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众创空间相关的资讯

  • 首批国家专业化众创空间示范名单公布
    科技部关于印发《专业化众创空间建设工作指引》及公布首批国家专业化众创空间示范名单的通知  国科发高〔2016〕231号  各省、自治区、直辖市及计划单列市科技厅(委、局),新疆生产建设兵团科技局:  为深入贯彻落实《国务院办公厅关于加快众创空间发展服务实体经济转型升级的指导意见(国办发〔2016〕7号)》(以下简称《意见》),推动众创空间向专业化发展,充分发挥各类创新主体的积极性和创造性,发挥科技创新的引领和驱动作用,紧密对接实体经济,有效支撑我国经济结构调整和产业转型升级,科技部制定了《专业化众创空间建设工作指引》。现印发给你们,请结合本地区、本行业实际,做好落实工作。  同时,为做好专业化众创空间的示范,充分发挥引领带动作用,科技部开展了首批国家专业化众创空间的遴选工作。按照坚持发挥市场配置资源的决定性作用、坚持科技创新的引领作用、坚持服务和支撑实体经济发展的原则,在充分调研论证的基础上,研究确定了首批17家国家专业化众创空间进行示范(名单附后)。  各示范国家专业化众创空间依托主体要继续加强探索 龙头骨干企业要按照市场机制与其他创业主体协同,优化配置技术、装备、资本、市场等创新资源,实现与中小微企业、高校、科研院所和各类创客群体有机结合 科研院所、高校要通过聚集高端创新资源,增加源头技术创新有效供给,为科技型创新创业提供专业化服务。要加强经验总结和率先示范,按照《专业化众创空间建设工作指引》有关要求制定工作方案,并经所在地科技管理部门审核后,在2016年8月31日前报送科技部高新司,电子版发送gxs_gyfzc@most.cn。  依托主体所在地方科技管理部门要加强对专业化众创空间工作的指导和支持,加强组织领导,健全工作机制,强化统筹协调,鼓励依托主体结合自身产业发展实际,积极探索专业化众创空间发展新路径和新模式,充分发挥示范引导作用。各地科技管理部门要结合地方经济发展、科技资源条件等实际情况,主动做好服务,为众创空间的专业化发展创造条件,因地制宜地推进专业化众创空间的建设和发展。  科 技 部  2016年7月28日专业化众创空间建设工作指引  根据《国务院办公厅关于加快众创空间发展服务实体经济转型升级的指导意见》(国办发〔2016〕7号)的精神和要求,为进一步明确专业化众创空间的内涵特征、建设条件和建设方向,指导和推动专业化众创空间有序发展,特制定本工作指引。  一、目的意义  专业化众创空间是聚焦细分产业领域,以推动科技型创新创业、服务于实体经济为宗旨的重要创新创业服务平台,强调服务对象、孵化条件和服务内容的高度专业化,是能够高效配置和集成各类创新要素实现精准孵化,推动龙头骨干企业、中小微企业、科研院所、高校、创客多方协同创新的重要载体。  发展专业化众创空间是促进众创空间向纵深发展,鼓励发展众创、众包、众扶、众筹等新模式,推动形成大众创业、万众创新局面的重要举措,对于促进产业转型升级、优化创新资源配置、激发人才创新创业活力、推动体制机制改革创新具有重要意义。  二、主要特征  专业化众创空间依托具有强大产业链和创新链资源整合能力的主体建设,具有以下四方面突出特征。  一是拥有创新源头。依托龙头骨干企业、科研院所、高校等建设,能够为创业提供有效供给,推动创新、创业并重。  二是资源共享基础好、水平高。借助建设主体的科研与制造能力、管理与市场渠道资源,资源共享基础好,水平高。  三是产业整合能力强。依托建设主体的行业地位,有助于形成创新创业生态和产业生态。  四是孵化服务质量高。围绕专业领域,可为创客提供更贴合产业特点的高水平、专业化、特色化的集成式服务。  三、基本条件  专业化众创空间重点由龙头骨干企业、科研院所、高校等牵头建设。专业化众创空间的运营者可以是法人或其他社会组织,也可以是依托上述组织成立的相对独立的机构。  专业化众创空间应具备以下基本条件。  一是以服务科技型创新创业为宗旨,能够紧密对接实体经济,聚焦明确的产业细分领域。  二是具备完善的专业化研究开发和产业化条件,能够提供低成本的开放式办公空间,具有专业化的研发设计、检验检测、模型加工、中试生产等研发、生产设备设施和厂房,并提供符合行业特征专业领域的技术、信息、资本、供应链、市场对接等个性化、定制化服务。  三是具有开放式的互联网线上平台,集成或整合企业、科研院所、高校等的创新资源、产业资源以及外部的创新创业等线下资源,实现共享和有效利用。  四是具有活跃的创新和创业群体,特别是已有专业化的创客及创业团队积极参与,初步形成了良好的创新创业生态。  五是具有创新导师、创业导师服务能力。由专业人士提供技术创新辅导、创业辅导、创业培训。  六是具有创业投资基金或创新基金,或与天使投资、创投机构等合作设立股权投资基金,提供创业领域投融资服务,技术创新金融支持服务。  七是专业化众创空间与建设主体之间具有良性互动机制,服务于建设主体转型升级和新业务开发、科技成果转化,并具备完善的运营管理制度,有清晰的可持续运营机制和管理模式。  四、主要任务  建设主体结合自身基础条件和发展定位,创办针对细分产业领域、具有专业服务能力的专业化众创空间,着重围绕以下任务开展建设工作。  一是有效聚焦专业细分领域的创新创业。建设机构结合自身所处的行业领域和创新创业资源积累,有重点地选择某一产业领域作为主要方向,提供专业化的创新创业服务,注重提升专业领域创业项目的产业集聚度。  二是积极提供结合行业特征的科研条件和配套服务。对外开放建设机构自身的科研设备、检测设施、小试中试平台等科研研发条件,为创业者提供低成本的硬件设施支持。依托建设机构的创新链和产业链资源,强化供应链对接、研发设计、产品推介、投融资等专业化服务能力。  三是不断加强机制体制创新。推动科研院所建立以市场为导向的科研立项机制、融合科研成果转化的科研评价体系,加快促进科技成果转化收益分配、科研人员离岗创业等政策落实。稳步推进国有企业混合所有制改革,不断释放国有企业参与创业孵化的动能。  四是注重构筑完整的创业孵化链条。鼓励专业化众创空间建设机构自建孵化器、加速器或与其他孵化器、加速器合作,延伸对毕业企业的孵化辅导,建立专业化众创空间、创业辅导、专业孵化、企业加速器等全程企业孵化培育体系,构建“创业苗圃-孵化器-加速器”的全程孵化链条。  五是大力促进建设机构业务转型升级和持续创新。加快建立与建设机构主营业务相关的项目筛选和考核机制,构建互联互通线上平台,通过平台开展建设主体创新任务的众包,实现创新资源统筹与优化配置,推动建设机构原有业务的转型升级和新业务的探索。  六是加快提升国际化发展水平。支持建设机构开展国际化高端链接,与国外技术服务机构、创业孵化机构、创投资本开展积极合作,整合全球资源要素,构筑开放式、具有国际化视野的高端创新创业资源服务平台。不断吸引海外留学生、研发团队到专业化众创空间创业,在全球范围内集聚精通技术、投资、市场等技能的高端科技服务人才。  五、备案程序  为持续推动专业化众创空间的发展,采取备案制对专业化众创空间进行管理。备案流程如下:  1. 由省级科技主管部门指导本地区专业化众创空间建设工作。条件成熟时可组织国家专业化众创空间备案申报工作,并进行形式审查后择优向科技部推荐。  2. 科技部对以公函形式报送的专业化众创空间申报材料,按照有关标准和条件审核后确定备案名单,向社会予以公布。  附件:国家专业化众创空间备案申报材料提纲  附件  国家专业化众创空间备案申报材料提纲  一、专业化众创空间介绍  1. 建设主体基本情况  2. 专业化众创空间现状  二、取得成效  1. 总体成效  2. 3-5个成功案例  三、发展目标和重点任务  四、组织与保障首批国家专业化众创空间示范名单序号专业化众创空间依托主体1智慧家庭国家专业化众创空间海尔集团公司2卡车动力总成国家专业化众创空间潍柴控股集团有限公司3移动互联网国家专业化众创空间大唐电信科技产业集团4先进矿山装备国家专业化众创空间中信重工机械股份有限公司5智能硬件国家专业化众创空间TCL集团股份有限公司6轨道交通国家专业化众创空间中车株洲电力机车研究所有限公司7智能制造国家专业化众创空间大连机床集团(东莞)智能技术研发中心有限公司8光通信国家专业化众创空间武汉烽火科技集团有限公司9传感器国家专业化众创空间河南汉威电子股份有限公司10诊断试剂国家专业化众创空间中山大学达安基因股份有限公司11化工橡胶国家专业化众创空间软控股份有限公司、橡胶谷集团有限公司12光电子国家专业化众创空间中国科学院西安光学精密机械研究所13自动化仪表国家专业化众创空间上海工业自动化仪表研究院14分子医学国家专业化众创空间天津国际生物医药联合研究院15光电显示国家专业化众创空间武汉光电工业技术研究院有限公司16虚拟现实与智能硬件国家专业化众创空间北京航空航天大学17无线通信国家专业化众创空间电子科技大学
  • 第二批国家专业化众创空间名单公布 长春光机所在列
    p & nbsp  近日,科技部公布了第二批国家专业化众创空间示范名单,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所等33家国家专业化众创空间在列。 br/ /p p   此次公布的名单中,智能制造、自动化、新材料、生物医药等领域均有涉及,依托中国科学院长春光学精密机械与物理研究所而建的光电精密仪器国家专业化空间也被列入示范名单,这是本批次国家专业化众创空间名单中唯一一家涉及仪器仪表行业的众创空间。 /p p   具体名单如下: /p p style=" text-align: center " 第二批国家专业化众创空间示范名单 /p table width=" 600" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" border=" 1" tbody tr class=" firstRow" td width=" 28" p style=" text-align:left " 序号 /p /td td width=" 37" p style=" text-align:left " 省份 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 专业化众创空间名称 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 依托主体 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 1 /p /td td rowspan=" 3" width=" 37" p style=" text-align:left " 北京 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 智能互联国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 中科创达软件股份有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 2 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 航空工业军民融合国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 中国航空工业集团公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 3 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 人工智能国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 北京大学国家大学科技园 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 4 /p /td td rowspan=" 3" width=" 37" p style=" text-align:left " 天津 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 医疗器械国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 天津九安医疗电子股份有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 5 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 生物技术国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 中国科学院天津工业生物技术研究所 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 6 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 无线通信国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 天津光电通信技术有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 7 /p /td td width=" 37" p style=" text-align:left " 吉林 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 光电精密仪器国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 8 /p /td td rowspan=" 3" width=" 37" p style=" text-align:left " 上海 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 移动通信国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 中国电信集团公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 9 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 传感器国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 10 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 多媒体技术国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 华平信息技术股份有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 11 /p /td td rowspan=" 5" width=" 37" p style=" text-align:left " 江苏 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 生物医药国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 江苏先声药业有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 12 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 激光技术国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 南京先进激光技术研究院 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 13 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 新材料国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 江苏博特新材料有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 14 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 健康食品国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 江南大学国家大学科技园 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 15 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 医疗器械国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 16 /p /td td rowspan=" 2" width=" 37" p style=" text-align:left " 浙江 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 智能制造国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 浙江大学国家大学科技园 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 17 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 金融科技国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 恒生电子股份有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 18 /p /td td width=" 37" p style=" text-align:left " 安徽 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 智能家居国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 合肥荣事达电子电器集团有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 19 /p /td td rowspan=" 3" width=" 37" p style=" text-align:left " 福建 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 网络安全国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 厦门市美亚柏科信息股份有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 20 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 高分子新材料国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 金旸集团有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 21 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 工业自动化国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 福州福大自动化科技有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 22 /p /td td rowspan=" 2" width=" 37" p style=" text-align:left " 山东 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 服装设计国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 迪尚集团有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 23 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 大数据应用国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 浪潮集团有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 24 /p /td td rowspan=" 2" width=" 37" p style=" text-align:left " 河南 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 兽用生物制品国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 普莱柯生物工程股份有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 25 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 智能制造国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 清华大学洛阳先进制造产业研发基地 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 26 /p /td td rowspan=" 3" width=" 37" p style=" text-align:left " 湖北 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 激光技术国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 华工科技产业股份有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 27 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 生物技术国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 武汉生物技术研究院 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 28 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 新能源国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 武汉新能源研究院有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 29 /p /td td width=" 37" p style=" text-align:left " 湖南 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 智能制造国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 三一集团有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 30 /p /td td rowspan=" 2" width=" 37" p style=" text-align:left " 广东 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 智能硬件国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 深圳华强实业股份有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 31 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 智能装备国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 广东工业大学数控装备协同创新研究院 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 32 /p /td td width=" 37" p style=" text-align:left " 四川 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 智慧家庭国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 四川长虹电子控股集团有限公司 /p /td /tr tr td width=" 28" p style=" text-align:left " 33 /p /td td width=" 37" p style=" text-align:left " 陕西 /p /td td width=" 170" p style=" text-align:left " 智能制造国家专业化众创空间 /p /td td width=" 183" p style=" text-align:left " 西北工业大学 /p /td /tr /tbody /table p br/ /p
  • 科技部发布第三批国家众创空间示范名单,含一家仪器公司
    p   3月25日,科技部发布关于第三批国家专业化众创空间备案示范的通知,通知表示,科技部研究确定了23家国家专业化众创空间进行示范并予以备案(名单附后)。 /p p   国家专业化众创空间是聚焦细分产业领域,以推动科技型创新创业、服务于实体经济为宗旨的重要创新创业服务平台。强调服务对象、孵化条件和服务内容的高度专业化,是能够高效配置和集成各类创新要素实现精准孵化,推动龙头骨干企业、中小微企业、科研院所、高校、创客多方协同创新的重要载体。 /p p   此次公布的23家国家专业化众创空间中,位于山东的医学检验国家专业化众创空间由山东博科生物产业有限公司主导,山东博科生物产业有限公司是一家以生命健康产业为核心,业务涵盖生物医疗、电子商务、智能制造、孵化服务等产业的集团公司。集团主营医疗器械及实验设备产品,包括全自动生化仪、全自动酶免工作站、安全柜、超净工作台、通风柜、培养箱等。 /p p   此前,汉威科技、中国科学院西安光学精密机械研究所、上海工业自动化仪表研究院、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、南京先进激光技术研究院等仪器相关企业和科研单位都曾进入示范名单。 /p p strong 附完整第三批国家专业化众创空间示范名单 /strong /p table border=" 0" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" style=" " colgroup col width=" 64" span=" 2" style=" width:64px" / col width=" 189" style=" width:189px" / col width=" 185" style=" width:185px" / /colgroup tbody tr height=" 62" style=" height:62px" class=" firstRow" td height=" 62" style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px word-break: break-all background-color: rgb(184, 204, 228) " align=" center" valign=" middle" width=" 52" span style=" font-size: 18px " strong 序号 /strong /span /td td style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px background-color: rgb(184, 204, 228) " width=" 70" align=" center" valign=" middle" span style=" font-size: 18px " strong 省份 /strong /span /td td style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px background-color: rgb(184, 204, 228) " width=" 246" align=" center" valign=" middle" span style=" font-size: 18px " strong 专业化众创空间名称 /strong /span /td td style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px background-color: rgb(184, 204, 228) " width=" 233" align=" center" valign=" middle" span style=" font-size: 18px " strong 依托主体 /strong /span /td /tr tr height=" 42" style=" height:42px" td height=" 42" style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 52" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 1 /span /td td rowspan=" 2" style=" border: 1px solid rgb(141, 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arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 天津渤海化工集团有限责任公司 /span /td /tr tr height=" 42" style=" height:42px" td height=" 42" style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" width=" 52" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 3 /span /td td style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " width=" 70" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 辽宁 /span /td td style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " width=" 263" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 精细化工国家专业化众创空间 /span /td td style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " width=" 233" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 中国科学院大连化学物理研究所 /span /td /tr tr height=" 42" style=" height:42px" td height=" 42" style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" width=" 52" span 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/span /td td style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " width=" 263" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 集成电路国家专业化众创空间 /span /td td style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " width=" 233" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 中国电子科技集团公司第五十八研究所 /span /td /tr tr height=" 42" style=" height:42px" td height=" 42" style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" width=" 52" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 6 /span /td td style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " width=" 222" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 膜材料国家专业化众创空间 /span /td td style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " width=" 259" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 南京膜材料产业技术研究院 /span /td /tr tr height=" 42" style=" height:42px" td 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font-size: 16px " 山东博科生物产业有限公司 /span /td /tr tr height=" 42" style=" height:42px" td height=" 42" style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" width=" 52" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 13 /span /td td style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " width=" 70" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 山西 /span /td td style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " width=" 263" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 高端铸造国家专业化众创空间 /span /td td style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " width=" 233" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 山西华翔集团股份有限公司 /span /td /tr tr height=" 42" style=" height:42px" td height=" 42" style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" width=" 52" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 14 /span /td td rowspan=" 2" style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " width=" 70" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 河南 /span /td td style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " width=" 263" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 新能源汽车国家专业化众创空间 /span /td td style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " width=" 233" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 郑州宇通集团有限公司 /span /td /tr tr height=" 42" style=" height:42px" td height=" 42" style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" width=" 52" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 15 /span /td td style=" border: 1px solid rgb(141, 179, 226) padding: 5px " width=" 222" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 动力电池国家专业化众创空间 /span /td td style=" border: 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helvetica, sans-serif font-size: 16px " 云南省农业科学院 /span /td /tr /tbody /table p br/ /p
  • 新品摇床 | 不惧空间,解放双手
    样品量大,实验空间小? 想要解放双手,再也不用为微孔板数量太多,需要分次处理多个微孔板而烦恼? 看看奥豪斯新推出的恒温培养大负载摇床和高速微孔板摇床恒温培养摇床广泛应用于细胞培养、酶反应、微生物培养、生化实验等各种生物学和生物化学实验中。为支持一系列摇荡和培养应用,奥豪斯提供三种型号恒温培养大负载摇床,提供出色的温度均匀性和节省空间的设计,适合任何实验室。卓越的精度是所有奥豪斯仪器的标志,恒温培养大负载摇床也不例外。独特的 Accu-Drive 摇荡系统确保了速度的准确性和可重复的结果。三重偏心驱动在整个速度范围内提供一致的振动运动。另一个独特的功能是Opti-Flow强制通风系统,它利用双感应或单个大风扇来偏转空气,而不是直接在样品上。这会产生循环的气流,确保温度的均匀性。ISHD23HDG 和ISHD23CDG 单元的腔室足够大,可容纳 2 x 6 L锥形瓶,并配有可选夹具和平台。 在NGS实验中,通常在建库(library preparation)阶段需要混合或搅拌高速小量液体的步骤。建库是NGS实验中非常关键的步骤,它涉及到对DNA或RNA样品进行多个化学处理步骤,如片段化(fragmentation)、内切酶消化、连接(ligation)、引物(adapter)添加等。这些步骤通常需要将不同试剂混合或搅拌在一起,以确保反应的进行和成功。在建库过程中,使用高速微孔板摇床可以帮助有效混合小量液体,提高实验准确性和效果。高速微孔板摇床SHHSMPDG,可轻松帮您单批次处理高达48个微孔板。其坚固、可调节的顶板可固定多达48个微孔板、6个深孔板或小于5英寸的小直径管(12.7cm),最大负载高达3.2kg。该摇床还具有独特的脉冲功能,可在1至59秒的间隔内进行脉冲调节,可用于难以混合的样品或避免样品在振荡时过热。另外,可编程计时器可以在设定的时间倒计时并在计时器到达零时关闭,或在连续模式下计时器会计算累计时间直到用户关闭。在酶反应中,需要高速混合或搅拌小量液体的步骤,例如在进行酶切、酶反应、PCR扩增等实验时。这些实验需要将不同试剂混合在一起以促进化学反应的进行,或者通过混合来均匀分布反应物质。使用高速微孔板摇床可以确保试剂充分混合,提高反应效率和准确性。 奥豪斯集团成立于1907年,拥有遍布各地的营销、研发和生产基地。通过不断为各地用户提供优质的称量产品与完善的应用方案,奥豪斯产品已遍及环保、疾控、食药、教学科研、食品、新能源和制药工业等各种应用领域,赢得了广泛的认可与青睐。我们致力于提供符合各国安全、环境及质量体系的产品,涵盖电子天平、台秤、平台秤、案秤、摇床、台式离心机、加热磁力搅拌器、涡旋振荡器、干式金属浴、实验室升降台和电化学产品等。
  • 纯相位空间光调制器在PSF工程中的应用
    纯相位空间光调制器在PSF工程中的应用一、引言2014年诺贝尔化学奖揭晓,美国及德国三位科学家Eric Betzig、Stefan W. Hell和William E. Moerner获奖。获奖理由是“研制出超分辨率荧光显微镜”,从此人们对点扩散函数 (PSF) 工程的认识有了显着提高。Moerner 展示了 PSF 工程与 Meadowlark Optics SLM 的使用案例,用于荧光发射器的超分辨率成像和 3D 定位。 PSF工程已被证明使显微镜能够使用多种成像模式对样本进行成像,同时以非机械方式在模式之间变化。这允许对具有弱折射率的结构进行成像,以及对相位结构进行定量测量。 已证明的成像方式包括:螺旋相位成像、暗场成像、相位对比成像、微分干涉对比成像和扩展景深成像。美国Meadowlark Optics 公司专注于模拟寻址纯相位空间光调制器的设 计、开发和制造,有40多年的历史,该公司空间光调制器产品广泛应用于自适应光学,散射或浑浊介质中的成像,双光子/三光子显微成像,光遗传学,全息光镊(HOT),脉冲整形,光学加密,量子计算,光通信,湍流模拟等领域。其高分辨率、高刷新率、高填充因子的特点适用于PSF工程应用中。图1. Meadowlark 2022年蕞新推出 1024 x 1024 1K刷新率SLM二、空间光调制器在PSF工程中的技术介绍在单分子定位显微镜(SMLM)中,通过从相机视场中稀疏分布的发射点来估计单个分子的位置,从而克服了分辨率的衍射限制。可实现的分辨率受到定位精度和荧光标签密度的限制,在实践中可能是几十纳米的数量级。有科研团队已经将这种技术扩展到三维定位。通过在光路中加入一个圆柱形透镜或使用双平面或多焦点成像,可以估算出分子的轴向位置。光斑的拉长(散光)或光斑大小的差异(双平面成像)对轴向位置进行编码。将空间光调制器(SLM)与4F中继系统结合到成像光路中,可以设计更广泛的点扩散函数(PSF),为优化显微镜的定位性能提供了可能。利用空间光调制器(SLM)对荧光显微镜进行校准,可以建立一个远低于衍射极限的波前误差,SIEMONS团队就利用Meadowlark空间光调制器实现了高精度的波前控制。原理证明和实验显示,在1微米的轴向范围内,在x、y和λ的精度低于10纳米,在z的精度低于20纳米。对这篇文献感兴趣的话可以联系我们查阅文献原文《High precision wavefront control in point spread function engineering for single emitter localization 》下面我们来具体看看是如何应用的,以及应用效果如何。图2. A)SLM校准分支和通过光路的偏振传输示意图。额外的线性偏振滤波器没有被画出来,因为它们与偏振分光器对齐。B)相机上的强度响应作为λ/2-板不同方向α的SLM的相位延迟的函数。C) 光学装置的示意图。一个带有SLM的中继系统被添加到显微镜的发射路径中(红色),一个单独的SLM校准路径(绿色)被纳入发射中继系统中。这允许在实验之间进行SLM校准。BE:扩束器,DM:分色镜,L:镜头,LPF:线性偏振滤镜,M:镜子。OL:物镜,PBS:偏振分光镜,TL:管镜。光路如上图2所示,包括一台尼康Ti-E显微镜,带有TIRF APO物镜(NA = 1.49,M = 100),一个200毫米的管状镜头,一个带有SLM的中继系统被建立在显微镜的一个出口端口。中继系统包括两个消色差透镜,一个向列型液晶空间光调制器(LCOS)SLM(Meadowlark,XY系列,512x512像素,像素大小=15微米,设计波长=532纳米)和一个偏振分光器,用于过滤未被SLM调制的X偏振光。di一个消色差透镜在SLM上转发光束。第二个中继镜头确保在EMCCD上对荧光物体进行奈奎斯特采样。显微镜配备了一套波长为405nm、488nm、561nm和642nm的合束激光器。 这个配置增加了一个用于校准SLM的第二个光路。这个空降光调制器校准光路是为测量入射到SLM上的X和Y偏振光之间的延迟差而设计的,为了测量某个SLM像素的调制,需要将SLM映射到校准路径的相机上。这种映射是通过在SLM上施加一个电压增加的棋盘图案来获得的。平均捕获的图像和没有施加电压时的图像之间的差异被用作角落检测算法(来自Matlab - Mathworks的findcheckerboard)的输入,以找到角落点。对这些点进行仿生变换,并用于找到对应于每个SLM像素的CMOS像素。图3. SLM校准程序。A) 单个SLM像素的测量强度响应作为应用电压的函数。每一个极值都对应于等于π的整数倍的相位变化,并拟合一个二阶多项式以提高寻找极值的精度。强度被分割成四个部分,它们被缩放为[0 1]。这个归一化的强度(B)被转换为相位(C),并反转以创建该特定电压段和像素的LUT(D)。E)20个随机选择的SLM像素的归一化强度响应,显示像素间的变化。F) 测量的波前均方根误差是校准后立即使用校准LUT的相位的函数,45分钟后,以及制造商提供的LUT。G) 在不同的恒定相位下,用于成像光路的SLM部分的LUTs。暗点表示没有3个蕞大值的像素。H) 测量的平均相位和预定相位之间的差异作为预定相位的函数。 图3解释了SLM像素的校准程序。首先,以256步测量作为应用电压函数的强度响应,产生一连串的蕞小值和蕞大值,它们对应于π或2π的迟滞。在被照亮的SLM平面内的所有像素似乎有三个蕞大值,这意味着总的相位调制为4π或1094纳米。这些极值出现的电压是通过对极值附近的三个点进行拟合抛物线来找到的,这增加了精度,并充分利用了SLM的16位控制。然后,强度被分为四段,用公式(11)的逆值对这些段进行缩放并转换为相位。相位响应被用来为每个SLM像素构建一个单独的查找表(LUT),以补偿SLM的非均匀性。LUT参数在SLM上平滑变化,并与肉眼可见的法布里-珀罗条纹大致对应,表明相位响应的差异是由于液晶层厚度的变化造成的。额外的像素与像素之间的变化可能来自底层硅开关电路的像素与像素之间的变化。完整的校准需要大约5分钟(在四核3.3GHz i7处理器上的3分钟扫描和2分钟计算时间),但原则上可以优化到运行更快。实验结果:图4 测量的PSF与矢量PSF模型拟合之间的PSF比较。G-I)平均测量的PSF是由大约108个光子携带的信号通过上采样(3×)和覆盖所有获得的斑点编制而成。比例尺表示1μm。 图4显示PSF模型的预测结果。通过这种方式,实验的PSF是由∼108个光子的累积信号建立起来的。实验和理论上的矢量PSF之间的一致性通常是非常好的,甚至在蕞大的离焦值的边缘结构也是非常匹配的。剩下的差异,主要是光斑的轻微变宽,是由于入射到相机上的光的非零光谱宽度,由于发射光谱的宽度和四带分色器的带通区域的宽度。边缘结构中也有一个小的不对称性,这可能是由光学系统中残留的高阶球差造成的。 所有工程PSF的一个共同特点是,与简单的二维聚焦斑点相比,它们的复杂性必须在PSF模型中得到体现,该模型被用于估计三维位置(可能还有发射颜色或分子方向)的参数拟合算法。简化的PSF模型,如高斯模型、基于标量衍射的Airy模型、Gibson-Lanni模型,或基于Hermite函数的有效模型都不能满足这一要求。一个解决方案是使用实验参考PSF,或用花样拟合这样的PSF作为模型PSF,或者使用一个或多个查找表(LUTs)来估计Z-位置。矢量PSF模型也可以用于复杂的3D和3D+λ工程PSF。众所周知,矢量PSF模型是高NA荧光成像系统中图像形成的物理正确模型。复杂的工程PSF的另一个共同特点是对扰乱设计的PSF形状的像差的敏感性,并以这种方式对精度和准确性产生负面影响。为了实现精确到Cramér-Rao下限(CRLB),即无偏估计器的蕞佳精度,光学系统的像差水平应该被控制在衍射极限(0.072λ均方根波前像差),这个条件在实践中往往无法满足。因此,需要使用可变形镜或为产生工程PSF而存在的SLM对像差进行校正。自适应光学元件的控制参数可以使用基于图像的指标或通过测量待校正的像差来设置。后者可以通过基于引入相位多样性的相位检索算法来完成,通常采用通焦珠扫描的形式。这已经在高数值孔径显微镜系统、定位显微镜中实现,并用于提高STED激光聚焦的质量。三、PSF应用对液晶空间光调制器的要求1.光利用率 对于这个应用来说,SLM将光学损失降到蕞低是很重要的。PSF工程使用SLM来操纵显微镜发射路径上的波前。在不增加损失的情况下,荧光成像中缺乏信号。使用具有高填充系数的SLM可以蕞大限度地减少衍射的损失。 Meadowlark公司能提供标速版95.6%的空间光调制器,分辨率达1920x1200,高刷新率版像素1024x1024,填充因子97.2%和dielectric mirror coated版本(100%填充率)。镀介电膜版本的SLM反射率可以做到100%,一级衍射效率可以做到98%。高分辨率能在满足创建复杂相位函数的同时,能够提升系统的光利用率。2.刷新率(蕞高可达1K Hz)高速度可以实现实时的深层组织超分辨率成像。可见光波段蕞高可达1K Hz刷新速度(@532nm)。3.分辨率(1920x1200) 高分辨率的SLM是创建三维定位所需的复杂相位函数的理想选择,如此能够对每个小像元区域的光场进行自由调控。上海昊量光电作为Medowlark在中国大陆地区总代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。对于Meadowlark SLM有兴趣或者任何问题,都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。欢迎继续关注上海昊量光电的各大媒体平台,我们将不定期推出各种产品介绍与技术新闻。 关于昊量光电:昊量光电 您的光电超市!上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品!与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及前沿的细分市场比如为量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等。我们的技术支持团队可以为国内前沿科研与工业领域提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务,助力中国智造与中国创造! 为客户提供适合的产品和提供完善的服务是我们始终秉承的理念!
  • Science Advances:一种新的单细胞空间蛋白质组学成像技术
    人体细胞表达的蛋白质种类超过几万种,而不同的蛋白质在细胞的定位也不一样。蛋白质亚细胞定位还会涉及到细胞功能异常和疾病。而空间蛋白质组学正是研究蛋白质在亚细胞上的定位、表达及其在亚细胞水平上的动力学,属于蛋白质组学的研究范畴。目前研究空间蛋白质组学分析的方法主要有两种:基于细胞器分离的质谱法和基于成像的蛋白质定位方法。 近期上海同济大学的朱小立研究团队在国际期刊Science Advances 发表题为“Computer-aided design of reversible hybridization chain reaction(CAD-HCR) enables multiplexed single-cell spatial proteomics imaging”的研究文章,该研究报告了一种高灵敏度和多重成像的空间蛋白质组学技术。  杂交链式反应(HCR)是一种公认的稳健的扩增系统,并已应用于各种生物标志物分子的扩增检测。本研究开发一种可逆HCR,将HCR与DNA交换技术相结合,并利用计算机辅助设计(CAD)技术,通过与免疫识别相结合,可逆的CAD-HCR有望用于空间蛋白质组学分析。 研究人员通过多种实验对CAD-HCR的应用进行验证。使用荧光染料修饰HCR的发夹结构以验证扩增效果,结果显示扩增效果比未扩增的情况下增强约65倍,并且与常规免疫荧光相近,有利于后续成像。目的蛋白表达改变时,可逆HCR的蛋白丰度与荧光强度呈正相关,表明可逆CHR可用于目标蛋白的半定量分析。  文章还对可逆HCR循环成像能力进行研究。在10个循环内,成像结果几乎相同,说明在不影响细胞形态的情况下实现染色和脱色循环。循环期间信号稳定输出,证明一抗的抗原性和引发剂的杂交能力也未受影响。可逆HCR解决了传统免疫荧光技术无法实现的荧光光谱重叠的问题,提供样品重复使用性,具有重要价值。  最后研究人员使用可逆HCR对分布在单个细胞内不同亚细胞位置的9种蛋白质进行多重成像分析。结果显示9种蛋白质的分布与其理论亚细胞定位一致,并且能够很好的共定位,说明可逆HCR在亚细胞上的空间定位具有高精度,可用于单细胞蛋白质组学成像。 总之,结合CAD技术,研究团队开发了一种可循环和可逆的HCR技术,这种创新的HCR系统成功地应用于单细胞水平的空间蛋白质组学的敏感成像分析,目标蛋白的半定量和亚细胞定位可通过常规的激光共聚焦显微镜实现,可广泛用于大多数实验室,在临床诊断和生物医学研究中具有更大的应用潜力。
  • 1300万!中国科学院分子植物科学卓越创新中心单细胞原位空间蛋白组表型分析系统采购项目
    一、项目基本情况项目编号:OITC-G230302470项目名称:中国科学院分子植物科学卓越创新中心单细胞原位空间蛋白组表型分析系统采购项目预算金额:1300.000000 万元(人民币)最高限价(如有):1300.000000 万元(人民币)采购需求:包号货物名称数量(台/套)是否允许采购进口产品采购预算(人民币)1单细胞原位空间蛋白组表型分析系统1套是 1300万元合同履行期限:详见采购需求本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2023年12月01日 至 2023年12月08日,每天上午9:00至11:00,下午13:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:www.oitccas.com方式:登录“东方招标”平台www.oitccas.com注册并购买售价:¥600.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:中国科学院分子植物科学卓越创新中心     地址:上海市枫林路300号        联系方式:021-64318161/010-68290551      2.采购代理机构信息名 称:东方国际招标有限责任公司            地 址:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层            联系方式:杨帆 陈小舫 赵倩,021-64318161/010-68290551            3.项目联系方式项目联系人:杨帆 陈小舫 赵倩电 话:  021-64318161/010-68290551
  • 回放视频集锦|基因测序仪新秀/单细胞和空间组学/临床分子诊断/宏基因组
    仪器信息网讯 2023年7月12日-14日,仪器信息网主办的“第六届基因测序网络大会”成功举办!会议共吸引近1400名来医院、高校、科研院所、海关系统、疾控系统、第三方测序服务商、工业领域等各界代表参会,盛夏酷暑,丝毫不减听众们的参会热情。本次会议发掘多家创新性企业分享最新技术和产品,并邀请到中国科学院微生物研究所、复旦大学等知名高校阜外医院等三甲医院、海关系统、第三方检验医学中心等多个单位的专家代表,内容覆盖临床分子诊断、单细胞空间组学、病原微生物宏基因组和靶向测序、海关检疫、分子育种等热门技术和应用会场。应广大用户要求,现将征得本人同意的报告视频整理如下。点击“回放”即可进入视频播放页面。2023/7/12 新仪器新技术RNA直接测序技术研究进展胡松年中国科学院微生物研究所 研究员回放单细胞时空组学测序杨朝勇厦门大学 教授回放Microbe-seq微生物单细胞基因组测序技术郑文山墨卓生物科技(浙江)有限公司 首席技术官/国产高通量基因测序仪孙雷深圳市真迈生物科技有限公司 CTO回放分层深度学习网络和异构计算进行高性能的NGS测序罗少波上海芯像生物科技有限公司高级系统总监/基于Bio-CMOS芯片的纳米孔测序技术的创新与突破涂浩波安序源生物科技(深圳)有限公司 产品总监回放2023/7/12 单细胞空间组学空间组学与新一代数字病理技术的开发与运用曹罡华中农业大学 教授回放单细胞诊疗生物芯片常凌乾北京航空航天大学 教授/IDH突变型影响肝内胆管癌异质性和免疫微环境IC)白凡北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC) 教授/单细胞测序技术在肿瘤诊断中的应用及探索何牮上海交通大学医学院单细胞组学与疾病研究中心 单细胞测序平台主任/2023/7/13 临床分子诊断NGS液体活检在肺癌复发监测和预后预测中的应用于津浦天津医科大学肿瘤医院研究员/心血管疾病分子诊断周洲中国医学科学院阜外医院实验诊断中心主任/毛细管电泳技术临床新应用顾晓璐赛默飞世尔科技基因科学事业部资深技术专家回放靶向测序(tNGS)在感染病原诊断中的价值与探索鲁炳怀中日友好医院 主任医师回放mNGS应用于感染性疾病中的探索及报告解读陈宏斌北京大学人民医院 副研究员/基于液体活检的肿瘤早筛研究进展及临床应用沈依帆重庆医科大学附属第一医院 中级检验技师/2023/7/13 病原微生物宏基因组&靶向测序mNGS与急危重诊疗:现状与展望宋振举复旦大学附属中山医院/病原体宏基因组分析:罕见及新发感染诊疗一体化解决方案陈力复旦大学回放宏基因组测序(mNGS)与靶向测序(tNGS)在感染病原诊断中的各自价值优势及技术探索谢名洲予果生物科技(北京)有限公司回放tNGS的实践和应用茆晨雪金域医学回放病原体宏基因组高通量测序的临床应用孙桂芹浙江中医药大学回放2023/7/14 海关检疫基因测序技术概述及在口岸食品检疫中的应用与展望王艺凯中国海关科学技术研究中心回放 1个月基因测序技术在口岸卫生检疫工作中的应用汪海波珠海国际旅行卫生保健中心(拱北海关口岸门诊部)回放高通量测序技术在进出境动物检疫及物种鉴定方面的应用和前景展望唐泰山南京海关动植物与食品检测中心回放基因测序技术在口岸检验鉴定中的应用杜智欣南宁海关技术中心回放 1个月2023/7/14 遗传育种油菜杂种优势的基因组设计育种蒋立希浙江大学/高通量测序在作物参考基因组和微生物组学的应用刘贵明北京市农林科学院生物技术研究所/高通量自动化分子育种技术与装备自主创新及应用实践徐大彬成都瀚辰光翼科技有限责任公司回放多维组学驱动的棉花功能非编码RNA挖掘赵汀浙江大学/豇豆分子育种技术研究与应用潘磊江汉大学/
  • 仪器情报,科学家首次提出一种结合空间和时间调制的电调制超表面方案!
    【科学背景】随着光学技术的不断进步和需求的增加,超表面作为一种新型的光学器件,因其能够在二维平面上实现对光波的精细操控而引起了广泛关注。超表面由排列整齐的亚波长散射器构成,通过调节这些散射器的几何形状,实现对入射光的相位、幅度和偏振状态的控制。特别是主动超表面,通过引入外部刺激(如电压、光照、温度等)来动态调节其光学特性,突破了传统被动超表面固定功能的局限,为实现更复杂和动态的光学功能提供了可能。然而,尽管主动超表面的研究已取得诸多进展,其实际应用仍面临一些挑战。现有的研究主要集中在光波前的空间调控上,但对于光的频率调节和时空变化的结合应用仍有待突破。尤其是在实现快速的时间调制和空间调制的同步控制方面,仍然存在技术上的困难。例如,大多数现有技术在快速时间调制和空间相位梯度调控的速度和精度方面存在局限,导致难以实现复杂的光学功能,如频率混合、谐波束成形及打破洛伦兹对称性等。针对当前主动超表面技术的局限性,美国加州理工学院(California Institute of Technology)Jared Sisler, Prachi Thureja,Harry A. Atwater等教授合作提出了一种结合空间和时间调制的电调制超表面方案。作者使用基于ITO的两电极等离激元超表面,通过设计时间变化的电压信号,成功生成了多个频率的谐波谱,并在空间上对这些频率进行了独立调控。实验结果表明,这种技术不仅突破了传统的光波调控模式,还在单一芯片级设备中实现了频率的生成和引导,为光通信和传感领域的应用提供了新的技术途径。通过解决了时空调制同步控制的技术难题,本研究为超表面的应用拓展提供了重要的基础和理论支持。【科学亮点】1. 实验首次在近红外波段下实现了电调制的超表面在兆赫兹频率下的操作,以生成任意谐波谱并在空间中独立衍射这些频率。此成果展示了通过在光学频率下提高调制速度和空间相位梯度控制能力,使得在单一设备中实现了复杂的光学功能。2. 实验通过使用基于ITO的两电极等离激元超表面,设计了时间变化的驱动电压信号来激发感兴趣的频率,并有效抑制了不需要的频率。通过对施加到每个电极的驱动波形中特定频率分量引入相位延迟,成功实现了对每个生成频率在空间上的独立操控。3. 实验结果表明,频率偏移的光能够被有效地衍射,同时中心频率信号正常反射,显示出优良的束直指性。此技术在单一芯片级设备中实现了频率的生成和引导,具有在光通信和传感领域中的广泛应用潜力。【科学图文】图1: 电调控时空超表面。图2: 基于氧化铟锡indium tin oxide,ITO的等离子体超表面。图3: 时间调制和波形优化。图4: 单个谐波的衍射。图5: 时空调制,以用于任意控制光的光谱和空间特性。【科学启迪】本文的研究揭示了在近红外波段下通过电调制超表面进行时空调控的强大潜力,带来了诸多科学价值。首先,通过首次实现兆赫兹频率下的电调制超表面生成和独立衍射任意谐波频谱,这一创新突破了以往超表面技术仅能在固定波长下工作的局限性。这一实验成果展示了电调制超表面在光学频率下的高效操作能力,为动态光学频谱调控开辟了新的方向。其次,实验中采用的时间变化驱动电压信号和空间相位延迟引入技术,展示了如何通过精确操控频谱来实现光的频率混合、谐波束偏转和成形等复杂光学功能。这不仅为超表面技术在光通信和光学传感等领域的实际应用提供了理论基础,还预示着其在实现更复杂的光学功能方面的广阔前景。此外,研究结果强调了调制速度和空间相位梯度控制能力的提升对主动超表面性能的关键作用。这表明,未来在超表面设计中,需要进一步探索提高调制速度和空间分辨率的方法,以实现更高性能的光学器件和系统。总体而言,这一研究成果为时空调控超表面的发展提供了重要的科学依据,并为未来在集成光学器件、光频率调控以及光学通信技术中的应用奠定了坚实的基础。它激发了对超表面技术在更高频率下应用的进一步探索,推动了光学领域技术进步和新兴应用的实现。原文详情:Sisler, J., Thureja, P., Grajower, M.Y. et al. Electrically tunable space–time metasurfaces at optical frequencies. Nat. Nanotechnol. (2024). https://doi.org/10.1038/s41565-024-01728-9
  • 空间站仪器设备:看看空间科研都干些啥
    p   4月2日,美国太空探索技术公司(SpaceX)“龙”飞船将再次升空,第14次执行为国际空间站补给物资的飞行任务。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/0ec0f49b-7817-45a0-8a46-ef28783057c7.jpg" title=" chd8356_b.jpg" / /p p style=" text-align: center " 工作人员在NASA肯尼迪航天中心检查ASIM设备 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/34198f13-b01d-4e92-9717-e1ca6a609606.jpg" title=" changlj8343_b.jpg" / /p p style=" text-align: center " 用于测试材料的设备MISSE-FF /p p   美国国家航空航天局(NASA)官网3月18日报道称,“龙”飞船将搭载“猎鹰9号”火箭,从美国弗罗里达卡纳维拉尔角空军基地发射进入轨道,向在空间站生活和工作的宇航员运送科学研究的物资与设备。 /p p   科学家可以借此研究地球上严重的雷暴,了解微重力对金属粉末所生产的高性能产品有何影响。 /p p   此外,“龙”飞船还携带着美国空间科学促进中心(CASIS)运营的国家实验室的“订单”,这些物资将用来测试严酷空间环境对材料涂层及部件的影响,识别太空站内潜在的病原体,并考察能释放抗生素的伤口贴剂的功效。 /p p    strong 调查闪电雷暴 /strong /p p   大气—空间相互作用监测器(ASIM)将调查地球大气层和高空大气闪电或瞬间发光事件中的严重雷暴。 /p p   ASIM的投入使用,有助于加深对雷暴影响地球大气的认识,改善气象预测模型。此外,它还有助于了解沙尘暴、城市污染物、森林火灾和火山对云层形成的影响,以及飓风与闪电活动的关系等。 /p p    strong 金属粉末制造 /strong /p p   样品盒组件(MSL SCA-GEDS-German)实验能确定微重力和地球重力条件下,一种被称为“液相烧结”的制造工艺的基本科学原理。 /p p   在地球上,液相烧结工程就像制造一个刚好足够湿的沙堡,加热粉末形成颗粒间结合的液相,进而加速了凝固,产生刚性结构。但在微重力作用下,并不会发生粉末颗粒的沉降,粉末间的孔隙较大,产生的样品比在地球重力条件下烧结的产品孔更多,也更易变形。 /p p   在地球上,烧结有很多种应用,可以做成金属切削工具、汽车发动机连杆和自润滑轴承,因此,该工艺有潜力作为太空制造和维修的一种方式,例如在月球上建造建筑物,或在执行外星探测任务期间制造替代部件等。研究金属粉末烧结的过程与结果,其重要意义不言而喻。 /p p    strong 太空创伤修复 /strong /p p   一种被称为“NanoRacks模块74伤口愈合”的测试,将对含有抗生素水凝胶的贴剂进行检验。这种贴剂的设计旨在促进伤口愈合,同时还能充当组织再生的支架。微重力中的流体运动减少,允许更精确地分析水凝胶的行为,并控制贴剂中抗生素的释放。 /p p   目前,没有哪种伤口敷料既能维持抗生素或其他药物的直接释放,同时还能让伤口愈合完好。 /p p   空间药物开发小组将检查微重力对5种不同治疗化合物代谢的影响,进而确定开发微重力改进药物的可行性,最终可能发现更有效和更便宜的药物。一旦成功,这种新型膏药将可以作为战争中受伤人员的非手术治疗方案,减少伤口感染引起的全身炎症。 /p p    strong 空间测试材料 /strong /p p   材料试验飞行设施(MISSE-FF)提供了一个独特的平台,用于测试材料的涂层和部件在恶劣的太空环境中会如何反应,包括暴露于紫外线、电离辐射、原子氧、带电粒子、热循环、电磁辐射和微流星体等环境中的反应。 /p p   该设施的新设计中,包含了采集电力和数据选项,并能够每月拍摄每个样品的照片,如果需要,可以更频繁地拍照,让科学家在整个飞行过程中监测样品状态。这些测试成果将使汽车、航空、能源、运输等行业受益。 /p
  • 「中智科仪新品」撕掉像增强相机低空间分辨率的“标签”- TRC428高分辨率像增强相机
    在科技的不断进步与创新中,像增强相机已成为众多科学问题探索过程中不可或缺的工具。像增强相机是一种利用像增强器对弱信号进行增益放大的特殊相机,它可以极大提高相机的成像灵敏度。但是由于像增强器中起增益放大作用的微通道板(MCP)会极大的限制相机的分辨率,因此,目前市面上的像增强相机空间分辨率一般低于30lp/mm,这大大限制了很多有着较高分辨率要求的应用场景。今天,我们自豪地宣布,中智科仪的最新力作——TRC428高分辨率像增强相机即将面世。这款革命性的产品将带来卓越的空间分辨率、出色的性能表现以及无与伦比的可靠性,将满足您对高分辨率需求的一切期待。TRC428 高分辨率像增强相机搭载了全新的图像传感器芯片,分辨率高达3200x2200,单像素尺寸4.5um,为用户提供了前所未有的图像质量和分辨率,同时,我们集成了新一代的高空间分辨率、高量子效率、低噪声像增强器,且成功突破了高分辨率CMOS相机与增强器实现光纤锥耦合工艺的技术壁垒。这一突破性的技术提升使得相机的整机空间分辨率高达45lp/mm以上,重新定义了像增强型相机成像分辨率的标准。TRC428高分辨率像增强相机具有特点及优势:高空间分辨率:TRC428高分辨率像增强相机采用新一代高空间分辨率像增强器,以及3200x2200高分辨率CMOS图像传感器,利用4um芯径光纤面板将二者进行光学耦合,借助先进的耦合工艺,整机空间分辨率优于40lp/mm,为用户提供了极致的图像分辨率,使您能够捕捉到每一个细微的细节。TRC411相机(左)和TRC428相机(右)空间分辨率测试对比超短光学快门:TRC428高分辨率像增强相机可实现低至500ps的光学快门,可以以皮秒精度捕捉瞬态现象,并大幅降低背景噪声;针对瞬态吸收荧光光谱应用场景,可以实现更高的时间分辨率;针对门控拉曼光谱采集应用场景,抑制荧光和背景光能力更加卓越。特别适用于各种时间分辨成像以及超快过程探测。500ps光学门宽高时间同步精度:TRC428高分辨率像增强相机内置10皮秒精度的3通道同步时序控制器,可以进行相机与外部设备的高精度延迟和同步,无需额外的同步触发设备即可轻松实现多台设备之间的精准同步控制;各个通道可独立控制同步信号脉宽及延时,延迟精度高达10皮秒,通道间同步时间抖动小于35ps(RMS)。10ps延时精度高快门重复频率:TRC428高分辨率像增强相机快门工作重复频率可高达500kHz,可以更高效的实现高频信号采集;且支持片上积分(IOC)模式,一次CMOS曝光时间内可以支持更多次的“Burst”累积,这在可重复的弱信号采集应用中可有效提高信噪比。在激光诱导荧光光谱采集应用场景下,可以同步更高频率的激发光源,提高光谱信号激发和采集效率;在量子关联成像应用场景下,更高的快门工作频率可以适应更高的光子发生率,从而获取更丰富的成像信息,更快实现关联成像。片上积分(IOC)模式工作示意图方便易用的软件:TRC428高分辨率像增强相机的控制与操作可以完全兼容SmartCapture软件,功能丰富,方便易操作。SmartCapture软件界面及功能特点高分辨率像增强相机的以上特点和优势除了在成像应用领域为用户带来革命性的应用体验外,在门控光谱仪系统中也将发挥重要的优势。众所周知,探测器的分辨率对于光谱采集系统的光谱分辨率至关重要,但是在一些与时间分辨相关的光谱以及极弱单光子光谱信号采集系统中,单色仪需要配置具有门控功能的像增强相机做为探测器,从而实现时间分辨光谱和极弱单光子光谱信号采集测量。但是,像增强相机的低空间分辨率会极大限制光谱分辨率,相对于普通探测器,配置门控型像增强相机做为探测器的光谱仪分辨率将会降低约1.5倍左右(经验值)。高分辨率像增强相机的问世将在一定程度上解决这一问题。我们将TRC428高分辨率像增强相机与MS5204i光谱仪集成,形成一套纳秒门控光谱仪,利用这套门纳秒控光谱仪进行了极限光谱分辨率测试,并与集成了标准像增强相机的纳秒门控光谱仪测试结果进行了对比:结果如下:TRC428高分辨像增强相机,分辨率26.73pm@546.075nmTRC411像增强相机,分辨率35.64pm@546.075nm集成了TRC428高分辨率像增强相机的纳秒门控光谱仪,极限光谱分辨率可达26.73pm;但集成TRC411标准像增强相机的纳秒门控光谱仪,采用同样的光谱仪设置,对同样的光谱信号进行采集,能够达到的极限光谱分辨率仅为35.64pm。其他更多波长的光谱分辨率对比如下所示(不同波长对应的增益有所不同):波长(nm)253.652365.015404.656435.833546.075579.066TRC411相机35.10pm40.50pm39.96pm32.40pm35.64pm39.69pmTRC428相机24.57pm23.63pm23.31pm25.92pm26.73pm28.35pm由以上对比数据可以看出,使用TRC428高分辨率像增强相机做为探测器的纳秒门控光谱仪,相对于使用TRC411相机做为探测器的纳秒门控光谱仪,在光谱分辨率上有30%以上的提升。配合更长焦距的单色仪,预期光谱分辨率可提升至10pm以内,可应用于等离子光谱以及同位素光谱分析等超高精度要求的应用场景。TRC428高分辨率像增强相机的推出标志着中智科仪对高分辨率成像技术的持续投入和创新。我们相信,TRC428将成为像增强相机行业内的新标杆,为用户提供前所未有的视觉体验和应用价值。同时,TRC428高分辨率像增强相机的问世也证实了像增强相机的空间分辨率有进一步提升的空间,中智科仪将继续努力,持续研发,推动像增强相机的空间分辨率进一步提升。
  • 空间代谢组学:单细胞空间代谢流分析新方法
    空间代谢组学:单细胞空间代谢流分析新方法原创 飞飞 赛默飞色谱与质谱中国 关注我们,更多干货和惊喜好礼刘甜生物体内的代谢物和脂质不仅是细胞的关键组成模块,它们在信号传导、表观基因组调控、免疫、炎症和癌症发展中同样具有重要作用和意义。代谢组学分析是我们了解、评估生物体、器官和细胞状态的重要方式。而单细胞技术通过展示组织内部甚至单克隆细胞之间的细胞异质性,将生物学研究推进至新维度。质谱成像(MSI)技术可以从样品中创建特定化合物的图像,这些图像是由样品表面获得的数千个质谱生成的。每个记录的质谱都会为图像贡献一个像素,而每个质谱中的峰都可以生成一个图像。与其他成像方法相比,MSI无需化合物标记,可实现非靶向分析。本次与大家分享的是一篇最新发表于bioRxiv上的有关单细胞空间代谢流分析方法的文章[1]。研究人员基于AP-SMALDI Orbitrap平台开发了一种命名为“13C-SpaceM”的新方法,通过13C标记的葡萄糖示踪葡萄糖依赖性脂肪酸从头合成途径(glucose-dependent de novo lipogenesis)。本方法应用超高分辨率的基质辅助激光解吸/电离实现了单细胞质谱成像,并通过全离子碎裂模式(AIF)模拟了脂肪酸分析前处理过程中的皂化反应,对包括甘油磷脂在内的主要脂质中的脂肪酸部分实现了共同分析。超高灵敏度、高分辨质谱检测器为单细胞内脂肪酸同位素检测提供了准确的定性、定量结果。研究人员通过鼠肝癌细胞的常氧-低氧模型,对检测方法进行了验证,确认方法的有效性。之后应用本方法分别检测了ATP柠檬酸裂解酶基因敲降(ACLY knockdown)鼠肝癌细胞以及携带异柠檬酸脱氢酶(IDH)突变的小鼠胶质瘤脑组织切片,通过比较脂肪酸的同位素丰度变化评估脂肪酸从头合成比例以及外源性脂肪酸摄取的变化。分析结果揭示了在脂肪酸从头合成过程中,乙酰辅酶A池(Acetyl-CoA pool)中存在大量的空间异质性,这表明在微环境适应过程中发生了代谢重编程。01研究背景脂质在生物体生命过程中承担着多种重要作用,多数脂质是由脂肪酸合成而来。成年哺乳动物体内的细胞通常由血液中摄取脂肪酸,而脂肪、肝脏以及癌细胞还可以Acetyl-CoA为底物,从头合成脂肪酸[2]。Acetyl-CoA经过一系列代谢反应,可以生成含有16个碳的饱和脂肪酸棕榈酸(16:0),之后棕榈酸发生碳链延长或去饱和反应生成不同的饱和、不饱和脂肪酸,从而影响脂质组成。而Acetyl-CoA同样有多种来源,除了葡萄糖经由TCA循环生成的柠檬酸在ACLY作用下生成Acetyl-CoA以外,在缺氧环境下,葡萄糖后续代谢产物丙酮酸会转化为乳酸,从而无法合成Acetyl-CoA、进入脂肪酸合成途径。在此情况下,谷氨酰胺可通过还原羧化反应生成柠檬酸,进而合成Acetyl-CoA [3,4] 。另有文献报道,缺氧环境下的癌细胞还可以将乙酸作为脂肪酸合成的前体 [5,6] 。而Acetyl-CoA除了作为脂肪酸合成底物以外,对于蛋白翻译后修饰、基因表达等均有重要作用。通过监控脂肪酸合成和Acetyl-CoA代谢间的互动可以帮助我们深入理解癌细胞的生存状态。02分析方法大气压MALDI成像分析是通过AP-SMALDI5离子源配合Q Exactive plus高分辨质谱仪实现的。激光像素设置为 10×10 µ m,激光衰减器角度设置为33°。质谱在负离子模式下采用一级全扫描和全离子碎裂(AIF)扫描模式。AIF模式的隔离范围为 m/z 600-1000,扫描范围为m/z 100-400,分辨率 140k,最大注入时间500 ms,碰撞能量NC 25%。(图1)图1. 单细胞代谢流质谱成像分析流程(点击查看大图)MALDI分析前后,分别应用显微镜检测,确定细胞影像位置及MALDI消融标记位置。通过检测MALDI的消融标记,将其与细胞影像叠加,并通过应用数学公式进行解卷积,从而整合显微镜图像和MALDI图像。实现了应用MALDI成像质谱检测到的单细胞分子轮廓。(图2)图2. 整合显微镜和MALDI-MS分析结果实现单细胞质谱成像(点击查看大图)03鼠肝癌细胞常氧-低氧模型单细胞成像分析鼠肝癌细胞在添加25 mM的12C-葡萄糖或U-13C-葡萄糖后,用含1mM醋酸、2 mM谷氨酰胺和10%透析胎牛血清的无葡萄糖DMEM细胞培养基培养,在37°C、5% CO2的培养箱中在常氧(20% O2)或低氧(0.5% O2)条件下培养72小时。选择72小时的时间点是为了确保棕榈酸的同位素标记已经达到稳态。(图3)在低氧条件下培养的细胞被表达绿色荧光蛋白(GFP)标记。在共培养实验中,常氧和低氧细胞使用胰酶分离,每种条件下混合10000个细胞,在同一张玻璃片上进行培养,并在固定之前允许其附着3小时。图3. 由稳定同位素标记的13C6-葡萄糖生成细胞质Acetyl-CoA以及后续的脂肪酸和脂质合成途径(点击查看大图)通过质谱一级全扫描分析,质谱成像共检测到64种脂质,包括磷脂酸(PA)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰丝氨酸(PS)等。具体脂质鉴定结果经过了常规LCMS脂质分析确认。在AIF模式下,检测到了11种含量最高的脂肪酸,相应检测结果同样与常规LCMS分析结果相符。为了验证本方法,研究人员检测了常氧-低氧培养的鼠肝癌细胞混合样本。通过对氨基酸同位素峰的定量分析,发现13C标记的棕榈酸(M0)主要在正常细胞中检出,而缺氧细胞中的棕榈酸以未标记状态(M+0)为主。通过GFP标记结果的对照,证明了本方法可以通过同位素峰分布有效识别不同培养状态的细胞。图4. 在常氧(GFP阴性)和低氧(GFP阳性)条件下的原代鼠肝癌细胞共培养模型的显微镜和质谱成像结果(点击查看大图)图5. 通过GFP标记验证识别不同培养模式细胞的准确性(点击查看大图)04单细胞Acetyl-CoA池标记水平分析研究人员使用了两种表达不重叠的shRNA序列(ACLYkd oligo1和ACLYkd oligo 2)细胞系以及一个对照组细胞系。通过使用1 μg/mL的四环素处理细胞72小时实现了ACLY沉默。质谱成像数据是以10 μm的像素大小获得的,每个细胞的平均面积为550μm2,平均每个细胞有12个像素。通过应用二项式模型计算每个细胞的acetyl-CoA池标记程度p值,从而量化细胞质中acetyl-CoA池中从葡萄糖衍生的同位素标记acetyl-CoA的比例。测试结果与预期相符,ACLYkd细胞中的acetyl-CoA池标记水平低于对照组。值得注意的是,两种ACLYkd细胞之间的差异非常明显。ACLYkd oligo1的结果呈双峰分布,p值的差异明显较大,表明该细胞系存在两个亚群体。其中一个模式显示的p值与对照组相近,说明存在一个“沉默失败”的细胞亚群。ACLYkd oligo1第二个模式具有的p值明显则低于ACLYkd oligo 2,表明ACLYkd oligo 1中还存在一个“强沉默”的亚群,在这些细胞中,沉默效率非常高,导致acetyl-CoA同位素标记比例大幅降低。在ACLYkd oligo 2中,acetyl-CoA池的标记程度以及GFP报告基因强度显示出更均一的分布。M+2峰是最能表现出ACLYkd oligo1细胞中“强沉默”群体的低acetyl-CoA标记表型的质谱峰。M+8峰则为对照组细胞的特征标记峰。M+2和M+8之间的差异可以作为显示异质性的指标,用于展示葡萄糖对细胞质中acetyl-CoA的相对贡献。因此,13C-SpaceM能够检测ACLY敲降细胞中的异质性,并识别不同的亚群体。这种单细胞和空间异质性无法通过整体分析揭示,显示了13C-SpaceM方法的独特优势。图6. 细胞ACLY敲降后acetyl-CoA的同位素标记程度分析(点击查看大图)05肿瘤组学中氨基酸合成异质性的空间组学分析研究人员分析了从横向植入表达突变型异柠檬酸脱氢酶(IDH)和红色荧光蛋白(RFP)的GL261胶质瘤细胞的小鼠大脑组织切片。在采集组织前的48小时,小鼠被喂食未标记的或含有U-13C葡萄糖的液体饮食。首先,研究人员分析了12C-葡萄糖饮食的肿瘤携带小鼠大脑切片中的酯化脂肪酸组成。通过比较质谱TIC与显微镜明场和荧光成像,发现整个大脑(包括肿瘤区域)的质谱离子响应很高(图7a)。测试过程中,肿瘤区域与组织切片的其余部分分别采用10μm和50μm激光分辨率进行分析。对不同脂肪酸的空间分析揭示了在非肿瘤携带的脑半球组织中,脂肪酸丰度存在高度的异质性,我们可以仅根据它们的脂肪酸组成来识别的某些结构,如胼胝体和前连合部,这两个区域都富含油酸(18:1)且棕榈酸(16:0)、硬脂酸(18:0)和花生四烯酸(20:4)的含量低。有趣的是,尽管棕榈酸、油酸、硬脂酸和花生四烯酸在肿瘤和周围的大脑组织中的含量相似,肉豆蔻酸(14:0)和棕榈酸(16:1)在肿瘤组织中则明显增加。与大脑其它部分相比,肿瘤中必需脂肪酸亚麻油酸(18:2)和α/γ亚麻酸(18:3)也明显增高。之后,研究人员分析了喂食含有U-13C葡萄糖饮食的小鼠肿瘤组织,从肿瘤组织中选择性分离出的5种主要从头合成的脂肪酸的同位素分布(图7c)。三种饱和脂肪酸肉豆蔻酸(14:0)、棕榈酸(16:0)和硬脂酸(18:0)的13C摄入丰度较高,同位素分布最大分别可至M+10,M+12和M+14。其中,肉豆蔻酸M+0的强度极低,几乎完全源自脂肪酸从头合成。由于肉豆蔻酸对一些重要信号蛋白的翻译后修饰很重要,这一发现表明胶质瘤可能选择性地上调肉豆蔻酸的合成以促进自身生长。相比之下,两种单不饱和脂肪酸,棕榈酸(16:1)和油酸(18:1)的M+0同位素的相对丰度较高。硬脂酸和油酸的M+2同位素丰度明显增加,表明它们是由未标记的前体(即棕榈酸和棕榈酸)延长形成的。研究人员进一步利用棕榈酸的同位素分布计算acetyl-CoA池中源自葡萄糖的比例,发现肿瘤组织内的该比例同样具有显著的空间异质性(图7d)。图7. 小鼠脑胶质瘤组织内部脂肪酸代谢空间异质性分析(点击查看大图)总结本文作者开发了一种全新的单细胞代谢流成像检测方法,将超高激光分辨率的大气压MALDI与高分辨率、高灵敏度的质谱检测器相结合,对细胞和肿瘤组织内的葡萄糖依赖性脂肪酸从头合成途径实现单细胞层面的空间分析。不仅为单细胞水平空间探测代谢活动提供了新的方法,还为正常和癌症组织中的脂肪酸摄取、合成和修饰分析提供了前所未有的视角。参考文献:1. Buglakova E, Ekelö f M, Schwaiger-Haber M, et al. 13C-SpaceM: Spatial single-cell isotope tracing reveals heterogeneity of de novo fatty acid synthesis in cancer. Preprint. bioRxiv. 2024 2023.08.18.553810. Published 2024 Feb 28. doi:10.1101/2023.08.18.5538102. Rö hrig F, Schulze A. The multifaceted roles of fatty acid synthesis in cancer. Nat Rev Cancer. 2016 16(11):732-749. doi:10.1038/nrc.2016.893. Metallo CM, Gameiro PA, Bell EL, et al. Reductive glutamine metabolism by IDH1 mediates lipogenesis under hypoxia. Nature. 2011 481(7381):380-384. Published 2011 Nov 20. doi:10.1038/nature106024. Wise DR, Ward PS, Shay JE, et al. Hypoxia promotes isocitrate dehydrogenase-dependent carboxylation of α-ketoglutarate to citrate to support cell growth and viability. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 108(49):19611-19616. doi:10.1073/pnas.11177731085. Kamphorst JJ, Chung MK, Fan J, Rabinowitz JD. Quantitative analysis of acetyl-CoA production in hypoxic cancer cells reveals substantial contribution from acetate. Cancer Metab. 2014 2:23. Published 2014 Dec 11. doi:10.1186/2049-3002-2-236. Schug ZT, Peck B, Jones DT, et al. Acetyl-CoA synthetase 2 promotes acetate utilization and maintains cancer cell growth under metabolic stress. Cancer Cell. 2015 27(1):57-71. doi:10.1016/j.ccell.2014.12.002如需合作转载本文,请文末留言。
  • 隔绝空间供氧难题破解——中物功能材料研究院推出高水平供氧设备
    p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp 完全与外界隔绝的空间中如何获得充分的氧气保障?高原工作生活如何得到灵便的持续供氧?11月12日记者从中物功能材料研究院获悉,该院已成功破解了上述难题。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 中物功能材料研究院推出的代表目前国内最高水准的系列供氧设备,包括一款地下工程智能供氧系统和两款单兵增氧机。地下工程供氧系统是专门为隔绝空间设计的一套适时化学供氧装置,技术国际领先。该系统具备人性化、智能化的特点,通过氧传感器对空间内氧气浓度进行监控,按照空间体积、人员数量、保障时间灵活配置供氧量,可瞬时释放纯氧,提升密闭空间内的含氧浓度,满足人体生理需求,主要应用于地下隔绝防护舱体、密闭空间、地下防空设施、步战车、装甲车、矿井及避难硐室等场所密闭环境集中供氧,是目前对隔绝空间弥漫式供氧最为高效、最有保障的一种方式。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Ⅰ型单兵增氧机采用国际领先的富氧膜技术,通过物理增氧方式,提升人体吸入氧气的浓度。它体积小、重量轻、性能优良,可在零下20度的环境中持续供氧。经反复测试,该增氧机在海拔5000米使用时输出的氧气浓度相当于海拔2800米左右的自然环境氧浓度。一位78岁的老人使用该增氧机登上海拔5000多米的珠峰大本营后反映,没有发生高原反应。由于具有持续增氧、自主吸氧、随身携带使用等特性,它能有效解放出双手,被称为高原吸氧的一次革命。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Ⅱ型单兵增氧机也称直升机供氧机,由I型通过提升流量、升级而成,是国内首款专为直升机设计开发的供氧装置,成功破解了高原飞行供氧的根本性难题,同时也可放在车上使用,可广泛应用于自驾游、交通运输等方面。 /p
  • 应用案例 | J200 LIBS元素分析仪在植物组织元素空间分布研究中的应用
    化学元素空间分布制图(Mapping)及深度剖析分析法在生物组织、法证分析、生物医学等领域,有着十分广泛的应用前景,如植物修复(利用绿色植物来转移、容纳或转化环境中的污染物,是当前植物学、生态学、环境科学等领域研究的热点)。基于激光剥蚀技术的激光诱导击穿光谱(LIBS)法成功地应用于生物样品化学元素空间分辨分析,实现多种元素同时检测,且不需或仅需简单样品制备,同时避免了污染物的产生及误差的引入。Kaiser等采用LIBS和LA-ICP-MS技术(J200 Tandem系统)检测处理后的向日葵叶片上元素Pb、Mg、Cu的空间分布情况,来探寻和验证样品元素分布研究手段。 1 实验方法 将向日葵水培,按0、100、250、500 μM的浓度梯度加入Pb-乙二胺四乙酸溶液进行处理,处理后的幼苗定期进行取样。采用LIBS和LA-ICP-MS方法对叶片的Pb、Mg、Cu元素分布进行测量,并采用AAS对三种元素的总量进行检测。 2 实验结果 下图为LIBS光谱图a)及LA-ICP-MS信号图b)。在LIBS光谱中,选择283.31nm及277.98nm分别作为Pb和Mg的特征峰,用以检测两种元素。 下图为Pb和Mg在样品取样区域内的元素分布情况。处理过的叶片,在叶脉周围组织中有更高的目标元素的含量。LIBS和LA-ICP-MS两种方法得到的元素分布有所不同,这是由于他们的剥蚀采样方式不同造成的。 Kaiser对不同时期收获的样品,分别进行了LIBS和LA-ICP-MS累计定量分析,得到元素的平均信号强度。下图显示Mg含量随着Pb含量的变化而变化。 下图为空白处理叶片上1×1cm取样区域内Cu元素分布情况。采用的Cu的特征峰为324.75nm。在取样区域内,进行20×20的单次剥蚀。 Kaiser认为LIBS激光技术非常适合样品的元素空间分析工作,例如用于监测元素在植物样品中的迁移及空间分布等研究。
  • 质谱在临床、环境领域极具发展空间——视频访苏州安益谱精密仪器有限公司总经理张小华
    p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp 苏州安益谱精密仪器有限公司成立于2016年,由国家科技进步二等奖获奖人张小华和“青千”徐伟教授共同创建。作为一家成立不久的初创企业, span style=" line-height: 1.5em " 公司主要研发、制造质谱类科学仪器。 /span span style=" line-height: 1.5em " 目前已有实验室常规质谱仪器 /span span style=" line-height: 1.5em " 7600气相色谱质谱联用仪 /span span style=" line-height: 1.5em " 以及便携式连续大气压接口质谱仪MINI2000面世。 /span /p p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp 2018中国质谱学术大会在广州举行,借此机会,仪器信息网特别采访了苏州安益谱精密仪器有限公司的总经理张小华,就临床、环境、质谱新技术热点问题以及苏州安益谱的产品技术特点等进行了深入交流。 /p p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 张小华表示,他比较看好质谱在环境以及临床领域上的应用前景。他表示,国产质谱在环境领域有一定的发挥的空间,值得关注。而临床、精准医疗领域是质谱的蓝海市场,具有极大的发展空间。 /p p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 详细内容请点击以下视频观看: /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=FD2062A05FDFFCFB9C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=2BE2CA2D6C183770& playertype=1" type=" text/javascript" /script p br/ /p
  • 北大程和平院士团队自研空间站双光子显微镜登上中国空间站
    神舟十五号航天员乘组日前使用由我国自主研制的空间站双光子显微镜开展在轨验证实验任务并取得成功。这是目前已知的世界首次在航天飞行过程中使用双光子显微镜获取航天员皮肤表皮及真皮浅层的三维图像,为未来开展航天员在轨健康监测研究提供了全新工具。  人脑包含百亿级神经元和百万亿级的神经突触,其结构和功能上极其复杂精密的连接和相互作用,是意识和思想涌现的物质基础。为了能清晰看到活体大脑里面的神经元、神经突触的结构和信号,科学家们需要借助双光子显微镜。当代前沿的脑科学研究希望在大脑正常工作时、在自由活动的动物上观察大脑神经元变化,然而,体积重量庞大的传统双光子显微镜难以满足这种在体实时观察神经元信号的需求。  “如何才能创造出一种显微镜,能够在小动物自由行走的条件下,看到一颗一颗神经元,一闪一闪的动态变化,这是藏在我心底的一个梦想。”中国科学院院士、北京大学国家生物医学成像科学中心主任、北京大学未来科技学院教授程和平如是说。  2019年,在中国载人航天工程办公室大力支持下,由北大程和平、王爱民团队,中国航天员科研训练中心李英贤团队,北京航空航天大学冯丽爽团队联合相关企业及院所组建空间站双光子显微镜项目团队,程和平担任总负责人。项目组攻克多项显微镜小型化技术难题,于去年9月成功研制空间站双光子显微镜。  去年11月12日,空间站双光子显微镜搭乘天舟五号货运飞船成功运抵中国空间站,成为世界首台进入太空的双光子显微镜。近日,神舟十五号航天员乘组完成了双光子显微镜的安装、调试和首次成像测试,成功获取了在轨状态下航天员脸部和前臂皮肤的在体双光子显微图像。  项目团队成员、北京大学未来技术学院助理研究员王俊杰介绍,空间站双光子显微镜能以亚微米级分辨率清晰呈现出航天员皮肤结构及细胞的三维分布,具备对皮肤表层进行结构、组分等无创显微成像的能力。成像结果显示,皮肤的角质层、颗粒层、棘层、基底细胞层、真皮浅层等三维结构清晰可辨。双光子显微成像的信号来源于细胞及胞外基质中具有自发荧光的物质,这些信号有助于实现对航天员细胞线粒体代谢应激反应功能探测。通过对具有自发荧光的细胞代谢产物的量化观测可以反映出航天员机体代谢功能。  程和平表示,空间站双光子显微镜是体现我国高端精密光学仪器制造水平的重要成果。“此次在轨验证实验实现了多项第一,例如世界上首次实现双光子显微镜在轨正常运行;国内首次实现飞秒激光器在轨正常运行;国际上首次在轨观测航天员细胞结构和代谢成分信息。这些不仅为从细胞分子水平开展航天员在轨健康监测研究提供了全新工具和方法,也为未来利用中国空间站平台开展脑科学研究提供了重要的技术手段。”
  • 空间引力波探测星间激光链路构建研究中取得进展
    太极计划通过卫星编队的形式进行空间引力波探测,而构建星间激光链路是其中的关键环节之一。相比应用于星间激光通信、重力场测量等领域的传统星间激光链路构建任务,太极计划需应用有限的星上资源实现三百万公里超远距离激光捕获及1 nrad/Hz1/2量级超高精度指向,因此其实现难度要大得多。为此,提出采用三级捕获探测方案, 通过星敏感器(STR)、CMOS捕获相机及四象限探测器(QPD)逐级探测压制激光指向偏差。目前对该方案的研究仍停留在仿真模拟及关键技术原理方法学论证阶段,并未充分考虑各阶段之间系统参数及核心探测技术之间的耦合关系,亟需通过全流程地面模拟实验进一步验证激光链路方案主要技术指标的可行性。针对上述问题,力学所引力波实验中心与国科大杭州高等研究院太极团队核心成员高瑞弘博士开展了面向太极计划的超高精度星间激光链路构建地面验证技术研究,设计并搭建了激光捕获跟瞄一体化地面模拟实验系统(如图1所示)。该系统在完整还原捕获跟瞄方案光学系统及实施流程的基础上充分考虑了对激光远场波前、高斯平顶光束接收、弱接收光强等空间实际运行情况的模拟。系统采用小口径光阑结合大发散角出射光,依据合理的参数设计及器件选型,在实验室近场传输情况下实现了双端近似夫琅禾费衍射模拟及高斯平顶光束接收。图1 捕获跟瞄一体化地面模拟实验系统实物图。光学平台上放置有CMOS及QPD两级探测器,利用自研的上位机软件可实现捕获-跟瞄全流程自动模拟。模拟实验采用DWS信号实时监测激光指向角度变化,图2所示的实验数据展示了由初始指向—扫描开环捕获—闭环捕获—精密指向的全流程指向角度变化,实现了对初始时刻百微弧度量级指向偏差的逐级压制。图2 捕获-跟瞄全流程模拟实验yaw方向角度变化。在激光捕获探测技术方面,首次提出并采用了改进的质心算法,在百皮瓦级弱光情况下实现了亚像素级光斑中心定位精度。在QPD前设计了共轭成像系统,降低了beam-walk对DWS技术非线性误差产生的影响,提高了精密指向阶段角度测量精度。在QPD探测器处,激光捕获及激光精密指向结果如图3所示,对应到实际400倍放大率的望远镜前均能满足太极计划要求,充分验证了目前拟采用方案的可行性。图3 (a)激光捕获完成后角度残余误差示意图。(b) 激光精密指向阶段残余指向抖动幅度谱密度曲线。综上所述,该项研究工作从物理实验的角度出发,设计并搭建了星间激光链路构建地面模拟实验系统。一方面为相应关键技术研究提供了模拟实验平台,验证了关键技术间的耦合关系,提出方法学上的改进策略并指导器件参数选择;另一方面,充分验证了整个方案的可行性,为未来方案转入工程化实现阶段提供完备的理论验证及技术支持。相关研究成果近期在国际顶级光学期刊《Optics and Lasers in Engineering》上发表。
  • 理化所等在超窄带发光石墨烯量子点的超分辨光谱和空间传感研究中获进展
    超窄带发光材料在多种光电器件、激光、超分辨、成像和传感等应用中具有重要的科学价值和技术意义。碳点作为一种新型的碳纳米发光材料,因具有发光稳定性好、带隙宽度可调、双光子吸收截面积大、选择性的荧光淬灭/增强、生物相容和低毒性等优势受到广泛关注。碳点在长波长和高效率发光等方面快速发展,但在窄带发射方面的研究较少。相对于稀土材料5~15 nm和量子点材料15~30 nm的窄带发光,目前所报道的大部分碳点的发射半峰宽在40~60 nm以上,如何降低碳点的发射半峰宽成为发光碳点材料领域的关键问题和研究热点。  近年来,中国科学院理化技术研究所特种影像材料与技术中心系统提出了二维共轭小分子化合物作为碳源制备出高效窄带长波长发光碳点的新方法(Physical Chemistry Chemical Physics 2016, 25002 Particle & Particle Systems Characterization 2016, 811 ACS Applied Materials & Interfaces, 2018, 16005 Journal of Materials Chemistry C, 2018, 5957 Nanoscale, 2019, 11577等)。科研人员以酞菁类平面共轭大环化合物为碳源,采用一步法制备出两种窄带发射的红光石墨烯量子点,这两种石墨烯量子点的发光半峰宽(分别为21 m和30 nm)已达到发光材料中超窄带发射的范围。该工作为进一步开展制备超窄带发射的石墨烯量子点提供了新思路,并拓展了窄带发射石墨烯量子点在发光材料、激光发射、光路复用、生物传感、LED等方面的应用范围。  除超窄带发光外,这两种石墨烯量子点还具有发射波长在远红光范围( 680 nm)、发射峰位置相近、激发波长和荧光寿命部分依赖等特点。基于此,理化所特种影像材料与技术中心与以色列巴伊兰大学工学院合作提出了基于超窄带发射石墨烯量子点的超分辨传感策略,并应用于光谱和空间超分辨成像传感检测。该方法无需使用光谱仪即可提取光谱信息,通过两种类型的窄带发光石墨烯量子点的独特波长和时间“特征”实现空间分离,在超分辨光谱和空间传感领域有潜在应用价值,如超分辨技术可以克服光学成像应用的光学衍射极限,有望填补电子显微镜(~1 nm)和普通可见光学显微镜(200-250nm)之间的空缺,观察到更精细的结构或更高分辨率的图像。  相关研究成果以Ultra-narrow-bandwidth graphene quantum dots for superresolved spectral and spatial sensing为题,在线发表在NPG Asia Materials上,并已申请中国发明专利。理化所研究员谢政和巴伊兰大学工学院院长、教授Zeev Zalevsky为论文通讯作者,理化所硕士研究生王真为论文第一作者。  此外,这类碳点因良好的光声特性,可应用于光声成像超分辨方面。中以双方团队通过进一步合作,将另外一类两色可逆转换碳点(绿光和红光的最高发光效率为80%,ACS Applied Materials & Interfaces, 2018, 10, 16005)应用到了光声超分辨成像中,提出一种基于多个亚像素吸收器的分离和定位的扩展分辨率成像概念,该技术提高了光声成像超分辨率。相关研究成果以Autoencoder based blind source separation for photoacoustic resolution enhancement为题,发表在Scientific Reports上。  上述两项研究工作得到国家自然科学基金和中科院国际人才计划-外国专家特聘研究员计划项目等的资助。两种窄带发光红光石墨烯量子点的发光特性和超分辨成像应用示意图
  • 中国空间站工程启动 6年内发射空间实验室
    北京10月27日电 (田兆运 张利文)中国载人航天工程新闻发言人27日表示,我国载人空间站工程已经正式启动实施,2016年前发射空间实验室,2020年前后建成规模较大、长期有人参与的国家级太空实验室。   我国载人空间站工程分两个阶段实施。第一阶段,2016年前,研制发射空间实验室,突破和掌握航天员中期驻留等空间站关键技术,开展一定规模的空间应用 第二阶段,2020年前后,研制并发射核心舱和实验舱,在轨组装成载人空间站,突破和掌握近地空间站组合体的建造和运营技术、近地空间长期载人飞行技术、并开展较大规模的空间应用。   这位发言人介绍,空间站工程将继续使用已有的神舟飞船、长征2F火箭、发射场和着陆场。载人空间站建成后,将全面实现我国载人航天“三步走”发展战略,进一步推动我国载人航天技术向更高水平发展,为推动国家科技进步和创新发展、提升综合国力、提高民族威望做出重要贡献。   按照工程计划,我国将于2011年发射天宫一号目标飞行器和神舟八号飞船,实施首次空间飞行器无人交会对接试验。
  • 空间太阳能助力全球实现“碳中和”
    据世界经济论坛网近日报道,英国政府正考虑投资160亿英镑,建设空间太阳能电站。空间太阳能电站是英国政府“净零创新组合”项目将投资的技术之一,被视为可助英国到2050年实现净零排放的潜在措施之一。美国加州理工学院科学家也正在开展一项具有先锋性的“空间太阳能发电项目”,而且美国海军研究实验室2020年在太空测试了太阳能模块和能量转化系统。此外,中国也在建造自己的空间太阳能发电站。那么,太空中的太阳能发电站将如何运作,能带来哪些好处,又面临哪些挑战呢?优点多多据世界经济论坛网报道,到2050年,全球能源需求预计将增长近50%。位于轨道上的空间太阳能电站一天24小时都可以接收太阳光,因此可以持续发电,这比地球上的太阳能发电系统更具优势——后者只能在白天发电,并且受天气影响。因此,空间太阳能发电可能是帮助满足全球能源部门日益增长的需求和应对全球气温上升的关键。空间太阳能发电需要在太空收集太阳能并将其传送到地球上。为此,空间太阳能发电系统需要一颗太阳能卫星,即一台装有太阳能电池板的巨型航天器。这些电池板可以发电,然后通过高频无线电波将能量无线传输到地球,而一种名为硅整流二极管天线的地面天线将把无线电波转换成电力,再将其传送至电网。前景可期利用漂浮在太空中的巨型太阳能发电站向地球发射大量能量,这听起来像科幻小说——20世纪20年代,俄罗斯科学家康斯坦丁齐奥尔科夫斯基首次提出了这个设想。在很长一段时间里,它成为作家们的灵感来源。1941年著名科幻作家艾萨克阿西莫夫发表的短篇小说《推理》,就描述了这样一个能收集太阳能、并通过微波向行星传递能量的空间站。此后,基于太空的太阳能利用就成为一个长盛不衰的想法,而最近的技术进步使科学家们对其前景更为乐观。这些技术包括轻型太阳能电池、无限能量传输和太空机器人技术等。建造空间太阳能发电站首先需要解决的是太阳能电池板的重量问题,不过,这已经通过开发超轻太阳能电池得到了解决。2017年,美国加州理工学院的研究人员提出了一个模块化发电站的设计,该发电站由数千块超轻型太阳能电池瓦组成。它是迄今为止最轻的集成多功能原型机,能够收集阳光,将其转换成射频电能,然后以受控光束无线传输这种能量。另外,空间太阳能电站基于模块化设计,大量太阳能组件可由机器人在轨道上组装而成。此外,把所有这些组件运入太空难度大、成本高,但像美国太空探索技术公司(SpaceX)这样的公司正在努力改变这种状况,其研制出的“猎鹰”火箭可重复使用,功能更强大的“星舰”火箭也即将进入关键的试飞阶段,有望大大降低空间发电成本。仍有挑战弗雷泽-纳什咨询公司最近的一份报告认为,英国投资100多亿英镑建设空间太阳能电站是可行的。该项目预计将从规模试验开始,2040年建成并投入使用。届时这颗太阳能卫星的直径将达到1.7公里,重约2000吨。地面天线的面积约为87平方公里。据美国消费者新闻与商业频道网站报道,中国正在考虑建设太阳能发电站的计划,包括在2021年至2025年建设中小规模平流层太阳能电站并发电;2025年后开始大规模空间太阳能电站系统相关工作。根据有关专家组论证建议,中国应力争在未来十余年完成空间超高压发电输电及无线能量传输试验验证,实现“2030年开始建设兆瓦级空间太阳能试验电站,2050年前具备建设吉瓦级商业空间太阳能电站的能力”的中、远期目标。但世界经济论坛网的报道指出,即使我们成功建造了一个空间太阳能电站,其运行也面临若干实际挑战,例如太空碎片可能会破坏太阳能电池板。太空碎片是废弃的运载火箭或航天器部件,它们在地球上空数百公里处漂浮,由于太空碎片以25266公里/小时的极快速度在近地轨道上飞行,因此一旦发生碰撞,可能会对卫星或航天器造成严重破坏。另一个问题是,从太阳能卫星向地面传输能量难度很大,科学家们需要提高无线能量传输的效率,按照现有技术,收集到的太阳能只有一小部分可到达地球。
  • VOCs治理呈现千亿元市场空间 监测与治理孰轻孰重?
    近日2015挥发性有机物(VOCs)治理技术第1期沙龙成功举办。  中国环保产业协会废气净化专业委员会副秘书长、解放军防化研究院研究员栾志强说,最近国内非常关注VOCs治理,原来不做VOCs治理的企业现在也开始密切关注这个行业。  VOCs和氮氧化物是臭氧形成主要原因  近年来我国大部分地区的PM2.5浓度呈现出下降的趋势,臭氧浓度却升高了。从今年6月~8月的测试结果来看,臭氧已经成为目前我国大部分地区的主要大气污染物,尤其是在京津冀、长三角地区。  臭氧是怎么形成的?栾志强进一步解释说,主要是大气中的VOCs和氮氧化物在紫外线的照射下,发生反应而产生,这说明目前我们的VOCs和氮氧化物的浓度还没有明显下降。  上千亿元市场空间,技术必须物美价廉  北京晓清环保集团董事长韩小清表示, VOCs监测和治理市场空间非常大。现在国家已经出台了促进治理的一系列政策,但是还没有好的技术,没有既能解决问题又价格比较低、运营费也比较低的好技术。“VOCs市场应该以技术为导向寻找突破,开发出成本比较低、商业模式比较有前景的产品。”  谷腾环保网总编王新星预计,VOCs监测应该有几百亿元的市场,再加上治理会有上千亿元的市场空间,建议环保企业提前做好技术储备。  监测和治理企业都要重视  栾志强表示,对VOCs治理设施的在线监测将是今后的必然要求。目前,天津规定得比较明确,要求排气筒VOCs的排放速率大于2.5千克/小时或排气量大于6万立方米/小时的,必须配套建设VOCs在线监测设备。  上海在7月发布了一个工业挥发性有机物治理和减排方案,要求到2016年底前,处理规模达到1万立方米/小时的企业必须安装VOCs在线监测系统。  栾志强提醒企业代表注意,在做VOCs治理方案时,一定要事先把被治理VOCs的成分检测分析清楚,否则效果难以预料。他介绍,今年曾碰到几个类似的案例,由于事先没有把VOCs成分搞清楚,导致方案不能实施,治理企业损失很大。  排放收费 治理有奖  国家规定,对排放VOCs的石化和包装印刷这两个行业,进行收费。在一些地方,对减排VOCs的企业,也进行奖励补贴。目前北京、上海、天津、河北等省市已颁布相关奖补政策,重庆、山东正在制定中。  上海对于256家重点企业进行补贴,涉及到设备泄露检测与修复(以下简称LDAR)项目,按LDAR系统的实施规模统计,每个密封点补贴10元,单个密封点仅可补贴一次。涉及到末端治理项目的,按末端治理装置的有效处理规模统计,单位处理规模(以标准立方米/小时计)补贴20元。  上海对VOCs在线监测项目按在线监测装置数量统计,每装置一次性补贴20万元。而对于其他1744家企业的补贴相对比较低,每个企业补贴20万。  北京补贴计算方法比较简单,就是企业治理费用的25%~30%。  相关报道  总量控制与行业减排相结合  有关政策、标准、技术导则需完善  随着VOCs相关政策法规、标准和技术法规的出台和实施,国内VOCs监测、治理等相关业务逐渐增多。近日,记者在谷腾环保网举办的2015挥发性有机物(VOCs)治理技术第1期沙龙上,采访了中国环保产业协会废气净化专业委员会副秘书长、解放军防化研究院研究员栾志强。  记者:控制、减排VOCs需要明确其定义范围,请问当前我国是如何定义VOCs的?  栾志强:如果VOCs的定义不统一会造成管理上的麻烦,包括排污收费。环境保护部曾几次组织国内专家召开会议,讨论界定VOCs定义。最后确定,VOCs就是参与大气光化学反应的有机化合物或者是根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物。  这个定义,第一讲明了所有能够参与光化学的有机化合物都在范围之内。第二根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物也在这个定义的规定之列,这样把多个行业的污染物都包含在内了。  记者:对VOCs是进行地区总量控制,还是对重点行业进行控制,还是二者相结合?  栾志强:目前,环境保护部正在制定“十三五”环境规划,是否把VOCs总量控制纳入系列管理制度范围,还不能确定。我们建议VOCs总量控制与重点行业减排联系起来,不要跟地区联系起来,因为一个地区的VOCs排放总量很难准确测算出来。  记者:请您谈一下关于VOCs的政策、标准、技术导则制订状况,应该怎么完善?  栾志强:当前已经制定颁布了《大气污染防治法》、《大气污染防治行动计划》等法规、文件,其中涉及到了VOCs污染防治的政策、制度、措施。  需要强调的是,从2015年1月1日开始实施《排污许可证的暂行办法》,排放工业废气的单位应当向县级以上人民政府环境保护主管部门申请取得排污许可证。今年10月1日起实施《挥发性有机物排污收费办法》,对排放VOCs的石化和包装印刷这两个行业,进行收费。  国家已经颁布14项涉及VOCs排放的标准,正在制订的大约18项。  下一步,还需要制订《挥发性有机物污染防治技术政策》、《重点行业VOCs污染控制技术指南》、《工程技术规范》和《工程建设规范与设施运营规范》,以指导、规范VOCs治理技术研发使用、工程建设和设施运营。这些虽说是技术层面的法规,但是直接关系着VOCs治理的科学化、规范化程度,关系着治理效果。
  • 防疫期间的空气空间消毒 ——德鲁士空间消毒防疫技术
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 呼吸道病毒主要是经空气传播的,病毒以气溶胶的形式可以在空气中存活,活体的病毒,经过空气可以传播到人体。综合各方报道,本次新型冠状病毒即有证据表明,存在气溶胶传播途径。因此在疫区,以及病毒防控重点区域,尤其是污染或疑似污染过的区域空间, span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 空气和空间的消毒,是重中之重 /strong /span ,这是防止传染、切断公共传播途径的关键。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 病房、诊室、治疗室、候诊区等,病人待过的地方;疫区内车站、码头、酒店、& nbsp 旅馆、会议室、影剧院、休闲娱乐区等,客人流量大的地方;客车、火车、地铁、轮船、 & nbsp 飞机等,客人拥挤且长时间共处的地方; span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 必须实施空间空气消毒,达到空气净化,切断疫情扩散路径的目的。 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 传统的空间、空气消毒灭菌的方法很多。老百姓居家,比较简易的办法是熏醋,其道理是酸化空气,让病毒不宜生存,但是因为浓度不够,效果有限。公共区域,比较科学的办法是:紫外线照射、甲醛熏蒸灭菌、臭氧消毒、过氧乙酸气溶胶喷雾等,效果很好。但是,这些方法各有局限,紫外线只作用于物体表面,穿透性不强、& nbsp 效力有达不到的地方;甲醛、过氧乙酸等对敏感性、精密仪器有损坏,且对人体存在一定的毒性。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/d03efddf-18a2-46dd-a971-13b481878cee.jpg" title=" 微信截图_20200204154103.png" alt=" 微信截图_20200204154103.png" / /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104526/C375153.htm" target=" _blank" strong 德鲁士T1型过氧化氢杀毒器 /strong /a (点击查看详情) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 德鲁士采用欧洲先进过氧化氢(H sub 2 /sub O sub 2 /sub )干雾技术(4008605168-4526),独创纳微米级过氧化氢(H sub 2 /sub O sub 2 /sub )干雾,在各种空间消毒灭菌技术中,被公认为是最理想 span style=" text-indent: 2em " 的。过氧化氢(H sub 2 /sub O sub 2 /sub )是一种高密度的氧化剂。常温下,气态比液体状态具有更强的杀孢子能力。 strong 气态过氧化氢灭菌消毒的原理是 /strong :气态过氧化氢通过复杂的化学反应解离& nbsp 具有高活性的羟基,攻击细胞的成分,包括破坏细胞壁、脂类、蛋白质和核酸,达到灭消目的。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 德鲁士过氧化氢杀毒器符合GMP及FDA标准 /strong /span ,无色、无味、无毒,对人体环境安全,杀菌效力广谱高效: span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 同时杀灭200多种微生物 /strong 。 strong 5分钟对黑色枯草芽孢达到6个对单位杀灭率 /strong /span 。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 德鲁士过氧化氢杀毒器所产生的纳微米液雾,覆盖了空间内所有可触及的表面,即使在最难进入的地方也是如此,包括缝隙和角落。由于液滴尺寸非常微小,达到7微米以下,它们大大增加了表面接触,以指数方式攻击细菌膜。对于通常尺寸的实验室,病房或其它的公开空间,通常只需十几分钟。经过短暂的等待时间让空气中的所有颗粒沉淀,并让消毒剂对物体表面的微生物充分产生作用,然后就可以通风,安全进入,完全没有任何残留,无需冲洗或后清洁。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为什么必须选择7微米级别的过氧化氢(H2O2)干雾技术?干雾颗粒直径在1~10微米间的液体颗粒,有以下特性: /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong (1)干雾颗粒进行的是无规则运动(布朗运动原理)且不会沉降; /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong (2)干雾滴不会凝结在一起产生大的液滴; /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong (3)干雾颗粒在表面接触后会反弹,而不会破裂使表面湿润。& nbsp /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 7微米级别的干雾的这些特性使得其扩散性非常好,消毒时不留死角;不湿润表面;不腐蚀设备、彩钢板和墙壁。而且通常干雾颗粒越小,干雾的特性越明显,弥漫效果越好,灭菌效果也就越好。如果干雾颗粒过小,则过犹不及,导致扩散范围显著缩小,无法实现灭活目的。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 如有需要请见 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 紧急联系方式 /strong /span :刘 18652053977& nbsp & nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 4008605168-4526 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 可以进入专题查看最新疫情情况以及广大仪器厂商、生物制药企业在疫情中的最新动态!点击下方图片进入: a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/xxgzbd" target=" _blank" https://www.instrument.com.cn/zt/xxgzbd /a /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/xxgzbd" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/96e16d81-7301-4657-b8b6-a787904b2881.jpg" title=" 微信截图_20200201193435.png" alt=" 微信截图_20200201193435.png" / /a /p
  • 我国将建长期在轨空间实验室
    时隔17年,&ldquo 宇航界的奥林匹克盛会&rdquo 再度造访中国。昨日,中国国家航天局局长马兴瑞在第64届国际宇航大会航天局长论坛上表示,未来五年中国航天将统筹规划、合理部署各种航天活动,继续实施载人航天工程,逐步建立短期有人照料、长期在轨自主飞行的空间实验室。   &ldquo 今年底,我国将发射嫦娥三号卫星,实现月面软着陆和巡视探测,后续将实施月面采样返回。我们将加快北斗卫星导航全球系统建设,从而具备向全球用户提供服务的能力。此外,还将推进高分辨率对地观测系统、新一代运载火箭等重大工程,进一步构建和完善国家空间基础设施。&rdquo 马兴瑞说。   中国宇航学会副理事长兼秘书长杨俊华表示,我国曾于1996年成功举办第47届国际宇航大会及航天展览会,17年间,我国航天事业突飞猛进,实现了跨越式发展,运载火箭发射频率大大增加,载人航天工程十战十捷,深空探测从无到有,空间技术、空间应用和空间科学整体水平大幅跃升,经济与社会效益显著提高。   据悉,本届国际宇航大会共收到3600多篇论文,创历史新高。论文海报张贴318篇,其中中国217篇。大会期间举办展览会,展示世界各国航天领域最新成果,美国和俄罗斯航天员进入国际空间站时穿过的航天服、月球岩石等也都在现场展示。据统计,大会期间举办各项活动总计将达到300场左右。   目标   将突破人员长期驻留技术   被问及中国航天的下一步目标,第64届国际宇航大会中国组委会主席许达哲表示,中国的航天计划缜密而严谨。载人航天工程已经圆满完成第一步,神十归来,标志着第二步第一阶段完美收官。但还要突破人员的长期驻留等关键技术。第三步是建立长期有人照料的空间站。   至于火箭技术,1996年的大会上我国就提出要搞无毒、无污染的大推力火箭,如今就要实现了。预计到2015年底,实现长征五号的试飞。届时我国火箭的运载能力就能达到世界先进水平。此外,发射货运飞船的长征七号也在研制中。神舟飞船在定型中,会不断完善。   在深空探测中,嫦娥三号月球探测器即将于年底前发射,我们也在研究将来要进行火星探测。
  • 基于成像质谱显微镜对新鲜辣椒中辣椒素类物质的空间分布评价
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 1. 摘 要 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 辣椒中提取的天然成分辣椒素类物质(Capsaicinoids)因其具有降低胆固醇水平且预防心血管疾病等功效而受广大科研工作者的关注。目前对于辣椒素的研究主要集中在其分离提取工艺的优化,以及定量方法的开发上,对于其在新鲜组织中的空间分布的研究还尚属空白。本文基于成像质谱显微镜(Imaging Mass Microscope,iMScope i TRIO /i ) 技术,建立了辣椒素类物质在其新鲜组织上的原位空间分布的研究方法。借助iMScope i TRIO /i 前端搭载的高分辨光学显微镜,可以清晰的观察并定位到新鲜辣椒中的细微组织上,从而进行多点的质谱成像分析。后端配置离子阱和飞行时间串联质谱仪(IT-TOF),具有高质量分辨率的多级质谱分析功能,提供丰富的碎片信息,进一步验证辣椒素的结构。通过质谱成像技术,我们发现辣椒素类物质主要分布在包裹着辣椒籽的白色纤维上,其次才是辣椒籽本身,最后是辣椒的果肉部分。有效成分在新鲜植物中的空间定位分析,对于其不同种属的植物鉴定,品种改良,以及其食品安全方面具有广泛的应用前景。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 2. 前 言 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 辣椒素类物质(Capsaicinoids)属于生物碱类,被认为是辣椒中的主要活性成分,研究发现辣椒素能够通过减少脂肪堆积,通过加快其分解代谢的方式而降低胆固醇水平,且在很大程度上预防心血管疾病。目前对于辣椒素类物质的研究主要集中在分离提取纯化工艺改进及其生物活性的相关研究,对于其在新鲜组织中的原位空间分布的研究尚属空白。辣椒素(Capsaicin)是辣椒中含量非常丰富的成分,其次是二氢辣椒素(Dihydrocapsaicin) span style=" text-indent: 2em " 以及诺香草胺(Nonivamide) /span sup style=" text-indent: 2em " [1] /sup span style=" text-indent: 2em " 。其化学结构式见图1。本文基于成像质谱显微镜( iMScope /span i style=" text-indent: 2em " TRIO /i span style=" text-indent: 2em " ) 技术,通过高分辨显微镜对新鲜的辣椒切片进行细致的形态学上的观察,精准的定位到微小组织上。领先世界水平的5微米空间分辨率保证了微小组织上的高分辨成像。离子阱和飞行时间串联质谱仪(IT-TOF)对于确认目标物的结构提供了丰富的碎片信息。本研究建立了成像质谱显微镜技术对辣椒素类物质在组织中的空间分布的直接分析(不需要染色和标记)及其结构确证的方法,对于植物类样品中有效成分或者毒物毒素的原位分析来说具有重要意 /span span style=" text-indent: 2em " 义。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3. 实 验 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.1 材料仪器 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 新鲜辣椒购自北京朝阳门华普超市。MALDI级别的a-Cyano-4-hydroxycinnamic acid (CHCA), 购自西格玛公司。辣椒素(Capsaicin)和诺香草胺(Nonivamide)购自北京盛世康普化工技术研究院。HPLC级别的乙腈和甲醇购自默克公司。25 mm X 75 mm导电载玻片购自德尔塔科技公司。明胶购自西格玛公司。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.2 切片的制作以及基质涂敷 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 新鲜辣椒清洗后晾干,用100 mg/ml明胶进行包埋。使用Leica CM1950在-20℃的环境下制作15μm厚新鲜辣椒纵截面切片。采用升华+喷涂的two-step基质涂敷方法,其中基质升华通过iMLayer自动升华仪完成。基质喷涂使用GSI Creos Airbrush完成。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.3 基于iMScope i TRIO /i 的质谱成像分析 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 分析条件 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/af3885aa-0340-47c6-ad0e-35a4821fc90a.jpg" title=" 12121.png" alt=" 12121.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " 4. 结果与讨论 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/202ac525-3404-44bb-ab24-13c36fb05da3.jpg" title=" 2.png" alt=" 2.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 图 1. (A) 辣椒素(Capsaicin)和(B)诺香草胺(Nonivamide) 的化学结构及其单同位素质量 br/ /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " 4.1 新鲜辣椒包埋并制作冷冻切片 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/cef4cd9b-78bb-4d02-9fa2-b05b5af1e252.jpg" title=" 3.png" alt=" 3.png" / /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em text-align: justify " 图 2. 新鲜辣椒包埋并制作冷冻切片。(A).明胶包埋后的新鲜辣椒。(B). 15μm切片转移到ITO涂层玻璃上(标红的位置是选定的测定区域) /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em text-align: justify " 4.2 标准品在新鲜辣椒切片上的成像质谱分析 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/7eef5f60-cfba-4542-8fe1-082d45993f47.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" / /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图 3. 标品诺香草胺(0.1 mg/ml)在新鲜辣椒切片上的多点质谱分析。(A). 滴定标品区域的光学图像 (B). 对应离子密度图([M+H] +: m/z span style=" text-indent: 2em " 294.201) (C). 诺香草胺的一级平均质谱图 (D). 前体离子([M+H]+: m/z 294.201)二级平均质谱图。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/6abef824-031a-439c-a01a-5a9f66ba32c4.jpg" title=" 5.png" alt=" 5.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " /span br/ /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-indent: 2em " 图 4. 标品辣椒素(0.1mg/ml)在新鲜辣椒切片上的多点质谱分析。(A). 滴定标品区域的光学图像 (B).对应离子密度图([M+H] + m/z 306.201)(C). 辣椒素的一级平均质谱图 (D). 前体离子([M+H] + m/z 306.201)二级平均质谱图。 /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " 4.3 新鲜辣椒切片上的成像质谱分析 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/30f47476-87e8-4a01-a129-5abfcec520c5.jpg" title=" 6.png" alt=" 6.png" / /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-align: justify " 图 5. 新鲜辣椒切片上的辣椒素类物质的多点质谱分析(放大倍数为1.25x)。(A1). 二氢辣椒素([M+H] +:m/z 308.21)的一级离子密度图。(B1). 诺香草胺([M+H] +:294.201)的一级离子密度图。(C1). 辣椒素([M+H] +: m/z 306.201)的一级离子密度图 (D1). 新鲜辣椒切片光 /span span style=" text-align: justify " 学图像和辣椒素质谱图像重叠 (A2)-(D1). 前体离子辣椒素([M+H] +: m/z 306.201)的二级特征产物离子质谱成像图。Scale bar: 500 μm。 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-align: justify " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f65547b4-bd3e-48ab-915e-caa41a42fe37.jpg" title=" 7.png" alt=" 7.png" / /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-align: justify " /span br/ /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-align: justify " /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 图 6. 辣椒籽及其附近区域辣椒素的多点质谱分析。(A) 辣椒切片整体光学图像(放大倍数为1.25x)(B) 辣椒籽附近的光学图像(放大倍数为5x)以及(C) 对应区域的辣椒素二维离子密度图 (D)-(G) 前体离子辣椒素([M+H] +: m/z 306.201)的二级特征产物离子质谱成像图.Scale bar: 500 μm。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 5. 结 论 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 通过iMScope i TRIO /i 前端搭载的高分辨光学显微镜拍摄的光学图像和相应的多点质谱图像的重叠,我们可以清晰地观察到辣椒素类物质含量最多的部分是包裹辣椒籽的白色纤维,其次是辣椒籽,最后是辣椒果肉。通过IT-TOF串联质谱提供丰富的碎片信息,进一步确认辣椒素类物质的结构。本研究成功建立了不需要染色和标记,直接评价辣椒素类物质在辣椒组织上原位空间分布的研究方法。为植物类样品中有效成分的原位分布研究开辟了新的途径。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 6. 文 献 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " [1] Christopher A. Reilly et al. Determination of capsaicin, nonivamide, and dihydrocapsaicin in blood and tissue by liquid& nbsp span style=" text-indent: 2em " chromatography-tandem mass spectrometer Journal of Analytical Toxicology 2002. /span /p
  • Science | 空间组学开启新时代 – 樊荣团队发布空间分辨的表观遗传分析新技术
    空间转录组测序在去年一月被Nature Methods选定为年度创新生物学技术以来,已经成为了组织样本基因表达和组学分析的最前沿利器。但是现有的多种空间组学技术基本局限于对转录组的研究。2020年底,耶鲁大学的樊荣教授团队首次报道了利用组织样本原位编码方法同时分析空间转录组和蛋白组。以此开启的空间多组学分析 (spatial multi-omics)成为了今年 Nature 杂志看好的2022年最值得期待的七个技术领域之一。但是到目前为止, 还没有任何技术能够实现对基因表达机制方面的高空间分辨率的分析。染色质状态决定基因组功能,并以细胞类型特异性的方式进行调节。同时,细胞在组织中的组织方式与它们的功能之间又存在很强的相互联系。因此空间分辨的表观遗传测序技术 (spatial epigenomics)将为这个最前沿的空间组学领域开启另一个全新的篇章。近日,耶鲁大学樊荣教授团队在Science上在线发表了题为Spatial-CUT&Tag: Spatially resolved chromatin modification profiling at the cellular level 的最新空间组学技术Spatial-CUT&Tag (第一作者邓彦翔博士)。Spatial-CUT&Tag技术能够在空间和全基因组水平上观察组织发育的表观遗传机制,实现了与发育和疾病相关的表观遗传调节的空间映射,是科学和医学应用领域的一项重大突破。图1 Spatial-CUT&Tag总体设计和实验流程在樊荣团队的研究中,研究人员专注于最重要的表观遗传变化之一,组蛋白修饰。Spatial-CUT&Tag利用微流控技术将组织进行空间二维编码,并与CUT&Tag技术进行结合,实现了全基因组尺度的空间组蛋白修饰分析。在对小鼠胚胎的空间表观遗传测序中,成功分辨出小鼠胚胎各个器官,测序结果与单细胞表观遗传数据进行比较,数据质量达到相同水平,同时与ENCODE数据库中bulk ChIP-seq测序数据进行比对,也实现了很好的匹配。图2 小鼠胚胎器官发育的空间表观遗传分析利用Spatial-CUT&Tag技术,首次实现直接在产后小鼠大脑中以高空间分辨率观察到特定的组蛋白修饰特征。通过亚型分析发现,H3K27me3在产后小鼠大脑中也可以控制或维持大脑皮质层的形成,与其在小鼠胚胎大脑中的作用相一致。图3 产后小鼠大脑组织空间表观遗传分析樊荣团队进一步测试把荧光染色成像后的小鼠嗅觉球组织切片做Spatial-CUT&Tag测序,然后关联空间表观遗传组到单个细胞核,首次证明可以在组织样品里原位获得单细胞表观遗传组测序数据。Spatial-CUT&Tag作为一项基于NGS的全新空间组学技术,实现了对于组织环境中表观遗传机制的全基因组图谱分析。Spatial-CUT&Tag作为一个全新的起点,可以在不同组织上实现更多类似的发现。从长远来看,樊荣团队希望利用该技术了解不同疾病状态的表观遗传起源,开发针对表观遗传的药物,开辟一条全新的疾病治疗途径。樊荣团队目前正在开发更多空间组学技术。原文链接http://doi.org/10.1126/science.abg7216
  • 上海市空间能源计量测试中心落户八院
    近日,在上海市“计量助力新赛道产业高质量发展”主题活动上,上海市市场监督管理局为上海市空间能源产业计量测试中心(以下简称“中心”)授牌。该中心于今年4月正式获批,由八院技术基础所、811所和上海计量测试研究院联合筹建。上海市空间能源产业中心主要聚焦空间飞行器用太阳电池、锂电池、氢燃料电池等产品,研究具有产业特点的量值传递和关键参数测量测试技术,建设覆盖空间能源产品“全产业链、全生命周期、全溯源链、前瞻性”的产业计量测试服务能力,建立并形成面向空间能源产品的综合参数计量测试体系,支撑先进制造试验系统的测试参数量值溯源,着力解决一批现场及特殊环境下的复杂综合性计量测试难题,有力助推空间能源产业创新和高质量发展。筹建过程中,院质量技术部组织推动技术基础所深入对接811所,锚定中心筹建的目标定位,开展空间能源精准计测的需求分析与技术攻关,提供空间能源电池和组件综合测试技术服务,以及空间能源专用测试设备计量校准技术服务。通过研究空间特殊环境条件下太阳电池性能计量检测技术,精确掌握太阳电池的电性能特性,为空间太阳电池及太阳电池翼的可靠性设计和冗余设计提供支撑。其中,空间能源精准计测技术在保证空间站梦天实验舱太阳电池在轨稳定运行发挥了重要作用。中心瞄准空间能源核心产业需求,确保空间能源各阶段数据流的正确性,建成空间能源产业计量测试服务创新平台;将瞄准空间能源产品创新发展,全面提高计量检测、试验测试、动态监测的技术水平和能力,推动空间能源产业计量测试科技创新迈向新阶段;瞄准空间能源产业“三高”发展需求,创新产业计量测试技术,全力提升空间能源产品的安全性、经济性、可靠性。此外,今年5月20日是第24个世界计量日。期间,八院积极响应“计量助力中国式现代化”的主题,携最新研制的温湿度计自动测试系统、光学轴类测量仪标准轴的实物样品参加了中国国际计量测试技术与设备博览会,举办了以“夯实测量基础,加强国防计量管理”专题报告会等活动,让“精测量”服务“高质量”,“小计量”服务“大工程”,为推动“三高”全面发展,助力航天强国建设做出应有贡献。
  • 泰林生物助力中国空间站用水安全保障
    在太空中,一次携带的水资源有限,维持航天员长期在轨工作与生活,依靠汗液、尿液等回收处理,以再生水方式供应。水中的微生物如果不能采取有效的方式加以控制,会直接威胁航天员的健康,甚至会破坏空间站设备、管路,影响飞行安全。因此,对空间站水中所含微生物进行在轨采样、检测和预警,对于保证人机系统的安全性,保障航天员身体健康具有重要意义。神十三的航天员们要在太空生活六个月之久,航天员们每个月都要对水进行微生物检测。这次,神十三乘组从太空中给我们传来了一段操作视频。让我们一起看看航天员们在空间站特殊环境下如何进行水样微生物检测吧! 视频转载自《天宫TV》 只看视频,在太空进行微生物检测只需三步,似乎非常简单,但真正做过微生物检测的朋友都知道,即使在地面进行微生物检测,灭菌器、洁净室、隔离器或超净台,以及各种消毒剂和膜过滤系统的操作足以让专业检验人员疲于应付;在空间站中进行微生物检测更是面临着诸多困难,空间站场地和能源受限,未配备无菌环境设施,如何在非无菌条件下开展微生物检测又不被污染?因为失重,水样无法正常流动,甚至气液都不能分离,如何顺利处理水样,捕捉可能存在的微生物? 作为中国空间站建设任务单位之一,泰林生物参与解决空间站水微生物检测的难题,公司充分利用自身20余年微生物检测与控制的经验,面对水样中微生物计数和大肠菌群检测两大任务,经过反复论证最终选定了以薄膜过滤法进行微生物计数,酶底物法进行大肠菌群检测的技术方案。薄膜过滤法的技术核心是微孔滤膜,实现难点是设计、制造满足特殊使用要求的膜过滤组件。泰林生物自主研发生产的微孔滤膜已经实现无人化全自动生产,各项性能稳定均一,达到国际先进水平,摆脱对进口滤膜的依赖,可快速完成过滤并截留水中的微生物,适用于空间站水中微生物计数。泰林生物微孔滤膜产品只有滤膜还是无法进行水样处理,膜过滤组件整体设计依旧是一道难题。泰林开发团队从公司产品集菌培养器获得灵感,利用全封闭微生物检测技术优势,采用一体化集成创新设计,精密加工,巧妙地省去了琼脂平板以及取膜、贴膜等复杂操作流程,使实验开始操作到完成计数的所有过程都处于封闭条件下,可有效避免操作污染和环境污染,经最终测试验证,一款可在失重条件下使用的太空专用膜过滤组件成功诞生了。 太空专用膜过滤组件 对于可能引发腹泻甚至更严重症状的大肠菌群,水样中不得检出。常规的大肠菌群检测方法操作复杂,检测周期长,而酶底物法只需混合水样和试剂后培养就能快速、准确提供检测结果,非常适合空间站使用,但是当时酶底物法检测试剂几乎被进口垄断。为此泰林自主创新,通过大量的实验研究和攻关,酶底物法大肠菌群检测试剂完成开发,实现了进口替代,解决了空间站水样大肠菌群定性检测难题,并配套开发了大肠菌群检测系列仪器和耗材,满足相关行业检测的需求。 酶底物法大肠菌群检测系统 在全套产品的开发过程中,泰林人发挥开拓、创新、务实、高效的企业精神,大胆构思,小心求证,在中国航天员中心专家的指导及合作单位的支持下,终于实现了在太空“简简单单”测水样,为空间站航天员长期驻留保驾护航!作为微生物检测与控制领域系统解决方案提供商,泰林生物始终以技术创新、技术领.先为发展重点,是国内无菌生产环境控制设备、精准医疗装备和工业微生物检验设备制造的领.先企业。公司拥有自主知识产权的集菌培养器、微生物检测仪器和耗材、汽化过氧化氢发生器、无菌隔离系统、水中总有机碳分析仪等产品,广泛应用于食品、药品、生物制品的制造与检测,疾病预防与控制,环境保护等多个领域。此外,泰林还积极参与国家相关标准的建立工作如:《YY/T1479—2016薄膜过滤器的无菌实验方法》、《T/CBIA005-2019饮料中国微生物的检验(滤膜前处理法)》等标准,不断推动微生物检测与控制标准化、规模化、国际化。 泰林生物东洲基地 未来,泰林生物将积极发挥企业技术优势,在生命健康领域继续耕耘,将“服务人类健康,造福天下苍生”的使命从国内、国际延展到茫茫宇宙。
  • 沈阳自动化所可展开空间机械臂研究取得进展
    近日,中国科学院沈阳自动化研究所空间机械臂领域研究取得了新进展。为应对碎片清除、在轨组装和制造等复杂空间任务,科研团队创新性地研制出一种1U尺寸(10cm*10cm*10cm)的可展开空间机器臂Cubot。相关研究成果以封面形式,发表在Space: Science & Technology上。   科研团队已完成Cubot原理样机的研制,并进行了展开与抓取实验,验证了Cubot的可行性。Cubot由主动关节、被动关节、臂杆和末端执行器等组成,折叠时可收拢于1U的空间尺寸内,展开后为一个带末端执行器的多自由度机械臂,折展比达1比7。Cubot具有两种工作模式:A模式主要用于航天器的在轨维护,而B模式则面向空间碎片的主动清除。   在构型设计方面,Cubot可根据具体在轨任务,灵活调节或定制杆长、被动关节数、末端执行器尺寸等设计参数。在展开过程中,Cubot是一个7自由度机械臂;完全展开后,被动关节自锁,Cubot变成了一个3自由度机械臂外加一个单自由度的末端机械手爪。在工作区域设置方面,Cubot在展开过程和展开后拥有不同的工作区域。   Cubot实现了空间机械臂的模块化、微型化设计,在轨展开后可完成对小型空间碎片的抓取,辅助空间站舱外结构维护等作业任务。   研究工作得到国家重点研发计划等的支持。
  • 我国近2000项空间技术已移植国民经济
    相关新闻:太空对接海底深潜 神九与蛟龙填补空白    图为经过太空育种而成的超级南瓜    依靠航天科技进行生物制药,疑难杂症治疗现曙光    天气预报,都是卫星在帮忙    卫星导航系统已成为人们出行必备   神舟九号飞天,“天神”对接,举世瞩目的发射,中国首位女航天员进驻太空等话题之外,关于此次飞行所承载的科研任务在实际民生中的应用也是众人关注的命题。   中国航天员科研训练中心副总设计师李莹辉介绍,此次飞行,3位航天员将承担15项航天医学相关空间实验,其中航天飞行对前庭眼动、心血管及脑高级功能影响研究,失重生理效应防护的细胞学机制研究,空间骨丢失防护技术研究,在轨有害气体采集与分析,航天员在轨人体质量测量是最重要的5项。   来自中国航天科技集团的报告显示,中国近年来的1000多种新材料中,80%是在空间技术的牵引下研制完成的,有近2000项空间技术成果已移植到国民经济各个部门。   航天技术民用,你知道或者不知道,它一直在我们身边。   服务百姓生活   航天技术民用,改变的是我们的生活方式。   婴儿使用的“尿不湿”就是美国最早航天技术转民用的成果。方便面里的蔬菜包,源自航天员食品中的真空脱水技术 运动鞋的“中空吹塑成型”的制造技术,源自航天服设计的灵感 航天员抗骨丢失、抗肌肉萎缩的技术成果,已部分应用于长期卧床病人的“双抗”治疗 甚至IC卡、网上银行、手持遥控器换频道都与航天技术不无联系。   依托航天、军工技术成立的中国航天信息股份有限公司,就分别推出了构筑安全体系的“金税工程”、“金盾工程”和“金卡工程”。“金税工程”以先进的密码技术为主导,为国家解决了遏制偷逃骗税犯罪的重大问题。公司参加了国家“金盾工程”总体设计、国家人口基础信息资源库总体规划,协助公安部完成了治安、刑侦、禁毒等公安业务的总体方案设计和系统集成工作。开发的“社会治安综合管理平台”是国家“金盾工程”的重要项目,覆盖了旅馆业、洗浴业、娱乐场所、内保单位、保安等18个行业。在国家“金卡工程”中,航天信息以军工通讯、精确制导(包括射频识别)等核心技术为基础,成功研制了“中国第一卡”,成为我国最早研发、最早进行成果转化、最早将IC卡产品推向市场的企业。在智能交通领域,智能IC卡收费读写机具产品已经覆盖全国70%的高速公路路网。此外,公司还开发了奥运食品安全追溯系统和商务部“肉菜追溯系统平台”。   2003年非典期间,许多医护人员穿着厚重的防护服无法散发体内热量,导致体力消耗太大。中国航天员中心利用航天服中的冷却技术,制作了特殊的冷却背心,赠送给小汤山医院和解放军309医院的医护人员,有效解决了防护服散热问题。   还有光伏产业,其关键技术是来自空间太阳能电池技术的二次开发。还有2008年奥运会火炬在珠穆朗玛峰上的传递和主火炬的点火,其核心技术也是来自航天技术,特别是火箭发动机燃烧技术转化而来的。   五颜六色的彩椒,90公斤重的南瓜……   2009年,记者在新疆采访的时候,一个农业示范园里的农户们告诉我,这些都是太空育种的产物。   “太空诱变育种”的试验,早在1991年的神舟一号就开始了,当时飞船搭载一些农作物种子,包括各10克左右的青椒、甜瓜、番茄、西瓜、豇豆、萝卜等品种以及甘草、板蓝根等中药材。   此后,每次飞行都有不同的搭载。   杜康酒曲、植物种苗红豆杉的组织胚胎、台湾的农作物种子、灵芝、杂交水稻、桂花树、罗汉果和芦竹以及河北怀来县的葡萄种子等都曾搭载飞船到太空。   品种更多,产量更高,太空育种让人们的餐桌有了更多的选择。   带动科技创新   国家航天局新闻发言人张炜表示,航天工程涉及到众多的学科门类和技术领域,通过航天重大科技工程的实施,推动了物理学、化学、现代力学、地球科学以及材料、工艺、制造等科学技术的发展,促进了我国科学技术研究水平的提升,带动了一大批高新技术的发展。   神舟三号飞船上进行的空间生命科学实验包括蛋白质和其他大分子的空间晶体生长实验和生物细胞培养实验,在空间微重力环境中获得了结构完整的蛋白质晶体样品,有利于研究蛋白质结构与其特殊功能信息的关系。这些研究成果对于获取以至生产高纯、高效的生物制品和进行生物药品研制具有重要意义。   又如在神舟四号中,首次用于飞船的多模态微波遥感器由微波辐射计、雷达高度计、雷达散射计三种模态仪器构成,结束了中国航天没有微波遥感的历史,而获得的辐射计和高度计模态的数据,留轨半年后,积累的数据可以为海洋、气象业务卫星提供技术基础。   1999年到2011年,神舟八次问天,中国航天科工二院23所研制的车载式多功能相控阵测量雷达均出色完成飞船返回段的跟踪测量预报任务,为“神舟”翱翔太空凯旋立下了赫赫战功。而这项技术也用于开发民用雷达中,在民用风廓线雷达的研制中,23所充分借鉴了军用相控阵雷达技术,大大提高了风廓线雷达的可靠性和可维护性。之后又研制成功了边界层、对流层两大系列多个产品,在环保、减灾防灾、天气预报等方面都有应用。   航天二院203所自主研制的毫米波主动式三维人员安检系统样机在三维全息成像分辨力、扫描成像处理时间、危险可疑物品检测能力均达到世界先进水平,填补了中国在毫米波主动式三维人体安检设备领域的研究空白,加固了中国安检的大门。   在森林防火领域,航天三院海鹰集团利用光电技术、信息化等高新技术,将先进的航天技术转化应用在民用领域,设计了一套森林灾害预警及指挥调度系统,将森林火灾监测、预警功能和指挥、调度功能有机结合到一起,真正实现了对森林灾害的综合防护和救援指挥功能。   看得见的未来   很多驾驶新手在停车入位时往往会梦想自己的座驾可以像螃蟹一样横着走,这样就可以很轻松地将自己的爱车驶入停车位。航天三院8359所的全方位移动技术就实现了这个功能,还可以实现车体在地上随意自转,不用再去考虑车辆的转弯半径。   可以预见,航天技术的民用会让我们的生活有更多的选择。   2011年12月,航天三院8357所研制的缩微智能车与公众见面,这部无人车已经实现在缩微模拟的智能交通环境下,按照交通规则自主行驶,在前方遇到慢速车辆时,可以自动换道行驶。当无人车看到交通标志时,可自动识别标志,按照交通标志的指示行驶。   此外,航天三院306所节能透光气凝胶玻璃研究正式启动,目前已成功解决技术创新原理性问题,成功制备了小样产品,并开展了各种工程化试验,依托航天技术的这款产品将为中国的建筑节能添一把力。   在基于物联网技术的智慧城市建设中,也是航天技术的演练场。目前,航天二院已经与湖北省武汉市签订了国内首个智慧城市建设规划,航天领域的系统论、技术、人才都将在现代城市的建设中发挥作用。   从神一到神九 生活为之改变   1、神舟一号(1991年11月):飞船搭载一些农作物种子,包括各10克左右的青椒、甜瓜、番茄、西瓜、豇豆、萝卜等品种以及甘草、板蓝根等中药材,此外,还搭载了有利于心脑血管疾病药物开发的Monascus生物活性菌株。   神舟一号科研实验相对较少,但自此开启的“太空诱变育种”实验影响深远。   2、神舟二号(2001年1月10日):载人航天应用系统第一次全系统执行在轨飞行试验任务,中国首次在飞船上进行了微重力环境下空间生命科学、空间材料、空间天文和物理等领域的实验。比如开展植物、动物、水生生物、微生物及离体细胞和细胞组织的空间环境效应实验等,是我国航天领域首次进行多物种综合性生物学研究。   3、神舟三号(2002年3月25日):我国飞船第一次搭载生物样品,包括一种被称为Monascus的生物菌株,果蝇、灵芝、乌龟的心脏细胞、大白鼠腿的脊髓神经组织等20种生物样品。   重点进行了空间生命与空间材料科学领域的相关实验,这些研究成果对于获取以至生产高纯、高效的生物制品和进行生物药品研制具有重要意义。   4、神舟四号(2002年12月30日):首次将杜康酒曲及植物种苗红豆杉的组胚试管苗带上了天。在太空微重力条件下进行的空间细胞电融合实验和空间生物大分子和细胞的空间分离纯化实验可以为空间制药和培育生物新品种探索新的方法。   5、神舟五号(2003年10月15日):搭载来自祖国宝岛台湾的农作物种子等。   以载人为主要任务,科学实验较少,其轨道舱运行100余天,神舟五号轨道舱开展了空间环境监测、空间定位等科学实验,获得了一大批有价值的科学数据。   6、神舟六号(2005年10月12日):搭载的生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子则用于太空育种实验。并且是我国第一次实现真正有人参与的空间科学实验。以宇航员本身作为生理试验的对象,考验人体在太空环境中的新陈代谢情况。同时也是中国首次在自己的载人航天任务中进行航天医学空间实验研究,为人类将来在太空生存的航天医学研究奠定了基础。   7、神舟七号(2008年9月25日):搭载物品包括微生物菌种和杂交水稻。其中微生物菌种包括灵芝等 杂交水稻包括“洲A”和“洲B”两种。同时释放了伴飞小卫星,以及进行了固体润滑材料外太空暴露试验。   8、神舟八号(2011年11月1日):搭载共有33种生物样品,其中包括桂花树、罗汉果和芦竹,河北怀来县的葡萄种子,以及“日本晴”的水稻品种。   神八以空间生命科学实验为主,搭载了中德合作的有效载荷。有效载荷是中德合作的生物培养箱,是开展空间生命科学的一个改革。在中国载人航天工程里面首次开展空间应用科学领域的国际合作。   9、神舟九号(2012年6月16日):航天员承担15项航天医学相关空间实验。   其中包括航天飞行对前庭眼动、心血管及脑高级功能影响研究,失重生理效应防护的细胞学机制研究,空间骨丢失防护技术研究,在轨有害气体采集与分析,航天员在轨质量测量5项主要航天医学相关空间实验。另外还有首次开展在轨微生物检测、失重条件下扑热息痛的药代动力学研究、航天员睡眠清醒生物周期节律监测等10项航天医学空间实验。
  • 空间多组学:多维度解析生命的秘密
    空间多组学技术通过综合利用多种不同平台的数据来研究生物体内的复杂生物学问题。这些平台包括但不限于空间代谢组学、空间转录组学和空间蛋白质组学。通过整合这些数据,空间多组学技术可以进行更全面、更准确的生物信息学分析,使得我们可以更好地理解生物系统的功能和调控机制。空间多组学技术已经广泛应用于多个领域,包括肿瘤研究、疾病诊断和预测、药物研发和基础生命科学研究等。未来,随着现有技术和方法的不断完善和成熟,新技术和新方法的不断涌现,空间多组学技术的应用前景将更加广阔。1、 空间代谢组学代谢组学是系统生物学的一个分支,它专注于研究生物体内所有的小分子代谢物的组成、动态变化和相互作用,这些小分子包括氨基酸、糖类、脂质和其他代谢中间产物。代谢组学的研究可以帮助我们深入了解生物体内的代谢状态和生理过程,以及它们在不同的生物学条件和疾病状态下发生的变化。空间代谢组学是将质谱成像与代谢组学技术相结合的一种新兴组学技术,一方面通过质谱成像技术提供代谢物在组织整体或微区的精确分布,另一方面利用代谢组学技术对区域内的差异性成分进行深度挖掘与生物信息学分析,从而将代谢物及其生物学功能与生物组织解剖特征相关联,更为精准、科学地解析代谢物或药物成分及在生物体内对疾病的调控机制。2、 空间蛋白组蛋白质是生命活动的主要执行者,是生物体内此时此刻正在发生的生物学事件的直接体现者,蛋白质的空间表达对于确定蛋白质在组织中的准确定位和功能至关重要。空间蛋白质组学(Spatial Proteomics)是一种研究蛋白质在细胞和组织中的空间分布及其动态变化的学科。通过结合高分辨率成像技术和质谱分析,空间蛋白质组学能够精准定位和定量蛋白质在生物体内的具体位置。这一技术不仅揭示了蛋白质在细胞内不同区域(如细胞膜、细胞核、细胞质等)的分布和功能,还为疾病诊断、药物靶点发现及生物系统时空调控机制的研究提供了重要工具。空间蛋白质组学可达到空间维度的蛋白质解析能力,对认识生物学行为及其在不同位置的特征揭示具有重要意义。3、 空间转录组RNA 作为遗传物质信息载体,经翻译生成蛋白质,蛋白质是生物功能的执行者,因此 RNA 与生物功能实现息息相关。空间转录组(Spatial Transcriptomics)是测量完整组织切片的总 mRNA,将总 mRNA 的空间信息与形态学内容相结合,以明确定量和定位组织中的细胞,并绘制所有基因表达发生的位置,获得生物过程复杂而完整的基因表达图谱。以了解基因在不同细胞、组织及不同时刻的活跃状态,同时还允许在这种空间环境中发现信号传导和调节分子,从而揭示对细胞结构和功能的新见解。为研究人员提供了前所未有的能力来揭示组织内复杂的基因表达模式,开创了从发育生物学到疾病研究等跨学科理解的新时代。空间多组学将不同类型的空间组学技术相结合,可以更精确地解释基因、蛋白质、代谢物等分子在空间上的表达和分布模式,更好地理解其功能和相互关系,通过比较不同组学数据的空间分布,还可以发现一些之前未察觉的生物学关联,有助于揭示新的生物学机制、信号通路和调控网络。更多精彩内容↓仪器信息网将于2024年9月19日召开“第四届质谱成像技术与进展”主题网络研讨会,届时将有国内外多名单细胞质谱成像研究专家围绕质谱成像技术的最新进展与应用、质谱成像空间多组学等方面进行深入探讨,赶紧点击下方的图片报名吧!
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