Three-dimensional electron microscopy imaging of medical materials

医用材料三维电子显微镜成像

基本信息

  • 批准号:
    BB/E007422/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 46.7万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2007 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Many samples of relevance to the medical materials industry are complex, containing mixed phases and interfaces buried within the sample. As an example one can consider what happens when a prosthetic device is implanted in an animal/human. The cells must stick to the device and spread and grow healthily. Studying the nature of this interface is therefore crucial, and it is important to find ways to image the three dimensional structure in its vicinity. Pills and tablets, as a means of delivering medicines, are another example. For these, the porosity of the tablet (which will depend on how the tablet was processed) and how the drug is distributed within the porous structure are key variables. The ability to image these structures at rather high magnifications, so that the detail of the structure is clear, is therefore crucial. Optical microscopy cannot always provide the level of detail required because of its limited resolution. However, conventional electron microscopy usually requires the use of high magnification and either ultra-thin samples (transmission electron microscopy) or only surface imaging can be performed (scanning electron microscopy). In this proposal we describe a new kind of electron microscopy which overcomes these problems, and opens up the way to build up three dimensional images of these complex medical materials. The technique uses a so-called Dual beam instrument, comprising both a conventional electron beam and also a focussed ion beam which can mill through materials. The ion beam cuts down through the material to expose buried interfaces. The electron beam, using a so-called environmental scanning electron microscope (ESEM) column, allows imaging of these exposed interfaces at high resolution. Because ESEM imagaing occurs in the presence of a low level of gas - and not an ultra high vacuum as in most scanning electron microscopes - insulators do not charge up under the electron beam. Thus the resolution is not degraded due to charging or the necessity of coating a sample with some conductive material. This approach will be developed for medical materials, both to develop appropriate protocols for this rather new approach, and also to solve specific problems to do with the porosity of tablets, and the nature of interfaces between spreading cells and an inorganic substrate.
与医疗材料行业相关的许多样品都很复杂,包含埋在样品中的混合相和界面。作为示例,可以考虑当假体装置植入动物/人中时会发生什么。细胞必须粘附在设备上,并健康地扩散和生长。因此,研究这个界面的性质是至关重要的,重要的是找到方法来成像其附近的三维结构。药丸和药片作为一种药物输送手段是另一个例子。对于这些,片剂的孔隙率(这将取决于片剂是如何加工的)和药物如何在多孔结构内分布是关键变量。因此,在相当高的放大倍数下对这些结构成像的能力是至关重要的,以便结构的细节是清晰的。光学显微镜由于其有限的分辨率而不能总是提供所需的细节水平。然而,传统的电子显微镜通常需要使用高放大倍数,并且可以进行超薄样品(透射电子显微镜)或仅表面成像(扫描电子显微镜)。在这个建议中,我们描述了一种新的电子显微镜,它克服了这些问题,并开辟了建立这些复杂的医学材料的三维图像的方式。该技术使用所谓的双束仪器,包括传统的电子束和聚焦的离子束,可以磨穿材料。离子束向下切穿材料以暴露掩埋的界面。使用所谓的环境扫描电子显微镜(ESEM)柱的电子束允许以高分辨率对这些暴露的界面进行成像。因为ESEM成像发生在低水平的气体存在下-而不是像大多数扫描电子显微镜那样的超高真空-绝缘体在电子束下不会充电。因此,分辨率不会由于充电或用一些导电材料涂覆样品的必要性而降低。这种方法将被开发用于医疗材料,既为这种相当新的方法开发适当的协议,也解决与片剂的孔隙率有关的具体问题,以及铺展细胞和无机基质之间的界面性质。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Novel preparation and characterization of porous alginate films
  • DOI:
    10.1016/j.carbpol.2009.10.025
  • 发表时间:
    2010-03-17
  • 期刊:
  • 影响因子:
    11.2
  • 作者:
    Wang, Xiaoliang;Li, Xiang;Donald, Athene
  • 通讯作者:
    Donald, Athene
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Athene Donald DBE FRS其他文献

Athene Donald DBE FRS的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Athene Donald DBE FRS', 18)}}的其他基金

Polymer / fullerene photovoltaic devices: new materials and innovative processes for high-volume manufacture
聚合物/富勒烯光伏器件:用于大批量制造的新材料和创新工艺
  • 批准号:
    EP/I029257/1
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 46.7万
  • 项目类别:
    Research Grant
Amyloid Fibrils, Spherulites and Beyond: Unravelling Mechanisms that Control Protein Aggregation
淀粉样蛋白原纤维、球晶及其他:揭示控制蛋白质聚集的机制
  • 批准号:
    EP/H006028/1
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 46.7万
  • 项目类别:
    Research Grant
Optimising polymer photovoltaic devices through control of phase-separation
通过控制相分离优化聚合物光伏器件
  • 批准号:
    EP/F019297/1
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 46.7万
  • 项目类别:
    Research Grant
Development of Passive Microrheology as a tool to study cell substrate interaction
开发被动微流变学作为研究细胞基质相互作用的工具
  • 批准号:
    EP/E015395/1
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 46.7万
  • 项目类别:
    Research Grant
Dual Beam Environmental Scanning Electron Microscopy for Novel Applications in the Life Sciences
双束环境扫描电子显微镜在生命科学中的新应用
  • 批准号:
    BB/D524759/1
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 46.7万
  • 项目类别:
    Research Grant

相似国自然基金

Scalable Learning and Optimization: High-dimensional Models and Online Decision-Making Strategies for Big Data Analysis
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    合作创新研究团队
Fibered纽结的自同胚、Floer同调与4维亏格
  • 批准号:
    12301086
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于个体分析的投影式非线性非负张量分解在高维非结构化数据模式分析中的研究
  • 批准号:
    61502059
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
应用iTRAQ定量蛋白组学方法分析乳腺癌新辅助化疗后相关蛋白质的变化
  • 批准号:
    81150011
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
肝脏管道系统数字化及三维成像的研究
  • 批准号:
    30470493
  • 批准年份:
    2004
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Single molecule localization microscopy via angstrom-scale three-dimensional imaging of electron spin labels
通过电子自旋标记的埃级三维成像进行单分子定位显微镜
  • 批准号:
    10477321
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 46.7万
  • 项目类别:
Collaborative Research: CEDAR--Three-dimensional Large Electron Density Gradients at Mid-latitudes from a TEC-based Ionospheric Data Assimilation system (TIDAS)
合作研究:CEDAR——来自基于 TEC 的电离层数据同化系统 (TIDAS) 的中纬度三维大电子密度梯度
  • 批准号:
    2033787
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 46.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CEDAR--Three-dimensional Large Electron Density Gradients at Mid-latitudes from a TEC-based Ionospheric Data Assimilation system (TIDAS)
合作研究:CEDAR——来自基于 TEC 的电离层数据同化系统 (TIDAS) 的中纬度三维大电子密度梯度
  • 批准号:
    2033843
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 46.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Single molecule localization microscopy via angstrom-scale three-dimensional imaging of electron spin labels
通过电子自旋标记的埃级三维成像进行单分子定位显微镜
  • 批准号:
    10280393
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 46.7万
  • 项目类别:
Single molecule localization microscopy via angstrom-scale three-dimensional imaging of electron spin labels
通过电子自旋标记的埃级三维成像进行单分子定位显微镜
  • 批准号:
    10707059
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 46.7万
  • 项目类别:
Development of electron schlieren microscopy to visualize and measure the three-dimensional distribution of spatial electromagnetic fields
开发电子纹影显微镜以可视化和测量空间电磁场的三维分布
  • 批准号:
    20K20555
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 46.7万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
Characterizing three-dimensional structures at the base of primary and motile cilia using cryo-electron tomography
使用冷冻电子断层扫描表征初级纤毛和活动纤毛底部的三维结构
  • 批准号:
    10412130
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 46.7万
  • 项目类别:
Characterizing three-dimensional structures at the base of primary and motile cilia using cryo-electron tomography
使用冷冻电子断层扫描表征初级纤毛和活动纤毛底部的三维结构
  • 批准号:
    10583292
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 46.7万
  • 项目类别:
Characterizing three-dimensional structures at the base of primary and motile cilia using cryo-electron tomography
使用冷冻电子断层扫描表征初级纤毛和活动纤毛底部的三维结构
  • 批准号:
    10259676
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 46.7万
  • 项目类别:
Developing the electron tomography for correct reconstructions of three-dimensional shape and density of materials based on elucidation of the multiple scattering phenomenon of electron beams
基于电子束多重散射现象的阐明,开发用于正确重建材料三维形状和密度的电子断层扫描技术
  • 批准号:
    19H02600
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 46.7万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了