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光学显微镜(光学显微镜是什么)

1、光学显微镜的使用方法

2022年中国光学显微镜产业现状及格局简析,进口均价高出明显,中高端前景巨大「图」

显微镜用于观测肉眼难以识别的微小物体(粒径为1μm及以下),其种类繁多,按照显微原理可分为偏光显微镜、光学显微镜、电子显微镜、数码显微镜等,分别可用于不同领域。其中,光学显微镜应用最为广泛,可用于包括微生物学,微电子学,教育机构的实验室以及药物研究、药物诊断等。领域。而偏光、电子、扫描隧道显微镜则分别用于地质、生物医药、表面科学等。根据麦克奥迪公开资料显示,光学显微镜占据全球显微镜市场40%的份额。

近年来,国家密集出台各项政策支持科学仪器的发展,明确规定政府机构采购国产医疗器械及仪器的比例要求,100%采购国产生物显微镜、手术显微镜和数字切片扫描系统;50%采购国产荧光(生物)显微镜。利好政策大力扶持下,我国中高端显微科学仪器将迎来重要发展机遇。

2、光学显微镜的资料

就显微镜整体产业链来看,上游主要为各类原材料包括光学镜片、塑料外壳、光学器件和电子原器件等,中游整体高端产品由日德企业占据,国内企业占据中低端市场并逐步步走向高端,有舜宇光学、麦克奥迪、永新光学、凤凰光学等,下游在化工、医疗、教学科研等领域使用广阔。

显微镜是现代科技普遍使用的显微观测仪器,主要应用于生命科学、精密检测领域的教学科研需求,市场需求稳定,受经济周期波动影响较小。2020年受疫情冲击,全球教学和科研等领域对显微镜的采购需求延后,导致2020年上半年教学及工业类显微镜市场出现明显下降,随着疫情逐渐得到控制,市场需求也在逐步恢复

随显微镜在教学、生命科学、纳米技术以及半导体技术等领域的渗透,显微镜的市场需求将持续增加,叠加显微仪器高端化、智能化带来的产品价值量的升级,预计显微镜市场规模将持续提升,2021年将达到45亿美元。

3、光学显微镜资料简介

受益于全球显微镜市场的稳健发展,叠加国内高端产品的升级替代,我国显微镜市场特别是中高端领域前景巨大。数据显示,随着国内在2015年以前中低端市场逐步饱和,高端市场持续渗透,整体产业增速持续走高,2020年疫情影响市场规模下降明显,从2021年主要头部企业光学显示器市场规模变动来看,我国光学显微镜市场规模回升明显,预计可达30亿元。

我国是世界显微镜生产大国,出口显微镜单机价值量远低于进口,高端产品存在市场空缺。就我国复式光学显微镜及零件整体(四位海关代码:9011)进出口金额变动而言,进口金额近年来整体高于出口两倍以上,保持在5.5-7亿美元之间,出口金额保持在2-3.5亿美元之间。2022年1-9月数据来看,进出口金额分别为5.23亿美元和2.81亿美元。

细分光学显微镜主要来源地而言,德日美和新加坡等发达国家地区占据主要份额。海关总署数据显示,2021年我国复式光学显微镜及零件分别从德国和日本进口22592.6万美元和20190.7,综合占比国内超7成,另外新加坡和美国分别为4158.4万美元和2476.3万美元,分别占比6.9%和4.1%。

4、光学显微镜和电子显微镜的区别

长期以来,高端显微镜市场被徕卡显微系统、蔡司、尼康、奥林巴斯等德国和日本传统光学企业垄断,我国生产制造主要以中低端为主。近年来随着国内需求带动技术和制造设备领域持续突破,我国在高端光学显微镜领域取得不少进展,诸如麦克奥迪、舜宇光学科技、永新光学等企业逐步发展并具备高端显微镜生产制造能力。

就麦克奥迪显微镜整体经营情况而言,2020年受整体影响影响,虽然产销量增长明显,但整体营收下降明显,2021年市场回暖背景下需求回暖,显微镜产业量价齐升,产销量分别达161.5万台和176.5万台,营收为5.08亿元,毛利率保持在50%以上,主要受整体行业壁垒较厚和企业议价能力较高影响,根据2021年营收测算,市场份额仍保持在17%左右。对比永新光学,2021年光学显微镜单价同增21%,拉动显微镜营收同增19%,毛利率攀升至37%,整体营收2.96亿元,市占率仍为10%左右,2022年H1显微镜营收攀升至1.6亿元,产销量分别为10.26万台和11.49万台。

我国作为全球显微镜生产大国,每年约有70%左右的显微镜用于出口,整体出口均价远高于,导致实际进口金额超出口金额两倍以上,产业高端化趋势提升利润至关重要。受益于全球显微镜市场的稳健发展,显微镜的产量与市场规模稳步提升,未来随着国内外显微镜相关技术持续推进和国内舜宇光学、麦克奥迪、永新光学、凤凰光学等头部厂商提升品牌价值,叠加在教学、生命科学、纳米技术以及半导体技术等领域渗透,以及国内显微镜产品的升级替代,我国显微镜产业特别是中高端领域前景巨大。

5、光学显微镜的了解

显微镜是重要的科学仪器,显微镜的诞生,拓宽了人类的眼界,带领人类进入微观世界。利用显微镜,人类可以看到细胞机构、微生物、材料的微观机构等,在此基础上进行研究和分析,从而产生大量发明和发现,推动了科学的发展。自显微镜发明以来,科学家们不断提升显微镜的性能,新技术层出不穷,更强大的显微镜能够进一步提升科技水平。

由于显微镜对科学有着重大贡献,显微镜领域的多项重大发明都获得了诺贝尔奖。

1953年,荷兰人弗里茨·塞尔尼克因因相衬显微技术而获得了诺贝尔物理学奖。

6、光学显微镜的使用方法

1986年,德国人恩斯特·鲁斯卡作为透视电子显微镜的发明人,获得了诺贝尔物理学奖。

1986年,德国人格尔德·宾宁和荷兰人海因里希·罗雷尔研制出扫描隧道显微镜,获得了诺贝尔物理学奖。

2014年,美国人艾力克·贝齐格、美国人莫尔纳尔和德国人斯特凡·赫尔凭借超分辨荧光显微镜,获得了诺贝尔化学奖。

7、光学显微镜的资料

2017年,瑞士雅克·杜博歇、德国人约阿希姆·弗兰克、英国理查德·亨德森研发出低温电子显微镜,获得了诺贝尔化学奖。

其中超分辨荧光显微镜的出现,使得光学显微镜进入纳米级尺度。现在,中国研究团队进一步提升光学显微镜的性能,在光学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。哈尔滨工业大学仪器学院和北京大学未来技术学院合作,在低光毒性条件下,把结构光显微镜的分辨率从110纳米提高到60纳米,该显微镜是目前活细胞光学显微成像中分辨率最高的超分辨显微镜,并实现564帧/秒、成像时间达到1小时以上。中国团队提出了一种计算显微成像算法,可以突破光学衍射极限,加上荧光成像的前向物理模型以及压缩感知理论,同时结合稀疏性与时空连续性的双约束条件,开发出稀疏解卷积技术,提高了时空分辨率和频谱,从而研发出超快结构光超分辨荧光显微镜系统。这项技术适用于大多数荧光显微镜成像系统模态,能够实现近两倍的稳定空间分辨率提升,将在生物科学领域发挥重大作用。

麦克奥迪、舜宇光学科技、永新光学和广州晶华光学是目前国内光学显微镜市场份额排名靠前的企业,均为中国企业。但国内高端光学显微镜市场主要被徕卡、蔡司、尼康、奥林巴斯等国外企业占据。随着中国光学显微镜实力不断提升,中国企业有望改变高端光学显微镜市场竞争格局。

8、光学显微镜和电子显微镜的区别

中国通过引进和吸收国外技术,取得了巨大进步,想要进一步提升国家竞争力,就必须自主创新,自主创新需要从基础研究做起,而基础研究离不开科学仪器,研制科学仪器就是打好发展基础。

随机光学重建显微镜(stochastic optical reconstruction microscopy,简称STORM),是一种超分辨率显微镜,其分辨率比传统光学显微镜高10倍以上。

我们知道,光学显微镜凭借其非接触、无损伤等优点,长期以来是生物医学研究的重要工具。但由于光的衍射限制了光学显微镜的分辨率,传统的显微镜已经不适于生命科学研究中的超微结构成像了。本文将从原理、应用等方面对随机光学重建显微镜STORM进行相关研究,若表述不正确或者不到位,请各位老师指正。

9、光学显微镜品牌

在了解STORM之前,需要先知悉一个概念。众所周知,光学显微镜是用可见光来观察生物样品的。而光是一种横波,当它经过一个圆孔,且这个圆孔的大小与光的波长差别不大时,光在此时不会沿直线传播,而是在各个方向上“溜走”。光在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象,这就叫光的衍射。

由此而形成的圆孔衍射图样,叫“艾里斑”(图1)。正因如此,任何一种显微镜系统都无法把光线在像平面汇聚成无限小的点,而是只能形成有限大小的艾里斑。如果两个点很接近,像平面上的两个艾里斑就几乎重合在一起,那物平面上的两个点就不可分辨了。

所以,光的衍射使得光学显微镜的分辨率存在着极限(约为200 nm),使得传统显微镜无法清晰观察尺寸在200 nm以内的生物结构,极大制约了生命科学研究的发展。

10、光学显微镜的使用方法

科研工作者为了看到更精细的生命体精细结构,就要想办法突破这一成像障碍。为此,多种超分辨率显微镜被开发了出来(超越了光学显微镜的分辨率极限,故被称为超分辨显微镜)。在这里,我们集中讨论其中这样一个具有相对优势的显微镜:随机光学重建显微镜STORM。

正如前面提到的那样,两个挨得很近的光点会让我们分辨不出谁是谁,那么如果我们分开来看呢?

也就是说,当我们照射并观察第一个点时,第二个点并不会发光,自然不会产生艾里斑影响我们观察第一个点,前者艾里斑的中心点位置就是荧光分子的准确位置。接下来,通过某种方法,让第二个点被照亮。这个时候第一个点又不在光斑的照明范围之内了,同样不会干扰对第二个点的观察。通过这种“以时间换空间”的设计,巧妙地绕开了阿贝极限(显微镜分辨极限)的束缚,将光学显微镜的分辨率大大提高。