掃描電鏡在水凝膠材料真實結構還原觀察的應用
水凝膠是一種極親水的三維網絡結構凝膠，由高分子（相對分子質量比較大的分子，呈鏈狀結構）在一定條件下互相連接，形成三維的空間網狀結構，這些網狀結構的空隙中充滿了液體，這種特殊的分散體系就是凝膠。由于其出色的柔性及生物相容性等特質，其在電學器件、傳感器以及生物醫(yī)學等諸多領域中得到廣泛的研究和應用。
我們所熟知的“水寶寶”就是一種典型的水凝膠體系，在吸水后，水分會將高分子聚合物的孔隙填滿，變成軟軟的小球。此外，尿不濕，阻燃劑中也含有大量的水凝膠材料。
水凝膠為我們的生活帶來諸多便利，這源自科研工作者不懈的努力，可每當科研人員需要檢測水凝膠的微觀形貌時，問題就出現(xiàn)了。
掃描電鏡檢測是材料微觀形貌觀察必不可少的研究手段，但水凝膠材料由于含有大量水分或有機溶劑，無法直接放入電鏡中觀察。電鏡工作需要維持高真空環(huán)境，而水分在真空中會迅速揮發(fā)，導致圖像異常甚至電鏡故障。因此，對于水凝膠樣品，通常需要進行冷凍干燥處理，將水分去除后再進行拍攝。
那么問題又來了，干燥處理往往會導致水凝膠結構坍縮，此外，部分凝膠即便干燥后還會殘留有機溶劑，對電鏡觀察極為不利。水分的缺失會破壞三維網狀結構，在電鏡測試時無法得到真實的樣品結構，如下圖所示，本應飽滿的水凝膠結構卻干癟收縮。
冷凍干燥處理后的水凝膠樣品，三維網絡結構明顯損壞（圖片源自網絡）
為了避免因干燥工藝引起的結構失真以及有機試劑殘留問題，飛納電鏡推出了觀察含水樣品的解決方案——飛納電鏡溫度控制樣品臺，一招解決含水樣品的觀察問題，為您呈現(xiàn)樣品最真實的結構信息。
飛納電鏡溫控樣品臺觀查水凝膠樣品
1. 無需復雜繁瑣的干燥工藝
使用冷凍干燥工藝處理的水凝膠樣品進行觀測，非常依賴材料本身結構以及干燥工藝，若工藝不佳，凝膠結構會因干燥而坍縮，較多聚合物缺乏水分支撐掉落成為粉末，孔隙結構失真，對于研究凝膠真實結構缺乏參考價值。而對于飛納電鏡溫控制樣品臺來說，樣品無需干燥即可觀察，避免了不當?shù)母稍锕に噷悠吩斐傻膿p傷。
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使用冷凍干燥方法處理后的水凝膠樣品掃描電鏡圖像，結構坍縮失真
2. 保留樣品原始形貌結構
當使用飛納的冷凍樣品臺將水凝膠在冷凍狀態(tài)下觀察，可以明顯觀察到完整且長程有序的凝膠網狀結構，水分會在骨架結構表面凝結，保留最真實的孔隙結構。
溫控樣品臺觀察冷凍后的水凝膠樣品
水凝膠的骨架結構形貌對于研究材料性能有較為重要的作用，不少研究人員采用飛納電鏡溫控樣品臺展開水凝膠研究。圖示為一種基于聚谷氨酸和殼聚糖的可注射水凝膠結構，在冷凍樣品臺幫助下，研究人員在低溫狀態(tài)下對軟骨細胞和水凝膠進行觀測，還原體系的真實結構，可更直觀真實的反映水凝膠材料與細胞的作用。若使用冷凍干燥以及細胞固定的方法處理樣品，電鏡測試結果無法真實反映二者的作用情況。
DOI: 10.1039/C7RA01864A
DOI: 10.1039/c5tb01488c
3. 操作方便，擺脫一切安全顧慮
溫控樣品杯基于珀爾帖效應進行制冷，通過控制器不僅可以迅速、輕松調整溫度，還可以對樣品溫度進行精確的監(jiān)控，時刻掌握樣品狀態(tài)。飛納電鏡同時采用真空外循環(huán)水對制冷器進行冷卻，避免了采用傳統(tǒng)設計的循環(huán)水泄露造成的電鏡真空腔室“大災難”，大大提升了設備的安全性，降低了使用門檻。
為助力科研工作者，飛納電鏡不僅提供成熟的解決方案，而且特此推出納問檢測水凝膠測試服務，快用溫控樣品臺還原真實水凝膠電鏡形貌吧！
除了水凝膠樣品，溫控樣品臺還可以進行生物組織，食物等樣品的測試，看看日常生活中常見的食物都長什么樣：
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蘋果 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?奶酪
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香蕉 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?番茄
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