光源是光学系统分析部件的关键组成部分，对于紫外差分超低排放分析仪而言，一款能在工作波段内提供足够强度的能量，具有连续稳定的输出，同时能兼顾使用寿命要求的光源，也就显得尤为重要。不少光谱分析仪器使用氘灯或氙灯来提供紫外和可见光区域能量。

       话不多说，咱直接进入主题，今天的明华小课堂主要从以下4个方面来比对一下氘灯与氙灯之间的优劣。

       氘灯的稳定性要远远大于氙灯。在紫外烟气分析仪中，作为整个光路系统的光源，它的稳定性直接决定了仪器的测量精度及稳定性 ，所以氘灯始终是高端紫外光学仪器的shou选光源。

       氘灯的光谱覆盖范围一般为：190~400nm ，氙灯的光谱覆盖范围一般为：190~1100nm。氙灯的光谱范围很宽，除了覆盖了紫外光还包含部分可见光，但是氘灯在紫外光区域的总体能量要强于氙灯，而且光谱形状要比氙灯平缓的多，更能有效YZ由于光谱变化导致的零漂。

       光谱的应用范围越窄，可用的光谱仪的光学分辨率就能越高 ，所反映的光谱变化也就越精细，非常有利于提高仪器的检出限。

       氘灯的光谱覆盖了SO₂/NO/NO₂等多种气体的吸收，其中NO计算所需波段在200nm~230nm。氙灯在200~230nm处能量较低,而氘灯在这一波段具有足够强度的能量信号,更有利于NO的计算。

       紫外方法能直接测量NO₂，但存在光谱吸收较弱、干扰大(来自系统的干扰或其他烟气成分的干扰 )等难点，是所有紫外烟气分析仪厂家都无法逃避的问题。明华经过长期研究和大量的数据验证，在氘灯光谱范围内，选取Z优的NO₂吸收波段，结合独有的分析算法，使得NO₂的测量无论是零点还是精度都近乎wan美。

       普通的氘灯寿命只有2000小时，明华MH3200型 紫外烟气分析仪选用的进口氘灯采用了特殊的处理工艺，连续使用8000小时，能量衰减不到百分之四十，完全满足便携仪器的应用。

       优质稳定的光源加之进口高分辨率的光谱仪，为便携仪器在复杂烟气环境下提取有效光谱信息提供了坚实保障。这是明华选择氘灯的初衷，也是明华将氘灯作为shou选光源的不二理由。此外，紫外差分算法的稳定性、提取有效信号的能力、处理干扰的能力，更是评估一款紫外分析仪必要且重要的指标。

秀丽隐杆线虫中自噬过程的高对比度成像

通过使用Small Volume Computational Clearing（SVCC）的THUNDER Imager Model Organism机型对模型生物秀丽隐杆线虫（一种线虫）进行高对比度成像，可帮助更深入地理解自噬与老年病之间的关联。自噬是一个自然的过程，细胞通过这个过程来自我毁灭，以产生能量并维持细胞活性。感染或癌症等疾病引发的应激通常会触发以病原体或癌细胞为目标的自噬。自噬与年龄相关的神经退行性疾病之间的关系尚不清楚，对这种关系的深入理解可能有助于维持长期健康。使用高对比度THUNDER成像进行的秀丽隐杆线虫自噬机制研究可能有助于将其推向临床应用，从而实现这一目标。

引言

自噬是一种受调节的自我吞噬过程，其能帮助细胞维持稳态并重新获得能量[1,2]。在基础状态下，自噬可用于长寿命蛋白的降解等，但它主要是在应激反应中被诱发。在感染这样的应激状态下，其会靶向病原体，以进行溶酶体降解。在癌细胞引发的代谢应激中，自噬为细胞活性提供ATP，保持细胞活力。癌细胞会诱导自噬，使细胞吃掉自己，从而保护其免于细胞死亡。自噬的特征是形成自噬体，并涉及多个步骤：开始、成核、延伸、成熟和降解。虽然自噬与健康有关，但自噬与老年病（如神经退行性疾病）之间的关系仍不清楚[2]。如果能更好地理解这种关系，就可能会开发出能促进长期健康的临床应用。

线虫秀丽隐杆线虫是一种经过充分研究的模型生物，使得我们可以在整体生物中研究自噬和年龄相关的病理机制[3,4]。

本文介绍如何使用THUNDER Imager对自噬和老年病进行详细的研究。

挑战

对秀丽隐杆线虫成像时，快速获得锐利的高对比度3D成像，清晰展示重要细节的解决方案最为实用。常规的宽场显微成像速度快，检测灵敏度高，但是对厚标本的成像，如整个生物体，通常会出现离焦信号模糊导致的对比度降低[5]。

方法

本研究中使用表达MAH215 [6]、GFP和mCherry的秀丽隐杆线虫。MAH215是一种双色荧光mCherry:GFP:LGG-1蛋白，其可对自噬体和自噬溶酶体进行可视化，以监测自噬流。GFP（绿色）表示自噬体，而mCherry（红色）表示自噬溶酶体，后者可在酸性环境中淬灭GFP，从而导致发射mCherry信号。使用THUNDER Imager Model Organism对线虫进行成像，应用Small volume computational clearing（SVCC）处理图像[5]，然后生成zui大强度投影。

结果

与传统的宽场显微镜相比，THUNDER Imager Model Organism能够清除非焦面信号，对秀丽隐杆线虫进行清晰的立体与宏观成像[5]。这样，就可以更加详细地研究细胞过程并对其定量。

图1：秀丽隐杆线虫的宏观扩展景深图像：原始宽场数据（左）和应用SVCC后的THUNDER数据（右）。MAH215：自噬流，GFP（绿色）：自噬体，mCherry（红色）：自噬溶酶体。

图片来源：Aditi U. Gurkar博士，美国匹兹堡大学医学系。

结 论

与传统的宽场成像相比，THUNDER的Small volume computational clearing（SVCC）技术[5]在对秀丽隐杆线虫成像时会显著增强对比度，从而解析高度细节化和更加清晰的立体图像。THUNDER技术具备的zhuo越成像功能有助于对自噬和老年病之间的关系进行更深入的理解。

References：（上下滑动查看更多）

1.A.U. Gurkar, K. Chu, L. Raj, R. Bouley, S.-H. Lee, Y.-B. Kim, S.E. Dunn, A. Mandinova, S.W. Lee, Identification of ROCK1 kinase as a critical regulator of Beclin1-mediated autophagy during metabolic stress, Nature Communications (2013) vol. 4, iss. 1, 2189, DOI: 10.1038/ncomms3189.

2.Y. Aman, T. Schmauck-Medina, M. Hansen, R.I. Morimoto, A.K. Simon, I. Bjedov, K. Palikaras, A. Simonsen, T. Johansen, N. Tavernarakis, D.C. Rubinsztein, L. Partridge, G. Kroemer, J. Labbadia, E.F. Fang, Autophagy in healthy aging and disease. Nature Aging (2021) vol. 1, pp. 634–650, DOI: 10.1038/s43587-021-00098-4.

3.L. Marchal, S. Hamsanathan, R. Karthikappallil, S. Han, H. Shinglot, A.U. Gurkar, Analysis of representative mutants for key DNA repair pathways on healthspan in Caenorhabditis elegans, Mechanisms of Ageing and Development (2021) vol. 200, 111573, DOI: 10.1016/j.mad.2021.111573.

4.A.U. Gurkar, M.S. Gill, L.J. Niedernhofer, Genome Stability and Ageing, In A. Olsen, M. Gill, Eds. Ageing: Lessons from C. elegans. Healthy Ageing and Longevity (Springer, Cham., 2017) DOI: 10.1007/978-3-319-44703-2_11.

5.J. Schumacher, L. Bertrand, THUNDER Technology Note: THUNDER Imagers: How Do They Really Work? Science Lab (2019) Leica Microsystems. 

6.J.T. Chang, C. Kumsta, A.B. Hellman, L.M. Adams, M. Hansen, Spatiotemporal regulation of autophagy during Caenorhabditis elegans aging, eLife (2017) vol. 6, e18459, DOI: 10.7554/eLife.18459.

相关产品

THUNDER Imager Model Organism

荧光检测器氘灯能量多少正常?

GX液相色谱-检测器氘灯更换注意事项

液相色谱检测氘灯能量可行吗？

整个小鼠胚胎的图像：（左）原始宽场成像结果和（右）应用Large Volume Computational Clearing（LVCC）后的成像结果。图片来源：A. Popratiloff和Z. Motahari，美国乔治·华盛顿大学。

本文介绍了如何使用THUNDER Imager 3D Cell Culture和Large Volume Computational Clearing（LVCC）对小鼠胚胎快速、高对比度成像，实现了对轴突生长和脑神经发育的研究。许多在发育早期阶段损害神经回路发育的遗传性疾病被认为会对行为造成干扰。用小鼠模型研究早期神经发育的细胞变化、定义与人类疾病相似的行为及潜在发育机制，是非常困难的。而鉴别发育的神经元回路中三叉神经（其参与面部感觉和运动机能）轴突生长的早期分化，使得这些困难迎刃而解。

简介

人们普遍认为，很多遗传性疾病都通过损害神经回路发育的早期阶段来对行为产生干扰[1]。事实证明，在模型动物中分辨早期神经发育中细胞的此类变化具有一定的难度。用与人类遗传性疾病中临床显著缺陷相似的基因突变小鼠模型来定义行为、神经回路和潜在发育机制，是非常困难的[1]。检测单个神经元初始分化中的变化难以实现。这些挑战可通过确定发育的神经回路中三叉神经这一关键组分的轴突生长的早期分化来解决[1]。通过着眼于参与面部感觉及运动机能如哺乳、进食、咬、咀嚼和吞咽等的三叉神经（脑神经V），以及轴突生长和原生传导通路，可以对使用组织学处理可能会缺失的三维环境进行研究[1]。本文介绍如何使用THUNDER Imager 3D Cell Culture和Large Volume Computational Clearing（LVCC）[2,3]对小鼠胚胎快速、高对比度成像，以帮助进行脑神经发育研究。

挑战

如要以实用高效的方式对整个小鼠胚胎成像，快速、清晰的高对比度3D成像解决方案，对于重要细节展示和解析大有益处。相较于激光共聚焦成像，可在很短的时间内一次性采集到完整胚胎的成像结果。传统宽场显微成像速度快，检测灵敏度高，但是对厚标本的成像，如小鼠胚胎，通常会由于非焦平面信号的影响，呈现模糊的成像结果，降低图像对比度[2,3]。

方法

使用THUNDER Imager 3D Cell Culture对小鼠胚胎成像。使用抗βIII微管蛋白（Tuj1）抗体对胚胎的神经系统和脑神经进行染色。结合BABB透明化处理，即可对整个胚胎中的神经系统进行三维结构成像。图1中的图像使用数值孔径（NA）0.75、工作距离700μm的20x多浸液物镜采集。该图像由32个视野拼接组成，成像深度为672 μm（337层切），采集了完整的胚胎结构。数据采集总时长为18分钟。

结果

通过LVCC和Instant Computational Clearing（ICC）将宽场成像固有的非焦面模糊信号清除[2,3]。之后，再使用徕卡自适应式反卷积技术来增强三维特征结构的分辨率[4]。这种成像模式便于观察胚胎的神经结构以及胚胎的整体布局中更有价值的神经元定位。

图1：展示整个小鼠胚胎的俯视图，显示原始数据（A）与应用LVCC后（B）的差异。根据相对物镜深度进行颜色标识的胚胎的角度视图，其中zui大深度为672 μm。C）应用LVCC后的脑部侧视图，显示了沿Z轴方向的精密细节。图片来源：Anastas Popratiloff博士和Zahra Motahari博士，乔治·华盛顿大学纳米制造与成像中心（GWNIC），美国华盛顿特区。

结论

与传统的宽场成像不同，THUNDER技术Large Volume Computational Clearing（LVCC）[2,3]在对小鼠胚胎中的脑神经发育成像时，显著增强了图像对比度，对精密细节有更好的解析。

References：

1.Z. Motahari, T.M. Maynard, A. Popratiloff, S.A. Moody, A.-S. LaMantia, Aberrant early growth of individual trigeminal sensory and motor axons in a series of mouse genetic models of 22q11.2 deletion syndrome, Human Molecular Genetics (2020) vol. 29, iss. 18, pp. 3081-3093, DOI: 10.1093/hmg/ddaa199.

2.J. Schumacher, L. Bertrand, THUNDER Technology Note: THUNDER Imagers: How Do They Really Work? Science Lab (2019) Leica Microsystems.

3.L. Felts, V. Kohli, J.M. Marr, J. Schumacher, O. Schlicker, An Introduction to Computational Clearing: A New Method to Remove Out-of-Focus Blur, Science Lab (2020) Leica Microsystems.

4.V. Kohli, J.M. Marr, O. Schlicker, L. Felts, The Power of Pairing Adaptive Deconvolution with Computational Clearing: Technical Brief, Science Lab (2021) Leica Microsystems. 

相关产品

THUNDER Imager 3D Live Cell 和 3D Cell Culture

      近日，国家工信部公示了2020年专精特新“小巨人”企业名单。作为环保行业科技创新领头羊，青岛明华电子凭借创新能力强、市场占有率高、核心技术突出、质量效益优等整体竞争优势成功入选。

      专精特新中小企业是指具备专业化、精细化、特色化、新颖化四大优势的中小企业。专精特新“小巨人”企业，更是专精特新中小企业中的佼佼者，是专注于细分市场、创新能力强、市场占有率高、掌握关键核心技术、质量效益优的排头兵企业。

      未来，青岛明华电子将秉承“小巨人”的工匠精神，继续加大科技创新投入力度，助力环保行业健康有序发展！

2019.秋季巡检

     “夕雨红榴拆，新秋绿芋肥”。伴着各地的收获，明华电子2019年秋季巡检的征程亦已过半。多年来我们一直坚持“以客户为ZX”的服务理念，坚持每年完成春秋两次的巡检工作，以期给客户提供更及时、更周到的服务，消除客户所有的后顾之忧。

       2019年8月1日，秋季巡检动员大会后，50余辆售后服务工程车，多省联动，开赴全国各地，开启新一季的秋季巡检工作。截至日前，19年秋季巡检路程已达87万公里，服务客户3200余次。

巡检车辆卫星定位图

       2019年为提高服务效率，明华电子开始组建“销售+售后”捆绑式售后服务团队，并以山东本部为ZX向全国辐射。新的售后服务模式可以diyi时间获取客户的服务需求，减少不必要的调动环节，缩短客户的等待时间，为客户提供Z优的解决方案，让用户享受到性价比Z高的服务体验。

    “专业、专注、务实、GX”一口号不仅仅是喊出来的，更是一-步一个脚印做出来的!!!为提高售后服务效率，2019年明华电子从全国各地遴选出的10余名服务工程师均通过了严格的培训考核。我们相信新血液的注入定会推动服务质量的全面提升。