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方形散流器

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方形散流器相关的资讯

  • 大口径方形激光能量计研制成功
    经过近两年的努力,中科院上海光学精密机械所高功率激光物理联合实验室测量课题组成功完成了大口径方形能量计的研制任务。   目前,高功率激光装置采用多程放大和方型光束方案来提高泵浦光能量的利用率已成为一种发展趋势。研制中的神光Ⅱ升级装置也采用了此种技术方案,升级后装置的光束口径为310mm×310mm,现有最大口径能量计Φ400mm也无法满足测量需求。而从国外购买的大口径能量计价格高,标定校准难。为满足升级后的神光Ⅱ装置和未来的神光Ⅲ主机对激光能量测量的需求,在863高技术的支持下联合实验室的测量课题组承担了能量计的研制任务。   研制完成的大口径方形能量计测量口径达420×420mm,适用基频、二倍频、三倍频三个波段,灵敏度大于50μv/J,面均匀性优于±1.8%,在稳定性、信噪比、面响应均匀性这三个激光能量计的主要技术指标都做到了较高的实用水平。大口径方形能量计于近日获得了中国计量科学研究院授权的校准证书,将用于神光Ⅱ升级项目中激光能量的测量。   这是课题组继成功研制口径为Φ20mm、Φ50mm、Φ100mm、Φ300mm、Φ400mm的能量计之后,又一次出色完成了大口径方形能量计的研制。在此次的研制任务中,课题组不仅形成了一套方形、大口径激光能量计设计方法和制作工艺,而且大大丰富了实际的研制经验,为今后研制更大口径的能量计打下了坚实的基础。
  • 大口径方形激光能量计研制成功
    7月2日消息,经过近两年的努力,高功率激光物理联合实验室测量课题组成功完成大口径方形能量计的研制任务。   目前,高功率激光装置采用多程放大和方型光束方案来提高泵浦光能量的利用率已成为一种发展趋势。研制中的神光Ⅱ升级装置也采用了此种技术方案,升级后装置的光束口径为310mm×310mm,现有最大口径能量计Φ400mm也无法满足测量需求。而从国外购买的大口径能量计价格高,标定校准难。为满足升级后的神光Ⅱ装置和未来的神光Ⅲ主机对激光能量测量的需求,在863高技术的支持下联合实验室的测量课题组承担了能量计的研制任务。   研制完成的大口径方形能量计测量口径达420×420 mm,适用基频、二倍频、三倍频三个波段,灵敏度大于50μv/J,面均匀性优于±1.8%,在稳定性、信噪比、面响应均匀性这三个激光能量计的主要技术指标都做到了较高的实用水平。大口径方形能量计于近日获得了中国计量科学研究院授权的校准证书,将用于神光Ⅱ升级项目中激光能量的测量。   这是课题组继成功研制口径为Φ20mm、Φ50mm、Φ100mm、Φ300mm、Φ400mm的能量计之后,又一次出色完成了大口径方形能量计的研制。在此次的研制任务中,课题组不仅形成了一套方形、大口径激光能量计设计方法和制作工艺,而且大大丰富了实际的研制经验,为今后研制更大口径的能量计打下了坚实的基础。
  • 采用精益实验室做法检测制药用水——如何优化检测与放行?
    多年来,由于需要等待QC结果,制药用水的放行一直面临着风险。这是因为制药用水检测既费时又费力,需要分析人员从水回路中分离样本进行实验室评估,而微生物等检测要等几天时间才能知道结果。即使药典检测无需等待数日——如内毒素、总有机碳(TOC)和电导率,但在效率和减少人为误差方面仍有许多不足之处。等待检测结果可能会迫使人们选择冒险放行制药用水或推迟生产,这两者都可能付出高昂代价。制药企业需要更简单、更高效的分析检测解决方案来对制药用水检测进行精益管理并提高过程效率。随着过程分析技术(PAT)以及创新的仪器和软件的引入,精益实验室现在变得触手可及。药典制药用水检测和PAT药典制药用水检测要求检测四个参数:电导率、TOC、内毒素和微生物。控制这四个参数可确保制药所有领域用水的纯度。最近,已经开发了一些技术来更好地支持和简化制药生产用水的放行,并提高PAT的采用率,以提高效率。例如,用于TOC和电导率的实时放行检测(RTRT,Real-time Release Testing)、用于细菌内毒素检测(BET,Bacterial Endotoxins Testing)的微流体技术以及用于微生物检测的快速微生物方法(RMMs,Rapid Microbiological Methods),都可以用于对QC实验室流程进行精简并减少与水质检测相关的人为干扰。通过采用精益实验室做法/PAT,制药企业可从流程效率的提高、产品上市速度的加快、分析人员工作量的减少以及最大化可持续发展中获益,同时又能保持数据可靠性和合规性。TOC、电导率、内毒素和微生物检测 实验室、旁线和在线检测如果您正在寻找切实可行的步骤来精简制药用水检测过程,就需要考虑检测的方方面面,如:样品处理、仪器能力、数据审查、过程和可持续性。基于目前的可用技术,精益实验室可采用实验室检测、旁线检测或在线检测,每种检测方法都有自己的优缺点。表1:_优点缺点实验室检测标准过程成本低灵活由专家基于数据做出决策样品完整性延迟批次放行重复审查/批准样品与其它QC检测一起排队等待 旁线检测降低初始成本灵活性高仪器专用样品处理量(比实验室检测少)必须传输数据在线检测全自动化数据集成样品完整性过程控制减少人为因素初始成本较高灵活性低实验室样品检测的缺点是可能会引入污染物,延迟生产用水的放行,有条件的放行可能会带来风险。实验室检测的替代方法包括旁线检测和在线检测。如果经过适当验证,可将在线检测用于实时放行检测(RTRT),即采用经过验证的在线记录仪表对生产用水实时放行。RTRT维持一个闭环系统,通过消除人为因素来确保过程和样品的完整性。正如您想象的那样,从实验室检测向旁线检测和在线检测过渡,能够降低制药用水检测所需的劳动力和耗材。从长远来看,可以通过更少的资源和材料来节省时间和金钱,并优化效率。TOC与电导率最常用的方法是在实验室使用TOC分析仪和电导率探头进行TOC和电导率测量。这需要从不同的使用点分离样本,以便在实验室进行分析。分离样品、将样品转移到实验室并进行分析这一系列过程不仅劳动强度大、成本高,而且还会引入污染物,导致检测结果假性合格或不合格(OOS)。为了减少对电导率和TOC进行常规取样和分析,许多最终用户正在向RTRT过渡。对于电导率和TOC分析,有三种情况可以使用在线仪表:(1)用于过程/药典监测;(2)用于过程控制和理解;(3)用于药典监测、放行、过程控制和理解。RTRT涉及在所有三种情况中使用在线仪表,并允许实时监测和放行制药级用水用于生产。这需要进行额外验证,从而在根本上提高在这三种情况中使用在线仪表的信心。内毒素如何精简内毒素检测的实验室分析?目前为止,在过去的40年中鲎试剂检测几乎没有创新,并且现今大多数检测仍采用耗时的传统方法。而现在,有了更好的新方法。采用向心微流体平台的自动化分析能够提供最简单的内毒素自动化检测,节省大量时间并减少出错机会。随着这项技术在Sievers Eclipse月食细菌内毒素检测仪中的引入,内毒素分析实现了自动化,同时完全符合药典要求。微流体检测的好处:5-10分钟设置时间 与96孔微孔板相比,移液步骤减少了89%(从242减少至不到30),提高了员工的可持续性与传统方法相比,培训大大降低鲎试剂用量减少90%自动创建与加载标准曲线自动创建与加载阳性产品对照(PPC)与96孔板一样,微流体系统能够使您开展相同的生物化学反应,但人工工作量更小、一致性更高、试剂消耗更少。预加载的标准品和PPC用于自动形成标准曲线和PPC峰值,为您节省大量时间,减少移液步骤和出错机会。通过引入微流体技术,您还可以降低冷藏室存储量并降低实验室占地面积。Eclipse微孔板可以在室温下存储,因此无需在2-8℃冰箱中占用额外空间。Eclipse分析仪比96孔板读数器或机器人系统更小且更加紧凑,这样就可以提供更多的桌面空间。Eclipse内毒素检测软件还允许设置客户端服务器,因此可以远程审查和签署内毒素数据,最大限度减少亲临实验室的需要。微生物自19世纪晚期琼脂开始被用作生长培养基以来,微生物的生长和计数基本上没有发生变化。由于其可靠性和准确性,微生物检测历来依赖琼脂平板对制药用水中的微生物进行量化。尽管采用药典规定的微孔板计数来确定活微生物是可靠的,但其耗时耗力,通常需要至少两名分析人员。超纯制药用水的微生物检测需要繁殖培养数日才能用琼脂平板读取。通常人工记录结果,这为数据可靠性缺口留下了机会。由于精确的平板计数需要时间,在微生物结果出来之前,大多数制药用水在被放行时具备风险。为了降低风险和减少微生物检测的时间,快速微生物方法(RMM)正在微生物行业兴起。与药典平板计数相比,RMM能够更快地提供生物学结果。RMM可以在不到一个小时内返回结果。通过在实验室中引入RMM,您可以通过以下方式改进您的流程:缩短返回结果的时间降低污染事件的风险在每个阶段监控流程对水的放行更具有信心结论制药用水检测不必如此耗时和困难。随着实验室实施PAT并朝着更精简的流程发展,药典检测可以得到优化和简化,而不会对法规要求造成影响。向精益实验室过渡的重要转变包括:采用PAT技术、减少人为因素和出错机会以及采用更高效的工作方法——实验室检测、旁线检测或在线检测。当采用合适的工具并提供有效的支持时,简化实验室流程并转向实时放行检测很容易实现,将为您节省大量的时间和资源。原文英文版刊登于《American Pharmaceutical Review》2022年10月刊,本文有所修改。◆ ◆ ◆联系我们,了解更多!
  • 依托认证实现检企共赢——深圳检验检疫局探索化妆品诚信放行监管模式
    位于深圳市大工业区内的松泽化妆品(深圳)有限公司是该地区最大的出口化妆品生产企业,每年化妆品出口量占深圳地区年出口量的80%,产品主要销往美国、日本、韩国和欧盟等国家和地区。近年来,随着企业的不断发展,出口规模的不断扩大,深圳检验检疫局出口加工区办事处创新理念,对化妆品企业实施诚信放行监管模式,使检验检疫监管质量和企业通关效率得到保障和提高。   产品风险评估是前提   该公司产品线长,品种多,根据时尚和市场需求变化,每年要推出近千款不同的化妆品套装,而且这些化妆品套装中无一例外地包含着眼影或口红等高风险产品。如果将每一款套装都认定为新产品,按每个化妆品套装中至少包括5种不同颜色的口红或眼影来计算,每年需抽样送检的化妆品品种至少达5000个,再加相关产品微生物检验(菌落总数、粪大肠菌群和金黄色葡萄球菌)和重金属及有毒有害物质检测(铅、砷、汞)6个项目送检,则每年送检样品检验项目可达30000个。这一状况对检验检疫现场抽样和实验室检测都是个不小的难题,也必将影响企业经营效率。   为此,深圳局出口加工区办事处从风险评估的角度,大胆引入“准成品”的概念,将该公司用于组合化妆品套装的所有产品分为6大类、104种基础配方的591种准成品。检验监管仅需对这591种准成品进行抽样送检即可实现对所有的化妆品套装产品的有效监管。只有当企业使用了591种准成品以外的产品,则按新化妆品出口监管要求检验。深圳局出口加工区办事处根据企业年度生产计划及订单情况,对591中“准成品”制定出一份详细的监管抽样送检年度计划,并以此为基础对组合化妆品套装产品实施诚信放行监管。   企业质量管理体系建设是关键   能否实施诚信监管放行模式,企业自身质量控制管理能力高低是重要的指标。深圳局出口加工区办事处从3个方面对此进行了细致的考察:   企业质量管理资质。该公司先后获得了ISO9001质量体系认证、ISO14001环境保护质量体系认证以及OHSAS18001职业安全健康认证,并拥有化妆品行业的良好操作规范GMPC认证,目前正在逐步推行药品级的良好操作规范GMP认证。   企业质量管理体系实际工作情况。在产品质量方面,该公司的产品从打样开始就会按客户要求送相关国外权威检测机构进行微生物、重金属及有毒有害物质的检测,出具合格报告认可后,方可投入大批量生产。今年1~6月,该公司共抽样送检36次约210批,合格率为100%。在产品生产过程中,除必要的企业内部检验外,国外客户一般还会对该公司产品生产全过程进行检测。   产品质量良好记录。经过该公司的国外客户及相关国外专业机构的多方检测,其产品在国外销售从未出现过不合格的情况。该公司自成立以来,从深圳宝安区、龙岗区搬迁至深圳大工业区,在深圳局多个分支机构长期的检验监管过程中未发现不合格记录,且该公司于2007年被深圳局评为诚信A类企业。这些均成为对该公司实施诚信放行监管模式的有效依据。   认可检验是重要补充   诚信监管放行是建立在企业诚信经营,对产品质量高度负责的基础上,因此企业必须具备保障产品质量的检测体系和能力,检验检疫部门对其检验结果的认可,也是诚信监管内容之一。认可检验包括两部分:   首先,由深圳局食检中心对该公司检测能力考察通过后,由食检中心与该公司开展原料检验合作,对该公司现有6大类产品的104个基础配方,按每月两次的频率制定检测计划并抽样检测,检测计划和检测结果由深圳局出口加工区办事处备案。   其次,对企业的原料供应商所提供的原料检测报告以及按国外客户要求的送检相关检测报告和部分国外专门检测机构的抽检报告也进行检验检疫备案管理。这些认可的备案资料是对该企业诚信放行监管的重要补充。   召回制度和惩治措施是保证   在对企业相关原料、生产过程及产品有效监管的基础上,深圳局出口加工区办事处对该公司所有出口化妆品实施诚信放行监管模式。   一方面,凭《合格保证声明》对所申报的每批出口产品办理相关的通关放行手续,要求一旦出现不合格则责成该企业按其事先声明保证承担相应的法律责任无条件召回所有已放行的出口产品。   另一方面,一旦在准成品的抽样送检中出现不合格情况,则要求企业立即整改,并停止诚信监管放行,全部改为批批检验,半年后视检验监管情况方可重新考虑是否可恢复其诚信放行资格。如此严格的召回制度和严惩措施给企业带来了压力,同时也转化成一种动力,时刻提醒着企业一定要严把质量关,这正是实施诚信放行监管模式的有效保证。   实施诚信放行监管模式就是通过有效的风险评估与分析,将检验检疫监管与企业自身对产品质量的控制有机结合,促使企业在产品质量上下工夫,变被动为主动要求 检验检疫部门在诚信监管过程中切实做到寓管理于服务之中,在服务中体现管理,实现了检企共赢,和谐发展。
  • 无菌药品生产与放行交流会在京召开
    p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 569px HEIGHT: 379px" title=" 1.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/6756cad0-90ff-4062-b696-8887c0fbbe91.jpg" width=" 569" height=" 379" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 会场掠影 /strong br/ /p p    strong 仪器信息网讯 /strong 2017年3月29日,无菌药品生产与放行交流会在北京亮马河饭店圆满落幕,这次交流会吸引了来自无菌制药企业的120多位代表参加。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 569px HEIGHT: 379px" title=" 2.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/75ee378d-40a8-45f6-b105-274533c1e739.jpg" width=" 569" height=" 379" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 赛多利斯实验室产品与服务部门大中华区销售总监卢莉琼 /strong /p p   蒲公英制药技术论坛代表夏赟女士和赛多利斯卢莉琼总监先后为交流会致开幕辞。卢莉琼女士讲到,作为国际领先的实验室技术和生物工艺解决方案的供应商,赛多利斯一直致力于将国际先进的技术、应用与合规性经验带到国内,帮助中国制药企业更加安全、高效地生产药物。此次,我们很荣幸能够与蒲公英制药技术论坛携手,为大家搭建这样一个经验分享与交流的平台,共同探讨药品生产和检验过程中的无菌保证和风险控制。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 569px HEIGHT: 379px" title=" 3.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/cbe1f550-5fe5-4942-adad-c556098035b3.jpg" width=" 569" height=" 379" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 赛多利斯集团亚太区验证项目高级经理 Christian Boecking 博士 /strong /p p   Christian博士带来了题为“无菌过滤工艺的风险分析”的演讲,通过分享2012年FDA新发布工艺验证指南对于质量风险管理的相关条款,强调在工艺验证开展之前,需要深入理解工艺和产品以及法规要求,并对验证内容进行准确判断才能确认科学的工艺验证方法。此外,还可通过借助专业工具方法来提高风险控制,从而保障药品生产过程的安全可靠。演讲中,他结合了实际案例就如何在无菌过滤生产工艺中进行工艺风险评估提供实用见解。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 569px HEIGHT: 379px" title=" 4.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/3ba1e555-1bcd-4f26-9323-706046a93383.jpg" width=" 569" height=" 379" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 药品评审与检验专家 周立春 /strong /p p   周立春女士发表了题为“注射液的质量标准研究”的演讲,主要内容包括:对药品质量标准定义的解读,质量源于设计的诠释,不同的注射液工艺特点如何影响质量标准的建立,注射液质量标准的要求,质量标准建立的过程,国内外文献的解读和应用,注射剂的添加剂及添加物的控制,包材与活性物质的相互影响,包材释放物的不良影响,稳定性试验的启示,方法学的验证和质量标准的管理。周老师演讲的精彩之处来自于她把常规理念、实际案例和自身经历的结合,然后用一种汇通古今中外的文艺方式娓娓道来。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 569px HEIGHT: 379px" title=" 5.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/d19b8678-d5e0-4f95-aea1-fe76e128782d.jpg" width=" 569" height=" 379" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 赛多利斯集团亚太区验证服务总监 Petra Motzkau /strong /p p   Petra女士做了题为“最终产品除菌过滤工艺的验证-考虑要点和应用案例”的演讲,她首先介绍了过滤在无菌保证中担任的角色,通过对比不同国家地区对除菌过滤工艺的法规定义和监管框架,并结合实际的案例分享,强调了在过滤器验证中需要考虑的要点。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 569px HEIGHT: 379px" title=" 6.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/8b42fdb8-2e30-404c-9ccd-5de0efa4f943.jpg" width=" 569" height=" 379" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 赛多利斯集团过滤技术产品亚太市场总监 Ulrich Brautigam /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 569px HEIGHT: 379px" title=" 7.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/b0dc7ac0-fd0c-49f6-b496-2651637a463e.jpg" width=" 569" height=" 379" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center"    strong 赛多利斯中国区过滤超滤产品应用支持经理 谭宁 /strong /p p   Ulrich先生和谭宁先生给大家带来了题为“基于风险分析的完整性测试策略以及案例分析”的演讲,主要介绍了各个不同国家法规机构对于完整性测试的要求,同时也和大家讨论了FMEA作为一种非常有效的风险管理工具在完整性测试中的应用的实施过程,以及业界的案例分析。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 569px HEIGHT: 379px" title=" 8.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/9e707a84-379e-414a-af26-7120b3bafd7e.jpg" width=" 569" height=" 379" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 上海诺狄生物科技有限公司总经理 柴海毅 /strong /p p   柴海毅先生做了题为“洁净区微生物监测与控制方案”的演讲,介绍了环境监测解决方案以及培养基的选择及质量控制。他指出为了降低假阴性,在a/b级区域应该选用截留率更高的凝胶膜过滤法,可以进行动态长时间检测浮游菌,在c/d区域优先选择撞击法,一次性采样头能有效降低消毒带来的风险。他的报告引来了会议现场热烈的互动讨论。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 569px HEIGHT: 379px" title=" 9.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201703/insimg/4457273f-0bea-44fd-a500-c0bbe5461cfa.jpg" width=" 569" height=" 379" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 赛多利斯集团微生物检测技术全球市场总监 Susanne Roederstein 博士 /strong /p p   Susanne女士给大家带来了“最终放行产品:难过滤样品的测试方案”的演讲。她介绍了根据USP& amp EP的最终放行的无菌试验程序,测试难滤样品的方案的实例研究,以及培养后利用快速检测微生物的方法放行产品。对于难过的样品可以采用更快的CA膜滤筒,通过稀释样品、预过滤中和液以及适当加热的方法完成测试。 /p
  • 实时放行 — TOC限度测试 vs 定量测试
    实时放行(RTR,Real-time Release)是基于准确可靠的过程数据评估,确保过程或成品合格质量的能力。总有机碳(TOC)在制药用水中是关键的质量属性,该方法可作为限度测试或定量测试。两种类型的测试都必须表现出可以准确地反映TOC浓度的能力。美国药典USP “总有机碳”说明了一般的限度测试,成为争议的主题,因为其运用了引起质疑的科学,并且缺少验证数据1。对于选择进行RTR的在线TOC方法,应经过深思熟虑。在USP 之后出版的RTR FDA指南清楚地指出,需要科学验证的水平,非USP 所提供2。本文概述了用于RTR应用的在线TOC方法的几个注意事项。关键点限度测试●USP 的TOC方法是限度测试,不能用于RTR应用的过程控制中。●FDA认为所有RTR过程测量是备选的分析过程,必须对其预期用途进行验证。●对限度测试应用唯一的在线TOC装置,会降低其作为用于连续过程改进的RTR工具的价值。定量测试●cGMP指示的分析数据的关键质量属性是结果的正确性或准确度。●RTR应用中的TOC验证要求超过了USP 的TOC方法。●TOC方法必须作为定量测试方法被验证,用于RTR过程控制工具。限度测试制药限度测试用于“通过/失败”评测(见图1),不适用于过程控制,除非所使用的方法已经验证为定量测试。虽然限度测试在理论上可用于RTR应用,但FDA的PAT指南的精神,清楚地表明优先选择能够在宽运行范围内,准确地进行当前条件下TOC测量的定量方法。500 ppb C图1. USP 的TOC限度测试然而,如果TOC限度测试为RTR所选的测试类型,诸如USP 等法规方法的固有验证,则不适用。这是因为FDA将所有用于RTR的分析方法当成“备选的分析程序”。备选的分析程序必须按照方法验证指南文档3,4中所述的最低要求进行验证,并且证明适合其用途。当在线TOC装置作为限度测试使用时,该装置必须至少验证其检测限和专属性。使用这个术语,“适合”,是针对其预期的用途而言。不要与术语“系统适用性”中的“适用”混淆。FDA以及法院已经裁定,只有“系统适用性”测试数据,对验证不够充分5。将TOC装置作为RTR应用的限度测试使用,由于限制了其对连续质量提高的潜力,显著地降低了投资的价值。将该装置作为定量测试进行验证,使得该工具成为连续过程改善,以及制药限度放行的过程控制数据源。考虑到测量技术,包括Sievers分析仪在内的多个制造厂商,假定TOC传感器使用直接电导率方法。该技术已经证明有与准确度和专属性相关的分析缺陷,在RTR应用中可能存在明显的风险6。对于RTR应用,应考虑直接电导TOC技术的替代方案。定量测试定量测试旨在提供过程中整个运行范围的准确可靠的数据(参见图2)。图2. TOC过程控制的定量测试大多数制药用水系统在500 ppb TOC的药典TOC限度下运行良好。因此,在线TOC分析仪应作为定量测试进行验证,以确保整个水系统浓度范围内数据的可靠性。定量测试的使用,体现了FDA的PAT指南2的关键要领。其认识到可靠的数据是基于风险的方法的关键,进一步科学地理解,生产过程如何影响产品质量,最后形成控制策略,防止或减轻劣质产品出现的风险。分析程序类型药品组份及材料的杂质检测限度检测定量检测准确度*-+精确度*-+线性*-+范围*-+专属性*++检测限*+-定量限*-+-表示此项目在方法验证或确效中,不常用于评估。+表示此项目在方法验证或确效中,通常用于评估。*包含于Sievers分析仪,验证支持包第二册,Validation Support Package Vol. II。表1. 测试程序的确效与验证项目4USP 的TOC方法是限度测试,从来没有准备用于或经验证,为开发连续改进策略提供连续的过程数据。因此,证明在线TOC设备对预期用途的适用性是用户的责任。FDA对定量测试分析方法验证的指南,比限度测试更加严格3。表1说明了可用于测试,诸如TOC等杂质的两种测试类型的最低要求。定量测试验证指南的补充水平强调RTR应用需要可靠的数据。相关引用FDA对制药方法验证的警告书-2008“用于USP制药规范的测试方法,未经检验以确保实际使用条件下的适合性。您没有确保某些USP制药测试方法在实际使用条件下经过检验。特别是,您未能够对USP制药测试方法进行适当的检验。您在答复中提供的数据不包括关于所使用方法的适合性、准确度和检测限的信息。从这些数据不能表明贵公司的测试方法,可以可靠地检测并量化杂质的存在。此外,贵公司没有进行该方法的适合性测试,以确定该方法的检测限。在过程测试中使用该方法的适合性仍未确定。”FDA对USP关于章修订事项的函件-2007“提议的专论不包含任何关于总有机碳(TOC)干扰可能性的警告说明… … ”“应使用诸如蔗糖等易于氧化的有机物,和诸如烟酰胺等难于氧化的化合物,以检验仪器在扩展运行范围内是否合格。”“所提供的TOC在线测试信息不充分。”参考文献2.U.S. Food and Drug Administration,Guidance for Industry PAT – A Framework for Innovative Pharmaceutical Development ,Manufac- turing, and Quality Assurance,2004。
  • 在线清洁验证:根据总有机碳、无机碳和电导率数据实时放行设备
    概述清洁验证是现行药品生产质量管理规范(cGMP,Current Good Manufacturing Practices)的重要组成部分,旨在保证药品的纯度、质量、疗效。患者的安全始终是最重要的。多年来,法规始终要求对清洁过程进行验证。然而许多厂商至今仍然沿用传统方法,即提取淋洗水和擦拭棉签样品,然后在实验室分析总有机碳(TOC)和电导率,以达到法规要求。传统的清洁验证方法虽然合规,却十分耗时,错误机率大,资本设备利用率低。目前行业将在线清洁验证视为更有效、更可持续的清洁验证和确认方法。本文简要介绍Sievers分析仪提供的解决方案,即使用Sievers® M9分析仪来分析TOC和电导率,进行精准、清晰、严谨的清洁验证和确认。目前的挑战传统上,清洁验证和确认是通过手动取样和实验室分析来完成的,其工作流程在质量和效率方面有下列明显缺点:取样耗时,需要分析人员准备样品容器、打印样品标签、提取样品、将样品送到实验室进行分析、然后还需输入和复查数据。棉签擦拭技术还要求进行繁琐的验证和培训工作,才能获得理想的回收率。在进行取样和实验室分析时,可能会损害样品的安全性。在取样的程序中,必须评估样品污染的风险和样品存储的稳定性。实验室流程常常延误数据发布,增加设备停机时间。现场提取的一个样品只代表一个时间点的清洁状况,无法代表整个清洁周期的状况。过程分析技术FDA于2004年发布了“过程分析技术(PAT,Process Analytical Technology)”指导文件1。该文件包括非约束性建议,鼓励cGMP厂家按照过程分析技术来理解工艺、控制工艺、持续证明设备的清洁验证状态。过程分析技术允许实时测量所需的质量特性。有了这些实时数据,就能掌握和证明清洁验证的状态,而无需进行人工取样或实验室分析。过程分析技术根据质量特性的测量结果来评估清洁度,而非仅仅对预定的时间点进行测量。公司采用过程分析技术,能够优化清洁验证工艺,节省清洁的时间、用料和用水,减少设备停机时间和人为错误。过程分析技术同样受FDA的严格监管,因此用来评估清洁度和放行设备的清洁工艺系统必须经过充分验证并符合规则标准,这一点至关重要。比较分析仪和传感器在选择合适的在线技术时,必须清楚了解相关的应用和法规。为了充分发挥过程分析技术的实时放行设备的作用,必须使用经过验证的仪器,仪器必须满足合规性、方法验证、数据安全等方面的要求。大多数在线TOC分析仪都用电导率来测量碳含量。Sievers TOC分析仪(例如Sievers M9分析仪)就是碳分析仪,用透气膜将干扰性化合物与CO2分离,从而准确测量碳含量。此技术能够确保测量的准确性和精确性。传感器测量氧化前后的电导率。虽然许多TOC仪器都以某种方式测量氧化前后的电导率,但在传感器测量的结果电导率中,没有将干扰性离子分离出去。TOC引起电导率变化,但碳以外的其它物质也能引起电导率变化。如果样品中含有干扰性物质(比如在清洁过程中常见的干扰物),就会产生报数偏高或偏低的情况。(见图1)图1:淋洗样品中也可能含有原料药、降解物、清洁剂、赋形剂,与有机碳分子键合的分子也容易被氧化。传感器不仅有错报的风险,而且在校准、验证、维护时,可能有不合规和效率低的问题。例如,在验证线性和特异性时,就无法用ICH Q2(R1)规则来验证传感器方法,而在使用数据来释放cGMP设备时,验证分析方法是关键环节。对于传感器来说,校准、验证系统适用性、维护等过程很繁琐,需要将文件资料甚至仪器送到厂家进行处理。而Sievers M9分析仪的维护、校准、系统适用性就可以自行完成,Sievers分析仪提供当场验证、维护、故障排除等现场支持。Sievers M9分析仪除了报告验证的、准确的TOC数据之外,还同时测量无机碳和电导率。有了这三种质量特性数据,就能全面而清晰地了解清洁工艺。Sievers的解决方案有了总有机碳、无机碳、电导率这三种数据,就能全面掌握清洁工艺。可以同时评估这三种质量特性,从而优化工艺、排除故障、或调查不合格结果(OOS,Out-of-Specification)。一旦在验证数据中确定了各个质量特性的控制范围,就能快速识别和纠正偏离工艺控制范围或规格的错误。也可以同时使用这些数据来调查故障根源,如图2所示。图2:同时使用TOC、无机碳、电导率,能够改善对不符合趋势结果的监测,并有助于调查故障根源为了演示M9分析仪与原位清洗(CIP,Clean-In-Place)工作站的整合与通信,以实时进行在线分析和报告数据,位于科罗拉多州博尔德市的Sievers分析仪开发实验室将Sievers M9便携式TOC分析仪与原位清洗站整合在一起(图3)。实验室模仿厂家普遍采用的清洁工艺,调整了流量、压力、时间、清洁方法。最终方案依照厂家所面临的复杂取样过程,无论对于时间、体积、或压力等限制,Sievers M9分析仪都能与组件成功整合,自动进行加压取样或非加压取样。还需注意,M9便携式分析仪与M9实验室型分析仪采用相同的技术。当从实验室分析转向在线分析时,相同的M9技术能够简化方法转移过程,无需再进行整套的方法验证。图3:整合了原位清洗工作站的Sievers M9便携式TOC分析仪进行实时淋洗分析。减少污染在分析样品时,必须考虑样品流路中的微生物污染风险,并采取措施降低这种风险。Sievers M9分析仪能够在不使用额外部件或工艺的情况下降低样品流路中微生物污染的风险。在清洁循环之间,分析仪用气动阀和干净的压缩空气来彻底干燥样品流路。取样组件和M9的“集成在线取样系统(iOS,Integrated Online Sampler)”都能耐受cGMP工艺常用的灭菌蒸汽、热水、腐蚀性清洁剂等。当采用Sievers M9在线清洁验证配置时,分析仪可以用干净的压缩空气吹干样品流路,使样品流路保持清洁、干燥,为下一次分析做好准备。这种在线清洁验证的系统整合为管控和降低污染风险提供了自动化的解决方案。验证和数据可靠性Sievers M9与原位清洗系统相整合的在线清洁验证技术,为合规性达标提供了精准而有力的方法。Sievers验证支持包第一和第二册满足仪器合规所需的全部要求,能够确保测量数据的准确性,可以用来释放关键性cGMP设备。数据可靠性始终是cGMP厂家所关注的重要议题。配置了DataGuard软件的Sievers M9 TOC分析仪满足联邦法规21 CFR PART 11以及数据可靠性准则的全部要求。具有可修改权限的各种用户级别确保所有用户都有正确的访问级别。审计追踪能够捕获任何人在仪器上执行的任何操作活动,其中包括执行的时间和用户信息。数据、方法、审计追踪都是不能更改或删除的。DataGuard允许以符合数据可靠性规则的方式来分析、存储、传输实时数据。总结随着生产需求不断增加,越来越多的厂家采用过程分析技术来改善运营效率和精益生产流程。在线清洁验证帮助厂家掌握工艺、控制流程、管理风险、提升效率、优化生产,而这些都是实验室监测所无法做到的。Sievers M9提供精确的、准确的、定量的、耐用的分析技术,能够充分利用清洁验证数据。这些经过验证的精准分析数据,可以用来以符合数据可靠性规则的方式进行重要决策、实时放行设备、排查故障、优化清洁工艺。Sievers分析仪为厂家的在线清洁验证提供全方位的解决方案,其中包括提供仪器、验证、合规支持、技术服务、不合格结果(OOS,Out ofSpecification)支持、提供标样、安装组件、应用支持等。如欲查询详细信息,或请Sievers分析仪为您评估工艺可行性,请与我们联系。参考文献Guidance for Industry PAT—A Framework for Innovative Pharmaceutical Development, Manufacturing, and Quality Assurance. FDA, 2004, https://www.fda.gov/media/71012/download◆ ◆ ◆联系我们,了解更多!
  • 媒体称豆角成长周期施11种农药 检测环节全放行
    豆角、茄子、白菜是百姓餐桌上最常见的蔬菜。然而,这些在阳光、雨露下茁壮成长的蔬菜,更是和农药一起度过“一生”:一根豆角被“喂”11种农药,一根茄子一次性混打4种农药,刚喷过农药的蔬菜第二天就被采摘下来,运往市场销售。   “新华视点”记者近期追踪安徽部分蔬菜从田间到餐桌的全过程后发现,3个流通环节的农残检测竟一路绿灯。对于蔬菜的农残检测,有关部门回应称既“管不住”又“管不全”。   1根豆角被“喂”11种农药   菜农打药全凭“想当然”   “现在种菜不容易,三天两头要打药,基本上没有不打药的蔬菜。”正在给豆角打药的66岁的合肥菜农王明城说,这个月基本上是每天一打,不打药蔬菜就没有收成。   老王家种了3.5亩豆角,从4月初开始播种,现在即将上市。在不远处的沟塘边,记者仔细地数了数,他一共打了包括杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂等3大类11种农药。其中,杀虫剂有7种,如点阵氟氯氰菊酯、功卡高效氯氟氰菊酯等;杀菌剂有3种,如田园农博士毒氟磷、中保克毒宝吗啉胍等;杀螨剂有1种,如哒螨灵。   有些蔬菜一天一打农药,未达安全间隔期就采收。来自庐江的菜农章天保说,小白菜的病虫害太多,特别是夏天。卖药的说几天一打,要有安全间隔期,我们看到虫子哪能放心,基本上就是一天一打。“有时当天打药,第二天就采收。”他很无奈地说。   剂量也由菜农自己说了算。和县菜农戴继霞说,这几天,她家的茄子叶子出现虫害。为了图省事,她把农药经销商给的联苯菊酯、甲氨基阿维菌素等4种农药,混在一起一次性打完了。“现在打药,还不是全靠自己摸索?反正迟早都要打的,不如一起打了算了。”   超范围用药,菜农们已经见怪不怪了。一些菜农说,每次买回来的农药包装上,登记作物大部分都不是自己种的菜。记者在王大爷打过豆角的包装上看到,登记作物为番茄、烟草、苹果树等,而戴大姐打过茄子的包装上,登记作物却是甘蓝、番茄、茶树等。   合肥一唐姓菜农说,他家的豆角长虫子,农药经销商卖给他功卡高效氯氟氰菊酯。在看过登记作物是棉花的包装后,他问卖药的,卖药的说这个可以随便用。   “想当然”打药对菜农来说,其实是无奈之举。“打一次药差不多要花40元,到现在为止,光买药就投入1500元了,卖茄子的钱还不够本。”戴继霞说,如果没有病虫害,谁想打药?现在病虫害太厉害了,不打药蔬菜就要减产甚至亏本;如果有人指导,谁还会乱打,这不是浪费钱嘛!   农残检测一次未遇   蔬菜安全难有保证   吃了“想当然”打药的蔬菜后,安全性有没有保证?记者从安徽省和县的蔬菜地里一直追踪调查到马鞍山市蔬菜市场。   8月2日,记者来到菜农戴继霞的茄子田里了解到,为了治虫害,前一日她将4种农药混着一次性打完了,3日早晨采收。然而,在她使用的联苯菊酯包装上,记者却看到,该药登记作物茶树、番茄的安全间隔期分别是7天、4天。   “严格来讲,不按照登记作物施药的,属于超范围用药,存在一定安全隐患。”安徽省农业科学院植保所农药残留检测室主任段劲生说,同时,农药的安全间隔期,是指最后一次施药至采收前的时期。若在这个时期内采收,就是不安全的。   那么,这样一根超范围用药、又完全没遵守安全间隔期的茄子,从田间到餐桌过程中,会有农残检测吗?记者试图通过全过程追踪得到答案。   第一个环节(菜农—产地批发市场):3日4时30分,戴继霞和丈夫到菜地里摘茄子;7时45分,他们将几筐茄子装上拖拉机,拉到附近的卜集蔬菜批发市场,卖给了专跑马鞍山的商贩曹老板。这个环节没有农残检测!   第二个环节(产地批发市场—销地批发市场):4日1时30分,曹老板的一车茄子经过一路奔波,到达马鞍山安民农副产品批发市场。该市场是安徽省第二大农产品批发市场。这个环节也没有农残检测!   第三个环节(销地批发市场—销地农贸市场):4日3时22分,来自马鞍山香源农贸市场的摊贩吴老板,在曹老板处批发了25斤茄子;6时30分,吴老板将批发来的菜送往香源农贸市场,开始零售。这个环节还是没有农残检测!   至此,菜农戴继霞的茄子,历时约30小时,经产地批发市场—销地批发市场—销地农贸市场等3个环节,没有任何农残检测,“顺利”到达消费者餐桌上。   “管不住”加“管不全”  科学防控体系亟待建立   问题蔬菜的农残检测为何一路绿灯?   对此,产地农业主管部门——和县农委蔬菜办公室主任柯能忠说,和县瓜菜种植面积达48万亩,以一家一户种植为主,有的菜农掌握不住用药频次、剂量、安全间隔期,“我们真的没办法管,既抓不着也管不住。”   作为产地批发市场,卜集蔬菜批发市场每天的交易量约2000斤。“我们没有农残检测设备,县里面一年能过来检测一两次就不错了。”该市场一位负责人说。   销地农业主管部门——马鞍山市农委副主任姚育东说,马鞍山市场上的蔬菜60%以上是外地菜,安民农副产品批发市场是全市最大的批发市场,日均蔬菜交易量近1000吨,每天抽检40个蔬菜样本,但这种大海捞针式的检测方式,即使抽检合格了,也代表不了蔬菜的整体安全性。   销地农贸市场对安民市场的菜全部“放行”。“我们这里每天交易的蔬菜,90%是从安民农副产品批发市场批发过来的。我听说他们对蔬菜农残检测很严,因此,我们对安民市场过来的菜都是不检测的。”香源农贸市场管理办公室工作人员蔡福庭说。   商务部特聘专家、北京工商大学经济研究中心主任周清杰认为,我国蔬菜生产的分散经营模式,容易造成农户在种植技术、质量控制等方面没有优势,种植技术凭经验,质量控制凭感觉,最终会导致主要依靠多施化肥增产,多打农药控制病虫害,这是低质量蔬菜、问题蔬菜产生的主要根源。   中国农业大学农产品流通与营销中心主任安玉发教授表示,蔬菜产销全过程中没有农残检测,与我国脆弱的“控农残”体系密不可分。一般来说,抽检应该是建立在批次上的,而从千家万户收上来的菜很难确定批次,这种大海捞针式的抽检,往往是无效的。   安玉发建议,适当设立乡镇级检测站,并给予一定的人权、事权、财权,激发监管活力,逐步增强菜农的科学用药意识,从源头上扎好质量安全监管的“篱笆”。同时,对产地农业部门应实行严格的问责制度,并将蔬菜的质量安全指标纳入当地政府的绩效考核体系中。   周清杰建议,蔬菜销地商务、工商部门应增加批发市场的质量检测硬件投入,对市场主办方也应实行质量安全的责任追究和奖励制度。加强对蔬菜批发市场的现场监管,增加质量抽检频次,构筑批发环节的蔬菜质量安全“防火墙”。
  • 质检总局:对进口食品新品种先评估安全性再放行
    国家质量监督检验检疫总局进出口食品安全局局长俞太尉今日做客中国经济网时表示,食品安全法以后,我国严格了进出口食品安全监管措施,对于目前在国内尚无食品安全国家标准的新品种食品和添加剂,进口商应向卫生部出申请,对其安全性进行评估后再放行。   我国是世界上最大的食品生产国和消费国之一,近年来进出口食品贸易发展迅速。俞太尉对此表示,《食品安全法》对进出口食品安全监管也作出了新的新规定。向我国境内出口食品的出口商或者代理商的备案制度、向我国境内出口食品的境外食品生产企业的注册制度以及出口食品生产企业和出口食品原料种植、养殖场的备案制度,规定了对出口食品实行监督、抽检和进出口食品安全信息的收集、汇总和通报要求。   对于目前尚无食品安全国家标准的食品,首次进口的食品添加剂新品种、食品相关产品新品种,俞太尉表示,进口商应该向卫生部提出申请,经卫生部组织对相关产品的安全性评估材料审查,对于准予许可的,出入境检验检疫部门根据卫生部公布的相应食品安全国家标准进行检验。在新标准发布实施前,国务院卫生行政部门应当明确产品的检验项目、限量要求和检验方法,为出入境检验检疫机构在入境检验时提供依据。   在对进口商的管理方面,俞太尉表示,除应当根据按《食品安全法》实施以前我国相关法律法规的规定建立相应的制度外,还应当建立食品进口和销售记录制度,如实记录食品的名称、规格、数量、生产日期、生产或者进口批号、保质期、出口商和购货者名称及联系方式、交货日期等内容。食品进口和销售记录应当证实,保存期限不得少于二年。
  • 鲎试剂停产 国内药品、医疗器械放行面临困境
    鲎试剂是由海洋节肢动物鲎的血液变形细胞溶解物制成的无菌冷冻干燥品,含有能被微量细菌内毒素和真菌葡聚糖激活的凝固酶原,经低温冷冻干燥而成的生物试剂,能够准确、快速地定性或定量检测样品中是否含有细菌内毒素和(1,3)-β-葡聚糖。目前,鲎试剂广泛用于制药、临床以及科研等领域,用于细菌内毒素和真菌葡聚糖检测。目前使用的鲎试剂分为美洲鲎试剂和东方鲎鲎试剂两大类。近日,鲎试剂供应商湛江安度斯生物有限公司发布公告称,由于受国家政策影响,内毒素检测试剂所用原料鲎(中国鲎及圆尾鲎)被列为国家二级保护动物(国家林业和草原局、农业农村部2021年2月25日公告(2021年第3号)),意味着内毒素检测试剂原料将受到严格管控,并表示迫于形势,决定停止供应2款鲎试剂产品。公告指出,国内药品、医疗器械放行将面临困境,并建议药企、医疗器械企业尽早选择其他替代测试方法。停供产品:单支凝胶法鲎试剂 (0.1mL) - 灵敏度0.5、0.25、0.125、0.06 EU/mL 2021年6月30日停产四次装凝胶法鲎试剂 (0.5mL) - 灵敏度0.25、0.125EU/mL 2021年12月31日停产 相关法律背景《中华人民共和国野生动物保护法》第二十七条 禁止出售、购买、利用国家重点保护野生动物及其制品。因科学研究、人工繁育、公众展示展演、文物保护或者其他特殊情况,需要出售、购买、利用国家重点保护野生动物及其制品的,应当经省、自治区、直辖市人民政府野生动物保护主管部门批准,并按照规定取得和使用专用标识,保证可追溯,但国务院对批准机关另有规定的除外。实行国家重点保护野生动物及其制品专用标识的范围和管理办法,由国务院野生动物保护主管部门规定。出售、利用非国家重点保护野生动物的,应当提供狩猎、进出口等合法来源证明。《中华人民共和国野生动物保护法》第三十三条 运输、携带、寄递国家重点保护野生动物及其制品、本法第二十八条第二款规定的野生动物及其制品出县境的,应当持有或者附有本法第二十一条、第二十五条、第二十七条或者第二十八条规定的许可证、批准文件的副本或者专用标识,以及检疫证明。第三百四十一条 【非法猎捕、杀害珍贵、濒危野生动物罪】【非法收购、运输、出售珍贵、濒危野生动物、珍贵、濒危野生动物制品罪】非法猎捕、杀害国家重点保护的珍贵、濒危野生动物的,或者非法收购、运输、出售国家重点保护的珍贵、濒危野生动物及其制品的,处五年以下有期徒刑或者拘役,并处罚金;情节严重的,处五年以上十年以下有期徒刑,并处罚金;情节特别严重的,处十年以上有期徒刑,并处罚金或者没收财产。
  • 锐拓RT7流池法溶出系统应用案例——软胶囊的溶出研究
    在软胶囊的研发和质量控制过程中,其溶出方法的开发一直是让人困扰的难点。这是因为:软胶囊在溶出时会在溶出介质上方形成油层,而溶出过程中产生的油滴也可能会悬浮在溶出介质中,导致传统溶出方法很难有效地测定其溶出度。所以在本次应用案例中,我们将分享为某客户开展的某软胶囊产品的溶出研究,希望能为各位带来启发和帮助。流通池的选择锐拓RT7流池法溶出系统除了在各国药典中均有收载的两款内径分别为22.6mm和12mm的流通池外,欧洲药典中还有一种适合做软胶囊溶出测试的流通池(如下图)。 使用时,先将样品放到流通池的A室(Chamber A)中,然后在流通池顶部安装在线过滤组件。测试时,溶出介质会从A室底部进入并充满A室;然后,溶出介质从A室流入B室并将其充满;最后,溶出介质经由B室底部的管路向上流经线过滤组件,并通过自动取样系统完成样品溶液的收集。方法优化软胶囊的脂质相会阻碍其主药进入溶出介质。另外,某些水溶性差的药物可能无法达到漏槽条件。这可能导致溶出缓慢或无法完全溶出。在溶出介质中添加表面活性剂是解决上述问题的有效手段。本次研究有综合考察了主药成分在不同表面活性剂的不同浓度下的溶解度,在保证样品能够完全溶出的前提下,让测试方法拥有足够的区分力。选择溶出介质的温度时,应该考量软胶囊外壳的熔融温度。更加准确的控温和流通池间更小的温度差异可以确保测试结果更加稳定可靠。研究结果本次研究分别对参比制剂和三种不同生产工艺的自研样品进行溶出测试。测试结果如下图所示: 其中,1号样品 (Sample 1) 和3号样品 (Sample 3) 与参比制剂 (Reference)的溶出相似因子(f2)分别为28和52。对于2号样品 (Sample 2) ,由于其胶囊外壳在溶出过程中一直没有崩解,其内容物直到实验结束也没有从胶囊壳中释放出来,从而呈现出极低的溶出结果。结论从上述结果我们可以知道,软胶囊的囊壳工艺是控制其释放行为的关键之一,通过流池法能够有效地测定软胶囊的溶出释放。而进一步地,有区分力的溶出结果能够科学地指导产品生产工艺的优化和改进。
  • 中科院理化所王树涛教授团队/北航刘欢教授团队:仿松塔超慢运动
    大自然为人类社会的进步和发展提供了源源不断的灵感和动力。向自然学习,有所发现,有所发明,有所创造,有所进步,是科学发展的一条行之有效的途径。松塔的吸湿运动为人工驱动器的设计和制造提供了许多灵感。目前认为,松塔的开合是由鳞片外层的“肉”(石细胞,sclerids)比内层的“筋”(维管束,vascular bundle)的收缩膨胀更大引起的。但以往的研究只专注于研究松塔的弯曲机制,而忽略了弯曲过程和原本的功能特点。松塔为了让风和动物把种子传播到远离母树的地方繁衍,只有在长期干燥的环境下才会打开。对于松塔的超慢运动,目前的机理还无法给出相应的解释,并且这一机制也很难解释单独的维管束也具有湿度响应特征。因此,松塔的超慢湿度响应机制目前仍然是不清楚的。最近,中国科学院理化技术研究所王树涛研究员团队和北京航空航天大学刘欢教授团队合作,重新审视松塔的吸湿运动,揭示了松塔湿度响应的超慢运动的奥秘,并受此启发研发了具有类松塔湿度响应的超慢运动的人工驱动装置,其运动速度比现有的湿度响应驱动器低两个数量级,其整个运动过程难以察觉。相关工作以“Unperceivable motion mimicking hygroscopic geometric reshaping of pine cones”为题发表在Nature Materials杂志上。该工作得到了国家自然科学基金项目的大力支持。文章第一作者是张飞龙博士和杨曼博士,通讯作者为王树涛研究员和刘欢教授,徐雪涛和刘熹博士共同参与本研究,江雷院士为本研究提供了专业的指导。现象与发现1.松塔的吸湿变形是一个超慢的过程松塔完全打开需要相当长的时间,约24小时(图1a)。在具有吸湿变形能力的植物组织中,松塔鳞片的厚度归一化的形变速度是最小的(图1b),这与其长距离种子传播的功能是一致的。2.维管束本身也能够吸湿变形研究发现,维管束(VB)本身就可以吸湿变形,且具有比外层的“肉”(skin)更大的变形能力和运动速度(图1c, d),表明VB在鳞片的湿度响应运动中起关键作用。而“肉”和整个鳞片的运动速度都远低于骨架(skeletons)和VBs。同样,与骨架和VBs相比,浸水的鳞片和“肉”的含水量更高,脱水速度更慢。因此,可以得出结论,VBs驱动鳞片的吸湿变形,而保水性好的“肉”减缓形变速度。图1. 松塔、鳞片及其各组成部分的吸湿运动。维管束(VB)的变形机制1.弹簧状微管和方形微管的异质结构为了探究VBs的弯曲机理,作者对VB的微观结构及各组成的吸湿膨胀行为进行了研究。从横断面扫描电镜图可以看出,VB具有典型的异质结构,包含两种管状的细胞壁,且两者边界清晰(图2a-d)。重构的微管三维结构图和纵向截面图进一步证实了,维管束是由平行排列的弹簧状微管和方形微管组成的典型的异质结构 (图2 e-g)。2.弹簧状微管和方形微管的吸湿膨胀行为不同通过机械剥离的方法,作者得到了弹簧状微管/方形微管对,并利用环境扫描电镜(ESEM)对其吸湿运动进行了原位观察(图2h)。随着相对湿度的增加,弹簧状微管伸长,微管对向方形微管侧弯曲(图3c)。相反,随着湿度的降低,微管对向弹簧状微管侧弯曲。根据上述结果,作者提出了一维弹簧状微管/方形微管异质结构的简化模型以解释VB的吸湿形变(图2i)。图2. 维管束的异质结构和弯曲机制仿松塔的超慢运动驱动器受此启发,研究人员利用双组份3D打印技术制备了由弹簧状管和方形管构成的异质结构的基本单元,在管中填充吸湿聚合物,以模拟鳞片中的“肉”增加吸湿路径,降低膨胀速度 (图3a, b)。打印出的弹簧状管/方形管展现出类似于松塔的吸湿变形性能(图3c)。利用简化模型与3d打印技术的可编辑性和兼容性,仅通过调节结构就可以实现各种精细的形状转变调控(图3d)。利用打印出的弹簧状管/方形管对,作者制作了一个可移动工作台,实现对上面的物体的超慢运输,不会周围的环境水造成干扰 (图3e-g)。利用打印出的弹簧状管/方形管对作为支架,探测器也可以在超慢运动的情况下增大监测范围(图3h)。图3. 仿松塔结构的超慢驱动装置该工作为理解松塔和其他植物组织的湿度响应形变提供了新的思路和结构基础,也为开发刺激响应驱动器提供了新的物理模型。该工作被新加坡国立大学(NUS)的Cecilia Laschi教授和意大利理工学院(IIT)的Barbara Mazzolai教授在《Nature Materials》杂志同期的News & Views专栏以“Move imperceptibly”为题,进行了专题报道。摩方精密简介摩方精密作为微纳3D打印的先行者和领导者,拥有全球领先的超高精度打印系统,其面投影微立体光刻(PμSL)技术可应用于精密电子器件、医疗器械、微流控、微机械等众多科研领域。在三维复杂结构微加工领域,摩方团队拥有超过二十年的科研及工程实践经验。针对客户在新产品开发中可能出现的工艺和材料难题,摩方将持续提供简易高效的技术支持方案。原文链接:https://doi.org/10.1038/s41563-022-01391-2来源:材料科学前沿官网:https://www.bmftec.cn/links/7
  • 微流控自动化与Eclipse细菌内毒素检测仪的常见问题解答
    微流控自动化有哪些优势?微流控自动化是目前市场上最简单的自动化形式。它在一个极易设置、使用和维护的平台上简化了内毒素检测。微流控自动化带来了高通量、快速的检测设置、极少的手动时间和简单的培训。Sievers® Eclipse® 月食细菌内毒素检测仪在占地面积、尺寸和基本功能方面采用标准的台式分析仪,与Eclipse微孔板配对,实现了检测设置自动化。通过利用微流体处理和嵌入式的内毒素标准和阳性产品对照(PPC),QC分析员可以在9分钟内轻松快速地开始进行完全合规的内毒素检测,只需27个移液步骤,最多可处理21个样品。微流控自动化的另一个好处与移液有关。移液是导致内毒素检测市场出现误差和重新检测的最主要原因之一,因此通过把移液步骤减少到30个以下,Eclipse降低了代价昂贵的重新检测的风险,减少了出现误差的机会。此外,微流体处理为最终用户精确测量所有液体。这意味着通过Eclipse微流控微孔板的精确设计,消除了通常在移液物理动作中需要的精度。微流控自动化使实验室能够实现他们想要的高通量和简单的检测设置,而不必担心占地面积、复杂的验证或合规性问题。Eclipse内毒素检测仪由哪些部件组成?Eclipse内毒素检测仪由三部分组成:(1)分析仪一种多孔板式分光光度计,就像其他用于动力学内毒素检测的仪器一样。(2)微孔板通过微流体处理、预嵌入的内毒素标准品和PPC来自动进行测定。(3)企业级软件具有便捷的协议设置和数据库,完全可定制的权限,当然也完全符合21 CFR PART 11和数据可靠性准则。微流控自动化如何工作?在Eclipse微孔板内,微流体处理有助于准确和快速地分散试剂和样品,并大幅减少样品和鲎试剂的用量。这是利用微流控通道、计量室和微孔板旋转时的离心力实现的,以控制和自动化所有液体测量、流动和混合,为分析做准备。预嵌入的标准品和PPC被用来实现标准曲线和阳性产品对照回收率的自动化。此外,封闭的微流控系统能防止环境污染,并精确地提供1:1的样品与鲎试剂比例。有了微流控自动化,药典中的内毒素检测可以毫不费力地进行,并且减少重复检测。标准曲线是否自动化?传统上,为了保持内毒素检测的合规性,最终用户:01必须使用同一内毒素储液瓶中的两个平行标样,绘制出至少3点的标准曲线。02必须有两个平行的阴性对照样品。03并且必须有两个平行的样品测试和两个平行的PPC测试。然而,由于Eclipse使用预嵌入的内毒素标准品和PPC自动完成这些步骤,最终用户只需将内毒素检测用水和样品装到孔板上,无需额外的准备工作。能在9分钟内完成检测设置,而其它平台需要60分钟以上。有了Eclipse,实验室技术人员对检测的设置如此简单和快速而感到非常满意!是否合规?是的。Eclipse使用了商业化供应的、FDA许可的制造商所生产的鲎试剂,满足全球药典:《美国药典》USP 、《欧洲药典》EP 2.6.14、《中国药典》ChP四部和《日本药典》JP 4.01的所有相关要求。关于数据管理和完整性,Eclipse软件的设计首先遵循了ALCOA +原则,以提供具有21 CFR PART 11和数据可靠性合规性功能的、高度可定制的企业级解决方案。简而言之,Eclipse包括:使用标准内毒素两个平行样,绘制最少3点的标准曲线样品和PPC两个平行样阴性对照样一式两份三个平行样用于分析人员和鲎试剂批次确认使用FDA许可的鲎试剂符合21 CFR PART 11和数据可靠性准则需要多少鲎试剂?只需1 mL试剂,就能在Eclipse平台上运行21个样品。通过最高减少90%鲎试剂使用量,Eclipse降低了对这种宝贵的自然资源的需求,在提供完全合规的内毒素检测方法的同时又能保护全球鲎物种的数量。培训困难吗?由于Eclipse消除了复杂的检测设置,所以培训和分析员认证都非常简单明了。一旦系统得到充分验证,分析员可在一天内使用软件中的模板完成培训和认证。这一功能使实验室管理人员能够方便地跟踪分析人员中谁是合格的、不合格的或应重新确认的。关于方法转移和验证是否有独特的考虑?不管内毒素检测的当前状态如何,使用Eclipse可以非常简单地过渡到高效的自动化平台——方法转移、验证以及所有功能。Sievers为客户提供实施Eclipse的专家指导,包括方法适用性测试、产品验证和系统验证。这些必要的步骤可以在现场进行,也可以在Sievers分析仪位于美国科罗拉多州博尔德的实验室中进行。此外,Eclipse从本质上简化了培训、分析人员和鲎试剂确认、系统验证和产品验证。我们提供完整的IQ/OQ/PQ文件,同时Sievers提供的服务以进一步简化这种创新的内毒素检测解决方案的实施。如何使用Eclipse审核数据并做签发?在当今的环境中,数据审查过程必须确保安全性和效率。QC实验室希望始终以安全的方式随时查看并签发数据和批量放行信息,以便放行产品或工艺中的物料以继续其生产过程。因此,像Eclipse这样的企业级软件解决方案,可以从任何位置进行安全访问,这对于具有多个现场或远程工作人员的生命科学企业来说非常有价值。Eclipse软件具有用于数据审核的有用功能,包括能够为每个用户设置权限。如果审阅者需要区分最终产品、生产过程中的原材料、或者也许需要进行水质测试,则可以在软件中完成。如有必要,还可以单独查看具体样品的报告。根据合规性要求,所有的报告都可在系统内安全地进行跟踪,并对具体检测进行审计追踪。作为一种企业级的解决方案,Eclipse软件可对数据审查和电子签名进行简单便捷的远程访问,这使QC实验室使用起来方便而高效。从分析员到质量管理人员和质量保证人员,所有软件用户都受益于这些安全、灵活的选项,以审核和放行样品。◆ ◆ ◆联系我们,了解更多!
  • 岛津视点: 第三方检测实验室发展论坛看行业的方兴未艾
    第六届中国第三方检测实验室发展论坛今天在北京万达索菲特大饭店拉开帷幕。600坐席的会议现场,4屏投影的真切效果,环绕会场40余家的展位宣传,无不让人感受到第三方检测行业的蓬勃发展。在会议进行中发布此文,以飨未能亲临现场的热心关注。 更多精彩报告正在进行,先将会场外的展位介绍一下吧。检测中心自然位列其中,更多的则是检测仪器设备的展位——从高大上的分离 定性 定量仪器到样品采集的瓶瓶罐罐,还有未必能想到却也必不可少的标准物质对照品。从实验室建设之初的设计、建设、维护,到客户沟通平台的宣传媒体。可以毫不夸张地说,如果您有计划建设一家新检测实验室,您来今天的展会现场就可以完全搞定了,将您的规划蓝图实物化。 图1.参展商名录 这也是笔者今天逛展会的第一感受 —— 生机勃勃的第三方检测行业吸引了众多的上下游服务商,而众多服务商的集聚将促进检测行业向着更优方向发展。这也很好的解释了为什么分析仪器制造商成为展商的主力,特别是产品线全面、市场率较高的仪器公司更不会放弃这次良好的展示机会,以岛津公司为首的3家仪器公司成为本次论坛的钻石赞助单位,彰显在检测领域大展身手的决心。 图2. 岛津公司展位 如果您关注电子电气 纺织品 玩具 食品 环境 乘用车内空气质量 医学检测 安监及职业卫生 建筑玻璃 珠宝玉石领域的分析检测方法,可以登录岛津中国网站索取《第三方检测行业手册》。 摘取一段内容,看看岛津X射线能谱仪如何进行玩具指令中有害物质的筛选分析、镀层分析、未知物鉴定分析,在宝宝拿到玩具前把把质量关。 玩具样品外观 包含玩具限制8元素PE树脂标样    岛津X射线能谱仪EDX-7000 借用中国检验认证集团的一句话—— 创造更值得信赖的世界,检测行业的发展必将让我们的生活更有品质、更值得信赖。
  • 上海自贸区检验检疫六项创新采信第三方
    进入4月,上海自贸试验区正式运行半年,最近,上海出入境检验检疫局已连续敲定6项创新制度,计划争取国家质检总局支持后,在全国复制与推广。这也是上海自贸区第一批有望变现的“可复制”制度创新实践。   着眼“用户体验”   前不久,国务院副总理汪洋到自贸区调研。检验检疫窗口工作人员介绍,为让大家更便捷了解各项政策,他们专门开设微信公众号,“扫一扫”随时在线问答、了解政策。“我有微信,回去就搜索一下。”汪洋副总理回答得十分爽快。   在微信中键入“自贸区”,跳出第一条就是“自贸区检验检疫政策解读”。这个背后以全局技术骨干为支撑的公共微信号,短短数月已成为区内最受欢迎的政府服务类自媒体,“粉丝”近2000,基本都是区内企业。   新技术是手段,更重要的,是意识。“评价政府在自贸区的各项改革,企业真正满意是唯一标准。用户体验好,复制、推广才有意义。”自贸区检验检疫机构筹建办事处主任杨海军说。   自贸区成立之初,上海局曾推出23项新政,最终摘选出的首批拟上报6条,首要标准正是“用户体验”。   比如,创新之一的“采信第三方”。原来进出口货物的法定检查,只能由检验检疫部门进行。如今,对特定进出口商品,逐步实行凭国家认可第三方机构的检测结果验证放行,自今年1月实施,一个半月中仅进口机动车已有5.98万辆享受便利,为企业节约物流成本102.2万美元。   即将推广的“预检验”制度,当货物在保税仓储状态时即可预先检验,将刚性的检验时间提前,货物实际出区时,只需凭预检证明即可分批核放,为货物进口节省7—12天的物流时间。   还有全球维修产业监管。政策推出后,新注册企业猛增200多家,物流、保险(放心保)公司纷纷加入。检验检疫部门迅速跟进,完善落地细则,列入6条之一顺理成章。   落脚“服务”   自贸区改革真正的核心与难点之一,是政府职能将如何转变。   上文提到的“采信第三方”创新,企业获利之外,同样重要的是原本“管检一体”的检验检疫部门,开始“管检分离”,从“微观管理”向“宏观管理”转变。   转变职能、简政放权,这一思路,在上海局拟定的6项创新制度中贯穿始终。   —进境生物制度风险管理。管理部门在全面评估与诚信评价基础上,对控制力强、诚信度高的企业采取“年审批”制,并根据产品生物风险和企业诚信等级,进行分类分级管理,使许多研究用生物试剂更快速到达企业手中。   —动植物检疫审批的负面清单。国家质检总局将审批权力下放,除活动物、水果、粮食等,其余均授权上海局实施检疫审批。新制度实施仅1个月,上海就已完成相关审批273项,极大提升生物、医药、医疗等行业联通世界的能力。   —中转货物原产地签证制度。借鉴香港模式,方便企业在自贸区内开展国际分拨配送,让分拨货物享受国外相应的关税减免和通关便利。短短几月,园区内签发各类原产地证书6000多份,金额3.12亿美元,同比增长16.92%,远高于同期上海市外贸进出口额增幅。   “转变政府职能,探索管理新模式,最终的落脚点就在服务。”上海局局长徐金记说。为政府职能由内到外全面转型,该局将今年的群众路线教育实践与“服务”相结合,先后制定128条整改措施、17项专项整治。“通报通放”等服务外贸新举措不断涌现。
  • 走进材料实验室看仪器之电子科技大学长三角研究院|湖州
    【编者按】电子科技大学长三角研究院(湖州)六大共享实验平台配备了一大批高水平的仪器设备,为研究生在湖科研创新实践提供强力支撑,已获得在湖师生的一致好评。今天,请大家跟随小编的脚步一起走进电子科技大学长三角研究院(湖州)六大共享实验平台之一的材料实验室!材料实验室Materials Laboratory1平台建设研究院围绕国民经济发展的迫切需求,以国际前沿基础科学问题和国家重大需求为导向,以服务于当地产业发展为目标,建设材料实验室。该平台承担着材料的合成与制备、材料微观结构分析、化学性能表征以及器件的应用研究等工作。目前,已服务于研究院十多个科研团队。该平台力求与当地企业、高校、研究机构合作发展,在现有领域实现1+12的效果。2应用领域基础应用领域新能源材料与智慧能源• 绿色发电技术:太阳能电池、氢燃料电池、金属-空气燃料电池等• 高效储能技术:超级电容电池、锂/钠离子电池、多价离子电池、固体电解质与固态锂电、穿戴式柔性储能、液流电池、飞轮储能等• 低碳节能技术:气凝胶材料、电致变色玻璃、光储直柔技术等应用举例:电动汽车、电动船舶、电动飞行器的动力系统、新型电力系统中可再生能源发电和储能系统等。光电催化与环保材料• 催化材料:光催化、电催化• 环境治理:大气水污染治理、防污/自清洁涂层、土壤治理等• 资源再生:CCUS、生物质转化、工业废物回收与利用应用举例:光或电二氧化碳催化剂,可以缓解大气中二氧化碳的积聚,还可以得到燃料和化学品,对建设具有绿色碳循环特征的可持续发展社会具有重要意义。传感/智能材料与器件:• 包括智能化学传感器、电(热)致变色、人造皮肤、智能药物等。应用举例:可穿戴化学传感器和生物传感器能够动态和无创监测生化标志物,从而提供体内生理信息。表面工程与电子封装领域• 包括超疏水涂层、电子封装材料与5G应用、等离子体加工与热沉工艺、3D打印技术、FPC柔性电路与集成器件等领域。应用举例:5G滤波器的基板及金属化封装工艺技术。未来应用领域低成本全工况高效发电、宽温域全天候致密储能、碳中和化学能与电能互联、介入式靶向生物治疗医学、穿戴式柔性智慧传感系统等。3测试功能分析材料成分(相分析)、材料内部分子的结构或形态、结晶度、物相转变等;观察和检测非均相有机材料、无机材料及微米、纳米级样品的表面特征;样品表层的微区点线面元素的定性及定量分析;形貌、化学组分综合分析能力以及热学性能、电化学性能测试能力。4设备条件全自动台式场发射扫描电子显微镜• 生产厂商:Phenom(Thermoscientific) • 规格型号:Phenompharos• 设备参数:光学放大倍率:20~135倍电子放大倍率:最高1,000,000倍电子光学分辨率:优于1.8nm@15KV SED电子枪加速电压:2kV~15kV连续可调元素探测范围:B(5)~Am(95)主要功能飞纳台式场发射扫描电镜能谱一体机标配背散射电子成像、二次电子电子成像和能谱分析功能,可对各种样品进行高分辨成像及元素分析。能量色散谱采用稳定坚固的超薄 Si3N4 窗口,元素检测范围 B (5) ~ Am (95),对轻元素检测和低电压能谱分析更具优势。Phenom Pharos 低电压成像优势明显,可减轻电子束对样品的损伤和穿透,最大程度还原样品真实形貌。高温真空原位红外漫反射系统• 生产厂商:布鲁克公司 • 规格型号:Vertex 80 V • 设备参数分辨率:优于0.1 cm-1,连续可调透光率精度:优于0.1%T(ASTM线性度)检测器:中红外DLATGS检测器和MCT检测器光谱范围:8000-350 cm-1波数精度:优于0.005 cm-1干涉仪:21°干涉仪。65张/秒@16 cm-1,最高110张/秒@16 cm-1,具有步进扫描功能,实现10μs以内的时间分辨能力,为反应机理的研究提供红外谱学支持主要功能VERTEX 80v可实现原位光催化高温真空原位红外漫反射测试。可用在高分辨率、超快速扫描、步进扫描或紫外光谱范围测量,以及低至10-3单层的纳米科学研究领域。在真空条件下,通过远程控制自动更换多达4种不同类型的分束器,能测量从紫外/可见光到远红外/太赫兹的完整光谱范围。可提供优于0.2 cm-1的切趾光谱分辨率,足以应对大多数常压下气相研究及室温样品测量。对于更高要求的低温作业,可提供优于0.06cm-1的分辨率。在可见光谱区,高分辨光谱能够展现出优于300000:1的分辨能力。显微拉曼光谱仪• 生产厂商:HORIBA• 规格型号:XploRA PLUS• 设备参数:532nm固体激光器,激光功率100mW,TEM00空间模式拉曼光谱扫描范围:532nm激发覆盖50-9000cm-1物镜:5X,10X,100X和50X长焦(工作距离10.6mm)主要功能XploRA PLUS可提供拉曼光谱成像、荧光成像、PL成像等,最快可达1ms/光谱,分析速度、成像质量和空间分辨率高。另外,还有强大的拓展功能如拉曼偏振、颗粒分析及拉曼-AFM联用等。台式X射线衍射仪• 生产厂商:Regaku • 规格型号:MiniFlex600• 设备参数:长寿命X光管,靶材为Cu测角仪类型:垂直测角仪,样品水平放置扫描速度:0.01~100 °/min (2θ)扫描范围:-3~+145°(2θ)标准样品板尺寸:方形30mm*50mm样品填充部分尺寸:方形20mm*20mm含原位电池附件主要功能MiniFlex600可广泛应用于粉末样品、块状样品、片状样品、非晶样品、金属板等多晶体衍射图的比较,以及定性分析、定量分析、平均晶粒尺寸,结晶度分析,及原料和产品的质量控制等,也是一种适用于工厂生产现场质量管理检查,劳动保护、环境污染测量的X射线衍射仪。同步热分析仪• 生产厂商:PerkinElmer• 规格型号:STA6000 • 设备参数:温度范围:15℃~1000℃升温速度:0.1~100℃/min冷却速率:1000℃~100℃,小于10分钟DSC分辨灵敏度:≤1μWDTA灵敏度:≤0.001℃天平:灵敏度:≤0.1μg,精度:0.02%内置式气体质量控制器,双路气体切换,控制精度0.1mL/min;主要功能该同步热分析仪 (STA)在同一次测量中利用同一样品可同步得到热重与差热信息。研究材料的如下特性:DSC: 熔点、结晶性能、玻璃化转变温度、固化性能,相变、反应温度与反应热、燃烧热、反应热焓、比热等分析测试;TG:热稳定性、多组分分离分析、分解温度以及分解动力学、氧化还原、氧化诱导过程、吸附解吸、游离水与结晶水含量、成分比例计算等分析测试。纳米粒度及ZETA电位分析仪• 生产厂商:Malvern Panalytical • 规格型号:Zetasizer Pro• 设备参数:系 统• 高性能He-Ne激光器• 光束波长:632.8nm• 温度控制范围:0℃~120℃• 检测器:雪崩光电二极管(APD),量子效率QE高于60%粒 度• 测量角:173°,13°• 粒度范围(直径):涵盖0.3nm~10μm• 最小样品体积:≤12μL最小样品浓度:背向角(NIBS,173°)≤0.1mg/mL,前向角(13°)≤10mg/mL最大样品浓度:≥40% w/v Zeta电位• 适合测量的粒度范围(直径):至少涵盖3.8nm~100μm;• 迁移率范围:≥+/-20 μ.cm/V.s• 最小样品体积:≤20μL最小样品浓度:≤10mg/mL最大样品浓度:≥40% w/v主要功能该粒度仪具有的模式和功能:利用动态光散射模式(DLS)测量分子或颗粒的粒度及粒度分布,粒度范围0.3 nm-10μm;利用电泳光散射(ELS)测量分子或颗粒在分散体系中的电泳迁移率,转化为“Zeta”电位;具有恒流模式,可以同时得到Zeta电位平均值和分布曲线。紫外可见分光光度计• 生产厂商:岛津 • 规格型号: UV-2600i• 设备参数:设定波长范围:185~900nm测试波长范围:220~1400nm波长移动速度: 14000nm/min最大扫描速度:4000nm/min光源切换波长:和波长同步自动切换290.0nm~370.0nm谱带宽度:0.1/0.2/0.5/1/2/5nm L2/L5(低杂 散光模式)测光范围:吸光度:-5~5Abs记录范围:吸光度-10~10Abs;透射率±10^12%附件:60mm积分球;带固定薄膜支架,可用于薄膜样品光学性能检测主要功能通过对吸收光谱的分析,判断物质的结构及化学组成。可进行太阳能电池防反射膜和多晶硅硅片的测量。电池高低温测试系统• 生产厂商:深圳市新威尔电子有限公司• 型号:电池充放电测试仪CE-7002-100V500A-R28GC高低温电池箱MGDW-800-40B• 设备参数:电池充放电测试仪• 充电电压范围:0~100V,放电电压范围:3V~100V• 电流范围:-500A~500A• 合并通道电流范围:2CH并联 -1000A~1000A高低温电池箱• 温度范围:-40~150℃可任意调节• 升温时间:-40℃→+150℃ ≤60min(空载,平均非线性)• 降温时间:+20℃→-20℃ ≤45min(空载,平均非线性)主要功能可对锂电池、超级电容器、燃料电池、液流电池等模组Pack进行全面检测。可提供如下功能:恒电流充放电、恒功率充放电、恒压充电、恒流恒压充电、恒负载放电等;直流内阻测试;辅助温度测试;工况模拟;通道并联输出功能;第三方设备集成,如温箱、BMS、振动台、整车控制器等;分选配组功能。充放电测试仪• 生产厂商:深圳市新威尔电子有限公司 • 规格型号:CT-4008T• 设备性能:电流量程(A): 5/10/20/50/100/200/500mA,1A/2A/3A/5A(可选)电压量程(V):5V工作模式:恒流充放电、恒压充电、恒流恒压充电、恒功率充放电、恒阻放电、DCIR、倍率充放电、静置主要功能该系统面向扣式电池、超级电容、三电极进行测试,主要针对小电流电池进行检测,最小可达微安级测试单位。系统涵盖DCIR测试、脉冲模拟测试、倍率充放电测试、循环寿命测试等多种功能测试为一体,并配置有dQ/dV微分容量曲线功能,该功能的使用可减少人工计算,节约人员数据排查时间。电化学工作站• 生产厂商:Metrohm Autolab B.V. • 规格型号:Autolab M204• 设备参数:最大输出电流:±10A最大测量电压:±20V(可扩展为±100V)扫描电位:±10V(可扩展为±20V)最小电流范围:1nA,实际测量最小值,而非通过软件增益计算得到主要功能可提供如下测试: 标准方法:控制电位循环伏安,控制电流循环伏安,积分电流循环伏安,控制电位线性扫描伏安,控制电流线性扫描伏安,线性极化,差分脉冲伏安,方波伏安,计时电流等;阻抗模块可进行流体动力学的交流阻抗谱EHD研究,还可以进行强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)测试手套箱• 生产厂商:威格• 规格型号:SG2400/750TS• 设备参数:大过渡仓:尺寸:直径≥360 mm,长度≥600 mm,过渡仓可自动完成多次抽充程序小过渡仓:尺寸:直径≥150 mm,长度≥300 mm主要功能手套箱是将高纯惰性气体充入箱体内,并循环过滤掉其中的活性物质的设备,其中的活性物质是O2、 H2O和有机气体。广泛应用于无水、无氧、无尘的超纯环境,如:锂离子电池及材料、半导体、超级电容、特种灯、激光焊接、核研究、3D打印等。示波器• 生产厂商:泰克 • 规格型号:MSO44• 设备参数:通道个数:4通道配件:含电源测试包,功率测试软件,电流探头,高压探头带宽 (所有模拟通道):200 MHz, 350 MHz, 500 MHz, 1GHz, 1.5GHz (可升级)主要功能可提供以下测试:嵌入式串行总线分析,电源完整性和电源管理、电源测量和分析、汽车ECU设计和电磁干扰故障排除等。直流电子负载• 生产厂商:菊水 • 规格型号:PLZ2004W • 设备参数:工作电压:5-150V电流:400A功率:2000w动作模式:恒流、恒阻、恒压、恒功率、恒流+恒压、恒阻+恒压;主要功能该设备是除了具有恒流, 恒阻, 恒压, 恒功率, 恒流+恒压, 恒阻+恒压的6种动作模式之外, 还新加了对于输入电压可随意设置电流的任意IV特性(ARB)模式的高性能直流电子负载装置。低噪声电源• 生产厂商:是德 • 规格型号:B2961A • 设备参数:输出通道数:1个输出分辨率:6.5位双极性电压/电流输出:100 nV - 210 V / 10 fA - 10.5 A,31.8W主要功能可提供如下测试:可在广阔的4象限电压和电流范围内进行精确的测试和测量。可配备外部超低噪声滤波器,显示噪声敏感器和样本更多真实特性。#了解更多信息请关注以下方式#联系方式:研究生电子科技大学长三角研究院(湖州)研究生教育中心 0572-2102873实验平台:电子科技大学长三角研究院(湖州)国有资产与实验管理部 0572-2260761联系地址:浙江省湖州市西塞山路南太湖科技创新综合体B1幢官方微信公众号:电子科技大学长三角研究院|湖州
  • 锐拓RT7流池法溶出系统应用案例——生理条件下的药物溶出研究
    固体制剂口服给药后, 药物的吸收取决于药物从制剂中的溶出或释放、药物在生理条件下的溶解以及在胃肠道的渗透。所以,a如果体外溶出度试验能够模拟人体胃肠道的生理环境,那么该溶出方法将拥有更好的区分力,而且能够更好地预测药物体内行为。在这次应用案例中,我们将分享为某客户开展的某BCS II 类产品在生理条件下的溶出研究,希望能够给您带来启发和帮助。研究方法溶出装置:锐拓RT7流池法溶出系统流通池:22.6mm内径 药典标准流通池溶出介质:模拟人体餐前胃肠道pH环境的多种溶出介质(具体种类和配方:技术保密)流速:技术保密模式:开环过滤系统:锐拓专利流通池在线过滤装置生理条件下的溶出研究分别将客户自研样品和参比制剂置于流通池中,按照拟定的研究方法开始溶出测试,在开环模式下的每个取样时间点收集样品溶液,利用HPLC检测主药浓度,并绘制浓度-时间曲线。浓度-时间曲线根据测试结果,我们可以地发现:(1)自研样品和参比制剂在模拟胃部阶段都基本上没有溶出。(2)进入模拟小肠阶段后,自研样品达到浓度的峰值高于参比制剂,且自研样品达到浓度峰值的时间比参比略有提前。基于实验结果,我们可以有理由推断,自研样品和参比制剂经过胃排空进入小肠后的释放行为是存在差异的。进一步地,计算每个取样时间点的累积溶出率,绘制溶出率-时间曲线。溶出率-时间曲线选取模拟小肠阶段的溶出数据,计算各区间内两者的相似因子(f2)=41.5,表示在当前的实验条件下,自研样品和参比制剂在模拟餐前小肠环境下的体外释放行为不具有相似性。QC溶出方法的开发为了满足QC阶段对产品品质的有效监控,我们根据上述生理条件下的溶出研究结果,对相关流池法的溶出参数和溶出介质配方进行精简和优化,以缩短测试时间,简化溶出介质配制和溶出测试步骤。使用精简优化后的流通池溶出方法对自研样品和参比制剂进行检测,并对比两者的溶出率-时间曲线: 在溶出度度超过85%的时间点不超过1个的前提下,计算两者的相似因子(f2)=37.8。证明该方法依然拥有极好的区分力。另外,同步执行的重复性测试结果显示,自研样品和参比制剂的最终溶出率的相对标准偏差(RSD)均小于2%,且两者各自平行测试的溶出曲线基本重合。证明该方法拥有良好的重复性。上述结果显示,流池法拥有开发为QC溶出方法的潜力,特别在区分力方面,拥有远超传统溶出方法的巨大优势。结论流池法溶出装置能够在溶出试验过程中自由切换不同种类的溶出介质,且流体力学更加接近人体胃肠道环境。得益于这些设计优势,使得流池法溶出装置能够更好地模拟人体胃肠道的生理环境,测试结果拥有更好的区分力,而且能够更好地预测药物体内行为。
  • 柳州建设国家进出口汽车检测重点实验室
    日前从广西检验检疫局获悉,国家质检总局已批复在柳州建设国家进出口汽车检测重点实验室,此举填补了广西进出口汽车检测领域的空白。   据了解,广西检验检疫局已与柳州市政府就筹建“国家进出口汽车检测重点实验室(柳州)”的初步方案交换了意见,并实地考察了柳东新区规划建设国家进出口汽车检测重点实验室的用地选址情况。   据悉,目前柳州市的汽车产业正处于快速发展阶段,国家进出口汽车检测重点实验室落户柳州,有利于全面推进广西柳州汽车城和柳州市“中国汽车零部件生产基地”的建设,有效保证进出口汽车产品质量,缩短检验放行周期及降低企业进出口成本,促进汽车及零部件产业在柳州聚集。
  • 王宏伟、刘迎芳课题组合作揭示A型流感病毒RNA聚合酶复合体的三维冷冻电镜结构
    p   2015年1月22日,《Molecular Cell》杂志在线发表了题目为 “Cryo-EM Structure of Influenza Virus RNA Polymerase Complex at 4.3 Å Resolution”的流感病毒RNA聚合酶复合体的结构和功能研究方面的重要研究成果。 /p p   流感病毒属负链RNA病毒,有A、B和C型三种类型。其中,A型流感病毒是具有极强的致病性和传播能力的流感病毒种类,在过去有记录的人类历史上,曾经反复爆发,造成人类社会巨大灾难。由于流感病毒的快速变异特点,可以不断产生具有抗药性、高致病性的新毒株,从而对人类健康构成长期的重大威胁。流感病毒的复制和转录由其自身编码的流感病毒RNA聚合酶复合体负责,揭示流感病毒RNA聚合酶复合体的复制机制是控制流感病毒的关键所在,国际上对此项研究高度重视。流感病毒聚合酶包括PA,PB1和PB2三个亚基,总分子量约为250KD。对这一复合体的结构研究是揭示该复合体工作机制的关键条件之一。虽然对其结构研究的历史可追溯长达四十年,但是由于研究该复合体的难度,该复合体结构一直没有得到解析。由于其极端重要性,国际上众多国家的研究团队竞相对此开展了长期的研究,竞争十分激烈。 /p p   经过长期不懈的努力,由生物物理所刘迎芳和清华大学王宏伟课题组等中外多方参与的实验室最终经过通力合作,通过使用最新的高分辨率单颗粒冷冻电镜三维重构技术,解析了含有A型流感病毒RNA聚合酶大部分成分的4.3埃分辨率的四聚体电镜结构。该复合体涵盖了流感病毒聚合酶催化活性的核心区域。四聚体的每个单体内部有一个空腔。从三维重构密度图中可以清晰识别出该空腔内PB1上的催化结构域以及结合的RNA复制起始链,推测是进行RNA合成反应的区域。其活性中心结构与正链RNA聚合酶具有相似性,由此提出推测了流感病毒合成新生RNA链的机制。在四聚体复合物中,四个单体以D2对称性排列构成一个近似正方形结构。进一步的生物化学与功能研究发现该RNA聚合酶的寡聚状态与其结合的不同RNA底物相关,并可以发生单体-二体-四体之间的四级结构转换,多聚体界面残基的突变可以大大降低流感病毒的活力。在此基础上该论文首次提出了流感病毒转录和复制的转换模型,即四聚体是该复合体复制状态,而单体很可能是转录状态。在该论文的审稿过程中,法国的一个研究组率先在Nature杂志同时发表了两篇文章,分别报道了B型和蝙蝠流感病毒RNA聚合酶复合体的晶体结构。晶体结构验证了冷冻电镜解析的结构模型,但是与本工作揭示的A型流感不同,这些聚合酶仅以单体形式存在,因此无法提出复制的可能机制。 /p p style=" text-align:center " img alt=" " height=" 585" src=" http://life.tsinghua.edu.cn/userfiles/image/2015/0123_t.jpg" width=" 600" / /p p   该项目主要研究成员包括生物物理所常胜海、孙大鹏博士、梁欢欢博士、清华大学生命科学联合中心博士研究生王家等十余名联合攻关团队成员。参加本课题研究的还有:美国UCLA的程根宏教授研究组、瑞士Paul Scherrer Institute的Dr. Meitian Wang研究组、清华大学王佳伟研究组以及浙江大学医学院感染性疾病协同创新中心的李兰娟教授研究组等。该工作的高分辨率冷冻电镜数据采集于国家蛋白质科学研究(北京)设施清华大学 a href=" http://www.instrument.com.cn/zc/1139.html" 冷冻电子显微镜 /a 平台,也获得了中科院生物物理所 a href=" http://www.instrument.com.cn/zc/1139.html" 电镜 /a 中心的大力帮助。该项研究课题得到了中国科学院先导B项目、科技部和国家自然科学基金委的资助。 /p
  • 变压器检测难度大?FLIR E75搭配方形红外窗口省时又省钱
    箱式变压器箱式变压器(通常简称“箱变”)将传统变压器集中设计在箱式壳体中,具有体积小、重量轻、低噪声、低损耗、高可靠性等特点。因此不管是工业企业,还是商场、写字楼、居民小区,处处都可以见到变压器的身影。传统检测危险且成本高众所周知,我们能见到的变压器上几乎都会写着“高压危险,请勿靠近”的标志,因此对于箱式变压器,开柜维护工作存在固有的安全风险。所以检测人员必须是有资质的技术人员,接受过相应的电气安全培训,以及穿戴适当的个人防护设备(PPE)。红外扫描适用于所有电气设施,但检测人员通常需要填写JSA和JHA表格并穿戴个人防护设备之后,再打开机柜。在电力检测行业,现有的安全准则虽以保护工人为宗旨,但却不能完全消除所有风险。看不见的重大问题可能隐藏在关闭的柜门之后,可能导致电击甚至弧闪伤害。传统检测需要打开(变压器)柜门之前,检测人员必须完成作业安全分析(JSA)和作业危险分析(JHA)等,这些步骤大幅增加了作业时间。定期维护可能需要多名检测人员,运营成本大幅增加,而保险公司制定的强制性维护计划则可能要求实施特定的检测和维护作业。菲力尔产品组合安全又快捷传统检测不仅危险系数高,而且费时费力成本大,这时候就需要高科技来助力检测啦!菲力尔红外热像仪与红外窗口结合起来使用就是个不错的选择。在箱式变压器柜低压端和高压端各装一个红外窗口,检测人员就能使用红外热像仪快速、安全地作业。无需打开柜门,检测人员即可通过红外窗口确定是否需要采取纠正措施。FLIR IRW-xPS采用大尺寸窗口设计,符合IP67/NEMA 6标准,具有防尘/防水保护以及防腐蚀功能。FLIR E75可以记录可见光图像、红外图像和增强型红外图像,帮助检测人员发现热点。这款热像仪搭载了多种自动校准光学系统,还可通过Wi-Fi连接智能设备终端,以便在测试现场共享检测图像和报告。借助红外窗口,可大幅提高检查效率,因为无需开柜。此图中,箱式变压器的低压端和高压端各装有一个红外窗口,可以更全面地查看内部设备。电力检测的新选择为了更好地保证检测人员的安全,以及节约运营成本,当然要选择一款好的的检测工具——FLIR E75+FLIR IRW-xPS,变被动为主动,在重大隐患恶化之前及早发现问题,避免停电。使用红外窗口大幅缩短了检查时间,因为配备了红外热像仪FLIR E75的检测人员可以通过红外窗口扫描,安全快捷地发现过热终端、电缆或绕组存在的问题。菲力尔红外热像仪FLIR E75搭配红外窗口FLIR IRW-xPS的检测速度更快、效率更高,因而更加节约成本。不仅如此,改进的工作流程还可提升相关企业的检测频次,确保变压器运行的可靠性,这对组合成为了检测公司的新选择!
  • 三思纵横2014年品牌留影活动顺利开展
    每一个客户真实的评价,都有关乎产品和服务的评判标准。一流的材料试验设备和专业的材料试验解决方案加之完善的服务体系,这是客户满意度的高标准。 2014年5月,三思纵横微信官方账号“sunstest”开展了一项品牌留影活动,通过关注三思纵横微官网,上传三思纵横试验设备与客户的合影,图片及资料一经审核通过,即可获赠精美水杯一个。公司希望借此活动来提高企业对客户满意度的认知,加强与客户之间的联系。 3个月过去了,让我们来看看活动的进展吧! 八十三张照片,定格难忘瞬间 自开展品牌留影活动以来,公司全体人员和客户积极响应,用相机定格了客户与三思品牌设备的美好瞬间。截至到目前,市场部已收到销售人员和客户发来的八十三张照片。 每每收到客户的照片和感言,都让人为之震动。高温持久蠕变试验机、金属摆锤冲击试验机、电子万能试验机等一台台设备旁,都有着一个个与三思纵横互信同行的客户朋友们,这既是客户对公司真诚服务的回报,也是对公司品牌的一种信任! 八十三张照片,八十三种表情。有的严肃认真,有的随性自然,有的笑得内敛,有的笑得豪放,表情个性跃于相片之中,不同的神态,定格着同样的难忘瞬间! 十年如一日,不变的是信赖和支持 值得一提的是,有一些客户发来了几张很有意思的照片。 他们在黄志方董事长的新三思时期购买了三思设备,也在黄志方董事长的三思纵横当下毫不犹疑地再次选择了三思设备。他们说,三思品牌是民族的骄傲,曾让中国的试验机用户看到了民族品牌崛起的希望,也感受到了品牌发展中技术领先的进步。他们再次选择三思纵横,不仅因为其良好的产品品质让测试变得更为简单,更是由于它一流的服务水平保证了售后无忧。 十年如一日的支持,这是三思发展的动力,脊梁挺立的志气之下,皆有众人的鼓舞之心。 客户好评如潮,感恩相伴有你 有不少客户在留影后,都纷纷留言表达了他们对三思品牌的肯定和满意。 “有了三思,试验不用再三思。三思纵横,数据可靠,性能稳定,是力学实验机中的佼佼者!” “三思纵横的仪器精确度较高,性能稳定,数据重现性较好;仪器能够满足实验要求,非常感谢厂家能提供这么好的产品。” “您好!使用三思的万能试验机已有大半年了,主要在铁氧体磁芯的强度上进行了测试评估,对方形及圆柱体的测试比较好,后续将考虑增加弯曲及拉伸的配套夹具。感谢您热心的支持和帮助,谢谢!”……… 一台设备,一份笑脸。活动仍在继续中! 记者从活动组织部门市场部得知,凡是通过照片审核的客户,活动负责人会在当天将礼品寄出,并将不定期进行跟踪报道,活动进展将公布在公司官网上,敬请关注! 作为中国试验机领先品牌的服务商,三思纵横一直以来都把客户的满意作为企业的经营宗旨,在产品研发和制造方面十分注重精益求精,从产品、技术和品质的根本上全面提升中国试验机的技术水准,让客户用得放心,用得满意。黄志方董事长在得知活动顺利开展时表示:活动非常有意义,客户的满意真正得以具体的呈现,通过这些画面,我们不仅看到了客户的支持和信赖,更看到公司未来发展的无限性,这是公司全体人员有力前行的动力和信念支撑。 信任相伴,你我前行!您,还在等什么呢,赶紧行动起来,一起加入2014年三思纵横品牌留影活动吧!
  • 锐拓RT7流池法溶出系统应用案例——阴道软胶囊的体外释放试验
    根据CDE公布的《局部作用常见阴-道制剂仿制药的评价技术要求》(征求意见稿),阴-道制剂的质量研究不但需要执行溶出度(释放度)测试,还建议进行模拟阴-道制剂体内释放行为的体外释放研究。而对于阴-道栓和阴-道软胶囊这类普遍使用脂类基质的制剂,无论是溶出度测试还是体外释放研究,传统溶出方法都很难获得满意的测试结果。所以,在本次应用案例中,我们将分享如何使用流池法进行阴-道软胶囊的体外释放度研究。流通池的选择不同尺寸和构造特点的流通池会影响阴-道软胶囊的体外释放行为。根据本案例样品的尺寸和释放特点,通过对不同类型流通池的对比评估,最终选择使用22.6mm内径的药典标准流通池(如下图所示)。另外,考虑到阴-道软胶囊在释放期间会产生大量的脂类基质,很容易造成在线过滤系统的堵塞。得益于锐拓专利设计的流通池在线过滤装置,使得多级在线过滤可以有效阻挡脂类基质的同时,还保证了在整个24小时溶出实验期间内不会出现过滤系统堵塞和管路系统漏液。溶出介质的优化在进行体外释放度研究时,溶出介质的选择应充分考虑药物在人体内释放部位的生理特点。而对于阴-道制剂,可使用人工模拟阴-道液或模拟阴-道pH的弱酸性介质进行体外释放度研究。由于本案例样品的特殊性,在方法开发阶段,我们对溶出介质的配方进行了充分的优化,在保证满足漏槽条件的同时,让溶出介质更加接近阴-道内的生理特点。研究结果本次研究分别对参比制剂和两种不同生产工艺的自研样品进行体外释放度测试。由于样品中存在两种主药成分,所以使用HPLC对这两种主药成分进行定量测定。测试结果如下:主药成分 A对于主药成分A,1号样品 (Sample 1) 和2号样品 (Sample 2) 与参比制剂 (Reference)的溶出相似因子(f2)分别为 47 和 62。主药成分 B对于主药成分B,1号样品 (Sample 1) 和2号样品 (Sample 2) 与参比制剂 (Reference)的溶出相似因子(f2)分别为43 和 57。根据测试数据我们可以发现:经过工艺改良后的2号样品的释放速率有明显的提升,而且与参比制剂表现出更好的相似性。结论流池法在阴-道制剂溶出度测试和体外释放研究方面具有明显的优势,其能够排除脂类基质干扰的同时,流通池内的流体力学环境也更接近阴-道内的流体环境。流池法能够提供更有区分力和更接近体内条件的溶出数据,助力阴-道制剂仿制药一致性评价的开展。
  • 中国环境监测市场仍方兴未艾 高关注污染物应受到重视——访安捷伦高层和清华大学余刚教授
    p   近日,安捷伦将“ strong 思想领袖奖” /strong 授予清华大学余刚教授,以表彰他在有机污染物控制理论、技术和策略研究中所作出的贡献。颁奖典礼在清华大学环境学院举行,仪器信息网就环境污染防治相关热点话题采访了几位重要嘉宾。接受采访的有 strong 安捷伦科技副总裁兼实验室解决方案大中华区总经理陈亮、清华大学余刚教授、安捷伦科技中国实验室解决方案市场总监郑欣和安捷伦科技中国环境市场经理许士奋博士 /strong 。安捷伦科技亚太区公共事务总监曹双瑶、安捷伦科技大中华区公共关系经理刘力真陪同采访。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 399px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/929713f2-1451-4537-9183-42a12b1eee84.jpg" title=" 微信图片_20190828175145.jpg" alt=" 微信图片_20190828175145.jpg" width=" 600" height=" 399" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 采访现场 /span /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 陈亮:环境监测要有前瞻性,对中国的环境市场持续看好 /span /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 406px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/d092a9ee-f310-4be7-a9ba-614799855e63.jpg" title=" 陈亮_gaitubao_847x573.jpg" alt=" 陈亮_gaitubao_847x573.jpg" width=" 600" height=" 406" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 环境中大量高关注污染物还未列入污染物控制清单,不属于水、土壤等常规监测部分,但这些污染物可能给人类健康和环境安全带来严重风险,所以对这些污染物的前瞻性甄别很重要。 /span /p p   余刚教授就在开展环境中高关注有机污染物的研究。余教授是清华大学环境学院前任院长,也是北京市新兴有机污染物控制重点控制实验室和清华大学持久性有机污染物研究中心主任,所以对于环境中高关注污染物的研究很深入。安捷伦与余教授的合作已有很多年,我们感到很幸运能够与余教授开展更深入的合作。 /p p   余老师是思想领袖奖第5位中国获得者。思想领袖奖的中国获奖人呈现中国特色,首先体现在环境治理。无论是中央还是民众,环境治理都是关注的热点,大家对于环境治理的需求非常高。中国环境市场业务对安捷伦贡献超过20%,我们对中国的环境市场持续看好。非常可喜的是中国科学家在环境治理领域具有超前的前瞻性,走在世界的前沿。所以在短短几年内,在环境治理领域诞生了两位思想领袖奖获得者。环境问题关乎到国计民生,也与安捷伦的使命相符。从国家政策、地方政策、资金流入等多方面来看,环境市场方兴未艾。 /p p   中药是中国特色的另一体现。环境和中药这两个方面正好是中国特色的市场需求和大众需求,也是我们实力的体现。安捷伦将为思想领袖奖获奖者提供资金、技术、仪器三方面支持。这三个方面有机结合,为科学家们提供更好的科研环境以及更前瞻性的合作。 /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 余刚:环境检测技术极大带动分析仪器发展 /span /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/e32b8728-93a3-4c93-91df-ed8541454e0f.jpg" title=" 余刚.jpg" alt=" 余刚.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " 我的团队主要是做高关注有机污染物研究。当下媒体比较关心,以及政府正致力于解决的环境问题,如雾霾、黑臭水体、垃圾等,是常规污染物带来的问题。用专业的语言来讲,这些都是用感官物理性状指标问题。而持久性有机污染物(POPs)、药物和个人护理品(PPCPs)等微量有机污染物,在环境中的浓度很低,用感官无法识别,需要专门的仪器设备才能够发现,这类污染物正是我们的研究对象。 /p p   持久性有机污染物的问题在我们国家比较严重,所以开展相应的研究工作刻不容缓。持久性有机污染物有一个特点,它可以通过水、大气在全球范围内迁移,所以全球都已经意识到了其危害性,国际社会于2001年5月共同签署了《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》。中国作为该公约缔约国,在过去十多年里已经制订了一些排放标准和环境质量标准,开始对相关污染物进行管控。最常见的持久性有机污染物比如二噁英,全球范围内有不少因为二噁英污染造成的畸形、变异等负面案例。一项对我国14个省市母乳中二噁英浓度的监测研究显示,在2007-2011年间增加了25%,这些问题非常突出,降低二噁英暴露风险已刻不容缓。 /p p   此外还有药物和个人护理品污染问题。以药物为例,在进入人体后部分被吸收,还有一部分会随着排泄物进入污水处理厂。而当下的污水处理厂对绝大部分的药物还不能够有效去除。这些药物污染物质会随污水处理厂排水直接进入到地表水环境,如果该地表水作为饮用水水源,药物进而进入饮用水系统。中国目前还没有全面开展地表水环境中药物存在状况调查分析,所以具体污染情况和潜在风险尚不清楚。但美国在本世纪初曾经调查了30个州的139条河流,结果在80%的河流中检测到了抗生素、类固醇、合成激素等药物。 /p p   我常常讲一个简单的例子,以前粮食匮乏,所以只要有东西吃,能够填饱肚子就行。但是现在不一样了,吃东西的时候要考虑营养均衡。环境质量也是一样。我们现在做的持久性有机污染物、药物和个人护理品等微量有机污染物研究,就是为了进一步提高环境质量,降低对人体健康和生态系统的风险。在开展这类研究时,无论是发现问题,还是解决问题,以及管理策略,最重要的都是检测工作。 /p p   微量有机污染物的检测必须依靠先进的仪器设备。我认为,环境检测需求极大地带动了整个分析仪器设备的发展。因为环境样品特别复杂,在如此复杂的环境中找到研究对象微量有机污染物,对于色谱、质谱等分析仪器提出了非常高的要求。目前检测微量有机污染物最重要的仪器设备是色谱、质谱和色质联用仪器,如气相色谱-质谱联用仪、液相色谱-质谱联用仪、多级串接质谱等大型仪器。 /p p   此外,对于环境中微量有机污染物的分析,由于样品浓度比较低,无法直接分析,需要进行样品前处理,要用前处理装置。我们现在跟安捷伦合作的就是一个在线固相萃取液相色谱三重四极杆质谱的仪器——Online SPE LC/MS/MS,它可以大大减少样品前处理的时间和试剂消耗量。 /p p   目前,无论多么复杂的环境样品,我们都可以把研究的微量有机污染物找出来,但这需要花费很多时间和不菲的资金。所以从这个角度来讲,环境领域的仪器设备检测技术仍有非常大的发展空间。 /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 郑欣:高关注污染物是未来十年环境市场的真正热点 /span /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 420px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/fc807be9-73bb-4026-a53c-5dd9a1967581.jpg" title=" 郑欣_gaitubao_898x628.jpg" alt=" 郑欣_gaitubao_898x628.jpg" width=" 600" height=" 420" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 我们持续地看好中国环境市场。所有的分析仪器和技术手段的最终目标,是要让人们生活的更好。基础科学则是帮助我们更好地认识世界。基于这个理念,我们需要基础科学的创新。这个过程中需要仪器研发公司和环境领域学者更深入的合作,推动整体技术和应用的发展。 /span /p p   对于思想领袖奖,安捷伦有一套完整的体系。思想领袖奖在公司的企业社会责任以及创新研发平台都扮演了非常重要的角色。全球十年来只有45位思想领袖奖获得者,余刚教授是第45位,也是第5位获此奖项的中国学者,获得这个奖项非常不容易。安捷伦十年只颁了这么少的奖项,是因为安捷伦评选这个奖项的时候要考量的东西很多,最重要的一点是我们所奖励的科学家的研究方向,是否与公司长期的愿景,或者与我们最终的使命是相结合的。 /p p   从仪器公司的角度来讲,我个人认为中国环境市场是比较热的领域。我认为,过去十年是中国在追随欧美发达国家环境领域经验。这十年,是环境市场发展的黄金时期,中国政府解决了环境质量评估评价的基本问题。现在,全国已经有比较完善的环境监测网络,有大量环境监测技术人员。我们已经具备了基础的检测、分析能力,需要对环境做更加深入地探索和研究。环境中有太多的高关注污染物,我们根本没看透。这其实就是未来十年、二十年真正的市场热点所在。这就是像余教授这样的团队以及更多高水平的研究机构未来要为中国的环境保护贡献的地方。 /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 许士奋:安捷伦在环境领域是全球第一 /span /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/d8e234cf-044a-4b03-ab4e-1bcc25d76cf8.jpg" title=" 许士奋.jpg" alt=" 许士奋.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " 安捷伦不只是一个仪器研发公司,同时它还提供服务和技术支持。总的来说是逐渐走向整体解决方案,更好服务每一位研究人员和检测人员。 /p p   安捷伦在过去的四十到五十年间,做到了在环境领域的全球第一。能够取得第一的地位,一是由于安捷伦追求持续的创新,二是安捷伦与高校和科研院所的共赢合作。 /p p   我们之前跟余老师的合作,主要是已控制污染物的监测检查。后来发现环境中有很多未控制的高关注污染物。其中有些是可疑的,需要经过科学验证以及灵敏的实验方法来确认。所以接下来我们与余老师会有一个用LC-QTOF质谱进行非靶标监测的合作项目。找到这些污染物后会研究它们的健康效应,并希望后期能够把高风险污染物追加到优先控制有机污染物清单中。这样一来,国家就可以据此制订相关标准、进行有效监控。 /p p   中国的环境问题仍然很严重,政府也在为改善环境质量打污染防治攻坚战。期待在全社会的共同努力下,环境污染将得到有效控制,大气、水、土壤等环境质量会明显改善。更期待安捷伦和清华大学等单位精诚合作,为中国的环境保护作出更大的贡献。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 257px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/0baa484b-ab5e-4de1-8ad8-97ea15d0766e.jpg" title=" 微信图片_20190828175131.jpg" alt=" 微信图片_20190828175131.jpg" width=" 600" height=" 257" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 采访合影 /span /p
  • 河流断面监测也能网格化?
    近年来,我国在河流(湖泊)不同行政区域(县、市)之间的断面建设水质监测系统,监测上游水体的相应参数,以水体质量状况,作为上游行政区域对下游行政区域是否支付生态补偿费的依据。  这在一定程度上,增强了地方对河流(湖泊)水质保护的责任,促进了河流(湖泊)的环境保护。但一位地方环境监测部门的技术人员也表示,“这个系统并不能完全满足目前地方政府对河流(湖泊)环境保护的监测需求,应该对水环境进行全方位、实时监测,打造水质监测信息的综合评价、管理、预警及决策支持服务平台。”  现行断面水质监测还有待完善  可为不同区域生态补偿提供依据 但监测点位数量不足,掌握数据不全,无法追溯污染源、预警、对治理提出建议  国内河流(湖泊)一般横跨几个甚至更多的行政区域,目前在不同区域之间的断面,已基本建设齐全水质监测系统。系统可以检测出反映水质的COD、氨氮、总磷等参数。如果这些参数达不到一定标准,上游的地方政府需向下游的政府支付生态补偿费。  “随着河流(湖泊)环境保护的进一步加强,上述监测系统已不能满足需求,需要进一步完善。据了解目前的水质自动站监测周期较长,4个小时监测一次,即便1小时监测一次,也难以及时发现水体水质的变化。”某地环境监测站技术人员表示,一些企业偷排不达标污水有时就需几分钟、十几分钟,污水流过断面自动站时,不一定正好监测出污染超标数据。许多时候,这些污水已经被稀释,即使流过断面时自动站正好监测了,也难以准确监测到污水的真实浓度。利用这个系统,难以追溯污染来源。  业内人士认为,上述监测系统的监测点位数量明显不足,掌握数据不全,无法全面、及时监测水质状况,以及帮助执法人员查找污染来源。  要实现水质监管目标,除了需要掌握水质状况、查找污染源,还需要通过对海量的水质监测数据进行分析,提前预测预警河流(湖泊)污染事件,并能对流域治理及污染减排提出科学建议。  断面监测也可网格化  基准站提供精准数据,在工业园区、排污企业的污水入河口等敏感区,增设实时监测站点组建趋势站,可第一时间发现污染事件及污染源头  针对断面水质自动监测站的不足,河北先河环保科技股份有限公司组织科研团队,研发了水质网格化智能监测系统,为全面开展河流(湖泊)环境保护提供支撑。  据先河环保总裁陈荣强介绍,水质网格化智能监测系统包括监测系统和软件平台,监测系统用于及时、全面监测数据,软件平台进行分析、评价数据,为管理、预警、治理提供支撑。  监测系统主要包括基准站和趋势站。系统以断面水质自动监测站为基础组建基准站,精准地监测水质COD、氨氮、总磷等多项指标。在适当的敏感区域诸如:工业园区、污水处理厂和排污企业的污水入河口,以及饮用水水源地流入口,增设实时监测站点组建趋势站,快速反映水质变化情况。  在趋势站布设大量传感器采集数据,由于传感器较基准站的设备便宜,可露天使用并且安装灵活、方便,可以实现快速监测,第一时间发现污染事件及污染源。  虽然传感器监测的数据没有基准站监测的精准,但在数据平台智能调控下,一方面可以结合基准站数据对趋势站数据进行整体智能监控,并利用数据质量管理平台,实现对趋势站的数据质量控制,提升趋势站数据准确性 另一方面,趋势站数据实时反映水质趋势,与基准站精准数据综合分析,可准确确定污染源头,从而实现对水质状况精准、全面、及时反映。  实现测、预、管、评、治功能  软件平台分析处理数据,快速找到水体污染物入口,对污染事件预警,打开监测与监管衔接通道,对流域污染减排提出建议  实时监测数据通过无线传输,上传汇总至云计算数据存储分析平台——软件平台,对大数据分析和处理,通过手机、电脑等多种方式和维度将分析结果进行展现。  “系统可实时监测水体的变化,快速找到水体污染物入口,及时发现偷排偷放行为,精准做到水体污染靶向治理。”陈荣强表示。  同时,系统可根据区域水体监测情况,利用水利、地理等信息,对污染流域分布进行分析,利用专业的环境数据分析模型,对河流(湖泊)污染事件的影响范围、湖泊藻类暴发等进行预测预警。  环境监测站技术人员表示:“水质网格化监测系统可打通环境监测与监管衔接的通道。”据了解,系统管控模块运行机制包括发布管控指令、实施管控措施、反馈管控效果三部分,对污染事件全程进行监控,确保污染事件得到及时有效处理。  水质网格化智能监测系统不仅能追溯污染源、预测预警,还能通过数据分析,对流域污染减排提出建议。  基于大数据,系统可分析探索各污染物指标、扩散和变化规律,反演出当地污染来源及各各污染来源的贡献量。结合现有模型,计算污染排放因子对流域内水体质量的影响,建立不同的减排方案,并对方案实施效果进行情景模拟,评估不同措施的经济环境性价比,为决策提供支持。  陈荣强介绍说,水质网格化智能监测系统已通过专家论证。目前,先河环保已经建设了软件平台,组建了数据分析团队,正在与河北省衡水市等地洽谈合作,预计近期项目将进入实施阶段。
  • 氢风徐来-岛津Nexis SCD-2030助力燃料电池用氢气中硫化物在线分析
    我国 “双碳”目标的提出彰显负责任的大国形象,亦是可持续高质量发展的内在需求。在此宏观愿景下,“零碳排放”的氢能产业方兴未艾,燃料电池汽车作为氢能应用的重要场景,其能量供应体氢气质量的优劣至关重要。近期,中国测试技术研究院技术人员通过长期、深入、系统的研究,开发出一整套燃料电池用氢气中痕量硫化物的低温富集-GC-SCD在线分析系统,研发成果文章发表于Chinese Chemical Letters, 作为分析系统检测部分的核心,岛津的Nexis SCD-2030硫化学发光检测器大显身手。 氢燃料电池是很有前途的能源之一,它可以实现能源的循环生产,避免温室气体或污染副产品的排放。然而,即使在痕量水平(nmol/mol)的硫化物(SCs)也会导致催化剂不可逆的毒化作用,损伤并缩短燃料电池的寿命。此外,高反应活性的SCs可能会在复杂的环境中导致反应产生不同种类和浓度的SCs,为了更好地实时动态的监控SCs含量,在线分析系统至关重要。 在此背景下,研究人员开发了基于不同来源的氢气中9种典型SCs的低温富集与GC-SCD相结合的在线分析系统,结果表明此系统的校准曲线的相关系数高于0.999,仪器检出限不高于0.050 nmol/mol,方法检出限最低可达到0.01 nmol/mol,精密度和准确度令人满意(RSD5%,SD15%)。开发的系统成功地应用于实际样品分析。图1. 低温富集-GC-SCD在线分析系统示意图 该系统由基准参考混合气体(PRGM)在线稀释、低温富集和GC-SCD三个主要部分组成,模块编号为1至14,分别代表1:压力传感器、2:开关阀门、3:临界流锐孔、4:H2纯化器、5:质量流量计MFC1、6:三通管、7:质量流量计MFC2、8:气泵、9:六通阀、10:低温捕集阱、11:GC、12:总硫分析用非保留色谱柱、13:形态硫分析用毛细管色谱柱、14:SCD检测器。 图2. 低温富集-GC-SCD在线分析系统数据示意图 混合气体标准物质的GC-SCD色谱图(出峰顺序为:H2S、COS、CH3SH、C2H5SH、CH3SCH3、CS2、CH3SC2H5、C4H4S和C2H5SC2H5),浓度为0.1、0.2、0.5、1、4、8、10、15、20、30和40 nmol/mol(从内到外)(左)并放大0.1、0.2,0.5和1 nmol/mol(右)。 表1. 某实际样品的数据分析结果表 实验结果表明,该在线分析系统可以实现快速在线、高灵敏度、精密度和准确度测定H2中SCs混合物。如上表实际样品分析案例所示,测定实际样品中的SCs,分析结果可低至0.09 nmol/mol,样品分析时间小于30分钟,证明该在线分析系统是快速、高效测定实际H2样品中痕量硫化物的理想解决方案。岛津新一代Nexis SCD-2030硫化学发光检测器
  • 不足三家 环监总站仪器采购两次均流标
    p   为加强中哈界河水质监测的新疆区环境监测总站及阿勒泰、伊犁、塔城三个地州(含县市)监测站能力建设,自2017年6月起,中国环境监测总站陆续发布了三批招标公告,但截止2018年3月16日,仍有部分仪器没有成功买到合适的产品。 /p p   2017年6月14日, a href=" http://www.instrument.com.cn/news/20170616/222198.shtml" target=" _self" title=" " 中国环境监测总站中哈界河水环境监测能力建设项目 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong (第一批) /strong /span 公开招标 /a 公告发布,预算1508.56万元采购599台设备,全部要求国产设备,最终2017年7月28日发布中标公告,厂商以1181.6901万元中标。 /p p   2017年10月26日,中国环境监测总站中哈界河水环境监测能力建设项目 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong (第二批) /strong /span 公开招标公告发布,预算991.44万元采购44台设备,可采购进口设备,2017年11月16日,上海科学器材有限公司以265.13656万元中标第一包无机分析仪器设备,样品预处理和有机分析仪器设备因递交/有效投标文件不足3家,均废标。 /p p   2018年2月23日,中国环境监测总站中哈界河水环境监测能力建设项目 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong (第三批) /strong /span 公开招标公告发布,预算601.6万元, span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 采购第二批废标的设备 /span ,详情如下: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/b7fb9a13-8b9a-4039-945a-dc404e95f269.jpg" title=" 招标.jpg" / /p p   经过近一个月的等待,2018年3月16日,中国环境监测总站再次发布废标/流标公告,“因至递交投标文件截止时间止,只有2家投标人递交了投标文件,投标人不足3家,本项目废标。” /p
  • 功能染料研究:方兴未艾,未来可期——访华东理工大学药学院杨有军教授
    p   strong  【前言】 /strong /p p    span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 自古以来,人类对颜色一直保持着痴迷的追求,对颜色的运用伴随着人类的整个发展历程。作为颜色的载体,染料随着人类文明进步不断发展,染料学也成为科研与应用联系紧密的学科。在染料学中,与“传统染料”相对的一个名词是“功能染料”。 “功能染料”是针对染料潜在性能的一些前沿应用,包括荧光灯、荧光成像、胶片增感、光电材料、太阳能电池、医药研究等。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   华东理工大学药学院杨有军教授的主要工作就与“功能染料”有关。杨老师的主要研究方向是面向生物医学领域应用的功能染料开发,他的一些研究工作发表在《Nat. Commun.》,《PNAS》,《JACS》,《Angew》,《Chem. Sci.》,《Org. Lett.》,《Anal. Chem.》,《Chem. Comm.》等本领域较高影响学术期刊上,部分工作还曾被ACS旗下C& amp EN News以及《科学》子刊《Sci. Transl. Med.》等报道。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   近日,仪器信息网有幸走进杨有军教授实验室,请其分享了染料学的五彩发展历史、功能染料研究状况及其在生物医学中的应用,以及结合自己的研究历程细谈该领域的相关技术等。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 326px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/e1044854-036b-48ea-820f-a3e5b827e632.jpg" title=" 微信图片_20191209163411_副本.jpg" alt=" 微信图片_20191209163411_副本.jpg" width=" 450" height=" 326" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) text-align: center " 华东理工大学药学院杨有军教授 /span /p p style=" text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-size: 18px " strong 染料学科的应用与发展:人类对颜色的痴迷追求 /strong /span /p p   最早的自然染料为无机染料,从新石器时代开始便已得到广泛应用。以中国出土的大量新时期时代陶器为例,这些陶瓷上的红、蓝、黄等色彩,使用的就是无机染料褐铁矿、赤铁矿等。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 113px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/e2a884b6-8a2c-468f-b95c-b650bc780181.jpg" title=" 无机染料.png" alt=" 无机染料.png" width=" 600" height=" 113" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 国内部分早期无机颜料应用 /span /p p   商朝甲骨文、秦兵马俑、古人字画、唐三彩、元朝青花瓷等也都使用了朱砂、汉紫、汉蓝、炭黑、钴、铜、铁、钴盐等无机颜料。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 112px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/4437312e-2c31-4578-ab19-710c496f5f5b.jpg" title=" 国外无机染料.png" alt=" 国外无机染料.png" width=" 600" height=" 112" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 国外部分早期无机颜料应用 /span /p p   采访中杨有军老师还分享了一则国外早期无机颜料的故事,颇为有趣。文艺复兴时期,画家常用一种由青金石制作的蓝色颜料。但由于青金石主要产自阿富汗山区,开采不易,且离欧洲路途遥远,因此这种蓝色颜料非常稀缺。米开朗琪罗的知名画作“埋葬”,之所以右下角缺失圣母玛利亚的人物像,就是由于当时他缺少青金石颜料来绘制圣母玛利亚的蓝色外套。为了解决这种稀缺问题,1704年,迪斯巴赫引入铁氰化钾与氯化铁处理成蓝色颜料(普鲁士蓝),虽然色调与青金石相比较暗,但至少为画家们提供了可稳定供应的蓝色颜料,梵高在其画作 “星空”中就大量使用了这种颜料。直到1826年,青金石实现人工合成,这才彻底解决了画家对这种高品质蓝色颜料的需求。 /p p   可惜无机颜料无法给服装着色。在生产实践中人类逐渐学会了从天然植物中提取出有机染料给衣物上色,比如著名的骨螺紫和靛蓝等染料。玛雅人还把靛蓝和当地的一种土混在一起,制作出玛雅蓝。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 212px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/b91acb3e-47e6-4f26-ab11-c8b935463342.jpg" title=" 启示录.jpg" alt=" 启示录.jpg" width=" 600" height=" 212" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 2006年,美国电影 《启示录》片段中,玛雅人抓到敌人后会在其身上涂一层玛雅蓝。 /span /p p   1856年的英国,18岁的威廉· 铂金在尝试合成奎宁的实验中偶然合成了一种紫色的染料——苯胺紫,并在很短的时间内将其产业化。这是第一个实现商业化的人工合成染料,标志着人类开始进入合成染料时代。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/40e9c7af-e656-40cc-b9f3-55ec925934a8.jpg" title=" 苯胺紫染料.png" alt=" 苯胺紫染料.png" / /p p style=" text-align: center" span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 威廉· 铂金与其发明的苯胺紫染料 /span /p p   但是无论是无机染料、有机染料,亦或是合成染料,人们主要利用其能吸收光并产生颜色这一性质拓展染料应用,我们称为传统染料。随着科技的发展,人们发现染料吸收光后会进入高能态,高能态下染料又可以通过发光或发热的方式释放、传递能量。基于这个性质,染料的功能也得以突破,并进一步产生了很多新技术及应用,比如荧光增白、生物成像、光热治疗、光动力治疗、太阳能电池、有机光催化反应等,这就是我们常说的功能染料了。传统染料和功能染料的区别也在于此。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 316px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/56ce783f-709a-4897-a859-f71fe3eb4c75.jpg" title=" 应用领域.png" alt=" 应用领域.png" width=" 600" height=" 316" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 传统染料及功能染料的应用领域 /span /p p style=" text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px " span style=" font-size: 18px " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 功能染料研究:多学科的交叉合作 /span /strong /span /p p   目前,杨有军课题组主要聚焦高性能功能染料的设计开发,主要研究方向涉及荧光染料的化学合成、光谱测试分析、生物显微成像以及生物医学应用研究。多学科交织的背后,离不开研究过程中的“跨界”合作。 /p p   研究生期间,杨有军合成其第一个长波长的染料,在手提式紫外灯照射下,可以看到红色荧光。但当时所在实验室没有荧光仪,于是,导师Robert M. Strongin教授联系了光谱分析方向的Isiah Warner教授进行合作。后续两年的合作研究,让杨有军对荧光光谱领域有了深入系统的了解。 /p p style=" text-align: left "   博士毕业后,杨有军在德克萨斯大学奥斯汀分校Anslyn教授课题组进行了三年博士后研究。期间,杨有军开发小分子荧光探针,并与同校生物学课题组合作,利用探针检测细胞内的一氧化氮。此外杨有军还和底特律亨利福特医院肾科医生合作开发一台设备,用于监控血液透析过程。当患者在血液透析过程中有凝血或者内出血风险时,机器会发出预警。这两次合作让他有机会跳出化学的思维方式,站在应用的角度去思考问题。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/cdfa7c97-7f77-41c7-81ac-3735b1e3e1a8.jpg" title=" 写字板.jpg" alt=" 写字板.jpg" width=" 450" height=" 253" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 杨有军办公室的写字板一角,平时有思路了会在上面写写画画 /span /p p   杨有军回顾道,无论是小分子荧光探针还是检测设备,Anslyn教授在完成化学基础研究后,一定会尽力将其推进到下游具体的应用中去,这个过程极大地加强了自己的应用转化意识。同时,来自下游应用领域的反馈意见又有助于进一步发现问题、改进问题,对于自己课题组后来的研究思路的形成有着非常大的帮助。 /p p style=" text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px " strong style=" font-size: 18px text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 功能染料应用:在药学中既传统又前沿 /span /strong /p p style=" text-align: left "    strong 关于传统:染料与药学的渊源 /strong /p p   关于药学与荧光染料的关系,渊源很深。杨有军介绍道,古埃及时期,人们用黄芩汁液涂在身体上,然后通过晒太阳来治疗一些皮肤病。16世纪,西班牙人到南美印加后,发现当地人用一种紫檀木泡水喝,可以治肾病。再往后,也是西方航海家从南亚爪哇发现当地人用金鸡纳树树皮泡水喝,用来治疟疾。有趣的是,黄芩、紫檀木以及金鸡纳树里的活性化合物都是荧光染料。 /p p   人类首次合成染料后,很多先行者尝试把各种各样的染料用在生物研究和疾病治疗中。比如说,华尔瑟· 弗莱明利用阳离子染料对细胞进行染色,发现了染色质,保罗· 埃尔利希则发现了具有抗梅毒病原体的药物等。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/e3a66409-99c3-4fe2-bb5a-5f251ea63be9.jpg" title=" 寄语.jpg" alt=" 寄语.jpg" width=" 450" height=" 253" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 办公室一角,学生对杨有军老师的温馨祝福 /span /p p   随着研究与应用的不断发展,现在荧光染料在药学中的应用也更加广泛,比如在生物医学基础研究方面,可以帮助生物学家、药理学家更好的观察和研究生命过程 在构建药物筛选模型时,可以辅助活性化合物的发现 在手术切除过程中,荧光染料可以充当导航 在临床上,利用染料的光热或者光敏作用可以对疾病进行治疗等。 /p p    strong 关于前沿:荧光染料领域研究方兴未艾 /strong /p p   “方兴未艾!”杨有军对于我国荧光染料领域研究现状总结道,“目前国内外领域竞争非常激烈。国外起步相对更早,到现在局部领域仍然领先 与此同时国内科研投入也在逐步加大,科研平台和团队建设都非常好。我国在本领域不落下风,在很多细分方向甚至较国外同行更好。” /p p   杨有军所在团队——华东理工大学药学院药物化工研究所钱旭红院士团队,是我国在这方面起步最早的团队之一。该团队在重金属离子、生物氧化还原以及其它很多疾病相关底物的检测方面做出很多优秀的研究成果。近几年,还在红外荧光染料、光激活型荧光染料、以及生物活性荧光染料等多个方面取得突破。除钱旭红院士团队外,国内优秀的研究团队还有很多,包括华东理工大学田禾院士团队、大连理工大学彭孝军院士团队、南京大学郭子健院士团队、理化所汪鹏飞所长团队、山东师范大学唐波教授团队、陕西师范房喻教授团队、化学所张德清所长团队、王树研究院员团队、马会民研究员团队等等。这些年国内还涌现出更多年轻的团队。 /p p style=" text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px " span style=" font-size: 18px " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 功能染料研究与仪器设备:互为上下游,相辅相成 /span /strong /span /p p    strong 功能染料研究离不开的检测技术 /strong /p p   检测仪器是功能染料的研究关键。杨有军团队的学生在日常的工作中会大量使用紫外可见吸收光谱仪、荧光光谱仪,电子顺磁自旋光谱,对所合成的功能染料进行稳态的光谱性质表征,进一步利用瞬态光谱技术,研究染料的激发态动力学,再结合各类荧光显微成像设备验证这些功能荧光染料在不同生物模型的应用前景。杨有军表示,“其中,荧光显微成像技术与荧光光谱技术一脉相承,都是观察染料从发光激发态到基态的过程,从技术原理讲是一样的。二者区别在于检测的样本和目的不一样。荧光光谱目的是测量一个均匀溶液的荧光发射,更多关注染料在不同波长的荧光发射强度 而荧光显微成像的目的是观测一个生物样本在二维(/三维)空间尺度或者时间尺度上荧光强度的变化,进一步结合染料性质,对染料所处的微环境进行分析。” /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/2d7bbf24-46ff-47c4-b029-53bd5e791169.jpg" title=" QuantaMaster 8000.jpg" alt=" QuantaMaster 8000.jpg" width=" 450" height=" 253" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " HORIBA模块化荧光光谱仪 QuantaMaster 8000 /span /p p   在杨有军实验室装备了一台模块化荧光光谱仪(QuantaMaster 8000),该仪器检测灵敏度高、可进一步灵活配置各类检测器,还可以通过设置宏来极大地简化重复性试验数据的采集,有效提高研究工作的效率和准确性。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/cf3a4758-1758-483c-9784-99aeeb9cfa70.jpg" title=" 柜子.jpg" alt=" 柜子.jpg" width=" 450" height=" 253" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 杨有军设计制作的柜子,用来存放实验室各类耗材 /span /p p   除了应用商业化的仪器设备,杨有军团队也进行了一些特殊设备的搭建或仪器技术的开发。比如实验室自己搭建了光化学反应器和光谱电化学设备。 /p p   杨有军补充道,团队工作的开展离不开领域学者的大力帮助,譬如,在抗菌筛选方面是与上海交通大学陈代杰教授合作开展的,超快光谱实验则是与华东师范大学陈缙泉教授合作开展的,光激活染料的定位超分辨成像研究与大连理工大学肖义教授和大连化物所徐兆超研究员合作开展的,单分子荧光、双光子成像分别是与清华大学陈春来教授、安徽大学孟祥明教授合作开展的。南京医科大学韩峰教授、东南大学吴富根教授、南京工业大学陈宇辉教授、昆士兰大学梁晓雯教授也都给与了极大的支持。 /p p    strong 荧光染料/药学研究对仪器设备的需求与展望 /strong /p p   设备与科研是相辅相成的,新技术、新仪器的出现对于一个研究领域的推动也是巨大的,而领域的发展又可以进一步促进设备的更新换代。 /p p   杨有军表示,荧光染料在生物医学领域的应用非常广泛,研究前景非常可期。与此相对应,过去只有专业分析实验室才配备的荧光光谱仪,现在已经成为几乎所有仪器平台或者科研团队的标准配置,极大促进了荧光分子探针领域的发展。探针在生物医学领域的广泛应用又大大的推动了成像技术的发展,譬如,十年前的研究以宽场荧光显微镜为主,现在各类共聚焦、超分辨荧光显微镜正逐渐成为主流。相信在将来,荧光以及成像设备还有更广阔的发展空间。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 334px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/d6f338db-bbb4-46d4-85c9-3a00be4399be.jpg" title=" 杨有军课题组.png" alt=" 杨有军课题组.png" width=" 500" height=" 334" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 钱旭红院士、徐玉芳教授和杨有军课题组成员合影 /span /p
  • 国科大杭州高等研究院陈效双团队:基于六方氮化硼封装技术的钽镍硒非制冷红外光电探测器
    近日,国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院陈效双研究员团队提出了一种通过六方氮化硼封装技术,实现从520 nm到4.6 μm工作波长的钽镍硒(Ta2NiSe5)非制冷红外光电探测器(PD)。该探测器在室温空气环境条件下具有较低的等效噪声功率(4.5 × 10−13W Hz−1/2)和较高的归一化探测率(3.5× 1010cm Hz1/2W−1),而且通过表征时间、偏置、功率和温度依赖等多方面因素,研究其不同波长辐射产生光电流的多重机制。此外,还展示了器件的偏振灵敏度和在不同的可见光、近红外、中波红外波长范围内的多功能成像应用。这些结果揭示了多功能的探测模式,为设计新型的纳米光电器件提供了一种新的思路。该成果以“H-BN-Encapsulated Uncooled Infrared Photodetectors Based on Tantalum Nickel Selenide”为题发表在期刊Advanced Functional Materials上(IF=19)。本工作也得到了国家自然科学基金委、上海市科委、中国科学院和浙江省自然科学基金委等项目的资助。本文利用干法转移堆叠,采用平面h-BN封装的金属-Ta2NiSe5-金属(源极和漏极)结构设计了Ta2NiSe5基PDs,如图1a所示。图1b的左侧面板显示了横截面透射电子显微镜图像,并证明原子堆中没有污染或无定形氧化物。图1d显示了在黑暗条件下和不同功率强度的激光照射(1550nm)下的I-V特性的比较,显示了近线性行为,表明Ta2NiSe5薄片和Cr/Au电极之间具有良好的欧姆接触。如图1e所示,对于窄带隙半导体Ta2NiSe5,光激发载流子的短瞬态寿命减少了电荷分离时间。Ta2NiSe5的高迁移率可以实现电场驱动的光生载流子的快速传输,降低复合的概率。520 nm至2 µm范围内的光响应机制被认为是光电导效应(PDE)。由于PDE,带间跃迁产生的电子-空穴对被施加的电场分离,并被图1h左侧面板中的电极收集。在可见光和近红外光谱中吸收光子,只要它们具有超过带隙的能量,就会触发电子-空穴(e-h)对的产生,从而调节材料的电导率。随后,这些产生的e-h对在外部电场的诱导下分离,产生光电流。基于Ta2NiSe5的PD在1550 nm处0 V和±1 V的扫描光电流映射(图1h)很好地验证了上述光电流起源的推测。图1. Ta2NiSe5基PD在大气环境中不同激光波长和功率下的光电特性。(a)基于Ta2NiSe5的PD的示意图。(b)Ta2NiSe5基PD的横截面TEM图像和相应的元素映射。(c)剥离的Ta2NiSe5纳米片的SEM图像和EDS元素图谱。(d)在1550 nm激光照射下,不同功率下的Iph-Vds曲线。(e)基于Ta2NiSe5的PD的单个响应过程,Vds为1V。(f)从具有绝对值的I-t曲线中提取的Vds和Plight相关光电流。(g)在1V偏压下基于Ta2NiSe5的PD下的光电流的线性功率和亚线性功率依赖性。(h)1550 nm激光照射下典型Ta2NiSe5基PD的扫描光电流图,以及−1、0和1 V偏压照射下从Ta2NiSe5到电极的光生载流子传输过程的说明。泡利阻塞抑制了在4.6 μm(0.27 eV)处产生电子-空穴对的直接光学跃迁。热效应机制被认为是控制MWIR区域光探测过程的潜在物理机制,如光热电效应和辐射热效应。对于辐射热效应的贡献,不需要外部偏置来产生光电流,如图2a所示,而不是依赖于自供电的工作模式。辐射热效应是指沟道材料由于吸收均匀的红外辐射而引起温度升高,从而导致电导率或光吸收等电学或光学性质变化。值得注意的是,辐射热效应需要外加电场。为了确定控制MWIR探测过程的主要机制,光响应被记录为功率和Vds的关系。光电流呈现负极性、零极性和正极性三个特征区域,分别对应图2a中的区域I、II和III。通过测量Ta2NiSe5基PDs电阻的温度依赖性(4-400 K),器件电阻的温度依赖性表现出典型的半导体热激发输运性质,表明热效应可以有效地增强器件电导(图2b)。电阻的温度系数(TCR)是辐射热效应的一个关键指标,在Vds=1 V时,Ta2NiSe5基PDs的TCR为-1.9% K-1。与快速的可见光-近红外光响应相反,在关闭光后漏极电流缓慢恢复,响应时间≈24 ms(图2c)。辐射热效应可以解释明显的光响应与缓慢的下降和上升时间,而不是光电导效应。该值是典型的辐射热特性(1-100 ms),因为吸收MWIR光子后热电子的能量转移到晶格,进一步改变沟道电导。此外,在传热和耗散过程中,h-BN利用极高的导热系数有效地消散探测器产生的热量。光电流的产生分为两种状态。首先,沟道材料在吸收MWIR光子后改变自身电导率,其次,通过驱动外电场产生光电流(图2d)。与PTE中取决于塞贝克系数的光电流符号不同,辐射热光电流的符号取决于外部电场。为了直观地揭示Ta2NiSe5基PDs的光响应机制,本文利用扫描光电流成像技术对光电流分布进行成像(图2e)。在0 V偏置照射下,几乎没有观察到光电流,而在±1 V的外偏置照射下,整个沟道的光电流相当均匀。诱导的电导变化可能是入射光下温度升高期间产生电流的载流子数量变化的结果。Ta2NiSe5基PDs具有独特的性能,它们可以在室温下工作而不会性能下降,这使得它们有希望用于辐射热探测应用。此外,该器件无需p-n结即可工作,简化了制造过程。图2. 基于Ta2NiSe5的PD在4.6 µm光照下的光响应。(a)从I-t曲线中提取的Vds和Plight相关光电流。(b)Ta2NiSe5纳米片电阻的温度依赖性。(c)Vds为1V的基于Ta2NiSe5的PD的单个响应过程。(d)基于Ta2NiSe5的器件在4.6 µm激光照射下的晶格加热的典型示意图。(e)4.6 µm激光照射下典型Ta2NiSe5基PD的扫描光电流图,以及−1、0和1 V偏压照射下测辐射热机制器件的能带对准。接下来,520nm-4.6 µm波长范围内的光的光谱响应度如图3a(左纵轴)所示,在4.6 µm处峰值为0.86 A W−1。在图3a(右纵轴)中,在不同激发波长上进行的EQE测量表明,随着波长的增加,EQE逐渐下降。由入射光子和晶格振动之间的相互作用产生的有限的能量转换效率,以及两端电极的有限收集,通过阻碍入射光子到光生载流子的有效转换,降低了材料的量子效率。重要的是,从可见光到MWIR光谱范围(520 nm-4.6 µm)实现了0.23至82.22的EQE值。与许多传统报道的基于低维材料的PD相比,基于Ta2NiSe5的PD的EQE显著更高,如图3b所示。从1 Hz到10 kHz测量的电流噪声功率谱如图3c所示,然后将NEP计算为NEP=in/RI(图3d),其中在520 nm处获得的最小NEP≈0.45 pW Hz−1/2,在4.6 µm处获得的最低NEP≈18 pW Hz−1/2。基于Ta2NiSe5的PD的较低NEP证明了它们区分信号和噪声的优异能力。图3e显示了与传统大块材料和基于2D材料的PD相比,基于Ta2NiSe5的PD在不同偏压下的波长依赖性特异性检测。对于光电导和测辐射热计响应,D*显示出3.5×1010至8.75×108cm Hz1/2W−1的轻微波动。我们的PD的D*与最先进的商业PD相当,并且高于基于可见光到中红外区域的2D材料的PD。图3. 基于Ta2NiSe5的PD的可见光至MWIR区域的宽带光响应。(a)Vds=1时RI(蓝色实心正方形)和EQE(红色实心圆)的波长依赖性。(b)基于Ta2NiSe5的PD与2D和块体材料PD的EQE的比较。(c)从1 Hz到10 kHz测量的电流噪声功率谱。(d)基于Ta2NiSe5的PD与以前的PD的NEP性能比较,插图显示了NEP的波长依赖性。(e)不同波长下的比探测率(D*)与基于2D材料的最先进的其他PD以及商用红外PD的比较。为了确定基于Ta2NiSe5的PD的偏振依赖性,我们进行了如图4a所示的实验。垂直入射光使用格兰泰勒棱镜进行偏振,通过旋转半波片同时保持恒定的激光功率来改变样品的激光偏振方向和b轴之间的关系。对最具代表性的638 nm激光偏振特性进行研究,图4b,c显示,随着极化角的变化,光电流表现出显著的周期性变化,最大值和最小值分别沿Ta2NiSe5纳米片的b轴和a轴方向获得。值得注意的是,图4c中的偏振依赖性光响应图显示了由于Ta2NiSe5晶体的[TaSe6]2链的潜在1D排列而导致的两片叶子的形状。最终结果显示,各向异性比(Iph-max/Iph-min)达到约1.47,表明基于Ta2NiSe5的PD的整体性能优于大多数其他报道的PD,如图4f所示,并为设计未来的多功能、空气稳定的光电子器件提供了广阔的前景。图4. 基于Ta2NiSe5的PD的偏振敏感光电检测。(a)利用Ta2NiSe5材料的基于纳米片的偏振敏感光电探测器的示意图。(b)在638 nm激光源下记录的光偏振方向为0°至360°的时间分辨光响应。(c)在638 nm偏振激光下,Vds为−1至0V的光电流中各向异性响应的各向异性响应图。(d)通过在638 nm激光下扫描Ta2NiSe5基PD获得的光电流图,偏振角从0°到180°不等。(e)创建极坐标图以显示在638 nm线性偏振激光照射下在40、36和17 nm厚度下产生的角度分辨光电流。(f)与其他常用的2D和1D材料相比,光电流各向异性比和光响应范围。为了充分探索基于Ta2NiSe5单元的PD在多应用成像中的潜力,如图5a所示构建了一个成像系统。采用逐点或逐像素覆盖整个物体区域,用聚焦的可检测光束照射物体,PD检测到的光电流信号由锁定放大器、前置放大器和计算机收集,计算机记录位置坐标生成高质量图像。为了测试基于Ta2NiSe5的PD的成像能力,将具有“HIAS”图案(15 cm×5 cm)的中空金属板放置在520 nm激光器前面,并以优于0.5 mm的高分辨率成功捕获了所产生的成像,如图5b所示。通过控制外部偏置,可以改变PD在638 nm照明下的响应,并成功实现物体成像清晰度,如图5c所示。在NIR范围内,在基于Ta2NiSe5的PD中获得了覆盖载玻片的钥匙锯齿状边缘的高对比度图像(图5d)。此外,基于Ta2NiSe5的设备在近红外和MWIR区域都表现出高度稳定的响应,确保了高对比度成像以智能识别宏观物体。为了证明这一特性,在1550 nm和3.2 μm处实现了复合物体(硅片和长尾夹)的双通道成像。如图5e所示,近红外光只能检测到一半的长尾夹,而MWIR辐射可以显示整个长尾夹。结果证明了基于Ta2NiSe5的PD在军事和民用应用中检测隐藏物体的潜力。图5. Ta2NiSe5基PD的光电成像应用。(a)使用PD作为成像像素的成像系统的示意图。(b)520 nm处的“HIAS”物体(上图)和相应的高分辨率成像图(下图)。(c)在638 nm处,Vds为0.05、0.1、0.5和1 V的“H”对象。(d)1550 nm覆盖载玻片的钥匙成像。(e)在1550 nm和3.2 µm处被硅片部分隐藏的长尾夹的成像。本文揭示了h-BN封装的Ta2NiSe5基PD在环境条件下在520 nm至4.6 µm的宽光谱范围内工作的特殊光电特性,受光电导和测辐射热效应的控制。光电探测器同时表现出宽带和快速的光电探测能力,具有显著的响应性,超过了现有商业室温探测器的性能。基于Ta2NiSe5的PD的室温响应度达到了34.44 AW−1(520 nm)、32.14 AW−1(638 nm)、29.81 AW−1(830 nm)、20.92 AW−1(1550 nm),16.58 AW−1(2 µm)和0.86 AW−1(4.6 µm)。基于Ta2NiSe5的PD的独特光学特性使其适合于各种应用,包括传感、成像和通信,并且它们与其它2D材料的集成可以进一步增强它们的性能和功能。因此,这项工作的研究为利用2D材料设计稳定的光电探测器铺平了道路,为推进下一代红外光电子研究的发展做出了贡献。论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202305380
  • 新六边形硅有望催生下一代电子与能源设备
    ▲4H-硅的可视化图片美国科学家在最新一期《物理学评论快报》杂志撰文指出,他们开发了一种新方法,合成出了一种拥有六边形结构的新型晶型硅,这种晶型硅有可能被用于制造新一代电子和能源器件,这些新设备的性能将超过现有“普通”立方形结构硅制成的相关设备的性能。硅在人类生活中扮演着重要的角色,它是地壳中含量第二丰富的元素。像所有元素一样,硅也可以采取不同的晶体形式,即同素异形体。硅常被用于制造计算机和太阳能电池板等。尽管普通形式的硅无处不在,但其并不适合制造高性能晶体管和一些光伏器件等设备。虽然从理论上来说,很多硅的同素异形体拥有更好的物理性能,但由于缺乏合成途径,因此很难发挥硅的最大潜力。卡内基大学的托马斯希尔和蒂莫西斯特罗贝尔领导的一个研究小组此前曾合成出了一种新型硅——Si24。在最新研究中,他们使用Si24作为合成起始点,合成出了一种新型晶体硅,其拥有4层重复的六边形结构。斯特罗贝尔解释说:“人们对六边形硅的兴趣可以追溯到20世纪60年代,因为其电子特性可以调谐,由此可获得超越立方体结构的性能。”以前曾有其他科学家合成出六边形硅,但最新以Si24途径合成出的六边形硅是科学家首次合成出高质量的此类大块晶体,可以用作未来研究活动的基础。希尔说:“我们的新研究除了可以更好地以可控的方式合成出新结构外,还为通过应变工程和元素替代来调节元素的光学和电子性质打开了大门。我们或许可以利用这种方法制造出种子晶体,让其生长出大量性能有望超过金刚石硅的新型晶体硅。”
  • 中国散裂中子源首次打靶成功获得中子束流
    p   8月28日,位于广东东莞的国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)首次打靶成功,获得中子束流。这是工程建设的重大里程碑,提前实现了今年秋天首次获得中子束流的目标,标志着CSNS主体工程顺利完工,进入试运行阶段。预计CSNS将在2018年春全部完工,正式对国内外用户开放。 /p p   28日上午10时,在CSNS靶站谱仪控制室,科研人员紧张待命,进行质子束流打靶前的最后准备,期待共同见证工程历史性的一刻。在中国科学院院士、CSNS工程总指挥兼工程经理陈和生发出指令后,从加速器引出的质子束流首次打向金属钨靶。10时56分,科研人员在靶站6号和20号中子束线分别测量到从两个不同慢化器输出的中子能谱,散裂中子源成功获得中子束流。CSNS优质、按期完成了主要建设任务,质子束流在低流强和高流强状态下均一次打靶获得成功,表明加速器和靶站设计科学合理,证明了各项设备加工制造与安装调试的高质量和高可靠性,调试进度大大优于国际上其他散裂中子源。 /p p   CSNS是国家“十一五”期间立项、“十二五”期间重点建设的重大科技基础设施,由中科院和广东省共同建设,法人单位为中科院高能物理研究所,共建单位为中科院物理研究所。2006年项目选址于广东省东莞市大朗镇,2007年2月中科院和广东省政府、高能所与东莞市政府分别签订了散裂中子源落户东莞共建协议。工程于2011年10月奠基,国家批复投资18.8亿元。广东省和东莞市对CSNS建设给予了巨大支持。 /p p   早在2001年,科学家们就在香山科学会议上提出了建设CSNS的设想。中科院从2006年起支持了相关关键技术的预研,攻克了诸多技术难题。加速器、靶站和谱仪工艺设备的批量生产在全国近百家合作单位完成,研制的许多设备达到国内外先进水平,设备国产化率达到96%以上。 /p p   CSNS整个装置建在13米到18米的地下,工程主要建设内容包括一台8千万电子伏特的负氢离子直线加速器、一台16亿电子伏特的快循环质子同步加速器、两条束流运输线、一个靶站、首批建设的三台谱仪(通用粉末衍射仪、多功能反射仪、小角散射仪)及相应的配套设施和土建工程。其中,通用粉末衍射仪主要用于研究物质的晶体结构和磁结构,以满足来自材料科学、纳米科学、凝聚态物理和化学等众多领域的科学研究和工业应用的需求。多功能反射仪通过分析来自样品的反射中子,研究物质的表面和界面结构,主要应用领域包括各种新型薄膜材料的结构、磁性低维结构及表面磁性、聚合物LB膜及生物膜的结构和界面现象等。小角散射谱仪用于探测物质体系在1~100纳米尺度内的微观和介观结构,实验应用范围将包含化学、物理、生物、材料和地质等广泛学科,服务于国家能源、环境、生物和新材料等诸多高科技研发领域。 /p p   建成后的CSNS将成为世界第四台脉冲式散裂中子源和国际前沿的高科技、多学科应用的大型研究平台,在材料科学和技术、生命科学、物理、化学化工、资源环境、新能源等诸多领域具有广泛应用前景,将为我国产生高水平的科研成果提供有力支撑,并为解决国家可持续发展和国家安全战略需求的许多瓶颈问题提供先进平台。CSNS还将成为广东省正在建设的国家科技产业创新中心的核心单元,为粤港澳大湾区科技发展和产业升级作出重大贡献。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/e3cbaf1b-233d-461b-aa63-2326335c0818.jpg" / /p p style=" text-align: center " 质子束流第一次打靶在6号束线测量的中子飞行时间谱 /p p /p
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