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丁嘧脲

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丁嘧脲相关的资讯

  • 中国出入境检验检疫协会发布《茶叶中丁醚脲及其降解产物残留量的测定液相色谱-串联质谱法》等三项团体标准(征求意见稿)
    CIQA/TC12各成员单位及专家、各有关单位:根据《中国出入境检验检疫协会团体标准管理办法》及实施细则的规定,《茶叶中丁醚脲及其降解产物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》P/CIQA-142-2023、《鲜禽蛋中喹诺酮类和磺胺类药物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》P/CIQA 141-2023、《食用植物油中乙基麦芽酚的测定 液相色谱-串联质谱法》P/CIQA-140-2023等三项团体标准已由中国出入境检验检疫协会综合质量服务标准化技术委员会(CIQA/TC12)组织起草完毕,现进入征求意见阶段。请在30天内将意见和建议填写在《意见反馈表》中,于2024年7月12日前将书面意见以邮件形式反馈至CIQA/TC12秘书处。请务必留下您的姓名、单位名称及联系方式,便于联系。CIQA/TC12秘书处联系人:汪顿;010-84538815,15210031335邮箱:wangdun@ccic.com协会联系人:阳 焰;01062029721, 13901217549邮箱:yangyan@ciq.org.cn。附件:附件.zip1.《茶叶中丁醚脲及其降解产物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》团体标准征求意见稿2.《茶叶中丁醚脲及其降解产物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》(征求意见稿)编制说明3.《茶叶中丁醚脲及其降解产物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》反馈意见表4.《鲜禽蛋中喹诺酮类和磺胺类药物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》(征求意见稿)团体标准征求意见稿5.《鲜禽蛋中喹诺酮类和磺胺类药物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》(征求意见稿)编制说明6.《鲜禽蛋中喹诺酮类和磺胺类药物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》反馈意见表7.《食用植物油中乙基麦芽酚的测定 液相色谱-串联质谱法》团体标准征求意见稿8.《食用植物油中乙基麦芽酚的测定 液相色谱-串联质谱法》(征求意见稿)编制说明9.《食用植物油中乙基麦芽酚的测定 液相色谱–串联质谱法》反馈意见表中国出入境检验检疫协会2024年6月12日
  • 快速检测I型糖尿病纳米芯片问世
    最近,美国斯坦福大学医学院开发出一种廉价的便携式微芯片,可以在Ⅰ型糖尿病患者出现症状之前,快速检测出那些高风险人群。研究人员认为,这种芯片不仅能高效广泛地预诊出糖尿病人,还有助于提高全世界的糖尿病护理水平,帮人们更好地研究疾病历史,开发新疗法。相关论文在线发表于7月13日的《自然· 医学》网站上。   据物理学家组织网7月13日报道,目前的糖尿病主要分两种&mdash &mdash Ⅰ型和Ⅱ型。二者都有高血糖特征,但病因和治疗方法都不同。Ⅰ型糖尿病是一种自身免疫类疾病,患者的免疫系统会攻击自身健康组织,使身体停止制造胰岛素。当病人自己的抗体攻击胰腺的胰岛素生产细胞时,这种病就开始了。自抗体只出现在Ⅰ型糖尿病患者中,而在Ⅱ型中没有,新方法就是通过这一点来区别它们。   研究人员开发的微芯片利用纳米技术来检测Ⅰ型糖尿病,能把Ⅰ型和Ⅱ型快速区别开来。原有老方法用放射性材料来检测自身抗体,需要几天时间,每次花几百美元。相比之下,微芯片不用放射性材料,几分钟就能出结果,每个芯片预计成本约20美元,可测试15次以上。而且微芯片用血量更少,不用抽血,只需指尖采血即可。   他们用该芯片对一些志愿者进行了测试,诊断出了哪些人患有糖尿病,而哪些人没有。此外,这种方法对Ⅰ型糖尿病高风险者,如病人的亲戚也有利,因为医生能在他们显出症状之前,跟踪监测他们的自抗体水平。   &ldquo 自抗体就是个&lsquo 水晶球&rsquo 。&rdquo 论文高级作者、斯坦福大学露西尔· 帕卡德儿童医院儿科内分泌学副教授布莱恩· 费尔德曼说,&ldquo 即使你现在还没有糖尿病,如果你血液里有和糖尿病有关的自抗体,患病的风险就高,有了多种自抗体后,风险就超过90%了。&rdquo   十年前患Ⅰ型糖尿病的似乎只有儿童,患Ⅱ型糖尿病的似乎只有肥胖中年人。由于差异明显,人们常省掉实验室检测,因为老方法昂贵而困难。但现在,约1/4的糖尿病儿童是Ⅱ型,越来越多的成人糖尿病是Ⅰ型,其原因尚不清楚。人们需要更好的检测技术,因为现在病情已变。   越来越多证据表明,如果对Ⅰ型糖尿患者实施早期积极治疗,可能遏制自身免疫攻击胰腺,让他们保留一定的胰岛素制造能力。费尔德曼说:&ldquo 在那些高风险者发病之前,这种方法有很大可能找到他们,让他们开始早期治疗,提前预防糖尿病或并发症。&rdquo   目前,斯坦福大学已为该芯片提出了专利申请,研究人员正在筹备成立一家公司,在获得美国食品药品管理局(FDA)批准后就把它推向市场。
  • 你说的白,是什么白:小麦粉中硫脲的测定
    2019年,国家粮食和物资储备局办公室在第330号通知[1]中公开了国家标准《小麦粉》征求意见稿,其中小麦粉的定义为:小麦粉wheat flour是指由普通小麦(六倍体小麦,Triticum aestivum L.)经过碾磨制粉,去除部分麸皮和胚并达到一定加工精度要求的、未添加任何物质的、能够满足制作面制食品要求的产品。与《关于进一步加强小麦粉质量安全监管的公告》(2017 年第132号)[2]中关于小麦粉(通用)中添加物的要求,即“取得‘小麦粉(通用)’生产许可的企业,不得在小麦粉中添加任何食品辅料”,保持一致。 早前被允许添加之后又被禁止的过氧化苯甲酰(Dibenzoyl peroxide, BPO),在近几年的食品安全抽检中时有被检出,其非法添加的目的主要是给新生产的小麦粉脱色[3]。然而在小麦粉的加工和储藏过程中,经常会出现颜色加深的现象,即褐变。发生褐变的主要原因是,小麦籽粒中的多酚氧化酶(Polyphenol oxidase, PPO)催化酚类物质氧化生成褐色或黑色的醌类物质[4],从而影响了小麦粉的色泽,降低了小麦粉的品质。 根据GB 2760-2014 附录B[5]中,对食品漂白剂的定义:能够破坏、抑制食品的发色因素,使其褪色或使食品免于褐变的物质。针对小麦粉的酶促褐变,一些不法的的商贩会通过添加具有还原性的硫脲(Thiourea)进行漂白,硫脲能够抑制多酚氧化酶的活性,阻止褐变的发生,在一定程度上将醌类还原成酚类,掩盖不好的品质,达到提亮增白的效果。而硫脲的非法添加会刺激呼吸道和肠道,抑制甲状腺和造血器官的机能,引起咳嗽、胸闷、头痛、嗜睡、无力、面色苍白、面部虚肿、基础代谢降低、血压下降、脉搏变慢、白细胞减少等症状[6]。早在2001年,世界卫生组织国际癌症研究机构就将硫脲列在了3类致癌物清单中。 原食品药品监督管理总局于2016年发布第196号公告[7],公布了食品补充检验方法《小麦粉中硫脲的测定 BJS 201602》,填补了国内硫脲检测标准的空白。为了进一步规范企业的生产行为,加强小麦粉质量安全监管,总局于2017年发布第132号公告[2],其中明确规定“严禁生产企业在小麦粉中添加过氧化苯甲酰、次磷酸钠、硫脲、间苯二酚、过硫酸盐、噻二唑、曲酸等非食品原料”。 在此背景下,赛默飞实验室对高效液相色谱法测定小麦粉中硫脲的实验条件,开展了相关研究工作。 01样品前处理准确称取均质小麦粉1.0 g(精确至0.01 g)于15 mL旋盖螺口圆底离心管中,加入10.00 mL 80:20乙腈水,旋紧盖子,涡旋分散30 s,水浴超声提取20 min(由于超声时间较长,水浴温度会升高,建议加入冰袋控温),10000 rpm 4℃ 冷冻离心10 min,取上清液过0.2 μm亲水PTFE微孔滤膜,滤液上机测试。02色谱条件● 液相色谱仪:UltiMate™ 3000 HPLC 液相色谱系统● 色谱柱:Syncronis™ HILIC, 250×4.6 mm, 5μm (P/N: 97505-254630)● 柱温:20 ℃● 进样量:5 µL● 流动相:A为乙腈,B为水● 洗脱程序:A:B=90:10,等度洗脱● 流速:1 mL/min● 检测波长:246 nm● 采样频率:5 Hz● 采集时间:12 min03实验结果与讨论3.1色谱条件优化 3.1.1 色谱柱选择硫脲标准品溶液在Syncronis HILIC色谱柱上获得了出色的峰型和优异的灵敏度。图1. 硫脲标准品溶液色谱图(1.00 μg/mL) (点击查看大图) 3.1.2 样品溶剂的选择在HILIC模式下,采用80:20乙腈水作为标准品稀释液时,10.0 μg/mL硫脲标准品得到了尖锐且对称的峰型。图2. 硫脲标准品溶液色谱图(10.0 μg/mL)(A:稀释溶剂为纯水,B:稀释溶剂为80:20乙腈水)3.1.3 柱温的选择当色谱柱柱温选择20 ℃ 时,硫脲峰与杂质峰可达到基线分离。同时,采集时间由10 min延长至12 min,可避免11 min左右的杂质峰延迟至下一针进样时出峰。图3. 30℃ 柱温,小麦粉空白基质和0.20 μg/mL基质加标叠加色谱图(点击查看大图)图4. 20℃ 柱温,小麦粉空白基质和0.20 μg/mL基质加标叠加色谱图(点击查看大图)3.2样品前处理优化本次试验中前处理流程为:称取1.00 g小麦粉,加入10.00 mL 80:20乙腈水(提取溶剂与标准品稀释溶剂保持一致),涡旋混匀,高速冷冻离心,取上清液过膜,上机测试。处理一批次8个样品,耗时约1小时。而标准推荐的前处理流程,在提取、过滤(离心)后,加入了旋蒸浓缩10 mL 80:20乙醇水提取液的操作,耗时较长,且样品通量小。因此优化后的前处理流程,提高了样品通量,减少了溶剂用量,效率得到提升。 3.3线性范围、方法检出限及方法定量限在优化的色谱条件下,硫脲标准工作液线性范围为0.20-5.00 μg/mL,线性方程y=0.9109x-0.0300,线性相关系数r2=0.99992,线性关系良好。硫脲线性方程图及标准曲线点叠加色谱图。在优化前处理条件下,硫脲方法检出限为2.0 mg/kg,定量限为5.0 mg/kg。 图5. 硫脲线性方程图及标准曲线点叠加色谱图(点击查看大图)3.4回收率和精密度小麦粉基质 2.0、5.0、20.0 mg/kg 三水平加标回收率范围在 91.2%~95.0% 之间,相对标准偏差在 0.57%~2.36% 之间(n=6)表1 小麦粉基质 2.0、5.0、20.0 mg/kg三水平加标回收率范围和精密度(点击查看大图)图6小麦粉基质 2.0、5.0、20.0 mg/kg 三水平加标回收率范围和精密度(点击查看大图)图7小麦粉基质中硫脲方法检出限 MDL 浓度 (2.0 mg/kg) 加标 (点击查看大图)图8小麦粉基质中硫脲方法定量限 LOQ 浓度 (5.0 mg/kg)加标(点击查看大图)图9小麦粉基质中硫脲10倍方法检出限浓度 (20.0 mg/kg)加标(点击查看大图)04结论本方法针对食品补充检验方法《小麦粉中硫脲的测定 BJS201602》进行了优化,简化了前处理流程,优化了色谱条件,线性范围、方法检出限及定量限、加标回收率及精密度均能满足方法确认的要求。该方法简单、便捷,适用于小麦粉中非法添加物硫脲的快速测定。 参考文献:[1] 国家粮食和物资储备局办公室. 关于《小麦》《小麦粉》国家标准公开征求意见的通知 国粮办发[2019]330号[EB/OL]. http://www.lswz.gov.cn/html/zmhd/yjzj/2019-11/11/content_247627.shtml[2] 总局关于进一步加强小麦粉质量安全监管的公告(2017年第132号)[J]. 现代面粉工业,2017,31(06):28.[3] 于鸿飞. 国内外小麦粉标准的差异及我国现行小麦粉标准的修订研究[D]. 西北农林科技大学,2011.[4] 黄海霞,张真,吴金芝. 小麦多酚氧化酶特性及褐变控制研究[J]. 安徽农业科学,2008,36(31):13574-13575,13638.[5] GB 2760-2014. 食品安全国家标准 食品添加剂使用标准[S]. 2014[6] 焦安浩. 硫脲的危险性及安全管理措施研究[J]. 化工管理,2021(07):95-96[7] 总局关于发布食品中那非类物质的测定和小麦粉中硫脲的测定2项检验方法的公告[J]. 中国食品卫生杂志,2017,29(01):25.[8] Thermo Fisher Scientific Technical Guide 21003:HILIC Separations Technical Guide-A Practical Guide to HILIC Mechanisms, Method Development and Troubleshooting[A/OL]. https://assets.thermofisher.cn/TFS-Assets/CMD/brochures/TG-21003-HILIC-Separations-TG21003-EN.pdf . 2014
  • 我国科学家开发密码子扩展细胞疗法用于食疗糖尿病
    利用合成生物学开发的细胞治疗系统具有广阔的疾病治疗前景。其原理是在细胞中装配药物蛋白表达调控开关,在外源刺激信号作用下,细胞调控并释放药物蛋白。将细胞治疗系统应用于糖尿病,可以口服小分子作为外源刺激信号调控胰岛素表达,避免胰岛素注射带来的痛苦。目前,大多数药物蛋白调控开关都是基于转录水平调控设计的,外源刺激信号首先需要刺激转录因子,将药物蛋白基因转录并加工为mRNA,然后翻译出药物蛋白。这种调控过程相对复杂,蛋白表达时间较为缓慢,限制了细胞治疗系统在糖尿病等疾病中的应用。因此,开发快速的蛋白表达调控系统是合成生物学中的研究热点。2021年11月15日,北京大学刘涛团队与华东师范大学叶海峰团队在Nature Chemical Biology杂志发表了题为Genetic code expanded cell-based therapy for treating diabetes in mice的研究论文。文章利用基因密码子扩展技术开发了非天然氨基酸调控的胰岛素细胞治疗系统(Noncanonical Amino acids (ncAAs)-triggered Therapeutic Switch, NATS),证明了该系统能够在翻译水平快速调控蛋白质表达(图1)。该研究补充了合成生物学中的蛋白调控开关工具库,也为基因密码子扩展技术的应用创新提供了新的思路。图1 NAST系统在翻译水平快速调控蛋白表达基因密码子扩展技术通过进化能够识别ncAA的氨酰tRNA合成酶和tRNA分子对,在翻译含有异位琥珀密码子的mRNA过程中将ncAA插入蛋白质。基因密码子扩展技术的最重要应用是蛋白质的定点修饰,刘涛团队则关注该技术的蛋白质翻译机制,建立了在蛋白质翻译水平调控的药物蛋白调控系统。研究人员将含有异位琥珀密码子的药物蛋白基因以及氨酰tRNA合成酶和tRNA分子对插入哺乳动物细胞基因组,构建了NATS系统细胞系(图2a)。在普通培养基中,NATS细胞的核糖体翻译到异位琥珀密码子时由于缺乏ncAA而导致翻译终止。而在含有ncAA的培养基中,NATS细胞可以利用ncAA翻译药物蛋白(图2b)。图2 NATS系统的开关调控方式NATS系统激活的蛋白表达对ncAA有明显的浓度依赖和可逆调控。ncAA与细胞只需要接触1分钟就足以激活NATS系统:这是经典的转录水平调控系统所无法达到的。为了在动物体内能够实现口服ncAA调控目的蛋白表达,研究人员首先做了ncAA药物代谢动力学实验,并证明ncAA可以口服被小鼠吸收。人细胞体外改造后移植到小鼠体内需要克服免疫排斥反应,为此研究人员选用两种用于临床研究的细胞包埋方法,将NATS细胞包裹选择性透过膜后进行细胞移植。选择性透过膜只允许蛋白质等生物大分子以及小分子自由通过,而将小鼠免疫细胞隔离在外,使得NATS细胞可以在小鼠体内存活并分泌目的蛋白进入血液。糖尿病患者的血糖会随着进食情况而波动,准确和及时的血糖控制可以大幅度降低糖尿病并发症的发病概率。转录水平调控的胰岛素表达系统至少需要4小时才能降低小鼠血糖,这很难满足对于快速血糖控制的要求。为研究翻译水平调控系统的降血糖速度,研究人员对移植了NATS细胞的糖尿病小鼠进行单一剂次ncAA灌胃,结果显示小鼠口服ncAA后90分钟,就可以检测到血清胰岛素水平升高和血糖值明显降低,证明了翻译水平调控蛋白表达的速度优势。糖尿病是需要终身服药的慢性疾病,为证明NATS细胞的长期治疗效果,研究人员连续一个月监控糖尿病小鼠的胰岛素和血糖水平,发现NATS细胞可以持续控制小鼠血糖。同时,研究人员将ncAA加入小鼠饲料制成“ncAA饼干“,可以通过小鼠直接进食来控制血糖,提高了给药的便利程度。而且长期毒性实验中并没有发现ncAA对小鼠造成异常。该文章开发的NATS系统跨越了传统的转录水平调控,直接在翻译阶段控制蛋白表达,提高了蛋白质调控速度,扩展了合成生物学用于细胞治疗的调控工具,为糖尿病等需要即时干预的疾病提供了新的治疗策略。文章首次将基因密码子扩展技术应用于细胞治疗,期待未来科学家能够进一步开发基因密码子扩展技术在疾病治疗方面的应用。文章的第一作者是北京大学博士生陈超和黄雨佳,华东师范大学博士生余贵玲。通讯作者为北京大学药学院的刘涛研究员和华东师范大学生命科学学院叶海峰教授。原文链接:https://www.nature.com/articles/s41589-021-00899-z
  • 欧盟食品安全局审查霜脲氰的最大残留限量
    p style=" LINE-HEIGHT: 1.75em" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 近日,欧盟食品安全局审查了霜脲氰(cymoxanil)的最大残留限量,提议修订其在部分商品中的残留限量。 /p p style=" LINE-HEIGHT: 1.75em" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 根据欧盟法规396/2005号第12条的规定,欧盟食品安全局对霜脲氰的残留限量进行了审查。为评估霜脲氰在植物、加工产品、轮作作物、牲畜中最大残留限量,欧盟食品安全局参考了91/414/EEC指令框架下的结论以及成员国报告的欧盟许可进口限量,在现行数据的基础之上,得出残留限量建议。最终提议修订霜脲氰在土豆、大蒜、洋葱等商品中的最大残留限量。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center LINE-HEIGHT: 1.75em" img style=" WIDTH: 600px HEIGHT: 408px" title=" QQ图片20151215141546.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/bc2cf991-899a-4f5e-aa04-c8dab9bfa08f.jpg" width=" 600" height=" 408" / /p p br/ /p
  • “汽车人”看过来,你不可轻视的车用尿素!
    背景全球能源、环境以及气候变化等问题日益突出。众所周知,与汽油发动机相比,柴油发动机热效率高出30%,排放产生的温室效应比汽油低45%。柴油车比一般的小轿车造成的污染还大,柴油车排放的氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)由于对人类健康和大气环境造成的危害在一些国家和地区已引起高度的关注。就我国而言,2021年7月,我国全面实施重型柴油车国六排放标准,新实施的国六标准对于排放的要求更加严格,基本实现与欧美发达国家接轨。这意味着车辆尾气的排放控制必须采用更为先进的技术。选择性催化还原技术(SCR)是针对柴油车尾气排放中NOx的一项处理工艺,也是目前重型柴油机降低排放的最主要手段之一。这项技术必须依靠尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理,利用尿素溶液在发动机高温尾气气化后产生的氨,作为柴油机动车辆尾气选择性催化还原的还原剂,从而使尾气中的氮氧化物转化为无害的水蒸汽和氮气,减少排放。因此,车用尿素可以说是重型卡车、客车等柴油车达到国六排放标准的必备产品。对于车用尿素有以下几项检测指标:车用尿素溶液是透明、清澈的的液体,呈淡蓝色,浓度在31.8%-33.2%之间,用于还原氮氧化合物。目前使用的车用尿素溶液一般由32.5%高纯尿素和67.5%的去离子水组成。车用尿素又名柴油机尾气处理液,国内俗称为:汽车尿素,车用尿素,汽车环保尿素,车用脱硝剂,而叫的最普遍的就是车用尿素。 车用尿素作为重型柴油车实现国六排放至关重要的一环,其作用是为了减少氮氧化合物排放,是降低柴油车污染物排放量的关键。以下小编列举几项车用尿素的检测指标:01尿素含量尿素含量直接影响NOx的催化效率和尿素溶液的凝固点。尿素溶液的浓度过高或过低不仅不能提高NOx的转化效率,反而会造成氨气的漏失(由于过高的NHs/NOx 比造成的氨气漏失),形成二次污染物(氨气)。02密度车用尿素溶液的密度与浓度密切相关,有资料表明,在一定温度下尿素溶液的密度与浓度具有一一对应的关系,且密度随浓度增大而增大。检测密度有助于辅助验证车用尿素溶液的浓度和质量。03折光率车用尿素溶液的浓度与折光率也密切相关,跟密度类似,在一定温度下尿素溶液的折光率与浓度也有着——对应的关系,且折光率随浓度增大而增大。测量折光率有助于进一步辅助验证车用尿素溶液的浓度和质量。04碱度尿素在酸、碱、酶作用下(酸、碱需加热)能水解产生氨,碱度太高说明部分尿素不纯或已经分解,该项指标控制的是尿素中氨的含量。05缩二脲尿素的生产过程中会产生副产物缩二脲。此外,若存储不当,尿素溶液易缩合为缩二脲。缩二脲作为尿素溶液中的杂质,需要进行严格控制。06不溶物不溶物是尿素溶液中的不溶于水的杂质,不溶物的存在对车用尿素溶液的输送管路和喷嘴具有危害,可造成堵塞。07甲酸、金属离子、磷酸盐等甲酸、金属离子作为车用尿素溶液的杂质,也要加以严格控制。磷及磷酸盐由于能使车用尿素溶液SCR系统的催化剂中毒失活,也是标准中的需要严格控制的项目之一。安东帕车用尿素解决方案:折光法相比传统测定尿素的方法,折光法具有分析速度快、测定效率高、检测尿素浓度范围广、不需任何化学试剂和无污染等优点。安东帕 Abbemat全自动折光仪内置的专用曲线可以快速方便地测试车用尿素的浓度、DEF、AUS32 以及 ADBLUE 浓度。整个测试过程中无需消耗化学试剂,只需少量样品,数秒钟即可读取浓度值。可协助尿素生产企业、车用尿素液运输渠道、加油站、柴油发送机生产部门更高效地管理和控制车用尿素的浓度。安东帕Abbemat系列的全自动折光仪(Abbemat 3X00、300、500、350、550)全部采用 LED 光源、内置 Pel tier 半导体恒温控制器、蓝宝石棱镜,高清彩色超大触摸屏,仪器内置多达百种测量方法。其独特的全光反射测量原理可帮助操作人员不受样品颜色和浊度的干扰,准确而又稳定地测定深色样品的折光率。如果使用劣质尿素溶液,废气中氮氧化物无法完全转换为氮气和水,会出现排放超标的现象,而长期使用劣质尿素将对车辆的后处理系统造成致命性的损伤,需要花费大量的人力财力来弥补。因此车用尿素的质量把控至关重要。以上,你了解了吗?安东帕中国总部
  • 超高效液相色谱/电喷雾串联质谱(UPLC/MS/MS)分析16种磺酰脲除草剂
    超高效液相色谱/电喷雾串联质谱(UPLC/MS/MS)分析16种磺酰脲除草剂 蔡麒、黄静、Yap Swee Lee 沃特世科技(上海)有限公司 介绍 磺酰脲类除草剂品种的开发始于70年代末期。1978年Levitt 等报道,氯磺隆(chlorsulfuron)以极低用量进行苗前土壤处理或苗后茎叶处理,可有效地防治麦类与亚麻田大多数杂草。紧接着开发出甲磺隆,随后又开发出甲嘧磺隆、氯嘧磺隆、苯磺隆、阔叶散、苄嘧磺隆等一系列品种。磺酰脲类除草剂由芳香基、磺酰脲桥和杂环三部分组成,在每一组分上取代基的微小变化都会导致生物活性和选择性的极大变化。 磺酰脲类除草剂的活性极高,属于超高效除草剂。这类除草剂用量很低,其用药量由传统除草剂的公斤级降为以克为单位。此类除草剂发展极快,已在各种作物地使用,有些已成为一些作物田的当家除草剂品种。而且,新的品种还在不断地商品化。 随着除草剂的大量应用和新品种的不断开发,带来了相应的环保问题。主要表现为除草剂的毒性问题、残留问题、生态问题、环境污染等问题。由于磺酰脲类农药的高效性,微量即可产生良好除草效果,但若使用不当就会对环境和其他作物产生危害。有些磺酰脲类除草剂的品种,如氯嘧磺隆、绿磺隆、甲磺隆、胺苯磺隆等在土壤中主要通过酸催化的水解作用及微生物降解而消失,土壤的温度、pH值、湿度、有机质含量对水解作用及微生物降解均有很大影响。 本文介绍了使用沃特世公司超高效液相色谱(UPLC® )和串联质谱(MS/MS)分析16中磺酰脲除草剂的分析方法。 2004年沃特世(Waters® )推出的ACQUITY UPLC® ,使用了具有1.7&mu m 颗粒粒径固定相的色谱柱,可以在高压下使用(最大压力 15,000 psi)。高压与极细颗粒的结合提供了快速、高分离度的分离,提高了灵敏度,减少了基质干扰。 2008年沃特世推出的Xevo TQ MS是新一代的串联四极杆质谱,改进了离子源的设计,改善了离子化效率,提高了灵敏度。Xevo TQ MS由于采用了专利的Scanwave技术和MS、MS/MS快速切换技术,大大改善了传统四极杆在进行MS Scan和Daughter Scan灵敏度低的问题,并且增加了实验选择性。 使用UPLC/Xevo TQ MS分析16种磺酰脲除草剂方法仅需要6分钟,而常规HPLC分析时间需要超过40多分钟的,因此UPLC更快的运行速度不仅提高了仪器的高通量,也减少了方法的开发时间。 超高效液相色谱ACQUITY UPLC 以及新一代串联四极杆质谱仪Xevo TQ MS 实验部分 色谱条件 系统: ACQUITY UPLC 超高效液相色谱系统 色谱柱: ACQUITY UPLC BEH C18,1.7um, 2.1x50mm P/N: 186002577 流动相A: 10mM AcNH4&bull H2O (含0.1%甲酸) 流动相B: 乙腈(含0.1%甲酸) 流速: 0.5mL/min 柱温: 35 ˚ C 进样体积: 5 µ L 分析总周期: 6 min UPLC梯度 质谱条件 MS系统: Xevo TQ MS 串联四极杆质谱仪 离子化模式: ESI+ 毛细管电压: 1.0Kv 源温度: 150 ˚ C 雾化气温度: 450 ˚ C 雾化气流速: 800L/h 锥孔气流速: 50L/h 碰撞气流速: 0.18ml/min 多反应监测条件如表1所示 表1:ES+模式下16种磺酰脲除草剂MRM离子对参数 结果和讨论 图1给出了16种磺酰脲除草剂在UPLC中的分离色谱图。6分钟可以完成16种磺酰脲除草剂的分析,与普通 HPLC 40min-50min 的分析时间相比,缩短了将近7倍,大大增加了实验室样品的通量,同时节约了试剂成本和人力成本。分析时间大大缩短的同时,仍然保留了高效的分离能力。从TIC色谱图上可以得到14种基线分离的色谱峰,另外两种由于极性相似度非常高,没有基线分离,但是通过质谱MRM通道可以完全分开,因此本方法在寻求快速分析的同时,兼顾了色谱分离的要求,降低基质影响的效果。 图1:16种磺酰脲除草剂TIC图 图2,图3给出了具有代表性的卞嘧磺隆(Bensulfuron)和环氧嘧磺隆(Oxasulfuron)在浓度范围1-200ng/mL的标准曲线,本标准曲线是用溶剂空白以及相应浓度标准检测绘制的。图 2. 卞嘧磺隆(Bensulfuron)标准曲线 表 3. 环氧嘧磺隆(Oxasulfuron)标准曲线 表2给出的是16种磺酰脲除草剂1ppb的信噪比(Peak to Peak)和 1,5,10,50,200ng/ml的线性相关系数。 表2. 磺酰脲除草剂的1ppb信噪比和线性相关系数 图4给出的是最低检测限浓度(0.01ng/ml)附近的化合物谱图。从分析结果来看,仪器的标准检测限除苯磺隆外基本可以达到0.01ng/mL甚至更低。 图4. 16种磺酰脲除草剂0.01mg/mL谱图 结论 ACQUITY UPLC系统提高了磺酰脲除草剂分析的选择性和灵敏度,同时运行时间显著缩短。现在科学工作者们已经跨越了传统HPLC限制的障碍,可以使用UPLC将分离化学延伸和扩展到更多应用中。
  • 车用尿素液的测定方法
    国家环保部《关于实施国家第四阶段车用压燃式发动机与汽车污染物排放标准的公告》规定自2013年7月1日起,所有生产、进口、销售和注册登记的车用压燃式发动机与汽车必须符合国四标准的要求。”所谓车用压燃式发动机与汽车,主要是指柴油发动机和柴油车。 据经济之声报道,大货车尾气排放污染,是严重影响PM2.5指标参数的重要因素。据环保部的数据,2011年我国的柴油车仅占机动车总保有量的6.3%,而氮氧化物排放量却占到全国当年汽车氮氧化物排放量的67.2%,颗粒物PM的排放量也占到了汽车总排量的78.8%。治理重型柴油车尾气污染成为机动车减排的重中之重。随着国4排放标准的强制实施,这些状况会有一些改善。 这项技术的实施主要借助与SCR技术,所谓的“SCR技术”,简单点说,就是用尿素处理液催化把尾气里的氮氧化合物转化为没有污染的氮气和水。这种办法能吸收尾气里80%的氮氧化合物。目前,国内各重型柴油车生产厂主要选用这种技术来满足国四排放标准。 汽车尿素的学名是柴油机尾气处理液。应用于柴油发动机中。其组成成分为32.5%的高纯尿素和67.5%的去离子水。 尿素含量直接影响NOx的催化效率和尿素溶液的凝固点。在SCR还原系统中,尿素溶液的浓度是关键因素之一,过高或过低的浓度不仅不能提高NOx的转化效率,反而会造成氨气的滑失(由于过高的NH3/NOx比造成的氨气漏失),形成二次污染物氨气。 早在2006年ATAGO(爱拓)就开发出多种型号的车用尿素浓度计,投放到欧洲和北美市场,测试DEF、AUS32和ADBLUE浓度。方便快速的协助相关单位去管理和控制车用尿素的浓度,比如尿素生产企业、车用尿素液运输渠道、加油站、柴油发送机的生产部门等单位 ATAGO(爱拓)现在有两类尿素浓度测定仪,分别是PAL-UREA和RX-5000i这两个型号,PAL-UREA为数显迷你车用尿素浓度计,手持式数字显示,具有方便携带,测量简便的特点,而RX-5000i是台式尿素含量检测专用折光仪,测量比手持式较为精准。 尿素浓度测定仪 、尿素含量检测专用折光仪等检测仪器快速检测车用尿素的浓度, 内置专用曲线可以测试车用尿素浓度、DEF、AUS32和ADBLUE浓度,相比传统的凯氏定氮法,这类仪器不消耗化学试剂,检测快速方便,一次加样0.3ml,3秒钟即可读取浓度值, 新标准强制实施之后,每个加油站都需要常备车用尿素液,柴油汽车就是像日常加油一样,去加油站都得补充车用尿素液,车用尿素DEF浓度计, 车用尿素浓度测定仪将在这场变革中发挥出重要的作用。 如果您想进一步了解产品、技术参数以及应用解决方案等信息,请关注ATAGO(爱拓)。
  • 车用尿素水溶液中的尿素含量测定解决方案 | 德国元素Elementar
    对于重型卡客车来说,由于尾气排放检测日益严格,使用车用尿素是达到国家规定排放标准的关键。而车用尿素的使用不仅净化车内尾气,而且可减少氮氧化物排放。其通过与尾气中的氮氧化物发生化学反应,将这些有害物质转化成无害的氮气和水。这不仅有助于优化发动机性能和降低燃料消耗,还能显著减少柴油消耗,降低成本。当尿素溶液不足时,车辆可能无法启动,因此保持尿素溶液充足是确保车辆正常行驶和环保达标的重要措施。车用尿素为32.5%的高纯尿素和67.5%的去离子水组成的高纯度透明液体。当车用尿素溶液中的尿素含量过高时,会形成结晶造成管路、喷嘴、尿素泵的堵塞。当车用尿素溶液中尿素含量过低时,又会影响氮氧化物的转化效率,无法实现有效转化,达不到环保要求。如何快速、简便测定车用尿素水溶液中的尿素含量显得尤为重要。依据GB/T 29518-2013 柴油发动机氮氧化物还原剂-尿素水溶液(AUS 32中附录A的方法),通过杜马斯定氮法来精确测定水溶液中的氮含量,再换算成尿素含量。德国元素Elementar 在杜马斯快速定氮分析仪的研发脚步从未停歇。自1964年公司推出第一台杜马斯定氮仪后,公司响应食品、农产品、饲料等样品的分析需要更大样品量的需求,于1989年,进一步推出了首款克级样品量的杜马斯定氮仪,逐步推动了杜马斯定氮法在全球的应用。德国元素Elementar rapid MAX N exceed与rapid N exceed杜马斯定氮仪均基于Dumas燃烧原理,通过热导检测器 (TCD) 测度氮含量。两种系统均可实现全自动的氮测定,可将单次分析所需的时间缩短至仅 3-4 分钟。且rapid MAX N exceed与rapid N exceed杜马斯定氮仪均满足GB/T 29518-2013 柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液(AUS 32中附录A的方法)要求。实验案例一,将尿素水溶液直接称重于不锈钢坩埚或锡囊中:二,自动化进样分析三,实验结果:表中为不同仪器10次测定结果展示。从结果可看出,德国元素Elementar rapid MAX N exceed 与 rapid N exceed 均具有高精准性,且不同分析的氮含量结果完全相同,在 99 % 置信区间的实验误差范围内与理论值完全一致。所有相对标准偏差均低于 0.5%。车用尿素的样品特点决定了测量基质为液体,N元素含量较高。德国元素Elementar 的rapid系列杜马斯氮分析仪在这个应用过程中兼顾了仪器的分析精准性、操作便捷性和使用经济性,能够最大程度上满足各方面的应用需求。rapid N exceed和rapid MAX N exceed两款杜马斯氮元素分析仪均满足标准要求,可快速、准确、便捷的实现车用尿素的质量控制。
  • 泳池水质普遍余氯低尿素高
    7月6日,北京市卫生监督所检查人员来到朝阳区朝阳公园检查露天游泳池水质通过手机扫描二维码可获得水质实时监测数据。  随着夏季来临,气温不断攀升,北京市各大游泳场馆人气爆棚。然而,眼前的一池碧水是否真像看到的这么干净?近日,记者跟随市卫生监督所工作人员,对多家室外游泳馆水质进行检测,发现所检测的游泳场馆泳池水质均存在余氯偏低、尿素较高等问题。  据市卫生监督所公共场所卫生监督科副科长刘颖介绍,按照国家标准,游泳场馆水质检测主要针对五项卫生指标(水温、余氯、PH值、浊度、ORP)。其中,余氯浓度过低对池水起不到消毒效果,池水里的细菌及致病微生物就可能会过多地繁殖,从而引起疾病传播 而过高则可能对人体的眼黏膜、皮肤黏膜及口腔黏膜等产生刺激作用,特别是对儿童、妇女和老年人等敏感人群会更明显。另外,泳池还普遍存在尿素较高的问题,同样对人体有害。  经过记者的探访和了解,游泳馆水质不达标多为经营者为省钱偷工减料所致。  □现场  刚加消毒药剂余氯仍低于国标  7月6日下午2时许,记者跟随市卫生监督所工作人员来到北京团结湖公园海滨乐园。记者在现场看到,不少人正在泳池里游泳嬉戏。  随后,市卫生监督所的工作人员走到一处游泳池旁边,从游泳池里取出水,用检测余氯的试纸进行检测。大约1分钟后,检测数据显示余氯值为0.1mg/L。随后,工作人员又走到另外一个泳池,让游客在泳池中央取出一小瓶水进行检测,检测结果显示余氯为0.2mg/L。  记者了解到,为了保持游泳池水的卫生,杀灭池水中的致病微生物,各游泳场馆在循环过滤池水的同时会加入一定剂量的含氯消毒药剂,从而产生游离性余氯。游泳池水余氯浓度的国家标准为0.3-0.5mg/L,然而,在本次检查中,该泳池余氯比国家标准低。而该游泳馆一名负责人向市卫生监督所工作人员承认,游泳馆刚对泳池加入含氯消毒药剂不到1个小时。  刘颖介绍,余氯浓度过低对池水起不到消毒效果,池水里的细菌及致病微生物就可能会过多地繁殖从而引起疾病传播 而过高则可能对人体的眼黏膜、皮肤黏膜及口腔黏膜等产生刺激作用,特别是对儿童、妇女和老年人等敏感人群会更明显。另外,夏季气温高阳光照射强烈,会对余氯进行分解,因此,夏季余氯消耗会特别大。余氯补得不够或者没有的话会非常危险。  除滨海乐园外,市卫生监督所还对朝阳公园沙滩主题乐园进行了检测,现场检测了几个点的余氯,其中一个点的余氯数据也略低。  泳池尿素超标来源排汗和小便  根据国家相关标准规定,游泳池水质的尿素应小于等于3.5mg/L。但是根据往年的数据来看,游泳池尿素超标问题普遍存在。  刘颖表示,尿素含量过高时,尿素中的氨会与含氯消毒剂形成氯胺类物质,使游泳者产生厌恶感,刺激皮肤、眼角膜、腐蚀头皮等。  刘颖说,现在不少游泳池采取溢流式循环过滤,其原理是将泳池溢出来的水收集到水箱中,再用循环泵把水抽到沙缸里进行过滤之后重新放回游泳池。虽然毛发等杂质会被过滤掉,但细菌含量等无法降低,而尿素必须换新水才能降低含量。尿素通过过滤循环设备是去除不掉的,每天有人在里面不停地游、排汗或者排尿,尿素会越来越高,所以泳池管理方需要即时补充新水。  “目前我们也在通过其他的方法不换水把尿素去掉。就是通过尿素分离技术,把有机物分解掉。但是这种技术需要费用也较高,只有个别游泳场馆在用。”刘颖说。  据了解,游泳池中之所以有尿素,一方面是人在游泳中会不停地排汗,另一方面就是有人在游泳池中小便。  □原因  为省钱消毒环节“偷工减料”  记者了解到,北京有不少游泳池采取溢流式循环过滤,为了省钱,有些游泳池甚至不开或者只在夜间开启循环系统。但长期不换水、循环系统不开,而为保持水体清澈,一些游泳馆就大量、反复使用聚合氯化铝沉淀剂,吸附水中悬浮物。肉眼看上去清澈透明,实际上水体富含大量铝离子,会对人体尤其是眼睛带来损害。  此外,一些游泳场馆在消毒上也存在“偷工减料”。有业内人士表示,一般来说,一个1000立方米的游泳池用的消毒剂、沉淀剂等各种消毒物料,一个月的费用要1万元左右。市场上各类消毒剂质量和价格参差不齐,为省钱,一些经营者就选用廉价消毒剂,消毒效果难以保证。  □对策  实时监测系统可随时看水质  为应对即将到来的游泳高峰期,目前,全市百家泳池已于上月启动“扫一扫泳池水质我知晓”活动。市民在游泳馆明显处可通过手机扫描此二维码,在游泳前第一时间了解该泳池的余氯、浊度、pH值等数值。如果发现不达标的情况,公众可以通过公共卫生服务热线12320对发现的问题进行投诉。  记者获悉,市卫生监督所在100家游泳场馆安装了实时监测系统,所选择的多是室外的、人多的、学校的、社区的以及承担一些国际国内重大赛事,这占到游泳总人数的百分之八十左右。  目前,北京市游泳场馆电子监管指挥中心建设完毕,实时监测游泳场馆水质的五项主要卫生指标(水温、余氯、PH值、浊度、ORP),并在5分钟到7分半钟更新一组数据。一旦触及预警线,会立刻报警,监督员会立即赶赴现场进行处理。遇到高温天气,卫生监督部门将加强对室外泳池的监督检查。  “为了保证水质,市卫生监督部门今后会对游泳场馆,特别是问题游泳馆加大检查频率”,刘颖说,市卫生监督所将专项监督检查重点解决市民所关注的池水浑浊和尿素含量超标的问题,各级卫生监督机构将通过培训和指导等方式督促游泳场馆经营者加强自身管理,同时对违法行为依法给予行政处罚。  □小贴士  游泳者如何判断和维护水质?  1.到现场一般需要先看下水质的现状,浑浊度现行的国标标准是5,真到5的话已经很浑浊了,没法看了。所以用肉眼看基本上很清澈可以见底,那肯定是在国家标准范围内。  2.站在泳池边闻闻有没有氯气的味道,最好是有淡淡的氯气的味道,不能太浓,也不能闻不到。太浓的话说明余氯超标,会对人体有伤害,闻不到说明余氯太少,达不到消毒效果。  3.像PH值或者浑浊度可能会在实时监测系统上看看数据,然后再结合现场感官现状做一个初步判定。  4.因为男士皮屑多,女士化妆品多,到水里后有机物溶解进去通过一般方法不容易去掉,必须通过强氧化剂分解掉。所以建议广大游泳爱好者养成泳前淋浴等习惯。  国家标准:  水温:22-26  余氯:0.3mg/l-0.5mg/l  PH值6.5-8.5  浊度:0-5  ORP:650  尿素3.5mg/l
  • 本土企业贴牌生产尿液分析仪等 产值上亿
    从2010年开始,世界500强企业西门子公司的健康诊断仪器——尿液分析仪,将全部实现“重庆造”。重庆天海医疗设备公司已经与西门子美国健康诊断公司签订全球合作协议,从2010年开始为西门子贴牌制造尿沉渣仪器、尿液分析仪、尿分析试剂等产品,预计年产值达到上亿美元,这也将是重庆制造的第一台符合美国FDA(美国食品药物管理局,是全球医疗审核权威机构)认证的产品。   重庆天海医疗设备公司董事长鲁广洲介绍说,根据双方签订的全球合作协议,今后将由西门子提供经费,双方在同一个开发平台、使用一个开发工具开发产品,全过程严格按美国FDA的标准来进行。   据悉,目前重庆天海在南岸长江工业园投资1.2亿元建设占地142亩的天海医疗工业园,其中3万多平方米的新厂房,预计将在2010年正式投产。
  • 南开大学李功玉:我的质谱前十年,从“菜鸟球员”到“菜鸟教练”的奇妙之旅
    从收到中科大黄光明老师转发的贺老师邀请邮件至今,已过去数月有余。很遗憾没能赶上盛大的CNCP-2020《十年回顾》。思考了很久,也拜读了多篇优秀的CNCPer回顾文章,今天总算在南开园,敲下了《我的质谱前十年》这样一个平淡而真实的题目。一直在想是否用《我的质谱前半生》为题会更有吸引力。2012-2022,从中科大起步,踏入质谱分析的科研殿堂,我用了将近十年的时间,勉强完成了从一个质谱“菜鸟球员”(质谱分析方向的一年级研究生)到“菜鸟教练”(质谱分析方向的特聘研究员)的艰难转身。然而,时至今日,在CNCP中我仍然是一名初学者,每天都在继续学习蛋白质组学及相关技术,争取成为一名合格的CNCPer。很荣幸能成为第三代CNCPer一员,也特别感谢贺老师和黄老师给予这样宝贵的平台与机会,我也得以从繁杂的课题组事务中偷得片刻闲暇,在2022年11月的某个傍晚晚饭过后,关上办公室透着微光的玻璃门,放下《视频会议中///请勿扰》的警示牌,随手开了一瓶“82年”的可乐,开始回顾这十年的点点滴滴与细细碎碎。这篇波澜不惊的流水账,期待能给大家茶余饭后带来些许谈资笑料,足矣。如能给年轻的CNCPer学生朋友们带来些许借鉴或者经验教训,也是我内心深处最大的满足啦。  梦起中科大:初识基础质谱  中科大是一个令人魂牵梦萦的地方。出国率高、理科强校、数不清的第一名,对于一个“菜鸟”研究生来说,这些就是中科大耀眼的标签。由于怀揣一个出国梦,因此选择了考研中科大并最终以专业第一的成绩被录取(后来才知道很多同学是保研进来的,根本就不用跟我们pk)。2012年3月底第一次来到科大见到年轻的黄老师。当时在教学楼与黄老师第一次见面聊了一个多小时,初步印象是,黄老师皮肤很好,人也很好。我感觉自我回答很完美的一个问题是:为什么选择分析化学而不是有机化学等其它方向(是因为分析轻松吗)?我说,分析方向相对绿色环保、无毒无害,但是要想出重要成果,肯定要付出加倍努力才行(多么朴实无华的表态)。在我自己当过好多次面试官以后,我才发现自己当时的回答有多么强烈地抓住一位年轻老板的心(此处手动偷笑中)。自此被黄老师选中,追随着黄老师的脚步,在黄老师入职科大大约半年后,我也顺利成为了Huang Lab的第一届硕士研究生。(其实我第一位联系的是邓兆祥老师,当时官网上还没有出现黄老师的太多信息。现在回想起来也要感谢邓老师的推荐,才得以有机会进入质谱分析行业。)  图1. 在Huang Lab搭建的第一个CE-ESI-MS接口装置图。  在中科大这五年,在黄老师的指导下,在科研课题方面,很惭愧仅干了三件小事:1)第一个课题是关于毛细管电泳-质谱接口开发,近乎失败告终(图1,后来课题转给师妹,共同作者发表1篇RCM) 2)基于非接触式电喷雾离子化技术,提出了In-cell MS的概念(原位细胞蛋白质谱,借鉴了当时很火的in-cell NMR),实现了细胞内高表达蛋白的直接进样质谱分析(图2和图3,发表2篇Anal Chem,其中图3是博士毕业前3个月,拿到了博后offer之后等签证过程中的一个quick publication) 3)发展出毫秒级微电泳理论(可能与第一个失败的电泳课题有关)与毫秒级电磁感应加热理论,并整合离子淌度质谱(访问密西根大学),实现了溶液蛋白高级结构动态变化的在线质谱实时监测(发表1篇Anal Chem)。  图2.在Huang Lab搭建的脉冲高压电源电路图、In-cell MS及高通量非接触式电喷雾装置图图3. 博士毕业前3个月发表的一篇Anal Chem  中科大读博期间,有太多的难忘时刻。正如我的博士毕业论文上青涩的文笔所描绘的那般场景,我们致力于发展一种新型的蛋白质质谱监测方式,力争实现细胞内蛋白质的原位、快速监测与结构分析,核心的解决思路是利用超强抗基质干扰能力的离子化方法,并在活细胞内金属蛋白与配体相互作用等方面做了初步的尝试。至今仍会为尝试了6个月差点放弃的全细胞电喷雾实验而突然看到蛋白信号的那一瞬间所触动,起初黄老师和我自己其实都并不太确定最后能拿到信号。6个月的时间里,我们尝试了除了稀释样品外的几乎所有可能想到的方案,直到有一天,我不小心把细胞稀释液给配稀了3个数量级(“失误”),隐隐约约在杂乱的氯化钠团簇离子背景峰中,看到了几个与众不同的多电荷态峰。虽然那时候的信噪比奇差无比,我顿时就预感了成功就在眼前了。剩下的只是参数优化而已。这个课题当时是和中科大化学系刘扬中老师课题组合作的,翻到当时给刘老师的邮件(图4),当时还起了一个特别诗意的名字,One Spray One Separation。这个课题后来我总结起来,还是自己受限于思维定势了,当时一直想着寄希望提高样品量以此获得信号,不曾想过稀释、降低浓度可以减少干扰、提高离子化效率,毕竟惯性思维(思维定势)告诉我,细胞内的蛋白太少了。可是质谱是一个超高灵敏的检测仪器,甚至可以实现单个分子水平上的离子信号监测。虽然后来我们开复盘会的时候,有朝这个方向思考,不过最终并没有进一步实施,后来Albert Heck等相关课题组在charge detection-mass spectrometry(CDMS)仪器上就实现了类似的设想(发表了一系列高影响力文章)。(欲了解相关可点击:电荷检测质谱技术进展)  总结而言,中科大的这段时光是质谱梦的开端,在黄光明老师的指导下,我学会了基础质谱的相关知识,尤其是离子源方面。在黄老师自由宽松的学术氛围下,一切似乎都是那么从容,我可以做自己想做的课题,可以尝试自己不靠谱的想法,这种和谐的科研环境让我很多时候都觉得博士生活并不是人们宣扬的那样枯燥与无趣。这份心态陪伴我渡过了一个又一个关键的时间节点:2014年4月第一篇文章的发表,2015年6月第一次看到细胞内冷应激蛋白的信号,2015年12月与斯坦福大学Richard Zare教授在南京第一次面谈,2016年3月校青年基金获批,2016年4月成功抵达密歇根大学安娜堡分校Brandon T. Ruotolo教授实验室,2016年10月Anal. Chem.接收,2017年4月提交博士毕业论文。  图4. 2015年6月17日首次看到全细胞喷雾钙调蛋白的信号之后,给合作导师刘扬中老师的邮件  寻梦安娜堡:启蒙结构质谱  安娜堡给人的感觉就像是初恋,砰然心动、短暂相伴却也刻骨铭心。在个人职业发展方面,也特别感谢黄老师的大力支持,成功前往密西根大学进行短期交流。这次作为访问学生的身份前往安娜堡的经历,对我的人生走向起着至关重要的作用,彷佛打开了新世界的大门。我可以把所有的事情写成回忆录、拍成照片视频等共享,然而这种认识新事物的过程与体验,若非本人经历是无法体会的。  作为访问学生,第一次去美国,一切都充满未知,语言、饮食习惯、生活和社会环境,每天都给我带来冲击。当时Brandon刚好过了tenure考核,正在学术休假。因此与他直接面对面的交流机会并不多。大多数时间都是跟着实验室师兄师姐们学习离子淌度质谱。很庆幸在此期间接受了离子淌度理论、非变性质谱样品制备以及质谱数据采集及数据处理等方面的系统训练。短短的四个月时间,太多令人回忆起来觉得温暖的瞬间,报到那天是4月11日,负责帮我办手续的HR上来就是一句happy birthday,随后就拿到了后来失而复得的两张UM校园卡(图5)。2016年参加了人生第一次ASMS会议,一个人感受经济舱(第一次坐那种只有二三十个座位的小型客机)、乘坐灰狗长途汽车、换乘短途Uber穿梭在美国中西部大玉米地之间,安娜堡、普渡、俄亥俄州立以及UIUC香槟多个校区,朝发夕至。  图5. 两张UM校园卡(其中一张属于遗失又找回)  图6. ASMS-2016 Ruotolo课题组圣安东尼奥聚餐  翻看着旧照片,思绪万千。2016年和2019年,两次到访Ruotolo Lab,体验截然不同。图6是第一次访问时随课题组参加当年的ASMS年会,在圣安东尼奥(德州)当地一家牛排店,课题组聚餐前的大合影。那一次会议对我来说突如其来,规模之大、交流之深,完全超出我对学术会议的预期,由于我没有做好充分准备,一切都猝不及防,走马观花、热闹过场,却也收获了一批一面之交的、之后时不时线上交流的学术网友。学术上,我的结构质谱是从这里开始的,Ruotolo Lab教会了我离子淌度质谱的基础知识。在做文献阅读时我被Brandon发表在JACS和Angew上的三篇Hofmeister盐调控蛋白结构的文章所深深吸引。作为一个初学者,最快入门的方式就是模仿与重复别人的代表性实验。当时我对此执念很深,因此就开始动手重复那些让我痴迷的实验。Brandon那三篇文章主要是聚焦在盐本身对蛋白的一级质谱的信号挖掘,包括寡聚体组成以及碰撞横截面积CCS的变化等信息。我当时就很想知道,这些盐如果真的调控了高级结构,是否这些盐也能调控复合物拓扑学组装结构?我当时有一个猜想:有没有可能在特定盐的喷雾条件下,复合物的拓扑学结构能够得到更好的保护?因为在结构质谱领域,一直被人诟病的一个地方,就是我们直接测量的是脱溶剂条件下的结构,与溶液相真实结构之间必然存在差异。而这种差异具体有多少,尚缺乏有效的定量评估方法以及通用的差异缓和措施。  图7. 附带普渡大学Graham Cooks院士真迹的实验记录本  一次实验中我意外地发现,当我在经典的非变性质谱溶液中,加入低浓度的碳酸氢铵时,神奇的现象出现了:血红蛋白四聚体复合物的气相解离路径发生了显著变化。传统条件下,几乎所有文献和实验都会相信,四聚体会解离成单体和三聚体,这种解离路径与其溶液中“二聚的二聚”的结构特点是相矛盾的。而在我调整Hofmeister盐条件之后,这种传统认知被打破,四聚体优先解离为二聚体,而这恰恰是溶液相拓扑学结构的真实情况。在我去Purdue访问Aston Lab以及去Ohio State University访问Wysocki Lab时,分别与Graham和Vicki谈论了我当时引以为傲的新发现,试图从两位SID发明人那里得到机制解析方面的帮助。两位都对这个现象表示感兴趣,Graham还用一张便签纸写下了他从电荷态分布的角度给我的一些猜想建议(图7)。第一次观测到这个新现象是大约在抵达安娜堡一个月内。Brandon对此非常谨慎,为了说服他,我接下来的访问时间里,做了至少十种不同复合物体系,并从各种不同的侧面去试图解释这里到底发生了什么。正如博士导师黄光明老师经常在组会上说的那样,咱们做科研的,没有人会相信魔术。后来经过接近2年的断断续续补充实验(图8),我们发现这可能和pH改变之后邻近的双硫键易发生交联有相关性,最终Brandon选择将文章发表在IJMS的一期结构质谱约稿专刊上(尽管我当时有一万个不愿意,从一个初学者的执拗与不成熟的角度看,这种新奇的发现怎么都可以发到一个影响力更高的杂志上)。  图8. 论“喷针质量对于非变性结构质谱实验成功重要性” ——UM实验记录本  2019年夏天,在美国质谱学会博士后职业发展奖的支持下,我再次来到Ruotolo Lab,再次感受安娜堡夏天的尾巴。只是这次是短暂的两周交流,来之前我就一个一个联系之前一起住在Arbor Village、周末一起打球的好朋友们,包括现在已经回到浙大任教授的优秀结构生物学专家张岩老师(青千、长江、青年973首席科学家),只是大家大都已经搬走离开或已回国。我自己选择住在一个更远的、公交车可以直达的地方,想着进一步感受安娜堡downtown远端的生活。这一次,UM给我重新启用之前的学号,课题组安全培训表上我的两次签名之间竟然还没有翻页(亲切感油然而生!),实验室也仍然沿用之前大家商量安排质谱机时的传统(图9)。这一次我来的主要任务是学习结构质谱指引下的分子模拟方法(图10),然而很遗憾,两周的时间还是太过短暂,我并没有完全掌握分子模拟本身,在课题组成员的帮助下,我只基本掌握了在拿到分子结构后,如何用我们的结构质谱数据去匹配、筛选、构建气相条件下的蛋白结构。而图10是当时我在离开安娜堡之前,为了防止我离开课题组以后就忘了怎么做,带我做模拟的Chae要求我在黑板上写下来的工作流程。这一张照片已经成为了我实验室(LimsLab)分子模拟初学者的第一手教材。看着图5的校园卡,猛然发现,还在有效期内,期待疫情过后,重返安娜堡的画面。  图9. Ruotolo课题组安全培训记录(2016+2019)与质谱实验安排表。  图10. 结构质谱指引下的分子模拟过程(2019年8月,写于安娜堡Ruotolo Lab)。  驻扎麦迪逊:感受定量质谱  麦迪逊的经历印象深刻,酸甜苦辣,受益终生。从2017年8月至2021年1月,我在麦屯过了四个中国年。期间没有回国,后来疫情来了,也就直接放弃了回国休假的打算,直到回南开的那一天。麦屯是全美宜居幸福指数排名第一的城市,也是我人生中待过时间第四长的一个城市,同时也是我在美国待过时间最长的一个城市。难忘的生活细节太多,也认识了超级多好朋友兄弟姐妹。竟然一时间不知从何处下笔。今天回想起来,还是觉得时间过得太快,过去四年的时光历历在目,仿佛一切就在昨天。  图11. 博士后导师Lingjun赠送歌手赵雷亲笔签名CD,2019年3月23日,药学院办公室。  非常荣幸加入李灵军老师课题组Li Lab进行博士后训练。印象中Lingjun一直都非常忙,Li Lab课题组大小事务都要操心,几乎每天都工作到凌晨两三点,在凌晨收到李老师的邮件或者信息也不足为奇,当然如果你的邮件被淹没在茫茫list中也偶有发生。记得当时联系李老师申请博后位置,李老师就是在我发送第二封邮件时才回复。Li Lab课题组的研究兴趣广泛,但是以定量质谱方法开发为核心,Lingjun在这个方向上还获得了美国质谱学会ASMS专门给中青年科学家设立的、一年仅颁发一位的重量级奖项Biemann Medal(李老师获得的荣誉如果全部列出来,将占据我这篇文章一半以上的篇幅,建议感兴趣的读者请自行查阅)。Lingjun最让我佩服的一点是,可以常年不花时间锻炼身体,却似乎从来不感冒不生病,一年365天铁人般坚守在工作岗位上。平时的爱好,主要是追追星(图11,赵雷)以及朋友圈发发美食美景和美图。  犹记得当时,刚好前期主要负责离子淌度相关方向的贾辰熙师兄回国(现任北京蛋白质中心独立PI),而我在Brandon那边有一些离子淌度的训练背景,加上有NIH的基金需要这个方向继续发展,最后顺利进入了Li Lab,成为麦屯定量质谱大团队的一员。李老师备受领域内同行的尊敬与认可,作为李老师的学生与课题组成员,我们也深得其益,每次出去开会提到Madison Li Lab就能得到wow的大声回应,而我自己也得益于Lingjun的reputation,成功申请到ASMS的博士后职业发展奖(Postdoc Career DevelopmentAward)。这对于我的职业生涯确实起着很大的鼓舞作用,并以此为契机,推动着后面的每一步探索。  图12. “快速入门”的一篇文章(手性修饰质谱方法学开发)。  博后期间,协助指导了几名研究生,负责维护管理离子淌度质谱Synapt G2,参与撰写了几份NIH基金并发表了五六篇论文,代表Li Lab在ASMS年会上做了两次口头报告。科研方面,总结起来,很惭愧在Li Lab仅干了以下两件小事:  (1)定量质谱方向,一事无成,只是在最后一年时间里(拿到南开的offer之后回国之前),跟着实验室的小伙伴们,学会了4-plex DiLeu的简单合成与组学定量应用,没有在这个方向上帮助Li Lab做出任何贡献(而我自己到今天还在后悔,如果给我更长的时间,我一定会把蛋白组学样品制备、数据处理、定量测量等方面加强,组学质谱技术太强大了!)。当然,在我现在自己课题组LimsLab,我正在弥补这个遗憾,我的学生们目前也正在DiLeu定量质谱的道路上摸索着前行,争取能将DiLeu探针推广到完整蛋白标记领域中。  图13. “厚积薄发”的一篇文章(纳秒光化学点击反应助力原位蛋白质谱分析)。  (2)结构质谱方向,三年多的时间里,主要在以下三个方面取得一点小的进展:发展了面向蛋白结构微小差异的高通量构象操控新策略AIU(发表1篇AC+1篇JASMS) 借鉴印第安纳大学Clemmer Group多维分离单糖小分子的思路,发展了多维差异放大结构质谱新策略,并成功应用于手性多肽的快速结构拆分(图12,如果没记错,这是Li Lab近年来的第一篇Nat. Commun.) 受荧光热电泳实验启发,开发了质谱兼容的纳秒光化学点击反应,实现了蛋白原位检测与结构标记分析(图13,如果没记错,应该是Li Lab近年来的第二篇Nat. Commun.)。前两个工作我现在的学生也在follow,似乎他们现在很喜欢使用相关的技术方法,而第三个工作,我当时在Li Lab协助指导的博士生也跟着拓展,应用到小分子代谢物的检测分析中,今年发表了一篇AC。第二个工作我把它标注为“快速入门”,第三个工作则为“厚积薄发”,主要原因在于课题的完成过程截然不同,前者的关键数据是在我抵达麦屯一个多月就拿到了(美国入境签证为证,哈哈哈),而后者则是我构思了很长时间的一个idea(2017年开始构思),经过漫长的摸索调整,才以最终发表的样子呈现在大家面前。  2020年2月,一场突如其来的新冠疫情席卷全球。所有人的生活方式均因此而改变。犹记得最后一次驱车前往UIUC校园,Jonathan Sweedler实验室使用TIMS仪器就是2月底,当时还特别幸运,在大玉米地香槟这座城市遇到了受Jonathan邀请来化学系做特邀报告的Dick Zare(图14,右下倒数第二张)。这也是除了我去斯坦福Zare Lab访问期间与Dick在美国的唯一一次会面。从此之后,大家经历了居家办公、线上组会、带薪休假的艰难岁月,后来给南开投了第一封求职信便很快收到学院回复,再后来就是和Li Lab的各位小伙伴线上告别(图14,Lingjun很贴心地拼贴了我们故事的点点滴滴,包括第一次线下和李老师在海口国际分析化学年会见面的青涩照片,右下,太感动啦)。  图14. 2021年1月,与Li Lab的各位小伙伴们线上告别。  南开再起航:创办LimsLab  南开是一个既熟悉又陌生的全新环境,无限可能、机遇大于挑战,因此充满期待。南开化学在我投递求职信的第二天就给了我面试通知,并在面试后一周内毫不犹豫地通知我通过了学院的面试。我也在随后毫不犹豫地接受了这份来自南开的爽快offer。于是开始筹建实验室,回国前就在构思自己实验室名字,博后实验室叫Li Lab,最后把自己的实验室叫做LimsLab(图15),寓意为Li-MS-Lab或者Li-IMS-Lab。如其名,LimsLab将打造以离子淌度质谱为核心技术的大分子结构质谱分析实验室。  图15. 南开大学大分子结构质谱分析实验室Logo。  2021年2月25日,我第一次来到天津,第一次来到南开,高效完成了各项报到工作。至此,可以算得上是完成了从“菜鸟球员”到“菜鸟教练”的角色转换。虽然之前也曾帮助实验室做过一些相关的服务工作,而只有此次真正完成角色转变之后,我才深刻意识到一位导师所面临的事物有多繁杂,尤其是对一个从毛坯房白手起家的“菜鸟教练”(图16)。每次被要求填写业余爱好时,我都会毫不犹豫地写下“篮球”这两个字。如果把科研事业当成篮球爱好,首先要建好球场,然后要招募球员。而在这些工作之前,最为重要的是,作为这样一个身兼数职的“菜鸟教练”,虽然有学校给提供的start-up启动经费,还需要时时刻刻思考着如何“融资”,而不断构思着说服“资本家们”给你投资的理由。  庆幸的是,在各位同行专家的大力支持与鼓励下,经过快两年的摸爬滚打,LimsLab目前运转逐渐步入正轨,课题组目前拥有操作室(图17)、质谱室(图18)、制样室(图19)、细胞间和学生办公室等多个活动空间,仪器设备有适用于蛋白组学高通量定量分析的Orbitrap Eclipse(依托生科院)、Fusion Lumos(依托药化生国重),有高分辨结构质谱离子淌度仪Cyclic IMS(依托海河实验室)和经典结构质谱仪Synapt G2(依托国重),近期也着手采购非变性大分子结构质谱QE UHMR仪器。同时,实验室的小伙伴们还一起盲盒般开箱了一台适用于离子源等方法开发的Orbitrap二手质谱仪器(图20)。除配套设备外,LimsLab课题组目前经费充足,拥有研究生和科研助理十余名科研人员,现亟需在定量蛋白组学、合成化学和计算模拟化学等方向的博士后研究员加入,以充实、完善LimsLab队伍,尽快提升团队的整体科研素养与综合水平。待遇由你定,要求仅一条,那就是对高水平科研工作有足够的热情与向往。  随附LimsLab课题组网站:https://www.x-mol.com/groups/gongyu_li  同附PI联系方式:李功玉(ligongyu@nankai.edu.cn)  再附PI简介:李功玉,南开大学化学学院,研究员、博士生导师。入选国家高层次青年人才计划(2021)、主持科技部重点研发青年项目(2022)。2017年毕业于中国科学技术大学,获理学博士学位。 2017年至2021年在美国威斯康星大学麦迪逊分校开展博士后研究。2016年和2019年两次前往美国密西根大学安娜堡分校交流访问。2021年2月加入南开大学化学学院,成立LimsLab课题组,研究方向为大分子结构质谱分析。图16. “菜鸟教练”的必修课之毛坯实验室装修(拍摄于2021年3月)。图17. 南开大学LimsLab实验室操作室(拍摄于2022年11月)。图18. 南开大学LimsLab实验室质谱室(拍摄于2022年11月)。 图19. 南开大学LimsLab实验室制样室(拍摄于2022年11月)。  图20. 南开大学LimsLab实验室成功自主拆机(拍摄于2022年11月)。
  • Ⅱ型糖尿病早期预测研究获突破
    Ⅱ型糖尿病早期预测研究获突破中科院上海生科院营养科学研究所林旭团队和生物化学与细胞生物学研究所吴家睿、曾嵘团队在Ⅱ型糖尿病早期预测研究方面取得新进展。相关成果日前在线发表于《糖尿病护理》杂志。肉碱是转运长链脂肪酸进入线粒体内膜进行β氧化的重要载体,在线粒体脂肪代谢中起到重要作用。酰基肉碱作为肉碱代谢的中间产物,在动物研究中能反映早期的脂肪酸氧化失衡和线粒体应激状况。然而,酰基肉碱谱能否预测Ⅱ型糖尿病的发生仍不清楚。在“中国老龄人口营养健康状况研究”前瞻性追踪队列样本库的基础上,研究人员采用液相色谱—串联质谱法,对该项目2103名志愿者的血浆酰基肉碱谱进行了检测,并发现34种游离肉碱和酰基肉碱。分析发现,血浆特定酰基肉碱,尤其是长链酰基肉碱能显着增加Ⅱ型糖尿病的6年发病风险,并且独立于体质指数(BMI)、空腹血糖、糖化血红蛋白(HbA1c)等多种已知的传统风险因素。此外,受试者工作特征曲线(ROC)分析发现,若仅采用传统风险因素(如年龄、BMI、空腹血糖、HbA1c、糖尿病家族史等)建立的模型,其曲线下面积(AUC)仅为0.74。而当模型中加入特定酰基肉碱后,AUC显着增加到0.89(AUC越接近1,表示模型的预测效果越好)。因此,研究表明,酰基肉碱谱能显着增加Ⅱ型糖尿病早期预测的效能。
  • 基于光纤传感的尿比重仪
    仪器名称 基于光纤传感的尿比重仪 单位名称 深圳大学 联系人 李学金 联系邮箱 lixuejin@szu.edu.cn 成果成熟度 □正在研发 &radic 已有样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 合作方式 □技术转让 &radic 技术入股 □合作开发 □其他 成果简介: 基于光纤传感的尿比重仪是一种新型肾功能及人体体液溶质含量的监控仪器。采用先进的光纤传感技术,可实现高灵敏的实时在线检测(现有比重仪做不到),并能大大缩小仪器的体积。 本仪器的灵敏度比市场上现有尿比重仪高10倍以上,并能实现检测即时数显和实时记录等功能。还可以通过转换标定体系,转换成液体浓度、折射率等量的检测。 应用前景: 基于光纤传感的尿比重仪主要用于检测人体尿液的比重值,用于临床医学上诊断肾脏的浓缩功能,并可用于初步诊断糖尿病、蛋白尿、急性肾炎、高热、脱水、尿崩症、尿毒症、慢性肾小球肾炎、急性肾炎多尿期等;也可以反映一些疾病的程度,如糖尿病患者,如果血糖升高,尿比重值也会相应升高。 另外,本仪器还可广泛用于各种液体的浓度、折射率的检测或监控,如酿酒过程中,酒精浓度的监控;各种化学药剂生产过程中的浓度监控(相比电学的方法,采用光学的检测方法,不但灵敏度高,而且在易燃易爆环境中使用安全可靠);环境水体污染程度检测等。 本仪器可应用于人体健康指标智能监测,安装于小便池中,人们可以通过每次小便及时得知自己的健康情况,是一种新型的智能家居。随着&ldquo 智慧城市&rdquo 列入十二五规划的一项重要内容,物联网应用技术将得到一个新的发展和完善。智能家居做为物联网最广泛的应用,不管是在物联网的大浪潮下、还是在智慧城市建设中都有着广泛的前景,蕴含着巨大的市场潜力。 知识产权及项目获奖情况: 已获得专利,专利名称:一种液体比重仪,专利号:201520045154.2
  • 浙大邬建敏团队成果:糖尿病肾病的尿液多组学诊断
    糖尿病肾病(DKD)作为糖尿病的最常见的微血管并发症,对患者的健康构成了严重威胁,并已成为慢性肾脏疾病及终末期肾脏疾病的主要诱因。然而,仅根据临床信息进行DKD诊断存在高达49.2%的错误率。因此,开发有效的早期诊断方法对于预防糖尿病相关并发症至关重要。  研究表明,在微量蛋白尿出现之前,许多糖尿病患者可能已经经历了肾功能的早期下降。随着肽组学和代谢组学研究的深入,对DKD的病理机制有了更深入的理解,并发现了一些潜在的生物标志物,这些发现为早期诊断DKD提供了新的视角和方法。  浙江大学化学系分析化学研究所邬建敏团队,通过整合代谢组学和肽组学数据,成功构建了一个尿液多组学分析平台,显著提升了DKD早期诊断和病情判评估的准确性。进一步结合机器学习,研究团队构建了一个逐步预测模型。该模型在外部验证队列中展示出卓越的分类性能:健康对照组(HC)的准确率为89.9%、2型糖尿病(T2DM)为75.5%、早期DKD为69.6%、显性DKD为75.7%。此外,该模型还能以87.5%的准确率区分尿微量白蛋白浓度异常的T2DM患者。  基于肽组学和代谢组学的糖尿病肾病诊断研究2023年发表于国际著名期刊Theranostics[THERANOSTICS 2023 13(10):3188-3203.]  原文链接  https://www.thno.org/v13p3188  DKD诊断的三步预测模型
  • 3D打印微针生物传感器用于糖尿病的持续监测
    糖尿病是一种流行慢性代谢性疾病,具有多种临床表现和并发症,是死亡的主要原因之一。连续血糖监测可加强糖尿病管理,通过及时了解血糖水平波动情况来调整治疗方案,可减少住院次数并节约医疗费用,减少无效药物的使用从而挽救生命。微针系统在糖尿病的持续和实时监测方面有着巨大的前景,其可在不触及痛点的情况下到达真皮,并且可以降低感染的可能性,有着更高的安全性。已有不少研究者开发出了用于糖尿病监测的微针生物传感器。然而,这些传感器的血糖检测范围仍然有限,这使得对血糖水平高的患者的监测不准确,且对实时的葡萄糖浓度的反映不够灵敏。此外,目前尚未有相关传感器将工作电极、参比电极和计数电极集成在同一芯片中。近日,北京大学崔悦课题组首次展示了集成微针生物传感装置对糖尿病的连续监测。该装置采用3D打印工艺、电镀工艺和酶固定化步骤制造。将该装置插入小鼠皮肤真皮层,对正常或糖尿病小鼠皮下葡萄糖水平的监测具有准确的传感性能。检测结果与商业血糖仪的检测结果水平相当。这项研究有望为糖尿病的监测和治疗提供有效的途径,同时也为皮下电子设备的基础研究开辟道路。相关研究结果以“Continuous monitoring of diabetes with an integrated microneedle biosensing device through 3D printing”为题发表于《Microsystems & Nanoengineering》。文章链接:https://doi.org/10.1038/s41378-021-00302-w图1 微针生物传感器件整体方案及材料表征。其中使用了不同设备打印了不同尺寸的锥形微针阵列,如图e, f所示。图e中的微针高度约为0.8 mm,底部直径为0.4 mm,间距为0.2 mm。(SprintRay Technology Ltd., China)图f中的微针高度约为0.5 mm,底部直径为0.1 mm,间距为0.4 mm。(nanoArch S140, 摩方精密)该工作设计并使用面投影微立体光刻技术(nanoArch S140, 摩方精密;MoonRay, SprintRay Technology Ltd.)打印了9×9的微针阵列,单个微针的结构为锥形。微针阵列确保工作电极和皮肤之间有足够的接触面积,通过减小器件尺寸,形成稳定的传感器-皮肤界面。微针生物传感器采用双电极结构,包括普鲁士蓝涂层的Au工作电极和Ag/AgCl计数器/参比电极。每个电极占据一定的微针阵列,使用磁控溅射在微针表面镀上Au或Ag,Ag/AgCl层由Ag层的氯化作用得到,Au电极上的普鲁士蓝涂层采用电镀工艺制得。最后,将葡萄糖氧化酶固定在传感器的Au工作电极上。整个传感器构建完成后,将微针插入小鼠皮肤真皮层。在皮下葡萄糖的存在下,工作电极上的酶促反应产生H2O2,从而产生电流信号响应。该生物传感装置在缓冲溶液、等离子体和模拟ISF中显示出可靠和稳定的葡萄糖检测,微加工和电化学镀步骤使传感器能够线性和灵敏地检测葡萄糖,且检测范围得到拓宽。进一步地,将传感器插入小鼠皮肤真皮层,传感器在小鼠进食或被注射胰岛素的情况下,能够准确地连续实时监测皮下葡萄糖水平。图2 微针阵列传感器的制备工艺及其检测H2O2的性能。图3 生物传感装置在不同环境下的选择性和稳定性。图4 用生物传感装置对不同溶液中的葡萄糖进行体外传感。图5 用生物传感装置对小鼠皮下葡萄糖进行体内监测。
  • 液质联用技术提高Ⅱ型糖尿病早期预测效能
    中科院上海生科院营养科学研究所林旭团队和生物化学与细胞生物学研究所吴家睿、曾嵘团队在Ⅱ型糖尿病早期预测研究方面取得新进展。相关成果日前在线发表于《糖尿病护理》杂志。  肉碱是转运长链脂肪酸进入线粒体内膜进行β 氧化的重要载体,在线粒体脂肪代谢中起到重要作用。酰基肉碱作为肉碱代谢的中间产物,在动物研究中能反映早期的脂肪酸氧化失衡和线粒体应激状况。然而,酰基肉碱谱能否预测Ⅱ型糖尿病的发生仍不清楚。  在“中国老龄人口营养健康状况研究”前瞻性追踪队列样本库的基础上,研究人员采用液相色谱—串联质谱法,对该项目2103名志愿者的血浆酰基肉碱谱进行了检测,并发现34种游离肉碱和酰基肉碱。分析发现,血浆特定酰基肉碱,尤其是长链酰基肉碱能显著增加Ⅱ型糖尿病的6年发病风险,并且独立于体质指数(BMI)、空腹血糖、糖化血红蛋白(HbA1c)等多种已知的传统风险因素。  此外,受试者工作特征曲线(ROC)分析发现,若仅采用传统风险因素(如年龄、BMI、空腹血糖、HbA1c、糖尿病家族史等)建立的模型,其曲线下面积(AUC)仅为0.74。而当模型中加入特定酰基肉碱后,AUC显著增加到0.89(AUC越接近1,表示模型的预测效果越好)。因此,研究表明,酰基肉碱谱能显著增加Ⅱ型糖尿病早期预测的效能。
  • 大咖面对面|高友鹤:尿液蛋白质组学 实现更早期的诊断
    原创 飞飞 赛默飞色谱与质谱中国关注我们,更多干货和惊喜好礼生物标志物是与机体生理及病理状态相关的可监测到变化的生化指标,蛋白质组学是精准医学中生物标志物研究至关重要的一环,其最终目的也是为了指导临床,服务精准医学。尿液可以被连续、大量、重复收集并便捷、稳定地保存,且组分相对简单,易于分析,是理想的标志物研究样本。我们邀请了20余年来一直从事尿液蛋白质组学研究、北京师范大学生命科学学院的高友鹤教授,他分享了课题组应用尿液蛋白质组学技术进行的相关研究及重要成果、尿蛋白质组面临的机遇与挑战。北京师范大学生命科学学院 高友鹤教授尿液生物标志物 实现更早诊断✦ ✦ ✦ ✦ 尿液可以更早期、更敏感地发现生理病理的线索。近年来,高友鹤教授团队不断拓展尿蛋白质组在医学上的应用边界,从最开始的大器官、弥漫的病变,到更小的、更不容易被发现的疾病研究。甚至一些需要越过很多屏障的生理病理研究,如血脑屏障、胎盘屏障等。结果都很令人兴奋。甚至正常人的生理变化都能反映出来,比如说有没有运动,有没有打疫苗等等。假如疾病发现得早,医学工作者就有更多的机会能够阻止疾病的发展,或者让病程发展减慢,或者减少并发症等。在医学上,早期诊断至关重要,甚至比治疗更重要。尿液样本保存新方法✦ ✦ ✦ ✦ 尿液组成简单,细胞较少,尿里蛋白足够多而且都是水溶性的。因此从技术上来说,尿液检测比血液检测更简单。尿液研究的难点在于样本保存。高友鹤教授指出,尿液里占大量体积的其实是无效的水分,所以只需去除水分,富集包含信息量的“干货”即可。//团队使用特殊的膜来吸附有效成分,滤除水分并吹干膜,再用真空袋密封。这种保存方法隔绝了氧气和水分,可使尿液样本保存得更好,成本更低。这项规范化的尿液样本方法为尿液标志物的研究奠定了基础。尿液蛋白质与中药整体化研究✦ ✦ ✦ ✦ 高友鹤教授团队也开展了中药的相关研究,以往大多数中药研究思路都是将单个中药材分离纯化,再寻找其中的有效成分,然后再开展药效研究。这种研究方式对中医的一些理论可能受到影响,无法反映中药成分之间的协同作用和互相抵消作用。利用尿液蛋白质组,可开展研究中药的整体研究效果。团队最近开展了相关探索,用中成药饲喂动物后,观察其尿液蛋白质组的整体变化。这是一个很好的整体化研究中药的方式。与赛默飞的不解之缘✦ ✦ ✦ ✦ 超高分辨液相色谱-质谱联用仪是尿液蛋白质组学研究的主要分析平台。高友鹤教授说:“我从美国回来的时候了解到,赛默飞的质谱仪更适合做蛋白质组,所以我们开始尝试买了最早的版本LCQ。从那时起,我们实验室从最早的LCQ、LTQ、到现在的Orbitrap Fusion Lumos三合一质谱,基本上都是用的赛默飞的系列质谱仪。”赛默飞质谱仪“质谱仪是一类高端的精密分析仪器,因此很多单位都有专人负责,而我们实验室至今从未有过专人负责。”高友鹤教授表示,“这意味着仪器的大部分使用者是我们的研究生,并没有专门的仪器维护经验。在这种情况下,赛默飞的质谱仪能够陪伴我们到现在还能持续工作,这说明赛默飞的仪器非常皮实稳定。”“希望未来的质谱仪器能更好用,像傻瓜相机一样简单易用,最理想的是,仪器公司能够做更多的配套设备,比如在临床检测中,尿液能通过自动化处理得出蛋白质组数据,把分析出的临床相关信息反馈给医生,描述出病人的病理及生理学状态。”尿液检测应得到更多重视✦ ✦ ✦ ✦ 从疾病到健康的转变,实际上就是从相对晚期到相对早期的转变。在这个转变的过程中,尿液能起到的作用,超过了其他的体液,应该受到更多的重视。希望现阶段的研究能够更多更快地应用到临床领域,造福人类。同时,希望能够产学研多方合作,实现低成本、自动化等满足临床的分析需求的标准流程。人物简介1990年,高友鹤获中国协和医科大学医学博士(MD),后赴美获美国康涅狄格大学生物医学博士,并在美国哈佛医学院工作;2001年起获聘中国医学科学院特聘教授,任基础医学研究所病理生理学系教授。2014年12月获聘北京师范大学生命科学学院教授。曾获全国优秀博士论文指导教师,国家杰出青年基金,新世纪百千万人才国家级人选。现任《Urine》杂志创始主编,中国生化分子生物学会蛋白质组学分会理事等。如需合作转载本文,请文末留言。
  • 吃饼干治糖尿病?新研究让口服胰岛素成为可能
    吃块饼干,治糖尿病。这个很多“糖友”梦寐以求的成果出现在11月16日的国际顶刊《自然化学生物学》上。北京大学药学院刘涛团队与华东师范大学叶海峰团队利用合成生物学技术开发出了一种新细胞。在他们的研究中,植入这种工程细胞的糖尿病小鼠,只要吃下特定的氨基酸饼干,就能提高胰岛素水平,进而降糖。“这是首次将基因密码扩展技术用于细胞治疗。”论文通讯作者之一、北京大学药学院教授刘涛告诉科技日报记者,吃下饼干的小鼠只需要90分钟就能降糖,和注射胰岛素起效时间相当。创造胰岛素微型“无人工厂”在“糖友”体内产生胰岛素,光靠饼干就可以吗?其实不是,“饼干”只是一把钥匙,真正生产胰岛素的是一座微型“无人工厂”。胰岛素作为人体的一种蛋白要求极高,胰岛素水平高了会发生低血糖、低了或者无效危害更大。细胞能做到精准的控制吗?“我们有一套独特的控制系统,控制的核心是一种人造的密码子。” 论文通讯作者之一、华东师范大学生命学院、上海市调控生物学重点实验室研究员叶海峰解释,自然界里有3个不编码氨基酸的密码子(终止子,功能是终止蛋白质翻译),通过人为改造可以让其中一个只听“饼干”的命令。饼干里的特殊氨基酸在自然界找不到,所以平时不会开启。经过改造的密码子就此有了双重身份。人工氨基酸一来,密码子配对,开启胰岛素的翻译过程,人工氨基酸一走,密码子还是“终止子”,整个流水线关闭。这才有了“吃饼干”合成胰岛素的完整治疗过程。给饼干开通一个专线快递前面说了,饼干里的氨基酸在自然界里找不到,那自然也找不到匹配的运送系统。“原来负责转运氨基酸的信使RNA都有自己的密码子,就像京东快递是负责这几个密码子、顺丰快递负责另外几个密码子、圆通也有自己要负责的密码子,现在多出来一个非天然的快递单怎么办呢?”刘涛打了一个很形象的比方,为了解决这个问题,合成生物学又出手了。“我们给‘饼干’开通了一个专线快递。”刘涛说,一种人工的合成酶能够把非天然的氨基酸送到快递员手上,即通过氨酰化的生化反应,把非天然氨基酸与特定的转运RNA连接起来,让它直送到胰岛素的装配生产线上。经过一系列“神操作”,饼干里的非天然氨基酸有如神助地直接成为生物体内胰岛素的重要组成部分。这种“专线快递”特点的正规名称叫“生物正交”,是指人造反应不会被机体内源的元件识别,也不干扰内源的生物化学过程。也就是说,胰岛素的整个制造过程不会干扰到其他生命活动。更具临床实用价值“利用我们的技术,只需要纳摩尔每升级别浓度的非天然氨基酸,给药1分钟就足以激活系统,表达释放胰岛素 。”刘涛说,这种非天然氨基酸与很多功能饮料中添加的成分类似,对人体非常友好。动物试验研究显示,将改造过的工程细胞经材料包埋后植入小鼠皮下,给小鼠喂食含有非天然氨基酸的饼干,可以在一个月内稳定且有效地降低小鼠血糖。一系列动物安全性实验也表明,服用一个月有效剂量的非天然氨基酸后,小鼠并未表现出明显的体重减低或其它生化指标的改变。“或许某一天,只需要每天饭前服用一粒非天然氨基酸药物,或含有非天然氨基酸成分适合糖尿病患者的食物,就可以控制血糖了。”刘涛说。浙江大学药学院院长顾臻教授在论文同期刊发的评论中认为,通过合成生物学方法创建工程细胞,进而产生治疗性蛋白质是解决包括胰岛素在内的蛋白质分子稳定性差、生物半衰期短及其不受控释放等挑战的极具吸引力的替代方法。据介绍,该研究获得国家“重大新药创制”专项、科技部合成生物学重点专项、国家自然科学优秀青年基金、北京市杰出青年基金、上海市科委等项目的支持。
  • 上海硅酸盐所研制出新型快检试纸 有望用于尿糖快速检测
    p   近年来,快速分析检测技术在化学检测、医学诊断、司法鉴定、环境监测和食品检测等领域具有广泛的应用。这一仪器分析检测工作过去往往需要求助于某些特定单位(机构),如科研单位、医院、分析测试中心等。仪器分析方法具有高测定精度和低检出限, 但由于所用仪器一般是大型精密仪器, 且采用交流电做电源,操作较为复杂,使用不方便,一般不适合用于现场快速检测。随着科学技术的进步,各种现场性、临时性、快速高效的分析检测手段相继出现,这些分析检测手段大多是通过颜色变化以及变化程度来实现的。试纸法作为一种快速的现场检测方法,其特点是操作简单、携带方便、价格便宜, 并具有一定的选择性、准确性和灵敏度,在医疗卫生、食品、水质、空气及其它检测方面具有广泛的应用。因此,具备诸多优点的检测试纸应运而生。例如,现今市场上销售的早孕试纸为女性判断是否怀孕提供了快速高效的检测手段。 /p p   尿糖检测对分析人体健康状态非常重要,定期尿检已经成为大众生活中不可缺少的一部分。现今,尿糖检测试纸已经商品化。在尿糖的检测中,通常需要用到葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶以及显色剂。商业化的尿糖试纸将上述三种物质负载在纸条上,通过显色反应和比色卡来检测尿糖含量。然而,葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶这类天然酶价格高,其制备、提纯和储存均耗时耗力,而且检测活性易受外界环境如pH值、温度等影响。 /p p   近年来,具有天然酶活性的人工模拟酶受到人们的广泛关注。通过化学方法合成的人工模拟酶成本低,催化活性较为稳定,有望取代部分天然酶应用于分析检测领域。最近,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员朱英杰带领的科研团队发明了一种有望用于尿糖检测的快速检测试纸,该检测试纸本身具有类似过氧化物酶的活性,可用于葡萄糖、过氧化氢等物质的快速分析检测。更重要的是该检测试纸制备简单、成本较低、稳定性好,可实现多次重复回收利用。相关研究工作发表在国际期刊《欧洲化学》上(Fei-Fei Chen, Ying-Jie Zhu, Zhi-Chong Xiong, Tuan-Wei Sun, Chemistry-A European Journal, 23, 3328?3337 (2017) ),入选热点论文和封面论文,并且申请了一项发明专利。论文发表后不久,Chemistry Views以Chemical Test Paper from Core/Shell Nanofibers为题对该研究工作做了报道。 /p p   研究团队发明的方法很简单,在羟基磷灰石超长纳米线上原位生长具有类过氧化物酶活性的Fe基金属有机框架复合物,利用羟基磷灰石超长纳米线上的钙离子与金属有机框架复合物上的羧基之间的耦合作用,制备具有核壳结构的羟基磷灰石超长纳米线@金属有机框架复合物纳米纤维,并将其用于制备快速检测试纸。重要的是,该方法制备的快速检测试纸可实现多次回收再利用,只需将使用后变色的检测试纸浸泡在酒精中仅仅30分钟后,检测试纸就重新变回原来的颜色。 /p p   高柔韧性羟基磷灰石超长纳米线是新型无机耐火纸的重要制造原料,在此之前,该团队开展了羟基磷灰石超长纳米线的制备方法探索研究,成功地制备出高柔韧性羟基磷灰石超长纳米线 (Ceramics International, 41, 6098–6102 (2015) Materials Letters, 144, 135–137 (2015))。该研究工作是新型无机耐火纸的系列研究工作之一,是该团队在成功研发出新型高柔韧性羟基磷灰石超长纳米线耐火纸 (Chemistry-A European Journal, 20, 1242–1246 (2014)) 、新型高效抗菌羟基磷灰石超长纳米线耐火纸 (Chemistry-A European Journal, 22, 11224–11231 (2016),入选封面论文和热点论文)、以及新型羟基磷灰石超长纳米线防水耐火纸 (ACS Applied Materials & amp Interfaces, 8, 34715–34724 (2016))、羟基磷灰石超长纳米线有序结构纳米绳和柔性耐火织物(ACS Nano, 10, 11483–11495 (2016))之后取得的又一个新的重要研究进展。 /p p   相关研究工作得到国家自然科学基金、上海市科委、中科院上海硅酸盐研究所创新重点项目等资助。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" W020170411317051985316.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/914ccd96-179b-43ce-8674-eec8112e0c39.jpg" / /p p   图1. (a) 不同尺寸和形状的快速检测试纸,标尺为1 cm (b) 检测过氧化氢的基本原理 (c) 检测葡萄糖的基本原理 (d) 对不同浓度的过氧化氢进行分析检测 (e) 对不同浓度的葡萄糖进行分析检测 (f) 检测试纸可实现多次回收再利用。 /p p /p p /p
  • 糖尿病人如何控制饮食热量?
    糖尿病人如何控制饮食热量控制每日总热量的摄入安排合理的饮食并科学搭配选择健康、低盐、低脂营养餐大多数糖尿病人应该都知道,自己除了少摄取糖外,对于热量的摄取也要控制好,才能够让自己的血糖不受到热量的影响。糖尿病营养专家表示,糖尿病人要想更好的控制血糖,就应严格遵守饮食的原则以及低热量饮食。控制总热能是糖尿病饮食治疗的首要原则,摄入的热量能够维持正常体重或略低于理想体重为宜。对于糖尿病人来讲,他们在日常的饮食热量是需要进行严格的控制,一般每天三餐的饮食热量的比例为3:4:3。糖尿病患者一天的总热量,应该按25-30kcal/(kgd)计算能量的摄入,但是还要根据患者的身高、体重、性别、年龄,以及活动量和应激状况等进行调整。超重或肥胖的患者,如果是处于轻度体力劳动,也就是像平常做事工作,每天的热量推荐是20-25kcal/(kgd)。如果是一个正常体重从事重体力活动,推荐每天摄40kcal/(kgd)。 JWP公司的食品热量成分检测仪应用近红外光对食品照射时,根据食品中成分的不同,反射光和透射光的特性会发生变化,通过检测这种变化量,可实施食品的成分分析。可以用于检测各类食品的热量值,其简单快捷的特性可充分体现在餐饮服务业的日常检测中,诸如菜肴、盒饭等复杂混合的食物是无法用传统方法快速准确得到其卡路里值的,而食品热量成分检测仪恰好能解决这个问题。检测指标:热量/卡路里、蛋白质、脂肪、碳水化合物、水分、酒精等。日本知食旬菜股份公司ETSU,采用JWP公司的食品热量成分检测仪为糖尿病患者开发定制菜式,并提供饮食方案。“低卡路里"的理念也正是现代饮食的时尚和趋势。食品热量成分检测仪使用前:卡路里、营养成分测算大约需要7名营养师。营养师全员参与测定相关工作,无法进行顾客接待等工作,也无法进行向顾客宣传店铺理念等重要工作。食品热量成分检测仪使用后:卡路里、营养成分分析大约只需要两名营养师,这样可以有更多人参与到顾客的接待服务中来,给顾客提供了更加细节到位的服务,提升顾客满意度。菜单举例(卡路里随菜品不同而变化)米饭(约)192kcal+配菜(约)408kcal=总计(约)600kcal。通常,按照这张照片上的菜单的话,大约是850kcal的餐食,通过ESTU大约可以降低三成,约600kcal。在保证口感和营养搭配的同时,为糖尿病患者开发的定制菜品热量减少了1/3。由于食品热量成分检测仪的加入大大减少了人力资源的投入。
  • 博奥推出糖尿病基因检测新品
    近日,由博奥生物集团有限公司暨生物芯片北京国家工程研究中心(简称博奥生物)、上海市第六人民医院、上海市糖尿病研究所联合主办,博奥颐和健康科学技术(北京)有限公司(简称博奥颐和)承办的糖尿病精准防控暨爱身谱糖尿病基因检测产品发布会在京举行。  中国工程院院士程京指出,要推动包括糖尿病在内的慢病防控政策法规的制定和完善,加快健康管理专业人才的培养,实现疾病“未病先防、早诊早治”,以降低疾病社会经济负担。会上,博奥颐和还发布了“爱身谱糖尿病基因检测”新品。
  • 糖尿病并发症套餐式检测仪
    成果名称 糖尿病并发症套餐式检测仪 单位名称 中国科学院化学研究所/北京怡成生物电子技术有限公司 联系人 孙红霞 联系邮箱 hongxsun@iccas.ac.cn 成果成熟度 □研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 合作方式 □技术转让 □技术入股 □合作开发 &radic 其他 成果简介: 本项目创新性将高特异和高灵敏的纳米超分子探针技术与生物传感器技术和微纳器件加工技术相结合,针对糖尿病并发症三个重要监测指标:血清总胆固醇、尿微量白蛋白和钾离子,开发相应的快速检测试条,并研制了可检测上述试条的 &ldquo 套餐式&rdquo 快速检测设备(检测时间&le 10min,标准偏差&le 15%,误差&le 20%),为广大糖尿病患者有效预防和及早发现并发症提供了便利。 应用前景: 成果的主要用途:针对糖尿病并发症相关的三个重要监测指标:血清总胆固醇、尿微量白蛋白和钾离子进行检测,帮助糖尿病患者有效预防和及早发现并发症。 适用领域:该成果属于医疗器械领域,适用于医院床旁检测及糖尿病患者家庭日常监测。 市场预测:我国现有糖尿病患者1亿人左右。糖尿病人几乎都伴随有高血压、心血管疾病、肾脏损伤、失明、足部溃疡等并发症。但我国市场上除血糖仪产品外,罕见用于糖尿病并发症检测的快速检测产品,因此本项目成功实施的社会和经济效益非常巨大。在经济效益方面,以3%糖尿病患者拥有本项目开发的糖尿病&ldquo 套餐式&rdquo 快速检测微系统计算,每台系统售价500元,单是检测系统的销售额就达到15亿元;以每台系统每年消耗传感器试条10支、平均价格5元/支计算,每年试条/试纸的销售额达到1.0亿× 3%× 10× 5元=1.5亿元。 知识产权及项目获奖情况: 国家发明专利: [1] 微量尿蛋白检测方法和试剂盒, 201310027719.X [2] 微量尿蛋白检测方法、系统和试剂盒, 2013100227507.1 [3] 钾离子浓度检测方法、系统和试剂盒,PCT/CN2013/077335 奖励: &ldquo 基于纳米超分子可控组装的检测探针设计及临床应用&rdquo 中国分析测试协会奖,二等奖。(2014年)
  • 用于糖尿病药物发现的悬滴器官芯片,在一滴悬着的水里养个小器官
    用于糖尿病药物发现的悬滴器官芯片,在一滴悬着的水里养个小器官我们知道,器官芯片(Organ-on-Chips, OOC)一般是多层或者多个腔室的结构,例如皮肤芯片、肺芯片。但这次要和你分享的是一种悬滴式的器官芯片,也就是把微组织放在一滴悬着的培养液里培养,这滴培养液可以晃来晃去,但又不会掉下来,也就是你看到的封面图那样,看起来就像是在一滴悬着的水里养了个小器官。左图是胰岛微组织,右图是在悬滴器官芯片里培养微组织的示意图。这可不是什么不靠谱的设计,这项研究由苏黎世联邦理工学院的帕特里克博士(Dr. Patrick Misun)和瑞士InSphero公司布尔卡克博士(Dr. Burcak Yesildag)一同完成,文献链接放在了文末。左为帕特里克博士(Dr. Patrick Misun),右为布尔卡克博士(Dr. Burcak Yesildag)。这个芯片设计简单但很独特,你看下图,它就一个入口一个出口,再加一个半球形的培养区,芯片底部那滴培养液直接正对着显微镜——这根本就不是在一个密闭腔室里面做实验,是一个十分大胆但又很有创意的设计,它看起来好像不稳定,但这种设计又打破现有芯片设计壁垒,谁说芯片一定要设计成密封好的样子?悬滴器官芯片图示,研究人员使用此芯片能让微组织持续保持在悬滴中。帕特里克说,在这种悬滴里做微组织的药物测试,已经被证实是绝对可靠的,并且是可重复的。在他们的实验里,胰腺微组织会“跑”到那滴培养液和空气的交界处,这时往芯片里灌注少量液体,为微组织提供营养的同时,也将其暴露于药物环境中,然后用处于胰腺微组织正下方的显微镜记录数据。咱再来看看实验数据。当胰腺微组织刚开始暴露在高浓度葡萄糖环境中时,胰岛素的分泌会出现一次爆发性增长,然后在之后的几分钟,分泌的胰岛素会稍降低一些,处于一个持续震荡的状态。这和咱们正常人的调节机制是一致的,而糖尿病患者的这些反应机制是受损的。胰岛微组织在不同血糖浓度下的胰岛素分泌情况,先出现一次爆发增长,随后处于震荡状态。现在利用这个悬滴器官芯片平台,可以在高时间分辨率下观察到这些反应细节,这非常有利于研究糖尿病背后的潜在生物学机制。这分辨率有多高呢?帕特里克说,到目前,他们的平台提供了前所未有的高时间分辨率(2020年)。帕特里克:悬滴已被证明为微组织药物测试提供了绝对可靠和可重复的环境。我们将单个微组织放置在单个液滴中,它们在液滴底部的水-空气界面处沉淀(见图 2)。我们直接通过这些悬滴灌注少量液体,为组织提供营养并将其暴露于药物中。与封闭室中的流动相比,悬滴内的流动液体具有独特的流动模式。我们利用这种特定的流动模式来获得高时间分辨率的分泌曲线。你可能有疑问,他们用的微组织从哪来的?是否能反应人体真实情况呢?事实上,他们使用了真正的胰腺微组织。InSphero公司的布尔卡克博士(Dr. Burcak Yesildag),专门负责从供体器官中制备胰腺微组织,分离胰岛(是分泌激素的微器官,比如胰岛素),并把它们拆分为不同大小和成分的胰岛,再重新组装成标准化3D微组织,这样就保留了胰岛微组织对各种刺激的自然反应,从而保证获得真正有生理意义和可重复的数据。帕特里克说,这些微组织样本越规则,实验结果可重复性就越高。这个研究公开后,很快就有人就关心“能否商用”的话题。布尔卡克回答,这个平台很容易和InSphero其他项目达成合作。帕特里克也表示,现在做的虽只是一个平台原型,但已经实现对单个胰岛的高灵敏测量。不管是学术交流还是工业合作,他们都十分愿意一同优化现有平台,希望这项技术进展能帮助糖尿病研究人员找到新药,并更深入地了解胰岛生物学。下一步研究,帕特里克他们暂定了两个目标:一个是提高实验吞吐量,这也是复合测试(Compound testing)的关键要求之一;另一个是降低实验复杂度,让更多人实验人员也能完成此项实验。测试平台,该平台将帮助糖尿病研究人员找到新药并更深入地了解潜在的生物学机制。带有悬滴的器官芯片平台图示模型图——该芯片使研究人员能够将样本组织保持在悬滴中。您在芯片上使用人体细胞?帕特里克:没错。我们建立了在尽可能类似于活体器官的条件下在体外测试药物的平台。我们的目标是获得生理上有意义和可重复的数据。在这种特殊情况下,我们研究了胰腺微组织随时间的胰岛素分泌。对人体胰岛组织和悬滴内的组织进行采样图 2(左)人类胰岛组织样本。(右)悬滴内的组织。营养物质和药物顺利通过悬滴。样本组织来自哪里?Patrick: 这是我在 InSphero 的同事 Burcak 的问题。对于这个项目,我们进行了出色的合作,其中苏黎世联邦理工学院负责芯片上器官测试的工程部分,InSphero 负责制备微组织。Burcak:确实,我们的互补技能会派上用场。在 InSphero,我们从供体器官制备胰腺微组织。我们获得了分离的人类供体胰岛,它们是胰腺中分泌激素(如胰岛素)的微器官,可调节我们体内的血糖水平。我们拆解不同大小和成分的胰岛,并将它们重新组装成标准化的 3D 微组织。样本组织越规则,这些组织的实验结果就越具有可重复性。这些制造的微组织仍然是天然的吗?布尔卡克:我们的胰腺微组织密切模仿原始人类胰岛的结构,并保持其对各种刺激的自然反应。当暴露于高浓度的葡萄糖时,它们会显示出胰岛素分泌的第一次瞬时爆发。几分钟后,随之而来的是强度稍低但持续良好的胰岛素振荡释放(见图 3)。在糖尿病的情况下,这些反应受损,并且有多种策略旨在恢复健康的胰岛素分泌。研究人员希望以高时间分辨率观察这些细节,以便他们能够更好地了解糖尿病的潜在机制并开发用于治疗的化合物。据我们所知,功能强大的胰岛微组织与 Patrick 的悬滴平台相结合,提供了前所未有的时间分辨率。图表显示随时间推移的胰岛素分泌和相应的葡萄糖水平图 3 微组织在暴露于升高的血糖水平时分泌胰岛素。胰岛素分泌遵循一个非常典型的模式:第一次爆发,然后是脉动的第二阶段。最后一个问题:器官芯片平台是否可以商用?Burcak:微组织很容易用于与 InSphero 的合作项目。帕特里克:目前我们有工作平台原型,我们愿意与学术和工业合作伙伴合作以优化我们的平台。我们的原型使我们能够对单个胰岛进行非常灵敏的测量。我们希望这项技术进步将帮助糖尿病研究人员找到新药并更深入地了解胰岛生物学。在下一步中,我们希望提高实验吞吐量,因为这是复合测试的关键要求之一。此外,我们正在进一步降低操作复杂性,目标是使该系统可供不同实验室的研究人员使用。文献链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adbi.201900291
  • 英国 B+S 全新推出车用尿素溶液折光仪,德祥
    英国 B+S 全新推出车用尿素溶液折光仪,德祥 英国Bellingham+Stanley (B+S) 公司是全球专业从事折光仪和旋光仪研制和生产的百年老厂,其生产的各种折光仪和旋光仪质量精良,享誉全球。 当前,我国的机动车保有量已逼近2亿辆,这些机动车排放的尾气所含的主要污染物有氮氧化物、碳氢化合物和碳烟颗粒物,对大气环境和人体健康构成了巨大危害,成为破坏国内城市空气质量的&ldquo 头号杀手&rdquo 。随着机动车尾气排放&ldquo 国Ⅳ&rdquo 标准已在京、沪等部分城市开始实施,&ldquo 国Ⅴ&rdquo 标准也已提上日程,意味着国内车辆尾气的排放控制必须采用更为先进的技术。目前,SCR(选择性氧化还原)技术是最适合重型卡车、客车的&ldquo 国Ⅳ&rdquo 和&ldquo 国Ⅴ&rdquo 排放解决方案。而这项技术必须利用尿素溶液(又称为AUS-32和AdBlue)作为催化剂,对尾气中的氮氧化物进行处理,生成无害的氮气和水。因此,合格的车用尿素溶液成了重型卡车及客车要想达到&ldquo 国Ⅳ&rdquo 和&ldquo 国Ⅴ&rdquo 排放标准的必备产品。 顺应这一需求,B+S隆重推出专用于车用尿素水溶液的折光仪:RFM990-AUS32 台式数显折光仪 和 PRH-DEF32 在线过程折光仪。RFM990-AUS32 和 PRH-DEF32是目前市场上*遵从ISO22241-2规程中关于折光系数和温度测量/控制说明的折光仪,帮助您的产品达到国内外的车用尿素水溶液质量控制标准 &mdash &mdash ISO 22241-1、DIN 70070、JIS K 2247-1、DB11/552-2008等。 RFM990-AUS32台式数显折光仪: 主要用于质量控制和研发实验室。 þ 特有特有尿素标度和尿素温度补偿,您可以直接从仪器上读数得到尿素溶液的浓度,并可在室温下完成测量并得到20℃下的值; þ 内置帕尔贴(Peltier)温度控制装置,精确、稳定控制样品温度; þ 超高精度,达到小数点第5位。 PRH-DEF32 在线过程折光仪: 用于生产线上实时在线监控、连续测量。 þ 温度补偿至20℃; þ 远程控制; þ 不锈钢材质,密封符合IP66标准; þ 超高精度,达到小数点第5位。
  • 北京军区总医院泌尿外科成立结石分析实验室
    北京 2010-07-16,北京军区总医院泌尿外科中心在郭应禄院士号召下,紧跟国际前沿水平,学习并引进德国的红外线光谱分析技术和X线衍射等技术,成立专业结石成份分析实验室。   结石复发率大约占70%左右,所以如何预防结石的复发也是病人最关心的问题。   北京军区总医院泌尿外科专家指出,预防结石复发必须做结石成分分析。所以,国际泌尿协会规定:凡取出的结石都必须做结石成分的分析,而在我国做结石成分分析的病人不到1%。   饮食不当是结石发病的主要诱因,所以通过患者结石成分的分析,可以知道患者的饮食习惯,从而从饮食上就开始预防该疾病的发生。   北京军区总医院泌尿外科专家介绍,通过患者结石成分的分析还可以了解到某些导致结石发病有关的某些疾病的信息,从而有效控制该疾病,达到预防结石复发的目的。   “目前来看,国内多从化学成分上来分析,不能分析结石的晶体结构,只能定性而不能定量,更不能检测结石中的有机成分,所以从饮食上指导预防结石的必然效果尚欠佳。”北京军区总医院泌尿外科专家说。   北京军区总医院泌尿外科中心已经发展成为国内有一定影响的医疗精品工程达标科室,在专业治疗肾上腺疾病、泌尿系肿瘤、泌尿结石、前列腺疾病、泌尿系生殖感染、男科疾病、肾移植的诊疗方面形成了一定的优势。
  • 土壤普查丨谱育科技LC-MS/MS为您解答土壤中磺酰脲类除草剂检测难题
    背景磺酰脲类农药为选择性内吸传导型除草剂,以其高效、低毒、高选择性等特点成为目前世界上使用量最大的一类除草剂。随着该类除草剂使用范围的扩大,其在农作物、环境、土壤和和动物源性食品中的残留对人类健康的危害日益受到关注。2022年2月16日,国务院发布第三次全国土壤普查文件,规定磺酰脲类除草剂纳入普查监管范畴。本文依据农业行业标准《NY/T 1616-2008 土壤中9种磺酰脲类除草剂残留量的测定 液相色谱-质谱法》,使用谱育科技的超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱仪,测定土壤中6种磺酰脲类除草剂残留,检出限,定量限,灵敏度等符合标准要求,为普查开展提供强力的国产三重四极杆质谱产品支持。仪器部分参照农业行业标准《NY/T 1616-2008 土壤中6种磺酰脲类除草剂残留量的测定 液相色谱-质谱法》使用氮吹平行浓缩仪和全自动固相萃取仪进行前处理。搭载UHPLC 510超高效液相色谱仪的EXPEC 5210 LC-MS/MS 是谱育科技在“国家重大科学仪器设备开发专项”支持下,创新研制的三重四极杆串联质谱仪。具有卓越的灵敏度,优异的稳定性,集高性价比与可扩展性于一身,广泛应用于食品安全,医学司法检测,生物医药和环境领域。EXPEC 570 全自动固相萃取仪可自动完成固相萃取全过程(柱活化、上样、柱淋洗、柱干燥、柱洗脱等),自动完成柱切换等功能,实现批量样品的处理。EXPEC 520 氮吹平行浓缩仪是通过水浴加热及利用氮气的快速流动打破液体上空的气液平衡,从而使液体挥发速度加快,达到快速浓缩溶剂的效果。实验部分液相和质谱条件:典型谱图与标准曲线:15分钟即可获得6种磺酰脲类除草剂的色谱图。6种磺酰脲类除草剂混标的色谱图(1ng/ml)6种磺酰脲类除草剂的线性系数R均在0.999以上,部分物质标准曲线图如下:部分农残化合物峰图结果(2ug/L)以标准曲线最低点计算所得各目标物检出限和定量限,均优于标准检出限要求约50-200倍。6种磺酰脲类除草剂的检出限和定量限总结EXPEC 5210 LC-MS/MS充分发挥高灵敏度,抗污染等优质特性,配合谱育科技高效前处理设备,15分钟内快速分析6种磺酰脲类除草剂残留,灵敏度,定量限,检出限满足农业行业标准要求。
  • 游泳池水中尿素怎么测?看过来!
    p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " 泳池水中尿素含量的检测可以反映出泳池水的新旧程度。尿素超标不仅严重影响游泳池水质,还极有可能对皮肤黏膜造成损伤。尿素含量的检测是泳池水质卫生标准中很重要的一项检测指标,游泳池水质卫生标准中规定尿素值含量需≤3.5mg/L,超过这个范围,说明水中的尿素已经超标了。 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " 雷磁品牌的DGB-423型便携式水质分析仪,集成特定吸收峰波长470nm的 LED光源,采用二乙酰一肟-安替比林分光光度法,配套尿素工作试剂包和校准试剂,减少试剂用量和繁琐的配溶液过程,使水质尿素的检测工作变得更简便。 /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " 如何使用雷磁 DGB-423型便携式水质分析仪测定泳池水中尿素含量,请观看以下视频: /p p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=96910D50E84D76D39C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script br/ /p p style=" text-indent: 2em " 相关链接: /p p style=" text-indent: 2em " 想了解更多?点击查看 a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C315074.htm" target=" _self" style=" color: rgb(79, 129, 189) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(79, 129, 189) " strong 雷磁 DGB-423型便携式水质分析仪 /strong /span /a 产品详情 /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/Buyer/" target=" _self" style=" text-indent: 32px white-space: normal color: rgb(79, 129, 189) font-family: 微软雅黑 " strong 仪采通 /strong /a ,一键直达,快速发布采购需求 /p
  • 饶毅:“枪打出头鸟”是创新的死敌
    &emsp &emsp 对科学家不能求全   &emsp &emsp 要改善我国的科学,不仅需要改革体制,而且需要改进文化。科学史显示:对科学家不能求全,而要求尖 在合法和合规的情况下,提供自由创造的环境,任其飞翔。&ldquo 枪打出头鸟&rdquo 的社会习俗是科学创新的死敌   &emsp &emsp 为何探讨科学文化   &emsp &emsp 我们探讨中国的科学文化,目的是希望中国的科学早日达到梁启超先生对中国学术的期许&mdash &mdash &ldquo 研究高深之学理,发挥本国之文明,贡献于世界之文明&rdquo 也是希望科学精神进入中国文化的内核   &emsp &emsp 科学基础薄弱   &emsp &emsp 美国副总统批评中国连一个创新都没有。就算术而言,他显然错了。但就现代生活而言,我们的原创性贡献确实与泱泱大国的地位不相称。主要原因恐怕不在于科学研究成果的转化和应用有问题,而是科学基础的薄弱和创新动力的缺乏。   &emsp &emsp 我们还要看到社会环境变化引起的新问题:我国离全面小康尚有距离,而青少年对科学的兴趣已呈下降趋势,可能成为中国科学后继乏人的征兆,因此亟待未雨绸缪。   &emsp &emsp 文化和科学史显示,中国古代从军事谋略到诗词歌赋等都有创造性、也有包括四大发明在内的原创技术,但我国传统文化对自然现象及其规律的关注在广度和深度上均长期远远落后于西方。   &emsp &emsp 所谓&ldquo 中国古代科学先进、明清才衰弱&rdquo 的说法并不符合历史实情。那是有些人出于良好愿望,通过英国学者李约瑟&ldquo 出口转内销&rdquo 而起到一定作用,包括良性作用。这是我国近代意识到落后情况下的自我激励,如果现在还用就可能自我陶醉。   &emsp &emsp 两千年前,我国没有欧几里得几何学式的系统性、严密性、合谐性与完备性 今天,世界上绝大多数教科书中基本没有中国的贡献,我国教科书含中国首创的内容也极少,皆因我国的科学不强。   &emsp &emsp 创新需要冒尖   &emsp &emsp 2000年后,国家经济稳定发展态势明显,对科学和教育的支持有广泛的共识。   &emsp &emsp 2003年&ldquo 985计划&rdquo 和&ldquo 知识创新工程&rdquo 获第二期资助,科学研究走出谷底,一些高校和科研机构开始不再忧虑如何救急,而认真思考自身和中国的科学发展。   &emsp &emsp 也就是说,科学进入中国的几百年来,其实不过近十几年才告别&ldquo 口号强、行动弱&rdquo 的时期,有实力思考中国科学的发展。   &emsp &emsp 近十几年来,国家对科学的投入稳步增长(包括有些年代、有些领域大幅度增加),人才逐渐回流,科学成果数量增加、质量改善。但是,在科技体制、成果转化和科学文化等诸多方面尚不尽人意。   &emsp &emsp 体制上,科技体制改革有限。许多资源掌握者没有管理好国家的经费,相当一批官员顽固地视国家科学经费为其权力来源,不仅不积极借鉴国际经验,也不推广国内成功的实践。   &emsp &emsp 社会上,有些人对科学实质了解不够,急切要求将研究转化为应用,甚至讥笑和抨击基础研究,不知道先进国家在相当大量和高质量的科学研究后才产出少量有应用价值的成果。   &emsp &emsp 文化上,科学精神很难说已经深入人心。在科学界,迄今未能解决创新需要冒尖的文化与我国传统中庸文化的冲突,种种落后的习俗与不良的人际关继续制约着科学人才发挥作用。在科学界以外,不科学的东西在社会上很容易流行,反科学的东西也不时冒出来,有时甚嚣尘上。   &emsp &emsp 避免&ldquo 下降的曲线&rdquo   &emsp &emsp 要让科学为我国自主知识产权的新技术、新产业提供支柱和动力,还需要付出很大的努力。   &emsp &emsp 要改善我国的科学,不仅需要改革体制,而且需要改进文化。科学史显示:对科学家不能求全,而要求尖 在合法和合规的情况下,提供自由创造的环境,任其飞翔。&ldquo 枪打出头鸟&rdquo 的社会习俗是科学创新的死敌。   &emsp &emsp 在中国科学似乎进入快速发展期的今天,也需看到:近十几年来,中国社会和青少年越来越热衷于付出少而收获大的职业,对科学的热情越来越小。这不限于国内的学子,也含海外华人。也就是说,我们旧问题还没有解决,又出现了新问题。可能导致的后果是:我国科学的最高峰就在今后三十年内,原来有热情的人继续努力形成中国科学上升的曲线,而后继人才短缺形成科学的平台期或下降的曲线,它们的交汇或许将决定我国科学未来走向。   &emsp &emsp 如何避免下降的曲线不仅是科学界的问题,而是中国社会的问题。未来的中国固然毋需如1956年或1978年般全社会对科学的热情,但如果我们很快就变成低于美国2010年代对科学的热情,在2049年赶不上2014年的日本,中华民族在科学上是否会&ldquo 未老先衰&rdquo ?我们希望中国科学上升的曲线不止三十年,但不能仅仅依赖盲目的信念,而要改变当前对潜在危机熟视无睹的局面。   &emsp &emsp 呼唤科学精神   &emsp &emsp 科学与技术发明、经济基础密切相关,也是文化的要素。   &emsp &emsp 在我国,科学能否成为文化的核心之一,可能问题还很大。我们对真理的追求,对自然的好奇,对逻辑的严密,对事物的客观等等都&ldquo 仍需努力&rdquo 。科学所要求的诚实、怀疑、开放、宽容、求真、合作等等也是我国社会文化建设的重要内容。   &emsp &emsp 我们探讨中国的科学文化,目的是希望中国的科学早日达到梁启超先生对中国学术的期许&mdash &mdash &ldquo 研究高深之学理,发挥本国之文明,贡献于世界之文明&rdquo 也是希望科学精神进入中国文化的内核。
  • analytica China 2018展位预定从速,早鸟礼即将截止
    p   第九届慕尼黑上海分析生化展(analytica China 2018)将于2018年10月31日-11月2日在上海新国际博览中心E1-E4馆召开。由原来的3个馆扩大至4个馆,参展企业将达1000家,展示面积预计达46,000平米,规模空前。本届展会自招展以来,得到了新老展商前所未有的大力支持和积极参与,截至2017年6月底,已售展位面积达到展出面积的70%。展位预售优惠即早鸟礼截止日期为2017年7月31日,报名从速,提前锁定2018产业商机! /p p   analytica China 2018的展商报名正值高峰阶段,新老展商反馈踊跃,已确认报名参展的企业近500家,其中有约100家为今年首次参展的新展商。据主办方统计,本届展会的展商报名数量较analytica China 2016同期增长超过70%。行业内知企业品牌已纷纷确定参展意向,并牢牢占据各展区的重要位置,已确认参展的国内外知名企业包括:安捷伦、PerkinElmer、岛津、Eppendorf、耶拿、天美、日立、德祥、安东帕、梅特勒-托利多、Bruker、Horiba、依拉勃、瑞士万通、帝肯、普兰德、默克、美诺、IKA、弗尔德、威盛亚、聚光科技、海能、天瑞、广州洁特、大龙兴创、博日、泰坦、光谱、海尔、国药、上海仪电等。除原有生命科学、生物技术与诊断,分析与质量控制,实验室装备与技术,食品安全装备与技术展区外,新增设的环境监测主题展区也异常火爆。 /p p   2017年7月31之前申请参展analytica China 2018的企业,即可享有以下早鸟礼: /p p   l 所有企业按面积大小享受10%-20%的折扣优惠 /p p   l 优先安排展位,先到先得 /p p   analytica China 2018的参展报名详情可致电021-20205543,发送邮件至ac@mm-sh.com进行问询,或关注微信: analyticaChina。 /p
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