单细胞成像分析研究进展

本文综述了近年来单细胞成像分析方法的研究进展。重点讨论了图像细胞光度测量、荧光显微成像、红外(近红外)与拉曼显微成像、磁共振成像和扫描探针显微镜成像等技术,并展望了单细胞成像的发展前景。     

《单细胞分析》

单细胞分析是分析化学、生物学和医学多学科相互渗透发展形成的跨学科前沿领域。     

《单细胞分析》

单细胞分析是分析化学、生物学和医学多学科相互渗透发展形成的跨学科前沿领域。     

《单细胞分析》

单细胞分析是分析化学、生物学和医学多学科相互渗透发展形成的跨学科前沿领域。     

利用AFM和SNOM对淋巴细胞膜表面超微结构及其光学性质的初步研究

利用原子力显微镜(Atomic Force Microscopy，AFM)对淋巴细胞表面形貌进行了形态学的初步研究，观察到了其膜表面其他显微技术所不能发现的超微结构．同时也运用扫描近场光学显微镜(Scanning Near field Optical Microscopy，SNOM)对淋巴细胞进行成像，观察了其对光的透射、吸收等光学性质，并对两种成像方法进行了比较．研究发现：淋巴细胞膜表面凹凸不平，分布着大量直径几十到几百纳米不等的小颗粒；淋巴细胞中央部位有自发荧光现象．结果表明，AFM和SNOM可作为进一步探讨淋巴细胞的结构与功能关系的有力工具．     

一种单细胞电化学模拟分析装置

单细胞分析是近年来生命科学中一个新兴热点研究领域。活细胞具有多种维持细胞生物活性的电化学活性物质 ,所以 ,建立在生物微环境中电极表面的电子传递反应的伏安测定对阐明细胞内发生的生化反应具有重要意义。我们设计制作了一种单细胞电化学模拟分析装置 ,让大体积的溶液生成一个微体积的小液滴 ,小液滴就是单细胞的模拟物 ,其大小与单细胞相仿。由于小液滴的成分与大体积溶液的成分相同 ,这样就可以人为地改变大体积溶液的成分与含量 ,来达到控制微体积小液滴的成分及含量的目的 ,给微电极的测定分析、选择和研究带来很大的方便 ,很容易对测定所用的微电极进行选择 ,找到该微电极对微滴中某成分的响应规律及相应的干扰组分 ,从而应用于单细胞内液中有关成分的实际测定。本装置结构简单 ,具有易建立、易操作的特点     

微流控芯片电化学检测单细胞分析

微流控芯片已被用于进行各种细胞分析的研究.最近,方肇伦等^[1]用十字型微流控芯片压力进样,激光诱导荧光检测进行了人单个血红细胞内谷胱甘肽的测定.用双T型微流控芯片电化学检测方法对小麦愈伤组织中抗坏血酸(AA)的单细胞分析进行了研究.     

毛细管电泳单细胞分析*

细胞是生命活动的基本单位,单细胞分析能够阐明细胞的结构与功能,揭示细胞之间的差异性,在细胞分化、生理病理研究及疾病早期诊断中具有重要作用。毛细管电泳作为一种高效的分离手段,所需样品体积小,能与高灵敏度检测器联用,特别适于单细胞分析。本文从单细胞进样技术、单细胞裂解技术、检测方法及应用等方面,对2007年以来毛细管电泳用于单细胞分析的最新进展做了相应叙述,并对未来的发展方向进行了展望。表明毛细管电泳不仅适于单细胞分析,而且仍有巨大的发展潜力和广阔的应用空间。     

单细胞核酸编码扩增成像分析

单细胞成像可在单细胞水平观测目标物位置、 确定目标物含量, 在生命科学与临床医学研究领域应用广泛. 核酸编码扩增技术利用特定分子反应将待测目标识别转化为核酸条码的扩增, 具有探针种类多、 易编程、 反应条件温和及信号放大效率高等特点, 在单细胞低丰度、 高灵敏、 多目标物成像中优势显著, 为理解细胞状态、 探索生命过程提供了新思路. 本文综合评述了核酸编码扩增在单细胞荧光成像领域的研究进展, 以目标物的编码方式为分类依据, 系统阐述了固定细胞原位成像和活细胞成像中不同目标物编码与扩增成像方式的区别, 并对活细胞成像中多重检测面临的问题以及未来发展前景进行了展望.     

适用于针尖增强拉曼技术的Au针尖的研制

采用针尖增强拉曼光谱技术(TERS)研究了刻蚀电位对Au针尖刻蚀效果的影响, 初步探讨了刻蚀过程的机理. 通过监控刻蚀过程中的振荡电流-时间曲线并与扫描电镜得到的结果比较, 发现可以直接利用电流-时间曲线简单地判断刻蚀后针尖的可能形状, 而无需再借助扫描电镜进行表征. 这不但提高了实验效率, 而且还可以避免针尖在转移和电镜表征过程中可能引入的污染. 研究结果表明, 在体积比为1:1的发烟盐酸和无水乙醇的刻蚀液中, 于2.2 V的电压下, 结合电化学方法控制终点可以得到形状对称尖锐的针尖. 这种针尖不但适合于TERS研究, 而且可用作STM针尖和微纳电极并用于其它针尖增强光学技术.     

电化学原子力显微镜的应用

评述了电化学原子力显微镜的原理和技术及其在现场电化学和电分析化学领域的应用,如观察电镀、腐蚀和防腐的过程,电化学沉积膜的形成和特点,测定两表面间的静电力等,指出其存在的一些缺陷,并对经过改造后的电化学原子力显微镜进行了综述。     

近场扫描光学显微图象与光谱技术

本文就近场扫描光学显微图象及光谱这一新技术的原理,主要仪器装置及其在分析化学中的应用进行了评述,目前,这一技术已被应用于室温及大气环境中的单分子检测,显示了该技术在微区痕量分析中广阔的应用前景。     

微流控芯片细胞操纵及单细胞荧光检测

微流控芯片系统用于细胞分析是该技术近期发展的一个热点^[1,2],受到越来越多的关注,其主要原因在于微全分析系统具备高度微型化、集成化和设计灵活等特点,通过巧妙设计和准确加工能够实现细胞的培养、凋亡及检测等功能^[3].     

基于单细胞质谱分析的膀胱癌细胞分型研究

单细胞质谱分析能够获得单个细胞的代谢图谱,揭示细胞之间的异质性,在肿瘤学研究中具有重要价值。该文采用单细胞质谱和机器学习技术,建立了膀胱癌细胞亚型的鉴别方法。基于所采集的单细胞代谢数据,分别使用线性判别分析、随机森林、支持向量机、逻辑回归建立了机器学习分类模型,并进行了模型的性能评估。结果表明,各机器学习模型均具有良好的膀胱癌细胞分型能力,分类准确率≥94.9%,灵敏度≥88.6%,特异度≥93.3%。其中,随机森林算法的分类准确率达100%,模型的受试者工作特征曲线下面积达1。该方法实现了膀胱癌单细胞的代谢物检测及细胞亚型区分,也为更广泛的单细胞代谢组学研究提供了参考。     

微流控进样阿达玛变换显微荧光成像单细胞分析

将微流控芯片用于单细胞进样,以自制阿达玛变换显微荧光成像分析系统进行成像检测,讨论了影响单细胞进样和荧光成像的主要因素,并对花粉细胞DNA含量进行定量分析。结果表明：微流控进样技术与HT显微成像技术相结合,可有效可靠地应用于单细胞分析中,所测定的三个玉帘花粉的DNA含量分别为124．4、123．9和62．9pg。     

高灵敏度分析检测方法在病毒研究中的应用

病毒与人类息息相关,病毒的分析与检测一直受到人们的关注。本文主要评述了化学发光法、荧光光谱法和原子力显微镜成像法的工作原理以及它们在病毒研究中的具体应用,为病毒的成像、检测以及组分分析提供了可行的技术手段,并对其的发展作了展望。     

扫描电化学显微镜及其在生物分析中的应用研究进展

扫描电化学显微镜(SECM)以其极高的空间分辨率、操作简单、测试样品更接近实际应用情况等特点,近年来逐渐成为生物样品分析中的重要工具,在研究细胞形貌、氧化还原活性、细胞膜上活性位以及跨细胞膜的物质传递方面具有优异的性能。本文介绍了扫描电化学显微镜的工作原理及其在细胞分析、酶分析、DNA分析、抗体抗原分析及微修饰等方面的应用,并展望了该技术未来的发展方向。     

扫描电化学显微镜在电催化表面反应分析中的现代应用

能源和环境问题成为制约未来可持续发展的关键问题之一,因此,针对不同电催化反应设计电催化剂变得越来越重要.电催化剂因其能量效率高、制备简单和易操作等优点,而应用于可再生能源的相关反应(如水分解和人工光合作用)中.明确不同反应电催化剂的设计原理,深入理解其在相关反应中的催化机理,可进一步优化催化剂性能.本文综述了扫描电化学显微镜(SECM)应用于电催化反应的历程、关键方法以及一些代表性的工作,阐明了电催化剂的工作机理以推进电催化剂的设计.本文还介绍了为提高SECM的空间分辨率而尝试的纳米尺寸电极方面的新进展,分享了纳米电极在以前研究无法涉及的单一催化实体方面的应用.     

《现代涂料仪器分析》

本书是集红外光谱、气相色谱等大型仪器分析技术和涂料分析技术相结合的实用型技术书籍。全书共分17章，分别介绍了气相色谱、色谱质谱联用、裂解色谱、凝胶色谱、液相色谱、红外光谱、紫外可见光谱、原子吸收光谱、X射线荧光及衍射光谱、数码摄像光学显微镜、电子及原子力显微镜、热分析以及其他精密测试仪器的基本原理、测试方法，并列举了大量涂料分析方面的应用实例。本书还举例叙述了仪器分析在涂料开发研究和未知样品剖析方面的综合应用。     

《现代涂料仪器分析》

本书是集红外光谱、气相色谱等大型仪器分析技术和涂料分析技术相结合的实用型技术书籍。全书共分17章，分别介绍了气相色谱、色谱质谱联用、裂解色谱、凝胶色谱、液相色谱、红外光谱、紫外可见光谱、原子吸收光谱、x射线荧光及衍射光谱、数码摄像光学显微镜、电子及原子力显微镜、热分析以及其他精密测试仪器的基本原理、测试方法，并列举了大量涂料分析方面的应用实例。本书还举例叙述了仪器分析在涂料开发研究和未知样品剖析方面的综合应用。