发色底物

什么是能量代谢?代谢，是生命最基本的特征之一，机体从外界摄取营养物质，包括碳水化合物、脂肪、蛋白质、微量元素、水及维生素等，同时经过体内分解吸收将其中蕴藏的化学能释放出来转化为组织和细胞可以利用的能量，再通过利用这些能量来维持正常的生命活动。我们把这种代谢过程中所伴随的能量的释放、储存和利用称为能量代谢。细胞，作为构成生命体最基本的结构和功能单位，对其功能的研究，比如细胞的增殖，分化等，可以为多个研究领域提供有价值的信息，包括癌症、免疫功能障碍、心血管疾病、神经退行性疾病等。在过去的若干年中，涌现出大量文章及数据，说明能量代谢如何支持细胞生物学的各个方面，以及代谢的变化如何影响重要的细胞功能。安捷伦 Seahorse XF 技术，作为目前细胞能量代谢检测的金标准，可以在不侵入，不破坏样本的前提下，实现实时、高通量、多样本来源的活细胞能量代谢检测，从而为评估细胞功能及研究代谢机制，提供了强有力的技术手段。除了细胞样本，安捷伦 Seahorse XF 技术可以支持多种类型的样本检测，包括新鲜的组织切片，微生物，模式动物等等。当下新冠状病毒肆虐，我国针对病毒的疫苗及特效药的研发也在争分夺秒的进行中，安捷伦 Seahorse 技术同时可以为抗病毒药物和疫苗的研发奠定理论基础。我们已经在之前两篇系列文章（具体请参见文末推荐阅读）中介绍了安捷伦 Seahorse 助力抗病毒研究的相关内容。为什么要研究细胞底物氧化水平?细胞能量代谢与多种疾病息息相关，因此，许多领域的研究人员都对研究能量代谢产生了浓厚的兴趣，其中了解并知道在代谢过程中满足细胞能量需求所依赖的燃料成为了一个重要的研究方向。众所周知，生物体所需的三大营养物质为脂肪、糖类和蛋白质，对于细胞来说，长链脂肪酸（LCFA），葡萄糖（glucose）/丙酮酸（pyruvate）和谷氨酰胺（glutamine）是提供能量的三种最主要的底物。许多领域（例如癌症、免疫学、干细胞生物学）的研究人员已经证明这些底物的氧化水平会对细胞命运、功能以及适应性产生深远影响。癌症研究人员对研究癌细胞对于底物的依赖性很感兴趣，最常见的是癌细胞对于谷氨酰胺的依赖[1,2]，这种依赖性可以揭示癌细胞的弱点，从而为找到药物靶点提供依据；免疫学研究人员则对研究诱导免疫细胞分化和激活的底物感兴趣，最常见的是脂肪酸氧化[3]。很多研究发现不仅提供了新的生物学见解，而且还揭示了干预和开发成功疗法的新方法。免疫代谢研究领域领军人物 Dr.Erika L. Pierce 的团队发表在 Trends in Immunology 上的综述性文章[4] 就是这样一个例子。在本文中，他们着重讨论了通过调控 T 细胞代谢（包括脂肪酸氧化）从而治疗癌症和免疫疾病的各种方法，为现在热门的免疫治疗提供了重要依据。文章提到代谢重编程对于 T 细胞激活和功能是必须的，比如抑制氨基酸的转运，可以限制效应 T（effector T）细胞的扩增；抑制脂肪酸的合成，可以削弱 Th17 细胞的分化并且促进调节性 T 细胞（Treg）的发展；增强脂肪酸氧化可以促进调节性 T 细胞或者记忆 T 细胞（T memory）的发展。因此，调控 T 细胞的代谢是提高靶向 T 细胞功能的一种方法。再来看一篇来自癌症研究领域，2019 年发表在 Nature Metabolism 上的文章。美国贝勒医学院的科学家揭示了前列腺癌，这种常见于中老年男性泌尿生殖系统癌症类型的发生机制，其中有部分前列腺癌与雄性激素分泌紊乱有关[5]。文章中指出雄激素受体驱动的前列腺癌细胞所需的能量来源依赖于线粒体丙酮酸氧化，其中 Seahorse 数据证实了抑制负责将丙酮酸转运到线粒体内的转运子（MPC），可以有效抑制细胞的氧化磷酸化水平，揭示了这种癌细胞的底物利用机制，从而提示 MPC 可能是这种前列腺癌的潜在治疗靶点。如何检测细胞底物氧化水平前面我们已经介绍了研究细胞对于底物氧化依赖的重要性，安捷伦 Seahorse 为此提供了一套完整的检测方法，可通过评估活细胞的耗氧速率（OCR）变化来测定细胞底物的氧化水平。这些快速而对样本无侵入损伤的检测方法使研究人员能够研究细胞如何氧化三种主要的底物：长链脂肪酸，葡萄糖/丙酮酸和谷氨酰胺。利用特定底物氧化通路的抑制剂，结合 Seahorse XF 线粒体压力测试，可以对线粒体功能进行全面评估，在底物需求较少（即基础呼吸）和底物需求较多（即最大呼吸）的条件下研究细胞功能，其中在底物需求较多时细胞更多地依赖特定底物（图 1）。该测定方法基于已被广泛熟知并认可的 Seahorse XF 线粒体压力测试，可提供直观的功能性参数，非常适合研究细胞在基础条件下以及在压力状态下能否升高对底物的需求，从而对细胞底物的偏好性以及依赖性进行全方面评估。使用这些试剂盒能够更方便快速的研究活细胞中特定底物的氧化过程，从而有助于研究细胞如何转换对于特定底物的依赖，以执行关键的细胞功能。图 1. 安捷伦 Seahorse XF 底物氧化压力测试曲线。在添加或不添加抑制剂时，连续添加化合物，测定基础呼吸参数、对抑制剂（Etomoxir、UK5099 或 BPTES）的急性响应以及最大呼吸参数。值得注意的是，虽然在基础条件下可以检测到较小的变化，即急性响应，但在高底物需求条件下（如 FCCP 的加入），往往会出现更大的响应，从而显示出细胞氧化所研究底物的能力的差异。产品信息：每个试剂盒均包含三个一次性试剂袋。每个试剂袋包含各一瓶以下试剂：底物通路抑制剂（Etomoxir 或 UK5099 或 BPTES），寡霉素（oligomycin），FCCP 和鱼藤酮/抗霉素 A（rotenone/antimycin A）混合物。每个试剂袋包含足够的试剂，可用于一块完整的 XF96 或 XF24 测试板。为了获得最佳实验结果，建议使用 pH 7.4 的 Seahorse XF DMEM 或 RPMI 检测液和 Seahorse XF 底物（葡萄糖，丙酮酸和谷氨酰胺）。Seahorse XF 底物氧化压力测试与 XF/XFe96 和 XF/XFe24 分析仪兼容。推荐阅读：1. 战胜新冠病毒可用之利器 | 安捷伦 Seahorse 助力抗病毒研究 https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/news_522313.htm2. 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.htm3. 聚焦代谢，安捷伦 Seahorse 在病毒免疫研究中的应用 https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/news_523220.htm关注“安捷伦视界”公众号，获取更多资讯。

各有关单位及专家：由中国食品药品企业质量安全促进会立项，国家药品监督管理局疫苗及生物制品质量监测与评价重点实验室、武汉瀚海新酶生物科技有限公司提出的《生物制品中DNase残留检测－核酸荧光底物法》、《mRNA疫苗及药物中dsRNA杂质定量检测-ELISA法》、《生物制品中RNase残留检测－核酸荧光底物法》等三项团体标准，在汇总了标准起草工作组成员单位及有关企业和专家意见的前提下，现已完成征求意见稿，为保证该团标的科学性、实用性及可操作性，现公开征求意见。请各有关单位及专家认真审阅标准文本，对标准的征求意见稿（详见附件1、附件3、附件5）提出宝贵意见和建议，并将征求意见反馈表（详见附件7）于2024年09月30日前以信函或邮件的形式反馈至联系人，逾期未反馈意见的单位及个人视为无意见。联系人：孙金鑫联系方式：13121551000邮箱：FDSA@fdsa.org.cn 附件1：《生物制品中DNase残留检测－核酸荧光底物法》征求意见稿.docx附件2：《生物制品中DNase残留检测－核酸荧光底物法》征求意见稿 编制说明.docx附件3：《生物制品中RNase残留检测－核酸荧光底物法》征求意见稿.docx附件4：《生物制品中RNase残留检测－核酸荧光底物法》征求意见稿 编制说明.docx附件5：《mRNA疫苗及药物中dsRNA杂质定量检测-ELISA法》征求意见稿.docx附件6：《mRNA疫苗及药物中dsRNA杂质定量检测-ELISA法》征求意见稿 编制说明.docx附件4：征求意见反馈表.docx中国食品药品企业质量安全促进会关于《生物制品中DNase残留检测－核酸荧光底物法》等三项团体标准征求意见的函.pdf

2024年5月29日，第五届中国实验室发展大会(CLC 2024)在国际展览中心（顺义馆）盛大开幕。本次会议以“智慧 安全 绿色”为主题，与第二十一届中国国际科学仪器及实验室装备展览会（点击查看详情）结合，展示实验室建设发展、诊断分析、新技术等行业热点话题进行深入的探讨和交流，为广大科研人员及业界人士分享国内外实验室先进理念、前沿技术及案例成果，搭建研讨交流和深化合作的平台。会议期间，还举行了“CISILE2024自主创新金奖”颁奖仪式（点击查看详情）。现场盛况本次会议由中国仪器仪表学会分析仪器分会曹以刚高工主持会议，中国仪器仪表行业协会副理事长、北京康斯特仪表科技股份有限公司董事长姜维利，中国仪器仪表学会分析仪器分会名誉理事长刘长宽和中国国际旅行卫生保健协会会长、中国出入境检验检疫协会副会长张立分别为开幕式致辞，并预祝大会圆满成功。中国仪器仪表学会分析仪器分会曹以刚高工主持会议中国仪器仪表行业协会副理事长、北京康斯特仪表科技股份有限公司董事长 姜维利致辞中国仪器仪表学会分析仪器分会名誉理事长 刘长宽致辞中国国际旅行卫生保健协会会长、中国出入境检验检疫协会副会长 张立致辞开幕式结束后，随即开始了大会主论坛报告环节。报告题目：分析化学绿色技术范式的探究报告人：中国分析测试协会副理事长 刘成雁教授刘成雁教授首次提出分析化学绿色范式的理念，在这次报告中深入剖析了分析化学的发展历程，从范式理论的视角审视了近现代分析化学所面临的挑战与危机。在此基础上，他率先探索了分析化学绿色技术范式的构建，并强调这一范式的转型关键在于科技创新的驱动，需持续培育创新思维和革新方法，以推动分析化学的绿色可持续发展。报告题目：汉威实验室安全监测预警智慧化实践应用报告人：汉威科技集团股份有限公司技术总监 牛小民科技创新作为国家发展的核心驱动力，实验室是这一战略的重要载体。然而，实验室环境复杂多变，危险源种类繁多，潜在的安全隐患不容忽视。汉威科技技术总监牛小民详细阐述了汉威科技在实验室安全领域的多项创新解决方案，包括气体安全监测系统、消防安全系统、巡检管理系统以及安全风险监测预警系统等，并分享了这些系统的成功应用案例，展现了汉威科技在保障实验室安全方面的专业能力与实践经验。报告题目：大模型安全——路在何方？报告人：中国科学院信息工程研究所 虎嵩林研究员虎嵩林研究员深入剖析了未来大模型的发展趋势。他指出，当前大模型的发展已经与数字及物理世界实现了深度交融，不仅推动了社会的深刻变革，也极大地促进了教育及实验教学模式的创新。然而，大模型所携带的风险亦不容忽视，这些风险前所未有，甚至可能带来不可预知的灭绝性威胁，遂因此提出了“3H”目标，即Helpful、Harmless、Honest。他进一步介绍了国内外在大模型技术领域的最新进展，并详细阐述了他所带领团队在相关研究工作中取得的成果与突破。报告题目：中国实验室建设、管理与发展报告人：中国出入境检验检疫协会实验室检测仪器设备分会王继伟会长王继伟会长详述了中国实验室的全方位发展蓝图。他首先介绍了中国实验室的建设方向，包括装配式实验室、移动式实验室和智能实验室等创新模式，这些新模式将极大地提升实验室的灵活性和效率。然而，他也指出了实验室发展所面临的诸多挑战，尤其是如何加强中央政府各相关部门之间的沟通协调等。报告题目：国产自主可控基础大模型ChatGLM的研究与应用报告人：清华大学 许斌研究员大模型的本质在于利用人工神经网络进行知识的深度学习、高效存储与灵活应用。许斌研究员在报告中指出，人工智能正成为推动新质生产力发展的关键动力。国产基础大模型chatGLM作为行业的坚实基石，为各类行业大模型及上层应用提供了强大的人工智能支持。我国在教育等重要行业的大规模应用，必须建立在自主可控的基础大模型之上，这不仅关乎技术的自主发展，更关系到我国重要行业应用系统的整体安全。报告题目：实验室安全文化的建议与发展报告人：北京大学 张新祥教授随着近年来科教兴国战略的深入实施，国家对科研教育的投入持续加大，高校科研投资和实验室建设也迈上了新的台阶。然而，实验室安全事故和环境污染问题也随之凸显，成为公众关注的焦点。张新祥教授基于北大实验室安全文化建设的经验，就实验室安全问题提出了宝贵的建议。他强调，应构建完善的化学实验室安全教育体系，并持续加强实验室安全培训，以确保实验室的安全稳定运行，为科研教育提供坚实保障。报告题目：实验室认可的发展报告人：原中国合格评定国家认可委员会副秘书长 宋桂兰 研究员宋桂兰研究员介绍了检测、校准、医学、实验动物机构、生物样本库、生物安全以及科研实验室等多个方面的认可工作，强调这些认可对于确保实验室质量和可靠性的关键作用。随着国际认可合作组织的不断完善，通过多边互认协议（MRA）等国际机制，我国实验室认可已与国际接轨，实现了国际互认。我国实验室认可的发展历程，包括积极参与国际标准制定和国际活动，展现了我国在实验室认可领域的国际影响力和贡献。报告题目：实验室建设现状与科技社团作用思考报告人：中国分析测试协会实验室建设分会主任委员 张经华研究员张经华研究员在报告中深刻剖析了当前实验室建设中亟待解决的一系列问题。他特别指出，异味、杂乱无序、功能点位不足、基础条件薄弱以及缺乏可持续性等问题，已经成为制约实验室高效运行的瓶颈。针对这些问题，张经华研究员结合具体案例，提出了产品解决方案与工程解决方案，旨在助力实验室建设迈向更加科学、规范和可持续的发展道路。报告题目：智能移动实验室多场景应用报告人：广东出入境检验检疫协会智慧实验室设施标准化技术委员会秘书长 李辉李辉秘书长阐述了移动实验室的多个应用案例，不仅深入探讨了技术创新与智能化、功能拓展与专业化、标准化与规范化等关键领域，还强调了资源整合与共享的重要性。针对工业4.0时代的发展趋势，他提出了检验检测行业智能移动实验室系统的发展方向，特别指出了物联网技术、监控预警系统的集成、数据整合与挖掘、辅助决策支持以及科技提升等方面的战略意义。实验室作为科技创新与高质量发展的核心引擎，近年来在我国取得了长足的进步，但与国际尖端水平相比，仍存在一定差距。随着科技的日新月异，实验室设备更新换代速度加快，我们应当紧抓这一历史机遇，积极引进先进技术，加速现代化建设进程。同时，鼓励原创性研究，深化产学研合作，加快科技成果转化，以推动科技创新的实质性突破。本次大会的成功举办，不仅展示了实验室技术与装备的最新成果，更表彰了自主创新产品，促进了国内外交流与合作，为创新发展注入了新的活力。