纳米打印插入件。它可以在样品室内部形成反射面。这样,制造光片和接收样品发出的光,都可以使用同一个物镜。
从芯片走向常见样品室
微流控芯片比较复杂,也不能配合所有样品。因此,团队又建立了制作配件的流程,让插入件可以贴合多种市售样品室。研究人员可以把插入件放入样品室,再加入细胞,继续培养和处理。准备样品的流程不必大幅改变。
这种设计有两个主要好处。背景光减少后,研究人员更容易看清单个分子。光对样品造成的伤害也可能减少,光漂白也会减轻。对于已经使用常见样品室的实验室来说,这降低了尝试新方法的门槛。
已经确认的内容
研究团队已经为多个常用样品室制作了设计。实验室还公开了CAD文件,也就是电脑设计图。其他研究人员可以根据合适的设计,制作对应的插入件。现有报道确认的核心成果是:反射插入件让单物镜光片成像可以进入市售样品室。
仍然不知道什么
报道没有给出每一种样品的具体性能数字。我们还不知道不同样品室中的图像对比度会提高多少,也不知道光损伤和光漂白会减少多少。哪些样品室和样品能够长期稳定使用,还需要更多实验。公开设计可以帮助推广,但不能保证每个实验室都会得到完全相同的结果。
接下来要看什么
下一步是让其他研究团队使用这些设计,并测试不同的样品室和样品。他们可以比较图像清晰度、光照负担,以及对实验流程的影响。如果插入件在更多测试中保持稳定,这种方法就可能更容易被采用。它的实际意义在于:一个小型打印部件,或许能让更多实验室利用现有设备,进行对样品更温和的观察。
小镜子让普通容器也能帮助科学家看细胞
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研究人员做了一个小部件,让一种显微镜更容易使用。
光片显微镜
只照亮样品一薄层的显微镜。
物镜
显微镜里送光和收光的镜头。
样品室
放入细胞等东西的小容器。
💡 一句话总结
- 小镜子可以放进常见的样品室。
- 光片显微镜因此可以只用一个物镜。
- 背景光和样品受到的光伤害都可能减少。
莱斯大学(Rice University)的研究团队做出了这个部件。样品室是放入细胞等东西的小容器。部件用3D纳米打印制成。它里面有一个可以反射光线的小面。
光片显微镜只照亮样品的一薄层。周围的光会少一些。图像也会更容易看清。光漂白指会发光的信号变弱。新方法还希望减少光对样品的伤害。
过去的装置常常需要两个物镜。物镜是显微镜里送光和收光的镜头。新部件把光片反射到样品中。这样,同一个物镜可以把光送进去,也可以接收返回的光。
研究团队先在微流控芯片中试验。芯片有很细的通道。后来,他们把部件扩展到常见的样品室。研究人员可以照常加入细胞,继续培养和处理。样品准备流程不必全部重做。
团队还公开了几种常见样品室的电脑设计图。其他研究人员可以照着制作合适的部件。这可能让更多实验室尝试这种方法。
不过,所有样品室是否都一样好用,还不知道。图像会变清楚多少,光的伤害会减少多少,也需要新实验确认。接下来,其他研究团队可以比较不同容器和样品的结果。
小镜子帮科学家看清很小的东西
📰 完整报道: 一枚3D打印微型反射镜,让普通样品室也能用光片显微镜
科学家做了一个小镜子,让看东西的机器少用一些光。
光片显微镜
用一片细光来看小东西的机器。
莱斯大学
一所做科学研究的学校。
莱斯大学,是做科学的学校。那里的人做了一个新部件。它里面有一面小镜子。它可以放进普通的小盒子里。
他们研究的是光片显微镜。它是看小东西的机器。它只给要看的地方一片细光。
以前常常要两个镜头。还要特别的小盒子。现在,一个镜头就能送光。同一个镜头也能收回来的光。
这样,多余的光会少一些。小东西会更容易看见。光也不那么容易伤害里面的东西。会发光的颜色也不容易消失。
科学家先在有细小通道的芯片里试验。后来,他们给普通小盒子做了部件。他们还分享了电脑图纸。别的科学家可以照着做。
可是,还不知道每一种东西都一样好。还要继续试验。