高通量荧光定量仪原理

96孔荧光定量PCR仪已成为分子生物学实验室的必备工具，但对于基因表达分析、基因分型研究（SNP/CNV）、病原体检测、核酸药物开发、测序文库定量、作物育种等细分领域，依然存在更高通量的荧光定量检测需求。为此，酷搏科技于2023年夏天推出全新产品——Quantagene q900系列384孔荧光定量PCR系统，以更全面的功能、更快速的检测、更准确的定量结果助力用户更高效的实验室研究。产品特点一台优秀的荧光定量PCR仪，需要在运行快速、操作简便的基础上最大程度实现每个反应孔温度、光学性能的一致，从而得到准确的检测结果。为了实现这一目标，q900的热循环系统设计了3组独立输出的Peltier模块，分别对加热模块的 3个区域独立控制，确保不同区域间的温度均一性。反应体积5µ l，全部384孔使用完全一致的反应溶液时Tm值的分布。图中Tm最大与最小值之差为0.18°C，Tm平均值为80.52°C。另一方面，q900 采用独特的双重反射静态光学模组阵列技术。每个光学通道配置独立的长寿命 LED光源、滤光片组和CMOS相机，双重反射的设计在小体积的机身中延长光路，降低孔板中心和边缘的荧光信号差异。左：在q900MX上使用四种探针（蓝色：FAM，绿色：HEX，黄色：ROX，红色：Cy5）分别进行7个浓度10个梯度稀释（n=6）的一步法四重RT-qPCR实验。右：双重反射静态光学模组阵列结构示意图。性能展示优秀的384孔整板Ct一致性得益于均一的热循环系统和稳定的光学系统，q900可以轻松实现整板Ct标准差小于0.05，有效消除边缘效应，在任何孔位进行实验都可以获得相同的准确结果。实验一实验二实验三仪器编号123Ct平均值17.77517.78317.580Ct 标准差0.0220.0200.031Ct CV0.12%0.11%0.18%使用q900进行整板实验的全384孔归一化扩增曲线图及Ct值附近局部放大图大范围浓度精准定量q900可以在100-1010拷贝/反应范围内进行定量检测，稳定均一的温控系统确保全浓度范围高效扩增，为文库定量、基因表达定量等应用提供更准确的数据结果。仪器型号q225q900扩增效率100.1%100.1%R20.99960.9996使用q225及q900进行连续2倍梯度稀释实验，反应体积5μl，每一浓度三个平行反应。在Ct值为4-30的区间范围内，q900均可以进行准确定量，且结果与q225实验结果高度一致。1-25μl反应体积均可适配考虑到操作方便性，q900推荐反应体积为5-10μl。而对于样本或试剂较为珍贵的情况，在q900上使用低至1μl的反应体系，依然可以获得相同准确性的测试结果，配合拟合算法计算Ct值，使得相同反应体系在不同反应体积下可以获得完全一致的Ct结果。反应体积Ct平均值Ct标准差20μl17.9180.05010μl17.9150.0075μl17.9330.0092μl17.9390.0271μl17.9540.026新品试用活动已开启，诚邀您来体验q900系列384孔荧光定量PCR仪的高效、准确与便捷。详询北京酷搏科技有限公司或各地销售伙伴。

项目编号：HYHAQD2022-0456项目名称：中国海洋大学三亚海洋研究院高通量实时荧光定量PCR仪、多功能酶标仪等设备采购项目预算金额：521.5000000 万元（人民币）最高限价（如有）：521.5000000 万元（人民币）采购需求：详见附件采购需求.docx合同履行期限：合同签订后开始履行，至项目完成（质保期满）为止。本项目( 不接受 )联合体投标。

“未来，科研用户依旧是在追求多光多色的光学流式，而临床用户则更注重解决临床检验的自动化设备（例如全自动流式细胞分析仪，全自动高通量流式荧光分析仪等），以及更多的配套试剂，覆盖更多的疾病检测。”——李为公博士 深圳唯公科技创始人流式细胞术（Flow Cytometry, FCM）是20世纪70年代发展起来的一项利用流式细胞仪完成的细胞分析新技术。目前已普遍应用于免疫学、血液学、肿瘤学、细胞生物学、细胞遗传学、生物化学等各领域的的基础和临床研究。国产流式细胞仪最早研制于20世纪80年代初，由于受到当时科技水平和国内生产力的限制，并没有商业化产品问世。直至2010年左右，国产流式细胞仪厂商开始如雨后春笋般的成立。并随着技术的积累和发展，国产流式细胞仪不仅从性能上能够与进口仪器比肩，还契合国内市场需求，有着自身的特色和优势。与此同时，国产流式配套试剂的发展也呈现一片火热的局面。为帮助广大实验室用户及时了解国产流式细胞仪前沿技术进展、创新产品与解决方案，仪器信息网特邀唯公科技创始人李为公博士就国产流式、流式荧光技术的研发进展、应用与市场分析展开分享。 本期嘉宾：李为公博士 深圳唯公科技创始人李为公博士在创立唯公科技（唯公）之前，曾在贝克曼库尔特从事多年研发和研发管理，曾任迈瑞体外诊断事业部副总经理，迈瑞北京研究院总经理。曾参与和主持过多款贝克曼库尔特、迈瑞的高端血细胞分析仪、流式细胞分析仪的研发；曾主持和参与过国家863、国家重大专项等课题、流式细胞仪行标（YY/T 0588-2017）的制定，对流式细胞分析仪的发展和未来趋势有着独到的见解。仪器信息网：基于您深耕流式多年的经验，请谈谈流式技术的进展和未来的发展趋势。李为公：从流式分析的对象来分类，我把流式分为：（1）传统流式，主要分析样本中细胞或颗粒的相关信息；（2）流式荧光，主要分析样本中的可溶性物质，如蛋白、抗原、抗体，和细胞相比这类物质没有明显的颗粒特征。如果从原理上讲，又可以分为光学流式和非光学流式。我简单地介绍一下传统流式和流式荧光的发展，会更容易说明两个流式分支的技术特点。（A）传统流式细胞仪的发展[1]20世纪60年代初，很多科学家开始尝试利用细胞染色和显微镜图像扫描技术进行白细胞分类，不过研究过程异常复杂和艰难。在IBM工作的Louis Kamentsky突破了传统的显微镜方法，搭建了一台流式细胞仪原理样机用于白细胞分类研究，同时这台流式细胞仪采用显微分光光度技术代替了原始的图像扫描，采用样本液流动传送装置取代了传统的显微镜平台，使得过去费时、复杂的细胞分类工作变得简单、高效。1970年Kamentsky在其创建的Bio/Physics Systems推出了最早期的流式细胞仪Cytograf和Cytofluorograf。1972年在斯坦福大学工作的Herzenberg研发出另一台更接近现代流式的FACS后，又与碧迪（Becton-Dickinson，BD）合作，于1974年推出了BD的第一款商用流式细胞仪FACS-1。同期，Fulwyler在加盟Coulter公司后，与Robert Auer一起，带领Coulter公司团队（后来Coulter公司跟Beckman公司合并，成为Beckman Coulter，贝克曼-库尔特）也在1975年推出了自己的第一款商用流式细胞仪TPS-1。流式细胞仪最初上市的一些年, 主要还是用于细胞内物质（胞内酶活性、胞内钙离子浓度、胞内DNA等）含量测定。随着单克隆抗体制备技术的广泛应用, 越来越多的血细胞分化决定簇(Cluster of Differentiation, CD)被发现。在研究这些CD在细胞分化和调控机制中的作用时, 流式细胞仪起到了重要的作用, 从而促成了相关科研成果向医学领域的快速转化。随着各项技术的发展，在高端科研需求的驱动下，流式细胞仪经历了从单激光单色到多激光多色，从分析到分选，从相对比例到绝对计数的发展。为满足科研同时研究细胞更多指标的需求，光谱流式、质谱流式也应运而生。在2010年前，整个流式细胞仪的发展一直被高端科研“高大上”需求推动着，并没有重视临床检验用户的体验。对于临床检验项目，其需求和高端科研相比，较为固化，例如常见的淋巴亚群分型、精细化分型，HLA-B27，精子功能等检测都是一些较为确定的流式分析检测应用，大部分检测双光六色的仪器配置就能满足要求，而且不需要频繁调整仪器的设置。我在迈瑞时，针对临床客户的需求，带领团队，推出了第一台临床流式细胞分析仪。稍微复杂一些的白血病分型，三光十色左右的流式细胞仪就能满足。由于国内临床检验科室的人力不足，被高端科研机型忽视的样本制备自动化、分析自动化成了限制流式细胞仪临床应用的一个短板。总体来说，传统流式细胞仪是一种用于细胞或颗粒研究的仪器，而对于体积远远小于细胞的各种抗体、抗原、蛋白等的检测，特别是对体液免疫类相关的检测分析而言，传统流式分析技术似乎无能为力。（B）流式荧光（液相芯片）的发展在免疫诊断领域，ELISA及化学发光是免疫诊断最重要的技术手段，其原理是利用固体或微球为载体，通过抗原抗体反应原理（例如双抗体夹心法），捕获待测物中的免疫类特征指标。化学发光因其原理的限制，每个反应仅能检测单一指标，对于同一样本的多指标检测，则需要进行多个反应，重复的测试。对于大规模的多指标检测，往往需要多台检测设备甚至需要流水线才能完成。1980年代，科学家们以微球为载体，实现了和ELISA及化学发光相同的双抗体夹心法的流式检测技术（流式荧光，液相芯片）。通过进一步对微球进行编码（例如，微球的大小、微球中包埋的荧光强度等），突破了在流式平台上仅能对细胞/颗粒分析的局限，实现了蛋白检测。特别是在结合了编码微球技术之后，展现了流式荧光多重联检的潜力。美国公司Luminex是全球最早拥有磁性荧光编码微球技术的公司。1990年代Luminex编码微球开始被许多的科学家关注，不少科研文章陆续发表在一些知名的杂志上，得到了科研领域的认可。2005年，全球科技产业行业研究的权威机构 Frost&Sullivan授予Luminex编码微球技术“2005年度国际临床诊断技术革新大奖 ”,标志着流式荧光技术在临床诊断技术领域应用得到了权威性认可。Luminex是最早提供商业化磁性荧光编码微球的公司。他们采用了一套特有的荧光素组合来编码微球，而这套荧光素无法完全被主流的流式分析仪上识别。通过知识产权保护，其封闭的编码微球组合和独特的检测平台垄断了流式荧光市场。由于其的商业策略，Luminex自己并不开发相关的检测试剂，而是通过收取合作伙伴的专利授权费，合作伙伴从其采购其磁性编码微球和检测仪器平台，进行试剂开发和应用推广。相对高昂的仪器成本和微球价格限制了流式荧光技术在国内外的推广及应用。从1990年代起，国内陆续有编码微球相关的专利和优秀文章发表，但一直未见国产编码微球商业化。直到近年唯公突破了Luminex技术壁垒，成为国内第一家（全球第二家）拥有自主知识产权并实现了磁性荧光编码微球商业化的公司。在编码微球荧光素的选择上，唯公对自己提出了3个核心要求：（1）编码微球必须具有磁性，磁分离会大幅简化样本制备流程，也可以使得流式荧光检测自动化更容易实现；（2）荧光通道必须要兼容主流流式的荧光配置（例如碧迪、贝克曼库尔特等），现有的流式用户都可以成为流式荧光试剂的潜在用户，可以降低用户使用流式荧光试剂的门槛，无需额外采购其他专用设备；（3）编码微球要清晰可分，必须可以在唯公的设备上实现的自动分析，保证后续流式荧光检测的全流程自动化。关于唯公的磁性编码微球特点，我会在唯公产品介绍中详细阐述。未来，科研用户依旧是在追求多光多色的光学流式，而临床用户则更注重解决临床检验的自动化设备（例如全自动流式细胞分析仪，全自动高通量流式荧光分析仪等），以及更多的配套试剂，覆盖更多的疾病检测。仪器信息网：请评价下光谱流式、质谱流式、成像流式、流式荧光技术等不同流式技术检测应用方法的特点和优劣势？李为公：质谱流式。由于受荧光素的限制，现有荧光素光谱间的“泄露”限制了多光多色流式中“色”的数量，而多光多色的“荧光补偿”一直是用户头痛和难以理解的流式应用门槛。质谱流式将质谱中对金属同位素检测的原理应用到了细胞检测领域，通过金属同位素来标记抗体，代替了抗体试剂上偶联的荧光素，完全避免了荧光染料间的“泄露”，可同时检测的金属同位素数量远超了光学流式的水平，是一款细胞研究的利器。质谱流式虽然仍以细胞研究为目标，但其已不再是传统意义的光学流式，因而它的局限性在于目前用于光学流式中的抗体试剂均不适合质谱流式体系，其在临床检验中的应用还需要若干年的积累。另外，基于质谱原理对金属同位素进行检测的速度目前还远达不到光学流式每秒上万个细胞的检测能力，其检测速度较光学流式还有待于提升。光学流式荧光谱和质谱流式谱比对成像流式：仍然属于光学流式，除了光学流式的荧光信息外，还增加了细胞图像信息。由于原理的限制，成像流式获取到的高速流动的细胞图像像素相对较低，为用户提供的图像信息还无法和静态高倍显微镜下获得的细胞形态相比。而用户经过多年的学习积累，对显微镜下细胞形态的认识都非常深刻。因此对于成像流式而言，一方面需要提升成像流式图像的清晰度，另一方面，还需要一个漫长的教育和认识过程，用户才能真正地用好成像流式中的细胞图像信息。成像流式原理和细胞成像图光谱流式：是一种光学流式，结合光谱仪的原理代替了传统光学流式中的二色镜、滤光片等光学器部件，经过棱镜/光栅分光，通过多个检测器对全光谱进行检测。结合已知荧光素的光谱特征，对检测到的全光谱进行反向解析。该方法突破了现有荧光素选择的限制，使多光多色流式中的“色”的数量大增。同时，光谱流式兼容现有传统流式试剂，让许多用户更自然地延续使用已经积累下来的经验和建立的内部体系。从未来的发展来说，它的潜力取决于细胞分型所需要检测的抗原/抗体数量需求，因为目前常用较为复杂的白血病分型也只需要十几种抗原/抗体，并不能充分发挥光谱流式的潜力，因而从某种意义上说，光谱流式在细胞科研中的前景要大于在临床检测中的应用。理论上讲，不同厂家的荧光素光谱会有一定的差异，对于不同试剂厂家的荧光素组合时，需要通过仪器确认荧光光谱的差异。光谱流式原理图流式荧光：仍然是一种光学流式，是荧光编码微球和光学流式相结合的一种新兴技术，但其检测/分析的对象不再是细胞/颗粒。其核心技术是荧光编码微球，特别是磁性编码微球，是流式荧光自动化的优选方案。在临床检验的应用中，它以微球为载体，检测对象是体液中游离的蛋白、抗原、抗体，类似我们熟悉的化学发光。通过结合多重编码微球，流式荧光已经在检测通量上展现了独有的优势，可以在同一反应中不同的编码微球上包被/吸附不同的抗体/抗原，捕获液体样本中游离的抗原/抗体，在一次检测中分析出几十个，甚至上百个检测指标。流式荧光原理图（此处省略磁分离洗涤过程）流式荧光的原理和传统的化学发光法几乎相同，也都是液相反应，其灵敏度、准确性、线性范围、重复性都可以达到化学发光的水平（例如，唯公的细胞因子联检试剂已达到了pg/mL的水平），而通量则远远高于化学发光，联检的项目越多，其优势就越明显。一台流式荧光的单机可以达到多台化学发光通量，还可以节省临床检验科室的大量实验室空间，降低实验室的空间成本。流式荧光检测的挑战主要在于多联检试剂开发，解决多重待测物间的相互干扰。流式荧光、化学发光优劣势比对仪器信息网：唯公目前主推的流式产品是什么？请您谈谈该产品的技术特点，与同类型进口品牌相比核心竞争优势如何？李为公：唯公聚焦在自动化智能化流式细胞仪、流式配套抗体试剂、全自动流式荧光（液相芯片）分析仪、多重磁性编码微球（液相芯片）等。在流式细胞仪领域，唯公的重点在解决临床检验自动化的痛点，提高传统流式在临床应用的自动化，降低检验人员使用流式的门槛。在流式荧光分析技术领域，唯公研发了真正意义上的国产第一台全自动流式荧光分析仪，推动了国内多联检自动化检测的发展；在多重磁性荧光编码微球方面，突破了Luminex磁性编码微球的技术壁垒，实现了传统流式均可检测流式荧光联检试剂。唯公是在打造的开放平台，让合作伙伴不在受限于Luminex的封闭系统，势必掀起流式荧光新应用领域的热潮。2018年，唯公完成了羧基表面活性基团的磁性7和12荧光编码的微球的量产，基于其自己的12编码微球的12重细胞因子联检试剂也于2020年上市销售。2021年，将其羧基表面活性基团的磁性荧光编码的微球提升到了30重，并开始了多重自身免疫抗体及过敏原联检试剂的开发。2022年，唯公再次将编码微球的数量提升到了50重。2023年唯公将4套用于不同试剂研发的编码微球表面活性基团的种类从单一的羧基扩展到了羧基（亲水，疏水），环氧基、甲苯磺酰基，氨基、链霉亲和素等，并已在科研试剂平台“喀斯玛商城”开设了旗舰店，公开对科研客户销售，支持不同科研的需求。所有唯公的编码微球均可在唯公的设备上实现自动分析，不再需要用户去理解和掌握那些繁琐又深奥的“阈值”、“增益”、“圈门”、“荧光补偿”等流式术语和概念，让流式荧光检测变得和常规的生化、血球、化学发光检测一样简单，“样本进，结果出”！唯公EasyMagPlex 7/12/30/50编码图与同类型进口品牌相比，唯公有下列核心优势：第一：在传统流式领域，唯公有自主研发的流式细胞分析仪（EasyCell），在流式使用方面更贴近临床客户的使用习惯，通过配套的标准微球，自动校准仪器设置，简化了流式分析中繁琐的仪器设置步骤，让临床客户使用更简单，更有质量保证。第二：在传统流式领域，为满足国内临床客户的需求，唯公是国内第一家提供全自动流式样本制备仪（EasySampler）的公司，是全球第一家把全自动流式样本制备仪和流式分析仪结合，实现了流式分析的全流程自动化（EasyCell Auto），从全血进样，自动血样混匀、穿刺取血、加抗孵育、自动检测、自动分析、自动LIS传输，全程无需人工干预，将操作人员从单调乏味的重复性工作中解放出来。唯公的流式分析仪 EasyCell、流式样本制备仪 EasySampler、全自动流式分析仪 EasyCellAuto第三：在流式荧光领域，唯公完全拥有自主知识产权的磁性编码微球，及配套试剂（例如唯公已经获证的多联检细胞因子试剂）不仅可用于唯公的流式设备，而且兼容其他主流公司的流式细胞仪，降低了流式荧光试剂的使用门槛和成本。第四：在流式荧光领域，为解决细胞因子检测样本制备时间长、操作流式复杂的痛点，唯公配套了全自动细胞因子样本制备仪（EasySampler C），大大提高了检验人员的工作效率，得到了市场的一致好评。该设备还也可扩展至其他唯公的流式荧光试剂，例如自身免疫抗体检测试剂、过敏原检测试剂等。唯公细胞因子样本制备仪 EasySampler C、全自动流式荧光分析仪 EasyPlex2022年，基于唯公的编码微球和流式细胞仪，我们集成了唯公的全自动流式荧光分析仪（EasyPlex），并于2022年获得注册证。对于样本量较大的用户，唯公的流式荧光分析仪（EasyPlex）提供了全自动样本制备和检测，全程无需专人值守。唯公的设备对基于唯公微球的试剂，可以自动识别微球团族，自动建立标准曲线，自动分析，全程无需人工介入，实现了“样本进，结果出”。检测试剂在具有混匀和制冷功能的试剂盘中可以长期放置，试剂反应在温控的环境中进行，与人工样本制备相比，避免了环境和手法造成的检测结果误差。以22重细胞因子联检试剂为例，其检测通量可以达到2,200指标/小时，达到了国际领先水平。仪器信息网：请介绍唯公流式产品研发历程中里程碑事件。李为公：唯公科技2016年成立之后便获得了天使轮投资，随后研发中心和生产中心分别落地北京昌平和深圳坪山；北京研发中心于2018年先后完成了流式细胞仪（EasyCell）的原理样机和流式细胞仪配套的抗体试剂研发，自主研发的12重磁性荧光编码微球（EasyMagPlex）也投入量产；2020年，自主研发的12重细胞因子联检试剂，流式细胞仪（EasyCell）获证；2021年全自动流式样本制备仪（EasySampler，EasySampler C）获证；2022年，全自动临床流式细胞仪（EasyCell Auto）和全自动流式荧光分析仪（EasyPlex）获证；2023年自主研发的50重磁性编码微球量产，并把常规的微球表面基团从羧基扩展到了多种其他基团，更利于不同试剂种类的开发。唯公从创立之初一步一个脚印，不断壮大，成为国产流式的引领者，流式荧光的推动者。同时，唯公的技术也得到了众多专家的认可，获得了多项荣誉。唯公发展历程仪器信息网：唯公流式相关产品主要应用哪些领域的哪些实验环节？满足了哪些用户的痛点需求？李为公：传统流式细胞仪的应用非常广泛，从流式细胞仪问世以来到现在，几乎应用到了对各种组织来源的细胞及细胞亚结构的检测，包括各种细胞的细胞膜上各种抗原、细胞质及细胞核中各种蛋白分子的相对和绝对定量分析，细胞中染色体、DNA、RNA 的定量、倍体分析等，可完成从细胞的某一种到多种生物学特性及功能的同时分析已经被广泛地应用到医学研究（如，免疫学、血液学、肿瘤学、药理学等），生物学研究（如，遗传学、植物学、生殖学、微生物学、细胞生物学、毒理学、分子生物学等），环境生态学研究（如，湖泊、海洋生态学等），制药工业学研究（如药物筛选，疫苗研究等），农业畜牧业研究（如，选种，育种等），以及食品安全等研究，是生物学和医学研究、药物开发、临床检测和环境监测的必备仪器。随着流式细胞仪的进步和普及，已经深入走进了医学临床应用领域，对于人体细胞免疫功能的评估以及各种血液病及肿瘤的诊断和治疗有重要作用，其在艾滋病、白血病以及肿瘤等疾病的诊断、病情监测、预后判断以及用药时机评估中发挥了关键作用。流式荧光的出现要晚于流式细胞仪，以编码微球为载体，扩大了传统流式检测的应用范围，把对细胞/颗粒的分析拓展到了蛋白、抗原、抗体和核酸等物质的检测，而且比传统的化学发光通量更高，特别是对同一样本的多指标检测，流式荧光更能体现出其高通量的优势，例如多联检细胞因子，自身免疫抗体，多联检过敏原等多指标联检领域。在客户应用端，唯公更注重流式细胞仪在临床检验中的应用，致力于提升流式在医学检验工作中的效率和普及。现代医学检验的常规检测（血常规、生化、免疫）均已达到了很高的自动化程度，建立了完整的信息系统（LIS）。唯公的流式细胞仪重点在解决临床用户操作的便利性，数据自动分析，信息录入、质控测试以及数据自动传输，特别是将繁琐细致的手工样本制备自动化，将常规的临床检测全流程自动化。同时根据不同客户的需求，配置了不同的设备，例如，EasyCell，EasySampler，EasyCell Auto。在流式荧光领域，唯公拥有自主研发且兼容主流流式的磁性编码微球（EasyMagPlex），所开发的试剂不仅适配唯公自己的仪器设备，也可在其他品牌流式细胞仪上使用，大大降低了用户的使用门槛和成本。对于其他品牌的流式细胞仪，我们还开发了国内唯一获得注册证的流式荧光产品分析软件（WellCKAS）。对于检测样本量不大的用户，唯公还配套了自动样本制备仪（EasySampler C），免除了人工无趣又繁琐的微球试剂样本制备过程。对于检测样本量较大的用户，我们可以提供全自动的流式荧光检测仪（EasyPlex），实现了和常规临床检验（生化、血球、化学发光）相似的“样本进，结果出”，完全不需要人工干预，其一台仪器的检测通量大约为2,000~3,000指标/小时，完全超越了一条化学发光流水线的检测通量。目前，我们的多款多联检细胞因子试剂已经获证上市销售，多联检自身免疫抗体试剂也已在注册的过程中，预计今年可以获证上市。同时我们也正积极地和不同的试剂研发公司合作，尽快地推出更多的配套试剂。仪器信息网：国产流式企业在核心零部件、试剂耗材、自动化样本处理、技术人才等产业链上下游面临的市场机遇与挑战主要是哪些？李为公：传统流式细胞仪已于1970年代在国外开始商业化。中国流式是从2010年才开始起步，相对较晚，因此在技术积累上也还有很多不足。随着近年来，国内抗体原料的崛起，流式细胞仪及配套试剂主要的核心原料（流动室、阀泵、流式试剂抗体）已基本可以实现本土化。据不完全统计，目前国内有近十家公司在研发流式细胞仪，数十家公司在开发流式细胞检测试剂。对于最近增速较快的自身免疫抗体、过敏原检测的上游原料（抗原/抗体），目前本土化程度还不高，基本上还是依赖进口。能自主研发流式荧光分析仪的团队并不多。很荣幸，唯公是这些公司中的佼佼者，聚集了中国最早一批流式细胞仪和抗体试剂的研发精英（主要来自迈瑞和博奥），拥有一支国内最为完整的流式细胞仪研发团队和流式试剂研发团队，以及编码微球研发团队。仪器信息网：请谈谈过去几年在相对垄断的市场中，国产流式企业是如何破局并发展壮大的？期间有哪些利于国产流式企业发展的政策等有利因素。李为公：从流式细胞仪问世以来，碧迪、贝克曼库尔特几乎垄断了流式细胞仪的市场， 我参与的一个2015年的市场调查显示，这两家美国公司市场占有份额大约在80%以上。虽然传统流式的市场只是整个IVD市场中很小的一部分，但从外国公司的年报数据上统计，他们的流式产品（仪器及试剂）在中国的综合增长接近30%，是中国IVD市场增长速度15%的2倍！从1990年代大型三甲医院开始引进流式细胞仪开始，ing:0px color:rgb(51, 51, 51) white-space:normal background-color:rgb(255, 255, 255) text-align:center font-family:宋体 "点击参与主题征稿活动↓为帮助广大实验室用户及时了解国产流式细胞仪前沿技术进展、创新产品与解决方案，仪器信息网特此约稿。欢迎投稿，投稿文章将在专栏展示并在仪器信息网相关渠道推广（公众号 3i生仪社 原创首发），word图文投稿邮箱：liuld@instrument.com.cn，关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系：13683372576（同微信）点击下图进入专栏

作者: 潘刚（密理博中国生命科学部） 前言：本文摘选自《× × 农业大学高通量疫苗、兽药研发及农药残留检测公共平台的认证报告》，分为上下两篇。该系列分为高通量疫苗研发技术简介，兽药研发及农药残留检测技术简介，高通量疫苗及、兽药研发及农药残留检测公共平台共三期，希望对广大动物科学研究者有所帮助。 【平台简介】 高通量的疫苗、兽药研发及兽药残留检测公共平台主要采用悬浮芯片技术及独特的微毛细管技术的流式细胞术为主要研发平台。对病原体的检测主要采用PCR技术扩增后，应用悬浮芯片的xTAG编码小球进行高通量的筛查，并可利用xMAP编码小球来进行膜组分的蛋白质组学分析。采用8通道的微毛细管流式细胞术进行细胞计数及抗原表位的鉴定。特别重要的是在后期筛选检测疫苗时，配合高通量的全自动化样品处理系统、高通量的悬浮芯片检测系统及6色荧光8参数检测的easyCyte 8HT（蛋白质分析的4G平台），将大大加快疫苗的研发及筛选工作，并同时得到大量的高质量的体内和体外的实验数据，这可以大大提高疫苗研发的质量。 【平台组成】 * 高通量样品处理系统：Bio-TekELx405样品处理系统 * 悬浮芯片检测及研发平台：LuminexFLEXMAP 3D * 微毛细管流式细胞检测及研发平台：easyCyte 8HT Luminex FLEXMAP 3D悬浮芯片检测及研发平台 【FLEXMAP 3D简介】 FLEXMAP 3D系统由Millipore携手Luminex公司，联手打造的新一代高通量悬浮芯片分析和检测系统。该系统较上一代Luminex200在速度、多路检测和工作流程上都有了质的飞跃。借助于xMAP技术，能极大提高临床研究、制药、疫苗研发及学术核心实验室的研究水平和工作效率。 【三大突出特点】 1．创新的三色染色技术，最多能同时分析和检测微量样品中的500个指标。FLEXMAP 3D系统与Luminex200系统最大的创新点在于微球的染色技术，采用独特的三色染色技术，能同时完成对一个微量样品进行多达500种不同待测物的分析和检测； 2．双通道进样系统，极大提升数据获取速度和质量。2&mu l/s的高速双通道进样系统，可在一小时内最多获得48,000个高质量的分析数据； 3．96孔板与384孔板兼容。提供两种孔板选择，满足不同实验通量的需求。 【整合优势】 FLEXMAP3D系统将SD鞘液分配系统、主机及操作平台三者合而为一，具有高度整合的特性，系统优势主要有： * 通量更高：每孔检测可多达500种检测物 * 速度更快：双通道处理增加了进样速度，一小时内最多可平行检测48,000个指标 * 选择更多：96孔板与384孔板均适用 * 操作更简单：自动开机，关机有常规操作，进一步简化操作流程。 * 软件系统更灵活。 【Milliplex Biomarkers配套研究工具】 多达150多种Biomarkers可供选择，涉及Biomarker研究的12个应用领域； * 检测多达5个物种，包括人、小鼠、大鼠、非人灵长类和狗； * All in one Box，试剂盒中提供了实验所需的所有试剂； * 独特的磷酸化位点检测技术Milliplex EpiQuant创新专利，通过该技术，或实现磷酸化蛋白与总蛋白同孔检测及同一蛋白的多个磷酸化位点同时检测，实现定量检测磷酸化水平，并提供更多的磷酸化位点特异性抗体，在10-50&mu l 样本中实现更多指标检测，已可实现41个磷酸化蛋白/位点同时检测，通用的Buffer体系，解决了不同磷酸化蛋白实验体系互不兼容的问题； * 20多年遍及全球及全球各大制药公司的Biomarkers专业服务，更为国内用户提供BOG专业服务。 微毛细管流式细胞检测及研发平台 --6色荧光8参数检测的easyCyte 8HT 【简介】 新一代的easyCyte 8HT与传统采用鞘流系统的流式细胞仪不同，是采用独特微毛细管细胞专利分析技术 (Micro-Capillary)的新一代流式细胞分析系统，它能对细胞等生物粒子的理化及生物学特性（细胞大小、DNA/RNA含量、细胞表面抗原表达等）进行定量、快速、客观多参数相关检测分析的新技术。它借鉴了荧光显微镜技术与血球计数原理，同时利用荧光染料、激光技术、单抗技术以及计算机技术的发展，大大提高了检测速度与统计精确性，而且从同一个细胞中可以同时测得多种参数，为生物医学与临床检验学发展提供了一个全新的视角和强有力的手段。 【特色与优势】 1．样品需求量少，1000-10000个细胞/分析 2．无鞘液，最大程度减少废液产生，每8小时产生的废液量少于50ml 3. 仪器体积小，可直接放入超净台中进行无菌操作 4．高压注射泵与PEEK管路系统双重保证，免除流路阻塞(Clog)的烦恼 5．固化细胞流路，建立自稳流系统 6．上样体积精确可测，可实现直接的细胞绝对计数 【微毛细管细胞分析的基本原理】 待测标本制备成单细胞悬液通过荧光染色后进入微毛细管的流动室，由于微毛细管的虹吸作用样品流中细胞排成单列逐个经过激光聚焦区。如果我们将细胞中感兴趣的部分特异性的标上荧光染料，那么这些染料将在细胞通过激光检测区时受激光发出特定波长的荧光，通过一定波长选择通透性的滤色片，我们可将不同波长的散射光、荧光信号区分开来，并送到不同的光电倍增管中，经过一系列的信号转换、放大，数字化处理，我们就可以在计算机直观的统计染上各种荧光染料的细胞各自的百分率。选择不同的单克隆抗体及荧光染料，我们可以利用FSC、SSC同时测定一个细胞上的多种不同特征。 图：Guava专利的微毛细管系统 图：传统的鞘液流系统 【应用范围】 Micro-Capillary与单克隆抗体技术结合，可对细胞表面和细胞内抗原、癌基因蛋白及膜受体进行定量检测，流式免疫荧光技术不仅能将表达位点的细胞群区分开来，而且还能进一步区分各细胞亚群，及对抗原表位进行定量和定性检测。可广泛应用于疫苗研发，新型兽药研制及农药残留检测等。 Guava easyCyte 8HT系统配备488nm与635nm的高功率全固态半导体激光器，全固态半导体激光器使用寿命在25000小时以上。 easyCyte 8HT配置为：488nm与635nm固态激光器；FSC与SSC检测器；所有6色荧光检测皆适用PMT检测器；96孔板与10个Tube单管上样；InCyte数据获取及分析软件，兼容IC50/EC50分析功能。 适用于目前全部的细胞生物学分析实验。具有很好的开放型与适用性。软件操作简单，无需专人管理，体积小巧不需要专门房间放置。 更多详细参数，请进入密理博流式技术空间 若希望了解更多此平台的相关信息或希望索取《× × 农业大学高通量疫苗、兽药研发及农药残留检测公共平台的认证报告》，请填写下表： https://millipore.wufoo.com/forms/cell-culture-protein-purification/

近日，中科院大连化学物理研究所王方军博士、邹汉法研究员等人在高通量多重蛋白质组定量分析方法研究方面取得新进展，发展了一级质谱(MS1)谱图中六种不同蛋白质样品同时规模化定量分析的同位素标记方法，并将该方法应用于细胞蛋白质合成-降解周转更新分析，分析通量是常规同位素标记方法的三倍，研究成果发表在自然出版社新创立的综合性刊物《科学报告》(Scientific Reports, 2013, 3, 1827. doi: 10.1038/srep01827)上。 　　基于一级质谱(MS1)的蛋白质组学定量分析由于定量精度高，是现今蛋白质组学定量分析中应用最为广泛的分析技术。由于同位素标记的限制，现有的方法最多可以在一次液相色谱-质谱联用分析中定量三种不同的蛋白质样品，极大限制了蛋白质组学定量分析的通量。王方军博士、邹汉法研究员等人将体内氨基酸同位素标记方法与体外二甲基化同位素标记方法进行有机组合，实现了六种不同蛋白质样品的差异标记并在单次实验中实现了相对定量分析。该六重同位素标记策略还可以应用于细胞中蛋白质的合成及降解速率的高通量分析，成功测定了HeLa细胞中1365个蛋白质的合成-降解周转更新时间。此外，该工作中使用的基于MS1六重蛋白质组学定量及蛋白质周转分析软件系统也由我所自主开发，是国际上首个可以同时定量六个不同蛋白质样品的软件系统。 Quant-ArMone 六重蛋白质组学定量及蛋白质周转分析软件示意图 HeLa细胞内蛋白质降解动态拟合曲线示例

7月5日，济南高新公布，公司控股子公司近日艾克韦生物收到国家药监局颁发的《医疗器械注册证》。产品名称：实时荧光定量PCR仪；注册证编号：国械注准20223220773；适用范围：与配套的核酸检测试剂共同使用，在临床上可对来源于人体全血、血清/血浆、口咽拭子、痰液、粪便样本中的靶核酸(DNA/RNA)进行定量、定性检测，包括病原体和人类基因突变、分型项目；注册证有效期：2022年6月27日-2027年6月26日。艾克韦生物自主研发的实时荧光定量PCR分析仪，可与配套的核酸检测试剂共同使用，能够进行快速、准确的定量、定性检测，应用范围较为广泛。该次医疗器械注册证的取得，丰富了艾克韦生物产品线，有利于增强艾克韦生物的综合竞争力和市场拓展能力，提升公司实业运营板块核心竞争力，符合公司发展战略。公司简介：济南高新：济高控股集团成立于2005年，是济南高新区国有独资开发建设运营主体，主要承担园区开发、实业运营、资产管理、产业金融投资等任务。集团注册资本40亿元，截止目前总资产超过900亿元，净资产超过300亿元，全资、参控股及托管企业100余家，已形成“园区开发运营+产业金融+实业运营”一体两翼业务新格局。荣获“2019年政府园区平台转型标杆企业” 、“2019、2020、2021年中国产业园区运营商30强”、“2020中国产业园区运营商影响力10强”、2021中国值得尊敬的地产品牌企业，连续多年荣获“山东省房地产十大品牌企业”、“山东社会责任企业”、“济南市五一劳动奖状”、“省级精神文明单位”称号。艾克韦生物：山东艾克韦生物技术有限公司（简称艾克韦生物）成立于2007年3月，是致力于临床生物医学、分子诊断、基因检测技术产品和高通量检测平台的开发、产业化与技术服务的创新型生物技术企业。2018年2月，被上市公司西陇科学（证券代码：002584）吸收合并。 艾克韦生物未来的发展方向是将利用所掌握的核心技术和地位，持续创新适用于临床诊断、流行性疾病防控、重大疾病、食品安全风险检测、个性化医疗等领域的分子诊断、基因检测技术和产业化，努力实现“为全民族提供高质量的医学诊断服务”的企业愿景。

高通量测序的推出背景： 　　2004年全球多个国家共计预算30亿美金的人类基因组测序完成以后，发现单单完成一个人的基因组序列还远远不足以理解人类自身及疾病的机理。由于有了已经完成的人类基因组当做参考基因组，采用廉价、快速的方法对多个样本、群体、病种基因组的比对测序就能提供大量有价值的科研和临床信息。这就要求测序价格足够低、速度足够快，然而对测序结果是否易于拼接、组装基因组则没有明确需求。于是，美国国家基因组研究院(NHGRI)提出了把全基因组测序降至1000美金的研究规划，从而引领科学界、企业界大力发展测序技术。 　　高通量测序的十年： 　　2005年，454公司首先推出了二代测序仪 2006年，Solexa推出了Genome Analyzer，2007年年初Illumina收购了Solexa公司，在随后的几年陆续推出了Hiseq2000、MiSeq、Hiseq2500、MiseqDx、NextSeq 500测序仪，占据了高通量测序的大部分市场。ABI也在2007年推出的是SOLiD测序平台，随后收购了454测序仪发明者创立的Ion Torrent，转而大力推广PGM和Ion Proton平台。2014年，也就是高通量测序技术发展的第十年，illumina公司的Hiseq X平台已经实现了1000美金一个人类基因组测序的目标。虽然这个价格的实现，需要在保证未来数年充足机时的情况下才能完成，但也比十年前的30亿美金降低了300万倍。除此以外，还有好多公司开发了第三代测序仪，比如Pacific Biosciences的PacBio RS测序仪，DNA模板无需二代测序常用的PCR扩增的方法，就可以实现长读长、实时的测序 Oxford Nanopore MinION测序仪只有USB存储器那么大等等。 　　2013年9月，illumina公司的MiseqDx平台，首次通过了美国FDA的技术认证，作为开放平台和囊纤维化的试剂产品准许进入临床，标志着经过10年的发展，高通量测序技术已从纯科学研究的平台进入临床诊断领域。 　　各代测序的应用范围： 　　一代测序(Sanger)适合单一片段，长度小于800bp的精准测序 二代适合快速、低价测量海量数据，每次测序能产生数百、数千万条序列，但读长不超过500bp 而以PacBio为代表的三代测序更适合单分子测序，最长可以到几十K的读长，但测序质量略低。所以目前还没有哪一代测序技术可以完全取代同类技术，并不能简单的通过名字来判断技术先进性，重要的还是各个平台都有各自最适合的应用领域。 　　高通量测序应用范围： 　　无需BAC文库构建就可以进行全基因组鸟枪法冲测序 数以千万计的序列同时测序 测序结果无需通过毛细管电泳获得等等特点决定了高通量测序仪具有广阔的应用范围：基因组从头测序、基因组重测序、目标片段测序、数字化基因表达谱、小RNA测序、甲基化测序、蛋白质DNA相互作用测序等等。本文主要就高通量测序的几个应用在临床诊断领域的开展做一个简单介绍。 　　高通量测序的临床应用： 　　1.染色体疾病检测 　　2008年香港中文大学的卢煜明和斯坦福的Stephen Quake先后发表文章提出通过检测母体外周血中的游离DNA，可以准确的判断该孕妇胎儿的染色体非整倍体，该技术无需常规的羊膜腔穿刺、绒毛膜穿刺等创伤性染色体疾病检测技术，故常被简称为无创产前检测。 　　无创染色体检测的技术核心为拷贝数变异的原理。测序所得的序列通过生物信息算法，把所有序列比对到人类参考基因组。通过计数每一个染色体的唯一对应的序列条数来获取全染色体拷贝数变异情况。如果其中有一个染色体增加一条或缺少一条，则该染色体的拷贝数会显著增加或减少。　　在当前常见的无创染色体非整倍体检测中，主要针对T21、T18、T13这三个染色体三体综合征。从国内外各家公司公布的数字来看，准确率、阳性预测值都可以达到99%。相对血清唐氏筛查技术，无创技术大大提高了准确率，降低了假阳性率。从而推动产前检测技术极大的发展，也帮助高通量测序真正的进入了临床转化应用阶段。在染色体非整倍体疾病中，性染色体异常(XXX、XO、XXY)等也颇为常见，由于X染色体(155mb)相对Y染色体(60mb)要大很多，血浆游离DNA中母体的DNA含量占50~90%，从而造成无创检测性染色体异常 具有一定的难度，准确率基本在90%左右。 　　除了染色体非整倍体以外，染色体病还有微缺失微重复，是指染色体上有局部片段缺失或出现重复片段。常见的表现为染色体上的部分三体、部分单体，比如猫叫综合征、迪格奥尔格综合征(Digeorge) 、Wolf-Hirschhorn syndrome、Prader-Willi syndrome等等。自从高通量测序技术应用于无创产前检测，业界也开始使用该技术来检测微缺失微重复。由于微缺失微重复染色体改变相对较小，需要较深的测序深度，才能较准确的判断染色体变异情况。 　　以上提到的都是无创的方式去检测染色体非整倍及微缺失微重复。对于诊断筛查成年人、婴幼儿、流产组织等染色体变异情况，利用高通量测序也是一种很好的选择，相对于传统的Array CGH，高通量测序技术更准确、速度更快、检测分辨率更高，需要的起始样本量更低，只要几纳克。 　　产前检测领域具有很大的特殊性，每一个结果都会影响一个还未出生的小生命，对于检测的准确率相对其他检测技术要求要高很多。不管是假阴性还是假阳性，都要求尽可能的低，否则会引起很多临床纠纷。而且由于要给后续的产前诊断技术正确尽可能多的时间，所以就要求检测周期尽可能短。无创染色体检测需要每一个样本有一定的测序量，但并不是简单的说测序越深结果就一定越好，需要保证每批测序的稳定性，就对实验室流程控制、试剂盒本身的质量控制、数据分析的校正都提出了很高的要求。如果没有很好的控制，哪怕一台测序仪就跑一个样本，几十倍于常规的测序通量，也不一定就能准确判断结果阴阳性。 　　2.基因突变检测 　　不同于一代测序针对单一片段的测序检测基因突变，高通量测序往往可以针对一个基因多个位点、多个基因或全外显子突变的快速检测。在这类检测中，首先通过PCR或者探针捕获的方式富集待检区域的DNA，然后通过高通量测序仪进行测序。高通量测序的准确率不如一代测序，所以为了得到准确的结果，每一个碱基位置都需要至少100条以上的序列结果。由于一个或多个基因位点组合、哪怕是全基因组外显子组合，也就70mb左右的DNA区域，实际工作中很容易实现100X以上的测序深度，往往都可以达到1000X以上。 　　表皮生长因子受体(EGFR)基因突变检测为当前最常用的单基因突变检测，检测结果可用于辅助临床医生筛选可受益于易瑞沙、特罗凯和凯美纳等靶向药物的非小细胞肺癌患者。目前常用的方法为荧光定量技术，需要做多个反应。根据Ensembl的数据库，EGFR最长的编码形式有28个外显子，编码区共有9821个碱基，不管是一代测序还是荧光定量都很难一次把EGFR全部位点都检测到。而针对10K的区域，对于高通量测序来说只需完成10mb测序量(1000X)就可以精确检测所有位点的信息。目前市场上主流的高通量测序仪一次测序都可以完成10G~1.8T，也就说可以一次开机至少可以完成1000个以上病人的样本。 　　对于单基因的检测，除非这个基因很长，或者具有大片段的缺失、重复，否则用高通量测序来做单基因检测有点大材小用，现实临床检验工作中要短时间聚齐1000个病人的样本也颇有难度，样本太少的话单个样本的平摊成本就会剧增。因此对于基因突变检测，高通量测序技术更适合多基因组合、甚至全外显子捕获等测序方式。 　　3.微生物、病毒、细菌鉴定 　　采用PCR方式来鉴定微生物、病毒、细菌非常快捷、廉价，但是需要利用已知物种的DNA序列设计PCR引物探针，对于未知物种则一筹莫展 一代测序的方法是可以鉴定未知物种，但是样本要求是经过分离培养，DNA背景单一，混合多个物种的DNA样本，一代测序会产生大量杂峰而无法正常得出测序结果。而高通量测序无需做任何培养、分离、也无需事先知晓物种，只要把待测样本的基因组DNA构建测序文库，测序产生数十万~数千万条不同的DNA序列，即可以轻易知道待测样本中有何种微生物、病毒、细菌、每一个物种的比例、碱基是否有突变、是否为新物种。 　　2009年H1N1病毒爆发感染时，有一名病人死于呼吸系统引起的多器官衰竭，然而并不知道具体的死因。科学家把病人的肺部穿刺组织的DNA拿来做高通量测序。最终在950万条序列中，含有0.85%的序列来自于H1N1病毒基因组，从而帮助科学家发现了该病人的真正死因。在这样高人类基因组干扰的背景下，目前其他技术都难以快速发现致病病毒序列、以及分子分型。 　　结核杆菌感染现在越来越严重，由于结核杆菌生长缓慢，发现结核杆菌感染及分子分型往往需要数月的时间。而结核杆菌的基因组只有4.4mb，利用高通量测序仪可以非常早期发现结核杆菌感染，同时还可轻易测得结核杆菌基因组的大部分区域，便于选择合适的敏感药物，以及确定是否为全新分子分型。 　　肠道微生态为目前热门的研究领域，在肠道内微生物种类众多，各菌群的种类和比例会影响人体的建库、代谢情况。高通量测序仪也是该领域的唯一选择。 　　4.肿瘤相关检测 　　除了前述的肿瘤基因突变检测以外，在血浆中寻找肿瘤组织脱落的DNA片段，对早期发现肿瘤、监控术后复发等领域被寄予厚望。血浆中大部分为正常组织的脱落细胞DNA，如果有肿瘤发生，异常增生的细胞脱落外周血循环，降解成低丰度DNA片段，由于含量低、碎片化DNA，基因芯片和PCR都不能正常检测。在无创产前检测的技术流程上做分析优化，高通量测序技术可精确检测游离DNA的每一个碱基，从而发现是否有肿瘤突变基因存在。美国霍普金斯大学也曾提出，首先对手术肿瘤组织进行全基因组深度测序，发现个体化的肿瘤基因组融合片段，随后在外周血中利用实时荧光PCR方法检测该个体化基因组融合片段的丰度，如果丰度提高则提示肿瘤有转移、复发的可能。 　　总结 　　十年来，高通量测序慢慢从实验室进入了临床检验，展现了蓬勃的生机及想象空间，未来肯定还有很多新的检测项目有待开发。10年来，高通量测序的单碱基成本已经降低了数百倍，也许在不久的将来，每一个新生儿都会有自己的基因组序列。海量数据的产生，也会反过来帮助近几年遭遇瓶颈的药物研发机构，研发更多的个体化药物。 　　高通量测序本身还有很多局限性，一次测序需要多个样本混合、成本还是相对昂贵、数据分析具有挑战性、操作环节多。企业界、科学界都在解决测序仪的稳定性、样本处理的便捷性、一体化数据分析等等问题。就像二代测序技术无法取代一代测序一样，高通量测序技术也无法取代PCR、FISH等其他类型的分子诊断技术。高通量测序技术会成为未来分子诊断领域的重要组成部分，大大推动技术前进。

成果名称 便携式miRNA实时荧光定量检测仪 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： 常规的高通量筛选方法多是基于96 或384孔板进行，具有成本高、使用不方便等缺点，大大制约了该技术的应用。自2006年起，席建忠实验室一直致力于新型筛选技术的研发。在自然基金、国家973以及教育部项目的资助下，通过与两期基金获批人工学院黄岩谊特聘研究员合作，席建忠课题组近期开发一款新型的自组装细胞芯片。该芯片的使用大大提高大规模筛选的效率，相关成果发表在Nature Communications上。但是，在图像采集和数据处理方面，绝大部分现有高内涵设备仍然不能满足需求。处理一张含有64个点阵的细胞芯片，则需要一小时的拍照时间和一小时的数据处理时间，因此非常耗时耗力。 为了进一步提高数据处理效率，2009年席建忠特聘研究员申请获得了第二期北京大学仪器创制与关键技术研发项目的资助，开发出一套适合于细胞芯片快速成像的配套装置以及数据处理的软件。利用这套装置和软件，可以在20分钟内自动完成一张64个点阵芯片的图像采集，并且在5分钟内完成所有实验数据的处理工作，大大缩短实验时间，提高工作效率。

大家好，本周为大家分享一篇最近发表在Analytical Chemistry上文章，High-Throughput, Quantitative Analysis of Peptide-Exchanged MHCI Complexes by Native Mass Spectrometry1。该文章的通讯作者是美国基因泰克公司的Wendy Sandoval研究员。　　癌症疫苗是通过利用肿瘤细胞相关抗原，来唤醒人体针对癌症的免疫系统。常见的策略是通过对病人的肿瘤细胞样本进行基因测序来寻找特征性抗原肽，该抗原肽会与I类主要组织相容复合体(MHCI)相结合并呈递至CD8+细胞表面，通过与CD8+细胞表面受体相结合从而诱导免疫反应。为了实现整个过程，研究人员通常会结合基因测序和计算机预测结果设计多个候选抗原肽，每个候选肽都需要通过实验测试来确认它与MHCI分子的结合能力以及相关免疫原性。此外，考虑到编码MHCI的基因具有多态性，候选抗原肽还需要与不同等位基因编码的MHCI分子进行测试。因此，本文开发了一种高通量方法，利用非变形质谱快速筛选候选抗原肽并表征形成的肽-MHCI复合物(pMHCI)。　　pMHCI复合物中抗原肽的体外载入一直以来都是难点，因为MHCI复合物(包括HLA和β2M亚基)本身并不稳定，需要长度为8~10的多肽链载入到MHCI的凹槽以保持完整。本文则通过利用紫外光裂解肽-MHCI复合物(UV-MHCI)的肽交换实现抗原肽的载入，具体步骤如图1A所示，通过紫外光照，UV-MHCI中的高亲和肽被切割转为低亲和肽段，该低亲和力肽段极易发生肽交换，通过监测新的pMHCI复合物的形成实现对候选肽的评估。目前常用的检测pMHCI形成的工具包括ELISA、TR-FRET以及2D-LC-MS。然而这些方法仅能提供有限的信息关于肽交换、pMHCI分子质量，对形成的pMHCI复合物无法进一步的表征。事实上，pMHCI复合物对后续诱导免疫反应至关重要。　　图1. 癌症疫苗的免疫监测的示意图：A) 筛选流程，B检测方法。　　为了确认非变性质谱(nMS)能否用于pMHCI复合物表征以及肽交换率的检测，作者对UV-MHCI以及6个标准肽段进行了考察(图2)。未经UV照射的UV-MHCI MS谱图(图2A)可以观察完整的UV-MHCI复合物以及丢掉紫外光裂解肽的MHCI。MHCI复合物被认为是气相解离产生的，因为没有活性肽的稳定作用，MHCI很难存在于溶液相中，溶液中没有MHCI，“空壳”的MHCI只有可能是质谱中UV-MHCI的气相裂解产生的。图2B证实了这一观点，经紫外光照射后，紫外光裂解肽由高亲和力转为低亲和力，从MHCI上脱落，MHCI解离成HLA和β2M亚基，谱图中能观察到HLA和β2M亚基信号。确认了MHCI是由peptide-bound population产生的信号，作者开始用该方法去定量标准肽的肽交换率。如图2C为UV-MHCI与标准肽孵育并过夜UV照射得到的谱图，仅观察到完整的pMHCI以及“空壳”MHCI的信号，说明实现了100%的完全肽交换。如图2D，肽交换率随孵育时间改变，2小时孵育时间足以实现最大肽交换。　　图2. nMS表征UV光照A)前B)后的UV-MHCI复合物，C)nMS测定UV-MHCI与标准肽的肽交换率，D)标准肽肽交换率随时间的变换情况。　　为了提高分析通量，减少样本消耗，作者在nMS基础上开发了SEC-nMS和CZE-nMS系统。作者用SEC-nMS系统测定了50个候选肽的交换率，说明该系统能够进行中或大规模的数据采集。相比较SEC-nMS而言，CZE-nMS系统具有更高的灵敏度和通量，样品体积消耗从微升减少至纳升，分析时间也缩短为2 min(图3A)。检测信号与进样量呈线性关系，注射体积为3 nL时，最低检测限为6 ng(图3BCD)。作者测定了67个候选肽跨越4种等位基因编码的MHCI分子的肽交换率(图3E)。此外，通过将UV-MHCI复合物同时与四种以上的候选肽进行孵育可在单个实验中同时检测它们的相对肽交换率以及与MHCI结合的亲和力(图3F)。作者还提出Vc50这个概念，即导致50%的pMHCI复合物发生解离的碰撞电压，可作为评估pMHCI复合物稳定性的重要参数。　　图3. 使用CZE-MS系统高通量分析pMHCI复合物　　除了检测pMHCI复合物的形成，测定肽交换率，nMS还可以对形成的复合物进行进一步的结构表征。如图4所示，native top-down的分析策略可获得多层次的结构信息。本文使用的Orbitrap Eclipse “Tribrid” 质谱，图4A为完整pMHCI的MS1谱图，图4B为施加源内电压(SID)促使蛋白解离为亚基，图4C是将14+ pMHC单独分离出，为后续HCD活化做准备。图4D为pMHCI复合物经HCD解离后的MS2谱图。图4E和图4F则分别为对肽段以及HLA亚基进行top-down测序的结果。这些多层次的结构信息能够帮助区分HLA亚型、阐明候选肽的序列，包括一些PTMs、二硫键信息。这些结构细节可能会影响候选肽与MHCI分子间的亲和力甚至是后续T细胞受体的识别。　　图4. Native top-down分析策略获得pMHCI复合物的多层结构信息　　总之，本文将非变性质谱(nMS)与分子排阻(SEC)或毛细管电泳(CZE)分离技术相结合用于高通量筛选pMHCI复合物中的候选肽。该方法能够直观确认pMHCI的完整性，Vc50可作为评估复合物气相稳定性的重要指标，通过native top-down分析策略可获得多层次的结构信息。以上所有确保了后续临床T-细胞实验的正常进行。　　撰稿：刘蕊洁　　编辑：李惠琳　　原文：High-Throughput, Quantitative Analysis of Peptide-Exchanged MHCI Complexes by Native Mass Spectrometry　　参考文献　　1. Schachner LF, Phung W, Han G, et al. High-Throughput, Quantitative Analysis of Peptide-Exchanged MHCI Complexes by Native Mass Spectrometry. Anal Chem. 2022 10.1021/acs.analchem.2c02423. doi:10.1021/acs.analchem.2c02423

当前，环境安全检测和食品安全检测中应用最广的就是高通量微波消解仪。所谓“高通量”，是指批处理量≥40个，其所用消解罐的罐体结构及客户做样情况和对设备安全性的要求，都与只有十几个或者几个消解罐的“超高压微波消解仪”存在极大差异！简单来说，至少有以下几点：1、“高通量微波消解罐”批处理量≥40个，至少呈2圈分布，甚至是3圈分布。这就必然存在内外圈微波能量差及散热速率差所导致的罐体温度差。此时，如果用一个主控罐温度来代表剩余39个罐的温度，到底有多大代表性显然就是个问题。2、购置“高通量微波消解罐”的客户，通常待检样品量大，对做样效率有着极高要求，且样品可能形形色色，成分组成不可能一致。当不同的样品同批次消解，各反应罐罐内温度、压力变化情况一定有所不同，显然无法用一个主控罐的温度和压力来代表剩余39个罐的温度和压力！3、同批次≥40个样品罐同时消解，超温、超压所致的安全风险较批处理6-16罐的“超高压罐”模式成倍提高，这时“全罐红外测温”和“全罐压力控制”对于确保安全性就变得尤为重要！4、好的“高通量微波消解罐”较“超高压微波消解罐”结构更为简单，操作更为便捷，使用成本更低，“高通量微波消解罐”对控温准确性及操作安全性提出了更高的要求。毫无疑问，是否采用“全罐控温”和“全罐控压”方式，对于确保高通量微波消解仪的安全性和消解效果极为重要。那么，是否所有声称采用“全罐控温”和“全罐控压”方式的高通量微波消解仪都是一样的呢？显然也不是，其中大有玄机。 全罐温度控制“全罐温度控制”（全罐控温）的技术原理是：采用红外温度传感器逐个扫描各个消解罐，采集其材料表面温度通过系数换算成罐内溶液温度，或者透射罐体材料直接采集罐内溶液温度（中红外技术），从而获取所有消解罐的温度数据，并加以控制。抛开换算系数是否适用于所有不同类型的样品，仅就红外技术而言，各品牌的红外技术亦存在差异（低灵敏度近红外技术、高灵敏度近红外技术、更高准确性的中红外技术），同时红外传感器放置位置及数量也存有很大差异（侧壁单点红外非全罐测温、底部单点红外非全罐测温、底部双红外全罐测温），各品牌设备的实际性能表现差异非常大，具体如下：1、低灵敏度近红外技术+侧壁单点红外非全罐测温：（如图1）这种最初的测温方式成本低，主机及罐体结构设计简单；但并非全罐测温，仅能检测外圈罐体的护套外壁温度；测温点并非在样品反应区，测温准确性极低，检测数据无法反应罐内温度，只能当做罐体温度异常报警使用。2、高灵敏度近红外技术+底部双红外全罐测温：（如图2）这种方式是较早采用的一种全罐测温方法，成本较高，而且因为检测的是罐体底部反应区材料表面温度，而非罐体内部溶液温度，受罐子材料厚度及使用程度的影响较大。3、高准确性中红外技术+底部双红外全罐测温：（如图3）这种目前只在屹尧科技和某进口品牌的高端型号所采用的全罐测温方式，正如屹尧踏实做事的风格一样，我们并没有像老外那样给它编一个洋气的名字，而是依然叫它中红外测温技术。这种全新的底部双中红外测温技术，可透射穿过罐体材料，直接检测罐体底部反应区内部溶液温度，准确性极高，只是相应的成本也更高。全罐压力控制“全罐压力控制系统”（全罐控压）的技术原理是：基于每一个消解罐可反复使用的“定量”或“非定量”自动泄压技术，反应过程中一旦罐内压力过大，罐体可自动释放罐内过量气压，可确保每一个消解罐不发生超高爆罐事故——当然我们所说的泄压是安全无破坏性的泄压。如果连一个泄压孔都没有，压力超过一定限值，顶丝或顶垫就会以破坏的方式泄压，就算不考虑泄压导致的耗材，这种泄压方式的安全隐患才更值得注意。同时基于微波消解仪主机内置的“声音异响报警器”和“酸气浓度报警器”，当腔内罐体出现大范围超压泄压时，主机会自动停机并报警。相对于单一主控罐控压，它在高通量微波消解仪压力控制方面的优势显而易见，也被几乎所有高端微波消解仪厂商所采用，当然，各品牌实现方式同样存在差异。1、非定量罐体自动泄压技术+声音异响报警器：（如图5）这种最初的全罐控压方式罐体结构简单，制造成本低，主要通过密封组件形变泄压。这种方式泄压点受材料使用成度及老化影响很大；但是消解罐反应压力从10atm～20atm都存在泄压，泄压点“边界”模糊，直接导致总泄压量过大，罐内压力始终偏低，无法达到190℃以上的反应温度，油脂类样品无法消解完全澄清，数据回收率偏低！2、定量罐体自动泄压技术：（如图6）作为升级后的全新全罐控压技术，每个消解罐罐盖内置一个可反复使用的“定量控压模块”，泄压点“边界”被固定在20atm，只有当罐内压力超过20atm，“定量控压模块”才自动启动泄压，一旦罐内压力低于20atm，“定量控压模块”又重新自动闭合，以确保罐体密闭，该结构可支持消解罐工作温度达到210℃以上，能明显提升样品消解效果，特别是油脂样品可消解完全澄清，确保数据回收率！当然，由于罐体结构复杂，制造成本也高。好了，高通量微波消解仪如何进行全罐温度和压力控制的事儿相信大家已经清楚了，记住了，当你罐子都四十个了，再玩“一叶知秋”显然就太过文艺了，得相信科学。并不是所有贵的都必然好，但是确实，好的微波消解仪肯定不会太便宜，谈论性价比，首先还是要弄清楚性能，得能解决问题，还得用得住不是？希望大家既不要被云遮雾罩的字母伪科学忽悠，也不能彻底抛弃科学跑去随便找个便宜的老中医。实在不确定了，欢迎打电话咨询一下屹尧，我们更懂微波消解。那么，是否只需要考虑这两个因素呢？显然还不够，下一期微波消解仪大不同，我们再见。

p 　　近日，国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)批准了501项国家标准。其中6项标准规定了包括 strong 核酸提取、核酸纯化、核酸检测、高通量测序、目标基因捕获等方法或试剂盒质量评价规范 /strong 。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 207px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/f1dcb8ec-9e38-452e-8fcf-83903cd80e93.jpg" title=" 微信图片_20190927151454.png" alt=" 微信图片_20190927151454.png" width=" 600" height=" 207" border=" 0" vspace=" 0" / /p p 　　这6项标注分别是 strong 核酸检测试剂盒质量评价技术规范(标准号：GB/T 37871-2019)、个体鉴定的高通量测序方法(标准号：GB/T 37870-2019)、目标基因区域捕获质量评价通则(标准号：GB/T 37872-2019)、合成基因质量评价通则(标准号：GB/T 37873-2019)、核酸提取纯化方法评价通则 /strong strong (标准号：GB/T 37874-2019)、核酸提取纯化试剂盒质量评价技术规范(GB/T 37875-2019) /strong 。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 1. 核酸提取纯化试剂盒质量评价技术规范 /span /strong strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " (GB/T 37875-2019) /span /strong /p p 　　该标准由中国计量科学研究院、北京康为世纪生物科技有限公司起草，规定了核酸提取纯化试剂盒的评价指标和评价方法。 /p p 　　评价指标：产量、纯度、完整度、重复性、再现性、批间差异和细菌内毒素残留。 /p p 　　评价方法 /p p 　　产量：紫外分光光度法、荧光法 /p p 　　纯度：对多糖、蛋白质、多酚、异硫氰酸等残留杂质采用紫外分光光度法 对残留核酸采用琼脂糖凝胶电泳法检测。 /p p 　　完整度：琼脂糖凝胶平板电泳法 /p p 　　细菌内毒素残留：光度测定法 /p p 　　仪器：微量紫外分光光度计、微量移液器、平板电泳仪、凝胶成像系统 /p p style=" text-indent: 2em " a href=" http://(GB/T 37875-2019)(http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online& hcno=3101B767728F9C1349E4CE2E431AF84E)" target=" _self" style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 详情请点击此处 /span /strong /a /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 2. 个体鉴定的高通量测序方法 /span /strong strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " (标准号：GB/T 37870-2019) /span /strong /p p 　　标准结合核酸生物技术和高通量测序技术，对人体样本的STR位点和SNP位点进行鉴定。该标准由深圳华大生命科学研究院、中国计量科学研究院、深圳华大智造科技有限公司、深圳华大基因科技有限公司、深圳基因产学研资联盟起草。 /p p 　　具体包括选择分子遗传标记位点、DNA提取、文库制备与DNA测序、位点分型及结果分析整个流程操作及仪器、试剂。 /p p 　　仪器：PCR仪、高通量测序仪、离心机、漩涡震荡机、冰箱。 /p p style=" text-indent: 2em " a href=" http://(http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online& hcno=729A515C8246ADF310B3D2E94E843D24)" target=" _self" style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 详情请点击此处 /span /strong /a /p p 　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　3. 目标基因区域捕获质量评价通则(标准号：GB/T 37872-2019) /span /strong /p p 　　该标准规定了基于液相捕获技术的目标基因区域捕获质量评价的术语、质量要求和评价方法。适用于高通量基因测序对人类基因组DNA样本进行目标基因区域捕获的质量评价，不适用于单分子测序。 /p p 　　标准由深圳华大生命科学研究院、中国计量科学研究院、深圳华大智造科技有限公司、深圳华大基因科技有限公司、深圳华大临床检验中心有限公司、艾吉泰康生物科技(北京有限公司)起草。 /p p 　　测序质量要求包括平均测序深度、测序覆盖度、捕获特异性。评价方法包括文库制备、高通量测序、数据过滤、序列比对。 /p p style=" text-indent: 2em " a href=" http://(http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online& hcno=D30847645D9A4E6B36D79257F8A46D74)" target=" _self" strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 详情请点击此处 /span /strong /a /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 4. 合成基因质量评价通则(标准号：GB/T 37873-2019) /span /strong /p p 　　该标准规定了合成基因相关的术语和定义、质量要求和评价方法。适用于100bp~20kb片段长度的生物基因合成。 /p p 　　该标准由深圳华大生命科学研究院、中国计量科学研究院、深圳华大基因科技有限公司、青岛华大基因研究员起草。 /p p 　　合成基因质量要求 /p p 　　纯度：在pH值为7.0-8.5条件下，OD260/OD280在1.8~2.0，且OD260/OD230& gt 2.0. /p p 　　总量：一般不低于1μg. /p p 　　完整性：电泳条带明亮大小与目标条带一致，且亮度集中程度高。 /p p 　　序列一致性：与设定基因序列完全匹配 /p p 　　仪器：紫外分光光度计、凝胶成像系统、电泳仪、微波炉、微量移液器 /p p style=" text-indent: 2em " a href=" http://(http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online& hcno=F6657ACDAB4112EDBC1E2B5455AC98C7)" target=" _self" strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 详情请点击此处 /span /strong /a /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 5. 核酸提取纯化方法评价通则(标准号：GB/T 37874-2019) /span /strong /p p 　　该标准由中国科学院北京基因组研究所、中国计量科学研究院起草。标准规定了核酸提取纯化方法评价的指标参数和评价方法。包括常规的新鲜动植物组织样本、细胞样本、血液样本、唾液样本和分辨样本等。 /p p 　　规定的参数指标包括DNA完整度、总RNA 完整度、提取产量、DNA纯度、RNA 纯度。 /p p 　　仪器：水平电泳仪、凝胶成像系统、微量移液器、荧光定量仪、紫外分光光度仪。 /p p style=" text-indent: 2em " a href=" http://(http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online& hcno=27E460FBEE9D8C005E88A14303347EAF)" target=" _self" strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 详情请点击此处 /span /strong /a /p p 　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　6. 核酸检测试剂盒质量评价技术规范(标准号：GB/T 37871-2019) /span /strong /p p 　　本标准规定了核酸检测试剂盒质量评价的术语和定义、评价要求、评价指标和评价方法等，适用于核酸检测试剂盒产品和服务，但不适用于高通量测序的核酸检测试剂盒。 /p p 　　该标准由中国计量科学研究院、北京康为试剂生物科技有限公司、北京市医疗器械检验所起草。 /p p 　　核酸检测试剂盒分为定量和定性检测试剂盒。定量检测试剂盒的评价指标包括线性、准确度、分析特异性、定量限、检出限、重复性。定性检测试剂盒的评价指标包括准确度、分析特异性、检出限、重复性。 /p p style=" text-indent: 2em " a href=" http://(http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online& hcno=A95B2D758535933A2FFBE427584A44AE)" target=" _self" style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 详情请点击此处 /span /strong /a /p

癸卯春节 安装启动！ 2023年农历春节，各地沉浸在轻松欢快的节日氛围，而在中国农科院作科所的温室里，中国农科院的研究人员、PSI公司和北京易科泰公司的工程师投身于PlantScreen高通量植物表型系统——作物高光效高效筛查与鉴定表型平台的安装工作中，现场一片火热繁忙的景象。 从正月的初三到十四，短短的两周时间里，PlantScreen高通量植物表型系统平地而起。庞大的规模、现代感十足的外观、火热的安装场面，吸引假期期间仍在温室里辛苦劳作的研究人员纷纷驻足观看，询问安装进度，热切表达了希望未来能够使用这套系统开展实验的愿望。 PlantScreen高通量植物表型系统由国际知名的表型系统制造厂商PSI研发，整合了LED植物智能培养、自动化植物传送、多种光学成像传感器（FluorCam叶绿素荧光成像、多光谱荧光成像、可见光近红外及短波红外高光谱成像、植物热成像、RGB真彩3D成像、激光雷达3D成像、根系成像等）、自动条码识别管理、自动称重与浇灌、电脑自动控制及数据处理等多项先进技术，能够以最优化的方式对大量植物样品的生理状态、生化组分、形态结构的进行自动成像分析。 系统有效解决了传统植物表型分析技术中存在的精度低、费时费力、适用性差等问题，具备高效准确的特点，并可实现全生育期的无损动态监测；被广泛用于研究不同环境因子及基因型对植物生长、产量、质量的影响，揭示可控环境下基因组与环境等因素互作进而调控作物表型的分子机理。截止2020年底，PlantScreen在全球累积销售/装机量超过50台。主要用户有荷兰瓦格宁根大学、德国莱布尼茨植物遗传和作物研究所、芬兰赫尔辛基大学、澳大利亚国立大学等全球知名的农业学府和顶级研究机构（下图中的PlantScreen系统于2020年安装在都柏林大学），也不乏杜邦先锋、孟山都、巴斯夫等农业企业巨头。 作为PSI公司的合作伙伴和大中华区技术服务中心，成立20年来北京易科泰生态技术有限公司致力于精密、高端植物和藻类实验设备和技术的引进推广及自主研发，迄今为止已为中科院植物所、中国农科院、中科院水生所、中国农业大学、西北农林科技大学等国内知名农业院校和机构提供了大量仪器设备及技术支持。此次安装的PlantScreen高通量植物表型系统通量为4000株种苗/200株成体，配备FluorCam叶绿素荧光成像、RGB真彩3D成像、激光雷达3D成像、植物热成像和高光谱成像等传感器，具备自动称重与浇灌功能，将主要用于水稻等作物高光效高效筛查与鉴定、作物高光效机理研究及新材料创制。 立春已过，农耕将始。今年春天，除了位于北京的中国农科院生物技术研究所，中国水稻研究所（杭州）和东北地理与农业生态研究所（长春）也正在或者即将紧张有序地进行PlantScreen系统的安装。高通量作物表型监测被称为育种的加速器。毫无疑问，PlantScreen高通量植物表型系统的安装运行能够帮助中国作物遗传育种学家深入剖析与产量和胁迫耐受性相关的遗传学数量性状，必将为具有国家战略意义的分子设计育种和种质资源开发应用提供强有力的技术支撑。截止发稿前，农科院生物所PlantScreen系统的安装工作已基本完成，即将进入调试和试运行环节，并将合作举办培训研讨。

粮食真菌毒素检测仪采用荧光定量快速检测原理，主要应用于粮油、谷物、饲料等多种领域，对多种真菌毒素进行准确检测，为确保食品安全贡献力量。荧光定量快速检测原理即粮食真菌毒素检测仪通过特定的荧光信号，准确、快速地识别和测量样品中的真菌毒素含量。这项技术具有高效、灵敏度高、操作简便等特点，使得检测过程更加迅速和可靠。核心特性及优势全方位检测：涵盖多种真菌毒素，包括黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素M1、玉米赤霉烯酮等，实现全面监测。任意样品数量：粮食真菌毒素检测仪允许用户既可单个或少量样本随到随检，也可大量样本同时检测。内置定量标准曲线：在检测过程中无需使用外部标准品进行校准，避免了操作人员与呕吐毒素直接接触的可能，从而提高了操作的安全性。随到随检：检测仪器的便携性使其适用于现场检测，无论是在生产线上、仓库中，还是在野外环境中，都能轻松进行检测操作。多领域应用：适用于粮库、谷物生产企业、饲料厂、畜牧养殖企业、食品加工厂、第三方检测机构等多个行业。应用场景保障粮库质量：对存储的粮食进行定期检测，预防真菌毒素污染。提升饲料质量：对饲料原料进行检测，确保畜牧养殖健康生长。食品生产控制：在食品生产过程中对油脂、面粉等原材料进行检测，确保成品质量。第三方检测服务：为各行业提供真菌毒素检测服务，为食品安全保驾护航。通过使用粮食真菌毒素检测仪，我们能够更全面地了解食品和饲料的安全状况，从而更好地保障我们的健康。

p style=" text-align: center " 　　 img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/aab48e25-87ad-48f7-bf9a-b2ebac0fa992.jpg" title=" 蛋白.jpg" alt=" 蛋白.jpg" style=" text-align: center width: 522px height: 348px " width=" 522" height=" 348" / /p p style=" text-indent: 2em " 蛋白质是生物功能的主要载体。许多无法从基因层面解释的疾病，蛋白质可以给出我们想要的答案，为此，蛋白质组学应运而生。科学家们预测，随着人类基因组测序工作的完成，21世纪生命科学的研究重心或将从基因组学转移到蛋白质组学。蛋白质组学是后基因组时代生命科学研究的核心内容，想要深入了解蛋白质，进一步认识生命活动和疾病发生的分子机制，首先要有合适的蛋白质测序技术做支撑。为完善蛋白质测序技术科学家做出了许多尝试，如Edman降解，荧光染色、质谱测序等。然而已有的测序方法都存在各种技术不足与应用局限性，不利于蛋白质组学在整个生命科学和生物医学研究中的应用推广。 br/ /p p 　　近日， strong 瑞士苏黎世联邦理工学院分子生物学研究所的Ben C Collins博士和Ruedi Aebersold博士在Nature Biotechnology发表了蛋白组学平行测序的评论文章“Proteomics goes parallel” /strong ，小编将文章进行了翻译整理分享给大家。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/29198ff0-12dc-4a8b-9f43-a535e065d874.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p p style=" text-indent: 2em " 目前，蛋白质组测序技术尚不如基因组学和转录组学那么强大。核酸测序技术的表现之所以令人印象深刻，是因为它能利用荧光作为读数进行短寡核苷酸的大规模平行测序。在这个问题上， strong Swaminathan等证明了肽类也可以进行平行荧光测序 /strong 。他们的创新方法将经典的蛋白质测序技术与核酸光学测序系统进行了整合。虽然该方法仍需进一步优化，但这让我们看到了一种普遍可行、可靠和真正通用的蛋白组学测序技术的发展前景。 /p p 　　蛋白质对于生命系统来说是必不可少的，它们可以作为化学催化剂、结构成分以及生理过程的媒介，能够准确识别和量化蛋白质的研究技术可极大地促进人们对生物学的理解。如今，蛋白质组已经可以由转录组被预测或推断出来。有充分的研究证据表明，蛋白质与mRNA水平之间的联系是复杂的，通过一种组学来预测另一种是不精确、不可靠的。那么， strong 为什么在许多情况下，人们会优先选择通过mRNA预测蛋白，而不是直接进行蛋白质测序呢 /strong ?答案在于两种组学测序技术的发展和物质本身的可检测性。目前，生物学家可以通过已有的核心技术和商业公司获得基本完整的转录组信息及分析结果，而蛋白组分析仍只限于专业实验室研究使用，在通量、稳定性和重现性方面还不能达到转录组分析水平。 /p p 　　第一代DNA测序仪绘制了具有突破性意义的基因组图谱，其原理是对分离DNA片段进行连续测序。尽管该仪器采用了自动化技术，但整个测序过程也是缓慢而昂贵的。只有开发可平行测序数百万个核酸片段，能够高通量、高覆盖率、低成本生成完整基因组图谱的方法，才能进行广泛的基因组分析。这些具有商业价值的测序技术已经改变了生物医学研究，并成为实验生物学研究的中流砥柱。 /p p 　　虽然“自上而下”的蛋白质组学研究方法正在逐步发展，但传统的蛋白质定量和测序仍是采用“自下而上”的方法进行。正如基因测序原理一样，这些方法是通过检测酶促反应切割蛋白质产生的肽链，以分析蛋白组成。在20世纪50年代，Pehr Edman发明了一种通过循环化学反应测定肽链氨基酸序列的方法，被称为Edman降解。该方法通过异硫氰酸苯酯与可接近的氨基偶联，然后从肽链的N-末端释放氨基酸并生成新N端，不断重复这一过程，对释放的氨基酸进行鉴定就可以得到肽链的氨基酸序列。 strong Edman降解过程缓慢，需要大量的高纯度肽 /strong ，尽管如此，直到20世纪90年代早期，所有已知的蛋白质序列都是使用该方法确定的。 /p p 　　20世纪90年代，随着质谱(MS)技术逐渐成为蛋白质测序的首选方法，Edman降解在该领域退居二线。质谱是通过检测质荷比和肽段的断裂模式来推断蛋白质组成和定量。因具有先进、强大和多样化特点，MS已经被广泛应用。仿效基因组学技术的发展路径，MS已经从特定寡聚体的人工测序发展到高通量的肽链自动测序，并发展到通过独立数据分析进行多肽的平行测序，如SWATH-MS。虽然这些方法的通量、准确性和重现性都很出色，但想要与基因组分析一样，实现相似的大样本队列常规、完整的蛋白质组量化目标仍难以实现。 /p p 　　随着当前数据独立采集MS检测系统的不断发展，最终取得与基因组学研究技术相似性能的蛋白测序技术也有可能实现。此外，要深入了解蛋白质组的复杂性，也需要颠覆性的新技术。虽然蛋白质的纳米孔测序技术显示了很好的发展前景，但StimaaNet等研发的肽荧光测序方法有着明确的常规应用途径，可以看作是这类颠覆性技术最先进的一个例子。 strong 肽荧光测序方法堪称跨越时代的结合，它将几乎被遗忘的Edman降解，与为下一代DNA测序开发的大规模平行荧光成像技术进行了整合 /strong (图1)。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/462c7540-6c36-4ddd-8cd7-7b62240980c2.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 图1. Swaminathan等人所描述的肽荧光测序 /span /p p style=" text-indent: 2em " 复合肽混合物，最有可能来源于酶或化学切割的蛋白质提取物，每种氨基酸残基都有不同的荧光标记(左)。在这种情况下，我们描述了一种双色方案，其中赖氨酸和半胱氨酸残基用不同的荧光标记。利用氨基硅烷的的酰胺键将标记肽的C末端固定在玻璃板。然后通过Edman降解和荧光成像(中)对肽进行N-末端氨基酸残基切割的迭代循环。在每个位置(即肽)的荧光强度被跟踪为Edman循环的函数。荧光强度下降模式为肽的部分序列提供了注释，得到的荧光信号可以与蛋白质序列数据库进行匹配和评分，推断样本中最有可能存在的一组蛋白质(右)。 /p p 　　肽荧光测序的第一步是在特定的氨基酸侧链上进行荧光标记，并将其C端固定在测序系统的流通槽中，以生成测序底物阵列。然后将固定化肽平行地进行Edman降解，在每一步降解后对固定化底物的集合进行成像。与经典的Edman降解不同，该方法在每个步骤对消除的苯硫代内酰脲-氨基酸结合物进行了鉴定，降解步骤仅用于测定由消除标记氨基酸引起的荧光强度下降。基于该原理开发的软件工具，可以将观察到的荧光信号与蛋白序列数据库结合起来，进而推导出每种固定化底物的序列，也就是肽链的序列。 /p p 　　 strong 该研究已经证明肽荧光测序的可行性 /strong 。具体而言，作者(i)描述了在严格条件下，与Edman降解兼容的成像系统 (ii)测定了模型肽中荧光标记的赖氨酸或半胱氨酸残基的精确位置 (iii)描述了该系统中误差和低效的来源 (iv)研究了从更复杂蛋白质组鉴别蛋白质的潜力，并提供了一种从观察到的荧光信号推断肽序列的计算框架 (v)从含有多个丝氨酸残基的肽中定位特定的磷酸化丝氨酸残基。 /p p 　　Swaminathan等人开发的肽荧光测序方法是令人兴奋的，因为它开辟了一条通向肽的新研究路径， strong 并使高通量、高重现性和潜在低成本的蛋白质组测序成为可能 /strong 。 strong 该方法的一个显著优点是，它整合了其他研究方法的优势，如Edman降解、大规模DNA平行测序和基于MS的蛋白序列数据库检索计算框架 /strong 。这种策略或有助于加快相关研究方法从证明概念到常规适用的转化速度。此外，该方法产生的数据与基因组学和转录组学的大规模平行先导数据有相似之处。MS蛋白组学技术在技术和计算方面仍存在较大的门槛，应用较为缓慢，与基于MS的蛋白组学技术相比，该方法有助于加速更多的生物体使用肽荧光测序技术。 /p p 　　正如Swaminathan等人所指出的， strong 在新方法发挥其全部潜力之前，还必须克服一些技术和概念上的挑战 /strong 。这些问题主要源于Edman降解的性质和人类蛋白质组的复杂性，包括以下内容：(i)尽管在研究中每个降解步骤的产率为91-97%，但可检测的肽链长度也是有限的 (ii)由于测序产率与蛋白序列本身有关，具有挑战性的序列，如富含脯氨酸的蛋白序列，可能会影响荧光信号的清晰度 (iii)可被荧光标记的功能基团仅限于肽链中可产生化学反应的基团，主要是氨基、羧基和巯基，因此荧光信号代表的信息量也会受限制 (iv)经修饰的残基通常不能被识别，除非经过特异荧光标记，这种特殊标记仅对氨基酸进行小部分修饰 (v)人类细胞蛋白质组的动态范围较大(~107)，每种蛋白质也会通过酶消化产生大量的肽(~102)，每个细胞会表达大量的开放阅读框(~104)，在不考虑蛋白质多样性的前提下，这已经构成了巨大的分析挑战。对于肽荧光测序来说，满足这些挑战需要提高底物复用(substrate multiplexing)的水平，但目前尚未实现。 /p p 　　虽然作者开发的系统目前仅限于分析相对简单的混合物样本，但发展前景很好，是一种值得尝试的蛋白质测序方法。 /p

p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(31, 73, 125) " 蛋白质是生理功能的执行者，是生命现象的直接体现者，对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质组的研究不仅能为生命活动规律提供物质基础，也能为众多种疾病机理的阐明及攻克提供理论根据和解决途径。因此，蛋白质组学研究不仅是探索生命奥秘的必须工作，也能为人类健康事业带来巨大的利益。 /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(31, 73, 125) " 蛋白质组学研究需用到二维电泳和质谱技术等多种关键技术，此外，随着蛋白质组学研究的发展，高通量和高精度的蛋白质相互作用检测、蛋白质芯片的发展等更多新技术也逐步发展起来。 /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(31, 73, 125) " 为帮助从事相关研究的用户梳理蛋白质组学研究技术及方法，仪器信息网特别策划了 a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/dbzxyj" target=" _blank" span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(192, 0, 0) " strong span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 18px " “蛋白质组学新技术、新方法” /span /strong /span /a 专题，并邀请赛默飞技术专家唐家澍分享了他的观点。 /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 蛋白组学体现出三大应用倾向& nbsp /strong /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 蛋白质组学的研究对象非常广泛，从细胞系到模式动物乃至人群样品，都是典型的蛋白质组学研究对象。蛋白质组学可以为生物学和医学研究提供表达差异的变化，信号级联的传递以及蛋白质相互作用的时序以及空间调控等种种信息。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 近些年，蛋白质组学体现了几个重要的应用倾向， strong 一是作为常规手段越来越多的运用到生物学功能研究中，二是针对人群队列样本的多组学整合研究从而在大数据的指导下由相关性推导出新的诊断或是治疗靶点, 三是更加精细化的着眼于单细胞的研究，从而在肿瘤异质性以及抗体筛选等前沿领域发挥作用。 /strong /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 蛋白质和核酸以及小分子的最大不同在于以下几点:& nbsp /strong /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " （1）蛋白质含量动态范围大，且蛋白质不能像DNA一样进行扩增 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " （2）蛋白质存在广泛的翻译后修饰和选择性剪切； /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " （3）蛋白质之间存在非常复杂的相互作用网络来执行生理功能。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 因此可见目前蛋白质组学面临的主要挑战在于:& nbsp /strong /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " （1）足够的分析速度以应对越来越大规模的队列研究 & nbsp /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " （2）足够的分析深度以实现对全蛋白质组乃至修饰组的更深度覆盖 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " （3）定量分析的质量以提供更加准确的表达差异的信息。& nbsp /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 所以， strong 当定量准确、深度分析和更高通量得以同时实现，那么无疑就是占领了蛋白质组学研究的制高点。 /strong /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 从质谱采集到数据分析& nbsp 赛默飞方案覆盖蛋白质组学分析全流程 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " ThermoFisher作为蛋白质组学的研究的领先企业，可为蛋白质组学研究提供丰富的解决方案。在定量蛋白质组学领域，ThermoFisher提供了丰富的工作模式，包括基于体外化学标记的TMT技术，用于大队列研究的DIA模式以及兼具灵敏度和高通量的SureQuant靶向定量流程以应对不同的应用场景。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 在更新兴的结构生物学领域，ThermoFisher提供了更为丰富的武器，例如化学交联质谱技术用于研究蛋白质相互作用和为蛋白质结构解析提供辅证，氢氘交换质谱用于研究蛋白质二维构象，非变性质谱用于研究蛋白质及复合物的高维结构，更有UHMR质谱使得直接分析MDa级分子量的完整病毒颗粒成为可能。 /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100244/C242497.htm" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 332px height: 340px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/52b82a64-fb40-43f2-89b4-ebcd2fa541d7.jpg" title=" 图片1.png" alt=" 图片1.png" width=" 332" height=" 340" / /a /p p style=" margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 0em text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100244/C242497.htm" target=" _blank" 赛默飞EASY-nLC 1200纳升级UHPLC /a /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 为了使客户能够更加系统和深入的理解复杂的蛋白质组学，ThermoFisher也提供了业内最为专业和全面的培训服务体系。从样品前处理，质谱采集，数据分析到生物信息学和实验室质控流程建立，ThermoFisher一直致力于帮助客户顺利的克服研究过程所遇到的技术问题。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " Orbitrap质谱+TMT技术& nbsp 实现深度和高通量研究 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " ThermoFisher的Oribitrap系列质谱一直是蛋白质组学研究的金标准。其具有的高分辨，高灵敏度和高可靠性使得绝大多数发表于CNS等顶刊的蛋白质组学研究工作都不约而同的选择该系列仪器。Orbitrap系列质谱仪将蛋白质的定性和定量实现了完美的统一。2019年ASMS上发布的全新平台的Orbitrap Exploris 480更是将仪器的性能推向了一个全新的高度。 span style=" text-align: center text-indent: 0em " & nbsp /span /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100244/C333158.htm" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 316px height: 316px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/cd501f99-31ee-43df-8c20-d4cfae91ec73.jpg" title=" 图片2.png" alt=" 图片2.png" width=" 316" height=" 316" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p p style=" margin: 10px 0px padding: 0px text-align: center background: rgb(255, 255, 255) text-indent: 2em line-height: 1.5em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100244/C333158.htm" target=" _blank" 赛默飞Orbitrap Exploris 480 高分辨质谱仪 /a /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 回到我们上面所提到的定量准确，分析深度和通量的问题上，Orbitrap质谱结合多标TMT技术一直被广泛应用于定量蛋白质组学研究中。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " TMT标记试剂采用了巧妙的化学结构使得其可以在一针采集中同时分析多达11个样本。而TMT技术带来的不仅仅是分析通量的提高，将11个样本标记后同时分析实际上是提供了一个封闭的定量环境，以完全消除在前处理过程和质谱分析时可能产生的定量误差。传统基于非标记定量的策略则在定量准确性方面存在先天的劣势。除此之外，在TMT标记实验中为了得到更深的蛋白质组覆盖以及对修饰组的研究，研究者们通常还可以结合肽段分级或是修饰肽段富集等策略，以满足丰富多样的研究需求。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 在2020年ThermoFisher发布了TMTpro 16通道标记技术, 将TMT标记技术推向了新的高度，该技术已于今年3月份在Nature methods上发表。该技术刚发布便在实际的科研工作中体现了无与伦比的价值。中国西湖大学的科学家利用Orbitrap结合TMT标记技术，并结合代谢组学的数据，发现了COVID-19的病人血清中的潜在靶点，有望为预测轻症患者向重症发展提供导向。相信在往后的科研工作，尤其是基于大队列的精准医学研究中，Orbitrap结合TMTpro标记技术将会极大程度的助力广大科研人员取得更多等显著的成果。 /p

半导体&液体循环制冷|Archimed Mini 16 医用荧光定量PCR仪获证2023年2月7日，鲲鹏基因自主研发的Archimed Mini 16 医用荧光定量PCR仪获得国家药品监督管理局批准的第三类医疗器械注册证，注册证编号：国械注准20233220149。快速获取检测结果是现场即时检测的重要应用需求，为满足这类实际需求，Archimed Mini 16特采用创新型Peltier半导体结合液体循环散热技术，在保证均一且精确控温性能的同时，实现超快速变温，最大样本变温速率大于5.4℃/秒。在同等试剂及运行条件下，相比市场通用性（96孔）定量PCR，实验耗时至少缩减30%。这是继Archimed X系列医用荧光定量PCR仪获证后，鲲鹏基因再次在分子诊断设备领域获得的临床诊断相关资质。自此，鲲鹏基因荧光PCR产品线涵盖了从高通量96孔通用型定量PCR（Archimed X4/X6）到快速便携式定量PCR（Archimed Mini 16）的多用途、多场景方案构成。将满足包括三甲医院、区县级医院、基层卫生服务机构、各级CDC以及检验科、门/急诊、临床科室等各类医疗卫生机构的全场景需求。Archimed Mini J 军用荧光定量PCR系统新品发布为了满足复杂多变的战场环境，实现即时检测的需求，鲲鹏基因推出一款符合军规标准的超快速便携式军用荧光定量PCR仪Archimed Mini J，系统采用鲲鹏基因创新型第二代控温技术、搭配操作简易的软件、轻巧便携的军绿色一体式机身及超强的环境适应能力，从容应对各类野外环境，快速准确地完成定量PCR相关应用。技术亮点：快速获取检测结果且具有较强的环境适应力是野外现场即时检测的重要应用需求，为满足这类实际需求，Archimed Mini J 特采用独特的Peltier控温方式，结合创新性VC均热技术及防水风冷设计，在保证均一且精准控温性能的同时，实现超快速变温控制，最大速率达8℃/秒。配备铝制外壳和防水导电胶条封边，提高电磁兼容性的同时实现防振动、防冲击、防淋雨、防霉菌、防盐雾，快速精准完成定量 PCR 相关应用。

近十年来，荧光激活液滴分选技术（FADS）快速发展，已成为一种强大的超高通量筛选工具，广泛应用于酶、代谢产物和抗体筛选。高灵敏度荧光偶联策略（FCSs）是FADS应用拓展的关键技术，可将酶活性、代谢产物浓度、抗体亲和力等性质与荧光信号进行偶联，实现目标物质定量检测，是FADS应用发展关键环节之一。截止目前，一系列FCSs已经被开发，极大地扩展了FADS的应用（图1）。 图1. FADS系统工作流程图展示 　　近日，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所-医药酶工程研究中心-马富强研究员团队针对FADS在国际TOP期刊 Biotechnology Advances上发表了题为“Fluorescence coupling strategies in fluorescence-activated droplet sorting (FADS) for ultrahigh-throughput screening of enzymes, metabolites, and antibodies ”的综述论文。 　　该综述系统性回顾了十多年来不同分析物质（酶、代谢产物、抗体）荧光偶联液滴微流控研究最新进展，并根据荧光偶联策略原理，将其分为四大类，包括荧光底物分析策略、酶联荧光分析策略、基于生物传感器荧光偶联策略、基于抗体亲和力荧光偶联策略。作者分别介绍了四类FADS的原理，并将各类策略液滴微流控研究进展进行了分析和总结。 　　荧光底物分析策略是酶筛选中最常用的荧光偶联方法之一。通过将荧光团与特定的官能团共价结合，以阻止其产生荧光信号。当目标酶催化荧光底物释放官能团，生成的荧光团产生荧光信号，其信号强度应与酶活性成线性关系，从而实现定量检测。在过去十年中，已有多种荧光底物被设计、开发并应用于给类酶活性检测中，包括水解酶、氧化还原酶、和裂解酶等（表1）。与此同时，荧光底物策略可用于宏基因组文库筛选或者难以培养的细菌群体中鉴定新的酶、新进化的催化酶。 　　表1 荧光底物策略在酶筛选中应用案例 　　FADS技术可以从大型突变库或难以培养的混合环境样品中筛选出所需的酶或细胞，但这些筛选所针对的大多数自然酶或代谢产物都是非荧光性的，不适合FADS系统。酶联荧光分析策略成为FADS应用另一关键技术，可将非荧光代谢产物的浓度或酶活力转化为荧光信号，实现荧光定量检测。该综述对一系列的酶，如氧化酶、还原酶以及转移酶等，偶联相应底物特异性氧化酶，实现酶活力或代谢产物浓度分析和检测（表2）。 　　表2 酶联荧光策略在酶及代谢产物生产菌株筛选中的应用案例 　　生物传感器是基于目标分析物与检测信号成线性关系，通过信号强度进行分析、检测、定量的一类装置。荧光生物传感器是一种基于荧光分子产生信号的生物传感器，可设计多种识别元件，包括适配体、抗体、酶等。其中，适配体由RNA或DNA寡核苷酸构成，可特异性地结合目标分子，是生物传感器理想的识别元件。将荧光分子纳入设计中，在荧光强度发生变化时可以监测目标分子与识别元件的结合，实现目标分子的实时检测和定量分析。这些生物传感器在多种场合中均有应用，包括体外试验和体内成像。基于此，该综述主要介绍了基于转录因子(TF)的荧光生物传感器(即基于抑制型-或激活荧光生物传感器)、基于RNA的荧光生物传感器以及基于FRET的荧光生物传感器，有效地将目标分析物浓度及性质转化为FADS超高通量筛选中的荧光信号。 　　表3 基于生物传感器荧光偶联策略在酶及代谢产物生产菌株筛选中的应用案例 　　抗体广泛用于研究和临床诊断，并用于治疗各种疾病。近年来，治疗性单克隆抗体数量在市场上显著增加。2021年全球单克隆抗体市场规模为1144.3亿美元，预计到2025年将增长至1795.6亿美元，年增长率(CAGR)估计为2021年至2025年11.9%。2022年全球销售最高的药物中有几种是抗体药物，包括Humira，Keytruda，Stelara和Opdivo。这凸显了抗体作为治疗感染、自身免疫和肿瘤性疾病的强效治疗剂的重要性。单克隆抗体可以通过噬菌体展示和相关技术高效筛选结合。然而，由于常规杂交瘤筛选中只能容纳几千个克隆体，成本高、通量低。FADS在抗体筛选应用中优势突出，皮升或纳升级别的反应体系降低了成本并增加了通量，使得抗体分泌的定量、高灵敏度、实时动力学测量成为可能。本综述中，基于抗体亲和力作用，分别介绍了荧光聚集分析技术、酶活性抑制分析技术、亲和力响应报告细胞分析技术在功能性抗体筛选中的应用及拓展。 图2 基于抗体亲和力荧光偶联策略在抗体筛选中的应用案例示意图 　　综上所述，作者综述了不同类型荧光偶联策略及其应用发展，为液滴微流控系统在酶、代谢产物及抗体筛选应用拓展提供了重要的基础理论依据。 　　该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会会员资助计划等资助。 （苏州医工所 江晶洁） 论文链接：https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2023.108173关于酶域星空公众号酶域星空是中科院苏州医工所医药酶工程研究中心运营的公众号，旨在为同行提供医药酶学、酶工程领域的新技术、新方法、新动向推介服务；同时也会将本团队在医药酶学方面的研究进展和技术突破跟大家分享；本公众号还为大家提供信息发布服务，欢迎在本号发布招聘、科研进展、产品宣传、行业咨询等方面的内容。希望我们能够给酶工程同仁的科研工作带来助力！

网络讲堂预告：新一代高通量实时荧光检测分析系统出炉Molecular Devices 在此隆重介绍下一代崭新的FLIPR® 平台：FLIPR® Penta 高通量实时荧光检测分析系统。新的FLIPR Penta系统提供了一个HS-EMCCD(高速)相机选项，每秒可捕获多达100幅图像，提供详细的心肌细胞搏动和神经元峰值信息，同时也方便开展先导化合物确证和化合物安全性评价的高通量动力学筛选。说了这么多，不如让我们先来一睹它的高颜值吧。新品亮点：高速、高灵敏度 EMCCD 相机，用于荧光和发光检测高达 100 赫兹的数据采集Peak Pro 2 分析模块，便于振荡异常的检测超过 30 个峰值测量选项此外，新的ScreenWorks® Peak Pro 2软件增加了将这些更高分辨率信号转换为关键见解的功能，为分析包添加了30多个新的测量参数。立即报名请联系美谷分子仪器讲座日期：2019年9月5日周四讲座时间：14:00-16:00（北京时间）主讲人：艾平，美谷分子仪器（上海）有限公司 高级产品经理主讲人简介：毕业于军事医学科学院毒物药物研究所。曾任职于新医药北京市技术转移中心、药明康德等公司，具有十多年药物开发经验。现任美谷分子仪器公司高级产品经理。

仪器信息网讯 8月26日，浚真生命科学官宣推出其全自动、高通量、双荧光的CytScop® Pro智能细胞分析仪，其主要功能与应用场景如下：浚真 CytScop® Pro智能细胞分析仪主要功能：细胞计数、细胞密度、活率分析、细胞形态、细胞直径、细胞圆度、细胞聚团率等，检测结果真实稳定，准确率高，符合GMP验证及FDA21CFRPart11要求。应用场景：疫苗、抗体及细胞与基因治疗药物的研发、工艺开发与批量化生产等各个阶段。特别是抗体行业，不论是研发阶段的细胞蛋白表达，抗体筛选,细胞株开发，培养基筛选，还是后期蛋白药的生产和质控，都需要对使用的细胞做密度和活率的监测，及时了解细胞生长状态。为不同领域的生物制药公司提供从研发、工艺到生产的全生命周期细胞计数与活率分析的实验记录和数据，实现更好的测试结果一致性和稳定性，保证全周期的数据完整性、合规性与可追溯性。CytScop® Pro智能细胞分析仪的主要性能特点：全自动在微流控芯片的基础上，结合精巧的液流系统以及双荧光通道的宽场成像技术，从样品前处理、成像、分析到结果输出为标准化的全自动检测。最大程度减少人为操作引入的误差，保证检测流程的规范、稳定和可靠，大大提高测试结果的可重复性和准确性。高通量单次可检测24个样本，检测速度快，单个样品仅需90秒输出结果。智能化升级后的AI算法可以自适应多种细胞系，无需设置细胞参数。双荧光搭载双荧光通道的宽场成像系统，检测视野超过18m㎡，有效提高成像对比度。 数据完整可追溯更完善的审计追踪功能、电子记录电子签名功能，用户权限管理可根据不同的权限要求，导出完整数据。

日前，青岛能源所单细胞中心在Science Advances上发表最新研究成果：发明了基于介电单细胞捕获/释放的拉曼激活液滴分选技术pDEP-RADS，并研制成功国内外首台高通量流式拉曼分选仪产品样机FlowRACS。利用FlowRACS，首次示范了基于分子光谱、非标记式、单细胞精度、高通量流式的酶活筛选，为酶资源的探测和挖掘开辟了一个全新的技术路线。　　单个细胞是生命活动的基本单元，也是生物进化的基本单位。因此单细胞技术正在推动生命起源、细胞功能异质性机制、生命暗物质挖掘与利用等领域的一系列重大突破。单细胞拉曼光谱(SCRS)能非标记、非侵入性、无损、全景式地揭示细胞代谢状态，因此基于拉曼光谱的单细胞分选(Raman-Activated Cell Sorting，RACS)，在单细胞技术体系中有着广阔的应用前景(Biotechnol Adv，2019)。但是，拉曼谱图采集时间长、分选通量低等问题，限制了RACS的广泛应用。本次发表的研究工作就针对这些问题给出了新的思路和方法。　　相关阅读：单细胞拉曼分选仪(RACS)：探索微观世界的利器开发首台高通量流式拉曼分选仪FlowRACS，服务高通量酶筛选　　一个微生物细胞的体积通常只有一个人体细胞的千分之一。在高速液流中，针对这么微小的细胞，如何精确捕获、采集高质量全谱拉曼并实现高通量分选，一直是业界的重点和难点。针对上述问题，青岛能源所单细胞中心王喜先、辛一、任立辉等带领的研究小组发明了“介电单细胞捕获/释放拉曼激活液滴分选技术”pDEP-RADS(Positive dielectrophoresis based Raman-activated droplet sorting 图1)。通过周期性施加介电场，确保高速流动的单细胞被精确捕获在拉曼激光位点，以允许高质量拉曼谱图的采集 进而单细胞经液滴包裹，借助介电实现目标单细胞微液滴的高通量分选。图1 单细胞中心研制的pDEP-RADS技术及仪器系统　　在此关键技术突破的基础上，研究人员研制成功首台高通量流式拉曼分选仪FlowRACS。研究人员采用低拉曼背景石英玻璃为微流控芯片基材，以提高表型检测的普适性 以氧化铟锡(而非金属)加工电极阵列，以避免光热损伤 采用先拉曼检测后液滴包裹、液滴产生和分选同步进行的策略，避免了液滴对拉曼信号采集的影响，从而提高检测准确率并简化系统操作 最后通过自主开发的QSpec软件，实现了平台的自动化运行。　　新陈代谢是一切生命活动的基础,而新陈代谢离不开酶的催化作用。因此，酶是最主要的生物资源之一，也是生物技术产业的重要载体。例如，甘油三酯(TAG)是人体、动物和植物中油脂的主要成分，它具有极高的能量存储密度，而且在几乎所有细胞中都存在，因此是自然界的“能量存储货币”。细胞中TAG生物合成的最后一步和限速步骤，是二酰基甘油酰基转移酶(DGATs)。自然界中DGATs的功能极其多样，其活性不仅调控TAG产物的合成效率，还控制着其饱和度、碳链长度等 这些理化性质决定了TAG的用途和经济价值，例如是适合做营养品还是生物燃油。因此，作为油脂分子设计的关键工具，DGATs 的挖掘和筛选具有重大的科学意义和应用价值。　　但是，传统的DGATs筛选方法通常包括候选酶基因在底盘细胞中的表达、细胞扩增培养以积累足够生物质、从生物质中提取并通过薄层层析法分离TAG产物、用气相和液相质谱来分析和定量TAG中组分等繁杂步骤。这一流程通常需要一周时间，既耗时耗力，而且难以分析生长缓慢或尚难培养的细胞。业界也尝试用尼罗红等荧光染料来标记细胞中油脂，然后通过流式细胞荧光分选仪(FACS)分选细胞，但是荧光染料特异性低、难以定量分析、细胞壁对染料的通透性低或不可控、油脂饱和度无法表征等瓶颈问题仍然没有解决。　　针对这些瓶颈问题，单细胞中心“另辟蹊径”，提出了利用以拉曼为代表的分子光谱来筛选酶促反应活性的新思路。利用FlowRACS，单细胞中心首次在单个微生物细胞精度，实现了二酰基甘油酰基转移酶(在人体、动物和植物中催化油脂的合成)体内活性的非标记式、高通量、高准确率、无损分选。针对来源于微拟球藻的候选DGAT基因库，仅通过为时仅10分钟的FlowRACS运行，就成功获得3个已报道的强效基因和2个从未报道过的弱效基因。而前期基于传统方法对这3个强功能基因的筛选和表征，历时长达数月时间。　　与基于生物质提取和质谱分析的胞内油脂分析方法相比，FlowRACS的筛选时间、试剂耗材和人工成本仅为其百分之一，大大提高了酶的筛选效率。与FACS相比，FlowRACS不再需要针对酶的底物或产物进行荧光标记，可同时定量表征油脂含量和饱和度等多种关键的酶活指标，而且具有更高的检测灵敏度和更宽的动态范围。此外，能够荧光标记的底盘细胞很有限，而FlowRACS适用于任何细胞，这一特色对于从菌群等尚难培养微生物中直接挖掘酶和细胞工厂等生物资源来说，具有特别重要的意义。突破国产科学仪器产业化瓶颈，推动原创高端生命科学仪器产业发展　　近年来，在科研人员的努力与国家政策的支持下，我国高端科学仪器研制取得了积极的进展，但是仅仅是“追赶”和“并行”的发展方式并不能够从根本上扭转高端仪器依赖进口的现状。放眼中国各大科研院所、高校和企业研发中心的实验室，进口仪器、尤其是高端进口仪器仍然占据着数量与经费的绝对优势。一旦遭遇国外的技术封锁，我国的科学研究将遭遇无源之水、无米之炊的窘境，科技发展将面临前所未有的困局。　　然而，科学仪器产业却是我国科技链条的最短板之一。全球科学仪器公司20强中，国产仪器公司无一上榜。2019年美国仪器行业巨头赛默飞、丹纳赫、安捷伦的全年收入分别达到255.4亿美元、179.1亿美元和51.6亿美元，而排名最靠前的国产仪器厂商同期营业收入仅仅为7.34亿美元。与此同时，2020年全球单细胞分析市场规模估计为26.8亿美元，预计在2019至2026年以16.9%的年复合增长率增长，国内市场规模预计35亿人民币。强大的市场需求以及市场占有率狭小的局面，对国产单细胞分析仪器的研制和产业化提出了巨大的挑战，同时也带来了前所未有的机遇。　　基于pDEP-RADS技术，单细胞中心推出了国内外首台全谱分选通量达到600个细胞/分钟的高通量流式拉曼分选仪产品样机FlowRACS。FlowRACS具有完全自主的知识产权，已于今年6月份完成了现场技术验收。单细胞中心长期致力于微生物单细胞技术和装备的研制和产业化，前期已经陆续研制成功并产业化临床单细胞拉曼药敏快检仪(CAST-R)、单细胞拉曼分选-测序耦合系统(RACS-Seq)、积木式单细胞微液滴快速显微分选系统(EasySort)等单细胞分析仪器系列产品。做为该仪器系列的最新成员，FlowRACS的研制成功和应用拓展，将为单细胞科学与产业提供一个全新的研究工具，并推动我国细胞科学高端仪器产业的自主创新。　　上述工作由单细胞中心马波研究员和徐健研究员主持完成，并得到了国家合成生物学重点研发计划、国家重大科学仪器研制项目、山东能源研究院、青岛星赛生物科技有限公司等的支持。　　附录：　　Xixian Wang?, Yi Xin?, Lihui Ren?, Zheng Sun, Pengfei Zhu, Yuetong Ji, Chunyu Li, Jian Xu*, and Bo Ma*, Positive dielectrophoresis based Raman-activated droplet sorting for culture-free and label-free screening of enzyme function in vivo, Sci. Adv, 2020, DOI: 10.1126/sciadv.abb3521　　Yuehui He?, Xixian Wang?, Bo Ma*, Jian Xu*, Ramanome Technology Platform for Label-free Screening and Sorting of Microbial Cell Factories at Single-cell Resolution. Biotechnol. Adv, 2019, DOI: 10.1016/j.biotechadv.2019.04.010(青岛生物能源与过程研究所)

了解不同生物复杂性水平的疾病过程对于全面了解疾病机制非常关键，想要实现这一目标，就需要以可靠、可重复和具有统计学意义的方法，来获取复杂的生物数据。包括细胞图像分析在内的自动化数据收集方式，在帮助用户获得高质量数据这个方面提供了有力保障。自动化数据收集的另一个优势还在于，可以提高工作流程效率和减少固有的用户偏好。来自安捷伦的应用开发科学家ErnestHeimsath博士和来自CellsignalingTechnology产品设计与战略高级总监AntonyWood博士开展了一项合作，旨在开发自动化高通量的TGF-β信号传导检测方法。近日，他们通过网络研讨会展示了他们的合作成果——将经过严格验证的CST免疫分析试剂应用于AgilentBioTekCytationC10共聚焦成像微孔板检测系统上，在2D和3D细胞模型中定量评估TGF-β信号传导的高通量方法。如果您也在进行信号通路研究，欢迎扫描下方二维码观看本次研讨会的中文回放。观看回放您将了解到：免疫分析试剂选择高通量实验设计与样品制备2D和3D细胞模型的成像与分析报告嘉宾：

【仪器信息网讯】继苏州锐讯生物科技有限公司DropDX-2044数字PCR系统及Fast-16便携式快速小型QPCR仪获得IVDR认证之后，2023年1月，锐讯生物自主研发的高通量全自动数字PCR系统SG32-3000成功获批二类医疗器械注册证，注册证编号：苏械准注20232220073。SG32-3000较之前获批的SG16-3000和SG8-3000型号，将通量提成至32样本/批次，可为临床、科研、工业用户提供更高通量的检测。锐讯生物秉承“满足更多未被满足的临床需求”理念，坚持以创新为核心竞争力，努力解决客户急难盼的问题，凭借全球领先的研发能力，推出高通量全自动数字PCR系统，实现数字PCR在样本通量和自动化程度上质的飞跃，继续引领数字PCR行业快速发展。锐讯生物高通量全自动数字PCR系统01灵敏度提升至单拷贝重新定义定量标准创新的微流控芯片设计，将样本通过芯片分散到20000-30000个微反应单元中，每个反应单元进行独立的扩增与荧光信号的检测，对反应体系中的靶标进行绝对定量。最高0.01%的灵敏度，重新定义定量标准。02珍视每一份样本点滴之间还原真实世界锐讯数字PCR采用一体式芯片设计，最大程度提升样本的利用程度。创新Universal MacroTM试剂体系，配合Mono FlexTM微滴生成技术，最大程度提升样本的使用效率，样本利用率达到95%以上。03多靶标检测有效降低检测成本采用多重荧光通道的设计，能够在一份样本里同时检测多个靶标分子，多靶标设计可大幅分摊多样本的平均单位点耗材成本。04一体化芯片设计标准化检测更自动更安全采用一体化微流控芯片设计，检测过程更加自动化、标准化、集成化，反应过程全封闭，全方位防护医疗专家的职业安全。05无人值守全自动完成芯片进结果出锐讯数字PCR系统创新采用领先的AI机器人技术，首次将机械臂引入数字PCR操作流程，实现芯片进结果出，整个检测过程由系统全自动完成，无需操作人员值守，极大减少了人工操作过程引入的误差。06全球三大医疗认证实现检测结果国际互认锐讯数字PCR系统产品已获得中国NMPA，美国FDA-EUA，欧盟CE-IVD三大医疗认证，为唯一获此殊荣的数字PCR系统，实现检测结果国际互认。

Naica高通量微滴芯片式数字PCR系统是实现DNA/RNA绝对定量的技术工具，自动生成和组装单层平铺的微滴，进行单分子PCR扩增，通过三色荧光通道检测，自动QC质控，识别三色荧光中有效的阴阳性微滴，从而达到目的DNA/RNA的绝对定量检测。同时提供原始数据、单微滴追溯等功能，确保数据真实可靠。¨ 只需一步加样操作，无需标准品和标准曲线是真正的绝对定量系统。通过对模板的有限稀释，耐受抑制剂能力强，更有利于临床、环境等复杂样本的检测。¨ 兼容高灵敏Sapphire芯片和高通量Opal芯片，实现样本通量灵活选择的同时，有效微滴数实现低浓度、低丰度的核酸样本进行准确定量。同时提供Pooling功能，轻松实现多孔合并分析，满足更高灵敏度和更高分辨力的实验要求。¨ 封闭式芯片设计，样本间独立，避免了加样交叉污染风险，同时防止扩增后的气溶胶污染，保证结果安全可靠和实验环境安全。Naica高通量微滴芯片式数字PCR系统的应用领域：¨ 液体活检¨ 肿瘤学研究¨ 精准医疗¨ 分子诊断¨ 感染疾病¨ 器官移植¨ 食品检测¨ 环境监测 Naica高通量微滴芯片式数字PCR系统可分析的实验类型： ¨ DNA/RNA绝对定量¨ CNV拷贝数变异¨ 稀有突变检测¨ 融合基因¨ 甲基化检测¨ 基因表达¨ microRNA表达 更多信息，可登陆：http://www.cycloudbio.com/或邮件至：info@cycloudbio.com； 关注“深蓝云生物科技”官方微信或者Gene-π数字PCR学堂 北京深蓝云生物科技有限公司 北京经济开发区科创四街25号院2号楼2单元2层电话：010-57256059 Email:info@cycloudbio.com 网址：www.cycloudbio.com 创新点：样本通量灵活：1-48个样品/次 高度自动化：只需一次加样，兼容多道移液器 成本更为经济：可实现7uL反应体系 高灵敏度、高分辨力：Pooling分析功能 多通道快速安全检测：样本独立且全封闭设计，2.5小时/次的三色通道检测 Naica高通量微滴芯片式数字PCR系统

POSI±IVE System™ 高通量、快速筛查检测系统解决方案 　　目前对于目标化合物的定量检测，国内外的食品法规均是采用三重四极串联质谱。三重四极串联质谱不仅具有多样性的功能和先进的定量分析能力，而且在灵敏度和选择性方面也非常出色，但是它只能检测设定的目标化合物，对非目标化合物的检测和未知物的定性分析则不能完全胜任，并且无法对样品进行筛查检测存档。此外，随着法规的日益严格，要求检测的食品污染物数量越来越多，通过多反应监测(MRM)模式进行检测的传统方法已经无法满足这种高通量筛查的要求，如要求通过一次同时检测1000种以上农药时，三重四极串联质谱则无能为力。对于三重四极串联质谱的这些不足，飞行时间四极杆串联质谱(QTof)完全可以弥补。QTof主要应用于全化合物的筛查检测和未知物定性分析，在食品安全分析领域有着非常重要的作用。 　　作为致力于液相色谱、质谱开发的公司，沃特世(Waters)公司2009年1月推出灵敏度最高和操作最简便的Xevo QTof™ 硬件系统，之后将其与ACQUITY UPLC® 以及ChromaLynx™ XS、TargetLynx™ 两款应用管理器完美的结合在一起，推出了一套独特的高通量快速筛查检测系统——POSI±IVE System。　　 　　 沃特世公司的POSI±IVE System 　　POSI±IVE System 　　原理：凭借Xevo QTof高灵敏的全扫描检测能力以及与ACQUITY UPLC完美的兼容性对样品全质量范围内数据进行采集，之后利用ChromaLynx应用管理器的去卷积算法对复杂混合物中的洗脱成分进行定位、峰检测并提取清晰的质谱图，然后自动与筛查列表中的化合物进行检索与匹配，再通过精确分子量、保留时间、特征碎片一种或几种的匹配模式筛选确认出阳性、疑似和阴性化合物成分，然后自动创建TargetLynx定量方法，实现阳性和疑似化合物的Tof定量。对于关系合规性的阳性样品，可采用Xevo TQ MS四极串联质谱进行进一步的定量确证。 　　应用：用于食品安全或其他相关领域中实现高通量农药残留筛查、兽药残留筛查、污染物筛查、未知物筛查等分析。 　　亮点：通过自动化的软件，一次分析即可完成污染物的筛查、定性确证、Tof定量，突破了当前其他筛查方案需要分析2-3次样品，并需要大量手动工作的技术瓶颈。 　　Xevo QTof 　　主要性能：(1)精确质量误差范围：2 ppm RMS。(2)高分辨率：超过 10,000 半峰宽(FWHM)。(3)高灵敏度：行业领先的灵敏度，包括增强占空比功能(EDC)，在特定质荷比范围内获得最大占空比。(4)动态范围：线性范围超过四个数量级。(5)超高效液相色谱UPLC 兼容的采集速率：每秒钟20张谱图。 　　主要技术 　　1. IntelliStartTM Technology 　　IntelliStartTM Technology(智能启动技术)是一套可连续监测流体学、电子学和软件集成性能的智能系统，通过一系列的诊断检查，质谱检测器可以报告何时即可使用，出现的任何错误将触发一个红灯系统状态，警告在样品分析之前需采取的措施。IntelliStartTM Technology可以将系统进行自动化设置，实现自动调谐和校准系统，优化分析 报告液相色谱/质谱LC/MS 系统性能 解决系统警告 对操作人员要求不高，保证每次都生成高质量、高重现性的超高效液相色谱/质谱/质谱UPLC® /MS/MS 数据。 　　2. UPLC/MSE 　　质谱采集模式除了 MS和MS/MS，还有UPLC/MSE。Xevo QTof采用了沃特世公司独特的UPLC/MSE 操作模式，可以从一次进样中获得最大量的数据信息。UPLC/MSE 克服从混合样品中丢失信息的方式有以下几种：(1)使用常规的方法，无需了解样品的详细信息。(2)在UPLC分离的所有时间内，从所有离子中采集分子离子和碎片离子数据，克服了常规DDA方法的不足。(3)得到的数据文件是样品数的子记录，可以重新分析数据，而不是重新分析样品。(4)可以对大量批次样品进行定量比对。 　　3. 最新的大气压电离(API)源技术 　　Xevo QTof质谱仪配备了一系列大气压电离源，采用多种离子化技术，可分析最宽范围的化合物。不同离子源可快速简便的互换，从而为实验方法的选择提供极佳的简易性和灵活性。新的离子源是一系列创新的成果，包括优化的气流动力学和脱溶剂加热器设计，极大的提高了离子化效率，并且无需利用工具操作使仪器的设定和维护变得更加容易。 　　电喷雾离子源 为使HPLC和UPLC完全兼容，电喷雾离子源可以在2 毫升/分钟的流速内优化LC流动相操作，无论何种溶剂组成。 　　耐用的双正交大气压离子源(ZSprayTM) 可最大限度的延长离子源寿命，针对污染样品的保护性，并允许在不破坏真空的条件下简便更换清洗离子源部件。 　　多重离子源 包括电喷雾离子源ESI/大气压化学电离源APCI/电喷雾离子源和大气压化学电离源的复合源ESCi® ，大气压光致电离源APPI/大气压化学电离源APCI，3 纳升电喷雾离子源NanoFlow ESI。 　　大气压固相分析探头ASAP源 ASAP通过API探针所释放热的脱溶剂气体使样品蒸发，可以对固体、液体、组织或聚合物样品等物质进行快速分析。该技术成本较低并且是其他方法很难分析的非极性化合物的理想选择。 　　沃特世大气压气相色谱(APGC)源 能够实现实验室用相同的QTof或串联四极杆质谱仪从LC/MS/MS到GC/MS/MS的转换。利用它的灵活性，可以分析中低极性的挥发或半挥发性化合物(通常使用GC/MS 进行分析)。从LC/MS/MS模式的电喷雾离子源转换到GC/MS/MS的大气压气相色谱源只需要短短5分钟。一旦转换成功，大气压气相色谱源将和标准的毛细气相色谱仪对接，从而传递准确的、高灵敏度的GC/MS/MS数据。 　　ChromaLynx应用管理器 　　可自动处理LC/MS、GC/MS、LC/MS/MS 或GC/MS/MS 数据，快速检测、辨别并半定量检测复杂混合物中的所有成分。具体功能包括：(1)检测并定位样本中成分的最大值。(2)鉴定样本中成分的最大值。(3)检测成分浓度。(4)将样本与对照进行比较，以鉴定常规和独特成分。 　　TargetLynx应用管理器 　　可自动获得样本数据、处理并报告定量结果，它包含了一系列确认检查从而辨别落在用户定义或调整的阈值外的样本。在样本出现以下几种情况时，TargetLynx™ 皆可进行快速辨别和标示。(1)检测物高于预定的最大报告水平(MRL)。(2)检测物确认离子比超限。(3)一种或多种检测物信噪比低于预定值。(4)一种检测物保留时间或相对保留时间超限 　　(5)检测物浓度低于设定的LOD和LOQ阈值。(6)QC标准中的反应标准误超过预定值 　　(7)空白反应过高。(8)校准曲线的决定系数(r2)超过预定值。

小型化SPRi原型机 　　新闻背景 　　当前，我国已由毒品过境为主转变为过境与国内消费并存，2008年我国在册吸毒人数累计已达112.67万人。近年来，设计型毒品也在不断出现，对毒品检测鉴定提出了更高要求。然而国内对毒品及代谢物的快速分析，主要利用进口的免疫试剂盒，此方法干扰因素多，经常出现假阳性，因此必须结合案情或其他分析才能准确得出结果。另外，常规仪器分析检测技术每次只能对一个样品或一种毒品成分进行检测鉴定，在遇到严打专项斗争和发生突发事件，成百上千样本测定和几十种毒品需要定性筛查时，现有技术便显出通量小、速度慢的缺陷，严重制约了对毒品犯罪的严厉打击。 　　该组合技术为公安机关打击毒品犯罪提供了快速筛选分析的专业设备，具有快速、准确、不消耗检材的特点 　　微全分析系统是世界前沿研究领域，尽管现在还没有真正意义上的微全分析系统出现，但它代表了分析科学发展的趋势。“组合型常见毒品快速检测仪技术”是“十一五”国家科技支撑计划项目课题，包括“表面等离子体共振及高通量分析仪器在毒品分析中的应用”、“高通量毒品、毒物快速检测系统——生物芯片的研究”、“毒品微流控芯片研究”三个子课题。课题组在表面等离子体共振技术的基础上，研制开发了基于两瓣电流式光电位置测定技术的现场毒品检测系统，现场一次性高通量检测多种毒品成分的生物芯片系统，窄缝进样高灵敏微流控电泳芯片等，力求在微全分析系统研究有所突破，并运用到毒品的快速检测中。 　　SPR现场毒品检测系统：替代进口金标免疫试剂盒 　　目前，在国际上对毒品的分析方法主要是利用气相色谱—质谱联机法、气相色谱法、高效液相色谱法和红外光谱法等常规方法，对液体中痕量毒品的监测主要采用进口金标免疫试剂盒进行初选，利用气相色谱—质谱联机法进行确认分析。对现场查获的可疑毒品吸食人员的体液主要采用点滴试验和金标免疫试剂盒进行初选，对预试验呈阳性的样品还需送实验室进行确认。刚刚通过公安部科技信息化局组织验收的，高灵敏度的表面等离子体共振及高通量分析仪器，是在纳米技术的基础上结合膜修饰技术的一种新的检测方法，在国内外毒品检测领域中尚未见到相关报道。 　　表面等离子体共振(SPR)及高通量分析仪器采取化学修饰离子选择性渗透的方式，对体液中常见毒品进行快速筛选分析。此项研究主要是建立对苯丙胺类常见毒品及其代谢物的系统分析。通过目的物离子的选择性渗透、与底物的化学反应和电极电位的三次分离，提高定性分析的准确度，同时通过内置工作曲线法对待测目的物进行定量分析，可代替国内普遍使用的进口试剂盒。 　　课题组自主研发了基于时间分辨测量技术的SPR仪器，并将其用于吗啡、苯丙胺、氯胺酮及大麻等组合型毒品的检测，该方法具有高灵敏度、检测限低和抗干扰能力强等优点，其检测限可以到达100微克/毫升。 　　课题组在吉林省公主岭市安康医院进行了阴性、阳性实验样品测试，实际样品为精神类药物或者吸毒后人尿液，得到较好结果。测试表明，对服用精神类药物的样品无干扰信号出现，对吸毒人员尿样检测全部出现阳性信号。 　　专家圈点： 　　课题负责人、吉林省公安厅物证鉴定中心高级工程师谢文林： 　　这个课题研究主要技术特点在于从多个不同方面，如离子选择性电位检测、电催化氧化安培检测及基于生物传感器的分析等，综合评估筛选对安非他命类分子具有高选择性的传感器材料，使其能够真正应用到实际样品的分析检测中，并将这一方法及电极传感器等部件仪器化，从而实现现场的快速分析。 　　课题组完成了便携式微机版多通道电位仪的研制，采用USB供电，无需任何外接电源。同时研制的常见毒品及其衍生物的选择性膜，与电位仪联用，可以快捷、灵敏的检测溶液中的安非他命及其衍生物。 　　生物芯片：多种毒物快速检测 解决批间差难题 　　修改后的《刑法》和《刑事诉讼法》对案件检测鉴定提出了更高、更新、更严的要求，送检的毒品检材日益增多，在数量和种类上都比以往明显增加。 　　目前，在检验鉴定中国内外均没有高通量快速检验鉴定毒品及其体内代谢物的方法，而常规仪器分析检验技术存在检测通量低，每次只能对一个样品或一种毒品成分进行检验的不足，不能满足成百上千样本测定和几十种毒品需要定性筛查的需求，同时，现有检测速度慢，分析操作周期长，一个样品的检测时间约需几个小时，难以在广大基层单位推广，严重影响了办案进度。 　　目前，分子生物学领域用于高通量定性筛查的方法首推生物芯片。生物芯片的特点是将所涉及的样品反应、检测、分析等过程连续化、集成化、微型化。由于其检测信号的高通量、良好的检测灵敏度和数据回收率，生物芯片技术迅速成为生命科学研究领域发展最快的技术之一。 　　生物芯片基于抗原和抗体专一性结合原理，将多种蛋白质结合在固相基质上，检测生物样品中可与之专一性结合的对应蛋白质。课题组利用免疫竞争原理，将多种毒品的抗体结合在固相基质上，通过酶标记的抗原和化学发光底物所发出信号，可以在短时间内定性、定量检测几百个样品中多种物质的成分和含量。 　　据子课题负责人、上海市公安局刑事侦查总队曾立波主任法医师介绍，课题组制备了9种毒品完全抗原和5种毒品单克隆抗体，该生物芯片可以检测我国9种常见毒品种类。在同步测量体液中可卡因类、苯丙胺类、吗啡类、氯胺酮、大麻类毒品时，最低检测限均在100微克/毫升，误报率小于3%。 　　值得一提的是，课题组解决了制备生物芯片批间差这一国际难题，实现了生物芯片无批间差的愿望。此项技术具有自主知识产权，国内外无相关报道。课题组选择氧化铝陶瓷基片制备生物芯片，氧化铝基片发生散射后，会导致基片产生批间差，他们使用Kubelk-Munk定律的矫正散射系数有效矫正其散射，其他基片均难以矫正。 　　专家圈点： 　　公安部物证鉴定中心研究员于忠山： 　　本项目研发的生物芯片实现了我国可以一次性高通量快速检测吗啡、苯丙胺、甲基苯丙胺、氯胺酮、大麻、丁丙喏啡、可卡因、美沙酮等十类毒品成分的愿望，这些检测指标基本涵盖了国内外的常见毒品成分。将生物芯片应用于刑事技术领域，属国内外首创。 　　就目前仪器市场而言，分离分析设备几乎完全被国外产品垄断，国家每年要花费数亿元人民币来进口仪器。进口质谱仪器的平均价格一般在2万美元，其昂贵的价格使众多潜在用户望而却步，不仅影响了分离仪器在国内各行业的广泛应用，也给以分离检测和快速检测为主的公安和环保等行业执法带来巨大影响。课题组研制的微流控检测设备和生物芯片检测技术将填补国内外空白，解决战斗在禁毒斗争一线的公、检、法、司、社区、戒毒所和有关医院等广大基层单位无法对毒品成分及其代谢物进行高通量快速检测的难题。 　　■技术动态 　　微流控电泳芯片检测仪：少量毒品快速分离 　　常用毒品微流控芯片检测仪是采用毛管电泳、芯片集成检测方法研制的毒品分离检测设备，对现场收缴的可疑毒品和体液中常见毒品进行分离检测。 　　课题组基于现有微流控芯片的优缺点，考虑到毒品、毒物检测现场、快速、一次性使用、便携以及高效的要求，结合石英芯片和聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片的优点，设计并制作了一种以PDMS材料为基体，基于窄通道进样的一次性石英毛细管微流控电泳芯片。窄通道进样可以有效防止样品分离管道的泄露，无需一般微流芯片所需的防泄露高压电源，简化了仪器和操作，同时，可以大大缩短进样时间，利于降低样品区带展宽，提高分离效率，减少样品消耗量，大大降低了假阳性率。 　　■延伸阅读 　　社会效益不可估量 　　“组合型常见毒品快速检测仪技术”主要是为公安机关打击毒品犯罪提供了一套对可疑毒品和吸毒人员体液中毒品及其代谢物进行快速筛选分析的专业设备，具有快速、准确、不消耗检材的特点。为打击与毒品犯罪相关案件提供科学证据，具有不可估量的社会效益。 　　同时，此项技术不需要消耗其他材料，仅需要少量电能，在使用过程中不会污染环境，于目前使用的进口金标免疫试剂盒互补，可以满足不同层次执法人员的需求。更重要的是，此项研究所提供的各种方法具有操作简便、成本低，不需进行后处理的优点，所以可以降低使用单位的检验鉴定费用和能源消耗，无疑将具有广阔市场。

【招商赞助中】iCCA2023 第六届细胞分析网络会议 全日程公布！(点击查看）“该项目由星赛生物牵头，联合中国科学院青岛生物能源与过程研究所、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、贵州茅台酒股份有限公司等10家企事业单位共同申报，主攻有别于荧光流式和质谱流式等传统技术的拉曼流式新赛道，总经费达4020万元。”8月8日，青岛市人民政府会议中心迎来国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项2022年度青岛部市联动项目启动会顺利召开。科技部基础司、中国21世纪议程管理中心、中国科学院前沿科学与教育局、青岛市科技局、青岛市科技局高产促进中心等领导，青岛星赛生物科技有限公司（以下简称“星赛生物”）等项目牵头单位负责人以及项目课题成员出席大会，并一同见证国家重点研发计划青岛部市联动项目成果转化示范基地揭牌仪式。国家重点研发计划2022年度青岛部市联动项目启动会创新驱动发展成为世界各国共识。如今我国在科研经费投入、引进人才和科研环境营造方面深耕不缀，但在取得一系列瞩目成绩后，仍然面临原创性高端科研成果不足的困境。鉴于发展瓶颈已由隐性化转向显性化，即科研工具环节开始制约科技快速发展，解决重大关键科研仪器问题与提升基础科研条件，已上升为推动科技与创新取得新突破的一大关键举措。科技部基础司闫益康在致辞中强调，为落实“十四五”期间国家科技创新有关部署安排，国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发专项”的总体目标是加强我国基础科研条件保障能力建设，重点支持高端科学仪器工程化研制与应用开发，研制可靠、耐用、好用、用户愿意用的高端科学仪器，切实提升我国科学仪器自主创新能力和装备水平，促进产业升级发展，支撑创新驱动发展战略实施。科技部基础司闫益康致辞活动现场，青岛市高产促进中心与项目牵头单位星赛生物签订了“高通量拉曼流式细胞分选仪”项目服务协议。目前我国在高端仪器仪表领域仍然面临严峻的“卡脖子”情况，进口依赖程度较高。星赛生物作为新兴企业，砥砺深耕，创造性地提出拉曼组原创概念、自主研发核心器件、开发核心算法和场景化数据库以及智能化软件，实现了全球首台高通量流式拉曼分选仪FlowRACS的产业化，创建了“代谢功能靶向性的活体单细胞分析分选技术平台”，使中国企业在全球单细胞技术领域实现了技术领先。“高通量拉曼流式细胞分选仪”项目服务协议签约仪式星赛生物总经理洪铉哲表示：“此次‘高通量拉曼流式细胞分选仪’项目成功获批，离不开国家科技部对星赛生物创新能力和市场化落地能力的高度认可与支持。目前，星赛生物致力于用创新的‘拉曼组技术’刻画单细胞代谢表型组信息，探测细胞代谢功能‘异质性’，并提供单细胞精度代谢表型组和基因组、转录组、蛋白组、代谢组等关联研究的‘全景式’探索视角；从单个细胞这个生命科学研究的‘起点’环节开始解析与重塑生物过程，进而通过‘先筛后养’的分选策略，从根本上解决培养法体系下‘先养后筛’实验效率低的行业共性难题，进一步拓宽生命科学研究的手段。”星赛生物总经理洪铉哲发言星赛生物技术副总、项目负责人籍月彤介绍：“该项目由星赛生物牵头，联合中国科学院青岛生物能源与过程研究所、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、贵州茅台酒股份有限公司等10家企事业单位共同申报，主攻有别于荧光流式和质谱流式等传统技术的拉曼流式新赛道，总经费达4020万元。在智能化高算力拉曼光谱数据分析系统、多物种单细胞拉曼组大数据中心、高通量拉曼流式细胞分选仪仪器三大核心配置加持下，项目应用场景共性技术开发成果有望赋能资源库建设（涵盖工业高附加值产物良种资源库、工业/环境解磷、固氮微生物资源库等），助力生物医药领域细胞类型快速判别、生物安全领域系统解决方案开发，进一步拓展FlowRACS产品的应用场景，加速市场化进程。”星赛生物技术副总、项目负责人籍月彤现场汇报高通量拉曼流式细胞分选仪项目的启动，预示着又一原创国产科技力量的崛起，标志着单细胞技术与应用发展之路迎来重要里程碑。籍月彤强调，通过核心部件、算法、数据库开发与仪器系统集成，项目预期细胞回收率将超过90%，分选细胞至少包括酵母、细菌、动物细胞、植物/藻类细胞四种类型，典型场景算法不少于回归、聚类、分类三大模型，将在工业发酵、生物医药、环境安全等三大领域全面展开应用，加快生物产业和生物经济发展，推进科技强国建设进程。拓展知识——流式细胞术在酿酒中的应用近年来，利用流式细胞技术监测酿酒酵母在发酵过程中的细胞表型变化，短时间内实现对群体细胞进行单细胞水平上的分析，已定量检测到酿酒酵母菌株的细胞脂类组分、细胞膜完整性、酷酶活力等在发酵过程中发生了显著变化，显示了酿酒酵母菌株某些表型与发酵性状定量的相关关系。随着实验技术研究的进步，利用 流式细胞术的定量分析，有望发现与酿酒酵母乙醇发酵特性相关表型特征，找出优良酿酒酵母菌株特有的细胞表型及其量化指标，应用上为高性能发酵菌株的选育和复壮提供快捷、可行的量化鉴定方法，在理论上为研究酿酒酵母乙醇发酵途径与表型之间的定量关系，探讨酵母的生命现象提供了新的切入点，提高人们对微生物乙醇生物合成的生命活动规律研究的认识。

众所周知，细胞株开发在单抗领域是一个至关重要的环节。现有的细胞株开发流程存在很多弊端，如单细胞分离效率低下、单细胞存活率低以及缺乏单克隆性证据等。近日，Molecular Devices推出了新品CloneSelect高通量单细胞分离系统c.sight及f.sight两款仪器，它们能提高单细胞分离的效率及活率，且增加单克隆性的可信度。系统采用一次性分离槽设计，省却清洗验证程序，降低交叉污染的风险。此外，系统具备除静电装置，保证高精度的接种，尤其是针对PCR孔板。CloneSelect高通量单细胞分离系统高效接种单个活细胞至微孔板后，用CloneSelect Imager细胞生长分析系统对孔板进行成像记录单个细胞及后续的细胞分离过程。结合单细胞接种前后的图像，以及单细胞在微孔内增殖最终形成细胞团的序列图像，可以为细胞株的单克隆性提供更高的可信度保证。CloneSelect高通量单细胞分离系统的高效率和高活率，可以在不增加工作量的前提下提升细胞筛选的通量，从而有助于发现更多更优质的细胞株或者稀有细胞。主要特点： • 单细胞分离、成像并接种至96或384孔板 • 克隆成活率提高至最多8倍 • 一次性无菌微流控分离槽确保细胞健康无污染 • 明场或荧光分离细胞 工作原理： 使用专有的喷墨式单向分离槽及微流控技术和智能图像分析技术将单个活细胞高效地接种至微孔板或PCR板，轻柔而高效地分离单个细胞。使用高分辨率的明场或荧光成像对细胞进行成像和分析，记录细胞分离过程的连续5张图像，用于增加单克隆性的可信度。应用领域：单细胞分离/分选，用于细胞株开发 单个B细胞技术，用于抗体发现 筛选稀有活细胞，如干细胞、基因编辑的细胞等 单细胞测序，尤其是转录组测序。 下载产品资料请联系美谷分子仪器

药物的发现和评价是一项耗费巨大精力和成本的工作，需要构建从分子、细胞、活体到组织水平全面的评价体系，包括高通量的靶点筛选和表型筛选等一系列的筛选方案和模型、活体影像学验证和组织病理学等临床前和临床相关研究。珀金埃尔默公司在临床前转化医学领域具有深厚的专业技术积累和经验。在上述的四个水平的研究中都具有先进的领先技术，如独家专利的ALPHA检测、专业的高内涵水镜系统、3D光学活体成像、7色以上的切片荧光染色以及组织微景观分析自学习技术等，帮助从药物研发到临床前全线的研究。多模式检测技术是高通量的药物筛选的必备技术，多模式检测技术从单一的光吸收发展为复合的多模式检测，检测技术的革新给药物研发带来了新的观点和新的工作方式。均相的时间分辨荧光技术和ALPHA技术可以应用于分子相互作用、GPCR、激酶、表观遗传学等药物研发的热门领域，能够大大的提高药物研发的工作效率。珀金埃尔默公司作为行业内最高端多模式检测仪和高通量筛选试剂提供者将在北京举办多模式检测和高通量药物研发技术开放日，本次开放日将聚焦药物的筛选和评价，届时将就药物研发技术进行深入讨论。同时也将聚焦临床前转化医学涉及的各种细胞水平、活体水平和组织水平的热点技术和热点研究领域，如肿瘤免疫、细胞治疗等。最全面的临床前解决方案，诚挚的邀请奋斗在药物研发第一线的小伙伴。 时间：2018年10月18日地点：北京市中关村北二街 1 号中科院过程所生化科研楼楼二楼 211 室人数：20人 日程安排时间报告内容报告人9:20-9:30协同创新共建实验室介绍马文瑞（实验室主管&活体影像技术专家）9:30-10:00多模式检测技术原理和特点刘欣毅（多模式检测技术和药物研发专家）10:00-11:00多模式检测技术在药物研发中的应用11:00-11:15讨论和茶歇11:15-12:15ALPHA和TR-FRET技术在药物研究中的应用刘治东（多模式检测技术专家）12:15-13:15午餐13:15-14:15基于表型的高通量高内涵筛选方法构建李想（影像检测技术专家）14:15-14:45组织微景观分析在肿瘤免疫研究中的应用李想（影像检测技术专家）14:45-15:15TSA多标技术在组织切片上的使用白宗良（病理和多标技术专家）15:15-15:45小动物活体研究在药物研发中的应用黄幸（活体影像技术专家）15:45-16:00讨论和茶歇16:00-17:00多模式检测仪器操作和数据分析刘欣毅/刘治东（多模式检测技术专家）17:00-19:30合影及总结 报名联系人：刘治东18910659880 zhi-dong.liu@perkinelmer.com

为帮助广大实验室用户及时了解高内涵成像前沿技术、创新产品与解决方案，向用户传递准确、实用的技术干货和宝贵的实验经验，仪器信息网特别组织策划“高内涵成像技术”主题约稿活动(点击查看)。本期，特别邀请到中国科学院分子细胞科学卓越创新中心化学生物学平台技术主管韩帅博士谈一谈高通量自动化成像及分析设备方面的使用心得。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心 韩帅 高级工程师韩帅，博士，高级工程师，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心化学生物学平台技术主管，负责功能基因组筛选、高内涵筛选及单细胞转录组测序文库构建等技术体系搭建，为药物新靶标发现等高通量筛选项目提供技术咨询和服务。建立了多种基于高内涵的高通量筛选体系，作为主编组织编写了《高通量筛选技术实验手册》及《高内涵成像与分析实验手册》；利用自动化设备建立了基于384孔板模式的单细胞转录组自动化建库体系。所建立的技术体系帮助用户在Nature、Cell、Cancer Cell、Nature Genetics等知名期刊发表多篇研究论文。俗话说：“眼见为实”，显微成像技术是生命科学研究领域中至关重要的检测手段之一。随着自动化技术与显微成像技术的融合，以及图像分析技术的提升，涌现出了一大类高通量自动化成像及分析仪器。这类仪器不仅可以帮助我们在短时间内迅速获取大量图片，而且能够从中提取出多种参数的定量信息。这些特点使其能够最大程度上避免传统高通量筛选检测方式因检测指标相对单一而带来的假阳性和假阴性结果。目前，高通量自动化成像及分析设备在高通量药物筛选、功能基因组筛选及其他多样品检测项目中有了越来越广泛的应用，涉及的领域也涵盖了细胞信号通路、肿瘤、神经生物学、免疫学、传染病学、干细胞等多种生物学研究领域。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心化学生物学技术平台是一个以高通量实验技术为手段，为功能基因组筛选及药物筛选等通量化实验提供服务的技术平台。显微成像是我们开展高通量筛选项目的重要检测手段之一。为了最大程度满足中心乃至全国用户在高通量成像及定量分析方面多元化的实验需求，平台目前配备了5台侧重点不同、各有优势的高通量自动化成像及分析设备。为了帮助用户获得最佳数据，我们对成像实验主要从以下三个方面进行综合考虑：实验标记体系选择、成像设备选择及图像分析方法设置。其中实验标记体系及图像分析方法设置在《高内涵成像及分析实验手册》中有详细描述，本文将结合我们在技术服务过程中的体会，重点就如何选择合适的高通量自动化成像及分析仪器进行讨论。我们参考平台现有的设备，将自动化成像分析仪按照性能特点大致分为三个类别，下文将分类探讨其特点及应用。1. 高内涵成像分析仪高内涵成像分析系统通常具备高分辨率、多通道成像、大样本容量和高通量的能力，配合强大的图像定量分析软件，适用于高度复杂的细胞和生物分子研究，如细胞表型分析、药物筛选等。具体来说，高分辨率的成像能力使研究者能够在微观水平上观察细胞和亚细胞结构的微观细节；其次，多通道成像使得研究者可以同时获得多个生物标记物的信息，为复杂生物学研究提供更全面的数据；高通量性能使得在相对短的时间内处理大量样本成为可能，支持高效的大规模实验和筛选。高内涵成像分析仪配备非常强大的图像分析软件，这是它区分于其他类别高通量成像分析仪的最主要方面。其软件可以自动识别、分割细胞及细胞亚结构，并在此基础上对数目、形态、强度、定位、运动轨迹、纹理等多种参数进行定量化分析。大多分析软件的界面呈现为可自由组合的多种分析模块，用户可以像使用命令语句编写程序一样，根据实际需求非常灵活地将模块按照特定逻辑进行个性化组装，最终获得所需参数。分析软件还可以提供单个细胞的数据，并可根据单细胞数据对整体细胞进行亚群分类，非常适合异质性培养体系的分析。对于动力学实验，分析过程中配合细胞追踪模块（cell tracking）可以拿到每个单细胞的动力学变化数据。很多高内涵的分析软件中还加入了机器自学习或人工智能，对于复杂的表型或高通量筛选过程中会出现的不可预测的多样化表型进行智能化分析。这种智能化的图像分析有助于从庞大的图像数据中提取有意义的信息，加速实验结果的分析和解释。根据光路设计的不同，高内涵又分为共聚焦高内涵及宽场高内涵两大类。共聚焦成像模式最大的优势在于去除了来自非焦面的信号，从而极大地提高图像的信噪比，使图像更清晰。但这并不意味着宽场成像在所有应用中都劣于共聚焦成像。在我们的实际运行过程中，宽场成像可以满足大部分日常需求，例如荧光强度、细胞形态、细胞迁移、周期、类器官大小和数目检测等等。在某些对信噪比要求较高的实验中，共聚焦表现出更大的优势。例如，对比较厚的样品（如类器官或多层生长的细胞）进行成像并需要对单个细胞进行精确定量时，共聚焦成像会去除大量来自非焦面的信号，从而给出更准确的数据；当关注的细胞亚结构尺寸较小（例如自噬小体、蛋白聚集体等呈现为点状的结构）时，共聚焦成像会获得信噪比更高的图像，使计数或荧光强度的分析更加准确；另外，对于信号较弱的样品，由于共聚焦成像一般使用能量强波长单一的激光作为激发光源，且通过pinhole过滤掉大部分来自培养基及板底的背景信号，图像信噪比会较宽场成像有非常显著地提升。高内涵成像分析仪在生命科学研究中的应用非常广泛。在细胞生物学中，它们被用于研究细胞形态学、细胞内信号传导、亚细胞结构等方面。在药物筛选和药物发现中，高内涵成像分析仪可以用于评估化合物对细胞的影响，加速新药物的发现和开发过程。此外，这些设备还在生物标记物研究、基因表达分析、蛋白质相互作用研究等方面发挥着关键作用。2. 分析功能相对简单而明确的自动化显微镜相比于分析功能丰富而灵活但操作门槛较高的高内涵成像分析仪，另外一类仪器应用场景明确且操作简单更易上手。这类仪器在成像方面具有高度自动化的功能，成像速度快，能够拍摄高质量的明场及荧光图像；用户友好的操作界面使得操作者能够轻松设置实验参数、调整显微镜设置，并进行图像采集；但物镜配置往往以低倍镜为主，这些特点决定了这类成像仪器的应用场景基本以细胞整体水平的观测和分析为主，不适用于对分辨率要求更高的细胞亚结构水平的检测；分析软件提供的分析功能相对简单而明确，界面大多以已开发好的分析流程呈现给用户，用户只需优化部分参数的设置即可。结合我们平台的实际运行情况，这类仪器较多的应用是细胞计数、细胞活死分析、病毒感染/质粒转染效率分析、细胞融合度分析/生长曲线绘制、基因表达/细胞整体荧光强度分析、克隆个数分析等。概括来讲，如果实验的定量需求基于细胞计数，或是整体荧光强度，或孔内特定区域的分析（如细胞克隆或细胞融合度），都可以考虑这类自动化显微成像仪器。由于这类仪器低倍镜成像速度快，在以酶标仪读值作为主要检测指标的高通量筛选体系中，我们会根据具体情况建议用户在实验结束之前利用自动化显微镜收集全孔图像，便于后续酶标数据分析过程中对阳性孔或数据异常的孔回溯图像，从而帮助筛选者有效减少传统高通量筛选体系中的假阳性和假阴性。例如，实验结束前，在不影响酶标检测体系的前提下，利用核染色或明场成像统计孔内细胞数，可辅助校正由孔间细胞数差异导致的酶标读值变化。总之，这类仪器虽然功能相对简单，但它们提供了快速而有效的图像获取及简便的定量分析解决方案。3. 自动化活细胞长时程监测设备若要对活细胞样品进行较长时间的跟踪拍摄，通常需要在拍摄过程中提供二氧化碳、温度及湿度控制。虽然大多数自动化成像仪器能够实现二氧化碳和温度的控制，然而对于需要长时间跟踪拍摄的实验，如细胞生长曲线监测和细胞迁移监测往往需要持续数天，湿度控制对于确保在观察期间细胞处于最适宜状态变得尤为关键。这种情况下，就需要使用自动化活细胞长时程监测设备。自动化活细胞监测设备的湿度控制有多种实现方式。一种是体积较小可直接放入细胞培养箱内使用的活细胞工作站，细胞培养箱为成像设备内的样品提供所有环境控制。这类仪器通常具备多个板位，能够实现对中等通量样本的同时监测。另一种方式是成像设备自身搭载自动湿度控制模块。另外，对于开放式的自动化显微镜，可通过在载物台上加装具有活细胞环境控制模块的腔室（chamber），来实现在拍摄过程中对活细胞环境的控制。然而，这类设备一次只能实现一块板的连续拍摄，更适用于低通量样本监测。此外，我们平台还采用了将高内涵成像设备通过机械臂与自动化培养箱整合的方式，实现活细胞长时程监测。当一块样品板完成拍摄后，机械臂将其送回自动化培养箱，继续下一块样品板的拍摄。这种运行方式也可实现中等通量的样品监测，但只适合拍照时间点间隔较长的实验。在某些研究项目中，还会出现对氧气浓度有要求的实验（例如研究低氧或高氧环境对细胞的影响）。这种情况对环境控制提出了更高的要求，需要成像设备或培养箱搭载氧气浓度控制模块。自动化活细胞长时程监测设备通过连续、实时的图像采集，使研究人员能够观察和记录细胞的实时变化。对于研究细胞的实时响应、细胞迁移、细胞周期、细胞增殖等过程至关重要，确保我们不会错过微观层面上的关键事件。综上所述，高通量自动化成像分析设备的不同类别在生命科学研究中各具特色，为科学家提供了多样化的工具，促进了研究的深入发展。高内涵成像分析仪通过高分辨率成像及丰富多样化的定量分析指标为生物学研究提供了深刻的洞察；分析功能相对简单而明确的自动化显微镜为分辨率要求不高的通量化检测提供了快速有效的图像获取及简便的定量分析解决方案；而活细胞长时程监测设备则使得细胞动态过程的观察更为全面和细致。这三类设备相互补充，共同推动了生命科学领域的进步，为科学家提供了更广阔的研究空间。在未来，随着这些设备技术的不断创新和进步，会更好地服务于生命科学研究。如有技术干货、科研成果、仪器使用心得、生命科学领域热点事件观点等内容，欢迎投稿，投稿邮箱：zhaoyw@instrument.com.cn，关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系：13331136682（同微信）。

项目编号：GZCQC2202HG11016项目名称：海南热带农业资源研究院2022年第二批仪器设备购置预算金额：420.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：420.0000000 万元（人民币）采购需求：1.采购项目内容：子包1的最高限价为2,600,000.00元，子包2的最高限价为1,600,000.00元，具体内容详见招标文件《第三章 采购人需求》。2.子包1的荧光定量PCR仪、共聚焦显微镜，子包2的高通量DIA质谱数据分析软件、植物分子标记活体影像系统，允许采购本国产品或不属于国家法律法规政策明确规定限制的进口产品。合同履行期限：合同签订后，国产产品60天（日历天）内，进口产品90天（日历天）内完成交货、安装、调试、提供相应技术服务，保证项目交付采购人验收通过。本项目( 不接受 )联合体投标。招标文件-海南热带农业资源研究院2022年第二批仪器设备购置.pdf