【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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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。在液相和气相方面，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。