定量化

科技成果鉴定会——清华大学激光诱导击穿光谱(LIBS)定量化技术鉴定会召开　　受清华大学热能工程系的委托，由中国仪器仪表学会组织，就其“激光诱导击穿光谱(LIBS)定量化技术”举办的科技成果鉴定会，于2017年1月14日在北京举办。鉴定会现场　　鉴定会专家组由金国藩院士、张玉奎院士、尤政院士、顾大钊院士及3位专家组成，鉴定会由学会科仪委主任燕泽程主持，学会常务副理事长吴幼华出席会议并至欢迎辞。中国仪器仪表学会常务副理事长吴幼华至欢迎辞　　(LIBS)由于其快速多元素同时测量、无需样品准备、无损、可远程测量等独特优点，可以为生产过程提供原位、在线、或快速的关键元素浓度信息，被称为是“未来的化学分析巨星”。但由于受不可控的激光-物质(无法通过样品准备进行精确控制)相互作用的影响，加上其后的激光-等离子体(由激光烧蚀产生)、等离子体-环境气体、等离子体-激波(由等离子体快速碰撞产生)之间相互作用过程中受多种不确定因素的影响，导致LIBS系统信号测量不确定度较高，可重复性精度较差 受基体效应的影响，测量误差也相对较大。这两个瓶颈导致目前还未实现LIBS大规模商业化。　　清华大学热能系正是针对LIBS存在的瓶颈，通过研究激光诱导击穿光谱技术，如激光-样品、激光-等离子体、等离子体-环境气体等相互作用及对LIBS光谱影响机制，提出了一整套实现LIBS精确定量化的方法与技术，在煤质在线检测、金属分析、水泥生料等领域得到应用验证。　　鉴定委员会听取了项目单位汇报、审查了相关资料并做了现场测试，认为该技术突破了LIBS测量不确定度和准确性差的瓶颈制约，形成一套LIBS精确定量化技术，具有广阔应用前景，整体处于国际领先水平。　　鉴定会专家及项目单位对学会工作给与高度的评价，项目单位还将继续加强和学会的深入合作，学会也将在科研成果产业化、标准制定、项目申报、人才推荐等方面给与更多的关注和支持。

p 　　据俄罗斯科学院网站报道，俄科院普通物理所与国立莫斯科技术物理大学的联合团队研发出血液定量化验系统，该系统采用磁性纳米颗粒作为检测标的，可准确检测出液体，包括不透明乃至重色调液体(例如血液)中蛋白质分子的浓度。相关成果刊登在《Biosensors and Bioelectronics》学术期刊上。 /p p 　　联合团队将快速化验与磁性纳米颗粒计数方法相结合，采用免疫色谱法替代传统的光学法，并使用专门的检测试纸作为检测载体。试纸中含有磁性颗粒及检测蛋白分子的抗体，磁性颗粒与蛋白抗体成对配置(专门锚定特定的蛋白)。为获得准确的化验结果，采用普通物理所专门研制的仪器作为数据采集计数器，在保留免疫色谱法化验便捷这个优势的基础上，实现了高精度定量化验，可准确检测血液中蛋白分子的数量。 /p p 　　其化验的主要过程为，在特种试纸上滴一滴化验液后，在毛细效应作用下，液滴在试纸表面扩散。液滴扩散过程中所要检测的蛋白与抗体耦合，并与磁性颗粒发生作用，发生作用磁性颗粒的数量即为蛋白分子的数量，采用计数器核算磁性颗粒的数量可获得液体中该种蛋白浓度的指标。试纸上有化验和监测两条线，上述过程发生在化验线上，而监测线则用于监控试纸的有效期，整个过程与验孕类似，但具有定量化验的优点。 /p p 　　该系统曾用于前列腺癌患者的体检，通过化验患者血液中前列腺特异抗原的含量，监控术后康复情况。系统可测定0.025ng/ml的含量，满足4ng/ml 的检测指标要求。将所获得的数据与前列腺特异抗原标准化验方法–酶联免疫吸附试验结果进行比较，其高效和准确性得到了确认。 /p p 　　该系统实现了快速化验，化验结果可在30分钟内得到，并且不需要对操作者进行专门的培训，亦可用于野外条件下，其应用范围还可扩展到食品和药品检测领域。 /p

p 　　2018年8月31日，教育部公布了《关于2018年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)通用项目/候选人形式审查结果的公示》。推荐工作截止后，累计收到高校、专家推荐或提名的项目与候选人共计1266项，经审查合格的有1069项，《激光诱导击穿光谱(LIBS)定量化技术及应用》位列技术发明奖候选名单。 /p p style=" text-align: center " strong 激光诱导击穿光谱(LIBS)定量化技术及应用 /strong /p p 主要完成单位： strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 清华大学 /span /strong /p p 　　激光诱导击穿光谱(LIBS)具有实现在线或原位分析的优势，被称为化学分析的“未来超级巨星”，是光谱分析领域的重点研究方向。但长期受测量不确定性较高和测量误差较大这两大关键瓶颈的制约，一直未能实现精确定量化，也未实现大规模商业化应用。本项目通过研究LIBS测量过程中不确定性及测量误差的产生机理及抑制机制，发明了一系列提高LIBS定量化性能的方法，在不增加系统复杂性和成本条件下，实现了精确定量化，并在应用中得到了证实，为LIBS大规模商业化奠定了技术基础。 /p p 　　项目的主要发明点包括：1、揭示了光谱信号不确定性产生的机理，明确提出降低测量不确定性的主要机制是降低收光系统观测到的待测元素总粒子数密度波动的影响，并发明了等离子体调制技术和光谱标准化方法，分别通过调节等离体子的演化过程以产生稳定核心测量区域和把光谱强度折合到标准状态以减少等离子体特性参数波动对测量的影响，从而提高测量可重复性。在煤炭或金属样品的应用中，等离子体调制技术可以把原始谱线强度的相对标准差(RSD)降低近20%，而经过光谱标准化方法后的RSD则比目前常用的光谱面积归一化方法降低了近4倍。2、发明了基于主导因素偏最小二乘(PLS)定标方法：利用基于物理模型的主导因素对测量过程中能够利用物理规律描述的部分进行建模，然后利用基于统计学方法的偏最小二乘方法(PLS)对尚不能用物理规律描述的过程及不确定过程进行残差修正，克服了传统物理模型和统计学模型各自的缺陷，提高了测量准确度。在金属样品的测试中，其预测均方根误差比常规PLS模型相对下降近2.5倍，并扩大了模型的适用范围。3、提出定量化新思路，发明了基于自适应数据库的光谱辨识技术：建立包含光谱强度和不确定性的数据库，并判断待测样品光谱是否来自于库中样品 对确定是库内的样品直接读取浓度信息，而对新样品则预测浓度并更新数据库，使新样品变成老样品，从而解决测量重复性问题。在煤炭样品测试中，辨识正确率达100%，所有样品测量结果100%可重复。 /p p 　　本成果专利以许可或转让方式通过美国TSI、国电科学技术研究院等国内外多个公司获得成果转化，在LIBS领域首次实现中国专利技术向发达国家领头企业逆向输出。成果已在煤质分析、金属分析、水泥生料在线控制方面得到了应用，测量重复性和准确性显著优于国内外同类技术，并为社会创造经济价值1.2亿元，推动了LIBS技术以及相关应用领域的进步。2017年，经中国仪器仪表学会组织，由包括金国藩、张玉奎、尤政、顾大钊等四位院士的鉴定委员会鉴定：“在国际上率先突破了LIBS测量不确定度高和准确性差这两大瓶颈的制约，形成了一套LIBS精确定量化技术 创新程度高，在LIBS定量化技术上取得了突破性进展，整体处于国际领先水平”。本项目成果累计发表SCI论文39篇，WOS核心集他引640次。授权发明专利22项(1国际专利)，总专利转让金额近1500万元(含200万美元外汇)。获2017中国仪器仪表学会科学技术奖一等奖、第九届国际发明展览会金奖。 /p

p 　　 strong 一、清华大学王哲团队风采 /strong /p p 　　清华大学能源与动力工程系激光诱导击穿光谱研究团队，由倪维斗院士、李政长江学者、王哲教授、候宗余助理研究员为核心成员，目前有在读博士生4名，在读硕士生1名，在读本科生2名，及4名工程师。团队为电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室组成部分。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/9ab8a398-f943-410c-be87-7ba06769fa2c.jpg" title=" 王哲.jpg" / /p p 　　本团队自2008年至今，一直致力于LIBS机理和定量化技术的研究，本团队研制的“激光诱导击穿光谱(LIBS)定量化技术”项目，被仪器仪表学会鉴定为“整体处于国际领先水平”，并荣获了2017年度中国仪器仪表学会科学技术奖一等奖。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/d1b755c0-6ea7-4ccc-ba27-280c5c6c6b7a.jpg" title=" 中国仪器仪表学会科学技术奖一等奖——王哲.jpg" / /p p strong 　　二、清华大学王哲团队LIBS相关研究成果及研究最新进展 /strong /p p 　　 /p p 　　测量不确定度较高和测量误差大这两大瓶颈严重制约了LIBS技术的精确定量化及大规模商业化。本团队通过研究，提出了等离子体调制、光谱标准化、主导因素偏最小二乘模型等方法，发展了一整套定量化技术，显著的提升了LIBS技术的测量重复性和准确性。各技术成果已经分别通过美国TSI公司、美国B& amp WTek公司、国电科学技术研究院、国电燃料公司、太原紫晶科技有限公司获得成果转化，总专利转让金额近3000万元，并在本领域首次实现了向发达国家领头企业输出专利技术(美国 TSI 和美国 B& amp WTek)。 /p p 　　本团队的技术成果目前已经在煤质分析、手持式 LIBS金属成分分析、水泥生料在线控制方面得到了应用，在节能减排、安全生产、污染控制方面都取得了显著的效益，得到了国际LIBS学术界以及应用单位的认可，推动了LIBS技术以及相关应用领域的进步。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/4659269d-9970-470f-888c-41836721b356.jpg" title=" LIBS煤质离线在线分析仪——王哲.jpg" width=" 300" height=" 169" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 169px " / img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/7afa0f3e-9574-427f-9686-5bbeecbbc762.jpg" title=" LIBS煤质离线在线分析仪2——王哲.jpg" width=" 300" height=" 168" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 168px " / /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span /p p 　　LIBS煤质离线/在线分析仪。快速对煤炭进行元素分析和工业分析，便于实现在线测量。用于煤炭定价和燃烧优化。可重复性和准确性接近传统方法国标。性能获得第三方鉴定。已获得国电集团、美国TSI 支持，正在推进在线检测示范项目。 /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/84594b6e-2996-48a7-b319-8563ac6e6555.jpg" title=" 手持式金属分析仪——王哲.jpg" / /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span /p p 　　手持式金属分析仪，可重复性接近XRF，准确性优于XRF，可以测量轻元素(如碳、硅) 无辐射风险 获中国光学工程学会第三方鉴定。 /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/9d016a29-2f8b-4a12-9c63-f4df91623862.jpg" style=" width: 300px height: 227px " title=" 水泥生料品质在线检测系统1——王哲.jpg" width=" 300" height=" 227" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/7f5f0849-97a6-4533-9bea-92ceef1ce256.jpg" style=" width: 396px height: 296px " title=" 水泥生料品质在线检测系统2——王哲.jpg" width=" 396" height=" 296" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" / /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span /p p 　　水泥生料品质在线检测系统，在线测量三率值并指导原料配比。水泥生料合格率由~50%提高至88%.显著提高水泥成品率及企业效益 (和山西大学合作) /p p strong 　　三、清华大学王哲团队发表论文 /strong br/ span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span /p p style=" margin-left:37px text-autospace: none vertical-align:bottom" span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" 1. span style=" font-stretch: normal font-size: 9px font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" a href=" http://pubs.rsc.org/-/content/articlehtml/2018/ay/c7ay02643a" span style=" color:black" Jianlong Yu, Zongyu Hou, Sahar Shea, Jian Dong, Wen Han, Taijin Lu, Zhe Wang*, /span span style=" color:black" & nbsp /span span style=" color:black" Provenance classification of nephrite jades using multivariate LIBS: a comparative study, DOI:& nbsp 10.1039/C7AY02643A& nbsp (Paper)& nbsp Anal. Methods, 2018. /span /a /span /p p style=" margin-left:37px text-autospace: none vertical-align:bottom" span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" 2. span style=" font-stretch: normal font-size: 9px font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" a href=" https://link.springer.com/article/10.1007/s11467-017-0735-1" span style=" color:black" Shuai Zhang, Sahar& nbsp Sheta, Zong-Yu& nbsp Hou, Zhe& nbsp Wang*, On the improvement of signal repeatability in laser-induced air plasmas, Frontiers of physics, 2018, 13: 135201. /span /a & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /p p style=" margin-left: 37px vertical-align: bottom" span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" 3. span style=" font-stretch: normal font-size: 9px font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" a href=" http://jes.ecsdl.org/content/164/13/F1294.short" span style=" color:black" Yun Wang, Jianlong Yu, Jingtian Wu, Zhe Wang*, Rapid Analysis of Platinum and Nafion /span span style=" color:black" & nbsp /span span style=" color:black" Loadings using Laser Induced Breakdown Spectroscopy, The Electrochemical Society Journals,2017, 164(13),& nbsp F1294-F1300 /span /a /span /p p style=" margin-left: 37px vertical-align: bottom" span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" 4. span style=" font-stretch: normal font-size: 9px font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" a href=" http://pubs.rsc.org/-/content/articlehtml/2017/ja/c7ja00219j" span style=" color:black" Muhammad Sher Afgan, Zongyu Hou, Zhe Wang*, Quantitative analysis of common elements in steel using a handheld mu-LIBS instrument, Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2017, 32(10), 1905-1915 /span /a /span /p p style=" margin-left: 37px vertical-align: bottom" span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" 5. span style=" font-stretch: normal font-size: 9px font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" a href=" https://www.osapublishing.org/col/abstract.cfm?uri=col-15-8-083001" span style=" color:black" Yi Zheng, Xiangping Zhu, Zhe Wang, Zongyu Hou, Fei Gao, Rongzhi Nie, Xiaoxia Cui, Jiangbo She, Bo Peng, Noninvasive blood glucose detection using a miniature wearable Raman spectroscopy system /span span style=" font-family:宋体 color:black" ， /span span style=" color:black" Chinese Optices Letter, 2017, 15(8), 083001 /span /a /span /p p style=" margin-left:37px text-autospace: none vertical-align:bottom" span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" 6. span style=" font-stretch: normal font-size: 9px font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" a href=" https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0584854716302907" span style=" color:black" Yun Wang, Yuan Hao, Yangting Fu, Zhe Wang*, Experimental and computational investigation of confined laser-induced breakdown spectroscopy, Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy,2016,126, 44-52 /span /a /span /p p style=" margin-left:37px text-autospace: none vertical-align:bottom" span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" 7. span style=" font-stretch: normal font-size: 9px font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" a href=" https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0584854716302907" span style=" color:black" Hualiang Yin, Zongyu Hou, Lei Zhang, Xiangjie Zhang, Zhe Wang*, Zheng Li, Cement raw material quality analysis using laser-induced breakdown spectroscopy, J. Anal. At. Spectrom., 2016, 31(12), 2384-2390. /span /a /span /p p style=" margin-left: 37px vertical-align: bottom" span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" 8. span style=" font-stretch: normal font-size: 9px font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" a href=" https://link.springer.com/article/10.1007/s11467-016-0607-0" span style=" color:black" Zhenzhen Wang, Yoshihiro Deguchi, Zhenzhen Zhang, Zhe Wang, Xiaoyan Zeng, Junjie Yan, Laser-induced breakdown spectroscopy in Asia, Frontiers of physics, 2016, 11(6), 114213. DOI:10.1007/s11467-016-0607-0 /span /a /span /p p style=" margin-left: 37px vertical-align: bottom" span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" 9. span style=" font-stretch: normal font-size: 9px font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" a href=" http://pubs.rsc.org/-/content/articlehtml/2016/ja/c5ja00475f" span style=" color:black" Zongyu Hou, Zhe Wang*, Tingbi Yuan, Jianmin Liu, Zheng Li, Weidou Ni, A hybrid quantification model and its application for coal analysis using laser induced breakdown spectroscopy, Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2016, 31(3), 722-736 /span /a /span /p p style=" margin-left: 37px vertical-align: bottom" span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" 10. span style=" font-stretch: normal font-size: 9px font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" a href=" https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-24-3-3055" span style=" color:black" Yangting Fu, Zongyu Hou, Zhe Wang*, Physical insights of cavity confinement enhancing effect in laser-induced breakdown spectroscopy, Optics Express, 24(3), 3055-3066 /span /a /span /p p style=" margin-left: 37px vertical-align: bottom" span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" 11. span style=" font-stretch: normal font-size: 9px font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" a href=" https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0584854715001950" span style=" color:black" Mengyuan Chen, Tingbi Yuan, Zongyu Hou, Zhe Wang*, Yun Wang, Effects of moisture content on coal analysis using laser-induced breakdown spectroscopy, 2015, 112, 23-33 /span /a /span /p p style=" margin-left: 37px vertical-align: bottom" span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" 12. span style=" font-stretch: normal font-size: 9px font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" a href=" http://pst.hfcas.ac.cn/fileup/PDF/editorial.pdf" span style=" color:black" Zhe Wang*, Fengzhong Dong, Weidong Zhou, A rising force for the world-wide development of laser-induced breakdown spectroscopy, Plasma Science and Technology, 2015, 17(8), 617-620 /span /a /span /p p style=" margin-left: 37px vertical-align: bottom" span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" 13. span style=" font-stretch: normal font-size: 9px font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" a href=" http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1009-0630/17/8/02/meta" span style=" color:black" Xiongwei Li, Zhe Wang*, Yangting Fu, Zheng Li, Weidou Ni, Wavelength Dependence in the Analysis of Carbon Content in Coal by Nanosecond 266 nm and 1064 nm Laser Induced Breakdown Spectroscopy, Plasma Science and Technology, 2015, 17(8), 621-624& nbsp /span /a /span /p p style=" margin-left:37px text-autospace: none vertical-align:bottom" span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" 14. span style=" font-stretch: normal font-size: 9px font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" a href=" http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1009-0630/17/11/07/meta" span style=" color:black" Xiongwei Li, Xianglei Mao, Zhe Wang, Richard E. 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Spectrom., 2011, 26 (11), 2175 - 2182 /span /a /span /p p style=" margin-left:37px text-autospace: none vertical-align:bottom" span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" 35. span style=" font-stretch: normal font-size: 9px font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-size: 16px font-family: & #39 Times New Roman& #39 , serif" a href=" https://arxiv.org/abs/1012.2735" span style=" color:black" Zhe Wang, Jie Feng, Lizhi Li, Weidou Ni, Zheng Li, & quot A Multivariate Model Based on Dominant Factor for Laser-induced Breakdown Spectroscopy Measurements& quot , J. Anal. At. 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各相关单位：按照《青岛市标准化协会团体标准管理办法》的规定，青岛市标准化协会《国内棉花残损鉴定技术规范》、《纺织品 定量化学分析氨纶或某些纤维素纤维与聚丙烯腈纤维的混合物（盐酸法）》和《秋月梨 感官定级评价规则》三项团体标准已通过立项论证，同意立项。请各有关单位尽快组织起草并完成标准的制定工作。青岛市标准化协会2023年4月7日

药品按服用人群可分为儿童药、成人药，药品走向市场不仅需要满足治病的功能，还应该具有良好的服用感受。药物的口感是影响口服制剂临床应用的因素之一，不良口感可能对患者的服药依从性产生影响，导致理想治疗效果难以达到或维持，还有可能导致体内药物暴露量不稳定，从而带来安全性隐患。因此，口感评价通常作为药品研发环节中的一项特殊研究内容。口感并非儿童用药的特有的评价内容，所有通过口服途径给药的制剂均应考虑其口感问题。药物味觉量化的意义近日，国家药品监督管理局药品审评中心发布《儿童用药口感设计与评价的技术指导原则（试行）》，其将“口感”界定为与制剂的剂型、质地、容积或体积（大小和形状）、气味、味道、余味等相关，涉及易吞咽性和适口性两个核心评价维度。《指导原则》所指的儿童用药泛指在我国研发的专用于儿童的药品或可用于儿童的药品。《指导原则》指出，口感是影响口服制剂临床应用的因素之一，不良口感可能对患者的服药依从性产生影响或带来安全性隐患。儿童因其生理和心理发育特点，在不良感觉的耐受性方面有别于成人，口感不佳所导致的不良用药行为风险也相应增高，因此，相比于成人用药，儿童用药口感评价具有更强的临床意义与价值。味觉量化新技术日本INSENT公司的味觉分析系统（电子舌），使用具有广域选择特异性的人工脂膜传感器，模拟生物活体的味觉感受机理，通过检测各种味物质和人工脂膜之间的静电作用或疏水性相互作用产生的膜电势的变化，实现对5种基本味（酸、甜、苦、咸、鲜）和涩味的评价，还可以分析苦的回味、涩的回味和鲜的回味(丰富度)。无需借助任何统计分析和建模，具有可定量化、不易疲劳、数据电子化、无潜在安全性风险等较多优势，可弥补口尝法的不足，因此具有良好的应用前景和发展潜力。

Amnis量化成像流式细胞仪在血液学研究中的应用 白血病是一类造血干细胞恶性克隆性疾病。克隆性白血病细胞因为增殖失控、分化障碍、凋亡受阻等机制在骨髓和其他造血组织中大量增殖累积，并浸润其他非造血组织和器官，同时抑制正常造血功能。白血病的诊断、分类和预后分层需要综合运用形态学、免疫表型和遗传分析方法，而传统上这需要在多个平台上进行检测以便得到最终结果。 成像流式细胞术可以在一个仪器上产生以上所有结果，从而为白血病的诊断和研究开辟了新的工具。基于图像的流式细胞术结合高分辨率数字图像和标准流式细胞仪所获得的定量荧光信息，可以确定细胞抗原的定位（即细胞表面、细胞质、细胞核），并且可根据荧光强度、细胞形状、细胞大小和纹理信息等组合变量选择特定的细胞群体进行分析，而这是标准流式细胞仪无法实现的特征。 急性早幼粒细胞白血病（APML）为急性髓细胞白血病的一种特殊类型，急性早幼粒细胞白血病可以通过观察早幼粒细胞中粒细胞白血病蛋白- PML蛋白的异常弥散分布来进行快速检测。在正常细胞中，大部分PML蛋白以不连续点状方式分布在细胞核内，而在APML细胞中PML蛋白会呈弥散性分布。常规检测方法为显微镜观察，免疫组化，荧光原位杂交以及传统流式细胞术，但这些方法主观性很强，灵敏度低。Lizz Grimwade等人[1]尝试利用Amnis® 量化成像流式技术，根据 PML蛋白分布的模式的不同，对正常细胞和APML细胞的PML蛋白分布进行客观的区分。对病人样本进行自动检测，通过统计发生PML蛋白聚集的细胞比率来评估 APML发病的风险。结果表明，Amnis量化成像流式技术能够分析大量样本，确定PML蛋白的分布形式，从而找到潜在的异常细胞，增加了检测的灵敏度和准确率。图1. 急性早幼粒细胞白血病(APML)免疫荧光显微镜染色显示(A)在非APML患者中聚集的PML小体和(B) APML患者中弥散性PML小体 (红色，罗丹明抗PML；蓝色，DAPI核染色)。Modulation纹理分析分别显示在非APML病例(C)和(D)在APML病例中的结果。(E)和(F)分别显示非APML患者FITC标记的PML聚集体和APML患者弥散性PML。(G) 显示非APML患者和APML患者之间弥散染色的细胞百分比差异。 慢性淋巴细胞白血病(CLL)是最常见的白血病，其特征表型和预后在很大程度上取决于是否存在细胞遗传学畸变。检测这些细胞遗传学异常的金标准是在载玻片上的细胞涂片或组织切片上进行荧光原位杂交(FISH)。荧光原位杂交(FISH)是一种显微镜技术，使用荧光探针检测DNA序列，通常在载玻片上完整细胞的中期细胞涂片或间期细胞核上进行。来自澳大利亚的科学家Henry Hui等[2]展示了使用自动、高通量的Amnis量化成像流式细胞仪评估数千个细胞悬液中CLL细胞染色体的特异性FISH探针信号。成像流式细胞仪的EDF景深扩展能力使FISH探针信号能够被解析并定位在免疫表型细胞的（染色的）细胞核内。多色流式细胞术免疫表型分析最常用于诊断白血病，因为CLL细胞具有特征性表型，它们是成熟B淋巴细胞（CD19、CD20阳性），特征为共表达CD5和CD23抗原。CLL还表现为异质性遗传不稳定性。超过80%的病例预先存在细胞遗传学畸变，最常见的是11q、13q或17p缺失和12三体（15%的病例），这些可用于将患者分为高、中、低和极低预后风险类别。图2展示利用Amnis成像流式进行12号染色体三体CLL细胞的分析方法。使用Amnis ImageStreamX Mk II平台在血液样品上开发的自动化“immuno-flowFISH”方法在CLL中评估12号染色体的临床方法可能应用于疾病分层的诊断和后续治疗以评估疾病预后。这些应用将帮助临床医生优化治疗决策，从而改善患者的治疗效果。 图2. Amnis成像流式细胞仪进行12号染色体三体CLL细胞的分析方法。(A)分别根据明场图像的清晰度、面积、宽长比等参数对聚焦细胞进行识别。(B)细胞通过SYTOX AADvanced荧光强度(Intensity_MC_Ch05)进一步鉴定有核细胞，排除增殖细胞或紧密重叠的细胞。(C)和(D)根据CD19-BV480 (Ch07)、CD3-AF647 (Ch11)和CD5-BB515 (Ch02)表达差异对细胞进行分群，分为T细胞(CD3+CD5+CD19-), B细胞(CD3-CD5-CD19+)和CLL细胞(CD3-CD5+CD19+)。(E-G)对每个细胞亚群在CEP12-SpectrumOrange探针(Ch03)通道进行FISH小点计数的结果。(H)可在图像库中查看细胞免疫表型或FISH小点计数的亚群，以确认定量分析。259细胞为CD19-BV480阴性，CD3-AF647阳性，CD5-BB515阳性，12号染色体正常T细胞；细胞4419是一个CD19+CD3-CD5-12号染色体正常B细胞；细胞7805是一个CD19+CD3-CD5-12号染色体三体CLL细胞；细胞1851是一个CD19+CD3-CD5+12号染色体正常B细胞；和细胞1828是一个CD19+CD3-CD5+12号染色体三体CLL细胞。 Amnis量化成像流式细胞仪可以让科学研究更加生动，富有乐趣，其高灵敏度的检测和成像分析的大数据则让文章充满亮点，是您科学研究的好帮手。 相关阅读：Amnis® 量化成像流式细胞仪系列 利用传统流式细胞检测技术，研究人员可以分析成千上万个细胞，获得每个细胞的散射光信号和荧光信号，从而得到细胞群体的各种统计数据，但是传统流式细胞检测技术获得的细胞信息相对有限。细胞对研究人员来说，只是散点图上的一个点，而不是真实的细胞图像，缺乏细胞形态学、细胞结构及亚细胞水平信号分布的相关信息。要想获得细胞图像，研究人员就必须使用显微镜进行观察，但显微镜能够观察的细胞数量是非常有限的，很难提供细胞群体的量化与统计数据。Luminex公司Amnis® 量化成像流式技术开创性地将流式细胞技术与荧光显微成像技术结合于一体，在传统流式抽象的统计学数据基础上，既能提供细胞群的统计数据，又还可以获得单个每个单细胞的明场和荧光图像，从而为研究人员提供了细胞形态学、细胞结构和亚细胞信号分布的完整信息。 Amnis量化成像流式细胞仪具有高达12个检测通道，可以对通过流动室中的每个细胞进行成像，并对图像进行多参数量化分析，获得全新的细胞形态统计学数据。系统配有功能强大的数据分析软件IDEAS，可以对每个细胞图像通道分析超过上百种量化参数。这些参数不仅包括细胞整体的散射光和荧光信号强度，还包括对细胞形态，荧光分布、小点计数、荧光共定位等多种信息的分析。随着Amnis高速显微成像流式细胞技术的发展成熟，越来越多的科研人员开始将这种革命性的技术手段运用到自身的研究领域，并发表了大量有影响力的论文。图3.路明克斯Amnis量化成像流式细胞仪，左为FlowSight® ，右为ImageStream® X Mk II 参考文献： [1] Grimwade, L., Gudgin, E., Bloxham, D., Scott, M. A., & Erber, W. N. (2010). PML protein analysis using imaging flow cytometry. Journal of Clinical Pathology, 64(5), 447–450. doi:10.1136/jcp.2010.085662 [2] Hui, H., Fuller, K. A., Chuah, H., Liang, J., Sidiqi, H., Radeski, D., & Erber, W. N. (2018). Imaging flow cytometry to assess chromosomal abnormalities in chronic lymphocytic leukaemia. Methods, 134-135, 32–40. doi:10.1016/j.ymeth.2017.11.003

仪器信息网特别策划话题：#3i流式大咖说#（点击查看） ，邀请高校、科研院所、临床、生物技术企业等流式技术研发、应用专家分享技术心得和经验，方便生命科学领域研究人员了解相关技术应用进展、学习仪器使用方法。本期，中国科学院水生生物研究所分子与细胞生物学技术平台负责人汪艳老师带我们了解量化成像分析流式细胞仪在水生生物研究中应用。量化成像分析流式在水生生物研究中应用汪 艳中国科学院水生生物研究所，湖北 武汉流式细胞术最早一种检测浮游植物的分析工具,是根据微粒的荧光特性反映出浮游微型生物的大小、形状、结构或者是色素类型,从而对浮游微型生物进行定量和定性研究，分选功能有助于不同种浮游生物进行分离和富集培养。尽管流式细胞术在高通量模式下可以测量每个单个细胞的多个参数，但显微镜观察与分析微藻的表征和量化的方法仍然普遍。Amnis 公司推出了ImageStreamX Mark II量化成像分析流式细胞仪设备，建立在传统的流式细胞术基础之上，结合了荧光显微成像技术，能对检测的每个细胞进行成像，提供超过百种量化成像参数，突破流式散点图与明场、荧光图像一一对应，获取高分辨的细胞形态和蛋白定位，完美解析细胞功能。2020年本所购置一台量化成像分析流式细胞仪，浅谈ImageStreamX Mark II量化成像分析流式细胞仪在水生生物中应用。一、在浮游微生物的计数、活力、分类检测 随着工业的发展，水域污染日益加重，水体富营养化，从而引起藻类暴发性繁殖，发生赤潮，海洋生态系统遭到破坏。藻类的种类多样性指数能反映出不同环境下藻类个体分布丰度和水体污染程度，可充分利用藻类的分布来判断水质污染状况，以此达到治理水体污染的目的。藻类细胞计数、活力检测及分类是有助于了解细胞生长、密度、环境污染有着重要意义。研究者发现水产养殖池塘中的样品用丙酮抽提测到的叶绿素a含量高，与显微镜计数换算的生物量相差较大，通过ImageStreamX Mark II量化成像分析流式细胞仪证实池塘中微型藻类种类，以及真核藻和原核藻比例（图1、2）。图1：ImageStreamX Mark II量化成像分析流式细胞仪利用藻类叶绿素光和明场，可清晰观察5种不同藻类图像。图1A：单个纯种藻的图像，图1B：养殖池塘样本检测藻图像。图2 ImageStreamX Mark II量化成像分析流式细胞仪的IDEAS软件与人工智能分析模块对养殖池塘样本的藻进行分类与计数（Classfied是算出来的结果，Truth是用来训练算法）。二、在环境毒理学的应用 流式细胞术作为单细胞检测的主要技术手段，实时追踪细胞的活性状态，评估细胞的物理和生物学功能，是一种高效快速的毒性评价方式。ImageStreamX Mark II量化成像分析流式细胞仪应用形态学量化对环境胁迫下藻细胞形态的自动化检测与评价。形态学量化参数之一的圆度参数（circularity），其分值是衡量细胞的多个半径间差异的指标，所测算的细胞样本处于圆形且完整，多个半径间差异相对低，circularity分值较高，而样本形状不规则，多个半径间的差异较大，circularity分值较低（如图所示3）。 图3 形态学量化参数之一的圆度参数（circularity）图4 ImageStreamX Mark II量化成像分析流式细胞仪检测微囊藻被三氯生处理的形态参数圆度参数（circularity）显著的变化。三、在细胞自噬中的研究 细胞自噬(autophagy or autophagocytosis)：是细胞在自噬相关基因(autophagy related gene，Atg)的调控下利用溶酶体降解自身受损的细胞器和大分子物质的过程。自噬既是细胞应对极端环境的一种特殊手段，也是调控细胞正常生命活动的重要机制，自噬异常往往也是引起细胞损伤和老化的重要因素。自噬参与了肿瘤、衰老、炎症、免疫应答、心脑血 管疾病、氧化应激、神经退行性疾病、代谢、发育等许多重要的生物学过程。研究自噬的方法很多，可采用透射电镜、荧光显微镜、共聚焦、Western Blot、流式细胞仪观察与检测自噬小体及自噬溶酶体的形成与定量，但无法在统计学定量基础上观察到整个自噬过程。ImageStreamX Mark II量化成像分析流式细胞仪弥补流式细胞仪和荧光显微镜不足，在对所有细胞进行流式分析同时采集每一个细胞的图像，得出统计学结果。细胞发生自噬时，作为标记物的细胞质LC3蛋白经过加工在自噬体外膜表面大量聚集，利用IDEAS软件中的形态学量化参数Spot Count，能够在直观观察LC3荧光斑点的同时，准确统计每个细胞内LC3斑点的数量，对细胞自噬状态进行量化分析。ImageStreamX Mark II量化成像分析流式细胞仪检测草鱼性腺细胞（GCO）被草鱼呼肠孤病毒（GVRV）感染后自噬变化。转染 pEGFP-LC3B 的细胞， 在非自噬的情况下，荧光显微镜下 LC3B-GFP 以弥散的形式存在于细胞质中；而在自噬的情况下，荧光显微镜下 LC3B-GFP 则聚集在自噬体膜上，以斑点的形式表现出来，自噬程度越强，斑点数目越多（图5、6）。 图5 量化成像分析流式细胞仪检测草鱼性腺细胞（GCO）被雷帕霉素（Rapa）、草鱼呼肠孤病毒（GVRV）感染后自噬变化。 图6 利用IDEAS软件中的形态学量化参数Spot Count，观察LC3荧光斑点的同时，准确统计每个细胞内LC3斑点的数量。四、在细胞免疫功能与免疫机制研究 免疫细胞对非己物质的吞噬是机体的主要防御手段之一，检测吞噬活力是评价机体的免疫状况的重要参数。早期吞噬材料一般选为荧光素标记的葡萄球菌、大肠杆菌等。随着人造荧光微球技术发展，荧光微球的性质稳定及均匀的特点，选用不同大小、不同基团修饰的微球，进行准确的定量检测。鱼类、两栖动物和爬行动物的B细胞具有显著的吞噬能力，这种吞噬能力来自两栖动物的IgM B细胞。采用ImageStreamX Mark II量化成像分析流式细胞仪，证明了硬骨鱼的B细胞具有有高能力吞噬大颗粒微球，还有杀死摄入细菌的能力（图7）。 图7 采用ImageStreamX Mark II量化成像分析流式细胞仪检测草鱼B细胞有高能力吞噬大颗粒微球，并具有杀死摄入细菌的能力。Amnis 公司2005年推出了世界上第一款量化成像分析流式细胞仪ImageStream100，经不断升级，ImageStreamX Mark II量化成像分析流式细胞仪检测速度和单个细胞的图像质量极大提升，逐渐被科学界认可，让研究者发现图像技术与多种技术融合魅力。今年，全球流式细胞仪领军代表美国BD(Becton Dickinson)公司率先推出新的 BD FACSDiscover S8 细胞分选仪，是将显微成像技术、光谱技术与流式细胞术的完美结合，可视化图像分选细胞CellView核心技术登上了《科学》杂志的封面，掀起一股流式细胞仪创新技术融合与导向，引领科学研究的新手段。 【作者简介】中国科学院水生生物研究所 分子与细胞生物学技术平台负责人 汪艳 高级工程师汪艳，高级工程师，中国科学院水生生物研究所分子与细胞生物学技术平台负责人，18年来专注流式细胞技术领域，发表科研论文三十多篇，参与七项国家自然科学基金项目，获发明专利一项，主持中科院功能开发项目三项，2015年度获BD流式技术“杰出贡献奖”和个人“卓越奖”，2017年度获所个人突出学术贡献奖-技术能手奖。（本文编辑：刘立东KOL） 相关推荐：流式大咖说|FSC与SSC在流式细胞术中的应用——西南医院马清华副研究员流式大咖说|流式检测中最易忽视的时间参数——首都医科大学中心实验室副主任技师徐晓雪 流式大咖说|技术干货|如何去黏连？流式新手绕不开的数据处理难题 流式大咖说|流式细胞技术平台发展与使用心得分享中科院分子细胞卓越中心俞珺璟博士【行业征稿】若您有生命科学、医药、临床等行业相关研究、技术、应用、管理经验等愿意以约稿形式共享，欢迎自荐或引荐投稿联系人：刘编辑word图文投稿邮箱：liuld @instrument.com.cn微信：JaysonXY（备注来意：投稿）

Hendriks L., Skjolding L. M., Robert T., 确定细胞中金属元素的生物利用率的传统方法一般需对细胞进行酸消解，然后利用溶液进样电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）进行后续分析。这种方法的缺点是需要大量的细胞，并且只能为给定的细胞群体提供平均值1。众所周知，千人千面，不同群体以及同群体细胞的特异性在文献中也多有报道2。基于这个大前提，使用特定的分析方法对不同群或同群细胞进行逐序单个分析，获取与单个细胞特异性有关的大数据就尤其重要（见图1）。本文中介绍的单细胞-电感耦合等离子体质谱法（sc-ICP-MS）与之前介绍过的单颗粒ICP-MS（sp-ICP-MS）基本类似（微信公共号：粒粒皆信息：什么是单颗粒物ICP-MS质谱分析法?）。事实上，上述两种技术都依赖于相同的基本原理和icpTOF瞬时事件全谱多元素测量能力，从而可以获得由单一个体产生的微秒时间区间内的瞬时信号，例如单个纳米颗粒（NPs）或单个细胞。（译者注：这等同在拍一段有很多快速武术对打的电影场景，需要使用高速摄像机来捕捉每一个武打动作细节和变化，同时也不漏过颜色，声音等关键信息，这样才能最终呈现出高清120Hz的作品。） 单颗粒ICP-MS方法的基础概念和硬件构架3源于2003年Degueldre等发表的第一篇论文。在过去的二十年间，通过进样系统，数据采集硬件和数据处理专用软件的进一步发展和商业化，不断增加的科研文献见证了该技术领域的迅速成熟。在单颗粒ICP-MS上投入的研究和应用开发同样的也使单细胞ICP-MS分析受益。 在单细胞ICP-MS中，细胞悬浮液经超声波雾化后形成的液滴被带入ICP-MS等离子体中。细胞在等离子体中依次被汽化、原子化和最终离子化。每个细胞产生一个含有多种元素的离子云，在仪器上被检测为高于背景的时长几百微秒的单个信号峰。与单颗粒ICP-MS类似，记录到的尖峰频率与细胞数量浓度成正比，这些尖峰的强度则与细胞中该元素质量有关。这种技术已经成功的应用在测定海藻中的镁元素含量4，并进一步用于纳米颗粒物毒理学研究中评估细胞对纳米颗粒物的摄取情况5，6，7。 虽然单细胞ICP-MS的测量方法看起来很简单，但要获得真实可靠的数据，实施起来需要注重的细节很多。除了需要额外注意来自培养基的可能高背景信号和细胞在样品导入系统中的潜在破损，在单细胞研究中反复报道的一个主要瓶颈是细胞进样装置的低运输效率，这是因为与纳米颗粒物相比，细胞的尺寸更大，在传输过程中也更容易损失。事实上，传统的系统通常包括一个旋风式雾化室，是专为引入较小的溶液液滴而设计的，导致细胞传输效率低于10％。而用于单细胞导入的定制系统，包括改进的雾化器或全消耗喷雾室8，9，以及其他创新设计10，11，经过多年反复测试，已被验证可以高效传输单细胞进入ICP-MS。 另一个瓶颈在于质谱仪器质量分析器的性能：传统的ICP-MS仪器具有单四极杆或扇形场质量分析器，在进行单细胞分析时最多只能同时检测一到两种元素信息（只能拍黑白影片）。而在常见的单颗粒分析场景中，比如在纳米毒理学研究中，在试图量化纳米颗粒物（特征金属元素）和细胞（蛋白固有元素）的关联时，需要同时获得单细胞事件内多种元素浓度信息。为了获得微秒级事件信息全貌，快速且广谱分析的质量分析器，如飞行时间质量分析器等高精尖‘摄影器材’是必不可少的（译者注：例如，等同于可提供高清彩色120Hz影片给观众更加真实的IMAX观影体验）。图1：a）在对细胞进行酸消解后，通过传统的雾化法将溶液样品引入ICP-MS，并记录仪器获得的稳态信号。这种整体分析法对初始样品中所包含的数千个细胞获得一个平均值。然而这种实验是基于细胞是均匀的假设，而忽略了细胞具有多样性的事实。因此，少数细胞群（用绿色和紫色表示），在元素组成上虽与主类细胞有差异，却没有被体现在结果中，这完美的诠释了辛普森悖论。b）在单细胞ICP-MS方法中，将细胞悬浮液稀释后，在单位时间内仅有一个细胞个体被引入ICP-MS等离子体。每个细胞产生一个独立的离子云，作为信号峰被ICP-MS仪器记录。这种方法允许检测每一个单独的细胞，从而保证了细胞特异性信息的无损获取和保存。简单来说，在单细胞ICP-MS中，细胞是以个为单位进行分析的，可以根据它们不同的分析物含量识别出不同的群体，而不是仅仅产生一个平均值。icpTOF飞行时间质谱法 在飞行时间质谱法（TOF-MS）中，其基本原理是根据离子到达检测器前通过固定长度的飞行管的飞行时间来精确分辨离子。离子束在脉冲加速电压后具有相同的动能，但轻的离子会比重的离子获得更高的速率，进而更早到达检测器。测量所有离子的陆续到达时间可以得到一个连续时间谱，经过简单的校准和换算后可以得到一张全质谱谱图（一般6-280 Th）。TOF质量分析仪的主要优点是：对分析的元素及同位素的数量没有限制，而且全谱数据采集速度快（通常几十微秒就可以获得一张全元素谱图）。这样的快速全谱数据采集能力在处理单一实体（如单细胞）检测时尤其重要，因为单细胞产生的瞬时事件长度很短，一般在200-500微秒区间。 飞行时间技术在单细胞分析领域并不是一个新概念，最初是由Bandura在2009年提出的，其原型机12用于单个细胞的时间分辨分析13，从而为众所周知的 "质谱流式 "领域打开了大门。这项应用使用稳定的稀土金属同位素来标记细胞，从而允许通过其金属标记物来检测相应细胞14。除了展现了生物研究和药物筛选应用中的巨大潜力，质谱流式也被用于检测细菌细胞中的银纳米颗粒15。然而，由于质量检测范围有限（80 Da）和涉及染色的样品制备程序，质谱流式细胞技术无法检测许多固有元素。 与质谱流式不同的，如图2a) 所示的ICP-TOF (TOFWERK AG, 瑞士) 可以测量从质荷比6到280的全谱图16，从而可以覆盖轻质元素，如Na, Mg, P, S, K, Ca, Mn, Fe, Cu, Zn等。这些元素是活细胞的固有元素，它们的分布（也被称为细胞离子组17）可以作为细胞发育状态的指标18。例如，磷存在于核酸（DNA和RNA）中，也是ATP、CTP、GTP和UTP等能量化合物的重要成分。钠和钾在电信号的传输中起作用，而锌被不同的生物过程中的多种酶用作催化剂。由于ICP-TOF-MS的同时多元素检测能力，可以在多种元素的相关分析基础上进行指纹识别19。如图2b) 所示，镁、磷、锰、铁、铜和锌被鉴定为被分析藻类的本征指纹元素。不需要标记或染色，即可依据细胞的 "天然 "元素指纹来进行单细胞分析20,21。通过测量特定细胞类型的金属微量元素，则可以获得更细致的指纹信息。例如，海藻细胞富含镁等金属微量元素，镁是叶绿素的核心组成部分，对光合作用至关重要。因此，金属微量元素的组成可以作为一种独特的指纹来明确识别不同的细胞种类。通过测量单细胞的金属元素组分，可更好地了解由金属蛋白和金属酶调节的基本生物过程，从而解密细胞生命周期不同状态22。尽管细胞的生物化学并不完全反映在其离子组上，但通过监测其金属含量的变化，可以确定地获得对细胞状况和生物过程的更深入了解。 通过使用TOF质量分析仪作为检测器，可以动态系统地获得完整的质谱数据，从而可以对发现特定实体本身及其所处环境进行连续或高通量表征。因此在纳米毒理学背景下，人们可以很容易地确定纳米颗粒物是否与细胞相关联。图2：a) icpTOF仪器（TOFWERK AG, Thun,Switzerland）的示意图：在iCAP Q（Thermo Scientific, Bremen, Germany）的框架上搭配一套高分辨率飞行时间质量分析器。因此，ICP-TOF受益于与iCAP Q相同的ICP离子源、离子光学、碰撞/反应池技术和样品引入设备。b) 用48 µ s时间分辩率采集的淡水藻类细胞raphidocelis subcapitata的瞬时信号速率。c) 藻类细胞通常用于毒理学风险评估研究，这里在暴露于金纳米颗粒一段时间后进行分析，以调查其摄取情况。在ICP-TOF的全质量数范围内，可以根据检测细胞的本征元素指纹对细胞进行追踪，并能直接定量测量纳米颗粒物-细胞的关联。icpTOF单细胞分析应用实例 单一实体分析，与批量样品测量相比，能产生信号的质量相对有限，这对仪器灵敏度要求更高。下面的应用案例研究展示了icpTOF S2仪器（TOFWERK AG，瑞士）的性能指标：具有与单四极杆ICP-MS类似的高灵敏度，又可同时快速检测全谱信号，特别适合分析单一实体，如单细胞或纳米颗粒（NPs）等。随着工业和日常生活中纳米颗粒物的广泛使用，纳米安全和纳米毒理学在过去20年一直是深入研究的课题。纳米颗粒物的安全评估研究中的一个重要参数是其在细胞摄取的分析和量化。 透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）具有高空间分辨率，它们经常被用于细胞内纳米颗粒物的分析23,24。尽管有令人印象深刻的成像能力，基于电子显微镜方法的一个主要缺点是对样品制备的繁琐要求。此外，由于没有额外的元素定量或自动图像分析，获得的图像是定性的且结果较难被解读25,26。如前所述，单细胞ICP-MS也可用于量化细胞对纳米颗粒物的摄取，根据观察到的信号峰的强度大小，提供与细胞相‘关联’的纳米颗粒数量的信息5,6。这类实验通常有以下三个明显的观察结果： 只检测到纳米颗粒物中的特征元素，表明溶液中存在纳米颗粒物 只检测到细胞固有元素而没有任何纳米颗粒物中的元素，表明细胞并没有与纳米颗粒物相关联 同时检测到细胞固有元素和纳米颗粒物中的元素，意味着两者有关联 根据观察到的相关联的纳米颗粒/细胞峰的频率和幅度，可以确定摄取了纳米颗粒物的细胞的百分比以及与每个藻类细胞相关的纳米颗粒数量的估计值。在理想的情况下，可以根据浓度和暴露时间动态地对海藻细胞和纳米颗粒数量的相关性的进行评估。 在本案例研究中，将海藻细胞暴露在BaSO4（NM-220）溶液中72小时，接着按照Merrifield等人提出的程序进行清洗5，去除未与细胞结合的纳米颗粒。在暴露后并在ISO8692藻类培养基中进行冲洗后27，样品中预计只包含与藻类细胞相关联的纳米颗粒物。随后，样品被储存在15毫升的试剂管中，用锡纸包裹，等待分析。 在使用四极杆ICP-MS进行单细胞的初始研究中，我们发现清洗后的细胞悬浮液中仍存在BaSO4纳米颗粒，如图3a所示。有学者认为未关联的纳米颗粒已经去除，而这些检测到的纳米颗粒是与海藻细胞相关联的。然而由于只测量了一种元素138Ba，并不能完全证实这一猜想。 我们使用单细胞ICP-TOF-MS（见图2a）重复了一个类似的实验。从图2b中我们可以知道被分析的藻类细胞的本征元素指纹，即只有同时检测到Mg、P、Mn和Fe等元素时才被认为检测到了藻类细胞。令人惊讶的是，即使暴露72小时后，BaSO4 纳米颗粒与水藻细胞的指纹信号没有显著关联（图3b）。可以看到，Ba仅与Mg和Fe的信号同时被检测到，而没有水藻的其他指纹信号同时出现。虽然缺失的元素信号强度有可能是低于仪器检测极限，但至少这说明检测到的元素与藻类细胞的本征元素指纹不一致。然而在检测到藻类细胞的指纹信号中，没有观测到Ba元素信号。综上所述，如果没有icpTOF瞬时多元素检测能力，在清洗后细胞悬浮液中检测到的纳米颗粒的Ba信号很容易被误解为是与藻类细胞相关联的颗粒物。图3：a）实验流程图。在样品暴露于纳米颗粒物72小时后，细胞被清洗以去除上清液中游离态的纳米颗粒物。b) 通过使用飞行时间质谱仪重复单细胞测量，可以跟踪细胞的元素指纹，以验证纳米颗粒物信号和细胞信号的是否同时出现。结果显示虽然纳米颗粒物和细胞没有直接关联，但Ba信号与Mg和Fe信号是一起出现的。 这些结果导致了对可能引发该现象的机制的讨论。一个合理的解释是海藻细胞通过释放胞外聚合物物质（EPS）来清除粘附在细胞表面的纳米颗粒物。EPS被认为是影响藻类细胞对纳米颗粒的生物利用率的关键因素28,29。EPS产量的增加可使藻类细胞主动脱落纳米颗粒，从而减轻摄取或吸附到细胞外部，而纳米颗粒仍然以被包含在EPS中的形式存在于溶液中。虽然缺乏关于这种行为的定量数据，但足以解释BaSO4纳米颗粒信号与Mg和Fe信号的契合。当然Fe与Ba信号的同时出现还可以被解释为溶解的Ba与ISO 8692培养基中的EDTA络合在了一起，而EDTA被添加在溶液中以保持Fe的生物可利用率。要回答这个问题，我们使用TEM观察到EPS聚集体中包裹有纳米颗粒（图4）。由于TEM局限于定性分析，再加上EPS结构微妙，这种包裹的确切机制和发生频率很难被量化。然而单细胞ICP-TOF-MS则可以直接对这一现象进行定量分析，而不需要对样品进行复杂的制备，同时还可以在较短的时间内分析更多的藻类细胞及EPS聚集体，提供更可靠的统计数据。此外，单细胞ICP-TOF-MS可以动态地从藻类悬浮液中不间断取样，评估这种清除行为的发生频率与样品浓度和时间的关系，进一步了解藻类细胞和纳米颗粒之间的相互作用。这种利用ICP-TOF研究动态摄取和清除行为的研究思路不仅限于藻类细胞，还可以扩展到纳米医学或纳米生物技术的其他类型细胞，如哺乳动物细胞或细菌。图4：一个藻类细胞（Raphidocelis subcapitata）的透射电子显微镜图像，该细胞之前暴露在银纳米颗粒物中，脱落的细胞外聚合物物质（EPS）含有银纳米颗粒。(由Louise H. S. Jensen和Sara N. Sø rensen提供）。 正如本研究强调的那样，尽管传统的四极杆质谱（sc-ICP-Q-MS）可以测量单细胞，但它最多只能同时测量一种或两种元素或同位素，所以即使检测到纳米颗粒信号也不能100%确定其与细胞直接关联。另外还需要TEM来确定颗粒物是否被藻类吸收在内部或简单附着在细胞外部。然而使用ICP-TOF-MS可以将被暴露在纳米颗粒物中藻类的离子组与对照藻类的离子组进行比较，从而评估它们的状况。这些信息对于从机理上理解海藻细胞与纳米颗粒物的相互作用非常有价值，并可以进一步促进开发以生理学为基础的纳米颗粒物风险评估工具。icpTOF结论与展望 单细胞ICP-TOF-MS是一个新兴的、令人兴奋且快速发展的研究领域。虽然尚需数年时间才能达到质谱流式技术在单细胞多参数分析方面的水平，但ICP-TOF-MS得益于灵敏度的提高和同时全谱检测能力，能够基于元素指纹检测未被标记的细胞，从而为新的实验设计创意提供可能性。例如，除了测量纳米颗粒物和细胞的相关性外，ICP-TOF-MS记录的多元素数据可用于评估细胞在纳米颗粒介导毒性影响下的不同状态。 除了液体样品引入方法之外，也可以使用激光剥蚀(LA)-ICP-TOF-MS进行单细胞分析30,31。通过将制备有细胞的载玻片放在样品台上并使用激光扫描，可以产生单个完整细胞层面上的元素分布二维图像，其中每个像素包含一个完整的全元素谱图。LA-ICP-TOF-MS成像的高空间分辨率对纳米毒理学研究特别有意义，因为它可以观察和定位纳米颗粒物在亚细胞结构中的聚集，以进一步了解和解释各种现象（如摄取、积累和释放纳米颗粒）。 此外，所生成的大量数据可以通过降维技术进行处理，如主成分分析（PCA）或机器学习工具，并提取与细胞状态和类型有关的信息，从而使细胞的分类变得更容易。这在质谱流式工作流程中是常见的处理方法。这项技术不仅限于纳米毒理学研究，还可以扩展到金属组学和细胞生物学中。无论如何，我们将继续努力改进飞行时间质谱ICP-TOF-MS技术，使其在更广阔的应用领域发挥作用。icpTOF致谢作者感谢Olga Meili和Aiga Mackevica校对本文并提供反馈。Lars M. Skjolding得到了PATROLS – Advanced Tools for NanoSafety Testing项目资助（760813）。感谢Louise Helene Sø gaard Jensen和Sara Nø rgaard Sø rensen允许使用图4中的TEM图像。最后特别感谢Robert Thomas邀请在Spectroscopy杂志中的 "原子视角专栏 "刊登此文。原文链接：Hendriks L., Skjolding L. M., Robert T., Single-Cell Analysis by Inductively Coupled Plasma–Time-of-Flight Mass Spectrometry to Quantify Algal Cell Interaction with Nanoparticles by Their Elemental Fingerprint, Spectroscopy, 2020, Volume 35, Issue 10, Pages 9–16https://www.spectroscopyonline.com/view/single-cell-analysis-by-inductively-coupled-plasma-time-of-flight-mass-spectrometry-to-quantify-algal-cell-interaction-with-nanoparticles-by-their-elemental-fingerprint （请点击左下角“阅读原文”跳转）本文由TOFWERK中国-南京拓服工坊科技编译，结论以英文原文为准。参考文献1 S. J. Altschuler and L. F. Wu, Cell, 2010, 141, 559–563.2 W. M. Elsasser, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1984, 81, 5126–5129.3 C. Degueldre and P. Y. Favarger, Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp., 2003, 217, 137–142.4 K. S. Ho and W. T. Chan, J. Anal. At. Spectrom., 2010, 25, 1114–1122.5 R. C. Merrifield, C. Stephan and J. R. Lead, Environ. Sci. Technol., 2018, 52, 2271–2277.6 F. Abdolahpur Monikh, B. Fryer, D. Arenas-Lago, M. G. Vijver, G. Krishna Darbha, E. Valsami-Jones and W. J. G. M. Peijnenburg, Environ. Sci. Technol. Lett., 2019, 6, 732–738.7 I. L. Hsiao, F. S. Bierkandt, P. Reichardt, A. Luch, Y. J. H

大家好，本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章，Improved Label-Free Quantification of Intact Proteoforms Using Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry [1]，文章的通讯作者是美国俄克拉荷马大学的Luca Fornelli教授。完整proteoforms的非标记高通量定量方法的应用对象通常为从整个细胞或组织裂解物中提取的0 - 30 kDa质量范围内蛋白质。然而当前，即使通过高效液相色谱或毛细管电泳实现了proteoforms的高分辨率分离，可鉴定和定量的proteoforms的数量也不可避免地受到固有的样品复杂性的限制。近年来，随着质谱技术的发展，自上而下蛋白质组学质谱(top-down proteomics)研究中蛋白质的鉴定数量大大提升，生成了包含数万种proteoforms的数据集，但在proteoforms的量化能力方面并没有得到相应的性能提升。为克服这一问题，本文中作者通过应用场不对称离子迁移谱法(Field asymmetric ion mobility spectrometry, FAIMS)对大肠杆菌中的proteoforms进行了非标记定量。由此产生的改进允许在单次LC-MS实验中采用多个FAIMS补偿电压(Compensation voltages, C.V.)，而不会增加整个数据采集周期。与传统的非标记定量实验相比，FAIMS的应用在不影响定量准确性的情况下，大大增加了鉴定和定量的proteoforms数量。首先，作者优化了质谱stepped-C.V.数据采集方法对Orbitrap Eclipse性能的影响，并从中筛选出了最优条件(−40、−20、0 V组合)。所有最新的基于Orbitrap的质谱仪(包括Exploris platform和Orbitrap Ascend)都可以采用single time-domain transients(即单次微扫描)在top down FTMS实验中生成高质量的质谱图。作者认为这对于在单次LC - MS2运行期间应用多个C.V.值的采集策略特别有益。接下来，作者应用该方法对大肠杆菌中的蛋白质进行了检测，并与传统的LC - MS2 DDA采集方法进行了比较(图1)。如图所示，每个C.V.值下的总离子流图都不同，且这一额外的分离导致在LB(Luria broth)和M9(醋酸钠处理)样品中鉴定到的proteoforms的数量显著提升。　　图1. 样本制备方法和proteoforms鉴定结果总结虽然在LC-FAIMS和LC-only数据集中，大多数鉴定到的proteoforms质量都小于15 kDa，但其中约20%的质量大于18 kDa甚至高达33.3 kDa(图2)。对已鉴定的proteoforms列表的深入分析表明，达到鉴定低丰度proteoforms的关键参数之一是在串联质谱(MS2)中有足够的时间注入离子。　　图2. A. FAIMS和非FAIMS鉴定到的proteoforms的质量分布。B. 鉴定到的proteoforms与注射时间之间的关系。最后，作者采用ProSight PD v 4.2 (Proteineous, Inc)进行了基于MS1的非标定量，结果显示基于FAIMS的数据集在LB样品(蓝色)和M9样品中检测到的差异表达的proteoforms均有所增加(图3)。作者评估了两个数据集之间的差异(使用和不使用FAIMS采集数据)，以验证FAIMS的应用是否会对量化准确性产生不利影响，结果只有1个proteoform显示相互矛盾的丰度趋势。这种差异是由于该蛋白和一个共流出蛋白之间质谱峰几乎完全重叠造成的。它们具有非常接近的单同位素质量，这样高水平的信号干扰可以很容易地干扰基于MS1的量化。启用FAIMS可以使MS1谱图简化，因为两种proteoforms可以富集在两种不同的C.V. 值下。　　图3. 大肠杆菌proteoforms无标记定量结果分析。作者将LC - FAIMS - MS2数据集与通过BUP在类似样品上获得的非标定量结果进行比较，得出两个主要的结论:1. BUP仍然对蛋白质组提供了更深层次的定量表征 2. BUP提供了与单个基因相关的所有产物的整体丰度水平信息 而TDP方法表明，给定的UniProt accession可以由多个差异表达的proteoforms组成，可能具有不同的行为(即在给定条件下，一些被上调，另一些被下调)。这一额外的信息可能具有潜在的生物学意义，但在基于BUP的定量分析中可能会被遗漏。本文描述的基于FAIMS的定量数据采集方法与PEPPI(Passively eluting proteins from polyacrylamide gels as intact species)蛋白分离技术完全兼容，产生0 - 30 kDa的组分，并且可以方便地根据待分析蛋白的平均质量调整质谱参数(C.V.值)，未来在更大的蛋白质定量方面具有广阔的应用前景。　　撰稿：张颖　　编辑：李惠琳　　原文：Kline JT, Belford MW, Huang J, Greer JB, Bergen D, Fellers RT, Greer SM, Horn DM, Zabrouskov V, Huguet R, Boeser CL, Durbin KR, Fornelli L. Improved Label-Free Quantification of Intact Proteoforms Using Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry. Anal Chem. 2023 Jun 13 95(23):9090-9096.　　李惠琳课题组网址www.x-mol.com/groups/li_huilin　　参考文献　　1.Kline JT, Belford MW, Huang J, Greer JB, Bergen D, Fellers RT, Greer SM, Horn DM, Zabrouskov V, Huguet R, Boeser CL, Durbin KR, Fornelli L. Improved Label-Free Quantification of Intact Proteoforms Using Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry. Anal Chem. 2023 Jun 13 95(23):9090-9096.

20 世纪70 年代的发生的石油危机，推动了国外汽车轻量化材料技术的发展。发达国家在研究如何解决能源短缺和环境恶化的过程中，制定了一些非常严格的强制性法律和制度，目的是为了降低车辆的燃油消耗，减少汽车的尾气排放。因此，汽车厂商为了满足政策法规的要求，投入了大量的人力及物力用于研发节能环保、轻量化、可回收的材料。此外，各国政府为企业、大学以及研究机构提供了大量的资金支持，用于研发汽车轻量化材料，从而进一步促进了汽车轻量化的发展。目前，我国汽车材料产业已经初具规模，大量自主研发的新材料以及新技术已经成功实现商业化。一、车用高强度钢材料及其技术发展趋势为了在与其他种类竞争中保持优势地位，扩大高强度钢材料在汽车上的应用范围，巩固高强度钢在汽车用材中的主导地位，未来高强度钢的技术开发将紧密围绕汽车工业降低成本、减轻车辆自重的要求来展开。研究重点内容包括：1.新一代先进高强度钢（板、管材）的开发目前的高强度钢（比如双相钢、低合金高强度钢、TRP 钢和复相钢）的强度均在400~1200MPa 左右。而通过对化学成分的优化设计以及对冶炼技术的改进，可以减少或取消贵重合金元素的用量，开发出强度更高，且其他性能（塑性、韧性、成形性）优良的高强度钢。比如，高成形性的品种、高弹性模量的品种和成形后强化非烘烤硬化新品种等。2.先进的成形技术研发目前高强度钢的成形工艺主要有深冲、延展、拉伸翻边、弯曲等，由于这些工艺本身的局限性，先进成形技术的研发显得十分迫切。未来成形技术研发方向主要有：管件液压成形、板件液压成形、辊压成形、电磁成形与气体热成形等 此外先进高强度钢的焊接高强度钢与其他合金连接的激光拼焊技术以及开发新的连接技术，也是未来研发的重点。3.成形过程的CAE 分析高强度钢在汽车工业中的应用遇到的难题是“成形”。由于强度的升高，必然造成成形困难且成形后可能发生开裂和回弹，用计算机进行成形的CAE 分析，对成形过程的变形路径进行优化，以保证成形而避免开裂 对回弹进行模拟分析，预测回弹，进而进行回弹补偿，可大大提高和改善高强度钢的成形性，从而大大节约模具调试时间和修模工作量。4.进一步研发超细晶粒钢超细晶粒钢是一种新的高强度钢板材料。这样的钢材料的主要经济指标得到了进一步提高，与现有的钢材相比较而言，其强度和韧性均超过了现有钢材的一倍以上。新型超细晶粒钢主要类型分为400MPa 级和800MPa级，具备了高均匀度、超细晶粒以及高洁净度等三大主要特征。二、铝合金材料的应用进展最近几年来，全球性的能源和环境问题愈发严峻，面对这样的形势，很多汽车制造商就要在降低车辆自重和降低燃油消耗方面加大投入和研发力度，降低因为汽车生产过程多带来的环境损害后果。在材料属性方面，铝硅合金多具有共晶和亚共晶结构，也有一部分的汽车零件仍然会使用传统的过共晶铝硅合金，但是这种材料的铸造性能和机加工性能不够优越，近些年来多采用的是低硅或中硅亚共晶铝硅合金材料。再者不同用途的汽车零部件，所采用的铝合金材料特点也存在差异。铝铸造产品多应用于转向机构和制动器零部件中，铝铸造零部件可以承受大于10MPa 以上的压力，其耐腐蚀性和强度也较高，要不断研究开发出力学性能高、耐腐蚀强度高的铝合金材料。研发具有良好铸造性能的Al-Cu 系耐热铝合金以满足制动器耐热要求；研发具有良好耐磨性的Al-Si-Fe-Mn-Cr 合金以满足自动变速箱离合器零件、冷气压缩机汽缸、换挡拨叉件的要求。此外，应用于车体与悬挂系统的部件，除了具备高强度外，还要求开发具备能量吸收与良好的变形特性，Al-Si-Mg 系非热处理型高强高韧性铝合金是未来研发方向之一。三、镁合金材料的应用进展镁及镁合金材料是一种较为理想的汽车轻量化材料，但存在一些必须解决的问题，如材料性能随着温度升高而降低问题和腐蚀问题等。因此需要进一步研究开发新的镁合金材料及其成形制造技术。镁合金材料的成形方法分为铸造加工成形和塑性成形，当前主要运用的是铸造成形方法，且压铸方法是镁合金铸造成形方法中应用最广泛的。最近发展起来的镁合金压铸新技术包括充氧压铸和真空压铸，充氧压铸在生产汽车镁合金零部件上的应用较广泛，真空压铸可生产出AM60B 镁合金汽车方向盘和轮毂。镁合金成形以铸造工艺为主，但铸件的缺陷限制了镁合金性能的提高，局限了镁合金的广泛应用。镁合金使用塑性成形方法，可有效地消减铸件缺陷的影响，通常采用热处理强化和形变强化可明显地提高合金的性能，但由于镁的密排六方结构，变形难度比钢、铝和铜等要大。如果直接运用铝合金已有的塑性成形方法，往往会使得镁合金材料的成品率很低，使塑性加工成形成本过高，影响了镁合金在各领域的应用。因此，加快发展镁合金塑性成形方法也是研究的热点和发展的趋势。四、碳纤维增强树脂基复合材料应用碳纤维增强聚合物基复合材料（ Carbon Fiber Reinforced Polymers，CFRP） 具 有独特的性能优势，是汽车新材料领域备受关注。相较于其他汽车材料而言其优势有以下几个方面：1.力学性能优异汽车上使用的碳纤维增强树脂基复合材料密度仅为1.5~2.0g/cm3，只达到普通碳钢密度的20~25%，质量是同体积铝合金的约2/3，但是碳纤维复合材料的综合力学性能要高于传统的金属材料，抗拉强度达到了钢材的3~4 倍。CFRP 的疲劳强度是抗拉强度占比达到70%~80%。另外，CFRP 的振动阻尼特性也要优于轻金属，例如通常轻合金发生震动后需要9s 震动才能停止，而CFRP 振动2s便可以停止。2.一体化制造汽车结构发展的另外一种趋势就是模块化与整体化。采用复合材料能够在其成型过程中制成形状各异的曲面，能够完成汽车零部件的一体化制造。采用一体化成型制造一方面可以大幅度减少汽车零部件数量和零部件之间的连接工序，另一方面也使得零件的生产周期大幅缩短。3.吸能抗冲击性强CFRP 具有的粘弹性也相当出色，同时碳纤维和基体之间会因为局部的微小摩擦而产生界面应力。在粘弹性与界面摩擦力共同作用下，CFRP 汽车制件能够表现出优越的吸能抗冲击能力。再者，经过特殊制作的碳纤维复合材料，其具有的碰撞吸能结构可以在剧烈碰撞状态下碎裂成很小的碎片，使得撞击能量得以最大化的分散，这种材料的能量吸收能高出普通金属材料的5 倍左右，极大提升了汽车的安全性，保障乘车人员的生命安全。4.耐腐蚀性好碳纤维丝束和树脂材料共同组成了碳纤维增强聚合物基复合材料，其耐酸碱性能也较为优异，用其制造的汽车零部件无需进行表面防腐处理，其耐候性及耐老化性极好，寿命是普通钢材的约2 ～3 倍。五、结语汽车轻量化是实现节能、减排的重要技术措施之一。世界铝业协会的报告指出，汽车自重每减轻10%，燃油消耗可降低6%~8%。因此，汽车轻量化对于节约能源、减少排放、实现可持续发展战略具有十分积极的意义。高强钢、铝合金、镁合金和天然纤维增强聚合物生态复合材料是当前轻量化、节能环保、可回收汽车新材料的重要组成。轻量、节能、环保和可回收将成为国内外汽车工业发展的重要方向。参考文献：[1]范子杰，桂良进，苏瑞意.汽车轻量化技术的研究与进展[J].汽车安全与节能学报，2014（01）：1-16.[2]陈晓斌，韩英淳，胡平，等.板料材质及厚度对车身结构性能及轻量化的影响[J].吉林大学学报（工学版），2010，40（增刊）.[3]高阳. 汽车轻量化技术方案及应用实例[J].汽车工程学报，2018，8（001）：1-9.[4]彭孟娜，马建伟.碳纤维及其在汽车轻量化中的应用[J].合成纤维工业，2018，041（001）：53-57.[5]付彭怀，彭立明，丁文江.汽车轻量化技术：铝/镁合金及其成型技术发展动态[J].中国工程科学，2018，20（001）：84-90.

主题：Quantitative single molecule localization microscopy of extracellular vesicles for precision medicine[报告简介]基于临床患者的治疗方式逐渐向医学的趋势转变，如何在单个分子水平上测试临床样本是目前医学工作者的一大研究方向。Tijana课题组开发了一种新的定量单分子定位成像技术（qSMLM）可以对患者组织和患者细胞分泌的外泌体两种类型的临床样本进行单分子定量分析。该技术可以量化特定蛋白分子的密度，定义单个分子在患者标本中的结合方式。本次报告中，Tijana研究员会介绍其课题组对于乳腺癌患者组织中的人表皮生长因子受体HER2在外泌体中的表达与分布情况的新研究进展。通过qSMLM技术可以量化HER2的密度和纳米结构，并且提供了一个具有可用药物结合位点的受体数量。同时，qSMLM检测到HER2的密度与临床分析得到的HER2拷贝数之间存在显著的正相关性。此外qSMLM可以量化胰腺癌患者血浆中细胞外小泡的大小和分子含量等结果，通过比较病人和正常人参数，与临床分析相结合，终推进医学。[直播二维码]扫描上方二维码，无需注册，即可观看此次讲座！[主讲人介绍]Tijana Jovanovic-Talisman 研究员，美国希望之城医疗中心Tijana Jovanovic-Talisman，化学博士，毕业于哥伦比亚大学。2013年加入希望之城医疗中心分子医学系，结合超分辨成像技术和纳米生物分析来研究生物学机制和推进治疗。Tijana课题组研发了定量单分子定位成像技术对细胞或者组织中的外泌体以及特定蛋白的表达观测与表征，旨在对细胞结构和过程进行单分子层次的描述。[报告时间]开始： 2022年1月12日 14:00结束： 2022年1月12日 15:00[技术线上论坛]http://www.qd-china.com/zh/n/2004111065734

卡林型金矿的显著特征是金在载金矿物（主要为含砷黄铁矿）中常以晶格金（Au+）和纳米级包体金（Au0）的形式赋存，因无法通过光学显微镜观察而被称为“不可见金”。“不可见金”的量化表征是卡林型金矿研究的热点，理解“不可见金”赋存状态有利于改善卡林型金矿这种难处理金矿的选冶，以及完善金的微观成矿机制。然而，“不可见金”难以通过常规方法进行分离和分析，目前关于卡林型金矿中不同赋存状态金量化表征的工作鲜有发表，该研究方向急需分析技术与方法的突破。　　基于此，中国科学院地球化学研究所研究员万泉及其团队采用逐级酸蚀与XPS相结合的手段建立了有效且可靠定量表征卡林型金矿中金赋存状态的方法，并以贵州贞丰水银洞金矿样品为例，获得了一系列金赋存状态的定量化数据。该方法采用非氧化性酸去除了造成XPS金信号屏蔽的贫金层（位于含砷黄铁矿最外层）以及造成XPS金信号干扰的Mg（主要来源于白云石），并首次采用XPS获得了“不可见金”的定量数据，包括Au、As含量、Au+与Au0的比例、Au0纳米颗粒的尺寸以及上述参数随黄铁矿颗粒不同深度的变化规律。该方法通过检测酸蚀溶液中的Fe、As、Au含量，计算出各次酸蚀被溶解的表层黄铁矿中Au、As的含量，并估算出被溶解黄铁矿的厚度。除最表面氧化层外，非氧化性酸在黄铁矿上的刻蚀深度可以稳定控制在纳米级范围内。　　黄铁矿中含量的最表面约几百纳米厚的黄铁矿中存在Au含量极低的贫金层，其Au含量远低于XPS的常规检出限（~0.1 at%）且厚度远大于XPS的检测深度（~10 nm），因而贫金层的存在是XPS无法直接获取金信号的原因。酸蚀可有效去除黄铁矿表面的贫金层并暴露出内部的富金环带，首次酸蚀即可去除黄铁矿表面的氧化层。根据酸蚀前后样品Au 4f谱图分峰拟合结果，水银洞金矿样品中金同时存在Au+与Au0两个价态。图2(a)中未经酸蚀处理的黄铁矿的Au 4f谱图中存在显著的Mg 2s信号且Au信号极弱，导致Au 4f信号几乎被Mg 2s掩盖。酸蚀后样品中绝大多数Mg被去除，Au 4f谱峰表现出良好的信噪比，验证了白云石会对XPS测Au造成信号干扰（图2(b)）。根据Au0 4f7/2 的结合能大小，推测本样品中纳米金颗粒的粒径绝大多数小于6 nm，最小达1-2 nm。根据Au 4f谱图分峰拟合的峰面积，研究估算出Au0和Au+在样品中的百分占比（图3），其中Au0的百分比变化范围可从31.2至59.8%，Au的物种在同一样品的不同测试位置之间有轻微的分布不均。　　该工作获得了卡林型金矿中“不可见金”具有合理统计意义的化学状态，有助于卡林型金矿研究，并且该分析方法有望用于分析低品位金矿石以及其他地质样品。　　相关研究成果近期以封面文章形式发表在Journal of Analytical Atomic Spectrometry上。研究工作得到中科院战略性先导科技专项（B类）、国家自然科学基金与贵州省特色重点实验室项目的联合资助。

2022年8月9日，鄂尔多斯零碳产业园峰会上，中国节能协会监事、中国节能协会碳中和专业委员会常务副秘书长张军涛发表演讲，并正式发布全球首个可量化评价的零碳工厂标准！张军涛表示：“该标准的制定遵循科学、权威、严格的原则，为全球“零碳工厂”的建设提供了方法论的指导，下一步将成为众多全球领先企业打造“零碳工厂”的指导手册，为全球碳中和目标贡献中国力量。”据悉，该“零碳工厂评价规范”团体标准（下称“标准”）由远景科技集团携手中国节能协会、钛和认证、中国质量认证中心、中国标准化研究院、上海市能效中心、联合利华、立讯精密、元气森林、金光纸业等20多家全球权威机构和领先企业，成为全球首个“零碳工厂”完整、可量化的建设标准和评价细则。国家气候战略中心战略规划部主任柴麒敏表示：“双碳目标下，工厂的低碳、零碳化必然将成为工厂发展的主旋律；领先的企业需牵头强化能力、完善标准、示范引导，以推动行业、国家乃至国际上工厂低碳、零碳化的发展。”钛和认证副总裁刘开成表示：钛和认证此次携手远景集团编制“零碳工厂评价标准”，旨在为各行业提供一个完整的、可量化的评价准则，指引零碳工厂的创建、评价及认证。为中国制造业绿色低碳转型贡献一份力量。发布会上，张军涛宣布，为了进一步推动标准的落地实践，切实响应企业对零碳工厂评价的需求，借助鄂尔多斯零碳产业峰会召开的契机成立零碳工厂评价工作小组。工作小组将推动在全国层面展开针对零碳工厂的评价工作同时持续推进零碳工厂评价的理论研究工作，提高零碳工厂的全球影响力。首批参与打造零碳工厂灯塔项目的著名企业有：远景动力、元气森林、天齐锂业、立讯精密、联合利华、勃林格殷格翰、丽豪半导体、圣戈班、葛兰素史克、吉利汽车、立邦集团、金光纸业、苏州阿诗特。 在会后的媒体采访中，远景科技集团首席可持续发展官，远景碳管理业务总经理孙捷表示，零碳工厂的落地不仅要有标准和评价，更需要管理工具和手段。因此除了高比例的绿色能源供给和使用之外，背后必须基于一套智能化、数字化的能碳管理系统，通过摸清能耗和碳排基线、追踪节能减排进度、线上绿证交易碳交易等方式，实现精准的端到端的碳管理。我们诚挚地邀请更多企业参与到零碳工厂的实践中来，为全球双碳事业上建立起中国灯塔。

近期，老牌期刊刊载了C. Ranacher等人题为Mid-infrared absorption gas sensing using a silicon strip waveguide的文章。此研究工作的目的是发展一种能够与当代硅基电子器件方便集成的新型气体探测器，探测器的核心部分是条状硅基光波导，工作的机理是基于条状硅基波导在中红外波段的倏逝场传播特性会受到波导周围气氛的变化而发生改变这一现象。C. Ranacher等人通过有限元模拟以及时域有限差分方法，设计了合理的器件结构，并通过一系列微加工工艺获得了原型器件，后从实验上验证了这种基于条状硅基光波导的器件可以探测到浓度低至5000 ppm的二氧化碳气体，在气体探测方面具有高的可行性（如图1、图2）。 图1：硅基条型光波导结构示意图图2：气体测试平台示意图参考文章：Mid-infrared absorption gas sensing using a silicon strip waveguide值得指出的是，对于光波导来说，结构表面的粗糙程度对结构的固有损耗有大的影响，常需要结构的表面足够光滑。传统的SEM观测模式下，研究者们可以获取样品形貌的图像信息，但很难对图像信息进行量化，也就无法定量对比不同样品的粗糙度或定量分析粗糙度对器件特性的影响。本文当中，为了能够准确、快捷、方便、定量化地对光波导探测器不同部分的粗糙度进行表征，C. Ranacher等人联系到了维也纳技术大学，利用该校电镜中心拥有的扫描电镜专用原位AFM探测系统AFSEM™ （注：奥地利GETec Microscopy公司将扫描电镜专用原位AFM探测系统命名为AFSEM，并已注册专用商标AFSEM™ ），在SEM中选取了感兴趣的样品部分并进行了原位AFM形貌轮廓定量化表征，相应的结果如图3所示，其中硅表面和氮化硅表面的粗糙度均方根分别为1.26 nm和1.17 nm。有了明确的量化结果，对于不同工艺结果的对比也就有了量化的依据，从而可以作为参考，优化工艺；另一方面，对于考量由粗糙度引起的波导固有损耗问题，也有了量化的分析依据。图3：(a) Taper结构的SEM形貌图像；(b) Launchpad表面的衍射光栅结构的SEM形貌图像；(c) 原位AFM表征结果：左下图为氮化硅层的表面轮廓图像，右上图为硅基条状结构的表面轮廓图像；(d) 衍射光栅的AFM轮廓表征结果通过传统的光学显微镜、电子显微镜，研究者们可以直观地获取样品的形貌图像信息。不过，随着对样品形貌信息的定量化表征需求及三维微纳结构轮廓信息表征的需求增多，能够与传统显微手段兼容并进行原位定量化轮廓形貌表征的设备就显得愈发重要。另一方面，随着聚焦电子束（FEB，focused electron beam）、聚焦离子束（FIB，focused ion beam）技术的发展，对样品进行微区定域加工的各类工艺被越来越广泛地应用于微纳米技术领域的相关研究当中。通常，在FIB系统当中能够获得的样品微区物性信息非常有限，如果要对工艺处理之后的样品进行微区定量化的形貌表征以及力学、电学、磁学特性分析，往往需要将样品转移至其他的物性分析系统或者表征平台。然而，不少材料对空气中的氧气或水分十分敏感，往往短时间暴露在大气环境中，就会使样品的表面特性发生变化，从而无法获得样品经过FIB系统处理后的原位信息。此外，有不少学科，需要利用FIB对样品进行逐层减薄并配合AFM进行逐层的物性定量分析，在这种情况下需要反复地将样品放入FIB腔体或从FIB腔体中去除，而且还需要对微区进行定标处理，非常麻烦，并且同样存在样品转移过程当中在大气环境中的沾污及氧化问题。有鉴于此，一种能够与SEM或FIB系统快速集成、并实现AFM原位观测的模块，就显得非常有必要。GETec Microscopy公司致力于研发集成于SEM、FIB系统的原位AFM探测系统，已有超过十年的时间，并于2015年正式推出了扫描电镜专用原位AFM探测系统AFSEM™ 。AFSEM™ 基于自感应悬臂梁技术，因此不需要额外的激光器及四象限探测器，即可实现AFM的功能，从而能够方便地与市场上的各类光学显微镜、SEM、FIB设备集成，在各种狭小腔体中进行原位的AFM轮廓测试（图4、图5）。另一方面，通过选择悬臂梁的不同功能型针（图6、图7），还可以在SEM腔体中，原位对微纳结构进行磁学、力学、电学特性观测，大程度地满足研究者们对各类样品微区特性的表征需求。对于联用系统，相信很多使用者都有过不同系统安装、调试、匹配过程繁琐的经历，或是联用效果差强人意的经历。不过，对于AFSEMTM系统，您完全不必有此方面的顾虑，通过文章下方的视频，您可以看到AFSEM™ 安装到SEM系统的过程十分简单，并且可以快速的找到感兴趣的样品区域并进行AFM的成像。图4：(左)自感应悬臂梁工作示意图；（右）AFSEMTM与SEM集成实图情况 图5：AFSEMTM在SEM中原位获取骨骼组织的定量化形貌信息 图6：自感应悬臂梁与功能型针（1） 图7：自感应悬臂梁与功能型针（2）目前Quantum Design中国子公司已将GETec扫描电镜专用原位AFM探测系统AFSEM™ 引进中国市场。AFSEM技术与SEM技术的结合，使得人们对微观和纳米新探索新发现成为可能。

近日，生物检测领域的新前沿技术——XCELLigence高峰论坛透露，作为生物检测技术领域的一项创新有望给中药检测提供可量化依据。 　　据了解，罗氏应用科学部最新的这一实时细胞分析系统为药物研发、毒理学、肿瘤学、医学微生物和病毒学研究分析应用，提供了一个无需标记、同时又可对细胞进行实时监测的新型细胞分析平台。尤其在现代中药的开发和药理机制分析的应用上，这一突破性的技术给中草药的发展带来了里程碑式的意义。 　　在高峰论坛上，浙江大学医学部柯越海教授还介绍说，中国传统医药与西方现代科学有了一个共通的、可量化的检验途径，也为传统天然药材的药效检测提供了新的依据。艾森生物科学公司总裁徐晓博士指出：“XCELLigence新技术使得研究者对癌症的了解更透彻，有利于最优化的药物研发，使癌症得到更好的治疗。”罗氏诊断应用科学部及分子诊断部总监郭伟立先生表示：“罗氏希望通过XCELLigence系统平台的不断完善，对无标记的动态细胞检测技术的发展起到更好的推动作用，从而为生物检测领域做出贡献。”

实时放行（RTR，Real-time Release）是基于准确可靠的过程数据评估，确保过程或成品合格质量的能力。总有机碳（TOC）在制药用水中是关键的质量属性，该方法可作为限度测试或定量测试。两种类型的测试都必须表现出可以准确地反映TOC浓度的能力。美国药典USP “总有机碳”说明了一般的限度测试，成为争议的主题，因为其运用了引起质疑的科学，并且缺少验证数据1。对于选择进行RTR的在线TOC方法，应经过深思熟虑。在USP 之后出版的RTR FDA指南清楚地指出，需要科学验证的水平，非USP 所提供2。本文概述了用于RTR应用的在线TOC方法的几个注意事项。关键点限度测试●USP 的TOC方法是限度测试，不能用于RTR应用的过程控制中。●FDA认为所有RTR过程测量是备选的分析过程，必须对其预期用途进行验证。●对限度测试应用唯一的在线TOC装置，会降低其作为用于连续过程改进的RTR工具的价值。定量测试●cGMP指示的分析数据的关键质量属性是结果的正确性或准确度。●RTR应用中的TOC验证要求超过了USP 的TOC方法。●TOC方法必须作为定量测试方法被验证，用于RTR过程控制工具。限度测试制药限度测试用于“通过/失败”评测（见图1），不适用于过程控制，除非所使用的方法已经验证为定量测试。虽然限度测试在理论上可用于RTR应用，但FDA的PAT指南的精神，清楚地表明优先选择能够在宽运行范围内，准确地进行当前条件下TOC测量的定量方法。500 ppb C图1. USP 的TOC限度测试然而，如果TOC限度测试为RTR所选的测试类型，诸如USP 等法规方法的固有验证，则不适用。这是因为FDA将所有用于RTR的分析方法当成“备选的分析程序”。备选的分析程序必须按照方法验证指南文档3,4中所述的最低要求进行验证，并且证明适合其用途。当在线TOC装置作为限度测试使用时，该装置必须至少验证其检测限和专属性。使用这个术语，“适合”，是针对其预期的用途而言。不要与术语“系统适用性”中的“适用”混淆。FDA以及法院已经裁定，只有“系统适用性”测试数据，对验证不够充分5。将TOC装置作为RTR应用的限度测试使用，由于限制了其对连续质量提高的潜力，显著地降低了投资的价值。将该装置作为定量测试进行验证，使得该工具成为连续过程改善，以及制药限度放行的过程控制数据源。考虑到测量技术，包括Sievers分析仪在内的多个制造厂商，假定TOC传感器使用直接电导率方法。该技术已经证明有与准确度和专属性相关的分析缺陷，在RTR应用中可能存在明显的风险6。对于RTR应用，应考虑直接电导TOC技术的替代方案。定量测试定量测试旨在提供过程中整个运行范围的准确可靠的数据（参见图2）。图2. TOC过程控制的定量测试大多数制药用水系统在500 ppb TOC的药典TOC限度下运行良好。因此，在线TOC分析仪应作为定量测试进行验证，以确保整个水系统浓度范围内数据的可靠性。定量测试的使用，体现了FDA的PAT指南2的关键要领。其认识到可靠的数据是基于风险的方法的关键，进一步科学地理解，生产过程如何影响产品质量，最后形成控制策略，防止或减轻劣质产品出现的风险。分析程序类型药品组份及材料的杂质检测限度检测定量检测准确度*－＋精确度*－＋线性*－＋范围*－＋专属性*＋＋检测限*＋－定量限*－＋-表示此项目在方法验证或确效中，不常用于评估。+表示此项目在方法验证或确效中，通常用于评估。*包含于Sievers分析仪，验证支持包第二册，Validation Support Package Vol. II。表1. 测试程序的确效与验证项目4USP 的TOC方法是限度测试，从来没有准备用于或经验证，为开发连续改进策略提供连续的过程数据。因此，证明在线TOC设备对预期用途的适用性是用户的责任。FDA对定量测试分析方法验证的指南，比限度测试更加严格3。表1说明了可用于测试，诸如TOC等杂质的两种测试类型的最低要求。定量测试验证指南的补充水平强调RTR应用需要可靠的数据。相关引用FDA对制药方法验证的警告书－2008“用于USP制药规范的测试方法，未经检验以确保实际使用条件下的适合性。您没有确保某些USP制药测试方法在实际使用条件下经过检验。特别是，您未能够对USP制药测试方法进行适当的检验。您在答复中提供的数据不包括关于所使用方法的适合性、准确度和检测限的信息。从这些数据不能表明贵公司的测试方法，可以可靠地检测并量化杂质的存在。此外，贵公司没有进行该方法的适合性测试，以确定该方法的检测限。在过程测试中使用该方法的适合性仍未确定。”FDA对USP关于章修订事项的函件－2007“提议的专论不包含任何关于总有机碳（TOC）干扰可能性的警告说明… … ”“应使用诸如蔗糖等易于氧化的有机物，和诸如烟酰胺等难于氧化的化合物，以检验仪器在扩展运行范围内是否合格。”“所提供的TOC在线测试信息不充分。”参考文献2.U.S. Food and Drug Administration，Guidance for Industry PAT – A Framework for Innovative Pharmaceutical Development ,Manufac- turing, and Quality Assurance，2004。

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。

记者21日从中科院海洋研究所获悉，该所研究员张鑫课题组和孙超岷课题组共同合作，基于共聚焦显微拉曼技术，通过三维定量成像实现了长期、近实时、非破坏性的微生物监测，对微生物生长和代谢情况进行可视化及定量分析，为未来分析微生物原位生物过程提供了新思路。研究成果近日发表于《微生物学谱》上。固体培养基培养的菌落的三维定量成像示意图 课题组供图记者了解到，张鑫课题组在之前的工作中，观测到我国南海冷泉环境中单质硫含量丰富。随后，孙超岷课题组发现了冷泉细菌Erythrobacter flavus 21-3可以高效氧化硫代硫酸钠生成单质硫，张鑫课题组通过拉曼光谱鉴定后发现单质硫结构为环状S8，研究成果发表在生物学领域权威期刊《国际微生物生态学会杂志》。后续两个课题组合作将E. flavus 21-3及其突变株布放到深海冷泉喷口附近进行原位培养，证实该菌株在深海原位环境中也能形成硫单质，相关成果发表在国际生物学期刊《微生物学》，为解释我国南海冷泉喷口广泛分布硫单质的成因提供了重要理论依据。E. flavus 21-3在高氧条件下的三维拉曼成像分析 课题组供图由此可见，微生物是深海硫形成和循环的重要贡献者，其介导的硫代谢的研究对于了解深海硫循环至关重要。然而，由于深海环境极端复杂，采样困难、微生物难于分离培养等因素，以及缺少对硫元素的形成的近实时无损的监测方法，深海微生物的原位探测面临巨大挑战。目前，主要通过经典的生物和化学方法研究硫元素的生成过程，例如X射线吸收近边结构、高效液相色谱、透射电子显微镜、离子色谱法或化学计量法等。但是，这些方法主要通过取样来获知特定时间点的微生物代谢情况，不能在不破坏样品的前提下连续监测其在时间尺度上的代谢过程；并且，其中一些方法样品制备复杂，会破坏细胞的原位真实性；也可能会出现取样不均匀及污染的情况，导致难以实现连续的原位观察。因此，亟需新的方法突破此瓶颈。低氧条件下E. flavus 21-3的三维拉曼成像分析 课题组供图共聚焦显微拉曼三维成像技术拥有低成本、快速、无标签和无破坏性的优势，具有将定性、定量和可视化完美结合的潜力，为我们解决相关问题提供了新的思路。因此，为证明此技术的潜力，研究团队构建了一套固态基底上微生物群落拉曼三维定量原位分析方法，将光学可视化与拉曼定量分析相结合，可在时间和空间两个维度上无损定量表征微生物群落代谢过程。该技术已成功应用到深海冷泉细菌E. flavus 21-3硫代谢过程的原位监测。据介绍，基于拉曼三维成像进行体积计算和比率分析，课题组对不同环境下的菌落生长和代谢进行了量化，发现了生长和代谢方面不为人知的细节，为厘清深海冷泉生物群落中广泛分布的硫单质成因提供了重要技术支持。“据我们所知，这是首次尝试长期监测菌落在固体培养基中生长的原位无损技术。我们能够快速确定代谢产物，推断反应发生的途径，并快速筛选产硫细菌。由于这一成功的应用，不仅证明了该方法在未来对微生物原位过程的可视化及定量分析的潜力，也为研究深海中附着在岩石沉积物等固体表面上的微生物提供了新的思路。”张鑫对《中国科学报》表示。该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院A类战略性先导专项、中国科学院海洋大科学研究中心重点部署项目、泰山青年学者计划等项目联合资助。

公示有两个样式，此为其一 　　国家食品药品监督管理局昨天发布《关于实施餐饮服务食品安全监督量化分级管理工作的指导意见》，将对餐饮服务单位的食品安全情况进行量化评级，其中动态等级分为优秀、良好、一般三个等级，分别通过大笑、微笑和平脸三种卡通形象向消费者公示。 　　量化等级分为动态等级和年度等级。动态等级是每次监督检查结果的评价，分为优秀、良好、一般三个等级，分别用大笑、微笑和平脸三种卡通形象表示。年度等级为过去12个月期间监督检查结果的综合评价，年度等级分为优秀、良好、一般三个等级，分别用A、B、C三个字母表示。 　　根据指导意见，餐饮服务单位应在门口、大厅等显著位置向消费者公示动态等级和年度等级，严禁涂改、遮盖。 　　此外，指导意见还明确了不给予动态等级评定的三种情形：一是在《餐饮服务许可证》颁发之日起3个月内，不给予动态等级评定 二是对造成食品安全事故的餐饮服务单位，要求其限期整改，并依法给予相应的行政处罚，6个月内不给予动态等级评定，并收回餐饮服务食品安全等级公示牌 三是动态等级评定过程中，发现餐饮服务单位存在严重违法违规行为，需要给予警告以外行政处罚的，2个月内不给予动态等级评定，并收回餐饮服务食品安全等级公示牌。

现如今，使用红外热像仪检测和可视化红外能量的能力为广大用户带来了巨大的优势，从挽救生命到挽救生计。尤其是在过去十年中，热像仪尺寸、重量和成本方面的创新，以及外形、分析软件和数据处理的升级，使这项技术以不可预见的方式变得非常宝贵。从用于搜索和救援的无人机摄像系统到用于发现逃逸气体的光学气体成像热像仪，当您为工作选择合适的热成像工具时，可以有如此多的选择。而且在我们检测的过程中，选择定性分析还是定量数据分析至关重要。定性热成像对于某些应用，操作员只需要一个热像仪，或表示为可视图像的红外数据，即可解释场景中发生的物理变化并确定问题根源或维修需求，这种热成像的定性分析方法提供了行动所需的视觉线索。光学气体成像是揭示气体泄漏的定性分析技术定性热成像分析技术的一项很有价值的用途是使用连接到无人机系统 (UAS) 的挂载热像仪进行搜索和救援行动。在这种情况下，搜索者使用热像仪来定位在较冷环境背景下突出的温暖人形。热像仪在不需要确定具体温度的低能见度（夜间或其他挑战人眼或可见光相机的环境）情况下特别有用的。热成像无人机经常被用来发现太阳能电池板的问题定量数据分析热成像相反，有时简单的热像图不足以解释所有场景。在有些场景中，检测和记录每个像素温度的能力对于任务的成功至关重要。在这些情况下，使用辐射热像仪很重要，这意味着热像仪能够通过解释接收到的红外辐射信号强度来测量被测物体表面的温度。通过热像仪中的辐射测量功能，无人机操作员可以保存拍摄数据以进行飞行后图像分析。配套的兼容软件可以准确测量数据中单个图像像素的温度，这是农业、建筑诊断或工业检测的关键过程。无论是查看屋顶、太阳能电池板、变电站还是农作物，无人机操作员都可以分析飞行后的温度数据，并发送详细报告和图像，提供可量化、可采取具体操作的分析结果。无人机辐射测量数据有助于诊断潜在问题热辐射技术在状态监测和机械检查中也起着至关重要的作用，因为它不仅可以识别异常热点或冷点，还可以提供正确诊断潜在问题所需的额外温度数据层。这些热点或冷点可能表示电气、机械或设施关键系统出现故障或存在潜在故障，及早发现这些问题可以让技术人员安排维修或更换，而无需停机所带来的高昂的代价。辐射热像仪通常包括一些实用的测量工具，例如点测温工具，用户可以移动或调整区域测温工具的大小，或者使用多个点测温工具来更好地适应特定的应用或测量场景，这对于确定可能指示电气、机械或操作问题的高于正常温度的热源至关重要。准确的温度数据有助于建筑检查员做出正确的判断尽管红外热成像技术应用广泛，但要明白，在获取非接触温度数据时，真实温度可能存在差异。被测物体表面的远程温度传感依赖于准确补偿被测物体表面特征、大气干扰和成像系统本身的能力。发射率或物体发射红外的能力，以及反射率或表面反射红外的方式，都会影响并降低记录温度的总体精度（大约2℃或更高）。大多数热成像仪提供补偿设置，可以辅佐这些表面特征并提高整体测量精度。设备的选择尽管定量数据分析红外热像仪似乎是任何应用的正确选择，因为它们同样适用于定性分析需求，但辐射热像仪比非辐射热像仪更复杂，而且通常更昂贵。最终，了解工作的特定需求将有助于选择合适的热像仪。

导读Dravet综合征（Dravet）是一种严重的先天性发育遗传性癫痫，由SCN1A基因的新生突变引起。在约20%的患者中发现了SCN1A无义突变，并且在多个患者中鉴定出SCN1A R613X突变。以色列特拉维夫大学Sagol神经科学学院、赛克勒医学院人类分子遗传学和生物化学系、Goldschleger眼科研究所研究者在bioRxiv平台发表了题为《Heat-induced seizures, premature mortality, and hyperactivity in a novel Scn1a nonsense model for Dravet syndrome》的文章。作者构建了含有无义Scn1a突变的Dravet小鼠模型，该模型中杂合Scn1a R613X突变表现出自发性癫痫发作、对热诱导癫痫发作的易感性和过早死亡，概括了Dravet的核心癫痫表型。在该研究中，作者使用naica® 微滴芯片数字PCR系统进行了WT Scn1a和R613X mRNA等位基因特异性定量。应用亮点：▶ naica® 微滴芯片数字PCR系统精确量化了Dravet小鼠模型中WT Scn1a和R613X mRNA等位基因的含量。▶ 在杂合子动物中，naica® 微滴芯片数字PCR系统精准定量到稳定R613X转录水平为野生型的8.9±0.9%，表明突变等位基因的转录物在皮质组织中经历了无意义介导的RNA衰变(nonsense -mediated RNA decay, NMD)。这项研究为了定量评估皮质中R613X转录物的水平，使用naica® 微滴芯片数字PCR系统对WT Scn1a和R613X等位基因进行了特异性检测。研究结果：naica® 微滴芯片数字PCR系统在WT小鼠的皮质组织中未检测到R613X等位基因，证实了该方法的特异性（图A）。与WT皮质相比，在Scn1aWT/R613X组织中检测到WT等位基因的水平约为一半，这与杂合子动物的预期一致(图B)。在杂合子动物中，稳定的突变体R613X转录为8.9±0.9% (图C)，比预期的50%水平低得多，这表明突变等位基因的转录物在皮质组织中经历了强烈的无义介导的衰变(NMD)。▲图.Scn1aWT/R613X小鼠皮质中Scn1a mRNA表达降低。A. 来自WT小鼠的皮质组织显示没有可检测到的R613X等位基因转录物，证明该等位基因检测的特异性。B. 在Scn1aWT/R613X小鼠的皮质组织中，WT Scn1a等位基因为WT皮质中的48.8%。C. R613X与WT等位基因的比值显示Scn1aWT/R613X动物中Scn1a R613X等位基因的平均稳态水平为WT等位基因的8.9±0.9%。naica® 六通道数字PCR系统法国Stilla Technologies公司naica® 六通道数字PCR系统，源于Crystal微滴芯片式数字PCR技术，自动化微滴生成和扩增，每个样本孔可实现6荧光通道的检测，智能化识别微滴并进行质控，3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。

记者30日从中国农业科学院获悉，该院生物技术研究所联合国内多家单位共同绘制了水稻全景定量蛋白质组图谱。相关研究成果日前发表在国际期刊《自然植物》上。中国农业科学院 图一直以来，受限于蛋白质组技术的覆盖度和精度，人们对作物定量蛋白质组以及蛋白质表达的调控机制理解还不够深入。蛋白质是作物实现各种生物学功能的主要执行者，构建全景定量蛋白质图谱在阐释植物生长发育、逆境响应及代谢调控等方面具有重要意义。论文通讯作者、中国农业科学院生物技术研究所研究员梁哲告诉记者，科研人员利用质谱等技术，量化了水稻主要组织中超过15000个基因的蛋白质水平，鉴定了8964个蛋白质，并为另外7077个蛋白编码基因提供了蛋白质水平证据，从而绘制出水稻全景定量蛋白质组图谱。“本研究成功绘制了迄今为止首个作物全景定量蛋白质组图谱。此前的植物基因表达调控研究主要聚焦在基因组至转录组层面，建立了中心法则（生物体内遗传信息的流动方向）中转录本（RNA）到蛋白质这一关键环节的多组学研究策略。此次研究发现，蛋白质的表达量不仅受到转录过程的影响，还受到转录后修饰的调控。这一研究为水稻的基因功能研究提供了重要的蛋白表达量资源，为基于多组学数据的作物智能设计育种提供了新思路。另外，研究运用的定量蛋白质组的方法也给其他作物蛋白质组的深入研究提供了借鉴。”梁哲说。

德国联邦材料研究和检测机构（BAM）与联邦环境局，柏林技术大学的水资源保护部门，以及GESTEL哲斯泰的一起研发并制造的TED-GC/MS技术，已获专利。可以用于定性和定量的分析水中的微塑料。 此项研究也让Ulrike Braun博士的团队获得了第六届“德国米尔海姆水奖”。此奖项旨在表彰以实践为导向的研发项目以及饮用水供应和水分析领域的创新概念的实施。由莱茵 - 威斯特伐利亚的自来水公司RWW和GERSTEL哲斯泰公司共同赞助。全世界的科学家们正在致力于研究和检测微塑料的工作中。 来自BAM高分子材料力学系的Ulrike Braun博士是此研究项目的负责人。她认为“目前的测量方法无法准确确定微塑料对环境的影响，” 目前，微塑料主要通过红外或拉曼光谱和显微镜检测这些测量方法识别颗粒，确定颗粒的数量和大小。但它们有两个缺点：它们非常耗时，而且，只能检查非常小部分的样品。“随着关于微塑料的争论不断增加，我们已经清楚地认识到，我们需要一种新的工艺，最重要的是，更快”。Ulrike Braun博士的团队开发了一种新的分析技术。缩写TED-GC-MS代表“热萃取热脱附 - 气相色谱 - 质谱”法。具有两个主要优点。测量仅持续几个小时，因此在采样后不迟于一周，测量结果可用。此外，该方法更可量化：该分析提供了除了大量天然颗粒之外还包括多少微克微塑料颗粒的准确信息，例如，在一升水中的微塑料总量。这些数据构成了测量极限值及微塑料控制的基础。想了解关于TED-GC/MS的更多信息，请参加6月16日举行的Webinar

导读目前新型冠状病毒肺炎(COVID-19)已经在全球范围内呈大流行趋势，为全球社会带来重大损失。大约15-30% 的住院 COVID-19 患者出现急性呼吸窘迫综合症、全身性组织损伤和/或多器官衰竭，导致大约 45% 的病例死亡。因此非常需要生物标志物来量化组织损伤、预测临床结果并指导住院 COVID-19 患者的临床管理。近日来自巴黎公共援助医院微生物学系的科学家在《Clin Infect Dis.》发表了一篇文章，题目为“Circulating Ubiquitous RNA, A Highly Predictive and Prognostic Biomarker in Hospitalized Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Patients”。文章中运用naica® 微滴芯片数字PCR对SARS-CoV-2 RNAemia和核糖核酸酶P (RNase P) RNAemia进行定量分析，结果表明这两种标志物可以用于COVID-19住院患者的临床监测和管理。应用亮点：▶ 利用naica® 微滴芯片数字PCR对SARS-CoV-2 RNAemia和核糖核酸酶P (RNase P) RNAemia进行检测。▶ 患者入院时SARS-CoV-2 RNAemia和RNase P均与临床严重程度和有创机械通气(IMV)有相关性。▶ 入院时血浆RNase P RNA浓度与生存率有相关性。首先作者利用naica® 微滴芯片数字PCR对139例COVID-19患者入院时血浆中SARS-CoV-2 RNAemia和核糖核酸酶P (RNase P) RNAemia进行定量分析。随后采用统计学公式对两种标志物在COVID-19患者入院时的临床严重程度方面的价值进行评估，并将它们与患者治疗期间的临床结果进行关联。结果表明：患者入院时SARS-CoV-2 RNAemia与临床严重程度和有创机械通气(IMV)有相关性，与患者入院时CT扫描显示的肺部严重程度没有相关性(图1)。▲图1. A，139例临床严重程度不同的COVID-19患者的SARS-CoV-2 RNAemia浓度。B，根据IMV状态分析139例COVID-19患者的SARS-CoV-2 RNAemia浓度。C， SARS-CoV-2 RNAemia浓度(log copy/mL)与肺部严重程度的相关性。血浆RNase P浓度与临床严重程度等级和有创机械通气状态高度相关，RNase P RNAemia与患者入院时CT扫描显示的肺部严重程度之间没有相关性(图2)。▲图2. A，139例COVID-19患者根据临床严重程度的血浆RNase P浓度。B，根据IMV状态分析139例COVID-19患者血浆RNase P浓度。C，RNase P RNAemia浓度(log copy/mL)与肺严重程度的相关性。患者入院时血浆RNase P RNA浓度与治疗期间的死亡显著相关，而SARS-CoV-2 RNAemia值并不能预测死亡率(图3)。▲图3. RNase P RNAemia的总生存率(log copy/mL)因此，在住院的COVID-19患者中，SARS-CoV-2 RNAemia和普遍存在且具有特异性的人类细胞内RNA标记物RNase P可以作为生物标志物，指导COVID-19住院患者的管理，提供准确的预后。期刊介绍：Clin Infect Dis杂志是美国感染病协会（IDSA）的官方出版物，主要刊登感染病学各方面的原创前沿研究和一些综述性文章，致力于将研究结果应用于临床，直到临床医生对感染性疾病的诊治。CID还定期发布感染性疾病最新治疗指南。CID杂志影响因子为8.195，在所有感染病专业期刊中排名第一。

安普诺油脂重金属定量快检仪--筑起食用油安全防线产品亮点：本产品采用免疫层析胶体金法，利用重金属发明专利技术，实现油脂原料及成品中的重金属快速定量检测，极大地方便油脂生产、加工、储存、流通等领域的质检需求。产品介绍加主加加主 成都安普诺生物科技有限公司打造的免疫层析胶体金定量检测技术平台采用特殊的工艺，多项专利技术使得胶体金产品稳定性和灵敏度得到了较大幅度改善，实现了胶体金产品从定性到定量质的改变。特别是胶体金重金属快速定量检测技术，使得食品中的重金属快速检测得到大大地提升与进步，在国内处于领先优势。安普诺重金属快检可广泛应用于粮食、粮食制品、油脂、乳品、调味品、水、茶叶、中药材、水产、肉类、水果蔬菜等食品原料中的重金属镉、铅、铜、铬的快速定量检测。 根据国家各级粮食管理部门与政策通告，油脂必须检测重金属铅。本公司将重金属专利技术应用于油脂检测，首次实现油脂成品与原料中的重金属铅快速定量检测。现隆重推出油脂重金属快检仪。产品具有以下特点：通用：定量检测各类油脂（玉米油、花生油、菜籽油、调和油等)中的重金属准确：检测结果定量化，重复性好，结果具有国家权威机构验证快捷：简单步骤即可完成检测，单个样品检测总耗时为10～30分钟便携：整个检测系统放入仪器箱内，携带方便，无需添加任何器具即可进行现场检测安全：预置曲线技术，检测人员无需接触标准品，保证了操作人员安全简单：无需专业实验人员，简单培训即可操作公司介绍成都安普诺生物科技有限公司成立于2015年，是专注于食品中有害残留物检测技术研究的高新技术企业。公司秉承“坚守诚信，崇尚创新，以人为本，追求卓越”的文化理念，努力构建集研发、生产、技术支持为一体的服务体系，向社会提供一流的产品与技术服务。公司着力于免疫重金属检测技术开发，在国内首次将免疫胶体金定量技术引入重金属快速检测，实现乳制品、粮食、饲料、油脂、饮料、水产、肉类、蔬菜水果及其制品、调味品、食用菌、藻类、茶叶、酒类、中药材等食品原料中重金属镉、铅、铜、铬的快速定量检测。并参与制定中药材领域首次快检地方标准，实现了中药材重金属快速检测的技术突破。公司建立了纳米原材料、免疫原料制备、前处理技术及材料、免疫侧向层析定量检测、免疫亲和柱层析、检测设备等从核心原料到检测的完整研发和应用体系。开发出用于食品安全检测领域的重金属、真菌毒素、农药残留、抗生素等定量检测设备以及检测试剂。产品具有样品适用性强、操作便捷、结果精准、方便便携、使用安全、性价比高等特点，广泛应用于粮食加工企业、政府机构、中药材加工企业、中储粮、中粮贸易、康师傅集团等以及埃及和俄罗斯等海外市场。地址：成都市高新区科园南路9-1号204房

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南京麒麟仪器集团参加中国(国际)汽车轻量化铸造技术交流会 暨中国铸造协会汽车铸件分会年会2016年9月4日到7日，南京麒麟集团代表者吴经理来到素有我国“青铜器之乡”美誉的陕西省宝鸡市，参加在这里举行的中国(国际)汽车轻量化铸造技术交流会暨中国铸造协会汽车铸件分会年会。南京麒麟仪器集团代表者和部分专家学者以及一些铸造企业家进行了友好的交谈，理化检测设备技术交流沟通。同时介绍了“麒麟”品牌直读光谱分析仪、高频红外碳硫分析仪、铁水分析仪等。让自全国各地的汽车铸造领域的专家和企业了解麒麟，优质产品及发展理念，为客户提供一体化解决方案。中国(国际)汽车轻量化铸造技术交流会现场这次会议是中国铸造协会的年度系列会议，专注在汽车铸造领域内的技术交流。届时，将有来自全国各地的汽车铸造领域的专家和企业参会。这次会议将探讨在“中国制造2025”的宏伟蓝图下，汽车铸造领域如何实现轻量化的发展与创新。中国铸造协会汽车铸件分会年会现场由于此次参会的企业类型多样，包括了汽车行业上下游及周边配套企业，在学术交流之余，主办方易贸还致力于为企业牵线搭桥，增进彼此了解，获取商机。因此，在会议现场还举办供需交流会，提供采购专场，进行匹配引荐，加强企业之间的技术产品交流，打造一场商贸对接盛会。 南京麒麟科学仪器集团有限公司检测中心2016年9月8日

在使用扫描电镜的过程中，您是否总是遭遇如下问题： 1. 在不同设备间切换样品时总需耗费大量时间重新定位感兴趣区域2. 总是为获取大面积高分辨图像而苦恼，需要频繁切换成像参数，调整像散聚焦3. 得到图像后又在为图像的量化分析而发愁 针对以上的困扰和需求，蔡司对扫描电镜进行了全方位武装，特别推出智能电镜解决方案，解决以上提到的所有问题，最大程度确保您日常检测和分析工作的顺畅与高效。 01 关联定位分析 蔡司Connect模块轻松实现光学显微镜到扫描电镜的桥接，快速实现样品在不同设备间的重新定位，还能统一管理关联设备的数据和信息 ✓ 关联定位：通过关联样品台实现样品在不同显微镜设备之间自动关联重定位，大幅缩减操作用时✓ 数据叠加：自由叠加来自手机，光学显微镜，扫描电镜的信息以及相关能谱信息✓ 统一管理：管理来自不同关联设备的数据，输出不同信息叠加图像和视频 ▲ PCB电路板的关联显微分析（光镜，电镜，能谱信息），左：宏观图像；右：感兴趣位置局部放大 ▲芯片关联显微分析视频（光镜，共聚焦，电镜） 02 自动成像 蔡司SmartSEM Touch定制软件，全面兼顾参数设置，成像，自动化拼图，图像浏览，实现智能高效的扫描电镜成像 ✓ 向导式操作流程，界面简洁，操作简单✓ 根据样品智能匹配成像参数，实现自动聚焦✓ 简单操作即可完成高通量图像拍摄和拼接 ▲简洁的SmartSEM Touch操作界面 03 量化分析 蔡司ZEN模块实现从电镜图像获取，图像处理，图像分割，自动测量到报告生成的整个量化分析流程 ✓ 一键获取扫描电镜图像，向导式的分析工作流程，毫无经验的新手也可轻松掌握✓ 基于机器学习的ZEN Intellesis模块轻松实现传统阈值方法难以达成的图像处理需求✓ 丰富的测量功能，如颗粒统计分析，孔隙率，含量百分比，层厚测量，晶粒度评级等 ▲量化分析界面-二值化分割 ▲金属焊接位置孔隙大小分析及含量分析 ▲满足多种测量需求——高级测量 ▲颗粒分析 ▲晶粒度评级 ▲含量百分比 ▲层厚测量 ▲孔隙率分析 蔡司智能扫描电镜解决方案满足您的多种需求，点击下方您所属的专业领域了解更多，或关注蔡司显微镜微信公众号（ZEISSMIK）留言咨询您想知道的任何信息。

仪器信息网讯 2021年10月17日，由中国光学工程学会 LIBS专委会主办，中国海洋大学承办，仪器信息网、清华大学、青岛海洋科学与技术试点国家实验室、山东省科学院海洋仪器仪表研究所、青岛大学等承办“第四届亚洲激光诱导击穿光谱学术会议(ASLIBS 2021)”在青岛召开。ASLIBS 2021同期联合清华大学举办了第二届国际LIBS峰会(LIBS Summit)，邀请LIBS学界国际顶级专家，围绕LIBS关键问题和技术基础开展系列专题讲座。而且，峰会通过设立大奖激励研究者为LIBS发展做出更大的贡献，并为参会者提供与顶级LIBS科学家充分交流时间，也提升了年轻学者对LIBS的理解，从而培养他们为LIBS发展做更大贡献的能力。线上、线下共有400多人参加了本次峰会。会议现场鉴于当前疫情形势，为切实保障参会代表的身体健康，ASLIBS 2021和第二届国际LIBS峰会都以面对面会议（面向中国与会者）和在线会议（面向中国大陆以外的与会者）相结合的形式举办。国际LIBS峰会主席、清华大学王哲教授致开幕词王哲在致辞中表示，几年来，我们已经意识到，我们现在正处于LIBS实现广泛商业化的门槛，这对于进一步提高对LIBS基本原理的理解、构建更优化的LIBS系统、建立更复杂和准确的量化方法、获得更多的应用经验具有重要意义。为了克服这一门槛，我们于2018年发起了国际LIBS峰会，设立了世界上最高的LIBS奖，称为国际LIBS峰会奖或中国mini 诺贝尔LIBS奖，以鼓励研究人员为LIBS技术及其应用做出更多贡献，并教育中国的年轻研究人员为LIBS的未来成就做好准备。第一届国际LIBS峰会于2019年7月在北京成功举行，Nicolo Omenetto教授因其在LIBS基础研究中的贡献而获得国际LIBS峰会奖。Mohamad Sabsabi博士、Vincezo Pallschi博士和Javier Laserna博士获得提名奖。会议鼓励了世界各地的研究人员，并为中国的研究人员提供了与这些顶尖研究人员就LIBS基础研究进行深入交流的机会。第二届国际LIBS峰会今天召开，会议主题为LIBS定量分析。本次峰会发挥充分交流的传统，安排了充足的报告和提问时间，每个大会主题报告时间为45分钟，提问环节时间也为35分钟，让报告专家尽最大可能为参会学者答疑解惑，帮助参会学者提升研究水平和能力。Prof. Reinhard Noll，Fraunhofer Institute for Laser Technology（ILT）and RWTH Aachen University报告题目：LIBS quantification – approaches and results“LIBS定量”主题一直是ILT光谱课题组开展科学和工程工作的关键驱动力。LIBS定量对于将LIBS的研发工作成果转移到工业应用具有决定性作用。在20多年的时间跨度内，Reinhard Noll 团队主要关注以下分析矩阵：钢和铝；土壤、聚合物、水泥、耐火材料、废弃电子电气设备（WEEE）；炉渣；涂层（锌、铝）；颗粒物。此次报告中，Reinhard Noll 教授概述定量、分析性能、各种LIBS设置和工业用LIBS系统，并展示通过这些方法获得的定量结果。Prof. Vincenzo Palleschi，National Research Council and University of Pisa报告题目：Calibration-Free LIBS本次峰会的主题是LIBS量化。这将使我有机会谈谈无校准LIBS，这是我与同事Alessandro Ciucci、Simone Rastelli和Elisabetta Tognoni在20多年前共同开发的分析方法。1999年发表的首次描述该方法的论文是LIBS历史上引用最多的研究论文，不包括评论和书籍。应该假设在LIBS中工作的每个人都至少知道该方法的基本原理，该方法完全克服了与LIBS中基质效应相关的问题，并允许对各种材料进行快速无标准分析。在本次报告中，Vincenzo Palleschi教授在从CF-LIBS方法的基本假设开始，然后介绍我和我的团队对原始想法所做的重要改进。我将介绍我设计的用于补偿CF-LIBS分析中自吸收效应的方法，利用3D（时间分辨）Boltzmann图可以实现的技术改进，直到最近开发的单点校准方法，该方法大大提高了CF-LIBS技术的真实性，以及CF-LIBS与人工神经网络的集成，用于复杂（非均匀）材料的快速无标准映射和成分定量分析。Prof. Javier Laserna，University of Malaga报告题目：Progress and frontiers in laser-induced breakdown spectroscopy激光诱导击穿光谱（LIBS）是目前光谱分析领域最活跃的细分研究领域之一。LIBS应用范围广泛，在地质勘探到工业检查、环境监测到生物医学和法医分析、文化遗产到国土安全等领域已成为化学分析的强大替代技术。具有超短激光脉冲能量扩展能力的LIBS仪器的成功研制，从而更好地理解LIBS的基本问题，尤其是激光与物质的相互作用、等离子体动力学和性质等。在过去的十年中，从传统的毫微秒单脉冲烧蚀到多脉冲、多波长激发的化学信息已经取得了重大进展。这些进步使检测限、方法的精密度和准确度有了实质性的提高。虽然LIBS确实在许多基于化学测量的实验室中具有实用价值，但当它用于更传统的分析技术无法实现的应用时，这项技术的真正潜力变得显而易见。水下LIBS对远距离物体元素组成的分析和检查构成了LIBS独有能力的例子。在本次报告中，avier Laserna教授概述LIBS从最初的概念到当前的技术。将讨论与当代化学分析相关的LIBS研究，包括创新性能突破和新兴应用。Prof. Mohammud Sabsabi，National Research Council Canada 报告题目：Quantitative aspects of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy: A personal overview of achievements on the LIBS technology path, past, present and perspectivesLIBS技术涉及多个科学领域，如激光-物质相互作用、等离子体物理、原子物理、等离子体化学、光谱学、电光和信号处理。LIBS等离子体是瞬态的，不同于静止的电感耦合等离子体、电弧等离子体或辉光放电等离子体。这一特性决定了将用于其他发射光谱技术的一些工具转移到LIBS上的能力受到一些限制。因此，多年来LIBS的发展与工具开发及其性能的持续改进的进展密切相关。在过去的三十年中，人们进行了大量的研究来提高LIBS的性能。同时，固态激光器、电光探测器和信号处理领域的动态技术被LIBS成功利用。用于多元素分析的LIBS仪器的分析性能现在达到了与经典方法相同甚至更好的水平。目前LIBS被认为是分析光谱学领域最活跃的研究领域之一。在本报告中，Prof. Mohammud Sabsabi重点介绍了其实验室进行的LIBS定量分析的最重要的研究贡献，包括旨在提高LIB的分析价值的新方法。最后，Prof. Mohammud Sabsabi对LIBS的发展和未来前景提出了个人的看法。Prof. Zhe Wang，Tsinghua University报告题目：Recent advances in laser-induced breakdown spectroscopy quantification: From fundamental understanding to data processing 激光诱导击穿光谱（LIBS）被认为是未来化学分析的超级明星，但相对较高的测量不确定度和误差仍然是其技术发展和广泛应用面临的挑战。在本报告中，王哲总结测量不确定性的产生机制，并解释信号不确定性和基体效应如何影响定量化性能。此外，提出了获取更高的信号重复性和信噪比的等离子体调制方法，包括空间限制、光束整形、混合气体优化等。报告中还讨论了不同的定量化数学定标模型，基于物理原理的校准模型、基于数据驱动的校准模型，及结合两者特点的混合模型。最后，王哲在报告中总结并推荐一个量化改进策略框架，提出了LIBS未来发展的关键步骤和主要出路。大连理工大学丁洪斌教授、上海交通大学俞进教授主持本次国际LIBS峰会的报告交流环节。大连理工大学丁洪斌教授上海交通大学俞进教授报告结束后进入到了第二届国际LIBS峰会奖的颁奖环节。本届大奖的评奖委员会主席是美国密西西比州立大学Jagdish P.Singh教授，Singh教授独立组织了多位国内外专家组成的评奖委员会，通过专家推荐、委员会投票方式，评选出了此次峰会的获奖的科学家。其中，Reinhard Noll获得第二届国际LIBS峰会大奖。Vincenzo Palleschi、王哲、Mohammud Sabsabi、Javier Laserna获得第二届国际LIBS峰会提名奖。第二届国际LIBS峰会颁奖环节Reinhard Noll获得第二届国际LIBS峰会奖