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自己如何用普通放大镜制作显微镜,冷冻拉曼显微镜:揭示生物分子奥秘的超级放大镜

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一、自己如何用普通放大镜制作显微镜

使用普通放大镜制作显微镜的步骤:

1、准备一张纸板。纸板的一个边缘与放大镜的周长完全相同。它可以把放大镜围成一圈。

2、在放大镜边缘粘贴双面胶,将放大镜固定在卡纸边缘,形成盒状。

3、将另一个放大镜放入纸板夹套中,调整好几个放大镜的间距,确保通过两个放大镜可以看得更清楚,并做好纸板的标记。

4、剪去多余的纸板,将剩余的放大镜固定在标记处,再用透明胶进一步固定纸板盒。一个简单的显微镜就做好了。

扩展资料:

普通的光学显微镜(生物学上经常用到)是根据凸透镜的成像原理,要经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜(凸透镜1)成像。

这时候的物体应该在物镜(凸透镜1)的一倍焦距和两倍焦距之间,根据物理学的原理,成的应该是放大的倒立的实像。

而后以第一次成的像作为“物体”,经过目镜的第二次成像。

由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,根据光学原理,第二次成的像应该是一个虚像,这样像和物才在同一侧。

因此第一次成的像应该在目镜(凸透镜2)的一倍焦距以内,这样经过第二次成像,第二次成的像是一个放大的正立的虚像。如果相对实物说的话,应该是倒立的放大的虚像。

放大镜是凸透镜,从理论上讲可以实现,用你的两个放大镜分别作为显微镜的物镜和目镜。然后再根据生物学的方法制作细菌玻片标本(你自己查查相关资料)再用另一个放大镜把光汇聚到玻片标本上,调节目镜和物镜观察。

参考资料来源:

百度百科-放大镜

百度百科-光学显微镜

二、怎样用放大镜制作显微镜

1、准备一张卡纸,卡纸的其中一个边长正好和放大镜的周长一致,能将放大镜围成一圈。

2、在放大镜边缘粘贴好双面胶,并将放大镜固定在卡纸的边缘,形成一个卡纸筒。

3、将另一个放大镜放入卡纸筒,调整好几个放大镜的间距,确保自己能通过两个放大镜看得更加清楚,并在卡纸上做好标记。

4、将多余的卡纸剪去,将剩下的几个放大镜固定在标记处,并用透明胶进一步固定好卡纸筒,一个简易的显微镜就做好了。

扩展资料:

显微镜的使用步骤为:
1、取镜和安放 

①右手握住镜臂,左手托住镜座. 

②把显微镜放在实验台上,略偏左.安装好目镜和物镜;
2、对光 

①转动转换器,使低倍物镜对准通光孔.

②把一个较大的光圈对准通光孔.左眼注视目镜内,右眼睁开,便于以后观察画图.转动反光镜,看到明亮视野.
3、观察 

①把所要观察的载玻片放到载物台上,用压片夹压住,标本要正对通光孔. 

②转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,直到物镜接近载玻片.眼睛看着物镜以免物镜碰到玻片标本.

 ③左眼向目镜内看,同时反向转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升,直到看清物像为止.再略微转动细准焦螺旋,使看到的物像更加清晰.

冷冻拉曼显微镜:揭示生物分子奥秘的超级放大镜

播报文章比格实验室关注2025-01-0717:20

欢迎大家!今天我们将一起探讨一项关于拉曼显微镜技术的研究——《RamanMicroscopy

一、研究背景介绍

拉曼显微镜在生物样本分子分析领域扮演着重要角色,但面临一个主要挑战:由于拉曼散射效应较弱,导致信噪比受限。传统方法如高强度激光虽能增强信号,却容易造成样本损伤;而低强度激光则需要较长采集时间,这期间易引入运动伪影及生理变化。此外,虽然化学固定可以抑制样品移动,但它会引起细胞变性,并且对于某些特定分子来说固定效果不佳。

二、创新设备——倒置式拉曼显微镜及其配套低温恒温装置

为解决上述问题,研究人员开发了一种新型倒置拉曼显微镜,并配备了专门设计的低温恒温器。该设备能够迅速冷冻样本并进行低温下的观察,从而保证了高质量的成像数据。

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具体而言,样本被放置在一块熔融石英盖玻片上,并通过20微米高的不锈钢垫圈支撑于冷却块之上,避免了直接接触可能带来的损害。冷却系统内置热电偶传感器、液氮循环管道以及加热元件,确保了温度控制的精确性。在整个实验过程中,通过氮气流动来防止霜冻形成于样本表面。

三、冷冻固定与低温测量带来的好处

(一)提升信号质量和分辨率

冷冻后的细胞在750cm^(-1)(对应细胞色素中的卟啉呼吸带)、1680cm^(-1)(蛋白质酰胺I区)以及2850cm^(-1)(脂类对称CH_2伸缩振动峰)处的拉曼图像显示出与活体条件下相近的质量对比度。

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尽管在观测区域内发现了冰晶特征峰,但是这些冷冻固定的细胞并未显示出明显的结构破坏迹象。

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当比较同一细胞在不同温度下(233Kvs.293K)的表现时,发现大部分拉曼光谱特征相似,除了部分与脂质相关的谱带存在差异,这可能是由低温环境下脂质相变引起的。

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从谱线宽度角度来看,以苯丙氨酸在1002cm^(-1)处C=C双键伸缩振动模式为例,在较低温度条件下测得其带宽约为4.4cm^(-1),相比之下,常温下活细胞测量结果则为7.3cm^(-1),说明前者具有更高的分辨能力。

(二)减少光损伤与动态模糊

1.模拟与实验验证

利用计算机模拟和实际测试相结合的方式,研究了激光照射对局部温度的影响情况。假设黄素腺苷二核苷酸(FAD)和还原型细胞色素c为主要吸收物质,根据已知吸光系数及浓度计算得出:经过70秒持续曝光后,目标区域温度大约上升1-2°C,且在约5秒钟内达到稳定状态。

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通过监测约3130cm^(-1)附近的O-H键伸缩振动带强度变化来间接反映温度变化情况。结果显示,在使用HeLa细胞进行测试期间,即使在较长时间的光照作用下(例如233K时分别照射5秒或40秒每条线),所记录到的拉曼光谱几乎保持一致,表明没有显著温升现象发生。

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(三)维持细胞生理状态不变

1.细胞内部分子标记实验

与化学试剂处理方法相比,采用物理手段实现快速降温的方法在保存细胞自然形态方面展现出了明显的优势。比如,在检测细胞色素以及修饰过的辅酶Q(AltQ2)时,经过甲醛溶液处理后的标本由于氧化反应等原因导致相关信号强度下降明显;而采用冷冻技术则能够较好地保持原有分布模式接近新鲜组织水平。

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2.心肌缺血模型构建

为了进一步验证该方法有效性,科学家们还针对大鼠心脏进行了系列实验。通过对处于不同缺氧状态下的心肌组织样本实施瞬时冻结并随即展开低温光谱分析,结果表明,在经历长达二十分钟后再恢复灌注氧气供应之前采取紧急措施可以使其中还原态细胞色素c含量显著高于仅一分钟间隔组别。与此同时,氧合肌红蛋白对应的拉曼波段强度呈现相反趋势,证明了这种方法确实能有效捕捉到关键生化过程的变化轨迹。

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四、实际应用案例展示

(一)HeLa细胞复合色彩成像

<1>多标签图像获取成果

通过对预先准备好的HeLa癌细胞执行高灵敏度多通道扫描操作,不仅成功捕获到了未加任何外源性荧光团的各种生物大分子影像资料,而且还实现了三种不同类型人工合成探针(EdU,MitoBADY,AltQ2)的同时可视化表达。更重要的是,借助于水分分布特性差异还可以区分出细胞内外环境边界,这对于理解整个体系运作机制具有重要意义。

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(二)大鼠心脏缺血损伤评估

<1>氧化还原状态可视化呈现

基于对正常及病理状况下动物器官进行快速冷冻保存后再行细致考察的方式,本项目团队首次实现了针对急性心肌梗死情况下红细胞中铁原子价电子转移过程的直观描绘。这不仅有助于揭示疾病发展规律,也为后续治疗策略制定提供了科学依据。

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五、总结与展望

综上所述,这项创新性工作通过结合先进的冷却技术和精细调控光学系统设计,极大地改善了传统拉曼显微术存在的诸多不足之处。它不仅克服了传统方法无法有效克服的问题,而且为生命科学研究开辟了一条新途径。未来随着技术进步,相信此类仪器将在药物筛选、病原体检测等多个领域发挥更加重要的作用,甚至可能与其他先进成像手段融合形成更为完善的综合分析平台。

六、互动环节开始啦~

1.在拉曼显微镜用于生物学样品分析时,以下哪项因素最有可能影响到最终结果的准确性?

A.样本厚度B.激发光源波长C.数据采集速率D.环境湿度

2.在进行HeLa细胞培养实验前,需要对其进行哪些预处理步骤才能确保最佳成像效果?

A.添加抗生素B.调整pH值至中性偏碱C.使用特定缓冲液冲洗数次D.以上全部都是必要的

3.相比于传统的化学交联法,采用冷冻固定方式的主要优势体现在哪些方面?

A.避免化学反应引入额外变量B.更好地保留细胞原始形貌C.加快实验进程D.降低成本支出

4.在本研究中,为什么选择对大鼠心肌组织施加短暂的低温处理后再进行拉曼光谱采集呢?

A.提高图像清晰度B.增强信号对比度C.保护脆弱结构免受损害D.便于后续数据分析

参考文献:

[详细文献列表]

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在家如何用放大镜做显微镜
发布人:yy193028 发布时间:2025-02-07