发光细菌

在水样中加入微量青海弧菌液体，半小时内就能知道饮用水是否安全——著名发光细菌专家、华东师范大学生命科学学院教授朱文杰和他的团队凭借青海弧菌检测水质的专利技术，承担了保障2010年世博会饮用水安全的检测项目 　　水是生命之源。即将到来的世博会上，如何保证展览现场的饮用水安全?著名发光细菌专家、华东师范大学生命科学学院教授朱文杰拿出了他的撒手锏——青海弧菌作为生物检测材料。“发光细菌是能自身发出蓝绿色可见光的细菌，青海弧菌这样的发光细菌，一旦接触到有毒物质，发光强度就会受到抑制，它们的发光强度和水样中毒物的浓度、大小相关。”只要在水样中加入微量青海弧菌液体，用便携式监测仪读取相关数据，饮用水是否安全，在半个小时内就能知道答案。 　　朱文杰教授和他的团队凭借青海弧菌检测水质的专利技术，承担了保障2010年世博会饮用水安全检测项目和上海市科委“登山行动计划”世博科技专项课题。与发光细菌打了40多年交道的朱文杰对这些微小的细菌菌株再熟悉不过了。这些发光细菌，不但会在世博会的饮用水安全检测中担任重要角色，其实在上海的苏州河治理、主要污染源的监测，尤其是在“512”汶川地震灾区水质快速检测中，已经立下过汗马功劳。朱文杰在接受CBN专访时，介绍了这种发光细菌的神奇之处。 　　众里寻“菌”千百度 　　“水体里的发光细菌达到一定数量时，就会使这个水体发出绿荧荧的光。海洋中就会有这种现象发生，海水整个都变成绿色的发光体，闪现着绿荧荧的波浪，这就是所谓的‘海火’。当然，毕竟发光细菌所发光的亮度是很低的，因此只有在黑暗的环境中才能看到，在白天光线较亮的地方是看不到的。”关上灯，拉上厚实的窗帘，在生物实验室中，朱文杰小心翼翼地从培养箱里拿出了刚培养好的青海弧菌。在黑暗的背景中，锥形瓶里的液体发出了幽幽的蓝绿色荧光。为了寻找这种发光细菌，朱文杰在上世纪80年代走遍了全国各大湖泊。“太湖、鄱阳湖、洞庭湖、鬲湖、洪泽湖、巢湖，我们都走遍了，最后终于在青海省的青海湖里发现了青海弧菌。”在青海湖盛产的唯一一种没有鳞片的鱼——裸鲤身上，朱文杰找到了梦寐以求的淡水型发光细菌。 　　“其实，海洋才是发光细菌的主要栖息地，绝大部分的发光细菌无论从数量还是种类来看，均是海洋性的，仅少数在淡水或陆地上生存。”目前已经命名的发光细菌共18种，其中霍乱弧菌和青海弧菌为淡水发光细菌。为什么朱文杰他们除了研究海洋发光细菌外，会将注意力集中于菌种稀少的淡水湖泊呢?“海洋发光细菌必须有一定浓度的钠离子存在，才能生长和发光，而淡水型发光细菌就没有这种要求。”上世纪80年代末，科学家发现，如果要用海洋发光细菌进行检测，为了满足海洋发光细菌的生理需要，必须在淡水样品中添加食盐达到3%。但如此高浓度的Na+或Cl-离子，会影响某些有毒物质的生物学毒性表现，因此根据细菌的发光情况来判断水质就会产生偏差。这是海洋发光细菌的一个“死穴”。而利用淡水型发光细菌检测，就可以轻而易举地避免这样的偏差。从另一方面来说，不少发光细菌本身就是致病菌。比如哈维氏弧菌可致虾生病死亡，Photorhabdus asymbiotica 能导致人类身体疾患，寄生于线虫体内的发光杆菌则会感染毛虫、蛾子、蝴蝶等鳞翅目昆虫，致它们于死地。朱文杰他们当时发现的青海弧菌，是罕见的淡水型发光细菌，也不是致病菌，因此是难得的水质检测好材料。 　　培养发光细菌是一件比较麻烦、专业的事情，这个因素会阻碍发光细菌检测技术的普及和应用。于是上世纪90年代中期，朱文杰开始把青海弧菌由液态的保存方式转变为冻干粉的形式。“就像把面条做成方便面，开水一泡就能食用那样。”检测人员拿到冻干粉后，可以保存在-10℃以下的冰箱中，使用前只要加入复苏液，几分钟之后冻干粉中的青海弧菌就自动恢复了活力。“使用青海弧菌进行检测，要比使用进口发光细菌价格上便宜三分之二。”朱文杰说。 　　发光细菌应用潜力无穷 　　“如果有某一条河流受到污染，或者出现某种化学物质突然泄漏的事故，判断污染来源和污染物的主要成分，可以用物理—化学的监测方法很快得到结果，但要回答对流经区域周围的生物或居民的健康有什么影响，这些监测是无能为力的。”朱文杰介绍说，当下使用较多的检测污染物毒性的方法，是从医学毒理学引用过来的小鼠或是鱼类或是溞、藻类等的毒性试验，以受试生物的死亡数来判断毒性的大小，一般需几天时间才能有结果。“每条鱼、每只小鼠对毒物反应都不相同，为减小个体差异的影响，每次用大量的鱼或小鼠用于试验，这不仅造成检测工作量的增加，而且用成百上千的小鼠或鱼来用于一些普通样品的检测是不可能实施的，因为成本太高。” 　　“而用发光细菌来检测环境污染毒性，不仅灵敏，而且成本低廉，在一刻钟到一小时内便可以有结论。其检测结果跟鱼类、小鼠毒性试验结果是吻合的。”朱文杰举了去年“512”汶川地震灾后水体检测的例子，“工作人员不但要检测当地河流的水质，很多农民也拿出自家的井水样本要求检测，如果用传统的检测方法，成本就是天文数字，时间也不允许。”而工作人员利用青海弧菌这样的发光细菌，在半小时内就知道了结果。上世纪90年代，有科学家提出利用发光细菌快速综合评价苏州河水质的方法，并得以实施。朱文杰回忆说：“苏州河治理是上海的一件大事。最近，浙江环保部门为了加强对蓝藻爆发的预警监测，也使用了我们研制的发光细菌急性毒性监测仪。” 　　“发光细菌在应用方面还有很大的潜力。”朱文杰说，“现在，科学家对发光细菌利用技术的开发依旧如火如荼，比如食品卫生的快速检测、化学合成物及其降解物的毒性检测、分析有机合成化合物分子结构中不同取代基对毒性的影响等等，也有科学家在基因克隆的实验用细菌发光基因作为报告基因。”现今，朱文杰仍然继续着他每日的科研和教学工作，“希望有关方面能够多采用我们国家研究人员自己研发的发光细菌检测技术和仪器。”

夏季的夜晚，走到山间草丛，可以看到一种昆虫提着一盏灯在飞行，这就是萤火虫在发光。萤火虫体内的荧光素酶催化底物荧光素，发生化学反应，产生光子。这也是大家比较熟悉的，在动物活体生物发光成像当中运用到的反应原理。通过利用该原理，配合上转基因技术及动物活体成像系统，我们可以非侵入性和纵向研究小动物的基因表达、蛋白质-蛋白质相互作用、肿瘤学机制和抗肿瘤药物药效及动力学和疾病机制等；相比于传统研究手段，这种方法通过在动物整体水平上进行研究，能提供更多有用的信息，同时大幅减少实验研究所需的动物数量和降低个体间的差异。萤火虫荧光素酶反应的示意图(a)、荧光素酶以报告基因的形式进入细胞核，并翻译成功能性酶。该酶将底物荧光素、氧(O2)和三磷酸腺苷(ATP)转化为氧荧光素、二氧化碳(CO2)和二磷酸腺苷(ADP)，同时发光。(b)、萤火虫底物D-荧光素及其产物氧合荧光素的化学结构。 那么问题来了，自然界会发光的生物除了有萤火虫，还有鱼类、藻类、植物和细菌等，这些生物的发光原理是否也和萤火虫一样呢？这些发光原理能否运用到动物活体成像研究中呢？今天，小编就为大家介绍另外一种生物发光原理—细菌发光及其在动物活体成像中的应用。细菌荧光素酶对于细菌的生物发光现象，早在1875年就被发现了，研究人员Boyle首先揭示了细菌发光对氧气的依赖。而随着研究的深入，研究人员发现细菌发光涉及到的酶有荧光素酶、脂肪酸还原酶和黄素还原酶，以及底物还原性黄素单核苷酸和长链脂肪醛。在发光细菌中发现的一种操纵子，基因顺序为luxCDABEG，其中luxA和luxB基因分别编码细菌荧光素酶α和β亚基，luxC、luxD和luxE基因分别编码合成和回收荧光素酶醛底物的脂肪酸还原酶复合物的r、s和t多肽，luxG编码黄素还原酶。到目前为止所知的所有发光细菌，都是基于细菌荧光素酶介导的酶反应来产生光。这是一种大约80kDa的异二聚体蛋白，与长链烷烃单加氧酶具有同源性。该酶通过以下反应介导O2氧化还原的黄素单核苷酸(FMNH2)和长链脂肪族(脂肪)醛(RCHO)，以产生蓝绿光。细菌荧光素酶介导的酶反应1细菌发光明场图2细菌发光发光图细菌发光反应过程在发光反应中，FMNH2与酶结合，然后与O2相互作用，形成黄素-4A-过氧化氢。这种复合物与醛结合形成一种高度稳定的中间体，其缓慢的衰变导致FMNH2和醛底物的氧化和发光，反应的量子产率估计为0.1-0.2个光子。该反应对FMNH2具有高度特异性，体内的醛底物可能是十四醛。FMNH2是由NADH：FMN氧化还原酶(黄素还原酶)提供，该酶从细胞代谢(如糖酵解和柠檬酸循环)中产生的NADH中提取还原剂，还原剂通过自由扩散从FMNH2向荧光素酶的转移。长链醛的合成是由脂肪酸还原酶复合物催化。与细菌荧光素酶一样，底物FMNH2和长链脂肪醛也是细菌发光反应的特异性底物；真核生物生物发光使用不同的化学物质和荧光素酶，它们在蛋白质或基因序列水平上与细菌荧光素酶不同。细菌中的荧光素酶反应过程细菌发光原理在动物活体成像中的应用目前，细菌发光原理在动物活体成像研究中的应用有：传染病研究、菌种抗药性测试及细菌介导的肿瘤治疗等。通过将luxCDABE操纵子稳定地整合到不同的细菌基因结构中，不需要任何其他外源底物(除了氧)来产生生物发光，再通过一套超灵敏的动物活体成像系统(AniView 100)，为监测细菌物种感染负担、致病机理研究和肿瘤药物靶向治疗等提供了一种快速便捷的研究检测方法。AniView 100检测减毒鼠伤寒沙门氏菌体内靶向性肿瘤情况(箭头指向为肿瘤)应用说明如以细菌介导的肿瘤治疗为例，传统的癌症治疗方法是手术切除，治疗转移性癌症还需要与其他疗法(如放疗或化疗)相结合。这些疗法存在局限性，如放疗的疗效主要取决于组织氧水平，肿瘤内坏死区和缺氧区低氧浓度是治疗失败的常见原因；而化疗的疗效主要取决于药物的分布，肿瘤内坏死区和缺氧区的血管不规则会影响药物的输送，限制药物的疗效。与传统方法相比，使用细菌进行癌症治疗有以下优势：首先，细菌会在肿瘤中选择性积累，肿瘤中的细菌聚集量大约是正常器官的1000倍，肿瘤特有的坏死区和缺氧区一般不会在大多数器官中形成。其次，细菌的增殖能力使得它们可以进行持续治疗；最后，许多细菌的全基因组测序已经完成，能够通过基因组操作提高它们在人类使用中的安全性，并增强其杀瘤效果。目前，细菌介导的肿瘤治疗广泛应用于DNA或siRNA的传递、运送经工程改造的毒素或前药物和触发机体免疫反应，进而达到抑制或杀灭肿瘤细胞、起到抗击肿瘤的作用。应用案例 静脉注射3天后，表达lux的鼠伤寒沙门氏菌在各种肿瘤中积聚。CT26：小鼠结肠癌，4T1：小鼠乳腺癌，MC38：小鼠结直肠腺癌，TC-1：小鼠肺癌,Hep3B：人肝细胞癌，ARO：人甲状腺癌，ASPC1：人胰腺癌应用案例 携带受L-阿拉伯糖诱导启动子pBAD表达系统控制的细胞毒蛋白(溶细胞素A)、表达lux报告基因的减毒鼠伤寒沙门氏菌，用于肿瘤治疗。总结利用生物发光原理进行动物活体成像，目前主要有两种方式。一种是使用萤火虫荧光素酶，最适合在哺乳动物细胞中表达；另外一种是细菌荧光素酶，广泛应用于原核生物。细菌Lux操纵子由于编码生物发光所需的所有蛋白质，包括荧光素酶、底物和底物生成酶，不需要外源底物，成像更加的方便，不需要像萤火虫荧光素酶一样，考虑ATP的可用性、底物分子的渗透、药代动力学和生物分布等对成像的影响。但是，细菌荧光素酶的发射波长较短(490nm)，组织吸收较大，这会影响成像数据的量化；而且，对于某些真核微生物(包括真菌和寄生虫)和真核细胞，仍然需要使用萤火虫荧光素酶标记，原因在于lux报告基因没有得到足够的优化，还不能在真核细胞中稳定表达。不过由于细菌荧光素酶和萤火虫荧光素酶的发射波长不同，从而可以进行多光谱成像，用于同时定量评估小动物的不同生物过程，进一步扩展生物发光原理在动物活体成像中的应用。TipsAniView 100多模式动物活体成像系统 AniView 100多模式动物活体成像系统作为广州博鹭腾生物科技有限公司推出的高灵敏度动物活体成像系统，其采用全密闭抗干扰暗箱，避免外界光源及宇宙射线对拍照影响的同时，配合零缺陷、科研级高灵敏背部薄化、背部感应型冷CCD相机，极大地提高成像的灵敏度。AniView 100可以检测到100个luciferase标记细胞，对于动物活体细菌荧光素酶的生物发光信号，无论是在皮下或器官，均可以轻易检测到。快来关注我们，申请免费试用！

根据《上海市环境科学学会团体标准管理办法》、《江苏省环境监测协会团体标准管理办法（试行）》、《浙江省环境监测协会团体标准管理办法（试行）》的要求，《水质 急性毒性 高通量发光细菌测试方法》（T/SSESB 6-2023 T/JSEMA 3-2023 T/ZJEMA 2-2023）团体标准按照规定程序编制，经专家组审查通过，现批准发布，发布日期为2023年6月15日，自2023年7月1日起实施。本标准由上海市环境科学学会、江苏省环境监测协会、浙江省环境监测协会解释。 联系人：戚老师（上海市环境科学学会）、丁老师（江苏省环境监测协会）、嵇老师（浙江省环境监测协会）联系电话：021-64756391、025-52372743、0571-28916329电子邮箱：shsseshjjc@126.com、jshjjcxh@163.com、zjema2017@163.com 特此公告。关于批准发布《水质 急性毒性 高通量发光细菌测试方法》团体标准的公告.pdf

根据《上海市环境科学学会团体标准管理办法》、《江苏省环境监测协会团体标准管理办法（试行）》、《浙江省环境监测协会团体标准管理办法（试行）》的要求，《水质 急性毒性 高通量发光细菌测试方法》（T/SSESB 6-2023 T/JSEMA 3-2023 T/ZJEMA 2-2023）团体标准按照规定程序编制，经专家组审查通过，现批准发布，发布日期为2023年6月15日，自2023年7月1日起实施。本标准由上海市环境科学学会、江苏省环境监测协会、浙江省环境监测协会解释。 联系人：戚老师（上海市环境科学学会）、丁老师（江苏省环境监测协会）、嵇老师（浙江省环境监测协会）联系电话：021-64756391、025-52372743、0571-28916329电子邮箱：shsseshjjc@126.com、jshjjcxh@163.com、zjema2017@163.com 特此公告。关于批准发布《水质 急性毒性 高通量发光细菌测试方法》团体标准的公告(2).pdf

附件：CSTM团体标准《水质　急性毒性现场快速监测　发光细菌法》征求意见的资料

工商局称与猪肉安全无关，未检出荧光增白物质 专家称加热数秒能杀死细菌 　　■ “市场买回猪肉 半夜发出蓝光”追踪 　　猪肉为何会在黑夜里发出荧荧蓝光?昨天下午，北京市工商局对外揭晓“谜底”：通过抽检发现，这是一种叫荧光假单胞菌的细菌在“作祟”，与猪肉安全无关。 　　专家介绍称，该细菌并不可怕，对正常人群不具有致病性。 　　抽检未发现荧光增白物 　　近期，有几位消费者反映在建欣苑菜市场、八里桥市场等处购买的猪肉，夜晚会发出荧光，担心吃了可能对身体有害。而这些肉都是从正规屠宰场批发，且肉身上有检验检疫章(本报12月12日曾报道)。 　　近日，北京工商部门组织了抽检，由北京市食品安全监控中心对送检样本进行荧光增白物质和荧光假单胞菌检测，结果显示，送检样本均未检出荧光增白物质，不过都检出了荧光假单胞菌。 　　猪肉煮熟可杀灭该细菌 　　“荧光假单胞菌能产生黄绿色荧光色素而使猪肉发光”，中国农业大学微生物系教授王贺祥介绍，这种细菌在肉及肉制品、禽蛋类等蛋白质丰富的食品中，易生长繁殖。 　　王贺祥说，荧光假单胞菌属于革兰氏阴性嗜冷菌，广泛存在于土壤、水、植物、动物活动环境中，也是存在于人类肠道的正常细菌，对正常人群不具有致病性，不必对其恐慌。 　　如何杀灭猪肉上的细菌呢?王贺祥介绍，该菌在42℃就会停止生长，超过70℃，只需数秒即可杀死。 　　市工商局也表示，消费者购买到的“发光猪肉”，可能在屠宰、储存、运输、销售等过程中污染了荧光假单胞菌，只要猪肉本身没有腐败变质，可以通过焯、炒、煮等方式将猪肉熟制后食用，不会对人体健康产生影响。

科学家们希望未来用树木作为街灯照明 　　科学家们正在试图通过改造树木基因令其能够发出光亮，如果能够成功，这些树木就能作为不需要电源的自然街灯。 　　据国外媒体报道，一组研究人员希望借助基因的研究，将诸如萤火虫发出的生物荧光(Bioluminescence)移植到各种不同的生物中去，以使得这些生物能够产生光亮。生物发光植物将有助于作为传统街灯取代品，即便需要更多的光亮，也可以通过这些植物的生长而实现。 　　剑桥大学的科学家尝试将萤火虫基因与一种发光海洋细菌创造出一个“生物积木(Biobricks 也称生物砖块、生物零件)”来插入至目标的基因组，从而产生名为氧化荧光素(oxyluciferin)的物质，产生发光效果。届时，科学家们可以通过插入改良后的基因来控制诸如发光的颜色等特征。 　　“生物积木”的概念最早由美国麻省理工学院人工智能实验室汤姆奈特教授提出。据科学网(kexue.com)了解，所谓的“标准生物积木”，是一些简单拼装好了的，具有特定功能的DNA小片段——也可以看成具备某种性状的积木单元。 　　研究队伍成员之一的遗传学家西奥-桑德森(Theo Sanderson)表示，这是个绝妙的设想，目前并没有做出最终的“发光树”，但会做出一套“零件”，来让未来研究者更方便的进行研发。研究团队表示这个项目未来有着巨大的商业潜力，可以用于取代目前传统的街道照明系统，并且这种方式不需用电，非常环保。 　　之前有科学家们尝试过利用人类的废弃物来作为燃料，此外还有研究团队发现，利用金纳米粒子可以诱导植物叶子发光，使树叶发出红色的光芒。也许就在不远的将来，电影《阿凡达》中那些给人留下印象深刻的发光树木，即将在人们的生活中实现。

型号推荐：水质综合毒性测定仪-一款便携式发光菌毒性检测仪器2024实时更新，水质综合毒性测定仪，作为现代水质监测技术的重要组成部分，以其独特的检测方式和广泛的应用领域，为水质分析提供了强有力的支持。本文将从四个方面阐述其对水质分析的帮助。 一、快速准确检测多种污染物 水质综合毒性测定仪能够快速、准确地检测水样中的多种污染物，包括重金属、有机污染物等。通过发光细菌法的应用，该仪器能够实时反映水样中的毒性水平，为水质分析提供及时、可靠的数据支持。 二、评估水质对水生生物的影响 除了检测污染物外，水质综合毒性测定仪还能评估水质对水生生物的影响。通过模拟水生生物在自然环境中的反应，该仪器能够预测水质变化对水生生物种群结构和生态平衡的影响，为水质管理和生态保护提供科学依据。 三、辅助决策与预警 水质综合毒性测定仪的检测结果能够为管理部门提供决策支持。当水质出现异常时，该仪器能够迅速发出预警信号，提醒相关部门及时采取措施，防止水质进一步恶化。同时，通过长期监测和数据分析，该仪器还能为水质改善方案的制定提供重要参考。 四、促进水资源可持续利用 水质综合毒性测定仪的应用有助于实现水资源的可持续利用。通过科学评估水质状况，该仪器能够指导水资源的合理开发和利用，减少污染排放，保护水资源生态环境。同时，它还能为公众提供水质信息，提高公众对水资源保护的意识。 五、仪器特点 1、符合国家标准（GB/T154411995）及国际标准（ISO11348-3）； 2、对超过近3000种以上毒性化合物敏感的生物早期预警系统； 3、样品制备后15分钟内得到结果，快速、可靠、可再现； 4、检测结果和其他传统毒性分析方法高度相关，可应用于应急水体污染检测，帮助用户实时监控排水是否符合当地法规和排放标准； 5、Android智能操作系统，更智能，更具人性化； 6、具有自主研发的生物毒性暗室自动升降检测装置，解决行业内开盖测试受强光影响的难题；同样的菌量，用我们仪器可以节省5倍的耗材成本； 7、便携性PVC工程箱设计，可外出携带现场检测； 8、7英寸超大显示触控屏幕，省去按键繁琐操作，更方便； 9、使用硅光电倍增管，大幅提升检测灵敏度； 10、具有RJ45、WIFI、4G和蓝牙连接传输功能，可实现无线传输至相关监控、监管平台，实现数据的实时性，更符合监管部门的场景需求； 11、仪器内置6000mAH锂电池组，在外部断电或无供电情况下，可支撑连续工作8个小时以上； 12、一条曲线可做20个曲线浓度点，可随意选择曲线点是否参与整条曲线计算，无需手动记录，保证曲线值更精准；（曲线浓度点可定制增加） 综上所述，水质综合毒性测定仪在水质分析中发挥着重要作用。它不仅能够快速准确检测多种污染物，评估水质对水生生物的影响，还能为管理部门提供决策支持和预警服务，促进水资源的可持续利用。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，相信水质综合毒性测定仪将在未来发挥更加重要的作用。

吉林检验检疫局建立的金标法检测单核细胞增生性李斯特氏菌技术作为当今检测病原体和诊断疾病方面最为敏感的免疫学技术之一，不仅操作简便、快速、特异，更为重要的是适用于广大基层食品监管部门的现场检测和诊断，这些特点都是其他免疫学方法所无法比拟的。 　　该技术不仅具有巨大的发展潜力，而且还具有广阔的市场和应用前景，如可适用于医疗卫生行业，出入境食品口岸抽查和鉴定、流通领域卫生监督和工商行政部门和质监部门的食品企业监管等，甚至可以走进餐馆、家庭进行简易的食品自控和检测等。 　　由吉林出入境检验检疫局承担的国家质检总局科研课题《应用化学发光探针及免疫金标法检测食品中多种致病菌的研究》在2011年获得了国家质检总局“科技兴检”三等奖。该课题建立的化学发光探针检测技术能够快速检测食品中常见的四种病原菌：空肠弯曲菌、单核细胞增生性李斯特氏菌、大肠杆菌O157和金黄色葡萄球菌。其中对单核细胞增生性李斯特氏菌还建立了应用免疫胶体金试纸条的快速检测方法。 　　急需速测技术 　　我国的食品生产加工企业数量多，规模小，较分散，而且为数较多企业过分追求利润法律意识淡薄，社会责任心不强导致其产品质量良莠不齐。 　　据报道，我国45万个食品生产企业中，员工人数10人以下的食品生产加工小作坊就有35万家，约占80%，因而导致食品安全事故时有发生，给社会和消费者的健康造成了巨大危害。 　　而目前的食品卫生监管的检测手段主要依据国家标准或行业标准规定方法进行，虽然这些方法准确可靠，但这些方法一般都需要建设专门的微生物检测实验室，配备专业的检测技术人员，需要较长的检测周期，由此造成的检测成本过高，缺乏时效性等问题，使一些突发的食品安全事件不能迅速得以解决。因此发展和建立一种快速、简便、灵敏准确的检测技术，作为标准检测方法的初筛技术，是解决上述问题的有效手段之一。 　　食品检验新兵 　　化学发光探针技术的原理是互补的核酸单链会特异性识别并结合成稳定的双链复合物。这一检测系统利用一个标记有化学发光物的单链DNA探针，可以特异性的识别和结合目标微生物的核糖体RNA。微生物中的核糖体RNA释放出来后，化学发光标记的DNA探针就与之结合形成稳定的DNA-RNA杂合体。标记的DNA-RNA杂合体会与非杂交探针分离，并在化学发光检测仪中进行测量。样本的检测结果通过计算与阴性对照进行比较得出结果。利用化学发光剂标记和检测核酸使得许多非放射性标记检测的灵敏度达到甚至超过了同位素标记测定。 　　在众多的化学发光体系中，应用最多的化学发光体主要有三类：增强鲁米诺发光体系、吖啶类化合物发光体系和碱性磷酸酶催化的1，2-二氧环己烷发光体系。吉林检验检疫局建立的化学发光技术使用吖啶酯标记核酸探针。 　　利用化学发光杂交保护分析的原理检测空肠弯曲菌、单核细胞增生性李斯特氏菌、大肠杆菌O157和金黄色葡萄球菌4种致病菌特异性RNA序列，这种方法无需物理分离，利用吖啶酯标记DNA探针，通过核酸杂交保护分析法，即应用人工合成的靶DNA保守区的寡核苷酸，在合成时引入一个烷氨基的手臂，经活化后接上吖啶酯，制成化学发光探针。 　　杂交后无需分离步骤，而是利用差分水解来鉴别，即加入碱性溶液，游离的发光探针遇碱水解失去发光特性，而与特异性目的片段结合的探针形成DNA-RNA杂交体，由于吖啶酯是平面结构很容易进入双螺旋的内部而获得杂交保护，水解速度缓慢(半衰期达10分钟以上)，仍有发光性能，可以在发光仪上显示化学发光信号，从而实现对病原菌的检测。 　　应用前景广阔 　　该项目利用胶体金技术研制了胶体金检测试纸条，用于单核细胞增生性李斯特氏菌的快速检测，该检测试纸条的灵敏度高，具有很强的特异性，不同批次生产的免疫胶体金具有良好的检测重现性，稳定性好，操作简单，检测时间只需10至20min即可报告结果，胶体金法无污染，不会危害操作者以及环境。胶体金抗体复合物在冻干状态下室温储存相当稳定，有效期长 此外胶体金技术还具有检测迅速、灵敏、不需要复杂仪器设备、产品永不褪色等优点，适合于食品中单核细胞增生性李斯特氏菌的初筛检验。 　　吉林检验检疫局建立的基因探针化学发光检测方法可在30分钟内快速确定病原体，并可直接于固体或液体培养基上鉴定目标微生物。该方法可直接应用于国外生产的LEADER 50i检测仪上，仪器自动注入检测试剂，立刻测量标记物所产生化学反应的化学发光强度，并自动计算结果及打印报告，该检测方法敏感性高，特异性强，检测成本低，操作简便、快速，对我国食品安全快速检测和监控工作具有重要意义，具有广泛的推广前景。 胶体金快速检测试纸

有些细菌可以对抗生素产生耐药性的问题始终是医学界需要面对的问题，但是最新的一项研究却可以在让病人使用抗生素的前提下，减少病菌产生耐药性的几率。　　最近，Bath大学的研究人员发明了一种可以发光的绷带，当绷带接触到有害的细菌时就会发出光亮提醒医务人员病人可能出现感染的风险。而人的身体在抵御细菌时会释放出毒素，而这种毒素可以和绷带发生反应，刺穿保存在绷带中的燃料胶囊薄膜。而燃料在溶解于凝胶的时候就会发出绿色的光线。　　根据研究人员介绍，之前医生们通常都会在治疗烧伤创面的时候为病人使用抗生素，虽然这样做会降低感染的风险，但是也会提高病菌产生耐药性的几率。而Bath大学的生物物理化学教授Toby Jenkins作为这项研究的负责人，表示该项研究成果将非常有用，尤其是对于检测病人预防伤口感染的时候。　　据悉，如果这项研究进行的比较顺利，预计会在2018年开始进行临床试验。

云唐ATP荧光检测仪用于食品微生物细菌检测　　　该仪器可快速检测各种水质中微生物、细菌含量。设备为全新升级产品，大屏幕触摸显示屏，代替传统按键。操作采用生物化学反应方法检测ATP含量，ATP荧光检测仪基于萤火虫发光原理，利用“荧光素酶—荧光素体系”快速检测三磷酸腺苷(ATP)。ATP拭子含有可以裂解细胞膜的试剂，能将细胞内ATP释放出来，与试剂中含有的特异性酶发生反应，产生光，再用荧光照度计检测发光值，微生物的数量与发光值成正比，由于所有生物活细胞中含有恒量的ATP，所以ATP含量可以清晰地表明样品中微生物与其他生物残余的多少，用于判断卫生状况。 ATP荧光检测仪产品链接https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104655/C536336.htm ATP荧光检测仪创新点和产品特性：　　仪器特性：　　实用性 —— 可根据环境检测需求设定上下限值，做到数据快速评估预警，表面洁净度快速筛查。　　灵敏度高 —— 10-15～10-18 mol　　速度快 —— 常规培养法18-24h以上，而ATP只需要十几秒钟 .　　可行性 —— 微生物数量与微生物体内所含ATP有明确的相关性。 通过检测ATP含量，可间接得出反应中微生物数量　　可操作性 —— 传统培养方法需要在实验室由经过培训的技术人员进行操作 而ATP快速洁净度检测操作非常简便，只需简单的培训即可由一般工作人员进行现场操作。　　体验更好 —— 试子套管采用插拔式灵活设计，可定期清洗长期使用，延长仪器寿命。　　主要参数：　　1、显示屏：3.5英寸高精度图形触摸屏　　2、处理器：32位高速数据处理芯片　　3、检测精度：1×10-18mol　　4、大肠菌群：1-106cfu　　5、检测范围：0 to 999999 RLUs　　6、检测时间：15秒　　7、检测干扰：±5﹪或±5 RLUs　　8、操作温度范围：5℃到40℃　　9、操作湿度范围：20—85﹪　　10、ATP回收率：90-110%　　11、检出模式：RLU、大肠菌群筛查　　12、50个用户ID 设定　　13、可任意设定上限值，下限值　　14、自动判断合格与不合格　　15、自动统计合格率　　16、内置自校光源　　17、开机30秒自检　　18、配有miniUSB接口，可将结果上传至PC　　19、配备专用软件驱动U盘代替传统光盘　　20、仪器尺寸(W×H×D)：188 mm×77mm×37mm　　21、使用可充电锂电池免电池更换　　22、备用状态(20℃)：6个月　　23、中文操作手册　　24、稳定的液体荧光素酶　　25、润湿的一体化采集拭子　　云唐ATP荧光检测仪用途广泛，可用于： 食品、医药卫生、医药、日化、造纸、工业水处理、国防以及环保、水政、海关出入境检疫及其他执法部门等多种行业 。　　随机配置：ATP荧光检测仪(手持)主机、仪器包、挂绳、PC数据线、数据分析软件、中文操作手册

炎炎夏日，舒适又健康的运动莫过于游泳，然而游泳之后有人会出现眼部、耳朵或者皮肤的一些不适症状，这些有可能是泳池水中的微生物所导致的感染。目前，国内对外开放的正规游泳池池水都会用氯进行消毒处理，因为氯溶于水中时能分解成次氯酸和次氯酸盐这两种化学成分，这些化学成分会破解微生物的保护层。有些微生物是能够在氯的威力下被杀灭的，如容易引发淋病的淋病奈瑟菌、容易引发梅毒的梅毒螺旋体、容易引发腹泻的志贺氏杆菌、容易引发肺炎的军团杆菌，以及大肠杆菌、艾滋病毒，都是不能在消毒环境中存活的。但是，有些微生物是不能被消毒剂杀灭的，例如绿脓杆菌，又称铜绿假单胞菌（学名：Pseudomonas aeruginosa），它会引发炎症和脓肿。绿脓杆菌，1882年首先由Gersard从伤口脓液中分离到，是一种革兰氏阴性菌、好氧、呈长棒形的细菌，只有单向的运动性。它是一种机会性感染细菌，且对植物亦是机会性感染的，感染后因脓汁和渗出液等病料呈绿色，故得名。绿脓杆菌的分离培养及电镜照片（图片来源：中国科学院微生物研究所）绿脓杆菌感染可发生在人体任何部位和组织，严重时会引起心内膜炎、胃肠炎、脓胸甚至败血症。所以，当游泳后出现炎症和脓肿就医时，临床能否更快、更准确地鉴定是否为绿脓杆菌感染、或是其它微生物感染，就变得更加的重要了。精准医疗源于精准诊断全自动微生物质谱检测系统，是广州禾信康源医疗科技有限公司（以下简称“禾信康源”）在全面掌握核心技术和先进制造工艺下，历时5年，完全自主、正向开发的一款基于基质辅助激光解吸电离法（MALDI）的质谱检测系统，主要应用于微生物菌株鉴定、病毒核酸检测、蛋白多肽分析等方面，具有检测通量大、准确可靠、经济快速、样品耗费量少与操作简单等优势。质谱技术应用于细菌等微生物的快速鉴定分析，是利用标准菌株绘制微生物的蛋白质指纹图谱存储形成数据库。再将待检微生物的质谱数据图与数据库中的标准蛋白指纹图谱数据进行比对，从而实现细菌、真菌、分枝杆菌、厌氧菌等微生物的快速鉴定和分型，相比于表型鉴定、生理生化法、化学发光法等传统的微生物鉴定技术，质谱技术在鉴定速度、结果准确率、技术成本、质量控制、操作便捷等各方面都具有明显优势，是微生物检验技术史上一次里程碑式的革新。Figure 1禾信全自动微生物质谱检测系统实测铜绿假单胞菌硬件系统一体化免清洗离子源，集成独创的微小角度激光入射，有效提高灵敏度；智能化、高抽速真空泵系统，进靶即可采样，无需等待；超高频、长寿命固体激光器，信号采集及寿命均优于传统氮气激光器，使得样品分析速度更快，终身免维护；高稳定性信号采集系统，极大提升了仪器的重复性；模块化设计，内置前级泵，整机结构更加紧凑，维护简单。软件系统拥有自主知识产权的自动化控制采集软件，全过程智能化监控仪器状态，可自由切换多个数据库；提供专业的菌种中文名称，无需另外翻译，国内客户使用更便捷；多台云服务器同时执行鉴定，全面提升鉴定效率，可及时完成软件升级与数据库更新。数据库源于中国疾控中心（CDC）多年研究积累，品质保证，包含3500余种、60000余株菌种谱图，满足多应用领域的检测需求；数据库存于云服务器，可随时更新，客户也可根据自身需求建立自己的专属数据库。小贴士：如何找干净的泳池呢？1、看池水；要看水面有无颗粒漂浮，池底有无沉淀，池水的泡沫能否在15秒内消散。以8道泳池为例，站到泳池侧面穿过水面看第四、五泳道线，如果看不到说明水质不好。2、看证件；看看卫生许可证，员工健康证、卫生知识培训合格证等信息是否公示在游泳池旁，是否公示了当日水质情况，包括水温、PH值、余氯浓度、投放消毒药情况、循环水次数或新注入水量等。3、看池底；看看泳池底部，或泳池旁边的出水口，看是否有水源源不断进出的现象。如果有，则说明其水循环消毒装置在正常运作，可放心戏水游泳。4、看设施；正规的游泳池更衣后必须通过强制性淋浴和含有较高余氯的浸脚消毒池可以进入游泳池。

p 　　 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/zc/35.html" target=" _self" 紫外 /a (UV)辐射灯光通常应用于水净化处理行业和水产养殖场，直接杀死有害细菌和加速有机或无机污染物的化学反应中和过程。但目前市场上使用的紫外辐射灯光源含有汞(Mercury)元素成分，将对人体健康和生态环境造成新的风险。欧盟第七研发框架计划{FP7}中小企业主题提供110万欧元，总研发投入140万欧元，由欧盟4个成员国及联系国爱尔兰(总协调)、英国、捷克和挪威，4家创新型中小企业(SMEs)和4家科研机构联合组成的欧洲AQUA-PULSE研发团队。利用先进的二氧化钛(TiO2)作为紫外光催化材料，成功研制开发出更高效更廉价的紫外发光二极管(UV LEDs)，被欧委会称作水净化处理行业的“突破性”技术。 /p p 　　研发团队反复测试不同紫外发光二极管的材料配置，包括TiO2紫外发光催化材料，直到结构功效性价比实现最佳优化。在此基础上设计开发的原型，已通过各项技术、环境和安全可靠性验证，可有效清除水中的有害细菌和其它污染物。设立于挪威的一家企业，已开始生产应用于鱼缸水净化处理的紫外发光二极管紧凑型净化装置 而设立于英国的一家企业，正在开发生产应用于家庭、办公场所和饭店的新型水净化处理装置。 /p p 　　2013年，全球水净化装置市场规模已达350亿欧元，且市场快速增长。目前，研发团队联合工业界合作伙伴集中优势资源，正在积极研制生产可应用于大型饮用水和污水处理行业的创新型净化处理装置，包括应用于水产养殖场。 br/ /p

p style=" text-indent: 2em " 6月29日，在宜兴召开的中国分析测试协会标记免疫分析专业委员会2018学术峰会新产品发布会上，博奥赛斯(天津)生物科技有限公司推出试剂三大新品：甲功管式磁微粒化学发光试剂、PCT管式磁微粒化学发光试剂、心肌管式磁微粒化学发光试剂 以及仪器新品：化学发光免疫分析仪Axceed210。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/a5e1a916-c671-4813-93e5-fc00e81072d9.jpg" title=" 8.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/7b38b431-d50a-496c-aa7c-74f4c5d8cf27.jpg" style=" width: 300px height: 300px " title=" 1.jpg" width=" 300" height=" 300" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/uepic/7f02d324-4fb5-4081-94d5-72d67afa49c9.jpg" style=" " title=" 2.jpg" / /p p 　　 span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 试剂新品一：甲功管式试剂系列 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/d69c9b6b-e97d-41ff-850d-257f9292da15.jpg" title=" 3.jpg" / /p p 　　甲功五项联检对临床意义重大： /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/2612ea6b-20db-4d84-98f7-b727d91b2dc7.jpg" title=" 4.jpg" / /p p 　　判断甲状腺机能情况 甲状腺疾病的诊断和疗效观察。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 产品优势 /span /strong /p p 　　1. 采用目前先进的化学发光原理——磁微粒化学发光法，专利磁珠，灵敏度高，特异性强，检测结果准确，适用性广 /p p 　　2. 操作简便，反应时间短，检出结果速度快 /p p 　　3. 精密性高，配合全自动仪器，可以单一样本测试，随到随测，同样适用于急诊 /p p 　　4. 产品性能与进口试剂一致性高，品质优。 /p p 　　 span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 试剂新品二：PCT管式试剂 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/1219c292-8a81-43fc-8d37-bd65190a6dda.jpg" title=" 5.jpg" / /p p 　　临床应用PCT检测意义重大： /p p 　　? 有助于明确或除外严重的细菌感染，并可对感染等级提供一个明确性较高的依据 /p p 　　? 可提示抗生素的使用是否必要 /p p 　　? PCT的变化能反映抗生素治疗方案是否有效，并指导何时停用抗生素 /p p 　　? 为严重感染患者提供器官衰竭和死亡的风险评估。 /p p 　　几乎医院中所有科室都对PCT有需求 /p p 　　? 急诊科：怀疑感染或不明原因发热患者的鉴别诊断 /p p 　　? 重症监护室(ICU)：脓毒血症的诊断、治疗效果监测等 /p p 　　? 儿科/新生儿科：不明原因发热的患儿、疑似感染的鉴别诊断 /p p 　　? 呼吸科：呼吸系统感染的鉴别诊断、治疗监测、抗生素使用的管理 /p p 　　? 外科病房：手术后是否发生细菌感染的监测 /p p 　　? 血液科：是否感染引起的发热、白细胞异常的鉴别诊断 /p p 　　? 内分泌科：自身免疫性疾病与感染的鉴别诊断 /p p 　　? 肿瘤科：放疗、化疗后是否感染引起的发热的鉴别诊断 /p p 　　…… /p p 　　 strong 产品特色 /strong /p p 　　Ø 细菌性感染、脓毒血症诊断的高特异性指标 /p p 　　Ø 磁微粒化学发光法检测，灵敏度高 /p p 　　Ø 与进口试剂一致性好，结果准确性高 /p p 　　Ø 一步检测到位，操作简便，检出时间短 /p p 　　 span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 试剂新品三：心肌标志物管式试剂系列 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/bb282961-9879-41c5-9c36-ba895e636798.jpg" title=" 6.jpg" / /p p 　　心肌标志物的临床意义重大 /p p 　　肌红蛋白(MYO)： /p p 　　* 急性心肌梗死(AMI) 诊断的早期最灵敏的指标 /p p 　　* MYO对AMI的阴性预测值为100%，在胸痛发作2-12h内，如MYO阴性可排除急性心梗 /p p 　　* 用于诊断再梗死。 /p p 　　肌钙蛋白I(CTnI)： /p p 　　* 具有较强的抗原性及高度的心肌特异性, 被推荐为AMI诊断的金标准 /p p 　　* 判断不稳定性心绞痛预后，增高提示预后不良 /p p 　　* 监测心脏手术等造成的心肌损伤。 /p p 　　肌酸激酶同工酶(CK-MB)： /p p 　　* 早期诊断AMI /p p 　　* 估计心肌梗死范围大小和再梗死 /p p 　　* 观测心肌缺血再灌注情况。 /p p 　　 strong 产品优势 /strong /p p 　　? 准 化学发光法定量检测，灵敏度高，结果准确 /p p 　　? 快 检测速度快，为患者赢得生命时间 /p p 　　? 优 产品性能与进口试剂一致性高，品质优 /p p 　　? 广 适用于急诊、ICU、临床科室及实验检测机构等。 /p p 　　 span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 仪器新品：化学发光免疫分析仪 Axceed210 /strong /span /p p 　　Axceed210技术参数 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/cf0f6c16-2551-4a84-9850-a8dff8241484.jpg" title=" 7.jpg" / /p p 　 strong 　Axceed210产品优势 /strong /p p 　　1.精准的液面探测技术，精度在0.5mm以内 /p p 　　2.独立孵育震荡模块，可对每一项测试进行严格温度和震荡控制 /p p 　　3.具备独立低温孵育震荡位(2-5℃)，可进行高血压项目检测 /p p 　　4.可组合进行多种不同项目检测 /p p 　　5.加样针和管路可自动清洗，系统可以进行软硬件的自检 /p p 　　6.反应模式支持一步法和二步法 /p p 　　7.有数据储存功能，有较完善的故障处理机制。 /p p style=" text-indent: 2em " 博奥赛斯(天津)生物科技有限公司是一家专业研发、生产和销售化学发光免疫分析仪器和试剂、POCT仪器和试剂等体外诊断(IVD)产品的高新技术企业。 /p p 　　博奥赛斯拥有一支由多名相关专业的博士、硕士组成的研发队伍，并在医学检测领域形成了拥有自主知识产权的核心技术。同时，公司承担了国家“863”计划项目、国际科技合作专项、国家科技重大专项(十三五重大专项)、天津市抗癌重大专项、天津市科技支撑计划项目等10余项。 /p

新加坡—麻省理工学院研究与技术联盟的科学家开发了世界上最小的LED（发光二极管）。这种新型LED可用于构建迄今最小的全息显微镜，让现有手机上的摄像头仅通过修改硅芯片和软件即可转换为显微镜。相关研究发表在最近的《光学》杂志上。　　这一突破得到了革命性神经网络算法的支持，该算法能够重建全息显微镜观察的物体，增强对细胞和细菌等微观物体的检查，而无须笨重的传统显微镜或额外的光学器件。　　大多数光子芯片中的光都来自芯片外，这导致整体能源效率低下，从根本上限制了芯片的可扩展性。　　团队此次开发的最小硅发射器，其光强度可与目前最先进的大面积硅发射器相媲美。新型LED在室温下表现出高空间强度（102±48毫瓦/平方厘米），并且在所有已知的硅发射器中具有最小的发射面积（0.09±0.04平方微米）。为了展示潜在的实际应用，研究人员随后将这种LED集成到一个不需要透镜或针孔的在线、厘米级全硅全息显微镜中。　　他们还构建了一种新颖的、未经训练的深度神经网络架构，该架构能使全息显微镜重建图像并提高图像质量。与需要训练的传统方法不同，新的神经网络架构通过在算法中嵌入物理模型来消除训练的需要，允许研究人员在事先不了解光源光谱或光束轮廓的情况下使用新型光源。　　这种微型LED和神经网络的协同组合，可用于其他计算成像，例如用于活细胞跟踪的紧凑型显微镜或活植物等生物组织的光谱成像。该研究还为光子学的重大进步铺平了道路。

美国斯坦福大学（Stanford University）开发了用于分析血液和废水的人工智能（AI）辅助方法。微生物的可靠检测和鉴别对于医学诊断、环境监测、食品生产、生物防御、生物制造和药物开发至关重要。虽然病原体检测通常使用体外液体培养方法，但据估计，使用目前的实验室方法，可以轻松培养的细菌种类不到所有细菌种类的2%。此外，在这2%中，根据细菌种类的不同，培养过程可能需要数小时到数天不等。因而由于诊断进程缓慢，在等待细菌培养结果时通常使用广谱抗生素，导致抗生素耐药细菌数量惊人地增加。拉曼光谱是一种无标记振动光谱技术，最近已成为一种有前途的细菌种类鉴别平台。由于每个细胞种类和菌株都有独特的分子结构，因而它们具有可用于鉴别的独特的光谱指纹。与基于核酸的检测方法（如聚合酶链式反应（PCR））和基于蛋白质的检测方法（如基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱（MALDI-TOF）和酶联免疫分析（ELISA））相比，拉曼光谱检测技术只需很少或不需要使用试剂或标记，设备成本相对较低，并具有无扩增检测的潜力。此外，拉曼光谱检测技术是一种无损技术，首先，其激发激光功率很低，使细胞可以保持活性；其次，测量结果基本不受细胞中水分的干扰；最后，检测只需非常小的样本量。与等离子体或米式共振纳米颗粒结合，拉曼光谱信号平均可以增强10⁵-10⁶倍，最高可增强10¹⁰倍，从而实现对细胞的快速检测。由于这些优势，拉曼光谱检测技术已经成功地应用于基因分析、蛋白质检测，甚至单分子检测。最近的工作也显示了拉曼光谱检测技术在细胞鉴别方面的令人兴奋的进展，包括细菌鉴别、免疫分析和活体活检。然而，为了提高拉曼光谱检测技术的临床和工业实用性，它必须与简便的样本制备方法相结合。据悉，近期，美国斯坦福大学的一个研究项目开发了一种细菌鉴别技术，该技术结合了表面增强拉曼光谱（SERS）、机器学习和用于样本制备的生物打印方法。这项研究近期以“Combining Acoustic Bioprinting with AI-Assisted Raman Spectroscopy for High-Throughput Identification of Bacteria in Blood”为题发表在Nano Letters期刊上。拉曼光谱技术用于细菌鉴别原理示意图据参与该项目的研究人员称，传统培养方法可能需要数小时或数天，作为传统培养方法的替代方法，这种新方法可以快速、廉价、更准确地对许多不同液体进行微生物分析。斯坦福大学Fareeha Safir说：“不仅每种细菌都表现出独特的光谱特征，而且给定样本中几乎所有其他分子或细胞都是如此。样本中的红细胞、白细胞和其他成分都在发送自己的信号，因此很难从其他细胞的噪音中区分微生物的光谱信号。”要解决这个问题，研究小组需要考虑的是如何利用极少量的样本达到最好的细胞分离效果，尽可能多地去除不必要的光谱信号。为了解决这一挑战，该研究借鉴了喷墨打印技术的原理，使用了一种被称为声学微滴喷射（ADE）的技术。在使用声学微滴喷射技术时，超声波将聚焦在流体-空气界面，产生辐射压力，从而使液体表面喷射出液滴，其液滴大小与换能器的频率成反比。从细胞原液中喷射出的图案化液滴未来的即时检测技术该平台的拉曼面利用金纳米棒（GNRs）进行表面增强，将金纳米棒引入样本液体中，通过声学打印操作将细菌和金纳米棒都沉积到镀金载玻片上。声学打印平台和共聚焦拉曼装置示意图该研究团队在其发表的论文中评论道：“这项试验首次展示了利用微观生物实体和纳米颗粒进行的多组分样本的稳定而精确的高频声波打印。”此外，在该项试验中，基于拉曼光谱的分析被应用于大肠杆菌、葡萄球菌，以及小鼠红细胞样本，并使用之前从均匀细胞样本中训练的机器学习算法来鉴别不同类别样本的拉曼光谱特征。利用拉曼光谱信号鉴别用金纳米棒（GNRs）打印的细胞样本基于机器学习算法和拉曼光谱技术鉴别大肠杆菌、葡萄球菌，以及小鼠红细胞样本结果显示，该系统对细胞纯样本的分类准确率超过99%，对细胞混合样本的分类准确率为87%。此外，使用金纳米棒和不使用金纳米棒的检测结果证实，拉曼光谱信号在生物打印样本中会发生表面增强，其放大倍数高达1500倍。根据该研究团队的说法，该方法可以帮助推进基于拉曼光谱的研究、临床诊断和疾病管理，为未来的即时检测系统提供基于流体的生物标志物微创检测。该平台也可以应用于其他液体的检测，比如公共卫生监测领域的饮用水检测。研究团队成员Amr Saleh说：“这是一种创新的解决方案，有可能挽救生命。我们对该方法潜在的商业化机会感到兴奋，这可以帮助重新定义细菌检测和单细胞表征的标准。”

温哥华两名华裔少年发明了一种智能餐具，可扫描食物中的细菌、过敏原和营养成分。　　智能餐具由16岁的马德琳刘和安吉拉王设计，可用于叉子、勺子和筷子等多种形式，使用“近红外光谱”技术分析食物中的分子。　　马德琳刘称，不同种类食物的分子以不同方式振动，由此创造出其独特的“光学签名”，智能餐具据此与数据库进行比对，从而识别和确定食物中的特定分子。　　马德琳刘在其朋友和亲属遭受幽门螺旋杆菌引起的过敏和感染后萌发了设计智能餐具的灵感。幽门螺旋杆菌可经口口相传，进而感染胃部并导致溃疡。幽门螺旋杆菌在不实行分餐的亚洲国家较为常见，常常通过餐具扩散。　　马德琳刘表示，除了检测幽门螺旋杆菌，智能餐具附带的微型光谱仪还能检测过敏原和营养成分。而且，光谱仪在餐后可从叉子、勺子和筷子上取下，以便于清洗。　　两位华裔少年设计的智能餐具曾获得去年11月举办的“温哥华创业周末”大奖，目前她们正在对产品进行最终定型以尽快推向市场。

一、实验目的该方案旨在开发一种基于导电性调节的双极电化学发光（The bipolar electrode based ECL，BPE-ECL）传感平台，用于无指示剂的均相生物分析。该平台通过导电性生物传感技术与ECL报告系统的结合，实现了在无需外源电活性指示剂的情况下进行目标检测。研究以miRNA-21的检测为示范，探索该方案的可行性和应用前景。二、实验使用的仪器设备和耗材试剂1. 仪器设备超微弱发光分析仪：BPCL-2，结合光电倍增管（PMT）操作电压为-800V，用于测量ECL发光强度。电化学工作站：用于施加电位。电导率仪：用于测量溶液的电导率。电泳仪：用于聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE），验证核酸杂交链式反应（HCR）。生物分子成像仪：用于电泳结果成像。2. 耗材试剂聚二甲基硅氧烷（PDMS）：用于制作传感和报告池。Ru(bpy)32+和TPrA：作为ECL检测体系的核心试剂。氯金酸（HAuCl4）：用于电极金属化处理。合成核酸：由Sangon Biotech提供，包括探针DNA、H1、H2及目标miRNA-21等。人乳腺癌细胞：用于miRNA-21的实际应用检测。超纯水：18.2 MΩcm，作为所有实验的溶剂。三、实验过程1. BPE传感器的制作(1). ITO玻璃板的准备：从供应商处采购电阻小于6Ω/平方的ITO玻璃板，并在其上制作导电BPE，确保传感池包含BPE的阴极和驱动电位的阳极，而报告池包含BPE的阳极和驱动电位的阴极。(2). 电沉积金：为了提高导电性，分别在BPE的阴极和驱动电位的阴极上进行金电沉积。2. 杂交链式反应（HCR）的进行(1). 反应混合：在超纯水中混合探针DNA、H1和H2，浓度分别为0.5 μM、5 μM和5 μM。(2). 目标miRNA-21的添加：将不同浓度的miRNA-21加入混合物中，37°C孵育2小时以进行HCR反应。3. 聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）验证：(1). 电泳条件：在TBE缓冲液（1×）中，恒定电压80V，室温下进行2小时电泳。(2). 成像分析：使用生物分子成像仪拍摄凝胶，以验证探针DNA、H1和H2的杂交情况。4. BPE-ECL传感检测(1). 准备工作溶液：在报告池中加入200μL含有5mM Ru(bpy)32+和5mM TPrA的PBS缓冲液（0.1 M，pH 7.0），在传感池中加入HCR孵育后的样品。(2). ECL测量：使用循环伏安法，电位范围为1.0-4.5V，扫描速率为100 mV/s，进行ECL测量。每个样品测量三次，计算标准偏差。四、实验结果与讨论1. HCR反应和导电性变化的验证(1). PAGE分析（图1A）：短核酸（探针、H1、H2）在低分子量位置显示荧光带，而miRNA-21诱导的核酸聚合物在高分子量位置显示。这验证了目标miRNA-21触发了探针、H1和H2的杂交反应。(2). 导电性测量（图1B）：混合短核酸后溶液的导电性显著增加，而加入miRNA-21后，导电性显著下降。这表明生成的长核酸聚合物导电性较差。(3). ECL测量（图1C）：ECL强度在短核酸（22 bp）溶液中显著高于长核酸（1250 bp），进一步验证了导电性对BPE-ECL系统的重要影响。(4). ECL响应的验证（图1D）：相较于无miRNA-21存在的情况（曲线g），miRNA-21存在时ECL响应显著降低（曲线h），因为miRNA-21诱导的HCR生成了导电性较差的核酸聚合物。图1. (A) PAGE分析: (a-c通道) 探针、H1、H2；(d通道) H1 + H2；(e通道) 探针 + H1 + H2；(f通道) 探针 + H1 + H2 + miRNA-21。(B) 对应PAGE相同条件下的导电性比较。(C) 5 μM短链（22 bp）和长链（1250 bp）核酸溶液的ECL响应比较。(D) BPE-ECL生物测定在无miRNA-21 (g) 和有1 pM miRNA-21 (h) 情况下的ECL响应。2. 分析条件的优化(1). 探针浓度（图2A）：ECL强度差值（ΔECL）随着探针浓度的增加而增加，在浓度超过0.5 μM后达到平台期。因此，选用0.5 μM作为最佳探针浓度。(2). H1/H2浓度（图2B）：随着H1/H2浓度的增加，ΔECL响应持续增强，在5 μM时达到饱和，表明5 μM为最佳H1/H2浓度。(3). 温度（图2C）：ΔECL响应随着温度升高至37°C后增加，随后略有下降，表明最佳反应温度为37°C。(4). 反应时间（图2D）：ΔECL响应随HCR反应时间的延长而增加，在120分钟后达到最大，选择120分钟作为最佳反应时间。图2. (A) 探针浓度，(B) H1/H2浓度（[H1]:[H2] = 1:1），(C) 温度，和 (D)反应时间对ΔECL响应的影响。所有实验中的miRNA-21浓度均为1 pM。3. 传感系统的性能评估(1). 检测限与线性范围（图3）：不同浓度miRNA-21的ECL响应如图3A所示。ECL强度与miRNA-21浓度的对数呈良好线性关系（图3B），线性范围为1 fM至10 nM，检测限为0.33 fM。图3. (A) 不同浓度miRNA-21的ECL响应: (a&minus i) 空白, 1 fM, 10 fM, 100 fM, 1 pM, 10 pM, 100 pM, 1 nM, 10 nM。(B) ECL强度与miRNA-21对数浓度之间的线性关系。(2). 选择性（图4A）：高结构类似物（miRNA-122、miRNA-141、miRNA-155）的检测结果表明，BPE-ECL传感系统对miRNA-21具有良好的特异性。(3). 稳定性和重复性（图4B, 4C）：ECL信号在八次重复测量中稳定，RSD为2.56%，三种不同浓度miRNA-21的RSD分别为3.2%、2.4%和1.4%，表明系统具有良好的稳定性和重复性。(4). 实际应用（图4D）：检测不同数量MCF-7细胞裂解液中的miRNA-21，ECL信号随细胞数量增加而下降，验证了该传感平台在临床样品检测中的应用潜力。图4. (A) 不同miRNA类似物的ECL响应，miRNA-122、miRNA-141和miRNA-155浓度为10 pM，miRNA-21浓度为1 pM。 (B) BPE-ECL生物传感平台的稳定性。 (C) BPE-ECL传感器对不同浓度miRNA-21响应的重现性。 (D) 不同数量MCF-7细胞裂解液的ECL响应。五、结论本方案提出了一种基于导电性调节的BPE-ECL生物传感平台，该平台利用目标miRNA-21诱导的HCR反应生成长链核酸聚合物，导致传感池导电性降低，进而减少报告池的ECL信号输出。该平台具备传统BPE-ECL传感器的优点，通过物理分离传感和报告反应有效避免了干扰，且无需外源电活性指示剂。该方案简单、灵敏、快速，并在实际样品检测中表现出良好的应用前景。未来，该方案有望进一步应用于包括DNA、小分子、蛋白质、细胞和细菌等多种目标的定量和定性检测。*因学识有限，难免有所疏漏和谬误，恳请批评指正*资料出处：免责声明:1.本文所有内容仅供行业学习交流，不构成任何建议，无商业用途。2.我们尊重原创和版权，如有疏忽误引用您的版权内容，请及时联系，我们将在第一时间侵删处理！

镧系发光纳米温度探针及光学测温技术胡倩1 朱幸俊11上海科技大学物质科学与技术学院生物体温度监测在医学诊断和治疗方面有着重要意义。传统的生物体测温方式依赖于侵入式探头或者局限于体表检测的热成像设备。对于体内深层组织的无损温度探测仍然是一项挑战。光学测温技术基于温度敏感的发光材料和器件，以光信号作为输出实现温度检测。在发光材料中，镧系发光纳米材料（LLNs）具有光稳定性好、发射谱带丰富、低自发荧光干扰等独特优点，在体内成像检测和疾病诊断方面具有广泛应用。目前已报道了一系列LLNs的发光信号的强度、寿命等光学性质与温度相关，因此可以作为温度检测探针。与此同时，LLNs本身的纳米级尺寸有别于传统温度检测的宏观设备，因此可以胜任亚细胞级别的微观热效应检测以及热传递过程研究，提升测温的空间精度，借助LLNs的近红外发光，能进一步提高光信号在组织中穿透深度，更好的实现深组织、非侵入性温度检测。（一）LLNs温度探针的测温策略温度可以改变LLNs的发光强度比、带宽、光谱偏移、寿命等方式影响LLNs的发光特性[1]-[3]。其中，发光强度比和发光寿命这两种策略受生理环境的干扰更小，从而具有更高的测温准确性[4]-[5]。基于发光强度比率构建温度探针电子在两个相邻激发能级（能级差一般小于1000 cm-1）中的分布与温度有关，满足Boltzmann分布，因此具有热依赖性的两个能级发光强度比与温度之间的关系可描述为, [6]-[7]，其中I2/I1为两个能级的发射强度比；ΔE是两个能级能量差，C是由发光基质材料确定的常数,T为温度,kB为玻耳兹曼常数。因此，通过在不同温度下检测两条发射峰的比值，可得到温度以发射强度比值的关系，作为温度检测的校正曲线。基于发光寿命构建温度探针在LLNs体系中，温度敏感的能量转移也会导致激发态寿命的变化，从而可以测量在脉冲激发下特定能级跃迁的寿命与温度的依赖关系，通过发光衰减曲线推断温度信息[8]-[9]。（二）LLNs测温技术与设备基于发光强度比率的测温技术较为直观，相关设备的设置与光谱检测系统类似，主要特点是恒温控制系统的附加。其装置如图1所示，由半导体激光器、样品台、控温器、滤光片、光谱检测器和计算机组成，其中激光器、样品台、滤光片、光谱检测器用于发光材料的光信号激发与收集，控温器件用于样品的恒温与变温进而得到不同温度的光谱。类似的基于发光强度比率的成像检测设备的光谱检测器被替换为CCD相机，通过滤光片系统采集不同波段的发射带，通过光强度成像图的计算得到温度分布结果。光强比率测温技术的设备较为简单，但这项测温方法易受生物环境引起的光散射或吸收的干扰[4]，需在组织或模拟组织的假体中对温度曲线进行校正来减小误差[10]；基于发光比率的温度检测其优点是检测速度较快，对于快速变化的温度具有更好的实时跟踪能力。发光寿命作为荧光团固有特性，受环境干扰较小，因此可以提高测量准确性[11]-[12]，而且LLNs的发光寿命相对小分子荧光探针更长，对于基于成像的寿命检测系统的构建相对短寿命检测难度较低。具体的设备构建如图2所示，将常规的荧光成像代替为时间门控荧光成像系统，配合波形发生器、斩波器等，对相机的分辨率要求高，并且由于寿命衰减曲线的测试需要借助时间门控单元，对光信号进行多次采集，因此获取完整衰减曲线的图像时间较长，不利于检测快速变化的温度信号[8]。两种发光温度检测技术各有优势，目前研究工作中所报道的比率型温度检测技术较为成熟，寿命检测的测温技术仍然处于优化阶段，主要难点是长波长近红外发射的寿命检测技术尚不成熟。图1. 基于发光强度比率温度计的实验设备图2. 基于发光寿命温度计的实验设备[8]（三）LLNs温度探针的生物应用LLNs体内无创温度监测的特性促使了一些新兴的生物医学领域应用，尤其在疾病诊断和指导治疗方面[4],[13]-[16]。我们最近总结了基于镧系发光纳米复合材料的温度检测技术及其生物学应用的研究工作，并梳理了不同测温技术在生物应用上的特点（Chem. Eur. J., 2022, 28, e202104237），希望和大家一起探讨光学测温技术的应用空间以及相关设备的研制。基于LLNs的生物体温度检测，近年来我们开展了一系列的应用。例如我们曾经报道了一种以上转换发光材料为核心（NaLuF4:Yb,Er@NaLuF4)，以光热材料（碳）作为外壳的LLNs，其中上转换发光材料的Er3+发光中心特征的525与545 nm发射强度的比值与温度呈现相关性，因此可作为光学温度探针。通过检测光热过程中的微观温度变化，进一步发现光热效应下纳米颗粒的升温幅度和速率大于常规的外部加热方式。利用这一特性，可以实现温和宏观温度下的微观高温，进而在保证光热治疗剂标记的恶性细胞被有效杀伤的同时，减少不必要的热扩散而损伤病灶周边的正常组织，提升治疗的精度（如图3a）[17]。寿命检测技术上，复旦大学李富友课题组利用PAA-PEG包裹的NaNdF4:Yb@CaF2纳米颗粒，此种材料的Yb3+离子能够发射980 nm光信号，由于Nd3+与Yb3+在不同温度下的能量传递效率不同，Yb3+的980 nm发光寿命随着温度发生线性变化。在活体动物光学成像仪上进行了时间门控系统的附加，利用脉冲激光器对材料进行照射，然后采集材料的发光衰减，最终获得温度-寿命曲线，进一步在活体动物的血管部位进行光信号的采集，考察血管内血液温度与血流相关性，为心血管疾病的诊断和疗效评估提供了重要途径（如图3b）[8]。图3. (a)基于强度比率的Er3+掺杂上转换光热LLNs用于光热治疗过程微观温度监测[17]。(b) 基于寿命的Yb3+-Nd3+共掺杂的LLNs温度计用于心血管疾病[8]。（四）LLNs温度探针的展望合成可调控的LLNs温度探针的发展加速了其作为体内潜在温度传感工具的应用，但为了使其具有更准确的读数结果，还需进一步优化。其中，减少外部干扰和校准通过组织的发光衰减是亟待解决的重要问题。同时进一步探索波长更长的光谱区域，可实现更深层次的组织传感，促进LLNs在体内疾病诊断和治疗方面的生物应用。参考文献1. C. D. S. Brites, S. Balabhadra, L. D. Carlos, Adv. Opt. Mater., 2019, 7, 1801239. 2. A. Bednarkiewicz, J. Drabik, K. Trejgis, D. Jaque, E. Ximendes, L. Marciniak, Appl. Phys. Rev., 2021, 8, 011317.3. H. Suo, X. Zhao, Z. Zhang, Y. Wang, J. Sun, M. Jin, C. Guo, Laser Photon. Rev. 2021, 15, 2000319.4. N. Kong, Q. Hu, Y. Wu and X. Zhu, Chem. Eur. J., 2022, 28, e202104237.5. M. Jia, Z. Sun, M. Zhang, H. Xu, Z. Fu, Nanoscale., 2020, 12, 20776-20785.6. J. Zhou, B. Del Rosal, D. Jaque, S. Uchiyama, D. Jin, Nat. Methods., 2020, 17, 967-980.7. A. Bednarkiewicz, L. Marciniak, L. D. Carlos, D. Jaque, Nanoscale., 2020, 12, 14405-14421.8. M. Kong, Y. Gu, Y. Chai, J. Ke, Y. Liu, X. Xu, Z. Li, W. Feng, F. Li, Sci. China Chem. 2021, 64, 974-984.9. L. Marciniak, K. Trejgis, J. Mater. Chem. C., 2018, 6, 7092-7100. 10. L. Labrador-Páez, M. Pedroni, A. Speghini, J. Garcí a-Solé , P. Haro-Gonzá lez, D. Jaque, Nanoscale., 2018, 10, 22319-22328.11. M. Tan, F. Li, N. Cao, H. Li, X. Wang, C. Zhang, D. Jaque, G. Chen, Small., 2020, 16, 2004118. 12. K. Maciejewska, A. Bednarkiewicz, L. Marciniak, Nanoscale Adv., 2021, 3, 4918-4925.13. M. Quintanilla, M. Henriksen-Lacey, C. Renero-Lecuna and L. M.Liz-Marzán, Chem. Soc. Rev., 2022.14. Z. Yi, Z. Luo,X. Qin, Q. Chen, X. Liu, Acc. Chem. Res., 2020, 53, 2692-2704.15. B. del Rosal, E. Ximendes, U. Rocha, D. Jaque, Adv. Opt. Mater., 2017, 5, 1600508.16. M. Tan, F. Li, N. Cao, H. Li, X. Wang, C. Zhang, D. Jaque, G. Chen, Small., 2020, 16, 2004118.17. X. Zhu, W. Feng, J. Chang, Y. W. Tan, J. Li, M. Chen, Y. Sun, F. Li, Nat. Commun. 2016, 7, 10437.【作者简介】胡倩 博士研究生2020年毕业于湖南师范大学，获化学专业学士学位。目前是上海科技大学物质科学与技术学院博士研究生，师从朱幸俊教授，主要从事近红外发射镧系纳米复合材料的温度传感和生物成像应用的研究。朱幸俊 研究员上海科技大学物质科学与技术学院研究员、博士生导师。2017年博士毕业于复旦大学生物研究院（导师李富友教授），2017-2019年在美国斯坦福大学材料科学与工程系作为博士后学者从事生物医学成像以及神经调控材料与器件的研发工作。目前已在Nature Communications, Chemical Society Reviews, Nano Letters, ACS Nano, PNAS, Biomaterials等国际著名期刊上发表研究论文30余篇，他引3500余次（H因子26），并持有多项专利。多项研究成果入选科睿唯安ESI化学和材料领域前1%高被引论文(Highly Cited Paper)。研究项目获国家自然科学基金、上海市浦江人才计划资助。课题组致力于发展适用于生物医学的新型纳米材料和技术，通过构建纳米复合材料，利用其光、热、磁、声等性质，实现高选择性、低侵入性的生物成像、疾病治疗和生理功能调控。欢迎感兴趣的同学报考上海科技大学研究生，课题组长期招聘化学、材料学以及生物学相关专业博士后。具体可邮件沟通咨询，zhuxj1@shanghaitech.edu.cn（本文编辑：刘立东）专家约稿招募中若您有生命科学相关研究、技术、应用、经验等愿意以约稿形式共享，欢迎自荐或引荐投稿联系人：刘编辑邮箱：liuld@instrument.com.cn微信/电话：13683372576扫码关注【3i生仪社】，解锁生命科学行业资讯！

中国药学会抗生素专业委员会近日召开工作会议，针对当前政府、公众和媒体都很关注的“超级耐药细菌”(以下简称“超级细菌”)问题展开讨论，提出建议。与会委员表示，虽然“超级细菌”的产生是不可避免的，但通过合理用药和抗生素创新双管齐下能够大大降低细菌耐药的几率。委员们一致呼吁，希望国家重视并加大对攻克细菌耐药性研究的投入，在合理使用抗生素的基础上，为应对新型“超级细菌”的挑战共同努力! 　　合理用药 　　复旦大学华山医院张永信教授谈到，其实从抗生素应用之日起，其耐药菌便一直存在。应对耐药菌甚至“超级细菌”的方法，可以是感染前的积极预防和感染后的合理联合用药。目前的“超级细菌”是在医院这个特定环境中出现的，临床的预防措施应该是遵循严格的消毒和隔离制度以避免交叉感染。此外，因为耐药菌多为容易在潮湿环境中生长的革兰氏阴性菌(G-菌)，感染后的治疗可以考虑多黏菌素与其他抗生素联合用药。 　　福建微生物研究所所长程元荣教授也表示了同样的观点。他认为，目前报道的这种“超级细菌”为G-菌，因此在权衡药物安全性和有效性的关系后，可以考虑使用庆大霉素等对G-菌有抑制作用的氨基糖苷类抗生素。 　　中国药学会抗生素专业委员会主任委员、中国医学科学院医药生物技术研究所蔡年生教授谈到，最近某报刊刊登的《听听超级病菌与人类的对话》一文简明而深刻，其中写道：“是人类到处滥用抗生素把我们磨炼成了‘超级病菌’，是人类创造了我们，你们应该反省一下自己：不要滥用抗菌药物，不要过度医疗，不要滥用免疫抑制剂，不要过多地进行手术和穿刺使我们能很顺利地钻进你们体内，医务人员和病人家属也不要把我们带来带去到处传播……”蔡年生建议：使用抗生素应以基础科学研究的成果作为指导，至少应对感染的患者进行细菌敏感性的测定，使用药更加合理。 　　海军总医院院长段蕴铀认为，抗生素生产厂家要承担起合理使用抗生素的基本责任，不能夸大抗生素的治疗作用 医生不能为了经济利益而忽视患者的感染程度及病情发展，只使用最好、最贵的抗生素 医生还需要提高自身技术水平，做到抗生素的准确使用 完善医院的药师制度，由药师指导医生用药也是必需的。 　　加强研发 　　蔡年生表示，多年来，我们在筛选新抗生素的研究中往往只重视最小抑菌浓度(MIC)，而忽视了防止细菌耐药突变的浓度(MPC)，这样选择出的抗生素抑菌作用虽强，但细菌对其产生耐药性的可能性也变大。她建议，在研发中增加MPC的指标，重视选择MPC和MIC差值小的，即筛选窗小的药物进行重点研究。 　　中国药学会抗生素专业委员会副主任委员、上海医药工业研究院朱宝泉院长指出，一些新技术的发展可能对抗生素研究产生误导。比如，期望使用基因组测序后能找到更多的药物作用新靶点，从而筛选出包括新抗生素在内的新药物，但结果并非想象中的那样令人满意 其次，利用组合化学技术也没有开发出新的临床用药，但这些技术却在经费、人力资源等方面挤占了传统新药筛选的研发空间。这就给科研人员提出了一些新问题：什么是新抗生素研究甚至新药研究的最合理方法?怎样才能发现具有新结构、新作用机制的诸如青霉素的药物?这些问题都值得认真思考。 　　鉴于“超级细菌”耐药产生的原因是“Ⅰ型新德里金属β-内酰胺酶”，程元荣建议，要努力寻找以此金属酶为靶点的活性物质。 　　针对“超级细菌”，中国医学科学院医药生物技术研究所也立即行动起来，邵荣光副所长和司书毅教授介绍说：该所首先对多年来从临床上收集的两万株耐药菌进行了筛选，已发现了存在类似“超级细菌”耐药基因的耐药菌株，而且“超级细菌”的基因也已经在美国完成测序 同时相关药物筛选模型正在建立，建成后将以最快的速度进行抗“超级细菌”的药物筛选。 　　段蕴铀也表示，希望相关部门加大投入，各种研究机构能长期、持续地投入到抗生素研发的工作之中。

为了保障项目建设质量，国家水资源监控能力建设项目办公室对各省水环境监测中心和分中心的实验室仪器设备进行统一选型谈判。2012年7月10～11日，国家水资源监控能力建设项目办公室组织对报名参加国家水资源监控能力建设项目实验室仪器设备统一选型议价谈判活动的制造商、总经销商和授权代理商提交的谈判应答文件进行了初审。生物毒性分析仪共吸引了国内外8家厂商和代理商前来参加，参评专家和领导从仪器厂家的规模、服务、耗材供应、市场应用、产品技术、产品优点和产品价格等方面对8家单位进行了严格的筛选，朗石公司凭借专业、服务两大优势顺利通过初审。 这是朗石产品继便携式重金属分析仪NanoTek 2000 在江苏和云南集采中中标后的又一喜讯！期待朗石人制造出更多的精彩！期待国产品牌的更多胜利!

继两个月前广药集团宣布启动抗超级细菌药物研发课题之后，11月8日首个科研项目正式落地：由钟南山院士领衔的广药集团名优品质抗超级细菌研究启动。 　　对此，广药集团总经理李楚源称，该研究将通过科技将白云山板蓝根打造为中药抗病毒的“超级明星”。

随着科技的进步，传感器和光学元件都将趋于小型化和集成化。有机低维纳米材料由于其独特的结构和新颖的物理、化学性质，在生物传感、纳米光子学领域中展现出广阔的应用前景。近日，据国际知名期刊《Advanced Materials》报道，中国科学院化学研究所光化学院重点实验室利用高比表面积的一维纳米材料，制备出一种更加灵敏的电化学发光纳米生物传感器。该项研究也为低维纳米材料制备生物传感器提供了重要的理论和实验依据。 　　从细菌到人，所有生物都在使用&ldquo 生物分子开关&rdquo 来监测环境。此类&ldquo 开关&rdquo ，即由RNA或蛋白制成、可改变形状的分子。这些&ldquo 分子开关&rdquo 的诱人之处在于：它们很小，足以在细胞内&ldquo 办公&rdquo ，而且非常有针对性，足以应付非常复杂的环境。受到这些天然&ldquo 开关&rdquo 的启发，纳米生物传感器应运而生。 　　据中科院相关人员介绍，生物传感器是用固定化的生物体成分，如酶、抗原、抗体、激素等，或者是生物体本身的细胞、细胞器、组织等作为传感元件制成的传感器。按所用分子识别元件的不同，生物传感器可分为酶传感器、微生物传感器、组织传感器、细胞器传感器、免疫传感器等 按信号转换元件的不同可分为电化学生物传感器、半导体生物传感器、测热型生物传感器、测光型生物传感器、测声型生物传感器等。其中，电化学生物传感器由于具有体积小、分辨率高、响应时间短、所需样品少、对活细胞损伤小等特点，广泛应用于医药工业、食品检测和环境保护等领域。 　　如今，纳米技术的介入更是为电化学生物传感器的发展提供了新的活力。纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等，使得其表现出奇异的化学、物理性质。例如常见的碳纳米材料，特别是碳纳米管、石墨烯等，就表现出优良的力学性能、导电性能、表面性能及独特的电化学性质。此前，研究人员就曾用琼脂糖将葡萄糖氧化酶和连接了二茂铁的单壁碳纳米管固定在玻碳电极表面，实现了对葡萄糖的快速灵敏检测。碳纳米管的引入还能够显著提高电化学敏感膜中电活性物质的氧化还原可逆性，同时消除了溶解氧对测定的干扰。纳米材料应用于电化学生物传感器领域后，不仅提高了传感器的检测性能，而且提升了传感器的化学和物理性质以及它对生物分子或细胞的检测灵敏度，检测时间也得以缩短，与此同时还实现了高通量的实时分析检测。 　　随着纳米技术和生物传感器交叉融合的发展，越来越多的新型纳米生物传感器涌现出来，如量子点、DNA、寡核苷配体等纳米生物传感器。未来纳米生物传感器的发展方向应该是集成多功能、便携式、一次性的快速检测分析机器，它可以广泛用于食品、环境、战场、人体疾病等领域的快速检测。例如，食品和饮料中病原体或者农药残留成分的快速灵敏检测 环境中污染气体或者污染金属离子等远程检测和控制 人体血液成分和病原体的快速实时检测，以及战场生化武器和爆炸物的快速检测。 　　但是与此同时，新一代纳米生物传感器同样面临诸多挑战，如更高灵敏度、特异性、生物相容性、集成多种技术、检测方法简化、制备工艺、批量化生产、成本效益等。对此，这一生物传感器的研发课题组专家表示，分子自组装加工工艺简单可控，可以实现快速复制，而且成本较低，对生物传感器的发展有很重要的促进作用，有利于高灵敏度、低成本、一次性纳米生物传感器的发展。而生物分子自组装技术更值得关注，它具有天然的生物兼容性、优异的结合性能，或将成为生物传感器发展的另一个全新领域。

光能易获取、能量充足，是公认的未来人类最安全、最绿色、和最理想的替代能源之一。天然光合作用可以直接利用光能固定空气中的CO2合成有机物，但光合作用的效率较低（通常低于1%）。近年来发展的半导体材料-微生物人工杂合体系，同时结合了高效捕获光能的半导体材料和高特异性催化的微生物细胞，已经成功实现：（1）使不能利用光能的微生物能利用光能（从不能到能）；（2）提高天然光合作用效率（从低效到高效）。但目前，材料吸收光能产生的电子，仅有小部分被微生物细胞利用，因此杂合体系光能到化学能的转化，还远未发挥其潜在优势，其根本原因是材料-微生物界面能量和物质传递和转化机制不清、效率低。北京时间12月23日，南方科技大学机械与能源工程系陈熹翰课题组与中国科学院深圳先进技术研究院合成所材料合成生物学研究中心高翔课题组在ACS Energy Letters合作发表题为 “Ultrafast electron transfer in Au–Cyanobacteria Hybrid for Solar to Chemical Production” 的文章。该工作构建了金纳米颗粒-蓝细菌杂合体，将光能驱动CO2合成化学品的效率提高14%。通过瞬态吸收光谱直接观察到金纳米颗粒（Au）吸收光能产生的电子，可以直接被蓝细菌细胞快速吸收。为解析电子在材料-微生物界面传递机制提供基础。南方科技大学博士生胡秋实、深圳先进技术研究院研究助理胡海涛、博士后崔蕾为文章的共同第一作者。南方科技大学陈熹翰副教授和深圳先进技术研究院高翔副研究员为文章共同通讯作者。作者首先在蓝细菌中构建了甘油的合成通路，该途径以卡尔文循环（CBB）中间代谢物磷酸二羟丙酮（DHAP）为底物，消耗一分子的还原力合成甘油，该工程菌命名为XG608。在光照条件下，成功将CO2固定并转化为甘油。在此基础上，作者向培养体系中添加金纳米颗粒，利用共培养构建了金纳米颗粒-蓝细菌的杂合体，通过吸收光谱分析，观察到杂合体中同时具有金纳米颗粒和蓝细菌的特征吸收峰。此外，金纳米颗粒在525 nm附近吸收较强，与蓝细菌的吸收光谱性能互补，可以潜在提高杂合体的光能捕获效率。通过测试，在光照的条件下，与纯蓝细菌体系相比，杂合体生物量增长了10%，甘油产量增长了14.6%。进一步通过扫描透射电子显微镜 (STEM) 结合能谱(EDS) 分析，发现金纳米颗粒分布在蓝细菌细胞内，有利于材料光生电子向微生物细胞的传递。图1. 金纳米颗粒-蓝细菌杂合体提高光能驱动CO2固定合成甘油的效率随后作者对杂合体展开了原位瞬态光谱学分析（TA），当金纳米颗粒与工程菌XG608结合时，在2 ps内观察到更快的动力学衰减，而在4 ps后动力学衰减变慢，表明金纳米颗粒吸收光能产生的电子可以快速的被工程菌吸收。进一步研究发现，当加入光系统II抑制剂DCMU后，这种衰减特征消失（光系统II功能缺失突变体中也观察到相同结果）。有意思的是，金纳米颗粒电荷转移似乎只在活细胞中可行，黑暗条件，金纳米颗粒TA动力学特征不变，电荷转移过程停止。作者推测，只有活细胞才能作为电子受体来接收光激发的电子。图2. 金纳米颗粒-蓝细菌杂合体原位瞬态吸收光谱分析基于以上的研究，作者提出光激发金纳米颗粒提供了额外电子被光合电子传递链上潜在电子受体接收，进入光合电子传递链，提高光能利用效率，进而提高光能驱动CO2固定合成化学品的效率。图3.金纳米颗粒-蓝细菌杂合体界面电子传递该研究得到了科技部合成生物学重点研发计划、国自然重点项目和面上项目、深圳市基础研究专项重点项目和深圳合成生物学创新研究院的经费支持。

据国家知识产权局公告，清华大学申请一项名为“一种微流控细菌生物传感器及细菌快速检测方法“，公开号CN117169498A，申请日期为2022年5月。　　专利摘要显示，本发明公开了一种微流控细菌生物传感器及细菌快速检测方法，该微流控细菌生物传感器包括细菌生物微流控芯片和细菌生物荧光传感器；所述细菌生物微流控芯片包括微流控芯片设计和制作；所述的细菌生物荧光传感器包括入射光单元、荧光检测单元和拍照单元。本发明还提供了微流控细菌生物传感器制作及使用微流控细菌生物传感器快速检测细菌的检测方法。本发明提供了一种微流控细菌生物传感器及细菌快速检测方法，解决了当前细菌检测技术存在的检测时间长、检测环境要高、检测成本高等问题，可实现一步法的细菌的低成本快速现场检测，可广泛应用于食品安全、环境监测、公共卫生等领域。

淡水和饮用水水体质量检测标准都有相应的法律标准值。但是目前的标准检测程序由于要进行一段时间细菌培养，需要数天时间才能得到检测结果。 　　为了实现水质量快速检测，更好保障社会公共健康和避免经济损失，德国联邦教育部启动实施了《清洁水和饮用水细菌监测》(SEKT)联合项目。近日，该项目研究团队开发出了水体细菌和微生物快速检测新技术，利用该项新技术只需要不到一个小时的时间就能检测确定水体内细菌和微生物含量。此外，项目还开发出了可直接在现场使用的紧凑型检测设备。 　　该项新成果基于荧光标识技术，通过显微镜辨别附着在细菌和微生物体上的荧光标识。在检测过程中，先要使用特定的荧光标识剂将被检测水体中的细菌和微生物进行染色，然后将被测样本送到自动显微镜下进行观测。项目组在显微镜内置了高功率LED光源，通过光谱分析即可判断样本中细菌和微生物含量水平。 　　该项新技术可广泛应用在淡水和饮用水质量检测、饮料、食品和制药行业。此外，在游泳池、温泉、餐厅、酒店等公共场所水质监测方面也有广阔前景。 　　2012年1月，德国联邦教研部《生命科学领域光学技术倡议》框架下，实施了《清洁水和饮用水细菌监测》(SEKT)联合项目。该项目实施期限3年，总经费为200万欧元。

酶标仪问世之初，是酶联免疫吸附试验(ELISA)的专用检测仪器。随着科学技术发展和市场需求演变，酶标仪被赋予的功能日益丰富。由最初的吸收光(ABS)检测，到荧光强度(FI)、发光检测(LUMI)，再到荧光偏振(FP)、时间分辨荧光(TRF)等检测技术，酶标仪早已突破了ELISA的范畴，在追“光”道路驰而不息。为帮助广大用户及时了解酶标仪前沿技术、主流品牌与创新产品、市场动态以及相关活动，仪器信息网特别策划了《从光吸收到多功能，酶标仪的“逐光”之路》专题（点击查看）。本期，我们特别邀请到德国伯托科技生物分析(Berthold Technologies)中国代表处谈一谈伯托科技酶标仪创新检测技术及其对酶标仪未来市场的看法。仪器信息网：未来中国酶标仪市场的发展前景如何？最看好哪些应用细分？伯托科技：未来中国酶标仪市场将迎来一个理性消费的时代——选择适合自己的酶标仪，单功能酶标仪尤其是化学发光酶标仪会进入一个高增长期。大量小型实验室或者课题组会选择单功能酶标仪。我们认为，“对砍骨头而言，瑞士军刀的作用不如一把十几块钱的菜刀，多功能酶标仪亦是如此。”多功能酶标仪是将多种检测技术融于一体，需要检测器和光路等相互妥协，从而导致其每项技术的性能均有不同程度的下降。在过去二十多年仪器制造商的引导下，大多数用户形成了“多功能酶标仪是高大上，四光栅全波长的酶标仪才是高档的”等的观点，从而导致很多小型实验室用户购买的仪器不仅功能过剩，而且没有得到最佳的仪器性能。如做报告基因、ATP检测、蛋白间弱相互作用等应用的用户理应选择化学发光单功能酶标仪，其灵敏度比一般多功能酶标仪会高1-2个数量级，而且实验结果的稳定性更高。细菌培养监测的用户则仅仅需要选择一台不到10万人民币的吸光度酶标仪即可。资源配置的合理优化，不仅是国家的号召，也是一个理性市场未来发展的趋势。大型实验室或者综合性实验平台，首先购买多功能酶标仪，在预算充足或者后期会增购单功能酶标仪。因为这种类型的实验室首要目标是满足不同实验室需求的多样性，其次才是关注仪器性能的提升。前期这些类型的实验室大部分已经购买多功能酶标仪，后期通过宣导，单功能酶标仪会有更进一步的市场，尤其是对灵敏度要求更高的用户更加需要一台化学发光的单功能酶标仪。总之，理性消费，合理选择，将会让单功能酶标仪迎来一个高增长期。就应用而言，生物医药和诊断行业将会迎来比较高的增长，也是我比较看好的应用领域。仪器信息网：请点评吸光度(Abs)、荧光强度(FI)、时间分辨荧光(TRF)、荧光偏振(FP)和化学发光(Lum)等不同酶标仪检测方法的优劣势？伯托科技：吸光度(Abs)、荧光强度(FI)和化学发光(Lum)在科研实验中均有大量运用，三种方法各有优缺点。技术本身没有好坏之分，而取决于用户对实验的需求，适合自己的才是最好的。从检测灵敏度来说，化学发光最高、荧光次之、吸光度最低；从操作方面来说，荧光最简单、化学发光次之、吸光度最复杂；从成本方面来说，吸光度最便宜，化学发光次之，荧光最贵。因此，三种检测方法在实际运用中慢慢得到区分，如报告基因检测和IVD试剂开发运用到化学发光检测，痕量蛋白的相互作用或者蛋白的弱相互作用（如窗口小于0.01）采用基于化学发光检测的BRET技术(BRET1/BRET2/NanoBRET)。荧光检测中，提高灵敏度最有效的方法之一是降低背景(noise)来明显提高信噪比(S/N)，因此，产生了诸如时间分辨荧光(TRF)，TR-FRET等方法。而荧光偏振(FP)，荧光共振能量转移(FRET)，Alpha技术等主要用于分子间相互作用的检测，根据分子的不同（如大分子之间相互作用，小分子与小分子间相互作用等）采用不同的技术。总之，检测技术没有优劣之分，选择适合自己的才是最好的。仪器信息网：请谈谈酶标仪未来技术发展趋势？伯托科技：对于酶标仪未来技术的发展趋势，个人认为不同的酶标仪检测技术将会强化各自优势以更好的满足用户的需求。用户对化学发光检测技术的需求点在于高灵敏度，那么仪器制造商会从光路的简化、检测器对化学发光光谱波长的敏感性优化以及系统优化等方面提升仪器的灵敏度性能；在荧光检测技术方面，在现有基础上开发更多低背景探针以提高检测灵敏度是一个重要的方向，如上转换荧光探针等；而吸光度检测技术目前发展的已经比较成熟，短期内提高相对困难，重点会倾向于简化酶标流程降低成本或者酶标实验流程的自动化方面。仪器信息网：贵司目前主推的酶标仪产品是什么？请您谈谈该产品的核心竞争力。伯托科技：伯托科技公司(Berthold Technologies)于1949年成立在德国西南的巴符州，拥有生物分析部门、核放射防护部门和过程控制部门三个部门。其中，生物分析部门涵盖微孔板分析仪（即酶标仪）、活体成像系统、ELISA工作站、管式发光仪、放射性相关产品等。公司的宗旨是将科学转化为解决方案(Transforming Science into Solutions)，目前在全球范围内100多个国家搭建了销售和服务网络体系。我们目前主推的酶标仪是Tristar系列微孔板分析仪，主要包括Tristar 3和Tristar 5两种型号。其中Tristar 5是一款模块化的高性能多功能微孔板分析仪，提供独立的滤光片光路系统或（和）光栅光路系统多种选择，兼具吸收光(紫外/可见)、荧光强度、化学发光、荧光偏振和时间分辨荧光等检测功能。采用One-4-All光路系统（滤光片光路和四光栅光路）既能满足发光检测中必须减少空间干扰，很大程度地提高光子检测效率的需要，又结合了荧光实验中小光子散射及激发/发射荧光信号的分辨能力。另外，Tristar 5还具备超高灵敏度，在同一台仪器中能够实现发光(6 amol ATP)和荧光(7 amol FITC)两种超低检测限。尤其在生物发光共振能量转移（BRET）实验，Tristar 5的检测性能效果拔群，即便低于0.01窗口内仍然具有超高的稳定性。同时，Tristar 5喷射式进样器采用Teflon技术，通过准确、快速进样来保证试剂高效混合，具备全进样体积CVTristar 5多功能微孔板分析仪仪器信息网：请介绍贵公司酶标仪发展历程中里程碑事件。伯托科技：自1949年伯托科技成立以来，公司一直持续深耕发光检测行业，不遗余力地投入人力物力加大研发力度。1979年，伯托科技成功研发出了第一台管式发光仪；1986年，公司推出第一台微孔板发光仪，并在2002年推出系列多功能微孔板分析仪。目前，Tristar3和Tristar5是伯托科技微孔板分析仪的最新型号。我们始终站在发光检测性能的前列，最新Tristar系列的ONE-4-ALL光路，将荧光检测的灵敏度也提高到了7 amol FITC的超高水平。这是我们公司多功能微孔板分析仪发展的最新里程碑。仪器信息网：贵公司酶标仪主要应用哪些领域的哪些实验环节？有哪些代表性用户单位？伯托科技：Tristar系列微孔板分析仪自上市以来，受到业内广泛关注和各领域研究人员的青睐，包括生命科学、临床医学、制药学、环境科学、食品科学等。著名用户涵盖国内知名高校和中科院下属的各研究所的实验室。近几年来，我们公司不断加强对化学发光诊断试剂体系的研发，在中国IVD行业中也取得了长足进展。比如Tristar系列因其高灵敏度和进样试剂的超高准确性而受到诸如西门子等全球知名企业的青睐。如有技术干货、科研成果、酶标仪使用心得等内容，欢迎投稿，投稿文章将在《从光吸收到多功能，酶标仪的“逐光”之路》专题(点击查看)展示并在仪器信息网相关渠道推广。投稿邮箱：zhaoyw@instrument.com.cn，关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系：13331136682（同微信）。

最早在印度等南亚国家出现的耐药性“超级细菌”，目前全球已有200余人被感染。面对“超级细菌”，人们应当怎么办？记者近日连线了中国工程院院士钟南山。 　　问：“超级细菌”究竟是一种什么样的细菌?它是怎样产生的? 　　钟南山：“超级细菌”是革兰氏阴性杆菌、肺炎克雷伯菌、大肠杆菌或不动杆菌里含有一些酶的基因。大多数抗生素对这种所谓“超级细菌”没有效果。这种细菌的来源常常都是由于人们太多使用抗生素，特别是一般的感冒或流感。另一原因是用得(抗生素)不合适，这些细菌常是用比较高级的抗生素产生的。比如，第三代头孢霉素或碳青霉烯等药用得太多，就会产生。 　　“超级细菌”目前主要是指革兰氏阴性杆菌。假如这个趋势发展下去，可能也会产生革兰氏阳性菌。现在有一种叫甲氧西林金黄色葡萄球菌，目前还有一两种药对它有效。假如人们一直不注意，老是滥用抗生素，迟早会产生对革兰氏阳性杆菌的超级耐药菌。耐药菌是需要全球关注的问题。 　　问：目前我国滥用抗生素的情况如何?面对“超级细菌”该怎么办? 　　钟南山：我国医疗上，大医院用药比例为30%至50%，其中用抗生素的费用所占比例近一半。目前，相当多的一般感冒、流感及病毒感染，医生常规开出抗生素的现象相当普遍。另外，农业、渔业大量使用抗生素也会造成超级耐药菌的发展。 　　有调查显示，我国是世界上滥用抗生素最严重的国家之一。由于滥用抗生素，在中国，细菌整体的耐药率要远远高于欧美国家 中国每年生产抗生素原料约21万吨，人均年消费量是美国人的10倍。然而，真正需要使用抗生素的病人人数不到20%，80%以上属于滥用抗生素。 　　一些专家甚至认为，一旦真正意义上的“超级细菌”爆发，中国将有可能成为“超级细菌”的重灾区。宗广

品牌：BPCL是Biological& Physical Chemiluminescence的缩写，1995年开始对外使用；超微弱发光测量仪，英文Ultra-WeakLuminescence Analyzer。 BPCL超微弱发光测量仪，是生物与化学光子计数器，又俗称为化学发光分析仪，是我国原中科院系统科研人员自主研发的一种可探测超微弱生物发光和化学发光的分析仪器，是我国最早商品化的微弱光测量产品。BPCL倾注了老一辈科研工作者的心血，其研制为发光研究提供了有力的科研工具，推动了我国甚至国际发光研究的发展，目前被众多高校、研究院所使用，产生了具有重大社会和经济效益。 涉及研究方向包括：发光分析检测技术研究（如：流动注射发光分析、毛细管电泳发光分析、生物传感器发光分析、纳米材料发光分析、自由基临床检验）、自由基生物学研究、药物抗氧化剂研究、细胞学超微弱发光研究、肿瘤医学研究、农业种质研究、花卉果实超微弱发光研究及农作物抗逆性研究。 BPCL微弱发光测量仪现有19个型号产品，覆盖近紫外、可见及近红外光谱领域微弱光检测，同时还有光谱扫描、多样品测试、温控等型号产品，以适应不同领域研发需求。由于BPCL独特和先进的光探测技术，利用此仪器可测定10^-15瓦的光强度，测量10^-13瓦的微弱光影可给出1-2万/秒的计数率，这对于生物体、细胞、DNA等生命物质的超微弱发光研究尤为重要。通过独特的接口计数，该仪器可实时获得发光动力学曲线，最快采集速度可达0.1毫秒，可用于快速发光反应的监测。 任何有生命的物质都可以自发的或在外界因素诱导下辐射出一种极其微弱的光子流，这种现象称为生物的超微弱发光（UltraweakPhoton Emission），亦被称为生物系统超弱光子辐射、自发发光等。超微弱发光只有10^-5~ 10 ^-8hυ / s cm ，量子产额(效率)为10^-14~ 10 ^-9，波长范围为180~800nm，从红外到近紫外波段。1.BPCL电化学发光测试原理 电化学发光分析技术（Electrogeneratedchemiluminescence,ECL）。ECL是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应。包括了两个过程。发光底物二价的三联吡啶钌及反应参与物三丙胺在电极表面失去电子而被氧化。氧化的三丙胺失去一个H成为强还原剂，将氧化型的三价钌还原成激发态的二价钌，随即释放光子恢复为基态的发光底物。最好的发光标记物-三联吡啶钌分子量小，结构简单。可以标记于抗原，抗体，核酸等各种分子量，分子结构的物质。从而具有最齐全的检测菜单。三联吡啶钌为水溶性，且高度稳定的小分子物质。保证电化学发光反应的高效和稳定，而且避免了本底噪声干扰。 简单来理解，ECL是在电极上施加一定的电压使电极反应产物之间或电极反应产物与溶液中某组分进行化学反应而产生的一种光辐射，其作为一种新的痕量分析手段越来越引人注目。1.1电化学反应过程 在工作电极上(阳极)加一定的电压能量作用下，二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+释放电子发生氧化反应而成为三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+，同时，电极表面的TPA也释放电子发生氧化反应而成为阳离子自由基 TPA+，并迅速自发脱去一个质子而形成三丙胺自由基TPA，这样，在反应体系中就存在具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+和具有强还原性的三丙胺自由基TPA。1.2化学发光过程 具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+和具有强还原性的三丙胺自由基 TPA发生氧化还原反应，结果使三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+还原成激发态的二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+，其能量来源于三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+与三丙胺自由基TPA之间的电势差，激发态[Ru(bpy)3]2+以荧光机制衰变并以释放出一个波长为620nm光子的方式释放能量，而成为基态的[Ru(bpy)3]2+。1.3循环过程 上述化学发光过程后，反应体系中仍存在二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+和三丙胺(TPA)，使得电极表面的电化学反应和化学发光过程可以继续进行，这样，整个反应过程可以循环进行。 通过上述的循环过程，测定信号不断的放大，从而使检测灵敏度大大提高，所以ECL测定具有高灵敏的特点。上述的电化学发光过程产生的光信号的强度与二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+的浓度成线性关系。将二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+与免疫反应体系中的一种物质结合，经免疫反应、分离后，检测免疫反应体系中剩余二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+经上述过程后所发出的光，即可得知待检物的浓度。1.4电化学发光剂定义：指通过在电极表面进行电化学反应而发出光的物质。特点：反应在电极表面进行发光标记物/化学发光剂：三联吡啶钌Ru(bpy)32+共反应剂/电子供体为：三丙胺（TPA）电化学发光启动条件：直流电场反应产物：三丙胺自由基(TPA*)+620nm的光子最终检测信号：可见光强度反应特点：迅速、可控、循环发光三联吡啶钌“催化”三丙胺发出可见光2.BPCL化学/电化学发光分析领域的应用案例2.1 医学及药学领域 BPCL在临床上，其可直接或与免疫技术结合，通过化学/电化学发光技术，其可用于甲状腺激素、生殖激素、肾上腺/垂体激素、贫血因子、肿瘤标记物、癌细胞等物质的检测；另外，基于活性氧诱导的化学发光现象，其可实现体内及光治疗过程产生的活性氧的检测。2.1.1 Ru@SiO2表面增强电化学发光检测痕量癌胚抗原 癌胚抗原（CEA）被认为是反映人体中各种癌症和肿瘤存在的疾病生物标志物。体液中CEA的灵敏检测利于癌症的临床诊断和治疗评估。 在此，本文提出了一种基于Ru（bpy）32+的局域表面等离子体共振（LSPR）增强电化学发光（ECL）超灵敏测定人血清中CEA的新方法。在这种表面增强ECL（SEECL）传感方案中，Ru（bpy）32+掺杂的SiO2纳米颗粒(Ru@SiO2)并且AuNPs用作LSPR源以增强ECL信号。两种不同种类的CEA特异性适体在Ru@SiO2和AuNP。在CEA存在的情况下Ru@SiO2-将形成AuNPs纳米结构。我们的研究表明Ru@SiO2可以通过AuNP有效地增强。一层Ru@SiO2-AuNPs与不存在AuNP的纳米结构的ECL相比，纳米结构将产生约3倍的ECL增强。通过多层Ru@SiO2-AuNPs纳米架构。在最佳条件下，人血清CEA的检测限为1.52×10^-6ng/mL。 据我们所知，对于ECL传感器，从未报道过具有如此低LOD的CEA测定。2.1.2 基于连接探针的电化学发光适体生物传感器，检测超痕量凝血酶的信号 基于结构切换电化学发光猝灭机制，本文中开发了一种用于检测超痕量凝血酶的新型连接探针上信号电化学发光适体生物传感器。ECL适体生物传感器包括两个主要部分：ECL底物和ECL强度开关。ECL衬底是通过修饰金电极（GE）表面的Au纳米颗粒和钌（II）三联吡啶（Ru（bpy）32+–AuNPs）的络合物制成的，ECL强度开关包含三个根据“结-探针”策略设计的探针。 第一种探针是捕获探针（Cp），其一端用巯基官能化，并通过S–Au键共价连接到Ru（bpy）32+–AuNPs修饰的GE上。 第二个探针是适体探针（Ap），它含有15个碱基的抗凝血酶DNA适体。 第三种是二茂铁标记探针（Fp），其一端用二茂铁标签进行功能化。 文中证明，在没有凝血酶的情况下，Cp、Ap和Fp将杂交形成三元“Y”结结构，并导致Ru（bpy）32+的ECL猝灭。然而，在凝血酶存在的情况下，Ap倾向于形成G-四链体适体-凝血酶复合物，并导致Ru（bpy）32+的ECL的明显恢复，这为凝血酶的检测提供了传感平台。利用这种可重复使用的传感平台，开发了一种简单、快速、选择性的ECL适体生物传感器信号检测凝血酶，检测限为8.0×10^-15M。 本生物传感器的成功是朝着在临床检测中监测超痕量凝血酶的发展迈出的重要一步。2.1.3 Ru（phen）32+掺杂二氧化硅纳米粒子的电化学发光共振能量转移及其在臭氧“开启”检测中的应用 首次报道了灵敏检测臭氧的电化学发光（ECL）方法和利用臭氧进行电化学发光共振能量转移（ECRET）的方法。 它是基于Ru（phen）32+掺杂的二氧化硅纳米颗粒（RuSiNPs）对靛蓝胭脂红的ECRET。在没有臭氧的情况下，RuSiNP的ECL由于RuSiNP对靛蓝胭脂红的ECRET而猝灭。在臭氧存在的情况下，系统的ECL被“打开”，因为臭氧可以氧化靛蓝胭脂红，并中断从RuSiNP到靛蓝胭脂的ECRET。通过这种方式，它通过所提出的基于RuSiNP的ECRET策略提供了臭氧的简单ECL传感，线性范围为0.05-3.0μM，检测限（LOD）为30nM。检测时间不到5分钟。该方法也成功应用于人体血清样品和大气样品中臭氧的分析。2.1.4 用二极管实现数码相机灵敏视觉检测，使无线电极阵列芯片的电化学发光强度提高数千倍 首次报道了无线电化学发光（ECL）电极微阵列芯片和通过在电磁接收器线圈中嵌入二极管来显著提高ECL。新设计的设备由一个芯片和一个发射机组成。该芯片有一个电磁接收线圈、一个迷你二极管和一个金电极阵列。该微型二极管可以将交流电整流为直流电，从而将ECL强度提高18000倍，从而能够使用普通相机或智能手机作为低成本探测器进行灵敏的视觉检测。使用数码相机检测过氧化氢的极限与使用基于光电倍增管（PMT）的检测器的极限相当。与基于PMT的检测器相结合，该设备可以以更高的灵敏度检测鲁米诺，线性范围从10nM到1mM。由于具有高灵敏度、高通量、低成本、高便携性和简单性等优点，它在护理点检测、药物筛选和高通量分析中很有前途。2.1.5 中晶体和仿生催化剂调控肿瘤标志物的比例电化学发光免疫分析 本文以壳聚糖功能化碘化银（CS-AgI）为仿生催化剂，研制了一种基于八面体锐钛矿介晶（OAM）载体的比率电化学发光免疫传感器，用于α胎儿蛋白（AFP）的超灵敏测定。所提出的系统是通过选择鲁米诺和过硫酸钾（K2S2O8）作为有前途的ECL发射单元来实现的，因为它们具有潜在的分辨特性和最大发射波长分辨特性。采用具有高孔隙率、定向亚基排列和大表面积的OAM吸附鲁米诺形成固态ECL，并作为亲和载体首次固定了大量AFP（Ab）抗体。 此外，发现CSAgI具有仿生催化剂活性，可以催化作为鲁米诺和K2S2O8共同助反应剂的过氧化氢的分解，从而放大了双ECL响应。当生物传感器在CSAgI标记的AFP的混合溶液中孵育时(CS-AgI@AFP)和目标AFP，这是由于对CS-AgI@AFP和目标AFP与AbCS-AgI@AFP固定化Ab捕获的蛋白质随AFP浓度的增加而减少，因此，双ECL反应减少。基于两个激发电位下ECL强度的比值，这种提出的比率ECL策略通过竞争性免疫反应实现了对α胎儿蛋白的超灵敏测定，线性检测范围为1fg/ml至20ng/ml，检测限为1fgg/ml2.1.6 一种新型放大电化学发光生物传感器(基于AuNPs@PDA@CuInZnS量子点纳米复合材料)，用于p53基因的超灵敏检测 在这项工作中，首次设计了一种基于Au的新型表面等离子体共振（SPR）增强电化学发光（ECL）生物传感模型NPs@polydopamine（PDA）@CuInZnS量子点纳米复合材料。 通过静电力用PDA层涂覆AuNP。CuInZnS量子点结合在Au表面NPs@PDA纳米复合材料。CuInZnS量子点在传感应用中起到了ECL发光体的作用。PDA壳层不仅控制了AuNPs和QDs之间的分离长度以诱导SPR增强的ECL响应，而且限制了电势电荷转移和ECL猝灭效应。结果，纳米复合材料的ECL强度是具有K2S2O8的量子点的两倍。在扩增的ECL传感系统中检测到肿瘤抑制基因p53。 该传感方法的线性响应范围为0.1nmol/L至15nmol/L，检测限为0.03nmol/L。基于该纳米复合材料的DNA生物传感器具有良好的灵敏度、选择性、重现性和稳定性，并应用于加标人血清样品，取得了满意的结果。2.1.7铕多壁碳纳米管作为新型发光体，在凝血酶电化学发光适体传感器中的应 提出了一种新的电化学发光（ECL）适体传感器，用于凝血酶（TB）的测定，该传感器利用核酸外切酶催化的靶循环和杂交链式反应（HCR）来放大信号。捕获探针通过Au-S键固定在Au-GS修饰的电极上。随后，捕获探针和互补凝血酶结合适体（TBA）之间的杂交旨在获得双链DNA（dsDNA）。TB与其适体之间的相互作用导致dsDNA的解离，因为TB对TBA的亲和力高于互补链。在核酸外切酶存在的情况下，适体被选择性地消化，TB可以被释放用于靶循环。通过捕获探针的HCR和两条发夹状DNA链（NH2-DNA1和NH2-DNA1）形成延伸的dsDNA。然后，可以通过NH2封端的DNA链和Eu-MWCNT上的羧基之间的酰胺化反应引入大量的铕多壁碳纳米管（Eu-MWCNTs），导致ECL信号增加。 多种扩增策略，包括分析物回收和HCR的扩增，以及Eu-MWCNTs的高ECL效率，导致宽的线性范围（1.0×10-12-5.0×10-9mol/L）和低的检测限（0.23pmol/L）。将该方法应用于血清样品分析，结果令人满意。2.2 环境领域 采用BPCL已建立了众多灵敏快速检测环境污染物、环境激素、环境干扰物、自由基的发光分析方法。此外有有研究人员将其与臭氧化学发光结合应用于水体COD分析。其突出优点是仪器方法简单、易操作、线性范围宽、灵敏度高。 2.2.1 Fenton体系降解持久性氯化酚产生本征化学发光的机理：醌类和半醌自由基中间体的构效关系研究及其关键作用 在环境友好的高级氧化过程中，所有19种氯酚类持久性有机污染物都可以产生本征化学发光（CL）。然而，结构-活性关系（SAR，即化学结构和CL生成）的潜在机制仍不清楚。在这项研究中，本文中发现，对于所有19种测试的氯酚同系物，CL通常随着氯原子数量的增加而增加；对于氯酚异构体（如6种三氯苯酚），相对于氯酚的-OH基团，CL以间-＞邻-/对-CL取代基的顺序降低。 进一步的研究表明，在Fenton试剂降解三氯苯酚的过程中，不仅会产生氯化醌中间体，而且更有趣的是，还会产生氯化半醌自由基；其类型和产率由OH-和/或Cl取代基的定向效应、氢键和空间位阻效应决定。 更重要的是，观察到这些醌类中间体的形成与CL的产生之间存在良好的相关性，这可以充分解释上述SAR发现。 这是关于醌和半醌自由基中间体的结构-活性关系研究和关键作用的第一份报告，这可能对未来通过高级氧化工艺修复其他卤代持久性有机污染物的研究具有广泛的化学和环境意义。2.2.2 介质阻挡放电等离子体辅助制备g-C3N4-Mn3O4复合材料，用于高性能催化发光H2S气体传感 提出了一种新的、简单的基于介质阻挡放电（DBD）等离子体的快速制备g-C3N4-Mn3O4复合材料的策略。所获得的g-C3N4-Mn3O4可作为一种优良的H2S气体传感催化发光（CTL）催化剂，具有优异的选择性、高灵敏度、快速稳定的响应。 基于所提出的传感器能够检测到亚ppm水平的H2S，为在各个领域监测H2S提供了一种极好的替代方案。采用SEM、TEM、XPS、XRD、N2吸附-脱附等测试手段对合成的传感材料进行了表征。该复合材料具有较小的颗粒尺寸和较大的比表面积，这可能归因于氧化非平衡等离子体蚀刻。 此外，该合成以Mn2+浸渍的g-C3N4为唯一前驱体，以空气为工作气体，不含溶剂、额外的氧化剂/还原剂或高温，具有结构简单、操作方便、速度快等优点，并且它可以容易地大规模实施，并扩展到制造用于不同目的的各种金属氧化物改性复合材料。2.2.3表面增强电化学发光，用于汞离子痕量的检测 Ru(bpy) 3^2+的电化学发光（ECL）在分析化学中有着广泛的应用。在此，我们提出了一种通过金纳米棒（AuNR）的局域表面等离子体共振（LSPR）来增强Ru(bpy)3^2+的ECL的新方法。 我们的研究表明，通过控制Ru(bpy)3^2+与AuNRs表面之间的距离，可以大大增强ECL强度。我们将这种表面等离子体激元诱导的ECL增强称为表面增强电化学发光（SEECL）。利用这种SEECL现象来制备用于痕量Hg2+检测的生物传感器。SEECL生物传感器是通过在金电极表面自组装AuNRs和富含T的ssDNA探针来制备的。随着Hg2+的存在，ssDNA探针的构象通过形成T-Hg2+-T结构而变为发夹状结构。Ru(bpy)3^2+可以插入发夹结构DNA探针的凹槽中产生ECL发射，AuNR的LSPR可以增强ECL发射。传感器的ECL强度随着Hg2+浓度的增加而增加，并且在水溶液中达到10fMHg2+的检测极限。研究了AuNR不同LSPR峰位对生物传感器灵敏度的影响。 结果表明，Ru(bpy)3^2+的LSPR吸收光谱和ECL发射光谱之间的良好重叠可以实现最佳的ECL信号增强。2.3 农林业领域 BPCL在农业上有着十分广阔的应用价值。植物的超弱发光来自于体内的核酸代谢、呼吸代谢以及各种氧化还原过程，它变化与植物体内的生理生化变化密切相关．边种广泛存在于体内的自发辐射与机体代谢活动、能量转化之间存在着磐然的联系．因此，利用它作为代谢指标的应用研究就很快引起了广泛的重视。 超弱发光可以作为一种反映生命过程及变化的极其灵敏的指标。另一方面，由于植物的超弱发光与环境密切相关，在不同植物、不同的环境条件下超弱发光均有所不同。 BPCL可以探测植物的超弱发光，研究植物的盐碱、抗旱、抗热、抗寒乃至抗病的指标，从而为抗逆性育种提供一种新的灵敏的物理方法。植物的超弱发光能在一定程度上反映植物生活力的大小，所以可用超弱发光鉴定植物或种子的活力．用超弱发光鉴定种子的活力用样品量少又不破坏种子，对于种子量少的珍贵品种极其有益。此外，BPCL还可以用于农蔬作物新鲜度的评价、污染物残留量分析、辐照食品的检测。2.3.1 基于生物延迟发光，评价玉米萌发期抗旱性。（西安理工大学习岗） 玉米种子萌发抗旱性评价是节水农业研究中的难点和热点问题之一，生物延迟发光分析技术的应用有可能解决这一问题。采用生物延迟发光评价方法研究了玉米种子萌发期的抗旱性能力,延迟发光积分强度的升高有不同的抑制作用,胁迫强度越大。以下为玉米萌发过程中的延迟发光积分强度的变化：2.3.2 盐胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光（山东理工大学王相友） 对不同 NaCl 浓度胁迫下绿豆种子早期萌发时的超微弱发光变化进行了初步研究。结果表明，随 NaCI 浓度的增加，绿豆胚根的生长速度(根长)减慢，生长受到明显抑制，其超微弱发光的强度显著下降。萌发期间，SOD 活性随着盐浓度的增加而降低，其活性与生物光子强度有极为密切的关系。 这些结果表明生物超微弱发光探测技术有可能成为植物盐胁迫研究的有效工具，对于进一步理解盐胁迫机理有一定的意义。2.3.3 苹果成熟过程中超弱发光强度与果实跃变的关系（山东理工大学王相友） 用1-甲基环丙烯(1-methyicyclopropene,1-MCP)和乙烯利两种化学药剂，测定了红富士苹果果实超弱发光强度的变化及与乙烯释放、呼吸的关系。 结果显示,各处理果实超弱发光强度的变化与呼吸、乙烯释放速率的变化趋势相似,均有明显的高峰出现,且出峰时间一致。乙烯利处理加速了果实软化,使果实超弱发光强度峰直出现时间提前,并加速了果实跃变后超弱发光强度的衰减:1-MCP 处理延缓了果实的衰老,使果实超弱发光强度峰值推迟,并减弱了峰值过后超弱发光强度的衰减。超弱发光强度能反映富士苹果成熟过程中代谢的变化。2.4 材料领域2.4.1 有机改性水滑石量子点纳米复合材料作为新型化学发光共振能量转移探针 在本工作中，通过在有机改性的LDH外表面上以十二烷基苯磺酸钠双层束的形式高度有序和交替地组装痕量CdTe量子点，制备了定向发光量子点（QD）-层状双氢氧化物（LDH）纳米复合材料。 有趣的是，新型QD-LDH纳米复合材料可以显著增强鲁米诺-H2O2体系的化学发光（CL），这归因于H2O2对QD氧化的抑制、辐射衰减率的增加以及对QDs的非辐射弛豫的抑制。 此外，以鲁米诺为能量供体，以固体发光QD-LDH纳米复合材料为能量受体进行信号放大，制备了一种新型的基于流通柱的CL共振能量转移。通过使用鲁米诺-H2O2CL系统测定H2O2来评估该流通柱的适用性。CL强度在0.5至60μM的浓度范围内对H2O2表现出稳定的响应，检测限低至0.3μM。 最后，该方法已成功应用于雪样品中H2O2的检测，结果与标准分光光度法一致。我们的研究结果表明，新型发光量子点-LDH纳米复合材料将用于高通量筛选具有不同尺寸量子点的复杂系统。2.4.2 油膜碳糊电极热电子诱导阴极电化学发光及其在邻苯二酚纳摩尔测定中的应用 首次在油膜覆盖碳糊电极（CPE）上研究了Ru(bpy)32+/S2O82-体系在阴极脉冲极化下的热电子诱导阴极电化学发光。与其他电极相比，CPE具有更低的背景、更好的稳定性和再现性。该方法也适用于邻苯二酚的测定。 在最佳条件下，在2.0*10^-10mol/L~4.0*10^-9 mol/L和4.0*10^-9mol/L~4.0*10^-7 mol/L范围内，观察到猝灭ECL强度（DI）与邻苯二酚浓度对数（logCcatechol）之间的线性相关性，检测限（LOD）为2.0*10^-10mol/L，低于其他报道的方法。 将该方法应用于水库水中邻苯二酚的测定。平均回收率为83.3%–99.0%，相对标准偏差为0.8%–2.2%。2.4.3 等离子体辅助增强Cu/Ni金属纳米粒子的超弱化学发光 采用具有类似Kirkendall效应的简单水溶液法合成了具有稳定荧光和良好水分散性的Cu/Ni纳米颗粒。60±5nm铜镍摩尔比为1:2的Cu/NiNP显著增强了碳酸氢钠（NaHCO3）与过氧化氢（H2O2）在中性介质中氧化反应产生的超微弱化学发光（CL）。时间依赖性CL的增强取决于NP的组成和试剂添加的顺序。 在研究CL发射光谱、电子自旋共振光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱的基础上，提出了等离子体辅助金属催化这种金属NP（MNP）增强CL的机理。MNP的表面等离子体可以从化学反应中获得能量，形成活化的MNP（MNP*），与OH自由基偶联产生新的加合物OH-MNP*。OH-MNP*可以加速HCO3-生成发射体中间体（CO2）2*的反应速率，从而提高整个反应的CL。2.5 食品领域 BPCL可以用于食品中的微生物/病原体及其毒素、痕量金属离子、抗生素、氧自由基、含氮、硫、磷物质、抗坏血酸、有机酸以及辐照食品的分析检测。2.5.1 基于光谱阵列的单一催化发光传感器及其在葡萄酒鉴定中的应用 识别复杂混合物，特别是那些成分非常相似的混合物，仍然是化学分析中一个具有挑战性的部分。本文利用MgO纳米材料在封闭反应池（CRC）中构建的单一催化发光（CTL）传感器来识别醋。它可以提供这种类型的高度多组分系统的原型。通过扫描反应期间分布在15个波长的CTL光谱，获得了醋的光谱阵列图案。这些就像他们的指纹。然后通过线性判别分析（LDA）对阵列的CTL信号进行归一化和识别。对九种类型和八个品牌的醋以及另外一系列的人造样品进行了测试；人们发现这项新技术能很好地区分它们。 这种单一传感器在实际应用中表现出了对复杂混合物分析的良好前景，并可能提供一种识别非常相似的复杂分析物的新方法。2.5.2 层状双氢氧化物纳米片胶体诱导化学发光失活对食品中生物胺浓度的影响 通过氢键识别打开/关闭荧光和视觉传感器在文献中已经明确确立。显然没有充分的理由忽视氢键诱导的化学发光失活(CL)。 在本工作中，作为新型CL催化剂和CL共振能量转移受体(CRET)，层状双氢氧化物(LDH)纳米片胶体可以显著提高双(2,4,6-三氯苯基)草酸盐(TCPO)-H2O2体系的CL强度。另一方面，生物胺可以选择性地抑制LDH纳米片TCPO–H2O2系统的CL强度，这是由于光致发光LDH纳米片通过O–H…N键取代O–HO键而失活的结果。 此外，组胺被用作食品腐败的常见指标，发现CL强度与组胺浓度在0.1–100uM范围内呈线性关系，组胺(S/N=3)的检测限为3.2nM。所提出的方法已成功应用于追踪变质鱼类和猪肉样品的组胺释放，显示出这些样品中生物胺水平的时间依赖性增加。2.5.3 碳酸盐夹层水滑石增强过氧亚硝酸化学发光,检测抗坏血酸的高选择性 在本研究中，发现Mg-Al碳酸酯层状双氢氧化物（表示为Mg-Al-CO3LDHs）催化过氧硝酸（ONOOH）的化学发光（CL）发射。CL信号的增强是由于过亚硝酸根（ONOO）通过静电吸引在LDHs表面的浓度，这意味着ONOO可以容易有效地与嵌入的碳酸盐相互作用。此外，抗坏血酸可以与ONOO或其分解产物（例如_OH和_NO2）反应，导致Mg-Al-CO3-LDHs催化的ONOOH反应的CL强度降低。 基于这些发现，以Mg-Al-CO3-LDHs催化的ONOOH为新的CL体系，建立了一种灵敏、选择性和快速的CL法测定抗坏血酸。CL强度在5.0至5000nM的范围内与抗坏血酸的浓度成比例。检测限（S/N=3）为0.5nM，9次重复测量0.1mM抗坏血酸的相对标准偏差（RSD）为2.6%。 该方法已成功应用于商业液体果汁中抗坏血酸的测定，回收率为97–107%。这项工作不仅对更好地理解LDHs催化的CL的独特性质具有重要意义，而且在许多领域具有广泛的应用潜力，如发光器件、生物分析和标记探针。2.6 气相催化发光2.6.1 基于纳米ZnS的四氯化碳催化发光气体传感 基于四氯化碳在空气中氧化纳米ZnS表面的催化发光（CTL），提出了一种新的灵敏的气体传感器来测定四氯化碳。详细研究了其发光特性及最佳工艺条件。 在优化的条件下，CTL强度与四氯化碳浓度的线性范围为0.4–114ug/mL，相关系数（R）为0.9986，检测限（S/N=3）为0.2ug/mL。5.9ug/mL四氯化碳的相对标准偏差（R.S.D.）为2.9%（n=5）。 对甲醇、乙醇、苯、丙酮、甲醛、乙醛、二氯甲烷、二甲苯、氨和三氯甲烷等常见异物无反应或反应较弱。在4天的40小时内，传感器的催化活性没有显著变化，通过每小时收集一次CTL强度，R.S.D.小于5%。该方法简便灵敏，具有检测环境和工业中四氯化碳的潜力。2.6.2 珊瑚状Zn掺杂SnO2的一步合成及其对2-丁酮的催化发光传感 将一维纳米级构建块自组装成功能性的二维或三维复杂上部结构具有重要意义。在这项工作中，我们开发了一种简单的水热方法来合成由纳米棒组装的珊瑚状Zn掺杂SnO2分级结构。利用XRD、SEM、TEM、XPS、FTIR和N2吸附-脱附对所得样品的组成和微观结构进行了表征。通过研究在不同反应时间合成的样品，探讨了生长机理。作为催化发光（CTL）气体传感器的传感材料，这种珊瑚状Zn掺杂的SnO2表现出优异的CTL行为（即，与其他15种常见的挥发性有机化合物（VOC）相比，具有高灵敏度、对2-丁酮的优异选择性以及快速响应和回收）。在相同的条件下测试了SnO2样品的三种不同Zn/Sn摩尔比，以证明Zn掺杂浓度对传感性能的影响。在最佳实验条件下，进一步研究了基于1∶10Zn掺杂SnO2传感材料的CTL传感器对2-丁酮的分析特性。气体传感器的线性范围为2.31–92.57ug/mL（R=0.9983），检测限为0.6ug/mL(S/N=3)。2.6.3 缺陷相关催化发光法检测氧化物中的氧空位 氧空位可以控制氧化物的许多不同性质。然而，氧空位的快速简单检测是一个巨大的挑战，因为它们的种类难以捉摸，含量高度稀释。在这项工作中，本文中发现TiO2纳米颗粒表面乙醚氧化反应中的催化发光（CTL）强度与氧空位的含量成正比。氧空位依赖性乙醚CTL是由于氧空位中大量的化学吸附O2可以促进其与化学吸附的乙醚分子的接触反应，从而显著提高CTL强度。因此，乙醚CTL可以用作TiO2纳米颗粒中氧空位的简单探针。通过检测金属离子掺杂的TiO2纳米粒子（Cu、Fe、Co和Cr）和氢处理的TiO2纳米粒子在不同温度下在具有可变氧空位的TiO2表面上的乙醚CTL强度，验证了其可行性。本CTL探针测得的氧空位含量与常规X射线光电子能谱（XPS）技术测得的结果基本一致。与已经开发的方法相比，所开发的CTL探针的优越性能包括快速响应、易于操作、低成本、长期稳定性和简单配置。本文认为氧空位敏感的CTL探针在区分氧化物中的氧空位方面具有很大的潜力。

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