隨著食品中重金屬超標(biāo)案例的增多，人們對(duì)于食品中重金屬檢測(cè)的關(guān)注度越來(lái)越高，這對(duì)食品中重金屬的檢測(cè)提出了更高的要求。實(shí)際上，食品檢測(cè)所得到的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否和檢測(cè)中使用的檢測(cè)方法、使用的儀器以及使用的試劑、稱裝試劑的器皿等都有著密不可分的關(guān)系，其中檢測(cè)時(shí)使用的試劑、稱裝試劑的器皿是在檢測(cè)中Z容易被忽略的因素，今天金索坤和大家分享一下在使用原子熒光光度計(jì)檢測(cè)砷、汞等重金屬元素時(shí)，使用的試劑和器皿對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生的影響。

       首先是檢測(cè)中使用的試劑：有一些實(shí)驗(yàn)操作人員會(huì)認(rèn)為，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中已經(jīng)扣除了空白值，所以試劑底值對(duì)檢測(cè)結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生影響。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我們可以設(shè)想一下，如果空白的熒光強(qiáng)度100，漂移為5%，那么5個(gè)熒光強(qiáng)度的差值對(duì)測(cè)設(shè)的結(jié)果影響的確不是很大，但如果空白的熒光強(qiáng)度為1000，那么就會(huì)有50個(gè)熒光強(qiáng)度的差值，如果樣品正好也是50個(gè)熒光強(qiáng)度，那么就會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。值得注意的是，不同廠家生產(chǎn)的試劑是不同的，同一廠家不同批號(hào)的試劑也會(huì)有差異，甚至于同一廠家生產(chǎn)的相同批號(hào)的試劑也會(huì)因?yàn)椴煌脑噭┢慷煌Ｋ跃托枰ㄟ^(guò)空白試驗(yàn)來(lái)減少試劑對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。

       另外，檢測(cè)過(guò)程中使用到的器皿也可能對(duì)檢測(cè)產(chǎn)生影響。所以器皿在使用前需要用酸浸泡。Z好直接將酸倒入器皿進(jìn)行浸泡，而不是直接將器皿浸泡在酸缸中，因?yàn)樗岣滓部赡鼙晃廴尽Ｅ渲茦?biāo)準(zhǔn)溶液的時(shí)候加入重鉻酸鉀可以減少器皿對(duì)汞的吸附。另外，實(shí)驗(yàn)證明與玻璃器皿相比，塑料器皿對(duì)汞的吸附性更小。

       當(dāng)然，除了檢測(cè)時(shí)使用的試劑、稱裝試劑的器皿之外，檢測(cè)中使用的檢測(cè)方法、使用的儀器對(duì)檢測(cè)結(jié)果同樣也有很大影響。原子熒光光度計(jì)作為檢測(cè)砷、汞等重金屬元素的主要儀器，在食品檢測(cè)中發(fā)揮很大作用。北京金索坤技術(shù)開發(fā)有限公司作為原子熒光技術(shù)的領(lǐng)跑者，經(jīng)過(guò)三十多年的研究，傾心打造出檢測(cè)元素多、測(cè)試速度快、技術(shù)指標(biāo)好、安裝省事操作省心節(jié)約耗材的新一代原子熒光光度計(jì)，提高食品中重金屬檢測(cè)的準(zhǔn)確性。相信有了先進(jìn)的檢測(cè)儀器再加上對(duì)檢測(cè)細(xì)節(jié)足夠關(guān)注一定能很好地完成檢測(cè)任務(wù).

金索坤新SK-盛析 原子熒光光度計(jì)產(chǎn)品特色

1. 增加快速建立標(biāo)準(zhǔn)曲線功能，簡(jiǎn)化操作，提高測(cè)試效率。

2. 無(wú)需動(dòng)力，自動(dòng)排廢，提高反應(yīng)穩(wěn)定性，精簡(jiǎn)裝置。

3. 電路上增加分道信號(hào)控制模塊，可保證雙道同測(cè)砷銻及砷汞同測(cè)時(shí)，效果更佳。

4. 氬氣流量采用進(jìn)口質(zhì)量流量計(jì)的數(shù)字控制方式，提高儀器在長(zhǎng)時(shí)間工作下的穩(wěn)定性。

金索坤SK-盛析 原子熒光光度計(jì)

（來(lái)源：北京金索坤技術(shù)開發(fā)有限公司）

       垃圾焚燒已成為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。它是通過(guò)適當(dāng)?shù)臒岱纸狻⑷紵⑷廴诘确磻?yīng)，使垃圾經(jīng)過(guò)高溫下的氧化進(jìn)行減容，成為殘?jiān)蛘呷廴诠腆w物質(zhì)的過(guò)程。但需要特別注意的地方是垃圾焚燒設(shè)施必須配有煙氣處理設(shè)施，否則會(huì)使煙氣中的重金屬污染物等再次進(jìn)入環(huán)境形成二次污染。為了減少垃圾焚燒是對(duì)居民生活的影響，國(guó)家制修訂了《GB 3095-2012 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)重金屬的限量提出了要求。檢測(cè)砷、硒、鉍、銻等重金屬元素可以應(yīng)用《環(huán)境空氣和廢氣顆粒物中砷、硒、鉍、銻的測(cè)定原子熒光法》中提到的原子熒光光度計(jì)。今天金索坤和您一起了解一下有關(guān)垃圾焚燒的利弊以及焚燒后煙氣中重金屬的檢測(cè)。

       實(shí)際上，垃圾焚燒是一種傳統(tǒng)的處理垃圾的方法，當(dāng)垃圾用焚燒法處理后，除了減量化效果顯著，節(jié)約用地之外，還可消滅各種病原體，將有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物，所以垃圾焚燒法已成為城市垃圾處理的主要方法之一。但另一方面，垃圾焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的細(xì)小顆粒物。同時(shí)，垃圾中原有的顆粒物在爐膛內(nèi)被氣流揚(yáng)起并隨焚燒氣排出。這些細(xì)小顆粒物中含有多種有毒重金屬離子，而且顆粒物的粒徑越小越容易進(jìn)入肺泡，危害也就越大。因此，現(xiàn)代的垃圾焚燒爐皆配有良好的煙塵凈化裝置，減輕對(duì)大氣的污染。

       檢測(cè)砷、硒、鉍、銻等重金屬離子可以應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣和廢氣顆粒物中砷、硒、鉍、銻的測(cè)定 原子熒光法》中提到的原子熒光光度計(jì)。原子熒光光度計(jì)檢出限低、靈敏度高、抗干擾力強(qiáng)，而且儀器操作簡(jiǎn)單是檢測(cè)重金屬離子很好的選擇，但因?yàn)闊煔庵兄亟饘匐x子含量通常不高，所以煙氣中重金屬離子的檢測(cè)對(duì)于原子熒光光度計(jì)的靈敏度提出了要求。

       北京金索坤公司是市面上唯yi一家只專注原子熒光光度計(jì)的研發(fā)以及生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)，金索坤研究原子熒光技術(shù)三十余載，為提高儀器的靈敏度做了大量研究。在2019年推出的產(chǎn)品新SK-盛析 原子熒光光度計(jì)提高了儀器的靈敏度。為了提高SK-盛析 原子熒光光度計(jì)的靈敏度，金索坤的研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用雙層屏蔽式原子化器。該原子化器具有穩(wěn)流、干燥、低溫自動(dòng)點(diǎn)火等功能，整體外觀呈流線型。新型原子化器有效地減少了熒光猝滅和氣相干擾，提高了原子化效率，從而提高儀器的靈敏度；另外金索坤的研發(fā)團(tuán)隊(duì)將電路系統(tǒng)中的光源控制部分改用占空比可調(diào)式雙路脈沖供電,可根據(jù)測(cè)試不同元素可選擇不同占空比，在延長(zhǎng)燈使用壽命的同時(shí)提高了高性能空心陰極燈的強(qiáng)度，提高儀器的靈敏度。

       得益于新SK-盛析 原子熒光光度計(jì)等檢測(cè)儀器，使得焚燒垃圾時(shí)得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)更加真實(shí)。作為原子熒光行業(yè)領(lǐng)跑者的北京金索坤公司會(huì)再接再厲，用更加優(yōu)質(zhì)的原子熒光光度計(jì)助力垃圾焚燒中煙氣中重金屬的檢測(cè)。

金索坤SK-盛析 原子熒光光度計(jì)

鋼鐵行業(yè)雖未被列入ZD重金屬防控行業(yè)，但因其落后的冶煉、涂鍍工藝以及附屬的采礦選礦、鐵合金等帶來(lái)重金屬的污染依然不容忽視。因此在十三屆全國(guó)人們代表大會(huì)上就有代表提出要推進(jìn)鋼鐵等行業(yè)的改造，施行高污染排放標(biāo)準(zhǔn)并且限期達(dá)標(biāo)。今天金索坤和您聊一聊鋼鐵工業(yè)中重金屬污染以及主要的檢測(cè)技術(shù)。

重金屬污染特點(diǎn)

重金屬污染與其他污染物相比，具有三個(gè)顯著的特點(diǎn):一為毒性，二為富集性和滯后性，三為難降解和難治理性。它的特點(diǎn)使得其對(duì)環(huán)境污染Z終造成對(duì)人健康的嚴(yán)重危害，其中對(duì)人體危害Z大的為Pb（鉛）、Hg（汞）、As（砷）、Cd（鎘）、Cr（鉻） 5 種。其中工業(yè)重金屬污染大多通過(guò)廢氣、廢水、固體廢物以及產(chǎn)品進(jìn)入環(huán)境，通過(guò)在空氣、水域、土壤、生物體中遷移，在植物、動(dòng)物和人體中富集，由于難以降解，從而對(duì)環(huán)境和人的健康造成很大的危害，產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的影響。

鋼鐵企業(yè)重金屬污染物的來(lái)源

鋼鐵企業(yè)重金屬元素主要由原(輔助)料、燃料帶入，在高溫?zé)Y(jié)、冶煉、軋制過(guò)程中，隨著廢氣、廢水.固體廢物,產(chǎn)品與副產(chǎn)品排出；另外原(輔助)料，燃料的轉(zhuǎn)運(yùn).破碎.堆存(儲(chǔ)存)中散逸煙(粉)塵也攜帶微量重金屬元素。鋼鐵企業(yè)排放物中的重金屬元素的量和種類取決于原(輔助)科的成分和組成.燃科的種類、成分和組成。

鋼鐵企業(yè)重金屬污染物的檢測(cè)

鋼鐵行業(yè)中對(duì)人體危害較大的重金屬元素主要為Pb（鉛）、Hg（汞）、As（砷）、Cd（鎘）、Cr（鉻） 5 種，其中對(duì)人體和環(huán)境危害Z大的主要為砷、汞，對(duì)于這兩種的元素檢測(cè)主要是應(yīng)用原子熒光光譜法，其原理是：其中檢測(cè)這五種重金屬元素Z常用采用的方法的原理分別為：

試樣在一定酸度下與硼氫化鉀溶液通過(guò)氫化物發(fā)生器產(chǎn)生氫化物，隨載氣進(jìn)人石英管原子化，在待測(cè)元素的特征波長(zhǎng)處測(cè)定其中熒光強(qiáng)度,將測(cè)得的試液的熒光強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)溶液的熒光強(qiáng)度相比較,得出試液中待測(cè)元素的含量。（SN/T 2680-2010 鐵礦石中砷、汞、鎘、鉛、鉍含量的測(cè)定 原子熒光光譜法，GB/T 20127.2-2006 鋼鐵及合金 痕量元素的測(cè)定 第2部分氫化物發(fā)生－原子熒光光譜法測(cè)定砷含量）

從鋼鐵工業(yè)中重金屬的檢測(cè)方法看出原子熒光光度計(jì)在鋼鐵檢測(cè)中發(fā)揮重要作用。北京金索坤技術(shù)開發(fā)有限公司作為市面上唯yi一家只專注原子熒光光度計(jì)的研發(fā)以及生產(chǎn)的高薪技術(shù)企業(yè)會(huì)一如既往的為原子熒光技術(shù)的發(fā)展探索乾坤，用更加優(yōu)質(zhì)GX的原子熒光光度計(jì)和其他各種檢測(cè)儀器一起為鋼鐵工業(yè)的檢測(cè)貢獻(xiàn)力量.

新產(chǎn)品SK-盛析原子熒光光度計(jì)有以下優(yōu)勢(shì)：

1）采用與ICP-MS相同的連續(xù)進(jìn)樣方式，提高穩(wěn)定性及測(cè)試效率,30s/3次數(shù)據(jù)。

2）無(wú)需動(dòng)力，自動(dòng)排廢，提高反應(yīng)穩(wěn)定性，精簡(jiǎn)裝置。

3）電路上增加分道信號(hào)控制模塊，可保證雙道同測(cè)砷銻及砷汞同測(cè)時(shí)，效果更佳。

4）氬氣流量采用進(jìn)口質(zhì)量流量計(jì)的數(shù)字控制方式，提高儀器在長(zhǎng)時(shí)間工作下的穩(wěn)定性

5）新增添了審計(jì)追蹤功能,有效做到數(shù)據(jù)溯源。

金索坤SK-盛析 原子熒光光度計(jì)

結(jié)合掃描電子顯微鏡的冷凍寬幅離子束銑削（Cryo-BIB-SEM）

本報(bào)告評(píng)估了結(jié)合使用冷凍寬幅離子束銑削和掃描電子顯微鏡（cryo-BIB-SEM）對(duì)低溫穩(wěn)定柔性聚合物的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像和分析的潛能。報(bào)告介紹了使用cryo-BIB-SEM對(duì)易損天然聚合物進(jìn)行檢查的結(jié)果，例如番茄果皮和木材，還分析了聚合物表面形態(tài)和多種微觀結(jié)構(gòu)特性。

聚合物的微觀結(jié)構(gòu)控制它們的化學(xué)反應(yīng)性以及機(jī)械和傳輸特性。然而，由于亞微米等級(jí)的分析方法比較少，通常無(wú)法對(duì)柔性聚合物的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量表征，或不具備相關(guān)的可行性條件。冷凍斷裂是少數(shù)可用的方法之一，但通過(guò)這種工藝制備的樣本表面通常過(guò)于粗糙，導(dǎo)致制備好的樣本上只有極小一部分區(qū)域適合定量SEM研究。

本報(bào)告中的結(jié)果顯示，使用cryo-BIB-SEM可以對(duì)完好的樣本橫截面上的較大平面區(qū)域進(jìn)行高清晰成像，更好地對(duì)柔性聚合物進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)表征。在觀察過(guò)程中，在通過(guò)cryo-BIB-SEM樣本制備工藝加工的樣本中，僅發(fā)現(xiàn)極少量的偽影，而且均非冷凍導(dǎo)致。

介 紹

聚合物微觀機(jī)構(gòu)會(huì)影響聚合物的機(jī)械和傳輸特性，進(jìn)而決定了材料的耐久性以及對(duì)風(fēng)化、冷熱和光照的耐受性，因此聚合物微觀結(jié)構(gòu)的精確表征非常重要。

各類聚合物，無(wú)論是柔性、硬質(zhì)、天然還是合成，都是如此。

Cryo-BIB-SEM可對(duì)表面完好的大尺寸低溫穩(wěn)定樣本的微孔進(jìn)行高清晰成像和化學(xué)分析。在上一篇報(bào)告中，使用Cryo-BIB-SEM研究了鋰離子電池電極在干燥過(guò)程中的微觀結(jié)構(gòu)[1]。本報(bào)告中使用cryo-BIB-SEM表征了天然聚合物，包括木頭和水果蔬菜的表皮。

如前文所述，需要以亞微米級(jí)清晰度精 準(zhǔn)確定柔性聚合物的微觀機(jī)構(gòu)。然而，很少有方法能夠在如此高分辨率下對(duì)這種柔性樣本進(jìn)行表征。另外，由于冷凍斷裂工藝制備的柔性聚合物樣本的表面過(guò)于粗糙，使用SEM或能量色散譜（EDS）進(jìn)行定量分析時(shí)，僅能夠準(zhǔn)確研究很小一部分的表面區(qū)域。而且有機(jī)材料往往會(huì)發(fā)生膨脹收縮，使用SEM進(jìn)行樣本制備和測(cè)量時(shí)，尤其是對(duì)于高水分含量的材料，通常很難在材料的原生狀態(tài)下進(jìn)行分析。微型計(jì)算機(jī)斷層成像（μCT）和SEM低溫聚焦離子束銑削（cryo-FIB-SEM）等方法的分辨率則通常過(guò)低或獲得的結(jié)果不具代表性。

本應(yīng)用注意事項(xiàng)介紹了使用cryo-BIB-SEM在高分辨率（亞微米級(jí)）下對(duì)柔性、易損天然聚合物（木材和番茄表皮）的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征的過(guò)程。

Cryo-BIB-SEM材料和方法

Cryo-BIB可制備具有大平面區(qū)域的冷凍穩(wěn)定橫截面（可達(dá)4 mm2）。樣本制備中包含快速冷卻（淬火）步驟，可形成整齊的聚合物切口并大大降低造成斷裂、變形等損壞的風(fēng)險(xiǎn)。使用液氮-雪泥對(duì)樣本進(jìn)行淬火，然后將樣本快速轉(zhuǎn)移至一個(gè)溫度保持LN2水平的低溫冷卻階段（圖1a）[2]。使用金剛石鋸在鈦(Ti)掩模上方幾十納米處切割低溫冷卻樣本，鈦掩膜在后續(xù)的濺射鍍膜過(guò)程中遮蔽樣本。使用cryo-BIB氬(Ar)離子束銑削，制備平整的大橫截面。

接下來(lái)，根據(jù)所需的信息類型，可以使用兩種制備和成像方案，可以是EDS成分?jǐn)?shù)據(jù)或使用SEM獲得的精細(xì)結(jié)構(gòu)的高清晰圖像。在第 一個(gè)方案中（圖1b），樣本經(jīng)濺射鍍膜處理以方便EDS/SEM分析并提供各階段紋理和成分的信息。在第二個(gè)方案中，樣本未經(jīng)過(guò)鍍膜處理，以便于滲入多孔表面中的水升華。這樣一來(lái)，之前被水隱藏的樣本微觀結(jié)構(gòu)便可以完全顯現(xiàn)出來(lái)。

使用徠卡顯微系統(tǒng)的EM TIC 3X離子束銑削系統(tǒng)對(duì)木材和番茄皮（天然聚合物）樣本進(jìn)行冷凍寬幅離子束（cryo-BIB）銑削。將經(jīng)BIB銑削的樣本放進(jìn)SEM（Supra 55，蔡司）之前，首先使用徠卡顯微系統(tǒng)的EM ACE600鍍膜機(jī)的濺射、碳蒸發(fā)和電子束蒸發(fā)配置對(duì)樣本濺射鍍膜一層薄薄的鎢（W）。鎢層可防止不導(dǎo)電樣本被電子束輻射時(shí)充電。

圖1a：cryo BIB-SEM樣本制備工作流程使用EM TIC 3X系統(tǒng)執(zhí)行cryo-BIB，使用EM ACE600系統(tǒng)進(jìn)行濺射鍍膜。

圖1b：cryo-BIB-SEM研究中使用的2個(gè)方案的原理圖，用于研究樣本的：1）紋理和成本，和2）滲水后的精細(xì)亞微米結(jié)構(gòu)。

結(jié) 果

分析柔性天然聚合物的主要目的是驗(yàn)證cryo-BIB-SEM方法在樣本制備和分析過(guò)程中保存樣本的精細(xì)和易損結(jié)構(gòu)的能力。一個(gè)特別目標(biāo)是確定使用cryo-BIB-SEM樣本制備工藝制備的橫截面的質(zhì)量，即樣本橫截面是否存在偽影或損傷。

番茄皮

從一個(gè)新鮮番茄（圖2a）上切一小塊皮，然后按照?qǐng)D1中的工作流程進(jìn)行制備，并按照方案2進(jìn)行分析。番茄皮含有大量水分，微觀結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，因此是評(píng)估樣本制備過(guò)程中因形成冰晶而發(fā)生斷裂的可能性的理想材料。

圖2b中顯示了一個(gè)番茄皮的橫截面，在橫截面的上部可以看到一小片鈦掩膜，掩膜上積聚了一些“濺射灰塵”。番茄細(xì)胞的精細(xì)結(jié)構(gòu)清晰可見，細(xì)胞形狀非常類似于之前光學(xué)顯微鏡觀察文獻(xiàn)中報(bào)告的形狀[3]。cryo-BIB-SEM方法的清晰度更高，可以分析易損微觀結(jié)構(gòu)的精細(xì)細(xì)節(jié)（圖2c）。

低溫冷卻和切割過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)造成任何損傷，這說(shuō)明cryo-BIB-SEM方法可以為柔性易損天然聚合物分析制備無(wú)損傷、缺陷的樣本。

圖2a：切割番茄的示例，表皮上標(biāo)注了橫截面（藍(lán)色長(zhǎng)方形）。使用cryo-BIB-SEM研究了這種樣本。

2b：Cryo-BIB-SEM圖像顯示了大片的番茄表皮橫截面樣本。

圖2c：2b中使用cryo-BIB-SEM獲得的清晰度更高的番茄表皮橫截面圖像顯示了微觀結(jié)構(gòu)的精細(xì)細(xì)節(jié)。

Cryo-BIB-SEM成像可揭示松木（樟子松）的細(xì)胞和微觀形態(tài)。寬幅離子束銑削方法制備的細(xì)胞壁表面，上面沒有切片機(jī)切割等制備方法造成的偽影。EDS提供了不同木材相位的成分，例如細(xì)胞膜質(zhì)中的碳（C）和因細(xì)胞中含有大量的水而存在的氧氣（O）[4]。

圖3a：Cryo-BIB-SEM方法獲得的松木圖像（SE2），上面顯示了管胞（樹的木質(zhì)部運(yùn)輸組織的伸長(zhǎng)細(xì)胞）的微觀形態(tài)和紋孔（細(xì)胞間流體交換的細(xì)胞壁部分）。

3b：使用cryo-BIB方法制備的松木的EDS圖像（3a中的相同區(qū)域）細(xì)胞膜質(zhì)中的碳（C，紅色）信號(hào)和木材細(xì)胞所含水的氧氣（O，藍(lán)色）。

概述與結(jié)論

我們已經(jīng)介紹了cryo-BIB-SEM是一種可以研究易損柔性天然聚合物的橫截面的有效表征方法（番茄表皮和木材）。可對(duì)無(wú)損傷番茄表皮和木材細(xì)胞的微觀結(jié)構(gòu)的精細(xì)細(xì)節(jié)進(jìn)行高清晰成像。另外，cryo-BIB-SEM樣本制備過(guò)程中，未發(fā)現(xiàn)因制備而導(dǎo)致的斷裂或樣本損傷。

參考文獻(xiàn)：

1.S. Jaiser, J. Kumberg, J. Klaver, J.L. Urai, W. Schabel, J. Schmatz, P. Scharfer, Microstructure formation of lithium-ion battery electrodes during drying - An ex-situ study using cryogenic broad ion beam slope-cutting and scanning electron microscopy (Cryo-BIB-SEM), J. Power Sources (2017) vol. 345, pp. 97-107, DOI: 10.1016/j. jpowsour.2017.01.117

2.J. Schmatz, J. Klaver, M. Jiang, J.L. Urai, Nanoscale Morphology of Brine/Oil/Mineral Contacts in Connected Pores of Carbonate Reservoirs: Insights on Wettability From Cryo-BIB-SEM, SPE Journal (2017) vol. 22, iss. 05, DOI: 10.2118/180049-PA.

3.R. Metzner, H.U. Schneider, U. Breuer, W.H. Schroeder, Imaging Nutrient Distributions in Plant Tissue Using, Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry and Scanning Electron Microscopy, Plant Physiology (2008) vol. 147, pp. 1774–1787, DOI: 10.1104/ pp.107.109215.

4.M. Nopens, J. Schmatz, Saturated pine wood sample, Pinus sylvestris, 2017, MaP Microstructures and Pores.

整個(gè)小鼠胚胎的圖像：（左）原始寬場(chǎng)成像結(jié)果和（右）應(yīng)用Large Volume Computational Clearing（LVCC）后的成像結(jié)果。圖片來(lái)源：A. Popratiloff和Z. Motahari，美國(guó)喬治·華盛頓大學(xué)。

本文介紹了如何使用THUNDER Imager 3D Cell Culture和Large Volume Computational Clearing（LVCC）對(duì)小鼠胚胎快速、高對(duì)比度成像，實(shí)現(xiàn)了對(duì)軸突生長(zhǎng)和腦神經(jīng)發(fā)育的研究。許多在發(fā)育早期階段損害神經(jīng)回路發(fā)育的遺傳性疾病被認(rèn)為會(huì)對(duì)行為造成干擾。用小鼠模型研究早期神經(jīng)發(fā)育的細(xì)胞變化、定義與人類疾病相似的行為及潛在發(fā)育機(jī)制，是非常困難的。而鑒別發(fā)育的神經(jīng)元回路中三叉神經(jīng)（其參與面部感覺和運(yùn)動(dòng)機(jī)能）軸突生長(zhǎng)的早期分化，使得這些困難迎刃而解。

簡(jiǎn)介

人們普遍認(rèn)為，很多遺傳性疾病都通過(guò)損害神經(jīng)回路發(fā)育的早期階段來(lái)對(duì)行為產(chǎn)生干擾[1]。事實(shí)證明，在模型動(dòng)物中分辨早期神經(jīng)發(fā)育中細(xì)胞的此類變化具有一定的難度。用與人類遺傳性疾病中臨床顯著缺陷相似的基因突變小鼠模型來(lái)定義行為、神經(jīng)回路和潛在發(fā)育機(jī)制，是非常困難的[1]。檢測(cè)單個(gè)神經(jīng)元初始分化中的變化難以實(shí)現(xiàn)。這些挑戰(zhàn)可通過(guò)確定發(fā)育的神經(jīng)回路中三叉神經(jīng)這一關(guān)鍵組分的軸突生長(zhǎng)的早期分化來(lái)解決[1]。通過(guò)著眼于參與面部感覺及運(yùn)動(dòng)機(jī)能如哺乳、進(jìn)食、咬、咀嚼和吞咽等的三叉神經(jīng)（腦神經(jīng)V），以及軸突生長(zhǎng)和原生傳導(dǎo)通路，可以對(duì)使用組織學(xué)處理可能會(huì)缺失的三維環(huán)境進(jìn)行研究[1]。本文介紹如何使用THUNDER Imager 3D Cell Culture和Large Volume Computational Clearing（LVCC）[2,3]對(duì)小鼠胚胎快速、高對(duì)比度成像，以幫助進(jìn)行腦神經(jīng)發(fā)育研究。

挑戰(zhàn)

如要以實(shí)用高效的方式對(duì)整個(gè)小鼠胚胎成像，快速、清晰的高對(duì)比度3D成像解決方案，對(duì)于重要細(xì)節(jié)展示和解析大有益處。相較于激光共聚焦成像，可在很短的時(shí)間內(nèi)一次性采集到完整胚胎的成像結(jié)果。傳統(tǒng)寬場(chǎng)顯微成像速度快，檢測(cè)靈敏度高，但是對(duì)厚標(biāo)本的成像，如小鼠胚胎，通常會(huì)由于非焦平面信號(hào)的影響，呈現(xiàn)模糊的成像結(jié)果，降低圖像對(duì)比度[2,3]。

方法

使用THUNDER Imager 3D Cell Culture對(duì)小鼠胚胎成像。使用抗βIII微管蛋白（Tuj1）抗體對(duì)胚胎的神經(jīng)系統(tǒng)和腦神經(jīng)進(jìn)行染色。結(jié)合BABB透明化處理，即可對(duì)整個(gè)胚胎中的神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)成像。圖1中的圖像使用數(shù)值孔徑（NA）0.75、工作距離700μm的20x多浸液物鏡采集。該圖像由32個(gè)視野拼接組成，成像深度為672 μm（337層切），采集了完整的胚胎結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)采集總時(shí)長(zhǎng)為18分鐘。

結(jié)果

通過(guò)LVCC和Instant Computational Clearing（ICC）將寬場(chǎng)成像固有的非焦面模糊信號(hào)清除[2,3]。之后，再使用徠卡自適應(yīng)式反卷積技術(shù)來(lái)增強(qiáng)三維特征結(jié)構(gòu)的分辨率[4]。這種成像模式便于觀察胚胎的神經(jīng)結(jié)構(gòu)以及胚胎的整體布局中更有價(jià)值的神經(jīng)元定位。

圖1：展示整個(gè)小鼠胚胎的俯視圖，顯示原始數(shù)據(jù)（A）與應(yīng)用LVCC后（B）的差異。根據(jù)相對(duì)物鏡深度進(jìn)行顏色標(biāo)識(shí)的胚胎的角度視圖，其中zui大深度為672 μm。C）應(yīng)用LVCC后的腦部側(cè)視圖，顯示了沿Z軸方向的精密細(xì)節(jié)。圖片來(lái)源：Anastas Popratiloff博士和Zahra Motahari博士，喬治·華盛頓大學(xué)納米制造與成像中心（GWNIC），美國(guó)華盛頓特區(qū)。

結(jié)論

與傳統(tǒng)的寬場(chǎng)成像不同，THUNDER技術(shù)Large Volume Computational Clearing（LVCC）[2,3]在對(duì)小鼠胚胎中的腦神經(jīng)發(fā)育成像時(shí)，顯著增強(qiáng)了圖像對(duì)比度，對(duì)精密細(xì)節(jié)有更好的解析。

References：

1.Z. Motahari, T.M. Maynard, A. Popratiloff, S.A. Moody, A.-S. LaMantia, Aberrant early growth of individual trigeminal sensory and motor axons in a series of mouse genetic models of 22q11.2 deletion syndrome, Human Molecular Genetics (2020) vol. 29, iss. 18, pp. 3081-3093, DOI: 10.1093/hmg/ddaa199.

2.J. Schumacher, L. Bertrand, THUNDER Technology Note: THUNDER Imagers: How Do They Really Work? Science Lab (2019) Leica Microsystems.

3.L. Felts, V. Kohli, J.M. Marr, J. Schumacher, O. Schlicker, An Introduction to Computational Clearing: A New Method to Remove Out-of-Focus Blur, Science Lab (2020) Leica Microsystems.

4.V. Kohli, J.M. Marr, O. Schlicker, L. Felts, The Power of Pairing Adaptive Deconvolution with Computational Clearing: Technical Brief, Science Lab (2021) Leica Microsystems. 

相關(guān)產(chǎn)品

THUNDER Imager 3D Live Cell 和 3D Cell Culture

     同步熱分析儀（STA）是將熱重分析 （TG ）與差熱分析（DTA ）或差示掃描量熱 （DSC ）結(jié)合為一體，在同一次測(cè)量中利用同一樣品可同步得到熱重與差熱信息的儀器。

STA的應(yīng)用范圍

       具體研究：無(wú)機(jī)物、有機(jī)物及聚合物的熱分解；金屬在高溫下受各種氣體的腐蝕過(guò)程；固態(tài)反應(yīng)；礦物的煅燒和冶煉；液體的蒸餾和汽化；煤、石油和木材的熱解過(guò)程；含濕量、揮發(fā)物及灰分含量的測(cè)定；升華過(guò)程；脫水和吸濕；爆炸材料的研究；反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究；發(fā)現(xiàn)新化合物；吸附和解吸；催化活度的測(cè)定；表面積的測(cè)定；氧化穩(wěn)定性和還原穩(wěn)定性的研究；反應(yīng)機(jī)制的研究。

LINSEIS STA 優(yōu)點(diǎn)

      1.同步測(cè)量樣品質(zhì)量、熱量變化

      2. -150℃ 至 2400℃，可以同時(shí)搭載雙爐體

      3. 適用氧化還原性氣氛

      4.提供水蒸氣，熱紅、熱質(zhì)聯(lián)用等附件

STA 實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)

       1、檢查坩堝是否潔凈、無(wú)破損或裂紋，應(yīng)使用鑷子夾取，避免用手觸摸。干鍋用完后需用超聲處理，然后酒精清洗并干燥。

       2、定期清潔爐腔出氣口，用無(wú)水酒精去除垢物，防止堵塞。

       3、通過(guò)惰性氣氛下草酸鈣的差熱曲線定期檢查儀器的氣密性

tips：高精密儀器使用需要用戶使用嚴(yán)格按照操作手冊(cè)與售后工程師的培訓(xùn)，定期的檢修與故障排查能使儀器擁有更長(zhǎng)久的使用壽命。LINSEIS專業(yè)售后團(tuán)隊(duì)，期待與您的合作。

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#小碳微課堂#diyi期將于4月24日開課

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純水/超純水總有機(jī)碳TOC的檢測(cè)原理

時(shí)間

2020年4月24日周五

14:00-14:40

費(fèi)用

免費(fèi)

       總有機(jī)碳TOC（Total Organic Carbon）是水質(zhì)檢測(cè)中Z重要的指標(biāo)之一，它反映了水中有機(jī)碳物質(zhì)的總量，TOC值越高，表明水受到的有機(jī)物污染越多。純水/超純水中的TOC含量，對(duì)制藥、半導(dǎo)體等行業(yè)的生產(chǎn)非常重要，那么，

       ?如何測(cè)定水中的TOC呢？

       ?純水/超純水的TOC測(cè)定有哪些方法？

       ?這些方法有何不同？

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       ?Sievers^?ZL的膜電導(dǎo)檢測(cè)技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn)？

       此次直播課程中，我們將向您介紹TOC檢測(cè)的基本原理以及純水/超純水TOC檢測(cè)的不同方法和應(yīng)用，并針對(duì)以上問(wèn)題作出解答。

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秀麗隱桿線蟲中自噬過(guò)程的高對(duì)比度成像

通過(guò)使用Small Volume Computational Clearing（SVCC）的THUNDER Imager Model Organism機(jī)型對(duì)模型生物秀麗隱桿線蟲（一種線蟲）進(jìn)行高對(duì)比度成像，可幫助更深入地理解自噬與老年病之間的關(guān)聯(lián)。自噬是一個(gè)自然的過(guò)程，細(xì)胞通過(guò)這個(gè)過(guò)程來(lái)自我毀滅，以產(chǎn)生能量并維持細(xì)胞活性。感染或癌癥等疾病引發(fā)的應(yīng)激通常會(huì)觸發(fā)以病原體或癌細(xì)胞為目標(biāo)的自噬。自噬與年齡相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病之間的關(guān)系尚不清楚，對(duì)這種關(guān)系的深入理解可能有助于維持長(zhǎng)期健康。使用高對(duì)比度THUNDER成像進(jìn)行的秀麗隱桿線蟲自噬機(jī)制研究可能有助于將其推向臨床應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

引言

自噬是一種受調(diào)節(jié)的自我吞噬過(guò)程，其能幫助細(xì)胞維持穩(wěn)態(tài)并重新獲得能量[1,2]。在基礎(chǔ)狀態(tài)下，自噬可用于長(zhǎng)壽命蛋白的降解等，但它主要是在應(yīng)激反應(yīng)中被誘發(fā)。在感染這樣的應(yīng)激狀態(tài)下，其會(huì)靶向病原體，以進(jìn)行溶酶體降解。在癌細(xì)胞引發(fā)的代謝應(yīng)激中，自噬為細(xì)胞活性提供ATP，保持細(xì)胞活力。癌細(xì)胞會(huì)誘導(dǎo)自噬，使細(xì)胞吃掉自己，從而保護(hù)其免于細(xì)胞死亡。自噬的特征是形成自噬體，并涉及多個(gè)步驟：開始、成核、延伸、成熟和降解。雖然自噬與健康有關(guān)，但自噬與老年病（如神經(jīng)退行性疾病）之間的關(guān)系仍不清楚[2]。如果能更好地理解這種關(guān)系，就可能會(huì)開發(fā)出能促進(jìn)長(zhǎng)期健康的臨床應(yīng)用。

線蟲秀麗隱桿線蟲是一種經(jīng)過(guò)充分研究的模型生物，使得我們可以在整體生物中研究自噬和年齡相關(guān)的病理機(jī)制[3,4]。

本文介紹如何使用THUNDER Imager對(duì)自噬和老年病進(jìn)行詳細(xì)的研究。

挑戰(zhàn)

對(duì)秀麗隱桿線蟲成像時(shí)，快速獲得銳利的高對(duì)比度3D成像，清晰展示重要細(xì)節(jié)的解決方案最為實(shí)用。常規(guī)的寬場(chǎng)顯微成像速度快，檢測(cè)靈敏度高，但是對(duì)厚標(biāo)本的成像，如整個(gè)生物體，通常會(huì)出現(xiàn)離焦信號(hào)模糊導(dǎo)致的對(duì)比度降低[5]。

方法

本研究中使用表達(dá)MAH215 [6]、GFP和mCherry的秀麗隱桿線蟲。MAH215是一種雙色熒光mCherry:GFP:LGG-1蛋白，其可對(duì)自噬體和自噬溶酶體進(jìn)行可視化，以監(jiān)測(cè)自噬流。GFP（綠色）表示自噬體，而mCherry（紅色）表示自噬溶酶體，后者可在酸性環(huán)境中淬滅GFP，從而導(dǎo)致發(fā)射mCherry信號(hào)。使用THUNDER Imager Model Organism對(duì)線蟲進(jìn)行成像，應(yīng)用Small volume computational clearing（SVCC）處理圖像[5]，然后生成zui大強(qiáng)度投影。

結(jié)果

與傳統(tǒng)的寬場(chǎng)顯微鏡相比，THUNDER Imager Model Organism能夠清除非焦面信號(hào)，對(duì)秀麗隱桿線蟲進(jìn)行清晰的立體與宏觀成像[5]。這樣，就可以更加詳細(xì)地研究細(xì)胞過(guò)程并對(duì)其定量。

圖1：秀麗隱桿線蟲的宏觀擴(kuò)展景深圖像：原始寬場(chǎng)數(shù)據(jù)（左）和應(yīng)用SVCC后的THUNDER數(shù)據(jù)（右）。MAH215：自噬流，GFP（綠色）：自噬體，mCherry（紅色）：自噬溶酶體。

圖片來(lái)源：Aditi U. Gurkar博士，美國(guó)匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)系。

結(jié) 論

與傳統(tǒng)的寬場(chǎng)成像相比，THUNDER的Small volume computational clearing（SVCC）技術(shù)[5]在對(duì)秀麗隱桿線蟲成像時(shí)會(huì)顯著增強(qiáng)對(duì)比度，從而解析高度細(xì)節(jié)化和更加清晰的立體圖像。THUNDER技術(shù)具備的zhuo越成像功能有助于對(duì)自噬和老年病之間的關(guān)系進(jìn)行更深入的理解。

References：（上下滑動(dòng)查看更多）

1.A.U. Gurkar, K. Chu, L. Raj, R. Bouley, S.-H. Lee, Y.-B. Kim, S.E. Dunn, A. Mandinova, S.W. Lee, Identification of ROCK1 kinase as a critical regulator of Beclin1-mediated autophagy during metabolic stress, Nature Communications (2013) vol. 4, iss. 1, 2189, DOI: 10.1038/ncomms3189.

2.Y. Aman, T. Schmauck-Medina, M. Hansen, R.I. Morimoto, A.K. Simon, I. Bjedov, K. Palikaras, A. Simonsen, T. Johansen, N. Tavernarakis, D.C. Rubinsztein, L. Partridge, G. Kroemer, J. Labbadia, E.F. Fang, Autophagy in healthy aging and disease. Nature Aging (2021) vol. 1, pp. 634–650, DOI: 10.1038/s43587-021-00098-4.

3.L. Marchal, S. Hamsanathan, R. Karthikappallil, S. Han, H. Shinglot, A.U. Gurkar, Analysis of representative mutants for key DNA repair pathways on healthspan in Caenorhabditis elegans, Mechanisms of Ageing and Development (2021) vol. 200, 111573, DOI: 10.1016/j.mad.2021.111573.

4.A.U. Gurkar, M.S. Gill, L.J. Niedernhofer, Genome Stability and Ageing, In A. Olsen, M. Gill, Eds. Ageing: Lessons from C. elegans. Healthy Ageing and Longevity (Springer, Cham., 2017) DOI: 10.1007/978-3-319-44703-2_11.

5.J. Schumacher, L. Bertrand, THUNDER Technology Note: THUNDER Imagers: How Do They Really Work? Science Lab (2019) Leica Microsystems. 

6.J.T. Chang, C. Kumsta, A.B. Hellman, L.M. Adams, M. Hansen, Spatiotemporal regulation of autophagy during Caenorhabditis elegans aging, eLife (2017) vol. 6, e18459, DOI: 10.7554/eLife.18459.

相關(guān)產(chǎn)品

THUNDER Imager Model Organism