实验仪器介绍

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1 仪 器 手 册 中 国 科 学 院 心 理 研 究 所 公 用 实 验 室

2 目 录 1. 动 物 实 验 中 心 操 作 性 条 件 反 射 箱 (operant conditioning) 高 架 十 字 迷 宫 (cross maze) 徽 透 析 系 统 条 件 性 位 置 偏 爱 箱 (Conditioned Place Preference,CPP) Morris 水 迷 宫 (morris water maze) 立 体 定 位 仪 通 道 高 级 锋 电 位 分 拣 系 统 生 理 心 理 学 实 验 系 统 流 式 细 胞 仪 实 时 荧 光 定 量 PCR 仪 Leica CM1900 冰 冻 恒 温 切 片 机 GDS 8000 凝 胶 成 像 分 析 系 统 Allegra 64R 台 式 高 速 冷 冻 离 心 机 UNICO UV-2800 扫 描 型 紫 外 / 可 见 光 分 光 光 度 计 SONICS VCX750 超 声 波 破 碎 仪 落 地 式 碎 花 冰 块 制 冰 机 超 低 温 冰 箱 DL-CJ-1ND 超 净 工 作 台 美 国 Barnstead 公 司 Easypure Ⅱ 高 纯 水 器 认 知 与 实 验 心 理 学 实 验 系 统 Neuroscan EEG/ERP 系 统 磁 共 振 模 拟 器 行 为 实 验 系 统 虚 拟 实 验 系 统 行 为 观 察 记 录 分 析 系 统 (The Observer 5.0)...23

3 公 用 实 验 室 是 一 个 提 供 实 验 前 设 计 技 术 咨 询 分 析 测 试 和 数 据 处 理 等 服 务 的 开 放 式 综 合 性 心 理 学 研 究 支 撑 平 台 公 用 实 验 室 的 建 立, 彻 底 解 决 了 以 往 将 仪 器 分 散 在 各 课 题 组 实 验 室 所 造 成 的 使 用 效 率 较 低 共 享 困 难 的 局 面, 实 现 科 技 资 源 共 享 和 优 化 配 置, 避 免 或 减 少 重 复 购 置, 提 高 仪 器 使 用 率 同 时, 以 这 一 平 台 为 中 介, 可 加 强 研 究 所 内 及 科 学 院 与 部 门 高 校 地 方 的 交 流 合 作, 提 高 科 技 创 新 能 力 公 用 实 验 室 由 4 个 功 能 突 出 各 有 侧 重 的 实 验 系 统 组 成, 拥 有 的 关 键 仪 器 设 备 超 过 55 台 / 套 1. 动 物 实 验 中 心 动 物 实 验 中 心 总 面 积 为 930 平 米, 饲 养 量 达 到 每 年 只 大 小 鼠 此 外, 还 提 供 转 基 因 动 物 的 繁 育 和 保 种, 抑 郁 焦 虑 应 激 疼 痛 及 药 物 成 瘾 等 动 物 模 型 的 构 建 等 服 务 核 心 区 内 装 有 自 给 药 操 作 系 统 高 架 十 字 迷 宫 微 透 析 系 统 饮 水 冲 突 系 统 条 件 性 位 置 偏 爱 系 统 水 迷 宫 立 体 定 位 仪 等 动 物 行 为 观 察 与 分 析 脑 内 定 位 与 样 本 提 取 的 关 键 设 备 1.1 操 作 性 条 件 反 射 箱 (operant conditioning) 原 理 : 基 于 Skinner 操 作 性 条 件 反 射 原 理, 训 练 动 物 将 操 作 行 为 ( 压 杆 或 鼻 触 ) 与 行 为 的 结 果 ( 奖 赏 或 终 止 惩 罚 ) 建 立 连 接, 用 于 大 鼠 静 脉 自 身 给 药 习 得 性 无 助 等 行 为 模 型 的 建 立 操 作 性 条 件 反 射 训 练 装 置 (30cm 24cm 21cm) 置 于 隔 音 通 风 照 明 良 好 的 木 制 隔 音 箱 内 训 练 箱 由 透 明 的 有 机 玻 璃 和 不 锈 钢 板 组 合 而 成, 可 根 据 需 要 进 行 拆 卸 和 组 装 不 锈 钢 条 组 成 的 栅 栏 状 底 板 可 通 以 电 流 箱 内 控 制 面 板 与 外 界 控 制 器 连 接, 并 输 向 计 算 机 3

4 1.2 高 架 十 字 迷 宫 (cross maze) 高 架 十 字 迷 宫 具 有 一 对 开 臂 和 一 对 闭 臂, 每 个 臂 末 端 设 有 食 物 槽, 啮 齿 类 动 物 由 于 嗜 暗 性 会 倾 向 于 在 闭 臂 中 活 动, 但 出 于 好 奇 心 和 探 究 性 又 会 在 开 臂 中 活 动, 在 面 对 新 奇 刺 激 时, 动 物 同 时 产 生 探 究 的 冲 动 与 恐 惧, 这 就 造 成 了 探 究 与 回 避 的 冲 突 行 为, 从 而 产 生 焦 虑 心 理 该 仪 器 由 支 架 数 据 线 图 像 采 集 卡 等 组 成 高 架 十 字 迷 宫 是 利 用 动 物 对 新 异 环 境 的 探 究 特 性 和 对 高 悬 敞 开 臂 的 恐 惧 形 成 矛 盾 冲 突 行 为 来 考 察 动 物 的 焦 虑 状 态 1.3 徽 透 析 系 统 微 透 析 技 术 是 以 透 析 原 理 为 基 础 的 在 体 取 样 技 术, 是 在 非 平 衡 条 件 下, 膜 外 小 分 子 物 质 通 过 扩 散 进 入 透 析 管 内, 并 被 微 透 析 管 中 连 续 流 动 的 灌 流 液 不 断 带 出, 从 而 达 到 从 活 体 组 织 连 续 取 样 的 目 的 原 理 : 将 一 种 具 有 透 析 作 用 的 微 细 探 针 置 于 采 样 的 生 物 组 织 内, 利 用 一 部 非 常 精 细 的 注 射 泵, 推 送 溶 液 至 探 针 处, 以 达 到 与 组 织 内 欲 取 出 测 量 的 低 分 子 量 物 质, 进 行 透 析 交 换, 再 将 透 析 液 做 进 一 步 的 分 析 该 系 统 主 要 由 取 样 用 的 微 透 析 探 针 微 量 注 射 泵 和 灌 注 液 收 集 器 组 成 1.4 条 件 性 位 置 偏 爱 箱 (Conditioned Place Preference,CPP) 原 理 : 根 据 经 典 的 巴 甫 洛 夫 条 件 反 射 原 理 建 立, 是 一 种 背 景 条 件 反 射 理 想 的 CPP 实 验 装 置 是 有 2 个 箱 子 和 1 个 起 始 过 道 给 动 物 注 射 可 卡 因 或 吗 啡 后, 立 即 把 动 物 放 4

5 入 其 中 一 箱, 通 过 反 复, 动 物 建 立 了 位 置 和 毒 品 效 果 之 间 的 关 联, 表 现 为 在 与 成 瘾 药 物 曾 经 匹 配 过 的 环 境 中 停 留 更 多 的 时 间, 因 此 称 为 位 置 偏 爱 这 是 毒 品 的 奖 励 / 强 化 效 果 驱 使 的 条 件 反 射 行 为 主 要 反 映 了 动 物 对 药 物 相 关 线 索 的 学 习 记 忆 情 况 不 同 的 实 验 目 的 有 不 同 的 操 作 流 程, 最 关 键 的 是 如 何 做 好 对 照 实 验, 应 该 是 在 完 全 一 样 的 条 件 下 进 行 组 间 对 照, 以 及 完 全 一 样 条 件 下 做 自 身 对 照 在 适 应 阶 段, 需 要 让 动 物 适 应 CPP 箱 子, 方 法 是 让 动 物 每 天 自 由 探 索 CPP 箱 30min, 至 少 连 续 2d, 然 后 才 开 始 实 验, 每 只 动 物 的 普 通 行 为 学 观 测 是 非 常 重 要 的, 要 判 断 动 物 是 否 处 于 应 急 状 态, 适 应 的 程 度 是 否 好 在 训 练 检 测 阶 段 : 训 练 的 开 始, 最 重 要 的 是 得 到 基 础 水 平 的 数 据, 也 就 是 在 15min 的 自 由 探 索 中, 动 物 本 身 对 A 和 B 箱 本 身 是 否 有 偏 爱, 实 验 操 作 者 需 要 注 意 的 是, 每 次 把 动 物 放 入 起 始 通 道 时, 让 动 物 面 向 两 侧 的 壁, 避 免 人 为 暗 示 导 致 动 物 表 现 偏 爱 A 或 B 箱, 把 动 物 放 入 起 始 通 道, 最 好 通 过 自 动 轨 迹 记 录 系 统, 观 测 动 物 在 A 和 B 箱 中 的 时 间 和 进 入 次 数, 进 入 训 练 阶 段 时 关 闭 A 和 B 箱 间 的 通 道, 所 有 的 结 果 需 要 平 均 后 进 行 统 计 分 析, 以 排 除 动 物 个 体 差 异, 或 有 些 动 物 没 有 形 成 CPP 的 影 响, 通 常 每 个 组 的 动 物 数 需 要 在 7~10 只 才 能 很 好 地 满 足 统 计 的 要 求 1.5 Morris 水 迷 宫 (morris water maze) Morris 水 迷 宫 实 验 是 一 种 强 迫 实 验 动 物 ( 大 鼠 小 鼠 ) 游 泳, 学 习 寻 找 隐 藏 在 水 中 平 台 的 一 种 实 验, 主 要 用 于 测 试 实 验 动 物 对 空 间 位 置 感 和 方 向 感 ( 空 间 定 位 ) 的 学 习 记 忆 能 力 被 广 泛 应 用 于 学 习 记 忆 老 年 痴 呆 海 马 / 外 海 马 研 究 智 力 与 衰 老 新 药 开 发 / 筛 选 / 评 价 药 理 学 毒 理 学 预 防 医 学 神 经 生 物 学 动 物 心 理 学 及 行 为 生 物 学 等 多 个 学 科 的 科 学 研 究 和 计 算 机 辅 助 教 学 等 领 域, 是 开 展 行 为 学 研 究 尤 其 是 学 习 5

6 与 记 忆 研 究 的 首 选 经 典 实 验 Morris 水 迷 宫 是 由 直 径 为 1.0~ 2.5m 的 圆 形 水 池 隐 藏 在 水 池 中 的 逃 生 平 台 水 池 周 围 的 环 境 组 成 自 动 轨 迹 跟 踪 系 统 组 成 原 理 : 虽 然 老 鼠 是 天 生 的 游 泳 健 将, 但 是 它 们 却 厌 恶 处 于 水 中 的 状 态, 同 时 游 泳 对 于 老 鼠 来 说 是 十 分 消 耗 体 力 的 活 动, 他 们 会 本 能 的 寻 找 水 中 的 休 息 场 所 寻 找 休 息 场 所 的 行 为 涉 及 到 一 个 复 杂 的 记 忆 过 程, 包 括 收 集 与 空 间 定 位 有 关 的 视 觉 信 息, 再 对 这 些 信 息 进 行 处 理 整 理 记 忆 加 固 然 后 再 取 出, 目 的 是 能 成 功 的 航 行 并 且 找 到 隐 藏 在 水 中 的 站 台, 最 终 从 水 中 逃 脱 1.6 立 体 定 位 仪 原 理 : 立 体 定 位 仪 用 于 对 脑 内 特 定 核 团 或 结 构 进 行 定 向 注 射 刺 激 破 坏 或 引 导 电 位 等 该 仪 器 为 三 头 丝 杆 设 计, 操 作 臂 可 上 下 左 右 前 后 移 动, 操 作 精 度 可 达 100µm 研 究 人 员 参 照 脑 图 谱 上 的 三 维 坐 标, 通 过 垂 直 方 向 180 水 平 方 向 360 旋 转 操 作 臂, 可 对 深 部 核 团 进 行 精 确 定 位 该 仪 器 目 前 主 要 用 于 脑 内 核 团 微 量 注 射 损 毁 以 及 微 透 析 实 验 的 插 管 手 术 通 道 高 级 锋 电 位 分 拣 系 统 原 理 : 利 用 植 入 核 团 内 部 的 记 录 电 极 探 测 神 经 元 发 放 动 作 电 位 时 引 起 的 细 胞 膜 外 电 压 的 改 变, 再 通 过 信 号 传 递 系 统 将 其 传 送 至 采 集 设 备 信 号 传 递 系 统 由 Headstage 微 连 接 器 (connector) 和 前 置 放 大 器 组 成 Headstage 为 电 极 的 颅 外 部 分, 用 牙 科 水 泥 6

7 固 定 在 动 物 头 顶 微 连 接 器 分 为 Headset 和 场 效 应 转 换 器 (field effect transistors,fets) 两 部 分, 记 录 时 Headset 与 Headstage 对 插,FETs 可 以 将 记 录 到 的 信 号 初 步 放 大, 然 后 再 由 前 置 放 大 器 将 其 进 一 步 放 大 Biographics, Inc. 公 司 提 供 的 96 通 道 高 级 锋 电 位 分 拣 系 统 (96 channel advanced spike sorter system) 是 用 于 进 行 清 醒 自 由 活 动 动 物 电 生 理 研 究 的 专 业 设 备 清 醒 动 物 神 经 元 单 位 放 电 多 通 道 同 步 记 录 技 术, 是 过 去 十 余 年 间 发 展 起 来 的 新 兴 电 生 理 技 术, 可 以 在 清 醒 并 且 自 由 活 动 的 动 物 脑 内 多 个 部 位 记 录 数 百 乃 至 上 千 个 神 经 细 胞 的 放 电 活 动, 具 有 在 清 醒 动 物 上 进 行 中 枢 多 部 位 多 神 经 元 同 步 记 录 并 配 合 行 为 监 控 研 究 的 能 力, 可 以 用 于 中 枢 神 经 元 群 放 电 脑 电 与 诱 发 电 位 以 及 感 觉 运 动 学 习 记 忆 等 多 种 中 枢 功 能 机 制 研 究 的 能 力 从 而 为 各 种 中 枢 电 生 理 机 制 研 究 提 供 极 为 重 要 的 研 究 工 具 该 系 统 可 在 清 醒 自 由 活 动 动 物 脑 内, 通 过 转 换 器 放 大 器 数 据 采 集 器 同 步 记 录 多 个 脑 区 大 量 神 经 细 胞 的 放 电 活 动, 再 与 各 种 动 物 的 行 为 实 验 相 结 合, 完 成 各 种 行 为 - 电 生 理 研 究 课 题 它 可 以 同 步 处 理 来 自 96 个 通 道 的 神 经 放 电 信 号, 并 且 每 个 通 道 可 以 同 步 分 拣 数 个 神 经 细 胞 的 放 电 活 动 为 揭 示 痛 觉 中 枢 网 络 的 动 态 编 码 规 律, 中 枢 及 外 周 电 刺 激 对 痛 觉 的 调 节 机 制 等 高 级 神 经 功 能 的 中 枢 神 经 网 络 机 制 提 供 了 可 能 性 2. 生 理 心 理 学 实 验 系 统 生 理 心 理 学 实 验 系 统 可 支 撑 心 理 现 象 心 理 过 程 的 生 理 和 生 物 学 机 制 的 研 究, 领 域 涉 及 应 激 与 免 疫 心 理 神 经 免 疫 学 神 经 生 物 学 药 物 成 瘾, 配 有 流 式 细 胞 仪 荧 光 定 量 PCR 仪 高 效 液 相 凝 胶 成 像 系 统 冰 冻 切 片 机 超 声 破 碎 仪 紫 外 可 见 分 光 光 度 计 Western Blot 分 析 系 统 等 可 开 展 分 子 生 物 学 细 胞 生 物 学 神 经 生 物 学 和 7

8 免 疫 学 诸 方 面 的 工 作 2.1 流 式 细 胞 仪 流 式 细 胞 仪 是 对 高 速 直 线 流 动 的 细 胞 或 生 物 微 粒 进 行 快 速 定 量 测 定 和 分 析 的 仪 器, 主 要 包 括 样 品 的 液 流 技 术 细 胞 的 计 数 和 分 选 技 术, 计 算 机 对 数 据 的 采 集 和 分 析 技 术 等 流 式 细 胞 仪 以 流 式 细 胞 术 为 理 论 基 础, 是 流 体 力 学 激 光 技 术 电 子 工 程 学 分 子 免 疫 学 细 胞 荧 光 化 学 和 计 算 机 等 学 科 知 识 综 合 运 用 的 结 晶 流 式 细 胞 术 是 用 流 式 细 胞 仪 测 量 液 相 中 悬 浮 细 胞 或 微 粒 的 一 种 现 代 分 析 技 术, 具 有 检 测 速 度 快 分 辨 率 高 测 量 指 标 多 采 集 数 据 量 大 准 确 性 好 等 优 点 流 式 细 胞 仪 有 大 型 机 和 台 式 机 两 类, 生 理 心 理 学 实 验 系 统 拥 有 的 这 台 流 式 细 胞 仪 是 B-D 公 司 生 产 的 型 号 为 FACSCalibur 的 台 式 机, 主 要 由 细 胞 流 动 室 激 光 聚 焦 区 检 测 系 统 数 据 处 理 系 统 等 四 部 分 组 成 其 工 作 原 理 是 将 待 测 样 品 制 成 一 定 浓 度 的 分 散 的 单 细 胞 悬 液, 经 特 异 性 荧 光 染 料 染 色 后 放 入 流 式 细 胞 仪 的 样 品 管 中, 在 一 定 气 体 压 力 下 将 待 测 样 品 压 入 流 动 室, 流 动 室 内 充 满 鞘 液, 鞘 液 裹 挟 着 的 样 品 流 中 细 胞 排 成 单 列 逐 个 经 过 激 光 聚 焦 区, 经 特 异 性 荧 光 染 色 后 的 细 胞 经 过 激 光 聚 焦 区 时 受 激 光 激 发, 产 生 散 射 光 和 荧 光 信 号, 散 射 光 与 荧 光 穿 过 滤 光 片, 被 光 电 倍 增 管 或 光 电 二 极 管 接 收 并 转 变 为 电 信 号, 再 通 过 模 / 数 转 换 器, 将 连 续 的 电 信 号 转 换 为 可 被 计 算 机 识 别 的 数 字 信 号, 从 而 使 计 算 机 采 集 分 析 用 专 门 的 计 算 机 软 件 对 其 储 存 数 据 进 行 图 像 显 示 分 析 统 计 运 算, 即 可 灵 敏 准 确 特 异 地 获 得 单 细 胞 的 一 系 列 重 要 的 物 理 生 化 及 免 疫 学 特 征 和 功 能 状 态 等 参 数 近 年 来, 随 着 流 式 细 胞 仪 性 能 的 不 断 改 进 测 定 方 法 与 技 术 的 迅 速 发 展 高 质 量 的 试 剂 的 研 制, 凡 能 被 荧 光 分 子 标 记 的 细 胞 或 微 粒 均 能 用 流 式 细 胞 仪 检 测 流 式 细 胞 8

9 技 术 在 细 胞 生 物 学 肿 瘤 学 免 疫 学 血 液 学 药 物 学 分 子 生 物 学 微 生 物 学 细 胞 遗 传 学 等 领 域 得 到 广 泛 应 用 2.2 实 时 荧 光 定 量 PCR 仪 实 时 荧 光 定 量 PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,RTFQ PCR) 是 在 PCR 定 性 技 术 基 础 上 发 展 起 来 的 核 酸 定 量 技 术, 是 1996 年 由 美 国 Applied Biosystems 公 司 推 出 的 一 种 新 技 术 实 时 荧 光 定 量 PCR 仪 主 要 由 样 品 载 台 基 因 扩 增 热 循 环 组 件 微 量 荧 光 检 测 光 学 系 统 微 电 路 控 制 系 统 计 算 机 及 应 用 软 件 组 成 荧 光 定 量 PCR 技 术 的 基 本 原 理 是 : 在 PCR 反 应 体 系 中 加 入 荧 光 基 团, 利 用 对 荧 光 信 号 积 累 的 实 时 检 测 来 监 测 整 个 PCR 进 程, 最 后 通 过 标 准 曲 线 对 未 知 模 板 进 行 定 量 分 析 RTFQ PCR 荧 光 扩 增 曲 线 可 分 成 3 个 阶 段 : 荧 光 背 景 信 号 阶 段 荧 光 信 号 指 数 扩 增 阶 段 和 平 台 期, 扩 增 过 程 得 到 一 条 S 型 荧 光 扩 增 曲 线 在 荧 光 扩 增 曲 线 上 人 为 设 定 一 个 值, 即 荧 光 阈 值 (Threshold), 一 般 这 个 阈 值 是 以 PCR 反 应 的 前 15 个 循 环 的 荧 光 信 号 作 为 荧 光 本 底 信 号, 荧 光 阈 值 的 缺 省 设 置 是 3~15 个 循 环 的 荧 光 信 号 的 标 准 偏 差 的 10 倍 ; 将 每 个 反 应 管 内 的 荧 光 信 号 到 达 设 定 的 阈 值 时 所 经 历 的 循 环 数 定 义 为 Ct 值 (C 代 表 Cycle,t 代 表 Threshold) 研 究 表 明, 每 个 模 板 的 Ct 值 与 该 模 板 的 起 始 拷 贝 数 的 对 数 存 在 线 性 关 系, 起 始 拷 贝 数 越 多,Ct 值 越 小 目 前 RTFQ PCR 所 使 用 的 荧 光 化 学 方 法 主 要 有 五 种 :DNA 结 合 染 色 水 解 探 针 分 子 信 标 荧 光 标 记 引 物 杂 交 探 针 常 见 的 有 两 种, 一 种 是 SYBR Green Ⅰ 荧 光 染 料, 它 是 一 种 结 合 于 所 有 dsdna 双 螺 旋 小 沟 区 域 的 具 有 绿 色 激 发 波 长 的 染 料 ; 另 一 种 是 TaqMan 水 解 探 针, 它 是 一 寡 核 苷 酸, 由 报 告 荧 光 基 团 荧 光 淬 灭 基 团 与 扩 增 子 有 互 补 的 特 异 核 苷 酸 序 列 组 成, 探 针 完 整 时, 报 告 基 团 发 射 的 荧 光 信 号 被 淬 灭 基 团 吸 收,PCR 扩 增 时,Taq 酶 的 5' 3' 外 切 酶 活 性 将 探 针 酶 切 降 解, 使 报 告 荧 光 基 团 和 淬 灭 荧 光 基 团 分 离, 从 而 荧 光 监 测 系 统 可 接 收 到 荧 光 信 号 9

10 实 时 荧 光 定 量 PCR 技 术 可 进 行 绝 对 定 量 和 相 对 定 量 绝 对 定 量 指 用 已 知 数 量 的 标 准 品 ( 常 选 质 粒 DNA 和 体 外 转 入 的 RNA) 作 标 准 曲 线 来 推 算 未 知 的 样 本 的 量 ; 相 对 定 量 指 在 一 定 样 本 中 靶 序 列 相 对 于 另 一 参 照 样 本 量 的 变 化 生 理 心 理 学 实 验 系 统 的 这 台 7300 型 实 时 荧 光 定 量 PCR 仪 是 美 国 应 用 生 物 系 统 公 司 于 2004 年 1 月 推 出 的 产 品, 具 有 时 间 省 灵 敏 度 高 准 确 性 好 和 线 性 范 围 宽 等 优 点 它 将 PCR 热 循 环 荧 光 检 测 和 各 种 应 用 分 析 软 件 结 合 在 一 起, 可 以 动 态 观 察 PCR 每 一 循 环 各 反 应 管 中 PCR 扩 增 产 物 逐 渐 增 加 的 情 况 基 于 化 学 荧 光 的 PCR 检 测 手 段, 该 PCR 仪 提 供 采 用 实 时 分 析 法 的 核 酸 序 列 定 量 检 测 和 采 用 终 点 熔 解 曲 线 分 析 法 的 核 酸 序 列 定 性 检 测 功 能 由 于 实 时 荧 光 定 量 PCR 技 术 不 仅 实 现 了 对 DNA/RNA 模 板 的 定 量, 而 且 具 有 灵 敏 度 高 特 异 性 强 自 动 化 程 度 高 能 实 现 多 重 反 应 无 污 染 实 时 和 准 确 等 特 点, 目 前 该 项 技 术 已 被 应 用 于 基 因 表 达 研 究 单 核 苷 酸 多 态 性 (SNP) 及 突 变 分 析 病 原 体 检 测 基 因 诊 断 肿 瘤 基 因 检 测 免 疫 分 析 环 境 监 测 检 疫 工 作 遗 传 学 鉴 定, 新 药 的 开 发 和 研 究 等 多 个 领 域 2.3 Leica CM1900 冰 冻 恒 温 切 片 机 Leica CM1900 冰 冻 恒 温 切 片 机 是 德 国 Leica 公 司 的 产 品, 主 要 由 制 冷 系 统 和 切 片 系 统 构 成 制 冷 系 统 包 括 恒 冷 箱 和 样 品 冷 却 系 统 ; 切 片 系 统 包 括 切 片 机 和 不 锈 钢 刀 片 Leica CM1900 冰 冻 恒 温 切 片 机 有 较 先 进 的 冰 冻 双 压 缩 机 功 能, 一 方 面 能 确 保 完 全 封 闭 式 的 恒 冷 箱 24h 制 冷, 使 箱 内 温 度 常 年 保 持 在 -20 的 工 作 状 态, 且 能 自 动 除 霜 ; 另 一 方 面 能 使 独 立 的 样 品 冷 却 系 统 保 持 正 常 运 转, 使 生 物 样 品 被 迅 速 冷 冻, 达 到 可 切 片 的 硬 度 该 机 还 有 一 套 电 子 自 动 进 退 装 置, 螺 旋 式 的 推 进 切 片 和 设 计 独 特 的 玻 璃 反 10

11 卷 板 可 保 证 连 续 切 片 Leica CM1900 冰 冻 切 片 机 具 有 两 套 制 冷 系 统 控 制 面 板 键 盘 锁 10 个 冰 冻 标 本 存 放 台 除 标 本 的 冷 冻 固 定 在 机 内 操 作 外, 大 部 分 操 作 可 在 机 外 进 行, 大 大 方 便 了 技 术 人 员 该 机 操 作 简 单, 温 度 设 置 合 理, 冷 冻 速 度 快, 冷 冻 温 度 可 达 -5~ -50, 可 根 据 需 要 调 整 冷 冻 温 度, 满 足 不 同 组 织 的 最 佳 切 片 温 度, 制 备 出 高 质 量 的 切 片 ; 该 机 切 片 厚 度 可 在 4~60μm 范 围 内 自 由 调 整, 所 制 切 片 平 整 无 皱 折, 厚 薄 均 匀, 组 织 结 构 完 整, 酶 活 性 及 免 疫 活 性 较 稳 定, 细 胞 染 色 清 晰 且 境 界 清 楚, 核 质 分 明 对 比 度 好, 组 织 块 较 大 可 作 连 续 切 片 冷 冻 切 片 是 借 助 低 温 使 组 织 达 到 一 定 的 硬 度 进 行 切 片 的 一 种 方 法 Leica CM1900 冰 冻 切 片 机 适 用 于 新 鲜 和 冷 冻 标 本 的 切 片 由 于 它 不 需 经 过 固 定 包 埋 和 切 片 后 处 理 等 实 验 步 骤 且 能 很 好 地 保 存 组 织 抗 原 和 酶 的 活 性 而 被 广 泛 应 用 于 临 床 快 速 病 理 诊 断 的 苏 木 素 - 伊 红 (HE) 染 色 脂 肪 黏 液 染 色 酶 组 织 化 学 免 疫 组 织 化 学 免 疫 荧 光 核 酸 原 位 杂 交 以 及 原 位 PCR 时 的 生 物 组 织 样 品 的 制 片 以 及 常 规 组 织 样 品 的 制 片 2.4 GDS 8000 凝 胶 成 像 分 析 系 统 GDS 8000 凝 胶 成 像 分 析 系 统 是 基 于 电 脑 控 制 能 进 行 图 像 采 集 和 数 据 分 析 的 生 物 成 像 设 备, 集 成 了 图 像 采 集 图 像 处 理 数 据 分 析 数 据 库 管 理 报 告 生 成 报 告 打 印 等 功 能 它 具 有 操 作 快 捷 方 便 易 于 掌 握 图 像 与 数 据 处 理 功 能 强 大 自 动 化 程 度 高 的 特 点, 有 助 于 研 究 人 员 正 确 迅 速 地 得 到 凝 胶 电 泳 结 果 照 片 和 数 据 分 析 结 果 生 理 心 理 学 实 验 系 统 拥 有 的 这 套 GDS 8000 凝 胶 成 像 分 析 系 统 是 美 国 UVP 公 司 生 产 的 最 经 典 的 凝 胶 成 像 系 统, 广 泛 用 于 非 化 学 发 光 染 色 的 凝 胶 平 板 膜 的 图 像 采 集 文 件 处 理 及 分 析, 配 有 UV/ White Darkroom 紫 外 / 白 光 暗 箱 高 品 质 CCD 相 机 优 质 手 11

12 动 相 机 镜 头, 同 时 系 统 配 有 具 有 强 大 图 像 分 析 功 能 的 图 像 采 集 软 件 其 工 作 原 理 是 在 暗 箱 中 的 紫 外 光 或 白 光 照 射 下, 通 过 调 节 变 焦 光 圈 变 焦 倍 数 及 焦 距 摄 取 清 晰 大 小 适 当 的 数 码 图 像, 这 些 图 像 直 接 输 入 计 算 机 系 统,Labworks 4.6 软 件 完 成 全 自 动 图 像 采 集 后, 可 以 进 行 图 像 分 析 : 全 自 动 识 别 泳 道 及 带 型, 分 析 slot/ 点 印 迹 条 带 区 域 密 度, 进 行 分 子 量 质 量 条 带 迁 移 率 百 分 比 等 计 算, 导 出 表 格 式 结 果 图 凝 胶 成 像 系 统 是 现 代 分 子 生 物 学 和 其 他 生 物 科 学 研 究 中 必 不 可 少 的 仪 器, 主 要 应 用 于 以 下 五 个 方 面 : 一 是 用 于 凝 胶 图 像 的 各 种 定 性 分 析 Labworks 4.6 软 件 具 有 自 动 和 手 动 标 注 条 带 及 泳 道 中 英 文 注 释 本 底 扣 除 均 一 化 条 带 的 峰 形 分 析 等 功 能 二 是 用 于 分 子 量 分 析 对 于 蛋 白 或 者 核 酸 电 泳 所 得 的 胶 片, 利 用 Labworks 4.6 软 件 中 分 子 量 定 量 功 能, 通 过 对 胶 上 的 Marker 条 带 的 已 知 分 子 量 标 注, 自 动 拟 合 生 成 标 准 曲 线, 并 以 此 作 为 标 准 来 衡 量 得 到 未 知 条 带 的 分 子 量 三 是 用 于 密 度 定 量 分 析 利 用 对 已 知 条 带 上 的 核 酸 或 者 蛋 白 含 量 的 标 准 带 的 积 分 框 等 参 数 的 调 节, 并 进 行 密 度 标 定, 标 定 以 后 软 件 可 以 根 据 条 带 的 灰 度 值 以 及 积 分 面 积 根 据 标 准 条 带 计 算 出 各 不 同 长 度 片 段 的 光 密 度 值, 进 而 计 算 出 核 酸 或 者 蛋 白 的 含 量 四 是 进 行 密 度 扫 描 利 用 白 光 照 射 的 凝 胶 成 像 系 统 和 Labworks 4.6 软 件, 可 计 算 出 蛋 白 表 达 产 物 占 整 个 菌 体 蛋 白 的 百 分 含 量 五 是 对 PCR(Polymerase Chain Reaction 聚 合 酶 链 式 反 应 ) 定 量 对 选 定 的 几 条 带 进 行 相 对 密 度 定 量 并 计 算 其 占 总 和 的 百 分 数 2.5 Allegra 64R 台 式 高 速 冷 冻 离 心 机 离 心 机 是 一 种 结 构 复 杂 的 高 速 旋 转 设 备 它 将 装 有 样 品 溶 液 的 离 心 管 瓶 或 袋 的 12

13 转 头 置 于 离 心 轴 上, 利 用 转 头 绕 轴 高 速 旋 转 所 产 生 的 强 大 离 心 力, 使 样 品 中 不 同 性 质 的 颗 粒 相 互 分 离, 实 现 样 品 的 分 析 分 离 离 心 机 的 种 类 很 多, 根 据 划 分 标 准 不 同, 可 以 进 行 不 同 分 类 : 按 分 离 因 素 可 分 为 : 常 速 离 心 机 高 速 离 心 机 超 速 离 心 机 ; 按 操 作 方 式 可 分 为 : 间 隙 式 离 心 机 连 续 式 离 心 机 ; 按 工 艺 用 途 可 分 为 : 过 滤 式 离 心 机 沉 降 式 离 心 机 离 心 分 离 机 等 生 理 心 理 学 实 验 系 统 的 这 台 离 心 机 是 Beckman 公 司 生 产 的 型 号 为 Allegra 64R 台 式 高 速 冷 冻 离 心 机, 其 结 构 主 要 由 电 机 驱 动 系 统 制 冷 系 统 转 头 和 系 统 控 制 等 部 分 组 成 该 机 转 速 可 在 100 rpm 至 30,000 rpm 间 进 行 调 控, 最 大 离 心 力 为 64,400 g, 备 有 3 种 角 转 头 ( ml/1.5 ml;10 10ml;6 50ml), 温 度 设 定 范 围 为 -20~ +40, 具 有 转 速 高 离 心 力 大 灵 活 性 高 等 特 点 其 工 作 原 理 是 : 受 重 力 场 的 作 用, 静 止 不 动 的 悬 浮 液 中 的 细 小 颗 粒 会 逐 渐 下 沉, 粒 子 越 重, 下 沉 越 快, 反 之 密 度 比 液 体 小 的 粒 子 就 会 上 浮 粒 子 移 动 的 速 度 与 自 身 的 大 小 形 态 密 度, 重 力 场 的 强 度 及 液 体 的 粘 度 有 关 离 心 就 是 利 用 离 心 机 转 子 高 速 旋 转 产 生 的 强 大 离 心 力, 加 快 液 体 中 粒 子 的 沉 降 速 度, 把 样 品 中 不 同 沉 降 系 数 和 浮 力 密 度 的 物 质 分 离 开 近 年 来, 随 着 离 心 机 构 造 和 离 心 方 法 的 不 断 改 进, 离 心 机 的 应 用 范 围 不 断 扩 大, 目 前 已 被 广 泛 应 用 于 生 物 制 品 医 药 研 究 石 油 工 业 化 工 纺 织 轻 工 食 品 卫 生 农 业 研 究 冶 金 煤 炭 选 矿 船 舶 环 保 军 工 等 领 域 它 可 以 将 悬 浮 液 中 的 固 体 颗 粒 与 液 体 分 开, 可 以 将 乳 浊 液 中 密 度 不 同 互 不 相 溶 的 两 种 液 体 分 开, 也 可 以 对 固 体 颗 粒 按 密 度 或 粒 度 进 行 分 级, 甚 至 可 以 分 离 不 同 密 度 的 气 体 混 合 物 Allegra 64R 台 式 高 速 冷 冻 离 心 机 可 在 常 温 或 低 温 下 将 各 种 生 物 物 质 ( 如 细 胞 蛋 白 核 酸 细 胞 膜 亚 细 胞 组 份 等 ) 血 液 组 份 病 毒 等 分 离 纯 化 和 浓 缩, 并 能 制 备 收 集 微 生 物 细 13

14 胞 碎 片 细 胞 大 的 细 胞 器 DNA RNA 等 2.6 UNICO UV-2800 扫 描 型 紫 外 / 可 见 光 分 光 光 度 计 分 光 光 度 计 是 通 过 测 定 被 测 物 质 在 特 定 波 长 处 或 一 定 波 长 范 围 内 光 的 吸 收 度, 对 该 物 质 进 行 定 性 和 定 量 分 析 的 仪 器 分 光 光 度 计 根 据 使 用 的 波 长 范 围 不 同, 可 分 为 可 见 光 分 光 光 度 计 紫 外 / 可 见 光 分 光 光 度 计 荧 光 分 光 光 度 计 红 外 分 光 光 度 计 等 紫 外 可 见 分 光 光 度 计 依 据 相 对 测 量 原 理, 可 对 样 品 进 行 定 性 定 量 分 析, 被 广 泛 应 用 于 化 学 分 析 领 域 的 生 产 教 学 和 科 研 中 市 场 上 的 紫 外 可 见 分 光 光 度 计 主 要 包 括 扫 描 光 栅 型 和 固 定 光 栅 型 两 类 生 理 心 理 学 实 验 系 统 的 这 台 分 光 光 度 计 是 美 国 UNICO 公 司 生 产 的 UV-2800 扫 描 型 紫 外 / 可 见 光 分 光 光 度 计, 其 结 构 主 要 包 括 光 源 系 统 单 色 器 系 统 样 品 室 和 检 测 系 统 该 机 采 用 低 杂 散 光, 高 分 辩 率 的 单 光 束 光 路 结 构 单 色 器, 具 有 良 好 的 稳 定 性 重 现 性 和 精 确 的 测 量 读 数 ; 采 用 最 新 微 处 理 机 技 术, 使 仪 器 具 有 自 动 设 置 0%T 和 100%T 等 控 制 功 能 以 及 多 种 方 法 的 浓 度 运 算 和 数 据 处 理 功 能 ; 采 用 大 屏 幕 图 形 液 晶 显 示 器, 能 够 完 整 清 晰 地 显 示 图 谱 参 数 和 曲 线 ; 具 有 丰 富 的 机 内 软 件 和 强 大 的 存 储 打 印 功 能, 可 以 完 成 定 量 分 析 定 性 分 析 动 力 学 多 波 长 DNA/Protein 等 测 试, 不 连 计 算 机 即 可 完 成 所 有 的 测 试 分 析 与 数 据 输 出 其 工 作 原 理 是 : 分 子 吸 收 紫 外 可 见 辐 射 光 后, 会 发 生 电 子 能 级 跃 迁, 不 同 的 分 子 会 产 生 不 同 的 紫 外 可 见 吸 收 光 谱 由 于 各 种 物 质 具 有 各 自 不 同 的 分 子 原 子 和 不 同 的 分 子 空 间 结 构, 其 吸 收 光 能 量 的 情 况 也 就 各 不 相 同, 因 此, 每 种 物 质 都 有 其 特 有 的 固 定 的 吸 收 光 谱 曲 线, 根 据 吸 收 光 谱 上 某 些 特 征 波 长 处 的 吸 光 度 高 低, 可 以 判 别 或 测 定 该 物 质 的 含 量, 这 就 是 分 光 光 度 定 性 和 定 量 分 析 的 基 础 根 据 朗 伯 - 比 尔 14

15 (Lambert-Beer) 定 律 :A= abc(a 为 吸 光 度,a 为 摩 尔 吸 光 系 数,b 为 吸 收 介 质 的 厚 度,c 为 吸 光 物 质 的 浓 度 ) 可 以 对 溶 液 进 行 定 量 分 析 紫 外 可 见 分 光 光 度 计 是 一 种 很 重 要 的 分 析 仪 器, 无 论 在 物 理 学 化 学 生 物 学 医 学 材 料 学 环 境 科 学 等 科 学 研 究 领 域, 还 是 在 化 工 医 药 环 境 检 测 冶 金 等 现 代 生 产 与 管 理 部 门, 都 有 广 泛 而 重 要 的 应 用 UNICO UV-2800 扫 描 型 紫 外 / 可 见 光 分 光 光 度 计 配 有 SB-1.0 应 用 软 件, 功 能 强 大, 应 用 广 泛 第 一, 定 量 测 试 可 在 190~1100nm 范 围 内, 选 择 所 需 的 测 试 波 长 和 测 试 方 式, 进 行 试 样 的 设 定 波 长 的 吸 光 度 或 透 射 比 的 测 定, 也 可 通 过 输 入 标 样 浓 度 或 浓 度 因 子 直 读 试 样 的 浓 度 第 二, 动 力 学 测 试 可 进 行 设 定 单 波 长 的 吸 光 度 或 透 射 比 的 时 间 扫 描, 也 可 通 过 输 入 浓 度 因 子 将 吸 光 度 转 换 成 浓 度 第 三, 标 准 曲 线 测 试 可 用 标 准 样 品 建 立 设 定 单 波 长 的 吸 光 度 - 浓 度 曲 线, 并 可 用 此 曲 线 测 得 未 知 试 样 的 浓 度 第 四, 定 性 测 试 可 在 190~1100nm 范 围 内 进 行 试 样 的 吸 光 度 透 射 比 或 能 量 方 式 的 波 长 扫 描, 并 可 对 扫 描 得 到 的 光 谱 进 行 波 峰 和 波 谷 的 吸 光 度 ( 透 射 比 ) 值 测 定 第 五, 多 波 长 测 试 可 测 定 不 多 于 32 个 设 定 波 长 的 吸 光 度 或 透 射 比 值 第 六, 脱 氧 核 糖 核 酸 / 蛋 白 质 测 试 可 测 定 脱 氧 核 糖 核 酸 / 蛋 白 质 的 含 量 第 七, 其 它 附 属 功 能 可 选 择 氘 灯 和 钨 灯 的 切 换 波 长, 以 及 对 测 试 资 料 进 行 调 用 存 盘 和 打 印 2.7 SONICS VCX750 超 声 波 破 碎 仪 超 声 波 是 物 质 介 质 中 的 一 种 弹 性 机 械 波, 它 是 一 种 波 动 形 式 超 声 对 细 胞 的 作 用 主 要 有 热 效 应, 空 化 效 应 和 机 械 效 应 超 声 波 破 碎 仪 的 原 理 是 将 电 能 通 过 换 能 器 转 换 为 声 能, 这 种 能 量 通 过 液 体 介 质 ( 如 水 ) 而 变 成 一 个 个 密 集 的 小 气 泡, 这 些 小 气 泡 迅 速 炸 裂, 产 生 的 象 小 炸 弹 一 样 的 能 量, 从 而 起 到 破 碎 细 胞 等 物 质 的 作 用 ( 俗 称 空 化 效 应 ) 超 声 波 细 胞 破 碎 仪 由 超 声 波 发 生 器 和 换 能 器 两 大 部 分 组 成 超 声 波 发 生 器 电 路 将 50/60Hz 的 市 电 转 换 成 18~21KHz 的 高 频 高 压 电 能, 该 能 量 被 输 到 压 电 换 能 器 中, 并 被 转 换 成 高 频 机 械 震 动, 再 经 15

16 变 幅 杆 的 聚 能 和 振 幅 位 移 放 大 后 作 用 于 液 体 中 而 产 生 强 大 的 压 力 波, 这 个 压 力 波 则 会 形 成 千 百 万 的 微 观 气 泡, 随 着 高 频 振 动, 气 泡 将 迅 速 增 长, 然 后 突 然 闭 合, 在 气 泡 闭 合 时, 由 于 液 体 间 相 互 碰 撞 产 生 强 大 的 冲 击 波, 在 其 周 围 产 生 上 千 个 大 气 压 的 压 力 ( 即 超 声 空 化 ) 它 使 得 变 幅 杆 顶 部 产 生 强 有 力 的 剪 切 活 动, 并 使 得 气 体 中 的 分 子 强 力 地 被 搅 动 该 能 量 足 以 将 细 胞 及 各 类 无 机 物 质 破 碎 重 组 生 理 心 理 学 实 验 系 统 的 这 台 SONICS VCX750 超 声 波 破 碎 仪, 其 集 成 温 度 控 制 器 可 防 止 样 品 过 热 ; 微 处 理 器 控 制, 可 以 编 制, 最 多 可 存 贮 10 个 程 序 ;1s 至 10h 定 时 功 能 ; 密 封 式 变 频 器, 隔 离 水 汽 灰 尘 和 腐 蚀 性 气 体 ; 数 字 式 显 示 功 率, 包 括 处 理 时 间 剩 余 处 理 时 间 温 度 脉 冲 激 发 时 间 和 次 数 实 际 功 率 振 幅 等 ; 具 备 脉 冲 激 发 功 能, 独 立 开 关, 脉 冲 激 发 时 间 1s 至 10s 可 调 节 ; 自 动 频 率 控 制 可 变 振 幅 控 制 自 动 振 幅 补 偿 功 能 : 主 要 用 于 组 织 细 胞 细 菌 病 毒 孢 子 及 其 它 细 胞 结 构 的 破 碎 样 品 溶 液 匀 质 乳 化 崩 解 和 分 散 混 合 加 速 反 应 脱 气 筛 分 小 孔 清 洗 等, 广 泛 应 用 于 生 物 医 学 化 学 制 药 食 品 化 妆 品 环 保 等 实 验 室 研 究 及 企 业 生 产 2.8 落 地 式 碎 花 冰 块 制 冰 机 日 本 SANYO 公 司 SIM-F124 落 地 式 碎 花 冰 块 制 冰 机, 其 外 型 尺 寸 为 (mm); 冰 块 形 状 为 碎 花 型 ; 冷 却 方 式 为 空 冷 式 ; 制 冰 能 力 为 125 kg/ 日 ( 环 境 温 度 20 C, 水 温 15 C) 110 kg/ 日 ( 环 境 温 度 30 C, 水 温 25 C); 用 水 量 为 0.15 m 3 / 日 ( 环 境 温 度 20 C, 水 温 15 C) 0.14 m 3 / 日 ( 环 境 温 度 30 C, 水 温 25 C); 产 品 16

17 重 量 为 69Kg; 功 率 为 420W 该 制 冰 机 采 用 独 特 的 微 电 脑 控 制, 残 水 稀 释 方 式, 并 用 水 位 开 关 三 重 控 制 方 式 等 大 幅 的 减 少 了 水 的 使 用 量, 提 高 了 制 冰 能 力, 降 低 了 制 冰 成 本 ; 全 季 节 自 我 管 理, 三 重 控 制 /A.M.C.S 控 制 ( 自 我 健 康 管 理 自 我 支 援 自 动 停 止 自 己 诊 断 ), 复 杂 的 故 障 也 能 正 确 无 误 的 处 理 ; 前 面 操 作, 前 面 取 冰 使 用 方 便, 不 锈 钢 台 板, 大 容 量 储 冰 仓 ; 易 触 摸 部 位 采 用 了 抗 菌 不 锈 钢 钢 板, 并 在 门 封 条 里 加 有 防 霉 剂, 以 控 制 霉 菌 生 长 ; 有 过 温 及 超 负 荷 报 警 灯 该 制 冰 机 所 制 冰 块 适 用 于 实 验 样 品 在 操 作 过 程 中 的 冷 冻 保 存 2.9 超 低 温 冰 箱 美 国 NUAIRE 公 司 NU-6328E-86 超 低 温 冰 箱 采 用 5 寸 特 厚 的 聚 胺 脂 隔 离 层, 增 强 隔 热 及 结 构 保 护 能 ; 目 视 高 度 控 制 器, 以 数 字 显 示 温 度, 操 作 观 看 更 方 便 ; 极 佳 的 静 音 操 作 ; 遥 控 报 警 器 接 口, 用 于 远 程 报 警 及 监 测, 可 靠 安 全 ; 温 度 控 制 范 围 广, 由 -20 至 -86 功 能 : 用 于 保 存 生 物 制 品 化 学 试 剂 血 浆 疫 苗 菌 种 病 毒 生 物 样 本 等 2.10 DL-CJ-1ND 超 净 工 作 台 超 净 工 作 台 是 为 实 验 室 工 作 提 供 无 菌 操 作 环 境 的 设 施, 以 保 护 实 验 免 受 外 部 环 境 的 影 响, 同 时 为 外 部 环 境 提 供 某 些 程 度 的 保 护 以 防 污 染 并 保 护 操 作 者 17

18 DL-CJ-1ND 超 净 工 作 台 是 由 北 京 东 联 哈 尔 仪 器 制 造 有 限 公 司 生 产 此 超 净 工 作 台 采 用 了 层 流 高 效 空 气 过 滤 装 置, 气 流 通 过 粗 效 及 高 效 过 滤 器, 进 行 两 次 过 滤, 延 长 了 过 滤 器 的 使 用 寿 命 该 仪 器 主 要 提 供 无 尘 无 菌 的 局 部 空 气 净 化 工 作 环 境, 它 的 使 用 对 改 善 工 艺 条 件 保 证 产 品 高 精 度 高 纯 度 和 高 可 靠 性 具 有 良 好 的 效 果 其 工 作 原 理 是 当 风 机 启 动 时, 气 流 经 粗 效 过 滤 器 后 进 入 静 压 箱, 再 经 高 效 过 滤 器 二 次 过 滤, 气 流 以 水 平 或 垂 直 层 流 ( 即 单 项 流 ) 的 气 流 形 式 从 高 效 过 滤 器 出 风 面 吹 出, 不 断 下 降 的 气 流 层 以 一 定 的 均 匀 的 断 风 面 风 速 通 过 工 作 区 时, 将 工 作 区 的 尘 埃 颗 粒 及 微 生 物 颗 粒 带 走, 从 而 形 成 无 尘 无 菌 的 洁 净 的 工 作 环 境 当 下 降 气 流 降 到 工 作 台 面 时, 一 部 分 气 流 经 过 工 作 台 面 上 的 气 流 孔 进 入 工 作 台 面 下 部, 然 后 经 循 环 风 道 进 入 静 压 箱 后 再 循 环,( 如 果 设 备 无 循 环 风 道 时, 进 入 气 流 孔 的 气 流 直 接 排 至 室 内 ), 从 而 有 效 地 延 长 了 过 滤 器 的 使 用 寿 命 另 一 部 分 经 前 视 窗 排 出 2.11 美 国 Barnstead 公 司 Easypure Ⅱ 高 纯 水 器 Barnstead Easypure Ⅱ 高 纯 水 器 以 独 特 设 计 可 提 供 最 高 品 质 的 超 纯 水 ; 采 用 遥 控 装 置 ; 伸 展 灵 活 的 供 水 操 作 臂 使 采 水 操 作 更 加 方 便, 使 取 水 和 操 作 更 加 灵 活 方 便 ; 高 精 度 的 水 质 测 量 系 统, 精 确 测 量 产 水 的 电 阻 率 Barnstead Easypure Ⅱ 高 纯 水 器 以 反 渗 透 水 蒸 馏 水 去 离 子 水 为 进 水, 随 时 提 供 18

19 符 合 美 国 材 料 试 验 学 会 ( ASTM) 美 国 病 理 学 会 (CAP) 和 临 床 医 学 会 (NCCLS) 规 定 的 I 级 ( 试 剂 级 ) 超 纯 水, 是 所 有 从 事 化 学 分 析 生 化 研 究 及 细 胞 培 养 所 不 可 缺 少 的 其 产 水 水 质 的 电 阻 率 为 18.2MΩ/cm, 总 有 机 碳 (TOC) 小 于 5ppb 3. 认 知 与 实 验 心 理 学 实 验 系 统 主 要 研 究 人 的 认 知 心 理 活 动, 包 括 知 觉 注 意 学 习 记 忆 言 语 思 维 决 策 等 过 程, 以 及 情 绪 对 认 知 过 程 的 影 响, 目 的 是 探 讨 认 知 活 动 的 心 理 机 制 和 神 经 基 础, 揭 示 人 类 心 智 的 奥 秘 研 究 方 法 包 括 事 件 相 关 脑 电 位 脑 功 能 成 像 眼 动 追 踪 等 3.1 Neuroscan EEG/ERP 系 统 EEG 尤 其 是 ERP(Event-Related brain Potentilas) 是 观 察 大 脑 活 动 的 重 要 窗 口, 是 指 与 一 定 心 理 活 动 ( 即 事 件 ) 相 关 联 的 脑 电 位 变 化 经 过 50 多 年 的 研 究, 科 学 家 们 发 现 了 与 注 意 信 号 感 知 分 析 判 断 决 策 以 及 工 作 记 忆 内 容 更 新 等 认 知 过 程 相 关 联 的 ERP 成 分, 并 得 出 与 疾 病 老 化, 甚 至 与 智 力 差 异 相 关 联 的 特 征 性 变 化 在 进 行 有 关 脑 活 动 过 程 和 脑 功 能 状 态 的 基 础 或 应 用 研 究 中,Neuroscan EEG/ERP 记 录 系 统 为 脑 科 学 的 研 究 提 供 了 很 好 的 技 术 和 研 究 平 台 Neuroscan 具 有 完 善 的 硬 件 设 备, 其 放 大 器 (Synamps2) 全 部 采 用 USB 接 口, 只 有 书 本 大 小 每 个 70 导, 其 中 有 4 个 双 极, 这 是 真 正 的 双 极, 还 有 两 导 High-level 外 接 信 号 输 入 由 于 它 的 频 带 足 够 宽 (DC~3500Hz) 采 样 率 足 够 高 (256 导 每 导 可 达 20,000, 单 导 记 录 可 达 100,000), 可 用 双 极 或 单 极 同 时 记 录 许 多 其 他 的 生 理 信 号 ( 如 心 电 肌 电 ), 一 方 面 可 以 去 除 心 电 和 肌 电 的 干 扰, 另 一 方 面 可 以 进 行 脑 活 动 过 程 与 其 他 生 理 系 统 的 综 合 研 究 Neuroscan 还 具 备 强 大 的 软 件 功 能 (Scan Curry Stim) Scan 具 有 良 好 的 在 线 分 析 功 能, 它 囊 括 了 所 有 的 EEG/ERP 记 录 和 测 量 分 析 方 法, 提 高 了 三 维 空 间 相 关 性 分 析, 更 精 确 地 解 析 源 活 动, 并 提 供 高 分 辨 率 的 EEG/EEG 地 形 图 和 (2D/3D)/EP/ERP 19

20 分 析 功 能 CURRY 具 有 非 常 强 大 的 电 磁 溯 源 分 析 定 位 和 可 视 化 功 能, 为 脑 活 动 源 的 定 位 和 分 析 提 供 了 强 有 力 的 工 具 CURRY 可 以 利 用 MR 和 CT 等 得 到 的 真 实 解 剖 结 构 影 像, 建 立 每 个 被 试 的 颅 骨 和 脑 的 3D 模 型 CURRY 还 可 以 将 功 能 影 像 ( 如 fmri) 和 EEG MEG 的 溯 源 重 建 进 行 比 较, 以 增 强 结 果 的 准 确 性 采 用 CURRY 软 件 可 以 将 磁 共 振 的 数 据 和 脑 电 的 数 据 结 合, 进 行 更 精 确 的 偶 极 子 定 位 (PCA 和 ICA) 和 电 流 密 度 分 析, 同 时 可 以 进 行 电 流 密 度 溯 源 分 析 的 动 态 变 化 的 研 究 STIM2 可 以 对 实 验 进 行 完 整 的 控 制, 同 时 传 递 最 高 质 量 的 刺 激 信 号 STIM 2 是 一 套 完 整 的 刺 激 呈 现 系 统, 包 含 一 个 感 觉 认 知 和 神 经 心 理 学 任 务 库 Neuroscan EEG/ERP 系 统 在 保 证 快 速 有 效 地 处 理 数 据 的 同 时, 也 给 研 究 者 提 供 了 充 分 发 挥 科 研 创 造 性 的 平 台, 其 数 据 格 式 是 公 开 的, 研 究 者 完 全 可 以 根 据 自 身 的 需 要 进 行 创 造 性 的 工 作 3.2 磁 共 振 模 拟 器 功 能 磁 共 振 成 像 ( functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI) 是 在 磁 共 振 基 础 上 发 展 起 来 的 新 技 术, 是 一 种 确 定 血 氧 含 量 是 否 增 加 的 技 术 其 原 理 是 : 人 20

21 脑 在 内 外 刺 激 作 用 下, 其 相 应 脑 功 能 中 枢 的 神 经 元 被 激 活, 神 经 活 动 兴 奋 性 增 强, 局 部 脑 组 织 血 流 量 血 容 量 及 血 氧 消 耗 增 加, 这 就 导 致 脑 激 活 区 静 脉 中 血 氧 浓 度 增 高, 脱 氧 血 红 蛋 白 相 对 减 少 脱 氧 血 红 蛋 白 是 顺 磁 性 物 质, 氧 合 血 红 蛋 白 是 逆 磁 性 物 质 将 这 种 磁 性 物 质 的 相 对 增 减 记 录 下 来, 就 可 反 映 相 关 脑 区 的 激 活 状 态 功 能 磁 共 振 成 像 研 究 需 要 参 与 者 长 时 间 在 扫 描 仪 中 保 持 不 动 这 一 过 程 对 于 很 多 参 与 者 来 说 难 以 完 成 而 导 致 数 据 不 稳 定 甚 至 缺 失 一 些 特 殊 人 群, 如 儿 童 老 年 人 和 精 神 障 碍 患 者 在 磁 共 振 扫 描 仪 中 经 常 出 现 幽 闭 恐 惧 症 和 焦 虑 情 绪, 因 而 他 们 中 途 退 出 实 验 的 可 能 性 很 高 有 些 研 究 中 心 的 实 验 失 败 率 高 达 50%~80%, 浪 费 了 昂 贵 的 扫 描 费 用 使 用 功 能 磁 共 振 模 拟 器 是 有 效 降 低 数 据 缺 失 的 手 段 据 报 道, 采 用 磁 共 振 模 拟 器 进 行 训 练 的 实 验 失 败 率 能 降 低 至 5% 以 下 功 能 磁 共 振 模 拟 器 高 度 仿 真 了 磁 共 振 扫 描 仪 环 境, 能 够 在 正 式 实 验 前 对 参 与 者 进 行 适 应 性 训 练, 使 其 熟 悉 磁 共 振 扫 描 环 境, 在 正 式 实 验 中 能 更 放 松 地 完 成 实 验 任 务 该 磁 共 振 模 拟 器 还 能 帮 助 参 与 者 练 习 实 验 任 务, 并 同 时 采 集 行 为 学 数 据 同 时, 配 置 了 大 容 量 存 储 磁 盘 阵 列 及 高 性 能 集 群 服 务 器, 可 以 为 功 能 磁 共 振 研 究 提 供 数 据 计 算 和 存 储 服 务 4. 行 为 实 验 系 统 主 要 研 究 人 的 心 理 与 行 为 之 间 的 关 系, 研 究 方 法 包 括 虚 拟 现 实 行 为 观 察 等 4.1 虚 拟 实 验 系 统 空 间 认 知 实 验 室 主 要 应 用 增 强 现 实 和 虚 拟 现 实 系 统 来 研 究 人 类 的 空 间 认 知 本 质 这 套 增 强 现 实 系 统 主 要 由 计 算 机 追 踪 系 统 和 呈 现 设 备 构 成, 通 过 追 踪 系 统 发 射 超 声 波, 接 受 器 接 受 超 声 波 来 对 人 的 位 置 和 朝 向 进 行 精 确 定 位, 从 而 精 确 地 呈 现 周 围 的 虚 拟 和 真 实 环 境 那 么 人 如 何 记 住 空 间 中 物 体 的 位 置, 人 又 是 如 何 记 住 环 境 中 各 个 地 点 的 位 置, 比 如 飞 行 员 如 何 记 住 座 舱 里 仪 表 的 位 置, 这 些 基 础 的 认 知 问 题 都 可 以 在 增 强 21

22 现 实 的 平 台 上 研 究 基 于 这 些 基 础 认 知 问 题, 还 可 以 将 增 强 现 实 应 用 到 盲 人 和 汽 车 导 航 系 统 的 优 化 设 计 移 动 式 计 算 系 统 的 空 间 化 界 面 设 计 军 事 和 航 天 人 员 的 选 拔 和 训 练 等 方 面 原 理 : 虚 拟 现 实 (Virtual Reality), 简 称 VR 或 称 灵 境 技 术, 实 际 上 是 一 种 可 创 建 和 体 验 虚 拟 世 界 (Virtual World) 的 计 算 机 系 统 此 种 虚 拟 世 界 由 计 算 机 生 成, 可 以 是 现 实 世 界 的 再 现, 亦 可 以 是 构 想 中 的 世 界, 用 户 可 借 助 视 觉 听 觉 及 触 觉 等 多 种 传 感 通 道 与 虚 拟 世 界 进 行 自 然 的 交 互 它 是 以 仿 真 的 方 式 给 用 户 创 造 一 个 实 时 反 映 实 体 对 象 变 化 与 相 互 作 用 的 三 维 虚 拟 世 界, 并 通 过 头 盔 显 示 器 (HMD) 数 据 手 套 等 辅 助 传 感 设 备, 提 供 用 户 一 个 观 测 与 该 虚 拟 世 界 交 互 的 三 维 界 面, 使 用 户 可 直 接 参 与 并 探 索 仿 真 对 象 在 所 处 环 境 中 的 作 用 与 变 化, 产 生 沉 浸 感 VR 技 术 是 计 算 机 技 术 计 算 机 图 形 学 计 算 机 视 觉 视 觉 生 理 学 视 觉 心 理 学 仿 真 技 术 微 电 子 技 术 多 媒 体 技 术 信 息 技 术 立 体 显 示 技 术 传 感 与 测 量 技 术 软 件 工 程 语 音 识 别 与 合 成 技 术 人 机 接 口 技 术 网 络 技 术 及 人 工 智 能 技 术 等 多 种 高 新 技 术 集 成 之 结 晶 其 逼 真 性 和 实 时 交 互 性 为 系 统 仿 真 技 术 提 供 有 力 的 支 撑 它 同 时 具 有 沉 浸 性 (immersion) 交 互 性 (interaction) 和 构 想 性 (imagination), 使 人 们 能 沉 浸 其 中, 超 越 其 上, 出 入 自 然, 形 成 具 有 交 互 效 能 多 维 化 的 信 息 环 境 虚 拟 现 实 技 术 的 应 用 十 分 广 泛, 在 心 理 治 疗 领 域, 可 以 模 拟 一 个 虚 拟 的 场 景, 让 恐 高 症 ( 比 如 飞 行 恐 高 症 ) 的 人 在 虚 拟 的 环 境 中 进 行 训 练, 可 以 渐 次 暴 露 楼 房 的 高 度, 或 者 渐 次 暴 露 恐 惧 的 事 物, 逐 渐 提 高 患 者 对 恐 惧 的 阈 限, 从 而 改 善 患 者 的 症 状 ; 在 军 事 训 练 中, 可 以 模 拟 虚 拟 的 天 空 环 境 让 飞 行 员 或 驾 驶 员 在 模 拟 的 虚 拟 环 境 中 使 用 真 实 的 驾 驶 座 舱 进 行 训 练 ; 在 空 间 认 知 领 域, 可 以 通 过 模 拟 虚 拟 物 体 和 虚 拟 的 空 间 环 境, 22

23 来 研 究 人 类 采 用 何 种 空 间 参 照 系 来 获 取 和 表 征 空 间 信 息, 人 如 何 利 用 空 间 记 忆 来 指 导 人 的 空 间 行 为 4.2 行 为 观 察 记 录 分 析 系 统 (The Observer 5.0) 行 为 观 察 记 录 分 析 系 统 是 一 个 行 为 编 码 和 分 析 的 世 界 标 准 软 件 系 统, 具 有 20 年 追 踪 记 录 的 历 史, 被 很 多 科 学 论 文 引 用, 是 应 用 于 许 多 学 科 的 高 价 值 的 研 究 工 具 行 为 观 察 记 录 分 析 系 统 将 已 证 明 的 理 论 和 前 沿 技 术 结 合 起 来, 有 助 于 进 行 多 种 研 究 原 理 :Observer 行 为 观 察 分 析 系 统 为 一 套 行 为 记 录 分 析 系 统, 研 究 人 员 事 先 将 被 研 究 对 象 的 行 为 进 行 编 码, 行 为 发 生 过 程 中 研 究 人 员 将 观 察 到 的 行 为 按 编 码 输 入 到 计 算 机, 软 件 通 过 编 码 识 别 各 种 行 为 后, 进 行 分 类 整 理 统 计 分 析, 从 而 得 到 行 为 报 告 该 系 统 适 用 于 各 种 情 景 : 现 场 记 录 从 录 像 记 录 整 合 生 理 数 据 可 以 获 得 丰 富 且 有 意 义 的 数 据 ; 准 确 定 量 描 述 行 为 活 动 ; 自 动 准 确 记 录 行 为 活 动 的 时 间 ; 在 行 为 研 究 中 将 生 理 数 据 和 视 频 整 合 起 来 ; 选 择 过 滤 相 关 数 据 ; 计 算 统 计 参 数, 评 价 可 靠 性, 创 建 过 度 性 矩 阵 ; 剪 辑 感 兴 趣 的 录 像 片 段 ; 在 一 个 项 目 中 采 用 团 队 工 作 方 式 行 为 观 察 记 录 分 析 系 统 (The Observer 5.0) 包 含 了 行 为 研 究 所 有 必 须 的 方 面, 支 持 研 究 项 目 的 整 个 工 作 流 程, 包 括 建 立 编 码 方 案 输 入 数 据 数 据 管 理 统 计 分 析 可 靠 性 分 析 1) 行 为 观 察 记 录 分 析 系 统 编 码 录 入 版 本 (Coder Licenses): 行 为 观 察 记 录 分 析 系 统 编 码 录 入 版 本 是 采 集 和 编 辑 行 为 数 据 的 专 门 工 具, 是 行 为 观 察 记 录 分 析 系 统 的 一 个 模 块, 是 行 为 观 察 记 录 分 析 系 统 的 限 制 版 2) 导 入 数 据 : 行 为 观 察 记 录 分 析 系 统 是 一 个 开 放 的 系 统, 允 许 从 其 他 系 统 导 入 数 据 可 用 于 分 析 面 部 表 情 分 析 系 统 (FaceReader) 和 键 盘 记 录 软 件 (ulog ) 采 集 的 数 据 a) 面 部 表 情 分 析 系 统 面 部 表 情 分 析 系 统 是 世 界 上 第 一 个 能 够 自 动 分 析 面 部 表 情 的 研 究 工 具 23

24 用 户 能 够 客 观 的 评 估 个 人 的 情 绪 将 人 的 情 绪 分 为 : 喜 悦 悲 伤 生 气 厌 烦 惊 奇 害 怕 和 没 有 表 情 b) 键 盘 记 录 软 件 键 盘 记 录 软 件 是 自 动 记 录 用 户 和 系 统 交 互 过 程 的 工 具 它 能 够 记 录 基 本 的 电 脑 运 作 事 件 : 如 点 击 鼠 标, 滚 动 窗 口, 敲 击 键 盘, 改 变 视 窗 大 小, 激 活 视 窗 和 应 用 程 序 等 3) 导 出 数 据 : 利 用 这 个 功 能 可 以 将 大 多 数 观 察 数 据 导 出 系 统 a) 行 为 型 式 分 析 软 件 (Theme ): 行 为 型 式 分 析 软 件 依 据 事 件 彼 此 间 的 时 间 关 系, 探 测 出 有 统 计 显 著 性 的 时 间 型 式 尤 其 分 析 社 会 互 动 性 时 更 有 效 b) MatMan :MatMan 分 析 社 会 关 系 矩 阵 用 于 分 析 小 组 行 为 : 社 交 网 络 中 的 互 动 性 和 等 级 关 系 24