显微镜标本活细胞科学家们生产了一种由钻石制

大家好，这里是老上光显微镜知识课堂，在这里你可以学到所有关于显微镜知识，好的，请看下面文章： 新的显微镜可以提供铜离子的量子磁共振图像。David Simpson /墨尔本大学
    
     重要的是，量子显微镜可以独立地对溶液中的离子进行成像，从而揭示在不干扰过程的情况下发生的生化反应。2月14日，一个研究该系统的小组在ArXiv服务器上发布了一份预印件，以说明他们的发现。
    
     正如医学磁共振成像（MRI）设备可以显示人体的内部结构而不会造成伤害一样，类似的成像系统，可用于分子结构一直是研究人员的愿望。电子自旋形成是指对化学反应进行成像，包括那些含有金属离子的化学反应。现有的MRI技术只能显示10微米或10微米以上的结构。检测细胞内金属离子的方法就是加入能与它们发生反应的化学物质，或者冷冻细胞，使它们能够在高功率显微镜下成像-杀死细胞的过程。
    
     医学磁共振装置的原理是，当病人被置于磁场中时，人体内原子的质子与装置中的磁场线对齐，然后该装置向要成像的区域发射射频脉冲，导致质子分离。对准；当脉冲结束时，质子被重新排列并发射特定频率的电磁波；例如，当脉冲结束时，质子被重新排列并发射。如果人体组织释放的电磁波的频率与检测频率一致在装置中，两个频率产生共振，就像调谐到相同音调的吉他弦一样；这种装置利用这种共振来重建人类图像。
    
     在澳大利亚墨尔本大学，由物理学家劳埃德·霍伦伯格和大卫·辛普森领导的一个研究小组想利用这项技术检测细胞中的金属离子。一些金属离子对细胞有害，而另一些则需要生化反应，如新陈代谢的反应。也就是说，MRI探头的大小需要与被成像的物体大致相同，对单个原子的观测要求尚未满足。
    
     为了构建量子磁共振显微镜，研究人员使用2毫米宽的晶体中带有原子缺陷的金刚石。这些缺陷对磁场的变化很敏感，并且可以随着被测分子或离子的自旋而调谐。当金刚石中存在缺陷时。在绿色激光照射下，金刚石发出红色荧光，并且荧光强度取决于磁场的强度和方向。
    
     Hollenberg，Simpson和同事们使用在表面附近特定位置带有缺陷阵列的金刚石，这些缺陷阵列被放置在靠近显微镜的末端进行观察。g.当金刚石探针接触含有铜离子的样品的表面时，它们之间的频率共振激发金刚石缺陷处的荧光。然后它们使用计算机程序检测金刚石缺陷处的荧光颜色并重建图像。样品定位每个铜离子的确切位置。
    
     然后，研究人员将样品浸泡在酸性溶液中，从二价铜离子(Cu2+)中得到电子，并将其还原为1价铜离子(Cu2+)。在样品暴露于空气中1小时后，借出的铜离子被氧化成2价铜离子，原始图像逐渐重现，有朝一日将有助于研究人员实时观察细胞内的生化反应。
    
     上图中的袋鼠是通过用量子磁共振成像显微镜（QMRI）检测附着在测试模板上的溶液中的铜离子（Cu2+）而制成的，在显影区域形成图案。
    
     由于这种方法的非介入性质，理论上它可以对活细胞的内部进行成像——这是辛普森和霍伦伯格的研究小组正在尝试做的。核心困难在于钻石探测器必须足够接近样本以产生信号。相信目前的方法仍然有助于理解药物如何工作以及研究细胞膜上的蛋白质。研究人员也正在努力使该系统适合于检测各种金属物质，包括铁。
    
     德国慕尼黑技术大学的物理学家弗里德曼·莱因哈德对这一成就表示赞赏。他说：他们的创新大大缩短了与这项技术的实际应用的距离。他的团队还与钻石显微镜合作，建立了一个可视化的系统。3D中的E分子。
    
     他补充说，尽管新技术还有待改进，例如寻找低浓度的铜离子，但它确实向前迈出了一大步。
    
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