Ionscope掃描離子電導(dǎo)顯微鏡---納米觀測與功能研究平臺

Scanning Ion Conductance Microscopy

掃描離子電導(dǎo)顯微鏡---納米觀測與功能研究平臺

          關(guān)于Ionscope

Ionscope 公司總部位于英國劍橋，是世界范圍內(nèi)掃描離子電導(dǎo)顯微鏡（Scanning Ion Conductance Microscopy (SICM)）的制造商。掃描離子電導(dǎo)顯微鏡是一個快速發(fā)展的掃描探針顯微鏡技術(shù)，這一技術(shù)能對柔軟和精細(xì)的表面進(jìn)行納米尺度的形貌成像、 應(yīng)用和功能研究。

掃描離子電導(dǎo)顯微鏡是一個具有多應(yīng)用功能的平臺，能為生命科學(xué)和材料科學(xué)提供新 的研究方法和發(fā)現(xiàn)。通過掃描離子電導(dǎo)顯微鏡提供的納米級形貌和生理學(xué)信息的結(jié)合， 神經(jīng)和心臟學(xué)研究人員使用掃描離子電導(dǎo)顯微鏡獲得了疾病和治療過程中的重要生理 功能信息。材料學(xué)研究人員使用掃描離子電導(dǎo)顯微鏡也獲取了電池電極表面充放電過 程中納米維度的變化信息。

掃描離子電導(dǎo)顯微鏡的非損傷成像數(shù)據(jù)改進(jìn)了很多其他顯微鏡損傷成像方式獲得的數(shù) 據(jù)，并揭示很多新的特性。使用掃描離子電導(dǎo)顯微鏡，可以從觀測物表面抽取或投放 材料實現(xiàn) jingque 刺激和單細(xì)胞分析。掃描離子電導(dǎo)顯微鏡還可在不干擾觀測物表面的前 提下，定位多種電極和探針，完成物理或電化學(xué)微納加工和掃描電化學(xué)顯微鏡等更高 級的操作與應(yīng)用。

依托帝國理工大學(xué)和劍橋大學(xué)的研發(fā)項目，Ionscope公司于2004年成立。Ionscope公 司的掃描電化學(xué)顯微鏡在亞洲、北美洲和歐洲等地得到廣泛使用，已經(jīng)幫助研究人員取得了很多原創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)！

          納米尺度成像

新一代掃描離子電導(dǎo)顯微鏡觀測樣品制備簡單，可對多種樣品進(jìn)行無損傷觀測：

•  活細(xì)胞和組織

•  多種人工樣品

測量

掃描離子電導(dǎo)顯微鏡*的負(fù)反饋機(jī)制能對柔軟和微小結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀測，幫助探索：

•  形態(tài)變化

•  生理過程

•  表面化學(xué)

定位

Ionscope掃描離子電導(dǎo)顯微鏡能將掃描探針在3D表面進(jìn)行定位，獲取高精度圖像，完成：

•  光學(xué)觀測

•  生理學(xué)過程觀測與測量

•  表面化學(xué)測量

          掃描離子電導(dǎo)顯微鏡成像原理

掃描離子電導(dǎo)顯微鏡通過懸于觀測樣品表面并同時記錄離子電流的玻璃納米掃描探針獲取拓?fù)鋱D像。當(dāng)探針逼近觀測表面時，離子電流降低；當(dāng)離子電流降低到預(yù)設(shè)的數(shù)值時，系統(tǒng)記錄下Z軸的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)特性

•  XYZ軸向納米級定位自動掃描

•  多種掃描模式和探針控制:跳躍模式 、逼近曲線、手動探針逼近

•  輔助輸入: 允許同時記錄外部測量數(shù)據(jù)

•  支持定制軟件和開發(fā)

高級應(yīng)用

•  精準(zhǔn)膜片鉗

•  SICM-SECM聯(lián)用

•  共聚焦聯(lián)用

•  定點(diǎn)投放和取樣

•  機(jī)械模擬

70% 掃描離子電導(dǎo)顯微鏡的相關(guān)論文使用Ionscope 公司產(chǎn)品或技術(shù)

•  2004年，依靠帝國理工大學(xué)和劍橋大學(xué)自 1997年就開始開發(fā)的產(chǎn)品與技術(shù)，

Ionscope 公司成立

•  有10余年掃描離子電導(dǎo)顯微鏡開發(fā)和客戶支持的經(jīng)驗

  高分辨率拓?fù)涑上?/span>

•  溶液中活細(xì)胞/微小樣品的形貌成像

•  高分辨率、非接觸、無損觀測

   精準(zhǔn)膜片鉗

•  目標(biāo)區(qū)域微探針的 jingque 定位

•  不透明樣品、可對微小結(jié)構(gòu)進(jìn)行膜片操作、更高的膜片鉗操作成功率

   掃描電化學(xué)池顯微鏡 Scanning Electrochemical Cell Microscopy (SECCM)

•  微探針尖頭半月形掃描

•  納米結(jié)構(gòu)的多維電化學(xué)成像

     機(jī)械模擬

•  掃描過程中施加正壓

•  研究活細(xì)胞的機(jī)械敏感性

   SICM-Scanning Electrochemical Microscopy (SECM)

•  依靠SICM的負(fù)反饋機(jī)制控制探針和樣品間的距離

•  圓環(huán)或雙桶型掃描電化學(xué)顯微鏡電極測量微區(qū)電化學(xué)特性

•  在材料科學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域研究拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和電化學(xué)特性的相關(guān)性

微區(qū)取樣和物質(zhì)投放

•  將材料(如熒光探針）投放到細(xì)胞特定區(qū)域或要求的結(jié)構(gòu)處

•  對樣品 小損害的快速投放（如向細(xì)胞）

•  單細(xì)胞的取樣

•  微納活檢, 微納加工

系統(tǒng)概述

掃描離子電導(dǎo)顯微鏡（Scanning Ion Conductance Microscope (SICM)） 是一種*的納米尺度成像系統(tǒng)。它由掃描頭、控制器和數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)組成。 Ionscope掃描離子電導(dǎo)顯微鏡優(yōu)異的機(jī)械設(shè)計保證系統(tǒng)的精準(zhǔn)測量。掃描離子電導(dǎo)顯微鏡可以單獨(dú)使用也與倒置光學(xué)顯微鏡

（或激光共聚焦顯微鏡）聯(lián)合使用。掃描離子電導(dǎo)顯微鏡的操作軟件提供多種模式和包含多 種系統(tǒng)功能，如探針的自動浸潤、表面檢測、實時電流顯示、實時2維和3維圖像數(shù)據(jù)顯示。

掃描頭

•  超大定位和掃描范圍

•  納米分辨率和 jingque 定位

•  低噪音系統(tǒng)

•  探針和樣品制備、實驗操作簡便

•  適用多種倒置顯微鏡

控制器

•  更多靈活性的OpenIOLabs平臺

•  界面控制和反饋信號

•  FPGA為探針定位和電流檢測提供高級信號加工

•  輔助信號輸入允許外部設(shè)備信號與電流和微探針位置同步顯示

軟件

•  基于網(wǎng)頁的用戶界面可實現(xiàn)遠(yuǎn)程操縱，界面友好，參數(shù)設(shè)定、儀器控制、測量操作簡便，數(shù)據(jù)和系統(tǒng)顯示簡潔清晰

•  數(shù)據(jù)庫帶有搜索功能

•  動態(tài)2維和3維圖像顯示

•  可進(jìn)行跳躍模式掃描、自動逼近曲線和手動逼近曲線操作