无水磷酸二氢钠用于分子

近日，加拿大发出通报(G/SPS/N/CAN/636)，加拿大卫生部公布关于准许食品添加剂磷酸三钠用于某些标准化肉类、家禽、海产和淡水产品及非标准化食品建议的信息咨询文件。加拿大卫生部收到一项提案，要求凡是已准许使用焦磷酸钠(四元磷酸钠)及/或酸式焦磷酸钠的情况下，合法批准磷酸三钠用于标准化肉类、家禽肉、海产和淡水产品及非标准化食品。磷酸三钠是一种具有不同技术功能的磷酸盐，它能代替其他已允许使用的磷酸盐产品。按磷酸二钠计算，标准化肉类、家禽及海产和淡水类动物产品内磷酸三钠的拟定最高使用标准占磷酸盐添加总量的0.5%。当磷酸三钠单独使用或与其他磷酸盐结合使用时，该最高使用标准适用于磷酸三钠。非标准化食品的使用标准拟作为一种符合良好制造规范(GMP)的使用标准。这些拟定最高使用标准与其他当前已准用于这些食品磷酸盐的法定使用标准相同。 　　加拿大卫生部完成了支持拟定使用食品添加剂提案所述磷酸三钠相关信息的安全评估，并确定不存在与规定使用相关的卫生或安全问题。卫生部确定申请人符合食品药品法规第B.16.002节概述的食品添加剂提案要求。因此，加拿大卫生部拟准许磷酸三钠按技术咨询文件所述合法使用。 　　目前该通报正在征求意见中。

近日，The Lancet Rheumatology发表一项研究预测到2050年全球骨关节炎的患病率情况，研究显示，截止到2020年，全球骨关节炎患者增加到5.95亿，约占全球人口的7.6%，增幅高达132%。由此可见，开发针对骨相关疾病的精准无创诊疗技术迫在眉睫，因为它不仅可以连续监测骨代谢、生长、转移、给药和指导手术，而且可以实现骨疾病的高效治疗。然而，设计精准无创的骨疾病诊疗探针是极具挑战的工作。应 用 报 道今年9月，青岛科技大学袁勋教授团队在《Aggregate WILEY》报道了一种新型的金团簇基骨靶向诊疗探针[1]，实现了高时空分辨的体内骨靶向近红外二区（NIR-II）荧光成像和增强的类风湿性关节炎治疗。图1. Au44MBA26-P团簇的体内特异性骨靶向和高分辨率成像该探针的设计关键在于将原子级精确的NIR-II发射Au44团簇的表面进行磷酸化。一方面，Au44团簇的表面磷酸化大大增强了探针的骨靶向能力，使骨主要成分羟基磷灰石对磷酸化前后的Au44团簇探针的理论max吸附量提高了1.36倍，使该团簇探针实现了高对比度和高分辨率的体内骨靶向NIR-II荧光成像（信噪比提升1.4倍，见图1）。图2. Au44MBA26-P团簇对胶原免疫诱导大鼠类风湿性关节炎(CIA)模型的治疗作用另一方面，该团簇探针作为一种新型纳米药物，具有直接的生物效应，可显著抑制脂多糖诱导的小鼠巨噬细胞促炎因子的产生。在II型胶原诱导的大鼠类风湿性关节炎治疗中，该团簇探针表现出优异的抗炎和免疫调节作用，可将破坏的软骨恢复到接近正常状态，比临床治疗药物甲氨蝶呤效果更为显著（图2），且具有良好的肾脏清除率和优良的生物相容性。本研究提出了一种金属纳米团簇基诊疗探针的设计范例，为高分辨率骨靶向荧光成像和类风湿性关节炎治疗提供了新思路。图3.睿光NirVivo-Pro 近红外二区小动物活体荧光成像系统助力科研研究[1]: Phosphorylation of NIR-II emitting Au nanoclusters for targeted bone imaging and improved rheumatoid arthritis therapyhttps://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0142961223001382产 品 推 荐近红外二区小动物活体荧光成像系统NirVivo-Pro 活体荧光成像系统是北京睿光科技自主研发的一款专门用于近红外二区的光学成像系统。该系统可实现高质量荧光图像的采集及图像处理，实时地观察基因在活体动物体内的表达、肿瘤的发生、生长、转移及药物的治疗效果，对同一个动物进行时间、环境、发展和治疗影响跟踪，可用于生命科学、医学研究及药物开发等应用领域。产品特点

FJA-2型微机控制自动滴定系统测定食品添加剂磷酸氢二钠 方建安 张振兴 （南京传滴仪器设备有限公司、徐州天嘉食用化工有限公司） 徐州天嘉食用化工有限公司携带样品与有关分析试剂前来我公司，利用FJA-2 型微机控制自动滴定系统对磷酸氢二钠含量的测定，对多个样品的测试结果表明，电位滴定法测定磷酸氢二钠含量，具有较高的灵敏度与好的测定精度，滴定图谱清晰。现将测试结果报告如下，供能考。 （一）磷酸氢二钠测定方法与结果 用天平称取样品溶液零点几克，精确到0.001g（视样品含量不同而不同）于100ml烧杯中，加c1mol/L盐酸10ml，加50 ml蒸馏水，待样品溶解后，以PH复合电极为指示电极，用NaOH［C(NaOH)＝0.9795mol/L］为滴定剂，在FJA-2微机控制自动滴定系统上进行自动滴定，叁个样品测量结果如下表。滴定曲线如图所示。 测量次数 样品号 样重（克） 滴定剂体积 终点1 (ml) 滴定剂体积 终点2(ml) 磷酸氢二钠含量 （%） NaN2 0.516 6.265 9.894 97.82 NaN2 0.526 6.047 9.750 97.92 NaN2 0.652 5.405 9.987 97.75 计算 磷酸氢二钠%=[C (V2-V1) 0.1420 100]/m 式中： C&mdash &mdash NaOH滴定剂的摩尔浓度； V&mdash &mdash 滴定剂NaOH的耗用量（ml）； m&mdash &mdash 试样重量； 0.1420&mdash &mdash 为磷酸氢二钠的毫摩尔质量。 （二）讨论 1、上述是连续3次测定结果，可以看出，几次测定结果的最大值减最小值的绝对差值都在于0.2% 以内。最后一个图谱为体积对pH滴定曲线。 2、为了保证测定的精度要注意下面几个重要环节： （1）、正确配置NaOH溶液也是控制滴定的精度的一个重要因素。要点是要用饱和NaOH溶液来配制滴定剂，不要固体称重来配制；要用新的去离子水（电导值小于5µ S）来配制滴定剂；滴定剂瓶上要装吸收二氧化碳的过滤器等。 （2）、pH复合电极要靠滴定池边，磁力搅拌要平稳，不要太剧烈，以防样液的损失。 参考文献 【1】 斯维拉。G著，高立译。自动电位滴定。北京。原子能出版社。1985 【2】 方建安，夏 权编著。电化学分析仪器。南京，东南大学出版社，1992 【3】 方建安，影响电位滴定精度的几个问题，分析仪器，（4），1993 【4】 方建安，方 晖等，一种微机控制的自动光度滴定系统，分析化学，（10）24，1233，1996

点评 | 朱锦芳（NIH）2022年5月23日，上海交通大学基础医学院生化与分子细胞生物学系童雪梅教授课题组及其合作团队，上海市免疫学研究所李斌研究员课题组和复旦大学附属华山医院/脑科学转化研究院杨辉研究员，在Nature Metabolism杂志在线发表题为 Non-oxidative pentose phosphate pathway controls regulatory T cell function by integrating metabolism and epigenetics 的研究论文，揭示非氧化磷酸戊糖途径（非氧化PPP）对调节性T（Treg）细胞代谢模式及细胞功能的调控机制。Nature Metabolism同期发表伦敦帝国理工学院Margarita Dominguez-Villar博士为该研究撰写的News & Views特评，认为该文章发现非氧化PPP在Treg细胞活化和功能调控中的中心地位（a central regulator）。表达特征转录因子Foxp3的Treg细胞是一类具有免疫抑制功能的CD4+ T细胞亚群，维持机体免疫系统稳态，防止免疫过激诱发自身免疫病。已知葡萄糖酵解、脂肪酸氧化和氨基酸分解代谢等都参与 Treg 细胞功能调控。PPP是一条不产生ATP的葡萄糖分解代谢途径，由生成NADPH的氧化PPP和产生5-磷酸核糖的非氧化PPP组成。非氧化PPP包括4个代谢酶催化的5步可逆反应，可以通过改变代谢物流向来满足细胞的功能需求。非氧化PPP是否参与免疫细胞如Treg细胞的代谢与功能调控尚不清楚。转酮醇酶TKT是非氧化PPP中催化两步可逆反应的代谢酶。童雪梅团队已发现TKT在肝脏、脂肪和肠道中调控糖脂代谢平衡的重要作用（Li M et al, Cancer Research, 2019 Tian N et al, Diabetes, 2020 Tian N et al, Cell Death & Disease, 2021）。在本研究中，研究人员通过构建Treg细胞特异性敲除TKT的小鼠模型，深入探究非氧化PPP是否和如何调控Treg细胞代谢及功能。他们研究发现，Treg细胞特异性敲除TKT的小鼠出生3周后发生严重自身免疫性疾病，并且在断奶之后相继死亡，其表型与缺失Foxp3基因的小鼠相似。进一步研究发现，敲除TKT在不影响Treg数目和转录因子Foxp3 水平的情况下，阻断Treg细胞的免疫抑制功能。为了排除炎症反应的影响，研究者根据Foxp3基因位于X染色体和雌鼠X染色体选择性失活的特点，构建了在同一只鼠中既有TKT缺失又有TKT正常表达的Treg细胞嵌合小鼠模型。该小鼠Treg细胞的转录组和表观遗传组分析表明，TKT缺失导致Treg细胞中87.9%的差异表达基因被下调，染色质可及性降低。这些被下调的基因几乎全部为效应性Treg特征性基因，表明非氧化PPP对调控Treg细胞免疫抑制功能是必需的。研究者进一步发现，TKT缺失导致Treg 细胞NADPH 减少和氧化应激增加，葡萄糖进入线粒体氧化减少，脂肪酸氧化增加，氨基酸分解代谢显著增强，分解代谢重构使线粒体功能受损。同时，被氧化应激和线粒体损伤诱发的还原性TCA循环使α-酮戊二酸/琥珀酸及α-酮戊二酸/富马酸比率降低，DNA甲基化增加，抑制Treg细胞特征性功能基因表达，导致其免疫抑制性功能丧失。文章也发现非氧化PPP中的另外一个代谢酶——转醛醇酶（TAL），对维持效应性Treg特征性功能基因表达也不可或缺。此外，在自身免疫性病人外周血 Treg细胞中，TKT水平显著降低。综上所述，此研究首次揭示非氧化PPP对于调控Treg细胞中糖、脂和蛋白质分解代谢稳态、维持代谢物依赖的表观遗传修饰和功能基因表达有关键作用，即非氧化PPP可以通过整合三大营养物质代谢和表观遗传修饰控制Treg细胞功能。这项研究将为通过调控Treg功能防治自身免疫性疾病和其它免疫相关疾病提供新策略新手段。非氧化 PPP 通过整合代谢组和表观遗传组调控Treg细胞功能上海交通大学医学院博士生刘琪、阿拉巴马大学伯明翰分校博士生朱方明和上海市免疫学研究所博士生刘鑫男是该研究论文的共同第一作者。此项研究得到复旦大学生物医学研究院叶丹研究员、海军军医大学附属长征医院风湿免疫科徐沪济主任、上海交通大学附属仁济医院沈南主任、上海交通大学基础医学院徐天乐教授、清华大学药学院胡泽平研究员、阿拉巴马大学伯明翰分校胡晖教授等合作实验室的大力协助。通讯作者为童雪梅教授、李斌研究员和杨辉研究员。专家点评朱锦芳Jeff Zhu (Chief, Molecular and Cellular Immunoregulation Section, NIH)调节性T细胞（Tregs）在维持免疫耐受和免疫稳态中发挥关键作用，并且参与调节感染和癌症中的各种免疫反应。一方面，Treg功能的丧失通常与自身免疫和过度炎症有关；另一方面，肿瘤微环境中激活的Treg往往会抑制肿瘤免疫。因此，了解Treg的产生、激活及其获得抑制性功能的机制不仅将拓展基础免疫学认知，而且将为各种免疫相关疾病提供新颖有效的临床疗法。不同的代谢途径在控制Treg和效应性辅助型CD4+ T（Th）细胞的发育和分化中作用不同。经典观点认为，Tregs更倾向于脂肪酸氧化，而效应Th细胞主要利用葡萄糖作为能量来源。在本项工作中，童雪梅团队及其合作实验室共同发现，非氧化磷酸戊糖途径（非氧化PPP）在控制Treg细胞激活和抑制功能中起着关键作用。非氧化PPP是葡萄糖分解代谢的一个分支，它在Treg和效应性Th细胞中的功能尚不清楚。令人惊奇的是，在Treg中敲除非氧化性PPP中的重要酶—转酮醇酶（TKT），小鼠会产生致死性自身免疫病。Treg细胞特异性 TKT 缺失导致其失去免疫抑制功能，却不影响其发育和Foxp3蛋白表达。机制上，童雪梅及其合作团队发现TKT缺失诱导线粒体氧化应激和还原性TCA循环，导致α-酮戊二酸（α-KG）水平降低。α-KG作为重要的表观遗传辅助因子，能调控组蛋白和DNA去甲基化酶的功能。TKT缺失时，Treg中众多基因的DNA甲基化增加，染色质可及性下降。并且，α-KG补充能够改善由Treg特异性TKT 缺失引起的自身免疫反应。此外，在临床自身免疫性疾病患者外周血Treg中，TKT水平被下调。Treg获得抑制功能需要被激活，TKT缺失诱发的自身免疫反应是由活化Treg特征性基因表达减少所导致的。由于Treg细胞群体的异质性，单细胞分析可以为TKT如何调节Treg激活和表观修饰提供一个更清晰的解释。然而，该研究发现在大约1000个激活态Treg特征基因中，只有124个受到TKT缺失的影响，却诱发了显著的小鼠自身免疫病表型，表明这个小的基因群体包含对Treg功能至关重要的效应分子，例如IL-10和TIGIT等。因此，本项研究发现令人印象非常深刻。本项工作不仅促进我们全面认识Treg细胞激活和功能的机理，而且在未来治疗人类疾病方面具有潜在重要转化价值。原文和特评链接：https://www.nature.com/articles/s42255-022-00575-z，https://www.nature.com/articles/s42255-022-00574-0

背景介绍欧盟水框架指令（WFD）规定了欧盟国家的污水厂的污染物浓度排放标准，降低排入到地表水的有机物和营养盐浓度是其关键部分。在德国，根据污水厂不同的处理规模，其排放的总磷浓度通常被要求在 0.5mg/l~2mg/l 范围内，在部分区域需降低至 0.2mg/l 以下。其它欧盟国家也已执行或即将执行严格的总磷排放浓度标准，如小于 0.3mg/l。鉴于污水厂排口总磷浓度的日益降低，过程磷酸盐的浓度也随之降低。为更好的指导化学除磷药剂的投加和控制，确保排口总磷浓度稳定达标排放的基础上，实现药剂投加量的合理控制，Phosphax sc LR 低量程在线磷酸盐分析仪被应用于德国某污水厂处理过程的实时监测，以便于运行人员根据实时浓度反馈调节药剂投加量。 应用情况主要仪器：Phosphax sc LR 分析仪，Filtrax 水样预处理器。如图 1 所示。 在该应用现场，配备了 Filtrax 连续超滤水样预处理器，并同时在现场安装了 Phosphax sc 中量程在线磷酸盐分析仪（0.05mg/l~15mg/l）进行数据比对。在测试比对期间，两款在线分析仪的连续测量数据均表现稳定，在一定范围内波动，数据趋势反映也相同。但在低浓度情况下（0.01mg/l~0.06mg/l）， Phosphax sc LR 低量程分析仪测试数据波动更小，且与实验室测试数据比对效果更好。总结Phosphax sc LR 低量程在线分析仪在原有的 Phosphax sc 基础上进行来了改进，其采用了全新的比色单元，且分析方法也改进到钼黄 2.0 版本，可以更好地消除水样自身色度的影响，在低浓度情况下获得更好的性能表现，指导污水厂化学加药除磷药剂的投加。 Phosphax sc LR 低量程在线分析仪，在磷酸盐低浓度情况，可以获得更好的测量结果，其测量重复性和准确性均有了很大的提升，相比采用钼蓝比色法的在线磷酸盐分析仪，采用钼黄 2.0 版本的 Phosphax sc LR 低量程在线分析仪的试剂无需冷却即可在现场使用保存 6个月。且仪器具备自动校准和自动清洗功能，维护量低，对指导污水厂加药除磷控制非常有价值。

-----铝蚀刻液成分分析—磷酸、硝酸、醋酸有多少？一、背景介绍蚀刻是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术。最早可用来制造铜版、锌版等印刷凹凸版，也广泛地被使用于仪器镶板，铭牌等的加工；经过不断改良和工艺设备发展，亦可以用于航空、机械、化学工业中电子薄片零件精密蚀刻产品的加工，特别在半导体制程上，蚀刻更是不可或缺的技术。铝是半导体工艺中最主要的导体材料。它具有低电阻、易于淀积和刻蚀等优点。铝蚀刻液主要成分是磷酸、硝酸、醋酸及水，其中磷酸、硝酸、醋酸及水的组成比例会影响到蚀刻的速率，故需要对这种混酸溶液的成分进行分析。 二、测试原理1、硝酸：在样品中加入适量乙醇做溶剂，用四丁基氢氧化铵（TBAOH）滴定至终点，即可计算硝酸的含量。TBAOH+HNO3 → NO3-+TBN++H2O2、醋酸和磷酸：在样品中加入适量饱和氯化钠溶液做溶剂，用氢氧化钠溶液做滴定剂，出现两个滴定终点。第|一个终点是H3PO4和HNO3被耗尽时的终点，第二个终点是H2PO4-和HAc被耗尽时的终点，根据已知的硝酸含量，即可计算出磷酸及醋酸的含量。H3PO4+HNO3+2OH- → NO3-+ H2PO4-+ 2H2OH2PO4-+HAc+2 OH- → Ac-+ HPO42-+ 2H2O 三、混酸分析方法（1）硝酸含量测试：在滴定杯内加入50mL无水乙醇，准确称取一定质量的样品置于滴定杯内，用 0.01mol/L TBAOH溶液做滴定剂进行电位滴定，终点电位突跃设置为20mV/mL。图1 硝酸含量滴定曲线图2 醋酸和磷酸含量滴定曲线 （2）醋酸和磷酸含量测试：在滴定杯内加入50mL饱和氯化钠溶液。准确称取一定质量的样品置于滴定杯内，用0.5mol/L氢氧化钠溶液做滴定剂进行电位滴定，终点电位突跃设置为100mV/mL。 四、注意事项1、TBAOH标定时需要使用纯水做邻苯二钾酸氢钾的溶剂，而使用TBAOH测定硝酸时必须使用无水乙醇做溶剂，不要在滴定杯内加入水，否则不会出现显著的滴定终点。2、使用氢氧化钠测定醋酸和磷酸时，需使用饱和氯化钠溶液做溶剂，若使用纯水做溶剂会出现假终点。 五、仪器推荐ZDJ-5B型自动滴定仪 ● 7寸彩色触摸电容屏，导航式操作● 支持电位滴定● 实时显示测试方法、滴定曲线和测量结果● 可定义计算公式，直接显示计算结果● 支持滴定剂管理功能● 支持pH的标定、测量功能● 支持USB、RS232连接PC，双向通讯● 可直接连接自动进样器实现批量样品的自动测量

依据《山东质量检验协会团体标准管理办法》相关规定，经研究，山东质量检验协会批准发布《干粉灭火剂中磷酸二氢铵的快速测定 分光光度法》、《干粉灭火剂中磷酸二氢铵的快速测定 X射线荧光光谱法》两项团体标准（见附件），自发布之日起实施。特此公告。附件：《干粉灭火剂中磷酸二氢铵的快速测定 分光光度法》SDAQI团体标准信息一览表序号标准编号标准名称实施日期起草单位1 T/SDAQI 103—2023 干粉灭火剂中磷酸二氢铵的快速测定 分光光度法自发布之日起实施山东省产品质量检验研究院、山东龙成消防科技股份有限公司、山东环绿康新材料科技有限公司、龙口市海岱消防药剂厂、徐州双弛消防器材有限公司、山东之华管业有限公司、山东力盾消防科技有限公司、济俊消防科技有限公司、国网山东省电力公司电力科学研究院、山东居安特消防科技有限公司、沂安科技（山东）有限公司、山东鼎梁消防科技有限公司。2 T/SDAQI 104—2023 干粉灭火剂中磷酸二氢铵的快速测定 X射线荧光光谱法自发布之日起实施山东省产品质量检验研究院、山东龙成消防科技股份有限公司、济南康和消防技术有限公司、山东环绿康新材料科技有限公司、山东居安特消防科技有限公司、龙口市海岱消防药剂厂、徐州市淮海消防器材有限公司、山东之华管业有限公司、山东力盾消防科技有限公司、济俊消防科技有限公司、国网山东省电力公司电力科学研究院、沂安科技（山东）有限公司。 山东质量检验协会关于批准发布《干粉灭火剂中磷酸二氢铵的快速测定 分光光度法》等2项团体标准的公告.pdf

大家好，本周为大家介绍一篇发表在J. Am. Chem. Soc.上的文章，Transient Structural Dynamics of Glycogen Phosphorylase from Nonequilibrium Hydrogen/Deuterium-Exchange Mass Spectrometry，文章作者是英国埃克塞特大学的Jonathan J. Phillips。　　变构调节指在蛋白质的正构位点上的变化通过蛋白质内部传递，最终影响到变构位点的结构，从而调整白质功能。理解蛋白质功能转换背后的特定结构动态变化对于分子生物学和药物发现领域至关重要。尽管变构现象自从提出以来已有广泛的研究，但是关于信号如何在蛋白质内部长距离传递的具体机制仍然不甚清楚。很大程度上是由于缺乏能够在时间和空间上高分辨率测量这些信号的生物物理方法。糖原磷酸化酶(glycogen phosphorylase，GlyP)是研究变构调节常用的标准蛋白，GlyP与II型糖尿病和转移性癌症的治疗密切相关。GlyP作为一种典型的变构酶，其活性受磷酸化修饰、多种天然配体和药物的调控。本文旨在通过开发和应用非平衡毫秒级氢/氘交换质谱(neHDX-MS)技术，来精确定位GlyP在变构激活和抑制期间的动态结构变化。这项技术能够提供蛋白质在毫秒时间尺度上的局部结构动态信息，有助于揭示变构调节过程中的瞬态结构特征，从而为理解蛋白质的动态行为和设计变构调节剂提供重要的结构信息。　　作者首先确定了能够完全激活或抑制GlyP的条件。25 mM 的AMP能实现GlyPb的最大激活(图1A)。32 mM咖啡因足以完全抑制GlyPa(图1B)。并且观察到50ms内AMP和咖啡因能够达到最佳激活/抑制状态(图1C和1D)。　　图1.糖原磷酸化酶b的变构激活和糖原磷酸化酶a的抑制。　　随后作者通过neHDX-MS捕捉由AMP引起的GlyPb变构激活过程中的局部结构扰动。通过激活过渡态与未激活和激活状态之间的HDX差异，作者将这些肽段分成了七个类群。其中重点值得关注的类群是c、d(其他类群对应区域及趋势不在此详细介绍)，因为他们的HDX行为与未激活和激活时的稳定态都有明显差异，这些局部区域的结构变化是过渡态的独特体现(图2A)。其中，c类群主要涵盖了tower helix区(图2B)，说明该区域在从未激活到激活状态的过渡态中，表现出相较于前后二者皆较高的动态性。d类群涵盖活性位点，说明活性稳点结构在因结合发生了结构稳定化现象。为了从原子水平理解这些瞬态结构变化，研究人员使用了一种基于Energy Calculation and Dynamics(ENCAD)的方法，Climber，来模拟从非活性状态到活性状态转变过程中的过渡态内部作用变化。结果显示，tower helix在激活过程中经历了氢键先断裂后形成的变化，这与观察到的HDX增加相一致(图4A)。　　图2.GlyPB中表现不同结构动力学行为的类群。　　图3.局部区域HDX动力学。　　图4.GlyP在活性和非活性状态之间的结构插值。　　随后作者探讨了咖啡因如何通过变构抑制影响GlyPa的结构动态。同样作者也比较了抑制过渡态与未抑制和抑制状态之间的HDX差异，分成了七个类群。在这几组类群中，仅有m表现出较未抑制和抑制状态都较明显的氘代上升趋势(图2C、图3C&D)。m区域涵盖了tower helix区(图2D)，说明该区域在未抑制状态到完全抑制状态的过渡阶段内，发生了局部去结构化现象。此外，在280s loop和250′ loop区域也表现出类似的瞬时去稳定化现象。结合AMP激活实验中的现象表明，尽管咖啡因和AMP作用于GlyP的不同位点，但它们都可能通过类似的变构路径(即tower helix的去稳定化)来引起GlyP的变构调节，从而实现对该蛋白功能的调控。同样在Climber分析中，可以观察到对应区域发生了氢键重排，与neHDX-MS结果呼应(图4B)。　　本文讨论了GlyP的变构调节中间态涉及的局部结构动态变化，并通过毫秒级neHDX-MS揭示了这些变化。结果表明激活和抑制过渡态都涉及到tower helix的氢键断裂和局部结构重排，这是两个途径的共同特点。本研究的亮点在于开发了一种新的neHDX-MS方法，能够在毫秒时间尺度上观察蛋白质的变构结构动态。这种方法不仅对理解GlyP的变构机制具有重要意义，而且可以广泛应用于不同蛋白质的变构研究，为理解蛋白质的变构调节提供了新的视角和工具。　　撰稿：罗宇翔　　编辑：李惠琳　　文章引用：Transient Structural Dynamics of Glycogen Phosphorylase from Nonequilibrium Hydrogen/Deuterium-Exchange Mass Spectrometry　　参考文献　　Kish, M. Ivory, D. P. Phillips, J. J., Transient Structural Dynamics of Glycogen Phosphorylase from Nonequilibrium Hydrogen/Deuterium-Exchange Mass Spectrometry. J. Am. Chem. Soc. 2023, 146 (1), 298-307.

一、污水的物理性质指标1、温度 对污水、污泥的物理性质、化学性质及生物性质有着直接影响。在活性污泥系统的曝气池中，主要依靠大量活性微生物（菌胶团）进行处理，他们比较适合的温度一般在20～30℃左右，因此，如果要保证较好的有机物处理效果，温度应该尽可能的控制在20～30℃左右。温度监测在现场进行，常用的方法有水温计法、深水温计法、颠倒温度计法和热敏温度计法。2、色度 城市污水处理厂的污水与工业废水的污水不同，其色度并不是很明显，但是并不说对于色度的监测不重要。其实，通过对进入污水处理厂的污水颜色的观察，可以判断污水的新鲜程度。通常，新鲜的城市污水呈灰色，可是如果在管道输送过程中厌氧腐败，DO很少，则污水呈黑色并带有臭味。另外，在我国，由于通常采用将工业废水与生活污水合流排放的排水体制，所以有时城市污水厂的色度有时有较大差异。色度给人以不悦的感觉，我国对于污水厂排放标准中对于色度有排放要求，因此，如果进水的色度较大时，出水的监测指标中色度应该予以重视。3、臭味 水中臭味主要来自有机质的腐败产生的，也会给人带来不快，甚至会影响到人体生理，呼吸困难、呕吐等。因此，臭味是比较重要的物理指标，不过，目前污水厂并没有对臭味进行专门的监测。二、污水的化学（包括生化）性质指标 污水水质化学指标有悬浮物、pH、碱度、重金属离子、硫化物、生化需氧量、化学需氧量、总需氧量、总有机碳、有机氮、溶解氧等等。1、化学需氧量(COD) 化学需氧量(COD)，是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。但主要的是有机物。因此，化学需氧量(COD)又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。 COD的测定是污水处理厂日常主要监测项目，通过对不同构筑物的进出水COD的测定，可以准确掌握构筑物的运行情况，通过对一段时期的数据分析，可以对构筑物的运行进行适当调整，以便保证污水的处理效果。另外，对污水厂出水而言，COD是必须监测的项目，出水应该达到相应国家标准。 化学需氧量(COD)的测定，随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同，其测定值也有不同。目前应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。高锰酸钾(KmnO4)，氧化率较低，但比较简便，在测定水样中有机物含量的相对比较值时可以采用。重铬酸钾(K2CrO7)法，氧化率高，再现性好，适用于测定水样中有机物的总量。2、生化需氧量(BOD) 生化需氧量(BOD)，是在有氧的条件下，由于微生物的作用，水中能分解的有机物质完全氧化分解时所消耗氧的量称为生化需氧量。它是以水样在一定的温度(如20℃)下，在密闭容器中，保存一定时间后溶解氧所减少的量(mg/L)来表示的。当温度在20℃时，一般的有机物质需要20天左右时间就能基本完，成氧化分解过程，而要全部完成这一分解过程就需100天。但是，这么长的时间对于实际生产控制来说就失去了．实用价值。因此，目前规定在20℃下，培养5天作为测定生化需氧量的标准。这时候测得的生化需氧量就称为五日生化需氧量，用BOD5表示。如果污水中的有机物的数量和组成相对稳定，则两者之间可能有一定的比例关系，可以互相推算求定。生活污水的BOD与COD的比值大致为0.4～0.8。对于一定的污水而言，一般说来，COD BOD20BOD5。BOD5也是污水处理厂日常重要监测项目之一。进行BOD5监测的具体意义基本与COD相同。 不过，由于我国存在的河流之排水体制，因此城市污水厂污水中含有一定量的工业废水，相对与生活污水而言，工业废水水质变化大而且难于降解，通过监测污水厂进水中BOD及COD，可以大致的判断污水的可生化性。 生化需氧量的经典测定方法是稀释接种法。3、溶解氧DO 溶解在水中的分子态氧称为溶解氧，天然水的溶解氧含量取决于水体与大气中氧的平衡。溶解执的饱和含量和空气中氧的分压、大气压力、水温有密切关系。清洁地地表水溶解度一般接近饱和。由于藻类的生长，溶解氧可能过饱和水体受有机、无机还原性物质污染时溶解氧降低。当大气中的氧来不及补充时，水中溶解氧逐渐降低，以全趋近于零，此时厌氧菌繁稍，水质恶化，导致鱼虾死亡。 废水中溶解氧的含量取决于污水排出前的处理工艺过程，一般含量较低，差异很大。鱼类死亡事故多是由于大量受纳污水，使水体中耗氧性物质增多，溶解氧很低，造成鱼类窒息死亡，因此洛解氧是评价水质的重要指标之一。 在污水厂整个运行过程中，十分重视水中溶解氧的测定。 国内外进行城市污水处理的主要是考生物二级处理系统，多为好氧法。顾名思义就是利用好氧微生物的新陈代谢过程分解去除水中的有机物。从中也可以看出，DO氧的控制是十分重要的，首先，应该保证水中有足够的溶解氧，这样好氧微生物才能正常工作，这是取得较好的运行效果的前提。可是，如果充氧过多，就会造成浪费，导致运行成本增加。因此，曝气池中的DO一般控制在2～4mg/L之间。 当由于设备问题或其他原因导致溶解氧不足时，处理系统就会出现故障。例如，曝气池中DO不足，结果多会导致活性污泥的丝状菌膨胀。原因在于，细菌和丝状菌对不足的DO进行竞争，可是在DO不足条件下，丝状菌的竞争力要远远大于细菌，因此，细菌获得的DO会更少，它们的生长受到抑制，相反，丝状菌得到机会大量繁殖，最终结果就是丝状菌膨胀。 在A/O、A2/O等具有一定的脱氮除磷工艺中，对于DO的控制也非常重要。为了得到想应的N、P的去除率，必须保证有合适的DO值。 可见，在污水厂的日常运行的监测中，对于DO的监测是十分有意义的。通唱采用的方法有碘量法及其修正法、膜电极法和现场快速溶解氧仪法。4、总需氧量(TOD) 总需氧量(TOD)。有机物中含C、H、N、S等元素，当右机物全都被氧化时，这些元素分别被氧化为CO2、H20、NO2和SO2，此时的需氧量称为总需氧量(TOD)。 总需氧量测定原理和过程是向氧含量中注入一定数量的水样，并将其送入以铂钢为触媒的燃烧管中，以900℃的高温加以燃烧，水样中的有机物因被燃烧而消耗了载气中的氧，剩余的氧用电极测定，并用自动记录器加以记录，从载气原有的氧量中减去水样燃烧后剩余的氧，即为总需氧量。 此指标的测定，与BOD、COD的测定相比，更为快速简便，其结果也比COD更接近于理论需氧量。5、总有机碳(TOC) 总有机碳(英文缩写TOC)。表示水中所有有机污染物的总含碳量，是评价水中有机污染质的一个综合参数。它是用燃烧法测定水样中总有机碳元素量来反映水中有机物总量的一种综合测定指标。其测定结果以C含量表示，单位为mg/L。 它的测定原理与过程是：将水样加酸，通过压缩空气吹脱水中的无机碳酸盐，以排除干扰，然后将水样定量地注入以铂钢为触媒的燃烧管中，在氧的含量充分而且一定的气流中，以900℃的高温加以燃烧，在燃烧过程中产生二氧化碳，经红外气体分析仪测定，以自动记录器加以记录，然后再折算其中的碳量。 TOC的测定采用燃烧法，因此能将有机物全部氧化，它比BOD5或COD更能直接表示有机物的总量，因此常常被用来评价水体中有机物污染的程度。 近年来，国内外已研制成各种类型的TOC分析仪。按工作原理不同，可分为燃烧氧化一非分散红外吸收法、电导法、气相色谱法、湿法}L化一非分散红外吸收法等:其中燃烧氧化-非分散红外吸收法只需一次性转化，流程简单、重现性好、灵敏度高，因此这种TOC分析仪广为国内外所采用。6、氮（有机氮、氨氮、总氮） 有机氮是反映水中蛋白质、氨基酸、尿素等含氮有机化合物总量的一个水质指标。 若使有机氮在有氧的条件下进行生物氧化，可逐步分解为NH3、NH4＋、N02-、NO3-等形态，NH3和NH4＋称为氨氮，NO2-称为亚硝酸氮，NO3-称为硝酸氮，这几种形态的含量均可作为水质指标，分别代表有机氮转化为无机物的各个不同阶段。 总氮(英文缩写TN)则是一个包括从有机氮到硝酸氮等全部含量的水质指标。 氨氮( NH3-N )是污水厂出水的重要监测指标，水中氨氮的来源卞要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物，某些工业废水，如焦化废水和合成氨化肥厂废水等，以及农田排水。此外，在无氧环境中，水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用，还原为氨。在有氧环境中，水中氨亦可转变为亚硝酸盐，甚至继续转变为硝酸盐。 测定水各种形态的氮化合物，有助于评价水体被污染和“自净”状况。鱼类对水中氨氮比较敏感，当氨氮含量高时会导致鱼类死亡。 以游离氨NH3)或铵盐(NH4－)形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值和水温。当pH值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例高，水温则相反。因此，在监测时应该对pH和水温进行足够的注意。氨氮的测定方法，通常有纳氏比色法、气相分子吸收法、苯酚－次氯酸盐(或水杨酸-次氯酸盐)比色法和电极法等。 水中N会导致水体富营养化，污水厂出水中的N应该按照国家及地方政府的相应要求进行处理后达标排放。因此，对于出水中N的监测是污水厂水质监测的重要项目之一。 此外，对于广泛采用二级处理为主的城市污水厂而言，为了保证污水厂的正常运行，必须保证生化池中微生物对营养的需求，好氧法一般控制在：BOD:N:P=100:5:1,因此，对于污水厂进水N的监测，有利于对微生物营养的控制，当污水中含磷比例较少时，需要人为的进行补充，以保证微生物的营养需求，进而保证污水处理系统的正常运行。7、磷(总磷、溶解性磷酸盐和溶解性总磷) 在天然水和废水中，磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在，它们分为正磷酸盐，缩合磷酸盐(焦磷酸盐、偏磷酸盐和多磷酸盐)和有机结合的磷(如磷脂等)，它们存在于溶液中，腐殖质粒子中或水生生物中。 一般天然水中磷酸盐含量不高。化肥、冶炼、合成洗涤剂等行收的工业废水及生活污水中常含有较大量磷。磷是生物生长必需的兀素之一。但水体中磷含量过高(如超过0.2mg/L)，可造成藻类的过度繁殖，直至数量上达到有害的程度(称为富营养化)，造成湖泊、河流透明度降低，水质变坏。磷是评价水质的重要指标。 为了进一步防止水中P导致水体富营养化，污水厂出水中的P应该按照国家及地方政府的相应要求进行处理后达标排放。因此，对于出水中P的监测是污水厂水质监测的重要项目之一。 此外，对于广泛采用二级处理为主的城市污水厂而言，为了保证污水厂的正常运行，必须保证生化池中微生物对营养的需求，好氧法一般控制在：BOD:N:P=100:5:1,因此，对于污水厂进水P的监测，有利于对微生物营养的控制，当污水中含磷比例较少时，需要人为的进行补充，以保证微生物的营养需求，进而保证污水处理系统的正常运行。8、pH值 pH值是指示水酸碱性的重要指标，在数值上等于氢离子浓度的负对数。pH值的测定通常根据电化学原理采用玻璃电极法，也可以用比色法。 pH值能表示水的最基本性质，对水质的变化、水处理效果等均有影响，对pH值的测定和控制，对维护污水处理设施的正常运行、防止污水处理及输送设备的腐蚀、保护水生生物的生长和水体自净功能都有重要的实际意义。 污水的pH值如过高或过低，会影响生化处理，因为适宜于生物生存的pH值范围往往是非常狭小的，并且也是很敏感的。比如，在活性污泥法系统的曝气池中，如果由于pH发生了变化，如从正常的6.5～8.5变化到了5.5，那么，系统很有可能出现活性污泥的丝状菌膨胀。这将直接影响出水水质，导致出水恶化。其主要原因在于，在活性污泥中应该细菌占优势地位，其喜欢的最佳pH 范围是6.5～8.5，当pH值正常时，细菌占主要地位，丝状菌数量有限。但是，当pH变化到了5.5后，由于非常适合丝状菌生长，缺抑制了细菌的生长，这样就会导致丝状菌在活性污泥中占优势，致使污泥膨胀。 另外，在污泥或高浓度废水进行厌氧消化处理时，也应该格外注意pH值的控制。因为，在厌氧消化处理过程中，主要是由产甲烷菌群和非产甲烷菌群起作用。其中，产甲烷菌群对于pH值要求非常苛刻，需要控制在6.5～7.5，最好控制在6.8～7.2之间，否则，甲烷产气率就会明显下降，影响消化效果。 一般要求处理后污水的pH值为6～9，当pH值小于5时，就能使一般的鱼类死亡。9、悬浮物(SS) 悬浮物(SS)指不能通过过滤器(滤纸或滤膜)的固体物质。污水中的固体物质包括悬浮固体和溶解固体两类。悬浮固体指悬浮于水中的固体物质。悬浮固体也称悬浮物质或悬浮物，通常用SS表示。悬浮物透光性差，使水质浑浊，影响水生生物的生长，大量的悬浮物还会造成河道阻塞。从国家及地方相应的污水排放标准而言，SS是进行监测的重要项目之一。10、有毒物质 有毒物质是指污水中达到一定的浓度后，能够危害人体健康、危害水体中的水生生物，或者影响污水的生物处理的物质。由于这类物质的危害较大，因此，有毒物质含量是污水排放、水体监测和污水处理中的重要水质指标，有毒物质是人们所普遍关切的，有毒物质可分为无机毒物和有机毒物。 无机物主要代表是一些重金属离子如汞、铬、镉等，这些离子在水中如果不去除或处理效果不好，会进入天然水体或生生系统，最终可通过食物链转移到人体中进行大量付集，最终导致各种公害性疾病的出现。如水俣病、骨痛病等。 有机毒物的典型代表有氰化物、酚、有机氯化物等。这些物质也会导致严重伤害性事故。 因此，对于城市污水处理厂的出水、出泥进行有毒有害物质进行认真、严格、科学的监测是必须的。只有真正达到了排放标准才能排放或做他有。三、生物指标 水是微生物广泛分不布的天然环境，不论是地表水或地下水，甚至雨水或雪水，都含有多种微生物。当水体受到人、畜粪使、生活污水或某些工业废水污染时，水中微生物的数量可大量增加。因此，城市污水厂出水的细菌学测定，特别是肠道细菌的检验，在环境质量评价、环境卫生监督等方面具有重要的意义。但是，在直接检查水中各种病原微生物，方法较复杂，有的难度大，而且检查结果为阴性也不能保证绝对安全。所以，在实际工作中经常以检查水的细菌总数，特别是检查作为粪便污染的指示菌，来间接判断水体污染状况。水中含有细菌总数与水污染状况有一定的关系，但是不能直接说明是否有病原微生物存在。粪便污染指示菌一般是指如有该指示细菌存在于水体中，即表示水体曾有过粪便污染，也就有可能存在肠道病原微生物。那么该水反在卫生学上是不安全的。1、细菌总数 细菌总数是指lmL水中所含有各种细菌的总数。反映水所受细菌污染程度的指标。 在水质分析中，是把一定量水接种于琼脂培养基中，在37℃条件下培养24小时后，数出生长的细菌菌落数，然后计算出每毫升水中所含的细菌数。 细菌总数测定是测定水中好氧菌、兼性厌氧菌和厌氧菌密度的方法。因为细菌能以单独个体、成双成对、链状、成簇等形式存在，而且没有任们单独一种培养基能满足一个水样中所有细菌的生理要求。所以，由此法所得的菌落可能要低于真正存在的活细菌总数。2、大肠菌数 大肠菌数是指1L水中所含大肠菌个数。大肠菌本身虽非致病菌，但由于大肠菌在外部环境中的生存条件与肠道传染病的细菌、寄生虫卵相似，而且大肠菌的数量多，比较容易检验，所以把大肠菌数作为生物指标。比较常见的病原微生物有伤寒、肝炎病毒、腺病毒等，同时也存在某些寄生虫。 总大肠菌群的检验方法中，多管发酵法可适用于各种水样(包括底泥)，但操作较繁需要时间较长 滤膜法主要适用于杂质较少的水样，操作简单快速。 如果是使用滤膜法，则总大肠菌群可重新定义为:听有能在含乳糖的远腾氏培养基上，于37℃，24h之内生比出带有金属光泽暗色萄落的、需氧的和兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢杆菌。另外，除了应该重视在出水中进行微生物的监测外，其实在运行过程注重对微生物的监测是十分必要的。例如，污水处理厂进行污泥的镜检，主要就是观察生物相的形状、组成等，通过定期的镜检，可以判断运行设施的正常工作与否，甚至可以提前预防一些异常现象，如：如果通过检验，发现污泥中有丝状菌增殖加快的趋势，就可以采取一定的措施，将可能发生的活性污泥丝状菌膨胀消灭在萌芽状态，有效的保证污水厂的运行，保证出水达到要求。 综上所述，如果要想保证正常运行，其根本保证。来源于科学有效的运行管理。从中，对于污水厂的运行指标的定期、准确的监测，并对获得的数据进行分析、统计，从而指导污水厂运行则是污水厂工作的根本。

近日，在北京召开的第七届中国电动汽车百人会论坛（2021）上，比亚迪股份有限公司董事长王传福表示，“按照规划，到2025年，我国新能源汽车新车销售量将达到汽车新车销售总量的20％左右。”这意味着接下来5年，新能源汽车行业年复合增长率将达37%以上。结合前期“特斯拉Model Y低价发售”、“宁德时代逼近万亿股价”、“蔚来包下宁德时代磷酸铁锂电池生产线！”等新闻发酵，不难发现随着磷酸铁锂电池以其低成本高安全性的优势在中低端市场不断渗透，特别是相关技术的进步也助推磷酸铁锂电池自2020年起重新扩展市场空间，其需求快速反转向上。中国汽车动力电池产业创新联盟日前发布的数据显示，2020年我国动力电池累计销量达65.9GWh，同比累计下降12.9%。其中，三元锂电池累计销售34.8GWh，同比累计下降34.4%；磷酸铁锂电池累计销售30.8GWh，同比累计增长49.2%，是唯一实现同比正增长产品。中信证券指出，目前，特斯拉、戴姆勒等海外新能源汽车主流企业均明确了磷酸铁锂电池技术路线，预计宝马、大众等其他海外车企也将在其动力电池技术路线中选择磷酸铁锂方案。而国内无论是宁德时代的CTP电池管理控制技术还是比亚迪的“刀片电池”，磷酸铁锂的高安全性助力了其在乘用车领域的回暖，都让磷酸铁锂电池开始经历第二春！伴随着宁德时代年产8万吨磷酸铁锂投资项目签署，磷酸铁锂第二春的帷幕已然拉开，大规模的量产也必将刺激高性能激光粒度仪的市场需求。众所周知，激光粒度分析仪在锂离子电池行业有着广泛的应用需求，主要应用于正极材料、三元前驱体材料、负极材料、导电剂、隔膜涂覆用氧化铝等材料的粒度测试。从大量的制浆经验以及行业交流反馈来看，诸如钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、镍酸锂(LiNiO2)、镍钴锰酸锂(LiNiCoMnO2)和磷酸铁锂(LiFePO4)等多种不同的正极材料，通常采用中值粒径D50、代表大颗粒的D90作为关键质控指标。不同材料不同工艺的产品对原材料的粒径要求也不尽相同，以分布在1-20μm范围内居多。负极材料以石墨为例，当其平均粒径为16-18μm，且粒度分布较为集中时，电池有较好的初放容量及首次效率。此外，随着电池隔膜的厚度要求不断提高，对其中添加阻燃材料的粒径要求也随之不断提高，常使用的隔膜氧化铝粒径从微米级逐渐发展到亚微米甚至是纳米级。随着电池性能提高对原材料的粒度要求不断提高，激光粒度仪发挥着不可替代的作用，同时对粒度测量仪器的重复性、重现性、分辨能力提出了更高的要求。锂离子电池正、负极材料标准中的粒度分布要求激光粒度仪的高分辨能力在电池材料的检验中，对测试样本中少量的大颗粒或小颗粒的准确识别有着重要的意义。比如说在电池材料活性物质中如果存在少量的大颗粒，可能会对涂布、滚压造成负面影响。如果在原材料检测时就发现，则可以避免后续不良品的产生。另一个典型的例子是粒径过小的石墨粉在粉碎过程中更易于使其晶型结构发生改变，小颗粒石墨粉中菱形晶数量相对较多，而菱方结构的石墨具有较小的储锂容量，使电池的充放电容量有所降低。另外颗粒直径太小，单位重量总表面积就会很大，需要的包覆材料越多，导致电极材料的堆积密度减小而体积能量密度下降。如果能准确的对各种原材料进行粒度测试，在一定程度上有助于预判后续产品性能、防范风险… … 可见，电池性能的诸多方面都与正负极材料和隔膜材料等的粒径息息相关。欧美克Topsizer激光粒度分析仪对少量的大/小颗粒及样品各个粒径组分的准确识别，需要仪器制造商在无盲区光学设计、高品质高精度元器件、装配工艺、算法及软件智能控制上不断优化，提高产品分辨能力。例如早先的激光粒度仪将多个光电转换元件探测通道放置在一块或两块平面上，然而傅立叶透镜的聚焦面通常呈弧形分布，平面布置的探测器很难将所有角度的散射光信号都精确地聚焦获取，通过精准的独立探测器焦点曲面排布设计和一致性定位工装提高粒度仪分辨能力和仪器之间的重现性。欧美克Topsizer激光粒度分析仪和Topsizer Plus激光粒分析仪是在锂离子电池行业被广泛应用的高性能激光粒度分析仪。量程宽、重现性好、分辨能力强、自动化程度高、故障率低等优异性能保证了测试结果和分析能力，而且与国内外、行业上下游黄金标准保持一致，不仅为用户节省了方法开发和方法转移上的时间和成本，更重要的是可以避免粒径检测不准带来的经济损失和风险，无论在产品研发、过程控制还是质量控制上，都能够为用户带来真正的价值。欧美克LS-609激光粒度分析仪而欧美克LS-609激光粒度分析仪就采用了先进的激光粒度仪散射光能探测的设计，将常见的失焦影响较大的多个大角探测器通道以分个独立的方式精确放置于与其散射角相对应的傅立叶透镜焦点位置，以保证所有散射光角度的信号都是无混杂的，提高了散射光分布角度分辨能力。与此同时，各个独立的探测器有利于在探测器上布置杂散光屏蔽装置，同时也防止了散射光在不同探测器上的相互干扰，进一步降低系统的噪声，提高细微差异的分辨能力。我们以具体的电池材料样品来看欧美克激光粒度分析仪的测试性能对材料准确表征的案例。1. 欧美克Topsizer激光粒度仪测试含有少量大颗粒的石墨原材料的粒度分布图和粒度分布表如下图所示，可以看到对于体积含量在0.5%以下的极少量60-100μm的颗粒，以及体积含量在1%左右的2μm以下颗粒，均能够灵敏的检测出来其详尽的粒度分布。显示了Topsizer对粉体材料的大、小颗粒具有高超的分辨能力，对于最终下游应用中电池产品的安全性能和容量性能有更准确的指导意义。如果对于对少量小颗粒特别关注，在软件上，甚至可以采用数量分布替代体积分布的计算方法，进一步放大小颗粒的权重，对小颗粒数量上的变化进行更易识别的测试和生产质控。但需要注意的是，对于分布较宽的样品，由于大小颗粒在尺寸上差异本身就很大，同样体积的大小颗粒的数量相差将会异常巨大，取样和分散测量上的少许波动会导致测试结果数量分布上较大的偏差。2. 下图是欧美克LS-609激光粒度仪对磷酸亚铁锂3次取样分散测试粒度分布的叠加图，及特征粒径的统计结果，显示该仪器对磷酸亚铁锂的测试拥有优良的重现性。由此可见高分辨能力和重现性的激光粒度分析仪在电池原材料粒度检测领域能带来更好的质控效益。正如中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高所说，中国动力电池技术创新模式已经从政府主导向市场驱动转型，目前中国电池材料研究处于国际先进行列。而在中国动力电池的快速创新发展必然也离不开高分辨能力和重现性的激光粒度分析仪作为质控的好帮手。通过给动力电池行业提供更专业优化的粒度检测方案，欧美克激光粒度仪的行业销售也在持续高速增长。欧美克必将一如既往不断探索，与中国动力电池行业并行快速发展，携手创造中国奇迹，助力新能源引领世界美好未来！参考资料：1. 沈兴志，珠海欧美克仪器有限公司，《高性能激光粒度分析仪在电池材料测试中的应用》2. 经济日报，《第七届中国电动汽车百人会论坛举办》3. 腾讯网，《磷酸铁锂厂家齐涨价，2021年将回潮迎来“第二春”？》4. 中国证券报，《磷酸铁锂电池迎来发展“第二春” 2020年累计销售同比增长近

大家好，本周为大家介绍一篇本课题组发表在ACS Chem. Biol.上的文章，Insights into Phosphorylation-Induced Protein Allostery and Conformational Dynamics of Glycogen Phosphorylase via Integrative Structural Mass Spectrometry and In Silico Modeling1。变构调节在自然界中广泛存在，可以用于调控细胞过程。糖原磷酸化酶（GP）是第一个被鉴定出的与变构调节相关的磷酸化蛋白。GP是一个分子量约196kD的同源二聚体蛋白，是糖代谢中重要的组分，也是2型糖尿病及癌症的靶点。AMP结合以及Ser14的磷酸化介导了GP的变构调节，使其构象从非活化的T-state GPb（未磷酸化状态）转变为活化的R-state GPa（磷酸化状态）。即使目前X-射线晶体学法解析出了GP的原子级蛋白结构，但受限于较大分子量，其结构动态性的检测较为困难，因此与GP变构调节相关的结构动态变化过程仍较为模糊。核磁共振（NMR）谱及分子动力学（MD）模拟等是探究蛋白质结构动态性的常用方法，但NMR分析存在分子量上限，且样品消耗量大，MD模拟的时间尺度和力场准确度有限。质谱（MS）法具有快速、灵敏的特点，是蛋白质结构、动态性以及构象变化分析中强有力的一款技术。氢氘交换质谱（HDX-MS）通过监测蛋白骨架酰胺氢原子与溶液中氘的交换来反映蛋白质构象动态性，因此适用于探究由配体、蛋白结合或共价修饰引起的蛋白质构象变化。同时，多个软件实现了由HDX-MS数据计算保护因子（PFs）和吉布斯自由能，从而提取残基水平的蛋白动态性信息。此外，在先前的工作中2, 3，我们整合了native MS和top-down方法（native top-down，nTD-MS技术），成功实现了多个蛋白复合物的一级序列到高阶结构等多方面信息的检测（包括测序、翻译后修饰、配体结合、结构稳定性、朝向等）。整合多种结构质谱法（整合结构质谱法）可以有效填补传统生物物理法中结构到动态性联系中的空缺，更好地表征变构调控现象。本文整合了HDX-MS、nTD-MS、PF分析、MD模拟以及变构信号分析检测了磷酸化介导的GP变构调控的结构和动态性基础，为GP的变构调控过程提供了见解。根据X-射线晶体学结构报道（图1a），T-state GPb转变为R-state GPa时，二聚体界面中N-末端尾部、α2、cap’（图1b）以及tower-tower helices区（图1c）发生了明显的结构重排，导致催化位点开放，从而底物磷酸吡哆醛（PLP）可以结合。尽管有晶体学报道，但与变构调控关联的构象动态性仍有待探寻。图1.（a）磷酸化介导T-state GPb（PDB：8GPB）向R-state GPa（PDB：1GPA）的构象转变；亚基相互作用界面：（b）C端区域和（c）tower-tower helices，GPb为蓝色，GPa为绿色。首先我们通过nTD-MS进行了检测。如图2a、b，谱图中观察到了GPb的单体和二聚体信号，其中二聚体为主要形式；GPa除了单体和二聚体外，谱图中还存在少量四聚体，但仍以二聚体为主要形式。当增加sampling cone（SC）电压时，GPb、GPa保留了其二聚体形式（图2c、d）。随后我们选择离子（29+）并在trap池中进行了碎裂（图2e、f、g、h），谱图低质荷比区GPa的碎片相对峰强度较GPb高，说明GP的二聚体互作界面较为稳定，且GPb亚基结构较GPa稳定。nTD-MS不仅能够探究GPb、GPa的结构差异，也能够为接下来的HDX-MS实验做好前期样品质量检查工作。图2.不同活化条件下GPb、GPa的nTD-MS谱图。（a、b）SC=40V；（c、d）SC=150V；（e、f）SC=150V、trap=100eV；（g，h）SC=150V、trap=200eV。左侧为GPb，右侧为GPa。随后我们进行了HDX-MS实验。图3a中展示了五个时间点的HDX heat map。图3b为通过PyHDX软件计算产生的PF值。其中N-端（1-22）以及tower helix前的loop区域（256-261）的氘代值较高、PF值较低，说明这些区域较为柔性或是结构较为无序。此外我们发现，tower-tower helices（262-276）区域的氘代值较低、PF值较高，表明helices的旋转可能是由前端可塑性铰链区触发的，而非helices本身的变形和重塑引起的，这些发现在晶体结构数据中均有吻合之处。除这两个区域外，GPa和GPb基本保持了稳定的整体结构。而从1μs原子级MD模拟计算得到的均方根波动（RMSF）和溶剂可及表面（SASA）中我们也发现（图3c），这两个区域数据与HDX-MS信息有所吻合，但MD模拟中部分区域未和HDX-MS相吻合的区域可能跟序列覆盖不足相关。图3. （a、d）GPb和GPa在不同标记时间下的氘代热图并映射到结构中（PDB: 1GPA）。（b、e）基于HDX-MS数据计算得到的PF值并映射到晶体结构中。（c、f）MD模拟中RMSF和SASA值并映射到结构中。从氘代差异图（图4a）中可以看出，4个区域呈氘代降低趋势（红色方框），多个区域呈氘代上升趋势（蓝色方框）（GPa-GPb）。而PF差的变化趋势与氘代变化趋势基本一致（图4b）。由数据可知，N-端和tower-tower helices的变化说明磷酸化介导的变构稳定了这两个区域，α1-cap-α2区域的动态性轻微下降。除此之外多个区域（尤其是tower-tower helices序列后的区域）均表现为PF值下降，说明相比于GPb，GPa催化位点附近的区域动态性增强了。接下来我们根据HDX kinetic plot特征将其进行了分类，并详细讨论了所属区域的变化。图4.（a）GPa-GPb HDX-MS的氘代差异图。（b）GPb到GPa PF的变化。 首先是N-端和C-端的变化（图5）。N-端残基1-22表现氘代下降，这说明N-端具有一定可塑性。受N-端区域磷酸化和结构变化影响，C-端区域也产生了一定的变化。此外，残基30-50（cap区）和残基111-117（α4back-loop）区表现氘代下降，而103-109（α4front）表现氘代上升。根据晶体结构推测，cap区和α4back-loop的氘代变化受N-末端变化影响，原有的残基相互作用被打破，形成新的残基间相互作用，同时这两个区域也经历了结构重排，因此表现出较明显的氘代变化。残基88-99（β2-α3）和残基125-141（β3-L-α6）氘代上升。总的来说，磷酸化使得cap′/α2界面互作增强了，同时磷酸化基团和精氨酸残基的静电相互作用是cap区产生变化的主要原因，而α1和α2起到锚定作用，其相对位置基本保持不变。图5.GPb（a）和GPa（b）的N-端和C-端区域的局部结构和HDX动力学曲线（c）。 此外，tower-tower helices（α7，残基262-278）区的变化同样值得关注（图6）。250s loop是表面暴露区域，未与其他区域发生接触，其氘代下降可能是因为自身结构的收缩。而肽段262-267和268-274氘代下降提示该区域可能发生了低周转率或强互作的结合反应。280s loop区氘代值上升。这些变化均说明，tower-tower helix的角度的改变不仅影响了二聚体界面结构，而且还影响了其靠近催化位点的周围区域。因此我们结合晶体结构推测，磷酸化和N-端相对位置的改变，使250s loop自身结构收缩，从而打破了Tyr262' -Pro281和Tyr262-Tyr280′之间的相互作用，导致两个亚基的tower helices发生相对滑动，倾斜角度增加。图6.GPb（a）和GPa（b）tower helix区域的局部结构和HDX动力学曲线（c）。 最后是催化位点、PLP结合位点和糖原存储位点的变化情况（图7）。催化位点周围多数区域均表现氘代上升趋势。我们推测，随着Pro281、Ile165和Asn133间的相互作用被打破，Arg569与Ile165、Pro281、Asn133间的互作也随之打破，因此催化位点和PLP结合位点周围的残基溶剂可及性上升，局部区域结构变得更为灵活，催化位点开放并转变为活化构象。糖原储存位点位于GP表面，距离催化位点30Å，除了α23（残基699−708）外，HDX-MS在糖原存储区没有观察到明显的变化。图7.GPb（a）和GPa（b）的催化位点和PLP（橙色）结合位点的局部结构和HDX动力学曲线（c）。结合以上所有数据，我们对磷酸化调节的动态机制进行了推测（流程图1）。磷酸化后，N-端尾部残基与acidic patch的互作被打破，也导致N-端尾部的有序化以及C-端尾部的无序化以及伴随的其他结构变化。通过在pSer14和Arg69和Arg43′之间形成新的盐桥，N-端残基被重定位，随之带来的是Asp838和His36′间的盐桥断裂。随着三级和四级结构的转变，250s loop收缩并发挥类似“门环”的作用，当其收缩时，Tyr262′-Pro281与Tyr262-Tyr280′之间的相互作用、276-279区与162-164区之间的氢键也被打破，导致tower helix发生相对滑动，tower-tower helices之间的作用被打破，同时将结构变化传递到催化位点。最后，280s loop和催化位点以及PLP结合位点附近的残基松动，通往催化位点和底物磷酸盐识别位点的通道打开，酶得以活化。流程图1.GP变构调节过程中，被打破（蓝色）或新形成的（红色）关键残基相互作用。 本文整合nTD-MS、HDX-MS、PF分析和MD模拟检测了GP磷酸化变构调节过程的结构和动态基础，通过该整合结构手段揭示了GP构象柔性、局部动态性以及长程变构调控构象变化中值得关注的信息。各个方法具有各自的优势，但也在一定层面存在局限，我们期待将HDX-MS信息与计算模拟信息进行更深度的整合以实现二者对蛋白质结构更精确的分析。撰稿：罗宇翔编辑：李惠琳原文：Insights into Phosphorylation-Induced Protein Allostery and Conformational Dynamics of Glycogen Phosphorylase via Integrative Structural Mass Spectrometry and In Silico Modeling李惠琳课题组网址：https://www.x-mol.com/groups/li_huilin参考文献1. Huang, J. Chu, X. Luo, Y. Wang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Li, H., Insights into Phosphorylation-Induced Protein Allostery and Conformational Dynamics ofGlycogen Phosphorylase via Integrative Structural Mass Spectrometry and In Silico Modeling. ACS Chem. Biol. 2022.2. Li, H. Nguyen, H. H. Ogorzalek Loo, R. R. Campuzano, I. D. G. Loo, J. A., An integrated native mass spectrometry and top-down proteomics method that connects sequence to structure and function of macromolecular complexes. Nat. Chem. 2018, 10 (2), 139-148.3. Li, H. Wongkongkathep, P. Van Orden, S. L. Ogorzalek Loo, R. R. Loo, J. A., Revealing ligand binding sites and quantifying subunit variants of noncovalent protein complexes in a single native top-down FTICR MS experiment. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2014, 25 (12), 2060-8.

近日，赛恩思HCS-808型高频红外碳硫仪在紫金锂元磷酸铁锂项目投入使用。紫金锂元是紫金矿业投产的磷酸铁锂生产线，项目一期规划产能为2万吨/年，建成后产品将主要用于新能源汽车和储能利电子电池的正极材料。磷酸铁锂中碳、硫含量的差异会对材料本身的性能造成巨大的影响。例如，当磷酸铁锂材料中碳含量低时，材料中Fe2+被氧化的比例大，会造成样品纯度降低，而且电子导电率低导致充电电阻过大；但当磷酸铁锂材料中碳含量太高时，影响材料的振实密度，致使材料的克容量低；当硫含量达到一定程度时,对磷酸铁锂的颗粒形貌、放电容量和循环性能的影响逐渐明显。因此磷酸铁锂中的碳、硫含量的测试是必须进行的。当前对磷酸铁锂材料碳硫含量测试的主要的方法就是采用碳硫分析仪。四川赛恩思高频红外碳硫分析仪能够准确、快速、简便地检测出磷酸铁锂材料中的碳、硫含量。公司设备在多家锂电材料企业服役，产品获得客户的好评。

美国加州大学欧文分校（UCI）研究人员开发出一种DNA酶，可区分一个细胞内的两条RNA链，并切割与疾病相关的链，同时保持健康链的完整性。这项突破性的“基因沉默”技术可能会彻底改变用于治疗癌症、传染病和神经疾病的DNA酶的发展。相关研究论文刊登于最新一期《自然通讯》杂志。一个信使核糖核酸（mRNA）的发夹环，绿色为核碱基，蓝色为磷酸核糖骨架。（图片来源：物理学家组织网）DNA酶是切割其他分子的核酸酶。利用酶让“基因沉默”技术已经存在20多年，美国食品药品监督管理局批准了一些药物，但没有一种药物能够区分RNA链中的单点突变，而UCI团队研制出的Dz 46酶可识别和切割特定的基因突变。Dz 46酶外表看起来像希腊字母Ω，通过加速化学反应起到催化剂的作用，其左右两侧的“臂”与RNA的靶区结合，组成的环与镁结合，并在一个非常特定的位置折叠和切割RNA，但其发挥作用非常依赖镁。为此，研究团队使用化学方法重新设计了这种DNA酶，降低了其对镁的依赖性。得到的Dz 46酶专门靶向KRAS基因内的等位基因特异性RNA突变，KRAS基因是细胞生长和分裂的主要调节因子，出现于25%的人类癌症中。研究人员表示，他们的研究结果表明，化学进化可以为开发多种疾病的新疗法铺平道路。他们计划进一步调整Dz 46酶，然后开展临床前试验。

你关心的医疗污水，我们随时随地都能测！2020年以一场突如其来的新冠疫情开始，白衣天使们奋战在医院的一线战场，而环境监测的战士们则是坚守在重点区域的监测岗位上，确保水质、空气质量等环境数据准确、及时地对外公布。在众多环境监测对象中，大家目前最关注的就是医疗机构的污水排放、饮用水源地水质以及空气质量。在大量使用消毒剂以及其他药物的情况下，医疗污水是否能够符合排放标准？水源地水质是否会受影响？大气质量在疫情期间到底如何？传统的环境监测手段主要是到监测地点手工采样，然后将样品送回至实验室检测，测试完之后，整理数据再上传至监测系统。这样一来容易造成数据结果延迟、难以及时反映实时监控点情况的问题。而且手工采样在转移回实验室的过程中也容易造成某些测试项目特别是挥发性物质等的含量变化。环境监测走航系统依托于走航车及数据管理系统，将实验室仪器移动化，把实验室带到任何一个需要及时采样分析的地点，能够充分满足随时随地、实时监测、数据准确的需求。并且还能够根据监控点的实际需求，及时调整采样频率，大大加强了环境监测的机动性。让我们来看看环境监测走航系统能完成的监测功能吧！水环境移动监测水质无机元素分析NexION系列ICP-MSNexION® 系列ICP-MS拥有独特的三锥接口、四极杆偏转器设计，结合通用池技术和电子稀释技术，为水质移动分析提供：卓越的稳定性和可靠性低至ppt级的检出能力强大的抗干扰能力超快分析速度自来水样品中21 个元素的加标回收率矿物质水（含Na，Mg，K，Ca，Fe 等）中待测元素加标回收率的9 小时稳定性水质有机污染物分析有机物污染分析部分有两种方案可供选择：实验室台式GC-MS方案?Clarus® SQ8 气质联用仪+ TurboMatrix HS顶空进样器实验室台式GC-MS与便携式气质两种选择稳定性与快速的有机结合覆盖VOCs、SVOCs等检测SQ8 四分钟内分析水中四种苯系物便携式GC-MS方案Torion® T-9T-9 仅1 分钟快速分析水中25 种挥发性有机物水质石油烃类污染物分析Spectrum Two傅里叶变化红外光谱仪Spectrum TwoTM傅里叶变换红外光谱仪采用紧凑、小巧的设计，是一款适合户外作业的红外光谱仪：仪器稳定，不惧潮湿遵循国标方法，快速检测DynascanTM 干涉仪，无惧颠簸直观、专业的配套软件，操作简便，自动计算烃类含量，避免人工误差水质常规理化分析Lambda 365 紫外/可见分光光度计LambdaTM 365 紫外/可见分光光度计采用：双光束设计，结构紧凑，坚实耐用兼容多种嵌入式、自校正附件，即插即用配备直观可视化软件LAMBDA UV Lab，轻松快速出结果覆盖氨氮、硝酸根氮、溴、总磷、磷酸根、六价铬等多种理化检测项目水中溴的紫外光谱图和校准曲线水中总磷的紫外光谱图和校准曲线大气环境移动监测珀金埃尔默作为空气监测解决方案的技术提供者，1993年即开始和美国EPA 成功地合作在线空气分析系统，其Online VOC在线监测站点覆盖了80%以上美国大气监测站，并遍及韩国、新加坡等多个国家和地区。珀金埃尔默针对大气环境移动监测需求提出连续自动监测、远程监控的分析采样系统，满足VOCs、臭氧前体物、硫化物等典型大气污染物的在线监测要求：Clarus 590+ Turbo Matrix 100/300 大气移动检测系统专为大气在线监测设计的热脱附采样系统，采用电子制冷，无需液氮或者干冰，适宜于移动监测采用Nafion干燥除水，有效去除水分对分析的干扰分段式专利复合冷阱，更高效地吸附高、低沸点物质为解决高碳数和低碳数组分的分离问题，采用Swafer中心切割、双柱双FID检测的双通道方式，既达到了分离要求，又提高了分析效率采样系统Nafion除水装置分段式专利复合冷阱采用Swafer中心切割、双柱双FID检测的双通道分析系统分离高低碳数组分PAMS和TO-15化合物在Online VOC系统上分离得到的色谱图（黑色-PAMS；蓝色-TO15 ；A为低碳通道；B为高碳通道）要实现跟实验室一样的分析功能，并且稳定可靠的现场采样、测试、实时报告，则离不开环境走航系统的支持系统。该支持系统配备完善的水、电、气、安全、防震、信息等配套设施，具备：防震、防水、防尘等特性，适用于各种复杂现场环境检测方法源于国标，检测下限符合国家标准要求检测系统使用简便、快速，并且能做到精确定量，具有非常强的拓展性智能信息化管理系统该软件系统适合移动实时数据采集、汇总管理和基层监管人员现场抽样、移动监管和现场执法，确保各部门监督抽检数据真实可靠、数据及时汇总分析、信息充分共享，实现检测监管信息高度共享和充分利用，实现业务电子化、决策智能化、服务规范化，构建检测和监管信息通报网络体系，形成统一、科学的环境安全信息评估和预警体系，为环境安全监管提供强大的决策支持。直观的数据汇总界面（示例）除了水质和大气移动监测之外，珀金埃尔默环境监测走航系统还可以针对土壤污染物进行现场实时监测，准确、快速的反应土壤污染及修复等情况。想了解更多详情，扫描下方二维码，即可下载珀金埃尔默环境监测走航系统介绍。

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 江苏天瑞仪器股份有限公司(以下简称“天瑞仪器”)近日发布非公开发行股票预案，本次非公开发行股票的发行对象为包括公司控股股东、实际控制人刘召贵在内的不超过35名符合中国证监会规定条件的特定投资者，刘召贵的认购款总额不低于3000万元且不超过5000万元(均含本数)。 /p p 　　募集资金总额不超过5亿元，拟用于雅安市城镇污水处理设施建设 PPP 项目、补充流动资金。 /p p 　　项目信息如下： /p p 　　联合体牵头单位：江苏天瑞仪器股份有限公司 /p p 　　联合体成员单位：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司、光大兴陇信托有限责任公司 /p p 　　本项目合作期为30 年，其中建设期2 年，运营期28 年。项目主要为投资、建设、运营、移交雅安市市本级、雨城区、天全县、芦山县、宝兴县、汉源县、石棉县的污水处理设施。 /p p 　　按照要求，中标社会资本应单独出资在雅安市成立项目公司，由项目公司负责投资、建设、运营、移交本项目所涉及的雅安市市本级、雨城区、天全县、芦山县、宝兴县、汉源县、石棉县的污水处理设施，污水处理出水水质标准达到招标文件约定标准和环保要求。 /p p br/ /p

为什么需要如此重视医疗污水和城镇污水监管工作呢？美国PM Gundy的研究团队曾在《Survival of Coronaviruses in Water and Wastewater》一文中指出，水体中的有机物和悬浮固体可以吸附冠状病毒，为病毒的存活提供了保护。同时，从污水流向的我们不难看出，粪便最终排到了污水处理厂，这些可能携带新型冠状病毒的废水，在污水处理中形成携带病毒的气溶胶，从而形成了气溶胶传播的环境，使污水处理人员成为感染风险较大的群体，对阻止疫情传播有很大的影响。因此，医疗机构、污水处理机构及环境监测部门，都是控制病毒通过污水传播的关键。 目前，为有效防止新型冠状病毒通过粪便和污水扩散传播，生态环境部门要求对要接收新型冠状病毒感染的肺炎患者或疑似患者诊疗的定点医疗机构（医院、卫生院等）、相关临时隔离场所及研究机构，严格执行《医疗机构水污染物排放标准》，并参照《医院污水处理技术指南》、《医院污水处理工程技术规范》和《新型冠状病毒污染的医疗污水应急处理技术方案（试行）》等有关要求，对污水和废弃物进行分类收集和处理，确保稳定达标排放；同时，地方生态环境部门要督促城镇污水处理厂切实加强消毒工作，结合实际，采取投加消毒剂或臭氧、紫外线消毒等措施，确保出水粪大肠菌群数指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》要求。 通过对比以上标准发现，在这些污水处理过程中，粪大肠菌群数是评判污水处理是否合格的关键微生物指标。研究表明，污水中粪大肠菌群数量与肠道致病菌数量存在相关关系，当污水中粪大肠菌群数超过1174个/L时，即可在污水中检出病原菌，因此将粪大肠菌群数作为特征指示性指标对这些微生物进行控制。 根据检测方法、应用领域和污染情况的不同，各标准中对粪大肠菌群数的限量也不同（表1）。目前，可用于检测水体中粪大肠菌群数的方法有4种，分别是多管发酵法、膜过滤法和快速荧光检测法、酶底物法，其中前三种认可度较高，且使用较广泛。 1 膜过滤法 膜过滤法是目前最常用于水体中粪大肠菌群数检测的一种标准方法，也是《新型冠状病毒污染的医疗污水应急处理技术方案（试行）》中的指导方法，可于地表水、地下水、生活污水、工业废水及医疗污水等样本的检测。 该方法使样品通过孔径为0.45μm的滤膜过滤，细菌被截留在滤膜上，然后将滤膜置于MFC选择性培养基上，在特定的温度(44.5℃)下培养24h，胆盐三号可抑制革兰氏阳性菌的生长，粪大肠菌群能生长并发酵乳糖产酸使指示剂变色，通过颜色判断是否产酸，并通过对呈蓝色或蓝绿色的菌落进行计数，从而测定样品中粪大肠菌群浓度。 膜过滤法的关键在于样品前处理，需借助抽滤装置才可完成，使微生物被截留在无菌滤膜上，并通过物理的方式进行富集，以保证粪大肠菌以菌落形态被检出。目前，市面上已有较为成熟、有效的的水中膜过滤装置，可用于水体中微生物前处理操作。专为水质样品前处理、富集等操作设计；结构精巧，配合精密抽滤泵，保证良好的抽滤效果；不锈钢材质，可高温高压灭菌，避免交叉污染；直抽直排，防止废液倒吸。 2 多管发酵法 多管发酵法又称最大可能数（most probable number，MPN）法或稀释培养计数法，该方法是用于检测地表水、地下水、生活污水和工业废水中粪大肠菌群的测定中粪大肠菌群数的一种标准方法。 该方法是一种基于泊松分布的间接计数法，利用统计学原理，根据一定体积不同稀释度样品经培养后产生的目标微生物阳性数，查表估算一定体积样品中目标微生物存在的数量（即单位体积存在目标微生物的最大可能数）。 采用多管发酵法时，先将样品加入含乳糖蛋白胨培养基的试管中，37℃初发酵富集培养，大肠菌群在培养基中生长繁殖分解乳糖产酸产气，产生的酸使溴甲酚紫指示剂由紫色变为黄色，产生的气体进入倒管（杜氏小管）中，指示产气。然后再44.5℃复发酵培养，培养基中的胆盐三号可抑制革兰氏阳性菌的生长，最后产气的细菌确定为是粪大肠菌群。最后通过查MPN表，即可得出粪大肠菌群浓度值。 实验小贴士 该方法在操作过程中，根据样品检出限的不同，可选择12管法（检出限为3MPN/L）或15管法（检出限为3MPN/L）进行实验，因此需要大量使用试管和液体培养基（每个样品需准备12或15支试管）。若检测样品量较大时，建议可采用培养基分液器来降低工作量。可用于生理盐水、液体及半固体培养基自动分装；1L溶液分装到100个MPN法试管中，最快仅需2分钟；微电脑系统与精密泵体联合控制，分装精度高；分装量、分装速度、分装时间、停顿时间、分装次数等参数可自由设定。 采用自动微生物试剂分液器进行实验用品准备，不仅能实现准确的连续分装，还可在保证进度的同时，大大降低工作量。 3 快速荧光检测法 快速荧光检测法是一种利用ATP荧光原理与微生物特性相结合的快速检测方法，虽然该方法暂未被纳入国家标准中，但由于其操作方便，检测与培养时间短（仅为膜过滤法、多管发酵法的1/3），目前被很多大型企业作为内部微生物自检的一种重要手段。通过与对应的采样、增菌拭子配合使用，可快速检测水体中粪大肠菌群数量。 快速荧光检测法是在荧光素酶（lueiferase）和Mg2+的作用下，荧光素（lueiferin）与ATP发生腺苷酰化反应后被活化，活化的荧光素与荧光素酶相结合，形成了荧光素-AMP复合体焦磷酸（PPi）。该复合物在氧化作用下，产生荧光信号。通过ATP检测液检测微生物ATP的发光量，达到检测细菌的目的。该方法现已获得AOAC研究机构的检测方法性能担保认证。 目前，杭州大微已开发了DW-ES800型微生物实时检测系统，该系统基于ATP荧光快速检测法，采用双模块设计，实现对水体中粪大肠菌群、大肠菌群、大肠杆菌、细菌总数等多种微生物的检测和计数。耗时短：培养时间短（定性8小时，定量1~8小时），检测时间仅需15秒范围广：细菌总数、大肠杆菌、总大肠菌群、粪大肠菌群等多种微生物效率高：双培养通道，可同时培养不同温度微生物易操作：五步即可完成（增菌拭子采样→培养→转移→检测拭子激活→检测）可将RLU值转换为CFU值 4 酶底物法 酶底物法是检测水体中大肠菌群、粪大肠菌群和大肠埃希氏菌的一种标准方法。该方法是利用在特定温度下培养特定的时间，总大肠菌群、粪大肠菌群、大肠埃希氏菌能产生特定的β-半乳糖苷酶将选择性培养基中的无色底物邻硝基苯-β-D-吡喃半乳糖苷（ONPG）分解为邻硝基酚（ONP），呈黄色反应；且大肠埃希氏菌同时又能产生β-葡萄糖醛酸酶将选择性培养基中的4-甲基伞形酮-β-D-葡萄糖醛酸苷（MUG）分解为4-甲基伞形酮，在紫外灯照射下呈荧光反应。统计阳性反应出现数量，查MPN表，再除以接种样品的稀释度。计算相应水样中总大肠菌群、粪大肠菌群、大肠埃希氏菌的浓度值。由于操作起来较为繁琐，工作量巨大，故在日常检测中很少被使用。

作者：肖林雾水收集对解决水资源短缺具有重要的意义，如何提升雾水收集效率一直是研究热点。高效的雾水收集需要同时满足高效捕捉和快速传输两个严苛的条件。受大自然启发，制备合适的仿生系统被认为是实现这两个严苛条件的有效方法。然而，目前制备的仿生系统结构单一，精度较低，无法实现高效的雾水收集。近日，西南科技大学李国强教授领导的仿生微纳精密制造团队，受小麦麦芒启发，利用PμSL3D打印技术（深圳摩方材料科技有限公司，nanoArch® S130）构造了仿生麦芒分级系统，实现了高效的雾水收集。经过优化设计的仿生麦芒雾水收集系统，表面分布有众多微型刺状取向收集器，扩大了收集的有效面积，增强了雾滴捕捉效率，并突破传统结构下滴状传输的限制，实现了高速的膜状传输，极大地提高传输速度和收集效率。该系统的水雾收集效率可达5.9g/cm2h，有望应用于液滴传输、药物运输、细胞牵引、海水淡化等科学技术领域。图1 自然麦芒结构特征、雾水收集过程及仿生麦芒系统的制备过程。a.小麦麦芒捕捉潮湿空气中的小水滴。b.麦芒逆重力超快雾滴输运过程。c-e. 自然麦芒的分级结构SEM表征。f. PμSL 3D打印系统制备仿生麦芒分级系统的示意图。图2 自然麦芒与仿生麦芒的结构特征及演变规律。a-c.自然麦芒表面微刺、凹槽的结构特征统计曲线图。d-e.5种不同结构形式仿生系统示意图。f-g. 不同结构形式仿生系统的表征。h.仿生麦芒随微刺数目增加的结构演变示意图。要点：小麦麦芒可从潮湿空气中捕捉微小雾滴作为水分供给。这种高效的雾水收集能力主要是源于表面的锥形脊柱、梯度凹槽、方向性刺集成的分级微纳系统。通过对结构特征的分析，借助PμSL打印技术的高精度性、自由性对结构进行拆解、重新整合，并根据结构的演变过程优化构建模型，编程调控制备了不同结构形式的仿生系统，包括仿生脊柱系统（A-spine）、仿生凹槽系统(A-grooves)、仿生麦芒系统体系(A-awn-2、A-awn-3、A-awn-4）。图3 不同结构形式仿生麦芒的雾水收集过程。a-e. 仿生脊柱（Ⅰ）、仿生凹槽（Ⅱ）、仿生麦芒体系（Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）在水雾环境下逆重力的雾滴捕捉输运过程。图4 仿生麦芒的水雾收集作用机理。a-c. 仿生脊柱（Ⅰ）、仿生凹槽（Ⅱ）、仿生麦芒体系（Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）逆重力下的雾滴运输距离、速度、体积的统计曲线图。d-f. 仿生脊柱、仿生凹槽、仿生麦芒体系的雾水收集机理分析。要点：通过在水雾环境下观察，在仿生脊柱与仿生凹槽结构表面，雾滴以大液滴的形式进行定向地输运——滴状传输。但在仿生麦芒系统体系表面，无明显大液滴出现，相反雾滴是以一层薄水膜进行定向输运——膜状传输。液体传输模式的转变主要是受表面微结构所影响。脊柱与凹槽单级仿生结构系统，难以实现对雾滴快速高效的捕捉，无法在表面形成连续稳定的液体薄膜，所捕捉液滴易受周围液滴的吸引合并成大液滴进行传输。当其体积增大到某数值时，结构所产生的拉布拉斯力无法继续驱动液滴运动，最终钉扎在表面。而仿生麦芒分级系统体系，由于表面附加了众多的微型刺状取向收集器，增强了雾滴捕捉能力，实现快速的润湿过程，在表面形成连续稳定的液体薄膜。且与表面其他微滴合并凝结相比，微滴在水膜表面滑动的所需时间更短，因此更倾向于沿水膜表面运动，使得传输速度和收集效率得到显著的提升。实验结果表明，膜状传输的速度要比滴状传输高40倍，可实现3.5 mm/s的传输速度和 5.9 g /cm2h的收集效率。该工作以 “Programmable 3D printed wheatawn-like system for high-performance fogdropcollection” 为题发表在国际著名期刊《Chemical Engineering Journal》上。该项工作得到了国家自然科学基金委、四川省科技厅等基金项目的支持。论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894720311311.

雾水收集对解决水资源短缺具有重要的意义，如何提升雾水收集效率一直是研究热点。高效的雾水收集需要同时满足高效捕捉和快速传输两个严苛的条件。受大自然启发，制备合适的仿生系统被认为是实现这两个严苛条件的有效方法。然而，目前制备的仿生系统结构单一，精度较低，无法实现高效的雾水收集。近日，西南科技大学李国强教授领导的仿生微纳精密制造团队，受小麦麦芒启发，利用PμSL3D打印技术（深圳摩方材料科技有限公司，nanoArch® S130）构造了仿生麦芒分级系统，实现了高效的雾水收集。经过优化设计的仿生麦芒雾水收集系统，表面分布有众多微型刺状取向收集器，扩大了收集的有效面积，增强了雾滴捕捉效率，并突破传统结构下滴状传输的限制，实现了高速的膜状传输，极大地提高传输速度和收集效率。该系统的水雾收集效率可达5.9g/cm2h，有望应用于液滴传输、药物运输、细胞牵引、海水淡化等科学技术领域。图1 自然麦芒结构特征、雾水收集过程及仿生麦芒系统的制备过程。a.小麦麦芒捕捉潮湿空气中的小水滴。b.麦芒逆重力超快雾滴输运过程。c-e. 自然麦芒的分级结构SEM表征。f. PμSL 3D打印系统制备仿生麦芒分级系统的示意图。图2 自然麦芒与仿生麦芒的结构特征及演变规律。a-c.自然麦芒表面微刺、凹槽的结构特征统计曲线图。d-e.5种不同结构形式仿生系统示意图。f-g. 不同结构形式仿生系统的表征。h.仿生麦芒随微刺数目增加的结构演变示意图。要点：小麦麦芒可从潮湿空气中捕捉微小雾滴作为水分供给。这种高效的雾水收集能力主要是源于表面的锥形脊柱、梯度凹槽、方向性刺集成的分级微纳系统。通过对结构特征的分析，借助PμSL打印技术的高精度性、自由性对结构进行拆解、重新整合，并根据结构的演变过程优化构建模型，编程调控制备了不同结构形式的仿生系统，包括仿生脊柱系统（A-spine）、仿生凹槽系统(A-grooves)、仿生麦芒系统体系(A-awn-2、A-awn-3、A-awn-4）。图3 不同结构形式仿生麦芒的雾水收集过程。a-e. 仿生脊柱（Ⅰ）、仿生凹槽（Ⅱ）、仿生麦芒体系（Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）在水雾环境下逆重力的雾滴捕捉输运过程。图4 仿生麦芒的水雾收集作用机理。a-c. 仿生脊柱（Ⅰ）、仿生凹槽（Ⅱ）、仿生麦芒体系（Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）逆重力下的雾滴运输距离、速度、体积的统计曲线图。d-f. 仿生脊柱、仿生凹槽、仿生麦芒体系的雾水收集机理分析。要点：通过在水雾环境下观察，在仿生脊柱与仿生凹槽结构表面，雾滴以大液滴的形式进行定向地输运——滴状传输。但在仿生麦芒系统体系表面，无明显大液滴出现，相反雾滴是以一层薄水膜进行定向输运——膜状传输。液体传输模式的转变主要是受表面微结构所影响。脊柱与凹槽单级仿生结构系统，难以实现对雾滴快速高效的捕捉，无法在表面形成连续稳定的液体薄膜，所捕捉液滴易受周围液滴的吸引合并成大液滴进行传输。当其体积增大到某数值时，结构所产生的拉布拉斯力无法继续驱动液滴运动，最终钉扎在表面。而仿生麦芒分级系统体系，由于表面附加了众多的微型刺状取向收集器，增强了雾滴捕捉能力，实现快速的润湿过程，在表面形成连续稳定的液体薄膜。且与表面其他微滴合并凝结相比，微滴在水膜表面滑动的所需时间更短，因此更倾向于沿水膜表面运动，使得传输速度和收集效率得到显著的提升。实验结果表明，膜状传输的速度要比滴状传输高40倍，可实现3.5 mm/s的传输速度和 5.9 g /cm2h的收集效率。该工作以 “Programmable 3D printed wheatawn-like system for high-performance fogdropcollection” 为题发表在国际著名期刊《Chemical Engineering Journal》上。该项工作得到了国家自然科学基金委、四川省科技厅等基金项目的支持。论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894720311311.官网：https://www.bmftec.cn/links/10

水是人类生存之源：工厂停水，生产不能进行；家庭缺少水源，生活处处受到限制；土地干旱，更体现了水的重要性。总之，离开了水，人类的生活会受到限制，但是随着工业水平提高，工厂废水以及日常生活污水等等不同程度的排放，使我国的江，河，湖，海等受到不同程度的污染，要想进行水质的治理，必须要掌握水中各参数的情况。水质监测是指对水中的化学物质，悬浮物，底泥和水生态系统进行统一的定时或不定时的检测工作。水质检测在维护水环境健康方面具有重要作用。古语有句话叫：工欲善其事，必先利其器。同理我们想治理好水质，就必须先检测出水中各参数的含量，如果想达到更好的效果，还需在线实时检测，这样才能保障治理出来的水质达标。我们得利特打造精品工程，专注水质检测技术。最近技术部最近研发了在线磷酸根分析仪。B2050在线磷酸根分析仪是在消化吸收国外技术、总结多年国内实践经验的基础上推出的新一代在线磷表，是的电子技术和可靠磷酸盐分析方法的完美结合。可以广泛地应用于火力发电厂、化工等部门，及时、准确地对水中的磷酸盐含量进行监测，保证机组安全、经济运行，尤其适合国内现场环境。下面是产品的具体介绍：技术参数测量范围： (0～5)mg/L或(0～20)mg/L或(0～50)mg/L（根据定货时的指定）仪器示值误差： ±2%F.S重 复 性：不大于1%测量周期：可编程设置1-99分钟，最短5分钟稳 定 性： 基线漂移：使用空白校准，空白漂移无影响。化学漂移：±1%F.S/24h（视试剂稳定性而异）样品条件： 流量：(150～300)mL/min温度：（5～50）℃压力：14 KPa水样允许固体成分：不大于5微米（不允许有胶状物出现）环境温度： （5～45）℃环境湿度： 不大于90%RH（无冷凝）试剂种类：1种试剂消耗：最多9升/30天（5分钟采样一次），测量周期越长试剂消耗越少。显 示：320×240点阵液晶，中文菜单隔离输出：（4～20）mA（隔离输出，每个通道一个）电 源：交流（85～265）V、频率（45～65）Hz功 率：60W外形尺寸：690×450×300（mm）高×长×深开孔尺寸：645mm×410mm重 量：22kg报 警：断样报警、上限报警、下限报警（各通道独立输出）报 警：断样报警、上限报警产品升级特点：1、先进的嵌入式单片机技术2、精巧结构、盘式安装、全铝框箱体，美观坚固、抗干扰能力强3、大屏幕点阵液晶，显示内容直观、丰富；4、可编程实现1～6通道切换5、可编程修改通道测量周期，有效节省试剂；6、抛弃蠕动泵和精密计量泵，采用恒压式加药原理，结构简单、计量精度高、免维护7、具有温度测量功能，可以根据温度进行测量数据补偿8、采用**光源和光电池，寿命长、漂移小、稳定、可靠9、具体黑匣子功能，可查询历史数据、运行记录、校准记录10、宽电压（85～265VAC）、宽频率（45～65 Hz），能够适应多条件需求

近日，国家纳米科学中心陈春英研究组和杨蓉研究组在二维材料用于多模式肿瘤治疗方面取得新进展。相关研究成果以Versatile BP/Pd-FPEI-CpG Nanocomposite for "Three-in-One" Multimodal Tumor Therapy为题，发表于Nano Today, October 2022, Vol. 46, 101590。纳米催化疗法作为一种新型肿瘤治疗策略已引发广泛关注。 通过纳米材料模拟生物酶的催化过程，将肿瘤部位过表达的H2O2原位转变为活性氧（ROS）自由基进而引发肿瘤细胞凋亡，可降低传统疗法对正常组织的毒副作用。然而，由于肿瘤微环境中H2O2浓度一般较低，而肿瘤有着多样性、复杂性和异质性，单模态纳米催化治疗效率往往较为有限。因此，迫切需要开发多模式综合治疗策略以增强抗肿瘤效果。如何有效整合多模式肿瘤疗法并深入阐明其协同机制，是肿瘤治疗领域一个十分关键而又极具挑战性的研究方向。二维黑磷（black phosphorus, BP）纳米片是一种新兴的类石墨烯层状材料，表现出很多独特的理化性质和生物学效应，如高的表面积、生物可降解性、良好的生物相容性以及光热和光动力效应。钯（Pd）纳米片是另外一类性能独特的二维材料，具有高的比表面积，表面具有的大量配位不饱和金属原子使其表现出高效的催化活性（包括类酶催化活性）。同时，Pd片具有较好的生物相容性和光热效应，在生物医学领域有着很广的应用前景。国家纳米科学中心陈春英研究员、杨蓉研究员和蔡双飞副研究员等人合作构建了基于黑磷/钯纳米片的多功能二维纳米平台，提出了一种融合光热/光动力/化学动力模式的肿瘤治疗“三合一”多模式创新策略。采用液相法剥离制得黑磷片，通过室温原位还原过程在黑磷片上形成二维Pd纳米结构。P原子可同时作为Pd原子的支撑位点和Pd生长的配体，同步辐射实验证实了Pd-P配位键的形成。改变Pd/P投料比，利用BP片的空间/电子效应还可有效地对Pd片尺寸进行裁剪。通过强界面Pd-P相互作用，异质结构的纳米片在肿瘤微环境中表现出增强的级联酶活性，通过类过氧化氢酶特性、类氧化酶特性催化作用产生足够的活性氧 （ROS） 作为治疗性物种，包括超氧阴离子(O2•−)和单线态氧（1O2）。Pd的加入也提高了黑磷片原有的光热特性。此外，通过氟代聚乙酰亚胺功能化和负载胞嘧啶-磷酸鸟嘌呤作为免疫佐剂，这种独特的二维异纳米平台的功能进一步扩展，显著提高了对肿瘤的治疗效果。本工作为设计多模式肿瘤治疗平台提供了新思路。国家纳米科学中心伏钊博士和倪东齐博士为该文章的共同第一作者，陈春英研究员、杨蓉研究员和蔡双飞副研究员为共同通讯作者。上述研究工作得到了中国科学院战略性先导专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省重点研发计划、广东高水平创新研究机构等项目的支持。原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1748013222002183BP/Pd-FPEI-CpG纳米平台用于光热/光动力/化学动力治疗的多模式肿瘤治疗法示意图

核酸分子杂交技术是20世纪70年代发展起来的一种崭新的分子生物学技术。它是基于 DNA分子碱基互补配对原理，用特异性的核酸探针与待测样品的DNA/RNA形成杂交分子的过程。分子杂交实验依据其形式的不同可以分为液相杂交、固相杂交、原位杂交，而固相杂交又可以分为菌落杂交、点/狭缝杂交、Southern印迹杂交和Northern印迹杂交。各类型杂交稻基本原理和步骤是基本相同的，只是选用的杂交原材料、点样方法有所不同。 　　核酸分子杂交的技术应用： 　　(1)Southern印记杂交 　　1、单基因遗传病的基因诊断：早在1978年，简悦威等医学家在镰状细胞贫血症的基因诊断中就采用过Southern杂交的方法，取得了基因诊断的突破。 　　2、基因点突变的检测：例如ATP敏感性钾离子通道的亚单位内向整流钾通道基因A635G突变的检测 　　(2)Northern印记杂交Northern印记技术多用来检查基因组中某个特定的基因是否得到转录以及转录的相对水平。 　　目前，Northern印记技术仍然被认为是检测基因表达水平的金标准。(3)液相杂交 以液相杂交技术为基本工作原理设计的多功能悬浮点阵仪是液态芯片技术应用的典范。这一技术平台已被应用于遗传突变的分子诊断，如出生缺陷干预工程中的Down&rsquo s综合征、珠蛋白合成障碍性贫血、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺陷的基因诊断，也已被用于SNPs分析、感染性疾病的鉴别诊断、药物敏感性和亲子鉴定。此外，还可以应用于基因表达谱的分析，从而进行肿瘤性疾病如血液病、乳腺癌、肝癌、胃癌、肺癌、膀胱癌和结肠癌的分子病理学研究。 　　比朗小编总结到尽管核酸分子杂交技术的应用越来越广泛，但其在临床实用中仍存在不少问题，必须提高检测单拷贝基因的敏感性，用非放射性物质代替放射性同位素标记探针以及简化实验操作和缩短杂交时间，这样，就需要在以下三方面着手研究： 　　第一，完善非放射性标记探针 　　第二，靶序列和探针的扩增以及信号的放大 　　第三，发展简单的杂交方式，只有这样，才能使DNA探针实验做到简便、快速、低廉和安全。 　　上海比朗仪器有限公司专业生产分子杂交仪、分子杂交箱、紫外交联仪厂家，了解分子杂交技术更多信息请链接：http://www.canytec.info

p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 一、化学需氧量(CODcr)的测定 /strong /span /p p 　　化学需氧量：指在强酸并加热条件下，用重铬酸钾作为氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，单位为mg/L。而我国一般采用重铬酸钾法作为依据。 /p p 　　1、方法原理 /p p 　　在强酸性溶液中，用一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据硫酸亚铁铵的用量算出水样中还原性物质消耗氧的量。 /p p 　　2、仪器 /p p 　　(1)回流装置：带250ml锥形瓶的全玻璃回流装置(如取样量在30ml以上，采用500ml锥形瓶的全玻璃回流装置)。 /p p 　　(2)加热装置：电热板或变组电炉。 /p p 　　(3)50ml酸式滴定剂。 /p p 　　3、试剂 /p p 　　(1)重铬酸钾标准溶液(1/6 =0.2500mol/L：)称取预先在120℃烘干2h的基准或优级纯重铬酸钾12.258g溶于水中，移入1000ml容量瓶，稀释至标线，摇匀。 /p p 　　(2)试亚铁灵指示液：称取1.485g邻菲啰啉，0.695g硫酸亚铁溶于水中，稀释至100ml，贮于棕色瓶内。 /p p 　　(3)硫酸亚铁铵标准溶液：称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水，边搅拌便缓慢加入20ml浓硫酸，冷却后移入1000ml容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。临用前，用重铬酸钾标准溶液标定。 /p p 　　标定方法：准确吸收10.00ml重铬酸钾标准溶液与500ml锥形瓶中，加水稀释至110ml左右，缓慢加入30ml浓硫酸，混匀。冷却后，加入三滴试亚铁灵指示液(约0.15ml)用硫酸亚铁铵滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色及为终点。 /p p 　　C[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.2500× 10.00/V /p p 　　式中，c—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L) V—硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量(ml)。 /p p 　　(4)硫酸-硫酸银溶液：与2500ml浓硫酸中加入25g硫酸银。放置1-2d，不时摇动使其溶解(如无2500ml容器，可在500ml浓硫酸中加入5g硫酸银)。 /p p 　　(5)硫酸汞：结晶或粉末。 /p p 　　4、注意事项 /p p 　　(1)使用0.4g硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mL，如取用20.00mL水样，即最高可络合2000mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子浓度较低，亦可少加硫酸汞，是保持硫酸汞：氯离子=10:1(W/W)。如出现少量氯化汞沉淀，并不影响测定。 /p p 　　(2)水样去用体积可在10.00-50.00mL范围之间，但试剂用量及浓度按相应调整，也可得到满意结果。 /p p 　　(3)对于化学需氧量小于50mol/L的水样，应该为0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液。回滴时用0.01/L硫酸亚铁铵标准溶液。 /p p 　　(4)水样加热回流后，溶液中重铬酸钾剩余量应为加入少量的1/5-4/5为宜。 /p p 　　(5)用邻笨二甲酸氢钾标准溶液检测试剂的质量和操作技术时，由于每克邻笨二甲酸氢钾的理论CODCr为1.167g，所以溶解0.4251L邻笨二甲酸氢钾与重蒸馏水中，转入1000mL容量瓶，用重蒸馏水稀释至标线，使之成为500mg/L的CODCr标准溶液。用时新配。 /p p 　　(6)CODCr的测定结果应保留三位有效数字。 /p p 　　(7)每次实验时，应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定，室温较高时尤其注意其浓度的变化。 /p p 　　5、测定步骤 /p p 　　(1)将取回的进水样、出水样摇匀。 /p p 　　(2)取3个磨口锥形瓶，编号0、1、2 向3个锥形瓶中分别加入6粒玻璃珠。 /p p 　　(3)向0号锥形瓶中加20mL蒸馏水(用胖度移液管) 向1号锥形瓶中加5mL进水样(用5mL的移液管，要用进水润洗移液管3次)，然后再加入15mL蒸馏水(用胖度移液管) 向2号锥形瓶中加20mL出水样(用胖度移液管，要用进水润洗移液管3次)。 /p p 　　(4)向3个锥形瓶中分别加入10mL重铬酸钾非标液(用10mL的重铬酸钾非标液移液管，要用重铬酸钾非标液润洗移液管3次)。 /p p 　　(5)将锥形瓶分别放到电子万用炉上，然后打开自来水管将水充满冷凝管(自来不要开的过大，凭经验)。 /p p 　　(6)从冷凝管上部向3个锥形瓶中分别加30mL硫酸银(用25mL的小量筒)，然后分别摇匀3个锥形瓶。 /p p 　　(7)插上电子万用炉插头，从沸腾开始计时，加热2小时。 /p p 　　(8)加热完毕后，拔下电子万用炉插头，冷却一段时间后(多长时间凭经验)。 /p p 　　(9)从冷凝管上部向3个锥形瓶中分别加90mL蒸馏水(加蒸馏水原因：1.从冷凝管上加水，使加热过程中冷凝管内壁的残留水样流入锥形瓶，减小误差。2.加定量的蒸馏水，使滴定过程中的显色反应更加明显)。 /p p 　　(10)加入蒸馏水后会放热，取下锥形瓶冷却。 /p p 　　(11)彻底冷却后，向3个锥形瓶中分别加3滴试亚铁灵指示剂，然后分别摇匀3个锥形瓶。 /p p 　　(12)用硫酸亚铁铵滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。(注意全自动滴定管的使用方法。滴定完一个要记得读数，并将自动滴定管液位升至最高处，进行下一个滴定)。 /p p 　　(13)记录读数，计算结果。 /p p 　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 　二、生化需氧量(BOD5)的测定 /strong /span /p p 　　生活污水与工业废水中含有大量各类有机物。当其污染水域后，这些有机物在水体中分解时要消耗大量溶解氧，从而破坏水体中氧的平衡，使水质恶化。水体因缺氧造成鱼类及其他水生生物的死亡。 /p p 　　水体中所含的有机物成分复杂，难以一一测定其成分。人们常常利用水中有机物在一定条件下所消耗的氧，来间接表示水体中有机物的含量，生化需氧量即属于这类的一个重要指标。 /p p 　　生化需氧量的经典测定方法，是稀释接种法。 /p p 　　测定生化需氧量的水样，采集时应充满并密封于瓶中。在0——4摄氏度下进行保存。一般应在6h内进行分析。若需要远距离转运。在任何情况下，贮存时间不应超过24h。 /p p 　　1、方法原理 /p p 　　生化需氧量是指在规定条件下，微生物分解存在水中的某些可氧化物质、特别是有机物所进行的生物化学过程中消耗溶解氧的量。此生物氧化全过程进行的时间很长，如在20摄氏度下培养时，完成次过程需要100多天。目前国内外普遍规定于20加减1摄氏度培养5d，分别测定样品培养前后的溶解氧，二者之差即为BOD5值，以氧的毫克/升表示。 /p p 　　对某些地面水及大多数工业废水，因含较多的有机物，需要稀释后再培养测定，以降低其浓度和保证有充足的溶解氧。稀释的程度应使培养中所消耗的溶解氧大于2mg/L，而剩余溶解氧在1mg/L以上。 /p p 　　为了保证水样稀释后有足够的溶解氧，稀释水通常要通入空气进行曝气，便稀释水中溶解氧接近饱和。稀释水中还应加入一定量的无机营养盐和缓冲物质，以保证微生物生长的需要。 /p p 　　对于不含或少含微生物的工业废水，其中包括酸性废水、碱性废水、高温废水或经过氯化处理的废水，在测定BOD5时应进行接种，以引入能分解废水中有机物的微生物。当废水中存在着难于被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有机物或含有剧毒物质时，应将驯化后的微生物引入水样中进行接种。 本方法适用于测定BOD5大于或等于2mg/L，最大不超过6000mg/L的水样。当水样BOD5大于6000mg/L，会因稀释带来一定的误差。 /p p 　　2、仪器 /p p 　　(1)恒温培养箱 /p p 　　(2)5——20L细口玻璃瓶。 /p p 　　(3)1000——2000ml量筒 /p p 　　(4)玻璃搅棒：棒的长度应比所用量筒高度长200mm。在棒的底端固定一个直径比量筒底小、并带有几个小孔的硬橡胶板。 /p p 　　(5)溶解氧瓶：250ml到300ml之间，带有磨口玻璃塞并具有供水封用的钟型口。 /p p 　　(6)虹吸管，供分取水样和添加稀释水用。 /p p 　　3、试剂 /p p 　　(1)磷酸盐缓冲溶液：将8.5磷酸二氢钾，21.75g磷酸氢二钾，33.4七水合磷酸氢二钠和1.7g氯化铵溶于水中，稀释至1000ml。此溶液的PH应为7.2 /p p 　　(2)硫酸镁溶液：将22.5g七水合硫酸镁溶于水中，稀释至1000ml。 /p p 　　(3)氯化钙溶液：将27.5无水氯化钙溶于水，稀释至1000ml。 /p p 　　(4)氯化铁溶液：将0.25g六水合氯化铁溶于水，稀释至1000ml。 /p p 　　(5)盐酸溶液 ：将40ml盐酸溶于水，稀释至1000ml。 /p p 　　(6)氢氧化钠溶液 ：将20g氢氧化钠溶于水，稀释至1000ml /p p 　　(7)亚硫酸钠溶液：将1.575g亚硫酸钠溶于水，稀释至1000ml。此溶液不稳定，需每天配制。 /p p 　　(8)葡萄糖—谷氨酸标准溶液：将葡萄糖和谷氨酸在103摄氏度干燥1h后，各称取150ml溶于水中，转入1000ml容量瓶内并稀释至标线，混合均匀。此标准溶液临用前配制。 /p p 　　(9)稀释水：稀释水的PH值应为7.2，其BOD5应小于0.2ml/L。 /p p 　　(10)接种液：一般采用生活污水，在室温下放置一昼夜，取上清液使用。 /p p 　　(11)接种稀释水：分取适量接种液，加入稀释水中，混匀。每升稀释水中接种液加入量为生活污水1——10ml 或表层土壤侵出液20——30ml 接种稀释水的PH值应为7.2。BOD值以在0.3——1.0mg/L之间为宜。接种稀释水配制后应立即使用。 /p p 　　4、计算 /p p 　　1、不经稀释直接培养的水样 /p p 　　BOD5(mg/L)=C1-C2 /p p 　　式中：C1——水样在培养前的溶解氧浓度(mg/L) /p p 　　C2——水样经 5 天培养后，剩余溶解氧浓度(mg/L)。 /p p 　　2、经稀释后培养的水样 /p p 　　BOD5(mg/L)=[(C1-C2)—(B1-B2)f1]∕f2 /p p 　　式中：C1——水样在培养前的溶解氧浓度(mg/L) /p p 　　C2——水样经 5 天培养后，剩余溶解氧浓度(mg/L) /p p 　　B1——稀释水(或接种稀释水) 在培养前的溶解氧浓度 (mg/L) /p p 　　B2——稀释水(或接种稀释水) 在培养后的溶解氧浓度 (mg/L) /p p 　　f1 —— 稀释水(或接种稀释水)在培养液中所占比例 /p p 　　f2 —— 水样在培养液中所占比例。 /p p 　　B1——稀释水在培养前的溶解氧 /p p 　　B2——稀释水在培养后的溶解氧 /p p 　　f1——稀释水在培养液中所占比例 /p p 　　f2——水样在培养液中所占比例。 /p p 　　注：f1,f2的计算：例如培养液的稀释比为3%，即3份水样，97份稀释水，则f1=0.97，f2=0.03。 /p p 　　5、注意事项 /p p 　　(1)水中有机物的生物氧化过程，可分为二个阶段。第一阶段为有机物中的碳和氢、氧化生成二氧化碳和水，此阶段称为碳化阶段。完成碳化阶段在20摄氏度大约需20天左右。第二阶段为含氮物质及部分氮，氧化为亚硝酸盐及硝酸盐，称为硝化阶段。完成硝化阶段在20摄氏度时需要约100天。因此，一般测定水样BOD5时，硝化作用很不现著或根本不发生硝化作用。但对于生物处理池的出水，因其中含有大量的硝化细菌。因此在测BOD5时也包括了部分含氮化物的需氧量。对于这样的水样，，可以加入硝化抑制剂，抑制硝化过程。为此目的，可在每升稀释水样中加入1ml浓度为500mg/L的丙烯基硫脲或一定量固定在氯化钠上的2-氯带-6-三氯甲基啶，使TCMP在稀释样品中的浓度大约为0。5 mg/L。 /p p 　　(2) 玻璃器皿应彻底清洗干净。先用洗涤剂浸泡清洗，然后用稀盐酸浸泡，最后依次用自来水，蒸馏水洗净。 /p p 　　(3) 为检查稀释水和接种液的质量，以及化验人员的操作水平，可将20ml葡萄糖-谷氨酸标准溶液用接种稀释水稀释至1000ml，按测定BOD5的操作步骤。测得BOD5的值应在180—230mg/L之间。否则应检查接种液、稀释水的质量或操作技术是否存在问题。 /p p 　　(4) 水样稀释倍数超过100倍时，应预先在容量瓶中用水初步稀释后，再取适量进行最后稀释培养。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 三、悬浮性固体物质(SS)的测定 /strong /span /p p 　　悬浮固体表示水中不溶解的固体物质的量。 /p p 　　1、方法原理 /p p 　　测定曲线内置，通过测定样品对特定波长的吸光度 转换为待测参数的浓度值，并通过液晶显示屏显示。 /p p 　　2、测定步骤 /p p 　　(1)将取回的进水样、出水样摇匀。 /p p 　　(2)取1支比色管加入25mL进水样，然后用蒸馏水加至刻度线(因进水SS较大，若不稀释可能会超过悬浮物测试仪的最大限度，使结果不准。当然进水取样量不固定，若进水太脏就取10mL，用蒸馏水加至刻度线)。 /p p 　　(3)开启悬浮物测试仪，向类似于比色皿的小盒内加入蒸馏水至2/3处，擦干外壁，边摇动边按下选择键，然后快速放入悬浮物测试仪，之后按下读数键，若不为零则按清零键，将仪器清零(测一次即可)。 /p p 　　(4)测进水SS：将比色管内的进水样倒入小盒内润洗3次，然后将进水样加至2/3处，擦干外壁，边摇动边按下选择键，然后快速放入悬浮物测试仪，之后按下读数键，测三次，求取平均值。 /p p 　　(5)测出水SS：将出水样摇匀，润洗三次小盒?(方法同上) /p p 　　3、计算 /p p 　　进水SS的结果为：稀释倍数*测进水样读数 出水SS的结果直接为测出水样仪器读数 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 四、总磷(TP)的测定 /strong /span /p p 　　1、方法原理 /p p 　　在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应，生成磷钼杂多酸，被还原剂抗坏血酸还原，则变成蓝色络合物，通常集成磷钼蓝。 /p p 　　本方法最低检出浓度为0.01mg/L(吸光度A=0.01时所对应的浓度) 测定上限为0.6mg/L。可适用于测定地面水、生活污水及日化、磷肥、机加工金属表面磷化处理、农药、钢铁、焦化等行业的工业废水中的正磷酸盐分析。 /p p 　　2、仪器 /p p 　　分光光度计 /p p 　　3、试剂 /p p 　　(1)1+1 硫酸。 /p p 　　(2)10%(m/V)抗坏血酸溶液：溶解10g抗坏血酸于水中，并稀释至100ml。该溶液储存在棕色玻璃瓶中，在冷处可稳定几周。如颜色变黄，则弃去重配。 /p p 　　(3)钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵[(NH4)6Mo7O24· 4H2O]于100ml水中。溶解0。35g酒石酸锑氧钾[K(SbO)C4H4O6· 1/2H2O]于100ml水中。在不断的搅拌下，将钼酸铵溶液徐徐加到300ml(1+1)硫酸中，加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。试剂贮存在棕色的玻璃瓶中于冷处保存。至少稳定2个月。 /p p 　　(4)浊度-色度补偿液：混合两份体积的(1+1)硫酸和一份体积的10%(m/V)抗坏血酸溶液。此溶液当天配制。 /p p 　　(5)磷酸盐贮备溶液：将磷酸二氢钾(KH2PO4)于110° C干燥2h，在干燥器中放冷。称取0.217g溶于水，移入1000ml容量瓶中。加(1+1)硫酸5ml，用水稀释至标线。此溶液每毫升50.0ug磷。 /p p 　　(6)磷酸盐标准溶液：吸取10.00ml磷酸盐贮备液于250ml容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含2.00ug磷。临用时现配。 /p p 　　4、测定步骤(仅以测进、出水样为例) /p p 　　(1)将取回的进水样、出水样摇匀(生化池上点的水样要摇匀放置一段时间取上清液)。 /p p 　　(2)取3支具塞刻度管，第一支具塞刻度管加蒸馏水加至上部刻度线 第二支具塞刻度管加5mL进水样，然后用蒸馏水加至上部刻度线 第三支具塞刻度管 /p p 　　的盐酸浸泡2h,或用不含磷酸盐的洗涤剂刷洗。 /p p 　　(3)比色皿用后应可以稀硝酸或铬酸洗液浸泡片刻，以除去吸附的钼蓝呈色物。 /p p 　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 　五、总氮(TN)的测定 /strong /span /p p 　　1、方法原理 /p p 　　在60℃以上的水溶液中过硫酸钾按如下反应式分解，生成氢离子和氧。 K2S2O8+H2O??KHSO4+1/2O2 KHSO4& amp #8594K++HSO4_ HSO4& amp #8594H++SO42- /p p 　　加入氢氧化钠用以中和氢离子，使过硫酸钾分解完全。在120℃-124℃的碱性介质条件下，用过硫酸钾作氧化剂，不仅可将水样中的氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝酸盐，同时将水样中大部分有机氮化合物氧化为硝酸盐。而后用紫外分光光度法分别于波长220nm与275nm处测定其吸光度，按下式计算硝酸盐氮的吸光度： A=A220-2A275 从而计算总氮的含量。其摩尔吸光系数为1.47× 103 /p p 　　2、干扰及消除 /p p 　　(1)水样中含有六价铬离子及三价铁离子时，可加入5%盐酸羟胺溶液1-2ml，以消除其对测定的影响。 /p p 　　(2)碘离子及溴离子对测定有干扰。碘离子含量相对于总氮含量的0.2倍时无干扰。溴离子含量相对于总氮含量的3.4倍时无干扰。 /p p 　　(3)碳酸盐及碳酸氢盐对测定的影响，在加入一定量的盐酸后可消除。 /p p 　　(4)硫酸盐及氯化物对测定无影响。 /p p 　　3、方法的适用范围 /p p 　　该方法主要适用于湖泊，水库，江河水中总氮的测定。方法检测下限为0.05mg/L 测定上限为4mg/L。 /p p 　　4、仪器 /p p 　　(1)紫外分光光度计。 /p p 　　(2)压力蒸汽消毒器或家用压力锅。 /p p 　　(3)具塞玻璃磨口比色管。 /p p 　　5、试剂 /p p 　　(1)无氨水，每升水中加入0.1ml浓硫酸，蒸馏。收集流出液于玻璃容器中。 /p p 　　(2)20%(m/V)氢氧化钠：称取20g氢氧化钠，溶于无氨水中，稀释至100ml。 /p p 　　(3)碱性过硫酸钾溶液：称取40g过硫酸钾，15g氢氧化钠，溶于无氨水中，稀释至1000ml，溶液存放在聚乙烯瓶内，可储存一周。 /p p 　　(4)1+9盐酸。 /p p 　　(5)硝酸钾标准溶液：a、标准贮备液：称取0.7218g经105-110℃烘干4h的硝酸钾溶于无氨水中，移至1000ml容量瓶中定容。此溶液每毫升含100毫克硝酸盐氮。加入2ml三氯甲烷为保护剂，至少可稳定6个月。b、硝酸钾标准使用液：将贮备液用无氨水稀释10倍而得。此溶液每毫升含10毫克硝酸盐氮。 /p p 　　6、测定步骤 /p p 　　(1)将取回的进水样、出水样摇匀。 /p p 　　(2)取3个25mL的比色管(注意不是大的比色管)。第一支比色管加蒸馏水加至下部刻度线 第二支比色管加1mL进水样，然后用蒸馏水加至下部刻度线 第三支比色管加2mL出水样，然后用蒸馏水加至下部刻度线。 /p p 　　(3)分别向3个比色管加5mL碱式过硫酸钾 /p p 　　(4)将3个比色管放入到塑料烧杯内，然后放到高压锅内加热。进行消解。 /p p 　　(5)加热完毕，拆开纱布，自然冷却。 /p p 　　(6)冷却后，再向3个比色管分别加1mL1+9的盐酸。 /p p 　　(7)向3个比色管分别加蒸馏水至上部刻度线，摇匀。 /p p 　　(8)使用两种波长，用分光光度计测。首先用波长275nm，10mm的石英比色皿(稍旧的)，测空白、进水、出水样并记数 再用波长220nm，10mm的石英比色皿(稍旧的)，测空白、进水、出水样并记数。 /p p 　　(9)计算结果。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 六、氨氮(NH3-N)的测定 /strong /span /p p 　　1、方法原理 /p p 　　典化汞和典化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，此颜色在教宽的波长范围不内具强烈吸收。通常测量用波长在410—425nm范围。 /p p 　　2、水样的保存 /p p 　　水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内，并应尽快分析，必要时加硫酸水样酸化至PH& lt 2，于2—5℃下存放。酸化样品应注意防止吸收空气中的氨而遭致污染。 /p p 　　3、干扰及消除 /p p 　　脂肪胺、芳香胺、醛类、丙酮、醇类和有机氮胺类等有机化合物，以及铁，锰，镁和硫等无机离子，因产生异色或浑浊而引起干扰，水中颜色和浑浊亦影响比色。为此须经絮凝沉淀过滤或蒸馏预处理，易挥发的还原性干扰物质，还可以酸性条件下加热以除去对金属离子的干扰，还可以加入适量的掩蔽剂加以消除。 /p p 　　4、方法的适用范围 /p p 　　本法最低检出浓度为0.025mg/l(光度法)，测定上限为2mg/l.采用目视比色法，最低检出浓度为0.02mg/l。水样作适当、预处理后，本法可适用于地面水，地下水、工业废水和生活污水。 /p p 　　5、仪器 /p p 　　(1)分光光度计。 /p p 　　(2)PH计 /p p 　　6、试剂 /p p 　　配制试剂用水均应为无氨水。 /p p 　　(1)纳氏试剂 /p p 　　可选择下列一种方法制备 /p p 　　1、称取20g碘化钾溶于约25ml水中，边搅拌边分次少量加入二氯化汞(HgCl2)结晶粉末(约10g)，至出现朱红色沉淀不易溶解时，该为滴加饱和的二氧化汞溶液，并充分搅拌，出现朱红色沉淀不在溶解时，停止加氯化汞溶液。 /p p 　　另称取60g氢氧化钾溶于水中，并稀释至250ml，冷却至室温后，将上述溶液在边搅拌下，徐徐注入氢氧化钾溶液中，用水稀释至400ml，混匀。静至过夜，将上清液移入聚乙烯瓶中，密塞保存。 /p p 　　2、称取16 g氢氧化钠，溶于50ml水中，充分冷却至室温。 /p p 　　另称取7g碘化钾和10g碘化汞(HgI2)溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中，用水稀释至100ml，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存。 /p p 　　(2)酸钾钠溶液 /p p 　　称取50g酒石酸钾钠(KNaC4H4O6.4H2O)溶于100ml水中，加热蒸沸以除去氨，冷却，定溶至100ml。 /p p 　　(3)铵标准贮备溶液 /p p 　　称取3.819g经100摄氏度干燥过的氯化铵(NH4Cl)溶于水中，移入1000ml容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。 /p p 　　(4)铵标准使用溶液 /p p 　　移取5.00ml胺标准贮备液于500ml容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。 /p p 　　7、计算 /p p 　　从校准曲线上查得氨氮含量(mg) /p p 　　氨氮(N，mg/l)=m/v*1000 /p p 　　式中，m——由校准查得氨氮量(mg)，V——水样体积(ml)。 /p p 　　8、注意事项 /p p 　　(1)钠氏试剂碘化汞与碘化钾的比例，对显色反映的灵敏度有较大影响。静止后生成的沉淀应除去。 /p p 　　(2)滤纸中长含痕量铵盐，使用时注意用无氨水洗涤。所有玻璃器皿应避免实验室空气中氨的沾污。 /p p 　　9、测定步骤 /p p 　　(1)将取回的进水样、出水样摇匀。 /p p 　　(2)将进水样、出水样分别倒入到100mL的烧杯内。 /p p 　　(3)向两个烧杯内分别加入1mL 10%的硫酸锌和5滴氢氧化钠，用2个玻璃棒分别搅拌。 /p p 　　(4)静置3分钟后开始过滤。 /p p 　　(5)将静置后的水样倒入到滤斗内，过滤部分后将底下烧杯内的滤液倒掉，然后再用此烧杯接漏斗内剩余的水样，直到过滤完毕再次将底下烧杯内的滤液倒掉。(换言之用一漏斗的滤液洗两次烧杯) /p p 　　(6)分别过滤完烧杯内的剩余水样。 /p p 　　(7) 取3个比色管。第一支比色管加蒸馏水加至刻度线 第二支比色管加3--5mL进水样滤液，然后用蒸馏水加至刻度线 第三支比色管加2mL出水样滤液，然后用蒸馏水加至刻度线。(所取进、出水样滤液的量不固定) /p p 　　(8)分别向3个比色管分别加1mL酒石酸钾钠和1.5mL纳氏试剂。 /p p 　　(9)分别摇匀，计时10分钟。用分光光度计测，用波长420nm，20mm的比色皿。记数。 /p p 　　(10)计算结果。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 七、硝酸盐氮(NO3-N)的测定 /strong /span /p p 　　1、方法原理 /p p 　　水样在碱性介质中，硝酸盐可被还原剂(戴氏合金)在加热情况下定量被还原为氨，经蒸馏后被吸收于硼酸溶液中，用纳氏试剂光度法或酸滴定法测定。 /p p 　　2、干扰及消除 /p p 　　亚硝酸盐在此条件下，亦被还原为氨，需预先除去。水样中的氨及氨盐亦可在加入戴氏合金以前，预蒸馏使除去。 /p p 　　本法尤适用于严重污染的水样中硝酸盐氮的测定，同时，亦可作为水样中亚硝酸盐氮的测定(由水样在碱性预蒸馏去除氨和铵盐后，测定亚硝酸盐总量，减去单独测定的硝酸盐量后，即为亚硝酸盐量)。 /p p 　　3、仪器 /p p 　　带氮球的定氮蒸馏装置。 /p p 　　4、试剂 /p p 　　(1)氨基磺酸溶液：称取1g氨基磺酸(HOSO2NH2)溶于水，稀释至100ml。 /p p 　　(2)1+1盐酸 /p p 　　(3)氢氧化纳溶液：称取300g氢氧化纳溶解于水，稀释至1000ml。 /p p 　　(4)戴氏合金(Cu50:Zn5:Al45)粉剂。 /p p 　　(5)硼酸溶液：称取20g硼酸(H3BO3)溶于水，稀释至1000ml.。 /p p 　　5、测定步骤 /p p 　　(1)将取回的3号点和回流点的样摇匀后放置澄清一段时间。 /p p 　　(2)取3个比色管。第一支比色管加蒸馏水加至刻度线 第二支比色管加3mL3号点样上清液，然后用蒸馏水加至刻度线 第三支比色管加5mL回流点么上清液，然后用蒸馏水加至刻度线。 /p p 　　(3)取3个蒸发皿，降3个比色管中的液体对应倒入蒸发皿中。 /p p 　　(4)向3个蒸发皿中分别加入0.1mol/L的氢氧化钠调节PH至8。(使用精密PH试纸，范围为5.5—9.0之间的。每个约需氢氧化钠20滴左右) /p p 　　(5)开启水浴锅，将蒸发皿放到水浴锅上，温度设定为90℃，直至蒸干为止。(约需2小时) /p p 　　(6)蒸干后，取下蒸发皿冷却。 /p p 　　(7)冷却后分别向3个蒸发皿中加1mL酚二磺酸，用玻璃棒研磨，使试剂与蒸发皿中的残渣充分接触，静置片刻后，再研磨一次。放置10分钟后，分别加入约10mL的蒸馏水。 /p p 　　(8)分别向蒸发皿中边搅拌边加入3--4mL氨水，然后将其移到对应的比色管中。分别加蒸馏水至刻度线。 /p p 　　(9)分别摇匀，用分光光度计测，用波长410nm，10mm的比色皿(普通玻璃的、稍新的)。并记数。 /p p 　　(10)计算结果。 /p p 　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 　八、溶解氧(DO)的测定 /strong /span /p p 　　溶解在水中的分子态氧称为溶解氧。天然水中的溶解氧含量取决于水中与大气中氧的平衡。 /p p 　　一般采用采用碘量法测溶解氧 /p p 　　1、方法原理 /p p 　　水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰，生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀，加酸后，氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应释放出游离碘。以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠滴定释放出的碘，可计算溶解氧的含量。 /p p 　　2、测定步骤 /p p 　　(1)用广口瓶取回的9号点的样，静置十几分钟。(注意用的是广口瓶，并注意取样方法) /p p 　　(2)用玻璃弯管插入广口瓶样内，用虹吸法向溶解氧瓶中吸入上清液，先少吸一些，润洗溶解氧瓶3次，最后再吸入上清液注满溶解氧瓶。 /p p 　　(3)向满的溶解氧瓶中加入1mL硫酸锰和2mL碱性碘化钾。(注意加的时候的注意事项，从中部加入) /p p 　　(4)盖上溶解氧瓶的瓶盖，上下摇匀，隔几分钟再摇，摇匀三次。 /p p 　　(5)再向溶解氧瓶中加入2mL浓硫酸，摇匀。放在暗处静置五分钟。 /p p 　　(6)向碱式滴定管(带橡胶管、玻璃珠的。注意酸式、碱式滴定管的区别)倒入硫代硫酸钠至刻度线，准备滴定。 /p p 　　(7)静置5分钟后，取出放在暗处的溶解氧瓶，将溶解氧瓶中的液体倒入到100mL的塑料量筒内，润洗3次。最后倒至量筒的100mL刻度线。 /p p 　　(8)将量筒内的液体倒入到锥形瓶中。 /p p 　　(9)用硫代硫酸钠向锥形瓶中滴定至无色，然后加入一滴管淀粉指示剂，再用硫代硫酸钠滴定，直至褪色，记录读数。 /p p 　　(10)计算结果。 /p p 　　溶解氧(mg/L)=M*V*8*1000/100 /p p 　　M为硫代硫酸钠溶液浓度(mol/L) /p p 　　V为滴定时消耗硫代硫酸钠溶液的体积(mL) /p p 　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 　九、总碱度 /strong /span /p p 　　1、测定步骤 /p p 　　(1)将取回的进水样、出水样摇匀。 /p p 　　(2)将进水样过滤(若进水较干净，则不需过滤)，用100mL的量筒取滤液100mL到500mL的三角烧瓶中。用100mL的量筒取摇匀后的出水样100mL到另一个500mL的三角烧瓶中。 /p p 　　(3)分别向两个三角烧瓶中加3滴甲基红-亚甲基兰指示剂，呈浅绿色。 /p p 　　(4)向碱式滴定管(带橡胶管、玻璃珠的，50mL的。而溶解氧测定中用到的碱式滴定管是25mL的，注意区分)倒入0.01mol/L的氢离子标液至刻度线。 /p p 　　(5)分别向两个三角烧瓶中用氢离子标液滴定呈现淡紫色，记录所用的体积读数。(切记滴定完一个之后读数，并加满滴定另一个。进水样约需四十多毫升，出水样约需一十多毫升) /p p 　　(6)计算结果。用氢离子标液的用量*5即为体积。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 十、污泥沉降比(SV30)的测定 /strong /span /p p 　　1、测定步骤 /p p 　　(1)取一个100mL的量筒。 /p p 　　(2)将取回的氧化沟9号点的样摇匀，倒入量筒至上部刻度线处。 /p p 　　(3)开始计时30分钟后，读出分界面的刻度读数并记录。 /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 　　十一、污泥体积指数(SVI)的测定 /strong /span /p p 　　SVI的测定是用污泥沉降比(SV30)除以污泥浓度(MLSS)即为结果。但要注意换算单位。SVI的单位为mL/g。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 十二、污泥浓度(MLSS)的测定 /strong /span /p p 　　1、 测定步骤 /p p 　　(1)将取回的9号点的样和回流点的样摇匀。 /p p 　　(2)将9号点的样和回流点的样各取100mL到量筒中。(9号点的样用测污泥沉降比所取得即可) /p p 　　(3)用旋片式真空泵分别过滤量筒内9号点的样和回流点的样。(注意滤纸的选用，所用的滤纸是提前称好的滤纸。若当天9号点的样要测MLVSS，过滤9号点样就要选用定量滤纸，反正选用定性滤纸。另外注意定量滤纸与定性滤纸的的区别) /p p 　　(4)取出过滤的滤纸泥样放到电热鼓风干燥箱，干燥箱温度升至105℃开始计时干燥2小时。 /p p 　　(5)取出干燥后的滤纸泥样放到玻璃干燥器内冷却半小时。 /p p 　　(6)冷却后用精密电子天平称量并记数。 /p p 　　(7)计算结果。污泥浓度(mg/L)=(天平读数-滤纸重量)*10000 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 十三、挥发性有机物质(MLVSS)的测定 /strong /span /p p 　　1、测定步骤 /p p 　　(1)将9号点的滤纸泥样用精密电子天平称量后，将滤纸泥样放入到小的瓷坩埚内。 /p p 　　(2)开启箱式电阻炉，温度调至620℃，将小瓷坩埚放入到箱式电阻炉内约2小时。 /p p 　　(3)两小时后，关闭箱式电阻炉，冷却3小时后将箱式电阻炉的门开一点小缝，再次冷却半小时左右，确保瓷坩埚温度不超过100℃。 /p p 　　(4)取出瓷坩埚放到玻璃干燥器内再次冷却半小时左右，放到精密电子天平上进行称量，并记录读数。 /p p 　　(5)计算结果。 /p p 　　挥发性有机物质(mg/L)=(滤纸泥样重+小坩埚重-天平读数)*10000。 /p p br/ /p

据《科技导报》2009年月2月报道，一项超导磁体应用技术研究表明，采用超导高梯度磁分离技术可用于造纸、化工、医药工业废水的净化分离。与传统的超导磁分离技术只能分离矿物、煤、高岭土中磁性杂质不同，该技术通过预先加入改性的磁种子颗粒材料，从而分离工业废水中无磁性的有机、无机污染物，实现工业污水的达标排放。 该技术是由此中国科学院理化技术研究所李来风研究员领导的研究小组通过与东北大学和沈阳水务集团有限公司水业技术研发中心合作共同完成，研究报告刊登于《科技导报》杂志2009年第3期，题为"超导磁分离及在造纸厂污水净化中的应用研究"，此研究得到国家科技部十一五863计划和中科院海外杰出学者基金资助。 目前，工业废水处理方法主要有化学法和生物化学法。然而，实用的化学法和生物化学法存在投资大、运行成本高、反应时间长、占地面积大、效率低、能耗高等问题。对于小型造纸厂废水处理，这些问题更加突出，厂家因建立污水处理设施投资过高，大多采取直排，给环境造成危害。因此开展新型、高效、低成本超导磁分离工业废水处理技术的研究对我国节能减排具有重要意义。 采用超导磁体分离矿石、煤、高岭土等固体物质中磁性杂质在国内外已得到广泛应用，但用于废水分离净化尚少涉及。主要原因是对于废水中的有机、无机污染物，由于这些污染物本身没有磁性，靠磁场产生的磁吸引力无法分离。2005年日本大阪大学Nshijima研究组最早开始超导磁分离污水处理研究，并建立了示范装置，用于分离造纸厂污水，分离后污水COD(化学需氧值)可由起始的110mg/L，降到25mg/L，去除率近80％。他们采用的是预先在污水中添加Fe3O4"磁种子"颗粒和聚氯化铝絮凝剂，絮凝剂将污水中有害物质和Fe3O4磁性颗粒一起絮凝，这样通过超导磁体吸引分离。尽管分离效果很好，但由于还需加入有机絮凝剂，没有完全摆脱因有机絮凝剂的加入带来的二次污染，此外超导磁体冷却采用的是液氦浸泡冷却，对于我国，氦资源贫乏，这将导致大规模应用推广的限制。 中科院理化所的工作克服了以上难题，在磁种子材料和超导磁体冷却技术上取得创新进展。采用等离子有机覆膜技术在Fe3O4磁性颗粒表面生长带活性基团的有机薄膜，这层纳米厚度的薄膜可以有效地捕捉污水中的有机物、无机离子，代替了有机絮凝剂的加入，而且由于有机膜与Fe3O4有很强的结合力，使得这种新型复合"磁种子"材料可以重复使用，较单纯的Fe3O4磁种子材料有明显优势， 采用这种"磁种子"材料对造纸厂废水处理实验表明经磁分离处理的集水池废水COD值由起始的1780mg/L降到147mg/L，去除率超过90％％，净化效果良好。另一个技术创新点是采用制冷机直接冷却超导磁体，从而摆脱超导磁体采用昂贵液氦的束缚，这样将使得超导磁分离污水处理系统可以方便地用于缺少液氦的地区，特别适合于规模小、分散的中小企业。是未来极具潜在应用价值的技术。

Ewa海滩位于夏威夷的欧胡岛，同时也是区域污水处理设施Honouliuli污水处理厂(WWTP)的所在地。Honouliuli污水处理厂服务区占地76,000英亩，为Ewa地区及区域内的工业客户提供水资源。 项目背景Honouliuli污水处理厂于1984年投入使用，为该地区提供常规初级处理、固体处理以及气味控制和处理，处理后的废水通过深海排水口排入西马马拉湾。 在与美国环境保护署(EPA)达成的协议中，该市被要求改善废水系统，并开发废水再利用系统。2000年夏天，该市完成了一项12公升的水循环设施的建设，实现了对废水的循环再造。Honouliuli WRF使用TrojanUV4000TM进行过滤和紫外线消毒，以达到R-1级重复使用标准。 Honouliuli WRF由檀香山供水委员会(BWS)管理。BWS是UV紫外线消毒的支持者，并倡导其在水资源再利用中的应用。2015年，为了在WRF保持高水平的再利用，同时降低运营成本，BWS积极寻求解决方案。经过仔细考虑，他们选择了TrojanUVSigna产品，因为它利用了高效低压高输出(LPHO)灯技术，不仅降低了电耗，而且显著降低了电力成本。TrojanUVSigna的有效性已经通过根据行业协议(NWRI 2012, UVDGM)进行的生物测定测试进行了独立验证。 影响这一选择过程的其他关键因素包括：易于安装 利用TrojanUV Solo Lamp&trade ，与之前的Trojan系统相比，表现出更卓越的节电和更长的灯管寿命 降低整体运营成本和简化维护程序 在安装期间同时操作两个系统的能力 可以同时操作两个系统 特洁安紫外在全球市政水处理行业居领先地位，在业内享有盛誉。特洁安高度关注行业终端客户和工程合作伙伴的需求和便利。经过数十年的实际项目安装和运营经验总结，特洁安UVSigna&trade 产品为客户带来以下价值：低灯管数量和高电光转换效率。特洁安TrojanUV Solo LampTM灯管技术结合了低压灯的高电光转换效率和中压灯高紫外输出功率的优势，使得设备在高效消毒前提下，更加小巧紧凑、减少维护需求及维护量。 提高消毒性能。通过计算流体动力学模型来优化灯管倾斜交错式排布结构，结合了一体化灯组侧壁的流线设计，尽可能地提高消毒性能，同时减少水头损失。 优化的电耗。先进的TrojanUV Solo LampTM灯管驱动器能够根据水质和水流量信号实现灯管输出功率的自动调节，并可自动开关各排或各灯组的紫外灯管，优化运行能耗。同时嵌入式的自诊断系统使得故障诊断简单方便。 直观的控制系统。能自动监测水质指标并调整主要的系统运行参数，满足消毒目标的同时，降低系统的电耗。 简洁的水位控制系统。反应器的独特设计，使得本系统的消毒性能可以容忍市场上常见的明渠式紫外消毒设备不能容忍的流量和水位的波动，从而确保了消毒性能，同时也降低了明渠式紫外设备常见的水位控制的精准要求、简化了水位控制。 无忧维护。紫外系统在渠道中就可以实现灯管更换和清洗剂的添加，无需将紫外灯模块抬出水面。 灯管更换时间短，灯管数量少。灯管使用寿命长和易于更换等优势，能够节省维护时间和费用。 享有专利的机械加化学在线自动清洗系统。 无需取出消毒系统和中断消毒进程，双重作用的ActiClean在线自动清洗系统能提供效果更加良好的套管自动清洗，免除人工维护，更好地确保了消毒达标，同时有利于减少电耗。 灯组移出自动化。日常的系统维护无需将紫外灯模块或灯组移出渠道就可完成，但当需要将灯组移出消毒渠道时，可使用系统一体化的自动提升装置（ARM）使得灯组移出过程安全、简单易行。这也是市场上唯一提供紫外灯组自动移出装置的紫外系统，从而自动化程度进一步提高，维护简便、安全，适用于大型污水厂的消毒处理 。 改造简便。紫外系统包括一体化的灯组渠道壁结构，使设备安装更容易，也无需严格的土建公差,可以使氯接触池的改造工作或者渠道土建更加简化，节省费用。

——暨第三届AQUATECH CHINA展会快报 　　第三届AQUATECH CHINA国际水展(荷兰阿姆斯特丹国际水处理展中国展)将于2010年6月2-4日上海世博会期间在上海展览中心开幕，展示面积达到25000平米，届时将来自超过30个国家的600余家展商呈献水行业污水与净水处理各个环节的全貌 全方位多角度的应用会议为水行业人士广开渠道，搭建绝佳的国际交流平台。 　　本届亮点：污水处理成展会主角 　　为了迎合污水处理市场日益扩大的趋势，主办方特别将本届展会的主题定为污水处理专题年，将污水处理作为展会的重头戏，在污水领域特设污水处理专区、泵管阀专区、仪器仪表专区以及水处理药剂专区，同类展品集中展示，为展商和观众创造更多便利。此外还有膜技术专区和末端净水专区，展商可以根据各自产品类别选择更为适合的展示空间，从而大大提高参展效果。 　　本届展会在污水领域将综合展示污水处理的产品设备、解决方案，并举办污水处理专题研讨会，就技术问题进行深入探讨，力求全方位地服务于污水处理行业。在本届展会上，既有重量级的全球领军污水企业如威立雅水务、ITT、格兰富、滨特尔、得利满技术、NORIT、亚什兰、多元环球水务、贝克吉利尼、梅鲁斯、蓝星东丽、时代沃顿、膜天膜、斯纳普、曼胡默尔、美能、唯赛勃、迈纳德、坎普尔积极参与，又有纬信达、江苏康尔、Nickel、德州德天、立昌、飞锐、安得膜、飞马膜等国内企业连年积极参与，众多污水处理行业展商将携带离心机、曝气机、压滤机、泵阀、药剂、膜、臭氧等应用于污水处理各个环节的产品，以及世界领先的专利技术和水处理解决方案到场展示。 　　除了产品设备，主办方与相关媒体合办的2010污水深度处理国际峰会特别值得关注。本次峰会由上海市政工程设计研究总院、同济大学环境科学与工程学院、上海城建设计研究院等单位共同主办，将针对国内外市政及工业污水深度处理产业的现状和技术趋势、工艺流程、经济技术分析等各方面的问题，邀请政府部门、设计单位、科研单位、各地排水部门、城市污水处理厂、工业企业以及污水深度处理设备生产厂家，进行深入交流，并与展商亲密接触。 　　泵管阀亮点产品集中展示 　　输送与储存是水处理环节不可缺失的重要组成部分，泵管阀作为一种通用机械产品，在中国有着巨大的发展空间。在本届展会的泵管阀展商阵容很好地体现了这一市场竞争格局：一方面是世界泵业巨头ITT、格兰富、滨特尔、协同罗普、宏田涂装、罗兰德、Topure等知名国际品牌，感受到AQUATECH CHINA良好的推广效果，他们积极参与。上海多蒙、上海东利、北京欧帝、飞瀚、弘凌等众多知名代理商带来泵阀行业全球知名品牌产品 美国司捷易兰姆布斯也将带来卓越品质和可靠性能的液位控制产品。另一方面，东方泵业、南方泵业、润新、佑利、得为、伟隆、开维喜、鼎瑞特、威瑞机电、柏繁、开利等民族品牌在技术上也取得了长足的发展，纷纷亮出各自的创新产品。 　　仪器仪表与自动化名企瞄准污水市场，竞相参与本届展会 　　近年来，仪器仪表和自动化控制技术不断地为水处理事业带来新的发展，这些技术的应用使管理更紧凑，削减运行成本，降低能耗，增大处理能力。随着中国水处理市场的不断扩大，对于仪器仪表和自动化控制设备的要求也越来越大。为了迎合市场的需求，在本届展会中，众多领先仪器仪表将企业集中展示最新的行业技术和领先的设备!哈希、英国豪迈集团、赛默飞世尔、拉尔分析仪器、欧玛、以色列爱瑞德、荷兰MicroLan、荷兰Tintometer、百瑞时代、汉华、金泰仪表、如达世纪、博取、温州合力、上海轻工业研究所、余姚仪表四厂、科瑞达等中外知名企业竞相参与。 　　同期举办的国际水工业测控技术论坛也将为国内外从事水工业测控技术的科学家和工程师们搭建一座交流前沿技术与成功经验的互动平台。 　　药剂产品与会议呈现更多污水解决方案 　　随着全球水供应关注程度的增加，水处理化学品市场快速增长。而随着我国工业的快速发展和国家加大环保整治力度的不断加大，中国成为全球水处理化学品和服务领域增长速度 　　最快的国家，分析表明，这一增长速度甚至超过了GDP增速。在此背景下，中国二氧化氯学会将与主办方共同合作，在第三届AQUATECH CHINA国际水展期间共同举办二氧化氯与水处理相关药剂专题会议，就二氧化氯等化学药剂在水处理中应用的相关问题展开研讨。会议与展会相互呼应，将产品、技术与解决方案完美地结合在一起。 　　亚什兰、德国梅鲁斯、朗盛、德国贝克吉利尼等众多国际知名企业纷纷加入到AQUATECH CHINA展商阵营中，其中德国贝克吉利尼有限公司是莱茵河畔路德维希港最古老的化学公司，掌握最先进的水处理理论和技术，拥有超过六十年的水处理经验 德国梅鲁斯拥有具有专利技术的梅鲁斯环等产品，诸多行业翘楚将在本届展会上一显身手。 　　其他领域产品关注水处理各环节 　　本届展会的展商涵盖了水处理的整个产业链，除了上述各种专区，还有很多散落在展馆各处的明珠，比如代表着深度处理发展趋势的紫外线消毒杀菌技术，德国贺利氏、飞利浦特殊光源、美国莱劭思既是该领域技术的佼佼者，又是AQUATECH CHINA的忠实展商，将展示广泛应用于市政饮用水、废水处理、工业用水、游泳池的紫外杀菌技术。雪莱特、达诠、康澈、嘉瀚等国内紫外线企业也积极参与其中，带来各具特色的技术设备。 　　此外，上虞普尔将带来用于脱盐软化之用的树脂产品、承德燕山冀北活性炭有限公司将展示水处理中广泛应用的活性炭产品，法国阿科玛、西班牙阿速德、宏田将带来管道涂装技术……毫无疑问，本届AQUATECH CHINA必将全面展示水处理技术的方方面面! 　　膜技术名企悉数到场，展示污水处理之热门技术 　　随着污水处理需求量的激增以及缺水情况的日益严峻，用于污水处理和海水淡化的各种膜产品的需求都在急速增长，世界各领先膜生产企业都纷纷看好中国市场。本届展会的膜技术专区可谓高手云集，领先企业悉数到场，欧美企业如美国GE、美国陶氏、荷兰诺芮特、美国滨特尔、德国迈纳德、德国倍世、德国滢格、法国得利满技术、荷兰IMT、美国艾欧史密斯等行业巨头各展绝技，阵容强大，包括艾欧史密斯在内的一批知名跨国企业也将其新业务目标锁定水处理膜市场，并在技术上取得了领先优势，此次将携带拥有众多专利技术的膜产品亮相展会，与膜领域众多高手一竞高下!日韩系企业也不甘示弱，以蓝星东丽、熊津化学、旭化成、株式会社久保田、三菱丽阳领衔的阵营，其中，日本东丽公司是反渗透膜元件制造和销售领域公认的先驱，拥有雄厚的技术实力，在与蓝星达成合作后，更是把AQUATECH CHINA国际水展视为拓展中国市场的重要一环，进一步扩大了展示面积。 　　膜技术在我国也备受重视，此次海南立昇、膜天膜、创新芳苑、时代沃顿、招金膜天、中水源、沛尔膜、森诺、洁弗、安得膜、乐普、唯赛勃、常州科迪、大连宇星、江苏鹏宇等一大批膜及膜配件厂商纷纷亮相，全面展示膜工业的技术水平。其中国内最大的膜生产商——海南立昇在对国内水处理行业的现有渠道经过悉心遴选后，对AQUATECH CHINA国际水展表现出极大的认可，早早签下逾百平米的展位。 　　可以预见，一场“膜界”盛会，即将热力呈献。 　　终端净水专区：百花齐放尽争妍 　　由于环境和水资源污染越发严重、人们收入水平的提高，人们的健康意识逐渐提升，了解自来水不能够解决健康饮水的问题。这给净水行业莫大的商机。有专家认为，净水行业已经进入黄金时期。由于水家电成为一个蓬勃兴起的行业，许多代理商纷纷加盟，市场形势一片大好。在此次AQUATECH CHINA展会上，既有美国怡口、美国伊瑞尔、美国滨特尔、德国BWT、美国可滤康、美国百诺肯、美国艾欧史密斯、美国凯优、美国派斯、美国润索、美国通用莫林这样的实力派欧美品牌，又有三菱丽阳集团、东丽比诺、世韩、承光、海狼星、韩国清湖等外形与实力兼备的日韩明星企业。国产民族品牌向来以物美价廉、性价比突出而牢牢地占据着庞大的市场份额，净水企业形成了广东和苏浙沪两大聚集区，此次展会更是两大中心民族品牌一竞高下的平台——广州地区以美的、安吉尔、海南立昇、科里、科绿士、耐德、容声电器、康宝、苏泊尔为代表，苏浙沪地区的企业阵营中则有开能、适达、沁园、复旦申花、沁尔康、南京世保康、朗诗德电器、锐普、灏钻、爱玛特、溢泰(康富乐)、中荷、先锋电器、奇迪电器等重量级企业。此外，台湾地区净水企业也再次以豪华阵容亮相——品亮、益锐、戴安娜、总馨、千毓、笠毅、全圣、国品等各方豪杰悉数到场，超强阵容联袂亮相，净水产品群星璀璨。 　　截至目前已报名的展商数已超过去年502家展商数总和，主办方预计本届展会将在3月份售罄，如有意向的企业尽早报名,详细信息请浏览www.aquatechchina.com

p 　　癌症、心血管疾病、慢性肠炎、流感……这些疾病都是人类健康的敌人。如何高效地研制出相关治疗药物，是科学家们一直在探索的问题。3月24日，重庆日报记者从重庆大学获悉，该校药学院和瑞士苏黎世联邦理工学院合作采用的DNA编码分子库技术，将有望快速找到针对这些疾病靶点的活性化合物，从而提升相关药品研制的速度和质量。日前，这一研究成果发表在《自然· 化学》杂志上。 /p p 　　“如果把分子库中的化合物比喻成无数把钥匙，那么医治某种疾病的靶点就是需要打开的锁。”该成果论文的第一作者、重庆大学药学院研究员李亦舟介绍说，新药的研制就是在无数把钥匙中找到能打开某一把锁的钥匙，而传统筛选钥匙的方式很慢，即目前跨国药企通常采用的高通量药物筛选技术。“其采用大批量配对筛选的方式，效率较低，合成、筛选500至600万个分子就需要大约20年时间，研发周期长，资金投入大。这样即使研发出新药，价格也很昂贵。” /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/12f074f0-09fa-4ba4-ba7c-cab943c486bf.jpg" title=" NewsDataAction-2.jpeg" / /p p 　　重庆大学药学院和瑞士苏黎世联邦理工学院Dario Neri教授实验室合作采用的DNA编码分子库技术，耗时3年多时间，人工合成了3500万个不同的化合物，然后运用编码技术，为每一个化合物都贴上独一无二的DNA条形码。 /p p 　　这3500万个不同的化合物，被装在一支小小的试管里。然后，与装在另一支试管里的疾病靶点迅速进行匹配，从而找出针对疾病靶点的活性化合物。找到这些化合物之后，再对它们进行基因组测序，便可以有针对性地研发出相关药物。 /p p 　　“目前很多疾病都使用抗体药物进行治疗，相对于化学小分子药物来说，抗体药物制造成本高，且抗体药通常需要注射，不如像片剂等的化学小分子药物方便服用、保存与携带。”李亦舟说，因此，如果使用DNA编码分子库技术，不仅可以极大地加快研发新药的时间进度，也有利于减轻患者痛苦。 /p

前文回顾（点击查看）：蛋白质测序技术发展漫谈（上篇）；蛋白质测序技术发展漫谈（中篇）；蛋白质测序技术发展漫谈（下篇）前面描述了目前成熟的蛋白质测序方法，并对最流行的基于质谱的蛋白质测序方法进行了综述。非质谱依赖的蛋白质测序手段，除了几十年前发展的基于Edman降解法通过气相或液相色谱测序的方法，最近热门领域的方法主要包括基于荧光或纳米孔的单分子蛋白质测序，代表了未来的发展方向。基于纳米孔单分子蛋白质测序方法纳米孔测序（nanopore sequencing）法是借助电泳驱动力使待测单个分子逐一通过纳米孔，通过检测纳米孔截面的电流变化来实现对序列的测定。纳米孔测序最初在1996年被提出，通过膜通道检测多核苷酸序列，也就是单分子DNA的测序[1]。随着使用纳米孔对单分子DNA测序技术的逐渐成熟[2-5]，纳米孔技术也被应用在单分子蛋白质的鉴定上。对于DNA来说，其二级结构和电荷相对比较一致，它的聚合物比较容易处理，而且仅由四种碱基组成，单分子DNA测序比较简单。相比之下，蛋白质分子由20种氨基酸组成，并且蛋白的电荷和疏水性多变，还存在大量的二级和三级结构，因此基于纳米孔技术对蛋白质的鉴定要比DNA困难很多[6]。当前的基于纳米孔对蛋白质分析的主要探索方向是通过寡核苷酸适配子或抗体等亲和分子对纳米孔进行功能化，当蛋白质或肽段分子通过纳米孔时，由于不同氨基酸在纳米孔附近的结合或通过会引起不同幅度的电流变化，基于这些变化就可以确定氨基酸的种类，从而逐个得到所测蛋白质或肽段的序列信息（图1）。图 1 借助纳米孔的横向电流检测单分子蛋白质[2]牛津大学的Hagan Bayley[7]团队将单个α-血溶素蛋白孔插入两侧带有电极的膜中，磷酸化的蛋白质在DNA寡核苷酸的牵引下展开，并穿过纳米孔，通过记录纳米孔的电流变化区分出了202个磷酸化蛋白质的4种不同亚型，但无法鉴定蛋白质的一级结构。Francesco[8]团队将蛋白质或氨基酸吸附在金纳米星上，并施加电等离子体力将粒子推进并约束在金纳米孔内，利用金纳米星与金纳米孔壁之间的单个热点，实现了单分子表面增强拉曼散射（SERS）探测，用于检测氨基酸，并且可以分辨仅含有两个不同氨基酸的单个多肽分子抗利尿激素和催产素。Cao等[9]通过单个定点突变，在具有锥形识别位点的耻垢分枝杆菌孔蛋白A（MspA）的纳米孔内腔中引入了甲硫氨酸，从而将该反应有目的的移植到了MspA纳米孔最尖锐的识别位点，并观测到了相应的单分子反应信号。该纳米孔可以引入更多的离子电流，从而放大检测信号，其狭窄的识别位点则提供了更高的空间分辨率，大大削弱了周围氨基酸的干扰，从而拓宽生物纳米孔的单分子检测功能，有望推进基于孔道的单分子蛋白质测序研究。Ouldali[10]研究团队研发出了一种新型气溶素纳米孔，此纳米孔借助将氨基酸附着在聚阳离子载体上，使氨基酸在纳米孔上停留时间变长，并检测其通过纳米孔时电流的变化，最终可识别出组成蛋白质的15种氨基酸，也能检测到组成蛋白质的其余5种氨基酸的电流变化，但是无法对其进行区分。虽然只是对氨基酸进行识别，但作者设想通过对蛋白或者肽段末端氨基酸逐个降解，利用纳米孔技术鉴定从末端释放出来的氨基酸，从而对蛋白质或肽段序列进行测定。Zhao[11]等将一对金属电极分隔在约2nm的孔洞旁，当氨基酸线性穿过这种纳米孔的时候，每一个氨基酸都会完成一个回路，并反馈出相应的电信号，常见的20种氨基酸在通过纳米孔时都可以产生电信号。有的氨基酸需通过大约50种不同信号特征被鉴定，但绝大多数的氨基酸仅需要不到10个信号特征被鉴别。这种方法不仅能够高可信度的鉴定氨基酸，还能区分翻译后修饰的氨基酸（肌氨酸）及其前体（甘氨酸）、区分同分异构体的亮氨酸与异亮氨酸、区分对应对映异构体的氨基酸镜像分子L-天冬酰胺和D-天冬酰胺。此技术被应用于对两条由四个氨基酸组成的短肽（GGGG 和GGLL）进行测序，单分子短肽穿过纳米孔，孔道两边电极记录每个氨基酸通过时产生的电信号，通过测序算法，识别代表不同氨基酸的特征信号，从而得到短肽的序列。基于纳米孔单分子蛋白测序目前还属于初步发展阶段，除了需要根据电信号准确区分组成蛋白质的氨基酸以外，另一个关键是设计可一次拉动一个蛋白质或氨基酸穿过纳米孔的“马达”。为了让蛋白质或肽段顺利穿过纳米孔，研究者们在蛋白质一端添加了一串带有负电的氨基酸或者一段短DNA，用氨基酸或DNA链拉动蛋白质，可以使一些蛋白质打开折叠并顺利穿过纳米孔，但另一些复杂折叠的蛋白需要更多拉力，于是研究者在引导序列上添加了可以打开折叠的ClpX的识别位点[12]。这个系统能够将简单折叠的目标蛋白牵引过纳米孔，但对于折叠非常紧密的蛋白质仍要使用变性剂来打开折叠。基于纳米孔技术对单分子肽段或蛋白质测序目前还停留在对氨基酸鉴定和对短肽的区分阶段，还不能实际应用于对蛋白质的测序。虽然纳米孔测序具有高通量、对样品需求量少的优点，但是现有的纳米孔过大，失去了对氨基酸的区分能力，同时蛋白质分子通过孔道过快，加大了对信号读取难度；其次由于需要将蛋白的三级和二级结构破坏掉，纳米孔道需要能够耐受非常苛刻的化学和力学条件；第三，由于蛋白带电不均匀，控制其穿孔的速率也非常困难。所以目前的方法还不能准确的测得蛋白质的序列，基于纳米孔的单分子蛋白质测序技术还有很大的发展空间。基于荧光的单分子蛋白质测序方法基于荧光的单分子蛋白质测序同纳米孔测序一样，都可以对极少量蛋白质样品进行检测，其原理是先将蛋白质酶解成肽段，对肽段中特定氨基酸选择性标记不同的荧光基团[13]，对不同氨基酸上的荧光进行观察，从而确定肽段部分氨基酸序列，再将这些序列与蛋白质组序列比对，即可确定肽段的来源蛋白（图2）。图 2 基于荧光的单分子蛋白测序流程[14]。Ginkel[15] 和Yao [16]都利用ClpXP蛋白酶辅助对肽段进行选择性荧光标记，可对序列中的赖氨酸和半胱氨酸进行标记，通过Förster共振能量转移依次读出被标记的肽段的氨基酸的信号。Swaminathan[14] 将蛋白质酶解成肽段，再将肽段固载到玻璃片上[17]，使用特定荧光基团分别对肽段中的赖氨酸和半胱氨酸选择性标记，通过Edman降解技术对固载的肽段进行降解，每次降解后都使用全内反射荧光（TIPF）显微镜进行观测。如果被标记的赖氨酸和半胱氨酸在Edman降解中从肽段N端释放出来，被标记的以上两种氨基酸的位置就会被检测到。同时还发展了用于监测单个肽荧光强度的图像处理算法，并对误差源进行分类和建模，可以测得序列中部分氨基酸的信息。将测得的部分序列与参考蛋白质组序列比对，即可确定肽段的来源蛋白，通过与蛋白质组序列比对，可以鉴定到在人源蛋白质组中的绝大多数蛋白质。基于荧光单分子蛋白测序技术主要有三方面难点，一方面在于目前仅能对赖氨酸和半胱氨酸等几种氨基酸进行特异性荧光基团的标记，无法对所有氨基酸都进行标记；第二个难点是Edman降解是在强酸或强碱的环境中进行，对这些荧光基团的稳定性要求很高；第三个难点是对后期图像处理有较高的要求，如果序列中每个氨基酸都标记上不同的荧光基团，且发光峰易交叠难分辨，这给荧光处理算法带来了难度。因此，基于荧光的单分子蛋白测序技术虽然可以对极微量蛋白质样品分析，但目前仅能测得部分氨基酸序列，对蛋白质全序列的测定目前尚不能实现。[1] Kasianowicz J J, Brandin E, Branton D, et al. Characterization of individual polynucleotide molecules using a membrane channel [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1996, 93(24): 13770-13773.[2] Branton D, Deamer D W, Marziali A, et al. The potential and challenges of nanopore sequencing [J]. Nanoscience and technology: A collection of reviews from Nature Journals, 2010: 261-268.[3] Laver T, Harrison J, O’neill P, et al. Assessing the performance of the oxford nanopore technologies minion [J]. Biomolecular detection and quantification, 2015, 3: 1-8.[4] Karlsson E, Lärkeryd A, Sjödin A, et al. Scaffolding of a bacterial genome using MinION nanopore sequencing [J]. Sci Rep, 2015, 5(1): 1-8.[5] Huang S, Romero-Ruiz M, Castell O K,et al. High-throughput optical sensing of nucleic acids in a nanopore array [J]. Nature nanotechnology, 2015, 10(11): 986-991.[6] Nivala J, Marks D B, Akeson M. Unfoldase-mediated protein translocation through an α-hemolysin nanopore [J]. Nat Biotechnol, 2013, 31(3): 247-250.[7] Rosen C B, Rodriguez-Larrea D, Bayley H. Single-molecule site-specific detection of protein phosphorylation with a nanopore [J]. Nat Biotechnol, 2014, 32(2): 179.[8] Huang J, Mousavi M, Giovannini G, et al. Multiplexed Discrimination of Single Amino Acid Residues in Polypeptides in a Single SERS Hot Spot [J]. Angewandte Chemie 2020, 59(28): 11423-11431.[9] Cao J, Jia W, Zhang J, et al. Giant single molecule chemistry events observed from a tetrachloroaurate (III) embedded Mycobacterium smegmatis porin A nanopore [J]. Nature communications, 2019, 10(1): 1-11.[10] Ouldali H, Sarthak K, Ensslen T, et al. Electrical recognition of the twenty proteinogenic amino acids using an aerolysin nanopore [J]. Nat Biotechnol, 2020, 38(2): 176-181.[11] Zhao Y, Ashcroft B, Zhang P, et al. Single-molecule spectroscopy of amino acids and peptides by recognition tunnelling [J]. Nature nanotechnology, 2014, 9(6): 466-473.[12] Nivala J, Mulroney L, Luan Q, et al. Unfolding and Translocation of Proteins Through an Alpha-Hemolysin Nanopore by ClpXP [M]. Nanopore Technology. Springer. 2021: 145-155.[13] Hernandez E T, Swaminathan J, Marcotte E M, et al. Solution-phase and solid-phase sequential, selective modification of side chains in KDYWEC and KDYWE as models for usage in single-molecule protein sequencing [J]. New J Chem, 2017: 462-469.[14] Swaminathan J, Boulgakov A, Hernandez E, et al. Highly parallel single-molecule identification of proteins in zeptomole-scale mixtures [J]. Nat Biotechnol, 2018, 36(11): 1076-1082.[15] Ginkel J V, Filius M, Szczepaniak M, et al. Single-molecule peptide fingerprinting [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018, 115(13): 3338-3343.[16] Yao Y, Docter M, Ginkel JV, et al. Single-molecule protein sequencing through fingerprinting: computational assessment [J]. Phys Biol, 2015, 12(5): 055033.[17] Howard C, Floyd B, Bardo A, et al. Solid-Phase Peptide Capture and Release for Bulk and Single-Molecule Proteomics [J]. ACS Chem Biol, 2020, 15(6): 1401-1407.作者简介：中国科学院大连化学物理研究所 单亦初副研究员1997年于中国科学技术大学获理学学士学位。2002年于中国科学院大连化物所获理学博士学位。2002年10月至2009年5月在德国马普协会马格德堡研究所、美国德克萨斯大学医学院及澳大利亚弗林德斯大学工作。2009年7月应聘到中国科学院大连化物所任副研究员。主持多项研究课题，包括国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金面上项目等。已在Analytical Chemistry、Journal of Proteome Research、Journal of Chromatography A等杂志发表论文近80篇。主要研究方向包括蛋白质组鉴定和蛋白质组相对及绝对定量、蛋白质翻译后修饰富集和鉴定、蛋白质组末端肽富集和鉴定、蛋白质相互作用分析、蛋白质全序列从头测定及药物靶蛋白筛选。（本文经授权发布,仅供读者学习参考）专家约稿招募：若您有生命科学相关研究、技术、应用、经验等愿意以约稿形式共享，欢迎邮件投稿或沟通（邮箱：liuld@instrument.com.cn ）。

一、基于分子杂交的分子诊断技术　　上世纪60年代至80年代是分子杂交技术发展最为迅猛的20年，由于当时尚无法对样本中靶基因进行人为扩增，人们只能通过已知基因序列的探针对靶序列进行捕获检测。其中液相和固相杂交基础理论、探针固定包被技术与cDNA探针人工合成的出现，为基于分子杂交的体外诊断方法进行了最初的技术储备。　　(一)DNA印迹技术(Southernblot)　　Southern于1975年发明了DNA印迹技术，通过限制性内切酶将DNA片段化，再以凝胶电泳将长度不等的DNA片段进行分离，通过虹吸或电压转印至醋酸纤维膜上，再使膜上的DNA变性与核素标记的寡核苷酸探针进行分子杂交，经洗脱后以放射自显影鉴别待测的DNA片段-探针间的同源序列。这一方法由于同时具备DNA片段酶切与分子探针杂交，保证了检测的特异性。因此，一经推出后便成为探针杂交领域最为经典的分子检测方法，广为运用于各种基因突变，如缺失、插入、易位等，及与限制性酶切片段长度多态性(restrictionfragment length polymorphism，RFLP)的鉴定中。Alwine等于1977年推出基于转印杂交的Northernblot技术也同样成为当时检测RNA的金标准。　　(二)ASO反向斑点杂交(allele-specificoligonucleotide reverse dot blot，ASO-RDB)　　使用核酸印迹技术进行核酸序列的杂交检测具有极高的特异性，但存在操作极为繁琐，检测时间长的缺点。1980年建立的样本斑点点样固定技术则摆脱了传统DNA印迹需要通过凝胶分离技术进行样本固定的缺点。通过在质粒载体导入单碱基突变的方法，构建了首条等位基因特异性寡核苷酸探针(allele-specificoligonucleotide，ASO)，更使对核酸序列点突变的检测成为可能。1986年，Saiki[3]首次将PCR的高灵敏度与ASO斑点杂交的高特异性结合起来，实现了利用ASO探针对特定基因多态性进行分型。其后为了完成对同一样本的多个分子标记进行高通量检测，Saiki[4]又发明了ASO-RDB，通过将生物素标记的特异性PCR扩增产物与固定于膜上的探针杂交显色，进行基因分型、基因突变的检测。该法可将多种寡核苷酸探针固定于同一膜条上，只需通过1次杂交反应，即可筛查待检样本DNA的数十乃至数百种等位基因，具有操作简单、快速的特点，一度成为基因突变检测、基因分型与病原体筛选最为常用的技术。　　(三)荧光原位杂交(fluorescencein situ hybridization，FISH)　　FISH源于以核素标记的原位杂交技术，1977年Rudkin首次使用荧光素标记探针完成了原位杂交的尝试。在上世纪8090年代，细胞遗传学和非同位素标记技术的发展将FISH推向临床诊断的实践应用。相比于其它仅针对核酸序列进行检测的分子诊断技术，FISH结合了探针的高度特异性与组织学定位的优势，可检测定位完整细胞或经分离的染色体中特定的正常或异常DNA序列 由于使用高能量荧光素标记的DNA探针，可实现多种荧光素标记同时检测数个靶点。　　如今，FISH已在染色体核型分析，基因扩增、 基因重排、病原微生物鉴定等多方面中得到广泛应用。通过比较基因组杂交(comparativegenomic hybridization，CGH)与光谱核型分析(spectralkaryotyping，SKY)等FISH衍生技术，使其正在越来越多的临床诊断领域中发挥作用。　　(四)多重连接探针扩增技术(multiplexligation-dependent probe amplification，MLPA)　　MLPA技术于2002年由Schouten等[6]首先报道。每个MLPA探针包括2个荧光标记的寡核苷酸片段，1个由化学合成，1个由M13噬菌体衍生法制备 每个探针都包括1段引物序列和1段特异性序列。在MLPA反应中，2个寡核苷酸片段都与靶序列进行杂交，再使用连接酶连接2部分探针。连接反应高度特异，只有当2个探针与靶序列完全杂交，连接酶才能将2段探针连接成1条完整的核酸单链 反之，如果靶序列与探针序列不完全互补，即使只有1个碱基的差别，就会导至杂交不完全，使连接反应无法进行。连接反应完成后，用1对荧光标记的通用引物扩增连接好的探针，每个探针扩增产的长度都是唯一的。最后，通过毛细管电泳分离扩增产物，便可对把核酸序列进行检测。由于巧妙地借鉴了扩增探针的原理，MLPA技术最多可在1次反应中对45个靶序列的拷贝数进行鉴定。　　该技术具备探针连接反应的特异性与多重扩增探针杂交的高通量特性。经过MRC-Holland公司10余年的发展，MLPA技术已成为涵盖各种遗传性疾病诊断、药物基因学多遗传位点鉴定、肿瘤相关基因突变谱筛查、DNA甲基化程度定量等综合分子诊断体系，是目前临床最为常用的高通量对已知序列变异、基因拷贝数变异进行检测的方法。　　(五)生物芯片　　1991年Affymetrix公司的Fordor[7]利用其所研发的光蚀刻技术制备了首个以玻片为载体的微阵列，标志着生物芯片正式成为可实际应用的分子生物学技术。时至今日，芯片技术已经得到了长足的发展，如果按结构对其进行分类，基本可分为基于微阵列(microarray)的杂交芯片与基于微流控(microfluidic)的反应芯片2种。　　1.微阵列芯片　　(1)固相芯片:微阵列基因组DNA分析(microarray-basedgenomic DNA profiling，MGDP)芯片:将微阵列技术应用于MGDP检测中已有超过十年的历史，其技术平台主要分为2类，即微阵列比较基因组杂交(array-basedcomparative genome hybridization，aCGH)和基因型杂交阵列(SNParray)。顾名思义，aCGH芯片使用待测DNA与参比DNA的双色比对来显示两者间的拷贝数变异(CNV)的变化，而单核苷酸多态性(singlenucleotide polymorphism，SNP)芯片则无需与参比DNA进行比较，直接通过杂交信号强度显示待测DNA中的SNP信息。随着技术的不断进步，目前市场上已出现可同时检测SNP与CNV的高分辨率混合基因阵列芯片。MGDP芯片主要应用于发育迟缓、先天性异常畸形等儿童遗传病的辅助诊断及产前筛查。经验证，使用MGDP芯片进行染色体不平衡检测与FISH的诊断符合率可达100%，表达谱芯片(geneexpression profiling array，GEParray)：1999年，Duggan等首次使用cDNA芯片绘制了mRNA表达谱信息。随着表观遗传学在疾病发生发展中的作用日益得到重视，目前也已出现microRNA芯片、长链非编码RNA(longnoncoding RNA，lncRNA)芯片等。类似于MGDP芯片，GEP芯片使用反转录后生成的cDNA文库与固定于芯片载体上的核酸探针进行杂交，从而检测杂交荧光信号的强度判断基因的表达情况。　　相较于基因组杂交，GEP芯片对生物学意义更为重要的转录组信息进行检测，对疾病的诊断与预后判断具有特殊的意义。目前使用GEP芯片对急性髓细胞白血病、骨髓增生异常综合征等血液病及神经退行性变等进行诊断、分类及预后评估已经获得了令人满意的效果 　　(2)液相芯片:传统固相芯片将检测探针锚定于固相载体上捕获目的序列，而Luminex公司的xMAP技术则通过搭配不同比例的2种红色荧光染料，将聚苯乙烯微球标记为不同的荧光色，并对其进行编码得到具有上百种荧光编号的微球。通过xTAG技术将不同的特异性杂交探针交联至编码微球上，使得不同的探针能够通过微球编码得以区分。利用混合后的探针-微球复合物与待测样本进行杂交，使微球在流动鞘液的带动下通过红绿双色流式细胞仪，其中红色激光检测微球编码，绿色荧光检测经杂交后核酸探针上荧光报告基团的信号强度，一次完成对单个样本中多种靶序列的同时鉴定。目前，该技术已在囊性纤维化等遗传性疾病诊断、多种呼吸道病毒鉴定及人乳头瘤病毒分型取得了广泛的应用。　　2.微流控芯片　　1992年Harrison等首次提出了将毛细管电泳与进样设备整合到固相玻璃载体上构建“微全分析系统”的构想，通过分析设备的微型化与集成化，完成传统分析实验室向芯片上实验室(lab-on-chip)的转变。微流控芯片(microfluidicchip)由微米级流体的管道、反应器等元件构成，与宏观尺寸的分析装置相比，其结构极大地增加了流体环境的面积/体积比，以最大限度利用液体与物体表面有关的包括层流效应、毛细效应、快速热传导和扩散效应在内的特殊性能，从而在1张芯片上完成样品进样、预处理、分子生物学反应、检测等系列实验过程。　　目前使用微流控芯片进行指导用药的多基因位点平行检测是主要临床应用领域。　　二、核酸序列测定　　测序反应是直接获得核酸序列信息的唯一技术手段，是分子诊断技术的一项重要分支。虽然分子杂交、分子构象变异或定量PCR技术在近几年已得到了长足的发展，但其对于核酸的鉴定都仅仅停留在间接推断的假设上，因此对基于特定基因序列检测的分子诊断，核酸测序仍是技术上的金标准。　　(一)第1代测序　　1975年Sanger与Coulson发表了使用加减法进行DNA序列测定的方法，随后Maxam在1977年提出了化学修饰降解法的模型，为核酸测序时代的来临拉开了序幕。　　Sanger等于同年提出的末端终止法(Sanger测序法)利用2' 与3' 不含羟基的双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)进行测序引物延伸反应，ddNTP在DNA合成反应中不能形成磷酸二酯键，DNA合成反应便会终止。如果分别在4个独立的DNA合成反应体系中加入经核素标记的特定ddNTP，则可在合成反应后对产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳(polyacrylamidegel electrophoresis，PAGE)及放射自显影，根据电泳条带确定待测分子的核苷酸序列。AppiedBiosystems公司在Sanger法的基础上，于1986年推出了首台商业化DNA测序仪PRISM 370A，并以荧光信号接收和计算机信号分析代替了核素标记和放射自显影检测体系。该公司于1995年推出的首台毛细管电泳测序仪PRISM 310更是使测序的通量大大提高。Sanger测序是最为经典的一代测序技术，仍是目前获取核酸序列最为常用的方法。　　(二)第2代测序　　1.焦磷酸测序(Pyro-sequencing)　　不同于Sanger测序法所使用的合成后测序理念，Ronaghi分别于1996年与1998年提出了在固相与液相载体中通过边合成边测序的方法-焦磷酸测序。其基本原理是利用引物链延伸时所释放的焦磷酸基团激发荧光，通过峰值高低判断与其相匹配的碱基数量。由于使用了实时荧光监测的概念，焦磷酸测序实现了对特定位点碱基负荷比例的定量，因此在SNP位点检测、等位基因(突变)频率测定、细菌和病毒分型检测方面应用广泛。由于荧光报告原理不同，其对于序列变异的检测灵敏度从Sanger测序的20%提高到了5%。但由于该技术的仪器采购与单次检测成本较高，目前尚未得到大规模的临床使用。　　2.高通量第2代测序　　目前常见的高通量第二代测序平台主要有Roche454、IlluminaSolexa、ABISOLiD和LifeIon Torrent等，其均为通过DNA片段化构建DNA文库、文库与载体交联进行扩增、在载体面上进行边合成边测序反应，使得第1代测序中最高基于96孔板的平行通量扩大至载体上百万级的平行反应，完成对海量数据的高通量检测。该技术可以对基因组、转录组等进行真正的组学检测，在指导疾病分子靶向治疗、绘制药物基因组图谱指导个体化用药、感染性疾病的病原微生物宏基因组鉴定及通过母体中胎儿DNA信息进行产前诊断等方面已经取得了喜人的成绩。然而，由于该技术需要对DNA进行片段化处理，测序反应读长较短(如Solexa与SOLiD系统单次读长仅50bp)，需要对数据进行大规模拼接，因此对分子诊断工作者掌握生物信息学知识提出了更高要求，以利于后期的测序数据分析。　　(三)第3代测序　　第3代测序技术的核心理念是以单分子为目标的边合成边测序。该技术的操作平台目前主要有Helicos公司的Heliscope、PacificBiosciences公司的SMRT和OxfordNanopore Technologies公司的纳米孔技术等。该技术进一步降低了成本，可对混杂的基因物质进行单分子检测，故对SNP、CNV的鉴定更具功效。但是目前其进入产品商业化，并最终投入临床应用仍有很长的距离。　　三、基于分子构象的分子诊断技术　　(一)变性梯度凝胶电泳(denaturinggradient gel electrophoresis，DGGE)与单链构象多态性(singlestrand conformation polymorphism，SSCP)　　1970~1980年间，Fischer等与Orita等分别提出了利用核酸序列变异所导至双链变性条件差异与单链空间折叠差异，通过变性与非变性PAGE对变异序列进行分离鉴定的方法，即DGGE与SSCP。上述2项技术均通过变异核酸分子在空间构象上的差异，通过特定条件下电泳速率的变化进行检测。正因为核酸分子构象具有序列特异性，且对于序列的改变非常敏感，常常1个碱基的变化也能得到鉴定。但由于DGGE与SSCP均必须进行PCR后开盖电泳的操作，现已不常见于临床检测。　　(二)变性高效液相色谱(denaturinghigh-performance liquid chromatography，dHPLC)　　1997年，Oefner和Underhill建立了利用异源双链变性分离变异序列、使用色谱洗脱鉴定的技术，称为dHPLC，可自动检测单碱基置换及小片段核苷酸的插入或缺失。对于存在一定比例变异序列的核酸双链混合物，其经过变性和复性过程后，体系内将出现2种双链:一种为同源双链，由野生正义链-野生反义链或变异正义链-变异反义链构成的核酸双链 另一种为异源双链，即双链中1条单链为野生型，而另1条为变异型。由于存在部分碱基错配的异源双链DNA与同源双链DNA的解链特征不同，在相同的部分变性条件下，异源双链因存在错配区而更易变性，被色谱柱保留的时间短于同源双链，故先被洗脱下来，从而在色谱图中表现为双峰或多峰的洗脱曲线。由于该技术使用了较高分析灵敏度的色谱技术进行检测，可快速检出5%负荷的变异序列。但需注意的是，由于该技术主要通过异源双链进行序列变异检测，其不能明显区分野生型与变异型的纯合子。　　(三)高分辨率熔解分析(high-resolutionmelting analysis，HRMA)　　2003年，Wittwer等首次革命性地使用过饱和荧光染料将PCR产物全长进行荧光被动标记，再通过简单的产物熔解分析对单个碱基变化进行鉴定。该技术的原理也是通过异源双链进行序列变异鉴定。待测样本经PCR扩增后，若存在序列变异杂合子，则形成异源双链，其熔解温度大大下降。此时由于双链被饱和染料完全填充，其产物熔解温度的变化便可通过熔解曲线的差异得以判定。对于变异纯合子而言，HRMA也可利用其较高的分辨率完成PCR产物单个位点A:T双键配对与G:C三建配对热稳定性差异的鉴定，但是对于Ⅱ、Ⅲ类SNP的纯合子变异则无法有效区分。　　如何利用DNA构象对序列进行推测，从而避免成本较高的序列测定或操作繁琐的杂交反应一直是分子生物学研究与应用的热点问题。目前，使用构象变化对序列变异进行间接检测的便捷性已得到一致肯定，尤其是HRMA可完成对变异序列单次闭管的扩增检测反应。但需要注意的是，由于基于构象变化的分子检测手段多无法通过探针杂交或核酸序列测定对检测的特异性进行严格的保证，因此其只适合大规模的初筛，而真正的确诊仍需要进行杂交或测序的验证。　　四、定量PCR(quantitativePCR，qPCR)　　相比于其他分子诊断检测技术，qPCR具有2项优势，即核酸扩增和检测在同一个封闭体系中通过荧光信号进行，杜绝了PCR后开盖处理所带来扩增产物的污染 同时通过动态监测荧光信号，可对低拷贝模板进行定量。正是由于上述技术优势，qPCR已经成为目前临床基因扩增实验室接受程度最高的技术，在各类病毒、细菌等病原微生物的鉴定和基因定量检测、基因多态性分型、基因突变筛查、基因表达水平监控等多种临床实践中得到大量应用。但伴随着qPCR技术的迅猛发展，有关这项技术的质量管理问题也日益突出，如何消除各类生物学变量所引起的检测变异，减少或抑制实验操作与方法学中的各种干扰因素是qPCR技术面临的难题。　　(一)实时荧光定量PCR(real-timePCR)　　1.双链掺入法　　1992年Higuchi等通过在PCR反应液中掺入溴乙锭对每个核酸扩增热循环后的荧光强度进行测定，提出了使用荧光强度与热循环数所绘制的核酸扩增曲线，定量反应体系中初始模板的反应动力学(real-timePCR)模型，开创了通过实时闭管检测荧光信号进行核酸定量的方法。核酸染料可以嵌入DNA双链，且只有嵌入双链时才释放荧光，在每1次的扩增循环后检测反应管的荧光强度，绘制荧光强度-热循环数的S形核酸扩增曲线，以荧光阈值与扩增曲线的交点在扩增循环数轴上的投影作为循环阈值(Cyclethreshold，Ct)，则Ct与反应体系中所含初始模板数量呈负指数关系，推断初始模板量。随后Morrison[22]提出了使用高灵敏度的双链染料SYBR GreenI进行反应体系中低拷贝模板定量的方法。这一方法操作简便，但由于仅使用扩增引物的序列启动核酸扩增，其产物特异性无法得到充分保证。虽然在实时荧光定量PCR反应后可通过熔解曲线对产物特异性进行检验，但其特异性明显逊于使用荧光探针进行检测，因此双链掺入法并未在临床实践中得到认可。　　2.Taqman探针　　由于双链掺入法存在特异性较低的问题，1996年Heid[23]综合之前发现的Taq酶的5' 核酸酶活性与荧光共振能量转移(fluorescenceresonance energy transfer，FRET)探针的概念提出了使用Taqman探针进行qPCR的方法。TaqMan探针的本质是FRET寡核苷酸探针，在探针的5' 端标记荧光报告基团，3' 端标记荧光淬灭基团，利用Taq酶具有5' 3' 外切酶活性，在PCR过程中水解与靶序列结合的寡核苷酸探针，使荧光基团得以游离，释放荧光信号。从而使能够与靶序列杂交的探针在扩增过程中释放荧光，通过real-timePCR的原理对其进行定量。由于其超高的特异性与成功的商品化推广，Taqman探针已经成为目前临床使用最为广泛的qPCR方法，其在各种病毒基因定量检测、基因分型、肿瘤相关基因表达检测等方面具有着不可替代的地位。　　3.分子信标　　同样在1996年，Tyagi等提出了使用分子信标(moleuclarbeacons)进行qPCR的方法，分子信标是5' 与3' 端分别标记有荧光报告基团与淬灭基团的寡核苷酸探针，其两端具有互补的高GC序列，在qPCR反应液中呈发夹结构，荧光基团与淬灭基团发生荧光共振能量转移(FRET)而保持静息状态。当PCR反应开始后，茎环结构在变性高温条件下打开，释放荧光 在退火过程中，靶序列特异性探针则与模板杂交保持线性，不能与模板杂交的探针则复性为茎环结构而荧光淬灭，通过检测qPCR体系中退火时的荧光信号强度，便可以real-timePCR原理特异性检测体系中的初始模板浓度。相比于Taqman探针，分子信标使用发卡结构使荧光基团与淬灭基团在空间上紧密结合，大大降低了检测的荧光背景，其检测特异性较Taqman探针更高，更适合等位基因的分型检测。　　4.双杂交探针　　1997年，Wittwer等发表了使用分别标记荧光供体基团与荧光受体基团的2条相邻寡核苷酸探针进行qPCR的方法。双杂交探针所标记的供体基团和受体基团的激发光谱间具有一定重叠，且2条探针与靶核酸的杂交位置应相互邻近。仅当2条探针与靶基因同时杂交时，供体与受体基因得以接近，从而通过FRET发生能量传递，激发荧光信号，荧光信号强度与反应体系中靶序列DNA含量呈正比。由于使用了2条探针进行靶序列杂交，该方法的特异性比传统单探针检测体系得到了极大地提升。　　(二)数字PCR　　早在上世纪90年代就出现了使用微流控阵列对单次qPCR反应进行分散检测的概念。基于这一理念，Vgelstein与Kinzter于1999年发表了数字PCR(digitalPCR)的方法，对结肠癌患者粪便中的微量K-RAS基因突变进行了定量。相比于传统的qPCR方法，数字PCR的核心是将qPCR反应进行微球乳糜液化，再将乳糜液分散至芯片的微反应孔中，保证每个反应孔中仅存在≤ 1个核酸模板。经过PCR后，对每个微反应孔的荧光信号进行检测，存在靶核酸模板的反应孔会释放荧光信号，没有靶模板的反应孔就没有荧光信号，以此推算出原始溶液中待测核酸的浓度。因此，数字PCR是1种检测反应终点荧光信号进行绝对定量的qPCR反应，而非以模板Ct值进行核酸定量的real-timePCR。　　经由Quantalife公司开发(已于2011年被BIO-RAD收购)的微滴式数字PCR是首款商品化的数字PCR检测系统，目前已被广泛运用于微量病原微生物基因检测、低负荷遗传序列鉴定、基因拷贝数变异与单细胞基因表达检测等多个临床前沿领域。与传统qPCR相比较，该技术具有超高的灵敏度与精密度，使其成为目前qPCR领域的新星。　　五、对未来5年的展望　　半个世纪以来分子诊断的高速发展离不开分子生物学技术日新月异的进步。概而言之，在过去的50年中分子诊断技术取得了三大转化与3项提升：即报告信号检测从放射核素标记向荧光标记转化，操作方法由手工操作向全自动化转化，检测分析通量从单一标志物向高通量多组学联合判断转化 检测灵敏度、精密度、特异性的快速提升。　　在未来5年中，我国分子诊断事业将迎来两方面的进步。随着卫生监管部门对分子诊断重要性的认识不断深入与越来越多高学历、高素质人才的进入，分子诊断将会出现理念的革命性进步，高通量技术将更多的进入临床的实际应用中。随着技术的进一步发展，传统针对特定基因异常、病原微生物感染鉴定的方法学，也将在检测的各项分析性能与操作便捷程度上取得长足的进步。对于传统人力与时间成本较高的检测方法学，将出现两极分化的态势，即Southern等经典的检测金标准将得到保留 而ASO-RDB等灵敏度、特异性均不能满足实际临床需求的方法将快速被新型技术所取代。最终，分子诊断也必将一改目前仅仅用于病原微生物基因检测与部分遗传性疾病诊断的局面，形成由肿瘤学、遗传学、微生物学、药物基因组学四足鼎立，快速发展的景象。

近日，台湾“毒淀粉”事件愈演愈烈，广大民众陷入“毒食”恐慌。所谓“毒淀粉”，主要是指在淀粉中添加了顺丁烯二酸酐。顺丁烯二酸酐(Maleic anhydride)简称马来酸酐或失水苹果酸酐，遇水即水解成顺丁烯二酸(又称马来酸)。加入淀粉后可增加食物的弹性、黏性及外观光亮度，但会对人体肾脏造成极大损伤。目前，我国国家标准GB 2760－2011未将顺丁烯二酸酐列为食品添加剂。方法优势 我国现有的国家标准GB/T 23296.21－2009采用高效液相色谱及内标法对食品模拟物中顺丁烯二酸及顺丁烯二酸酐进行分离与测定，但关于淀粉及淀粉制品中顺丁烯二酸酐的检测尚未见报道。2012年，浙江省质量技术监督检测研究院采用迪马科技Platisil ODS C18液相色谱柱开发了基于高效液相色谱(HPLC)测定淀粉及其制品中顺丁烯二酸和顺丁烯二酸酐总含量的方法。该方法的灵敏度高、准确度好、前处理操作简单，适用于淀粉及其制品中顺丁烯二酸和顺丁烯二酸酐总含量的批量检测。样品前处理 称取2.50 g样品(精确至0.01 g)于50 mL比色管中(淀粉制品用粉粹机磨碎后称取)，加入25 mL体积分数5%的乙醇水溶液，涡旋2 min，超声提取10 min后用提取液定容至50 mL，摇匀，12000 r/min离心5 min后，过膜上机测定。色谱条件色谱柱：Platisil ODS C18，250 mm × 4.6 mm，5 μm (Cat.#：99503)流动相：甲醇-1‰磷酸溶液(2∶98)流速：1.0 mL/min柱温：30 ℃进样量：15 μL检测器：UV 214 nm 色谱柱的选择 参考标准GB 25544－2010及有关马来酸的文献报道，为减少目标物出峰时间附近物质的干扰，延长其色谱保留时间，本方法采用Platisil ODS C18色谱柱，与普通ODS C18柱相比，该色谱柱可以纯水为流动相。 顺丁烯二酸标准品色谱图含顺丁烯二酸阴性样品加标的谱图 添加回收结果 回收率 88%～89%（添加水平：10、50、100 mg/kg） 相对标准偏差（n=5） 定量下限 5.0 mg/kg * 以上数据来源于高效液相色谱法测定淀粉及淀粉制品中的顺丁烯二酸与顺丁烯二酸酐总含量，分析测试学报，2012,31（8）,1013-1016 “毒淀粉”中顺丁烯二酸（酐）检测解决方案相关产品信息： 货号 名称 规格 样品前处理 37177 针头式过滤器 Nylon 13 mm,0.22 μm 100/pk 37180 针头式过滤器 Nylon 13 mm,0.45 μm 100/pk 色谱柱及保护柱 99503 耐100%纯水流动相反相液相色谱柱Platisil ODS C18 250 × 4.6 mm, 5 μm 标准品 46672 顺丁烯二酸酐[108-31-6] 1 g 46671 顺丁烯二酸[110-16-7] 1 g HPLC溶剂 缓冲盐 离子对试剂 50102 甲醇 HPLC级 4 L 50108 无水乙醇 HPLC级 4 L 50133 磷酸 HPLC级 50 mL 通用色谱产品 52401B 瓶架/蓝色 50 孔 52401A 瓶架/白色 50孔 5323 样品瓶（棕色/螺纹 2 mL, 100/pk 5325 样品瓶盖/含垫（已经组装） 100/pk H80465 HPLC 进样针 25 μL

在国家自然科学基金的大力支持下(项目资助号：21021004)，中国科学院大连化学物理研究所邹汉法研究员在磷酸化蛋白质组分析技术方面获得新进展，相关成果发表在最近一期的Nature Protocols上(2013，8，461-480)。(http://www.nature.com/nprot/journal/v8/n3/abs/ nprot.2013.010.html)。 　　固定化金属离子亲和色谱(IMAC) 是磷酸化蛋白质组学研究中最常用的磷酸化肽段富集技术之一，常规的IMAC使用的螯合基团有三羧甲基乙二胺、次氨基乙酸、亚氨基二乙酸等，在螯合铁、镓等金属离子后可用于磷酸肽的富集。其缺点是特异性不高，在富集磷酸肽的同时也富集了一些酸性肽。研究人员发现了磷酸酯锆或钛表面与磷酸肽之间的高特异性相互作用，并利用这一相互作用建立了以磷酸基团为螯合配体的新一代固定化金属离子亲和色谱技术。实验表明，该新型IMAC对磷酸肽富集的特异性优异，可以有效避免酸性肽段的非特异性吸附。与传统的IMAC相比较，其对磷酸肽的富集能力提高3-10倍，从而大大提高了蛋白质磷酸化分析的检测灵敏度和鉴定覆盖率。该新型IMAC方法自2006年发表首篇论文以来，已在Mol. Cell. Proteomics, J. Proteome Res., Anal. Chem.等蛋白质组学与分析化学权威期刊发表论文20余篇，其中2007年发表在Mol. Cell. Proteomics的一篇论文已经被引用110余次。采用该方法为核心技术进行了人类肝脏蛋白质磷酸化的规模化分离鉴定，建立了迄今为止国际上人类肝脏蛋白质磷酸化的最大数据集 (Mol. Cell. Proteomics，2012，11，1070-1083)。