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原子力显微镜相位成像揭示细菌胞外膜囊泡物理性质的多样性
摘要： 细菌会释放纳米级胞外膜囊泡（MVs）来介导多种生物过程。我们通过高速原子力显微镜的相位成像技术，在生理条件下对单个MV进行分析，以评估从细菌培养物中分离出的MV的生理异质性。相位成像技术能够在含有直径20至150纳米不等囊泡的混合群体中，绘制出单个脆弱MV的物理特性图谱。我们还开发了一种定量比较不同样本中MV物理特性的方法，从而实现对不同细菌种类所产MV物理特性的对比分析。通过比较四种细菌分离的MV与人工合成脂质体，我们发现每种细菌产生的MV都存在物理异质性，这与脂质体表现出的物理均一性形成鲜明对比。结果表明，细菌MV的物理异质性主要源于生物现象介导的成分差异，且可能具有物种特异性。本研究提供的相位成像新方法，为宽尺寸范围胞外囊泡的单囊泡分析开辟了新途径。
关键词： 异质性、原子力显微镜、物理性质、相位成像、细菌胞外膜囊泡
更新于2025-09-23 15:21:01
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采用伪热光源照明的共路横向剪切干涉显微镜实现无散斑定量相位与振幅成像
摘要： 在定量相位成像中，通常使用激光等高相干光源来实现干涉测量。但由于激光具有高度的时空相干性，会产生散斑和伪条纹，从而降低图像质量并最终影响相位测量结果。本文报道了一种基于同轴横向剪切干涉显微镜的无散斑定量相位与振幅成像技术，该技术采用伪热光源照明且完全无伪条纹。通过合成伪热光源并利用部分空间相干光均匀照射样品，物镜收集物体散射光后，采用4毫米厚光学平晶平行板产生干涉图样。我们重建了人体红细胞的相位图，并对比了全相干光与部分相干光照明下的测量结果，发现伪热光源的成像效果显著优于传统相干光源。由于该定量相位显微镜系统采用同轴配置，具有极高的稳定性，可用于研究细胞膜的动态波动。在未采取任何隔振措施的情况下，系统相位稳定性达到0.0066弧度。
关键词： 散射、相干性、伪热、显微镜技术、相位成像、散斑、干涉测量法
更新于2025-09-10 09:29:36