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乙嘧酚

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  • 东莞2家镉超标米粉厂已停产 米粉检测为何不含镉?
    “广州抽检大米镉超标”新闻追踪: 东莞2家镉超标米粉厂停产   厂家接受处罚,已卖出去的米制品正在召回   昨日(19日),东莞市质监局局长罗晓勤在接受记者采访时表示,在接到米粉重金属镉超标消息的当天,就已经责令东莞市道滘金盈米制品厂(“东莞米粉”生产商)和东莞市道滘联合米制品厂(“翠竹排粉”生产商)停产,厂家也接受了处罚。他说:“我们一接到消息就马上采取了措施,目前两家涉事生产商都已经停止了生产和销售,对于已经卖出去的那部分,也在进行召回。”   米制品厂家停产整顿   位于东莞市道滘镇沥江围村的联合米制品厂,以及位于道滘镇大鱼沙工业区的金盈米制品厂就是这次被广州市食药监局“点名”的企业。   昨日下午4点钟,联合米制品厂大门紧闭,门上还贴着“停业整顿”的启示。几名员工陆陆续续地来到工厂门口,跟工厂保安沟通后才得以放行。其中一名员工告诉记者:“停产了,员工都在休息。”而在记者表明来意后,工厂保安拒绝记者进入。   记者电话联系到了该厂一名负责销售的员工,其称:“生产今天(19日)早上就已经停了。”   不再采购湖南大米做原料   对于日前媒体曝出来的米制品镉超标问题,联合米制品厂这名负责人称:“作为传统行业,我们也是受害者。”   据称,在今年2月28日,名为“万吨镉超标湘米广东去向成谜”的报道引起巨大关注时,联合米制品厂就已经不再采购湖南的大米作为原料。在这些报道出现后,该厂主要从江西、韶关等地采购大米。2月28日之前镉超标大米生产的米制品,早已流入珠三角市场,没有库存。   据悉,联合米制品厂是一家由两代人经营起来的、有30多年历史的米制品生产厂。对于其将来的命运,该厂员工很担忧,也希望通过政府部门的检查得以正名。   同处道滘镇的金盈米制品厂情况类似。当问及镉超标大米时,该厂员工表示在问题曝光后工厂就没有采购过湖南大米。同时,该员工还告诉记者:平时要想确定大米的镉含量,需要厂家自己带样品去质监局检测,但是,这中间是有费用的。   据悉,道滘有15家米制品企业,其采购渠道大同小异。   质监站:其他厂暂未发现类似情况   作为米制品厂家最主要的生产原料,东莞市道滘镇当地的工商管理部门在平时有没有进行相关的质量把关?道滘镇技术质量监督站的工作人员告诉记者:镇里的监督站平时没有具体的抽检、执法职能,但在发现特殊情况后会及时上报。   道滘镇米粉协会   绘制问题大米产区分布图   作为米制品行业的集聚区,道滘镇成立了米粉协会。该协会的负责人也是一家米制品厂的老板,他告诉记者:在今年2月份媒体曝光了湖南大米镉超标后,协会组织会员企业开了多次会议,绘制了“问题大米产区分布图”,给本地的米制品企业提供了参考。同时,该负责人还称:这些镉含量超标的大米都是米的产地有问题,他们的大米也是从当地由国家认证的粮库里购买的。   据悉,道滘的米制品主要是销往珠三角地区,东莞市场也有销售。米粉协会今后将会送检更多的大米样品,确定相关产区的大米没有问题后,才会让会员企业加工生产。   昨天晚上,记者在南城街道塘贝市场发现,大米和米制品的店铺并未受到镉超标问题的影响。(记者/郭杨阳 欧雅琴 成希)   【新闻纵深】   米粉检测为何不含重金属镉?   “我们也是这件事情的受害者。”仲恺农业工程学院饮食服务中心主任谢建锋在接受记者采访之初,就无奈地指出:“在食品药品监督管理局现场检查之前,包括政府监管部门在内没有任何一家单位对涉事的米粉及厂家作过通报或宣传报道,所以我们是在完全不知情的情况下使用。”据其介绍,该学院曾长期购买这家问题生产商的米粉使用。   仲恺农业工程学院:   我们也是受害者   针对此事,校方解释称,所采购的原“翠竹排米粉”是经正规批发采购来的,批发商为南泰批发市场的“广州市海珠区南石头恒利食品经营部”,批发商的证照齐全、经营规范。记者查阅负责人给出的涉事材料发现,采购的原“翠竹排米粉”生产厂家“东莞市道滘联合米制品厂”,该厂证照齐全、每批次产品的检验合格报告由广东省质量监督食品检验部(东莞)、广东省东莞市质量监督检测中心在有效期内提供。“我们与批发供应商签订了《购销合同》、《食品卫生安全责任书》等,确是可以究责的。”谢建锋说。   在食品药品监督管理局的现场检查后,该校食堂在当天就停用了该品牌米粉,如今,食堂使用的是“广发牌”米粉。“那能保证现在的米粉是安全的么?”面对记者的提问,一名工作人员激动地说:“我们也不是检测部门,没有权力也没有技术,我们只能根据有关部门给出的公告,尽量避免一些不合格的产品。”   行业人士分析指出:“质检报告中的内容,都是真实有效的,但在南方日报曝光"湖南毒大米"事件之后,相关部门高度重视,开始将镉列为检测项目,之前这个项目是不在检测之列的。”   只检测“铅含量”和“总砷”   记者昨日在仲恺农业工程学院看到,被检测出镉超标的翠竹牌米粉拥有“广东省质监产品检验站(东莞)”出示的检测报告,其中显示,排粉各项指标均合格,在重金属项目中,检测报告中只检测了“铅含量”和“总砷”两项。   在采访中,东莞市质监局局长罗晓勤强调,东莞市质监局一直都有在食品检测报告中做重金属检测,但为何事发前无镉检测项目?他回应称:“质监检测有两种,一种是企业委托第三方检测,一种是质监抽查。相对来说,抽查很有针对性,像最近一次抽查,是以检测重金属为重点的,所以检测得比较全面。”   同批次生产的米粉流向了何处?查明后是否会向公众公布?“重金属镉”会否成为以后食品类检测的必测项目?面对这些问题,罗晓勤表示,食品问题至关重要,也十分敏感,按照相关规定,只能由食安办方面来发布信息来源,至于以后会怎么样,还要等相关部门统一部署,再安排行动。   记者在网上搜索发现,该“翠竹牌”排米粉来自东莞市道窖镇小河工业区的广东东莞市道窖联合米粉厂,而这个厂在各类电子商务网站上,均留下了多个销售热线和销售网页。记者致电其中一个销售热线,对于镉超标米粉事宜进行核实。   接电话的一位叶姓先生表示,该厂在各类电子商务网站上,设有七八个销售联系方式,全厂有十几个销售出口。所以,该厂产品是否销售到了仲恺农业工程学院,他本人并不清楚,不过他本人每年经手的米粉销售量,就达到了数百吨。   涉事米粉厂大米来自湖南   但是道滘联合米粉厂长梁先生谈及此事,连称“倒霉”。他表示,今年4月中旬,因为缺米生产,遂从湖南常德一家大型米厂进货12吨大米,对方送来的质检报告全都合格,但不涉及镉含量。“我们自己送检发现镉含量较高,差一点超过国家标准。”   梁厂长坦承,4月底东莞质监部门也发现该厂这批次大米有稍许超标,目前工厂正在接受处罚。对已生产出的镉超标米粉,梁厂长承诺将召回并销毁。   昨日,南方日报记者联系了中储粮长沙直属库驻的负责人,这名负责人称,东莞道滘有几十家米粉厂,他们依然大量使用湖南大米。
  • 紧急提醒!米粉、河粉、薯粉等如变味千万别吃
    近日,广东省东莞和河源市发生食用变质河粉,导致疑似米酵菌酸毒素中毒,已造成3人死亡,造成了很大的社会影响,广东省及各地市卫生健康行政部门高度重视此次事件,近期会对木耳,以及含淀粉类食物进行排查检测,聚光科技(杭州)股份有限公司下属子公司上海安谱实验科技股份有限公司(以下简称“安谱实验”)早在2017年就针对米酵菌酸的检测开发了应用方法,为食品卫生安全问题出一份绵薄之力。  米酵菌酸是椰毒假单胞菌酵米面亚种产生的一种可引起食物中毒的毒素,发酵玉米面制品、变质鲜银耳及其它变质淀粉类制品是引起中毒的主要原因。对于银耳中的限量标准为0.25mg/kg。1.样品前处理  银耳样品粉碎均匀,称取2g于50ml 离心管中,(基质加标:100ppm 40ul)加入20ml甲醇-氨水溶液,混匀,铝箔纸包裹室温浸泡1h,然后超声提取30min,4000r/min 离心5min,取上清液5ml,40℃氮吹至1ml 左右,加水定容至3ml,用氨水调pH至9-10待净化。2.固相萃取过程(避光)  SPE 小柱:CNW Poly-Sery MAX混合型阴离子交换SPE小柱(SBEQ-CA3379 60mg/3ml)  活化:5ml甲醇  平衡:5ml水  上样:上样液用氨水调pH 至9-10,控制流速1d/s  淋洗:5ml 水和5ml 甲醇淋洗,弃去流出液,真空泵抽干  洗脱:2*3ml 2% 甲酸甲醇溶液洗脱,收集洗脱液  洗脱液处理:40℃水浴氮吹至干,加入1ml 流动相,涡旋溶解,混匀,过滤后进行HPLC 分析(棕色样品瓶)。3.色谱条件(避光)  色谱柱:Athena C18-WP柱,250*4.6mm,5μm  流动相:甲醇:水=75:25(水用冰乙酸调pH至2.5)  流速:1.0mL/min  柱温:30℃  检测波长:267nm  进样量:20uL4.实验谱图 1ppm标准品谱图基质空白谱图1ppm基质加标谱图5.实验数据 6.实验耗材
  • 用科学仪器试解“达芬奇密码”
    当树木被制成待用的板材,种类和产地就容易成为“达芬奇密码”。   木材识别是木材解剖学和木材科学的重要研究内容之一,主要用在植物分类、珍稀树种保护、合理使用木材、寻找代用材、保护生态环境等方面。作为副产品,木材识别技术的发展也为维护消费者利益,解开家具行业的“达芬奇密码”提供了科学依据。   市场需要破解方法   上海达芬奇家居股份有限公司宣称,在其动辄百万元的家具上,使用了一种叫白杨荆棘根的名贵木材,这种木材只在意大利一个偏僻小镇才有。而据央视《每周质量报告》的调查,这所谓的“名贵木材”只不过是一种高分子的树脂材料、大芯板和密度板。   随着名贵木材资源的越来越紧缺,家具市场上以次充好,用其他材料冒充木材的情况也日渐增多。据家具销售商介绍,目前市场上就有用橡木、水曲柳等纹理接近黑胡桃木的木材,通过染色等手法欺骗消费者,甚至有用纸制材料冒充柚木的情况出现。   如果有一种技术手段,可以简单准确地鉴别木材的种类、产地等情况,相信市场上的“达芬奇密码”就会越来越少,家具行业也会越来越规范。   在国家自然科学基金的资助下,中国林业科学研究院研究员程放、杨忠等人利于微观图像特征、红外光谱等技术对木材进行识别研究。尽管研究者的初衷并非家具鉴定,但木材识别技术的发展,必将为消费者提供一种辨伪识假的工具。   为区分树种提供一种方法   “我们的主要目的是为专家进行树种区分提供一种方法或途径,像辨别达芬奇家具用料、产地之类的问题,目前还做不到。”程放说,“我们作一些微观的木材特征识别研究,有很大局限性。木材是一种生物材料,个体内部结构特征受生长环境、生长位置(阳面或阴面)、气候带,甚至某次灾害天气等影响很大。想做成市场化的检测产品,还有一定难度。”   和文物鉴定有“眼学”与科学仪器分析鉴定相似,木材识别也可分为宏观识别、微观识别和辅助识别。宏观识别是指在肉眼下或借助放大镜,依据所观察到的木材宏观构造特征来识别,一般只能识别出木材大的类别。微观识别是指在显微镜下观察木材细胞组织的微观特征,据此来鉴定木材。由于木材是由许多细胞组成的,微观特征识别更有参考价值。   2002年,在国家自然科学基金的支持下,程放开始对木材特征图像进行识别研究。他们利用木材图像的颜色、灰度、纹理等内容实现树种的相似性匹配检索,提取色调、饱和度、亮度、对比度、二阶角矩、方差和、长行程加重因子、分形维数、小波水平能量比重等特征参数,依据最大相似性数学原理进行识别研究。   “从原理上说,不同种类的木材在显微镜下的微观特征是不同的,我们所做的就是将木材在显微镜下的特征建立一个数据库,用显微镜加摄像头的方式,对要判别的木材和数据库进行比对,如果相似度达到某一范围就认为是同一类。” 程放说。   在国家自然科学基金的资助下,该课题收集整理了562 种阔叶树材横切面的显微特征数字化图像资料。在管孔分布类型的识别研究中,研究者通过试验,使用了一种新的将灰度数学形态学与最大类间方差法相结合的图像分割算法,对识别图像进行多分辨率下的预处理,得到了很好的“粗视”滤波效果。   通过试验设计不同的计算机识别流程,研究人员针对识别目标的特点,经过选取、组合特定的结构元素和形态学运算,以及二值图像的骨架化处理,达到了计算机识别阔叶树材横切面上管孔的三种不同类型以及管孔分布呈现的方向性、火焰形状和树枝交叉形状的研究目标。表明了数学形态学在木材特征图像的分析、识别研究中具有良好的操作灵活性和针对性。为木材特征图像检索技术积累了基础数据。   距应用还有一小步   2009年,中国林业科学研究院木材工业研究所副研究员杨忠申请的国家自然科学基金项目“基于近红外光谱技术的木材识别研究”获准立项。杨忠开始用另一种方法进行木材识别探索。   “木材树种识别的方法很多,有微观图像法、遗传法(DNA标记)、化学法(稳定同位素)和近红外光谱(NIR)技术等。近红外光谱分析技术,是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术,在食品、药品、农业等领域已广泛使用。”杨忠说。   近红外光谱分析技术也需要对木材进行光谱分析,并和数据库中的树种信息进行比对。2003年,日本专家利用近红外光谱分析技术识别了8种木材。经过几年努力,中国林科院木材工业研究所也建立了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。   “红外光谱的方法有它的优点,但也有局限性,对某些树种区分效果不好。”杨忠说,“该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。这又涉及化学计量学等领域,我们正在选些树种作验证,但还无法识别到种和产地。这项技术将来有进行市场化的前景,但目前还只是基础研究,我们也是作些初步的探索。”   “我们当时挑选了构造特点较突出的几类阔叶材管孔类进行研究。但真正能识别的只是其中的几类。该项目结题后我没再进行这方面的研究。据我所知,国家自然科学基金后来又资助了几个这方面的项目,也都做得不错,但目前计算机自动识别木材还只能区分到类或属。”程放说。
  • 【操作实录】3分钟学懂精微高博真密度仪
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 精微高博公司JW-M100A型全自动气体置换法真密度测试仪能够快速、高精度地测量各种粉体、块体等固体材料的真密度,测试精度高、重复性好,平均每完成一次分析约需3min。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 该仪器采用原装机芯,集样品仓、扩展仓、压力传感器、控制阀于一体,保证了测试系统温度的均一性;仪器还配有原装进口2bar压力传感器,采集精度高。另外,JW-M100A的操作软件为精微高博自主研发,可自行设定实验次数,实验数据可导出。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 该仪器在橡胶、新能源、冶金、石油化工等领域有广泛应用,针对炭黑、氧化锌粉末、电池负极材料、肥料及粉末金属等样品都有典型的应用场景。在下面的视频中精微高博工程师将现场演示如何快速、便捷地操作JW-M100A真密度测试仪。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=4D8FA7B5974C950C9C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script br/ /p p style=" text-align: right " strong 作者:精微高博研发团队& nbsp /strong /p p (注:本文由精微高博供稿,不代表仪器信息网本网观点) /p
  • 市公安局纷纷引进飞纳台式电镜,秘密是?(小编温馨提示:看完需要勇气)
    日前,南京市公安局和武汉市公安局分别采购了飞纳台式电镜全自动显微平台Phenom XL和飞纳台式扫描电镜标准升级版Phenom Pure+,并且顺利完成培训,进行了验收。 公安局刑侦系统对于水中发现受害者这类案件,最关键的地方就是借助硅藻准确地判断其真正的死亡原因——是落水溺死还是死后抛尸:如果属于落水溺死,那么人会吸入水中的硅藻,因此在肺部和肝等位置会出现硅藻的痕迹;相反,如果是死后抛尸,人在水中无自主呼吸,那么在器官中就不会有硅藻的痕迹。如何在这些器官切片中高效、准确地找到硅藻,会直接影响到破案的效率和准确性!传统的硅藻找寻需要借助光镜或电镜,一个视场一个视场地寻找,工作量大,而且容易遗漏关键位置,造成误判。南京市公安局和武汉市公安局此次分别采购飞纳台式扫描电镜的秘密就是,飞纳电镜可以拓展硅藻系统(DiatomScan)。借助该系统,可以在选定一定扫描区域,在特定放大倍数下自动进行拍照,并将照片数据自动导出。操作者在这些照片中找寻疑似硅藻,并可以随时将视野移动到疑似硅藻位置,对疑似位置进行更高倍数确认,避免误判。软件支持对硅藻标记、计数、记录拍照等参数,从而生成检测报告。法医们在使用了飞纳台式扫描电镜硅藻系统(DiatomScan)后,对软件带来的新检测方式表示认可和欣喜。新软件实现了视野划分,自动拍照,不需要操作者一直盯着屏幕去找寻位置,同时避免了重复检测的可能,大大提高了他们的工作效率,减轻了法医们的工作量。输出报告中包含了硅藻数目、硅藻位置以及硅藻高倍照片,内容十分详细。飞纳扫描电镜硅藻系统在未来的刑事侦查中一定会发挥关键性作用!硅藻系统记录高倍照片硅藻系统记录高倍照片南京市公安局Phenom XL&硅藻系统验收武汉市公安局Phenom Pure+&硅藻系统验收
  • “来伊份”蜜饯被曝任意添加漂白防腐剂
    据《东方早报》报道,昨晚,央视财经频道《消费主张》播出暗访节目,称国内部分蜜饯生产过程中大量使用添加剂,生产环境恶劣。知名企业上海来伊份股份有限公司销售的蜜饯也遭到曝光。   昨晚,来伊份公司对此紧急回应,企业正在了解供应商的情况,将会在近期给予正面回复,消费者如对产品有疑问,可到各地门店退货。   央视记者探访了山东临沂市平邑县和蒙阴县一些蜜饯加工厂,厂内遍地都是晾晒的桃肉,一些老板表示,这里生产的桃肉大多没有生产许可证、卫生许可证。杭州灵鑫食品是为来伊份加工生产蜜饯的厂家之一,里面的工人都徒手剪碎果脯。   节目显示,多数出厂的蜜饯都是经过腌制的,而腌制的地方就是路边水泥池,甚至路边一个大水泥池里泡着5万斤左右的桃肉。这些水泥池旁边垃圾遍地、肮脏不堪,掀开塑料薄膜,很多桃肉腐烂变质,在水泥池边,还有不少印着焦亚硫酸钠的白色编织袋,加工人员称,“腌制过程中必须用到焦亚硫酸钠,起到漂白和防腐作用”。   焦亚硫酸钠,是一种白色粉末状物质,有较好的防腐和抗氧化作用,按照国家标准,蜜饯生产可以限量加入焦亚硫酸钠作为漂白剂,规定最大使用量以二氧化硫残留量计,控制在0.05g/kg,但这些工厂却是按照地域来添加。当地一家兴隆果脯厂员工周其喜称,“广东那里需要焦亚硫酸钠大的,杭州喜欢焦亚硫酸钠小的。”   央视记者在将超市以及来伊份购买的标注为杭州超达食品有限公司、杭州灵鑫食品有限公司等多个厂家生产的多个蜜饯产品送往北京市理化分析测试中心进行检测后发现,甜蜜素、糖精钠等甜味剂,胭脂红、亮蓝等着色剂以及用作漂白和防腐剂的二氧化硫都超过国家标准。   根据《食品添加剂使用卫生标准》规定,蜜饯中胭脂红的最大使用量为0.05g/kg,超达生产的美国车厘子,胭脂红含量为0.17g/kg。蜜饯中苋菜红的最大使用量为0.05g/kg,亮蓝的最大使用量为0.0255g/kg,超达生产的黑加仑,苋菜红含量为0.145g/kg,亮蓝含量为0.0855g/kg。   此次央视曝光的诸多企业中,上海著名商标来伊份最受消费者关注。来伊份成立于1999年,其第一家门店在上海徐汇区开张。目前来伊份全国门店突破2000家,其产品覆盖炒货、蜜饯、肉制品等九大系列,但产品的生产、配送环节完全外包,只负责产品研发、推广和终端销售环节。就在央视曝光前的4月19日,来伊份刚刚公布了首次公开发行股票招股说明书,谋求在深交所上市。   针对央视的报道,来伊份客服中心高级经理庞承蓉表示,向来伊份提供蜜饯产品的厂家有很多,不过她也承认,不能排除有劣质蜜饯流入上海市场。昨晚,来伊份公告称,企业正在了解被曝光供应商的情况,目前仍在调查了解过程中,将会在近期给大家正面的回复。来伊份还承诺,消费者如对产品有疑问,可到各地门店退货。
  • 来伊份等蜜饯食品添加剂使用严重超标
    昨日,央视《消费主张》与《今日观察》栏目曝光了山东、杭州等地部分工厂蜜饯生产加工过程中存在严重漏洞,不仅生产环境污秽不堪,而且食品添加剂使用严重超标,过期产品还可以随便更改生产日期。在沃尔玛、世纪联华超市、家乐福和上海来伊份的专卖店等地方,记者购买了多款标称杭州这些工厂生产的蜜饯,检测结果显示,甜蜜素、糖精钠等甜味剂,胭脂红、苋菜红、亮蓝等着色剂以及用作漂白剂和防腐剂的二氧化硫都超过了国家标准要求的最大使用量,有的甚至超过国家标准要求的三倍多。   山东:加工桃肉多已腐烂   在山东省临沂市蒙阴县和平邑县,加工桃肉的工厂很多,但大都没有厂名和卫生许可证。同时这些晾晒的桃肉都是在路边的露天水泥地进行盐渍加工。记者在路边看到,一个大水泥池里泡着桃肉,旁边肮脏不堪。揭开盖着水泥池的塑料膜,里面浸泡着的桃肉有很多已经腐烂变质,一些垃圾也夹杂在其中。   在水池旁边,还摆放着一些盛放焦亚硫酸钠的白色编织袋。工人说,腌渍桃肉必须用焦亚硫酸钠,起漂白和防腐的作用。按照国家标准,蜜饯加工时可以限量使用焦亚硫酸钠作为漂白剂,然而在这些加工厂,对于焦亚硫酸钠的使用,却是按地域添加。用来盛装桃肉的编织袋,有的竟是动物的饲料袋,很多袋子上还明确写着:含有药物饲料添加剂。   杭州:蜜饯生产企业徒手作业   这些经过装袋后的蜜饯桃肉半成品卖到了什么地方?浙江杭州市余杭区的塘栖镇有蜜饯生产厂家近百家。杭州超达食品有限公司是当地蜜饯生产的龙头企业,其产品涉及话梅、杨梅和桃肉等品种。在超达公司的原料仓库,肮脏的地面上,一位工人正站在破旧的编织袋上运装原料。盐渍桃肉很多已经发出难闻的气味,而且用来装桃肉的编织袋正是在山东包装时使用的动物饲料袋。   在这里,记者看到更多的蜜饯加工手法。一些企业会建立两个工厂,新厂只负责包装和应付执法机关的检查,而老厂负责生产加工,一般人很难找到他们的老厂。从山东等地运来的半成品原材料,首先要做的就是人工剪碎。   杭州灵鑫食品有限公司是为上海来伊份食品有限公司代加工蜜饯的一家公司。在这里,成筐的桃肉堆放在一起,不管好的烂的,工人们正在徒手剪碎。在杭州余杭马氏食品有限公司,工人们也在徒手作业。   在上海来伊份食品和百味林代加工的几家加工厂里,记者在蜜饯晾晒场上没有看到防护措施,不时的有苍蝇、蜜蜂落在这些蜜饯上,晾晒的蜜饯筐里已经落有多种脏杂物。   但是几乎每家蜜饯食品生产企业的产品外包装上,都赫然印着QS的食品安全标志。   甜蜜素、糖精钠等严重超标   在浙江塘栖镇的一些蜜饯加工厂的库房里,记者见到了随意堆放的苯甲酸钠、甜蜜素、香兰素、柠檬酸等添加剂。在白果食品厂的一排大缸前,一位工人正端着一个塑料筐在向缸里加甜蜜素。   记者分别在沃尔玛、世纪联华超市、家乐福和上海来伊份的专卖店等地方,购买了标称为杭州超达食品有限公司、杭州灵鑫食品有限公司等多个厂家生产的多个品种的蜜饯,送往北京市理化分析测验中心进行检测。检测结果显示,甜蜜素、糖精钠等甜味剂,胭脂红等着色剂以及用作漂白剂和防腐剂的二氧化硫都超过了国家标准要求的最大使用量。   专家表示,甜蜜素使用过量可能引起一些健康隐患,以美国为例,目前规定甜蜜素是不允许使用在食品中的。   “这些食品加工厂像一个垃圾厂,而且是比较脏的垃圾厂,是那种让人感觉无法忍受的垃圾厂。这么一个生产环境,让我们很难把它跟食品联系到一块,我想这个需要很大的想象力。如果让我们来做一个竞猜游戏,那么我想99%的人都不会猜到这是在制作美味的蜜饯,想不到晾晒的果子里面有虫子,烂的也舍不得扔掉,到最后装进一个装过鸡饲料的袋子里,而且这所有的过程竟然在光天化日之下进行。这样一个过程,不要说我们看了以后还会不会吃,就算几天以后,我们回味起这个场面来,都感觉到我们非常的不幸。 ”
  • 蜂蜜造假花样百出:掺杂糖分 捏造蜜种
    “冠有阁”的6种蜂蜜因“果糖和葡萄糖”含量不足而被要求下架停售,我国香港消委会从55款蜂蜜样本中检出14款掺糖蜂蜜……近日曝光的蜂蜜掺假问题再度引发业界关注。记者在采访中进一步发现,由于蜂蜜市场供不应求,消费者鉴别能力低,以及市场存在监管空白等原因,蜂蜜掺假已经成为屡禁不止的老问题。勾兑蜂蜜、捏造蜜种,勾兑蜜充当“土蜂蜜”等乱象混迹于市场。而今,随着天气恶劣导致蜂蜜严重减产,原料价格飙升,蜂蜜造假的问题或将更加突出。   现象:蜂蜜掺假接连曝光   日前,北京市食品办责令11种不合格食品全市下架停售。其中6种是“冠有阁”蜂蜜,不合格原因是“果糖和葡萄糖”含量不足,也就是喝起来很甜,却没有蜂蜜特有的香醇味儿。   按照规定,蜂蜜中的果糖和葡萄糖含量应≥60%,但这6种不合格产品实测值最高35.6%,最低只有25.4%。对此专家表示,“果糖和葡萄糖”指标虽然不涉及食品安全,但却是蜂蜜的重要质量指标。果糖和葡萄糖含量过低,表明产品可能掺入了其他糖类物质,也会造成蜂蜜产品口感和营养价值的降低。   事实上,蜂蜜掺假现象长期存在,每年都有质量抽查曝光相关问题产品。日前,中国香港消委会的一项蜂蜜检测发现:55款蜂蜜样本中有14款掺杂了糖分。被检出掺杂糖分的产品中有12款竟然还声称是天然或纯正蜂蜜,当中7款甚至声称100%天然或100%纯正。   上个月,还有报道称,“市场上的蜂蜜六七成是假货”。不仅农贸市场出售有假蜂蜜,在许多大型超市也会出现假蜂蜜的身影。假蜂蜜多为糖浆勾兑而成。   趋势:今年减产严重或现更多假货   被曝光出来的蜂蜜问题已经如此之多,而今后,或许有更多蜂蜜质量问题被曝光。全国蜂产龙头企业广州宝生园公司相关负责人对记者透露,由于近年的气候不稳定,“靠天吃饭”的蜂蜜也出现了连连失收的情况。“今年一反常态的持续雨季对荔枝产量造成了严重影响,广东从化荔枝大幅减产,从化钱岗糯米糍减产近90%,几近绝收。果树歉收也严重影响了蜂农,而作为夏日主要保健饮品的荔枝蜂蜜和龙眼蜂蜜产量大幅减少,导致终端出现产品抢购热潮及零售价上涨等一连串的市场反应。今年北方大面积的洪涝灾害,更促成了蜂蜜产品价格的新一轮上涨。”   数据显示,今年蜂产品原料价格上浮不少。升幅最高的是冬蜜原料,比去年上浮幅度达到40%。荔枝蜜比去年上浮幅度达到25%。今年孕育花蕾期受冻,致使花期流蜜量不多,洋槐蜜比去年上浮幅度达到30%。   河南省养蜂业协会副会长何昕则分析,从目前情况看,今年蜂蜜产量比去年下降25%左右,这是今年蜂蜜收购价格一路上涨的主要因素。此外,蜂农老龄化严重,养蜂者逐年减少,也是造成蜂蜜价格走高的一个原因。在原料短缺加剧的背景下,蜂蜜消费却持续旺盛。中国养蜂历史悠久、养蜂数量众多、蜜源植物最丰富,紫云英、槐花、荆花、椴树、枣花、荔枝等植物都是较好的蜜源。据国家统计部门公布的数字,目前,中国养殖蜜蜂约850万群,全国每年的蜂蜜产量基本维持在约40万吨左右,占到全世界的四分之一,每年出口蜂蜜10万吨左右,主要出口到美国、欧洲、日本和韩国等。   供应与需求的此消彼长之间,巨大的供需缺口无疑会招来制假者觊觎,市面或出现更多假货。   成因:检测有难度 监管有空白   “利益的诱惑,是假蜂蜜出现的根本原因。而通过勾兑的假蜂蜜成本大概只是真蜂蜜的30%左右。”宝生园相关负责人称。 王长庚 摄   而蜂蜜造假屡禁不止,在业内人士看来,很大原因也是因为监管留下了空子。   据知情人士透露,目前对于蜂蜜的监管,暂时还无解,比如对于养蜂散户私自兜售假蜂蜜的行为,还没有明确的部门来管。其实工商部门以前对济南的蜂蜜市场都进行过检查,没有发现不合格产品。这是因为蜂蜜在流通环节的现行国家标准检测中,检测项目仅有几项,而在这几项检测项目,假蜂蜜的检测结果完全可以以假乱真。   而一家知名的内地蜂蜜企业负责人则表示,蜂蜜主要是由果糖和葡萄糖组成的。除此之外,内地的标准还允许有少量蔗糖,“国外一般强调无添加、无提取”。   根据蜂蜜的新国标《食品安全国家标准 蜂蜜GB14963-2011》的规定,蜂蜜只能是“蜜蜂采集植物的花蜜、分泌物或蜜露,与自身分泌物混合后,经充分酿造而成的天然甜物质”,其中,果糖和葡萄糖含量至少要达到60%,蔗糖含量不得超过10%。尽管量少,这一规定却无疑承认了加糖的合法性,形成了一种负面的效应。   ■乱象大揭秘   1.平的、贵的都可能有假   记者在某农产品商务平台上看到,山东槐花蜜和广西纯天然蜂蜜的批发价格为45元/kg,湖南衡阳的纯天然蜂蜜和贵州的有机蜂蜜批发价格为60元/kg,而广东江门的纯天然蜂蜜和山西临汾的原始森林土蜂蜜价格均为100元/kg。“加上运输费用、商品包装、中间渠道等,一瓶500克的纯蜂蜜到卖场销售,一般不太会低于30元。”一位业内人士表示。   “我在超市里看到一些便宜得根本不可能是真蜂蜜的产品,”一位蜂蜜产业资深从业者对记者说,“像那些20来块钱一罐的蜂蜜,我可以说,都已经低过了成本价,怎么可能是真的?”   据知情人透露,市场上假货确实不少,且同一品牌中也分真假,像三四十元一斤相对廉价的蜂蜜假货的可能性较多,五六十元一斤的蜂蜜品质相对就会好些。   上述负责人表示,大部分的消费者近年来消费更趋于理性,更加关注的是产品的质量,从价格引导型转向品质引导型消费,对优质优价接受度明显提高。   可是,不法分子也很快盯上高端蜂蜜,价格已不再是衡量蜂蜜真假的单一“硬指标”。前不久在香港被曝光的“麦芦卡”(新西兰独有的桃金娘科灌木)蜂蜜的身价就相当高昂。此前,在珠江新城的一家友谊商超,记者看到了至少3家新西兰公司生产的“麦芦卡”蜂蜜,售价最贵的一小瓶突破600元。据了解,这种蜂蜜在香港的售价约为每100克39.6港元至151.2港元不等,价格明显高于一般蜜种。   2.很多蜜种系捏造   另外,一些明目张胆的虚假宣传在市面欺骗消费者。一位不愿透露姓名的业内人士告诉记者,部分蜜种产量极少,根本不能支持网店和超市大量销售,市面上买到的多为假货 而有些蜜种压根就是不存在的,这些植物产花粉,但是不产蜂蜜,或者植物生长环境不在蜜蜂的采蜜活动范围 此外,还有一些蜜种事实上并不名贵,但经过稀奇古怪的产品名称包装,就摇身一变成为了高档货,其中不乏进口蜂蜜。   “选蜂蜜选常见的种类就行,比如百花蜜、洋槐蜜、荆条蜜、椴树蜜等等,枣花蜜容易有农药残留,最好别喝,别相信那些稀奇古怪的蜜种。每个人身体素质不一样,最好听下医生怎么说”,该业内人士提醒,很多消费者对蜂蜜生产的过程并不了解,造假者利用这种信息不对等,随便换个名称就把原本收购价很低的蜂蜜卖成个天价。因此,消费者买蜂蜜的时候要擦亮眼。   比如,金银花蜜,金银花的花冠又长又细,蜜蜂的嘴很短,很难深入到花蕊,只有在花倒挂时流出来的花蜜,蜜蜂才能采到 苹果花花蜜非常非常少,蜂蜜采的还喂不饱自己,蜂农很难收集到这类单品种蜂蜜 野菊花蜂蜜的产量极少,有时得天气极好的时候才采到,不可能稳定地供给商家 益母草是一种辅助蜜源,能形成蜜的量很少,不可能有纯的益母草蜜大量出售,市场上益母草蜜却因为标榜对女性健康有益很受追捧。   有些蜂蜜蜜种压根是不存在的,如桃花只有花粉,没有花蜜。天山雪莲蜂蜜也不可能成为现实中的产品,因为雪莲通常生长在高山雪峰之中,蜜蜂活动的温度要高于13℃左右,雪莲花和蜜蜂的采蜜活动压根就“不搭界”。此外,真正的玫瑰是没花有蜜的,只有一种叫野玫瑰的,这种花的花蜜也是极少的。“目前市场还流行一种叫雪莲脂蜜的,养蜂人都知道,其实就是一种俗称野豌豆的苕子的花蜜,品相还比紫云英蜜差点,换个名字就卖了个好价钱。”该业内人士称。   3.“土蜂蜜”未必真“土”   不少消费者还发现,通过网络渠道经常能购买到“土蜂蜜”,店家往往声称,“土蜂蜜”比普通蜂蜜营养价值更高、保健效果更好。   然而,专家指出,农家蜂蜜不等于“土蜂蜜”,将两者混淆等同是偷换概念的行为,“土蜂蜜”特指土蜂(即中华蜜蜂)产的蜜,而且因为中华蜜蜂的习性使然,擅长采集零散蜜源,很难产出单品种蜂蜜,往往以“百花蜜”居多 意大利蜂擅长出产单一花种的蜂蜜,市面上大部分的单一蜜种都是意蜂生产的,像槐花蜜、荆条蜜、荔枝蜜、龙眼蜜等等。蜂王浆和蜂胶也多是这种蜜蜂生产。凡是单品种蜂蜜还声称是“土蜂蜜”的,多半是用意大利蜂产的蜜来冒充“土蜂蜜”。   那么农家蜂蜜能不能买呢?“前段时间跟朋友去农村玩,看到国道边上有蜂农摆了几个蜂箱,在卖蜂蜜,说是农家土蜂蜜,绝对纯正新鲜,价格还不便宜”,广州市民周小姐说,出于好奇尝了一下蜂蜜,“看到有结晶,口感也还行,不过我的朋友提醒,怎么蜂箱里一个蜜蜂都没有呢”,她说,卖蜂蜜的蜂农解释,蜜蜂采蜜去了,所以蜂箱是空的,因为有所怀疑,周小姐最终也没有买蜂蜜。   对此,广州从化市一位多年养蜂的蜂农老齐告诉记者,蜜蜂采蜜不可能几个小时都不回巢一次,“很多路边卖蜂蜜的自己都不是养蜂的,只是收购来的而已,放个蜂箱只是招揽生意的,如果你要求看蜜蜂,多半会被吓唬蜜蜂蜇人。”他说,买蜂蜜也不是越新鲜越好,即使是新鲜摇下来的蜂蜜,立即吃的功效其实远不如放了一段时间的蜂蜜。专家提醒,蜂蜜被分离了以后,里面的蔗糖还要在酶的作用下继续分解成果糖和葡萄糖,到一个月左右,各种成分才能真正稳定下来。而且蜂蜜天然抗菌,所以不用担心放久了会有细菌。   4.造假方法网上随手可学   记者还发现,网络上流传着各种各样自制“蜂蜜”的方法,部分还图文并茂。例如有一种流传颇广的“10分钟熬出‘蜂蜜’”的方法,原料仅需白砂糖、明矾、酱油、清水。蜂蜜造假方法简单,一看就会,毫无技术门槛。而这种“蜂蜜”的成本已经直观可见。曾有人实践过这一系列实验,用白糖、明矾和水为原料,仅仅花了8元钱就制作出了一碗“蜂蜜”。   假蜂蜜的成本低廉,而在超市销售的、与用此方法调制的“蜂蜜”颜色接近的枣花蜜,最便宜的一瓶价格在31元左右(均是500g装,大约314ml),至于普通的蜂蜜,价格一般也在25元左右。   还有更狡猾的造假者。曾被曝光的慈溪怡康蜂业有限公司掺假更加隐蔽,他们在洋槐蜂蜜中至少掺油菜花蜂蜜60%,价格就下来了。公司负责人得意地说:“(这样的蜜)吃也吃不出来的,无论工商、质监也都检测不出来。”   广东省质监局一位内部人士透露,现在市场上蜂蜜的监管几乎是空白领域。“以前有蜂蜜掺假的判定方法,新的食品安全标准颁布后,删除了这个项目。之前的方法也在用,但是不能作为处罚的依据,只能作为案件的线索。监管上就要看商家的道德约束了”。   简单四招选蜂蜜   ■小贴士   1.看色泽。纯正的优质蜂蜜透光性强,颜色为白色、淡黄色至琥珀色,且均匀一致 而劣质蜂蜜颜色黑红或暗褐色、无光泽、蜜液混浊而有杂质。   2.晃气泡。如果蜂蜜发酵变质,会因含水量增多而导致表面产生大量气泡,而纯正的蜂蜜表面则无大量气泡。   3.闻香气。品质好的蜂蜜香味浓而持久,开瓶后便能嗅到,用手掌搓揉会有粘腻感,而劣质的蜂蜜往往因掺入香精而过于浓郁。   4.拉细丝。用筷子挑蜂蜜,优质的蜂蜜弹性佳,可拉成丝状,且不易拉断,而劣质的蜂蜜浓度较低,黏性小,难以拉成细丝。
  • 贝因美婴儿米粉违规添加猪骨粉
    缘起消费者诉违规添加   据了解,今年4月19日广东消费者容女士在广州黄花岗文化广场的好又多超市,购买了2盒"贝因美紫菜骨粉高钙营养米粉",该品外包装盒上标示"特别添加海带、紫菜、新鲜猪骨粉".   回到家后,因担心食品安全问题,吴女士查阅并对照了《食品安全国家标准 食品营养强化剂使用标准》(GB 14880-2012),发现贝因美米粉里的"新鲜猪骨粉",其实不得添加在食品里,在婴儿米粉里添加"新鲜猪骨粉"属于超范围使用食品添加剂。   4月28日,容女士就此事向国家卫生部递交咨询申请函,几天后,卫生部寄来答复函称:婴幼儿食品包括婴儿配方食品、较大婴儿和幼儿配方食品,其食品安全国家标准分别为GB 10765-2010和GB 10767-2010,普通消费者只要登录卫生部网站,就可找到"卫生标准"一栏进行查询。卫生部复函内指出,按照《食品添加剂卫生管理办法》的相关规定,食品添加剂(包括食品营养强化剂)必须经过卫生部列入名单中方能使用。而根据《食品营养强化剂使用卫生标准》(GB 14880-1994)规定,除牦牛粉可以作为营养强化剂-钙源使用外,其他来源的骨粉,包括新鲜猪骨粉,不能作为营养强化剂使用。   拿到这份权威说法后,今年5月,容女士将销售方好又多黄花岗百货有限公司连同厂家贝因美公司告上了法庭,要求判令被告一好又多百货退还她购买的贝因美产品所付的货款70.80元,并承担连带清偿责任 判令被告二贝因美公司依法赔偿她相当于货款10倍的损失,同时还要求两被告支付她的误工费、精神损失费等合计29315元。   争议添加猪骨粉是否安全   贝因美米粉乱添加是否安全?在法庭上,三方展开激烈辩论。   作为原告的容女士坚称,贝因美作为生产者,将"新鲜猪骨粉"作为营养强化剂功能特别添加到婴幼儿食品中缺乏法律依据。理由是,《食品安全法》第46条规定,"不得在食品生产中使用食品添加剂以外的化学物质和其他可能危害人体健康的物质。"新鲜猪骨粉若没有经过食品安全风险评估,随意使用于婴幼儿食品,很不应该。况且,不管什么动物的骨粉,也不管是否新鲜,依据卫生部相关规定,都不能使用在婴幼儿食品中。   容女士认为,婴幼儿主辅食品的营养成分,不仅关系到食品的营养,而且关系到婴幼儿的身体健康和生命安全,必须在进行风险评估后规定营养成分的最高量、最低量等要求,使婴幼儿在满足营养需求的同时又保证食用安全。如果贝因美无法提供特别添加"新鲜猪骨粉"的合法性的证据,则属于生产不符合食品安全国家标准食品的行为。而好又多百货作为专业的销售商,必定具备法定验货义务及专业验货技能,在由其验明产品合格证明和其他标识后,理应知道该产品是不符合国家食品安全标准的,其继续销售涉诉产品明显就属于一种故意行为,必须承担相应的法律责任。   对于容女士的指责,好又多百货辩称,自己是商品零售企业,并不从事商品生产,所售商品均是向供应商采购后直接销售给消费者的,该公司建立并执行了严格的检查验收制度,尽到了合理、谨慎的审查检验职责,而且该公司并没有实施欺诈行为,要求"退回货款"和"赔偿10倍价款"的诉求毫无法律依据。此外,好又多百货还称,被告仅针对包装宣传不符合标准向法院起诉,根本没证据证明其实际受到损害,法院不应该受理。   对于"贝因美紫菜骨粉高钙营养米粉"产品是否合格的问题,贝因美公司直接出示了一份由国家轻工业食品质量监督检测杭州站对其产品作所的《检测报告》。该报告显示,该产品经检验,各项指标均符合Q/HBS0108S-2010,GB13432-2004中所规定的技术要求。   法院判决不符合食品添加规定   6月19日,广州市越秀区法院开庭审理此案。法官在调查取证后认为,根据国家卫生部向原告发出的《政府信息依申请公开告知书》,可以证实被告贝因美公司生产的"贝因美紫菜骨粉高钙营养米粉"添加"猪骨粉"不符合《食品添加剂管理办法》的相关规定。因此,原告要求退还货款有理由。   不过法官又认为,原告要求两被告按照《食品安全法》第96条规定,支付价款10倍赔偿的诉讼请求,属于惩罚性赔偿。在本案中,原告没有证据证实其食用了该食品后,对人体构成损害的事实,亦无证据证明上述产品不符合食品安全标准。所以,原告主张惩罚性赔偿和误工费的诉求缺乏事实依据。而本案是合同之诉,要求精神损失费不符合规定。   因此,越秀法院判令好又多百货在判决生效后10日内,一次性将货款70.8元退还给原告,同时驳回原告的其他诉讼请求。   对此,容女士表示不服,她认为法院应该提高这些企业的违法成本,于是决定上诉。   延伸   婴儿食品添加增多   多新规出台限制乱添加   近年来,婴儿食品乱添加现象渐增,不少企业为给产品一个卖贵价的名目,在这类食品中添加多种营养素及其它成分,并大力宣传其所添加物与众不同的功能。对此添加增多现象,国家相关部门十分重视。记者昨天查阅卫生部及相关部门官网,发现近年来我国对婴儿食品的添加发布有多个限制新规,如禁止在婴儿配方食品中添加牛初乳、禁止"添香加料"等等。专家指出,婴幼儿属于特殊体质群体,其对所摄入食物高度敏感,因此我国对婴幼儿配方食品的原料采取严格的安全性评估制度,列入婴幼儿配方食品相关标准后方准许使用。   据了解,我国婴儿食品行业不安全事件时有发生,而在这些食品安全事件中大多由添加物引发。记者日前走访市场发现,婴儿食品近年来出现添加物增多现象,如不少婴儿奶粉宣称添加DHA、叶黄素、钙、益生菌、牛初乳等等,各类营养素和新成分功能各异,均宣称对婴儿健康发育具有良好作用。然而记者发现,每一次婴儿食品新增加添加物,企业便以"配方升级"名义发起新一轮提价。有业内人士指出,在婴儿食品中添加各种新名目的营养素,其实均是企业的一种营销手段,"其实作用、成分都差不多,符合国家标准的婴儿食品均合格。"   婴儿食品添加物增多现象,引起部分业内人士的安全隐患担忧,也引起国家关注。近年来,为保障食品安全,卫生部曾多次发布多个新规来限制婴儿食品乱添加行为。
  • 3分钟了解激光干涉仪——最精密的尺子
    本文作者:清华大学张书练教授1. 激光干涉仪的发展史做衣量身、体检量高都由尺子完成,这些日常的尺子的刻度是毫米。机械零件加工和检验都要用尺子,在机械制造企业,卡尺、千分尺随处可见,其精确度是0.1 μm,1 μm。1887年迈克尔逊(Michelson)和莫雷(Morley)研究以太[1]是否存在,使用了光。他们以光波长作尺子刻度测量了水平面和垂直面的光速之差,第一次否定了以太的存在。他们利用的是光的干涉现象,这就是光学干涉仪的诞生。注[1]:根据古代和中世纪科学,以太被称为第五元素,是填充地球球体上方宇宙区域的物质。以太的概念在一些理论中被用来解释一些自然现象,例如光和重力的传播。19世纪末,物理学家假设以太渗透到整个空间,以太是光在真空中传播的介质,但是在迈克尔逊-莫利实验中没有发现这种介质存在的证据,这个结果被解释为没有光以太存在。1961年研究人员发明了氦氖激光器,开始用氦氖激光器作为迈克尔逊干涉仪的光源,从而诞生了激光干涉仪。图1是迈克尔逊干涉仪简图。迈克尔逊干涉仪是普通物理的基本实验之一。但今天在科学研究和工业中应用的激光干涉仪出于迈克尔逊,但性能远远胜于迈克尔逊。图1 迈克尔逊干涉仪简图基本上,激光干涉仪都使用氦氖激光器的632.8 nm波长的光,橙红灿烂的光束射向远方,发散角可以小到0.1 mrad,光束截面的光斑均匀。氦氖激光器还可输出绿光、黄光、红外光,但只有632.8 nm波长的光适合作激光干涉仪的光源。其它类型的激光器,如半导体(LD)、固体激光器等的相干等性能都远不及氦氖激光器,研究人员多有尝试,但都没有成功。激光干涉仪有很多应用,但本质都是测量中学课本讲的“位移”,诸多应用都是“位移”的延伸和转化。激光干涉仪有两个主流类型:单频激光干涉仪和双频激光干涉仪。单频干涉仪能做的双频激光干涉仪都能做,但双频干涉仪能做的单频干涉仪不见得能做。由于历史、技术和商业原因,两种干涉仪都有着广泛应用。但在光刻机上,双频激光干涉仪独占市场。单频干涉仪不需要对市场上的氦氖激光器进行改造,直接可用。但双频激光干涉仪用的激光器需要附加技术使其产生双频(两个频率)。历史上,双频激光干涉仪测量位移的速度不及单频激光干涉仪,自发明了双折射-塞曼双频激光器,双频激光干涉仪的测量速度也达到每秒几米,与单频激光器看齐了。按产生双频的方法,双频激光干涉仪分为塞曼双频激光(国外)干涉仪和双折射-塞曼双频激光(国内)干涉仪。现在干涉仪的指标:最小可感知1 nm(十亿分之1 m),可以测量百米长的零件,且测量70 m长的导轨误差仅为几微米。2. 测量位移的干涉仪和测量表面的干涉仪?有几个概念的定义比较混乱(特别是有些研究发展趋势的报告),需要注意。一是“激光测距”和“激光测位移”没有界定,资料往往鹿马不分。二是不少资料所说“激光干涉仪”实际上包含两种不同的仪器,一种是测量面型(元件表面)的激光干涉仪,一种是测量位移(长度)的激光干涉仪。如海关的统计和一些年度报告往往混在一起。激光测距机发出的激光束是一个持续时间纳秒的光脉冲,利用光脉冲达到目标和返回的时间之半乘以光速得到距离,完全和光的干涉无关。尽管激光波面干涉仪和测量位移(长度)的干涉仪都是利用光干涉现象,但仪器的设计、光路结构、探测方式、应用场合几乎没有共同之处。激光波面干涉仪能够测量光学元件表面的形貌,光束直径要覆盖被测零件,在整个零件表面形成系列干涉条纹,根据测量条纹的亮度(也即相位)算出表面的形貌,其光束口径、零件直径可达百毫米;另一种则是测量位移(长度)干涉仪,光干涉发生在直径几毫米光路上,表现为只有光电探测器(眼睛)正对着射来的光线才能“看”到光强度的波动,由波动的整次数和(不足半波长的)小数算出被测件的位移。 3. 双频激光干涉仪的原理和构成当图1的可动反射镜有位移时,光电探测器光敏面会感受到的光强度正弦变化,动镜移动半个波长,光强变化一个周期。光电探测器将光强变化转化为电信号。如探测到电信号变化了一个周期,我们就知道动镜移动了半个波长。计出总周期数测得动镜的位移。 (1)式中:λ为激光波长,N 为电脉冲总数。今天的激光干涉仪使用632.8 nm波长的激光束,半波长即316.4 nm。动镜安装在被测目标上与目标一起位移,如光刻机的机台,机床的动板上。为了提高分辨力,半波长的正弦信号被细分,变成1 nm甚至0.1 nm的电脉冲,可逆计数器计算出总脉冲数,再由计算机计算出位移量S。也常用下式表示动镜的位移, (2)其中∆f为目标运动速度为V时的多普勒频移。式(1)和(2)是等价的,可以互相推导推出来,仅是表方式的不同。图2是今天的双频激光干涉仪框图。它由7个部分构成。图2双频激光干涉仪原理框图(1) 双频氦氖激光器氦氖激光器上有磁体。磁体为筒形,激光器上加的是纵向磁场,称为纵向塞曼双频激光器。四分之一波长(λ/4)片把激光器输出的左旋和右旋光变成偏振态互相垂直的线偏振光。前文所说的双折射-塞曼双频激光器则是在激光器内置入双折射元件(图内未画出),并加图2所示的磁条。双折射元件使激光器形成双频,横向磁场消除两个频率之间的耦合。双折射-塞曼双频激光干涉仪不需使用四分之一波长片。双频激光器是双频激光干涉仪的核心,很大程度上,它的性能决定激光干涉仪的性能,要求波长(频率)精度高,功率大,寿命长,双频间隔(频差)大且稳定,偏振状态稳定,两频率之间不偏振耦合。这一问题的解决是作者较突出的贡献之一。(2) 频率稳定单元它的作用是保证波长(频率)这把尺子的精确性,达到10-8甚至10-9,即4.74×1014的激光频率长期的变化仅1 MHz左右。(3) 扩束准直器实际上是一个倒装的望远镜,防止光束发散。要求激光出射80 m,光束光斑直径仍然在10 mm之内。(4) 测量干涉光路测量干涉光路包括:从分光镜向右直到可动反射镜(实际是个角锥棱镜),向下到光电探测器2。可动反射镜装在被测目标上(如光刻机工作台上的反射镜),目标的移动产生激光束的频移Δf,Δf和目标速度成正比,积分就是目标走过的距离(位移或长度)。积分由信号处理单元完成。(5) 参考光路参考光路由分光镜-偏振片-光电探测器1实现,参考光路中没有任何元件移动,它测得的位移是“假位移”真噪声。噪声来自环境的扰动。信号处理单元从干涉光路的位移中扣除这一噪声。(6) 温度和空气折射率补偿单元干涉仪测量的目标位移可能长达百米,空气折射率(及改变)和长度的乘积成为激光干涉仪的最主要误差来源之一。用传感器测出温度、气压、湿度,信号处理单元计算出空气折射率引入的假位移,并从结果中扣除。(7)信号处理单元光电探测器1和2,分别把信号f1-(f2±∆f)和f1-f2的光束转化为电信号,±∆f是可动反射镜位移时因多普勒效应产生的附加频率,正负号表示位移的方向。电信号经放大器、整形器后进入减法器相减,输出成为仅含有±Δf的电脉冲信号。经可逆计数器计数后,由电子计算机进行当量换算即可得出可动反射镜的位移量。环境温度,气压,湿度引入的折射率变化(假位移)送入计算机计算,扣除他们的影响。最后显示。相当多的应用要求计算机和应用系统通讯,实现对加工过程的闭环控制。4. 激光干涉仪的应用一般说来,激光干涉仪的主要用途是测量目标的运动状态,即目标的线性位移大小、旋转角度(滚转、俯仰和偏摆)、直线度、垂直度、两个目标在运动的平行性(度)、平面度等。无论光刻机的机台,还是数控机床的导轨(包括激光加工机床),不论是飞行物,还是静止物的热膨胀、变形,一旦需要高精度,都要用激光干涉仪测量,得到目标的运动状态。运动状态用由多个参数给出。以光刻机两维运动中的一个方向运动时为例,位移(走过的长度)、机台位移过程中的偏 转( 角 )、俯仰 ( 角 )和滚转(角)都需要测出。很多类型的设备需要测量,如各类机床、三坐标测量机、机器人、3D打印设备、自动化设备、线性位移平台、精密机械设备、精密检测仪器等领域的线性测量。图3(a)(b)(c)(d)(e)是几个应用的例子。美国LIGO激光干涉仪实验室宣称首次直接测量到了引力波(2016),使用的仪器是激光干涉仪,单程臂长4 km。见图4。图3 激光干涉仪几个应用的例子来源:(a)(b)(c)由北京镭测科技有限公司提供,(d)(e)来自深圳市中图仪器股份有限公司网页图4 LIGO激光干涉仪来源:https://www.ligo.caltech.edu/image/ligo20150731c 5. 双频激光干涉仪发展存在的问题(1)国内外单频和双频激光干涉仪的进展及问题多年来,国内外在单频和双频激光干涉仪方面进步不大,特例是双折射-塞曼双频激光器的发明。由于从国外购买的激光器不能产生大间隔的双频光,原有国内双频激光干涉仪的供应商基本停产。以前作为基础研究的双折射-塞曼双频激光器被推到前台。双频激光器是干涉仪的核心技术,走在了世界前端,也解决了国内无源的重大难题。北京镭测科技有限公司的开发、纠错,终于使双折射-塞曼双频激光干涉仪实现产品化,进入先进制造全行业,特别是光刻机。北京镭测科技有限公司双折射-塞曼双频激光器达到指标:频率间隔可在1~ 30 MHz之间选择,功率可达1 mW。 频率差与激光功率之间没有相互影响,没有塞曼效应的双频激光器高功率和大频率差不能兼得的缺点。尽管取得进展,但氦氖激光器的制造工艺等是个系统性技术问题,需要全面改善。特别是,国外双频激光干涉仪的几家企业的激光器都是自产自用,不对外销售,因此,我们必须自己解决问题。(2)业界往往忽略干涉仪的非线性误差很长时期以来,业界认为单频干涉仪没有非线性误差。德国联邦物理技术研究院(PTB) 经严格测试发现,单频干涉仪也存在几纳米的非线性误差,甚至大于10 nm。塞曼效应的双频干涉仪也有非线性误差,也是无法消除。对此干涉仪测量误差,大多使用者是不知情的。到目前,中国计量科学院的测试得出,北京镭测科技生产的双频激光干涉仪的非线性误差在1 nm以下。建议把中国计量科学院的仪器批准为国家标准,并和德国、美国计量院作比对。非线性误差发生在半个波长的位移内,即使量程很小也照样存在。图5 中国计量科学研究院:镭测LH3000双频激光干涉仪在进行测长比对6. 双频激光干涉仪的未来挑战本文作者从事研究双折射-塞曼双频激光器起步到成批生产双折射-塞曼双频激光干涉仪,历经近40年,建议加强以下研究。(1)高测速制造业的发展很快,精密数控机床运动速度已达几m/s,有特殊应用提出达到10 m/s的要求。目前单频激光的测量速度还没有超过5 m/s。双折射-塞曼双频激光干涉仪的测速也处于这一水平,但其频率差的实验已经达到几十MHz,有待信号处理技术的跟进发展,实现10 m/s以上的测量速度。(2)皮米干涉仪市场上的干涉仪基本都标称分辨力1 nm,也有0.1 nm的广告。需要发展皮米分辨力的激光干涉仪以满足对原子、病毒尺度上的观测要求。(3)溯源前文已经提到,小于半波长的位移是把正弦波动信号电子细分得到标称的1 nm,和真实的1 nm相差多少?没有人知道,所以需要建立纳米、皮米的标准。作者曾做过初步努力,达到10 nm的纯光学信号,还需做长期艰苦的研究。(4)提高氦氖激光器寿命在未来很长一段时间,氦氖激光器仍然是激光干涉仪最好的光源,但其漏气的特点导致其使用寿命有限,替换寿命终结的氦氖激光器导致光刻机停机,会带来巨大经济损失。因此,延长氦氖激光器寿命十分有必要。没有测量就没有科学技术,没有精密测量就没有当今的先进制造,为此作者最近出版了题名《不创新我何用,不应用我何为:你所没有见过的激光精密测量仪器》的书籍,书的主标题似是铭志抒怀,而实际内容是一本地道的学术专著,书籍内容为作者的课题组近40年做出的创新成果总结。作者简介张书练,清华大学教授,博导。曾任清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室主任,清华大学光学工程研究所所长,主要研究方向为激光技术与精密测量,致力于激光器特性的研究和把这些特性应用于精密测量,是国内外正交偏振激光精密测量领域的的主要创始人。
  • 揭秘基因检测全过程 一份生物标本的广州之旅
    ■您知道吗?   同种类型的肿瘤患者,选择相同药物进行化疗,有的人有效无害,有的人无效有害。   ■您了解吗?   每个人的身体都住着一名“医生”,它就是基因。基因是会“说话”的,通过基因检测,它会告诉我们,每名肿瘤患者最佳的化疗药物搭配。   为解开肿瘤患者的身体密码,以量身制造肿瘤患者的化疗方案,目前,包括四川大学华西医院、成都市第二人民医院等市内部分医院均与专业机构开展“基因检测”。正是有了这项技术,肿瘤患者的治疗从传统循证医学时代跨入个体化治疗时代。   上周五,一份生物标本开始了它的“旅行”,从成都市第二人民医院出发,前往广州接受“基因检测”。成都商报记者全程跟随这份标本,揭秘基因检测的全过程。昨日,这份生物标本已完成使命,基因检测报告已抵达成都市第二人民医院,院方将据此为病人制定出个体化的化疗方案。   揭秘 标本制造   成都:我是这样“出生”的   姓名:乳腺恶性肿瘤石蜡切片 大小:8微米   选择肿瘤标本   我是一份生物标本,当然这只是我现在的身份。当我还没有看到这个世界时,我只是潜伏在患者身体内的肿瘤组织里。患者曾素英今年46岁,前不久,她摸到乳腺内有包块,经成都市第二人民医院检查,我的踪迹被曝光了。   上周的一天,我听到手术器械撞击的声音。突然,一道亮光射进来,我第一次看到外面世界,医生正在“摩拳擦掌”,他们成功切除她的乳腺肿瘤,我也随之被取了出来。   这个肿瘤直径有5公分大小,而我就是最严重的一部分,直径1.5厘米,也成为生物标本的“最佳人选”。   制造“生物标本”   为了让我这个“坏分子”不再活跃,医生将我泡进固定液,其实就是福尔马林,减少我的生物活性,固定性质。   接下来,我来到医院的病理科。经过活检,我的性质是恶性。为了让医生更客观地为患者选择化疗方案,我将要前往广州进行“基因检测”。   为了符合检验标准,我在病理科进行了一次“变身”。我先被送入了脱水机,让身体变得干爽。检验人员向我滴入了石蜡固化,如此一来,我才能够更好被切割。   我的身体实在太热了,只有躺在冷冻台上等待切割,检验人员调好了8微米的厚度,将我整整切成了15片。由于非常薄,我那一张张卷着的身体被放入空漂仪。在纯净水里飘啊飘,我的身体这才舒展开来,被放入特制的玻片中,装入样本运输盒。   接下来,我坐上了飞机,目的地:广州。   揭秘 检验室   广州:我是这样“旅游”的   第1站 标本室—生物标本的“档案馆”   经过两个多小时的飞行,当我再次看到亮光时,已经到了一千多公里外的广州。在益善医学检验所里,第一站是标本室。工作人员再次核对了我的身份信息,并给我贴上了标签。   在这里,我认识了不少朋友。它们,有的和我一样制成石蜡切片或还浸泡在福尔马林中,有的则是放在冰柜中的血液……大家来自全国各地。   这间标本室其实就是个特殊的“档案馆”,这里有持续不断的电力供应系统,长年保持适宜的室内温度和湿度。通过档案柜以及-20℃冰箱和超低温-70℃冰箱,保存着三万余份不同类型的检测剩余标本。   工作人员称,这些标本有的是石蜡切片,有的是全血,有的是肿瘤组织。它们被永久保存的意义在于,患者如果还想进行更多项的检测,可以继续使用它们 如果以后肿瘤复发,它们将与新肿瘤组织进行对比,找出医学根据。   第2站:处理室—生物标本的“更衣室”   接下来,我便进入了正式的检测过程。这里的每个检验室都分成内外两间,外面是缓冲间,始终处于正压状态,这就意味着检验室外面的空气无法进入到其中。工作人员在这里更换工作服,每个检验室都有属于自己的工作服,并通过不同的颜色区分。检验室间的服装不能共用,以免造成检验室间的交叉污染。   瞧了瞧新鲜后,我被送入了标本处理室,在这里,我将脱掉外衣,将身体中的DNA显露出来。只见工作人员用透明液溶解了我的石蜡外衣,再用仪器将我打碎成匀浆。最后,他们通过“柱膜法”让DNA依附在膜上,被挑选出来,而其他的杂质和细胞成分将被洗脱掉。   第3站:扩增室—DNA的“复印室”   通过“更衣室”获得的DNA量是有限的,更大量的DNA才能满足检测需求。怎么办呢?办公楼里有复印室,检验室内也有类似的DNA的“复印室”。工作人员便在扩增室内对DNA进行扩增,通过仪器可以将提取的DNA拷贝扩增到10亿倍。   同时,工作人员在试剂室内进行试剂的准备。根据检验项目不同,工作人员取不同的试剂进行检验。   第4站:分析室—DNA的“演讲台”   历经磨难,我马上就要达到此行的最终目的了。在分析室,我的DNA开始“演讲”,它能够显示出我与其他朋友间的不同之处,从而指导医生用药。经过临床诊断的生物芯片平台——液相芯片技术平台,由检验人员同时解读多个靶标的检测结果,向外界宣布我的基因特征。   五天后,我的这份检测报告抵达成都市第二人民医院,医生依据检测结果,为患者选择个体化的药物方案。   专家解读   生物专家:开创“个体化治疗”时代   据益善医学检验所的许嘉森博士介绍,传统的肿瘤治疗是按“同病同治”的模式进行。临床治疗效果在不断告诉我们,对某些患者有效的药物方案,用在另一些患者身上却可能无效。由于无法了解患者自身特异性,甄别患者间的差异,经常出现这样的现象:患者在接受某一药物方案一段时间后,没有效果或毒副作用很大,只能更换其他药物方案,再治疗一段时间,如果依旧无效,那只能再次更换方案。   大量的临床研究表明,肿瘤靶标是识别患者个体差异的重要依据。通过检测这些靶标,可以识别相同肿瘤发生部位、病理类型及病期的不同患者间存在的差异。   个体化治疗根据患者的分子基因特异性选择药物方案,具有明显优势:大幅提高治疗效果,延长患者的生存期 避免因不适用药物带来的毒副作用 避免因反复尝试不同药物带来的时间及金钱浪费。   目前,基因检测已运用到制药、治疗和预防易患疾病等领域。然而,由于开展基因检测技术的投入太高,绝大部分医院都没有单独开展基因检测,而是送往专业的基因检测机构来进行。   医学专家:基因“说出”患者的差异   据成都市第二人民医院乳腺外科主任黄有成介绍,乳腺癌的常用方案有14种,每种就有2-3种药物搭配。如果不开展基因检测,医生将根据经验和患者的经济水平来选择药物,如果这类化疗药物对大多数乳腺癌患者有效,则首要考虑这类药物。化疗疗程为6个周期,每个周期有21天,患者在化疗过程中,医生会根据患者的有效和毒副作用情况,来进行药物更换。   昨日,由成都送往广州进行基因检测的报告已抵达成都。在患者曾素英的报告中,检验人员根据医生要求,对其6个点位基因进行检验后发现,她使用蒽环类化疗药物最有效,而氟类化疗药物不仅无效甚至有较强的毒副作用。   “然而,每个患者其实是有差异的,这种差异就是需要基因来说话”。黄主任出示另一位患者的基因检测报告,与曾素英报告作对比:两名患者为同样组织类型的乳腺癌,而后者使用蒽环类化疗药物无效且有害。   黄主任称,如果这名患者没有进行基因检测,医生会根据临床经验,对其使用蒽环类药物,结果不仅无效,还会造成心脏中毒,导致心肌炎、心肌缺血等心脏功能损害。同时,它与其他化疗药物搭配,与其副作用叠加,会加重肝肾功能损害。   “这种对比体现出基因检测的优势。”黄主任称,自从去年市二医院成立乳腺外科后,该科一直在倡导基因检测,90%以上的乳腺癌患者均会选用这种方法,得到个体化优化治疗。   名词解释   关键词1 基因   DNA分子上的一个功能片断,是遗传信息的基本单位,是决定一切生物物种最基本的因子 基因决定人的生老病死,是健康、靓丽、长寿之因,是生命的操纵者和调控者。   关键词2 靶标检测   靶标是识别患者个体差异的重要依据。通过检测这些靶标,可以识别相同肿瘤发生部位、病理类型及病期的不同患者间存在的差异。靶标检测是个体化治疗的瞄准器,是实施肿瘤个体化治疗的前提和基础。
  • 仪器人专属:元宵灯谜会,千元红包等你瓜分!
    亲爱的仪器人朋友们,元宵佳节将至,是不是已经闻到了浓浓的节日气息?今年,仪器信息网特别为大家准备了一场别开生面的元宵灯谜会,不仅有好玩的灯谜等你来猜,还有千元现金红包等你来瓜分!更有仪器信息网专属水杯等你来拿!活动时间 即日起-2月24日18:00,赶紧行动起来吧! 兑奖时间:红包将在2月24日20:00群内发放,实物礼品活动结束后7个工作日内邮寄。亲爱的仪器人,元宵佳节,我们不见不散!快来参与这场智慧与乐趣并存的灯谜会,一起欢度佳节,共享红包雨吧!期待你的精彩表现! 活动联系微信:insvx005(回复时间周一~周五9:00-18:00)
  • 碳纳米环带单分子器件研究获进展
    单分子器件可用于研究电荷传输的微观机制,并可为在纳米尺度研究物质的基本物理化学性质提供理想平台。传统上,单分子器件的构建通常需要在功能分子的末端引入杂原子锚定基团,从而将分子固定在电极之间。然而,长期以来,受限于这一方法,单分子器件的研究对象主要局限于结构相对简单的线性分子体系。   在中国科学院院士、中科院化学研究所有机固体院重点实验室研究员朱道本的指导下,臧亚萍课题组与和合作者首次报道了基于碳纳米环带的单分子器件,并发现了其由于独特的环张力效应带来的异于常规线性分子的新奇电子学和化学性质。   碳纳米环带是一种通过自下而上合成的新型碳基纳米材料,被视为碳纳米管的最短单元结构,具有高度精确可调的尺寸、边缘和拓扑结构。臧亚萍课题组和合作者发现,无需引入任何杂原子锚定基团,由于独特的环张力作用,碳纳米环分子可以利用弯曲的径向π轨道直接和金电极键合,构筑具有超低接触电阻的碳纳米环单分子器件。研究进一步利用不同尺寸碳纳米环分子张力的变化,可以实现对其电导的高效调控。此外,臧亚萍课题组、化学所陈传峰课题组及中国科学技术大学杜平武课题组合作,探讨了碳纳米环带边缘结构对其导电性质的影响规律,发现了在碳骨架中引入“五元环”边缘能够显著促进电荷传输,因而带来超高电导。   近日,臧亚萍课题组发现环张力能够影响分子的电荷输运性质,并使其展现出特殊的化学反应能力。该研究通过对碳纳米环单分子器件施加定向电场,在温和条件下(常温,0.6 V电压)实现了相邻苯环间非极性C-C键的断裂,形成了由Au-C共价键连接的线性寡聚苯单分子器件。对照实验和DFT计算进一步表明,这一独特反应遵循经典芳香亲电取代(EAS)机理,其中静电场发挥了关键的催化作用。该方法对不同尺寸的纳米环具有普适性。利用这一方法,课题组制备了目前最长的八聚苯单分子器件,揭示了电子的隧穿传输距离可以延长至八个苯环单元。该原位反应方法为在表界面精准构筑新型碳纳米结构以及研究其电子学性质提供了新手段。相关研究成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。   上述成果将单分子器件的研究拓展到复杂环形分子体系,揭示了环张力这一独特结构效应对分子电子学和化学性质的特殊调控作用。这为未来发展具有复杂几何和拓扑结构的新型分子材料和器件提供了新思路。研究工作得到国家自然科学基金和中科院的支持。碳纳米环带单分子器件
  • 麻雀搜索算法优化BP算法结合高光谱预测小米米粉糊化特性
    小米米粉的主要营养成分为淀粉,淀粉和水混合成悬浮液,在经历加热、溶解、吸水膨胀过程后会出现淀粉糊化的现象,其糊化特征指标能为评价小米米粉食味品质、确定加工工艺提供重要数据支撑。目前,小米米粉糊化特征指标测定主要采用快速黏度分析(RVA),但在糊化特征指标测定过程中,待测样品的制备会破坏其理化特性,且样品制备操作流程繁琐,人工、时间成本较高,因此实现待测样品批量、快速检测存在一定困难。山西农业大学农业工程学院的王国梁、王文俊、李志伟*等设计一种高光谱数据提取、预处理分步运算程序,并提出利用SSA优化BP算法进行待测样品糊化特征指标回归、预测,旨在寻求一种简化高光谱数据提取、预处理流程的方法,并探讨SSA优化BP算法在小米米粉糊化特征指标回归、预测方面的优势,为高光谱成像结合计算机深度学习在小米米粉糊化特性预测方面应用提供理论支撑。1、小米米粉糊化特征指标测定结果数据集统计结果如表1所示。小米米粉中淀粉含量占比不同会导致糊化特性不同,从表中糊化特征指标数据统计结果可以看出样本间糊化特性存在差异,而高光谱技术可以利用各样本反射率变化反映样本间成分含量的不同,因此通过运用数据处理技术利用高光谱反演样本糊化特征指标,可以实现小米米粉糊化特性的高光谱预测。2、高光谱数据提取与预处理01 小米米粉高光谱数据提取样品表面像素点间反射率存在差异,导致建模时若以少量点绘制成光谱特征曲线误差较大,为提高模型精度,结合高光谱成像技术优点,本研究采用图2所示采样方式。在ROI内提取大量像素点过程的选点规则如式(8)~(10)所示。02 小米米粉高光谱数据预处理采用小米米粉高光谱数据各个波段下反射率的算术平均值集合成平均光谱曲线。算术平均值在数据统计与分析过程中具有反应灵敏、确定严密、容易获得和受抽样变动影响小等特点,计算如式(11)所示。如图3所示,光谱曲线吸收峰主要集中在980、1 200 nm以及1 450 nm波长处,980 nm和1 200 nm波长处吸收峰主要受小米米粉淀粉含量的影响,而1 450 nm波长处为样品中水分子敏感波段。3、小米米粉糊化特征指标预测设置发现者、加入者和预警者比例为0.7∶0.3∶0.2,运行SSA优化BP算法。根据式(12)可得出运用SSA优化BP算法预测小米米粉糊化特征指标的最优适应度值。图4显示出小米米粉糊化特征指标随SSA优化BP算法迭代次数增加误差变化趋势,即随迭代次数的增加,7 条曲线均呈下降收敛态,其中SB、PT预测结果误差偏大,GT误差变化率较大,PV、BD预测结果误差较小。小米米粉糊化特征指标的最优迭代次数及适应度值如表2所示。以PV为例,从表2中可以看出,最优迭代次数为13,最优适应度值能达到0.050 8。为进一步显著观察预测值与测试值的关系,突出SSA优化BP算法优势,分别在测试样本集第1、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100点设置观察窗口,将测试集PV、BP算法预测PV及SSA优化BP算法预测PV输出对比,如图5所示。如表3所示,SSA优化BP算法预测值MSE为0.017 5,而BP算法预测值MSE为0.026 6,SSA优化BP算法预测值MSE比BP算法明显降低。由表3可知,相较于BP算法,运用SSA优化BP算法求得其他小米米粉糊化特征指标预测值MSE均降低,表明SSA优化BP算法在提高小米米粉糊化特征指标预测精度、降低MSE方面具有普适性。综上所述,运用该优化算法可为高光谱成像结合计算机深度学习在小米米粉糊化特征指标预测方面提供理论支撑。结 论本实验以山西省长治市武乡县所收获小米研磨后的小米米粉为研究对象,获取358 份小米米粉高光谱数据集,通过光谱数据提取、预处理,并以该数据矩阵为基础,分别运用BP算法、SSA优化BP算法进行待测样品糊化特征指标预测,得到以下主要结论:1)运用光谱数据提取、预处理分布运算程序,对样本高光谱原始数据集进行批处理,能够标准化并简化光谱数据提取、预处理过程,从数据处理结果可以看出,该程序在粉末及小颗粒样本光谱数据的提取、预处理过程中具有普遍适用性;2)分别运用BP算法及SSA优化BP算法对小米米粉糊化各特征指标进行预测,从预测值与测试值间MSE可以看出,运用SSA优化BP算法能够提高小米米粉糊化特征指标预测精度,降低MSE,其中对PV的预测值MSE最低可以达到0.0175。本研究表明,运用高光谱数据提取、预处理分步运算程序可以简化提取小米米粉平均光谱数据过程,结合SSA优化BP算法可以对待测样品糊化特征指标进行预测,能够为高光谱成像结合计算机深度学习在小米米粉糊化特性预测方面应用提供理论支撑。
  • Granutools发布粉体振实密度分析仪 Granupack新品
    说明由于松装密度、振实密度和豪斯纳比的测量方法简单、快速,因此在粉体表征中得到了广泛的应用。此外,粉体的密度和增加其密度的能力是影响储存、运输、结块等表现的重要参数。这个简单的测试有三个主要缺点。首先,人为操作影响因素大。事实上,充填方法不同会影响初始粉体体积。其次,通过肉眼观察获得的体积测量结果存在较大误差。最后,使用这种简单的方法完全忽略了初始和最终测量之间的压缩动力学。原理GranuPack是基于近年来的基础研究成果而发展起来的一种自动化、经过改进的振实密度测量方法。用自动化装置分析了连续震动过程中粉体的行为。通过从压实曲线精确测量了豪斯纳比Hr、初始密度和振实密度(精度0.4%)。此外,通过振实曲线精确获得动力参数n1/2和最大密度ρ(∞)。粉体通过严格的自动初始化过程放置在金属管中。振实过程中,在粉床顶部放置一个轻质空心圆筒,保持粉/气界面平整。粉体样品的管上升到一个固定的高度ΔZ并执行自由下降。自由落体的高度通常是固定的ΔZ = 1毫米或ΔZ = 3毫米。每次振实后自动测量粉床高度h。优势测量简单、快速、直观。直观的软件计算并报告物理数据。在不同条件下得到的结果可以进行比较。所有数据自动收集和存储,以备后处理。方便的数据传输并能够自动生成报告。封闭系统满足安全要求。仪器尺寸设计合理,可满足在保护罩内使用。可记录的标准操作程序,增加测量的重复性。独特性符合欧洲药典。样品池易于填充和清洗。它提供了粉体透气性和压缩性的信息。系统稳定。应用完美的工具,区分不同批次的粉体之间的差异。通过压实动力学,可以帮助选择最适用于为压片/压实工艺的粉体。由于其极高的准确度(金属0.4%,药用辅料0.6%),粉体的流动性/压缩性的分类很容易实现。这是表征粉体行为最精确的测试。可选配件适合小样本量测量的样品池。低强度振实附件。校准套装。GRANUPACK 参数创新点:符合欧洲药典。 样品池易于填充和清洗。 它提供了粉体透气性和压缩性的信息。 系统稳定。 粉体振实密度分析仪 Granupack
  • 我国科学家在单分子精密测量方面取得重要进展
    精确测定分子的化学结构、识别其化学物种一直是表面科学的核心问题,即使在单个分子层次上,分子结构、电子态及其激发态、化学键振动、反应动力学行为等多维度的内禀属性也表现出显著的特异性。分子多维度内禀参量的精密测量是一个极具挑战性的前沿问题。在国家重点研发计划“纳米科技”重点专项支持下,我国科学家发展了多种扫描探针显微成像联用技术,实现了对单分子在电、力、光等外场作用下不同内禀参量响应的精密测量,在单化学键精度上实现了单分子多重特异性的综合表征,突破了单一显微成像技术的探测局限。研究人员利用这一高分辨的综合表征技术,以并五苯分子及其衍生物作为模型体系,结合电、力、光等不同相互作用,实现了对电子态、化学键结构和振动态、化学反应等多维度内禀参量的精密测量。实验结果表明纳腔等离激元激发是导致特定吸附构型下C—H键选择性断裂的原因,阐明了Ag(110)表面吸附的并五苯分子转化为不同衍生物的机理。此外通过集成高灵敏度的单光子计数器,把拉曼光谱的实空间成像速度提高了2个数量级,成功地实现了并五苯分子化学反应前后的动态跟踪与测量。该多维度表征技术方法将为表面催化、表面合成和二维材料中的化学结构与物种识别,以及构效关系的构建提供可行的解决方案,在表面化学、多相催化等研究领域具有重要的科学价值。相关研究成果于2021年2月发表在Science上。
  • 预包装螺蛳粉密封性测试仪首选真空负压气泡法原理介绍
    在食品包装领域,预包装螺蛳粉作为一种深受消费者喜爱的方便食品,其密封性的优劣直接关系到产品的保质期和食品安全。真空负压气泡法作为一种有效的密封性测试方法,被广泛应用于检测预包装产品的密封完整性。以下是关于真空负压气泡法原理及其在预包装螺蛳粉密封性测试中的应用介绍。真空负压气泡法原理真空负压气泡法是一种通过在包装内部形成负压环境来检测密封性的方法。该方法的基本步骤如下:负压形成:将预包装螺蛳粉的包装袋放入一个密封的测试腔体内,然后通过抽真空的方式使腔内形成负压。观察气泡:随着腔内负压的增加,如果包装袋存在微小的泄漏点,空气会通过泄漏点进入包装内部,形成可见的气泡。泄漏点定位:通过观察气泡的产生和位置,可以准确地找到包装袋的泄漏点。压力控制:测试过程中,负压的压力可以根据需要进行调节,以适应不同类型的包装材料和密封要求。真空负压气泡法的优势直观性:通过直接观察气泡的产生,可以直观地判断包装的密封性。高灵敏度:该方法能够检测到微小的泄漏点,确保包装的密封质量。操作简便:设备操作简单,易于学习和使用。适用性广:适用于各种材质和形状的包装袋,包括塑料、铝箔、纸塑复合等材料。在预包装螺蛳粉密封性测试中的应用质量控制:真空负压气泡法可以帮助生产企业在生产过程中及时发现包装的密封问题,提高产品质量。产品检验:在出厂前对预包装螺蛳粉进行密封性测试,确保消费者获得的产品质量可靠。研究与开发:在新产品的研发过程中,利用该方法可以评估不同包装材料和设计对密封性的影响。结论真空负压气泡法作为一种高效、直观的密封性测试方法,非常适合用于预包装螺蛳粉等食品的密封性检测。它能够帮助生产企业确保产品的密封质量,延长保质期,保障消费者的食品安全。随着食品工业的不断发展,真空负压气泡法及其相关设备将继续在食品包装质量控制中发挥重要作用。
  • 12分钟即可充满 新纳米电池技术问世
    美国研究人员最新研制一种微型纳米电池,仅12分钟便能一部手机充电完成。   腾讯科学讯 据国外媒体报道,目前,美国一项创新电池技术将使人们的手机完全充电仅需12分钟,这将意味着手机充电几个小时的历史将不再出现!   更重要的是,美国马里兰大学研究人员表示,这项最新发明将带来人们长期寻求的微型化能量存储元件,电动汽车可能受益于该创新技术。   使用叫做&ldquo 纳米孔&rdquo 的电池可携带电解液,在纳米管电极末端之间保持电荷,数百万个纳米孔单元可容纳在一个邮票大小的电池上。研究报告合著作者埃莉诺-吉列(Eleanor Gillette)说:&ldquo 纳米孔是非常微小的孔状结构,其直径仅不足人类头发直径的8万分之一,放置在一个陶瓷薄片上。&rdquo   研究报告作者、马里兰大学材料科学和工程系博士生Chanyuan Liu强调称,我们在纳米孔两端覆盖能量存储材料,之后对每个纳米孔加注电解液,它将变成一个电池,所有纳米孔都并行连接在一起。这项最新研究报告发表在近期出版的《自然纳米科技》杂志上,声称仅在12分钟之内便能对手机完全充电,并且它可以重复使用数千次。   Chanyuan Liu说:&ldquo 快速充电技术具有广阔的发展前景,这种微型电池潜在等同于主流电池,其最大优势在于能够快速充电。&rdquo   目前,研究人员表示,将逐步完善这项技术,预计下一批微型电池的蓄电量将提升10倍。这将对电动汽车和电动设备带来革命性创新。
  • 科学岛团队开发出一种纳米口袋自动捕获目标物分子的SERS方法
    近日,中国科学院合肥物质院健康所杨良保研究员课题组开发了一种AgNP/MoS2纳米“口袋”自动捕获目标物分子的表面增强拉曼光谱方法,可实现部分化学反应过程的高灵敏长时间动态监测。相关成果发表在分析化学顶刊 Analytical Chemistry 上,并且被选为当期正封面(图1)。   表面增强拉曼光谱(SERS)是一种分子光谱,具有快速、高灵敏和指纹识别的特性。杨良保研究员团队一直从事SERS方面的研究,在之前的研究基础上(DOI:10.1021/jacs.1c02169),团队在大面积单层纳米粒子膜上覆盖了二维材料MoS2(图2),制备成AgNP/MoS2纳米“口袋”,将其覆盖在待测目标物分子之上,采用多物理场模型的有限元模拟方法,分析了AgNP/MoS2纳米“口袋”结构在溶液和空气中的电场增强分布和溶液蒸发的动态过程。研究表明,该纳米“口袋”不仅具有高密度的热点,还具有主动捕获分子的能力,与单层Ag NP膜相比,覆盖MoS2后减缓了溶液的蒸发,延长了SERS检测的窗口期,同时进一步增强了电场。该结构可以实现长达8分钟的高灵敏度、高稳定性的SERS动态检测。此外,该结构还可用于检测抗肿瘤药物和监测血清中次黄嘌呤的结构变化。相关方法有望更多地应用于生物系统中物质转化或其他化学反应动力学的现场监测。   该工作的第一作者为健康所2019级博士生陈思雨、2018级博士生葛美红以及博士后翁士瑞。该项研究受到中国科学院科研仪器装备开发项目、国家自然科学基金、安徽省自然科学研究项目等资助。图1 Analytical Chemistry的正封面图2 (上) 通过在液液界面组装大面积单层纳米粒子膜(下)在大面积单层纳米粒子膜覆盖二维材料MoS2,形成的AgNP/MoS2纳米“口袋”
  • 雀巢米粉检出转基因成分 再引争端
    核心提示:“更令人气愤的是,雀巢公司对中国消费者实行‘双重标准’,它并没有在其他很多海外市场销售转基因食品。这种行为体现了雀巢公司对中国消费者的不尊重。”   9月初,在雀巢公司在中国销售的一种婴儿食品中,国际环保组织“绿色和平”发现了潜在的导致过敏的转基因成分。   “绿色和平”要求雀巢立即停售这种转基因食物,并立即停止其对中国消费者与其他国家消费者执行的双重标准,并向中国消费者作出不使用转基因原料的承诺。   相关专家表示,依据《农业转基因生物标识管理办法》,目前我国仅有17种食品或产品被要求必须进行是否含有转基因成分的标注,而婴儿米粉并不在内。专家建议,应及时更新农业转基因生物标识管理目录。   事件背景   雀巢“转基因”再引争端   这并不是“绿色和平”第一次在雀巢婴儿食品中发现转基因成分,这场针对转基因问题的“战争”早在1999年就已经在该组织和雀巢之间打响。雀巢公司的甘脆朱古力、百福豆浆、百福豆腐花、巧伴伴等产品多次被“绿色和平”检出含有转基因成分。   作为一个全球性的环保组织,“绿色和平”一直关注转基因食品在中国的情况。今年8月,“绿色和平”在北京市场随机购买了雀巢的一个婴幼儿补充谷粉——“牛肉蔬菜米粉”(保质期20110529D1),并送至独立的第三方实验室进行转基因成分检测。结果显示,送检样本中含有抗虫转基因成分Bt基因。有研究显示,该种蛋白能够在小鼠体内引发免疫系统反应,是潜在的致过敏原。   “婴幼儿食用的食品种类通常较为单一,并且需长期进食某种食品,因此,对食物尤其敏感。”绿色和平食品与农业项目主任方立锋认为,雀巢在转基因的健康隐患还存在争议的情况下,就将其使用在中国的婴儿食品中,是不慎重的。   “更令人气愤的是,雀巢公司对中国消费者实行‘双重标准’,它并没有在其他很多海外市场销售转基因食品。这种行为体现了雀巢公司对中国消费者的不尊重。”方立锋说。   据了解,到目前为止,雀巢已经在欧盟、澳大利亚、俄罗斯和巴西等国家和地区承诺在其食品中不使用转基因原料,但却一直拒绝对中国消费者作出同样的承诺。相比之下,目前已有超过140家公司向“绿色和平”承诺,保证其在中国所销售的产品中不使用转基因原料,这其中包括亨氏、贝因美、蒙牛和伊利等公司。   9月6日,本报记者以消费者身份致电雀巢公司的消费者服务热线,工作人员非常肯定地表示,出现转基因问题是很久以前的事情了,且在雀巢的婴儿食品里是不含转基因成分的。   专家说法   现有法规或拿雀巢没辙   据报道,早在2003年,上海消费者朱燕翎因不满雀巢公司在欧洲和中国采取的“双重标准”,曾飞赴瑞士雀巢公司总部,向其高层主管递交公开信,并坚持将雀巢告上法庭,但终以败诉结局。朱燕翎曾提到,卫生部和农业部对转基因标识的前提和方法都不太一致。   根据2002年4月8日由卫生部颁布的《转基因食品卫生管理办法》,生产或者进口转基因食品必须向卫生部提出申请,食品产品中(包括原料及其加工的食品)含有转基因成分,必须标注。   昨日,卫生部监督局副局长苏志告诉《每日经济新闻》记者:“2002年的《转基因食品卫生管理办法》已经不用了。”此外,苏志和国家食品药品监督管理局食品安全监管司监测评价处石阶平处长均表示,目前转基因食品相关事宜已统一归属农业部管理。   9月6日,农业部农业转基因生物安全管理办公室一位不愿透露姓名的专家告诉记者,我国法律无明文规定婴幼儿食品中不能含有转基因成分,但转基因农产品商业化需要经过农业部审批。因为米粉的生产原料中可能会含有和转基因相关的农产品,所以倘若查实雀巢米粉中确实含有转基因成分,或将触犯相关法规。   根据农业部发布的《农业转基因生物标识管理办法》,目前我国仅有五大类17种食品或产品被要求必须进行是否含转基因成分的标注,这五大类分别为大豆、玉米、油菜、棉花和番茄。对此,该专家表示,只有列入标识管理目录并用于销售的农业转基因生物需要进行标识,而婴儿米粉并不在标识范围内。   根据国家质量监督检验检疫总局最新发布的 《食品标识管理规定》,自2008年9月1日起,属于转基因食品或者含法定转基因原料的食品,应当在其标识上标注中文说明。记者注意到,不同于农业部的管理办法,该规定并未指出标识的范围仅限于五大类。   昨日,记者联系国家质检总局询问是否所有的转基因食品均需标识一事,截至发稿尚未得到回复。   2003年,在雀巢公司和朱燕翎的那场诉讼中,产品在鉴定是否含有转基因成分时,曾出现过几次截然不同的鉴定结果。对此,海康生命科技有限公司北京办事处的一位工作人员表示,转基因的检测方法并不统一,不同的检测方法很可能导致不同的结果。   关于雀巢的“双重标准”,环保部生物多样性研究首席专家薛达元无奈地表示,因为和农业部的管理办法相冲突,2002年卫生部出台的管理办法并没有真正发挥作用,所以在中国现行的法律制度下,雀巢不对其产品进行标识并不违法,但这在欧洲国家是肯定行不通的。换言之,目前中国的法律和政策对雀巢可能仍无可奈何。   “现有只能说,经过风险评估的转基因食品是暂时安全的,是将风险减到最低的。目前他们(支持转基因的人)的观点是,不能因为坐飞机有风险就不坐飞机。”薛达元说。   绿色和平食品与农业项目主任方立锋表示,第一批实施标识管理的农业转基因生物目录出台已有7年,一直没有更新。目前农业部已经批准商业化种植的辣椒和木瓜,均不在该目录中。为保护消费者的知情权和选择权,他建议相关部门应及时更新标识管理目录。
  • 1分钟快闪视频,带你一睹默克Milli-Q® 新成员风采!
    2020年6月16日,默克Milli-Q® 携手仪器信息网举办了Milli-Q® IX 7003/05/10/15纯水系统新品发布会。准备好了吗?现在就为你揭开默克Milli-Q® IX 第7代智能化超纯水系统的神秘面纱!带你一睹默克Milli-Q® 新成员风采,千万别眨眼!?错过了默克Milli-Q® 新品发布会?没关系,点击此处立即回看。重点来了!发布会上,默克生命科学纯水市场部经理李云专门介绍了新品上市的一系列优惠活动:1购买任意一款Milli-Q® IX 第7代产品,立即免费享有E-POD智能取水器和水箱微生物控制组件一套,并且可以8折购得IX的任何一款服务产品;2以旧换新(可与上述优惠同享);3上述活动累计优惠额上限可达45888元。*优惠期限:截止至2020年12月31日。
  • 宁德时代与德方纳米合资公司发生爆炸 主营纳米粉体
    1月20日,据媒体报道,云南一工厂尾气罐发生爆炸。据一位接近德方纳米人士向媒体透露,发生爆炸公司已确定系德方纳米控股子公司曲靖市麟铁科技有限公司,其余情况目前还在核实中。  据了解,曲靖市麟铁科技有限公司成立于2018年,公司股东为宁德时代与德方纳米合资设立,双方分别持股40%和60%,认缴出资额分别为4000万元和6000万元。公司主营纳米粉体材料试剂、纳米粉体标准样品、纳米材料产品(均不含限制项目)的研发、销售 纳米磷酸铁锂(不含危险化学品)生产、销售 纳米材料产品及技术进出口 货物进出口业务(国家禁止或涉及行政审批的货物除外) 矿产品销售。
  • 麦克仪器:药物粉体密度及孔隙度测定-why and how?
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在药物制剂的研发及生产过程中,往往都会涉及到相关的药物粉体。这些粉体及其片剂的理化性质会影响其混合均匀度、压缩成型过程,以及最终制剂的生物利用度和疗效等,因此,在粉碎、混合、压片、制粒等过程中需要对其相关物理特性进行调控以确保最终制剂质量。除了关注度较高的粒度粒形,比表面积,流动性等性质外,密度及孔隙度的表征也是药物质量的重要指标,并且在研发及生产的众多环节都有所涉及。因而在美国药典USP& lt 267& gt 、USP& lt 699& gt ,日本药典JP 3.03,欧洲药典Ph. Eur. 2.9.32、Ph. Eur. 2.2.42和2020年版《中国药典》通用技术0992中,都明确规定了药物粉体相关的密度、孔隙度测定方法。 !--699-- !--267-- !--699-- !--267-- !--699-- !--267-- /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 密度主要会影响粉体的流动性,均匀性,压缩性以及离析度、结晶度等等。由片料包裹密度除以骨架密度算得的片料固相分数(Solid Fraction)是辊压过程中的关键工艺参数,测定固相分数可了解药物中固体含量百分比等相关信息,从而提高辊压过程的有效性,并建立可控的辊压速度、辊压压力等工艺操作参数,对工艺过程的参数设置及优化制剂质量具有重要意义。此外,药物材料的骨架密度还可以作为其结晶状态以及二元混合物比例的标志。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 孔隙度(Porosity)会影响药物的辊压制粒、崩解等过程,以及片剂强度、压实度、含量均匀度及溶出度等性质,是药物崩解、溶出和生物利用度的一个关键质量属性。此外,孔隙度测量还可以预测评估压缩过程中颗粒的变形特性,测量辊压后片料的总孔体积和固相分数,以及评估药物包衣的完整性,帮助确定包衣过程中物料流的参数设置等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 综上所述,掌握和控制药物制剂的密度及孔隙度对药物的最终疗效及生产稳定性非常重要。本文将介绍药物粉体密度及孔隙度的定义及测试原理,并举例说明相关测试结果。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong span style=" text-indent: 32px " 密度测试 /span /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 密度是单位体积粉体的质量。由于粉体的颗粒内部和颗粒间会存在空隙,所以粉体所占有的体积会因测量方法不同而有所差异,并由此产生如骨架密度、包裹密度等不同的密度概念。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " (1)真密度和骨架密度(颗粒密度) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 真密度也称绝对密度,所对应的真体积是指不包含开孔和闭孔的体积。骨架密度(颗粒密度)对应的骨架体积是样品的真实体积与闭孔体积之和,即不包括与外界连通的开孔体积。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 骨架密度的测定方法一般采用基于阿基米德原理的气体置换法测定,该法是目前世界公认的测真密度、骨架密度最可靠的技术之一,并为无损测量。图1所示为麦克仪器的AccuPyc II全自动气体置换法真密度仪,测试采用惰性气体如氦气或氮气作为置换介质取代材料的孔隙体积,根据理想气体定律PV=nRT确定样品体积,结合样品质量可算得骨架密度。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/2664b594-14e3-4eef-bb84-11a6fe859c65.jpg" title=" 图片1.jpg" alt=" 图片1.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100677/C222910.htm" target=" _self" strong 图1 & nbsp AccuPyc II全自动气体置换法真密度仪 /strong /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " (2)包裹密度 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 包裹密度所对应的包裹体积包含颗粒的骨架体积和开孔、闭孔体积,以及颗粒外表面的一些粗糙空隙。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图2所示为麦克仪器的GeoPyc 1365全自动包裹密度分析仪。包裹密度的测试原理是使用一种独特的替代测试技术,通常采用一种具备高流动性的微小刚性球状准流体介质作为替代介质将样品包裹起来。这种替代介质的颗粒很小,在混合过程中可与样品表面紧密贴合,但不会进入样品的孔隙中。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/1d69e4af-3ac4-4276-b882-bcbeeba43019.jpg" title=" 图片2.jpg" alt=" 图片2.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100677/C12222.htm" target=" _self" strong 图2 & nbsp GeoPyc 1365全自动包裹密度分析仪 /strong /a /p p style=" line-height: 150% text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 孔隙度测试 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 孔隙度指的是颗粒内的孔隙以及样品间隙所占体积与粉体体积之比,通常可通过压汞法和密度计算法等获得。孔隙度越高则表明药物中的总孔体积越大,对应的固体分数就越低。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " (1)压汞法 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 压汞法是测量药物孔隙度特性常用的方法,可测得样品中与外界连通的开孔体积占总体积的百分比。压汞法的原理是基于汞对大多数固体材料不润湿,界面张力会抵抗汞进入孔中,要使得汞进入材料的开孔中则需要施加外部压力。汞压入的孔半径与所受外压成反比,根据Washburn方程可算出汞压入的孔半径与所受外力的对应关系。图3所示为麦克仪器的AutoPore V全自动压汞仪,其分析技术就是在精确控制的压力下将汞压入材料的多孔结构中,通过测量不同外压下进入孔隙中汞的量,就可知道相应孔体积的大小。压汞法具有快速、高分辨率及分析范围广等优点,除了可测得孔隙度外,该表征还可获得样品的众多特性,例如:孔径分布、总孔体积、总孔比表面积、中值孔径等等。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 150px height: 321px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/178f7a4e-5000-496a-916d-eca9b6ca290f.jpg" title=" 图片3.jpg" alt=" 图片3.jpg" width=" 150" height=" 321" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100677/C222916.htm" target=" _self" strong 图3 & nbsp AutoPore V全自动压汞仪 /strong /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " (2)密度计算法 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 除了压汞法外,通过将气体置换法真密度仪与包裹密度分析仪联用,结合材料的骨架密度和包裹密度,由式①也可直接计算出孔隙度。同时,由式②还可以算出片料的固体分数。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/f07054e4-3ce8-4391-8f9b-055fb8a21a43.jpg" title=" 微信图片_20200730153431.png" alt=" 微信图片_20200730153431.png" / /p p style=" text-align:center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 300px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/5f5355a4-3750-4a8b-8217-0d32b592540a.jpg" title=" 图片4.jpg" alt=" 图片4.jpg" width=" 300" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 图4 & nbsp AccuPyc II全自动气体置换法真密度仪及GeoPyc 1365全自动包裹密度分析仪 /strong /p p style=" line-height: 150% text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 密度及孔隙度测试举例 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " (1)药物辅料硬脂酸镁的骨架密度测定 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 硬脂酸镁是新型药用辅料,可作固体制剂的成膜包衣材料、胶体液体制剂的增稠剂、混悬剂等。使用麦克仪器的AccuPyc II全自动气体置换法真密度仪对其进行骨架密度测试,结果表明,仪器在约16分钟内完成了10个测试循环,该硬脂酸镁样品的密度平均值为1.5157 g/cm3,标准偏差仅为0.0006 g/cm3,密度结果均围绕其平均值波动,结果非常稳定,实现了药物材料快速、高精度的体积测量和密度计算。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " (2)药物的压汞法孔隙度测定 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 使用麦克仪器公司的AutoPore V 全自动压汞仪对某药物进行压汞测试。其堆积密度为1.1639 g/ml,骨架密度为1.5382 g/ml,由此计算得到的孔隙度为24.3332%。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " (3)药物片料的密度计算法孔隙度及固相分数测定 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 使用麦克仪器的GeoPyc 1365全自动包裹密度分析仪对辊压后得到的某药物片料进行孔隙度测试。测得该药物的包裹密度为1.3409 g/cm3,其标准偏差为0.0007 g/cm3,结合由AccuPyc II全自动气体置换法真密度仪测得的骨架密度1.4630 g/cm3,最后算得孔隙率为8.35 %。根据上文公式②,由骨架密度除以包裹密度可算得其固相分数为91.65 %& nbsp 。 /p p style=" line-height: 150% text-align: justify text-indent: 2em " strong 总结 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 药物粉体及相关制剂的密度及孔隙度表征对其处方设计、制备、质量控制等都具有重要指导意义。密度和孔隙度不仅是辊压和压片等过程的关键工艺参数,也是硬度、崩解度、溶出度、生物利用度等的关键质量属性,会直接影响和制约药物的性质及疗效。因而研究和掌握药物粉体及制剂的密度、孔隙度对获得高质量的药物至关重要。采用气体置换法真密度仪和包裹密度分析仪可分别获得药物粉体的骨架密度和包裹密度,通过压汞法或者结合两种密度仪的密度计算法可测得药物的孔隙度及片料的固体分数。借助这些性质表征有助于掌握及预测原料药及辅料在配方中的特性,评估药物制剂的批次变化及药物相关性能,从而优化制造过程和提升产品质量。 /p p style=" text-align: right text-indent: 2em " strong 作者:林宇彤 /strong /p p style=" text-align: right text-indent: 2em " strong 麦克仪器应用工程师 /strong /p
  • 新品上市丨多功能粉末 X 射线衍射仪:XRDynamic 500
    安东帕推出了创新的自动化多功能粉末 X 射线衍射仪:XRDynamic 500XRDynamic 500:早在 2021 年 8 月,选定的客户和合作伙伴公司就可以看到材料表征X射线产品线(MCX)的新产品,随后在 10 月中旬正式上市。五年来,Anton Paar GmbH、Anton Paar ShapeTec GmbH 和 AXO Dresden 的研究人员在Josef Gautsch 的领导下开发了自动化多功能粉末 X 射线衍射仪。XRDynamic 500 作为一个重要决定的结果自20世纪50年代以来,安东帕一直在 X 射线技术领域开展业务。当时,展出公司历史上第一台科学分析仪器——Kratky 小角度 X 射线相机。它不仅标志着安东帕在商业领域取得的成功,同时也标志着安东帕进入制造测量仪器领域。自20世纪60年代开始,安东帕生产X 射线衍射仪附件的温控台和 Kratky 小角度 X 射线相机,多年来通过飞利浦(现马尔文帕纳科)以及西门子(现布鲁克)进行销售。此后发生了很多事情,正如首席执行官 Friedrich Santner 所描述的那样:“当时,公司规模太小,无法自主研发完整的 X 射线衍射 (XRD) 仪器,并且没有全球分销渠道,我们不得不依赖强大的合作伙伴。一步一步,我们的 X 射线部门得到了进一步发展,现在可以自豪地展示强大的产品组合,并将在未来几年中不断扩大。”“几年前,我们开始开发自己的 X 射线源,因为我们的 SAXS 仪器需要它们,它们也可用于 X 射线衍射仪,”材料表征 - X 射线(MCX)产品线经理 Petra Kotnik 说。 2019 年,国际知名公司 AXO Dresden 加入了Anton Paar GmbH,该公司致力于 X 射线光学器件开发和生产。 “基于公司内部的专业知识和交叉销售潜力,我们决定进入XRD业务领域。XRDynamic 500 是这一决定的成果。”研究什么?X 射线的波长与原子之间的距离非常相似。这使得可以“观察”材料内部,并检查材料中原子的排列方式。通过这种方式,可以确定材料的机械、热和电性能。因此,X 射线不仅在科学领域和医学领域有着重要作用,同时在工业应用领域也有着重要作用。可以分析材料的类型、组成及各种成分的比例。使用 XRDynamic 500,用户还可以在不同温度、气体或湿度的影响下测试样品。任何类型的粉末都是 X 射线衍射仪的潜在样品。 “我们的星球上有无数粉末,它们具有各种各样的功能。这也使得 XRDynamic 500在每个行业都具有极大的吸引力,”Petra Kotnik 解释说。 “基本上,XRDynamic 500 旨在用于基础研究以及科学和工业领域的应用研究和开发。”XRDynamic 500 有什么特别之处?该仪器的核心是TruBeam 概念,它汇集了一系列不同的功能和组件,最重要的是真空光学单元。 “X 射线束不仅与样品相互作用,而且与空气中的分子相互作用,这会立即增加背景信号。因此,当真空进行时,可以降低噪音并提高数据质量。抽真空的光学单元要求仪器内所有不同的光学元件都被适当地封装和自动化。我们可以在不同的光束几何、不同的光学元件和不同的样品台之间自由切换。这种高度自动化是任何竞争对手都无法比拟的。此外,仪器和样品可自动进行校准,提高了结果的可靠性,”Petra Kotnik 解释说。 唯一非安东帕制造的关键部件是由捷克公司 Advacam 提供,是用于 XRDynamic 500 的 X 射线探测器。 Advacam 使用 Timepix3 芯片 - 欧洲核子研究中心开发的最新探测器技术。欧洲核研究组织 (CERN) 是位于日内瓦附近的一个主要研究机构。CERN进行基础物理研究,特别是借助著名的粒子加速器研究物质的结构。最近几个月,在Mülheim, Ruhr的马克思-普朗克研究所和格拉茨技术大学已经使用 XRDynamic 500 进行了多次测试。测试人员对软件的直观操作印象特别深刻,控制软件功能强大且复杂,但仍具有用户友好性。鉴于材料表征领域新的成功篇章的先决条件。Friedrich Santner很高兴:“祝贺整个MCX团队取得这一伟大成就。因此,XRDynamic 500在即将到来的100周年纪念日前完成这一任务。”
  • 致力于新一代分子检测方法开发,泌码生命科学完成天使轮融资
    近日,上海泌码生命科学有限公司宣布成功完成数千万天使轮融资,此轮融资由上海生物医药创新转化基金领投,元生创投、中新园创和司南园科跟投。上海泌码生命科学有限公司成立于2023年,创始团队汇集学术和产业专家。公司致力于新一代的分子检测方法的开发,结合强大的计算生物学算法,提供强大的蛋白组学分析工具,加速新型分子标志物的发现,为科研、临床和药物研发领域提供高效、精准的解决方案,助力全球科学家探索生命奥秘、推动生物医药创新发展。上海泌码生命科学拥有全球领先的基于抗体亲和的蛋白组检测平台,具备超灵敏、超多重、高通量、可重复的性能优势。其自主知识产权的邻近编码技术(Proximity Barcoding Assay,PBA)采用独特的蛋白分子标签和RCA邻近标签组合,实现单个蛋白分子计数的同时,还可以鉴定一个集群(cluster)的蛋白图谱,可以用于蛋白复合物、外泌体、细胞等层面的蛋白共定位、定性及定量分析。该技术平台有望实现在低成本下对血浆及其他样本的低丰度蛋白组进行精准分析,解决了目前蛋白组学研发中自动化程度低、通量不足、灵敏度差、价格昂贵等问题,高效赋能生命科学研究、新药研发和临床诊断。
  • 普优米德发布粉体湿度调节仪新品
    粉体平衡:动态流量法测定水活度和水含量 水含量对于粉体的物理性质,诸如流动性和压缩性等都有着重大的影响。所以,测量粉体在一定水含量下的物理性质,对于避免加工、存储和运输过程中出现问题,是非常关键的。 无论采用何种物理性质检测仪器,如粉末流变仪、流动检测仪还是旋转剪切力仪等,都需要粉末在一定的相对湿度达到平衡。一般的方式是,将物料置于恒湿箱,或放置了饱和盐溶液的干燥器中保持一段时间,来确保达到含水量平衡,但是这些传统方法无法显示是否达到平衡,也不会给出任何关于水分吸收量和平衡状态下物料含水率的信息。 粉体湿度调节仪适用于粉末,颗粒或小球型微粒在受控相对湿度条件下的水分平衡。 该粉体湿度调节仪与MHG32湿度发生器相连,提供流速和相对湿度受控的气流。 用于材料体性质分析的样品预处理,例如流变仪、流量计、粘结测试器或流体剪切实验等。 特点:全自动平衡过程;水活度测定;水分吸收量/失去量的计算;可放置于一个温度控制腔内;可持续搅拌粉末的旋转单元; 创新点:1. 该仪器适用于粉体材料的含水率控制:使得粉体样品在一定湿度下达到水分平衡状态,用于众多物理性质检测仪器的前处理工作,如粉末流变仪、流动检测仪还是旋转剪切力仪等,都需要粉末在一定的相对湿度达到平衡。 2. 传统方式是,将物料置于恒湿箱,或放置了饱和盐溶液的干燥器中保持一段时间,来确保达到含水量平衡,但是这些传统方法无法显示是否达到平衡,也不会给出任何关于水分吸收量和平衡状态下物料含水率的信息。 3. 粉体湿度调节仪采用全自动的方式,将微粒系统(如粉末、颗粒或小球)在受控的相对湿度下调节至水分平衡;同时具有强大的软件功能,能够实时计算样品的水活度和含水率变化,得到样品的吸附解吸等温线。是粉体材料的精确加湿和干燥的利器。 特点: 质量流量和湿度可设置 全自动平衡过程 水活度的测定 水分吸收/失去量的计算
  • iMeta | 齐碳纳米孔测序助力揭示桑黄多酚抗结肠炎肠道分子机制
    近日,浙江省农业科学院李有贵、天津中医药大学吴崇明和中国农科院深圳基因组所刘永鑫等团队在iMeta在线联合发表了题为《The gut microbiota-aromatic hydrocarbon receptor (AhR) axis mediates the anticolitic effect of polyphenol-rich extracts from Sanghuangporus》的研究成果。基于齐碳纳米孔测序平台及二代测序平台开展研究,通过16s rRNA基因测序评估SH处理对小鼠肠道微生物群落结构的影响;通过对肠道微生物群落的宏基因组测序,确定与5-羟色胺-3-乙酸(5HIAA)生物合成相关的功能基因序列;通过对微生物,尤其是Alistipes onderdonkii等关键菌株的全基因组测序及组装,进一步理解微生物如何影响宿主健康。最终,本研究证明了桑黄多酚(SH)通过调节肠道菌群有效减轻葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导小鼠的结肠炎病理症状,揭示了基于SH和肠道菌群之间的相互作用开发结肠炎治疗策略的潜在途径。背景炎症性肠病(IBD)主要包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD),是一个全球性的健康问题,影响全球约0.5%人口。IBD的典型症状包括急性腹泻、间歇性腹痛、直肠出血和体重减轻。除了显著降低生活质量外,IBD还增加了结肠癌的患病风险,从而给个人和社会带来了沉重负担。目前,IBD缺乏明确的治疗药物,虽然常用临床药物具有较高的缓解率,但往往会出现继发性失败。因此,迫切需要寻找更有效、更安全的新的治疗干预措施。越来越多的证据证明了肠道菌群失调与IBD 的发生发展内在联系。Machiels等人发现,UC患者肠道微生态失调表现为产丁酸盐物种,如Roseburia hominis和Faecalibacterium prausnitzii的显著减少。丁酸钠治疗可减轻结肠炎的炎症状态和肠黏膜病变。吲哚衍生物是重要的微生物代谢物,已被证实是改善实验性溃疡性结肠炎的有益药物。例如,吲哚-3-乙酸(IAA)、吲哚-3-甲醇(I3C)和吲哚-3-丙酮酸(IPA)可以作为芳基烃受体(AhR)的天然配体,通过提高血清和组织抗炎白细胞介素水平来减轻IBD。因此,肠道菌群及其代谢产物,特别是吲哚衍生物,可能是开发新的抗IBD治疗干预措施的有效途径。成果概述中药(TCM)在中国已成功治疗疾病数千年。越来越多的证据强调了天然药物资源的药理益处。食药用食物已成为一种很有前途的疾病治疗方法。桑黄是一种可食用的药用真菌,可作为药物和膳食补充剂。研究证明,桑黄具有多种药理作用,包括抗炎、抗肿瘤和抗氧化。此外,它还具有调节肠道菌群的能力。然而,桑黄对于IBD的治疗潜力尚未被探索。本研究旨在确定桑黄多酚(SH)的抗结肠炎作用,并探讨其有益作用是否与肠道菌群密切相关,以及潜在的肠道分子机制。本研究首先评估了SH抗结肠炎活性,并通过一种涉及体内功能验证和粪菌移植的综合方法证实了肠道菌群在其抗结肠炎作用中的重要贡献。此外,本研究还确定了关键的肠道细菌种类及其活性代谢产物5-羟基吲哚-3-乙酸(5HIAA),他们是SH改善结肠炎作用的关键介质,主要通过激活AhR信号通路发挥抗结肠炎作用。本研究不仅有助于更深入地了解SH的治疗潜力,而且也为今后探索SH和肠道菌群治疗结肠炎的治疗途径奠定了科学基础。成果亮点1.SH减轻DSS诱导的C57BL/6小鼠结肠炎桑黄在中国已经实现了大规模的人工栽培(图S1A)。SH是桑黄多酚提取物(93.86% ± 2.78%)(图S1B;表S1)。本研究首先评价了SH在葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导小鼠中的抗结肠炎作用(图1A)。与正常小鼠相比,结肠炎小鼠表现出体重减轻(图S2A)、疾病活动指数增加(DAI)(图1B)、结肠长度缩短(图1C;图S2B)、隐窝和结肠组织结构受损(图1D;图S2C),以及明显的炎症反应(TNF-α、IL-1β、IL-6、MCP-1和IL-17α增加,IL-4、IL-10和IL-22降低)(图S3)。低剂量和高剂量SH均可改善结肠炎病理症状,主要表现在增加体重,改善结肠长度和结构损伤(图1B-D;S2)。此外,SH给药以剂量依赖性方式逆转了炎症细胞因子水平的变化(图S3),表明SH具有强大的抗炎作用。氧化应激和肠黏膜屏障对于维持肠道通透性以抵御毒素、致病菌和其他有害物质至关重要。团队在转录和翻译水平上评估了SH对上皮细胞紧密连接蛋白表达的影响,并检测了氧化应激相关基因的表达。与DSS组相比,SH处理组紧密连接蛋白基因Occludin、Claudin-3和Claudin-4的转录水平明显升高(图S4A),结肠组织中NF-kB、Nox4和Stat3的表达水平明显下调(图S4B)。同时,SH也增强了紧密连接蛋白的蛋白表达水平(图S4C-D),证实了SH对粘膜屏障的正向调控作用。此外,经过SH处理后,杯状细胞的数量也显著增加(图S4E)。以上结果表明,SH可显著改善DSS诱导的小鼠结肠炎症状。图1.SH缓解DSS小鼠实验性结肠炎症状,并改变其肠道菌群(A)动物实验示意图;(B)疾病活动指数(DAI)评分;(C)结肠组织图片;(D)苏木精&伊红染色(H&E)结肠病理图(比例尺= 50µ m);(E)基于Chao1指数和Shannon指数评价肠道菌群Alpha多样性。(F)基于加权UniFrac距离的肠道菌群主坐标分析(PCoA);(G)属水平上肠道微生物群的分类特征。(H)DSS相关细菌的核心微生物群。内环代表了在NC-DSS-SHL-SHH队列中可重复检测到的OTUs。不同微生物群落的相对丰度显示为蓝色(NC)、绿色(DSS)、红色(SHL)和青色(SHH)热图。alpha多样性分析采用Wilcoxon非参数检验,PCoA分析采用置换多元方差分析(PERMANOVA)。数据显示为平均值±标准误(n = 8)。*p 0.05,**p 0.01,***p 0.001。NC,阴性对照;DSS,葡聚糖硫酸钠;SHL,低剂量桑黄多酚组(250 mg/kg/d);SHH,高剂量桑黄多酚(400 mg/kg/d);DAI,疾病活动指数。2.肠道菌群在SH抗结肠炎作用中起关键作用为了评估肠道菌群对SH抗结肠炎作用的贡献,团队进行了16S rRNA基因测序分析,以评估SH治疗对肠道菌群的影响。DSS诱导结肠炎小鼠肠道菌群α-多样性明显低于正常小鼠(p 图2.粪菌移植(FMT)揭示SH调节肠道菌群的抗结肠炎作用(A)动物实验示意图;(B)小鼠体重(g);(C)疾病活动指数(DAI)评分;(D)结肠长度(cm);(E)苏木精&伊红染色(H&E)结肠病理切片(上)(比例尺= 200µ m)和Claudin-4紧密连接蛋白免疫荧光图(下)(比例尺= 50µ m);(F)血清抗炎细胞因子IL-10 水平;(G)血清抗炎细胞因子IL-22 水平;(H)血清促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-17α)水平;(I)结肠组织中Occludin,Claudin-3和Claudin-4的蛋白表达。采用单因素方差分析和Dunnett’s检验进行统计学分析。数据显示为平均值±标准误(n = 8)。*p 3.SH富集Alistipes onderdonkii改善结肠炎接下来,团队在属水平上仔细研究了肠道菌群的分类组成,以确定SH抗结肠炎作用的核心细菌。结果显示,与DSS组相比,对照组、SHL组和SHH组中,共有12个菌属表达上调,25个菌属表达下调(图S7A)。与对照组相比,模型组有34个菌属增加,13个属菌降低。低剂量SH处理使得10个菌属上调,4个菌属下调。高剂量SH处理后,20个菌属上调,4个菌属下调(图S7B)。差异表达分析显示,只有Alistipes在DSS组显著减少,而在SH治疗后显著增加(图S7C)。进一步Spearman相关分析表明,3个菌属与DAI评分显著负相关、与结肠长度显著正相关,其中Alistipes相关性最为显著(图S7D)。这些结果表明,SH可以显著调节肠道微生物群落,特异性富集Alistipes。进一步,团队通过物种特异性定量PCR(qPCR)对粪便Alistipes进行定量,发现Alistipes onderdonkii是SH富集的主要菌种(图S7D-E)。团队获得了3株A. onderdonkii,并评价了它们对DSS诱导的结肠炎影响。结果显示,三个菌株中,两个A. onderdonkii 菌株(#1:FDB8和#2:FDFM)可有效预防体重减轻,降低DAI评分,恢复结肠组织损伤,改善炎症状态(图3A-E)。此外, A. onderdonkii提高了紧密连接蛋白的表达,以增强肠道屏障功能(图3F-H)。因此,A. onderdonkii可能是介导SH抗结肠炎作用的关键有效物种。有趣的是, A. onderdonkii(#3)几乎没有改善结肠炎,甚至造成了有害的影响(图S8),表现出了菌株特异性的功能。图3.A. onderdonkii减轻DSS诱导的C57BL/6小鼠结肠炎(A)小鼠体重百分比(%)和体重变化(g);(B)DAI评分和DAI评分的AUC;(C)苏木精&伊红染色(H&E)的结肠病理切片(比例尺= 200µ m)。(D)血清抗炎细胞因子IL-10和IL-22的水平;(E)血清促炎细胞因子IL-1β和MCP-1的水平;(F)结肠组织Occludin,Claudin-2,Claudin-3,Claudin-4和ZO-1的mRNA表达水平;(G)结肠组织Occludin、Claudin-3和Claudin-4的蛋白表达;(H)Claudin-4紧密连接蛋白免疫荧光图(比例尺= 50µ m)。采用单因素方差分析和Dunnett’s检验进行统计学分析。数据显示为平均值±标准误(n = 8)。*p 4.5-羟基吲哚-3-乙酸(5HIAA)是一种关键活性代谢产物考虑到SH对肠道菌群的调节作用,团队对粪便样本进行了代谢组学分析,旨在识别功能微生物代谢产物。如图S9A所示,与NC小鼠相比,DSS诱导结肠炎小鼠中代谢物水平发生显著改变(图S9A),而SH处理组的代谢物谱与NC组接近,表明SH显著恢复了微生物代谢物的分布(图S9A)。随后,团队确定5HIAA在SH处理后显著升高(图S9B-C)。通过对3株A. onderdonkii功能基因序列的全面分析,发现2株A. onderdonkii(#1:FDB8和#2:FDFM)的基因组中含有一个与诱导吲哚化合物生物合成相关的tpl基因。相比之下,第三株菌株(#3:FDPA)的基因组缺乏这个特定的基因(图S9D)。为了证明A. onderdonkii确实具有产生5HIAA的能力,团队采用高效液相色谱(HPLC)对A. onderdonkii培养上清液中5HIAA含量进行检测,发现5HIAA浓度高达33.5 μg/mL。值得注意的是,5HIAA的产生与A. onderdonkii改善结肠炎的作用相关,主要表现为两个有效的A. onderdonkii菌株产生的5HIAA(33.5和16.83 μg/ml)多于无效菌株(0.83μg/ml)(图S9E)。代谢物与结肠炎指数的相关分析显示,有22种代谢物与结肠炎症状密切相关,其中5HIAA与结肠长度呈正相关,与DAI评分呈负相关(图S9F)。因此,SH可以促进5HIAA产生,这可能是与SH抗结肠炎作用相关的关键微生物代谢产物,尤其是A. onderdonkii。据报道,肠道微生物产生的IAA可以缓解结肠炎。因此,团队研究了与IAA密切相关的衍生物5HIAA对DSS诱导结肠炎的影响(图4A)。IAA治疗显著改善了结肠炎的症状(图4B-F),这与之前的报道结果一致,而5HIAA在缓解结肠炎方面的表现明显优于IAA(图4B-F)。此外,这两种吲哚衍生物都能有效地提高抗炎因子的水平,降低促炎因子的水平,以减轻炎症反应(图S10A-B)。在DSS诱导小鼠中,吲哚衍生物也降低了氧化应激相关基因(NF-kB、Nox4和Stat3)的相对表达(图S10C)。此外,IAA和5HIAA均上调了紧密连接蛋白Occludin和Claudins的表达,后者具有显著性(图S10D-E)。图4.5HIAA治疗可减轻DSS诱导的C57BL/6小鼠结肠炎(A)动物实验示意图;(B)体重百分比(%);(C)小鼠DAI评分;(D)小鼠结肠长度(cm);(E)苏木精&伊红染色(H&E)的结肠病理图(比例尺= 200µ m)和小鼠组织学评分;(F)Claudin-4紧密连接蛋白免疫荧光图(比例尺= 50µ m)。采用单因素方差分析和Dunnett’s检验进行统计学分析。数据显示为平均值±标准误(n = 8)。*p 5.结肠AhR激活对SH抗结肠炎具有重要作用既往研究表明,微生物来源的吲哚衍生物可以通过结合并激活AhR来保护结肠炎,提示SH可能通过富集Alistipes及其代谢物5HIAA来激活AhR,从而改善结肠炎。为了证实这一假说,团队首先检测了AhR下游基因(Cypa1、Cypa2和Cypb1)在结肠中的表达水平。结果显示,5HIAA和SH两种处理均显著上调了Cypa1、Cypa2和Cypb1(图5A-B)基因水平,表明AhR在结肠组织中被激活。随后,团队用AhR抑制剂处理DSS小鼠,以验证AhR信号通路对SH抗结肠炎疗效的贡献。AhR拮抗剂StemRegenin 1基本上消除了5HIAA对结肠炎的改善作用,如体重、DAI、结肠长度、血清IL-22和IL-10水平,以及结肠组织病理学(图5C-H)。AhR拮抗剂消除了SH治疗对体重的有益作用(图5C-H),但对DAI、结肠长度等指标的消除作用明显减弱(图5C-H)。通过对Caco-2细胞的体外实验,进一步验证了AhR信号通路的激活情况。CCK-8检测结果显示,五种浓度的5HIAA对Caco-2细胞都没有细胞毒性作用(图S11A)。虽然5-HIAA处理后Caco-2细胞中AhR的表达没有明显变化,但Cypa1、Cypa2和Cypb1的表达明显增加(图S11B),提示5HIAA部分激活了AhR信号通路。以上结果表明,SH至少大部分通过激活AhR信号通路来缓解结肠炎。图5.AhR抑制剂可削弱SH和5HIAA的抗结肠炎作用(A)5HIAA处理结肠炎小鼠结肠组织中Ahr、Cypa1、Cypa2和Cypb1的相对mRNA水平;(B)SH处理结肠炎小鼠结肠组织中Ahr、Cypa1、Cypa2和Cypb1的相对mRNA水平;(C-D)小鼠体重(C)及体重变化(D);(E)DAI分数;(F)小鼠结肠长度(cm);(G)血清抗炎细胞因子(IL-22和IL-10)水平;(H)结肠组织和苏木精&伊红染色(H&E)结肠病理图(比例尺= 200µ m)。采用单因素方差分析和Dunnett’s检验进行统计学分析。数据显示为平均值±标准误(n = 8)。*p 0.05, **p 0.01, ***p 0.001。AhR,芳香烃受体。
  • 央视曝光蜂蜜造假全过程,揭开假蜂蜜掺假内幕!HF-03 红外分析仪,鉴别假蜜只需一分钟!
    央视《每周质量陈述》揭露了商家在蜂蜜中添加果糖以次充好的“奥秘”。企业所谓的洋槐蜜、枣花蜜、油菜蜜、杂花蜜等其他一些蜂蜜品种生产成本普遍低于同类蜂蜜。根本原因是掺入了一种名叫“果糖”的原料。“果糖”无色透明,呈粘稠状,又叫“人造蜂蜜”,采购价是普通蜂蜜的一半。 “果糖”又叫“果葡糖浆”,主要原为料碎米粒是加工大米时的下脚料,而且很多都不新鲜,甚至爬满虫子。将碎米粒磨成浆,再通过液化、糖化、脱色等步骤即可加工成“果糖”。难题:“合格”蜂蜜不一定是真蜜 最新国家蜂蜜标准GB 14963—2011,对蜂蜜中蔗糖含量过高的问题做出了明确规定,并更加详细、清晰地说明了“蜂蜜”与“蜂蜜制品”的不同。明文限定蜂蜜不得添加或混入任何蜂蜜以外的物质,如淀粉类、糖类、代糖类物质以及防腐剂、澄清剂、增稠剂等,对故意在蜂蜜中添加葡萄糖浆、蔗糖等工业生产物质,却仍标以“蜂蜜”或者“蜜”的产品,将视为假冒产品。但对近年来以大米糖浆等造假甚嚣尘上的“大米糖浆蜂蜜”的相关检测项目却未提及。 做假、掺假、制假非常复杂,而且各种高科技手段的运用增加了规范和检测的难度。目前,不法商家的“果糖”各项指标都是针对《蜂蜜》国家标准规定而进行研制的。其中的“糠醛”等指标和《蜂蜜》国家标准规定相差无异,能够检测过关。解决方案HF-03红外分析仪 西派特HF-03红外分析仪结合红外光谱信息和先进的数据处理技术可以快速甄别蜂蜜真、假,用户可以根据自身需求自行设定排它性检测,其设备强大的软件可以直接提示样本合格与异常结论,此外可以同时、快速检测蜂蜜的水分含量、还原糖含量、蔗糖含量、酶值、酸度等理化指标。 对于国标难以检测“大米糖浆蜂蜜”问题,HF-03红外分析仪可以迅速“曝光” 各蜂蜜、假蜂蜜“果葡糖浆”与水的差异,且一目了然。如图所示:HF-03红外分析仪用于蜂蜜检测有独特优势还包括:1、速度快,只需一分钟;2、蜂蜜用量少;3、便携、适合现场检测。
  • 北大谢晓亮教授:单分子技术透视生命之谜
    2012和2013年,由北京大学多个研究团队合作完成的世界首个高精度人类男性和女性个人遗传图谱相关论文相继发表于《科学》和《细胞》杂志。这一工作采用的单细胞DNA扩增技术MALBAC,与以前的技术相比,该技术将单细胞全基因组测序的精确度大幅度提高,以至于能够发现个别细胞之间的遗传差异。  MALBAC技术是由北京大学生物动态光学成像中心(BIOPIC)主任、哈佛大学终身教授、美国科学院院士谢晓亮领导的团队发明。他们的工作不仅大大拓展了单细胞基因组学研究技术,而且给现代医学带来了革命性的突破,是“精准医学”的一个最佳范例 。  通过与BIOPIC的汤富酬教授团队、北京大学第三医院院长乔杰团队的合作,2014年下半年,两对携带遗传疾病致病基因的夫妇在MALBAC技术的帮助下成功生下了健康的婴儿。此外,MALBAC技术还正在用于探索针对肿瘤患者的个体化诊断和治疗方案。  2015年7月18日,谢晓亮应邀在“未来论坛”上发表题为“单分子水平上的生命——通往精准医学之路”的演讲,回顾并展望了他在单分子基因组学上的基础研究和生物医学应用的探索之路。  北京大学生命科学院饶毅教授在现场介绍他时说:“谢晓亮的第一个基础研究工作是1998年开展的单分子酶学,他开创了在单分子层面对生命过程的研究。近年他又开始探索在医学上的应用。中国引进现代医学后,在现代药学方面只有少数几个药物作用领域的发现,在现代医学技术上唯一的发明和应用就是谢晓亮和汤富酬、乔杰三个团队合作诞生的‘MALBAC婴儿’。”  中国医学科学院院长曹雪涛认为,谢晓亮的MALBAC技术能够改变整个生物医学,其对未来精准医学的发展和应用的贡献是不可限量的。  “获得终身教授的人很多,但真正能够在人类历史上,特别是科技史上留下印记的科学家非常少见,而谢晓亮将理论和技术结合,用技术解决科学问题,是引领整个科学界发展的真正的一流科学家。”曹雪涛评价说:“他是一个让你无法预知将来还会做出什么创造性工作的科学家。这是一个科学家具有潜在创造力、影响力、引领力的标志。”  以下是根据现场录音和演讲PPT整理的演讲全文,全文已由谢晓亮教授审阅。  女士们、先生们:  我今天的讲座内容跨度会比较大,从物理学到化学、到生物、到医学。  著名的物理学家理查德?费曼(Richard Feynman)曾经说过:“如果要用一句话来描述我们拥有的最重要的科学知识,这句话应该是:所有物质都是原子组成。”原子在宇宙中比比皆是,但是如果只有独立的原子,我们的世界会变得非常无趣,没有生命、没有爱。原子间的相互作用导致分子的产生,分子们进行化学反应,产生新的分子,这才有了生命。  那么如果要用一句话来形容过去半个多世纪生命科学的主要进展,这句话应该是什么?我想应该是:生命过程可以在分子水平上得到解释。  单分子成像技术开启研究生涯  我在北大读本科时学的是化学,生物是到美国才学的。我1985年离开北大,来到美国加州大学圣地亚哥分校,攻读物理化学博士学位。我因从小就喜欢动手,在美国学的是用超快激光来研究化学反应动力学。  在化学和生物化学的教科书里,分子相互作用和化学反应总是在单分子的水平上描述的,可是迄今为止,我们的化学知识几乎都是从含有大量分子的实验中得到的,量大到摩尔(mole)的数量级。1摩尔是2克氢分子的分子数目,被称作“阿伏伽德罗常数”。阿伏伽德罗是意大利的化学家、物理学家,虽然他定义了阿伏伽德罗常数,但他只知道这是一个非常大的数,直到死也不知道到底是多大。现在我们知道,阿伏伽德罗常数是6.023x1023,这是个天文数字,我估算了一下,1摩尔1立方毫米的沙子,如果平铺在中国大地上,可以形成一个60米深的沙漠。  90年代初,我在美国太平洋西北国家实验室开始了我的独立研究生涯,带领一个团队研究在常温下用荧光来检测单个分子(见上图)。当时的研究非常令人兴奋,有几个小组在竞争,去年因为超分辨率荧光显微技术获得诺贝尔化学奖的两位科学家Eric Betzig和W.E. Moerner那时也在做同样的事。1994年7月,我第一次在《科学》杂志上发表了文章,研究单分子的动态过程。在此前的研究生和博士后阶段,我还没在《科学》或《自然》杂志上发表过文章。  这篇文章是和我的第一个博士后Bob Dunn合作的。当我们把这些技术发展起来以后,我有了一个预感,单分子技术在生物化学和分子生物学上将有重要的应用。所以我们就开始研究酶。  酶是生物过程的催化剂,加速生物化学的反应。我们把带有荧光的胆固醇氧化酶分子固定在99%的琼胶中,让它们不能游动,以便我们长时间地观察胆固醇酶催化的胆固醇氧化反应。  这个酶有两个态,在氧化态下,它有天然的荧光,在还原态下,它不会发光。酶作为生物催化剂,它在这两个态之间循环,自己最后是没有变化的。所以当我们观测单个酶分子的荧光时,每一次荧光的“亮/灭”就对应着一个酶分子催化状态的循环。这使我们第一次实时观测到了单个酶分子的化学反应。在单分子层面上,化学反应是随机发生的,即化学反应发生所需的等待时间是随机分布的,而不像在拥有大量分子系统中的反应里,有可被推测的结果。因此单个酶分子的荧光强度随时间变化的曲线是不会在下一个实验中重复出现的,尽管这个曲线的统计结果是可以重复的。  因为这个工作,哈佛大学给了我一个资深教授的职位。这个工作之所以重要,是因为很多生物大分子,比如DNA是以单分子或者少量几个分子的形式存在于细胞之中的,这个工作让人们能对单分子的生物化学反应进行实时观察。  大家知道,20世纪最重要的生物学发现是沃森(Watson)和克里克(Crick)解出遗传分子DNA的双螺旋结构。DNA是由四种碱基(A、T和C、G)配对构成的。遗传信息储存在碱基的序列里。  单分子酶学也具有实际应用意义。比如有人做了与我们类似的实验,造出了两个单分子DNA测序仪,其中一个美国加州的公司做的Pacbio测序仪,通过监测单个合成DNA的酶分子,将有荧光标记的四个碱基逐个加入到DNA模版上,以直接读取DNA分子的序列。这个技术的特点是它能够测很长的DNA序列。  在基础研究领域,单分子生物学增进了我们对许多生物大分子工作机理的深入了解,让我们在活细胞里直接观测蛋白质分子的逐个产生。分子生物学的中心法则告诉我们,在DNA上的遗传基因会转录成mRNA,在翻译过程中mRNA导致蛋白质的合成。  由于一个基因在单个活细胞里只有1到2个拷贝,基因表达过程就跟单个酶分子反应一样,也是随机发生的,所以单分子生物学与单细胞生物学是密切相关的。我们对单个活细胞的基因表达进行了非常详细的研究,从而使得分子生物学的中心法则得到了定量的描述。  上图右边的机体细胞有同样的基因和基因组,我们说它有同样的基因型,但它们有不同的表型,一个有荧光,一个没有荧光。这个细胞从一个表型变到另外一个表型,从没有荧光的状态变到有荧光的状态,可以证明这个过程完全是由于单个蛋白质分子从DNA的单链上随机脱落下来造成的。我觉得这是一个非常普遍的现象,单分子的小概率事件可以导致非常重要的生物学结果。  基因突变也是这样。这个基因型和表型的关系跟我生活中最大的奥秘是相连的,我的两个女儿是同卵双胞胎。同卵双胞胎被普遍认为有相同的基因组,我的双胞胎女儿确实非常相似,但她们有各自的特点,也许这跟基因表达的随机性是相关的。最近有研究表明,同卵双胞胎的基因组实际上是不一样的,因为我们的基因都是随时间变化的。不管怎么说,基因型和表型的关联是生物学中非常重要的一个问题。  破解基因组的奥秘  生物遗传学起源于孟德尔的遗传法则。孟德尔是一位牧师,他的伟大是去世之后才被人们认可的。几个月前,我应邀在捷克斯洛伐克给了一个“孟德尔讲座”,有幸在他曾经工作过的修道院(见下图)做了报告。(右图是孟德尔种植豌豆的田地,其上是他的雕像)  孟德尔的实验(见上图左图)是把绿色的豌豆和黄色的豌豆杂交,开始是用纯种豌豆杂交,杂交的结果还是绿色的,后来他把两个杂交出的绿豌豆再次杂交,就发现有1/4的几率可以得到黄色的豌豆。通过这个实验,他推断每个豌豆有2个等位基因,分别来源于上一代,一个是显性基因(绿色),一个是隐性基因(黄色)。  后来人们发现,人类也遵循类似的遗传法则。人的体细胞与豌豆一样,正常情况下都是双倍体,有46条染色体,其中23条来自父亲,23条来自母亲。染色体存在于细胞核内,是46条不同的DNA分子。它们有60亿对碱基,携带2万个基因。(编者注:人类基因组由30亿对碱基构成,分布于23条独立的染色体中。人类的体细胞是双倍体含有46条染色体,生殖细胞是单倍体,含有23条染色体。体细胞中的两套染色体分别源于父亲和母亲,它们所包含的碱基有微小的差异,因此人的全基因组包括约60亿对碱基)。  基因组的主要变化是点突变(SNV)和基因拷贝数的变化( CNV)。我们每个人之间的不同就是由于点突变,也就是单碱基发生了变化。60亿对碱基中大约只有千分之一的碱基在人与人之间是不同的。另外一个基因组产生变化的是基因拷贝数的变化(CNV)。一般来讲,基因拷贝数应该是2,一个来自于父亲,一个来自于母亲,形成两个等位基因。但有的时候,特别是发生癌症的时候,拷贝数可以变成1,3或者4,这叫染色体不正常。  2001年人类基因组计划完成,也就是这30亿对碱基的顺序被测定了,这是人类历史上的一个里程碑,意义重大。当时美国的一个私人公司(领导人是Craig Venter)和美国组织的国际团队(领导人是现任美国国家卫生局主任Francis Colon)展开了激烈的竞争,他们分别在《科学》杂志和《自然》杂志上发表文章。这项工作花了30多亿美金,用的方法是第一代电泳技术。这是1980年获得诺贝尔奖的技术,是由Fred Sanger(1918-2013)做出的。这是一个传统的办法,通过测DNA的长短来测序。  以这个技术为基础研发的第一代测序仪由美国公司ABI生产,该产品是产学研结合的范例。加州理工学院的教授Leroy Hood和他的研究生Mike Hunkapiller先在他们的实验室里改造了传统的 DNA测序方法,把电泳的方法用到毛细管里,用激光来代替放射性DNA监测仪,然后成立了ABI公司。这是一家车库公司,但后来这家公司很快垄断了世界测序仪市场。刚才说的参与人类基因组计划测序竞争的私人公司领导人Craig Venter就是买了250台这种仪器来完成的人类基因组的测序。  Craig Venter的一大科学贡献是把人类的基因库组装起来,他发明的方法是很有意思的“鸟枪法”。比如说我要知道《三国演义》这本书里文字的序列,但是我能得到的只是打碎的一行一行的片段。Venter的方法是找很多本《三国演义》,然后打碎成一行一行的,由于是随机的,所以每行的断裂都不一样,然后把得到的千千万万碎片上下重叠起来,就可以得到《三国演义》中原始的文字序列(见下图)。当时没有人觉得这个方法可行,而Venter坚信可以由此得到百分之八、九十的人类基因序列,虽然不是100%,但已经很了不起了。  如今十几年过去了,测序仪技术有了突飞猛进的发展。2007年以来,新一代的DNA测序仪层出不穷,主要是因为CCD(电荷耦合元件)的应用,使得大家可以在很多不同的位置上观测大量的序列,提高测序通量,这样一来,测序价格的衰减比指数衰减还快。现在如果你想测你的基因组,一天之内就可以完成,价格大概1000美金。其中Illumina公司的仪器占据了90%的市场。第三代测序仪是单分子测序仪,但它现在在成本、准确性和通量方面还不能与基于大量分子的DNA测序仪相竞争。  我的哈佛实验室也做过一个测序仪,但是我们起步比较晚,这是因为到哈佛以后要学怎么做教授,怎么教书,怎样申请基金。 我们只发表了一篇文章,没形成产品。中国目前还没有自己的测序仪,但就像中国需要自己的飞机一样,中国也需要自己的测序仪。这几年我和北大的黄岩谊教授一直在合作做这个工作。  哈佛实验室的新发明  新一代测序仪对医学的贡献是革命性的,它使个体化医疗成为可能。什么是个体化医疗?就是通过个人的基因组测序,为预防、检测和治疗疾病提供个体化的解决方案,所以基因测序成为了个体化医疗的基础。  一个著名的例子是,美国好莱坞影星安吉丽娜?茱莉公开宣布她切除了乳房,因为她知道自己携带一个有缺陷的基因BRAC1,她的医生估算过,她有87%的几率患乳腺癌,50%的几率患卵巢癌。她宣布切除乳房的这一天,是2013年5月13日,当时我正好在美国卫生局进行一个申请项目的答辩。我的实验室有一种技术,可以让父母避免把严重的遗传病遗传给胎儿。评审委员会听到朱莉的新闻后就问我,如果把我的技术用来避免把有缺陷的基因遗传给下一代,伦理上行不行?我当时还没想好,结果这个项目没有在美国启动。关于伦理问题,我到今天也没有一个好的答案。但我今天想告诉大家,我们这两年在北京大学的一个工作,是伦理上可以接受的。  这个新技术对我来讲是一个新的单分子实验。如果给我一个人的体细胞,我能告诉你这个人的基因组,就是46条染色体的序列是什么样的。  我们以前是测多细胞的,抽10毫升血来测。那么我们为什么要测单细胞的基因组?因为由于种种原因,基因组对每个细胞来讲都不相同。比如说人类生殖细胞(精子、卵子)在分裂时发生随机重组,使得每个生殖细胞都不相同。另外癌细胞中剧烈的基因组变化,也使得原发肿瘤中的细胞之间存在高度不同。  刚才说到在一个细胞中最常见的基因组改变包括点突变和基因拷贝数变化。这种变化是单分子的变化,所以是随机的,不同细胞是不同步的,不知道它什么时候发生,也不知道它在哪发生,因此每个细胞都拥有不同的基因组,这使得单细胞测序成为必须。只不过以前技术上不可行。到目前为止,还没有一台单分子测序仪可以把46条染色体从头测到尾进行测序,我们必须借助于单细胞基因组的扩增,就是把46条染色体放大,然后进行高通量的测序。  第一种方法是PCR(聚合酶链式反应)技术,这是一个在1985年获得诺贝尔奖的技术,有单拷贝的高灵敏度。在犯罪现场,只要拿到一个DNA分子,我们就可以把信号放大到被检测的点。但是如果用它来覆盖全基因组,指数放大覆盖率只有6%。因为PCR技术是指数放大,让一个DNA变成两个,两个变成四个。这种指数放大过程不够精确,因为它是对拷贝进行拷贝,一旦拷贝件出错,错误就会被传下去,结果就不准了。  2012年,我在哈佛的实验室发明了新的单细胞扩增方法——“多重退火环状循环扩增法”(MALBAC)。它的最大优势是线性扩增,而不是指数扩增,不针对DNA拷贝再做拷贝,我们只拷贝原始DNA。就像一台复印机把原始的一份文件复制成多份,如果一次复制出错的话,在扩增后的产物里是微不足道的。哪怕单个细胞的30亿个碱基对里有一个碱基错了,我们都能看出来,而且没有假阳性。这种方法比此前广泛应用的MDA(多重置换扩增)方法能更准确地检测SNV(点突变)和CNV(拷贝数变异),将覆盖率大大提高到了93%。  做出这个工作的是我哈佛实验室的博士后宗诚航和我当时的博士研究生陆思嘉。目前,宗诚航正在 Baylor College of Medicine 做助理教授。陆思嘉在哈佛的博士论文就是关于MALBAC技术。他想看到他毕业论文的社会效应,所以两年前回国跟我创立了做单细胞测序的公司——亿康基因。他目前担任亿康基因的CTO。  我们当时做的第一个实验就是测单个精子的序列。精子作为生殖细胞,是单倍体,有23条染色体,其中一半基因来自父亲,一半基因来自母亲。  如图所示,绿的是父源DNA,红的是母源DNA,每条染色体都是父源和母源基因的组合。由于基因组合交结的地方不一样,所以每个精子的序列都是不一样的。这就是为什么兄弟姐妹都不一样。  这项工作是与我以前BIOPIC的同事李瑞强教授合作的。精子来源于一位华人教授,我们检测了他的99个精子,发现了几个染色体不正常的精子细胞,其中一个缺第19号染色体,一个6号染色体出现了2个拷贝。好在这个人还算正常,因为任何一个正常的男子都会有~5%的精子出现拷贝数不正常的现象。这种不正常是由于细胞分裂时染色体没有正常分裂。这种染色体不正常的精子会导致生殖障碍、流产、胚胎停育或者唐氏综合症等遗传疾病,尽管父母看起来完全健康,但就是有5%的出错几率。对男子而言,这5%的几率是不随年龄变化而变化的。但对女士的卵子来讲,染色体不正常的几率在30岁之前是25%,此后很快随年龄的增长而上升,到40岁的时候是70%。这就导致发生生殖障碍的比率和流产的比率随年龄的增长而增加,生育成功率则随年龄的增长而递减。  利用MALBAC技术,我们可以选择一个染色体正常的受精卵来提高生育成功率,特别是对高龄产妇。这是可能的,因为她们染色体不正常的几率并不是100%,即使在43岁以后,妇女仍然有正常的卵细胞,只不过几率小一些。即使是50多岁的妇女,只要有一个染色体正常的受精卵,不管是本人的还是别人捐献的,她怀孕的成功率就和年轻妇女一样。也就是说有一个好的卵子是正常生育的前提条件。  中国是一个人口大国,出生缺陷率高,遗传疾病患者多,大概有1%。不孕不育的夫妇也越来越多,高达育龄夫妇的10%,全国大约有一千万对育龄夫妇存在不孕不育问题,渐渐成为一个严重的社会问题,此外,随着现代化进程的推进,头胎生育年龄逐渐增加,这个问题也会日益严重。不孕不育和遗传疾病不仅为患者个人带来了巨大的痛苦,也大大增加了家庭、社会与政府的负担。  MALBAC宝宝的诞生  世界上第一个试管婴儿诞生于1978年,迄今已有超过600万个孩子是通过试管婴儿技术出生的。Robert Edwards是试管婴儿的创始人,他于2013年去世了。然而直到他去世前两年,也就是2010年才荣获诺贝尔奖,并获得爵士封号。可以想象他当年的研究工作困难有多大,绝不仅仅是技术上的困难。  中国第一个试管婴儿于1988年在北医三院诞生,由张丽珠教授完成,她是现在北医三院院长、著名妇产科医生乔杰教授的导师。当时张教授比Edwards晚了10年,而这次乔杰院长走在了世界的前列。为了将单细胞基因组学在生殖医学中进行应用,我和乔杰院长、汤富酬教授,还有亿康基因公司展开合作。汤富酬是北京大学“生物动态光学成像中心”(BIOPIC)的一位年轻有为的科学家,BIOPIC成立于2010 年,致力于技术推动生物医学的研究。作为BIOPIC的主任,在过去的几年里,我不断往返于北大和哈佛之间。我们的合作是怎么开始的呢?我当时需要一份精子活力的报告,找到乔院长帮忙,乔院长了解我们的技术以后,就说你可别光研究精子,一定要研究卵子,因为研究女人要比研究男人有意思得多。2010年,我们的“北京大学生物动态光学成像中心”(BIOPIC)成立了,立志于用技术推动生物医学的研究。  我们要做的实验是对单个人卵细胞进行高精度的全基因组测序分析。下图是一个卵母细胞,里面有两根DNA是从父亲来的,两根DNA是从母亲来的。刚才讲过,基因在重组时的交结点不一样,使得每个卵子和精子都不同。卵母细胞成熟过程中,会在旁边产生一个第一极体和第二极体作为卵细胞减数分裂的产物,它们分别是双倍体和单倍体,这两个极体细胞是没有用的,会在生殖细胞发育过程中被降解。我们为了不影响受精卵正常发育,所以选择分析两个极体细胞的全基因组来推断这个受精卵的全基因组是否正常。  不正常的第一种情况是染色体拷贝数不正常。 原因是细胞分裂时染色体分裂异常,即使父母完全健康。这种染色体不正常会导致生殖障碍或者唐氏综合症等遗传疾病。  还有一种情况,如果父亲或母亲的基因有点突变,导致严重的遗传疾病,它们也会传给下一代。如果发生突变的基因只在极体内,受精卵没有点突变,那就没事 如果传到了受精卵里,就会让下一代患上遗传疾病。  用MALBAC技术来进行单细胞基因组扩增,我们可以同时检测并避免上述两种情况,来提高生殖细胞健康发育的成功率,避免遗传疾病发生。具体做法就是用激光打一个小洞,把毛细血管插进去,吸出两个极体细胞来测序。如果疾病遗传自母亲, 我们用这个办法。如果疾病遗传自父亲,我们则在受精第5天时取1—3个囊胚细胞来测序。  2013年,乔院长在北医三院开始了临床实验,利用MALBAC技术进行胚胎遗传诊断。我们第一个病例,是一位患有遗传性多发性软骨瘤(HME)的男性患者,他从10岁开始,几乎每过两三年就长一个瘤子,所以他的身上充满了金属。这种病是由于名为EXT2的基因发生单碱基杂合缺失,造成移码突变。与孟德尔推测豌豆遗传类似,他和正常女性生育的后代会有50%的概率患病。与豌豆实验不同的是,这是人命关天的事,不能出任何差错,所以我们特别需要MALBAC技术的精确性。  通过体外受精技术,共得到这对夫妇的18个胚胎,经过致病突变位点检测和染色体筛查,发现共有7个胚胎是既没有点突变,也没有染色体异常的,乔院长从中选了第4号胚胎进行移植。  2014年9月19日,世界首例MALBAC婴儿诞生了,我们去看这个孩子的时候,她真是完美,她一声都没哭,一直冲我笑。  第二个病例是一位携带少汗型外胚层发育不良致病突变基因的女性,她和丈夫已经有了一个遗传了这种疾病的儿子,没头发、没汗腺、没牙齿,他们想要二胎生一个正常的孩子。此病的发病率是十万分之一,美国电影演员迈克尔?贝瑞曼(Michael Berryman)也患有这种病,他没有毛发、汗腺和指甲,一直在呼吁医学界对他这种遗传病进行研究。这个致病基因EDA1是在X染色体上,如果生男孩,患病的概率是1/2,如果生女孩不会发病,因为女孩有两个X染色体,而致病基因EDA1是个隐性基因,但该女孩有1/2的概率携带这种致病基因。  通过试管婴儿技术,共得到这对夫妇的5个胚胎,其中2个胚胎既不携带致病基因,也没有染色体异常,乔院长选了一个看上去最健康的移植。这个孩子于2014年11月30日出生,不但正常而且肯定不再会把该疾病传给后代。  总结一下,MALBAC技术可以同时避免染色体不正常和非常严重的基因点突变导致的遗传疾病,使得我们可以提高生殖的成功率,得到健康的后代。  想要孩子的朋友可能会想,我们能不能用这种技术来选择一个胚胎,让孩子拥有更漂亮更聪明的基因?首先,基因组学还没有发展到这种程度,能够让我们非常了解哪个基因是控制长相的,哪个基因是控制聪明程度的。那不是单基因的问题,而是多基因的事情。我们现在做的,就是避免非常严重的遗传疾病。目前世界上大概有7000多种单基因遗传疾病,常见的有400多种。避免这类遗传疾病在伦理上是可以接受的。  能否在更广泛的情况下使用这类技术?比如是否应该筛选掉得癌几率高的BRAC1 基因,它导致癌症的几率是70%, 而不是100%, 我们能不能让父母决定婴儿以后的命运?我认为这不是我们科学家或者医生能解决的问题,整个社会应该进行伦理上的研究和讨论。  MALBAC的第二个应用是癌症。在中国,癌症的发病率、死亡率逐年上升。根据2012年的统计数据,中国每年新发癌症病例约为312万例,中国人一生患癌概率高达22%,死于癌症的概率为13%。  癌症是由于基因组改变所引起的疾病,针对癌症的很多重大课题都需要单细胞基因组学。首先是个体化治疗,即靶向治疗,就是要对症下药,通过测序找到基因组哪里出现了改变,现在很多新药都是靶向治疗。  癌症难以治愈和高死亡率的罪魁祸首是肿瘤的转移。其机理是癌症先出现在原发灶,然后通过血液循环扩散到身体的其他器官。然而,癌症病人血液中肿瘤细胞数量很少,一般只有几个,传统的研究手段往往基于大量细胞才能进行分析。因此我们的单细胞测序技术就可以用到循环肿瘤细胞的研究上。对病人来说,还有个好处就是抽血分析的检查是无创的,不用做活检。北大肿瘤医院的王洁教授、BIOPIC的白凡教授,以及天津医科大学的张宁等教授和我的实验室一起参与了这项工作。  我们在一个肺癌病人的几毫升血液样本中共找了8个循环肿瘤细胞,对它们进行基因测序,看到基因组不同位置点突变,这突变信息为个性化治疗提供了重要依据。但是,这8个循环肿瘤细胞的单碱基突变存在异质性——也就是说每个细胞都不一样,这样对癌症检测意义
  • 孰优孰劣?纳米粉体粒度检测方法大PK
    p style=" text-indent: 2em " 编者按:纳米粉体堪称纳米科学技术的奠基石,是介于原子、分子等微观物质与宏观物体之间的一种固体颗粒,又称超微粒子。作为一种亚稳态中间物质,纳米粉体的粒度指标对其性能影响巨大,表面效应、小尺寸效应、量子效应、宏观量子隧道效应等无不受粒度的影响。从粒度划分的角度,纳米粉体一般在1-100nm之间。测量其粒径的方法也多种多样,透射电镜观察法、X射线衍射法、BET比表面测试法,动态光散射法等都很是常见。那么哪种方法才是测量纳米粉体粒度的最优选择呢?国家特种矿物材料材料工工程技术研究中心的秦海青老师等专家对此进行了探讨。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 专家观点: /strong /p p style=" text-indent: 2em " 在观测纳米粉体粒度的几种方法中,透射电镜透射电镜观察法的缺点主要是由于观察用的粉末极少 ,使得测量结果缺乏统计性,不能全面的表征样品的粒度及分布;而沉降法由于目前技术上的原因而无法准确测量到纳米尺度。因此这里仅通过纳米硅粉的粒度表征,对X射线衍射法、BET比表面测试法,动态光散射法三种方法进行探讨。 /p p style=" text-indent: 2em " 动态光散射法是一种激光粒度仪法,是利用光子相关谱法以及PCS的基本原理,由激光器发出的激光经透镜聚焦后照射到颗粒样品上,在某一固定的散射角下,颗粒的散射光经透镜聚焦后进入光探测器(一般用光电倍增管)。光探测器输出的光子信号经放大和甄别后成为等幅的串行脉冲,再经随后的数字相关器做相关运算,求出光强的自相关函数。根据自相关函数中所包含的颗粒粒度信息,微机即可算出粒度分布。用这种方法测得的粒度值比较接近实际值。 /p p style=" text-indent: 2em " BET法是通过测定单位质量粉体的表面积并根据相应公式计算出纳米粉体颗粒的平均粒径,用这种方法测量的粒度值与激光粒度仪法所测得的粒度相比略小,这是由于BET法是根据吸附的气体量来表征比表面积的,测量结果与颗粒的的表面状态有关,颗粒的表面缺陷越多吸附的气体越多,从而测量值要小于实际值,由于纳米颗粒表面都不太完整,所以测量值都偏小一些。 /p p style=" text-indent: 2em " X射线衍射法测量纳米硅粉颗粒尺寸主要是根据谢乐公式。用 X 射线衍射法测量的晶粒尺寸得到的结果是粉体样品中颗粒尺寸最小且不可分的粒子,其平均尺寸的大小即为晶粒度 (以化学键结合的最小粒子),当颗粒为单晶时,测量结果就是颗粒粒度,当颗粒为多晶时,测量结果是组成颗粒的单个晶粒的平均粒度,此时,测量值小于实际值。 /p p style=" text-indent: 2em " 综上所述,BET法与X射线衍射法测试的粒径比激光粒度仪法测试的粒径要偏小。不过每种测试方法都有优缺点,针对不同类型的纳米粉体的种类,要选择与之适合的测试方法,使测试结果更加接近粉体的实际粒度值。 /p
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