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脱氧腺嘌呤核苷

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脱氧腺嘌呤核苷相关的资讯

  • 技术分享 | 如何准确测试含脱氧剂的包装氧气透过率
    脱氧剂主要应用于食品、饮料和药品等行业,它帮助提高包装的性能及提供所需的保质期。脱氧剂吸收包装中的氧气,使包装内呈无氧状态,因此产品得以保持保鲜。另外脱氧剂可以有效地抑制霉菌和需氧菌的生长,延长产品货架期。作为产品保鲜的材料,脱氧剂与产品装在同一包装中,测试这种状态下的包装材料的透氧性会非常耗时,必须在常规消耗脱氧剂和无脱氧剂两种状态下测量氧气传输率 (OTR),以全面了解产品在整个生命周期内的包装性能。含脱氧剂包装材料检测确保包装性能符合预期的货架期在实践中,脱氧剂可以以多孔小袋、包装内涂层的形式出现,也可以内置于聚合物中,如瓶壁或瓶盖衬里。无论是哪种形式,都必须在消耗脱氧剂之前和之后测试氧气透过率,以确定与没有脱氧剂的原始包装相比的有效脱氧能力。这种类型的渗透测试需要更长的时间来完成,因为他们必须等待脱氧剂完全的被耗尽。这通常会在实验室中造成瓶颈。有三种方法可以帮助缓解这类包装测试的瓶颈。 01.更高的温度下测试高温加速氧气和脱氧剂之间的化学反应。通常温度每升高10°C,估计的OTR就增加一倍,从而减少脱氧剂耗尽所有氧气的总时间。 02.较高的氧气浓度下测试扁平样品如果使用100%的氧气代替室内空气 (20.9% 氧气) 进行测试,则可以消耗更多的氧气分子。与使用室内空气测试所需的时间相比,这将导致测试时间缩短约20%。 03.离线预处理系统以上两种方法都可以“加速”脱氧剂的消耗以减少整体测试时间,在比较不同的涂层、涂层方法或脱氧剂材料层时,它们可以提供有用的数据。但是对于实际产品来说,这两种方法都有实施的限制性。MOCON离线预处理系统提供真实的测试条件,可与仪器同步运行。仪器用于测试,而消耗脱氧剂所需的时间可以离线完成,这提高了实验室的测试效率。MOCON提供可离线预处理的包装测试解决方案离线预处理系统提供了最真实的测试条件,同时缓解了仪器测试瓶颈。可按照下列步骤操作:• 测试完全相同的不含脱氧剂的包装作为参考样品,这将提供基本的OTR水平和测试时间• 对使用脱氧剂的包装进行初始OTR评估。由于包装内含脱氧剂,测试数据可能低于检测限• 当到达参考样品的测试时间时停止测试• 相同条件下开始离线预处理• 定期将包装重新连接到仪器并检查OTR水平• 直到OTR与参考样品测试结果相同或接近(向上滑动可查看)延迟渗透曲线显示脱氧剂的效果注:了解脱氧剂的吸收能力有助于估计离线预处理的时间。另外,许多脱氧剂会被水分激活,在指定的RH条件下进行OTR测试至关重要。 方案优势:• 在没有加速条件的情况下,离线预处理进行真实的脱氧剂包装样品测试• 当样品离线预处理时,仪器可以测试其他样品,提高实验室效率• MOCON OX-TRAN 2/40包装件测试分析仪带有可选的预处理架或PackRack夹具,满足不同形状的包装的离线预处理MOCON OX-TRAN 2/40包装件OTR分析仪带预处理架选项对带有脱氧剂的包装进行渗透测试整个过程需要很长的测试时间。MOCON提供离线预处理的包装测试解决方案:不仅提升仪器测试效率,还满足提供准确和一致的测试结果,提高了实验室的经济效率。
  • 恒创立达发布急速脱氧在线随时膜脱气仪新品
    恒创立达产品介绍: 急速脱氧在线随时膜脱气仪和排液,没有容量限制,最小250ml,主要对纯水、蒸馏水进行脱气。主要特点:1.设计简便界面:高分辨率液晶屏显示和触控操作,交互界面简单直观。单人即可独立完成溶出介质脱气和加注工作。2.在线加热功能:溶出介质在进行脱气前进行预加热(极限可达45℃ ) ,提高了脱气效率。同时节约了溶出介质在溶出仪中的加热等待时间。3.高精度供液系统:溶出介质加注体积精度为设定体积的±3%4.可处理多种溶出介质:溶出实验常用的纯水、蒸馏水。6.可变温度设定功能:温度调节范围为室温到45℃7.易于维护和保养,机内所有配件可快速更换及维护。 技术指标:定量分配体积容量:无容积限制,设定精度0.1L体积分配精度值:±3%加热功率:1500W可大加热能力:极限可达45°C的供液温度(视初始温度而定)温度精确度值:±1°C极大真空度:-96.0KPa脱气效果:目标含氧量≤2.8mg/l过滤器:前置40um/25um/20um金属丝网过滤器可选外型尺寸:主机500*340*295( mm)创新点:1.设计简便:高分辨率液晶屏显示和触控操作,交互界面简单直观。单人即可独立完成溶出介质脱气和加注工作。 2.在线加热:溶出介质在进行脱气前进行预加热(最高可达45℃ ) ,提高了脱气效率。同时节约了溶出介质在溶出仪中的加热等待时间。 3.高精度供液:溶出介质加注体积精度为设定体积的± 3% 急速脱氧在线随时膜脱气仪
  • 我国科学家揭示特殊DNA的合成机制
    脱氧核糖核酸(DNA)是生命体的遗传物质,决定生物的特征和多样性。生命的遗传信息存储在由腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)四种碱基组成的DNA序列中。1977年前苏联科学家在感染蓝细菌的一株噬菌体中发现由2,6-二氨基嘌呤(Z)、G、C、T组成的DNA,该类特殊DNA中的Z完全取代了正常的A,且Z与T配对形成更稳定的三个氢键,极大地改变了DNA的物理化学特征。长期以来,特殊DNA的合成机制及存在的普遍性和生理意义一直是未解之谜。  国家重点研发计划“合成生物学”重点专项“新天然与人工产物的定向挖掘和高效合成的平台技术”项目在该特殊DNA的合成机制研究上取得重大进展。天津大学研究团队联合上海科技大学、美国伊利诺伊大学等研究团队,解析了该特殊DNA的合成机制,其中包括关键酶参与的2,6-二氨基嘌呤脱氧核糖核苷酸(dZTP)的生成和脱氧腺苷三磷酸(dATP)的消除,并发现这种特殊DNA遍布全球,大量能感染细菌的噬菌体都含有这种DNA。该研究还发现该特殊DNA可以规避识别位点中含有A的限制性内切酶的切割,因此含有该种特殊DNA的噬菌体可以逃避宿主的免疫防御从而具有进化优势。  该项重大发现对生命起源、物种进化、系统生物学的研究具有重要理论意义,在超级耐药菌感染的治疗、绿色无抗生素畜牧饲料和食品保存技术开发、新型纳米材料制备、DNA信息存贮等领域具有潜在应用价值。该研究成果近期发表在《Science》杂志上。   论文链接:https://science.sciencemag.org/content/372/6541/512.full  注:此研究成果摘自《Science》杂志,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。
  • 上海首个核酸产业园7月正式开工,一起来聊聊寡核苷酸药物解链温度
    导 读近年来,以核酸药物为首的功能性核酸备受关注,2021年底治疗罕见病脊髓性肌肉萎缩的反义寡核苷酸药物诺西那生钠进入中国医保,几乎同一时间,诺华降血脂的小干扰RNA药物Leqvio获FDA批准上市,据悉一年只需用药两次。寡核苷酸药物已经从罕见病过渡到了常见慢性病,并可大大降低患者用药频率。随着寡核苷酸类药物的陆续上市,核酸药物已成为当前生命科学和药物研究的热点之一。为了更好促进核酸药物的快速发展,上海首个核酸产业园于7月中旬在上海杭州湾经济技术开发区正式开工,该产业园是以生物医药产业为发展方向,基于核酸开发各种疫苗及药物。今天,我们就一起来聊聊核酸药物以及解链温度等话题。01核酸药物小科普核酸类药物核酸类药物是各种具有不同功能的寡聚核糖核苷酸(RNA)或寡聚脱氧核糖核苷酸(DNA),能够直接作用于致病靶基因或者靶mRNA,在基因水平上发挥治疗疾病的作用。常见的寡核苷酸药物主要包括反义寡核苷酸(ASO)、小干扰RNA(siRNA)、微小RNA(microRNA)、小激活RNA(saRNA)、适配体(Aptamaer)、信使RNA(mRNA)。解链温度在这些核酸药物中,对于具有双链结构的药物,需要对其解链温度进行分析。解链温度是衡量双链结构核酸类物质热稳定性的重要指标,它是控制结构和功能的关键因素。例如小干扰RNA(siRNA)药物等具有双链结构,当温度升高时,氢键断裂,双链逐渐解体,形成单链结构。这种现象称为核酸的“溶解”,将双链和单链所占比例相等的温度定义为解链温度(Tm)。因为核酸类物质在260 nm附近有一个紫外吸收峰,吸收值在解链过程中增加,通过测试该吸光度变化,以确定Tm值。因此在进行核酸药物Tm值分析时,可以利用紫外分光光度计加上控温附件和对应的数据分析软件来完成。02分析利器对于核酸解链温度Tm测试,岛津拥有成熟的方法和分析设备,该设备一般为UV-1900i配Tm分析系统(TMSPC-8)。Tm分析系统由8列控温支架、专用8列微量比色池、温度控制器和Tm分析软件构成,最多可同时测定8个样品。UV-1900i和Tm分析系统专用8列微量比色池(光程10 mm)03案例分享接着小编带您看看具体的寡核苷酸分析案例,操作步骤简单快捷,结果直观。测试样品为M13-25mer核酸,测试前先进行样品溶液脱气的预处理,通过UV-1900i和Tm分析系统可以轻松获得Tm 曲线(绘制260nm处的吸光度对温度曲线,如下图所示),该曲线可以显示升温时和降温时的结果。样品的Tm曲线测试完成后,可以通过中线法和微分法两种方法计算Tm值,最终得到的Tm值结果基本一致。Tm计算结果结 语核酸分子的解链温度对核酸药物的稳定性、有效性等研究有重大意义,在核酸药物研发生产过程是一个重要的参数指标。岛津紫外配合Tm分析系统,可以满足轻松获取Tm曲线,通过中线法或者微分法均可计算Tm温度,满足测试要求,为核酸药物质量控制提供了可靠数据。更多寡核苷酸药物分析,敬请持续关注。撰稿人:王娟娟本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 生物惰性液相质谱联用系统提升寡核苷酸定量分析性能
    样品流路中分析物与金属表面相互作用引起的金属吸附是寡核苷酸分析中的主要问题之一。使用传统的 LC系统(基于不锈钢材质)通常会导致峰形不佳、灵敏度和定量性能受损。本文介绍了使用为解决金属吸附问题而开发的 Nexera XS inert系统分析寡核苷酸的示例。对灵敏度、定量性能和残留进行了评估,结果显示,与在流路中使用不锈钢的 HPLC 系统相比,该生物惰性系统在整体性能上明显改善。Nexera XS inert系统对金属配位化合物表现出优异的分析性能。通常用于 HPLC 流路的不锈钢 (SUS) 具有出色的耐压性,但含有磷酸基团的化合物可以通过金属配位作用与润湿不锈钢表面吸附。金属吸附会对峰形、检测灵敏度和重现性产生负面影响,并降低定量分析的性能。一般通过重复注入高浓度样品来抑制吸附,但这种方法既费时又昂贵。另一种方式是使用含有螯合剂的溶液来抑制吸附。但是此方法不适用于 LC/MS 分析,因为它可能导致污染和灵敏度降低。为了评估金属吸附抑制效果,采用常规HPLC系统(Nexera XR)和生物惰性UHPLC系统(Nexera XS inert)进行分析,并分别使用不锈钢色谱柱和无金属色谱柱。寡核苷酸的反相色谱分析中通常采用离子对试剂,本实验中使用HFIP(1, 1, 1, 3, 3, 3-六氟-2丙醇)和DIPEA(N, N-二异丙基乙胺)。样品信息:序列:5'-dG-dC*-dC*-dT-dC*-dA-dG-dT-dC*-dT-dG-dC*-dT-dT-dC*-dG-dC*-dA-dC* -dC*-3',(*) 表示 5-C 或 5-U 甲基化 (d) 2'-脱氧核苷分子量:6431.72色谱及质谱条件:略。图 1 显示了使用 Nexera XR 和不锈钢色谱柱以及 Nexera XS inert和无金属色谱柱分析的 10 ng/mL 标准寡核苷酸溶液的色谱图。与 Nexera XR 相比,Nexera XS inert 的峰强度增加了约 1.7 倍。图1 寡核苷酸标准溶液(10 ng/mL)的MRM色谱图图2 (a) Nexera XR,(b)Nexera XS inert 交叉污染比较分析浓度为1000 ng/mL的寡核苷酸溶液后,立即将样品溶剂水作为空白进样以评估残留情况。图2(a)显示了Nexera XR空白分析的色谱图,图2(b)显示了Nexera XS inert空白分析的色谱图,可以看到两者的残留水平分别为0.0790%和0.0033%。这些结果表明,Nexera XS inert系统显著抑制了金属吸附并最大限度地减少了交叉污染。样品流路中分析物与金属表面相互作用引起的金属吸附是寡核苷酸以及其他金属敏感化合物分析中的主要问题之一。Nexera XS inert在样品接触流路中使用生物惰性材料,对易被吸附的化合物具有出色的峰形、分离度、灵敏度、重现性和定量性能。而且,该系统耐压超过100MPa,适用于超快速分析,显著提高实验室分析通量。Nexera XS inert系统与MS的结合是分析金属敏感化合物的理想解决方案。本应用中使用的仪器(Nexera XS inert+LCMS-8060)参考文献:1、LCAV-0001-0274,Improvement of Quantitative Performance in LC/MS Analysis of Oligonucleotides using Nexera XS inert本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 核酸降解知多少
    导语在实验过程中,最心累的莫过于好不容易提取的核酸却降解了。那么核酸为什么会发生降解呢,我们又该如何预防呢?关于核酸降解,你了解多少呢?让我们一起对核酸降解一探究竟吧。 什么是核酸 核酸是一种高分子化合物,核苷酸是构成核酸的基本单位。核酸水解后得到许多核苷酸,核苷酸是组成核酸的基本单位,即组成核酸分子的单体。一个核苷酸分子是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。如果5-碳糖是核糖,则形成的聚合物是RNA;如果5-碳糖是脱氧核糖,则形成的聚合物是DNA。 核酸降解本质 核酸降解是DNA/RNA分子中的碱基和戊糖间的氮糖苷键,或磷酸二酯键在物理因素、化学因素和生物因素等作用下发生水解,使DNA/RNA链发生断裂。核苷磷酸化酶:能分解核苷生成含氨碱基和戊糖的磷酸酯酶。广泛存在于生物体内,催化的反应可逆。可在核苷水解酶作用下继续分解核苷成嘌呤碱、嘧啶碱和戊糖。核苷水解酶:主要存在于植物和微生物体内,只水解核糖核苷。 核酸降解原因 DNA降解的因素很多,主要分为物理因素,化学因素和生物因素。一、物理因素:温度,机械剪切力、核酸的反复冻融、高温煮沸及辐射等。二、化学因素:PH值,水解反应,氧化反应等。三、生物因素:酶解及微生物侵染等作用。一、物理因素的影响★ 温度:高温条件下,RNA不稳定,易加速磷酸二酯键的水解,使核酸降解;★ 机械剪切力:包括剧烈震荡、搅拌、细胞突然至于低渗溶液中,以及让溶液快速通过狭长的孔道;★ 核酸的反复冻融、高温煮沸及辐射等,均会导致核酸的降解。二、化学因素影响水解★ PH值:氢离子参与催化磷酸二酯键、糖苷键的水解,但糖苷键比磷酸二酯键更易被酸水解。过高或过低的PH值都易破坏复键。核酸(特别是RNA)在碱性溶液中十分容易降解;★ 氧化反应:会氧化碱基中的含氨杂环,使其变性,从而改变一级与二级的核酸构象;★ 苯酚在空气中被氧化生成醌,它能够产生自由基,直接用于DNA的分离,会使磷酸酯键断裂,造成DNA的降解。三、生物因素影响★ 酶解:核酸酶可以催化水解多聚核苷酸链中的磷酸二酯键,直接破坏核酸的一级结构,使其降解。1.核酸酶(磷酸二酯酶)核酸内切酶:在环境或生物体内具有识别双链DNA分子中特定核苷酸序列,并由此切割DNA双链的核酸内切酶统称为限制性核酸内切酶。作用方式从多聚核苷酸链中间开始,在某一个位点切断磷酸二酯键。如DNase,RNase等。核酸外切酶:核酸外切酶的作用方式是从多聚核苷酸链的一端(3' -端或5' -端)开始,逐个水解切除核苷酸。如蛇毒磷酸二酯酶,牛脾磷酸二酯酶等。2.核苷酸酶(磷酸单酯酶)专一性的磷酸单酯酶:3' -核苷酸酶,5' -核苷酸酶非专一性磷酸单酯酶。★ 微生物侵染:微生物会将DNA作为营养物质或是其分泌的化学物质含酶。 预防降解的方法 预防RNA降解的方法:★ 去除环境中RNase酶的污染或强有力地抑制其活性。★ 获取样品后最好立即提取RNA,若无条件立即实验,应于-80℃液氮中保存样品,提取时取出样品后立即在低温下研磨裂解细胞,以防RNA降解。★ 在总RNA提取分离的最初阶段,联合使用Rnase的特异抑制剂,尽可能的灭活胞内的Rnase的活性。★ 避免样品的反复冻融。★ 保证裂解液的质量,裂解液的用量不足,也会导致RNA降解。★ RNA提取后,放入-80℃保存,防止降解。预防DNA降解的方法:★ 简化操作步骤,缩短提取过程,以减少各种有害因素对核酸的破坏;★ 减少化学物质对DNA的降解,为避免过酸、过碱对DNA双链中磷酸二酯键的破坏;★ 防止基因组DNA的生物降解,主要是DNase降解基因组DNA,Dnase需要二价金属阳离子Mg2+等的激活,可用EDTA等金属离子整合剂整合Mg2+以抑制Dnase的活性;★ 减少物理因素对DNA的降解,物理降解因素主要包括机械剪切力(如剧烈震荡、搅拌等);★ 避免样品的反复冻融,可将DNA分装保存于缓存液中;★ 所有试剂应用无菌水配制,耗材经高温灭菌;★ 避免DNA的过高温处理等。
  • 【飞诺美色谱】罕见遗传性疾病的救星——寡核苷酸药物
    新冠疫情促使mRNA技术快速发展的同时也使人们开始高度关注核酸药物这一领域。核酸药物包括反义核酸(ASO)、小干扰RNA(siRNA)、微小RNA(miRNA)、小激活RNA(saRNA)、信使RNA(mRNA)、适配体(aptamer)、核酶(ribozyme)、抗体核酸偶联药物(ARC)等,是基因治疗的一种形式。除mRNA药物外,其他几种核酸药物,基本上都是由100个以内的核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸单链或双链组成,所以也称为寡核苷酸药物。与mRNA药物编码产生目的蛋白不同的是,寡核苷酸药物主要是通过碱基互补配对原则与DNA、mRNA或者pre-mRNA配对,通过基因沉默、非编码RNA抑制、基因激活等一系列机制来调节基因表达。已上市寡核苷酸药物化学结构(Nature reviews drug discovery)寡核苷酸药物对比于小分子药物及蛋白药物,具有多方面的优势,首先可根据目标靶点设计碱基序列,靶点明确、特异性强;其次寡核苷酸药物从转录后水平进行治疗,可选择的靶点丰富,特别是能覆盖蛋白质不可成药的靶点以及开发由基因缺陷导致的遗传性疾病的相关靶点;另外寡核苷酸药物由于序列短,可采用化学合成方法,完成目标序列的装配,并结合生物学测试筛选有效序列,能够避免盲目开发,节省研发时间。但是寡核苷酸药物在研发中也面临着诸多挑战。寡核苷酸在细胞外稳定性低,易被核酸酶降解,加上分子量及负电荷的因素,难以进入细胞,因此在研发过程中,使其保持稳定的结构以及能够有效递送的传递载体是主要考虑的两个因素。寡核苷酸核酸分子的改造主要包括磷酸骨架,碱基以及糖环的修饰,在改造中需要考虑多个因素,包括稳定性、药代动力学、碱基配对的亲和力等,最重要的是能够保留被功能酶及功能蛋白所识别的功能。因此,在前期研发过程中,需要对寡核苷酸进行精确的结构表征及定量。丹纳赫生命科学旗下SCIEX 的高分辨质谱ZenoTOF&trade 7600系统具有一系列对寡核苷酸进行分析的方案,可进行寡核苷酸的分子量分析并进行杂质检测,可对寡核苷酸进行碱基序列鉴定。由于Zeno TOF 7600具有EAD和CID两种互补的碰撞模式,不但能产生丰富的离子碎片信息,还会保留完整的核酸低丰度修饰信息。寡核苷酸分子量及碱基序列的检测高分辨质谱ZenoTOF&trade 7600系统另外,高分辨质谱ZenoTOF&trade 7600系统还能实现对寡核苷酸的定量分析,线性范围可达 5 ng/mL – 10000 ng/mL,可以完成寡核苷酸药物在研发阶段的药代及多种代谢产物同时鉴定及定量分析。在研发阶段,对于采用同一种仪器进行鉴定及定量,可避免定量方法转移时造成的方法优化时间浪费,可帮助用户加快研发进度。艾杰尔-飞诺美寡核苷酸定量分析前处理试剂盒高分辨质谱对寡核苷酸进行定量分析在寡核苷酸药物种类中,反义寡核苷酸由于是单链,分子量小,递送较其他寡核苷酸容易,且反义寡核苷酸功能多样,可上调或下调基因表达,成为研发罕见遗传性疾病药物中最关注的种类。为了帮助研究人员开发这类针对罕见遗传性疾病患者的ASO疗法,FDA还发布了指导这类ASO疗法非临床检测的指南。在已上市的寡核苷酸药物中,大部分都是用于治疗罕见遗传性疾病的反义寡核苷酸药物,特别是杜氏型肌营养不良,已经上市了针对不同基因位点的四款产品。药品名治疗疾病药物种类上市时间Fomivirsen巨细胞病毒视网膜炎反义寡核苷酸1998.8(已退市)Pegaptanib年龄相关性黄斑变性核酸适配子2004.12Mipomersen纯合性家族性高胆固醇血症(hoFH)反义寡核苷酸2013.1(已退市)Defibrotide肝静脉闭塞反义寡核苷酸2016.3Eteplirsen杜氏型肌营养不良(DMD基因外显子51)反义寡核苷酸2016.9Nusinersen脊髓性肌萎缩症 (SMN2基因外显子7)反义寡核苷酸2016.12Patisiran遗传性甲状旁腺素淀粉样变性小干扰RNA2018.8Inotersen遗传性甲状旁腺素淀粉样变性反义寡核苷酸2018.10Waylivra家族性乳糜微粒血症综合征反义寡核苷酸2019.5Givosiran急性肝卟啉症小干扰RNA2019.11Golodirsen杜氏型肌营养不良(DMD基因外显子53)反义寡核苷酸2019.12Viltolarsen杜氏型肌营养不良(DMD基因外显子53)反义寡核苷酸2020Lumasiran原发性高草酸尿症I型小干扰RNA2020Inclisiran成人高胆固醇血症及混合性血脂异常小干扰RNA2020Casimersen杜氏型肌营养不良(DMD基因外显子45)反义寡核苷酸2021.2.25已上市的寡核苷酸药物(根据网上资料整理)由此可见,对罕见病的诊断也非常重要,很多罕见遗传病是由几十甚至上百种突变引起的,而且不同区域的患者可能存在不同的基因变异位点,NGS是现在进行高通量基因检测的重要手段。丹纳赫生命科学旗下Integrated DNA Technologies(IDT)公司(中文名称:埃德特)是全球领先的NGS试剂供应商,其外显子捕获产品Exome Research Panel V2特别适合进行遗传性疾病的全外显子组测序,助力遗传性疾病的诊断。V2由 415,115 条单独合成且经过质控检验的 xGen Lockdown 探针组成。探针组跨越人基因组的 34 Mb 目标区域(19,433 个基因),并且覆盖 39 Mb 的探针空间(即由探针覆盖的基因组区域)。探针是使用全新的“捕获感知”(capture-aware) 算法进行设计的,并进行了专有的脱靶分析,确保实现完整的设计覆盖度。探针组中的所有探针均严格按照 ISO 13485 标准进行生产。每条探针均经过质谱法和双定量测量检验,确保探针的质量及在探针库中具有适当的代表性。IDT Exome Research Panel试剂盒
  • 食品添加剂6-苄基腺嘌呤等检测国标通过评审
    近日,江门检验检疫局承担制定的“进出口食品添加剂6-苄基腺嘌呤的检测方法”和“进出口食品添加剂蔗糖聚丙烯醚的检测方法”两项国家标准顺利通过了国家认监委、国家标准委和中国检科院等部门的专家评审。   由于此前国内外均无相关标准,江门检验检疫局这两项国家标准的顺利通过评审为今后我国对进出口食品添加剂6-苄基腺嘌呤、蔗糖聚丙烯醚的检测提供了保证。这也是江门局首次承担国家标准的制定,填补了该局国家标准制修订工作的空白,为继续参与国家标准的制修订打下了良好的基础,标志着该局的科研能力迈上了一个新的台阶。
  • 我们到底有必要做基因测序吗?
    最近不少人问我,是否应该进行DNA测序。他们还问我:&ldquo 你做过DNA测序吗?&rdquo 作为一名研究患者基于何种原因进行基因测序的医生,遇到这样的问题不足为奇,有时我自己也想知道。   12年前,科学家首次对人类基因组进行测序,当时的成本约为10亿美元。此后,基因测序的成本直线下滑,如今已降至约5000美元,且很快会跌至1000美元以下,使得这样的问题变得越来越常见。与之前的检测手段能够提供的基因信息量相比,全基因组测序能提供数百万倍的信息量。为此,许多患者都进行了基因测序。   此外,美国总统奥巴马在2015年国情咨文演讲中还推出了&ldquo 精准医疗计划&rdquo (precision medicine initiative),其中就涉及到基因组测学工程。这也会让基因测序变成一个普通的问题。   随着成本下滑,越来越多的人开始进行基因测序。例如,大量癌症患者选择了全基因组测序,因为根据基因信息能够预测他们对各种化学疗法的反应。那些患有先天性疾病儿童的父母也迫切想知道,基因突变是否是孩子患病的罪魁祸首。如果真是这样,将来他们可以对此进行干预,以防影响第二胎。   此外,对于特定疾病患者,整个基因组测序的价格已经接近于单个基因测序的价格,如乳腺癌。为帮助治疗,医生也在对一些婴儿的基因组进行测序。将来,我们之中的大多数可能都会经历基因测序。医生只要在办公室里,就能利用你面前的计算机完成DNA测序。   许多人还会主动找到基因测序公司进行基因测序。在过去的几年中,许多人在23andMe这样的基因测序公司进行了基因测序。目前,这些基因测序公司只是检测人类整个基因组的一小部分基因,仅占人体DNA的百万分之一,即所谓的单核苷酸多态性(SNPs)分析。   但随着时间的推移,这些公司将启动更多的SNPs测序。即便如此,也仅占人体DNA的十万分之一。不管怎样,这些公司表示,将提供血统之外更多有医疗价值的信息。SNPs所提供的信息相对有限,而整个基因组测序所能提供的信息要高出数十万倍。   DNA分子由四种脱氧核糖核苷酸组成,分别是腺嘌呤、嘧啶、胸腺嘧啶和鸟嘌呤,英文字母缩写分别为A、C、T和G,涵盖30亿个碱基对的序列信息。尽管如此,人与人之间的基因相似度高达99.9%。(人与黑猩猩基因相似度为98%,与牛基因相似度为80%,与鸡基因相似度为60%。)   让我们用一个形象的例子对此进行说明。书架上有1000册书籍,其内容共包含30亿个字母。如果将这些字母比作DNA,那么其中999本书的信息都是相同的。只有1本书中包含的字母是不同的,并决定了我们眼睛颜色、头发颜色、鼻子形状,以及患某种疾病的可能性等等。   如果检测100万个SNPs,相当于每3000个字母中检测1个字母,即每页检测1个字母。如果看书时只看每页的一个字母(或一个基因),那我们从中得到的信息将十分有限。   但是,进行整个基因组测序,患者将拥有整个基因组测序信息,即阅读全部1000册书籍。目前,一些基因测序公司正在直接面向消费者提供该服务。这些服务所产生的大量数据是极具价值的,包括用于医疗领域。   基因测序后,你可能会被发现存在一些与某种疾病相关的遗传标记。其实,其中一部分是可以预防的,如乳腺癌。但人们习惯于认为,发现一个致病基因将来就一定会患病,如恶性肿瘤基因或肥胖基因。其实,大部分常见病是多个基因和环境因素共同作用的结果。因此,你可能有一个基因会导致患某种疾病的风险提高2倍(从10%提高到30%),那么你不会患病的几率仍高达70%。当然,这种疾病目前可能还没有治疗方案,如阿尔茨海默病(即老年痴呆症)。因此,对患者进行相关教育至关重要。   许多患者担心基因歧视问题。《遗传信息无歧视法案》(GINA)确保了美国民众的基因信息不被滥用和歧视。根据这部法律,如果基因检测显示某人可能易患某种疾病,保险公司不得据此提高医疗保险费用或者拒绝为其提供保险,其他公司也不得把基因信息作为招聘、解雇或提拔员工的依据。虽然这部法案涵盖了大多数医疗保险,但目前还没有解决人寿、伤残或长期就医保险问题。但我相信,将来这部法案会进一步保护这些人群。  当然,是否进行基因检测不一定完全由患者来决定。当前,一些医生已经开始为特定患者提供基因检测服务。一些进行特定疾病研究的研究人员也开始进行整个基因组测序,试图找出病因,给出治疗方案。很显然,我们之中的许多人将被包括在内,或者是从中受益。   因此,当人们问我是否应该进行基因测序时,我回答说:&ldquo 你为什么要进行基因测序呢?&rdquo 一些人,尤其是对科学感兴趣的人,他们通常会说&ldquo 知道自己的基因信息会很酷&rdquo 。有人认为&ldquo 知识就是力量&rdquo ,还有人担心自己的健康问题。如果你真想进行基因测序,最好先咨询一下医生。另外,临床遗传学专家和遗传咨询顾问可能比你的医生更了解一些具体的问题。   我也很想了解自己DNA中究竟蕴藏着哪些信息。幸运的是,我很健康,没有什么重大医学问题,因此目前还没有进行DNA测序的必要。当然,将来可能会改变。   不管怎样,无论是医生还是患者,我们都进入了一个美好的新世界,做任何事情都要谨慎。因此,我还没有进行DNA测试,至少目前如此。   备注:本文作者罗伯特&bull 克里兹曼(Robert Klitzman)是哥伦比亚大学临床精神病学教授。
  • 海南大学新检测技术将有效预警海洋核污染物
    海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室王宁和袁益辉研究团队提出利用DNA结构实现超灵敏和高选择性锶离子检测的方法,可快速有效实现海洋放射性污染物监测,助力核电产业绿色可持续高质量发展。相关成果近日发表在国际学术期刊《自然可持续发展》上。  随着核能的广泛应用,防治放射性核污染成为人们关注的话题。作为235U的裂变产物,90Sr是最常见的放射性核污染元素之一。其化学性质与钙相似,易在环境与生物体内富集,对人体的辐射可引起骨癌、白血病等疾病,此外,因其半衰期长达29年,具有长期危害性,是人类不可忽视的一大隐患。然而,由于锶离子缺乏特征能量射线,使用现有技术无法快速、全面且精准地进行锶元素检测,如何精准检测一直是个行业难题。  鉴于此,王宁和袁益辉研究团队提出了一种以鸟嘌呤-四联体DNA(脱氧核糖核酸)结构实现超灵敏和高选择性检测Sr2+离子的方法。该团队通过利用荧光染料硫黄素T触发DNA折叠,形成鸟嘌呤-四联体DNA结构,并利用Sr2+与该DNA结构的高结合亲和力,取代结构中的荧光染料硫黄素T,从而导致荧光强度衰减。  此项研究提供了一种快速高选择性核污染检测技术的方法,首次实现低至2.11纳摩的检测限,具有超高灵敏度、高选择性、广泛适用性和高可靠性。
  • 哈医大通过色谱法建立食物嘌呤数据库
    哪些食物中含有嘌呤物质?每种食物中的嘌呤含量又是多少?今后,痛风的“原凶”——嘌呤物质,将首次得到准确、科学的“再现”,为痛风患者健康膳食提供指导依据。日前,一项规范测定常见食物中嘌呤含量的研究在哈尔滨医科大学进入研究阶段。科研人员将初步建立我国食物中嘌呤含量的数据资料,并补充到国家食物成分数据库中,为降低国内高尿酸血症和痛风病的患病率及症状减轻提供科学数据。   据了解,随着经济发展和人们膳食结构的改变,我国人群高尿酸血症和痛风的患病率呈直线上升趋势。有资料显示,我国20岁以上的人群约2.4%—5.7%存在血尿酸过高的情况,从而引起痛风的发病。而在对痛风患者的治疗中,医生发现,低嘌呤膳食是治疗该病的关键。   据哈医大公共卫生学院潘洪志副教授介绍,在我国食物成分表中,目前尚无食物中嘌呤含量的准确数据,临床及有关网站上公布的嘌呤含量数据普遍来源不清且彼此不一致,对嘌呤含量高低类别的划分标准也不尽相同,给广大痛风患者治疗时带来极大疑惑。   哈医大科研人员此次开展的嘌呤含量研究拟采用高效液相色谱法,通过现代科技手段,测定我国常见各类食品中的嘌呤含量,包括腺嘌呤、鸟嘌呤、次黄嘌呤、黄嘌呤等,并计算总嘌呤含量,提高嘌呤测定方法的准确度、精密度和重现性,获得准确的常用食物嘌呤含量数据。   测定结果评出后,将初步建立我国食物中嘌呤含量的数据资料,并补充到国家食物成分数据库中,以此作为痛风患者健康膳食指导的依据。专家表示,该项研究预计在今年内完成,它将为降低我国高尿酸血症和痛风病的患病率和减轻症状提供科学数据,对公共卫生具有重大意义。   嘌呤为有机化合物,在人体内嘌呤氧化会变成尿酸,而尿酸过高就会引起痛风。据了解,痛风是长期嘌呤代谢障碍、血尿酸增高引起组织损伤的一种疾病。其临床特点为高尿酸血症、急性关节炎反复发作、痛风石形成、关节畸形、肾实质性病变等。   痛风俗称“富贵病”。该病一般在男性身上发病,且会遗传。有痛风的病人发病时,除用药物治疗外,重要的是平时注意忌口,以限制饮食中嘌呤的含量。
  • 【涨知识】跟水质特征有关的哪些术语
    茂默科学以客户为本、合作共赢的理念,致力于帮忙客户提供整体实验方案。力求解决行业内客户对科学仪器选型难、维护难的处境。通过不断优化公司运作和提升服务质量,目前已赢得业内人士和广大客户广泛认可,拥有广泛而稳固的合作伙伴和客户群体。现介绍一些跟水质特征有关的术语。1 α系数 alpha factor在活性污泥污水处理设备中,混合液与清洁水中氧传递系数之比。2 氨的汽提 ammonia stripping通过碱化和曝气去除水中氨化合物的一种方法。3 半致死浓度 lethal concentration,LC50在一定时间的连续暴露下,使受试生物半数致死的毒物浓度。4 β系数 beta factor在活性污泥污水处理设备中,混合液中溶解氧饱和值与同一温度和气压下清洁水中溶解氧饱和值之比。5 测试组 test batch在遗传毒性测试中培养基、接种体和稀释系列的混合物。6 超载 surcharge在靠重力流动的污水管中,当满管后流量再增加时所造成的状况。这可能引起过量污水从检查井溢出。7 初级生物降解 primary biodegradation在微生物的作用下,化合物的结构发生变化,导致一些特性丧失。8 初级厌氧生物降解 primary anaerobic biodegradation由于厌氧微生物的作用,受试化合物仅发生结构改变,而未达到终矿化的生物降解阶段。9 粗滤池 roughing filter在有机物含量或水力负荷比正常情况高得多的条件下工作的生物滤池,用以降低高强度污染工业废水中易降解有机物的过高浓度。10 大型植物 macrophytes大型水生植物,包括挺水、沉水和浮水植物。11 淡水 fresh water含盐量低的天然水,或一般认为便于抽取和处理产生饮用水的水。12 氮平衡 nitrogen balance参见114,质量平衡。13 氮循环 nitrogen cycle自然界中氮及其化合物被利用和转化的循环过程。14 DNA损伤 DNA damage不影响细胞复制的各种DNA变化。15 点突变 point mutation;基因突变 gene mutation基因中单碱基对(核苷酸对)改变引起的突变,包括缺失、插入、移码突变、核苷酸序列的改变。16 毒性试验 toxicity test使某种物质在一定浓度下与特定的生物接触,以确定该物质对生物的毒性影响。16.1 流水毒性试验 flow-through toxicity test;动态毒性试验 dynamic toxicity test试验水体在连续流动情况下所进行的毒性试验。16.2 半静态毒性试验 semi-static toxicity test;定期更换受试液的毒性试验 toxicity test with intermittent renewal以较长时间间隔(如12 h或24 h)来分批更换大部分试液(大于95%)的毒性试验;或定期(一般每隔24 h)将受试生物转移到毒物浓度与起始相同的新配试液中的毒性试验。16.3 静态毒性试验 static toxicity test;不更换试液的毒性试验 toxicity test without renewal在试验周期内,不更换试液的毒性试验。17 对照组 control batch是试验过程的一部分,表明无待测物质存在时基质条件对检测系统的影响。注:在遗传毒性紫外致突变(umuC)试验中,对照组包括不含待测菌的培养基、只含蒸馏水和接种物的培养基、含接种体和溶剂的培养基等。18 多氯联苯 polychlorinated biphenyls,PCBs多氯取代的联苯类化合物的总称,也包括一氯联苯。19 反冲洗 backwashing用水以逆流方向清洗滤池的操作过程,常需辅以空气冲刷。20 腐、败 putrefaction有机物受厌氧微生物作用无控制地分解,并产生臭味。21 腐、败的 septic由于缺乏溶解氧而产生腐、败的现象。22 腐生的 saprobic与有机物腐、败有关的。23 腐殖污泥 humus sludge生物滤池脱落的微生物膜。通常在后沉淀池中分离出。24 附聚(作用) agglomeration絮凝体或悬浮颗粒物聚结形成更大的絮凝物或更易沉降、浮起的颗粒物。25 隔夜培养 overnight culture下午开始,培养过夜(通常约16 h),以备第二天早晨进行的预培养接种使用。26 光合作用 photosynthesis在有光的条件下生物借助光化学反应将二氧化碳和水合成有机物。27 哈森色标 Hazen number表示水色度的值。一个标准单位为每升水中1 mg铂[以六氯铂(Ⅳ)酸的形式存在],或2 mg六水氯化钴(Ⅱ)存在下所产生的颜色。28 含水层 aquifer由具有渗透性的岩石、砂或砾石构成的能够提供大量水的含水床或含水层。29 河段 reach有一定上游和下游界限的河道。30 核苷酸 nucleotide基因组的组成成分(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶),通过糖和磷酸基团连接而形成核酸链,其顺序决定着基因组的遗传密码。31 核酸 nucleic acid重要的遗传物质,由核苷酸按一定的顺序连接而成的双螺旋结构,决定遗传编码。32 核糖核酸 ribonucleic acid,RNA构成遗传物质的重要组分之一。在RNA病毒中是基因组的组成成分。注:RNA与DNA不同,在核苷酸序列中,尿嘧啶(U)取代了胸腺嘧啶(T)(参见DNA,83)。33 后氯化 post-chlorination水(或废水)处理后再进行氯化。34 弧菌Vibrio sp.好氧、无孢子生殖的革兰氏阴性细菌,广泛分布于地表水中。某些种系致病菌,如霍乱菌、副溶血性弧菌。35 化学示踪剂 chemical tracer人为添加或天然存在于水中,用于示踪水流的化学物质。36 回流 recirculation经过初级或完全处理的部分废水,由处理系统的某一单元返回到前面单元的过程。37 汇水区 catchment area;汇水盆地 catchment basin水能自然地排到水道或某一点所形成的区域。38 混合液 mixed liquor在活性污泥曝气池或氧化沟内进行循环或曝气的活性污泥与污水的混合物。39 混合液悬浮固体 mixed liquor suspended solids,MLSS混合液中固体物质的总浓度,通常规定以干重计。40 活菌 viable bacteria具有代谢和(或)繁殖能力的细菌。41 活性炭处理 activated carbon treatment用活性炭吸附去除水和废水中溶解的或胶态的有机物的过程。例如用以改善水的味、臭和色。42 积水 ponding由于生物滤池滤料间隙堵塞,在池面上出现的水。43 基因组 genome细胞中编码遗传信息的所有遗传物质(核酸、DNA、RNA)。44 交叉连接 cross connection指管道之间的连接有可能使受污染水进入饮水供水系统,从而给公众健康带来危害。也用于描述不同配水系统之间的一种规范连接。45 接种 seeding人为引入合适的微生物而对生物系统进行接种。46 接种体 inoculum;接种材料 inoculation material向新鲜培养基中加入的微生物(或经预培养,处于指数生长期的菌悬液)。47 菌胶团膜 zoogloeal film含有大量细菌、原生动物和真菌的黏液基质,覆盖在成熟的生物滤池、慢速砂滤池滤料的润湿表面或污水管内壁。48 矿化作用 mineralization有机物完全分解成二氧化碳、水,以及其他元素的氢化物、氧化物和矿物盐。49 理想的自然群落 expected natural community在河道中仅有自然胁迫,而人为干扰较小的生物群落。50 磷平衡 phosphorus balance参见114,质量平衡。51 浓度-效应关系 concentration-effect relationship某种物质或几种物质混合物,在一定浓度梯度下,导致某种诊断标志物产生响应的剂量的相关性。注:在遗传毒性紫外致突变(umuC)试验中,umuC基因的诱导取决于受试样品中遗传毒物的浓度。52 排水区 drainage area水排至一点或多点的区域,区域边界由主管部门限定。53 培养基 culture medium支持微生物生长的液态或固态营养物质。54 贫营养水 dystrophic water含营养物甚少而含腐殖质浓度高的水。55 潜水面 water table静止的或自然流动的地下水的水面。在该水面下,除了不透水的地方外,蓄水层被水饱和。56 倾析 decantation悬浮固体沉淀或与高密度液体分离后倾出上清液。57 清洗生物 scouring organisms一些生物,例如蠕虫、昆虫幼虫和其他无脊椎动物,它们能通过摄食或移动以去除生物滤池滤料表面的细菌团膜(细菌块膜)。58 泉水 spring自然涌出地表的地下水。59 三级处理 tertiary treatment为进一步减轻污染影响,对经过初级和二级处理的污水进一步处理的过程。包括:深度物理处理、化学处理和生物处理。60 排水的深度处理 effluent polishing采用深度物理或生物方法对二级处理排水进行的三级处理。61 设定点 designated site(生物学分类的河流)在水体某一段中所选定的某个具体点,该点的水质能够代表该段水体的水质。62 生态系统 ecosystem通过不同组成的生物和其周围环境间的相互作用,形成物质循环和能量交换的系统。63 生态学 ecology研究生物及其相关环境之间相互关系的一门学科。64 生物降解 biodegradation在水介质中由于活生物的复杂作用引起的有机物的分子降解。65 生物降解阶段 biodegradation phase试验中从延滞期结束至达到大生物降解率的90%所经历的时间。66 生物矿化 biomineralization由生物活性引起的矿化作用。67 生物量 biomass给定水体中生命物质的总质量。68 (砂滤)生物膜 biofilm(of a sand filter)由活的、死的和垂死的生物在慢速砂滤池或其他生物滤池介质表面形成的膜。69 生物群 biota水生生物系统中的所有活的组分。70 生物指数 biotic index描述水体生物群的数值,用以表示水体的生物质量。71 受试样品 test sample经过所有前处理步骤(如离心、过滤、匀浆、pH调节和离子强度测定)的待测样品。72 熟化塘 maturation pond大型浅水池,用于进一步处理已经生物处理过的污水,并去除该过程中形成的固体。73 水文测量 hydrometry水流的测量与分析。74 水文地理学 hydrography研究与测量海洋、湖泊、河流和其他水域的一门应用科学。注:在一些国家中此术语等同于海洋物理化学。75 水文学 hydrology研究降水、径流或渗滤及储存、蒸发和再降这一水循环的应用科学。76 淘析 elutriation一种污泥调节工艺。用清洁水或污水厂的出水淘洗污泥,以减小污泥的碱度,特别是除去氨的化合物,从而减少混凝剂的需用量。77 停留期 retention period;滞留时间 detention time按规定的流速计算,水或废水在特定单元或系统内停留的理论时间。78 透光层 euphotic zone透光程度足以维持光合作用的上层水体。79 突变 mutation;染色体突变 chromosomal mutation生物体或病毒的遗传物质(DNA或RNA)永、久性地改变,通常是一个基因中,表现为遗传物质(一个或多个核苷酸)的缺失、易位、转导,导致遗传编码的改变,从而改变基因功能。80 推流系统 plug-flow system至少理论上(如果实际无法达到)在渠道横断面可达到充分混合,而沿水流方向又无混合或扩散的一种系统。81 脱落 sloughing菌胶团膜物质以腐质污泥的形式从生物滤池的滤料上连续脱离。82 春蜕膜 vernal sloughing;spring sloughing春季由于生物活动增强,从而使生物滤池中新的菌胶团膜滋生而旧生物膜大量脱落。83 脱氧核糖核酸 deoxyribonucleic acid,DNA构成除RNA病毒外所有生物基因组的遗传物质。与RNA不同的是,DNA核苷酸序列中含有胸腺嘧啶,而不是尿嘧啶。84 稳定期 plateau phase生物降解阶段结束到试验结束这段时间。85 稳定性 stability处理前后,废水或污泥抗腐、败的能力。86 稳定性试验 stability test;亚甲蓝试验 methylene blue test对经过生物处理污水的一种检验。试验时,向生物处理过的出水中加入亚甲蓝染料,在隔绝空气的条件下,通过染料褪色所需的时间评估水稳定性。87 污泥龄 sludge age在排泥率恒定的情况下,活性污泥处理厂排放全部活性污泥所需的天数。计算方法是用活性污泥厂污泥的总排放量除以每天排放的污泥量。88 污泥膨胀 sludge bulking活性污泥法处理系统中,通常由于丝状菌的存在,引起活性污泥体积膨胀和不易沉降的现象。89 污泥压滤 sludge pressing采用机械加压去除污泥中液体的方法,使之形成易于处置的固体物。90 无观察效应浓度 no observed effect concentration,NOEC统计学上略低于低观察效应浓度的实验浓度。91 稀释系列 dilution series预设受试样品与稀释基质(例如水或缓冲液)配比的一系列测试用混合物。92 延迟期 lag phase从试验开始到用于降解的微生物驯化适应和选择完成所经历的时间,此时化合物或有机物的降解程度达到大生物降解率的10%。93 沿岸带 littoral zone即水体边缘浅水带,阳光可直接透射到水底,根生植物占优势。94 盐跃层 halocline在分层的水体中,含盐浓度梯度大的一层。95 氧饱和值 oxygen saturation value与大气(天然系统)或纯氧(纯氧废水处理系统)处于平衡的溶解氧浓度。它随温度、氧分压和盐度而变化。96 养分去除 nutrient removal在水和废水处理中,专为除去含氮和含磷化合物而使用的生物、物理和化学方法。97 氧化沟(渠) oxidation ditch(channel)通常为若干平行沟渠在终点相连,形成闭合循环,装有曝气装置用于处理原污水或澄清污水的系统。98 氧亏 oxygen deficit在水系统中,实际溶解氧浓度与其饱和浓度值之差。99 氧平衡 oxygen balance参考114,质量平衡。100 遗传毒性 genotoxicity通常指由导致突变的物理或化学因素引起的基因组特异性改变的毒性效应。101 遗传毒性试验 genotoxicity test确定DNA损伤或DNA修复等遗传毒性作用的试验系统。102 引水 abstraction将水从任何水源永、久地或暂时地转移到其他地方,使其不再是该地区水资源的一部分,或者转移到该地区内的另一水源。103 英霍夫锥形管 Imhoff cone容积通常为1L,刻度接近尖端,可用来测定水中可沉降物体积的圆锥形透明容器。104 营养物的去除 nutrient removal在水和废水处理中,专为去除含氮和含磷化合物而使用的生物、物理和化学方法。105 umuC操纵子 umuC-operon调控umuC基因诱导的基因序列。106 umuC紫外致突变及化学修复 umuC UV mutagenesis and chemical repair在遗传毒性实验中,使用umuC基因研究受试菌株的DNA损伤。umuC基因的表达受到DNA损伤的诱导。107 油状膜 slick漂浮在海面或者其他水体上的一层物质,例如石油膜。108 预暴露 pre-exposure在添加化合物或有机物的实验条件下,对接种体进行预培养。目的是通过微生物的适应和选择,增强接种体对受试物的降解能力。109 预活化 pre-conditioning在适宜培养条件下对受试生物进行预培养。该过程中不添加化学药品或有机物质。微生物在此过程中适应实验中培养条件,可改善实验效果。110 预培养 pre-culture在适宜培养条件下培养(已活化的)微生物,以促进其适应实验中培养条件。是特定试验(如遗传毒性试验)的一部分。111 原生水 connate water与周围岩石或地层具有同一地质年代的间隙水。水质往往不良,不适于正常使用(例如饮用、工农业使用)。112 原种培养 stock culture一定条件下(如在适合的培养基中冻存)生物菌株的培养,目的是保持原有的特性,如核酸序列。113 真空过滤 vacuum filtration污泥经滤布,藉真空抽滤的一种脱水方法。114 质量平衡 mass balance在一确定系统内(例如湖泊、河流或污水处理厂),特定物质输入量和输出量(包括该物质在系统中的形成或分解)之间的相互关系。115 中温消化 mesophilic digestion污泥在20~40℃下的厌氧消化,在该温度范围内有利于微生物生长。116 中营养水 mesotrophic water天然的或由于营养累积形成的中等营养状态的水,介于贫营养和富营养之间。117 自养细菌 autotrophic bacteria;化能自养细菌 chemolithotrophic bacteria能利用无机物作为碳源和氮源而繁殖的细菌。118 总固体浓度 total solids concentration在一定条件下,已知体积的活性污泥烘干后的重量。119 大生物降解率 biodegradation maximum level试验中,一种化合物或有机物不再继续发生生物降解时的大生物降解程度(以百分率表示)。120 低可观察效应浓度 lowest observed effect concentration,LOEC与对照相比,观察到显著效应(p≤0.05)时受试物的低浓度。121 低无效应稀释度 lowest ineffective dilution,LID(一定稀释度下废水的毒性测试)试验中无抑制效应或不产生特定值以上效应的大浓度稀释值。122 终好氧生物降解 ultimate aerobic biodegradation在有氧条件下,化合物或有机物被微生物降解成CO2、H2O和元素形态的矿物盐,并同化成微生物的一部分。123 终需氧量 ultimate oxygen demand,UOD有机物完全矿化和氨氮、亚硝态氮氧化所需要的氧的理论计算值。124 终厌氧生物降解 ultimate anaerobic biodegradation在无氧条件下,化合物或有机物被微生物降解成CO2、CH4、H2O和元素形态的矿物盐,并同化成微生物的一部分。(来源:HJ 596.3-2010)
  • 浅谈小核酸的固相合成
    近年来由于核酸修饰和递送载体的突破,带来了变革性疗法的创新浪潮,其中被认为是继小分子药物、抗体药物之后第三代创新药物核酸药物迎来了爆发式增长,其优势在于广泛的可成药靶点、特异性强、安全性高、效果持久、开发成功率高和制造成本低等。寡核苷酸药物,即小核酸药物,是由十几个到几十个核苷酸串联组成的短链核酸,目前小核酸药物主要包括 RNAi 药物和 ASO 药物,作用于pre-mRNA或mRNA,通过干预靶标基因表达实现疾病治疗目的。目前小核酸药物大多通过亚磷酰胺三酯合成法进行合成。化学合成按照3'-5'的方向进行。常用的固相载体为可控微孔玻璃珠(CPG)或者聚苯乙烯微珠(PS beads),固相载体通过linker与初始核苷酸核糖的3'-OH共价结合,而核糖的2'-OH用诸如叔丁基二甲基硅基(TBDMS)的保护试剂进行保护,或是核糖的2端有甲氧基、F代、甲氧乙基等修饰,5'-OH则用双甲氧基三苯甲基(DMT)保护。此外,由于腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶存在伯氨基团,也需要用酰基试剂(例如苯甲酰基)进行保护。固相合成每个循环主要包括四个步骤:脱保护、偶联、氧化和加帽。第一步 脱保护(Detritylation)使用溶解在二氯甲烷/甲苯中的二氯乙酸(DCA)或三氯乙酸(TCA)移除核糖5端的DMT基团,暴露5'-OH,以供下一步偶联。脱保护时间取决于流速和柱子尺寸,反应时间不够/脱保护剂酸性太弱会产生n-1杂质(与完整长度为n的寡核苷酸相比仅相差一个核苷酸);反应时间太长/脱保护剂酸性太强则导致序列中脱嘌呤的产生。反应完成后,用乙腈洗涤去除残留的脱保护剂,此步骤中乙腈含水量一般小于20ppm,乙腈需要使用较高流速去冲洗合成柱,脱保护试剂冲洗不干净导致n+杂质的产生。第二步 偶联(Coupling)合成目标的原料,亚磷酰胺保护核苷酸单体,与活化剂四氮唑混合,得到核苷亚磷酸活化中间体,它的3端被活化,5端羟基仍然被DMT保护,与溶液中游离的5端羟基发生偶联反应。为了保证较高的总产率,每个循环中都需要有较高的偶联效率。n-1杂质是偶联中最常见的杂质,它们是偶联效率低于100%的结果。与FLP相比,更高分子量的杂质(例如n+1)也存在于偶联步骤中,n+杂质的形成归因于活化剂四氮唑的弱酸性能移除一部分亚磷酰胺溶液中的DMT基团。第三步 氧化(Oxidation)偶联反应后新加上的核苷酸通过亚磷酯键(三价磷)与固相载体上的寡核苷酸链相连。亚磷酯键不稳定,易被酸、碱水解,在下一个循环的脱保护酸性环境中不稳定,因此需要被氧化成稳定的五价的磷。磷酸二酯键中的2-氰乙基保护基团可以使其在后续合成中更稳定。常用碘溶液将亚磷酰转化为磷酸三酯,得到稳定的寡核苷酸。此外通过将一个硫原子转移到P(三价)上也可以将其转化为P(五价),从而形成硫代磷酸酯键。氧化剂与固相载体的接触时间通常为1-4分钟。第四步 加帽(Capping)由于不可能达到100%的偶联效率,仍存在脱保护后没有反应的5'-OH活性基团(一般少于2%),如果不加处理,那这些基团在下一个循环中仍能发生偶联,产生n-1杂质。通常使用两种试剂(通常使用醋酸酐和N-甲基咪唑的混合液作为加帽试剂)来酰化5'-OH。经过以上四个步骤,一个核苷酸碱基被连接到固相载体的核苷酸上,再以酸脱去它的5'-羟基上的保护基团DMT,重复以上步骤,直到所有要求合成的碱基被接上去。核酸合成系统就是将上述一系列化学合成过程进行自动化,精准化可控制的设备。仪器主要由柱塞系统泵、试剂阀、单体阀、试剂循环阀、紫外检测器、电导率、惰性气体控制盒、压力监测器、合成柱及软件控制系统等多个部分组成。大规模寡核苷酸合成系统采用流穿合成技术,泵精度高,规模广泛,滞留体积低,适用于不同规模和类型的寡核苷酸。其以灵活简便的方式创建和转移方法,为工艺开发和优化提供支持,同时系统先进的数据处理能力和分析工具可高效监测和控制合成。英赛斯大规模核酸合成系统
  • 我国科学家研发出检测DNA中第五种碱基的新技术
    DNA的基本元素包括腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和脱氧尿嘧啶(dU),然而目前还无法从单碱基分辨率水平上检测dU,严重影响了对dU功能的理解。近期,我国科学家研发出在单碱基分辨率水平上精准检测dU的新技术,研究成果发表在《Journal of the American Chemical Society》期刊,标题为“UdgX-Mediated Uracil Sequencing at Single-Nucleotide Resolution”。  该方法被命名为Ucaps-seq法(UdgX cross-linking and polymerase stalling sequencing)。研究人员利用从耻垢分枝杆菌中发现的新型糖苷酶UdgX,特异性地识别和切除DNA中的dU,形成的缺口与对应的核糖形成共价键,从而将其捕获。由于DNA高保真聚合酶碰到UdgX标记的dU缺口能原地“停车”,研究人员利用的DNA高保真聚合酶这一特性进一步确认了dU的位置。最后,结合高通量测序技术将“停车”信号放大,从而在单碱基水平上精准定位dU在DNA乃至基因组上的位置。  Ucaps-seq法是国际上第一个酶法检测DNA中的dU碱基的技术,灵敏性好、特异性强、分辨率高,将大大推进核酸序列检测、遗传密码破译和人类对核酸的认知。  注:此研究成果摘自《Journal of the American Chemical Society》期刊原文章,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。   论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c11269
  • DNA碱基家族或许迎来第六名成员
    西班牙科学家在最新出版的《细胞》杂志上撰文指出,或许存在着第六种碱基&mdash &mdash 甲基腺嘌呤(mA),其主要作用是确定表观基因组的性质,并因此在细胞的生命过程中发挥重要作用。   脱氧核糖核酸(DNA)是遗传物质的主要组成成分,一般认为,它由A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)和T(胸腺嘧啶)四种碱基结合而成,这些碱基组合成数千种可能的排序,从而提供了遗传多样性,使得活体生物呈现出多种多样的面貌和功能。   上世纪80年代初,由这四种&ldquo 经典&rdquo DNA碱基组成的家族中迎来了第五名成员:甲基胞嘧啶(mC),其源于胞嘧啶。mC的出现引发了科学家们极大的关注,并获得了广泛的研究。上世纪90年代后期,mC被广泛看成是表观遗传机制的主要原因:它能够根据每个组织的生理需要,打开或关闭基因。而且,随着研究的进一步深入,科学家们现在知道,作为一种重要的表观遗传修饰,mC参与基因表达调控、X-染色体失活、基因组印记、转座子的长期沉默和癌症的发生。   据每日科学网4日报道,西班牙Bellvitge生物医学研究所表观遗传学和癌症生物学计划负责人、巴塞罗那大学遗传学教授曼奈· 埃特雷在《细胞》杂志上发表文章,描述了第六种碱基&mdash &mdash mA存在的可能性,他认为,这种碱基也帮助确定表观基因组,并因此在细胞生命过程中发挥着重要作用。   埃特雷在论文中表示:&ldquo 早在数年前,我们就知道,在我们生物学上的远亲&mdash &mdash 细菌的基因组内就存在mA,主要作用保护其免受其他生物体遗传物质的入侵,但当时科学家们认为,这一现象只出现在原始细胞内。&rdquo   埃特雷继续解释说:&ldquo 现在《细胞》杂志发表的三篇论文表明,藻类、蠕虫以及苍蝇都拥有mA,这些生物的细胞像人体细胞一样都是真核细胞,说明人体细胞内也可能拥有第六种碱基。研究表明,mA的主要功能是调控某些基因的表达,因此,构成了一种新的表观遗传标记。在我们所描述的这些基因组内,mA的浓度都很低,但随着拥有高灵敏度分析方法的发展,使得这项研究成为了可能。除此之外,mA可能也在干细胞和发育初期发挥重要作用。&rdquo   研究人员表示,他们接下来打算对相关数据进行确认,以厘清是否包括人在内的哺乳动物也拥有这第六种碱基以及其作用究竟是什么。
  • 加拿大研究员发现检测血液中癌症生物标记新方法
    据最新一期《自然· 化学》杂志报道,加拿大研究人员发现了一种检测人体血液中癌症生物标记物的新方法:利用肽核酸钳及纳米微电子芯片检测游离核酸。   核酸可分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸),通常位于细胞内,但有时也能在循环血液中找到。癌症患者的血液中往往有更多的这种脱离细胞的核酸,其中一小部分游离核酸中就包含着与某些癌症相关的突变。   研究游离核酸的常用方法包括DNA测序和聚合酶链式反应(PCR),但两种方法都有一定缺陷。DNA测序成本高,患者往往要等待几周才能获得结果;PCR则需要准备大量样本进行修改,才能使其对基因点突变具有充分选择性。   许多遗传癌症标记会在一个特定基因中包含一个点突变。点突变是很难发现的,因为与正常游离核酸或野生型核酸相比,其在血液中的含量要小得多。科学家提高PCR灵敏度的方法之一是使用称为肽核酸的基因&ldquo 钳&rdquo ,这些具有互补核苷酸序列的链与野生型序列绑定后可放大目标序列。   多伦多大学和蒙特利尔儿童医院的研究人员开发出的新方法,可在无需样本或仅需少量样本的情况下对肺癌和皮肤癌中的基因突变进行选择性识别。   研究人员将肽核酸钳技术与电化学探针技术相结合,制作出一种快速、具有选择性的传感器。他们设计的钳测定技术可在KRAS基因中选择出特定的突变,KRAS基因中有7个突变与肺癌相关。   实验证明,这种利用肽核酸钳及纳米微电子芯片检测游离核酸的新方法,对检测患者血液中的癌症标记物具有足够的灵敏度和选择性。与其他方法相比,该方法具有成本低、侵入性小、几乎不用准备样本等诸多优点。
  • 【飞诺美色谱】RP-LC-MS/MS法定量mRNA中游离/非结合核苷
    这种方法可以检测和定量合成类mRNA中大多数修饰的核苷。这不仅包括在体外转录过程中有意通过三磷酸盐引入的修饰,还包括商业化NTP原料变化引入的杂质,核苷被氧化产生的杂质等。该方法还能检测从帽结构释放的m7G或核糖甲基化修饰。使用LC-MS/MS,可以在核苷水平上分析mRNA,从而在单次运行中检测和量化数十种不同的修饰核苷。该方法可以很容易地对体外转录的NTP进行质量控制。溶液A:5mM醋酸铵缓冲液。乙酸调pH到5.3溶液B:乙腈。必须使用LC-MS级梯度条件:见下表样品制备用0.6U的核酸酶P1、0.2U的蛇毒磷酸二酯酶、0.2U的牛肠磷酸酶和10U的Benzonase核酸酶,在5mM Tris (pH8)和1mM氯化镁溶液中,37℃酶解2小时,将10μg的RNA酶切至核苷水平。另外,可以选择性地添加脱氨酶抑制剂,如喷司他汀(腺苷脱氨酶抑制剂,200ng)和四氢尿苷(胞苷脱氨酶抑制剂,500ng),以避免核苷降解。标样:腺苷或另一种主要核苷(C, U或G)色谱系统色谱柱:Synergi Fusion, 4μm, 80&angst 孔径, 250×2.0mm Phenomenex柱温:35℃流速:0.35mL/min检测器:UV 254nm仪器参数质谱仪:配备电喷雾离子源(ESI)的三重四极杆(QQQ)模式:正离子模式,dMRM(动态多反应监测)ESI参数:气体温度300℃,气体流量7L/min,雾化器压力60psi,鞘气温度400°C,鞘气流量12L/min,毛细管电压3000v,喷嘴电压0vQQQ参数:取决于必须检测的修饰核苷。建议对每台质谱仪的仪器参数(破碎器、碰撞能量、加速器电压)进行优化,以达到最佳灵敏度分析——相对定量用MS/MS法测定各修饰核苷的峰面积。修饰核苷的量用腺苷校正,以消除进样量不同带来的差异。为此,从254nm处记录的紫外色谱中获取腺苷的峰面积。通过在每个样品中加入同位素标记的标准物进行定量。A(MS mod)=修饰核苷酸的MS峰面积n(ISTD)=每个样品的内标量A(MS ISTD)=内标质谱峰的面积A(UV腺苷)=腺苷的峰面积或者,可以选择另一种主核苷(C、U或G)进行校正。例如,在酶促多聚腺苷酸化的情况下,它会导致未知或不同数量的腺苷。分析——绝对定量用MS/MS法测定各修饰核苷的峰面积。修饰核苷的量用腺苷校正,以消除进样量不同带来的差异。为此,从254nm处记录的紫外色谱中提取腺苷的峰面积。使用外部校准溶液进行绝对定量。准备浓度为0.1、0.5、1、5、10、50、100和500nM的校准溶液,用于MS/MS检测修正,每个修饰含有等量的内标。每种稀释液注入10μL,在1-5000fmol范围内进行校准。对于腺苷,准备浓度为0.1、1、10和100fmol的校准溶液。每种稀释液注入5μL,在0.5-500pmol范围内进行校准。响应因子对应于校准曲线线性拟合的斜率(峰面积对应于各自的量)。X(每个修主核苷的修饰量)=绝对定量,每个主核苷修饰量A(MS mod)=各自修饰的MS峰面积A(MS ISTD)=内标质谱峰的面积n(ISTD)=每个样品的内标量rf(MS mod/MS ISTD)=各自修饰物与内标物之比的响应因子A(UV腺苷)=腺苷的紫外峰面积RF(UV腺苷)=相应修饰的响应因子对于已定义的已知序列的mRNA:修饰核苷的数量可以归一化为RNA分子的数量。X(mod/RNA)=绝对定量,每个RNA分子的修饰量N(腺苷)=RNA序列中各自修饰的数目或者,可以选择另一种主核苷(C、U或G)进行归一化。防止在酶促聚腺苷酸化的情况下,导致未知数量的腺苷。参考文献:USP:Analytical Procedures for mRNA Vaccine Quality (Draft guidelines: 2nd Edition)
  • 核苷类似物可降低HBV相关肝癌切除术后复发风险
    《美国医学会杂志》11月14日发表的一篇论文研究调查了核苷类似物的使用和乙肝病毒(HBV)相关肝细胞癌肝切除后复发风险。   对HBV相关肝癌肝脏切除后的病人来说,肿瘤复发是主要问题。   中国台湾的Chun-Ying Wu医生和同事研究了核苷类似物的使用和HBV相关肝细胞癌根治性手术后肿瘤复发风险。   研究者对2003年和2010年之间台湾省内(病例)进行队列/群组研究。资料来自于台湾全民健康保险研究资料库。   在近期被诊断为肝细胞癌的100938例患者中,研究小组选取了2003至2010年之间4569例进行了根治性肝切除的HBV相关肝细胞癌患者。   小组研究成果主要比较了未使用和使用核苷类似物的病人第一次肿瘤复发风险。   研究小组发现与非治疗组相比,治疗组有更高的肝硬化的发病率。但其肝细胞癌复发风险和整体死亡(率)较低。   研究小组总结道:&ldquo 在HBV相关肝细胞癌病人肝切除后,使用核苷类似物与更低的肝细胞癌复发风险相关。&rdquo
  • 滴定仪在2020年版《中国药典》的应用—腺苷含量的测定
    7月2日,国家药品监督管理局、国家卫生健康委发布公告,正式颁布2020年版《中华人民共和国药典》。新版《中国药典》将于今年12月30日起正式实施。2020年版《中国药典》共收载品种5911种,其中,新增319种,修订3177种,不再收载10种,品种调整合并4种。 一、腺苷简介 腺苷作为天然核苷酸,是机体代谢的中间产物,也是体内重要活性成分之一。腺苷做成的注射液1989年美国首次上市。腺苷(Adenosine, AD)即腺嘌呤核苷,是机体RNA的代谢产物,属于生物小分子化合物,它是一种内源性核苷,能参与血管神经舒张活动,具有抗心律失常的功效。在中枢神经系统中,它对神经传递的调节及对抵抗缺血性与疾病性神经伤害等方面具有重要作用。
  • 向“RNA世界”假说发起挑战,地球首个生命由RNA-DNA混合产生
    DNA示意图。  图片来源:《每日科学》杂志  近日,美国斯克里普斯研究所科学家在化学研究领域核心期刊《德国应用化学》上发表论文称,一种名为苯基磷二酰胺(DAP)的简单化合物在生命出现之前可能就已存在于地球上,它可以通过化学手段将名为脱氧核苷酸的微小DNA结构单元编织在一起,形成原始的DNA链。  该发现指出了DNA与RNA作为相似化学反应的产物一起出现的可能性,而第一批自我复制的分子,即地球上第一批生命的形式,正是这两种分子的混合体。近几十年来,“RNA世界”假说在生命化学领域一直占据主导地位,认为早期生命分子完全基于RNA,而DNA仅在后来作为RNA进化的产物才出现。而本次发现对该假说提出了挑战,进一步解释了地球生命是如何起源的这一古老问题。  一条RNA链可以吸引其他单个RNA结构单元,粘附在RNA链上形成一种镜像链。如果新链可以脱离模板链,并开始通过相同的过程作为模板结合其他新链,那么它就实现了构成生命的自我复制的“壮举”。  然而RNA链可能擅长结合互补链,但却不太擅长与这些链分离。现代生物体产生的酶可迫使RNA(或DNA)双链分开成两条,从而实现复制,但目前尚不清楚在没有酶的世界里如何做到这一点。  该研究资深作者、斯克里普斯研究所化学副教授克里希纳穆尔蒂指出,部分DNA和部分RNA的“嵌合”分子链或解决了这个问题,因为它们可以一种粘性较小的方式结合互补链,从而使它们相对容易分离。  在过去的研究中,科学家们已经发现,简单的核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸(分别是RNA和DNA的构成单元),可能是在早期地球非常相似的化学条件下产生的。有机化合物DAP起到了修饰核糖核苷酸,并将它们串在一起形成第一条RNA链的关键作用。而此次研究表明,在类似条件下,DAP也可以对DNA起到同样作用。  这一发现为更广泛地研究自我复制的DNA-RNA混合物如何在原始地球上进化和传播,构建更完善的现代生物学铺平道路。  RNA真的独自完成了生命起源的关键任务吗?近些年来,大量证据表明RNA和DNA可能几乎同时出现在最初的生命形式中,随后很快,二者又凭借各自的优势和缺陷进行了合理又明确的“分工”:DNA负责遗传信息长期稳定的存储,RNA则负责遗传信息的短期储存和运输,以及制造蛋白质——就像人们今天在细胞中看到的那样。而在“零”的起点上,或许仍是RNA和DNA两个必不可少的因素共同协作,才有了今天地球上的生机勃勃、生命不息。
  • 前沿合作丨挖掘蓝藻中的遗传秘密—修饰核苷鉴定新思路
    特邀:海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室林桓课题组林桓,海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室副研究员,海南省领军人才,《Marine Resource and Ocean Science》编委,曾任岛津制作所全球应用技术开发中心副主任研究员。主要研究领域是基于高分辨以及定量质谱的核酸修饰生理学意义挖掘,在《Nature Communications》,Nucleic Acid Research等重要期刊发表过论文。 海南大学林桓副研究员团队以模式蓝藻(细长聚球藻 PCC 7942)为研究对象,与岛津广州分析中心展开深入合作,通过微流液相色谱仪(岛津Nexera Mikros)结合三重四级杆质谱仪(岛津LCMS-8050)建立了一套兼具灵敏度与特异性的修饰核苷鉴定方法,并对细长聚球藻PCC 7942 总tRNA组分中存在的修饰核苷进行了检测分析,为修饰核苷的鉴定提供了一种新思路。成果于2021年7月发表在《Journal of Separation Science》。 生物体中的RNA元件,包括核糖体RNA,信使RNA,转运RNA,剪接体RNA,miRNA等,均需要经历转录后修饰成为成熟的分子。这些修饰对实现RNA元件的功能至关重要,例如新冠病毒mRNA疫苗必须在RNA链上掺入修饰核苷才能在人体中稳定表达。RNA转录后修饰主要发生在核糖核苷(A/U/C/G)的碱基或核糖上,以共价结合的方式连接一个或多个化学基团。近年研究表明RNA修饰种类和修饰率的变化参与到RNA代谢及功能实现的全过程,具有重要生理学意义[1-5]。 ☆ 新思路 ☆ 分析方法灵敏度提高有三种途径:• 更高效的前处理技术以实现目标物的富集和基质/杂质的清除;• 更优越的分离手段,得到更纯、更集中流出的色谱峰以提高目标物的瞬间浓度;• 更先进的检测技术以提高目标物信号响应。 目前质谱仪因其通用性高、选择性好和灵敏度高,是主流的检测技术,其中,灵敏度是评价质谱等级的重要指标之一。质谱仪的灵敏度受多方面影响,其中可以通过降低进入离子源的液流,有效提高离子化效率,从而较大提高质谱检测灵敏度。如目前比较常见的Nano液相、Micro液相和Semi-micro常规分析型液相,我们来做一下性能对比。 三种液相系统的性能对比 Nano液相的液量有利于LCMSMS离子源的去溶剂化,从而提高质谱响应。但是由于液流过低,其通量较小;另外,纳升级的流速对输液泵的精度和脉冲控制要求非常高,再加上其精密的部件对使用和维护都有很高的要求。故现有技术下Nano液相的通量和稳定性无法达到常规分析型液相的水平。而Semi-micro常规型液相已成为相对成熟、应用范围相对广的分析手段,这两项指标非常优异,但是,由于较大的液流,导致进入离子源,尤其是ESI离子源之后,其去溶剂化效率较差,灵敏度无法进一步提高。 Micro液相的色谱柱内径介于0.1~1.0 mm之间,流速一般介于1~100 μL之间,这一流速下的仪器稳定性、耐用性和维护性都比Nano液相有大幅提高,通量接近半微量分析型液相,而其去离子效率相比半微量分析型液相大大提高。因此Micro液相没有明显的短板,理论上是三种液相中相对理想的技术。 岛津微流量液相质谱联用系统 Mikros-LC+LCMS-8060 ☆ 成果快览 ☆ • 在本研究中研究人员报道了尿苷及其衍生物在低温及高有机溶剂的条件下容易析出造成信号变动,指出了利用HILIC等亲水原理的核苷酸LCMS分析中需要注意的问题。• 利用岛津微流量液相质谱联用系统测试了总tRNA组分中24个核苷标样,确定了各个标样所用的母离子和子离子,以及在HILIC色谱柱中的保留时间。通过多反应监测及保留时间,可以区分这些修饰核苷及其同分异构体。 核苷标样微流量液质系统色谱图 • 测定了24个修饰核苷标样的最小检出量,运用微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪检出下限为0.1-1 fmol,而一般用于鉴定修饰核苷所用的半微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪的检出下限为1-10 fmol。• 运用上述建立的方法,对细长聚球藻 PCC 7942中的修饰核苷进行定量检测,仅需含25 ng总tRNA组分的样品,即可得到清晰的质谱结果,而在传统的半微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪上得到相同结果,至少需要含100 ng的总tRNA组分的样品[6, 7]。 细长聚球藻样品图 ☆ 专家观点 ☆ 海南大学林桓副研究员:修饰核苷中尿嘧啶核苷及其衍生物电离困难及各修饰核苷同分异构体之间不易区分的特点一直是质谱检测的难点。同时常规的半微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪检出限较高,需要的样品量较大,这也是不易提取的样品检测的制约条件之一。该研究依托岛津公司强大的质谱分析平台,首次使用微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪分离鉴定总tRNA组分中的修饰核苷,灵敏度较半微流液相色谱——三重四极杆质谱联用仪提高了10倍以上。该方法可支持表观转录组学的发展。 【参考文献】[1] Lin H, Miyauchi K, Harada T, Okita R, Takeshita E, Komaki H, Fujioka K, Yagasaki H, Goto Y-i, Yanaka K, Nakagawa S, Sakaguchi Y, Suzuki T. CO2-sensitive tRNA modification associated with human mitochondrial disease. Nature Communications. 2018 9: 1875.[2] Lian H, Wang Q H, Zhu C B, Ma J, Jin W L. Deciphering the Epitranscriptome in Cancer. Trends in Cancer. 2018: S2405803318300219.[3] Schimmel, Paul. The emerging complexity of the tRNA world: mammalian tRNAs beyond protein synthesis. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2017.[4] Thomas J M, Batista P J, Meier J L. Metabolic Regulation of the Epitranscriptome. Acs Chemical Biology. 2019.[5] Chionh Y H, Mcbee M, Babu I R, Hia F, Lin W, Zhao W, Cao J, Dziergowska A, Malkiewicz A, Begley T J. tRNA-mediated codon-biased translation in mycobacterial hypoxic persistence. Nature Communications. 2016 7: 13302.[6] Kimura S, Dedon P C, Waldor M K. Comparative tRNA sequencing and RNA mass spectrometry for surveying tRNA modifications. Nature Chemical Biology. 2020.[7] Su D, Chan C T Y, Gu C, Lim K S, Chionh Y H, Mcbee M E, Russell B S, Babu I R, Begley T J, Dedon P C. Quantitative analysis of ribonucleoside modifications in tRNA by HPLC-coupled massspectrometry. Nature Protocols. 2014 9: 828-841. 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 微型光纤光谱仪可以应用于哪些领域?
    从1992年Mike Morris发明世界上第一个微型光纤光谱仪至今已经24年了,各个行业已经开发了数以千计的应用。广阔的市场前景吸引了越来越多的公司,包括仪器仪表行业的大公司都开始参与到这个领域的竞争。  微型光纤光谱仪可以应用于哪些领域?  第一, 光谱仪可以分析各种光源发出的光,这些光源包括太阳,LED, 激光,平板显示器件,等离子体,气体放电,火焰燃烧,受激发光,化学发光等等基于各种原理的发光体。  第二, 光谱仪可以分析光与各种物质相互作用后的光,相互作用后的光一般都含有与物质微观结构有关的丰富信息。在这里光可以看成是探索物质微观结构的“探针”,因此,微型光谱仪通常被列为光学传感类(optical sensing)。  第三, 由于微型光谱仪的体积小,所以适合于便携,手持,现场,在线,原位,活体,非破坏性应用场合。由于光纤的使用,所以适合在有害环境下(包括化学,生物,放射性)进行远程测量。由于微型光谱仪内无移动部件,可靠性高,因此,适合于工作在环境恶劣的工业现场。由于采用探测器陈列,可一次获得全光谱,测试速度快,因此适合需要高速测量的应用,例如工业在线检测,化学反应动力学监测。  由于微型光谱仪应用领域非常广,在如此短的篇幅内无法详细列举所有的应用。以下,我们就当今社会最关注的领域中比较成功的应用案列进行分析:  环保行业:  -燃煤电厂烟气排放监测系统用于监测电厂在脱硫和脱硝之后对于大气的排放废气中SO2,NOx的含量。  这基于气体紫外吸光度测量的原理,看似简单,但是在解决实际问题时,必须要克服一些具体困难。由于实际应用中的待测气体样品中有颗粒物存在,如何将颗粒物对光的散射引起光的能量损耗扣除掉,以获得准确的浓度值?1970年代德国科学家Ulrich Platt在研究大气紫外吸收时,发现颗粒物散射谱随波长变化慢,气体分子紫外吸收谱随波长变化陡峭,因此对光谱进行微分,再进行数字滤波,将低频分量滤去,就可以将散射的影响扣除,这就是著名的DOAS技术(Differential Optical Absorption Spectroscopy)。由此可见,应用研究的重要性。  -对于地表水的有机物综合指标的监测  有机物综合指标是指化学需氧量(COD),生化需氧量(BOD),总有机碳(TOC),高锰酸盐指数(CODMn),总磷(TP),总氮(TN),多环芳烃(PAHs)。分析地表水的有机物综合指标的困难在于,第一,这不是由单一化学组分决定的,而是由水中大量化学组分的综合效果 第二,水体中除了有机物之外,还有许多其它的干扰因素,譬如泥沙,会影响测量结果的准确度。  不少地方仍然采用化学滴定方法检测,这种方法虽然准确度高,由于需要采用化学试剂会对水体造成二次污染,而且设备复杂,测试所需时间长,运行费用高。  采用紫外吸收光谱技术,通过对大量水样建模和多变量化学计量学分析,可以获得有机物综合指标。但是实际的水样中总会含有泥沙,泥沙含量较高时,这些无机物也会使透光量减少,探测器无法区分透射光强度减少,究竟是被有机物吸收了,还是泥沙的散射引起透光量的减少,从而带来误差。而且,在有机物含量较少时,测量误差较大。浙江大学的吴铁军教授发现如果加用荧光光谱测试,由于无机物是不会产生荧光的,因此,融合荧光光谱和紫外吸收光谱的数据,就可以扣除无机物的影响。这种创新的方法可以用一台仪器同时测量出上述七个水的有机物污染的综合指标。  这个案例告诉我们,在分析复杂体系时,基于多变量化学计量学的算法和建模是极端重要的。  食品安全  -水,土壤和鱼的汞超标  由于环境污染体现在地表水和土壤的汞超标,汞又特别容易在生物组织中积累,譬如鱼类。摄入过量的汞会影响人的神经系统,儿童的发育生长。全球140个国家都对食品中汞的含量有规定。现有的分析方法非常耗时并只能在实验室使用。  美国Jackson州立大学发明了一种基于纳米材料表面能量转移技术NSET(Nanomaterial Surface Energy Transfer)的检测微量汞的便携式仪器。NSET技术原理如下,当罗丹明B(RhB)分子吸附在胶体金纳米颗粒时,胶体金纳米颗粒会使RhB荧光焠灭,当有Hg2+离子存在时,RhB会从纳米金颗粒表面释放,与汞离子结合,并在532nm激光激发下开始发荧光,荧光的强度与Hg2+离子浓度成正比。(见图2)这种方法检测灵敏度很高,汞的检测线0.8ppb,美国环境署水中汞含量的标准为2ppb.并能检测鱼组织中的汞,达到美国环保署0.55ppm的要求。图1 吸附在纳米金颗粒表面的罗丹明RhB,它的荧光强度与待测样品中汞的浓度成正比  这个案例中检测汞的原理就不那么直截了当,待测物汞本身并不能受激发荧光,而当汞离子与罗丹明RhB结合时,RhB充当标记物(marker)的角色,另一方面,利用了纳米金颗粒能使RhB荧光焠灭的特性。  -检测奶粉中的微量三聚氰胺  采用表面增强拉曼光谱技术SERS(Surface Enhanced Raman Spectroscopy),在785nm激光的激发下,待测的三聚氰胺的分子在基于纳米金颗粒的SERS芯片上,在激光强电磁场的作用下,与纳米颗粒表面的等离子激元发生谐振,拉曼光谱的强度被大大增强。(见图2)采用便携式拉曼光谱仪和SERS芯片三聚氰胺的检测限可达到12ppm。图2在打印的SERS芯片表面增强拉曼光谱与三聚氰胺浓度的线性关系  拉曼光谱技术,由于拉曼信号特别微弱,所以只适合应用于分析浓度较高的物质主成分。由于纳米材料科学,表面物理科学,激光技术的发展,才使SERS技术逐步进入应用阶段,用于分析痕量物质。不断提高测量的重复性,稳定性,降低SERS芯片的价格,使更多的应用领域用得起SERS技术。  -鉴别假冒的初榨橄榄油  常用的方法是观察油的颜色,但是在不同光线下显示的颜色是不同的,而且造假者会用叶绿素或b胡萝卜素去调节油的颜色去靠近真品的颜色。用低档橄榄油或者葵瓜子油,菜油稀释初榨橄榄油都可以用便携仪器进行吸光度测量方法鉴别。  正是由于光纤光谱仪的便携性和快速,使其得以应用在仓库,海关现场快速验货。图3 不同比例的低档橄榄油稀释初榨橄榄油对于吸光度的影响  -对食品内黄曲霉素的快速检测  发霉和变质的粮食,花生,坚果含有致癌的黄曲霉素。现用的主流技术有液相色谱仪HPLC,  液相-质谱联用仪LC-MS。这些技术只能在实验室用,并且设备昂贵,分析时间长,还要用大量化学溶剂,污染环境,操作和维护保养麻烦,需专业人员操作。也有用酶联免疫分析技术(ELISA),这种方法测量精度不如HPLC,并经常会报告假阳性。  因此,急需一种可以在现场快速筛检的设备。英国的Ray Coker博士发明了一种基于紫外荧光光谱的技术,先将样品进行预处理,使待测毒素分离,富集,然后用紫外荧光光谱分析,在365nm LED光源激发下,测量其荧光,并采用专利的算法,一次同时测得4种黄曲霉素(B1,B2,G1,G2,M1)和赭曲霉素A,其检测限1ppb,即零点几ppb,满足最严格的欧盟标准,可与HPLC比拟。这种方法其实还可以成为快速检测的平台,包括病原体检测,贝类毒素检测,兽药残留检测,动物饲料中真菌毒素检测,假药甄别检测,农药残留检测,MRSA(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌检测。  该案例的技术难点在于样品预处理,如何从成分复杂的待测食品样品中将微量待测物萃取,分离,富集,第二,如何挑选出具有高度特异性的抗体,使自身不会发荧光的毒素与标记物(marker)可以用荧光技术来检测 第三,如何从光谱数据提取出有用信息的算法。  -食源性致病菌的快速检测  检测食品中的致病微生物,现行的方法,譬如检测细菌的金标准方法“平板计数法”(Culture Plating),虽然准确,但是分析所需时间太长,需要2-3天。其它的方法,例如酶联免疫吸附测定法ELISA,虽然速度快了,但是灵敏度不高。聚合酶链式反应法PCR方法,虽然速度快了,灵敏度也高一些,但需要复杂的核酸提取过程。总之,需要一种快速,灵敏,准确,特异性强的检测方法。  食品是一个成分复杂的物质,我们需要分析其中微量的细菌,首先要解决的问题是如何从复杂的背景中提取并富集这些待测的细菌 第二,按照国家标准,允许存在的细菌浓度必须很低,因此要求检测方法的灵敏度很高 第三,实际上,食物中很可能同时存在多种细菌,因此检测方法一定能够同时,分别检测出多种目标物。  美国阿肯色大学生物与农业工程系Yanbin Li教授团队近年来利用免疫纳米磁珠与免疫量子点对食源性致病菌进行快速检测。同时检测李斯特菌,沙门氏菌,大肠杆菌,检测下限可达到101 CFU/ml。(见图4) 图4(a)纯细菌样本的荧光光谱 (b)含致病菌的牛肉样本的荧光光谱  其基本原理是利用免疫检测方法,即先用第一抗体去修饰纳米磁珠,形成细菌-免疫磁珠复合体,在与样品均匀混合时,抗体就会与样品中的目标细菌进行免疫反应,在强磁场作用下,这些被免疫磁珠抓住的细菌就会被吸附到磁极,从而实现了细菌从复杂的背景物中分离。但是抓住细菌的磁珠不会受激发射荧光。我们知道量子点是可以受激发光的,如果用被第二抗体修饰的量子点作细菌的标记物,就可以通过测量量子点发出的荧光强度来间接测量细菌的浓度。利用抗体的特异性,即不同的抗体专门去抓不同的细菌。再利用量子点发光的波长取决于量子点的大小的特点。就可以通过对于荧光光谱相应的波峰强度测量,同时测量不同细菌的浓度。  生命科学和医疗诊断  -核酸,蛋白质分析  对核酸和蛋白质进行定量分析是现代生命科学实验中最基本的工具。  紫外吸光度方法是测量核酸浓度最常用的方法之一。核酸包括:DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)。它的基本组成是核苷酸。核苷酸又是以含氮的碱基,戊糖和磷酸组成。五种碱基包括嘌呤和嘧啶。碱基上苯环的共轭双键在紫外波段有强吸收,最强的吸收峰在260nm。核酸浓度与波长260nm的吸光度成线性关系,这就是用紫外吸光度方法测量核酸浓度的基本原理。核酸样品中如果含有蛋白质,蛋白质的紫外吸收峰在波长280nm,但是蛋白质在280nm的吸光度只有核酸在260nm的吸光度的1/10,利用样品在这两个波长的吸光度比值,可以得到核酸的纯度。  核酸,蛋白质这类生物样品的量常常很小,甚至在mL量级,微量样品的采样在技术上是一个难点。美国热电公司的NanoDrop2000型紫外/可见分光光度计巧妙地利用表面张力的原理,将待测样品液滴置于连接光源的光纤端头和连接微型光谱仪的光纤端头之间,形成待测样品液柱。利用这种采样技术,可以不用稀释样品就可以测量高浓度的DNA样品,对于双链DNA样品,可测的浓度可高达15000ng/ml。  该仪器还可以利用蛋白质在280nm的吸收来测量蛋白质的浓度。这是由于蛋白质分子结构中含有芳香族氨基酸,而芳香族氨基酸(主要是酪氨酸和色氨酸)的紫外吸收的峰值位于280nm。  蛋白质实际测量中遇到的问题是待测样品中常常含有其它化学试剂的残余,而这些杂质对紫外吸光度测量有干扰,影响测量的准确性。因此就在对蛋白质的各种性质研究的基础上,发展了各种其它的测量方法,以摆脱杂质对测量的干扰。例如蛋白质和染料的结合,蛋白质和铜离子的络合反应?  同样这一台工作在紫外/可见波段的分光光度计NanoDrop,基于不同的原理,还可以在不同的波长用于蛋白质定量分析。譬如,Bradford法测蛋白质,这是基于让染料分子(考马斯亮蓝G250)与蛋白质结合成复合体,该复合体在595nm有最大吸收峰,这种方法的好处是待测蛋白质样品中可能含有的K+,Na+,Mg2+,(NH4)2SO4,乙醇等杂质不会干扰蛋白质测定。BCA法则是利用蛋白质的化学性质,即在碱性条件下蛋白质可以与Cu2+发生络合反应,并将Cu2+还原为Cu+,而BCA (bicinchoninic acid)则会与Cu+反应形成稳定的复合物,它的吸收峰在562nm。这就是BCA法测量蛋白质的原理。  -紫外荧光光谱是研究蛋白质组分,构象的强大工具。  实验发现大部分蛋白质中有三种氨基酸残基具有内源性荧光的特性,它们分别是:色氨酸tryptophan (Trp), 酪氨酸tyrosine (Tyr) and 苯丙氨酸phenylalanine (Phe)。但是,实验中常用的是Trp和Tyr的内源性荧光,主要是因为这两种氨基酸的残基的荧光的量子效率比较高,所发出的荧光信号较强。Phe受激荧光的量子效率较低,激发波长在257nm。如果采用波长为280nm的激发光,由于Trp和Tyr的激发波长比较接近(分别为280nm,274nm),因此Trp和Tyr会同时有荧光信号。如果想选择性地只激发Trp,则可以采用295nm激发光源。  实验进一步发现,氨基酸残基的內源荧光的强度,峰位对于氨基酸的组分和构象状态十分敏感。这是因为在蛋白质分子处于自然折叠状态时,Trp和Tyr被包裹在蛋白质的中心位置。而当采用升高温度,采用尿素,盐酸胍,或者调解pH值等方法,使得蛋白质展开(图6A)。原先在折叠状态下埋在里面的疏水核心就暴露在溶剂中。Trp和Tyr就暴露在周围的环境中,它的荧光发光特性发生变化(图5B)  图5 用Trp的荧光来监测蛋白质的构象状态。图6A中Trp是用红点和红色字母w表示,在蛋白质处于自然折叠的状态下Trp被埋藏在疏水的环境中,展开后则暴露在溶剂的环境中。图5B,在自然折叠状态下Trp处于疏水状态下,荧光强 反之,在展开状态下,Trp暴露在溶剂中,荧光强度下降。  实验还发现Trp残基的荧光峰值的波长与周围的溶剂有关,发生Stoke位移。  研究蛋白质的分子折叠和展开有什么应用价值?有些疾病与人体内蛋白质分子的构象状态有关. 譬如, 有些退行性神经病变,就与蛋白质分子的展开有关,因此蛋白质的荧光光谱有时可用于退行性神经病变的诊断。  -医学诊断  一般而论, 采用光纤光谱仪作为医学诊断的手段有两个优点. 一个优点是非侵入性, 第二个优点是体积小, 仪器方便携带, 因此, 可以部署在病床边上, 县以下的基层诊所, 战地,出诊.  以下举一些例子.  基于吸光度和荧光技术的血样,尿样在生化分析仪器在医院的分析实验室几乎处处可见,现在可以做得更小,更便宜.  对于皮肤癌,乳腺癌可以对人体组织活体(in vivo)用拉曼光谱或反射光谱技术进行诊断.  黄疸病对于新生儿是常见的,而且无害,但是,对于早产婴儿则有造成大脑损伤的危险。因此,需要密切监测血液中胆红素的浓度。现行的方法是针刺婴儿的脚跟取血样,然后送实验室进行生化分析,大约需要一个小时,每日三次。如果对新生儿脚底皮肤用光学方法,通过反射谱测量,立即可以分析得到血液中胆红素的浓度,可以比现行的方法更快地诊断黄疸病,并使婴儿免受脚跟针刺之苦,这就是非侵入性带来的好处。  脉搏血氧仪是用红光和近红外透射测量技术连续监测血氧饱和度。慢性阻塞性肺病,哮喘等呼吸性疾病,病人的血氧饱和度是表征病的严重程度的非常重要的指标。  在线检测:  -为了得到辛烷值(RON)合乎标准的92号,95号汽油,石油炼化厂需要将重整催化工艺所得到的高辛烷值油与低辛烷值的催化裂化汽油按适当比例进行调和,以最终获得辛烷值符合国家标准,而且产率足够高的汽油。生产工艺需要在线测量汽油的辛烷值,并根据测量值去控制重整反应器的温度。  浙江大学戴连奎教授采用在线拉曼光谱系统测量重整汽油的辛烷值。其辛烷值主要取决于待测油品中直链烷烃、侧链烷烃、环烷烃与芳烃含量。拉曼光谱可以很好地显示直链烷烃、侧链烷烃、环烷烃与芳烃等物质的特征峰,因此可以很好的计算各种芳烃和其它烷烃等物质的含量。由于不同的烃类物质对辛烷值的影响不同,需要综合考虑每类物质对辛烷值的影响。通过含量高低建立相应的预测模型可以很好地测量汽油样品的辛烷值。相比于红外光谱,拉曼光谱特征峰明显,建立模型所需的样品数量也大为减少。相比色谱,拉曼光谱测量速度较快,使用和维护成本较低。图6 重整汽油的拉曼光谱(经过数据的预处理)  在此应用案例中,待测的汽油辛烷值并不是由单一物质的分子的光谱所决定的,而是由多种烃类的分子的综合作用所决定。因此,有了光谱之后,如何得到辛烷值,建模就是关键。
  • 上海市食品学会立项团体标准《豆制品中嘌呤的测定 高效液相色谱-串联质谱法》
    各有关单位:根据《上海市食品学会团体标准工作管理办法》的相关规定,由上海清美绿色食品(集团)有限公司牵头申报的《豆制品中嘌呤的测定 高效液相色谱-串联质谱法》团体标准,经审核,该标准符合立项条件,同意立项。请起草单位按照《上海市食品学会团体标准工作管理办法》有关要求,严格把控标准质量关,切实提高标准制定的质量和水平,增加标准的适用性和实效性,按期完成标准编制的相关工作。联系人:上海市食品学会 郭燕茹 021-54891268 18018674491邮箱:ssfs_office@163.com关于《豆制品中嘌呤的测定 高效液相色谱-串联质谱法》团体标准立项的通知.pdf
  • 沃特世解决方案——乳制品中核苷酸分析
    乳粉中添加尿苷酸(UMP)、胞苷酸(CMP)、腺苷酸(AMP)、鸟苷酸(GMP)、肌苷酸(IMP)等多种核苷酸,用来提高婴儿的免疫调节功能和记忆力。 核苷酸分析目前存在的挑战: 由于核苷酸极性很大,用反相色谱柱很难达到很好的保留和分离,所以为了提高核苷酸的保留往往会尝试离子对色谱方法,离子对色谱方法存在以下问题: 1. 容易起泡,管路中有气泡,影响分析 2. 平衡时间长,延长了分析工作时间 3. 难以清洗,对色谱柱有损伤 4. 易变质,容易堵塞管路,损伤仪器 沃特世公司(Waters® )解决方案: 1. 避免使用离子对试剂,仅需要使用挥发性乙酸铵、乙腈体系 2. 建议使用Oasis® HLB SPE小柱利用通过净化方式进行乳粉样品前处理,提供更洁净的样品,提高灵敏度、延长色谱柱及仪器寿命 3. 使用Amide色谱柱分析,用一般反相流动相保留极性化合物,方法简单快速 实验结果及色谱图 5种核苷酸混合标准品的6针连续进样分析结果 实际样品6针连续进样分析图谱 小结: 本实验采用Waters ACQUITY UPLC® H-Class 系统,BEHTM Amide 1.7&mu m 2.1*100mm色谱柱,对婴幼儿奶粉中的5种核苷酸进行分析方法的开发,实验结果表明: 1.在Waters ACQUITY UPLC H-Class 系统上,采用BEH Amide 1.7&mu m 2.1*100mm色谱柱能迅速分离奶粉中5种核苷酸标准品,且5种化合物的分离度均在3.0以上;对于实际的奶粉样品,5种核苷酸样品及杂质之间的分离度均在1.6以上。 2.该分析方法重现性好。其中,奶粉样品6次连续进样分析结果中,5种核苷酸保留时间RSD值均小于0.12%。 3.Waters ACQUITY UPLC H-Class 系统,具有四元溶剂的Auto&bull Blend PlusTM功能,因此,在该系统上进行方法开发非常灵活、方便,节约了溶剂配置的大量时间,大大提高了实验的效率,从而大幅度的降低了实验的溶剂消耗,降低了实验成本。 产品订购及促销信息: Oasis HLB 6cc/150mg P/N 186003379 XBridge Amide 3.5&mu m4.6*150mm column P/N 186004869 ACQUITY UPLC BEH Amide 1.7&mu m 2.1*100mm P/N 186004801 点击此处下载完整解决方案 联系方式: 叶晓晨 沃特世科技(上海)有限公司市场服务部 xiao_chen_ye@waters.com 周瑞琳(GraceChow) 泰信策略(PMC) 020-83569288 13602845427 grace.chow@pmc.com.cn
  • 上海市食品学会批准发布《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准
    各会员单位、有关单位:根据《上海市食品学会团体标准工作管理办法》相关规定,现批准发布《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准(T/SSFS0007-2023),2023年7月18日发布,2023年8月1日实施,现予公告。附件一:关于批准发布《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准的公告上海市食品学会2023年7月25日上海市食品学会关于批准发布《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准的公告.pdf
  • BCEIA2023环境分析分会即将召开,聚焦环境与健康
    第二十届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2023) 将于2023年9月6-8日在北京 中国国际展览中心(顺义馆)召开。BCEIA作为展示国际新技术、新仪器、新设备的窗口,一直以来受到国内外众多专家、学者、科技人员的关注,同时,学术报告会作为BCEIA重要组成部分,始终面向世界科技前沿。BCEIA 2023将举办大会报告、分会报告、高峰论坛、同期会议、墙报展等多场精彩学术活动,邀请国内外各行业顶尖学者及学术带头人,分享最具前瞻性的研究进展,针对学科关注度最高的技术及应用进行研讨和交流。2023年9月7-8日,BCEIA2023学术报告会——环境分析分会将在学术会议区W-103会议室举行,聚焦“环境与健康”主题,围绕新污染物分析、暴露组学与暴露分析、微纳尺度颗粒物及效应、环境健康研究中的新分析技术与装置、AI和机器学习在环境分析中的应用等主题方向,邀请到21位国内环境领域资深专家带来精彩报告。特邀报告人报告摘要  纳米尺度物质一旦进入生命体系,将面临复杂的多重生物屏障和生理结构,缺乏跨尺度、高灵敏、原位表征的技术手段是制约其发展的瓶颈问题。我们提出了纳米蛋白冠的原位表征、多种同步辐射分析技术和代谢分析方法联合应用的研究策略,通过发展多种同步辐射分析技术(同步辐射微束X射线荧光、X射线近边吸收结构谱学、nanoCT等),实现高灵敏、高分辨地原位解析纳米材料在靶组织、靶细胞内的分布及其化学形态。建立纳米材料与蛋白质、纳米材料与磷脂分子吸附结构的定量分析方法 发展单细胞水平的无损、三维高分辨、元素成像方法,用于观察单细胞内纳米材料空间分布和化学行为 阐明体内纳米材料的生物化学转化过程。 专家简介  陈春英,国家纳米科学中心研究员,国家杰出青年科学基金获得者,国家重点研发计划首席科学家。长期从事纳米蛋白冠的分析方法,进而发现了纳米颗粒体内命运的隐身效应、远端效应、生物可利用效应等生物学重要现象,指导纳米佐剂与药物递送系统等应用研究。研究成果在Nature Nanotechnology、Nature Methods、Nature Communications、Science Advances、PNAS、JACS、Angew Chem等期刊发表论文300余篇。先后获得国家自然科学奖二等奖、全国五一巾帼标兵、IUPAC化学化工杰出女性奖,TWAS 化学奖、RSC Environment Prize、ACS Bioconjugate Chemistry讲座奖、中国青年女科学家奖等。目前担任ACS Nano副主编以及多个期刊的编委。报告摘要  人类暴露于基因毒性试剂可以通过亲电分子和亲核基团间的共价反应形成DNA加合物,如果不能被及时清除或修复,就有可能发生基因突变,从而诱导各种疾病的发生。靶向DNA加合物组学是新一代组学技术的一部分,通过对多种DNA加合物进行定量分析来全面表征DNA共价修饰,从而揭示疾病的重要机制。本研究基于超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱(UPLC-QqQ-MS/MS)开发了一种快速、灵敏、覆盖范围广的靶向DNA加合物组学方法,可同时对41种DNA加合物进行绝对定量分析。经过色谱、质谱、前处理条件优化后,本方法具有较好的线性(R2≥0.992)、准确度(81.3%-117.8%)和精密度(RSD%20%),回收率(57.1%-139.4%)也能满足DNA加合物分析的要求。将该方法应用在山西省的一项出生队列中,在2、5、10、20μg孕妇外周血白细胞DNA中,可分别检测到7、13、19、23种DNA加合物。仅需2μg孕妇外周血白细胞DNA即可精确定量5-甲基-2'-脱氧胞苷(5-MedC)、5-羟甲基-2'-脱氧胞苷(5-HmdC)、N6-甲基-2'-脱氧腺苷(N6-MedA)、8-羟基-2'-脱氧鸟苷(8-OHdG)、5-羟基-2'-脱氧胞苷(5-OHdC)、1, N6-乙烯基-2'-脱氧腺苷(1, N6-εdA)、N2-甲基-2'-脱氧鸟苷(N2-MedG)这7种DNA加合物。通过进一步分析孕期孕妇血清中41种金属/类金属浓度与外周血白细胞DNA中DNA加合物浓度的关联,研究发现了多种金属/类金属与多种DNA加合物之间存在显著关联,如孕期砷(As)、银(Ag)、锗(Ge)元素浓度与5-MedC、5-HmdC、8-OHdG、1, N6-εdA浓度显著正相关,与N6-MedA浓度显著负相关。DNA加合物与金属/类金属间的这些关联为进一步表征金属的暴露效应以及在基于效应的暴露评估中应用靶向DNA加合物组提供了新的途径。专家简介  北京大学环境科学与工程学院研究员。主要以生物标志物的开发和测量为手段研究环境污染物暴露对人体的健康效应及生物学机制。研究成果已在环境科学与健康领域的重要国际期刊上发表SCI论文80余篇。承担“国家第二次青藏高原综合科学考察”和国家自然科学基金委面上等项目,曾获得中国环境科学学会青年科学家奖和国家青年人才项目,2021年中国生态环境部十大科技进展主要完成人。现担任中国环境科学学会环境暴露科学专委会秘书长。报告摘要  二次电喷雾离子化技术(Secondary electrospray ionization)是一种由电喷雾技术(Electrospray ionization)衍生而来的大气压离子化技术,通过电喷雾产生的初级电喷雾云离子化醇类、醛酮类、有机酸、酯类、不饱和烃等大多数种类有机组分。本文总结了课题组应用SESI源耦合高分辨质谱(SESI-HRMS)探究呼气分析在疾病生物标志物发现、药物监测、运动代谢监测等生命健康领域的应用基础研究和转化工作,分析了SESI-HRMS呼气分析亟需解决的问题与可能的解决方案。专家简介  李雪,暨南大学研究员、博士生导师。博士毕业于清华大学环境科学与工程专业,曾在瑞士苏黎世联邦理工学院化学和应用生命科学系开展博士后研究工作。  研究方向:聚焦二次电喷雾离子化(SESI)技术及SESI源装置研发、SESI-MS方法开发及应用转化研究十余年,相关研究成果在Nature Protocols、Angewandte Chemie International Edition、Analytical Chemistry、Environmental Science & Technology等SCI期刊发表论文76篇,所开发的新技术、新方法获英国发明专利授权3项、中国发明专利授权7项。  基于上述研究工作,李雪博士主持了国家自然科学基金的优秀青年科学基金项目、重大研究计划培育项目、青年基金项目,以及国家科技部重点研发计划重点专项课题、瑞士联邦政府中瑞科技合作基金项目、“广东特支计划”科技创新青年拔尖人才、广东省国际科技合作项目等国家、省部级基础研究科研项目10余项 作为核心成员参与了国家科技部“创新人才推进计划重点领域创新团队”、“广东特支计划”本土创新创业团队项目。因在大气污染代谢组的质谱方法研发与仪器研制、呼出气挥发性有机物质谱检测新方法开发等方面的贡献荣获了中国化学会青年环境化学奖(两年一次,每次10人)和中国环境科学学会室内环境与健康分会“何兴舟室内环境与健康青年学术奖”(两年一次,每次2人),以及中国环境科学学会的“最美科技工作者”、优秀环境科技工作者奖、青年科技奖和广东省环境科学学会生态环境青年科技奖等荣誉。报告摘要  Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) and CRISPR-associated (Cas) protein systems are advancing genome editing, measurement sciences, and diagnostic technology. We describe here the development of integrated CRISPR-Cas and isothermal amplification techniques and their applications to biological and environmental analysis. Incorporating CRISPR-Cas systems with various nucleic acid amplification strategies enables the generation of amplified detection signals, improvements in analytical specificity and sensitivity, and development of point-of-care diagnostic assays.1,2 To enable highly sensitive and selective detection of nucleic acids, we integrated CRISPR with two isothermal amplification techniques: loop mediated amplification (LAMP) and recombinase polymerase amplification (RPA). To achieve on-site and point-of-care ability of the assays, we developed simultaneous viral inactivation and RNA preservation approaches compatible with the CRISPR-based techniques. We successfully applied these techniques and the polymerase chain reaction (PCR) assays to the determination of SARS-CoV-2 RNA in human nasal and throat swabs, gargle liquid, saliva, and wastewater/sewage.3-7 The CRISPR systems take advantage of various Cas proteins for their particular features, including RNA-guided endonuclease activity, sequence-specific recognition, and multiple turnover trans-cleavage activity of Cas12 and Cas13. The isothermal amplification and CRISPR technology can be adopted for the determination of other nucleic acid targets and for the analysis of other biological and environmental samples.专家简介  乐晓春(X. Chris Le)是加拿大皇家科学院院士、加拿大阿尔伯塔大学(University of Alberta)杰出教授(Distinguished University Professor)、加拿大生物分析技术和环境健康领域首席科学家(Canada Research Chair)、分析与环境毒理研究室主任。1983年毕业于武汉大学化学系,1986年在中国科学院生态环境研究中心获得硕士学位,1993年在加拿大英属哥伦比亚大学(University of British Columbia)获得博士学位,1995年进入阿尔伯塔大学(University of Alberta)任教。主要从事生命分析化学、环境科学、环境毒理与人体健康、基因损伤与修复、纳米材料与新药物等研究,发表论文三百余篇。获得了加拿大自然科学与工程研究委员会的E.W.R. Steacie Fellowship,加拿大化学学院的W.A.E. McBryde Medal Award、Maxxam Award和Environment Research and Development Award,阿尔伯塔大学的最高荣誉奖杯、Martha Cook Piper研究奖和杰出导师奖等。担任Journal of Environmental Sciences期刊主编、Analytical Chemistry期刊副主编、Environmental Health Perspectives期刊副主编,以及十余本期刊的编委。报告摘要  合成抗氧剂(合成酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂)是一类大量生产使用的化学品,可延缓材料的氧化,延长材料的使用寿命。此前,关于这类物质环境污染的研究十分匮乏。我们基于灵敏分析方法建立和多介质样品分析,系统研究该类新污染物的环境污染和人体暴露。合成酚抗氧剂在我国的污泥中广泛检出,在中国和加拿大的灰尘中也普遍存在,其中BHT是环境样品中的优势污染物。进一步研究表明,合成酚抗氧剂在人体血清中可被检出。与环境样品类似,BHT是人体血清中的优势污染物。然而,人体内的BHT很难经尿液排出,它会被转化为BHT-COOH,再经尿液排出。与合成酚抗氧剂不同,亚磷酸酯抗氧剂(如AO168)在多数环境样品中未被检出。然而,其氧化产物(AO168O)在室内灰尘和标准参考物质SRM2585(生产于1993-1994年)中的浓度极高,表明亚磷酸酯抗氧剂的氧化产物所造成的室内环境污染已有30年。该系列研究首次证实合成抗氧剂已造成普遍的环境污染与人体暴露。专家简介  刘润增,山东大学环境科学与工程学院教授/博导,环境与健康研究所所长 2016年毕业于中国科学院生态环境研究中心,获得博士学位,2016-2022年在多伦多大学从事博士后研究 国家自然科学基金优秀青年科学基金(海外)和山东省自然科学基金杰出青年科学基金获得者 发表SCI论文40余篇,以第一/通讯作者在环境领域权威期刊发表SCI论文23篇,其中15篇发表于One Earth、Environ Sci Technol和Environ Sci Technol Lett 获得中国分析测试协会科学技术奖CAIA奖特等奖(5/10),美国化学会James J. Morgan青年科学家荣誉奖 担任中国环境科学学会环境化学分会委员和J Environ Sci、Environ Health、《环境化学》等多本中英文期刊的青年编委/客座编辑。报告摘要  In recent years, metabolomics has been increasingly applied in the fields such as clinical medicine, biology, and environmental health, becoming a powerful approach for studying the onset and development of diseases and the mechanisms of substance toxicity. High-performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry (HPLC-MS) is the mainstream platform for metabolomics analysis, enabling high-throughput and accurate determination of metabolites. It can sensitively indicate the physiological and pathological state of the body, facilitating discover of metabolic differences between pollutant exposure and disease occurrence and revealing the key metabolic pathway disturbances, thus showing great significance on explaining the mechanism of toxic effects or disease characteristics, and exploration of potential biomarkers.  Base on the above, our group has been focusing on the optimization and application of metabolomics analysis techniques. We have developed the Ref-M metabolomics batch effect elimination strategy, which was applied to the study of serum metabolism in early-stage lung adenocarcinoma. We have also investigated the toxic effects mechanisms of perfluorooctanoic acid (PFOA) and inorganic arsenic using non-targeted metabolomics and metabolic flux techniques. Moreover, by combining high-content analysis with metabolomics technology, We have elucidated the immune toxicity mechanisms of chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons (CIPAHs).  Fig. 1. Application of Ref-M strategy in serum metabolism study of early lung adenocarcinoma and benign nodule报告摘要  多卤代化合物是一类典型的有机污染物,具有生物放大性、环境持久性和毒性,对全球生态系统和人类带来健康危害。本研究针对高环境暴露的多卤代化合物,通过在液相流动相中添加四苯基氯化鏻(Ph4PCl),能普遍显著增强多卤化合物的电离和灵敏度(1-3个数量级),结合卤代化合物分子式的同位素指纹匹配算法,实现了少量人体血液中近700个多卤代化合物的高通量鉴定和扫描,进一步将该试剂用于生物体内该物质的质谱成像分析,并结合空间代谢组分析了典型多卤化合物的代谢干扰效应。专家简介  万祎,教授,北京大学城市与环境学院,2007年获得北京大学博士学位。2008年赴加拿大萨省大学毒理中心从事博士后研究,2009年任毒理中心副研究员。2011年特聘为北京大学城市与环境学院“百人计划”研究员。主要从事微量有毒有害污染物的环境行为及毒理效应研究,在国外学术期刊上发表论文90余篇SCI论文,2015年获国家自然科学二等奖(排名第二)。报告摘要  细菌是最早的生命形式之一,在地球上无处不在。虽然细菌在维持生态系统方面发挥着深远的作用,但是致病菌引起致命的传染性疾病。在这里,我将介绍我们实验室近期发展的单细胞电感耦合等离子体四极杆质谱 (SC-ICP-qMS) 对病原菌进行高度灵敏准确计数的方法。其中,炔基D-丙氨酸通过细菌内在的代谢机制组装到病原菌细胞壁中,可以利用实验室自行设计制备的叠氮-DOTA-镧系元素(Ln)标签进行点击标记。此外,使用相应的镧系元素编码的细菌抗体来识别所检测的细菌种类。另一方面,针对宿主细胞表面的不同糖基化糖单元采用非天然单糖代谢组装或酶选择性催化Ln-tag 标记策略,在SC-ICP-qMS平台上可实现细菌-细胞相互作用的追踪。以这样的策略,我们不仅可以计数与其宿主细胞相互作用的细菌,还可以通过特异性糖苷酶消除方法发现细胞表面糖基化的哪种类型或基序在介导细菌-细胞相互作用中发挥更重要的作用。专家简介  王秋泉,厦门大学化学化工学院教授。1998年3月毕业于日本国立群马大学工学部,获得工学博士学位 在厦门大学化学博士后流动站工作两年后,留校工作至今。在国家自然科学基金重大项目课题、重点项目和面上项目以及科技部重点基础研究项目课题等的支持下,开展:1)原子光谱/质谱原子化/离子化新技术、分析方法学 2)色谱新型固定相材料的设计制备和3)持久性有毒物质的分析和致毒机制等研究工作 至今公开发表研究和综述论文百余篇、获得授权发明专利十余件,培养博士/硕士研究生百余名 受邀在国际国内会议上作大会/邀请报告百余次。  报告摘要  自然资源开发和利用的同时带来一系列的环境污染、生态破坏问题。环境污染物分析技术为建设生态环境安全,促进可持续发展提供理论支撑。传统大型仪器存在专业设备与操作高、时效性低、前处理繁琐、现场分析存在瓶颈等问题,难以满足环境污染物分析的需求。电化学传感器技术作为环境监测与分析的关键手段之一,不断受到关注和研究。针对环境化学与生物要素种类繁多、性质各异,分子、离子污染物含量低、危害大、赋存介质复杂的特点,亟需发展具有高效抗污染性能的新型电化学传感器,并探究其在环境分析中的应用。基于以上背景,我们提出设计具有自由取向的多级抗污染功能的防污涂层,用于复杂废水样品中抗性基因(MecA)的超灵敏、抗污染检测。所制备的防污涂层,可在传感界面形成强水合保护层阻隔其他污染物对传感界面的接触和粘附。通过调节多肽在电极界面上的空间构型,提高电极界面水合层结构的稳定性,制备了兼具抗污染性能和优异电子转移能力的抗污染微纳传感界面。进一步将捕获探针组装在抗污染电极界面上,该防污涂层不仅具有优异的抗污染性能,同时进一步稳定信号捕获探针的结构,从而确保信号放大过程。得益于独特的水合电子传递层,mecA基因可以在0.05-5000 pM的宽线性范围内进行电化学检测,检测限为16.67 fM。在未处理的废水样品中暴露15天后,DNA传感器仍保留了91.8%的初始信号。优异的长期防污能力、优异的电化学响应和令人满意的回收率(95-115%)证明所制备的传感器可实现复杂水样中mecA抗性基因直接检测。这将为复杂水环境介质中简单、快速、超痕量的ARGs检测提供有力的技术支撑。专家简介  王颖,同济大学长聘教授、博士生导师,现任环境科学与工程学院副院长。2007年毕业于武汉大学获学士学位,2012年毕业于清华大学获博士学位。2018年入选上海市青年科技启明星计划,2019年入选国家“万人计划”青年拔尖人才,2022年入选国家“万人计划”科技创新领军人才。从事污染物分析传感、环境电化学与电分析方法等方面的研究,作为项目负责人主持国家自然科学基金项目3项(青年项目1项、面上项目2项),科技部、环保部和上海市等省部级科技项目4项及其他重大横向课题3项。以第一/通讯作者在Nature子刊及环境化学顶级期刊如Nat. Protoc.、Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.、J. Am. Chem. Soc.、Environ. Sci. Technol.等发表论文50余篇,已发表论文SCI-E他引总计12000余次,单篇论文最高引用1740次 获授权中国发明专利21项,申请美国专利3项 以第一完成人主持制定国家标准1项,省部级标准2项 获国家自然科学二等奖(排名第2)、上海市技术发明一等奖(排名第4)、教育部“霍英东青年教师奖”和第二十届中国国际工业博览会创新银奖。主要研究成果:(1)发现了界面结构选择性特征,开展了基于选择性界面效应的环境污染物分析方法研究 (2)构建了高通量便携快速检测平台,实现了污染物快速高效检测,以第一完成人主持电化学水质检测国家标准1项和行业标准1项 (3)研发了具有高选择性、高灵敏度和快速响应的污染物电化学检测技术,实现了复杂介质中污染物快速传感与在线检测。报告摘要  识别与健康风险相关的高毒性消毒副产物(DBPs)是保障饮用水安全的前提。我们提出氯化核酸可能是氯消毒剂和核酸反应生成的新型致突变性 DBPs。 我们建立了基于超高效液相色谱-质谱(UPLC-MS/MS)的卤代核酸非靶向分析方法,鉴定出113种卤代核苷酸。 含氯核苷酸的活性位点位于核碱基的芳香杂环上,这些氯化核苷酸的形成涉及脱碳、水解、氧化和脱羧。 进一步建立了基于固相萃取(SPE)和UPLC-MS/MS的卤代核碱基和核苷高灵敏度定量方法,检测限在0.04~0.86 ng/L范围。 五种卤代核碱基被确定为饮用水中新型DBP。其中2-氯腺嘌呤显示出最高的细胞毒性(IC50 = 9.4 μM),5-氯尿嘧啶显示出最高的遗传毒性(50% tail DNA = 411 μM)。 这项研究首次证实氯化核苷酸和核碱基为饮用水中的新型诱变DBPs。专家简介  王玮,研究员,博士,国家优秀青年基金获得者。2016年1月于加拿大阿尔伯塔大学获博士学位,2016年2月到2017年5月在美国环境保护署担任助理研究员,2017年6月入职浙江大学环境与资源学院。她目前的研究主要集中在新型环境诱变剂的分析表征及诱变机制,包括抗生素、消毒剂以及消毒副产物。报告摘要  贵金属纳米颗粒,如纳米银(AgNPs)和纳米金(AuNPs),在环境健康和生命医学领域具有非常广泛的应用,包括抗菌消毒、药物递送、靶向治疗等。纳米颗粒的理化性质决定了“纳米—生物作用”过程,进而会影响其体内行为与分布。近期,我们发现贵金属纳米颗粒的形状、粒径与表面修饰等理化性质,均可显著影响其生物效应与健康风险。然而,AgNPs与AuNPs如何在亚器官水平分布,以何种形态存在于体内,都还缺乏研究。  为实现生物组织中贵金属纳米颗粒的原位解析,我们将LA-ICP-MS与HSI-DFM成像技术相结合,探究了AgNPs与AuNPs的体内转运/转化过程与亚器官分布特征。我们的研究结果显示,AgNPs或AuNPs被细胞摄入后,都会发生复杂的体内转化过程,包括聚集和溶解。例如,细胞内形成的AuNPs聚集体,滞留时间更长,难于被细胞外排。相反,AgNPs溶解释放的离子态Ag,更容易被机体吸收,在体内发生累积。上述发现对理解贵金属纳米颗粒的体内行为与健康效应提供了借鉴。专家简介  徐明,中国科学院生态环境研究中心研究员,博士生导师。2006和2011年于厦门大学分别获得化学学士与博士学位,2011至2013年在法国国家科学研究院(CNRS)从事博士后研究,2014年加入中国科学院生态环境研究中心,环境化学与生态毒理学国家重点实验室。主要从事重金属及人工纳米材料的健康效应与作用机理研究。2019年获国家基金委优秀青年科学基金。2018、2021年分别入选中国科学院青年创新促进会、英国皇家化学会Environmental Science: Nano期刊“Emerging Investigator”。2022年获“北京市自然科学二等奖(第五完成人)” 2021年获“北京医学科技奖二等奖(第三完成人)”。目前,担任中国科学院大学岗位教授、中国毒理学会分析毒理委员会委员、中国仪器仪表学会分析仪器分会原子光谱专业委员会委员、Journal of Environmental Sciences、Environment & Health、Reviews of Environmental Contamination and Toxicology等期刊编委或青年编委。先后主持和参与国家级科研项目8项。已在Angew Chem Int Ed, Adv Mater, Adv Funct Mater, ACS Nano, Environ Sci Technol, Anal Chem等发表论文70余篇,中英文专著章节3个。报告摘要  机器学习(ML)通过提供增强性能和利用多样化的输入特征,彻底改变了环境建模领域。然而,为确保开发出稳健且有意义的ML模型,将专家知识融入到过程中尤为重要,特别是在特征选择和模型解释方面。本演示旨在通过两个引人注目的示例来说明这些原则。在第一个案例研究中,我们进行了广泛的文献回顾,并编制了一个包含叶绿素-a指数作为输出变量的大型数据集。通过采用河流和气象特征的新颖组合作为输入,我们构建了基于机器学习的分类和回归模型,以预测伊利湖中藻华发生的情况。在第二个示例中,我们专注于开发预测模型,用于描述不同有机化合物的非生物还原过程,这些化合物具有各种可还原官能团,以及十种最常见的无机化合物,使用不同的Fe(II)还原剂。为了验证这些模型,我们将预测结果与已知的还原机制进行比较,涵盖了不同的化学群、还原剂类型和反应条件。这种严格的评估过程使我们能够展示模型的有效性及其与既定科学原理的一致性。总体而言,我们的方法将专业知识、精心选择的特征和全面的模型解释相结合,推动了环境领域中的ML建模。专家简介  张慧春(Judy)博士是美国凯斯西储大学土木与环境工程系的弗兰克H尼夫教授。她获得了乔治亚理工学院的博士学位,以及南京大学的学士和硕士学位。她的研究主要集中在自然和工程水环境中环境污染物的命运与转化,以及从受污染水中去除有机污染物。她近期的研究领域还包括使用传统模型和机器学习工具进行污染物反应性和吸附的预测建模。张博士在许多期刊上发表过论文,包括Chemical Reviews, Environmental Science and Technology, Water Research, 和Applied Catalysis B.等。她作为主持人已经获得了美国国家科学基金会的七项竞争性研究拨款。此外,张博士还为许多联邦和州政府机构以及工业界指导研究项目。她是《ACS ES&T Water》的副编辑。她曾获得过Nanova/CAPEES前沿研究奖、CAPEES人工智能/机器学习环境应用奖、ES&T最佳论文奖和ACS Gonter研究论文奖。报告摘要  银纳米颗粒(AgNPs)的普遍存在以及可能产生的AgNP抗性已经引起了重要关注。然而,这种现象背后的机制仍然存在争议。在这项研究中,我们明确了致死剂量的AgNP暴露后的适应性演化中的两个不同阶段。起初,对AgNPs的抗性主要与鞭毛蛋白介导的沉淀和增强的抗氧化活性相关。然而,随着过程的进行,持续细胞形成、生物膜产生和铜(Cu)外泌泵的上调主导了AgNP的耐受性,而没有沉淀发生。在后期阶段,持续存在的细胞水平显著增加,比之前高出1000倍。因此,演化后的细胞对多药物治疗表现出了显著的耐受性。包裹层应激反应(cpx和psp)在演化转变中发挥了关键作用。与普遍观念相反,铜外泌泵和渗透应激反应的表达不能仅归因于Ag+暴露。相反,它们主要受到转向厌氧呼吸和由纳米颗粒诱导的膜变形的影响,这是普遍应激反应的一部分。从仅依赖于纳米颗粒属性的特定机制转向涉及一般应激反应的汇聚演化,突显了细菌用于抗纳米颗粒的潜在适应策略。我们的研究还强调了控制演化转变到致病性和抗生素抗性的潜在时间框架。专家简介  张承东,博士,博士生导师,从事环境污染物的化学过程和生物效应研究。她曾获得“国家杰出青年科学基金”资助,并担任中国环境科学学会环境化学分会第五届和第六届委员。她主持多项国家和省部级重点项目,并发表了70多篇研究论文。张博士还荣获了天津市科技进步奖二等奖。报告摘要  大气气溶胶,又称大气颗粒物,对人类健康、大气环境和全球气候都有重要影响。新粒子形成是大气气溶胶的主要来源,而其成核过程是新粒子形成的关键。因当前实时外场测量的局限性和我国大气环境的复杂性,气溶胶成核过程的详细机制尚不清楚。本报告将从以下三方面进行工作汇报:①建立了同时描述分子物理聚集和化学反应的新粒子成核模拟研究方法,并合作将该方法程序化 ②提出了SO3与酸性/碱性污染物化学反应促进成核的新机制,揭示了高SO2浓度地区新粒子生成高强度频发的成因 ③发现了新的促进成核的无机酸和有机酸类型及其成核机制,并分别得到实验室CLOUD实验与外场观测的验证,明晰了SO2减排后新粒子生成不降反升的关键原因。专家简介  北京理工大学化学与化工学院教授,博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者。2007年北京理工大学博士毕业并获全国百篇优秀博士论文提名。近年来主要从事大气颗粒物形成机制的理论研究工作,以通讯或第一作者在J. Am. Chem. Soc.,Angew. Chem. Int. Ed.,Proc. Natl. Acad. Sci. USA等发表SCI论文60余篇。主持多项国家自然科学基金、北京市自然科学基金和教育部基金等项目,并获北京高等学校青年英才计划资助。以第三完成人获教育部自然科学二等奖和国防科工委国防科学技术二等奖。培养的1名博士生获中国颗粒物学会优秀博士论文。报告摘要  Two typical environment particulate pollutants will be introduced, including microplastic and microdroplet. We have developed methods based on Raman spectroscopy for the detecting and imaging of microplastic and microdroplet. SERS is employed for the detecting of small size microplastic (nanoplastic). Aerosol microdroplets act as microreactors for important atmospheric reactions, with pH playing a significant role in regulating these processes. However, the spatial distribution of pH and chemical species within atmospheric microdroplets is still debated. To address this challenge, we present a non-invasive method based on stimulated Raman scattering microscopy to visualize the three-dimensional pH distribution within microdroplets of varying sizes专家简介  2009年博士毕业于清华大学化学系,2009-2012年在德国汉诺威大学从事博士后研究(洪堡学者),2012-2014年在剑桥大学物理系从事博士后研究(欧盟玛丽居里学者)。主要从事大气污染化学研究,包括颗粒污染物的光谱检测及成像,大气非均相化学过程,大气污染控制等研究方向。在PNAS,Angew,EST等期刊发表论文130余篇,他引总计9000余次。担任英国皇家化学会期刊《Environ Sci: Adv》副主编,英国皇家学会会刊《Proceedings of Royal Society A》(1800年创刊)编委。主持国家级青年人才项目、国家重点研发计划国际合作专项、国家自然科学基金项目、上海市“东方学者”特聘计划等。报告摘要  鉴定大量人工化学品的持久性、迁移性、毒性(Persistent, Bioaccumulation, Toxic, PBT)或持久性、生物蓄积性、毒性与(Persistent, Mobile, Toxic, PMT)属性是当前环境领域一大挑战1, 2。目前亟需构建高通量、精准预测系统。本研究基于图神经网络GCN,构建了高准确性和低假阴性的预测系统(图1),筛选了典型新污染物。进一步围绕有害结局路径(Adverse Outcome Pathway, AOP),采用分子动力学模拟、转录组学、细胞实验、斑马鱼实验、老鼠实验等手段探究了典型新污染物的有害健康效应及毒理机制3-6。部分成果被联合国持久性有机污染物审查委员会引用,为我国新污染物风险管控提供技术支撑。  专家简介  庄树林,男,博士,浙江大学教授、博士生导师,中国毒理学会计算毒理专业委员会副主任委员、国家环境保护新型污染物环境健康影响评价重点实验室学术委员会委员,Ecotoxicology and Environmental Safety期刊编委、《环境化学》期刊编委,浙江大学学生绿之源协会指导教师。2001年本科毕业于曲阜师范大学,2007年博士毕业于浙江大学。2007至2010年在加拿大英属哥伦比亚大学从事博士后研究工作。2010年6月至今在浙江大学环境健康研究所工作,主要借助分子模拟及机器学习研究新污染物的人体健康风险。承担国家重点研发计划课题、国家自然科学基金重大研究计划培育项目、面上项目等,编著《环境数据分析》教材、在编《环境数据分析》第二版,获ES&T Excellence in Review Awards、浙江省科学技术进步奖三等奖、浙江省环境保护科学技术奖一等奖等荣誉称号。以上报告内容由BCEIA2023组委会提供欢迎扫码报名参加BCEIA2023
  • 博奥生物二代测序仪获准上市
    2015年2月12日,国家食品药品监督管理总局对博奥生物集团研制生产的BioelectronSeq 4000基因测序仪和胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(半导体测序法)分别颁发了医疗器械注册证。   BioelectronSeq 4000基因测序仪通过生物电子芯片对核苷酸聚合反应中的酸碱度信号进行检测,用于人脱氧核糖核酸(DNA)测序,以检测基因的序列变化。该仪器可在临床上与此次由国家食品药品监督管理总局同时批准的体外诊断试剂以及仪器配套的专用生物信息分析软件配合使用,适用于胎儿染色体21三体、18三体、13三体的非整倍体检测。   胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(半导体测序法)用于定性检测孕周为12-24周的高危、单胎孕妇外周血血浆中胎儿游离脱氧核糖核酸(DNA),通过分析样本中胎儿游离DNA的21号、18号及13号染色体数量的差异,对胎儿染色体非整倍体疾病21-三体综合征(唐氏综合征)、18-三体综合征(爱德华综合征)和13-三体综合征(帕托综合征)进行产前辅助诊断。   博奥生物集团是我国集成医疗(疾病的预测、预防和个体化治疗)领域的领军型企业,自2000年成立以来开发和推出了大量高水平的生物芯片创新性产品与服务,在科技部863和卫计委重大专项支持下构建了一套基于生物芯片的核酸提取、基因扩增、直至微阵列杂交测序和微流控测序的完整的分子诊断技术平台,为我国基因检测技术进入世界先进行列做出了重要贡献。   BioelectronSeq 4000基因测序仪、   胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(半导体测序法)   BioelectronSeq 4000基因测序仪医疗器械注册证   胎儿染色体非整倍体检测试剂盒医疗器械注册证
  • 岛津分析技术助力小核酸药质控步步升“花”
    寡核苷酸药物(又称小核酸药物)是由人工化学合成的核苷酸单链或双链组成的一类药物,通过碱基互补配对作用于mRNA,干扰基因的解旋、复制、转录、mRNA 的剪接加工乃至输出和翻译等各个环节,使编码异常的基因丧失功能,进而阻止“错误”蛋白质的表达,发挥基因水平上调控疾病基因转录翻译过程的独特机制(核酸适体通过其三维结构识别靶标蛋白进而调节蛋白质功能),从而达到治疗疾病的目的。[1]治疗性寡核苷酸作用于病理性基因表达的不同阶段[1]截至2024年2月,全球共上市 19 款小核酸药物,ASO 11 款、siRNA 6 款,Aptamer 2 款,大部分是近五年上市,21年至23年上市 7 款,在已获批药品中,罕见病是主要的适应症类别。全球已上市小核酸药物信息信息来源:FDA, EMA, PMDA从获批上市情况看小核酸药研究迎来了新的发展热潮,然而小核酸药的发展并不是一帆风顺的,此前由于寡核苷酸在血液中不稳定、半衰期短、主动靶向差、细胞内吞和逃逸内涵体能力差等天然缺陷使得小核酸药经历了两次泡沫破灭的低谷。化学修饰和递送技术的出现成为了对于小核酸药而言的划时代技术,解决了寡核苷酸的一系列缺陷,小核酸药终于迎来了蓬勃发展。小核酸药主要通过固相合成法合成,分为四步:脱保护、活化和偶联、氧化和加帽。在合成过程中会存在多种不同的杂质,常见杂质包括缺失或增加序列的寡核苷酸、未完全去保护基团的产物、缺失嘌呤碱基的寡核苷酸以及其他降解产物,其中很多杂质与全长产物性质相似,给小核酸药的质量分析和控制带来了挑战,因此合适的分析方法至关重要。单/双链小核酸原料药建议检测项目及推荐分析方法如下图所示(译自Drug Information Journal, 46(5), 611-626 DOI: 10.1177/0092861512445311)。单链小核酸原料药建议检测项目及推荐分析方法双链小核酸原料药建议检测项目及推荐分析方法岛津始终关注药物开发全过程,为小核酸药的质量控制提供全面解决方案。下文中将简要列举小核酸药关键质量控制项目的分析方法。小核酸药关键质量控制项目分子量与序列分子量测定是贯穿药物研发—生产全过程的研究内容,可用于验证和监测在不同的阶段中是否成功合成目标小核酸药。序列的准确性与小核酸药的有效性和安全性紧密相关。岛津质谱LCMS-SQ、LCMS-QTOF、MALDI-TOF助力大家从容应对。杂质及纯度小核酸药在化学合成过程中,很容易产生n-1的杂质,该杂质通常比目标序列少一个碱基,因此它的化学性质与目标化合物是非常相似的,这就容易造成分离困难,特别是对于较长序列的药物,据文献报道,序列越长,杂质越难被分离。且小核酸药大部分为磷酸骨架,负电性强,易发生非特异性吸附从而进一步导致分析困难。岛津生物惰性液相Nexera Inert LC可以针对性解决此问题。小核酸药分析液相色谱柱推荐原辅料及Tm值递送系统是小核酸药物研究的重点项目之一,递送系统关系到药物的安全性和有效性,对于不同疾病不同药物类型可能千变万化,岛津色谱和质谱助力小核酸药原辅料分析。除关键质量属性外,岛津丰富的分析仪器、耗材及应用方案期待为您提供更多帮助。岛津小核酸药物及原辅料分析解决方案参考文献:[1] Takakura K, Kawamura A, Torisu Y, Koido S, Yahagi N, Saruta M. The Clinical Potential of Oligonucleotide Therapeutics against Pancreatic Cancer. Int J Mol Sci. 2019 Jul 6 20(13):3331. doi: 10.3390/ijms20133331.本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 科学家发明体内DNA合成可视化新技术
    瑞士苏黎士大学的研究人员研发了一种新物质,可用来标记和观察动物体内的DNA合成过程。该技术的应用为药物研发提供了新策略。相关研究论文于12月5日在线发表在美国《国家科学院院刊》(PNAS)上。   详细了解动物体内DNA和蛋白质等大分子合成是理解生物系统和设计疾病治疗策略的必要条件。通常,通过人工合成小分子标记物掺入生物体自身合成过程来达到可视化DNA合成的目的。但是,直到现在该方法有一个重大的局限性:标记物具有毒性并导致细胞死亡。内森利德基(Nathan Luedtke)领导的小组研发了一种叫“F-ara-Edu”的核苷。用它来替换胸腺嘧啶脱氧核苷,标记DNA对生物体基因组功能几乎没有影响,毒性也大为降低,检测也更灵敏。   利德基表示,通过可视化新DNA的合成,就能够鉴定病毒感染和肿瘤增长的位点。这将引领药物研发新策略。(科学网 任春晓/编译)   相关仪器及方法:热型质谱仪   完成人:内森利德基课题组   实验室:瑞士苏黎士大学有机化学研究所   更多阅读   PNAS发表论文摘要(英文)
  • 上海市食品学会发布《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准征求意见稿
    各相关单位代表及专家:《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准已完成征求意见稿的编制,根据《团体标准管理规定》的要求,为保证标准的科学性、严谨性和可操作性,现在《全国团体标准信息平台》面向社会各界公开征求意见。请各相关单位代表及专家审阅标准文本,对本标准提出宝贵意见和建议,并于2023年5月27日前将《团体标准征求意见反馈表》(附件二) 以E-mail形式反馈给上海市食品学会。逾期未复函,将按无异议处理。此致! 附件一:《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》(征求意见稿)附件二:《团体标准征求意见反馈表》联系人:郭燕茹联系电话:18018674491电子邮箱:ssfs_office@163.com上海市食品学会2023年4月28日关于《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准征求意见函.pdf《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》(征求意见稿).pdf《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》征求意见反馈表.doc
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