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钠离子电池负极材料原位透射电镜研究
2024年
近年来,由于地球上钠资源分布广泛和丰富,钠离子电池的研究引起了人们的极大兴趣。目前,钠离子电池仍面临着能量密度低、循环稳定性不理想等关键科学问题。钠离子电池存储性能的提高需要对其电极材料储钠微观机制的全面和精确的理解。尽管研究者们已经开展了大量的原位透射电子显微学研究来揭示钠离子电池负极材料的储钠特性和微观机制,但是相关的综述鲜见报道。鉴于此,本文综述了近年来原位透射电子显微镜在研究钠离子电池负极材料储钠过程中材料的形貌、微观结构和化学成分等的演化与微观机理的研究进展,阐明了钠离子电池负极材料的组成/结构与钠离子电池电化学性能之间的构效关联。本综述旨在为高效钠离子电池负极材料的高效选择和合理设计提供参考。
陆佳宁张智高义华邹进
关键词:钠离子电池负极材料透射电镜
超分辨荧光显微镜中的解卷积技术及应用(特邀)被引量:1
2024年
超分辨荧光显微镜突破了光学衍射极限造成的空间分辨率限制,使得生物学家能够在生命体和细胞具有活性的状态下,对其功能与结构进行高精度动态记录,有望揭示更多重要的生命现象细节。然而,由于超分辨荧光显微技术的成像视场、深度、分辨率、速度等不易兼得,所以解卷积作为一种最有效且直接的求解逆问题的框架,被广泛应用于增强超分辨显微镜的时空分辨率。研究人员聚焦于通过相应算法设计实现高质量显微图像的重建,在一定程度上克服了超分辨荧光显微镜的硬件限制,可以更好地恢复生物信息。本文首先介绍了解卷积方法的基本原理及其发展历程,接着列举了不同解卷积技术在不同模态下的重建原理和效果以及这些技术在生物学上的应用,最后总结了基于深度学习的解卷积方法在超分辨荧光显微镜技术上的最新进展和未来的发展潜力,并对包括傅里叶环相关的定量评估图像重建质量的方法的最新进展进行了阐述。
赵唯淞黄园园韩镇谦曲丽颖李浩宇陈良怡
关键词:活细胞成像荧光显微镜
Ultrafast photoemission electron microscopy:A multidimensional probe of nonequilibrium physics
2024年
Exploring the realms of physics that extend beyond thermal equilibrium has emerged as a crucial branch of condensed matter physics research.It aims to unravel the intricate processes involving the excitations,interactions,and annihilations of quasi-and many-body particles,and ultimately to achieve the manipulation and engineering of exotic non-equilibrium quantum phases on the ultrasmall and ultrafast spatiotemporal scales.Given the inherent complexities arising from many-body dynamics,it therefore seeks a technique that has efficient and diverse detection degrees of freedom to study the underlying physics.By combining high-power femtosecond lasers with real-or momentum-space photoemission electron microscopy(PEEM),imaging excited state phenomena from multiple perspectives,including time,real space,energy,momentum,and spin,can be conveniently achieved,making it a unique technique in studying physics out of equilibrium.In this context,we overview the working principle and technical advances of the PEEM apparatus and the related laser systems,and survey key excited-state phenomena probed through this surface-sensitive methodology,including the ultrafast dynamics of electrons,excitons,plasmons,spins,etc.,in materials ranging from bulk and nano-structured metals and semiconductors to low-dimensional quantum materials.Through this review,one can further envision that time-resolved PEEM will open new avenues for investigating a variety of classical and quantum phenomena in a multidimensional parameter space,offering unprecedented and comprehensive insights into important questions in the field of condensed matter physics.
戴亚南
Stimulated emission-depletion-based point-scanning structured illumination microscopy
2024年
Wide-field linear structured illumination microscopy(LSIM)extends resolution beyond the diffraction limit by moving unresolvable high-frequency information into the passband of the microscopy in the form of moiréfringes.However,due to the diffraction limit,the spatial frequency of the structured illumination pattern cannot be larger than the microscopy cutoff frequency,which results in a twofold resolution improvement over wide-field microscopes.This Letter presents a novel approach in point-scanning LSIM,aimed at achieving higher-resolution improvement by combining stimulated emission depletion(STED)with point-scanning structured illumination microscopy(ps SIM)(STED-ps SIM).The according structured illumination pattern whose frequency exceeds the microscopy cutoff frequency is produced by scanning the focus of the sinusoidally modulated excitation beam of STED microscopy.The experimental results showed a 1.58-fold resolution improvement over conventional STED microscopy with the same depletion laser power.
汪磊王美婷王璐玮郑晓敏陈嘉杰吴文帅严伟于斌屈军乐高志邵永红
Large-field objective lens for multi-wavelength microscopy at mesoscale and submicron resolution
2024年
Conventional microscopes designed for submicron resolution in biological research are hindered by a limited field of view,typically around 1 mm.This restriction poses a challenge when attempting to simultaneously analyze various parts of a sample,such as different brain areas.In addition,conventional objective lenses struggle to perform consistently across the required range of wavelengths for brain imaging in vivo.Here we present a novel mesoscopic objective lens with an impressive field of view of 8 mm,a numerical aperture of 0.5,and a working wavelength range from 400 to 1000 nm.We achieved a resolution of 0.74μm in fluorescent beads imaging.The versatility of this lens was further demonstrated through high-quality images of mouse brain and kidney sections in a wide-field imaging system,a confocal laser scanning system,and a two-photon imaging system.This mesoscopic objective lens holds immense promise for advancing multi-wavelength imaging of large fields of view at high resolution.
Xin XuQin LuoJixiang WangYahui SongHong YeXin ZhangYi HeMinxuan SunRuobing ZhangGuohua Shi
关键词:MULTI-WAVELENGTH
扫描电镜中透射-反射式STEM明场成像装置的研制及应用
2024年
本文研制了一套透射-反射式扫描透射(STEM)明场成像装置,该装置使用背散射电子探头接收经过铂片反射的透射电子信号,可安装在FEI Quanta FEG系列扫描电镜中实现STEM明场成像。分别以埃洛石、Au@ZIF-8纳米颗粒和喷金乳胶标样验证自制STEM明场成像装置的实用性。结果表明:埃洛石STEM明场像的衬度与透射电镜中STEM明场像一致,管腔和管壁具有明显的衬度差异,可以清晰辨识管腔结构;在Au@ZIF-8纳米颗粒的STEM明场像中,Au颗粒衬度较暗,ZIF-8衬度较亮,通过两者之间的衬度差异可以观察到核壳结构;喷金乳胶标样上纳米金颗粒之间可识别的最小距离为2.03 nm,进一步验证了自制STEM明场成像装置具有较高的分辨率。
赵学平侯小虎刘飞梁绍波崔晓明白朴存
关键词:扫描电镜
基于聚焦离子双束电镜的透射电镜微柱试样制备
2024年
利用聚焦离子双束电镜在传统透射电镜试样制备的方法上进行改进,通过改变离子束辅助沉积的区域及作用,以及将U形切改良为L形切,成功提取压缩后的小鼠骨骼微柱试样至专用铜网上。提取出的试样通过离子束精确减薄后,可在透射电镜下观察到胶原纤维走向。
高倩雯李怡雪冯丹史学芳
关键词:微柱
单分子三维取向超分辨成像技术进展(特邀)
2024年
超分辨显微成像技术自诞生以来,凭借其优异的纳米级空间分辨率,已成为生命科学研究中精准揭示复杂生命现象的重要成像技术。其中,基于单分子定位的超分辨成像策略,使得定位、观察、研究单个探针分子独特的理、化、光学性能成为可能。偏振作为荧光信号的一个重要特性,近年来伴随着单分子三维取向成像技术的发展,逐步在单分子成像和超分辨领域中展示出诸多新颖且重要的应用特性。本文总结了单分子三维取向超分辨成像技术的最新进展,介绍并分析了两类主要的单分子三维取向荧光显微技术——基于荧光吸收与辐射偏振调制的单分子三维取向成像方法以及利用点扩散函数工程将单个荧光分子的三维取向信息编码到荧光图像上的成像策略。此外,还探讨了应用于活细胞或单颗粒的其他类型的超分辨取向成像技术。最后,针对单分子三维取向超分辨成像技术发展与应用前景面临的挑战,进行了总结与展望。
赵睿航卢晋
关键词:超分辨成像
自适应光学在超分辨荧光显微镜中的应用
2024年
超分辨荧光显微镜突破了传统荧光显微镜的分辨率限制,使得人们能够在纳米量级分辨率下观察细胞和组织样品,极大地推动了生命科学的发展。在这一技术中,仪器和样品引入的像差均会导致空间分辨率降低,进而导致成像质量恶化。为此,人们引入了自适应光学技术,通过直接或间接的手段探测像差,再通过波前校正元件来校正像差,从而获得高质量的超分辨图像。本文介绍了自适应光学的起源与工作原理,总结了其在超分辨荧光显微镜中的应用,并展望了其未来的发展前景。
王翔宇陈曦曹暾马冬晗
关键词:荧光显微镜超分辨
微观探索的新光芒:便携式光声显微成像技术(特邀)
2024年
光声成像(PAI)是一种结合了光学成像高对比度和超声成像深穿透性的生物医学成像模态,近年来得到了迅速发展。其中,光声显微成像(PAM)作为光声成像的重要实现方式之一,可以在毫米级的成像深度上实现微米级甚至百纳米级的分辨率,能够实现对生物组织结构、功能和分子的高分辨率成像,已在临床诊断、皮肤病检测和眼科等领域得到广泛应用。首先对PAM的工作原理和实现方式等进行基本介绍,之后围绕便携式PAM技术,从手持与半手持式、脑部可穿戴式及集成多模态3方面对其研究进展进行综述,随后探讨便携式PAM技术面临的挑战,最后进行总结与展望。
孙明丽李驰野陈睿黾施钧辉
关键词:光声成像

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刘晓灵
作品数:22被引量:0H指数:0
供职机构:武汉大学生命科学学院
研究主题:TAU蛋白 TAU 磷酸化修饰 错误折叠 蛋白质二硫键异构酶
陈杰
作品数:128被引量:42H指数:4
供职机构:武汉大学
研究主题:错误折叠 TAU蛋白 TAU 毒性 朊蛋白
梁毅
作品数:97被引量:150H指数:8
供职机构:武汉大学生命科学学院
研究主题:TAU蛋白 错误折叠 TAU 毒性 朊蛋白
程晓庆
作品数:2被引量:0H指数:0
供职机构:武汉大学生命科学学院病毒学国家重点实验室
研究主题:AGGREGATION PROTEIN CONFOCAL MICROSCOPY NEURODEGENERATIVE
刘娜
作品数:93被引量:527H指数:11
供职机构:上海市农业科学院
研究主题:番茄 幼苗生长 节瓜 化感作用 黄萎病