科研人员设计了一个有趣的实验:操作扫描式电子显微镜,观察蝴蝶的翅膀。通过这台可以看清纳米尺度物体三维结构的显微镜,人们惊奇地发现:原本色彩斑斓的蝴蝶翅膀竟然失去了色彩,显现出奇妙的凹凸不平的结构。原来,蝴蝶的翅膀本是无色的,只是因为具有特殊的微观结构,才会在光线的照射下呈现出缤纷的色彩。结构性色彩(structural color)不同于色素色彩(pigment color)。色素色彩的变化主要来源于对不同频率光的吸收,而结构性色彩,其原理是利用周期性结构,即光子晶体,对光的反射、透射等进行调控。先说光子晶体,它最大的特点是存在禁带,即在特定频率段内,光是不能传播的。所以可以利用这点来反射特定频率的光,起到调控色彩的目的。相对于色素色彩,结构性色彩具有更高的调控光的效率,这是生物进化的神奇结果。一般来说,光子晶体可以分为一维、二维、三维,所以自然界中也存在这三种纳米周期光学结构。见下图,其中A、B、C是一维光子晶体,D、E是二维光子晶体,F、G是三维光子晶体。实际上,单纯地调节颜色,一维的光子晶体就够了,但是生物进化还是发展到了二维和三维光子晶体。对于这个问题,科学家也没有给出比较明确的答案。但是二维的光子晶体还有另外一个优势,那就是疏水性。此外,有些生物还可以改变身体的颜色,实际上,也是通过调控周期结构的周期来改变的,鱼通过改变细胞的体积来改变颜色,图B的小虫子通过收缩或者扩展翅膀来改变颜色。实际上变色龙也是基于这个道理改变颜色的。
小动物活体成像 主要采用生物发光(bioluminescence)与荧光(fluorescence)两种技术。生物发光是用荧光素酶(Luciferase)基因标记细胞或DNA,而荧光技术则采用荧光报告基团(GFP、RFP, Cyt及dyes等)进行标记。利用一套非常灵敏的光学检测仪器,让研究人员能够直接监控活体生物体内的细胞活动和基因行为。通过这个系统,可以观测活体动物体内肿瘤的生长及转移、感染性疾病发展过程、特定基因的表达等生物学过程。传统的动物实验方法需要在不同的时间点宰杀实验动物以获得数据, 得到多个时间点的实验结果。相比之下,可见光体内成像通过对同一组实验对象在不同时间点进行记录,跟踪同一观察目标(标记细胞及基因)的移动及变化,所得的数据更加真实可信。另外, 这一技术对肿瘤微小转移灶的检测灵敏度极高,不涉及放射性物质和方法, 非常安全。因其操作极其简单、所得结果直观、灵敏度高等特点, 在刚刚发展起来的几年时间内,已广泛应用于生命科学、医学研究及药物开发等方面。动物实验室主要是作什么检验用的,有哪些功能间,喜格实验室建设这里以兽医动物实验室举例:(一)样品处理室
解剖台、离心机、混合研磨器、冰箱等。
本实验室主要用于动物尸体解剖,观察动物临床症状及表现,试验前样品处理及保存等工作。
(二)细菌分离培养室
超净工作台、恒温生化培养箱、显微镜、微波炉等。
本实验室主要用于细菌分离培养、药敏试验。
(三)常规血清学检测室
酶标仪、洗板机、恒温培养箱、微量移液器、微量震荡器、冰箱等。
本实验室主要用于常规血清学抗原(或抗体)检测、药物残留检测。
(四)分子生物学检测室
PCR仪及其配套设备、超净工作台、4℃高速离心机、水浴锅、冰柜、工作台、物品架等。
本实验室主要利用PCR技术检测细菌/病毒抗原。
(五)病理学检测室
石蜡切片机、冷冻切片机、荧光显微镜等。
本实验室主要用于制作病理组织切片(如石蜡切片、冰冻切片)检测细菌或病毒抗原、组织学病理变化。
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