手机+一个镜头=显微镜,随时随地进入“微观王国”

春天到了,谁不想看看这生机勃勃的世界呢?你有没有想过换一种方式去观察?还记得生物课上第一次在显微镜下看到洋葱表皮细胞时,好奇心爆棚的感觉吗?

没错!这一次我们就是要透过显微镜来看看这个世界~无需借助价格昂贵的专业设备,有了《时尚科技秀》为我们介绍的这个便携式手机显微镜,也许你能打开一个神奇又有趣的春天。

手机+一个镜头=显微镜,随时随地进入“微观王国”

这个手机的外接镜头只有小拇指那么大,安装也十分简单,你只需要将显微镜头紧密贴合在手机镜头处即可,避免了使用镜头夹带来的不便。随身携带,随时随地就可以开启你的好奇之旅~

原来,我们日常使用的水、牙刷、香水在“小小的世界”里是这个样子的↓

手机+一个镜头=显微镜,随时随地进入“微观王国”

破损的果皮、一百元人民币、硅胶手机壳、红色布料纤维……每个手边上的小物件都想放在显微镜下看一看↓

手机+一个镜头=显微镜,随时随地进入“微观王国”

自然界中的树叶、花蕊、河流在显微镜下又会呈现出什么样的“别致风采”?

手机+一个镜头=显微镜,随时随地进入“微观王国”

这些美丽而神秘的微观世界,不仅大人会被深深吸引,对于孩子们来说,更是勾起了他们对于未知世界的强烈好奇心。

不如趁着这段时间,给孩子们上一堂生动的自然科学课,收集满满一本的“神奇小世界”~

手机+一个镜头=显微镜,随时随地进入“微观王国”

这个手机显微镜之所以有这样的“神奇”的功能,是因为它通过将多层不同的透镜进行排列,使镜头拥有消除色差的能力。

除此之外,摄像头的导光系统也“颇有功劳”。这个看似简单的区域可以把手机闪光灯的光线引入到镜头的周围,照亮被拍摄的物体,从而为我们更加清晰地呈现出那些“不可思议”的景象。

手机+一个镜头=显微镜,随时随地进入“微观王国”

小时候总会幻想自己是行走在微观世界里的人,因为“世界那么大,我想深入去看看”,而现在有了这个便携式手机显微镜,走到哪儿你就能看到哪儿,再把观察到的事物拍下来发朋友圈,满满的都是亮点!美好而温暖的春天,让我们换种方式记录~

手机+一个镜头=显微镜,随时随地进入“微观王国”

健康提示:请出门戴口罩、勤洗手、多通风,少去人群密集处。

时尚科技秀

播出时间:周一至周日 每天11:48

手机+一个镜头=显微镜,随时随地进入“微观王国”

监制 / 闫东 主编 / 刘铭 黄丽君

编辑 / 田楚韵 张兰 于毅 姜沛辰(实习)徐晟源(实习)

NAT METHODS | 新型显微镜实现可及性基因组超分辨成像

作者丨小柯

美国霍华德休斯医学研究所Zhe Liu、加州大学伯克利分校Robert Tjian等研究人员合作,开发了用于可及性基因组超分辨成像的新型显微镜。

这一研究成果于2020年3月16日在线发表在《自然—方法学》上。

为了在纳米尺度上对可及性基因组进行原位成像,研究人员开发了转座酶可及性染色质光激活定位显微镜(3D ATAC-PALM),其将转座酶可及性染色质测定与可视化、PALM超分辨率成像以及晶格光片显微镜整合在一起。

3D ATAC-PALM与oligopaint DNA-荧光原位杂交(FISH)、RNA-FISH和蛋白质荧光多路复用,连接了显微镜和基因组数据,从而揭示了空间分隔的可及染色质域(ACD),其中包含活性染色质和转录的基因。

使用这些方法来分析遗传扰动的细胞,研究人员证明了基因组结构蛋白CTCF可以防止可及性染色质过度聚集并破坏ACD。

这些结果突显出3D ATAC-PALM是一种有用的工具,可探测基因组的结构和组织机制。

相关论文:

https://www.nature.com/articles/s41592-020-0775-2

小柯报道:

https://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2020/3/202031813261027655456.shtm

NAT METHODS | 新型显微镜实现可及性基因组超分辨成像

显微镜下的切菜板上,住了多少细菌?

本文转载自微信公众号:好奇博士(ID:haoqi238)

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附录1:

建议各位老爷家里最好备上3块菜板:一块切熟食,一块切生肉和需要下锅烹调的菜,一块切凉拌的生菜和水果。如果家里就一块菜板,那做饭时牢记这八个大字:先切熟食,再切生食

附录2:

塑料菜板虽然不容易发霉,但也会有划痕,也容易藏污纳垢。而且切菜时会把塑料碎末混在食物中,有一定的健康风险。

附录3:

关于黄曲霉素,我要再多提一嘴。

除了菜板上,这些东西上也可能存在黄曲霉素——

1、久泡的木耳

2、发苦的坚果

3、没洗干净的筷子

4、发霉的玉米

5、放久了的花生

6、小作坊的自榨油

附录4:

本文作者:好奇博士

附录5:

本文授权转载自公众号:好奇博士(ID:haoqi238),谢绝二次转载,如需授权请联系原作者

原标题:我把菜板放大了50倍,结果看见了恶心的一幕……

来源:好奇博士

编辑:米老猫

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给孩子买玩具不如买个显微镜,拿在手里放下手机随时看微观世界

小的时候,我们对任何事物总充满了好奇心,记得当年上初中生物实验课的时候,第一次用显微镜观察到洋葱表皮细胞,感觉太震撼了。

连个单细胞草履虫都翻来覆去看半天~

因为在0.1mm以下,那个无法被肉眼看到的神奇微观世界里,一切都变了模样。

有时是一片树叶——

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有时是一粒沙砾——

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有时是一只小蚂蚁——

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这种沙子变为巨石,昆虫化作巨兽,小水滴变成汪洋大海的神奇景象,连咱们大人都会被吸引,更不要提孩子了。

科技君反正觉得,娃自从看到过显微镜下,奇妙的微观世界景象之后,对身边的一花一草、一石一木,好奇心、探索心都更重了。

给孩子买玩具不如买个显微镜,拿在手里放下手机随时看微观世界

⬆蚊子翅膀

想到美国物理学家、诺贝尔物理奖得主Richard Feynman曾说过,“从某种意义上说,我是上瘾了——就像一个人在孩童时尝到什么甜头,就一直念念不忘。我就像个小孩,一直在探索那种奇妙的感受。

所以,如果有这样一台“口袋显微镜”,可以让孩子随时随地观察感兴趣的事物,感受到探索的乐趣,启发他们的科学思维,还真不能错过。

科技君找了一圈,发现确实有这种“口袋显微镜”,在选品之前我从网上也搜罗了不少,倍数几百、上千的都有,好多是给文物鉴定、微生物研究的专业人士用的,大部分也都是台式的,不大适合孩子随时随地观察事物。

给孩子买玩具不如买个显微镜,拿在手里放下手机随时看微观世界

我们都知道,小孩子嘛,注意力保持的时间会比较短,一般兴趣来了,做什么都带劲,兴趣没了或者是注意力转移了,转头就放下了。

所以,给他们的显微镜一定是要能随身带着的,够小够轻便,可以直接揣在兜里或者拿在手里

最后,请教了相关专业的朋友,给我推荐了这款日本Kenko肯高微型显微镜。

给孩子买玩具不如买个显微镜,拿在手里放下手机随时看微观世界

给孩子买玩具不如买个显微镜,拿在手里放下手机随时看微观世界

它是一款mini显微镜,不含电池重量只有30g左右,拿在手上,还不及手掌大~黑白配色的外观非常漂亮,简洁大方,像一个可以放在口袋里的小玩具。

给孩子买玩具不如买个显微镜,拿在手里放下手机随时看微观世界

它本身非常小巧,加上电池重量也只有42克左右,单手可握,轻到几乎可以忽略掉。

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不过,“显微”能力倒是相当可以。

它能放大60~120倍,成像清晰,给孩子观察足够了!

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▲蚊子

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▲蒲公英

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▲树叶

它还自带LED光源,不分白天黑夜,只要孩子感兴趣,都可以拿来观察一番,很能激发孩子探索世界的欲望。

晚上,还可以它来当手电筒用呢~

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肯高显微镜结构简洁明了,一目了然。

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操作只需三步

首先,在里面放置一节7号电池(电池要自备哈)。

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先在观察物上放置显微镜,打开LED灯,从目镜观察。

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然后转动变倍环,调整至清楚的倍率。

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最后转动对焦环转,直至画面清晰,观察结束后,将LED灯关掉就行了。

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除了可以用眼观察,还可以用手机对准目镜拍摄视频或者照片,记录美好瞬间,发朋友圈秀一番。

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tips:手机拍照的时候,不能使用微距模式

自从有了这个Kenko显微镜,家里、小区,郊外,都成了他的研究基地,时不时地趴下来去找点东西看,一会跑到草丛里蹲下,一会儿趴在地上,别提多认真了。

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看似蔚蓝一片的海洋,实际就是一瓣花片——

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圆圆的一颗“星球”,其实是橙子皮而已——

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虽然有时看的东西让科技君有点密集恐惧,但孩子心大一般不害怕(实在害怕就不看呗),但我实在是蛮喜欢这个显微镜,所见即所得,方便携带,也不需要去做切片染色什么的,不免再说一句:现在的孩子真幸福!

要知道,很多时候孩子是兴趣来了想观察,兴趣没了或是注意力转移了,观察的好时机就过了。

有了这台mini显微镜,孩子可以直接揣在兜里或者拿在手里,想观察的时候一拿出来就可以直接看。

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Kenko出品,日本进口,但是在中国的Kenko生产的哦,很多人惊讶,以为是假货。

不是的哦,它只是在中国生产再返回日本,你在中国是自己购买不到的哦。

喜欢摄影的同学,应该都听说过Kenko。

它是日本一家专门制作光学产品的企业,迄今已有60多年的历史,产品覆盖了摄影滤镜、双筒望远镜,天文望远镜、显微镜等等。

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Kenko的单反滤镜,在业界很知名,很多摄影师都是Kenko家忠实粉。

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⬆图片来自Kenko官网

也因为常年深耕于这个光学领域,Kenko发现,传统光学显微镜的笨重、精细并不能满足孩子日常观察、探索的需求。

所以,他们克服了技术上层层的困难,设计了这款独一无二的便携显微镜,希望孩子能随时随地探索世界、发现世界、感悟美。

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这款mini显微镜,自问世后就很受欢迎,很多相关工作的成人也在用,日亚上的评论都很好——

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科技君带你们具体来看下这款显微镜的给力之处:

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操作简单,上手容易

这也是科技君这种操作渣最喜欢的一点。这台显微镜,充分地考虑了孩子的特点,操作起来非常简单,很容易上手。

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有多简单呢?

放置一节7号电池(电池要自备哈),就可以进行观察了。

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先按开边上的灯源开关,点亮下面的led灯,然后把要观察的东西放在下面。

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然后旋转下面的物镜物镜对焦,旋转到图像最清晰的地方,最后再旋转上面的目镜,调整放大的倍数,就可以观察了。

调焦和放大,都非常的简单顺手~

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倍数适合,材质优良,让孩子观察不累

这款显微镜不仅专业而且贴心,每一个细节都充分照顾到了孩子的观察需求,让孩子能持续地享受观察的乐趣,久观不累。

比如倍数调节上,一般的显微镜,只能进行10倍或者40倍等固定倍数转换。

而这个显微镜的倍数调节环,可以从60倍到120倍进行连续变倍,调焦反应非常快,能在一瞬间就能看清楚所要观察的物体。

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此外,60~120的倍数范围,对于孩子来说刚刚好。

显微镜里视野的明暗,取决于通过物镜和目镜射到眼睛的光线的多少,射到眼睛的光线越多,看到的画面就越明亮,所以放大倍数越大越清晰,射到眼睛的光线就会越多。

而对于孩子来说,如果倍数过高,用起来眼睛可能会不太舒服。

60~120的倍率,孩子们观察花花草草,小昆虫小动物,一些生活用品,都是足够的,完全可以满足他们对世界的探索欲望!

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⬆iPad像素120倍和60倍对比

这款显微镜,在设计上考虑也很周到。

大目镜设计,让孩子观察起来更轻松。

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目镜和物镜,都采用的是树脂镜片。

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树脂镜片,能够防太阳紫外线,在户外观察的时候,可以有效地保护孩子的眼睛。

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显微镜还附带一个收纳袋,平时携带收纳很方便。

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日本Kenko肯高微型显微镜原价198元,

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日本肯高便携式显微镜(适合6至15岁)
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新冠病毒长成这样:深圳科研团队用冷冻电子显微镜,在-196度条件下看到

大众网·海报新闻广州3月12日讯(记者 张玉升)-196度!新冠病毒现“真貌”。今天下午,在广东省第41场疫情新闻发布会上,深圳市第三人民医院院长刘磊宣布,深圳科研团队首次在冷冻电子显微镜下观察到新冠病毒全病毒入侵细胞的真实状态。

在今天下午的新闻发布会上,刘磊介绍,冷冻电子显微镜是一种可以观察被快速冻结到-196度“活”的蛋白、病毒等生物样本的电子显微镜。它可有效避免常温电子显微镜对生物样品的脱水、染色等破坏作用,最大限度地保持生物样品生理状态下的真实形貌。

刘磊表示,新冠肺炎疫情暴发以来,国家感染性疾病临床医学研究中心、深圳市第三人民医院与南方科技大学冷冻电镜中心第一时间成立研究团队,联合开展科研攻关工作。1月27日,该研究团队依托深圳三院P3实验室从一名新冠患者肺泡灌洗液中分离出病毒株,并迅速通过分子生物学、血清学和免疫学实验完成了病毒的鉴定工作。在此基础上,研究团队经过实验室病毒扩增、纯化及灭活等技术过程,获得了高纯度的病毒颗粒。

3月1日,该研究团队利用冷冻电子显微镜分析技术,首次观察到了经灭活后的新冠病毒的生物结构状态,特别是捕捉到了新冠病毒侵染宿主细胞的一个重要中间状态——病毒正处于识别和附着宿主细胞并准备与细胞发生融合时的状态。

“经国内外文献检索,这是科研工作者首次在冷冻电子显微镜下观察到新冠病毒全病毒入侵细胞的真实状态。”刘磊说,这一研究成果,为新冠病毒的识别、鉴定和临床相关研究提供了重要的超微影像基础,对下一步推进疫苗和药物研发具有重要现实意义。

生物技术:显微镜是人类的另一双眼,让人可以看到不一样的世界!

显微技术的发展史:

原始的光学显微镜是一个高倍率的放大镜。据记载,在1610年前意大利物理学家伽利略已制作过复式显微镜观察昆虫的复眼。这是一种已具目镜、物镜和镜筒等装置,并固定在支架上的显微镜。荷兰人 A·van·列文虎克一生制作了不少于247架显微镜,观察了许多细菌、原生动物和动、植物组织,是第一个用显微镜作科学观察的人。

生物技术:显微镜是人类的另一双眼,让人可以看到不一样的世界!

列文虎克

1872~1873年,德国物理学家和数学家E·阿贝提出了光学显微镜的完善理论,从此,镜头的制作可按预先的科学计算进行。同时,德国化学家O·肖特成功地研制出供制作透镜的优质光学玻璃。他们和德国显微镜制作家卡尔·蔡司合作,建立了蔡司光学仪器厂,于1886年生产出具复消色差油镜的现代光学显微镜,达到了光学显微镜的分辨限度。从19世纪后期至20世纪60年代发展了许多类型的光学显微镜,如:偏光显微镜、暗视场显微镜、相差显微镜、干涉差显微镜、荧光显微镜。此外,还有许多特殊装置的显微镜,例如在细胞培养中特别有用的倒置显微镜。20世纪80年代后期又发展了一种共焦扫描激光显微镜,结合图象处理,可以直接观察活细胞的立体图,是光学显微镜的一大进展。

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共焦扫描激光显微镜

随着显微技术的发展,使我们在生物研究的路上,看的更清晰,走的更快!显微镜就是人类的另一双眼睛,可以看到很多人类目光所不能及的地方。显微镜为我们开启了一段奇妙的视觉之旅

1.细胞分裂增殖:

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人类胚胎最早的发育过程

上图显示的是人类胚胎最早的发育过程:自母体卵巢排出的成熟卵细胞与来自阴道的精细胞结合,经过受精作用,即细胞融合方式,形成受精卵,而后受精卵(合子)发生指数分裂,后形成细胞团(胚)。

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人类胚胎最早的发育

2.癌细胞分裂

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癌细胞增殖过程

癌细胞,是一种变异的细胞,是产生癌症的病源。癌细胞与正常细胞不同,有无限增殖、可转化和易转移三大特点,能够无限增殖并破坏正常的细胞组织。

细胞从一次分裂到下一次分裂的细胞周期中,会阶段性表达不同种类的蛋白质。

3.细胞有丝分裂

有丝分裂(mitosis)又称为间接分裂,是指一种真核细胞分裂产生体细胞的过程。

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有丝分裂周期

分裂具有周期性,即连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止细胞周期,从形成子细胞开始到再一次形成子细胞结束(上图)为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。

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间期:主要完成蛋白的合成和DNA的复制,为细胞分裂做准备:

分裂期:细胞核消失,DNA和核蛋白形成的丝状染色质螺旋化形成粗短的染色体,齐聚在赤道搬上,在中性粒&纺锤丝的作用下被拉向两级,而后细胞中间凹陷,逐步分裂成两个独立的子细胞。

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细胞有丝分裂过程 红色:染色体 绿色丝:纺锤丝

上皮细胞通过有丝分裂可将每条染色体精确复制成两条染色单体并均等分到两个子细胞中,使子细胞含有同母细胞相同的遗传信息。

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上皮细胞有丝分裂产生两个相同的细胞

4.酵母出芽

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酵母出芽

这是酵母细胞特有的生殖现象,即在分裂时进行了细胞质不等的分裂,形成了一大一小两个相连的细胞。

5.免疫细胞的吞噬

免疫力是人体自身极其重要的防御机制,利用免疫细胞可以识别并消灭病毒、细菌等外来的侵入性异物,处理衰老、损伤、死亡、变性的自身细胞,以及识别和处理体内突变细胞和病毒感染细胞。

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免疫细胞吞噬细菌

免疫细胞(immune cell)俗称白细胞,包括先天性淋巴细胞、各种吞噬细胞和能识别抗原、产生特异性免疫应答的淋巴细胞等,在人体自身免疫系统中担任着重要的角色。

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免疫细胞吞噬细菌

6.嗜酸性粒细胞

嗜酸性粒细胞是白细胞的一种。白细胞根据形态差异可分为颗粒和无颗粒两大类。颗粒白细胞(粒细胞)中含有特殊染色颗粒,用瑞氏染料染色可分辨出三种颗粒白细胞即中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞;无颗粒白细胞包括单核细胞和淋巴细胞。

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嗜酸性粒细胞

嗜酸性粒细胞具有粗大的嗜酸性颗粒,颗粒内含有过氧化物酶和酸性磷酸酶

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嗜酸性粒细胞攻击秀丽隐杆线虫

机体内的“健康保卫队”白细胞——嗜酸性粒细胞在趋化作用的驱动下聚集到秀丽隐杆线虫周围并对其进行攻击的过程。

7.红细胞的“自爆”

红细胞也称红血球,是血液中数量最多的一种血细胞,同时也是脊椎动物体内通过血液运送氧气的最主要的媒介,同时还具有免疫功能。

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就是这个红细胞,嘿嘿

它们通过分解葡萄糖释放能量。运输氧气,也运输一部分二氧化碳。运输二氧化碳时呈暗紫色,运输氧气时呈鲜红色。

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红细胞呈两面凸中央凹的圆饼状

哺乳动物的红细胞呈两面凸中央凹的圆饼状,中央较薄。周缘较厚,故在血涂片标本上中央染色较浅、周围比较深。新鲜单个红细胞为黄绿色,大量红细胞使血液呈深红色。成熟的红细胞(哺乳动物)没有细胞核和线粒体,富含血红蛋白。依靠葡萄糖合成能量,平均直径为7微米

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红细胞吸水涨破

当红细胞不幸被大量的水分子涌进细胞内,使得细胞逐渐膨胀失去原有的形态成为球形,一旦薄薄的细胞膜承受不住这种膨胀,细胞就会被活活“撑死”了。

8.跳动的心脏细胞

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跳动的心脏细胞

体外培养的心肌细胞经常会出现自发搏动现象,且同一个培养皿中的心肌细胞的搏动往往还是同步的,因而把心肌细胞作为中胚层分化的指示细胞,来衡量多能干细胞分化为中胚层的潜力。

9.神经细胞与钙离子的精彩邂逅

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神经细胞中CA信号传递

钙离子一直都是神经细胞最重要的“信号离子”,因而科研者通过显微注射技术将钙离子探针放进神经细胞中,使得探针和钙离子相互作用而产生荧光,可发现钙信号在神经细胞中会像水波一样迅速向外扩散。

10.大脑切片

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人类脑部组织的横截面

这张动图是根据真实切片标本制成的,展示了人类脑部组织的横截面,原标本共包含了700个切片,每个切片的厚度为174um。纤薄的组织切片可帮助人们更好的了解精细的解剖结构。

可贴在手机上的显微镜,400倍放大!随身携带玩转微观世界~

想近距离拍摄些精致小物,单凭手机本身的镜头,是绝对达不到的说。

可贴在手机上的显微镜,400倍放大!随身携带玩转微观世界~

由华中科技大学8位初创人员成立的一家,专注于光学成像,和光机电一体化产品研发商肯维捷斯,自主研发了一款全球放大倍数最高的手机外设,可贴在手机上的显微镜——Tipscope,最大放大倍数可达400倍,即贴即用安卓苹果通用。

可贴在手机上的显微镜,400倍放大!随身携带玩转微观世界~

即贴即用安卓苹果通用

可贴在手机上的显微镜

Tipscope

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Tipscope 由平场消色差微型物镜,与Light guide 光导组件,并通过带有不干胶背贴的 pc 材质外壳组合而成。

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在一般情况下,专业级显微镜分辨率为200纳米,而 TipScope 与专业显微镜在10倍物镜下的效果则完全一致。

左为专业显微镜显示细胞效果

右为 TipScope 显示细胞效果

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且其放大倍率在20—400倍,不仅能像放大图片一样放大任何部位。

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其成像清晰度在 2um (微米)左右,哇~~~硬币表面竟然如此坑洼如月球表面。

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更可清晰看到从人体到植物纤维等内部构造。(建议大家看看软妹币表面,很有意思哦~~~)

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看看这都是哪种面额的票面的哪个角落了呢!

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有了它,你还可以验真伪了哦!!

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水 珠

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米 象(米虫)

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使用时非常简单,只需将带有背胶(可多次反复胶粘的纳米贴)的 Tipscope 对准手机镜头表面,按压使手机和Tipscope 贴实即可。

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值得一提的是,由于配备有 Light guide 光导组件,所以只需打开手机的闪光灯后,即可用作照明使用,无需借助其他外设。

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且能轻松适配于苹果、安卓各种不同机型。

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除此以外,Tipscope 重量仅为3克与仅为5毫米的体型,让随身携带更方便,随时随地将探索微观世界进行到底。

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只需将它往手机上一贴,即可让手机秒变一台显微镜,拉低探索微观世界的门槛,让更多人领略到微观世界的奇妙吧~~

一种原位石墨烯液体电池电子显微镜

全面理解具有2600 Wh/kg高理论能量密度的锂硫电池(Li-S)的多硫化锂的形成和穿梭效应,对于其实际应用必不可少。然而,对于可溶性Li-PS在液体电解质中的行为缺乏直接的观察表征技术。

近日,韩国科学技术院(KAIST)Jong Min Yuk教授和美国劳伦斯伯克利国家实验室Elton J. Cairns教授利用原位石墨烯液体电池电子显微镜,观察到了Li-PS的形成和扩散,以及在放电过程中硫正极的形貌和相的演化,基于研究结果在改进电解质方面提出了抑制穿梭效应的可行性策略。相关论文以题为“Direct Visualizationof Lithium Polysulfides and Their Suppression in Liquid Electrolyte”发表在Nano Lett.上。

论文链接

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.0c00058

一种原位石墨烯液体电池电子显微镜

在过去的几十年里,可充锂离子电池的发展为便携式电子设备的商业化做出了巨大的贡献,然而,开发高比能量、低材料成本的下一代充电电池仍然面临巨大挑战。因具有高能量密度和低成本,Li-S电池被认为是最有希望的替代者之一,然而,Li-S电池的实际应用的挑战在于其独特的化学反应导致容量衰减,以及一些与能量储存无关的电池组成部件的重量影响电池实际的能量密度,特别是电解质的重量(最佳电解质体积与硫重量之比小于4μl/mg)。

连续的Li-PS穿梭效应导致容量衰减,可以通过在电解液加入添加剂进行改性,从而抑制Li-PS的穿梭效应。然而,由于缺乏合理的表征手段,对Li-PS在液体电解质中的形成和扩散行为理解不够深入,这是合理设计电解质的一个主要障碍。最近,离子液体作为一种在液体电解质的功能添加剂被研究,不仅限制了Li-PS穿梭现象,而且通过在锂金属表面形成钝化层保护锂负极。然而,离子液体对Li-PS穿梭效应的抑制作用仅仅是是通过提高电池的循环保持率和库仑效率而得到的,尚未得到实验证明。

基于以上问题,作者采用一种原位石墨烯液体电池电子显微镜(GLC-EM),构建固体硫/液体电解质界面,用于纳米成像。在GLC-EM中,硫纳米粒子通过电子束诱导进行锂化,溶解的电子活化还原Li+使之与活性物质(M)反应,最终形成LixM,以此成功地观察了液体电解质中Li-PS的形成和动力学,证明了离子液体(IL)能够抑制Li-PS穿梭的作用以及保持硫纳米粒子的形貌。同时计时穿梭电流测试也证实了IL的加入使Li-PS的扩散系数相对于无IL电解质降低了两个数量级,从而抑制了Li-PS的穿梭电流。

一种原位石墨烯液体电池电子显微镜

图1.Li-S电池的电化学测试结果。(a)在无IL(灰色)和含IL电解质(黑色)中按照计时电流法测量Li-S电池的Li-PS穿梭电流;(b,c)电流测量过程中获得的无IL和含IL电解质电池的电压分布曲线;(d)it1/2与t1/2之间的关系;(e)无IL和含IL电解质的S-GO-CTA电极的循环性能和库仑效率。

一种原位石墨烯液体电池电子显微镜

图2.硫锂化后的形态演变。(a,b)不同时间下,明场TEM图像分别显示了硫在无IL和含IL电解质溶液中的形貌演变;(c,d)按时间先后顺序绘制的硫外部边界的示意图。

一种原位石墨烯液体电池电子显微镜

图3.在GLC中锂化后,硫纳米粒子与电解质之间的界面。(a)一系列EELS光谱,显示硫的演变过程;(b)从Li-PS域区的Li集中区得到的选区电子衍射图(SA-EDP)显示晶体Li2S(红色曲线)和石墨烯(绿色曲线);(c)BF-TEM图像和Li-K EELS图;(d)描述硫在含IL(右)和无IL电解质(左)中的锂化过程的示意图。

总之,作者利用原位GLC-EM技术,实现可视化硫纳米粒子在液体电解质中的锂化动力学,并研究了IL对锂化过程中Li-PS形成和扩散的影响,含有IL的高粘度电解质阻碍了Li-PS的形成和扩散。因此,采用含IL电解质的Li-S电池比无IL电解质电池具有更好的循环性和库仑效率,这项工作为设计防止Li-S电池中的Li-PS穿梭现象的电解质提供了重要的见解。(文:Caspar)

本文来自微信公众号“材料科学与工程”。欢迎公众号友好转载,未经许可谢绝转载至其他网站。

400倍放大,手机即贴显微镜,这款黑科技勾起了我的好奇心

小孩子到了3岁以后就开始有了自己的认知,而这种认知已经开始超脱于吃喝拉撒,他们更多的会关注自身之外其他生命的细节。例如一片树叶、一根毛发、一只蚂蚁,他们都可以兴致勃勃地观察半天。

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用肉眼所观察到的东西与显微镜下观察到的东西是完全不同的,当孩子们发现这个点时,他们会觉得非常有趣,从而变得喜欢观察。在观察的过程中,可以帮助孩子们开发想象力,激发对科学探索的兴趣,并培养他们对细节的观察力和好奇心。

好奇心是娃娃探索世界的开始,如果给他们准备一个可身携带的显微镜,观察一下叶片、昆虫什么的,将会为他们打开微观世界的大门。

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而显微镜多数用于科研机构、医院、学校等单位,普通人很难有机会接触,价格也是比较昂贵的。

但现在只要将这个小东西贴在手机的摄像头上,就能立马将手机秒变显微镜, 光用手机摄像头想近距离拍清楚物体的细节,基本是做不到的。

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有了这个Tipscope,贴在手机上的显微镜,就能将物体放大400倍,它由肯维捷斯公司研发,这家公司专注于光学成像和机电一体化产品研发。

Tipscope是目前全球放大倍数最高的手机外围设备,达到400倍。

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苹果和安卓手机通用,贴上摄像头上即可。

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Tipscope 由平场消色差微型物镜、Light guide 光导组件,PC材质外壳组成,背面带有不干胶,可轻易的贴在镜头上。

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专业级别显微镜的分辨率为200纳米, TipScope在10倍下的放大效果几乎与专业级显微镜无异。

下面两张图,左边为TipScope,右边为专业级显微镜。

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可以放大任何物件的任何部位,放大倍数在20-400之间。

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放大的硬币表面就像月球表面,充满坑坑洼洼,成像分辨率约2微米。

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可清晰地放大皮肤、各种纤维的内部构造,人民币表面也不在话下。

你猜猜是哪种面值RMB的位置?

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简直就是拥有了一个便携验钞机

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放大水珠

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放大大米表面的米虫

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使用时,只要将不干胶的一面对准手机摄像头贴上,然后按压一下即可贴紧张,不干胶是可以多次重复粘贴的纳米胶。

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由于带有 Light guide 光导组件,所以不需要额外的照明,只要打开手机闪光灯照明即可。

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兼容苹果和安卓大部分手机

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重量只有3克,5mm厚,轻巧的身躯,带着它让你随时随地都能像科学家一样探索奇妙的微观世界。

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绘本上的东西再精彩,都不如让孩子亲眼看一看印象深刻。除了给小孩子们探索新世界,大人们也可以随手炮制一张图片发朋友圈,这逼格不要太高!

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器材库TIPSCOPE手机即贴显微镜放大倍率突破400倍,苹果安卓可用
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一款能将物体发大400倍的手机显微镜,让孩子瞬间爱上探索和学习

爸爸妈妈们应该都有这样的感受,孩子的好奇心,要比大人旺盛很多倍。有次小宝在科技馆看到显微镜,超级入迷,围着炫酷的仪器研究老半天,直到闭馆回家都叫不动~

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对于孩子来说微观世界是神秘莫测的,但是普通的专业显微器材因为造价昂贵。并不是每个家庭挺都能拥有的。

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为了满足孩子们的好奇心!特别推荐一款可以将物体放大400倍的手机显微镜头,有了它可以让孩子在家上“生物课”。

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显微镜的外壳采用的是耐用轻便的 pc材质,镜头部分主要由平场消色差微型物镜,Light guide 光导构成。

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背面带有不干贴,方便固定到手机镜头上。

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安装时,只要将显微镜头紧密贴合在手机镜头处即可,十分的高效便捷。显微镜头的不干背贴还可以反复使用。

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使用时只需打开手机的闪光灯后,即可用作照明使用。就算在昏暗的空间,也无需借助其他外设!

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TIPSCOPE APP 是一款显微拍摄软件。其软件内部提供了照明补偿、手动或自动对焦、图像放大以及拍照录像功能。同时适配套 IOS/ANDROID 双客户端APP。您在苹果,安卓软件商城都可以轻松下载到。

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这样便捷的设计和操作,即使年龄小的孩子,也能独立观察到微观世界的神奇和美丽。

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