体内检测

今年年初，上海浦东江森自控工厂非法排污，导致附近32人血铅含量超标，15人住院，其中一名儿童血铅超标最严重，达到497微克/升，经治疗，血铅虽然恢复到正常水平，但是对这名儿童智力的损害已经无法逆转。铅是已知毒性较大、累积性也较强的重金属之一，若长期蓄积于人体，将严重危害神经、造血及消化系统。然而近年来，我国儿童铅中毒事件频发，“铅”这一重金属也成为家长们谈虎色变的字眼。那么，铅存在于何处?它对儿童有着怎样的危害?出现血铅超标又该怎么办呢? 　　对儿童的危害大于成人 　　医学界公认，由于儿童处于成长发育中，在受到铅等重金属危害时，更容易造成神经系统等方面的损害，儿童对铅的吸收率约为成人的5倍，而排铅能力只有成人的30%。也就是说同等接触剂量条件下，儿童受伤害程度明显超过成年人。 　　据首都医科大学附属北京朝阳医院职业病与中毒医学科主任郝凤桐介绍，铅主要经过呼吸道和消化道吸收。对于成人来说，铅经胃肠道吸收通常不完全，平均为摄入的10% 而儿童消化道吸收可以达到50%，再加上就身体体积而言更大的空气吸入量，总的铅吸收比率约比成人多3倍。儿童铅中毒可伴有某些非特异的临床症状，如腹隐痛、便秘、贫血、多动、易冲动等。当血铅浓度等于或高于700微克/升时，可伴有昏迷、惊厥等铅中毒脑病表现。同时，铅对智力的影响不容忽视，国内最新研究成果显示，儿童体内血铅浓度超过100微克/升，智商指数就会下降10—20分。 　　众多孩子“被排铅” 　　面对如此之多的危害，一些学校和幼儿园便做起了“假检测、真推销”的买卖。今年5月，媒体就曾爆出深圳市龙岗区龙湖学校学生集体铅超标事件，学校以学生头发进行微量元素检测，检查结果竟然是全部铅超标，之后学校便推荐家长买所谓的排铅保健品。无独有偶，去年年底，湖北枣阳张先生的女儿所在的幼儿园，通过武汉润生人体营养医学与生物工程研究中心，用头发免费检测学生的铅含量。然后，该中心就推荐家长买太阳花排铅颗粒等产品，一个疗程要几百元，可张先生带着孩子到医院一查，铅指标却是正常。 　　记者连日来走访了北京的多所幼儿园，其中，西城区棉花胡同幼儿园和东城区永东幼儿园的负责人都表示：“绝不可能有这样的事情发生，我们给孩子做过铅含量的检查，但是都是查血，而且结果都是由正规医院出具的。”记者随即走访了几位正在接孩子的家长，他们表示，对由学校或幼儿园牵头给孩子做的检查并不怀疑，如果真的面对推销产品的现象，也会抱着试一试的心态购买。然而，当记者问到是否知道铅含量究竟如何检测时，很多家长对此一无所知。 　　血铅是检测的“金标准” 　　头发检测是否可作为体内含铅量多少的依据?铅中毒的标准又是什么呢?郝凤桐主任给我们揭开了谜底：医学在对铅的研究过程中，逐步形成了儿童和成人两个不同的铅中毒诊断、处理技术体系。 　　人们判断成人铅中毒，首先需要确认是否存在神经系统、消化系统及血液系统的损害，在临床病症的基础上，结合血铅、尿铅超标情况综合判定。而目前对儿童铅中毒的判定，基本不考虑是否存在神经系统、消化系统及血液系统损害的阳性体征，仅仅以血铅，也就是血液检查，作为诊断的“金标准”，儿童血铅含量超过 100微克/升，即为铅中毒。 　　郝凤桐主任强调，血铅主要用于儿童铅中毒的诊断。血铅检查属于针对微量元素的定量检测，对于检测条件有严格要求。诊断儿童铅中毒，需要二次静脉血检测结果作为诊断依据，达不到卫生部血铅临床检验技术规范各项要求的医疗机构，不能开展血铅检测。因此，那些采用头发或其他方法检测铅是否超标的方法都不可靠。 　　排铅治疗因中毒程度而异 　　郝凤桐主任表示，儿童铅中毒的治疗要依据静脉血铅水平进行，轻度铅中毒时只需要患者脱离铅污染源，并进行卫生指导和营养干预即可。如教育孩子养成勤洗手的好习惯，特别要注意在进食前洗手 勤帮孩子剪指甲，指甲缝是特别容易藏匿铅尘的部位 经常清洗孩子的玩具和其他一些有可能被孩子放到手中、口中的物品 空腹时铅在肠道的吸收率会成倍增加，所以要让孩子定时进食 保证日常膳食中含有足量的钙、铁、锌等 多吃奶制品、豆制品、海产品、血制品。 　　中度和重度铅中毒除了注意上述事项外，还必须加以驱铅治疗，通过驱铅药物与体内铅结合并排泄，以达到阻止铅对机体产生毒性作用。目前医学上主要采用依地酸钙钠药物注射，一周左右便可缓解症状。 　　儿童铅中毒的原因多种多样，但郝凤桐主任认为，环境污染是根本原因，其中包括工业污染和生活污染，如工业废弃物排放、汽车尾气、家庭装修等。此外，使用劣质蜡笔及水彩笔、使用成人化妆品、过多食用松花蛋、爆米花、薯片等含铅量高的食物，也可能导致儿童铅中毒。他表示，通过环境干预、开展健康教育、有重点地筛查和监测，可以预防和早发现、早干预铅中毒。即使需要药物治疗，也要到正规医院就诊，切不可相信所谓的排铅保健品和民间偏方。 　　把握现在就是把握孩子的未来 　　儿童铅中毒的根本病因是环境污染。我国是一个发展中国家，部分地区在权衡经济发展与环境保护的均衡尺度上，往往侧重于经济增长方面的考虑，而忽视了环保的重要性。一些高耗能、高污染企业因此获得生存空间，在一些经济欠发达地区受到追捧，当地也以这些“利税大户”为荣。 　　杜绝儿童群体铅中毒事件，是一项社会任务。政府部门应加强对重工业企业的监测，同时，存在铅污染的企业，应当履行企业的社会责任，加大投入，自觉做好环保工作，同时配合环保部门开展经常性环保检测，防患于未然。这既是企业履行社会责任的体现，也是企业发展步入良性循环的必由之路。此外，医疗卫生部门也应加大对正确检测血铅、预防铅中毒知识的普及。只有在全社会层面规范各自的职责和行为准则，才有可能杜绝儿童铅中毒的泛滥。把握好现在就是把握好孩子的未来。

在经典科幻影片《神奇旅程》中，拉寇儿-薇芝率领的一支团队乘坐的潜艇缩小后进入一名受伤的外交官血管，设法挽救他的生命。以色列特拉维夫大学的研究人员研制出可以在人体内“游动”的微型胶囊式照相机　 胶囊式照相机的铜“尾巴”由核磁共振扫描仪产生的磁场控制，允许科学家在体外操控照相机的体内移动 特拉维夫大学研制的胶囊式照相机仍旧较大，无法进入血管，但可以利用磁场控制的铜“尾巴”在患者消化系统内“游动” 　　北京时间12月22日消息，在科幻影片《神奇旅程》中，一群医生乘坐缩小的潜艇进入一名垂死的患者体内，拯救他的生命。现在，以色列特拉维夫大学的研究人员距离打造这种迷你潜艇又向前迈进一步。他们研制出可以在人体内“游动”的微型胶囊式照相机。据悉，这是世界上第一个用于在人体内“游动”的无线远程遥控照相机，通过体外的核磁共振成像信号进行磁控制。 　　在1966年的经典影片《神奇旅程》中，科学家缩小了一艘潜艇及其艇员，让他们得以进入一名患者体内，拯救他的生命。当然，这种潜艇只是一个科学幻想，还无法成为现实。特拉维夫大学研制的微型照相机可以寻找伤口和肿瘤，同时不会像内窥镜那样让患者产生不适。 　　特拉维夫大学的加博尔-科萨尔在接受《生物医学微型设备》杂志采访时表示，这种微型照相机同样能够将药物送入患者体内。他说：“核磁共振成像仪能够产生一个巨大的恒定磁场。胶囊式照相机依照这个磁场在体内移动，就像一艘乘风破浪的帆船一样。” 　　胶囊式照相机的移动更像是在“游泳”。它长有一条“尾巴”，由铜线圈和柔软可弯曲的聚合物构成。磁场让尾巴内发生振动，允许照相机在体内“游动”，囊内的电子元件和微型传感器允许操作人员操控磁场，控制照相机的移动。科萨尔指出使用非铁质磁材料铜是一个关键。绝大多数磁铁都会干扰核磁共振成像仪，让最后的图像模糊不清，铜产生的干扰很小，能够获取清晰的图像。 　　内窥镜是一种目测检查身体通道或者结肠、膀胱、胃等中空器官内部情况的仪器，会对患者造成不适，患者在检查后需要时间恢复，同时需要服用镇静剂。特拉维夫大学研制的微型照相机主要用于检查进出较为容易的消化系统。

在实验时，颗粒会依附于血液样品中的每一个单独的癌细胞上，然后会发光。通过激光的辅助可以检测到癌细胞或对其分类。因为有很多不同类型的癌细胞，其中有一些癌细胞远远比其他的更加致命，通过使用这个技术可以检测到这些更致命癌细胞并采集它们，因为这些细胞在采集之后还可以在培养皿中进行培养，用纳米颗粒还可以在给病人真正治疗前，更容易地测试一些潜在的治疗方案。 　　 　　研究人员表明，目前该纳米颗粒可检测小鼠不同类型的乳腺癌细胞。他们还表明，纳米颗粒在添加进人类血液后也能识别出乳腺癌细胞。他们下一步是确定该颗粒能否从患者体内提取的血液样本中发现癌细胞。 　　每个纳米耀斑都是由金色涂层的荧光微粒与DNA片断共同组成的。DNA被选择为对应于在特定的癌症细胞中发现的RNA。一旦引入到血液样本中，纳米颗粒就会进入癌细胞而且纳米颗粒的DNA将结合到靶RNA上，从而触发荧光微粒的释放，从而导致癌细胞发光。可以通过将不同的DNA片段与不同颜色荧光微粒和结合来检测不同类型的癌细胞。 　　范德比尔特大学生物医学工程的教授Melissa Skala表示，循环肿瘤细胞是最致命的一种癌细胞，因为它们会使癌细胞扩散。而这样的细胞，要发现它们是极具挑战性的，因为它们存在的数量非常的少。 　　其他的研究人员也正在开发类似的方法来检测循环肿瘤细胞，不过他们通常是使用纳米颗粒与肿瘤细胞的表面进行结合。而这种新方法具备了两个潜在的优点，第一点是用这种方法使得我们能够更好地区分各种癌细胞 第二点是用这种方法仍然可以保持细胞存活，这样的话它们可以人为培养，而其他方法都趋向于破坏细胞。 　　此前也有国外媒体报道称，Google X实验室也正在开发一种微型磁性纳米粒，可以巡查癌症、心脏病等致命疾病的早期迹象。为了展开项目研究，Google已经招募100多位专家，项目涉及的学科包括天体物理学、免疫学、生物学、肿瘤学、心脏病学和化学领域。Google所研发的技术就是我们上述所提到的纳米微利依附于人体内的细胞、蛋白质和其它分子上。Google会让患者通过服用药丸的方式来使用其纳米粒子。 　　要让基于纳米耀斑的测试获得治疗乳腺癌或其他类型疾病的临床治疗许可，仍然需要等待几年时间。正是因为该技术允许我们在实验室培养或测试特定类型的癌细胞，所以在正式应用于临床之前，通过纳米耀斑这种方法可以让人类更好地了解癌症并帮助人类发现新的治疗药物。

自由基是具有非偶电子的基团或原子，它具有非常强的化学反应活性。在生物体内，自由基高度的化学活性使得它可以与各类生物大分子反应使其变性，这使它成为了一把生物体的“双刃剑”：在炎症反应中自由基可以攻击外来病原体来保护生物体自身，而过度的自由基又会导致DNA变性甚至细胞坏死和凋亡。因此检测自由基的含量，尤其是在体内检测尤为重要。以一氧化氮为代表的自由基药物一直是药物学研究的重点。传统的药代动力学自由基测量，需要从生物体的不同部位提取体液，然后再使用电子顺磁共振波谱仪（electron paramagnetic resonance，EPR）来测量体液样品内的自由基含量。然而如何在生物体内定点、定时、定量地检测释放自由基药物，以及如何在时间、空间、剂量上测量生物体内的自由基药物，一直是药代动力学领域的难题。波兰Novilet公司新推出的小动物活体自由基检测系统ERI TM 600，是一款可对小鼠与大鼠等动物进行活体顺磁成像的商业化仪器。ERI TM 600突破了传统电子顺磁共振波谱仪仅能对体外提取物进行定量分析的局限，实现了对小鼠体内的自由基药物进行长时间的3D/2D实时成像观测。同时ERI TM 600配置了温度控制与呼吸监测仪，有效保证小动物在成像时维系正常的生理活动。ERI TM 600成像原理图ERI TM 600成像非常简单，仅需将小鼠麻醉之后，对荷瘤小鼠与对照小鼠注射OX063自旋探针即可。ERI TM 600在2分钟内可对小鼠进行255个投影扫描（25 cm2，精度500 μm），获得一系列的2D图像，然后通过软件对这些2D图像进行重构，获得小鼠的实时3D图像。ERI TM 600成像结果 近期发表于J. Phys. Chem.C的工作“Dynamic Electron Paramagnetic Resonance Imaging: Modern Technique for Biodistribution and Pharmacokinetic Imaging”表明与荷瘤小鼠相比，对照组小鼠探针（尤其在肿瘤部位）分布均匀。荷瘤小鼠探针的信号强度、峰值时间、流入流出比等药代动力学参数与对照小鼠差异明显。将3D成像图与小鼠体表照片相拟合，可以明显观察到肿瘤部位的ERI探针成像表征的药代动力学参数异常。ERI TM 600所得3D图像可以更加直观、准确、长时间地展现自由基药物在小鼠体内的药代动力学分布。 作为中国与进行先进技术、先进仪器交流的重要桥头堡，Quantum Design中国于2020年初引进了波兰Novilet公司的先进产品小动物活体自由基检测系统——ERI TM 600，欢迎感兴趣的老师咨询！

2009年3月4日，服务科学、世界领先的赛默飞世尔科技宣布在Kenneth L. Maddy分析化学实验室用液相色谱串联质谱成功检测合成雄性类固醇。该系统由Thermo Scientific Aria TLX-2涡流色谱系统和三重四级杆质谱仪组成，可以对来源于马的尿液和血浆中的同化雄性类固醇实现高准确和高灵敏的检测。 总部设在加利福尼亚州戴维斯国家高级实验室是经过授权的药物检测实验室，负责加利福尼亚州六个常任赛马场地以及九个季节赛场和其他一些相关赛事。 准确定量生物体中合成雄性类固醇的最大困难在于样品的制备。在生物体内，内源性的磷脂含量很高，有很强的基质干扰效应。这些干扰物影响待分析物的离子化，降低质谱定量分析的精密度和重现性（因为有离子抑制效应）。赛马的测试实验室一般用传统免疫测定法筛选，然后用气相色谱法质谱法进行确认，以减少干扰物的影响。然而，这些方法灵敏度差，需要复杂的样品制备过程，也不可能去除掉所有的基质干扰。 Kenneth L. Maddy分析化学实验室需要高准确度的分析方法和简单的样品制备过程，这样才能实现对大量的样品进行检测。Dr Scott Stanley教授是分析化学和药理学实验室主任， 用Thermo Scientific TurboFlow技术结合TSQ Vantage三重四级杆质谱仪开发出了相应的检测方案。非法服用合成雄性类固醇后，能够检测到血液中低至ppt(low parts per trillion)含量的物质。而且不需要复杂的固相萃取和液液萃取步骤。 Dr.Stanley 评价说，“该系统简化了我们检测方法的开发过程，除去了冗长和高成本的样品制备步骤，提高了样品检测通量，提高了检测灵敏度和准确性。此外，跟以前方法相比，该方法的定量限也提高了5-10倍。新系统已经成为我们研究合成雄性类固醇的一个基石，估计会节省十万美元的花费。如果仪器寿命按照最少5-7年来算，将最初成本投资收回大约在18-20个月。 若需了解更多关于Aria TLX-2涡流色谱系统和三重四级杆质谱，请邮件sales.china@thermofisher.com，也可以访问我们的网站www.thermo.com/turboflow or www.thermo.com/tsqvantage. Thermo Scientific是Thermo Fisher Scientific,的一部分，是全球科学服务领域的领导者。 关于赛默飞世尔科技（Thermo Fisher Scientific） 赛默飞世尔科技有限公司（Thermo Fisher Scientific Inc.）（纽约证交所代码：TMO）是全球科学服务领域的领导者，致力于帮助客户使世界变得更健康、更清洁、更安全。公司年度营收达到105亿美元，拥有员工34,000多人，为350,000多家客户提供服务。这些客户包括：医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、研究院和政府机构以及环境与工业过程控制装备制造商等。该公司借助于 Thermo Scientific 和 Fisher Scientific 这两个主要品牌，帮助客户解决从常规测试到复杂的研发项目中所面临的各种分析方面的挑战。Thermo Scientific 能够为客户提供一整套包括高端分析仪器、实验室装备、软件、服务、耗材和试剂在内的实验室工作流程综合解决方案。Fisher Scientific 则提供了一系列用于卫生保健，科学研究，以及安全和教育领域的实验室装备、化学药品以及其他用品和服务。赛默飞世尔科技将努力为客户提供最为便捷的采购方案，为科研的飞速发展不断地改进工艺技术，并提升客户价值，帮助股东提高收益，为员工创造良好的发展空间。欲获取更多信息，请登陆：www.thermofisher.com（英文），www.thermo.com.cn （中文）。

在活体成像技术中，一些新的光学探针及光调控技术的出现，拓展了该技术的应用领域。上期给大家分享了检测活性氧的探针，能够在活体水平监测局部炎症中活性氧自由基(ROS)的释放，以及基于肿瘤微环境中高ROS水平介导的自发光动力效应，实现肿瘤诊疗一体化。今天给大家分享一篇2019年发表在《Nature Methods》杂志上的文章。作者设计了一种生物发光的探针BiGluc，利用该探针即可在体内、体外实时、无创的长期监测葡萄糖的摄取。葡萄糖是大多数生物体能量的主要来源，其异常摄取与许多病理条件有关，如肿瘤、糖尿病、神經退行性疾病、非酒精性脂肪性肝炎等。到目前为止，基于18FDG的正电子发射断层成像（PET）仍然是测量葡萄糖摄取的金标准。还没有光学成像技术能够很好的检测该指标。文章中作者设计了一种可以可视化和定量葡萄糖吸收的光学探针。该探针是基于结合笼状萤光素技术与生物正交‘点击’反应，即可激活的笼状萤光素三芳基膦酯（CLP）与全氟苯基叠氮基修饰的葡萄糖（GAz4）分子之间产生的生物正交点击反应，该反应导致游离萤光素的释放，此时在萤光素酶的存在下，即可产生可量化的生物发光信号，其信号强度与葡萄糖的代谢水平相关。在活体成像中，首先是表达萤光素酶的动物注射CLP, 24小时后注射GAz4，注射后即可使用IVIS 小动物活体成像系统进行成像，如下图所示。图1. BiGluc.探针的设计策略点击查看视频：https://v.qq.com/x/page/y0897ftpwnc.html为了研究BiGluc探针在活体水平的应用，文中使用基因工程鼠FVB-luc+/+【该小鼠通过β-actin启动子广泛的表达萤光素酶】来进行评价。在三组FVB-luc+/+小鼠中，首先尾静脉注射CLP溶液，24h后分别灌胃GAz4（BiGluc组)、GAz4+d-葡萄糖(BiGluc+d-葡萄糖组)或PBS(背景组)。结果显示，d-葡萄糖（1:300 ratio with the GAz4 probe）的竞争能够对BiGluc信号进行抑制，使得信号值下降至背景值。从而成功证明BiGluc探针与天然底物存在竞争（下图a-c）。为了进一步研究BiGluc和d-葡萄糖的在体内的选择性，作者进行了胰岛素耐受性试验。高水平的胰岛素会导致GLUT4易位到细胞膜，随后组织对d-葡萄糖摄取的增加。因此实验中FVB-luc+/+小鼠静脉注射CLP，24h后注射GAz4 结合 PBS溶液(对照组)或者胰岛素，随后进行生物发光成像，结果显示胰岛素处理组小鼠的信号增加了三倍（下图d）。图2. 转基因小鼠(FVB-luc+/+)中d-葡萄糖摄取的成像和定量这些实验结果表明，BiGluc探针可以可靠地用于可视化研究活体水平d-葡萄糖的摄取，并且可以进行定量，从而也提示该探针可用于糖尿病等代谢疾病的研究。同样，该探针可用于肿瘤葡糖糖摄取的研究。葡萄糖转运蛋白，特别是GLUT1，在多种类型肿瘤发展中起着至关重要的作用。实验中使用裸鼠接种4T1-luc或4 T1-luc-GLUT1?/?细胞，肿瘤生长至体积65mm3，所有的动物注射等量的萤光素，以确保肿瘤的大小和萤光素酶的表达量相同。如前所示，进行BiGluc探针成像实验。实验结果表明，与对照组相比，4T1-luc-GLUT1?/?发光强度降低38%。同样文中还研究了BiGluc信号是否可以通过化学抑制GLUT1转运体来调节。众所周知，WZB-117是一种小分子的GLUT1可逆抑制剂，能够在不同的癌症中有效地阻止葡萄糖的摄取。结果显示WZB-117处理组，葡萄糖摄取信号减少50%（下图c,d）。同样文中比较了BiGluc 探针和18F-FDG-PET在肿瘤移植体中的应用效果。结果显示 4T1-luc-GLUT1?/-细胞对葡萄糖的摄取量降低，与BiGluc探针成像结果一致（下图e,f）。图3. 使用BiGluc和18F-FDG探针对肿瘤异种移植模型中d-葡萄糖的摄取进行成像和定量这些结果都证明了BiGluc探针在研究机体葡萄糖摄取中强大的功能。相信这项技术可以广泛应用于药物研发以及监测与葡萄糖摄取异常相关疾病的发生和进展，如癌症、糖尿病和肥胖等。此外，BiGluc技术扩大了生物发光成像技术可检测的生物分子的范围。在未来，利用新的红移萤光素-萤光素酶组合技术可以进一步提高BiGluc探针灵敏度，将进一步扩大其应用范围。文章来源https://www.nature.com/articles/s41592-019-0421-z关于珀金埃尔默：珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案，助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长，我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球，我们拥有12500名专业技术人员，服务于150多个国家，时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭，改善人类生活质量。2018年，珀金埃尔默年营收达到约28亿美元，为标准普尔500指数中的一员，纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息，请访问www.perkinelmer.com.cn

科技日报北京10月22日电 法国研究人员从居住在巴黎的儿童肺部发现了碳纳米管，这是碳纳米管首次在人体内被检测出来。　　由于具有超强韧性、重量轻和导电性能佳等特性，碳纳米管在诸如计算机、服装、医疗保健等领域显示出了巨大的应用潜力。但是，小鼠实验表明，注入碳纳米管可引起类似于由石棉引发的免疫反应，这让人们对碳纳米管的使用产生了一些疑虑。　　为此，巴黎萨克莱大学的法特希穆萨及其同事展开了研究。据《新科学家》杂志网站20日报道，他们分析了64个哮喘患儿气管中体液的样本，在所有样本中都发现了碳纳米管 而在取自另外5名儿童肺部的巨噬细胞中，也有碳纳米管存在。　　目前尚不清楚这些儿童肺部的碳纳米管含量水平以及它们的来源，虽然该研究小组在巴黎采集的灰尘和汽车尾气样本中也发现了类似的结构。　　穆萨指出，即使碳纳米管没有直接毒性，但它们的表面积较大，其他分子易于黏附，因而可能有助于污染物质深入到肺部并穿过细胞膜。他说，虽然他们的研究目的并不是要找出肺部存在碳纳米管与这些儿童的疾病之间有什么关联，但哮喘病人可能会因碳纳米管的存在而显得特别脆弱，因为他们的巨噬细胞清除“垃圾”的能力受损了。　　美国北卡罗莱纳州立大学的詹姆斯邦纳表示，应该谨慎对待碳纳米管被检测出一事，因为多年来针对空气污染的其他研究并没有发现碳纳米管。在他看来，这些结构，尤其是患者肺部细胞中的物质到底是什么，还存在很大的不确定性。　　至于潜在的健康影响，英国伦敦大学玛丽女王学院的乔纳森格里格认为，碳纳米管不可能具有像石棉纤维那样的致癌潜力，因为石棉纤维更大，容易被困在肺部组织内。他指出，即使人们吸入了碳纳米管，这也没什么新鲜的，化石燃料中可能就有碳纳米管，对此肯定还需要开展更多的研究。

各会员单位，有关单位：根据《中国生物工程学会团体标准管理办法》的相关规定，学会组织专家对《脐带间充质干细胞检测技术规范》《干细胞体内短波红外活体光学成像试验方法》两项团体标准进行了立项审查，上述两项团体标准符合立项条件，同意立项。中国生物工程学会二〇二三年八月十四日关于《脐带间充质干细胞检测技术规范》《干细胞体内短波红外活体光学成像试验方法》团体标准立项的公告.pdf

据俄罗斯《消息报》12日报道，俄罗斯学者们在一位免疫力低下的女子体内发现了18种变异新冠病毒，部分变种与英国出现的新型变异病毒相同，还有2种同丹麦水貂所携带的变异新冠病毒相吻合。西伯利亚联邦大学基因组学与生物信息学系教授康斯坦丁克鲁托夫斯基指出，这项研究工作首次确认了一个事实，即“新冠病毒在一个生物体内长期存在即会导致大量突变的出现”。同时，他指出，现在判定“俄罗斯”菌株的传播速度为时尚早，因为只出现了这一个案例。新型冠状病毒感染肺炎（COVID-19）疫情已成为全球突发公共卫生事件。目前，疫情发展呈现出长期化、复杂化态势，我国保持疫情防控成果、防止疫情反弹的任务十分艰巨。自新冠疫情爆发以来，国内外抗疫的经验和教训已充分说明，快速、准确的诊断病情对疫情防控有重要作用。目前，新型冠状病毒（SARS-CoV-2）的检测主要基于实时荧光聚合酶链反应（RT-PCR）核酸检测法，上机检测与结果分析约需5小时。已报道的快速检测方法主要基于免疫色谱试纸，利用胶体金标记生物大分子，制成检测试纸，可检测病毒抗原或患者血液里的IgM抗体，该方法可将检测时间缩短至约20分钟，但准确度和灵敏度有限，误判率较高。奥谱天成科研级显微拉曼光谱仪系列表面增强拉曼光谱（SERS）技术是一种新兴的表面光谱分析技术，它能将分析物的拉曼信号放大百万倍以上。这种放大作用主要源自金属纳米结构的局域表面等离激元共振所造成的局部电磁场的增强。SERS技术具有高灵敏度、高指纹识别性、高分辨率以及无损、快速等诸多优点，非常适合以分子识别和探测为基础的研究领域。目前，国内外已经成功运用SERS技术实现了对登革热病毒（DENV），流感病毒H1N1等的直接非标记检测，表明SERS技术可成为一种非常有前景的病毒检测手段。刺突蛋白（S蛋白）是新型冠状病毒感染人体的关键蛋白，因此可将S蛋白作为新型冠状病毒检测的标志物之一。近期中国工程物理研究院激光聚变研究中心利用SERS技术对人体唾液中的痕量新型冠状病毒S蛋白进行了检测。新冠病毒S蛋白拉曼光谱检测结果实验结果表明，将等体积的浓度为 10*10﹣9 g/mL的S蛋白混入人体唾液中后，可清晰地从SERS拉曼光谱中分辨出10根S蛋白的拉曼谱线，SERS技术可快速准确地识别人体唾液中的痕量SARS-CoV-2病毒S蛋白，检测限可低至10﹣9 g/mL量级。该结果为后续SERS技术在SARS-CoV-2病毒快速检测方面的应用奠定了坚实基础。

p 皂苷是许多中草药如人参、远志、桔梗、甘草、知母和柴胡等的主要有效成分之一，药理研究表明皂苷类成分具有抗菌、抗肿瘤、调节机体代谢及免疫、治疗心血管疾病和糖尿病等的生物活性。采用现代化学，药理学，生物学，医学，生物信息学等多学科研究方法，对常用中药及复方进行系统的化学成分，体内过程，配伍规律，作用机制等研究，阐明药效物质和作用机理；将中药有效物质及其配伍研制成为疗效确切，安全性高，有效成分清楚，作用机理明确，质量可控，剂型先进，服用方便的现代中药；同时探讨有效成分的生源途径和生物合成。诠释中医药理论，创制现代中药，促进中药现代化和国际化。 /p p 　　采用色谱-质谱连用法进行皂苷体内代谢产物分析，为阐明中药的治病机制提供有利的证据。液相色谱-质谱联用(LC/MS)技术是一项集高效液相色谱HPLC的高分离性能与串联质谱的高灵敏度、高专属性优点于一身的生物分析技术，它不需要分析物之间实现完全的色谱分离，其多窗口检测功能允许同时对多个成分进行定量分析。 /p p 　　中草药及其方剂成分复杂，HPLC与UV或DAD检测器相联接，对于单个色谱峰仅能提供保留时间及紫外吸收等信号，而对未知成分所能提供的结构信息相当有限。色谱峰的指认必须有对照品，而大多数中药化学成分的对照品很难获得，而对于体内中药药物分析，一般的检测技术也难以满足给药后血药浓度的测定要求。 /p p 　　HPLC/MS的应用可以集HPLC的高分离效能与串联质谱的高灵敏度、高专属性的优点于一体，，并能够给出被测组分的分子量信息，通过多级串联质谱分析，还可以得出被测物质的结构信息。 /p p 　　1、液相色谱串联质谱法进行人血液中伪人参皂苷代谢产物分析 /p p 　　建立液相色谱串联质谱法测定人血浆中伪人参皂苷GQ浓度。在血浆样品中加入适量内标，以乙酸乙酯萃取后采用Waters Xevo TQSLC-MS/MS进行分析。采用Poroshell 120 EC C8色谱柱(2.1 mm× 50 mm,2.7μm)，柱温40℃，以甲醇-10 mmol· L-1醋酸铵水溶液(80∶20)为流动相，流速0.3 mL· min-1 采用多反应离子监测(MRM)的扫描模式，以电喷雾离子源(ESI)在负离子电离模式下进行测定。 /p p 　　该方法的线性范围为2.500~5000 ng· m L-1，最低定量限为2.500 ng· m L-1，日内、日间精密度均小于15%，准确度在85%~115%之间，萃取回收率约9%~11%，基质效应约66%~73%，稳定性考察结果良好。药动学试验结果表明，静注伪人参皂苷GQ 120 mg· 次-1，每日1次，连续用药5 d后，达峰时间为2 h，半衰期约10 h。试验第1 d和第5 d主要药代动力学参数基本一致，计算蓄积系数分别是RC max=0.964± 0.099，和RAUC=0.965± 0.181，两者均接近1。 /p p 　　该方法适用于伪人参皂苷GQ的人体药代动力学研究。在此给药方案下,伪人参皂苷GQ在人体内没有明显蓄积现象，连续给药不影响伪人参皂苷GQ的人体药代动力学过程。 /p p 　　2、LC-MS/MS进行大鼠血液中丫蕊花皂苷代谢产物分析 /p p 　　采用高效液相-串联质谱(LC-MS/MS)法测定大鼠血浆中丫蕊花皂苷G的含量，并研究其在大鼠体内的药动学特征。方法采用Phenomenex Luna C18色谱柱(150 mm× 2 mm,3μm)，流动相为乙腈-水(含0.1%甲酸)，流速0.2 mL· min~(-1)，以人参皂苷Rg3为内标 分别于大鼠尾静脉注射丫蕊花皂苷G 0.25、0.5、1 mg· kg-1，给药后于不同时间点采血，经固相萃取法处理后，采用上述LC-MS/MS法测定血药浓度 采用DAS 3.0软件、非房室模型拟合药代参数。结果 0.01~1.0μg· m L-1丫蕊花皂苷G与峰面积的线性关系良好，方法学考察均符合要求 大鼠静脉给药后的血浆药动学参数为:t1/2=3.447± 0.898 h、MRT0-∞=4.568± 1.075 h、CL=0.858± 0.171L· h-1· kg，AUC、Cmax随给药剂量的增加而等比增大，符合线性药动学特征。此方法简便、灵敏,结果准确,适用于大鼠血浆中丫蕊花皂苷G的含量测定及其药动学研究。 /p p 　　也有研究者采用HPLC-ESI-MS/MS方法对血塞通注射液中皂苷进行定性定量分析。还有研究者采用加压溶液萃取法(PLE)与HPLC-DAD-MS技术测定人参叶和人参中9种皂苷及2种聚乙炔醇类化合物(人参环氧炔醇，人参醇)，这是一种快速检测中药的方法，对于控制人参的质量很有帮助。 /p p 　　建立可靠的分析方法是进行药物体内代谢产物分析的前体，随着现代色谱联用技术的发展，体内多微量代谢产物的分离、鉴定已经成为了一个连续过程。尤其是LC-MS样品前处理简单，一般不要求水解或衍生化处理，运用LC-MS技术不仅可以避免复杂繁琐的分离、纯化代谢产物的工作，而且可以分离鉴定难以辨识的体内痕量代谢产物。 /p p /p

塑料吸管=隐形杀手？今年，包括星巴克在内的不少餐饮企业正在尝试停用塑料吸管，转而使用直饮杯盖及纸质吸管。尽管新杯盖和纸质吸管因使用不便遭到一些网友的吐槽，作为专注前沿研究领域的科学仪器公司编辑，我们还是非常肯定这些企业的做法，也号召更多的企业和个人加入减少塑料使用的行动当中来。因为，正是这一看似不起眼的小小塑料吸管，正在破坏地球生态系统，甚至成为威胁人类健康的“隐形杀手”。据《福布斯》杂志统计，2017年, 全球每分钟卖出约100万个塑料水瓶，然而，仅有9%被回收利用。其中塑料吸管这类制品，因体积很小，通常可以躲过自动化回收而不被填埋，且有相当一部分被冲入河流湖泊和海洋，被动物尤其是海洋生物摄入，终进入人类体内。世界经济论坛警告说，到 2050年, 海洋中的塑料将比鱼还要多。这些小小的塑料吸管如何能够威胁我们的生命呢？事实上，这些未被回收利用的大小塑料在阳光、空气和海洋的共同作用下，终都会碎裂或降解为较小的碎片，当其尺寸小于5毫米时，就称为“微塑料”。与“白色污染”的可见塑料相比，这些微塑料肉眼难以分辨，更加危险的是，它可以通过层层食物链进入人体。无处不在的“微塑料”很多人会问：“如果我不吃鱼，不吃任何海鲜，是不是微塑料就影响不到我？”答案依然是否定的。事实上，目前研究发现，微塑料已经渗透到人类生存环境的各个食物链条当中。根据《国家地理》2018年的一份报告，研究人员对全世界多个品牌的食盐进行了抽样检测，其中90%都发现了微塑料，亚洲食盐中的微塑料密度尤为高，因此亚洲被该杂志列为塑料污染的重点地区。不仅是食盐等食物，在人们看不见甚至难以想象的地方，微塑料也存在。据《时代》杂志报道，有研究人员对9个国家购买的11个品牌的259例瓶装水进行了测试，其中90%以上的水中都含有微塑料。因为微塑料体积很小，粒径范围在几微米到几毫米，甚至有一些只能在显微镜下才能看到，因此可以轻松通过饮用水的杂质过滤器。“微塑料”危害有多少事实上很多塑料本身都具有毒性，而一些环保材料在高温高压等条件下还会释放出有害物质，给人类带来二次伤害。此外，塑料作为一种高分子聚合物，都会在不同程度上聚集污染物、细菌、病毒、化学物质和有害藻类等，成为有害物质的“载体”。阿肖克• 德什潘德博士是美国东北渔业科学中心的化学家，对微塑料在海洋等领域的影响有深入研究，他对微塑料的影响表示忧虑，“塑料就是藻类和细菌殖民的运输管道，我们每个人都无法逃脱微塑料的影响“。显然，潜在的健康隐患令人胆战心惊，我们已经很难忽视微塑料带来的影响，它正在通过各种看得见看不见的方式进入人体内。阿肖克德什潘德博士拉曼光谱助力，防治已见成效无处不在的微塑料已经给我们的生存敲响警钟，防治工作迫在眉睫。庆幸的是，目前微塑料已经成为日益受关注的话题，专项研究也已经在全球各地的大学和研究机构开启。要对付这些看不见的微塑料，首先是确定其类型，进而确定环境污染物的来源，在此基础上，就可以有针对性的对污染源进行监测和控制。目前已有多种技术手段被用于帮助科学家表征微塑料进而确认其污染源。德什潘德博士通过研究发现，鱼体内的微塑料可以用气相色谱 (GC) 热解、质谱、红外光谱或拉曼光谱等多种技术来表征。其中，显微拉曼光谱仪由于集成了拉曼光谱和光学显微镜, 既能获得待测样品的显微形貌，又能得到样品具体位置的拉曼光谱，因此成为识别聚合物高效、有效的技术手段之一。利用显微拉曼光谱仪能够进行微区分析、表征亚微米级别材料这一优势，德什潘德博士团队将采集到的微塑料拉曼光谱与已知聚合物拉曼光谱库进行比对，从而轻松识别出微塑料的种类，为确认其来源提供了可靠的依据。制备好的含微塑料的沙粒样品等待进行分析而加拿大多伦多大学生态与进化生物学系切尔西• 罗奇曼博士及其所在团队，则将研究重点放在利用拉曼光谱仪获取微塑料类型、尺寸及数量等信息上。她们利用XploRA™ PLUS拉曼光谱仪进行研究，尝试开发出一套快速简便且准确的微塑料样品表征方法，从而提高表征效率。她指出“因为有太多不同类型的塑料，为了表征这些材料，进而衡量它们对动物的影响，像拉曼显微镜这样的分析工具是必不可少的。”毫无疑问，这些科学家的研究为确定环境污染物的来源，进而监测控制污染源找到了科学高效的方法。HORIBA XploRA™ PLUS智能型全自动拉曼光谱仪注：如需了解该研究中HORIBA 拉曼光谱仪的详细介绍及使用问题，欢迎点击左下角“阅读原文”留言，我们的技术专家会尽快联系您进行答疑解惑。微塑料“循环”中的生命研究目前，庆幸的是科学家已经能够表征部分微塑料。德什潘德博士表示，接下来的挑战是识别出贝类和其他小生物中的小纤维，从而了解微塑料是如何通过食物链层层富集进入人体的。因为食物链是层层递进的，贝类摄入微塑料，鱼再吃下贝类等浮游生物，体型较大的海洋生物又会吃掉较小的鱼，这一过程中微塑料在一层层富集。可以想象，有多少条鱼摄入微塑料，处于食物链顶端的我们遭受的微塑料污染就有多严重。减少塑料，从我做起对微塑料追本溯源是科学家们在做的事，作为普通人的我们能做些什么呢？近进行的如火如荼的垃圾分类就是重要方式，通过回收利用散落在各地的大小塑料，避免其流入湖泊海洋进入人体；抑或是多用环保袋代替塑料袋；少点外卖也是个不错的方法，毕竟外卖盒用多了也对健康无益。其实我们能做的事情还挺多。点击观看视频, 了解更多微塑料研究今日话题环境问题一直是人类生存的大问题，你所在实验室目前关于环保和环境方面的研究有哪些呢？不妨留言说出你的想法或正在进行的研究，我们将在下期前沿应用中介绍给更多科研小伙伴。 点击查看更多往期精彩文章 严峻环境下的自救——探寻端气候下的生命存续 | 前沿应用【上篇】JGR-Atmospheres: 中国典型燃煤城市的大气颗粒物中发色团的粒径分布特征发现生命的轨迹——化石中的碳元素分析 | 前沿应用复旦巧用增强拉曼“识”雾霾 | 前沿用户报道“钢铁侠”背后的清洁能源之梦【GDS微课堂-5】 HORIBA科学仪器事业部 HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案，如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术，旗下Jobin Yvon光谱技术品牌创立于1819年，距今已有200年历史。 如今，HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选，之后我们也将持续专注科研领域，致力于为全球用户提供更好的服务。 点击下方“阅读原文”，咨询相关技术服务。 阅读原文

p style=" text-align: justify " 　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 　 span style=" text-indent: 2em " 前言：质谱流式细胞仪（CyTOF） /span /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 质谱流式细胞技术的核心融合了流式细胞技术与质谱技术。目前质谱流式细胞技术采用的仪器是CyTOF（Cytometry by & nbsp Time-Of-Flight），其原理简单来说是利用质谱原理对单细胞进行多参数检测的流式技术，既继承了传统流式细胞仪的高速分析的特点，又具有质谱检测的高分辨能力。 span style=" text-indent: 2em " 传统流式细胞技术和质谱流式细胞技术相比，主要有两点不同：1.标签系统的不同，前者主要使用各种 span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " strong 荧光基团作为抗体的标签 /strong /span ， span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " strong 后者则使用各种金属元素作为标签 /strong /span ；2.检测系统的不同， strong span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " 前者使用激光器和光电倍增管作为检测手段 /span /strong ，而 span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " strong 后者使用ICP质谱技术 /strong /span 作为检测手段。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近日，浙江大学医学院欧阳宏伟教授课题组在 strong 《Applied Materials Today》在线发表最新论文“Single-cell mass cytometry reveals in vivo immunological response to surgical biomaterials” /strong 。该研究运用 strong 单细胞质谱流式技术 /strong 分析了两种生物材料(聚丙烯补片和丝素补片)在软组织修复过程中的系统性免疫反应特征，比较了两组外周血免疫细胞的比例以及与免疫细胞中激活、迁移相关的功能标志物表达情况，显示丝素补片具有更好的生物相容性。 /p p style=" text-align: justify " 　　生物材料已经在临床被广泛应用，如腹部疝修复使用的补片，软骨修复中使用的支架，肌腱重建中使用的人工韧带等等。然而， strong 生物材料植入体内后会引起体内的免疫应答，严重的免疫反应(异物反应)会造成一系列的并发症：疼痛、感染、组织粘连等，使得治疗失败甚至需要二次手术。 /strong 2016年，业界某巨头公司大量疝修复补片产品因考虑到复发率或再次手术率高等因素被其安全团队召回1。因此， strong 生物材料的临床前安全评估和临床监测非常重要 /strong 。但是，目前检测生物材料的检测方法大多是体外实验不能精准模拟体内复杂的环境 或是聚焦于局部免疫反应而缺乏对全身系统性免疫的评估，因此未能准确评估生物材料的安全性，不能有效预测和规避不良后果。 /p p style=" text-align: justify " 　　 strong 单细胞质谱流式是一项通过使用金属标记抗体，质谱检测信号的新型流式技术，近年来已经被广泛应用于细胞分化、肿瘤检测、药物筛选等多个研究领域。 /strong 它具有高通量、高分辨率的特点：在单细胞水平上可同时分析超过40种细胞标志物，可同时检测上百个通道，可用来分析评估复杂细胞系统中细胞亚群和功能标志物表达情况。因此，单细胞质谱流式技术可以作为深度解析生物材料体内免疫应答的“利器”。 /p p style=" text-align: justify " 　　该研究以外科常见疝修复手术应用的聚丙烯补片和丝素补片为例，首次利用单细胞质谱流式技术评估了这两种生物材料在小鼠腹部缺损模型中引起的系统免疫反应(图1)。结果显示：与聚丙烯补片相比，丝素补片组的外周血中巨噬细胞，单核细胞，中性粒细胞，CD4+ T 细胞，以及CD8+ T 细胞比例更低，免疫细胞比例更接近于对照组 并且免疫细胞激活、迁移相关的功能性标志物 (CD115, CD27, and CD62L)也相对低表达。同时，丝素补片组材料植入处的免疫细胞(巨噬细胞和中性粒细胞)浸润要显著性低于聚丙烯补片组。此外，作者还发现丝素补片组具有较轻的组织粘连和更好的组织修复效果(图2)。这表明系统性免疫应答特征(免疫细胞比例和功能标志物表达情况)可以体现生物材料在体内异物反应的程度，或可作为预测并发症发生和组织修复情况的依据。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 340px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/8feb1c54-1ba4-4f70-8807-a919671ac9d8.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 600" height=" 340" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　图1：运用单细胞质谱流式技术解析材料植入体内后的系统性免疫反应 /p p style=" text-align: justify " 　　 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/0a7c1d2f-8d2f-4680-8a85-2d2d5bacfee4.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图2：两种生物材料植入后的组织粘连和组织修复情况 /p p style=" text-align: justify " 　　该研究提出了基于单细胞质谱流式的一种高通量高分辨率的生物材料体内系统性免疫应答评估策略，这可为生物材料的临床前安全评估和临床应用监测提供有效手段，为进一步筛选和开发免疫调控性生物材料提供新思路和新方法。 /p p style=" text-align: justify " 　　植入性医疗器械的快速发展促进人们对医疗服务的要求日益提高，生物材料的安全问题越来越受到重视。生物材料的成分、磨损、代谢、降解产物等带来的风险可以通过不断发展的新型高通量检测技术进行评估。 /p p style=" text-align: justify " 　　近期浙江大学医学院欧阳宏伟教授实验室基于单细胞质谱流式技术，结合HLLA-seq及生物材料-基因作用图谱策略(NGA)，将从单细胞水平、整个机体水平建立起一套完善、系统的评价系统，为生物材料的临床使用保驾护航。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 567px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/c95b96ea-40c8-4450-a6cf-4bffc9db1862.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" width=" 600" height=" 567" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify " 　　 /p p style=" font-size: inherit font-weight: normal padding: 0px margin: 0px font-family: & #39 Microsoft YaHei& #39 line-height: 40px white-space: normal text-align: center background-color: rgb(255, 255, 255) " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104342/C325581.htm" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong Helios& reg 质谱流式细胞仪系统 /strong /span /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " Helios& #8482 质谱流式系统具有高效简洁的工作流程以及广泛的适用性，通过独创的金属标签抗体技术，标记细胞表面及胞内蛋白，实现单细胞的多参数检测，可以对单细胞进行全面的表型、信号通路及功能研究。 /p p br/ /p

瑞士苏黎士大学的研究人员研发了一种新物质，可用来标记和观察动物体内的DNA合成过程。该技术的应用为药物研发提供了新策略。相关研究论文于12月5日在线发表在美国《国家科学院院刊》(PNAS)上。 　　详细了解动物体内DNA和蛋白质等大分子合成是理解生物系统和设计疾病治疗策略的必要条件。通常，通过人工合成小分子标记物掺入生物体自身合成过程来达到可视化DNA合成的目的。但是，直到现在该方法有一个重大的局限性：标记物具有毒性并导致细胞死亡。内森利德基(Nathan Luedtke)领导的小组研发了一种叫“F-ara-Edu”的核苷。用它来替换胸腺嘧啶脱氧核苷，标记DNA对生物体基因组功能几乎没有影响，毒性也大为降低，检测也更灵敏。 　　利德基表示，通过可视化新DNA的合成，就能够鉴定病毒感染和肿瘤增长的位点。这将引领药物研发新策略。(科学网 任春晓/编译) 　　相关仪器及方法：热型质谱仪 　　完成人：内森利德基课题组 　　实验室：瑞士苏黎士大学有机化学研究所 　　更多阅读 　　PNAS发表论文摘要(英文)

报告截图 　　去年，刊登在美国《移民与难民研究》杂志上的一份关于&ldquo 纽约健康和营养检测调查报告&rdquo 显示，来自中国大陆的移民血液中铅、镉、汞等重金属含量高于来自其他亚洲地区的移民。铅比其他亚洲新移民高出44%。报告称，虽然这一情况堪忧，但随着一些措施的实施，前景不可怕。 　　报告中称可能与中国人的饮食习惯有关 　　近日抽检数据&ldquo 镉米再现&rdquo 消息不胫而走，公众哗然。土生万物，清除&ldquo 镉米&rdquo 背后的土壤污染，最重要任务之一就是全面会诊土壤重金属污染现状，绘制土壤重金属&ldquo 人类污染图&rdquo 。记者获悉，我国正在建立涵盖81个化学指标(含78种元素)的地球化学基准网，这项工作将有助于摸清我国土壤重金属污染的实际情况。无独有偶，一则&ldquo 美杂志称中国移民体内重金属超标&rdquo 的博文在昨日微博中流传。消息一出，再次引发部分网民对中国环境污染的担忧。 　　一份调查报告显示，来自中国大陆的移民血液中铅、镉、汞等重金属含量高于来自其他亚洲地区的移民。对此，本报记者就这份报告进行了核实，从报告中可以看出，中国移民体内的重金属含量虽然超过当地人的平均水平，但总体健康状况良好并优于当地人。而超标的重金属很可能与中国人的饮食习惯有关。 　　移民某些健康指标优于当地人 　　这则博文中称，去年刊登在美国《移民与难民研究》杂志上的一份调查报告显示，来自中国大陆的移民血液中铅、镉、汞等重金属含量高于来自其他亚洲地区的移民。铅比其他亚洲新移民高出44%。报告称，虽然这些中国移民情况堪忧，但随着一些措施的实施，前景不可怕。 　　真实情况如何?本报记者昨日登录发布这份报告的网站，找到了这期的《移民与难民研究》杂志。这份报告的标题为&ldquo 来自中国内地的纽约移民的健康状况&rdquo 。报告首先指出，中国内地人口已经成为纽约新增移民的最大族群。这份报告将中国内地移民的健康状况与其他亚洲移民后裔做一比较，得出相关结论。报道称，统计发现，来自中国内地的移民，在某些健康数据上优于当地人，比如&ldquo 体质指数&rdquo (BMI，用体重公斤数除以身高米数平方得出的数字，是国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准)普遍偏低，腰围较细，同时高密度脂蛋白指数非常理想。此外，内地移民患疱疹病毒2型的概率也相对较低。但是，中国内地移民的血液中重金属含量明显超过任一对照族群。报告说，这些超标的重金属包括铅、镉、汞。 　　超标可能与饮食习惯有关 　　据悉，这项研究由美国疾病控制和预防中心健康统计部门完成，数据则来自2004年&ldquo 纽约健康和营养调查&rdquo 项目中采集到的1999个样本，年龄在20岁或以上。文章中称，纽约近年来新增的中国内地移民，绝大多数来自福建省。虽然这部分人已经成为纽约新增人口中增长最快的族群，但关于这一群体的健康状况几乎是空白。此外，接受调查的目标人群均出生在中国内地，调查排除了出生在香港、台湾和澳门的纽约人，&ldquo 因为后者长期生活在纽约，并且相对富裕&rdquo 。在这1999个样本中，目标组为出生在中国内地的移民(87人)，对照组则为非出生在中国内地的普通纽约人和其他亚洲移民的后裔。调查发现，中国内地移民在精神健康、生殖健康和心脏状况三方面都好于纽约居民的平均水平，但体内的重金属含量要明显高于对照组。对此，报告中称，这可能与中国人的饮食习惯有关。纽约的中国移民平常大量进食蔬菜和海产品，这在一方面有助于降低心脏疾病的发病率，同时也增加了摄入过量汞的概率。此外，镉和铅可在人体内留存数十年，也许这部分超标的重金属来自中国内地，但这也并非绝对，&ldquo 在短期内服用过传统的含铅药物，也会导致血铅超标。&rdquo 报告指出。 　　对于这次对照结果，报告称，尽管某些重金属超标，但中国内地移民的健康状况要整体优于对照组。

传统锂电池内的气体释放通常是由高度电解的阴极分解和SEI的形成和分解引起，对电池安全构成极大威胁，会导致电池膨胀、变形、热失控等安全危害。由于固态电池采用固态电解质取代了传统的液态电解质，在消除传统锂电池的安全焦虑方面，人们对固体电池有很高的期望。 那么是不是固态锂电池就不会有内部产气和压力升高的顾虑了呢？ 德国卡尔斯鲁厄理工学院的Timo Bartsch等人研究了一种基于β-Li3PS4固体电解质和富镍层状氧化物阴极的典型全固态电池的产气行为。研究显示，在45°C时，Li/Li+在4.5 V以上电位时检测到明显的氧气和二氧化碳产气。 中科院物理所聂凯会等人对PEO基固态电池体系，结合实验和计算系统地研究了其在高电压状态下的产气行为，发现了尽管PEO基聚合物电解质的电化学窗口只有3.8V，但是单纯PEO电解质直到负载电压达到4.5V时才开始出现明显的产气分解的行为。 以上研究说明固态电池同样存在电池内部产气并产生内部压力的问题， 因此对固态电池的产气行为和内压研究同样重要。 电弛的解决方案2023年，武汉电弛新能源有限公司研发团队经过技术攻关，成功推出了DC IPT原位气体内压测定仪，为锂电池测试提供了全新的解决方案。该产品方案得到了行业内先进企业的认可，其具有以下优点： （1）直接穿刺，精准测量大道至简，摒弃“间接法”测量方式，采用类似于外科穿刺方式，直接对锂电池内部气体及压力进行取样和测量。通过锂电池穿刺取样这种直接测量方法，可以快速获取真实、准确的数据，从而极大地提升检测质量效率。这种直接测量方法的实现原理是，利用专门设计的密封穿刺装置在电池表面制造一个局部密封的小孔，然后将电池内部气体导出到测量探头，直接测量电池内部的压力或进行进一步的气体成分分析。这种测量方式不仅可以避免系统漏气而产生的误差，还可以实现对不同类型锂电池（如软包电池、方形电池、圆柱电池等）的快速取样。 （2）气体采样，兼容并包“间接法”测量的另一大弊端在于其兼容性。由于这种方法只能针对特定类型的锂电池进行测量，这无疑增加了测试成本和时间。为了解决这一问题，我们开发了一种全新的锂电池气体采样接口，该接口具有广泛的兼容性，可以同时测量不同类型的锂电池，包括软包电池、方形电池和圆柱电池等。这一创新性接口的设计与开发基于我们对电池内部气压监测的深入理解和多年的专业经验。通过这种新型气体采样接口，我们可以快速、准确地获取各种类型锂电池的气体内压数据，从而更好地评估其安全性能。这种兼容并包的测量方式不仅提高了测试效率，也降低了测试成本和风险。①　兼容性强：DC IPT创新性地引入了“锂电池气体采样接口（GSP）”这一技术，类似于广泛使用的Type-C接口，实现了不同品牌和类型电池测试的兼容性和互换性。DC IPT锂电池气体采样接口（GSP）打破了传统测量方法的局限性和弊端，可同时进行软包电池、方形电池、圆柱电池的测试，无需因不同类型的电池更换不同的测量设备或方法。②　高效便捷：用户无需在不同的测量设备之间切换或等待适配，提高了测试效率，降低了时间和人力成本。③　数据准确：采用先进的测量技术和算法分析，确保数据的准确性和可靠性。④　高重复性：由于采用了标准化的接口设计和测量流程，保证了测量结果的可重复性和一致性，有利于结果的比较和分析。 （3）网络接口，云端数据数据也是生产力，高效率的信息传递可以提升企业测试效率，对每块电池的质量状态做出快速预判。为了满足这一需求，DC IPT预设网络接口，实现了数据联云上网，以及与其他测试设备或系统进行数据交互和共享。这使得企业可以构建一个完整的电池测试和管理系统，实现对电池测试数据的全面管理和分析。用户可以跨平台（PC 、手机、Pad等）访问每块电池的气体内压测试数据，掌握质量情况。 （4）多通道定制，高通量测试在电池测试中，通道数量是衡量设备测试能力的重要指标之一。单台设备的通道数量越高，可承载的测试容量就越大，高通道带来的经济优势，不言而喻。DC IPT标准款为8通道设计，可以大大提高测试效率，降低测试时间和成本。也可以根据客户需求，定制设计更多通道提高测试通量，使得设备可以适应多种测试场景和需求，具有更强的灵活性和可扩展性。无论是大型企业还是研究机构，都可以根据自身的测试需求和规模，选择适合的通道数量和配置。此外，DC IPT的多通道设计还具有优秀的稳定性和可靠性。每个通道都采用了独立的测量电路，确保了测试的准确性和一致性。 参考文献Increasing Poly(ethylene oxide) Stability to 4.5V by Surface Coating of the Cathode. DOI: 10.1021/acsenergylett.9b02739Gas Evolution in All-Solid-State Battery Cells. DOI: 10.1021/acsenergylett.8b01457

纳米火箭可以自行组装成微型球体并使用过氧化氢作为燃料 这种技术或将帮助进行体内配药 1966年的电影《奇异的旅程》中描述了一艘微型飞船，它进入一位科学家的体内帮助治疗血栓 　　北京时间3月1日消息，据英国《每日邮报》报道，科幻题材再一次在科学家们努力下变成了现实：他们制造出了纳米火箭!就像是上世纪60年代电影《奇异的旅程》中的情节，这种纳米火箭有朝一日或许也将在人体内执行医疗任务。这种微型设备已经由荷兰奈梅亨大学的研究人员开发出来，他们认为这种技术将有望为患者带来福音。 　　科学家们表示：“我们认为这是第一种现实可用的纳米电机。”首席科学家詹赫斯特(Jan van Hest)说：“我们的纳米火箭基于简单的设计，即聚合物泡囊，这是一种球形胶囊。”他说：“我们可以在这些胶囊内配置不同的内容物分子，将其和外部的标记分子，功能酶或肽段相匹配，如此一来我们将有望开启一些实际应用，如帮助在人体内递送药物等等。” 　　纳米粒子的大小比细菌体型小10倍，它们可以自行组装成微型球体并使用过氧化氢作为燃料。铂纳米颗粒分解时会生成氧气和水，并同时释放出能量，推动“小火箭”前进。研究人员在《自然-化学》上撰文写道：“这将产生快速的排放作用，包括推力和定向运动。” 　　然而，在这种新技术投入实际应用之前，还有一些困难需要去解决。首先过氧化氢是会耗尽的，因此这种小火箭需要能够自动补充燃料，并且它本身对于人体组织是有毒的。科学家们还需要学习该如何操控它们在人体内运行。不过，纳米工程师，美国加州大学圣迭戈分校的约瑟夫王(Joseph Wang)告诉记者说，这是“一项通往‘奇异旅程’的关键一步。”

英国科学家在最新一期《自然微生物学》杂志上发表论文指出，他们的最新研究发现，感染新冠病毒10个月后，体内仍然存在抗体。　　在该研究中，他们观察了圣托马斯医院38名患者和医护人员接种疫苗前体内的抗体情况，这些人在第一波新冠疫情暴发时受到感染。研究表明，尽管感染新冠病毒后抗体水平有所下降，但结果显示，大多数人在感染10个月后，体内仍保持可检测到的抗体水平。　　研究人员解释说，抗体通过与新冠病毒结合来阻止病毒感染细胞，从而有助于对抗新冠病毒。最新研究结果显示了抗体可以在体内停留多长时间来对抗未来的感染。　　由伦敦国王学院免疫学和微生物科学学院的凯蒂多尔斯博士领导的这项研究还测试了针对新冠病毒特定变异毒株而产生的抗体对其他变异毒株的反应。他们研究了新冠病毒原始毒株、阿尔法变异毒株、贝塔变异毒株和德尔塔变异毒株。　　研究结果表明，虽然感染新冠病毒特定变异毒株而产生的抗体能对该变异毒株产生强烈的免疫反应，但在应对其他不同变异毒株时效果较差。　　抗体会与新冠病毒上的刺突蛋白结合，刺突蛋白是病毒进入并感染人类细胞的关键。新冠疫苗的作用机理是让人体的免疫系统产生针对新冠病毒抗原的中和抗体和细胞免疫反应。接种疫苗后，如果病毒此后感染人体，疫苗会引发免疫系统攻击病毒。　　新冠病毒出现的新变异让人们担忧，针对新冠病毒原始毒株开发的疫苗能否有效对抗新变异，以及是否应针对这些新变异毒株设计新疫苗。最新结果表明，新冠病毒阿尔法、贝塔、德尔塔变异毒株的刺突蛋白存在差异，这意味着围绕其中一种变异毒株设计的疫苗可能对其他变异毒株的效果较差。　　研究结果还表明，科学家们目前针对新冠病毒原始毒株设计的疫苗提供了对所有变异毒株的最佳保护，应用于疫苗接种计划。

质谱成像用于可视化斑马鱼体内富勒醇的组织分布 碳纳米材料和纳米技术设备的应用日益广泛，而纳米颗粒具有潜在生物活性，可能会干扰正常的生物系统，从而引起公众对纳米颗粒潜在风险的关注。碳纳米材料在水生生物体内的累积、食物链的营养传递和生物放大潜力是其生态风险评价的重要环节。富勒醇是一种碳纳米材料，可通过水相暴露和食物链在大蚤体内累积，表明其对生态系统有潜在的不利影响，引起人们对富勒醇环境毒理学研究的关注。 本研究选择斑马鱼作为实验对象，利用基质辅助激光解吸电离成像质谱(MALDI-TOF-IMS）研究富勒醇纳米颗粒通过水相暴露途径在斑马鱼不同组织内的空间分布。 1. 成像质谱显微镜测试条件将冷冻斑马鱼组织包埋在0.1g/L明胶中进行冷冻切片，厚度为20 μm，将组织切片放置在ITO导电载玻片上，干燥40 min后进行成像质谱分析。采集参数如下：采集模式，正离子模式 采集范围m/z 500-1000；检测器电压，1.80 kV。激光直径10 μm，频率1000 Hz，强度30。 2. 基于成像质谱显微镜的组织成像研究2.1富勒醇纳米颗粒的MALDI-TOF质谱分析对富勒醇纳米颗粒的离子化条件进行摸索，a-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA）和2,5-二羟基苯甲酸（DHB）是用于多肽、脂质、碳水化合物、蛋白质分析的常用基质。富勒醇纳米颗粒在使用CHCA与DHB作为基质检测时，未获得对应分子离子峰。富勒醇纳米颗粒对电离源中激光有较强的吸收，并促进电离，实验证明富勒醇纳米颗粒在正离子模式下产生C60+ 离子。因此，本研究中可采用激光解吸离子化方式(LDI)直接检测富勒醇纳米颗粒。图1显示了正、负离子模式下富勒醇纳米颗粒的质谱图，m/z 720.0和721.0离子分别对应C60+和[C60+H]+。其它离子可能与碳笼的光致电离片段对应，如C58+ (m/z 696.0)、C56+ (m/z 672.0)、C54+(m/z 648.0)、C52+ (m/z 24.0)、C50+ (m/z 600.0)、C48+ (m/z 576.0)、 C46+ (m/z 552.0)、C44+ (m/z 528.0)、C42+ (m/z 504.0)。C2基团丢失是C60分子离子的特征裂解方式。根据上述结果，选择m/z 720.00和721.00作为特征离子进行质谱成像分析。图1 富勒醇纳米颗粒的MALDI-TOF质谱图：a）负离子模式，b）正离子模式，c）b图的局部放大 2.2 斑马鱼组织中富勒醇纳米颗粒的质谱成像分析对富勒醇纳米颗粒暴露的斑马鱼组织切片进行MALDI-TOF-MSI分析，获得不同组织中的分布信息。研究显示富勒醇纳米颗粒在鱼鳃的分布最多，其次是肠、肌肉和脑。 富勒醇纳米颗粒在鱼鳃中主要分布在鳃丝部分。同时观察到富勒醇纳米颗粒存在于肠壁组织。肠腔内吸收细胞的游离端-细胞质内的胞饮囊泡为富勒醇纳米颗粒进入肠壁细胞提供可能，从而为富勒醇纳米颗粒进入循环系统和通过肠血途径进一步进入体内其他组织提供先决条件。 肌肉组织中富勒醇纳米颗粒的存在表明其可通过循环系统运输到肌肉组织。此外，在脑部也观察到富勒醇纳米颗粒信号，表明富勒醇纳米颗粒可最终通过循环系统并穿透血脑屏障到达脑部。 富勒醇纳米颗粒在斑马鱼组织中的分布差异可能与暴露途径有关。鳃是呼吸、渗透调节和排泄的场所，是直接接触和吸收周围水中污染物的器官。水相暴露导致鳃直接接触和吸收暴露溶液中的富勒醇纳米颗粒；此外生物组织的独特结构如血脑屏障等也可能影响富勒醇纳米颗粒的分布。因此，从毒性风险的角度分析，鳃是最危险的暴露组织。 图2 斑马鱼组织切片中富勒醇纳米颗粒的MALDI-TOF质谱成像图：分别显示在鳃、肠、脑和肌肉组织中的分布 本研究详细内容已正式发表于Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2020, 412: 7649-7658. 文献题目《Visualization of the tissue distribution of fullerenols in zebrafish (Danio rerio) using imaging mass spectrometry》 使用仪器岛津iMScope TRIO 作者Qiuyue Shi1,2 , Cheng Fang3,4 , Zixing Zhang1 , Changzhou Yan1 , Xian Zhang1 1 Key Laboratory of Urban Environment and Health, Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences,Xiamen 361021, China2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China3 Global Centre for Environmental Remediation, University of Newcastle, Callaghan, NSW 2308, Australia4 Cooperative Research Centre for Contamination Assessment and Remediation of the Environment, University of Newcastle, Callaghan, NSW 2308, Australia

俄罗斯国立核研究大学与其他机构的科研人员合作，开发出一种纳米探针，可以精准地向病变组织递送药物。有关专家称，该研究成果将有助于开发通用的靶向药物递送工具，有效治疗心血管疾病、癌症、糖尿病和一些其他疾病。相关论文发表在《纳米材料》杂志上。　　向特定组织和细胞靶向递送药物是治疗病灶性疾病最重要的方向之一，包括心血管疾病、癌症、肺结核、两种类型的糖尿病和其他疾病。近年来的最新方法是通过纳米探针（能够携带药物和特殊分子的特殊结构）靶向病灶来实现。探针必须很小，大约几十纳米，同时它应具有严格定义的理化特性和尽可能低的毒性。　　目前，世界上创建此类系统的技术正处于早期发展阶段，关键任务是研究药物递送过程。这就要求能够实时观察到探针在体内的移动，为此要使用特殊的激光照明。　　俄国立核研究大学纳米生物工程实验室与莫斯科谢切诺夫第一国立医科大学、布洛欣国家肿瘤医学研究中心和法国兰斯香槟—阿登大学的科研人员，合作开发的新型超微探针满足了所有这些条件。　　这种新型纳米探针由一个光致发光纳米晶体（量子点）和附着在其表面的吖啶衍生物分子（帮助探针穿过细胞膜的药物）组成。该系统与同类产品相比，优势在于尺寸超小，而CT亮度更高。　　俄国立核研究大学纳米生物工程实验室副主任帕维尔萨莫赫瓦洛夫说，量子点是应用于一些高科技领域的荧光纳米结构，吸收光谱宽，发射光谱窄，由纳米晶体的尺寸决定。也就是说，一个量子点会以特定的颜色“发光”，这些特性使其成为医学中超敏感生物对象检测的近乎理想工具。　　据悉，新型探针的尺寸大约15纳米，只有人体细胞的数百到数千分之一。CT扫描仪明亮的发光效果使研究人员可以通过定向激光束来追踪探针在身体组织中的移动。特殊的端羧基聚乙二醇外壳使纳米探针具有生物相容性，实验表明，它能够在细胞中迅速积累到所需的数量。　　帕维尔萨莫赫瓦洛夫解释说，这种新型纳米探针主要用于开发抗癌药物靶向递送工具的实验研究，已经成为这种通用工具的原型。

为了规范和指导体内基因治疗产品按照药品的研发规律和管理规范进行研究，参照《中华人民共和国药品管理法》、《药品注册管理办法》等相关法律法规，国家药监局药审中心发布《体内基因治疗产品药学研究与评价技术指导原则（试行）》的通告（2022年第31号），主要针对产品申报上市阶段的药学研究制定，临床试验阶段的药学研究可根据各阶段的研发特点和研究目的，参考《指导原则》开展与阶段相适应的研究。国家药监局药审中心关于发布《体内基因治疗产品药学研究与评价技术指导原则（试行）》的通告（2022年第31号）发布日期：20220531为规范和指导体内基因治疗产品的药学研发、生产和注册，在国家药品监督管理局的部署下，药审中心组织制定了《体内基因治疗产品药学研究与评价技术指导原则（试行）》（见附件）。根据《国家药监局综合司关于印发药品技术指导原则发布程序的通知》（药监综药管〔2020〕9号）要求，经国家药品监督管理局审查同意，现予发布，自发布之日起施行。特此通告。国家药监局药审中心 2022年5月26日 体内基因治疗产品药学研究与评价技术指导原则（试行）.pdf

PerkinElmer将会在复旦大学医学院开设一个新的体内成像技术培训和演示实验室。该实验室是一个先进的技术交流平台，PerkinElmer的科学家和客户可以在此交流和分享关于生命科学相关技术研究与发展的见解。 　　该中心的成立是PerkinElmer与医学院密切合作的结果，未来将为客户提供更多相关行业的领先技术，以及让客户第一手体验应用于基础研究和转化成像方面的解决方案。 编译：刘丰秋

2012年9月21日，布鲁克宣布一项收购协议，收购Carestream Health(锐珂医疗)分析成像业务中临床前体内成像设备产品线及相关资产，收购金额未披露。 　　“该交易预计将在未来几个星期内完成，”布鲁克说。布鲁克将为与收购业务有关的大部分员工提供就业机会。 　　“我们相信，Carestream的光学分子成像产品线将是我们的其他临床前解决方案的补充，目前包括磁共振成像、磁颗粒成像和X射线微型计算机断层扫描，” 布鲁克BioSpin总裁 Werner Maas在一份声明中说到。 　　Carestream将继续保留分子成像业务的剩余资产，其中包括生命科学X射线胶片产品线、体外成像设备产品组合中的凝胶成像平台。

大家好，本周为大家分享一篇发表在Angew. Chem. Int. Ed.上的文章，A Membrane-Permeable and Immobilized Metal Affinity Chromatography (IMAC) - Enrichable Cross-Linking Reagent to Advance In Vivo Cross-Linking Mass Spectrometry，该文章的通讯作者是德国莱布尼茨分子药理学研究所的Fan Liu教授。交联质谱 (XL-MS) 已被用于在全蛋白质组范围内表征蛋白质的结构和蛋白间相互作用。目前，由于能够穿透完整细胞的交联试剂和富集交联肽的策略的缺乏，体内交联质谱研究的深度远远落后于细胞裂解液的现有应用。为了解决以上限制，本文开发了一种含膦酸盐的交联剂-tBu PhoX，它能够有效地渗透各种生物膜，并且可以通过常规的固定化金属离子亲和色谱 (IMAC) 进行稳定富集。 文章建立了一个基于 tBu-PhoX 的体内 XL-MS 分析流程，在完整的人类细胞中实现了较高的交联识别数目，并大大缩短了分析时间。总的来说，本文开发的交联剂和 XL-MS 分析流程为生命系统的全面交联质谱表征铺平了道路。细胞蛋白质组通过广泛的非共价相互作用网络进行组织，表征蛋白质-蛋白质相互作用 (PPIs) 对于了解细胞的调节机制至关重要。交联质谱 (XL-MS) 是系统研究细胞 PPIs 的一种强有力的方法，在 XL-MS 中，天然蛋白质接触通过交联剂共价捕获，交联剂是一种由间隔臂和两个对特定氨基酸侧链具有反应性的官能团组成的有机小分子，交联样品经过蛋白酶水解后，可以通过基于质谱的肽测序来定位氨基酸之间的交联。由于交联剂具有确定的最大长度，检测到的交联揭示了蛋白质内部或蛋白质之间的氨基酸的最大距离。以上这些信息提供了对蛋白质构象、结构和相互作用网络的见解。虽然最初仅限于纯化的蛋白质组装，但如今 XL-MS 已经可以应用于复杂的生物系统——这是通过开发先进的交联搜索引擎、样品制备策略和交联剂设计而实现的。特别是，已进行的几项全蛋白质组范围的 XL-MS 研究表明，可以通过使用可富集的交联剂来改进交联产物的鉴定，例如，通过添加生物素或叠氮化物/炔烃标记，使得消化混合物中的交联肽段能够基于亲和纯化或点击化学富集。最近，一种基于膦酸的交联剂 PhoX 被引入作为现有生物素或叠氮化物/炔烃标记试剂的高效和特异性替代品。PhoX 可通过固定化金属离子亲和色谱 (IMAC) 实现交联富集，这是一种非常快速和稳健的富集策略。 然而，尽管 PhoX 已被证明可用于从细胞裂解液中进行交联鉴定，但它无法渗透细胞膜，因此不适合体内的 XL-MS检测。基于以上讨论，本文开发了交联剂 tBu-PhoX ，其中，膦酸羟基被叔丁基保护以掩盖负电荷（图 1）。为了检测 tBu-PhoX 的膜通透性，文章交联了各种膜封闭的生物系统，包括人 HEK293T 细胞、从小鼠心脏分离的线粒体和革兰氏阳性枯草芽孢杆菌，并在 SDS-PAGE 上监测了蛋白质条带的变化（图 2）。在SDS-PAGE中，观察到在交联剂浓度为0.5和1.0mM时，蛋白质向更高分子量的浓度依赖性迁移，这表明了有效的膜渗透和交联。相比之下，将 PhoX 应用于完整的 HEK293T 细胞将产生与非交联对照相同的条带模式。图1 tBu-PhoX交联剂图2 PhoX或tBu-PhoX交联HEK293T细胞的SDS-PAGE在证明了 tBu-PhoX 可渗透各种生物膜系统后，文章接下来开发了一种基于 tBu-PhoX 的体内 XL-MS 工作流程，相比于之前的全蛋白质组 XL-MS 策略，该工作流程提高了样品处理和交联富集的速度和效率（图 3）。首先，按照标准蛋白质消化方案将交联蛋白质消化成肽；其次，使用 IMAC 珠对消化混合物进行预清除步骤以去除内源性修饰（特别是磷酸化）；第三，预清除的消化混合物（从 IMAC 流出）在稀释三氟乙酸 (TFA) 溶液中孵育以去除叔丁基并暴露膦酸基团以进行二次 IMAC 富集。第四，使用标准 IMAC 程序丰富交联产物，最后通过 LC-MS 分析以进行交联产物鉴定。图3 与tBu-PhoX进行体内交联和后续样品处理的工作流程接下来，文章优化了体内 XL-MS 工作流程的几个分析参数，以最大限度地提高交联检测的效率。首先，通过使用 IMAC 珠预清除评估了去除磷酸肽的效率；之后，使用 tBu-PhoX 交联完整的 HEK293T 细胞，经酶切成肽后，并应用预清除 IMAC 步骤去除内源性磷酸肽。在去保护步骤之后，利用 IMAC 富集交联，并通过单次 120 min LC-MS 运行测量富集的样品。通过测量 IMAC 洗脱液中磷酸肽和交联产物的数量，发现第二个 IMAC 中只有数百条磷酸肽，而预清除 IMAC 中有 4,128 条磷酸肽，这突出了通过预清除 IMAC 步骤去除磷酸肽的效率。此外，与单阶段 IMAC 结果相比，使用预清除 IMAC 的工作流程鉴定了 22% 以上的交联（1165 对 952 交联），证明了该两阶段工作流程去除干扰修饰肽的好处（图 4A）。其次，文章在肽水平上研究了膦酸盐去保护的功效。使用 tBu-PhoX 制备了体内交联的 HEK293T 样品，并分析了在不同的酸度（TFA 浓度）和孵育时间下，去保护后交联的数量如何变化。结果显示，不同浓度的 TFA 下获得了相似数量的交联。为简化处理（即在接下来的IMAC富集步骤中保持相对较低的样品体积），选择 0.5% TFA 的去保护条件，持续两个小时（图 4B，C）。第三，文章测试了 Orbitrap Tribrid 质谱仪的不同采集参数如何影响交联识别，即在高场非对称波形离子迁移率质谱法 (FAIMS) 中应用的电荷态选择和补偿电压 (CVs)。当考虑电荷状态 +3 和更高时，确定了最多数量的 tBu-PhoX 交联肽（图 4D）。图4 样品处理和LC-MS参数的优化文章将优化参数后的体内 XL-MS 工作流程应用于完整的 HEK293T 细胞。使用 180 min的 LC 梯度和优化后的分析参数，文章从体内 tBu-PhoX 交联的 HEK293T 细胞中获得了 9,547 个交联（图 5A）。基因本体分析表明，交联蛋白参与了广泛的分子功能、生物过程和细胞成分，表明 tBu-PhoX 可以揭示所有细胞区域的 PPIs（图 5A）。另外，文章还考察了完整细胞的体内 XL-MS 是否捕获了与细胞裂解液的 XL-MS 不同的 PPIs。为了验证这一点，从 HEK293T 细胞中制备 tBu-PhoX 交联裂解液，并使用与体内 XL-MS 实验相同的工作流程处理样品。 结果显示，从五个 SEC 部分中确定了 9,393 个交联。这表明 tBu-PhoX 允许以类似的效率进行裂解和体内 XL-MS。比较本文的体内和裂解数据表明，在体内 XL-MS 实验中，蛋白质间交联的数量更高，从而产生了更加相互关联的 PPI 网络（图 5B，C）。这种效应可以通过细胞环境的拥挤来解释，其中蛋白质紧密堆积并参与多种相互作用，这些相互作用被细胞裂解和稀释部分破坏。文章在 8 种选定蛋白质复合物的已知 3D 结构上可视化了 145 个体内检测到的交联（图 5C），另外，还观察到 96.6% 的交联在 35 Å 的最大距离限制内（图 5D），表明此 XL-MS 工作流程对内源性蛋白质复合物的体内结构分析的适用性。最后，文章比较了 tBu-PhoX 与 PhoX 在表征细胞裂解液的 PPI 网络方面的性能。使用与上述 tBu-PhoX 裂解液交联实验相同的交联条件从 HEK293T 细胞制备 PhoX 交联裂解液。为了去除内源性磷酸肽，在单阶段 IMAC 富集之前，用碱性磷酸酶处理消化的肽两小时。使用与 tBu-PhoX 相同的 LC-MS 方法进行 LC-MS 分析。该实验产生了 2,117 个交联，与使用 tBu-PhoX 识别的交联数量（1,942 个交联）相比略高。然而，基于 PhoX 的 XL-MS 流程需要更长的样品制备时间，因为需要进行碱性磷酸酶再处理和之后的额外脱盐步骤。行体内交联综上所述，本文开发并应用了一种新型的、可富集的、用于体内 XL-MS 的膜渗透交联剂 tBu-PhoX。在广泛使用的交联条件下（交联剂浓度为 1-5 mM），tBu-PhoX能够有效地穿透各种生物膜，为完整的细胞器和活细胞提供交联的机会。tBu-PhoX上的叔丁基基团使得高效的两阶段IMAC样品制备方案成为可能；首先，使交联剂对 IMAC 呈惰性，以促进基于 IMAC 快速而彻底地提取不需要的磷酸化肽，然后，通过去除叔丁基暴露膦酸基团，从而有效地二次 IMAC 富集交联剂修饰的肽。通过随后的 SEC 分馏，可以进一步富集交联肽段以进行 LC-MS 分析。XL-MS 在表征生命系统中的蛋白质结构和相互作用方面发挥着越来越重要的作用。为了促进这一发展，迫切需要有效的体内 XL-MS 方法。文章报告的体内 XL-MS 工作流程满足了这一需求，提供了与之前基于裂解液的 XL-MS 研究类似的交联识别能力，但需要的测量时间不到之前报告的十分之一。这一结果突出表明，本文开发并应用的 tBu-PhoX 交联剂和集成样品制备流程为推进体内相互作用组学和结构生物学提供了一种非常有前景的化学方法。

探索微型游泳器在医学方面的应用是热点研究领域。近期，德国马克斯-普朗克研究所研究团队提出了一种基于氮化碳的光驱动微型游泳器，可用于体内药物递送，实现精准、可控地“按需”给药。该研究成果发表在《SCIENCE ROBOTICS》，题目为“Light-driven carbon nitride microswimmers with propulsion in biological and ionic media and responsive on-demand drug delivery”。　　研究团队开发了以二维氮化碳聚庚嗪酰亚胺微粒（PHI）作为各种离子和生物介质中的光驱动微型游泳器。研究结果表明，该微型游泳器能够在浓度高达5M且无需专用燃料的多组分离子溶液中高速游泳，突破了此前光驱动微型游泳器的瓶颈问题。微粒的纹理和结构纳米孔隙率与光电特性之间有利的相互作用，促进了高盐度溶液中离子的相互作用，进而使得该微型游泳器具备高的离子耐受性。研究团队还通过对三种不同细胞系和原代细胞的细胞活力测试验证了该微型游泳器的生物相容性。游泳器的纳米孔中装载了一种模型抗癌药物阿霉素（DOX），从而在没有被动释放的情况下实现了185%的高装载效率。这种游泳器可以报告在不同pH条件下受控药物的释放情况，并可以通过控制照明按需触发释放药物。研究团队利用PHI的物质特性、环境敏感性和光诱导电荷存储特性，证明了在缺氧条件下DOX及其活性降解产物的光触发、促进释放，这使得该微型游泳器未来在缺氧肿瘤区域的诊断治疗方面开展应用成为可能。这种有机PHI微型游泳器既解决了当前光驱动微型游泳器面临的高离子耐受性、生物介质中无燃料高速推进、生物相容性等难题，又实现了按需释放物质等功能，为其在生物、医学、环境等方面开展潜在应用提供了支撑。　　论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abm1421　　注：此研究成果摘自《SCIENCE ROBOTICS》杂志，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。

日本茨城县渔业协会5日宣布，从4日在北茨城市附近海域捕捞的玉筋鱼幼鱼体内检测出放射性铯达到每千克526贝克勒尔，超过食品卫生法放射物暂定标准值设定的每千克500贝克勒尔。这是首次从鱼类体内检测出放射性物质超标。 　　此外，在这种小鱼体内还检测出每千克1700贝克勒尔的放射性碘。1日，在同一地区捕捞的玉筋鱼体内也检测出每千克4080贝克勒尔的放射性碘。茨城县渔业协会已要求全县渔民不要再捕捞玉筋鱼。 　　食品卫生法放射物暂定标准值是福岛第一核电站发生事故后，厚生劳动省就放射性物质紧急制定的暂定标准，目前尚未对鱼类和贝类体内的放射性碘作出具体限定。厚生劳动省表示，近期将制定具体数值。

众所周知，多功能纳米载体可以有效识别肿瘤细胞并且在体外具有良好的抗肿瘤效果。但是目光转向体内，这些纳米载体往往在免疫系统的攻击下集体失灵。因为，人体免疫系统将会感知纳米载体的入侵，并且非常努力的把我们精心设计的载体清除掉。一旦纳米载体被清除掉，药物就很难到达目标肿瘤区域，很难实现杀伤肿瘤的效果。因此，纳米医学的一个非常重要的课题就是在不破坏免疫系统的前提下，让纳米载体躲避免疫系统的攻击。传统的解决方案我们都是通过在纳米载体表面携带各种伪装工具，尽量和免疫细胞捉迷藏，能躲则躲，绝不露面。但是这些载体也很容易迷路， 到达深层肿瘤部位的很少，并且在和免疫系统的斗智斗勇中，还会激发免疫系统产生新的抗体从而加速纳米载体的清除，因此很难达到治疗的效果。而随着仿生纳米医学的发展，科学家们可以让纳米载体穿上“吉利服”，不但可以在免疫系统中潜伏下来，还可以大摇大摆的从免疫细胞的眼皮底下蒙混过关，发挥极大功效。这种“吉利服”就是细胞膜提取物，不同种类细胞提取的细胞膜包覆在纳米载体表面还可以表现出特殊的功效，像红细胞膜或者一些免疫细胞膜可以提高纳米载体的体内循环时间，肿瘤细胞膜可以特异识别同源肿瘤等。穿上“细胞膜吉利服”之后，纳米载体将显现各方面的优势和潜力，从而成为近年来多功能纳米载体领域的研究热点之一。1、T细胞膜包裹下仿生纳米药物的免疫识别增强通过糖代谢技术，获取嵌入叠氮基团（N3）的功能化T细胞，并提取功能化T细胞膜包裹在吲哚菁绿/聚合物纳米载体表面，构建仿生纳米光敏剂。功能化T细胞膜上不但原本的抗原受体可以赋予纳米光敏剂识别肿瘤细胞的能力，并且N3基团可以识别肿瘤细胞糖代谢靶点，从而实现纳米载体在肿瘤内部的富集，通过小动物光学成像可以清楚的看到T细胞膜包裹下仿生纳米药物在肿瘤部位的靶向作用，从而进一步实现肿瘤的精准可视化治疗。功能化T细胞膜仿生纳米颗粒实现特异性的肿瘤靶向和精准光热治疗参考文献：T Cell Membrane Mimicking Nanoparticles with Bioorthogonal Targeting and Immune Recognition for Enhanced Photothermal Therapy. Advanced Science. 2019: 1900251.2、生物学重编程全抗原细胞膜助力纳米疫苗的研发将肿瘤细胞和树突细胞融合细胞的生物学重编程细胞膜包覆在金属有机化合物表面，构建肿瘤疫苗可以在融合细胞膜表面表达大量免疫刺激分子，从而使得包裹融合细胞膜的纳米载体像抗原呈递细胞一样直接作用T细胞从而激活免疫反应。通过小动物光学成像，可以看到重编程细胞膜包覆的纳米载体在体内长循环到达肿瘤部位的过程。到达肿瘤部位的纳米载体还可以被树突细胞识别，从而诱导树突细胞成熟，增强免疫效果，最终消除肿瘤，从而拓展肿瘤治疗平台。生物学重编程细胞膜包裹纳米载体的过程以及肿瘤免疫的激活参考文献： Cytomembrane nanovaccines show therapeutic effects by mimicking tumor cells and antigen presenting cells. Nature Communications. 2019, 10(1): 3199.3、肿瘤细胞膜包裹的黑磷纳米载体拓宽光热肿瘤免疫治疗手术切除的肿瘤组织含有对患者特异性的新抗原，是成为制备个体化肿瘤疫苗最好的材料来源。作者利用细胞膜封装的方式在二维光热黑磷量子点（BPQDs）表面包裹肿瘤组织的细胞膜，从而制备具有光热效应的纳米肿瘤疫苗(BPQD-CCNVs)，并且把纳米肿瘤疫苗和集落刺激因子（GM-CSF）装入热敏水凝胶中。皮下注射水凝胶后可以在红外光的作用下持续释放纳米疫苗以及集落刺激因子，招募并激活DC细胞，从而捕获肿瘤抗原并激活肿瘤特异性T细胞。同时，尾静脉注射PD-1抑制剂，阻断PD-1/PD-L1免疫检查点通路，增强T细胞抗肿瘤免疫应答效应。通过活体光学成像我们可以对肿瘤进行生物发光标记，从而长期连续监测肿瘤在体内的发展情况。实验结果表明通过光热免疫治疗可以有效清除实体肿瘤同时抑制术后转移的复发。(A)光热肿瘤免疫实验设计思路；(B)FITC标记的水凝胶在体内的降解情况；(C)个性化光热肿瘤免疫治疗可以有效抑制术后实体肿瘤的复发；(D)个性化光热肿瘤免疫治疗可以有效抑制术后肿瘤的转移。参考文献：Surgical Tumor-Derived Personalized Photothermal Vaccine Formulation for Cancer Immunotherapy. ACS nano. 2019, 13(3): 2956-2968.珀金埃尔默拥有先进的分子影像技术，其小动物活体成像系统为生物医学的各种研究领域（包括肿瘤、干细胞、传染病、炎症、免疫性疾病、神经疾病、心血管疾病、代谢疾病、基因治疗、纳米材料、新药研发、植物学等）提供了完整的成像解决方案。点击链接，获取相关产品及应用资料：https://account.custouch.com/perkinelmer/site/#/list/15?_wxr_1564535099232&refresh=true关于珀金埃尔默：珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案，助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长，我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球，我们拥有12500名专业技术人员，服务于150多个国家，时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭，改善人类生活质量。2018年，珀金埃尔默年营收达到约28亿美元，为标准普尔500指数中的一员，纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息，请访问www.perkinelmer.com.cn。

近几年具有出色变形能力和可控性的磁流体机器人受到广泛关注。然而，这些研究大多是在体外进行的，将磁流体用于体内医疗应用仍然是一个巨大的挑战。同时，将磁流体机器人应用于人体也需要解决许多关键问题。本研究创建了基于磁流体的毫米机器人，用于体内肿瘤靶向治疗，其中考虑了生物相容性、可控性和肿瘤杀伤效果。针对生物相容性问题，磁流体机器人使用玉米油作为基载液。此外，该研究使用的控制系统能够在复杂的生物介质中实现对机器人的三维磁驱动。利用1064纳米的光热转换特性，磁流体机器人可以在体外杀死肿瘤细胞，在体内抑制肿瘤体积、破坏肿瘤间质、增加肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞增殖。这项研究为基于磁流体的毫米机器人在体内实现靶向治疗提供了参考。近日，北京航空航天大学机械学院冯林课题组提出了一种通过具有生物相容性的磁流体机器人实现肿瘤的光热治疗方法。该方法将磁流体的基载液改为具有生物相容性的植物油，通过三维电磁控制系统实现磁流体机器人的靶向控制，对该种磁流体机器人在体外与体内的生物相容性和光热肿瘤杀伤效果进行了细致的研究。本研究中的所有3D模型均使用摩方精密nanoArch® S140设备打印。相关研究内容以“Biocompatible ferrofluid-based millirobot for tumor photothermal therapy in Near-Infrared II window”为题发表在《Advanced Healthcare Materials》期刊上，冯林教授为通讯作者，硕士生纪易明为第一作者。图1.用于近红外 II 窗口肿瘤光热治疗的生物兼容磁流体液滴机器人（BFR）概念图。图2. BFR表征。(A)Fe3O4纳米粒子的 XRD 图。(B)Fe3O4纳米颗粒的傅立叶变换红外图。(C)油酸包裹Fe3O4纳米颗粒的傅立叶变换红外图。(D) BFRs 中纳米粒子的透射电子显微镜（TEM）结果。(E) 所制备磁流体的磁滞线。(F) 磁流体的紫外-可见-近红外吸收光谱。(G) 不同浓度的BFR在 1064 纳米近红外照射下的温度曲线。(H) 5个加热-冷却循环过程中BFR的光热稳定性研究。该研究制备了一种生物相容性磁流体（BFR），并对其进行了详细表征，如图2所示。该生物相容性磁流体由超顺磁性纳米颗粒（磁响应组分）和生物相容性植物油（基载液）构成。双层的油酸包裹磁颗粒使磁流体获得较好的稳定性。磁滞回线展现出该磁流体良好的磁响应能力。红外吸收光谱和光热升温曲线体现了该磁流体较好的光热转换效率和光热稳定性。图3. BFR在体外模拟血液循环环境中的运动。(A) BFR 可被控制移动到全血环境中三维血管模型的任意分支。比例尺：5 毫米：(B) BFR 在肝门静脉血管模型中的运动控制，显示了 BFR 由于可变形性和分裂能力而在血管中的可移动性。比例尺：2 毫米。(C) 磁流体机器人越过障碍物的侧面示意图。(D) BFR 在磁阻力作用下穿过障碍物和心脏组织表面的沟槽。(E) BFR 超声成像示意图。比例尺：5 毫米：(F) BFR 在一块牛心血管组织的内表面形成一个稳定的球体。(G) 超声成像视频快照，显示运动控制过程中 BFR 在不同时间的位置。比例尺：2 毫米。(H) BFR 在全血环境中逆流而上。比例尺：1 毫米。同时该研究对BFR在针对模拟体内靶向治疗环境的运动控制进行了详细研讨。通过四线圈三维电磁系统，磁流体机器人可以实现高精度三维运动控制。由于其具有极强的变形、分裂和融合能力，BFR可以在更为复杂的血管环境（如模拟肝门静脉模型）中运动，以及逆血流的运动。此外，因所选磁流体基载液材为有机液体，该种磁流体并不会与血管和心脏内壁发生粘连，可以实现在血管中和心脏表面的运动控制。磁颗粒与体内环境的密度差异也使得超声成像对BFR在体内的位置进行实时显示。图4. 体内肿瘤杀伤实验。(A) 各实验组裸鼠在治疗六天后的肿瘤情况，(B) 体重曲线。(C) 肿瘤大小曲线。(D) 六天治疗后离体肿瘤组织的体积统计。(E) 小鼠肿瘤切片的 H&E 染色结果。比例尺：50 微米。(F) 和 (G) 肿瘤切片的 TUNEL 和 KI67 染色结果。黑色背景图像为荧光图像，白色背景图像为特征荧光图像。比例尺：100 μm。此外，该种磁流体对体内肿瘤的治疗效果得到了验证。通过小鼠实验可以观察到治疗组小鼠的肿瘤体积有明显的减小。在染色结果中治疗组也展现出了对肿瘤组织的杀伤和抑制生长效果。

据麦姆斯咨询报道，总部位于比利时的初创公司Axithra主要开发基于芯片的拉曼光谱技术来监测患者血液中的药物浓度，近期已筹集了1000万欧元的种子资金。由imec和根特大学（Ghent University）孵化而出的Axithra表示，其平台可以为更快、更个性化的疾病护理铺平道路，例如确保患者接受正确剂量的抗生素来治疗感染，从而减少重症监护的时间。据称，Axithra的拉曼光谱方法将imec世界领先的半导体工艺知识与根特大学的光子学研究（独特的片上拉曼专业知识）相结合。Axithra核心团队成员此轮种子资金包括日本滨松光子（Hamamatsu Photonics）的支持，预计将确保为期两年的治疗药物监测（TDM）应用领域的研发工作。imec自己的风险投资部门与专注于医疗保健的Kurma Partners共同领投了本轮融资，并得到了Qbic、Noshaq、White Fund、Wallonie Entreprendre和总部位于西班牙的测试巨头Werfen Diagnostics的支持。Axithra首席执行官（CEO）Leander Van Neste（曾任根特大学客座教授，拥有癌症遗传学背景）表示：“我相信，Axithra可以共同打造治疗药物监测平台，成为真正的‘游戏规则改变者’。由于我们平台的简单性和快速性，即使在快速变化的条件下或在各种环境中（包括传统医院实验室之外），我们也可以为每个患者定制药物治疗方案。”根特大学硅光子学教授Roel Baets补充道：“我们的片上拉曼技术是Axithra解决方案的基础。集成在光子芯片上使这项技术更加灵敏。”Axithra解释说，对于许多药物来说，正确的剂量对于确保患者获得最大利益至关重要。这是患有重病或虚弱患者的医院单位持续关注的焦点，这些患者经常随着时间的推移表现出生理变化，例如重症监护室或肿瘤科的患者。“当剂量不足时，药物就会失去效力，而剂量过多则可能会导致有毒的、可能致命的副作用。”Axithra继续说道，“Axithra的拉曼光谱平台旨在快速、准确地测量血液中的药物浓度，从而能够根据需要及时调整剂量。”Axithra拉曼光谱平台的第一个应用将是测量患者血液中β-内酰胺抗生素的浓度，以便个性化剂量。此类抗生素是迄今为止最常用于治疗或预防细菌感染的抗生素，每年有数百万重症监护患者使用。Axithra拉曼光谱平台将确保能够针对个体患者提供最佳的治疗方案。随着时间的推移，其它药物类别将被纳入治疗计划中。根特大学医院教授、欧洲重症监护医学会候任主席Jan De Waele在imec宣布本轮融资时表示：“鉴于重症监护患者之间的巨大差异，这一发展将使我们能够更好地治疗严重感染的患者，并保护他们免受可能的伤害。由于当前的解决方案周转时间较长，Axithra拉曼光谱平台将帮助我们更快地进行干预，改善严重感染的结果并缩短患者在重症监护病房的住院时间，从而降低成本。”imec表示，Axithra是一个为半导体行业开发的工艺现在如何应用于生命科学的“完美例子”。imec风险投资基金imec.xpand合伙人Frank Bulens表示：“很高兴看到投资者对imec和根特大学的这一新孵化项目给予如此广泛的支持。这一轮融资将使这家初创公司Axithra实现其原型概念验证的里程碑，为筹集进一步融资以将产品推向市场奠定了良好的基础。”

中国科学院生态环境中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘倩等在天然酶诱导的塑料生物降解技术方面取得进展。相关成果以“High-efficiency degradation of PET plastics by glutathione S-transferase under mild conditions”为题，在线发表于Environmental Science & Technology(Environ. Sci. Technol. 2024, DOI: 10.1021/acs.est.4c02132)。　　塑料污染问题在全球范围内对环境和生态构成了重大威胁。应对这一挑战需要创新方法，特别是在塑料生物降解领域。塑料通常被认为是化学惰性、耐生物降解。虽然之前的研究已经发现一些能够降解塑料的酶，但大多数都是微生物酶或人造工程酶。　　本研究发现PET塑料可以在温和的条件下被哺乳动物体内天然存在的酶高效降解，包括II期代谢同工酶——谷胱甘肽S-转移酶(GST)、I期代谢酶——细胞色素P450和胰蛋白酶。在环境或生理条件下，PET塑料的降解率可达到98.9%，降解速率为2.6 gL-1h-1。这一发现揭示了一种生物手段解决塑料污染的潜在的新途径。　　图1. GST、CYP450、胰蛋白酶等天然酶诱导的塑料降解示意图　　在降解机制方面，之前报道的微生物和工程酶基本上都是基于水解反应。本研究提出了一种新的PET降解机制，即通过氮化和氧化作用的PET单体裂解和释放。这一发现丰富了对塑料降解所涉及的机制和途径的理解。此外，在人血清样本中也测试了这种方法，结果表明GST能在人血清中降解PET塑料，表明塑料在真实生物和人体中降解的可能性，有助于更好地了解塑料在生物体中的代谢和归趋。　　该技术目前已经获得中国发明专利(ZL202110114200X)和美国发明专利(US 11,952,468B2)授权。　　该论文的通讯作者为刘倩研究员，第一作者为中心毕业生黄秀(现为四川大学华西公共卫生学院(华西第四医院)特聘副研究员)。该工作得到了国家自然科学基金委国家杰出青年基金、面上项目、青年基金以及四川大学引进人才科研启动经费资助等项目的支持。　　相关论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.4c02132

暴露于人为来源的“生态友好型”可生物降解塑料的健康风险及其对胃肠道的影响在很大程度上是未知的。　　2023年3月2日，复旦大学方明亮、陈建民及安徽医科大学黄以超共同通讯在Nature Nanotechnology(IF=40)在线发表题为“Oligomer nanoparticle release from polylactic acid plastics catalysed by gut enzymes triggers acute inflammation”的研究论文，该研究表明肠道酶催化的聚乳酸塑料释放低聚物纳米颗粒引发急性炎症。该研究证明了聚乳酸微塑料在胃肠道过程中通过争夺甘油三酯降解脂肪酶而酶解生成纳米塑料颗粒。纳米颗粒低聚物通过疏水驱动的自聚集形成。　　在小鼠模型中，聚乳酸寡聚物及其纳米颗粒在肝脏、肠道和大脑中生物积累。水解低聚物引起肠道损伤和急性炎症。大规模药效团模型显示，低聚物与金属氧化物酶12相互作用。在机制上，低聚物对锌离子指区具有较高的结合亲和力，导致金属氧化物酶12失活，这可能介导了聚乳酸低聚物暴露后的不良肠道炎症反应。生物降解塑料被认为是解决环境塑料污染的解决方案。因此，了解生物塑料的胃肠道命运和毒性将为潜在的健康风险提供见解。　　微塑料(MPs)在水生和陆地环境中无处不在，是世界上最紧迫的环境问题，因为它们对环境和人类健康有潜在风险。MPs在环境中转移，并通过食物链和直接吸入或摄入进入人体进行生物积累。尽管人类MP暴露的确切数量存在很大的不确定性，但研究初步估计，每周口服MP颗粒的摄入量在0.1至5.0克之间。因此，MPs已在人类粪便中检测到。对小鼠、牡蛎和贻贝的研究表明，接触与环境相关的MPs会导致生殖受损、DNA损伤和神经毒性。导致这些影响的机制主要是未知的，尽管许多研究调查了MPs物理损伤的原因，喂入量减少或有毒化学物质的浸出。为了减轻塑料污染，人们引入了可生物降解塑料作为传统塑料的环保替代品。例如，聚乳酸(PLA)是最常见的生物塑料，被用于制造食品包装、一次性餐具和生物医学输送载体。PLA产量稳步增长，预计到2024年将超过30万吨。包装是PLA塑料的主要用途，2014年占收入份额的36%以上。采用人类和小鼠模型的研究表明，基于PLA的植入会引发炎症。此外，PLA MPs对斑马鱼具有显著的不良影响风险，尽管其确切机制尚不清楚。　　胃脂肪酶消化PLA MPs(图源自Nature Nanotechnology )PLA塑料可能比“持久性”聚合物产生更多的MPs，因此，PLA MPs越来越多地出现在土壤、沉积物和室内灰尘中。尽管摄入PLA MPs的毒理学作用值得进一步深入研究，但对其在肠道中存在的生物转化如何影响人类健康的知识尚缺乏。在低pH和酶的生理条件下，人们对PLA MPs的化学结构如何被体内的相互作用所改变的理解是不够的。因此，必须对增加PLA MPs生物反应活性的机制进行详细分析，这些机制增强了它们与蛋白质和细胞表面的相互作用。该研究探讨了PLA作为人体肠道中可生物降解塑料模型的转化和毒性。PLA MPs被胃肠道中的脂肪酶消化，形成数百万个纳米塑料。此外，生物物理和计算方法表明，所得的低聚物水解产物可以形成纳米塑料。总之，该研究表明，肠道酶会产生意想不到的降解产物，包括来自PLA塑料的低聚物和纳米塑料，这些具有潜在的健康风险，需要继续研究和潜在的监管。原文链接：https://www.nature.com/articles/s41565-023-01329-y