扫描离子电导显微镜高分辨率成像方法研究

发布时间：2021-01-04 02:09

　　单细胞分析主要包括观测和操控两个方面。对单细胞的观测需要借助具有微纳米级分辨率的显微技术,现有的显微技术主要有光学显微镜、扫描电子显微镜和扫描探针显微镜。扫描离子电导显微镜（SICM）是扫描探针显微镜的一种,因具有纳米级的分辨率和非力接触的特点,能够在生理条件下实现对活体细胞的高分辨率无损成像,使其成为在细胞生物学、病理药物学等研究领域的有力工具。扫描速度与抗干扰能力一直是SICM面临的一对难题,传统的扫描模式难以同时满足两方面的需求。直流模式扫描速度快但易受直流漂移影响,距离调制模式和跳跃模式抗干扰能力强但扫描速度慢。最新提出的同相电压调制模式使用交流电压作为激励,在保证系统抗干扰能力的前提下提高了扫描速度,是目前较先进的成像模式,但其和直流模式相比在扫描速度和成像分辨率方面仍然存在差距。本文针对提高SICM扫描速度和成像质量的需求,开展了对新型成像方法的研究,主要进行了如下工作:首先,在同相电压调制模式的基础上提出了一种新的SICM微弱信号优化方法——反相电压调制信号优化方法,该方法保持了对直流漂移和电气噪声的抑制能力,同时进一步提升了反馈电流的信噪比。使系统获得了垂直分辨率和扫描... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２?ＳＩＣＭ和ＡＦＭ对成纤维细胞成像结果１２９１??Ｆｉ．?１．２?Ｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ＳＩＣＭ?ａｎｄ?ＡＦＭ?ｉｍａｉｎｏｆ?Ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ?１２

ｎｌ＾ｆｌ??（ａ）?ＳＩＣＭ成像结果?（ｂ）?ＡＦＭ成像结果??图１．２?ＳＩＣＭ和ＡＦＭ对成纤维细胞成像结果１２９１??Ｆｉｇ．?１．２?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ＳＩＣＭ?ａｎｄ?ＡＦＭ?ｉｍａｇｉｎｇ?ｏｆ?Ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ?１２；??（ａ）?ＳＩＣＭ?ｉｍａｇｅ；（ｂ）?ＡＦＭ?ｉｍａｇｅ??－７?－??

Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＳＩＣＭ??电流随探针／样品间距离变化曲线又叫逼近曲线，是由探针从距离样品表面的远处按??一定的速度向样品逼近，同时采集回路电流获得，如图２．２所示，是ＳＩＣＭ能够完成对??样品表面形貌表征的依据。横轴代表探针尖端与样品间的距离，纵轴是作为反馈量的离??子电流的大小。当针尖与样品的间距较大时，电流保持在参考值不变，此时探针与样品??的间隙较大，对离子不产生阻碍作用，电流对距离不敏感，当探针／样品距离缩小到约为??－?１?１?－??


本文编号：2955936