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Scanning Ion Conductance Microscopy (SICM) is the New Generation Bio-microscope

扫描离子电导显微镜可在生理学条件下获取纳米级生物图像,实现200 nm以下的高分辨率。但扫描离子电导显微镜所获取的生物图像不含有任何形态变形信息,而这正是扫描电子显微术(SEM)和原子力显微术(AFM)所无法避免的。

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Park Scanning Ion Conductance Microscopy

Park Systems所研发的扫描电子显微术(Park SICM)将装有电解质的纳米玻璃移液管(即纳米级的移液管)作为离子传感器,向系统反馈其与完全浸没在液体中的样品之间的相对位置。移液管尖端通过保持离子电流恒定来与样品保持距离。相比之下,原子力显微术十分依赖探针尖端与样品之间的作用力。

pipette

原子力显微术使用超薄悬臂和尖端作为探针。Park SICM所使用的探针便是移液管,内径为80-100纳米(玻璃材质)或30-50纳米(石英材质)。

 

No Force, Non-Contact Imaging in Liquid

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与室温中采用的扫描隧道显微术(STM)类似,Park SICM在成像时无需与液体中的样品接触。样品和移液管两端的电极会在周边的溶液间产生离子电流。传感器会测量电流强度,一般是随着移液管和样品之间的距离减少而减弱。该电流强度将用来监控两者之间的距离,以指导移液管和样品的位置,保持非接触状态。

 

 

Park SICM Can Image Regardless of Cell Types

  • SICM可成像最柔软的细胞,例如神经元,而AFM则只适用于硬细胞表面,如肌肉细胞和骨细胞。
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  • SIC甚至可以成像悬浮的神经元网络
network-neuronalCourtesy of Prof. Ushiki (Niigata Univ., Japan)
 
 

Advanced Park AFM Technology Enables to Perform Accurate Force-distance Spectroscopy

原子力显微术的力对距离(FD)光谱是一个十分有用的工具,可特征化各类型生物材料的生物机械属性。在力对距离(FD)光谱扫描中,悬臂尖端由Z轴扫描器的精确控制,在特定作用力下压入样品表面。行业领先的低噪声Z轴探测器可精确控制Z轴扫描器的移动,从而向样品表面施加正确的作用力,以便获取更精细的纳米牛顿级生物机械特征。

 
  • 力对距离光谱测量探针尖端与样品之间的相互机械作用力。
  • 力对距离曲线是通过将悬臂压入样品表面而获取的。
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  • 原子力显微镜下单根肌纤维的纳米力学。
cell-mechanicInternational Nano-Conference(ICN+T), Basel (CH), 2006, Noemi Rozlosnik Technical University of Denmark
 
 
 

Advanced Bio-mechanical Property Measurement by Calculating Elastic Modulus (Young’s Modulus)

根据准确的力对距离光谱数据,弹性模量(杨氏模量)可通过赫兹模型和Oliver模型自动计算。这两种计算方法内置在XEI数据分析软件中,能够强化力对距离曲线中生物机械数据的验证。

 
  • 根据准确的力对距离光谱数据,弹性模量(杨氏模量)可通过赫兹模型和Oliver模型自动计算。这两种计算方法内置在XEI数据分析软件中,能够强化力对距离曲线中生物机械数据的验证。
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  • 使用赫兹模型计算杨氏模量
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Park SICM and Park AFM Technologies Put Together

Outstanding Investigation Tool for Biological Research by Combining Physiological Morphology with Bio-Mechanical Property Measurements

Park NX-Bio combines Park SICM’s ability to interpret morphology under true physiological conditions and Park AFM’s capacity to acquire bio-mechanical property data (elastic modulus) accurately. This enables researchers to understand the fundamentals of their biological materials at a deeper level.

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Park NX-Bio - Technical Info | Park Atomic Force Microscope | Scanning Ion Conductance Microscopy