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肺组织磷脂质

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肺组织磷脂质相关的资讯

  • 创新进展|单进军、谢彤团队构建模拟谱库快速表征一类特殊复杂脂质——心磷脂及其氧化产物
    创新进展近日,南京中医药大学单进军、谢彤团队在Analytica Chimica Acta(分析化学一区,IF: 6.558)正式发表了题为In-silico-library-based method enables rapid and comprehensive annotation of cardiolipins and cardiolipin oxidation products using high resolution tandem mass spectrometer的研究性论文。该文章基于Orbitrap高分辨质谱平台,创新性的通过计算机模拟方式,建立了心磷脂及其氧化产物的质谱谱库。凭借高分辨质谱平台的超高分辨率、亚ppm级质量精度,及Stepped NCE 高能碎裂模式(HCD)获得的丰富二级碎片信息,使得该方法获得模拟谱图与真实检测样本的谱图匹配一致性高。该创新分析方法的建立,对于解决以心磷脂及其氧化物为代表的、具有结构多样性及低丰度分析挑战的代谢物/脂质,进而研究其在疾病发生发展过程中的生物学效应,都有着广泛而深远的参考与借鉴价值,为探索全新的疾病生物标志物带来可能!(点击查看大图)文章赏析心磷脂(CL)是含有3-4个脂肪酰基侧链的独特磷脂。在真核生物中,它主要分布在线粒体内膜,占线粒体内膜磷脂总量的10-25%。心磷脂独特的锥状结构能稳定线粒体膜结构,参与维持线粒体正常的嵴形态。大量文献报道心磷脂参与细胞色素c、电子呼吸链蛋白的正常功能。异常的心磷脂含量、结构和心磷脂氧化会促使细胞凋亡并触发免疫炎症反应。在非靶向脂质组学研究中,发现并快速注释心磷脂及其氧化产物有助于探索心磷脂代谢在疾病发生发展过程中的生物学效应。然而,由于心磷脂及其氧化物的结构多样性及低丰度特征,给其分析鉴定带来极大的挑战。为了解决这一问题,团队在色谱和质谱条件优化的基础上,基于计算机模拟方法建立了心磷脂及其氧化产物的质谱谱库。谱库中涵盖了31578个单溶血心磷脂、52160个心磷脂以及42180个氧化型心磷脂的质谱谱图(谱图数据基于Q-Exactive-MS/MS质谱方法裂解模拟)。该模拟谱库具有较好的兼容性,且谱库中的模拟谱图与真实检测样本的谱图匹配度好,匹配度得分值高,并成功地运用于线粒体非靶向心磷脂表征以及人工氧化心磷脂的研究中。(点击查看大图)该研究列出了样品与模拟谱库的匹配结果,并附上了谱图相似性评分(所有模拟谱库的二级碎片和丰度均来源于标准品模拟)。在优化的色谱条件下,模拟谱库涵盖了三个常规前体离子[M-2H]2-、[M-H]-和[M+NH4]+的二级谱图,扩充了质谱谱库中心磷脂特异性谱图的数量。三种前体离子的模拟谱库谱图相似性评分较高,均表现出较好的匹配度,体现了该方法的优势。(点击查看大图)运用此方法,该研究对心、肝、脾、肺、肾、大脑、小脑、回肠、结肠、十二指肠以及Hep2、A549两种细胞系中的心磷脂进行了定性定量分析。为了评估匹配结果、验证该数据库的可靠性,对不同谱图相似性得分段的谱图数进行统计,结果显示谱图得分值均较高。在10种动物组织线粒体和细胞系样品中,一共鉴定出392种心磷脂。通过新建的计算机模拟心磷脂谱库,能够很好的区分样本中单溶血心磷脂和心磷脂,实现对复杂生物样本中心磷脂的准确测量。(点击查看大图)该研究还建立了心磷脂氧化产物的模拟谱库,并成功对小鼠心脏和肝脏线粒体中的氧化型心磷脂进行了归属。比较了两种人工氧化方式氧化产物的偏好,发现Fenton反应易于生成+O或者+2O的氧化产物,而过氧化叔丁醇的氧化反应倾向于产生+3O或者+4O的氧化产物。通过对氧化碎片个数的统计,发现占比最多的氧化碎片是C18-OH和C18-OOH,提示含有十八个碳的脂肪酰基更易被氧化。有趣的是,在过氧化叔丁醇的反应中,肝脏线粒体中的心磷脂似乎表现出更高的氧化产率,虽然没有进一步的验证,但是推测这种氧化效率的差异可能源于肝脏和心脏不同的代谢能力。团队介绍单进军,博士,教授南京中医药大学中医儿科学研究所副所长,江苏省儿童呼吸疾病(中医药)重点实验室副主任,南京中医药大学——UC Davis医学代谢组学联合实验室中方负责人。江苏省“333高层次人才培养工程”中青年学术技术带头人,江苏省“六大人才高峰”高层次人才选拔培养对象,NIH West Coast Metabolomics Center访问学者。研究方向:代谢组学与中医药;复杂疾病代谢调控机理及中药防治作用。先后主持国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省“333”工程科研项目和江苏省高校自然科学研究重大项目等课题;以第yi或(共同)通讯作者在Gut Microbes,Pharmacol Res,Anal Chim Acta,Phytomedicine和药学学报等国内外期刊发表学术论文60余篇;获国家发明专利3项;获教育部科学技术进步二等奖、世界中联中医药国际贡献奖-科技进步二等奖和江苏中医药科学技术奖一、二等奖。现为世界中联儿童医药健康产品产业分会常务理事兼副秘书长、世界中联儿科专业委员会常务理事、中华中医药学会中药实验药理分会青年委员, 中国中医药信息研究会儿科分会理事、中国研究型医院学会儿科学专业委员会青年委员,《世界科学技术-中医药现代化》杂志中青年编委。谢彤,博士,副教授研究方向:运用代谢组学/脂质组学技术研究(1)呼吸疾病发病机制及中药干预作用;(2)中药复杂组分的体内外物质基础研究;(3)药物安全性。如需合作转载本文,请文末留言。
  • TL2350 快速测定植物油中磷脂含量
    TL2350 快速测定植物油中磷脂含量哈希公司 4 days ago背景介绍植物油中的磷脂含量,是植物油生产中的重要质控指标。在加工工艺中,磷脂的存在会增加脱酸环节中中性油的损失以及脱色白土的用量,同时还会导致加氢催化剂的中毒。在油品储藏环节,磷脂会使油脂反色,同时也会导致大豆油等油品的回味。因此,磷脂作为油品加工工艺中的重要质控指标,一直受到关注。油品的磷脂测定一般采用钼蓝比色法(GB/T 5537-2008),该方法将油品灰化加酸预处理后用分光光度计测定,经典的钼蓝比色法虽然可以准确的测定油品磷含量,但却存在耗时过长,分析效率低的缺点。近年来,中储粮某下属油脂加工企业,开始采用 TL2350 浊度仪用于油品磷脂含量的快速检测,该方法能基本满足油品行业磷脂检测的内部质控要求。应用情况主要仪器及试剂:TL2350,浊度样品瓶(2084900),无磷一级精炼油,已知磷含量油脂,分析纯丙酮。用户采用 TL2350 浊度仪,以不含磷脂的一级精炼植物油为溶剂,将已知磷含量的油样配置为浓度为 50、100、150、200、250mg/kg 的标准油样,用 TL2350 测定标准系列的浊度值并记录和绘制标准曲线,计算回归方程。在大豆油磷脂含量<300mg/kg 时,浊度法测定磷脂含量可获得较良好的重复性,能满足压榨车间磷脂控制的日常监测需求,单个样品的测试时间可缩短至 10min。总结浊度法是一种行之有效的油品磷脂快速测试方法,传统的 GB/T5537 -2008 中单个样品的分析时间至少为 4 小时,而浊度法仅为 10min。该方法适用于磷脂含量小于 300mg/kg 的大豆毛油检测,能满足绝大部分大豆油的生产质控需要。但当油脂类型改变时需单独摸索浊度与磷脂的相关条件。方法的标准曲线需要定期校准,建议校准周期为一周。浊度法与国标法的检测数据差异在工艺许可的范围内,只要定时调准曲线,既可满足日常质控要求。浊度法比较适用于工厂内部的检化验室使用,可及时提供数据,服务压榨车间生产。END哈希——水质分析解决方案提供商,我们致力于为用户提供高精度的水质检测仪器和专家级的服务,以世界水质守护者作为使命,服务于全球各地用户。如您想要进一步了解产品或需要免费解决方案,请通过【阅读原文】与我们联系,通过哈希官微留下您的需求就有机会赢取便携乐扣弹跳杯哦!
  • 血浆甘油磷脂与生活方式和心血管代谢性疾病风险研究获进展
    中国科学院上海营养与健康研究所研究员林旭研究组与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员曾嵘研究组合作,分别在Diabetologia、The American Journal of Clinical Nutrition上,发表了题为Associations of plasma glycerophospholipid profile with modifiable lifestyles and incident diabetes in middle-aged and older Chinese、Plasma glycerophospholipid profile, erythrocyte n-3 PUFAs, and metabolic syndrome incidence: a prospective study in Chinese men and women的研究论文。  近几十年来,我国居民的肥胖、代谢综合征及糖尿病等心血管代谢性疾病的患病率快速攀升,威胁居民健康。健康的生活方式是国际公认的预防和控制这类疾病经济有效的方法,但目前人们对其在疾病过程中的复杂影响和调控路径认识有限。近年来,包括脂质组在内的代谢组学技术的快速发展,为发现疾病早期的生物标记物、阐释疾病发生发展相关的代谢通路和调控因素提供了契机。在诸多脂质分子中,甘油磷脂(glycerophospholipid, GPLs)作为哺乳动物细胞膜含量丰富的磷脂,参与了多种生理功能,如细胞信号传导、脂蛋白分泌和代谢,以及内质网、线粒体的功能等。大量动物研究提示,GPL代谢紊乱能引发内质网应激、以及肥胖、胰岛素抵抗、血脂异常等代谢异常。迄今为止,国际上有关GPL与糖尿病、代谢综合征的前瞻性队列研究有限,尤其是在亚洲人群中的研究十分匮乏。  林旭团队与曾嵘团队合作,通过采用高通量靶向液相色谱-电喷雾串联质谱法定量检测了2248名参加“中国老龄人口营养健康状况研究”志愿者的基线血浆脂质组(728种脂质),其中包括160种GPLs。林旭组博士生陈双双和副研究员孙亮等在GPL与糖尿病的相关研究(Diabetologia)中发现:(1)8种GPLs [1种溶血磷脂酰胆碱、6种磷脂酰胆碱(PC)以及1种磷脂酰乙醇胺(PE)],尤其是与脂质从头合成途径(de novo lipogenesis pathway,DNL)脂肪酸相关的PC水平升高可显著增加6年糖尿病发病风险(相对风险比值比:1.13-1.25;图1);(2)其中4种仅包含饱和、单不饱和的脂肪酸酰基链的GPLs[PC(16:0/16:1, 16:0/18:1, 18:0/16:1)和PE(16:0/16:1)]与高精制谷物(大米和面条),低鱼类、奶制品和大豆制品摄入相关的膳食模式呈显著正相关(P 0.001;图2);(3)上述8种GPLs与糖尿病风险之间的正相关性在体力活动水平较低的个体中更为显著(P-inter 0.05;图3)。而在与代谢综合征相关的研究(AJCN) 中则发现:(1)11种GPLs(1种PC、9种PE以及1种磷脂酰丝氨酸)水平的升高可显著增加6年后代谢综合征的发病风险(相对风险比值比:1.16-1.30;图4),而这些GPLs的sn-2位置大部分含有长链或超长链多不饱和脂肪酸(PUFAs);(2)其中7种GPLs与代谢综合征发病风险之间的正相关性在红细胞膜n-3 PUFAs水平较低的人群中更显著(P-inter 0.05;图5)。上述研究提示特定GPL能显著增加6年后糖尿病或代谢综合征的发病风险,但增加体力活动或摄入n-3 PUFAs可能有助于降低其对心血管健康的负面影响。  研究工作得到中科院战略性先导科技专项(B类)、国家自然科学基金及上海市科技重大专项等的资助。  论文链接:1、2
  • 沃特世推出全新Oasis PRiME MCX小柱和样品板,可有效去除生物基质中的磷脂及其它干扰物质
    使用全新样品制备工作流程制备超洁净样品,实现稳定、准确的LC和LC-MS定量分析? 美国马萨诸塞州米尔福德市,2018年1月26日 - 沃特世公司正式推出Waters Oasis PRiME MCX小柱和96孔板,这款产品能够选择性地保留并浓缩碱性化合物,同时去除多达99%的磷脂,而且样品处理速度比传统混合模式固相萃取(SPE)产品提升了一倍。成功去除生物基质中含量最高的干扰物质—磷脂,将不仅有助于研究人员获取准确的信息,还能简化分析操作、提高方法的稳定性并延长仪器正常运行时间。 沃特世的全新Oasis PRiME MCX小柱和样品板,可有效去除生物基质中的磷脂及其它干扰杂质 沃特世公司化学品技术中心首席产品运营经理Kim Haynes表示:“尽管大家都知道样品净化具有减少基质效应、降低检出限等诸多优势,但由于没有时间去开发样品制备方法,许多研究人员会选择省去样品制备步骤。他们希望以尽可能少的步骤,更快地获得准确结果。为此,我们针对Oasis PRiME MCX开发了精简的三步和四步法方案,这些方案不仅能够稳定地、且可重现地制备更洁净的样品,而且相较于传统混合模式SPE速度更快。最终,研究人员可以借助这些优势提升定量结果的可靠性,从而更好地为临床试验、临床研究以及法医毒理学、食品或环境研究提供支持。” Oasis PRiME MCX是一款混合模式(反相和阳离子交换)吸附剂,在定量分析生物基质(如血清、血浆、全血或人类/动物组织,以及牛奶、肉类和鸡蛋等食品样品)中的目标物时,这款吸附剂能够轻松应对此类分析所固有的复杂性。此外,该产品无需活化和平衡即可使用的特点,为研究人员节省了大量的时间和精力。除了能够简化流程外,Oasis PRiME MCX还能制备更洁净的样品,减少了色谱柱堵塞、离子源污染等原因引起的离子抑制效应和仪器停机,从而为研究人员提供了高度一致的结果。另外,样品越洁净,意味着色谱柱的使用寿命就越长。 沃特世小柱和样品板采用经过优化的专利工艺生产,与正压萃取装置或负压真空萃取装置配合使用时,不仅能够大幅提升工作流程的重现性,还能缩短样品处理时间。此外,为进一步保障质量,每一批用于Oasis PRiME MCX小柱和样品板的吸附剂在质控时都使用通用四步磷脂去除方案进行了测试。 目前,沃特世已开始向全球供应Oasis PRiME MCX小柱和96孔板。Oasis PRiME MCX的推出,为处于市场领先地位的沃特世样品制备产品系列Oasis PRiME HLB、Ostro、Sep-Pak、Oasis HLB和Oasis Mixed Mode IEX又增添了新成员。 高品质样品制备成就高品质分析结果 过去十年来,分析仪器技术飞速发展,分析检测限(LOD)已创历史最低记录。LC-MS仪器检测和定量痕量样品成分的能力较之以往也有了显著提升。即便如此,某些样品成分可能仍然无法被检出,而未检出的样品成分自然也就无法进行定性和定量。因此,在当前要想获取高质量的LC-MS数据,样品制备过程比以往任何时候都更加重要。 去除样品中的干扰组分(例如血液或血浆样品中的脂质和色素)是提高质谱仪信号强度和灵敏度的关键,因为这些组分会干扰样品中目标分析物的信号响应。此外,实践证明,去除样品中的基质干扰物质也是延长色谱柱和质谱仪使用寿命的可靠方法。 关于沃特世公司 沃特世公司(纽约证券交易所代码:WAT)是全球领先的专业测量仪器公司,作为色谱、质谱和热分析创新技术的先驱,沃特世服务生命科学、材料科学和食品科学等领域已有逾60年历史。公司在全球31个国家和地区直接运营,下设15个生产基地,拥有约7,000名员工,旗下产品销往100多个国家和地区。
  • 西南大学通过仪器信息网订购远慕人磷脂酶A2(sPLA2)ELISA试剂盒
    上海远慕是国内elisa试剂盒优质供应商,本司代理销售不同elisa试剂盒品牌的进口/国产elisa试剂盒,专业供应科研实验所需的培养基,抗体,动物血清血浆,标准品对照品,化学试剂,酶联免疫试剂盒,白介素试剂盒,金标检测试剂盒,微生物,蛋白质,ELISA种属涵盖广,凭借多年行业经验,完善的售后服务,高质量的产品,赢得客户一致好评,欢迎来电咨询! 产品名称:人磷脂酶A2(sPLA2)ELISA试剂盒说明书定量检测试剂盒 规格:48T/96T(仅用于科研,不得用于临床诊断)。 贮藏条件:2-8℃低温保存 有效期:6个月 特异性: 人磷脂酶A2(sPLA2)ELISA试剂盒说明书可同时检测天然或重组的,且与其他相关蛋白无交叉反应。 检测种属:人、大小鼠、兔、羊、猴、猪、豚鼠ELISA检测试剂盒等种属。 西南大学客户通过仪器信息网平台订购远慕人磷脂酶A2(sPLA2)ELISA试剂盒 我们给这位客户介绍了该产品并报完价格发去产品说明书,客户和我们沟通的非常顺畅,了解我们的产品后,客户对我们非常有信心,当即就下了订单,下面是和客户的沟通记录: 远慕生物,专业供应科研实验所需的培养基,抗体,动物血清血浆,标准品对照品,化学试剂,酶联免疫试剂盒,白介素试剂盒,金标检测试剂盒,微生物,蛋白质,ELISA种属涵盖广,凭借多年行业经验,完善的售后服务,高质量的产品,赢得客户一致好评,欢迎来电咨询与订购!
  • Webinar报名啦:3-MCPD,MOSH/MOAH,草甘膦、磷脂酰乙醇等自动化检测方案
    时间:2020年5月26日周二 下午14:30 - 15:30内容:本次网络研讨会将为大家带来最新针对食用油中3-MCPD及缩水甘油的检测食品中矿物油污染MOSH/MOAH检测食品中草甘膦的检测法医毒理学的酒精消耗标记物磷脂酰乙醇的检测等应用的自动化样品制备解决方案。讲解自动化的需求,流程和及哲斯泰解决方案的优势所在。使用哲斯泰MPS多功能全自动样品前处理平台,结合独有的样品前处理模块,并且在智能的Maestro软件的全程控制下,我们可以自动化实现样品的振荡,孵化,离心,溶剂蒸发,氮吹,液液萃取,及在线衍生等功能。对于样品萃取或是净化,我们有过滤,离心以及自动化固相萃取模块,满足GC/MS及LC/MS分析对样品前处理的需求。欢迎大家拨冗参加!长按二维码报名
  • 让前处理技术跨越“有机”和“无机”之间鸿沟——访睿科仪器有限公司总经理林志杰
    仪器信息网讯 自动化是实验室样品前处理设备未来发展的一个方向。近几年来,客户采购分析测试设备几乎都装备自动进样装置 从而保证了分析测试的重现性、准确性和自动化。在样品前处理环节,之前仍然是大量实验室在使用手动的装置处理样品 这两年随着技术发展,客户质量、效率、安全意识的提升,自动化前处理设备越来越被认可和使用。这两年一些仪器公司在这个领域深耕,逐步推出客户喜欢的、可接受的、高性价比的自动化前处理设备。睿科仪器有限公司(以下简称:睿科)就是这样一家典型的样品前处理自动化设备研发和生产企业。面对客户的各种差异化前处理流程需求,综合考量成本、价格、可靠性、技术难度、应用多样性等问题,近年来逐步推出多款自动化前处理设备,分段、分类逐步的“自动化”把样品前处理中最脏的、最不可靠的、最累的环节解决掉,这样的产品具有较广范的适用性和易用性。  anaylica China 2016期间,睿科推出两款全新的产品:AutoPrep-100全自动标准溶液配制仪和AutoGDA-72全自动石墨消解仪。为了解两款仪器设备详情,仪器信息网编辑特别邀请睿科总经理林志杰进行深入的交流。  睿科仪器有限公司总经理林志杰  从“固相萃取”开始的样品前处理全过程自动化之路  “因应客户需求,但是要做到比客户还了解其需求。”林志杰说到,在和许多客户接触过程中了解到,样品前处理领域的用户的自动化需求越来越大,但是大部分客户还是不了解、不信任、不敢使用自动化手段去帮助自己。  2010年,睿科成立之初,按照用户的样品前处理流程,找寻痛点,先从最复杂的,最需要解决的有机前处理段“固相萃取”步骤入手,因此有了第一个系列“全自动固相萃取仪”。样品萃取完了需要浓缩,因此出了第二个系列“全自动高通量平行浓缩仪”。随后睿科看到萃取前需要均质,因此有了第三个系列“全自动多样品均质器”。随着多农残留、多元素分析的技术发展,“配液”的环节成为卡点,因此睿科今年推出了新产品Autoprep-100全自动标准溶液配制仪,解决客户配液的痛点。作为专业化前处理厂家,睿科不可能忽略无机前处理手段,所以有了第五类产品Auto GDA-72全自动石墨消解仪。  作为全自动的实验室样品前处理仪器设备,需要满足用户的高精度、高稳定性、高重复性的要求。睿科一直在做自动化的样品前处理设备,已经建立通用的自动化控制技术和硬件平台,具有丰富的材料选择经验和技术,积累了大量的“自动化设备”经验。林志杰说到:“全自动固相萃取仪经受住了用户多年使用的检验,自动化设备的稳定性、可靠性表现很好!”  通吃“有机”和“无机”  在多残留测试中,需检测的目标化合物种类会多达几十种、甚至上百种。正常情况下,一个人需要多天时间来配制所需的混标,中间还不能出错。配液通常需在相对密闭的环境中,挥发物会对人身造成伤害。“用自动化的设备来帮助解决准确性、效率和人身安全问题。”林志杰说到,为此睿科推出AutoPrep-100全自动标准溶液配制仪。  AutoPrep-100全自动标准溶液配制仪  通常,用户同时需要无机和有机配标的需求 有别于大多数标液配制仪,AutoPrep-100采用精心选择的泵、管路等连接材料,能适应不同的溶剂(酸、有机溶剂等),同时满足用户的无机和有机配液样要求,帮助客户降低实验室仪器设备购置费用。  仪器信息网编辑注意到,在AutoPrep-100具有较高自动化的同时,还提供用户手动配标的功能。林志杰说到,用户在购买预算有限的情况下,可以先购买只提供手动配液功能的AutoPrep-100 任何时候用户有需要,AutoPrep-100能够升级到的“全自动”,这就满足了更多样的用户购买需求。此外,AutoPrep-100内建智能化配液方法。只需告知母液的浓度,即可自动稀释到设定的浓度,仪器自动设定稀释的倍数和方法。  强强联合 “石墨消解”+“自动化”  睿科以前聚焦于有机样品前处理领域。随着AutoGDA-72全自动石墨消解仪的推出,睿科的发展进入了新的一页。石墨消解是一项非常成熟的技术,睿科选择这个技术没有风险 AutoGDA-72是在传统的石墨消解技术上,嫁接了睿科专精的自动化技术。可靠地自动化技术+传统成熟的石墨消解技术相结合,为客户提供了可靠的、自动化的样品消解产品。  AutoGDA-72全自动石墨消解仪  在消解的过程中,仪器具备自动加盖、取盖的功能,无需人工介入,满足一些特别消解要求。在消解过程中,经常需要多次加酸、补酸,“自动加盖、取盖功能”可满足自动补酸、加酸的同时,“加盖”可避免酸的过度挥发,降低酸的用量,降低酸带来的本底干扰。机器自带的无线控制功能,避免了酸对各种控制线缆的腐蚀,降低仪器设备损坏的可能性。AutoGDA-72能同时处理72个样品,独具“颜色的终点判断”功能。  无机和有机,在样品前处理环节是个密不可分的组成部分,睿科无机样品前处理产品的推出,为睿科赢得了更多客户选购睿科产品的机会。  “有的放矢”做产品  做仪器是需要“慢工出细活”,林志杰说到。睿科投入一、二千万成立了应用开发实验室。该实验室拥有60多员工,配备了GC-MS、GC-MS-MS、LC-MS-MS、ICP-MS、AAS、AFS、IC、电位滴定等仪器设备,已经通过CNAS、CMA、CMAF的认证。林志杰说到,每一个产品都会经过应用实验室真实的严格的用户测试体验,囊括“客户需求提炼”、“功能验证”、“样机测试改进”、“应用方法开发”等各个环节,睿科非常了解客户的需求,产品的每一个功能都力争做到“有的放矢”。  编后记:  林志杰透露,睿科将加快新产品研发的进度,未来会提供更多、更新的、有创意的自动化样品前处理设备。睿科希望未来不单提供自动前处理设备,更希望通过帮助客户优化流程,提升效率,为用户创造价值。让我们拭目以待,睿科将在实验室自动化样品前处理领域走多快、多远?
  • 基于质谱成像的大鼠肾上腺组织中衍生化皮质酮的分析
    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
  • 【邀请函】HORIBA拉曼• 荧光及光谱搭建技术研讨会——西藏林芝|8月21-23日
    继敦煌、新疆之后,2019 HORIBA拉曼荧光及光谱搭建技术研讨会再次启程,8月21-23日我们将来到素有西藏小江南之称的林芝,现诚邀您及您的同仁参加。会议旨在帮助HORIBA 用户拓展技术应用视野,发挥仪器致性能。届时会议将围绕3大热门光谱技术、多个应用领域,邀请16位HORIBA相关领域资深用户为大家分享实验设计和仪器使用方面的经验和技巧。相信跨技术、跨领域的交流将为您打开新视角,为您的研究与分析提供有力的帮助。图片来自网络时间地点8月21-23日西藏 林芝 林芝五洲皇冠酒店会议主题技术主题拉曼光谱、荧光光谱、光谱系统搭建应用主题SERS技术、纳米材料、能源、化学、生物、考古(持续更新中)注:限HORIBA 仪器用户参加主讲嘉宾 名单持续更新中,敬请关注:曹利平 教授 西北大学刘冰冰 教授 吉林大学任 斌 教授 厦门大学谭平恒 研究员 中国科学院半导体研究所谢孟峡 教授 北京师范大学张 锦 教授 北京大学(排名不分先后,仅按首字母排序)会议日程8月20日 注册日(9:00-14:00)8月21日 大会报告8月22日 拉曼及荧光分会报告8月23日 技术答疑及交流日报名费用7月12日及之前:2,980 RMB/人8月2日及之前:3,480 RMB/人Tips:上述时间为付款时间费用为会议费含税价格,参会人员机酒自理随行家属费用参见报名表信息说明现场付款需额外支付10%会议费用(不接受现金支付)报名方式长按 识别 报名以上是2019 HORIBA拉曼• 荧光及光谱搭建技术研讨会的部分信息,更多详细信息还在持续更新中,可点击阅读阅文进入HORIBA官网进行查看。2019,HORIBA期待与您相聚美丽的林芝! HORIBA Optical SchoolHORIBA一直致力于为用户普及光谱基础知识,旗下的Jobin Yvon更有着200年的光学、光谱经验,HORIBA非常乐意与大家分享这些经验,为此特创立Optical School(光谱学院)。无论是刚接触光谱的学生,还是希望有所建树的研究者,都能在这里找到适合的资料及课程。 HORIBA希望通过这种分享方式,使您对光学及光谱技术有更系统、全面的了解,不断提高仪器使用水平,解决应用中的问题,进而提升科研水平,更好地探索未知世界。
  • 林志玲欲做试管婴儿? 精子质量检测那点事儿
    p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai font-size: 18px " 近日台湾媒体报道,国民不老女神林志玲被曝花40万台币(约合8万人民币)做试管婴儿,她所做的“三代试管”生下双胞胎机率相当大,如果一切顺利,林志玲可在明年如愿升格当妈妈。 /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp img title=" 林志玲.jpg" style=" max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 林志玲.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/3cf82f74-92d2-4b16-9d61-6ab2c13c919e.jpg" / & nbsp /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 林志玲与丈夫黑泽良平(日本) /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 18px " strong br/ /strong /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 18px " strong 中国首例“试管婴儿”已经当妈妈 /strong /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 对于试管婴儿可能大家已经不陌生了,早在1988年中国首名试管婴儿郑萌珠就已经诞生,并且她现在已经当妈妈了。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " img title=" image002.jpg" style=" max-height: 100% max-width: 100% " alt=" image002.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/aedc0239-cc3a-482b-8a41-9fb630a35994.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 张丽珠教授与刚出生的郑萌珠 /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " (孙玉良摄,获当年《北京晚报》新闻摄影一等奖) /span /p p style=" text-align: center " img title=" image003.jpg" style=" max-height: 100% max-width: 100% " alt=" image003.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/99214fb9-3829-4660-a624-b205f7d611aa.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 现在的张丽珠教授与郑萌珠 /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " strong 据统计,目前全世界已经有约500万个试管婴儿,如今每年约有150万试管婴儿手术,但成功率不过23%,大概每年有35万名试管婴儿诞生。 /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " strong strong strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 18px " 试管婴儿技术发展 /span /strong /strong /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 40年间,试管婴儿技术历经3次变革:一代试管婴儿技术(IVF-ET)针对女性不孕,解决了卵子问题 二代试管婴儿技术(卵胞浆内单精子显微注射,ICSI)针对男性不育,解决了精子问题 三代试管婴儿技术(胚胎植入前遗传学检测,PGS/PGD)是在一代、二代基础上真正实现了胚胎的择优选择,可以筛选出一个没有染色体疾病和遗传病的胚胎进行植入。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img title=" image004.jpg" style=" max-height: 100% max-width: 100% " alt=" image004.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/96d15b9a-aa89-48da-a01e-13bb01912a8e.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 图源于网络 /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 流式细胞仪在精子DNA碎片化检测中举足轻重 /strong /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 做试管婴儿前必须要选择高质量的精子,精子DNA碎片化检测是一个关于精子质量的检测过程。精子DNA碎片化程度被认为是一个新的评价精子质量和预测生育能力的指标,而流式细胞仪在精子DNA碎片检测过程中至关重要。 /p p & nbsp /p p style=" text-align: center " img title=" image005.jpg" style=" max-height: 100% max-width: 100% " alt=" image005.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/e9b770e0-9833-4724-94be-4e7fb20f8d0b.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 图源于网络 /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 精子DNA碎片(DFI)的检测技术原理 /strong /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 利用荧光络黄染料(吖啶橙)具有高度的异染性的特性,以插入的方式与双螺旋的DNA分子结合,染色后断裂的单链DNA精子在激光下呈红色荧光,而正常双链DNA精子呈绿色荧光。然后采用流式细胞术收集荧光信号,采用专用的软件分析检测结果。(江苏省人医生殖中心孙方熙) /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em " 流式细胞仪在医学中多用于DNA倍体分析、细胞生存能力实验、交叉淋巴细胞实验、移植交叉配型、染色体分析等实验当中,对于一些难以克服的病毒和疾病的研究具有非常重要的深远意义。为医疗进步做出了很突出的贡献。仪器信息网小编特别整理几款适用于医学检测分析的流式细胞仪供大家参考: /p p style=" text-align: center " & nbsp img title=" image006.jpg" style=" max-height: 100% max-width: 100% " alt=" image006.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/1d12db92-2775-470b-94b4-0997dd26a422.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100336/C243931.htm" target=" _blank" 贝克曼库尔特流式细胞仪DxFLEX /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " & nbsp /p p style=" text-align: center " img title=" image007.jpg" style=" max-height: 100% max-width: 100% " alt=" image007.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/a9d96d59-0bde-4a91-a11b-557c3a36fb62.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100336/C192839.htm" target=" _blank" 贝克曼库尔特流式细胞分析系统Navios /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " & nbsp /p p style=" text-align: center " img title=" image008.png" style=" max-height: 100% max-width: 100% " alt=" image008.png" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/bdab203c-7a9c-4476-a544-a3e2b0c4e0f9.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " 安捷伦ACEA NovoCyte流式细胞仪 /p p style=" text-align: center " img title=" image009.jpg" style=" max-height: 100% max-width: 100% " alt=" image009.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/ac712023-f267-401c-a5fc-eb240105883e.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " 中生医疗ZS-AE7S流式细胞仪 /p p style=" text-align: center " & nbsp /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em margin-bottom: 10px " span style=" font-size: 18px background-color: rgb(255, 192, 0) " strong 扫码关注【3i生仪社】,解锁生命科学行业新鲜资讯! br/ /strong /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em margin-bottom: 10px " img title=" 小icon.jpg" style=" max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 小icon.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/f3ba0028-173b-4311-9e60-1e1a78973edb.jpg" / /p
  • Science | 林志伟教授等利用DNA首次实现碳纳米管可控有序修饰
    可控有序修饰的单壁碳纳米管。研究团队 供图记者日前从华南理工大学获悉,该校前沿软物质学院林志伟教授与美国国家标准与技术研究院(NIST)研究员Ming Zheng,利用DNA首次实现了单壁碳纳米管(SWCNTs)的可控有序修饰。相关研究发表于Science。审稿人对相关研究成果给予了高度评价,认为该工作完成了过去很多研究者尝试但收效甚微的宏大目标,是该领域的重大进展。据介绍,该论文发表后引起了较大反响,国内外多家媒体对该工作进行了亮点报道。Science刊载了一篇Perspective对该工作进行评述:“本论文所设计的材料,为实现室温超导材料迈出了重要一步,是里程碑式的发现。”该研究工作通过简单的DNA序列设计和精密的结构表征,为SWCNTs可控化学修饰开辟了一个全新的思路。华南理工大学为该论文合作单位,林志伟为第一作者兼通讯作者,博士生李依浓为论文的分子模拟和彩图设计做出了重要贡献;Ming Zheng 为共同通讯作者,NIST为主要通讯单位。SWCNTs是由单层碳原子组成的一维管状纳米材料,具有优异的光学、电学、力学、热学等方面性能,被广泛应用于包括电子器件、光学仪器、疾病检测等诸多领域。SWCNTs的化学修饰可以改变其晶格结构,进而改变电学和光学性能,对发展新型材料如有机超导材料、量子材料意义重大,是国际前沿的研究方向。但由于SWCNTs中所有碳原子的化学环境相同,SWCNTs的可控化学修饰是该领域长期存在的一项重大挑战。林志伟表示,“精确可控的修饰方法,使得科学家有望像服装设计师一样,按自己的想法 ‘可定制化’地设计SWCNTs化学结构,以实现特殊的性能,例如超导性能和量子性能等,进而实现在航空航天、量子计算机、量子通信、新一代生物医疗等领域的前沿应用。”具体来说,作者将含有鸟嘌呤碱基(Guanine,G)的DNA序列,缠绕至多种单手性SWCNTs的表面,通过调控SWCNTs种类、DNA序列和构象,实现预先定制反应位点。在525 nm光照下激发玫瑰红(Rose Bengal)产生单线态氧,进而引发G与SWCNTs发生反应。之后利用吸收光谱、光致发光光谱(PL)、拉曼光谱对产物结构进行表征。SWCNTs与DNA的反应示意图和光谱表征。研究团队 供图为了深入研究反应机理以及反应后SWCNTs晶格中反应位点的空间分布,研究人员设计了一系列有相同G含量,但G相对位置不同的DNA(2G-n),出乎意料地发现C3GC7GC3(2G-7)和(8,3)SWCNTs的反应产物,在拉曼、荧光光谱中与SWCNTs晶格缺陷相关的峰强出现了极小值,表明在SWCNTs中形成了有序排列的晶格缺陷,即有序排列的反应位点。利用冷冻电镜(Cryo-EM)对C3GC7GC3-(8,3)的结构进行表征和重构,证实了有序的DNA螺旋结构。通过计算机模拟所构筑的理论模型与冷冻电镜的重构模型相互验证,清楚地揭示了反应机理,并进一步证明了晶格缺陷(G反应位点)在SWCNTs表面等间距的有序排列。基于精确可控的SWCNTs修饰方法,有望实现按可定制化的方式,重塑SWCNTs原有的晶格结构和光电性能,为发展有机超导材料、拓扑材料等变革性材料提供重要的理论和实验依据。美国《Science Daily》对该研究成果进行了专题报道,文中指出:“科学家利用DNA克服了之前几乎无法逾越的障碍,设计出有望给电子产品带来革命性影响的材料。”相关论文信息: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo4628 【近期会议推荐】仪器信息网将于2022年8月30-31日举办第五届纳米材料表征与检测技术网络会议,开设“能源与环境纳米材料”、“生物医用纳米材料”“纳米材料表征技术与设备研发(上)”、“纳米材料表征技术与设备研发(下)”4个专场,邀请20余位国内知名科研院所、高等院校、仪器企业的专家学者做精彩报告,内容涉及冷冻电镜、透射电镜、扫描电镜、扫描隧道能谱、X射线光电子能谱仪、纳米粒度及Zeta电位仪、超分辨荧光成像、表面等离子体耦合发射、荧光单分子单粒子光谱磁纳米粒子成像、拉曼光谱、X射线三维成像等多种表征与分析技术。报名听会1、扫描下方二维码进入会议官网,点击“立即报名”:2、复制下方链接在浏览器中打开,进入会议官网后点击“立即报名”https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2022/
  • XRF在农学中的应用——植物组织和肥料分析
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 对于分析植物组织的元素组成,一般都会使用ICP-OES或ICP-MS进行检测, /strong 它们的优势很明显:前处理实现了标准化,仪器也提供了所需的灵敏度和准确度,且测量的过程也可以实现快速和自动化,分析肥料样品时也是如此。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 但在很多场景下,没有条件进行ICP的检测 /strong strong ,且ICP的另一个缺点便是化学废物 /strong ,消化样品需要大量的酸,污染环境且花费大量时间。 strong 因此,对于植物组织的现场快速检测,便携式能量色散XRF(EDXRF)是非常合适的工具。 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong /strong /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C256877.htm" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/32212f98-06f1-4b66-94ab-6d0e985d4616.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C256877.htm" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 德国斯派克 SPECTRO XEPOS 能散X荧光光谱仪(点击查看) /span /strong /a /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 过去,EDXRF受精度限制,对某些关键的痕量元素的检出限不够低, /strong 无法满足很多需求高精度和低检出限的实验室研究。 strong 如今,基于数字信号处理和先进的检测器技术,EDXRF仪器对于植物组织中的某些关键微量元素,已经可以实现非常低的检出限,样品制备也非常简便, /strong 仪器操作简单,更加适合现场快速对植物组织和肥料的分析。 a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/75.html?SampleId=& IMShowBigMode=& IMCityID=& IMShowBCharacter=& SidStr=" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(84, 141, 212) " (点击进入EDXRF专场,查看更多仪器) /span /strong /a /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C239457.htm" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/1cb82b6e-23cf-4716-8c5d-e277e4b3041e.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C239457.htm" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong & nbsp Niton XL5 手持式X荧光光谱仪(点击查看) /strong /span /a /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 在植物组织和肥料的各项成分中,微量元素和重金属的含量非常重要。 /strong 农作物想要实现高产,必须保证充足的营养成分(如磷、钾等)以及必须的微量元素(如铜、锌等)。同时,也要将可能有害的重金属(如铅、镉、镍、砷等)的含量维持在较低的水平,以避免其在土壤中累积并进入食物链中。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 2018年12月,欧盟决定对某些肥料引入有毒污染物限值进行限定,其中镉含量限值为60mg/kg,且为了限制植物对铀的吸收,德国环境署建议磷酸盐最高浓度为50mg/kg。 /strong strong XRF可以直接测定肥料中钾和磷的浓度,且它还适合作为检测微量元素含量的快速筛选工具。 /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 表1 植物组织XRF推荐测试条件 /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/44d56850-7970-48db-8c7d-f212a626a7f9.jpg" title=" T1_web.jpg" alt=" T1_web.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 表2 肥料XRF推测测量条件 /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/6f625749-2fc4-45a3-8f2e-b5c62869c320.jpg" title=" T2_web.jpg" alt=" T2_web.jpg" / span style=" text-indent: 0em " & nbsp /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " a href=" http://www.spectroscopyonline.com/xrf-agronomy-applications-analysis-plant-tissues-and-fertilizers" target=" _blank" span style=" text-decoration: underline color: rgb(84, 141, 212) " strong 获取此方法准 /strong strong 确度检测等详细信息请点击此处 /strong /span /a /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 由于样品制备(特别是在分析粉末样品时)仅需少量工作,因此在 strong 没有配备ICP-OES或ICP-MS等其它基础设施的较小实验室中,可以使用EDXRF进行分析。 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " EDXRF对植物组织和肥料中主要元素和次要元素的含量可以精确地完成确定,对于需要检测大量样品的实验室,ICP检测可以更加自动化,较为有优势。因此, strong EDXRF非常适合样品通量低及中等的实验室。 /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C113896.htm" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/391a9a4b-b793-4df1-941e-8521124b08ab.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C113896.htm" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 天瑞仪器 EDX1800BS X荧光光谱仪(点击查看) /strong /span /a strong /strong br/ /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 与此同时, strong EDXRF对一些关键痕量元素的检出限足以进行快速筛选分析,但其并非可以应对每种元素。 /strong strong 从德国联邦风险评估研究所的建议来看, /strong strong 铀的最大容许限量为每千克磷酸盐50毫克, /strong 肥料中的铀含量为2.5至5毫克/千克,达到2.5mg/kg。 strong 这意味着样品将达到& lt 1mg/kg的检出限,这对XRF来说是一个挑战。 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " strong /strong /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C279244.htm" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/6e893214-96c5-43d1-9a30-9f945182adee.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C279244.htm" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 岛津 能量色散型X射线荧光分析装置 EDX-8100(点击查看) /strong /span /a strong /strong br/ /p
  • 睿科集团董事长林志杰将出席ACCSI2023高峰论坛
    2023年初,萦绕三年的新冠疫情宣告终结,科学仪器行业扫去阴霾,扬帆起航。  审视当下,国内厂商积极投身国产仪器攻坚战,外资企业加速布局本土战略新升级。尽管产业升级,成本攀升,给科学仪器企业带来不少经营压力;但人工智能兴起、行业利好政策频发,科学仪器产业发展势如破竹。中国科学仪器产业的春天已经来临,科学仪器企业如何在变革中拥抱变化?  2023年5月18日下午,北京雁栖湖国际会展中心,ACCSI2023“i100峰会:中国科学仪器发展高峰论坛”如约而至,特别邀请到睿科集团(厦门)股份有限公司董事长兼总经理林志杰先生,就“拥抱科学仪器的春天”主题展开高峰对话,诚邀关注!睿科集团(厦门)股份有限公司董事长兼CEO林志杰  林志杰简介  林志杰,1976年出生于福建厦门,现攻读厦门大学智能仪器与装备专业博士学位,硕士毕业于厦门大学工商管理专业,本科毕业于华东理工大学,获得分析化学专业学士学位,辅修投资管理第二专业。  1998年本科毕业至2007年,一直在分析仪器界从业。具备多年外企代理商从业经验,具备丰富的市场开拓,产品导入,市场营销、团队管理经验。  2007年创立了厦门宝特科技有限公司,专注于实验室分析仪器的代理和分销。  2010年3月创立了睿科仪器有限公司,专注于实验室分析仪器和样品前处理设备的研发和生产  2010年12月创立了鉴科检测有限公司,独立的第三方公正检测技术机构。  2018年1月创立了睿科集团,将贸易、研发制造、服务等业务板块收入了集团,进行了资源整合,为用户打造整体解决方案。  2018年5月,睿科集团又投资创办了睿科生化有限公司,专注于生命科学分析仪器和自动化样品前处理设备的研发。  现任睿科集团董事长兼CEO。  睿科(集团)简介  睿科集团总部位于厦门,旗下6家子公司、1家研究院、3个研发基地,现有全职员工500余人,外聘专家50余人。睿科集团产品业务单元提供多种自主研发创新产品,包括:理化实验室自动化设备、生命科学实验室自动化设备、定制化设备、耗材及试剂,核心业务覆盖三个领域:食品安全、环境保护、生命科学,为用户提供自动化、智能化实验室整体解决方案。  睿科集团2022年重大举措(部分)  2022年2月,睿科集团股份有限公司与上海新拓分析仪器科技有限公司在上海签署股权战略合作协议。睿科将在智能制造领域积累的核心技术上帮助上海新拓进一步提升技术实力,快速提升睿科在无机分析及固相微萃取领域的技术水平,加速产业化布局。接下来双方亦将共同拓展销售渠道,加快客户资源积累。  2022年6月,睿科集团宣布完成超亿元A轮融资,睿科集团将继续加大研发投入,拓展生命科学自动化前处理设备、多功能制备工作站和试剂耗材等多产品线,强化生命科学自动化领域的产品研发与技术升级,以满足广阔的市场需求。  2022年8月,智能检验设备研究与应用联合实验室揭牌仪式在深圳药检院举行。实验室由深圳市药品检验研究院、中国食品药品检定研究院中药民族药检定所与睿科联合成立,三方发挥各自优势,携手打造集科技创新与成果转化、应用培训、共享仪器、人才交流合作于一体的技术交流平台,构建中药与智能制造、人工智能的跨领域交流合作新模式,为中药监管提供新方案。  2022年9月 睿科与安捷伦在智慧实验室方面达成战略合作,依托安捷伦的分析检测仪器与睿科集团的样品前处理自动化和智慧实验室解决方案。优势互补,为客户提供从样品前处理到数据分析以及系统运营支持的一站式解决方案。  2022年11,睿科与德阳市自来水公司在德阳市举行了“合作示范实验室”揭牌仪式。“合作示范实验室”旨在建立联合实验室应用培训中心、共享前处理解决方案、联合开发方法、推广前处理解决方案及新技术等四个层面进行合作。在国产仪器“攻坚战”中,睿科如何突出重围?对于自主创新、人工智能、产业升级等话题,林志杰又将有哪些观点?更多精彩内容,敬请关注第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023) !  附:关于2023第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)  2023第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)将于2023年5月17-19日在北京雁栖湖国际会展中心召开。ACCSI2023将以“创新发展 产业互联 — 助力北京怀柔打造科学仪器技术创新策源地 ”为主题,预计将吸引千余位科学仪器行业相关政府领导、院士专家、科学仪器及检验检测企业高层参会。ACCSI2023得到了北京市怀柔区人民政府的大力支持,将推进北京市“两区”建设,服务首都科技创新,助力北京怀柔打造科学仪器技术创新策源地。  本届会议共设置1个大会主会场,21个平行分论坛,内容主要围绕产业发展政策、市场机会解读,前沿技术展望,聚焦主流仪器产业发展,剖析科学仪器在热点领域应用发展,探讨共性难点问题解决等,为参会代表提供最有价值且丰富多彩的内容盛宴。  会议日程(拟定,以年会官网最终信息为准)时间会议内容5月17日 10:00-20:00注册报到14:00-17:00第四届科学仪器CMO高峰论坛14:00-17:30第三届科学仪器发展战略座谈会(闭门论坛,定向邀请)5月18日 09:00-09:20特邀嘉宾致辞09:20-12:00 大会特邀报告i100峰会之科学仪器产业化论坛13:30-16:00 大会特邀报告i100峰会之中国科学仪器发展高峰论坛16:30-18:00仪采通V2.0”发布会暨 “采购专家顾问团”成立仪式(闭门论坛,定向邀请)16:30-18:00集 "智"入"微" ,尽收眼底——瑞明生物高通量活细胞监测与分析系统上市发布会18:00-20:003i奖:仪器及检测风云榜颁奖盛典5月19日 09:00-12:00 分会场1:第七届中国质谱产业化发展论坛分会场2:分析仪器应用创新论坛分会场3:第二届中药分析与质量控制创新发展论坛分会场4:新污染物检测与监测新技术发展论坛分会场5:怀柔区高端仪器装备和传感器产业推介会暨怀柔区重点企业新品发布会分会场15:仪器研发人才发展论坛09:00-17:00 分会场6:第二届电镜产业化发展论坛分会场7:光谱产业化发展论坛 (近红外光谱、拉曼光谱)分会场8:第五届生命科学仪器发展论坛分会场9:国家贵金属及珠宝质检中心技术联盟2023年度成员大会暨“质量提升与标准化发展”专题研讨会分会场10:第六届检验检测产业峰会同期活动1:国产仪器验证与综合评价认证技术研讨会同期活动2:食品分析及质量控制创新发展论坛 13:30-17:00 分会场11:大型科学仪器装置发展论坛分会场12:韧性城市发展论坛分会场13:中国科学仪器标准化论坛分会场14:科学仪器投融资论坛  参会咨询  报告及参会报名:010-51654077-8229 13671073756 杜女士  赞助及媒体合作:010-51654077-8015 13552834693魏先生  微信添加accsi1或发邮件至accsi@instrument.com.cn(注明单位、姓名、手机)咨询报名。报名链接:https://www.instrument.com.cn/accsi/2023报名二维码
  • 擒魔序曲——脂质组学研究中的样品处理
    编者注:傅若农教授生于1930年,1953年毕业于北京大学化学系,而后一直在北京理工大学(原北京工业学院)从事教学与科研工作。1958年,傅若农教授开始带领学生初步进入吸附柱色谱和气相色谱的探索 1966到1976年文化大革命的后期,傅若农教授在干校劳动的间隙,系统地阅读并翻译了两本气相色谱启蒙书,从此进入其后半生一直从事的事业&mdash &mdash 色谱研究。傅若农教授是我国老一辈色谱研究专家,见证了我国气相色谱研究的发展,为我国培养了众多色谱研究人才。 第一讲:傅若农讲述气相色谱技术发展历史及趋势 第二讲:傅若农:从三家公司GC产品更迭看气相技术发展 第三讲:傅若农:从国产气相产品看国内气相发展脉络及现状 第四讲:傅若农:气相色谱固定液的前世今生 第五讲:傅若农:气-固色谱的魅力 第六讲:傅若农:PLOT气相色谱柱的诱惑力 第七讲:傅若农:酒驾判官&mdash &mdash 顶空气相色谱的前世今生 第八讲:傅若农:一扫而光&mdash &mdash 吹扫捕集-气相色谱的发展 第九讲:傅若农:凌空一瞥洞察一切&mdash &mdash 神通广大的固相微萃取(SPME) 第十讲:傅若农:悬&ldquo 珠&rdquo 济世&mdash &mdash 单液滴微萃取(SDME)的妙用 第十一讲:傅若农:扭转乾坤&mdash &mdash 神奇的反应顶空气相色谱分析 前言   脂质是一类自然界存在的疏水或两性、难溶于水而易溶于非极性溶剂的有机物小分子,存在于大多数生物体系中。脂质是细胞膜的骨架物质和第二能量来源,还参与细胞的许多重要功能,人类许多重大疾病都与脂质代谢紊乱有关,如糖尿病、肥胖病、癌症、阿兹海默症、以及一些传染病等,   作为代谢组学的重要分支之一,脂质组学(Lipidomics)的研究对象是生物体的所有脂质分子,并以此为依据推测其它与脂质作用的生物分子的变化,进而揭示脂质在各种生命活动中的重要作用机制。脂质组学是总体研究和这些疾病有关的脂质化合物,找到昭示这些疾病的生物标记物。   2005年国际上把组织、细胞中的脂质分子分为8大类(J Lipid Res 2009,50(Supp) 9-14),有明确结构的脂质化合物已经有38000个(BMC Bioinformatics 2014, 15(Suppl 7):S9),这8类脂质分子见表1。 表 1 8大类脂质分子 类别 缩写 数据库中的结构数量 脂肪酰类(Fatty acyls) FA 2678 甘油脂类(glycerolipids ) GL3009 甘油磷酸脂类(glycerophospholipids) GP 1970 鞘脂类(sphingolipids ) SP 620 固醇脂类(sterol lipids ) ST 1744 异戊烯醇脂类(prenol lipids () PR 610 糖脂类(saccharolipids ) SL 11 多聚乙烯类(polyketides ) PK 132   在过去,由于技术限制人们难以分析数量巨大的脂质分析,因为多种脂质代谢产物的物理性质需要大批纯化系统、分离的复杂技术操作。2003年韩贤林等继基因组学、蛋白质组学等之后提出脂质组学(lipidomics)(Han X et a1.J Lipid Res,2003,44:1071),脂质组学的发展推动了新分析平台的研发,特别是在质谱法领域,该方法已使这些操作合理化,并且已允许更多的脂质分子得到非常详细的分析。   脂质存在于细胞、细胞器和细胞外的体液如血浆、胆汁、乳、肠液、尿液中。若要研究某一特定部位的脂质,首先要将这部分组织或细胞分离出来。由于脂质不溶于水,通常采用有机溶剂进行萃取。传统的萃取剂是氯仿、甲醇和水的混合液。所需的样品在这种混合液中提取所有脂质,向提取液中加入过量的水使之分成2个相,上面是甲醇和水,下面是氯仿。脂质就留在氯仿相,蒸发浓缩后,使之干燥就得到所需的脂质。这种脂质提取方法,能够提出组织样品中的总脂。这种方法降低了脂质的损失率,操作简便,而且提取效果较好。对于只检测总脂中的部分脂质,固相萃取(SPE)是一种较好的方法,利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附,与样品的基体和干扰物分离,然后再用洗脱液洗脱或加热解吸附,达到分离和富集目标化合物的目的。固相萃取技术设备要求低,操作简单,能快速分离组分复杂及含量低的样品。当然由于化学分析样品前处理技术的发展,有许多其他可用的样品前处理方法。   总体上对脂质组学的研究Chin Chye Teo等归纳为如下的工作流程,第一步就是对样品的处理。 1、脂质组学研究的工作流程  根据Chin Chye Teo的综述报告(Chin Chye Teo et al,TrAC,2015,65:1-18),脂质组学研究的工作流程如下表1. 表1 脂质组学研究的工作流程 从患者得到脂质组学研究的样品 液体 固体 体液,泪水,血清,血浆,尿液 (低温保存样品) 细胞,组织,器官 对上述样品进行萃取方法 对极性化合物,单独的有机化合物进行: 液-液萃取,固相萃取 对能源性物质进行:加压液相萃取,微波辅助萃取,超声辅助萃取 萃取得到的脂质化合物 使用色谱方法分离:气相色谱,液相色谱,电泳 不使用色谱方法分离:直接进样,成像 上述分离或未分离样品进行质谱分析 质谱分析的接口 质量分析器 电子轰击电离(EI),电喷雾电离(ESI),化学电离(CI),大气压(APCI)化学与电离,基质辅助激光解析电离(MALDI) 四级杆飞行时间质谱(qTOF),三重四级杆质谱( qqq),轨道阱质谱(Orbitrap) 质谱原始数据语预处理 (利用商品或自制软件) 分类和脂质鉴定(使用各种资源如LIPID maps,Lipid Bank,Lipid Blast) 判定在疾病中的机制/在疾病演化中的作用 为进一步诊断找出生物标记物(预防),提供药物治疗的指导 2、脂质组学的样品制备   本文只讲脂质组学的样品制备,Chin Chye Teo等总结了近年在脂质组学研究中使用的样品处理方法,见表2. 表2 脂质组学研究中的样品处理方法比较(Chin Chye Teo et al,TrAC,2015,65:1-18) 萃取方法 临床样品类型 (生物液体或固体) 优点 缺点 原文文献编号 单一有机溶剂萃取(SOSE) 血清(生物液体) 皮肤(固体) 容易完成萃取时间短 成本低 低温适于热敏感化合物 无需外部能量 使用有毒有机溶剂 分析时难以摆脱使用有机溶剂 1.2 3 液-液萃取(LLE) 眼泪(生物液体) 血清(生物液体) 血浆(生物液体) 尿液(生物液体) 滑液(生物液体) 动脉粥样硬化血小板(生物液体) 皮肤(固体) 组织(固体) 易于建立的方法 容易完成 设备便宜 萃取时间短 使用廉价溶剂(如甲醇,水) 低温适于热敏感化合物 无需外部能量 萃取时间短 使用大量有毒有机溶剂 常使用超过一种类型的溶剂 需要排除溶剂以免影响分析 2 4,9-13 5,14-22 8,23 7 24 25-27 28,29 固相萃取(SPE) 血清(生物液体) 血清(生物液体) 血浆(生物液体) 眼(固体) 皮肤(固体) 容易完成 清除干扰基体 EPE的选择 低温适于热敏感化合物 萃取时间短 SPE萃取小柱比较贵 需要洗掉有机溶剂以免影响分析 使用有毒有机溶剂 分析时难以摆脱使用有机溶剂 1,12 2 30 26 3,27 固相微萃取(SPME) 肺(固体) 头发(固体) 容易完成 可与GC和GC xGC 联用 对挥发性化合物可以进行顶空气相色谱 有毒溶剂消耗量少 低温适于热敏感化合物 无需外部能量 萃取时间短 萃取头比较贵 需要洗掉有机溶剂以免影响分析 分析时难以摆脱使用有机溶剂 31 32 超临界流体萃取(SFE) 血浆(生物液体) 容易完成 萃取时间短 对非极性化合物萃取效率高 CO2可循环使用 温度压力可控 可加改性剂提高萃取液极性和效率 要精心操作 设备昂贵 33 微波辅助萃取(MAE) 血浆(生物液体) 皮肤(固体) 容易完成 萃取时间短 萃取效率高 萃取溶剂消耗量少 温度压力可控 需要冷却防止溶剂逃逸 购买设备费用高 34 35 超声辅助萃取(UAE) 血(生物液体) 容易完成 萃取时间短 萃取溶剂消耗量少 温度压力可控 听力会受损 要使用有毒有机溶剂 会吸入有害溶剂 需要外部能源 购买设备费用高 提高温度会使化合物降解 36,37 3、脂质组学的溶剂萃取   液-液萃取是脂质组学研究中使用最为普遍的方法,这一方法是使用两种互不混溶的有机溶剂&mdash &mdash 使用最多的是氯仿、甲醇和水&mdash &mdash 为了对关键脂质类得到最大的萃取效率,从磷脂类和糖脂类到脂肪酸,三酰基甘油类(TAGs)、二酰基甘油类(DAGs)。最初使用的是Folch 脂质萃取法(氯仿/甲醇/水为 8:4:3 v/v/v),之后有Bligh 和 Dyer脂质萃取法(氯仿/甲醇/水为 1:2:0.8 v/v/v)。   (1)Folch 脂质萃取法(Folch et al., J Biol Chem 1957, 226: 497)   把样品组织用2:1氯仿/甲醇均一化,最后的溶剂体积是组织的20倍(20mL 溶剂里有1g样品),分散均匀后于室温下把混合物在轨道振荡器上震动15-20min。均匀混合物经漏斗中折叠滤纸过滤,或进行离心处理,回收液相。   液相溶剂用0.2体积的水(20 mL液相使用4 mL水),最好使用0.9%的NaCl溶液洗涤,涡旋几秒后在低速离心机(2000 rpm)上离心混合物,用虹吸方法弃去上层液相,用以分析神经节糖苷或小分子有机极性化合物,如需要(需移去标记分子),用1:1甲醇/水洗涤交界处的有机相两次,无需混合全部制备物。   经离心分离后虹吸掉上面的液相,下面含有脂质的氯仿在旋转蒸发器中真空蒸发,或用氮气吹拂到2-3 mL体积。   (2)Bligh 和 Dyer脂质萃取法(Can J Biochem Physiol 37:911-917)   a. 每1 mL 样品加入3.75mL 1:2(v/v) CHCl3:CH3OH 很好涡旋,如果要进行GC 分析,溶剂中要含有内标(如0.5&mu g谷甾醇)   b. 然后加入1.5mL CHCl3很好涡旋   c. 最后加入1.25mL蒸馏水很好涡旋   d. 在1000rpm离心机中室温下离心5min,得到一个两相分离(上层为水相,下层为有机相)的液体   e. 回收有机相:用一个巴斯德吸管(Pastuer pipette)通过上层水相,轻微施加正压避免上层水相浸入吸管,吸管口到达离心管底部,吸取下层有机相溶液的90%到吸管中。 下表列出不同样品容积需要加入的试剂量   如果你要得到干净的底部的有机相溶液,就要用上层&ldquo 真正&rdquo 的上层液相洗涤有机相溶液,方法如下:   a 制备&ldquo 真正&rdquo 的上层液相:取一个大的玻璃管,或者几个常规玻璃管,以水代替样品胺上述方法进行萃取操作,把几个管子中的上层水相合并在一起备用。   b 把上述第5步得到的底层溶液倒入一个玻璃管中,然后加入适量(样品+蒸馏水的体积)&ldquo 真正&rdquo 的上层液相。比如你是1 mL样品就加入2.25mL&ldquo 真正&rdquo 的上层液相。   c 好好地涡旋,离心,收集下层相。   Cui等的改进Bligh 和 Dyer脂质萃取法(Cui L,e al, PLoS Negl Trop Dis,2013,7:e2373):   900µ L氯仿-甲醇(1:2)加入到100 µ L样品中,进行涡旋,在4° C下保温,然后加入300µ L氯仿和300µ L双重蒸馏水,以9000 rpm离心2 min,脂质物在离心管底部的有机相中,然后加入500 µ L氯仿在4° C下进行涡旋20 min。从有机相中回收脂质物并与前次得到的脂质物合并,脂质萃取物经真空干燥后于&minus 80° C下存放备用。   多少年来人们使用类似于上述方法进行脂质的萃取,例如:李国琛等在脂质组学研究中也采用Bligh 和 Oyer法萃取磷脂,并作适当改进.他们的方法是:   称取100 mg鱼肉样品,加入400 p,L甲醇/氯仿(体积比2:1),涡旋混匀后,于一30℃放置过夜.取出后于4℃以10000 转速离心5 min.将上清液转出,在残渣中加入200 mL甲醇/氯仿(体积比2:1)再次提取,将2次所得上清液合并.在上清液中先后加入100 mL氯仿及100mL水,离心后,将磷脂所在的氯仿相与水相分离.采用真空离心蒸发浓缩器干燥氯仿相(温度不超过45℃,下同),将干燥后的样品于一30℃保存备用.(高等学校化学学报,2010,31(2):269-273)   人们为了提高某些脂质种类的萃取效率,改变氯仿/甲醇/水的比例,并加入一些其他添加剂,如乙酸、盐酸等,探索改进萃取各类脂质化合物的得率,如酸性磷脂和脂肪酸。(Jensen S K, Lipid Technol,2008, 20: 280&ndash 281)。 HCl-Bligh萃取法步骤:   为了更好地萃取生物样品中的脂肪酸,使用加盐酸的HCl-Bligh萃取法:取0.6 g均匀好的样品装入10-ml 带盖的培养试管中,加如1 ml 3M HCl,在80℃水浴上加热1 h,之后加入1.50 ml甲醇和1.00 ml氯仿,以及17:0脂肪酸内标,把混合物摇震1 min,然后加入ELGA-纯水系统制备的纯水1.00 ml 和2.00 ml氯仿,把试管振荡1 min,然后在3000 rpm离心机上进行离心处理5 min。把1 ml氯仿相进行甲基化,用氮气把氯仿蒸发掉,加入0.8 ml NaOH/甲醇溶液,把试管充满氮气,密封在100 ℃下烘箱中15 min,冷却后加入1 ml BF3溶液,密封在100 ℃下烘箱中45 min。在冷却后加入2 ml辛烷和4 ml饱和NaCl溶液,把混合物进行涡旋,在3000 rpm离心机上进行离心处理10 min。用1&mu L 样品进行气相色谱分析。   根据Jensen的研究,认为此方法可以对脂肪酸的萃取率提高15%,对多不饱和脂肪酸的萃取率可提高30-50%。   由于氯仿的毒性大人们就用二氯甲烷来代替氯仿(J Agr Food Chem,2008,56:4297-4303),之后就有许多研究者效仿用以萃取临床样品,包括生物液体,如血清/血浆,尿液和固体样品,如皮肤和动脉粥样硬化血小板(表中文献4,5,8,9,10,14-17,23-25,28).   近几年也用甲基特丁基醚(MTBM )做萃取溶剂代替氯仿(Matyash et al. J Lipid Res. 2008,49 (5) :1137&ndash 1146.)。Matyash 认为MTBM进行萃取快速而且可以得到干净的脂质,可以适合于自动进行鸟枪法得到脂质轮廓。因为MTBM的密度低,水相和有机相分开时,有机相在上层,这样简化了手机有机相的手续,减少了吸取的损失,不可萃取的基质小球处于离心管的底部,易于去除。严格的测试证明MTBM进行萃取对绝大多数脂质种类和&ldquo 黄金标准&rdquo Folch 或 Bligh and Dyer萃取方法类似或更好。2013年中科院大连化学物理研究所许国旺和德国图宾根大学医学院的R Lehmannb使用MTBM进行萃取开创了一个从一小片肝脏或肌肉组织同时进行道谢组学和脂质组学的研究(J Chromatog A, 2013, 1298:9&ndash 16)   人们的思路总是由简单到复杂,又由复杂回归到简单,所以脂质组学中的萃取方法,近来也有多种溶剂向单一溶剂发展, Stü biger G (表中文献1)就使用 Zhao Z等提出的单一溶剂萃取(SOSE)磷脂类脂质(J Lipid Res 2010 51:652)方法如下:   把500 mL甲醇加入到20 mL人血浆中,其中已经含有0.01% BHT(2,6-二叔丁基对甲酚)和0.5 mmol EDTA (用作抗氧化剂)和3mmol Pefablock(4-(2 aminoethyl) benzenesulfonylfluoride hydrochloride)用作磷脂酶的抑制剂,加入内标物,把样品激烈震荡1min,在冰浴中放置30 min,进行脂质的萃取,之后在10,000 rpm离心机上,离心5 min(4℃),最后把离心管上面的液体小心滴转移到2 mL玻璃样品瓶中,在零下70℃保存备用。 4、固相萃取(SPE)   SPE 是十分成熟的样品预处理技术,使用装有固定相的小柱子和各种流动相选择性地保留与固定相有特定作用力的特殊种类分子。SPE的典型应用是和 SOSE 和 LLE相结合,作为一种附加的净化步骤或从生物液体或固体住址样品中富集某种特定种类的目标脂质(表中文献1,3,12,26,27),市场有各种各样的萃取小柱供选择。供脂质萃取的SPE小柱有正相硅胶柱和反相柱(C8 和 C18),以及离子交换柱(氨丙基柱),硅胶柱和氨丙基柱多用于分离中性和极性脂质,利用改变洗脱溶剂以达到分离的目的。而C8 和 C18柱用于从水基样品中分离卵磷脂(PC)、脑苷脂、神经节糖苷和脂肪酸。   针对不同的脂质使用不同的SPE,如 Stü biger(表2文献1)在进行导致动脉粥样硬化的磷脂的研究中,使用C18 净化柱从血浆脂质萃取和富集体液氧化磷脂(OxPLs),其步骤如下:   把脂质萃取液倒入微量制备高效固相萃取柱(mHP-SPE)C18 spin-columns (PepClean, Pierce)中,小柱事先用500mL MeOH:0.2%甲酸(70:30 重量比)洗涤,然后用700 mL MeOH:0.2%甲酸(82:18 重量比)洗脱一次,再用800 mL MeOH:0.2%甲酸(92:2 重量比)洗脱一次,最后小柱用500 mL 2-丙醇再生,以便从小柱中彻底清除脂质(即中性脂质),净化后的纯度用薄层色谱检查,得到的氧化脂质用LC-ESI-MS/MS进行分析。   而Ruben t&rsquo Kindt进行皮肤神经酰胺的脂质组学研究中,则使用氨丙基硅胶小柱对脂质萃取液进行净化(表2文献3),方法如下:   使用氨丙基硅胶小柱(100 mg, 3.0 mL)先用2 mL己烷洗涤,把已经干燥的脂质溶于300 &mu L 11:1 的己烷:异丙醇(v/v)中,用2 mL己烷/甲醇/氯仿(80/10/10 (v/v))洗脱神经酰胺,用氮气吹扫干燥,溶于300 &mu L异丙醇/氯仿(50/50)(v/v)中,进行HPLC/MS分析。 5、固相微萃取(SPME)   Pawliszyn 研究组在1991年发明了SPME,1993年出现了SPME的商品化产品,使之成为广泛使用的样品前处理技术。这一方法是集萃取、浓缩、解吸、进样于一体,它以固相萃取(SPE)为基础,保留了SPE的全部优点,排除了需要柱填充物和使用有机溶剂进行解吸的缺点。SPME是以涂渍在石英玻璃纤维上的固定相(高分子涂层或吸着剂)作为吸收(吸附)介质,对目标分析物进行萃取和浓缩,并在气相色谱进样口中直接热解吸(或用HPLC流动相冲洗到液相色谱柱中,甚至可以直接进行质谱分析),这一技术适合于挥发性和半挥发性有机物的样品处理和分析。SPME有8大优点:1 操作简单,2 功能多样,3 设备低廉,4 萃取快捷,5 无需溶剂,6 可在线、活体取样,7 可自动化, 8 可在分析系统直接脱附。SPME可以对环境中的污染物进行检测,如:农药残留、酚类、多氯联苯、多环芳烃、脂肪酸、胺类、醛类、苯系物、非离子表面活性剂以及有机金属化合物、无机金属离子等,也可以用有类似特点的领域,如食品、医药、临床、后用不同的的溶液洗脱柱子,将各种待测物洗脱下来。其依据是采用脂溶性材料(C18)破坏细胞膜并将组织分散,C18充当分散剂。在硅胶固相萃取材料表面键合有机相,与传统方法使用砂子做吸附剂类似,在样品与固体材料搅拌的过程中,利用剪切力作用将组织分散。键合的有机相就像溶剂或洗涤剂一样,将样品组分溶解和分散在支持物表面。这大大增加了萃取样品的表面积,样品按各自极性分布在有机相中,如非极性组分分散在非极性有机相中,极性小分子与硅胶上的硅烷醇结合,大的弱极性分子则分散在多相物质表面。(乌日娜等,食品科学,2006,26(6):266-268)。香港城市大学的Qing Shen等利用二氧化钛纳米颗粒作萃取剂,以基质固相分散萃取方法进行橄榄果的脂质组学研究,研究证明这一方法可以把磷脂从非磷脂中完全选择性地分离出来。(Food Research Int,2013, 54:2054&ndash 2061)。 表2中的文献 1 Stubiger G, et al, Atherosclerosis, 2012,224:177&ndash 186. 2 Zhao Z, et al, J Lipid Res, 2010, 51:652&ndash 659 3 t&rsquo Kindt R, et al, Anal Chem, 2012,84:403&ndash 411 4 Cui L, et al, PLoS Negl Trop Dis,2013,7:e2373 5 Sandra K,et al, J Chromatogr A,2010,1217:4087&ndash 4099. 6 Lam S M, et al, J Lipid Res, 2014,55: 289&ndash 298 7 Giera M, et al, Biochim Biophys Acta, 2012, 1821:415&ndash 424 8 Min H K, Anal Bioanal Chem, 2011, 399:823&ndash 830. 9 Heilbronn L K, et al, Obesity,2013, 21:E649&ndash E659 10 Hilvo M, et al, Int J Cancer 134 (2014) 1725&ndash 1733 11 Montoliu I, et al, Aging (Albany NY),2014,6:9&ndash 25 12 Chen Y , et al, Clin. Chim. Acta, 2013,428: 20&ndash 25. 13 Zivkovic A M, et al, Metabolomics,2009,5:507&ndash 516 14 Chen F,et al, Biomarkers, 2011, 16:321&ndash 333 15 M. Ollero, et al, J. Lipid Res, 2011, 52:1011&ndash 1022 16ras Hematol Hemoter,2010,32:439&ndash 443. 35 Gonzalez-Illan F,et al,J Anal Toxicol,2011,35:232&ndash 237. 36 Pizarro C, et al, Anal Chem,2013,8:12085&ndash 12092. 37 Pang L Q, et al, J Chromatogr B,2008,869: 118&ndash 125
  • Angew成果|离子淌度调制提升空间脂质组分析的结构解析能力
    离子淌度调制提升空间脂质组分析的结构解析能力空间脂质组分析可揭示脂质在生物组织或器官中的含量及空间分布,是基础生物学和疾病研究的重要技术。空间脂质组分析的底层技术一般为质谱成像,其具有免标记、高空间分辨率和高灵敏度等优势,可同时表征大量脂质分子在生物组织中的空间分布。然而,脂质和代谢物的质谱成像主要依赖于质量测定,对分子结构的表征能力不足,常由于脂质和代谢物异构体的存在而导致分析偏差乃至错误。在质谱成像过程中,单个像素点的样品量和分析时间极为有限,对逐个离子串联分析会导致分析时间长和灵敏度降低等问题,因此如何在质谱成像的同时实现分子的结构解析一直是分析科学的挑战。此外,在成像过程中丰度、离子化效率各异的待分析离子同时进入质谱,存在显著离子抑制等问题,给中低丰度离子的检测和结构鉴定造成困难。近日,清华大学精密仪器系的欧阳证、马潇潇教授团队开发了一种多目标脂质结构质谱成像技术,通过离子淌度技术对待分析离子的快速时空聚焦和分离,在不增加质谱成像时间的情况下,显著提升了空间脂质组分析的结构解析能力。该技术采用数据非依赖采集方法,利用离子淌度分离对单像素点的母离子强度进行“调制”,将淌度分离后的母离子不经质量隔离而完全碎裂 (Mobility modulated sequential dissociation, MMSD)。根据母离子及相应子离子组成随淌度时间不断变化的特点,发展了智能谱图解卷积算法,实现40多种脂质的结构解析和20种脂质在组织上的空间可视化,包括磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺等。具备结构解析功能的质谱成像可实现传统空间脂质组分析难以实现的脂质异构体结构鉴定和空间可视化。在鼠脑组织中,该技术揭示了多种脂质异构体的差异性乃至互补性空间分布,如 PE O-18:2_20:4、PE O-16:0_22:6 和 PE 16:1_22:4、PE 16:0_22:5等。在对人肝癌的组织切片分析中,该方法揭示了磷脂酰乙醇胺 PE 36:2的一组异构体(PE 18:1_18:1、PE 18:0_18:2)在癌组织和癌旁组织中的特异性分布,并且PE 18:1_18:1集中分布于癌组织,可用于精准划分肿瘤组织边界,表明该技术可在更深层结构维度上揭示脂质癌症生物标志物。这项工作所提出的多目标脂质结构解析及空间成像方法,从原理上同样适用于多肽、代谢物等生物分子的空间可视化及结构解析。结构解析赋能的脂质质谱成像,是空间脂质组学技术发展的题中之义,也是精准脂质组分析和功能脂质组研究必不可少的技术基础。该技术的提出,为空间结构脂质组分析提出了一种解决方案,也有望促进质谱成像实现从质量测定到结构鉴定的研究范式转换。 论文作者:论文第一作者是清华大学博士研究生钱耀,通讯作者是清华大学精密仪器系欧阳证、马潇潇教授。清华大学郭翔宇博士和清华大学长庚医院王韫芳研究员对技术建立和生物医学应用做出了重要贡献。清华大学精仪系、清华大学精密测试技术与仪器国家重点实验室为第一作者单位。本项目得到国家自然科学基金委重点、面上项目及重点研发计划(前沿生物技术)青年科学家项目(2022YFC3401900)资助。 论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202312275
  • 产学研结合 提高样品前处理效率——访中国农业大学教授潘灿平、睿科集团总经理林志杰
    p    strong 仪器信息网 /strong strong 讯 /strong 日前,睿科集团股份有限公司(以下简称:睿科集团)在南京召开“睿科全自动QuEChERS净化仪新品发布会”,正式推出睿科QS60全自动QuEChERS净化仪。发布会期间,仪器信息网采访了特聘于睿科研究院的中国农业大学教授潘灿平和睿科集团总经理林志杰,就新产品的研发初衷、竞争优势,以及对样品前处理设备未来发展的看法等方面进行了探讨。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/92053f84-e5b8-4354-ac79-70e3200a88e6.jpg" title=" WechatIMG345.jpeg" alt=" WechatIMG345.jpeg" / & nbsp /p p style=" text-align: center " 左:睿科集团总经理林志杰、右:中国农业大学教授潘灿平 /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 仪器信息网:睿科全自动QuEChERS净化仪的研发初衷是什么?该产品的市场定位如何? /strong /span /p p   QuEChERS (Quick、Easy、Cheap、Rugged、Safe),是近年来国际上最新发展起来的一种用于农产品检测的快速样品前处理技术,国家在2018年陆续推出了国标检测方法。QuEChERS技术有着操作简单,价格低廉,效率高等优点,但QuEChERS技术自动化确有许多的难点需要克服。多壁碳纳米管复合填料的QuEChERS自动化过滤净化方法具有省时高效、适合快速分析、重复性好、净化效果佳、操作简便等特点。基于睿科研究院特聘的来自中国农业大学的潘灿平教授掌握的多种QuEChERS快速过滤型前处理专利、以及多壁碳纳米管复合填料两项技术,双方经过研讨后,共同努力把这两项技术进行产业化,进而推出了睿科QS60全自动QuEChERS净化仪,其将显著提高样品检测通量和实验结果的精密度。希望能通过双方成功的合作,摸索更好的产学研合作经验,未来能把更多的专家老师的科研成果转化成产品为社会创造更大价值。 /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 仪器信息网:与市场上同类型产品相比较,QS有哪些特点和优势? /strong /span /p p   睿科QS60全自动QuEChERS净化仪的主要特点是:第一,净化速度特别快,达到了1分钟每个样品的净化速度;第二、简化操作步骤,减少对人工作强度要求;第三、可以高通量,自动化批量化处理,释放人力;第四、耗材成本可控。以上特点给客户带来的直接好处是释放人力,提高效率,成本节约。该产品主要定位满足在植物源性样品的快速高通量农药残留检测。 /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 仪器信息网:睿科新产品研发的理念是什么?研发一款新产品,平均需要经历多长时间? /strong /span /p p   睿科新产品的研发来源于客户需求的深度挖掘,帮助客户提供完整解决方案。通常来说,一个新产品从立项调研到产品出来至少历时2年。近两年新产品发布速度加快在于公司历经近10年的人才和技术的储备以及持续的研发投入。 /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 仪器信息网:您认为样品前处理设备当前面临的挑战是什么?未来样品前处理设备会向什么方向发展? /strong /span /p p   样品前处理当前面临的挑战主要有: (1)样品前处理全流程覆盖是一个当前面临的挑战,整个流程的整合程度需要进一步完善和提高。简言之,只有将样品前处理流程的每个步骤整合成一个系统来完成,样品前处理效率才会有更高的突破。(2)当前随着样品前处理集成化程度的提高,整套仪器设备的成本会更为昂贵,这是广大实验室用户最头疼的问题之一。目前国内很多实验室还没有足够的条件去购买高自动化的前处理设备,需要通过技术创新降低成本,提高产品的性价比,让更多的实验室买得起、用得起。(3) 产品可靠性,实用性,新标准方法的快速适配。 /p p   未来,样品前处理将更多地向少溶剂、智能化、全流程自动化、样品微量化、装置小型化发展。此外,新型的吸附介质,如纳米材料、磁性介质等也被大量用于样品前处理,将大大提高样品前处理的效率。 /p p   睿科未来的发展将始终立足于样品前处理自动化设备这条主线。我们还有好多事情要做,未来客户需求还是会持续增长,希望能不断推出更好的产品给广大客户。 /p
  • 葛瑛团队成果|通过平行代谢物提取和高分辨率质谱对人体心脏组织进行全面的代谢组学分析
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Anal. Chem.上的文章:Comprehensive Metabolomic Analysis of Human Heart Tissue Enabled by Parallel Metabolite Extraction and High-Resolution Mass Spectrometry[1],文章的通讯作者是威斯康星大学麦迪逊分校的葛瑛教授。  心脏收缩需要持续的能量供应。作为一种“代谢杂食动物”,心脏利用多种代谢底物,如脂肪酸、碳水化合物、脂质和氨基酸等,来满足其高能量需求。然而,由于代谢物在极性尺度上具有广泛的覆盖范围,这使得它的提取和检测变得困难。因此,迫切需要对心脏的代谢产物进行全面的组学分析。本研究结合了平行代谢物提取和互补高分辨质谱检测的方法,对人类心脏进行了系统性代谢学分析。作者首先用六种提取方法获得了健康供体心脏组织的代谢物,包括三种单相提取,两次双相提取和一次三相提取,可以充分覆盖不同极性范围的代谢物。其中,单相的提取溶剂分别是100% 甲醇、80% MeOH 和乙腈/异丙醇/水(3:3:2),双相使用了Matyash和Bligh & Dyer法去萃取极性和非极性相,而三相则是进一步将非极性相分离成极性和中性脂质相,极性物质依然保留在水相中。紧接着,作者使用了两种互补的质谱平台进行代谢物检测:超高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱的直接进样(DI-FTICR)和高分辨率液相色谱四极杆飞行时间串联质谱(LC-Q-TOF-MS/MS)。总的实验流程如图1所示。这里总共鉴定到了1340种心脏代谢物,它们具有广泛的极性范围。本工作强调了平行提取和互补质谱检测技术在人类心脏代谢组研究中的重要性,其可作为帮助选择适当的提取和MS方法以研究特定类别代谢物的指南。    图1. 平行代谢物提取和高分辨率质谱检测的实验流程图。  为了捕获不同极性的代谢物,作者使用了六种提取方法获得了心脏组织的代谢物。单相法具有操作简便和通量较高的特点,但提取效率仍待提高。相对于单相法,多相提取可以覆盖更广泛极性范围的代谢物,但也需要注意一些代谢物可能在多相中分布,这会给检测和定量带来困难。比如,脂肪酰基链较短的酰基肉碱主要在极性相中存在,而较长链(C10)的酰基肉碱主要在非极性相中存在。DI-FTICR评估了六种提取方法的重现性,结果发现乙腈/异丙醇/水(3:3:2)在单相法中的重现性最好,两种双相法的重现性类似,但低相的Pearson相关性较低,说明了代谢物在跨相运动中有一定潜在困难。研究也发现不同提取方法均具有各自的提取特征,尤其在三相法中可以观察到更多的特征,它在极性相、极性脂质相和非极性脂质相中分别观察到了2275、541 和 443 个独特的SmartFormula注释。图2展示了六种方法通过DI-FTICR得到的代谢物SmartFormula注释,其中最大的三个交叉区域分别是六种方法共享、三相法特有和乙腈/异丙醇/水(3:3:2)特有的,分别有1287个、1010和703个,且发现多相提取的重叠度会更高。虽然在三相提取中可以获得更多的代谢特征,但该方法的重现性也最低。故对于发现代谢组学实验,Matyash提取法会更具优势,因为它可以鉴定到较多的已知代谢物,且重现性会更好。图2. 六种提取方法间代谢物SmartFormula注释的重叠情况(DI-FTICR)。  借助DI-FTICR平台,总共鉴定到9644个代谢特征,其中可以7156和1107个可以分配到SmartFormula注释和准确质量数。DI-FTICR在代谢物检测和鉴定方面具有强大优势,它可以给出准确的同位素分布,如图3B~3D所示。但需要注意的是,由于缺乏前端色谱分离,DI-FTICR对于异构体的分离检测能力有限,以及缺乏高通量的MS/MS分析。因此,作者利用LC-Q-TOF-MS/MS补齐了DI-FTICR检测平台的缺点。在LC-Q-TOF-MS/MS分析中,总共鉴定到21428个代谢特征,其中285个可通过比对二级谱图数据库来匹配确定。图4是鉴定到的代谢物和脂质。尽管与图3B~3C的酰基链组成相同,但在图4B~4C中可以通过观察酰基链的碎裂谱图得到脂质的酰基链信息。这说明LC-Q-TOF-MS/MS平台在获取更详细的酰基链信息方面的优势,但对于双键定位以及 sn1 和 sn2 定位等信息,还需要额外的实验去确定(如:衍生化和离子淌度)。此外,仪器参数设置也会影响到二级匹配评分。总的来说,相对单一的质谱检测平台,使用DI-FTICR MS和LC-Q-TOF-MS/MS平台可以增加心脏代谢组的覆盖范围。图3.使用LC-Q-TOF-MS/MS鉴定代谢物。(A)代表性的MS 谱图(100% MeOH),标注了SmartFormula注释和准确质量数,叠加实验质谱图(黑色)与理论质谱图(红色)以比较同位素分布 (C~D)FAHFA(40:5)、DG(32:0)和N-palmitoyl glutamic acid。图4.使用LC-Q-TOF-MS/MS鉴定代谢物,比较实验串联质谱图(黑色)与数据库质谱图(红色)。(A~D)N-acetyl-β-glucosaminylamine、DG(16:0_16:0)、FAHFA(18:1_22:4)和TG(18:1_18:1_18:2)。  使用多种提取和检测方法,本研究总共鉴定到了1340种心脏代谢物。每种提取方法都贡献了唯一检测到的代谢物。相较于提取效果最好的单一方法,平行提取可以检测到额外的350种代谢物。单相法可以鉴定到更多与二级谱图相匹配的代谢物,而多相法可以得到更多具有准确质量数的代谢物(图5A)。如图5B所示,三相法富集到的代谢物种类最多,包含甘油磷酸乙醇胺(PE)、脂肪酸和偶联物、三酰基甘油、脂肪酸酯和其他代谢物。此外,Matyash法可以鉴定到更多的氨基酸、甘油磷酸甘油和甘油磷酸丝氨酸,B&D法可以鉴定到更多的甘油磷酸胆碱(PC)、和磷磷脂,而100% MeOH鉴定最多的则是甘油磷酸盐。图5.已鉴定的人类心脏代谢物汇总。(A)各种提取方法中的准确质量注释、MS/MS注释和唯一检测到的代谢物 (B)各种提取方法中前10的代谢物种类。  最后,作者进一步表征了所有代谢物的化合物分类和通路富集,如图6所示。实验观察到很多代谢物归属于脂质和类脂分子,其中主要是PC、PE和脂肪酸,而非脂质化合物主要是有机酸及其衍生物(图6A)。通路分析也检测到了与心脏代谢过程相关的重要通路,包括嘌呤代谢和甘油磷脂代谢,如图6B所示。这里以嘌呤代谢(与多种心脏病变相关)为例,展示了平行提取在提高代谢物覆盖率方面的优势。在嘌呤代谢过程中,只有IDP仅在单一提取方法中观察到,而许多代谢物均在所有六种提取方法中都被检测到(图6C)。值得注意的是,B&D提取法在该过程中观察到了最多的代谢物,而100% MeOH富集的最少。上述结果为选择适当的用于分析人类心脏代谢物的提取方法提供了重要见解。图6.已鉴定的人类心脏代谢物的化合物分类和通路富集。(A)化合物分类 (B)所有已鉴定代谢物的通路分析汇总,每个圆圈的颜色和大小分别基于p值和通路影响值(红色表示影响大,黄色则相反) (C)嘌呤代谢过程,颜色表示鉴定代谢物的提取方法。  总的来说,本研究利用六种平行代谢物提取的方法和两种基于质谱检测平台,对人类心脏进行了全面的代谢组学分析,总共鉴定到1340种心脏代谢物,这代表了迄今为止对人类心脏代谢组学的最深度覆盖。研究发现三相法最适合脂质的提取,它获得的极性代谢物的数量与Matyash法相似,但其实验重现性也最低。因此,提取方法的选择应当取决于感兴趣的待分析物。但对于非靶向研究,作者建议使用Matyash提取法,以实现代谢组覆盖率和重现性的最佳平衡。尽管本研究目前还存在一定的局限性,比如,平行提取样品量较大和分析时间较长,但其为选择适当的提取和质谱检测平台去分析不同类型的心脏代谢物提供了宝贵经验,有助于人类心脏代谢组学的全面分析。  撰稿:陈昌明编辑:李惠琳文章引用:Comprehensive Metabolomic Analysis of Human Heart Tissue Enabled by Parallel Metabolite Extraction and High-Resolution Mass Spectrometry
  • 中科院遗传发育所税光厚团队发表单细胞脂质组学综述文章
    2023年2月,中科院遗传发育所、中科脂典的相关研究人员在《Trends in Analytical Chemistry》(IF: 14.9)上发表了题为“Embracing Lipidomics at Single-cell Resolution: Promises and Pitfalls”的综述文章,总结了单细胞脂质组学当前的技术进展和瓶颈,讨论了在单细胞水平分析脂质的独特技术挑战(特别是准确的脂质鉴定和定量的重要性),并例举了单细胞脂质组学在生物学和临床医学中的潜在应用。(中科院遗传发育所王泽华博士和曹明君博士为本文的第一作者,中科院遗传发育所税光厚研究员和中科脂典技术总监Sin Man Lam博士为本文的共同通讯作者。)  1、引言  脂质作为细胞膜和细胞内细胞器(如脂滴)的主要组成部分,发挥着一系列复杂的生物物理、能量储存和信号传导功能,这些功能是细胞机制正常运转的基础。脂质代谢失调涉及多种主要疾病,包括糖尿病、心血管疾病、代谢相关性脂肪肝(MAFLD)、癌症、神经退行性疾病、传染病等。近几十年来,随着脂质组学的蓬勃发展以及分析工具/技术的改进,脂质的结构和生物学复杂性才开始被解开。  质谱(MS)是广泛用于脂质组学领域的主要分析技术,相对于其它方法,它具有更高的灵敏度、更大的选择性、更强的稳定性和更高的特异性。质谱仪的快速发展,伴随着软件和数据库的进步,使得来自不同生物样本的各种生物液体(血浆、血清、尿液、唾液、泪液、痰等)、组织和亚细胞器中的脂质能够以前所未有的分辨率进行表征。脂质组覆盖范围的扩大极大地促进了疾病生物标志物的识别、表型验证以及假设的产生,并在脂质数据分析中提出了可能的系统方法,包括功能脂质模块的构建和脂质通路分析。  脂质组学的典型工作流程和应用  经典的脂质组学给出了构成生物样本的不同细胞群的“平均”图谱,这通常需要一个器官的代表性组织样本,使得最终构建的图谱能够反映一般的生物状态。然而,取一个有代表性的组织切片,忽略了脂质的空间分布,而脂质的空间分布往往具有重要的生物学意义。例如,该研究团队先前对金线鲃属洞穴鱼和地表鱼全脑切片的定量脂质组学研究发现,洞穴鱼中的硫苷脂(髓鞘的主要脂质成分)普遍减少。基质辅助激光解吸电离(MALDI)质谱成像(MSI)进一步揭示了洞穴鱼硫苷脂缺失的区域与中缝5-羟色胺能神经元的位置相对应。因此,金线鲃个体大脑脂质的空间分布图谱有助于证明5-羟色胺能神经元的脱髓鞘是洞穴鱼攻击性行为丧失的基础。  随着光学成像和细胞内电生理学的技术创新,人们得以在单细胞分辨率下深入研究组织的生物结构,细胞异质性的普遍性变得明显起来。单个细胞与邻近细胞以及它们的原生微环境动态地相互作用和交流,最终影响由不同的单细胞脂质组(和代谢组)所反映的细胞内生物化学状态。事实上,早期组学的单细胞革命揭示了细胞异质性在无数生物环境中的普遍性。例如,单细胞蛋白质组学揭示了循环系统中肿瘤细胞表面蛋白在单细胞水平的异质表达,这些蛋白预测了对药物治疗的不同细胞反应,而随着疾病的进展,患者体内这些相同蛋白的平均表达并不能确定真正的治疗效果。在这篇综述中,作者讨论了单细胞水平的脂质组学革命如何从早期的组学开始,揭示细胞内以脂质为中心的见解,以及其潜在的应用和独特的技术挑战。  2、单细胞脂质组学的新兴技术  与单细胞基因组学和单细胞转录组学相比,单细胞脂质组学(和代谢组学)提供了最接近实际表型的数据信息。脂质组学与代谢组学的区别主要在于其关注非极性疏水代谢物,这些代谢物需要不同的提取和分析方案(例如需要不同的溶剂系统)。与信号可以扩增数百万倍的单细胞转录组学不同,高灵敏度对于单细胞脂质组学至关重要。此外,脂质在细胞内和细胞外的不同作用使细胞脂质组具有动态性和多功能性,这需要在采样时极度谨慎和快速,以便收集的细胞能够反映其原始状态。  2.1 单细胞的取样  经典脂质组学侧重于批量分析,以最小化组内的异质性,而单细胞脂质组学则侧重细胞间的差异。因此,收集技术应努力保持细胞异质性,并尽量减少来自邻近细胞和细胞外基质的污染。许多现有的样品处理或细胞分离策略可以扩展到单细胞脂质组学的采样中,包括膜片钳、微量移液、流式细胞荧光分选(FACS)和微流控单细胞阵列等。这些采样技术有其独特的优势和技术瓶颈,应根据组织或细胞类型的性质以及要解决的生物学问题逐案考虑选择。例如,倾向于成团粘附和/或对操纵敏感的细胞在采样过程中可能表现出较高的细胞死亡率,这会混淆数据并导致生物学错误解读。通常,非粘附细胞,如循环中的各种类型的血细胞,更易于进行高通量单细胞处理。组织的细胞外基质(ECM)的组成以及细胞分布各不相同,因此需要获得单分散细胞的优化方案,例如机械切割、酶解或这些方法的组合。特别是,与正常组织相比,病变组织(例如纤维化组织)可能具有明显不同的解离动力学,因此,优化分离方法以确保收集单分散、完整和有活力的细胞用于单细胞脂质组分析是非常重要的。  膜片钳通常用于研究神经元、肌肉纤维和心肌细胞等易兴奋细胞,其优势是在相对原生状态下对细胞进行采样,通常来自新鲜的组织切片。然而,在膜片钳辅助的单细胞脂质组学分析中,在不破坏细胞膜的情况下分离完整的细胞是特别具有挑战性的。例如,使用膜片钳从灌注的小鼠大脑切片中捕获单个神经元细胞体不能完全保存轴突和相关终端的完整性,这可能会影响所得到的单个神经元脂质组数据。考虑到质膜是单细胞脂质组的重要组成部分,在单细胞分离过程中对质膜的损伤对单细胞脂质组分析尤为不利。此外,细胞损伤可能触发膜修复过程,这改变了原生细胞脂质组的特征,并混淆了下游分析。  如果谨慎操作,精密微量移液管可以获得完整的细胞,但它的低通量低且相对耗时,因此更适合于感兴趣的稀有细胞类型的取样。  FACS可将具有不同表型的单个细胞(由特定蛋白质(抗体)的荧光强度定义)排序到用户预定义的特定血管和缓冲液中,以实现相对高通量的单细胞分离,该方法错误率较低(低于1/100),且细胞质膜通常保持完整。FACS的一个主要缺点是需要大量的细胞(超过10,000个),因此不适合分离数量少的稀有细胞类型。悬浮细胞的要求也意味着细胞在采集样品之前不处于其原始状态,单个细胞的空间位置丢失。如果使用非质膜荧光标记物来标记细胞,则需要验证瞬时孔形成对特定质膜脂质和细胞内代谢产物的影响。  微流控装置包括使用阀门、油滴或纳米管对单个细胞进行微型分隔。基于液滴的策略可能不适合单细胞脂质组学,如果单个细胞的包封是在油滴中完成的,这干扰了下游的脂质分析。油包裹的水滴为下游单细胞脂质组学提供了更好的选择,但是在去除油相期间需要谨慎,以获得相对清洁的液滴内细胞提取物用于下游分析。虽然微流控芯片的处理量高,对原料数量的要求较低,但其后的样本处理通常是在现场进行,这限制了 MS 在选择脂质提取方案进行下游分析时的灵活性。此外,有效的脂质提取需要使用有机溶剂,例如氯仿和甲基叔丁基醚(MTBE) ,这些溶剂与大部分用于制造纳米芯片的塑料材料不太相容。  基于探针的电喷雾电离(ESI)也经常用于单细胞采样,这涉及使用直径足够小的探针尖端以插入单细胞(~3-9μm)。提取溶剂连续输送以进行原位代谢物提取,随后将提取物引导到质谱仪中进行直接分析。然而,这种取样策略不能确保每个细胞的完整质膜被输送到下游分析。质膜包括全细胞中一半的磷脂和90%的总胆固醇和鞘磷脂含量,基于探针的采样可能会导致单细胞脂质组学的大量信号损失。  与限制脂质提取程序选择的微流控芯片和基于探针的取样相比,激光捕获显微切割在为下游分析选择样品处理方案方面有更高的灵活性。微解剖的单细胞的空间信息被保留。然而,该方法事先必需用福尔马林或乙醇固定细胞,以确保在显微切割过程中划定单细胞边界时的形态清晰度,而在此过程中脂质和小分子代谢物会大量丢失。此外,即使事先固定,整个细胞的完整性也往往得不到保留,这也使得这种技术不太适合收集单细胞用于下游的脂质组学研究。  无论采用何种细胞采集策略,采集后都应立即对分离的单个细胞进行淬灭和灭活,以停止酶活性并尽量减少细胞脂质的人为改变。    单细胞脂质组学技术  2.2 单细胞脂质的获取  拉曼光谱具有非破坏性和非侵入性的优点,允许进行原位分析,在捕获单个细胞在其自然状态下的脂质方面具有优势,但其无法在分子水平上破译精确的脂质结构,这大大限制了其脂质覆盖范围。而MS由于在区分脂质异构体方面的卓越灵敏度和特异性,已成为单细胞脂质组学中的主要分析技术。除了结构解析,基于MS的方法还允许检查单个细胞内的空间和亚细胞脂质定位,如通过C60二次离子质谱(SIMS)分析海蜗牛Aplysia单个神经元上脂质的异质性分布。尽管与 MALDI-MS 相比,SIMS 的灵敏度较低,但其能够获得亚微米的横向分辨率,由于探针尺寸的限制,其横向分辨率限制在10μm。利用簇离子源的SIMS技术还具有更柔和的电离动力学,有助于检测完整形态的脂质,空间分辨率通常在100nm至1µm之间。  在各种基于MS的技术中,MSI方法在取样细胞的原生微环境方面具有选择性优势,并能保留对生物推断有用的空间信息。目前已经开发了图像引导的单细胞器MALDI-MSI,用以比较来自Aplysia的致密核心囊泡和透明囊泡中脂质含量差异。尽管 MALDI-MSI 具有诸多优点,但是它存在共采样的缺点,即从相邻的细胞产生混淆信号。一些脂质对 MS 扫描过程中可能出现的环境干扰很敏感,通常需要至少一个小时或更长时间才能完成组织切片的检查。此外,MALDI-MSI 单细胞分析也容易因离子抑制而降低灵敏度。最后,精确的脂质定量仍然是 MSI 方法中的一个主要技术挑战,因为同位素内标与内源性脂质均匀混合以进行标准化在技术上是具有挑战性的。  荧光成像在灵敏度以及空间/时间分辨率方面优于基于MS的方法,使其在单细胞成像中具有潜在的用途。然而,基于荧光的技术在单细胞脂质组学中的应用受到其脂质组覆盖范围的限制。在自然界中很少有脂质和小分子代谢物表现出自身荧光,这就需要使用荧光探针。与基于MS的方法不同,亲脂性染料通常可以标记特定的某一类脂质,但无法区分同一类脂质中具有不同酰基链组成的单个脂质种类,或不同的脂质异构体。另一方面,脂质的荧光标记极大地改变了脂质的生化性质,如有些脂质被优先分配到不同的膜微区中,而与荧光基团是在头基还是酰基链上引入无关。因此,目前的脂质荧光染料缺乏特异性,这限制了荧光光学成像在单细胞脂质组学中的更广泛应用。  虽然单细胞取样和基于质谱的技术革新已经实现了单细胞脂质组学分析的可能性,但仍存在一些技术瓶颈,包括:脂质覆盖面相对较窄(通常只有不到一百个具有高置信度的脂质) 缺乏准确的结构鉴定 缺乏可靠的定量数据 以及对单细胞水平的分析可重复性验证不足。为了解决这些技术瓶颈并推动该领域的发展,必须采用新技术来更好地描述细胞的异质性,并以更高的精度和更大的定量准确性来阐明其生物学意义。  3、单细胞脂质组学的技术瓶颈  3.1 迫切需要高覆盖率、准确的识别和定量测量  单细胞脂质组学的一个最终目标是构建单个细胞的精确脂质组图谱,以揭示细胞间的差异。即使在对大量的生物样本进行研究的经典的脂质组学中,与转录组水平的变化相比,具有生物学意义的脂质水平的定量变化通常较小。这使得准确的定量对于解读单细胞水平上微妙但有意义的脂质变化尤为重要。单细胞脂质组学的定量也具有相当大的挑战性,因为脂质的内源丰度会有很大的变化。一个细胞中内源性脂质的高动态范围意味着,在一个特定的样品浓度下,不是所有的脂质都能落入质谱检测器的线性范围。虽然这在大部分脂质组学中通常通过在另一个样品浓度下的额外进样检测来解决,但这又为单细胞脂质组学增加了另一个难度,因为来自单细胞的样品材料数量往往是有限的。内源性脂质丰度的巨大差异也需要色谱系统从其内源性丰富的对应物中有效分离微量脂质,以尽量减少离子抑制,提高次要脂质物种的敏感性,并扩大分析物的覆盖范围。重要的是,为了在单细胞脂质组学中进行准确的脂质定量,应加入稳定的同位素内标。如果没有适当的内标来归一化内源性信号,校正来自不同类别的脂质或携带不同酰基链的同一类别脂质的离子响应变化,产生的单细胞脂质组数据很容易出现错误。  基因组几乎整个区域都可以测序和注释,而仅基于MS/MS数据却很难最大限度地确定高置信度的脂质结构。这一瓶颈部分是由于自然界中脂质结构异构体的广泛存在,其中一些异构体在缺乏专门的预处理(如化学衍生)的情况下很难分离。例如,单个TAG的甘油主链被酯化为三个脂肪酰基链,从而为每个分子式产生无数脂肪酰基链组合。此外,不同脂质类别的结构异构物可能会使脂质鉴定过程更加复杂,例如双(单酰基甘油)磷酸酯(BMP)和磷脂酰甘油(PG),以及半乳糖神经酰胺(GalCer)和葡萄糖神经酰胺(GluCer)等。幸运的是,这些结构异构体中的一些物质在色谱上是可区分的。因此,适当的前期色谱分离的应用极大地促进了某些脂质结构异构体的准确识别和定量,从而实现了更大的脂质覆盖。  虽然脂质组学是组学家族中一个较年轻的分支,但在过去二十年中,它的发展速度很快。基于常规高效或超高效液相色谱(流速为100-1000μL/min)并结合质谱(HPLC/UPLC-MS)的各种经典脂质组学方法已被开发用于多种生物样品。近年来,基于微流量(流速为10-100μL/min)的LC-MS方法获得了更高的灵敏度,并能够以更少的起始材料(例如≈20-1000个细胞)实现全面的脂质代谢。可以想象,通过减小柱直径和流速进一步缩小色谱分离的规模可以提高分析物浓度,从而提高检测灵敏度。因此,基于纳米流(即流速1μL/min)的超灵敏脂质组学方法有望在单个细胞内实现亚微米级的脂质检测和定量。然而,迄今为止报道的纳米流方法的脂质覆盖率仍然相对较低,通常只覆盖一到两个主要类别的脂质,如PCs、PEs和/或TAGs,或者没有适当的结构标识。仅基于一级质谱分析的分子式水平的结构鉴定会导致不准确和低灵敏度,这极大地影响了单细胞脂质组学的分析范围和质量。因此,在单细胞脂质组学能够在基础生物学和转化医学中发挥更大作用之前,通过精确的结构鉴定和精确的定量分析来扩大脂质的有效分析范围是必不可少的。离子迁移率-质谱仪在脂质鉴定中的应用将碰撞截面(CCS)引入到脂类鉴定中,增加了m/z、保留时间和MS/MS谱图上的另一个维度的信息,有望增强单细胞脂质结构鉴定的可信度。  目前,单细胞脂质组学方法大多是低通量的,因此,与早期的单细胞组学研究相比,通常分析的细胞种类要少得多。鉴于与基因组/转录组相比,细胞脂质组的生物学动态范围要大得多,因此,在单细胞脂质组学实现更大速度和更高容量分析之前,建立健全可重复的方法、设定正确的技术基准和构建可靠的单细胞参考脂质组数据库至关重要。    基于LC-MS的单细胞脂质组学的不同模式  3.2 数据分析  正确分析大型数据集是从各种组学技术中收集有用的生物学见解的先决条件。由于单细胞脂质组学仅处于发展的早期阶段,尚未建立系统的数据分析体系。针对海量数据定制的方法通常不直接适用于单细胞数据。这是因为大量数据分析中的分布假设经常不成立,原因是单细胞数据集拥有更高的噪声和稀疏度,存在固有的额外异质性。目前,单细胞脂质组学的出现在某种程度上加剧了在分析和解释脂质组学数据方面的瓶颈。鉴于目前在单细胞脂质组学中脂质覆盖方面的局限性,在单细胞脂组学分析中收集生物学相关的途径改变之前,需要在单细胞脂肪组学的采集和数据分析方面进行长期努力。  4、单细胞脂质组学的生物学和转化前景  在过去的十年里,由于分析化学的技术创新和各种组学技术的出现,生物化学从传统的系综测量转向单分子测量。传统的集合分析可能导致静态异质性,当分子集合包含在观察期内保持稳定或变化不够快的亚群体时,就会出现这种异质性,从而导致“没有明显变化”的误导性结论。生物事件的平均分析数据不会捕捉到与整体行为不同的分子。同样,在任何细胞群体中,细胞间的差异总是不同程度的存在,基于整个群体的批量测量不能完全描述单个细胞的完整表型。通过在种群和单细胞水平上同时进行表型分析,可以破译潜在的有意义的生物学偏差,从而为很多生物学问题提供新的研究方向。  4.1 发育与细胞谱系追踪  多细胞生物体从一个受精卵发育成一个由不同细胞类型和器官系统组成的复杂组织,整个过程被记录在细胞谱系树中,它概述了在发展成多细胞生物体的过程中,从单个母细胞到其不同分支后代的细胞转换。目前已经开发了各种工具来构建单个生物体的细胞谱系树,但大多局限于绘制有限数量的克隆种群。细胞谱系树对于科学家解开生命的错综复杂的工程,以及加深我们对生物体发育、器官生成以及疾病进展和发病的理解非常重要。通过拼凑生物体内单个细胞的发育轨迹,单细胞谱系追踪以前所未有的细节捕捉到整个发育过程中不同的细胞命运,这扩展了我们对细胞分化机制、细胞异质性以及细胞间发育潜力差异的理解。  考虑到生物体的单个细胞携带着由DNA编码的相同的遗传物质,人们通常认为不同的细胞命运是由单个细胞中基因在空间和时间上的差异表达决定的。虽然乍一看,与单细胞转录组学相比,单细胞脂质组学与单细胞谱系追踪的相关性可能不那么直观,但许多科学证据阐明了脂质代谢在决定细胞命运中的作用。例如,脂肪酸氧化产生的乙酰COA是组蛋白乙酰化的前体,组蛋白乙酰化改变染色质结构,从而调节DNA对转录机制的可及性。在不对称细胞分裂过程中,脂筏(富含胆固醇的膜微域)的不对称遗传也被认为是胶质母细胞瘤子细胞不同治疗耐药的基础。真皮成纤维细胞中存在由不同种类的鞘磷脂组成的不同的脂类构型,这触发了不同的转录程序,进而驱动细胞间异质性的不同细胞状态的建立(例如,纤维形成或增殖)。因此,单细胞脂质组学可以增加另一个维度的有用信息,以识别不同细胞命运的分子控制。  4.2 了解肿瘤异质性  构成肿瘤块的细胞是异质性的,在基因表达、细胞代谢、运动性、增殖率以及转移潜能方面具有不同的形态和表型特征。这种现象被称为肿瘤内异质性,它延伸到不同的肿瘤(即肿瘤间异质性),可由遗传和非遗传因素共同引起。肿瘤的异质性可能在一定程度上解释了为什么癌症在临床上仍然难以攻克。研究肿瘤的异质性,特别是增殖能力和转移的来源,将有助于确定新的治疗靶点,以及指导免疫治疗和药物筛选。细胞间脂质代谢的差异对各种癌症的生长和预后有重要影响,如单个胰腺导管肾上腺癌细胞的脂质组学分析观察到胰腺癌特异性脂质代谢失调,这可能是由于介导脂质合成的关键酶ATP柠檬酸裂解酶表达减少所致。单细胞脂组学在加深我们对肿瘤异质性的理解方面有很大的希望。  4.3 剖析对疾病的免疫反应  除癌症外,传染病和新陈代谢疾病也是对公众健康的主要威胁。哺乳动物的免疫系统保护宿主免受各种病原体的入侵。构成宿主免疫系统的免疫细胞表现出巨大的细胞多样性,可以根据各种刺激进行动态调整。例如,对不同严重程度的新冠肺炎患者的单个外周血单核细胞进行scRNA-seq检测,发现存在一种具有增殖和代谢活性的自然杀伤细胞亚群,其代谢活动与疾病的严重程度呈正相关。有趣的是,这一亚群的自然杀伤细胞显示出神经鞘脂代谢的增强,这突显了单细胞脂质组学从以脂质为中心的角度阐明单个免疫细胞对新冠肺炎感染的差异反应的潜力。除感染性疾病外,对从人胰岛分离的单个细胞的scRNA-seq分析表明,在1型糖尿病患者中存在免疫耐受的胰腺导管细胞亚群。这一导管细胞亚群的转录特征类似于耐受性树突状细胞(即缺乏CD80和CD86),导致免疫耐受和抗原呈递时的T细胞抑制。值得注意的是,单细胞分析显示胰腺β-细胞的基因特征与抗谷氨酸脱羧酶(GAD)滴度相关。与GAD水平相关的基因通路富集丰富分析包括许多脂代谢途径,如鞘磷脂代谢和磷脂酰肌醇信号系统。虽然在这些研究中没有进行单细胞脂质组学,但上述结果强调了单细胞中的脂代谢对于破译不同疾病背景下宿主免疫反应的代谢基础的重要性。    单细胞脂质组学的应用  结束语  单细胞脂质组学的发展仍处于起步阶段,我们相信随着该领域的发展,将会有更多的生物学和临床应用。技术突破彻底改变了我们研究生物学的方式,其标志是从整体分析过渡到专注于单分子和单细胞。随着我们以更高的分辨率检查生物结构,细微的差异被揭示出来,这可能会为新的研究方向铺平道路,从而为生物学和临床医学中长期存在的问题提供独特的见解。
  • 小科普:肺功能和肺泡表面活性物质
    存在于肺泡内液气界面的肺表面活性物质的生理意义有:防止肺水肿、维持大小肺泡的稳定性和降低吸气阻力。肺表面活性物质还有减弱表面张力对肺毛细血管中液体的吸引作用,防止液体渗入肺泡(肺水肿)。根据Laplace定律,P=2T/r(P是肺内的压力,T是肺泡表面张力,r是肺泡半径)。假设大、小肺泡的表面张力一样,那么肺泡内压力肺泡半径成反比,大的肺泡,压力小;小的肺泡,压力大。如果这些肺泡彼此连通,小肺泡塌陷,大肺泡膨胀,肺泡将失去稳定性。但实际并未发生这种情况,这因为肺泡存在着表面活性物质→降低肺泡表面张力→防止小肺泡的塌陷+防止大肺泡的膨胀破裂,保持大小肺泡的稳定性,有利于吸入气在肺内得到较为均匀的分布。此外,肺泡表面活性物质能降低表面张力,即促进肺扩张→降低吸气阻力。肺弹性阻力使肺具有回缩倾向,故成为肺扩张的弹性阻力,肺组织的弹性阻力仅约占肺总弹性阻力的1/3,而表面张力的约占2/3。因此,表面张力对肺的张缩有重要的作用。肺弹性阻力的来源:肺弹性阻力来自肺组织本身的弹性加回缩力和肺泡内侧的液体层同肺泡内气体之间的液-气界面的表面张力所产生的回缩力。肺充气时,在肺泡内衬液和肺泡气之间存在液-气界面,从而产生表面张力。球形液-气界面的表面张力方向是向中心的,倾向于使肺泡缩小,产生弹性阻力。肺泡表面活性物质由肺泡Ⅱ型细胞合成并释放,分子的一端是非极性疏水端,另一端是极性亲水端,是复杂的脂蛋白混合物,主要成分是二棕榈酰卵磷脂(DPPC)。DPPC分子垂直排列于液-气界面,单分子层分布在液-气界面上,并随肺泡的张缩而改变其密度。肺泡表面活性物质的密度越大,降低表面张力的作用越强。成年人患肺炎、肺血栓时,表面活性物质减少→表面张力↑→肺泡塌陷→肺不张。初生儿因缺乏表面活性物质,发生肺不张和肺泡内表面透明质膜形成,造成呼吸窘迫综合症,导致死亡。现在已可应用抽取羊水并检查其表面活性物质含量的方法,协助判断发生这种疾病的可能性,采取措施,加以预防。例如,如果含量缺乏,则可延长妊娠时间或用药物(糖皮质类固醇)促进其合成。
  • 赛默飞:病毒感染中基于代谢及脂质组学的亮点研究成果
    p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " strong style=" text-indent: 2em " 仪器信息网讯 /strong span style=" text-indent: 2em " & nbsp 2020年,新型冠状病毒肺炎在中国和国际的迅速传播引发了全球卫生紧急情况。仪器信息网在密切关注疫情发展态势的同时,也更加关注病毒感染的致病机理等相关研究进展。近年来,组学研究成为生命科学基础研究领域的重点,对于病理、毒理学、药物动力学等具有重要价值,相关高水平学术期刊大量报道了科研人员利用组学技术开展的病毒致病病理学的研究成果,也对于此次疫情的进一步研究具有一定参考意义。 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-align: justify text-indent: 2em " 基于此,仪器信息网推出了 a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/omics2020" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong “组学技术在病毒感染致病机制中的亮点研究及技术进展”专题 /strong /span /a ,为广大业内专家及用户介绍基于蛋白组学或代谢组学等多组学技术在病毒感染致病机制中的研究应用及技术进展,增强业界专家与仪器企业之间的信息交流,提供更丰富、更专业的技术文章,谨以此致敬所有奋战在抗疫一线的白衣天使以及幕后深耕的研究学者。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染的新型肺炎(COVID-19)疫情正在全世界范围内持续蔓延,引发的感染人数不断增加。截止到目前,全球感染人数已近300万,每天新增报告人数超过8万。由此疫情引发的社会影响不但扩大,让人们再一次感受到传染性病毒研究的紧迫性。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 科研界已有大量研究论文对SARS-CoV-2 病毒基因结构特点,COVID-19的流行病学和临床特征进行了较为系统性的研究。然而,SARS-CoV-2 病毒进入人体后,如何引起体内代谢水平的变化,以及这些变化如何影响患者及预后水平尚未可知。代谢组学和脂质组学技术作为精准医疗研究的重要组成部分,在中东呼吸综合征,埃博拉病毒,SARS-Cov-2等病毒研究中体现出重要价值,帮助研究人员确定病毒侵染宿主后代谢物的变化,阐明致病潜在机制、寻找诊断生物标志物,以及疾病分期分型等 sup [1] /sup 。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 因此,采用代谢组学和脂质组学技术研究SARS-CoV-2对机体系统的损害及其潜在机制,可以帮助研究人员更快的发现药物靶点,开发诊断和预后评价生物标志物,以便及时诊断,有效地治疗COVID-19患者,并降低死亡率。本文中将对 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 病毒感染中基于代谢组学和脂质组学的代表性研究成果和进展做简要的介绍 /strong /span 。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 1.& nbsp & nbsp 基于Orbitrap的多组学技术研究新冠肺炎轻重症患者分型和生物标志物 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 根据新冠状病毒感染的肺炎诊断和治疗计划,患有合并症的老年人更容易感染SARS-CoV-2,尤其是那些患有高血压,冠心病或糖尿病的人。 此外,CVD患者如果感染SARS-CoV-2,则更有可能出现严重症状 sup [2] /sup 。另据世界卫生组织调查,新冠肺炎患者大约80%患者症状较轻,14%左右发展为严重疾病,5%左右属于重症病例,其中,重症患者的死亡率超过50%。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 在临床治疗中,为什么轻症患者会在短时间内迅速演变为重症成为急需解决的难题之一。国内西湖大学生命科学学院郭天南教授与合作团队,采用Q Exactive HF-X和 Q Exactive HF质谱分别对新冠肺炎患者血液中的蛋白质,代谢物和脂质进行系统考察,研究结果以预印本形式发表在2020年4月在medRxiv杂志上 sup [3] /sup 。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 研究人员发现,新冠肺炎重症患者的样本中出现了93种特有的蛋白表达和204个特征性改变的代谢分子。这些变化中,可以发现100多种代谢物和100多种脂质均出现显著下调,而21-羟基孕烯醇酮增加,犬尿氨酸通路被激活;鞘脂,胆碱,甘油磷脂等脂类分子降低显著。这些代谢物的变化与患者体内的巨噬细胞、补体系统、血小板脱颗粒有关。并通过机器学习分析方法,整合蛋白质组、临床、生物、代谢组、计算等多学科数据筛选出重症患者特征性的22个蛋白质和7个代谢物。这些体内分子水平的变化,为临床疾病分型,重症病人的早期诊断,以及治疗手段提供理论依据,有望为预测轻症患者向重症发展提供导向。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 1015px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/2fb6f9ca-0c41-4122-b672-22354f5f53b2.jpg" title=" 图片 1.png" alt=" 图片 1.png" width=" 600" height=" 1015" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 2em " 图1a: 新冠肺炎轻重症患者差异性蛋白,代谢物,脂质 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/10894884-5a7c-47f4-918d-6c15cd2bafff.jpg" title=" 图片 2.png" alt=" 图片 2.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 2em " 图1b:机器学习预测重症患者 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 2. 基于Q Exactive代谢组学技术研究免疫应答的过程 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 目前全球共有数十个科研团队在加紧进行针对新冠病毒的疫苗研发工作,中国和美国已经有一些项目进入临床试验,期望更早一步将研究成果应用到健康人身上。根据临床经验,疫苗虽然可以预防许多疾病,但不同人群接种同一种疫苗后,所产生的免疫反应和预防效果也有很大的不同。2017年发表在Cell 杂志的一项研究表明[4],小分子代谢物对免疫细胞的增殖分化及其功能息息相关。整合转录组学和代谢组学研究显示,代谢反应是人类对带状疱疹病毒疫苗的免疫反应有效性的基础。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 447px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/3d25f14c-316f-49ec-b968-36f1e3aa53df.jpg" title=" 图片3.png" alt=" 图片3.png" width=" 600" height=" 447" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 2em " 图2:接种疫苗后,体内免疫应答过程 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 研究人员开展了病毒疫苗接种在健康成人上的纵向研究,分别收集接种前和接种后的血液进行转录组学和代谢组学分析。研究结果显示,接种疫苗后第1天起,嘌呤代谢,亚油酸代谢、蛋氨酸和半胱氨酸代谢、甘油磷脂代谢和糖磷脂代谢等于转录组学密切相关。并构建MMRN网络,结合接种者年龄、性别和病毒载量相关的网络来预测有效性,揭示甾醇代谢基因和代谢物之间的联系,而磷酸肌醇代谢提供了代谢表型,影响免疫结果。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 通过此项研究,可以帮助研究人员对疫苗接种的免疫反应进行情境分析,确定影响疗效的相关因素,同时为免疫反应提供新的生物学见解,促进未来的生物标记物研究和疫苗开发。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 3.机制研究助力广谱抗病毒药物的研发 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " SARS-CoV-2 病毒引起的严重疫情的主要原因,除了和病毒本身传播力强有关之外,也与尚未有获得批准的特定药物或疫苗因素有关。而全球医疗体系在冠状病毒治疗药物方面还处于非常被动的层面。采用组学技术研究病毒侵染人体后,机体代谢水平的变化及其机制的研究,可以发现病毒侵染人体的代谢通路。为发现抗病毒新药靶点,以及广谱抗病毒药物的研发提供依据。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 病毒在侵染机体的过程中,需要利用宿主的新陈代谢,通过重构宿主的代谢途径进行复制。核苷酸,蛋白质和脂质合成是病毒侵染宿主的主要物质基础。研究人员通过培养SARS-CoV-2感染的组织细胞,雪貂和COVID-19已故病人样本表明,病毒感染会显着抑制NAD代谢组,雪貂和人类的SARS-CoV-2感染下调了色氨酸和烟酸(NA)的NAD合成,同时上调了烟酰胺(NAM)和烟酰胺核苷(NR)的合成能力,这可能会给细胞带来巨大压力。基因表达和药理学数据表明,通过烟考酰胺和烟酰胺核糖苷激酶途径增强NAD +可能恢复抗病毒PARP功能以支持对SARS-CoV-2的先天免疫[5]。这一研究成果与西湖大学研究团队不同,可能与选择的模型和疾病所处的分期有关。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 382px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/791a8568-1db4-46f2-897f-4ed6ae782fba.jpg" title=" 图片 4.png" alt=" 图片 4.png" width=" 300" height=" 382" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 2em " 图3: SARS-CoV-2 感染后体内NAD+等代谢变化 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " & nbsp span style=" text-indent: 2em " Nils C. Gassen等对SARS-CoV-2控制的自噬的分析表明,亚精胺,MK-2206和烟酰胺可能是潜在有效的抗病毒药物。既有研究显示,基于自噬等新陈代谢相关的方法显著降低了高致病性中东呼吸综合征(MERS)-CoV的传播。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 588px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/e58e71b3-b417-4030-9036-a049097f5194.jpg" title=" 图片 5.png" alt=" 图片 5.png" width=" 600" height=" 588" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 2em " 图4: SARS-CoV-2 影响的主要代谢通路 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 研究人员发现,SARS-CoV-2感染通过干扰多种代谢途径来限制自噬,采用化合物干预手段来干预自噬过程,可降低SARS-CoV-2 在体外的传播。自噬信号传导和代谢组学技术深入分析表明,SARS-28 CoV-2通过限制AMP蛋白激活激酶(AMPK)和雷帕霉素复合物1(mTORC1)的激活来减少糖酵解和蛋白翻译,减少自噬。病毒感染会下调自噬诱导的亚精胺合成,促进自噬引发的Beclin-1(BECN1)的AKT1 / SKP2依赖性降解。 通过外源给予亚精胺,AKT抑制剂MK-2206,Beclin-1稳定剂,烟酰胺可抑制SARS-CoV-2的传播 sup [6] /sup 。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 4.赛默飞代谢组学和脂质组学技术方案 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify line-height: 1.75em " 由于代谢组学样本的高度复杂性和代谢物的特征,研究者在病毒研究中遇到了诸多的挑战,特别是提高代谢物组覆盖率,更高的灵敏度诉求、大队列研究中的稳定性和重现性,代谢物鉴定等方面一直制约着代谢组学学科的发展。要想获得高质量、高准确度的分析结果,对平台技术的建设和提升无疑也是极为重要的。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify line-height: 1.75em " 赛默飞作为生命科学仪器领域的领导者,致力于帮助科研人员收获代谢组学和脂质组学技术在病毒研究中的作用,深度探究病毒侵染宿主的代谢分子变化机制,加速生物标志物和抗病毒药物的发现。我们已在色谱分离、质谱检测与生物信息软件等方向构建了非常有特色的完整解决方案。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify line-height: 1.75em " 解决方案包含四部分:(1)推荐的样品制备方法;(2)不同色谱分离手段:如LC(亲水性的HILIC、疏水性的C30和常规C18)、GC和离子色谱构成;(3)质谱检测平台:由定性定量的Orbitrap平台(Q Exactive 系列、Exploris 480,Fusion系列),以及三重四级杆系列(TSQ Altis、Quantis)构成;(4)数据处理平台:由侧重非靶标代谢组学和代谢流的Compound Discoverer软件、脂质组学软件LipidSearch,以及大规模代谢物靶向定量的TraceFinder软件组成。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/d1ee2acf-1ea6-4c7f-a7e1-382c0c978f5a.jpg" title=" 图片 6.png" alt=" 图片 6.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 2em " 图5:赛默飞代谢组学解决方案 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 4.1 特色解决方案1:离子色谱解决极性大代谢物分析难题 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 作为病毒侵染宿主重要的物质,糖酵解途径代谢产物、三羧酸循环代谢产物,NAD+以及核苷酸代谢物,因其重要的生物学功能,在代谢组学研究中越来越受到重视。以往这类化合物的检测,研究者多采用GC-MS技术,但由于这些代谢物的极性强、挥发性低,往往需要进行衍生化处理,大大增加研究者的工作量和数据挖掘过程中的不确定性。离子色谱作为液相色谱的一种,对糖类、氨基酸、核酸、有机酸等物质的分析起着重要的作用 sup [7] /sup 。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/9d130aa3-a2e5-4eaa-9c6c-7a7a2d7b59b2.jpg" title=" 图片 7.png" alt=" 图片 7.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 2em " 图6:糖酵解途径中单磷酸糖类离子色谱研究 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 4.2 特色解决方案2:稳定同位素标记技术(代谢流组学) /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 传统代谢组学分析的结果不能提供有关细胞内代谢率和代谢途径活性的信息 sup [8] /sup 。例如,丰度的变化提高可能来源于上游物质产量的增加,但也可能来自于下游物质消耗量的减少。同时应注意的是,生物体内的代谢物来源可能存在多条路径,因此代谢物丰度的变化也可能来源于已知或未知的代谢通路。因此,单纯从代谢物丰度变化的显著程度来解释疾病发生发展的过程,存在很大的不确定性。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 确定代谢物在代谢途径中的作用的最有希望的方法之一是“稳定同位素”示踪剂跟踪其去向 sup [8] /sup 。通过稳定同位素标记的葡萄糖或谷氨酰胺(含有 13C、15N),检测下游代谢物的稳定同位素标记的状态,代谢流量等参数,深度挖掘代谢物的精确流向,可提供相关代谢物在某一流路的动态变化信息。这项技术已成为近年来的研究热点技术之一,在肿瘤、糖尿病等疾病机制研究中大放异彩。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 多项研究表明,仪器的质量分辨率在代谢流研究中起着非常重要的作用 sup [8-9] /sup 。足够高的分辨率和质量精度可以排除背景离子干扰,从而在未知代谢物发现和代谢途径方面获得更好的结果。Demo实验室采用含有稳定同位素标记的 13C6葡萄糖和 sup [13] /sup C5 sup [15] /sup N2谷氨酰胺培养基中培养MDB-MA-231细胞, 24小时后检测样品中三磷酸腺苷(ATP)含量的变化。 随着仪器上的MS分辨率增加,同位素峰变得更加明确,13C和15N双标记的同位素代谢物在更高分辨率下得到基线分离。结果表明,高分辨率和稳定的质量准确度是准确分别同位素标记代谢物的重要因素,帮助更准确的示踪复杂样品中的代谢物同位素,确认代谢途径。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " & nbsp /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 377px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/b508ada2-56d5-493a-8837-a1075fed2739.jpg" title=" 图片 8.png" alt=" 图片 8.png" width=" 600" height=" 377" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 2em " 图7:超高分辨率在区分ATP精细同位素上的重要性 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 4.3 特色解决方案3:脂质组学 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 我们看到在新冠病毒肺炎研究中,脂类发生了非常显著的变化。脂质组学作为一门新兴的研究学科,其成果对科学家深入理解细胞生理和病理过程十分重要。作为代谢组学的重要分支,脂质组学在研究细胞凋亡、信号传导、疾病感染、免疫功能、新生儿代谢缺陷等方面起着重要的作用 sup [9] /sup 。脂类化合物的代谢还与糖尿病、肝癌、肾病、乳腺癌密切相关 sup [10-12] /sup 。“十三五”重大项目指南,国家自然科学基金委员会等重大项目指南中,均把脂质研究列为重点研究专项,期望通过特异性脂质生物标记物的分析,我们有希望区分健康人群与患病风险人群,进行疾病早期诊断,为脂代谢紊乱疾病的预防和治疗提供理论基础 span style=" text-indent: 2em " & nbsp sup [10] /sup 。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 赛默飞和业内科学家紧密合作,在脂质组学应用中开发了完整的靶标和非靶标脂质组学分析流程,配合LipidSearch 专业脂质组学数据处理软件,可以快速实现脂质分子的自动鉴定和相对定量。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/fc1f1ac9-dc21-42ac-bf6d-766e3d9467c3.jpg" title=" 图片 9.png" alt=" 图片 9.png" / br/ /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 2em " 图8:赛默飞脂质组学方案 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 我们期望通过全球各个国家和各个行业的共同协作,在攻克新型病毒上努力行动。作为赛默飞的成员,希望通过本文基于Orbitrap的多组学技术在SARS-CoV-2 研究进展的梳理,帮助一线的医务工作者和科研人员更好的发力,早日战胜这场疫情。谨以此文致敬白衣天使和深耕医学研究的学者。 /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.& nbsp Beger R D , Dunn W , Schmidt M A , et al. Metabolomics enables precision medicine: “A White Paper, Community Perspective”[J]. Metabolomics, 2016, 12(9):149. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 2.& nbsp Zheng YY, Ma YT, Zhang JY, Xie X. Nat Rev Cardiol. COVID-19 and the cardiovascular system. 2020 May 17(5):259-260. doi: 10.1038/s41569-020-0360-5. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.& nbsp Proteomic and Metabolomic Characterization of COVID-19 Patient Sera.https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.07.20054585v1 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 4.& nbsp Li S, Sullivan NL, Rouphael N, et al. Metabolic Phenotypes of Response to Vaccination in Humans. Cell. 2017 169(5):862–877.e17. doi:10.1016/j.cell.2017.04.026 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 5.& nbsp Coronavirus Infection and PARP Expression Dysregulate the NAD Metabolome: A Potentially Actionable Component of Innate Immunity /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 6.& nbsp N. C. Gassen et al., SKP2 attenuates autophagy through Beclin1-ubiquitination and its 235 inhibition reduces MERS-Coronavirus infection. Nat Commun 10, 5770 (2019). /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 7.& nbsp Wang J, Christison TT, Misuno K, et al. Metabolomic profiling of anionic metabolites in head and neck cancer cells by capillary ion chromatography with Orbitrap mass spectrometry. Anal Chem. 2014 86(10):5116-24 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 8.& nbsp Johnson CH, Ivanisevic J, Siuzdak G. Metabolomics: beyond biomarkers and towards mechanisms. Nat Rev Mol Cell Biol. 2016 17(7):451-9 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 9.& nbsp Vaz FM, Pras-Raves M, Bootsma AH, van Kampen AH. Principles and practice of lipidomics. J Inherit Metab Dis. 2015 38(1):41-52 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 10.& nbsp 刘虎威,白玉.脂质组学及其分析方法[J].色谱,2017,35(01):86-90. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 11. Jiang Y, Sun A, Zhao Y, et al. Proteomics identifies new therapeutic targets of early-stage hepatocellular carcinoma. Nature. 2019 567(7747):257-261 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 12.& nbsp Garcia-Bermudez J, Baudrier L, Bayraktar EC, et al. Squalene accumulation in cholesterol auxotrophic lymphomas prevents oxidative cell death.& nbsp Nature. 2019 567(7746):118-122 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " br/ span style=" text-indent: 2em " /span /p p br/ /p p style=" text-align: right " 投稿来源:赛默飞色谱与质谱 /p p br/ /p
  • 聚焦样品前处理领域 全“新”出发——analytica China 2018视频采访睿科仪器总经理林志杰
    p    strong 仪器信息网 /strong 讯 2018年10月31日—11月2日,第九届慕尼黑上海分析生化展(analytica China 2018)在上海新国际博览中心召开。展会期间,睿科仪器有限公司(以下简称“睿科仪器”)总经理林志杰先生接受了仪器信息网的采访。 /p p   林总介绍到,睿科仪器是慕尼黑上海分析生化展的老朋友了,基本上每届都会参加。本届展会,这位“老朋友”带来了许多新变化,吸引参展观众纷纷驻足。 /p p   我们首先注意到,本届展会睿科仪器的展台以清新的绿色为主,令人眼前一亮,全新的品牌logo—“RayKol”非常醒目。据了解,这是睿科仪器新logo的首次公开亮相。 /p p   本届展会睿科仪器还带来了众多新产品,如HPFE系列高通量加压流体萃取仪、MPE系列高通量真空平行浓缩仪、Fotector-08HT高通量全自动固相萃取仪、Vitae系列全自动液体处理工作站、iMD24微波消解仪、Auto GDA系列全自动石墨消解仪等等,其中Vitae系列全自动液体处理工作站是睿科仪器应用于生化领域的一款产品,也象征着睿科仪器2018年进入生命科学领域。林总为我们简要介绍了这些高颜值新品的应用。 /p p   睿科仪器自成立以来就定位于样品前处理领域,而未来也将更加专注于这一领域,为解决用户的实际需求而不断努力...... /p p   更多精彩内容详见采访视频: script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=3192F1864869EFEC9C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=2BE2CA2D6C183770& playertype=1" type=" text/javascript" /script /p
  • 洛克菲勒大学Brian T.​Chait教授获US HUPO 2021组织颁发的蛋白质组学终身成就奖
    仪器信息网讯 2021年3月8日-11日,第17届美国人类蛋白质组学会议(US HUPO 2021)于线上盛大召开。自2005年以来,美国HUPO每年举行一次年度会议,除US HUPO外,该组织还联合多方举办过3届HUPO国际会议。本年度的US HUPO会议期间公布了该组织的多个奖项结果,其中洛克菲勒大学Brian Chait教授获2021年的蛋白质组学终身成就奖,加利福尼亚大学的PeiPei Ping教授获2021年的蛋白质组学杰出贡献奖。  US HUPO颁发的蛋白质组学终身成就奖全称为“Catherine E. Costello蛋白质组学终身成就奖”,该奖项由US HUPO赞助,是为了纪念其第一位获奖者Catherine E. Costello而设立的。  第三届获奖者(2021年) 洛克菲勒大学 Brian T. Chait  Brian T. Chait教授在过去的42年中,曾与卡米尔(Camille)和亨利德雷福斯(Henry Dreyfus)教授任职质谱和气态离子化学实验室的负责人。最近,他一直领导着美国国立卫生研究院(NIH)资助的国家资源生物大分子的质谱分析实验室。Chait教授因开发用于表征蛋白质的仪器和方法方面的研究而获得了多个奖项,包括2002 ACS质谱杰出成就奖,2007 HUPO蛋白质组学杰出发现奖和2015 ASMS质谱学会的杰出贡献。  往届获奖者一览:  第一届获奖者(2019年) 波士顿大学医学院 Catherine E. Costello  第二届获奖者(2020年) 苏黎世联邦理工学院 Ruedi Aebersold
  • 【瑞士步琦】近红外在制皂行业的应用——助力保障肥皂的清洁力
    近红外助力保障肥皂的清洁力平时使用的洗衣皂、香皂、药皂以及手工皂,都是利用油脂和碱相互作用发生化学反应,经过一系列加工所得。其生产工艺主要分为精炼、皂化、盐析、洗涤、碱析、整理、成型这些步骤。 精炼是去除油脂中的杂质,如磷脂、游离脂肪酸、色素等。精炼后的油脂与碱发生皂化反应,当皂料呈均匀闭合状态时停止反应。向闭合的皂料中添加饱和食盐水使得肥皂与甘油水分离,在上层收集皂粒用于进一步加工,下层甘油水用于回收甘油。对皂粒加水蒸煮成为均匀的皂胶,再经过碱析使皂粒中残留的油脂皂化完全,并洗出内部的甘油、食盐等杂质。最终调整皂粒的电解质和脂肪酸含量,减少杂质及改善色泽后,便可获得质量合格的皂基,对皂基进行后续简单加工即可制成日常使用的肥皂。确保原材料的品质和维持制皂流程的一致性是保证最终产品稳定高质量的两大因素。而 QC 部门需要日常检测产品中活性成分、游离脂肪酸(FFA)和水分的含量,以保证产品质量符合生产要求。尽管传统检测方法是用来甄别不合格产品,但费时费力,而且结果与生产还存在一定的滞后,造成不必要的返工和浪费。近红外作为一种快速准确的检测方法,能够提升 QC 的检测效率和加速生产调整的决策过程。 1案例介绍步琦近红外光谱仪用于检测两种不同配方的最终成品,配方 A 与配方 B 的主要差异是使用了不同含量与类型的活性成分。▲ NIRFlex N-500,右图为ProxiMate在 QC 放行产品出库前,将肥皂直接用 NIRFlex N500 和 ProxiMate 进行检测,只有各项指标符合生产规范的产品才被放行。一旦出现不合规的产品,需要用传统检测方法进行复核,再决定后续处理环节。 2参考方法与近红外对比将两种配方在四个小时内生产的各五个样品先在 ProxiMate 上进行检测,然后采用传统的分析方法测定主要的活性成分、FFA 和水分这三种指标。参考方法和近红外方法以及二者检测结果的差距分别在图二和图三中。配方 A 的活性成分、FFA 和水分测量结果对比,蓝色为参考方法,橙色为近红外法配方B的活性成分、FFA和水分测量结果对比,蓝色为参考方法,橙色为近红外法本案例对比中 ProxiMate 使用的定标模型是由 N-500 的模型转换得到的,N-500 是傅里叶变换近红外光谱仪,检测范围是近红外全波段(800–2500nm), ProxiMate 的近红外检测范围是 900–1700nm,因此能够将 N-500 的模型通过处理转化成 ProxiMate 能够适用的定标,并且通过上述对比结果表明,模型预测结果依旧准确,表明模型转移效果良好。除了对最终成品的分析,步琦 NIR-Online 在线近红外能在肥皂生产的冷轧环节提供在线监测的解决方案,实时反馈数据,方便在生产过程中调节物料配比,以及对异常工况做出快速应对。▲ 在线近红外实时测量肥皂生产时的参数如果您想了解更多步琦近红外的解决方案,可通过以下方式与我们取得联系。
  • 不同加工方式对榛子油脂质组成的影响:一项脂质组学分析
    榛子是世界四大干果之一。榛子油是一种营养丰富、保健作用广泛、具有独特坚果风味的高级食用油。榛子油中的脂肪酸主要为油酸、亚油酸、棕榈酸和硬脂酸,不饱和脂肪酸的含量高达90%。其他生物活性成分和抗氧化活性物质也赋予了它抗氧化,抗衰老,提高免疫力,预防动脉粥样硬化,及促进胆固醇降解和代谢的作用。 脂质在生命活动中承担着关键的作用,具有多种重要的生理功能。脂质可分为八大类:脂肪酰(FAs)、甘油脂(GLs)、甘油磷脂(GPs)、鞘脂(SPs)、固醇脂(STs)、孕烯醇酮脂(PRs)、糖脂(SLs)和聚酮(PKs)。脂质组学(lipidomics)作为代谢组学的一个分支,利用现代质谱技术分析脂质的内在化学性质。高分辨率脂质组学平台的出现,包括鸟枪法脂质组学、液相色谱质谱联用(LC-MS)、基质辅助激光解吸电离串联飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)和成像脂质组学等都成为了分析脂质的工具。脂质组学的研究涉及脂质的定性定量分析、结构和功能特性分析以及在生理和病理阶段的动态变化分析等等。其在食品科学领域的研究主要围绕在食品营养和食品安全控制方面。高分辨率质谱已广泛用于研究食品成分、产地溯源、质量鉴定和真伪鉴别。 为探究加工方式对榛子油脂质组成的影响,鉴定不同榛子油样品的特征脂质。在本实验中,沈阳农业大学的孙嘉阳、吕春茂教授等将脂质组学应用于榛子油的研究。使用冷压法、超声波辅助有机溶剂浸提法和水酶法提取分别得到不同的榛子油样品(CPO、UHO和EAO)。利用超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF-MS)和多元统计分析方法对榛子油中的脂质进行全面表征与分析。探讨了不同加工方法对榛子油脂质组成和油脂品质的影响。这些数据为榛子油的加工利用提供了新的见解,并将有助于榛子产品的开发与应用。榛子油脂质的定性利用UPLC-QTOF-MS在正负离子模式下对3种不同的榛子油样品进行扫描,利用二级质谱数据库进行光谱匹配,实现脂质的定性。在榛子油中共鉴定出98种脂质,包括负离子模式下的63种脂质和正离子模式下的35种脂质(图1A)。这些脂质分为3个大类(GL、GP和SP)和10个亚类。GLs包含2个亚类(二酰甘油(DG)和三酰甘油(TG)),GPs包含7个亚类(甘油磷脂酸(PA)、甘油磷脂酰胆碱(PC)、甘油磷脂酰乙醇胺(PE)、甘油磷脂酰甘油(PG)、甘油磷脂酰肌醇(PI),和其他GPs(PEtOH、PMeOH)),SP包含的1个亚类(神经酰胺(Cer))(图1B)。(A)正负离子模式下鉴定的脂质数量;(B)脂质亚类数量的百分比。图1 榛子油中脂质的定性分析榛子油脂质的定量CPO、UHO和EAO中的总脂质含量分别为1248646.6325、1056993.7416和1027794.9027 nmol/g。图2A~C显示了各亚类脂质含量所占百分比情况。CPO、UHO和EAO中TGs所占比例最大,分别为98.49848%、98.32412%和98.42983%,其次是DGs、PAs和PEs。图2D进一步比较了3种不同榛子油中同一亚类脂质含量的差异。CPO组中GLs(TGs和DGs)含量最高,这可能是由于机械挤压导致的较高脂质浓度所致。UHO组中GPs含量最高,PCs、PIs和PEs含量显著高于其他两组,UHO组中PAs的含量是EAO的117倍。GPs是生物膜的主要成分,在加工时榛子被浸泡在有机溶剂中,溶剂会破坏细胞膜,从而增加GPs的释放,产生这一结果。而EAO组中Cer含量更高,主要是Cer-NS。图2 (A)CPO中脂质亚类的百分比;(B)UHO中脂质亚类的百分比;(C)EAO中脂质亚类的百分比;(D)CPO、UHO和EAO中同一亚类脂质含量的比较在榛子油样品中共鉴定了15种脂肪酸(表1)。除C12:0月桂酸、C14:0肉豆蔻酸、C17:0十七烷酸和C18:3亚麻酸外,CPO组的其他脂肪酸含量均显著高于其他两组。在计算每种脂肪酸的百分比后,发现CPO、UHO和EAO中不饱和脂肪酸的百分比分别为93.39%、93.30%和93.55%。表1 CPO、UHO和EAO中的脂肪酸组成(%)多元统计分析首先对不同加工方式的榛子油样品进行主成分(PCA)分析,可以初步了解不同处理组之间的自然聚类趋势。在图3A的PCA得分图中可以观察到3种榛子油样品分离明显。图3B的PCA的载荷图显示出TG类脂质是区分榛子油的最重要变量。利用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)筛选显著差异脂质。图3C得分图显示,PLS-DA模型可以有效区分三种不同的榛子油样品。为了进一步验证模型,我们进行了200次交叉验证,以评估其稳定性和预测能力。R2和Q2值分别为0.8687和0.7769(图3D)。这表明建立的PLS-DA模型具有较高的可靠性和预测能力,且不存在过拟合现象。(A)PCA得分图;(B)PCA载荷图;(C)PLS-DA得分图;(D)PLS-DA交叉验证图。图3 无监督和有监督模式的多元统计分析EAO、CPO和UHO间的显著差异脂质基于构建的PLS-DA模型,将VIP 1且P 0.05作为筛选条件。图4A显示了鉴定出的12种显著差异脂质情况,包括6个TAGs,3个DAGs、1个PC、1个PA和1个PE。这12种脂质在不同加工方式榛子油中具有显著差异。与UHO组相比,CPO组中9种脂质显示上调,3种下调,其中PC(PC 36:2|PC 18:1_18:1)变化最大(图4B)。与EAO组相比,CPO组有11种脂质显示上调,1种下调,PE(PE 36:3|PE 18:1_18:2)变化最大(图4C)。与EAO组相比,UHO组中有10种显著差异脂质显示上调,2种下调,其中PC(PC 36:2|PC 18:1_18:1)变化最大(图4D)。我们发现在不同加工方式榛子油中GP类脂质差异最大。这些脂质含量的变化可能直接影响油脂的质量和功能。因此,未来对特定亚类脂质进行靶向研究十分重要。这12种显著差异脂质也可以作为潜在的生物标志物对这三个不同加工方式的油脂进行质量控制。图4 (A)PLS-DA VIP得分图,右侧热图表示相应脂质的含量;(B)CPO和UHO之间的差异倍数图;(C)CPO和EAO之间的差异倍数图;(D)UHO和EAO之间的差异倍数图在本研究中,使用UPLC-QTOF-MS对榛子油进行了非靶向脂质组学分析。对CPO、UHO和EAO的脂质组成进行了定性和定量分析,鉴定出10个亚类的98种脂质。通过有监督和无监督的多元统计分析,确定了12种显著差异脂质。这些脂质可以作为潜在的生物标志物来区分三种加工方式的榛子油以及其他掺假检测和质量鉴别。本研究明确了榛子油的脂质成分,并证实了不同加工方式对植物油脂质的影响。这项研究的结果有助于我们理解油脂加工的机理,为今后特定脂质的研究提供有用的信息,并促进榛子油的开发和应用。作者孙嘉阳,女,中共党员,沈阳农业大学硕士研究生(在读),2019年辽宁省优秀毕业生,2020年沈阳农业大学优秀团干部。主要研究方向为榛子油加工及贮藏氧化机制。参与国家自然基金及辽宁省重点研发项目的相关研究工作 。以第一作者在Food Science and Human Wellness发表一篇SCI论文1篇,申请国家发明专利2项。吕春茂,男,博士,沈阳农业大学食品学院三级副教授,硕士生导师,沈阳市高层次“拔尖人才”,沈阳农业大学服务乡村振兴团队首席专家。主要从事果蔬精深加工、食品生物技术和食品质量与安全方面的教学与科研工作。近年来一直针对北方特色果蔬农产品的高值化利用和加工关键技术开展科学研究,包括东北特色经济林作物榛子的食品加工、加工过程中主要营养成分的变化与关联机制、深加工产品及其功能性评价、加工副产品的综合利用;寒富苹果精深加工产品研制及功能性评价、果渣等加工废弃物的综合利用;越橘精深加工产品研制与功能性评价等。共发表论文50多篇,SCI收录5篇,完成专著2部,参与编著教材2部。申请发明专利5项。目前主持辽宁省重点研发计划项目“东北榛子深加工综合利用关键技术研究与示范”等科研课题5项,参加国家重点研发计划“特色经济林采后果实与副产物增值加工关键技术”和国家自然科学基金项目“富含油脂的食品热加工过程中晚期糖基化终产物(AGEs)形成机理研究”的部分研究工作。获得省部级二等奖3项,三等奖2项。学术兼职:中国经济林协会榛子专业委员会理事;中国食品科学技术学会休闲食品加工技术分会理事;中国经济林协会加工利用分会理事;中国经济林协会板栗分会常务理事;辽宁省食品质量与安全学会理事;辽宁省农科院专业学位评审专家等。
  • Metabolism | 单进军/杨勤合作发现肥胖人群为何更易感染新冠
    #Hot Spots / 今日热点近日,南京中医药大学-江苏省儿童呼吸疾病(中医药)重点实验室单进军教授和美国加州大学欧文分校杨勤教授在代谢性疾病领域权wei杂志Metabolism-Clinical and Experimental(JCR和中科院医学一区,IF: 13.934)合作发表了题为Reduced DMPC and PMPC in lung surfactant promote SARS-CoV-2 infection in obesity的研究性论文。肥胖是新guan病毒(SARS-CoV-2)高病毒载量的既定危险因素,会增加新guan肺炎感染者的住院率,患者的愈后情况也不容乐观,但是这一现象的潜在机制目前还未知。SARS-CoV-2主要侵袭肺部,它的刺突蛋白会与肺细胞上的ACE2受体结合。在进化过程中,肺发展出了专门的防御系统来预防感染,II型肺泡上皮细胞产生的表面活性物质是肺宿主防御系统的前线。肺表面活性物质是复杂的脂质和蛋白质混合物,脂质占比约90%,主要是磷脂酰胆碱(PCs)。而肥胖的特征是脂代谢异常,推测肺表面活性脂质的改变可能促进SARS-CoV-2感染,导致严重的新guan肺炎疾病。 但迄今为止有关肺表面活性脂质的研究报道较少(主要集中在表面活性蛋白),其原因可能是无法对复杂的脂质做出精zhun甄别。单进军教授团队利用Q Exactive高分辨质谱FullMS-ddMS2扫描模式可提供精确一、二级质谱信息这一优势,建立了肺表面活性脂质组学分析体系,并将之应用于肥胖小鼠肺组织和支气管肺泡灌洗液(BALF)的脂质分析,结果发现高脂饮食诱导的肥胖小鼠肺组织和BALF中的二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)和1-棕榈酰-2-肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(PMPC)的含量减少,而肺表面活性脂质中占比最多的二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)含量水平没有变化。在ACE2过表达的HEK293T细胞和内源性ACE2表达的Vero-E6细胞中研究PCs对SARS-CoV-2假病毒感染的影响,发现DMPC和PMPC均能显著抑制野生型和D614G突变株SARSCoV-2对HEK293T-ACE2和Vero-E6细胞的感染能力。但是,DMPC和PMPC并不能影响Spike-ACE2的相互作用。文献表明胆固醇在细胞膜中占脂质的30 mol%,在介导SARS-CoV-2进入靶细胞中起着重要作用,而PCs在哺乳动物细胞膜中也很丰富。通过细胞-细胞融合实验(以表达SARS-CoV-2 Spike/EGFP的HEK293T作效应细胞、以HEK293T-ACE2为靶细胞),探讨DMPC和PMPC可能的作用机制是通过替代细胞膜中的胆固醇来抑制SARS-CoV-2感染,并且DMPC和PMPC对SARS-CoV-2感染的抑制作用可以被胆固醇逆转。研究者还发现体外给予肥胖小鼠三肉豆蔻酸甘油酯,可增加其肺表面活性脂质DMPC和PMPC的水平。三肉豆蔻酸甘油酯组肥胖小鼠的肺泡灌洗液脂质提取物也可减轻野生型和D614G突变型SARS-CoV-2感染。综上所述,该研究应用肺表面活性脂质组学揭示了肥胖人群肺表面活性物质中DMPC和PMPC的含量变化和SARS-CoV-2感染能力的关系,并发现增加肺表面活性脂质DMPC和PMPC水平可能是防治肥胖患者感染新guan肺炎的一种创新策略,这为新guan肺炎的防治提供新的思路,具有重要的临床应用价值;在此研究基础上,研究者正从中药方剂中筛选可调控肺表面活性脂质的药效活性成分。单进军教授、杨勤教授为该文章的共同通讯作者,杜康博士和硕士生孙皊为共同第1作者。该研究获得美国国立卫生研究院R01基金和中国国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省“六大人才高峰”资助项目和江苏高校优势学科(中医学)建设工程资助项目的资助。近年来,单进军教授团队积极采用现代科学技术,解读中医药原理。2018年11月与Oliver Fiehn教授领导的美国加州大学戴维斯分校NIH西海岸代谢组学中心共建“医学代谢组学联合实验室”,建立了基于质谱的一liu代谢组学/脂质组学技术平台;同时依托江苏省儿童呼吸疾病(中医药)重点实验室,率xian利用“肺表面活性脂质组学”策略研究中医药防治病毒性肺炎和哮喘等呼吸疾病。相关成果发表在Metabolism、Pharmacol Res、Gut Microbes、Anal Chim Acta、Front Immunol、Phytomedicine等期刊。如需合作转载本文,请文末留言。
  • 新芝生物组织研磨仪助力 “非洲猪瘟”样品处理
    八戒:猴哥救我!悟空:呆子,何事慌张!八戒:猴哥你没听说吗!非洲猪瘟来了,一个被传染,一窝都遭殃啊!我听说辽宁、黑龙江、吉林、江西、福建、四川好多兄弟都已经被扑杀了。悟空:呆子!那还不离我远点!问题一、什么是非洲猪瘟?非洲猪瘟(African Swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African Swine fever virus,ASFV)感染家猪和各种野猪(不传染人)引起一种急性、出血性、烈性传染病。其特征是发病过程短,最急性和急性感染死亡率高达100%,且只能依靠实验室监测确诊。 2018年8月3日我国确诊首例非洲猪瘟疫情。问题二、目前在中国的传染范围?自8月初我国首次发现非洲猪瘟以来,截至11月22日,全国有20个省份47个市(区、盟)发生73起家猪疫情、1起野猪疫情,累计扑杀生猪60万头。全国非洲猪瘟疫情呈现多点散发状态,但在各地动物疾控部门的积极行动下,疫情开始趋于平稳,总体防控有效。问题三、非洲猪瘟检测的样品处理方法介绍一、非洲猪瘟样品处理1. 目的规范ASFV样品和实验材料的处理程序,保证ASFV相关实验的顺序开展和实验室的生物安全。2. 适用范围适用于疑似ASFV临床样品的实验前的处理3. 程序3.1实验材料ASF的易感动物,主要为家猪、野猪和蜱,通常采集的样品为家猪、野猪的血液样品、组织样品以及蜱三类。田间采集的样品通常需要经过简单的预处理,才能进行后续的检测、诊断工作。血清:用于病毒核酸检测、病毒抗原和抗体检测。将采好的猪血的注射器或采血管在室温下倾斜静止2~4h(防止暴晒),或置于37℃温箱内1h,待大部分血清析出后,取出血清,必要时经离心分离血清。(最低建议量5ml)。抗凝全血:用于病毒核酸检测和病毒抗原检测。采血前,在真空采血管或注射器内按比例加入抗凝剂。采集血液,轻轻上下颠倒,使血液与抗凝剂充分混匀,防止血液凝固的同时避免溶血。也可以将血液放入装有玻璃珠的灭菌瓶内,震荡脱落纤维蛋白。必要时,可加入双抗以抑制血源性或采血过程中可能出现的细菌污染。当血样用于病毒核酸检测时,一般不用肝素而选用EDTA作为抗凝剂。(最低建议量1mL)。组织样本:活体采集,采用扁桃体,用于临床健康动物ASF监测。尸体剖检ASF发病动物或死亡动物经解剖取材,包括:ASFV靶器官的采集:脾脏、淋巴结、肾脏、扁桃体。其他病变组织脏器的采集:采集具有明显病变的肝脏、肺脏、心脏等组织器官,选取部位在病变和健康组织交界处。腐败动物尸体的样品采集:剖检取股骨,将附着的肌肉和韧带等全部剔除,采集骨髓。最低建议量5克。蜱的采集:蜱可进行核酸检测、抗原检测和蜱的形态学鉴定,查找猪圈的墙边、墙缝、木质或瓦质的屋顶,或挖掘猪圈地面均可能找到蜱,也可查看猪表皮,采集蜱。1-1样品保存条件注:用于病毒分离和病理学检测的样品禁止-20℃保存。3.2实验器材和试剂 1)台式高速冷冻离心机、组织研磨仪、水浴锅、计时器、冰箱和移液器等。2)无菌的剪子、镊子、钢珠、2mLEP管、移液器吸头(10μL,200μL、1000μL)等。3)其他试剂和耗材主要包括:0.01mol/L PBS(PH7.2)、0.8%NaOH、75%酒精棉球等。3.3样品处理程序3.3.1血清及全血样品处理取血清或全血样品1mL于灭菌EP管里,保存备用3.3.2组织样品处理适用于脾脏等组织样品和蜱的处理。尽可能减少污染,每取一个组织块或蜱,用火焰消毒剪镊等取样器械,组织块应分别放入灭菌容器内并立即密封,做好标记,注意防止组织间相互污染。3.3.2.1组织样品的处理应在二级生物安全柜中进行,勿使液体溅到生物安全柜中。3.3.2.2将0.1-0.2g组织块放入2mLEP管中,用剪刀剪成碎块,加1-2mL0.01mol/L PBS(PH7.2),再加入1-2粒灭菌钢珠,密封后,表面消毒备用。剩余样品放回容器内,重新密封,表面消毒后保存-70℃冰箱。3.3.2.3组织样品的破碎可以利用组织研磨仪在生物安全柜外操作,将样品制成组织悬液。重磅推荐使用Scientz-48L冷冻型高通量组织研磨器3.4病毒灭活病毒的灭活处理应在二级生物安全柜中进行,将处理好的血清、全血或者研磨破碎后的组织样品连同EP管放入60℃水浴中,放置30min灭活。3.5使用后仪器处理剪刀、镊子等均应放入消毒缸进行消毒,放入铁饭盒内,并装入密封袋内进行高压灭菌处理。装有组织样品保存液的容器和盛有组织块的离心管应密封管口,表面消毒后放入密封袋中高压灭菌。钢珠、吸头等废弃物应用0.8%NaOH浸泡30分钟消毒后,置密封袋内高压灭菌。消毒残液应装入密封容器内高压灭菌处理。3.6注意事项操作之前要确认生物安全柜和实验室已进行了彻底的卫生消毒处理,防止样品间交叉感染。二、非洲猪瘟病毒的核酸检测可用实时荧光PCR配套相应实际进行,具体操作步骤以仪器生产公司指南为准。 问题四、病毒杀灭和防控方式非洲猪瘟病毒虽然在环境中比较稳定,但在猪肉烹煮处理过程中较易失活,70℃-75℃加热30分钟以上,病毒就会被杀灭,也就是说我们日常烹饪过程中只要把猪肉熟透(包括最中间部位温度至少达到70℃以上),即使有病毒也会很快失去感染力并丧失活性。 新芝生物Scientz-48L冷冻型高通量组织研磨器介绍新芝生物推出的Scientz-48L冷冻型高通量组织研磨器具备以下特征:1.应用场景多样。可以对不同组织进行干磨、湿磨、混合以及均质化处理。2.实验效率高。能提高提取大通量样品中核酸的效率和质量。3.实验过程安全。研磨过程采用封闭式一次性离心管,有效地避免了样品交叉污染。4.仪器稳定性好。对同一组织样品可设定相同的研磨程序,从而获得相同的研磨效率,提高了实验的可重复性。5.研磨效果好。产品采用高效研磨球进行研磨,相较于传统研磨方式对样品的研磨更为均匀、充分。目前,新芝生物Scientz-48L冷冻型高通量组织研磨器已助力沈阳、大连、朝阳、本溪、鞍山、锦州、葫芦岛等多地动物疾控中心用于非洲猪瘟检测实验的样品前处理。Scientz-48L冷冻型高通量组织研磨器高效、稳定、安全的仪器特性很好地解决了检测过程中检测样品数量多、实验一致性难以控制等问题,得到了广大用户的一致好评。产品用途1.适用于各种植物组织包括根、茎、叶、花、果、种子等样品的研磨破碎; 2.适用于各种动物组织包括大脑、心脏、肺、胃、肝脏、胸腺、肾脏、肠、淋巴结、肌 肉、骨骼等样品的研磨破碎; 3.适用于真菌、细菌等样品的研磨破碎; 4.适用于食品、药品成分分析检测的研磨破碎; 5.适用于易挥发样品包括煤炭、油页岩、蜡制品等样品的研磨破碎; 6.适用于塑料、聚合物包括PE、PS、纺织品、树脂等样品的研磨破碎。主要技术参数1.时间设定:1(秒)-9999(秒)2.频率设定:10—70Hz,即振荡300—2100次/min 3.额定功率:180W4.夹具行程:34mm(垂直)5.温度设置 : -20℃或者-30℃6.电磁锁控制开门7.样品容量:随机标配:铝合金适配器5ml 12孔,2ml 48孔 可选配:铝合金适配器2ml24孔8.电源需求:220V单相交流,宁波新芝生物科技股份有限公司(股票代码:430685)始创于1989年,公司总部位于宁波市国家高新区,注册资金6102万元,是全球知名的生物样品处理设备提供商,也是国内超声波技术应用探索的先行者。依托强大的科研技术实力,公司在超声波、温湿度、高低压、超低温等技术层面积累了丰厚的经验,并先后研究开发包括生物样品前处理仪器、分子生物学仪器、实验室洁净设备、冷冻干燥设备、工业防垢除垢设备、环保除藻防控设备在内的多款产品。公司始终坚持业界前沿的技术研究和应用开发,致力于为科研、教育、环保、医疗、制药、石化、农林、材料等领域客户提供先进的产品设备和行业解决方案。公司目前拥有宁波、杭州两地四大研发中心,拥有高水平研发人员数十人,专利60余项。公司曾多次承担国家科技部、发改委、卫生部重大科研项目,是国家发改委高技术产业化示范工程中心、科学仪器产业化基地、宁波企业工程(技术)中心。公司研制的高压气体基因枪一举打破国外技术垄断,填补国内相关领域空白,荣获浙江省科技进步二等奖。公司高度重视品牌培育和市场开拓,为更好地服务客户,公司在全国各地建有30余个办事处,办事处均配备销售工程师和售后工程师,可随时满足客户需求。全球超过15,000家实验室在使用新芝生物的产品,各类仪器设备市场保有量超过100,000台套,产品远销美、英、法、俄、日、韩等36个国家,公司年度销售收入突破1亿元人民币,已经成为国内乃至全球知名的生物样品制处理设备研制专家。新芝生物30年风雨兼程,以新致心,将继续致力于为各行业客户提供优质的产品和贴心的服务!
  • 华大基因与亚洲癌症研究组织合作研究治癌
    记者从深圳华大基因研究院获悉,2月17日,该院与亚洲癌症研究组织签署合作协议,共建伙伴关系。双方将合作开展亚洲最常见的两种癌症&mdash &mdash 肺癌和肝癌的基因组学研究,共同创建药物基因组癌症数据库,以加速药物发现进程及癌症新型治疗方法的研究。 据介绍,肺癌和肝癌是亚洲最常见的两种癌症。根据协议,亚洲癌症研究组织将为华大基因提供完整医疗记录的肺癌及肝癌样本;而华大基因将会在最短的时间内提供高质量的数据及信息分析结果,以期能够共同为肺癌和肝癌研究做出贡献。 亚洲癌症研究组织主席茅矛表示:&ldquo 此次合作将有助于加快药物基因组肺癌及肝癌数据库的构建,希望此次合作及产生的信息可以为全球的癌症研究人员提供支持,以推动癌症诊断和治疗方法的进程。&rdquo
  • 瑕瑜团队新成果:基于质谱的脂质异构体分析有助于疾病诊断与靶点发现
    近期,清华大学化学系瑕瑜教授课题组与清华大学药学院尹航教授课题组以及北京清华长庚医院王韫芳研究员团队合作在Angew. Chem. Int. Ed杂志上发表了题为 “sn-1 Specificity of Lysophosphatidylcholine Acyltransferase-1 Revealed by a Mass Spectrometry-based Assay” 的文章。第一作者为清华大学化学系博士生赵雪与梁家琦,通讯作者为瑕瑜教授。该工作首次揭示磷脂酰胆碱酰基转移酶1(LPCAT1)在合成胆碱甘油磷脂 (PC)时对甘油骨架的sn-1位置具有选择性 该选择性与LPACT1在人肝细胞癌组织中的高表达直接导致了sn位置异构体PC 18:1/16: 0的显著升高。以上研究对于发展基于脂质异构体分析的新型疾病诊断与靶点发现具有启示意义。  LPCAT1是细胞内PC的合成通路中脂质重塑过程关键的酶。已有相关研究表明,LPCAT1在多种癌症组织中表达上调并且对饱和或单不饱和的酰基辅酶具有选择性。然而LPCAT1对甘油骨架sn位置的选择性还尚不明确,这主要是由于sn位置异构体难以区分与定量。2019年瑕瑜教授课题组利用PC碳酸氢根加合物([PC+HCO3]-)在串级质谱中碎裂产生的“sn-1 frag.”实现了sn位置异构体的定性与定量(Zhao X, Xia Y, et al. Chemical Science, 2019, 10:10740)。基于此,本工作建立了测定LPCAT的sn位置选择性的LC-MS流程。作者以sn-1 LPC和sn-2 LPC的混合物为底物,LPCAT1过表达的HEK 293T细胞膜碎片作为酶源,加入酰基辅酶,37℃下进行孵育。酶反应产物通过反相液相色谱(RPLC)中分离及质谱检测 其与内标的色谱峰面积比对总的合成产物(sn位置异构体之和)进行定量。继而对酶反应产物的碳酸氢根加合物进行串级质谱分析,通过“sn-1 fragment”的百分比对sn位置异构体进行定量(分析流程如图1)。继而通过建立sn-1 LPC和sn-2 LPC的酶反应动力学曲线,比较动力学常数来确定sn位置选择性。  图1. LC-MS/MS流程用于定量分析LPCAT催化所产生的PC sn位置异构体  鉴于不同分子量的PC分子可以在RPLC中分离,该流程可以同时测定LPCAT1对多种酰基辅酶(如,17:0-CoA, 18:1-CoA和20:4-CoA)的选择性。结果显示LPCAT1对三种酰基辅酶均表现出活性,20:4-CoA的活性最低。当LPCAT1将三种酰基辅酶连接到甘油骨架上时,均选择性的加在了sn-1位置,即只合成了PC 17:0/16:0,PC 18:1/16:0和PC 20:4/16:0。因此,基于图1的LC-MS/MS分析流程,该研究首次明确了LPCAT1对甘油骨架的sn-1位置具有选择性。  已有研究表明LPCAT1在肝细胞癌组织中表达上调。为了探究肝细胞癌中PCsn位置异构体的组成是否会受到LPCAT1对sn-1位置选择性的影响,该工作对人肝细胞癌组织和正常肝组织中PC的sn位置异构体进行LC-MS/MS分析。结果显示PC 18:1/16:0在肝细胞癌组织中显著上升。该工作进一步对常用的肝癌细胞系HepG2中的LPCAT1进行敲降,敲降后PC 18:1/16:0的含量显著下降。这表明肝细胞癌组织中PC 18:1/16:0的含量与LPCAT1对sn-1位置的选择性以及LPCAT1的表达上调直接相关。更重要的是,解吸电喷雾电离质谱(DESI)对PC 18:1/16:0的分布成像与人肝细胞癌组织连续切片的LPCAT1的免疫荧光成像以及H&E染色高度吻合(图2)。因此PC 18:1/16:0可能作为新型生物标志物,用于划分癌变区域和癌旁区域。  图2. 人肝细胞癌组织连续切片H&E染色(a)组织中LPCAT1的免疫荧光成像(b)以及DESI MS2 对PC 16:0_18:1的sn位置异构体分布的成像(c, d)  总的来说,该工作建立了用于测定LPCAT的sn位置选择性的快速、灵敏、高通量的LC-MS/MS分析流程。它深度剖析了组织中sn位置异构体的组成、分布与酶的功能、分布的关系 阐明了脂质异构体作为新型生物标志物用于疾病的诊断与治疗的巨大潜力。不过其他几种LPCAT在连接酰基辅酶时对sn位置选择性还有待进一步研究。
  • 惹争议!阿斯巴甜致癌?世卫组织7月14日将回应
    据媒体报道,世界卫生组织下属的国际癌症研究机构7月将宣布阿斯巴甜为“可能致癌物”,这将使该机构与食品行业和监管机构形成对立。消息人士说,阿斯巴甜将于今年7月首次被世界卫生组织(WHO)的癌症研究机构——国际癌症研究机构(IARC)列为“可能对人类致癌的物质”。市面上销售的诸多打上“无糖”标签的食品饮料中,实际上都使用了阿斯巴甜等甜味剂。阿斯巴甜是什么?什么产品中含有阿斯巴甜?阿斯巴甜安全吗?阿斯巴甜是一种人工甜味剂,多用于无糖饮料、口香糖、酸奶等。它的化学名称为天门冬酰苯丙胺酸甲酯,由化学家在1965年研制溃疡药物时发现,甜度是普通蔗糖的约200倍。阿斯巴甜尽管有强烈甜味,但热量几乎为零,而且没有糖精那样的苦味,因此被食品工业视为代替蔗糖的甜味剂。阿斯巴甜于1974年被美国食品和药物管理局批准用作甜味剂以及多种食品的添加剂。在欧洲,阿斯巴甜1994年获准作为蔗糖的替代物添加到食品中。迄今,阿斯巴甜在食品中的使用已在英国、西班牙、法国、意大利、丹麦、德国、澳大利亚和新西兰等近100个国家获得许可。世卫组织和联合国粮农组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)建议的阿斯巴甜日容许摄入量为每公斤体重40毫克以内。但围绕阿斯巴甜对健康的影响,数十年来争议不断。在致癌性方面,美国“公众利益科学中心”2013年发表声明说,动物实验发现阿斯巴甜可能导致白血病、淋巴癌等癌症,它不应出现在食品供应体系中。然而,尽管一些动物实验称阿斯巴甜有诱发肿瘤的作用,但JECFA、美国食品和药物管理局等此前评估认为阿斯巴甜对动物无致癌作用。美国癌症学会此前指出,多项人体研究表明,阿斯巴甜与癌症风险增加之间没有关联。世卫组织正在调查,下月出结果目前,IARC依据患癌几率的高低将致癌因素分为五类:1类:对人类有确认的致癌性2A类:对人类很可能有致癌性2B类:有可能对人类致癌3类:尚不能确定其是否对人体致癌4类:对人体基本无致癌作用根据媒体披露的信息,IARC将把阿斯巴甜列为“2B类”,即有可能对人类致癌。就在不久前,联合国粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)也在调查阿斯巴甜对人体健康的影响,该机构于6月底召开会议,并且也将于7月14日宣布其调查结果。早在今年5月,世界卫生组织发布了一份关于非糖甜味剂的新指南,建议大多数人应避免食用安赛蜜、阿斯巴甜、糖精、三氯蔗糖、甜菊糖等非糖甜味剂。世卫组织在指南中表示,有证据表明,使用非糖甜味剂对减少成人或儿童的体脂没有任何长期益处。此外,长期使用非糖甜味剂可能会产生潜在的不良影响,例如导致成人患2型糖尿病、心血管疾病和死亡率的风险增加。据了解,上述指南所指的非糖甜味剂主要包括安赛蜜、阿斯巴甜、安美、甜蜜素、纽甜、糖精、三氯蔗糖、甜菊糖和甜菊糖衍生物等等。倘若世卫组织该篇指南中的结论最终被全面证实,主打非糖甜味剂的无糖饮料行业或将面临逻辑被颠覆的风险。为规范阿斯巴甜行业发展,我国出台了食品添加剂国家标准GB2760-2014对其应用范围和剂量进行了规定。根据该标准规定,阿斯巴甜可在胶基糖果、蜜饯、甜点、酸奶、风味饮料、冷冻饮品、面包、预制水产品、水产品罐头等共计41种食品中使用。同时我国也出台了以下检测标准,进一步管理阿斯巴甜。1、GB 1886.47-2016 食品安全国家标准 食品添加剂 天门冬酰苯丙氨酸甲酯(又名阿斯巴甜)2、GB 22367-2008 食品添加剂 天门冬酰苯丙氨酸甲酯(阿斯巴甜)3、GB/T 22254-2008 食品中阿斯巴甜的测定4、NY/T 3473-2019 饲料中纽甜、阿力甜、阿斯巴甜、甜蜜素、安塞蜜、糖精钠的测定 液相色谱-串联质谱法5、GOST EN 12856-2015 食品. 采用高效液相色谱法测定安赛蜜, 阿斯巴甜和糖精
  • 定州市组织编制《定州市工业固体废物污染防治规划(2022—2025年)》
    近日,河北省定州市生态环境局结合实际,研究编制了《定州市工业固体废物污染防治规划(2022—2025年)》(以下简称《规划》)。《规划》提出,到2025年,定州市通过坚持减量化、资源化、无害化原则,积极推进工业固体废物源头减量,持续提升其综合利用水平和安全处置水平,强化工业固废规范化管理实现风险可控,工业固体废物全生命周期监管能力得到加强,不断提高工业固体废物管理的系统化、科学化、精细化,最终实现工业固体废物产生量最小,资源化利用最充分,处置方式安全的目标。《规划》共设置2项主要指标,均为约束性指标,分别是一般工业固体废物不低于省定目标;工业危险废物综合利用处置率不低于现状值,力争做到逐年提高。《规划》从实施绿色生产强化源头减量、加强工业固体废物贮存运输过程管理、提升工业固体废物资源化利用水平、强化工业危险废物环境风险防控和进一步提升工业固体废物监管能力等5个方面制定了共计16项工作任务,并将任务分解落实到各有关单位。
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