您的位置:首页 >聚焦 >

当前速讯:具有极低X射线剂量的高分辨率X射线显微镜

2023-06-02 18:43:03    来源:互联网


(资料图片)

由DESY 的 X 射线成像先驱领导的团队成功地以极低的 X 射线剂量生成了生物结构的高分辨率图像。他们的新技术通过获取未冷冻、涂层或以其他方式改变的干燥生物材料的高分辨率 X 射线图像来证明——所有这些都对样本几乎没有损坏。该程序使用一种常用于机场行李扫描的 X 射线相互作用,以生成纳米分辨率的材料图像。使用通过一组新型 X 射线衍射透镜强烈聚焦的高能 X 射线,该技术允许在低于标本 X 射线损伤阈值 1% 的情况下进行成像。该实验涉及自由电子激光科学中心、德国电子同步加速器中心的研究人员,

X 射线以多种方式与生物材料相互作用,主要取决于光的能量和强度。在低能量下,X 射线主要被样品中的原子吸收,原子发生电离,对样品造成大范围的损坏。因此,使用这些低能 X 射线的图像可以绘制出样本吸收情况。在更高的能量下,吸收的可能性较小,材料变得更透明。在这种情况下,称为弹性散射的过程可用于形成图像,其中 X 射线光子像台球一样从物质上“反弹”,而不会沉积任何能量。诸如晶体学或叠层印刷术之类的技术利用了这一过程。尽管如此,吸收事件仍然会发生,这意味着无论如何都会对样品造成损害。但是还有第三种相互作用:康普顿散射,X 射线仅将一小部分能量留在目标材料中。作为 X 射线显微镜的一种可行方法,这一直被忽略,因为这种相互作用只会在更高的 X 射线能量下变得占主导地位,而以前不存在高分辨率镜头。

使用高能 X 射线在样品中的低剂量优势对制造透镜提出了挑战:此类 X 射线可穿过所有材料,并且几乎不会根据聚焦所需进行折射或弯曲。为了解决这个问题,开发了一种称为多层劳厄透镜的新型衍射透镜。首先逐层制造纳米厚的碳化硅和碳化钨交替层的结构,然后将其用于构建厚度足以有效聚焦光束的全息光学元件。

在 DESY 的 PETRA III 同步加速器光源上使用这个透镜系统和 P07 光束线,该团队通过在样品通过聚焦光束光栅化时检测康普顿散射来对各种生物材料成像。这种扫描显微镜模式需要一个非常明亮的光源,它被聚焦到一个确定图像分辨率的点上。PETRA III 是为数不多的同步辐射设施之一,它在高 X 射线能量下足够亮,能够在合理的时间内以这种方式获取图像。

该团队使用蓝藻、硅藻,甚至直接在实验室外收集的花粉粒作为样本,分辨率达到 70 纳米。与使用传统相干散射成像方法在 17 keV X 射线能量下从类似花粉样本获得的图像相比,康普顿 X 射线显微镜以低 2000 倍的剂量实现了类似的分辨率。

研究结果表明,该方法可用于在辐射损伤成为问题之前获得分辨率更精细的 10 nm 图像。同步辐射设施的未来升级,例如 DESY 的 PETRA IV 设施,将提供实现这一目标所需的亮度。然后,该方法可用于对整个未切片的细胞或组织进行成像,补充低温电子显微镜和超分辨率光学显微镜,或用于跟踪细胞内的纳米粒子,例如直接观察药物输送。康普顿散射的特性使该方法也适用于非生物用途,例如检查电池充电和放电的机制。

标签:

相关推荐

主办方回应来华阿根廷球队一两万元“天价门票”:尚未正式开售,小心假票

北京土拍:“新面孔”进京抢地,福建黑马背后是建发?

最新消息:雨又要来!小麦农户凌晨4点高速路口等收割机,还有无人机照明夜间抢收

世界热门:货拉拉切入冷链市场:冷藏车作为独立车型在广深上线,将陆续推广至全国一二线城市

银行财眼|盛京银行1.92亿股遭流拍

新华时评:美债危机将加速美式霸权终结 要闻

美国会众议院投票通过债务上限法案 舆论认为国会两党“休战只是暂时”_天天看热讯

环球热点!南水北调东线通水以来惠及8359万人

给孩子一个“明亮”的未来

特别的“六一”:新工体首迎藏族儿童足球队-当前焦点

气象公报发布,2022年气象条件不利于PM2.5和臭氧浓度下降|热消息

绿地·新海岸Pk天赐18度蔚蓝哪个便宜能升值?海南海口吸引“候鸟”老人买房的因素

当前简讯:黄牛,该好好管管了

出席活动摔倒后,拜登下直升机时又撞到头……|聚焦

沙特拟扩大锂加工能力 建合资工厂供货宝马!

魏建国:当前中国企业家队伍太小,要形成巨大洪流

全球热消息:印度5月俄油采购量再创记录,沙特对其石油出口量降至2021年2月以来最低

武汉失业保险缴费明细怎么查询?线上线下如何查询的? 全球今日讯

win7屏幕保护设置不了_win7屏幕保护设置

环球百事通!拜登台上刚摔一跤,下飞机时又撞了头,民调显示:大多数美国选民担心他年事...

焦点热门:“六一”街采 来听听衡阳的小朋友们怎么过儿童节

【网言】“布袋院士”小跑去上课,跑出教书育人初心_世界独家

培育更多制造业优秀人才|世界热门

【每周经济观察】C919商飞迈出产业化第一步 世界快报

科技自强造就创新热土_焦点日报

环球滚动:织密监管网 守好救命钱

世界速讯:习主席复信的孟加拉国儿童 她的名字叫“中国”

龙卷风最强可刮飞汽车吹毁房屋!哪些地区容易出现?

北京今日午后山区有雷阵雨,南风阵风较大 每日速看

利用屏幕共享实施的骗局,有哪些套路? 全球热讯

每日视点!辽宁铁岭开原遭龙卷风袭击,从航拍看重灾区

【天天新视野】毕业作上秀场!这所高校4800件服饰作品秀“新裁”

焦点简讯:文旅推介不能仅靠造网红

专访:美国操纵G7干预别国事务——访巴西圣保罗州立大学教授保利诺

海淀上庄镇举办首届精品文旅发展论坛

开口跪系列是什么意思?开口跪是好听还是难听?

楚国有黄子歇这个人吗?楚国人是炎黄子孙吗?

劳苦功高打一生肖答案是什么?藏头露尾指什么生肖?

日本央行或短期内搞突袭?这次市场可能反向解读! 天天播报

大溪文化的居民以什么作农业为主?大溪文化遗址在哪里?

美参议院通过法案 推翻拜登政府减免学生贷款项目

每日资讯:香港恒生指数涨幅扩大至3%,恒生科技指数涨超3.5%

启明医疗是提款机吗?公司三年亏16亿,却违规借给高管6.3亿丨上市公司研究院

离岸人民币兑美元收复7.09,日内涨超150个基点,现报7.0886

长江航运迈入“北斗时代”!长江干线北斗卫星地基增强系统正式投运 环球讯息

排列组合算法公式是什么?c几几的计算方法是什么?

折爱心的方法步骤是什么?如何手工制作小小爱心书签?

电脑进程管理器怎么打开?电脑软件无响应怎么解决?

鞍重股份:6月1日融资买入166.86万元,融资融券余额1.52亿元

世界快看点丨2023年头孢菌素行业概况及现状:头孢菌素市场需求保持强劲增长

【新要闻】拜登出席空军学院毕业典礼又谈中国,此后摔倒成焦点

逐绿前行不停歇 园林城市阔步来——寿阳县全力争创国家园林城市

全球最资讯丨心愿礼物送给血液病患儿 爱心企业为延庆困境儿童捐款

今日热闻!儿童节 让大小朋友们一起沉浸游玩

环球观察:俄罗斯禁止公务员上班使用苹果手机:是否全禁将取决于情报建议

剧透!2023年服贸会元宇宙馆将全面升级|前沿资讯

从“好邻居”到“一家人”,看长三角一体化澎湃新动能 丨高质量发展调研行·安徽站

天天看热讯:俄罗斯禁止公务员上班用苹果手机:是否全禁取决于情报建议

功勋模范 | 他们,为祖国的花朵保驾护航 环球观热点

国宝画重点丨包萌包可爱!来看古人的玩具多有趣

新华全媒+丨我国海上首个百万吨级二氧化碳封存工程投用

参考文献[1][2][3]如何标注?参考文献怎么定位到正文?

老旗舰不死!华为手机8.8折升级内存来了:342元起 最高512GB-观焦点

清明节的来历和风俗你知道吗?一步一步教你画清明节

怎么做电子签名步骤是什么?如何在电子版文档中签名?

网易云一起听怎么弄?网易云怎么判断对方在不在一起听?

日本政府针对电池工厂投资将补贴三分之一

海鸟和鱼相爱代表什么?女朋友发了海鸟与鱼相爱怎么回复?

西稍门是哪个区?去西稍门坐几号地铁?

破山寺就是今江苏什么境内著名的佛寺禅院?题破山寺后禅院表达的情感是什么?

环球热头条丨比亚迪回应西安工厂起火:无人员伤亡 火已扑灭

城投债发行规模增至近三万亿元

A股小幅高开:沪指涨0.24% 保险、石油板块涨幅居前

安徽铁路项目招标启动

福州房地产中介协会凌晨撤销二手房中介费标准指导意见:对政策精神领会不透

时链科技:以1GW可调空调负荷,赋能虚拟电厂智能调峰

0+和0-的区别是什么?0是奇数还是偶数?

今日讯!童真童趣 快乐传递 六一展演添彩“文艺郑州”

世界快资讯丨沈阳理工大学和宁夏理工学院哪个好?谁更厉害?附差距对比

世界时讯:2023年高考报名人数1291万人

北京大排查大整治曝光一批典型案例,首大眼耳鼻喉医院因存在隐患被临时查封|天天讯息

亚洲清算联盟将推出新跨境金融结算系统

全球简讯:中储粮3000多台装备驰援!河南“雨口夺粮”最新进展

环球热点评!大兴统战系统“双加”工程聚力新国门

焦点资讯:临汾网友:建议成立山西师范大学临汾校区

太原市人民代表大会常务委员会任免名单-环球消息

环球通讯!《非遗里的中国》(山西篇)明晚将亮相央视

神舟十五号搜救回收任务进行最后一次全系统综合演练 东风着陆场准备就绪迎接航天员回家

美国游客多次在黄石公园挨野牛自拍 摄影师:牛刺伤人就得被安乐死

彰显中国故事丰富的文化内涵(坚持“两创” 书写史诗·新征程 新辉煌) 天天播资讯

每日讯息!加拿大野火蔓延 过火面积达约2.7万平方公里

热资讯!第二届欧洲政治共同体领导人会议在摩尔多瓦举行

美国将暂停向俄罗斯提供关于美核武器库存的关键信息

首届中国绿色算力大会新闻发布会在京召开 诚邀您在7月来呼和浩特

热点聚焦:他们都是好样的——

【聚看点】领养更方便 举报有渠道 我市开展文明养犬大提升专项行动

沐书香 暖夕阳 让阅读成为一种养老生活方式

参议院达成一致:动作加快!让债务上限法案直通拜登办公桌 每日看点

焦点快看:股价暴涨400%,实控人宣布减持!

“专网通信”涉案公司*ST新海面临双重退市风险,实控人屡屡增持能奏效吗?