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【分享】浅析生命科学仪器最新发展趋势

  • 〓疯子哥〓
    2010/07/20
  • 私聊

生命科学仪器综合讨论

  • 随着科学技术的发展,人类和生物面临着越来越严重的环境和生态问题。据美国癌症研究中心报道,人类癌症的90% 来自有机物,其中主要是农药及其残留物的危害。因此,认真研究人类生活、生存、发展和生态平衡、环境保护等问题,是当代和今后时期全球性的、迫切需要解决的问题。而要研究人类生活、生存、发展和生态平衡、环境保护等问题,必须要有相关的生命科学仪器。否则,将一事无成。这就是生命科学仪器发展的必然性。目前生命科学仪器已经涉及到分析化学、生物医学、实验室技术、生物工程等学科。

      上世纪八十代中期,人们只是把基因扩增仪(P C R )、核酸蛋白分析仪、酶标仪、细胞检测仪、生化分析仪等为数不多的仪器认定为生命科学仪器;今天,除过狭隘定义所包含的那些仪器外,科学家已经把四大基础仪器(紫外可见分光光度计、原子吸收分光光度计、液相色谱仪气相色谱仪)认定为生命科学仪器的主干产品;把光谱、色谱、质谱以及有关的联用技术,都称之为生命科学仪器。目前,人们对生命科学仪器的定义越来越明确,从很多文献上都能看到“Live Scince Instrument(生命科学仪器)”这个引人注目的名词。国际上越来越多的科学家认可“Live Scince Instrument”

      目前生命科学仪器以由原来的低速,缓慢,效果差的情况逐渐向新的方向发展。“三超”是目前生命科学仪器发展的趋势,所谓“三超”是指:超高速、超微量和超小型。

    1(1)超高速:

      目前世界上最快的DNA 合成仪,2 分钟可合成一个碱基;2 小时的工作效率,相当于过去25 个专业人员手工操作4-5 年的工作量。即它1 小时的工作量,相当于人的手工操作9 万小时的工作量。也就是说,工作效率提高了九万倍。可以说, DNA 合成仪是生命科学仪器向超高速发展的典范。

      特别值得注意的是,瑞典Phamacia 近几年推出的时间分辨荧光免疫测试仪(DEFIA)每秒钟可分析一个样品,每小时可分析3600 个样品,而且其灵敏度 可达10-17mol(Eu),这又是一个生命科学仪器向超高速方向发展的典型例子。

      2006 年,日本岛津推出了超快速的液相色谱(U F L C ),进样动作仅需1 0 秒钟,分析速度提高10 倍(2007 年10 月的BCEIA 上已经展出)。这些都是值得注意的最新进展之一。美国的Waters 近几年推出的超高压液相色谱(UPLCTM),其最大操作压力达到15000psi,大大提高了分析速度,但不降低分离度。这种仪器更是值得科技工作者注目。

      中国北京普析通用公司近年推出的MB5原子吸收分光光度计,一只五元素灯,一滴血,3 秒钟可以同时得到Cu 、Z n 、Ca 、M g 、F e 五种元素含量测试的结果,这也是值得重视的发展之一。

      (2)超微量

      原子吸收分光光度计(AAS)是近几年发展特别快的分析仪器之一,检测限可达到10 - 13 g。随着科技的发展、人类生存环境的变化,AAS的应用将越来越广泛。近几年,国际上的科学家发现,很多稀有元素是强致癌物质。美国癌症研究中心报道:人类癌症90%来自有机物(包括微量重金属元素)。而重金属元素的检测,主要用AAS,所以它发展很快。例如:2006 年德国J e n a 公司正式推出了商品的ContruAA连续光源AAS,一只灯可分析60多个元素。目前已小批生产。因为一般常规的AAS,一只元素灯只能分析一个样品。所以应该说德国Jena 公司的ContruAA 连续光源AAS,是AAS 的一个革命性的突破。2007 年的BCEIA 已有展品。

      还有,原子荧光光度计是我国发明的一种分析仪器,我国已有几家公司在生产该类仪器。2005年,北京瑞利公司推出的的AF - 630/640 环保型多道原子荧光光度计,获2005 年BCEIA 金奖,它具有8 项自主知识产权。是一种很好的生命科学分析仪器,很值得大家重视。

      (3)超小型

      超小型既要超高速、超微量,又要超小型,在同一台仪器上实现是很困难的。而当代生命科学研究工作和许多家用分析仪器,却往往希望“三超”在同一台仪器上实现,既要仪器稳定可靠,又要求超小型、占地方小、便于携带。所以,近几年国外陆续出现了茶杯里能放进的水质分析仪、口袋里可放进的葡萄糖检测仪等等超小型生命科学仪器。大家知道,紫外可见分光光度计是生命科学研究中必不可少的分析工具,它被认定为生命科学仪器的主干产品之一。
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  • 〓疯子哥〓

    第1楼2010/07/20

    2 联用技术发展迅速

      现代科学仪器的发展,与方法学的突破有密切关系。往往一个新的方法的突破,会带动一大片学科的发展,生命科学仪器的发展,可以说是一个典型例子。我们可以说:新的联用技术的发展,是当前生命科学仪器发展的一大特征;往往一个方法、一台仪器不能解决的生命科学领域中的分析测试问题,几种方法或几台仪器联用,问题就迎刃而解了。

      常见的联用技术比如:FIA 与原子吸收分光光度计(AAS)的联用,AAS和H PLC的 联用,以及各种联用仪器使用,使棘手的问题更见简单话,困难的问题更加复杂话。联用技术的发展可以说是一个里程碑式的发展。

      以下是优秀生命科学仪器生产厂商的销售额。

      Thermo Electron和Fisher Scientific合并后大大提升了其产品的销售量,销售业绩明显提升。在液相气相方面,安捷伦与岛津依然独占鳌头。如此之外,Becton Dickinson,Varian,GE Healthcare BioScience,Hatachi和JEOL,还有Invitrogen,Spectris pic,Smiths Detection和Mettler-Toledo也有不错的销售额。

      诚然国产仪器在生命科学方面与国外品牌的差距还很大,但是科学是世界的,是属于我们人类的,希望更多的人做出更多的优质实验。同时,我们国产仪器的发展也要再接再厉。

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