『壹』 科研常用的几种显微镜原理及应用介绍
在科研中常见的几种科研型显微镜主要有扫描探针显微镜,扫描隧道显微镜和原子力显微镜几种,下面对这几种显微镜逐一做以介绍:
扫描探针显微镜
扫描探针显微镜
扫描探针显微镜(ScanningProbeMicroscope,SPM)是扫描隧道显微镜及在扫描隧道显微镜的基础上发展起来的各种新型探针显微镜(原子力显微镜AFM,激光力显微镜LFM,磁力显微镜MFM等等)的统称,是国际上近年发展起来的表面分析仪器,是综合运用光电子技术、激光技术、微弱信号检测技术、精密机械设计和加工、自动控制技术、数字信号处理技术、应用光学技术、计算机高速采集和控制及高分辨图形处理技术等现代科技成果的光、机、电一体化的高科技产品。
扫描探针显微镜以其分辨率极高(原子级分辨率)、实时、实空间、原位成像,对样品无特殊要求(不受其导电性、干燥度、形状、硬度、纯度等限制)、可在大气、常温环境甚至是溶液中成像、同时具备纳米操纵及加工功能、系统及配套相对简单、廉价等优点,广泛应用于纳米科技、材料科学、物理、化学和生命科学等领域,并取得许多重要成果。SPM作为新型的显微工具与以往的各种显微镜和分析仪器相比有着其明显的优势:
首先,SPM具有极高的分辨率。它可以轻易的“看到”原子,这是一般显微镜甚至电子显微镜所难以达到的。
其次,SPM得到的是实时的、真实的样品表面的高分辨率图像。而不同于某些分析仪器是通过间接的或计算的方法来推算样品的表面结构。也就是说,SPM是真正看到了原子。
再次,SPM的使用环境宽松。电子显微镜等仪器对工作环境要求比较苛刻,样品必须安放在高真空条件下才能进行测试。而SPM既可以在真空中工作,又可以在大气中、低温、常温、高温,甚至在溶液中使用。
因此SPM适用于各种工作环境下的科学实验。SPM的应用领域是宽广的。无论是物理、化学、生物、医学等基础学科,还是材料、微电子等应用学科都有它的用武之地。SPM的价格相对于电子显微镜等大型仪器来讲是较低的。任何事物都不是十全十美的一样,SPM也有令人遗憾的地方。
由于其工作原理是控制具有一定质量的探针进行扫描成像,因此扫描速度受到限制,测效率较其他显微技术低;由于压电效应在保证定位精度前提下运动范围很小(目前难以突破100μm量级),而机械调节精度又无法与之衔接,故不能做到象电子显微镜的大范围连续变焦,定位和寻找特征结构比较困难;目前扫描探针显微镜中最为广泛使用管状压电扫描器的垂直方向伸缩范围比平面扫描范围一般要小一个数量级,扫描时扫描器随样品表面起伏而伸缩,如果被测样品表面的起伏超出了扫描器的伸缩范围,则会导致系统无法正常甚至损坏探针。
因此,扫描探针显微镜对样品表面的粗糙度有较高的要求;由于系统是通过检测探针对样品进行扫描时的运动轨迹来推知其表面形貌,因此,探针的几何宽度、曲率半径及各向异性都会引起成像的失真(采用探针重建可以部分克服)
扫描隧道显微镜
扫描隧道显微镜
扫描隧道显微镜(scanningtunnelingmicroscope,STM)扫描隧道显微镜的英文缩写是STM。这是20世纪80年代初期出现的一种新型表面分析工具。由德国人宾宁(G.Binnig,1947-)和瑞士人罗勒(H.Roher,1933-)1981年发明,根据量子力学原理中的隧道效应而设计。
宾宁和罗勒因此获得1986年诺贝尔奖.1988年,IBM科学家从由扫描隧道显微镜激发的纳米尺度的局部区域观测到了光子发射,从而使发光及荧光等现象能够在纳米尺度上进行研究。1989年,IBM院士(IBMFellow)DonEigler成为第一个能够对单个原子表面进行操作的人,通过用一台“扫描隧道显微镜”操控35个氙原子的位置,拼写出了“I-B-M”3个字母。1991年,IBM科学家演示了一个原子开关。
基本原理:其基本原理是基于量子力学的隧道效应和三维扫描。它是用一个极细的尖针,针尖头部为单个原子去接近样品表面,当针尖和样品表面靠得很近,即小于1纳米时,针尖头部的原子和样品表面原子的电子云发生重叠。此时若在针尖和样品之间加上一个偏压,电子便会穿过针尖和样品之间的势垒而形成纳安级10A的隧道电流。通过控制针尖与样品表面间距的恒定,并使针尖沿表面进行精确的三维移动,就可将表面形貌和表面电子态等有关表面信息记录下来。扫描隧道显微镜具有很高的空间分辨率,横向可达0.1纳米,纵向可优于0.01纳米。它主要用来描绘表面三维的原子结构图,在纳米尺度上研究物质的特性,利用扫描隧道显微镜还可以实现对表面的纳米加工,如直接操纵原子或分子,完成对表面的刻蚀、修饰以及直接书写等。目前扫描隧道显微镜取得了一系列新进展,出现了原子力显微镜AFM、弹道电子发射显微镜BEEM、光子扫描隧道显微镜PSTM,以及扫描近场光学显微镜SNOM等。
或者用一个金属针尖在在样品表面扫描。当针尖和样品表面距离很近时(1nm以下),针尖和样品表面之间会产生电压。当针尖沿X和Y方向在样品表面扫描时,就会在针尖和样品表面第一层电子之间产生电子隧道。该显微镜设计的沿Z字形扫描,可保持电流的恒定。因此,针尖的移动是隧道电流的作用,并且可以反映在荧光幕上。连续的扫描可以建立起原子级分辨率的表面像。
特点:与电子显微镜或X线衍射技术研究生物结构相比,扫描隧道显微镜具有以下特点∶
①高分辨率扫描隧道显微镜具有原子级的空间分辨率,其横向空间分辨率为lÅ,纵向分辨率达0.1Å,
②扫描隧道显微镜可直接探测样品的表面结构,可绘出立体三维结构图像。
③扫描隧道显微镜可在真空、常压、空气、甚至溶液中探测物质的结构,它的优点是三态(固态、液态和气态)物质均可进行观察,而普通电镜只能观察制作好的固体标本,由于没有高能电子束,对表面没有破坏作用(如辐射,热损伤等)所以能对生理状态下生物大分子和活细胞膜表面的结构进行研究,样品不会受到损伤而保持完好。
④扫描隧道显微镜的扫描速度快,获取数据的时间短,成像也快,有可能开展生命过程的动力学研究。
⑤不需任何透镜,体积小,有人称之为"口袋显微镜"(pocketmicroscope)。
原子力显微镜
原子力显微镜
原子力显微镜:是一种利用原子,分子间的相互作用力来观察物体表面微观形貌的新型实验技术.它有一根纳米级的探针,被固定在可灵敏操控的微米级弹性悬臂上.当探针很靠近样品时,其顶端的原子与样品表面原子间的作用力会使悬臂弯曲,偏离原来的位置.根据扫描样品时探针的偏离量或振动频率重建三维图像.就能间接获得样品表面的形貌或原子成分。
它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。将一对微弱力极端敏感的微悬臂一端固定,另一端的微小针尖接近样品,这时它将与其相互作用,作用力将使得微悬臂发生形变或运动状态发生变化。
扫描样品时,利用传感器检测这些变化,就可获得作用力分布信息,从而以纳米级分辨率获得表面结构信息。它主要由带针尖的微悬臂、微悬臂运动检测装置、监控其运动的反馈回路、使样品进行扫描的压电陶瓷扫描器件、计算机控制的图像采集、显示及处理系统组成。微悬臂运动可用如隧道电流检测等电学方法或光束偏转法、干涉法等光学方法检测,当针尖与样品充分接近相互之间存在短程相互斥力时,检测该斥力可获得表面原子级分辨图像,一般情况下分辨率也在纳米级水平。
『贰』 水质监测的常规五项指标是哪些
污水的五个检测项目一般是pH值检测、SS项目检测、氨氮检测、BOD检测和COD检测。
这些项目的测试内容如下:
1、PH值检测:指pH测试,也指氢离子浓度指数,即污水中氢离子总数与总物质含量的比值。
2、SS项目检测:指水中悬浮物的检测,包括不溶性无机物、有机物、砂、粘土、微生物等。悬浮物含量是衡量水体污染程度的重要指标之一。
3、氨氮检测:氨氮是指水中游离氨和铵离子形式的氮,可导致水体富营养化。它是水体中的主要OD污染物,对鱼类和某些水生生物具有毒性。
4、BOD检测:指生化需氧量的检测。生化需氧量是指微生物在一定时间内分解一定水量水所消耗的溶解氧量,是反映水体中有机污染物含量的重要指标。
5、COD检测:化学需氧量检测是测定水样中需要氧化的还原性物质的量的化学方法,可以通过减少水中的物质来反映污染程度。
污水分类:
1、生活污水
生活污水是人类在日常生活中使用过的,并被生活废料所污染的水。其水质、水量随季节而变化,一般夏季用水相对较多,浓度低;冬季相应量少,浓度高。生活污水一般不含有毒物质,但是它有适合微生物繁殖的条件,含有大量的病原体,从卫生角度来看有一定的危害性。
2、工业废水
工业废水是在工矿生产活动中产生的废水。工业废水可分为生产污水与生产废水。生产污水是指在生产过程中形成、并被生产原料、半成品或成品等原料所污染,也包括热污染(指生产过程中产生的、水温超过60℃的水);生产废水是指在生产过程中形成,但未直接参与生产工艺、未被生产原料、半成品或成品等原料所污染或只是温度少有上升的水。生
产污水需要进行净化处理;生产废水不需要净化处理或仅需做简单的处理,如冷却处理。生活污水与生产污水的混合污水称为城市污水。
3、初期雨水
被污染的雨水主要是指初期雨水。由于初期雨水冲刷了地表的各种污染物,污染程度很高,故宜作净化处理。
4、水体受污染的原因:
人类生产活动造成的水体污染中,工业引起的水体污染最严重。如工业废水,它含污染物多,成分复杂,不仅在水中不易净化,而且处理也比较困难。
工业废水,是工业污染引起水体污染的最重要的原因。它占工业排出的污染物的大部分。工业废水所含的污染物因工厂种类不同而千差万别,即使是同类工厂,生产过程不同,其所含污染物的质和量也不一样。工业除了排出的废水直接注入水体引起污染外,固体废物和废气也会污染水体。
以上内容参考:网络-污水
『叁』 医学检验,APTT、T T、PT、分别是用什么检测的
凝血功能套餐不止PT、TT、APTT还有FIB有些大医院还要加一项国际敏感度指数(international sensitivity index,ISI),以确保PT的标准化。测定方法有很多:手工法,半自动,全自动,所需方法还要和当下条件相符才行,有专卖试剂的厂家,像亚中啊,金域啊,多得很,有官方网址,网络上可以查到的~以下所说,仅供参考: 凝血酶原时间(PT)的推荐方法
[原理]
将组织凝血活酶(主要含组织因子和脂质)和钙离子,加到枸橼酸抗凝血浆中,在37℃保温,测定血浆凝固时间,即为PT。PT主要用于筛选检测外源凝血系统的因子Ⅶ、Ⅱ、Ⅴ、Ⅹ和相关因子的抑制物的试验。
[标本来集和处理]
1、标本采集:用硅化或塑料注射器抽取空腹静脉血,按9:1比例加入含0.109mol/L的枸橼酸钠抗凝剂的硅化或塑料试管中,轻轻混合均匀。
2、标本处理:以2000~2500g,离心15分钟,分离乏血小板血浆,并在24小时内完成试验。
3、正常对照血浆:选择正常健康男性和女性各lO名以上,年龄在18~45岁。但不能是妊娠、月经期、哺乳期和口服避孕药的妇女,采取的血浆冰冻干燥保存或-80℃保存。
[试剂]
1、抗凝剂:109mmol/L枸橼酸钠液(相当于含二分子结晶水的枸橼酸钠32g/L)。
2、凝血活酶试剂:市售商品,应标有ISI、批号及有效期。冻干者应按说明书加指定的缓冲稀释剂复溶。
3、氯化钙(CaCl2)溶液:为25mmol/L。(目前有些商品试剂已将凝血活酶液与氯化钙液混合好,可不必另配CaCl2液)。
4、质控物:正常及异常对照血浆
5、配制试剂用水必须符合1级纯水的标准。
[仪器]
1、手工法:秒表,保持37℃±1℃的恒温水浴箱或电热块。水深能浸试管3cm以上,表面无划痕的10×mm拭管。经标准的0.1mL移液管。经校正的秒表。
2、仪器法:各种自动或半自动血凝仪,严格按说明书操作。
[操作步骤]
1、手工法
(1)测定温度36.5~38.5℃,上述各试剂及被测血浆,均应预温至此一温度,但凝血活酶试剂预温不可超过30分钟,血浆预温一般不宜超过10分钟。
(2)所用试管及加样器等接触血浆的器具均为塑料或硅化玻璃管。
(3)吸取枸橼酸抗凝血浆0.1mL,加入一小试管中:加入凝血活酶试剂0.1mL混匀后置37℃水浴中。再加入25mmol/L CaCl2液0.1mL,(也可先将凝血活酶试剂与CaCl2溶液等量混合,加入0.2mL)。立即混匀并开动秒表:试管仍浸于水浴中,至约10秒钟时,自水浴中取出,在纱布上迅速擦去试管外水滴,在明亮处不断倾斜试管,在流动状态下观察有无纤维蛋白形成。一旦见到纤维蛋白(同时将出现液体流动减慢),立即停表,记录时间。每次测定二管,按平均数报告。本试验的最后混合液其pH应为7.2~7.3,大部分商品凝血活酶试剂均用含缓冲液的溶液配制。
(4)每批均同时做正常和异常对照,方法应与测定标本完全相同。
[报告方式]
1、以PT的秒(S)数报告(最接近的0.5秒)
2、以患者血浆(S)/正常对照PT(S)的比率(PRT)报告。
3、在口服华法令类抗凝药物治疗监控时,应报告国际正常化比率(INR)。大部分自动化仪器可根据所测的PTR和凝血活酶试剂的ISI,自动算出INR。手工法可根据下列公式,用一计算器直接计算:
Poller设计了一个简便的列线图,在取得PTR和ISI值后,即可从图上直接查找出INR值,十分便利,国内已有介绍。
ICSH规定,不再用稀释曲线或百分比(活动度)报告。
[参考值]
因仪器/试剂不同,会得出不同结果,故很难统一规定参考值。各实验室应根据自己的仪器、试剂等条件,自行测定一批健康人,建立参考值。此后至少每年或当条件有变化时,根据新的条件,重新建立。参考值PT测定的一切条件均应与患者血浆PT测定相同(包括采血、容器、抗凝剂等)。健康供血者应选至少20个18~55岁的男性和非妊娠、月经期女性,不可服药,在平静休息状态采血、以减少个体差异(有条件时,可测一批老年人和小儿,分开统计)。同时应分开几天采血和测定,以减少天间差异。测定结果经统计学处理,计算标准差:以两个标准差(2SD)或95%可信限作为参考范围。对于三个标准差是正常还是异常,需结合具体情况进行评估。从统计学上讲,其中有些人是正常的。用以上标准,病人(PT异常)则很少会遗漏。
三、活化部分凝血活酶时间(APTT)的标准化
(一)活化部分凝血活酶时间(APTT)的标准化
APTT是检测内源凝血系统诸凝血因子缺陷和相关抑制物的筛选试验,也是当前用于凝血因子、肝素抗凝治疗以及狼疮抗凝物质检测的主要手段。
与PT测定一样,不同的部分凝血活酶、不同的活化剂和不同的激活时间对各种凝血因子缺陷、对肝素和对狼疮抗凝物质的敏感性相差很大。例如,检测APTT的试剂中,所用活化剂(白陶土、硅藻土、鞣花酸)不同,他们对检测肝素、狼疮抗凝物质和因子Ⅷ、Ⅸ的敏感性不同。
迄今,ICSH和ICTH尚未有APTT检测方法标准化或试剂标准化的可行方案问世,仅NCCLS于1992年,提出一个编号为H29-T的暂行方案。
(二)活化的部分凝血活酶时间(APTT)的推荐方法
[原理]
将一种磷脂和激活剂加到血浆中,经过孵育后,加入适当浓度的钙离子。其纤维蛋白凝块形成的时间(以秒计),即为APTT。本法主要用于过筛测定内源途径凝血因子的缺陷,如因子Ⅶ、Ⅺ、Ⅷ、Ⅸ、激肽释放酶原(PK)、高分子量激肽原(HMWK)以及纤维蛋白原等。同时也用于上述因子的抑制物测定、肝素治疗的监测以及狼疮抗凝因子的检查。
[仪器]
本实验所用仪器、设备(包括采血、贮血容器、加样装置和标本的处理等)以及对它们的要求完全与PT相同。PT所用自动化仪器同样适于本实验。
[试剂]
1、部分凝血活酶试剂:由商品供应。一般已与檄活剂按比例配在一起(或分开配制)常用的激活剂由硅藻土(商品名Celite)、白陶土、二氧化硅微粒、鞣化酸(ellagic acid)或其它可用的激活剂,由厂方配套供应。
APTT试剂/仪器结合,应能使因子Ⅷ、Ⅸ或Ⅺ活性低于0.3μ/mL(或<30%)的血浆,出现异常延长的结果。
2、氯化钙溶液(25mmol/L)以及其它试剂与PT所用者相同。
[操作步骤]
1、样品的采取、贮存、输送与PT测定相同。注意,应用清洁的塑料或硅化玻璃采血器采血及贮血。
2、标本(去血小板的血浆)的制备与PT相同。注意、应用去血小板血浆测定。
3、水浴箱或电热板的温度为37℃±1℃,要经常检查是否正确。
4、接触活化时间:加激活剂活化因子Ⅻ的时间要保持一致;各仪器和试剂生产厂家的规定可能不一样,应严格按说明书要求进行。手工操作时,应用秒表或类似的定时装置计时。
5、操作:预温(不超过30分钟)APTT试剂一份与预温(不超过10分钟)的侍测血浆一份混合,立即开动秒表计时;至规定的接触活化时间终点时,加人预温37℃的CaCl2液一份,混匀,同时开动秒表。至出现血浆凝固时,停表,记录血浆凝固时间(以秒计)。手工测定时应同时测定两管,按平均数报告。一些精密度已有很大改进的自动或半自动凝血仪,如果有适当的质控标准也可只测定一次。应同时测定正常和异常对照血浆。 不好意思TT着实没找到,不过联系到权威厂家,应该就不用自己去找了~
『肆』 熔喷布过滤效果检测设备用哪种品牌
1、一次性使医用口罩检测
检测标准为 YY/T 0969-2013 《一次性使用用口罩》检测项目主要有外观、结构与尺寸、鼻夹、口罩带、细菌过滤效率、通气阻力、微生物指标、残留量、生物学评价。其中微生物指标主要检测细菌菌落总数、大肠菌群、绿脓杆菌、黄金色葡萄球菌、溶性链球菌、真菌。二生物学评价项目有细胞性、皮肤激、迟发型超敏反应等。
2、医用外科口罩检测
检测标准为 YY/T 0469-2011 《用外科口罩》检测标准,检测项目有密闭性、颗粒过滤效率,过滤颗粒类型,细菌过滤效率,透性要求。
3、医用防护口罩检测
检测标准为用口罩GB19083-2010用防护口罩技术要求;检测项目有密闭性、颗粒过滤效率,过滤颗粒类型,细菌过滤效率,透性,表面抗湿,阻燃性,气阻力,不应有呼阀等
4、常见N95口罩检测
检测标准为GB2626-2006呼防护用品自过滤式防颗粒物呼器,阻燃性,泄漏率,呼气阻力,气阻力,死腔,气密性等
5、PM2.5防护口罩检测
检测标准为T/CTCA 1-2015《 PM2.5防护口罩》、 TAJ 1001-2015《 PM2.5防护口罩》。检测项目主要有表观检测、甲醛、pH值、温度湿度预处理、可分解致癌方向氨染料、微生物指标、过滤效率、总泄漏率、呼阻力、口罩系带与主体连接力、死腔等
6、针织口罩检测
检测标准为FZ/T 73049-2014《 针织口罩》。检测项目主要有外观质量、内在质量、pH值、甲醛含量、可分解致癌芳香胺染料含量、纤维含量、耐皂洗色牢度、耐水色牢度、耐唾液色牢度、耐摩擦色牢度、耐汗渍色牢度、透气率、异味等
CW-HPC600A型手持式激光尘埃粒子计数器是深圳赛纳威独创的集手持式和台式打印于一体的高灵敏激光尘埃粒子计数器。其受专利保护的设计不仅在传感器技术的灵敏度、分辨率和稳定性也领先于国际同类产品。更以独具一格的多功能化集成设计满足和方便用户的使用需求。能实时准确地测量所在环境的微粒数量和分布;对各种测量参数可进行设定,如自动实时显示、粒径选择、定时、延时和自动重复测量、时间、和日期设定、数据存储和打印、计数超限报警灯功能等。