组织成像

一更高的分辨率更细节的细胞生物学信息THUNDER技术采用硬件加软件的整体解决方案，在宽场成像原理下，通过计算清除（Computational Clearing）和自适应反卷积（Adaptive Deconvolution）的专利方法，有效的减少离焦信号的干扰，保留焦平面的信号，从而提高对比度，改善图像质量并提供更多细节信息供进一步分析。XY轴分辨率能达到136nm，Z轴分辨率能达到264nm，是一种广泛受到学术界认可的宽场高分辨率成像技术。（小鼠肾脏组织切片）通过THUNDER技术，排除模糊离焦信号的干扰，将原本“深藏于”模糊离焦信号之中的、微小的细节信息暴露出来，为进一步破解细胞生命动态变化的规律提供了新的思路。（视网膜切片，普通宽场成像，左；THUNDER成像，右）技术详情请点击点击下载THUNDER的工作原理：如何赋能细胞生物学研究新一代Live THUNDER，通过实时THUNDER技术，在预览的模式下，实现高分辨率条件下的视野寻找，提高实验工作效率。（脑组织切片成像的预览模式）二 更深的成像深度更完整的细胞生物学信息（脑组织切片 成像深度达150um）在上图中，用于厚样本成像（如脑组织成像，通常为了尽可能保留神经元的完整性，而制备较厚的组织样本；如类器官成像），通过Large Volume Computational Clearing（LVCC），一种匹配大体积的、厚的样品的THUNDER技术。在样本的上层，甚至最微小的细节都能被THUNDER解析。（神经元深度成像）三 更多的颜色（生物标记物）更丰富的空间信息（癌症组织6色成像）THUNDER结合上游的多色荧光染色技术，如TSA技术，突破常规荧光标记方法因为种属限制和特异性限制，可以实现超过4色的细胞生物学研究。通过多个荧光探针（或多个荧光蛋白）对不同的生物分子或细胞结构进行标记，可以同时观察多个目标，并了解它们之间的相互关系和空间分布，揭示细胞内的亚细胞结构、细胞类型、代谢状态、信号通路活性等多个方面的信息。四从高分辨率成像到样品捕获 更有效率的组织学研究方式（激光显微切割工作原理）THUNDER系统可以与激光显微切割（LMD）升级成为一体机。连接从高分辨率成像到精准的单个细胞或组织区域捕获，不再需要通过两种不同的系统进行组织和数据的转移。通过显微切割重力收集作用将其收集到下方的收集管中，以便进行下游处理。从高分辨率成像到精准的单个细胞或组织区域捕获，再到下游精确定量的分析技术，如 RNAseq、NGS、MS、qPCR、微阵列等，加速与赋能您的组织学研究。五应用案例【THUNDER小课堂】感觉神经元的高对比度快速三维成像【THUNDER小课堂】血管疾病的分子机制六申请样机徕卡显微咨询电话：400-630-7761关于徕卡显微系统徕卡显微系统的历史最早可追溯到19世纪，作为德国著名的光学制造企业，徕卡显微成像系统拥有170余年显微镜生产历史，逐步发展成为显微成像系统行业的领先的厂商之一。徕卡显微成像系统一贯注重产品研发和最新技术应用，并保证产品质量一直走在显微镜制造行业的前列。徕卡显微系统始终与科学界保持密切联系，不断推出为客户度身定制的显微解决方案。徕卡显微成像系统主要分为三个业务部门：生命科学与研究显微、工业显微与手术显微部门。徕卡在欧洲、亚洲与北美有7大产品研发中心与6大生产基地，在二十多个国家设有销售及服务分支机构，总部位于德国维兹拉(Wetzlar)。

一、项目基本情况项目编号：HSZB-2024-158项目名称：组织成像质谱流式系统预算金额：950.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：950.000000 万元（人民币）采购需求：标项标项名称数量预算金额（万元）简要服务需求备注1组织成像质谱流式系统1套950组织成像质谱流式系统，具体详见招标文件。允许进口合同履行期限：合同签订之日起2个月内本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2024年03月13日 至 2024年03月20日，每天上午9:00至11:30，下午13:30至17:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：浙江豪圣建设项目管理有限公司（杭州市拱墅区大关路 179 号远洋国际 A 座 17 楼 1706 室）。方式：①介绍信或法人授权书；②被授权人身份证正反面；③营业执照副本。（如邮件报名需附上报名费汇款单，备注报名单位名称、采购编号。单位名称：浙江豪圣建设项目管理有限公司；开户银行：上海浦东发展银行股份有限公司杭州和睦支行；帐号：95160154800000653。并将上述材料的复印件电子版发送至邮箱1269616844@qq.com）。 售价：人民币500元，售后不退。 支付方式：公对公电汇、转账、网上支付 说明：本项目招标文件发售截止时间之后有潜在投标人提出要求获取招标文件的，采购代理机构将允许其获取，但该投标人如对招标文件有质疑的应在规定的质疑期限内提出。售价：￥500.0 元，本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：浙江大学　　　　　地址：杭州市西湖区余杭塘路866号　　　　　　　　联系方式：吴燕0571-86982952、0871-87315203　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：浙江豪圣建设项目管理有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：杭州市拱墅区大关路179号远洋国际A座17楼1706室　　　　　　　　　　　　联系方式：刘德坤、曹剑斌、陈敏娇0571-56321030、87981527　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：刘德坤、曹剑斌、陈敏娇电　话：　　0571-56321030、87981527

项目基本情况项目编号：GXZC2023-G1-000139-YZLZ（代理编号：YZLGL2023-G1-001-GXZC ）项目名称：组织成像质谱流式系统采购预算金额：11900000.00元采购需求：（1）标的的名称、数量及单位：组织成像质谱流式系统1套；（2）简要技术需求或者服务要求：整机免费保修期不得少于2年（免费保修期从设备验收合格之日起计算）,具体详见采购需求。合同履行期限：自签订合同之日起120日内验收合格交付使用。本项目不接受联合体投标。获取招标文件时间：2023年2月15日至2023年2月22日，每天上午00:00至11:59，下午12:00至23:59（北京时间，法定节假日除外）地点：“政采云”平台（https://www.zcygov.cn）方式：网上下载。本项目不提供纸质文件，潜在供应商需使用账号登录或者使用CA登录“政采云”平台（https：//www.zcygov.cn）-进入“项目采购”应用，在获取采购文件菜单中选择项目，获取招标文件（或在“政采云电子投标客户端-获取采购文件”跳转到政采云系统获取）。电子投标文件制作需要基于“政采云”平台获取的招标文件编制，通过其他方式获取招标文件的，将有可能导致供应商无法在政采云平台编制及上传投标文件。售价：0元提交投标文件截止时间、开标时间和地点提交投标文件截止时间:2023年3月9日9时30分（北京时间）提交投标文件地点(网址)：“政采云”平台（https://www.zcygov.cn）开标时间:2023年3月9日9时30分（北京时间）开标地点：“政采云”平台电子开标大厅。公告期限自本公告发布之日起5个工作日。其他补充事宜1.网上查询地址http://www.ccgp.gov.cn（中国政府采购网）、http://zfcg.gxzf.gov.cn（广西壮族自治区政府采购网）、http://www.glggzy.org.cn（桂林市公共资源交易中心网）。对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名称：广西师范大学企业信息地址：广西桂林市雁山区雁中路1号联系方式：0773-36965632.采购代理机构信息名称：云之龙咨询集团有限公司企业信息地址：广西桂林市临桂区西城北路2号耀辉●美好家园2幢12层联系方式：0773-2887388 2887399 传真：0773-28892183.项目联系方式项目联系人：蒋艳梅、徐雪艳电话：0773-2887388 2887399

学术界“大牛”Nature近日发表综述，遴选出2021年值得关注的重点技术，MALDI离子源应用于临床生物组织成像分析入选。这说明质谱成像技术的发展，已越来越接近应用于临床分析的能力要求。而一旦质谱技术达到了这一要求，将面临一个全新的蓝海市场----生物病理/毒理原位分析。为什么要说接近，而不是达到？咱们要看当前临床病理分析的一些需求。小分子，大分子当前，临床病理分析主要依靠免疫组化手段，即使用免疫标记技术，抓取病理组织的标志物，从而进行病理分析。MALDI离子源于2002年获得了诺贝尔化学奖，同时获得该奖项的还有ESI离子源，其获奖的核心原因是这两种离子源为质谱技术应用于生命科学大分子分析提供了手段。但实际上，在其后的发展中，MALDI离子源因为各种原因，在蛋白组学领域被边缘化，其分析大分子的能力主要应用于微生物指纹数据建设，即我们常说的微生物质谱；或者应用于核酸位点分析（SNP），即现在常说的PCR-质谱联用技术。基于MALDI离子源的成像技术的出现，大有请MALDI-TOF MS重回蛋白组学研究领域的趋势。ESI离子源则直接奔向了代谢分析，在蛋白组学领域其亦只能进行大分子的碎片分析，且效率堪忧。虽然MALDI经常被认为可分析M/Z超过几十万的分子，但事实上，限于MALDI-TOF MS在工程化等方面的原因，一般我们所见到的国外企业所谓的高端MALDI-TOF MS，只能较有效地分析M/Z小于20000的分子，再往上，无论是灵敏度还是质量分辨率，都捉襟见肘。而当前病理分析中已经写进共识或指南的标志物集中于大蛋白分子，丰度较低，因此在性能上，当前这些质谱仪无法达标。成像质谱的关键性能成像质谱技术需要在极小的视觉范围（即样本范围）进行快速的成份和含量分析，因而对质谱仪的灵敏度提出了较高要求。举个粟子，当前商品化MALDI质谱仪的最高空间分辨率是10微米，为达到这样的空间分辨能力，实际分析的样本面积甚至更小，所获得的样本量当然也是非常稀少，质谱仪是在非常极端的分析环境下努力地进行样本离子化工作，这对仪器的灵敏度提出了极高的要求。再举个粟子，当前商品化MALDI质谱仪的成像速率，国外企业最高据说达到了50像素/秒（在这项指标上，国内企业还是蛮争光的，咱们后面再说），即每秒要分析50个只有小于10微米面积的样本，这同样对质谱仪的灵敏度提出了严苛的要求。成像质谱仪的几个关键性能，灵敏度、成像空间分辨率和成像速率，这三个参数互为反比，互相制约，而要同时提升这三个参数，核心就在于提升质谱仪的灵敏度。而要真正介入生命科学分析，还要提升分析生物大分子的灵敏度能力。但提升一台质谱仪的灵敏度，何其难也，这是质谱仪技术的世界级难题！MALDI应用于临床组织成像的关键要求如前所述，MALDI成像质谱技术要快速与临床需求对接，就需要能够直接对蛋白大分子进行成像。这就说到了当前质谱成像技术的一大痛点，即质谱仪在分析高质荷比分子时，无论电离效率、灵敏度以及分辨率，都是几何级数的衰减，所以，看！不！到！于是，当前质谱成像技术应用于临床组织分析，主要是在代谢组学圈子里打转，比如下图：图一：胃癌癌变及癌旁组织质谱成像图，由融智生物QuanIMAGE 实现在M/Z=784.9时，发现在癌变组织中有高表达（右），在癌旁组织中，随着离癌变组织距离越远，其表达快速下降（左）。截至目前，组织成像技术应用于癌症组织标志物研究已经兴起（悄悄说一声，质谱成像技术会很快成为论文大户），但如上图一样，限于质谱仪的性能，只能进行代谢分析。虽然论文已经有了不少，但真正能够走入临床，还需要大量的标志物筛找、临床验证等工作，有些遥不可及。有需求，才有研发动力嘛！来看看咱们国产质谱仪的大分子成像能力（不服来战）！图二：大蛋白分子成像能力，由融智生物QuanIMAGE 实现图三：猪肝脏血红蛋白直接成像，由融智生物QuanIMAGE 实现临床分析要讲效率，尤其很多分析是在病人身体打开，取样化验等待手术指导的情况下进行的。质谱成像技术，说白了就是高密度进行大规模的样本分析，即便小到1平方毫米的样本，按10微米空间分辨分析计算，大约也要分析10万个样本，50像素/秒的速率，也需要33分钟。如此效率，如何应用于临床？咱们再来看看国产质谱仪的成像速率能力（不服来战）！截至目前，融智生物的QuanIMAGE系列商品化质谱仪已经实现了在10微米空间分辨率下，大于300像素/秒的成像速率，1平方毫米的样本按10微米空间分辨分析计算，所需时间小于6分钟！图四：胰脏胰岛细胞单激光/单细胞成像，由融智生物QuanIMAGE实现Nature为我们提出了应当关注的技术，但这些技术真正发展起来应用于临床问题的解决，还需要科研人员大量的辛勤工作。在这方面，我们中国企业扎实地做出了不少成绩。通过一系列核心技术，极大地提升了MALDI-TOF MS分析大分子的灵敏度和分辨率（中国分析测试协会2019年验证结果，10fmol信噪比大于200，BSA），因而能够在条件严苛的成像质谱技术中，实现对M/Z大于20000的蛋白分子进行直接成像，能够实现大于300像素/秒的成像速率，为质谱成像技术真正能够走入临床应用，做好了科学仪器端的基础工作。临床病理分析专家，你们感兴趣Nature提出的关注方向吗？

项目编号：JH22-210000-64387项目名称：组织成像质谱流式系统（国家医学检验临床医学研究中心）包组编号：001预算金额（元）：14,900,000.00最高限价（元）：14,900,000采购需求：查看附件合同履行期限：合同签订后1个月内到货。需落实的政府采购政策内容：对于中小微企业（含监狱企业）的相关规定，对于促进残疾人就业政府采购政策的相关规定。本项目（是/否）接受联合体投标：否第三批1发售稿（2022.11.29）：221089组织成像质谱流式系统（国家医学检验临床医学研究中心）-公开招标.doc

论文摘要△图1 论文部分截图。血管靶向光动力治疗(V-PDT)是治疗血管相关疾病的一种有效手段，但是目前对深层血管在V-PDT过程中形貌及功能变化的实时、高分辨可视化监测依然是一个重大挑战。近红外二区 (NIR-II) 荧光成像具有背景干扰低、分辨率高及穿透深度深等优点，近年来被广泛应用于深层组织成像及血管相关变化的动态监测。应用报道近期，中科院理化技术研究所开发了一种明亮、高稳定的聚集诱导发射（AIE）荧光团（PTPE3 NP），用于V-PDT期间超过1300nm窗口的血管功能障碍的动态荧光成像。△图2 PTPE3纳米粒子对多尺度血管系统的近红外二区荧光体内成像。PTPE3 NP具有高亮度和高分辨率，不仅可以获得全身和局部血管系统(后肢、肠系膜和肿瘤)的高清晰度图像，而且可以实现跟踪血液循环过程的高速视频成像；由于NP血液循环时间长以及良好的光/化学稳定性,在V-PDT过程中shou次通过荧光成像成功显示肠系膜和肿瘤血管功能障碍。此外，可以实时监测血流速度的降低以用于精准评估V-PDT的疗效。目前，这篇论文已在《Biomaterials》进行了发布，想要查看完整英文版全文的读者，可以复制下方链接获取。https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0142961223001382△图3 论文部分截图。值得一提的是，论文中拍摄的近红外二区荧光图像所使用的设备为北京睿光科技有限责任公司自主研发的NirVivo-Pro近红外二区小动物活体荧光成像系统。产品推荐NirVivo-Pro 活体荧光成像系统是北京睿光科技自主研发的一款专门用于近红外二区的光学成像系统。该系统可实现高质量荧光图像的采集及图像处理，实时地观察基因在活体动物体内的表达、肿瘤的发生、生长、转移及药物的治疗效果，对同一个动物进行时间、环境、发展和治疗影响跟踪，可用于生命科学、医学研究及药物开发等应用领域。产品特点：采用-80℃科学级红外相机，曝光可达5分钟；支持电动切换显微成像和宽视野成像镜头；多路光纤匀化照明，支持多种波长激光器；自主知识产权软件，支持自动曝光，自动对焦；

[报告简介]光片显微成像技术由于其速度、灵活性和对发育中的生物体和大样本的快速活体成像等特特点而迅速发展。然而，光片成像仍然面临一个主要问题：散射。散射影响所有的显微成像方式，尤其对特别依赖于在介质内部透明化成像的方式影响更大。这意味着当存在散射时，激发光片快速衰减，严重影响了图片获取和终重构的结果。在本次研讨会中，我们将深入探讨大样本成像的几种方案，也会介绍西班牙Planelight公司在大样本成像领域深耕多年后发展起来的全新技术——光学断层扫描成像技术，该技术可有效降低散射对结果的影响，为透明化效果不好的组织样本或低透明度活体组织样本提供更优的成像解决方案。[报名注册] 您可通过点击此链接https://www.planelight.net/webinar-fast-imaging-of-large-volumes-with-scattering-contribution/或扫描下方二维码报名注册此次讲座。扫码注册报名[报告时间]2021年6月2日 17:00 -17:30[主讲人介绍]Prof. Jorge RipollJorge Ripoll教授于2000年在马德里自治大学获得博士学位，2000年至2011年在希腊电子结构和激光研究所从事光在生物医学领域的研究工作。他曾到宾夕法尼亚大学、哈佛医学院麻省总医院、苏黎世联邦理工等多个大学和研究机构进行访问交流，现在为西班牙马德里卡洛斯三世大学生物工程与航空航天工程系教授。Jorge Ripoll博士长期从事光在生物医学领域的研究，主要包括激发荧光三维成像的理论与算法、光学投影成像的理论与算法以及这些成像方法在生物医学中的应用。Jorge Ripoll教授是生物医学光子学领域的国际知名专家，在NatureBiotechnology，PNAS, IEEE Trans Medical Imaging, Physical Review E, Medical Physics等国际刊物上发表论文100余篇，Google scholar 被引次数7600多次，H因子41。[真机体验活动]为更好的助力国内科研学者的研究，Quantum Design中国公司引进了西班牙Planelight公司全新速多角度3D光片荧光显微镜QLS-Scope，QLS-Scope携SPOT技术，在背景散射较高时仍然可以提高图像分辨率。全新速多角度3D光片荧光显微镜QLS-Scope除了可以胜任传统光片显微镜的工作外，还扩大了支持样品的尺寸（25 × 25 × 25 mm），大幅提高了光片扫描样品的速度，是大尺寸、高质量、高速光片。作为新一代的光片系统，QLS-Scope支持自动更换物镜、自动对焦、快速换样、可根据样本尺寸灵活切换观察室，做到节约昂贵的成像液的同时适应各种不同尺寸的样品。在采集模式上QLS-Scope提供多种解决方案，支持单角度、双角度、四角度、SPOT、Z-Motor五种模式，可为您提供全面的大样品组织成像方案。目前该样机已在Quantum Design中国实验室安装完毕，各项功能已经对外开放测试，欢迎大家点击此处或扫描下方二维码预约体验！扫码即刻体验全新技术！

病理组织检测是诊断癌症的“金标准”。传统的光学成像技术容易受到样品光学背景强、检测信号稳定性差、定量不准确和不同光学方法不能共用等问题的影响。中国科学技术大学的研究团队开发了微米分辨率的肿瘤组织磁成像技术，相较于传统的光学成像检测方法，该技术具有高稳定性、低背景和肿瘤标志物绝对定量的特点。相关成果在《PNAS》发表，题为：A generalized linear mixed model association tool for biobank-scale data。　　研究团队开发了组织水平的免疫磁标记方法，通过抗原-抗体的特异性识别，将磁颗粒特异标记在肿瘤组织中的靶蛋白分子上，将已完成磁标记的组织样品紧密贴附在磁显微镜的检测器上进行磁场成像，最后通过深度学习模型定量分析检测信号，实现微米分辨率的肿瘤组织磁成像。由于生物样本自身一般都没有磁场背景，而且磁信号的高稳定性便于样品的长期保存和重复检测，所以这项技术在分析含光学背景、光透过差和需要定量分析的生物组织时具备明显优势，是肿瘤组织检测领域的重要突破。　　该研究成果不仅在肿瘤临床诊断方面具有广阔的应用前景，也为肿瘤相关研究提供了新的技术支撑。 　　注：此研究成果摘自《PNAS》，文章内容不代表本网站观点和立场。　　论文链接：https://www.pnas.org/content/119/5/e2118876119

深圳明准医疗科技有限公司（简称：明准医疗）于2023年5月完成首轮融，苏州比邻星创投领投了天使轮融资，融资金额逾千万元。明准医疗以前沿光学显微成像技术的首次临床应用为核心使命的创新型医疗器械公司。明准团队有着丰富的生物光学技术及组织成像应用经验，通过突破性的新型光学显微成像技术，开发国际领先的新型数字病理技术平台，打造高端创新型组织病理成像仪器矩阵。明准医疗将在临床医疗器械、高通量药物筛选以及科研仪器领域布局，成为国内领先，国际一流的光学显微仪器企业。中国科学院深圳先进技术研究院副院长、国创中心主任郑海荣院长在签约仪式上曾表示明准医疗是国创中心成功孵化的最有潜力的优质企业之一，作为国家级制造业创新中心，国创中心将为明准医疗持续提供技术和资源支持，实现国产高端医疗器械的突破和成长。比邻星创投合伙人李喆指出，比邻星创投持续关注全球创新科技在医疗健康领域的应用。明准医疗是比邻星非常重视的交叉学科创新应用，其团队具有多学科交叉的复合经验，将世界领先前沿的生物医用光学成像技术首次应用于组织病理临床诊断领域，打造全球领先的创新医疗设备。比邻星坚定看好明准医疗在医疗器械领域的领先布局和突破进展，将为其提供充足的临床和产业资源，给与全面的支持和赋能。

p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/550aef41-75aa-40f6-b325-2db358b78763.jpg" title=" liux7689_b.jpg" / & nbsp & nbsp /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 英国《自然· 生物医学工程》杂志25日在线发表了一项研究成果：科学家利用改进的显微镜，实现了对肿瘤手术后完整切除的大型组织的快速成像。运用这种新方法，临床病理学家能在数分钟内获得整个样本的三维可视化图像，从而提高诊断准确性。 /p p 　　医学上，肿瘤病理诊断需要研究疾病发生的原因、发病机制，以及疾病过程中患病机体的形态结构等等，从而为疾病的诊断、治疗、预防提供必要的实践依据。这是目前肿瘤科各种检查方法中最可靠的“金标准”，是疾病的最终诊断。常规的做法是，通过手术取出组织样本后，病理学家首先会通过化学固定保留其结构 然后将组织切成薄片，放置在载玻片上 再用染料染色，在显微镜下进行组织学检查以诊断疾病。 /p p 　　但这一传统过程十分费时费力，在一个样本中，实际上只有几个组织切片得到了显微镜分析，其能为诊断提供的信息也就很有限。研究人员一直尝试突破这一瓶颈，因为这会显著影响临床医生正确做出决定的能力，从而导致病理分型错误。 /p p 　　此次，美国华盛顿大学科学家乔纳森· 刘及同事优化了扫描样本切片的荧光显微镜，使手术样本可在数分钟内成像，且无需对样本进行处理。这种三维显微成像技术是利用光学层析技术获取样本三维图像的光学显微成像方法。研究团队的结果表明，显微镜可快速识别肿瘤切缘，避免标准组织病理学方法中产生的伪影，从而提供更准确的临床组织样本评估，改善对患者的诊断。 /p p 　　研究人员表示，新技术很快就可用于手术后的肿瘤组织成像，医生将能以前所未有的效率和准度进行判断并采取治疗措施。 /p

日前，由中国科学院合肥物质科学研究院安光所刘勇研究员、王贻坤研究员团队研发的一款基于新型光谱成像技术的组织血氧检测装备，正式获批医疗器械注册证，这也是目前唯一获得NMPA（国家药品监督管理局）认证的血氧成像技术产品。　　血氧监测技术不断推陈出新，近年来，基于空间频域光谱成像技术的组织血氧检测新技术成功问世。安光所光电子中心团队长期专注于生物医学光学的研究工作，在组织光谱测量与分析等方面积累了较好的经验。　　经过多年研发，在国家自然科学基金、合肥综合性国家科学中心项目、安徽省重点研究与开发计划等多个项目的支持下，合作团队在基于空间频域光谱成像技术的组织血氧检测新技术方面进行了深入研究，突破组织光学参数提取、表面轮廓提取、图像切割、运动伪影消除等多项关键技术，并与多家三甲医院进行临床合作研究，成功研制出了具有完全自主知识产权创新医疗器械——组织血氧成像仪。　　组织血氧成像仪作为一种非接触式的光学成像技术，与传统的监测方法相比，这项基于新型光谱成像技术的组织血氧检测技术有显著优势。一是高精度，新型光谱成像技术结合了结构光和特定的光传输模型，在检测组织形态结构的同时可以提供组织的光学参数，从而提高血氧检测的准确性；二是高效，相比传统接触、耗时的检测方式，组织血氧成像仪，采用可移动的扫描探测器，实现局部组织的氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白、血氧饱和度等重要生理参数的快速成像，并定量给出具体数值；三是应用广泛，在内分泌科、血管外科（手足外科）、健康管理中心以及烧伤创面、各类重建皮瓣手术等检测评估方面具有较好的临床价值。

p 　　在刚刚结束的由英国《分析科学家》(The Analytical Scientist)杂志举行的“分析科学家创新奖”(The Analytical Scientist Innovation Awards,简称TASIAs) 2017年度评选中，美国Fluidigm公司的Hyperion组织质谱成像系统因其出色的性能和创新性从众多技术和产品中脱颖而出，荣登分析科学家创新奖榜首。 /p p style=" text-align: center " img width=" 450" height=" 446" title=" 001.png" style=" width: 450px height: 446px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/870f8394-b968-4de8-9d4c-98dbcc1a122a.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p 　　《分析科学家》评价道：HyperionTM组织质谱成像系统直接利用冰冻或石蜡切片以及细胞涂片等样本，通过单次扫描可同时检测细胞表面及内部的4-37种蛋白标志物，在保证组织切片完整性的基础上，准确反映了待测标记物和细胞在组织微环境空间中的相互关系，为现有组织成像研究中的问题提供了全新的解决方法。 /p p 　　该系统在分析细胞表型及相互间关系等方面表现出了前所未有的突出优势，利用金属标签抗体，将质谱流式技术与成像功能相结合，可大幅提高研究人员在肿瘤和组织样本中可同时检测的蛋白标记物的数量，实现了亚细胞水平的原位蛋白检测，避免了连续切片造成的样本间差异或多次染色过程中的样本损失，为筛选新的生物标志物、研究复杂的细胞表型以及细胞在癌症、肿瘤免疫和免疫介导疾病等微环境中的相互关系提供了前所未有的可视化研究方法，这一革命性的创新技术必将推动疾病研究，并在未来成为更有效的诊断和治疗方法。 /p p 　　相关链接： /p p 　　1、https://theanalyticalscientist.com/issues/1217/intense-innovation/ /p p 　　2、http://cn.fluidigm.com/products/hyperion-imaging-system /p p & nbsp /p

近日，Quantum Design中国顺利将LLS ROWIAK双光子3D组织切割成像系统安装于北京某单位，并为用户进行详细的仪器介绍和操作培训。此次安装将为该单位提供更多组织切割领域的探索机会，并推动其在相关领域取得更多突破性进展。我们也相信设备优越的硬组织切片样本制备性能将为中国用户的相关研究添砖加瓦。双光子3D组织切割成像系统测试图德国LLS ROWIAK公司的TissueSurgeon是一款专门针对硬组织切割研发的一款快速、方便、灵活的双光子3D组织切割成像系统。该设备使用高速高能激光系统，能够对样品实施如同外科手术般精准的非接触式切割。其特有的多光子切割技术有别于目前市场上的任何产品，能够从样品的任意位置开始，在指定的样品部位直接进行切割并且不会对样品部位造成灼伤，同时这种切割也无需借助外力，能够有效避免金属刀片带来的金属污染和机械力损伤。TissueSurgeon与传统硬组织切割方案的对比：现场安装图片：设备安装完成Quantum Design中国工程师向客户讲解实验原理及操作相关产品：双光子3D组织切割成像系统-TissueSurgeon

在癌症研究领域，质谱成像(MSI)技术是前景广阔，但目前该技术的运用还受原始数据预处理、图像精确度及图像识别能力等诸多问题的限制。 　　现在，来自英国帝国理工学院(Imperial College London)的研究人员在《PNAS》杂志上报告称，他们开发出了一种新方法，可有效解决上述问题。新方法将改变病体组织的检测方式，从而推动癌症组织分析进入数字时代。 　　质谱成像技术主要是利用质谱直接扫描生物样品，分析化学成分在细胞或组织中的结构、空间与时间分布信息。这种成像方法不局限于特异的一种或几种蛋白质分子，可在生物组织样本中找到每一种蛋白质分子，并提供它们在组织中空间分布的精确信息。早在几年前，就有科学家提出利用该技术来确定生物组织类型的构想，但却一直没有设计出实用有效的方法。 　　而这项最新方法利用解吸电喷雾电离技术来优化数据预处理，提高图像精确度，并通过提取生物组织特定的分子印记来强化不同生物组织类型的生化特性，以增强图像识别能力。 　　研究人员表示，利用新开发的集成生物学信息平台，可将质谱成像技术获得的大量人体组织的具体信息数据，用于构建各种类型的组织数据库。通过多样本分析，并与传统的组织学分析结果进行比较，计算机就可以学习识别不同类型的组织，从而使癌变组织的解析变得相对简单高效。他们将自己设计的工作流程用于直肠结肠癌组织的检测，效果良好。 　　与标准组织学动辄几周才会得出完整结果的检测手段相比，利用质谱成像技术进行单一检测，仅需几小时即可获得更详尽的信息，不仅会显示组织是否发生癌变，还会显示癌症是哪一种类型和亚型。这些信息对于医生们选择最有效的治疗方法十分重要。 　　研究人员指出，自 19 世纪后期染色技术用于显示组织结构以来，对组织病理学样本的分析方法鲜有变化。直到今天，染色法依然是医院组织学分析的主流手段，并且变得越来越复杂，耗费也越来越高。而质谱成像技术可能改变组织学的基本范式，科学家将不再根据组织的结构，而是根据它们的化学成分来定义组织类型。将来的检测不再依靠专家的眼睛，而是以海量数据为基础，仅一个检测所得到的信息就远比多个传统组织学检测所得到的更多。 　　他们表示，新研究克服了一些质谱成像技术实际应用所遇到的障碍，将成为创建下一代完全自动化的组织学分析手段的第一步。

p 　　在癌症研究领域，质谱成像(MSI)技术是前景广阔，但目前该技术的运用还受原始数据预处理、图像精确度及图像识别能力等诸多问题的限制。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/806a5453-baab-47e2-9e92-be078e5686fe.jpg" / /p p 　　质谱成像技术主要是利用质谱直接扫描生物样品，分析化学成分在细胞或组织中的结构、空间与时间分布信息。这种成像方法不局限于特异的一种或几种蛋白质分子，可在生物组织样本中找到每一种蛋白质分子，并提供它们在组织中空间分布的精确信息。早在几年前，就有科学家提出利用该技术来确定生物组织类型的构想，但却一直没有设计出实用有效的方法。 /p p 　　而这项最新方法利用解吸电喷雾电离技术来优化数据预处理，提高图像精确度，并通过提取生物组织特定的分子印记来强化不同生物组织类型的生化特性，以增强图像识别能力。 /p p 　　研究人员表示，利用新开发的集成生物学信息平台，可将质谱成像技术获得的大量人体组织的具体信息数据，用于构建各种类型的组织数据库。通过多样本分析，并与传统的组织学分析结果进行比较，计算机就可以学习识别不同类型的组织，从而使癌变组织的解析变得相对简单高效。他们将自己设计的工作流程用于直肠结肠癌组织的检测，效果良好。 /p p 　　与标准组织学动辄几周才会得出完整结果的检测手段相比，利用质谱成像技术进行单一检测，仅需几小时即可获得更详尽的信息，不仅会显示组织是否发生癌变，还会显示癌症是哪一种类型和亚型。这些信息对于医生们选择最有效的治疗方法十分重要。 /p p 　　研究人员指出，自 19 世纪后期染色技术用于显示组织结构以来，对组织病理学样本的分析方法鲜有变化。直到今天，染色法依然是医院组织学分析的主流手段，并且变得越来越复杂，耗费也越来越高。而质谱成像技术可能改变组织学的基本范式，科学家将不再根据组织的结构，而是根据它们的化学成分来定义组织类型。将来的检测不再依靠专家的眼睛，而是以海量数据为基础，仅一个检测所得到的信息就远比多个传统组织学检测所得到的更多。 /p p 　　质谱成像技术无疑是完全自动化的组织学分析手段的新征程，而科学家不断研究的新技术，也在逐渐完善质谱成像技术实际应用所遇到的新课题。 /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/928073e4-589a-4fe5-a89d-b3ab900444a3.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　融智生物的新一代全谱可定量飞行时间质谱技术 /p

2018年12月13日，上合组织成员国科学仪器技术交流研讨班在新疆乌鲁木齐召开，乌兹别克斯坦、哈萨勒斯坦、塔吉克斯坦等多个上合组织成员的高校和科研机构近百人参加会议。上海合作组织目前已成为人口最多、地域最广、潜力巨大的跨区域多边综合性组织，为维护地区安全稳定、促进共同发展繁荣做出了重要贡献。会议信息 针对中亚国家科研设备基础力量薄弱的现状，此次会议面向中亚国家科研院所、高校、检测中心和企业，旨在建立与国内科学仪器生产企业、行业专家三位一体的联系，为中亚国家开展相关科学仪器购置、技术服务等培训，推动我国国产科学仪器向中亚出口和技术服务工作的开展。参会嘉宾观看港东科技公司介绍参会嘉宾观看港东科技公司介绍 作为国产科学分析仪器知名厂商，港东科技受邀参加此次活动。在会议期间，港东科技公司代表详细介绍了港东科技的发展历程、仪器产品和应用方案，让与会代表充分了解到中国科学仪器产品的强大实力和竞争力，得到大家的热烈关注和一致好评。港东科技公司代表向客户介绍产品信息港东科技公司代表向客户介绍产品信息 “一带一路”是中国未来的发展战略，是促进共同发展、实现共同繁荣的合作共赢之路，是增进理解信任、加强全方位交流的和平友谊之路。中国政府倡议，秉持和平合作、开放包容、互学互鉴、互利共赢的理念，全方位推进务实合作，打造政治互信、经济融合、文化包容的利益共同体、命运共同体和责任共同体。 港东科技愿以优良的产品和服务，践行国家战略，为“一带一路”的发展贡献自己的力量。

2018年12月13日，上合组织成员国科学仪器技术交流研讨班在新疆乌鲁木齐维也纳酒店召开，本次研讨班得到了新疆科技发展战略研究院的大力支持。新疆科技人才开发中心书记宋海军在开班仪式上致辞，并提出具体要求和合作愿景。本次“交流研讨班”内容丰富、节奏紧凑、气氛热烈，来自中国、俄罗斯、哈萨克斯坦 、乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦等多个上合组织成员的高校和科研机构近百人参加会议。充分利用中亚科技合作培训中心平台，就仪器设备的相关技术及需求做深入探讨并达成意向。上海合作组织目前已成为人口最多、地域最广、潜力巨大的跨区域多边综合性组织，为维护地区安全稳定、促进共同发展繁荣做出了重要贡献。 会议信息参会嘉宾观看青岛埃仑公司介绍参会嘉宾观看青岛埃仑公司介绍 作为国产科学分析仪器知名厂商，青岛埃仑受邀参加此次活动。在会议期间，青岛埃仑公司代表详细介绍了青岛埃仑的发展历程、仪器产品和应用方案，让与会代表充分了解到中国科学仪器产品的强大实力和竞争力，得到大家的密切关注和一致好评。近年来，离子色谱技术发展地越来越快，国产离子色谱技术也在不断追赶甚至引领行业步伐，在不断学习国内外先进技术的同时，青岛埃仑也积累了一批具有自主知识产权的成果，研发了众多优秀的仪器产品，达到比肩众多国际品牌的先进水平。青岛埃仑公司代表向客户介绍产品信息作为离子色谱知名品牌，青岛埃仑特别专注于科研实力和产品品质的提升，打造出YC系列离子色谱仪精品，本次参会带来的研究成果和新品进行现场展示和探讨。青岛埃仑公司代表向客户介绍产品信息“一带一路”是中国未来的发展战略，是促进共同发展、实现共同繁荣的合作共赢之路，是增进理解信任、加强全方位交流的和平友谊之路。中国政府倡议，秉持和平合作、开放包容、互学互鉴、互利共赢的理念，全方位推进务实合作，打造政治互信、经济融合、文化包容的利益共同体、命运共同体和责任共同体。 青岛埃仑将持续关注离子色谱仪市场的需求方向，不断完善产品系列，研发出更加具备多功能多用途的产品，为用户贡献出更加丰富的仪器品类，通过不断技术创新、市场研究和渠道开拓，践行国家战略，为“一带一路”的发展贡献自己的力量。 关于青岛埃仑青岛埃仑色谱科技有限公司成立于2001年，位于美丽的海滨城市、帆船之都--青岛。是以研发、制造、销售和售后服务为一体的高新技术企业，是离子色谱仪知名品牌。作为行业内的优秀企业，青岛埃仑在不断发展的同时，积极履行自己的社会责任，参与相关部门制定的食品卫生、环境保护、生活饮用水、化妆品等行业规程 参加起草离子色谱仪的地方检定规程 参与《离子色谱仪国家标准》的起草与制定等等。不仅获得国家高新技术企业荣誉，而且荣获中国仪器仪表自主创新奖、国家科技部创新立奖项和青岛市科技创新奖等等多种奖项，被评为重质量、守信誉、双保障优良企业。除此之外还赢得全国各省市地区、单位团体的信任，是多家行业协会的理事、会员单位。如中国质量检验协会检验检测设备分会理事单位、中国计量测试学会理事单位、中国仪器仪表行业协会理事单位和山东省计量测试学会团体会员等等。专业造就实力，服务赢得信赖，青岛埃仑决心通过雄厚的技术力量、艰苦扎实的努力、高度的责任心和事业感，树立起中国分析仪器的一面旗帜，为色谱分析行业的快速发展做出更大的贡献。

红外显微光谱法是非破坏性、结构敏感的检测方法，目前已在基于分子结构的单细胞领域的研究中发挥重大作用，诸如蛋白构象改变、氧化还原、脂质体的产生与降解等。但是受制于红外光谱仪本身的限制，对于生物组织样品来说制样非常困难，因此极大的限制了红外光谱在生物医学方面的应用。O-PTIR (Optical Photothermal Infrared) 光学光热红外光谱是一种快速简单的非接触式光学技术，通过检测由于本征红外吸收引发的样品表面快速的光热膨胀或收缩，克服了传统IR衍射的极限，空间分辨率可达500 nm。近期，美国PSC公司又推出了非接触亚微米分辨荧光红外拉曼同步测量系统mIRage-LS，将O-PTIR技术与荧光（FL）进一步有机结合，利用落射荧光快速定位 O-PTIR 测量的区域，提供了对样品荧光标记区域以及邻近未标记组织的化学结构的快速光谱分析。图 1. FL-OPTIR 显微镜基本原理和观测方法这项全新的技术对样品要求非常低，而红外光谱的空间分辨率可达亚微米级别，为红外光谱在生物医学方面的应用提供了全新的视角。比如在阿尔茨海默病 (AD) 研究方面，AD的关键病理特征是淀粉样蛋白折叠，这些 β-折叠结构具有特定的振动特征，对于红外光谱来说十分敏感，但是受制于传统红外光谱仪本身的限制，在生物组织样品上直接测量非常困难。而非接触式的FL-PTIR技术却能够很好适用于这些样品，并且已经有多个小组通过实验证明了FL-PTIR能够应用于具有特殊化学敏感性的活细胞成像研究。Craig Prater等人通过这项技术成功实现了荧光定位下的OPTIR红外观测，并且完成了对组织中单个病理结构内的 β-折叠结构进行结构分析、在脑组织的特定细胞和培养的原代神经元分析。首先，作者使用了12个月周龄的 APP/PS1 转基因小鼠的大脑切片，用淀粉样蛋白特异性发光共轭聚电解质探针mytracker R（Ebba Biotech，Solna，Sweden）进行标记，并用OPTIR进行观测β 折叠结构的分布。相比于传统红外很难定位的问题，FL-OPTIR通过宽场荧光能够快速定位淀粉样蛋白斑块。并直接在脑组织中评估其在单个斑块中的结构。通过 k 均值聚类方法对其进行分析，清楚地显示了在 1630 cm–1处具有高振幅和低振幅的两组光谱的存在，并且具有 1630 cm–1高振幅的光谱清楚地与荧光信号共定位。光谱分析表明 Amytracker 没有对酰胺 I 和 II 区域有明显的吸收，因此表明 Amytracker 可用于 OPTIR 测量的荧光引导。图 2. FL-OPTIR 对脑组织中的淀粉样斑块进行成像荧光和红外图谱和热图的展示。 在第二个实验中，作者提供了一个概念性方法验证实验，证明 FL-OPTIR 可用于研究组织中的特定细胞类型，而这对传统红外显微光谱法来说十分具有挑战性。为此作者对脑组织中与淀粉样斑块相关的小胶质细胞进行成像，以评估它们的光谱特征，从而了解小胶质细胞是否可以将 Aβ 原纤维转化为单体的问题。这个实验使用 Aβ 特异性抗体 82E1 标记的 16 μm 组织切片，并用抗体 Iba1 对小胶质细胞进行了免疫标记。通过FL-OPTIR可以定位淀粉样斑块附近的小神经胶质细胞并测量 OPTIR 光谱。通过测量，发现 82E1 阳性小胶质细胞表现出β-折叠含量升高，表明小胶质细胞与 Aβ 原纤维相关。图 3. 脑组织中淀粉样斑块周围小胶质细胞的成像。 在第三个实验中，作者研究了 FL-OPTIR 在培养的原代神经元中 Aβ结构成像的适用性。与组织研究类似，淀粉样蛋白的结构异质性使得研究神经毒性与 Aβ 结构之间的关系仍具有挑战性。因此，为了直接评估神经元中的淀粉样蛋白结构，作者使用FL-OPTIR技术基于荧光信号引导的光谱测量，发现远端比近端神经突部分（分支后）相关的 Aβ 包含更多的 Aβ-聚集体, 作者认为这些神经元隔室可能本质上更容易结合 Aβ或者能够主动运输到远端。图 4. 初级神经元中 Aβ (1–42) 的结构成像。 总结：新型成像方法FL-OPTIR 结合了荧光成像和红外光谱来描述生物组织内的结构变化。能够针对复杂系统中的特定细胞、细胞器和分子进行分析和检测，解决了生物标本中红外光谱定位困难的问题。能够直接在组织中定位和分析淀粉样蛋白和相关的小胶质细胞，这可以解决局部环境在 AD 进展中的作用，帮助识别与淀粉样斑块相关的小胶质细胞，并在亚细胞水平上直接研究小胶质细胞中的纤维结构。为复杂样品中的蛋白质和细胞进行红外光谱分析提供了新的测量方法，为红外在生物领域的应用提供更加便捷实验途径。 作为美国PSC公司在中国的独家代理，Quantum Design中国于2020年将非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage系统引入国内，助力中国科研工作者取得一个又一个重大突破： 国内经典案例分享：南京大学环境学院借助mIRage建立了一种新型的塑料表面亚微米尺度化学变化表征方法。该工作发表在知名期刊Nature Nanotechnology上。 中国农业大学借助mIRage成功实现对玉米粉中痕量微塑料的原位可视化表征。该工作发表在Science of the Total Environment上。为满足国内日益增长的生物红外表征需求，更好的为国内科研工作者提供专业技术支持和服务，Quantum Design中国北京样机实验室引进了荧光引导光学光热红外显微光谱，为您提供样品测试、样机体验等机会，期待与您的合作！

p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 美国伊利诺伊理工大学一个实验室正利用纤维衍射分析人类大脑和心脏以及霸王龙化石中的组织结构。极少有研究人员利用这种X射线衍射，因为完成实验需要大量时间和人力。但由于该校Joseph Orgel实验室专门从事相关研究，因此其开展了很多定制项目。Orgel团队制作的结缔组织、神经组织和恐龙组织中细丝状胶原纤维图像的分辨率达到一米的十亿分之一。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/2404d3b9-c44c-4b4b-9258-41181baede12.jpg" title=" 2018726134126380.jpg" / /p p style=" line-height: 1.5em " 　　在日前于加拿大多伦多举行的美国结晶学会第68届年会上，Orgel解释了利用X射线纤维衍射开展的工作。 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　在X射线衍射中，研究人员向样本发射X射线束并且测量光束的衍射角度和强度，以创建样本分子结构图。和医生可能拍摄的基于密度反差的X射线图不同，X射线衍射探寻的是衍射光的模式，以便查看样本的内部对称性并且判断其晶体属性。 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　Orgel利用X射线衍射法研究了出现在骨头、组织和韧带中的I型胶原蛋白。“这是一种非常强大的方法，因为它能在不修改样本的情况下进行取样。你可以采集尽可能多的样本，将它们放在X射线束中，然后衍射样本。”Orgel介绍说，“它还能展示大分子结构。” /p p style=" line-height: 1.5em " 　　在一些可能带来争议的结果中，Orgel的X射线衍射数据展示了来自基本被认为是恐龙化石的大量晶体状组织成分。Orgel解释说，尽管研究胶原蛋白的专家就该结果达成一致意见，但古生物学家尚未就此项发现达成共识，因为它打破了这个领域长期存在的范式。“人们不愿相信，在一些被搁置到博物馆架子上的化石样本中，实际上保存了相当数量的组织。” /p p style=" line-height: 1.5em " 　　Orgel实验室还利用X射线衍射探寻了人类组织结构。通过观察大脑和心脏组织中的结构变化，研究者可追踪同受伤相关的损害和发生潜在风险的部位。(徐徐) /p p br/ /p

由中科院合肥物质院安光所刘勇研究员、王贻坤研究员团队研发的一款基于新型光谱成像技术的组织血氧检测装备，正式获批医疗器械注册证，这也是目前唯一获得NMPA（国家药品监督管理局）认证的血氧成像技术产品。　　血氧监测技术不断推陈出新，近年来，基于空间频域光谱成像技术的组织血氧检测新技术成功问世。安光所光电子中心团队长期专注于生物医学光学的研究工作，在组织光谱测量与分析等方面积累了较好的经验。经过多年研发，在国家自然科学基金、合肥综合性国家科学中心项目、安徽省重点研究与开发计划等多个项目的支持下，合作团队在基于空间频域光谱成像技术的组织血氧检测新技术方面进行了深入研究，突破组织光学参数提取、表面轮廓提取、图像切割、运动伪影消除等多项关键技术，并与多家三甲医院进行临床合作研究，成功研制出了具有完全自主知识产权创新医疗器械——组织血氧成像仪。　　组织血氧成像仪作为一种非接触式的光学成像技术，与传统的监测方法相比，这项基于新型光谱成像技术的组织血氧检测技术有以下几个显著的优势：一是高精度。新型光谱成像技术结合了结构光和特定的光传输模型，在检测组织形态结构的同时可以提供组织的光学参数，从而提高血氧检测的准确性；二是高效。相比传统接触、耗时的检测方式，组织血氧成像仪，采用可移动的扫描探测器，实现局部组织的氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白、血氧饱和度等重要生理参数的快速成像，并定量给出具体数值；三是应用广泛。在内分泌科、血管外科（手足外科）、健康管理中心以及烧伤创面、各类重建皮瓣手术等检测评估方面具有较好的临床价值。

借助组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展，研究者对生物组织内部的结构及生理、病理特征的观察和分析从2D提升到了3D。透明化三维成像技术利用深部组织可视化和大数据，引领科学领域的进步。我们针对科学研究中组织三维成像的重点和难点为目标，发展和完善“组织透明化方法”、“光片显微镜成像”、“数据采集分析处理”，并大力推广组织透明化三维成像方法、技术和应用。技术培训班不仅将介绍不同组织透明化方法相关的技术和应用，讲解成像工具的基础知识，而且会进行组织透明化染色、光片显微镜及数据采集，拼接和处理的实操演示。我们将邀请到国内此领域的知名专家学者做特邀报告，借此为致力于组织三维成像研究者提供一个共享科研成果和前沿技术，了解学术发展趋势，拓宽研究思路的机会。本次线下培训班由锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司主办，我们专注于高速高分辨率的3D荧光显微成像系统的研发、生产和服务，广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学等各个研究领域，同时建立起高性能大数据存储系统，目前与国内外数十家高水平实验室开展合作研究，并获得了高质量的成像数据。讲座于2020年8月27日—8月29日在锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司的总部上海漕河泾开发区举办，8月我们在锘海期待与您相聚。详情可咨询13818273779（手机与微信同号）

镜质合璧 还原真实质谱成像应用于酶组织化学分析 摘要检测酶促反应通常通过底物和酶反应后的产物继续反应显色并测量吸光度来实现。现有的酶促反应检测方法既要求底物和酶之间的初级反应，又要求随后产生颜色的二级反应。一种新的酶促反应检测方法利用质谱技术无需进行二级反应即可直接检测初级反应产物。将这种方法用于组织表面分析，还可以对酶活性进行可视化分析。本文描述了使用高空间分辨率质谱成像系统iMScope进行酶组织化学分析的新应用。 引言酶在组织中的分布通常用免疫组织化学（IHC）方法来测定。虽然IHC能够可视化表征酶蛋白的位置，但无法区分活性酶和非活性酶。酶组织化学作为一种成熟的方法，能够可视化分析酶活性，这是无法通过IHC分析实现的1)，2) 。酶组织化学依赖组织切片表面上发生的酶活性化学反应，以此识别酶活性及其强度。可视化分析通常将反应底物涂敷到组织切片，组织切片与内源酶发生反应，产物继续通过另一种反应显色。采用这种方法，每种显色反应对应一种化合物，因此，多化合物可视化分析需要进行多种显色反应。使用这种方法来可视化分析酶活性的分布通常并非是一种简单的将底物添加到组织切片的过程。作为替代常规酶组织化学显色反应步骤的一种方法，本研究考察了利用成像质谱（MSI）直接检测小鼠脑切片和整个果蝇切片中酶促反应产物的方法3) 。 实验本研究试图对野生型小鼠脑切片和整个野生型果蝇切片中乙酰胆碱酯酶（AChE）活性的分布进行可视化分析。AChE能够催化底物乙酰胆碱分解为胆碱和乙酸。因此，本研究将乙酰胆碱涂敷到组织样本的表面，并检测其降解产物胆碱并评价酶活性。为与内源性胆碱进行区分，将氘标记的乙酰胆碱-d9（ACh-d9）作为底物，并检测胆碱-d9（Choline-d9）（图1）。利用喷枪将底物手动涂敷至组织切片表面。图1 MSI法酶组织化学原理将标记后的底物涂敷于样本表面，利用质谱检测酶促反应产物，并进行可视化分析。 本研究同时考察了进行半定量分析的反应时间和方法。 将α-氰基-4-羟基肉桂酸（α-CHCA，Sigma-Aldrich）作为基质，通过两步法4) 进行基质涂敷，该方法结合了基于iMLayer基质升华仪（图2）的升华法和手动涂敷α-CHCA溶液的喷雾法。 使用iMScope成像质谱显微镜（图3）进行MSI检测，并使用IMAGEREVEA MS质谱成像分析软件进行数据分析（图4）。iMScope实验参数如表1所示。 图4 IMAGEREVEA MS质谱成像数据分析软件 表1 MSI分析参数结果与讨论图 5：转化率公式和酶活性公式 图6(A) 样本组织表面底物转化比例与酶反应时间关系以底物涂敷时间为0分钟，结果显示所有乙酰胆碱-d9（底物）在5分钟内转化为胆碱-d9。(B) 乙酰胆碱酯酶活性在小鼠脑组织中比较MSI结合HE染色分析结果显示，酶活性在纹状体（CPu）、海马体（HP）和下丘脑（TH）中较高，而在胼胝体（CC）和小脑皮质（CBX）中较低。(C, D) HE染色和高空间分辨率成像分析小鼠海马体酶活性显示CA3区中酶活性较高。标尺：1mm 根据图5(1)中的公式计算底物转化率并绘制转化率与反应时间的关系图表明，乙酰胆碱-d9在涂敷于样品表面后迅速开始分解为胆碱-d9，并且在5分钟内转化停止并耗尽乙酰胆碱-d9（图6A）。因此，5分钟是用以测量酶活性的足够的反应时间。由于组织定位相关的生物基质效应会给半定量分析带来影响，图5(2)中的公式被认为是一种标准化方法用以校正乙酰胆碱-d9和胆碱-d9的离子化效率。 使用IMAGEREVEAL MS质谱成像数据分析软件提取m/z 155.17乙酰胆碱-d9和m/z 113.16胆碱-d9的质谱图像。利用IMAGEREVEAL MS中提供的四则运算方法，根据公式（2）计算胆碱酯酶活性分布的图像（图6B和图6D）。这些图像显示纹状体（CPu）、海马（HP）和下丘脑（TH）的AChE活性较高，而胼胝体（CC）和小脑皮质（CBX）的AChE活性较低（图6B）。 这些结果与传统酶组织化学方法高度匹配，证明该技术的可靠性。iMScope的高空间分辨率质谱成像还用于可视化分析大脑海马区的酶活性（图6C、6D）。 由于哺乳动物除AChE外还产生丁酰胆碱酯酶（BuChE），因此尝试对不同胆碱酯酶的活性分布进行可视化研究。BuChE将乙酰胆碱和各种其他胆碱酯转化为胆碱。将底物乙酰胆碱与四异丙基焦磷酸酰胺（iso-OMPA，一种BuChE抑制剂）一起涂敷于样品表面，利用MSI观察AChE活性的特异性分布。针对BuChE活性的特异性分布，也通过在一系列组织切片涂敷底物乙酰胆碱和AChE活性抑制剂加兰他敏（galantamine）进行研究。这些实验表明，在不含任何抑制剂样本的胼胝体(CC)中酶活性，在很大程度上被iso-OMPA抑制，这表明胼胝体中的大部分胆碱酯酶活性是由BuChE引起的（图7A）。图7使用抑制剂后在小鼠脑切片中可视化观察酶活性，以及整个果蝇切片中胆碱酯酶活性分布的MSI(A) 使用抑制剂后可视化观察酶活性Iso-OMPA抑制丁酰胆碱酯酶活性实现特异性检测乙酰胆碱酯酶活性加兰他敏抑制乙酰胆碱酯酶活性实现特异性检测丁酰胆碱酯酶活性(B) 果蝇中胆碱酯酶活性的分布尽管果蝇属于不同的门类，但该方法同样适用，并揭示了大脑和胸腹区的酶活性。尤其是在胸腹区，检测到了可溶性酶活性，表明该方法可提供常规酶组织化学难以获得的结果。 因此，将标记稳定同位素的底物与抑制剂一同涂敷于组织样本表面是一种更精确的酶组织化学研究方法。 本方法甚至可以用于果蝇（一种不同门的动物）的研究。如图7B所示，ChE活性在整个果蝇中分布不均匀，在大脑中ChE活性极高，在胸腹区ChE活性也较高。果蝇头部具有极高酶活性的结果与先前报告一致5)，表明活性来自中枢神经系统中头神经节的胆碱能神经中的AChE。相比之下，胸腹区的ChE活性很可能不是由中枢神经系统中的AChE引起的。报告显示除中枢神经系统外，血液淋巴中也存在AChE6)，并且Zador等人观察到可溶性AchE的存在，其结构与神经系统中的膜结合AChE不同7)。胸腹区的AChE活性与以往报告一致，证明本方法可有效进行ChE活性定位的研究。 结论本文描述了一种基于MSI进行酶组织化学的新方法，结果显示MSI无需显色反应即可获得酶活性的半定量分布结果。该方法同时还被用于果蝇切片分析，可有效可视化分析膜结合AChE和可溶性AChE的活性。尤其是可溶性酶活性的分布难以通过传统方法获得，这显示了本方法的优越性。对于其他酶（不仅包括水解酶，还包括转移酶），我们还将开发更多的可视化分析方法。 致谢诚挚感谢京都工业大学应用生物科学系染色体工程实验室的Masamitsu Yamaguchi教授提供果蝇样本。 1.Takamatsu, H. Histochemische Untersuchungen der Phosphatase und deren Verteilung in verschiedenen Organen und Geweben. Trans. Soc. Path. Japan 29, 429 (1939)2.Gomori, G. Microtechnical demonstration of phosphatase in tissue sections. Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine 42, 23 (1939)3.Takeo E, Fukusaki E, Shimma S. A mass spectrometric enzyme histochemistry method developed for visualizing in situ cholinesterase activity in Mus musculus and Drosophila melanogaster. Anal. Chem. 92, 12379 (2020)4.Shimma S, Takashima Y, Hashimoto J, Yonemori K, Tamura K, Hamada A. Alternative two-step matrix application method for imaging mass spectrometry to avoid tissue shrinkage and improve ionization efficiency. J Mass Spectrom. 48, 1285 (2013)5.Toutant, J. P., Insect acetylcholinesterase: catalytic properties, tissue distribution and molecular forms. Prog Neurobiol. 32, 423 (1989)6.Chadwick, L. E., Actions on Insects and Other Invertebrates. In Cholinesterases and Anticholinesterase Agents, Koelle, G. B., Ed. Springer Berlin Heidelberg: Berlin, Heidelberg, 1963 pp 741-798.7.Zador, E., Tissue specific expression of the acetylcholinesterase gene in Drosophila melanogaster. Mol Gen Genet. 218, 487 (1989) 文献题目《质谱成像应用于酶组织化学分析》 使用仪器岛津iMScope TRIO 作者Shuichi Shimma1,2,3；Emi Takeo1；Kaoru Nakagawa；Takushi Yamamoto；Eiichiro Fukusaki1,2,31 大阪大学工学研究生院生物技术系2 大阪大学Shimadzu Omics 创新研究实验室3 大阪大学开放与跨学科研究倡议研究所

项目编号：GZSW23156HG1037项目名称：华南理工大学超多标组织多重成像系统采购项目预算金额：450.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：450.0000000 万元（人民币）采购需求：序号标的名称数量（单位）简要技术需求或服务要求最高限价万元（人民币）1超多标组织多重成像系统1（套）该系统可实现单细胞及亚细胞水平的组织原位蛋白(Protein)和转录组(RNA)高靶标通量表达分析，可用于高分辨率解析组织空间细胞异质性和疾病发生、发展、耐药等分子机制，比如1）神经系统组织异质性和免疫微环境，2）肿瘤组织异质性和免疫微环境，3）组织病毒感染、组织损伤及其微环境， 4）其他各类与组织细胞空间分布相关的生物信号通路和机制研究。并在组织原位上进行生物标志物验证和发现，对疾病机理、药物预后研究等具有非常重要的意义。具体详见采购需求4501.经政府采购管理部门同意，本项目（超多标组织多重成像系统）允许采购本国产品或不属于国家法律法规政策明确规定限制的进口产品，具体详见采购需求。2.本项目不分包组。3.本项目采购标的所属行业为：工业合同履行期限：国内供货：在合同签订后（30）天内完成供货、安装和调试并交付用户单位使用；境外供货：收到信用证后（90）天内。本项目( 不接受 )联合体投标。对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名称：华南理工大学地址：广州市天河区五山路381号联系方式：文老师020-871129622.采购代理机构信息名 称：广州顺为招标采购有限公司地址：广东省广州市越秀区环市中路205号恒生大厦B座自编B501-B505、B512-B525房联系方式：020-835922163.项目联系方式项目联系人：刘先生电话：020-83592216-835

p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 摘 要: /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 质谱成像(IMS)需要应用到特殊的样品前处理方法，从而使目标化合物的可视化分析具有高灵敏度和高分辨率。在分析类固醇激素时，基质辅助激光解吸离子化的效率往往较低。此外，类固醇激素也不能用现有的IMS 前处理方法进行分析。本报告描述了一种组织衍生化方法，借助iMScope i TRIO /i 质谱显微镜实现皮质酮的可视化和高灵敏度、高分辨率的IMS 分析。另外，我们还介绍了一种通过离子阱三级质谱鉴定皮质酮结构异构体的技术。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 1.研究背景 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 质谱成像(IMS)包括直接对组织表面进行质谱分析以检测被成像的目标物质。IMS 是一种分子成像方法，可以显示成像目标物的位置、类型和数量，且无需进行靶向标记。现有的IMS 样品前处理方法主要是将基质溶液喷涂于组织表面，形成直接诱导电离的基质-晶体层。然而，尽管我们已经知道这种方法有助于并在组织表面大量存在的极性的磷脂的可视化分析，但是对于非磷脂分子的可视化却没什么效果。因此，一些研究者认为IMS 技术只能对磷脂进行可视化分析。然而,IMS 其实同样可用于检测与现有的高灵敏度质谱方法相同的那些目标分子，前提是采用适当的样品前处理方法。实现这种可视化的技术包括两步法基质涂敷和组织衍生化方法。我们描述了一种IMS 分析方法，使用这两种技术成功实现大鼠肾上腺组织上的皮质酮的可视化分析。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 1.1 两步法基质涂敷 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 非常精细的基质晶体可以提高基质辅助激光解吸电离(MALDI)得到的谱图的信噪比(S/N)。因此，在组织表面形成非常精细的基质晶体不仅有助于提高IMS 的S/N，同时也有助于提高成像结果的空间分辨率。然而，IMS 分析的组织样品在测试前通常不清洗，其表面包含大量的盐和污染物。在这种类型的表面上涂敷基质会导致形成的基质晶体聚集，从而在某些区域形成非常薄的基质层。晶体层的这种不均匀性影响了图像的成像质量，使所获得的成像数据十分难以解释，因为目标分子浓度的变化可能仅仅是由于晶体层的不均匀性造成的。为了改善这种情况，我们开发了两步法基质涂敷技术(以下称为两步法)(图1)。两步法的第一步是使用iMLayer 系 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 统对基质晶体进行升华，第二步是用基质溶液进行喷涂。使用iMLayer 进行升华会在组织表面产生非常精细的基质晶体。而第二步在基质溶液的喷涂过程中，组织表面的这些细小晶体可以作为基质晶体生长的核心进行外源生长。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/854041eb-dace-41db-92d1-f351db385434.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 图 1. 两步法基质涂敷的操作流程 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 用扫描电子显微镜捕获图像如图2 所示，我们比较了两步法和传统的直接喷涂法得到的基质晶体的形态。这两幅图像都以相同的放大倍数显示，两步成像法(图2a)得到的晶体比喷雾法(图2b)得到的晶体要精细得多，间距也更密。众所周知，这种非常精细和间距致密的晶体层的形成会使目标分子(包括药物和生物代谢物等化合物)的质谱峰强度增加数十倍 sup [1,2] /sup 。进行高分辨IMS 分析也需要这样精细的晶体层。当我们想实现高分辨分析（间距≤20μm）时，通过喷涂法会在组织表面形成非常大的基质晶体，这将导致成像结果会直接受这些基质晶体形状的影响和改变 sup [3] /sup 。基于上述情况，两步法被认为是获得高灵敏度、高分辨率结果的一种必不可少的前处理方法。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/e2775274-1fb4-47bd-b926-b5f288e97d45.jpg" title=" 2.png" alt=" 2.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 图2 基质晶体的扫描电镜图 /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " (a) 两步升华法 (b) 喷雾法 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 1.2 组织衍生化处理 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 衍生化是一种进一步提高灵敏度的前处理方法，近年来备受关注。在进行液相色谱测试时，在溶液中衍生化可提高其检测灵敏度 sup [4] /sup 。在组织切片制备后，将相同的衍生化试剂喷洒在样品上，也可提高IMS 的灵敏度。这种处理方法甚至可以使以前无法检测的分子被检测出来。在本报告中，我们选择一种有效的类固醇检测衍生化试剂吉拉德试剂T 作为衍生化试剂[5]，皮质酮([M+H]+: 347.22)与吉拉德试剂T 在室温下快速反应，然后形成衍生化皮质酮([M]+: 460.31)作为检测目标物(图3)。由于三甲胺基团的加入，衍生化的皮质酮表现出更高的离子化效率。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/39921082-faaa-4eae-9f8b-42a3a181427a.jpg" title=" 3.png" alt=" 3.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 图3. 使用吉拉德试剂T 对皮质酮进行衍生 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 2.实验方法 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 衍生化试剂:吉拉德试剂T (购于Sigma-Aldrich)，浓度10mg /mL，以20%醋酸水溶液制备。样本组织:将冷冻的大鼠肾上腺切片置于ITO 载玻片上（Matsunami Glass 100Ω, span style=" text-indent: 2em " 无镁铝硅酸盐涂层)。基质溶液：α-氰基-4-羟基肉桂酸（α-CHCA，纯度≥98%，购于Sigma-Aldrich），浓度10mg /mL，以30%的乙腈、10%的异丙醇和0.1%的甲酸混合物作为溶剂进行配制。显微镜图像采集:在样品预处理前，用iMScope i TRIO /i 显微镜采集样品的光学图像。衍生化试剂喷涂:使用喷笔(GSICreos Procon BOY)将衍生化试剂喷涂于组织表面。喷涂量大约为60μL /组织切片。在喷涂过程中，在确认表面略有湿润的情况下，我们需要对组织表面反复干燥，当衍生化试剂喷涂完成后，样品在室温下放置90 分钟。基质涂敷：衍生化反应完成后，使用α-CHCA 在250℃条件下升华3分钟，以在组织表面形成一层基质薄膜，然后用喷笔将基质溶液喷到组织表面，喷涂量为100μL /组织切片，喷涂方法与衍生化试剂相同，但是衍生化试剂和基质需要采用独立喷笔。IMS 分析:使用iMScope i TRIO /i 质谱显微镜。IMS 激光光斑直径选择d = 2 即像素大小约为25μm,d = 1 即像素大小10μm。所有IMS 采用二级质谱进行分析。对每个激光光斑直径对应的激光强度和碰撞能量进行优化，以保证产物离子质谱峰强度最大化。通过对溶液中衍生化的皮质酮标准品的分析，确定最佳实验条件。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f53f3658-d8f1-4846-8eb4-c69f65645f43.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span br/ /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 图4 MS/MS 质谱图的比较。(a) 非衍生皮质酮(前体离子: m/z347.22) (b) 衍生后皮质酮(前体离子: m/z 460.31) 上图:标准物质 下图: 肾上腺组织上的皮质酮 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3 实验结果 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.1 标准品与组织样品的皮质酮产物离子谱图 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 比较皮质酮标准品和组织样品的产物离子质谱图如图4 所示。图4a 显示了未衍生化皮质酮的产物离子谱图。标准品谱图通过测试在ITO 玻璃上滴加10 mg/mL 皮质酮标准品获得。质谱图显示了皮质酮的分子离子峰m/z 347.22，以m/z 347.22 为前体离子，其主要产物离子为m/z329.21。该产物离子是皮质酮脱水产生的。对肾上腺组织进行同样的分析，得到的谱图皮质酮信号。这一结果表明，在未进行衍生化的情况下，无法对皮质酮进行有效成像。图4b 展示了使用衍生化皮质酮进行相同分析的结果。衍生化皮质酮的质谱信号为m/z 460.31，可以将之理解为[M]+。选择m/z 460.31 作为前体离子进行二级质谱分析，得到碎片离子m/z 401.24，如图4b 所示，由三甲胺基团发生中性丢失产生。对组织样品进行分析获得高信噪比的产物离子质谱图，与标准品的谱图完全一致。这些结果表明，组织衍生化是检测皮质酮的有效方法。除了在衍生化皮质酮分析中检测到的m/z 401.24 处的质谱峰外，另一个主要峰值出现在m/z 373.25 处，为丢失-CO 基团的皮质酮。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.2 肾上腺组织中皮质酮的成像 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 根据上述实验条件，我们对大鼠肾上腺组织进行衍生化，获得其质谱成像数据。大鼠肾上腺组织的二级质谱成像结果（前体离子m/z 460.31，产物离子m/z 401.24）如图5 所示。肾上腺为分层结构，包括(由内而外)髓质、网状带、束状带、肾小球带和被膜。使用专为iMScope 设计的成像质谱分析软件，将二级质谱成像结果与光学图像相叠加，显示皮质酮在束状带内积累。对包含髓质、网状带和束状带的区域进行高空间分辨率检测，发现髓质中含有少量皮质酮，皮质酮主要在位于分析区域的最外层的束状带中积累。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/84c3d869-d851-4978-b790-2bed2cd4f5f3.jpg" title=" 5.png" alt=" 5.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 图5 肾上腺组织的MS/MS 成像结果(m/z 460.31，m/z 401.24) /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 上图, 标尺: 400μm, 像素大小: 25μm /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 下图: 标尺: 100μm, 像素大小: 10μm /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.4 在生物组织中应用多级质谱分析 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 除使用大气压MALDI 源实现高分辨IMS 分析外，iMScope i TRIO /i 还可以被用于多级质谱分析。 双羟孕酮(图6b)是类固醇激素皮质酮的结构异构体。能否对结构异构体进行有效区分对于实现皮质酮分布的精确成像十分重要。使用目前的衍生化法，双羟孕酮的二级质谱也为丢失三甲胺产生的碎片，因此现有的方法无法区分皮质酮的不同结构异构体。但是，iMScope i TRIO /i 可以利用离子阱进行三级质谱分析，从而可以间接确定出成像结果中是否存在结构异构体产生，这也是通过对标准品和组织样品的三级质谱分析比较，所获得的结果。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 然而，常规前处理可能无法产生足够强度的质谱峰来进行组织上的三级质谱分析。在本实验中，我们将两步法基质涂敷和组织衍生化方法相结合，成功地进行了组织上的三级质谱分析，获得了足够强度的三级质谱信号。图7 是由二级碎片离子m/z 401.24 得到的三级质谱结果。虽然质谱图中相对噪音较高，但组织样品上的三级质谱图依然具有较高的信噪比，与标准品获得的主要三级碎片一致(图7 底部)。基于这些发现，图5 所示的IMS结果能够比较准确地展示皮质酮的分布。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 4 结论 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 本报告介绍了利用两步法基质涂敷和组织衍生化技术的IMS 靶向物质可视化分析技术。我们通过样品前处理方法的发展以及应用仪器的技术创新，实现了IMS 分析灵敏度的提高。我们相信，随着IMS 应用范围的扩大，对更加适合的样品前处理方法的需求也会增加，未来我们将开发多种如此文中所介绍的方法，从而更加深入地挖掘IMS 技术的巨大应用潜力。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 【参考文献】 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " [1] Shimma S, Takashima Y, Hashimoto J, Yonemori K, Tamura K, Hamada A. Alternative two-step matrix /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " application method for imaging mass spectrometry to avoid tissue shrinkage and improve ionization ef.ciency. span style=" text-indent: 2em " J Mass Spectrom. 48, 1285–90, 2013. /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " [2] Shimma S. Characterizations of Two-step Matrix Application Procedures for Imaging Mass Spectrometry. span style=" text-indent: 2em " Mass Spectrum. Lett. 6: 21–25, 2015. /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " [3] Taira S, Sugiura Y , Moritake S, Shimma S, Ichiyanagi Y , Setou M. Nanoparticle-assisted laser /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " desorption/ionization based mass imaging with cellular resolution. Anal. Chem. 88: 4761–6, 2008. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " [4] Higashi T, Yamauchi A, Shimada K. 2-Hydrazino-1-methylpyridine: a highly sensitive derivatization r /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " eagent for oxoster oids in liquid chromatography–electrospray ionization-mass spectr ometry. J. Chromatogr. B span style=" text-indent: 2em " 2: 214–222, 2005. /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " [5] Cobice DF, Mackay CL, Goodwin RA, McBride A, Langridge-Smith PR, Webster SP, Walker BR, Andr ew /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " R. Mass Spectr ometry Imaging for Dissecting Steroid Intracrinology within Target Tissues. Anal. Chem., 85, span style=" text-indent: 2em " 11576–11584. 2013. /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/bc3e121f-5fd4-4c49-a17c-c362290f17d2.jpg" title=" 6.png" alt=" 6.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span br/ /p p br/ /p

2014年8月14日，“UHD185机载高速成像光谱仪飞行试验”在国家精准农业研究示范基地进行。本次飞行试验由北京安洲科技有限公司、德国Cubert公司共同组织进行，并得到了中国科学院、北京市农林科学院的大力支持。二十多位地理信息及遥感领域的专家学者应邀参观了本次飞行试验。本次飞行的UHD185机载高速成像光谱仪引起了在场专家学者的浓厚兴趣，各位专家与安洲科技技术人员就数据应用、技术创新等领域广泛交换了意见。备注： UHD185 机载高速成像光谱仪：利用具有革命性的全画幅高光谱成像技术，是目前高速成像光谱仪的最轻版本，结合了高光谱相机的易用性及高精度。通过这款光谱仪，可在1/1000秒内得到高光谱立方体！采用了独特的技术，建立了画面分辨率和光谱分辨率之间的合理平衡，实现了快速光谱成像而不需要扫描成像（如推扫技术）。 八旋翼无人机：飞行距离大于3公里，飞行时间大于30分钟；可预设航线，按照航行自主飞行，具备自动返航功能。 产品链接：http://www.azup.com.cn/html/2014/UAVHSI_0325/8.html

纳米薄层解析的新锐器——光谱椭偏成像系统研制成功 　　在中国科学院重大科研装备研制项目的资助下，力学所国家微重力实验室靳刚课题组成功研制出“光谱椭偏成像系统”及其实用化样机。 　　该研究是利用高灵敏的光学椭偏测量术，同时结合光谱性能及数字成像技术，具有对复杂二维分布的纳米层构薄膜样品的快速光谱成像定量测量能力。在中科院专家组对仪器性能和各项技术指标进行现场测试的基础上，4月1日，验收专家组一致认为：系统为复杂横向结构的大面积多层纳米薄膜样品的快速表征和物性分析提供了有效手段，是一种纳米薄膜三维结构表征的新方法。 　　光谱椭偏成像系统的特点在于：信息量大，可同时测量大面积样品上各微区的连续光谱椭偏参数，从而可以获得相关材料物理参数(如厚度、介电函数、表面微粗糙度、合成材料中的组分比例等)及其空间分布 空间分辨率高，对纳米薄膜的纵向分辨和重复性均达到0.1nm、横向分辨达到微米量级 检测速度快，单波长下获得图像视场内各微区(42万像素以上)的椭偏参量(ψ和Δ)的采样时间达到7秒，比机械扫描式光谱椭偏仪提高2-3个量级 结果直观，形成视场内对比测量，可准确定位和排除伪信号，这是单光束光谱椭偏仪所不具备的 并且系统自动化程度高，操作简便。 　　该系统既可应用于单光束光谱椭偏仪所覆盖的领域，也可应用于单波长或分立波长的椭偏成像仪所涉及的领域，适合同时需要高空间分辨和光谱分辨测量的纳米薄膜器件测量的场合，这将为椭偏测量开拓新的应用方向。已成功应用于“863”项目“针对肿瘤标志谱无标记检测蛋白质微阵列生物传感器的研制”等研究工作中，并将在微/纳制造、生物膜构造、新型电子器件、生物芯片及高密度存储器件等领域中发挥重要作用。

关于组织编报2010年度国家科技支撑计划项目(课题)财务决算报告的通知 国科财便字[2011]16号 国家科技支撑计划各项目组织部门(单位)： 　　根据《国家科技支撑计划专项经费管理办法》的规定，为进一步规范科技计划经费管理，做好2010年度国家科技支撑计划项目(课题)财务决算报告编报工作，现就有关事项通知如下： 　　一、认真组织年度决算编报工作 　　1.项目组织部门(单位)、课题承担单位要高度重视财务决算编报工作。课题年度财务决算是课题预算执行情况的全面反映，也是课题年度拨款和实施绩效评价的重要依据。项目组织部门(单位)应在决算报告编报过程中加强组织协调，精心指导部署，做好项目下设各课题决算编报的部署工作，认真审核、汇总各课题经费落实及支出情况。课题承担单位应积极组织本单位财务资产部门和课题组做好课题年度财务决算编制工作。 　　2.确保决算编报的真实性、全面性和客观性。课题财务决算报告应由课题承担单位财务部门会同课题负责人共同编制，并做到账表一致、账实相符。有多个单位共同承担一个课题的，应由课题第一承担单位汇总所有承担单位收支情况后填报。 　　3.加强经费预算执行情况的分析。项目组织单位应及时掌握课题进展，了解课题预算执行情况，各课题承担单位应认真编写决算编制说明，全面分析课题经费管理和使用情况。 　　二、决算编报范围及程序 　　(一)编报范围 　　科技部、财政部“十一五”已批准立项，并下达预算的国家科技支撑计划项目(课题)。课题预算下达之日起至2010年12月31日不满三个月的课题，当年不编报年度决算，其经费使用情况在下一年度的年度决算报告中编制反映。对于已经结题验收的项目(课题)，也不在2010年度决算编报的范围之内。 　　(二)决算编报程序 　　1.课题承担单位编报用户登录国家科技计划项目申报中心网站(http://program.most.gov.cn/)，点击“用户登录”，进入左侧列表中的支撑计划决算填报系统，编制决算报表及说明，审核后通过单位管理员账号提交至项目组织(部门)单位。 　　2.项目组织部门(单位)登录决算填报系统审核课题决算报告，并在此基础上汇总编报收入明细表、支出明细表，填写项目基本信息表，完成后正式提交科技部。 　　(三)决算报告必须通过网页版的决算系统打印生成，保证与网上正式提交的数据完全一致。项目登录最终提交至科技部，填报用户方可打印正式报告。项目组织部门(单位)负责汇总收集项目所属课题年度财务决算报告，收齐后必须正式行文统一报送(项目财务决算报告和所属各课题财务决算报告一份)。 　　(四)填报用户登录出现问题，请参照支撑计划申报用户注册流程，系统具体操作方法请参照国家科技支撑计划决算填报WEB系统使用帮助。涉密课题使用单机版软件报送。 　　三、报送时间及地点 　　1.报送时间：2011年4月20日前 　　2.邮寄地址：北京市和平里青年沟路5号天地大厦227室 　　科技部科研条件与财务司 　　二○一一年二月十日

组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展，使研究者能从宏观到微观对生物组织内部的结构及生理、病理特征进行观察和功能性分析。锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司提供完整器官的组织透明化、组织免疫荧光染色、高分辨3D显微成像以及大数据分析一体化服务，旨在通过精准、快速、多样化的CRO服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。基于SHIELD、SWITCH等技术（Park et al., Nature Biotechnology, 2019）的主动式组织透明化方法和快速3D免疫染色让组织处理的时间极大的缩短，同时又很好的保护了荧光蛋白，实现快速、均一的大组织透明化及免疫染色。只需要与我们的技术人员进行简单沟通和必要的前期准备，即可开始你的3D成像之旅。锘海LS 18宣传视频小鼠肺部成像全脑血管成像组织透明化/免疫染色/高分辨率3D成像一体化解决方案无需切片 / 无需等待 / 无需担忧基于SHIELD方法优化的固定剂，对生物组织荧光、蛋白抗原性和组织结构起到保护作用。SHIELD方法无需水凝胶包埋操作，可重复性高。SmartClear II Pro组织透明化仪器与SHIELD、SWITCH等方法固定的组织兼容。与采取有机溶剂的组织透明化（BABB, iDisco, uDisco, 3DISCO, vDISCO等）相比，具有更好的荧光保护效果，并且加快了处理速度，减少了有毒和挥发性物质的危害。SmartLabel独创性地将随机电泳技术和SWITCH技术结合起来，实现对大组织从里到外均一的免疫标记。与其它被动式的免疫标记方法相比，SmartLabel极大地缩短了抗体染色处理时间，达到前所未有的组织穿透深度。锘海LS18光片荧光显微镜采取平铺光片技术，对透明化大组织进行三维高分辨率成像，适用于各种透明化方法制备的微米级到厘米级的组织，为分子生物学研究、药物筛查和各细分学科领域提供更快速、更精准的分析方法。锘海LS18光片显微镜锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司与西湖大学高亮（平铺光片技术发明人)实验室共同研制的新型光片照明显微镜LS 18，克服了传统光片显微镜3D空间分辨率、Z轴层析能力和成像视野之间的矛盾；摒弃原有选择性平面照明显微镜中的单光片照明的方式，运用多个薄的光片分段照明，在不损失成像视野的情况下，获得更高分辨率的3D图像。LS 18光片照明显微镜适用于各种不同类型透明化方法处理的样品（水性透明化方法如Scale、SeeDB、CLARITY、CUBIC、SWITCH、SHIELD等；油性透明化方法如BABB、3DISCO、iDISCO、uDISCO、PEGASOS等），都可得到高分辨率、高信噪比的多色荧光3D图像，能够快速定位宏观样品中的目标细胞，获得高分辨率的3D细胞微结构。关于锘海锘海生物科学仪器（上海）股份有限公司是一家创新型科技公司，总部位于开发区的上海漕河泾开发区松江园区内，在北京，广州，成都，沈阳等十余座城市设有办事处, 作为“生命科学的服务者，医疗创新的推动者“，致力于打造完整的生命科学研发、制造、服务生态体系。我们积极推进科学技术转化，其中，与西湖大学高亮实验室合作共同研制的光片显微镜Nuohai LS18是专为大组织样品设计的高速均匀高分辨率的3D荧光成像系统，Nuohai LS18的 “平铺光片技术”完美地解决了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾，满足高通量、准确定位的荧光成像分析需求，广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学等各个领域。我们拥有一支专业和经验丰富的研发、销售、技术和本地化服务的团队，团队中80%以上人员为高学历专业硕博人才，致力于为生命科学领域的科研及企业客户提供个性化、专业化的产品、服务和整体解决方案，让生命科学更加简单、高效。

近期，中科院化学所聂宗秀研究员发表在Angew Chem Int Ed上的“ Mass Spectrometry Imaging Reveals In Situ Behaviors of Multiple Components in Aerosol Particles”一文被选为“hot paper”，下面为清华大学张新荣教授为该篇文章撰写的评述。张新荣：清华大学教授。一直从事分析测试的方法与技术研究，最近的研究聚焦在单细胞质谱分析。研究成果曾获教育部自然科学一等奖、二等奖、以及国家科技进步二等奖等。英国皇家化学会会士，美国化学会Analytical Chemistry执行主编、Luminescence (Wiley)主编、国内外十余种学术刊物编委，担任中国分析测试协会副理事长、中国仪器仪表学会分析仪器学会副理事长、北京质谱学会理事长等职务。质谱技术具有快速、高灵敏度、高通量和多组分同时检测等优点，已被广泛应用于生物医药领域中蛋白质、糖类、代谢小分子等的检测。纳米材料由于其特殊的物理化学特性，广泛应用到包括疾病诊断、癌症治疗、生物传感、能量储存等在内的诸多领域，由此产生的潜在生物暴露影响和生物安全性的担忧和讨论始终存在。开发实用有效的用于研究纳米材料的亚器管分布及其与生物体之间相互作用的方法至关重要。质谱成像技术是近年来快速发展的一类用于研究生物组织中分子的分布和含量变化的一种有效的技术手段，MALDI-MS是其中较为典型的技术。但MALDI成像通常需要基质辅助解吸电离，适用于大分子质量蛋白的检测。2015年，中国科学院化学研究所聂宗秀研究组发展了一种免标记的纳米材料表面分子成像方法，将质量信号窗口转移到了小分子区域，研究了碳纳米材料在生物亚器官水平的分布的质谱成像。2018年，该研究组进一步利用纳米材料的基质效应，即可有效吸收紫外光并促进小分子的解吸电离，同时获得了纳米载体及负载药物在组织中分布的质谱成像，并实现了药物原位释放的定量分析。大气颗粒物，特别PM2.5的环境污染以及引起的健康效应是目前公众关注的问题。生物质或化石燃料的不完全燃烧产生的烟尘、黑碳和柴油发动机颗粒等碳质气溶胶是PM2.5等复杂大气颗粒物的重要组成部分。这些大气颗粒物通常由无机碳（EC）内核和多环芳烃的有机碳（OC）包覆而成，追踪真实的气溶胶粒子多种成分的体内行为至关重要。然而，由于其复杂性，现有方法难以同时实现质谱成像。最近，该研究组在前期工作的基础上实现了碳质气溶胶的多组分质谱成像研究，获得了碳质气溶胶中EC和OC的分布差异。定量结果显示，OC在肺实质中释放更多，且能够比EC更快地被肺部清除，原位肺癌模型的结果显示OC比EC能够更加深入地进入到癌组织区域。此外，他们还对肺外器官中EC和OC的特异分布进行了定量分析，并在原位肝癌模型中也观察到了与肺部相似的结果。可以预见，基于这一技术原理，我们可利用质谱成像对更多纳米体系的组织分布进行研究，从而解答纳米颗粒在体内行为与相互作用等重大科学问题。

研究内容：近红外二区（NIR-II）窗口的荧光成像在研究血管结构和血管生成方面引起了人们的极大兴趣，为早期疾病的精确诊断提供了有价值的信息。然而，由于荧光团的强光子散射和低荧光亮度，对深层组织中的小血管成像仍然具有挑战性。本文描述了作者在荧光探针设计和图像算法开发方面的共同努力。首先，使用聚合物共混策略来调节大型刚性NIR-II半导体聚合物的链堆积行为，以产生紧凑明亮的聚合物点（Pdots），这是小血管体内荧光成像的先决条件。进一步开发了一种稳健的Hessian矩阵方法来增强血管结构的图像对比度，特别是小血管和弱荧光血管。与原始图像相比，在全身小鼠成像中获得的增强的血管图像在信噪比（SBR）方面表现出超过一个数量级的改善。利用明亮的Pdots和Hessian矩阵方法，作者最终进行了颅骨NIR-II荧光成像，并在携带脑肿瘤的小鼠和大鼠模型中获得了高对比度的脑血管系统。Pdots探针开发和成像算法增强的研究为深层组织的NIR-II荧光血管成像提供了一种很有前景的方法。图1.（a）NIR-II半导体聚合物的分子结构。（b）由纯NIR-II半导体聚合物制备的聚集体或线状聚合物纳米结构的TEM图像。（c）通过将短刚性半导体聚合物与NIR-II半导体聚合物共混得到小球形Pdots的TEM图像。首先，作者研究了由两组氟取代的半导体聚合物制备的NIR-II Pdots的大小和形态，单纯的NIR-II聚合物纳米颗粒是通过再沉淀法制备的，透射电子显微镜(TEM)观察纳米粒子呈现大尺寸和线状形态。通过混合NIR-II聚合物和CN-PPV获得的Pdots的大小和形态发生了显著变化。从TEM图像可以看出，所有六种类型的混合Pdots均表现出小尺寸和球形形态，与纯CN-PPVPdots相似。CN- PPV聚合物在Pdots形成过程中具有协同效应，迫使大的刚性聚合物主链折叠并扭曲NIR-II聚合物的链堆积，从而形成小尺寸的球形形态。这表明混合具有小共轭长度的传统半导体聚合物是制备小尺寸球形NIR-II Pdots的可靠策略。图2. m-PBTQ4F Pdots与不同比例的(a)PSMA聚合物、(b) PS-PEG-COOH聚合物和(c) CN-PPV聚合物混合的TEM图像。实验证实，只有共轭聚合物，才能有效调节NIR-II半导体聚合物的链堆积行为，产生小球形的Pdots。作者研究了不同质量分数的NIR-II聚合物m-PBTQ4F分别与PSMA、PS-PEG-COOH和CN-PPV共混制得的纳米粒子的形态变化。对于PSMA和PS-PEG-COOH，所得到的大多数纳米颗粒都呈短丝状形态。虽然通过共混(1：1比例)可以减小粒子的尺寸，但粒子的尺寸分布很大，在透射电子显微镜中仍观察到部分椭圆形的纳米粒子。相反，当m-PBTQ4F与CN-PPV混合时，随着CN-PPV分数的增加，观察到了向单分散球形Pdots的明显形态演变。这些结果表明，共混刚性共轭聚合物可以有效调节NIR-II半导体聚合物的链堆积，得到致密的球形Pdots，而柔性两亲聚合物没有类似的效果。图3. (a)聚乙二醇化CN-PPV Pdots、m-PBTQ4F Pdots和 (b) 聚乙二醇化m-PBTQ4F/CN-PPV混合Pdots的吸收和发射光谱。(c)聚乙二醇化m-PBTQ4F/CN-PPV Pdots的流体动力学直径和TEM图像。(d)在808 nm连续辐射下ICG和Pdots在相同质量浓度的水中的光稳定性。为了使Pdots具有更长的血液循环时间，将m-PBTQ4F和CN-PPV聚合物组成的小尺寸Pdots进一步用两亲性PS-PEG-COOH官能化。观察三种类型Pdots的吸收和发射光谱，发现混合Pdots的吸收光谱与纯m-PBTQ4F和CN-PPV Pdots的吸收光谱一致。此外，混合的Pdots在可见光和NIR-II区域显示出双发射峰。动态光散射(DLS)测量和TEM结果显示，混合的Pdots呈球形，流体动力学直径约为20 nm。以临床批准的染料ICG为对照，对Pdots的光稳定性进行了表征，在808 nm激光持续照射2 h下，Pdots的荧光保持接近原始强度的88%，而ICG在10 min内完全光漂白，表明Pdots具有优异的光稳定性。与不同浓度的Pdots孵育24小时后的细胞存活率测定显示，Pdots的细胞毒性最小，静态溶血试验结果显示，Pdots的溶血活性可忽略不计。此外，在注射Pdots的小鼠的主要器官的苏木精和伊红(H&E)染色图像中未观察到明显异常。总之，这些结果表明聚乙二醇化m-PBTQ4F/CN-PPV Pdots是具有高亮度、光稳定性和生物相容性的小尺寸探针，有望用于体内成像应用。图4. (a)用于血管图像分割的Hessian矩阵方法示意图。(b)俯卧位采集的小鼠NIR-II荧光图像与(c)横截面强度分布。(d)仰卧位采集的小鼠NIR-II荧光图像与(e)横截面强度分布。首先进行预处理以抑制图像中的背景信号并增强血管的几何特征。进一步估计一系列的尺度因子，构造了平滑的高斯核，然后与图像进行卷积，得到Hessian矩阵的元素。然后，考虑管状结构的具体情况，推导出Hessian矩阵的特征值，最终得到血管增强图像。作者通过使用Pdots探针和Hessian矩阵方法展示了活小鼠的高对比度全身血管成像。。在静脉注射Pdots探针的小鼠的NIR-II荧光图像中，虽然注射的Pdots属于最亮的荧光团，但原始图像中几乎无法将荧光信号较弱的小血管与周围背景区分开，经Hessian矩阵法处理后，原始图像中的许多小直径血管和模糊血管均得到明显增强。从仰卧位的同一只小鼠的原始图像和增强图像中，血管结构明显增强，而来自肝脏的信号受到抑制，因为该方法只能提取具有管状结构的目标。图像处理后两条小血管的SBR较原图像增强了约13倍，说明Hessian矩阵算法对于提高全身荧光血管成像中弱小荧光血管的SBR有很强的效果。图5. 颅骨和头皮完整的小鼠的脑脉管系统的体内NIR-II荧光图像。(a)野生型C57BL/6小鼠和ND2:SmoA1小鼠的脑脉管系统NIR-II荧光图像以及(b)放大图像。(c)使用血管分割和量化算法，对野生型和荷瘤小鼠的脑血管系统中的血管长度和血管分支进行定量比较。接下来，作者使用NIR-II Pdots和Hessian矩阵法探索了小鼠脑深部组织血管成像。对正常小鼠和携带脑肿瘤的转基因ND2:SmoA1小鼠进行了头皮和颅骨脑部成像。与野生型动物相比，由于肿瘤的发展，ND2:SmoA1小鼠显示出更扭曲和紊乱的脑脉管系统，从原始荧光图像中很难识别横窦和小直径血管的轮廓，经Hessian矩阵法图像处理后，原始图像中多条小血管明显增强，横窦结构清晰。为了评估肿瘤生长中的血管形态，还定量分析了血管长度和血管分支，这些在原始图像中是无法获得的，因为它们的图像对比度低。从增强图像中提取的血管长度和血管分支统计分析表明，转基因脑肿瘤小鼠的这两个参数均显著高于野生型小鼠。血管形态的定量评估为研究肿瘤血管生成和诊断肿瘤恶性提供了一种有效方法。图6. 切除肝脏中血管的离体成像。(a)注射NIR-II Pdots期间肝脏中血管树的原始和增强图像以及(b)放大图像。(c)切除肝脏的照片。(d)从Pdots注射整个过程的NIR-II图像中获得的血管长度和(e)血管分支。(f)沿(b)中白色虚线标记的位置强度分布。接下来，进一步证明了使用NIR-II Pdots和Hessian矩阵方法在体外可视化大鼠肝脏血管结构的可行性。由于肝组织的强散射和吸收以及肝血管的复杂结构，肝血管成像是一项复杂的任务。原始图像在高度混浊的肝组织中显示出非常弱的荧光信号，而Hessian-matrix增强图像显示出高得多的SBR，肝血管成像中SBR的20倍以上增强。这些结果验证了Hessian矩阵用于血管成像的有效性，并为研究肝脏疾病中血管结构的发展提供了工具。图7. (a)颅骨完整的SD大鼠的脑脉管系统的体内NIR-II荧光图像和Hessian基质增强图像与(b)横截面强度分布。(c)大鼠切除的脑组织的亮场和荧光图像。(d) H&E染色图像。(e)健康大鼠和荷瘤大鼠脑切片荧光图像。最后，作者探索了大鼠模型中原位成胶质细胞瘤的颅骨内脑血管成像。由于颅骨更厚且光子散射更强，因此将大鼠脑可视化比将小鼠脑可视化更具挑战性。图像经Hessian矩阵法处理后，原始图像中的小直径血管明显增强，脑血管结构更加清晰可见且增强图像中的SBR有明显改善，与小鼠脑和肝血管成像结果一致。此外，进行离体NIR-II荧光成像，在来自不同组的切除的脑器官的亮场和荧光图像中，模型组肿瘤部位可见亮荧光，而对照组和假组未检测到明显信号。该结果表明，由于渗透性和滞留性增强(EPR)效应，Pdots在脑肿瘤中有效蓄积。对照组和荷瘤组脑切片的H&E染色图像，证实了脑中肿瘤的发展。除了链式堆积调制时，CN-PPV聚合物的混合也赋予Pdots橙色发射，从而能够通过常规共焦成像对组织切片进行显微镜检查，脑切片的共焦荧光图像表明Pdots在脑肿瘤中明显积聚。总之，这些结果证明了使用NIR-II荧光Pdots和Hessian矩阵法进行的大鼠脑高对比度颅骨血管成像。总结：作者设计了荧光Pdots并且开发了一种图像算法，用于小动物的高对比度血管成像。作者提出了一种聚合物共混策略，该策略可以有效地调节大的刚性NIR-II半导体聚合物的链堆积行为，产生用于小血管体内荧光成像的致密明亮的Pdots。此外，作者开发了一种有效的Hessian矩阵方法来增强血管结构的图像对比度，特别是小的和弱荧光的血管。在全身小鼠成像中，与原始图像相比，增强的血管图像在SBR中表现出超过一个数量级的改善。进一步证明了使用NIR-II Pdots和Hessian矩阵法离体可视化大鼠肝脏血管结构的可行性。原始图像显示高度混浊的肝组织的血管网络非常模糊，而Hessian矩阵图像在肝血管成像中显示SBR增强20倍以上。利用明亮的Pdots和Hessian矩阵法，最终进行了颅骨内荧光成像，并在荷脑肿瘤的小鼠和大鼠模型中获得了高对比度的脑脉管系统。本研究将成像算法与NIR-II荧光Pdots相结合，显示出其在体内促进肿瘤血管生成及其他微循环相关疾病定量成像与研究的潜力。参考文献Chen, D. Qi, W. Liu, Y. Yang, Y. Shi, T. Wang, Y. Fang, X. Wang, Y. Xi, L. Wu, C., Near-Infrared II Semiconducting Polymer Dots: Chain Packing Modulation and High-Contrast Vascular Imaging in Deep Tissues. ACS Nano 2023, 17 (17), 17082-17094.⭐ ️ ⭐ ️ ⭐ ️ 近红外二区小动物活体荧光成像系统 - MARS NIR-II in vivo imaging system高灵敏度 - 采用Princeton Instruments深制冷相机，活体穿透深度高于15mm高分辨率 - 定制高分辨大光圈红外镜头，空间分辨率优于3um荧光寿命 - 分辨率优于 5us高速采集 - 速度优于1000fps （帧每秒）多模态系统 - 可扩展X射线辐照、荧光寿命、一区荧光成像、原位成像光谱，CT等显微镜 - 近红外二区高分辨显微系统，兼容成像型光谱仪 有不同型号的样机可以测试，请联系：艾中凯(博士)132 6299 1861⭐ ️ ⭐ ️ ⭐ ️ 恒光智影 上海恒光智影医疗科技有限公司，被评为“国家高新技术企业”，上海市“科技创新行动计划”科学仪器领域立项单位。 恒光智影，致力于为生物医学、临床前和临床应用等相关领域的研究提供先进的、一体化的成像解决方案。 与基于可见光/近红外一区的传统荧光成像技术相比，我们的技术侧重于近红外二区范围并整合CT, X-ray，超声，光声成像技术。 可为肿瘤药理、神经药理、心血管药理、大分子药代动力学等一系列学科的科研人员提供清晰的成像效果，为用户提供前沿的生物医药与科学仪器服务。⭐ ️ ⭐ ️ ⭐ ️ 上海恒光智影医疗科技有限公司地址：上海市浦东新区张江高科碧波路456号 B403-3室网址：www.atmsii.com邮箱：ai@atmsii.com电话：132 6299 1861 （同微信）