《非损伤微测系统设备操作规范》

T/ZFLXXXX—2025

非损伤微测系统标准操作规程

1范围

本标准规定了一种非损伤微测系统标准操作的规程。

本标准适用于非损伤微测技术领域。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB4793电子测量仪器安全要求

GB6587.7电子测量仪器基本安全实验

GB19489-2008实验室生物安全通用要求

GB/T601-2002化学试剂标准滴定溶液的制备

GB/T603-2002化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备

GB/T6682-2008分析实验室用水规格和试验方法

GB/T12519-2010分析仪器通用技术条件

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

离子流速ionflux

每一秒钟通过一个平方厘米的该离子/分子皮摩尔数。

3.2

非损伤微测系统Non-invasiveMicro-testTechnology

用于检测活体生物、非生物材料表面微观区域特定离子分子扩散方向及速率的技术，即离子分子“流

速”。常用于检测活体生物组织、细胞表面的离子分子跨膜转运，非生物材料表面离子分子的扩散，可

用于研究基因、蛋白生理功能、材料表面腐蚀机理等。检测灵敏度为10-12～10-15mol·cm-2·s-1，空间分

别率为0.1μm。

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4操作规程

4.1系统开机

1)打开稳压电源。

2)启动气泵，确保防震台充气正常。

3)依次打开计算机、信号处理器、运动控制器和显微镜。

4)系统运行环境温度：15〜25℃（59〜77℉）。

5)系统运行环境湿度：50％至60％。

4.2启动软件

启动非损伤离子分子流速检测软件软件后，登录进入软件界面。

4.3安装流速传感器

1)选择流速模块类型，确保流速转换器已经正确安装在信号处理器对应端口。

2)触摸或握住流速转换器时，请佩戴防静电手腕，以防止损坏流速转换器。

3)在将流速转换器接口插入信号处理器端口期间，必须关闭信号处理器的电源，否则极有可能损

坏信号处理器。

4.4选择测定流速模块

首先选择要测定的流速模块类型：单离子、单分子、双离子、离子&分子。

4.5离子选择性流速传感器制作

1)要制作离子选择性流速传感器（以下简称“流速传感器”），必须正确灌充相应的电解液（又

称：灌充液）和液态离子交换剂（以下简称“LIX”）到非损伤流速传感器尖端。

2)选择待测离子的LIX，打开瓶盖，取出内管。

3)从耗材盒中取出LIXholder载体。

4)将LIXholder载体的尖端小心浸入内管中（切勿碰到管内壁造成载体损坏），使尖端充满LIX。

5)将蘸有LIX的LIXholder载体安装到与LIX压力调节器相连的橡胶管末端的T型固定架中。

转动螺帽将其拧紧，使二者紧密连接。

6)将T型固定架的金属接头安装到显微镜左侧的手动三维操纵器上较长的支架中。

7)旋转手动三维操纵器X、Y和Z轴旋钮移动LIXholder载体，使尖端在显微镜下可见。

8)在显微镜下观察LIXholder载体时，使用LIX压力调节器通过以下步骤向LIX轻轻施加压力。

9)取出装有待测离子电解液的注射器，将其插入流速传感器的尾端。向流速传感器中注入约10mm

长的电解液柱。

10)将流速传感器安装到与注射器相连的橡胶管尾端的T型固定架中，转动螺帽将其拧紧。将T

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型固定架安装到传感器固定架上，拧紧黑色螺母将其固定。

11)三通阀使用方法：阀门有3个箭头和1个标有“OFF”的方向。“OFF”意思是阻止空气流通，

箭头意思是允许空气流通。

12)将电解液推到流速传感器尖端。

13)将传感器固定架放在显微镜载物台的右侧。

14)转动显微镜载物台的旋钮，将流速传感器的尖端移动到显微镜视图下。此时先使其远离LIX

holder载体。

15)通过调整显微镜载物台旋钮和手动三维操纵器旋钮，使LIXholder载体和流速传感器位于同

一Z平面上。通过显微镜观察时，两者应该同时清晰。

16)沿X方向移动流速传感器，直到其接触到LIX的凸液面。LIX应通过毛细作用自动进入流速传

感器。确保三通阀的阀门仍设置在位置。

17)有LIX进入流速传感器后，将三通阀的阀门调整到位置B以阻止空气流通。此时LIX应该停止

移动。

18)轻轻推动注射器，LIX液柱会慢慢移回LIXholder载体中。注意不要用力推：如果将所有的

LIX推出，则可能会将电解液推入LIXholder载体中，导致LIX污染。

19)将LIX朝着LIXholder载体方向推至尽可能近的位置，然后再次将其缓慢拉回流速传感器中。

以这种方式反复推拉大约3-4次。

20)根据所需灌充的LIX类型，在流速传感器内吸入正确的LIX长度。

21)LIX灌充长度正确后，将注射器固定在适当的位置。在X方向上移动流速传感器使其远离LIX

holder载体。然后将三通阀的阀门调整到位置C以释放压力。

22)此时流速传感器中LIX应该保持在原位。在显微镜下观察，确认LIX长度是否正确。

23)NMT专用传感器固定架(带银丝)准备好后，将制作好的流速传感器从传感器固定架和T型固定

架上取下待用。

24)拿起NMT专用传感器固定架（带银丝），将银丝压在一个平坦的表面（如桌面）上。使用细砂

纸轻轻地打磨银丝，打磨长度大约2厘米左右。

25)将氯化液倒入圆形容器中。将圆形容器放入到显微镜底板上的凹槽中。

26)将NMT专用传感器固定架（带银丝）插入银丝氯化固定块上的红色接线柱中，银丝方向向下，

将铂丝插入旁边的黑色接线柱中。

27)握住银丝氯化固定块，拧松侧面的旋钮。将其向下滑动，使银丝浸入氯化溶液中。铂丝只需将

尖端浸入，NMT专用传感器固定架的银丝浸入溶液长度约1cm。拧紧旋钮固定银丝氯化固定块。

28)将银丝置于氯化溶液中约20-30秒。此时可以看到铂丝周围有一些小气泡。完成后，抬起银丝

氯化固定块，将银丝和铂丝从溶液中取出。

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29)断开电池导线，卸下NMT专用传感器固定架（带银丝）。此时银丝尾端应该已氯化处理，表面

呈现银白色或灰白色。

30)氯化完毕后，取下铂丝，将其放入收纳盒中保存，盖上圆形容器盖子保存氯化液。

4.6离子流速传感器的安装

1)将氯化好银丝的NMT专用传感器固定架从已灌充电解液和LIX的流速传感器后端插入，直至流

速传感器后端与NMT专用传感器固定架接触。此时银丝应浸入电解液中，但与流速传感器尖端

保持一定距离。

2)佩戴好防静电手腕，将安装好的流速传感器与流速转换器相连接。

4.7流速传感器基础定位

1)要在显微镜下定位流速传感器，先使用高精密自动化三维运动平移台上的滑块进行调节，见下

图。拧松其中一个滑块的旋钮，水平或垂直滑动，然后拧紧旋钮使其固定在当前位置。这样可

以使流速传感器的尖端尽可能靠近显微镜载物台中心位置。也可以使用内六角螺丝刀松开交叉

杆架来调节流速转换器位置，请注意操作过程必须佩戴防静电手腕。

2)转动电机旋钮，在X、Y和Z方向上移动流速传感器，使流速传感器尖端更精确的位于显微镜

物镜上方。进行此操作时可以使用低倍物镜。

3)快速、准确地在显微镜下找到流速传感器尖端方法：

a.将显微镜物镜调整到最高位置。

b.使用滑块水平降低流速传感器，使流速传感器尖端靠近物镜。

c.旋转高精密自动化三维运动平移台的X轴电机旋钮，将传感器尖端定位在显微镜视场之外，

如高精密自动化三维运动平移台安装在右侧，则该视场通常位于左侧。

d.旋转Y轴电机旋钮来回扫动流速传感器，直到看到流速传感器越过视场；调整X轴使流速

传感器后退，直到看到流速传感器尖端为止。

e.旋转Z轴电机旋钮或升高/降低显微镜物镜使传感器尖端的图像清晰。

4)找到传感器尖端后，需确认流速传感器尖端是否完好无损且干净。

5)如果流速传感器尖端正常，则可以继续校准和测试流速传感器。

4.8流速传感器的校准

1)将配制好的校准液倒入两个塑料培养皿中。

2)将装有较高浓度校准液的培养皿放在载物台上，将参比电极用去离子水冲洗后安装到参比电极

支架上，固定好后将其插入溶液中，然后将流速传感器降低插入溶液中。

3)流速传感器尖端需浸入校准液，但注意不要触及培养皿底部。参比电极和离子流速传感器之

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间的距离需保持相对恒定。更换校准液之前，需用去离子水将参比电极清洗干净。

4)调节显微镜及高精密自动化三维运动平移台，使流速传感器的图像清晰的呈现在显示器上，以

确认流速传感器尖端的LIX正常。

5)直接在对话框中填入校准液1的浓度值，开始采集流速传感器信号读数，电极输出项显示流速

传感器读数，图形上也会出现相应的数值变化。

6)观察电极输出项，读数稳定后（若变化范围在±1mV），点击确定，电极输出项显示最终读数。

7)将离子流速传感器从校准液中取出。取出参比电极，用滤纸将表面溶液吸干。将校准液1从显

微镜载物台上取下。

8)将第二个校准液放在显微镜载物台上，该溶液浓度较低，将其命名为校准液2。将流速传感器

和参比电极放入校准液2中。

9)直接在对话框中填入校准液2的浓度值，开始采集流速传感器信号读数，电极输出项显示流速

传感器读数，图形上也会出现相应的数值变化。

10)观察电极输出项，读数稳定后（若变化范围在±1mV），点击确定，电极输出项显示最终读数。

11)校准液1和校准液2电极输出项读数确定后，会自动显示流速传感器计算后的校准斜率，正常

校准斜率应在范围内，超过此斜率范围的流速传感器不可以使用。

4.9样品固定及观察。

1)将样品固定于培养皿中，使之不受干扰与移动。通常组织样品可以用机械方法固定；单细胞如

贴壁生长则无需再次固定，如悬浮生长可使用多聚赖氨酸固定或显微操作方法固定。

2)加入适量测试液，使液面没过样品5mm。将培养皿置于显微镜视野下，打开显微成像装置光源，

先在低倍镜下找到样品，然后调整到合适的放大倍数，使样品可以在显示器中显示。如流速传

感器位于右侧，则样品稍偏左可以更加方便实验，反之亦然。

3)如果用滤纸条和树脂块固定样品，建议调整载物台旋钮使其横向移动，先在视野中找到滤纸条

的边缘，然后沿滤纸条边缘找到样品。然后调整载物台z轴旋钮，使样品在显微镜视野中可见。

4.10流速传感器与样品定位细节

1)用低倍物镜在显微镜下再次找到流速传感器，将其尖端移动到视野中央，然后切换到测试样品

所需的高倍物镜，确保视野中仍能看到流速传感器尖端。

2)降低物镜，再次聚焦在样品上，然后将焦距调回原位，以便看到流速传感器位置。根据样品的

位置，使用X轴和Y轴电机旋钮将流速传感器移到视野一侧，确保流速传感器尖端和样品不会

重叠。

3)再次将焦点降低到样品上，使用Z轴电机旋钮将流速传感器朝样品方向降下。流速传感器应慢

慢聚焦。

4)当样品和流速传感器尖端的都清晰时，关闭屏蔽罩，从外部控制高精密自动化三维运动平移台

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移动。

5)按下运动控制器上的“Motion”按钮，蓝色指示灯亮起，表示运动控制已打开。请注意，如果

中途需要手动调整高精密自动化三维运动平移台，必须先关闭此按钮。

6)进入软件后，点击主界面右侧按钮进入界面。

7)通过左、右、上、下四个方向键来分别控制流速传感器沿X轴、Y轴方向运动，通过Home/End

键控制流速传感器沿Z轴方向运动。

8)每次使用按键调整流速传感器，其移动距离会显示在“μm/Keyhit”框中。可以在对话框中输

入所需移动距离，也可以使用+/-键快速将距离加倍或减半。

9)调整流速传感器使其逐渐接近样品，直到它们之间距离约为2-5μm。如果移动步距意外过大，

请快速按“停止”按钮使流速传感器立即停止移动。

10)可以通过“旋转”调整流速传感器移动方向的角度，范围在-180°—+180°，同时在测试样品

界面下的采样规则中自动进行数据测定时，也可以使用此功能来调整测定方向以便适用不同样

品形状。

4.11开始测试

1)首先要选择测试中所使用的采样规则，常用的采样规则已经在软件中预先安装并设置完毕，用

户只需选择相应的采样规则即可。

2)点击测试样品界面中的标记，会弹出对话框，可以对样品信息进行文字添加，确定后点击添加

按钮。

3)选择的采样规则及添加标记后的相关信息会保存在右侧中，以便后续查看。

4)调整好样品和传感器之间的位置后，单击视频功能区域中的“截图”按钮以截取图像。

5)开始测定样品浓度及流速等信息。浓度及流速的实时数据会以图形的形式在界面左侧显示，测

定的同时数据会记录保存在界面右侧中。

6)点击停止按键，停止测试。

4.12数据及图形输出

1)全部测试完毕后，点击数据输出按键。

2)可以在测试数据图型中添加“注释”的功能。

3)软件中有将测试数据图表以图片形式保存的功能。

4.13结束测试

1)将流速传感器从传感器固定架上取下，放入废弃罐中，以免腐蚀NMT专用传感器固定架上的银

丝。

2)取出参比电极用去离子水冲洗干净后，将参比电极放入3MKCl溶液浸泡保存。

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3)实验结束后，将各方向上的位移传递架恢复到初始默认位置（请参见第6章节）。

4)关闭计算机、信号处理器、运动控制器、显微镜、显示器等设备电源。

5注意事项

5.1流速传感器

1)流速传感器开口（尖端直径）很重要，流速传感器的尖端直径决定了实验的空间分辨率及流速

传感器的输入电阻，同时流速传感器尖端的形状很大程度上决定着吸附LIX的能力。

2)LIX的长度随流速传感器种类不同而不同，灌充长度影响尖端的电阻，灌充过长的话电阻增大，

流速传感器稳定较慢。而灌充过短的话容易造成LIX泄漏。

3)LIX在空气中暴露时间过长导致失效，建议更换LIX；

4)流速传感器尖端灌充液挥发结晶堵塞流速传感器，建议更换流速传感器；

5)流速传感器内有杂质或灰尘，建议更换流速传感器。

6)流速传感器尖端被堵，可用流速传感器先吸取一些LIX后再施加压力即可将灌充液推出。

5.2测试液和校正液

1)测试液可尽量和样品的培养液一致，保证样品的活性。

2)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）。

3)测试液中待测离子的浓度不宜过高，尽量维持在一个较低的水平。

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)不同的校准液之间的浓度一般相差10倍（特殊的分子除外）。

6)测试液和校准液最好用相应成分的母液（例如：100倍的母液）稀释进行配制，避免直接称量

误差较大，导致浓度不准确，影响校准和测试。

7)测试液和校准液pH的调节需注意，不能用含有待测离子的酸或碱调节，如测定Na+

8)时调节pH值不能用NaOH，否则就使溶液中的Na+含量增加，可用较少量的KOH调节，最好用

氯化胆碱或Tris。

5.3银丝氯化

1)用作氯化银丝的电解液的浓度不能太高，用0.1MHCl/KCl即可；

2)电池电力不足会导致银丝氯化效果不好。

5.4实验测试

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1)损伤微测技术实验时，如果要加入药物刺激样品，最好把药物溶于测试液，然后添加溶液到测

试容器中，尽量不要用其他液体溶解药物，否则测试容器中的测试液成分会改变，可能给样品

造成额外刺激，导致实验数据不稳定。

2)加入刺激药物的浓度最好为中等浓度，向测试容器中加入的溶液体积适当多一些。如果刺激药

物浓度太高，加入的溶液量太少，会对样品产生一个高浓度的刺激，而不是药物终浓度的刺激，

可能对样品影响过大，导致实验数据不稳定。

3)可以通过扫点实验的方法确定样品的测试位置。扫点实验即对样品的不同部位或不同区域进行

检测，然后根据检测信号的结果选择出测试位置。

4)选择样品信号的最强的位置。

5)按照实验预期选择样品内流或外排最强的位置。

6)对对照组和处理组分别进行扫点实验，选择处理前后差异最大的位置。

6日常维护

6.1高精密自动化三维运动平移台

1)定期除尘。必须使用鼓风机或空气压缩罐（单独购买）定期吹掉高精密自动化三维运动平移台

上的灰尘，吹掉三个导程螺杆上的灰尘尤为重要。

2)维护导程螺杆。首先用鼓风机/空气压缩罐吹掉所有灰尘，然后用蘸有无水乙醇的棉签彻底擦

拭整个导程螺杆。

3)使用高精密自动化三维运动平移台时，注意不要让X/Y/Z的任一运动平移台长时间保持在极限

位置附近。

6.2显微镜

1)显微镜不用时，需盖上防尘罩。

2)光学表面需使用不起毛的棉布、镜头纸或沾有特殊镜头清洗液（单独购买）的棉签进行清洁。

轻轻擦拭低倍物镜和高倍物镜的表面，不要用力过猛，以免造成划痕。

3)如果显微镜外壳有污渍，需要用乙醇清洗。注意请勿让溶液渗入显微镜，导致显微镜内部的电

子元件短路或烧毁。

4)显微镜放置位置必须保持干燥。

5)移动显微镜时，一只手握住颈部，另一只手握住底座。为防止镜头或其他部件掉落，请勿用一

只手提起显微镜。

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6.3选择性离子流速传感器制备装置

1)使用过程中，工作台上可能会残留大量填充液，且溶液离子浓度较高，因此每次使用后，需将

残留溶液用干净的吸水纸擦干，然后定期用乙醇清理工作台。

2)定期除尘

3)选择性离子流速传感器制备装置中的手动三维操纵器的移动范围比高精密自动化三维运动平

移台短，特别注意请勿让X/Y/Z运动平移台长时间处于靠近边缘位置，每次使用后，需将所有

运动平移台恢复到初始位置。

4)选择性离子流速传感器制备装置中有一些塑料和橡胶零件。使用时请注意不要用力过大。存放

时请勿挤压或弯曲。

6.4参比电极

1)超低渗固体参比电极（参比电极）在测量过程中与流速传感器形成闭环，并提供参考电位。参

比电极中充满3MKCl溶液，如果长时间暴露在空气中，会慢慢蒸发，留下KCl晶体。

2)为防止出现此问题，请执行以下操作：

每次实验结束后，将参比电极放置到充满3MKCl溶液的收纳管中保存，防止参比电长时间暴

露在空气中。

每月定期检查参比电极和收纳管，确保参比电极套管和收纳管内3MKCl溶液充足（如参比电

极套管中溶液不足，请使用系统提供的注射器套装进行灌充）。

如果不小心忘记将参比电极放在收纳管中保存，且参比电极的前端开始出现KCl晶体，可以将

参比电极的尖端浸泡在蒸馏水中，直到晶体完全溶解。如果长时间忘记将参比电极放在收纳管

中保存，套管内出现KCl晶体，可以先用高纯水灌充，晶体溶解后，用注射器从套管中取出溶

液。重复此操作1-2次后，注入3MKCl溶液。

6.5流速转换器

1)流速转换器包含精密电子组件，当暴露于静电时，这些电子组件可能会损坏。

2)操作系统时，室内湿度应保持在50%-60%。如有必要，可以使用加湿器。

3)操作过程中，操作人员必须佩戴防静电腕，尽量减少与流速转换器的直接接触。

A

10

ICS点击此处添加ICS号

CCS点击此处添加CCS号

ZFL

中关村旭月非损伤微测技术产业联盟团体标准

T/ZFLXXXX—2025

非损伤微测系统标准操作规程

Standardoperatingproceduresfornon-invasivemicro-testtechnology

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中关村旭月非损伤微测技术产业联盟发布

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非损伤微测系统标准操作规程

1范围

本标准规定了一种非损伤微测系统标准操作的规程。

本标准适用于非损伤微测技术领域。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB4793电子测量仪器安全要求

GB6587.7电子测量仪器基本安全实验

GB19489-2008实验室生物安全通用要求

GB/T601-2002化学试剂标准滴定溶液的制备

GB/T603-2002化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备

GB/T6682-2008分析实验室用水规格和试验方法

GB/T12519-2010分析仪器通用技术条件

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

离子流速ionflux

每一秒钟通过一个平方厘米的该离子/分子皮摩尔数。

3.2

非损伤微测系统Non-invasiveMicro-testTechnology

用于检测活体生物、非生物材料表面微观区域特定离子分子扩散方向及速率的技术，即离子分子“流

速”。常用于检测活体生物组织、细胞表面的离子分子跨膜转运，非生物材料表面离子分子的扩散，可

用于研究基因、蛋白生理功能、材料表面腐蚀机理等。检测灵敏度为10-12～10-15mol·cm-2·s-1，空间分

别率为0.1μm。

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T/ZFLXXXX—2025

4操作规程

4.1系统开机

1)打开稳压电源。

2)启动气泵，确保防震台充气正常。

3)依次打开计算机、信号处理器、运动控制器和显微镜。

4)系统运行环境温度：15〜25℃（59〜77℉）。

5)系统运行环境湿度：50％至60％。

4.2启动软件

启动非损伤离子分子流速检测软件软件后，登录进入软件界面。

4.3安装流速传感器

1)选择流速模块类型，确保流速转换器已经正确安装在信号处理器对应端口。

2)触摸或握住流速转换器时，请佩戴防静电手腕，以防止损坏流速转换器。

3)在将流速转换器接口插入信号处理器端口期间，必须关闭信号处理器的电源，否则极有可能损

坏信号处理器。

4.4选择测定流速模块

首先选择要测定的流速模块类型：单离子、单分子、双离子、离子&分子。

4.5离子选择性流速传感器制作

1)要制作离子选择性流速传感器（以下简称“流速传感器”），必须正确灌充相应的电解液（又

称：灌充液）和液态离子交换剂（以下简称“LIX”）到非损伤流速传感器尖端。

2)选择待测离子的LIX，打开瓶盖，取出内管。

3)从耗材盒中取出LIXholder载体。

4)将LIXholder载体的尖端小心浸入内管中（切勿碰到管内壁造成载体损坏），使尖端充满LIX。

5)将蘸有LIX的LIXholder载体安装到与LIX压力调节器相连的橡胶管末端的T型固定架中。

转动螺帽将其拧紧，使二者紧密连接。

6)将T型固定架的金属接头安装到显微镜左侧的手动三维操纵器上较长的支架中。

7)旋转手动三维操纵器X、Y和Z轴旋钮移动LIXholder载体，使尖端在显微镜下可见。

8)在显微镜下观察LIXholder载体时，使用LIX压力调节器通过以下步骤向LIX轻轻施加压力。

9)取出装有待测离子电解液的注射器，将其插入流速传感器的尾端。向流速传感器中注入约10mm

长的电解液柱。

10)将流速传感器安装到与注射器相连的橡胶管尾端的T型固定架中，转动螺帽将其拧紧。将T