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甲基四苄基吡喃

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  • 人工智能赋能,国产替代势在必行——ACCSI2024访河南精谱检测设备有限公司技术总监刘季
    仪器信息网讯 河南精谱作为专业的分析仪器生产企业,在实验室分析仪器及检测设备行业领域一直受到高度认可。河南精谱紧跟分析仪器及检测设备之发展趋势,不断引入先进的进口技术,致力于提升产品质量。近期最热门的话题莫过于“人工智能+”,据悉河南精谱在紫外可见近红外分光光度计上已经使用人工智能控制。那么,人工智能赋能光谱产业未来的发展前景?会给实验室和实验室用户带来哪些变化?与人工智能相关的成果有哪些?日前,仪器信息网编辑就以上问题特别采访了河南精谱检测设备有限公司技术总监刘季。以下为视频采访详情:仪器信息网:请您向大家介绍一下近几年河南精谱的整体发展情况?产品线是如何布局的?刘季:河南精谱于2011年成立,近几年的发展也是逐步扩大的,拥有自己的厂房、研发团队和销售团队。近几年,主要是通过经销商在全国各地进行销售。之前自己是做经销商的,现在转型做河南精谱品牌。未来几年产品类型主要会集中在光谱仪器:红外光谱仪,紫外可见近红外分光光度计和拉曼光谱仪等,以及建筑工程检测类的节能检测全套产品。仪器信息网:据悉,此次ACCSI2024,贵公司还将在“人工智能赋能光谱仪器新产业论坛”进行报告分享,您如何看待人工智能赋能光谱产业未来的发展前景?贵公司是否已经尝试将人工智能融入现有的仪器设备中?目前,贵公司与人工智能相关的成果有哪些? 刘季:我对于人工智能的理解是运用计算机的方式来进行模拟,通过视觉、计算、自动来完成对应工作。目前咱们的产品已步入正轨,包括功能和应用。针对光谱仪器,后期计划将人工智能融入一些语音控制、物联网和远程终端控制这三个板块。咱们现在运用的就是先从语音控制开始,再进行云端控制,到后期的终端也正在研发中,应该会在下半年有人工智能板块相应产品问世。仪器信息网:请您描述下,语音控制在人工智能赋能光谱新产业中,会给实验室和实验室用户带来哪些变化?刘季:在测试的过程中,测试的指标、材料、国家标准都非常多,没有大量时间去查阅数据,这个时候可以对设备说出咱们要做的一些检测材料的功能,那么设备会自动设置前期的功能,以后设备会提醒你,如何放置、测试,如果有前处理的话,它也会自动完成。设备在运行过程中,数据都会上传到云端后台服务器,后台服务器可以通过自己的手机返回到工作状态,无需在设备旁边等待,一个人可以同时管理几个设备,为工作效率带来很大的帮助。仪器信息网:高端紫外可见近红外分光光度计的市场空间有多大?目前国产的水平如何?主要用于哪些行业或者领域?贵公司为什么会选择推出高端紫外可见近红外分光光度计?相比同类产品有哪些优势?贵公司的高端紫外可见近红外分光光度计是否已经与人工智能技术相结合?刘季:紫外可见近红外分光光度计市场在国内需求量还是比较多的,它的运用范围也比较广,比如:玻璃检测行业、镀膜行业,纳米材料、分析行业,大专院校、国家计量院、国家研究院等。目前市场占有率依旧是国产设备较高,其次是进口设备,以现在国产设备水平来讲,正在走向高端国产替代。我们紫外可见近红外分光光度计的分光和接收都是自主研发,最大的优势主要是性价比高,市场占有率大。我们的高端紫外可见近红外分光光度计是公司产品里第一个运用人工智能控制的。如果能和人工智能融合,可以用设备进行语音控制。仪器信息网:您认为当前“国产替代”处于哪一发展阶段?面临怎样的机遇与挑战?对此,贵公司在产品线布局上有怎样的战略规划?又有怎样的愿景目标?刘季:紫外可见近红外分光光度计目前主要用于检测单位,技术监督局的应用,其实现在国内用户还不太认可国产设备,主要有两大原因。第一,精度是否满足要求,第二,使用单位数量多少。今年下半年的话公司会组织一些专家计量院技术监督局,通过将国产品牌和进口品牌进行现场比对、现场计量、现场认可的方式,真正告诉用户紫外可见近红外分光光度计可以国产替代。关于ACCSI:“中国科学仪器发展年会(Annual Conference of China Scientific Instruments,ACCSI)”始于2006年,已成功举办十七届。每年一届的“中国科学仪器发展年会”旨在促进中国科学仪器行业“政、产、学、研、用、资”等各方的有效交流,力求对中国科学仪器的最新进展进行较为全面的总结,力争把最新的有关政策、最前沿的行业市场信息、最新的技术发展趋势在最短的时间内呈现给各位参会代表。更多第十七届中国科学仪器发展年会精彩内容,请点击链接:ACCSI2024现场直击
  • 安徽省食品行业协会发布《白酒酿造用酒曲、粮醅和酒醅中2,3,5,6-四甲基吡嗪的测定》等2项团体标准征求意见稿
    相关标准如下:白酒酿造用酒曲、粮醅和酒醅中2,3,5,6-四甲基吡嗪的测定白酒酿造用大曲、麸曲、粮醅和酒醅中乙偶姻的测定
  • 衢州打造四省边际大型仪器共享专区促共富
    衢州市科技局按照“一平台+一中心+N驿站+N专员”组织架构,构建四省边际大型仪器设备共享中心。一是探索本市大仪管理单位评价机制。依托大型仪器设备管理单位,建设N个“服务驿站”,对其制度建设、管理系统对接、设备入网共享、共享服务成效等方面开展考核。绩效评价结果作为科研仪器设备购置审核、资产管理、财政补助资金安排的重要依据。二是强化四地市协同工作机制。由衢州市科技局牵头,建立四地市联席会议机制,加强大仪共享业务对接,健全相关业务标准规范,定期研究解决工作中存在的困难和问题,推动大仪共享工作有序高效开展。二是建立即时响应机制。制作各地业务审批和技术支撑联络图,确定专职联络员,定时开展业务培训交流,提高沟通效率,落实联席会议各项工作部署。三是加快四省边际大仪共享平台建设。依托浙江省大型科研仪器开放共享平台,利用四地市大型科研仪器资源,上线“四省边际共享专区”。以大型科研仪器“闭环管理、动态监管、全流程服务”为核心,以科研人员、科技企业的创新需求为导向,强化跨地、跨部门协同,建设多跨协同场景应用,实现大型科研仪器管理“一网办”和大型科研仪器开放共享服务“一指办”。
  • 甲基化成肿瘤检测新靶标?五种新型DNA甲基化酶检测技术进展揭秘
    DNA甲基化是哺乳动物基因组中最常见的表观遗传事件之一,即DNA中核苷酸与甲基基团的共价修饰[2]。DNA甲基化与人的生命进程有着密不可分的关系。细胞的增殖与分化、染色体完整性的维护或者X染色体的活性等等都离不开DNA甲基化的控制,DNA甲基化流程在胚胎发育中是无处不在的[1]。如果DNA甲基化进程出现异常,会导致生物体出现各种各样的疾病以及身体的生长缺陷或生理紊乱。DNA与蛋白质之间的相互作用如果出现异常,会影响基因的表达,从而引起人体内肿瘤的发生或者肿瘤的转移,这一切的源头都是DNA甲基化进程出现异常的结果[3]。DNA甲基化酶是肿瘤治疗靶点DNA甲基化酶是一种修饰酶,经常与限制性内切酶一同出现。在真核生物基因组以及原核生物基因组中,普遍存在DNA甲基化酶维持以及催化DNA甲基化过程的现象。DNA甲基化酶被广泛认为是一种治疗靶点以及预测生物甲基化过程的标志物,在单细胞水平上准确灵敏地检测DNA甲基化酶对于肿瘤医学上的临床诊断以及临床治疗甚至是生物学研究有着至关重要的作用。根据甲基化的核苷酸和位置被分为三组,即腺嘌呤的甲基化、胞嘧啶的4-N甲基化和胞嘧啶的5-C甲基化。所有已知的DNA甲基化酶在其甲基化过程中以s-腺苷甲硫氨酸作为甲基供体。最常见的DNA甲基化不仅发生在胞嘧啶嘧啶环5-C位置的CpG位点上,还发生在对称四核苷酸5’-G-A-T-C-3’ 中腺嘌呤环的6-N位置[4,5]。传统DNA甲基化酶检测方法有局限 DNA甲基化酶活性的高灵敏度检测在基因调控、表观遗传修饰、临床诊断和治疗等方面具有重要意义。传统用于检测DNA甲基化酶活性的方法包括高效液相色谱法(HPLC)[6], 聚合酶链反应(PCR)[7],凝胶电泳[8],高效毛细管电泳(HPCE)[9],以及使用同位素标记的s-腺苷甲硫氨酸甲基化检测[10,11]。尽管这些技术在实验室实践中被证明是有用的,但它们具有局限性。例如,大多数技术不仅使用笨重昂贵的设备,而且需要复杂的样品制备和数据分析所需的大量时间。同位素标记等技术是有效的,但它们往往需要费力的样品制备、同位素标记、复杂的设备和大量的DNA,使得它们不适合在医护点使用。所以,DNA甲基化酶活性检测迫切需要简单、便携、高灵敏度和低成本的检测方法。在最近的技术进步中,许多替代的DNA甲基化酶活性测定方法,如放射法、比色法、荧光法、电化学法等已被提出。此外,其中许多与纳米材料或酶结合,以显著提高它们的敏感性。放射法、蛋白质纳米孔等新型检测技术兴起 放射法:同位素标记作为最早检测DNA甲基化酶活性的方法之一,早期广泛应用于检测DNA甲基化酶和DNA甲基化的活性[12,13]。在由DNA甲基化酶催化的甲基化过程中,同位素标记的甲基部分转移到DNA上,从而赋予甲基化的DNA放射性。这种放射性可以很方便地用闪烁计数器或放射自显像仪来检测。可惜的是,放射性试剂的介入是限制这种试验在中央实验室进行的最大缺点。对无辐射DNA甲基化酶活性检测的研究导致了甲基化特异性PCR[14]、HPCE[9]和HPLC等替代品的发展[7,14],而甲基化特异性PCR被认为是较好的方法。尽管非放射性,上述DNA甲基化酶活性检测需要庞大且通常昂贵的设备,冗长且耗时的样品制备和数据分析,以及繁琐的检测方案,这在临床实践中也比较难以实现全覆盖。比色法:比色法用于DNA甲基化酶活性检测依赖于颜色变化的目视观察或与DNA甲基化酶相关的吸收光谱的光谱测量。它们具有成本低、简单、可移植性和在某些情况下无需仪器的优点。虽然紫外-可见光谱法可以量化DNA,但甲基化和未甲基化DNA在紫外-可见吸收特性上的低灵敏度和不显著差异基本否定了紫外-可见光谱法直接检测DNA甲基化酶活性[15~17]。金纳米粒子:金纳米粒子(AuNPs)由于其表面的等离子体共振吸收的高消光系数且强依赖于粒子间距离,在DNA甲基化酶活性检测的比色法研究中引起了广泛关注。如图1 所示,金纳米粒子表面包覆有双链DNA (ds-DNA),其中一条链包含DNA甲基化酶识别序列和5’-硫醇末端。在DNA甲基化酶存在的情况下,如图1 B 所示,DNA甲基化酶被共价标记在ds-DNA中碱基环的6-C位置,因为在5-N位置缺乏一个质子阻止了β-消除,甲基化的DNA不能被核酸外切酶 ExoⅠ剪切,因此金纳米粒子仍然均匀地分散在溶液中 [18]。从而实现DNA甲基化酶活性的检测。结果表明,在526 nm处,金纳米粒子聚集物的吸光度与DNA甲基化酶的活性呈2 ~ 32 U / mL的线性关系,检出限为0.5 U/ mL。图1. (A)基于ABP的比色生物传感器的示意图(B) DNA甲基化酶的检测机制 荧光法:荧光指吸收激发荧光团的光,以促进电子从基态到激发态,电子迅速地回到激发态的最低能级,然后当电子最终返回基态时,发出波长较长的光。与其他DNA甲基化酶活性测定法相比,荧光法检测DNA甲基化酶活性的优点是检测过程简单,灵敏度高,但其复杂的光学性能限制了其在集中实验室的应用[19~20]。图2. 基于外切酶的靶循环的DNA甲基化酶活性检测原理图电化学法:电化学生物分析技术的发展一直是现代分析化学研究的热点之一。电化学法用于DNA甲基化酶分析包括测量电流、电压、电荷和电阻等电量,以反映DNA甲基化酶的活性。与许多其他类型的DNA甲基化酶活性的检测相比,它们具有低成本、高灵敏度、执行现场监测的能力以及非常适合微型化和集成微制造技术的优点[22~23]。Zhi-Qiang Gao等人在2014年报道了一种简单、高灵敏度的DNA甲基化酶电化学活性测定方法。该方法采用电催化氧化抗坏血酸(AA)的信号放大手段,通过一个螺纹插层N,N -2(3-丙基咪唑)-1,4,5,8-萘二酰亚胺(PIND)电催化氧化还原Os(bpy)2Cl+ (PIND-Os),包含5’-CCGG-3’ 对称序列的ds-DNA首先固定在金电极上。然后用DNA甲基化酶孵育电极,经过酶催化特定CpG二核苷酸的甲基化,然后用识别5’-CCGG-3’ 序列的限制性内切酶 Hpa II 剪切酶处理电极,从而实现DNA甲基化酶活性检测的目的[24]。图3. DNA甲基化酶活性的检测原理示意图蛋白质纳米孔:蛋白质纳米孔检测技术是在单分子水平上以低成本、无标签和高通量的方式研究生物分子的检测技术。近年来,纳米孔技术正从生物传感的角度进行研究[25]。应用于核酸特征鉴定、化学反应过程的测量、蛋白质分析、疾病相关蛋白状态的检测以及酶动力学的研究等[26]。α-溶血7素是一种蛋白质纳米孔,它自发地插入到脂质双层膜中,形成一个纳米孔[27]。当一个带电分子在外加电势下通过蛋白质纳米孔时,它会引起离子电流的瞬态变化,电流变化事件被记录下来。被分析物可以通过当前电流发生的频率进行量化,特征电流信号则可以揭示被分析物的各种特征[28~30]。该检测方法不需要对DNA探针进行任何化学修饰,既方便又节约成本,减少了样品消耗。 图4. 用于分析DNA甲基化酶活性的纳米孔试验的示意图 在过去的十几年中,DNA甲基化酶活性的检测取得了重大进展。有几种方法有希望可在临床检测,使得该方法在用于癌症诊断、预后和治疗方面显示出了希望。比色法依赖于颜色变化的目视观察或与DNA甲基化酶相关的吸收光谱的光谱测量,具有成本低、简单、可移植性和在某些情况下无需仪器的优点,但是检出限相对较高。荧光法检测DNA甲基化酶活性的检测过程简单,检出限相对理想,但其复杂的光学性能以及昂贵的仪器设备限制了其在生活中的应用。电化学法由于需要构建较复杂的反应电极材料而使得其在临床上受到了一定的限制。蛋白质纳米孔的检测方法不需要对DNA探针进行任何化学修饰,既方便又节约成本,减少了样品消耗,检出限相对较为理想,并且已经成功应用于人类血清样本。这类检测可能最终为常规DNA甲基化酶活性的检测和分子诊断打开大门,为疾病的管理和诊断带来新的前景。 作者:王家海、骆 乐 作者简介:王家海,博士,教授,硕士生导师/博士生导师,广州大学化学化工学院;分析化学专业;主要研究领域为“基于核算纳米结构为信号传导载体的纳米孔传感器”;在核酸探针和仿生纳米孔两方面开展了一系列分子识别的工作,也为将来进一步开展分析化学研究打下了坚实的基础,期间积累了多种前沿分析方法和技术:仿生纳米孔制备和检测;微纳米加工技术;核酸探针人工合成技术。参 考 文 献 [1] 陈晓娟,闫少春,邵国,等.人DNA甲基化转移酶的分类及其功能[J].包头医学院学报,2014,30(04):136-138.[2] Das PM, et al. DNA methylation and cancer[J]. Clin. Oncol. 2004 22: 4632-4642.[3] Jurkowska RZ, et al. Structure and function of mammalian DNA methyltransferases[J]. ChemBioChem 2011 12: 206-222.[4] Lee GE, et al. DNA methyltransferase 1-associated protein (dmap1) is a co-repressor that stimulates DNA methylation globally and locally at sites of double strand break repair[J]. Biol. Chem. 2010 285: 37630-37640.[5] Liu SN, et al. Assay Methods of DNA Methylation and Their Applications in Cancer Diagnosis and Therapy[J]. Chinese J.Anal. Chem. 2011 39: 1451-1458.[6] Boye E, et al. Quantification of dam methyltransferase in Escherichia coli[J]. Bacteriol. 1992 174: 1682-1685.[7] Eads CA, et al. CpG island hypermethylation in human colorectal tumors is not associated with DNA methyltransferase overexpression[J]. Cancer Res. 1999 59: 2302-2306.[8] Bergerat A, et al. Allosteric and catalytic binding of s-adenosylmethionine to escherichia coli DNA adenine methyltransferase monitored by 3H NMR[J]. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1991 88: 6394-6397.[9] Fraga MF, et al. Rapid quantification of DNA methylation by high performance capillary electrophoresis[J]. Electrophoresis 2000 21: 2990-2994.[10] Yokochi T, et al. DMB (dnmt-magnetic beads) assay: measuring DNA methyltransferase activity in vitro[J]. Methods Mol. Biol. 2004 287: 285-296.[11] Adams RLP, et al. Microassay for DNA methyltransferase[J]. Biochem. Bioph. Methods 1991 22: 19-22.[12] Jurkowska RZ, et al. DNA methyltransferase assays[J]. Methods Mol. Biol. 2011 791: 157-177.[13] Pradhan S, et al. Recombinant human DNA (cytosine-5) methyltransferase [J]. Biol. Chem. 1999 274: 33002-33010.[14] Herman JG, et al. Methylation-specific PCR: a novel PCR assay for methylation status of CpG islands[J]. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1996 93: 9821-9826.[15] Kattenhorn, L. M. Korbel, G. A. Kessler, B. M. Spooner, E. Ploegh, H. L. Mol. Cell 2005, 19, 547−557.[16] Mosammaparast, N. Shi, Y. Annu. Rev. Biochem. 2010, 79, 155−179.[17] Barglow, K. T. Cravatt, B. F. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 7408−7411.[18] Wu Z, et al. Activity-based DNA-gold nanoparticle probe as colorimetric biosensor for DNA methyltransferase/glycosylase assay[J]. Anal. Chem. 2013 85: 4376-4383.[19] Zhu, C. Wen, Y. Peng, H. Long, Y. He, Y. Huang, Q. Li, D. Fan, C. Anal. Bioanal. Chem. 2011, 399, 3459−3464.[20] Chen, F. Zhao, Y. Analyst 2013, 138, 284−289.[21] Xing XW, et al. Sensitive detection of DNA methyltransferase activity based on exonuclease-mediated target recycling[J]. Anal. Chem. 2014 86: 11269-11274.[22] Wu, H. Liu, S. Jiang, J. Shen, G. Yu, R. Chem. Commun. 2012, 48, 6280−6282[23] Wang, M. Xu, Z. Chen, L. Yin, H. Ai, S. Anal. Chem. 2012, 84, 9072−9078[24] Deng H, et al. Highly sensitive electrochemical methyltransferase activity assay[J]. Anal. Chem. 2014 86: 2117-2123.[25] Howorka, S. Siwy, Z. Nanopore Analytics: Sensing of Single Molecules. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 2360−2384.[26] Song, L. Hobaugh, M. R. Shustak, C. Cheley, S. Bayley, H. Gouaux, J. E. Structure of Staphylococcal α-Hemolysin, a Heptameric Transmembrane Pore. Science 1996, 274, 1859−1865.[27] Lin, L. Yan, J. Li, J. Small-Molecule Triggered Cascade Enzymatic Catalysis in Hour-Glass Shaped Nanochannel Reactor for Glucose Monitoring. Anal. Chem. 2014, 86, 10546−10551.[28] Li, J. Yan, H. Wang, K. Tan, W. Zhou, X. Anal. Chem. 2007, 79, 1050−1056.[29] Wood, R. J. Maynard-Smith, M. D. Robinson, V. L. Oyston, P. C. F. Titball, R. W. Roach, P. L. PLoS One 2007, 2, e801−e801.[30] Wood, R. J. McKelvie, J. C. Maynard-Smith, M. D. Roach, P. L. Nucleic Acids Res. 2010, 38, e107−e107.[31] Jinghong Li, et al. Nanopore-based, label-free, and real-time monitoring assay for DNA methyltransferase activity and inhibition[J]. Anal. Chem. 2017 89: 13252−13260.
  • 专家称我国基因组编辑技术须破壁前行
    中国科协第114期新观点新学说学术沙龙专家称我国基因组编辑技术须破壁前行  本报讯(实习生曾云 本报记者潘希)近日,中国科协第114期新观点新学说学术沙龙以“基因组编辑新技术的兴起将带来的冲击”为主题,邀请相关专家讨论了基因组编辑技术在国内外的现状与发展。  近几年,由于CRISPR(规律成簇间隔短回文重复)等工具的不断问世,基因组编辑技术迎来了新的浪潮。“CRISPR能完成90%的工作,但核心的专利仍掌握在西方人手中。”中科院动物所研究员王皓毅直言,一定要开发新的工具,寻找比CRISPR效率更高的酶。  “国内科学家要协调合作,思考如何在坚持国际合作的同时,又保持国内优势。”中科院院士、华大基因研究院理事长杨焕明表示,同时应该加强科普避免重蹈转基因的覆辙,也不要在基因组编辑研究中一哄而上。  在杨焕明看来,现在可以考虑借CRISPR的东风讨论生命科学的服务问题。  目前,我国也处在CRISPR研究的前沿。例如在植物研究领域,中科院遗传与发育所运用TALEN和CRISPR技术在六倍体小麦中实现了3个同源等位基因的编辑,解决了小麦白粉病广谱持久抗性世界性难题,得到国际上的高度评价。  不过,专家也列出了目前基因组编辑技术面临的一些技术难题,例如如何提高敲除效率、减少脱靶效应、提高同源重组效率、实现基因定点替换或插入等。  华南农业大学教授刘耀光认为,对基因的定点替换以及插入等基因靶向修饰来说,技术上还有瓶颈,现在能够做到替换的例子很少。对植物来说,仍然需要提高效率达到实用性。“希望在不久的将来有实用突破”。  在讨论中,知识产权等问题也成为专家对国内基因组编辑发展的担忧。中科院遗传发育所研究员高彩霞表示,技术的推广需要强大的知识产权支撑,应分析哪些能做哪些不能做,利用自身优势加快推广速度。  “可以通过合作把专利的渠道拓宽。” 大北农生物科技有限公司专家杨进孝认为,企业要通过服务的方式参与进来,加强研究机构与企业的合作,促进产品落地。  杨焕明表示,基因组编辑应用的大门已经打开,国内要创造成熟的条件来推动我国基因组编辑技术的研究与推广。
  • 湖大王兆龙课题组:基于3D打印可降解水凝胶的快速可编辑人机界面
    水凝胶凭借着可拉伸的三维高分子网络结构以及可供离子传输的水性环境在可穿戴器件、瞬态电子和人机交互等领域具有广泛的应用。然而,伴随着柔性电子领域的快速发展,如何解决大量的柔性电子产品废弃物成为了挑战之一。受此启发,湖南大学王兆龙副教授、段辉高教授与上海交通大学郑平院士、南方科技大学葛锜教授、航天五院杨东升研究员合作,在《Materials Today Physics》期刊上发表了题为“Ultra-fast programmable human-machine interface enabled by 3D printed degradable conductive hydrogel”的文章。该文章利用面投影光刻技术(nanoArch P140,摩方精密)制备了高精度高拉伸可导电水凝胶样品及可编辑线路。在特定环境下,体系能被完全降解,实现柔性电子的环保无残留。图1 基于面投影微立体光刻3D打印技术的水凝胶。(a)面投影光刻技术原理图。(b)水凝胶前体溶液组成。(c)前体溶液固化前后展示图。(d)H2O-H2O、H2O-PG、PG-PG 和 PAM-H2O-PG 的氢键相互作用的密度泛函理论分析(DFT)。(e)扫描电子显微镜(SEM)图像。(f)基于面投影光刻技术制备的高精度海星和雪花样品。具体的溶液制备和加工过程如图1a-b所示,先将光引发剂 (2, 4, 6-三甲基苯甲酰基)苯基次膦酸乙酯(TPO-L)分散在1,2-丙二醇中,得到溶液A。同时,将氯化钾(KCl)、丙烯酰胺(AAm)和聚(乙二醇)二甲基丙烯酸酯(PEGDMA)加入去离子(DI)水中混合均匀得到溶液B。将溶液A、B混合均匀,超声处理得到水凝胶前体溶液(图 1c),在405nm紫外光的照射下能被完全固化。三维多孔网络的微观结构保证了高拉伸性能,图2a-c展示了不同成分含量下样品的拉伸性。研究人员通过单轴拉伸测试探究了不同成分含量对拉伸性能的影响。此外,还探究了电导率的影响因素(图2d-h),证明了基于高拉伸导电水凝胶器件的低温工作性能。图2 力学与电学性能的探究。(a)拉伸测试。不同含量(b) 丙烯酰胺,(c) 1,2-丙二醇的水凝胶样品的应力-应变曲线。不同含量(d)氯化钾,(e)丙烯酰胺和(f)1,2-丙二醇的水凝胶样品的电导率测试。(g)丙烯酰胺和去离子水质量比为3的水凝胶样品的差示扫描量热(DSC)曲线。(h)不同温度下的电导率。(i) 拉伸与导电性能的综合展示。水凝胶的可降解的性能由酰胺基和交联剂的共同水解实现,图3b展示了六边形水凝胶样品的降解过程(pH=13)。通过改变样品的形状、厚度或表面积,能够对其降解速度进行调控。除了几何参数,水凝胶前体溶液的成分含量、环境的pH值和温度都会影响降解速率。(图3c-g) 图3 降解性能探究。(a)碱性环境中的降解原理图。(b)六边形水凝胶样品在pH值为13的碱性溶液中的降解过程。不同含量(c)丙烯酰胺,(d)PEGDMA和(e)1,2-丙二醇的水凝胶样品的降解时间测试。(f)不同pH值下的降解时间。(g)不同温度下的降解时间。基于高拉伸可降解导电水凝胶的柔性电子具有优异的工作性能,研究人员将其应用在柔性传感及人机交互等应用中。如图4a-b所示,基于水凝胶的柔性传感器对于重复的机械运动具有准确灵敏的监测能力,具有广泛的传感范围,从而达成稳定传感的目的。研究人员主要对手指弯曲、不同频率的重复运动、吞咽、发音等动作进行了监测。研究结果如图4c-i所示。除此之外,研究人员还利用水凝胶器件的可降解性能对瞬态电子及可编辑人机界面应用的可行性进行了探究。图5a展示了通过降解和修复能够实现串并联电路的快速转换。人机界面由基于水凝胶电路的肌电采集系统组成(图5b),可稳定获取五个手指的肌电信号,开发的 EMG 收集系统能够对复杂的手势进行编码,实现人手控制机械手进行动作,如图5c-g展示,证明了基于3D打印可降解导电水凝胶在快速可编辑人机界面应用的可行性。值得一提的是,基于水凝胶的体系能被完全降解,为可编程和环保可穿戴设备提供了新思路。图4 基于水凝胶的柔性传感器监测性能。(a)不同应变下水凝胶应变传感器相对电阻变化曲线。(b)不同拉伸率下的灵敏度。(c) 手指弯曲,(d)手指不同频率连续弯曲,(e)肘部连续弯曲,(f)行走期间膝盖弯曲,(g)吞咽,(h)发声和(i)恒定压力下的传感曲线。 图5 可编辑电路及人机界面应用。(a)基于水凝胶电路的降解和修复。(b)采集系统工作原理示意图。(c)所开发的 EMG 采集系统捕获得到的五个手指 EMG 信号。(d)暴露于碱下的EMG 采集系统捕获得到的EMG 信号。(e)基于可降解水凝胶的可编程人机界面示意图。(f)采集得到的不同手势的信号。(g)快速可编辑人机界面工作展示。该项研究成果获得了广东省重点领域研究发展计划,湖南省自然科学基金,民用航空航天技术研究项目和中国空间技术研究院空间探索计划和钱学森实验室等实验及研究项目支持。
  • 一种全自动在线连续分析水中四乙基铅和甲基叔丁基醚的方法
    概述石油被誉为“工业的血液”,其产品被广泛用于国民经济的各个领域。近年来由于安全管理不到位、人员违规操作等原因导致石油企业事故屡屡发生,泄露的石油不仅污染了空气,还污染了地表水和地下水,其中四乙基铅和甲基叔丁基醚作为石油中重要的添加剂常在污染水体中被检出。目前,实验室普遍采用《HJ 959-2018 水质 四乙基铅的测定 顶空/气相色谱-质谱法》测定水中四乙基铅的含量,而谱育科技EXPEC 2100 水中挥发性有机物在线监测系统已实现对四乙基铅和甲基叔丁基醚的现场自动连续监测。图EXPEC 2100 水中挥发性有机物在线监测系统由EXPEC 240 全自动吹扫捕集进样器 和 EXPEC 2000-MS 在线GC-MS组成,搭配 EXPEC 243 自动稀释仪实现了标准溶液的自动配制。本文使用该系统建立了水中四乙基铅和甲基叔丁基醚的在线监测方法。 方法参数吹扫捕集参数:吹扫时间:3 min;解吸温度:200 ℃;解吸时间:1 min;色谱参数:进样口温度:100 ℃;分离比:5:1;载气流量:1 mL/min;程序升温:初始温度40 ℃保持2 min,以15 ℃/min升至80 ℃,再以20 ℃升至200 ℃并保持3.3 min;质谱参数:离子阱温度:70 ℃;扫描模式:全扫描模式;质量数扫描范围:40-300 amu。分析结果方法学指标绘制标准曲线如上图所示:四乙基铅和甲基叔丁基醚的校准曲线线性相关系数R2均在0.99以上。小结EXPEC 2100水中挥发性有机物监测系统参照HJ 959-2018标准建立的一种在线监测水中四乙基铅和甲基叔丁基醚的方法。与HJ 959-2018方法相比:1. 具有更低的检出限;2. 全流程在线监测,省时省力;3. 可实时上传分析数据。
  • 市场监管总局办公厅组织实施2024年国家计量比对项目
    各省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团市场监管局(厅、委),中国计量科学研究院,中国测试技术研究院,中国计量测试学会,中国计量协会,各全国专业计量技术委员会、大区国家计量测试中心、国家专业计量站、参加比对实验室:为贯彻落实《计量发展规划(2021—2035年)》(国发〔2021〕37号)和《市场监管总局关于加强计量比对工作的指导意见》(国市监计量〔2020〕127号),依据《计量比对管理办法》有关规定,更好发挥计量比对在保障量值准确可靠、提升计量技术机构能力方面的重要作用,市场监管总局决定组织实施57项国家计量比对项目(见附件1)。有关事项通知如下:一、2024年国家计量比对项目(一)A类国家计量比对项目1. 计量基准比对项目。为保障计量基准量值一致性,检验计量基准运行维护管理情况和保存、复现量值的能力,市场监管总局决定组织实施低频垂直向振动基准计量比对等18项计量基准比对项目。2. 计量标准、标准物质比对项目。聚焦民生和法制计量、产业计量和碳排放计量等重点领域,市场监管总局决定组织实施透射式烟度计检定装置吸收比计量比对等12项计量标准、标准物质比对项目。3. 大区计量比对项目。为提升大区和区域计量测试能力水平,市场监管总局决定组织实施东北大区接地电阻表检定装置计量比对等7项大区计量比对项目。对于本次组织实施的A类国家计量比对项目,已取得相关计量基准证书、计量标准考核证书、标准物质定级证书以及获得相关检定、校准项目授权的计量技术机构必须向主导实验室报名参加计量比对。确有特殊情况不能报名参加的,需发证机构同意并报市场监管总局计量司备案。对于参加比对实验室(包括主导实验室、参比实验室)数量过多的A类国家计量比对项目,主导实验室将参加比对实验室名单报送市场监管总局计量司,由市场监管总局计量司按比例选取部分实验室参加本次计量比对。A类国家计量比对项目由市场监管总局给予主导实验室经费补助,参加比对实验室无需交纳比对费用。(二)B类国家计量比对项目根据各专业领域实际需求,市场监管总局决定组织实施体温计检定装置计量比对、石油螺纹量规校准装置计量比对等20项B类国家计量比对项目。B类国家计量比对项目采取自愿参加原则,各类计量技术机构或相关标准物质研制单位可根据实际情况报名参加。二、认真抓好项目组织实施(一)主导实验室要对国家计量比对项目的具体实施负主体责任,按照《计量比对管理办法》和相关计量技术规范要求,认真做好国家计量比对实施方案编制与论证、征求意见,及时填报国家计量比对项目任务书(见附件2),并于2024年3月29日前盖章pdf版和可编辑wps版的电子版材料,发送至jlslzc@samr.gov.cn,电子邮件标题请注明项目编号及项目名称。实施方案应当充分考虑传递标准(样品)稳定性、溯源性、重复性以及试验操作安全、数据处理、避免串通或作弊、结果利用等方面内容,确保国家计量比对结果的真实性、科学性、公正性和权威性。(二)主导实验室要抓紧做好项目实施、验收、总结等工作,加强技术交流研讨,及时妥善处置参加比对实验室技术需求和疑难问题。实施国家计量比对,不得擅自更改计量比对参数及计量比对实施方案。无正当理由且未经市场监管总局同意,项目完成不得晚于规定的截止时间;如确有需要延长预计完成时间的,应于截止日期前3个月由立项推荐单位向市场监管总局提交书面申请。对于实施周期超过6个月的国家计量比对项目,主导实验室应每隔6个月向市场监管总局报送计量比对项目工作进展。市场监管总局将对进行中的国家计量比对项目开展不定期监督检查。(三)主导实验室在项目完成后15日内,应按照《计量比对管理办法》、JJF 1117《计量比对》、JJF 1117.1《化学量计量比对》、JJF 1960《标准物质计量比对计量技术规范》等有关要求,及时组织专家召开项目验收会,组织参比实验室召开比对总结会。经专家评审和征求参加比对实验室意见后,向市场监管总局计量司报送国家计量比对总结报告、项目验收材料、比对结果公开意见等(见附件3、附件4)。所有材料均需加盖公章,并提供盖章pdf版和可编辑wps版的电子版材料,发送至jlslzc@samr.gov.cn,电子邮件标题请注明项目编号及项目名称。(四)主导实验室按照《计量比对管理办法》、JJF 1117《计量比对》、JJF 1117.1《化学量计量比对》、JJF 1960《标准物质计量比对计量技术规范》等有关要求撰写国家计量比对总结报告,对参加比对实验室提交比对结果的不确定度与其计量基准、计量标准、计量授权考核的不确定度、准确度等级、最大允许误差进行对比分析。主导实验室应告知参加比对实验室本次计量比对结果,参加比对实验室应向主导实验室报送有关同意计量比对结果公示的书面确认函。(五)参加比对实验室要在规定时间内报送真实有效的计量比对结果,配合主导实验室做好结果分析等相关工作。对于计量比对结果偏离正常范围的参加比对实验室,应由主导实验室组织其尽快整改并进行一次补测。补测结果未偏离正常范围的视为本次计量比对结果符合规定要求。参加计量比对有关具体事宜可直接与主导实验室联系。(六)主导实验室和参加比对实验室可结合实际情况制定计量比对内部管理细则和奖惩措施,可以将国家计量比对工作量和完成情况列入年度考核内容。加强诚信和保密管理,各相关方在国家计量比对结果公布前不得泄露相关数据和信息。市场监管总局将把国家计量比对的有关情况向社会公开,各主导实验室应对所提交材料的真实性、准确性、可公开性负责。三、国家计量比对结果使用(一)市场监管总局定期向社会公布国家计量比对结果。国家计量比对结果符合规定要求的,可作为计量基准和计量标准复查考核、计量授权以及实验室认可的参考依据。对主导实验室和比对结果符合规定要求的计量技术机构,在接受计量授权监督检查和到期复核、国家计量基准现场复核、计量标准监督检查和复查考核时,相关项目可在5年内免于现场试验。(二)对于应参加国家计量比对,但无正当理由拒不参加,以及参加过程中经核实存在串通结果或提供虚假数据等情况的参加比对实验室,将根据有关规定进行处理。(三)对于本次国家计量比对结果偏离正常范围的计量技术机构,已取得相关国家计量基准证书、计量标准考核证书的,应暂停相关量值传递工作并限期改正。对在规定期限内不能完成整改并达到规定要求的计量技术机构和标准物质生产研制机构,将根据有关规定进行处理。联系人:计量司 李建威 010-82262871张 溯 010-82261419附件: 附件1:2024年国家计量比对项目汇总表.pdf 附件2:2024年国家计量比对项目任务书.docx 附件3:国家计量比对项目验收材料(示例).docx 附件4:国家计量比对结果公开意见.docx市场监管总局办公厅2024年3月5日
  • 基因编辑巨头Horizon Discovery与罗格斯大学合作开发碱基编辑技术
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " Horizon Discovery Group 基因编辑和基因调控技术的全球领军者,宣布和新泽西州立大学(美国)罗格斯大学建立独家战略合作伙伴关系,共同开发一种称为碱基编辑的新的基因编辑技术并使之商业化。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 获悉,2019年1月28日, Horizon Discovery Group plc(LSE:HZD),基因编辑和基因调控技术的全球领军者,宣布和新泽西州立大学(美国)罗格斯大学建立独家战略合作伙伴关系,共同开发一种称为碱基编辑的新的基因编辑技术并使之商业化。该技术将应用于新细胞疗法的开发,同时也将丰富Horizon集团的现有技术,帮助拓展其服务范围。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 本次合作将进一步开发Rutgers Robert Wood Johnson医学院药理学副教授Shengkan Jin博士实验室的新型碱基编辑平台。作为协议的一部分,Horizon已向Rutgers提供了独家许可的碱基编辑技术,以用于所有治疗应用。此外,该集团还将在罗格斯大学进行基础编辑的进一步研究,并在集团内部继续进行评估和概念证明研究。& nbsp /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 碱基编辑是一种新颖的技术平台,用于在细胞中设计DNA或基因,并通过使用酶修饰基因,纠正DNA中的错误或突变。与目前可用的基因编辑方法(例如CRISPR / Cas9)相比,这种新技术可以更准确地进行基因编辑,同时减少意外的基因组变化,避免在基因中产生可能导致负面影响的“切割”。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该技术将对通过临床开发和商业化促进细胞疗法的发展产生重大影响。Horizon集团首席执行官Terry Pizzie说:“碱基编辑对于基因编辑技术领域来说就像一场潜在的革新,极有可能实现靶向治疗众多迄今无法医治的疾病的目标。此次Horizon集团与Jin博士和罗格斯大学的合作将帮助我们在研究与应用市场扩展科学和知识产权能力。作为我们五年投资战略的一部分,Horizon将致力于投资保持市场领导地位的高价值技术,碱基编辑技术就是一个很好的例子。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 罗格斯大学的Shengkan Jin博士表示:“单独使用该技术的胞苷脱氨酶可用于开发离体疗法,如用于镰状细胞贫血和β地中海贫血的基因修饰细胞、用于艾滋病的HIV抗性细胞,用于白血病的现成CAR-T细胞以及遗传性疾病的治疗,可谓潜力巨大。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 罗格斯大学研究与经济发展部的临时高级副总裁David Kimball博士认为:“基因编辑技术真正彻底改变了科学家们思考如何在疾病治疗方面寻求更好结果的方法。我们期待通过与Horizon合作,发展这一新型碱基编辑平台以改善人类健康。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 美国早在2018年1月就宣布将在未来6年出资1.9亿美元支持体细胞基因编辑研究,以开发安全有效的基因编辑工具,治疗更多人类疾病。显然,美国政府也对基因编辑市场前景十分看好。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 另据中商产业研究院最新报告,预计2020年,全球精准医疗市场规模将破千亿,达到1050亿美元,而基因编辑技术将是撬动千亿级大市场的一把钥匙。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 关于Horizon Discovery Group plc /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " Horizon Discovery Group plc(LSE:HZD)是基因编辑和基因调控技术的全球领军者,总部位于英国剑桥。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " Horizon集团提供广泛的技术产品和相关研究服务,以支持医学界和生物学界更好地了解所有物种的基因功能、人类疾病的遗传驱动因素以及个性化分子、细胞和基因疗法的发展。这些技术和产品已经被全球10000多家学术机构、药物研发机构、药物制造商和临床诊断公司所采用。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 关于罗格斯大学 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 罗格斯大学,全称新泽西州立罗格斯大学,简称罗大(Rutgers, The State University of New Jersey )是美国新泽西州的最大高等学府,也是一所公立研究型大学。罗格斯大学的主要校园位于新布朗斯维克和皮斯卡特维,另有两所分校在纽瓦克和肯顿。 /p
  • 脂溶性聚合物环氧树脂及甲基硅油分子量分布测定
    脂溶性聚合物环氧树脂及甲基硅油分子量分布测定刘兴国 熊亮 曹建明 金燕美丽而寒冷的冬天又到了,室外大雪纷飞,喜欢运动的小伙伴们由户外转战室内,场馆内羽毛球、乒乓球、篮球大战相继上演,运动的身姿和蓝绿色地面、明亮的篮板构成了一道道靓丽的风景线。你可知道这漂亮的场地和器材是用什么材料制造的吗?学化学的你可能回答:“有机材料。”其实这些都是聚合物材料,绿色和蓝色的防滑地面材料为环氧树脂,有机玻璃的篮板材料为聚甲基丙烯酸甲酯。这些均为脂溶性聚合物材料的产品,它们已渗透到日常生活和高端科技的方方面面,从每天要用到的塑料袋到航天材料都可看见它们的身影。 今天,飞飞给大家重点介绍两种脂溶性聚合物。一种是低分子型环氧树脂,是由双酚A和环氧丙烷在氢氧化钠作用下缩聚而成,室温下为黄色液体或半固体,耐热、耐化学药品、电气绝缘性好,广泛用于绝缘材料、玻璃钢、涂料等领域,是常用的基础化工材料。另外一种为甲基硅油,它具有突出的耐高低温性、极低的玻璃化温度、很低的溶解度参数和介电常数等,在织物整理剂、皮革涂饰剂、化妆品、涂料和光敏材料等领域广泛应用。 分子量分布是表征聚合物的重要指标,对聚合物材料的物理机械性能和成型加工性能影响显著。常用测定方法有:粘度法、激光光散射法、质谱法和体积排阻色谱法 (SEC法),其中凝胶渗透色谱法(GPC法)作为体积排阻色谱法的一类,方便快捷、设备普及,具有广泛适用性。通过本文,飞飞给大家介绍以聚苯乙烯为标样,GPC法测定低分子量环氧树脂以及甲基硅油分子量的方法,通过对分子量分布的准确控制可以很好地保证产品的质量。变色龙软件GPC扩展包可以非常方便地将采集的GPC数据进行处理,快速地得到分子量分布的信息,而且该扩展包完全免费。 本实验仪器配置如下:仪器:赛默飞 U3000高效液相色谱仪泵:ISO3100 Pump自动进样器:WPS 3000SL Autosampler柱温箱:TCC3000 Column Compartment检测器:ERC 521示差检测器变色龙色谱管理软件 Chromeleon CDS 7.2 1. 环氧树脂分子量测定双酚A型环氧树脂基本结构及以它为材料制造的体育馆环氧地坪见图1:图1 双酚A型环氧树脂基本结构及体育馆环氧地坪色谱条件如下:分析柱:TSKgel G2500HXL 300*7.8mm,P/N:0016135(适用分子量范围100-20000);TSKgel G3000HXL 300*7.8mm,P/N:0016136(适用分子量范围500-60000);TSKgel G5000HXL 300*7.8mm,P/N:0016138(适用分子量范围1000-4000000);三根色谱柱串联分析。柱温:25℃RI检测器:过滤常数:2s,温度:35℃流动相:四氢呋喃,流速1.0mL/min进样量:15µL 对照品为聚苯乙烯,分子量分别为162,370,580,935,1250,1890,3050和4910;称取适量对照品用四氢呋喃超声溶解,浓度0.02mg/mL。样品用四氢呋喃溶解,浓度0.1mg/mL,测定谱图见图2。 图2不同分子量聚苯乙烯对照品测定谱图注:580和370两个对照品出厂报告上polydispersity多分散系数分别为1.13和1.15,分子量集中度差,所以峰形呈现为多簇小峰。其余对照品多分散系数均小于1.05,峰形呈对称单峰。 校正曲线及相关系数如下: 图3 校正曲线校正曲线方程y=-0.0006x3+0.0502x2-1.5496x+20.4439,相关系数R=0.9998。不同厂家不同批次环氧树脂样品测定结果如下: 表1 环氧树脂样品测定结果样品名称 重均分子量Mw样品-1 387样品-2 401样品-3 396 2. 甲基硅油分子量测定测试甲基硅油的分子量及其分布,常用的GPC方法是采用甲苯或四氢呋喃作为流动相,但是由于甲苯属于管制类试剂,不易购买,因此飞飞采用四氢呋喃(THF)作为流动相来测定硅油的分子量及其分布,结果显示分离与色谱峰形均较好。对照品为聚苯乙烯,分子量分别为1210,2880,6540,22800,56600和129000;称取适量对照品用四氢呋喃超声溶解,浓度约1.0mg/mL。样品用四氢呋喃溶解,浓度1mg/mL。色谱条件如下:分析柱:Shodex KF-805L 8.0*300mm(适用分子量范围300-2000000);柱温:30℃RI检测器温度:31℃流动相:四氢呋喃,流速0.8mL/min进样量:100µL 对照品测定谱图及校正曲线如下:图4 对照品测定谱图及校正曲线 校正曲线方程y=-0.0182x3+0.5987x2-7.1522x+34.6655,相关系数R=0.9996。甲基硅油样品测定结果数均分子量为20727,重均分子量为36273,Z均分子量为59280,Z+1均分子量为91320。总结到这里,飞飞给大家介绍了采用U3000液相结合变色龙软件采集和处理数据,分析低分子量环氧树脂和甲基硅油分子量的方法,由于两者分子量范围差异较大,实验采用了两组不同分子量的聚苯乙烯标准品作为对照品。对于环氧树脂由于需要测定的是低分子量聚合物且对照品分子量接近,所以采用了三根截留分子量不同的凝胶柱串联进行测定,结果更为准确。变色龙GPC分子量计算扩展包功能强大,导入和使用方便,为广大变色龙工作站用户扩展使用GPC功能带来便利。本文介绍的为脂溶性聚合物的分子量测定,对于水溶性聚合物的分子量分布测定,飞飞这里有较多应用文章供大家参考,感兴趣的朋友可联系我索取,这里给大家提供一篇最常用的,右旋糖酐40的分子量分布测定,扫描以下二维码既可查阅。
  • 基因编辑先驱杜德纳给“基因魔剪”安“刹车”:避免伤及无辜
    p   受热捧的基因编辑技术CRISPR-Cas9并非完美,它犹如一辆没有刹车装置的汽车,可能失控伤及无辜,即产生脱靶效应——编辑了不该编辑的基因片段。从去年12月开始,科学家们争先恐后地开启为CRISPR安上“刹车”的研究,他们试图从自然界,找出这个“刹车”。 /p p   美国生物学家、最先提出CRISPR-Cas9可以进行基因编辑的詹妮弗· 杜德纳(Jennifer Doudna)也是其中的一员。当地时间8月24日,她与同事的相关论文发表在顶级期刊《细胞》(Cell)杂志,揭示了两个可以为CRISPR的基因编辑画上停止键的蛋白质是如何发挥作用的。此外,这两个抑制蛋白具有广谱性,也就是说可以适用不同的CRISPR系统。 /p p   CRISPR系统应用于基因编辑,是科学家从细菌身上取得的“经”。为了对付“杀手”噬菌体,细菌的免疫系统经过漫长的时间,进化出CRISPR系统。一旦有噬菌体入侵细菌,细菌的免疫系统会抓取一段噬菌体的DNA作为备份。等到下一次噬菌体再次来袭,细菌就可以根据备份,做出识别。识别成功时,细菌的Cas9蛋白会切断噬菌体的DNA。这套系统为人类所用时,可以高效地对目标基因进行切割、添入等编辑。由于其高效,在业界有“基因魔剪”之称。 /p p   尽管CRISPR系统被广泛验证其有效性,成为全球各大生物实验室的宠儿,也有一些人体临床试验已经开展。但CRISPR的脱靶性问题尚未得到完全解决。一旦CRISPR系统进入工作模式,科学家们此前一直没有办法干预其过程,只能任其操作至自然结束,其中可能会发生错误编辑非目标基因的情况,带来安全性隐患。 /p p   可喜的是,科学家们发现,求生的本能同样让噬菌体想出对策,进化出了针对细菌CRISPR系统的抑制蛋白,用来逃避细菌免疫系统的攻击。这些抑制蛋白被称为ACR蛋白。 /p p   杜德纳与同事此次研究的AcrIIC1 和AcrIIC3便是其中两种。 /p p   AcrIIC1 和AcrIIC3是通过什么方式来对付难缠的CRISPR系统呢?杜德纳和同事发现,当AcrIIC1和Cas9蛋白相遇时,AcrIIC1会紧紧结合Cas9用来抓取DNA的位置,从而使得Cas9无法捣乱。打个比方,这相当于给Cas9这把锋利的剪刀套上了外壳,无法再做出“剪”的行为。 /p p   不仅如此,AcrIIC1可以抑制多种Cas9蛋白,具有广谱性。 /p p   相比之下,AcrIIC3能发挥作用的范围要小,只能抑制一种Cas9蛋白。而且,和AcrIIC1不同,AcrIIC3不结合Cas9蛋白,而是将两个Cas9蛋白拉拢在一起,改变它们的结构,从而使得Cas9对DNA无计可施。 /p p   值得一提的是,杜德纳并不是第一个发现 CRISPR系统“关闭开关”的人。 /p p   在2016年12月,来自加拿大多伦多大学和美国马萨诸塞大学的科学家们首次发现了自然界隐藏的这类“关闭开关”。但当时,科学家们还不清楚,这些抑制蛋白是如何发挥“关闭开关”作用的。 /p p   数个月后,来自不同国家的两个科研小组先后通过解析蛋白结构是什么样的,来揭示抑制蛋白防守CRISPR系统的机制。其中就包括哈尔滨工业大学教授黄志伟的课题组。但他们所解析的和杜德纳此次解析的都为不同种类的抑制蛋白。 /p p   不久的将来,科学家或许就能找到最合适的“关闭开关”,不由CRISPR系统任性,为其安全性“保驾护航”。 /p p /p
  • 热电公司LTQ Orbitrap荣获PITTCON 2006“编辑推荐金奖”(图文)
    沃尔瑟姆市,麻省(2006年3月24日)-在北美最大的实验室设备和科学仪器展览会PITTCON® 2006上,作为世界领先的分析仪器研发和制造公司-热电公司(Thermo Electron Corporation,NYSE:TMO)荣获了”编辑推荐金奖”(Gold Editor’s Award)。在超过1000个参展商中,热电公司的LTQ™ Orbitrap™ 多级线性离子阱和静电场轨道阱串联组合高分辨质谱仪获得最佳新产品奖。 LTQ Orbitrap多级串联组合高分辨质谱仪凭借其更出众的质量分辨率、质量精密度和动态检测范围等性能,完全超越了现有的飞行时间(TOF)质谱系统。并广泛应用于小分子研究、蛋白质组学、代谢组学和药物开发等领域。 “在离子阱技术发明20年来,获得专利技术的LTQ Orbitrap,无疑是质谱界内最重大的技术革新。这些技术上的进步,使得LTQ Orbitrap的检测速度更快,并具有更高的精度和可靠性。”热电公司高级副总裁Marc N. Casper先生在评价LTQ Orbitrap时,表示:“事实上,与我们的客户一样, LTQ Orbitrap的出品及其在全球各个实验室,参与进行各种前沿领域研究的卓越表现都令人兴奋异常。 在过去的几年中,热电公司一直致力于研发世界上最具潜力的组合型质谱系统。早在三年前PITTCON上,FinniganTM LTQ FT,就已获得了编辑推荐银奖。 另外,在PITTCON 2006上,除了明星产品“LTQ Orbitrap“,热电公司还展示其完整的试验室解决方案:从样品制备到分析检测,又从数据解析到数据存储、管理。同时,隆重推出了最新的“实验室-生产线”解决方案――过程分析技术(PAT)和应对欧盟限制有害物质指令(RoHS)的完整方案。 在获得PITTCON编辑推荐金奖前,仪器市场展望(Instrument Business Outlook,IBO)已授予热电公司“2005年度公司”这一殊荣。该奖项确认了热电公司在分析和科学仪器市场中的领导地位;同时,也是对其强劲的财政和运营表现以及在分析仪器领域作出的杰出技术贡献的又一次肯定。登陆http://www.thermo.com获取完整的IBO报告。关于热电公司 热电公司是世界领先的分析仪器研发和制造公司。该公司为客户提供仪器解决方案使整个世界更健康、更干净、更安全。热电生命和实验室科学部分为生命科学、新药开发、临床医学、环境和工业实验室提供分析仪器、科学设备、服务和软件方案。热电测量与控制部分致力于将分析仪器应用于各种生产制造过程及安全和国防领域。欲获取更多信息,请浏览该公司网站:http://www.thermo.com。
  • 曝光!“副”产物生产N,N-二甲基乙酰胺,难道这是新工艺?
    前言:聚四氢呋喃生产过程中产生副产物生产N,N-二甲基乙酰胺新工艺研究报道一、背景介绍精细化工生产过程中常常会产生副产物。处理或有效利用副产物是生产企业非常关注的问题。将副产物深度加工,生产出更有价值的产品-“变副为宝",既可减少三废,又能为企业创造更多价值。今天,小编来分享一个利用上游工艺副产物作为原料,通过康宁G1反应器生产N,N-二甲基乙酰胺工艺研究成果。在聚四氢呋喃生产过程中产生副产物乙酸甲酯甲醇溶液。但由于该溶液易形成二元共沸物,常规的乙酸甲酯精馏或萃取提纯,很难得到高纯度的乙酸乙酯,且操作复杂、能耗很高。将副产物直接用于反应生产高附加值的产品,那是一条更加经济的解决方案。研究者决定将该副产物溶液用于N,N-二甲基乙酰胺(缩写为DMAC)的生产。TipsN,N-二甲基乙酰胺( 缩写为DMAC),是一种重要的精细化工产品,主要被应用在塑料、化妆品、制药、纤维、有机合成等多个领域。预计到2025年,DMAC产能达到22万吨。目前,乙酸甲酯法合成DMAC 采用传统间歇釜式。连续流技术是未来的发展方向,可以减少占地和人员,提高生产效率和自动化的程度,对传统工艺有着巨大的冲击。因此,传统工艺的连续流技术改造有着非常重要的意义。此外,釜式工艺的连续流改造升级,可以创造新的知识产权,为未来的发展获得竞争力。作者使用康宁G1反应器,对DMAC 的连续流工艺进行了研究。考察了反应温度、停留时间、催化剂含量等对反应结果的影响,优化工艺条件,形成一种以微通道反应器合成DMAC 的合成工艺技术。图1. 工艺流程图二、研究过程1、釜式实验研究者进行了釜式工艺的实验,结果如表1。经过分析,在釜式反应时间4h时选择性最高是96.2%。2、连续流工艺简介研究者结合微通道反应器的特点,可模块化设计,对反应器进行设计及改装如图2所示,选择9个模块组建成反应区。乙酸甲酯甲醇溶液与甲醇钠混合形成进料1,无水二甲胺液体储存于密封容器( 压力使无水二甲胺保持液相) 为进料2,两股物料泵入微通道反应器,然后在反应器进行液-液均相反应。调节仪器温度和压力,待反应温度和压力稳定,以及物料流速都达到测试要求时,开始计时。当运行时间达到为3 ~ 5 倍停留时间进行取样,用于气相色谱分析。3、连续流工艺条件优化作者研究了反应温度、 催化剂量、 原料配比、 停留时间等主要因素对乙酸甲酯转化率、 DMAC 选择性的影响,其实验结果及分析如下。如上图结果经过分析,该连续流工艺最佳反应条件为:反应温度 140 ℃,停留时间 72 s,反应压力为 1. 5 MPa,n(甲醇钠) ∶ n( 乙酸甲酯)= 0. 02∶ 1,乙酸甲酯与二甲胺摩尔比例为 1∶ 1. 1。在最佳条件下乙酸甲酯单程转化率 97. 5% ,DMAC选择性达到 100%。从连续流结果可以看出:对于均相反应,在不需要工艺强化的条件下,微反应取得了比釜式反应更好的结果,尤其是在微通道反应器内停留时间只有72秒。三、实验总结以聚四氢呋喃装置副产物乙酸甲酯甲醇溶液、无水二甲胺为原料、甲醇钠为催化剂,应用微通道反应器得到了新的 DMAC连续流新工艺。通过实验筛选获得较优的工艺条件和较佳实验结果,乙酸甲酯单程转化率 97. 5%,DMAC 选择性达到 100% 均优于釜式工艺。与传统间歇高压釜工艺相比,微通道反应器内乙酸甲酯转化率和DMAC选择性更高,且明显缩短反应时间。四、编者语微通道反应器常用于解决化学工艺中的安全问题被人熟知。实际上对于平时一般的釜式反应,即使是不需要强混合的均相反应,微通道连续流技术也是可行的。这对于化工的连续化,智能化以及多步反应的全连续至关重要;釜式工艺的连续流改造升级,可以创造新的知识产权,为未来的发展获得竞争力; 康宁反应器无缝放大的技术特性有助于快速实现工业化生产。参考文献:《广 州 化 工》,2019 年 10 月,第 47 卷第 20 期
  • Nature子刊:何川团队开发超快速精准检测微量DNA与RNA中5-甲基胞嘧啶的新方法
    DNA中的5-甲基胞嘧啶(5mC)是生物学领域基本的表观遗传标记,对调节基因表达至关重要。5mC不仅是多个生物学领域的研究重点,而且在临床上,5mC的异常甲基化模式与包括癌症在内的多种疾病的发生发展密切相关,为疾病的早期诊断和监测提供了有效的生物标志物。对5mC位点的精准检测对基础研究和疾病检测的准确性至关重要。尽管亚硫酸氢盐测序(BS-seq)技术在基础研究和临床上应用广泛,但目前用于5mC检测的常规BS-seq方法有明显缺陷:1)反应时间长,限制了其在临床上的快速检测。2)在高GC DNA区域或高度结构化的DNA(例如线粒体DNA),C到U的转化不完全,导致高背景和假阳性。3)DNA降解严重,对微量的样品如cell-free DNA(cfDNA)的检测带来挑战。4)常规BS处理造成非甲基化的区域优先降解,使得甲基化水平被高估。在临床上能用小量样品进行快速而准确地检测5mC一直是DNA表观遗传领域的一项挑战。而用于RNA m5C 检测的BS-seq同样困难重重。RNA的降解问题尤其严重。RNA的二级结构或稳定的RNA(比如tRNA)导致严重的高背景和假阳性。目前还缺乏准确有效的检测m5C的方法。2024年1月2日,芝加哥大学何川团队在 Nature Biotechnology 期刊发表了题为:Ultrafast bisulfite sequencing detection of 5-methylcytosine in DNA and RNA 的研究论文。该研究开发出了对微量DNA和RNA上的5-甲基胞嘧啶修饰进行快速,准确检测的测序方法——Ultrafast Bisulfite Sequencing(简称为UBS-seq)。何川课题组的戴庆博士根据BS-seq的机理以及由于BS反应而造成的DNA降解机制,发现用亚硫酸氢铵盐代替钠盐可以大大提高BS的效率,C能够在几分钟内完全转化为U而5mC保持不变(图1a),并且由于反应的时间大为缩短,DNA的降解也显著降低(图1b)。UBS-seq测序背景噪音比常规BS-seq降低10倍以上,并且UBS-seq整体转化效率更加一致(图1d)。图1:UBS-seq在DNA样品上的的转化效率UBS-seq不仅可以用于微量mESC基因组的测序,还可用于极少量细胞样品,甚至单细胞,在背景噪音和假阳性等方面要比常规BS-seq低得多。研究团队进一步应用UBS-seq来比对早期结直肠癌病人组和对照组的血液中提取的cfDNA 样品,发现明显的甲基化区别。这些结果显示UBS-seq在寻找5mC作为疾病的早期诊断的指标方面具有广泛的应用前景。另外,由于具有快速且能减少DNA的降解而特别适用于小量样品的特点,UBS-seq在从少量样品中检测已知的5mC疾病指标,以及在临床快速诊断和手术中的实时决策方面,具有独特的优势和应用前景。除了快速准确检测DNA中的5mC外,UBS-seq也可以用于快速准确检测RNA中的m5C。m5C广泛存在于多种类型的RNA中,影响细胞功能,并在多种癌症中发挥重要作用。然而,由于缺乏灵敏、准确的定量测序方法,m5C在不同RNA类型上的位置及化学计量一直有争论。与DNA中的5mC相比,mRNA中m5C的修饰位点以及修饰水平要低得多,因此如何避免常规 BS-seq中所产生的假阳性,降低RNA降解从而精准地检测到m5C位点并定量其修饰比例,一直是 RNA BS-seq 的主要挑战。研究人员进一步优化了UBS-seq 的配方,发现在98度下加热9分钟后,rRNA上所有的C位点的未转化率(背景噪音)仅有1%,而两个已知的m5C位点的未转化率(阳性信号)高达95%(图2a)。UBS-seq在rRNA样品上的准确性大大优于几种已发表的m5C BS-seq 方法(图2b)。随后研究团队将UBS-seq应用于具有复杂二级结构的tRNA,检测并且观察到NSUN2修饰位点的修饰比例能响应NSUN2基因的敲除(图2c),进一步验证了BS-seq的有效性和准确性。研究人员用UBS-seq对HeLa和HEK293T的mRNA进行了测序,发现了近两千多具有保守序列模式的位点(图2d)。随着NSUN2基因敲除,绝大多数m5C位点的修饰比例下降(图2e)。当把NSUN2的基因再转入敲除的细胞后,m5C位点的修饰比例又回升了(图2f)。这些结果证明了m5C UBS-seq 方法不仅非常灵敏高效,而且非常准确。为研究m5C的生物功能提供了有力的工具。图2:UBS-seq在RNA样品上的的转化效率,以及不同类型RNA上m5C位点的检测何川教授的团队近年来相继开发出了SAC-seq用于定量检测m6A,BID-seq用于定量检测等测序新方法,极大的促进了表观转录学领域的发展。随着UBS-seq的发表,将会进一步促进m5C的生物功能的研究,并和SAC-seq,BID-seq一起引领RNA表观转录组领域步入新的阶段。
  • 国家计量基标准资源共享平台通过评议
    “国家计量基标准(化学部分)资源共享平台” 通过专家评议   2009年5月24日,国家科技基础条件平台中心在我院召开了“国家计量基标准(化学部分)资源共享平台”共享能力评议会。该平台在完善机制建设的基础上,以跨部门、跨领域、跨地区的分布式化学计量实验室网络为组织形式,服务区域遍及全国和亚非、欧美地区。已在食品安全、环境检测、临床与大众健康等国计民生方面取得了显著的社会成效,特别是在应对2008年地震水质污染、奥运食品中兴奋剂检测、原料乳中三聚氰胺快速检测等社会焦点问题中,成功的技术攻关和应用,取得了重大社会影响。在新材料性能检测、应对国际贸易壁垒、提升工业产品竞争力方面也取得了巨大的经济效益。   三年多来,我院联合43家参建单位对化学成分量、生化成分量和物化工程量等学科和食品、环境、大众健康、机电产品应对欧盟RoHS指令、能源与材料等应用领域的现有高端测量资源进行了整合和完善。完成了资源调查报告12份、制定管理技术文件41份 整合制定国家标准、检定/校准规范35项,完善测量方法110项 新增标准物质189项,开展国际比对65项,申报成功国家测量与校准能力178项,组织国内比对/能力验证22项 收集、整理化学计量基标准资源信息7800余条 开展国内外培训和交流活动,直接受训和交流人数达2000多人次 建立了涉及化学计量基准、标准、参考方法、参考实验室以及相关政策和技术法规的网络信息服务数据库 通过门户网站(www.nams.cn)、出版系列丛书、举办专业性培训班和学术交流会、开办网上学习课堂等多种方式,实现了信息资源的全社会共享 通过提供计量基标准技术服务、标准物质发售、参考方法的推荐使用、标准规范的颁布实施等多种渠道,实现了实物资源的社会共享。   专家组在听取了我院化学分析所副所长马联弟研究员做的平台评议报告后,对该平台的建设成果及其共享服务的效果表示十分满意。特别对本平台跨部门、跨领域、跨地区的组织形式 服务于食品、环境、大众健康等重要领域的明确的针对性 通过国际比对和国际合作检验平台成果,实现国际接轨的工作模式等特色给予充分肯定。并建议有关部门对该平台给予政策和长期稳定的经费支持,进一步完善硬件条件及实验环境,以目前的成果为契机,不断做大做强,以提升我国化学计量基标准的质量与共享能力,支撑科学技术、国民经济和社会的持续发展。该意见将为科技部、财政部确定平台转入运行服务阶段提供决策参考。   评议专家组由张玉奎院士、邓玉林教授、张新荣教授等9位专家组成。科技部平台中心,国家质检总局科技司、计量司的有关领导及我院吴方迪、段宇宁副院长参加了此次评议会。
  • 四川省大区国家计量测试中心工作会在遂宁召开
    4月8日,2011年度大区国家计量测试中心工作会议在遂宁隆重召开。会议的主要任务是:检查2009年度各大区中心工作计划完成情况。下达2010年度各大区工作任务。研究制定2011年度各大区中心工作计划和经费预算。布置“十二五”计量技术机构发展规划起草工作。国家质量监督检验检疫总局计量司副巡视员马素林主持会议。   四川省质监局党组成员、副局长张光伟到会致词,对国家质量监督检验检疫总局计量司副司长刘新民等领导及来自全国七大区相关代表表示热烈欢迎。   刘新民在会议中对各大区2009年度的中心工作给予充分肯定。在听取了华北、西北、中南、东北、华南、华东、西南七大区的工作计划完成情况和经费使用情况之后,他分别指出各大区普遍存在的问题,并提出相关解方案和建议。各大区代表从量值传递能力、检验规程的调整、量值比对、计量标准考核、计量基准标准能力建设等方面总结工作,提出计划。   为全面做好“十二五”计量发展规划编制工作,充分发挥大区中心的作用。国家质量监督检验检疫总局司要求各大区要直面困难和正视问题,因地制宜寻求解决措施。大家拧成一股绳,同树一条心,将大区中心计量测试工作落到实处,做出特色。
  • NAR | 许伟团队揭示BAF155蛋白的精氨酸甲基化修饰水平影响恶性肿瘤转移的新机制
    蛋白质精氨酸甲基化修饰是一类由精氨酸甲基转移酶(Arginine methyltransferases, PRMTs)介导的翻译后修饰作用。PRMTs不仅能够通过甲基化修饰组蛋白上特定位点的精氨酸来调控下游靶基因的转录活性,还参与修饰了多种非组蛋白类作用底物,以此来影响RNA剪接、蛋白质翻译、细胞周期等一系列细胞生物学行为。近年来,越来越多的证据表明蛋白质精氨酸甲基化水平的失调与恶性肿瘤的发生、发展密切相关。因此,PRMTs作为潜在的肿瘤治疗靶点,逐渐引起了全球科学家的关注。2021年11月19日,威斯康星大学麦迪逊分校医学院许伟教授团队在Nucleic Acid Research上发表题为BAF155 methylation drives metastasis by hijacking super-enhancers and subverting anti-tumor immunity的研究成果。该研究发现,精氨酸甲基化修饰的BAF155蛋白可以通过操纵增强子、破坏机体的抗肿瘤免疫能力,从而促进恶性肿瘤的转移 。BAF155是染色质重组复合物SWI/SNF的重要亚单位之一。2014年,许伟课题组在Cancer Cell发文,首次证实了PRMT4(又称CARM1)能够通过甲基化修饰BAF155蛋白第1064位精氨酸,起到促进三阴性乳腺癌转移的作用【1】。近日,该课题组以基因编辑的乳腺癌细胞系与小鼠模型为基础,结合多组学技术揭示了me-BAF155促进乳腺癌转移的内在分子机制。超级增强子(Super-enhancers, SEs)是基因组中大量增强子富集的转录调控区域。在转录过程中,通过富集多种转录因子和辅因子(BRD4等)来大幅度激活下游靶基因的转录活性。本研究中,作者采用ChIP-seq技术对me-BAF155的基因组结合位点进行全局定位分析,发现me-BAF155和BRD4在SEs处共定位,以此调节关键癌基因的表达水平。CARM1抑制剂(CARM1i)的处理,能够使得me-BAF155和BRD4从SE上解离,减少SE数量,激活干扰素α/γ通路,增强宿主免疫反应,起到抑制肿瘤生长和转移的治疗效果。最后,作者采用VERSA技术分离循环肿瘤细胞,证实me-BAF155在高转移特性的三阴性乳腺癌患者的循环肿瘤细胞中呈稳定、持续的强阳性表达(图1)。该研究首次揭示了me-BAF155在促进恶性肿瘤转移中具有双重作用:通过招募BRD4激活增强子依赖的癌基因转录活性;通过抑制干扰素α/γ通路以削弱宿主免疫反应。尽管CARM1抑制剂具有较低的细胞毒性,但是在体外依然能够显著抑制三阴性乳腺癌细胞的迁移,在体内显著抑制肿瘤生长和转移。因此,作者提出CARM1抑制剂有望被开发成为单独使用的抗癌药物,或与其他治疗药物(如免疫治疗)联合使用,用于治疗转移性恶性肿瘤。另外,相较于现有的CARM1抑制剂,开发me-BAF155(R1064)靶点特异性的小分子抑制剂,有望产生抑癌效果更好、副作用更少的新型抗肿瘤药物。
  • 王家海团队最新成果:开发纳米孔计数器检测甲基化基因方法 检测限达到1aM以下
    近日,化学化工学院王家海教授团队开发了基于纳米孔计数器检测甲基化基因的方法,成果以“Nanopore counter for highly sensitive evaluation of DNA methylation and application for in vitro diagnostics”为题发表在国际知名学术期刊Analyst上。1、研究背景 DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,在维持正常细胞功能、染色体结构、胚胎发育和衰老方面发挥着重要作用。因此,DNA异常的甲基化水平被认为是重要的恶性肿瘤生物标记物之一,开发一种简单而灵敏的DNA甲基化水平检测方法是必要的。固态纳米孔是纳米孔技术中重要的组成部分,其对双链DNA(dsDNA)的检测具有无标记和超高灵敏度的特性。将DNA甲基化程度通过合适的转换机制,变换成特定长度双链DNA的浓度,有助于开发信号读出良好,灵敏度高的甲基化传感器。2、研究内容受此思路启发,王家海教授团队提出了一种过程简单,条件温和的甲基化监测方案——即通过纳米孔计数器对双链的读出能力,结合双限制性内切酶(BstUI/HhaI)消化策略和聚合酶链式反应(PCR)扩增将DNA甲基化转换为PCR扩增物的数量来评估DNA甲基化的程度。相比于传统亚硫酸氢盐转化方法,基于双甲基化敏感内切酶的消化策略结合纳米孔是更好的选择。首先,基于甲基化敏感的核酸内切酶的消化策略可以在更加温和的条件下特异性地消化未甲基化的DNA,这对于开发简单、通用的甲基化检测方法至关重要;此外,基于甲基化敏感的核酸内切酶消化策略的可以将非甲基化的DNA切碎,这可以大大减少背景信号,从而显著简化纳米孔传感器的数据分析,使得信号更加规整、好读。而加入PCR策略,是将信号灵敏度和选择性进一步提升,使其达到临床所需。图1 技术原理图:(a) 双内切酶系统可以消化未甲基化的DNA,但保留甲基化的完整DNA,完整的甲基化DNA可以通过PCR反应扩增并产生大量固定长度的双链DNA扩增子。(b) 通过玻璃纳米孔计数器直接检测PCR扩增子。由于PCR扩增子的规律性,信号是非常均匀、好读出的。3、工作亮点在本工作中,我们根据PCR扩增的效率以及产生信号的信号比优化了PCR产物的长度,使得传感器兼顾灵敏度以及读出信号的方便性。结合PCR技术产生固定长度扩增子后,该传感技术对DNA甲基化的检测达到了1aM以下的检测限,并且具有1aM~100pM之间(109倍)的超宽传感器线性区间:图2 PCR扩增子长度的优化。(a)扩增子的引物的位置。(b)凝胶电泳图,说明经过反应后,只有甲基化SEPT7基因可以保持完整,并成功产生不同长度的产物条带。(c)三种长度的PCR扩增子的易位信号,可以看出随着扩增子长度的增加,信噪比提升。(d) 317、406和806bp扩增子的信号幅度分布直方图,可以看到扩增子越长,信号率下降,传感器灵敏度下降。图3 纳米孔传感器对甲基化DNA的定量测试。(a)甲基化PUC57-SEPT9浓度范围为1 aM至100 pM时的校准曲线。(b)传感器的对数校准曲线。对数校准曲线的分段线性范围为1 aM至100 aM(c)和100 aM至100pM(d)。(e) 传感器在5秒内对不同浓度的甲基化PUC57-SEPT9的易位信号。此外,传感器具备优秀的选择性,能在大量非甲基化的基因中检测出仅有0.01%的甲基化基因。与其他现存技术相比,我们的技术在检测限及监测范围中有足够的优势。图4 传感器对DNA甲基化水平的测试。(a)用不同甲基化水平的DNA测试时的事件率。(b)测量的甲基化水平与实际输入甲基化水平之间的关系。结果显示即使在低至0.01%的浓度水平下也具有良好的一致性。表1 本文结果与其他甲基化检测方法的性能比较方法扩增手段检测范围检测下限fluorescenceOxidation damage base-based amplification100 fM-100 nM34.58fMelectrochemistryElectrochemical strategies for tetrahedral RCA amplification1 fM-1 nM100 aMchemiluminescenceSynergistic in situ assemblies of G-quadruplex DNAzyme nanowires1 aM-100 pM0.565 aMfluorescenceDual endonucleases digestion coupled with RPA-based CRISPR/Cas13a200 aM-20 pM86.4 aMfluorescenceFluorescence nanosensor based on Fe3O4/Au core/shell nanoparticles3.2 fM-800 fM310 aMNanopore(this work)Dual endonucleases digestion combined with PCR-based nanopore1 aM-100 pM0.61 aM4、研究相关 王家海教授为论文第一作者,团队成员陈达奇(广州大学讲师)为论文通讯作者,广州大学为第一通讯单位。文章链接: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/an/d3an00035d
  • 李灵军合作成果:mNeuCode支持精氨酸二甲基化的靶向蛋白质组分析
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章,mNeuCode Empowers Targeted Proteome Analysis of Arginine Dimethylation1,文章的通讯作者是威斯康星大学麦迪逊分校的李灵军教授和国家蛋白质科学中心的常乘、贾辰熙教授。  蛋白质精氨酸甲基化是一种广泛存在于真核生物中且相对保守的翻译后修饰,参与包括RNA加工、DNA修复、染色体组织、蛋白质折叠和基因表达在内的多种生物学过程。蛋白质精氨酸二甲基化在生物过程和人类疾病中发挥着重要作用,但与此同时,精氨酸二甲基化的相对丰度和化学计量通常很低,并且表现出较宽的动态变化范围,这些问题都给分析带来了巨大的挑战。在这篇文章中,作者设计了一种用于二甲基精氨酸代谢标记的mNeuCode标签,并开发了一个名为NeuCodeFinder的软件工具,用于在MS全扫描中筛选NeuCode信号,从而能够在蛋白质组范围内对蛋白质二甲基化进行靶向LC-MS/MS分析。作者将该方法应用到HeLa细胞精氨酸二甲基化的全蛋白质组分析中,证实了该方法的有效性:在70种蛋白质上鉴定到176个精氨酸二甲基化位点,其中38%是新位点。  图1 用于细胞培养代谢标记的mNeuCode的化学设计。含有由稳定同位素标记的甲硫氨酸和精氨酸的不同组合的mNeuCode-I(红色)和mNeuCode-II(蓝色)分别用于两组细胞培养。同位素标记的甲硫氨酸经过代谢转化为甲基供体S-腺苷甲硫氨酸(AdoMet ),随后由蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMT)催化转移到精氨酸侧链的甲基上。细胞裂解后,将两种样品混合并制备用于高分辨率LC-MS分析。含有二甲基精氨酸的肽的NeuCode同源物被解析后,将显示出43 mDa的质量差异并作为诊断峰。  图2 基于mNeuCode的精氨酸二甲基化靶向蛋白质组分析。(A)NeuCodeFinder从高分辨率质谱数据中筛选NeuCode同位素峰对的工作流程。从原始数据文件中提取全扫描质谱。单峰被配对以形成NeuCode等值线簇。最终的NeuCode对列表与提取的离子色谱(XIC)值一起导出。(B)靶向LC-MS/MS分析的工作流程,包括样品制备、富集以及MS1和MS2分析。  在mNeuCode-I标记组中,使用含有正常L-精氨酸和同位素标记L-蛋氨酸[D3]的培养基 在mNeuCode-Ⅱ标记组中,则使用同位素标记的L-精氨酸[15N4]和L-甲硫氨酸[13C]进行培养(图1)。收集两组全细胞蛋白提取物并等量混合,蛋白经还原烷基化与酶切后,得到的肽段通过StageTip分级分离和HILIC tip富集,以提高样品肽段的识别率。处理的样品先进行LC-MS全扫描,通过作者的自制软件NeuCodeFinder生成包含列表,此包含列表用于辅助进一步的平行反应监测(PRM)模式分析(图2)。    图3 已鉴定的精氨酸甲基化位点的生物信息学分析。(A)鉴定的精氨酸二甲基化位点和(B)精氨酸二甲基化蛋白质。橙色柱表示未报道的精氨酸二甲基化位点或蛋白质。绿色柱表示只有单甲基化是已知的,但是二甲基化还没有报道。(C)韦恩图显示,通过使用胰蛋白酶和镜像胰蛋白酶作为消化试剂,从两组实验中鉴定的精氨酸二甲基化位点。(D)蛋白质上位点数目的分布。每个蛋白质上精氨酸二甲基化位点的数量显示在饼图周围,蛋白质的数量列在饼图中。鉴定的精氨酸-二甲基化蛋白质的(E) GO富集和(F)KEGG途径分析。(G)使用STRING数据库将二甲基化蛋白质映射到蛋白质相互作用网络上。综合得分 0.4。(H)已鉴定的精氨酸二甲基化位点中-6和+6氨基酸残基的序列标志。  通过对数据结果的分析,最终共鉴定到70种蛋白质上的176个精氨酸二甲基化位点,其中37-38%的精氨酸二甲基化位点是新的修饰位点,29%的精氨酸二甲基化蛋白没有被报道过,这证明了mNeuCode方法的有效性。与常规的鸟枪法蛋白质组学策略所获得的数据相比,mNeuCode方法在鉴定低丰度精氨酸二甲基化肽方面具有独特的优势,并且能够补充许多传统鸟枪法蛋白质组学所无法鉴定到的精氨酸二甲基化位点。对mNeuCode方法鉴定到的精氨酸二甲基化蛋白进行生物信息学分析后,发现这些蛋白质主要与RNA的加工、剪接和稳定性相关,参与了RNA的代谢过程。  图4 FAM98A上精氨酸二甲基化位点的突变抑制了细胞迁移。(A)通过蛋白质印迹检测FAM98A在HeLa细胞中敲除和重建的效果。用siFAM98A-1和siFAM98-2沉默HeLa细胞,然后用Flag标记的WT或突变的FAM98A质粒重建。Anti-FAM98A显示内源性FAM98A的干扰。Anti-Flag显示外源FAM98A的重建。(B)图像和(C)柱状图显示了HeLa细胞的细胞迁移。  FAM98A是一种微管相关蛋白,与结直肠癌和非小细胞肺癌的增殖有关。有研究者发现FAM98A是PRMT1的底物,但未能确定确切的甲基化位点。而在作者的研究结果中,成功鉴定到FAM98A上五个新的精氨酸二甲基化位点。为了验证这些二甲基化位点是否参与细胞迁移的调节,作者使用FAM98A敲除和FAM98A WT或突变重建细胞系进行了伤口愈合试验。将HeLa细胞的FAM98A基因敲除后,分别用WT或突变的flag-FAM98A重建FAM98A沉默细胞,其中突变的flag-FAM98A将二甲基化位点R351、R360、R363、R371和R375突变为赖氨酸以抑制甲基化。实验结果显示,当FAM98A基因被敲除时,细胞的迁移能力受到抑制,WT FAM98A的重建挽救了FAM98A敲除导致的细胞迁移缺陷,但是突变型FAM98A的重建却不能挽救。该结果证实了FAM98A上的二甲基化位点在细胞迁移中起到的作用。  总之,在这篇文章中作者发明了一种mNeuCode方法,并开发了NeuCodeFinder软件,使得能够以全蛋白质组的方式进行精氨酸二甲基化的靶向MS/MS分析。实验结果证明了mNeuCode技术对于精氨酸二甲基化的靶向蛋白质组分析的能力和有效性,并证实HeLa细胞FAM98A上新的精氨酸二甲基化位点在细胞迁移调节中的功能,有助于更好地理解癌症发展的潜在机制,为蛋白质组分析的方法学提供了新的思路。  撰稿:梁梓欣  编辑:李惠琳  文章引用:mNeuCode Empowers Targeted Proteome Analysis of Arginine Dimethylation  李惠琳课题组网址www.x-mol.com/groups/li_huilin  参考文献  Wang, Q., Yan, X., Fu, B., Xu, Y., Li, L., Chang, C., & Jia, C. (2023). mNeuCode Empowers Targeted Proteome Analysis of Arginine Dimethylation. Analytical chemistry
  • 气相顶空级二甲基亚砜,DMSO促销
    顶空气相色谱法(HS-GC)已经被制药企业的实验室采用了很多年,但是人们尚未找到过一种挥发性有机物杂质背景值含量极低的溶剂。最近几年,随着检测器的灵敏度不断的增加,残留溶剂最小量的控制要求也越来越严格,所以寻找一种高质量并且适用于HS-GC-FID/HS-GC-MS分析的溶剂成为大势所趋。 气相色谱顶空溶剂中如甲醇、乙腈、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、环己烷、正己烷、正庚烷、二恶烷、二氯甲烷、吡啶、四氢呋喃、叔丁基甲醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、苯系物(甲苯、乙苯、二甲苯)等数十种有机挥发性化合物杂质背景值极低,均低于1ppm。 产品货号:4.109003.1000 产品名称:气相顶空级二甲基亚砜,DMSO 报价:520.00元/瓶 促销价:416.00元/瓶 促销日期截止2012.6.30日 上海安谱科学仪器有限公司 地址:上海市斜土路2897弄50号海文商务楼5层 [200030] 电话:86-21-54890099 传真:86-21-54248311 网址:www.anpel.com.cn 联系方式:shanpel@anpel.com.cn 技术支持:techservice@anpel.com.cn
  • 超越韩春雨?新一代基因编辑技术南京大学问世
    2016年9月15日,《Genome Biology》报道了一种基于SGN的基因编辑新技术,以结构引导的内切酶(SGN,Structure-guided nuclease)实现体内外DNA任意序列的靶向和切割。论文一作为Shu Xu,论文通信作者为南京大学医学院附属金陵医院的周国华(Guohua Zhou)研究员、南京大学模式动物研究所的赵庆顺(Qingshun Zhao)教授和朱敏生(Minsheng Zhu)教授。做为基因编辑领域的从业者,读后很有感触,应BioArt主编之邀请,以半学术的方式、以随笔的形式写出,与各位分享,不严谨之处请大家各自消毒。  感触之一:构思巧妙,略有瑕疵,瑕不掩瑜。  论文中,作者巧妙地融合FEN1(Flap endonuclease-1,是一种可以特异性识别flap结构的核酸内切酶,参与DNA的复制,修复和重组过程 除此之外它还具有双链DNA特异的5‘-3’的核酸外切酶活性)和已经被成功用于ZFN和TALEN的DNA剪切结构域Fok I,结合标准化的linker(GS repeats),设计了一个chimeric protein,实现了可编程的基因编辑系统,具有以下特点:短链ssDNA导向的基因组特定位置 编辑结果是产生大片段的deletion(可以大于2.6kb) 可以在斑马鱼胚胎中成功编辑内源基因。这个构思,看得出包含ZNF以及TALEN的影子,其实这三者设计思路是一致的,其创新点在于靶向元件的选择十分巧妙,切割元件直接me too。令人惊喜的是,这种原创性工作出自我们中国科学家团队,略有遗憾的是,论文中体内靶点做的偏少,也没有以CRISPR或者TALEN为对照,导致尚不能够评估其相对低的编辑效率是来自位点特异性障碍还是来自技术本身(znf703基因编辑效率1/96≅ 1% cyp26b1基因编辑效率是3/29≅ 10%、这个位点还真不低)。另外一点,如果SGN系统编辑结果是产生大片段的deletion,那么后期的同源重组做起来要相对困难(冒昧的揣测一下:FEN-1外切酶活性是否可以dead?貌似大片段的deletion应该是5' -3' 的核酸外切酶活性引起的)。  感触之二:表述质朴谦逊,留下很大的优化空间。  通篇论文读下来,科学之外,还感觉到一种相对质朴的文风,措辞之间充盈着谦逊。这么讲,可能超出了学术范畴,所以称之为随笔,既然自己给自己开了这么一个后门,所以,干脆就谈出来,好在笔者与南京大学与作者没有关联,也就没有了套磁之嫌疑。例如,在基本术语上作者没有跟风:“SGN”而不是“ssDNA guided Nuclease”,“DNA editing”而不是“genome editing”,这些细节都能够体现出一种“独立性”。基因编辑技术的效率是极其重要的,目前看在这篇论文中,作者没有更多地报道相关的条件优化工作,例如效率瓶颈是存在于guide DNA与靶向区域的结合效率?还是存在于SGN的识别效率?整个生物学场景之中,目标区域的DNA melting究竟有多重要?是转录相关事件还是复制相关事件?(冒昧的揣测一下:是不是质粒编辑实验中采用可诱导启动子即可帮助判断?)当然,不应该要求一篇论文解决和回答这么多的科学或技术问题,但是可以预计,这个新工具可能还有较大优化空间,期待着他们更多的进一步报道。  感触之三:就是要挑战CRISPR,尽管它似乎难以逾越!  众所周知,今年5月2日《Nature Biotechnology》在线发表河北科技大学韩春雨博士“一鸣惊人”的论文,报告了一种NgAgo-gDNA基因编辑新工具,尽管因不可重复而使韩春雨“一波三折”地陷入学术诚信危机,但是,此文也算是高调地揭开了挑战CRISPR暗中竞赛的盖子。尽管CRISPR如日中天,甚至有“long live CRISPR”之类的戏言,但是,CRISPR并不完美,这种“不完美”不仅仅来自Off-target、PAM的限制性、难以实现单碱基精确编辑之类的技术瑕疵,更是来自人类对新技术的“天然贪婪”,来自根深蒂固的奥林匹克精神“更快、更高、更远”,来自我们骨子里的征服欲。正如哈佛大学医学院遗传学教授George Church所言:新技术都是脆弱的,随时可能被取代 加州大学圣迭戈分校的Prashant Mali 说的更直白“我们需要的不止这些”。所以,从技术使用者的角度看,CRISPR是大自然和几位先锋科学家送来的珍贵礼物,在欣然拥抱它的同时、当然也期待着更好的技术出现 从技术开发者的角度看,大红大紫般火热的CRISPR又是新的竞赛标杆,它令人嫉妒地、高傲地立在那里,挑逗和激发着人们超越它的冲动。  感触之四:源自天然、超越天然,从基因编辑技术演化史看“工程化”在技术工具开发中的重要性。  有人把基因编辑技术做了“断代工程”,给技术划代,很形象、也利于普及,但是有时候也比较困难。一般地,理论上可以在哺乳动物细胞中近乎任意位点切割并引发编辑的ZFN、TALEN以及CRISPR,它们在时间节点上依次出现、而且效率和便利性也越来越好,所以被称为第一代、第二代、第三代基因编辑技术(1G、2G、3G)。笔者愿意把他们称之为大众基因编辑工具,因为对应着的还有一些小众工具,鉴于其自身的技术局限和缺陷,并没有被大家普遍接受。今天,先聊一聊大众工具,随后加一些小花边,再聊聊那些正在被淘汰和被遗忘的小众工具,补充这些小众工具的演化史,可以更加清晰地看出技术发展脉络,或许从中获得另外的灵感和启发。  从大众工具看,“工程化”贯穿始终。现代中文语境中,一直有一种混淆科学与技术的“语义学”困境。科学与技术相关但不相同,有人形象地这样区分科学与技术:know what,know why是科学,know how是技术。基因编辑总体上是一种技术,其相关工具的开发,起步于科学发现,但是不止步于科学发现。例如,从现有公开文献看,CRISPR最重要的科学发现节点是2011年卡彭蒂艾(Emmanuelle Charpentier)对tracrRNA的生物学功能的阐明。但是,有时候,造物主很懒,他开辟了这个世界之随后可能置之不理了。所以,大自然留给我们的礼物,有时候配不上我们征服的野心,因此,就人类目标而言,我们从来都不吝啬和迟疑于改进和再造。果然,随后的2012年,卡彭蒂艾就会同詹妮弗刀娜(Jennifer A. Doudna)联合发表了划时代论文,把tracrRNA和guide RNA合二为一,做成了工程化的“chimeric single guide”,sgRNA由此诞生。而在CRISPR-Cas工程化、模块化方面贡献最大的,应该首推华人科学家张锋教授。除CRISPRi、 CRISPRa之外,早在2013年的综述中,张锋教授就展望了包括把Cas设计为光控模式在内的各类工程化方案。而就是在本月,又推出了两项以遥控sgRNA的方式对CRISPR实施即时控制的技术方案。哈佛和神户大学的团队先后发表了利用“工程化”措施将AID与dCas9做成chimeric protein实现了不依赖于同源重组的单碱基编辑。就在本月初,MIT的团队创建了光敏感的sgRNA技术 几乎与此同时,深圳的科学家团队报告了“化学控制”的sgRNA的控制技术。  让我们把视野再回望到ZFN和TALEN,更是工程化的杰出案例,直至今天讨论的SGN,其“动作模块”甚至“毫不动摇”地使用FokⅠ,所变换进化的是“GPS定位模块”。这堪称技术演化之中还留下了历史痕迹,好似“保守序列”一样,让人惊叹“自然进化”与“人工进化”异曲同工之奇妙。  所以,基因编辑工具开发工程化的基本方程式是:GPS定位模块+执行模块。话分两头说。  先聊“执行模块”。FokⅠ屡战屡胜,但是,一定还有其它选择,毕竟,造物主应该是慷慨的,地球生命演化了四十亿年,留下的自然遗产极为丰富。  再聊聊GPS定位模块。这个模块工作效率及操作便利性如何,是基因编辑工具“好不好使”的关键。ZFN和TALEN的主要特点是:以蛋白质特定结构域来完成靶向定位,其主要缺陷是:定位模块体外准备麻烦,工作量大成本高 相比之下,CRISPR-Cas却方便的多,所以在总体竞争中胜出。但是CRISPR-Cas还是或多或少存在Off-target的弊端,为了解决这个问题、进一步强化定位精准性,已有报道以dcas9为定位器,融合上FokⅠ,实现正义链和反义链双向定位、并形成FokⅠ二聚体造成DNA双链断裂(DSB)、引发编辑。本次讨论的南京大学的这篇文章,再一次创新了GPS定位模块,首次采用FEN-1(flap endonuclease-1)来执行定位功能,将定位指令转化为方便人工编程的guide-ssDNA,做的很巧妙。  聊到这里,下一个创新近似于呼之欲出:尽管NgAgo似乎失败了,但是它工程化改造的前景呢?pAgo做为基因组“GPS定位模块”的可能性,怎能不令工具开发者怦然心动,就连我那个简陋的实验室,都已经于几个月前就开始努力了,万一大牛们漏掉了某些创意呢?  总之,GPS定位模块+执行模块=基因编辑工具,两个模块的重点是定位模块。设计灵感源自天然存在的自然遗产、但不止步于天然存在。自然界留给我们很多的提示和启发,例如:位点特异重组酶(site specific recombinase)如何?整合酶(integrases)如何?转座酶(transpotase)如何?其它未知的recombinase如何?这个领域的干法和湿法挖掘竞赛应该一直在进行。张锋曾说到:“通过对多种酶进行探索,我们可以得到一个更强的基因组编辑工具箱。我们必须继续探索未知。”  最后的花边:从G0谈起,回顾一下“沦落”为小众的基因编辑工具。  上世纪七十年代末,利用限制性内切酶实现了质粒体外重组,标志着第一代基因工程的诞生。随后,基于同源重组的体内染色体水平的基因工程成为现实,但是由于重组率极低,必须使用抗生素抗性或营养缺陷等标记加以筛选,做不到无痕编辑。之后,尽管发展了反向筛选标记、cre位点预埋及抗性回收等技术措施,但是,还是繁琐和低效。业界对无标记的无痕基因编辑技术是十分期待的,无标记无痕的关键在于编辑效率,只要效率达到百分之一以上的数量级别,就有希望。这里让我们一起回顾一下两个小众工具,作为“绿叶”来衬托一下广为人知的大众工具。  其一,G0代的重组工程(Recombineering)。上世纪90年代末,基于λ 噬菌体的Red重组酶的重组工程(Recombineering)出现了,这个领域中,中国科学家于代冠(Daiguan Yu)跟随NIH的Donald L . Curt,做出了不少贡献,于代冠博士后来回到了中科院广州生物医药与健康研究院。基于Red系统,哈佛大学George Church于2008年在《Nature Biotechnology》上发表了改进版的MAGE,可以自动化地在数天内引发十亿计的突变 至2013年,Church又把基于ss-oligo的的重组工程从大肠杆菌扩展到酿酒酵母,这个过程还与rad51/rad54相关,被Church发展成YOGE技术,之所以特别强调Church,是因为这位伟大的科学家也是早期CRISPR的推进者之一,他采用Cas9编辑高等细胞基因组的论文,与张锋“同框”于2013年1月的Science。但是,重组工程最终没有能够再扩展到其它物种,特别是没有实现哺乳动物细胞的基因编辑。大肠杆菌的Red/ET系统,也是重组工程的重要实现工具,也是目前仍在普遍使用的分子生物学基本操作工具,这个系统源自中国科学家张友明在欧洲留学工作期间做出的开创性工作,张友明博士后来回到山东大学工作。总体上,基于寡核苷酸入侵的重组工程可扩展性不够好(局限于原核的细菌、真核最多跨到酿酒酵母),效率相对低下(在千分之一到百分之一之间),难以大幅度优化。  其二,G2.5代的Targetron。这个来自原核微生物防御机制的Targetron技术,笔者更愿意把它称之为2.5代技术,不是因为它的效率,而是因为它的GPS定位模块的工作方式,其方式是结合了“个别DNA位点的蛋白质识别”和“其它位点的RNA识别”,而且识别序列是可编辑的、可以“reprogrammable”的。这个编辑工具的大本营首推德克萨斯大学奥斯汀分校,他们有对外开放的设计软件及一些技术服务,但是,它编辑复杂、使用困难、物种可扩展性不高,梭状芽孢杆菌是可以用的,中科院微生物所李寅组和上海的杨晟组都有相关工作。总之,仍然是一个小众工具。  SGN将会如何?是小众工具还是能够发展成大众工具呢?pAgo能不能进一步W为NgAgo“正名”?能不能正名之后再发展成大众工具呢?前提是solid、可重复,并且用户友好。让我们拭目以待吧!  源于天然而超越天然,正道也!再次祝贺南京大学科学家在基因编辑领域的这项重大突破!
  • Nature Biotechnology综述,叩响CRISPR之门 -- 基因编辑进化史
    近年来,CRISPR被认为是最简单高效的基因编辑方式,也成为了生物技术发展史上进展最为迅猛的新兴技术之一。2022年6月,正值CRISPR发文十周年,Nature Biotechnology 同步发表了一篇名为《Knock-in on CRISPR' s door》的Reviw,梳理了10年来科学家们对CRISPR基因编辑技术不断探索突破的成果[1]。图1. 2022年6月Nature Biotechnology 发文基于CRISPR的基因疗法如火如荼基因治疗(Gene Therapy)是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病,以达到治疗目的。基因治疗以其一次给药终生治愈遗传疾病的独特潜力让一切不可能变为有可能。截止今日,通过对clinicaltrials.gov检索,全球已有56项基于CRISPR的临床试验正在进行,中国就有21项,占到3成以上。目前大部分的基因疗法为体外疗法(ex vivo),即细胞在体外通过CRISPR编辑后再输注到体内发挥功能,常见疾病如肿瘤免疫疗法CAR-T,遗传性疾病如地中海贫血,镰刀状贫血症血红蛋白遗传病等在内的各种血液病。与之相对的即体内疗法(in vivo)则是直接将治疗基因递送到患者病患部位,从而治疗疾病,目前已在先天性黑蒙、遗传性甲状腺转淀粉样变性和遗传性血管性水肿等疾病表现出巨大潜力。图2. 全球CRISPR临床试验分布热点图图源:clinicaltrials.gov基因编辑的发展历程早期基因编辑--ZFN和TALEN基因编辑技术主要发展了三代,早期的两代基因编辑主要以ZFN和TALEN为主,这两种基因编辑技术相对简单,可以理解为“基因剪刀”——切割特定 DNA 序列的限制酶。但ZFN技术存在很明显的缺点,如容易脱靶,且可能产生一系列不可预测的基因突变,引发细胞毒性。TALEN技术的出现,在一定程度上优化了ZFN技术存在的脱靶问题,具有设计简单,特异性和活性更高的优点,因此成为基因功能研究和基因治疗研究中有力的工具。美中不足的是,由于TALEN针对不同靶点,每次都需重复构建融合蛋白,因此会造成一定的工作繁琐。第三代基因编辑--CRISPRCRISPR/Cas9是继ZFN、TALEN之后出现的第三代“基因组定点编辑技术”。CRISPR/Cas9 系统由两部分组成,分别是Cas9 蛋白和guide RNA(single-guide RNA,sgRNA)。Cas9蛋白具有解旋酶活性,可以将DNA链解旋,同时具有核酸内切酶活性,可以切割DNA链。其原理是核酸内切酶 Cas9 蛋白通过向导 RNA (guide RNA, gRNA)识别特定基因组位点,并对双链 DNA 进行切割造成 DSB后,通过HDR和NHEJ实现基因的定向敲除或插入。图3. CRISPR/Cas9 示意图[2]相比于传统的ZFN和TALEN技术,CRISPR/Cas9技术更为简单,只需要构建针对特定位点的sgRNA,而且效率也比前面几种技术更高,在疾病治疗研究中发挥越来越重要的作用。然而,CRISPR/Cas9系统仍然存在着一定的局限性,这种局限性主要体现在功能发挥时系统对DNA上PAM序列的依赖性以及切割时潜在的脱靶效应。因此科学家们在CRISPR/Cas9的基础上开发了更加高效且广谱的精准基因编辑工具—单碱基编辑技术BE(Base Editor)和精准基因编辑工具PE(Prime Editors)。单碱基编辑技术BE(Base Editor)单碱基编辑技术是一种基于脱氨酶与CRISPR/Cas9系统融合形成的技术。2016年哈佛大学David Liu实验室首次报道开发出CBE单碱基编辑工具,通过将SpCas9与胞嘧啶脱氨酶(cytidine deaminase, CyD, 如APOBEC1)融合,可以在一定的突变窗口内实现胞嘧啶(C)到胸腺嘧啶(T)的单碱基转换(图4)[3]。2017年10月底,该实验室进一步开发出ABE单碱基编辑工具,实现了从腺嘌呤(A)到鸟嘌呤(G)的精确转换(图5),为基因编辑提供了新的研究工具[4]。图4. CBE示意图[3]图5. ABE示意图[4]相比于CRISPR/Cas9技术,BE技术可以既不引入DNA双链断裂,又不需要重组修复模板,整体提高了编辑的安全性和精准性,而且其效率远远高于由发生DSB引起的HDR和NHEJ修复方式,对于许多点突变造成的遗传疾病具有很大的应用潜能。近年来,多个实验室也发表了类似的工具,并在这些工具的基础上进行了更为深入的改造与优化。邦耀生物科学家团队以不同单链DNA脱氨酶结构域与Cas9切口酶相结合为基础,开发全新一代的DNA碱基编辑工具—超高活性的HyCBEs和双碱基编辑器A&C-BEmax以及等多种碱基编辑新工具,提高了编辑活性并拓宽靶点范围,以实现更广泛、更精确的基因编辑,相关研究成果也发表在Nature Cell Biology、Nature biotechnology等国际著名期刊[5]。图6. 超高精度碱基编辑器HyCBE示意图图7. 双碱基编辑器示意图精准基因编辑工具PE(Prime Editors)2019年10月21日,哈佛大学David Liu实验室开发出了全新的精准基因编辑工具PE (Prime Editors)[6],PE是以CRISPR/Cas9系统为基础,在两方面加以优化:1. pegRNA:pegRNA(prime editingguide RNA)是一段改造后的sgRNA,它在传统sgRNA的3' 末端增加了一段RNA序列。这个RNA序列包括一段引物结合位点(Primer-binding site, PBS),用于与被切割的目标DNA链互补;还包括一段进行逆转录的模板(RT template)的序列,它与切口下游的DNA序列同源,且在RT序列上存在有相应的编辑突变(如点突变或插入缺失突变)。图8. pegRNA的改造[4]2.融合蛋白:将nCas9(H840A)与M-MLV逆转录酶融合。图9. PE结构示意图[4]在pegRNA的引导下,融合蛋白会到达基因组上的目的序列,并对含PAM的靶DNA链进行切割(pegRNA的非互补链)。此后,PBS序列与被切割的目标DNA链互补配对,逆转录酶即从端口空缺处启示逆转录。逆转录产物(DNA)即包含我们所期待的编辑突变。这段逆转录DNA会入侵并进入基因组DNA,发生整合,并进行切口的修复。只要RT序列允许,那么就可以采用此原理完成碱基的点突变(任意转换或颠换)以及片段的插入和缺失。图10. PE原理示意图[4]相比于其它基因编辑工具(采用ZFN,TALEN,CRIPSR/Cas9等产生DSB进行HDR或NHEJ修复或通过base editing系统进行单碱基编辑),PE的优势在于可以在不依赖DSB的前提下,能够实现更精准的编辑,更广的试用范围。但同时相比CBE和ABE,PE的劣势也随之体现,编辑效率不如前者,并且产生随机Indels的可能也会随之提高。图11. PE与ABE、CBE的效率比较[6]最后,除了上述几种基因编辑工具以外,科学家们还发现了除Cas9外的Cas家族的其它一系列蛋白,如 Cas12、Cas13、CasX等。这些新的发现有望使基因疗法能够解决更广泛的遗传疾病,推动生物医学的基础研究和临床基因治疗研究。
  • 生态环境部《土壤和沉积物中甲基汞和乙基汞测定》 (征求意见稿) 标准解读
    生态环境部办公厅2020年12月31日发布《土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法(征求意见稿)》 (环办标征函〔2020〕62号) ,我国国内第一个土壤和沉积物中甲基汞和乙基汞的测定方法标准公开征求意见。 该标准的主要起草单位是由中国环境监测总站和江苏省环境监测中心,验证单位包括:山东省生态环境监测中心、广西壮族自治区生态环境监测中心、四川省生态环境监测总站、湖南省长沙生态环境监测中心、贵阳市环境监测中心站和合肥市环境监测中心站等七家单位。为什么需要对土壤和沉积物中的甲基汞和乙基汞进行测定呢?土壤中的汞主要包括金属汞、无机化合态汞和有机化合态汞。有机化合态汞以有机汞(烷基汞)和有机络合汞普遍存在。其中烷基汞主要包括甲基汞和乙基汞;甲基汞是有机汞中毒性最大的一种形态,甲基汞很容易穿过血脑屏障,对人神经系统进行侵害,尤其对妇女和儿童有很大的影响;土壤中的甲基汞易被植物吸收,通过食物链在生物体内富集,从而暴露给人体;而土壤中的腐殖质与汞结合形成的络合物不易被植物吸收。另外,乙基汞也属于亲脂性化合物,中毒后可引起急性肠胃炎以及造成严重的肾脏损伤等。土壤和沉积物中的甲基汞和乙基汞国内是否有相关限值控制标准? 2018年6月,生态环境部与国家市场监督管理总局联合发布了《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600—2018)国家环境质量标准,该标准于2018年8月1日正式实施,标准中明确了不同类型建设用地中甲基汞的筛选值和管制值,其中甲基汞在第一类用地的筛选值为5mg/kg。 目前国内暂无涉及土壤和沉积物中乙基汞的限值控制标准。《土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法(征求意见稿)》内容简介原理:土壤或沉积物样品经碱液提取后,提取液中的甲基汞和乙基汞经四丙基硼化钠衍生,生成挥发性的甲基丙基汞和乙基丙基汞,经吹扫捕集、热脱附和气相色谱分离后,再高温裂解为汞蒸气,用冷原子荧光光谱仪检测。根据保留时间定性,外标法定量。 方法检出限和定量下限:当取样量为0.5 g 时,甲基汞和乙基汞的方法检出限均为0.2 μg/kg,测定下限均为0.8 μg/kg 前处理过程:分析过程:标准曲线:8 个40 ml 棕色进样瓶,分别加入实验用水约35 ml,再分别加入0 pg,2.00 pg,5.00 pg,10 pg,50 pg,100 pg,500 pg,1500 pg的甲基汞和乙基汞混合标准溶液,,然后加入300 μl 乙酸-乙酸钠缓冲溶液及50 μl 四丙基硼化钠溶液(如果只进行甲基汞的分析,可加入四乙基硼酸钠溶液进行衍生化反应),迅速加入实验用水至瓶满,不留空隙,盖紧盖子静置10 min ~15 min。实际样品:40 ml 进样瓶中加入实验用水约35 ml 至瓶颈处,取试样150 μl 至进样瓶中,依次加入300 μl 乙酸-乙酸钠缓冲溶液及50 μl 四丙基硼化钠溶液(如果只进行甲基汞的分析,可加入四乙基硼酸钠溶液进行衍生化反应),最后迅速加入实验用水至瓶满,盖紧盖子静置10 min ~15 min 上机分析:标准内部验证和外部验证均采用美国知名仪器厂家Brooks Rand公司生产的MERX全自动烷基汞分析系统:MERX全自动烷基汞分析系统异位吹扫捕集,样品满瓶式进样,衍生化效率和烷基汞分析结果不受环境空气的影响三通道Tenax 捕集阱交替捕集,效率高液体传感器,水汽进入捕集阱会报警精密流量控制,气流波动小,避免因吹扫气流量过大造成大量水汽进入吸附阱或因流量过小造成的吸附不完全甲基汞检出限可达0.002ng/L;乙基汞检出限可达0.005ng/L宽线性范围:甲基汞0.0125-50ng/L,乙基汞0.025-50ng/L残留低:高浓度样品运行后仪器残留低于2‰重复性好,数据结果可靠国内销售数量超过300家,用户的普遍选择MERX全自动烷基汞分析系统同时还是《水质烷基汞的测定吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法》(HJ 977-2018)的验证仪器。该仪器数据质量稳定可靠,在国内饱受好评。谱图:质量控制:空白试验:每20 个样品或每批次样品(<20 个/批)应至少做一个空白试样,空白试样的测定值应低于方法检出限(甲基汞和乙基汞的方法检出限均为0.2 μg/kg)校准:建议每次分析前均应建立工作曲线,若采用线性回归法,相关系数≥0.995;若采用响应因子法,校准系数RSD≤15%(工作曲线绘制后,每批样品测定时需要测定工作曲线中间浓度点的标准溶液,其相对误差值应该控制在±20%以内。否则,需重新绘制工作曲线)平行样:每20 个或每批次样品(<20 个/批)应至少测定一个平行双样,测定结果的相对偏差应≤30%基体加标:每20 个样品或每批次样品(<20 个/批)应至少测定一个基体加标样品或一个土壤或沉积物的有证标准物质。甲基汞加标回收率控制在75%~130%之间;乙基汞加标回收率控制在70%~120%之间标准物质测定:测定甲基汞有证标准物质的允许相对误差在﹣40%~+10%之间展望:本标准的检出限、精密度等性能指标能满足《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)的相应要求,相信该标准正式出台后,会使涉及土壤和沉积物中甲基汞和乙基汞分析检测的单位有据可依,并为相关分析检测人员提供新的思路和手段。 参考文献:1. 关于征求《土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法》国家环境保护标准意见的通知 (链接:http://www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk06/202012/t20201231_815730.html);2. 《土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法(征求意见稿)》及编制说明;3. 《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600—2018)。
  • 17项国家计量比对项目将组织实施,涉及多种仪器设备
    市场监管总局办公厅关于组织实施2023年国家计量比对项目的通知中国计量科学研究院,中国测试技术研究院,中国计量测试学会,中国计量协会,各大区国家计量测试中心,各参加比对实验室:为贯彻落实《市场监管总局关于加强计量比对工作的指导意见》(国市监计量〔2020〕127号),更好发挥计量比对在保障量值准确可靠、提升计量技术机构能力方面的重要作用,市场监管总局决定组织实施17项国家计量比对项目。现将有关事项通知如下:一、2023年国家计量比对项目(一)国家计量基准比对项目。根据国家计量基准管理需求,结合具体工作实际,市场监管总局决定组织中频振动基准计量比对等10项国家计量基准比对项目(附件1)。(二)大区计量比对项目。为提升大区国家计量测试能力水平,市场监管总局决定组织二等标准铂电阻温度计计量比对等7项大区计量比对项目(附件2)。二、认真抓好项目组织实施(一)各主导实验室要对国家计量比对项目的具体实施负主体责任,按照《计量比对管理办法》和相关计量技术规范要求,认真做好国家计量比对实施方案编制与论证、征求意见以及项目实施、验收、总结等工作。实施方案应当充分考虑传递标准(样品)稳定性、溯源性、重复性以及实验操作安全、数据处理、避免串通或作弊、结果利用等方面内容,确保国家计量比对结果的真实性、科学性、公正性和权威性。主导实验室要加强技术交流研讨,及时妥善处置参加计量比对实验室技术需求和疑难问题。计量比对实施过程中,不得擅自更改计量比对参数及计量比对实施方案,无正当理由且未经市场监管总局同意,不得延误国家计量比对。主导实验室不得收取参加比对实验室任何费用。各主导实验室在项目完成后15日内组织专家评审,经征求各参加比对实验室意见后,向市场监管总局计量司报送国家计量比对总结报告、专家评审意见以及参加机构名单等相关材料。各主导实验室要对参加计量比对实验室提交比对结果的不确定度与其国家计量基准、计量标准、计量授权考核的不确定度、准确度等级和最大允许误差进行对比分析。(二)各参加比对实验室要按照要求参加国家计量比对,在规定时间内报送真实有效的比对结果,配合主导实验室做好结果分析等相关工作。对于参加比对实验室比对结果异常的,视为本次计量比对结果不符合规定要求。参加计量比对有关具体事宜可直接与项目主导实验室联系。(三)各主导实验室和参加比对实验室要结合实际制定内部激励约束和奖励惩罚措施,可以将国家计量比对工作量作为年度考核内容予以重视。要加强诚信和保密管理,在国家计量比对结果公布前不得泄露相关数据和信息。三、国家计量比对结果使用(一)市场监管总局定期向社会公布国家计量比对结果。国家计量比对结果符合规定要求的,可以作为计量基准和计量标准复查考核、计量授权以及实验室认可的参考依据。对主导实验室和比对结果符合规定要求的计量技术机构,在接受计量授权监督检查和到期复核、国家计量基准现场复核、计量标准监督检查和复查考核,相关项目可在5年内免于现场试验。(二)对于应参加国家计量比对,但无正当理由拒不参加,以及参加过程中经核实存在串通结果或提供虚假数据等情况的单位,将根据有关规定进行处理。(三)对于参加国家计量比对项目但比对结果不符合规定要求的计量技术机构,已取得相关国家计量基准证书、计量标准考核证书的,应暂停相关量值传递工作并限期改正。对在规定期限内不能完成整改并重新确认的计量技术机构,将根据有关规定进行处理。 联系人:计量司 刘国传 010-82262865 张 楠 010-82261832 附件:1.2023年国家计量基准比对项目汇总表W020230421360603789596.pdf2.2023年大区计量比对项目汇总表W020230421360603792923.pdf市场监管总局办公厅2023年4月18日
  • 重磅:生态环境部《土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定》 (HJ 1269—2022) 标准发布
    生态环境部办公厅2023年1月29日正式发布《土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法》(HJ 1269—2022),该标准为我国国内第一个土壤和沉积物中甲基汞和乙基汞的测定方法标准,标准将于2023年6月16日正式实施。 该标准的主要起草单位是由中国环境监测总站和江苏省环境监测中心,验证单位包括:山东省生态环境监测中心、广西壮族自治区生态环境监测中心、四川省生态环境监测总站、湖南省长沙生态环境监测中心、贵阳市环境监测中心站和合肥市环境监测为什么需要对土壤和沉积物中的甲基汞和乙基汞进行测定呢?土壤中的汞主要包括金属汞、无机化合态汞和有机化合态汞。有机化合态汞以有机汞(烷基汞)和有机络合汞普遍存在。其中烷基汞主要包括甲基汞和乙基汞;甲基汞是有机汞中毒性最大的一种形态,甲基汞很容易穿过血脑屏障,对人神经系统进行侵害,尤其对妇女和儿童有很大的影响;土壤中的甲基汞易被植物吸收,通过食物链在生物体内富集,从而暴露给人体;而土壤中的腐殖质与汞结合形成的络合物不易被植物吸收。另外,乙基汞也属于亲脂性化合物,中毒后可引起急性肠胃炎以及造成严重的肾脏损伤等。土壤和沉积物中的甲基汞和乙基汞国内是否有相关限值控制标准? 2018年6月,生态环境部与国家市场监督管理总局联合发布了《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600—2018)国家环境质量标准,该标准于2018年8月1日正式实施,标准中明确了不同类型建设用地中甲基汞的筛选值和管制值,其中甲基汞在第一类用地的筛选值为5mg/kg。目前国内暂无涉及土壤和沉积物中乙基汞的限值控制标准。《土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法》(HJ 1269—2022)内容简介原理:土壤或沉积物样品经碱液提取后,提取液中的甲基汞和乙基汞与四丙基硼化钠发生衍生化反应,生成挥发性的甲基丙基汞和乙基丙基汞,经吹扫捕集、热脱附和气相色谱分离后,再高温裂解为汞蒸气,用冷原子荧光光谱法测定。根据保留时间定性,外标法定量。 方法检出限和定量下限:当取样量为0.5 g 时,提取液体积为 30 ml 时,甲基汞和乙基汞的方法检出限均为0.2 μg/kg,测定下限均为0.8 μg/kg 前处理过程:分析过程:标准曲线:8 个40 ml 棕色进样瓶,分别加入实验用水约35 ml,再分别加入0 pg,2.00 pg,5.00 pg,10 pg,50 pg,100 pg,500 pg,1000 pg的甲基汞和乙基汞混合标准溶液,,然后加入300 μl 乙酸-乙酸钠缓冲溶液及50 μl 四丙基硼化钠溶液,迅速加入实验用水至瓶满,不留空隙,盖紧盖子静置20 min实际样品:40 ml 进样瓶中加入实验用水约35 ml 至瓶颈处,取试样150 μl 至进样瓶中,依次加入300 μl 乙酸-乙酸钠缓冲溶液及50 μl 四丙基硼化钠溶液,最后迅速加入实验用水至瓶满,盖紧盖子静置20 min 上机分析:标准内部验证和外部验证均采用美国知名仪器厂家Brooks Rand公司生产的MERX全自动烷基汞分析系统:异位吹扫捕集,样品满瓶式进样,衍生化效率和烷基汞分析结果不受环境空气的影响三通道Tenax 捕集阱交替捕集,效率高液体传感器,水汽进入捕集阱会报警精密流量控制,气流波动小,避免因吹扫气流量过大造成大量水汽进入吸附阱或因流量过小造成的吸附不完全甲基汞检出限可达0.002ng/L;乙基汞检出限可达0.002ng/L宽线性范围:甲基汞0.0125-50ng/L,乙基汞0.025-50ng/L残留低:高浓度样品运行后仪器残留低于2‰重复性好,数据结果可靠国内销售数量超过350家,用户的普遍选择来源:《土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法(征求意见稿)》编制说明第65页MERX全自动烷基汞分析系统同时还是《水质烷基汞的测定吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法》(HJ 977-2018)的验证仪器。该仪器数据质量稳定可靠,在国内饱受好评。 谱图:质量控制:空白试验:每20 个样品或每批次样品(<20 个/批)应至少做一个空白试样,空白试样的测定值应低于方法检出限(甲基汞和乙基汞的方法检出限均为0.2 μg/kg)校准:每次分析样品前均应建立不少于 6 个点的校准曲线,采用线性回归法计算结果,曲线的相关系数≥0.995;采用校准系数法计算结果,校准系数 CFi的相对标准偏差≤15%。每20 个样品测定一个校准曲线中间浓度点的标准溶液,其相对误差值应该控制在±20%以内,否则应重新建立校准曲线平行样:每 20 个或每批次样品(少于 20 个样品)应至少测定 1 个平行双样,平行双样测定结果的相对偏差应在±30%以内基体加标:每 20 个样品或每批次样品(少于 20 个样品)应至少测定 1 个基体加标样品或1 个有证标准物质。甲基汞加标回收率控制在 75%~130%之间;乙基汞加标回收率控制在 65%~120%之间 展望:本标准的检出限、精密度等性能指标能满足《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)的相应要求,该标准会使涉及土壤和沉积物中甲基汞和乙基汞分析检测的单位有据可依,并为相关分析检测人员提供新的手段。 参考文献:1. 土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法 (HJ 1269—2022)(链接:https://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/jcffbz/202301/t20230128_1014026.shtml);2. 土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法(征求意见稿)及编制说明(链接:http://www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk06/202012/t20201231_815730.html);3. 土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB36600—2018)。
  • Alpha助力DNA甲基化表型调控新发现
    DNA甲基化(DNA methylation)是指在DNA甲基化转移酶的作用下,在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5' 碳位共价键结合一个甲基基团。为DNA化学修饰的一种形式,能够在不改变DNA序列的前提下,改变遗传表现。DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达。Nature上一项新的研究揭示了一种跨染色质调节途径,即NSD1(一种组蛋白甲基转移酶)介导的H3K36me2是在基因间区域招募DNMT3A和维持DNA甲基化所必需的,并将异常的基因间CpG甲基化与人类肿瘤生长和过度发育相关联在一起。作者发现了一个有趣的现象:塔顿布朗拉赫曼综合征(Tatton–Brown–Rahman syndrome, TBRS)是一种儿童过度生长障碍,是由生殖系统DNMT3A(DNA甲基转移酶3A)突变导致的。儿童期巨脑畸形综合征(Sotos syndrome)是由NSD1(组蛋白甲基转移酶)的单倍剂量不足引起的。这两种疾病具有相同的临床特征,这就非常有意思了:这预示着组蛋白修饰和DNA甲基化修饰可能存在机制上的关联性。首先,研究人员通过全基因组分析和ChIP-seq分析方法发现,组蛋白甲基化修饰H3K36me2和H3K36me3的富集区域非常类似,且明显区别于其他组蛋白甲基化修饰如H3K9me3和H3K27me3所划分的区域。而且H3K36me2和H3K36me3水平与CpG甲基化呈正相关,这与之前报道的H3K36me3介导靶向DNMT3B的活性一致。然而,由于这种相互作用仅限于基因小体,染色质水平上的调控机制并不清楚。在进一步的检测和比较全基因组分析,发现H3K36me3在基因体中表现出特征性的富集,而H3K36me2则表现出更为弥散的分布,包括基因区和基因间区。与H3K36me3相比,DNMT3A选择性富集在H3K36me2高水平区域。接下来,就是我们的独家法宝Alpha技术大显身手的时候了。研究人员采用体外高灵敏度、匀相免疫AlphaLISA技术来阐明H3K36me2介导的DNMT3A募集特异性背后的机制。首先GST标记DNMT3A,纯化后将GST-DNMT3A与生物素化的核小体(不同甲基化的H3K36)置于384孔板。依次加入谷胱甘肽受体微珠,链霉亲和素供体微珠。避光反应60min后置于Envision多模式读板仪中对信号进行检测。通过亲和曲线分析可得知,DNMT3A与H3K36me2修饰的核小体的亲和力最高,其次是H3K36me3,但不与其他价态结合。这些结果表明DNMT3A可以识别H3K36两种甲基化状态,但对H3K36me2的亲和力更强。同时,作者也在体外NSD1突变细胞和临床Sotos综合症病人的血样本中验证组蛋白H3K36甲基化与DNA甲基化修饰的相关性,揭示DNMT3A优先选择H3K36二甲基化区域,促进基因间区的DNA甲基化。这一机制在疾病发生过程中有潜在的生物学意义。珀金埃尔默公司一如既往的为用户提供客制化Alpha Assay检测试剂和高品质的检测设备:EnVision多标记微孔板读板仪EnSight多标记微孔板读板仪Victor Nivo多标记微孔板读板仪参考文献Weinberg D N, Papillon-Cavanagh S, Chen H, et al. The histone mark H3K36me2 recruits DNMT3A and shapes the intergenic DNA methylation landscape[J]. Nature, 2019, 573(7773): 281-286.Dor Y, Cedar H. Principles of DNA methylation and their implications for biology and medicine[J]. Lancet. 2018
  • 南科大回应“基因编辑婴儿”:校外开展,不知情
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 11月26日,有关“世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿在中国诞生”的报道引发社会关注。对此,南方科技大学表示,对于贺建奎副教授将基因编辑技术用于人体胚胎研究一事,学校并不知情,且生物系学术委员会认为其严重违背了学术伦理和学术规范。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 消息称,今日,有媒体报道贺建奎副教授(已于2018年2月1日停薪留职,离职期为2018年2月—2021年1月)对人体胚胎进行了基因编辑研究,南方科技大学深表震惊。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/35f0f366-4563-4778-8e30-836a412cf89d.jpg" title=" 6f079f4df40847079e4dd1aca53a4fb2.jpg" alt=" 6f079f4df40847079e4dd1aca53a4fb2.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 南方科技大学网站截图 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 在关注到相关报道后,学校第一时间联系贺建奎副教授了解情况,贺建奎副教授所在生物系随即召开学术委员会,对此研究行为进行讨论。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 根据目前了解到的情况,南方科技大学形成如下意见: /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 一、此项研究工作为贺建奎副教授在校外开展,未向学校和所在生物系报告,学校和生物系对此不知情。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 二、对于贺建奎副教授将基因编辑技术用于人体胚胎研究,生物系学术委员会认为其严重违背了学术伦理和学术规范。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 三、南方科技大学严格要求科学研究遵照国家法律法规,尊重和遵守国际学术伦理、学术规范。我校将立即聘请权威专家成立独立委员会,进行深入调查,待调查之后公布相关信息。 /p
  • 新!基因编辑婴儿事件初步查明:系贺建奎为追逐个人名利私自开展?
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 新华社广州记者从广东省“基因编辑婴儿事件”调查组获悉,现已初步查明,该事件系南方科技大学副教授贺建奎为追逐个人名利,自筹资金,蓄意逃避监管,私自组织有关人员,实施国家明令禁止的以生殖为目的的人类胚胎基因编辑活动。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/c87dca19-ee4b-4564-b02a-b139cb3acfc4.jpg" title=" 企业微信截图_20190121160939.png" alt=" 企业微信截图_20190121160939.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据调查组介绍,2016年6月开始,贺建奎私自组织包括境外人员参加的项目团队,蓄意逃避监管,使用安全性、有效性不确切的技术,实施国家明令禁止的以生殖为目的的人类胚胎基因编辑活动。2017年3月至2018年11月,贺建奎通过他人伪造伦理审查书,招募8对夫妇志愿者(艾滋病病毒抗体男方阳性、女方阴性)参与实验。为规避艾滋病病毒携带者不得实施辅助生殖的相关规定,策划他人顶替志愿者验血,指使个别从业人员违规在人类胚胎上进行基因编辑并植入母体,最终有2名志愿者怀孕,其中1名已生下双胞胎女婴“露露”“娜娜”,另1名在怀孕中。其余6对志愿者有1对中途退出实验,另外5对均未受孕。该行为严重违背伦理道德和科研诚信,严重违反国家有关规定,在国内外造成恶劣影响。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 调查组有关负责人表示,对贺建奎及涉事人员和机构将依法依规严肃处理,涉嫌犯罪的将移交公安机关处理。对已出生婴儿和怀孕志愿者,广东省将在国家有关部门的指导下,与相关方面共同做好医学观察和随访等工作。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2018年11月26日,贺建奎团队对外宣布,一对基因编辑婴儿诞生。随即,广东省对“基因编辑婴儿事件”展开调查。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong style=" text-align: center text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " 贺建奎“基因编辑婴儿事件”回顾 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2018年11月26日,中国科学家贺建奎在第二届国际人类基因组编辑峰会召开前一天宣布,一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿已在中国健康出生。按照贺建奎的说法,在受精卵阶段,这对双胞胎的CCR5基因经过了修改,出生后可以天然抵抗艾滋病,是世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿。这一消息发布后,立即在全球掀起巨大波澜,数百名生物学家公开谴责了贺建奎的行为,他们认为,即使修改了胎儿的CCR5基因,也不意味着可以免疫艾滋病,而在现阶段对生殖细胞进行基因编辑,完全违背了科学研究的伦理准则,可能给人类带来一系列无法预料的后果。 /p
  • 数字PCR准确量化定量结直肠癌患者血浆中ctDNA甲基化水平
    导读 :基因调控区的DNA甲基化状态的改变可导致多种癌症的发生。这种表观遗传学改变在生物学上是稳定的,并存在于循环肿瘤DNA(ctDNA)中,使其适合于早期检测和无创动态监测肿瘤负荷。数字PCR技术凭借其较高的灵敏度、精度、准确度以及对抑制剂的耐受度,针对低浓度样本检测时优势显著。文献解读: 法国贝桑松大学医院肿瘤生物学系的研究者在BMC Cancer(IF:3.8)发表了题为The detection of specific hypermethylated WIF1 and NPY genes in circulating DNA by crystal digital PCR&trade is a powerful new tool for colorectal cancer diagnosis and screening的文章。在转移性和II/III期结直肠癌(CRC)患者中,WNT inhibitor因子1(WIF1)和神经肽T(NPY)的甲基化程度较高,作者评估是否可以使用WIF1和NPY的甲基化程度作为一种结直肠癌标志物,该研究建立了一种将亚硫酸氢盐法(bisulfite-将未甲基胞嘧啶转化为尿嘧啶)与数字PCR相结合的方法。 文章相关结果: ▲Bisulfite方法检测甲基化的原理 A、Naica Crystal Miner分析软件给出的 3D点图,用于检测超甲基化WIF1和NPY和参考基因ALB。 B、通过测量在未甲基化DNA的背景下甲基化DNA的系列稀释液获得的标准曲线。为了确定观察到的突变体数量是否显著高于LOB,使用了基于假阳性概率的贝叶斯方法。对于每个结果,通过减去最终的假阳性分区(通过其概率分布加权)来校正阳性分区的数量。当校正后的95%置信区间的下限包括零时,该样本被视为阴性。 3色Naica Crystal Digital PCR检测WIF1和NPY 分别检测了10个来自III期或IV期CRC患者和5个健康个体的血浆样品。来自CRC患者的所有血浆DNA样本的高甲基化WIF1和NPY得分均为阳性,而在健康个体中未检测到高甲基化的WIF1和NPY。通过将WIF1和NPY浓度与ALB参考浓度对比评估,血浆DNA中的高甲基化WIF1比例范围为8%至93%,而高甲基化NPY的比例范围为0.1%至78%。血浆样品中检测到的检测限甲基化WIF1和NPY量分别为5.1和1.2cp/μL。 ※ Concentration of ALB (white bars), hypermethylated WIF1 (black bars) and hypermethylated NPY (hashed bars) in plasma of CRC patients and healthy individuals. 通过上述方法,即经亚硫酸氢盐转化后再进行3色数字PCR方法,能够在每25μL体系中可靠的检测低至25和5个拷贝的高甲基化WIF1和NPY,并且该检测结果可以用作通用的结直肠癌标志物和肿瘤特异性突变的替代物。使用3色Naica Crystal Digital PCR检测WIF1和NPY,结果和理论值一致,未出假阴性和假阳性结果。 该研究的结论是使用naica系统检测结直肠癌(CRC)中特定超甲基化的WIF1和NPY基因可以作为CRC诊断和筛查的强大新工具。研究发现,与邻近非肿瘤组织相比,肿瘤组织中的NPY和WIF1基因显著超甲基化(WIF1的p值0.001 NPY的p值0.001)。此外,研究发现NPY或WIF1在液体活检中的超甲基化具有95.5%的敏感性[95%CI 77–100%]和100%的特异性[95%CI 69–100%]。研究结果表明,NPY和WIF1的超甲基化是CRC的恒定特异性生物标志物,与它们在致癌过程中的潜在作用无关。 |欢迎来电垂询| naica️ ® 全自动微滴芯片数字PCR系统申请试用,大家可以拨打电话010-57256059或者官微申请,诚挚邀请您到Stilla数字PCR中国技术示范与服务中心参观,期待与您相见。 艾普拜生物提供多种靶点的数字PCR检测试剂盒和检测assay,欢迎订购和咨询。 个性化定制服务 艾普拜生物数字PCR个性化定制服务覆盖多种检测试剂需求 ( 如鉴定、易位、突变检测、多重突变、高阶多重等 ),更多信息请联系您身边艾普拜生物工作人员或电话联系我们。
  • Biohandler与美国知名微流控细胞分选设备公司Nanocellect达成全面战略合作伙伴关系
    近期,Biohandler与Nanocellect公司正式达成战略合作伙伴关系。Biohandler将负责 NanoCellect 中 WOLF细胞分选仪、WOLF G2 细胞分选仪,N1单细胞分液器、消耗品等在中国市场的销售,并取得了WOLF细胞分选仪的模块化和自动化整合的授权,将更好的为中国的医药研究行业的发展做出更多的贡献。 NanoCellect 的WOLF®细胞分选仪是对细胞分选的再定义,相较于传统流式具有很大创新,可抛弃式无菌微流控芯片完全保证实验全程无菌,无气溶胶生成保证生物安全;轻柔分选,细胞活性高达98以上;单细胞获取快、准、稳,设备无内部管路,无需管路清洗,无需定期维护等。适合单细胞测序、细胞系开发、抗体开发、基因编辑、CRISPR 编辑、T 细胞单克隆、B 细胞单克隆、hiPS细胞单克隆等应用。关于NanoCellect Biomedical公司 NanoCellect公司成立于2009年,总部位于加利福尼亚州圣地亚哥,旨在利用微流控技术为细胞分选提供创新性解决方案。NanoCellect的WOLF细胞分选仪和N1单细胞分液器采用温和的分选方式以维持细胞活性,在越来越多的领域中得以应用,包括抗体开发、细胞系构建、基因组学样品制备、CRISPR 基因编辑和植物/动物基因组学等。如有需要请联系
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