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鼻气味指纹分析仪

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鼻气味指纹分析仪相关的资讯

  • 气味指纹烟草分析论文获2005年烟草化学学术研讨会优秀论文奖
    2005年中国烟草学会工业专业委员烟草化学学术研讨会于2005年11月29~12月2日在海口市隆重召开.由常德卷烟厂技术中心,澳华达香精香料有限公司和法国阿尔法莫斯仪器公司合作的论文"气味指纹分析技术在烟草工业分析中的应用研究"应邀在大会上宣读,并荣获优秀论文奖.
  • 烟熏液样品气味特征分析方法
    德国AIRSENSE公司的PEN3电子鼻可以对烟熏液样品具有明显的应答,不仅可通过气味对烟熏液进行区分,还可以分析几个样品之间气味差异主要体现在哪些组分上。测试过程非常简单,也很容易操作,每个样品的测试周期大约3-5分钟样品信号采集稳定,结果明显。烟熏液样品的电子鼻主要响应的传感器一致,但各样品在的传感器响应强弱上存在一定的差异,故可将其完全区分开来。此次试验数据清晰直观,具有很强的可靠性、稳定性和重复性。 通过电子鼻采集样品的气味信息,经过电子鼻自带的分析软件进行分析,本次实验主要做的是样品之间的聚类分析,通过PCA、LDA和Loading来分析样品之间的气味是否存在差异,且判定气味的差异主要来源于哪类气味成分。德国 AIRSENSE PEN3 型电子鼻数据处理方法1、传感器响应值本实验在对每个样品的数据采集过程中,通过查看每个传感器响应信号的变化曲线、 每个时间点的信号值及星型雷达图或柱状指纹图,可以清晰考察各个传感器在实验分析过程中的响应情况。并通过传感器选择设置可以查看在不同数量的传感器情况下的响应情况。2、聚类分析由于每个传感器对某一类特征气体响应剧烈,可以确定样品分析过程中样品主要挥发出了哪一类特征气体。对于样品区分分析,本实验提取10个传感器的特征值,然后采用主成分分析法(PCA),线性判别法(LDA)和传感器区别贡献率分析法(Loadings)作为主要区别分析方法。3、未知样的判定通过区别判定DFA、欧氏距离 EUCLID、马氏距离MAHALANOBIS和相关性分析CORRELATION等方法,有效判定未知样归属于哪一类,达到一个用电子鼻验证未知样的实验结果。4、PLS 定量预测PLS运算用来通过传感器信号来计算量化表达式,依据PLS偏最小二乘法建立的气味浓度综合值分析模型。应用一个先前训练的模型和一个量化值可以对一个给定的变量计算测量值(向量)。根据使用的需要,可以定义不同的量化变量。例如,在食品分析中定义香气浓郁度、根据气味判定食品的货架期或在环境监管中定义恶臭强度时均十分有用。
  • 气质联用分析仪揭秘大熊猫“身份证”
    圈养大熊猫(雄:左图 雌:右图)在墙面和护栏上擦蹭臀部留下气味  在人类的眼中,所有的大熊猫不论雌雄,其外形、体态和毛色等都是相同的,大熊猫个体之间如何相互识别?划地盘和吸引异性是动物世界最为热衷的头等大事,即使憨态可掬的大熊猫也对这两件大事具有战略意识,大熊猫们如何吸引配偶和示警天下?它们采用什么方式来区分亲属和非亲属,从而避免和近亲个体交配繁殖?对于科学家来说,揭示大熊猫“相亲”的秘密是很有意思的课题。  在国家自然科学基金、中国野生动物保护协会和中国保护大熊猫国际合作项目等资助下,中国科学院动物研究所、北京师范大学、美国华盛顿大学及卧龙大熊猫自然保护区的两项合作研究日前分别在国内外期刊上发表文章称,大熊猫的肛腺气味可以充当它们的身份证,从而帮助大熊猫划分自己的地盘 在发情交配季节,雄性个体的尿液还充当了区分亲属和非亲属的主要标志物。这两项新成果对解释圈养雌性大熊猫的配偶选择行为,进一步推动野生大熊猫的保护工作具有重要的理论意义。  大熊猫也有“身份证”  有关大熊猫肛腺含有性别和个体“气味指纹”的研究结果近日发表在国际化学生态学会官方刊物《化学生态杂志》(Journal of Chemical Ecology)上,该结果修正了Hagey和 MacDonald于2003年发表在该杂志上的类似研究。这也是我国有关大熊猫化学通讯的研究成果第一次刊发于国际专业权威杂志上。  看过野生大熊猫录像或者去过动物园繁育中心的人会发现,野生和圈养大熊猫经常在地面、墙面或者树干上擦蹭胖胖的臀部,其实那是在遗留一些气味标记,有时也会通过排尿的方式遗留标记。哺乳动物化学信息素的研究和分析是近几年的热门研究领域。文章作者之一、中科院动物所副研究员张健旭在接受《科学时报》采访时介绍说:“肛腺是哺乳动物的一个重要气味腺,大熊猫正是通过肛腺标记,将分泌物留在领域内的物体上传递信息,从这些气味信息中,我们可以辨识大熊猫的一些特征。”擦蹭臀部的小动作实际上是大熊猫在出示自己的“身份证”,即向它的同类传递自己的性别、性成熟、健康状况等信息。  研究人员利用常规的溶剂萃取和气质联用分析,从16只成年大熊猫的特化气味腺体——肛腺的标记物中检测到39种成分。但其间并没有发现性别特有的化合物。但之前,张健旭等研究人员已经确定了啮齿类动物等信息素建立的方法,于是研究人员以这个方法为基础,将39种成分中含量较高的21个化合物的相对含量进行定量比较找到了其中的成分,即:5-甲基乙内酰脲、吲哚和芥酸在雌性中含量较高,角鲨烯和对苯二酚在雄性中含量较高。它们分别被确定为雌性和雄性的推定信息素,证明肛腺标记物存在传递性别信息的物质基础,即性别的气味指纹。  另一方面,研究人员通过个体特有成分,各主要成分组成的个体间变异度(相对标准差)以及同一个体不同肛腺标记物化学组成的聚类分析,证明肛腺的气味含有大熊猫的个体信息,即与DNA指纹相类比的个体气味指纹。  这样,研究人员逐步认识到,大熊猫通过肛腺标记,将分泌物留在领域内的物体上以传递信息,其性别和个体“气味指纹”是传递相应嗅觉信息的物质基础,在大熊猫配偶识别、领域行为等方面有重要作用。  另外,此前有研究人员已经研究并公布了吲哚、角鲨烯和一些直链脂肪酸等成分,这次研究不但证实了这些成分,还从大熊猫肛腺气味中新发现了三种醛类、苯乙酸、5-甲基乙内酰脲、对苯二酚、苯丙酸和芥酸等成分。  “但所有这些成绩还只是迈了一小步,我们正在考虑进一步利用行为实验验证这些推定性信息素的活性,并将研究处于繁殖期的大熊猫的化学信息素的变化情况。”张健旭说。  凭借尿液“认亲择偶”  而另一项合作研究成果发表在《科学通报》第9期上的《雄性大熊猫尿液中包含亲缘关系的信息》。北京师范大学生命科学学院副教授刘定震带领的研究组发现,大熊猫肛腺分泌物和尿液是用于其亲缘识别的主要亲缘气味源。  近亲回避是动物(包括人)的本能行为。动物一般通过一些特殊的机制来完成这种回避,如某一雄性(或雌性)个体在性成熟前离开出生地,扩散到其他的地方,并与那里的同类繁衍后代。如果分布区狭窄,它们会通过一些特殊的辨别机制区分亲属和非亲属,从而避免和近亲个体交配繁殖。因为近亲繁殖会导致个体适合度的下降。  刘定震说,除非在发情交配季节,一般大熊猫相互间不会发生直接的接触。气味标记就是它们保持相互联系、护卫家域和维持社会等级的主要方式。课题组人员采用气相色谱和质谱联用(GC-MS)技术,对采自卧龙中国保护大熊猫研究中心不同年龄、性别的大熊猫尿液和肛腺分泌物化学成分进行了初步分析,并与个体间的亲缘关系进行相关分析。他们发现了一个非常有趣的结果——大熊猫的尿液中包含有关亲缘关系的信息,即亲属之间在尿液的化学物质成分及其比例上是相似的,而且这种亲缘信息仅存在于发情季节的成年雄性个体尿液中,幼年、雌性个体的尿液及非发情季节的雄性个体尿液则缺少该信息。  大熊猫属独居型动物,行为学观察表明,野生和圈养大熊猫都表现强烈的配偶选择行为。对于雄性不参与亲代抚育和后代关怀的一夫多妻制中的雌性,其较雄性参与后代抚育的单配制中的雌性,选择配偶时会更为慎重。每年仅在春季发情一次的雌性大熊猫就更符合这种情况。  “但是,若在这个短暂的时间中失去交配、繁殖的机会,它们则将错过一年的繁殖。根据测算,如果野生大熊猫错失一次繁殖期就意味着在其生命周期中繁殖成功率降低16%~20%。面对如此大的代价,雌性大熊猫应选择最合适的配偶使其繁殖成功率最大。所以,在选择配偶的过程中,寻找一个既非过分近亲也非过分远亲的雄性配偶就显得尤为重要。”刘定震进一步解释说。  这是首次在大型哺乳动物的尿液中发现这种亲缘信息。科学家曾在小型动物,如金仓鼠和野生北美河狸的研究中证实亲缘气味的存在。刘定震说:“虽然有关亲缘气味产生的内在基因机制还不是十分清楚,但一些前瞻性的研究表明,基因和皮肤腺体的化学分泌物是协同变化的。肛门腺或肛腺在食肉类动物中尤为发达,其腺体分泌物经常被用来进行化学通讯。尽管目前人们对这种腺体在食肉类动物中的广泛存在是趋同进化还是趋异进化现象还不是十分清楚,但大家普遍认识到其在食肉类动物的社会生活和相互通讯中所起的重要作用。”
  • 岛津气味分析系统丨助力填补余甘子品质差异研究空白
    导读余甘子是东南亚常见的热带水果,广泛分布于中国西南部、印度、越南和泰国等东南亚国家和地区,有着数千年的食用历史。其最吸引人的风味特征是回味甘甜,刺激唾液分泌,在短暂的酸涩后,能给口腔带来持久的舒适感。与其他柑橘类水果相比,余甘子富含维生素C和矿物质,具有很强的抗疲劳、抗氧化、抗肿瘤、心脏保护和抗糖尿病能力。在我国,余甘子是西南地区特色中药资源及药食同源品种,在中药、民族药行业应用广泛。(余甘子图片,由成都中医药大学/西南特色中药资源国家重点实验室研究团队提供)随着野生资源的逐渐萎缩,栽培余甘子有逐渐取代野生资源的趋势。然而,目前还没有关于栽培与野生余甘子之间综合品质差异及其背后的化学成分差异的报道,它们品质差异的形成机制也尚不清楚。为了填补这项研究空白,成都中医药大学/西南特色中药资源国家重点实验室韩丽教授团队系统研究了野生和栽培余甘子风味化合物差异,研究成果已发表在《Arabian Journal of Chemistry》期刊(IF = 6.212,2022年)。该文系统调查了野生和栽培余甘子质量差异,揭示了这种差异的化学本质和背后的生物学机制,为今后人工引导栽培、资源分级和资源综合利用提供了参考文章首页截图及摘要译文分析利器岛津气味分析系统是以GCMS为基础,结合气味数据库(Smart Aroma Database)的全自动分析系统。&bull 三重四极杆气质联用仪GCMS-TQ8050 NX + AOC-6000自动进样器&bull 气味数据库&bull 气味数据库中包含超过500种重要气味化合物,无需目标物标准品,即可创建超过500种气味化合物的泛靶向筛查方法;&bull 与传统的质谱图相似度检索定性相比较,Smart Aroma Database利用保留时间、质量色谱图、质谱图3种信息更准确、更高效地检测气味化合物;&bull 数据库中内置标准曲线,泛靶向分析获得气味化合物半定量结果,有利于对数据进一步的统计学分析,判断关键化合物;&bull 数据库中包含有3种不同极性、不同规格色谱柱信息,灵活应对不同应用需求。研究成果展示我国西南地区有大量野生型余甘子,是传统药用的主要来源,但因风味原因难以开发;而新型栽培型余甘子虽口感较好,但药用品质不明。两类余甘子应用混乱,可能影响临床疗效。随着野生资源的萎缩和栽培余甘子的涌现,余甘子的整体质量逐渐发生改变,这可能会对其相关产业造成深远影响。然而,目前没有关于其品质差异的相关研究,缺乏相关评价手段,难以提供更有效的证据和信息。为了填补上述研究空白,研究团队基于岛津Smart Aroma Database结合GCMS-TQ8050 NX建立了顶空-固相微萃取呈香化合物提取方法,并采用了三重四极杆气质(HS-SPME/GC-QQQ-MS/MS)技术泛靶向筛查余甘子中498种呈香化合物,并用上述方法分别研究了野生和栽培余甘子中特殊风味物质的差异。野生与栽培余甘子研究示例该项研究采用HS-SPME Arrow进样方式,筛选出影响风味和口感的可能关键化合物2-异丁基-3-甲氧基吡嗪(IBMP),为今后人工引导栽培、资源分级和资源综合利用提供了参考。专家心声论文第一作者黄浩洲博士后研究团队核心成员张定堃副教授表示:中药品质评价是一个多学科交叉的研究领域,分析仪器是后续研究工作的基础,起到非常关键的作用。本研究实验中分析了包括野生和栽培余甘子约几十批次样品,通过采集的实验数据可以看到GCMS-TQ8050 NX具有很高的灵敏度,同时仪器的稳定性也保持在高水平,能够很好地为气味分析实验服务;另外岛津气味数据库为中药气味分析提供了非常好的泛靶向分析方法,大大节省了学生在GCMS方法创建及优化中花费的精力和时间,将更多地精力投入到后续的统计学分析中,岛津GCMS-TQ8050 NX与Smart Aroma Database能够很好的满足我们的分析要求。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 清华大学张奇伟、张新荣团队合作开发单细胞空间代谢组分析新方法
    多细胞生物由复杂的层次性机制来维持稳态。在组织层面上,这种稳态通常由细胞内基因调控网络和细胞外环境中各种信号介导的相互作用共同维持。因此,具有空间分辨率的单细胞组学技术对理解组织微环境具有重要意义。现在国际上已有多种空间组学方法(如转录组、蛋白组)来测量单细胞级别的空间信号分布,但是仍然缺乏空间代谢组的分析方法。  SEAM方法采用高空间分辨质谱成像结合机器学习算法,实现了组织原位代谢异质性可视化、单细胞核图像识别、代谢特征信息提取以及单细胞的聚类、差异化分析,从而能够让研究者系统的解析组织中单细胞的“代谢指纹图谱(metabolic fingerprint)”(图1)。由于器官或组织中的单个细胞的代谢物图谱存在明显的空间分布的异质性,因此,定位单个细胞在组织网络中的位置、区分相关代谢物的指纹图谱差异、确定重要代谢物的分子组成有重要意义。  图1.SEAM在单核分辨率下捕捉到空间代谢异质性  为了验证新方法,清华大学张奇伟、张新荣团队解析了野生型小鼠肝脏组织中的空间代谢异质性,发现了肝细胞代谢异质性亚群。这一发现和前人通过蛋白或者基因表达所验证的肝组织分区现象(Liverzonation)有着高度一致(图2),有效证明了SEAM方法的可靠性和准确性。  图2.SEAM在小鼠肝脏中通过代谢指纹图谱分析发现Liverzonation现象  作者还对人肝纤维化中的代谢异质性进行了空间代谢组和空间转录组联合分析。发现在肝纤维化样本中存在有两种代谢差异的肝细胞亚群,它们和纤维化区域的距离在不同样本间存在有统计学差异(图3)。通过代谢组和转录组的共同分析,发现其中的存在有谷丙酰胺的上调以及其对应代谢相关的跨膜转运蛋白的基因表达上调。虽然单细胞转录组的研究已经取得长足进展,与转录组及其表型研究密切相关的代谢组研究在单细胞水平目前还缺少方法。本文提出的“SEAM”方法,系统解析了组织空间中的单细胞代谢组,对于整个单细胞技术领域的进步具有重要的推进作用。  图3. SEAM在人类肝纤维化样本中发现代谢极性  相关成果以“SEAM是一个研究组织微环境的单细胞核空间代谢组学方法”(SEAM is a spatial single nuclear metabolomics method for dissecting tissue microenvironment)为题于10月4日发表于《自然方法》(Nature Methods)。论文第一单位是清华大学自动化系。共同通讯作者是清华大学北京信息国家研究中心、医学院张奇伟教授,清华大学化学系张新荣教授,清华大学原副研究员陈阳(现中国医学科学院基础医学研究所研究员)。共同第一作者为清华大学自动化系博士生原致远、生命科学学院博士生周启明、化学系博士生蔡乐斯。中日友好医院潘林教授在本工作中参与了病理切片相关实验指导和细胞类型鉴定。北京协和医院郑永昌教授提供了临床样本。清华大学北京市中医药交叉研究所李梢教授为项目研究提出积极建议。项目由国家重点研发计划,国家自然科学基金以及北京信息国家研究中心基金等项目提供经费支持。  论文链接:https://www.nature.com/articles/s41592-021-01276-3
  • 聚焦315,岛津气味分析系统让“香精大米”无所遁形
    导语近日,央视315晚会上曝光了大米中非法添加香精,将“香精大米”伪装成“泰国香米”进行销售的恶劣事件,一帧帧充满“科技与狠活”的画面划过,食品安全问题再次冲上热搜榜,触动普通大众关于食品安全的脆弱神经。食品添加剂法规要求大米,是稻谷经清理、砻谷、碾米、成品整理等工序后制成的成品,是中国大部分地区百姓的主要食品。作为消耗量最大的粮食作物之一,大米在我国有着极其严格的产品安全要求,其中对食品添加剂更是有着明确的规范。本次,央视报道中某业内人士透露,伪造泰国香米的香精由几十种原料组成,其中有两种原料提到了具体的名字:吡咯和吡嗪。吡咯和吡嗪及其衍生物属含氮杂环化合物,具有芳香气味,在GB 2760-2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》中定义为允许使用的食品合成香料,作为食品添加剂合理使用可提升食品感官品质。同时明确规定大米中禁止添加食品用香料、香精类添加剂。岛津解决方案岛津气味分析系统以GCMS为基础,结合香味物质数据库(Smart Aroma Database)和全自动进样设备。Smart Aroma Database包含500余种香味化合物的保留指数、特征离子、质谱图以及气味特征描述等信息,其中涵盖了19种典型的吡咯和吡嗪类化合物。通过岛津气味分析系统可以快速对大米中的香味物质进行检测,实现对大米品种、产地的溯源或者违法添加的香味成分测定。分析流程使用数据库中方法文件测定正构烷烃标准品,通过AART功能自动校正各目标化合物保留时间,建立500余种香味物质的采集方法(MRM/SIM/Scan),并可使用SPME模式对目标物进行富集后进样。实际样品选取某市售大米样品上机分析,共检出14种香气化合物,其中以醛类、酮类和酚类化合物为主,吡咯及吡嗪类化合物未有检出。结语岛津气味分析系统包含多达500余种化合物,在无需标准品情况下,即可使用MRM/SIM模式对样品中吡咯及吡嗪类香气化合物靶向筛查,除对样品进行非法香料、香精类添加剂筛查外,还可应用于产品等级、品种、产地溯源、质量控制等方面的香气物质检测,助力企业和科研机构开展风味方面的研究。如需获得更多岛津气味分析相关资料,请移步岛津官网或咨询您身边的岛津工作人员。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。如需深入了解更多细节,欢迎联系津博士 sshqll@shimadzu.com.cn
  • 东西分析Ebio Reader 3700飞行时间质谱系统成功创建新冠病毒(COVID-19)肺炎蛋白指纹图谱
    近日, 北京东西分析仪器有限公司利用自主研发生产的Ebio Reader 3700 全自动飞行时间质谱系统(新冠病毒肺炎检测)借助蛋白指纹图谱质谱技术,初步构建了新冠病毒(COVID-19)肺炎的蛋白指纹图谱, 对新冠病毒肺炎诊断和检测迈入准确医疗的高度, 具有重要意义 并有助于多环节多手段堵住检测漏洞 如同人类的指纹一样,每种病毒疾病的表达蛋白都有自己的生物特异性,因此蛋白指纹图谱也具有精准的特点。同时,血液采样的方式不仅保证医护人员的安全,而且双重灭活的前处理使得检测操作人员的安全也无忧。只需少量的血液样本,可以批量集中检测。东西分析科研人员,目前正在加班加点,加大实验的数量和各种疾病种类,不断优化诊断的算法。后期的工作目前还在持续进行中。助力人类共同抗击疫情,东西分析人永远不遗余力。完美分析,辉映东西!欢迎关注东西分析更多战疫情行动。
  • 我国木材鉴定开始使用分析仪器技术
    现行国家标准《红木》GB/T 18107-2000,其中被诟病最多的一点就是材质鉴定上的不够精确。由于鉴定技术的制约,全世界在树种鉴定上鉴定到&ldquo 种&rdquo 的准确性尚不足,所以有规定,鉴定机构对于红木材质只出具到&ldquo 类&rdquo 的报告。这就让一些不法商家钻了空子,利用这一点在同类木种间大做文章,同时,这也成为了《红木》国标始终被攻击的把柄。虽然目前红木的鉴定报告只能出具到类,但这并不代表目前我国的红木材质鉴定技术就只能鉴定到类。随着科技的发展,越来越多技术被运用在木材鉴定上,给鉴定结果的准确性提供了有力依据。笔者通过翻阅相关论文与文献,大致了解到目前红木材质鉴定技术的方法与研究方向。宏观识别与微观识别相结合《红木》GB/T 18107-2000中提到红木的识别和区分方法是:&ldquo 主要是以简便实用的宏观特征(如密度、结构、材色和纹理等)为依据,辅以必要的木材解剖特征来确定 其属种。本标准所依据正确定名的木材标本均保存在中国林业科学研究院木材工业研究所木材标本室。&rdquo 可见,宏观与微观相结合是传统的红木材质鉴定方法,也是 目前使用最广泛的方法。交趾黄檀实木横切面宏观识别是通过肉眼或放大镜,观察心边材、生长轮、导管、射线与轴向薄壁细胞的大小及排列方式等宏观解剖特征及表观特征,同时结合材色、纹理、结构、花纹、 气味、质量和硬度等进行综合判断;微观识别则是通过切片机将样本制成切片再置于光学显微镜下, 观察各类细胞与组织的形态与排列,与已经正确定名的木材标本的切片进行比对,确定木材类别。檀香紫檀木材微观构造照片宏观识别与微观识别相结合的方式需要识别者具有丰富的木材构造特征方面的专业知识,这种知识是建立在实践经验和科学基础上的。但是识别木材是一件复杂的事 情,即使是经验丰富的专家也会偶尔看错眼,因此会出现在两家不同的木材检测机构,同一样本检测出不同结果的现象,这种鉴定方式受人为的主观影响非常大。红外光谱分析技术红外光谱技术是利用物质对红外光区的能量的选择性吸收来进行定性和定量分析的方法,通常用于木材树种识别的是近红外光谱和中红外光谱。近红外光谱分析技术。近红外光谱处理技术,是对从样本表面采集的近红外光谱,经过一系列预处理,取样本的三分之二,采用软件独立建模分类(SIMCA)和偏 最小二乘判别分析(PLs&mdash DA)进行建模,对剩余的三分之一样本进行判别。由于各树种木材化学成分的相似性和差异性,同一类别木材的近红外光谱具有相近 的吸收峰和吸收强度,不同类别的木材则有明显不同之处。基于近红外光谱分析技术的木材树种分类效果明显,尤其对红木类木材的分类,与红木标准基本一致。4种红木的HPLC指纹图谱,LSHHT为卢氏黑黄檀,DFHHT为东非黑黄檀,DGZT为大果紫檀,YDZT为印度紫檀目前,国内外在近红外光谱分析技术上均取得不同进展。2003 年,日本专家利用近红外光谱分析技术识别了8 种木材,而我国近年来也开始进行研究。2007年,江泽慧、杨忠等人发表了《红木的近红外光谱识别技术》论文;2012年,江泽慧、杨忠等人又作了《红木 的近红外光谱分析》一文,在八类红木样本表面分别采集10条光谱用于红木的近红外光谱分析,利用相关方法可以将八类红木分成相应的类别,并能更直观地展现 八类红木的区别,这为红木的鉴定或识别提供新的方法和研究思路。2010年,中国林业科学研究院木材工业研究所已建立了20余种木材的近红外光谱数据库, 并申请了红木的近红外光谱识别方法的发明专利(20061014962310),但是该项技术还需更多的木材标本光谱数据,建立更有代表性的数学模型,加 速其商业化应用。中红外光谱分析技术。中红外光谱处理技术,主要是研究红 木样本的指纹图谱,选取特征吸收峰,计算有峰率和变异峰率等指标序列进行分析鉴别。在2012年张方达等人著的《基于红外光谱法的红木木材类区分与真伪鉴 别》论文中,其详细地阐述了如何利用中红外光谱,通过与杨木木质素的相关系数不同,对七类红木木材进行区分。同时对于两种珍贵的非红木类木材:榄仁木和亚 花梨木与外观相似的紫檀、黑酸枝、香枝木应用中红外光谱进行了客观、快速的真伪辨别。ZT、HL、HI、HO、WM、TW、JC和XZ分别代表《红木》国标中紫檀木、花梨木、香枝木、黑酸枝木、红酸枝木、乌木、条纹乌木和鸡翅木八类红木的近红外光谱除此外,还有如气相色谱&mdash 质朴联用技术(GC-MS)、高效液相色谱法和液相色谱(HPLC)&mdash 质谱联用技术等色谱指纹图谱方法,2012年沈明月等人的 《基于HPLC技术及模式识别方法鉴别四种红木》、2013年罗燕的《四种红木抽提物的FTIR与GC&mdash MS指纹图谱鉴别研究》都有提到用相关方法鉴别红 木种类。以上几类均为化学方法,有些方法已经可以鉴定到种,但是目前均处于研究阶段,还无法大规模推广和投入使用。DNA标记技术在《品牌红木》2014年3月刊上,中国林科院木材工业所研究员、中国林产工业协会红木分会秘书长殷亚方也撰文提到了DNA标记技术有望解决红木鉴定难题。 因木材树种和产地不同,其DNA也不同,是某种木材所特有的,对基因组序列差异的比较研究无疑为木材分类和鉴定提供了最本质的依据。2007 年,德国林业研究所已利用DNA 标记技术,成功进行了6种杨树木材的识别。目前,国内DNA分子标记技术应用于活体树木鉴定的技术已经成熟,然而,从经过长期存储、高温干燥或机械加工等 一系列处理后的木材以及成品家具木材中却难以提取高质量的DNA,因为木材组织中的DNA已经发生严重降解。经过研究人员的不懈努力,目前从干燥和加工后 的木材树种中提取DNA 的技术已有突破。中国林科院木材工业所的木材DNA识别新技术实验室已初步建立,并正在建立木材DNA 标记信息数据库。但是实现DNA 标记技术的商业化运用,还需要各国科技工作者进行大量的科学试验, 以得到更多重要树种和木材的DNA 标记信息及相关的数据库。此外,利用稳定同位素分析技术有望鉴别红木原产地。届时,红木不仅可以鉴定到种还可以鉴定原产地,让红木信息更透明化。结语目前,宏观识别与微观识别相结合的方式还是鉴定红木材质最常见、最具可操作性的方式,中国林科院也在不断完善红木树种木材标本。据笔者从最新的《红木》国标 征集意见稿中发现,其已经在草案中,补充完整了《红木》GB/T 18107-2000标准中原来没有的毛药乌木、白花崖豆木的三切面显微结构照片,让检测更有据可依。诚然,如红外光谱分析技术等化学方法以及如DNA标记技术等遗传学方法因为需要更专业的设备以及更专业的操作人员,再加上技术还不够成熟、投入的成本过高等 因素,多数还处于研究阶段,无法实现普及。但是我们也不难看到,这些方法客观、高效,鉴定结果受人为因素影响更小,也更准确,发展前景可观。就像我们想不 到短短几年时间,智能触屏手机快速地淘汰了键盘手机占据我们的生活一样,随着日新月异的科技发展,也许用不了多久,红木材质就能轻松鉴定到种,更简单、成 本更低的技术被运用到材质鉴定中,让红木可以名正言顺、明码标价地进行买卖。(原标题:木材鉴定技术知多少)
  • 涂料净味攻略-专业气味分析设备GC-O-MS找到气味关键组分
    随着人们对健康安全的诉求,消费者对车饰,家具,生活用品,玩具散发出来的气味越来越敏感。气味时刻影响着用户的生活体验感,成为影响产品销售的重要因素之一。通过气味解决方案来改善用户最终的体验是未来的趋势。找到涂料气味来源涂料通常是以树脂、或油、或乳液为主,添加颜料、相应助剂,用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。按涂料使用分散介质可以将涂料分为溶剂型涂料和水性涂料(乳液型涂料、水溶性涂料)。涂料中的气味来源主要来自树脂、乳液、助剂、有机溶剂中的游离单体,也即挥发性的有机物VOCs。 根据化合物的气味阈值,有些即使浓度非常低,也会产生令人不悦的气味。只有找到气味来源,才能的放矢的解决气味问题,从而有针对性的进行原材料和工艺的优化。GERSTEL提供全面的解决方案高效的采样技术,对涂料中的VOCs进行全面的捕集无歧视的进样技术,使分析物100%进入色谱分析设备灵敏的嗅闻嗅辨技术,准确找到气味所对应的化合物强大的气味物质数据库,锁定气味化合物的化学式案列介绍水溶性树脂(示意图)样品:水性树脂 采样技术:搅拌棒吸附萃取 SBSE采样过程:将是适量样品放入20ml的顶空瓶,加入适量水稀释,放入带PDMS吸附层的搅拌质子Twister(10mm长,层厚1mm),在室温下搅拌萃取1小时。 进样:萃取结束后,使用GERSTEL TDU2 热脱附单元进行热脱附进样嗅闻嗅辨:使用嗅觉检测口ODP4进行GC-O-MS分析数据处理: 使用GERSTEL嗅觉数据处理软件ODI对气味物质进行分析和锁定使用Twister搅拌吸附棒萃水性树脂样品流程(示意图)使用SBSE-TD-GC-O-MS技术得到的水溶性树脂色谱图和嗅觉图的重叠视图通过GC-O-MS技术检测到的气味化合物(列出部分)及对应的气味描述保留时间化合物风味描述8.53正丁基醚醚、化学味、果味11.22乙酸丁酯果香、苹果香、胶水、刺激12.75乙苯芳香、汽油、胶水13.14丙酸丁酯甜、果香、苹果香14.192-丙烯酸丁酯刺激气味、果香15.38丁酸丁酯苹果香、果香23.90苯甲醛杏仁、焦糖、苦33.531-十二烷醇脂肪、刺激43.40二苯甲酮玫瑰,甜味表面活性剂(示意图)样品:表面活性剂 采样技术:薄膜固相微萃取 TF-SPME采样过程:取适量样品放入20ml的顶空瓶,在一定温度下,萃取1小时。 进样:萃取结束后,使用GERSTEL TDU2 热脱附单元进行热脱附进样嗅闻嗅辨:使用嗅觉检测口ODP4进行GC-O-MS分析数据处理: 使用GERSTEL嗅觉数据处理软件ODI对气味物质进行分析和锁定使用TF-SPME薄膜固相微萃取技术萃取表面活性剂样品(示意图)使用TF-SPME-TD-GC-O-MS技术得到的表面活性剂色谱图和嗅觉图的重叠视图通过GC-O-MS技术检测到的气味化合物(列出部分)及对应的气味描述保留时间化合物气味描述6.58丁醛辛辣的、青草气8.72戊醛杏仁、麦芽、辛辣11.63己醛 醛味、青草、 脂肪14.292-庚酮奶酪、肥皂14.38庚醛脂肪、柑橘、酸败15.612-戊基呋喃 绿豆、黄油17.35辛醛 脂肪、肥皂、柠檬20.25壬醛 脂肪、胶水、涂料、柑橘、清香21.24E-2-辛烯醛醛、杏仁、坚果、脂肪、青草气21.47蘑菇醇土腥、蘑菇21.641-庚醇化学, 割青草的气味、刺激22.95癸醛肥皂、脂肪、橘子、牛油24.232-甲基丁酸辛酯蜡、果香、割青草的气味26.602-癸烯醛醛、鸡油、橙子29.092-十一碳烯醛脂肪、肥皂、刺激、甜味30.42 2,4-癸二烯醛油、 蜡、脂肪33.421-十二烷醇脂肪、刺激35.06γ-壬内酯 椰子、桃子37.291-十四烷醇脂肪、椰子总结在通过GERSTEL涂料解决方案可以准确找到产品中的气味化合物,并针对其气味特征,选出“可疑”的异味来源。厂家通过去除,减少和替换这些可疑的候选名单中的化合物,达到去除异味的目的,实现净味涂料的目标。 这个解决方案不但适合与涂料,也同样适合于汽车内饰、胶粘剂、玩具、消费品等的气味评价和净味产品的研发。
  • 岛津推出《岛津气味分析系统应用文集》
    气味分析是一个与人们的生活息息相关的课题。环境、饮用水、食品、服装、电子、装修、接触材料等等行业都对气味有明确的检测要求,不良气味的存在直接影响人们的日常生活,损害人们的健康。气味分析也是近些年的热点研究课题。如天然产物精油和中药材中挥发性成分分析,香精香料中挥发性成分分析,食品如酒中香气成分的分析等,也有研究者通过中药材中气味和滋味的分析来辨别中药材的真伪。不同样品中气味成分复杂,含量时高时低,因此,气味分析既是一个热点问题,又是一个难点问题。随着人们对气味物质的关注日益增加,对于气味物质的检测需求呈现逐渐上升的趋势,快速明确气味类型、识别出相应的气味物质,既可有效预防和控制不良气味造成的安全问题,又可大幅提升基础研究的效率。目前气味物质的检测方法主要包括感官检测法和仪器检测法。感官检测法是靠专业人员的嗅觉来进行判断,只能判断气味的类型和强度,如果需要准确定位气味物质,仍需依靠仪器。仪器法主要采用GCMS,GCMS可对样品中的成分进行定性和定量分析,但仍然面临很多问题:样品首先需要经过萃取等复杂的前处理过程;在进行定性分析时,由于实际样品通常都非常复杂,检查出的化学成分往往非常多,很难确认是哪一个组分引起的气味;在进行定量分析时,需要购买目标化合物的标准品建立标准曲线定量;由于人的嗅觉对每种化合物的敏感程度是不同的,在获得目标化合物的定量结果后,我们还需要了解每个化合物产生气味的阈值,才能确定产生气味的化合物。这些问题都大大增加了GCMS进行气味分析的复杂性和难度,在出现气味问题的时候,往往不能准确及时地解决。气味检测法规涵盖了各行各业的方方面面。如GB/T5750.4-2006 《生活饮用水标准检验方法 感官性状和物理指标》规定的生活饮用水的气味分析方法、GB/T 5525-2008《植物油脂 透明度、气味、滋味鉴定法》、GB/T 5492-2008《粮油检验 粮食、油料的色泽、气味、口味鉴定》、GB/T 35773-2017《包装材料及制品气味的评价》、SN/T 3179-2012《食品接触材料检测方法 纸和纸板 感官分析 气味》、YY/T 0471.6-2004《接触性创面敷料试验方法 第6部分 气味控制》、GB/T 28024-2011《絮用纤维制品异味的测定》、GB/T18885-2009 《生态纺织品技术要求》规定的生态纺织品气味分析方法、GB/T 28006-2011《家用卫生杀虫用品 气味等级》、HG/T 4065-2008 《胶粘剂气味评价方法》、QB/T 2725-2005《皮革气味的测定》等,这些法规均采用感官分析法来分析评价气味。气味分析是涉及行业非常广泛的领域,包括汽车、环境、饮用水、食品、纺织、电子、建筑等等。这些行业一般都会采用感官检测法来对产品质量进行控制。比如各大汽车厂商均采用感官检测法来控制汽车零部件质量;自来水厂一般依据GB/T 5750.4-2006 《生活饮用水标准检验方法 感官性状和物理指标》来控制自来水的不良气味质量。但是当气味质量问题发生时,感官检测法无法快速确定气味物质,找到问题源头,从而快速解决质量问题。而仪器分析法主要采用的GCMS,也还缺乏相应标准和方法,来快速确定气味物质。因此,岛津气味分析系统正好可以填补这一空白,满足市场对于气味物质快速检测的需求。 岛津公司推出的气味分析系统,可基于GCMS-TQ系列三重四极杆气质联用仪和GCMS-QP2020单四极杆气质联用仪,支持顶空、Mono Trap、SPME、直接液体进样等多种进样方法,为不同需求的客户提供气味分析的解决方案。气味系统配套Smart Database数据库,气味物质质谱库,登记了约150种气味化合物的方法参数、质谱图、半定量参数和感官信息(气味特征和气味阈值等),可协助用户对气味成分进行快速、准确的筛查。为此,分析中心将使用气味分析系统进行的应用数据,收录在《岛津气味分析系统应用文集》中,供用户参考借鉴。
  • 瑞典神研究:GC-MS分析动物气味——活鸡可驱蚊
    关于如何预防疟疾,科学家们可谓是绞尽了脑汁。最近,来自瑞典和埃塞尔比亚的研究人员提出一个预防疟疾的新方法:床头放只鸡,或伪装成一只鸡。  人们早已知道由蚊子是传播疟疾的主要媒介,如何有效地驱蚊避蚊是防治疟疾的重要一环。瑞典人Paul Hermann Miller因为发明了为解决疟疾作出卓越贡献的DTT而被授予诺贝尔奖,但后来人们发现DTT对环境有巨大的破坏而放弃了。此后人们一直在寻找安全有效的避蚊方法,灭蚊剂和蚊帐是目前主要的方法。  瑞典农业大学(Swedish University of Agricultural Sciences)的化学生态学家Rickard Ignell领导的一个研究小组最近做了一个脑洞大开的实验。研究人员先在疟疾高发的埃塞尔比亚的三个村庄中捉了几千只蚊子,这其中绝大部分(98.5%)都是阿拉伯疟蚊(Anopheles arabiensis)——一种在撒哈拉沙漠以南的非洲传播疟疾最厉害的蚊子。他们分析了这些蚊子吸食的血液,发现在室内捕捉的蚊子吸食的大部分(69%)是人的血液,接下来是牛(18%)、山羊(3.3%)和绵羊(2%) 室外捕捉的蚊子吸食的则大部分是是牛(63%|)的血液,然后是人(20%)、山羊(5%)和绵羊(2.6%)的血液。奇怪的是,无论是室内还是室外捕捉的蚊子,都极少发现鸡的血液(在几千只蚊子里仅仅发现了一只室外的蚊子吸食了鸡的血液)。要知道,在这三个村庄捕蚊的地点附近,有大约6700人、10000头牛、3200只鸡、850只山羊和480只绵羊,他们都有可能是蚊子的捕食对象。  蚊子为什么不喜欢鸡呢?这群科学家猜测,蚊子具有极强的嗅觉,鸡的身上也许有什么气味让蚊子避开它们。于是,他们收集了这些动物身体各部位的样本,发现只有鸡的羽毛散发出来的味道有驱蚊的效果(这样看来,在驱蚊这件事上,拿着鸡毛当令箭还是挺靠谱的)。接着研究人员使用气象色谱和质谱仪器分析了牛、羊和鸡散发的气味分子。他们发现有一些气味分子,比如苧烯(limonene)、壬醛(nonanal)和 sulcatone是这些动物共有的,鸡所特有的气味分子有六种,其中已知的分子有四种,分别为hexadecane, naphthalene, isobutyl butanoate 和 trans-limonene oxide,还有两种无法通过气象色谱和质谱仪器分析出来。  接下来,研究人员人工合成了鸡身上所特有的这些化合物,用来测试蚊子的反应:随着剂量的增加,蚊子的反应也更强烈——阿拉伯疟蚊确实会逃避这些分子。  那么,这些分子是否真的能让人类免受蚊虫叮咬呢?研究人员招募了一些志愿者,让志愿者在蚊帐中作为“人肉诱饵”吸引蚊子。研究人员在蚊帐外挂上捕蚊器,捕蚊器旁还有一个散发以上四种气味分子的小瓶子(下图)。作为对照,他们还在一组志愿者的蚊帐外放了一只活鸡。实验的结果显示:无论是鸡的气味分子还是活鸡都能让蚊子远离捕蚊器,而那些散发着其它气味的捕蚊器可以捉到更多的蚊子。  研究者用各种气味分子做捕蚊实验的照片,左图是使用鸡的气味分子,右图是使用一只活鸡。图片来源于该研究的原始论文。  “我们惊讶地发现鸡身上散发的气味可以驱离蚊子。这项研究第一次发现了疟蚊会特异性地避开某种动物,而这种行为是由气味信号介导的。” Ignell教授在英国《独立报》(The Independent)的报道中说。  但是,蚊子为何会排斥鸡的气味呢?  研究者们现在还没有确切的答案,但有一些猜想。与牛和羊不一样,鸡是捉虫高手,捕食蚊子和其他昆虫,这可能使得蚊虫在进化中获得了躲避鸡的能力。也就是说,鸡身上散发出来的气味对蚊虫来说可能是一个危险的信号。如果这个猜想是正确的,也许我们可以去研究蚊虫的其它天敌是否也有能够驱蚊的气味分子。  有趣的是,在这项研究分析出的鸡特有的气味分子中,有两种曾经被报道过可以在那些不易被蚊子叮咬的人身上检测到,还有两种是已知的天然驱虫分子。  研究者们现在正在考虑把人伪装成鸡——用这些气味分子做成驱蚊剂以预防疟疾,他们也呼吁整个疟疾防治领域考虑类似的思路。毕竟,现在蚊子对杀虫剂的抗药性越来越严重了。  不过,Ignell教授表示他们的化学伪装剂还未最终完成。他在接受《科学美国人》(Scientific American)采访时不无幽默地说:“最理想的状况是我们把这些气味装在瓶子里然后送出去,你们一分钱也不用给——这当然是不可能的。不过有一个同样有效的方法,那就是在家里放一只鸡,这样蚊虫就会减少,这恐怕是最便宜的方法了。”
  • “看得见”的中药指纹图谱——气相-离子迁移谱联用技术
    p style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "strongspan style="font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun "仪器信息网讯/span/strongspan style="font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " 颜色、气味是传统中药材质量评价的重要指标,其与药材活性成分含量息息相关。而中药指纹图谱和中药特征图谱均可表征中药内在质量的整体变化,通常采用色谱、光谱和其他分析方法建立。中药指纹图谱不但可以控制原料、中间体、成品的一致性,还用于控制工艺,减少批间差异,并且可用于中药质量标准的补充和提高。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun "采用气相—离子迁移谱技术,无需样品前处理,即可大限度的保留中药的“气味”,并通过气味产生的图谱即可看到物质含量的多少,从而进行药材药性的辨识。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun "气相—离子迁移谱技术在中药材分析中的应用主要有不同发育药材的快速判断、中药配方颗粒质量控制、品种鉴别、贮藏期的判断、炮制工艺的优化等。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun "海能的气相—离子迁移谱在风味分析中的优势主要有以下几点:无需富集浓缩,检出限达ppb级别;快速捕捉检测样品最真实的风味(5-15min);二次分离得三维数据,风味直观可视化;数据处理省时省力,一天便可得报告;检测结果稳定可靠。/span/pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=7353B8F1858C8F909C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=350&playerid=621F7722C6B7BD4E&playertype=1" type="text/javascript"/scriptpbr//p
  • Nature Methods | 张奇伟/张新荣团队合作开发出单细胞空间代谢组分析新方法
    2021年10月4日,清华大学北京信息国家研究中心/医学院张奇伟教授(美国德州大学达拉斯分校客座教授)与清华大学化学系张新荣教授团队合作在Nature Methods杂志上在线发表论文:SEAM is a spatial single nuclear metabolomics method for dissecting tissue microenvironment ,提出一种在单细胞分辨率下进行空间代谢异质性分析的新方法。SEAM方法采用高空间分辨质谱成像结合大数据算法,实现了组织原位代谢异质性可视化、单细胞核图像识别、代谢特征信息提取以及单细胞的聚类、差异化分析,从而能够让研究者系统的解析组织中单细胞的“代谢指纹图谱(metabolic fingerprint)”。由于器官或组织中的单个细胞的代谢物图谱存在明显的空间分布的异质性,因此,定位单个细胞在组织网络中的位置、区分相关代谢物的指纹图谱差异、确定重要代谢物的分子组成有重要意义。为了验证新方法,作者解析了野生型小鼠肝脏组织中的空间代谢异质性,发现了肝细胞代谢异质性亚群。这一发现和前人通过蛋白或者基因表达所验证的肝组织分区现象(Liver zonation)有着高度一致,有效证明了SEAM方法的可靠性和准确性。作者还对人肝纤维化中的代谢异质性进行了空间代谢组和空间转录组联合分析。发现在肝纤维化样本中存在有两种代谢差异的肝细胞亚群,它们和纤维化区域的距离在不同样本间存在有统计学差异。通过代谢组和转录组的共同分析,发现其中的存在有谷丙酰胺的上调以及其对应代谢相关的跨膜转运蛋白的基因表达上调。虽然单细胞转录组的研究已经取得长足进展,与转录组及其表型研究密切相关的代谢组研究在单细胞水平目前还缺少方法。本文提出的“SEAM”方法,系统解析了组织空间中的单细胞代谢组,对于整个单细胞技术领域的进步具有重要的推进作用。该论文的共同通讯作者是清华大学张奇伟教授、清华大学张新荣教授、原清华大学陈阳副研究员(现中国医学科学院基础医学研究所研究员)。共同第一作者为清华大学自动化系、北京信息国家研究中心博士生原致远、清华大学生命科学学院、生命科学联合中心博士生周启明、清华大学化学系博士生蔡乐斯。中日友好医院潘琳教授在本工作中参与了病理切片相关实验指导和细胞类型鉴定。北京协和医院郑永昌教授提供了临床样本。清华大学北京市中医药交叉研究所李梢教授为项目研究提出积极建议。
  • 质谱分析有“大招” 一个指纹让“瘾君子”分分钟现形
    p  最近,来自萨里大学的研究人员与荷兰法医研究所、智能指纹研究机构共同合作,开发出一种检测手段,能够快速精准检测出各手指上残留的卡因及代谢物,同时识别出指纹主人的身份。如果这个测试在不久的将来被广泛应用于可卡因以及其他非法药物的检测,那么传统的尿液、血液或唾液药物检测将有可能遭到淘汰。/pp  strong有效性达99%/strong/pp  此项研究中,研究人员使用了一种名为纸喷雾质谱分析(paper spray mass spectrometry)的技术进行代谢指纹分析,用以辨别受试者是否服用过可卡因等其他非法药物。这项突破性的研究日前发表在Clinical Chemistry期刊上。/pp  研究人员选择了一批接受戒毒康复治疗的患者,从他们身上采集了指纹以及唾液,并设置非吸毒者作为对照组。试验中,气相色谱-质谱(GS-MS)技术用来检测病人唾液中是否含有可卡因和苯唑啉 相应地,解析电喷雾电离(DESI)和基质辅助激光解吸电离(MALDI)用来对患者进行代谢指纹分析,检测其中可卡因、苯甲酰爱康宁(BZE)和甲基爱康宁(EME)成分。/pp  研究将两种检测结果进行对比,发现二者之间具有良好的相关性。研究作者之一Catia Costa博士透露其有效性能够达到99%。可卡因服用者代谢过程中会分泌出微量的BZE和EME,这些化合物会出现在他们的指纹残留物中,即便洗过手也能被检测到。/pp  “纸喷雾质谱分析(paper spray mass spectrometry)正在法医学领域里流行起来,不仅因为它非凡的敏感度,而且建立这样的测试系统也很容易,也能节省实验时间。”他解释说。/pp  美国国家统计局2015-2016年的数据显示,16 至59岁的美国成年人每12人中就有1人使用非法药物(总人数接近270万)。在同一时间段内,超过8500人因毒品和药物滥用所致的精神和行为紊乱而寻求医疗帮助。/pp  在医疗和戒毒治疗之外,行政执法、法律案件处理等方面的日常工作也频繁需要进行药物滥用检测。就采集指纹而言,目前的做法只能说明某人是否有过毒品接触,但不能确认他是否服用过毒品。而采集人体体液(如尿液,唾液,血液)的药物检测,中间的不仅存在样本掺假和污染的风险,样本处理者本身还可能受到生物危害。/pp  strong优势明显/strong/pp  将代谢指纹分析与现有的药物测试方法相对比,前者的优势会更加明显。首席研究作者Melanie Bailey博士概括这种检测手段为“卫生、实时、无创,分分钟提供可靠性结果”,他说:“把这种检测手段引入市场将是我们工作中一个真正的突破。”Bailey博士坦言他们已经开始考虑如何把检测时长缩短,只需花费30秒就能从样本中获得受试者的身份以及药物使用情况。/pp  代谢指纹检测快速、可靠且无创的优点使它有很大优势成为未来药物测试的“首选”。这种快速且无创的测试在意义和应用上都是相当广阔的。指纹检测可能会给行政执法、法律案件处理和戒毒治疗中的日常药物测试带来革命性改变,不必再由专门受训人员进行每日采血,尿检所涉及的隐私担忧也会就此消除。与体液检测相关的生物危害,连同样本存放和处置问题都迎刃而解,即便遇到不在场测试的情况也不成问题。/pp  “这项令人兴奋的研究清晰指出指纹在简化药物筛查过程中所起的重要作用,肯定了指纹的诊断基质价值,对我们同步进行的便携式、即时性诊断的研发也是一种补充。”智能指纹(Intelligent Fingerprinting)的首席执行官Jerry Walker博士总结道。/p
  • 下乡家电售后质量堪忧 海信空调发出刺鼻气味
    家电下乡了是件好事,农民朋友得实惠心欢喜,但如果产品质量无法得到保证,那就成了“心病”。近日就有消费者李小姐向中国经济网反映,她买了台海信 “下乡空调”,谁知安装了后发现,空调总是发出一股刺鼻难闻的气味。  6月底,李小姐在大中电器中塔店购买了一台海信空调。“当时能效高的空调搞特价活动,我看这台空调是2级能效的,当时就只是详细咨询了有关耗电量和制冷方面的事情,没考虑它的质量问题。而且它又是家电下乡产品,我觉得政府补贴的家电肯定要好一些,质量有保证些,没想到会有这样的问题。”  李小姐说,7月初在8岁女儿的房间安装了这台空调,安装时有些气味,当时猜测只是管线的味道。可自从装上空调后,女儿的房间这股难闻的气味一直难以消除,平时只能把门窗都打开通风。为此她还特地做了试验,晚上把女儿房间的门窗关严实,并不使用空调,第二天一打开房间,马上就能问道那种刺鼻的塑料味。“感觉是很刺激的化学味道,一般人是没办法忍受的,我都不敢让女儿在里面睡觉了。”  7月20日她致电海信的全国统一客服,希望技术人员上门检查并解决问题,因为她认为是空调的制作材料有质量问题。工作人员回复说,以前也发生过类似的投诉,有的批次的空调会出现这种现象,时间久了情况会好些,答应会安排时间上门检查。“但具体是什么原因造成的她们说不出来,答应过来上门看看,但一个月过去了音讯全无,这么热我都不敢开空调!”  记者就此事专门联系了海信集团,该集团品牌部相关负责人表示,海信空调的内部和外部材料都通过了国家环保标准,不可能出现这种有味道的现象。“塑料味道都不可能,因为空调内部的塑料材料很少,应该是外部条件造成的”。  据他介绍,海信下乡空调目前覆盖全国30多个省市自治区,是受欢迎的下乡产品之一。在北京、浙江、湖北、四川等省市的重点区域,其一季度的销售较去年同期增长超过100%。  消费者和厂商各执一词,这刺鼻的气味究竟从哪里来的呢?中国经济网将继续保持关注。  政策解读:  家电下乡售后服务也要下乡  据商务部数据显示,截至7月26日,“家电下乡”累计销售各类家电近1630万台,金额280亿元人民币,而自2月份家电下乡在全国推广以来,销售额月度增长势头明显,环比平均增长达到40%以上,政策效应初步显现。  家电下乡这项惠民政策对广大消费能力不强的农民朋友来讲是一个好消息,但在具体落实中,他们是不是能切实享受到实惠?产品质量和售后服务是最大的问题。  目前家电下乡等惠农活动中出现的质量纠纷主要包括3个方面:一是一些获得资质的企业和经销商借“家电下乡”之机,以次充好、以旧充新从而引发的质量纠纷 二是一些“李鬼”企业和经销商搭车兜售假冒伪劣的“下乡家电”、“下乡汽车”引发的质量纠纷 三是农村消费者从正规渠道购买下乡家电、下乡汽车后,因产品质量或售后服务引发的质量纠纷。  另外,由于我国许多农村地区交通不便,家电产品维修服务对家电企业而言是一个很大的挑战。因为技术支持和维修服务成本高,有时单个企业难以实现售后服务网络全覆盖。  为保证下乡家电的质量,切实维护农民群众的切身利益,国家质检总局曾于2月发通知要求各级质监部门部署家电下乡产品质量监督工作,以家电下乡产品、中标企业以及实施家电下乡的农村地区为监管重点,并采取加强监督检查、督促企业加强产品质量管理等五项措施。  五项措施里提到要督促中标企业做好家电下乡产品的售后服务工作。检查企业“三包”制度,督促企业贯彻落实国家“三包”规定,及时处理“三包”范围内的质量问题 鼓励企业上门服务,为用户解决使用中的技术问题。同时督促企业及时受理投诉举报。充分发挥12365投诉举报系统的作用,围绕家电产品及时受理农村用户举报投诉并组织调查处理 组织有关机构对家电下乡产品质量状况、消费者满意程度进行明查暗访,及时向企业反馈相关信息。家电下乡了是件好事,农民朋友得实惠心欢喜,但如果产品质量无法得到保证,那就成了“心病”。近日就有消费者李小姐向中国经济网反映,她买了台海信 “下乡空调”,谁知安装了后发现,空调总是发出一股刺鼻难闻的气味。
  • 哲斯泰气味分析先进技术Workshop在北京成功举行
    10月25日,GERSTEL哲斯泰(上海)贸易有限公司与泰科施普(北京)技术有限公司在北京工商大学附近的紫玉饭店紫金楼共同成功举办了“GERSTEL气味分析先进技术研讨会”。本次研讨会有幸邀请到北京工商大学食品与健康学院的宋焕禄教授和吴继红副教授,中国农业大学食品科学与营养工程学院的徐新星博士和张伟博博士做学术交流。哲斯泰市场部经理聂芸芸为大家介绍了最新的嗅觉检测口ODP4以及最新的嗅觉数据处理软件ODI, 以及风味化合物检索软件Aroma Office 2D。 泰科施普的刘浩经理作了感官学与大数据分析初探的报告。会上大家共同交流分享和讨论了GERSTEL哲斯泰产品在气味分析领域的最新进展和应用,反响热烈。研讨会现场吴继红副教授作了“ODP3在白酒风味研究中的应用”的报告宋焕禄教授带来了“动态顶空在食品香气分析中的应用”宋焕禄教授还介绍了其研究室所使用的相关仪器设备徐新星博士介绍了“发酵菌发酵西兰花汁的风味表征与形成分析”聂芸芸经理介绍了最新的ODP4和数据处理软件ODI, 以及风味化合物搜索软件 Aroma Office 2D刘浩经理介绍了“感官学和大数据的初探”成果。本次研讨会的成功举办,证明了哲斯泰的样品前处理技术和嗅觉检测口被业界的专家学者所认同和推崇。我们也希望可以通过这样的一个平台,给大家互相交流和学习的机会。更重要的是,我们希望可以通过直接接触我们的客户,倾听客户的需求,在向客户学习的过程中,不断进步,为大家带来最好的解决方案和支持。对会议内容感兴趣的朋友们,请给我们留言,我们可以跟您分享会议的PPT内容。
  • 单细胞分析的丝滑IMAX体验: icpTOF 以多元素指纹量化海藻细胞与纳米颗粒间相互作用为例
    Hendriks L., Skjolding L. M., Robert T., 确定细胞中金属元素的生物利用率的传统方法一般需对细胞进行酸消解,然后利用溶液进样电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)进行后续分析。这种方法的缺点是需要大量的细胞,并且只能为给定的细胞群体提供平均值1。众所周知,千人千面,不同群体以及同群体细胞的特异性在文献中也多有报道2。基于这个大前提,使用特定的分析方法对不同群或同群细胞进行逐序单个分析,获取与单个细胞特异性有关的大数据就尤其重要(见图1)。本文中介绍的单细胞-电感耦合等离子体质谱法(sc-ICP-MS)与之前介绍过的单颗粒ICP-MS(sp-ICP-MS)基本类似(微信公共号:粒粒皆信息:什么是单颗粒物ICP-MS质谱分析法?)。事实上,上述两种技术都依赖于相同的基本原理和icpTOF瞬时事件全谱多元素测量能力,从而可以获得由单一个体产生的微秒时间区间内的瞬时信号,例如单个纳米颗粒(NPs)或单个细胞。(译者注:这等同在拍一段有很多快速武术对打的电影场景,需要使用高速摄像机来捕捉每一个武打动作细节和变化,同时也不漏过颜色,声音等关键信息,这样才能最终呈现出高清120Hz的作品。) 单颗粒ICP-MS方法的基础概念和硬件构架3源于2003年Degueldre等发表的第一篇论文。在过去的二十年间,通过进样系统,数据采集硬件和数据处理专用软件的进一步发展和商业化,不断增加的科研文献见证了该技术领域的迅速成熟。在单颗粒ICP-MS上投入的研究和应用开发同样的也使单细胞ICP-MS分析受益。 在单细胞ICP-MS中,细胞悬浮液经超声波雾化后形成的液滴被带入ICP-MS等离子体中。细胞在等离子体中依次被汽化、原子化和最终离子化。每个细胞产生一个含有多种元素的离子云,在仪器上被检测为高于背景的时长几百微秒的单个信号峰。与单颗粒ICP-MS类似,记录到的尖峰频率与细胞数量浓度成正比,这些尖峰的强度则与细胞中该元素质量有关。这种技术已经成功的应用在测定海藻中的镁元素含量4,并进一步用于纳米颗粒物毒理学研究中评估细胞对纳米颗粒物的摄取情况5,6,7。 虽然单细胞ICP-MS的测量方法看起来很简单,但要获得真实可靠的数据,实施起来需要注重的细节很多。除了需要额外注意来自培养基的可能高背景信号和细胞在样品导入系统中的潜在破损,在单细胞研究中反复报道的一个主要瓶颈是细胞进样装置的低运输效率,这是因为与纳米颗粒物相比,细胞的尺寸更大,在传输过程中也更容易损失。事实上,传统的系统通常包括一个旋风式雾化室,是专为引入较小的溶液液滴而设计的,导致细胞传输效率低于10%。而用于单细胞导入的定制系统,包括改进的雾化器或全消耗喷雾室8,9,以及其他创新设计10,11,经过多年反复测试,已被验证可以高效传输单细胞进入ICP-MS。 另一个瓶颈在于质谱仪器质量分析器的性能:传统的ICP-MS仪器具有单四极杆或扇形场质量分析器,在进行单细胞分析时最多只能同时检测一到两种元素信息(只能拍黑白影片)。而在常见的单颗粒分析场景中,比如在纳米毒理学研究中,在试图量化纳米颗粒物(特征金属元素)和细胞(蛋白固有元素)的关联时,需要同时获得单细胞事件内多种元素浓度信息。为了获得微秒级事件信息全貌,快速且广谱分析的质量分析器,如飞行时间质量分析器等高精尖‘摄影器材’是必不可少的(译者注:例如,等同于可提供高清彩色120Hz影片给观众更加真实的IMAX观影体验)。图1:a)在对细胞进行酸消解后,通过传统的雾化法将溶液样品引入ICP-MS,并记录仪器获得的稳态信号。这种整体分析法对初始样品中所包含的数千个细胞获得一个平均值。然而这种实验是基于细胞是均匀的假设,而忽略了细胞具有多样性的事实。因此,少数细胞群(用绿色和紫色表示),在元素组成上虽与主类细胞有差异,却没有被体现在结果中,这完美的诠释了辛普森悖论。b)在单细胞ICP-MS方法中,将细胞悬浮液稀释后,在单位时间内仅有一个细胞个体被引入ICP-MS等离子体。每个细胞产生一个独立的离子云,作为信号峰被ICP-MS仪器记录。这种方法允许检测每一个单独的细胞,从而保证了细胞特异性信息的无损获取和保存。简单来说,在单细胞ICP-MS中,细胞是以个为单位进行分析的,可以根据它们不同的分析物含量识别出不同的群体,而不是仅仅产生一个平均值。icpTOF飞行时间质谱法 在飞行时间质谱法(TOF-MS)中,其基本原理是根据离子到达检测器前通过固定长度的飞行管的飞行时间来精确分辨离子。离子束在脉冲加速电压后具有相同的动能,但轻的离子会比重的离子获得更高的速率,进而更早到达检测器。测量所有离子的陆续到达时间可以得到一个连续时间谱,经过简单的校准和换算后可以得到一张全质谱谱图(一般6-280 Th)。TOF质量分析仪的主要优点是:对分析的元素及同位素的数量没有限制,而且全谱数据采集速度快(通常几十微秒就可以获得一张全元素谱图)。这样的快速全谱数据采集能力在处理单一实体(如单细胞)检测时尤其重要,因为单细胞产生的瞬时事件长度很短,一般在200-500微秒区间。 飞行时间技术在单细胞分析领域并不是一个新概念,最初是由Bandura在2009年提出的,其原型机12用于单个细胞的时间分辨分析13,从而为众所周知的 "质谱流式 "领域打开了大门。这项应用使用稳定的稀土金属同位素来标记细胞,从而允许通过其金属标记物来检测相应细胞14。除了展现了生物研究和药物筛选应用中的巨大潜力,质谱流式也被用于检测细菌细胞中的银纳米颗粒15。然而,由于质量检测范围有限(80 Da)和涉及染色的样品制备程序,质谱流式细胞技术无法检测许多固有元素。 与质谱流式不同的,如图2a) 所示的ICP-TOF (TOFWERK AG, 瑞士) 可以测量从质荷比6到280的全谱图16,从而可以覆盖轻质元素,如Na, Mg, P, S, K, Ca, Mn, Fe, Cu, Zn等。这些元素是活细胞的固有元素,它们的分布(也被称为细胞离子组17)可以作为细胞发育状态的指标18。例如,磷存在于核酸(DNA和RNA)中,也是ATP、CTP、GTP和UTP等能量化合物的重要成分。钠和钾在电信号的传输中起作用,而锌被不同的生物过程中的多种酶用作催化剂。由于ICP-TOF-MS的同时多元素检测能力,可以在多种元素的相关分析基础上进行指纹识别19。如图2b) 所示,镁、磷、锰、铁、铜和锌被鉴定为被分析藻类的本征指纹元素。不需要标记或染色,即可依据细胞的 "天然 "元素指纹来进行单细胞分析20,21。通过测量特定细胞类型的金属微量元素,则可以获得更细致的指纹信息。例如,海藻细胞富含镁等金属微量元素,镁是叶绿素的核心组成部分,对光合作用至关重要。因此,金属微量元素的组成可以作为一种独特的指纹来明确识别不同的细胞种类。通过测量单细胞的金属元素组分,可更好地了解由金属蛋白和金属酶调节的基本生物过程,从而解密细胞生命周期不同状态22。尽管细胞的生物化学并不完全反映在其离子组上,但通过监测其金属含量的变化,可以确定地获得对细胞状况和生物过程的更深入了解。 通过使用TOF质量分析仪作为检测器,可以动态系统地获得完整的质谱数据,从而可以对发现特定实体本身及其所处环境进行连续或高通量表征。因此在纳米毒理学背景下,人们可以很容易地确定纳米颗粒物是否与细胞相关联。图2:a) icpTOF仪器(TOFWERK AG, Thun, Switzerland)的示意图:在iCAP Q(Thermo Scientific, Bremen, Germany)的框架上搭配一套高分辨率飞行时间质量分析器。因此,ICP-TOF受益于与iCAP Q相同的ICP离子源、离子光学、碰撞/反应池技术和样品引入设备。b) 用48 µ s时间分辩率采集的淡水藻类细胞raphidocelis subcapitata的瞬时信号速率。c) 藻类细胞通常用于毒理学风险评估研究,这里在暴露于金纳米颗粒一段时间后进行分析,以调查其摄取情况。在ICP-TOF的全质量数范围内,可以根据检测细胞的本征元素指纹对细胞进行追踪,并能直接定量测量纳米颗粒物-细胞的关联。icpTOF单细胞分析应用实例 单一实体分析,与批量样品测量相比,能产生信号的质量相对有限,这对仪器灵敏度要求更高。下面的应用案例研究展示了icpTOF S2仪器(TOFWERK AG,瑞士)的性能指标:具有与单四极杆ICP-MS类似的高灵敏度,又可同时快速检测全谱信号,特别适合分析单一实体,如单细胞或纳米颗粒(NPs)等。随着工业和日常生活中纳米颗粒物的广泛使用,纳米安全和纳米毒理学在过去20年一直是深入研究的课题。纳米颗粒物的安全评估研究中的一个重要参数是其在细胞摄取的分析和量化。 透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)具有高空间分辨率,它们经常被用于细胞内纳米颗粒物的分析23,24。尽管有令人印象深刻的成像能力,基于电子显微镜方法的一个主要缺点是对样品制备的繁琐要求。此外,由于没有额外的元素定量或自动图像分析,获得的图像是定性的且结果较难被解读25,26。如前所述,单细胞ICP-MS也可用于量化细胞对纳米颗粒物的摄取,根据观察到的信号峰的强度大小,提供与细胞相‘关联’的纳米颗粒数量的信息5,6。这类实验通常有以下三个明显的观察结果: 只检测到纳米颗粒物中的特征元素,表明溶液中存在纳米颗粒物 只检测到细胞固有元素而没有任何纳米颗粒物中的元素,表明细胞并没有与纳米颗粒物相关联 同时检测到细胞固有元素和纳米颗粒物中的元素,意味着两者有关联 根据观察到的相关联的纳米颗粒/细胞峰的频率和幅度,可以确定摄取了纳米颗粒物的细胞的百分比以及与每个藻类细胞相关的纳米颗粒数量的估计值。在理想的情况下,可以根据浓度和暴露时间动态地对海藻细胞和纳米颗粒数量的相关性的进行评估。 在本案例研究中,将海藻细胞暴露在BaSO4(NM-220)溶液中72小时,接着按照Merrifield等人提出的程序进行清洗5,去除未与细胞结合的纳米颗粒。在暴露后并在ISO8692藻类培养基中进行冲洗后27,样品中预计只包含与藻类细胞相关联的纳米颗粒物。随后,样品被储存在15毫升的试剂管中,用锡纸包裹,等待分析。 在使用四极杆ICP-MS进行单细胞的初始研究中,我们发现清洗后的细胞悬浮液中仍存在BaSO4纳米颗粒,如图3a所示。有学者认为未关联的纳米颗粒已经去除,而这些检测到的纳米颗粒是与海藻细胞相关联的。然而由于只测量了一种元素138Ba,并不能完全证实这一猜想。 我们使用单细胞ICP-TOF-MS(见图2a)重复了一个类似的实验。从图2b中我们可以知道被分析的藻类细胞的本征元素指纹,即只有同时检测到Mg、P、Mn和Fe等元素时才被认为检测到了藻类细胞。令人惊讶的是,即使暴露72小时后,BaSO4 纳米颗粒与水藻细胞的指纹信号没有显著关联(图3b)。可以看到,Ba仅与Mg和Fe的信号同时被检测到,而没有水藻的其他指纹信号同时出现。虽然缺失的元素信号强度有可能是低于仪器检测极限,但至少这说明检测到的元素与藻类细胞的本征元素指纹不一致。然而在检测到藻类细胞的指纹信号中,没有观测到Ba元素信号。综上所述,如果没有icpTOF瞬时多元素检测能力,在清洗后细胞悬浮液中检测到的纳米颗粒的Ba信号很容易被误解为是与藻类细胞相关联的颗粒物。图3:a)实验流程图。在样品暴露于纳米颗粒物72小时后,细胞被清洗以去除上清液中游离态的纳米颗粒物。b) 通过使用飞行时间质谱仪重复单细胞测量,可以跟踪细胞的元素指纹,以验证纳米颗粒物信号和细胞信号的是否同时出现。结果显示虽然纳米颗粒物和细胞没有直接关联,但Ba信号与Mg和Fe信号是一起出现的。 这些结果导致了对可能引发该现象的机制的讨论。一个合理的解释是海藻细胞通过释放胞外聚合物物质(EPS)来清除粘附在细胞表面的纳米颗粒物。EPS被认为是影响藻类细胞对纳米颗粒的生物利用率的关键因素28,29。EPS产量的增加可使藻类细胞主动脱落纳米颗粒,从而减轻摄取或吸附到细胞外部,而纳米颗粒仍然以被包含在EPS中的形式存在于溶液中。虽然缺乏关于这种行为的定量数据,但足以解释BaSO4纳米颗粒信号与Mg和Fe信号的契合。当然Fe与Ba信号的同时出现还可以被解释为溶解的Ba与ISO 8692培养基中的EDTA络合在了一起,而EDTA被添加在溶液中以保持Fe的生物可利用率。要回答这个问题,我们使用TEM观察到EPS聚集体中包裹有纳米颗粒(图4)。由于TEM局限于定性分析,再加上EPS结构微妙,这种包裹的确切机制和发生频率很难被量化。然而单细胞ICP-TOF-MS则可以直接对这一现象进行定量分析,而不需要对样品进行复杂的制备,同时还可以在较短的时间内分析更多的藻类细胞及EPS聚集体,提供更可靠的统计数据。此外,单细胞ICP-TOF-MS可以动态地从藻类悬浮液中不间断取样,评估这种清除行为的发生频率与样品浓度和时间的关系,进一步了解藻类细胞和纳米颗粒之间的相互作用。这种利用ICP-TOF研究动态摄取和清除行为的研究思路不仅限于藻类细胞,还可以扩展到纳米医学或纳米生物技术的其他类型细胞,如哺乳动物细胞或细菌。图4:一个藻类细胞(Raphidocelis subcapitata)的透射电子显微镜图像,该细胞之前暴露在银纳米颗粒物中,脱落的细胞外聚合物物质(EPS)含有银纳米颗粒。(由Louise H. S. Jensen和Sara N. Sø rensen提供)。 正如本研究强调的那样,尽管传统的四极杆质谱(sc-ICP-Q-MS)可以测量单细胞,但它最多只能同时测量一种或两种元素或同位素,所以即使检测到纳米颗粒信号也不能100%确定其与细胞直接关联。另外还需要TEM来确定颗粒物是否被藻类吸收在内部或简单附着在细胞外部。然而使用ICP-TOF-MS可以将被暴露在纳米颗粒物中藻类的离子组与对照藻类的离子组进行比较,从而评估它们的状况。这些信息对于从机理上理解海藻细胞与纳米颗粒物的相互作用非常有价值,并可以进一步促进开发以生理学为基础的纳米颗粒物风险评估工具。icpTOF结论与展望 单细胞ICP-TOF-MS是一个新兴的、令人兴奋且快速发展的研究领域。虽然尚需数年时间才能达到质谱流式技术在单细胞多参数分析方面的水平,但ICP-TOF-MS得益于灵敏度的提高和同时全谱检测能力,能够基于元素指纹检测未被标记的细胞,从而为新的实验设计创意提供可能性。例如,除了测量纳米颗粒物和细胞的相关性外,ICP-TOF-MS记录的多元素数据可用于评估细胞在纳米颗粒介导毒性影响下的不同状态。 除了液体样品引入方法之外,也可以使用激光剥蚀(LA)-ICP-TOF-MS进行单细胞分析30,31。通过将制备有细胞的载玻片放在样品台上并使用激光扫描,可以产生单个完整细胞层面上的元素分布二维图像,其中每个像素包含一个完整的全元素谱图。LA-ICP-TOF-MS成像的高空间分辨率对纳米毒理学研究特别有意义,因为它可以观察和定位纳米颗粒物在亚细胞结构中的聚集,以进一步了解和解释各种现象(如摄取、积累和释放纳米颗粒)。 此外,所生成的大量数据可以通过降维技术进行处理,如主成分分析(PCA)或机器学习工具,并提取与细胞状态和类型有关的信息,从而使细胞的分类变得更容易。这在质谱流式工作流程中是常见的处理方法。这项技术不仅限于纳米毒理学研究,还可以扩展到金属组学和细胞生物学中。无论如何,我们将继续努力改进飞行时间质谱ICP-TOF-MS技术,使其在更广阔的应用领域发挥作用。icpTOF致谢作者感谢Olga Meili和Aiga Mackevica校对本文并提供反馈。Lars M. Skjolding得到了PATROLS – Advanced Tools for NanoSafety Testing项目资助(760813)。感谢Louise Helene Sø gaard Jensen和Sara Nø rgaard Sø rensen允许使用图4中的TEM图像。最后特别感谢Robert Thomas邀请在Spectroscopy杂志中的 "原子视角专栏 "刊登此文。原文链接:Hendriks L., Skjolding L. M., Robert T., Single-Cell Analysis by Inductively Coupled Plasma–Time-of-Flight Mass Spectrometry to Quantify Algal Cell Interaction with Nanoparticles by Their Elemental Fingerprint, Spectroscopy, 2020, Volume 35, Issue 10, Pages 9–16https://www.spectroscopyonline.com/view/single-cell-analysis-by-inductively-coupled-plasma-time-of-flight-mass-spectrometry-to-quantify-algal-cell-interaction-with-nanoparticles-by-their-elemental-fingerprint (请点击左下角“阅读原文”跳转)本文由TOFWERK中国-南京拓服工坊科技编译,结论以英文原文为准。参考文献1 S. J. Altschuler and L. F. Wu, Cell, 2010, 141, 559–563.2 W. M. Elsasser, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1984, 81, 5126–5129.3 C. Degueldre and P. Y. Favarger, Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp., 2003, 217, 137–142.4 K. S. Ho and W. T. Chan, J. Anal. At. Spectrom., 2010, 25, 1114–1122.5 R. C. Merrifield, C. Stephan and J. R. Lead, Environ. Sci. Technol., 2018, 52, 2271–2277.6 F. Abdolahpur Monikh, B. Fryer, D. Arenas-Lago, M. G. Vijver, G. Krishna Darbha, E. Valsami-Jones and W. J. G. M. Peijnenburg, Environ. Sci. Technol. Lett., 2019, 6, 732–738.7 I. L. Hsiao, F. S. Bierkandt, P. Reichardt, A. Luch, Y. J. Huang, N. Jakubowski, J. Tentschert and A. Haase, J. Nanobiotechnology, 2016, 14, 1–13.8 A. S. Groombridge, S. I. Miyashita, S. I. Fujii, K. Nagasawa, T. Okahashi, M. Ohata, T. Umemura, A. Takatsu, K. Inagaki and K. Chiba, Anal. Sci., 2013, 29, 597–603.9 M. Corte-Rodríguez, R. Á lvarez-Fernández García, P. García-Cancela, M. Montes-Bayón, J. Bettmer and D. . Kutscher, Curr. Trends Mass Spectrom., 2020, 18, 6–10.10 K. Shigeta, H. Traub, U. Panne, A. Okino, L. Rottmann and N. Jakubowski, J. Anal. At. Spectrom., 2013, 28, 646–656.11 P. E. Verboket, O. Borovinskaya, N. Meyer, D. Günther and P. S. Dittrich, Anal. Chem., 2014, 86, 6012–6018.12 D. R. Bandura, V. I. Baranov, O. I. Ornatsky, A. Antonov, R. Kinach, X. Lou, S. Pavlov, S. Vorobiev, J. E. Dick and S. D. Tanner, Anal. Chem., 2009, 81, 6813–6822.13 K. R. Atkuri, J. C. Stevens and H. Neubert, Drug Metab. Dispos., 2015, 43, 227–233.14 S. D. Tanner, V. I. Baranov, O. I. Ornatsky, D. R. Bandura and T. C. George, Cancer Immunol. Immunother., 2013.15 Y. Guo, S. Baumgart, H. J. Stä rk, H. Harms and S. Müller, Front. Microbiol., 2017, 8, 1–9.16 L. Hendriks, A. Gundlach-Graham, B. Hattendorf and D. Günther, J. Anal. At. Spectrom., , DOI:10.1039/c6ja00400h.17 M. Malinouski, N. M. Hasan, Y. Zhang, J. Seravalli, J. Lin, A. Avanesov, S. Lutsenko and V. N. Gladyshev, Nat. Commun., , DOI:10.1038/ncomms4301.18 D. E. Salt, I. Baxter and B. Lahner, Annu. Rev. Plant Biol., 2008, 59, 709–733.19 A. Praetorius, A. Gundlach-Graham, E. Goldberg, W. Fabienke, J. Navratilova, A. Gondikas, R. Kaegi, D. Günther, T. Hofmann and F. Von Der Kammer, Environ. Sci. Nano, 2017, 4, 307–314.20 O. Borovinskaya, S. Aulakh and R. Markus, Tofw. appilcation note, 2019, 1–3.21 M. von der Au, O. Borovinskaya, L. Flamigni, K. Kuhlmeier, C. Büchel and B. Meermann, Algal Res., 2020, 49, 101964.22 L. Mueller, H. Traub, N. Jakubowski, D. Drescher, V. I. Baranov and J. Kneipp, Anal. Bioanal. Chem., 2014, 406, 6963–6977.23 F. Piccapietra, C. G. Allue, L. Sigg and R. Behra, Environ. Sci. Technol., 2012, 46, 7390–7397.24 F. Perreault, A. Oukarroum, S. P. Melegari, W. G. Matias and R. Popovic, Chemosphere, 2012, 87, 1388–1394.25 L. H. S. Jensen, L. M. Skjolding, A. Thit, S. N. Sø rensen, C. Kø bler, K. Mø lhave and A. Baun, Environ. Toxicol. Chem., , DOI:10.1002/etc.3697.26 C. Brandenberger, M. J. D. Clift, D. Vanhecke, C. Mühlfeld, V. Stone, P. Gehr and B. Rothen-Rutishauser, Part. Fibre Toxicol., , DOI:10.1186/1743-8977-7-15.27 ISO, International Organization for Standarization. ISO 8692. Water quality - Fresh water algal growth inhibition test with unicellular green algae., 2012.28 J. Zhao, X. Cao, X. Liu, Z. Wang, C. Zhang, J. C. White and B. Xing, Nanotoxicology, , DOI:10.1080/17435390.2016.1206149.29 F. Chen, Z. Xiao, L. Yue, J. Wang, Y. Feng, X. Zhu, Z. Wang and B. Xing, Environ. Sci. Nano, 2019, 6, 1026–1042.30 S. Theiner, A. Schoeberl, S. Neumayer and G. Koellensperger, J. Anal. At. Spectrom., 2019, 34, 1272–1278.31 S. Theiner, A. Schweikert, C. Haberler, A. Peyrl and G. Koellensperger, Metallomics, , DOI:10.1039/d0mt00080a.
  • 荧光分光光度计结合多变量分析软件测定酒精饮料的荧光指纹
    前言 酒逢知己千杯少,我国的酒文化历史悠久,市场上的酒精饮料也千姿百态。我国团体标准T/CBJ2101-2019中详细介绍了可以使用三维荧光光谱分析法辨别白酒年份的真伪,这说明荧光分析技术是酒类鉴别中的有效方法。三维荧光光谱含有的信息量大,对荧光分光光度计的扫描速度要求较高。日立荧光分光光度计F-7100具有超高扫描速度和高灵敏度,可以快速获取不同酒精饮料的三维荧光光谱。 同时,日立今年新推出了荧光指纹专用分析软件3DSppectAlyze,轻松上手,可以对获得的三维荧光光谱进行多变量解析。以下应用实例测定了五种酒精饮料的三维荧光光谱,同时结合化学计量学方法对荧光光谱进行了解析。应用实例|实验部分样品:市售五种酒精饮料,白酒(新酿造),陈年白酒,威士忌,日本烧酒,泡盛。采集仪器:日立荧光分光光度计F-7100分析软件:日立荧光指纹专用分析软件3DSpectAlyze图2 荧光分光光度计F-7100图3 荧光指纹专用分析软件3DSpectAlyze|实验结果更多详细信息请点击:https://www.instrument.com.cn/netshow/sh102446/s925372.htm总结 三维荧光光谱结合化学计量学技术已经成为备受青睐的分析方式。日立荧光分光光度计F-7100,能够快速准确获取样品的三维荧光光谱,同时使用日立最 新推出的荧光指纹专用分析软件3DSpecAlyze,将在食品,环境,材料,生物等多种领域实现快速无损分析。
  • 纯牛奶是真是假一测便知 智能分析仪问世
    一盒市场上的纯牛奶,你只要用一个仪器检测一下,就可以很快断定它是真是假。这种“非线性化学指纹图谱智能分析仪”目前已在湘潭高新区火炬创新创业园问世。昨日,“火炬杯”湘潭首届科技发明电视大赛复评落下帷幕。晋级复评的36件作品进行了激烈角逐,10个万元大奖新鲜出炉。  湘潭仪器仪表公司董事长毛鹏飞发明的“非线性化学指纹图谱智能分析仪”可广泛应用于食品、药品原材料、半成品和成品的真伪鉴别和质量评价,填补了国内外该技术领域的空白,得到评委们的一致认可,成为第一个拿到万元奖金的作品。
  • 盈盛恒泰PEN3电子鼻登陆央视一套生活早参考节目
    北京盈盛恒泰科技有限责任公司销售的PEN3电子鼻登陆央视一套生活早参考节目 近日盈盛恒泰销售的PEN3型电子鼻被作为新型气味分析手段在中央电视台1套 生活早参考节目中引用,用来检测区分柴鸡蛋和普通鸡蛋的气味,该档节目将于2010年12月27日(星期一)早晨8:30-9:30播出,敬请关心电子鼻技术应用的客户关注该档节目。 电子鼻分析技术(气体指纹模板技术)用于分析判断样品综合(宏观)挥发性物质,越来越受到广大科研学者的关注,有越来越多的科研和研发人员开始使用电子鼻,盈盛恒泰销售的德国AIRSENSE公司PEN3型电子鼻是目前世界上 先进的电子鼻,德国品质,值得信赖。 为推进电子鼻技术在我国的开展和应用盈盛恒泰愿竭诚为大家服务,积极为大家提供仪器技术以及实验平台。 愿有识之士积极联系盈盛恒泰,盈盛恒泰全国服务热线:4006-400-987
  • 哈希HMA系列重金属分析仪新品参展环保展
    在2013年7月23日-7月26日举行的第十三届中国国际环保展览会(CIEPEC 2013)上,哈希展出了多种针对不同应用下的水质检测仪器,如便携式多参数水质测定仪、多维矢量指纹识别水质预警系统等,HMA系列重金属在线分析仪新品此次也一同参展。而对于很多用户比较关注的试剂产品,哈希也在展台举办了免费的现场预制试剂试用活动。哈希HMA系列重金属在线分析仪  HMA系列重金属在线分析仪是哈希在重金属在线分析产品线上的一个全新系列,其中HMA-TCR总铬在线分析仪,HMA-CR6六价铬在线分析仪,HMA-TCU总铜在线分析仪已于2012年底上市,HMA-TNI总镍在线分析仪及HMA-TMN总锰在线分析仪则是在不久前上市的新品。在这两款产品上哈希遵循国标,仍采用成熟经典的比色分光光度法,系统运行稳定,且检测结果方便比对。其在进样处设有样品过滤器,具备自动校正功能、自清洗功能、自动量程切换功能等,废液排放量低且用户维护及使用比较简便。
  • 正面突围 中国分析仪器的破局术
    作 者林雪萍:北京联讯动力咨询公司总经理,天津大学精仪学院兼职教授落后20年中国科学仪器,一向是触目惊心地落后。在全球Top20的仪器厂家之中,呈现了85331的阵型。其中8家是美国,5家是日本,德国和瑞士各3家,还有一家英国企业,没有一家中国企业入列。而在头十家名单之中,六家企业是美国。美国的科学仪器,展现了跟半导体芯片一样强大的实力。全球近6000亿美元的半导体收入,美国公司的销售额占据近一半。如果说芯片反映了美国构建全球化底层基石的商业广泛性,那么科学仪器则真实地代表了美国的科研水平。科学仪器里的一个重要分支是实验室分析仪器,它是科学家洞察世界奥秘的最高能力,也是研发人员开发新产品的重要武器。全球实验分析仪器行业大约有700亿美金的规模,而中国市场总量仅占全球的7%。在中国消费的所有产品中,分析仪器是少数在全球使用占比垫底的高科技产业。相比于中国芯片消费量占据全球的54%,分析仪器的消费能力之低让人感到惊讶。很显然,中国是一个分析仪器使用严重不足的国家。对于分析仪器而言,用于称量分子重量的质谱仪,是皇冠上的明亮光环。它的发展,与科学家的成就密切相关。近百年来,有10个科学家因为质谱仪相关的原理而获得诺贝尔奖。质谱仪在上个世纪50年代就已经开始商业化,进入石油成分的检测。而在七十年后的今天,推动它继续宝刀不老的则是生物医药的巨大需求。正是这种不断进化的能力,使得它成为引领分析仪器行业的龙头。在它身上,可以看到产品演化的痕迹。质谱仪的顶级标杆是丹纳赫旗下的AB Sciex。不用说,创始人本人也是科学家。在分析仪器领域,科学家与企业家的合体现象非常普遍。科学与商业成功联姻,是这个行业非常成熟的一种模式。AB Sciex在1981年就将四极杆质谱仪商业化,这成为今后最经典的一个系列。全球几乎所有质谱仪厂家的标杆,包括美国赛默飞、安捷伦和日本岛津,在这类产品上,都在向它对齐。国内质谱仪目前能达到的成熟水平,刚好赶上AB Sciex在10年前推出的4500系列。而现在它已经推出了7500。这个产品编号,清晰地标定了中国质谱仪跟国外产品的差距。这还只是性能参数的差异性,如果考虑到软件、数据库和可靠性,这个距离就会拉长到15到20年。看得见的20年,这就是差距所在。而无法识别的差距,还有更多。在国内用量最大的实验室分析仪器中,质谱仪和以色谱法分析技术的色谱仪的国产化率不超过个位数。而在价值超过1000万元人民币以上的冷冻电镜或核磁共振波谱仪,国产化率则几乎是零。中国科学家所能取得的顶级成就,就矗立在这样一种几乎完全依赖的进口仪器的局面之上。分析仪器的难点最近两年,科学仪器已经引起整个社会的高度重视。但当资本大量涌进来的时候,也难免会感到失望。这个产业体量太小,似乎难以挑起大梁。这个行业实在太小,分析仪器在中国市场近400亿人民币。这样的总产值,又被近二十个不同类别的仪器来瓜分。质谱仪已经算大块头了,不到100亿。而这里向来被美国赛默飞、丹纳赫、沃特世、布鲁克、岛津等所垄断。同一个类别的仪器,又会有很多细分的技术支流。如果一个企业只做一种产品,注定销售额很难做大。除了产业规模之外,这个产业也有着自身特有的难点。人们日常接触宏观物体重量的方式是天平。而这种宏观重量的下限,则是由瑞士普利赛斯Precisa电子天平所完成。一个精密天平,如果可以测量1毫克(1克的千分之一)的粉状物,这是小数点后面带有3个零的1克。灰尘可以算是宏观世界的最后一站。而测量灰尘重量的百万级精度的微量天平,只在瑞士生产。这家公司在中国也有生产基地,但精度只有万分之一级。质谱仪是高端的分析仪器,可以看成是微观原子世界的天平。它可以通过类似对分子来量测体重的方法,测出物质的各种组成成分。例如PM2.5到底包含哪些颗粒。类似的分析仪器长期处于进口垄断的局面。中国进入质谱仪的时间,其实是非常短暂的。当年传统仪器的老家底,如北分、上分、南分、川分等,都未能打开这个局面,只做出了一些无法商业化应用的样机。时至今日,可以看到除了脱胎于当年冶金部的钢研纳克公司,其它基本都是民营企业在攻坚。2006年,北京东西分析仪器算是推出了第一台商业化四极杆气质联用仪。陆陆续续,北京普析通用、上海舜宇恒平、广州禾信和杭州聚光旗下的谱育、江苏天瑞和源自天津大学的天津智谱,正在这个领域进行各自的耕耘。但目前基本还是聚集在三种精度等级中低端类型的质谱仪。而对于高端的轨道阱质谱仪,或者是更高级的傅里叶变换质谱仪,依然是美国赛默飞和德国布鲁克的天下。中国基本尚无任何的产品,可以进行对标。这个领域看似狭窄,但其实也是顶天立地之行业。既面向科研院所的科学家、面向企业研发人员,也面向第三方检测机构的检验员。而很多事情,跟老百姓也有关系。除了测试环境成分,在半导体领域检测高纯度的气体的时候,也是必不可少。很多气体浓度是9个9(0.999999999),而这种纯度之外需要掺杂的有用“杂质”的成分和数量,就要靠质谱仪的火眼金睛了。它需要面对的浓度是小数点后面10个零。所有研发的活动里,有一大半都会跟化学检测有关。质谱仪就是化学检测的终极手段。人们需要间接地侦查到,一个微环境下,有哪些分子,有多大的量。人们是在用这种仪器,跟分子进行对话。奇怪的是,这种设备的制造,表面看上去却很简单。质谱仪设备的零部件,有上千个。通过购买零部件的方式进行组装,完成一台机器并不复杂。这就是为什么在当前资本的加持下,国内质谱仪企业居然有六十多家,这种现象并非正常。在全球高度垄断的质谱仪行业市场里,只有五家顶级的质谱仪。即使放大到整个科学仪器行业,排名第一与排名第二十的销售额,可以相差二十倍。如此高度垄断的市场,很难想象小企业是如何存活下来,如何攻克技术难关。看上去,科学仪器的零部件并不是最主要的问题。除了激光器、真空泵、高速数据采集卡、离子探针等要进口,大部分零件都可以逆向工程破解其中之道。实际上在中国的科学仪器界,存在着一种“半国产”的现象。一些跨国品牌会向国内合作伙伴,开放供应链环节,提供电路板等核心零部件,支持国产装配商形成自己的品牌。在石油、天然气行业,安捷伦会扶持不同的渠道商,开发“国产品牌”的在线工业色谱分析仪、可挥发性气体分析仪等产品。这些渠道商往往在三桶油行业有着深厚的商业基础。实际上,安捷伦也通过这种本土化的方式,挤压包括日本岛津在内的竞争对手。然而,机器组装看上去并不复杂。但真正具有挑战性的,是如何让这台仪器稳定工作?这正是科学仪器最难的地方。这里面有很多工艺是近乎老师傅的经验。它涉及到各个领域:物理、化学、真空、机械、电子、软件、自动化的综合协调。分析仪器都具备这种特点,它是一个综合学科相互妥协的艺术。而这种妥协,正是科学家与工程师的最高智慧交融之地。四大贫瘠阻隔突破拥有高度垄断地位的美国科学仪器,得益于已经非常成熟的产业形态。在这里,科学家与职业经理人、全球市场和成熟资本,形成了稳定的四合一局面。科学仪器的起源,很容易找到大学科研的影子。而要成功商业化,则需要诸多因素的配合。就质谱仪而言,广州禾信创始人源自厦门大学的科学仪器工程系。而天津智谱的创始人团队来自天津大学精仪学院,而它的首席科学家则是天津大学多年研究质谱仪的资深学者。天津大学和厦门大学是国内最早设立分析仪器专业的两家大学,这正是“北天大、南厦大“的由来。而国内质谱仪的顶梁柱之一的北京莱伯泰科的创始人,则是开创质谱仪一种技术流派的美国教授的弟子。然而,中国学者的创业注定需要先趟过一条艰苦的工程化之路,这里需要补齐的短板实在太多。四大贫瘠之地,限制了高端仪器的发展。首先是贫瘠的用户奶水。工业化产品的进步,高度依赖用户的使用反馈。但这一次,靠用户反哺是很难有机会的。搞基础课题研究的学者,非常依赖工具的先进性。电子显微镜多放大一倍,就能多发现一点奥秘。这意味着仪器国产化的首批用户,往往不能依靠一流的科学家。其次是贫瘠的学术氛围。对于研究分子结构的拉曼光谱仪,这是很常见的分析仪器。由于不同分子的谱形特征不同,因此可作为分子识别的“指纹”光谱,就像人的指纹可以用来识别人的身份。而拉曼光谱最早发现的几乎是100年前。很多分析仪器的原理,都有着如此古老的渊源。在这些领域,已经被写过无数篇论文。就像是被无数人挖过的矿藏现场,没有多少学术“油水”。对于这种“论文饱和区”,要想搞出高引用因子的SCI文章,是非常困难的。于是,很多大学教授会避开这些领域的研究。然而,对于中国制造而言,这些贫瘠的学术化领域,正是丰富的工程化宝地。这里并不需要太多的创新,而更需要工程化的深挖和复耕。然而,如果科技部门的课题导向仍然以论文发布为导向,那么基础研究与商业化应用之间的桥梁,就会迟迟无法建立。第三是贫瘠的质量体系。中国有一条“创新鄙视链”,过分看重“技术创新”,而对“质量突破”熟视无睹。实际上,仪器制造界中,人们尚不清楚,如何才能建立完整的质量体系。面向医疗领域的仪器仪表,有ISO13485这种医疗器械质量管理体系进行管理。然而这种国标体系,只是一个基础及格线的保障,它对行业的根本性突破几乎不起作用。中国仪器最大的困惑是,不清楚哪些参数重要、哪些参数不重要。质谱仪的一个重要参数就是质量与电荷之比的质量范围。当一台四极杆质谱仪的质量范围忽而是1000,忽而是2000的时候,很难搞清楚它的根本原因—是四极杆的差错,还是电源问题。如果是由于污染,它出现在什么位置,电子装置还是机械装置?诸如此类的问题,对于逆向工程而获得制造是很难回答的。这是中国制造的通用内伤,并非质谱仪所独有的伤疤。中国实验室所使用的高档洗瓶机,都是来自德国美诺Miele。这家生产绝对高档的洗衣机厂家,其实同时也是商用硬洗(烧瓶等实验器皿)和软洗(纱布等织物)的全球领导者。一台洗瓶机的空间是越大越好吗?国内一些洗瓶厂家的空间往往可以一次清洗180个瓶子。这个数字往往是见缝插针而给出来的。而一家洗瓶机新秀北京白小白公司,则坚持只提供150个瓶子。这家公司是借助于跟大学的合作,通过复杂的流体力学建模过程,才发现了让水流冲洗整个流槽但压力保持不衰减的门道。当压力衰减的时候,最远端的瓶子就会无法保证同样的清洗效果。而这种压力均匀的清洗管理,决定了150个瓶子才是最佳策略。最后一点,同样是中国高端制造的通病,那就是贫瘠的供应链生态。仪器的供应链,如阀门可以由供应商提供。这应该是供应链公共品。企业不能自行制造零部件,这绝非高效率的生产体系。然而实际结果则证明,为分析仪器配套的供应链一直非常拉胯。做一个价值高但产量很低的小众市场,没有供应商愿意参与配套。三重四极杆质谱仪有个零部件是T型喷嘴的镍锥。当企业终于选择好4个9纯度镍合金之后,发现要找到合适的对镍材料进行机加工的单位,非常之难。谁也不愿意收到这样的订单:当企业费心千辛万苦而调试好机床准备加工的时候,发现订单上面需求数量是1个。即使可以加工,在疲劳测试过程中发现仪器的寿命,总是不如国外。又是一段漫长的参数修改和实验,最后发现99.99%的镍纯度是够用了,但镍的密度却达不到。然而,有色金属冶炼厂是无法为如此少量的需求而改造工艺,锻造出符合密度要求的新镍胚材料。高纯高密度的镍,就成了一道迈不过去的死结。对于上市公司北京安图的微生物质谱仪,2022年产量不到100台。如此小的产量,要想找到供应链实在是太难了。太低的产量会导致企业的学习曲线过于陡峭。成本与质量都难以保障。仪器仪表,虽然是中国高端制造必须攻克的巅峰产业,但它其实本身是一个落后的半自动化半手工业的时代。从科学家,到商业化,这中间的工程化过程,需要企业拥有强大的制造能力和健康的供应链公共品。而国内,恰好都不支持。工业化思维的高端作坊体系实验室很常见的液相色谱仪,主要是美国沃特世、安捷伦和日本岛津所主导。它有很多关键部件,其中之一就是柱塞泵。而凯氮分析仪,则需要隔膜泵。要做好隔膜泵,就需要很好的隔膜。隔膜谁来提供?这个简单的问题,决定了中国仪器的关键走向。由于仪器需求量很少,零部件的供应都高度垄断。中国分析仪器制造商处于一种“无米下炊”的局面,只能高价接受国外的部件。而如果进行规格修改,就会缺乏现成零部件。很难找到合格的供应商。大企业不伺候这些小订单,小企业则质量无法保障。国产的动力电池,为中国电动汽车的崛起提供了强大的支撑;国产的激光器,为中国激光切割设备,提供了最澎湃的国产动力;而分析仪器的供应链,还没有为国产仪器的崛起,做好准备。于是企业家必须开始自行建立制造能力。广州禾信开始花费大气力,突破制造技术。要想快速测出PM2.5颗粒物的粒径和成分,需要用一种空气动力学透镜组,将这些颗粒物进行加速、排队和聚焦,让分子们在赛道上奔跑。禾信需要制造这种类似“套筒透镜”的装置。外部是一个长30cm左右的管道,而管道内部则是6个逐级缩小的同轴透镜,就像插拔的钓鱼竿一样,精密配合组成。为了实现颗粒物在管道中心轴线上听话地排成一条直线队伍,管道内壁要实现镜面微米级加工精度,而同轴透镜内孔之间的同轴度,也要优于微米量级(百万分之一米)。这种高精度的加工和装配要求,对设备和人员是一个巨大的挑战,需要超高精密的车床对同轴透镜进行加工,并且需要高精密的组装、测量工装等设备来辅助安装,确保多节透镜装配到管道后,其中心轴像光线一样直,最终实现颗粒物在中心轴上的排队和聚焦。制造这种微米级精度要求的“套筒透镜”是一个难题,而如何检测这些内孔的同轴度,还需要禾信格外建立一套更高精密等级的检测实验室。这,就是人们在宏观尺寸里想玩转微观分子世界所要面临的制造挑战。同样,位于德州制造有机元素分析仪以及液相色谱仪的海能公司,要把分析仪器做好,也要成为一位制造大师。海能则决定克服隔膜的难关。隔膜看上去呆头呆脑,但制造非常不简单。它一头在化学液体中,面临腐蚀环境,需要用一种四氟的高硬材料。而另外一面则需要使用橡胶,需要有一定的弹性,用来承接电机产生动能。这就需要对四氟材料成分有清楚的认识——大量的实验测试来寻找最佳物性,四氟与橡胶的组合中间需要有良好的密封黏胶剂,还要涉及到橡胶的振动频率。四氟材料花样繁多,选择合适的成分比例是一个试错筛选的过程,这就是试错成本大坑。从坑里爬出来的过程,就是巨大的成本投入。海能公司需要集合各种力量,化学家、物理家、机械工程师要一起上场,才能组合出一个隔膜泵的隔膜。而如此关键的零部件,大概有数十个。看上去都是小玩意儿,但是每一个小玩意儿都需要对材料有深刻的认识,还要有物理系统、化学反应的系统性设计。最后进到了车间,各种工艺派上用场。精密加工需要用车削复合中心,加工铜、加工铝、加工钢、加工ABS塑料。而塑料部件需要注塑,电路板稳定需要贴片机。仪表外壳钣金要进行表面的精密成型,最后要有复杂的喷涂设备。当供应链不能有效支撑的时候,高端仪器的制造不得不进入到作坊体系。然而,这种尝试是值得的。小记:静心突围需要有更多的科技经费,投入到工程化而非原理化的创新。这些工程化课题的水平,不应该由同行评议的教授来决定,而是交由企业家来评价。而一个企业家,必须变成现场制造大师,才能真正地搞好科学仪器。分析仪器就像是一个艺术创作的行当。需要时间,才能沉淀出艺术大师和制造大师。那些卡住中国分析仪器脖子的,也并不完全都在于技术创新,很多突破口在于质量创新。如果能够平心静气地扭转质量这个牛鼻子,80%的卡脖子症状会自动消失。值此全球供应链大变局之际,分析仪器的破局之法,也是中国制造所要正视的挑战。
  • 中国分析仪器如何破局?
    中国科学仪器,一向是令人触目惊心的落后。在全球Top20的仪器厂家之中,呈现了85331的阵型。其中8家是美国,5家是日本,德国和瑞士各3家,还有一家英国企业,没有一家中国企业入列。而在头十家名单之中,六家企业是美国。美国的科学仪器,展现了跟半导体芯片一样强大的实力。全球近6000亿美元的半导体收入,美国公司的销售额占据近一半。如果说芯片反映了美国构建全球化底层基石的商业广泛性,那么科学仪器则真实地代表了美国的科研水平。科学仪器里的一个重要分支是实验室分析仪器,它是科学家洞察世界奥秘的最高能力,也是研发人员开发新产品的重要武器。全球实验分析仪器行业大约有700亿美金的规模,而中国市场总量仅占全球的7%。在中国消费的所有产品中,分析仪器是少数在全球使用占比垫底的高科技产业。相比于中国芯片消费量占据全球的54%,分析仪器的消费能力之低让人感到惊讶。很显然,中国是一个分析仪器使用严重不足的国家。对于分析仪器而言,用于称量分子重量的质谱仪,是皇冠上的明亮光环。它的发展,与科学家的成就密切相关。近百年来,有10个科学家因为质谱仪相关的原理而获得诺贝尔奖。质谱仪在上个世纪50年代就已经开始商业化,进入石油成分的检测。而在七十年后的今天,推动它继续宝刀不老的则是生物医药的巨大需求。正是这种不断进化的能力,使得它成为引领分析仪器行业的龙头。在它身上,可以看到产品演化的痕迹。质谱仪的顶级标杆是丹纳赫旗下的AB Sciex。不用说,创始人本人也是科学家。在分析仪器领域,科学家与企业家的合体现象非常普遍。科学与商业成功联姻,是这个行业非常成熟的一种模式。AB Sciex在1981年就将四极杆质谱仪商业化,这成为今后最经典的一个系列。全球几乎所有质谱仪厂家的标杆,包括美国赛默飞、安捷伦和日本岛津,在这类产品上,都在向它对齐。国内质谱仪目前能达到的成熟水平,刚好赶上AB Sciex在10年前推出的4500系列。而现在它已经推出了7500。这个产品编号,清晰地标定了中国质谱仪跟国外产品的差距。这还只是性能参数的差异性,如果考虑到软件、数据库和可靠性,这个距离就会拉长到15到20年。看得见的20年,这就是差距所在。而无法识别的差距,还有更多。在国内用量最大的实验室分析仪器中,质谱仪和以色谱法分析技术的色谱仪的国产化率不超过个位数。而在价值超过1000万元人民币以上的冷冻电镜或核磁共振波谱仪,国产化率则是零。中国科学家所能取得的顶级成就,就矗立在这样一种几乎完全依赖进口仪器的局面之上。分析仪器的难点最近两年,科学仪器已经引起整个社会的高度重视。但当资本大量涌进来的时候,也难免会感到失望。这个产业体量太小,似乎难以挑起大梁。这个行业实在太小,分析仪器在中国市场近400亿人民币。这样的总产值,又被近二十个不同类别的仪器来瓜分。质谱仪已经算大块头了,不到100亿。而这里向来被美国赛默飞、丹纳赫、沃特世、布鲁克、岛津等所垄断。同一个类别的仪器,又会有很多细分的技术支流。如果一个企业只做一种产品,注定销售额很难做大。除了产业规模之外,这个产业也有着自身特有的难点。人们日常接触宏观物体重量的方式是天平。而这种宏观重量的下限,则是由瑞士普利赛斯Precisa电子天平所完成。一个精密天平,如果可以测量1毫克(1克的千分之一)的粉状物,这是小数点后面带有3个零的1克。灰尘可以算是宏观世界的最后一站。而测量灰尘重量的百万级精度的微量天平,只在瑞士生产。这家公司在中国也有生产基地,但精度只有万分之一级。质谱仪是高端的分析仪器,可以看成是微观原子世界的天平。它可以通过类似对分子来量测体重的方法,测出物质的各种组成成分。例如PM2.5到底包含哪些颗粒。类似的分析仪器长期处于进口垄断的局面。中国进入质谱仪的时间,其实是非常短暂的。当年传统仪器的老家底,如北分、上分、南分、川分等,都未能打开这个局面,只做出了一些无法商业化应用的样机。时至今日,可以看到除了脱胎于当年冶金部的钢研纳克公司,其它基本都是民营企业在攻坚。2006年,北京东西分析仪器推出了第一台商业化四极杆气质联用仪。陆陆续续,北京普析通用、上海舜宇恒平、广州禾信和杭州聚光旗下的谱育、江苏天瑞和源自天津大学的天津智谱,正在这个领域进行各自的耕耘。但目前基本还是聚集在三种精度等级中低端类型的质谱仪。而对于高端的离子阱质谱仪,或者是更高级的傅里叶变换质谱仪,依然是美国赛默飞和德国布鲁克的天下。中国基本尚无任何的产品,可以进行对标。这个领域看似狭窄,但其实也是顶天立地之行业。既面向科研院所的科学家、面向企业研发人员,也面向第三方检测机构的检验员。而很多事情,跟老百姓也有关系。除了测试环境成分,在半导体领域检测高纯度的气体的时候,也是必不可少。很多气体浓度是9个9(0.999999999),而这种纯度之外需要掺杂的有用“杂质”的成分和数量,就要靠质谱仪的火眼金睛了。它需要面对的浓度是小数点后面10个零。所有研发的活动里,有一大半都会跟化学检测有关。质谱仪就是化学检测的终极手段。人们需要间接地侦察到,一个微环境下,有哪些分子,有多大的量。人们是在用这种仪器,跟分子进行对话。奇怪的是,这种设备的制造,表面看上去却很简单。质谱仪设备的零部件,有上千个。通过购买零部件的方式进行组装,完成一台机器并不复杂。这就是为什么在当前资本的加持下,国内质谱仪企业居然有六十多家,这种现象并非正常。在全球高度垄断的质谱仪行业市场里,只有五家顶级的质谱仪。即使放大到整个科学仪器行业,排名第一与排名第二十的销售额,可以相差二十倍。如此高度垄断的市场,很难想象小企业是如何存活下来,如何攻克技术难关。看上去,科学仪器的零部件并不是最主要的问题。除了激光器、真空泵、高速数据采集卡、离子探针等要进口,大部分零件都可以逆向工程破解其中之道。实际上在中国的科学仪器界,存在着一种“半国产”的现象。一些跨国品牌会向国内合作伙伴,开放供应链环节,提供电路板等核心零部件,支持国产装配商形成自己的品牌。在石油、天然气行业,安捷伦会扶持不同的渠道商,开发“国产品牌”的在线工业色谱分析仪、可挥发性气体分析仪等产品。这些渠道商往往在三桶油行业有着深厚的商业基础。实际上,安捷伦也通过这种本土化的方式,挤压包括日本岛津在内的竞争对手。然而,机器组装看上去并不复杂。但真正具有挑战性的,是如何让这台仪器稳定工作?这正是科学仪器最难的地方。这里面有很多工艺是近乎老师傅的经验。它涉及到各个领域:物理、化学、真空、机械、电子、软件、自动化的综合协调。分析仪器都具备这种特点,它是一个综合学科相互妥协的艺术。而这种妥协,正是科学家与工程师的最高智慧交融之地。四大贫瘠阻隔突破拥有高度垄断地位的美国科学仪器,得益于已经非常成熟的产业形态。在这里,科学家与职业经理人、全球市场和成熟资本,形成了稳定的四合一局面。科学仪器的起源,很容易找到大学科研的影子。而要成功商业化,则需要诸多因素的配合。就质谱仪而言,广州禾信创始人源自厦门大学的科学仪器工程系。而天津智谱的创始人团队来自天津大学精仪学院,而它的首席科学家则是天津大学多年研究质谱仪的资深学者。天津大学和厦门大学是国内最早设立分析仪器专业的两家大学,这正是“北天大、南厦大”的由来。而国内质谱仪的顶梁柱之一的北京莱伯泰科的创始人,则是开创质谱仪一种技术流派的美国教授的弟子。然而,中国学者的创业注定需要先走过一条艰苦的工程化之路,这里需要补齐的短板实在太多。四大贫瘠之地,限制了高端仪器的发展。首先是贫瘠的用户奶水。工业化产品的进步,高度依赖用户的使用反馈。但这一次,靠用户反哺是很难有机会的。搞基础课题研究的学者,非常依赖工具的先进性。电子显微镜多放大一倍,就能多发现一点奥秘。这意味着仪器国产化的首批用户,往往不能依靠一流的科学家。其次是贫瘠的学术氛围。对于研究分子结构的拉曼光谱仪,这是很常见的分析仪器。由于不同分子的谱形特征不同,因此可作为分子识别的“指纹”光谱,就像人的指纹可以用来识别人的身份。而拉曼光谱最早发现的几乎是100年前。很多分析仪器的原理,都有着如此古老的渊源。在这些领域,已经被写过无数篇论文。就像是被无数人挖过的矿藏现场,没有多少学术“油水”。对于这种“论文饱和区”,要想搞出高引用因子的SCI文章,是非常困难的。于是,很多大学教授会避开这些领域的研究。然而,对于中国制造而言,这些贫瘠的学术化领域,正是丰富的工程化宝地。这里并不需要太多的创新,而更需要工程化的深挖和复耕。然而,如果科技部门的课题导向仍然以论文发布为导向,那么基础研究与商业化应用之间的桥梁,就会迟迟无法建立。第三是贫瘠的质量体系。中国有一条“创新鄙视链”,过分看重“技术创新”,而对“质量突破”熟视无睹。实际上,仪器制造界中,人们尚不清楚,如何才能建立完整的质量体系。面向医疗领域的仪器仪表,由ISO13485这种医疗器械质量管理体系进行管理。然而这种国标体系,只是一个基础及格线的保障,它对行业的根本性突破几乎不起作用。中国仪器最大的困惑是,不清楚哪些参数重要、哪些参数不重要。质谱仪的一个重要参数就是质量与电荷之比的质量范围。当一台四极杆质谱仪的质量范围忽而是1000,忽而是2000的时候,很难搞清楚它的根本原因——是四极杆的差错,还是电源问题。如果是由于污染,它出现在什么位置,电子装置还是机械装置?诸如此类的问题,对于逆向工程而获得制造是很难回答的。这是中国制造的通用内伤,并非质谱仪所独有的伤疤。中国实验室所使用的高档洗瓶机,都是来自德国美诺Miele。这家生产绝对高档的洗衣机厂家,其实同时也是商用硬洗(烧瓶等实验器皿)和软洗(纱布等织物)的全球领导者。一台洗瓶机的空间是越大越好吗?国内一些洗瓶厂家的空间往往可以一次清洗180个瓶子。这个数字往往是见缝插针而给出来的。而一家洗瓶机新秀北京白小白公司,则坚持只提供150个瓶子。这家公司是借助于跟大学的合作,通过复杂的流体力学建模过程,才发现了让水流冲洗整个流槽但压力保持不衰减的门道。当压力衰减的时候,最远端的瓶子就会无法保证同样的清洗效果。而这种压力均匀的清洗管理,决定了150个瓶子才是最佳策略。最后一点,同样是中国高端制造的通病,那就是贫瘠的供应链生态。仪器的供应链,如阀门可以由供应商提供。这应该是供应链公共品。企业不能自行制造零部件,这绝非高效率的生产体系。然而实际结果证明,为分析仪器配套的供应链一直非常拉胯。做一个价值高但产量很低的小众市场,没有供应商愿意参与配套。三重四极杆质谱仪有个零部件是T型喷嘴的镍锥。当企业终于选择好4个9纯度镍合金之后,发现要找到合适的对镍材料进行机加工的单位,非常之难。谁也不愿意收到这样的订单:当企业费心千辛万苦而调试好机床准备加工的时候,发现订单上面需求数量是1个。即使可以加工,在疲劳测试过程中发现仪器的寿命,总是不如国外。又是一段漫长的参数修改和实验,最后发现99.99%的镍纯度是够用了,但镍的密度却达不到。然而,有色金属冶炼厂是无法为如此少量的需求而改造工艺,锻造出符合密度要求的新镍胚材料。高纯高密度的镍,就成了一道死结。对于上市公司北京安图的微生物质谱仪,2022年产量不到100台。如此小的产量,要想找到供应链实在是太难了。太低的产量会导致企业的学习曲线过于陡峭。成本与质量都难以保障。仪器仪表,虽然是中国高端制造必须攻克的巅峰产业,但它其实本身是一个落后的半自动化半手工业的时代。从科学家,到商业化,这中间的工程化过程,需要企业拥有强大的制造能力和健康的供应链公共品。而国内,恰好都不支持。工业化思维的高端作坊体系实验室很常见的液相色谱仪,主要是美国沃特世、安捷伦和日本岛津所主导。它有很多关键部件,其中之一就是隔膜泵。而要做好隔膜泵,就需要很好的隔膜。隔膜谁来提供?这个简单的问题,决定了中国仪器的关键走向。由于仪器需求量很少,零部件的供应都高度垄断。中国分析仪器制造商处于一种“无米下炊”的局面,只能高价接受国外的部件。而如果进行规格修改,就会缺乏现成零部件。很难找到合格的供应商。大企业不伺候这些小订单,小企业则质量无法保障。国产的动力电池,为中国电动汽车的崛起提供了强大的支撑;国产的激光器,为中国激光切割设备,提供了最澎湃的国产动力;而分析仪器的供应链,还没有为国产仪器的崛起,做好准备。于是企业家必须开始自行建立制造能力。广州禾信开始花费大气力,突破制造技术。要想快速测出PM2.5颗粒物的粒径和成分,需要用一种空气动力学透镜组,将这些颗粒物进行加速、排队和聚焦,让分子们在赛道上奔跑。禾信需要制造这种类似“套筒透镜”的装置。外部是一个长30cm左右的管道,而管道内部则是6个逐级缩小的同轴透镜,就像插拔的钓鱼竿一样,精密配合组成。为了实现颗粒物在管道中心轴线上听话地排成一条直线队伍,管道内壁要实现镜面微米级加工精度,而同轴透镜内孔之间的同轴度,也要优于微米量级(百万分之一米)。这种高精度的加工和装配要求,对设备和人员是一个巨大的挑战,需要超高精密的车床对同轴透镜进行加工,并且需要高精密的组装、测量工装等设备来辅助安装,确保多节透镜装配到管道后,其中心轴像光线一样直,最终实现颗粒物在中心轴上的排队和聚焦。制造这种微米级精度要求的“套筒透镜”是一个难题,而如何检测这些内孔的同轴度,还需要禾信格外建立一套更高精密等级的检测实验室。这,就是人们在宏观尺寸里想玩转微观分子世界所要面临的制造挑战。同样,位于德州制造有机元素分析仪以及液相色谱仪的海能公司,要把分析仪器做好,也要成为一位制造大师。海能旗下的悟空,则决定克服隔膜的难关。隔膜看上去呆头呆脑,但制造非常不简单。它一头在化学液体中,面临腐蚀环境,需要用一种四氟的高硬材料。而另外一面则需要使用橡胶,需要有一定的弹性,用来承接电机产生动能。这就需要对四氟材料成分有清楚的认识——大量的实验测试来寻找最佳物性,四氟与橡胶的组合中间需要有良好的密封黏胶剂,还要涉及到橡胶的振动频率。四氟材料花样繁多,选择合适的成分比例是一个试错筛选的过程,这就是试错成本大坑。从坑里爬出来的过程,就是巨大的成本投入。海能公司需要集合各种力量,化学家、物理学家、机械工程师要一起上场,才能组合出一个隔膜泵的隔膜。而如此关键的零部件,大概有数十个。看上去都是小玩意儿,但是每一个小玩意儿都需要对材料有深刻的认识,还要有物理系统、化学反应的系统性设计。最后进到了车间,各种工艺派上用场。精密加工需要用车削复合中心,加工铜、加工铝、加工钢、加工ABS塑料。而塑料部件需要注塑,电路板稳定需要贴片机。仪表外壳钣金要进行表面的精密成型,最后要有复杂的喷涂设备。当供应链不能有效支撑的时候,高端仪器的制造不得不进入到作坊体系。然而,这种尝试是值得的。小记:静心突围需要有更多的科技经费,投入到工程化而非原理化的创新。这些工程化课题的水平,不应该由同行评议的教授来决定,而是交由企业家来评价。而一个企业家,必须变成现场制造大师,才能真正地搞好科学仪器。分析仪器就像是一个艺术创作的行当。需要时间,才能沉淀出艺术大师和制造大师。那些卡住中国分析仪器脖子的,也并不完全都在于技术创新,很多突破口在于质量创新。如果能够平心静气地扭转质量这个牛鼻子,80%的卡脖子症状会自动消失。值此全球供应链大变局之际,分析仪器的破局之法,也是中国制造所要正视的挑战。
  • 特色应用| 岛津气味分析系统助力小麦储藏年份鉴别方法研究
    岛津中国创新中心与国家粮食和物资储备局科学研究院杨永坛研究员团队在粮食储藏年份的鉴别方法研究中取得新进展。研究基于岛津固相微萃取-气相色谱三重四极杆质谱对小麦中挥发性风味物质的种类和含量进行分析,通过多元统计分析筛选不同储藏年份小麦中的特征差异化合物,并以此为基础建立小麦储藏年份的分类鉴别模型,为小麦的储藏年份鉴定提供技术支撑。研究成果以“基于挥发性风味物质分析的小麦储藏年份鉴别方法研究”为题,已发表在《食品安全质量检测学报》。背景介绍小麦是中国最重要的口粮之一,小麦产业发展与国家粮食安全和社会稳定密切相关。小麦具有较长的后熟期,在温湿度适宜的环境下可储藏3至5年。随着储藏时间的延长,小麦的化学成分、组织结构、生理特性等均不断发生变化。我国国情决定了庞大的小麦储备量,对于中央储备粮承储库,国家要求在粮食收储和轮换入库过程中必须收购当年新粮,确保品质优良的新鲜小麦入库。而小麦加工行业则需收购经过后熟期的小麦, 原因是新鲜小麦蛋白质、脂肪和矿物质等营养成分尚未完全转化,导致食用品质不佳而不适宜直接加工。因此,国家粮食储备库和加工企业收购小麦时,对于小麦储藏年份鉴别存在客观需求。传统的小麦储藏时间分析方法主要有感官鉴定法、愈创木酚反应法、脂肪酸值法和红外光谱法等。感官鉴定法通过色泽、气味和外观形态来判定小麦品质,需依赖评价人员的经验,易受其主观性的影响;愈创木酚反应法显色深浅差异不明显,对相邻年份小麦样品判断存在困难 脂肪酸值法基于小麦储藏过程中化学成分的变化,在一定程度上可以判断小麦的新陈, 但在粮堆发热时霉菌活跃可能导致脂肪酸作为营养物质被消耗, 还需要结合其他指标进行综合判定;红外光谱法样品制备过程繁琐, 应用于小麦籽粒样品时存在前处理较复杂的局限性。小麦储藏过程中伴随着挥发性物质的产生和变化,主要来源包括小麦自身脂质的氧化和水解、蛋白质和氨基酸的降解、糖类的代谢以及微生物活动产生的挥发性物质等,挥发性风味物质的变化是反映小麦储藏品质及营养价值改变的重要特征。固相微萃取技术能对含量较低的挥发性物质进行富集,具有快速、灵敏、无需溶剂的优点,基于固相微萃取-气相色谱三重四极杆质谱开发小麦中挥发性风味物质的检测方法有望为粮食储藏年份无损鉴别提供重要技术手段。研究内容本研究采用固相微萃取-气相色谱三重四极杆质谱(GCMS-TQ系列),结合专属型多反应监测(MRM)数据库,建立了小麦中挥发性风味物质的分析方法。实验从采集自2018、2019、2020、2021和2022年的小麦籽粒样品中检出了94种挥发性化合物,去除其中可能来源于包装材料或环境的化合物后,检出的挥发性风味物质有73种,包括醇类、醛类、酮类、杂环类、酸类等多种化合物类型(如图1a)。按检出化合物类型对风味物质的相对含量数据进行凝聚层次聚类分析,2018 年和2019年小麦样品与其他3个年份聚为两类,表明小麦中挥发性风味物质与储藏年限存在一定的相关性,其中酯类、酸类、醇类和烃类化合物在储藏年限大于3年时含量明显高于储藏3年内(如图1b)。图1. (a)2018年山东小麦样品中所含挥发性风味物质类型组成图;(b)2018年至2022年小麦挥发性风味物质的凝聚层次聚类分析结果。各年份小麦样品获得的挥发性风味物质偏最小二乘法判别分析(PLS-DA) 结果如图2a所示,5个年份的样品呈明显的聚类状态,表明不同年份间的小麦中的挥发性化合物存在明显差异。从检出的所有化合物中以变量投影重要性(VIP)大于1作为阈值,筛选出37种不同年份间小麦中的差异化合物,其中VIP 值在前15 位的化合物如图2b所示。交叉验证(图2c)及置换检验(图2d)的参数均说明,基于小麦中特征挥发性化合物建立的样本储藏年份判别模型可靠, 不存在过拟合现象。注:a为PLS-DA;b为VIP值;c为PLS-DA交叉验证,*表示目前所选交叉验证的最佳结果;d为PLS-DA模型置换检验结果。图2. 2018至2022年小麦风味物质的PLS-DA结果进一步探讨不同年份间小麦中挥发性风味物质的含量分布差异,可以看出有两类挥发性化合物出现规律性变化。4种内酯类化合物含量随储藏时间延长而增加 (图3a),3种醇类化合物含量同样随储藏时间延长而增加 (图3b)。图3. 不同储藏年份小麦特征差异物箱线图结论基于岛津固相微萃取-气相色谱三重四极杆质谱仪开发建立小麦中挥发性风味物质的分析方法,对2018至2022年收获的小麦样品中的挥发性风味物质种类和含量进行检测和分析,应用多元统计分析方法筛选不同年份的小麦间具有显著性差异的化合物,并基于特征差异化合物构建了小麦储藏年份的样本判别模型,有望解决小麦流通环节储藏年份鉴别的难题,为保障粮食品质和节粮减损提供有利分析工具。岛津多功能自动进样器-气相色谱三重四极杆质谱仪参考文献:[1] 张玉荣, 张晓, 田甜, 等. 加速陈化过程中小麦品质变化及陈化指标筛选[J]. 河南工业大学学报(自然科学版), 2020, 41(5): 91‒ 97. ZHANG YR, ZHANG X, TIAN T, et al. Changes of wheat quality during accelerated aging and screening of aging indicators [J]. J Henan Univ Technol (Nat Sci Ed) , 2020, 41(5): 91‒ 97.[2] 张欢欢, 吴小良, 祁鸣, 等. 小麦新陈度鉴定的现状分析和新方法探讨[J]. 粮食加工, 2016, 41(3): 17‒ 20. ZHANG HH, WU XL, QI M, et al. Present situation analysis and new method discussion of wheat freshness identification [J]. Grain Process, 2016, 41(3): 17‒ 20.[3] NIU YN, XIE GD, XIAO Y, et al. Spatiotemporal patterns and determinants of grain self-sufficiency in China [J]. Foods, 2021, 10(4): 747.[4]郭瑞,张晓莉,李盼盼等. 基于挥发性风味物质分析的小麦储藏年份鉴别方法研究[J].《食品安全质量检测学报》, 2023, 14 (24): 303-312.本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 分析仪器应对环境问题的挑战
    前几年与几个同事去沈阳,从机场到市内的车上惊叹沈阳的天是如此之蓝。蜀犬吠日是因为难得一见太阳,我们欢呼蓝天是因为其太宝贵了,尤其是对那些生活在都市的人们。  记得“文革”中我们曾批判的资本主义腐朽没落的例子,如光化学污染、铅中毒,如今在中国已经屡见不鲜了。  一方面我们为中国成为世界工厂、全球钢产量第一、全球水泥产量第一、全球汽车产量第一而自豪 另一方面,我们不得不承认,我们为此付出了巨大的代价,拿我们子孙的健康做了巨额筹码。  国家从上世纪90年代就致力于“碧水蓝天”的恢复,公众自觉的环境保护和参与意识也日益广泛和深入,作为环境质量监测耳目的分析仪器则扮演着越来越重要的角色。因为对环境质量的要求已随着国家大规模环境治理和改善从显性逐渐转为隐性,滚滚黑烟、腥臭刺鼻的现象虽然存在,但越来越少,因为政府和民众会马上感知并采取行动。但是有很多致命却不被人们所闻所见的污染物已经被提到国家的法规之中,如儿童服装和玩具中的重金属及持久性污染物质 电子产品,尤其是日用家电中的重金属和持久性污染物质,必须使用先进的分析仪器才能检测到 清凉甘甜的水,不一定就是无污染的水。这似乎有些危言耸听,但的确是对分析仪器制造者的一个挑战。当人们的生活质量不断提高后,对环境和生命的要求也越来越高,从而要求分析仪器必须更精密、更准确。  治理是解决“历史”问题,化解已经造成的污染。但是,更重要的是预防和减少污染。在这方面,分析仪器扮演的是环境卫士的角色,监测排放源和环境中细微的变化和趋势,为预防和减排提供及时有效的数据。对分析仪器最大的挑战是长期稳定可靠、连续一致并且能够抵御恶劣的环境变化,比如在有腐蚀性环境的排放源中。随着我国工业的发展,技术的进步,国产分析仪器在这一方面已经越来越多地取代了原先需要进口的仪器。  应对环境突发事件是对分析仪器的另一个重要考验。从吉林化工厂的爆炸事件到“512”汶川地震,我们都看到了分析仪器在其中起到的重要作用,如何快速地反应,以最快的速度提供决策所需要的数据至关重要。另外,由于环境事件不可能完全封闭在局部地区,监测其地域的扩散、变化则显得非常重要。这要求不仅有整体的监测网络体系,同时还要有可移动跟踪的分析仪器。  环境问题是一个非常复杂的问题,并且在不断发展和变化着。有很多的科学家在研究和认识发现其过去、现在及可能的未来,不断提出新的解决方案,新的治理办法,更好的保护措施,从而让我们的生活更健康。分析仪器在这个领域中为环境科学家提供先进的手段,帮助他们去探索、创新。工欲善其事,必先利其器。分析仪器本身的创新和发展是服务环境科研领域的关键要素。从目前行业现状看,国外进口仪器还是占了很大部分,尤其是前沿技术需要高要求的分析仪器。  无论是国资、民资还是外资分析仪器企业,对于环境分析监测的要求都非常重视,并且视其为在中国市场发展的战略重点,这是由中国经济发展和13亿人民生活改善的需要所决定的。赛默飞世尔科技把其环境仪器事业部全球的总部搬到中国来就是一个明显的信号。司令部前移,更加接近环境问题的主要战场,从而更加直接和迅速地了解市场的需求,利用其在全球的经验和技术迅速地提出解决方案,满足客户的需求。  尽管环境分析仪器有其本身的特点和不同,但其主要技术仍然是和其他分析仪器相同的,相对其他汽车、家电行业,仍然是小众产品,多品种,高要求。生产的经济规模,研发所需的投入,决定其市场从长期看必须是国际化的。从发展态势看,国内环境监测领域中国产仪器已占了大半江山,系统化、集成化和服务已形成优势。相信中国环境市场的需求发展会进一步推动分析仪器界对其研发和市场的投入,当然也会引发更多的竞争。希望这种竞争能促进技术的发展,同时提升行业的水平。  (作者系赛默飞世尔科技科学仪器事业部中国商务运营副总裁)
  • 三用紫外分析仪适用于哪些检测?
    利用荧光技术设计的紫外分析仪(三用紫外分析仪)主要是物质的定性方面的应用,包括: ⑴在科学实验工作中检测,许多主要物质如蛋白质、核苷酸等。 ⑵在药物生产和研究中,可用来检查激素生物碱,维生素等各种能;产生荧光药品质量,特别适宜作薄层分析和纸层分析斑点和检测。 ⑶在染料涂料橡胶、石油等化学行业中,测定各种荧光材料,荧光指示剂及添加剂,鉴别不同种类的原油和橡胶制品。 ⑷纺织化学纤维中可测定不同种类的原材料。如羊毛,真丝人造纤维,棉花,合成纤维,并可检查成品质量。 ⑸在粮油,蔬菜,食品部门,可用于检查毒素(如黄曲霉素等),食品添加剂,变质的蔬菜、水果、可可豆、巧克力、脂肪、蜂蜜、糖蛋等的质量。 ⑹在地质、考古等部门,可起到发现各种矿物质,判别文物化石的真伪。 ⑺在公安部门可检查指纹、测定密写字迹等。上海嘉鹏科技有限公司专业生产:紫外分析仪、三用紫外分析仪、暗箱式紫外分析仪、暗箱三用紫外分析仪、暗箱紫外分析仪、手提式紫外分析仪、三用紫外分析仪暗箱式、紫外检测仪、部分收集器、恒流泵、蠕动泵、凝胶成像系统、凝胶成像分析系统、化学发光成像分析系统、光化学反应仪、旋涡混合器、漩涡混合器、玻璃层析柱、梯度混合器、梯度混合仪、核酸蛋白检测仪、玻璃层析柱、荧光增白剂测定仪、馏分收集器、切胶仪、蓝光切胶仪、层析系统等产品。欢迎来电咨询。
  • 克吕士测评专栏丨让数据告诉您指纹钢化膜该怎么选!
    “这是一篇花了很多银子的钢化膜防指纹测评全文阅读需要5分钟。”现在手机钢化膜的功能越来越丰富了,逼格很高,防指纹,防蓝光、防窥屏,甚至还能防辐射。某宝随便找个钢化膜,也得是功能强大科技含量丰富̷̷似乎没点高科技就没法混了。哪怕是9.9包邮还送俩的,也都拥有先进的真空电镀防指纹等技术,且普遍都会把集成疏水疏油层作为钢化膜的宣传卖点。那么问题来了:这种带有疏水疏油层的手机钢化膜,真的有用吗?不同商家钢化膜的疏水疏油效果有多大差别呢?我们平常所说的疏油层、疏水层,指的都是Anti Finger Print(AF,防指纹涂层),它是一种含氟涂料(多为全氟聚醚),其方法是在钢化玻璃膜表面加上一层防指纹涂层,保证钢化膜表面有污渍的情况下可以很容易清除。防指纹处理工艺,也有高低之分。低级:手涂防指纹涂层,就是人手一把刷子,把防指纹油直接人工涂抹在玻璃膜表面,缺点是防指纹效果不均匀且容易消退。中级:机涂/等离子喷涂。一般有点规模有点良心的厂家选用的都是这种。这种工艺效果比手涂好一些,缺点是持久性差一些。顶级:电镀防指。经过电镀防指纹油工艺的钢化玻璃膜效果触感比普通钢化膜还要顺滑。而除了在钢化膜表面加上防指纹涂层之外,号称电竞专用的磨砂钢化膜,则会进一步通过喷砂或者蚀刻磨砂方法,增加钢化膜表面的粗糙度,来增强抗指纹,疏水疏油的效果。如何知道钢化膜的疏水疏油,防指纹的效果呢?网络上的测评方法五花八门,层出不穷,最为常用的还是:01油性笔用油性笔在钢化膜上写字,防指纹效果比较好的,很难写出完整的字。02滴水或者滴水,如果水滴凝聚成圆形液滴,就说明有疏油层。03测试滑落夹角(图片来源知乎用户:不纠结)还可以通过测试滑落的夹角来判定膜的顺滑度等。上面几种方法比较容易受到人为因素的影响,目前最为专业的测试钢化膜表面防指纹效果的方法,还是采用接触角分析仪。水或者油滴在钢化膜表面,形成接触角,接触角越大,说明钢化膜的防指纹效果越好。根据Q/Ali 00006-2017 《手机保护膜技术规范》的商业性产品标准,选择钢化膜表面5个不同位置点进行测试,水接触角需要≥110°。此次购买了淘宝上销量比较靠前的手机钢化膜,包括高清抗指纹膜以及磨砂膜,通过KRüSS DSA25接触角分析仪进行测试,来辨别钢化膜的防指纹效果。一、水接触角接触角越大,说明钢化膜越疏水,防指纹效果越好。二、滚动角滚动角,简单来说就是在钢化膜表面滴一定体积的水,测试水在屏幕上滑落的角度。滚动角越小,防指纹效果越好,膜的顺滑度也相对比较好。本次测试,水的体积是6微升,倾斜速度为30°/min。三、表面能当我们手指与手机接触的时候,少量的乳酸和脂肪酸等会残留在手机膜上,而且与手指日常接触的一些油性液体(如护肤品、食用油和皮肤分泌油)也会产生残留。因此,仅通过测试水的接触角和滚动角,只单一评价了钢化膜的疏水效果,这并不能准确反映手机膜的防指纹能力。液体在固体表面的润湿性一般用接触角表征,并与固体表面能有关,固体表面能越低,液体一般越难润湿这种固体。从防指纹性能与固体表面能的关系出发,评价样品的疏水性、被液体润湿性的防指纹效果。手机钢化膜的表面能越小,防水和防油脂等的效果越好。总结1、相同品牌,电镀加倍抗指纹,磨砂款和抗蓝光款等防指纹效果差异都不大。大部分品牌中,滚动角测试结果中,高清抗指纹的效果反而优于磨砂款。为了增加爽滑度和抗指纹效果,特意做的磨砂款,防指纹效果也并不突出,反而会影响屏幕的清晰度。2、不同品牌之间,个别厂家的钢化膜防指纹效果比较差,且防指纹涂层不均匀。尤其是9.9元包邮,买一送二的钢化膜。而大部分旗舰店的钢化膜,防指纹效果上差异不大。因此一张好的防指纹钢化膜的自我修养:水接触角大滚动角小表面能低
  • 采用水质分析仪器,实现科学水产养殖
    在水产养殖圈内,几乎没有人不知道一句真理:“养鱼先养水”。水是水产品赖以生存的环境,环境的好坏,会对水产品的品质、产量、病死率有直接的影响,最终影响到养殖企业(户)的效益。同时,由于有些养殖户不重视水质,把治病防病的重点放在投加药物上,直接降低水产品品质、增加法律风险。 但怎样来保证水质?保证水质的道理很简单:首先要知道水质是什么情况,然后在知道某个水质指标有问题时采取相应纠正措施,最后再了解纠正后的水质是什么情况。如此往复,直至水质满足要求。 从这里看出,知道水质是什么情况是保证水质的基础,如果不能准确地了解水质情况,也就无从保证水质,更谈不上提高品质、产量、降低病死风险。 要了解水质的什么情况?这里要从水产品在水中会导致水质怎样的变化来考虑。养殖过程中,水产品需要呼吸,会对水中氧的含量有要求,如果水中溶解氧不足,严重会出现浮头、窒息死亡,轻者则影响水产品体质及生长速度,因此需要测定溶解氧;由于残饵、粪便、动植物尸体的沉积,在微生物的作用下分解产生大量有害物质如氨氮、亚硝氮、硫化氢,这些轻者会影响水产品生长速度,重者会使水产品中毒死亡,因此需要测定氨氮、亚硝酸盐、硫化氢,尤其是氨氮和亚硝酸盐;水产品在水中生存,会有最佳的适合水温,因此需要测定温度;每种水产品对水的酸碱度都有特定要求,因此需要检测pH值。由于水质是动态变化的,比如溶解氧,早上和傍晚水中溶解氧的是变化的,因此每天要多次测量水质。而对于同一养殖水体,不同位置、深度水质也不同,那么水质还需要多点测量。通过对水产养殖水质的重要指标多次、多点测量才能够清楚地掌握水质情况,只有对水质清楚地掌握,才能够针对性地采取行动来改善水质。才能在事前预防而非事后补救——一般事前预防的成本要远远低于事后补救的成本。 如何能够准确地了解水质情况?我国水产养殖行业正在经历一个从初级到高级、从粗放到科学、从散养到工厂化养殖的发展阶段。相对应,水质的检测方式也经历着眼观鼻闻、试剂盒、及现场检测仪器(便携仪器及在线仪器)的发展阶段。 眼观鼻闻的传统方式——对于小型粗放养殖户,用眼睛看水色及水产品行为状态、用鼻子闻气味的方式依然被沿用,但这种方式很难提前发现问题,当发现问题的时候已经对水产品多少都造成了伤害,尤其对于密度稍大的养殖,情况更严重; 试剂盒——目前有很多养殖户甚至养殖企业还主要依赖试剂盒,这种方式对于检测水质比眼观鼻闻稍有进步,但鉴于试剂盒的准确性有限,属于半定量测量,依然很难快速准确地了解水质情况。以氨氮检测作为例子,一般试剂盒,测试量程不连续,量程在这样一个范围:0.20-0.40-0.60-0.90-1.20-1.50mg/L,但对于一般水产品,水中氨氮在0.2mg/L以上已经对水产品有轻微毒性,超过0.5mg/L已经表示水质恶化。显然试剂盒的准确性不能满足对水质准确测量的要求; 水质检测仪器——由于养殖水平的提高,越来越多的企业开始使用仪器来检测水质。一般仪器有三种,一种是便携仪器,外观设计能够满足现场检测的需求,包括容易携带、防震防水、操作简便;一种是实验室仪器,要把水样取回实验室检测;第三种是在线仪器,将仪器安装在养殖场地,通过数据线实时传回到控制室,或者通过无线信号的方式将水质检测结果传输到用户的引动设备(如手机),实现不出门也对水质情况了如指掌。在现实的水产养殖中,便携仪器和在线仪器是养殖户或者养殖企业选择最多的方式。 便携仪器——便携仪器非常适合于巡塘使用。以水质检测方面的知名公司美国哈希的HQ30d便携式多参数水质测定仪为例,在巡塘过程中,直接将探头垂入水中,即可了解水温、pH、溶解氧等数据,避免了试剂盒的不准确,也避免了将水样取到实验室的过程中对各种参数的影响。在过去,仪器操作、维护相对复杂,对技术的要求一直是阻碍水产养殖行业使用仪器的一个原因。随着仪器技术的发展,维护变得越来越少,使用也越来越“傻瓜”,农户已经可以轻易地操作、使用这些仪器进行巡塘、检测水质,这无疑大大减轻了巡塘的工作量、提高的巡塘质量,为保证水质健康、提高水产品品质和产量打下基础。 在线仪器——对于规模稍大的养殖户,巡塘是一个大的工作量,同时增氧机的电耗也是一笔巨大支出,而如果有水质变化影响水产品产量甚至增大病死风险,养殖户的损失将是巨大的。在线仪器在这方面则有其突出的优势。将在线探头(比如pH、溶解氧)放在水塘(自然水塘或者工厂化养殖车间)中选定地点,通过网络将探头信号传输至控制室或者通过无线信号传输给手机终端,并且将增氧机接入同一个网络中,根据设定的最佳溶解氧值,系统自动开停增氧机,在保证水中溶解氧最佳的情况下实现增氧机能耗费用最低,既节省电费、又增加产量和水产品质量。在线仪器的使用不是最近一两年才出现的。在四五年前就有企业尝试用在线的方式监测水质、控制增氧。但有一个技术问题一直制约着这种方式的效果,那就是以前的溶解氧探头是膜电极法的,需要频繁维护,并且维护相对复杂,这对水产养殖这个行业是个巨大障碍。如果维护缺少或者不当,则测定数值不准确,对增氧机的控制很难准确,整套设备的价值就大大地打了折扣。现在,技术的发展让这一障碍不复存在。以哈希溶解氧探头LDOII AQ为例,采用的是荧光法溶解氧技术,这种技术使得维护量大大降低,数据稳定,能够精确地实现自动监测和自动控制增氧。 通过运用分析仪器来精确掌握水质,能够提升水产养殖的技术水平,做到预先知道水质情况,把水质检测贯穿到整个水产养殖的过程中。实现科学地指导生产,减少甚至避免不必要的药品的使用,提高水产品的质量及单位水体的产量,最终实现科学养殖、增产增收。
  • 远离气味滋扰,垃圾填埋场如何优化气味管理策略?EVS 为您解读
    众所周知,世界范围内的垃圾产生量正在以天文数字的速度增长。对未来几十年的估计显示,城市固体废弃物的产生没有放缓的迹象。到2050年,预计每年将飙升70%,最终达到 34 亿公吨垃圾。没人想受到固废垃圾气味的影响,这是垃圾填埋场运营方越来越关注的问题。1为什么气味管理是垃圾填埋场的重中之重?现代垃圾填埋场不仅仅是“垃圾场”。它们的设计和运行是为了在管理废弃物和实现环境绩效目标之间找到一个谨慎的平衡。一旦固废被运送到开放场所,细菌群在氧气的作用下就会加剧气味。而当废物被掩埋并隔绝了氧气接触时,不同的菌群还会继续分解它,在这个过程中,无臭甲烷与其他几种有气味的化合物一起产生,所有这些化合物形成了一种称为填埋气体(LFG)的混合物。尽管有各种各样的减排方案,气味仍然是当今运营方面临的一个挑战。了解采取气味控制措施的准确时间或天气等外部因素对未来的影响至关重要。缺乏这些领域的知识可能会对附近的社区和环境都造成影响,从而导致调查、诉讼、罚款甚至声誉受损。2使用气味管理软件可以获取哪些支持?环境智能软件商Envirosuite提供的工具可以更轻松地遵守监管条件,并与权益相关者互动以建立持续的关系。以下是垃圾填埋场如何使用软件将邻近社区或环境监管区纳入其气味管理策略的几个示例:01 提供可视化实时数据,了解正在发生的气味问题对于垃圾填埋场来说,能够实时可视化数据和分析是非常重要的。可以利用这些信息在第一时间防止现场边界处的潜在阈值超标。气味管理软件使运营方能够对气味和超局地天气进行高度准确的洞察并采取行动,以减轻未来潜在的气味事故。02 通过反驳或确认气味事件的责任,更快地解决投诉如果社区或周边有人提出气味投诉,反向轨迹模拟的可防御数据有助于堆填区反驳或确认气味事件的责任。因此填埋场可以通过透明、准确、可信的数据与社区公开沟通,以支持其运营。03 预测气味污染排放风险,提前解决潜在的问题借助现代气味管理软件中的高级风险预测功能,操作人员可以提前发现气味污染风险。排放影响模型由超局部范围天气预报驱动,为未来提供了一个窗口,因此可以调整垃圾填埋作业,以最大限度地减少对社区和周边环境的影响。3垃圾填埋场使用气味管理软件的案例加州垃圾填埋场的气味缓解案例位于加利福尼亚州的垃圾填埋场的设施包括堆放和回收等操作。气味排放一直是该地区的一个麻烦,随着近年来住宅重新分区和靠近设施,这个问题不断升级。垃圾填埋场与Envirosuite合作开发其环境管理解决方案EVS Omnis。成功实施平台后,堆填区的工作人员能够:● 用历史数据验证气味测量峰值,并推断出来自其站点或其他站点的排放原因● 通过收集和分析数据来改进运营● 通过实时监测气味测量证明责任和主动性。澳洲DES提供支援的气味消减专责小组澳大利亚当地的一个环境监管机构成立了一个小组,以确保一个繁忙的工业区达到环境标准,其中包括多个垃圾填埋场和堆肥化作业。负责调查和回应市民对工业区内及周围地区的气味、灰尘和其他环境污染的关注。2020年,监管机构与Envirosuite签订了合同,以了解工业区填埋作业造成的气味滋扰。指定的团队与Envirosuite合作在该地区安装了6台eNose电子鼻监控器,并实施了我们的综合环境智能平台EVS Omnis,以:● 识别当地的气味来源● 迅速解决社区和周边气味投诉● 为事件响应小组分配资源我们的监控和预测解决方案专为快速部署而设计,可以在最短的时间内实施。如果您想获取更详细的案例研究。请联系我们,与我们的团队讨论您的气味管理要求。关于我们澳大利亚Envirosuite公司(股票代码:EVS)。有30多年的环境咨询管理经验,擅长数据分析和建模,以自主开发的软件和硬件为服务平台,向客户提供实时监测,分析报告,溯源预测等功能为一体的专业环境管理解决方案。在世界各地积累了丰富的大气/水/噪声监管等环境管理成功案例。2020年2月,收购专业的环境噪声监测公司EMS Brüel Kjæ r后,EVS成为横跨大气质量、水务监管和环境噪声监测三大专业领域的公司。
  • 世界第一台拉曼红外合一的手持式分析仪上市
    p  现场应急人员在面对未知化学物质时,会面临一些要立即解决的挑战,其中就包括选择最适合的技术来评估当前事态。目前,用于未知固体和液体识别的两种应用最广泛的技术分别是a href="http://www.instrument.com.cn/zc/34.html"拉曼/a和红外光谱法。/pp  物质对各项技术的反应程度随其独特的分子结构而定。某些物质对红外光谱分析反应明显,而另一些则可能更适合采用拉曼光谱法。所以,红外光谱和拉曼光谱一起使用时,可提供更广泛的未知物质识别范围。然而,也造成了广大用户经常要花费精力去选择是红外、还是拉曼,或者必须购买、携带两台仪器。如今,这种情况可以得到解决了:在2015年3月初的Pittcon上,赛默飞推出了将红外光谱和拉曼光谱“合二为一”的分析仪——Gemini,Gemini分析仪是世界上第一台将拉曼光谱和红外光谱技术结合到一起的手持式分析仪。/pp style="text-align: center "img alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201542915248.jpg" style="width: 389px height: 400px "//pp  红外光谱和拉曼光谱“合二为一”的Gemini分析仪即将在中国推出,借此机会,仪器信息网采访了赛默飞相关人员,详细介绍了Gemini解决了哪些技术上的难题、带来哪些应用上的优势、最适合的应用是哪些等问题。/pp style="text-align: center "span style="color:#0000ff "strong手持拉曼和红外产品方面拥有丰富经验/strong/span/pp  strongGemini手持式光谱分析仪,将傅立叶红外光谱和拉曼光谱技术集成到一台手持式仪器中,解决了哪些技术上的难题?/strong/pp  strong赛默飞:/strong在Gemini的开发过程中,其中一个难点就是如何将两种技术合二为一。不过,赛默飞在手持拉曼和红外产品方面丰富的经验,拥有非常成熟的产品,如基于拉曼光谱法的FirstDefender分析仪,以及基于傅里叶变换红外(FTIR)光谱法的TruDefender分析仪。在丰富的经验基础上,以及不断的设计和优化,我们成功的将这两种技术集成到单台手持分析仪上。/pp  Gemini分析仪重量仅为1.9Kg,甚至比某些单独的手持拉曼或红外光谱的重量还要轻便,可见产品的设计是非常紧凑的。而且秉承了赛默飞手持拉曼和红外坚固性和环境性,Gemini分析仪通过了最新的美国军标测试,美国军标测试内容包括跌落、敲击、振动、温度、防水等等。/pp  总的来说,Gemini将两种技术集成到单台设备中,还保持了小巧轻便和坚固耐用的特点,能够方便用户带到任何地方进行测试。/pp style="text-align: center "span style="color:#0000ff "strong style="text-align: center "双重技术:补充性和验证性/strong/span/pp  strong拉曼光谱和红外光谱集成到一起,将带来哪些应用上的优势?/strong/pp  strong赛默飞:/strong大家都知道拉曼光谱和红外光谱有很长的历史,是非常成熟的光谱技术。在红外和拉曼光谱法中,仪器需要采集未知物质的光谱“指纹”,然后将采集到的指纹与参考数据库进行比较。两种方法都是经过实验室验证的精确光学技术,在特定的应用中具有显著的优势。红外光谱和拉曼光谱法可测定未知物质样本中能量与分子键的相互作用。红外光谱测定的是振动分子中分子键吸收了多少能量 即红外光在穿过物质后的剩余能量。与之相比,拉曼光谱法测量的是经激光激发后振动分子散射的能量。/pp  Gemini分析仪结合了两种技术,使用户可以利用这两种技术的能力来分析和识别未知化合物,扩大了样品的分析范围并且还可以互相补充并互相验证。在Gemini上,操作者可以非常简单快速的切换两种技术进行样品分析。并且,由于不必为了减轻重量而牺牲功能,操作人员能比以往更快速地获得可靠的分析信息。/pp  Gemini的操作界面也是一大亮点,首先软件已经内置到设备当中,直观和图形化的操作界面使得软件操作异常简单,只需简单的培训用户就可操作这种光谱设备。对于新用户,软件里的扫描帮助功能可以引导用户正确的扫描样品。老用户由于对我们的手持拉曼和红外设备软件操作并不陌生,因此同样类型的软件更能使得他们操作得心应手。另外,Gemini在一些细小之处也有改进,如触摸屏和键盘的设计,即使佩戴手套也可以操作 两种技术的操作软件、流程保持一致使得用户操作非常简化。/pp style="text-align: center "span style="color:#0000ff "strong适用于化学品和爆炸物识别/strong/span/pp  strongGemini手持式光谱分析仪/strongstrong最适合的应用是哪些?/strong/pp  strong赛默飞:/strong现在越来越多的行业需要快检技术或者是希望在现场能够给出结果,例如安检、公安、海关、检验检疫等行业都有对物质快速定性的需求,手持拉曼和红外光谱等分析技术满足了在现场对不明化学物快速定性的需要。/pp  结合了拉曼和红外光谱两种技术的Gemini内置了大量数据库和专利的软件算法,可以自动进行光谱分析并给出清晰的结果,同时,我们的技术人员不断优化数据库和软件,为的就是使分析结果更加准确和快速。/pp  Gemini的出现满足了那些既对拉曼又对红外感兴趣的用户的需求,而且从应用的角度能够大大的扩大样品的分析范围,除了常规的毒品、爆炸物、有毒有害物质,还能够分析塑料、布料、药品、食品添加剂等等。用户也可以建立自己的数据库,开发自己的应用。/pp style="text-align: right "strong编辑:刘丰秋/strong/p
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