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四组分试验仪

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四组分试验仪相关的资讯

  • 德图推出全新四组分烟气分析仪testo 340
    随着节能环保事业日益受到国家的重视,一款实用、操作简单而又适用于各种检测环境的烟气分析仪不失为最理想的选择。时值世博倡导绿色城市、绿色生活,德图将于7月1日隆重推出全新适用于工业排放检测的4组分烟气分析仪testo 340。   作为全球领先的便携式测量仪器制造商,拥有三十多年的烟气分析仪专业制造经验,是便携式分析仪制造行业的领导之一,为中国用户提供专业的测量经验和解决方案。四年前德图推出的testo 350 EPA / Pro系列烟气分析仪现在已成为国内环境监测站、节能中心和锅炉工厂、水泥工厂、电厂等必不可少的测量工具,其在环保与节能方面的卓越表现更得到了诸多行价的一致好评。在收集客户反馈及研究最新技术的基础上,德图四年磨一剑,将于7月1日隆重推出烟气分析仪的又一力作testo 340,开启烟气检测的新时代。   与以往的德图烟气仪相比,testo 340继承了德国原装、中文界面及独一无二的量程扩展功能,同时,testo 340标配O2传感器,可任意选择3个有毒气体的传感器,如CO,COlow,NO,NOlow,NO2或SO2,“德图原来的手持式分析仪一般都是三组分的,现在我们增加了一组分,这为各种不同应用中的不同测量要求提供了最大的传感器搭配自由选择空间。并且,testo340设计空间更加紧凑,相对于市面上其他4组分的烟气分析仪而言更小巧轻盈,手持十分方便。”德图产品经理介绍说。   “我们收到的反馈中,客户对德图烟气分析仪中量程过程功能都赞誉有加。”产品经理特别说到。一般而言,烟气测量的环境十分苛刻,而烟气分析仪的传感器十分精密,一旦传感器因烟气浓度过量而过载,就再也不能恢复,业内人士称之为“中毒”,必须重新购买新的传感器,这让技术人员测量操作时总悬着一颗心。而德图烟气分析仪独一无二的量程扩展功能使测量变得更轻松,遇到高浓度的烟气测量也轻而易举,不再过载,也不再“中毒”,尤其适用于各种工业烟气分析应用。“因此,这个功能我们继续保留了下来。”   “测量的精髓在于测得精准。工厂排放的烟气大多是多种气体的混合物。当今,便携式烟气测量大多是采用电化学传感器,而电化学传感器的气体间的交叉干扰则是多年来困扰烟气测量专家的一大难题。”如今,在德图专家的研发下,这个难题取得了突破性的进展。Testo 340最大的特点是推出了新概念传感器层析过滤器,避免气体交叉干扰,并显示层析过滤器工作寿命(ppmh)。   凭借多年积累的丰富测量经验和独到的解决方案,以及精湛的测量技术,德图坚持为各行各业节能目标的实现提供系列的测量仪器、专业的技术支持以及完善的维修保养服务。“德图不仅仅是销售仪器,更是为客户量身打造完美的测量方案,提供360度全方位的服务。”德图产品经理强调说。   每年德图都会推出烟气产品的金牌服务月,活动期间,客户只需填写维修保养卡,随仪器一同寄回德图,德图售后服务的工程师将为仪器做免费的检查和保养。除此之外,多年来,为帮助广大客户了解锅炉技术知识,德图在北京的中法能源培训中心举办了多届免费的锅炉培训课程,被业界称为“最好的锅炉中心”。“从仪器到方案,从维修到培训,德图的烟气分析仪是您可以信赖的烟气测量专家。”
  • 开创重油四组分分析新时代—-橙达仪器-中国石油石化院 重油四组分自动分析仪荣获2023BCEIA金奖
    9月6日分析测试行业盛会——第二十届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2023)隆重开幕,北京橙达仪器有限公司和中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院联合自主研发生产的SARAlyzer Elite重油四组分自动分析仪斩获了2023年BCEIA金奖。重油四组分分析对于原油评价与价值评估、重油加工原料优化、沥青产品使用性能等具有重要意义:(1)重油四组分是原油评价的必做项目,对原油中重组分的价值评估和加工路线选择具有重要的指导意义;(2)重油四组分的测定结果还是工艺优化和装置运行监控的必要指标。以催化裂化装置为例,可以通过四组分数据预测脱沥青油、常压渣油、回炼油等原料的结焦倾向,还能通过测定进料和出料的四组分来考察催化剂的效果和监控装置运行的情况;(3)重油四组分也是沥青产品的重要指标,四组分的比例不同对沥青的物理性质有很大的影响。 目前测定重油四组分采用的是NB/SH/T 0509-2010 《石油沥青四组分测定法》,该标准方法最初发布于1992年,目前在应用中主要存在以下问题:(1)分析步骤繁琐,分析时间过长,一个样品需要两天,消耗大量人工;(2)分析结果准确性和精密度差,不同人、不同实验室得到结果差异非常大,无法进行比对;(3)消耗大量正庚烷、甲苯等挥发性有机溶剂,对操作人员的健康和实验室的安全环保都带来很多隐患。因此对简单、自动化程度高、速度快、溶剂用量少、重复性再现性好的重油四组分方法及相关仪器的需求十分迫切。SARAlyzer Elite重油四组分自动分析仪和配套方法是具有自主知识产权的专利技术(授权专利号:CN116371032A、CN306581932S、CN112730636B、CN212417980U),和原方法相比,该技术在以下几个方面具有明显优势(如下表1),能为炼厂实现精细化、现代化的管理提供技术支撑,还能起到节约人力成本,降低HSE风险的效果,具有显著的经济效益和社会效益。同时,SARAlyzer Elite重油四组分自动分析仪也拓展到了SY/T 7550-2012 原油中蜡胶质沥青质含量的测定应用中。SH/T 0509SARAlyzer Elite分析时间大于30小时分析时间:4通道1米左右长度带有通风罩的台面敞开式操作,人员直接接触溶剂;加热无防爆设计密封体系,配有防爆设计;可选配有机溶剂蒸汽处理系统关于2023BCEIA金奖今年的金奖申报通知在2023年3月22日发出,截止2023年5月20日。原有的BCEIA金奖评奖规定,只有国产的分析仪器整机才可以申报BCEIA金奖。但是,国家科学仪器专项支持的重点从 “十二五”开始,已经逐步从整机转向关键零部件,现行的评奖范围只限于分析测试仪器整机的规定,已经不适应当前分析测试仪器的研制和生产,国内一些分析仪器企业也希望他们研制生产的一些分析仪器的零部件能够参与BCEIA金奖的评审。故2023年度BCEIA金奖的申报将分析仪器的零部件列入申报范围,进行试点。今年共有42个单位申报了44个整机产品;18个单位申报了15个零部件产品。2023年5月26日将42个单位申报的44个整机产品和18个单位申报的15个零部件产品及其厂家信息在中国分析测试协会网站http://www.caia.org.cn和BCEIA网站http://www.bceia.cn上公示(公示期为2周),以了解这些产品的知识产权是否有争议,公示期间没有争议提出。中国分析测试协会于5月底成立了以王海舟院士为组长,10位专家参加的2023BCEIA金奖评审组,负责评审工作。我们按产品的创新性、产品的性能指标、产品的社会效益和产品的销售情况设计了打分表,并给出了打分的参考标准,由评审专家独立打分。在评审专家独立打分的基础上,于6月27日召开了2023BCEIA金奖评审专家组第一次会议,提出了需要进一步进行现场考察的产品名单。在7月13日—8月15日评审组组织了专家对这些产品的生产企业和产品进行了考察,考察了产品的生产线、实际样品的测试、了解了产品的销售情况及用户的反映。8月28 金奖评审组召开了最后一次会议,听取了考察汇报,进行了无记名投票,按照BCEIA金奖评选办法中的规定,得票数超过投票专家数三分之二的产品获得BCEIA金奖,今年共有13个整机产品和5个零部件产品获得2023BCEIA金奖(获得金奖产品的名单见后),我们对获得金奖产品单位表示祝贺。今年获得整机金奖产品的数量只有申报数量的29.5%;获得零部件金奖产品的数量只有申报数量的33.3%。从产品的外观、性能指标、可靠性、稳定性、耐用性、软件功能等方面来看,国产仪器的水平有了很大的提高,与国外同类产品的差距明显缩小;获得金奖的产品中有些达到了国外高档产品的水平,改变了国产分析仪器只有中、低档产品的局面;获得金奖的产品中有很多是根据国家的需要,开发研制的专用仪器,这是发展有中国特色分析仪器,并向国际市场进军的有效途径。这些都说明了我国分析仪器产业,实现了科技部提出的:“九五”起步,“十五”打基础,“十一五”全面发展的战略部署,在国家的大力支持和中国分析仪器研发人员和企业家的坚持不懈努力下,中国分析仪器产业开始了新的腾飞。
  • 中石油发布“近红外”和“重油四组分”2项快检技术
    近日,中国石油炼油与化工分公司首次主办“中国石油自主先进分析技术推介会”,并向中国石油所属30余家炼化、销售企业重点推介由石油化工研究院自主开发的“重油四组分自动快速分析技术”和“近红外快速分析技术”。本次推介的两项技术不仅是集团公司炼化技术、装备自主创新的重要成果,也是炼化技术开发、推广一体化解决方案的有益尝试。其中,“重油四组分自动快速分析技术”是中国石油在炼化领域首个实现自主技术开发、自主装备开发和标准引领的技术,为全球首创,已列入集团公司国际标准培育项目。与现行标准相比,这项技术测定时间和人工分别减少80%以上,且精密度更高。“近红外快速分析技术”可部署面向装置采样口的在线应用模式,为用户提供炼化物料数据在线、全面、实时的分析数据,为炼化智能化最为基础的“感知能力”的建设提供了有力支撑。目前,这两项技术已在国内5家企业应用。大连石化和庆阳石化代表使用单位在会上分享应用效果时均表示,新技术有效缓解了质检部门样品分析检测压力,缩减了数据反馈时间,可实现传统方法无法实现的高频次分析,为装置操作调整优化提供了更加及时、准确的数据支持。炼油与化工分公司主办这次推介会,旨在落实集团公司“科技自立自强上要见到新气象”的要求,加强生产企业和科研单位之间的沟通,确保科研投入能够有的放矢,鼓励企业积极了解并尝试新技术,开拓应用市场,促进自主创新成果的高效转化。据悉,多家与会企业对此高度关注,纷纷表示希望尽快实现先进分析技术的落地实施。这两项先进分析技术的推广应用,是中国石油先进标准引领技术进步、掌握市场话语权的重要步骤,将为集团公司建设智能炼厂和引领炼化转型升级提供有力支撑,也为科研单位与企业用户充分交流、实现科技与生产融合发展开辟了新天地。
  • 橙达仪器联袂中石油携重油四组分自动分析系统SARAlyzer Elite亮相宁波
    橙达仪器联袂中石油携重油四组分自动分析系统SARAlyzer Elite亮相宁波大会背景2023年4月13-14日,为加快转型升级步伐,引领和推动石化工业高质量发展,更好地交流炼油与石化工业技术进展,搭建智能化、数字化产业转型升级科学技术创新成果展示平台,促进行业发展和技术进步,中国石化出版社有限公司联合中国科协企业创新服务中心、中国化工学会、中国石油石化杂志社、宁波市石油和化工行业协会、宁波绿色石化产业集群发展促进中心共同举办“第十二届炼油与石化工业技术进展交流会暨国产化装备智能化好技术展示会”。橙达参会北京橙达仪器有限公司(以下简称橙达仪器)受邀参会,并联袂中石油携最新一代重油四组分自动分析系统 SARAlyzer Elite亮相大会现场。该产品具有智能、精准、便捷的特点。化身精致小巧的现代分析仪器,协助用户告别柱层析的原始时代;便捷流畅的工作站界面,让样品运行状态一目了然。 大会现场,中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院分析检测与标准化研究室副主任曹青博士以《渣油四组分自动分离分析技术介绍》为主题,深入阐述了SARAlyzer Elite在做重油四组分分析时的优势。目前,我们的产品与手动方法相比,有明显优势:1. 节约大量人力成本2. 及时、准确、自主获取数据3. 大幅降低安全环保风险4. 定制个性化的重油分析方案一直以来,橙达仪器充满热情和干劲,在开发全新方法,优化实际应用的路上不断前进。SARAlyzer Elite重油四组分分析系统不仅仅是一款设备,更是我们通过优化方法,解决实际问题的开端。未来,我们将与您一起不断创新,共同定义制备色谱新世代!
  • GB3838-2002 24组分半挥发性有机物混标(定制)促销
    货 号: CDGG-116495-04-1ml 中文名称: GB3838-2002 24组分半挥发性有机物混标(定制) 英文名称: Custom Semi-Volatile Mix, 24-31, 500 mg/L 型 号: 500ug/ml于甲苯, 1mL 产品类别: 标准品 库存总量:10瓶 价 格: 1500.00 优惠价: 1200.00 促销时间:2011年7月4日至2011年8月4日 产品描述 编号 CAS 英文名称 中文名称 浓度(ppm) 1 87-61-6 1,2,3-Trichlorobenzene 1,2,3- 三氯苯 500 2 120-82-1 1,2,4-Trichlorobenzene 1,2,4- 三氯苯 500 3 108-70-3 1,3,5-Trichlorobenzene 1,3,5- 三氯苯 500 4 634-66-2 1,2,3,4-tetrachlorobenzene 1,2,3,4- 四氯苯 500 5 634-90-2 1,2,3,5-tetrachlorobenzne 1,2,3,5- 四氯苯 500 6 95-94-3 1,2,4,5-tetrachlorobenzne 1,2,4,5- 四氯苯 500 7 118-74-1 Hexachlorobenzene 六氯苯 500 8 98-95-3 Nitrobenzene 硝基苯 500 9 100-25-4 p-Dinitrobenzene 对二硝基苯 500 10 99-65-0 m-Dinitrobenzene 间二硝基苯 500 11 528-29-0 o-Dinitrobenzene 邻二硝基苯 500 12 121-14-2 2,4-Dinitrotoluene 2,4- 二硝基甲苯 500 13 118-96-7 2,4,6-Trinitrotoluene 2,4,6- 三硝基甲苯 500 14 100-00-5 p-Nitrochlorobenzene 对硝基氯苯 500 15 121-73-3 m-Nitrochlorobenzene 间硝基氯苯 500 16 88-73-3 o-Nitrochlorobenzene 邻硝基氯苯 500 17 97-00-7 2,4-Dinitrochlorobenzene 2,4- 二硝基氯苯 500 18 120-83-2 2,4-Dichlorophenol 2,4- 二氯苯酚 500 19 88-06-2 2,4,6-Trichlorophenol 2,4,6- 三氯苯酚 500 20 87-86-5 Pentachlorophenol 五氯苯酚 500 21 62-53-3 Aminobenzene 苯胺 500 22 84-74-2 Dibutyl phthalate 邻苯二甲酸二丁酯 500 23 117-81-7 Di(2-ethylhexyl)phthalate 邻苯二甲酸二辛酯 500 24 50-32-8 Benzo(a)pyrene 苯并(a) 芘 500 上海安谱科学仪器有限公司 地址:上海市斜土路2897弄50号海文商务楼5层 [200030] 电话:86-21-54890099 传真:86-21-54248311 网址:www.anpel.com.cn 联系方式:shanpel@anpel.com.cn 技术支持:techservice@anpel.com.cn
  • 反式脂肪酸甲酯混标(13组分,C14-C22) 标准品促销
    货 号: CDDE-GLC-481-B-100MG 中文名称: 反式脂肪酸甲酯混标(13组分,C14-C22) 标准品 英文名称: GLC Reference Standard (Fatty acid methyl ester) GLC-481-B(13 components,C14-C22) 型 号: 100mg (-20℃保存) 品 牌: NU-CHEK 产品类别: 标准品 价格: 2400.00 促销价: 2160.00 促销时间: 2011年1月4日-2011年2月4日 促销价:2160 促销时间:2011年1月4日-2011年2月4日 了解更多产品请进入安谱公司网站 http://www.anpel.com.cn/
  • 使用ASTM方法对碳氢化合物的单一组分分析(DHA)
    在石油化工行业的各种分析实验室里,为了对一个特定的样品里的单个组分进行分析和鉴定以及对碳氢化合物的混合物进行表征,通常会用到碳氢化合物的单一组分分析(DHA)这种分离技术。多组分分析主要是检测汽油中的主体组分:石蜡,烯烃,萘和芳香族化合物和其他分子中碳原子数介于1到13的的可燃烧化合物,以确定汽油样品的总体质量。我们在这篇文章里所用到的氢气发生器设备是 Peak Precision 500 Hydrogen Trace Generator.对汽油中包含的易燃烧组分进行分析对于汽油的质量控制十分有必要。由于汽油样品的成分复杂,各组分的特性十分接近,为了将各个组分分离开,通常需要很长的色谱柱(100米)。碳氢化合物的单一组分分析的时候,多种方法通常会被用到,依据这些方法要用到的柱箱升温速率和色谱柱长度不同而将这些方法分开。这些方法各有利弊,有些方法对低沸点化合物的响应灵敏,分辨率高;有些方法对分子量大,出峰很晚的化合物有很好的分辨率。由于分析方法的性质复杂,再加上使用很长的色谱柱,在用氦气作载气的时候,气相色谱的测试时间往往会超过两个小时。但是,用氢气来做载气可以极大的提高测试的速度,因为氢气的高线性速率让它做载气时十分高效。这对石油分析实验室而言,无疑是一个十分吸引人的优点,因为样品的高通量意味着实验室的赢利水平提升。用氢气来做载气可加快气相色谱的分析速率,再加上当前氦气的供应紧张,价格上涨,这意味着那些从氦气切换到氢气做载气的气相色谱实验室不仅赢利水平会增加,同时分析的结果可以符合行业的标准。这篇应用文献阐明用氦气作载气时,按照ASTM的标准检测方法D67291来分析汽油样品的结果和利用毕克科技的Precision氢气发生器Trace生产出来的氢气未经过过滤来做载气,按照ASTM标准检测方法D67291 附录X2的汽油样品分析结果时的对比。通过对比,我们可以看到气相色谱跑样时间的减少,同时,对特定组分的分离效果保持不变。 结果与讨论对汽油进行碳氢化合物的单一组分分析显示:混合物中最后一个洗脱出来的化合物-正十五烷,当用氢气来替代氦气做载气时,它的出峰时间从125分钟减少到74分钟。(如图1所示)尽管分析的时间不同,但是,对汽油中的主要组分的分析(石蜡,烯烃,萘和芳香族化合物)显示使用氢气和氦气作载气时,测量出来的主要组分含量差异不明显。尽管用氢气来做载气时需要更高的气体流速,但是,在大多数情况下混合物的各组分分离的效果依旧很不错,甚至在某些时候,分离的效果得到了改善。对1-甲基环戊烯和苯的分离和检测,在汽油样品分析中有严格的规定,因为苯的碎片物质的分析十分重要。用氢气做载气的时候,尽管该有机物的洗脱时间变短了,但是,气相色谱对此有机物的分离效果却提高了。(如图2所示)对于甲苯和2,3,3-三甲基戊烷的分离,在用氦气作载气时可以实现,用氢气做载气时,这两个物质同时出峰(如图3所示)用氢气做载气时,若要将这两种物质进行分离,需对方法进行改进。用氢气或氦气作载气的时候,气相色谱对十三烷和1-甲基萘的分离效果都很好,不相上下。(如图4所示)碳氢化合物的单一组分分析结果显示,利用氢气做载气时,按照ASTM标准方法 D6729 附录X2的方法来进行汽油样品的分析既可以极大地减少分析的时间,同时,对特定关键组分的分离效果和分辨率依旧十分理想。表1 指定的ASTM标准检测方法在装有100米长毛细色谱柱高分辨率气相色谱仪的协助下,可以确定发动机燃料中易燃物的单一组分的含量。(ASTM 国际2002) 表2 对汽油中主要组分的定量分析及结果图1 利用氦气和氢气分别做载气时,对汽油样品进行碳氢化合物单一组分分析时的气相色谱图图2 利用氢气和氦气分别做载气时,对1-甲基环戊烯和苯的分离效果对比图3 利用氢气和氦气分别做载气时,对甲苯和2,3,3-三甲基戊烷的分离效果对比图4 利用氢气和氦气分别做载气时,对十三烷和1-甲基萘的分离效果对比 参考1. 指定的D6729-01标准检测方法需要用到装有100米长毛细色谱柱高分辨率的气相色谱仪,来确定发动机燃料中的易燃物的单一组分。 ASTM国际2002.2. 指定D6729-01附录X2,用氢气来做载气时,碳氢化合物的分析数据。ASTM国际2004
  • 吕海涛课题组在著名药物分析杂志JPBA发表经典名方四逆散核心化学组分群精表征的最新结果
    仪器信息网讯 中药现代研究的重要一环,就是化学组分群的体外精准辨识和定量表征,其将为后续有效成分的精准鉴定和功能表征提供关键化学物质基础和品控保证。  经典名方四逆散出自张仲景的《伤寒杂病论》由柴胡、白芍、枳实和甘草四味中药材按照1:1:1:1的配伍比例,组方而成。该方具有透邪气,解郁,疏肝理气和散外邪之功效。本课题组重点开展四逆散防治肝脏系统疾病的组分中药研究。  鉴于四逆散功能组分鉴定与功能表征的现实需要,上海交通大学吕海涛课题组开发建立基于UHPLC-MS/MS (QTOF combined with TQ) based chemical profiling method, 并结合标准品同参质谱多维数据的精确验证,首次对四逆散的核心化学组分群进行精准鉴定和定量表征,实现37个核心组分的精准鉴定和同时精准定量,将为其后续功能组分表征和药理学评价提供关键化学物质基础和品控保障。Capturing chemical features  Precision Identification  Origin AlignmentsThe Hub of Chemicals  上述最新研究结果,吕海涛课题组已起草研究论文论文“Precision-characterization and quantitative determination of main compounds in Si-Ni-San with UHPLC-MS/MS based targeted-profiling method”,已被爱思唯尔旗下著名药物分析杂志Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis正式接收。重庆大学田甜博士和2016级联合培养硕士研究生徐欣(交大-龙中医,已毕业)为论文共同第一作者,2017级联合培养硕士生张文华(交大-龙中医,已毕业)和2016级联合培养本科生李弦(交大-重大,已毕业)参与发表,上海交大吕海涛研究员和重庆大学田甜博士为共同通讯作者。论文原链接:点击了解更多
  • 转录组测序结合蛋白质组分析探索蝾螈再生奥秘
    来自德国及美国等处的研究人员针对基因组特别大,难以进行全基因组测序的动物,提出了以转录组测序与蛋白质组分析联合以解析功能基因的策略,并以蝾螈进行实验,开辟了组织及器官再生研究的新思路。该研究成果已发表近期的《Genome Biology》杂志上。 蝾螈是一种在侏罗纪中期演化的有尾两栖动物,目前存活的约有400种。红色斑点蝾螈虽然小,但其组织工程学技艺却令人惊叹。蝾螈在失去了组织,包括心肌、中枢神经系统元件甚至眼睛的晶状体后仍能再生。一般来讲,动物的再生组织的能力是所有多细胞动物所共有的古老程序,因此,医生们一直希望蝾螈的这种能力依赖于基础遗传学程序,而该程序潜伏在包括哺乳动物在内的所有动物中,这样他们就可以在再生医学中利用蝾螈的再生机制。 然而蝾螈的基因组十分庞大,比人类基因组大十倍,要从头获得蝾螈的全基因组序列不容易。因此研究者们将目光转向基因表达所产生的RNA,他们利用454新一代测序技术对蝾螈的转录组进行了研究。经过从头组装N. viridescens的转录组,获得了超过120,000个RNA转录本,约有15,000个转录本编码蛋白质,其中有826个转录本是蝾螈所特有的。这些转录本中包含了不同器官所有再生阶段的转录本,这些转录本中的一部分与其它生物相似。通过对蝾螈胚胎和幼体的心脏、四肢、眼睛、尾、肝脏、脾脏等组织中再生过程表达的蛋白的分离以及质谱分析方法,对这些蛋白进行分类及与转录本的比对。 通过454新一代测序结果与质谱技术的结合,发现了500多个其它生物中从未被发现的肽段,接下来会进一步探索这些蛋白是否与再生能力相关。这项研究不仅为目前科学家们提供了两栖类动物的基因数据,更为基因组测序困难的动物研究,提出了一种新思路。 参考文献: Genome Biol. 2013 Feb 20 14(2):R16. A de novo assembly of the newt transcriptome combined with proteomic validation identifies new protein families expressed during tissue regeneration.Looso M, Preussner J, Sousounis K, Bruckskotten M, Michel CS, Lignelli E, Reinhardt R, Hoeffner S, Krueger M, Tsonis PA, Borchardt T, Braun T.
  • IBM Waston与时间赛跑:10分钟完成基因组分析
    p style=" text-align: center " img title=" 20170815021406938.jpeg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/c16aef1a-48bf-40f9-94ee-47803ed7e7ca.jpg" / /p p   IBM与纽约基因组研究中心(NYGC)针对数十个脑部癌症患者的基因组学进行了研究,报告显示IBM Watson仅用10分钟时间就完成对脑癌患者基因组的分析,但人类专家需要用160个小时来完成同样的工作。但IBM Watson提出的治疗方案并没有人类专家的方案精确周到。 /p p   本文主要分析研究中解决的两个问题:1)是否扫描整个基因组比只进行“基因面板”测试得到的信息更全面 2)将IBM Waston和NYGC专家团队所做的基因组分析进行比较。 /p p   本文来源于spectrum.ieee.org,作者Eliza Strickland 由亿欧编译。 /p p   在治疗脑部癌症的时候,时间是至关重要的。 /p p   IBM与纽约基因组研究中心(NYGC)针对数十个脑部癌症患者的基因组学进行了研究,该研究报告显示IBM Watson仅用10分钟时间就完成对脑癌患者基因组的分析,并提出了一项治疗计划,这展示了人工智能在改善病人护理方面的潜力。然而,人类专家需要耗费160个小时做出类似的计划。虽然Waston在时间方面领先,但其治疗意见和效果可能并不是最佳的,因此这并不意味着机器将完全战胜人类。 /p p   该研究基于以下案例。一名患有头痛和行动困难症状的76岁男子去医院检查,脑部扫描显示为恶性胶质母细胞瘤,于是医生快速实施治疗计划。IBM Waston和医生都对该男子的基因组进行了分析,并分别提出了一项治疗方案,但不幸的是,该男子病情恶化太快,不久后便去世了。 /p p   IBM不断致力于优化其认知技术平台Waston,以应对医疗方面的多重挑战,包括加快药物研发速度,以及提高患者护理方法,其特点是其自然语言处理能力。因此,在基因组学方面,Waston可以自行查阅来自医疗文献及其他来源的2300万篇期刊文献,并进行消化理解。Watson基因组学科研团队的负责人Laxmi Parida表示,大多数癌症患者在检查基因突变时,并没有扫描体内的整个基因组(包括30亿个DNA单位),而是只进行“基因面板”测试,即只检查那些在已知癌症中起作用的基因子集。相对于全基因组检测,“基因面板”测试快速,但结果可能并不全面。 /p p   这项新研究发表在《神经遗传学》杂志上,并引用上述76岁患者的案例来阐述以下两个问题。 /p p   首先,研究人员想知道是否扫描整个基因组比只进行“基因面板”测试得到的信息更全面呢?Parida说:“我们试图解答这个问题,是否全基因组检测会得到更多有用的信息?”这个问题的答案是肯定的。NYGC的临床医生和Waston发现,那些不在“基因面板”测试范围内的基因突变有助于为找到潜在药物和临床试验提供建议。 /p p   其次,研究人员希望将IBM Waston和NYGC专家团队所做的基因组分析进行比较。Waston和NYGC专家团队都获得了病人的基因组信息,并识别出了突变的基因,然后通过医学文献来检查这些突变是否在其他癌症中有所出现,继而寻找治疗成功的相关报告,最终检查患者是否具备临床试验的条件。专家团队花费160个小时来完成这一系列操作,而Waston则在10分钟内完成。 /p p   尽管Waston率先提出解决方案,但其方案可能不是最好的。NYGC的临床医生发现了两种基因突变,综合考虑来看,医生建议患者参与临床试验。如果患者具备参与临床试验的条件,他就会被纳入这个实验,作为其生存的最佳机会。但Waston并没有综合考虑这些信息,因此Waston没有建议患者进行临床试验。 /p p   虽然人们很容易把这项研究看作是人类和人工智能之间的竞争,但NYGC的负责人兼首席研究员Robert Darnell并不这样认为,他表示:“NYGC提供了肿瘤学家和生物学家的临床输入,但Waston提供的注释使分析更加快速。” /p p   Robert Darnell表示,医生需要像Waston这样的人工智能工具,才能跟上医疗数据的迅猛增长。IBM的Parida指出,近年来,全基因组测序成本直线下降,这使得全基因组测序将很快成为癌症治疗的常规部分。如果IBM Watson或类似的人工智能系统能够迅速获得这些数据,那么他们就有机会及时提供治疗建议,以挽救类似脑癌患者的生命。 /p p   Darnell表示,他希望IBM Waston将成为癌症治疗的一个常规部分,因为临床医生需要处理的数据实在是太庞大了。他说:“我认为,让医生投入更多的精力来处理雪崩一样的数据不是很好的选择。时间对患者来说是非常重要的一个因素,机器学习和自然语言处理工具或许能够提供更多有价值的东西。” /p p /p
  • 上海交大吕海涛课题组受邀顶刊发表组分中药主题综述,首次定义STORM功能代谢组学策略
    仪器信息网讯 近日,上海交大吕海涛课题组受邀在爱思维尔旗下著名药理学顶级期刊Pharmacology & Therapeutics (IF 10.557),发表功能代谢组学创新中药功能组分治疗发现研究的年度Critical Review “Functional Metabolomics Innovates Therapeutic Discovery of Traditional Chinese Medicine Derived Functional Compounds"。上海交大系统生物医学研究院吕海涛研究员为论文通讯作者、上海交大吕海涛课题组2019级硕士生王天宇同学、2020级博士生(硕转博)刘京净同学、2017博士生罗夏琳同学、和2018级博士生胡龙龙同学为论文共同第一作者。论文部分主题内容得到国家重点研发计划课题、国家自然科学基金和上海交大高层次人才启动基金的支持。原文链接:https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2021.107824课题组长期聚焦的功能代谢组学方法学创新与转化应用研究,本文提出适合不同生物基质功能代谢深度刻画的、时空动态可视化、精准靶向操纵的新功能代谢组学策略(V2.0),即Spatial Temporal Operative Real Metabolomics (STORM)方法, 期待未来应用于中药源/微生物源功能天然产物的发现研究,和功能代谢相关等挑战性科学问题的解决。中药现代研究与开发核心目标是创新药物发现与开发(Drug Discovery and Development, DDD),以更好的用于不同疾病的临床预防与治疗,切实良好改善群体健康(Population Health)。鉴于中药化学物质组成和药物作用方式的复杂特性,传统方法策略尚有局限,因此中药功能组分成药性研究仍然进展缓慢(Developing Druggability)。以系统生物学理念驱动的功能代谢组学(Functional Metabolomics)策略具有很好的实践前景,或许会带来中药现代研究可预期的重大突破(Bright Future)。本文以全新视角,从分子代谢、调控与互作角度梳理疾病发生发展与转归的分子机理与分子特征,进而从中药功能分子与疾病特征代谢分子之间的互作维度,提出功能代谢组学,用于中药功能组分治疗发现研究的优势和前景。鉴于中药多组分的客观属性,基于现有蛋白靶点发现、验证和实践的系统总结,针对中药治疗疾病过程的分子特征与分子属性,提出适合中药功能组分研究的全新概念, 疾病功能生物标记物(Disease-Functional Metabolite Biomarker, DFMT)和系统代谢靶点(Systems Metabolic Target, SMT), 强化总结和展望Functional Metabolomics (V1.0)用于中药功能组分成药性研究的理论基础和实践潜力。此外,本文针对从系统代谢复杂属性的认知与测量出发,提出Functional Metabolomics (V 2.0)-STORM-Spatial Temporal Operative Real Metabolomics策略, 赋予功能代谢组学以更精准、动态和可操控的功能分析属性,即在实践应用中加入组织与细胞质谱成像靶向刻画 (Tissue-Cell Wide Spatial-MS Imaging),融合目标功能分子定性与定量时间代谢流动态测量 (Qualitative and Quantitative Temporal Metabolic Fluxomics),整合化学蛋白组学策略精准捕获功能调控表型(Chemical Proteomics Locking Metabolic-Functional Phenotype)以及引入体外合成化学和体内合成生物学精准合成策略(Precision-Synthesis Strategy Steering Metabolic Modifications and Modulations ),全面系统实现对具有特征疾病机理的分子进行靶点效应精准确证(SMT for Therapeutic Screening),以及中药确定功能组分的结构精准优化与改造(SMT driven Structural Optimization and Modifications),实现功能组分从治疗机理研究向良好成药性研究的跨越 (Functional Compounds based DDD) 。同时,随着STORM策略的开发,完善与升级,具有巨大潜力,可以应用于生命科学/生物医药不同领域关键科学问题的基础探索与转化应用实践。
  • 珀金埃尔默公司与中科院上海硅酸盐研究所材料谱学组分表征与应用课题组共建“半导体材料质谱分析联合实验室”
    2024年5月16日,珀金埃尔默公司与中国科学院上海硅酸盐研究所材料谱学组分表征与应用课题组今日正式宣布成立“半导体材料质谱分析联合实验室”,并举行挂牌仪式。此次合作聚焦于半导体材料的前沿研究与应用开发,旨在加速新材料的发现与产业化进程,推动半导体产业的技术革新。珀金埃尔默亚太市场总监王海鉴, 中区销售经理张亮, 上海硅酸盐研究所材料谱学组负责人汪正出席本次活动。 △揭牌仪式 活动中,珀金埃尔默亚太市场总监王海鉴表示: “ 半导体技术是现代科技的基石,对于推动信息技术、能源转换和存储等关键领域的发展至关重要。我们非常荣幸能与上海硅酸盐研究所材料谱学组这样顶尖的科研团队合作,共同建立‘半导体材料质谱分析联合实验室’。这一联合实验室将集合我们在材料分析技术和硅酸盐所在材料科学的深厚研究实力,为半导体材料的突破性进展提供强大的创新引擎。 ” △珀金埃尔默亚太区市场部总监 王海鉴先生发言 中国科学院上海硅酸盐研究所材料谱学组分表征与应用课题组组长汪正在致辞中表示: “ 通过与珀金埃尔默的紧密合作,我们期望能够整合双方在材料表征、分析测试以及应用开发方面的优势资源,构建一个开放、高效的研发平台。这不仅将促进半导体材料科学的基础研究,更将加速科研成果的转化应用,为国家半导体产业发展注入新鲜活力。” △中国科学院上海硅酸盐研究所 汪正研究员发言 未来,双方将依托“半导体材料质谱分析联合实验室”这一平台,深化在高端人才交流、技术培训、科研项目等方面的合作,共同探索半导体材料的无限可能,为全球科技进步贡献中国智慧和力量。 实验室照片 △PerkinElmer NexION 5000G ICP-MS 实验室照片 △PerkinElmer NexION 2000G 左滑查看更多信息 关于珀金埃尔默 珀金埃尔默是一家全球性的分析服务和解决方案提供商,其业务范围包括领先的OneSource现场和实验室服务业务,服务于生物制药、食品、环境、安全和应用终端市场,旨在加速科学成果的取得。自1937年以来,PerkinElmer一直是实验室分析和管理的可信赖合作伙伴,如今通过广泛的原子吸收光谱、分子光谱和色谱仪器、耗材和试剂来完善其服务范围。公司拥有逾6,000名全职员工,为35多个国家的客户提供服务。 欲了解更多信息,请访问: www.perkinelmer.com 关于上海硅酸盐研究所 谱学组分表征与应用课题组 中国科学院上海硅酸盐研究所材料谱学组分表征与应用课题组是国内最早开展原子吸收、发射光谱、等离子体质谱相关理论和应用研究的课题组之一,多年来一直从事无机材料成份表征和研究工作。课题组现有工作人员7人,博士3人,拥有高级职称人员4人,在读博士和硕士研究生近10人。 现有光谱仪器(电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、激光诱导击穿光谱仪(LIBS)、原子荧光光谱仪(AFS)和原子吸收光谱仪(AAS)),质谱仪(ICP-MS)、色谱仪(离子色谱仪(IC)和液相色谱仪(LC))、比表面和孔径分析仪及总有机碳/总氮分析仪等20台套大型仪器设备,其总价值已超过2000万元。 课题组曾先后负责科技部国家仪器研制重大专项、中科院仪器研制项目和仪器,设备功能开发技术创新项目、国家自然科学青年和面上基金和上海科委基金等。在国内外学术刊物Chem. Eng. J.,Anal. Chem., J. Anal. At. Spectrom.,Spectrochim. Acta Part B,Anal. Chim. Acta等发表论文100余篇,是国际和国内期刊《Atomic Spectroscopy》、《Chinese Chemical Letters》、《光谱学与光谱分析》和《理化检验-化学分册》编委。出版学术专著2部,建立国家标准3项,行业标准5项,企业标准10余项。获授权国内专利20余项,美国专利1项。2010和2018年两次获得中国分析测试协会科学技术奖励( 排名均为第一)。 欲了解更多信息,请访问: http://www.sic.cas.cn/zcbm/kybm10/ktzjj/ceshi2/ 关注我们
  • 中国农业科学院油料作物研究所魏芳团队新成果:利用新型拟靶向脂质组学策略综合分析蓝蓟油中脂质组分
    2021年3月,中国农业科学院油料作物研究所油料品质化学与营养创新团队建立了一种新的拟靶向脂质组学策略,将靶向的Paternò–Büchi (PB)-MS/MS与非靶向脂质组学技术融合,综合分析了蓝蓟油中的脂质组分,并解析了多不饱和脂质的精准结构。有利于蓝蓟油的营养价值评价以及为蓝蓟油中独特的生物活性脂质的加工利用提供理论基础。相关研究成果发表在国际知名期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》(IF: 4.192)上。  研究背景  蓝蓟是一种原产于欧洲和地中海地区的草本植物,其种子的油脂具有两个独特的特点:含有丰富的n-3多不饱和脂肪酸,例如α-亚麻酸(ALA, 18:3n-3)和十八碳四烯酸(SDA, 18:4n-3),并且天然含有α-亚麻酸(ALA, 18:3n-3)和γ- 亚麻酸(GLA, 18:3n-6)。ALA和SDA是EPA(20:4n-3)和DHA(22:6n-3)的前体物质。研究表明n-3长链多不饱和脂肪酸EPA和DHA具有有效的抗炎、保护神经系统和降低患心血管疾病的功效。并且有研究报道SDA转换成EPA的比率接近30%,是ALA的4-5倍。因此,富含SDA的蓝蓟油是潜在的可持续性n-3多不饱和脂肪酸的来源,并且有替代鱼油的可能性。FDA和欧盟也将蓝蓟油列为新资源食品原料。蓝蓟油的营养和功能特征主要由其脂质组成决定,主要是由甘油三酯(TGs)、甘油二酯(DGs)和游离脂肪酸(FFAs)组成。因此,分析蓝蓟油整体的脂质组对评价其营养价值和探索其生物活性有重要的作用。目前,关于蓝蓟油的脂质分析主要集中在使用GC/GC-MS获得脂肪酸组成,而缺乏对于单独的脂质分子的精准结构如TGs、DGs和固醇酯(SEs)上脂肪酰基链的组成,尤其是不饱和脂肪酰基链上不饱和键的位置信息的研究。  研究内容  图1. 新拟靶向策略的流程图  针对蓝蓟油的整体脂质组信息缺乏,以及多不饱和脂质精准结构未知的现状,中国农业科学院油料作物研究所油料品质化学与营养创新团队建立了一种新的拟靶向策略全面分析蓝蓟油中的脂质组并鉴定了其中不饱和脂质双键的位置。新的拟靶向策略是将非靶向脂质组分析与以2-乙酰吡啶为衍生化试剂的PB-MS/MS靶向分析结合,实现高覆盖度的脂质组分析和脂质的双键位置的鉴定。具体来说,首先经过非靶向脂质组分析,共得到了158种脂质分子信息,包括123种TG, 20种DG,6种SE和9种FFA。基于非靶向脂质分析的结果,再进一步进行靶向PB-MS/MS分析,根据二级质谱图中的诊断离子得到双键位置信息,共鉴定出蓝蓟油中有209种脂质分子,并对其中162种不饱和脂质的双键位置进了行鉴定,包含32对TG双键位置异构体,5对DG双键位置异构体,4对SE双键位置异构体和1对FFA双键位置异构体。这种高覆盖和精准结构阐述的脂肪组学分析有助于更好地了解蓝蓟油的营养价值,并对进一步提高蓝蓟油中具有独特生物活性的脂质成分的加工利用研究提供理论基础。  图2.(a) 非靶向脂质组分析得到的蓝蓟油总离子流图(正离子模式) (b)TG 54:10的二级谱图 (c)DG 34:1的二级谱图  图3. 蓝蓟油中不饱和TG分子的双键位置的鉴定。2-AP-labeled TG 54:9 (a), TG 54:11 (b), TG 54:6 (c) and TG 54:5 (d)的MS/MS 谱图  中国农业科学院油料作物研究所魏芳研究员为论文的通讯作者,博士生徐淑玲为论文第一作者。上述研究得到了国家自然科学基金(31571926),湖北省技术创新项目(2018AHB014),武汉市科技计划项目(2019020701011468),中国农业科学院创新工程(CAAS-ASTIP-2013-OCRI),中国农业科学院“青年英才计划”培育工程计划等项目的资助。  论文链接:  https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jafc.0c07268  关于中国农业科学院油料作物研究所油料品质化学与营养创新团队脂质分析实验室:团队致力于突破脂质组分析所面临的生物基质复杂、脂质及其代谢产物种类繁多且结构复杂、定性和定量分析困难等共性关键技术瓶颈,建立高效,高通量的脂质组分析平台,并将该平台广泛应用于:(1)不同生物种质资源中脂质组成 (2)应用于食品安全与质量控制 (3)脂质的生物功能与营养学评价 (4)开发新的功能脂质。  脂质组分析平台:
  • 北京协和医学院药物研究所靳洪涛、贺玖明团队成果:空间代谢组整合网络毒理学和质谱成像探究何首乌D组分肝毒性机制
    何首乌(PM)作为传统中药具有广泛的药理活性且临床应用广泛,其肝毒性一直备受关注,但由于其多成分、多靶点的特性,其毒性物质和机制尚未阐明。前期研究发现PM 70%乙醇提取物中,D组分(95%EtOH洗脱,PM-D的肝毒性最高,然而PM-D的肝毒性机制尚不清楚。  2022年8月,北京协和医学院药物研究所靳洪涛、贺玖明团队在Journal of Ethnopharmacology发表了题为“Integrated spatially resolved metabolomics and network toxicology to investigate the hepatotoxicity mechanisms of component D of Polygonum multiflorum Thunb”,提出系统整体的中药毒理研究策略,整合网络毒理学和空间质谱成像技术探究何首乌D组分肝毒性的潜在靶点及代谢机制,为何首乌肝毒性机制发现及中草药的相关组分药理毒理机制研究提供了新的方法和技术支持。  研究背景  前期基于斑马鱼胚胎模型对何首乌不同组分及单体成分进行肝毒性评估,发现何首乌D组分的急性毒性和肝毒性明显高于其他提取物,并分离鉴定了PM-D中27个化学成分,主要包含蒽醌类、多酚类、蒽酮类、二蒽酮类等,进一步以斑马鱼胚胎模型的表型终点(肝脏大小、肝脏灰度值和卵黄囊面积)评价何首乌D组分中主要化学成分的毒性,发现蒽醌和二蒽酮类与其他成分相比具有显著的肝毒性。前期的毒性筛选确定潜在毒性物质基础有助于进一步阐明其肝毒性分子机制。  本研究首次整合了网络毒理学和质谱成像技术应用于中药毒理机制研究,网络毒理学基于系统和整体的角度衡量复杂的“成分-靶点-疾病”网络关系为中药毒性机制探索提供了新的思路。基于质谱成像技术衍生的空间分辨代谢组学技术可在保留空间位置信息的基础上揭示生物组织中代谢物的时空分布特征,有助于理解代谢活动时空变化与组织病理和生理功能之间的关联和作用机制。以何首乌D组分的肝毒性机制研究为例,两种方法的整合应用为中药药理毒理机制研究提供新的研究策略。  技术流程    研究结果  1、病理及生化指标  急性毒性实验中,14 d内所有剂量均未观察到小鼠死亡或异常毒性症状且大体解剖未见明显病理改变。2g/kg剂量反复给药7天后,组织病理学检查发现给药组肝细胞肿胀,肝窦轻度扩张,少量微肉芽肿,肝细胞轻度变性/坏死等改变,血清生化分析显示,血清AST活性和TBIL含量显著升高,ALT和ALP活性水平呈上升趋势(图1)。  图1 | PM-D给药后小鼠病理及生化指标变化  2、毒性物质的定量检测  PM-D中蒽醌类化合物大黄素和大黄素-8-β-D-葡萄糖苷的含量分别为3,989.820 μg/g和12,677.423 μg/g (图2)。反式-大黄素-大黄素二蒽酮和顺式-大黄素-大黄素二蒽酮含量分别为1,847.708 μg/g和1,455.940 μg/g(图3)。    图2 | HPLC谱图  标准溶液(A)和样品溶液(B), 大黄素-8-β-D-葡萄糖苷(1)和大黄素(2)    图3 | MS谱图  标准溶液(A)和样品溶液(B), 反式-大黄素-大黄素二蒽酮(1)和顺式-大黄素-大黄素二蒽酮(2)。  3、网络毒理学分析  3.1PM-D肝毒性靶点和网络构建  经药物靶点预测和疾病靶点收集共获得了30个目标靶点网络构建结果显示mTOR、PIK3CA、AKT1、EGFR、ERBB2、ESR1、RPS6KB1、CTNNB1是核心的相关靶点(图4)。    图4 | 网络构建及靶点分析  (A)共同靶标集合  (B)药物-靶点-疾病网络  (C)PPI网络。  3.2 GO和KEGG富集结果分析  GO富集结果主要集中在生物过程中,涉及细胞内信号转导的正调控、TOR信号、对外来生物刺激的响应、细胞对内源性刺激的反应、激酶活性的正向调节、MAPK级联调控、凋亡过程的调控、活性氧代谢过程的调控等(图5A)。KEGG的富集信号通路主要包括PI3K-Akt信号通路、ERBB信号通路、AMPK信号通路、mTOR信号通路、肝细胞癌、HIF-1信号通路、Ras信号通路及MAPK信号通路等(图5B)。  图5 | GO富集分析(A)和KEGG富集分析(B)  3.3分子对接  分子对接结果显示大部分核心毒性成分都能与靶点紧密结合,二蒽酮类化合物顺式-大黄素-大黄素二蒽酮(Cis-emodin-emodin dianthrones),反式-大黄素-大黄素二蒽酮(Trans-emodin-emodin dianthrones),Polygonumnolide C4相较于其他成分结合能更低。 图6 | PM-D中成分与核心靶点的分子对接分析  (A)结合能热图分析 (B-D)结合构象可视化:  (B)反式-大黄素-大黄素二蒽酮- mTOR   (C)反式-大黄素-大黄素二蒽酮- EGFR   (D)Polygonumnolide C4- mTOR。  4.质谱成像分析  4.1高分辨、高覆盖、高灵敏的代谢物成像  质谱成像在单个像素点提取的代谢物峰可达数万种,覆盖了丰富的代谢物。作者发现两种含量较高的药物成分大黄素和大黄酸相关代谢产物仅在药物组的肝脏中高度富集。内源性代谢物精氨酸和牛磺胆酸等分布具有区域特异性(图7)。  图7 |AFADESI-MSI可视化PM-D给药后代谢物变化 (A)负离子模式下平均质谱  (B-E)内外源性化合物的空间可视化:大黄素(B), 大黄酚(C),精氨酸(D),牛磺胆酸及牛磺去氧胆酸(E)。  4.2代谢轮廓分析及差异代谢物鉴定  差异代谢物经过MS/MS鉴定,并采用MassImager软件可视化其空间分布特征,代表性差异代谢物的质谱图像如图8所示, 可观察到精氨酸、鸟氨酸、脯氨酸、牛磺酸类和肉碱类代谢物显著上调,部分脂质类代谢物显著下调。  图8 | 代表性差异代谢物质谱成像图  4.3通路富集分析  基于通路富集的结果,构建了包括已鉴定的关键生物标志物在内的代谢网络,揭示了胆汁酸合成、嘌呤代谢、脂肪酸氧化、三羧酸(TCA)循环和脂质代谢等参与了PM-D致肝毒性过程的代谢变化(图9)。图9 | 代谢网络分析  研究讨论  本研究首次应用质谱成像技术可视化PM-D中关键代谢物在肝脏中的分布并首次对PM中毒性成分二蒽酮类化合物进行定量检测及网络药理学分析预测潜在毒性靶标为何首乌毒性物质基础研究及潜在肝毒性靶点发现奠定了新的基础。  空间分辨代谢组学进一步挖掘出何首乌D组分的肝毒性生物标志物,包括氨基酸、酰基肉碱、胆汁酸、脂类等。基因富集和代谢网络综合分析表明,何首乌D组分的毒性机制可能涉及氧化应激、线粒体损伤和AMPK通路等导致的胆汁酸代谢、能量循环、嘌呤代谢和脂质代谢的紊乱相关,该研究有望为临床诊断和监测何首乌肝毒性的发生发展提供参考,并作为代谢适应和重编程的资源,以指导未来临床预后研究,为探索中药毒性机制提供新思路。
  • 190万!四川大学计划采购高压多组分气体吸附仪
    项目概况四川大学高压多组分气体吸附仪采购项目 招标项目的潜在投标人应在成都市高新区吉泰五路88号3栋7层1号(花样年香年广场)获取招标文件,并于2022年06月14日 10点00分(北京时间)前递交投标文件。一、项目基本情况项目编号:SCZZ17-ZC-2022-0396项目名称:四川大学高压多组分气体吸附仪采购项目预算金额:190.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):190.0000000 万元(人民币)采购需求:详见附件。合同履行期限:履约时间:(1)交货时间:【适用国产产品中标的情形】从预付款后,交货期为3个月内到场。所有技术文件及资料应在发货时一并交与需方验收人员。【适用进口产品中标的情形】交货期为6个月内到场。所有技术文件及资料应在发货时一并交与需方验收人员。(2)安装调试时间:仪器到达用户所在地后,根据采购人的通知,中标人在2周内安排仪器的安装调试,直至达到验收指标。本项目( 不接受 )联合体投标。二、申请人的资格要求:1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:本项目不属于专门面向中小企业采购的项目。3.本项目的特定资格要求:无。三、获取招标文件时间:2022年05月25日 至 2022年05月31日,每天上午9:00至12:00,下午14:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:成都市高新区吉泰五路88号3栋7层1号(花样年香年广场)方式:现场报名或通过邮件方式报名。现场报名时,经办人员当场提交以下资料:供应商为法人或者其他组织的,提供单位介绍信或委托书原件、经办人身份证复印件;供应商为自然人的,只需提供本人身份证复印件。通过邮件方式报名时,请将汇款凭证、获取招标文件须提供的资料、单位名称、联系人、联系方式、邮箱地址、所购采购项目名称及采购项目编号等信息传至采购代理机构邮箱sczz@sczz84510079.com。售价:¥300.0 元,本公告包含的招标文件售价总和四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点提交投标文件截止时间:2022年06月14日 10点00分(北京时间)开标时间:2022年06月14日 10点00分(北京时间)地点:成都市高新区吉泰五路88号(花样年香年广场)3栋16层开标厅五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜本项目采购预算品目为A030321-催化剂检验分析评价装置,预算金额为人民币190万元,最高限价为人民币190万元,投标报价超过本项目最高限价的作无效投标处理。监督部门:本项目同级财政部门,即财政部国库司。联系电话:010-68513070、010-68519967。 采购代理机构:四川中志招标代理有限公司开户银行:中国建设银行成都市高新支行帐 号: 5100 1406 1370 5152 6738通讯地址:成都市高新区吉泰五路88号3栋7层1号(花样年香年广场)联 系 人:郑女士电 话:028-87333799-0(报名相关事宜咨询)028-84510079-8011(项目相关事宜咨询)电子邮件:sczz@sczz84510079.com七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:四川大学     地址:成都市武侯区一环路南一段24号        联系方式:杜老师 028-85407782      2.采购代理机构信息名 称:四川中志招标代理有限公司            地 址:成都市高新区吉泰五路88号3栋7层1号(花样年香年广场)            联系方式:郑女士 028-84510079            3.项目联系方式项目联系人:郑女士电 话:  028-87333799-0(报名相关事宜咨询)、028-84510079-8011(项目相关事宜咨询)
  • 回放视频集锦|基因测序仪新秀/单细胞和空间组学/临床分子诊断/宏基因组
    仪器信息网讯 2023年7月12日-14日,仪器信息网主办的“第六届基因测序网络大会”成功举办!会议共吸引近1400名来医院、高校、科研院所、海关系统、疾控系统、第三方测序服务商、工业领域等各界代表参会,盛夏酷暑,丝毫不减听众们的参会热情。本次会议发掘多家创新性企业分享最新技术和产品,并邀请到中国科学院微生物研究所、复旦大学等知名高校阜外医院等三甲医院、海关系统、第三方检验医学中心等多个单位的专家代表,内容覆盖临床分子诊断、单细胞空间组学、病原微生物宏基因组和靶向测序、海关检疫、分子育种等热门技术和应用会场。应广大用户要求,现将征得本人同意的报告视频整理如下。点击“回放”即可进入视频播放页面。2023/7/12 新仪器新技术RNA直接测序技术研究进展胡松年中国科学院微生物研究所 研究员回放单细胞时空组学测序杨朝勇厦门大学 教授回放Microbe-seq微生物单细胞基因组测序技术郑文山墨卓生物科技(浙江)有限公司 首席技术官/国产高通量基因测序仪孙雷深圳市真迈生物科技有限公司 CTO回放分层深度学习网络和异构计算进行高性能的NGS测序罗少波上海芯像生物科技有限公司高级系统总监/基于Bio-CMOS芯片的纳米孔测序技术的创新与突破涂浩波安序源生物科技(深圳)有限公司 产品总监回放2023/7/12 单细胞空间组学空间组学与新一代数字病理技术的开发与运用曹罡华中农业大学 教授回放单细胞诊疗生物芯片常凌乾北京航空航天大学 教授/IDH突变型影响肝内胆管癌异质性和免疫微环境IC)白凡北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC) 教授/单细胞测序技术在肿瘤诊断中的应用及探索何牮上海交通大学医学院单细胞组学与疾病研究中心 单细胞测序平台主任/2023/7/13 临床分子诊断NGS液体活检在肺癌复发监测和预后预测中的应用于津浦天津医科大学肿瘤医院研究员/心血管疾病分子诊断周洲中国医学科学院阜外医院实验诊断中心主任/毛细管电泳技术临床新应用顾晓璐赛默飞世尔科技基因科学事业部资深技术专家回放靶向测序(tNGS)在感染病原诊断中的价值与探索鲁炳怀中日友好医院 主任医师回放mNGS应用于感染性疾病中的探索及报告解读陈宏斌北京大学人民医院 副研究员/基于液体活检的肿瘤早筛研究进展及临床应用沈依帆重庆医科大学附属第一医院 中级检验技师/2023/7/13 病原微生物宏基因组&靶向测序mNGS与急危重诊疗:现状与展望宋振举复旦大学附属中山医院/病原体宏基因组分析:罕见及新发感染诊疗一体化解决方案陈力复旦大学回放宏基因组测序(mNGS)与靶向测序(tNGS)在感染病原诊断中的各自价值优势及技术探索谢名洲予果生物科技(北京)有限公司回放tNGS的实践和应用茆晨雪金域医学回放病原体宏基因组高通量测序的临床应用孙桂芹浙江中医药大学回放2023/7/14 海关检疫基因测序技术概述及在口岸食品检疫中的应用与展望王艺凯中国海关科学技术研究中心回放 1个月基因测序技术在口岸卫生检疫工作中的应用汪海波珠海国际旅行卫生保健中心(拱北海关口岸门诊部)回放高通量测序技术在进出境动物检疫及物种鉴定方面的应用和前景展望唐泰山南京海关动植物与食品检测中心回放基因测序技术在口岸检验鉴定中的应用杜智欣南宁海关技术中心回放 1个月2023/7/14 遗传育种油菜杂种优势的基因组设计育种蒋立希浙江大学/高通量测序在作物参考基因组和微生物组学的应用刘贵明北京市农林科学院生物技术研究所/高通量自动化分子育种技术与装备自主创新及应用实践徐大彬成都瀚辰光翼科技有限责任公司回放多维组学驱动的棉花功能非编码RNA挖掘赵汀浙江大学/豇豆分子育种技术研究与应用潘磊江汉大学/
  • 天美受邀参加荧光分子及其组分的设计和应用(FB3) 国际学术会议
    荧光分子及其组分的设计和应用国际学术会议(简称FB3),与7月7-11日在天津大学召开。FB3会议的旨在为世界各地的研究人员提供分享讨论关于荧光探针分子在生物分子和纳米系统中开发利用的最新研究成果。是一次国际性的荧光生物会议。 会议邀请到了Eric Kool教授(斯坦福大学)作为此次会议的主持人,同时来自苏黎世大学、爱丁堡大学、加州圣迭戈分校、查尔姆斯理工大学、中科院、香港大学、香港科技大学、新加坡国立大学、东京大学、名古屋大学、大阪大学、阿尔伯塔大学、居里研究所等29位业内知名学者应邀作大会专题报告。斯坦福大学Eric Kool教授作了题为《从DNA构建荧光传感器》的大会主题演讲,中国科学院院士唐本忠、田禾分别作了主题为“荧光AIEgens设计与应用”和”生物标记物传感器的特异性荧光探针”的特别报告。 在这场荧光生物研究领域的盛会上,来自爱丁堡仪器公司的产品专家Ian Stanton博士,做了题为“爱丁堡仪器在荧光生物发光领域的应用”报告。 会议间隙,参会老师参观天美展台,并咨询爱丁堡仪器; 爱丁堡仪器一直引领瞬态稳态荧光光谱仪的技术发展,爱丁堡仪器的搭建化模块设计,使用户的个性化要求得以满足(从光源、探测器到样品引入方式,显微镜等附件耦合等)。此次报告中,Ian博士特别介绍了爱丁堡仪器的荧光光谱仪及瞬态吸收光谱仪在生物发光及生物探针领域的应用。关于天美:  天美(控股)有限公司(“天美(控股)”)从事表面科学、分析仪器、生命科学 设备及实验室仪器的设计、开发和制造及分销 为科研、教育、检测及生产提供完整可靠的解决方案。继2004年於新加坡SGX主板上市后,2011年12月 21日天美(控股)又在香港联交所主板上市(香港股票代码1298),成为中国分析仪器行业第一家在国际主要市场主板上市的公司。近年来天美(控股)积极 拓展国际市场,先后在新加坡、印度、澳门、印尼、泰国、越南、美国、英国、法国、德国、瑞士等多个国家设立分支机构。公司亦先后收购了法国 Froilabo公司、瑞士Precisa公司、美国IXRF公司、英国 Edinburgh Instruments公司等多家海外知名生产企业和布鲁克公司Scion气相和气质产品生产线,加强了公司产品的多样化。  更多详情欢迎访问天美(中国)官方网站:http://www.techcomp.cn
  • 多组分检测:让煤气分析再简单一点
    煤的气化是我国煤化工工业的重要组成部分,特别是在石油资源日益紧张的条件下显得更加重要。煤气成分的检测分析是气化炉优化控制的前提,也是煤化工行业其他工序的重要参数。此外,高炉、转炉,焦炉以及玻璃,陶瓷等工业领域也经常需要进行煤气成分的检测。本文将详细介绍一种采用新型的电调制多组分红外气体分析方法,配合最新发展的MEMS 技术热导 TCD 气体传感器以及长寿命电化学 O2、H2S传感器开发的集成化多组分煤气分析仪Gasboard-3100的技术应用。希望对你从事煤气成分检测有所裨益。1红外线多组分气体分析上图为 ndir 红外气体分析原理图:以 CO2分析为例,红外光源发射出1-20um的红外光,通过一定长度的气室吸收后,经过一个4.26μm 波长的窄带滤光片后,由红外传感器监测透过4.26um 波长红外光的强度,以此表示 CO2气体的浓度,如果在探测器端放置一种具备四元的探测器,并配备四种不同波长的滤光片,如CO2、CO、CH4以及参考的滤光片,就可在一台仪器内完成对煤气成分中 CO2、CO、CH4的同时测量。煤气分析仪Gasboard-3100红外测量部分技术在一体化的四元探测器上安装有四个不同的滤光片(CO2、CO、CH4、参考),可实现对三种气体的同时测量(如下图)。 滤光片一体化四元红外探测器2MEMS 技术热导 tcd分析目前国内H2分析大都采用双铂丝热敏元件制成的热导元件,体积大精度低,传感器的死区(dead space)大。煤气分析仪Gasboard-3100采用了国际最新发展的基于MEMS技术的TCD气体传感器,只需要加上合适的电压就可以输出一个与浓度对应的毫伏级信号。3电化学氧气、硫化氢分析在煤气成分分析中,O2是一个安全参数,有些时候H2S 也是一个重要参数。煤气分析仪Gasboard-3100采用了一种长寿命(6年)的电化学 O2传感器和H2S 传感器,该传感器实际上是一种微型电流发生器,配合高精度的前置放大电路,直接输出与浓度对应的电压进入仪器测控系统。4多组分煤气分析仪特点煤气分析仪Gasboard-3100包括用于CO、CO2、CH4的 NDIR 红外气体探测器,测量 H2的TCD热到探测器,O2、H2S 探测器;ADUC842测控系统及软件; ICD、键盘、打印机、气泵、以及报警等外部装置。电调制红外光源传统的红外气体分析仪采用连续红外热辐射型光源,如镍锘丝、硅碳棒等红外加热元件,其发出红外光的波长在2~15μm之间,由于其热容量大,通常采用切光片对光源进行调制。因此需要一个同步电机带动切光片旋转,其缺点在于存在机械转动。抗振性差,攻耗大,不适合于便携设备。其次为保证调制的频率,还需要严格同步的电机以及驱动电路,使得系统复杂化,成本也大大增加。煤气分析仪Gasboard-3100采用了国际上最新研制的一种类金刚石镀膜红外光源。该光源采用导电不定型碳(CAC)多层镀膜技术,热容量很低,因此升降温速度很快,其调制频率最高可以达到200HZ,新型电调制光源的使用,使得红外气体分析技术在仪器体积、成本、性能等方面都有实质性的提高。气体干扰校正从原理上讲,CO,CO2,CH4之间由于采用了特征波长,彼此测量间没有相互干扰,但是由于受当前滤光片生产工艺的限制,滤光片具有一定的带宽,CO 与CO2,以及 CO2与参考通道之间具有一定的干扰,因此成分之间具有一定的干扰,如果不加以校准,测量的误差将达到10% 以上,很难达到工业应用的要求,如按照单一标准气体 CO2标定后,如果通入不含CO2的70%的 CO进入仪器,CO2读数将达到7%左右。为了消除红外分析气体之间的相互干扰,煤气分析仪Gasboard-3100设置了10点标定程序,采用计算机算法得到了气体干扰校正方法,通过该方法的使用,可使CO、CO2、CH4的精度达到2%以上。研究表明,采用以往单一组分红外气体分析仪组成的煤气分析系统,如果直接采用测量读数,将可能得到不准确的测量结果。同时,煤气成分中的CO、CH4、N2、O2对 H2的测量准确性影响不大,主要是CO2的影响。通过大量实践证明,CO2对H2的影响是线性的,每1%含量的CO2将降低 H2含量为0.08%, 如果没有 CO2数据的校准,当CO2含量达到40%,则H2的误差将超过3%。这也充分说明,要想得到准确的煤气成分分析结果,各组分必须同时测量。测量流量控制虽然红外以及电化学气体分析在一定程度上受测量流量影响较少,但是对于 TCD 热导H2分析来说,气体流量的稳定直接关系到 H2的测量精度。为了保证测量流量的稳定,煤气分析仪Gasboard-3100采用了微型的柱塞气泵,将测量气体压缩到0.2mPa, 通过气体稳压和稳流阀后进入气体分析仪,这样可以将整个气体的测量流量维持在1L/min。流量的稳定在一定程度上,也提高了红外以及电化学气体测量的精度和稳定性。通过以上技术的采用,多组分煤气分析仪可以实现以下组分和精度的测量(表1),并已经应用在包括高炉、转炉、煤气发生炉等工业现场,取得了良好的成绩。表1:多组分煤气分析仪技术参数结论(1)通过采用新型电调制红外光源,省却了以往红外气体分析仪器复杂和昂贵的电机调制系统,大大降低了系统成本和功耗。实现了CO、CO2、CH4的同时测量。(2)通过采用MEMS 技术的 TCD 热导,以及长寿命的 O2、H2S 电化学气体传感器与红外气体测量的组分,实现了煤气多组分的同时在线测量。(3)红外测量组分间由于受滤光片带宽的限制,存在一定的相互干扰,通过计算机校正算法可以将组分的测量精度提高到2%以上,这也说明,以往单一组分的红外气体分析仪直接用于煤气分析,很可能造成测量数据不准确。(4)TCD 热导 H2分析必须进行 CO2气体的校准,否则将可能造成超过3%的误差。因此如果仅仅采用单一H2分析仪而没有其他气体气体的校准,以往组合式的煤气成分监测系统很可能得不到准确的测量数据。
  • 多组分时空分析:走进单细胞的“社会”
    p style=" text-indent: 2em " 1952年,美国细胞生物学家威尔逊曾提出,“一切生命的关键问题都要到细胞中去寻找答案。”纵观近50年来荣获诺贝尔奖生理学或医学奖和化学奖的重大突破,70多个都与细胞生物学密切相关。 /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " img title=" 20197282317511500.jpg" style=" max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 20197282317511500.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/8e8f4b00-dde2-40b2-8c13-4213c687f8ec.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span id=" _baidu_bookmark_start_182" style=" line-height: 0px display: none " ? /span 研究团队进行相关实验 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " 图片来源于网络 /p p style=" text-indent: 2em " 作为研究细胞生命活动规律的科学,细胞生物学在科学家的显微镜下经历了近180年的历史,但细胞对人类来说依然是“黑箱”一般的存在。如今,研究人员正在尽力通过对单个细胞进行研究来阐明细胞的“天性”。 /p p style=" text-indent: 2em " 自2014年起,在国家自然科学基金重大项目“单细胞多组分时空分析”支持下,中国科学家在有关单细胞生物学的重大科学问题上取得了一系列进展。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 没有两个细胞是完全相同的 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 如果把细胞环境比作一个社会,每个细胞就是一个独立的人。 /p p style=" text-indent: 2em " 在对人类社会的研究中,不仅个体的特征和行为值得关注,研究所处环境中个体之间相互协调或对抗作用等关系以及群体所产生的集体行为,也相当重要。细胞研究亦是如此。 /p p style=" text-indent: 2em " 多年来,通过对细胞的研究,科学家已经对生命体的生长发育、遗传变异、认知与行为、进化与适应性等若干生命科学问题有了较为清晰的认识。不过,在清华大学副教授陆跃翔看来,这些还远远不够。 /p p style=" text-indent: 2em " “在之前的研究中,科学家探索出细胞新陈代谢、生命运动过程中的各种表征方法,如蛋白表达分析、基因转录检测(反转录PCR)等,这些方法更多的是在大样本的细胞中进行观察与测量后,得到一个平均结果。”陆跃翔解释到。 /p p style=" text-indent: 2em " 然而,没有两个细胞是完全相同的。这些平均结果掩盖了细胞之间微小的差异,这些差异可能在某些关键生命过程如细胞分化、肿瘤的发展过程中起着决定性作用。 /p p style=" text-indent: 2em " 为了获取细胞生理状态和过程中更准确、更全面的信息,科研人员将目光瞄准单个细胞。 /p p style=" text-indent: 2em " “单细胞内部的生命活动,可以被认为是生物活性分子之间复杂的化学反应的结果,正是这些分子的时空分布、结构、功能及其相互作用方式,决定了细胞增殖、分化、凋亡以及重大疾病发生、发展、迁移等过程。”陆跃翔分析道。 /p p style=" text-indent: 2em " 但是想要研究这些生物活性分子形成的精密复杂的相互作用和调控网络并非易事。它不仅要求科学家了解其化学成分,更要理解它们之间相互作用的复杂过程,以及在细胞内部细胞器中特定位置的作用区域和时空变化。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 2014年,国家自然科学基金委员会发布重大项目“单细胞多组分时空分析”申请指南, /strong 清华大学化学系教授张新荣组织的研究团队的申请获批。他们凝练出 strong 荧光探针制备与合成、新型时空分辨成像方法以及在细胞内生物分子相互作用 /strong 研究等关键科学问题。 /p p style=" text-indent: 2em " “我们希望发展建立适于单细胞中多种生物活性分子时空分辨的荧光分析新方法,驱动生命科学和基础与临床医学研究进步。”谈及科学目标,张新荣如是说。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 新技术带你深入了解“社会” /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 如何实现这一目标?在张新荣看来,这需要从单细胞中多组分分子的时空信息获取方法出发。为此,项目组将其分为“荧光探针制备与合成”“新型时空分辨成像方法”以及“细胞内生物分子相互作用”三大方向进行攻关。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 要了解细胞这个独特的“社会”,首先需要的是一台可以钻进细胞内部获取关键分子信息的“放大镜”。因此,荧光探针制备与合成至关重要。 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 针对单细胞中极低含量分子检测问题,山东师范大学教授唐波课题组综合运用共轭聚合物信号放大、无光源激发、光谱红移、核酸杂交链式放大等技术,构建了若干超灵敏的分子与纳米荧光探针,实现了细胞及活体中某些活性分子浓度皮摩尔水平的原位、动态检测。 /p p style=" text-indent: 2em " 同时,细胞中生理过程的发生和发展往往不是一类分子的孤立事件,涉及到多种分子的参与。因此课题组还开发了一系列的两组分、三组分和四组分同时检测的荧光探针,并设计了多模态探针来获取更丰富的成像信息。 /p p style=" text-indent: 2em " “本项目的一个重要特色工作是时任中国科学院上海应用物理研究所研究员樊春海课题组基于框架核酸构建的多组分分析探针和成像方法。”张新荣介绍,框架核酸是一类人工设计的结构核酸,具有尺寸精确、结构精确、修饰精确的特点,通过精确的化学修饰,可以将多种小分子及大分子探针负载到框架核酸上,实现多组分探针的可控构建。 /p p style=" text-indent: 2em " 不过,实现探针在亚细胞区域内对胞内生物活性分子的精确定位和实时检测可并不那么容易。 /p p style=" text-indent: 2em " “细胞核内分子密度大且背景荧光特别高,导致人们对单分子的观察非常困难。传统光学显微成像分辨率,不足以解析染色体DNA的构造。”陆跃翔告诉记者,尤其在超高空间分辨率的前提下,要实现持续的动态观察,对荧光探针和成像方法都提出了更大的挑战。 /p p style=" text-indent: 2em " 在活细胞超分辨成像方面,北京大学生物动态光学成像中心研究员孙育杰课题组研发了高性能探针Gmars-Q,使其在光照时进入暗态,从而延长成像时长,比已有最好探针的活细胞超分辨成像时间长一个数量级,这种超高分辨成像技术实现了纳米尺度的活细胞核内动态观测。 /p p style=" text-indent: 2em " “Gmars-Q的独特机制打开了基于蛋白结构和动力学优化荧光蛋白的设计策略。”德国卡尔斯鲁厄理工学院教授Gerd Ulrich Nienhaus曾对此给予高度评价。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 在现代分析化学的发展中,大科学装置的应用也越来越受到科学家的重视。 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 依托中国科学院高能物理研究所和中国科学院上海应用物理研究所的两台 strong 同步辐射光源, /strong 樊春海课题组和中国科学院高能物理研究所研究员高学云课题组开展了 strong 同步辐射X射线细胞成像方法 /strong 的研究。 /p p style=" text-indent: 2em " 实验团队通过搭建X射线全场三维成像平台,合成了一系列X射线成像探针,发展了细胞成像算法,实现了单细胞的X射线三维成像。为了应对单一技术无法在高分辨率下同时实现细胞的结构与功能定位的挑战,课题组又发展了X射线与超分辨荧光联用技术,实现了在纳米分辨下的细胞结构与功能融合成像的突破。 /p p style=" text-indent: 2em " 已有研究发现DNA不仅有序列信息,还有三维结构信息。基于此,北京大学教授、中国科学院外籍院士谢晓亮课题组通过对sgRNA改造,开发了一种全新的活细胞染色质DNA的多色、稳定标记系统,实现对活细胞内基因位点的长时间连续观察追踪。 /p p style=" text-indent: 2em " 2018年,该重大项目迎来一项重磅突破。谢晓亮课题组在《科学》上发表文章,介绍他们在单细胞水平研究双倍体哺乳动物细胞的基因组结构研究方面取得的成果。利用新发展的Dip-C技术,项目组构建了人源双倍体细胞的具有高空间分辨率的单细胞基因组三维结构。 /p p style=" text-indent: 2em " “这种结构分型对研究细胞功能有着至关重要的作用,也为唐氏综合症等染色体非整倍体疾病提供了研究和干预手段。”谢晓亮说。 /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 让基础研究走出实验室 /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " 对于细胞“社会”的深层解析,不仅为了阐明各种生命现象与本质,科学家更是希望据此对这些现象和规律加以控制和利用,以达到造福人类的目的。在该重大项目支持下,诸多研究展现出了良好的社会应用前景。 /p p style=" text-indent: 2em " “许多疾病的研究和治疗最终都必须回归细胞水平。”在张新荣看来,一系列单细胞多组分时空分析技术能够有效加深人们对生命现象的本质理解,也有助于了解疾病机理,进而促进生物医药科学和相关产业的发展。 /p p style=" text-indent: 2em " strong “项目研发的诊疗一体化功能纳米探针,为相关重大疾病成因、诊断提供表征手段和依据,对疾病的早期预警以及提高疾病治愈率有着重要意义。 /strong ”张新荣讲道,部分创制的探针已经进行了市场转化,基于探针建立的荧光成像技术也成为国家重大新药创制课题中药效评价的关键技术之一。 /p p style=" text-indent: 2em " 例如,唐波课题组研究的“超高灵敏度—可逆探针”能够在活体水平上示踪炎症发生发展过程中超氧阴离子的浓度水平及动态变化过程,缩短了药物临床试验周期,提高了药物筛选效能。为即将进入临床Ⅱ、Ⅲ期的鼻敏胶囊、咳敏胶囊、结肠炎栓3个中药新品种的作用靶点、药效评价研究提供了技术支撑。 /p p style=" text-indent: 2em " 而基于同步辐射装置的X射线细胞显微成像技术,分辨率很容易达到数十纳米,可以在大视场下实现完整细胞的纳米分辨无损成像,与荧光显微装置相比具有巨大优势,在细胞显微成像方面也展现出了巨大的应用前景。 /p p style=" text-indent: 2em " 然而,对于人类来说,走进细胞“社会”是一个任重而道远的过程。还有无数未知的奥秘等着科学家去探索。 /p p style=" text-indent: 2em " 张新荣表示,该重大项目成果为下一步融合多种分析方法、发展全器官跨尺度高灵敏三维成像提供了基础。 /p p style=" text-indent: 2em " “通过研发同步辐射X射线相衬—电镜融合成像,有可能在全脑三维微米精度地图引导下选取局部特征区域进行纳米精度的结构解析,大幅降低高精度神经网络解析的盲目性。在特定位点,也可利用荧光分子成像和质谱分子解析,进一步作功能研究。”项目组成员表示,在有关“社会”的探索与发现之旅上,中国科学家一直砥砺前行。 /p
  • 全球蛋白质组学千亿美元市场 中国创新企业能分羹几何
    蛋白质是经过基因表达之后的产物,是生命活动的直接执行者和调控者。蛋白质分子是应用最广泛的一类靶标物质,其中,超过95%的药物靶标,超过55%的临床诊断指标是蛋白质分子。  国家《“十四五”生物经济发展规划》将蛋白质组作为生物经济的重要领域之一,提出发展蛋白质组学技术和检测技术,加快推进生物科技创新和产业化应用,打造国家生物技术战略科技力量,提高重大疾病的诊断和治疗水平。  “蛋白质组学是研究大规模水平上蛋白质的序列结构和功能的系统生物学科,其组成随着生命活动、疾病发生在不断变化。蛋白质组是后基因组时代解读生命本质的重要译码。”近日,青莲百奥CEO李京丽在接受记者采访时介绍称。  弗若斯特沙利文数据预计,当前全球蛋白质组整体市场接近千亿美元,在产业链上游赛默飞等跨国企业质谱仪和试剂供应商为蛋白组学研究提供基础仪器和试剂。2022年以来,海外蛋白质组学的企业陆续在纳斯达克上市,国内蛋白质组的市场热度也一直不断攀升。而目前中国创新企业又能分羹几何?  市场潜力巨大  1994年,Marc Wilkins博士等人提出了“proteome”(蛋白质组)这个术语,将蛋白质组定义为“基因组计划”的延伸。在21世纪初,人类蛋白质组研究在全球开启。2014年,两个独立的国际研究小组分别在《自然》杂志上公布了人类蛋白质组的第一张草图。  在我国,基因组研究发展步伐跟随国际,但在蛋白质组学研究领域,国内研究水平与国际比肩。就在2023年,由中国科学院院士贺福初牵头领衔发起并主导的人体蛋白质组导航国际大科学计划(Proteomic Navigator of the Human Body,简称π-HuB计划),全球科学家通力协作,绘制人类全生命周期图谱,解读人体蛋白质组构成原理与变化规律,实现蛋白质组学驱动的医学范式,共创智慧医学。  据了解,蛋白质组学产业链上游主要包括质谱仪和试剂供应商,如赛默飞、布鲁克、CST等,为蛋白组学研究提供基础仪器和试剂;中游主要包括蛋白组学技术服务的提供商,如景杰生物、中科新生命等,中游企业利用自身的创新技术和平台,为客户提供蛋白质鉴定、定量、修饰、互作等分析服务;下游主要包括蛋白组学技术服务的用户,如高校、科研院所、医院、生物医药企业等,它们通过采购蛋白组学技术服务,进一步从事基础研究、疾病研究、药物研发等活动。  根据弗若斯特沙利文数据预计,我国蛋白质组学市场规模,以31.3%的复合年增长率持续扩大。  不过,李京丽也指出,在上游层面,中国与海外差距较大,主要核心技术如高分辨质谱等,被国外头部企业引领。不过在中下游,国内实力与海外市场差距较小,国内的蛋白质组市场需求也在快速攀升。  值得注意的是,在精准医疗的应用层面蛋白质组具有较大增量,李京丽向记者进一步介绍称,在临床诊断、疾病预测和治疗监测等方面发挥重要作用。通过蛋白组学技术将疾病血液、组织等样品进行数字化,然后采用蛋白质定量、翻译后修饰、蛋白相互作用等数据分析找到关键特征分子,再进行系统研究,找到作为诊断标志物或药物治疗靶点。  另据了解,蛋白质组学技术可以伴随患者全生命周期的健康管理和用药指导。比如,在疾病发生发展过程中,初次确诊,是否复发、用药是否获益、是否耐药等场景的诊断应用。  此外,李京丽指出,相比人的2万个静态基因,人的蛋白质水平是动态的100+万种蛋白变体,蛋白质组维度更精细,基于蛋白质的临床检测还会逐渐增多,无论从存量还是未来增量而言,蛋白质组都有巨大的发展空间。  基于蛋白组学的广泛应用及发展空间,国家政策层面积极支持,资本层面也看好其发展前景。如《“十四五”生物经济发展规划》将蛋白质组作为生物经济的重要领域之一,提出发展蛋白质组学技术和检测技术,加快推进生物科技创新和产业化应用,加快生物技术向多领域广泛融合赋能,加快培育蛋白领域新技术、新产业(300832)、新业态、新模式。  与此同时,近年来也有不少资本向蛋白组学领域倾斜。德联资本在不久前就投资了青莲百奥。德联资本相关负责人向记者分析称,相比于基因组,在蛋白质组领域,中国科学家有更强的话语权,且市场增速较快。同时,蛋白质组与人的健康或疾病状况的关联更直接,其在科研端还有众多未被发现的领域,科学价值很高,可以为科研端市场带来持续不断的增长。2023年,由贺福初院士牵头主导的人类蛋白组导航计划将持续30年,该计划每年可为科研市场带来数亿元的额外经费投入。  “实际上,科研端大量投入的背后,是希望将蛋白质组数据转化为新药研发的靶点或诊断标志物,临床转化是科研投入背后的长期目标,这仍然需要时间,但目的十分明确。当科研发展到一定阶段,如发现一些新的、有效的标志物,谁能将其快速实现商业化,谁就能得到市场的机会。”上述德联资本负责人指出。  填补国内市场空缺  随着精准医学和转化医学的快速发展,越来越多新发现蛋白质生物标志物的检测工作,将为蛋白质组分析带来巨大的市场需求。李京丽指出,我国在蛋白组学领域,急需标准化流程,需要解决相关问题。  据了解,针对国内蛋白质组市场现存的空缺需求,青莲百奥提供针对血液和微量组织样本的多种纳米材料富集试剂盒、蛋白样本前处理工作站、AI生信分析算法等产品,其产品组合的多样性和独特性国内独有。  作为一家创新型的服务平台,青莲百奥属于产业链的中游,提供创新性的解决方案,辐射上下游两端,针对上游提供科学工具产品,下游向临床端及科研端提供服务和产品。  青莲百奥是国内一家专注于蛋白质组学检测的创新性平台型CRO企业,成立于2013年,也是国内较早研究蛋白质组学研究的团队,几名核心创始人参与过人类蛋白质组计划及中国人类蛋白质组计划,从蛋白的功能机制研究,到药物靶点的发现,再到疾病诊断的突破,从实验室到产业化,从研发端到商业化落地,团队在蛋白质组学发展的20年间,是见证者也是实施者。  目前,青莲百奥主要面向医院科研和药企研发,临床需求是其首要解决的客户需求,同时,也率先与LDT头部医院达成战略合作,形成产学研闭环。据了解,青莲百奥核心技术优势在于临床需求的解决方案,对样品的高深度、标准化通量产出,加之数据质控和后期AI算法的优势,使得多年的行业积累,其业务发展已获得良好契机。  “在与临床端合作时,我们首先会确定临床需求,再通过创新性的蛋白组学技术,将临床样本数字化,产出数据矩阵,通过大模型算法找到可能引起疾病发生变化的关键蛋白。之后,将蛋白指标作为诊断或治疗特征,实现蛋白质组学驱动的医学范式转变。”李京丽进一步介绍。  目前,青莲百奥已与多家三甲医院展开合作,包括携手协和医院完成国内首篇空间蛋白质组学研究,探讨病毒感染疾病的机制问题;联合深圳市人民医院,利用热蛋白质组学新技术,发现肺部感染治疗的新抗菌药物;助力北京大学第三医院合作妇产项目,运用独有的纳米材料筛选血浆潜在标志物;此外,青莲百奥更与中国人民解放军总医院进行了多种罕见病的相关合作,开发新的诊断标志物。  2022年以来,海外蛋白质组学的企业陆续在纳斯达克上市,国内蛋白质组的市场热度也一直不断攀升。据记者了解,青莲百奥2023年实现了其独特产品的持续放量,获得商业认可并已实现盈利,也于2023年完成了数千万元的首轮融资。所募集资金将用于“一站式蛋白组学平台”升级建设,加速蛋白质诊疗标志物发现及临床转化。  实际上,蛋白质组在结构、组成、变体数量上更加复杂多样,且蛋白质无法通过技术手段实现扩增,因此蛋白质组检测难度更高,挑战性更大。此外,在临床应用端,临床体液样本往往存在样本量小、通量高、一致性及可溯性要求高的特点,传统蛋白质组检测难以应对其低丰度、高深度、高通量的分析需求,因此亟需新一代的蛋白质组学平台,加速蛋白质组学检测在临床端的应用推广。  企业档案:北京青莲百奥生物科技有限公司是一家专注于蛋白质组学检测的创新性平台型CRO企业,以临床需求为导向、以源头创新为核心驱动力,为蛋白质诊、疗标志物的临床转化提供一站式的完整解决方案。拥有蛋白样本的独创性纳米磁珠富集技术、全流程前处理智能机器人及全自动大数据分析系统。公司聚焦于血液、外泌体、组织切片、单细胞等样品,攻克微量检测限、高深度覆盖、定量准确性、方法标准化、算法智能化等蛋白质检测关键技术环节,全力打造新一代蛋白质组学平台。
  • 四厂家瓜分广州市大气环境监测1.11亿项目
    近日,广州市大气环境预警防控网络建设项目中标结果全部公布,四个厂家总中标金额11125.73万元。《生态环境监测规划纲要 (2020-2035年)》指出,目前我国生态环境监测对污染防治攻坚战精细化支撑不足。现有监测网络的覆盖范围、指标项目等尚不能完全满足生态环境质量评估、考核、预警的需求,大数据平台建设和污染溯源解析等监测数据深度应用水平有待提升。未来,需要“完善全国大气颗粒物化学组分监测网和大气光化学评估监测网,为不同尺度大气污染成因分析、重污染过程诊断、污染防治及政策措施成效评估提供科学支持。其中,颗粒物组分监测覆盖全部PM2.5超标城市,重点区域辅助增加地基雷达监测和移动监测。光化学评估监测覆盖全部地级及以上城市,统一开展非甲烷总烃监测,重点区域、臭氧超标城市及重点园区按要求开展VOCs组分监测。”此次广州市大气环境预警防控网络建设项目,采购的仪器是为了建设广州市空气组分监测网,加强完善臭氧前体物和 PM2.5成分在线监测能力及污染物溯源能力。可以说是,上述政策的具体实施案例。因此,此次项目采购对未来我国其他城市的大气颗粒物化学组分监测网和大气光化学评估监测网的建设具有很高的借鉴意义。仪器信息网专门整理了此次采购的仪器全清单。序号所属监测网类型仪器名称仪器数量1臭氧及其前体物监测网HCHO(甲醛)在线监测仪12太阳总辐射在线监测仪23能见度在线监测仪14臭氧激光雷达25风廓线雷达36温湿廓线雷达37VOCs 在线监测仪(含配套辅件) 108全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪29PANs 在线监测仪1210光解速率在线监测仪311PM2.5组分监测网NH3在线监测仪312HONO在线监测仪313边界层大气成分二维高光谱扫描与分析仪514在线离子色谱315黑炭在线仪116大气重金属在线监测仪317高性能单颗粒气溶胶质谱仪418OCEC在线仪219监测车环境空气六参数在线监测仪120在线预浓缩气相-质谱联用仪121气象参数在线仪1其中红色字体仪器是被列为此次采购“核心产品”的仪器。从上表可以看出,臭氧及其前体物监测、PM2.5组分监测所需的仪器种类还是很多的。经过近一个月的招标采购,此项目最终招标结果如下:此项目共分为三个子项目七个包组,其中最大赢家是广州禾信仪器股份有限公司,总中标三个包组,合计金额5942.05万元;其次为河北先河环保科技股份有限公司,中标两个包组,合计金额2638.68万元。具体情况如下:包组采购仪器中标厂商中标金额项目一包组一HCHO(甲醛)在线监测仪等设备一批广州伊创科技股份有限公司947万项目一包组二臭氧激光雷达等设备一批广州鋆达科技有限公司1598万项目一包组三VOCs在线监测仪等设备一批广州禾信仪器股份有限公司1415.3万项目二包组一臭氧及其前体物监测网、PM2.5组分监测网等广州禾信仪器股份有限公司2470.45万项目二包组二监测车与常规仪器河北先河环保科技股份有限公司879.5万项目三包组一VOCs在线监测仪(含配套辅件)、PANs在线监测仪、光解速率在线监测仪、在线离子色谱、OCEC在线仪、大气重金属在线监测仪、高性能单颗粒气溶胶质谱仪广州禾信仪器股份有限公司2056.3万项目三包组二VOCs在线监测仪(含配套辅件)、PANs在线监测仪、光解速率在线监测仪、在线离子色谱、OCEC在线仪、大气重金属在线监测仪、高性能单颗粒气溶胶质谱仪河北先河环保科技股份有限公司1759.18万
  • 解决方案 | 全二维气质联用仪鉴别白酒风味组分
    背景介绍白酒是我国历史悠久的传统蒸馏酒,目前主要有以酱香型、清香型、浓香型、米香型四种香型为主的十二大香型白酒。由于原料及生产工艺的差异,不同香型白酒有着不同的风味组分特征,构成了白酒丰富多彩的风味特色。因此,白酒中的特征风味化合物分析已成为当今研究者的关注重点。方案简介随着科技的发展,白酒风味物质的分析方法逐渐由传统化学方法引向高端仪器分析。为了更好地支持白酒风味物质分析,禾信仪器秉承“做中国人的质谱仪器”发展理念,与中国食品发酵工业研究院标准和数字化研究发展部合作开展基于全二维气质联用仪(GGT 0620)等国际领先的白酒分析技术,推出白酒风味组分分析检测解决方案。方案以全二维气质联用仪(GGT 0620)为核心设备,搭载全自动智能进样平台、全新半导体制冷固态热调制器和海量化合物数据分析软件,开展白酒中风味物质的高通量定性鉴定、定量分析,将现代高新技术融合进庞大复杂的白酒风味成分体系研究中,逐渐揭开不同香型白酒所含风味物质的神秘面纱,从而科学地引导中国白酒行业的快速发展。全二维气质联用仪(GGT 0620)产品图片应用案例 01某浓香型白酒风味成分分析仪器配置参数部分测试结果风味成分定性分析下图是该浓香型白酒样品的全二维色谱图,通过自动峰检测,共检测到1864种挥发性有机物成分,化合物组成非常丰富,且不同种类的化合物(酯类、醇类、有机酸类)在全二维色谱图呈现规律性分布。某浓香型白酒样品的全二维色谱图风味化合物组成分析通过海量化合物数据分析软件(MDT)可以实现一键自动分析,一键完成数据自动分类及统计,确定该浓香型白酒中烷烃、烯烃、芳烃、酯类、醛类等类别化合物占比和主要风味成分,具体数据见下表。某浓香型白酒样品的各类化合物数量及占比表不同年份酒差异性分析通过对该浓香型白酒的不同年份酒统计分析,较好地实现了对三个储存年限的年份酒的鉴别。下图中绿色Y3代表储存3年,蓝色Y6代表储存6年,红色Y9代表储存9年,通过图示可以看出,Y3与Y6、Y9不同年份酒能达到很好区分。不同年份某浓香型白酒样品的聚类分析图酒越陈越香,白酒储存年限越长,陈味越突出,入口感觉越细腻。通过GGT 0620可以对不同存储年限的酒风味物质进行鉴别,有助于各大白酒厂商筛选出口感较好的陈年老酒。实验结论使用 GGT 0620 结合海量化合物数据分析软件对某浓香型白酒样品进行非靶向分析,共测得1864多种挥发性有机物成分。与此同时,有效完成了对该白酒主要风味成分的类别和占比分析,并对不同年份酒开展了准确鉴别分析,为浓香型白酒风味物质的研究和不同年份酒的鉴定提供了一种准确有效的分析方法。 02某清香型白酒挥发性成分分析仪器配置参数部分测试结果风味成分定性分析下图是九类清香型白酒样品的全二维色谱图,每类样品检测出400-700种挥发性有机物,总计检出1600多种挥发性有机物成分,其中以 2-3#样品中检测到的化合物种类最多,达到 609 种,化合物组成非常丰富。9个某清香型白酒样品的全二维色谱图风味化合物组成分析通过MDT数据处理软件对检测到的化合物组成进行统计分析,结果如下图,九类白酒样品中含量最高的化合物种类均是以癸酸乙酯、辛酸乙酯、月桂酸乙酯、己酸乙酯酯等为主的酯类化合物,相对含量都在50%以上。酮类、醇类、烯烃类及酸类化合物含量略低一些。某清香型白酒样品的各类化合物数量及占比表主成分物质分析PCA是常用的无监督统计方法,用于降低大数据集的维数,以揭示样本间的差异,它对复杂数据集能提供直观解释,并从中揭示出数据集中观测数据的分组、趋势以及离群。采用PCA方法对九类清香型白酒样品采集数据进行差异化分析,并经MDT软件分析处理后得到832个变量,按类别区别划分为九组进行PCA分析,得分图如下图所示。9个某清香型白酒样品的全二维色谱图实验结论使用 GGT 0620 结合化学计量学方法对九个清香型白酒样品进行非靶向分析,共测得 1600 多种挥发性有机物成分。Canvas 软件、MDT 软件可以联合处理和挖掘全二维气质联用数据,找出差异/相似化合物,最后通过商业化多元数据分析软件得到样品间的聚类关系,为区分不同类别的清香型白酒提供了一种快速、可靠的分析思路。 03某白酒样品中的氨基甲酸乙酯(EC)测定分析仪器配置参数部分测试结果某白酒样品中的风味成分定性分析下图是某白酒样品的全二维色谱图,通过自动峰检测,成功分离了上千种挥发性化合物,在选择离子模式下有助于从这个庞大的数据中找到目标物EC,并且白酒基质对目标物没有任何的影响。△ EC 和 D5-EC在白酒基质中二维色谱图△ EC 和 D5-EC在选择离子模式(M/Z 62,64)二维色谱图某白酒样品中的EC定量曲线分析按照实验方法依次从低浓度到高浓度对标准白酒样品溶液进行分析,在10-500μg/L的范围内,线性相关系数达到0.998,可以满足国标方法GB 5009.223-2014的要求。EC测定的标准曲线实验结论禾信仪器GGT 0620是分析白酒中EC的有力工具,分析过程不需要繁琐的人工操作以及衍生试剂和有毒有害试剂的消耗,同时可保留丰富的样品挥发性物质
  • “全组分痕量重金属分析仪器开发和应用”通过验收
    p   2017年4月25日,环境保护部科技标准司在浙江杭州召开了国家重大科学仪器设备开发专项“基于质谱技术的全组分痕量重金属分析仪器开发和应用示范”项目验收会议。 /p p   该项目由中国环境监测总站牵头,以聚光科技(杭州)股份有限公司、浙江省地质矿产研究所、清华大学、复旦大学、中国地质大学(武汉)、中国食品发酵工业研究院、中国人民解放军总参特种污染环境监测站、河南省环境监测中心站、湖北省环境监测中心站、大连市环境监测中心站、武汉市天虹仪表有限责任公司为研发单位,旨在研发出电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)的关键核心部件,实现ICP-MS产品的国产化,并应用于环保、地质、食品等行业,最终形成国产ICP-MS的产业化。 /p p   项目牵头单位和研发单位汇报了各任务组的完成情况及研究成果。省地矿所郑存江教授做了“岩石中稀土、稀有稀散元素含量及其赋存状态研究”任务的汇报。该任务以地质样品中稀土、稀有稀散元素含量及其赋存状态研究为目标,在聚光科技(杭州)股份有限公司研制的国产ICP-MS仪器上,进行了质谱干扰和校正方法试验和验证,为仪器研发过程的参数优化提出了改进意见,得到了仪器研发单位的采用。选择不同类型的沉积物和土壤国家一级标准物质,在相同的前处理条件下,分别在进口仪器和国产仪器上进行检测,对测定的15个稀土元素和8个稀有元素的准确度和精密度按照相关行业质量规范进行了评价,为国产ICP-MS在地矿行业的应用研制出相关标准。通过任务的实施,已申请发明专利1项,获实用新型专利1项,发表科技论文9篇,起草标准文本6个,出站一名博士后,培养多名技术骨干,本专项任务通过验收。 /p p   专家组听取了项目牵头单位的项目汇报和各任务组汇报后,审阅了相关资料,进行了现场检查,经质询和讨论,认为项目突破了影响ICP-MS产品国产化的关键技术,开发了相应的关键核心部件,应用微等离子体产生、样品剥蚀等技术,成功实现了ICP-MS的国产化。项目研制的仪器设备在中国农科院环保所及各个合作单位开展了应用示范,在环境监测、地质矿产、食品安全等领域成功实现了国产ICP-MS的产业化。专家组认为项目总体目标和考核指标满足任务书的要求并经过第三方测试,全部完成项目任务,一致同意通过验收。 /p p   通过参与本项目任务的实施,浙江省地矿所研究的成果和标准方法使EXPEC7000ICP-MS满足测定复杂样品的要求,将促进地矿、环保和农业等领域采用国产ICP-MS的可能。同时,稀土、稀有稀散元素赋存状态测定方法的成果应用后,将极大地提高我国和世界范围内的资源利用水平。 /p
  • 材料基因研究仪器——高通量连续组分外延薄膜制备及原位局域电子态表征系统
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 材料对于推动生产力发展和社会进步起着举足轻重的作用。关键材料的研发周期更是直接决定了相关领域的发展进程。材料基因组技术的出现为快速构建精确的材料相图,缩短材料的研发周期带来了希望。 /p p   中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心技术部电子学仪器部郇庆/刘利团队一直致力于科研仪器装备的自主研发 超导国家重点实验室金魁/袁洁团队专注于基于高通量组合薄膜技术的新超导体探索和物理研究。两团队经多年合作成功研制并搭建了一台高通量连续组分外延薄膜制备及原位局域电子态表征系统。作为目前国际上最先进的第四代高通量实验设备,审稿人和项目验收专家组均给予了高度评价,认为该设备实现了研究应用和核心技术上的创新突破,解决了现有技术的诸多缺陷和不足,将成为材料基因研究的重要工具,并有望在推动多个领域的前沿研究中发挥重要作用。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/042ce1da-8ab9-46b9-8bb1-eb602327463f.jpg" title=" 组合激光分子束外延-扫描隧道显微镜联合系统:(a)三维设计图;(b) 实物照片.jpg" alt=" 组合激光分子束外延-扫描隧道显微镜联合系统:(a)三维设计图;(b) 实物照片.jpg" / /p p style=" text-align: center " 组合激光分子束外延-扫描隧道显微镜联合系统:(a)三维设计图;(b) 实物照片 /p p   该系统采用的关键技术为研发团队首次提出,核心部件均自主研发,具备多项独特优点: /p p   1)采用专利的旋转掩膜板设计,避免累积误差和往复运动的问题,大大提高了系统运行精度和稳定性 /p p   2)特殊设计的STM扫描头能够实现大范围XY移动(& gt 10 mm)和高精度定位(定位精度优于 1 μm) 3)完备的传递设计可实现样品、针尖、靶材的高效传递,并易于未来功能扩展。 /p p   该仪器研发历时4年多,设计版本多达50多个,并完成了全面的性能测试。他们利用自研系统制备了高质量的梯度厚度FeSe样品,得到可靠的超导转变温度随厚度的演变关系。在HOPG样品、金单晶样品、BSCCO样品以及原位生长FeSe样品表面均获得了高清原子分辨图像,并测量了BSCCO样品局域超导能隙扫描隧道谱。目前,该系统已用于研究高温超导机理问题和新型超导材料探索。 /p p   组合薄膜制备技术作为材料基因组核心技术之一经历了三个发展阶段,即共磁控溅射技术、阵列掩膜板技术和组合激光分子束外延技术。目前,组合薄膜生长往往采用往复平行位移掩膜板的方式,这样不可避免造成累积误差,直接影响到薄膜制备过程中组分控制的精度。此外线性掩膜板反复变向及加减速操作也会加速机械部分磨损,降低系统稳定性。另一方面,目前对组合薄膜高通量快速表征技术也存在不足,很多传统方法无法直接用于组合薄膜表征。以扫描隧道显微镜(STM)为例,其对样品表面清洁度具有很高的要求,通常需要原位解理或制备样品 此外,有限的样品移动范围和不具备精确定位功能限制了STM在组合薄膜表征上的应用:大多数商业化STM样品移动范围一般仅为数毫米且不具备定位功能。对于连续组分薄膜性质的研究来说,实际的测量位置与样品组分是一一对应的,失去了位置坐标就失去了组分的信息。因此,发展更加精确的高通量薄膜制备和原位表征手段十分必要,并对包括超导材料在内的多个前沿研究领域具有重要意义。 /p p    /p p br/ /p
  • 稀土元素四分组效应研究取得重要进展
    中科院广州地球化学研究所赵振华研究员及研究小组在对河北省张家口东坪特大型金矿中钾化-硅化碱性正长岩研究中,发现了一种新类型的稀土四分组效应—MW复合型,该研究成果已作为科学通报2010年第15期封面文章发表。   赵振华研究员是国际上最早发现和研究高分异花岗岩及水岩作用过程中稀土元素四分组效应的地球化学家之一。他发现的稀土四分组效应—MW复合型显示了M型和W型稀土四分组效应同时出现在同一类岩石(矿石)中。对该种岩石中磷灰石和锆石单颗粒矿物的稀土组成原位分析一致显示了熔体结晶(岩浆)及热液流体交代叠加作用,并可能至少有两期热液活动。它揭示了具有MW复合型稀土四分组效应的东坪特大型金矿形成过程中熔体-流体共存及富Cl, CO2和Si, K, Al, 高温、中低盐度热液流体交代作用的叠加。该新发现丰富了稀土四分组效应的类型和内容,并为探讨与碱性岩浆的金成矿作用提供了新资料。   稀土四分组效应(tetrad effect)是由于镧系元素4f电子层1/4, 1/2, 3/4, 至完全充满状态其化学性质的差异性变化造成的。即La-Ce-Pr-Nd, Pm-Sm-Eu-Gd, Gd-Tb-Dy-Ho 和Er-Tm-Yb-Lu化学性质分组,Nd/Pm, Gd, Ho/Er 为分界点,每4 个稀土元素为一组,各组在化学过程呈现出更相似的性质。在球粒陨石标准化图解中形成四组上凸或下凹的曲线,分别称为M型和W型四分组效应,它完全偏离了岩石中常见的线性分布规律。在已有研究中发现的高演化岩浆岩、水溶液和热液成因矿物中M型和W型稀土元素四分组效应均是分别单独存在的。
  • Science子刊| 多色免疫荧光标记联合转录组测序助力解析宫颈癌的单细胞分子特征
    宫颈癌是全世界女性第四大常见恶性肿瘤,每年可造成30多万人死亡。宫颈鳞癌(CESC)作为宫颈癌主要病理类型约占75%,通常经历由正常宫颈到宫颈上皮内瘤变再到CESC的发生和进展过程。然而,CESC进展过程中上皮和微环境细胞相互作用关系及其关键分子途径的发展尚不清楚。2023年1月27日,山东省肿瘤医院于金明院士、岳金波教授团队与解放军总医院第五医学中心刘兵研究员团队合作在Science Advances杂志上发表了题为Single-cell dissection of cellular and molecular features underlying human cervical squamous cell carcinoma initiation and progression的研究论文。为宫颈癌的诊疗提供了疾病诊断与预后的生物标志物和潜在的治疗靶点。为了阐明了宫颈上皮细胞的转录致瘤轨迹并揭示了 CESC 启动和进展中涉及的关键因素,文章作者对来自对四组13例不同病变阶段的宫颈组织(包括NC、CIN、早期CESC和晚期CESC)的起始和进展过程中,上皮细胞、巨噬细胞、NK和T细胞、内皮细胞、成纤维细胞的转录组变化及亚群特征进行了深入探索。该研究通过单细胞转录组测序,进行了单细胞RNA测序(scRNA-seq)构建了宫颈鳞癌发生和进展过程中的细胞和分子特征图谱,发现了大量肿瘤发生和进展相关的新的细胞亚群和分子。在此基础上,提出了针对“CESC生态系统“进行分析的必要性,尤其是考虑到免疫系统是作为一个动态的整体,简单对于单个细胞亚型的描述不足以展现更大的”全景“。围绕这个目标,在文章中通过大量的转录组数据,研究者发现几个细胞簇的相对丰度显示与较短的存活期显着相关:CCL20 +Mac、APOE+Mac、epi7、CD56+NK、TH17、耗尽的CD8 +T、PODXL+EC、TNFRSF9高Treg和 mCAF。相反,其他细胞簇的丰度与更长的存活率显着相关:pDC、CD16+NK、GZMK+CD8+T、ZNF683+CD8+T、CLEC9A+DC、epi8和肥大细胞。 实验部分除了转录组测序相关之外,作者使用TissueGnostics公司TissueFAXS Plus全景组织细胞定量分析系统获取图像。在长存活率相关的因素中,作者重点提出了CESC中的epi8的高相对丰度可以促进我们观察到的高水平T细胞浸润从而增强与肿瘤细胞的串扰。文中作者表示,尽管对 CESC 进行了大量的转录组分析,但这些方法无法提供对主要细胞参与者、它们的相互作用伙伴以及驱动疾病发生和发展的关键分子途径的高分辨率洞察,尤其是CAF,作为肿瘤微环境中的关键组成部分,其通过多种机制促进恶性生长和侵袭 ,而且空间 CESC 信息对于理解细胞簇的位置及其相互作用很重要,但在 scRNA-seq 分析的解离过程中存在丢失。多重免疫荧光标记与转录组测序为了揭示了 mCAF 和 vCAF 的两个主要亚群,作者选择使用TissueFAXS Cytometry技术了,通过多重免疫荧光标记验证了它们在人类 CESC 中的存在,发现 mCAF 表达高水平的与促肿瘤途径相关的基因(主要位于富含胶原蛋白的基质条纹内),以及细胞间相互作用分析表明,mCAF 可主要通过 NRG1/ERBB3途径促进 CESC 进展,该途径参与抗雄激素对前列腺癌的抗性,在之前的研究中尚未报道。这部分内容也是TissueGnostics公司的TissueFAXS Cytometry技术在关键领域取得的最新科研进展之一。Fig 1 CESC样本组织切片中的T细胞(PAN-CK(红色)、HLA-DR(蓝色)、IDO1(绿色)和CD3(灰色))的多重免疫荧光标记图像。在较短存活期显著相关的因素中,作者研究了CESC进展过程中基质癌相关的呈现为细胞(mCAF)的亚群特征,发现mCAF可能促进CESC的进展,并进一步发现其作用机制是通过NRG1/ERBB3 通路来实现的。Fig 2 多重免疫荧光CESC组织样本中mCAF和vCAF上的特异性标记物。Fig 3 mCAF肿瘤特异性配体-受体对的多重免疫荧光标记,包括NRG1-ERBB3和Wnt5A-FZD6。&bull 单细胞测序技术完成了细胞水平的组学研究,但是获取的信息内缺失了细胞的空间分布信息。如果想要补充细胞的空间位置表型,就需要引入多重免疫荧光技术。多色免疫荧光技术通过单细胞分辨率的组织成像,能够多靶点、可视化地描绘细胞的复杂空间位置信息,从而揭示细胞间的相互作用关系,细化微环境的空间结构。&bull 单细胞测序技术与多重免疫荧光技术的结合能够多层次、多角度、多组学地研究肿瘤微环境及免疫微环境,同时获悉胞间联系、基因空间变化等信息,并赋予关键基因的细胞分布信息和组织分布信息,从而更加精准地研究疾病相关分子机制并探索潜在的治疗靶点。同时作者也在讨论部分,使用TissueFAXS Cytometry技术生成的数据,可以针对人体组织进行更详细的研究,以回答 scRNA-seq 无法解决特定问题。
  • 【安捷伦】鉴定新型冠状病毒,宏基因组二代测序(mNGS)技术十分关键!
    自 2019 新型冠状病毒(2019-nCoV)肺炎疫情爆发以来,相关科研单位便紧锣密鼓地开展病毒研究工作,并取得了一系列重要的研究成果。2 月 3 日,Nature 在线发布了复旦大学张永振教授团队的一项重要研究成果,该团队对患者支气管肺泡灌洗液进行了宏基因组二代测序(mNGS),鉴定出了一种新型冠状病毒,并发现该病毒基因组与蝙蝠体内发现的 SARS 样冠状病毒基因组有 89.1% 的相似性[1]。张永振教授团队发表的文章截图 | 图源:Nature2 月 20 日,bioRxiv 预印本平台发布了华南农业大学沈永义教授、肖立华教授团队关于新冠病毒中间宿主的研究成果。通过对穿山甲样品进行宏基因组分析,该团队发现穿山甲为新型冠状病毒潜在中间宿主[2]。沈永义教授、肖立华教授团队发表的文章截图 | 图源:bioRxiv可以说,宏基因组测序在新病原体的诊断、监测、跟踪,以及溯源方面具有关键作用,更是新冠病毒研究的一大助力。宏基因组测序:病原体检测的新风口1998 年,威斯康辛大学的 Jo Handelsman 提出宏基因组学(Metagenomics)的概念,并将其定义为:一种以环境样品中的微生物群体基因组为研究对象,以功能基因筛选和测序分析为研究手段,以微生物多样性、种群结构、进化关系、功能活性、相互协作关系、以及与环境之间的关系为研究目的的新的微生物研究方法[3]。包括宏基因组学在内的各类组学研究(右)相较传统遗传学与生物化学方法(左)在全基因水平的研究上效率更高 | 图源:Science2014 年,新英格兰医学杂志发表宏基因组二代测序(mNGS)确诊钩体病的首例临床应用案例[4],打响了病原体 mNGS 的第一枪。新英格兰医学杂志发表宏基因组二代测序(mNGS)确诊钩体病的文章截图 | 图源:NEJM短短 5 年来,mNGS 在新发病原体鉴定、罕见重要病原体诊断和临床大数据研究等方面取得诸多进展。例如在 2018 年,Clinical and Research in Hepatology and Gastroenterology 发布了上海华山医院感染科张文宏教授团队使用 mNGS 协助临床诊断肝结核的案例,mNGS 的适时使用,准确快速地帮助临床明确了患者的发热病因,推动了临床的精准诊断[5]。张文宏教授团队发表文章截图 | 图源:ScienceDirect2019 年,中国临床专家也达成共识,认可了宏基因组分析和诊断技术在急危重症感染领域的临床应用[6]。临床专家共识文章截图 | 图源:万方宏基因组二代测序的流程及原理宏基因组二代测序的检测流程可以大致分为5个步骤:核酸提取、文库构建、上机测序、生物信息学分析与报告解读[7]。具体来看,对于不同的临床样本,核酸提取前需要进行不同的前处理,比如痰液液化、破壁、去宿主等以提高病原体检出率。RNA 病毒需要在文库构建前进行逆转录,生成 cDNA。文库构建的目的在于给未知序列的核酸片段两端加上已知序列信息的接头以便于测序,单样本文库构建完成后需要经历 PCR 扩增、再将多个文库样本混合后进行测序。测序完成后,数据会自动进入搭建好的病原体自动分析流程,该流程包括去除人源宿主序列和低质量序列、以及微生物数据库比对注释等步骤。最后,解读专家根据自动化系统产生的初步结果,再结合部分临床指标、样本类型、病原体种类等因素进行综合分析解读。宏基因组工作流程示意图 | 图源:Nature Biotechnology样本文库质量是宏基因组测序的关键由于环境中的微生物种类五花八门,相对复杂,构建一个高质量的宏基因组文库在整个检测流程中便显得十分重要。故而在取样时,我们要严格遵循取样规则,在取样中应尽量避免对样本的干扰,缩短保存和运输的时间,使样品尽可能代表自然状态下的微生物原貌。并且要采用合适的方法,既要尽可能地完全抽提出环境样品中的 DNA/RNA,又要保持较大的片段以获得完整的目的基因或基因簇。在构建 RNA 文库之前需要对 RNA 样本进行完整性评估[8],只有达标的样本才能进入下一阶段反转录及文库构建。宏基因组文库的质量直接关系到测序的数据量,在影响成本的同时也影响了测序时间,因此,为了提高测序准确性、减少测序过程中的风险,测序前需要测定文库样品的浓度和片段大小分布,确定合适的上机 pooling 方案和测序深度。可见样本的质量控制对于宏基因组测序的重要性。安捷伦自动化样本质控解决方案安捷伦在核酸蛋白质量控制领域拥有愈二十年的经验,针对不同来源样本,分析靶标和通量需求提供全套的自动化解决方案。安捷伦的 2100 生物分析仪是目前最为普遍使用的二代测序质控设备。安捷伦在 2100 生物分析仪上最早开发出了 RNA 完整性参数(RIN),它已成为全世界公认的 RNA 质控指标,它以 0-10 的数值直观反应 RNA 样本的完整性程度,为标准化的实验操作提供了样本质量评估的参考标准。在本次新冠病毒(RNA 病毒)的序列确定中,安捷伦 2100 生物分析仪发挥了重要作用。随着测序样本量的增加,特别是随着后续病毒变异监测以及病毒溯源工作的逐步展开,安捷伦中-高-超高通量自动化核酸质控平台(4200 tapestation 和 AATI FA)将发挥它们的优势。参考文献[1] Yong-Zhen Zhang , Edward C. Holmes,Lin Xu,et al. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China[J].nature,2020.[2] Xiao K, Zhai J, Feng Y, et al. Isolation and Characterization of 2019-nCoV-like Coronavirus from Malayan Pangolins[J]. bioRxiv, 2020.[3] Handelsman J, Rondon M R, Brady S F, et al. Molecular biological access to the chemistry of unknown soil microbes: a new frontier for natural products[J]. Chemistry & biology, 1998, 5(10): R245-R249.[4] Wilson M R, Naccache S N, Samayoa E, et al. Actionable diagnosis of neuroleptospirosis by next-generation sequencing[J]. New England Journal of Medicine, 2014, 370(25): 2408-2417.[5] Jing-Wen A , Yang L , Qi C , et al. Diagnosis of local hepatic tuberculosis through next-generation sequencing: Smarter, faster and better[J]. Clinics and Research in Hepatology and Gastroenterology, 2018, 42(3):178-181.[6] 宏基因组分析和诊断技术在急危重症感染应用专家共识组. 宏基因组分析和诊断技术在急危重症感染应用的专家共识[J]. 中华急诊医学杂志, 2019, 28(2):151-155.[7] Quince C, Walker A W, Simpson J T, et al. Shotgun metagenomics, from sampling to analysis[J]. Nature biotechnology, 2017, 35(9): 833.[8] Fan W, Su Z, Bin Yu, et al. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China[J]. Nature. 2020 Feb 3. [Epub ahead of print]推荐阅读:1. 抗击新型冠状病毒,安捷伦核酸/蛋白质质量控制产品从这些方面入手!https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/news_521879.htm2. Agilent 2100 生物分析仪https://www.agilent.com/zh-cn/product/automated-electrophoresis/bioanalyzer-systems/bioanalyzer-instrument/2100-bioanalyzer-instrument-228250关注“安捷伦视界”公众号,获取更多资讯。
  • 成果速递丨实验室台式XAFS谱仪用于精确分析多组分固体氧化物成分
    CeO2-Nb2O5复合氧化物,作为一种复合稀土氧化物陶瓷材料,常被应用于固体氧化物燃料电池、氧气传感器及异相催化等众多领域。之前不少的研究数据表明在高温固相法合成该复合稀土氧化物时,会部分形成Ce3NbO7+δ化合物。然而在大气氛围下的高温固相法合成这种带有部分还原的Ce氧化物是不太合理的。为了更加合理的验证CeO2-Nb2O5复合氧化物在高温固相法合成条件下得到的产物信息,研究人员综合利用了粉末X射线衍射(XRD)和实验室的X射线吸收谱(XAFS)等数据进行验证,并证实了之前研究中的一些错误观点,证明了Ce3NbO7+δ化合物并不存在。相关研究成果发表于Journal of Rare Earths, 2021, 39: 596-599.图1. (a) 合成样品,CeO2及CeNbO4的XRD谱图及精修结果;(b) 样品,CeO2及CeNbO4的XANES Ce L3 edge谱及线性组合拟合谱研究人员将化学计量比的CeO2和Nb2O5作为原料,利用基于大气氛围的高温固相法进行合成,得到产物。如图1所示,图a为产物及两种标准样的XRD图谱。图中数据和前人研究数据相吻合。经过XRD精修后,得到该产物主要含有54.8% wt%的CeO2和45.2 wt%的CeNbO4,对应的物质的量比为2.09:1。随后,该研究人员借助实验室台式XAFS谱仪测试了实验样品,CeO2、CePO4和Ce3NbO7+δ三种样品的Ce L3边XANES图谱,如图1b所示。CePO4的Ce L3 XANES展现了很强的白线峰特性,其吸收边位置在5725.8 eV。与之不同的是,CeO2主要包含三个低强度的峰,且吸收边位置在5726.7 eV。而合成产物的吸收边位置在5725.8 eV,介于Ce4+和Ce3+,说明样品中同时存在三价和四价的Ce离子。在通过线性拟合分析,以CeO2和CePO4的XANES谱图为基准,对样品的XANES谱图进行拟合,终得到非常理想的拟合结果。可以看出,根据线性拟合的结果,可以很好的重现样品的数据:0.65 CeO2和0.35的CePO4。这与之前XRD精修结果得到的四价和三价的Ce离子比例2:1较为吻合。综合精修XRD和XANES谱图,可以判定该样品的主要组成成分为CeO2和CeNbO4,而不会生成新的物质,诸如Ce3NbO7+δ等化合物。文章中,研究人员使用了美国easyXAFS公司的桌面式X射线吸收谱easyXAFS100+实现了对该样品的Ce L3 edge的XANES测试,同时结合Athena软件里面的线性组合拟合这一功能,实现了样品中主要成分的鉴定,得到了Ce4+和Ce3+的相对含量。该项研究为该领域中分析多组分的固体氧化物鉴定提供了重要的借鉴和指导意义。图2. easyXAFS公司的台式XAFS/XES谱仪实验室台式XAFS谱仪优势:1. 台式设计,可以在实验室内随时满足日常样品分析;2. LabVIEW软件脚本控制,附带7位自动样品轮, 可以同时进行多个样品或样品参数条件下的测试;3. 可集成辅助设备,控制样品条件,适用于对空气敏感的样品的检测或一些原位测试,如原位的锂电池或电催化实验测试,监测电/催化材料的结构变化;4. 台式XAFS/XES谱仪具有XAFS和XES两种工作模式,可快速切换,满足不同科研试验需求 5. 台式XAFS/XES谱仪测得的谱图效果可以媲美同步辐射数据,如图3所示,其测得的Ni元素的EXAFS,Ce和U元素的L3-edge的XANES谱图数据与同步辐射光源谱图效果完全一致;图3. (a, b)台式XAFS/XES谱仪与同步辐射光源测得的Ni EXAFS及傅里叶变换后R空间对比谱图, (c、d)Ce和U L3-edge XANES谱图数据对比图6. 多种型号和配置可选,满足不同科研要求;7. 操作便捷,维护成本低,安全可靠. 参考文献:[1] S. K. Sun, L. M. Mottram, N. C. Hyatt. On the existence of the compound “Ce3NbO7+δ” prepared under air[J]. Journal of Rare Earths, 2021, 39: 596-599.
  • 大连化学物理研究所研制出单组分暖白光电致发光器件
    近日,大连化学物理研究所复杂分子体系反应动力学研究组(1101组)杨斌副研究员与山东大学刘锋研究员等合作,开发出了具有高效白光发射的新型双钙钛矿材料,并制备了基于该材料的单组分暖白光发光二极管(LED)。电气照明占全球电力消耗的15%,释放了全球5%的温室气体。采用更加高效、低成本的照明技术可缓解能源、环境危机,助力实现“双碳”目标。目前,绝大多数白光LED技术主要依靠蓝光LED激发多组分荧光叠加的方式产生白光,因此很容易出现显色性差、发光效率低、有害蓝光成分高、白光光谱不连续等问题。开发高效单组分白光材料被认为是解决以上问题的关键。研究人员发现,非铅金属卤化物双钙钛矿材料可在低温溶液法制备,生产成本低。此外,由于自身结构的限域以及强烈的电—声子耦合效应,双钙钛矿材料具有独特的自陷激子特性(STE),其复合发光表现出较大的斯托克斯位移及宽带光发射,从而表现出白光发射的特点。在本工作中,科研人员通过利用有机分子4, 4-二氟哌啶(DFPD)和碱金属之间的强化学键,制备了具有一维结构的(DFPD)2MIInX6 (MI= K, Rb X= Cl, Br)双钙钛矿化合物。其中,DFPD+不仅作为有效的层间间隔物来平衡电荷,而且可作为构成金属卤化物八面体的关键组分。特别地,(DFPD)2MIInX6中的电子态在空间上被限制在单个八面体中,产生了天然的电子限域效应。为了促进辐射复合,研究人员进一步采用微量Sb3+掺杂策略,将白光量子效率从5%提高到90%以上。由于所制备的低维双钙钛矿材料具有高光电性能和优异的溶液可加工性,可以通过简单的溶液法制备基于该材料的单组分暖白光LED,因此,该工作为下一代照明器件的设计提供新的思路。杨斌等近年来在基于自陷激子的单组分白光材料及其发光动力学领域开展了系统的研究:揭示了激子超快自陷过程(Angew. Chem. Int. Ed.,2019;Acc. Chem. Res.,2019),以及电—声子耦合对该超快过程的影响机制(Sci. Bull.,2020);揭示了基于自陷激子热活化延迟荧光的发光机制(Angew. Chem. Int. Ed.,2020);通过三线态自陷激子与受体离子Mn2+之间的高效能量转移,实现了胶体纳米晶中的高效白光发射(Nano Lett.,2021);并基于自陷激子独特的性质拓展了其在长余辉发光材料(Angew. Chem. Int. Ed.,2022)、高灵敏紫外光电探测器(Adv. Mater.,2021;Laser Photonics Rev.,2022)、X-射线闪烁体(J. Phys. Chem. Lett.,2022;J. Phys. Chem. Lett.,2022;Laser Photonics Rev.,2022)、超灵敏的光学测温器(J. Phys. Chem. Lett.,2022)等领域的应用。相关研究成果以“Highly Luminescent One-Dimensional Organic–Inorganic Hybrid Double-Perovskite-Inspired Materials for Single-Component Warm White-Light-Emitting Diodes”为题,发表在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。该工作的第一作者是我所1101组联合培养博士研究生柏天新。上述工作得到国家自然科学基金、中科院青促会、我所创新基金等项目的支持。
  • 青岛能源所发明基于拉曼组的生物储碳含能分子单细胞定量技术
    style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style p   通过光合作用固定的二氧化碳与太阳能在生物体内有三种主要的存储形式:多糖、油脂和蛋白质,共同构成了生物碳存储与生物能源产业的物质基础。目前,对细胞中这三类高含能储碳分子的识别、表征和定量极为繁琐,通常难以在单个细胞精度测量,这限制了光合固碳细胞工厂的筛选与改造效率。中国科学院青岛生物能源与过程研究所单细胞中心发明了基于“拉曼组”的单细胞快检技术,能够在单个细胞精度同时测量淀粉、甘油三酯、蛋白质含量以及油脂不饱和度,为细胞工厂的性能测试平台增添了崭新的手段。11月19日,相关研究工作在线发表在 em Biotechnology for Biofuels /em 上。 /p p   测定细胞中淀粉、甘油三酯和蛋白质的含量通常需要三个并行流程,每个流程都包括细胞培养以积累足够生物质、从生物质中提取并分离目标化合物、用特定方法定量目标组分等繁杂的步骤。这些传统方法遵循着“一个流程检测一种生物大分子”的模式,既耗时又耗力,而且难以分析生长缓慢或尚未培养的细胞。因此,发展一种快速、低成本、高通量、同时测定单个细胞中多种储碳分子的方法具有重要价值。 /p p   “拉曼组”(Ramanome)是特定状态下,一个细胞群体之单细胞拉曼光谱的集合。研究人员以莱茵衣藻、微拟球藻等为模式,基于拉曼组技术,建立了同时定量单个细胞中淀粉、蛋白质、甘油三酯含量和脂质不饱和度的方法(如图)。由于拉曼组可直接跳过微藻细胞培养扩增,而且在不破坏细胞的前提下于秒级别完成测量,因此筛选速度提高了至少两个数量级。在此基础上,研究人员提出了累积多样性指数、累积含量和累积异质性、最小取样深度和最安全取样深度等新概念,建立了拉曼组取样深度与表型测量精度的关联,从理论上指导了拉曼组测量参数的选择与优化。该研究进一步提出,13个特定拉曼峰组合而成的“细胞储碳谱拉曼识别码”可灵敏、可靠、高通量地表征单个细胞中的淀粉、蛋白质、甘油三酯含量和油脂不饱和度等关键表型,并区分与揭示细胞中储碳组分及其相互转化的静态与动态特性。此外,在液体悬浮培养的活细胞、-80℃冷冻保存的湿藻泥和冷冻干燥藻粉等不同细胞保藏状态下,测量结果之间高度一致,因此拉曼组技术具有应用上的普适性。 /p p   合成生物学领域的跨越式进展,在相当程度上取决于“基因型设计”、“基因型合成”、“细胞表型测试”这三大共性技术平台的突破。随着基因组测序与合成在通量与成本上的大幅度改进,“细胞表型测试”这一共性环节已成为人工细胞构建与生物元件表征的“限速步骤”之一。科研人员提出的拉曼组技术能够在单个细胞精度无需标记、非破坏性、快速地识别理论上近乎无限的细胞表型,结合前期发明的RADS、RAMS等一系列单细胞流式拉曼分选技术,能够实现单细胞功能识别、分选、测序与培养这一“细胞表型测试”完整流程的通量化、仪器化与自动化。因此,拉曼组有望成为具有普适性的新一代细胞功能测试仪器平台与单细胞表型大数据类型,服务于能源、环境、健康、海洋、生物安全等诸多应用领域的合成生物学研究与产业。 /p p   研究工作获得了国家自然科学基金委、中科院含碳气体生物制造等的支持。 /p p style=" text-align:center " img alt=" " oldsrc=" W020171123403376764262.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/uepic/f3893125-4828-463f-99db-27fcc4d84b7a.jpg" uploadpic=" W020171123403376764262.jpg" / /p p style=" text-align: center " 拉曼组技术同时测定单个微藻细胞中淀粉、蛋白质和甘油三酯含量  /p
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