大鼠腿部肌肉组织

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大鼠腿部肌肉组织相关的耗材

  • 动物肌肉固定装置A-2
    NARISHIGE的动物肌肉固定装置A-2通过抓握肌肉或神经纤维的两端,并且轻轻地拉伸两端保持张力,从而促进微电极插入肌肉或神经纤维。需要注意的是NARISHIGE的动物肌肉固定装置A-2是NARISHIGE的A-3的一个组成部分,使用时需要A-3的其他组件。如果要单独使用动物肌肉固定装置A-2,我们建议使用NARISHIGE的X-阻止装置将其连接到平台。动物肌肉固定装置规格移动范围精细Y30mm尺寸大小/重量宽160 x 深130 x 高40mm, 500g*这是一个NARISHIGE“组2”的特殊订单项目。因为需要根据用户需求进行定制,订货交付时间通常为4周,一旦下单则不可撤销和不可退换。
  • 肌肉固定装置带显微操作器A-3
    肌肉固定装置带显微操作器A-3里的肌肉固定装置与显微操作器是联合使用的,是微电极插入肌肉或神经纤维的理想工具。肌肉固定装置特色通过控制肌肉或神经纤维的两端并用微力拉伸两端保持张力,从而促进微电极插入肌肉或神经纤维。安装在显微操作器上,控制、拉伸肌肉纤维的两端,并保持肌肉纤维的张力。除了该立体粗动,还有Z轴上的微动进行垂直调整。肌肉固定装置规格动范围粗动X30mm, Y30mm, Z40mm微动Y30mmZ 同轴手柄粗动全方位旋钮 18mm微动全方位旋钮 200um尺寸大小/重量W170 x D150 x H220mm, 3.95kg*这是NARISHIGE“组2”的一个特殊订单项目。因为它需要根据用户需求进行定制,通常订货交付时间为4周,一旦下单则不可撤销、不可退换。
  • 肌肉固定装置A-1
    肌肉固定装置A-1能够有效把微电极插入肌肉合作神经纤维,通过控制肌肉或神经纤维的两端并用微力拉伸两端保持张力,从而促进微电极插入肌肉或神经纤维。肌肉固定装置A-1特色通常情况下,将一个微电极插入肌肉或神经纤维是很困难的,使用NARISHIGE的固定装置可以容易实现,控制肌肉或神经纤维的两端,拉伸,并保持样本张力。使用安装在球窝接头的镊子,可以控制任何长度的纤维两端,并且在Y或Z轴移动。附置在一个支架上,该支架可以进行垂直调节,是放置样本的地方。肌肉固定装置A-1规格 移动范围粗/细控制Z50mm/Y50尺寸大小/重量W90 x D140 x H170mm, 4kg

大鼠腿部肌肉组织相关的仪器

  • minispec LF90 时域核磁共振分析仪可用于精确测定活体小鼠、大鼠和小动物的肌肉、脂肪和体液等含量。 快速分析,测定时间不超过2分钟,无需制备试样。操作简便,无需耗材,节省了珍贵的动物资源。减轻动物承受的压力:无需麻醉;“按现状”对动物进行测定。由于降低了对动物的健康危害,因此可以频繁地进行测试。较之 DEXA ( X 光)技术,准确度和精确度更高。推出全新 LF90II 布鲁克 minispec 肌肉/脂肪分析仪是台式核磁共振分析仪,适用于活体大鼠、小鼠及其他小动物进行全身组分分析。 自2001年初推出以来, minispec活鼠组分分析仪迅速赢得市场认可,被视为适于在研究实验室内进行活鼠表征、筛选和表型的功能强大的无损无创型分析工具。 全新 minispec LF90 采用一体化身体组分分析工作流程,实现整体式操作。分析用时不足两分钟,可以放到鼠棚里,测试大量的样品。为何采用时域核磁共振技术? 核磁共振技术是最有用的无损材料分析技术。利用核磁共振技术对身体进行无损检查已经非常广泛,有许多实用范例,特别是磁共振成像和磁共振波谱法。 时域核磁共振采用类似的核磁共振技术,可对脂肪组织、肌肉组织和体液等进行分析,所依据的物理原理与在核磁共振成像中形成对比度所遵循的物理选择规则相同。多个不同射频脉冲序列被发射到组织中,使得水和脂肪中氢原子核的磁自旋发生改变。这使得组织中的氢原子产生射频信号, minispec 进而检测出这些信号。这些信号的振幅和持续时长短与材料属性有关。基于相对弛豫时间的差别,脂肪与肌肉之间的组织对比非常明显,并且可以利用特定射频脉冲序列,进一步增强对比度。minispec LF90 所采用的6.2 MHz 频率可以准确分析出活体动物的身体组分,而不会危害动物健康。 无压力测定 时域核磁共振方法对样品无任何要求。活体动物无需杀死或麻醉,只要将动物装入特制的样品管即可;整个测试过程不到两分钟即可完成。可以对活体动物多次进行无创、无损、无压力测定。 外型小巧的移动式仪器 整个系统可以放置在移动推车上,轻松地在实验室间移动。minispec LF90 磁体装置外型小巧,仅为80厘米长、70厘米宽(27英寸长、30英寸宽)。系统及其配套台式机采用常规110伏或220伏交流电源。无需其他装置,即可开始测定。电子装置和梯度装置被放置在底架上。
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  • 布鲁克公司直接留言,请将以下链接拷贝到浏览器地址栏(强力推荐) 瘦肉/脂肪分析仪 The mnispec TD-NMR 分析仪为测量活体小鼠和大鼠的瘦肉组织、脂肪和体液含量提供了一种精确无损的试验方法 两分钟内检测全身的瘦肉、脂肪和体液含量。适合垂直和水平测量永磁体,无需冷却剂系统仅需110伏电压小鼠或大鼠对动物无风险无需麻醉剂 布鲁克的minispec瘦肉/脂肪分析仪是用于测量活体小鼠、大鼠及其他动物体内全组分的台式NMR分析仪。在2001年首次应用以来,the minispec 老鼠分析器作为在实验室中表征、扫描和确定老鼠模型的一种有效的、非破坏性的、非侵入性的分析工具迅速被社会所认可。它已经成为测定活老鼠体内瘦肉和脂肪含量的工业性标准仪器。这种仪器主要应用在制药公司及从事糖尿病和肥胖症研究的研究所和大学。 核磁共振法是大多数有效的非破坏性材料分析方法中的一种。利用NMR对身体非侵入性检测 广泛使用并且已经有很多应用,尤其是MRI(核磁共振成像)和MRS(磁共振波谱分析)。TD-NMR使用类似于NMR技术,利用和MRI相同的物理选择规则来进行脂肪组织、瘦肉组织和流动体液的分析。各种射频脉冲序列应用于组织之中,水和脂肪中的氢原子因此在磁体中自旋重新定位,组织中的氢原子也相应的产生射频信号,而后这些信号被the minispec获得,这些与材料特性相关的信号的强度和持久性不同。依据弛豫时间在不同组织中的不同,脂肪和肌肉相对较高,通过特定的射频脉冲序列的应用可以进一步提高它的应用。 The minispec 瘦肉/脂肪分析仪是一个基于时域信号核磁共振仪。获取和分析整个样品管中的所有质子的TD-NMR信号,给出以下三个信息:脂肪、自由体液和瘦肉的含量值。这个核磁技术使得研究者有机会在动物的生命周期中进行更多的测试,并且还有以下优点; 快速分析:不需样品前处理,测试在两分钟内完成方法经济:整个过程中无消耗,保留了昂贵的实验室动物LF50可测的小鼠的重量可达80克LF90用于小鼠和大鼠的测定降低了动物的压力:不需要麻醉;按其原样分析由于对动物健康无损伤可以频繁的进行测试相对于DEXA(x衍射)法有更高的精确度和准确度
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  • Aurora动物肌肉测试系统可以测试动物的去膜肌肉细胞,一条肌纤维,一条肌肉,甚至是一整组肌肉所产生的力量,测量单条完整无缺肌肉的机械特性,可以让实验人员可以从微观和宏观多个就角度解读肌肉的机械力指标。在体肌肉测试可以对动物体内的某一个肌肉进行机械特性的测量,可以应用在动物四肢的肌肉上,如趾长伸肌﹑胫骨前肌﹑比目鱼肌﹑腓肠肌隔膜肌﹑细小肌肉(如FDB和蚓状肌),甚至是一些人造肌肉,聚合物或者是薄膜。肌肉测试系统还有专门针对单条肌原纤维,肌肉细胞,肌肉束,单条肌肉或细小的肌肉如trabeculae的测试系统,利用原子力显微镜和光束偏转两大方法,测试肌纤维的kTR,力-钙离子浓度,长度-张力,力-收缩速率和硬度等机械特性。针对小鼠,大鼠,兔子等多种动物专门设计,有肌肉离体测试和在体测试多种型号,可以测试动物(大鼠小鼠)肌肉的收缩力度和不同的机械特性。从简单的等距抽搐方案去到比较繁复的力量-收缩速率方案,准确地测试出肌肉的各种机械参量(收缩力度,长度变化,收缩速率等等)。并在相关领域积累了大量文献引用,是进行肌肉测试研究的金标准。测试过程中设备探头连接着肌肉一端的肌腱,测试和控制其力度与长度。实验过程中,单条肌肉会固定于一个供应氧气和营养液的环境中,肌肉两侧安置两条电极提供刺激。位置调节器可以令各个部件置于比较好的位置上,通过动态肌肉控制和分析软件来记录和分析所有数据。各种参量如安静力、静息长度、刺激频率和实际测试方案都可以使用软件来设定,系统还可提供一些标准的实验方案供参考。动物肌肉测试系统的主要特点:肌肉测试系统可以测量单条完整无缺肌肉的机械特性,力度峰值达10N/1000grams;分辨率达到1nm;具有不同的测试方案:如等距抽搐,强直收缩,疲劳,损伤,长度-张力,收缩速率,刺激频率,硬度,功循环等等;可以应用在动物四肢的肌肉上,如趾长伸肌﹑胫骨前肌﹑比目鱼肌﹑腓肠肌隔膜肌﹑细小肌肉(如FDB 和蚓状肌),甚至是一些人造肌肉,聚合物或者是薄膜等方面。1200A离体无损肌肉测试系统可以测试肌肉的收缩力度和不同的机械特性。测试过程只需要连接着肌肉其中一端的肌腱,就可以测试和控制其力度与长度,这大大地减少了操作时间,同时也提高了实验的效能和产出量。这个系统可以应用在动物四肢的肌肉上,如趾长伸肌﹑胫骨前肌﹑比目鱼肌﹑腓肠肌﹑隔膜肌﹑細小肌肉(如FDB 和蚓状肌),甚至是一些人造肌肉,聚合物或者是薄膜。在制备过程中,单条肌肉会直立地固定于一个供应氧气和营养液的容器之中,在肌肉两侧会有两条电极提供刺激。位置调节器可以令各个部件置于很好的位置上,从放置肌肉到索取实验数据,让整个实验流水线般的完成。通过动态肌肉控制和分析软件,能从实验方案设定去到数据收集和分析,大大缩短整个实验过程的需时,甚至于数分钟内完成。各种参量如安静力,静息长度,刺激频率和实际测试的方案都可以使用软件去进行设定, 一些标准的实验方案样本会额外提供在系统之中。1300A型原位/体内/离体大小鼠肌肉测试系统主要特点:● 高效的三合一系统设计:1) 原位实验2)活体动物体内实验(踏板设计3)离体实验(浴盆)● 适用于损伤和纵长等课题的活体动物实验● 可选择25ml 浴盘应用于离体肌肉实验● 操作简单的高产量测试系统, 适用于任何经验水平的研究者1300A 三合一测试系统的设计主要是让肌肉生理学家能够通过简易的操作去测试出大鼠或小鼠等肌肉组织的机械特性和功能参数。1300A 拥有一个独特的双模肌肉杠杆系统, 通过连接着肌肉其中一端肌腱的基础上, 同时进行肌肉在收缩力度和长度变化两方面的测量和控制,这大大地节省了实验需时和提高了实验的效能。拉长收缩, 疲劳, 硬度, 力度- 收缩速率和功循环等实验方案都可以直接应用于1300A 测试系统, 同时具有高弹性尺度, 可以应用於等距测试方案, 例如抽搐, 强直收缩和力量-刺激频率等实验方案。1400A型透性肌纤维测试系统主要特点:● 力度峰值达至 100mN● kTR , 力-pCa , 长度- 张力, 力- 收缩速率,和硬度等实验方案都可以应用于该系统● 可控温浴盘具有八个溶液小槽以盛载不同浓度的钙离子溶液, 并且能夠自动化地进行溶液小槽间的转换● 温度控制范围: 0-40 °C● 可以配合标准倒置显微镜使用1400A测试系统设计理念始于简化去膜纤维实验的操作,同时提高实验数据的输出。该系统具备一站式实验操作特点,无论是带头的专家还是后进的研究人员,都能通过该系统的应用将去膜纤维实验实现化。该系统的实验装置使用時配合倒置显微镜, 以進行肌小節間隔測量和控制。實驗裝置附有軟件方面的配合應用,通過獨特的程序可以操控上8個溶液小槽的移動方位和次序。這個定序器可以讓研究者將浴盆的擺位在預先的指令下自動化的完成,具有同步配合其他关键性步骤的空间。1400A 测试系统可以控制和测试力度,长度和肌小节的间隔长度(当使用可附加的高速视频肌节长度系统), 使其应用范围更广泛,从简单的力 - 钙离子浓度曲线去到完整的组织机械特性(例如KTR, 長度- 張力,力-收縮速率,和硬度等)都能够進行测试。附加的軟件程序(600A)备有各种标准的实验方案去配合不同的实验需求。1500A型细小组织测试系统主要特点● 设计应用于肌纤维, 肌肉束,单条肌肉或细小的肌肉如trabeculae● 适用于长度- 张力, 力- 收缩速率和硬度等的测量● 力度峰值达至100mN● 可控温度范围: 0-40°C● 400μL 或1900μL 循环灌流浴, 包括两条铂电极用以提供刺激● 可以配合标准显微镜或者倒置显微镜● 可选择单一等距实验模式可以让从事生理学研究方面的科学家更简单快捷地去测试细小组织的机械特性,例如普遍的力度参量。该系统的实验装置配合于绝大部份的倒置显微镜, 应用于成像观察和萤光测量。实验装置拥有两个不同大小的浴盘供以选择去对应细小或是中等尺寸的样本。可控温浴盆备有溶液循环灌流的装置和两条内置的铂金电极以提供不同型态的电刺激。系统同时备有一个1L水库为浴盆供应含氧媒体。力传感器通过浴盆其中一端的小槽与样本组织连接着, 该设计令浴盆的底部可以被有机玻璃密封, 从而非常适用于进行人工心肌组织或一些高氧耗量的研究。因为配置限制性很低, 1500A 是一个非常理想的测试系统去应用于细小肌肉组织方面的实验。1600A型透性肌肉细胞测试系统主要特点● 应用于透性 (去膜) 心肌细胞的研究● 测试kTR, 力- 钙离子浓度,长度- 张力, 力- 收缩速率和硬度等机械特性● 备有8 个溶液小槽的寛阔平台以盛载不同浓度的钙离子溶液● 电动化三维微定位装置以准确和快速地将样本定位● 可以配合标准显微镜或者倒置显微镜● 可控温度范围: 0-40°C1600A 是一个可靠和可重复性的实验测试系统,应用于测试去膜心肌细胞的主动和被动性质。透过使用其摇杆控制电动化定位装置可以轻易地令细胞的两端分别连接于力传感器和高速伺服电机,这大大提高了实验效能和简化了原本精细的样本连接程序。可控温浴盆拥有8 个溶液小槽令细胞可以轻易地在不同浓度的钙离子溶液之间进行转换,该装置会直接放置在倒置显微镜的置物平台上进行高清晰度的观察和肌节间距的检测。可选择附加一块棱镜去准确地检测出细胞于溶液槽的深度。1600A 测试系统可以控制和测试力度, 长度和肌小节的间隔长度(当使用可附加的高速视频肌节长度系统) ,使其应用范 围更广泛, 从简单的力- 钙离子浓度曲线去到样本完整的机械特性(例如kTR,长度-张力, 力-收缩速率和硬度) 都能够被测试。附加的软件程序(600A) 备有各种标准的实验方案去配合不同的实验需求。肌原纤维测试系统(企鹅系统)主要特点● 利用不同的实验方案去测量肌原纤维的各种机械特性和功能表现● 具可控温的组织浴盆● 可配合倒置显微镜同步使用● 具缓冲液置换系统,用以设定肌小节的长度和肌原纤维的快速兴奋作用● 分辨率: 1 nN (納米)● 力度的测量范围: 1-10 μN (取决於使用的悬臂)外型酷似企鹅的肌原纤维测试系统,特别设计於测量肌原纤维活化过程中产生的微小力度(纳米范围) ,亦是市场上第一套针对测量肌原纤维的商业系统。这个测试系统的主要组成部件分别是: 一个力传感器 (可以固定於倒置显微镜的後悬臂) ,一个具有可控温浴盆的平台,原子力显微镜悬臂 和一枝可调位的玻璃针。系统的配置使其能够轻易地进行不同的实验方案,例如检测力与钙离子浓度的关系,松弛实验,检测硬度和检测力与收缩速率关系等等。 同时也能将肌小节长度测量和肌原纤维成像这两个功能整合至这个系统之中。企鹅系统的运行是应用原子力显微镜(AFM)和光束偏转(OBD)两大方法。当肌原纤维产生收缩力,会使悬臂有微小的偏转,然後利用激光去测量其偏转从而计算出力度。在实验过程中,肌原纤维会连接在AFM 悬臂和玻璃针之间。AFM 悬臂连接着力传感器去测量肌原纤维的力度变化,而玻璃针连接着长度操控仪去控制和改变肌原纤维的长度,从而能够完整地描述肌原纤维的功能表现和机械特性。 请关注玉研仪器的更多相关产品。如对产品细节和价格感兴趣,敬请来电咨询!
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  • 欧盟修订伊佛霉素在哺乳动物肌肉组织中的最大残留限量

    据欧盟网站消息,4月25日欧盟发布(EU)No 418/2014号委员会实施条例,修订伊佛霉素(ivermectin)在动物肌肉组织中的最大残留限量。 新法规将动物肌肉组织中伊佛霉素的最大残留限量设置为30μg/kg。对于猪而言,伊佛霉素在脂肪中的残留限量涉及天然部分的皮与脂肪,不能用于产人消费类乳的动物。本法规自发布之日起第20天生效,并于2014年6月24日实施。

  • 【原创】肌肉组织中克伦特罗(瘦肉精)快速检测 检测方法

    [B]肌肉组织中克伦特罗(瘦肉精)快速检测[/B]肌肉组织中的一些特殊成分往往干扰其检测,造成灵敏度下降,条带不明显,检测不准等问题。该试剂盒由于采用了特殊的前处理方法,经过前处理试剂处理,可将肌肉组织中的干扰杂质有效去除,将盐酸克伦特罗提取出来。此前处理简便、快速、易于操作。检测卡采用免疫竞争法分析原理结合胶体金标记技术设计,样品需要量少,简便快速 ,适用于大量样本的筛查。产品特点使用该快速检测试剂盒,无需特殊的仪器设备,既可以在实验室进行,也可在养猪厂、屠宰车间、饲料加工厂等实地进行测定,结果准确,灵敏度高,操作简便快速。检测下限为:组织3ng/ml;准确率大于95%。适用于市场监督部门、畜产品监督部门以及畜牧养殖部门对畜产品的现场及化验室进行检测监控。产品规格 试剂盒组成:12次/盒.成分检测卡提取液瓶固体提取剂瓶.一次性滴管说明书数量12个12个12个12个1份储存条件 a.本产品保存在4-30℃,忌冷冻。 b.环境温度在4-30℃下操作。 c.检测卡极易受潮,打开小包装后应立即使用,未用完的检测卡密封干燥保存。 d.检测卡保质期12个月。操作方法: 1、样品处理 1) 称取1克剪碎或匀浆过的样品,置于含1ml样品提取液瓶中,后再加入固体提取剂,扭紧管盖,振摇样品一分钟后,100℃水浴5分钟。 2) 冷却至室温,取清亮液体直接加样。2、样品检测a.从检测卡袋中取出所需的检测卡,放置室温,在卡上做好样品编号标记。 b.用一次性取样滴头吸取样品,滴入加样孔,每孔4滴,在加液过程中勿使液体溢出加样孔。 c.5-10分钟内观察结果,10分钟后的结果无效。3、结果如图: A: 阴性: 对照线(C)和测试线(T)同时出现,表明样品中克伦特罗的浓度小于3ng/ml。B:弱阳性:对照线(C)和测试线(T)同时出现,对照线(C)明显浅于测试线(T),表明样品中克伦特罗浓度大于3ng/ml而小于5ng/ml。C: 阳性: 只有对照线(C),无样品测试线(T),表明样品中克伦特罗的浓度大于5ng/ml。D: 无效: 对照线(C)和测试线(T)都不出现。 注意事项 1,仅用于体外诊断。 2,必须在有效期内使用。 3,当包装袋被打开后,应立即使用。 4,标本处理过程中应戴手套,并防止形成气溶胶。 5,蒸馏水或去离子水不能作为阴性对照。 6,出现阳性结果的标本,建议用检测试剂盒或GC-MS复查。标品配制方法:标准贮备液:准确称取盐酸克伦特罗10mg,用甲醇溶解定溶于100mL容量瓶中,配制成100μg/mL的标准贮备液,置于0~4℃保存,有效期三个月。标准工作溶液:用蒸馏水稀释标准贮备溶液,配制1μg/mL的标准溶液0~4℃保存。联 系 人:王伦 手 机:13810239506 EMAIL:wwj613@sina.com

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  • 叶坚团队在光照安全剂量内实现拉曼光学信号穿透14 厘米肌肉组织的检测
    无创检测体内肿瘤病灶对于临床医学肿瘤诊疗至关重要。医学成像技术如计算机断层扫描、核磁共振或正电子发射计算机断层扫描等虽然能诊断体内深层病灶,但存在采集时间长、仪器昂贵或辐射剂量大等原因,更常用于术前检查。与之相比,光学检测和成像方法具有实时、高灵敏、非电离辐射、采集方便等优势,结合外源性造影剂可以提供生物体结构、功能和分子的精确信息,是肿瘤诊断的绝佳工具。但是,现有的肿瘤光学检测技术的进一步发展也面临着瓶颈:组织穿透深度较低,无法检测深层病灶。由于生物组织对光子强烈的散射和吸收作用(如图1),光在生物组织中的穿透深度受限一直是这个领域中的巨大挑战。例如,近红外区域肌肉组织的传输平均自由程只有1~2 mm,目前广泛使用的荧光成像技术的组织穿透深度通常只有几毫米。临床结果发现,基于吲哚菁绿的分子影像无法检测到距离胸膜深度超过1.3 cm的肺结节,容易造成假阴性。图1. 生物组织对光子的散射与吸收表面增强拉曼光谱(SERS)对金属纳米颗粒附近的分子的拉曼信号实现极大地增强,具有高特异性和高灵敏度等优点,非常适合用于生物光谱检测。为了获取更高的检测深度,已经报道了光源和探测器间具有一定空间偏移的空间偏移拉曼光谱装置。它利用了生物组织的高散射特性,即来自深层的光子到达表面时会有更大的横向偏移。空间偏移拉曼光谱抑制了表层的背景信号,因此提高了来自深层信号的信噪比。它的一种特殊形式是透射拉曼光谱,它将激光和拉曼探测器放置在样品的两侧。据报道,透射拉曼光谱技术可以实现具有高组织穿透能力的无创检测。尽管如此,透射拉曼光谱技术的最新水平仍未能满足实际生物医学应用的需求。首先,目前文献报道的透射拉曼光谱技术的检测深度或组织厚度仍远低于与人体相关的厚度值。例如,人类的腹背距离超过10 cm。然而,使用透射拉曼光谱技术穿透超过10 cm厚的体外组织或活体动物的可行性迄今尚未得到证实。其次,光子在透射拉曼检测中的传播过程以及测量因素如何决定信号尚不清楚。透射拉曼信号不仅受组织散射系数和吸收系数的影响,还可能与SERS纳米探针的亮度、病灶埋深、组织总厚度等因素有关。评估这些决定性因素之间的关系至关重要。第三,激光的安全性是光学模态临床转化中一个长期关注的问题。临床激光的光安全性通常由最大允许照射量来评估,即对暴露的身体表面造成损伤的风险可忽略不计的最高激光辐射水平。然而,目前大多数体内SERS研究使用的激光剂量远远高于光安全剂量限值,这在很大程度上阻碍了SERS技术的临床转化。图2. 使用透射拉曼装置和超亮SERS探针对小鼠深部肿瘤进行无创成像(示意图)以及透射拉曼光谱信号的理论计算为了解决本领域的上述重要问题,上海交通大学生物医学工程学院叶坚团队首先从透射拉曼光谱测量过程中拉曼光子传播的理论建模和计算入手,研究了实验参数(组织厚度、SERS纳米探针位置、纳米探针亮度、激光功率和光束尺寸)对透射拉曼光谱探测深度的影响(如图2)。理论计算表明,透射拉曼信号与信号源的埋深之间呈不对称的U型关系,说明病变位于组织中部时信号最弱,对透射拉曼信号的检测是最具挑战性的。而提高SERS纳米探针的亮度是增加检测深度/透射组织厚度最直接有效的途径。此外,光束尺寸的增大对深部病灶的透射拉曼检测强度几乎没有影响。因此,可以采用较大的激光束尺寸来降低功率密度。图3. 扩散光束照明的体外透射拉曼光谱检测基于这些发现,该团队设计制备了超亮SERS纳米探针与自制的透射拉曼装置相结合,开发了一个拉曼检测/成像系统。该系统具有以下优点:(1)深度检测能力,使用了低至单颗粒检测水平的超亮SERS纳米探针 (2)临床光安全,样品表面的激光功率密度低于安全光照剂量阈值。利用该系统,团队成功地在安全光照剂量内通过体外14cm厚的组织实现了对包埋在其中的SERS纳米探针的检测(图3),与目前已报道的透射拉曼光谱检测研究相比,穿透深度提高了约97%。进一步地,团队在安全光照剂量内实现了1.5 cm厚未剃毛活鼠体内深层SERS纳米探针的体内无创成像(图4),相比之下,传统的背散射拉曼成像无法获得显著信号。这项工作为透射拉曼光谱技术在体内非侵入性生物医学检查方面的发展提供了新的见解,证明透射拉曼光谱有望成为未来临床癌症诊断的可行工具。图4. 活体小鼠无创光安全透射拉曼光谱检测
  • 新型芯片复制神经肌肉接头有助于为神经肌病测试药物
    新型芯片复制神经肌肉接头有助于为神经肌病测试药物麻省理工学院(MIT)工程师们开发出一种复制神经肌肉接头(神经和肌肉之间至关重要的连接)的微流控设备(microfluidic device)。该设备约有25美分硬币大小,包含单个肌条和一小组运动神经元。研究人员能够在逼真(现实)的三维基质中影响和观察两者之间的相互作用。研究人员对该设备中的神经元进行基因改造,使其对光照做出反应。通过将光照之间投射到(这些)神经元上,他们能够精确刺激这些细胞,发送信号激发肌肉纤维。研究人员还测量了设备内肌肉在被激发后抽搐或收缩的力量。该研究结果2016年8月3日在线发表于《Science Advances》期刊,可能帮助科学家们理解并识别药物以治疗肌萎缩侧索硬化(ALS,即卢伽雷氏症)和其他神经肌肉相关疾病。“神经肌肉接头涉及许多失能性疾病,其中有些是残酷而致命的,还有很多尚未被发现”领导该研究的MIT机械工程系研究生Sebastien Uzel说,“我们希望能够在体外形成神经肌肉接头,从而帮助我们理解某些疾病活动”。Sebastien Uzel现在是哈佛大学Wyss研究所博士后。自1970年代以来,科学家们已经提出了大量方法在实验室中模拟神经肌肉接头。大部分这些实验涉及在培养皿或小玻璃基板上生长肌肉和神经细胞。但这样的环境与(动物)体内状态相去甚远,在动物体内,肌肉和神经细胞存活于复杂的三维环境中,并且通常距离较远。“想想长颈鹿”Uzel说,“脊髓神经元所发出的轴突需要跨越非常大的距离才能与腿部肌肉连接。”为了在体外重建更逼真的神经肌肉接头,Uzel和同事们构造了一种微流控设备,该设备具有两个重要特性:1. 三维环境;2. 隔离肌肉和神经的隔间,从而模拟两者在人体内的自然分离状态。研究人员将肌肉和神经元细胞悬浮于隔间中,然后充满凝胶以模拟三维环境。为了生长肌肉纤维,研究团队使用了获得自小鼠的肌肉前体细胞,随后将其分化成肌肉细胞。他们将细胞注入微流控隔间,细胞会在隔间内生长并融合形成单个肌条。同样的,他们从干细胞分化出运动神经元,然后将所获得的神经细胞聚合体放置在第二个隔间中。在分化两种细胞之前,研究人员使用光遗传学(optogenetics)技术对神经细胞进行了基因改造。该研究共同作者、MIT机械和生物工程Cecil and Ida Green特聘教授Roger Kamm说:光“能够让你精确控制你想要激活的细胞”。在这样的狭小空间里,电极无法实现这一点。最后,研究人员为该设备添加了另一个特性:力传感。为了测量肌肉收缩,他们在肌肉细胞隔间内构造了两个微小的弹性支柱,位于肌肉纤维周围并能够被生长的肌肉纤维所包裹。随着肌肉收缩,支柱会被挤压在一起,形成位移,研究人员能够测量这些位移并转换为机械力。在测试该设备的实验中,Uzel和同事们首次观察到神经元在三维区域内向肌肉纤维伸展轴突。在观察到轴突建立连接时,他们用微小的蓝光激射刺激神经元,并立即观察到肌肉收缩。“发射闪光,就能观察到抽搐”Kamm说道。根据这些实验,Kamm说,这种微流控设备可能作为神经肌病药物测试卓有成效的试验场,甚至可以根据个体患者进行定制。“你可能从ALS患者获得多能细胞,将它们分化成肌肉和神经细胞,并且为特定患者制造整个系统”Kamm说,“然后你能够根据需要多次复制,同时测试不同的药物或疗法的组合,查看哪种疗法能够最有效地改善神经和肌肉之间的连接。”另一方面,他说,该设备在“建模操作协议(modeling exercise protocols)”中可能是有用的。例如,通过以不同的频率刺激肌肉纤维,科学家们能够研究重复压力如何影响肌肉的性能。“现在,随着所有这些新型微流控方法的开发,你能够开始建立神经元和肌肉的更复杂的模型”Kamm说,“神经肌肉接头是另一个现在可以被纳入测试模式的单位”。
  • 生物实验室培育出来的“假肢”
    文章来自果壳网,方程佰金公司再次编辑作者Andy Coghlan 本文主要编译自World' s first biolimb: Rat forelimb grown in the lab,部分段落根据原论文进行了一些增补。文中图片来源:B J Jank, Ott Laboratory。这看起来像是一截被砍断的老鼠爪子,不过正确答案可能比你想象的更加振奋人心:这截大鼠前肢其实是科学家们在实验室中用活体细胞培育出来的人工产物。尽管尚不完美,但这一技术可能会在未来帮助人们研制出真正具有生物学功能的义肢。 “我们目前将研究的重点放在前臂与手掌上,用于模型系统的建立与基本原理的验证。”波士顿马萨诸塞州综合医院的哈拉尔德奥特(Harald Ott)是培植这条大鼠前肢的主要功臣之一。“不过,同样的技术还可应用于腿和胳膊等其他四肢部位。”“这就像现实版的科幻小说。”佛蒙特大学医学院的丹尼尔维斯(Daniel Weiss)如是说,他正在研究肺脏的再生。“这是一项激动人心的新技术,但如何制作一条功能齐备的肢体将是一大挑战。”许多接受了截肢手术的患者身上安装的义肢在外观上毫无问题,但却无法像真正的四肢那样发挥功用。现在,市面上又出现了一些利用仿生学的人工义肢,它们可以发挥功能,但不自然的外观依旧是个硬伤。手部移植手术是另外一种解决方案,目前也有不少成功的案例,但为了防止身体出现排异反应,接受移植的患者也需要终生服用免疫抑制药物。而生物肢体(biolimb)一旦成功,以上诸多问题都将迎刃而解。这种肢体由患者自身的细胞“培植”而成,因此不需要免疫抑制药物的辅助,而且它在外观和运动功能上都将与自然状态的肢体十分接近。“这是对生物肢体培育的初次尝试,而且据我所知,目前尚无其他技术培养的复合组织能够达到我们的复杂度。”奥特说。如何做出一条前肢?制作这条大鼠前肢的技术叫做“decel/recel”(分别是decellularization和recellularization的缩写,意为“脱细胞化”与“再细胞化”),之前在实验室中,这种技术已经被用于研制人造心脏、肺脏和肾脏。利用该技术制作的一些简单器官——例如气管和声带——已经被用于移植手术,并在不同程度上取得了成功。不过,它也遭到了一些非议。人造器官的第一步是“脱细胞化”:供体的器官/肢体经过去垢剂处理,剥离了全部的软组织,仅留下由惰性的胶原蛋白构成的器官“支架”,从而完好地保留它们原有的复杂结构。在此次培植大鼠前肢的实验里,血管、肌腱、肌肉和骨骼处的胶原蛋白结构在此步操作之后被存留了下来。第二步就是“再细胞化”,这时要将接受移植个体的细胞“种”在“器官支架”上,然后将它们放在生物反应器中培养,让新的组织细胞依附支架生长起来,最终使器官重新恢复“有血有肉”的状态。最终,新的器官上不会留下任何带有供体细胞特征的软组织,所以它也不会被到受体的免疫组织识别为“异己”。这样一来,排异反应就可以避免了。同样是利用脱去细胞再培养的方法,造出一条前臂可比培养气管难得多,因为前者需要培育更多种类的细胞。为了解决这个问题,奥特首先将脱细胞后的大鼠前肢“骨架”置于生物反应器当中,并利用一套人工循环设备为其提供养分、氧气以及电刺激。随后,他将人类内皮细胞注入血管的胶原支架,1个小时之后,内皮细胞重新附着在血管表面。这一步非常关键,他说,因为这样能使新长出来的血管更加结实,而不会在内有液体循环的情况下出现破裂。接下来,他将小鼠成肌细胞、小鼠胚胎成纤维细胞以及人类内皮细胞混合在一起,注入前肢支架中原本被肌肉组织占领的空位。2~3周后,血管和肌肉的重建完成。最后,奥特给前肢实施了皮肤移植手术,终于大功告成。不过,这条前肢的肌肉能用吗?为了验证这一点,研究团队利用电脉冲刺激肌肉,发现大鼠爪子真的会做出抓握动作,而且肌肉的强制性张力达到了新生大鼠肌肉的80%。“这说明我们能实现手掌的弯曲与伸展。”奥特说。他们还为若干只大鼠进行了移植手术,实际检测了这种生物肢体的功效。血管连接完成后,受体大鼠的血液顺利流入了人造前肢的血管,并且能记录到血流的脉动。不过,他们并没有在活体大鼠上测试肌肉运动功能或排异反应。 前路漫漫奥特表示,尽管他们已经完成了近百条大鼠前肢的脱细胞化,又给其中至少一半的支架“种”上了新的细胞,但目前需要做的工作还有很多。首先,他们需要在肢体里种上组成硬骨、软骨等其他组织的细胞,观察这些细胞能否再生。下一步,他们必须证明神经系统也能完成重建。前人的手部移植手术结果表明,受体的神经组织能够延伸并穿入新接上的手掌,最终实现对新器官的控制。而人工培植的生物肢体是否也能做到这一步,还有待进一步实验验证。除此之外,奥特和同事们还在论文中展示了灵长类动物前臂成功被脱细胞化(见下图)的成果。目前,他的团队已经开始在灵长类动物的“支架”上培育人类血管细胞,这是通往人类生物肢体技术的第一步。与此同时,他们也开始在大鼠试验用人类成肌细胞替代小鼠成肌细胞并观察效果。不过,奥特指出,大量的后续工作必不可少,在满足人体测试要求的生物肢体出现之前,我们至少还需要等上10年。脱细胞处理的灵长类肢体。“这是一次值得瞩目的进步,而且具备坚实的科学基础,不过,哈拉尔德的团队还需要解决一些技术上的难题。”宾夕法尼亚州匹茨堡大学的史蒂芬﹒巴蒂拉克(Steven Badylak)评论说,他曾经在猪肌肉组织制成的支架上进行移植体培育,并在13名病人当中成功实现了腿部受损肌肉的再生。“在所有这些问题当中,血液循环可能是最棘手的一个,而且你必须确保内皮细胞能覆盖到最细小的毛细血管,这样它们才不会塌陷并导致血栓,”他说道,“不过,将已知的生物学基本原理投入实际应用其实是一个工程问题,工程师们就是这么做的。”其他一些研究者提出了更多批评意见。“对于手这样的复杂器官而言,其中的组织和结构实在太多了,因此这种方法肯定是不现实的。”奥地利维也纳大学的奥斯卡﹒埃兹曼(Oskar Aszmann)说,他曾经发明了一种可以用“意念”控制的仿生手。“而且,要想让一只手实现有意义的功能,就必须让它长满成千上万的神经,这在目前依旧是一个无法逾越的难关。所以,尽管这是一项很有价值的工作,但它在当前只能停留在基础研究阶段,而无法进入临床实践。”奥特设想,将来人类的器官捐赠计划或许也将囊括四肢捐赠。用于再生血管的细胞可以从受体的小血管中获得,而肌肉细胞则可从大腿等部位的大型肌肉中取得。“如果提取大约5克(的肌肉组织),就能从中培养出人类骨骼肌成肌细胞。”仅仅在美国就有150万的截肢者,因此此项肢体再生研究具有重要的意义,奥特如是说。“目前,如果你失去了胳膊腿,或是因为癌症治疗、烧伤等缘故损伤了部分软组织,能供你选择的治疗方案是很有限的。”(编辑:窗敲雨)
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