氯乙基四氮唑

概述石油被誉为“工业的血液”，其产品被广泛用于国民经济的各个领域。近年来由于安全管理不到位、人员违规操作等原因导致石油企业事故屡屡发生，泄露的石油不仅污染了空气，还污染了地表水和地下水，其中四乙基铅和甲基叔丁基醚作为石油中重要的添加剂常在污染水体中被检出。目前，实验室普遍采用《HJ 959-2018 水质 四乙基铅的测定 顶空/气相色谱-质谱法》测定水中四乙基铅的含量，而谱育科技EXPEC 2100 水中挥发性有机物在线监测系统已实现对四乙基铅和甲基叔丁基醚的现场自动连续监测。图EXPEC 2100 水中挥发性有机物在线监测系统由EXPEC 240 全自动吹扫捕集进样器 和 EXPEC 2000-MS 在线GC-MS组成，搭配 EXPEC 243 自动稀释仪实现了标准溶液的自动配制。本文使用该系统建立了水中四乙基铅和甲基叔丁基醚的在线监测方法。 方法参数吹扫捕集参数：吹扫时间：3 min；解吸温度：200 ℃；解吸时间：1 min；色谱参数：进样口温度：100 ℃；分离比：5:1；载气流量：1 mL/min；程序升温：初始温度40 ℃保持2 min，以15 ℃/min升至80 ℃，再以20 ℃升至200 ℃并保持3.3 min；质谱参数：离子阱温度：70 ℃；扫描模式：全扫描模式；质量数扫描范围：40-300 amu。分析结果方法学指标绘制标准曲线如上图所示：四乙基铅和甲基叔丁基醚的校准曲线线性相关系数R2均在0.99以上。小结EXPEC 2100水中挥发性有机物监测系统参照HJ 959-2018标准建立的一种在线监测水中四乙基铅和甲基叔丁基醚的方法。与HJ 959-2018方法相比：1. 具有更低的检出限；2. 全流程在线监测，省时省力；3. 可实时上传分析数据。

p style=" text-align: center " img title=" 0001.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/2ec2b9cb-46b3-4f72-b222-39092531e483.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 strong 探访塞拉利昂埃博拉孤儿院 /strong /p p 　　一天前，“统筹外部安全和内部安全、国土安全和国民安全、传统安全和非传统安全、自身安全和共同安全”的“总体国家安全观”正式出现在党的十九大报告中。 /p p 　　一天后，十九大会期的第二天，我国独立研发的埃博拉疫苗获得国家食品药品监督管理总局新药证书和药品批准文号。这是由军事科学院军事医学研究院陈薇团队与康希诺生物股份公司联合研发，全球首个获批新药的埃博拉疫苗。 /p p 　　一个偶然的时间交集，标志了我国公共卫生防控能力的超卓，对国家生物安全具有重要战略意义。 /p p 　　10月25日，何梁何利基金颁发“2017年度科学与技术进步奖”，全国仅有两人荣获该奖项中的生命科学奖，其中一人就是陈薇。 /p p 　　颁奖当天上午，在略显陈旧的生物工程研究所的大楼里，穿着白大褂的科研人员忙碌如常。全球首个获批新药的埃博拉疫苗就是在这里，在十年如一日的波澜不惊中诞生的。 /p p 　 strong 　做最好的疫苗 /strong /p p 　　非洲有一条河叫埃博拉，1976年，在这条河的两岸突然爆发了一种烈性传染病，导致三百一十多人感染、两百八十多人死亡，死亡率高达90%，震惊了全世界。科学家最终锁定了罪魁祸首——一种新发现的，致死性和传染性都极强的病毒，它就是我们现在耳熟能详的埃博拉病毒。 /p p 　　1976年至今，埃博拉已在世界范围内爆发疫情三十余次，夺去了无数无辜的生命。特别是在非洲，它就像一个幽灵，来去无踪。电镜下埃博拉病毒有着“可爱”的形状，陈薇觉得很像中国古代的“如意”，然而可爱的外表无法掩饰它是目前世界上致死率最高的病毒这一冷峻现实。 /p p 　　“埃博拉是什么?你做它的研究有什么用?给谁用?”2004年，当陈薇选中埃博拉作为研究对象时，人们不禁疑虑重重。“埃博拉病毒的致死率那么高，如果能研制出疫苗，降伏病魔，这是全世界疫苗科学家攀登的高峰，也是我的科学梦想。”陈薇回忆道。 /p p 　　她坚信自己的科学预判：世界上有四个最重要的、最有可能大规模爆发的病原，炭疽、鼠疫、天花、埃博拉，只有前瞻部署、做好充分准备，才能随时迎战突发公共卫生事件。 /p p 　　2006年，陈薇团队获得国家“863”项目的支持，随后埃博拉疫苗科研工作夜以继日地展开，如静静流淌的河水，悄无声息却延绵不绝?? /p p 　　2014年，西非埃博拉疫情大爆发，大家谈“埃”色变。中国、美国、英国、加拿大纷纷展开疫苗研究工作。此时，对于埃博拉疫苗的研究，陈薇已经进行了整整10年。 /p p 　　埃博拉病毒肆虐非洲，印证了陈薇当年的科学判断与科研决策。但新的挑战接踵而至——《科学》杂志发表论文显示，埃博拉病毒迅速变异，可能影响到当前的诊断技术以及未来的疫苗和治疗药物。 /p p 　　当时，美国和加拿大研发的疫苗均针对1976基因型埃博拉病毒，而且需要在零下80摄氏度冷冻保存。因此，研发出针对此次疫情、方便非洲当地保存的2014基因型疫苗势在必行。 /p p 　　“埃博拉和中国就是一个航班的距离。”这是陈薇经常强调的一点。凭借科研人员的直觉与韧性，以及军人特有的“敢战”“能战”的性格，陈薇决定“要做最好的、真正有效的疫苗”。并火速确定研究方向：第一，研究导致此次疫情的新基因型病毒 第二，做冻干粉针剂。 /p p 　　这无疑加大了疫苗研发的风险与难度。但陈薇团队选择了背水一战。在前期工作的基础上，新型埃博拉疫苗的科技攻关全面铺开。 /p p style=" text-align: center " img title=" 001.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/043967d1-42a1-4e45-9ee5-7b7893a516e2.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 陈薇工作照 /strong /p p 　　 strong 步步为营 /strong /p p 　　“在这10年的研究中，我采取的是‘换道超车’的思维模式。所谓‘换道超车’，就是自主研发，不跟在美国的科研后面跑。”陈薇解释说：“自研发初期，我们的团队就在不断尝试，经过了漫长的排除过程，排除掉VLP、灭活疫苗和DNA疫苗等多种方式，最终确立了病毒载体疫苗。” /p p 　　为什么使用病毒载体疫苗?对于这个问题，陈薇做出了清晰的解答： /p p 　　“疫情就像一把锁，这个锁的密码是不断在变化的。”陈薇比喻说：“破解密码的钥匙就藏在病毒自己身上。所以我们针对埃博拉病毒，做出了逐渐深入的一系列研究，即‘学习’病毒、改造病毒、利用病毒。” /p p 　　所谓“学习”病毒，是指研究埃博拉病毒是通过什么原理导致了其高死亡率，准确掌握病毒的特性，确定其感染机制。 /p p 　　所谓改造病毒，则是在“学习”病毒的前提下，对病毒进行“手术”，用移花接木的方法，改造出一个我们需要的载体病毒，即做出一把能破译埃博拉密码的钥匙。 /p p 　　所谓利用病毒，就是把钥匙送入人体之中——将“钥匙基因”即埃博拉的抗原，嫁接到一个作为载体的不能复制的腺病毒上，并注入人体。于是，人体的免疫系统就会记录到埃博拉的抗原，从而对其产生免疫，将真正的埃博拉病毒拒之门外。 /p p 　　2014年12月12日，在全球埃博拉死亡人数直线上升的严峻时刻，陈薇团队研发的2014基因型埃博拉疫苗获临床许可，成为全球首个进入临床的新基因型疫苗。尽管世界上已经有许多科学家围绕腺病毒载体疫苗开展了研究，但真正制备出腺病毒载体疫苗，还没有先例。 /p p 　　为确保疫苗安全有效，陈薇团队争分夺秒：在与国内最好的团队——天津康希诺生物技术有限公司合作，并快速落实应急中试制备的同时，陈薇果断决定走国际合作路线——联合加拿大国家微生物学实验室开展合作研究，即在等级最高的P4实验室做疫苗评价。 /p p 　　在加拿大的攻毒实验中，使用1000LD50(半数致死量)的埃博拉病毒对两组食蟹猴进行实验，其结果表明，注射安慰剂的对照组全部死亡，而注射疫苗的实验组全部存活，且未出现病毒血症、体重下降等症状。 /p p 　　短短四个月的时间，陈薇团队便将世界上首个以腺病毒为载体的埃博拉疫苗推入了临床研究。 /p p 　　 strong 让疫苗走出去 /strong /p p 　　“之所以开展研究，就是为了让疫苗走进非洲，为当地人民带来生的希望，也为守住国门提供技术支撑。”陈薇说：“我们团队迈出的每一步都在为这个明确的目标服务。”为此，临床试验进行了三个阶段。 /p p 　　第一阶段为国内临床试验，针对的是中国受试人群。陈薇团队与江苏省疾控中心合作，在泰州完成了随机双盲、剂量递增、安慰剂对照临床试验。试验结果表明，接种后14天达到预期免疫效果，28天抗体水平达到峰值。研究结果很快发表在世界公认的顶级医学杂志《柳叶刀》上。 /p p 　　第二阶段依旧为国内临床试验，针对的则是在华非洲人群。陈薇团队与浙江大学第一附属医院合作，这是我国境内开展的首个针对非中国人群的临床试验。 /p p 　　比较泰州临床和杭州临床的检测结果，疫苗显示出良好的特异性和一致性。这意味着，研发与实际应用之间的距离越来越短了。在得出这个令人满意的结果后，陈薇果断决定，带着疫苗到非洲去! /p p 　　于是才有了临床试验的第三个阶段——境外临床试验。即在非洲进行的针对非洲受试人群的临床试验。这标志着中国疫苗第一次走出国门。 /p p 　　为了实现境外临床的零突破，陈薇和她的团队需要经历三重考验。 /p p 　　第一关：欧美国家法律团队组成的知识产权审查关。面对质疑和严苛的审查报批体制，陈薇团队一面争分夺秒、积极推进，一面稳中有序、妥善交流。最终，所有项目均顺利通过审查。 /p p 　　第二关：塞拉利昂的伦理审查关。由于宗教信仰、民族特征等存在显著差异，塞方制定了严格的伦理审查程序，由于此前已开展了在华非洲人群临床试验，证明了疫苗的人种相关性，伦理审查一次性通过。 /p p 　　第三关：世界卫生组织WHO的技术审查关。凭借十年的工作积累，加之已经开展的国内临床实验结果证明了疫苗安全有效，技术审查也顺利通过。 /p p 　　在突破难关，经历了漫长的审批过程之后，陈薇团队向非洲人民证明了自己的实力与诚意，中国的埃博拉疫苗终于在塞拉利昂正式展开了临床试验。 /p p 　　“在开展临床试验的医院门口，一名清洁工请求成为我们志愿者，以保护他和家人的生命。”陈薇感慨不已：“中国医务科技工作者能够‘战胜病毒、挽救生命’的形象已深入当地民众心中。” /p p 　　临床试验间隙，陈薇率团队访问了位于首都弗里敦的一家孤儿院，看望因为埃博拉而失去父母的孩子们。“希望世界上，特别是非洲，不要再有孩子因为埃博拉而成为孤儿。”陈薇如是说。 /p p 　　对陈薇来说，一支小小的疫苗，意味着帮助非洲人民防控埃博拉疫情的胜算大增，同时践行了中国科技工作者的庄严承诺。 /p p 　　2017年10月19日，全球首个埃博拉疫苗获批新药，源于中国智造。它体现了我国的大国形象，同时彰显了我国生物医药领域科技创新实力的一次跃升! /p p & nbsp /p

研究背景Nature：清北团队合作发现CRISPR免疫增效子，建立Cas9核酸酶生长进化模型CRISPR-Cas系统是一种强大的基因编辑工具，但Cas9核酸酶活性仍需提高。现有的方法存在着种种局限性，例如优化序列可能破坏结构、改变表达方式可能导致副作用、使用辅助蛋白会增加复杂性等。因此，开发新的方法来增强Cas9核酸酶的活性仍是CRISPR-Cas系统研究中的一个重要课题。2024年5月29日，来自清华大学和北京大学的研究团队在Nature上合作发表了题为：Pro-CRISPR PcrIIC1-associated Cas9 system for enhanced bacterial immunity的研究论文研究团队通过生物信息学分析、结构生长轨迹分析、生化实验、冷冻电镜解析和大肠杆菌抗噬菌体实验等手段，发现了一类新型CRISPR免疫增效子PcrIIC1，可以显著增强Cas9核酸酶的活性。研究团队还建立了Cas9核酸酶生长进化模型，揭示了Cas9蛋白结构和功能的演变规律，并阐明了PcrIIC1增强Cas9活性的分子机制。这项研究为我们进一步理解CRISPR系统的进化历程，以及开发基于CRISPR免疫增效子的高效基因编辑工具奠定了基础。研究思路通过生物信息学分析，研究团队观察到一类新型关联基因（Novel-associated genes, NAGs），显著富集存在于较大蛋白体积的II-C型Cas9的基因簇中，并推测这些NAGs可能参与到Cas9介导的细菌免疫过程。图1. 结构生长轨迹分析方法（左）和II-C型Cas9的生长轨迹图（右）通过生化实验和冷冻电镜解析复合体结构表明，来自金黄色细菌属（Chryseobacterium sp.）的CbCas9生长出了一个全新的增强Cas9活性的β-REC2结构域，以及一个全新的能够与其关联基因PcrIIC1互作的CTH结构域。通过蛋白间相互作用，2个CbCas9蛋白和2个PcrIIC1蛋白能够形成异源四聚体复合物。图2. 冷冻电镜分析CbCas9和PcrIIC1结合的三个阶段蛋白质与核酸的分子互作实验表明，与单独的CbCas9相比，CbCas9-PcrIC1复合物表现出增强的DNA结合进而体现出切割活性，对原间隔区相邻基序序列的兼容性更广，对错配的耐受性更强，抗噬菌体免疫性增强。研究利用溶液中标记的分子互作方式获得亲和力，得出与单独的CbCas9相比，CbCas9-PcrIC1复合物表现出增强的DNA结合（图3a）进而体现出切割活性，对原间隔区相邻基序序列的兼容性更广，对错配的耐受性更强，抗噬菌体免疫性增强。图3. PcrIIC1增强CbCas9的DNA结合(a)、切割(b)、PAM兼容性(c)、DNA解旋 (d) 和错配容忍 (e) 能力最后，为了检验CRISPR免疫增效子PcrIIC1对CbCas9抗噬菌体免疫能力的影响，研究人员在大肠杆菌中进行了抗噬菌体实验。以上结果说明CbCas9-PcrIIC1复合体的形成对整个CRISPR-Cas系统的免疫增强至关重要。图4. PcrIIC1显著增强了CbCas9系统的细菌免疫活性FIDA如何更好复现Nature蛋白与核酸互作发文思路流体动力分散技术（FIDA）通过第一性物理原理直接获取分子的绝对流体动力学半径（Rh），通过追踪分子微妙的变化来表征生物分子的行为、特征以及功能。Fida Neo分子互作仪涵盖亲和力表征、亲和动力学表征、分子质量表征三大功能，一次实验即可获得互作与分子质控的数据，让互作的数据有“法”可依。FIDA技术无需固定、无需加热，甚至无需标记，可兼容所有缓冲液，是对现有分子互作技术是一次不一样的升级。FIDA技术可用于CbCas9-PcrIIC1复合物冷冻电镜前样品质控，CbCas9-PcrIC1复合物与DNA的亲和力实验以及动力学实验，以及CRISPR- cas以及核酸复合物的大小和定量表征等方面，具体如下:FIDA多维蛋白复合体表征，快速无稀释优化冷冻电镜样品，丰富您的蛋白质表征数据。FIDA所获得的Rh为绝对的粒径大小，可以直接与后期的电镜数据做比较。此外FIDA内置的 PDB 关联程序，可以将实际获得的 Rh 与数据库中的结构信息进行比较，有助于结构的精细解析。FIDA技术单次运行只需要40 nL 蛋白质在 4 分钟内获得的完整蛋白质 QC 图，包括冷冻电镜样品QC的关键参数表征，例如多分散性指数（PDI），聚集（Agg），粘度（Viscosity），粘附性（Stickiness），完整性（Rh）等指标，FIDA是一种非常有效的支持所有生物物理学和结构生物学的基本工具。图5. FIDA单次测试的得到8个蛋白表征数据冷冻电镜应用：FIDA：4分钟给您无稀释的冷冻电镜样品优化解决方案FIDA和本篇研究中应用的分子互作技术都是一种在溶液状态下通过荧光分子标记表征分子互作的技术。对于蛋白可能需要形成多聚体，在溶液环境下，更能有效的体现蛋白与蛋白或蛋白与核酸互作的真实情况。FIDA 可以使用含盐和洗涤剂的缓冲液条件，具有不同环境中（类体内环境）进行测试的灵活性。这使得研究者能够分析不受缓冲液成分限制的核苷酸，以确保其数据的准确性和可靠性。FIDA 这种在溶液内检测分子互作技术，是理想的结合能力检测，因为它不依赖于潜在的阻碍性表面固定，不受结合域空间方向影响的表征。图6. FIDA实验原理示意图FIDA不仅可以表征互作亲和力，也同时无标记检测CRISPR核酸酶与gDNA相互作用的热力学、亲和力、和结合动力学，全面表征蛋白与核酸互作。FIDA不仅可以完成本研究中得到的CbCas9-PcrIC1复合物表现出增强的DNA结合亲和力，还可在无标记下表征蛋白与核酸的热力学参数与结合动力学，甚至表征结合时蛋白构象变化与获得有关基因编辑过程的分子细节的定量表征。FIDA技术可以处理带负电荷分析物和带正电荷配体，使利用FIDA能够深入了解CRISPR- cas组分之间的结合相互作用，并以更高的准确性和效率表征和优化CRISPR系统。FIDA是一种序列无关的技术-不需要事先了解序列。FIDA的序列独立性质可对未知或未表征的基因组区域进行研究，同时简化工作流程。图7.(A) FIDA实验示意图。ReporterRNA用于识别RNP的大小和饱和点(上)，用其报告RNP结构作为竞争分析的起点(下) (B)正向结合(上)和反向滴定(下)期间获得的原始FIDA数据 本研究在分子层面直观的揭示了免疫增效子PcrIIC1的作用。首次发现了一类新型的CRISPR免疫增效子可以通过二聚化Cas9效应器提升Cas9活性，这些结果不仅有助于我们进一步理解CRISPR系统的进化历程，还为未来基于CRISPR免疫增效子的高效基因编辑工具的开发奠定了基础。FIDA对于蛋白质复合体的多维表征和对蛋白与核酸互作亲和力与动力学的的检测，不依赖于分子量变化，样本用量少（仅需40nL），是一种在溶液状态下且不受缓冲液成分影响的多维表征技术。对于在本研究中相似的蛋白可能需要形成多聚体，在溶液环境下，更能有效的体现互作的真实情况。