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隐失驻波、负折射材料（NIM）在全内反射荧光显微术下的综合应用11191050张正德（北京航空航天大学，北京102206）摘要：针对隐失波最新发展及应用，查阅了前人所写论文 (蒋练军、金辉霞, 2006) (王琛、王桂英、徐至展, 2004) (王晓秋、吴世法、简国树、王克逸、王景芝、潘石, 2003) (王琛、王桂英、徐至展, 全内反射荧光显微术, 2002) (范路生、薛轶群、王晓华、王钦丽、林金星, 2011)，综合考虑到负折射率材料对隐失波振幅的增益和两束光波全内反射形成的隐失驻波，可做如下设想：采用隐失驻波照亮荧光标记样本并采用负折射率材料制成的扁平镜头用以显微镜聚焦，可以达到分子级别的小范围照亮和高分辨率测量。
关键词：隐失波、负折射率材料、全内反射、超显微技术Abstract:According to the evanescent wave the latest development and application, refer to the previous paper .Comprehensive considering the negative refractive index material on evanescent wave amplitude gain and two beam of light wave total internal reflection formation of evanescent standing wave, can play the following ideas: the evanescent standing wave light fluorescent marker sample and the negative refractive index material made of flat lens to focus microscope, can achieve the molecular level of small range light and high resolution measurement.Key words:Evanescent wave,Negative refractive Index Materials(NIM),Total internal reflection,Ultra micro technology0引言(引用自 (王琛、王桂英、徐至展, 全内反射荧光显微术, 2002)) 自世界上第一台光学显微镜问世以来，显微科学取得了迅猛的发展。
华大测序原理涉及多种技术，包括单分子实时DNA测序技术、合成多聚尾技术、荧光标记及探针制备、数据质量控制与分析方法等，它经过持续的技术迭代，如今已经成为中国、乃至全球生物技术领域的一个重要里程碑。
那么具体到测序原理来说，即以下的全内反射荧光(total internal reflect fluorescence, TIRF)应用方法：全内反射荧光显微镜（TIRFM）是华大测序所应用的一种非常有效的单分子检测技术。
当光线穿过一层薄薄的液体时，只有那些位于光线照射平面内表面之上的分子能够被激发，并且这些分子发出的荧光可以被相机记录下来。
这一技术使得我们能够捕捉到单个分子的运动，为生物学研究提供了前所未有的高分辨率。
其次，华大测序的另一个核心技术是单分子实时DNA测序技术。
这一技术实现了对单个DNA 分子的识别和读取，从根本上解决了传统Sanger测序中需要预先构建模板这一难题。
这一技术利用了合成多聚尾技术，实现了对单个DNA分子的随机标签，从而使得在后续的测序过程中能够实现单分子定位，能够实现复杂体系下的单分子检测。
这种技术的实现不仅突破了传统的Sanger测序技术，更将测序技术的效率提高到了前所未有的新高度。
至于样本处理方面，华大测序采用的是逆转录试剂盒的方法来获取模板DNA。
这个过程主要是先将血液中的RNA逆转录为DNA，然后再将这个DNA进行PCR扩增，最后进行测序。
至于数据产出，华大测序的产出结果可以通过各种软件进行拼接，最终形成完整的基因序列。
同时华大测序还通过引物延伸方向的不同来识别不同的样本来源，这种机制的运用大大提高了测序的效率和准确性。
以上就是华大测序的基本原理，其在生命科学研究中发挥着不可或缺的作用。
不过需要注意，生命科学是一个极其复杂而又变化莫测的领域，华大测序作为一种工具或方法，它的作用是有限的，最终的结果还需要结合其他科学手段进行综合分析。
全内反射荧光显微术名词解释全内反射荧光显微术，听起来就像是从科幻电影里蹦出来的名词，是吧？其实它可是一种非常酷炫的显微镜技术，能让我们看到那些微小得像针尖一样的细胞和分子。
想象一下，把光线像小箭一样射向样品，当光线以一定的角度入射，嘿，光线就不再穿透，而是在界面上反射回来，这就是全内反射的魔法！这时候，样品里的荧光分子会被激发，发出闪闪的光芒，简直就像夜空中的繁星，令人心醉。
用这个技术，科学家们可以观察生物样品，像细胞膜、蛋白质等。
大家知道细胞是生命的基本单位，对吧？而这些微小的结构可不是轻易就能看清的，普通显微镜就像是用放大镜看远处的星星，模糊得很。
全内反射荧光显微术却像是把宇航员送到了太空，直接给你展示了细胞内部的每一个角落，真是让人眼前一亮。
这项技术的魅力在于，能在活细胞中进行观察。
别小看这一点，很多传统的显微镜技术可得把细胞弄得死去活来才能看清。
可是全内反射荧光显微术却让我们能够在“现场”观察，活生生的细胞在做什么，简直就像在看一场精彩的真人秀！你可以看到细胞的动态变化、分裂过程，甚至是它们如何和周围的环境互动，这些都是生命中最微妙的瞬间。
说到荧光，这里有个小秘密。
荧光分子就像是小小的发光棒，只有当它们被特定波长的光激发时，才会闪耀出美丽的光芒。
像小孩子玩耍一样，开心得不得了。
这种现象让我们能够区分不同的细胞，甚至标记特定的蛋白质，形成色彩斑斓的图像。
这些图像比任何油画都要生动，简直就是生命的艺术品。
想想看，科学家们在显微镜下能看到的那些细胞，像极了微缩版的城市，热闹非凡。
全内反射荧光显微术也让我们在医学研究中大放异彩。
比如在癌症研究中，科学家们通过观察癌细胞的特征，发现它们是如何突破正常细胞的防线，蔓延到其他地方的。
这种技术帮助我们了解疾病的根本，寻找更有效的治疗方案。
感觉像是在揭开一个个神秘的面纱，让我们看清楚那些潜藏在暗处的真相。
操作全内反射荧光显微术可不是随便拍拍的事。
它需要一套精密的设备和技术，像调整光路、选择激发波长，这些都得小心翼翼。
全内反射荧光显微术及其在生物单分子科学中的应用北京大学力学与工程科学系生物医学工程专业02级博士钟建学号: 10203829摘要:全内反射荧光显微技术利用全内反射产生的隐失波激发样品,由于隐失波强度成指数衰减,使激发区域限定在样品表面的一薄层范围内,因此具有其它光学成像技术无法比拟的高的信噪比。
它是当今世界上研究单分子科学最具前途的新型生物光学显微技术之一,可以用来实现对单个荧光分子的直接探测。
近年来,已被生物物理学家们广泛应用于单分子的荧光成像中。
本文主要介绍了全内反射荧光显微技术的基本知识及其在生物单分子科学上的应用。
关键词:全内反射荧光显微技术,生物单分子,隐失波生物单分子研究是指在单分子水平上对生物分子行为(包括构象变化、相互识别、相互作用等的实时﹑动态检测以及在此基础上的操纵和调控等,籍此深入阐明构效、构性关系。
生物单分子研究已经成为21世纪生命科学领域的一个重点研究方向。
在生命科学领域有着广泛的研究前景。
生物单分子研究要求发展超高分辨率的成像技术,从而在分子尺度上探测生命活动的细节。
新一代光学显微技术以其高的空间分辨率和时间分辨率、无损伤、以及对单分子活体探测的可行性,成为生物学家和物理学家的研究热点。
目前国际上公认的最有前途的单分子光学成像技术有全场相衬显微术、共焦荧光显微术,近场光学扫描显微术和全内反射荧光显微术[1]。
这些技术在分子生物学、分子化学、激光医学及纳米材料等领域受到广泛关注,并产生了深远的影响。
其中,全内反射荧光显微术是近年来新兴的一种光学成像技术,它利用全内反射产生的隐失场来照明样品,从而致使在百纳米级厚的光学薄层内的荧光团受到激发,荧光成像的信噪比很高。
这种方法的成像装置简单,极易和其它成像技术、探测技术相结合。
目前已成功的实现200nm甚至更低的空间分辨率。
因此被生物物理学家用来观察单分子成像,也被细胞生物学家和神经科学家来观测发生在细胞膜上的生理反应[2]。
全内反射荧光显微术原理与应用1. 引言全内反射荧光显微术（Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy，TIRFM）是一种基于全内反射原理的显微技术，利用全内反射限制激光光束的传播范围，使其仅激发样品表面附近的荧光染料，并通过荧光显微镜观察和记录表面附近的高分辨荧光信号。
该技术具有高灵敏度、高空间分辨率和实时监测能力等优点，广泛应用于生命科学研究中。
本文将详细介绍TIRFM的原理和应用。
2. 全内反射原理光在由一个折射率较大的介质（如光具）射入折射率较小的介质（如空气）时，当入射光线的入射角大于一个特定的临界角时，光线将会完全发生反射，不再穿透进入折射率较小的介质中。
这个现象被称为全内反射（Total Internal Reflection，TIR）。
当一个光束从高折射率的物质射入低折射率的物质时，入射角大于临界角时，发生全内反射。
通过调控入射角，可以使光线沿着介面传播，从而形成衰减系数很小的光束。
这个现象可以被用来实现TIRFM的照明光路。
3. 全内反射荧光显微术系统TIRFM系统主要由以下几个部分组成：激光光源、调制器、目标镜、物镜、荧光滤光片、成像系统和数据采集分析系统等。
激光光源：一般使用高功率激光器，如氩离子激光器或二极管激光器。
激光通过光纤输入到光路系统中。
调制器：用于控制激光的工作模式，常用的包括振荡镜或振荡腔。
目标镜：一般是具有高折射率的玻璃片或光具，用于实现全内反射，常用的目标镜材料有石英、玻璃等。
物镜：用于聚焦激光到样品表面，并收集荧光信号。
物镜的选择要考虑到激光的聚焦效果和空间分辨率。
荧光滤光片：用于选择性地阻挡激发光和透射荧光信号。
成像系统：一般是荧光显微镜或全内反射显微镜。
能够观察并记录样品表面的荧光信号。
数据采集分析系统：可以对观察到的荧光图像进行实时处理和分析，如图像增强、图像叠加、荧光强度计算等。
4. TIRFM原理TIRFM的原理可以通过以下步骤进行解释：1.激光从物镜聚焦到样品表面。
