Witwatersrand大学在最新研究项目上使用尼康计量Micro-CT扫描仪

约翰内斯堡的Witwatersrand大学正在使用尼康计量微型CT扫描仪在其古典科学院。欧洲杯线上买球

陶子于1924年在南非被发现,它是第一块同时显示出人类和类人猿特征的古人类化石,这个物种后来被命名为非洲南方古猿。据估计,这具化石有250万年的历史,包括大部分的面部、带有牙齿的下颌骨和颅骨内部的天然石灰石铸模(内腔)。对该化石和类似化石的解剖研究表明,该物种经常直立行走,但大脑只有猿类大小。

多年来,研究汤恩化石的学者们一直表示,这名孩子死时估计有三到四岁,头骨上的缝合线是开放的,这使得出生后的大脑得以广泛发育。这表明它成年后的大脑体积比之前认为的要大,这意味着它是智人(现代人类)的真正祖先。最近更多基于医学CT(计算机断层扫描)技术的研究证实了这一观点。

现在,Witvatersra欧洲杯线上买球nd(Wits)大学的古典中心,约翰内斯堡,使用尼康计量微孔X射线CT(Micro-CT)扫描仪来互相深入看一下部分颅骨和内塞。该想法是看看先前的研究结论是否可以使用更大的空间分辨率来证实,通常是医疗CT扫描仪的10至100倍。世界上有很少的非破坏性,放射线3D成像设施,用于研究史前生活的机构。

Wits进化研究所(ESI)高级研究员Kristian Carlson博士说:“我们的尼康计量设备获得的更高分辨率的表面细节,使我们能够更好、更精确地分析部分头盖骨和内模曲面。2020欧洲杯下注官网

“哥伦比亚大学的拉尔夫·霍洛威教授、佛罗里达大西洋大学的道格拉斯·布罗德菲尔德教授和我就这个主题写了一篇论文,目前正在接受同行评审,我们希望今年晚些时候发表。”

Taung Child标本在尼康计量XTH 225/320 LC双源微ct系统中进行扫描,该系统使用制造商的Inspect-X软件来控制机器和进行图像重建。该扫描仪可以容纳23厘米的球体内的物体,或更长的物体,如果扫描部分和数据缝合在一起。为了最大限度地提高操作灵活性,该机器配备了旋转和静态反射225千伏目标和更强大的320千伏静态目标,以实现更致密的化石和地质样品的穿透。使用的可视化和分析软件包是VG Studio Max的Volume Graphics和Avizo Standard和Avizo Fire的FEI可视化科学集团。欧洲杯线上买球

该研究中心选择尼康计量作为供应商的两个主要原因是,该系统能够配备不同来源的灵活性,以及非常有经验的本地服务和支持团队的存在。

为了获得部分头盖骨的详细3D图像,x射线源设置为135 kV和400µa,创建了6000个旋转标本的投影。将投影到面板上的化石图像放大后,得到55.5µm大小的各向同性体素(3D像素),具有非常好的空间分辨率。应用了自动修正梁硬化和降低噪声的协议。

非破坏性分析是珍贵标本研究的关键

易碎的、罕见的和通常有价值的标本可以在不损害它们的情况下使用CT成像进行研究。与医院里使用无线电波扫描病人的核磁共振扫描仪不同,CT通过标本的x射线横截面进行数字化重建,生成虚拟的3D计算机模型,可以在内部和外部进行操作、切片、解剖和测量。CT的一个主要优点是,它可以根据材料的密度特性来分离材料,因此硬化的沉积物可以在3D可视化中很容欧洲杯足球竞彩易地从骨骼化石中分离出来。

另一个有用的应用是虚拟重建骨折的能力,并对右侧骨骼进行镜像,以模拟左侧骨骼的样子,构建更精确的图像。此外,如果决定对标本进行物理解剖,首先进行CT扫描,确定岩石中化石的位置和方向,可以更快、更准确、更安全地完成。

这种类型的研究可以由许多其他学科的科学家进行,数据可以与世界各地的同事共享。在约翰内斯堡的微型ct设施已经被参与植物学、医学研究、地质学、采矿和考古学的其他研究人员以及该大学的艺术学院使用。欧洲杯线上买球

合作延伸到大学之外,来自四到五个博物馆和类似数量的南非学术机构的人利用了这些设备。2020欧洲杯下注官网该国的卡鲁地区出产恐龙,甚至更古老的爬行动物和两栖动物供分析。

Bruce Rubide是智慧进化研究所主任,评论说:“购买该设备的目标之一是在南部非洲科学家之间建立人类能力和专业知识,并领导基于虚拟的古生物学研究,而不是进行这项工作2020欧洲杯下注官网海外专家。

“随着越来越多的科学家和学生使用这种设备,并在这个过程中学习必要的技能,我们很高兴看到这个目标正在实现。”2020欧洲杯下注官网

CT扫描开启了3D打印的新可能性

获得x线片后通过标本产生数字文件,这是一个简单的一步合成CT数据集转化为STL (stereolithographic)文件给到一个3 d印刷机创建物理模型的化石,即使它仍然是封装在一个岩石。这种方法的价值一开始就得到了Wits团队的认可,该团队还从Z-Corp购买了一台Z-Printer 450增材制造机,用粉末一层一层地制造模型。

在重建史前标本时,略微纹理的表面很重要,因为闪亮的表面看起来不自然。粉末层,厚度为87.5微米,是赋予正确的外观。颜色可以介绍,在古星中心显示各种各样的态度。欧洲杯线上买球模型可以扩展或降低以协助教育或研究。

可以印刷出样品的直接1:1传真,从中可以制造模具以产生精确的特别细腻的标本的精确铸造。STL文件大小小于它们的3D卷,因此可以方便地通过电子邮件发送或嵌入技术文件中。

结论

Micro-CT是一种强大的非破坏性成像技术,用于可视化三维物体,包括外部和内部,允许在不损害标本的情况下显示丰富的细节。数字制剂比许多机械制剂或化学制剂更快。它还提供了修改虚拟准备或尝试不同的潜在结果的灵活性,而物理准备是永久性的。原始CT数据可以与实际样本存储在一起,提供永久的数字记录,随着技术的进步,未来可以选择重复成像过程。

最终,世界各地的博物馆和大学的整个集合都可以以数字形式提供给科学家和公众。伦敦的自然历史博物馆也拥有Micro-CT扫描仪,包含大约7500万个标本,将几代人展开,以揭示迄今为止隐藏的秘密。它特别适合智慧也拥有高性能CT扫描仪,因为该大学是南半球最大的化石集合之一的监护人。

所有尼康计量x光机都是在集团位于英国赫特福德郡特林的工厂制造的。更强大的450千伏微型ct扫描仪也在那里生产。高能量源能够调查更大或密度更大的样品,因此可以在古科学,特别是古生物学研究中开辟新的途径。欧洲杯线上买球

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    尼康计量。(2019年2月08日)。Witwatersrand大学在最新研究项目上使用尼康计量Micro-CT扫描仪。AZoM。从Https://www.wireless-io.com/news.aspx?newsid = 40974从//www.wireless-io.com/2021中检索。

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    尼康计量。“金山大学最新研究项目使用尼康计量微ct扫描仪”。氮杂.2021年9月05。< //www.wireless-io.com/news.aspx?newsID=40974 >。

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    尼康计量。“金山大学最新研究项目使用尼康计量微ct扫描仪”。AZoM。//www.wireless-io.com/news.aspx?newsID=40974。(2021年9月5日生效)。

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    尼康计量》2019。Witwatersrand大学在最新研究项目上使用尼康计量Micro-CT扫描仪.Azom,查看了2021年9月5日,//www.wireless-io.com/news.aspx?newsid = 40974。

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