水凝胶是一种极亲水的三维网络结构凝胶，由高分子（相对分子质量比较大的分子，呈链状结构）在一定条件下互相连接，形成三维的空间网状结构，这些网状结构的空隙中充满了液体，这种特殊的分散体系就是凝胶。由于其出色的柔性及生物相容性等特质，其在电学器件、传感器以及生物医学等诸多领域中得到广泛的研究和应用。
我们所熟知的“水宝宝”就是一种典型的水凝胶体系，在吸水后，水分会将高分子聚合物的孔隙填满，变成软软的小球。此外，尿不湿，阻燃剂中也含有大量的水凝胶材料。
水凝胶为我们的生活带来诸多便利，这源自科研工作者不懈的努力，可每当科研人员需要检测水凝胶的微观形貌时，问题就出现了。
扫描电镜检测是材料微观形貌观察必不可少的研究手段，但水凝胶材料由于含有大量水分或有机溶剂，无法直接放入电镜中观察。电镜工作需要维持高真空环境，而水分在真空中会迅速挥发，导致图像异常甚至电镜故障。因此，对于水凝胶样品，通常需要进行冷冻干燥处理，将水分去除后再进行拍摄。
那么问题又来了，干燥处理往往会导致水凝胶结构坍缩，此外，部分凝胶即便干燥后还会残留有机溶剂，对电镜观察极为不利。水分的缺失会破坏三维网状结构，在电镜测试时无法得到真实的样品结构，如下图所示，本应饱满的水凝胶结构却干瘪收缩。
冷冻干燥处理后的水凝胶样品，三维网络结构明显损坏（图片源自网络）
为了避免因干燥工艺引起的结构失真以及有机试剂残留问题，飞纳电镜推出了观察含水样品的解决方案——飞纳电镜温度控制样品台，一招解决含水样品的观察问题，为您呈现样品最真实的结构信息。
飞纳电镜温控样品台观查水凝胶样品
1. 无需复杂繁琐的干燥工艺
使用冷冻干燥工艺处理的水凝胶样品进行观测，非常依赖材料本身结构以及干燥工艺，若工艺不佳，凝胶结构会因干燥而坍缩，较多聚合物缺乏水分支撑掉落成为粉末，孔隙结构失真，对于研究凝胶真实结构缺乏参考价值。而对于飞纳电镜温控制样品台来说，样品无需干燥即可观察，避免了不当的干燥工艺对样品造成的损伤。
使用冷冻干燥方法处理后的水凝胶样品扫描电镜图像，结构坍缩失真
2. 保留样品原始形貌结构
当使用飞纳的冷冻样品台将水凝胶在冷冻状态下观察，可以明显观察到完整且长程有序的凝胶网状结构，水分会在骨架结构表面凝结，保留最真实的孔隙结构。
温控样品台观察冷冻后的水凝胶样品
水凝胶的骨架结构形貌对于研究材料性能有较为重要的作用，不少研究人员采用飞纳电镜温控样品台展开水凝胶研究。图示为一种基于聚谷氨酸和壳聚糖的可注射水凝胶结构，在冷冻样品台帮助下，研究人员在低温状态下对软骨细胞和水凝胶进行观测，还原体系的真实结构，可更直观真实的反映水凝胶材料与细胞的作用。若使用冷冻干燥以及细胞固定的方法处理样品，电镜测试结果无法真实反映二者的作用情况。
DOI: 10.1039/C7RA01864A
DOI: 10.1039/c5tb01488c
3. 操作方便，摆脱一切安全顾虑
温控样品杯基于珀尔帖效应进行制冷，通过控制器不仅可以迅速、轻松调整温度，还可以对样品温度进行精确的监控，时刻掌握样品状态。飞纳电镜同时采用真空外循环水对制冷器进行冷却，避免了采用传统设计的循环水泄露造成的电镜真空腔室“大灾难”，大大提升了设备的安全性，降低了使用门槛。
为助力科研工作者，飞纳电镜不仅提供成熟的解决方案，而且特此推出纳问检测水凝胶测试服务，快用温控样品台还原真实水凝胶电镜形貌吧！
除了水凝胶样品，温控样品台还可以进行生物组织，食物等样品的测试，看看日常生活中常见的食物都长什么样：