Клетки кожи ящерицы, использованные в этой статье, были предоставлены исследовательской группой Че Цзина из Института зоологии Куньмина Китайской академии наук. 1. История Ящерицы — это группа рептилий, живущих на земле с разной формой тела и в разных средах. Ящерицы легко адаптируются и могут выжить в самых разных средах. Некоторые из этих ящериц также имеют яркую окраску для защиты или для ухаживания. Развитие окраски кожи ящерицы — очень сложное биологическое эволюционное явление. Эта способность широко встречается у многих ящериц, но как именно она возникает? В этой статье мы познакомим вас с механизмом изменения цвета ящерицы в сочетании с продуктами сканирующего электронного микроскопа с полевой эмиссией CIQTEK . 2. Сканирующий электронный микроскоп с полевой эмиссией CIQTEK. Будучи высококлассным научным инструментом, сканирующий электронный микроскоп стал необходимым инструментом для определения характеристик в процессе научных исследований благодаря своим преимуществам высокого разрешения и широкого диапазона увеличения. Помимо получения информации о поверхности образца, внутреннюю структуру материала можно получить, применив режим пропускания (сканирующая трансмиссионная электронная микроскопия (STEM)) с помощью сканирующего пропускающего детектора на SEM. Кроме того, по сравнению с традиционной просвечивающей электронной микроскопией, режим STEM на SEM позволяет значительно снизить повреждение образца электронным пучком благодаря более низкому ускоряющему напряжению и значительно улучшить качество изображения, что особенно подходит для структурного анализа мягких материалов. образцы материалов, такие как полимеры и биологические образцы. СЭМ CIQTEK могут быть оснащены этим режимом сканирования, среди которых SEM5000 , как популярная модель с полевой эмиссией CIQTEK, имеет усовершенствованную конструкцию ствола, включая технологию туннелирования высокого напряжения (SuperTunnel), конструкцию объектива с низкой аберрацией и отсутствием утечек, а также имеет различные режимы визуализации: INLENS, ETD, BSED, STEM и т. д., а разрешение режима STEM составляет до 0,8 нм при 30 кВ. Окраску тела животных в природе можно разделить на две категории по механизму образования: пигментированные цвета и структурные цвета. Пигментированные цвета получаются за счет изменения содержания пигментных компонентов и наложения цветов по принципу «трех основных цветов»; тогда как структурные цвета образуются путем отражения света через тонкие физиологические структуры для получения цветов с разными длинами волн отраженного света, что основано на принципе оптики. На следующих рисунках (рис. 1-4) показаны результаты использования аксессуара SEM5000-STEM для характеристики радужных клеток в клетках кожи ящериц, имеющих структуру, подобную дифракционной решетке, которую мы условно назовем кристаллическим листом. и который способен отражать и рассеивать свет различной длины. Было обнаружено, что длины волн света, рассеиваемого и отражаемого кожей ящерицы, можно изм...
Посмотреть большеНазвание «коралл» происходит от древнеперсидского слова «санга» (камень), которое является общим названием сообщества коралловых червей и его скелета. Коралловые полипы — это кораллы типа Acanthozoa с цилиндрическими телами, которые из-за их пористости и ветвящегося роста еще называют живыми камнями, в которых могут обитать многие микроорганизмы и рыбы. В основном производится в тропическом океане, например, в Южно-Китайском море. Химический состав белых кораллов в основном CaCO 3 и содержит органические вещества, называемые карбонатными. Золотой, синий и черный кораллы состоят из кератина, называемого кератиновым типом. Красный коралл (включая розовый, телесно-красный, розово-красный, от светло-красного до темно-красного) содержит в оболочке как CaCO 3 , так и больше кератина. Коралл по особенностям скелетного строения. Можно разделить на пластинчатые кораллы, четырехзарядные кораллы, шестизарядные кораллы и четыре категории кораллов с восемью выстрелами, современные кораллы в основном относятся к последним двум категориям. Коралл является важным носителем информации о морской среде, поскольку определение палеоклиматологии, древних изменений уровня моря и тектонических движений, а также другие исследования имеют важное значение. Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР или ЭПР) — важный инструмент для изучения материи неспаренных электронов, который работает путем измерения скачков энергетических уровней неспаренных электронов на определенных резонансных частотах в переменном магнитном поле. В настоящее время основными приложениями ЭПР при анализе кораллов являются анализ морской среды и датирование. Например, сигнал ЭПР Mn 2+ в кораллах связан с палеоклиматом. Сигнал ЭПР Mn 2+ велик в теплый период и резко снижается при резком похолодании. Как типичная морская карбонатная порода, кораллы подвергаются воздействию естественной радиации, вызывая дефекты решетки для генерации сигналов ЭПР, поэтому их также можно использовать для датирования и абсолютной хронологии морских карбонатных пород. Спектры ЭПР кораллов содержат богатую информацию о концентрации неспаренных электронов, захваченных решеткой и примесными дефектами образца, минеральном и примесном составе образца, в связи с чем информацию о возрасте образования и условиях кристаллизации образца можно быть получены одновременно. Затем сигнал ЭПР в коралле будет проанализирован с использованием спектроскопии ЭПР (ЭПР) CIQTEK X-Band EPR100, чтобы получить информацию о составе и дефектных вакансиях в коралле. CIQTEK X-диапазон EPR100 Экспериментальный образец Образец был взят из белого коралла в Южно-Китайском море, обработан разбавленной 0,1 моль/л соляной кислотой, измельчен в ступке, просеян, высушен при 60°C, весил около 70 мг и протестирован на CIQTEK EPR100. Образец белого коралла Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса CIQTEK EPR100 использовался для проверки сигнала ЭПР белых кораллов...
Посмотреть большеДля начала, что такое выдержанный рис и новый рис? Выдержанный рис или старый рис — это не что иное, как запасенный рис, который выдерживается в течение одного или нескольких лет. С другой стороны, новый рис — это тот, который производится из недавно собранного урожая. По сравнению со свежим ароматом молодого риса, выдержанный рис легкий и безвкусный, что по сути является изменением внутренней микроскопической морфологической структуры выдержанного риса. Исследователи проанализировали новый рис и выдержанный рис с помощью сканирующего электронного микроскопа с вольфрамовой нитью CIQTEK SEM3100. Давайте посмотрим, чем они отличаются в микроскопическом мире! Сканирующий электронный микроскоп с вольфрамовой нитью CIQTEK SEM3100 Рисунок 1. Морфология переломов поперечного сечения молодого и выдержанного риса. Сначала микроструктуру эндосперма риса наблюдали с помощью SEM3100. На рисунке 1 видно, что клетки эндосперма нового риса представляли собой длинные многоугольные призматические клетки с завернутыми в них крахмальными зернами, а клетки эндосперма располагались в форме радиального веера с центром эндосперма в виде концентрических кругов, а клетки эндосперма в центре были меньше по сравнению с внешними клетками. Радиальная веерообразная структура эндосперма молодого риса была более очевидной, чем у старого риса. Рисунок 2. Морфология микроструктуры центрального эндосперма молодого и выдержанного риса. Дальнейшее наблюдение за центральной тканью эндосперма риса с увеличением показало, что клетки эндосперма в центральной части выдержанного риса были более сломанными, а гранулы крахмала были более обнажены, в результате чего клетки эндосперма располагались радиально и имели размытую форму. Рисунок 3. Морфология микроструктуры белковой пленки на поверхности молодого и выдержанного риса. Белковую пленку на поверхности клеток эндосперма наблюдали при большом увеличении, используя преимущества SEM3100 с визуализацией высокого разрешения. Как видно из рисунка 3, на поверхности молодого риса можно было наблюдать белковую пленку, в то время как белковая пленка на поверхности выдержанного риса была разорвана и имела разную степень коробления, что привело к относительно четкому обнажению внутренних крахмальных гранул. форму за счет уменьшения толщины поверхностной белковой пленки. Рисунок 4. Микроструктура крахмальных гранул эндосперма молодого риса. Клетки эндосперма риса содержат одиночные и сложные амилопласты. Однозернистые амилопласты представляют собой кристаллические многогранники, часто в виде одиночных зерен с тупыми углами и явными разрывами с окружающими амилопластами, содержащие преимущественно кристаллические и аморфные участки, образованные прямоцепочечной и разветвленной амилозой [1,2]. Сложные зернистые амилопласты имеют угловатую форму, плотно расположены и прочно связаны с окружающими амилопластами. Исследования показали, что крахмальные зерна высококачественного риса ...
Посмотреть большеВы когда-нибудь замечали, что на поверхности обычно используемых таблеток или витаминных таблеток есть тонкое покрытие? Это добавка из стеарата магния, которую обычно добавляют в лекарства в качестве смазки. Так почему же это вещество добавляют в лекарства? Что такое стеарат магния? Стеарат магния является широко используемым фармацевтическим вспомогательным веществом. Это смесь стеарата магния (C36H70MgO4) и пальмитата магния (C32H62MgO4) в качестве основных ингредиентов, представляющая собой мелкий белый нешлифующийся порошок, вызывающий скользкость при контакте с кожей. Стеарат магния — одна из наиболее часто используемых смазок в фармацевтическом производстве, обладающая хорошими антиадгезионными, увеличивающими текучесть и смазывающими свойствами. Добавление стеарата магния при производстве фармацевтических таблеток может эффективно уменьшить трение между таблетками и матрицей таблеточного пресса, значительно уменьшая силу воздействия на таблетку фармацевтического таблеточного пресса и улучшая консистенцию и контроль качества препарата. Стеарат магния Изображение из Интернета Ключевым свойством стеарата магния как смазки является его удельная поверхность: чем больше удельная поверхность, тем более полярной она является, тем выше адгезия и тем легче ее равномерно распределить по поверхности частиц в процессе смешивания. тем лучше смазывающая способность. Анализатор поверхности и размера пор V-Sorb серии X800, разработанный CIQTEK методом статического объема, можно использовать для тестирования газовой адсорбции стеарата магния и других материалов, а также для анализа площади поверхности материала по БЭТ. Прибор прост в эксплуатации, точен и имеет высокую степень автоматизации. Влияние удельной поверхности на стеарат магния Исследования показали, что физические свойства смазки также могут оказывать существенное влияние на фармацевтический продукт, например состояние поверхности смазки, размер частиц, размер площади поверхности и структура кристаллов. В результате измельчения, сушки и хранения стеарат магния может изменить свои первоначальные физические свойства, тем самым влияя на его смазывающую функцию. Хороший стеарат магния имеет ламеллярную структуру с низким сдвигом [1] и может быть правильно смешан с активным компонентом препарата и другими вспомогательными веществами, чтобы обеспечить смазку между уплотненным порошком и стенками формы и предотвратить адгезию между порошком и формой. Чем больше удельная поверхность стеарата магния, тем легче его равномерно распределить по поверхности частиц в процессе смешивания и тем лучше смазка. Чем больше удельная поверхность стеарата магния, тем ниже предел прочности полученных таблеток, выше хрупкость, медленнее растворение и дезинтеграция при определенных условиях смеси и таблетпресса. Таким образом, площадь поверхности считается важным техническим показателем стеарата магния фармацевтического качества. Удельная поверхность стеарата магния, ...
Посмотреть большеВ научных исследованиях пыльца имеет широкий спектр применения. По словам доктора Лими Мао из Нанкинского института геологии и палеонтологии Китайской академии наук, путем извлечения и анализа различной пыльцы, отложившейся в почве, можно понять, от каких родительских растений они произошли, и, таким образом, сделать вывод об окружающей среде и климате. в это время. В области ботанических исследований пыльца в основном предоставляет микроскопические справочные данные для систематической систематики. Что еще более интересно, доказательства пыльцы также могут быть использованы в уголовных расследованиях. Судебно-палинологическая экспертиза может эффективно подтвердить факты преступления, используя доказательства спектра пыльцы на одежде подозреваемого и на месте преступления. В области геологических исследований пыльца широко использовалась для реконструкции истории растительности, прошлой экологии и исследований изменения климата. В археологических исследованиях, посвященных ранним земледельческим цивилизациям и средам обитания человека, пыльца может помочь ученым понять историю раннего одомашнивания растений человеком, какие продовольственные культуры выращивались и т. д. Рис. 1. Изображение 3D-модели пыльцы (сделано доктором Лими Мао, продукт разработан доктором Оливером Уилсоном) Размер пыльцы варьирует от нескольких микрон до более двухсот микрон, что выходит за пределы разрешающей способности визуального наблюдения и требует использования микроскопа для наблюдения и изучения. Пыльца бывает самой разнообразной морфологии, включая вариации по размеру, форме, структуре стенок и орнаменту. Орнаментация пыльцы является одним из ключевых оснований для идентификации и различения пыльцы. Однако разрешение оптического биологического микроскопа имеет физические ограничения: трудно точно наблюдать различия между различными орнаментациями пыльцы, и даже орнаментацию некоторых мелких пыльц невозможно наблюдать. Поэтому ученым необходимо использовать сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) с высоким разрешением и большой глубиной резкости, чтобы получить четкое представление о морфологических особенностях пыльцы. При изучении ископаемой пыльцы можно идентифицировать конкретные растения, которым принадлежит пыльца, чтобы более точно понять информацию о растительности, окружающей среде и климате того времени. Микроструктура пыльцы Недавно исследователи использовали CIQTEK Tungsten Filament SEM3100 и CIQTEK Field Emission SEM5000 для микроскопического наблюдения различных видов пыльцы . Рис. 2. Вольфрамовая нить CIQTEK SEM3100 и автоэмиссионный SEM5000. 1. Цветение вишни Пыльцевые зерна шаровидно-продолговатые. Имея три бороздки пор (без обработанной пыльцы поры не заметны), бороздки достигают обоих полюсов. Наружная стена с полосчатым орнаментом. 2. Кресс-салат китайский фиалковый (Orychophragmus violaceus) Морфология пыльцы китайского фиолетового кресс-салата эллипсоидная, с 3 бороздк...
Посмотреть большеЛекарственный порошок является основной частью большинства лекарственных форм, и его эффективность зависит не только от типа лекарства, но и в значительной степени от свойств порошка, из которого состоит агент, включая размер частиц, форму, свойства поверхности и другие виды параметров. Удельная площадь поверхности и структура размера пор порошков лекарственных средств связаны со свойствами частиц порошка, такими как размер частиц, гигроскопичность, растворимость, растворение и уплотнение, которые играют важную роль в возможностях очистки, обработки, смешивания, производства и упаковки лекарственных препаратов. фармацевтические препараты. Кроме того, срок действия, скорость растворения, биодоступность и эффективность лекарств также зависят от удельной площади поверхности материала. Вообще говоря, чем больше удельная поверхность фармацевтических порошков в определенном диапазоне, тем быстрее будет соответственно ускоряться растворение и скорость растворения, что обеспечивает равномерное распределение содержания лекарственного средства; однако слишком большая удельная поверхность приведет к адсорбции большего количества воды, что не способствует сохранению и стабильности эффективности лекарственного средства. Поэтому точное, быстрое и эффективное тестирование удельной поверхности фармацевтических порошков всегда было незаменимой и важной частью фармацевтических исследований. Пример применения CIQTEK в фармацевтическом порошке Мы объединяем фактические случаи характеристики различных порошковых материалов лекарственных препаратов, чтобы четко показать методы и применимость этой технологии для характеристики физических свойств различных поверхностей лекарственных средств, а затем провести базовый анализ срока годности, скорости растворения и эффективности лекарств, а также помочь фармацевтической промышленности развиваться качественно. Анализатор удельной поверхности и размера пор серии V-Sorb X800 представляет собой высокопроизводительный, быстрый и экономичный прибор, который может осуществлять быстрое тестирование удельной площади поверхности входящей и исходящей готовой продукции, анализ распределения пор по размерам, контроль качества, корректировку параметров процесса. и прогнозирование эффективности лекарств и т. д. Автоматический анализатор площади поверхности и порометрии BET серии CIQTEK EASY-V СЭМ CIQTEK 1. Сканирующий электронный микроскоп и анализатор удельной поверхности и размера пор в дисперсии монтмориллонита. Монтмориллонит получают в результате очистки и переработки бентонита, который имеет уникальные преимущества в фармакологии благодаря своей особой кристаллической структуре с хорошей адсорбционной способностью, катионообменной способностью, способностью к водопоглощению и набуханию. Например: в качестве API, синтеза лекарств, фармацевтических вспомогательных веществ и т. д. Монтмориллонит имеет пластинчатую структуру и большую удельную поверхность, что м...
Посмотреть большеМетод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) с захватом спина представляет собой метод, который сочетает в себе метод спинового захвата с методом ЭПР для обнаружения короткоживущих свободных радикалов. Зачем использовать технологию спинового захвата? Свободные радикалы — это атомы или группы с неспаренными электронами, образующиеся в результате ковалентной связи сложных молекул под воздействием внешних условий, таких как тепло и свет. Они широко распространены в природе. С развитием междисциплинарных дисциплин, таких как биология, химия и медицина, ученые обнаружили, что многие заболевания связаны со свободными радикалами. Однако из-за своей активной и реакционной природы свободные радикалы, образующиеся в реакциях, часто нестабильны при комнатной температуре, и их трудно обнаружить напрямую с помощью обычных методов ЭПР-спектроскопии. Хотя короткоживущие свободные радикалы можно изучать с помощью методов ЭПР с временным разрешением или методов низкотемпературного быстрого замораживания, их более низкие концентрации для большинства свободных радикалов в биологических системах ограничивают применение вышеуказанных методов. С другой стороны, метод спиновой ловушки позволяет обнаруживать короткоживущие свободные радикалы при комнатной температуре косвенным методом. Основы технологии спинового захвата В эксперименте по спиновому захвату в систему добавляется спиновая ловушка (ненасыщенное антимагнитное вещество, способное улавливать свободные радикалы). После добавления спиновой ловушки нестабильные радикалы и ловушка образуют более стабильные или долгоживущие спиновые аддукты. Обнаружив спектры ЭПР спиновых аддуктов, а также обработав и проанализировав данные, мы можем инвертировать тип радикалов и, таким образом, косвенно обнаружить нестабильные свободные радикалы. Рисунок 1. Принцип метода спинового захвата (на примере ДМПО) Выбор спиновой ловушки Наиболее широко используемыми спиновыми ловушками являются в основном нитрон или нитрозосоединения, типичными спиновыми ловушками являются MNP (димер 2-метил-2-нитрозопропана), PBN (N-трет-бутил-α-фенилнитрон), DMPO (5,5-диметил-нитрон). 1-пирролин-N-оксид), а структуры показаны на рисунке 2. И отличная спиновая ловушка должна удовлетворять трем условиям. 1. Спиновые аддукты, образованные спиновыми ловушками с нестабильными свободными радикалами, должны быть стабильными по своей природе и долгоживущими. 2. Спектры ЭПР спиновых аддуктов, образованных спиновыми ловушками и различными нестабильными радикалами, должны быть легко различимы и идентифицируемы. 3. Спиновая ловушка легко вступает в реакцию с различными свободными радикалами и не имеет побочных реакций. Исходя из вышеперечисленных условий, спиновой ловушкой, широко используемой в различных отраслях промышленности, является ДМПО. Рисунок 2. Схематическая химическая структура МНЧ, ПБН, ДМПО. Таблица 1. Сравнение ра...
Посмотреть большеМетод спинового захвата широко используется в биологии и химии, поскольку с его помощью можно обнаруживать короткоживущие радикалы. В экспериментах по спиновой ловушке на результаты эксперимента могут повлиять многие факторы, такие как время добавления улавливающего агента, концентрация улавливающего агента, растворитель системы и pH системы. Поэтому для разных радикалов необходимо правильно подбирать улавливающий агент и разумно разрабатывать схему эксперимента для достижения наилучших результатов эксперимента. 1. Выбор улавливающего агента и растворителя Обычными радикалами О-центра являются гидроксильные радикалы, супероксидные анион-радикалы и синглетный кислород. Гидроксильные радикалы ( ∙OH ) Гидроксильные радикалы обычно обнаруживаются в водных растворах и улавливаются с помощью ДМПО, который образует с ДМПО аддукты с периодом полураспада от минут до десятков минут. Супероксидные анионные радикалы ( ∙O 2 - ) Для супероксидных анионных радикалов, если в качестве улавливающего агента выбран ДМПО, обнаружение необходимо проводить в метанольной системе. Это связано с тем, что способность связывания воды и ДМПО выше, чем у супероксидных радикалов с ДМПО. Если супероксидные радикалы обнаруживаются в воде, скорость связывания воды с ДМПО будет выше, чем скорость связывания супероксидных радикалов с ДМПО, в результате чего супероксидные радикалы не могут быть легко захвачены. Конечно, если супероксидные радикалы образуются в больших количествах, они также могут быть захвачены ДМПО. Если кто-то хочет захватить супероксидные радикалы в водном растворе, в качестве улавливающего агента необходимо выбрать BMPO, поскольку период полураспада аддуктов, образующихся в результате улавливания супероксидных радикалов BMPO в водном растворе, может составлять до нескольких минут. Однолинейное состояние ( 1 O 2 ) Для обнаружения кислорода в однолинейном состоянии в качестве захватывающего агента обычно выбирается TEMP, и принцип его обнаружения показан на рисунке 1. Кислород в однолинейном состоянии может окислять TEMP с образованием радикалов TEMPO, содержащих одиночные электроны, которые могут быть обнаружены электронным парамагнитным методом. резонансная спектрометрия. Поскольку TEMP легко окисляется и склонен к фоновому сигналу, перед обнаружением кислорода в однолинейном состоянии в качестве контрольного эксперимента необходимо протестировать TEMP. Рисунок 1. Механизм TEMP для обнаружения синглетного кислорода. Таблица 1. Типичный улавливающий агент для обнаружения радикалов О-центра и выбор растворителя 2、Время добавления ловушки В фотокаталитических реакциях, когда свет облучает катализатор, электроны валентной зоны возбуждаются в зону проводимости, образуя пары электрон/дырка. Такие эксперименты обычно требуют добавления улавливающего агента перед световым облучением, а в сочетании с системой освещения in situ можно изучить изменение радикального сигн...
Посмотреть больше