最新研究进展

仪器信息网讯，2010年5月15日，蛋白质组数据处理暨全国生物质谱学术交流会”在云南省丽江市召开。会议为期两天，主要讨论了蛋白质组学技术和应用、数据挖掘和生物质谱等方面的现状及其进展。在所有的大会报告中，除一些关于蛋白质组学技术最新研究进展的大会特邀报告外，第一天的专家报告集中讨论了糖蛋白组的最新分析技术与研究进展，第二天的报告集中讨论了蛋白质数据处理技术，包括蛋白质组生物数据库及分析平台的构建、数据统计分析方法的研究等方面。 　　作为会议议题的主要内容之一，糖蛋白广泛存在于生物体内，是重要的生物活性物质，具有很多重要功能，关于其的最新研究进展已受到国内外科学家们的高度关注。在本次大会上，南京大学的梁亮博士、美国约翰霍普金斯大学李岩博士、上海交通大学系统生物医学研究院的张延研究员等多位专家学者作了关于糖蛋白最新研究进展的报告，本文对关于糖蛋白研究的部分报告主要内容进行简要报道： 　　报告题目：应用糖蛋白质组学和糖组学的方法筛选癌症分子标记物 　　报告人：美国约翰霍普金斯大学李岩博士 李岩博士 　　李岩博士在报告中表示，目前分子标记物研究主要面临的挑战主要是，样品的复杂性与患者的个体差异性，应对其建立高准确度、高灵敏度、高通读、高重复性的分析检测方法。糖蛋白在分子标志物研究中的重要意义，大部分分泌蛋白、跨膜蛋白、和细胞表面蛋白是糖基化蛋白，他们涉及大量的生物学功能，并且，美国FDA已批准的生物标记物几乎全是糖蛋白。 　　在其报告中，分别通过糖蛋白质组学糖组学的方法对分子标记物进行了分析比较分析。 　　在糖蛋白质组学研究中，其分别采用多维色谱-质谱法(MALDI-TOF/TOF)和SRM-MS对糖蛋白进行了定量检测 在糖组学研究中，其表示，现有的糖组学方法不能用于临床样本检测，而新方法有待确立，李岩博士通过凝集素-抗体反应方法检测了糖的motif在前列腺组织中的表达水平。通过对糖蛋白质组学和糖组学方法的分析比较，其建立了适用于临床的检测方法，对于在前列腺中发现可能的分子标志物选择临床治疗方案有很大的帮助。 　　报告题目：用于糖蛋白富集的团队硼亲和方法研究 　　报告人：南京大学梁亮博士 梁亮博士 　　梁亮博士在报告中首先提到，糖蛋白(包括糖肽)的富集是糖蛋白质组学研究中的一个关键科学问题。目前用于糖蛋白富集的主要方法有凝集素亲和法、肼化学法、亲水作用色谱法和硼亲和色谱法等。和其他些方法比较，硼亲和方法虽具有显著的优点，但也有两个明显的缺点：(1)在中性pH下的亲和能力极弱，必须在碱性pH下才能与顺式二羟基化合物结合，这造成了操作上的不便，增加了样品变性的危险 (2)在碱性pH时取代硼酸带负电，与样品及样品基体间存在静电相互作用，因而导致专一性的下降。 　　为了同时解决以上两个问题，其科研团队提出了“团队硼亲和”的原理以及相应的方法。该方法要求分子团队成员在分子的另一端带上氨基，通过与环氧开环形成多孔整体材料，分子团队固定到整体材料的表面。该方法只需要一步反应即可制备得到所需的整体柱，操作十分简单，对操作者和环境友好。制备得到的整体柱可以直接应用于生理样品中的核苷等生物分子的专一性富集。最近，其科研团队提出了构建团队硼亲和的另一个绿色化学路线：分子自组装法。分子团队成员在分子的另一端带为噻吩或巯基，利用在金表面的分子自组装，一步反应即可得到团队硼亲和材料。利用该方法，制备了团队硼亲和磁性纳米颗粒和团队硼亲和MALDI靶板，其优异的亲和力和专一性得到验证，成功实现了在中性pH条件下对糖蛋白的专一性富集和纯化。利用团队硼亲和磁性纳米颗粒作为微萃取探针，通过MALDI-TOF MS检测，在生理pH条件下，存在于浓度高100倍的非糖蛋白基体中的糖蛋白能被专一性地萃取。 　　报告题目：蛋白质的O-糖基化修饰研究 　　报告人：上海交通大学系统生物医学研究院张延研究员 张延研究员 　　糖链修饰是一种重要的蛋白质翻译后修饰。细胞内50%以上的蛋白质都有糖链修饰。糖链参与了细胞识别、细胞分化、发育、信号传导、免疫应答等各种重要生命活动。按糖链与氨基酸的糖苷键结合方式的不同，真核生物中蛋白质糖基化可分为N-糖基化修饰和O-糖基化修饰，蛋白质的O-糖基化修饰中最主要的O-GalNAc修饰。 　　张延研究员通过对O-GalNAc糖基转移酶的糖基化修饰特性进行研究，利用UDP-GalNAc衍生物糖探针的荧光标记技术，结合质谱及多肽蛋白质芯片技术，建立了一种高通量发现蛋白质O-糖基化的新策略。

仪器信息网讯，2010年5月15日，蛋白质组数据处理暨全国生物质谱学术交流会”在云南省丽江市召开。会议为期两天，主要讨论了蛋白质组学技术和应用、数据挖掘和生物质谱等方面的现状及其进展。在所有的大会报告中，除一些关于蛋白质组学技术最新研究进展的大会特邀报告外，第一天的专家报告集中讨论了糖蛋白组的最新分析技术与研究进展，第二天的报告集中讨论了蛋白质数据处理技术，包括蛋白质组生物数据库及分析平台的构建、数据统计分析方法的研究等方面。 　　近年来蛋白质组学发展迅速，其相应的方法学研究也取得了巨大的进步，一系列新技术融入了的蛋白质组学技术当中，极大的促进了这门学科的发展。在本届大会上，中国科学院北京基因组研究所的刘斯奇研究员、复旦大学的张祥民教授、中国科学院大连化学物理研究所张丽华研究员等专家的报告介绍了许多应用到蛋白质组学之中的新技术、新方法，本文作简要概述： 　　报告题目：基于质谱的线粒体GST蛋白质组定性和定量分析 　　报告人：中国科学院北京基因组研究所的刘斯奇研究员 刘斯奇研究员 　　刘斯奇研究员在报告中首次提出了“线粒体GSTs蛋白质组”的概念，系统地研究了属肝线粒体中的GSTs。可采用亲和色谱法及SDS-PAGE富集GST蛋白，使用MALDI Tof/Tof MS 和LC tandem MS/MS鉴别蛋白。研究结果表明，属肝线粒体中存在5种GSTs，分别为GSTA3, GSTM1, GSTP1, GSTK1 以及GSTZ1。 　　为了对线粒体GSTs的相对丰度进行定量分析，其采用了质谱结合免疫印迹的综合分析方法：利用质谱对GSTs进行定性分析时，根据质谱谱图的多反应监测(MRM)推断GSTs结构 使用重组的GST蛋白作为标准物，建立了蛋白浓缩物的线性回归方程和胰蛋白酶GST多肽的MS/MS强度，同时，通过校准估算出了鼠肝线粒体中的GSTs含量。通过对特定GSTs抗体的强度识别，使用免疫印迹对GSTs进行了定量分析 获得了GST重组蛋白的5种单克隆抗体，将其用于GST浓度校准和免疫印迹强度分析 通过免疫印迹分析获得的定性分析结果基本与MRM数据获得的结果一致。 　　报告题目：蛋白质水平的色谱分离与生物质谱鉴定新方法研究 　　报告人：复旦大学张祥民教授 张祥民教授 　　张祥民教授在报告中表示，蛋白质的分离鉴定有更多困难。一方面，蛋白质分子量大，结构与构型上的变化导致分离效率下降，对色谱填料的孔径、分布与非特异性吸附等因素有更高要求 另一方面，蛋白质鉴定需要先进行酶解以得到质谱鉴定信息。 　　在报告中，他给出了较好的解决方法，通过对液相色谱分离系统的优化，在实际蛋白质样品考察优化了系统的分离性能，构建了液相色谱分离蛋白质鉴定方法与平台。研制了蛋白水平富集预柱，并将其应用于蛋白质捕集。在离子交换色谱柱和反向色谱优化选择上，实现了蛋白质分析所需的高分辨分离。色谱分离组分点样至靶板上，利用发展的快速酶解技术完成蛋白质酶解，再通过MALDI-TOFTOFMS或LC-LTQMS进行蛋白质鉴定。该方法使得蛋白质的理论分离能力达到5000个以上，蛋白质组分能够得到浓度信息，质谱鉴定可以同时利用肽指纹图谱PMFs信息和串级序列信息，使得蛋白质鉴定的可靠性大为提高。 　　报告题目：基于离子液体的新型膜蛋白质组预处理及分离鉴定技术 　　报告人：中国科学院大连化学物理研究所张丽华研究员 张丽华研究员 　　膜蛋白质存在于细胞内环境、细胞与细胞外环境的界面，对执行细胞内外物质交换、信息转换、细胞识别、代谢调节、免疫应答等功能起着重要作用。深入开展膜蛋白质组学研究对于揭示细胞功能、寻找药物靶点以及研制癌症治疗药物等具有重要意义。然而，由于膜蛋白质具有疏水性强、溶解性差、易沉淀、难酶解、含量低等特点，因此在采用通常用于可溶性蛋白质组分离鉴定的方法对膜蛋白质组进行研究时遇到了很大的挑战。 　　张丽华研究员在报告中指出，要提高膜蛋白质组的分析能力，必须发展可显著改善膜蛋白质组溶解性，又不影响后续分离鉴定的新方法。她在近期研究工作中，采用离子液体作为膜蛋白质组的增溶剂，并结合纳升二维液相色谱-质谱联用系统，对鼠脑和人肝内质网提取的膜蛋白质进行了分析。结果表明，离子液体不仅可以提高膜蛋白的溶解性，而且不用影响后续酶解过程中酶的活性。此外，在样品进入质谱鉴定前，易于在除盐步骤去除，不会影响质谱鉴定。与其他膜蛋白质组研究中常用的增溶剂相比，离子液体在膜蛋白质组样品预处理中表现出明显的优势。

即时发布 上海 - 2012年5月11日 沃特世科技（上海）有限公司携手中国科学院上海药物研究所药物代谢研究中心于5月10-11日在上海淳大万丽酒店成功举办了DMPK研究进展及最新技术高峰论坛。此次会议参与人数达到了120人次，来自于国内各主要CRO,药物公司，医院，高校及研究所的药代负责人。会议议题丰富，参会者热情高，反响热烈。 此次会议特别邀请了来自中国科学院上海药物研究所药物代谢研究中心主任钟大放教授作为嘉宾主持，演讲嘉宾分别来自于华南理工大学生物科学与工程学院戴仁科教授，上海药明康德新药开发有限公司(WuXi Apptec)DMPK部高级主任冯万勇博士，军事医学科学院野战输血研究所药代室主任窦桂芳教授，中国科学院上海药物研究所安评中心潘国宇教授，中美冠科生物技术(太仓)有限公司DMPK部门主任万宏博士，北京大学临床药理研究所药代动力学研究室北大医院一期临床主任魏敏吉博士，中国医学科学院北京协和医院临床药理中心王洪允博士和郑昕博士，南京康科诺德医药科技有限公司(Concord Pharma Tech)总经理郑维义博士等。各位专家就美国FDA新颁发的有关新药规避药相互作用风险条例，以及各自在药代领域的研究进展进行了精彩的陈述。同时来自于Waters公司总部及中国的高级应用工程师也分别介绍了目前最新的生物分析技术和系统。 钟大放教授致欢迎辞 与会人员认真听取报告并参与讨论 沃特世公司亚太区市场发展部总监叶瑞莉女士以及各区域的执行总监一并出席该会议。叶总监表示，沃特世公司将期待能有更多的机会与各位DMPK专家共同迎接生物分析领域的困难和挑战，并努力提供最先进的分析技术。 下载会议演讲资料 下载相关应用文章 下载会议日程安排 了解更多Bioanalysis解决方案 关于沃特世公司 (www.waters.com) 50多年来，沃特世公司(NYSE:WAT)通过提供实用和可持续的创新，使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步，从而为实验室相关机构创造了业务优势。 作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者，沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。 2011年沃特世公司拥有18.5亿美元的收入，它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。 联系方式： 叶晓晨 沃特世科技（上海）有限公司 市场服务部 xiao_chen_ye@waters.com 周瑞琳(GraceChow) 泰信策略(PMC) 020-83569288 13602845427 grace.chow@pmc.com.cn

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2017年11月1日，由仪器信息网主办的首届“新材料技术专题网络研讨会(iCAM 2017)暨仪器信息网材料周”正式开幕。会议为期三天(11月1日-3日)，目前报名人数已突破1000人次。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/09ac264a-07cc-4927-8703-8c33a2271197.jpg" title=" 01.png" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/ef851138-16e5-441c-ab52-ec92b1efce79.jpg" title=" 02.png" / /p p 　　iCAM 2017的首日， a style=" text-decoration: underline color: rgb(0, 176, 240) " title=" " target=" _self" href=" http://www.instrument.com.cn/news/20171101/232520.shtml" span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 新能与材料研究进展与应用会场 /strong /span /a 已成功进行完毕。11月2日，会议的Day2，纳米材料研究进展与应用会场如期拉开帷幕，8位纳米材料技术研发、应用专家及厂商技术专家分享了纳米材料在新技术与应用方面的精彩报告。以下为报告内容简要及报告专家解答的部分在线网友提问问题，以飨读者。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(112, 48, 160) " strong 纳米材料研究进展与应用会场 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/fea9f79d-ab1b-4dda-9d62-1eb27badf287.jpg" title=" 03.png" / /p p 　　近来，纳米载药体系、纳米药物的研究受到研究人员的日益关注。纳米材料的体内代谢研究是其安全性评价的重要内容和医学应用的前提。基于核技术的研究方法在纳米材料的体内分布、代谢研究中能够发挥重要作用。张智勇首先简介了基于核技术的纳米材料分析检测方法，包含分子级检测的SRCD、XAFS、CS、AFM等，细胞级检测的CLSM、TEM、STXM、μ-XRF等，宏观级的ICP-MS/NAA、MRI、HE等。接着分别以氧化物纳米材料、金属纳米材料、碳纳米材料的检测为例，详细介绍了核及相关技术在纳米材料体内代谢研究中的应用。表明，多种检测手段结合，相互补充验证，有助于获得纳米材料体内分布与代谢的全面信息。 /p p 　　 strong 以下为在线网友提问的部分问题： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/80cdfbb4-ba99-4d70-abf9-cb98c5e0934c.jpg" title=" 04.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/cb6a9d25-1744-4dfb-a1c6-4eeb0a9ffcd8.jpg" title=" 05.png" / /p p 　　据介绍，TESCAN拉曼光谱一体化电镜RISE集拉曼成像、SEM、EDS、EBSD等于一体，应用领域包括碳材料、有机物试样、无机综合分析、二维材料、农生医药、半导体等。张芳通过具体案例分别介绍了RISE在这些领域的分析能力，如利用不同碳材料的典型拉曼特征光谱，分别对类金刚石、纳米碳管、石墨、石墨烯、石墨烯复合材料等进行碳结构表征 对岩浆岩等无机物进行相鉴定、结晶度、应力表征 对二维材料表征等。表明，RISE在传统电镜高分辨图像能力的基础上，大大增强了分析能力。 /p p 　　 strong 以下为部分网友提问问题： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/86d8fa6b-1000-4abd-930d-25244c161294.jpg" title=" 06.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/73f56efd-80cc-4fee-890d-267e51573f5a.jpg" title=" 07.png" / /p p 　　数据显示，2015年我国橡胶工业总产值达10600亿人民币，占我国GDP的1.67%。橡胶制品不仅伴随着人类日常生活的方方面面，在武器装备、载人航天等科技中也是关键材料之一。卢咏来在报告中系统回顾了北京化工大学先进弹性体材料研究中心近20年来在橡胶材料纳米增强理论、橡胶纳米材料制备新技术以及在高性能轮胎中的应用研究进展，包括：采用分子动力学方法模拟研究橡胶纳米复合材料低成本大规模制备技术、碳纳米管和石墨烯增强橡胶纳米复合材料。研究成果支撑了我国最高水平的绿色节油轮胎的研发和生产，并获得了2015年度国家技术发明二等奖，有力的促进了我国橡胶工业从大国向强国的迈进。 /p p 　　 strong 部分网友在线提问问题如下： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/636a8aaa-0673-45b8-8f0c-5f6020af5e14.jpg" title=" 08.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/ac744990-5f61-4e77-9a16-607bb939a6af.jpg" title=" 09.png" / /p p 　　静电纺丝具有成本低、耗能少、原料范围广等优点，其应用也十分广泛，如2D静电纺丝纤维常用在过滤、电池隔膜、传感器、隔热涂层、药物传输、伤口处理的方向，3D静电纺丝纤维常用在细胞培养和组织支撑等生物医学方面、电池电极等方向。蔡云屾在报告中介绍了静电纺丝的加工工艺、控制方法及静电纺丝微纳米纤维结构。表明，虽然静电纺丝具有复杂的物理过程，但其生产的微纳米纤维直径可控。静电纺丝能应用在很多领域，主要是因为各种功能性材料能加工成微纳米纤维、极高的表面积比、高多孔性、小孔径等。 /p p 　　 strong 以下为部分网友在线提问问题： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/d7d82991-b2ed-44e0-b084-af1dac689eb3.jpg" title=" 010.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/6c155c2c-6718-4e17-8496-9a836ed5e423.jpg" title=" 011.png" / /p p 　　纳米药物研究一直是一个热门研究领域，但受纳米药物的安全性和有效性的制约，临床转化很少。但随着相关研发的大量投入，纳米药物已经开始走入市场。早期诊断、实时监测和可视化治疗是提高患者生存质量和治愈率的关键。因此，诊疗一体化近年来作为一种新的理念迅速发展起来，陈春英在报告中重点综述了构建双功能多模态的纳米载体，实现诊疗一体化以及成像介导的肿瘤治疗，例如同时实现光学成像、CT增强成像与光热治疗，或者磁共振成像与化疗及磁热治疗等联合方式。 /p p 　　 strong 以下为部分在线网友提问问题： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/8a22e896-bd9d-4db3-b406-ed4ec508657d.jpg" title=" 012.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/53ae63ba-7455-4015-a014-5c31b87888c8.jpg" title=" 013.png" / /p p 　　材料的性能对其微观结构非常敏感，而透射电镜作为一种先进的微结构分析工具，可以帮助科研工作者更加深刻的认识材料宏观性能与微观结构之间的联系。2000年前后的球差校正技术将空间分辨率提升到了亚埃水平，并进入球差电镜时代。球差校正透射电镜可以实现原子尺度的结构观察和化学成分与价态分析，对深入理解材料制备-微结构-性能三者之间关系具有极为重要的作用，是现代材料科学研究的有力武器。黄荣在报告中以锂离子电池正极材料中锂离子的直接观察、新型热电材料中一种纳米尺度网格状有序-无序混合结构对其晶格热导率的影响为例，介绍了HAADF、ABF、EELS和原子分辨EDS技术在研究这类纳米能源材料微结构方面的具体应用。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/558b2591-88aa-417a-bd3c-a18a0c125d22.jpg" title=" 014.png" / /p p 　　纳米材料由于其自身在熔点、磁性、光学、导热、导电等方面所表现的特性，应用领域十分广泛。包括污水处理、催化剂、抗菌剂、添加剂、照明等。纳米材料的表征也显得尤为重要，其表征项目包括化学组成、粒径和粒径分布、形状、表面积、电荷、聚集状态等。贠照军在报告中主要介绍了安捷伦sp-ICP-MS在纳米材料检测中的应用实例和解决方案，表明，安捷伦ICP-MS纳米颗粒分析解决方案具有快速(1min分析得到粒径、粒径范围、成分、质量浓度、质量浓度等信息) 灵敏(可分析小于10nm至微米级颗粒) 灵活(可与HPLC、CE、FFF等系统联用进行纳米颗粒表征)等优点。 /p p 　　 strong 以下为部分网友在线提问问题： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/43fb8330-5504-4577-a5a8-f3c49d757e6c.jpg" title=" 015.png" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/a4510745-9dab-42ef-be0a-9dda9f91e57a.jpg" title=" 016.png" / /p p 　　润湿性是液体在固体表面的铺展能力。特殊润湿性指液体在其表面极易铺展或极不易铺展的性质，称为“超亲”或“超疏”特性。特殊润湿性在节能环保、防雾防冰等领域有着重要的应用前景。王波在报告中讲到表面化学状态和表面微观结构是润湿性的两个决定因素。通过表面化学修饰与表面微纳米尺度结构的组合，可以实现表面特殊润湿调控。最后分享了浸润科学在21世纪的最新进展，包括微纳结构的作用、电致浸润变换、力致浸润变换、光致浸润变换、低温自清洁、非对称各向异性微结构等。 /p p 　　 strong 以下为在线网友部分提问问题： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/9373099e-98ca-4746-98b6-d26fbf0e6ad2.jpg" title=" 017.jpg" / /p p style=" text-align: center " ---------------------------------------------------------------- /p p 　　iCAM 2017网络会议 strong Day1 /strong ： a style=" color: rgb(112, 48, 160) text-decoration: underline " title=" " target=" _self" href=" http://www.instrument.com.cn/news/20171101/232520.shtml" span style=" color: rgb(112, 48, 160) " strong 新能源材料研究进展与应用会场 /strong /span /a /p p 　　明天(11月3日)将继续进行 strong 新材料在多领域的研究进展与应用分会场 /strong 报告，请继续关注仪器信息网后续报道。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 报名参加 /strong /span iCAM 2017或了解更多专家在线解答请 strong 点击 /strong iCAM 2017直播网站： /p p 　　 a style=" text-decoration: underline " title=" " target=" _self" href=" http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCAM2017/" strong http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCAM2017/ /strong /a /p

1 引言　　原子力显微术(atomic force microscopy，AFM)是从20 世纪80 年代发展起来的一种表面探测技术，其基本原理是利用带针尖的微悬臂探测针尖与样品间相互作用的大小和性质会随着针尖与样品间距离的变化而变化，从而可以获得样品的不同信息，实现检测目的。AFM 凭借其检测对象广泛，不受导电性能的限制，适用性强(在大气、真空、液体等环境下均可操作)以及超高的分辨率等优势，目前已发展成为基础科学及工业应用研究中获得微纳米尺度物质结构和信息的重要工具，在物理、化学、材料、生命以及工程等许多领域都有重要的应用[1]。本文重点论述AFM 的先进功能化探测模式及其在相关研究领域中的应用，并讨论其最新技术发展和应用等。　　2 原子力显微术功能化探测模式　　传统AFM的基本工作模式主要包括接触模式(contact mode)、振幅调制模式(又称轻敲模式，amplitude modulation 或tapping mode)、频率调制模式(又称非接触模式，frequency modulation 或noncontact mode)。当今，AFM 基于三种基本工作模式并结合特殊微悬臂已衍生发展出了一系列先进功能化探测模式，用于研究微纳米尺度下样品的各种物理性质等。下面从力学、电学、磁学、热学、光学等物性研究以及微纳加工等领域，对AFM技术与方法的最新进展做一简要介绍。　　2.1 力学测量　　在纳米材料和器件的诸多性质中，力学性质不仅面广而且也是评价纳米材料和器件的主要指标，是纳米材料和器件得以真正应用的关键。目前关于AFM的微纳米力学研究，已在纳米材料力学性质、纳米摩擦等领域取得了较大进展。在AFM接触模式下，研究样品材料微纳尺度内的形貌和力学性质(包括杨氏模量、硬度、粘弹性、粘附力等)时，其探测精度可达皮牛顿量级，为避免该模式操作导致的针尖尖端和样品的磨损问题，实验中通常采用弹性常数较小、尖端比较硬的金刚石探针[2]。对于大分子力学性质的研究，采用尖端较钝或平面型(采用化学或生物修饰)的探针，可同时进行横向摩擦力的测量，并可实现针尖样品在微纳米尺度下材料摩擦学性质的研究。最新发展起来的接触共振(contact resonance)等模式，为样品微区力学性质的研究提供了一个更加方便直接、准确的方法，具体将在多频AFM技术部分进行介绍。　　2.2 电学测量　　如果微悬臂是用导电材料制成或外层镀有导电金属层，则探针可作为一个移动电极来施加电压和探测电流，从而来研究材料的微区电学性质，该技术通常称为导电原子力显微术(conductive-AFM，C-AFM)。利用导电原子力显微术可以探测样品的表面电荷、表面电势、表面电阻、微区导电性、微区介电特性、非线性特性等，这对材料与器件的失效分析，探测材料和器件中的局域积累电荷，定量分析器件中界面的静电势分布等有重要的意义。　　在接触模式下，随着光电材料、热电材料等新兴材料的成熟与电子技术的发展，导电原子力显微术可以采用这些新兴材料来提供激励，替代传统的直接在针尖上施加一个交流电压的激励方式，去探测样品的微区电学信号，或者对样品进行可控电荷注入等方式去实现探测功能，大大扩展了原子力显微术的功能性。　　在动态非接触模式下，最具发展潜力的电学测量模式是扫描开尔文探针显微术(scanning Kelvin probe microcopy，SKPM)，其工作原理是当导电针尖接近样品表面时，由于两者功函数的不同，针尖—样品间会产生静电相互作用，即接触电势差(contact potential difference，CPD)，从而实现样品探测，主要有电压调制SKPM和F(V)曲线两种工作模式。一般而言，静电相互作用力与偏压的平方成正比，F(V)曲线的抛物线顶点对应的偏压即为样品与导电探针间的接触电势差，而对应的力F 则为补偿静电力后的针尖—样品间相互作用力。电压调制的SKPM的核心技术是在样品与针尖之间同时施加交流和直流偏压，通过反馈回路调节直流偏压，使得交流偏压引起的微悬臂振动的振幅达到最小，此时的直流偏压就是接触电势差，因此该模式可以结合多频AFM新技术进行单次扫描，实现样品形貌、表面功函数等信号的探测。基于多频AFM技术的SKPM，通常是结合轻敲模式和非接触模式实现的，此时除存在测量样品形貌的微悬臂振动外，还存在交流偏压引起的微悬臂振动。在实际应用中，要仔细考虑两个振动间的相对频率和振幅等参量，避免相互串扰。目前SKPM的空间分辨率和能量分辨率得到了显著提高，可以在原子尺度上以几个meV的能量分辨率对材料表面的接触电势差进行成像测量，具有单电子灵敏度，可以检测量子点的单电子充放电等。原子尺度的空间分辨率和单电子灵敏度使得SKPM成为了物理、化学和材料等研究领域的重要工具。在动态模式下，还可以通过导电原子力探针将微波或射频信号加载在探针与样品之间，进一步实现对包括电容、阻抗以及微分电容和微分电阻等在内的样品微区电学性质进行研究，这就是最近发展起来的一种功能化AFM技术。　　2.3 磁学测量　　磁性纳米结构和材料在高密度磁存储、自旋电子学等领域有着广泛的应用前景，高空间分辨的磁成像和磁测量技术将有利于推动磁性纳米结构和材料的研究。基于扫描探针及其相关技术，发展出一系列纳米磁性成像与测量的技术和方法，包括磁力显微术、磁交换力显微术、扫描霍尔显微术、扫描超导量子干涉器件显微术、扫描磁共振显微术以及自旋极化扫描隧道显微术等。　　磁力显微术(magnetic force microscopy，MFM)，是实现磁性材料表面微区磁结构测量的重要技术，但在测量中由于磁场势的矢量性以及样品和针尖的磁结构状态会相互影响，因此MFM测量结果的清晰解读是非常困难的。为解决这一问题，将磁场测量微器件，如超导量子干涉器件(SQUID)及霍尔型器件等，集成在微悬臂探针上， 即扫描SQUID 显微术和扫描霍尔显微术(scanning Hall probe microscopy，SHPM)，可用于样品表面微区磁场分布的定量化图像分析，空间分辨率可达几十纳米，并可进行微区磁化性能曲线测量，实时磁现象的动态测量等。这几种磁探测技术获得的图像分辨率一般为几十纳米，可以用来研究铁磁样品的磁畴结构等。如果想进一步研究磁畴结构内部的原子自旋排列，就需要能够在原子尺度下实现畴结构和单个原子的磁成像，可通过自旋极化扫描隧道显微术(spin polarized-STM，SP-STM)、磁交换力显微术(magnetic exchange force microscopy，MExFM)、以及磁共振力显微术(magnetic resonance force microscopy，MRFM)等来实现。2013 年，基于qPlus 型原子力传感器的MExFM，利用强磁各向异性的金属SmCo 针尖，实现了反铁磁绝缘体NiO(001)表面镍原子的自旋有序结构成像，测量得到的针尖—样品原子间交换相互作用强度为~1 meV，衰减常数为~18 pm[3]。磁共振力显微术是具有三维空间分辨能力的磁共振技术与AFM的结合，基本原理如图1(a)所示，可在原子尺度上实现三维样品(如蛋白质等生物大分子)的空间成像，具有单自旋的探测精度[4]，还可以作为量子比特的读出器件，用于量子计算、存储等量子工程学中，但通常需要比较苛刻的低温和真空环境等。　　　　图1 (a)MRFM原理图 (b)基于金刚石NV色心的AFM光探测磁共振技术原理图　　近几年来，基于金刚石氮空位色心(NV center)的光探测磁共振技术(optically detected magnetic resonance，ODMR)发展迅速(基本原理如图1(b)所示)，并通过与AFM技术结合，可以实现纳米级的高空间分辨以及单电子自旋甚至是单个核自旋的超高探测灵敏度[5]。光探测磁共振技术是基于光学检测的电子自旋共振技术，其原理是利用共聚焦显微镜来检测NV色心自旋依赖的荧光强度。在AFM探针尖端嵌入含有NV色心的金刚石纳米晶粒，当探针尖端逼近样品表面时，NV色心的能级会受样品磁场的影响而发生塞曼劈裂。当探针的激励微波频率与NV色心的电子自旋共振(ESR)频率相一致时，NV色心的荧光强度会显著下降。通过监测NV色心荧光强度，并利用锁相环技术控制微波频率，使得其随针尖扫描时始终处于ESR 状态，记录下针尖位置与相应的ESR频率，再利用ESR频率和磁场的相互关系，得到磁场的位置像。基于金刚石NV色心的AFM技术，是发展和研究高密度磁存储、自旋电子学、量子技术应用等的新技术，将在量子工程学，化学与材料科学，以及生物和医疗科学等研究领域有着广泛的应用前景。　　2.4 热学测量　　目前，微纳米尺度下的热物性研究受到了极大的挑战：一方面，许多热物性的基础概念性问题不清楚，如微观尺度下非平衡态的温度如何定义等 另一方面，传统测试系统由于自身精度限制，很多热物性参数都无法直接测量，因此，无论是微纳尺度下热传导等的理论机制研究，还是微纳电子学和能源器件中的热传导、热耗散、热转换以及新型纳米结构热电材料等应用领域的研究，都迫切需要发展出一种能够在微纳米尺度上测量与表征材料热物性的实验手段。　　将原子力显微术与热学功能化(测温、加热等)微悬臂探针技术结合的扫描热显微术(scanning thermal microscopy，SThM)，可以实现微纳米尺度下的热物性测量(包括局域温度、热导、原子尺度热耗散等)。SThM的技术核心是将温度测量元件如热电偶或电阻型温度传感器(如铂电阻)等，通过复杂的微加工技术集成到AFM微悬臂探针上并通过外部电子学部分实现温度测量。通过将加热元件集成在微悬臂探针上，则可制成纳米级的“热源”探针，实现局域加热控温功能，即高温加热型AFM(high temperature AFM，HT-AFM)，如图2 所示。目前，HT-AFM 通常利用的是微悬臂尖端的局域低掺杂技术，其加热升温速率最高可达600000 ℃/min，最高温度可达1000 ℃，为了确定高温热源探针的温度，每个探针都需要仔细校准。HT-AFM 技术还可以用于研究非均匀样品的局域物化性质，例如共聚物或纳米复合材料的局域相变(玻璃化、结晶化等)温度等。进一步将导电探针技术与热学探针技术相结合，可以实现与温度依赖的电学性质研究，如纳米结构材料的热电性质，原子/分子尺度的电热转换等[6]。对微纳米尺度的热效应进行利用，可以为微纳米尺度研究提供新的维度和平台，如利用HT-AFM能够将样品局域加热升华脱附的特点，进一步与质谱(mass spectroscopy，MS)技术相结合， 将可以在大气环境下实现微纳米尺度的样品成分分析，非常值得关注[7]。　　　图2 (a)集成热电偶和导电层的SThM探针原理图(Δ VTC 为热电势) (b)HT-AFM的“热源”探针的基本原理图　　2.5 光学测量　　突破光学衍射极限实现纳米级的光学成像与探测，一直是光学技术发展的前沿。2014 年诺贝尔化学奖授予了突破光学衍射极限的超分辨光学显微成像技术，包括受激发射损耗显微术、光敏定位显微术、随机光学重建显微术、饱和结构照明显微技术等。将AFM与光学技术结合起来，可以研究微纳米尺度下的光学现象和进行光谱探测，其中最常见的是扫描近场光学显微术(scanning near-field optical microscopy，SNOM)。　　最近发展起来一些基于AFM的超高分辨光学技术，如散射型近场光学显微术(scattering- SNOM，s-SNOM)、纳米红外光谱技术(nanoIR 或AFM-IR)在纳米光学、等离子体光学等方面有重要作用[8]。如图3 所示，s-SNOM 技术是将入射光聚焦到外层镀有光滑金属层的AFM探针尖端，由于探针与样品之间的近场相互作用，在针尖尖端出现纳米聚焦效应，从而影响并改变了背散射光，通过在AFM 扫描样品形貌的同时，收集并分析背散射光可以得到超高分辨率的光学图像。AFM-IR是利用光热诱导共振(photothermal-induced resonance，PTIR)将具有高空间分辨率、纳米级定位和成像功能的AFM与红外光谱技术结合，使红外光谱的空间分辨率提高至100 nm以下，从而突破了光学衍射极限，能够给出样品纳米尺度下的样品化学与结构信息，使得纳米尺度红外光谱测试成为可能[9]。在AFM-IR中，使用连续可调脉冲红外光源照射样品，样品分子吸收特定波长的红外辐射产生热量，从而引发样品快速热膨胀，使接触样品的AFM微悬臂探针产生共振振荡，振荡波以铃流的形式衰减，采用傅里叶变换法对铃流进行分析，即可获得振动的振幅和频率，通过建立微悬臂的振幅与红外光源波长的关系，可得到局部吸收光谱。将红外光源调整为单波长，可以实现特定波长下同步的样品表面形貌和红外光谱吸收成像，提供超高分辨率的样品组分分布。AFM-IR 可以广泛用于软物质研究中，如聚合物共混物、电纺纤维、细胞、细菌、淀粉样聚集体等。　　　　图3 AFM-IR和s-SNOM的基本工作原理　　2.6 微纳加工技术　　随着器件小型化和高集成度的快速发展，微电子工业的芯片制造工艺逐渐向10 nm 甚至单纳米尺度逼近时，传统的电子束曝光(electron beam lithography，EBL)技术和极紫外光刻(extreme ultraviolet lithography，EUV)技术已难以满足未来技术的发展需求，亟需发展一种能在纳米尺度实现高分辨率、高稳定度、高重复性和大吞吐量且价格适宜的曝光技术。　　原子力显微术作为一种具有纳米级甚至原子级空间分辨率的表面探测表征技术，其在微纳加工领域的应用为单纳米尺度的器件制备提供了新的思路和契机，具有广阔的应用前景[10]。在过去的几十年中，基于AFM平台发展出的微纳加工技术得到更广泛的应用，尤其是局域热蒸发刻蚀技术和低能场发射电子的刻蚀技术(如图4 所示)，可以在大气环境下成功实现纳米尺度的图案加工，并可及时对图案进行原位形貌表征，设备简单且使用方便。AFM局域热蒸发刻蚀技术已经在高聚物(PPA)分子表面成功实现了线宽达8 nm 的三维图形刻蚀，且硅基上的转移图案线宽可达20 nm以下[11]。在真空环境下，利用模板在表面直接沉积材料实现微纳米图案加工的模板加工技术，避免了涂胶、除胶以及暴露大气等污染过程。通过将模板集成到AFM 微悬臂上，可以实现基于AFM的纳米刻蚀技术，可以在特定样品区域进行微纳加工图案化，如制备电极等，这将在环境敏感材料的物性研究等领域具有重要应用前景。　　　　图4 低能场发射电子的刻蚀技术　　在微纳米尺度上对微悬臂的激励和检测方式是多种多样的， 可利用如压电效应、电容效应、热双金属片效应、压阻效应等。目前，利用微纳加工手段将微悬臂的激励装置和形变检测装置都直接集成一体，成为自激励、自检测式阵列化探针，它们的应用大大提高了SPL 技术的通量，使得实现高效率大面积的纳米级高分辨率刻蚀成为了可能。　　3 先进AFM 技术发展　　原子力显微术不仅在功能化以及相关技术结合方面的研究有了许多进展，而且AFM本身也在朝着更高精度、更高分辨、更快速度、更多功能等多个方面不断发展。　　3.1 qPlus 型AFM 技术　　qPlus 型AFM技术是使用石英音叉型力传感器代替传统的硅悬臂传感器，其中石英音叉的一个臂固定在基座上，而另一个自由悬臂和固定在其顶端的探针在压电陶瓷激励下以设定的恒定振幅振动，通过压电效应检测悬臂振动信号，具有恒频率偏移和恒针尖高度两种扫描成像模式。qPlus 型AFM技术具有很多传统原子力显微术不可比拟的优势，例如：(1)石英音叉悬臂的高弹性系数使得探针可以在亚埃振幅下工作，从而大幅提高了扫描成像时起主要贡献的化学短程力的探测灵敏度，可获得极高分辨的AFM图像 (2)石英音叉共振频率随温度变化很小，大大降低了热漂移问题 (3)石英音叉传感器体积较大，容易粘上不同材料和性质的针尖或功能微纳器件，使其具有更强的功能拓展性 (4)此AFM技术是基于压电效应来检测信号，不需要引入激光，避免了激光产生的热效应，适用于在极低温下工作。目前已有多个研究组在此技术上取得了成果，如基于qPlus 型AFM技术的SKPM，可以区分单个原子的不同带电状态以及对单个分子内的电荷分布进行成像等[12]。如图5 所示，基于恒针尖高度的qPlus 型AFM技术，利用一氧化碳分子修饰的针尖实现了分子化学结构的超高分辨以及分子内共价键和分子间相互作用的成像等[13]。　　　　图5 (a)基于qPlus 型AFM技术的探针实现分子化学结构成像的原理图 (b)并五苯分子的化学结构模型与对应的AFM图像 (c)国家纳米科学中心研制的qPlus 型原子力传感器的光学显微镜照片　　3.2 光热激励技术　　在AFM轻敲模式中，通常采用压电陶瓷的机械激励方法，使微悬臂探针在其共振频率或其附近振动。此方式简单易行，但并不能提供一个干净、稳定且不依赖于频率的激励，而是依赖于压电陶瓷与微悬臂探针的机械耦合以及整个AFM探头部分的复杂机械共振行为，尤其对于液体环境下的AFM影响更为严重，很容易产生假象等。因此，引入了光热激励技术，利用另一束聚焦激光束的热形变效应来激励微悬臂，并通过调节激光功率(大小和频率)来控制微悬臂探针的振幅和频率，很好地克服了传统压电陶瓷激励的困扰，探测振幅可以降到几个埃的量级，从而能够探测短程力，实现原子分辨，具有重要而广泛的应用[14]。　　3.3 快速AFM 技术　　通常的AFM扫描速度较慢，不能满足许多动态现象的研究需求，快速AFM 技术(high speed AFM，HS-AFM)的核心限制因素是微悬臂探针的自然带宽，其在真空、大气及液体环境下分别是几赫兹，几千赫兹和几万赫兹。因此，在液体环境下更容易实现HS-AFM，但还需要具有高带宽(兆赫兹级)的低噪音、跨阻型放大器，需要更快的锁相解调时间来降低单个扫描中单个像素点的停留时间，需要光热激励技术和快速扫描器以及信号处理系统等。目前，HS-AFM 的扫描速度已可达到视频速度， Kodera 等人利用HS-AFM以前所未有的时间分辨率对沿肌动蛋白细丝运动的肌浆球蛋白-V直接进行了观察[15]。　　3.4 多频AFM 技术　　多频AFM(multifrequency AFM，MF-AFM)技术，简单来说就是微悬臂在多个频率下振动，并用来探测样品性质的一大类AFM技术，包括频带激励(band excitation)、双频追踪(dual resonance frequency tracking，DRFT)、边频带探测(sideband detection)、双模式(bimodal) 以及微分法(dip-df method)等[16]。下面以研究样品力学性质中用到的接触共振技术为具体例子，对多频AFM技术进行简单介绍。　　接触共振(contact resonance) 技术的基本原理，是当微悬臂探针与样品接触时，微悬臂探针的共振频率会发生变化，在接触模式下进行样品形貌扫描的同时，通过压电陶瓷激励微悬臂探针或样品实现小振幅高频共振，采用锁相环共振频率追踪(PLL frequency tracking)、扫频(frequency sweep)以及频带激励和双频追踪技术，测量其共振频率和品质因子，与传统的接触模式相比，可以减小扫描过程中的针尖和样品磨损，增加导电原子力探针与样品的电学接触等。针尖—样品接触可以用Kelvin—Voigt 力学模型来描述，如图6所示，其中弹簧和阻尼器分别代表样品的硬度(弹性)和能量耗散(粘性)，样品硬度越高则接触共振的频率越高，样品粘性越大则能量耗散越大，对应的品质因子则越小，并可以进一步根据标准力学模型计算出样品的弹性模量(elastic modulus)和损耗模量(loss modulus)。在调幅-调频模式(AMFM mode)下，也可以研究样品的粘弹性等性质，利用两个不同频率的激励信号来激励微悬臂振动，其中低频的振动信号采用振幅调制模式来得到样品形貌，而高频的振动信号采用频率调制模式来获得共振频率和振幅，分别反映了样品的硬度(弹性)和能量耗散(粘性)。此外，DRFT技术还可以解决由于多铁材料中存在反平行畴区，使得PFM的锁相环回路不稳定的问题等。MF-AFM技术是AFM技术发展的前沿核心，在材料、生物、纳米力学等许多领域具有重大应用前景，如实现材料亚表面甚至是细胞内部纳米颗粒的成像等[17]。　　

仪器信息网讯，2010年5月15日，蛋白质组数据处理暨全国生物质谱学术交流会”在云南省丽江市召开。会议为期两天，主要讨论了蛋白质组学技术和应用、数据挖掘和生物质谱等方面的现状及其进展。在所有的大会报告中，除一些关于蛋白质组学技术最新研究进展的大会特邀报告外，第一天的专家报告集中讨论了糖蛋白组的最新分析技术与研究进展，第二天的报告集中讨论了蛋白质数据处理技术，包括蛋白质组生物数据库及分析平台的构建、数据统计分析方法的研究等方面。 　　蛋白质组数据库被认为是蛋白质组知识的储存库，包含所有鉴定的蛋白质信息。而基于质谱技术的蛋白质组学数据分析，是识别新型生物标记物模式的有效手段。质谱仪检测的数据含有大量潜在信息，因此，建立完善的蛋白质组学数据库，开发实用性强的数据处理软件工具，以及提供良好的蛋白质组数据分析、处理方对蛋白质组学的发展至关重要。在本次大会上，中国科学院计算技术研究所贺思敏研究员、浙江大学生物医学工程与仪器科学学院段会龙教授、国防科技大学机电工程与自动化学院谢红卫教授等专家学者作了关于此方面最新研究进展的报告，本文作简要报道： 　　报告题目： 蛋白质组数据分析软件pFind系统新进展 　　报告人：中国科学院计算技术研究所贺思敏研究员 贺思敏研究员 　　pFind系统是中国科学院计算技术研究所自2002年开始持续研发的蛋白质组数据分析软件，可以替代同类国际主流软件，已安装在国内多家蛋白质组学重点研究单位，并在ABRF组织的国际评测以及核心岩藻糖化修饰位点鉴定等科研实战中表现出色。 　　贺思敏研究员在报告中首先介绍pFind系统不同于国际同类软件的核心算法设计和系统实现，然后介绍pFind系统近期在开放式修饰类型发现、高精度一级质谱分析、新型碎裂方式串联质谱分析、肽序列从头测序、标记定量分析以及并行加速系统研制等方面的进展，最后介绍了pFind系统的下一步研究设想。 　　报告题目：构建心血管蛋白质组生物医学数据库及分析平台 　　报告人：浙江大学生物医学工程与仪器科学学院段会龙教授 段会龙教授 　　心血管疾病是威胁人类健康的主要疾病。以高分辨率质谱技术为基础的心脏蛋白质组研究是发展心血管研究的一个重要方向。段会龙课题组通过对心血管医学和生物学、蛋白质组学和生物医学信息学的多学科交叉研究，构建了心血管生物医学数据库，重点在心血管蛋白质组数据集成、处理和分析，生物医学数据库体系构建、数据共享和发布等诸多关键技术上进行突破。 　　该课题组目前已完成了如下工作： 　　(1)心血管蛋白质组数据体系结构：构建了以蛋白质组信息为主体的数据库体系结构，以心脏线粒体蛋白质组为基础建立了核心数据集，该核心数据集包含了1663种心脏线粒体蛋白质以及与之相对应的2万7千多个生物质谱谱图。 　　(2)心血管蛋白质组数据库搜索引擎：初步建立了数据搜索引擎，可通过蛋白、肽段序列等信息对相应的生物质谱谱图进行检索，实现了与欧洲生物信息学研究所 (EBI) 的IPI蛋白质数据库间的数据关联。 　　(3)心血管生物医学数据库平台：研究和开发了相应的数据库网络公共平台。该网络平台的首个版本将在2010年末面向全世界发布，通过对心血管生物医学数据信息和资源的实时共享，服务于全世界心血管研究群体。 　　报告题目：大规模蛋白质组研究中的质谱数据定量分析方法 　　报告人：国防科技大学机电工程与自动化学院谢红卫教授 谢红卫教授 　　谢红卫教授利用一系列大规模定量分析的数据集，包括稳定同位素标记和进行重复实验的无标记定量数据，进行了一系列分析和研究，目前取得了很大的结果： 　　(1)总结了无标记和稳定同位素标记定量数据分析的典型流程，并且结合实际的数据分析结果，初步研究了各种分析流程优势和问题。 　　(2)针对丁来那个信息提取问题，利用重复实验数据集，比较优化了其关键步骤。 　　(3)利用实际实验数据，初步研究了同位素分布实验误差和质荷比误差等对定量分析参数选择有重要影响的问题。 　　(4)针对定量计算速度慢的问题，提出了索引文件和基于hash表的信息检索方式，将定量计算的时间缩短为原来的1/10。 　　(5)设计了一种可逆的色谱保留时间对齐模型，大大缩短了无标记定量数据处理中色谱保留时间对齐的计算复杂度。 　　(6)提出了一种以信号强度为参量的差异分布模型，能够提高差异检验的灵敏度。 　　(7)开发了无标记定量软件LFQuant、标记定量软件SILVER，已经无鉴定定量分析工具XICFinder。其中SILVER能够支持自定义标记方法，提供了图形化界面。LFQuant速度和定量精度等性能经过了多次优化。 　　报告题目：多层次蛋白质磷酸化分析中的数据处理方法研究 　　报告人：中国科学院大连化学物理研究所叶明亮研究员 叶明亮研究员 　　叶明亮研究员在报告中提到，根据研究目的的不同，蛋白质磷酸化的分析可以划分为三个层次：信号转导通路中关键节点蛋白质的磷酸化、生物体内的所有蛋白质的磷酸化(即磷酸化蛋白质组)、生物体内的所有激酶与底物的相互作用(磷酸化调控网络)。不同层次的分析有不同的目的，样品的复杂度也不同，因此需要不同的数据处理方法。 　　在节点蛋白质的磷酸化分析方面，为实现对某一感兴趣蛋白质中磷酸化位点的全面分析鉴定，发展了一种基于改进的目标-伪数据库用于数据检索，来高覆盖率、高可靠鉴定简单蛋白样品中的磷酸化位点信息的方法。并且从搜库耗时上，允许用多种低特异性的酶来提高简单蛋白样品的序列鉴定的覆盖度，从而更加全面的鉴定样品的磷酸化位点信息。 　　在磷酸化蛋白质组层次上要实现在保持较高可信度和灵敏度的情况下对海量质谱数据以及检索数据进行自动化处理。针对磷酸化蛋白质组学中磷酸化肽段鉴定难，假阳性率高，主要依赖于人工验证的现状，发展了一种结合MS2和MS3图谱以及正伪数据库检索的自动磷酸化肽段鉴定方法。该方法结合了MS2和MS3的鉴定信息，提高了磷酸化肽段鉴定的灵敏度和可信度，可以自动的对磷酸化肽段进行鉴定而无需进一步的人工验证。利用这种方法，结合磷酸肽的多维分析已经可以从人肝组织中鉴定超过8000个磷酸化位点。最近，其课题组还发展了一种基于分类筛选的磷酸化肽段鉴定方法，该方法结合了MS2/MS3方法的高可信度，并且考虑了部分不易发生中性丢失的磷酸化肽段的鉴定，进一步提高了磷酸化肽段鉴定的灵敏度。 　　在磷酸化调控网络层次主要是揭示激酶与底物蛋白质上磷酸化位点的对应关系，叶明亮研究员表示，这是该课题组今后研究的一个重要方向，目前已经在与合作者利用生物信息学的方法模拟构建磷酸化网络图。

本文针对当前世界能源的利用情况，从能源草的资源收集及培育、原料草种植及收获、原料预处理、微生物接种物类别、发酵条件控制以及气体成分分析等6个方面综述了国内外的研究进展。 随着常规能源的日益枯竭，开发利用新能源无疑是必经出路。能源植物是一种可再生的生物质资源，其中，能源草生物量大并且含有丰富的木质纤维素，通过厌氧发酵将木质纤维素材料转化为热值高的沼气是当前开发生物能源最有前景的方法之一。 1、能源草的资源收集及培育 寻找一种适合厌氧发酵生产沼气的草本能源植物，需要做大量的收集研究工作，还需利用育种和生物技术对目标植物进行改良，以提高生物质能的转化率和改善转化产品的质量。 20世纪80年代，美国和欧洲就已经将多年生草本植物作为能源植物进行系统筛选与研究，培育出了专用型能源草品种，实现了规模化种植和开发利用。1984年，美国启动“能源草研究计划”，集中对35种草本植物进行筛选，获得了18种具有开发利用潜力的能源草。欧洲对大约20种多年生草本植物进行研究，最终选择了芒草（miscanthus sinensis）、虉草（phalaris arundinacea）、柳枝稷（panicum virgatum）和芦竹（arundo donax）4种能源草做更深层次的研究。 我国地域广阔，植物丰富多样、分布广泛，草本能源植物种类繁多，在能源草种质资源收集筛选方面已经开展了大量的研究工作，并取得了重要的研究成果。 中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所自“八五”期间开始对国产狼尾草（pennisetum alopecuroicles）种质资源进行收集、鉴定和驯化栽培研究，总共收集到7种47份材料。近10年来，北京草业与环境研究发展中心收集包括柳枝稷、芒草、芦竹、芨芨草（achnatherum splendens）和杂交狼尾草（pennisetum hybrid）等各类能源草资源208份。鄢家俊等通过对四川境内岷江流域、青衣江流域和沱江流域野生斑茅（saccharum arundinaceum）的收集以及其生物学性状的观察，建议将斑茅作为能源植物进行开发利用。 如果能源植物细胞壁含有较高的木质素，将会影响其生物质能的转化效率。常瑞娜等克隆得到了五节芒（miscanthus floridulus）木质素合成的关键酶基因ccoaomt和4cl，这将有助于进一步改良能源植物。芒属能源草转化为生物质能是相对新型的产业，需要育种和生物技术的支撑。对于柳枝稷来说，未来要做的工作就是增加高产杂交种的品种数和使用转基因技术提高产量和纤维素含量。 2、原料草种植及收获 能源草原料是影响产业发展的一大因素，目前很多国家都已经开始大量种植能源草。在爱尔兰超过90%的供农业生产的土地都种上了能源草。美国计划到2030年，多年生能源植物所产生的生物质能将占所有生物可再生能源的35.2%。 能源植物在不同时期收获后，经厌氧发酵产沼气的量不同，主要原因是植物的化学组成随生长时间而变化。lehtomki等研究了收获时期对洋姜（helianthus tuberosus）、梯牧草（phleum pratense）-红三叶（trifolium pratense）混合以及草芦等多种能源植物沼气产量的影响，得出随着能源植物的成熟，大多数植物每吨湿重的沼气产量增加。而massé等研究了柳枝稷和草芦在中夏、晚夏和早秋三个时期收获，厌氧发酵后青贮草料所产生的沼气量变化，得出中夏时收获能源草发酵所产沼气量最高，延迟收获会降低沼气产量。在能源草的整个生长周期中哪些因素影响其沼气产量还需要更深入的研究。 3、原料预处理 由于木质纤维素原料具有较高的结晶度和聚合度，原料转化之前要进行预处理以提高产品的产出率。预处理的作用主要是改变天然纤维的结构，降低纤维素的聚合度和结晶度，破坏木质素、半纤维素的结合层，脱去木质素。预处理的方法主要有物理法、化学法及生物法等。 近年来，有关能源草发酵预处理的研究较多。邹星星等对互花米草（spartina alterniflora）在厌氧发酵前进行蒸汽爆破处理，发酵实验结果表明，随着汽爆压力的增加，累积产气率呈下降趋势。jackowiak等研究了微波预处理的温度与处理时间对柳枝稷厌氧发酵率的影响，发现只有温度对其有明显的影响。frigon等研究了冬夏两季收获的柳枝稷经过温度、声波降解、碱化、高压等预处理后发酵产沼气的情况，最终结论为温度、声波降解、高压对冬季收获的柳枝稷发酵产沼气无明显影响，但能提高夏季收获的柳枝稷发酵产沼气量。李连华等研究了蒸汽加热、超声波及冻融对华南地区多年生王草（pennisetum purpureum× p.americanum）厌氧发酵性能的影响，相比而言，蒸汽加热能够明显降低王草的结晶度，提高沼气产气率。li等采用热处理和微波对杂交狼尾草进行厌氧发酵预处理，结果表明热处理提高了其厌氧发酵的沼气产量，而微波处理却起到了相反的作用。肖正等利用沼液对巨菌草（pennisetum sinese roxb）进行堆沤处理，15天累积产气量为406 ml/ts。 4、微生物接种物类别 由于在厌氧发酵过程中微生物起到了至关重要的作用，而能源草本身所附着的微生物菌群数量较少，所以在进行能源草厌氧发酵产沼气时需要准备大量的接种物。 产甲烷菌在大自然中分布较广，如新鲜的动物粪便、污水处理厂的污泥以及腐败的河泥都能满足能源草发酵产沼气的要求。宋立等比较了羊粪、鸭粪和兔粪的厌氧发酵产沼气潜力，得出鸭粪最好，羊粪次之，兔粪最差。刘德江等设定了3个牛粪发酵浓度梯度（总固体物质含量为6%、8%和10%）来研究其对厌氧发酵产沼气中甲烷和硫化氢含量的影响，结果表明8%为发酵最佳浓度。xie等设定了1∶0、3∶1、 1∶1、1∶3 和0∶1五个猪粪与青贮草混合比，来研究粪草比对厌氧发酵产沼气的影响，结果表明1∶1时沼气中甲烷含量最高。 5、发酵条件控制 厌氧发酵系统的温度、初始ph值以及系统中原料的浓度等因素一直是厌氧发酵产沼气所研究的领域。一般情况下，厌氧发酵反应在较高温度下能够较快地进行，因为此时微生物新陈代谢较快，但高温时反应系统稳定性较差。 刘荣厚等以猪粪为发酵原料，研究了室温、中温（37℃）和高温（52℃）对其厌氧发酵产沼气的影响，结果表明，在发酵初、中期，室温和高温实验组微生物的活性受到影响进而抑制了甲烷化反应，发酵后期高温实验组的日产气量明显高于另两组。朱洪光等设置中温组（35±2）℃和室温组为15～33℃研究互花米草产沼气情况，发现互花米草适合作为生产沼气的原料，中温组日平均产气率为4.58 ml/（g?d），常温组日平均产气率为2.54 ml/（g?d），差别十分明显。赵洪等设定了7个ph值梯度（5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5），分析了ph值对新鲜猪粪厌氧发酵产气量和产气特性的影响，研究发现ph值6.5组启动最快，ph值7.0组和ph值6.5组的总产气量最高，ph值7.0组的甲烷含量最高，得出发酵体系的ph值为6.5～7.0时可促进厌氧发酵的启动，提高沼气的质量。王晓曼以早熟禾（poa annua l.）、佛手瓜（sechium edule）茎叶和番茄（solanum lycopersicum）茎叶为发酵原料，研究了3种原料的产气潜力，得出早熟禾累积产气量最高，影响产气量的主因素排序为接种量发酵浓度碳氮比，影响甲烷含量的主因素排序为接种量碳氮比发酵浓度。 6、气体成分分析 沼气中甲烷及二氧化碳的含量是反映厌氧发酵过程运行状况的重要参数。为使厌氧发酵过程获得最大的生产效率，整个生产过程必须处于最优化的运行参数和环境条件下。目前，沼气成分检测的主要方法有奥氏气体分析方法、气相色谱gc分析方法、热催化元件检测方法和红外检测方法等。 便携红外沼气分析仪 在测量甲烷量程上，热催化元件检测法为0～5%，其余3种的测量量程为0～100%；气体成分分析时，奥氏气体分析方法和气相色谱gc分析方法还可测定二氧化碳和氧气的含量，红外检测方法除了可以测定二氧化碳和氧气的含量外，还可测定硫化氢的含量，而热催化元件检测法则只能测定甲烷的含量；4种分析方法的气体分析时间分别为1 h、30 min、30 s、5 s；总体来看，红外检测方法在各方面优势明显。粗略估算时可以通过观察沼气燃烧的火焰颜色来确定气体中甲烷的含量。 世界能源问题日益突出，迫使各国开发和利用新能源以缓解国内能源的短缺。我国的能源草转化研究工作也在进行，但尚处于起步阶段，仍需研究工作者的继续努力，以及依靠国家政策推广种植能源草，实现能源草转化产业化，为国家能源问题做出贡献。来源：微信公众号@沼气工程及其测控技术，转载请务必注明出处。

第二十届全国色谱学术会议于4月19日在西安曲江国际学术会议中心顺利召开，来自于国内外上千名的专家学者汇聚于此分享着在色谱领域中最新的研究成果和进展。在此次会议上，来自于中国科学院大连化学物理研究所的张玉奎院士向到场的嘉宾和观众介绍了色谱技术近年来的发展状况以及在代谢组学中的应用，并与现场嘉宾和观众进行了交流。 张玉奎谈到，我国作为目前世界经济和增长速度最快的国家之一，面临着资源、环境、人口与健康、社会可持续发展等诸多挑战，色谱科学和技术在解决这些重大问题中正在发挥越来越重要的作用。近两年来，我国色谱学科在色谱理论研究、多维色谱仪器、新型色谱填料和色谱柱、样品前处理方法、应用领域等方面得到了突飞猛进的发展。新型亲水色谱柱、整体材料色谱柱、手性分离色谱柱等层出不穷。开发了包括搅拌棒吸附萃取技术在内的微型化处理技术、亲和色谱在内的选择性预处理技术、在线连用的柱上堆积富集技术等。针对复杂样品的分离分析构建了全二维气相色谱、多维液相色谱、多维毛细管电泳等多维分离系统。色谱的应用领域也在不断扩大，尤其是在与生命科学和环境科学密切相关的代谢组学、蛋白质组学、中药分离分析、环境分析等领域发挥越来越重要的作用。 中国科学院大连化学物理研究所 张玉奎院士 　　接下来，张玉奎就人类蛋白组学2014年的研究进展做了介绍。2014年，来自约翰霍普金斯大学的蛋白质组研究员Akhilesh Pandey，与来自印度生物信息学研究所等处的研究人员合作，分析了30种不同的组织类型，编撰了由84%所有预期编码蛋白的人体基因翻译得到的蛋白。这项研究识别出17, 294个蛋白编码基因，并通过表达分析证明了组织和细胞特异性蛋白的存在，并且研究人员还通过从注解的假基因、非编码RNA和未翻译的区域识别翻译的蛋白，表明了&ldquo 蛋白基因组&rdquo 分析的重要性。同时，来自德国研究人员慕尼黑工业大学的Bernhard Kü ster等人创新性的推出了一个搜索性公共数据库：ProteomicsDB，这一数据库公布了18, 097个基因获得的蛋白，占目前预计人类蛋白总数(19, 629)的92%。这种数据能用于识别数百个翻译的lincRNAs，对药物敏感的标记，以及用于发现mRNA和组织中的蛋白水平之间的定量关系等。这两个研究组都利用了质谱方法分析人类组织，Pandey研究组分析的是全新的数据，针对了多种不同健康人体组织的数据，其中包括七种胎儿组织和六种血细胞类型。而Kü ster研究组则采用了稍微有些不同的方法，他们汇集了已有质谱分析数据，以及同事的一些成功，这些大约占据ProteomicsDB数据的60%。为了填补这些数据间的空白区域，Kü ster实验室构建了自己的质谱数据，分析了60个人类组织体液，13个体液，以及147个的癌细胞系。接着，张玉奎介绍了中科院大连化学物理研究所，近年来在蛋白组学研究上的一些进展，如由邹汉法主持的国家重大科学研究计划《修饰蛋白质规模化分离鉴定新技术新方法》(S973)，张丽华主持的国家重大科学研究计划《蛋白质定量新方法及相关技术研究》(S973)，梁鑫淼主持的863《蛋白质组技术与分子标志物研发》项目课题三《糖蛋白与糖链结构的基础与应用研究》，许国旺主持的国家科技重大专项病毒性肝炎相关肝癌发生发展的代谢特征和个性化用药研究》等。 　　最后，张玉奎讲到，在蛋白质组学研究中，蛋白质的分离和鉴定依然是目前最基本的任务和目标。随着蛋白质组学研究的不断深入，蛋白质分离鉴定技术将得到更加广泛的关注。新型的高通量、高灵敏多维分离鉴定技术的发展，例如集成化蛋白分析平台，芯片多维液相色谱等，将为蛋白组研究带来新的革命。

仪器信息网讯 2012年3月27-28日，由北京食品学会及北京食品协会联合主办，太平洋国际展览有限公司承办的“第五届中国北京国际食品安全高峰论坛(CBIFS)”在中国国家会议中心召开 。本次高峰论坛旨在为食品行业及食品安全检测部门提供更加广泛的学习和交流机会，针对当前重要的食品安全热点难点问题展开深入探讨，发布最新的食品安全前端技术和应用解决方案。论坛吸引了800余名业内人士参加、60余家企业参展，仪器信息网作为合作媒体亦参加了本次会议。 　　在“食品检测的创新技术与产品”主题论坛报告中，中国检验检疫科学研究院农产品安全研究中心陈颖研究员以“过敏原及其检测方法研究进展”为主题做报告，现对其作概要报道，内容如下： 报告人：中国检验检疫科学研究院农产品安全研究中心主任 陈颖研究员 报告题目：过敏原及其检测方法研究进展 　　陈颖研究员以“吾之美食，汝之鸩毒”这句名言开篇，点出过敏原性食品安全不确定性的特点。进入21世纪以来，食物过敏性疾病的发病率明显上升，已成为影响人类健康最常见的全球性疾病。食品类的过敏原一般为蛋白质类物质，主要的过敏反应为呼吸系统、胃肠道系统、中枢神经系统及皮肤等不同形式的临床症状。 　　食物的种类成千上万，致敏性并不相同，约有90%的食品过敏是由花生、牛奶、蛋、鱼、甲壳类、坚果、大豆和谷物八类引起。报告中列举了几类食品的过敏蛋白如：1、牛乳中的α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、酪蛋白；2、蛋中的卵类粘蛋白、卵白蛋白、卵转铁蛋白和溶菌酶；3、鱼中的小清蛋白；4、甲壳类中的原肌球蛋白。 　　食物过敏原检测技术分为基于蛋白质的检测技术、基于核酸的检测技术和其他检测技术。由于基于核酸的检测技术直接检测致敏原基因而非致敏蛋白，故对致敏蛋白发生变化的产品的检测结果有误差。 　　陈颖研究员报告中详细介绍了目前其领导的团队采用不同技术对过敏原检测的情况： 　　1、ELISA方法检测。在对腰果的检测中，制备单克隆抗体，建立夹心ELISA检测方法，最低检测限可达18.25ng/mL。 　　2、多重PCR方法。可16种过敏原检测。 　　3、恒温扩增检测方法。建立的甲壳类过敏原交叉引物恒温扩增检测方法及研制的试纸条，反应速度快，成本与技术难度低，适于一线或基层单位使用。 　　4、实时荧光PCR检测方法。建立的芥末、芹菜、鱼虾和蟹等样品的实时荧光PCR检测方法，采用自行设计的引物、探针。该方法灵敏度高，检测限达10mg/kg。 　　5、可视薄膜生物传感器检测法。将PCR检测和基因芯片检测两种检测技术的优点有效的结合，将检测结果转变为肉眼可见的颜色反应，该方法具有快速、准确、高通量和高特异性等特点。 　　6、椭偏成像生物传感器检测法。与传统的检测方法比较，该方法具有无需标记、检测速度快、结果直观等优势。

大气压电离质谱DART ® 和 ASAP ™ 最新进展学术报告会成功举办 　　仪器信息网讯 2010年12月6日，为进一步加强学术交流，开阔产品研发与应用视野，由华质泰科生物技术(北京)有限公司和国家生物医学分析中心主办的大气压电离质谱DART ® 和 ASAP™ 最新进展学术报告会在解放军医学图书馆胜利举办。 会议现场 　　会议特邀美国IonSense公司总裁兼首席执行官，Brian D. Musselman博士就DART® 技术(Direct Analysis in Real Time，实时直接分析技术)进展和应用前景进行演讲和讨论，来自军事医学科学研究院、国家质检中心、中国农科院、公安部物证中心、北京农学院、中国科学院动物研究所等单位的70余名从事质谱分析研究工作的专家学者参加了此次会议。 军事医学科学院国家生物医学分析中心 杨松成教授 　　杨松成教授在致辞中谈到：DART® 技术是具有革命性的质谱离子化技术，有着广泛的应用前景。近两三年来，该技术受到人们的广泛关注，在美国、欧洲、日本等地发展很快，应用普遍，但在我国该技术的应用才刚刚开始。 　　杨松成教授向大家介绍了Brian D. Musselman博士。他现任美国IonSense公司总裁兼首席执行官，DART® 技术就是在他的领导下发明和推出的。Brian D. Musselman 博士在质谱领域内曾获Pittcon’97 ESI-TOF质谱发明银奖，IR100’94 台式高分辨GCMate质谱发明奖等大奖。他还担任不少的学术职务，如曾任美国质谱学会ASMS(1993-1995)副理事长，2006年至今担任实验室自动化联合会(ALA)委员，2008年至今为美国生物分子资源与设施联合会ABRF主席。 　　随后，Brian D. Musselman博士就DART® 技术的基本原理及最新应用做了精彩的报告。并对与会人员的疑问进行了细致地解答。在现场，华质泰科生物技术(北京)有限公司首席技术官刘春胜博士对Brian D. Musselman 博士的报告做了翻译讲解。 美国IonSense公司总裁兼首席执行官 Brian D. Musselman 博士 华质泰科生物技术(北京)有限公司首席技术官 刘春胜博士 　　Brian D. Musselman 博士首先介绍DART® 技术是一种非表面接触型解析/离子化质谱分析离子源技术。其原理是在大气压条件下，中性或惰性气体(如氮气或氦气)经放电产生激发态原子，对该激发态原子进行快速加热和电场加速，使其解析并瞬间离子化待测样品表面的待测化合物，然后进行质谱或串联质谱检测，从而实现样品的实时直接分析。 美国IonSense公司DART® 源 　　对于DART® 技术的应用，Brian D. Musselman 博士做了详细介绍。该技术可应用于药物分析，并且与传统的液质方法并不冲突，但能节省化学溶剂、分析时间包括人力资源。应用于农药残留检测，该方法分析速度快，而且更容易筛选，如美国食品药品管理局(FDA)在海关配置DART® 源的目的就是能够快速对蔬菜水果等进行分析。据介绍，在今年的AOAC会议上，有文章介绍说利用DART® 技术，几分钟之内可以对500多种农残进行分析。另外，还可进行天然产物、活性物质检测，如分析保健饮料中的有效成分是有机合成成分还是天然萃取物。 　　还有一些比较新的应用领域，如公安刑侦，在纵火案现场，利用DART® 技术对现场残留物进行分析，从而判断纵火所用的物质；用于人参中人参皂甙分析，利用DART® 技术可以进行瞬间的衍生化，进行直接实时的分析。 　　最后，Brian D. Musselman博士总结到：三四年间，DART® 技术已经在诸多应用领域发挥重要作用，国际上对其研究也十分活跃，在一些有影响力的杂志上有关DART® 技术研究的论文数在逐步上升，相信DART® 技术将会有更好的发展前景。

据相关研究报告显示，2021年全球拉曼光谱市场6.02亿美元，预计2026年该市场将增长到8.61亿美元，2021-2026年的复合年增长率为7.4%。预计，预测期内表面增强拉曼散射(SERS)市场将以最高的复合年增长率增长。纳米技术的不断发展和广泛的理论和实验研究极大地拓宽了SERS的应用范围，同时也增加了其在食品、制药、生命科学、材料科学、毒品、环境等研究领域的需求，市场不断增长。当然，在这个进程中，大家也认识到，SERS检测技术在实际应用过程中仍面临诸多有待解决的科学和技术难题，基于此，相关的研究也在不断向深入探索。特别值得一提的是，SERS如今的火热与之前相比已经不同了，现在的研究已经不仅仅局限于SERS基底的制备，更多的是有针对性、有目的性的精准调控，进而满足各项应用的需求，而在这样的围下，越来越多SERS研究在向着实际应用的方向进军。即将召开的第四届拉曼光谱网络会议（iCRS2022）就特别邀请了多位专家进行相关的分享，部分报告预告如下（点击报名）：中科院合肥物质科学研究院 杨良保研究员《毒物毒品表面增强拉曼光谱检测方法应用研究》（点击报名） 拉曼光谱分析法对样品具有无损、快速、量小和无须制备等特点，能快速识别隐藏于各种粉末、溶液中的毒品，是现场快速鉴定的有效方式。对于低浓度的毒品浓度，表面增强拉曼光谱技术，具有灵敏度高、检测成本低、检测时间快、可以避免快检中高概率的假阳性，可以适合现场的毒品检测。杨良保研究员的团队以自制的便携式拉曼光谱仪为主体，融合自动匹配识别模块，结合快速纯化方法和具有高性能的SERS增强基底，实现对尿液、血液和毛发中的多种毒品的快速检测。芬兰奥卢大学 (University of Oulu) 黄建安助理教授《溶液中构建单热点表面增强拉曼散射技术在单分子测序上的应用》（点击报名）贵金属纳米结构的表面等离子体共振可用于产生增强电磁场，又称为等离子体“热点”，广泛用于增强拉曼散射（SERS）传感。在生物探测领域，等离子体热点中的极强电磁场，不仅能够激发并增强分子的拉曼光谱信号，更可以产生等离子体“镊子”效应。通过产生单个等离子体热点，等离子体镊子突破激光光镊技术的高激光功率瓶颈、将光镊技术从单细胞操控推进到单分子操控并用于单分子测序。该报告中，黄建安助理教授将描述利用圆形纳米孔的电等离子体效应在溶液中约束单个金纳米粒子产生单个等离子体热点用于单分子SERS探测。由于单热点的高度局域性和高能量密度，该团队不仅实现了对溶液中4个DNA碱基和20个组成蛋白质的氨基酸分子的单分子SERS探测，更实现了在溶液中用SERS读取单条DNA链上的单个碱基和读取单条多肽链上的单个氨基酸。据悉，该单热点技术突破了多年来SERS传感在溶液中蛋白质探测上无法识别非芳香族氨基酸的瓶颈，为未来的单分子蛋白质拉曼测序技术打下坚实基础。浙江大学 杨士宽研究员《表面增强拉曼光谱（SERS）传感器的仿生学构建》（点击报名）表面增强拉曼光谱（SERS）作为一种痕量检测手段具有诸多优势：如无需标记和复杂的样品前处理过程、多重检测、无损检测、强生物兼容性等。然而，SERS检测技术在实际应用过程中仍面临诸多有待解决的科学和技术难题。该报告中，杨士宽研究员将介绍仿生学在解决SERS领域关键问题的过程中发挥的重要作用，具体包括：1）仿生超滑表面在将待检测分子浓缩富集到SERS微器件上的应用；2）过程仿生启发的电化学沉积纳孔银SERS敏感性基底的技术；3）仿生微纳结构在SERS传感领域的应用；4）SERS监测表面配体取向变化指导智能仿生表面设计。中山大学化学学院分析科学研究所所长 李攻科教授《表面增强拉曼光谱快速检测复杂样品方法研究》（点击报名）李攻科教授在报告中将分享表面增强拉曼光谱快速检测复杂样品的研究进展，包括同时分离、富集和原位SERS检测方法；快速前处理和高通量分析一体化方法；化学衍生化方法；场辅助加速方法；在线处理和实时SERS检测方法等。中国科学院上海硅酸盐研究所 杨勇研究员《新冠病毒快速高灵敏SERS检测研究进展》（点击报名）新冠病毒的检测通常使用RT-PCR，尽管检验的准确性很高，但需要复杂的样本制备，多次的温度变化，出具结果时间较长。目前，国内外多个课题组都在利用基于SERS的拉曼光谱技术进行新冠病毒的检测研究，该项技术未来能否替代PCR检测新冠？本次报告杨勇研究员将分享新冠病毒快速高灵敏SERS检测研究进展情况。厦门大学 王翔副教授《基于针尖增强拉曼光谱的纳米分辨表界面研究》（点击报名）除了SERS之外，针尖增强拉曼光谱(TERS)技术的魅力也一直吸引大家的目光。常规拉曼和SERS的空间分辨率往往受限于衍射极限，而针尖增强的拉曼光谱(TERS)克服了这一限制，该技术结合扫描探针显微镜和拉曼光谱，可以同时提供表面化学指纹信息和形貌，具有单分子的检测灵敏度和纳米尺度的空间分辨率，是一种强大的表面化学过程精准测量的工具。本次会议中，厦门大学王翔副教授将分享基于针尖增强拉曼光谱的纳米分辨表界面研究。表界面的化学过程涉及到表面分子的行为和纳米级活性位点的性质，因此对表界面过程的深入理解及构效关系的建立离不开对分子和表面位点的精准测量和分析。王翔副教授团队长期致力于发展（电化学）TERS仪器方法以及高TERS活性的针尖制备方法，进而在纳米尺度和分子水平原位探究金属、二维材料等表界面（电）催化过程的微观机制，以揭示其中的构效关系。为了分享拉曼光谱技术及应用的最新进展，促进各相关单位的交流与合作， 仪器信息网(https://www.instrument.com.cn/)与上海师范大学将于2022年9月22-23日联合举办第四届拉曼光谱网络会议（iCRS2022）。以上仅是部分报告嘉宾的分享预告，更多精彩内容请参加会议页面：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/icrs2022/

讲座时间：北京时间3月12日（周四）上午11:00-12:003月19日（周四）上午11:00-12:003月26日（周四）上午11:00-12:00如何报名？1. 关注微信公众号：帕克原子力显微镜Park2. 打开2月13日发布的文章“AFM网络讲座系列：原子力探针显微术基础及其研究进展”摘要：纳米科学与技术是当今前沿基础科学和高新技术研究中最具有发展潜力的领域之一，也是国际科技竞争的战略制高点。在纳米科技发展过程中，以电子显微术，扫描探针显微术及超分辨光学显微术为核心的纳米表征与测量技术起到了关键性的作用。目前，以扫描隧道显微术、原子力显微术为核心的一系列扫描探针显微术已经发展成为基础科学及技术应用研究中探测微纳米尺度物质结构、性质及功能的核心工具之一。目前，原子力显微术是使用最为广泛的扫描探针显微技术；它也可以作为微纳米尺度下的“眼”和“手”与其他表征和测量技术相结合，具有非常广阔的发展和应用空间。在本讲座（共三次）中，我们将在（1）介绍扫描探针显微技术的基础上，进一步介绍原子力探针显微技术的基础理论、仪器与方法基础，（2）基本工作模式及其应用，最新技术和方法进展等。（3）在此基础上，我们将进一步介绍原子力显微技术的功能化探测模式及其微纳米尺度物性研究与测量中的应用。最后，我们将简要探讨原子力显微术的进一步研究发展方向等。讲座人简介： 程志海，中国人民大学物理学系教授，博士生导师，基金委优青，中国仪器仪表学会显微仪器分会理事，中国硅酸盐学会微纳米分会理事。 2002年毕业于大连理工大学物理与光电工程学院应用物理系。2002-2007年，在中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室硕博连读，获凝聚态物理博士学位。2004年7月至2005年1月，在德国柏林自由大学物理系及实验物理研究所做访问学者，2007年8月-2011年7月，在美国加州大学Riverside分校化学系及纳米科学与工程中心从事博士后研究。2011年8月-2017年月，国家纳米科学中心(中科院纳米标准与检测重点实验室)，任副研究员/研究员。曾获中国科学院“引进杰出技术人才计划”（技术百人计划）和首届“卓越青年科学家”，卢嘉锡青年人才奖获得者，青年创新促进会会员并获首届“学科交叉与创新奖”等。目前，主要工作集中在先进原子力探针显微分析技术及其在低维与表面物理、纳米科技等领域的应用基础研究。

p style=" text-align: justify " 　　二维材料独特的各向异性和电子性能引起了人们对其基本电化学和广泛的应用领域的极大兴趣。从2D材料原型——石墨烯开始，对其他超薄层结构的广泛研究逐渐出现。其中包括过渡金属二硫代化合物TMDs、层状双氢氧化物LDH、金属碳化物和氮化物(MXenes)以及单元素化合物的黑磷族。随着可持续能源的发展得到全球的关注，评估各种二维纳米材料在这些领域的有效性已成为当务之急。电催化技术是未来清洁能源转化技术的核心，主要通过析氢反应(HER)、氢氧化反应(HOR)、氧还原反应(ORR)、析氧反应(OER)和二氧化碳还原反应(CO2RR)实现。而二维纳米材料可作为昂贵的铂基催化剂的经济替代品。 /p p style=" text-align: justify " 　　【成果介绍】 /p p style=" text-align: justify " 　　最近新加坡南洋理工大学的XinyiChia与布拉格化工大学的MartinPumera教授以”Characteristics and performance of two-dimensional materials for electrocatalysis“为题在Nature catalysis上发表综述，主要讨论了这些二维材料的相似之处，并强调了它们在电化学和电催化性能上的差异。介绍了工业重要反应中与能源有关的电催化二维材料的研究进展。 /p p style=" text-align: justify " 　　【图文导读】 /p p style=" text-align: justify " 　　1. 2D材料的结构 /p p style=" text-align: justify " 　　二维材料独特的各向异性和电子性能引起了人们对其基本电化学和广泛的应用领域的极大兴趣。从2D材料原型——石墨烯开始，对其他超薄层结构的广泛研究逐渐出现。文章主要探讨了超薄2 D纳米材料的结构、电催化性能及其影响因素，包括石墨烯、单或一些层次化的过渡金属(TMD)，如金属氧化物、水滑石(类)、六角氮化硼(h-BN), g-C3N4, MXenes，黑磷等，其结构如图1所示。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp /p p style=" text-align: center " img title=" 111111111111.webp.jpg" alt=" 111111111111.webp.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/46566102-1ac7-4757-bab6-7787b308ae47.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图1 二维材料结构构型示意图. (a)石墨烯 (b)氮化硼 (c) g-C3H4 MoS2的两种物相(d)2H型, (e)1T型 黑磷的两种物相(f)三方晶系, (g)正交晶系. (h)MXenes, 以Ti3AlC2为例。 /p p style=" text-align: justify " 　　2. 二维电极材料的电化学稳定性 /p p style=" text-align: justify " 　　由于材料在使用过程中可能会发生化学或结构变化，因此了解二维电极材料的稳定性对于二维纳米材料的应用是必不可少的。电极的稳定性是由其固有的电化学性质和催化反应倾向来决定的，即取决于电解液的选择和应用的电位窗口。如Bonde[1]等首先报道了酸性条件下MoS2和WS2进行HER反应后，通过XPS观察到催化剂表面形成了MoO3，SO42-等氧化产物。最近有相关报道VIB族元素化合物在电位区间为1.0~1.2V(vs. Ag/AgCl)易被氧化成高价金属离子。此外，不同的非金属元素也影响着TMDs的稳定性，如报道了VIB族元素化合物的氧化峰电位符合WSe2& lt mose2& lt ws2 & lt MoS2的规律。因此在研究TMDs此类材料中，应着重关注电极材料的电化学稳定性。 p style=" text-align: justify " 　　由于石墨烯、g-C3N4、MXene等具有较高的还原电位，在ORR、HER、OER、CO2RR的电位区间都难以被氧化还原，因此这些材料具有广泛的电化学反应窗口。 /p p style=" text-align: justify " 　　文献信息 /p p style=" text-align: justify " 　　[1] Hydrogen evolution on nano-particulate transition metal sulfdes. (Faraday Discuss. 140, 219–231 (2009).) /p p style=" text-align: justify " 　　原文链接： /p p style=" line-height: 16px " img style=" margin-right: 2px vertical-align: middle " src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / a title=" bonde2009.pdf" href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201812/attachment/0f62cb46-d16a-4d4d-8df0-95918f65443e.pdf" target=" _blank" textvalue=" Hydrogen evolution on nano-particulate transition metal sulfdes" & nbsp Hydrogen evolution on nano-particulate transition metal sulfdes /a /p p style=" text-align: justify " 　　3. 二维材料的电子转移 /p p style=" text-align: justify " 　　电催化剂的电子转移强弱直接决定了催化反应的速率快慢。而电催化剂的各向异性、电子和表面特性已经被发现在电子转移(HET)中显示出重要的意义。二维材料中，如TMDs的边缘和基面具有明显的电子转移特性。以MoS2为例，如图2，以电化学探针进行检测边缘与基面的活性，发现边缘的反应速率常数远高于基面的反应速率常数，因而边缘原子的活性高于基面原子的活性。除了TMDs以外，石墨烯也显示相同的规律。如图3，氧化石墨烯表面含氧基团数量影响着石墨烯的电子转移，含氧官能团比例越高，电子转移速率越差。此外，异质元素掺杂也会改变二维材料的电子传递特性。如氮掺杂石墨烯可以提高其电子转移速率，由过渡金属掺杂的TMDs也同样能够引起电子传递变化。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp /p p style=" text-align: center " img title=" 222222222.webp.jpg" alt=" 222222222.webp.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/a377e54d-320a-4733-9c49-a736b1f531c6.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图2 影响二维材料电子传递的各向异性效应. (a)MoS2的边缘和基面示意图, 插图:宏观辉钼矿晶体 MoS2(b)底面与(c)边缘面. /p p style=" text-align: justify " & nbsp /p p style=" text-align: center " img title=" 3333333333333333.webp.jpg" alt=" 3333333333333333.webp.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/ff003f31-27f0-435f-a46d-d5d923bb6910.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图3 影响二维材料电子传递的表面特性 /p p style=" text-align: justify " 　　4.二维电催化材料的研究进展 /p p style=" text-align: justify " 　　材料的传质效应、各向异性和本征活性决定了二维材料的电催化效率。电催化中的各向异性因子建立在二维材料不同的催化位点。电催化剂体系中材料的内在活性是通过火山图关系来评价的，火山图关系是根据Sabatie原理进行定量描述的。理想情况下，高活性的催化剂与反应中间体的结合既不应太强烈也不应太弱。催化剂载体的选择也属于催化剂的设计范围，选择一个合适的载体可以优化催化剂的活性。 /p p style=" text-align: justify " 　　从传质效应上看，由于界面反应物种类(H+或OH-)的快速消耗和气态产物的生成阻碍了反应速率，因此良好的传质对于高活性催化剂是至关重要的。在二维催化剂中，相邻薄片之间的间隙存在二维通道，可以有利于提高液相和气相之间的传质效果。如图4，将间隔物结合到MoS2纳米薄片中，产生了开放的通道，增大物质传达的表面积及改善离子扩散，整体增强HER的催化性能。 /p p style=" text-align: justify " 　　& nbsp /p p style=" text-align: center " img title=" 444444444.webp.jpg" alt=" 444444444.webp.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/b2311091-5db0-4639-be2a-48caf0f09a83.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图4传质效应影响二维材料的电催化性能 /p p style=" text-align: justify " 　　从各向异性上看，二维材料的各向异性因子对其催化性能的影响表现在活性的边缘面和惰性的基面。二维材料边缘上的原子所处的化学环境与基体平面不同，基体平面一般具有饱和配位，而基体平面具有较大的非饱和配位倾向。由于边缘位点对二维材料的催化活性起着重要作用，因此优化边缘结构以提高其性能变得至关重要。在HER电催化中，2H-TMDs的催化活性位点主要来自于边缘面原子。如合成具有双陀螺形貌的介孔MoS2结构(图5)，可以获得高比例的外露边缘位置，从而增强了MoS2的HER活性。此外，也有相关报道关于通过提高边缘位点及导电性来改善1T-TMDs的HER活性。总之，提高二维材料的边缘活性位点数量，有利于提高二维材料的电催化活性。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp /p p style=" text-align: center " img title=" 555555555555.webp.jpg" alt=" 555555555555.webp.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/7bd7f2cf-707b-453a-8efd-35920f27f312.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图5 各向异性效应影响二维材料的电催化性能 /p p style=" text-align: justify " 　　从本征活性上看，引入掺杂剂或官能团等可以最大限度地提高二维材料催化的内在活性。由于边缘是二维材料的催化活性位点，在边缘掺杂或附着官能团可以增强其催化活性。而基底位掺杂或功能化也同样可以调节惰性基底平面的内在活性。如由于吡啶氮被认为是中间COOH*形成CO的活性吸附位点，因此N掺杂石墨烯可以表现出优异的CO2RR催化活性(图6)。此外，缺陷工程是一种提高活性位点固有活性的方法。表面结构缺陷包括配位数低的边缘 所以才会出现悬空键和原子空位。如由于金属空位可以提高了邻近金属中心的原子价态，从而有利于提高OER活性，而利用等离子体技术处理CoFe-LDHs可以导致Co、Fe和O出现多个空位，这些空位是可以降低水的吸附能同时提高OER活性。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp /p p style=" text-align: center " img title=" 66666666666.webp.jpg" alt=" 66666666666.webp.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/0ccc76a4-e8d4-4a91-a345-5066f093a19d.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图6本征活性影响二维材料的电催化性能 /p p style=" text-align: justify " 　　【总结与展望】 /p p style=" text-align: justify " 　　二维材料丰富的电化学特性为其在能源催化中的应用提供了新的机遇。尽管二维材料具有多样性，但其最终的电催化性能和电荷转移性能取决于各向异性和表面特性。二维材料在ORR、HER、OER和CO2RR电催化中取得了巨大的成功，其中边缘面为主要的催化活性中心。 /p p style=" text-align: justify " 　　提高二维材料的电催化活性主要从以下几个方面进行：①改变二维纳米结构来增加活性边缘位点的密度 ②异质元素掺杂二维材料或与官能团结合、或引入缺陷增强催化活性 ③改善二维材料电子转移能力提高材料催化活性，如使用合适的催化剂基底材料。展望未来，二维纳米材料领域充满了各种可能性。通过集成两种或两种以上的材料来开发混合2D材料，可以创建新的复合结构，以显示出独特的性能和针对特定应用的定制属性。各向异性和表面特性可以作为设计不同化合物的指导原则。 /p p style=" text-align: justify " 　　【文献链接】 /p p style=" line-height: 16px " img style=" margin-right: 2px vertical-align: middle " src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / a title=" 1212121.pdf" href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201812/attachment/4901c2e3-062f-4ae5-a435-f30cd6f2f33f.pdf" target=" _blank" textvalue=" Characteristics and performance of twodimensional materials for electrocatalysis" Characteristics and performance of twodimensional materials for electrocatalysis /a /p p & nbsp /p p & nbsp /p p & nbsp /p p & nbsp /p p /p /p

仪器信息网讯2012广州国际分析测试与实验室设备展览会暨技术研讨会(China Lab 2012)于2012年5月30日在广州锦汉展览中心拉开帷幕。本届展会以“科技驱动，创见未来”为主题，携手来自全球10多个国家/地区的500多家参展企业，共同展示来自分析测试领域的最新技术成果和创新产品。 　　在中国(广州)分析测试论坛上，中山大学化学与化学工程学院的李攻科教授做了题为《食品与药品安全分析中样品前处理技术研究进展》的报告。 中山大学化学与化学工程学院 李攻科教授 　　李攻科教授介绍说，样品前处理时间消耗占整个样品分析时间消耗的61%，误差来源占整个样品误差来源的30%，样品前处理已成为复杂体系分析瓶颈问题。由于样品前处理在样品分析中至关重要，越来越多的人开始关注样品前处理技术，因此，2011年在杭州，中国仪器仪表学会分析仪器分会专门成立了样品制备专业委员会。在样品前处理技术的学术研究上，2001-2011年国际上相关的SCI文章发表数量呈线性递增，其中微波辅助萃取技术论文的发表数量增速迅猛。微波辅助萃取技术在十年前主要应用在环境领域，而近年来主要应用在中草药研究和食品领域。 微波辅助萃取技术发展概况 　　报告中，李攻科教授重点介绍了分子印迹微萃取、石墨烯微萃取及微波辅助萃取三种样品前处理方法的研究进展。 　　分子印迹微萃取技术 　　李攻科教授介绍说，在分子印迹聚合物的基础上用不同的合成方法或固载形式可以做成SPME探针、磁性微球、吸附萃取搅拌棒等及应用于在线的分离和分析。李教授通过对莠去津、吲哚—3—乙酸等磁性分子印迹微球及应用的实例，证实在磁性微球制备过程中采用微波辅助技术，大大缩短了磁性微球的制备时间；而吸附萃取搅拌棒边搅拌边吸附，与SPME探针相比，具有吸附容量大等优点，但是萃取和解析时间长，且需要专门的解析仪器；将印迹材料结合在气相色谱和液相色谱流路中，可以进行在线的分离和分析，是未来的发展方向。 　　石墨烯微萃取技术 　　据李攻科教授介绍，石墨烯在修饰电极、质谱、光谱等分析化学领域都有应用，在修饰电极方面应用最多。李教授将石墨烯作为SPME探针涂层材料，发现这种探针对多酚芳烃有很好的萃取效果。用石墨烯与氧化锌(ZnO)结合做成图层材料，石墨烯起到将氧化锌(ZnO)均匀分散的作用。通过对蒜类样品的萃取实验发现，这种图层材料对含硫化合物有很好的选择性。同样道理，在空心菜和土壤的试验中发现，MOF—199/氧化石墨烯SPME图层则对有机氯农药有很好的吸附作用。 　　微波辅助样品前处理技术在食品药物分析中应用 　　李攻科教授在介绍微波辅助样品前处理技术之前，举了一个形象的例子：我们在做鱼的过程中，会放入姜去鱼的腥味，腥味没有了，再去掉姜，就是一道色、香、味俱全的美食。微波辅助在样品前处理过程中就起到了姜的作用。李教授进一步介绍说：应用微波辅助的低温萃取技术在热敏性及易氧化物质的萃取上有很好的应用，微波超声辅助在固液固分散萃取上有良好的表现，微波辅助索氏固相萃取使萃取和净化分步完成。

近日，南昌大学化学化工学院、高分子及能源化学研究院陈义旺教授团队在能源转化和存储领域取得重要研究进展。在能源转化领域，通过调节铅基/非铅基钙钛矿吸光层结晶行为，实现高效、稳定钙钛矿光伏器件。在能源存储领域，通过构造和调控多级纳米结构与电极界面，实现高效氧还原电催化剂和锌金属电池的制备。得益于简易的溶液加工方式、优异的半导体性能以及对柔性可穿戴设备的兼容性，钙钛矿太阳电池已成为光伏商业化应用中极具潜力的候选者之一。然而，相比于传统光伏技术长达20年的使用寿命，钙钛矿太阳电池的稳定性仍是制约其商业化应用的关键因素。作为制备钙钛矿太阳电池的初始材料，前驱体溶液中的高活性组分极易发生副反应，从而引发钙钛矿太阳电池的效率批次性以及稳定性问题。此外，由于对溶液表征手段的局限性，前驱体溶液中胶粒的组装行为对后续晶体的生长影响仍未可知。鉴于此，陈义旺团队利用先进的液体飞行时间二次离子质谱仪作为“分子眼”评估前驱体物种差异，刨析前驱体溶液接触空气后的化学演变，直观揭示钙钛矿前驱体溶液老化本质。同时，结合氢键强度变化与离子团簇含量差异，可视化低维钙钛矿前驱体溶液中胶粒组装与量子阱演化之间的内在联系，实现低维钙钛矿模组可印刷性的突破。为进一步论证氢键作用在形核结晶过程的普适性，在无铅钙钛矿体系中揭示了以盐析结晶为主导的反溶剂机制和以氢键强弱为依据的挑选反溶剂的通用规则，发展了以乙酸为代表的一类多功能绿色新型反溶剂。此外，针对两步法中碘化铅的残留问题，引入“多功能胶囊”概念构筑多孔通道，促进固液界面反应，并通过下转换效应提高光利用率，实现高效、稳定的钙钛矿太阳电池的制备。团队进一步总结了钙钛矿太阳电池中离子迁移的起源和抑制离子迁移的有效策略，并创新性地从整体器件的角度提出了抑制离子迁移的前瞻性方法，为开发高效、稳定的钙钛矿太阳电池提供了新思路。针对当前商业化的锂离子电池面临的性能、安全和成本等瓶颈，研发下一代环境友好型储能技术以提高器件功率密度、能量密度、安全性，降低制造成本显得尤为重要。得益于资源丰度高及绿色无污染等特性，水系锌基电化学储能器件极具发展前景。为提高水系锌空气电池的功率密度及稳定性，陈义旺团队通过在邻苯二甲腈功能化石墨烯表面经微波聚合原位生长铁酞菁聚合物，通过液相原位电荷剥离策略，制备得到铁酞菁聚合物纳米片纵向接枝于石墨烯的多级次纳米片，作为高效氧还原电催化剂用于液态和柔性准固态锌空气电池。此外，为克服锌金属负极面临的枝晶生长、腐蚀、钝化等问题，团队采用聚阳离子电解质－聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDD）作为添加剂双向调控电解液和锌/电解液界面电场，改善Zn2+迁移行为，诱导Zn(002）优势沉积，成功构筑高可逆和高稳定性的锌金属电池。团队长期围绕能量转换与存储器件关键材料与技术等方面开展研究，发展了一套可全自动化印刷制备工艺，实现大面积柔性固态能量转换与存储器件（太阳电池、超级电容器、金属－空气电池）的制备、集成及应用，在专利技术和工艺优化中取得连续突破，为进一步的产业化提供了支撑。团队最新研究成果近期连续在化学和材料顶级期刊Angewandte Chemie International Edition，Advanced Materials和Energy & Environmental Science上发表（Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62, e2022157 Angew. Chem. Int. Ed.,2023, e202303177 Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62, e2023016 Angew. Chem. Int. Ed., 2023, e202302701 Adver. Mater., 2023, 2301852 Adver. Mater.,2023, 2302552 Energy Environ. Sci.,2023, 10.1039/D3EE00202K），南昌大学为论文第一及通讯作者单位。

随着现代社会经济和科技的发展，生态环境污染问题日益受到重视。为了能够更好的保护生态环境，环境检测是必不可少的环节，相关的科学仪器更是不可缺少的设备。其中，光谱分析技术作为一种创新的环境监测手段，凭借高灵敏度、实时性、无损检测等优点，能够有效地监测各类环境污染物，在环境监测与保护领域具有广泛应用前景。目前，光谱仪器已经被广泛应用于大气、水、土、固体废弃物等的检测，在环境领域中表现出了卓越的性能。2023年6月15日，第十二届光谱网络会议（ iCS2023 ）设置了“光谱在环境领域的应用”专场，将会邀请多位环境领域相关专家，对环境中气溶胶、水污染、卤代污染物等光谱检测技术及应用现状进行探讨。点击立即报名 》》》 精彩报告重磅来袭：四川大学化学学院 郑成斌 副院长/教授《光化学蒸气发生法ICP-MS/MS测定放射性样品中的93Mo》（6月15日下午开讲 点击报名）教授/博士生导师、四川大学化学学院副院长，于四川大学获学士、博士学位，先后曾在National Research Council Canada、中国科学院生态环境研究中心开展博士后研究。近年主要围绕环境分析存在的科学问题，开展现场分析新方法和新装置研究。在Angew. Chem. Int. Ed.、Environ. Sci. Technol.、Anal. Chem.、ACS Catal.等期刊上发表SCI论文120 篇；入选国家优青、教育部新世纪优秀人才、四川省学术与技术带头人、四川省杰青等人才计划；获中国化学会青年化学奖、中国分析测试协会科学技术奖（CAIA）奖二等奖、四川省优秀博士论文奖等奖励；担任教育部高等学校化学类专业教学指导委员会委员、中国科协/教育部中学生英才计划指导教师、Chinese Chemical Letters 执行副主编等兼职。【摘要】针对放射性样品中93Mo痕量分析测存在样品处理步骤复杂、灵敏度低、集体和质谱干扰严重等问题，提出光化学蒸气发生电感耦合三重四级杆质谱(PVG-ICP-MS/MS）新方法测定93Mo。其中PVG既可以提高样品进样效率，有可实现分析物与样品基质有效分离，从而提高分析方法的灵敏度和抗干扰能力。ICP-MS/MS可以通过气体反应碰撞池进一步去除质谱干扰。最终实现93Mo高抗干扰和高灵敏分析。中国科学院上海硅酸盐研究所 汪正 研究员《便携式/在线式水质重金属分析仪—让水质精准监测更便捷》（6月15日下午开讲 点击报名）汪正（项目责任人），男，博士，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员、博士生导师、材料谱学组分表征与应用课题组组长。研究方向为原子光谱/质谱/色谱基础和应用研究、光谱质谱新型仪器的研发和先进材料制备表征及在分析化学和环境化学的应用研究。曾先后负责科技部国家仪器研制重大专项、国家自然科学青年和面上基金、中科院仪器研制项目、中科院仪器设备功能开发技术创新项目和上海科委基金等。是国际期刊《Atomic Spectroscopy》、《Chinese Chemical Letters》和《光谱学与光谱分析》期刊编委。以第一和通讯作者在国内外同行认可的高水平期刊Anal. Chem., J. Anal. At. Spectrom.，Spectrochim. Acta Part B，Anal. Chim. Acta 等发表论文100 余篇，出版学术专著2 部，建立国家标准3 项，获授权专利17项。2010 和2018 年两次获得中国分析测试协会科学技术奖励（排名均为第一）。【摘要】主要介绍使用大气压辉光放电等离子体的技术，研发出相应便携式金属离子水质分析仪系列产品。能够野外水体金属元素准确定性和定量分析；对重大、突发水污染事故的快速反应和溯源水体污染源；实施监测生产过程中的特定元素变化。北京理工大学 张韫宏 教授《单液滴原位物理化学过程的拉曼测量》（6月15日下午开讲 点击报名）北京理工大学化学与化工学院教授，霍英东优秀青年教师基金获得者，入选教育部跨世纪人才培养计划，《光谱学与光谱分析》常务编委；《光散射学报》编委，全国分子光谱专业委员会委员。研究方向为气溶胶物理化学，光谱分析，大气物理化学，分子谱学，胶体与界面化学，结构化学，超分子化学。张韫宏教授课题组多年来一直致力于与环境问题密切相关的大气气溶胶吸湿性的研究，完成国家自然科学基金重点项目1项，面上项目7项，承担国家自然科学基金重大研究计划重点项目1项，面上项目1项。课题组建立了气溶胶流管AFT（Aerosol Flow Tube）结合FTIR观测、气溶胶FTIR-ATR原位探测、压力脉冲技术-快速扫描真空FTIR检测、单液滴光镊悬浮探测、气溶胶液滴两次聚焦共焦拉曼探测等光谱学方法，开展了气溶胶吸湿性、风化动力学过程、非均相化学反应过程等方面的研究，实现了吸湿增长因子、风化结晶速率、分子扩散系数、反应摄取系数等基本理化参数测量。近十几年来在Atmospheric Chem Phys、Anal. Chem.、EST、J. Phys. Chem. A、Phys. Chem. Chem. Phys和化学通报等国内外高水平杂志上发表论文百余篇，被SCI他人引用1500余次。研究论文被EST（2019年11期）和PCCP（2005年14期）选为封页。【摘要】微液滴是大气气溶胶的一种主要存在形式，与大气水分子、痕量气体时刻发生气液分配和气液化学反应过程，液滴内部也存在风化结晶、传质受阻等过程，本报告主要内容是如何利用拉曼光谱技术，开展气溶胶液滴的物理化学动态过程研究，包括过饱和状态下离子对的形成、风化相变过程、扩散系数测量、pH值测量、反应动力学摄取系数测量等方面的内容。大连理工大学 陈珂 副教授《光纤光声气体传感技术及应用》（6月15日下午开讲 点击报名）陈珂，副教授，博士生导师，大连市青年科技之星。2006年考入大连理工大学物理与光电工程学院，2015年毕业于大连理工大学获光学工程专业博士学位并留校任教，主要从事激光光谱和光纤传感方面的基础与工程应用研究工作。担任中国光学工程学会应用光谱专委会委员、国家自然科学基金通讯评审专家，Optics Letters、Analytical Chemistry等期刊审稿人。工作7年来，共主持国家自然科学基金面上项目等国家级项目2项，省部级项目2项，大连市高层次人才创新支持计划项目1项，企业合作项目20余项；已发表SCI/EI论文86篇，其中第一/通讯作者论文62篇(JCR Q1分区论文38篇，ESI高被引论文2篇)；已申请和授权发明专利43项，其中第一发明人专利21项。【摘要】光纤光声传感技术具有灵敏度高、感测距离远、本质安全和抗电磁干扰等诸多优点。大连理工大学光纤光声传感技术研究团队在近几年设计了高灵敏度光纤MEMS悬臂梁声波传感器，其信噪比相比传统的电学麦克风提高了1-2个数量级；提出了基于绝对腔长测量的光纤法布里-珀罗（F-P）声波传感器解调方法，包括光谱解调法和光学互相关解调法，实现了对声波信号的高灵敏、高稳定和大动态范围探测；将光纤声波传感器用于光声信号测量，提出了干涉型光纤声波锁相探测方法，设计了新型的光纤悬臂梁增强型光声光谱仪器以及微型光纤光声传感器，对于NO2和SO2等气体的检测灵敏度达到ppb量级。光纤光声传感技术在环境气体监测、溶解气体分析以及煤矿和石化厂区的安全监测等领域具有较好的应用前景。华中科技大学 李祥友 教授《卤代污染物激光诱导击穿光谱检测方法》（6月15日下午开讲 点击报名）李祥友，研究员、博士生导师，中国激光诱导击穿光谱专业委员会常务委员。先后获得国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步奖2项；获得授权美国发明专利3项，授权国内发明和实用新型专利近70项，获得软件著作权5项。以第一或通讯作者发表SCI论文80多篇。主持过国家重大科学仪器设备开发专项任务课题、国家自然科学基金、国防973专题、以及企业合作等多项项目。近年来，在激光诱导击穿光谱技术的基础理论、仪器开发和工程应用方面的研究。特别是在光谱分析及其一体化控制软件开发、光谱数据处理、分类分级和定量分析算法、在线检测等方面做了较为深入的研究，成功研发了具有自主知识产权的台式、移动式、便携式激光诱导击穿光谱成分分析仪。【摘要】卤代污染物具有环境持久性强、难生物降解、生物累积性和长距离迁移等特点，在土壤、水体和大气等野外环境中均有分布，严重威胁着生态安全。但是，常规的卤代物检测方法成本高、效率低，无法实现卤代污染物的快速、原位、低成本、高灵敏度分析。激光诱导击穿光谱技术（LIBS）是一种前沿的元素分析方法，具有简单、快速、实时、多元素同时检测、不受样品形态和环境限制等特点，已在卤代物检测等原位成分分析领域展现出巨大的潜力。但由于卤族元素第一电离能较大，探测到的原子发射谱线很弱，导致检测的灵敏度和准确度很差。基于此，报告提出基于分子自由基精准构造的卤代污染物LIBS检测方法，即通过基体辅助方法主动、快速、低成本地实现等离子体中卤族元素分子的可控结合，获得稳定性好、谱线强度高的卤代物衍生光谱。该方法有望从根本上解决LIBS技术中弱谱线元素检测的难题，大幅度提高卤代污染物检测的灵敏度、精准度和可靠性。西南交通大学 范美坤 教授《多维度表面增强拉曼光谱技术在复杂样品区分和溯源中的应用》（6月15日下午开讲 点击报名）范美坤博士，加拿大维多利亚大学化学系博士，西南交通大学教授、博士生导师，四川省学术和技术带头人后备人选、四川省生态环境政策法治研究会常务理事、生态环境政策研究专委会主任；科技部重大专项和四川省科技奖励会评专家。长期从事环境监测检测技术研究，已主持承担国家级课题6项，获授权发明专利10余项，在国际期刊上发表论文80余篇，在2021和2022年度两次荣登斯坦福大学发布的年度科学影响力全球前2%顶尖科学家榜单。【摘要】 表面增强拉曼光谱（SERS）最广为人知的优点就是可以提供单分子的指纹光谱，因此被广泛应用于痕量和超痕量物质的定性定量分析。在复杂的样品体系中，SERS呈现的光谱信息实际上由两方面因素决定：1）样品中所能到达SERS增强基底表面的化合物（组合）；2）直接接触基底并能发生电荷转移的化合物（组合）。这些光谱信息的组合可以为负责体系画像。因此，SERS完全可以应用于复杂体系的识别、区分和溯源。本报告讨论了通过对SERS基底和激发波长的调制获取SERS光谱信息矩阵用于复杂体系（如微生物、农产品和污水等）识别和溯源等的初步尝试。由仪器信息网主办，中国仪器仪表学会近红外光谱分会、中国生物物理学会太赫兹生物物理分会等协办的第十二届光谱网络会议（ iCS2023 ） 将于6月13-16日举办。iCS2023将聚焦最新、最前沿的光谱技术及应用，特别设立了超快/瞬态光谱最新技术及应用进展、高光谱技术及应用新进展、光谱快检及在线应用技术进展等专场。同时会议也会选择光谱技术在生命科学、环境、材料等领域的应用进展进行深入探讨，为国内外光谱科研工作者及专业技术人士提供一个全新、高效的沟通交流平台，以促进业内交流，提高光谱研究及应用水平。点击立即报名 》》》 报名链接：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ics2023/

食品溯源是食品质量与安全追溯体系的重要组成部分，有利于保护原产地标志，保护地区名牌，保护特色产品，确保公平竞争，增强消费者对食品安全的信心。基于标志物的鉴别方法具有高灵敏度、高鉴别度、高通量的特点，因此在食品溯源分析中有极大的应用价值。本文综述了近年来几种常用基于标志物的食品溯源技术在不同种类食品中的应用研究进展，分析了各种方法的优势和不足，并基于标志物的食品溯源技术研究进展_赵璐瑶.pdf展望了今后食品溯源技术研究的发展趋势。开展不同高灵敏度特征标志物的同步检测在未来食品溯源分析中更有前景。

为帮助业内人士了解试验技术发展现状、掌握前沿动态、学习相关应用知识，仪器信息网将于2024年8月13日举办第三届试验机与试验技术网络研讨会，搭建产、学、研、用沟通平台，邀请领域内科研与应用专家围绕试验机产业发展、试验技术研究与应用、行业标准等分享报告。期间，上海材料研究所潘星博士分享报告《聚合物基复合材料力学测试研究进展》，讲述聚合物基复合材料重要的力学测试及其测试标准，介绍聚合物基复合材料的界面力学性能表征方法及其研究进展。本会议将于线上同步直播，欢迎试验领域科研工作者、工程技术人员等报名参会！附：第三届试验机与试验技术网络研讨会详情链接https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/testingmachine2024/

p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " strong 仪器信息网讯& nbsp /strong 2018年12月4日，由仪器信息网与中国物理学会质谱分会、美国华人质谱学会联合主办的“第十届质谱网络会议”(iConference on Mass Spectrometry，简称iCMS 2019)于2019年12月2日正式开幕。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 本届质谱网络会议为期5天(12月2-6日)，共设中国质谱学会40周年、美国华人质谱学会、质谱新技术新方法、质谱在生物医学及生命科学领域中的应用、质谱在食品分析中的应用、质谱在地球科学及能源领域应用、质谱在环境分析中的应用、质谱在药物分析中的应用、质谱在食品分析中的应用共10个专场。会议聚焦质谱新技术在生命科学、食品安全、生态环境、药物分析、地球科学及能源等领域研究进展的同时，为国内外质谱工作者及专业技术人士提供一个全新的沟通交流平台，以促进业内交流，提高质谱研究及应用水平。截止目前为止，本次会议报名人数已突破万人次，网络质谱会参会人数再创新高。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 目前质谱技术在生命科学领域的重要性更是日益凸显，甚至被称为科学家们探索生命奥秘的“最佳拍档”。基因组学、蛋白质组学、代谢组学等组学研究为生命过程的理解提供了深入的全面的理论依据，质谱分析也为以上组学研究提供了关键的技术平台。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 本届iCMS会议举办质谱技术在生物医学及生命科学领域的应用专场，特别邀请到复旦大学唐惠儒教授、清华大学欧阳证教授、首都医科大学附属北京妇产医院检验科曹正副主任、北京大学周江教授、SCIEX公司资深应用专家陈晨、广州禾信仪器股份有限公司研发部经理李磊、默克生命科学产品经理田海玉、艾杰尔-飞诺美业务经理张灵芝、沃特世科技(上海)有限公司应用工程师郏征伟、霍尼韦尔(中国)有限公司产品经理田晓冬等带来精彩的学术报告分享，共同探讨质谱技术在生命科领域的应用研究进展。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/1ff8dd74-9f91-41f9-907a-89673fbc2cfa.jpg" title=" 曹正.png" alt=" 曹正.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " span style=" color: rgb(79, 129, 189) " strong 报告题目：多囊卵巢综合征雄性激素质谱检测 /strong /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " span style=" color: rgb(79, 129, 189) " strong 报告人：首都医科大学附属北京妇产医院 曹正 /strong /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 本研究建立了利用液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）法联合检测血清中硫酸脱氢表雄酮（DHEA-S）、雄烯二酮（A4）、睾酮（T）、17-羟孕酮（17-OHP）、双氢睾酮（DHT）的方法。血清样本经蛋白沉淀后，采用固相萃取，经Agela Venusil MP C18色谱柱（3.0mm× 50mm，3μm）分离，以含0.1%甲酸的甲醇和含0.02%甲酸的水为流动相进行梯度洗脱。使用LC-MS/MS正-负离子多反应监测模式进行数据采集。结果表明，5种激素在各自浓度范围内线性关系良好（r2& gt 0.995），回收率均在96%～110%之间，各激素的批内精密度和批间精密度均& lt 10%，DHEA-S、A4、T、17-OHP、DHT的定量下限（LOQ）分别为5.00ng/mL、0.05 ng/mL、0.05 ng/mL、0.025 ng/mL、0.025 ng/mL。该方法快速、准确、灵敏，适用于临床对多囊卵巢综合征（PCOS）患者血清雄激素水平的检测。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/8a8de024-a33b-4de2-8477-6e707cf2810c.jpg" title=" 陈晨.png" alt=" 陈晨.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " strong span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 报告题目：精准医学时代下的定量多组学质谱新方案 /span /strong /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " strong span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 报告人：SCIEX公司资深应用专家 陈晨 /span /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 组学是生物体内某大类化学分子在宏观层面的统计和研究。在精准医疗迅速发展的今天，组学的研究，如基因组，蛋白质组，代谢组，脂质组等会为精准医疗提供非常重要的线索和指导，为我们判断疾病的精确机制和制定精准的治疗方案有着重要意义。SCIEX TripleTOF质谱仪系统提供了蛋白质组学、代谢组学、脂质组学等多种组学的研究方案，能够帮助使用者从不同的角度来阐述疾病的前因后果，助力精准医疗的发展。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/3db18a88-983c-4da3-a198-3fe64e9a369f.jpg" title=" 李磊.png" alt=" 李磊.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " span style=" color: rgb(79, 129, 189) " strong 报告题目：全自动高性能微生物质谱鉴定系统 /strong /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " span style=" color: rgb(79, 129, 189) " strong 报告人： 广州禾信仪器股份有限公司研发部经理 李磊 /strong /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 微生物质谱已逐渐成为临床、疾控中心等领域微生物快速鉴定的可靠手段，然而当前国内微生物质谱市场主要为进口仪器所垄断，因此开发完全自主知识产权的高性能微生物质谱系统对于我国高端医疗质谱仪器的发展尤为重要。禾信质谱历时6年开发了完全自主知识产权的微生物质谱仪（CMI-1600），CMI-1600采用了独特的近垂直入射的离子源结构设计、专利性的双脉冲延迟离子提取设计以及长寿命高质量的固体激光设计，仪器性能整体上达到国际领先水平。CMI-1600数据库采用了由国家疾控中心开发的高质量数据库，历时8年全部由国内菌种组成，内含3580种微生物以及65000株细菌蛋白指纹图谱。CMI-1600针对细菌方面的准确率超过95%，真菌鉴定准确率超过85%以上。此外，CMI-1600高分辨率高灵敏度的特性在细菌亚种鉴定以及细菌耐药性、同源性分析等方面具有非常大的应用潜力。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/e6317b15-3036-45e0-8789-c08b0e6b283b.jpg" title=" 田海玉.png" alt=" 田海玉.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " strong span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 报告题目：默克 Supelco 色谱柱技术在临床质谱分析中的应用 /span /strong /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " strong span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 报告人：默克生命科学产品经理 田海玉 /span /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 临床质谱因其检测灵敏度、稳定性和自动化方面的优势，在临床检验领域的重要性日趋上升。临床质谱目前集中在新生儿筛查、维生素D 检测、血药监控和微生物检验等领域。默克旗下知名分析品牌Supelco 含种类丰富的气液相色谱柱，性能优异，可进行常规小分子和手性小分子以及大分子的分析。根据临床质谱分析的流程对相关应用案例进行详尽介绍包括溶剂、标准品、样品前处理和样品瓶等方面的简介。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/5dc93480-351f-4f6f-80d0-991b4a0ebed7.jpg" title=" 周江.png" alt=" 周江.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " strong span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 报告题目：microRNA高级结构的形成、结构与识别研究 /span /strong /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " strong span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 报告人：北京大学 周江 /span /strong /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 0em " strong span style=" color: rgb(79, 129, 189) " /span /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/0e1d3c31-b4bc-4995-b276-8e44c1478a67.jpg" title=" 唐惠儒.png" alt=" 唐惠儒.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " span style=" color: rgb(79, 129, 189) " strong 报告题目：新结构代谢物与新功能 /strong /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " span style=" color: rgb(79, 129, 189) " strong 报告人：复旦大学 唐惠儒 /strong /span /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 0em " span style=" color: rgb(79, 129, 189) " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/75b8e1b7-14c7-422d-9ba7-46cf4701020d.jpg" title=" 张灵芝.png" alt=" 张灵芝.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " span style=" color: rgb(79, 129, 189) " strong 报告题目：Phenomenex在肽图与完整蛋白分析的方案 /strong /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " span style=" color: rgb(79, 129, 189) " strong 报告人： 艾杰尔-飞诺美业务经理 张灵芝 /strong /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 报告简述Phenomenex基于核壳和全多孔热改性技术两大填料颗粒平台，开发的反相（C4/C8/C18）色谱柱，呈现其在肽图和完整蛋白分析上灵敏度、惰性、峰容量等的表现。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/ffb8370d-faaa-4575-96e5-03d1ad57d55d.jpg" title=" 郏征伟.png" alt=" 郏征伟.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 报告题目：液质联用技术推动临床诊断的发展 /span /strong /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 报告人：沃特世科技(上海)有限公司应用工程师 郏征伟 /span /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 报告主要介绍了质谱在临床检测的优势，以及Waters临床应用方案的介绍。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/7ad017d4-ae6c-43f8-ad71-668a02dd6819.jpg" title=" 田晓冬.png" alt=" 田晓冬.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 报告题目：高纯流动相与质谱技术在蛋白质组学领域的应用 /span /strong /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 报告人： 霍尼韦尔(中国)有限公司产品经理 田晓冬 /span /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 简述质谱技术在蛋白质组学的应用，以及流动相在蛋白组学质谱分析中的作用以及使用误区。介绍霍尼韦尔旗下化学品牌产品在该领域的应用以及选购注意事项。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/0eee1614-e33b-4ab8-a285-d2ed9b253999.jpg" title=" 欧阳证.png" alt=" 欧阳证.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " span style=" color: rgb(79, 129, 189) " strong 报告题目：脂质分析及其生物医学应用 /strong /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " span style=" color: rgb(79, 129, 189) " strong 报告人：清华大学 欧阳证 /strong /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 错过会议直播，还有精彩回看。点击点击链接报名参会： a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMS2019/" target=" _blank" strong 第十届质谱网络会议（iCMS2019）精彩即将开启。 /strong /a /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/d6f00039-5746-49c0-b4c9-48ba296ebd77.jpg" / /p p br/ /p

历经30年发展，微流控技术已经从最初的毛细管电泳微型化技术，演变成为一种涵盖基础生物技术到生物医学诊断等各个领域的富有活力的工具性方法技术平台。近年来，微流控技术在药物筛选、疾病诊断、食品安全、环境监测等多领域已获得广泛应用。器官芯片是基于微流控芯片与类器官两项技术结合，形成一种通过微芯片制造方法制造的微流体细胞培养设备，利用芯片来构建和模拟人体组织微环境，形成类似于人体微生理系统。器官芯片应用广泛，在高通量药物筛选、药物吸收代谢、药物开发、人体循环系统、药物毒理学、人工仿生微环境、细胞间互作以及细胞与细胞外基质互作、新型体外培养平台等方面都有所发展。为加强创新微流控分析技术与方法的交流，把最新的微流控分析技术与方法以及热门器官芯片应用推介给广大生命科学科研、临床、医药领域、工业用户，仪器信息网将于2023年11月16日在线举办“微流控技术与器官芯片研究进展与应用”网络研讨会。报名链接 https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/microfluidics231116/『会议日程』微流控技术与器官芯片研究进展与应用会议日程(2023年11月16日)微流控新方法新应用主题报告时间报告方向报告嘉宾单位09:30-10:00《开放式微流控的构建与单细胞原位方法》林金明清华大学 教授10:00-10:30《岛津微芯片电泳MultiNA原理和应用方向介绍》李婷岛津企业管理（中国）有限公司 应用工程师10:30-11:00《基于微纳界面的表面增强拉曼-微流控芯片测量技术》高荣科中国石油大学(华东) 教授11:00-11:30《微流控纸芯片技术在环境检测和生化分析中的应用研究》李博伟中国科学院烟台海岸带研究所 研究员11:30-12:00《数字微流控芯片设备的构建及其在生物化合物合成与分析应用进展》刘显明中国科学院大连化学物理研究所 副研究员12:00-14:00午休器官芯片主题会场14:00-14:30《用于药理毒理的器官芯片研究》张秀莉 苏州大学教授14:30-15:00《基于微流控芯片的肾脏疾病研究及干预》林洪丽大连医科大学附属第一医院 肾内科主任/二级教授15:00-15:30《基于微流控的器官芯片构建及应用研究》毛红菊北中国科学院上海微系统与信息技术研究所 研究员15:30-16:00《基于神经支配的人体仿生类器官和器官芯片的研究》郑付印北京航空航天大学 副教授『精彩报告预览』林金明 教授清华大学《开放式微流控的构建与单细胞原位方法》【报告摘要】：细胞是生物体结构和功能的基本单位。近年来，不同种细胞间、同种细胞不同个体间以及同个细胞不同位置间广泛存在的细胞异质性，使得单细胞分析成为了一个热门的研究领域。单细胞分析可以从结构、功能、遗传、行为等方面揭示和解释细胞异质性，为我们更细致的了解生命活动提供了新的方向。细胞分析的检测手段众多，其中质谱由于通量高、应用范围广、特异性高、能同时测定多种组分、能提供物质结构信息等特点，成为了一种强大的全方位工具。我们在成功研制了微流控芯片质谱联用细胞分析装置的基础上，进一步开展微流控单细胞分析方法的研究。在本次的报告中将重点介绍一种开放式微流控的制备方法及其应用于单细胞的分析研究结果。设计研制了一种超高效的微混合反应器，并将其用于单细胞原位取样后的样品在线衍生化，实现了目标分析物的信号转化与放大，成功实现了单细胞中原本难以直接检测的氨的测定。报名占位李婷 应用工程师岛津企业管理（中国）有限公司《岛津微芯片电泳MultiNA原理和应用方向介绍》介绍岛津微芯片电泳MultiNA仪器基本原理、仪器特点和应用方向。高荣科 教授中国石油大学(华东)《基于微纳界面的表面增强拉曼-微流控芯片测量技术》【报告摘要】： We develop a series of microfluidic sensors for the early diagnostic of hepatocellular carcinoma, prostate cancer, intracranial aneurysm, cardiac diseases etc. Combined with highly sensitive optical detection technology and medical imaging technology, the devices demonstrate great potential in screeningtest and prognosis. Cancer biomarkers are genes, proteins, and other substances that can be detected for obtaining important information about a person’s cancer. Surface-enhanced Raman scattering (SERS) based immunoassay was proposed to detect the level of cancer biomarkers. Furthermore, circulating tumor cells escape from the primary tumor or metastasis and travel in the circulating peripheral blood, carrying important bioinformation about cancer progression and metastasis. Micro- and nanofabrication technology of SERS active substrates was studied to achieve a trace measurement result. Currently, a lot of approaches have been developed to selectively isolate high-purity CTCs from human peripheral blood samples. A novel strategy of SERS-microfluidics was employed for efficient separation and in-situ heterogeneous phenotype analysis of CTCs at single cell level。报名占位李博伟 研究员中国科学院烟台海岸带研究所《微流控纸芯片技术在环境检测和生化分析中的应用研究》【报告摘要】严重的环境污染问题，给社会经济的可持续发展和人民的健康带来了巨大的影响，为解决上述问题，我们基于纳米材料、分子印迹、模拟酶等功能材料，结合比色、荧光、电化学和表面增强拉曼散射光谱等检测原理，创新了一系列基于微流控纸基芯片传感器件和仪器关键部件，并用于环境与生物分析应用研究，取得了系列进展。报名占位刘显明 副研究员中国科学院大连化学物理研究所《大分子晶体学在蛋白分析中的应用》【报告摘要】：数字微流体（简称DMF）控制是一种通过在二维平面上施加电场，自动驱动微量液体（液滴）样品的技术。DMF平台在液滴精准操控方面的优势对于构建液滴微反应器极为有利，本团队与合作者在多肽及多糖等代表性生物化合物从头合成微反应方面分别取得进展。此外，报告人还将在DMF芯片POCT仪器构建及多指标炎症因子与核酸检测等方面汇报进展。报名占位张秀莉 教授苏州大学《用于药理毒理的器官芯片研究》【报告摘要】：新药评价技术，往往由于动物的种属差异大或体外二维细胞的仿生性低，造成候选新药在临床失败。器官芯片因其能够模拟人体器官的部分或关键功能，成为解决该问题的一个有力选项。报告人利用该技术，开发了系列生理和病理模型，并将其应用于药物的药效和毒性评价。近期的研究进展包括：（1）构建了基于肝芯片、肾芯片和心脏芯片的毒效学评价平台，可实现候选药物不同器官的系统毒效评价。2）开展了不同微流控器官芯片对中药化合物的器官损伤评价研究，发现了化合物在生理状态下具有损伤、在病理作用下有保护作用的特性。3）利用肝器官芯片，初步评价了肝毒性药物可通过激活免疫细胞增强肝损伤的特性。4）构建了BBB-iPSC-双神经元芯片，可以用于评价药物的神经保护药效。报名占位林洪丽 肾内科主任/二级教授大连医科大学附属第一医院《基于微流控芯片的肾脏疾病研究及干预》【报告摘要】：微流控芯片技术具有微型化、高通量、样本小、试剂少等特点，为探索疾病的发生机制、新药筛选等提供技术平台。慢性肾肾脏病发病机制复杂，早期肾脏损害即可导致肾小球组织结构和滤过功能、肾小管间质结构的破坏，给治疗带来挑战。应用微流控芯片技术体外建立有效的疾病模型对深入研究其发病机制以及早期防治具有重要意义。报名占位毛红菊 研究员中国科学院上海微系统与信息技术研究所《基于微流控的器官芯片构建及应用研究》【报告摘要】：器官芯片是指结合微流控等技术，将同种组织的不同细胞按照一定的排列分布共培养在特定的空间中，形成具有一定生理功能的结构单元。也可以理解为，在芯片上嵌入能够模拟器官的主要结构和功能特征的生理结构。器官芯片技术的发展也是从MEMS技术和生物技术的交叉发展而来的。本报告主要介绍下课题组基于微流控的器官芯片构建及应用研究方面的部分工作。报名占位郑付印 副教授/博士生导师北京航空航天大学生物与医学工程学院和北京市生物医学工程高精尖创新中心《基于神经支配的人体仿生类器官和器官芯片的研究》报名占位 【报告摘要】类器官和芯片器官在新药研发、疾病模型、个性化医疗和载人航天医学等领域具有广阔的应用前景。我们在芯片上构建了一系列模拟血管化器官微生理结构的多器官模型，如脾血窦、微血管肿瘤、血视网膜屏障等。利用诱导多能干细胞构建了三维(3D)血管化的脑类器官和融合类器官，并结合光遗传学再现了神经与靶组织(血管、肌肉和心肌)或靶器官之间强大的生理和功能耦合。针对器官有效缩放、神经支配和传感器集成问题，通过整合多层流微流控技术、生物3D打印技术、结构色材料编码传感技术，将所制备的器官芯片用于构建神经血管单元、神经肌肉连接和神经心肌连接的体外模型，并与传感器、电生理刺激和在线监测相结合，用于高通量药物筛选应用。扫码会议交流群（群内改备注姓名+单位+职位）如二维码失效，请添加13683372576，备注姓名单位职位，说明微流控群参会提示:1) 报名后，直播前一天助教会统一审核，审核通过后，会发送参会链接给报名手机号。填写不完整或填写内容敷衍将不予审核。2) 通过审核后，会议当天您将收到短信提醒。点击短信链接，输入报名手机号，即可参会。会议内容及报告赞助:仪器信息网 刘老师：13683372576，liuld@instrument.com.cn

仪器信息网讯 2012年6月5日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国仪器仪表学会农业仪器应用技术分会主办，北京雄鹰国际展览公司承办的2012中国食品与农产品质量安全检测技术应用国际论坛暨展览会(CFAS 2012)在北京国际会议中心隆重开幕。本届论坛特别邀请到了多位食品、农产品监管部门的领导和食品质检领域的著名学者做主题报告。 　　如下为中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所、农业部农产品质量标准研究中心王静教授报告的精彩内容： 中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所、农业部农产品质量标准研究中心王静教授 报告题目：分子印记技术及其研究进展 　　王静教授介绍到，分子印记技术(MIT)源于20世纪40年代的免疫学，是为获得在空间结构和结合位点上与某一分子完全匹配的聚合物的实验制备技术。近年来，该技术越来越多的应用于色谱分离、抗体或受体模拟、生物传感器以及药载体系等诸多领域。MIT技术具有特殊的分子结构和官能团，能选择性地识别印迹分子，具有抗恶劣环境的能力，表现出高度稳定性和长的使用寿命，且可根据不同的目的制备不同的分子印迹聚合物(MIPs)，MIPs可用于色谱柱、固相微萃取、药物缓释系统、MI-SPE、MIM-传感器等方面。 　　之后，王静教授介绍了课题组相关研究工作。据介绍，王静教授所在课题组研究建立了3类17种三嗪类农药、3种磺酰脲类农药、氯霉素和三聚氰胺等的特异性分离富集检测体系，包括MIP合成体系优化及识别，MIP的选择性、特异性和吸附容量等性能指标评价与表征，MIP-SPE柱及其MIP-SPE-LC(/MS/MS)体系的建立与应用，分子印迹芯片-表面等离子共振传感检测技术集成等。 　　其中，基于磁性纳米粒子的免疫分析是一种集高效与高灵敏度于一身的分析技术，王静教授还特别介绍了磁性纳米粒子的制备、结构及修饰等方面的研究，同时简述了磁性印迹的特征及荧光标记-磁性印迹检测法等相关内容。

目的 提高疫苗犹豫认识度,为进一步制定新冠病毒疫苗犹豫应对措施提供依据。方法 通过文献检索,对疫苗犹豫现象、新冠病毒疫苗研制和上市现状、新冠病毒疫苗犹豫现状、影响因素和应对措施进行综述。结果各国新冠病毒疫苗研制竞赛如火如荼,国内外均有不同类型疫苗上市使用 各国新冠病毒疫苗犹豫差异较大,与调查时机、国家地域、人群选择等均有关系 新冠病毒疫苗犹豫受疫苗、个人、认知等方面因素影响。结论 为减少新冠病毒疫苗犹豫,建议采取的措施有:政府主导,各级有效发挥监管作用 渠道畅通,保证疫苗信息透明准确 专业培训,全面提升疫苗接种信心。 新型冠状病毒疫苗犹豫研究进展_刘春梓.pdf

2022年3月，北京工商大学白酒化学团队在Journal of Food Composition and Analysis（Q1, IF:4.556）在线发表了题为“Uncover the flavor code of strong-aroma baijiu: Research progress on the revelation of aroma compounds in strong-aroma baijiu by means of modern separation technology and molecular sensory evaluation”的综述文章。该研究得到国家自然科学基金（32001826）、西藏自治区科技计划（XZ202001ZY0017N）和四川省固态酿造技术创新中心建设项目（2021ZYD0102）资助。北京工商大学轻工科学技术学院赵东瑞副教授为通讯作者，硕士研究生王俊山为第一作者。白酒是中国的国酒，在中国的食品工业中占有重要的地位。2020年，白酒行业销售总收入达到5836.39亿元。浓香型白酒是四种基本香型白酒之一，因其香味怡人而深受消费者喜爱。因此，对浓香型白酒中微量成分及其对浓香型白酒香气轮廓影响的研究已逐渐展开。本研究主要介绍了浓香型白酒的工艺流程，综述了近年来浓香型白酒中微量成分的研究进展，特别是香气化合物对浓香型白酒香气特征的影响。本研究旨在为浓香型白酒的研究方向提供思路，为今后相关标准的完善和白酒行业的高质量发展奠定基础。综述亮点本文概述了浓香型白酒的流派和生产工艺。对白酒中微量成分的提取（前处理）方法和检测技术进行了归纳总结。总结了近年来浓香型白酒中微量成分的研究历程和研究进展，为浓香型白酒的研究方向提供思路。综述结论截至目前，在浓香型白酒中共检测出861种化合物，其中有141种化合物被认为是浓香型白酒的主要香气成分。根据分子感官科学的结果，有32种香气化合物被确定为浓香型白酒的关键香气化合物，包括酯类、醇类、芳香族化合物、含硫化合物、含氮化合物等。这些化合物使浓香型白酒具有协调浓郁的风味。未来，我们应继续完善和丰富白酒感官组学的研究手段和工具，构建浓香型白酒香气轮廓，稳定白酒的品质，这将为相关标准的完善和白酒行业的高质量发展奠定基础。图文赏析图文摘要图1. 2014年至2020年白酒行业规模以上企业数量、年产量、年销售额、年利润变化趋势。图2. 浓香型白酒的生产工艺示意图。图3：浓香型白酒生产的发酵工艺和蒸馏工艺。图4：浓香型白酒的关键香气化合物。欢迎阅读原文 https://doi.org/10.1016/j.jfca.2022.104499本文转载自 科学私享搅拌棒吸附萃取SBSE搅拌棒吸附萃取SBSE所使用的搅拌吸‍‍附子Twister‍‍‍热脱附设备介绍最新热脱附仪TD3.5+GERSTEL热脱附进样的多样性：可以对多种样品进行分析，包括固态样品、吸附剂、用于SBSE的搅拌棒Twister、液态（微型瓶）、薄膜固相微萃取TF-SPME、以及同时热脱附TF-SPME和SBSE气相色谱-闻嗅技术介绍气相色谱-嗅闻技术GC-O所使用的嗅觉检测口ODP哲斯泰“风味，香气和气味分析”整体解决方案：多种风味化合物萃取技术（LLE/HS/DHS/SPME/TF-SPME/SBSE）+气相色谱-嗅闻-质谱联用技术（GC-O-MS）+Aroma Office 2D

鲍曼不动杆菌的治疗和研究进展！鲍曼不动杆菌感染的治疗一直是临床上很大的难题，因为鲍曼不动杆菌极易对各种消毒剂和抗菌药物产生耐药性，对重症患者、ICU病房的患者等威胁很大。MDR-AB（多重耐药鲍曼不动杆菌）、PDR-AB（泛耐药鲍曼不动杆菌）、CRAB（耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌）等的广泛传播更是成了医生和患者的噩梦。 在院内感染中，不动杆菌属的感染占有较高的比例，而在院内提取到的不动杆菌属的菌株，绝大多数为鲍曼不动杆菌。鲍曼不动杆菌为革兰氏阴性菌，故对万古霉素等存在固有耐药，对青霉素G、氨苄西林、阿莫西林、氯霉素、四环素、diyi及第二代头孢菌素也保持着较高的耐药率。通常情况下，对鲍曼不动杆菌有较强作用的药物主要有抗绿脓杆菌的青霉素类、第三和第四代头孢菌素（主要是头孢他啶、头孢吡肟等）、碳青霉烯类、β-内酰胺类抗生素复合制剂（头孢哌酮/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦等）、氟喹诺酮类、氨基糖苷类、替加环素、多粘菌素、舒巴坦等。但是因为近年来抗菌药物的滥用，鲍曼不动杆菌对以上药物的耐药率也在不断上升，氟喹诺酮类、氨基糖苷类等耐药率甚高，碳青霉烯类的耐药率也有上升。 考虑到鲍曼不动杆菌极易对抗菌药物耐药，故用药时应联合用药。常用的方案有β-内酰胺类+氟喹诺酮类、β-内酰胺类+氨基糖苷类等。我个人shouxuan的方案为头孢哌酮/舒巴坦+磷霉素（时间差攻击疗法），也可选择氨苄西林/舒巴坦+环丙沙星等）。 研究进展 随着医学技术的飞速发展，对疾病特别是危重病的救治水平不断提高，广谱抗生素的广泛使用是其重要手段之一。但是，临床治疗中滥用抗生素现象非常普遍，在抗生素的强大压力下，不可避免地产生大量耐药菌株，这些耐药菌株已成为当代医院感染的棘手问题，从本组资料结果显示，鲍曼不动杆菌对亚安培南、美罗培南的耐药率相对较低，原因是碳青霉烯类药物对青霉素结合蛋白（PBPS）亲和力强。　　但仍有少部分鲍曼不动杆菌对其耐药，原因可能是其能产生一种能水解碳青霉烯类药物的β-内酰胺酶ARI-I，这无疑是一个可怕的信号。此外，与头孢哌酮/舒巴坦的化学结构不同或鲍曼不动杆菌的多重耐药性表达形式不同有关。而对喹诺酮类抗生素耐药率达60%以上，这可能是近年来喹诺酮类药物的广泛应用引起抗菌药物介导的耐药性基因突变，编码DNA旋转酶的gyra 或gyrb基因发生突变被认为是细菌产生耐药的主要原因。此外，氨基糖苷类抗生素的耐药率皆较高，这可能是本院普遍应用该类抗生素出现的耐药，给临床治疗带来了巨大的困难，因此，应注意各类抗生素的合理应用。 试验结果表明，临床上不动杆菌感染中，鲍曼不动杆菌占绝大多数(75.0%)，其次为醋酸钙不动杆菌、洛菲不动杆菌、琼氏不动杆菌，与有关报道不一致，可能是由于不动杆菌属的命名较混乱，分类原则及鉴定系统不同所致。在4种不动杆菌的鉴定中，41℃培养时生长，苹果酸盐同化试验阳性，可初步鉴定为鲍曼不动杆菌与琼氏不动杆菌，两者的区别在于前者苯乙酸盐同化试验阳性，且氧化木糖，而后者不氧化木糖，且苯乙酸盐同化试验阴性。41℃培养时不生长，癸酸盐同化试验阳性，可初步鉴定为醋酸钙不动杆菌与洛菲不动杆菌，两者区别在于前者枸橼酸盐、苯乙酸盐同化试验均阳性，而后者均阴性。　　从72株鲍曼不动杆菌的来源看，其感染部位分布广泛，如呼吸系统、泌尿系统、伤口、腹腔及神经系统等。其中以呼吸系统感染占多数(54.2%)。不动杆菌是近几年医院内感染出现率较高的菌属，其中鲍曼不动杆菌所引起的感染应引起重视。 2001～2005年对12种抗菌药物的药物敏感监测显示，12种药物对鲍曼不动杆菌的耐药率呈总体上升趋势，耐药率zuijin的IMP，其耐药率从2001年的6.5%上升至2005年的31.7%，头孢菌素类（CAZ、CFP、FEP）的耐药率从2001年的20.0%、38.6%、31.5%上升至2005年的66.7%、72.4%、67.7%；PIP、SXT、ATM、CIP、TZP、LEV耐药率也从2001年的19.6%～60.2%增加到2005年的52.2%～72.1%；耐药率下降的有TOB和GEN 2种药物，其耐药率分别从2001年的62.8%和63.6%下降到2005年的48.2%和45.2%，这可能与这类药物临床上现在不常使用有关。从表3可见，ICU 12种药物的耐药率明显高于非ICU，差异存在非常显著性（P0.01），在ICU耐药率较低的是IMP和TZP，耐药率分别为41.7%和53.3%，除此外其余抗生素的耐药率均在70.0%以上，由此可见，ICU鲍曼不动杆菌耐药现象已十分严重，且表现为多重耐药。这与鲍曼不动杆菌产生多种酶有关：对头孢菌素类的耐药，主要是产超广谱β-内酰胺酶；对亚胺培南耐药，主要与产金属β-内酰胺酶有关；喹诺酮类的耐药主要与gyrA和parC基因突变有关。 综上所述，鉴于近年鲍曼不动杆菌的耐药率有进一步上升的趋势，这应当引起临床医师及微生物界的高度重视。为减少该菌医院感染的发生及多重耐药菌株的出现，我们应对医疗器械进行严格彻底的消毒及对鲍曼不动杆菌进行规范的连续监测，弄清其耐药机制并及时监测其耐药情况。同时，临床医师应重视获得性鲍曼不动杆菌感染，与临床微生物实验室密切协作，加强耐药性的监测，有效预防和控制感染。欢迎访问中国微生物菌种查询网，本站隶属于北京百欧博伟生物技术有限公司，单位现提供微生物菌种及其细胞等相关产品查询、咨询、订购、售后服务！与国内外多家研制单位，生物医药，第三方检测机构，科研院所有着良好稳定的长期合作关系！欢迎广大客户来询！

真菌毒素是真菌在适宜条件下产生的一类小分子次级代谢产物，目前已知的真菌毒素约有400多种。研究表明，大多数真菌毒素可抑制动物体内蛋白的合成，破坏细胞结构，进而影响动物体肝脏、肾脏、神经、造血等组织器官的正常运作，具有强烈的致癌、致畸、致突变作用，对人和动物的生命与健康造成重大威胁。由于农产品作物生长、收获、贮藏及运输中都易受到产毒真菌的侵染，且所产生的真菌毒素在加工处理过程中不易被清除，因此，真菌毒素污染被认为是不可避免的污染问题。更为重要的是，多重产毒真菌可能侵染同一农产品，同时侵染的产毒真菌往往可以同时产生多种真菌毒素，因此在农产品中多种真菌毒素的共存成为一种不可忽视的必然现象，这就需要建立真菌毒素的多重检测技术。军事科学院军事医学研究院环境医学与作业医学研究所的陈瑞鹏、周焕英*、高志贤*等人综述了近5 年真菌毒素多重检测技术的研究进展，主要包括高效液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）法、免疫层析法、化学比色法、电化学法、化学发光法、荧光法等，分析了这些方法在真菌毒素检测中的应用与亟待解决的问题，并对其未来的发展应用前景进行了展望。1、高效液相色谱-串联质谱法HPLC-MS/MS法集中了色谱的分离性能与质谱的分子确证优势，其在检测器阶段利用质量分析器对待测物进行二次选择，将离子丰度转换为可定量计算的峰，同时提供被测物的质量数与分子结构信息，具有稳定性好、灵敏度高、专一性强、再现性好等优点，已经成为分析检测多组分真菌毒素的主要方法。样品前处理是指对目标物进行提取、富集和净化的步骤，以减少杂质干扰，提高检测灵敏度。目前常采用的样品前处理方法有一步提取法和分散固相萃取QuEChERS（quick, easy, cheap, effective, rugged and safe）法。Zhao Hongxia等利用HPLC-MS/MS法同时检测植物油中的16 种真菌毒素，首先采用一步提取法对目标物进行提取：使样品经体积分数85%乙腈溶剂提取和C18吸附剂处理，随后将目标物在多反应检测模式下的保留时间和离子对信息进行定量分析，该方法对16 种真菌毒素的加标回收率为72.8%～105.8%，检出限为0.04～2.9 ng/mL。2、免疫层析法免疫层析法是指将识别元件（抗原）和采用胶体金、磁珠、荧光微球等标记的捕获元件（抗体）固定在硝酸纤维素膜上，标记物作为信号指示物的检测方法。在分析时，待测液溶解标记的抗体在毛细管作用下沿着试纸条迁移，结合区域产生颜色、荧光等信号变化定性或定量分析多组分真菌毒素。免疫层析法根据目标物的大小分为双抗夹心法和竞争法，其中真菌毒素是单一抗原表位的小分子物质，适用于竞争免疫分析法。3、化学比色法化学比色法是指利用待测物与化学试剂之间发生明显的化学显色反应，通过与标准品比较颜色或在一定波长处比较吸光度，从而对待测物进行定量检测的方法。化学比色法中的显色反应通常具有较高的灵敏度和选择性，反应生成的有色化合物性质稳定，颜色差异明显。具有成本低廉、操作简单、检测迅速、结果直观等优点，已经广泛应用于真菌毒素的多重快速检测中。在近5 年内，化学比色法基于金纳米粒子独特的光学性质开发的多重检测真菌毒素在选择性、灵敏度、快速性和便携性等方面有了显著改善，但还存在一些需要解决的问题：由于对待测物自身的化学性质依赖性较强，在检测过程中易受到外部环境的干扰，影响检测结果的准确性。该问题可以通过提高金纳米粒子的稳定性，基于其表面等离子体对应光谱偏移的颜色变化进行检测，增加检测方法准确性；使金纳米粒子信号可控放大，对真菌毒素进行更准确的定量分析。4、电化学法电化学法是根据电解质溶液中物质的电化学性质及其变化规律，建立在电学量（电流、电位、电阴或电量）与待测目标物之间的计量关系的基础上，对目标物进行定性或定量分析的方法。具有灵敏度高、选择性好、分析速度快、易于自动化、操作简便等优点，在真菌毒素的多重检测中有着广泛的应用。近5 年电化学法在多重检测真菌毒素的灵敏度和特异性方面得到了极大的提高。但是目前仍然存在一些急需解决的问题：1）样品前处理的过程比较费时费力，需要进一步简化样品的前处理流程；2）电化学传感器的分子识别元件的稳定性、使用寿命以及非特异性结合能力有待进一步提高；3）电化学信号指示剂的种类有限，需要研发更多的电化学信号指示剂。5、化学发光法化学发光是指由化学反应引起的发光现象。化学发光法是指利用化学发光反应，对化学发光物质由激发态跃迁回基态时发出的光信号进行检测分析的方法。该方法在检测过程中不需要外加光源，可以避免其他光源产生的干扰以及带来的其他误差，具有操作简便、易于实现自动化和分析速度快等分析检测的优点，已广泛运用于真菌毒素的多重检测分析中。目前在实际应用中化学发光法仍然存在几个问题：1）化学发光剂和增强剂种类较少，急需研发更多的化学发光剂和增强剂来拓展化学发光法的应用范围；2）发展化学发光法和传感技术、毛细管电泳技术等联用，扩大化学发光法在真菌毒素检测分析中的应用；3）研发化学发光法仪器设备的小型、便携式、自动化和一体化，有助于推进化学发光仪器的商业化。6、荧光法荧光法是利用待检测物经外加频率的紫外线照射后，激发出能够反映其特性的荧光，通过微孔板荧光仪、荧光显微镜、激光共聚焦显微镜和荧光分光光度计等仪器检测荧光强度，从而实现对待检测的定量分析。荧光分子可以在很短的时间内被大量反复的激发和监测，量子产率较高，具有灵敏度高、选择性强和定量精准等优点，已广泛应用于真菌毒素多重检测中。近5 年荧光法多重真菌毒素的检测时间缩短且灵敏度得到极大改善，但是大多数常用的荧光团的荧光寿命以秒为单位，并且需要特定的储存条件来稳定其荧光响应，目前荧光法还未应用于多重真菌毒素的现场检测分析中。目前荧光分析法主要呈现以下几个趋势：1）针对自身无荧光物质，研发反应活性高、量子产量大的荧光探针，从而拓宽检测的领域；2）针对不同基质及目标化合物，探索最佳提取方式以及净化手段，实现最佳回收率及特异性；3）将荧光分析技术与光学、电化学等多方面技术结合，构造成集成便携式的综合检测体系，实现实时同步获得检测和分析的信息。7、拉曼光谱法拉曼光谱是光穿过透明介质时由于分子的非弹性散射使光频率发生变化而产生的一种散射光谱。拉曼效应是光子与光学及声子相互作用的结果，拉曼散射光谱可以获取分子振动能级与转动能级跃迁的特征信息，具有强大的分子识别能力，是分子信息快速获取的理想手段。但常规拉曼散射强度比较弱，灵敏度不高。表面增强拉曼散射（SERS）极大地克服了常规拉曼光谱灵敏度不高的不足同时又保留了拉曼光谱的实时、快速的特点，已被广泛应用于真菌毒素多重检测中。8、其 他目前也有一些其他技术广泛应用于真菌毒素的多重检测中。已知传统真菌毒素检测方法与智能手机的结合是达到便携化的一个良好手段，因此，基于智能手机图像处理的平台，寻找一种配套检测与编码的载体，使其编码信号清晰、可变、容量高、检测信号灵敏具有重要的现实应用意义。结 语本文重点介绍了近5 年真菌毒素多重检测技术的研究进展，主要检测方法有HPLC-MS/MS法、免疫层析法、化学比色法、电化学法、化学发光法、荧光法等，分析比较了这些方法在真菌毒素多重检测中的优缺点。

前言让质谱飞入寻常百姓家，相信大多从事质谱研发工作的同事都曾梦想过这样的事情。MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电系统)质谱是最可能实现这一梦想的革命性技术。要捋清MEMS质谱技术的发展那就不得不先从质谱的小型化发展开始说起。自上世纪末开始，质谱仪器的小型化逐渐成为了一个非常热门的研究方向。到现在经过20多年的发展，基本逐个解决了质量分析器、离子源、进样技术及真空系统等在小型化过程中遇到的问题。到目前为止，大部分类型的质谱仪均在不同程度上实现了小型化，而且市场上已经存在大量离子阱、飞行时间、四极杆等较为成熟的小型质谱仪器可供选择。这些小型质谱的基本特点通常是单人可以携带或自由挪动，可依靠电池连续工作若干小时，省去了样品大部分或者所有的前处理工作，基本胜任简单场景的定性和半定量分析，等等。基于这些特点，小型质谱仪器的主要应用是在实验室之外的现场分析，比如人流枢纽的安全筛查、执法取证、环境检测、食品药品监管，甚至是医疗诊断等领域。可以说小型质谱的发展大大伸展了质谱的触角，让质谱走出实验室，走向样品成为了现实。众多国内外大学、研究机构和商业公司都在持续推动小型质谱技术的进步和商业化，相信未来10年质谱的小型化仍会是最热门的发展方向之一。但目前看来小型化质谱的进一步发展仍存在一些未解决的问题，这些问题基本可以分成两个方面，一是追求更好的分析性能，二是追求更极致的便携性。前者是为了不断向实验室仪器的性能看齐，尤其是现在的定量和重现性都是需要解决的问题；而后者是持续的小型化。目前实现质谱小型化主要有三种方式：一是逼近传统机械加工技术的极限，将核心器件按比例缩小；二是3D打印等基于增材制造的快速成型技术；三是基于MEMS微细加工技术。当前大部分小型化质谱采用的是第一种方法，仪器的综合指标与小型化之间可以实现比较好的妥协和平衡。然而此类基于传统机械加工的小型化质谱看上去已经进入了瓶颈期，尤其是受到真空泵的限制，很难再进一步降低质谱的重量、体积、功耗和成本。手持质谱基本是目前基于传统机械加工技术能实现的极限水平。图为清华大学欧阳证教授在普渡大学工作期间研制的手持式质谱mini 11图为美国公司908 devices推出的全球首台手持式质谱M908（左）和MX908（中）快速成型方法在复杂曲面结构的制造方面有很大的优势，但是仍存在很多问题，包括加工精度低、机械性能差以及可选材料受限等。其在某些特殊零件的加工上有一定优势，但是在整机集成制造上的潜力远不如MEMS技术。研究进展简单地说，基于MEMS技术进行设计和制造的质谱即为MEMS质谱。尽管其尚未发展成熟，但已经展现出了极大的想象空间。尤其是基于MEMS开发的众多nano-ESI（纳升电喷雾）芯片已经被广泛用于生物医药研发和组学研究等领域，产生了极大的应用价值。Nano-ESI之所以首当其冲，发展迅速，一方面是受到应用端对低样本量消耗、高灵敏度检测等迫切需求的驱动，另一方面则得益于ESI的灵敏度依赖于样品浓度而非样品流量的独特性质。因此，即使nano-ESI的流量下降至纳升水平其灵敏度仍不逊色于常规ESI。而且ESI芯片易于和LC（液相色谱）、CE（毛细管电泳）等各种微流控技术进行单片集成，极大提高了分析性能，简化了工作流程。所以说ESI和MEMS的结合可谓是天作之合。不过由于ESI大多情况是针对液态样品，所以当前几乎都是搭配在常规质谱仪器上使用，尚未用于MEMS质谱。Advion BioSciences公司开发的纳升喷雾芯片技术ESI ChipTM是最具代表性的纳升喷雾产品之一，集成了400个微米尺度的纳升喷雾单元，提高了分析通量和灵敏度。图为Advion公司开发的纳升喷雾芯片ESI ChipTM针对气态样品分析，有大量的MEMS离子源吸引了研究者的兴趣，而且取得了非常不错的进展，包括热致发射EI源、场致发射EI源，以及各种微等离子体电离源等。当前对MEMS离子源的研究不仅解决了工艺兼容性、单片集成以及电离效率等问题，还极大降低了功耗，非常有利于推动MEMS质谱的研制。图为带金刚石涂层的场发射硅针阵列质量分析器是质谱仪器的核心，不仅直接影响最终分析性能，还是小型化发展的主要推动力。可以说质谱的小型化进程最初就是从质量分析器的小型化开始的。质量分析器进行小型化的同时，又带动了电路和真空等子系统的小型化，因此推动了整机的小型化。尤其是离子阱质量分析器对高气压耐受性比较高，简化模型的结构非常简单，因此一直以来都是小型化研究的热点。美国桑迪亚国家实验室(Sandia National Lab)基于PECVD（等离子增强化学气相沉积）和钨大马士革工艺在25mm2的芯片上制作了一百万个内径1μm的离子阱阵列。十多年前，笔者在中科大读研期间刚开始接触质谱研发工作，研究方向就是MEMS离子阱质量分析器，当时提出了平板线型离子阱结构。据我们所知，这也是国内最早开始的MEMS质谱相关技术的研究。图为桑迪亚国家实验室开发的MEMS离子阱阵列芯片到目前为止，除了orbitrap、FTICR等加工困难亦或是工作条件要求苛刻的质量分析器之外，大部分的质量分析器包括四极杆、飞行时间、磁质谱、Wien滤质器等都已经实现了MEMS化。值得一提的是上世纪末提出的一种基于MEMS的四极杆质量分析器，经过10多年的发展和完善，终于在2011年由Microsaic Systems公司商业化，用于其小型化质谱MiD系列产品，实现了和常规质谱接近的性能。然而令人遗憾的是，尽管其离子源、真空接口、质量分析器等都基于MEMS技术开发，但最终整机仍然类似当前小型质谱的形态。 图为Micosaic Systems公司推出的基于MEMS技术的MiD小型质谱真空泵是阻碍MEMS质谱真正实现最重要的因素之一。正如我们所知，在传统质谱仪器中，在体积、重量、成本、功耗等诸多方面，真空泵都是“主力担当”。而当前可以用于小型质谱的真空泵种类极为有限，在小型质谱市场未产生足够的经济规模之前，真空泵生产商几乎没有动力去推动微型真空泵的开发和推广。正所谓，巧妇难为无米之炊。真空泵已然成为了小型化质谱进一步发展的主要瓶颈。幸运地是，大量基于MEMS技术的微型真空泵取得了令人兴奋的进展。2008年，有现实版神盾局之称的美国国防部高级研究计划局(DARPA)推出了一项名为CSVMP的研发计划旨在推动芯片级微型真空泵技术的发展，该项目要求真空泵的尺寸小于1美分，在1mm3的真空腔体内实现100μP的真空度，功耗小于0.25瓦，还要求集成精确测量气压的真空规。2013年，DARPA宣布来自密歇根大学、麻省理工学院和霍尼韦尔公司的三个研究团队分别完成了三种芯片级微型真空泵的基础研究。 图中从左到右分别为密歇根大学、麻省理工大学和霍尼韦尔公司开发的MEMS真空泵除此之外，波兰的弗罗茨瓦夫理工大学(Wroclaw University of Technology)开发了一种基于MEMS的辉光放电离子吸附微型真空泵。该泵尺寸只有20mm×12mm×3.4mm，可以将25cm3的真空腔体在数分钟内从0.5Pa抽至5×10-4Pa，且可以维持此真空度几小时。目前，已经有大量基于不同原理的MEMS微泵、微真空规、微阀门、微进样器件等被开发出来，其性能不断提高的同时，多器件的单片集成技术也在持续发展中。相信在未来的MEMS质谱中，真空泵的将不会复现限制微型化发展的瓶颈地位。MEMS质谱技术不仅进一步缩小了离子光学系统、真空系统等关键部件的尺寸，还使得各部件的直接装配变得更加简单，减少了冗余设计，极大地提高了集成度。目前，离子源、质量分析器、检测器、进样技术、真空规以及真空泵在内的各关键MEMS质谱器件都已经取得了令人振奋的进展，单片集成了几乎所有离子光学器件的MEMS质谱芯片也已经被陆续开发出来。尽管当前的性能由于尺寸缩小造成灵敏度和分辨率等性能的下降，与传统质谱技术相比仍存在一定差距，但是在残余气体分析、过程监控、环境监测、POCT、极端环境原位探测、突发事件应对等领域仍表现出了极大的应用价值。图为德国汉堡工业大学研究人员开发的PIMMS质谱芯片图为哥斯达黎加大学研究人员开发的双聚焦磁质谱芯片尾声真正意义上的MEMS质谱仪器尚未问世，但各个关键技术已经在不断成熟，一个令人耳目一新的单片集成了大部分甚至所有核心组件的MEMS质谱模块/仪器不久的将来就在眼前，“飞入寻常百姓家”的梦想亦会成为现实。到那时，传统质谱仪器的内核全部都会被封装到类似集成电路芯片的质谱芯片中。和所有电路芯片一样，质谱芯片只是一种特殊的传感芯片，一个PCB基的微型质谱仪器或质谱传感器将成为现实。正如智能手机没有取代超级计算机一样，MEMS质谱亦不可能取代传统质谱，尤其是高端质谱，也难以企及传统质谱的性能，但毫无疑问其必将会开辟一片更广阔的空间。我们已经看到了智能手机、新能源汽车、数字经济、5G通信等众多产业在技术升级换代过程中产生的翻天覆地的变化。同样，MEMS质谱亦将是革命性的技术，其必将极大改变质谱行业未来的发展格局。当前正值国产质谱仪器快速发展的时机，我们应当未雨绸缪及早布局MEMS质谱技术的基础研究，在下一轮质谱技术迭代来临之前做好储备，这是一次让国产质谱不再受制于人的绝佳机会。参考资料：[1]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1872204021000748[2]https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac801275x[3]https://908devices.com/[4]https://www.advion.com/[5]https://www.sandia.gov/[6]https://www.microsaic.com/[7]https://newatlas.com/darpa-mems-smallest-vacuum-pumps/27883/稿件来源：中科院合肥物质科学研究院 程玉鹏作者公众号：质谱研发那些事儿

为了进一步提高红外变焦光学系统的性能，兼顾其空间分辨率和灵敏度的要求，基于可变冷光阑技术的制冷型变F数红外探测器需求迫切。相较于传统的红外变焦光学系统，变F数红外变焦光学系统可在大视场和小视场切换时保持分辨率和灵敏度的平衡，提高光学系统的孔径利用率，进而缩小光学系统的径向尺寸，有利于红外光学系统成像质量的提升和小型化设计。昆明物理研究所科研团队对变F数与变焦之间的关系进行研究，概述了国内外在可变冷光阑红外探测器技术领域的研究进展，并对主流技术路线的关键技术难点进行了分析。相关研究内容以“可变冷光阑红外探测器研究进展和关键技术分析”为题发表在《红外技术》期刊上。变焦和变F数的关系变焦光学系统的理论依据：光学系统的焦距是一项重要的设计指标，其关系到系统的视场角、空间分辨率等关键性能。变F数与变焦的关系：为了理清变焦与变F数的关系，首先对传统的红外变焦系统进行分析。传统变焦系统中，探测器的F数是固定不变的，而光学系统（为方便讨论，将冷屏作为光学系统的一部分）的F数则分以下几种情况：① 假设系统在最长焦距时入瞳尺寸与物镜尺寸相等：该种情况下，光学系统的F数由最长焦距和物镜尺寸的比值决定，此时冷屏开口即为系统的孔径光阑。在系统由最长焦距切换到短焦状态时，孔径光阑及其尺寸均保持不变，入瞳由原来占满整个物镜逐步等比例缩小。由F数的公式可知，此时光学系统的F数保持不变。如图1所示，探测器的F数固定不变，为F/3，在长焦窄视场时，通光孔径被完全利用，见图中浅蓝色部分；当系统切换至短焦大视场状态时，通光孔径大幅减小，见图1中深蓝色部分。图1 传统变焦红外光学系统的孔径利用率示意图② 假设系统在最短焦距时入瞳尺寸与物镜尺寸相等：该种情况下，系统的F数由最短焦距和物镜尺寸的比值决定。在系统由短焦向长焦切换时，由于物镜尺寸固定，孔径光阑不再是冷屏开口，物镜边框成为了新的孔径光阑，也就是说此时虽然焦距在变大，但是入瞳直径保持不变，使得光学系统的F数逐步增加，并大于探测器的F数，造成冷屏效率的下降。如图2所示，光学系统的F数为F/6，探测器的F数为F/3，光学系统的F数大于探测器，光学系统自身产生的红外辐射大量的进入焦平面，大幅增加系统的NETD，干扰成像。图2 25%冷屏效率系统的辐射示意图实际的变焦光学系统设计时，往往是上述两种情况的平衡，通常不会只考虑某一个状态的性能。而对于变F数光学系统来说，在设计时保证系统在各个焦距下的孔径光阑均为探测器冷光阑，则当系统由长焦变换到短焦时，通过等比例增大冷光阑尺寸，可保证入瞳尺寸保持不变，通光孔径被充分利用，如图3所示。图3 变F数红外光学系统的孔径利用率示意图当系统由短焦变为长焦时，变F数光学系统可以通过等比例减小探测器冷光阑开口尺寸，使得探测器的F数变大，从而保持100%的冷屏效率，避免系统自身的杂散辐射进入焦平面，如图4所示。图4 100%冷屏效率系统的辐射示意图变焦光学系统可兼顾大视场搜索目标和极小视场识别目标的需求，但是由于探测器的F数固定不变，因此要么不能充分利用通光孔径，要么引入大量杂散辐射，不能达到最佳的成像质量。而变F数光学系统则可以很好地解决上述问题。因此理论上，凡是红外变焦光学系统应用的场合，变F数光学系统均可应用，具有广泛的应用前景。可变冷光阑红外探测器的研究进展可变冷光阑的优势可变冷光阑红外探测器技术是目前实现变F数红外系统的重要技术路线。相对于温阑来说，其具有以下几个优势：F数调节范围大且可连续调节。为了解决温阑自身及反射的杂散辐射对成像的影响问题，通常做成球面温阑，这使得F数调节范围小，通常只有两个F数可以选择，或者只能在某两个接近的F数之间进行调节，而可变冷光阑红外探测器可实现系统F数的连续可调，且调节范围较大。可降低系统的复杂度。在传统变焦光学系统中增加温阑设计，将大幅增加光学系统的复杂度和成本。而采用可变冷光阑红外探测器，只需针对探测器杜瓦封装结构进行设计和装配，可大幅降低系统的复杂度。可提升系统的灵敏度。长春光机所的常松涛等人研究了球面温阑对中波640×512（15 μm）红外探测器的NETD的影响，假设球面温阑的温度为20℃，球面温阑的发射率为0.01，当温阑发生0.5℃的温度变化时，温阑引入的NETD达到3.6 mK，虽然引入的NETD很小，但也接近目前探测器本身的NETD。而采用可变冷光阑探测器的方法，引入的NETD可进一步降低。可变冷光阑红外探测器的研究进展国外研究进展：美国弹道导弹防御局（BMDO）在2000年为高空观测系统（HALO）进行更新时设计了一个双波段红外分光系统。如图5所示，该系统在中波和长波的焦平面前端分别设置滤光片转盘，每个转盘上可放置5片不同带通的滤光片以及一片用于背景测试的空白片。美国OKSI公司的Nahum Gat等人先后开发了两套中继光学系统，如图6所示。2013年Nahum Gat等人提出了与杜瓦集成封装的内置式可变冷光阑结构，该结构相较于外置可变冷光阑结构来说结构紧凑，如图7所示。2014年，雷神公司的Jeffrey和Eric等人在Nahum Gat的基础上改进了刀片虹膜式的可变冷光阑结构，其结构示意图如图8所示。雷神公司的第三代前视红外系统是可变冷光阑探测器技术的集大成者。其冷光阑结构如图9所示。此外，雷神公司将中长双波段探测器芯片、双F数可变冷光阑、制冷机、制冷机驱动电路、成像控制电路、冷光阑控制电路等均集成为一个前视红外系统，该系统的体积和重量相对于第二代长波标准先进杜瓦组件（SADA Ⅱ）来说反而更小。包含中长双波段探测器芯片、双F数可变冷光阑、制冷机、成像控制电路、冷光控制电路等均在内的第三代前视红外系统的组成以及实物如图10所示。图5 HALO的双色红外系统图6 带可变冷光阑的真空密封结构和外置可变光阑与滤光片转盘的集成结构图7 刀片虹膜式可变冷光阑图8 双稳态螺线管驱动的可变冷光阑示意图图9 雷神公司可变冷光阑杜瓦俯视图图10 第三代前视红外系统的主要组成部件及系统的实物图国内研究进展：国内对基于可变冷光阑的变F数红外探测器研究较少。上海技物所于2001年发明了一种带可变冷光阑功能的用于红外探测器芯片中测的杜瓦（如图11所示），上海技物所的可变冷光阑结构用于芯片的中测筛选，对结构的小型化以及制冷时间、制冷量的要求不高，因此不适合正式的红外探测器。2014年长春光机所发明了一种与滤光片转盘相似的可变光阑机构（如图12所示）。在光学系统设计方面，613所于2017年设计了可以匹配不同F数探测器的中波大视场光学系统；中电科11所于2022年设计了F/2和F/4可调的变F数光学系统。图11 用于中测杜瓦的可变冷光阑图12 可变式的固定光阑目前国内对于可变冷光阑红外探测器的研究较少，相关产品不够成熟；国外也只有美国雷神公司对该技术进行深入研究，目前产品已进行小批量试制。通过对国内外研究现状的对比，可以发现雷神公司采用的与杜瓦集成封装的内置式可变冷光阑是实现变F数红外探测器的可行的技术路线。该技术路线有如下几点优势：1）集成度高：针对640×480（20 μm）的芯片封装，雷神公司的探测器体积和重量甚至还略小于SADA II探测器；2）可靠性高：可变冷光阑在制冷状态下可进行1万次的开合运动，在非制冷状态下可进行10万次的开合运动；3）功耗低：由于可变冷光阑机构与杜瓦进行集成封装，无需单独为其再配备制冷机，因此功耗不大于75 W，且常温降温时间小于10 min；4）响应时间快：虽然雷神的报道中没有明确说明F数的切换时间，但是根据其使用的压电电机的特性，F数的切换时间可满足光学系统视场切换时间的要求。可变冷光阑红外探测器的关键技术采用刀片虹膜式的可变冷光阑结构，并将其与杜瓦进行集成封装，存在以下关键技术：1）可变冷光阑杜瓦的整体设计技术可变冷光阑杜瓦与传统的固定光阑杜瓦在设计上有很大的不同，需从整体设计上来保证功能的实现。主要需考虑整体结构设计、光阑片的设计、驱动方式的选择、结构的温度控制、整体装配集成、小型化以及可靠性等多方面的技术。2）可变冷光阑精密装配技术可变冷光阑涉及到光阑片的精密装调、驱动电机的隔热装配以及整体结构的精密封装等装配步骤，由于其结构比传统冷屏结构复杂得多，且存在运动部件，其装配更加困难。而光阑片的装配精度关系到运动机构的长期可靠性以及运动过程中的摩擦力，同时影响驱动功率的大小；而驱动电机的装配精度关系到光阑片的受力均匀性以及温控效果；整体结构的装配精度关系到成像的质量。因此需从设计和工艺等多方面进行综合考虑，保证其装配精度及长期可靠性。3）微型电机设计和制造技术对于可变冷光阑来说，压电陶瓷电机是一种比较适合的驱动方式。压电陶瓷电机单位体积下的力矩较大，没有电磁干扰，具有断电自锁功能。一方面，为了缩小可变冷光阑红外探测器的体积，压电陶瓷电机的体积必须很小，另一方面，光阑片的运动阻力要求压电电机的力矩不能过小。因此需通过电机结构设计优化、高性能压电陶瓷的制造、电机制造工艺的改进等多个方面实现小型化大力矩电机的研制，将杜瓦的体积控制在可接受的范围内。4）杜瓦热固耦合设计技术可变冷光阑由于引入了复杂的运动机构，冷头热质量大幅增加，因此，需从结构设计以及材料选择等多方面进行研究和考虑，减小杜瓦热质量，解决快速制冷的问题。此外，可变冷光阑通过电机与杜瓦外壳热连接，需通过结构设计减小杜瓦的漏热。最后，光阑片之间通过叠加的方式互相贴合，热阻很大，需减小光阑片之间以及光阑片与冷屏之间的热阻，从而使光阑片温度降低至不影响焦平面成像的水平。5）可变冷光阑运动控制技术探测器的F数由冷光阑的开口尺寸决定，因此需精确控制冷光阑的运动，从而精确控制探测器的F数。压电陶瓷电机具有断电自锁的功能，即电机断电后可变冷光阑将立即停止运动，停在断电瞬间的位置，因此在控制方面只需要考虑可变冷光阑运动的反馈问题即可，这关键在于选择合适的小型化位置传感器，并结合可变冷光阑的结构设计，将传感器安装固定在合适的位置。6）光阑片表面镀膜技术光阑片表面需进行镀膜处理，膜层需满足摩擦系数小、耐磨以及反射率低3个条件。摩擦系数小可以减小光阑片之间的摩擦力，减小压电电机的力矩需求，有利于电机的小型化；耐磨性高则有利于可变冷光阑机构的可靠性，防止出现膜层脱落干扰成像的现象；反射率低则可以防止芯片的冷反射。结论这项研究从变焦和变F数的关系出发，阐述了变F数光学系统的优势。与传统的变焦光学系统相比，具有可变F数功能的变焦光学系统可兼顾系统的空间分辨率和灵敏度需求，提高系统的孔径利用率，有利于成像质量的提升和系统的小型化。对可变冷光阑的研究进展进行了分析，发现雷神公司的内置刀片虹膜式可变冷光阑是可行性高、性能优异的技术路线，并对该技术路线的关键技术进行了详细分析。对可变冷光阑红外探测器的研究和应用提供了参考。论文信息：http://hwjs.nvir.cn/cn/article/id/7222d189-ab24-490d-9bd9-98f665c31ed1

转基因植物标准物质研究进展日期：2012-05-17 作者：董莲华 赵正宜 李亮 隋志伟 王晶 来源：《农业生物学报》.-2012，（2）.-203-210 点击：107　 近年来，随着转基因技术的飞速发展，转基因作物及其产品大量涌现。但是由于转基因作物及其产品对人体健康和生物多样性的影响未经过长期检验，所以一直以来其安全性都受到社会各界的关注。为了保护消费者对转基因产品的知情权、选择权和健康权，各国都建立了多种方法对转基因植物及其产品中的转基因特征分子进行检测，以期对转基因植物从源头到餐桌进行全程监控。目前，由于各国对于转基因产品的标识有不同的要求，有些国家规定必须标明转基因成分的含量，并且各个国家对所标识转基因含量的要求不尽相同，为了解决贸易争端等问题，转基因产品的定性、定量检测成为关键。但是，由于缺乏国际普遍认同的标准，所以检测结果不可比的问题尤为突出。转基因检测标准的制定是解决转基因产品检测结果不可比的根本。转基因检测标准包括标准检测方法和标准物质。而转基因标准物质在保汪转基因检测结果可比和可溯源方面起着重要作用。标准物质是具有高度均匀性、良好稳定性和量值准确性的一种测量标准。因此转基因生物标准物质的使用可以保证转基因产品检测缔果的有效和可比。 国外尤其是欧美国家自上个世纪起就已经开始转基因检测标准和标准物质相关研究。目前我国制定了一些急需的转基因安全检测标准和规范(GB/T19495.3～5-2004,NY/T719.l～719.3-2003,NY/T720.1～720.3-2003,NY/T 72l.1～721.3-2003)，但是，转基因生物标准物质的缺乏，已成为制约我国转基因生物检测技术应用与发展的一个土要技术瓶颈。本文将对国内外转基因植物标准物质的研究现状及相关技术进行综述，以期为我国转基因植物标准物质研制和相关研究提供参考。1 转基因植物标准物质种类 目前国内外研制的转基因植物标准物质上要自基体标准物质(Gancberg et al.，2007；Trapmann et al.，2004a；Trapmann et al.，2004b)和核酸分子标准物质(Corbisier et al.，2007；AOCS 0306-A(http.//WWW.aocs org/LabServices))。基体标准物质是与被测样品具有相同或相近基体的实物标准，是给被测物质赋值的最有效的标准物质。目前所研制的基体标准物质根据存在形式不同主要有种子标准物质(AOCS 0304-B(http//WWW.aocs.org/yech/crm))和种子粉末标准物质(Trapmann et al.，2004b)。核酸分子标准物质是含有已知量值(目标基因拷贝数或含量)的植物基因组DNA或质粒DNA分子，目前已有的核酸分子标准物质主要有基因组DNA分子标准物质(Fluka69407(http//www. sigmaaldrich.com/etc/medialib/docs/Fluka/Datasheet/69407dat. Par. 0001 File.tmp/69407dat.pdf)；AOCS 0306-A)和质粒DNA分子标准物质(Corbisiei et al.，2007)，而基因组DNA分子标准物质主要有叶片DNA(AOCS 0306-A；AOCS 0208-A2(http：//WWW aocs. org/tech/crm)；AOCS 0306-H(Http：//WWW. aocs org/tech/crm))和种子DNA(F1uka 69407)分子标准物质两种。每种类型的标准物质在制备、保存和使用中都有其优缺点。具体见表1略。 由表1略可知，基体标准物质由于具有与待测物相同司或相近的基体效应，而且可以用于核酸和蛋白两个水平的检测，应用相对较。但是其纯度和均匀性不容易保证，使用不方便、价格昂贵，而且原材料获得以及复制难度较大。核酸分子标准物质可以解决均匀性问题，其中质粒分子标准物质还有容易获得和使用方便等特点（Allnutt et al.，2006)，但是因为其PCR扩增效率与基因组DNA的扩增效率可能存在差异，使用质粒分子标准物质对转基因产品定量时须谨慎。基因组DNA分予标准物质虽然不存扩增效率差异，但因为纯度难以控制，所以复制比较难，价格最高。2 转基因标准物质制备过程中关键点2.1 转基因基体标准物质 转基因植物基体标准物质的研制技术关键包括候选物品种纯度鉴定、标准物质均匀性研究，标准物质定值和不确定度评价等技术研究。基体标准物质候选物纯度鉴定非常关键，因为这直接关系到转基因成分含量的准确性，在目前所有基体标准物质研制报告中，都提供了该标准物质候选物纯度及鉴定方法(Clapper and Cantrill，2009；Trapmann et al.，2010a)。纯度鉴定分遗传背景纯度和基因型纯度鉴定。遗传背景纯度鉴定一般是标准物质候选物供应商(目前国际上主要的供应商为拜尔公司、先正达公司和孟山都公司)通过田间性状筛选、分子水平和蛋白水平的纯度检测完成。分子水平检测技术一般采用定性PCR(聚合酶链式反应)、荧光定量PCR、Southem杂交等技术。蛋白水平检测技术包括Western杂交和免疫试纸条法等(Trapmann et al.,2004b)。基因型纯度检测方法一般采用PCR、Invader(亲染探针法)和SNP Wave技术检测等位基因的纯合或杂合(Eijk et al.，2004；Twyman et al. 2005)。此外，标准物质生产者还要对标准物质候选物进行转化体特异性检测，如对转基因玉米NK603标准物质候选物进行转化体特异性鉴定时要排除转基因玉米其它的转化体(GA21、MON863和MON810)(Trapmann et a.，2005a)。不同的转化体特异性纯度鉴定水平依赖于该转化体特异性定量PCR方法的检测限(Limit of Detection,LOD)，由于每个转化体特异性方法的检测限不同，因此对每种转化体的转基因标准物质候选物可检测的纯度水平不一致，如对转基因玉米GA21可鉴定纯度99.935%(LOD=0.065%，Trapmann et al.，2004c)，对转基因玉米NK603可鉴定纯度99.970%(LOD=0.030%，Trapmann et al.，2005a)对转基因玉米TCl507可鉴定纯度99.960%(LOD=0.040%，Trapmann et al.，2005b)，对转基因土豆EH92-527-1可鉴定纯度99.980%(LOD=0.020%，Trapmann et al.，2011)。 基体标准物质均匀性研究目前主要采用实时荧光定量PCR(Trapmann，et al.，2011)和金标记中子活化法(Trapmana et al.，2010a，b，c)。采用荧光定量PCR方法进行均匀性检验是通过测定目标基因与内标准基因的比值这一特性量值来考察瓶间与瓶内的一致性。利用这种方法进行均匀性检测的优点是测定的量值与标准物质特性量值一致，但缺点是PCR方法精密度低，从而导致均匀性检验对标准物质量值不确定度贡献较大。采用金标记中子活化法进行均匀性检测优点是灵敏度高，重复性好，但缺点是该方法的成本比较高。2.2 转基因植物质粒分子标准物质 转基因植物质粒分子标准物质的研制技术关键包括目标序列和内标准基因序列的选择和扩增、质粒分子标准物质定值和适用性验证等，其中对于质粒分子的定值和适用性验证是质粒分子标准物质研制的技术难点。内标准基因序列的选择一般取决于转基因检测时常用的基因，研制的玉米中常用的内标准基因有adh(Alcoholdehydrogenase，乙醇脱氢酶)、zSSIIB(淀粉合成酶基因)和hmg(High mobilitygroup，高迁移率族蛋白基因)，转基因玉米Mon810质粒分子标准物质ERM-AD413的内标准基因为adh基因片段(Corbisier et al.,2007)；报道的转基因玉米质粒分子pNK603和pUC57-Btll则选择zSSIIB基因作为内标准基因(董莲华等，201la；董莲华等，2011b)。水稻中常用的内标准基因有REB4(Starch branching enzymes，淀粉分枝酶基因)、SPS(Sucrose phosphate synthase，蔗糖磷酸合成酶)、GOS9和PLD(Phospholipdase D磷脂酶基因)(Ding et al.，2004；Wang et al.，2010)。Cao等(2011)在构建转基因水稻TT51-1质粒标准分子时选择了PLD基因作为标准基因。大豆中常用的内标准基因是Lectin(凝集素基因)，棉花中常用的内标准基因是Sad(Steroyl-ACP desatuTase，硬脂酰-ACP脱饱和酶)(Yang et al.，2005)。 目标基因的选择可以是启动子或终止子基因序列，可以是转入的功能基因序列，也可以是转化体特异性边界序列基因(即一部分来源于植物基因组，一部分来源于转入的外源基因)。目前研究最多的是选择边界序列作为外源基因进行构建质粒分子，如Cao等(2011)构建的转基因水稻TT51-l质粒分子目标基因为3′端边界序列，Taveniers等(2005)等构建的Btl76和GA21质粒分子也选择了3′端边界序列作为目标基国。2.3 转基因植物基因组分子标准物质 转基因植物基因组分子标准物质的研制技术关键包括候选物纯度鉴定、基因绸DNA纯化和定值。对候选物纯度鉴定与和转基因基体标准物质研制中的候选物纯度鉴定一样关键，因为纯度直接决定了量值的准确性。基因组DNA的纯化同样至关重要，PCR抑制因子的存在会严重影响后续PCR的扩增，从而影响对待测样品的赋值。目前，基因组DNA纯度一般以A260/A280和A260/A230这两个比值的大小来进行评价：A260/A280比值要求在1.8～2.0之间，而A260/A230比值则要求2.0。PCR抑制因子的存在与否，可通过倍比稀释PCR扩增后比较测定的Ct值与推测Ct值之差进行确定(ENGL，2008)。3 转基因标准物质量值确定方法 基体标准物质定值方式目前主要有两种：第一是重量法，即以制备时的重量配比给标准物质进行赋值，单位一般为g/k或者以%表示，采用重量法进行量值时其不确定度来源主要包括称量引入的不确定度和标准物质的纯度引入的不确定度。目前欧洲标准物质和标准方法研究院(Institute for Reference Materials and Measuremnents,IRMM)所制备的转基因标准物质大部分都是使用这一方法进行量值(Trapmann et al.，2004a；TraPmann，et al.，2010b；Trapmann et al.，2004c；Trapmann et al.，2005a)。第二是采用定量PCR方法对目标基因与内标准基因的拷贝数进行测定，以拷贝数的百分数(%)表示。由于PCR方法为相对定量，而且精密度低，所以使用该方法进行量值时标准物质的不确定度较大。在IRMM最新发布的标准物质研制报告(Andade et al.，2011)采用了荧光定量PCR方法对转基因玉米NK603标准物质进行量值。 此外，数码PCR(digital PCR)技术是新发展起米的可应用于转基因检测及标准物质定值的方法，因为数码PCR技术不需要外标而可以进行绝对定量，因此在标准物质定值方面有很大的发展前景(Bhat etal，2009)，如在BIPM组织的关键比对CCOM-K86中，有证据表明数字PCR对转基因盲样测定的结果与定量PCR测定结果一致(Corbisier et al.，2011)，但该方法测定结果的不确定度和溯源途径还有待于进一步研究。最新出现的Droplet digital PCR(ddPCR)技术(Markey et al.，2010)也是一种不依赖于外标的绝对定量方法，用于转基因含量的测定和目标基因的绝对定量方面具有良好的发展满力。 对于转基因基因组和质粒分子标准物质的量值与基体标准物质不同，除了需要明确转基因成分含量外，还要明确DNA浓度。目前，对转基因基因组或质粒DNA标准物质浓度量值IRMM采用紫外分光光度法，还可用PicoGreen荧光染料法，但是这些方法在标准物质量值溯源性方面都不能满足要求(Haynes et al.，2009)。最近发展的超声波-高效液相色谱(董莲华等，2011c)和超声波一同位素稀释质谱法可以解决核酸浓度定量测定的溯源性问题。此外电感耦合等离子体发射光谱技术(ICP-OES)也是溯源清晰的核酸浓度定定量方法(English et al.，2006)。用于转基因成分含量或拷贝数量值确定的方法主要是荧光定量PCR方法。荧光定量PCR方法是发展起来比较成熟的转基因定量方法(Ronning et al.，2003；Holst-Jensen et al.，2003；Cankar et al.，2006)，但由于该方法是依赖于外标的相对定量，且重复性较差，难以成为标准物质定值的绝对方法。目前对于质粒分子标准物质的量值方式还没有合理的模式，因为质粒分予标准物质不同于基体含量标准物质，首先质粒分子本身的量值为目标基因和内标准基因的比值，而这一比值可以通过基因测序法来确定，也可通过定量PCR方法来确定。通过测序方法对标准值进行确定，其不确定度基本可以忽略（董莲华等，201lb)，而通过PCR方法进行定值，不确定度需要考虑PCR过程中的影响因素，一般不确定度都较大(董莲华等，2011b1)。 此外，质粒分子作为标准物质是要用于转基因成分含量检测的，检测对象是基因组DNA，因为分子大小差异可能会导致PCR扩增效率有差异，因此对质粒分子标准物质定值还要充分考虑质粒和基因组可替代性问题。可替代性是指标准相对于未知样品的行为。一般观点认为，质粒DNA与基因组DNA是否可以替代主要取决于PCR过程中两者产生的标准曲线，具体反应在两者标准曲线的斜率(与PCR扩增效率相关)、截据和线性相关系数。但笔者认为这些参数中最关键的是两者标准曲线的斜率，其次是截据，线性相关系数只是反应标准曲线自身的线性，该参数更多的是取决于标准曲线制备过程中的梯度稀释。如果斜率和截据这两个参数之间没有显著差异，那么两者基本就可以替代(Taverniers et al.，2009)。但是如果斜率没有差异，截据存在差异，不能简单的认为两者不可以替代，这种情况F可经过实际样品验证，如果两者对于已经标准值的物质或者有证标准物质进行定量测定的结果一致，也可以证明两者是可以替代的(董莲华等，2011a；董莲华等，2011b)。或者通过大量实验找出质粒分子与基因组分子扩增之间的系数，也是解决这一问题的方法。4 国内外转基因标准物质研究现状与展望 目前国际上主要由IRMM、美国油料化学会(American Oil Chemists’Society，AOCS)和Sigma公司等专业机构进行转基因标准物质的研制和销售。国外对转基因标准物质的研制多集中在基体标准物质，目前仅有一个质粒分子标准物质(MON810)申请了有证标准物质(Corbisier et al.，2007)，具体见表2略。国内目前仅有一种转基因大豆粉二级标准物质(GB/W100042/43)，还没有有证质粒分子标准物质。但是我国目前批准的转基因标准品已有20种，这些转基因标准也具有明确的量值，它们与标准物质的区别在于转基因标准品的研制以应用为首要目标和出发点，对溯源性并不关注，因此其溯源途径尚不明确。而转基因标准物质除了以应用为目的具有明确的量值和不确定度外，对量值的溯源性也要声明。我国自2009年启动转基因生物新品种培育重大专项以来，研制的转基因标准物质涉及的国内外16个转化体30多个基体和质粒分子标准物质，分别由中国计量科学研究院、上海交通大学、中国农科院油料所研制。目前的这些标准物质正在进行有证申报。预计这些转基因标准物质将很快能够服务于我国的进出口贸易和出入境检验检疫等，从而有效的避免贸易争端。5 展望 转基因标准物质的使用将有效地解决转基因检测不可比的问题，从而避免国际贸易争端。然而，只有转基因标准物质的量值得到国际互认，才可真正有效地避免贸易争端，消除贸易壁垒。而要达到国际互认最简便有效地方式是通过国际比对或各国协同定值。具有国际互认量值的标准物质才能够更好的服务于进出口贸易检测。此外，未来的转基因标准物质研制应以简单实用为主，由于基体标准物质会受其原材料的限制，而质粒分子标准物质自身的特点决定了其应用的广泛性和使用的方便性。况且，如果将多个转化体特异性检测片段同时构建在同一个质粒分子上，可达到一个标准物质进行多个转化体检测应用的目的，这样既可提高标准物质的利用率，又可节约成本，应是未来的转基因标准物质研制的发展方向。 作者单位：（中国计量科学研究院，北京 100013） 文章采集：caisy 注明：国家科技支撑项目（No.2008BAK41B01）和转基因生物新品种培育重大专项（No.2008ZX08012-003）。

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摘要: 抗生素是一类环境中新型有机污染物，其在地下水系统中的污染状况和环境行为备受关注。本文从污染来源、危害、污染现状、检测技术和迁移转化等方面综述了近年来地下水中抗生素的研究现状。抗生素主要来源于抗生素生　产工业、医疗卫生业、畜牧养殖业、水产养殖业等，进入地下水中的微量抗生素不但诱导抗药性细菌的产生，更对原位微生物及人体产生危害。检测技术的进步是抗生素污染研究的重要支撑，目前已有多种抗生素污染的检测技术，其中酶联免疫技术主要用于抗生素污染初步筛查 气相色谱-质谱技术由于需要衍生化等处理过程而较少使用 毛细管电泳技术具有消耗样品量少、分析成本低等优点，但重现性差使其应用受到限制 液相色谱技术是在抗生素检测中应用较普遍的技术，特别是液相色谱-串联质谱技术具有灵敏度高、检出限低、可检测多组分污染物等优点，应用最为广泛。近年来依托于各种检测技术在国内外均有地下水中抗生素检出的报道，其检出浓度范围1 ～ 104 ng /L 不等，检出种类有磺胺类、喹诺酮类、四环素类及大环内酯类抗生素。抗生素在地下水系统中的迁移转化行为包括吸附、水解、光解、生物降解等过程，其基质复杂、含量低和产物难以定性等问题给检测提出了新的挑战。优化检测方法、开发新的预处理技术、开展全面的地下水污染调查、进行代谢产物定性分析、探索抗生素治理技术等，将是今后地下水中抗生素污染研究的主要方向。 　　相关文献：地下水中抗生素污染检测分析研究进展.pdf