头囊分析仪

2022 年 10 月，达普生物联合南方医科大学南方医院正式推出单囊泡分析仪器 ExoStar。ExoStar 是一种基于液滴微流控技术的单分子绝对定量技术的分析仪器，原理是将待测细胞外囊泡（EVs）与抗体偶联核酸复合物一起孵育，所述抗体偶联核酸复合物由 EVs 普适性表达和/或特异的抗体与核酸偶联而成，随后，将预处理好的 EVs 与核酸信号扩增体系在微流控芯片上经液滴生成仪产生微液滴，实现单个 EV 的包裹，接着将装有液滴的 EP 管移至普通 PCR 仪器上进行热循环反应，随后将液滴转移至液滴分析芯片，通过液滴分析仪的识别读取每一个微液滴荧光信号后，根据荧光信号及泊松分布原理实现对单囊泡的绝对定量。南方医科大学珠江医院党委书记王前、南方医科大学南方医院检验科主任郑磊与达普生物创始人许潇楠、达普生物市场总监朱林为单囊泡分析仪器 - ExoStar 揭幕。从 EVs 的首次发现至今，有关 EVs 的研究突飞猛进。特别是近年来，随着 EVs 作用机制及其与疾病之间关系的深入研究，证实 EVs 已成为一类具有广阔应用前景的新型生物标志物。但是，EVs 可被任何有核细胞分泌，展现了巨大的异质性，携带特异标志物的 EVs 极易被大量正常 EVs 信号稀释，会忽视、掩盖或者遗失单个 EV 的所携带的分子信息，可能导致那些低丰度的特异 EV 亚群信息的缺失。单囊泡分析技术平台可以实现EVs数字化超灵敏检测，对特异 EVs 亚群实现精准分析。可见对 EV 群体进行单个 EV 精度的分析显得越来越迫切。单囊泡分析仪器 ExoStar 应用场景细胞外囊泡（extracellular vesicles, EVs）是由细胞向细胞外环境释放的直径在 30-2000 nm 的具有脂质双分子层膜的膜性结构。细胞把特异的生物活性分子如核酸、蛋白质等包裹到 EVs 中或结合于 EVs 表面，使其稳定地存在于几乎所有生物液体中，如血清、尿液、羊水、脑脊液和唾液等，可以通过非侵入性的方式获得。目前，已有许多研究表明 EVs 蛋白可作为多种疾病的标志物，包括恶性肿瘤、心血管疾病、感染性疾病、自身免疫性疾病等。因此，通过精准的分类分析这些携带特异标志物的 EVs 亚群，有望获取疾病信息，在疾病早期诊断、治疗决策、疗效评估和耐药监测中具有巨大的发展潜力与临床应用前景。Exostar 将 EVs 检测精度提升至单囊泡水平，可有效避免传统批量检测方法中低丰度标志物信息被掩盖的缺陷。此外，Exostar 基于抗体特异性识别 EV 上的蛋白标志物，经抗体核酸标志物巧妙将蛋白质信息转换为核酸信号，进一步级联放大信号，实现特异蛋白标志物EV亚群的精准定量分析，特异性和灵敏度高。目前，Exostar 可同时检测单个 EV 上的 3 类蛋白标志物，实现 EVs 亚群的 8 分类定量分析，已在乳腺癌、肝癌等肿瘤疾病上进行验证与应用。后续通过改变蛋白标志物的 panel 可进一步扩展应用至其他疾病。单囊泡分析仪器 ExoStar 系统特点检测灵敏度高：可将 EVs 检测精度提升至单囊泡水平专利微流控液滴生成技术：液滴大小均一，扩增稳定，以保证数据精准自动化程度高：有效避免人为操作误差平面拍照式检测：可实现数据回溯封闭式芯片：可杜绝污染通用性广：通过改变蛋白标志物可扩展应用至其他疾病单囊泡分析仪器 ExoStar 部分数据展示单囊泡分析仪器 ExoStar 发布会第六届全国细胞外囊泡大会（CSEV 2022）于 2022 年 10 月 14 日在广州市广东迎宾馆隆重召开。会上，达普生物与南方医科大学南方医院合作开发的单囊泡分析仪器 - ExoStar 顺利揭幕。南方医科大学珠江医院党委书记王前、南方医科大学南方医院检验科主任郑磊以及CSEV组委会专家、达普生物创始人许潇楠、达普生物市场总监朱林、南方医科大学南方医院检验科刘春辰博士参加揭幕仪式。基于达普生物的星云数字 PCR 平台和微液滴技术，达普生物与南方医科大学南方医院郑磊教授研究团队合作开发单囊泡分析仪器 - ExoStar 及其相关检测试剂盒，致力于解决细胞外囊泡定量工作。相关研究成果“Single-Exosome-Counting Immunoassays for Cancer Diagnostics”发表于《Nano Lett》(IF：12.262)、“Multiplexed analysis of small extracellular vesicle-derived mRNAs by droplet digital PCR and machine learning improves breast cancer diagnosis”发表于《Biosensors and Bioelectronics》(IF：12.545)。达普生物与南方医科大学南方医院合作历程2018 年郑磊教授团队与姚舒怀教授团队首次基于液滴微流控技术报道了一种单个 EV 的数字化检测新方法。2021 年达普生物与郑磊教授团队开发了一种基于 4-plex ddPCR 技术并联合机器学习算法的新策略，通过分析 sEVs 来源的 mRNA，构建了 3 种乳腺癌诊断模型。2022 年《肿瘤液体活检关键技术研究及应用》荣获 2021 年度广东省科学技术奖科技进步奖一等奖！达普生物科技有限公司达普生物科技有限公司孵化于香港科技大学，于 2018 年由多位海归博士共同创立。在深圳、嘉兴、香港三地设有研发中心，研发团队近 100 人，建立了集微流控芯片、仪器及试剂生产为一体的 GMP 厂房。公司专注于将液滴微流控技术应用于精准医学领域，致力于成为集微流控芯片、仪器、试剂的研发和生产于一体的完整解决方案提供商。公司自主研发、生产两大技术平台：数字 PCR 系统和单细胞组学系统，应用于癌症研究、癌症早期筛查、靶向治疗、无创产前诊断、病毒定量检测、高通量药物和抗体筛选等领域。南方医科大学南方医院南方医科大学南方医院是南方医科大学第一附属医院、南方医科大学第一临床医学院，承担临床医疗、医学教育、医学科研和预防保健等任务，是大型综合性三级甲等医院和国家区域医疗中心。医院综合实力雄厚、学科特色突出、管理水平先进、文化底蕴深厚、是在全国乃至国际享有崇高声誉影响的高水平研究型医院。医院拥有国家级重点学科 5 个、国家级临床重点专科 17 个，国家临床重点专科建设项目 1 个，临床医学、口腔医学为一级学科博士学位授权点。近年来，在国内权威医院排行榜中，医院稳居国内综合医院前 15–20 名，10–15 个专科进入全国前十或得到提名。参考文献：[1] van Niel, G. D'Angelo, G. Raposo, G. Shedding light on the cell biology of extracellular vesicles. Nat Rev Mol Cell Biol 2018, 19, 213-228.[2] Zabeo, D. Cvjetkovic, A. Lasser, C. et al. Exosomes purified from a single cell type have diverse morphology. J Extracell Vesicles 2017, 6(1): 1329476.[3] Urbanelli L, Buratta S, Tancini B, et al. The Role of Extracellular Vesicles in Viral Infection and Transmission. Vaccines（Basel）2019，7（3）：102.[4] Atsunori Tsuchiya, Shuji Terai, Ikki Horiguchi et.al.,Basic points to consider regarding the preparation of extracellular vesicles and their clinical applications in Japan，Regenerative Therapy 21 (2022) 19e24

2012年10月23日，北京东西分析仪器有限公司于浙江省新昌县举办了针对胶囊检测的培训班，参加培训的包括十多个胶囊企业的29名化验人员。本次培训内容为：原子吸收石墨炉法检测胶囊中的Cr；气相色谱法检测胶囊中的氯乙醇；顶空-气相色谱法检测胶囊中的环氧乙烷。培训老师们以浅显易懂的语言和文字、图片，生动地向学员讲述了相应的检测原理，实验方法；并为学员进行了现场实际操作，使学员更加直观地学习了实验方法，为学员今后的工作提供了保障。 图1 原子吸收光谱仪理论讲课图 2 原子吸收光谱仪操作现场培训 图3 胶囊对照品配制过程图 4 气相色谱仪结构介绍及现场培训 东西分析培训部今后将继续组织做好为客户服务，协助用户完成胶囊测试工作。请客户朋友继续关注。

1 绪言在材料科学的浩瀚星空中，碳化硅（SiC）无疑是一颗璀璨的明星。作为无机半导体材料的杰出代表，碳化硅不仅以其独特的物理和化学性质在磨料、耐火材料等领域大放异彩，更在光电、电子等高技术领域展现出无限潜力。然而，要想充分发挥碳化硅的这些优异性能，对其内部元素的精确分析与控制显得尤为重要，特别是氧、氮、氢这三大元素。研究表明，氧含量对碳化硅的等电点和分散性有显著影响：随着氧含量增加，碳化硅微粉的等电点接近石英，水中分散性提升，但过高氧含量则反之，且耐高温性下降，故生产中需严格控制氧含量。适量的氮元素可以调节介电性能、增强其耐高温和抗氧化能力，同时，精确控制氮含量还能优化碳化硅的光电性能，如提升发光效率，进而拓展其在光电子及光电导领域的应用。当前，行业内普遍采用惰性气体熔融法作为检测碳化硅中氧、氮、氢元素含量的主流技术。该方法利用惰性气体作为载气，在高温下促使试样中的目标元素转化为易于检测的气态化合物（CO2、N2、H2）,随后通过高灵敏度的非色散型红外检测器与热导检测器，实现对样品中氧、氮、氢含量的直接、精确测量。这一技术的广泛应用，为碳化硅材料的质量控制与性能优化提供了强有力的技术支持。然而，目前大部分氧氮氢分析仪都是是用热导测氢/氮，意味着同一个样品单次只能测氢或者氮，我们使用的宝英光电科技的ONH-316锐风氧氮氢分析仪使用红外测氢技术，能实现氧氮氢联测，达到一次分析同时得到三种元素含量的目的。2 实验部分2.1仪器与试剂仪器：宝英光电科技ONH-316锐风氧氮氢分析仪，高纯氩气做载气，流量为400mL/min,红外吸收法测氧和氢，热导法测定氮。常规分析设置：碳化硅熔点相对较高，大约在2700℃左右，为了防止样品熔融后升华，引起气路堵塞，造成后续测试的影响，所以仪器脱气功率设置为6.0kW,后续分析功率设置为5.5kW。测试的最短分析时间设定为：氧20秒、氮15秒、氢20秒。ONH-316锐风氧氮氢分析仪指标名称性能指标氧氮氢分析范围低氧：0.1ppm～5000ppm高氧：0.5%～20%低氮：0.1ppm～5000ppm高氮：0.5%～50%0.1ppm～5000ppm灵敏度0.01ppm载气高纯氩气2.2样品处理碳化硅粉末经天平称重后直接投样分析测试，无需特殊处理，本实验选择的是样品编号2、3、4的原料样品（非标准物质）进行氧、氮、氢元素检测&zwnj 。2.3实验方法和步骤2.3.1 分析前准备仪器开机，依次打开动力气（工业氮气）和载气（氦气）气瓶，打开仪器电源预热，预热一小时待仪器稳定后，打开冷却水开关，打开计算机电源进入软件，设定合适的分析参数。2.3.2 空白试验仪器基线稳定后，进行空烧做样，用空的坩埚做实验，重复５ ～ ６ 次，观察曲线稳定性。待系统稳定下来后，只在进样器中加入镍囊进行分析测定系统氧、氮、氢的空白值，并进行空白补偿。2.3.3 称样称重使用的是梅特勒AL104万分之一天平，将镍囊放置放置于天平上，去皮后称取0.01g左右粉末样，称重完成后，盖上镍囊盖并用洁净的平口钳小心挤压镍囊，排出镍囊内部空气。梅特勒AL104万分之一天平2.3.2 样品测试将石墨坩埚放至仪器下电极凹槽内，点击软件上开始分析按钮，待进料口打开后，投入样品，仪器按照分析自动流程进行氧、氮、氢的熔融分析，绘制分析曲线，通过已经建立的分析方法计算并输出氧、氮、氢的含量。按确定的实验方法，对2、3、4号样品的氧、氮、氢量分别连续进行了两次测试。2.3.5 测定结果数据样品标识氧含量%氮含量%氢含量%25.540621.1330.009785.482419.6960.0107935.129714.8990.010795.139515.9660.0110540.586839.2310.010650.612439.1350.011152.3.6样品释放曲线2.3.7 分析中使用到的耗材石墨坩埚带盖镍囊3 结论从分析曲线上可以看出，样品的释放完全且均匀平滑，从分析数据来看，分析结果的稳定性和重复性都非常好，说明此分析方法非常适合用于碳化硅粉末样品的氧氮氢元素分析。