微电极阵列系统

BUSINESS MEETING会议介绍2020-10-29 14:00，哈佛仪器携仪器信息网将举办“微电极阵列技术对胰岛进行非侵入 性电信号记录的发展与应用”讲座直播会议将对胰岛细胞外中通量电生理记录的新兴技术进行详细的介绍 欢迎大家点击链接报名参加！https://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_22140.htmlBUSINESS MEETING主讲人Jessie Wang王娟哈佛仪器亚洲区技术支持会议时间：2021-10-29 14:00BUSINESS MEETING会议内容胰岛电生理活性传统研究方法简介微电极阵列技术与胰岛细胞外电生理记录的发展与特点微电极阵列技术在胰岛细胞外电生理记录中的应用a.氧化应激对胰岛电生理活性的影响b.胰岛在微电极阵列电极上的长期培养与记录Beta Screen与MEA2100-MINI 系统简介BUSINESS MEETING主讲人简介王娟，上海交通大学医学院硕士，曾参与5-HT抑制坏死性调往信号通路改善糖尿病胃肠神经病变的机制研究，具有多年神经电生理、神经电化学、离体器官灌流、动物行为学等产品的应用经验，现任哈佛仪器资 深产品应用专家，为哈佛电生理产品线提供技术支持。BUSINESS MEETING参会说明一、参会条件1.免费报名无需任何差旅费用，只需一台电脑或一部手机，网络宽带超过128K。2.讲座PPT将实时传送给所有参会者，参会者也可通过文字向报告人提问，报告人在报告结束后统一进行解答。二、参会方式1.报名参会并通过审核后，您将收到邮件通知，并在会前一天收到提醒参会的短信通知。2.会议当天进入仪器信息网网络讲堂首页（webinar.instrument .com.cn），点击“进入会场”，填写报报时手机号，即可登陆会场参会。

微芯片电化学检测系统（microchip-based electrochemical detection system, μEDS），是一种基于电化学方法与微流控技术的检测平台，其具有高灵敏度、极少试剂消耗、快速检测、可适性高、自动化等优点，常用于现场实时应用场景，比如床边检测等。此类芯片中核心组件是微电极，其检测性能尤为关键。传统的微电极主要是二维或平面式的结构，如环状、带状、平板式。另一方面，具有三维结构的微电极因其更大的反应面积和优异的检测灵敏度已获得越来越多研究学者的关注。微尺度3D打印技术的出现，使得三维微柱阵列电极的实现变得更加便捷、快速、高效。PμSL（Projection Micro Stereolithography，面投影微立体光刻）是一种面投影微尺度超高精度光固化增材制造技术，使用高精度紫外光刻投影系统，将需要打印的三维模型分层投影至树脂液面，分层光固化成型并逐层累加，最终从数字模型直接加工得到立体样件。该技术具有打印精度高、跨尺度加工、成型效率高、制造成本低等突出优势，被认为是目前最具有前景的三维微细结构加工技术之一。图1：PμSL技术原理示意图通过结合软光刻以及金属沉积技术，PμSL微尺度 3D打印技术近期在电化学检测领域取得系列成果。其中的微电极的制备过程大致为：通过PμSL微尺度3D打印技术打印得到三维微柱阵列模具，然后通过PDMS二次翻模得到PDMS材质的三维微柱阵列，最后再经过磁控溅射等金属沉积方式将金属比如金沉积在三维微柱结构的表面作为导电层以形成最终的微柱电极。此外，还可选择性地在电极表面修饰Pt-Pd/多层碳纳米管等其他改性物质以提高电化学检测性能。研究一：基于微柱阵列电极的生物标记物高灵敏度检测研究摘要：微柱阵列电极因其高质量运输、低检测极限以及微型化的特点被广泛用于电化学检测领域。该研究工作阐述了表面镀金的PDMS基微柱阵列电极的制备、数值仿真、表面改性以及表征。9×10的微柱阵列排布在0.09cm2的区域内，其中微柱的高度分别为100 μm，300 μm 和500 μm。微柱阵列电极是使用PμSL微尺度3D打印技术与软光刻相结合的方法制备而得，通过SEM和循环伏安法进行表征测试。实验结果显示，无论扫描速率的高低，高度值更大的微柱有利于提高电流密度。Pt-Pd/多层碳纳米管材料涂覆可进一步提高微柱阵列电极的电化学检测性能。相较于平板式电极，微柱阵列电极的电化学检测灵敏度是前者的1.5倍。高度500 μm的Pt-Pd/多层碳纳米管改性的微柱阵列电极可用于检测肌氨酸（一种前列腺癌的生物标记物），其线性范围和检测极限分别是5-60 μM 和1.28 μM。这个检测范围覆盖了肌氨酸在人体组织的浓度区间（0-60 μM）。因其更高的微柱高度和更大的比表面积，微柱阵列电极比平板式电极获得了更好的检测性能。该研究工作为高检测灵敏度的微柱阵列电极在低丰度分析物的检测应用提供了有效的指导。图2：微柱阵列电极的制备过程示意图及改性电极和电化学检测中典型的三电极式简易传感装置论文信息：DOI: 10.1039/d0ra07694e.研究二：动态微流体中微柱阵列电极的电化学检测研究摘要：高集成度、高灵敏度、快速分析、极小的试剂消耗等优点促使μEDS备受学术界的关注。微小化的工作电极是μEDS的核心部件，其性能决定了整个μEDS的检测表现。相比于传统的微电极形貌，如带状、环状、圆片状，三维微柱阵列电极因其更大的反应面积，具有更高的响应电流和更低的检测极限。在该研究工作中，采用数值仿真研究了μEDS的检测性能以及三维微柱的形貌和流体的动力学参数，包括微柱的形状、高度以及排列方式和反应溶剂的流速。μEDS的尾端效应在基于预设的电流密度参数下也进行了定量分析。此外，通过结合PμSL微尺度3D打印技术与软刻蚀的方法制备的PDMS基三维微柱阵列电极与微通道集成，用于研究电化学检测。循环伏安法和计时电流法测试的结果表明，实验数据与模拟数据吻合较好。此研究为μEDS的参数设计提供了指导性建议，所使用的方案亦可适用或借鉴于分析和优化基于纳米芯片的电化学检测系统（nanochip-based electrochemical detection system, nEDS）。图3：μEDS和微柱阵列的示意图以及微柱阵列的形貌参数论文信息：DOI:10.3390/mi11090858.上述研究中微柱电极结构模具均采用PμSL微尺度3D打印技术加工，所采用的加工设备均为摩方精密（BMF, Boston Micro Fabrication）公司10 μm光学精度设备P140，其最大打印尺寸为19.2mm (L)×10.8mm (W)×45mm (H)，打印层厚为 10~40 μm。图4：BMF公司10微米系列精度设备P140/S140

微芯片电化学检测系统（microchip-based electrochemical detection system, µEDS），是一种基于电化学方法与微流控技术的检测平台，其具有高灵敏度、极少试剂消耗、快速检测、可适性高、自动化等优点，常用于现场实时应用场景，比如床边检测等。此类芯片中核心组件是微电极，其检测性能尤为关键。传统的微电极主要是二维或平面式的结构，如环状、带状、平板式。另一方面，具有三维结构的微电极因其更大的反应面积和优异的检测灵敏度已获得越来越多研究学者的关注。微尺度3D打印技术的出现，使得三维微柱阵列电极的实现变得更加便捷、快速、高效。PμSL（Projection Micro Stereolithography，面投影微立体光刻）是一种面投影微尺度超高精度光固化增材制造技术，使用高精度紫外光刻投影系统，将需要打印的三维模型分层投影至树脂液面，分层光固化成型并逐层累加，最终从数字模型直接加工得到立体样件。该技术具有打印精度高、跨尺度加工、成型效率高、制造成本低等突出优势，被认为是目前最具有前景的三维微细结构加工技术之一。图1：PμSL技术原理示意图通过结合软光刻以及金属沉积技术，PμSL微尺度 3D打印技术近期在电化学检测领域取得系列成果。其中的微电极的制备过程大致为：通过PμSL微尺度3D打印技术打印得到三维微柱阵列模具，然后通过PDMS二次翻模得到PDMS材质的三维微柱阵列，最后再经过磁控溅射等金属沉积方式将金属比如金沉积在三维微柱结构的表面作为导电层以形成最终的微柱电极。此外，还可选择性地在电极表面修饰Pt-Pd/多层碳纳米管等其他改性物质以提高电化学检测性能。研究一：基于微柱阵列电极的生物标记物高灵敏度检测研究摘要：微柱阵列电极因其高质量运输、低检测极限以及微型化的特点被广泛用于电化学检测领域。该研究工作阐述了表面镀金的PDMS基微柱阵列电极的制备、数值仿真、表面改性以及表征。9×10的微柱阵列排布在0.09cm2的区域内，其中微柱的高度分别为100 μm，300 μm 和500 μm。微柱阵列电极是使用PμSL微尺度3D打印技术与软光刻相结合的方法制备而得，通过SEM和循环伏安法进行表征测试。实验结果显示，无论扫描速率的高低，高度值更大的微柱有利于提高电流密度。Pt-Pd/多层碳纳米管材料涂覆可进一步提高微柱阵列电极的电化学检测性能。相较于平板式电极，微柱阵列电极的电化学检测灵敏度是前者的1.5倍。高度500 μm的Pt-Pd/多层碳纳米管改性的微柱阵列电极可用于检测肌氨酸（一种前列腺癌的生物标记物），其线性范围和检测极限分别是5-60 μM 和1.28 μM。这个检测范围覆盖了肌氨酸在人体组织的浓度区间（0-60 μM）。因其更高的微柱高度和更大的比表面积，微柱阵列电极比平板式电极获得了更好的检测性能。该研究工作为高检测灵敏度的微柱阵列电极在低丰度分析物的检测应用提供了有效的指导。图2：微柱阵列电极的制备过程示意图及改性电极和电化学检测中典型的三电极式简易传感装置研究二：动态微流体中微柱阵列电极的电化学检测研究摘要：高集成度、高灵敏度、快速分析、极小的试剂消耗等优点促使µEDS备受学术界的关注。微小化的工作电极是µEDS的核心部件，其性能决定了整个µEDS的检测表现。相比于传统的微电极形貌，如带状、环状、圆片状，三维微柱阵列电极因其更大的反应面积，具有更高的响应电流和更低的检测极限。在该研究工作中，采用数值仿真研究了µEDS的检测性能以及三维微柱的形貌和流体的动力学参数，包括微柱的形状、高度以及排列方式和反应溶剂的流速。µEDS的尾端效应在基于预设的电流密度参数下也进行了定量分析。此外，通过结合PμSL微尺度3D打印技术与软刻蚀的方法制备的PDMS基三维微柱阵列电极与微通道集成，用于研究电化学检测。循环伏安法和计时电流法测试的结果表明，实验数据与模拟数据吻合较好。此研究为µEDS的参数设计提供了指导性建议，所使用的方案亦可适用或借鉴于分析和优化基于纳米芯片的电化学检测系统（nanochip-based electrochemical detection system, nEDS）。图3：μEDS和微柱阵列的示意图以及微柱阵列的形貌参数上述研究中微柱电极结构模具均采用PμSL微尺度3D打印技术加工，所采用的加工设备均为摩方精密（BMF, Boston Micro Fabrication）公司10 μm光学精度设备P140，其最大打印尺寸为19.2mm (L)×10.8mm (W)×45mm (H)，打印层厚为 10~40 μm。图4：BMF公司10微米系列精度设备P140/S140官网：https://www.bmftec.cn/links/10

成果名称 大脑多巴胺在体（in vivo）记录用电化学微电极研制 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介： 多巴胺是中枢神经系统中一种重要的神经递质，其胞体主要分布在中脑黑质致密部和腹侧背盖区，轴突末梢主要分布在纹状体、伏隔核、海马等区域。多巴胺在调节运动、情绪、奖赏等生理功能中发挥着重要作用，其分泌异常是多种神经精神类疾病发生、发展的病因之一。因此，监测脑内多巴胺分泌水平具有十分重要的意义。目前，国内外研究人员主要采用Microdialysis法检测脑内多巴胺的平均水平，但这种方法的局限是无法实时地进行检测。 北京大学分子医学研究所周专课题组研发的在体碳纤微电极电化学监测技术可以灵敏、实时探测脑内多巴胺的分泌，这种方法需要研制在体检测多巴胺分泌的电化学微电极，并采用不同的动作电位编码进行电刺激，以研究在黑质-纹状体通路中刺激模式对分泌的调控作用。 2009年，周专教授申请的&ldquo 大脑多巴胺在体（in vivo）记录用电化学微电极研制&rdquo 项目得到了第一期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。在基金的资助下，通过实验仪器与研制材料的购置，周专课题组开展了富有成效的工作，包括：（1）改进实验室原有的在体电极系统；（2）将该系统应用到具体的大脑多巴胺分泌检测中；（3）优化电极的制作，为更大规模的生产奠定基础。目前，该项目已经顺利结题，其研制的碳纤维电极直径仅7um，制作方便，对脑组织损伤较轻，并已经能够在动物实验中稳定检测多巴胺的异常分泌活动。 应用前景： 多巴胺在调节运动、情绪、奖赏等生理功能中发挥着重要作用，其分泌异常是多种神经精神类疾病发生、发展的病因之一。因此，实时监测脑内多巴胺分泌水平具有十分重要的意义。由于目前临床上没有较好的检测神经性精神疾病患者多巴胺分泌水平的方法，该技术进一步完善后，将在未来应用到临床辅助多巴胺检测和神经外科手术治疗中。

生物芯片是生物分子相互作用研究的主要高通量手段，生物芯片技术具有高通量、样品消耗量少、灵敏度较高、自动化等优势。生物芯片仪器系统通常包括芯片制作单元和检测单元两个独立部分。目前商品用生物芯片制作系统大多采用基于机械手的合成后点样法，因制备工艺复杂，价格非常昂贵，使用成本较高。　　中国科学院长春应用化学研究所王振新课题组聚焦这一研究方向，从科研实际需求出发，在国家自然科学基金委科学仪器研制项目的支持下，研制开发出基于低频振荡的微点阵阵列/图案化制备仪器系统。3月10日，该项目通过了国家自然科学基金委组织的专家现场验收。　　该仪器基于非接触式压电振荡技术，采用点样针与压电驱动分离的点样方式实现点样；使用的毛细管点样针便于更换、清洗，制作成本较低；通过振荡频率和振幅等参数来调控点样体积，实现了单个样品点直径在几十微米至几百微米尺度内、点样量在几百皮升至几十纳升之间的微阵列点阵制作；不仅适用于液体点样，还可以推广到粉体及固液混合物的微量分配应用中；不仅可以应用于间断性的非连续微点阵阵列制备，还可以推广到连续的微图化制备中。　　目前已研制工程样机3台，其中2台已在相关科研单位试用，效果良好。已申请和授权发明、实用新型专利6项。基于低频振荡的微点阵阵列/图案化制备仪器系统

微流体合成作为一种绿色的合成方法，进一步实现了最小消耗、最少污染以及按需精准合成的目标。高通量液滴阵列合成平台不仅可以实现多种材料的批量绿色合成，还可以通过多个并行的微液滴反应器完成多合成参数的分析和优化。然而，微流体合成系统也面临一些挑战。特别是在这种微系统中如何实现多种反应物的快速和可控混合。不均匀混合会影响材料的成核、生长，进而影响材料的形貌及其一系列性质。将超声波与微流体合成系统相结合，可以实现多种反应物的快速高效的混合。由于更快的传质过程，集成化的合成系统有助于实现材料形貌的精确调控，同时具有消耗少、污染小、易于调节、效率高等优势。最近，超声辅助微流体系统的材料合成的研究大多停留在单组分材料形貌或者尺寸分布等方面。然而通过成本和污染更低的集成化平台进行自动化复合材料合成和高通量性能筛选的报道较少，特别是将贵金属纳米粒子与金属有机框架材料相结合。高效准确地负载可以显著降低应用成本，同时可以有效避免纯纳米粒子的自团聚和氧化，从而显著提高稳定性，进一步扩大应用范围。深圳大学张学记、许太林团队报道了一种将超声与高通量液滴阵列相结合的微流体合成平台实现了绿色、低成本、高通量的多种类型复合材料制备及其拉曼增强性能筛选。集成超声模块可以很好地解决液滴合成系统中的快速微混合的问题，而且可以加速材料的形成并提高Cu-MOF对多种贵金属纳米粒子的封装效果。上述制备的多种复合材料的拉曼增强性能可以一次性地通过微柱基阵列进行高通量、低消耗和低污染的筛选和评估。该平台未来有潜力可以通过与机器人平台和人工智能技术相结合扩展到多个应用领域。图1 集成化微阵列系统复合材料合成与拉曼增强性能筛选示意图图2 探究超声对材料形成速度及形貌的影响。A图是没有超声存在的情况下，记录了Cu-MOF的生长情况；B图是存在超声的情况下，记录了Cu-MOF的生长速度；C图是存在超声的情况下，AgNPs@Cu-MOF的生长情况分析。D-F分别对应三种材料在不同时间点下沉淀物颜色分析。G-I分别对应最后沉淀物的SEM结果及其产物照片。图3 材料表征及超声对封装效果的探究。A-C分别是AuNPs，AgNPs和PtNPs纳米颗粒的TEM表征。D-F是AuNPs@Cu-MOF的TEM，元素分布及其紫外表征。G-I是AgNPs@Cu-MOF的TEM，元素分布及其紫外表征。J-L是PtNPs@Cu-MOF的TEM，元素分布及其紫外表征。M-O对比了有无超声的情况下，相同面积内Cu-MOF对不同纳米颗粒封装数量的统计对比结果。图4 超声存在下，材料生长演化过程示意图及其时间序列TEM图像。B1-B3是Cu-MOF；C1-C3是AuNPs@Cu-MOF；D1-D3是AgNPs@Cu-MOF；E1-E3是PtNPs@Cu-MOF。图5 材料吸收性能考察以及多类型材料的拉曼增强性能的评估和筛选

微阵列是指基于固体基质上的二维阵列，是高通量测定生物分子（如DNA、RNA、蛋白质等）的重要环节，目前将样品固定在靶板上的点样操作一般由人工来完成，这种工作方式不仅效率低而且点样的精度不高，甚至影响最后的分析结果。自动化方案的出现，彻底解决了传统手动过程耗时费力问题，实现高通量、微型化处理，提高实验效率，避免人为误差。产品介绍Vitae SPOTTER生物芯片点样系统Vitae SPOTTER生物芯片点样系统是一款高效、经济的桌面型微阵列点样设备，可以将脱氧核糖核酸（DNA）、蛋白质、微生物培养液或者其它基质等化学试剂按照指定的阵列方式快速、准确的施加点样在靶板或载玻片等固相承载体上。该点样仪基于微液滴发生系统，专为nL及μL量级高值反应试剂的精密点样（100nL）需求而设计，可实现高精度微阵列打印，亦可进行灵活的定制化点样。此款点样设备应科研实验室及企业研发部门的需求而生，以高性价比为原则进行设计，满足研发的同时还能够进行小批量生产，可协助研究人员在PCR检测、细菌鉴定、微流体分配、药物输送、单细胞分离等领域进行探索，并可实现各种生物芯片和生物传感器产品的研究及制造。产品特点快速高效多种点样方式：接触式点样或非接触式点样智能点样：具有跳点功能，软件自定义点样工艺，同种样品可一次点出，节省样品量和点样时间高精度精密点样定点定位：定位精度±0.1mm，液滴滴落精度＜± 0.05μm定量准确：点样最小体积100nL，尺寸一致性误差率0.1%多基材适配点样基质不限：涵盖硅基底板、载玻片、柔性膜片（NC膜、PET膜等）以及孔板（96孔板等）等基材精巧灵活软件功能齐全，可执行任意点样目标，可按需定制钢针点样枪头点样应用方向生物芯片、抗体芯片、生物传感器、MALDI-TOF MS、Lab-On-A-Chip等DNA、RNA、多肽、蛋白质、多糖阵列、核酸质谱、微流体分配、单细胞分离等定制化解决方案

迈克尔塞德尔（Michael Seidel）• 如果要在一个样品中测定多种分析物，分析微阵列是理想的解决方案。基于流的分析系统的优势在于它们可以在现场以自动化的形式快速、定量地分析样品。• 近年来，基于流式化学发光 (CL) 微阵列的微阵列芯片读取器 (MCR) 分析平台不断优化，其在各种生物分析应用中的实用性得到了证明。• GWK Präzisionstechnik 公司以原型开发的形式进一步优化了最新一代设备。该设备提供了使用泵和阀门控制实现全自动测定性能的可能性，并通过集成的高灵敏度 CCD 相机进行后续测量图像采集，非常适合长达 2 分钟的采集时间。由于要建立各种生物分析试验进行研究，该仪器被命名为 MCR-Research (R)（图 1）。• 在下文中，将简要描述各个微阵列检测类型以及应用程序。图 1：用于 SARS-CoV-2 抗体检测的基于流式 CL 微阵列的 MCR-R 微阵列分析平台示例。 检测血液中针对 SARS-CoV-2 的抗体检测针对 SARS-CoV-2 的抗体的问题是在大流行开始时提出的，由巴伐利亚研究基金会资助。重组抗原（SARS-CoV-2 蛋白，包括刺突蛋白 (S1) 和核衣壳 (N) 蛋白以及受体结合结构域 (RBD)）固定在微阵列芯片上。血液样本中的抗体可以与这些重组抗原结合。然后，带有辣根过氧化物酶 (HRP) 标记的抗人 IgG 抗体通过泵系统通过流通式微阵列芯片，在随后的步骤中通过添加鲁米诺和过氧化氢来观察结合的抗体。基于流动的微阵列免疫测定 (MIA) 原理的一个主要优点是使用间接非竞争性 MIA 非常快速和同时测定针对不同抗原的抗体（图 2）。因此，例如，可以将疫苗衍生抗体与 SARS-CoV-2 感染后的抗体区分开来。 图 2：血清和血液中 SARS-CoV-2 抗体的间接非竞争性 MIA 流程图。此外，可以确定针对不同 SARS-CoV-2 变体的抗体，或者可以通过其他呼吸道病原体扩展抗体组，例如，检测针对流感的抗体。此外，MCR 的多功能性与相关的流通微阵列芯片和程序选项也提供了建立的可能性，例如，通过竞争性 MIA 对中和抗体进行定量分析。在这里，可以确定哪些抗体实际上可以阻止病原体进入细胞，从而在预防感染方面特别有效。CL-MIA 只需不到 15 分钟，可用于现场分析，例如医疗实践。使用 CL-MIA 和 MCR 检测 SARS-CoV-2 抗体的第一个结果已经发表 [1,2]。 基于抗体的蒸发冷却系统嗜肺军团菌检测和亚型分析媒体多次报道军团菌爆发，通常可以追溯到蒸发冷却系统。这些系统可以产生含有军团菌的生物气溶胶，这取决于致病菌株，在吸入可吸入的嗜肺军团菌后，会在人体中引发轻度庞蒂亚克热或严重的肺炎，即军团病。为此，成立了第 42 届 BImSchV，负责规范蒸发冷却系统、冷却塔、湿式分离器的安全技术运行以及冷却水中军团菌的定期控制。如果超过测量值（冷却塔每 100 毫升 50,000 个军团菌，其他需要报告的系统每 100 毫升 10,000 个军团菌），则必须立即采取措施大幅降低病原体浓度。此外，必须进行血清分型。代替使用凝集试验（血清组 1 和血清组 1-15 之间的区别）对嗜肺军团菌进行常规血清分型，甚至使用大量 ELISA 微量滴定板对嗜肺军团菌血清组 1 进行亚型分型，也可以使用 MCR。根据该申请，原型设备被称为 Legiotyper。此外，在军团病爆发的情况下，尽快确定源头很重要。这也可以通过仪器实现。一组单克隆抗体固定在流通式微阵列芯片上。样品手动注入系统，然后是全自动 CL-SMIA（图 3）。单克隆抗体对L. pneumophila血清群 1的不同血清和亚群表现出不同的亲和力和选择性。图 3：CL-SMIA 示意图：(1) 样品注射，(2) L. pneumophila SG1 亚型与特异性捕获抗体的结合，(3) 抗 SG1 检测抗体与已经结合的军团菌的结合，(4 ) CL 反应和图像采集。细菌与流通式微阵列芯片上的相应单克隆抗体特异性结合。夹心是由对血清组 1 特异的生物素标记的多克隆抗体形成的。加入 CL 试剂后，进行 CL吸收。通过将单个菌落悬浮在缓冲液中并在大约 30 分钟内使用该仪器执行 CL-SMIA，在培养后的所有情况下都可以进行血清分型和亚型分型。在由德国联邦经济和技术部资助的 WIPANO 项目 LegioRapid 中，首次建立了用于蒸发冷却系统快速卫生评估的独立培养方法的标准化方法，该方法在测量后定量确定治疗成功率值已超过。除了 qPCR 和与免疫磁分离 (IMS) 相结合的流式细胞术之外，Legiotyper 被用作第三种方法。定量测量结果通过qPCR和IMS流式细胞仪从100 mL中100军团菌的浓度获得，其中100 mL水样通过聚碳酸酯过滤器（孔径=0.22µm）过滤，洗脱液直接用于定量测定。只有在样本中发现最低浓度为106个细胞/100 mL时，才能使用Legiotyper进行血清或亚型。对于培养样本，这个最低浓度不是问题。对于不依赖培养的方法，样品体积必须增加到至少 10 L 才能达到至少 10 4的浓缩系数。正在对合适的过滤方法进行研究 [3]。对于气溶胶中嗜肺军团菌的分析，可以使用相同的 CL-SMIA，但在样品制备方面存在差异。必须首先使用气溶胶收集器对气溶胶进行采样，科里奥利 µ 旋风收集器适用于该收集器。在这里，细菌以液体形式分离，其中可以直接取样和测量。在 AIF 项目 LegioAir 中，首次表明在生物气溶胶中进行血清分型是可能的。 使用 haRPA对军团菌进行分子生物学检测微阵列芯片阅读器不仅可用于基于抗体的检测，还可用于分子生物学。课题组开发了异质不对称重组酶聚合酶扩增（简称haRPA，图4）[4,5]，可用于军团菌属。通过在 39°C 下加热流通式微阵列芯片在系统上进行检测。对于 haRPA，军团 菌属特异性引物在空间上固定在 DNA 微阵列芯片上。图 4：可以在 MCR-R 上执行的 haRPA 原理。(1) 带有固定反向引物的 DNA 微阵列，(2) 添加 DNA 提取物后，重组酶打开双链靶 DNA，(3) 聚合酶延伸反向引物直到 (4) 单链结合蛋白分离, (5) 生物素化的正向引物与固定的双链结合，直到 (6) 第二条 DNA 链被聚合酶延伸。(7) 最后，固定化的扩增子通过链霉亲和素-HRP 进行标记，并使用 CL 进行可视化。 等温核酸扩增可扩增基因组 DNA 的靶序列。通过第二个生物素标记的引物，形成的扩增子被标记并用作链霉亲和素-HRP 的锚点，该链霉亲和素-HRP 通过流通式微阵列芯片。最后，与其他测定一样，通过使用集成 CCD 相机记录 CL 反应生成 CL 图像。信号的强度取决于样品中 DNA 的初始量。扩增允许对非常少量的初始 DNA 进行定量。haRPA 的原理还允许通过将不同的引物固定在微阵列表面上进行多重分析。这样，样品可以在 45 分钟内区分军团 菌。以及对人类最危险的军团菌属嗜肺军团菌，它可以更好地评估潜在的健康风险。 地表水中的藻类毒素的监测MCR-R 也用于环境监测。AIF-ZIM 项目 MARCA 关注为即将到来的藻华开发早期预警系统。它是基于云的监测系统的重要组成部分，可用于预测藻类大量繁殖和地表水中蓝藻毒素的形成等。由于水体富营养化和气候变化，被称为藻华的蓝藻大量繁殖变得越来越频繁。在这种现象期间，水变得非常浑浊，水中的蓝藻毒素含量急剧增加。其后果是水生大型植物的退化和对生物体、人类和动物的危害。为了预测藻华并在早期采取预防措施，正在开发一种预警系统，该系统能够使用 Triton 水传感器系统持续监测可能指示藻华的化学和物理参数。这些是温度、电导率、总溶解固体 (TDS) 和总悬浮固体 (TSS)、浊度、溶解氧、溶解硝酸盐和总硝酸盐。此外，该仪器还监测水中的蓝藻毒素浓度。这可以通过再生间接竞争 CL-MIA（图 5）实现，并且由系统在 7 分钟内完全自动执行。例如，微囊藻毒素-LR 的检测限为 4.8 µg/L，因此低于 WHO 的 10 µg/L（对于微囊藻毒素）的限值，低于该限值可假设对健康产生不利影响的可能性较低。图5：再生间接竞争性MIA的示意图：（1）样品（抗原）与一级抗体的孵育，（2）未结合的一级抗体与固定化毒素的结合，（3）检测抗体结合，（4）CL反应和图像采集，以及（5）下一次测量的再生。细菌亲和过滤用亲和粘结剂的筛选微阵列芯片阅读器可用于定量或定性检测，以及研究新的亲和性结合物及其对细菌的结合行为。例如，这些是抗菌多肽、酶或抗体。生物素化细菌通过流通微阵列芯片自动进入设备，在该芯片上固定待研究的亲和力粘合剂。随后，链霉亲和素HRP与结合的生物素结合并催化CL反应，这被捕获为图像。用适当的缓冲液洗脱细菌后，获得第二个CL图像。因此，细菌的结合和洗脱行为可以得到快速而全面的评估。与无标签生物传感器相比，生物素标签可以更精确地跟踪这种反应。这种筛选策略的另一个优点是可以同时固定多个亲和结合物。这为一次测试许多亲和结合物提供了一种快速的方法，也允许细菌、亲和结合剂和洗脱缓冲液之间的组合具有高度的多样性。总结这里描述的例子令人印象深刻地展示了MCR-R分析平台在仪器生物分析中的广泛应用。因此，各种高度相关的领域都可以受益于生物分析方法的使用，因此必须在未来继续推动其扩展。参考文献[1] Klüpfel, J. Koros, R.C. Dehne, K. Ungerer, M. Würstle, S. Mautner, J. Feuerherd, M. Protzer, U. Hayden, O. Elsner, M. Seidel, M. Automated, flow-based chemiluminescence microarray immunoassay for the rapid multiplex detection of IgG antibodies to SARS-CoV-2 in human serum and plasma (CoVRapid CL-MIA). Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2021, 413, 5619–5632. https://doi.org/10.1007/s00216-021-03315-6 .[2] Klüpfel, J Paßreiter, S. Weidlein, N. Knopp, M. Ungerer, M. Protzer, U. Knolle, P. Hayden, O. Elsner, M. Seidel, M. Fully automated chemiluminescence microarray analysis platform for rapid and multiplexed SARS-CoV-2 serodiagnostics. Analytical Chemistry, 2022, 94, 6, 2855-2864. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c04672 .[3] Wunderlich, A. Torggler, C. Elsaesser, D. Lück, C. Niessner, R. Seidel, M. Rapid quantification method for Legionella pneumophila in surface water. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2016, 408(9), 2203-2213. https://doi.org/10.1007/s00216-016-9362-x .[4] Kunze, A. Dilcher, M. Abd El Wahed, A. Hufert, F. Niessner, R. and Seidel, M. On-chip isothermal nucleic acid amplification on flow-based chemiluminescence microarray analysis platform for the detection of viruses and bacteria. Analytical Chemistry, 2016, 88, 898-905. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5b03540 .[5] Kober, C. Niessner, R. Seidel, M. Quantification of viable and non-viable Legionella spp. by heterogeneous asymmetric recombinase polymerase amplification (haRPA) on a flow-based chemiluminescence microarray. Biosensors and Bioelectronics, 2018, 100, 49-55. https://doi.org/10.1016/j.bios.2017.08.053 . 关于作者Michael Seidel德国加钦慕尼黑工业大学水化学研究所分析化学和水化学系主任Michael Seidel在斯图加特大学学习技术生物学，并在图宾根大学获得物理化学博士学位。在Miltenyi Biotec GmbH担任项目负责人后，他在分析化学主席处成立了一个微阵列研究小组，由Reinhard Niessner教授领导。2014年，他以化学发光微阵列为主题，学习分析化学。直到现在，他还是由Martin Elsner教授领导的分析化学和水化学主席“生物分析和微分析系统”小组的负责人。他的研究兴趣在于建立创新的（生物）分析方法和仪器、生物传感器、分析微阵列、超顺磁性纳米颗粒、浓缩和分离方法，以快速或自动分析药物、毒素、生物标记物、蛋白质、病原菌和病毒，或在水质监测、食品分析或体外诊断领域的抗生素抗性基因。原文：Flow-based analytical microarraysQuantitative and qualitative determinations with selective biological probesWiley Analytical Science，2 September 2022供稿：符 斌

安捷伦推出新型微阵列扫描仪 更高的灵敏度、简化的工作流程 北京，2011年8月15日&mdash &mdash 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）推出SureScan微阵列扫描仪，作为安捷伦微阵列扫描仪技术创新的最新成果，是实现以基因表达和比较基因组杂交（CGH）/细胞遗传学研究应用为代表的安捷伦微阵列完整解决方案的核心硬件。 这一新型SureScan系统拥有最高的灵敏度、最宽的动态范围和无与伦比的分辨率，可以为研究者提供最可靠的微阵列分析结果。 此外，SureScan微阵列扫描仪的生产工艺通过了ISO 13485质量体系认证，实现了安捷伦对严格质量标准的一贯承诺。 该SureScan系统提供简化的工作流程，允许研究者在仪器运行时不断地加载新的微阵列芯片。由于系统具有随机扫描功能，可以在运行期间随时变更扫描序列的顺序。 原始图片数据可以自动载入安捷伦Feature Extraction数据提取软件，无需手动数据转移。 安捷伦SureScan微阵列扫描仪紧凑的设计（长26英寸，宽17英寸，高16.5英寸）节省了台面空间。系统还配备了最新设计的芯片盖板和内置的臭氧屏蔽系统，从而在最大程度上减少了染料信号的衰减，保护珍贵样品。 独一无二的动态自动对焦系统和极低的检测限（低至0.01荧光团/平方微米）确保得到极其灵敏的检测结果，使用户能够从样品中同时获得高质量的高信号值以及低信号值的数据。 &ldquo 研究者可以相信这一新型SureScan系统能够在未来的许多年内始终如一地提供优异的微阵列检测结果&rdquo ，安捷伦基因组学部门副总载兼总经理Robert Schueren说，&ldquo 凭借我们市场领先的微阵列产品线、定制微阵列产品以及试剂和软件，客户只需投资一个平台，就能满足广泛的研究需求。&rdquo 了解更多信息，请访问www.agilent.com/genomics/surescan 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是全球领先的测量公司，同时也是通信、电子、生命科学和化学分析领域的技术领导者。公司的18500 名员工为100 多个国家的客户提供服务。在2010 财政年度，安捷伦的业务净收入为54 亿美元。要了解安捷伦科技的信息，请访问：www.agilent.com.cn。

阵列旋转蒸发仪产品介绍：阵列旋转蒸发仪是一款可以同时进行多样品浓缩处理的创新型前处理设备，由多个miniRotar旋转蒸发仪单元、真空系统、溶媒冷凝回收系统组成，实现多样品处理的同时，可以大幅提高实验室空间利用率。阵列旋转蒸发仪所搭载的多个miniRotar，既可以满足同时使用，也支持独立操作，可以独立的进行温度设置、转速调整、释放真空等操作，不干扰其他旋转蒸发仪单元的正常工作。（阵列旋蒸搭载溶媒回收仪原理图）（阵列旋蒸搭载冷却循环水系统）阵列旋转蒸发仪产品特性：极致mini——节约空间：miniRotar创新性采用旋转轴纵向设计，将产品宽度缩小到25cm,是传统旋转蒸发仪宽度的三分之一，1.8米标准通风橱最多可以放置5台miniRotar，充分节约通风橱空间资源。阵列组合——提升效率： miniRotar的特殊接口设计，可以实现多台并联使用，共一个真空系统、冷凝回收系统。非常适合多个样品同时处理的需求，提升工作效率。 每一个miniRotar均可以独立设置温度、转速、时间等工作参数，可以独立的进行将样品瓶升起降落操作。miniRotar 500s拥有独立的快捷释放真空按键，可以独立释放真空，不影响其他miniRotar正常工作。定时工作——减少看护：miniRotar500s具有定时工作能力，可以按照经验设定好工作条件以及工作时长，到达时间后miniRotar500s将自动停止旋转、释放真空，将样品瓶升起，脱离加热水浴，自动停止样品蒸发浓缩。双重保护——避免污染：miniRotar搭载防止液体回流接口，可有效阻止在样品处理过程中管路中的液体回流，避免污染样品，保证分析结果的准确性。三级冷凝——减少排放：eSR系列溶媒回收仪可以同时满足6台miniRotar溶剂蒸汽冷凝回收需求，eSR320溶媒回收仪采用低温压缩机制冷，溶剂蒸汽进入后经过三级冷凝液化收集，实现高效冷凝回收（二氯甲烷蒸汽回收率优于98%），减少溶剂蒸汽的排放，保护实验室环境，呵护实验者健康。eSR系列溶媒回收仪不需要添加任何冷却循环液，也不需要外接玻璃冷凝器，减少了管路连接，日常无需维护，使用简单。eSR320s溶媒回收仪内部管路具有超强的防腐能力，可以耐受高浓度氯离子侵蚀。创新点：阵列旋转蒸发仪主要特点及创新之处如下： 1：体积小巧，创新性采用旋转轴纵向设计，产品宽度缩小至25cm，为实验室通风橱节省宝贵使用孔间 2：阵列组合使用，独立设置转速、温度、时间等工作参数，独立释放真空不影响其他单元，从而实现多样品同时处理，大幅提升实验效率 3：可以设定工作时长，自动停止旋转，释放真空，升起样本瓶，保护实验精准性，释放工作人员劳动力 4：创新性双重防止污染保护措施，防止液体回流污染样品，保证样品准确性 北京澳维仪器 阵列旋转蒸发仪 miniRotar

阵列甲酯化仪是严格按照《GB5009.168-2016食品中脂肪酸的测定》分析标准的要求研制的样品水解、脂肪皂化、脂肪酸甲酯化等功能于一体的专用仪器。阵列甲酯化仪可以同时处理6个样品，玻璃冷凝回流器及样品瓶可以自动升起降落，便于更换样品。间歇磁力搅拌可轻松完成样品水解。阵列甲酯化仪不仅拥有加热水浴，同时还搭载冷水浴，可以快速对处理完毕的样品进行快速降温，充分满足标准“迅速冷却至室温”的要求。《GB5009.168—2016食品中脂肪酸的测定》分析标准摘录：5.2.1.2 试样的水解 酸水解法：食品(除乳制品和乳酪)加入盐酸溶液10mL，混匀。将烧瓶放入70℃~80℃水浴中水解40min。每隔10min振荡一下烧瓶，使黏附在烧瓶壁上的颗粒物混入溶液中。水解完成后，取出烧瓶冷却至室温......5.2.1.4 脂肪的皂化和脂肪酸的甲酯化 在脂肪提取物中加入2%氢氧化钠甲醇溶液8mL，连接回流冷凝器，80℃±1℃水浴上回流，直至油滴消失。从回流冷凝器上端加入7mL 15%三氟化硼甲醇溶液，在80℃±1℃水浴中继续回流2min。用少量水冲洗回流冷凝器。停止加热，从水浴上取下烧瓶，迅速冷却至室温。主要特点：○ 间歇搅拌——水解样品更轻松 AF6M、AF6DM热水浴搭载6位磁力搅拌器，即可以连续工作，也可以间歇工作，可以每隔10min搅拌一次样品，让样品水解更轻松。○ 冷热双浴——标准要求更符合 AF6D、AF6DM不仅拥有室温至95℃热水浴，对脂肪进行皂化及脂肪酸的甲酯化。同时还搭载5℃的冷水浴，可以在50秒内将样品冷却至室温，充分满足分析标准中“迅速冷却至室温”的要求。○ 智能升降——样品装卸更简单 AF6系列可以通过控制开关，操控玻璃冷凝回流器自动升起降落，便于更换样品。同时AF6系列拥有定时工作功能，当到达设定时间后，玻璃冷凝回流器可以自动升起。○ 中部加液——操作高度更合适 AF6系列独特设计的玻璃冷凝回流器，在中间部位设置了一个加液口，加液口的高度更适合加入氟化硼甲醇溶液的操作。○ 集成管路——实验室更整洁 玻璃冷凝回流器、冷水浴共用一台冷却循环水机，冷却水管路集成固化设计，采用快插接头连接，让实验室更整洁。创新点：阵列甲酯化仪是严格按照《GB5009.168-2016食品中脂肪酸的测定》分析标准的要求研制的样品水解、脂肪皂化、脂肪酸甲酯化等功能于一体的专用仪器，阵列甲酯化仪可以同时处理6个样品，玻璃冷凝回流器及样品瓶可以自动升起降落，便于更换样品。间歇磁力搅拌可轻松完成样品水解。阵列甲酯化仪不仅拥有加热水浴，同时还搭载冷水浴，可以快速对处理完毕的样品进行快速降温，充分满足标准“迅速冷却至室温”的要求。主要特点如下： 1：间歇搅拌——水解样品更轻松 AF6M、AF6DM热水浴搭载6位磁力搅拌器，即可以连续工作，也可以间歇工作，可以每隔10min搅拌一次样品，让样品水解更轻松。 2：冷热双浴——标准要求更符合 AF6D、AF6DM不仅拥有室温至95℃热水浴，对脂肪进行皂化及脂肪酸的甲酯化。同时还搭载5℃的冷水浴，可以在50秒内将样品冷却至室温，充分满足分析标准中“迅速冷却至室温”的要求。 3：智能升降——样品装卸更简单 AF6系列可以通过控制开关，操控玻璃冷凝回流器自动升起降落，便于更换样品。同时AF6系列拥有定时工作功能，当到达设定时间后，玻璃冷凝回流器可以自动升起。 4：中部加液——操作高度更合适 AF6系列独特设计的玻璃冷凝回流器，在中间部位设置了一个加液口，加液口的高度更适合加入氟化硼甲醇溶液的操作。 5：集成管路——实验室更整洁 玻璃冷凝回流器、冷水浴共用一台冷却循环水机，冷却水管路集成固化设计，采用快插接头连接，让实验室更整洁。 阵列甲酯化仪

安捷伦科技公司推出新型人类基因表达谱微阵列芯片 覆盖人类基因间长链非编码 RNA 区域 2012 年 5 月 22 日，安捷伦科技公司（纽约证交所： A）推出了 Agilent SurePrint G3 人类基因表达谱 v2 微阵列芯片，该芯片是唯一基于博德研究所最新公布的人类基因间长链非编码 RNAs （lincRNAs）参考目录进行设计的微阵列产品。 LincRNAs 是重要的基因表达调节子，在胚胎发育和众多细胞过程中具有重要作用。针对单个lincRNAs 的功能分析对研究者来说非常棘手，但是最近在测序和计算方法方面的技术进展改善了该领域的分析能力。 &ldquo 我们刚刚开始触及 lincRNAs 如何控制机体内许多过程（从脂肪发育到肿瘤生长）&rdquo ，博德研究所的研究人员、介绍人类 lincRNA 参考目录一文的共同作者 Moran N. Cabili 说， &ldquo 此次与安捷伦的合作，建立在迄今为止所创建的最全面的 lincRNAs 数据库，将有助于加快该领域的研发进程。&rdquo &ldquo SurePrint G3 人类基因表达谱微阵列芯片为新兴 lincRNA 研究领域带来了最新产品，&rdquo 安捷伦基因组学高级总监 Kathleen Shelton 说， &ldquo 我们很荣幸与著名的博德研究所共同合作开发此项尖端技术，有力推动 lincRNA 在基因表达中所起作用的研究。&rdquo Cabili 将参加一个由安捷伦主办的免费网络讨论会，题目为&ldquo 寻找转录组中丢失的 lincs&rdquo ，时间定在 6 月 6 日的早上 8 点（太平洋标准时间）。此次网络讨论所涉及的主题包括 lincRNAs 的鉴定、lincRNAs 相对于编码基因在特定组织中的表达模式以及具有不确定编码潜能的转录产物的功能。要了解详细信息或注册网络会议，请访问：agilenteseminar.webex.com。 SurePrint G3 人类基因表达谱v2 微阵列芯片具有最广的动态范围（超过五个数量级）和极高的灵敏度，可同时检测样本中的低表达子和高表达子。安捷伦微阵列系统具有卓越的灵活性，充分支持研究者设计与其实验相关的各种定制微阵列。 除针对lincRNAs的探针以外，SurePrint G3 人类基因表达 谱v2 微阵列芯片还包含对美国国家生物技术信息中心 RefSeq 基因数据库中最新 mRNA 的更新。 要了解更多信息，请访问：www.agilent.com/genomics/v2GExArray。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司（纽约证交所： A）是全球领先的测量公司，同时也是化学分析、生命科学、电子和通信领域的技术领导者。公司的 18,700 名员工为 100 多个国家的客户提供服务。在 2011 财政年度，安捷伦的业务净收入为 66 亿美元。要了解安捷伦科技的信息，请访问：www.agilent.com.cn。 编者注： 更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻，请访问安捷伦新闻网站：www.agilent.com.cn/go/news。

尊敬的各位老师、朋友们，令分析界心潮澎湃的上海慕尼黑生化分析展已接近尾声，让我们一同再次聚焦E5-5710展位，看看今天新闻速报吧。 本次展会澳维隆重推出的新品：阵列甲酯化仪，是基于客户痛点的创新性产品，绝对C位亮相。这款产品是严格按照《GB5009.168-2016食品中脂肪酸的测定》分析标准的要求研制的样品水解、脂肪皂化、脂肪酸甲酯化等功能于一体的专用仪器。 同时，“同洲维普”品牌T系列微型台式冷水机也大受欢迎，伴随着冷水机行业的不断发展，我们的冷水机也在不断的优化、迭代、升级，产品整体外观越做越小，外观简约、精美，功能效率也越来越高。3天时间虽然短暂，但是收获颇丰。北京澳维仪器基于客户痛点的创新思路得到老师们的高度认可，澳维将继续努力为实验室设备领域研发更多新产品，持续优化实验室用户体验。再次感谢莅临展位以及关注北京澳维仪器的所有老师、朋友们，让我们下次盛会不见不散。阵列甲酯化仪产品介绍： 阵列甲酯化仪是严格按照《GB5009.168-2016食品中脂肪酸的测定》分析标准的要求研制的样品水解、脂肪皂化、脂肪酸甲酯化等功能于一体的专用仪器。阵列甲酯化仪可以同时处理6个样品，玻璃冷凝回流器及样品瓶可以自动升起降落，便于更换样品。间歇磁力搅拌可轻松完成样品水解。阵列甲酯化仪不仅拥有加热水浴，同时还搭载冷水浴，可以快速对处理完毕的样品进行快速降温，充分满足标准“迅速冷却至室温”的要求。主要特点： 间歇搅拌——样品水解更轻松 冷热双浴——标准要求更符合 智能升降——样品装卸更简单 中部加液——操作高度更适合 集成管路——实验室更整洁制冷冷却液循环机——冷水机产品介绍： 自主研发、生产、销售制冷冷却液循环机，制冷加热高低温循环设备，新能源（EV）测温温控系统，工业制冷循环设备，冷水气源一体机等产品，为客户最大化提升设备使用价值。 持续保持国家级高新技术企业认定，ISO9001质量管理体系保持研发、生产和管理过程严格高效，产品已广泛服务于全球40多个国家和地区的工厂及实验室。

色谱仪作为复杂物质的分离工具，在日常化合物的分离分析中发挥了巨大的作用，多数色谱仪属于一维色谱，适合于含几十至几百个物质的样品分析。随着现代科技的进步，传统的一维色谱分离方式已经不能满足人们对诸如天然产物、中药药物和蛋白质组等的常规分离，迫切需要更高效的分离方式来完成复杂样品精细分离的需要。因此，能够提供更大峰容量和更高分辨率的多维色谱技术日益受到人们的关注。相对于一维色谱分离而言，多维色谱分离具有更高的峰容量。从本质上说，多维色谱就是简单的一维色谱加复杂的阀切换技术。　　目前，发展速度较快的多维色谱技术包括：全二维气相色谱、多维高效液相色谱、高效液相—毛细管电泳多维色谱、高效液相—气相多维色谱和多维超临界流体色谱等。近年来，国内外有些仪器公司陆续推出了一些多维色谱仪，但主要是二维色谱仪。例如岛津、沃特世、SCIEX、安捷伦和赛默飞等，其中赛默飞和SCIEX推出的二维液相色谱仪主要应用于蛋白质组的分析。安捷伦和沃特世推出的二维液相色谱仪，其使用主要集中在药物小分子的筛选。在已商品化的全二维气相色谱中，LECO 全二维气相色谱结合chromaTOF 软件，一次可解析大于100000个峰，降低了研究领域的谱峰解析难度。同时，国内色谱专家在阵列多维色谱系统的设计和应用上也有了杰出的研究成果。　　近期，仪器信息网编辑就多维色谱目前发展状况、技术优势及未来产业化前景等内容与国内较早开始研究多维色谱技术的复旦大学化学系张祥民教授进行了深入的交流。　　多维色谱破解蛋白组学研究密码　　多维色谱技术包括二维色谱、三维色谱等高维色谱，近年来其应用越来越广泛。张祥民介绍，多维色谱不是简单的将每个柱子接起来。多维色谱指的是第一维分离出来数十到上百个馏分后，第二维相当于把第一维做出来的每个馏分再重新做一遍，以此类推。例如汽油，一维色谱可以分出来三、四百个组分，两维色谱其组分可以达数千，有学者曾用三维色谱去分，其组分可达六千多个。起初，张祥民教授团队提出用多维色谱技术来做中药成分分析。由于中药成分较为复杂，其中活性成分较难确定。通过多维色谱和高效毛细管电泳的结合，可以将中药里上千个馏分分离出来，这样就可以很好的鉴别不同中药里组分的活性和差异。复旦大学是最早建立多维色谱仪器系统并作为新技术手段用于解决实际问题的单位之一，这主要得益于复旦大学良好的仪器研发基础。　　20世纪90年代，作为功能基因组学的重要支柱——蛋白质组学的出现，使得多维色谱的研究成为新的研究的热点。蛋白质组传统的研究方法是采用双向凝胶电泳分析。在双相凝胶电泳分析中，一维用来跑等电聚焦，另一维用来跑分子量，两维组合起来就可以将蛋白点分离出来。蛋白质组刚出来时几乎都在用这个方法做。双相凝胶电泳虽然可以分离出来几千个蛋白组分，但其工作量较大，难以实现自动化。张祥民谈到，起初其复旦大学研究团队使用双向电泳凝胶技术鉴定人肝中的蛋白质，团队三十几个人需要花费一两个月才能鉴定两千多个蛋白出来，过程中耗费了大量的人力和物力。现在采用多维色谱技术对蛋白质组进行分离鉴定一个人仅需要几个小时可鉴定5000-8000个蛋白，而且花费仅为数千元。多维色谱技术的突破迅速推动了生物医学难题的解决，例如重大疾病和各种癌症中的重大技术瓶颈问题。通过采用多维色谱技术可以寻找到一些关键蛋白质分子、疾病标志物和药靶蛋白，从而实现临床上的疾病诊断和新的治疗药物的发现。　　目前，多维液相色谱技术已广泛的运用到由小分子到大分子的分离分析中，其商品化的色谱仪器日益完善。同时，研制我国自主知识产权的关键设备，开发相应的分离分析方法已成为当下值得关注的焦点之一，也是提高我国科技能力的一个重要方面。现阶段，尽管新技术新方法不断涌现，但是还不能完全满足实际应用的需要，尤其是缺少蛋白质组学中核心技术设备和应用于临床疾病研究的创新技术方法。然而，随着多维色谱分离技术的提高，分离方法不断进步，具有高通量高分离能力的多维色谱必将在蛋白质组学等领域发挥更大的作用。　　国内多维色谱研究的开创者　　张祥民于1986年进入中科院大连化学物理研究所工作，师从卢佩章院士和张玉奎院士。1994年张祥民进入复旦大学，从事博士后研究工作，后留复旦大学化学系工作至今。目前，张祥民为复旦大学化学系和复旦生物医学研究院双聘教授。还历任中国化学学会理事、中国化学会色谱专业委员会委员、中国色谱学会常务理事、中国分析仪器学会常务理事、中国蛋白质组学会理事、上海市分析测试协会副理事长, 并担任Proteomics, Anal Bioanal Chem (ABC)和《色谱》杂志编委等。　　张祥民课题组是国内最早开始研究多维色谱技术的团队之一，其多项有关多维色谱技术的论文发表在国内外高水平的期刊杂志上。目前，张祥民课题组主要依托于复旦大学化学系、生物医学研究院和教育部创新科学仪器工程研究中心，课题组实验室共有三十余名科研人员从事多维色谱技术的研究。迄今为止，张祥民课题组累计发表SCI论文230多篇，申请发明专利50多项，获得2项教育部自然科学奖。复旦大学化学系和复旦生物医学研究院双聘教授张祥民　　从原理上对传统技术发起挑战　　目前，国内分析仪器企业与国外公司相比体量还比较小，主要提供的是中低端仪器和量大面广的产品。因此，国内分析仪器生产企业对新型的仪器研发投入热情很高，但也存在心有余力不足的局面。上海市科委从“十五”到“十二五“一直对分析仪器行业有持续的资金投入，张祥民教授课题组参与承担了一系列仪器攻关项目研究，与企业开展产学研联合开发，先后与上海精科、舜宇恒平、上海天美等仪器公司合作，研发了十多种新型分析仪器，取得了一批创新技术成果。近年来国家开始逐步加大对国内分析仪器研发的支持力度，特别是“十二五“期间一些国家重大科学仪器开发专项资金的投入力度很大，一改研发资金不足的处境，这些资金的投入已经产出了大批先进的仪器和制造技术，相信国内分析仪器未来在仪器研发和创新上会有很大的发展和突破。张祥民谈到，“我们起初研发色谱仪器的想法很简单，主要是基于前沿研究课题需要和一些生产实际过程中的急需。因为商品仪器不能满足要求，在没有充足的购置经费时，创新便成为必要的选项。然而，创新色谱仪器的研制也不是想象的那么复杂，设计原理新、技术方案简单、成本低是前提，于是就根据需要自己搭建一套。“　　发明的热膨胀泵就是典型的案例之一。色谱泵是色谱仪中运动部件最多，机械磨损最严重、较容易出故障的设备。色谱泵作为色谱仪的核心部件，其性能的好坏直接影响整个仪器和分离的可靠性。张祥民课题组研发的全新色谱泵——微流高压梯度热膨胀泵，采用一种全新的原理，其样机已成功应用于高效毛细管液相色谱与质谱联用仪器中，并得到安捷伦等国际企业研发机构的关注。由于液体具有热胀冷缩的特点，当温度升高时，毫升级密闭加热腔内液体体积就会有纳升到微升级的微小膨胀，从而溢出密闭加热腔，实现流量输出。热膨胀泵是以密闭腔体内液体受热体积膨胀为驱动力，从而实现流体定向输出。张祥民谈到，热膨胀泵的特别之处在于：从原理上还没有相关的商品化仪器。根据得到的理论方程，热膨胀泵只要精密控制好其温度和升温方式就可以保证过程中流量的恒流输出。热膨胀泵最大的优势是整机中几乎没有机械运动的部件，运行中听不到任何噪声，但其输出的压力却可以很高，可达到100 MPa。同时，热膨胀泵可以很好的避免传统泵中活塞杆、单向阀和密封环等部件在系统运行过程中损耗产生的费用，其成本比传统色谱仪低3~5倍。　　“阵列”与“多维”的完美结合　　阵列多维色谱仪研制的想法源于实验过程中的需要，是为实验而服务的。阵列多维色谱仪中的“阵列”代表着多通道和同时分离。2003年复旦大学蛋白质组研究团队购买了一台最快的TOF-TOF串联飞行时间质谱仪，其激光打谱的频率可以达到每秒两百张图，传统的多维色谱分离速度明显跟不上该仪器对蛋白质的鉴定需求。张祥民谈到，传统多维色谱遇到的最大问题是分析样品速度较慢，尽管目前已有超高压液相色谱，但总体来说分离速度还是受到限制。例如，从第一维色谱中分离出100个组分，如果每个组分分离需要1小时，那么第二维分离将达到100小时，时间太长。如果将多维色谱后一维做成阵列式，那么仪器运行过程就可以平行进行，从而使得效率成倍增加。基于此，张祥民课题组研制了一台18通道的阵列多维色谱仪，其分离速度提高18倍，可以与飞行时间质谱仪很好的进行匹配，大大缩短了实验过程中的分析时间。图1. 阵列式多维液相色谱分离系统工作原理图。详见Anal. Chem. 2016, 88,2440-2445和《分析化学》 2015, 43: 1472-1478。(1) HPLC梯度泵 ；（2）六通阀；(3)第一维分离柱；(4)紫外检测器；(5) 10通道顺序切换阀；(6）三通；（7）第二维阵列预柱；（8）8通道分流器；（9）第二维阵列分离柱；（10）96孔板。　　目前，阵列多维色谱仪技术瓶颈问题已经得到解决。其中的关键技术已经在团队承担的国家973项目和国家863专项的实施过程中得到全面的发展、完善和实际应用。以刚刚完成开发工作的国际最先进的阵列式多维液相色谱仪器为例，张祥民教授的团队利用该仪器在人血浆高丰度蛋白去除方面取得了新的技术突破。这项成果于近日已发表在《Analytical Chemistry》上。 图2. 阵列多维液相色谱仪器系统。下图为阵列色谱系统照片，组件依次为第一维高效液相色谱泵，第二维高效液相色谱泵、阵列多维切换系统、阵列色谱柱组件，阵列馏分收集仪和系统自动化控制系统。上部分左边为阵列色谱捕集柱、分析柱及其连接流路，右边为阵列馏分收集系统结构图。　　对于人血浆样品的蛋白组分析，一个重大挑战是大量高丰度蛋白存在掩盖了人们最感兴趣的低丰度蛋白的信号。为此，必须使用免疫亲和柱来处理血浆样品，利用抗体来捕获血浆中的高丰度蛋白，并将它们去除掉。但是，实验过程发现，去除高丰度蛋白的同时大量附着的低丰度的蛋白也一同被除掉。而且，目前这类商品化亲和柱最多只能去除20个高丰度蛋白质。为了解决这些问题，张祥民教授的团队研究开发了这台阵列式的多维色谱仪器，第一维采用阴离子交换色谱(SAX)，第二维采用8支反相液相色谱(RPLC)柱和8支蛋白捕集柱，开展了多循环并行分离。血浆高丰度蛋白的去除时间，由以往的一个星期缩短到四个小时，鉴定蛋白的浓度范围达9个数量级，一次可去除84个高丰度蛋白。与免疫亲和柱的方法相比较，获得蛋白质鉴定数量有大幅提高。在实际样品分析中，可鉴定出1332到1955个蛋白，包括一些丰度极低的膜体趋化因子、雄激素受体和肌苷脱氢酶等含量低至0.01 ng/mL的蛋白质。已经能够满足临床常见的疾病标志物甲胎蛋白(AFP)等标志分子检测需要。　　阵列多维色谱仪市场还需培育，其应用前景广阔　　在产业化过程中，阵列多维色谱仪也遇到的不少问题主要是市场的培育。由于阵列多维色谱技术比较新颖，因此前期需要市场培育和宣传，投入资金较多。此外，阵列多维色谱不像传统二维色谱可在线与质谱仪连接，它需要和高通量质谱联用匹配。但是，随着分析样品越来越复杂，高通量的阵列多维色谱仪将迎来快速发展阶段。张祥民谈到，例如多维色谱技术，出现好多年一直没有多少人去使用，近些年随着生命科学发展，需要解决的问题越来越复杂，特别是各种组学研究如蛋白组、代谢组等复杂体系的分离问题解决不了，因此多维色谱技术被派上大用场。阵列多维色谱也是这样，它的普及尚需要一个过程，但最后肯定会商品化，同时被广大用户所广泛使用。 采访编辑：郭晓东

新年伊始，大科学工程高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）传来喜讯。5日，记者从中国科学院高能物理研究所获悉，拉索水切伦科夫探测器阵列(WCDA)三号水池注水达到正常工作水位，这标志着WCDA探测器全部建成，全阵列投入科学运行。这是拉索四种类型的探测器阵列中最早完成的一个阵列。WCDA是拉索探测器阵列的重要组成部分之一，探测器总面积为78000平方米，由三个水池组成，内有3120个探测器单元，6240个光敏探头。WCDA水池采用了国内首创的“薄壁混凝土现浇边墙+软基土工膜防渗系统+大跨度轻钢屋面结构”设计，在没有国标可参考的情况下，满足了探测器对避光、防冻、防锈蚀和水位保持等的超高指标要求。“根据国际前沿发展动态，项目组在WCDA建设过程中进行了方案优化，在二号和三号水池中采用了我国自主研发的、具有国际上最大灵敏面积的新一代20寸光电倍增管，降低了探测器阈能，大幅增强了探测器在50-500 GeV能段的伽马射线探测能力。”拉索项目首席科学家、中科院高能物理所研究员曹臻说。曹臻表示，WCDA的有效探测面积是国际上最大同类型实验HAWC的4倍，能够对银河系内外的伽马暴、快速射电暴、引力波电磁对应体等具备瞬变特性的高能辐射信号进行探测，具备5-10年的国际领先优势，预期将获得一系列非常重要的观测与研究成果。拉索是国家重大科技基础设施项目，位于四川省稻城县海子山，由电磁粒子探测器阵列、缪子探测器阵列、水切伦科夫探测器阵列、广角切伦科夫望远镜阵列组成。

案例解读|基于朊病毒的肽阵列绘制背景解读大洋洲巴布亚新几内亚高原的一个叫Fore的部落还处在原始社会，他们一直沿袭着一种宗教性食尸习惯，所以我们也成功的入侵当地人的机体系统，几年后或者有的更久，食尸者中不少人会便出现了病症，抽搐，关节严重弯曲，后躯萎缩摇摆，而后发展成失语直至完全不能运动，不出一年被染者全部死亡。1996年那年春天，在英国迅速蔓延的“疯牛病”，一时间人们“谈牛色变“，英国的农场主将病死的牛制成“牛肉骨粉”（动物内脏制成的饲料）饲养原本吃植物的菜牛，也随着被变异而大范围的传播，而那些食用被疯牛病污染了的牛肉、牛脊髓的人，有可能染上致命的克罗伊茨费尔德—雅各布氏症（简称克－雅氏症），也就是所说的，人患上了“疯牛病”，其典型临床症状为出现痴呆或神经错乱，视觉模糊，平衡障碍，肌肉收缩等，病人便会“羊瘙痒症”：因精神错乱而死亡。其实，致病的原因便是因为我沿着脊椎潜入了大脑中，使脑部出现海绵状空洞，才引发了后来的一切。关于阮病毒朊病毒与常规病毒一样，有可滤过性、传染性、致病性、对宿主范围的特异性，但它比已知的小的常规病毒还小得多（约30～50nm）；电镜下观察不到病毒粒子的结构，且不呈现免疫效应，不诱发干扰素产生，也不受干扰作用。朊病毒对人类的威胁是可以导致人类和家畜患中枢神经系统退化性病变，不治而亡。因此世界卫生组织将朊病毒病和艾滋病并立为危害人体健康的顽疾。朊病毒（prion virus）严格来说不是病毒，是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的可自我复制并具感染性的因子。它的复制方式是（尚未明确）：1.“模板学说”：在特殊情况下，SC型PrP可作为模板，在特定酶参与下，降低转化所需能量，并催化C型PrP转变为SCPrP2型，形成二聚体，二聚体又会解离。2.“种子学说”：朊病毒（SC型PrP型蛋白）接触到了生物体内正常的C型PrP蛋白，导致C型的变成了SC型。朊病毒蛋白PrPC空间结构螺旋为主，溶解度高，PrPSC空间结构折叠为主，溶解度低，肽链氨基酸排列顺序相同朊病毒蛋白（PRION）是生物体正常基因编码的产物，本不具有感染性和致病性，但是遗传突变可以产生传染型朊病毒，可以将正常的朊病毒异构为传染型朊病毒，其因为结构特殊，无法被细胞内溶酶体中的蛋白酶分解，而在溶酶体中大量积累，涨破溶酶体，使其中的蛋白酶流出而对细胞造成破坏，使神经细胞大量死亡而产生海绵状空洞。疯牛病、羊瘙痒症、库鲁病都是由朊病毒引起。归根结底，朊粒是正常寄主的PrP基因编码的正常蛋白质PrP^c的异构体PrP^sc，它不是遗传信息的载体，不能自我复制，只是感染动物体内正常的PrP^c，导致动物患病。中心法则的正确性无可置疑。方法原理蛋白质-蛋白质的相互作用是活细胞中大多数（不是全部）生物过程的基础。因此，采用现有技术或开发新技术来研究蛋白质之间的相互作用对于阐明哪些氨基酸序列对这些相互作用起着重要作用。这些新的见解反过来可能导致对疾病潜在过程的更好理解，并可能为新的治疗方法提供基础。在这里，我们描述了一种通常用于确定朊病毒特异性抗体表位的羊朊病毒蛋白基肽阵列的新用途，并展望这将产生关于其PrP部分与羊朊蛋白衍生线性肽之间相互作用位点的信息。肽阵列的这种适应性应用表明，通过培养绵羊（ARQ）PrPC与麦芽糖结合蛋白（MBP）融合的成熟部分，PrP部分与绵羊朊病毒衍生肽之间发生了结合，并表明单个PrP分子之间可能发生一些特定的自相互作用；在此说明肽阵列的这种适应性应用是进一步明确哪些不同的氨基酸序列参与蛋白质-蛋白质相互作用的可行方法。中心法则及其补充内容告诉了我们遗传信息的流动方向：DNA的复制，遗传信息流动方向由DNA→DNA；DNA的转录，遗传信息流动方向由DNA→RNA；翻译，遗传信息流动方向由RNA→蛋白质；RNA的复制，遗传信息流动方向由RNA→RNA；RNA的逆转录，遗传信息流动方向由RNA→DNA；蛋白质的复制，遗传信息流动方向由蛋白质→蛋白质。但是究竟在生物体中遗传信息的传递应该包含其6点内容中的几种呢？不同类型的生物，遗传信息的传递过程也有所差异。实验方法传染性海绵状脑病（TSEs）或朊病毒疾病的常见事件是宿主编码的蛋白酶敏感细胞朊病毒蛋白（PrPC）转化为朊病毒蛋白（PrP）的羊瘙痒相关蛋白酶抵抗亚型（PrPSc）的菌株依赖性等位型。PrPSc的形成是一个翻译后的过程，包括将宿主编码的朊病毒蛋白（PrPC）重新折叠（转换）为部分蛋白酶抗性形式（PrPSc）（1）。 这些过程由PrP结构的相似性和应变依赖性变化决定（2-11）。PrP分子之间的选择性自相互作用是这些过程发生的可能的基础，可能受到chaper-one分子的影响；然而，这些过程背后的机制还远未被了解。在这里，我们描述了一个肽阵列的利用，该肽阵列系统地覆盖了细胞朊病毒蛋白的整个成熟部分，以阐明涉及PrPC（12）自身相互作用的相互作用域。为此，利用重组羊PrPC与麦芽糖结合蛋白（MBP-PrP）构建了羊PrP肽阵列。朊病毒肽阵列的基本设置。成熟的PrP-ORF（不包括N-和C-端信号序列）被分成15个mer重叠肽，形成一个网格，每个孔中的氨基酸序列都移动了一个氨基酸。基于ELISA的肽阵列分析检测原理。（A）用于确定抗体表位的肽阵列的标准检测装置；（B）本研究中用于测定肽-蛋白质相互作用的替代装置。实验结果PrPC二级结构和抗体表位与肽阵列结合模式和Kyte–Doolight亲水性图的概述。PrPC示意图，显示信号序列、b-片（S1、S2）、a-螺旋（H1、H2、H3）、二硫桥位点（S-S）和糖基化位点（CHO）。PrP序列与Kyte-Doolittle亲水性图（折线图；阴性为疏水性，阳性为亲水性）以及与绵羊朊病毒肽阵列的相对结合模式（柱状图）。方法解读抗原表位定位是鉴定，表征抗体，抗原和其他蛋白质结合位点的关键过程。 该信息使科学家能够开发出针对各种病毒病原体的新型疗法和疫苗，同时也是了解抗体如何针对不同条件（包括细胞毒素，过敏原，神经元或炎性反应）产生的有效方法。 然而，由于蛋白质和肽结构的复杂性，抗原表位的鉴定和定位可能很困难。当前的抗原表位定位方法，包括X射线共晶体学，低温电子显微镜（cryo-EM）和定点诱变作图，可能会非常耗时且昂贵。

12月16日，中油测井青海事业部顺利完成柴达木盆地狮中60井EILog阵列感应测井。这是青海事业部2010年完成的第151口井的阵列感应测井。这个事业部全年测井作业一次成功率达到94.5%，资料合格率达到100%。 　　EILog阵列感应测井仪是中油测井公司自主研发的具有自主知识产权的国产测井仪器，目前有4套服务于柴达木盆地的油气田。这套仪器在柴达木盆地油气开发中，凭借稳定性好、测井结果重复性好和一致性好的优势，成为青海油田探井和开发井测井的主要手段，投入生产的井次是去年同期的3倍。在涩北气田，EILog阵列感应测井仪能够准确识别和评价厚度在0.3米的薄储层。通过应用，涩北气田单井气层解释有效厚度增加6%以上。

摘要本期推文，编译了François Bertaux等发表在 Nature Communications期刊上的研究论文《使用 ReacSight 增强生物反应器阵列以实现自动测量和反应控制》（Enhancing bioreactor arrays for automated measurements and reactive control with ReacSight），介绍了 ReacSight，一种用于自动测量和反应实验控制的增强生物反应器阵列的策略。ReacSight 利用低成本移液机器人进行样品采集、处理和装载，并提供灵活的仪器控制架构。作者展示了 ReacSight 在涉及酵母的三种实验应用中的能力，包括：基因表达的实时光遗传控制；营养缺乏对健康和细胞应激的影响；对双菌株混合群落的组成进行动态控制。引言小规模、低成本的生物反应器正在成为微生物系统和合成生物学研究的有力工具。它们允许在长时间（几天）内严格控制细胞培养参数（例如温度、细胞密度、培养基更新率）。这些独特的特点使研究人员能够进行复杂的实验,并实现实验的高度再现性。例如，当药物选择压力随着耐药性的发展而增加时，抗生素耐药性的表征，细胞间通信合成路径的细胞密度控制表征，以及使用组合敲除文库在动态变化温度下酵母适应度的全基因组表征。原位光密度测量只能提供总生物量浓度及其增长率的信息，而荧光测量的灵敏度低，背景高。通常还必须测量和跟踪培养细胞群体的关键特征，如基因表达水平、细胞应激水平、细胞大小和形态、细胞周期进程、不同基因型或表型的比例。研究人员通常需要手动提取、处理和测量培养样本，以便通过更灵敏和专业的仪器（如细胞仪、显微镜、测序仪）进行检测。手动干预通常繁琐、容易出错，并严重限制了可用的时间分辨率和范围（即夜间无时间点）。它还阻碍了培养条件对此类措施的动态适应。这种反应性实验控制目前正引起系统生物学和合成生物学的兴趣。它既可以用来维持种群的某种状态（外部反馈控制），也可以用来最大化实验的价值（反应性实验设计）。例如，外部反馈控制可用于解开复杂的细胞耦合和信号通路调控，控制微生物群落的组成，或优化工业生物生产。反应性实验设计在长时间不确定实验（如人工进化实验）的背景下特别有用。通过实现实时参数推断和优化实验设计，也有助于加速基于模型的生物系统表征。原则上，商业机器人设备和/或定制硬件可用于将生物反应器阵列连接到敏感的多样本（通常接受 96 孔板作为输入）测量设备。然而，这对设备采购、设备成本和软件集成提出了巨大挑战。当一个功能平台建立起来时，相应硬件和软件的升级和维护也极具挑战性。因此，迄今为止报告的例子很少。例如，只有两个小组展示了细菌或酵母培养物的自动细胞术和反应性光遗传学控制，设置仅限于单个连续培养物或具有有限连续培养能力的多个培养物。一组还展示了自动显微镜和反应性光遗传学控制单个酵母连续培养。ReacSight， 一种通用且灵活的策略，用于增强生物反应器阵列的自动化测量和反应实验控制。ReacSight 非常适合集成开放源代码、开放硬件组件，但也可以容纳封闭源代码、 仅限 GUI 的组件（如细胞仪）。首先，作者使用 ReacSight 组装一个平台，实现基于细胞术的特征描述和平行酵母连续培养的反应性光遗传学控制。重要的是，作者构建了两个版本的平台，要么使用定制的生物反应器阵列，要么使用最新的低成本、开放硬件、商业化的光遗传学 Chi.生物反应器。然后，作者在三个案例研究中证明了它的有用性。首先，作者在不同的生物反应器中用光实现基因表达的并行实时控制。第二，作者利用高度受控和信息丰富的竞争分析，探讨营养缺乏对健康和细胞应激的影响。第三，作者利用平台的养分稀缺性和反应性实验控制能力，实现对两个菌株混合群落的动态控制。最后，为了进一步证明 ReacSight 的通用性，作者使用它来增强具有吸液能力的平板阅读器，并对大肠杆菌临床分离物进行复杂的抗生素处理。结果测量自动化、平台软件集成和 ReacSight 的反应性实验控制ReacSight 战略旨在增强用于自动测量和反应实验控制的生物反应器阵列， 以灵活和标准化的方式将硬件和软件元素结合起来（图 1）。吸管机器人用于以通用方式在任何生物反应器阵列和任何基于平板的测量设备之间建立物理连接（图 1a）。生物反应器培养物样本通过连接在机械臂上的泵控取样管线发送至移液机器人（取样）。使用移液机器人的一个主要优点是，在测量（处理）之前，可以在培养样本上自动执行不同的处理步骤。然后，样品由移液机器人转移至测量装置（装载）。当然，这需要测量设备的物理定位，以便当其装载托盘打开时，机器人手臂可以接近设备输入板的孔。部分接近设备输入板通常不是问题，因为机器人可用于在测量之间清洗输入板孔，允许随着时间的推移重复使用相同的孔（清洗）。重要的是，如果不需要反应性实验控制，或者如果不是基于测量，机器人功能也可以用于处理和存储培养样本，以便在实验结束时进行一次性离线测量，从而实现具有灵活时间分辨率和范围的自动测量。ReacSight 还提供了一些软件挑战的解决方案，这些软件挑战应该解决，以解锁多生物反应器的自动测量和反应实验控制（图 1b）。首先，需要对平台的所有仪器（生物反应器、移液机器人、测量设备）进行程序控制。其次，一台计算机应该与所有仪器进行通信，以协调整个实验。ReacSight 将 Python 编程语言的多功能性和强大功能与 Flask web 应用程序框架的通用性和可伸缩性相结合，以应对这两个挑战。事实上，Python 非常适合轻松构建 API 来控制各种仪器：有完善的开源库用于控制微控制器（如 Arduinos），甚至用于基于“点击”的控制 GUI 专用软件驱动缺少 API 的封闭源代码仪器（pyautogui）。重要的是，开源、低成本的吸管机器人 OT-2（Opentrons）附带了本地 Python API。Hamilton 机器人也可以通过 Python API 进行控制。然后，Flask 可用于公开所有仪器 API，以便通过本地网络进行简单访问。然后，从一台计算机协调对多个仪器的控制的任务基本上简化为发送 HTTP 请求的简单任务，例如使用 Python 模块请求。HTTP 请求 还可以使用社区级数字分发平台Discord 实现从实验到远程用户的用户友好通信。这种多功能仪表控制结构是 ReacSight 的关键组件。ReacSight 的另外两个关键组件是（1）通用的面向对象的事件实现（如果发生这种情况，请这样做），以促进反应性实验控制；（2）将所有仪器操作详尽记录到单个日志文件中。ReacSight 软件以及硬件的源文件在 ReacSight-Git 存储库中公开提供。图1 ReacSight：用于自动测量和反应实验控制的增强生物反应器阵列的策略。a 在硬件方面，ReacSight 利用吸管机器人（如低成本、开源 Opentrons OT-2）在任何多生物反应器设置（eVOLVER、Chi.Bio、custom……）和任何基于平板的测量设备（平板阅读器、细胞仪、高通量显微镜、pH 计……）的输入之间建立物理链接。如有必要，可使用移液机器人对生物反应器样本进行处理（稀释、固定、提取、纯化……），然后再装入测量装置。如果不需要反应实验控制，处理过的样品也可以存储在机器人平台上进行离线测量（OT-2 温度模块可以帮助保存对温度敏感的样品）。b 在软件方面，ReacSight 通过基于Python 和PythonWeb 应用程序框架 Flask 的多功能仪器控制体系结构实现了全平台集成。ReacSight 软件还提供了一个通用事件系统，以实现反应性实验控制。显示了反应实验控制的简单用例的示例代码。实验控制还可以使用Discord webhooks 将实验状态通知远程用户，并生成详尽的日志文件。曼森自动化高通量发酵实验室曼森机器人自动化技术可根据客户实际需求进行定制化（可实现硬件+软件协同）完成复杂流程自动化。机器人自动化技术与平行反应器组合为生物领域科学研究助力，是实现生物技术biofoundry的重要技术基础；曼森生物致力于满足客户自动化、高通量的需求，推进合成生物技术产品快速产业化。曼森高通量发酵平台曼森实验室自动化系列曼森高通量自动样品检测机器人未完待续文章来源：本文由中科院上海生命科学信息中心与曼森生物合作供稿排版校对：刘娟娟编辑 内容审核：郝玉有博士

2020 年 3 月 5 日，北京——安捷伦科技公司（纽约证交所：A）于近日推出三款全新 Agilent GenetiSure Cyto 微阵列芯片，用于满足细胞遗传学实验室进行产前和产后研究的需要。Cyto 微阵列芯片包含来自权威数据库的最新临床相关内容，芯片上的探针可实现拷贝数变异的高分辨率检测，以及与与发育迟缓、神经精神疾病、智力障碍、先天异常或遗传性 DNA 样品中不明原因畸形体征相关的拷贝数中性杂合性缺失的高分辨率检测。安捷伦基因组学解决方案事业部总经理 Kevin Meldrum 表示：“随着新一代测序的发展，新的基因-疾病关联不断被发现，数据库也需要随之迅速演进，不断将这些发现囊括在内。临床研究人员需要这样一个平台以满足检测这些相关基因突变的需求。”Meldrum 指出，安捷伦是高品质拷贝数分析微阵列芯片的领先制造商，可提供从样品前处理到解析的完整工作流程。此次发布的全新微阵列芯片专注于临床相关区域，提供不同规格芯片，根据不同应用（产前和产后研究），其分辨率可达到外显子级。Svetlana Yatsenko 博士是宾夕法尼亚州匹兹堡市匹兹堡大学医学中心 Magee-Women 医院细胞遗传学实验室的负责人，他对新款微阵列芯片发表了自己的看法：“作为一家高通量细胞遗传学实验室，我们的一项关键需求就是要有一个包含最新临床相关内容的微阵列芯片平台，而 Agilent GenetiSure Cyto 微阵列芯片恰好满足了我们的需求。这款微阵列芯片的靶向设计涵盖超过 3600 个基因，且兼容种类丰富的临床相关样品，力求满足或升级微阵列芯片检测需求的所有实验室均可将其作为首选解决方案。”关于安捷伦科技安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者。安捷伦现已进入独立运营的第二十年，一直致力于为提高生活质量提供敏锐洞察和创新经验。安捷伦的仪器、软件、服务、解决方案和专家能够为客户最具挑战性的难题提供更可靠的答案。2019财年，安捷伦营业收入为51.6亿美元，全球员工数约为16300人。如需了解安捷伦公司的详细信息，请访问 www.agilent.com。关注“安捷伦视界”公众号，获取更多资讯。

安捷伦科技公司微阵列芯片扫描仪在中国被批准用于体外诊断 监管部门已批准 SureScan Dx 作为医疗器械应用 2015 年 1 月 27 日，北京 — 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）今日宣布中国国家食品药品监督管理总局已批准该公司的 SureScan Dx 微阵列芯片扫描仪作为体外诊断的医疗器械应用。 “把微阵列扫描技术带入到临床质量标准是将全基因组染色体分析的优势推广到临床领域的一个重要里程碑。”香港中文大学副教授 Richard Choy 博士说道，“安捷伦的 SureScan Dx 扫描仪具有高分辨率、高灵敏度以及能够校正载片厚度差异的动态自动对焦功能。这意味着可以产生高质量的数据用于分析。” 该产品在欧洲通过了 CE 认证，可用于体外诊断, 在韩国和新加坡也已经被批准用于体外诊断。 该 SureScan Dx 微阵列芯片扫描仪带有自动载片和安捷伦微阵列芯片扫描控制软件。该系统可以测量来自与微阵列杂交的 DNA 和 RNA 标记靶向的荧光信号，例如，比较两个 DNA 样品的差异。 安捷伦副总裁兼基因组学总经理 Peter Serpentino 表示：“安捷伦致力于为全球范围内的临床实验室提供优质、精密的测量仪器，我们很高兴能在中国推出用于临床实验室的 SureScan Dx 扫描仪。” 关于安捷伦科技公司 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者，是致力打造美好世界的顶级实验室合作伙伴。安捷伦与全球 100 多个国家的客户进行合作，提供仪器、软件、服务和消耗品，产品可覆盖到整个实验室工作流程。在 2014 财年，安捷伦的净收入为 40 亿美元。全球员工数约为 12000 人。如需了解安捷伦科技公司的详细信息，请访问 www.agilent.com。 编者注：更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻，请访问安捷伦新闻网站：www.agilent.com.cn/go/news。

微透镜阵列是由微米级或亚毫米级透镜按一定规律排列而成的阵列，被广泛应用于光学和光子学领域，包括立体显示、光均匀化、光束整形和三维成像等。与单个透镜相比，微透镜阵列可以收集每一点上的信息，如入射光线的强度和角度。在集成成像系统中，微透镜阵列上的透镜从不同的观察角度在不同的空间位置捕捉一组子图像，而这些图像可以被重建在一起以提供一个伪视觉。此外，在光场成像系统中，位于物镜和图像传感器之间的微透镜阵列能够在单次摄影曝光下收集空间和方向信息，无需聚焦于3D物体。大多数的微透镜阵列中，所有透镜的焦距都是相同的，这导致景深狭窄、深度感知能力有限。因此，这些微透镜阵列不能直接获取距离不同的物体的清晰图像。近日，上海理工大学张大伟教授课题组提出了一种多焦距微透镜阵列的制作方法。该微透镜阵列制造过程具体如下：首先，利用摩方精密面投影微立体光刻3D打印技术（nanoArch P140，BMF Precision，Shenzhen, China）制备出孔壁呈不同倾斜角度的微孔阵列，再采用旋涂的方法使微孔中残留部分光敏树脂并得到不同曲率的液面，最后经过PDMS翻模即可得到多焦距微透镜阵列。该多焦距透镜阵列能够扩展成像景深，具有感知物体深度的能力。该成果以“Fabrication of uniform-aperture multi-focus microlens array by curving microfluid in the microholes with inclined walls”为题发表在光学期刊Optics Express上。图一 多焦距微透镜阵列制作原理图图二 (a) 多焦距微透镜阵列设计，(b) 3D打印的微孔阵列，(c) 复刻的多焦距微透镜阵列，(d) 多焦距微透镜阵列局部显微图。图三 利用多焦距微透镜阵列拍摄不同物距情况下的物体，物距为(a) 14.3mm，(b) 28.5mm，(c) 45.5mm时拍摄的图像。当物距为14.3mm时，中心区域的透镜可呈现清晰图像；当物体移离微透镜阵列时，外圈的透镜可以呈现清晰的图像。文章链接：https://doi.org/10.1364/OE.425333官网：https://www.bmftec.cn/links/10

微透镜阵列是由微米级或亚毫米级透镜按一定规律排列而成的阵列，被广泛应用于光学和光子学领域，包括立体显示、光均匀化、光束整形和三维成像等。与单个透镜相比，微透镜阵列可以收集每一点上的信息，如入射光线的强度和角度。在集成成像系统中，微透镜阵列上的透镜从不同的观察角度在不同的空间位置捕捉一组子图像，而这些图像可以被重建在一起以提供一个伪视觉。此外，在光场成像系统中，位于物镜和图像传感器之间的微透镜阵列能够在单次摄影曝光下收集空间和方向信息，无需聚焦于3D物体。大多数的微透镜阵列中，所有透镜的焦距都是相同的，这导致景深狭窄、深度感知能力有限。因此，这些微透镜阵列不能直接获取距离不同的物体的清晰图像。近日，上海理工大学张大伟教授课题组提出了一种多焦距微透镜阵列的制作方法。该微透镜阵列制造过程具体如下：首先，利用摩方精密面投影微立体光刻3D打印技术（nanoArch P140，BMF Precision，Shenzhen, China）制备出孔壁呈不同倾斜角度的微孔阵列，再采用旋涂的方法使微孔中残留部分光敏树脂并得到不同曲率的液面，最后经过PDMS翻模即可得到多焦距微透镜阵列。该多焦距透镜阵列能够扩展成像景深，具有感知物体深度的能力。该成果以“Fabrication of uniform-aperture multi-focus microlens array by curving microfluid in the microholes with inclined walls”为题发表在光学期刊Optics Express上。图一 多焦距微透镜阵列制作原理图图二 (a) 多焦距微透镜阵列设计，(b) 3D打印的微孔阵列，(c) 复刻的多焦距微透镜阵列，(d) 多焦距微透镜阵列局部显微图。图三 利用多焦距微透镜阵列拍摄不同物距情况下的物体，物距为(a) 14.3mm，(b) 28.5mm，(c) 45.5mm时拍摄的图像。当物距为14.3mm时，中心区域的透镜可呈现清晰图像；当物体移离微透镜阵列时，外圈的透镜可以呈现清晰的图像。文章链接：https://doi.org/10.1364/OE.425333官网：https://www.bmftec.cn/links/10

p 　　近日，国家卫计委发布《发感染性疾病相关个体化医学分子检测技术指南》和《个体化医学检测微阵列基因芯片技术规范》，《指南》介绍了感染性疾病相关的个体化医学分子检测应注意的相关问题、技术方法、结果报告与解释、质量保证及临床应用等内容；《规范》旨在对个体化医学检测中采用微阵列基因芯片检测核酸序列以及基因表达进行一般性技术指导，不包括行政审批要求。具体通知如下： /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 国家卫生计生委办公厅关于印发感染性疾病相关个体化医学分子检测技术指南和个体化医学检测微阵列基因芯片技术规范的通知 /strong /span br/ /p p 　　各省、自治区、直辖市卫生计生委，新疆生产建设兵团卫生局： /p p 　　为进一步提高感染性疾病相关个体化医学检测，以及微阵列基因芯片技术的规范化水平，我委组织专家制定了《感染性疾病相关个体化医学分子检测技术指南》和《个体化医学检测微阵列基因芯片技术规范》。现印发给你们(可从国家卫生计生委网站医政医管栏目下载)，请参照执行。 /p p style=" text-align: right " 　　国家卫生计生委办公厅 /p p style=" text-align: right " 　　2017年12月1日 /p p style=" text-align: right " 　　(信息公开形式：主动公开) /p p 　　附件1： img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_doc.gif" / a href=" http://img1.17img.cn/17img/files/201712/ueattachment/2c01e790-eab0-4d65-9236-df827346c016.doc" 感染性疾病相关个体化医学分子检测技术指南.doc /a /p p 　　附件2： img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_doc.gif" / a href=" http://img1.17img.cn/17img/files/201712/ueattachment/3cecb3ff-d95b-4dc8-be88-0b5211f53960.docx" 个体化医学检测微阵列基因芯片技术规范.docx /a /p p br/ /p

安捷伦科技公司发布适用于人、小鼠和大鼠模型的新型基因表达微阵列芯片 安捷伦公司与根特大学合作在芯片中整合入了 LNCipedia 内容2015 年 6月 10 日，北京 — 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）近日宣布更新其新型 SurePrint 基因表达微阵列芯片用于人、小鼠和大鼠模型的信使 RNA 分析应用。此次更新改进了编码和非编码内容，为研究人员提供在常用平台上研究表达模式的最新工具。安捷伦公司与根特大学合作开发了最新款旗舰版 SurePrint G3 人基因表达 v3 微阵列芯片，其中完整包含的 LNCipedia 2.1 数据库能够对长链非编码 RNA (lncRNA) 转录物进行可靠分析。LncRNA（长度大于 200 个核苷酸的非编码 RNA）能够通过直接作用于 DNA、RNA 和蛋白质而改变基因调控，从而实现靶标特异性或系统范围内的调控。 通过 lncRNA 与癌症、心血管疾病和神经退行性疾病的关联不难看出其广范却至关重要的作用。经重新设计的安捷伦基因表达微阵列芯片是高质量的特征捕获工具，可实现目标基因或通路的有效分析，涉及从协助疾病危险分层到阐明药物作用机制的各种应用。根特大学的 Jo Vandesompele 教授说：“我们与安捷伦密切合作设计了一流的 mRNA 和 lncRNA 表达分析方法。在单次分析中对这两种类型的RNA进行的同时测定有助于从相对基因表达水平深入探究mRNA与lncRNA之间的生物学联系。 其中的关键在于实现编码和长链非编码特征的良好平衡，而LNCipedia 2.1 则是与安捷伦基因表达内容配对的最佳数据源。微阵列芯片的最终设计经优化后可快速给出大量有价值的信息。”最新的微阵列芯片采用能够实现寡核苷酸精确合成的 SurePrint 技术制造。 SurePrint 微阵列芯片的灵敏度处于业内领先水平，具有5 个数量级以上的动态范围以及 5% 的阵列间变异系数中值，且在 R20.95 时与外部 RNA 对照联盟 (External RNA Controls Consortium) 的加标 RNA 对照品相比具有出色的定量一致性。“我们的 SurePrint 基因表达微阵列芯片不仅包含 LNCipedia 的 lncRNA 等严谨的专业内容，还能够为专家级用户提供灵活的定制服务。”安捷伦基因组学高级总监 Alessandro Borsatti 博士谈道， “凭借基因表达微阵列芯片的出色性能和定量一致性以及 RNA 测序和靶向序列捕获产品，我们能够使研究人员在微阵列芯片的筛查应用与更深度的二代测序的发现性应用之间实现完美转换。”SurePrint 基因表达微阵列芯片属于 SurePrint 产品系列，该系列包括 microRNA 与比较基因组杂交微阵列芯片。 安捷伦基因组学工作流程包括用于质量控制的 2100 生物分析仪和 2200 Tapestation、用于数据采集的SureScan 扫描仪、用于数据分析的 GeneSpring 软件，以及用于进行实时聚合酶链反应的 AriaMX 系统。如需了解有关 SurePrint 基因表达微阵列芯片的更多信息，请访问 www.agilent.com/genomics/v3。关于安捷伦科技公司安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者，是致力打造美好世界的顶级实验室合作伙伴。安捷伦与全球 100 多个国家的客户进行合作，提供仪器、软件、服务和消耗品，产品可覆盖到整个实验室工作流程。在 2014 财年，安捷伦的净收入为 40 亿美元。全球员工数约为 12000 人。今年是安捷伦进军分析仪器领域的 50 周年纪念。如需了解安捷伦科技公司的详细信息，请访问 www.agilent.com.cn。编者注：更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻，请访问安捷伦新闻网站：www.agilent.com.cn/go/news。

世界声学与振动测量专家Bruel & Kjaer于11月2日和4日分别在上海和北京各举办了一场阵列技术研讨会，总共吸引了近200名用户到场。 11月2日Bruel & Kjaer阵列技术研讨会（上海场） 来自Bruel & Kjaer丹麦总部的讲师向与会者介绍了噪声源识别技术概览；平面波束形成、优化波束形成和球面波束形成、移动声源波束形成；声全息，宽带声全息，保形绘图；手持阵列应用等方面的知识。 11月4日Bruel & Kjaer阵列技术研讨会（北京场） 讲师还在会议现场介绍和演示了Bruel & Kjaer近期推出的PULSE Reflex声学照相机的功能与应用，这款功能强大的产品能够在20秒内显示噪声源彩图，使得定位飞机舱、驾驶舱和其他区域的噪声变得前所未有的简单。 根据会后反馈，与会者均表示讲师的讲解非常清晰，对各种阵列技术覆盖全面，内容对实际工作有实用价值。 了解更多关于Bruel & Kjaer阵列产品与技术的信息，请访问如下网页： http://www.bksv.cn/Products/transducers/acoustic/acoustical-arrays 关于Bruel & Kjaer Bruel & Kjaer是先进的声学与振动测量系统制造商和供应商。 我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、机场环境、城市环境、电信和音频。 我们的声学与振动设备系列包括声级计、传声器、加速度计、适调放大器、校准器、噪声与振动分析仪和PULSE软件。 我们还设计和制造LDS系列振动测试系统，以及完整的机场和环境监测系统：WebTrak，ANOMS，NoiseOffice和Noise Sentinel。 全面了解我们的解决方案、系统和产品，请访问我们的网站：www.bksv.cn。 Bruel & Kjaer是总部位于英国的思百吉集团（www.spectris.com）旗下的子公司。思百吉集团2013年销售额达12亿英镑，集团的4个业务板块在全球共有大约7,500名员工。 媒体联系朱立市场传播经理Bruel & Kjaer 中国电话：+86 21 61133678邮箱：julie.zhu@bksv.com.cn网站：www.bksv.cn

p style=" text-align: center " strong 该微阵列芯片可用于检测遗传异常并有助于更快确定对应治疗方案 /strong /p p 　　2017年9月20日，北京——安捷伦科技公司(纽约证交所： A)宣布其首款用于诊断的比较基因组杂交 (CGH) 微阵列芯片 GenetiSure Dx 产后微阵列芯片，已获得美国食品和药品监督管理局 (FDA) 的 510(k) 认证。这款微阵列芯片使临床遗传学家能够比用传统方法更早、更准确地检测出与发育迟缓、智力障碍、先天性畸形和不明原因畸形体征相关的遗传变异。 /p p 　　GenetiSure Dx 产后微阵列芯片是采用多个合作实验室的 900 个样品经过大量临床验证后得到的成果，并将 CGH 技术成功运用于诊断领域。此款微阵列芯片以安捷伦专有的比较基因杂交微阵列芯片为基础，可从基于临床表现而进行染色体检测的患者外周血样中获取基因组 DNA 的拷贝数变异与杂合性缺失数据。采用一种微阵列芯片检测两类变异的功能可提高诊断阳性率并缩短获得结果的时间。 /p p 　　此款微阵列芯片以前仅在欧洲销售，而现在，美国的临床遗传科学家也可使用该微阵列芯片得出明确的遗传诊断，从而将医学研究的重心由找到病因快速转换到给予适当医疗与家庭支持。 /p p 　　安捷伦基因组学解决方案部和临床应用部副总裁兼总经理 Kamni Vijay 表示：“GenetiSure Dx 产后微阵列芯片获得 FDA 认证对我们而言是一个重要的里程碑，坚定了安捷伦将完整诊断解决方案引入常规临床实验室的信念。 该微阵列芯片通过提供从 DNA 扩展到数据分析的验证工作流程，使传统的核型分析实验室能够轻松采用基于微阵列芯片的细胞遗传学检测方法，而无需进行大量高成本的验证。” /p p 　　该微阵列芯片适用于 Agilent SureScan Dx 微阵列扫描仪系统(II 类豁免医疗器械)，并与 CytoDx 软件配合进行分析。 /p p 　　关于安捷伦科技公司 /p p 　　安捷伦科技公司(纽约证交所： A)是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者。 拥有 50 多年的敏锐洞察与创新，我们的仪器、软件、服务、解决方案和专家能够为客户最具挑战性的难题提供更可靠的答案。在 2016 财年，安捷伦的净收入为 42 亿美元，全球员工数约为 13,000 人。 /p

二极管阵列检测器——从现象到本质看木犀草素沈国滨 施磊 金燕 01紫外检测器的进阶版本——二极管阵列检测器(Diode Array Detector, DAD)紫外检测器(Ultraviolet Detector, UV)是目前HPLC应用最广泛的检测器，其工作原理是朗伯-比尔定律。紫外检测要求被检测样品组分具有紫外吸收，通常选择在被分析物有最大吸收的波长处进行检测，以获得最大灵敏度和抗干扰能力。可惜这会导致其它组分在该通道下的吸收变弱甚至无紫外吸收。因此，单通道紫外检测器在对目标化合物，特别是未知化合物进行纯度及定量分析时，结果可能会产生严重的偏差。图1 朗伯-比尔定律（A=lg(1/T)=Klc） 二极管阵列检测器(Diode Array Detector, DAD)是一种新型的光吸收检测器，它采用光电二极管阵列作为检测元件，形成多通道并行工作，可对光栅分离的所有波长的光信号进行检测，从而迅速决定具有最佳选择性和灵敏度的波长。可得任意波长的色谱图及任意时间的光谱图，具有色谱峰纯度鉴定、光谱图检索等功能，为定性、定量分析提供更丰富的信息。图2 二极管阵列检测器 02 DAD在天然产物构型变化监测时的妙用独一味（学名：Lamiophlomis rotata）是唇形科独一味属植物，有活血祛瘀，消肿止痛的功效，是青藏高原特有的一种重要药用植物。木犀草素是独一味叶中的主要成分 (Luteolin, CAS No. 491-70-3 )，是一种天然弱酸性的黄酮类化合物。木犀草素具有抗炎、抗过敏等作用，可用于治疗COPD、支气管哮喘以及慢性咽炎、变应性鼻炎等引起的慢性咳嗽。图3 木犀草素结构式本文基于赛默飞液相色谱系统和二极管阵列检测器，开发了一种可用于检测中药独一味胶囊提取液中木犀草素含量的方法。通过DAD检测器不仅可以实现定量分析，也可以用于色谱峰的定性分析。同时利用DAD全波长扫描的结果以证实木犀草素在流动相pH变化时会发生最大吸收波长红移，从而影响其在C18色谱中的保留等现象进行解释。 03 实验部分色谱条件流动相pH值对色谱行为的影响图4 流动相不同pH对于保留时间和吸收波长的影响 实验结合文献表明木犀草素对于流动相的pH敏感，依据计算模拟表明木犀草素的pKa 为 6.5±0.4。即在中性时，部分木犀草素可能以极性较强的离子形式存在，保留较弱；当调节pH为酸性时，抑制了电离，使得该分子以分子形式存在。借助二极管阵列检测器（DAD），可以实现全波长扫描，可以获得更全面的紫外光谱信息。木犀草素的紫外吸收波谱也对流动相的pH敏感，不仅保留时间产生了较大的差异，且随着碱性增强，最大吸收波长产生红移。表明该物质会在不同pH条件下产生不同的构象，且构象的变化会引起共轭结构的变化。 样品分析结果图5 标准品与样品对照色谱图（蓝色：标准品，黑色：样品） 图6 样品DAD三维色谱图（插图：8.640分钟的紫外吸收光谱图） 木犀草素保留良好，色谱峰形对称，无杂质干扰，可用于定性和定量分析。在0.3~100 μM 的范围内线性良好，相关系数R2达0.9999。进样精密度良好，标准品和样品的保留时间RSD均小于为0.2 %，峰面积RSD均小于为0.9 %。根据分析标准品保留时间的紫外吸收光谱，可见样品中对应色谱峰的最大吸收波长与木犀草素一致，推断该物质为木犀草素。根据校正曲线计算可得独一味胶囊提取液中木犀草素的摩尔浓度为27.4 μM。通过在样品中加入已知浓度的标准品来判断方法的准确性，该方法的回收率在95.9~103.0%之间。 04 结论本文基于赛默飞液相系统和二极管阵列检测器，开发了一种可用于检测中药独一味胶囊提取液中木犀草素含量的方法。通过DAD检测器不仅可以实现定量分析，也可以用于色谱峰的定性分析。利用DAD全波长扫描结合其它有关计算，验证了木犀草素在不同pH条件下最大吸收波长产生了红移，从而影响其在C18色谱中的保留。本文报道的方法能为极性小分子检测方法的开发提供定性和定量分析实验基础，为阐明色谱柱中的保留机理提供了理论依据，凸出了全波长扫描DAD检测器在分析物质变化过程和监测反应过程时的优势。

本文授权转载自：清华大学头条新闻，转载请联系出处。10月2日，清华大学化学工程系魏飞教授团队在《自然通讯》（Nature Communications）上在线发表题为“超纯半导体性碳纳米管的速率选择生长”（Rate selected growth of the ultrapure semiconducting carbon nanotube arrays）的论文。该论文研究指出，碳纳米管在生长过程中的原子组装速率与其带隙相互锁定，金属管数量随长度的指数衰减速率比半导体管高出数量级，在长度达到154mm后可实现99.9999%超长半导体管阵列的一步法制备，这一方法为制备结构完美、高纯半导体管水平阵列这一世界性难题提供了一项全新的技术路线，对新一代碳基电子材料的可控制备具有重要价值。研究背景随着信息技术的高速发展，半导体芯片已成为数字经济和国家安全的重要基础。近年来，以硅基材料为核心的摩尔定律即将走到终点，在众多替代材料中，碳纳米管凭借纳米级尺寸和优异的电子空穴高迁移率成为新一代芯片电子的理想候选材料。美国国防高级研究计划局宣布投资15亿美元推进“电子复兴计划”，用于开发微型化、高性能碳纳米管芯片。斯坦福大学和麻省理工学院相继研发出碳纳米管计算机和基于1.4万个碳纳米管晶体管构筑的16位微处理器，充分展现了碳纳米管在后硅时代的发展潜力。我国在碳纳米管电子器件及材料制备的工程应用领域具有显著优势，特别是在单根碳纳米管晶体管无掺杂制备及小碳纳米管器件领域做出了众多原创性贡献。在碳纳米管宏量制备领域，也已率先实现世界高、千吨级产量聚团状和垂直阵列状碳纳米管的批量制备，并在动力电池领域规模化应用。然而，碳纳米管的结构缺陷、手性结构控制仍然是制约高性能碳基芯片应用的关键问题。研究过程基于以上问题，魏飞教授团队专注结构完美超长碳纳米管的研发10余年，发现超长碳纳米管在分米级长度上的结构一致性，率先制备出世界上长的550mm碳纳米管，并验证了碳纳米管的数量随长度呈现指数衰减的Schulz-Flory分布规律。进一步研究发现，金属和半导体管的数量也各自满足Schulz-Flory分布，但半导体管的半衰期长度是金属管的10倍以上。拉曼散射、瑞利散射光学表征及同位素标记的生长速度测试表明，金属与半导体管的半衰期长度差异源于碳纳米管自身带隙锁定的生长速度。缩小非均相催化中外扩散与毒化过程的活化能差异，从而提高碳纳米管的长度，是实现具有窄带隙分布的半导体管阵列可控制备的关键。据此，该团队设计层流方形反应器，精准控制气流场和温度场并优化恒温区结构，将催化剂失活几率降至百亿分之一，成功实现了超长水平阵列碳纳米管在7片4英寸硅晶圆表面的大面积生长，长长度650mm，单位反应位点转化数达到1.53×106 s-1。用154mm处的碳纳米管阵列作为沟道材料制作的晶体管器件，开关比为108，迁移率4000cm2/Vs以上，电流密度14A/m，展现了超长碳纳米管在阵列水平的优异电学性能。高纯度半导体性碳纳米管阵列的速率选择生长研究结果这种利用带隙锁定生长速度实现高纯半导体管可控制备的方法，为原位自发提纯半导体材料提供了一种全新路线，为发展新一代高性能碳基集成电子器件奠定了坚实的基础。该工作是魏飞教授团队继实现半米长碳纳米管可控制备及原位卷绕成大面积、单手性碳纳米管线团后的又一创新性工作，为实现碳纳米管在高端电子产品及柔性电子器件中的应用，推动国家微电子行业发展提供了可行的路线。论文直达文章通讯作者为魏飞教授，作者为清华大学化工系2015级博士生朱振兴，芬兰阿尔托大学应用物理系博士后魏楠、清华大学微电子系许军教授及2016级博士生程为军、清华大学化工系王垚副教授、张如范助理教授、博士生申博渊、孙斯磊、高俊参与了该工作。本项研究工作受到国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金委及北京市科学技术委员会等项目的资助。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-12519-5 点击查看更多往期精彩文章 严峻环境下的自救——探寻端气候下的生命存续 | 前沿应用【上篇】发现生命的轨迹——化石中的碳元素分析 | 前沿应用地底深处的生命探索——矿物中的化学反应分析 | 前沿应用【下篇】复旦巧用增强拉曼“识”雾霾 | 前沿用户报道瞪你一眼，就能“看透”你 | 用户动态青岛能源所实现毫秒级单细胞拉曼分选，"后液滴"设计功不可没|前沿用户报道表面增强共振拉曼光谱探究细胞色素c在活性界面上的电子转移新型荧光探针——细胞膜脂变化无所遁形!1+1≥3，AFM-Raman 材料表征新技术！——附新相关论文 免责说明HORIBA Scientific公众号所发布内容（含图片）来源于文章原创作者提供或互联网转载，文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有。HORIBA Scientific 发布及转载目的在于传递更多信息，以供读者阅读、自行参考及评述，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如果您认为本文存在侵权之处，请与我们取得联系，我们会及进行处理。HORIBA Scientific 力求数据严谨准确，如有任何失误失实，敬请读者不吝赐教批评指正。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。 HORIBA科学仪器事业部HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案，如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术，旗下Jobin Yvon光谱技术品牌创立于1819年，距今已有200年历史。如今，HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选，之后我们也将持续专注科研领域，致力于为全球用户提供更好的服务。点击下方“阅读原文”查看新闻。

2024年4月16日，安捷伦宣布旗下GenetiSure Dx 产后微阵列芯片 已获得欧洲IVDR C类认证。此认证充分证明，该微阵列芯片符合IVDR设立的更高标准。未来，整个欧盟的临床遗传学家及其他专业医疗工作者都能持续使用这款值得信赖的定性分析微阵列芯片。据估计，包括妊娠测试、COVID-19 检测、尿液检测试纸在内的体外诊断器械将在70%的诊断决策中发挥作用。为确保此类器械的安全性和性能，欧盟特引入IVDR监管框架。根据新规，体外诊断器械将受到更严格的监管审查，以确保符合严格的临床证据标准，并践行更高的透明度和更严格的标准化。GenetiSure Dx产后微阵列芯片使用安捷伦专有的比较基因组杂交微阵列芯片（aCGH）来识别整个基因组中的拷贝数和拷贝中性变化，帮助细胞遗传学家准确评估与发育迟缓、智力障碍、先天异常和畸形体征有关的遗传异常。此微阵列芯片基于染色体微阵列技术，其诊断准确性和易用性已得到证明。安捷伦诊断和基因组学事业部裁（暂任）Bob McMahon 表示：“GenetiSure Dx产后微阵列芯片可在单一检测中兼顾高分辨率、准确性和速度，必将推进染色体异常的产后诊断。该微阵列芯片已通过欧洲IVDR C类认证，我们深信，该产品将持续满足整个欧盟内专业医疗工作者及其患者的需求。”安捷伦首席质量与监管官Jenipher Dalton总结道：“IVDR认证足以证明我们产品的安全性和质量，兑现了我们作为细胞遗传学市场可靠解决方案提供商的承诺。”GenetiSure Dx产后微阵列芯片适用于SureScan Dx微阵列芯片扫描仪系统，通过CytoDx软件进行分析，作为“DNA到结果”完整工作流程的一部分。该器械预期不单独用于诊断目的、植入前或产前检测或筛查、群体筛查，以及检测或筛查获得性或体细胞基因突变。

编者按跟踪智慧实验室的理论研究发展状况、产业发展动态、主要设备供应商产品研发动态、国内外智慧实验室建设成果现状等信息内容。本文由中科院上海生命科学信息中心与曼森生物合作供稿。 本期推文， 编 译 了 Franç ois Bertaux 等 发 表 在 Nature Communications 期刊上的研究论文《使用 ReacSight 增强生物反应器阵列以实现自动测量和反应控制》（Enhancing bioreactor arrays for automated measurements and reactive control with ReacSight），介绍了 ReacSight，一种用于自动测量和反应实验控制的增强生物反应器阵列的策略。ReacSight 利用低成本移液机器人进行样品采集、处理和装载，并提供灵活的仪器控制架构。作者展示了 ReacSight 在涉及酵母的三种实验应用中的能力，包括：基因表达的实时光遗传控制；营养缺乏对健康和细胞应激的影响；对双菌株混合群落的组成进行动态控制。因文章篇幅较长，将分为三期来讲述。感谢关注！目录/CONTENT01/引言02/结果 2.1 测量自动化、平台软件集成和 ReacSight 的反应性实验控制 2.2 反应性光遗传控制和酵母连续培养的单细胞解析特性 2.3 使用光实时控制基因表达 2.4 探索营养缺乏对健康和细胞压力的影响 2.5 ReacSight 是一种通用策略：通过吸液功能增强平板阅读器03/讨论01引言小规模、低成本的生物反应器正在成为微生物系统和合成生物学研究的有力工具。它们允许在长时间（几天）内严格控制细胞培养参数（例如温度、细胞密度、培养基更新率）。这些独特的特点使研究人员能够进行复杂的实验,并实现实验的高度再现性。例如，当药物选择压力随着耐药性的发展而增加时，抗生素耐药性的表征，细胞间通信合成路径的细胞密度控制表征，以及使用组合敲除文库在动态变化温度下酵母适应度的全基因组表征。原位光密度测量只能提供总生物量浓度及其增长率的信息，而荧光测量的灵敏度低，背景高。通常还必须测量和跟踪培养细胞群体的关键特征，如基因表达水平、细胞应激水平、细胞大小和形态、细胞周期进程、不同基因型或表型的比例。研究人员通常需要手动提取、处理和测量培养样本，以便通过更灵敏和专业的仪器（如细胞仪、显微镜、测序仪）进行检测。手动干预通常繁琐、容易出错，并严重限制了可用的时间分辨率和范围（即夜间无时间点）。它还阻碍了培养条件对此类措施的动态适应。这种反应性实验控制目前正引起系统生物学和合成生物学的兴趣。它既可以用来维持种群的某种状态（外部反馈控制），也可以用来最大化实验的价值（反应性实验设计）。例如，外部反馈控制可用于解开复杂的细胞耦合和信号通路调控，控制微生物群落的组成，或优化工业生物生产。反应性实验设计在长时间不确定实验（如人工进化实验）的背景下特别有用。通过实现实时参数推断和优化实验设计，也有助于加速基于模型的生物系统表征。原则上，商业机器人设备和/或定制硬件可用于将生物反应器阵列连接到敏感的多样本（通常接受 96 孔板作为输入）测量设备。然而，这对设备采购、设备成本和软件集成提出了巨大挑战。当一个功能平台建立起来时，相应硬件和软件的升级和维护也极具挑战性。因此，迄今为止报告的例子很少。例如，只有两个小组展示了细菌或酵母培养物的自动细胞术和反应性光遗传学控制，设置仅限于单个连续培养物或具有有限连续培养能力的多个培养物。一组还展示了自动显微镜和反应性光遗传学控制单个酵母连续培养。 ReacSight， 一种通用且灵活的策略，用于增强生物反应器阵列的自动化测量和反应实验控制。ReacSight 非常适合集成开放源代码、开放硬件组件，但也可以容纳封闭源代码、 仅限 GUI 的组件（如细胞仪）。首先，作者使用 ReacSight 组装一个平台，实现基于细胞术的特征描述和平行酵母连续培养的反应性光遗传学控制。重要的是，作者构建了两个版本的平台，要么使用定制的生物反应器阵列，要么使用最新的低成本、开放硬件、商业化的光遗传学 Chi.生物反应器。然后，作者在三个案例研究中证明了它的有用性。首先，作者在不同的生物反应器中用光实现基因表达的并行实时控制。第二，作者利用高度受控和信息丰富的竞争分析，探讨营养缺乏对健康和细胞应激的影响。第三，作者利用平台的养分稀缺性和反应性实验控制能力，实现对两个菌株混合群落的动态控制。最后，为了进一步证明 ReacSight 的通用性，作者使用它来增强具有吸液能力的平板阅读器，并对大肠杆菌临床分离物进行复杂的抗生素处理。02结果2.1 测量自动化、平台软件集成和 ReacSight 的反应性实验控制ReacSight 战略旨在增强用于自动测量和反应实验控制的生物反应器阵列， 以灵活和标准化的方式将硬件和软件元素结合起来（图 1）。吸管机器人用于以通用方式在任何生物反应器阵列和任何基于平板的测量设备之间建立物理连接（图 1a）。生物反应器培养物样本通过连接在机械臂上的泵控取样管线发送至移液机器人（取样）。使用移液机器人的一个主要优点是，在测量（处理）之前，可以在培养样本上自动执行不同的处理步骤。然后，样品由移液机器人转移至测量装置（装载）。当然，这需要测量设备的物理定位，以便当其装载托盘打开时，机器人手臂可以接近设备输入板的孔。部分接近设备输入板通常不是问题，因为机器人可用于在测量之间清洗输入板孔，允许随着时间的推移重复使用相同的孔（清洗）。重要的是，如果不需要反应性实验控制，或者如果不是基于测量，机器人功能也可以用于处理和存储培养样本，以便在实验结束时进行一次性离线测量，从而实现具有灵活时间分辨率和范围的自动测量。ReacSight 还提供了一些软件挑战的解决方案，这些软件挑战应该解决，以解锁多生物反应器的自动测量和反应实验控制（图 1b）。首先，需要对平台的所有仪器（生物反应器、移液机器人、测量设备）进行程序控制。其次，一台计算机应该与所有仪器进行通信，以协调整个实验。ReacSight 将 Python 编程语言的多功能性和强大功能与 Flask web 应用程序框架的通用性和可伸缩性相结合，以应对这两个挑战。事实上，Python 非常适合轻松构建 API 来控制各种仪器：有完善的开源库用于控制微控制器（如 Arduinos），甚至用于基于“点击”的控制 GUI 专用软件驱动缺少 API 的封闭源代码仪器（pyautogui）。重要的是，开源、低成本的吸管机器人 OT-2（Opentrons）附带了本地 Python API。Hamilton 机器人也可以通过 Python API 进行控制。然后，Flask 可用于公开所有仪器 API，以便通过本地网络进行简单访问。然后，从一台计算机协调对多个仪器的控制的任务基本上简化为发送 HTTP 请求的简单任务，例如使用 Python 模块请求。HTTP 请求 还可以使用社区级数字分发平台Discord 实现从实验到远程用户的用户友好通信。这种多功能仪表控制结构是 ReacSight 的关键组件。ReacSight 的另外两个关键组件是（1）通用的面向对象的事件实现（如果发生这种情况，请这样做），以促进反应性实验控制；（2）将所有仪器操作详尽记录到单个日志文件中。ReacSight 软件以及硬件的源文件在 ReacSight-Git 存储库中公开提供。图1 ReacSight：用于自动测量和反应实验控制的增强生物反应器阵列的策略。a 在硬件方面，ReacSight 利用吸管机器人（如低成本、开源 Opentrons OT-2）在任何多生物反应器设置（eVOLVER、Chi.Bio、custom……）和任何基于平板的测量设备（平板阅读器、细胞仪、高通量显微镜、pH 计……）的输入之间建立物理链接。如有必要，可使用移液机器人对生物反应器样本进行处理（稀释、固定、提取、纯化……），然后再装入测量装置。如果不需要反应实验控制，处理过的样品也可以存储在机器人平台上进行离线测量（OT-2 温度模块可以帮助保存对温度敏感的样品）。b 在软件方面，ReacSight 通过基于Python 和PythonWeb 应用程序框架 Flask 的多功能仪器控制体系结构实现了全平台集成。ReacSight 软件还提供了一个通用事件系统，以实现反应性实验控制。显示了反应实验控制的简单用例的示例代码。实验控制还可以使用Discord webhooks 将实验状态通知远程用户，并生成详尽的日志文件。03曼森自动化高通量发酵实验室曼森机器人自动化技术可根据客户实际需求进行定制化（可实现硬件+软件协同）完成复杂流程自动化。机器人自动化技术与平行反应器组合为生物领域科学研究助力，是实现生物技术biofoundry的重要技术基础；曼森生物致力于满足客户自动化、高通量的需求，推进合成生物技术产品快速产业化。曼森高通量发酵平台曼森实验室自动化系列曼森高通量自动样品检测机器人未完待续Mediacenter Editor | 曼森编辑文章来源：本文由中科院上海生命科学信息中心与曼森生物合作供稿排版校对：刘娟娟编辑 内容审核：郝玉有博士