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烧伤深度相关的资讯

  • 成都一化工厂实验室化学品闪爆 3人轻微烧伤
    6月13日讯 今日下午1时38分,成都市高新区公安分局对上午发生在科园南一路的爆炸事故发布公告,内容如下:   6月13日上午11点左右,位于科园南一路6号的成都福瑞生物工程公司实验室发生化学品闪爆事故,造成3人轻微烧伤,伤者随即被送往医院治疗。11:30左右,消防人员将现场的明火扑灭,所有人员均安全撤离。事故原因高新公安正在调查之中。
  • 网传中南大学实验室发生事故 一博士生烧伤
    近日,网传中南大学一实验室发生事故,该校材料科学与工程学院一博士生在事故中受伤,身体大面积烧伤,引发关注。记者采访获悉,此事属实。  4月25日晚11时许,一知情人士告诉极目新闻记者,事发于4月20日,伤者为一名博士生,目前正在医院接受治疗。  26日上午,记者就此事致电中南大学宣传部,工作人员称不清楚实验室事故一事。  “受伤学生在湘雅三医院。”26日上午,中南大学材料科学与工程学院一工作人员称,目前学院领导正在积极了解情况,伤者有专门人员在照顾,其他情况暂不了解。据介绍,受伤学生为该院一教授所带博士生。  记者多次致电该教授,电话均提示正在通话中。之后,该导师回拨记者电话,当极目新闻记者提及受伤学生一事时,该导师遂挂断电话。  随后,记者致电湘雅三医院急诊科,工作人员称受伤学生目前仍在重症监护室,暂不能探望。
  • 定制足托,先临三维3D数字化技术帮助烧伤患者正常行走
    康复辅助器具是改善、补偿、替代人体功能和实施辅助性治疗以及预防残疾的产品。近年来,随着3D数字化技术的成熟发展及医疗辅具市场的精准化、定制化需求的增长,3D数字化技术在矫形器、假肢等康复辅具上得到了广泛应用。本期,小编将分享一则使用3D扫描与3D打印技术为下肢烧伤患者定制足托辅具,帮助患者正常行走的案例。案例背景某烧伤患者,因右腿烧伤导致腿部发生屈曲,走路需要垫脚尖,无法着地。在做康复治疗时,矫形师与赛乐得医疗科技团队利用三维扫描及3D打印技术为他量身定制了一个足托,让他能够正常的行走。医疗辅具传统制作方式的弊端每位康复患者身体情况存在差异性,而传统的医疗康复辅具制作方法存在弊端,如:石膏纱布缠绕患者身体取模,获取模型的准确度较低,受医师技术水平的影响较大制作工序繁琐复杂,周期长,成本费用高材质笨重,佩戴舒适度低,美观性较差等而3D 数字化技术以其独特的优势不仅可以在减轻质量的同时提高康复辅具的准确性及美观度,满足患者定制化的需求,还能大大的降低康复辅具的制作成本。3D数字化解决方案3D扫描在制作足托前,赛乐得医疗科技团队首先使用了先临三维EinScan H双光源彩色3D扫描仪对患者的足部及小腿进行扫描,在几分钟内就完成了数据的采集,获取了准确的高质量模型数据。EinScan H 双光源彩色手持3D扫描仪采用红外VCSEL和白光LED两种光源,适应各种扫描物体要求的同时支持人像扫描模式,可智能补光,提升扫描舒适感,对人体和眼部无伤害,避免了对患者伤处的二次伤害,引起不适。 智能设计导出STL格式数据后,赛乐得医疗科技团队运用相关三维设计软件,对所得数据进行三维模型设计,设计人员根据患者腿部及足部的模型形状,制作出足托矫形器的外形。3D打印将设计好的模型数据导入到桌面3D打印机中进行打印,基于3D打印技术的独特优势,可一次成型制作出实物。3D数字化医疗辅具应用优势对于医生和矫形技师来说3D数字化的康复辅具定制流程,可大幅度减少制作工序的复杂度,提高辅具定制效率,降低材料定制成本,并且能够为患者提供匹配度更好的康复辅具。三维扫描获取人体数据,可以减少人工测量时的尺寸误差,提高模型数据精度的准确性,让其更加贴合人体、佩戴更加舒适、支撑和矫治效果更好。对于患者来说免接触式扫描,避免人工取样时对患者造成二次伤害,让患者更舒适3D打印技术可以缩短制作周期,加快诊疗流程3D数字化技术,可提高辅具产品与患者身体结构的匹配度,提升诊疗效果随着精准化医疗的不断推进,3D数字化技术在矫形器、假肢等医疗康复器具领域的应用,不仅是为制造康复辅具提供一种方式,促进康复辅具的设计创新、提高定制化水平等,还对医疗辅具行业由传统制作向个性化、精准化发展带来巨大的推动性作用。
  • 燃烧假人技术难题,莫帝斯一举攻克
    自2018年以来,莫帝斯历经三年,一举攻克了燃烧假人的所有技术难点!自接到北京市劳动保护科学研究所的项目以来,莫帝斯组织精兵强将并会同业内的专业人士共同研发制造,攻克了众多技术难点,终于突破了该产品的所有技术难关。 目前该产品不仅仅获得了北京市劳动保护科学研究所技术专家的认可,同时通过了美国UL工作人员现场技术审核,审核中“裸体”校准测试以及标准服测试一次性获得了通过,同时数据和美国杜邦数据进行了比对,所有的结果均取得了优势的成绩。 燃烧假人作为燃烧仪器“皇冠上的明珠”,集成了众多技术难点。如燃烧假人在测试过程中,需要1秒钟采集到1240个数据并进行计算分析,得出二级烧伤和三级烧伤的数据;火焰吞没模型需要无死角地将火焰强度均匀施加在不规则的假人表面,以获得均匀的火场暴露值;烧伤模型的建立,需要在数据后台进行上万次的运算等等。?莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司成立于2008年,为全资的中国民族企业,其产品品牌为“莫帝斯”,其取义为Metis,她在古希腊神话中是水文和聪慧女神,是大洋河流之神俄刻阿诺斯和大洋女神泰西斯的女儿,也是雅典娜的母亲,她在一切生物中是最聪明的。“莫帝斯”品牌的寓意在于,我们的目标就是要制造出人性化和智能化的测试仪器,同时,当我们走出国门,进行品牌的推广时,便于提高海外市场的认知程度,避免因为品牌直译而产生的歧义。莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司自成立以来,在国内拥有众多知名用户,如公安部四川消防研究所、公安部天津消防研究所、公安部上海消防研究所、公安部沈阳消防研究所、中国标准化研究院、中国铁道科学研究院、中国船级社远东防火检测中心、中国科学院力学研究所、清华大学、中国科技大学、北京理工大学、浙江理工大学、北京化工大学、浙江工业大学、中原工学院、中国南车、德国TUV南德意志集团、瑞士SGS通标标准技术服务有限公司、青岛四方车辆研究所等,莫帝斯致力于提供优质的燃烧测试仪器,为中国的阻燃材料以及燃烧测试研究提供最为有力的科研及检测武器。
  • 三星手机爆炸烧屋事件追踪:正在香港接受检测
    人民网北京8月1日电(记者 孟哲) 针对日前在香港发生的三星GALAXY S4手机爆炸事件,三星手机公关部相关人士透露,目前,发生爆炸的手机正在香港政府下属检测机构接受检测,究竟是何种原因引发爆炸,现在还不能最后确定,三星会以当地检测结果为准。对于GALAXY S4手机在使用过程中有发热现象,是否存在安全隐患,三星方面未做出更多响应。   据香港媒体报道,7月25日晚,香港一名杜姓男子使用正在充电的三星GALAXY S4手机玩游戏时,手机因过热爆炸引起大火,屋内家具全部被烧毁。幸运的是,杜先生及其妻子安全逃离失火房屋。杜先生坚称,出事的三星GALAXY S4是通过正规渠道购入,并且充电器、电池均为原厂正品。   相关链接:7月三星手机爆炸事件回顾   7月10日,18岁的瑞士女孩范妮?施拉特(Fanny Schlatter)因口袋里的三星Galaxy S3手机突然爆炸,导致其大腿处三级烧伤。烧伤导致施拉特右大腿处失去感觉,施拉特也因此必须休假到8月15日。三星公司对爆炸手机进行检验后表示,电池并非三星原装产品。   7月18日,一名林姓男子的Galaxy S3手机在裤袋内突然发热,手机内的非原装电池膨胀,林男将电池拔出抛开后爆炸,他的手指及手背被灼伤。三星调查后表示,林姓男子使用的并非原装电池,与三星手机本身质量无关。   7月19日,另一名许姓男子的Galaxy Note充完电后,在床上突然爆炸,接着电池飞出手机外、膨胀起火。三星调查后声称,许男并非使用原装电池,故与三星无关。
  • 中国首个燃烧模拟环境实验室建成
    高仿真模拟火场高危环境的燃烧模拟环境实验室,近日在上海东华大学建成。东华大学5日披露,该实验室拥有一个模拟中国人体型构造、可在不同活动姿势下精准感知高温热流、精确预报身体皮肤烧伤程度的燃烧假人。这对研发热防护新型服装材料,科学合理设计热防护装备,有效遏制火灾、战场和热辐射等危险环境对人体造成的热伤害,具有重大科学价值。   前身为中国纺织大学的上海东华大学,一直致力于推动中国功能防护服装的创新和评价研究,东华“火人”是其服装生物假人家族30年来的最新成员,它的“兄长”“神五假人”、“神七假人”曾在模拟环境气候条件下试穿宇航服,为神舟系列载人航天工程中宇航员在舱内外安全行走提供了科学保障。   “火人”设计项目负责人、东华大学服装设计与工程系主任李俊介绍,燃烧假人系统依据中国成年男性的体型度身定制的,身体表面均匀分布135个高温传感器,各部位关节都可活动,能模拟人体的多种着装姿态。   据介绍,如何准确评价消防服、阻燃耐高温作业服等特种服装的防护性能,是个困扰业界的难题。普遍使用的面料燃烧实验,无法反映其对人体作用的实际效果,容易在使用中造成防护不足。有了“火人”,它就可以穿着成衣在“火海”中走一遭,其拥有的精密仪器可对人体的实际防护效果作出准确评估。   据悉,该实验室是中国内地第一个燃烧假人实验室,综合运用了生物传热分析技术、材料改性技术、人机工程制造技术、传感器技术、燃烧工程和自动控制技术等,达到了国际领先水平。
  • 晶泰科技联手北大舒绍坤课题组,CRISPR+细胞表型+深度学习驱动肿瘤研究
    近日,晶泰创新中心与北京大学国际癌症研究院舒绍坤课题组宣布建立合作,双方将基于舒老师课题组的高通量 CRISPR 技术,整合晶泰科技的细胞高内涵 Cell Painting 成像技术与深度学习方法,通过多模态数据融合,共同开展疾病机理及药物作用机制研究。药物发现是理性设计与实验探索相结合的工作,其成功极大依赖于科学家对于疾病机理的深刻理解。随着人工智能和大数据技术的快速发展,已有多家研究机构和公司利用多种维度的生物大数据与机器学习结合,实现多模态数据融合(Multimodal data fusion),并取得长足的发展。该技术能从多个维度对疾病及药物在复杂生物体系内的作用机理进行深入的研究,特别是在靶点发现、苗头化合物发现、药物重定向、活性与毒性评估等领域,拥有巨大的应用前景。然而生物大数据维度与复杂度的提高,使得其对模型的数据处理能力要求也更高。数据采集和处理中的噪音问题,限制了数据利用效率和模型表现,为多模态数据融合的应用带来挑战。本次合作中,北大舒绍坤课题组与晶泰科技将利用各自的技术优势,将多模态数据融合与深度学习算法高效结合。舒绍坤老师及其带领的课题组在肿瘤药物机制研究领域有丰富的经验与独到的见解,可通过高通量的 CRISPR 技术对细胞形成大规模的基因编辑扰动;而晶泰科技自主建立的细胞研发平台 X-Map,能够大规模收集细胞扰动后的高内涵图像数据和转录组数据。两者结合,能基于真实世界的多维度数据获得细胞水平的精确观测,从而建立起不同生理学变化与基因、药物调控之间的对应相关性。这一研究方法相较于动物模型,通量更高、成本更低,可以针对特定的研究体系,快速获得包含更大信息量的高质量研究数据,进一步提高药物研发的效率和成功率。算法方面,晶泰科技在深度学习算法与流程开发、图像分析领域具备独到的优势。配合其全新建立的细胞表型平台,晶泰创新中心自主研发了一套基于 Transformer 架构的 X-Profiler 算法,能针对特定的下游任务进行有效信息的提取,良好应对例如高内涵成像中因为孔板边缘高度变化导致的失焦模糊等问题,剔除数据噪音对模型的影响,提高信噪比(signal-to-noise ratio, SNR),并根据任务自适应调节数据质量控制策略,从而显著提高模型性能。X-Profiler在药物机理研究、毒性评估等多项下游任务中取得突破性结果,相关研究成果的预印版已发表在 BioRxiv 上。双方合作的第一阶段将聚焦于肿瘤治疗新靶点及肿瘤耐药机制的研究,目前已经取得了初步的进展。下一步,相关成果将应用于抗肿瘤耐药性药物的研发,以期为癌症患者带来更加有效的治疗选择。晶泰创新中心聚焦前瞻性核心技术的开发与应用落地,目前已建立 X-Map 细胞研发平台,整合了包括 Cell Painting 在内的细胞影像、转录组建库、自主研发的 X-Profiler 深度学习建模算法等技术。晶泰创新中心将基于 X-Map 细胞研发平台,持续在机理研究、药物筛选、临床前药物评价等领域与药企、科研机构合作,共同开展课题研究与研发合作。晶泰科技联合创始人、首席创新官赖力鹏博士表示,“高质量数据与人工智能技术的结合将成为驱动药物创新的主要力量之一。舒绍坤老师课题组在基于 CRISPR 高通量基因编辑和多组学实验技术的肿瘤机理研究方面有丰富的经验。这些技术和经验将为合作提供宝贵的知识及数据。结合晶泰自身的 X-Map 细胞表型研发平台,我们期待基因编辑、细胞高内涵技术、深度学习方法能在本次合作中展现出突破性价值,带来更好的创新肿瘤治疗方案。”北京大学国际癌症研究院研究员、博士生导师舒绍坤博士表示,“通过高通量CRISPR技术、细胞表型 Cell Painting 平台技术、多组学技术和深度学习多模态融合技术相结合,解析药物靶点功能和机制,能够充分发挥生物大数据和深度学习大模型的优势,是我们课题组和晶泰创新中心十分看好的方向。晶泰创新中心具有开放的合作模式与明确的算法技术优势,深刻理解现有表型技术的优点和瓶颈,为项目提供了高质量的细胞 Cell Painting 图像数据与建模解决方案,为项目推进提供了重要保障。期待两支团队能够在肿瘤药物作用机理的研究合作中获得更多有价值的成果。”● 关于晶泰科技创新中心 ●晶泰创新中心(XtalPi Innovatioin Center) 依托晶泰科技在人工智能、科学计算、自动化方面的技术积累,致力于通过前沿计算与实验技术的融合,推动更多从0到1的行业革新,持续发展AI和自动化实验技术在生命科学、生物材料、农业、能源等相关领域的应用。同时,晶泰创新中心将坚持推动底层科学探索和应用技术突破,加速产学研联合下的商业转化,不断为行业与社会创造价值。
  • 话说实验室第七期:实验室常见试剂、药品毒性及处理 2
    大家好,欢迎来到话说实验室!作为实验室人员常常会和实验室中的各种试剂、药品打交道,但是对于他们的毒性以及中毒后的应急处理方法,您有知道多少呢?今天我们将来讲讲在实验室中发生溴、苛性碱以及石灰烧伤的应急处理方法:溴烧伤:溴属卤族元素.接触后迅速造成皮肤烧伤。这是很危险的。被溴灼伤后的伤口一般不易愈合,必须严加防范。溴烧伤的处理:凡用溴时都必须预先配制好适量的20%Na2S2O3溶液备用。一旦有溴沾到皮肤上,立即用Na2S2O3溶液冲洗,再用大量水冲洗干净,包上消毒纱布后就医。也可立即用酒精洗涤,涂上甘油,用力按摩,将伤处包好。如眼睛受到溴蒸气刺激,暂时不能睁开时,可对着盛有氯仿或酒精的瓶内注视片刻。苛性碱烧伤: 苛性碱是指氢氧化钠与氢氧化钾,其具有强烈的腐蚀性和刺激性,烧伤后创面呈粘骨或皂状焦痂,色潮红,一般均较深,通常在深Ⅱ度以上,疼痛剧烈,,创面组织脱落后,创面凹陷,边缘潜行,往往经久不愈。 苛性碱烧伤其处理关键在于早期及时流动冷水冲洗,冲洗时间要长,有人主张冲洗24小时,不主张用中和剂。深度创面亦应早期切痂,误服苛性碱后禁忌洗胃、催吐,以防胃与食道穿孔,可用小剂量橄榄油,5%醋酸或食用醋,柠檬汁口服,对坏组织自然脱落形成肉芽创面者,在肉芽创面上以1%枸橼酸溶液湿敷24小时可降低pH,提高植皮成活率。 石灰烧伤:生石灰(氧化钙)与水生成氢氧化钙(熟石灰),并放出大量的热,石灰烧伤时创面较干燥呈褐色,较深。注意用水冲洗前应将石灰粉末擦拭干净,以免产热加重创面。 以上就是本期人和《话说实验室》的全部内容,我们将陆续为您推送各类精彩定评与文章,希望能给您的实验室生活带来些许帮助。更多详情欢迎来电咨询:400 820 0117同时欢迎点击我司网站 www.renhe.net 查询更多产品优惠信息扫描以下二维码或是添加微信号“renhesci”,加入人和科仪的微信平台,即刻成为人和大家庭中的一员。 现在加入更有好礼相送! 上海人和科学仪器有限公司上海市漕河泾新兴技术开发区虹漕路39号怡虹科技园区B座四楼(200233) 电话:021-6485 0099 传真:021-6485 7990 公司网址: www.renhe.net E-mail:info@renhesci.com 【上海人和科学仪器有限公司十数年一直致力于提升中国实验室生产力水平,从提供全球一流品质的实验室仪器、设备,到为客户度身定制系统的实验室整体解决方案,通过专业、细致和全面的技术支持服务实现“为客户创造更多价值”的承诺。主要代理品牌:DRAGONLAB、BROOKFIELD、GRABNER、EXAKT、ATAGO、ILMVAC、IKA、MIELE、MEMMERT、KOEHLER、SIEMENS、YAMATO等。】
  • 不负韶华:记屹尧科技年会
    “2003年非典的时候,我在打牌,并为不上班就能拿工资沾沾自喜。”4月24日下午,倪总用“非典”和“新冠”两次疫情的对比拉开了屹尧科技年会的序幕:“在这次疫情最难的时候,我有几天睡眠都困难,因为角色变了。”显然,对于当年的“幸福”,他并不怀念,反而满满的遗憾。“白白浪费了几个月的时间。”他说:“还是人生中最风华正茂的几个月。”虽然这话打工人听起来有点凡尔赛,但并不难理解,也完全能感受到他说这话的真诚。时间,谁都缺,尤其是年轻时候的,谁不想重来一遍。他提到疫情下两位数的增长,也再次自豪地重申我们发布“不裁员减薪”公告的时间:2月5日,武汉封城的第十三天。在倪总报告后的文艺汇演中,有一个节目就是回顾了疫情的点滴。当大屏幕上无数代表着医疗队的红色箭头拔地而起直奔武汉时,很多人还是红了眼眶。将自身生死置之度外,挽狂澜于既倒的,才是真正的英雄。倪总讲了很多,但除了市场份额的扩张,我能公布的很少,只能说“敬请期待”。当然,精神我是领会到了的,就像《大江大河》里所说的:“我们有幸生活在一个前所未有的变革年代。”每个人都要“打开胸襟,拥抱变化”。是否“有幸”这事儿见仁见智,但既然生逢其时,那么直面变化的勇气是必须的。还是那句话,难道把困难留给下一代?2020年,是屹尧科技二十周年。我们策划了盛大的庆典,结果被疫情给搅黄了,就只在这次年会上内部庆祝了一下。“且以微波谱弦曲,喜看屹尧奏新章”的主题,满满的进取。各部门的歌舞表演,虽然不够专业,但热情洋溢。就连我这崴了脚的矮胖子,都上台热舞一曲,观众吐没吐不知道,自己跳得挺开心是真的。能够在国际国内高端微波消解仪市场站稳脚跟,值得高兴,同样高兴的是,能每年领到比上一年更大的红包。盛大庆典没有了,公司决定把那笔钱用在更有意义的事上。2021年起,屹尧科技会加大在公益活动的投入,包括对烧伤儿童基金会和自闭症儿童公益活动的捐助,以及在同济大学设立奖学金。一个人成熟的标志之一,是不但能糊口,还能养家。对一个公司而言,不但能完成纳税和就业的基础职能,还能推动技术突破和产业升级,更愿意且有能力通过慈善等各种渠道回馈社会,这意味着20岁的屹尧,进入了一个新的阶段,更加精彩的阶段。年会后的第二天,我们一起去了莫干山。下着小雨,有幸游览了云雾缭绕的山林,参观了毛主席下榻处等人文景点。吃过午饭返回上海前,云消雾散,大家去参观了剑池。往返几千台阶,出了满身大汗,但是,值得。只有全心投入的铸剑师,才能铸出世上最锋利的宝剑,那是中国传承几千年的工匠精神。相信多数读过书的中国人,都曾为一句话而心神往之,那话说的是“为往圣继绝学”。
  • 清华大学黄翊东团队:基于深度学习的高空间分辨率片上快速光谱成像
    近日,清华大学电子系黄翊东、崔开宇团队以「Deep-learning-based on-chip rapid spectral imaging with high spatial resolution」¹为题在Chip上发表研究论文,提出将深度展开神经网络ADMM-net与基于自由形状的超表面光谱成像芯片相结合,实现了高空间分辨率的片上快速光谱成像,并消除了光谱图像的马赛克现象。光谱成像扩展了传统彩色相机的概念,可以在多个光谱通道捕获图像,在遥感、精准农业、生物医学、环境监测和天文学等领域得到了广泛应用。传统的基于扫描方式的光谱相机存在采集速度慢、体积大、成本高等问题。基于超表面宽带调制和计算光谱重建的片上光谱成像为实现消费级的便携式光谱相机提供了一种很有前景的方案。图1展示了超表面光谱成像芯片的基本结构,由硅基超表面层和带有微透镜的CMOS图像传感器组成,超表面层包含了360 × 440个超表面单元,每个超表面单元对应于成像空间中的一点,入射光经过每个超表面单元的频谱调制后被下方的传感器像素所探测。任一点处的光谱可以由该点附近的若干个光强探测值重建得到,重建过程对应于求解一个欠定线性方程组。现有的光谱图像重建算法需要通过逐点光谱重建来得到整个数据立方,存在计算耗时长和重建图像存在马赛克现象的问题。图1 | 超表面光谱成像芯片的结构示意图由于不同的超表面单元具有不同的光谱调制特性,整个超表面光谱成像芯片在不同波长下具有不同的空间调制特性,因此本文受启发于编码孔径快照式光谱成像算法,采用深度展开神经网络ADMM-net²进行光谱图像的快速重建,其基本架构如图2所示。网络包含K=12个阶段,每个阶段都包含线性变换W()和降噪卷积神经网络(通常采用U-net结构)两部分。网络的输入是包含所有超表面单元光谱调制特性的传感矩阵Φ和测量图像y,输出为重建的光谱图像数据立方。图2 | 深度展开神经网络ADMM-net的基本架构图3展示了利用超表面光谱成像芯片对标准色卡进行实际成像测量后,采用不同算法重建数据立方的结果。从RGB伪彩色图中可以看出,ADMM-net的图像细节重建效果显著优于采用传统的CVX算法进行逐点光谱重建的结果,有效消除了图像的马赛克现象。并且,相比于传统迭代算法GAP-TV³和端到端神经网络λ-net⁴的重建结果,ADMM-net的光谱重建准确性也更优。此外,采用ADMM-net进行单次重建仅需18毫秒,而逐点光谱重建则需要4854秒,本工作在重建速度上实现了约5个数量级的提升。图3 | 对标准色卡进行实际成像测量后,利用不同算法进行光谱图像重建的结果进一步,本工作利用ADMM-net实现了对户外驾驶场景的实时光谱成像,如图4所示,光谱成像速率达到约36帧/秒。从RGB伪彩色图中可见,车辆的色彩重建准确性较好;并且,从第20、100帧图像中的采样点A和B的重建光谱来看,天空和白色车辆的光谱具有明显的差异,有望解决自动驾驶场景中的同色异谱识别问题,避免相撞事故的发生。此外,具有视频帧率的高空间分辨快速光谱成像,也展示出实时光谱成像芯片在机器视觉领域的巨大应用潜力。图4 | 户外驾驶场景的实时光谱成像结果
  • 延禧攻略:高贵妃究竟死于哪种细菌感染?
    有没有人在追《延禧攻略》?该古装剧一改往日女主纯良无辜小白兔的人设,一路打怪升级,战斗力爆表。成了这段时间大家热议的头号大剧!在剧中,高贵妃就是嚣张跋扈的代名词,明明只是一个贵妃,却演出了皇太后的气势,屡屡将毒手伸向皇子......比如,泥萌最爱的“五阿哥”~战斗女主终于按捺不住,在某次高贵妃在与皇上观看打铁花表演时,借着“万紫千红”的戏用铁水烫伤了高贵妃的后背,更惨的是铁水被有心之人混进了金汁,使得高贵妃的病情日渐恶化,最后自杀领盒饭走人......看到这里,很多人要问:金汁为何物?为什么这么厉害?金汁名字看似很高大上,实质却是最原始污秽,它是最肮脏的粪便和尿液熬成的金色浓稠汤汁。那么,问题来了,粪便有这么大的杀伤力吗?铁的熔点有1535℃,虽然粪便中含有大量细菌,但高温不是能灭菌吗?按照铁水的高温,往铁水里加入粪水,那些细菌命再硬也早就被杀死了,还有什么能力害人? 对,实际上,金汁的作用很纯粹,就是想恶心你,心理上膈应你。高贵妃真正死因是烫伤创面细菌感染,和有没有混入金汁关系不大。人一但被烧伤,皮肤屏障功能受损,创面渗出的体液及坏死组织会成为细菌的良好培养基,很容易造成感染,在那个没有抗生素的时代,这都是分分钟要命的。也有网友感叹了,高贵妃要是活在现代,就不会被感染了,一定能活到全剧终。那么,一定是这样吗? 像高贵妃被超高温度的铁水大面积烫伤,往往导致全层皮肤的深度烧伤(医学上称为Ⅲ度烧伤),非常严重,救治难度很高。就算高贵妃活在现代,医院各种有创检查和治疗(如气管切开、留置导尿、动静脉置管等)、血液制品的输入、和抗菌素长时间全身应用都是会可引发或导致感染,如果不幸的再感染“超级细菌”,再加上像高贵妃这样“不配合”的病人,高贵妃还是有可能会全身感染而亡! 那么被烫伤的高贵妃最可能感染的病菌有哪些呢? 1.铜绿假单胞菌大面积烧伤创面感染最常见的细菌是铜绿假单胞菌,本菌属于非发酵革兰氏阴性杆菌。菌体细长且长短不一,菌体的一端有单鞭毛,在暗视野显微镜或相差显微镜下观察可见细菌运动活泼。 本菌为专性需氧菌,生长温度范围25~42℃,最适生长温度为25~30℃,该菌有4℃不生长而在42℃可以生长的特点。在普通培养基上可以生存并能产生水溶性的色素,如绿脓素(pyocynin)与带荧光的水溶性荧光素(pyoverdin)等,在血平板上会有透明溶血环。铜绿假单胞菌能产生多种致病物质,主要是内毒素、外毒素、蛋白分解酶和杀白组胞素等。其致病特点是引起继发感染,多发生在机体抵抗力降低时,如大面积烧伤,长期使用免疫抑制剂等。临床上常见的有皮肤和皮下组织感染,中耳炎、脑膜炎、呼吸道感染、尿道感染、败血症等。铜绿假单胞菌具有多重耐药的特性,能天然抵抗多种抗生素,对抗生素耐药有多种耐药机制,如产生的多种β内酰胺酶、产氨基糖苷类钝化酶、细菌细胞外膜蛋白改变使抗菌药进入菌体的量减少、细菌细胞膜上存在多种外排泵以及细菌旋转酶或拓扑异构酶发生改变等,在治疗铜绿假单胞菌的感染过程中,一方面充分考虑其耐药机制,选用耐药率低的药物,避免诱导铜绿假单胞菌产生β内酰胺酶而对抗菌药物广泛耐药。另一方面,由于长期的各种抗生素治疗,分离菌株可能发生耐药性的改变,因此,初次分离的敏感菌株在治疗3~4 d 后应重新培养做药敏试验。 2.金黄色葡萄球菌 金黄色葡萄球菌为革兰染色阳性球菌,直径约1μm,排列成葡萄串状,无芽胞,无鞭毛,不能运动。大多数无荚膜。平板上菌落厚、有光泽、圆形凸起,直径0.5~1.0mm。血平板菌落周围形成透明的溶血环。常引起皮肤组织化脓性感染,金黄色葡萄球菌产生的多种外毒素也可引起败血症及脓毒血症,是医院感染的主要病原菌。随着抗生素的广泛滥用,耐药的金黄色葡萄球菌开始出现并逐年增多,现已遍及全球,其中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),也称超级细菌。除甲氧西林外,MRSA对其他所有与甲氧西林结构相似的β-内酰胺类抗生素以及氨基糖苷类、四环素类、氟喹诺酮类等药物均有不同程度耐药,使得抗感染的难度大大增加。 3.大肠埃希菌 大肠埃希菌为革兰氏阴性短杆菌,大小0.5×1~3微米。周生鞭毛,能运动,无芽孢。目前,大肠埃希菌已成为医院感染的重要机会致病菌之一,当机体抵抗力下降时可引起人体各部位内源性感染。比如大面积烧伤的人,大肠杆菌侵入血流,会引起败血症。近年来,随着抗生素应用的日益增多,特别是许多广谱抗生素及新型抗生素的广泛应用,细菌的耐药性日益严重,多重耐药的肠杆科细菌对全球健康的威胁与日俱增。产超广谱β内酰胺酶(ESBL)和碳青霉烯酶是菌株耐药的常见原因。 4.鲍曼不动杆菌 鲍曼不动杆菌为革兰阴性球杆菌,单个或成双排列,有时呈丝状或链状。无芽胞,无鞭毛,革兰染色不易脱色。在血琼脂平板上35C 培养18~24 h ,形成直径2~3 mm 、圆形、灰白色、光滑、边缘整齐的菌落,部分菌落呈黠液状。在麦康凯琼脂等平板上35℃培养18~24 h ,形成粉红色菌落, 48 h后菌落呈深红色,部分菌株呈黠液型菌落。鲍曼不动杆菌是条件致病菌,广泛存在于自然界。该菌对湿热紫外线及化学消毒剂有较强抵抗力,常规消毒只能抑制其生长而不能杀灭,因此,在医院,患者机体抵抗力下降加上各种侵入性操作和长期使用广谱抗生素治疗,一些不动杆菌伺机而动,趁机占领“阵地”且产生了耐药性,逐步成为医院感染的重要病原菌,主要引起呼吸道感染,也可引发败血症、泌尿系感染、继发性脑膜炎等,对危重患者威胁很大。特别是耐碳青霉烯类的鲍曼不动杆菌,发展迅猛,甚至出现“全耐药”的鲍曼不动杆菌,已引起临床和微生物学者的严重关注。 抗生素的出现如奇迹一样帮人类解决了无数的问题,使人类在与众多疾病的战斗中能够占主导地位。但近几年,抗生素的错误及过度使用,病毒和病菌的抗药性越来越强,对人类构成的威胁也越来越大。因此,即便是活在现代,高贵妃依然难逃厄运。
  • 半年多起化工事故,只因缺少这个?
    2021年6月12日凌晨0时12分,一辆湖北牌照车辆在贵阳市经开区丰报云村三强兴兴化工贸易有限公司卸载甲酸甲酯时发生泄漏,事故造成8人死亡、3人受伤。凌晨5时,经相关部门现场环境监测显示,周边空气环境质量正常。2021年6月7日下午17时左右,印度西部马哈拉施特拉邦一化工厂发生爆炸起火,造成18名工人死亡,另有数人失踪。有消息称,火灾发生在工厂内的化学品包装科。2021年5月29日8时26分,上海石化烯烃部2号乙烯老区在检修开车准备过程中,裂解炉区域原料管线发生闪爆,致8人烧伤。2021年5月23日凌晨3时左右(当地时间),位于伊朗中部伊斯法罕省沙辛沙赫尔市的一个化工厂发生爆炸,造成9人受伤。2021年5月11日7时45分(当地时间),日本堺化学工业公司一化工厂发生爆炸,随后发生火灾,造成至少4人受伤。事故原因很可能是用于生产化妆品的锌粉或亚铅粉末,爆炸可能还产生了有毒气体。2021年5月6日3时14分,宁波科元精化股份有限公司生产装置发生爆燃,该化工厂现场火光冲天并伴有爆炸响声。2021年4月17日8时36分,太原市兴安化工厂一工房发生爆炸。据悉,有2人在事故中不幸遇难,3人失联。2021年1月12日,扬子石化一下属子公司橡胶公司化工装置发生爆燃,现场出现明火和大量浓烟,周边道路被迅速封锁。......无论是国内还是国外,化工厂安全事故都在频频发生,造成了许多人员的伤亡。化工人生命安全现状堪忧,却仿佛并未起到丝毫的警示作用!据不完全统计,2021年上半年化工厂发生严重事故已有10余起,造成人员伤亡50余人。此外,化工厂安全事故的爆发不仅仅对工厂内部有影响,对环境和周围居民的正常生活也有着非常大的影响;部分事故发生后就有环境监测部门检测周边空气,确保环境质量以及避免发生次生灾害。为了减少财产的损失,保障广大人民群众的生命安全,国家从政策、活动传播等各个角度推进安全生产,希望人们重视安全,重视生命健康!本月(2021年6月)正是第20个全国“安全生产月”,主题是“落实安全责任,推动安全发展”。日前,国务院安委会办公室、应急管理部发布了关于开展 2021 年全国“安全生产月”活动的通知。通知指示,各地区、各有关部门和单位要安排深入学习习近平总书记关于安全生产重要论述,专题学习《生命重于泰山——学习习近平总书记关于安全生产重要论述》电视专题片。6月16日,开展了全国安全宣传咨询日活动,这是全国安全生产月的一项重要活动,各地按照国务院安委会办公室的统一部署,围绕“全面落实企业安全生产主体责任”主题,深入开展各类安全宣传咨询服务。另外,“安全生产月”还将启动开展“安全生产万里行”活动,特别强调要突出危险化学品、矿山、工贸以及道路交通、建筑施工、渔业船舶等重点行业领域。近日,全国人大常委会表决通过了关于修改《中华人民共和国安全生产法》的决定,修改后的《安全生产法》将于今年9月1日起施行,加大了对违法行为的惩处力度,事故罚款由现行法规定的20万元至2000万元,提高至30万元至1亿元。如何有效防止化工厂事故?专家建议,化工厂必须配备相应气体检测仪,对于操作间坚持时时监控。监控空气中化学物质的成分、含量是非常重要的,最好在重要的位置配备空气含量报警系统,且气体检测仪器准确度要高,否则会耽误抢救时间。无论何种气体,一旦超出气体检测仪检测的爆炸下限,必须立即通风排气,疏散人员,事故现场的救助人员必须佩戴专业呼吸防护设备。如果是易燃易爆的物质,最好配备相应的可燃气体/气体检测仪,否则一旦气体含量过高,极有可能短时间内迅速发生爆炸,后果不堪设想。设备密封性不好导致气体泄露,是很多化工厂中最容易忽视的问题。所以对设备密封性的检查尤为重要,这就需要便携式气体检测仪定期检测设备周围空气含量。需要采购就关注仪器信息网气体检测仪专场,你想要的全都有!休息一下,看个笑话5月25日23时46分,云南省红河自治州蒙自市一辆三轮摩托车着火,三轮摩托车车主觉得车内油量所剩不多,想查看确认,于是拿出打火机照明,结果还没凑近,“嘭呲”一下,油箱口处腾起了火苗。汽油、柴油都是易燃易爆品,严禁明火靠近哦!
  • 世界上最深的地下实验室开建 深度相当于六个帝国大厦
    据国外媒体6月23日报道,在美国南达科塔州的黑山底下,工人们正在建立世界上最深的地下实验室,其深度相当于六个帝国大厦,该实验室将适合于科学家们寻找像暗物质这样神秘粒子的需求。   22日科学家和其他政府官员出席了位于地表以下4850尺的实验室的破土动工仪式。此处原来是一个金矿,并且是诺贝尔物理学奖获得者的实验基地,这里现在以这位获奖者的名字雷?戴维斯(Ray Davis Jr.)命名,他和他的同事在2002年获得了诺贝尔物理学奖。   近四分之一的宇宙物质被认为由暗物质组成,宇宙射线会直接影响证实暗物质存在的效果。而这个地点因为能远离宇宙射线而被选定为实验的理想场所。   实验室建成前,工人们需要固定隧道,并安装新的基础设施。第一项暗物质实验将是大型地下氙探测实验,或者探测弱相互作用粒子,这为科学家探索人们认为曾经发生过的宇宙大爆炸的秘密提供新的视野。   物理学家说没有暗物质,银河可能就不会形成,希望通过更多了解暗物质,弄清宇宙是在扩张还是收缩。科学家希望在2012年和2016年能够开始建设两个更深的实验室。据估计,这些项目将花费5亿5500万美元。
  • 疾驰七载,这匹“黑马”还会带来测序行业新变革吗?——深度访Element Bioscienses创始人兼CEO Molly He
    近些年,高通量测序技术已成为生命科学领域的一股革命性力量,测序仪作为这一技术的核心支撑工具,在揭示生命奥秘、推动科学研究及医学诊断等方面发挥着举足轻重的作用。然而,在过去的几年里,尽管高通量测序技术持续繁荣,但测序仪的发展却陷入了相对停滞的境地,没有出现突破性的进展。2022年底,一家名为Element Bioscienses(以下简称“Element”)的测序仪公司“杀入”中国测序市场,就在中国客户逐渐了解这家测序新秀之时,它已将北美测序市场平静许久的池水搅动起来。Element的出现,推动了测序数据质量标准从Q30到Q40的跨越,不久之后这家公司还将推出Q50质量标准的试剂盒。仪器信息网特别采访了Element创始人兼CEO Molly He博士,就Element的创新技术、产品和她对当前测序仪市场的看法进行深度对话,Element中国区总经理邱亚静陪同采访。Molly He,Element Biosciences联合创始人兼CEO一个新奇的idea,一支富有创造力队伍“有没有兴趣开一家公司?”当前同事提出创业想法时,Molly He欣然答应。事实上,这个想法与当时正在做投资的她不谋而合。2017年年末,Element正式成立。新公司的定位是经过几次变化才确定下来的。Element三位创始人都曾任职于测序仪龙头公司 illumina,又都是蛋白试剂研究出身,因此最初他们的计划是开一家试剂公司。后来几番考察下来,他们发现只做试剂而不触及检测工具的核心技术很难做出真正突出的产品,于是本着初生牛犊不怕虎的精神,最终决定做整套系统。“我们也看到了一些市场契机,当时在北美仅illumina一家的测序仪就占90%的市场,并且他们一直在通过提升仪器通量来降低测序成本。”Molly讲到,“我们想让测序仪更加平民化,让那些不需要高通量并且没有足够资金的客户也能用到最好的技术,并最终让基因测序得到全面普及。看到了这样的需求,我们决定干脆自己去实现。”定位明确下来后,创业设想也逐渐清晰:打造一个全新的测序仪产品,打破原来主流测序仪的技术局限,在打造测序仪的过程中,融入新的元素,让同一台仪器不仅可以测序,还可以分析蛋白和其他分子,最终把多种应用整合到同一台仪器上,让用户使用起来更加方便。公司名字也有了:Element(元素)。经过7年的发展,Element已经发展壮大为300多人的队伍,仅研发人员就百余人。近期数据显示,Element已经收到200个AVITI测序仪订单,安装量达到150余台,与全球 11 家分销商签署了分销协议,拥有遍布25 个国家和地区的客户,2023 年收入超过 2500 万美元。逆境之下,对于推出仅2年的产品,这亮眼的数据充分表明Element商业化的巨大成功。问Molly,取得如此优秀的成绩,Element做的最对的事情是什么?她不假思索:团队!她说,“人是第一位的。我们组建团队时不只看是否有经验,最重要的是看是否这些品质:好奇心、创新性、愿意打破陈规,这对于做R&D非常重要。要ask why,这对公司整体创新很重要。我认为我们团队的创新能力全球数一数二。”技术重大革新:不一样的测序化学方法Element究竟带来什么样的新元素?Molly说,“我们要打造一个全新的测序仪产品,在常规测序仪基础上进行大量的技术革新,对核心部件进行重新设计和改造,最终让这款产品信噪比大幅提升并且更具灵活性。”根据这一设想,Element开始了革新性测序仪的研发之路。2022年,Element推出首款产品AVITI测序仪,产品一经上市,便引发万千关注。用户们对这个全面革新的测序仪都充满了好奇:相较于用了几十年的主流测序仪,它究竟有什么不同?不久之后,市场就给出了答案:很不一样,并且很受欢迎。最大的“不一样”体现在化学方法的革新。AVITI测序仪的测序方法不再是下一代测序中主流的边合成边测序技术(SBS),而是ABC亲和力测序(ABC, Avidity base chemistry)。这种测序化学是全新的测序化学原理,通过对测序芯片表面降噪技术,原位线性扩增技术,以及亲和力测序化学实现了更高精度、低成本的测序技术革新。同时亲和力测序的多点结合设计,不但可以提升化学反应动力学,还可以缓解制约下一代测序读长的phasing和pre-phasing问题,在读长增加的情况下仍旧保证高质量的测序结果。(工作原理详见本网早期文章:从Q30到Q40——高通量测序技术正在发生变革吗?)ABC亲和力测序的关键创新在于,它将检测掺入的核苷酸与延伸DNA模板分离开来,分离步骤可使每个过程独立优化,这种方法可以减少试剂消耗(试剂浓度降低100倍),使得测序每Gb成本大幅降低。Molly进一步解释道:“其他公司试剂的荧光剂浓度通常很高,以保证能够看得清不同颜色的碱基。Element的试剂虽然也有荧光剂,但在极低的浓度下就可以完成测序。这带来两点好处,一是因为浓度低,消耗就少,试验成本得以大幅降低,可将这部分成本回馈给客户;二是使用低浓度试剂,同时结合Element的低吸附表面化学技术,杂质就不会粘黏到反应表面,从而降噪,提高测序的准确性。”何为信噪比?Molly常常用这样一个比喻去解释:我们晚上看星星能够看得特别清楚,是因为没有了太阳的噪音背景。在测序过程中,提高信噪比就是在读取A/G/C/T碱基的时候,背景噪音被最大限度地消除,这也就提高了测序仪的信噪比。为了达到这个目的,Element在表面化学上也下足了功夫。AVITI测序仪的表面化学与其他测序仪产品完全不同,设计独特,类似于不粘锅的原理,防止了细胞或蛋白等生物成分的附着。这种设计不仅降低了背景噪音,提升了信噪比,还确保了测序过程中的准确性和稳定性。这也是AVITI测序仪的另一大技术革新。至于灵活性,Molly 解释道,“我们需要做一个像积木一样的仪器,积木可以拼成一个恐龙,也可以拼成一个大象,还可以拼成其他不同的很多的东西,非常具有灵活性。这就是我们对于产品最初的规划。”对于应用领域,Molly表示:“AVITI测序仪刚刚商业化时,我们并没有明确定位哪些领域的应用,因为觉得仪器足够优秀,什么都能做。商业化一年后,在一些领域的应用优势很自然地体现出来,如临床和肿瘤研究。由于AVITI准确度高、价钱低、非常灵活,不需要凑样上机,这三点对上述用户特别有诱惑。还有一个有意思的应用领域——农业。在美国农业研究非常热门,我们的平台在这一领域优势很大,这是我们始料未及的。以前农业样品研究都用芯片来做,现在可以用测序来取代。”Q40/Q50说得热闹,市场真的需要吗?Element中国区总经理邱亚静曾将公司比作一条鲶鱼,“把整个测序市场搅和起来。”其中最明显的“搅和”大概是将测序碱基数据质量标准带到Q40(碱基数据准确度99.99%)时代。长久以来,二代测序的数据质量标准都是Q30(碱基数据准确度99.9%),通过一系列底层技术的创新,初代AVITI测序仪可达到Q40数据比例大于80%,(客户实测数据甚至Q40>90%)。这之后国内外许多测序仪公司纷纷推出Q40数据质量的产品,仿佛一年的时间“Q40”没有了技术门槛。对于此,Molly给出了这样的解释:“基因测序有很多步骤,包括建库、测序和后面的数据分析,这三步都会引入错误。虽然测序步骤本身的准确率越来越高,但如果建库环节引进很多错误,测序仪准确率再高也是枉然。目前建库的准确率在Q30到Q40之间,要想实现Q40甚至Q50,建库环节的准确率必须改变。”Molly指出,虽然现在很多公司宣称自家测序仪已经实现 Q40或者Q50的测序质量,但如果建库环节没有一并优化,这一结果的真实性就有待考证。今年晚些时候,Element将率先推出了商业化Q50试剂盒Cloudbreak UltraQ,该产品正是对建库环节进行优化,最终让系统实现Q50的测序精确度。现如今在测序上游市场“Q40”已经被说的很热闹,但它的意义最终还应是体现在应用市场的需求和反馈。问及这一点,Molly回答:“碱基数据质量并不能代表全部,最终结果要看更多的东西,比如错误率(SNP的错误、Indel的错误、假阳性/假阴性等)也非常重要,Element也曾做过对比,结果表明AVITI测序仪与市面上其他产品相比,错误率也更低,这对临床诊断非常重要。至于Q40对哪些用户更重要,我们还在寻找这样的应用,这需要更多用户一起探索。”对于这个问题,邱亚静回答道:“我也一直在问自己,Q40带来的是什么?技术上实现了,但总要转化成真正的应用意义,比如临床应用。我想大家会逐渐看到更好的数据质量在遗传病、肿瘤MRD、甲基化检测等要求高精确率的应用方向上必然带来新的应用点。”邱亚静 Element中国区总经理(左)和Molly He研发实力硬核 AVITI 24让最初设想得以实现Element始终行进在创新的快车道上,研发实力的确不容小觑,接二连三推出新产品。最重磅的是今年1月在摩根大通第42届年度医疗保健大会上宣布的多组学新产品AVITI 24,它的推出,让公司创立之初所作的长远设想得以实现。该产品本质上和AVITI是同一台仪器,可在客户端将AVITI进行升级到AVITI 24,它不再仅仅具备测序功能,还可以实现多组学分析,分析对象包括细胞形态和细胞内的DNA、RNA和蛋白质及磷酸化状态,它在高通量药物筛选、系统生物学研究等方向具有广阔的应用前景。Molly评价:“这个是一个革命性的改变。”邱亚静补充道:“这一款仪器也非常适合科研,近十几年,NGS基本就在通量上做文章,没有特别新的东西出来,所以我特别看好AVITI 24测序仪的应用前景,因为它能够把不同的领域应用结合起来。”跟据Element的最新信息,全球已经有客户开始预定AVITI24平台,其中知名的基因组机构SciLifeLab就是其中之一,下半年正式上市销售。除了AVITI 24和前面所提到的Cloudbreak UltraQ试剂盒,还有Trinity、 Cloudbreak Freestyle、Expert Mode HD等新产品。Molly着重介绍了Trinity,该产品省去了大部分靶向捕获繁琐的操作,可直接在测序仪上进行富集和测序,简化工作流程从而减少了前面步骤中DNA的损失,可以减少上样量。另外,将测序把原来要花一两天做的工作缩减到两三个小时,并且由于减少了人的工作或为不同流程优化自动化建库工作站的投入,成本也得以降低。从AVITI到AVITI 24,再到Trinity,无不体现出Element在测序领域的深刻理解和先进理念,“未来的研发还是向着如何让测序仪更应用整合、速度更快、更灵活,节省用户的时间和精力的方向进行。”Molly总结道。单分子测序须突破通量和成本局限最近几年,中国测序仪市场上出现越来越多的测序仪公司,整个市场不再是零星品牌、一家独大的局面,原来常常说的测序仪技术壁垒高这件事似乎不复存在。此外,在这些新公司中,基于单分子测序技术者有多家,这一新的技术路线似乎发展势头强劲。针对这些新的市场变化,Molly也表达了自己的观点。Molly认为,无论是在中国还是在美国,竞争对手越多越好,大家一起创造测序欣欣向荣的市场。至于技术壁垒是否已被打破,她委婉回答,“Element是在打造的一个全新的、不一样的系统,我们投入了大量的资金和精力去研制它。”邱亚静与Molly有着相同的观点,她认为,第一,这说明即便当下大环境不好,大家依然都看到了NGS是一个未来(5-10年)可期的赛道,包括投资人;第二,测序仪的技术壁垒并非消失,市场上的测序仪有些是真正自研的,有些是copy的,但无论如何,能够学会并且学好也是一种能力,各公司接下来能有不断优化系统的能力,对整个市场是件好事;第三,Element的技术独特且有十分出色之处,因为其背后有强大的研发团队,呈现出来的是独树一帜的数据质量。谈及单分子测序技术,Molly讲到,“从市场的角度来看,illumina的边合成边测序仍然占有80~90%的市场。单分子测序的确有它的优势,如读长很长、测序速度快,但同时也有它的痛点:一是无法进行大通量测序而使得其成本较高,二是无法对同一DNA分子进行多次检测进行信号均值校对来提升准确性,从而测序精度较低。此外单分子在物理学上也有一些局限,属于根本面上的局限,从技术上很难突破。”Molly进一步指出,单分子测序的这两点局限了它的市场渗透率,如果不能突破,单分子测序只能一直是一个小市场,如病原体检测、长读长变性评价,很难再超越这些应用。“我认为未来的几年单分子测序和主流的测序技术平分秋色的机会不大,边合成边测序以及类似的测序技术会一直占据主流,因为容易扩大通量,易于工业化。”后记:采访时,Molly刚刚爬完长城回到酒店,这之前在国内短短几天的行程中则一直奔波于客户实验室和各种会议,但整个采访过程并没有显露任何疲态,反倒在聊技术创新时很是兴奋,那是属于创业者的活力与激情。问她这个过程中的挑战,她笑着回答:没时间睡觉。“转型当中总是在不断学习新的东西,有太多的兴奋点,我做事情喜欢善始善终,事情一旦开始,不完成就不休息。但平衡好工作和生活不是24小时能做完的事情。”截止目前的职业生涯中,Molly的身份也不停转变,从研发工程师到投资人再到创业者,她的下一个目标,是继续引领测序市场新的变革。
  • MBN检测技术国内外仪器和标准现状
    磁巴克豪森噪声(MBN,Magnetic Barkhausen Noise)技术可以用来评估铁磁性材料一定深度内的微观组织结构变化、应力状态、微损伤缺陷等,是实现对材料疲劳、微裂纹等早期性能退化及应力状态评估的一项重要无损检测技术,工程应用前景广阔。  1 国外仪器现状  国外目前已有多个公司有成熟的MBN仪器销售,可进行特定功能的MBN信号检测,但是仪器售价昂贵。其中使用最为广泛的有芬兰Stresstech公司和德国弗劳恩霍夫无损检测研究所的MBN检测仪器。  Stresstech公司是专门从事无损检测的公司,该公司研发出了巴克豪森效应表面质量检测仪(磨削烧伤检测仪),有便携式检测仪Rollscan 250,300,350三种型号和非便携式检测仪Roboscan 500,600两种型号,可以实现复杂形状工件、粗晶材料残余应力的精准分析。图1为Rollscan 300表面质量检测仪,其检测深度在0.01~1.5mm之间。图1 Rollscan 300表面质量检测仪  2002年,德国弗劳恩霍夫无损检测研究所研制了商业化的3MA微结构与应力分析仪,目前已有第二代产品3MA-II,如图2所示,它是一种集成四种不同微磁测量方法的仪器(包括巴克豪森噪声、多频率涡流、增量磁导率、切线磁场谐波分析),可以测定材料表面及浅表面硬度、残余应力、硬化层深度和加工缺陷等信息,能对边缘层0~8mm厚度的部件多个相关技术质量指标进行快速同步评估。图2 3MA-II微结构与应力分析仪  2 国内仪器现状  目前,国内尚未有成熟的商业化磁巴克豪森噪声检测仪器。南京航空航天大学研发出便携式巴克豪森检测仪样机,如图3所示,可实现对钢轨的应力检测,检测精度在10MPa以内。图3 便携式磁巴克豪森检测仪样机  北京化工大学陈娟等人研发的基于磁巴克豪森效应的钢轨应力检测系统,能够对钢轨内部的应力进行实时在线检测,测量误差在0.5MPa,具有精度高、响应速度快、可视化效果好等优点。  3 国内外相关标准现状  国内外关于MBN无损检测的行业标准和规范并不多,许多国家并未提出相应的检测标准。  美国汽车工程师协会(SAE)于1991年发布了SAE ARP 4662-1991(R2010) “Barkhausen Noise Inspection for Detection Grinding Burns in High Strength Steel Parts”标准,中译名为《高强度钢零件摩削灼伤的巴克豪森噪声检测》。  美国齿轮制造商标准协会(AGMA)于1999年发布了AGMA 99FTM1-1999 “Barkhausen Noise Inspection Method for Detecting Grinding Damage in Gears”标准,中译名为《齿轮磨削损伤的巴克豪森噪声检测方法》。2007年,AGMA又发布了AGMA 09FTM06-2007 “Using Barkhausen Noise Analysis for Process and Quality Control in the Production of Gears”标准,中译名为《用巴克豪森噪声分析进行齿轮生产过程中工艺和质量控制》。  在利用磁巴克豪森噪声技术进行检测时,对检测技术、检测环境、标准试件的要求,国内尚未出台相关的标准和规范,还需进一步加强相关检测工艺的研究,尽早制定相关检测标准。  节选自《无损检测》
  • 院士专家共商智能影像技术趋势,推动产学研用深度融合
    9月16日,以智能影像技术发展趋势及产学研用探讨为主题的2022年未来影像行业峰会在北京召开,峰会由智能图像处理北京市工程研究中心(以下简称“中心”)举办,邀请院士专家以及50余家企业的近百位行业精英,进行了12场专题分享。工程研究中心主任、小米集团高级副总裁曾学忠介绍了中心过去一年取得的成绩,并对未来影像技术在手机、机器人、汽车、XR(扩展现实)以及AIoT等多个行业出现的新需求做了深入分析,并提出对于未来影像的三个思考点:在多维传感,增强影像方向,拓宽影像传感的维度,突破视觉的限制;在AI赋能,计算摄影领域,用AI算法与硬件进行深入结合,突破硬件的限制;在影像互联,计算互通技术上,用互联互通的计算,打破影像采集以及计算的限制。中国工程院院士、中心专家委主任丁文华院士肯定了中心在影像行业的科研牵引作用,并指出影像多媒体领域对前端基础图像处理技术存在极大需求及市场空间,希望今后中心能够持续发挥平台作用,加深影像行业的产学研用协同创新的深度与广度,为产业的进一步发展起到示范带头作用。中心研究中心常务副主任、清华大学脑与认知科学院院长季向阳教授分享了计算影像的技术发展,介绍了计算影像在光谱成像,多传感器融合,光路编码等多个维度上的突破建议,后续将利用中心的平台创新科研机制,更好地将高校科研技术转化到行业。影像硬件技术企业豪威科技、丘钛微电子、奥比中光分别从图像传感器、相机模组、3D相机领域进行了专题分享。豪威科技总经理刘志碧梳理了当前各个行业对图像传感器的技术需求,并对全局快门、Hybrid EVS、微型化相机等行业新技术做了全面分享。丘钛微电子副总裁胡三木分享了相机模组硬件的发展趋势,并对大光圈、防抖、大推力马达、moding等模组工艺的演进进行了分析。奥比中光高级副总裁江隆业分享了3D视觉在各新兴行业的应用情况,并对3D视觉未来的技术发展方向进行展望。新型影像技术企业与光科技、灵明光子、普诺飞思分别从光谱相机、深度相机及动态相机的技术发展路线以及应用场景切入,进行了专题分享;与光科技CEO王宇认为小型化的光谱传感器是未来的技术趋势,并详细介绍了小型化光谱传感器在辅助色差还原、健康检测上的重要作用;灵明光子CTO张超阐述了dToF替代iToF在远距离深度探测场景的明确趋势,并介绍了dToF在汽车、消费、工业等多个领域的应用价值。普诺飞思中国区GM杨雪飞阐述了这种新型传感器相比于FBS相机的巨大优势,并介绍了DVS在超慢动作检测、边缘跟踪以及高级驾驶辅助等场景下的价值。北京邮电大学、极感科技、黑芝麻智能就影像算法进行了主题分享。北京邮电大学计算机学院执行院长马华东教授就视频处理各算法的发展状况做了介绍,并指出了AI视频算法模型轻量化的发展路径。极感科技高级总监林曦在深度计算和分割算法的现状和发展做了分享,提出了未来影像算法芯片化和工程化的方向。黑芝麻智能总监王超就视觉算法在自动驾驶上的应用做了技术分享,从低噪声、大动态、低延迟等场景举例,提出了视觉算法的需求方向。小米手机部副总裁、相机部总经理易彦博士分享了小米在手机、机器人、XR、智能汽车、智能制造五大主要应用场景中影像技术的深度积累,他表示,未来将依托中心持续加大资源投入,联合更多的上下游产业伙伴,围绕影像行业的系统性需求,做好产业协同,提升行业整体竞争力。据了解,智能图像处理北京市工程研究中心由小米集团牵头,联合清华大学等高校与企业于2021年共同组建,该中心的主要发展目标为联合上下游企业、高校和科研院所等机构,开展图像处理软硬件核心技术的开发、验证以及成果转化等全链路的创新,以推动行业共同发展。
  • 河北赵县化工厂爆炸致13死43伤
    河北赵县化工厂爆炸震碎方圆2000米内房屋玻璃 一名伤者获救   河北赵县化工厂爆炸示意图时 间:2012年2月28日9时30分许地点:河北赵县克尔化工有限公司硝酸胍生产车间爆炸物:主要为硝酸胍及其他未明确物,总量约10吨。   2月28日,爆炸中留下的大坑,发生爆炸的车间基本被夷平   2月28日下午,工厂内一大块钢筋混凝土飞到百米外的田地   2月28日上午,位于河北石家庄赵县的克尔化工厂发生爆炸事故,一号生产车间的3层楼基本被炸平。附近村民称爆炸时震感强烈,2000米内的房屋出现玻璃震碎现象。河北省安监局当晚发布消息称,初步核查事故已致13人死亡,43人受伤,5人重伤。目前,伤者救助、现场救援、人员核查等工作仍在进行。据石家庄市公安局副局长程蔚青介绍,此次爆炸物主要为硝酸胍和其他尚未明确物。爆炸原因仍在调查中。   事故   三层厂房夷为平地   2月28日9时30分左右,石家庄赵县生物产业园内的河北克尔化工有限公司发生爆炸事故,爆炸点为一号生产车间,位于工厂中间位置。   10时30分许,记者进入厂区时闻到一股刺鼻的气味儿,越往里走,气味越重,甚至熏得记者睁不开眼睛。记者看到,一号生产车间在巨大的爆炸中已被夷为平地,爆炸地点出现了一个直径约十几米的大坑。大量的铁板和横梁成为废墟,其他车间、北侧的厂房建筑损毁 工厂西侧的赵县消防中队几乎所有的玻璃门窗全部被震碎。   附近村庄震感明显   克尔化工厂位于南柏舍镇俞家岗村北侧,其东、西、南侧均为开阔的麦田,北侧是另外一家工厂。   在化工厂外数百米范围内,布满飞溅而出的石块和玻璃片。化工厂周围厂房、办公楼和门脸等都不同程度受损,一些建筑的门窗脱落。   爆炸发生时,克尔化工厂所处的南柏舍镇俞家岗村附近多个村庄村民称有明显震感,数百户居民家中玻璃或墙壁受损,2000米内的房屋出现玻璃被震碎现象。   距爆炸现场不足500米的南柏舍派出所克尔警务室的铁门因受到气浪冲击扭曲变形。化工厂南侧约500米是俞家岗村的居民聚居区,住有约500户居民。记者在村内走访发现,数百户居民家的玻璃或墙壁均受到不同程度的损坏。李先生家的三扇门被轰倒,数十块玻璃破碎。据了解,该村并无村民因门窗被震裂而受到伤害。   救援   现场残存浓硫酸   听到爆炸声后,离工厂最近的俞家岗村村民李峰以最快速度跑到工厂的南侧围墙外。此时,围墙已被轰开一个十余米的口子,他和其他村民冲进工厂,发现到处都是废墟,一些工人从车间跑出来,“好多人身上到处是血,衣服也被划破了”。村民们立即和没受伤的工人一起,将伤者搀扶到厂外开阔地带,用纸巾为伤者擦拭血迹,受伤严重的则让其平躺在地上休息 有的村民和工人在废墟上搬石块,希望找到被埋者。很快,120救护车、消防和民警到场,村民们被清出现场。   石家庄市公安局副局长程蔚青表示,抢救现场残存部分浓硫酸,有一定的危险性,但可排除有害气体扩散的危险。他说,发生爆炸时,生产车间内有近20人。   获救者血肉模糊   事发后,河北省和石家庄市领导带领省市医疗、卫生、安监、环保等部门赶赴现场成立指挥部,指挥抢险救援和善后 国家安监总局也派员到场指导救援。接警后,数十辆消防车赶赴现场。   在爆炸点周围,记者看到几个电锯和带血的手套,“爆炸时应该不少人在周围干活儿”。在现场搜救的一名工作人员说。   12时许,在二号车间二楼,佩戴防毒面具的消防人员,在倒塌的机器下找到一名被埋者,消防人员和医护人员将其抬上了救护车。记者看到,获救者血肉模糊,两腿完全成了黑色。获救者随即被120急救车送往医院。消防人员说,在二号车间里已经搜救出5名被埋人员。截至17时许,消防员仍在废墟内搜救,多辆急救车停在厂内待命。   飞溅物划伤多人   据了解,事故伤者被送往赵县人民医院、赵县中医院、石家庄第一医院等多家医院治疗。当天16时30分许,在赵县人民医院外科病房,十余名事故伤者在接受治疗。他们头、面或手臂等部位缠有厚厚的纱布。   医护人员说,爆炸发生后,有36人被送到该院,其中34人轻伤,多是被飞溅的硬物打到,或被碎玻璃碴划伤,经治疗均无生命危险 另有2人重伤。部分伤者随后被转往其他医院治疗。   河北友爱医院共接收6名伤者,均为面部轻微烧伤和小创伤,经治疗无生命危险。   发布   爆炸致13死43伤   据赵县县委宣传部28日下午通报,此次爆炸共造成12人死亡,40余人受伤。而据河北省安监局28日发布的消息,经初步核查此次事故中已死亡13人,伤43人,重伤5人。就死伤人数不一致,赵县县委宣传部相关负责人接受电话采访时表示,关于此次爆炸的情况,均以宣传部所发通稿为准,对记者的其他提问则不予回复。   探因   爆炸物含硝酸胍   赵县安监局透露,目前已成立爆炸事故调查组,爆炸原因正在调查之中。   据石家庄市公安局副局长程蔚青介绍,此次爆炸物主要为硝酸胍和其他尚未明确物。另据中央人民广播电台报道,发生爆炸的物质主要是硝基胍和硝酸胍,爆炸的反应罐内约有这两种物质10吨。   据了解,河北克尔化工有限公司是一家生产农药、医药中间体及其他化工产品的企业,主要产品有硫酸铵、硝酸胍、硝基胍等。该厂拥有10条标准生产线,建设投资2.17亿元,新厂区占地170亩。当地政府部门称,该公司是民营企业,投产约两年,2011年曾发生一起火灾,并未造成人员伤亡。   有村民说,该公司的产品属高污染化工品,职工大部分为中年男性,未婚者一般不录用。
  • 3D打印高精度微针模具助力微针物理治疗增生性瘢痕的构效关系研究
    增生性瘢痕(HS)是一种病理性瘢痕,表现为异常僵硬、肿胀、抗拉强度降低和色素沉着,可引发瘢痕患者机体功能障碍、情绪焦虑、抑郁等症状。因此,增生性瘢痕的防治一直是创伤后面临的一个重要挑战。聚合物微针(MNs)已成为一种的非常有效的透皮物质交换介质,其可以最小的侵入性帮助在疾病治疗如肿瘤、糖尿病、细菌生物被膜、真菌感染和疤痕中提供各种药物的透皮传递。但换个角度看,微针可穿透表皮层角质层,在组织中形成微孔阵列,往往会改变疤痕组织的生物力学环境和超微结构,这给增生性瘢痕的临床管理寻找一新的方便、耐受性好和可用性强的治疗策略提供了应用可能性。近日,陆军军医大学第一附属医院烧伤科罗高兴教授/谭江琳教授团队的张庆博士联合加拿大曼尼托巴大学Malcolm Xing院士在ACS Nano在线发表了最新研究成果:Down-Regulating Scar Formation by Microneedles Directly via a Mechanical Communication Pathway。该研究提出了微针介导的物理干预调节局部机械应力以改善瘢痕病理特征的增生性瘢痕机械治疗新策略,以阵列密度和三维尺度为变量因素探究聚合物微针微结构对瘢痕治疗效果影响的规律性来提升治疗效率,借助高精度3D打印平台(nanoArch S140,摩方精密)制造不同阵列密度和针体深度的微针阵列三维模型,以丝素蛋白为基础材料通过两步倒模法制造出对应规格的微针贴片。研究团队仅通过调整微针的纵深尺寸和阵列密度,即实现了增生性瘢痕外观和组织力学性能的显著改善。其核心的作用机制:微针的物理干预减少了成纤维细胞产生的收缩和机械应力,减弱整合素- fak通路中机械力信号的传导,下调TGF-β1、α-SMA、I型胶原和纤维连接蛋白的表达,进而产生一个低压力的微环境,有助于显著减少疤痕的形成。这种物理作用与微针的长度和阵列密度密切相关,表现为:微针尺寸太短(≤500μm)无法实现有效的组织穿透,随着针长增加,穿透力提高,但刺入深度太深(≥150μm)存在出血、炎症反应等不良反应,有加剧瘢痕增生的风险。在阵列密度效应方面,研究结果显示,结合有限元分析模型进一步预测,随着阵列密度的增加,有利于机械微环境重构,微针的治疗效果显著增加,但过高的阵列密度(≥20×20) 导致的空间压缩,胶原基质受到明显挤压,反而不利于机械微环境重构。因此,研究团队提出,基于不同瘢痕中的组织厚度分布范围,优先选择组织厚度中位值作为微针尺寸设计的参考值;而微针阵列密度为15×15/cm2时更为合适。这一研究结果与当前其他报道的微针介导的增生性瘢痕治疗策略(主要是透皮给药)显著不同。图 1. 高精密3D打印微针阳模与PDMS翻模流程图2. 微针通过干扰机械力传导下调瘢痕形成的尺寸效应图3. 微针通过干扰机械力传导下调瘢痕形成的阵列密度效应此外,研究团队还指出,与临床上常用的商用张力减压带通过减少线性切口周围的张力来防止疤痕形成相比,微针诱导的物理干预倾向于减少瘢痕组织中细胞与细胞、细胞与细胞外基质之间的机械通信(mechanical communication),从而重构一个有利于瘢痕逆转的低应力微环境。因此,微针贴片除适用于线性手术瘢痕外,对宽片状瘢痕的适应性也优于商用张力减压带。由此可以看出,作为一种微创无痛的选择,这种微针介导的机械治疗策略有很大的潜力为患者提供一种具有成本效益和方便的增生性瘢痕管理。原文链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.1c11016
  • 皮肤上的“原住民”居然能够帮人愈合伤口?上海净信告诉您这其中的奥秘!
    俗话说得好,“常在河边走,哪有不湿鞋。”    … …     尽管这句话并不是非常恰当,但是人们在生活中,都会有偶尔伤到自身的情况,小到擦破、刺中,大到跌伤、烧伤,创口比较严重时乃至必须手术缝合;有的人的创口修复得迅速,而另一部分人的愈合进展就好像被按了中止键,即便过了很长时间,创伤口却依然看不到转好,简直令人心急如焚。    有关权威机构的科学研究工作人员发现肌肤病菌群在伤口修复中有着不可替代的关键性功效,这项发现也许能够解决在机体功能衰退人群(老人)和免疫力低下人群普遍的伤口愈合速度慢的难题;人们的人体被一些无害的病菌所遮盖,即人们常说的“一切正常有益菌”。虽然对于“一切正常有益菌”在人体消化系统中的有利功效拥有逐渐推进的了解,但针对住在肌肤上的病菌,科学家们目前了解的并不多;这项科学研究的发现能够提醒人们,有关于体细胞与肌肤长驻有益菌的互动交流也许能影响创口的痊愈。    漫性创口(无法痊愈的创口)是当代社会发展遭遇的不容乐观的身心健康难题,特别是在对免疫力低下人群而言;漫性创口有时候能保持多年而不痊愈,但人们却沒有好的方法医治它,医护人员都没有靠谱的方式 来分辨创口是不是能痊愈;医护人员确实应该有一种更强的方式 来预测分析创口的愈后和淡化疤痕。    衣食住行导致在人们人体上(中)有着千万病菌群生活着,近几年来它们吸引着很多科研人员的注意力和兴趣;针对肠胃微生物菌种的科学研究发觉早已确认虽然部分病菌群是容易致病的,但许多病菌群却对人们的身心健康好处多多;    科研人员在漫性伤口修复和不痊愈二种状况下的身体肌肤病菌组成进行了大样本比对实验,結果的确发现了明显差别,说明这种病菌在痊愈中充分发挥了功效。科学研究结果所统计出的数据可以验证科学性假设的正确性,之后便能够对创口开展拭子培养,展开创口病菌谱的绘制,以协助人们分辨创口是不是能迅速痊愈或无法痊愈,这项研究将会针对医疗人员决策时会有非常大的影响。    科研实例:上海交通大学使用上海净信Tissuelyser-48L组织研磨仪进行皮肤组织有关性病理学研究    上海净信最新款组织研磨仪Tissuelyser-L系列产品,在上海交通大学为科研工作者提供便利,帮助实验能够快速、高效的进行并达到极佳的研磨效果,样品前处理的佳选仪器。    科研成果:菌群的具体效能    科研人员在小鼠身上进行了大量研究来寻找伤口愈合/不愈合的具体原因;发现缺乏某中单一基因的小鼠皮肤有着不同的有害菌群,导致其伤口愈合较慢。这种基因与Chrohn’s病有关联,可以帮助细胞识别细菌并作出反应。基因表达影响了人体皮肤的细菌构成,进而影响着伤口愈合。    可能小鼠基因缺陷导致其无法识别有害细菌意味着其不能够发动正确的反应;综合在人体和小鼠中的研究发现,人体皮肤细菌谱对于伤口愈合有直接的影响。    目前大部分针对慢性伤口的研究聚焦于改进抗菌敷料以预防感染;表示对皮肤菌群了解的加深能够帮助我们找到新的治疗方法,即可以避免有害细菌的危害,同时也无需清除可能对人体有益的细菌群。    研磨前后对比图: 研磨管内的小鼠皮肤和研磨珠→放入仪器内并设定好相应参数→研磨后成品
  • 温度如何影响污水深度处理膜污染?
    安徽理工大学地球与环境学院青年教师陶晨与加拿大滑铁卢大学工程学院教授Wayne Parker和不列颠哥伦比亚大学教授Pierre Berube课题组合作,针对安大略省多伦多市Keswick污水回用中心冬季深度处理污染加剧的问题,进行了前期历史数据分析和后期实验研究,厘清了二级生物处理运行温度和深度处理超滤运行温度对膜污染的影响机制。相关研究成果发表于《分离纯化杂志》。二级和深度处理运行温度对膜污染影响机制的示意图 安徽理工大学供图污水深度处理是指城市污水经一级、二级处理后,为了达到一定的回用水标准,使污水作为水资源回用于生产或生活的进一步水处理过程。超滤被认为是一种非常有前景的污水回用处置方式,然而膜污染问题一直是限制其长期稳定运行以及运营成本管控的瓶颈性问题。 “因为膜污染会造成跨膜压差的上升,在维持目标处理效率的前提下,需要提高膜清洗与更换的频率,从而增加运营成本和能源消耗。一般来说,膜污染控制成本占运行成本的20%-30%;其中,膜清洗和膜更换成本分别占膜污染控制总成本的9%-30%和40%-65%。而对于污水深度处理的运行场景来说,这些数据会随着冬季温度的降低,进一步升高。”陶晨向《中国科学报》介绍。近年来,各国学者针对温度对膜污染的影响展开了相关研究,然而研究对象多为膜生物反应器(MBR)工艺。一方面,在深度处理中,因为膜不直接与污泥混合液接触,所以膜污染机理与MBR有很大区别;另一方面,深度处理中膜过滤过程与二级生物过程分开进行,温度对二者造成的影响程度不同且存在交叉影响,值得分别去探讨。此次研究中,陶晨等提出了活性污泥模型与实验结合的方法,通过新颖的实验设计,评价了温度通过影响二级生物过程及其代谢产物,以及温度影响膜固有性质对深度处理膜污染的影响机制。“我们研究发现,将二级生物处理运行温度从20℃降低到8℃,且超滤运行温度为20℃不变时,总膜阻力大幅度增加。这主要是由于二级生物过程在低温下产生的可溶性微生物产物大量增加导致,其中与生物质衰减相关的有机质(BAP)是最主要膜污染物质。”陶晨说。进一步地,降低超滤运行温度时,总膜阻力增加了122%,这一部分膜阻力的增加是由于膜孔径的减小和液体黏度的增加。研究发现,总膜阻力的增加并不是各部分影响的简单叠加,而是存在复杂的交互影响。陶晨说,该工作全面探讨了运行温度对膜污染的影响,为不同温度运行条件下设计膜污染缓解措施提供了理论基础,也为探讨其他极端运行条件下二级生物过程与膜污染间的关系提供了方法借鉴。”审稿人认为:作者研究了实际污水处理厂运行温度对深度处理膜污染的影响机制,区分了造成低温条件下总膜阻力上升的不同原因,是一项有趣的研究工作,对缓解膜污染并减少运行成本提供了理论参考,具有实际意义。
  • 普今公司液相色谱仪深度免费培训班通知
    尊敬的液相色谱仪用户,您好!   为进一步提高分析人员使用及维护液相色谱仪的水平,特此在常州、南通举办制药及相关行业液相色谱仪深度免费培训班,邀请对象为各药品生产经营企业、原料及中间体生产企业及其他相关单位中使用及维护液相色谱仪两年以上的人员。   授课人员为岛津(中国)公司及普今公司液相色谱资深工程师。为取得更好的好效果,学员名额限为50 名,我们会按照回执中的手机发短信确定人员。   《常州》   一、培训时间:2009 年12 月12 日   二、培训地点:常州质量技监督培训中心(常州市兰陵北路520 号)   三、培训安排:   报到时间:上午8:00—9:00   授课:上午:9:00~11:30 液相色谱仪输液泵深度解析 梯度方式对测试结果影响的解析 岛津/Waters/Agilent 自动进样器对比解析   午餐及午休:11:30~13:00   授课:下午:13:00~16:30 紫外检测器深度解析 色谱工作站应对GMP / FDA 功能讲述 应对2010 版药典新增仪器介绍   四、其它活动:培训班期间穿插抽奖活动,奖品丰厚   五、现场拆解液相色谱仪品牌:岛津LC-10ATvp LC-10ADvp SPD-10Avp Waters Alliance 2695 Breeze 1525 UV2487   《南通》   一、培训时间:2009 年12 月15 日   二、培训地点:南通药监局八楼会议室(南通市人民西路88-5 号)   三、培训安排:   报到时间:上午8:00—9:00   授课:上午:9:00~11:30 液相色谱仪输液泵深度解析 ——(岛津姚劲挺)梯度方式对测试结果影响的解析 ——(岛津姚劲挺)岛津/Waters/Agilent 自动进样器对比解析 ——(岛津姚劲挺)   主办方:普今公司是专业的色谱4S 服务商,是岛津在江苏南区(苏州/南通/无锡/常州)的总代理,也是授权的岛津分析仪器的服务商。公司成立六年来一直以三个“专注于”为服务理念,即“专注于色谱仪器,专注于重点品牌,专注于一个区域”。公司目前专业技术服务人员七名,技术销售人员八名,年销售中高端色谱仪器超过百台,目前是江苏最大的专业色谱公司。   报名回执(传真至0512-67071555 ,电话13901544062 或登陆www.sp4s.com 直接注册)   常州培训班邀请函 南通培训班邀请函
  • 清华团队:基于多模光纤模式色散和深度学习的高速全光纤化成像技术
    多模光纤成像技术因其超细微型探头和柔性结构带来的灵活性优势,在生物体内成像、工业检测等领域具有广阔的应用前景,获得了业界广泛的关注。目前,多模光纤成像技术主要分为两类,一类通过在光纤远端产生聚焦点进行扫描成像,另一类通过探测光纤近端的散斑场来恢复光纤远端被探测的全场图像。这两种技术途径已有较完善的理论支撑,能得到较清晰的探测图像,但同时也具有一些难以弥补的劣势。例如:受限于空间光调制器、CCD或CMOS器件的刷新速度,成像帧率较低,难以对高速的事件进行成像;结构中包含自由空间光学元件,因此需要精密的光学对准,无法与传像主体集成实现全光纤化,限制了其应用范围;成像波长受限于CCD或CMOS器件的感光光谱范围,限制了其在红外波段的成像能力。上图 高速多模光纤成像系统示意图。a:实验原理图;b:以神经网络进行图像恢复的流程图;c:光纤探头示意图;d:照明光(黄色箭头)侧面注入探测光纤的示意图,信号光(红色箭头)在纤芯中传播;e:探测光纤远端照片,端面通过烧球来更好地聚焦照明光,比例尺500微米。为此,清华大学精密仪器系先进激光技术研究团队基于十多年来在光纤激光器、光纤器件和光纤传感的技术积累,提出了基于多模光纤模式色散和深度学习的高速全光纤化成像技术。该技术采用皮秒脉冲光纤激光照明被测物,利用多模光纤的模间色散特性将被探测图像的空间信息在时域上展开,时域信息通过单像素探测器进行探测,并借助神经网络训练的方法,由一维时域信息恢复出二维图像信息,整体结构和原理如图1所示。图2 被探测图像与其对应的波形和恢复结果该技术通过一个光纤侧面耦合器将皮秒脉冲光纤激光耦合到探测光纤中,然后从光纤的远端出射照到物体上,反射光进入探测光纤后紧接着进入与之连接的一公里长的50/125微米直径多模阶跃光纤中传播。由于模间色散的存在,进入多模光纤的脉冲光会产生分裂形成脉冲串。如图2所示,不同的光纤横模具有不同的群速度,因此在时域上会彼此分离,而这些横模包含了被探测图像的空间信息,通过模式色散便可将被探测物体的空域信息在时域上展开。图3 不同类型图案的成像效果通过超快光电探测器可以获得脉冲串波形,经神经网络模型进行训练后,可以直接从不同的脉冲波形中恢复出被探测图像。图3展示了来自不同数据库中图案的成像效果。该系统的成像帧率主要取决于脉冲光的重频,目前实验中已实现高达15.4Mfps帧率的成像,并实验验证了达到53.5Mfps帧率的可行性。系统在高帧率成像的同时具备连续采集一万帧图像(大帧深)的能力。如果采用重复频率更高的激光照明源,并搭配更快的光电探测器和时域波形采集设备,其帧率可以持续提升。团队所提出的新技术的突出优点是:帧率主要由脉冲光源的重频决定,成像帧率高;全光纤化的系统结构紧凑,细如发丝的探头大大增加了灵活性;单像素成像,探测波段不再受限于可见光,可扩展到近红外、甚至中波红外等其他波段;采集时域信号而非空间分布,抗干扰能力强。该系统在某些高速成像场景中比如体内高速细胞成像,或工业场景下对难以开放系统的内部高速成像检测等领域具有巨大应用潜力。该研究成果近日以“深度学习赋能全光纤高速图像探测”(All-fiber high-speed image detection enabled by deep learning)为题,发表在《自然通讯》(Nature Communications)上。该论文通讯作者为清华大学精密仪器系副教授肖起榕,第一作者为精密仪器系2018级博士生刘洲天。该研究得到了国家自然科学基金资助。 清华大学精密仪器系先进激光技术研究团队学术带头人为系主任、教授柳强,团队以现代化强国建设与国家重大需求为导向,着眼于光电子技术领域的科学与技术发展前沿,围绕固体激光、光纤光学、自适应光学、激光探测等方向,开展基础科学探索、应用基础研究和系统技术研发,全面覆盖高功率激光光源、光束控制、光电探测等技术领域。团队承担国家科技重大专项、国家重点研发计划、“973”计划、“863”计划、重点验证、专项配套型号研究等一系列重大项目,形成了从高功率激光光源到微弱光电信号测控的整套技术链条,具备完整的激光光电和测控技术能力,在相应研究方面取得了重要进展。2018年获批建设光子测控技术教育部重点实验室,2019年入选重点领域科技创新团队。
  • 通过 FLIR Firefly DL相机进行边缘推断,激发深度学习的潜能~
    深度学习深度学习作为一项新技术,革新了现有应用程序并推动新兴产业的迅猛发展。Google、Amazon、Intel 和Nvidia提供的用于创建和训练神经网络的工具使技术获取更容易,促进新玩家凭借有竞争力的产品进入成熟市场。目前,深度学习的潜能已被广泛认可,也许您现在正在应用程序上使用深度学习。为了让机器视觉开发者能够充分利用这项技术,菲力尔推出了FLIR Firefly® DL相机,它可以便捷地在现场部署受训过的网络。FLIR Firefly® DLFLIR Firefly DL通过集成高质量的Sony Pregius图像传感器和符合GenICam的Intel Movidius Myriad 2视觉处理单元 (VPU),将机器视觉和深度学习推断相结合。FLIR机器视觉相机尺寸小巧、重量轻且功耗低,是嵌入移动、桌面和手持系统的理想选择。VPU的概念位于FLIR Firefly® DL核心的Intel Movidius Myriad 2视觉处理单元(VPU)是一种新型处理器。VPU结合了高速硬件图像处理过滤器、通用CPU内核以及平行矢量处理内核。与GPU的通用内核相比,用于加速相机内建推断的矢量内核针对神经网络的分支逻辑进行了更多优化,优化程度更高的VPU能够以低功率实现高性能。推断与深度学习的关系推断是在新捕获的、无标签真实数据上应用的深度学习。推断是指受训后的神经网络根据新数据做出预测的结果。推断应用了一个通过标记数据 (A) 训练未标记数据 (B) 的模型虽然有许多不同类型的网络可用于推断,但MobileNet特别适用于图像分类。MobileNet最初由Google设计,用作移动设备的高精度图像分类和分割。与那些计算昂贵且需要耗电量大GPU的网络相比,它也能够实现相同的精度。推断相机和“智能相机”的区别传统智能相机结合了机器视觉相机和运行基于规则的图像处理软件的单板计算机。智能相机可以较好解决简单问题,例如读取条形码或回答“孔是否应该位于该部分?”这类提问。推断相机的优势在于可处理更复杂或主观的问题,例如“这是出口级苹果吗?” 当使用已知的优质图像进行训练时,推断相机可以轻松识别基于规则的检查系统无法识别的非预期内缺陷,使其对差异性更加宽容。推断相机可通过丰富的描述元数据扩大现有应用。通过GenICam块数据,FLIR Firefly® DL相机可以使用推断来标记传至主机的图像,该主机使用传统的基于规则的图像处理方式。通过这种方式,用户可快速扩展其现有视觉系统的能力。该混合式系统架构同样也可以触发传统视觉系统。使用 FLIR Firefly® DL相机可以节省大量空间,因为传统智能相机中使用的计算硬件功耗效率更低,而且比FLIR Firefly® DL相机中的VPU大得多。FLIR Firefly® DL相机尺寸只有27mmx27mm,可随时集成到紧凑的空间中。FLIR Firefly® DL是一个开放式平台,使用户可灵活利用快速进步的深度学习网络及其训练和优化的相关工具链。相反,使用专有工具对智能相机进行编程可能会落后于新技术。相机内建推断的优势在视觉系统边缘进行推断,可以促进系统速度、可靠性、功率效率和安全性的提升。★ 速度:边缘推断与其他形式的边缘计算一样,图像处理可在离开中央服务器,靠近数据源进行。无需将所有图像传输至远程服务器,只需传送描述数据。这将大幅减少系统需传输的数据量,使网络带宽和系统延迟降低。★ 可靠性:对于某些应用,FLIR Firefly® DL不需要依靠服务器和网络基础设施,就可提升其自身可靠性。FLIR Firefly® DL通过其内置的VPU,可作为独立传感器运行。它可捕捉图像并根据图像做出决策,然后使用GPIO信号触发操作。★ 功率效率:只在需要时触发视觉系统意味着更多的处理时间可用在传统基于规则的图像处理和分析上。深度学习推断可在满足特定条件时触发高功率图像分析。Myriad 2 VPU通过级联网络支持可节省额外功率。如此可以实现多层分析,只要满足前一个网络的条件,更复杂、功率更高的网络就可以启用。★ 安全:少量数据的传送便于加密,提升系统安全性。深度学习推断的应用FLIR Firefly® DL提供了一条从深入学习的研发到实际应用程序的方便途径。它可随时作为独立传感器使用,捕捉图像并基于图像做出决策,从而触发GPIO行为。通过Intel神经计算棒,可用低于1000美元(约6300元)的成本建立起完整的视觉系统边缘推断。视觉系统开发人员可以使用Intel OpenVINO工具包在同一个驱动FLIR Firefly® DL相机内建推断的VPU上轻松优化和验证神经网络的性能。这使得用户能够使用相同的相机,准确评估Myriad 2驱动的、并行于传统算法推断的性能。从GPU训练转移到神经计算棒开发和FLIR Firefly® DL部署深度学习推断将从根本上改变视觉系统设计和编程的方式。它比使用传统基于规则的方式更加快速精确地做出复杂且主观的决策。通过集合Sony Pregius传感器、GenICam 界面和 Intel Movidius Myriad 2 VPU,FLIR Firefly® DL相机将机器视觉与深度学习相结合。这种新型推断相机提供了一种在机器视觉应用中部署深度学习推断的理想路径。
  • 深度解读ICH指南,SGLC助力药物研发
    背景2017年6月,国家食品药品监督总局正式确认加入ICH(人用药品注册技术要求国际协调会),成为全球第8个监管机构成员。这意味着中国的药品监管部门、制药行业和研发机构将逐步转化和实施国际更高技术标准和指南。ICH指南不仅是中国药企必须遵循的法规原则,同时也是药监部门实施监管的直接依据。5月末的南京,夏风初起,气候宜人。在这钟灵毓秀之地,岛津实验器材特别邀请了罗瑞昌博士作为特别主讲,于5月31日举办了一场以ICH指导原则为主题的专家培训会。中国药科大学药剂学博士,现任上海积成医药科技有限公司总经理。曾就职于美国Austarpharma LLC,从事ANDA申报及生物制剂产品微粒给药系统研究。回国后担任江苏恒瑞医药股份有限公司国际仿制药研究所副所长,先后负责ANDA的质量研究和整个ANDA的研发工作,完成20多个品种的国际申报,多次成功通过来自FDA、EMA、PMDA和国家药监局的核查。后加入上海臣邦医药科技股份有限公司担任研发质量总监和国际总监。药物研发是一个复杂的系统工程,从研究开发到生产上市,要经历多个阶段。稳定性研究贯穿于药品研发的整个过程,从始至终指导研发工作的开展。稳定性指导原则作为ICH指导原则质量部分的第一个指南,其重要性不言而喻。 因为是与药物研发息息相关的指导,此次会议人气火爆。会议现场座无虚席,来自全国各地的老师济济一堂,与罗博士展开了深度的交流。 现场座无虚席首先,SGLC总经理福岛宏郎先生发表了致辞。福岛先生表示,中国加入ICH,非常有利于提升中国制药产业的创新能力和国际竞争力,但同时也意味着中国医药产业将置身全球格局中参与竞争,所以对于中国的药企而言是机遇也是挑战,而岛津实验器材作为领先的消耗品供应商,非常愿意与中国的企业一起把握机遇,直面挑战。SGLC总经理福岛宏郎先生致辞此次培训会上,罗博士针对ICH关于稳定性的指导原则进行了详细解读,还介绍了稳定性指示分析方法的建立和稳定性实验方案的设计实践。在“ICH对稳定性检测分析方法的要求”议题上,罗博士介绍了新原料药和药品的稳定性研究、光照稳定性研究、新剂型的稳定性研究、新原料药和药品的稳定性研究设计方法——括号法与矩阵法,以及稳定性数据的评估等内容。同时,针对药典方法为什么不能直接使用、如何进行药典分析方法的开发,罗博士进行了详细的干货分享。 罗博士带来精彩讲解 参会者通过此次交流学习,更全面地理解了ICH对稳定性试验的要求、稳定性试验方案的设计原则和稳定性数据的评估的过程。同时,通过深刻剖析稳定性指导原则的撰写逻辑和内在要求,研发人员可以举一反三,在工作中高效借鉴ICH指南,对今后的工作开展和效率的提高有相当大的帮助。 会中,SGLC的市场部牛亚茹经理也为大家带来了实验室色谱柱配置升级的经验介绍,并详细介绍了SGLC更新上市的Shim-pack Velox PFPP柱和Shim-pack Biphenyl柱,为解决实验室分析难题提供了新的思路。 SGLC市场部牛亚茹经理“这次培训干货还是很多的,罗博士非常专业,解决了我们研发人员的许多困惑,还提出了许多我们平时注意不到的问题。如果下次还有类似的会议,我还会参加。“一名来自江苏某药企的老师说道。 答疑解惑岛津(上海)实验器材有限公司(简称:SGLC)作为岛津的集团子公司之一,主要致力于为中国的分析实验使用户提供更方便更快捷的色谱、质谱、光谱等配件及消耗品的技术支持与服务。公司成立十二年以来,始终铭记“为了人类和地球的健康“这一理念,活跃于医药研发、生命科学行业等研究领域,并为这些领域不断引进新产品、新技术和高校的解决方案。 SGLC携新产品亮相 与会者驻足观看SGLC产品  此次专家培训会,SGLC为广大研发人员与专家提供了一个学习交流的平台。今后,SGLC也将一如既往,提供更全面优质的产品,更周到灵活的解决方案,为医药行业乃至人类社会贡献力量。  下一站,精彩待续… …
  • 无创荧光显微技术能为大脑深度成像
    来自瑞士苏黎世大学和苏黎世理工大学的研究人员开发出一种称为漫反射光学定位成像(DOLI)的新技术,利用它可以高分辨率、无创观察活体小鼠大脑深部的微血管。该技术具有卓越的分辨率,可看到深层组织,为观察大脑功能提供了强大的光学工具,在研究神经活动、微循环、神经血管耦合和神经退化方面具有广阔的应用前景。相关研究发表在近日的美国光学学会期刊《光学》上。  这种技术利用了1000—1700纳米之间的第二近红外(NIR-Ⅱ)光谱,这一范围光谱的散射较少,可使显微荧光成像的深度达到光扩散深度极限的4倍。  在各种疾病的动物模型中,荧光显微镜经常被用来对大脑的分子和细胞细节进行成像。但此前,由于皮肤和颅骨的强烈光散射影响,荧光显微镜仅限于小体积和高度侵入性的操作。此次研究首次表明,3D荧光显微镜可帮助科学家以非侵入性方式,高分辨率地观察成年小鼠大脑。该显微镜有效覆盖了大约1厘米的视野。  研究人员首先在模仿人体平均大脑组织特性的组织合成模型中测试了这项技术,证明他们可以在光学不透明的组织中获得最深达4毫米的显微分辨率图像。然后,他们在活小鼠身上测试了这项技术。他们给活小鼠静脉注射了荧光微滴,追踪这些流动的荧光微滴可以重建小鼠大脑深部微血管的高分辨率图。观察发现,借助DOLI技术可以完全无创地观察到脑微血管以及血流的速度和方向。  研究人员表示,这种方法消除了背景光散射,并可在头皮和头骨完好无损的情况下进行。他们还观察到相机记录的斑点大小与微滴在大脑中的深度有很大的关系,这使大脑深度分辨成像成为可能。  “在生物医学成像领域,实现深部活体组织的高分辨率光学观测是一个长期的目标。”研究小组组长丹尼尔拉赞斯基说。  现在,研究人员正在努力优化DOLI技术,以提高其分辨率。他们还在开发改进的荧光剂,这些荧光剂更小、荧光强度更高,且在体内更稳定,这将大大提高该技术在清晰度和成像深度方面的性能。
  • 微流控芯片——注定被深度产业化的革命性技术
    原标题:微流控芯片—注定被深度产业化的科学技术本文由霆科生物创始人、贝壳社BioShow嘉宾叶嘉明原创分享。微流控芯片已经发展成为一门涉及材料、化学、物理、微机电、生物、医学等领域的综合性交叉学科,我从2003年研究生阶段在导师田昭武院士的引领下有幸进入这个前沿领域,先后从事基础研究、应用研究、产品开发工作,到今天开始走上创业的道路,也仅仅只能说局部地领略到微流控芯片这个伟大“艺术平台”的魅力。因此,今天在有限的时间里,我主要结合个人体会谈谈微流控芯片技术的一些观点,希望能够起到“抛砖引玉”的作用。另外,本人在博士后阶段师从于微流控芯片领域著名专家——林炳承教授,此次分享的内容部分引用了中科院团队近二十年来在微流控芯片领域丰硕的科研成果,以及导师林炳承教授的观点。今天我和大家分享的主题是“微流控芯片——注定要被深度产业化的科学技术”。(一)微流控芯片简介1.1 微型化、集成化和智能化,是现代科技发展的一个重要趋势。伴随着微机电加工系统(MEMS)技术的发展,电子计算机已由当年的“庞然大物”演变成由一个个微小的电路集成芯片组成的便携系统,甚至是一部微型的智能手机。与之发展类似,今天我们介绍的微流控芯片,又称芯片实验室(Lab-on-a-Chip),是一种以在微纳米尺度空间中对流体进行操控为主要特征的科学技术,具有将生物、化学等实验室的基本功能诸如样品制备、反应、分离和检测等缩微到一个几平方厘米芯片上的能力,其基本特征和最大优势是多种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成。1.2 各种材质和功能的微流控芯片及实验室相关配套仪器微流控芯片早期也是从MEMS技术发展而来,通过微加工工艺在硅、金属、高分子聚合物、玻璃、石英等材质的基片上,加工出微米至亚毫米级的流体通道、反应或检测腔室、过滤器或传感器等各种微结构单元,而后在微米尺度空间对流体进行操控,配合流体控制或分析仪器自动完成生物实验室中的提取、扩增、萃取、标记、分离、分析,或者细胞的培养、处理、分选、裂解、分离分析等过程。1.3 微流控芯片的发展及应用领域上世纪90年代初,A.Manz等人采用芯片实现了此前一直在毛细管内完成的电泳分离,显示了它作为一种分析化学工具的潜力;90年代中期,美国国防部提出对士兵个体生化自检装备的手提化需求催生了世界范围内微流控芯片的研究;在整个90年代,微流控芯片更多的被认为是一种分析化学平台,因此往往和“微全分析系统”(Micro Total Analysis System, u-TAS)概念混用。因此,原则上,微流控芯片作为一种“微全分析”技术平台可以应用于各个分析领域,如生化医疗诊断、食品和商品检验、环境监测、刑事科学、军事科学和航天科学等重要应用领域,其中生物医学分析是热点。2000年G. Whitesides等关于PDMS软刻蚀的方法在Electrophoresis上发表,2002年S. Quake等以微阀微泵控制为主要特征的“微流控芯片大规模集成”文章在Science上发表,这些里程碑式的工作使学术界和产业界看到了微流控芯片超越“微全分析系统”的概念而发展成为一种重大的科学技术的潜在能力。例如,利用微流控芯片作为一种微反应器,通过在微流控芯片上开展组合化学反应或结合液滴技术,有望用于药物合成与筛选,或纳米粒子、微球、晶体等的高通量、大规模制备,甚至形成一种“芯片上的化工厂或制药厂”。(二)微流控芯片的战略意义自微流控芯片诞生以来,一直受到学术界和产业界的极大关注。2001年,“Lab on a Chip”杂志创刊,它很快成为本领域的一种主流刊物,引领世界范围微流控芯片研究的深入开展。2004年美国Business 2.0杂志在一篇封面文章把芯片实验室列为“改变未来的七种技术之一”。2006年7月Nature杂志发表了一期题为“芯片实验室”专辑,从不同角度阐述了芯片实验室的研究历史、现状和应用前景,并在编辑部的社评中指出:芯片实验室可能成为“这一世纪的技术”。至此,芯片实验室所显示的战略性意义,已在更高层面和更大范围内被学术界和产业界所认同。2.1 作为一种战略性的科学技术,微流控芯片的发展有它的内在必然性首先,微型化是人类社会发展的一种趋势,面对我们所生存的已经消耗过度的地球,微型化反映了人类对资源枯竭的忧虑和对资源利用的优化。其次,世界上有太多的技术和流体操控有关,而当被操控的流体在一个微米尺度的空间里流动的时候,会出现很多新的现象,其中的一部分至今还没有被我们所充分认识。第三则是基于对系统研究的需求。系统学研究整体,更研究构成整体的各个局部之间的相互联系,自古以来,人类一直缺少微小但又能操控全局的工具,微流控芯片能承载多种单元技术并使之灵活组合和规模集成的特征使其可能成为系统研究的重要平台。2.2 微流控芯片的战略意义还根植于它和信息科学、信息技术的特殊关系一般认为,在二十世纪,人们借助于电子在半导体或金属中流动得到的“信息”,成就了具有战略意义的信息科学和信息技术;而在二十一世纪,通过带有可溶性生物分子或悬浮细胞的水溶液在微流控芯片通道或平面上流动以研究生命,理解生命,以至部分地改造生命,将有可能同样成就一种新的具有战略意义的科学技术:微流控学。因为,“生命”和“信息”构成了现代科学技术的核心。2.3 微流控芯片——当今国家产业转型的一种先导型科学技术微流控芯片是注定要被深度产业化的科学技术。这种判断首先当然是源于全球性产业转型需求的不可逆转,需求加剧,进程加快;另一方面,或许更为重要的,则是基于对这一科学技术在一些重大领域不可替代性的认识,而这种认识只是在最近的若干年内才被人们所逐步接受。它很可能发展成为当今产业转型的一种模式,对以生物经济为代表的新型经济产生重要影响。例如未来几年内,如果将微流控芯片与“生物手机”、“互联网+”进一步结合,这样一个由一种新兴技术引发的可能具有全局性影响的趋势,是否能够因此诞生一批“风口”行业值得大家期待。(三)基于微流控芯片的代表性关键技术3.1 新一代床边诊断(point of care test,POCT)技术——Microfluidics-based POCTPOCT可直接在被检者身边提供快捷有效的生化指标,现场指导用药,使检测、诊断、治疗成为一个连续过程,对于疾病的早期发现和治疗具有突破性的意义。POCT仪器发展趋势应是小型化、“傻瓜”式,操作简单,无需专业人员,直接输入体液样本,即可迅速得到诊断结果,并将信息上传至远程监控中心,由医生指导保健。目前,市场上有多种即时诊断方法,简单的流动测试工作没有流体管理技术,而当测试复杂性增加时,微流控技术是必要的。微流控芯片所具有的多种单元技术在微小可控平台上灵活组合和规模集成的特点已使其成为现代POCT技术的首选,经过近年的发展,已涌现了一批微流控芯片POCT分子诊断和免疫诊断的成功案例。(Cited from: Commercialization of microfluidic point-of-care diagnostic devices, Lab Chip, 2012,12, 2118-2134)3.2 超高通量筛选的主流平台——微流控液滴芯片在微流控芯片通道上加入两种互不相溶的液体,将其中的分散相以微小体积单元(10-15 L-10-9 L)的形式和极快的速度(100-10000个/秒)分散于连续相中,即可形成用作微反应器或微量生化样品载体的液滴。微流控芯片液滴已被认为是迄今为止最重要的微反应器,能提供一种在单分子和单细胞层面快速开展超大规模,超低含量反应的平台。液滴操控灵活,形状可变,大小均一,又有优良的传热传质性能,产生频率已达数十到数百KHz,在高通量药物筛选和材料筛选领域显示了巨大的潜力。(Cited from: Reactions in Droplets in Microfluidic Channels, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 7336-7356)3.3 哺乳动物细胞及其微环境操控平台——微流控芯片仿生实验室由于微流控芯片的构件尺寸和细胞吻合,并可同时测定物理量、化学量和生物量,它已成为对哺乳动物细胞及其微环境进行操控的最具潜力的平台。目前已可以构建微米量级且相对封闭的三维细胞培养、分选、裂解等操作单元,并把这些单元成功延伸到组织和器官。器官芯片是一种更接近仿生体系的模式,可在一块几平方厘米的芯片中培养各种活体细胞,形成组织器官,乃至由不同器官芯片进一步组成活体芯片,从而模拟一个活体的行为并研究活体中整体和局部的种种关系。在药学领域,器官芯片将被部分替代小白鼠等模型动物,用于验证候选药物,开展毒理和药理作用研究。(四)微流控芯片的产业化现状和发展趋势4.1 微流控芯片的市场前景微流控芯片作为一种革命性的技术平台,其市场前景显然是极其巨大的。最近几年微流控芯片取得了突破性进展,引起产业界的极大关注。这些突破性进展主要表现在两个方面,一是已涌现出一批关健性技术,它们在很大程度上具有不可替代性,并因此形成以医学和药学为代表,覆盖面很宽的应用领域,例如最近发展起来的器官芯片、液滴微流控芯片。其中,器官芯片或人体芯片,有望部分代替药物研发过程中的临床前动物实验,最大限度地节约研发成本、缩短研发周期,并且解决动物权等伦理问题,具有极其巨大的潜在市场价值。二是其中的一些应用已经或正在形成规模产业,例如基于微流控技术的新一代床边诊断(Microflluidics-based POCT)系统,被产业界认为目前最有可能成为“Killer Appliction”(杀手级应用)的微流控芯片产品,其市场预计从2013年的16亿美元增长到2019年的56亿美元。(微流控即时诊断市场预测,法国市场研究机构Yole Development提供的数据,转载自互联网)4.2 目前市场上几种代表性微流控芯片产品4.3 微流控分析芯片产品现状及发展趋势总体而言,当前的微流控芯片产品及发展趋势总结如下(个人观点,供探讨):4.4 微流控芯片产业化关键问题(个人观点,供探讨):(1)技术:需要解决微流控芯片批量生产工艺(微加工、键合、表面修饰);重点是要解决芯片质控问题。(2)人才:急需多学科交叉人才、企业研发人员、专业化市场人员进行微流控芯片产品的开发及推广;国内芯片人才特别是在企业从事产品开发的芯片技术人员较为缺乏,专业的人做专业的事!这个很重要。(3)产品:急需具有“Killer Application”特征的微流控产品引领行业市场(产业界一致看好microfluidics-based POCT 系统);普遍认为poct最大市场是应用于医疗诊断行业,这个行业市场最为巨大毫无争议;或许在中国,食品安全、环境检测是否能够首先成为“中国特色”的killer application的一个案例,值得探讨?(4)资本:需要有长远目标的资本或金融机构的积极介入与扶持;个人认为,微流控芯片实验室已经到了产业化的前夕,希望有远见的企业家尽快介入到这一技术的发展过程中来,大家同舟共济,一起滚打几年,一起来改进技术,培育市场,共同发展。某种意义上说,这也是一种机会,等市场完全成熟了再介入进来可能就太晚了一些。(5)政策支持、强强合作:具有强大研发实力的企事业单位和丰富技术积累的科研院所鼎力合作)。(五)我们的工作和未来展望5.1 霆科生物介绍杭州霆科生物科技有限公司(TinkerBio)是一家专注于微流控芯片产业化的国家级高新技术企业,是国内知名的微流控芯片CDMO(合约研发与制造)服务商和先行者。公司依托浙江清华长三角研究院分析测试中心、浙江省应用酶学重点实验室等平台,以微流控芯片技术为核心,围绕食品安全、环境水质检测、医疗体外诊断等领域,坚持“让微流控变得更简单”发展使命和“微流控技术为用户赋能,实现合作共赢”的经营理念,致力于为用户提供最专业、最全面的微流控芯片产品设计开发与生产制造整体解决方案。5.2 微流控芯片产业化进展霆科生物从2014年成立至今,已投入研发经费数千万元,具备PMMA、PC、COC、PDMS、玻璃等材质的微流控芯片从研发到量产全流程转化能力。目前,公司已为国内外上百家食品安全、环境水质与IVD领域的龙头企业与上市公司提供产品(联合)开发与生产服务,已有多项微流控POCT产品实施转产。 霆科生物研发团队承担及参与国家、省市级重点研究课题10多项,已获得授权的专利、软著共50余项,公司已被认定为“杭州市青蓝企业”、“浙江省科技型中小企业”、“浙江省高成长科技型中小企业”、“浙江省最具成长性科技型百强企业”、“杭州市高新技术企业”、“国家高新技术企业”。5.3 未来展望未来十年、二十年内,微流控芯片注定成为一种被深度产业化的科学技术,世界范围内的微流控芯片的科学研究及产业竞争也将日趋激烈。中国被认为是在微流控芯片领域研究水平较高的国家之一,但国内的微流控芯片产业仍处于起步阶段,仅有为数不多的微流控产品面世,远落后于欧美等发达国家。尽管如此,我们欣喜地发现,近年来中国开始有越来越多的微流控技术专家、市场化专业人士,以及科研院校、企事业单位、投资机构,关注并投身于微流控芯片产业化。我们有理由相信,微流控芯片在中国的成功产业化值得期待。最后希望更多关注微流控芯片的人,更多地参与到这个领域来,共同努力!MicroChip,BigWorld!
  • 用拉曼光谱对烧焦物进行考古研究(上)
    法国科学家利用拉曼光谱对考古遗址中的烧焦物质进行了研究。研究表明,利用拉曼光谱可以确定烧焦的是什么物质,以及烧焦温度有多高。2019年法国巴黎圣母院大教堂大火后,研究人员采用这项技术确定了屋顶结构燃烧时达到的最高温度。使用拉曼光谱对烧焦物进行考古研究法国巴黎高等师范学院地质实验室 (Laboratoire de Géologie de l'Ecole Normale Supérieure de Paris) 的D. Deldicque和J.-N. Rouzaud一直致力于研究烧焦物,以测量最高碳化温度。在高温和无氧条件下,有机材料将碳化形成含有多环芳烃层的烧焦物。这些层的生长是不可逆的,并且取决于碳化温度。拉曼光谱对碳化程度非常灵敏。研究人员将这种方法称为拉曼古温度测定法。巴黎高等师范学院地质实验室的D. Deldicque使用inVia&trade 共焦显微拉曼光谱仪研究烧焦物他们使用一台高灵敏度inVia 共焦显微拉曼光谱仪采集了多种烧焦物的拉曼光谱。碳的光谱中包含两个主要谱带,即D谱带和G谱带,分别位于大约1,350 cm&minus 1处和1,590 cm&minus 1处。G谱带与芳香环中sp2杂化碳的振动模式相关,D谱带与芳香环边缘的振动模式相关。拉曼光谱对烧焦物中多环芳烃层的生长非常灵敏。温度越高,碳光谱在1,350 cm-1处的D谱带强度就越高。HD/HG高度比随热处理温度升高而单调增加,温度最高可达1,300&ring C。使用校准曲线,这种方法可以确定碳化温度,精确度为±20 &ring C。因此,HD/HG比率是一种合适的古温度计或“化石热电偶”。聚焦巴黎圣母院火灾中最高燃烧温度巴黎圣母院中殿的碳化横梁(感谢Damien Deldicque和Jean-Noë l Rouzaud提供图片)巴黎圣母院大教堂是始建于中世纪的历史性地标建筑。2019年4月15日的一场大火烧毁了建于12世纪的大部分橡木框架结构。巴黎圣母院的标志性新哥特式尖塔倒塌了。然而,石灰石结构大部分得以保存。为了帮助圣母院的后续重建工作,必须确定火灾期间达到的最高温度。高温可能会导致大教堂屋顶上的铅气化,从而对周边地区的公共健康造成影响。此外,大火还可能损坏了剩余的石灰石砖石结构。拉曼古温度测定法是唯一一种可估算圣母院的框架结构和拱顶所达到的最高燃烧温度的方法。Deldicque和Rouzaud对火灾后收集的烧焦物进行了拉曼古温度测定。他们首先对大教堂中未燃烧的橡木碎片进行了碳化处理,以获得500&ring C至1,300&ring C的校准曲线。然后使用配备热电偶的实验火焰验证了校准曲线。通过拉曼古温度测定法得出的温度与直接测量的温度一致。研究人员分析了大教堂耳堂、中殿和交叉口的烧焦物样本。在巴黎圣母院大教堂的烧焦物中,交叉口的烧焦物燃烧温度最高,达到1,200&ring C;中殿和北耳堂的最高燃烧温度分别为1,088&ring C和1,105&ring C。根据交叉口(绿点)、北耳堂(蓝点)和中殿(卡其色点)的HD/HG比率得出的古温度测定结果火灾对圣母院结构完整性的影响准确确定最高燃烧温度对于安全高效地完成重建工作非常重要。拉曼古温度测定法的结果表明,最高燃烧温度约为1,200&ring C。1,200°C的高温足以烧融大教堂屋顶上的铅。大教堂墙壁上的液态铅溶解流证实了这一点。不过,这些温度均低于1,740&ring C,不足以发生铅气化。圣母院大教堂周边地区的任何铅污染都不可能归因于屋顶上的铅在火灾中发生直接气化,进而导致气溶胶污染。高温还可能损坏石灰石砖石结构的机械强度。由于热应力的作用,石灰石内部在超过300&ring C的温度下可能会出现微裂缝。这会导致孔隙率增加,而密度和强度降低。超过900&ring C之后,固体石灰石 (CaCO3) 则会脱碳,产生粉状石灰 (CaO)。而圣母院大火的温度持续超过了1,000&ring C。因此,这些热变质作用可能会对圣母院的石灰石框架结构产生长期影响。拉曼光谱是研究高度碳化物质的结构和化学成分的理想方法。不仅能提供有关物质本身的线索,还能探知其前身和最高碳化温度。
  • 人工智能、机器学习和深度学习的区别和联系
    p   一、人工智能:从概念提出到走向繁荣 /p p   1956年,达特茅斯会议上提出了“人工智能”的概念,直到2012年以后,得益于数据量的上涨、运算力的提升和机器学习新算法(深度学习)的出现,人工智能开始大爆发。 /p p   目前的科研工作都集中在弱人工智能这部分,并很有希望在近期取得重大突破,主要归功于一种实现人工智能的方法——机器学习。 /p p   二、机器学习:一种实现人工智能的方法 /p p   机器学习最基本的做法,是使用算法来解析数据、从中学习,然后对真实世界中的事件做出决策和预测。与传统的为解决特定任务、硬编码的软件程序不同,机器学习是用大量的数据来“训练”,通过各种算法从数据中学习如何完成任务。 /p p   机器学习直接来源于早期的人工智能领域,传统的算法包括决策树、聚类、贝叶斯分类、支持向量机、EM、Adaboost等等。从学习方法上来分,机器学习算法可以分为监督学习(如分类问题)、无监督学习(如聚类问题)、半监督学习、集成学习、深度学习和强化学习。 /p p   传统的机器学习算法在指纹识别、基于Haar的人脸检测、基于HoG特征的物体检测等领域的应用基本达到了商业化的要求或者特定场景的商业化水平,但每前进一步都异常艰难,直到深度学习算法的出现。 /p p   三、深度学习:一种实现机器学习的技术 /p p   深度学习本来并不是一种独立的学习方法,其本身也会用到有监督和无监督的学习方法来训练深度神经网络。但由于近几年该领域发展迅猛,一些特有的学习手段相继被提出(如残差网络),因此越来越多的人将其单独看作一种学习的方法。最初的深度学习是利用深度神经网络来解决特征表达的一种学习过程。深度神经网络本身并不是一个全新的概念,可大致理解为包含多个隐含层的神经网络结构。为了提高深层神经网络的训练效果,人们对神经元的连接方法和激活函数等方面做出相应的调整。其实有不少想法早年间也曾有过,但由于当时训练数据量不足、计算能力落后,因此效果不尽如人意。深度学习摧枯拉朽般地实现了各种任务,使得似乎所有的机器辅助功能都变为可能。 /p p   四、三者的区别和联系 /p p   机器学习是一种实现人工智能的方法,深度学习是一种实现机器学习的技术。目前,业界有一种错误的较为普遍的意识,即“深度学习最终可能会淘汰掉其他所有机器学习算法”。这种意识的产生主要是因为,当下深度学习在计算机视觉、自然语言处理领域的应用远超过传统的机器学习方法,并且媒体对深度学习进行了大肆夸大的报道。 /p p   深度学习,作为目前最热的机器学习方法,但并不意味着是机器学习的终点。起码目前存在以下问题: /p p   1. 深度学习模型需要大量的训练数据,才能展现出神奇的效果,但现实生活中往往会遇到小样本问题,此时深度学习方法无法入手,传统的机器学习方法就可以处理 /p p   2. 有些领域,采用传统的简单的机器学习方法,可以很好地解决了,没必要非得用复杂的深度学习方法 /p p   3. 深度学习的思想,来源于人脑的启发,但绝不是人脑的模拟,举个例子,给一个三四岁的小孩看一辆自行车之后,再见到哪怕外观完全不同的自行车,小孩也十有八九能做出那是一辆自行车的判断,也就是说,人类的学习过程往往不需要大规模的训练数据,而现在的深度学习方法显然不是对人脑的模拟。 /p p   深度学习大佬 Yoshua Bengio 在 Quora 上回答一个类似的问题时,有一段话讲得特别好,大致意思是,科学不是战争而是合作,任何学科的发展从来都不是一条路走到黑,而是同行之间互相学习、互相借鉴、博采众长、相得益彰,站在巨人的肩膀上不断前行。进入21世纪,纵观机器学习发展历程,可以简单总结为2000-2006年的流形学习、2006年-2011年的稀疏学习、2012年至今的深度学习。未来哪种机器学习算法会成为热点呢?深度学习三大巨头之一吴恩达曾表示,“在继深度学习之后,迁移学习将引领下一波机器学习技术”。 /p
  • 清华站回顾 | 眼见为“实”的深度光谱应用课堂圆满结束!
    6月26日,复享光学深度光谱应用课堂清华篇在清华大学材料学院成功举办!本次活动由清华大学材料学院与复享光学联合主办,针对复享光学自主研发的显微角分辨光谱仪的原理和应用,以线下交流、线上同步答疑的形式为学校师生进行培训宣讲,并由复享光学应用专家提供设备操作教学,吸引了北京诸多著名高校老师学生前来交流学习。独出机杼,别出心裁;复享光学应用专家孙沛智博士以独到的见解和生动的比喻为大家阐述了显微角分辨光谱技术的科学背景及应用案例,大家纷纷表示“秒懂”、“已get”,并引发了在场师生们的广泛交流,针对复享光学显微角分辨光谱仪的强大功能产生了浓厚的兴趣,且对其广阔的应用领域进行了深入探讨。眼见为实,精密测量;在午后的上机演示环节,复享光学应用专家姜自敏博士详细介绍并演示了仪器的操作方法,系统性的讲述了相关应用的实验范例,让ARMS不再是学生们眼中“高冷”的测量仪器,许多同学对ARMS测量结果纷纷表示认可,相约测样。轻松驾驭,相约“顶刊”;复享光学一直以来致力于关注光子技术前沿,积极探索光谱技术的应用场景,通过结合多维光场的感知与关键物质特性的计算重构,再融合先进的深度学习技术,构建AI时代的全面深度光谱分析框架,为诸多先进制造应用场景提供强劲的光学分析引擎,并使之在科研创新、先进制造、薄膜光电和光子集成场景中得到应用普及。未来,复享光学将走进更多高校,与老师、学生们探讨各种专业光谱技术问题,交流最前沿的信息和成果,敬请期待我们的下一站吧~
  • 荷兰轶诺|智能化测试硬化层深度CHD/SHD/NHD
    在机械众多行业中,需要对重要零部件进行表面硬化处理,尤其是那些高速负荷等受力复杂而繁重条件下的工作零件,如钢件.通过适当的表面热处理方法(以渗碳为例),使零件表层成为高碳层,以便得到高强度、高硬度、高耐磨性和高接触疲劳强度,并与低碳心部的塑性,韧性良好配合,以便改善零件的耐磨性和耐疲劳性,由此提高零部件的质量及寿命。常见的表面处理有:渗碳、氮化、碳氮共渗、火焰淬火、高频淬火、硬质阳极氧化、镀铬等。表面硬化层深度是评判工件表面质量好坏的重要指标,所以测量工件表面硬化层深度尤为重要。钢件硬化层深度测定包括总硬化层深和有效硬化层深度的测定总硬化层深: 从零件表面垂直方向测量到与基体金属间的显微硬度或显微组织没有明显变化的那一硬化层的距离。有效硬化层深: 当钢进行渗碳或碳氮共渗处理后,回火温度不超过200℃,从硬化层表面垂直向心部位置检测至HMV值550的距离。硬化层深度 常用标准如下:ISO2639-2002GB/T9450-2005GB/T5617-2005ISO3754:1976GB/T9451-2005等硬化层深度 -CHD计算方法确定硬度限值的方法有很多。因此,计算 CHD 值的方法也有很多。您选择的程序取决于所采用的硬化工艺。常见的计算方法如下:渗碳或碳部件 (EN ISO 2639)硬度限值 = 550 HVCHD (Eht) = 从表面到硬度为 550 HV 位置点的距离感应淬硬或火焰淬硬部件(EN 10328 和 ISO 3754)硬度限值 = 80% × 表面硬度(min)CHD (Rht) = 从表面到硬度为表面硬度(min) 80% 位置点的距离氮化部件 (DIN 50190-3)硬度限值 = 核心硬度 + 50 HVCHD (Nht, NCD) = 从表面到硬度为核心硬度 + 50 HV 位置点的距离(max)硬化层深度测量选 择 的 测量方法及精确度取决于硬化层的性质和估计的厚度。本篇以轶诺FALCON5000G2为例,介绍显微硬度测量法轶诺FALCON5000G2的IMPRESSIONS 智能软件有内置的CHD/SHD/NHD模板,根据标准规定进行规范化的硬度测试。该测试既可在显微图像下,也可在全景图像下直接开始测试。可单独为 NHD测试设置额外的硬度核心点。按照标准,为了确保测试正确进行,测试点的间距会按照最小距离自动设置。省时测试模式在完成所有压痕后,会自动开始测量,当硬度值达到设置下限后,测试序列会自动停止。智能软件 轶诺IMPRESSIONS软件的目的是让复杂性可控优化操作舒适度轶诺的IMPRESSIONS软件具有一系列标准功能,例如自动测量、自动对焦、报告、测试程序存储等。IMPRESSIONS软件智能图表型用户界面包含了先进的应用程序和易学易用的工作流控制系统,只需3秒即可完成一次简单的设置。IMPRESSIONS 的布局和功能不仅能与您特定的应用要求相匹配,还能满足操作人员的偏好和需求。用户分级管理系统也使工作更加舒适和高效。15英寸纵向电容触摸屏为所有可能的应用程序创造了空间。针对有特殊需求的客户,可再选配一个15英寸纵向或24英寸横向的第二屏幕。针对有教学目的的用户(如高校等),也可通过机器标配的HDMI接口外接高清投影仪。“A P P"型的IMPRESSIONS 4对于应用要求更高的用户, 也许标准应用程序还不够用, 那么, 可以选择“A P P"型的应用式软件IMPRESSIONS 4 .
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