分子水平检测

据物理学家组织网1月14日(北京时间)报道，一个由英国曼彻斯特大学和法国艾克斯—马赛大学人员组成的研究小组，开发出一种新型的等离子超介质探测设备，利用了奇点光学中超常相位拓扑的性质，能通过简单的光学系统就看到单个分子，并在几分钟内分析出它的成分，药物检测精确度提高了3个数量级，可用于人体药检、机场安检、爆炸物探测等。相关论文发表在最近出版的《自然材料》上。 　　“该设备的总体设想是要通过一种简单的光学系统，如显微镜，来看到单个分子，真实地看到它们。”领导该研究的萨沙格里乔科说。他提出了一种新的传感设备：一种具有黑暗拓扑性的人造材料。这种设备极其灵敏，而其灵敏性是来自它的光相位拓扑性能，即使附着一个小分子也能引起反应。 　　奇点相位的超常性质是研究许多重要物理现象的关键，通过控制光相位，人们能造出“扭曲的”光子流，如光涡流结 打断相位使之分离，就会产生奇点光场。而等离子超介质经过恰当设计就会显出一种拓扑性，从而在其附近产生突然的相位改变。利用这一性质能造出一种等离子共振传感器，从根本上提高探测的灵敏度。 　　为了测试该设备，研究人员给一种等离子超介质涂了一层石墨烯，然后将氢气导入石墨烯上面，利用可逆的石墨烯氢化反应来测试其灵敏度。“石墨烯是用于检测分子灵敏性的最佳材料之一，可以很容易地把氢分子以可控的方式附着在上面。”格里乔科说，他们证明了该设备能探测到单个生物分子水平。通过验血可以检测人体内的毒素或药物，几分钟就能出结果，精确度比现有设备高出3个数量级。 　　研究人员指出，这一概念性论证结果提供了一种更简单的、可升级的单分子免标记生物感测技术，使药物检测更加快捷精确，可用于检查运动员是否服用了违禁药物以及机场或机密要地的安检，预防恐怖分子藏匿爆炸物、不法商贩走私药物等，还可能探测人们感染了哪种病毒。 　　格里乔科说，奇点光学是一门新兴学科，研究的是光在超常相位的性质，他们的成果显示了这一学科在实际应用方面的巨大价值。这只是个开始，它可能对药物与病毒探测、安全检查等产生深远影响。 　　总编辑圈点： 　　童话《豌豆公主》里，隔着十二张床垫和二十张鸭绒被，公主仍然能感觉出一颗豌豆的凹凸。英、法科学家开发的新技术，让仪器也具备了这样的灵敏度——增加一个分子，仪器就能察觉出“凹凸”。超级材料石墨烯，相当于一张平滑的床垫，为检测提供了纯净的光学背景，使微小形状的干扰也变得很显著。依靠新开发的这种精密探测手段，今后的医学检测可能不必借助生化试剂，直接“看”到病毒的模样，这将大大方便医生的快速诊断。

单分子检测是一种考察物质间相互作用的精妙方法，能够在单分子水平上提供分子结构与功能之间的丰富信息，揭示生命现象的重要过程，在临床诊断等领域具有深远的应用价值。北京大学化学与分子工程学院郭雪峰课题组和环境科学与工程学院要茂盛课题组以硅纳米线作为探针提出了侧壁点修饰的策略，发展了构筑单分子检测器件的新途径，进一步与生物体系结合，首次在单分子水平上实现了对抗原抗体之间相互作用的免标记、实时无损检测。这是一种快速无损的单分子电学检测的新技术，为开展生物体内的单个分子相互作用事件的动力学研究提供了一个可靠的器件平台。 　　在前期的合作研究中，他们已利用硅纳米线场效应晶体管实现了对环境中及呼出气中存在的痕量流感病毒的快速实时、无需标记的直接电学检测(ES&T， 2011, 45, 7473, Highlighted by ChemistryViews Nano Lett., 2012, 12, 3722，Highlighted by C&EN Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 3369)。然而，如何实现单分子灵敏度的极限检测一直是富有挑战性的前沿领域。最近，该合作团队利用在碳基单分子检测方面的研究积累(详见邀请综述：Chem. Soc. Rev., 2013, 42, 5642 Adv. Mater., 2013, 25, 3397)，利用精确的微纳加工技术和巧妙的界面化学修饰完成了硅纳米线侧壁H1N1抗体的单分子修饰，最后结合微流道技术和先进的测量手段，实现了在单分子水平下利用硅纳米线器件对H1N1抗原与抗体之间的相互作用的单个事件的可逆电学检测。与传统的光学检测方法相比较，电学检测方法是无损的，有它本身的优势，如不需要荧光标记、没有光漂白问题及无需配套的昂贵检测设备，是光学检测手段的一种非常重要的补充。该单分子检测策略为接下来深入开展生物体内的单个相互作用事件的动力学研究提供了一个可靠的器件平台。此外，这种方法和现有半导体工业是兼容的，为未来廉价的临床诊断奠定了基础。研究成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 5038. Highlighted as a Frontispiece)，被评审人称赞为一项 &ldquo Pioneering&rdquo 工作。 　　 　　该工作得到了国家自然科学基金委、科技部和教育部基金的资助。特别感谢北京科技大学李立东教授的合作。

生物结构和功能之间的联系是生命科学研究的关键，然而对这个领域的认识目前仍有很多空白。LUMICKS 是总部位于荷兰的生命科学仪器供应商，研发和生产动态单分子和细胞亲合力分析仪器，让研发人员能够在分子和细胞水平上建立结构和功能之间前所未有的桥梁。 LUMICKS 的产品在生物相互作用过程中施加和测量作用力，实现对分子和细胞的研究，从而能够对潜在的生物机制进行详细的实时分析。LUMICKS主要有两款产品，分别是C-Trap® 动态单分子显微镜和z-Movi® 细胞复合亲合力分析仪，目前众多世界顶尖大学研究所均为 LUMICKS的技术产品的用户，如哈佛大学，牛津大学，清华大学等。2020 年， LUMICKS 在北京设立了亚太区办公室 （卢米科思贸易（北京）有限公司）以服务于亚洲的客户。单分子&动态 观察生物分子机制的全幅图景现代的生物研究通常涉及多种实验技术与方法手段，想了解一个生物分子机制的全幅图景，我们既需要能够分析单个分子，也需要了解分子的动态过程。为什么单分子如此重要？首先单分子观察是对一个分子最直观的分析，眼见为实，这也是许多科学技术一直追求观察更小的单元的原因。其次，单分子技术允许科学家了解单个分子的性质，并非是一个群体的结果。众多技术，例如凝胶电泳、表面等离子共振等，提供的都是万千分子的平均读数，常常不能体现分子的多态性能。为什么我们需要观察动态过程？生物过程本身是动态发展的，只有了解生物分子的行为，才能够理解它们的机制，也才能够为制药、治疗等目标提供指导。结构生物学的方法能够精确到生物分子中的每个原子，然而每个结构都是一个静止的状态，因而目前很多结构生物学家们也在发展能够将静态结构与动态过程结合的方法。C- Trap 动态单分子显微镜填补了这一空白，既能够观察单分子尺度的生物分子，又可以实时观察DNA与蛋白互作、蛋白构象等动态过程。此外，C-Trap的光镊技术允许控制、操作单个 DNA、蛋白、细胞骨架等分子，在微米、纳米尺度下触摸、移动、控制生物分子，为研究人员带来前所未有的体验和结果。C-Trap动态单分子显微镜在动态单分子领域，LUMICKS的C-Trap 是行业首家商业化仪器。相较于其他解决方案，C-Trap 提供业内第一的测量精度和稳定性，真正实现对单分子过程的动态实时观察，高度集成易用的软件使得任何研究人员都可以操作，从样品制备到实验数据分析全流程支持帮助高效产出成果，以及来自全球工程师优质的售后服务。目前 C-Trap 仪器主要在高校的前沿研究中以及生物制药公司的研发中使用，相较于欧美，在中国的C-Trap 使用刚刚起步，未来将会逐步占领市场，成为生物实验室的必备仪器。C-Trap 动态单分子显微镜主要应用在DNA 结合蛋白、细胞骨架与分子马达活性、蛋白质折叠结构变化、细胞力学、生物相变与大分子相分离等领域。尤其在DNA的分子研究领域拥有非常多的应用：DNA 修复，基因编辑，DNA 转录，核小体结构功能等。客户发表在CNS杂志上的应用案例包括DNA 基因编辑过程中 cas9 蛋白与DNA 结合位点在靶、脱靶受哪些因素影响，DNA 损伤修复过程中 Rad 51 蛋白如何与其他蛋白协作，DNA 解旋酶在DNA 上的移动、解旋以及与其他蛋白的互动等等。由于 C-Trap 在生物领域广泛的应用，尤其适合多个研究室作为平台共享设备。免疫细胞治疗领域 复合亲合力测量正在受到瞩目过去的十几年里免疫细胞疗法极大地加速了临床肿瘤治疗的进展，但过继性细胞治疗的效果仍面临着很多挑战。尽管付出了巨大的资源和成本，非常多CAR-T研发团队的临床试验都以失败告终：接受免疫治疗的癌症患者中有很多对药物没有反应或者出现不良反应。这是由于免疫系统与癌细胞的动态环境本身非常复杂，因而众多体外检测方法并不能准确预测体内（临床）疗效。传统衡量免疫细胞效果的方法有很多种。分子水平上，如在研究TCR，CAR受体识别肿瘤表面抗原的特异性时，通常采用的表面等离子共振（SPR）或MHC四聚体（MHC Tetramer）等技术，优化筛选出与靶点亲和力（affinity）最佳的TCR/CAR设计。除此以外，也可以通过体外细胞实验，如细胞杀伤或细胞因子分泌检测去评估免疫细胞的激活及特异性杀伤能力。然而，这些体外实验数据一致性较低，需要更好的生物参数或者assay去预测体内及最终临床结果。什么是细胞复合亲合力（cell avidity）？它阐明了细胞间总的结合强度，这包括了：共受体结合、T 细胞受体（TCR）聚集、细胞粘附蛋白，甚至是结合的方向和分子键的价态。它揭示了一个细胞与另一个细胞之间的复杂的相互作用，而并不仅仅局限于一个蛋白受体与另一个蛋白抗体之间。因而细胞复合亲合力提供了更完整的、更具有生理学相关性的信息，反映了免疫细胞与肿瘤细胞之间更真实的相互作用，从而对免疫治疗期间的细胞响应和效果进行更准确的预测。在免疫细胞治疗领域，特别是CAR-T研发中，复合亲合力测量正在受到瞩目。2022年4月哈佛医学院发表在 《Nature》上的论文 “CAR T cell killing requires the IFNγR pathway in solid but not liquid tumours” 指出“亲合力逃逸” （avidity escape）是实体瘤用来避免 CAR T 细胞杀伤的一种抗性机制，因而对于细胞复合亲合力的测量能够预测 CAR T 对于实体瘤的临床治疗效果。z-Movi 细胞复合亲合力 (Cell avidity) 分析仪，是免疫治疗细胞复合亲合力领域排名第一也是唯一的产品。z-Movi 提供了一套完整的实验解决方案，专注细胞治疗领域，简化免疫细胞筛选流程，一键测量细胞间的复合亲合力。从而帮助研究人员加速细胞治疗产品的筛选和药物开发，更准确高效地筛选出优秀的免疫细胞。z-Movi 细胞复合亲合力检测仪z-Movi 的应用领域主要包括CAR-T, TCR-T, NK/CAR-NK及Cell engager免疫疗法的研发。在CAR-T研发时，通过检测cell avidity，优化CAR的设计，可以降低脱靶效应等不良反应，提高T细胞功能。至于TCR-T，相比affinity，cell avidity与T细胞功能有更好的相关性，借助z-Movi评估不同突变TCR的功能。在NK/CAR-NK研发中，cell avidity也能够用来评估NK细胞的功能及CAR的设计，筛选合适的Donor NK。最后，通过检测不同双特异性抗体与效应细胞靶细胞的cell avidity，研发者能够更好地了解cell engager在细胞相互作用中的功效。未来，我们也将与更多科研院所合作，拓展z-Movi的应用，如树突细胞（Dendritic cell），巨噬细胞（macrophage）等。基于独一无二的测量和优秀的产品设计，z-Movi 已在一众生物制药公司中大放异彩，将来，z-Movi 也必将成为细胞免疫治疗实验室与研发团队中的必备设备。本文作者：王磊博士，LUMICKS 亚太区产品应用专家于晨露博士，LUMICKS 亚太区市场负责人本文为LUMICKS供稿。如有技术干货、科研成果、仪器使用心得、生命科学领域热点事件观点等内容，欢迎相关行业朋友投稿。投稿邮箱：lizk@instrument.com.cn

SMCTM单分子免疫检测技术(Single Molecule Counting)是蛋白生物标志物检测领域的突破性新技术。利用激光聚焦于爱里斑中单个荧光标记分子，人类首次实现了在单分子水平对蛋白进行计量，并造就了1000倍于ELISA技术的超高检测灵敏度。SMCTM单分子免疫检测技术具备宽至4个log的大动态检测范围， 可根据靶标丰度和成本灵活选择实验方案，便于自行开发检测试剂盒，接近于ELISA的易用性等特征。该技术已被广泛应用于多种疾病生物标志物的检测，包括心血管疾病，炎症，糖尿病，神经疾病，癌症等等，使研究者对生物标志物的应用和认识达到了全新的高度。更重要的是，针对创新性生物标志物的研究，Erenna免疫检测系统提供工具，帮助研究者便捷地自行开发和优化检测试剂盒，实现全新生物标志物的高效率检测。讲座主题：“见微知著”，Erenna SMCTM技术创领生物标志物全新发现演讲者：默克生命科学 应用科学家 秦昶博士讲座语言：中文讲座时间：26分钟精彩内容预告:下载讲座PPT查看Erenna单分子免疫检测平台默克生命科学Tel: 400-889-1988转2Email: china.marketing.online@merckgroup.com

据德国卡塞尔大学网站报道，近日，该校科学家研制的一种带磁场的微型传感器获得突破，样机在年内即能完成。该传感器通过遥控牵引磁化纳米生物分子，可将检测液中极少量的蛋白质分子检测出来。该技术有望革新医疗诊断方式，其中利用磁性纳米粒子运送生物分子的方法已申请了专利。 　　一般情况下，病人体内某些蛋白质组分会“泄露”病情，因此，医生有时可以通过检测体液中的某些蛋白质来及时确诊疾病。不过，由于有的疾病，例如阿尔茨海默氏症(老年痴呆症)，其在血液中只含有少量这种蛋白，进行血液检查时蛋白质不一定能够到达传感器表面，所以往往需要用含较多这种蛋白的脊髓液来检查。而穿刺抽取脊髓液不仅需要麻醉，还给患者带来了手术的风险。 　　现在，德国卡塞尔大学物理研究所和多学科纳米结构科学与技术研究中心(CINSaT)阿诺埃雷斯曼博士领导的科研小组提出一个新的传感器概念，通过遥控牵引磁化纳米生物分子，可将血液中极少量的特定蛋白质分子检测出来，从而通过正常的血液分析取代脊髓液检查。 　　科学家们首先在表面覆盖受体分子的磁性纳米粒子的帮助下，从检测液体中捕捉特定的蛋白质分子。为此，磁性纳米粒子在回旋磁力场作用下穿过检测液体，并因此产生一个分子漩涡，这在一定程度上起了“搅拌器”的作用。随后，捕获了生物分子的纳米粒子会被磁力场牵引至可识别磁性粒子的传感器上。这个回旋磁力场通过部分磁化材料制成的水平堆积纳米层来产生。科学家们还克服了结构上的障碍，找到了避免纳米粒子通常在检测液体中会相互吸引而产生凝聚的方法。 　　研究人员认为，除了在医学诊断上的作用，该新型粒子运输概念还可在化学工业中得到应用，可能会迅速给医疗诊断和生物技术带来革命性影响。

科技日报北京1月28日电 (记者张梦然)英国《自然》杂志本周公开的一篇论文，介绍了一种新型可穿戴传感器，它可以通过测量汗水中特定分子的水平，来获得一个人生理和健康的实时信息。该传感器能为在户内外长时间从事体育活动的人提供详细的汗液分析。　　人类的汗水分为无机成分与有机成分两类，其中含有丰富的生理和代谢信息，不仅提供了个人身体健康状况的重要指标，这些信息还可能对于疾病诊断、药物滥用检测和运动表现优化等有用。目前，市售的可穿戴传感器能追踪人的身体活动和生命体征，例如心跳，但是无法在分子水平上提供使用者的健康信息。　　此次，美国加州大学伯克利分校阿里贾维和他的研究团队，集成了包括皮肤贴合度、塑料材质传感器和硅基电路，设计出了一个机械柔性、完全集成的无线排汗分析系统，可佩戴在额头和手臂等身体各部位。　　研究表明，该传感器可以同时进行汗液中多个代谢物的测量，包括葡萄糖、乳酸和电解质以及钾和钠离子等，同时还能监测皮肤温度来校准传感器。　　论文作者认为，这个可穿戴电子设备可以通过帮助识别汗水中有用的生物标记物，来促进大规模实时生理和临床研究。　　总编辑圈点　　个体化用药可以通过持续监测个人健康状况的方式实现。但在这一过程中，可穿戴式传感器技术必不可少。人体的汗水是体内的代谢产物，用于实时评估生理状况再好不过。但鉴于汗液分泌的复杂性，传感器在保证测量准确的同时，还需要完整集成的系统，即不再需要外部分析仪。现在有了这样一个设备，无疑为个性化诊断和生理监测功能的完善提供了平台。

甲烷分子是地球大气中的有机分子，被广泛公认为是生命潜在的迹象。 　　人类寻找外星生命的手段正在提高。日前，一支英国与澳大利亚联合研究小组新研制出一种甲烷探测模型，能够更广泛地发现外星球上的生命分子，其或将探测到神秘的地外生命。不过，由人类主动去发现地外智慧生物是否是一种明智的行为，目前尚未有定论。 　　地球的大气层中，至少90%的甲烷气体是由生物体产生的。甲烷因此被认为是生命潜在的迹象，这种地球上最简单的有机分子，出现在其他行星上，也会被视作是生命能否存在的一个指标。但在此前，科学家的甲烷模型的制作方法有失准确，导致甲烷模型并不完整。 　　据英国《每日邮报》在线版6月17日报道，英国伦敦大学学院和悉尼新南威尔士大学的研究人员，日前研制出了强大的甲烷检测模型。这是一种新型&ldquo 热&rdquo 甲烷光谱，可以检测高于地球环境温度的有机分子。研究人员预计，目前已可探测到高达1500K(约1220摄氏度)环境下的甲烷气体，这在以前是不可能实现的事情。 　　为了找出环绕其他恒星运行的遥远行星组成成分，天文学家分析了那些大气层吸收不同色彩星光的行星，并将其对照模型光谱，从而鉴别出了不同的分子。该研究论文联合作者乔纳森· 丁尼生教授表示，当前的甲烷模型是不完善的，其导致某些行星上的甲烷水平被严重低估。他预计，最新模型将对未来行星研究产生重大影响，帮助科学家们探测到外星球上的生命体的迹象。 　　相关论文近期发表在《美国国家科学院院刊》上，文章描述了研究人员使用英国最先进超级计算机提供的项目，计算了近100亿个光谱线。 　　由于甲烷能够吸收光线，而每个光谱线具有不同颜色，这就意味着模型将能提供大温度范围下甲烷的更准确信息&mdash &mdash 而新研究调查的光谱线，数量是之前研究的2000倍之多。 　　目前，该模型已经过测试和验证，其成功再现了褐矮星中甲烷吸收光线的细节。论文第一作者谢尔盖· 尤尔琴科补充道：&ldquo 我们建立的光谱模型，要与现代超级计算机的惊人力量结合才能完成。&rdquo 未来他们会对模型进行更多研究，以将温度阈值调至更高。 　　不过，随着近年有宜居潜力的系外行星的发现不断增多，与这种科学界寻找地外生命的热情高涨相反，也有声音一再提醒：此举并非明智。著名物理学家史蒂芬· 霍金几年前就曾警告，外星人存在但别主动去寻找，如果外星人想拜访我们，他认为结果可能与哥伦布当年踏足美洲大陆类似&mdash &mdash 对当地印第安人来说不是什么好事。

p 　　“有没有一种东西，在一个事物的萌芽状态，就能检测出它的存在，从而加以预防与干预?”昨天，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所发布信息，他们不仅研制出拥有完全自主知识产权、达到国际先进水平的“生物分子界面分析仪”，还研制出世界上最小的能产业化的便携式“生物分子界面分析仪”，体积只有“生物分子界面分析仪”的八分之一，检测灵敏度则要比现在最先进的光学检测还要提高40%。 /p p 　　“‘生物分子界面分析仪’其实是一个科技含量非常高的检测平台，花了我们四五年时间攻关。”中科院生物医学检验技术重点实验室副研究员张威博士介绍，例如，天热，湖中有蓝藻，而且突然发展很快，“生物分子界面分析仪”就可在看不到蓝藻时，通过水样微囊藻毒素检测，快速检测出其藻毒素变化，从而预先知道蓝藻发展趋势。 /p p 　　记者在实验室看到，这个便携式“生物分子界面分析仪”像一个微型小锅，只有450克。“我们采用了薄膜压电技术，利用薄膜压电晶片实现生物分子界面分析，分析的是分子与分子间的结构变化。”张威从专业角度介绍其工作原理。 /p p 　　只见实验人员将不同水质的水，引入已采过样的芯片上，电脑上很快出现不同的曲线。“通过分析频率变化，可获得吸附层相应的质量、吸附层厚度、粘弹性等信息。”实验人员向记者介绍，目前世界上这样一台先进的同类产品，售价在100万元以上。而苏州医工所研发的“生物分子界面分析仪”价格只有同类产品的一半。许多参数，甚至还要优于国外产品。 /p p 　　根据第三方检测结果，其温度测定设定在37℃，1小时内温度波动度只为± 0.04℃，而国际同类产品温度波动度要达± 0.08℃，频率1小时内测量频率最大值与最小值的差值为1.5Hz，部分指标超过了国际同类产品的先进水平。 /p p 　　张威告诉记者，针对高校和企业、个人研究人员，他们还研发了便携式“生物分子界面分析仪”，专门用于某类定向测试。“该‘迷你’产品的单项性能与‘生物分子界面分析仪”相当，但价格仅5万元，进一步拉低了检测门槛。” /p p 　　“我们开发出的这两款产品，最核心的技术还是在自主研发的芯片上，该芯片突破了国外垄断产品的技术壁垒。”中科院苏州医工所相关负责人说，目前，这两款产品已获15项发明专利授权，申请的国际PCT专利也已进入日本和美国。 /p

作为一种天然的生物大分子，DNA不仅是生命的密码，还可作为制造纳米级构件和机器的通用元件。由于DNA的尺寸为纳米级别，具有刚性结构、编码性强的特点，于是，DNA纳米技术的研究者利用DNA分子的自组装特性，根据核酸碱基互补配对的作用，设计并在试管中构造出精确而复杂的、纳米级精度的有序结构。这一新兴的领域被称为DNA折纸技术，科学家使用比头发丝还细一千倍的DNA和RNA等核酸分子，折叠、自组装成复杂的结构。 日前，上海交通大学的樊春海教授、中科院上海应用物理研究所的李宾研究员和胡钧研究员等人联合在《NatureCommunications》发表题为“Capturingtransient antibody conformations with DNA origamiepitopes”的文章，报道了一种三角形的DNA折纸骨架，其具有特定位置的锚定和空间组织的人工表位，可在室温下捕获免疫球蛋白Gs(IgGs)的瞬时构象。其中，DNA折纸表位(DOEs)允许表位瞬间的程序化空间分布，从而可以使用原子力显微镜(AFM)对功能复合物进行直接成像。 在本文中，作者建立了IgG亲和力对单分子水平上3-20nm内表位横向距离的关键依赖性。瞬时构象的高速AFM成像进一步为在单一事件中从单价到二价的IgG亲和力提供了结构和动态证据，这为包括病毒中和、诊断检测和癌症免疫疗法在内的各种应用提供了非常创新的思路和研究方法。 图1：基于DOE的IgGs捕获 图2：HS-AFM表征DOE限制的IgG构象灵活性和Fab-Fab距离 图3：IgG与DOEs结合的动力学 图4：引起IgG亲和力的工程DOEs 综上所述，作者设计了DOEs，通过利用DNA折纸技术的空间可寻性来模拟表位在病毒颗粒上的距离分布。DOEs的定位能力和刚度使IgG能够在室温下冻住，以便在单分子水平对瞬时的功能性IgG结合构象进行高分辨率成像。通过对DOEs上抗原决定簇横向距离的可编程控制，可以精确确定抗原决定簇与抗原决定簇之间的亲和力。此外，该DOE平台还支持HS-AFM和smFRET分析，以探测DOE上单个IgG结合的动力学。研究发现IgGs可以响应从短到长的表位距离，采取从高紧密度到远距离伸展的灵活构象。重要的是，当两个表位间隔约10nm时，二价IgG的结合动力学和效率最高。总之，DOEs的可设计性和可编程性提供了一种直观的方法来模仿病毒表位的分布。因此，DOEs不仅增加了在单分子水平上理解Ab-Ag相互作用的设计空间，而且为免疫工程提供了潜在的强大平台。 DNA折纸表位(DOEs)的制备需要精密的工艺，需要进行准确的浓度确定后，方可进行抗体结合的相关表征及动力学研究。而文中DOEs的浓度确定即由德国ImplenNanophotometer® 超微量分光光度计完成。 我们非常荣幸能够服务于国内顶级的科研机构，助力用户完成开拓性的成果，这也是Nanophotometer® 的实力展现和价值体现。独特的样品压缩技术、无需校准的光程设计、以及高性能的NPOS操作系统，可以加速您的研究进程，获得可靠的、一致的结果。有关Nanophotometer® 的详细信息，欢迎咨询Implen中国以及各地合作伙伴。 Implen GmbH因普恩（北京）国际贸易有限公司

英国南安普顿大学和日本先进科学技术研究所的科学家研发了一种以石墨烯为原材料的传感器，能检测出室内空气污染且精度极高。这一研究近日发表在《科学进展》期刊上。新研发的传感器可以感应到来自建筑、家具用品的二氧化碳分子以及挥发性有机化合物(VOC)气体分子。近年来，由个人居住环境中的空气污染引起的健康问题与日俱增。　　这些有害化学气体的浓度水平一般在几十亿分之一(ppb)，用现有的环境传感技术难以检测到，因为这些传感器只能检测到浓度为百万分之一(ppb)的此类气体。　　该研究团队研发出的石墨烯传感器在通电后，可使单个的二氧化碳分子一个一个吸附到石墨烯材料上，并在分子水平上检测其浓度。其原理是：装置中的石墨烯材料采用单原子悬浮束式层状结构，石墨烯材料周边有弱电场分布。当单个二氧化碳分子或挥发性有机气体分子接触或离开石墨烯材料时，石墨烯的电阻率受影响发生改变，传感器能够检测到这种变化，由于能够检测到分子级的浓度变化，因此这种传感器拥有相当惊人的精度。在试验中，原型传感器可检测到一分钟内30ppb的二氧化碳浓度变化。而且传感器非常紧凑小巧，科学家相信其有望应用于制成便携廉价的空气污染监测装置。

p 　　近日，国家自然科学基金委员会化学科学部在北京召开了2017年度“科学仪器基础研究专款”项目结题验收会。唐波教授作为山东师范大学获批的首个科学仪器基础研究专款项目“适用于单细胞内活性小分子物种检测的荧光分析仪”的负责人参加会议，并进行结题汇报。 /p p 　　该项目在以活性小分子为重点对象的新型荧光探针研究的基础上，以设计的多功能微流控、单细胞分析芯片、双激光诱导荧光三色检测以及信号采集与系统控制等关键技术为单元模块，研制出了适用于单细胞内活性小分子物种检测的荧光分析仪 建立了单细胞内浓度差别大的多种重要小分子(活性氧、活性氮、巯基化合物、金属离子等)的同时定量检测新方法，获取了单细胞内这些活性小分子的含量、水平变化与细胞分子事件的相关性信息。 /p p 　　项目研制的仪器，解决了目前商品化荧光光谱仪不适应单细胞、激光共聚焦与流式细胞仪难以准确定量单细胞内活性小分子的不足，为单细胞分析、小分子检测等领域提供了一种重要的科学仪器。项目建立的分析方法，突破了难以同时获取单细胞内多种重要小分子定量信息的瓶颈，将在单细胞水平上为活性小分子相关的生理病理机制研究提供一种全新的分析方法。项目执行期间发表SCI论文74篇，总引用1676次 申请发明专利14件，授权5件 研究成果获得省部级奖励2项，并在人才培养方面取得了显着成效。 /p p 　　验收专家组听取了项目负责人的汇报，审阅了相关资料，观看了研制仪器核心部件及仪器正常工作状态的录像，经质询、评议，认为该项目研究工作全面完成了研究计划，取得了突出进展，以综合评价优秀的优异成绩通过验收。 /p p br/ /p

2024年4月17日国际顶级期刊Nature（《自然》）在线发表了题为“Digital colloid-enhanced Raman spectroscopy by single-molecule counting”的研究论文。该研究针对表面增强拉曼光谱领域内定量的挑战，系统阐述了基于数字胶体增强拉曼光谱（digital colloid-enhanced Raman spectroscopy, dCERS）的定量技术。基于单分子计数，dCERS成功实现了超低浓度目标分子的可靠定量检测，为表面增强拉曼光谱技术的普遍应用奠定了重要基础。 本文的第一作者为上海交通大学生物医学工程学院致远荣誉计划博士研究生毕心缘，通讯作者为叶坚教授。作为资深作者，邵志峰教授在基本概念、数据解析以及文章的凝练、修改等方面做出了关键贡献。Daniel M. Czajkowsky教授也对数据的物理原理与文章修改做出了重要贡献。上海交通大学是论文的唯一完成单位和通讯单位。该工作得到了上海交通大学古宏晨教授、徐宏教授和沈峰教授的帮助，得到了国家自然科学基金委、国家重点研发计划、上海市科学技术委员会、上海市妇科肿瘤重点实验室、上海交通大学、王宽诚教育基金会的资助。该成果成员：（从左往右）邵志峰、叶坚、毕心缘、Daniel M. Czajkowsky拉曼散射（Raman scattering）是Chandrasekhara Venkata Raman于1928年发现的一种指纹式的、具有分子结构特异性的非弹性散射光谱，并获得了1930年颁发的诺贝尔物理学奖。通过拉曼谱峰可以直接判断对应的分子结构，进而识别具体的分子的类型。该技术具有无需标记的优势，使其在物理、化学、生物、地质、医学、国防和公共安全等各个领域均具有重要的应用价值。拉曼信号通常比较弱，因此信号增强就变得非常有必要。表面增强拉曼光谱（surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS）源于1974年英国南安普敦大学化学系Martin Fleischmann等人的一个重要实验。他们发现，在粗糙的银电极表面所附着的吡啶分子所产生的拉曼散射信号会被极大地增强，其物理原理在1977年分别由美国西北大学化学系David L. Jeanmaire和Richard P. Van Duyne以及英国肯特大学化学实验室M. Grant Albrecht和J. Alan Creighton从电磁场效应和电荷转移效应做出了解释。1997年SERS迎来了里程碑的事件——单分子SERS检测的实现。自此，SERS技术被认为有希望使得拉曼光谱第二次获得诺贝尔奖。迄今为止，研究人员开发了各种不同的纳米增强基底，如纳米星、纳米海胆、纳米花、纳米森林等，通过采用不同的湿化学合成方案与芯片制造工艺，使得基底表面具有更为丰富的尖端、缝隙结构，形成更强的热点区域为其中的分子提供更高的增强能力，实现超低浓度的分子检测。 但是，随着SERS研究的不断深入，人们发现在低浓度检测时，拉曼信号强度存在极大的不可重复性。因此，具有单分子检测的灵敏度并不意味着超灵敏定量的实现。换言之，获得更高的增强因子只是实现SERS高灵敏定量检测的必要条件，而只有实现了具有可重复性的测量，SERS技术才具有实际应用与大规模推广的能力。很显然，这一困扰拉曼领域几十年的难题，难以在现有的技术框架中得到圆满解决。本工作展示了dCERS技术基于单分子计数实现了超低浓度目标分子在未知复杂背景中的可重复性定量，无需使用任何目标分子的特定标记。由于不同的目标分子大多具有独特的SERS光谱，dCERS可以实现多种不同分子的同时定量检测，因此具有很好的应用前景。dCERS成功实现具有普适意义的1fM水平定量灵敏度。另外，本工作使用的胶体纳米颗粒可以方便地进行大规模生产和制备，而检测方法相对简单，因此，dCERS有望进一步推动高灵敏检测技术的变革和进步，验证了在环境保护、食品安全等领域的实用性。 今年刚好是发现SERS技术的50周年，可以预见，随着dCERS技术的进一步成熟，dCERS在生命科学、临床医学、环境保护、食品检测、国防与公共安全以及基础研究等领域都会得到广泛的应用。

近日，迪安诊断（300244）研发中心与数智中心数字化交付平台团队共同开发了微生物分子药敏检测管理系统。该系统简化数据传输和管理，规范结果解读，保障数据安全，可辅助实验室独立开展检测并快速报告。系统的发布扩大了宏基因检测平台的项目支持范围，使宏基因组高通量测序(mNGS)技术惠及更多的病患。　　微生物分子药敏检测是一种利用分子生物学技术，如PCR、质谱、基因组测序等，来检测病原体对抗菌剂的敏感性的方法。相比于传统的培养法，微生物分子药敏检测具有速度快、灵敏度高、特异性强、覆盖范围广等优点，可以在短时间内提供更准确和全面的结果，帮助临床医生选择合适的抗菌剂治疗患者，降低耐药性发生的风险，提高治愈率和预后。　　近年来，病原微生物的基因测序技术与行业发展迅速，已形成数十亿产值的检测服务市场。微生物分子药敏检测也面临着一些问题和挑战，如实验流程复杂繁琐、数据传输和管理不便捷、结果解读和报告缺乏标准化和规范化、数据安全性不高等。　　对此，迪安诊断快速搭建自身的病原微生物基因测序服务体系，为各科研中心、医疗机构提供数智化整体解决方案，以更好地服务于临床客户。　　微生物分子药敏检测管理系统　　迪安诊断宏基因检测平台　　迪安诊断宏基因检测平台是“测序+分析+报告”一体的完整病原微生物检测解决方案。依托迪安诊断自主研发的算法、知识库、规则引擎，平台实现了病原微生物基因检测的全流程检测线上化，提供可视化的数据分析和结果比对功能，更好的助力临床精准诊疗。　　公司持续秉持扎实做好自身产品迭代，严格执行质量管理体系的要求，不断提升与稳固病原检测能力和质量管理水平的原则。此外，迪安诊断还致力于推动mNGS行业的标准化和规范化应用，以期为临床感染精准诊断贡献专业力量。

12月9日，中国科学院计划财务局组织专家对生态环境研究中心汪海林研究员承担的“DNA损伤单分子偏振成像检测装置研制”项目进行现场验收。验收组专家听取了项目组的工作报告、使用报告、财务报告、测试组的测试报告，现场检查了实验装置的运行情况，审核了相关档案材料，经提问和讨论，验收专家组认为，该项目完成了任务书规定的各项任务，一致同意通过验收。 　　研制完成的“DNA损伤单分子偏振成像检测装置”，将高效快速分离和激光诱导荧光检测技术集成为一体，可高灵敏地检测DNA损伤产物 融入荧光偏振成像技术，可提供污染物引起DNA损伤的分子转动和构象等动态信息。 　　该装置为阐明环境暴露引起的DNA损伤的分子识别、修复及突变机制等环境健康风险评估研究提供了新颖的分析平台，在提高人们的健康卫生水平方面也具有潜在的应用价值。

国家标准化管理委员会批准国家标准《农作物种子检验规程真实性和品种纯度鉴定》(GB/T3543.5-1995)第1号修改单，其中规定品种真实性或身份鉴定允许采用DNA分子检测方法，这位为快速准确打击品种假冒侵权违法行为提供了有力依据，该修改自今年7月1日起实施。 　　修改单中增加6.2.4DNA分子检测方法，具体内容如下：品种真实性验证或身份鉴定，允许采用简单重复序列(简称SSR)和单核苷酸多态性(简称SNP)分子标记方法。检测采用抽取有代表性的检测样品与标准样品、DNA指纹数据库比较的方式。同时，修改单还将6.4条中&ldquo 田间小区种植是鉴定品种真实性和测定品种纯度的最为可靠、准确的方法&rdquo 修改为&ldquo 田间小区种植是鉴定品种真实性和测定品种纯度的可靠方法之一。&rdquo

11月11日，海南主健细胞分子遗传医学检验中心法医物证鉴定所在海口市成立。这是国内首家专注于细胞分子遗传医学检测的医疗机构，鉴定能力将达到国家级司法鉴定机构要求。 　　海南主健细胞分子遗传医学检验中心拥有国家妇幼分子遗传医学检测项目基础数据库、分析与评价系统、数据管理系统与报告系统等完整的技术体系，拥有DNA测序平台、实时荧光定量PCR平台、微珠液相杂交生物芯片平台等目前国际一流的分子医学检验设备，形成了完备的高通量分子检测技术平台，可以满足人体物证鉴定的需要。 　　据海南省司法厅司法鉴定处处长王满怀介绍，海南目前拥有司法鉴定机构17家，其中法医类司法鉴定机构有9家。王满怀表示，该鉴定所成立后，将朝着国家级鉴定机构的目标建设。今后，该省居民可以足不出岛即可享受到国际先进水平的检验技术，遗传医学检验服务将面向华南地区。 　　据悉，法医物证鉴定，俗称人体物证鉴定，也叫DNA鉴定。其主要内容包括个体识别、亲子鉴定、种族和种属认定等。由正规司法鉴定机构出具的人体物证鉴定证明是公安司法部门认定事实的重要依据，对保障刑侦和诉讼活动顺利进行起到重要作用。

2023年12月8日，鲲鹏基因自主研发的iFIND全自动核酸检测系统获得国家医疗器械三类注册证，注册证编号：国械注准20233221927。iFIND颠覆传统PCR模式，将核酸纯化技术、qPCR检测技术、冻干技术及微流控技术等多种技术集成为一体，告别标准实验室，无需高强度人工作业，1小时以内便可自动出具结果并打印报告，真正实现Sample in Result out——样品进，结果出。检测全程0开盖，0人工，解放双手，极大程度降低交叉污染和生物安全风险。这是继Archimed Mini 16获证后，鲲鹏基因再次在分子诊断设备领域获得的临床诊断相关资质。据悉，iFIND正式进军分子POCT市场，与进口分子POCT产品一较高下，该产品可满足医院检验科、门急诊、临床科室、ICU、中心实验室等多个医学诊断应用场景，以及CDC、海关、畜牧兽医、宠物医疗、农林检测等多个应用领域需求。该产品作为鲲鹏基因的集大成之作，是鲲鹏基因在核心技术、研发智造、工艺水平等全方面科技实力的综合体现。产品优势全自动一步加样，一键启动；全流程封闭，0开盖，0人工便捷化随到随检，最多可同时检测1-8个样本；约1小时出报告，可直连打印机或USB输出；全集成样品处理、核酸提取、体系构建、PCR扩增、报告生成；一体注塑卡盒，液封设计避免逆流，嵌套式密封盖杜绝污染标准化预封装冻干试剂；MicroUnit样品处理技术技术特点

为帮助科研工作者了解前沿分子互作分析技术，向用户传递准确、实用的技术干货和宝贵的实验经验。本期，仪器信息网特别邀请到中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）吴萌高级工程师谈一谈分子间相互作用定量分析技术及案例分享。中科院分子细胞科学卓越创新中心 吴萌 高级工程师现就职于中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）分子生物学技术平台，负责生物分子相互作用相关检测仪器管理，主要从事分子互作技术服务、平台仪器管理、用户使用培训及相关工作。深耕生物分子互作技术领域近十年，积累了大量相关经验，为科研工作者论文发表提供高质量的技术服务支持。探究生物分子间相互作用，可以从分子水平上揭示生物体各项生理机能,为探讨疾病的治疗和预防提供理论依据，对研究生命活动的规律有重要指导意义。近年来，可用于定量检测分子间相互作用的新型技术因其无需标记、实时表征且检测快速等特点而迅速发展，应用广泛。本文选取其中比较有代表性的四种技术，分别是等温滴定微量热(Isothermal Titration Calorimetry, ITC)、微量热泳动(MicroScale Thermophoresis, MST)、表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)和生物膜干涉(Bio-Layer Interferometry, BLI)，围绕其技术特点进行介绍并分享几则研究案例。ITC、MST、SPR及BLI技术解析ITC技术可直接检测生物分子结合过程中的热量改变。实验时，保持仪器样品池和参比池温度相同，通过加热补偿原理检测体系热量变化，从而得到生物分子的结合信息。其最大特点在于样品在溶液内即可完成检测，且无需任何标记，单次实验即可测定亲和力常数及热力学常数。MST技术是测量溶液中分子环境的改变，如水化层、电荷等特性变化而导致的微量热改变，从而确定亲和力大小的。该技术优点在于仪器灵敏度高，分子结构或者构象上的微小改变都可以检测到，且不受样品分子量限制。MST在溶液中即可完成检测，样品不需要固定在一个表面。SPR技术则通过将一个分子固定在传感芯片表面的形式，将另一分子以溶液形式连续流过芯片，检测器可以实时检测到溶液中分子与芯片表面分子的结合、解离过程。SPR通过实时记录传感器芯片表面分子质量变化，实时监测分子间相互作用信息。BLI技术也是一种光学分析技术（原理类似SPR技术），检测的是生物传感器上固定的生物分子表面层厚度的变化。若待测分子与生物传感器尖端的固定相分子发生结合，其数量的变化可致实时测定的干涉图谱发生相应改变，进而得到分子间相互作用信息。SPR和BLI技术均可实时检测到结合过程和解离过程，因此不仅可以提供亲和力信息，还可以提供结合常数和解离常数等动力学信息。相比于免疫共沉淀、融合蛋白沉降等传统检测技术，以上四种技术具有所需样品量少、实验时间短、结果重复性好、假阳性低等特点，在生物分子相互作用检测中具有很大的优势，在蛋白质组学、细胞信号传导、疫苗和抗体药物研发、药物筛选及抗生素快速检测等多个领域应用广泛。本文分享几则不同科研领域的研究案例，希望为大家仪器应用方案拓宽思路。应用案例分享案例一：核酸适配体(Aptamer)通常是利用体外筛选技术(Systematic evolution of ligands by exponential enrichment，SELEX)从核酸分子文库中得到的寡核苷酸片段，能与相应的配体进行高亲和力和强特异性的结合。复旦大学附属眼耳鼻喉科医院的吴继红课题组[1]通过体外筛选技术筛选疾病生物标志物特异性结合的核酸适配体后，运用BLI和ITC等技术分析核酸适配体序列与靶分子之间的相互作用。优选动力学和热力学性能较好的核酸适配体序列进行优化和改造，通过BLI技术检测，获得最佳性能的核酸适配体序列，并建立了基于核酸适配体的快速检测疾病生物标志物的新方法。BLI技术进行核酸适配体的筛选及验证案例二：介孔二氧化硅纳米颗粒(Mesoporous silicana noparticles，MSNs)作为新一代纳米材料的代表，被认为是最有希望用于临床应用的药物载体。但目前大部分研究集中于MSNs的功能化设计上，其非功能化的固有生物学效应研究报道较少。上海交通大学医学院公共卫生学院王慧教授[2]等人通过对机制的研究，发现MSNs能够靶向肿瘤组织中巨噬细胞。运用MST技术检测到MSNs可直接作用于巨噬细胞表面TLR4受体。通过联合PD-1抗体，MSNs能够在治疗早期，快速地建立了T细胞炎症性的肿瘤微环境，从而克服肿瘤对PD-1抗体的耐药性。该研究为MSNs在肿瘤免疫治疗中的潜在应用提供了理论基础，为进一步开发新型纳米药物提供了科学依据。MST技术检测FITC-MSNs与TLR4蛋白的亲和力案例三：雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)是感受营养与应激信号调节细胞生长与代谢的中心调控分子。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员丁建平研究员[3]等人研究揭示了SAMTOR作为一个S-腺苷甲硫氨酸(SAM)传感器，通过感知SAM以调控mTORC1活性的分子机制。该研究工作中，通过ITC技术测定了黑腹果蝇源SAMTOR(dSAMTOR)的MTase结构域与SAM和SAH的相互作用，进一步对激活mTORC1活性的功能开展深入研究。ITC技术检测SAM和SAH与dSAMTOR的亲和力案例四和案例五：蛋白-化合物亲和力测定蛋白和小分子化合物间的相互作用检测，经常受限于化合物的溶解性及分子量过小等因素，难以得到准确的亲和力信息。往往需要实验人员通过对测试条件，如缓冲液条件、传感器灵敏度、样品标记手段等改善和优化最终获得高质量的数据。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心杨巍维研究员[4]等人运用SPR技术检测了重组SSRP1蛋白和糖酵解代谢物-丙酮酸(pyruvate, 分子量仅为88.06Da)的相互作用，成功得到二者之间的亲和力常数为280μMol，进而从机制上解释了丙酮酸在肿瘤DNA损伤应答(DNA damage response, DDR)中的新功能。上海交通大学医学院王宏林教授[5]等人利用生物素标记的AKBA固定到生物传感器上，通过BLI技术检测到AKBA可直接作用于甲硫氨酸腺苷转移酶IIα( MethionineAdenosyltransferase2A, MAT2A)。以上所分享的研究工作中，分子间相互作用的数据均在中科院分子细胞科学卓越创新中心的分子生物学技术平台的ITC、MST、BLI仪器和化学生物学技术平台的SPR仪器上完成的。分子生物学技术平台隶属于中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的公共技术中心，是分子生物学国家重点实验室的主要技术平台。平台目前拥有蛋白质稳定性分析仪、差示扫描量热仪等可用于蛋白质质控、稳定性条件筛选等测试，同时拥有ITC、MST、BLI、SPR四台仪器，用于分子间相互作用的定量检测。经过近十年的发展和实验经验的积累，我们针对不同的样品体系进行归类，建立了成熟的检测方案，可以为科研及工业用户提供高质量的技术服务支撑。 参考文献：[1] Gao S., Zheng X., Teng Y, et al. Development of a fluorescently labeled aptamer structure- switching sssay for sensitive and rapid detection of gliotoxin. Analytical Chemistry. 2019,91 (2): 1610-1618[2] Sun M, Gu P, Yang Y, et al. Mesoporous silica nanoparticles inflame tumors to overcome anti-PD-1 resistance through TLR4-NFκB axis. Journal for Immuno Therapy of Cancer, 2021, 9: e002508[3] Tang X, Zhang Y, Wang G, et al. Molecular mechanism of S-adenosylmethionine sensing by SAMTOR in mTORC1 signaling. Sci Adv. 2022 Jul 8(26):eabn3868[4] Wu S, Cao R, Tao B, Wu P, et.al. Pyruvate facilitates FACT-mediated γH2AX loading to chromatin and promotes the radiation resistance of glioblastoma. Adv Sci (Weinh). 2022 Mar, 9(8): e2104055[5] Bai, J., Gao, Y., Chen, L. et al. Identification of a natural inhibitor of methionine adenosyl transferase 2A regulating one-carbon metabolism in keratinocytes. E Bio Medicine, Volume 39, 2019, Pages 575-590

近日，北京大学血液病研究所在国内首次通过国际慢性髓性白血病(CML)分子检测参比实验室的验证，获得有效的转换至国际标准的转换系数(CF)。 　　实时定量PCR技术检测BCR-ABL mRNA水平已成为CML患者酪氨酸激酶抑制剂及造血干细胞移植治疗过程中疗效评价不可或缺的指标。由于不同实验室试剂、仪器、实验方案以及操作人员等不同，造成各家的检测结果不同，不能直接比较，影响了其在疗效评价中的意义。 　　“通过验证后，国内的CML的疗效评估体系就能实现与国际接轨，为血液病研究所参与国际临床实验及发表高质量的SCI文章奠定基础，最终让CML患者受益。”相关负责人表示。

[提要] 伴随天津市城市规划建设步伐的加快，以及智能电网建设全面实施，为更好地服务客户智能用电需求，适应大规模更换智能电表检定需要，12月25日，天津建成目前国内最高检定技术水平的电能计量检测基地，并正式投入运行使用。 　　伴随天津市城市规划建设步伐的加快，以及智能电网建设全面实施，为更好地服务客户智能用电需求，适应大规模更换智能电表检定需要，12月25日，天津建成目前国内最高检定技术水平的电能计量检测基地，并正式投入运行使用。 人民网・ 天津视窗12月25日电：伴随天津市城市规划建设步伐的加快，以及智能电网建设全面实施，为更好地服务客户智能用电需求，适应大规模更换智能电表检定需要，12月25日，天津建成目前国内最高检定技术水平的电能计量检测基地，并正式投入运行使用。 　　自天津2010年开展智能电表免费换装工作以来，计划通过5年时间全部完成全市417.4万户低压电力客户的换装任务，面对急剧增加的电表检定任务，仅仅依靠人力难以全面满足现实需要，质量上也难以全面高精度管控。按照“精心检定、准确可靠、公平公正、服务一流”的宗旨，国家电网天津市电力公司积极筹措资金，于2011年开工建设电能计量检测基地。经过一年多紧张、高效的建设，于2012年6月底高水平、高标准建成，经过半年的试运行，于近日正式投入生产运行。新检测基地的建成，全面实现了“整体式授权，集中式检定，智能化仓储，物流化配送”的建设目标，通过科技手段有力提升了计量检定能力和计量装备水平，达到了计量管理标准化、计量装置检测自动化、仓储管理智能化、配送管理网络化的国内一流电能计量中心的建设目标。 　　该检测基地建设以天津地区在装运行计量装置情况为基础，充分考虑未来10年甚至更长时间的电能计量、检测业务需求，结合天津电网智能化发展和天津地区经济发展要求进行规划设计。检测基地总占地面积为18000平方米，总建筑面积19600平方米。一期已建成的电能表检测仓储楼9600平方米，二期拟建设的综合生产楼10000平方米。单、三相电能表自动化检定流水线，低压互感器自动化检定流水线，智能立体库，中控室等，均布置在一期电能表检测仓储楼内。 　　目前该基地内已建成投运的各条检定线均为国内自动化水平最高、检定效率最高的检定流水线，投入运行后，生产能力将得到巨大提升，并且通过智能仓储物流系统，实现了精确货位管理，表计100%做到先进先出，库存管理准确率达到100%，节省仓库占地面积50%。检定人员总数也大幅缩减，节约了人工成本，降低了人为操作误差，提高了检定效率。同时，由于新设备工艺先进，对计量装置的检测质量大大提高，确保了计量装置的可靠性与精准度，将更有力保障广大客户的切身利益。

材料的润湿性是液体跟固体表面保持接触的能力，它跟亲水性成正比，跟疏水性成反比。它是固体最重要的特性之一，了解不同基材的润湿性对各种工业应用至关重要，如海水淡化、涂层剂和水电解质。到目前为止，大多数关于基质润湿性的研究都是在宏观层面进行的。润湿性的宏观测量通常是通过测量水接触角(WCA)来确定的，水接触角是水滴相对于基材表面的角度。然而在分子水平上准确测量基材和水之间的界面所发生的事情目前是非常困难的。目前使用的微观测量技术如基于反射的红外光谱或拉曼光谱则都无法有选择地观察界面水分子。因为在整个液体中，水分子的数量远远大于与表面接触的分子，界面水分子的信号则会被液体中的水分子的信号所掩盖。为了克服这一限制，韩国首尔基础科学研究所(IBS)内的分子光谱学和动力学中心(CMSD)和韩国大学联合展开的一个研究小组发现，振动和频率生成光谱(VSFG)可用于测量二维材料的润湿性。该小组利用VSFG光谱成功地测量了石墨烯和水之间的界面中水分子的振动模式。VSFG是一种有用的技术，它可以将宏观测量结果跟分子水平的特性联系起来。它是一种表面选择工具，利用其自身的表面选择规则来研究界面分子，并且它具有非常好的表面分辨率--只有几个分子层。据了解，研究小组确定了石墨烯将基材的润湿性投射到其表面的独特能力，这被称为“润湿透明度”。他们观察到，石墨烯的润湿透明度随着石墨烯层数的增加而减少，当石墨烯的厚度超过4层时就消失了。这是第一个描述石墨烯表面在分子水平上超过一定层数后变得疏水的观察。此外，研究人员还定义了VSFG润湿性的新概念，即形成强氢键的水分子跟形成弱氢键或无氢键的水分子的比率。VSFG的润湿性跟粘附能密切相关，粘附能是由观察到的宏观WCA测量值计算出来的。这证明VSFG是定义材料表面润湿性的一个有效工具。通过利用VSFG的润湿性，研究人员实时测量了石墨烯的润湿性。而使用传统的WCA实验不可能实时观察润湿性。因此这表明VSFG可以成为一种决定性的技术，用于测量任何不能应用水接触角测量的空间封闭界面上的水粘附能量。除了石墨烯之外，VSFG光谱学有望阐明其他低维材料的润湿性。这项研究的论文第一作者Eunchan Kim指出：“这项研究证实了VSFG光谱可以作为测量润湿性的通用工具。我们证明了通过VSFG光谱测量以前无法观察到的复杂系统的润湿性的潜力。”CMSD主任CHO Minhaeng教授指出：“通过VSFG光谱，我们正在研究石墨烯及其他二维功能材料如氧化石墨烯和六方氮化硼的微观特性。通过这些，将有可能解决阻碍二维功能材料商业化的各种问题。”

近日，在一项新研究中，加拿大不列颠哥伦比亚大学医学院的研究人员首次完成了对新冠奥密克戎（Omicron）变体刺突蛋白分子水平的结构分析。研究作者Sriram Subramaniam 博士说：“了解病毒刺突蛋白的分子结构很重要，因为这将使我们能够在未来开发出针对奥密克戎和相关变体的更有效的治疗方法。”研究人员表示，奥密克戎变体在其刺突蛋白上具有37个突变，是德尔塔（Delta）等变体的 3到5倍。进一步的分析结果表明，几个突变（R493、S496 和 R498）在刺突蛋白和人类细胞受体 ACE2 之间产生了新的盐桥和氢键。研究人员得出结论，这些新键似乎增加了病毒与人类细胞的亲和力—。而其他突变（如 K417N），则降低了这种键的强度。此外，奥密克戎刺突蛋白表现出更强的抗体逃逸。与之前的变体相比，奥密克戎对全部 6 种单克隆抗体显示出可测量的逃逸，并完全逃逸其中的5 种抗体。Subramaniam 博士说：“刺突蛋白突变的增加，可能是导致奥密克戎变体传播能力增加的因素。从目前来看，疫苗接种仍然最好的防御措施。”该研究论文题为“SARS-CoV-2 Omicron variant: Antibody evasion and cryo-EM structure of spike protein–ACE2 complex”，已发表在《科学》期刊上。论文原文：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn7760

台湾科研团队近日在国际期刊《自然》旗下的《科学导报》上刊登一项新近研究成果：以分子光谱研发自动检测口腔癌组织分析方法，通过光谱分辨正常和病变组织协助诊断病情，此项研究可有效应对台湾逐年增加的口腔癌患者。　　有调查表明：口腔癌高居台湾男性肿瘤死亡原因第4名，近10年患者增加2倍，每年确诊5400多人，且出现年轻化趋势。　　台湾交通大学应用化学系暨分子与科学研究所讲座教授滨口宏夫和阳明大学生医光电研究所教授邱尔德，指导阳明大学生医光电所博士生陈柏熊，并与研究室团队成员及台中荣民总医院合作组成科研团队。　　研究团队表示，分子的“拉曼光谱”可视为每个分子独有的分子指纹，如同每个人都有自己专属的指纹。团队利用拉曼光谱技术，结合多变数分析法，进一步定量、比较角蛋白分子组成成分在正常组织与病变组织的纯度，结果显示癌化口腔组织中的角蛋白分子成分纯度较高。　　研究团队指出，未来病理师若使用携带型拉曼仪器检测组织，搭配软体分析，只需按下检测按钮，即可分辨正常组织与病变组织，操作方法简易又准确。未来在人体试验与临床应用上，可用于协助临床医师诊断病情，提升手术精准度。

中国科学技术大学研究人员领衔的一个团队最近利用钻石中的一种特殊结构做探针，首次在室内温度空气条件下获得单个蛋白质分子的磁共振谱。该成果使利用基于钻石的高分辨率纳米磁共振成像诊断成为可能。 　　这一发现5日发表在新一期美国《科学》杂志上。负责该研究的中国科学技术大学教授杜江峰说，通用的磁共振技术已被广泛用于基础研究和医学应用等多个领域，但其研究对象通常为数十亿个分子，单个分子独特的信息无法观测。基于钻石的新型磁共振技术在继承传统磁共振优势的同时，将研究对象推进到单个分子，成像分辨率由毫米级提升至纳米级，但其主要难点是源自单分子的信号太弱。 　　为此，杜江峰的团队利用碳-12富集的钻石为载体，注入氮离子使其产生一种名为&ldquo 氮-空位点缺陷&rdquo 的结构，并使该结构发挥探针作用，在纳米尺度上靠近被探测的蛋白质。此外，他们利用一种名为&ldquo 多聚赖氨酸&rdquo 的物质保护蛋白质，确保其在研究过程中的稳定性。 　　研究人员选取了细胞分裂中的一种重要蛋白质MAD2为研究对象。经过两年多的努力和逾百次尝试，最终他们成功在室内温度及空气条件下首次获取了单个蛋白质分子的磁共振谱，并通过谱形分析，获取了其动力学性质。 　　关于这项技术的用途，杜江峰表示，最直接的用途是在不影响蛋白质性质的前提下检测其结构和动力学性质，直接在细胞膜上或细胞内研究蛋白质分子，&ldquo 这对生命科学研究来说有极大吸引力&rdquo 。 　　总之，该技术拓宽了单个分子领域的研究范围，在分析化学、结构生物学、高分子、磁性材料等领域具有重要应用前景和实用价值。以此为基础，结合扫描探针、高梯度磁场等技术，未来可将该探测技术用于生命及材料领域的单个分子成像、结构解析、动力学监测，甚至直接深入细胞内部进行微观磁共振研究，为获得科学新发现孕育可能。 　　《科学》杂志的审稿人评价该工作是&ldquo 单个蛋白质分子检测的突破性成果&rdquo ，开启了利用&ldquo 氮-空位点缺陷&rdquo 进一步研究&ldquo 自旋标记&rdquo 蛋白质的可能，有重要应用前景。参与这项研究的还有来自中国科学院强磁场科学中心和德国斯图加特大学的研究人员。 　　原文检索：Single-protein spin resonance spectroscopy under ambient conditions

电影《侏罗纪公园》中有一处情节：一只活在侏罗纪的蚊子吸食了恐龙的血，机缘巧合下它被封在了树脂形成的琥珀里，避开了亿万年的沧桑。到了人类文明的20世纪，它再次出土，科学家从它体内提取到了侏罗纪恐龙的DNA，进行扩增复制，使恐龙得以&ldquo 复活&rdquo ，并建立了&ldquo 侏罗纪公园&rdquo 。虽然是电影，该桥段却点出了核酸扩增的中心概念，即通过极微量的DNA，可以以几何倍数复制到可观的数量，从而对事物原本的样貌进行还原。 　　基因技术的不断进步正在缩短现实与幻想的距离。在现实中，美国生物化学家穆里斯1985年发明的聚合酶链式反应（下称PCR，即Polymerase Chain Reaction））技术便是突破的一步。其原理是通过高温打开DNA双螺旋结构，使双股DNA链分离成单股，再用聚合酶让其复制，待温度降低后，互补的单股又可自行配对，重新形成双股。这一过程重复若干次之后，可将原核酸数量扩增几百万倍。 　　该技术的发明者穆里斯因此获得了1993年诺贝尔化学奖。到2013年，PCR已发展到了第三代技术。但是，PCR流程的特点，也决定了它的局限性。 　　其一，由于复制过程对温度控制的要求极其严苛，需要在极短时间内达到精准温度，必须通过大型仪器设备来完成，这使PCR技术很难&ldquo 走出&rdquo 实验室。其二，基于PCR对仪器设备的依赖，为求结果精准，对实验室及设备的管理和维护也造成很大负担，如果发生样本交叉污染，错误的检测结果也会被放大呈现。 　　在1995年的美国&ldquo 辛普森杀妻案&rdquo 中，PCR技术的这些弊端就使得在案件现场发现的辛普森DNA样本无法成为给其定罪的有效证据。法庭上，辩方律师提出不该使用PCR法进行DNA血液检验，理由是从被告辛普森身上抽取作为参照的60毫升血液样本在操作流程中被发现缺少了10毫升-12毫升，该部分很有可能对从现场采集的PCR检测样本造成了污染，进而影响检测结果。 　　现在，一家名为优思达的公司所做的努力是设法让PCR走出实验室，摆脱对昂贵大机器的依赖，甚至可以在几分钟内看到结果。曾经因为对机器和实验室的高精度要求而无法在辛普森案中发挥作用的PCR技术现在有了更广阔的应用空间。它使得通过核酸扩增分子诊断进行的疾病筛查，在基层医院、现场环境下都可以应用。 　　8月18日下午，杭州优思达生物技术有限公司（以下简称&ldquo 优思达&rdquo ）与比尔及梅林达· 盖茨基金会（以下简称&ldquo 盖茨基金会&rdquo ）在杭州正式签署资助协议。此次盖茨基金会将为优思达提供为期3年共计1127万美元（约合人民币7000万元）的注资，支持其&ldquo 艾滋病病毒载量床边诊断技术&rdquo 和&ldquo 结核病分子检测技术&rdquo 的研发，并为其产品的生产和注册提供技术支持。这笔注资中的527万美元为无偿资助，另600万美元为财务投资，这也使优思达成为盖茨基金会在中国进行直接财务投资的第一家公司。 　　如同大型机和笔机本的区别 　　对于基因检测，优思达改变的是什么呢？ 　　首先，交叉引物恒温核酸扩增技术，其反应体系可在恒温条件下运行。扩增的理想反应温度在58摄氏度左右，且上下几度的温度浮动并不会影响结果，整个反应甚至在一个保温杯里就可以完成。 　　其次，其反应容器是一个只有烟盒般大小的塑料检测盒，再加上一个浴锅、注射器、振荡器、计时器，就可满足整个检测的器材要求。便于携带，加上无须冷链可常温运输的玻璃化反应试剂，使得基于DNA扩增的分子检测技术，得以走出实验室。值得注意的是，该检测盒是一种一次性装置，如此就规避了交叉污染的风险。 　　更重要的是，由于器材便于携带，检测可在现场完成，受验人当场就能知道结果。检验结果最快能在1-2分钟内呈现，最慢不超过2小时。而传统的PCR办法，需要将采集到的样本集中，再送至实验室批量处理，等受验者拿到结果，往往已是几天后了。如果受验者患有传染病，很可能导致错过最佳隔离时期。 　　真正让核酸扩增分子检测能够&ldquo 到基层去&rdquo 的，是它的成本。优思达的投资方之一&mdash &mdash 君联资本的合伙人蔡大庆告诉记者：&ldquo 优思达的试剂和检测盒成本只要几十块钱，浴锅也是几十块，一台振荡仪最多1000块。1000多块钱，就可以配齐全部设备。而传统的PCR监测机器，价格却要上万元。&rdquo 　　这些特点，使优思达的检测手段相较于传统PCR技术，更适合在位置偏远、经济医疗条件落后的基层区域使用。目前，优思达的第一代产品已经在印尼、菲律宾等地销售。而且，正如公司创始人尤其敏所言：&ldquo 我们真正在做的，不是制造一个检测盒或发明一种试剂，也不是针对某种疾病检测的研究。我们的核心竞争力是在经过大量试验后设计出的核酸反应体系，该体系成为一种平台，在此平台上我们能做进一步研发，检测出更多疾病。&rdquo 盖茨基金会也正是看中了优思达技术在解决&ldquo 第三世界&rdquo 传染病检测问题的前景，才对优思达第二代产品进行投资。 　　不过，优思达产品的这些优势，并不能让其完全取代传统的PCR技术。目前的优思达平台仍局限于结核病、艾滋病、性病等少数传染病的检测。且得到中国国家食品药品监督管理总局（CFDA）批文可投入量产的仅有结核病一项。相比较PCR技术的多用途、大批量，优思达还有很长的路要走。 　　用蔡大庆的话来形容：&ldquo 并不是说谁能替代谁，如果传统PCR技术是IBM大型机，那么优思达的核酸扩增就是笔记本电脑，两种东西都有需求。&rdquo 凑出来的1000万启动资金 　　优思达总部和生产基地均位于杭州滨江高新区，公司已经建立了多个快速分子检测技术平台，其中包括SNP/基因突变检测技术平台和临床鉴别诊断检测技术平台，基于这些平台，优思达开发了多种新型快速分子诊断试剂盒。 　　公司创始人尤其敏生于1954年的温州。同那个时代的大多数人一样，经历了上山下乡。16岁那年，尤其敏来到大兴安岭，加入铁道民兵部队一起修 铁路。高考恢复那年，小学没毕业的尤其敏考上了佳木斯医学院。毕业后曾在大庆油田卫校教过书。后来，尤其敏拿到加拿大维多利亚大学全额奖学金攻读博士，后 又到美国宾夕法尼亚大学攻读博士后。 　　自1995年以来，尤其敏先后在BD公司（Becton Dickinson & Co.），摩托罗拉公司（Motorola）生物芯片部和优创公司（Xeotron Corporation）工作，他是11项已批准的美国专利和33项世界专利的发明人。 　　2003年，尤其敏回到中国，加入以基因测序技术著称的华大基因公司，怀揣着从DB公司就已萌生的将核酸恒温扩增技术做成普及型产品的想法，尤 其敏带领一个小团队开始研发工作。但由于其研发项目与华大基因主营的基因测序业务方向不一致，尤其敏不久后就带领其团队从华大基因独立了出来。离开时，华 大基因还给了尤其敏100万元的经费。 　　但就在尤其敏准备注册公司的时候，这100万元的启动资金也用完了。无奈之下的尤其敏来到了他的老家温州，找到了当年一起在大兴安岭的同伴。这 群昔日的小伙伴大部分都已回到温州工作，虽然不是富翁，也有一点积蓄。他们听了尤其敏的情况后，对他说：&ldquo 我们下乡的180人，就你一个海归博士，不能让 你轻易回美国。我们凑一笔钱给你创业，如果失败了你尽管回美国，钱不用还。&rdquo 　　就这样，尤其敏带着伙伴们的信任和凑到的1070万元，于2005年1月跟他的搭档胡林在杭州注册成立了优思达。之后的五年时间里，尤其敏带着团队花光了几乎所有的钱，在2010年完成了技术平台的开发。 　　尤其敏的夫人回忆当时的情况：&ldquo 当时账户里就剩十几万了，眼看着工资都发不下去，我每天担心得睡不着觉，但他（尤其敏）还跟没事儿一样照吃照睡。&rdquo 　　然后优思达迎来了它的A轮&mdash &mdash 来自浙江瓯信基金的2200万元的投资。之后，君联资本、软银赛富等更大的投资机构相继加入。2011年，优思达 在盖茨基金会与加拿大相关机构合作的&ldquo 大挑战&rdquo 评比中，从全球250多个项目里脱引而出，获得无仪器样本处理方法和交叉引物恒温扩增技术二项创新诊断技术 的研发资助。之后，才有了盖茨基金会的进入。 　　尤其敏告诉记者，随着投资的不断增加，公司暂时不会考虑营利，资金将被进一步投入到产品研发中。&ldquo 我们计划的下一步，就是从此次资助里拿出2000万元，为二代产品建造厂房。&rdquo 尤其敏说。

艾滋病病毒原位分析技术再次取得突破。美国科学家在上周召开的国际艾滋病会议上，展示了他们开发的全新检测技术及检测结果，这个被称为“分子显微镜”的探针能够准确检测到艾滋病病毒在细胞内外的隐藏之地。　　美国过敏性和传染性疾病研究所疫苗研究中心副主任瑞查得普表示，这一分子显微镜新技术堪称神奇，它的超能力完全可以洞察到艾滋病病毒在任何细胞内的蛛丝马迹，最终能帮助弄清艾滋病病毒长时间存留的谜底，从而将其从体内彻底清除。　　新技术几乎不受干扰　　目前所用的检测组织中艾滋病病毒的原位分析技术都面临共同的大难题。这些探测技术，无论是利用荧光物质作标记物，还是放射性物质作标记，在精确定位组织样本中艾滋病病毒的位置时，经常难以将周围的细胞物质与目标检测物，如艾滋病病毒的RNA和DNA区别开来。这些标记物会将细胞组织当作病毒进行错误识别，对结果分析造成背景干扰。　　据《科学》杂志网站报道，会议上展示的猴子不同组织中获得的艾滋病病毒的详细图片表明，新技术几乎没有受到任何干扰。美国国家癌症研究所弗雷德里克国家实验室的免疫学家杰克伊斯特，与拥有RNA显微镜的美国高级细胞诊断公司(ACD)合作开发出这一新技术，能分别或同时检测到组织中艾滋病病毒的DNA和RNA。得益于ACD公司独特的探针设计专利，RNA显微镜是目前最先进的RNA检测技术工具，实现了单个RNA在原位的可视化和量化，能够同时实现信号放大并降低背景干扰，可检测任何组织的任何基因。检测艾滋病病毒的分子显微镜就是在RNA显微镜的基础上开发的。　　DNA和RNA都由互补的核苷酸对构成。捕获遗传物质的传统方法都是用称为寡聚体的核苷酸长链，在组织样本中寻找与之配对DNA或RNA链并相互配对。这些寡聚体携带着标记物，当它检测到目标物后，标记物会发出信号并拍照，研究人员可从图片中找到病毒遗传物质在组织样本中的分布位置。但是这些寡聚体分子太长，它们偶尔会犯错，与其他细胞物质结合时，并不理会那些要检测的目标序列。　　分子显微镜作用原理　　伊斯特的新技术包含一种更复杂的探针系统，能完全消除寡聚体带来的误打误撞。该技术的基本原理在于，先将寡聚体切成两等分，再将这两等分送到样本内寻找目标序列，只有当被分开的两段都停留在目标检测序列附近时，它们才能分别与目标序列成功配对后再重新连接起来。这意味着，寡聚体的两段只有遇到艾滋病病毒时才能分别配对并重新相遇，其他细胞物质再也无法造成干扰。　　艾滋病病毒本身是RNA病毒，但它会转换成DNA形式，以便随时“潜入”人类染色体。伊斯特还与病毒学家杰弗瑞立夫逊合作，成功开发出可视化艾滋病病毒DNA的DNA显微镜。这些潜伏的病毒前体会融入人体细胞，并在受到免疫系统或抗逆转录病毒药物攻击前安然隐藏数十年之久，抗逆转录病毒无法消除艾滋病传染并治愈艾滋病患者的一大重要原因，就是这些将病毒前体“隐藏”起来的细胞的大量存在。　　不放过任何一个病毒　　伊斯特、立夫逊和同事们向一些猴子注射了猿类艾滋病病毒，然后对这些猴子体内的许多组织进行了原位分析。结果表明，RNA显微镜和DNA显微镜能清楚区分出细胞中潜伏的艾滋病病毒前体(即病毒DNA)、病毒RNA以及细胞外的病毒。伊斯特说：“我坚信我们的新技术不会放过任何一个病毒，它完美地将灵敏性和特定性集于一身。”　　这些全新的分子显微镜能够克服治愈艾滋病道路上的几大障碍。第一大障碍是无法检测出接受抗逆转录病毒疗法的艾滋病患者血浆中的艾滋病病毒，因此研究人员难以评估一些艾滋病新疗法的具体效果，新显微镜技术将是克服现有技术障碍的有力补充。另一大障碍是无法确切知道病毒前体隐藏在体内何处，新技术能揭开这一由来已久的谜底，有助于大大缩小感染艾滋病病毒的细胞数量，更有针对地治疗患者。

近年来“问题奶粉”事件频繁爆发，乳制品尤其是婴幼儿配方奶粉的质量安全问题受到全社会的关注。2019年12月1日，被称为史上最严的《中华人民共和国食品安全法实施条例》（以下简称《条例》）修订版正式施行，加强了对婴幼儿食品等特殊食品的监管。目前乳制品的质量安全根据国家食品安全标准主要针对重金属，农兽药残留，真菌毒素，违禁添加物，致病性细菌等指标。珀金埃尔默的高内涵细胞成像技术是从细胞层面对乳制品的安全性风险进行监控。一、乳制品检测安全方案针对重金属检测，珀金埃尔默可以提供从单元素到多元素、元素形态的检测方案。针对化学污染物，农兽药残留真菌毒素，珀金埃尔默提供从提取净化到报告输出全流程的液质联用检测方案。牛奶掺假珀金埃尔默可以提供指纹图谱的技术体系应对牛奶掺假。二、细胞成像目前乳制品包括婴幼儿配方乳粉所检测的物质大部分基于行业经验或重大安全事件发生以后的总结而列入标准，基本都是在原子分子层面，而且检测覆盖的物质具有局限性，许多未知的风险物质无法检测，并不能完全反映乳制品样品真实安全性。珀金埃尔默的高内涵细胞成像分析技术从分子水平、细胞水平、模式生物水平提拱评价标准和解决方案，帮助更好更快的完成产品研发、建立乳制品尤其是婴幼儿配方乳粉的全产业链的安全性风险管控，也帮助为消费者提供更科学更安全的乳品。高内涵细胞成像分析技术是在保持细胞结构和功能完整性的前提下，对细胞和亚细胞、微组织、小型模式生物个体等层次进行多通道、多靶点的荧光成像，对其状态、变化、总体趋势进行分析，得到高内涵、高可靠性的统计结果，能够检测细胞形态、生长、分化、迁移、活性、凋亡、代谢及信号转导等各个环节，在单一实验中获取大量相关信息，在细胞毒性、遗传毒性、个体毒性、表型研究、蛋白相互作用、等许多方面都有很好的应用。这套解决方案将结合传统检测方案，从细胞和生物个体的角度更加真实全面的评估乳制品和婴幼儿配方乳粉的安全性，帮助企业向市场提供更安全、更绿色、更健康的乳制品。更多内容信息，欢迎参与“鲜乳、乳制品及婴幼儿乳粉质量与安全检测”主题网络研讨会。6月3号15:00-15:30高内涵成像与分析系统助力乳制品质量控制与安全监测李想(珀金埃尔默) 了解更多应用资料和产品信息，扫描下方二维码，下载高内涵成像分析系统助力乳制品质控与安全监测相关资料。

DNA序列中稍有变异就会对身体产生深远的影响。现代基因组学研究已经表明，只要一个突变就占领了决定是否成功治愈一种疾病还是使该病猖獗地蔓延到全身各部位的制高点。 　　研究人员通过一种新的方法检测特定DNA片段，找出单一突变位点，从而帮助疾病(如癌症、肺结核)的诊断和治疗。DNA序列中这些微小变化是导致疾病或某些传染性疾病具有抗生素耐药性的根源所在。 这项最新的研究结果已经发表在《自然化学》杂志上。 　　&ldquo 相较之传统的检测方式，我们的方法的确有所改善。它不需要任何复杂的反应或添加一些活性酶，唯一使用的就是DNA。这就意味着该方法对温度变化及环境变量的敏感性很低，极适合低资源配置下的诊断应用。&rdquo 华盛顿大学的电气工程和计算机科学与工程系助理教授 Georg Seelig说。 　　随着基因组学研究的发展，人们深知哪怕仅有一对碱基对发生变化(突变、插入或删除)都会引起重大的生物学后果。基因位点的突变也可用来解释疾病的发生或某些疾病产生抗生素耐药性的原因。 　　&ldquo 以肺结核为例，其对抗生素的耐药性往往是由于特定基因的少数序列发生突变引起，如果某位患者对治疗肺结核的抗生素产生耐药性，证明很可能存在某个位点的突变。&rdquo Georg Seelig说。现在，研究人员有能力做到检查该突变的可预见性。 　　Seelig、莱斯大学的 David张和威斯康星大学的电气工程学博士Sherry 陈设计了一组探针，可检测目标DNA片段中单一碱基对的突变。该探针可详细检测DNA长序列中的某些突变片段，范围达到200碱基对，而当前的基因突变检测方法其范围仅能达到20个碱基对。 　　测试探针与怀疑突变的DNA序列绑定在一起，研究人员首先创建一个免费的双螺旋DNA分子，将分子混合于含盐水的试管中，如果碱基对完好无损，双链DNA会采取配对原则结合在一起。相对传统技术而言，新的分子检测探针可检测目标DNA双螺旋链的特异突变，而不是单一的仅一条链，这也解释了该探针的特异性所在。如果分子探针和目标DNA 达到最大匹配度，将发出荧光。如果探针没有发射荧光，意味着目标DNA没有与其达到最佳匹配度，即发生了突变。 　　研发人员已为该技术申请了专利，并希望它能够应用于疾病的诊断与测试。

美的多联机成“实验室数据一致性核验”标准样机 　　全国实验室能效检测水平将进行核验 　　近日，美的中央空调与中国标准化研究院在美的集团总部举行签约仪式，美的中央空调成为中国标准化研究院正在实施的“中国能效标识检测实验室数据一致性核验”项目中多联机设备的供应商，双方同时在技术上展开合作。 　　能效标识是指产品上所标的参数以及能效等级等内容，目前共有12种家电产品实施了能效标识制度，主要采取生产者或进口商自我声明、备案、政府有关部门加强监督管理的实施模式。国内中央空调行业经过10多年的高速发展，也早已经建立起了一套完善的能效标识标准，使市面上的产品基本上都有明确的标识，让消费者一目了然。 　　然而，自从能效标志制度开始实施，能效虚标问题也一直如影随形，困扰着制度的推进。据悉，自2009年起，对能效检测实验室进行了备案管理，通过文本备案、现场核实、数据一致性核验等方式，确保具备检测能力的实验室开展能效检测。从而使真实具备能效检测能力的试验室不断提升检测检验水平，能够真正反映产品质量水平，有效解决能效虚标的问题。 　　在未来一年里，中国标准化研究院实施的多联机能效标识数据一致性核验项目，将采用美的产品为标准样机，对全国实验室的能效检测水平进行核验。只有通过数据一致性核验的实验室对多联机设备进行能效值检测并出具检测报告，才能获得能效标识管理中心的认可，生产企业按此合格的检测报告的数据张贴在所生产的多联机设备上的能效标识才是合法的。 　　据介绍，美的中央空调于2011年实现国内市场销售收入81亿元，成功实现自2008年以来的连续4年国产品牌销量第一。2011年美的中央空调出口12.34亿元，实现多年来持续稳健增长，为推进美的集团的全球化战略迈出重要的一步。如今，美的中央空调已经是国内规模最大、产品线最宽、产品系列最齐全的中央空调生产厂家之一，拥有大型冷水机组、多联式空调机组、空气能热水机、轻型商用空调、机密机房空调等五大产品线。 　　在众多的产品线中，多联机一直是美的中央空调发展的核心与重点。1999年，美的中央空调就推出了国内第一台智能变频一拖多空调产品 2002年，推出国内第一台数码涡旋中央空调 2007年，美的中央空调成功研制出具有独立自主知识产权的直流变频一拖多空调产品 2011年，成功推出“IPLV能效高达5.8的超高效全直流变频多联机中央空调系统和水源热泵多联式中央空调系统，从而实现了多联机领域的行业全面领航。

）4月17日，国际顶级期刊Nature（《自然》）在线发表了题为“Digital colloid-enhanced Raman spectroscopy by single-molecule counting”（通过单分子计数进行数字胶体增强拉曼光谱定量检测）的研究论文。该研究针对表面增强拉曼光谱领域内定量的挑战，系统阐述了基于数字胶体增强拉曼光谱（digital colloid-enhanced Raman spectroscopy, dCERS）的定量技术。基于单分子计数，dCERS成功实现了超低浓度目标分子的可靠定量检测，为表面增强拉曼光谱技术的普遍应用奠定了重要基础。本文的第一作者为上海交通大学生物医学工程学院致远荣誉计划博士研究生毕心缘，通讯作者为叶坚教授。作为资深作者，邵志峰教授在基本概念、数据解析以及文章的凝练、修改等方面做出了关键贡献。Daniel M. Czajkowsky教授也对数据的物理原理与文章修改做出了重要贡献。上海交通大学是论文的唯一完成单位和通讯单位。图为论文发表截图。本文图片均由受访团队提供拉曼散射（Raman scattering）是Chandrasekhara Venkata Raman于1928年发现的一种指纹式的、具有分子结构特异性的非弹性散射光谱，并获得了1930年颁发的诺贝尔物理学奖。通过拉曼谱峰可以直接判断对应的分子结构，进而识别具体的分子的类型。该技术具有无需标记的优势，使其在物理、化学、生物、地质、医学、国防和公共安全等各个领域均具有重要的应用价值。拉曼信号通常比较弱，因此增强其信号就变得非常有必要。表面增强拉曼光谱（surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS）源于1974年英国南安普敦大学化学系Martin Fleischmann等人的一个重要实验。1997年SERS迎来了里程碑的事件——单分子SERS检测的实现。自此，SERS技术被认为有希望使得拉曼光谱第二次获得诺贝尔奖。屏幕截图 2024-04-18 112443但是，随着SERS研究的不断深入，人们发现在低浓度检测时，拉曼信号强度存在极大的不可重复性。因此，具有单分子检测的灵敏度并不意味着超灵敏定量的实现。换言之，获得更高的增强因子只是实现SERS高灵敏定量检测的必要条件，而只有实现了具有可重复性的测量，SERS技术才具有实际应用与大规模推广的能力。这一困扰拉曼领域几十年的难题，难以在现有的技术框架中得到圆满解决。上海交通大学生物医学工程学院叶坚教授和邵志峰教授团队发明了数字胶体增强拉曼光谱（dCERS），利用胶体纳米颗粒，可以实现较高效率的单分子检测。通过该单分子计数的方式可以实现对多种分子（如染料分子、代谢小分子、核酸、蛋白）的定量检测。其中，dCERS技术所采用的胶体颗粒的合成步骤简单，易于放大生产，在应用中，可以方便地取出每个批次的少量颗粒来针对具体的目标分子预先建立标准曲线，从而可以可靠地用于后续未知浓度样本的定量。为了确立dCERS在实际测量中的潜力，该团队选取了百草枯和福美双作为展示实例。百草枯是一种高效、剧毒的除草剂，可以诱导帕金森氏病的发生，目前已有32个国家严格禁止其使用。福美双是一种含硫剧毒杀真菌剂，被欧盟归为二类致癌物。因此，超高灵敏度的、准确可靠的定量检测技术对于这些分子的检测非常重要，尤其是致癌物，原则上不存在安全剂量。选取普通的湖水作为背景并混入微量的百草枯，该团队成功实现了低于欧盟最大残留量规定三个数量级的检测灵敏度。对于福美双，该团队选取了实验室培养的豆芽提取液，达到了优于质谱五个数量级的检测灵敏度。他们证明了，通过系列稀释的方法，检测中的背景干扰可以得到完美的抑制，从而实现准确的靶分子浓度的测量。而dCERS的超高灵敏度和可靠的统计分布是实现这些定量测量的关键基础。图为研究团队成员。这项研究展示了dCERS技术基于单分子计数实现了超低浓度目标分子在未知复杂背景中的可重复性定量，无需使用任何目标分子的特定标记。由于不同的目标分子大多具有独特的SERS光谱，dCERS可以实现多种不同分子的同时定量检测，因此具有很好的应用前景。另外，本工作使用的胶体纳米颗粒可以方便地进行大规模生产和制备，而检测方法相对简单，因此，dCERS有望进一步推动高灵敏检测技术的变革和进步。今年刚好是发现SERS技术的50周年，随着dCERS技术的进一步成熟，dCERS在生命科学、临床医学、环境保护、食品检测、国防与公共安全以及基础研究等领域有望得到广泛应用。