直接可视化

仪器信息网讯 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱成像技术（MALDI-TOF Imaging），作为直观反映组织器官中分子水平化合物的空间分布与变化的可视化方法，目前已在基础与临床医学研究中受到广大科研工作者的关注。 　　岛津的成像质谱显微镜(Imaging Mass Microscope, iMScope TRIO )，前端是搭载高分辨光学显微镜的大气压基质辅助激光解吸电离源（Atmospheric Pressure -MALDI），后端配置离子阱和飞行时间串联质谱仪（IT-TOF）。iMScope TRIO 是光学与成像质谱分析完整融合的独特技术，拥有领先的5μm高空间分辨率，可进行高精度多级质谱结构解析，为未知物的结构解析提供丰富的碎片信息，是具备高端性能的革新性分析系统。 　　成像质谱分析保留样品组织的位置信息的同时，可以直接使用质谱仪测定生物体分子和代谢物，既可以对样品进行形态学上的细微观察，也可以得到样品上特定部位的化学信息。因此，除了在医学和药学领域中的应用外，近年来在农业、食品安全、中药、环境以及特殊类型样品中也得到了广泛的应用。 　　岛津公司于2014年推出成像质谱显微镜 iMScope TRIO 以来，在诸多领域发挥其独有的高清晰度成像、光学图像融合、定性定位分析的特长。本文介绍了岛津日本合作实验室大阪大学Shimma教授基于iMScope TRIO 在领域拓展方面开展的部分工作。 　　1.姜黄素在姜黄干样品中分布的可视化分析：通过观察轴向和径向切片，对姜黄素的分布进行了详细的分析。发现姜黄具有非常规则的内部结构，而姜黄素就被封闭在管状结构中。 轴向切片中姜黄素具有线性分布特征，具有管状结构分布在植物体内的可能性 　　2.芦笋中抗高血压有效成分Asparaptine的分析：使用iMScope TRIO 对芦笋中的Asparaptine 进行了定位分析。Asparaptine的分布方式是从中心向外扩展，从下端向尖端扩展。同时在鳞片和维管束周围分布有大量的Asparaptine。通过借助MALDI-MSI技术，我们成功实现了对一种此前尚不明晰其分布的物质的详细定位信息的分析和确认。 芦笋的尖部、中部、下端和鳞片中的Asparaptine 分析 　　3.果蝇质谱成像方法建立以及脑部GABA成分的空间分布：首次对果蝇这种特殊样品建立了成像方法，可应用于昆虫体内杀虫剂成分可视化分析。使用上述方法，对果蝇脑部的γ─氨基丁酸（GABA）分布进行可视化，为神经递质的研究提供更可靠的空间分布信息。给药后的果蝇腹部检测出大量吡虫啉成分果蝇脑部GABA成分的分布 　　4.马毛中药物成分的直接检测：通过负离子模式分析，成功在马毛中检测出目标药物。给药后的马毛样本中，在距毛囊16.48 mm 位置处观察到较强的药物信号。根据马毛的平均生长速度。可推算出给药时间，大约在24-25天前。由于磷酸酯可在体内迅速代谢，直接在毛发中检测到未变化药物同样是一项十分重要的成果。 给药后的马毛中DexaSP 分布检测结果 　　iMScope TRIO 通过叠加不同检测原理的图像进行分析，为成像分析提供了强大的工具，并提高研究水平。 　　基于此，2020年7月9日，岛津“镜质合璧，还原真实”新品发布会将在仪器信息网举办，届时岛津将携新一代iMScope 成像质谱显微镜产品首次与中国用户见面。 　　届时尽请关注！

化学驱油技术是一项比较大的系统工程，涉及高分子化学、油田化学、地质、油藏等多个学科，比注水开发研究要复杂的多， 针对微观可视化驱油机理研究问题，北京东方德菲仪器有限公司与中石油勘探开发研究院提高采收率国家重点实验室共同研发生产了系统集成型可视化驱油系统，即VMF100微观可视化驱油工作站。 VMF100微观可视化驱油工作站，通过可视化的微流控技术，记录和分析驱替液在微纳尺度通道芯片中的驱油过程。VMF100是定量描述不同化学驱油体系微观驱油机理的实验工作站，高效识别剩余油，并表征高含水期微观剩余油的渗流特征，VMF100工作站具有高集成化、高操控精度、芯片多样化、 分析可视化等特点，是微观驱油机理研究必不可少的设备之一。微观可视化驱油工作站由原油注入系统、驱替液压力注入系统、压力监测系统、芯片密封系统、微纳孔道芯片，微观视频系统、操作分析软件组成。该工作站可以完美记录和控制饱和油及驱替的动态过程，评价剩余油再启动能力，并分析剩余油的渗流特征。 微观可视化驱油工作站的功能 1、精密控制和记录饱和油的动态过程原油注入系统采用精密注射泵恒流控制模式，将原油注入微孔道芯片内形成饱和油。微观视频系统可以记录整个饱和油的动态过程。如下图2、精密控制和记录驱油的动态过程驱替液注入系统采用压力恒流模式，将驱替液注入饱和油芯片形成动态驱替。微观视频系统可以详细记录整个驱替的动态过程，如下图：3、剩余油分类识别统计剩余油识别分类统计软件可以定量处理石英芯片的驱替实验视频以及 数值模拟水驱油实验视频，分析整个实验过程中各种类型（膜状流、滴状流、柱状流、多孔状和簇状流）剩余油的数量、面积分布随含水饱和度的变化情况等，结果数据可做进一步处理。 VMF100的性能指标：1.原油注入系统驱动方式：微步进处理器驱动设置方式：彩色LED触屏设置注射范围：0.5ul-50ml直接推力：16kg流速范围：1.28pl/min-88.28ml/min稳定精度：0.05%最小推进速度：0.18um/min2.驱替液注入系统驱动方式：压力驱动方式压力流量设置方式：软件程序控制及本机独立控制压力流量显示方式：彩色LED显示屏通道数量：双通道或三通道zuida压力：200Bar流速范围：7.5nl/min-5ml/min流速精度：7.5nl/min3.压力监测系统压力传感器：全氟油压力传感器压力数据显示及输出：实时显示/输出压力数据压力测量范围：0-115PSI压力测量精度：0.0007PSI4.芯片密封系统密封方式：强磁性密封zuida耐压：500PSI密封尺寸：1/16 peek 管密封5.微纳孔道芯片芯片材质：石英玻璃刻蚀方式：湿法刻蚀模型类别：仿真均质模型、非均质裂缝模型、平行通道模型、环道模型模型尺寸：1.5cm×1.5cm ，可根据客户要求定制孔道尺寸：20um×7um ,可根据客户要求定制芯片尺寸：6cm ×6cm6.显微视频系统主机：体式显微镜采集系统：2000万像素彩色CMOS相机放大范围：3.75×-67.5×工作距离：71mm物镜：0.5平场复消色差物镜光源：LED光源实验平台：强磁实验台7.系统集成1）内置部件：流量剂专用支架流量池专用通孔压力监测系统安装板内置多孔电源2）外置部件：仪器箱体配有24寸触控电脑8.软件功能1）基础功能-剩余油分析：视频记录饱和油的动态过程视频记录驱油的动态过程实时记录驱油压力的动态变化分析不同类型剩余油的数量分布分析不同类型剩余油的面积分布2）拓展功能1-孔道参数：孔道配位数分布孔道孔喉比分布孔道等效半径分布孔道最窄半径分布3）拓展功能2-微观接触角：自动识别微观孔道接触角孔道微观接触角概率密度曲线

关于发布肿瘤演进与诊疗的分子功能可视化研究重大研究计划2022年度项目指南的通告国科金发计〔2022〕40号 国家自然科学基金委员会现发布肿瘤演进与诊疗的分子功能可视化研究重大研究计划2022年度项目指南，请申请人及依托单位按项目指南所述要求和注意事项申请。国家自然科学基金委员会2022年8月15日肿瘤演进与诊疗的分子功能可视化研究重大研究计划2022年度项目指南 肿瘤演进与诊疗的分子功能可视化研究重大研究计划旨在通过对肿瘤演进和诊疗的关键分子功能可视化，形成对恶性肿瘤本质的新认识。　　一、科学目标本重大研究计划的总体科学目标：揭示肿瘤演进过程的关键调控分子与功能甄别、分子信息网络与病理表型以及基于分子功能可视化的肿瘤诊断、疗效评估和预后判定，阐述肿瘤发生的分子基础、肿瘤异质性的演化规律以及肿瘤微环境的特征构成，明确肿瘤各演进阶段的生物学表征和恶性本质及影像-病理-组学融合诊断意义。二、核心科学问题本重大研究计划的核心科学问题：肿瘤演进过程中关键分子的信息提取、特征确定、功能可视化及其诊疗意义。三、2022年度资助研究方向根据本重大研究计划总体布局，2022年度拟资助以下研究方向，鼓励申请人采用多学科交叉的研究手段，注重与信息科学、化学科学、数理科学等领域的合作。（一）重点项目和培育项目。1.恶性肿瘤演进过程中肿瘤异质性和微环境功能可视化。针对肿瘤异质性和肿瘤微环境主要组分，进行肿瘤组织类型、分子分型与组学信息的功能关联，分析和可视化解析恶性肿瘤演进过程中肿瘤微环境功能与肿瘤异质性形成的关系及调控机理，为创建原创性可视化技术奠定基础。2.恶性肿瘤影像、病理与多组学融合的智能诊断与疗效评估。根据肿瘤治疗临床需求，利用影像、病理和多组学信息的交叉和融合技术，探索人工智能（AI）辅助的肿瘤精准诊断和治疗新理论和新策略，建立肿瘤智能诊断、演进预测、疗效评估与预后判断的技术规范和应用模式。3.恶性肿瘤临床诊疗相关关键分子功能可视化新方法和新技术的初步转化应用。围绕恶性肿瘤演进中关键分子功能的可视化，将原创性的原理和技术转化应用于恶性肿瘤临床诊疗流程中的一个或多个环节，开展前瞻性临床试验，研究其安全性和有效性，并推动临床应用。（二）集成项目。1.恶性肿瘤演进过程中肿瘤异质性和微环境可视化智慧诊断。基于恶性肿瘤演进过程中肿瘤异质性和肿瘤微环境形成与功能调控机理的可视化解析，集成创新理论；利用影像、病理和多组学信息融合的创新技术，实现AI辅助的肿瘤异质性和微环境的功能可视化智慧诊断。2.恶性肿瘤临床诊疗关键分子功能可视化技术创新及临床研究。围绕恶性肿瘤临床诊疗相关的关键分子功能可视化诊疗技术开展研究，并转化应用于恶性肿瘤临床诊疗流程中的一个或多个环节，开展多中心临床试验，证明其有效性、临床收益和风险，形成临床诊疗原创技术。四、项目遴选的基本原则围绕核心科学问题，本重大研究计划强调和鼓励：（一）对实现总体科学目标的贡献率。（二）促进科学问题解决的新思路、新方法。（三）学科交叉，多组学、病理和影像信息的融合。 （四）促进我国相关领域发展的国际合作与共享。五、2022年度资助计划2022年拟资助集成项目2-4个，直接费用资助强度约为350万元/项，资助期限为4年，集成项目申请书中研究期限应填写“2023年1月1日-2026年12月31日”；拟资助重点支持项目3-5项，直接费用资助强度约为260万元/项，资助期限为4年，重点支持项目申请书中研究期限应填写“2023年1月1日-2026年12月31日”；拟资助培育项目3-5项，直接费用资助强度约为60万元/项，资助期限为3年，培育项目申请书中研究期限应填写“2023年1月1日-2025年12月31日”。具体资助项目数和资助经费将根据申请情况和申请项目研究工作的实际需要而定。六、申报要求及注意事项（一）申请条件。本计划项目申请人应当具备以下条件：1.具有承担基础研究课题的经历；2.具有高级专业技术职务（职称）；在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。（二）限项申请规定。执行《2022年度国家自然科学基金项目指南》“申请规定”中限项申请规定的相关要求。（三）申请注意事项。申请人和依托单位应当认真阅读并执行本项目指南、《2022年度国家自然科学基金项目指南》和《关于2022年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》中相关要求。1.本计划项目实行无纸化申请。申请书提交时间为2022年9月15日－9月21日16时。（1）申请人应当按照科学基金网络信息系统中重大研究计划项目的填报说明与撰写提纲要求在线填写和提交电子申请书及附件材料。（2）本重大研究计划将紧密围绕核心科学问题，对多学科相关研究进行战略性的方向引导和优势整合，成为一个项目集群。申请人应根据本计划拟解决的核心科学问题和本指南公布的拟资助研究方向，自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、技术路线和相应的研究经费等。（3）申请书中的资助类别选择“重大研究计划”，亚类说明选择“集成项目”、“重点支持项目”或“培育项目”，附注说明选择“肿瘤演进与诊疗的分子功能可视化研究”，根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码。培育项目和重点支持项目的合作研究单位不得超过2个，集成项目的合作研究单位不得超过4个。（4）申请人应当按照重大研究计划申请书的撰写提纲撰写申请书，突出有限目标和重点突破，应在“立项依据与研究内容”中首先论述与本指南最接近的研究方向的关系，以及对解决核心科学问题和重大研究计划总体科学目标的贡献。如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的其他科技计划项目，应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。（5）由于医学科学研究对象的特殊性，涉及人和动物的生物医学研究，请申请人和依托单位注意在项目申请及执行过程中严格遵守针对相关医学伦理和患者知情同意等问题的有关规定和要求，包括在申请书中提供所在单位或上级主管单位医学伦理委员会、实验动物伦理委员会的审核证明（电子申请书应附扫描件），未按要求提供上述证明的申请项目将不予资助。（6）涉及病原微生物研究的项目申请，应严格执行国务院关于《病原微生物实验室生物安全管理条例》和有关部委关于“伦理和生物安全”的相关规定；涉及人类遗传资源研究的项目申请应严格遵守《中华人民共和国人类遗传资源管理条例》相关规定；涉及高致病性病原微生物的项目申请，应具备生物安全设施条件，随申请书提交依托单位或合作研究单位生物安全保障承‍诺，未按要求提供上述证明的申请项目将不予资助。2.依托单位应当按照要求完成依托单位承诺、组织申请以及审核申请材料等工作。在2022年9月21日16时前通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料，并于9月22日16时前在线提交本单位项目申请清单。3.其他注意事项。（1）为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成，获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定，项目执行过程中应关注与本计划其他项目之间的相互支撑关系。（2）为加强项目的学术交流，促进项目群的形成和多学科交叉与集成，本计划将每年举办1次资助项目的年度学术交流会，并将不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人有义务参加本计划指导专家组和管理工作组所组织的上述学术交流活动。（四）咨询方式。国家自然科学基金委员会医学科学部七处联系电话：010-62329157