生命分析化学

近年来，代谢组学受到研究者越来越多的关注，是当今分析化学和生命科学的一个前沿的交叉学科，有广阔的发展前景。代谢物种类众多，在体内的分布广泛，且不同代谢物的浓度范围相差极大，这对分析仪器及数据分析手段均提出了巨大的考验。许国旺研究员课题组（大连化物所高分辨分离分析及代谢组学组）是我国最早进行代谢组学研究、同时也是目前国内外实力最强的专注于代谢组学研究的课题组之一：该课题组多年来根据分析化学的特点和国际前沿研究领域的发展趋势，立足于中国现状，结合国家重大应用领域的需求与自身技术优势，以分离分析研究为立足点，生命科学、重大疾病、中医药现代化、公共安全等领域的复杂样品分析为切入点，开展极端复杂体系分析的方法学研究及其应用、代谢组学方法及其应用研究和转化医学等工作。目前，课题组拥有以许国旺研究员为核心的固定职工17人，现有硕、博士研究生20多名，学科背景涵盖分析化学、生物化学、临床医学、药学和微生物学等领域。

元素分析检测都归属于分析化学的研究范围，分析化学分析发展开始阶段，它主要是用于新材料的开发与生产质量控制，并且这两种应用也一直是元素分析重要部分。随着社会与科技的发展，元素分析的应用领域日益扩展，在环保、制药、化工、农产品检测与食品安全评价、生命科学领域有广泛的应用。

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准确而方便快捷的样品预处理是目前分析化学研究的难题之一，它制约着相关学科如环境科学和生命科学的发展，是分析化学研究的热点。对于大量复杂基体的样品，离子色谱可以采用合适的方法，通过预处理后再用离子色谱法进行分析，但如果预处理方法不合适，经常会导致不稳定的基线、畸形的色谱峰、较差的分离效率，甚至根本无法进行色谱分析，同时色谱柱的寿命也会大大缩短。合适的预处理方法可大大提高复杂基体样品测定结果的准确性、提高分析方法的灵敏度。采用瑞士万通Metrohm 英蓝基体消除装置，分析了含甘油样品中的钾，以及IPA、NMP等之中的氟离子、氯离子、硝酸根离子、磷酸根离子、硫酸根离子等阴离子，并获得满意的测定结果。

单环芳烃是用于生产聚合物的重要通用化学品。ASTM 委员会 D16 针对许多这类化学品规定了纯度指标。ASTM D7405 方法使用气相色谱测量整体化学纯度和关键杂质含量，以此对这些指标提供支持。这些分析通常由生产技术人员执行，这类分析化学人员并非训练有素的分析化学家。为在简化方法的同时确保精密度，D7504 方法通过使用有效碳数 (ECN) 响应省略了样品前处理和仪器校准步骤。为使这种技术更高效，必须在单次运行中检测 10-4 至 99.5%（重量百分比）的样品组分。

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文章中采用了Gamary电化学工作站，GAMRY Reference 600+软件功能强大，操作简便。硬件设计独特，性能稳定。GAMRY Reference 600+电化学综合测试仪可以满足电池、材料表征、生物传感器、电化学机理、点分析化学、腐蚀与防护、痕量物质检测、电化学合成等多种电化学研究领域。

本文献有《北京康林科技有限责任公司》提供； 北京康林科技有限责任公司成立于1995年, 是一家以经营进口色谱、质谱仪器及其耗材、实验室仪器、化学及生化试剂和标样为主的高科技企业。在广大用户的支持下，公司经过十年的稳步发展，已经成为国内色谱、质谱、样品前处理和生化产品的主要供应商之一,在业内享有极佳的信誉。 康林公司是美国Sigma-Aldrich集团（Supelco、Sigma、Aldrich、Fluka、RDH）、瑞士Hamilton、日本Tosoh、美国Waters、瑞典 Kromasil、英国 ChromTech 、 美国Corning 、美国 Gast、美国Organomation等世界著名公司及众多专业公司授权的中国一级代理。并经销Agilent、 Shimadzu、 Branson、Tedia、Hypersil、Daicel、Rheodyne、Gelman和Ika等世界著名公司的产品。此外，康林公司还拥有自行开发的产品,已经在市场上树立了优良的品牌形象。为广大用户提供质优价廉的国内外知名产品是我们的目标，公司长期与世界各国的著名生产厂家保持着良好的合作关系 将继续寻求新的国际、国内供应商,并且不断研发新产品，为广大用户提供范围更加广泛、质量更为优良的分析化学、生命科学及临床医学等领域的尖端产品。我们销售的产品都有可靠的质量保证，已通过ISO9001、ISO13485等国际权威机构质量体系认证。

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分析流变学是确定材料微观结构从而测量粘弹性响应的学科。分析流变学是分析化学在相同意义上与其他作为其他分析方法基础上的流变性能测试的延伸。固有粘度分析技术是一种分析流变学。分析流变学可适用于任何材料系统的流变响应，这种响应很大程度上取决于微观结构分析。?

本论文采用 BiotageInitiator 微波化学合成仪模拟深海热泉的物理化学环境，在实验过程中压力梯度为 0-18bar，可以模拟到海平面以下 1000米的水热环境。耐士科技作为Biotage中国区总代理，以最优质的服务给客户提供Biotage全系产品以及相关技术服务。

M矮星是我们银河系最常见的恒星，其中40%的M矮星有“超级地球”环绕，成为科学家外星生命探索关注的热点。这些M矮星系及其超级地球行星是否存在生命？如何存在？是否适合居住？“万物生长靠太阳”，M矮星光谱区别于太阳光谱，主要表现为更强的红外光谱、很低的PAR（光合有效辐射光谱，400-700nm）。意大利天文观测与生命科学研究人员为此在实验室设计了如下实验：利用叶绿素荧光技术，通过模拟太阳光、FR（750nm）、模拟M矮星光谱，检测蓝藻能否在M矮星光照下正常光合作用。实验采用了一种可合成叶绿素d和f的蓝藻，这种蓝藻可以利用750nm远红光进行放氧光合作用。

合成生物学被认为将催生新一代生物技术的革命，欧美等发达国家早在十多年前就开始设立和资助大型合成生物学研究中心。至今为止，美国政府已支持设立3个大型合成生物学研究中心，英国政府已经资助6个大型合成生物学研究中心。其中，美国国防高级研究计划局(DARPA)资助的“生命铸造厂(Living Foundries)计划”是实施最早、规模最大的计划之一，目标是利用合成生物学技术构建基千生物体的新型制造平台。德国、荷兰、日本、新加坡澳大利亚等国也在紧密跟进，在各大研究中心与学术机构中，一般都搭建有生物铸造厂作为核心。我国合成生物学领域的布局晚于欧美等发达国家，但推进速度快、投入集中、目标明确。2013年，中国把建设“合成生物研究重大科技基础设施”项目列入《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012-2030年)》的总体部署，并于2018年1月批复立项，设施计划投入9.4亿元人民币。同时，科技部从2018年至2020年连续3年发布国家重点研发计划“合成生物学”重点专项:教育部自2018年开始启动合成生物学前沿科学中心立项和建设。丹纳赫生命科学平台整合了独特的优势技术,产品和方案，盖了合成生物学的“设计-构建测试学习闭环工作流，针对现有生物铸造厂中试错实验量大、自动化手段少、大片段DNA合成成本高、研究维度单一等局限，提供了围绕川克曼库尔特生命科学自动化工作平台为核心的高通量现代合成生物学工业平台。运用创新的纳升级声波移液系统、IDT单链寡核苷酸和双链DNA片段、美谷分子的智能微孔板检测系统、SCIEX基于高端质谱的代谢/脂质蛋白等多组学分析技术、徕卡显微系统的高分辨和共聚焦显微镜等，有效降低成本、提升通量、拓展研究深度和广度。

亚甲基蓝(methylene blue, MB )是一种具有平面结构(结构式见图1)的碱性生物染色剂,在医学临床诊断及化学分析中已有较长的应用历史,可用于亚硝酸盐、磺氨类、氰化物及一氧化碳等中毒的解毒药。电分析化学中常被用作氧化还原指示剂或电子媒介体,其在水溶液中的电化学行为曾被深入地研究[ 1 - 2 ] 。在水溶液中,MB的还原态为无色中性分子,而氧化态MB +为一价阳离子,由于分子中环平面和氮杂原子上甲基的存在而具有一定的疏水性。水溶液中MB容易形成二聚体,在电极上发生两个连续的1电子转移反应(EE mechanism) [ 1 ] ,其氧化还原电位的峰距ΔEp介于1电子转移反应( 59mV)和2电子转移反应(2815mV)之间。以MB 为分子探针来研究其他生物大分子已有很多报道[ 3 - 9 ] ,如近年来发现MB对DNA具有插入作用[ 8 - 9 ] ,可被用于抗癌药物的体外筛选,但对于RNA 的研究目前还没有文献报道。

XRM技术在生命科学领域中有着非常广泛的应用，高分辨断层三维扫描主要可以应用于骨科学、口腔科学、植物学以及医学领域中的呼吸系统研究、血管系统研究以及生物制药研究等方面。

在钢铁厂整个出钢生产过程中，每个环节都有其承载铁水或者钢水的器皿，主要有铁水包、鱼雷罐、钢包、混铁炉、转炉和中间包。钢包等高温容器内部耐火材料，被高温钢水长期侵蚀，将导致包壁磨损，若无法及时发现容器内壁薄弱区域，未能及时处理，就会造成穿包漏包，从而带来重大经济损失和生产及人身安全事故，而且由于高温容器分布区域广，钢铁厂对于高温容器的管理、调度无法进行有效管理，造成巨大的生产成本增加。格物优信针对此种情况，对铁水包、鱼雷罐、钢包和中间包等重点区域建设了一套高温容器全生命周期管理系统，这是冶金行业目前迫切所需的，通过高温容器罐体数据进行采集监测，流转过程中的设备管理，格物优信高温容器生命周期管理系统可实现高温容器全方位安全诊断和设备维修数据分析，可以有效提高工作效率，提高工厂效益和保障安全生产。

对探测地球以外生命感兴趣的科学家长期以来一直在研究盐分环境，他们知道液态水是生命所必需的，而盐可以让水在更广泛的温度范围内保持液态。盐还可以保存生命迹象，就像盐水中的泡菜一样。

电子显微镜广泛应用在生命科学领域，如动植物组织、细胞及各种微生物微观形态形貌，需要扫描电镜的高分辨和大景深进行表征。

根据日本「关于部分修改水质标准相关省令等的省令」（厚生劳动省令第十八号）（2010年2月17日），自来水中镉的标准从0.01 mg/L以下修改为0.003 mg/L以下。新标准已从2010年4月1日开始实施。在新标准中，从过去的4种分析方法中删除了火焰原子吸收法，采用的3种分析方法，1. 无火焰原子吸收法，2. ICP发射光谱分析法，3. ICP质谱分析法。本文介绍对于由日本分析化学会提供的作为认证标准物质的JAC0302河水标准物质（添加），以及在自来水中添加浓度相当于标准值1/10的镉所制成的样品，以无火焰原子吸收法进行分析的实例，并介绍简便的自动稀释再次测定功能。

本文列举了Horiba Scientific及其拉曼用户在生命科学研究（包括基础研究、生物医学、药物、化妆品以及食品）中的一些应用实例，显示了共聚焦拉曼技术、新的拉曼成像方法可为该领域的应用提供坚实的技术支持。

丹纳赫生命科学,拥有丰富的适用于疾控系统的领先解决方案和产品，可以为疾控系统的传染性疾病检测,食品中有害物质例行监测，环境污染物风险因子筛查,毒理分析，疫苗与新药研发,营养、食品、健康与慢性病管理与研究,职业性中毒与肿瘤等方面的分析与监测工作提供广阔的仪器平台与分析方法。全方位支持疾控中心为健全国家公共卫生应急管理体系，提高应对突发重大公共卫生事件的能力水平，完善国家疾病预防控制体系做出贡献。

光学机械探针定位器可以对生物样本进行更全面的研究。这种趋势技术在生命科学研究中扮演着关键的、不为人知的角色。光子技术使生命科学家能够在从神经元信号传导到心肌收缩以及细胞和细胞发育等过程的日益复杂的研究中探测样本。随着研究在越来越精细的分辨率水平上继续进行，对光机定位的要求变得越来越高。定位设备操纵用于与生物样本相互作用的探针。这包括定位光探头，如聚焦激光器或LED，以及定位物理探头，如电极或微量注射器。

OLS OMNI生命科学以智能、可靠和用户友好的技术加速生命科学和生物技术的细胞研究。持续在3D细胞培养、细胞计数、细胞检测、细胞成像和微生物学领域提供解决方案的合作伙伴。我们高度专注于细胞培养、干细胞扩增和分化、细胞计数和细胞测定的应用。

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Elite－AAA氨基酸分析系统采用色谱工作站精确控制高精度二元梯度高效液相色谱系统，提供精确的流路和流动相组分控制，采用专用ODS固定相使十八种氨基酸得到了很好的分离，采用紫外检测器完成氨基酸的检测。特点: DNFB柱前衍生与梯度程序结合能够很好地分离十八种氨基酸，达到理想的分辨率； 极好的定性和定量稳定性； 极高的方法灵敏度； 仪器成本低：柱前衍生与HPLC系统常规紫外检测器检测，不需附加设备，降低了成本； 一机多用：氨基酸该分析系统能够作为常规HPLC系统使用； 运行成本低：缓冲溶液和有机溶剂作流动相，不需要特殊试剂，使得分析成本非常低； 有力的技术支持：公司的色谱仪器专家和分析化学家为用户提供技术保证。

原理及特点 微量氧的分析方法主要有比色法、化学电池法、黄磷发光法、浓差电池法和气相色谱法。其中比色法是较早采用的分析方法，它是标准规定的方法，利用铜氨溶液进行比色分析，由于操作复杂，准确度难以保证，并且不能实现自动在线分析，现在已很少采用，不过它还是一种仲裁方法。黄磷发光法是利用氧气与黄磷氧化燃烧进行分析，具有分析速度快，可以连续分析的特点，但该方法采用的黄磷是危险化学品，生成的产物具有腐蚀性，并且检测限低，所以现在已很少采用。在这里主要介绍化学电池法、浓差电池法和气相色谱法。