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1 诞生非损伤微测技术（Non-invasive Micro-test Technique，NMT）起源于美国MBL。
1990年MBL的科学家Kühtreiber 和Jaffe使用非损伤微电极测量了进出细胞的Ca2+流速和运动方向，开创了生物活体静态测量到动态测量转变的先河。
1995年MBL的科学家在《Nature》发表文章阐明了非损伤微测技术的数学、物理学基础以及应用方式，进一步完善了非损伤微测技术，从此非损伤微测技术进入各研究领域并发挥着越来越重要的作用。
2 原理以Ca2+离子选择性微电极为例说明非损伤微测技术的工作原理。
Ca2+离子选择性微电极通过前端灌充液体离子交换剂（Liquid Ion Exchanger，LIX）实现选择性。
该电极在待测离子浓度梯度中以已知距离dx进行两点测量，获得电压V1和V2，两点间的浓度差dc通过V1和V2及已知的该电极的电压/浓度校正曲线计算获得，将它们带入Ficks第一扩散定律J0=-D·dc/dx（10-12mol/cm2·s）获得该离子的流速和运动方向。
D是离子扩散常数。
注：荧光染料/光纤、纳米碳丝、金属/合金等材料均可作为选择或特异性的离子/分子电极。
3 经典应用葡萄牙生物学家Feijó使用非损伤微测技术结合激光共聚焦显微镜研究了卵细胞和配子融合的过程。
细胞融合一旦发生，就可以测得卵细胞外一个明显的Ca2+内流，同时测到卵细胞内Ca2+浓度显著增加，直接验证了胞内Ca2+的增加是由于吸收胞外的Ca2+而非内源的Ca2+释放所引起的这一科学问题。
4 技术特色测量信息：离子/分子的电流、电压、绝对浓度、流速、三维运动方向测量方式：非损伤性、活体、动态、实时、长时间、多维扫描与测量……测量对象：Ca2+、H+、K+、Na+、NH4+、Mg2+、Cd2+、Cl-、NO3-、O2……测量材料：整体→器官→组织→细胞层→单细胞→细胞器（富集）5 涵盖技术非损伤微测技术（Non-invasive Micro-test Technique，NMT）是一大类微电极技术的统称。
非损伤微测技术在植物根系生长发育研究中
的应用
非损伤微测技术是一种无损的、微观的测量技术，适用于植物根系生长发育研究中。
该技术通过对植物根系的物理和生化参数进行测量和分析，可以了解植物生长发育的动态过程，为植物生长发育的优化提供参考。
本文将探讨非损伤微测技术在植物根系生长发育研究中的应用。
首先，非损伤微测技术可以帮助研究人员对植物根系的水分、氧气、二氧化碳等物理参数进行测量。
这些参数是植物生长发育的重要因素，可以直接影响植物根系的吸收、运输和利用根系内的养分和水分，同时也能够影响植物的生长发育和抗病性能。
通过非损伤微测技术，研究人员可以实时了解植物根系中这些物理参数的变化情况，从而优化植物栽培模式和肥料使用方式，提高植物生长发育的效率和产量。
其次，非损伤微测技术还可用于测量植物根系内的生化参数，如植物根系活性氧的水平、植物抗氧化酶的活性等。
这些生化参数是植物生理状态的准确反映，可以反映植物对环境适应性、抗逆性和代谢状态。
通过非损伤微测技术，研究人员可以得到具有可靠性的生化信息，为进一步评估植物对环境的响应和适应以及根系代谢活动提供基础数据。
此外，非损伤微测技术可通过细胞和组织水平的研究，了解植物根系的细胞、组织构型特征，如细胞分裂、分化、细胞壁厚度等。
这样的信息对于评估植物生长发育状态和适应能力非常重要。
综合来看，非损伤微测技术在植物根系生长发育研究中的应用非常广泛，可以为研究人员提供全面详实的信息，同时也有助于植物栽
培和育种的优化。
同样，随着该技术的不断发展和应用，相信其在植物生长发育研究中的作用将继续不断拓展和深化。
非损伤微测系统—在可兴奋细胞上的应用可兴奋细胞是指那些能产生可传播的动作电位的细胞。
产生这些电位的离子在钾-钠离子通道和钙离子通道中的分布和活动时间都是不同的。
目前，大多数电生理技术会对细胞造成损伤,只能检测动作电位产生区域静电荷量,具有时间限制性，而且电极在准备过程中稳定性得不到保障。
非损伤微侧技术可以解决这些问题。
值得一提的是其时间分辨率可以达到秒级。
目前，应用非损伤微测技术研究的可兴奋细胞包括神经元细胞、肌肉细胞、胰腺Langerhans岛的beta-细胞。
检测结果跟预期结果相同。
比如对糖尿病患者肌肉细胞中葡萄糖的转运情况的研究以及对神经细胞中钙离子、氧气和钾离子流的变化的检测。
beta细胞是糖尿病发生机制研究中涉及较多的细胞,应用非损伤微测系统可以对其进行多方面的研究，比如钙平衡及葡萄糖和氧气的运输等。
非损伤微测技术可以进行实时、适时检测，它集电化学、电生理学、显微成像技术于一体，可以在单细胞水平上进行检测。
新的荧光和冷光源成像系统的应用使得应用ATP-生物荧光法成为可能。
腺病毒荧光素酶的应用也为可兴奋细胞的检测提供新的思路。
举例：（见下页）A.鳐鱼视网膜通过酶裂解法得到的单细胞。
体积大，较厚肉质可判断其为水平细胞(Malchow etal. 1990)。
图的左边为一支H+选择性电极，所放位置为待测试位置（距细胞表面1µm）。
双箭头表示电极从近到远的运动方向。
B.微电极记录的鳐鱼水平单细胞信号差异。
将细胞放在溶液A中，电极放在待测试位置，差分信号显示电压值在85 µV左右，当电极移至距细胞表面250 µm（即背景值）时电压接近于零，重复实验结果与此相同。
将细胞放在溶液B中，电极在代测试位置时差分信号显示电压显著变小，但仍比背景值大。
再将细胞放入溶液A中，其电压恢复到与原先值差不多水平。
C.从八个细胞得到的平均值。
分别为：溶液A，测试位置为距细胞1µm；溶液A，测试位置为距细胞250 µm；溶液B，测试位置为距细胞1µm。
焊接过程中应用的非破坏性检测技术介绍焊接是一种常见的金属加工技术，广泛应用于各个领域，如建筑、航空航天、汽车制造等。
在焊接过程中，为了确保焊接接头的质量和可靠性，非破坏性检测技术起到了重要的作用。
本文将介绍几种常见的非破坏性检测技术。
首先，我们来介绍超声波检测技术。
超声波检测是利用超声波在材料中传播的特性来检测焊接接头中的缺陷。
通过将超声波传入焊接接头中，可以检测到接头中的气孔、夹杂物、裂纹等缺陷。
超声波检测技术具有高灵敏度、快速、无损伤等优点，广泛应用于焊接接头的质量检测。
其次，磁粉检测技术也是一种常见的非破坏性检测技术。
磁粉检测是利用磁场的作用来检测焊接接头中的缺陷。
在焊接接头表面施加磁场后，通过观察磁粉在接头表面的分布情况，可以检测到接头中的裂纹、夹杂物等缺陷。
磁粉检测技术具有操作简单、成本低廉等优点，适用于各种形状和尺寸的焊接接头。
另外，涡流检测技术也是一种常用的非破坏性检测技术。
涡流检测是利用涡流感应原理来检测焊接接头中的缺陷。
通过在焊接接头表面引入交变磁场，当焊接接头中存在缺陷时，缺陷周围的涡流感应会发生变化，通过检测这种变化可以判断出接头中的缺陷。
涡流检测技术具有高灵敏度、适用于各种导电材料等优点，广泛应用于焊接接头的质量检测。
此外，X射线检测技术也是一种常见的非破坏性检测技术。
X射线检测是利用X射线的穿透性来检测焊接接头中的缺陷。
通过对焊接接头进行X射线照射，通过观察照片上的黑暗区域或白色区域，可以判断出接头中的缺陷情况。
X射线检测技术具有高分辨率、适用于各种材料等优点，广泛应用于焊接接头的质量检测。
最后，热红外检测技术也是一种常用的非破坏性检测技术。
热红外检测是利用物体辐射的热能来检测焊接接头中的缺陷。
通过对焊接接头进行红外热像仪的拍摄，通过观察热图上的温度分布，可以判断出接头中的缺陷情况。
热红外检测技术具有快速、无接触等优点，适用于各种形状和尺寸的焊接接头。
综上所述，焊接过程中应用的非破坏性检测技术有超声波检测、磁粉检测、涡流检测、X射线检测和热红外检测等。
近红外光谱在果蔬检测中的应用及研究进展NDT （Non-destructive testing），就是利用声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检对象所处技术状态（如合格与否、剩余寿命等）的所有技术手段的总称。
从事无损检测的人员需要接受专业的培训，获得资质才能持证上岗。
各个国家、区域、机构针对无损检测培训资质认证均有不同的要求，受训前应该了解清楚，选择合适的标准、机构进行相关的培训与考核。
常用的无损检测方法：射线照相检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和液体渗透检测(PT) 四种。
其他无损检测方法：涡流检测(ET)、声发射检测（AT）、热像/红外（TIR）、泄漏试验（LT）、交流场测量技术（ACFMT）、漏磁检验（MFL)、远场测试检测方法（RFT)等。
近红外光谱分析(Near lnfrare<1 Spectroscopy> N1R)技术是近十年来发展最为迅速的高新分析技术之一，以其快速、简便、高效等优势己被人们认识和接受，并且其应用范围也由谷物、饲料扩展到食品和果蔬等领域。
该文简单介绍了近红外光谱分析的基本特征和应用条件，并对我国近红外光谱分析在果蔬检测方面的技术的研究与应用进展作了较为详细的综述，并根据国际现状和国内实际情况，提出了今后我国近红外光谱技术在果蔬检测方面的发展方向。
1.1近红外光谱的物理基础红外光谱((infrared Spectros-copy)是依据物质对红外辐射的特征吸收建立的一种光谱分析方法。
分子吸收红外辐射后发生振动能级和转动能级的跃迁，故又称为分子振动一转动光谱。
常用测光材料是半导体材料主要用于蛋白质、脂肪、水分、淀粉、纤维、半纤维、木质素等的定性定量分析。
近红外吸收光谱产生的条件首先辐射具有能够满足分子跃迁所需要的能量，其次辐射与分子之间有祸合作用发生。
考古学中的非破坏性测试技术考古学是通过对古代遗址和文物的研究，推测并解释出古代人类社会的各个方面。
而非破坏性测试技术（Non-destructive testing, NDT）在考古学中扮演着重要的角色。
本文将介绍考古学中常用的非破坏性测试技术，以及这些技术在解析古代遗址和文物中的应用。
一、非破坏性测试技术简介非破坏性测试技术是一种通过对材料或构件进行检测，但不会破坏或改变其完整性的方法。
该技术主要利用物理学和工程学的原理，通过测量、观察和分析材料和构件的内部结构、性能特点以及存在的缺陷，从而得到相关信息。
1. X射线技术X射线技术是非破坏性测试中最常用的方法之一。
通过将X射线穿透材料或构件，然后用探测器接收和记录射线的衰减情况，从而获得材料内部结构的信息。
在考古学中，X射线技术被广泛应用于文物的检测和分析，例如确定文物材料的成分、发现文物内部的隐蔽结构等。
2. 地质雷达技术地质雷达技术是一种利用电磁波辐射进行探测的方法。
该技术通过向地下发射电磁波，并接收被地下障碍物反射回来的信号，从而获取地下障碍物的位置、形状和性质。
在考古学中，地质雷达技术可以用于发现地下的遗迹、墓葬等，帮助考古学家进行前期勘探和方案设计。
3. 磁力探测技术磁力探测技术是通过测量和分析地面上的磁场变化来探测地下的磁性物质。
在考古学中，该技术可以用于发现地下铁器、完整建筑遗址等。
由于磁力探测技术对于地下非磁性物质的探测效果较差，因此通常会与其他非破坏性测试技术相结合使用。
4. 高分辨率数码摄影技术高分辨率数码摄影技术是一种通过高像素相机和专业光源拍摄文物的方法。
该技术可以捕捉文物表面的细微细节，并通过图像处理软件进行分析和修复。
在考古学中，高分辨率数码摄影技术广泛应用于文物的记录、保存和展示，可以提供文物图像的精准呈现。
二、非破坏性测试技术在考古学中的应用1. 遗址勘探非破坏性测试技术可以在考古勘探阶段帮助确定地下遗址的位置、范围和形态。
基于近红外光谱技术的生物体内非损伤性检测近年来，随着科技的发展，生物内部的非损伤性检测技术成为了研究的热点之一，其中基于近红外光谱技术的生物体内非损伤性检测技术备受关注。
近红外光谱技术是一种无需接触试品的非损伤性检测技术，其基本原理为将近红外光传送到样品中，根据样品反射、散射、透过等对光的影响，通过光谱仪对其进行分析和处理，从而获取到样品的结构和化学成分等信息。
在生物体内非损伤性检测中，可以利用近红外光谱技术来探测组织和器官的结构及化学成分等信息，常见的应用包括脑功能诊断、糖尿病诊断、心肌缺血诊断等。
其中，应用最为广泛的是脑功能诊断。
近红外光谱技术可以通过对生物大脑皮层的检测，观察血氧水平的变化，显著提高温度的准确性，使得医疗信息更加准确，降低了失误的几率。
除了脑功能诊断之外，基于近红外光谱技术的糖尿病诊断也备受关注。
糖尿病是一种常见的代谢性疾病，可以通过检测血液中的葡萄糖水平来进行诊断。
而近红外光谱技术可以通过探测血液中的分子和葡萄糖的相互作用，快速准确地检测出葡萄糖的浓度和含量等信息，具有很高的应用潜力。
此外，基于近红外光谱技术的心肌缺血诊断也是当前研究的热点之一。
心肌缺血是一种常见的心血管疾病，可以通过医学影像学的手段进行鉴定，但是这种方法可能会对身体造成不良影响。
而近红外光谱技术可以通过探测心血管系统组织和血液中氧含量的变化，无需接触试品，对心肌缺血进行快速准确的检测。
总之，基于近红外光谱技术的生物体内非损伤性检测技术在医学诊断等领域具有广阔的应用前景。
当前，相关研究已经在不断突破，未来仍将不断地推进技术的发展，使其在医学领域发挥更加显著的作用。
1 诞生非损伤微测技术（Non-invasive Micro-test Technique，NMT）起源于美国MBL。
1990年MBL的科学家Kühtreiber 和Jaffe使用非损伤微电极测量了进出细胞的Ca2+流速和运动方向，开创了生物活体静态测量到动态测量转变的先河。
1995年MBL的科学家在《Nature》发表文章阐明了非损伤微测技术的数学、物理学基础以及应用方式，进一步完善了非损伤微测技术，从此非损伤微测技术进入各研究领域并发挥着越来越重要的作用。
2 原理以Ca2+离子选择性微电极为例说明非损伤微测技术的工作原理。
Ca2+离子选择性微电极通过前端灌充液体离子交换剂（Liquid Ion Exchanger，LIX）实现选择性。
该电极在待测离子浓度梯度中以已知距离dx进行两点测量，获得电压V1和V2，两点间的浓度差dc通过V1和V2及已知的该电极的电压/浓度校正曲线计算获得，将它们带入Ficks第一扩散定律J0=-D·dc/dx（10-12mol/cm2·s）获得该离子的流速和运动方向。
D是离子扩散常数。
注：荧光染料/光纤、纳米碳丝、金属/合金等材料均可作为选择或特异性的离子/分子电极。
3 经典应用葡萄牙生物学家Feijó使用非损伤微测技术结合激光共聚焦显微镜研究了卵细胞和配子融合的过程。
细胞融合一旦发生，就可以测得卵细胞外一个明显的Ca2+内流，同时测到卵细胞内Ca2+浓度显著增加，直接验证了胞内Ca2+的增加是由于吸收胞外的Ca2+而非内源的Ca2+释放所引起的这一科学问题。
4 技术特色测量信息：离子/分子的电流、电压、绝对浓度、流速、三维运动方向测量方式：非损伤性、活体、动态、实时、长时间、多维扫描与测量……测量对象：Ca2+、H+、K+、Na+、NH4+、Mg2+、Cd2+、Cl-、NO3-、O2……测量材料：整体→器官→组织→细胞层→单细胞→细胞器（富集）5 涵盖技术非损伤微测技术（Non-invasive Micro-test Technique，NMT）是一大类微电极技术的统称。
非损伤微测技术所涵盖的技术包括：扫描离子选择性电极技术（Scanning Ion-selective Electrode Technique，SIET）扫描振动电极技术（Scanning Vibrate Electrode Technique，SVET）扫描极谱电极技术（Scanning Polarographic Electrode Technique，SPET）自参比离子选择性电极技术（Self-reference Ion Selective Electrode Technique，SERIS ）自参比极谱电极技术（Self-reference Polarographic Electrode Technique，SERP ）自参比酶辅助电极技术（Self-reference Enzyme Assisted Electrode Technique，SERE）扫描参比微电极技术（Scanning Reference Electrode Technique，SRET）微电极离子流技术（Microelectrode Ion Flux Estimation Technique，MIFE）其中SIET、SERIS、MIFE技术主要测量离子的浓度、流动速率、流动方向等信息。
SPET、SERP技术主要测量小分子的浓度、流动速率、流动方向等信息，SERP技术主要测量生物大分子的浓度、流动速率、流动方向等信息，SRET技术主要测量局部区域的电位分布和电压值变化，SVET技术主要测量局部区域的电流分布和变化情况。
这些技术的共同特点一是测量时微电极不接触被测样品，不会对样品造成任何损伤；二是空间分辨率高，可以实现微米级的测量；三是测量数据精度高，对离子分子流动速率的测量可达到10-12数量级，对电流的测量可达到pA量级。
综合这些特点，故把这些技术统称为“非损伤微测技术”。
6 应用领域非损伤微测技术已经应用于科学研究的许多领域，如生命科学、医学、药物学、药理学、环境科学、农业科学等诸多领域。
7 应用方向Ca2+振荡离子流研究细胞活性与凋亡的评价上皮及内皮细胞研究中的关键离子代谢与内分泌中的离子变化气体分子：NO、O2肿瘤研究及其药物的评价重要疾病的发生发展机制感觉及神经系统中的关键离子流胚胎发育的研究生殖健康的应用伤口愈合方面的应用细胞极性生长细胞的融合机械损伤与生物损伤下的离子流研究营养吸收与利用的研究重金属毒理学研究渗透调控的研究……二、测试常见问答（FAQ）1 通过非损伤微测技术（NMT）可以获得什么信息？非损伤微测技术（NMT）获得的是离子/分子的电流、电压、浓度、流速和运动方向的信息。
2 NMT为什么测定的是样品表面的离子/分子信息而不测样品内部的离子/分子信息？由于微电极测量的特点，如测量样品内部，则会对样品产生破坏，因此无法达到非损伤地测量，使得测试数据不能反映样品的真实生理状态。
随着荧光技术的发展，逐步成为测量样品内部离子/分子信息的主流方法，而NMT则专注于样品外微环境离子/分子信息的测量。
正因为荧光技术和非损伤微测技术有很大的互补性，美国扬格科技公司和旭月公司在2008年推出新产品——共聚焦/荧光非损伤微测系统（Conflux），结合两种技术的优势，实现了对样品离子/分子信息的内外兼测，其获取的数据有非常强的说服力。
3 测试中所用的测试液和校正液是什么？测试液是指测试样品时样品所处的溶液环境。
校正液是指用来校正电极的溶液，原则上尽量和测试液相似，包含所测定的离子浓度，高浓度校正液和低浓度校正液应该包含所测定的离子浓度，高低校正液浓度一般相差10倍（一些分子除外）。
注意：测试液中的离子浓度是指溶液所有盐中同一种离子的浓度总和。
测试液pH的调节需注意，测定什么离子就不能用什么碱去调，如测定Na+ 时调节pH值不能有NaOH调节，否则就使溶液中的Na+含量增加，可用较少量的KOH调节，或者用氯化胆碱。
4 测试液和校正液配方的设计需要遵循哪些原则？（1）测试液尽量和样品的培养液一致，使样品保持活体状态。
（2）测定的离子含量在测试液中不宜过高，尽量维持一个较低的水平。
（3）测试液中应该含有所测定的离子（特殊的研究，如先用没有所测定离子的溶液，然后再加入此种离子的实验情况除外）。
（4）测试液尽量维持一定的渗透压和pH值，以保证样品的活性。
（5）不同的校正液之间的浓度一般相差10倍（特殊的分子除外）。
5 测试中所用的溶液需要灭菌处理吗？严格讲所有溶液均需灭菌，特别是当溶液中含有糖类等容易滋生细菌的物质时，不灭菌会对测试结果产生影响。
但为了实验的方便，当溶液中仅含无机盐且被测样品对细菌不是非常敏感时，可不做灭菌处理。
6 为何测试液和校正液需要客户自己配制？公司可以储备一些标准测试液和校正液吗？为保证测试数据的最佳质量，被测样品要处于最佳活性状态。
测试样品尤其是生物样品的活性受多种因素的影响，其所处环境是最重要影响因素之一。
客户的样品已经适应了客户的试剂环境，在该试剂环境中容易达到最佳活性状态。
如果更换试剂环境，可能引入一些不可预测和不可控制的因素，使样品不在最佳活性状态，不利于产出最佳数据。
所以测试液应由客户自行配制。
为保证校正的准确性，校正液和测试液的试剂环境应当一致，所以校正液也请客户自行配制。
另外，对于不同测试样品，测试液的成分差别很大，具有很强的个体性，不存在适用于多种样品的所谓标准测试液。
校正液同样也很难做到通用。
为达到最佳测试效果，一般应使用新鲜溶液，不建议使用长期储存的溶液。
7 样品如何准备？尽量使所测定样品的部位保持完好无损，使样品保持正常的生理状态，简单地说，就是使所测定的样品好好地活着。
测定时，把所要测定的部位进行固定，例如细胞贴壁，或者用多聚赖氨酸把悬浮细胞固定在培养皿底部。
较大一点的组织，如植物的根，用滤纸条和小石块轻轻压住，使样品基本保持一个较为静止不动的状态。
8 实验中典型的数据是什么样子？它们的含义是什么？如下图所示，通过NMT同时测定拟南芥根中Ca2+和H+的流速。
如上图，红色的线代表H+，绿色的线代表Ca2+，所记得数据为距样品不同两点间的电压差ΔuV（纵坐标），横坐标为记录的时间，在零线上面的曲线是指离子外流（Eflux），零线下面的曲线是指离子内流（Influx），白色的一个点是指进行了一个刺激处理，当受到刺激处理后，H+和Ca2+的内流增加。
根据电压差可以换算成流速，电压差和流速的趋势完全一致。
9 如果数据不够理想，一般是什么原因造成的？如何发现问题出在哪里？数据不够理想的最可能原因是被测样品的活性状态不佳，其次是配制的测试液存在问题。
当然也可能是测试系统本身存在故障，但这种可能性很小，而且很容易及时发现和纠正。
例如，为确认测试中问题产生的原因，可进行人工离子源实验。
首先在去离子水中进行人工离子源实验，若能观察到正常浓度梯度反应曲线则基本可以排除系统故障的可能性。
其次在测试液中进行人工离子源实验，若能观察到正常浓度梯度反应曲线则基本可以排除测试液存在问题的可能性。
注意：样品间某些离子可能存在个体间的差异，因此测试时会出现重复性不好的情况，这种情况需要从样品本身入手寻求解决的办法。
10 测试所获得的数据如何分析？原始数据已经有专门的分析软件——Mageflux。
该软件完全免费，使用也很方便。
公司向客户提供Mageflux的使用说明，为客户开通专用账户。
