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反应速度

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反应速度相关的资讯

  • 半导体市场将要求更高精度、更快反应速度和更高吞吐量的分析测试技术——访堀场中国半导体事业部总经理杨迪
    2023年6月29日,半导体和电子行业年度盛会SEMICON China 2023在上海新国际博览中心隆重举行。展会现场,HORIBA(堀场)也携最新半导体相关技术解决方案亮相E7馆。HORIBA展位(展位号:E7000)展会期间,仪器信息网就参会感受、解决方案、行业发展趋势等话题采访了堀场(中国)贸易有限公司半导体事业部总经理杨迪。以下是现场采访视频:
  • 量检测技术将朝更高精度、更快反应速度方向发展——访堀场半导体事业部销售经理熊洪武
    2024年3月20日至22日,备受瞩目的SEMICON China 2024在上海新国际博览中心隆重举行。作为全球规模最大、规格最高的半导体行业盛会,此次展会吸引了众多顶尖企业的参与。其中,HORIBA(堀场)以其先进的半导体产业材料表征及制程监控解决方案在N2馆亮相。在本次展会上,HORIBA重点展示了量检测领域的多款产品,包括光掩模颗粒异物检测技术、刻蚀终点检测技术,以及针对先进半导体材料、二维材料、化合物半导体材料的专项检测技术。展会期间,仪器信息网有幸采访到了堀场(中国)贸易有限公司半导体事业部销售经理熊洪武。在采访中,熊经理就HORIBA的主要产品、技术优势以及半导体行业的发展趋势等话题进行了深入的探讨和分享。以下是现场采访视频:
  • 微型流化床反应动力学分析仪研制成功
    近日,过程工程所许光文研究员主持的中科院重大科研装备研制项目“微型流化床反应动力学分析仪研制”通过验收。   化工、冶金、能源、材料、环境等领域涉及大量气固反应,通常通过热重分析仪测试其反应特性,推导反应动力学参数。但是,热重分析不能在线供给固体反应物,升温速度缓慢,受气体扩散影响严重。因此,许光文研究员于2006年提出利用微型流化床作为反应器的气固反应动力学测试思想,以克服上述热重分析方法的弊端,通过检测反应生成气的典型组成随反应时间的变化,测试任意温度下的气固反应速度,分析推导反应动力学。   在中国科学院仪器研制专项资金的支持下,许光文研究员的课题组通过与国产热重分析仪专业企业——北京恒久科学仪器公司合作,经过两年多的努力工作,成功研制了微型流化床反应动力学分析仪(MFBK: Micro Fluidized Bed Kinetic analyzer)的样机(见图),并实现与在线微型质谱检测仪的联用,经系统试验,获得了系列新型测试结果,展现出它的优点和应用潜力。   MFBK适用于颗粒物料参与及颗粒催化剂催化的所有气固反应,包括化工(化学品分解、氧化、还原、加氢) 冶金(矿石还原、焙烧) 能源(煤/生物质热解、燃烧、气化、碳化) 材料(发射药/炸药分解、爆炸) 环境(固废热解/燃烧/气化、废气吸收/氧化/吸附)。它有效克服了热重分析的升温速度慢、扩散影响大等弊端,通过在线颗粒反应物供给,实现了任意温度下气固(颗粒)反应速度的测试,并提供了分析反应参数、揭示反应机理,特别是适合于快速颗粒反应测试的功能。   MFBK作为一种新型固体(颗粒)反应测试仪器,具有快速升温、趋近颗粒反应本征、易于操作,结果准确,重复性好等优点。其良好的功能及其与质谱的匹配性,引起了美国AMETEK质谱分析仪制造公司的兴趣。双方为此签订了合作研发协议,研制偶联AMETEK在线质谱分析仪的集成化微型流化床反应分析仪器,北京科技大学于2009年4月订购了该仪器。
  • ThalesNano重磅推出连续流动氢化反应系统H-Cube Mini
    2013年10月28日培安公司携手ThalesNano 公司重磅推出连续流动氢化反应系统H-Cube Mini,与此同时与新老客户圆满且愉快地进行了产品和相关技术交流。 连续流动化学即化学反应在特殊的反应器内连续不断的流动进行,微流动化学则是其反应的一种方式,是指反应的各条件(反应物、产物、副产物、催化剂、溶剂、介质)微量化,相对降低温/压等反应条件并进行更精确的调控,在反应放大和优化的过程中,具有更高的反应效率,更高的重现性和稳定性,H-Cube系统是基于此概念而研发的。 著名的流动化学专家兼ThalesNano公司CEO Richard Jones 表示:&ldquo 我们不断与客户沟通,了解其需求并为客户提供其最合适的解决方案,安全绿色环保、反应效率以及日常维护的减少是化工行业最重要的驱动因素,我们此次重磅推出的H-Cube Mini正是源自于行业客户的不断交流的成果,也是为中国市场量身定做的系统。&rdquo H-Cube Mini连续流动化学系统是氢化反应实验室的最佳选择。 连续流动化学在大批量的工业生产中已经是很成熟的技术,得到了广泛的应用。不过对于实验室规模还是一个新的技术。2008年,诺华提供给麻省理工学院(MIT)6500万美元的专项基金,用于流动化学的研究,这个基金专用于新药的最终化合物的开发。 获得R&D100大奖的H-Cube是ThalesNano公司基于流动化学技术所研发的台式氢化反应系统,它为氢化反应创造了革命性的新方法,使得在普通实验室传统方法不能灵活运用的氢化反应得以连续流动的方式安全进行。反应条件的优化更迅速,反应速度快,转化率高。避免了传统批量方法的安全性隐患。 H-Cube的出现,是化学反应的一次技术革命,其特点如下: 高效快速&mdash &mdash 仅需5分钟就能分析反应结果,在条件筛选阶段具有里程碑的意义,比传统反应快50倍,通过充分的多相混合将反应时间从天或小时减少到分钟; 安全可靠&mdash &mdash 电解水产生高纯度氢气,无需外接氢气钢瓶;无需进行催化剂过滤或对催化剂的直接操作; 方便安置&mdash &mdash 更小的尺寸,能够在任何标准的实验室通风厨内使用; 操作简单&mdash &mdash 无需培训,氢化新手亦能轻松操作H-Cube Mini; H-Cube系统选择性更好,得到用户真正想要的产物;再现性更高,保证反应的重复性,并可快速放大,完成从mg级升至kg级的合成,是您实验室的最佳信赖的选择! 更多详情,请联系培安公司:电话:北京:010-65528800 上海:021-51086600 成都:028-85127107 广州:020-89609288 Email: sales@pynnco.com 网站:www.pynnco.com
  • 福州大学-康宁反应器应用认证实验室氧化新案例
    背景介绍环氧苯乙烷又称氧化苯乙烯,可用作环氧树脂稀释剂、UV-吸收剂、增香剂,也是有机合成,制药工业、香料工业的重要中间体。如环氧苯乙烷催化加氢制得的β-苯乙醇是玫瑰油、丁香油、橙花油的主要成分,广泛应用于食品、烟草、肥皂及化妆品香精。 二、传统工艺分析环氧苯乙烷工业上主要通过卤醇法和过氧化氢催化环氧化合成。卤醇法由于其能耗高,污染重,是一个急需改进的工艺;而借助有机金属催化进行的过氧化氢环氧化因其环保,无污染等优点,使得该工艺具备广阔前景。但其缺点也很明显,反应时间过长,过氧化氢用量过大,制约了其工业化应用。 三、连续流工艺探讨福州大学的连续流专家郑辉东团队就苯乙烯环氧化进行了一系列连续流研究,希望借助微反应器技术解决苯乙烯催化环氧化存在的问题。首先作者对2,2,2 -三氟苯乙酮的催化机理作了探讨。氟原子是一个良好的吸电子基团,2,2,2-三氟苯乙酮能与MeCN和H2O2反应后,生成一个更具活性的五元环氧化剂中间体,稳定这种过渡态是提高反应转化率和选择性的关键。?接着郑教授团队用该催化剂进行了釜式工艺的对照实验,确定了反应的催化剂,溶剂及缓冲液体系(如上图所示),并完成了20mmol的放大实验。这里,作者进行了釜式条件下,反应时间和转化率相关性的研究,如下:结果表明,只有通过延长反应时间至5小时,且增加反应浓度(减小反应体系的溶剂和缓冲液用量),才能得到90.3%转化率,95.7%选择性(Fig 1b);此外,过氧化氢的用量需4个当量。作者分析原因,认为是非均相反应放大过程中,两相无法快速有效地混合以及换热效率低下导致局部反应差异化过大所致。因此,作者希望借助Corning 反应器高效优异的传质传热特性来解决这一问题。作者根据釜式工艺,在筛选优化了反应温度,催化剂比例,溶剂配比和流速等参数后,最终确定以模式3进行连续流环氧化,如下图所示,在模式3下,反应在80℃,背压8bar,总流速30ml/min,缓冲液流速8.5ml/min,通过过氧化氢的二次进料以及首次反应液的二次反应,可实现96.7%转化率,95%选择性,最终收率可达91.8%。整个反应耗时仅需3.17min,与釜式工艺的5小时相比,反应时间大大缩短,且反应效果更好(釜式工艺下,转化率仅90.3%),此外过氧化氢用量减小至3个当量。究其原因在于Corning反应器独特的心形结构设计,从而大大强化了反应过程中的传质和传热,使得反应速度大大提升。实验结论:●通过Corning连续流反应器发展并优化出一种新的苯乙烯环氧化工艺;●使用该连续流工艺,可获得较之釜式更为优异的反应结果,转化率96.7%,选择性95%;●该连续流工艺反应耗时更短(3.17min),安全性更高;●该工艺可以无缝放大,非常适合苯乙烯环氧化的工业化应用。参考资料:Journal of Flow Chemistry (2020). DOI:10.1007 /s41981 -019-00065-62018年9月5日,福州大学和美国康宁公司就微反应器应用创新达成战略合作伙伴协议,成立了福州大学-康宁反应器应用认证实验室。这是美国康宁公司在中国高校系统搭建的第一家反应器应用认证实验室,也是全球第6家反应器应用认证实验室。福州大学是国家“双一流”、国家“211工程”重点建设大学。石油化工学院在坚持发展创新的同时,一直把环保和安全作为专业教育的重要内涵,同时积极推进“产学研”深度融合,实现了多方的互利共赢、共同发展。福州大学-康宁反应器应用认证实验室成立一年多,在郑辉东教授的带领下,完成了多项研究,实验室成果的技术转化正在稳步推进中。康宁反应器技术有限公司版权所有未经许可,不得做任何形式的转载和出版
  • 核磁共振技术结合色谱-质谱方法助力沸石分子筛催化丙烷芳构化反应机制研究取得突破
    近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员徐君、邓风科研团队, 在沸石分子筛催化丙烷芳构化反应机制研究方面取得重要进展。该团队利用原位固体核磁共振技术,探索镓(Ga)修饰ZSM-5分子筛(Ga/ZSM-5)催化丙烷转化制芳烃过程,发现环戊烯碳正离子中间体,并实验证实该碳正离子可作为活性“烃池”物种催化丙烷生成轻质芳烃(苯、甲苯、二甲苯)的转化机制。相关研究成果以Unraveling Hydrocarbon Pool Boosted Propane Aromatization on Gallium/ZSM-5 Zeolite by Solid-State Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy为题,发表在《德国应用化学》上,并被遴选为Hot Paper。  甲烷、乙烷和丙烷等低碳烷烃在地球上储量丰富,直接将低碳烷烃催化转化为附加值较高的烯烃、芳烃等化工产品,可替代目前依赖于石油的化工生产路线,具有重要的应用价值。Ga修饰的分子筛在丙烷芳构化反应中表现出较高反应活性,丙烷在催化剂上的转化涉及复杂的反应网络,尽管已有较多研究,而对丙烷芳构化反应机理目前尚未有明确认识,在一定程度上阻碍了此反应过程的工业化应用。  研究团队采用原位固体核磁共振技术结合色谱-质谱方法,剖析了Ga/ZSM-5分子筛催化丙烷芳构化反应过程,在间歇与流动反应条件下观察到重要中间体环戊烯碳正离子的生成及转化过程。研究表明,在间歇反应过程中,丙烷芳构化反应为自催化反应,包括初始期、诱导期及结束期三个阶段。反应过程中生成的环戊烯碳正离子可作为“烃池”物种,促进丙烷的转化,从而加速反应进行。在流动反应过程中,12C/13C同位素交换的固体NMR实验进一步揭示了环戊烯碳正离子是高活性的“烃池”物种,可促进丙烷的转化。科研人员基于实验结果构建了Ga/ZSM-5分子筛上丙烷芳构化反应机制,丙烷在分子筛上脱氢形成初始烯烃物种,该过程反应速度较慢。初始烯烃进一步生成环戊烯碳正离子,在接下来的过程中,环戊烯碳正离子自身可以转化为芳烃产物,环戊烯碳正离子能够通过夺取丙烷分子上的氢负离子(hydride)而加速其脱氢过程,进而促进芳烃的生成。该研究揭示了分子筛上丙烷芳构化机制,将为丙烷芳构化反应的工业化应用提供重要指导。  研究工作得到国家自然科学基金、中科院、湖北省科技厅及中科院青年创新促进会的支持。
  • 雾化之后,反应提速1000000倍!南开大学张新星团队质谱分析成果登上《JACS》
    微液滴质谱探索自发超快的C-H/N-H氧化偶联反应近日,南开大学张新星研究员在微液滴质谱分析领域取得了又一重要突破,他们在室温下将一系列反应底物的水溶液喷雾成微液滴,生成了一系列的C-H/N-H氧化偶联产物,这些产物以自发和超快的方式惊人地产生。与相同的体相反应相比,反应速度加快了6个数量级。基于关键自由基中间体的质谱分析,他们认为微液滴表面存在的超高电场(~109 V/m)通过氧化夺取底物的一个电子,促进了C-N偶联反应的发生。该工作预示着微液滴化学在构建C-杂原子键的良好绿色前景。C-N键的构建是有机化学中最重要的反应之一,它促进了多种天然产物、农用化学品和药物的模块化合成。传统的C-N键形成方法涉及芳基卤化物或硼酸的胺化,包括著名的钯催化的Buchwald-Hartwig芳胺化反应、铜催化的Chan-Evans-Lam偶联反应及Ullmann型C/N偶联反应。而氧化C-H/N-H偶联近年来发展成为一种有前途的新方法,它避免了底物的预功能化。然而,触发反应需要强氧化剂或高温条件,阻碍了脆弱官能团进入底物,并可能引发不必要的副反应。因此,在温和条件下的光诱导和电化学氧化C-H/N-H偶联受到越来越多的关注,显著地提高了底物的多样性。从机理上讲,这些反应是通过电化学或光催化从反应底物上夺取一个电子,生成相应的阳离子自由基,并进一步发生C-N偶联反应。在本工作中,仅仅使用底物,不需要过渡金属催化剂、强氧化剂、高温、有机溶剂、光和电化学电池等条件,在水喷雾生成的微液滴中,就实现了氧化C-H/N-H偶联。近年来,水微液滴化学成为一个令人兴奋的领域,因为许多原本在水溶液中难以进行的化学反应,通过微液滴可以自发发生,甚至可以被加速到原来的一百万倍。该方法已成功地用于加速许多不同的有机反应。微液滴的一系列独特性质,如极端pH条件、部分溶剂化、试剂的富集和排列、超高电场等被认为是反应加速的原因,其中最有趣的性质是在微液滴表面自发形成的超高电场(~10 9 V/m)。该电场甚至可以撕裂水中的OH -,在微液滴中产生电子和• OH, 由此产生的电子和• OH可以进一步引发还原和氧化反应,这看似完全矛盾的两个性质居然同时存在,使得微液滴成为了“神奇的矛盾统一体”。由于氧化C-H/N-H偶联的关键步骤是通过氧化底物去除一个电子,本研究的主要策略是利用微液滴在气液界面的超高电场从底物中夺取电子,产生底物的阳离子自由基。底物多为具有扩展π共轭体系的芳香化合物,因此它们的氧化电位应该低于OH -。改工作采用鞘气喷雾的方式产生水微液滴,在质谱中直接观测到了N,N-二甲基苯胺的阳离子自由基(DMA • +)、吩噁嗪的阳离子自由基(POA • +),以及C-N偶联产物的质谱(图1)。图1. 水微液滴中DMA和POA自发进行的C-N偶联反应的质谱分析。图2. 微液滴促进的五种自发的氧化C-H/N-H交叉偶联反应。此外,本工作还研究了其他四种氧化C-H/N-H偶联体系。这些反应主要发生在DMA与吩噻嗪(PTA)、DMA与4,4' -二甲基二苯胺(DTA)、4-甲氧基苯酚(MOP)与POA、MOP与PTA之间。研究结果表明,这五种不同的反应在微液滴中都是自发的,并且都是超快的。图3 . (a) DMA与POA之间自发的自由基/自由基偶联反应;(b) MOP与POA之间自发的分子/自由基偶联反应。红框表示的物种是在质谱中观察到的。以DMA和POA之间的反应作为自由基/自由基偶联的例子(图3a),以MOP和POA之间的反应作为分子/自由基偶联的例子(图3b)来讨论这些产物的形成机理和动力学。反应的第一步是通过微液滴表面的高电场从底物上去除一个电子。接下来,POA • +(4)被脱质子,形成化合物(5),该化合物在电场中也会失去一个电子,在 m/z 182处形成一个 (POA-H) +的小峰,即POA的乃春(6)。然后,(3)和(5)发生自由基/自由基交叉偶联构成C-N键,形成质荷比为 m/z 303的产物(7),比最终产物多一个质子。随后(7)脱质子产生了不带电的产物(8),由于产物(8)仍然暴露在微液滴上的电场中,在 m/z 302处也可以看到它的阳离子自由基(9)。(6)也可以与(3)直接反应生成(9)。所有支持这一机制的关键自由基和中间体都可以在质谱中观察到。中性MOP分子和POA • +形成C-N键的机理步骤是分子/自由基偶联(图3b)。自由基/自由基偶联和分子/自由基偶联之间的另一个细微差别是形成质谱可观测的带电的(Product+H) +物种(7)或形成质谱不可观测的中性的Product+H物种(11)。在涉及MOP反应的质谱图中,(Product+H) +的峰几乎可以忽略不计,这表明MOP形成C-N键的关键步骤确实是分子/自由基偶联,产生中性物质。图3b中的其他步骤与图3a中的类似。该文章发表在Journal of the American Chemical Society上,本文的第一作者是南开大学的博士研究生张冬梅。
  • 1000万!南京大学金属团簇光电子速度成像谱和化学反应活性质谱联用装置采购项目
    一、项目基本情况项目编号:ZH2024020192(2440SUMEC/GXGG1195)项目名称:金属团簇光电子速度成像谱和化学反应活性质谱联用装置项目预算金额:1000.000000 万元(人民币)采购需求:本项目采购内容为金属团簇光电子速度成像谱和化学反应活性质谱联用装置,具体详见招标文件第四章招标技术规格及要求。合同履行期限:2024年12月31日之前完成安装调试本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2024年08月19日 至 2024年08月26日,每天上午9:00至11:30,下午14:00至17:30。(北京时间,法定节假日除外)地点:南京市长江路198号14楼方式:具体要求详见其他补充事宜售价:¥500.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:南京大学     地址:南京市栖霞区仙林大道163号        联系方式:王老师 025-89688969      2.采购代理机构信息名 称:江苏苏美达仪器设备有限公司            地 址:南京市长江路198号            联系方式:文件发售:李婧怡025-84532580,技术咨询:徐嘉玟025-84531265、黄丹025-84531274            3.项目联系方式项目联系人:黄丹电 话:  025-84531274
  • 滴定基本概念原理知识——梅特勒托利多
    滴定基本概念原理知识——梅特勒-托利多滴定的定义,什么是滴定?滴定是一种分析技术,可以对样品中可溶解的特定物质(被测物)进行定量测定。 通过将准确浓度的试剂(滴定剂)滴加到被测物的溶液中,直到所滴加的滴定剂与被测物按化学计量关系定量反应为止:被测物+试剂(滴定剂)=反应产物常用的例子是用氢氧化钠NaOH滴定醋中的乙酸(CH3COOH)含量:CH3COOH + NaOH → CH3COO- + Na+ + H2O添加滴定剂直至反应完成。 为了适合于测定,滴定反应的终点必须容易被观察。 反应必需通过适当的技术监测(指示),例如电位法(通过电极测量电位)或使用指示剂。 通过测定滴定剂消耗的体积,根据化学计量法计算出被分析物的含量。 滴定反应必须是快速的、完全的、明确的、可观测的。 什么是滴定曲线?滴定曲线显示滴定的定性进程。 通过滴定曲线可快速评估滴定方法。 对数与线性滴定曲线之间存在区别。滴定曲线基本上包括两个变量:滴定剂的体积为自变量。 溶液的信号(例如:酸/碱滴定的 pH 值)为因变量,这取决于两种溶液的成分。滴定曲线可分为四种形态,应当使用适合的评估算法进行分析。 这四种形态分别是: 对称曲线、非对称曲线、最小/最大曲线以及分段曲线 什么是酸/碱滴定?酸碱滴定是一种定性分析法,通过添加体积已知的对被测物进行中和的已知酸碱滴定剂,测定未知酸碱溶液的浓度。在使用强碱(例如:NaOH)滴定HA酸的过程中,可产生下列两种化学平衡:酸碱反应速度很快,可极为快速地达到化学平衡。 因此,在水溶液中进行酸碱反应对于滴定非常适合。 如果使用的溶液不是过于稀释,则滴定曲线的形状仅取决于酸性常数Ka。如何计算摩尔浓度/摩尔浓度方程X溶液的物质量浓度(表示为c(X))为物质量n除以溶液的体积V。N表示体积V(以升表示)内存在的分子数,比率N/V表示浓度C,NA表示阿伏伽德罗常量,大约为6.022×1023 mol?1。分析时使用的常用单位为mol/L和mmol/L。 什么是返滴定?在返滴定中,我们使用两种试剂:一种试剂与原样(A)发生反应,另一种试剂与第一种试剂(B)发生反应。首先,将经过精确测得的多余试剂A加入样品中。 反应结束后,使用第二种试剂B对剩余的试剂A进行返滴定。然后,添加的第一种和第二种试剂量差得出被测物的当量。 返滴定主要用于直接滴定的反应速度过慢,或者等当点的直接指示无法令人满意的情况。 例如:测定钙含量时,使用试剂EDTA(A)与ZnSO4(B)滴定的优点是什么?1.传统知名的分析法2.快速3.非常精准的方法4.可实现高度自动化5.与更加先进的方法相比,具有出色的性价比6.可由技术能力一般和接受过培训的操作人员使用7.无需具备高度专业的化学知识
  • 我国科研人员开发出新型高灵敏钙信号荧光蛋白探针
    近日,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室教授章晓辉团队、北师大生命科学学院教授王友军团队与中国科学技大学教授唐爱辉团队合作开发构建了一类新型的检测钙信号的荧光蛋白探针“尼莫”(NEMO),该探针具有更强和更精准的定量测定性能。近日,该成果在线发表于期刊《自然-方法》。生命体的许多活动都离不开钙离子(Ca2+)信号分子。细胞内钙离子浓度时空变化被称之为钙信号,它控制或调节各种细胞生命活动。开发灵敏和精准的钙信号检测探针工具对探究生命活动相关的信号机制和规律至关重要。在相关领域内被广泛应用的钙探针主要包括有机小分子类探针和遗传编码的(荧光)蛋白探针(GECIs)。目前最被广泛应用的单荧光GECI工具为GCaMPs系列,它由钙感知和荧光反应两大模块组装构建而成。其中,钙感知模块包含钙结合蛋白(如钙调蛋白CaM)及其靶肽(如M13/RS20),产生荧光变化的模块为环化重排的绿色荧光蛋白cpGFP。科学家们发现,通过改变CaM、M13与GFP三个元件之间的连接方式,连接短肽及互作界面中的关键氨基酸等方式,可改善GECIs的表现。因此,在2001年最初构建的GCaMP1版本上多次迭代改造后,至2023年最新发展的GCaMP8系列具备了显著改善的灵敏度和反应速度,但它们的反应幅度,即对钙信号大小的分辨率和线性动态范围始终有待提高。对此,合作团队采用了全新策略构建的新型高灵敏钙离子探针。从增强GECI对钙离子浓度变化的的荧光反应大小出发,合作团队采用亮度更高的新型荧光蛋白mNeoGreen(mNG)来替换广泛使用的cpGFP,结合多种设计及优化策略组合,构建了含几十个候选复合分子的GECI库,并通过系统的钙离子成像筛选和体外鉴定后,最终获得到了一组名为NEMO的新型GECI探针。与现有的GCaMP系列探针相比,NEMO探针的灵敏度及钙响应幅度有了显著提升,在领域中首次实现GECI探针对细胞内钙信号的反应幅度超过100倍;同时具有更好的抗光淬灭能力与pH稳定性,并能实现对钙离子水平的绝对定量检测。合作团队进一步在对非兴奋性细胞系、分离培养的大鼠神经元、小鼠脑内神经元在体双光子激光成像和深部脑区光纤记录等测试中发现,相比于最新或最广泛使用的GCaMP8s或GCaMP6s,NEMO系列对胞内钙信号的反应速度相当,但更灵敏并具更高的信噪比,且反应幅度提高达约10倍之多。
  • 美国CEM Liberty微波多肽合成系统一次性合成长达111-mer的多肽
    美国CEM Liberty微波多肽合成系统(多肽合成仪)一次性合成长达111个氨基酸的多肽,创造单次合成多肽的最长记录! CEM 高超的微波技术,第一次被用到多肽合成,开辟了多肽合成的新纪元。合成速度比传统提高20倍,多肽产物达到前所未有的纯度和产量,使得许多合成反应可免去纯化步骤。标准的10肽ACP序列合成纯度竟达到98%。Liberty优异的性能令人惊讶和难以置信。2004年美国多肽协会推荐荣获国际应用科学R&D100发明奖,并被美国纽黑文国家实验室、安进公司应用于艾滋病和SARS病毒的药物研究。 在环形微波作用下,聚焦能产生超高耦合效果,使卷曲的肽链结构充分展开,强化反应的效果和速度。样品在优化的温度下利用微波能量,促进反应速度比传统方法快至20倍,多肽反应更快、产率更高,产物更纯。 Liberty的主要优势: 1)可以使卷曲的肽链结构充分展开! 2)防止长链多肽聚合! 3)消除双重耦合,消除外消旋现象,从而可以合成更长、更困难的多肽! 4)降低树脂的要求! 5)极快的合成时间,一天完成一个月的工作! 6)更高的多肽纯度! 7)高难多肽的合成,一次自动合成12个多肽。 (详情请参阅英文文献) Investigation of the Structure of the N-terminal Region of PrionProtein (PrP) via the Microwave Synthesis of Peptide Fragments up to 111 Amino Acids in Length CEM Liberty 微波多肽合成系统
  • 2009年梅特勒托利多自动化化学 中文在线研讨会系列
    在线研讨会详细内容 放热反应的安全放大 放热反应的安全放大是保证中试车间和工业生产安全的一个关键步骤。如果对放大要求没有进行彻底的调查,开发和生产团队就会面临放热反应失控的危险局面。另一方面,在放大过程中的不确定因素会导致过程&lsquo 太安全&rsquo ,例如远远偏离最佳的可能反应速度。那些条件会导致批次产量的极大损失,生产时间远大于需求值。热转化系数、表面积和工厂中实际冷却能力限制了通过生产规模的反应釜壁的热流。放大的目标是在低于通过反应釜壁的最大可能热流情况下,保持反应釜的放热可控。既然这样,生产反应釜的反应温度在整个反应过程中将保持可控。本次研讨会我们会展示一些保证放热反应达到安全放大条件的巧妙方法。 在大约30分钟的在线研讨会中,将同您展开进一步的分析和讨论。 在线研讨会 日期/时间 放热反应的安全放大,2009年3月25日,北京时间上午10点 放热反应的安全放大,2009年3月25日,北京时间下午3点 更多信息:反应量热器技术 点击这里:注册参与在线研讨会 咨询热线:4008 878 788 本活动最终解释权归梅特勒托利多所有
  • BLT小课堂|水母发光蛋白检测法在细胞钙离子含量测定中的应用
    Ca2+作为普遍的第二信使在细胞信号转导过程中起着非常重要的作用,是单个细胞生存和死亡的信号。它参与了神经传导、血液凝固、肌肉收缩、心脏收缩、大脑功能、酶功能以及内分泌腺的激素分泌等各种生理机能。而人们对Ca2+在信号转导中作用的认识,则很大程度上取决于Ca2+测定技术。目前常用的Ca2+检测方法主要有:Ca2+选择性微电极测定法、同位素示踪法、核磁共振法和水母发光蛋白检测法等。01Ca2+选择性微电极测定法:Ca2+选择性微电极一种电化学敏感器。利用内充液和组织或细胞之间产生电位差,理想情况下,该电位差是Ca2+对数的线性函数,遵循Nernst方程。优点:直接、敏感地测定组织或细胞内的Ca2+,不需使用指示剂,不影响结合钙和游离钙的平衡。缺点:反应速度慢而无法测定Ca2+的快速变化,而且穿刺损伤细胞可引起渗漏,且不适用于太小的细胞。02同位素示踪法:用放射性核素45Ca2+对Ca2+进行示踪,可测量出通过细胞膜转运到细胞内Ca2+增加的速度及浓度的大小,揭示Ca2+泵的作用,目前主要用于测定跨膜Ca2+的流动。优点:测量方法简单易行,比普通化学分析法的灵敏度高。确定放射性示踪剂在组织器官内的定量分布,可以达到细胞、亚细胞乃至分子水平。缺点:静态效果差,需要特定的同位素测定仪,并且要注意示踪剂的同位素效应和放射效应问题。03核磁共振法:是一种新的、非光学技术的Ca2+检测方法。由于正常生物体内氟含量很少,为了得到足够的响应,在检测时需要使用含氟指示剂。该指示剂经过化学修饰后进入细胞,进而被水解成游离状态,然后与Ca2+结合,根据获得的波谱图计算出Ca2+的浓度。优点:具有非破坏性和无损伤性,能够在接近生物样本生理状态下连续动态地进行检测,准确反应Ca2+浓度。缺点:需要核磁共振仪,成本较高。04荧光探针法:目前常用的Ca2+荧光探针有Fluo-3、Fluo-4、Fluo-8等。这类探针本身无法进入细胞,但它的亲脂性衍生物却可以透过细胞膜进入细胞。一旦进入细胞,这类亲脂性衍生物的亲脂性封闭基团在细胞非特异性酯酶的作用下被分裂除去,在细胞内便会形成一种带负电荷的荧光染料。与胞内Ca2+结合时,其荧光强度显著增加。优点:指示剂易导入细胞,空间分辨率高,反应速度快,而且可同时检测多重离子。缺点:需要有荧光显微镜或激光共聚焦显微镜,成本较高。05水母发光蛋白检测法:最近十几年来,水母发光蛋白(Aequorin)很受人们的关注。水母发光蛋白由189个氨基酸组成,具有3个Ca2+结合的EFhand结构,所以水母发光蛋白可作为检测Ca2+的新型探针。优点:Ca2+/水母蛋白复合物能检测~0.1μm到>100μm范围内的钙离子浓度,且复合物不会从细胞内泄露出来,可检测几小时至数十天内Ca2+浓度的变化。比荧光探针法的背景低,样本本身不会发生自荧光。腔肠素的性质腔肠素(Coelenterazine)作为海洋动物体内贮存光能的分子,它广泛存在于海洋生物体内,比如海肾、海蜇、水螅等。腔肠素是天然荧光素中最普遍的,它可作为很多荧光素酶的底物。目前研究得最透彻的以腔肠素为底物的荧光素酶来源于海肾(Renilla),即海肾荧光素酶(Renilla reniformis,简称Rluc)。腔肠素的工作原理腔肠荧光素是一个分子量约400 Da 的疏水基团,它可以自由穿越细胞膜。在一个以荧光素/荧光素酶为基础的系统中,腔肠素作为以水母发光蛋白为代表的海洋发光蛋白的辅助因子,与水母发光蛋白进行稳定的结合,引起脱辅基水母发光蛋白和腔肠荧光素之间的共价键破裂,腔肠荧光素(Coelenterazine)被氧化脱羧,形成腔肠酰胺(Coelenteramide),释放出CO2,同时发出波长为469nm的蓝色生物荧光,该荧光可用博鹭腾高灵敏度管式/板式发光检测仪进行测定。图1.腔肠素/水母发光蛋白检测Ca2+机制水母发光蛋白一旦和Ca2+反应即丧失发光功能,因此当一部分水母发光蛋白与Ca2+反应时,被消耗水母发光蛋白的发光强度能反映出Ca2+浓度变化,而且被消耗的水母发光蛋白的发光强度与Ca2+浓度之间存在线形关系。如同萤火虫荧光素酶,海肾荧光素酶的活性也不需要翻译后修饰,一旦翻译完成即可行使遗传报告基因的功能。但是与萤火虫荧光素酶又有差异,即腔肠素/荧光素酶系统不需要三磷酸腺苷(ATP),因此更利于生物荧光的研究。技术小结由于Ca2+在生命活动的各种生理生化反应、疾病的发生和发展中都扮演着极其重要的角色,而游离的Ca2+浓度变化又与细胞的功能、信号转导乃至细胞的凋亡有密不可分的联系,因此,研究如何检测细胞内游离Ca2+浓度显得尤为重要。Ca2+选择性微电极测定法不需要使用指示剂,但是穿刺过程会损伤细胞,进而引起渗漏。同位素示踪法简单,但是静态效果差,还需要注意同位素效应和放射效应问题。核磁共振法和荧光探针法都需要特定的仪器,成本较高。水母发光蛋白检测法不需要激发光源,因而消除了细胞自发荧光的干扰,背景荧光远低于使用钙离子指示剂的荧光。另外腔肠素具有疏水性,易于通过细胞膜,适于全细胞的研究。 腔肠素/水母发光蛋白的生物荧光反应对Ca2+浓度的变化非常敏感,但是这种发光相对较弱,因此需要使用高灵敏度的发光检测仪进行检测。
  • 2015技术展望之PCR
    上世纪八十年代诞生的PCR已经成为了生物学领域的经典老技术,它衍生出来的实时定量PCR和数字PCR也都不再是新兴事物了。那么,这么成熟的技术在未来一年中会有什么样的新发展呢?   1. 超快PCR。尽管PCR基本反应已经非常成熟了,但它的性能依然有很大的改进空间。扩增反应的速度就是其中最重要的参数之一。更快的PCR反应总是受人欢迎的,这种改进对分子诊断的意义最大,可以帮助人们在流行性疾病大规模爆发之际及时鉴定病因。今年七月Carl Wittwer等人开发了一个能准确检测DNA聚合酶速度的新方法。在此基础上,人们将有望进一步提升热稳定DNA聚合酶的催化速度。(延伸阅读:PCR技术三十周年纪)   2.数字PCR广泛应用。数字PCR是PCR领域最激动人心的创新之一,这一技术的诞生让绝对定量的梦想成为现实。随着这一技术的进一步商业化,2015年数字PCR将会取得更加显著的成绩。实验方法和数据分析上的改良,将进一步提升该技术非凡的敏感性和特异性。数字PCR的应用范围也将进一步拓展,比如单细胞分析、罕见肿瘤等位基因检测、产前诊断以及血液中游离肿瘤DNA的研究。   3.DIY 实时定量PCR。尽管实时定量PCR仪的价格已经在逐年下降,但它们依然是许多小型实验室难以承担的。另外各种PCR技术也一直是许多DIY爱好者的心头好。明年,一款平价实时PCR仪(Open qPCR)将首次交付使用,这无疑让实时定量PCR技术更加平易近人。不出意外的话,这一技术将大大推动资金匮乏区域的DNA诊断,帮助人们在这些地区检测埃博拉、HIV、食源性污染甚至假冒伪劣产品。   我们相信,2015年PCR技术的发展趋势仍将以优化反应和拓展应用为主,当然出现PCR新变种的可能性是始终存在的。反应速度、延伸范围和检测成本的不断优化,将帮助PCR继续稳坐现代分子生物学的头把交椅。
  • CEM Liberty PRO横空出世,多肽合成生产技术的重大突破
    CEM Liberty PRO横空出世,多肽合成生产技术的重大突破CEM是微波多肽合成领域的发明者和领导者,是最早开发采用微波能量用于全过程多肽反应专利技术的公司,利用其独特的环形电磁场技术和多项化学辅助技术方案,创多肽合成的多项世界纪录。Liberty能够在分子层面上直接促进极性离子的脱保护、偶联以及裂解反应,提高了多肽合成的速度、纯度和产率,而且大大降低了成本。CEM研发级多肽合成Liberty Blue 0.005-5mmol性能优异,一直在全球占据垄断地位,而生产级Liberty PRO 1000mmol的推出预示着大规模多肽合成的重大突破。目前,传统大规模多肽合成的研究和生产都面临着严峻挑战——反应釜体积大,工作流程缓慢且浪费严重,亟需优化。传统固相合成偶联时间需要几小时,约占了单次循环80%以上的时间,一条30个氨基酸的多肽合成可能需要一到两个月,而且长时间的偶联必然带来更多的副反应,降低产率和纯度。CEM全自动大规模多肽合成仪Liberty PRO&trade ,突破了传统多肽合成制造的局限,利用其独特的全过程微波电磁技术,保证反应边界条件高定量性和重复性。在特殊环形电磁场中,氨基酸构成的卷曲肽链充分展开,进行彻底的脱保护、偶联和裂解,达到神奇的反应效果和速度。CEM的HE-SPPS专利技术是唯一可以将微波能量用于整个多肽反应的全过程。从而帮助化学家进行前沿性多肽R&D 研究和工业生产的技术。Liberty PRO&trade 使用创新硬件与精确控制微波能量相结合的方式,有助于优化化学条件从而获得纯度更高,产率更大的药物相关肽。借助CEM多项技术专利的基础,如一锅法偶联和脱保护技术、CarboMAX增强型偶联方法、以及No Wash免洗工艺,实现了多肽合成速度和成果的重大突破,能够完成传统方法难以达成的复杂多肽合成。把偶联时间缩短为几分钟,快速完成更多更长的氨基酸偶联,防止长链多肽聚合,消除双重偶联和差向异构化现象,同时降低树脂的要求,并且减少95% 的DMF试剂的使用,30个氨基酸的合成如今仅需一两天便可完成生产。一线工作人员可以前所未有速度的进行多肽合成高效安全的生产。1. 1000mmol自动化合成 2. 15-45min循环时间3. 反应速度快、纯度高4. 减少85-90%碱基使用量5. 免清洗减少 95% DMF 用量6. 15 AA配置,3个活化剂位置7. 减少废液量,降低处理成本8. 研发到生产,可直接转换9. cGMP设备单元化设计10. 体积小节省厂房面积Liberty PRO&trade 工业级微波多肽自动合成设备,符合cGMP规范,满足不同规模的全自动生产需求。Liberty PRO&trade 仅需15-45分钟即可完成氨基酸的偶联循环,使得多肽合成技术速度比传统提高了10-20倍,每批次可生产出1000mmol的多肽,可以在一天内生产相当于传统100-300升反应器产量的肽。标准的10肽 ACP 序列合成纯度竟达到 98%,使后续的纯化更容易。Liberty PRO&trade 技术相较于传统多肽合成方法,提供了卓越的产品纯度和极快的周转时间,同时降低了多达90%的整体循环成本。自动化的Liberty PRO&trade 在一天之内可实现多批次多肽生产,以前所未有的速度、纯度完成多肽合成自动工业生产。1) One-Pot Coupling/Deprotection一锅法偶联和脱保护全过程微波多肽合成,这项技术的核心在于将脱保护试剂直接加入到未经排液处理的后偶联反应混合物中。从而快速完成脱保护与偶联步骤,省略升温时间提高反应效率;在液相中,更快的反应动力学加速了活泼酯的水解或自发偶联反应,从而避免树脂结合的氨基官能团处的潜在副反应。保持较高温度下不间断地进行Fmoc去除反应,通过优化脱保护试剂的使用量,确保了在脱保护步骤完成时,反应体系基本保持中性状态。2) CarboMAXTM 增强型偶联方法:碳二亚胺偶联反应的优势在于降低半胱氨酸和精氨酸中的γ-内酰胺的差向异构化作用,然而其活化速度相对较慢。CEM开发了增强型偶联工艺,通过在微波下提高碳二亚胺的当量,可以更快地形成关键的O -酰基脲中间体。从而更快更多的形成活化氨基酸,使得随后的偶联反应更快发生。另外,许多重要的侧链修饰对Oxyma Pure和HOBt酸性活化剂敏感。传统碳二亚胺化学反应可导致敏感基团的裂解,例如磷酸和O-连接的糖类化合物。CEM的专利工艺,在微波下使用碳二亚胺类活化剂并且通过碱平衡技术以稳定敏感的化学键,从而获得无与伦比的速度和纯度。总之,CarboMAXTM技术减少了氨基酸的活化时间,减少差向异构化,提高了产率和纯度。提高合成困难肽和长序列肽分子结构的稳定性。 3)No Wash 全过程免洗技术:CEM采用蒸馏法取代和去除了偶联和脱保护步骤后的洗涤过程。这一发明不仅提高了反应速度,而且减少了95% DMF溶剂的使用量。同时,所需的碱基使用量也显著减少,仅为标准用量的10-15%。而且保持了多肽合成的高纯度。这不仅降低合成成本,省去清洗时间,还节约了企业对后期处理有毒废液而产生的巨大费用。如此大幅度的节约试剂,前所未有的降低企业成本、降低安全风险、提高生产效益。Liberty PRO&trade 是一套完整的、符合cGMP标准的全自动大规模多肽合成模块化解决方案。它采用符合医药领域cGMP要求的惰性材料,并设计了满足可追溯性法律法规要求的硬件和软件系统,确保了反应边界条件的高精确度和优异的重复性。采用全新的流体输送技术,配备NIST可追溯性的内置温控模块,以及整合了优化的机械搅拌和氮气鼓泡的双重搅拌系统,确保了批次间的高度稳定性。CEM提供全系列的多肽合成装置,研究人员可基于Liberty Blue&trade 小规模0.005-5mmol级自动合成系统,在实验室中轻松开发和优化多肽合成方法。随后,可迅速在大规模cGMP工业级的Liberty PRO&trade 上无缝再现反应结果,保证从毫克级到千克级多肽生产的重复性和一致性。 Liberty PRO&trade 多肽合成技术代表了速度、纯度和可扩展性的完美结合,设备具备高性能、高可靠性、高灵活性,在遵循cGMP管理准则的同时,能够轻松调整合成序列大规模生产具有生物活性的API多肽原料药。不仅大幅削减了成本,还显著提升了交货速度,非常适合CDMO多肽合成服务。Liberty PRO&trade 彻底改变了传统的多肽合成思想观念,其高机动性的生产方式和管理方式,实现了灵活性、经济性,化整为零,降低了生产风险。其小型化、标准化和模块化,使得任何一个单元出现故障,都不会影响整个生产管理。Liberty PRO&trade 单元化组合的合成模块,彻底颠覆了传统多合成生产线生产方式,使得合成生产更经济、更灵活。而且,CDMO企业可以随时根据订单多肽序列和产量的不同,随时改变生产流程和重新配置。这标志着现代CDMO企业可采用前沿的多肽合成技术,构建全新的cGMP生产管理模式。
  • LLNL发明新型PCR技术 3分钟内完成片段扩增
    据物理学家组织网8月29日(北京时间)报道,美国能源部劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)研究人员最近开发出一种核酸(DNA和RNA)快速扩增技术,使聚合酶链式反应(PCR)的速度大大加快,可在3分钟内将基因组片段扩增10亿倍,迅速识别出病原菌。疾病快速诊断有望很快成为现实。相关论文发表在最近出版的《分析师》杂志上。   PCR技术能让研究人员把一段DNA或RNA复制上百万副本,然后用于基因组测序、基因分析、遗传病诊断、亲子鉴定、法庭鉴定、确定疾病感染等。该过程一般需要1小时到几天时间。然而,快速诊断、应急反应或传染病监控往往要求PCR技术缩短到几分钟。   领导这项研究的工程师雷金纳德比尔和同事克服酶动力学和热动力学方面的限制,用多孔材料和绝热薄膜制造出一种设备,实现了极速热循环,能每秒钟加热或制冷45℃,一次热循环不超过2.5秒。比尔特别指出:“这种设备的独特之处还在于,它制冷的速度和加热一样快。”   开发出这种设备后,比尔和同事从10种商用酶中选出了2种,这2种酶的链式反应速度非常快,将一些参数略作调整,就能使反应更快。   他们用一种肠杆菌属的细菌测试了新的PCR设备迅速扩增DNA片段的能力,然后用一段严重急性呼吸道综合征(SARS)DNA片段演示了设备处理威胁公共健康病毒方面的效果。该设备完成对目标DNA30个周期(10亿倍)的PCR扩增,用时仅为2分18秒。   目前,研究小组正在开发一种实时探测设备。按照他们的设想,将来一台PCR仪器就能完成整个测试,从样本到结果只需10分钟。市场对这种设备的需求将是巨大的,除传统的公共卫生和医疗研究领域,一台简单实用的实时PCR设备在养殖、农业以及食品加工行业都非常有用,可用来保障食品安全。
  • 岛津AP系列高端天平亮相慕尼黑展
    第八届慕尼黑上海分析生化展(analytica China 2016)于2016年10月10日在上海新国际博览中心拉开帷幕,展会为期三天。  岛津天平部门展示了全新高端电子天平AP系列。岛津AP系列天平提供了更快的反应速度和更高的稳定性,因为其使用了更加先进的质量传感器(UniBloc AP), OEL显示屏提供了三种语言模式和特佳的清晰度,以提高工作效率。
  • 纳米粒度分析仪的原理及应用
    纳米粒度仪是应用很广泛的一种科学仪器,使用多角度动态光散射技术测量颗粒粒度分布 。动态光散射(DLS)法原理 :当激光照射到分散于液体介质中的微小颗粒时,由于颗粒的布朗 运动引起散射光的频率偏移,导致散射光信号随时间发生动态变化,该变化的大小与颗粒的布朗运动速度有关,而颗粒的布朗运动速度又取决于颗粒粒径的大小,颗粒大布朗运动速度低,反之颗粒小布朗运动速度高,因此动态光散射技术是分析样品颗粒的散射光强随时间的涨落规律,使用光子探测器在固定的角度采集散射光,通过相关器进行自相关运算得到相关函数,再经过数学反演获得颗粒粒径信息。纳米粒度仪的应用领域: 纳米材料:用于研究纳米金属氧化物、纳米金属粉、纳米陶瓷材料的粒度对材料性能的影响。 生物医药:分析蛋白质、DNA、RNA、病毒,以及各种抗原抗体的粒度。 精细化工: 用于寻找纳米催化剂的最佳粒度分布,以降低化学反应温度,提高反应速度。 油漆涂料:用于测量油漆、涂料、硅胶、聚合物胶乳、颜料、 油墨、水/油乳液、调色剂、化妆品等材料中纳米颗粒物的粒径。 食品药品:药物表面包覆纳米微粒可使其高效缓释,并可以制成靶向药物,可用来测量包覆物粒度的大小,以便更好地发挥药物的疗效。 航空航天 纳米金属粉添加到火箭固体推进剂中,可以显著改进推进剂的燃烧性能,可用于研究金属粉的最佳粒度分布。 国防科技:纳米材料增加电磁能转化为热能的效率,从而提高对电磁波的吸收性能,可以制成电磁波吸波材料。不同粒径纳米材料具有不同的光学特性,可用于研究吸波材料的性能。
  • 德国耶拿:高速PCR之典范SpeedCycler2
    高速PCR之典范SpeedCycler2吴潇韫王忠华(德国耶拿分析仪器股份公司) 摘要 本文介绍了德国耶拿分析仪器股份公司生产的高速PCR的SpeedCycler2的性能特点和应用。重点介绍了如何通过提高PCR升降温速度,提高模块温度与样品溶液温度一致性,来极大地降低每个PCR循环的时间,从而达到提高整个PCR反应速度的目的。指出了高速PCR提高PCR 产物的特异性的可能性。同时也列举了高速PCR在人类基因组学,长片段DNA植物基因组学,及在法庭科学等方面应用,指出了高速PCR技术为各项基因研究可能带来的新的进步。关键词 高速PCR、自适应技术、软件自控技术 中图分类号TH77 SpeedCycler2 with Rapid PCR TechnologyWu Xiaoyun,Wang Zhonghua(Analytik Jena China Office) Abstract The specification and application of one typical rapid PCR instruments SpeedCycler2 ,made by Analytik-jena.AG, Germany, are described. It is introduced that how SpeedCycler2 increased the PCR speed by increasing the PCR ramp rate, and decreasing the temperature difference between the PCR module and sample solution. The possible increasing of PCR specificity is also introduced. Some application of rapid PCR in Human Genome, long piece DNA research in Plant Genome, and forensic are listed, and the possible progress in gene research by using rapid PCR was concluded.Key words Rapid PCR Self-Adapting Container Technology Software Adaption Controlling Technology 高速PCR技术(Polymerase chain reaction:聚合酶链反应,即是在体外模拟体内DNA复制的过程)说起来已不是一项最新的技术,因为德国耶拿分析仪器股份公司在2003年即拥有了高速PCR技术,并据此开发出了第一代高速PCR仪SpeedCycler,而今天SpeedCycler已被新一代的SpeedCycler2所更新换代。SpeedCycler2可以说是目前面市的历经考验的速度最快的PCR仪,本文将对这款PCR仪的性能特点、具体应用等做一概要介绍。1.SpeedCycler2主要性能特点 图1. SpeedCycler2 高速PCR仪 SpeedCycler2高速PCR仪具有高速、高效、高质量产物、配置灵活等多项优点,采用镀金纯银槽和高品质帕尔帖(Peltier)控温,升降温速率最高可达15℃/s和10℃/s。如大家所熟知,要提高PCR反应速度,仅提高PCR仪的升降温速度是不够的,因为在每个PCR循环中的变性、退火、延伸温度上的停留时间是决定PCR总耗时的另一个主要因素。专利性的自适应技术(Self-Adapting Container Technology,SAC)实现90%以上的热能利用率,能使常规的30s—30s—60s的PCR程序缩短为2s-2s-10s甚至更短,最快15min即可完成一个常规PCR实验。同时由于样品温度在非常短的时间内能达到设定温度,大大缩短退火时间,因此高速PCR带来的另一个好处是可有效防止引物错配,提高扩增产物特异性。 SpeedCycler2有两大类共四种热反应模块供用户选择,配置非常灵活,并都能实现高速PCR。两大类不同的热反应模块,与之相对应适用两种不同的PCR反应耗材。一种模块叫低缘紧凑型快速模块(Low-Profile-Rapid,LPR,见图2),其特点是样品槽浅、孔径小、孔间距小、孔容积小,可以视为标准PCR模块的缩小版,配套的耗材也是低缘紧凑型的超薄壁PCR板。之所以设计这样的独特模块,一方面是为了实现在能量一定的前提下,通过降低单管样品量和减少样品管覆盖面来提高能量的利用率,进而实现温度的快速变化,另一方面,低缘紧凑型模块是高速PCR专利性的核心技术之一自适应技术(Self-Adapting Container Technology,SAC)实现的前提。样品管高度低,管内空气受热膨胀进而施加到管壁上的压力大,而LP耗材管壁本身又超薄又富有弹性,这样就可以在PCR反应过程中使样品管壁紧密贴合在样品槽壁上,进而大大提高热传递效率,加快样品热量的交换传递,体现出高速的升降温速率变化和短暂的温度停留时间。 图2. 96孔LPR模块 图3. 96孔SPR模块 SpeedCycler2另一种热反应模块为标准型快速模块(Standard-Profile-Rapid,SPR,见图3)。标准型,即其模块构型和普通PCR仪是一样的,所使用的耗材也是通用型的PCR管或板。那么,为何用普通的PCR反应槽和耗材也能实现高速PCR呢?除了采用热传导性非常好的镀金纯银槽、温度变化快速的帕尔贴控温部件外,耶拿公司采用了另一种实现高速PCR的核心技术,即软件自控技术(Software Adaption Controlling, SAC),通过软件调节帕尔贴的加热功率来实现用较厚管壁的PCR耗材也同样能完成高速PCR。 图4比较形象地解释了软件自控技术的原理,正如用薄壁锅和厚壁锅烧开水,在同样量的水、同样的火力加热条件下,薄壁锅把水烧开所需要的时间少于厚壁锅,因为热量传递更快,但如果我们加大厚壁锅的火力,在更短的时间内把水烧开也是完全有可能的。所以当采用比较厚壁的PCR耗材在SpeedCycler2进行PCR反应时,我们只需通过软件来调控仪器的加热和制冷功率,同样保证了样品温度与模块温度的一致性,因而能在30min内完成30个循环,从而实现高速的PCR实验。 图4.借用不同锅烧开水的示意图来解释软件自控技术原理 SpeedCycler2除了通过快速的升降温和高效的热传递来实现高速PCR外,还有众多的优点来提高扩增产物的质量,提升用户的体验。 比如非常有用的SPS样品保护技术,仪器启动运行后,首先是热盖快速升温,样品槽温度维持在室温不变,直到热盖升温到设定温度比如110℃后模块才开始升温,这样可以保持样品上部的温度一直比下部的高,样品就不会有蒸发,即使5µ L的反应体系也能得到很好的扩增效果。 比如可以设置温度和时间随着每个循环的进行而增减,像进行Touchdown PCR实验,逐步降低退火温度来提高扩增产物的特异性,还可以使每个循环中的延伸时间不断增加,以弥补DNA聚合酶活力的降低,提高扩增效率。再比如具有断电自动重启功能,一旦在PCR运行过程中断电,仪器会自动记录运行状态,再次通电后PCR反应会从断电前的最后一个循环的变性步骤开始继续进行,这样可以减少非特异性扩增产物。 SpeedCycler2有96孔、48孔、36孔等多种通量的模块供用户选择,配的5.7英寸彩色触摸操控器HID-Pro 320,基于Window CE的操作系统,界面简洁清晰,操作方便,运行情况一目了然,具有USB、RS 232、LAN等多种接口,便于数据的传输存储,同时SpeedCycler2还可以直接连接电脑使用,方便程序和结果的管理。2.SpeedCycler2高速PCR应用 在半个小时之内完成PCR反应,对很多PCR实验者来说是一件不可思议的事情,他们在接触高速PCR技术时的第一反应通常是“这么快,扩增效果怎么样?”,下面就举几个用SpeedCycler2来进行高速PCR的实验例子,看看高速PCR在快速的同时还能保证非常好的扩增效率。 图5. 1kb lambda DNA用SpeedCycler2扩增,总共用时24min。Marker分别为1500/850/400/200/50bp。 图5实验中扩增1kb的lambda DNA,模板量0.1ng,采用耶拿公司普通的innuTaq DNA聚合酶,20µ L的反应体系,PCR仪为耶拿公司的高速PCR仪SpeedCycler2,PCR程序为预变性95℃120s,95℃2s,58℃2s,72℃10s,30个循环,最后72℃60s,设置的仪器升降温速率分别为12℃/s和8℃/s,完成整个PCR过程只需要24min,其产物的琼脂糖凝胶电泳结果见图5。 我们再来看一个扩增小片段的例子,可以进一步地缩短PCR时间。目的基因分别为210bp和536bp的人类β-球蛋白基因片段,模板量1.2ng,采用耶拿公司的innuTaq HOT A DNA聚合酶,20µ L的反应体系,PCR仪为耶拿公司的高速PCR仪SpeedCycler2,PCR程序为预变性96℃30s,96℃0s,56℃0s,30个循环,最后72℃30s,仪器升降温速率分别为12℃/s和8℃/s,最终完成整个PCR过程仅需要14min,其产物的琼脂糖凝胶电泳结果见图6。 图6. 210bp和536bp的DNA用高速PCR扩增,总共用时14min。Marker分别为1500/850/400/200/50bp 高速PCR的省时优势在扩增长片段方面发挥得更为明显。图7是一个扩增长片段的PCR对比实验,采用普通PCR技术和高速PCR技术分别扩增一个24kb的人类基因组片段,由于仪器的热传递性能不同,所以采用的PCR扩增程序也有所不同,普通PCR程序为预变性94℃180s,94℃15s,65℃30s,68℃23min,30个循环,最后68℃180s,完成整个PCR程序用了8h 22min,而高速PCR程序为预变性94℃180s,94℃15s,65℃30s,68℃10min,30个循环,最后68℃60s,完成整个PCR程序只用了4h 59min,比普通PCR节省了约42%的时间即3h 30min,相当于半个工作日,这无疑是速度上巨大的提高,能大大提高PCR使用者的工作效率。 Marker 高速PCR 普通PCR 4h59min 8h22min 图7. 高速PCR和普通PCR在扩增24kb长片段的对比 微卫星(microsatellite analysis)即短串联重复序列(short tandem repeat,STR)由于在人类基因组中具有广泛性、高度保守性、高度多态性等特点,被广泛用于分类学研究、物种的系统发育、造血干细胞移植以及亲子鉴等方面,而高速PCR技术因其扩增特异性好、反应速度快在STR的多重PCR检测中发挥了优势作用。Promega PowerPlex 16 system kit是一个通过3色荧光标记来检测16个基因座(15个STR位点和1个性别位点)的多重PCR试剂盒,系统内的基因座包括,Penta E,D18S51,D21S11,TH01,D3S1358,FGA,TPOX,D8S1179,vWA,Amelogenin,PentaD,CSF1PO,D16S539,D7S820,D13S317和D5S818。在这些位点中,Penta E,D18S51,D21S11,TH01和D3S1358的特异引物采用荧光素(FL)标记;FGA,TPOX,D8S1179,vWA和Amelogenin的特异引物使用TMR标记;Penta D,CSF1POD16S539,D7S820,D13S317和D5S818的特异引物使用JOE标记。全部的16个位点在同一PCR管中在高速PCR仪SpeedCycler2上同时进行扩增,然后通过测序分析。PCR扩增程序为:第一步95℃11min,96℃1min,第二步94℃30s,60℃30s,70℃45s,循环10次,第三步90℃30s,60℃30s,70℃45s,循环22次,第四步60℃30min,总时间约2h,图8显示的是16个基因座PCR后的检测结果,可以看出16重的PCR扩增效果和特异性都非常好。 图8. 16重STR 高速PCR的测序结果 荧光素标记的基因座 JOE标记的基因座 TMR标记的基因座 3.结束语 SpeedCycler2高速PCR仪凭借快速、高特异性扩增、灵活的配置、精湛的工艺等特点,一经推出迅速吸引了众多生命科学工作者的眼球,在全球跨入高铁时代的时候,SpeedCycler2也将引领PCR技术进入高速PCR时代。
  • 浅谈红外热成像技术在行人和非机动车检测方面的应用
    基于红外热成像技术的交通传感器现如今,国内外的交管部门已经对基于红外热成像的交通传感器有所了解,也对利用传感器对路口的行人检测颇感兴趣。热成像传感器即利用道路上行人、非机动车产生的不同温度信号呈现出热图像,从而实现存在检测功能。热成像技术的优势在于不需用借助道路上的任何光源即可正常工作,并且不会因太阳直射而无法成像。因此无论明暗,热成像技术的传感器都可提供全天候24小时不间断的行人与非机动车检测。当行人或非机动车进入该区域后,与热像传感器连接的智能软件将会触发检测并将信号传输至交通信号控制机。此外,智能分析软件也使得红外热成像技术如虎添翼。热成像探测区将会自动识别检测目标,当行人或非机动车进入该区域后,与热像传感器连接的智能软件将会触发检测并将信号传输至交通信号控制机。行人检测传感器在十字路口的应用(带有信号系统的十字路口)通过对十字路口行人的存在检测,热成像传感器可对交通信号灯或警示灯进行管理。传感器将会通过触点闭合或TCP/IP把信息传输到交通信号控制机,使得交通信号灯和警示系统更加灵活,确保行人在交通环境中更加安全。同时,信号灯和警示灯的自适应可避免行人和司机不必要的等待。因此,无论十字路口是否安装信号灯,安装传感器对行人、机动车司机都将受益。当行人检测传感器检测到路口没有行人等待通过时,传感器会将视频信号自动发给信号控制机,安排机动车的通过,从而提升30%的车流通行率。包括中国在内的很多国家,行人可通过按下行人通行按钮,快速通过马路,但据调查,在道路畅通时段,高达70%的行人在按下申请行人按钮后,信号灯并没有变为绿灯时便通过马路,这意味着在信号灯变绿时,已无行人等待,从而造成机动车无谓的等待,并因此产生高达3倍的二氧化碳排放。通过行人检测传感器,当检测到路口没有行人时,传感器会将视频信号自动发给信号控制机,安排机动车的通过,从而提升30%的车流通行率。行人检测传感器可以根据实际需要延长绿灯通行时间,安排行人安全通过。众所周知,在信号灯为绿灯时,行人可以通行,机动车停驶;在黄灯时,机动车仍旧停驶,给出适当的时间让行人继续通过。但如遇特殊情况,如残障人士在过马路时,需要延长通行时间,行人检测传感器便可将行人存在检测的信号传输至交通信号系统,从而延长黄灯的时间,保证行人的安全。此外,如果传感器在检测到无行人过马路时,通过传感信号,黄灯也可缩短,提升道路运行的效率。学校、体育馆、商业中心、大型商场等设施周边的十字路口往往无法准确预估每天不断变化的人流量,预设的时间配比无法满足一天中不同时段的真实情况。试比较体育场附近一条道路在临近足球赛时与日常时的人流量,显然这是完全不同的交通情况。行人传感器可为想要过马路的行人提供优先权,而不与只有一位行人时更适合车流的固定信号方案发生冲突。在市政建筑相关机构在规划人行横道、非机动行驶车道时,借由内容详实且真实无误的数据尤为重要。载入行人传感器的数据,行人流量情况将清晰呈现在眼前。因为行人传感器不仅可以分辨行人、机动车、或非机动车,还可以储存交通实时数据,记录道路基本车流状况。传感器在无信号系统路口的应用在车祸发生时,司机驾驶的速度决定了车祸的严重程度,而在发生车祸那一刻,司机反映时间与刹车快慢也会对车祸联系紧密。反应时间由诸多因素影响:注意力不集中、恶劣天气、低能见度、醉酒驾驶等等。此外,也可能是私家车、卡车或停靠的巴士挡住了司机或行人的视线,等到司机发现行人时已为时已晚。研究表明,在由行人、非机动车激活的情况下才会开始闪烁的动态警示灯更为有效 ,从而增强司机的意识,使得其反应速度更快、放慢车速。在没有信号系统的路口路段,传统频闪警示灯是不二的选择,它可提醒司机在道路前方穿过的行人与非机动车,提醒司机及时减速。尽管如此,传统频闪信号灯的作用通常被忽视,这是因为司机往往并没因为频闪警示灯改变驾驶行为。研究表明,在由行人、非机动车激活的情况下才会开始闪烁的动态警示灯更为有效 ,增强司机的意识,使得其反应速度更快、放慢车速。行人传感器可激活闪光灯标或公路LED警示灯,因而能够防止交通事故,并且减少司机和行人间危险避让的次数:即一方或双方需要进行停止或转向动作,以避免碰撞。产品推荐TrafiOne – 智慧城市传感器FLIR TrafiOne是一款全方位的交通监控和交通信号自适应控制的探测传感器。TrafiOne外形紧凑,配备的热成像与WI-FI追踪技术,可为用户提供在十字路口与城市环境中机动车、非机动车和行人的高清数据。??ThermiCam - 全球首款一体化交通控制热传感器??ThermiCam是首款适用于机动车、非机动车和行人检测的一体化红外热像仪和检测器设备。ThermiCam在不需要光照的条件下,能够探测到大范围内机动车、骑行者和行人的热量,因而能够在黑夜以及最恶劣的天气条件下提供可靠的交通探测结果。应用在ThermiCam中的算法已拥有20多年的成熟应用经验。
  • 技术讨论:工业污水中COD去除方法及降解剂介绍
    废水处理厂出水和受污染的水中,能被强氧化剂氧化的物质(一般为有机物)的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中,它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数,常以符号COD表示。那危险有哪些呢?使水体发黑,发臭,甚至危害到人体的健康。1、常见的是生化法。生化法常用SBR法,A/O之类的,根据不同情况选择。经过生化法处理之后,基本上COD的浓度可以降至中低浓度。 2、物理法常用的可以用格栅,筛网之类的,根据情况不同来选择。 3、化学法可以选择合适的COD降解剂,这种COD降解剂药剂是针对于生物法处理过后的中低浓度的COD而研发的。COD降解剂的简单介绍: 1、使用范围:适用于中低浓度的COD废水,在500ppm以内COD废水的效果佳。 2、使用原理:集合了氧化、反应沉降、吸附等处理技术,能将污水中的COD等污染物从水体中快速去除。 3、药剂特点: 1)反应速度快,大大缩短了处理流程 2)处理效果优,真正解决了COD的超标问题 3)环保无污染,添加后不会带来新的污染
  • 色谱法化学吸附仪在催化剂行业中的应用
    摘自石油化工科学研究院《色谱法多功能催化研究装置》 在以往工作的基础上,提出了用气象色谱(GC)对催化反应、化学吸附和气体扩散进行联合研究的设计,建立了相应的装置,并拟投入定型化仪器生产。根据要求,可以使用脉冲法、连续流动法、迎头法,以及程序升温脱附技术,在一套设备上逐个测定催化剂的反应速度、金属分散性或其它活性中心、表面酸碱度和质量传递性能等,以便参照催化全过程的多种原位数据,有效地改进催化剂的活性、选择性及寿命。一、序言 在多相催化中,由于反应体系的复杂性,使得再解释催化活性及其机理上遇到了困难,因而妨碍了对特定化学过程最佳催化剂的选择。在近代,虽然有着各种能谱,光谱,磁学方法,场发射技术等应用于催化精细结构的研究,但由于各自在仪器和理论方面的限制,它们存在以下主要缺点:1、由于价格昂贵,不是所有的研究者都能得到所希望的仪器设备;2、由于催化材料的多样性,不是每种仪器都能获得所希望的数据;3、多数物理方法在“非原位“条件下所得到的数据,很难与催化行为直接关联。 近十多年来,随着色谱理论和技术的日臻成熟,并且由于它没有以上缺点和具有简便、快速、定量准确等优点,因而在催化研究中得到了广泛的应用。则是在接近于反应的条件下,研究固体催化剂的大多数表面化学性质,并在同时测定他们的催化性能,以便关联这些数据,加深对某特定过程催化作用本质的了解,并控制它的最佳催化剂的选择。为此,在综合以前工作的基础上,笔者提出了利用气相色谱技术,对催化行为进行联合研究的设计,并建立了可以作为定型化仪器的示范装置。现将该方法的基本原理和操作要点介绍如下。二、在催化研究中的应用GC技术通常按两种方式用在催化研究中,一种是将催化剂直接填充在色谱柱中,另一种是附加一个微型反应器与GC。用此可以测定物理表面积,传递参数,化学吸附和表面行为,反应速度等催化过程所需要的几乎全部数据。由于使用物理吸附法进行总表面积和孔分布的测定熟为人知,因而将不予涉及。在此,仅介绍笔者及其同事曾经进行和较感兴趣的几个方面。应用GC技术研制的程序升温化学吸附仪PCA-1000系列可进行以下催化剂性能分析:1. 催化剂活性表面积或金属分散性 催化剂的活性表面积仅占物理总表面积的一小部分。这一数据对于考虑催化反应的结构敏感性行为和计算转换数是不必可少的。通常,它也可以用在催化剂上的活性中心数目来表示。并且,通过用用脉冲色谱技术测定不可逆化学吸附,能够获得这一结果。金属和负载的金属催化剂,是研究的最多的对象。我们曾对重整过程中的各种催化剂和双金属催化剂进行研究。吸附质可以使用氢气、氧气、一氧化碳等。最优越的是化学吸附氧的氢脉冲滴定法。吸附体积的测量,按催化剂上消耗的吸附质数量来计算2. 程序升温脱附(TPD)技术 当吸附的质点被提供的热能活化,以至能够克服为了它的逸出所需越过的势垒时,便产生脱附。由于脱附速度随着温度的升高而指数地增加,同时,又因覆盖度的减小而减小,因此,正比于脱附物质浓度的信号,即脱附速度曲线呈TPD谱。 我们曾用氢气的TPD法,对国内外工业和实验室重整催化剂,发现在以Pt为主要组分,以氧化铝为载体的单、多金属催化剂上,存在着两类主要的活性中心。其低能中心是Pt的某种结构所特有的,它主要与加氢-脱氢反应活性有关;而第二或第三组元的引入,则只改变了高能中心的结构特征,它主要与异构化和环化反应有关。两类中心的相对数量和谱图的形状,决定着各基元反应的选择性;而催化剂的稳定性,则可由谱图的值估价。由此向我们提供了改进催化剂活性、选择性,以及使用寿命的方向。3. 固体材料表面酸碱性能的研究 在多相酸碱催化或双功能催化反应中,催化剂或者在体表面的酸碱度、酸碱中心类型,以及强度,对其活性、选择性、甚至寿命,都有着十分重要的作用。田部浩三曾系统的介绍了这一催化现象和对其进行实验测定的各种方法。特别是应用GC技术的气相酸碱物质的化学吸附法,在快速、准确、简便等方面,具有明显的优越性。 例如,当气体碱在酸性中心上吸附时,与强酸的结合将较在弱酸中心上更稳定,因此,随着温度的上升,吸附在后者上的碱性物质将优先的因热能激发而逸出。于是,在各种温度下逸出的吸附碱的份数,能够作为酸强度的量度;而从气相中所吸附的碱量,则作为表面酸度的量度;如果选择适当的吸附质,也有可能对表面Bronsted酸和 Lewis酸中心加以区分。4. 微型催化反应器技术 将微型催化反应器与GC相结合,提供了一个节省催化反应性能、动力学参数。特别是研究起始速度。中毒效应、催化剂失活等缓慢现象的手段。而且,它也容许方便地获得有关反应机律的情报。 笔者所给出的这种实验设计,可以按两种方式操作:一种是所谓的尾气技术,它与一般的连续流动法没有什么区别;一种是脉冲技术,它更能体现出GC法的优点。特别适合于在各种条件之下快速筛选和评价催化剂的情形。结合选择加氢催化剂的研制,我们曾有效地使用了环己烯、噻吩、异戊二烯模型化合物的微型脉冲催化反应研究法。考察了在许多催化剂上的活性、选择性,以及在某些工业催化剂上的吸附竞争性、反应机理,并计算了主要过程的反应活化能。在本文报道的装置上,还用类似方法研究了环戊二烯在各种类型催化剂上的选择加氢行为。 在非稳态脉冲条件下反应动力学的理论研究指出,只有在一级反应的情形中,或者在脉冲宽度远大于床层高度的条件之下,才能得到与连续流动法反应一致的结果。因此在进行动力学测量时,仔细的把握这一条件是十分重要的。5. 催化剂有效扩散系数的测定 质量传递作用,即扩散效应在使用多孔固体催化剂的工业过程中,对于产品的生产率有着巨大的影响。因此关于催化剂有效扩散性的测定是十分重要的。利用我们给出的装置,还可以按照另外一种途径进行这方面的研究。方法的基本点是在各种流速上,用测定非化学作用气体脉冲加宽的办法,来计算有效扩散系数。
  • “高通量基因测序技术及其应用”达国际先进水平
    日前,广东省科技厅组织专家对深圳华因康基因科技有限公司与中国科学院深圳先进技术研究院共同承担的广东省中国科学院全面战略合作项目“高通量基因测序技术及其应用”进行验收,专家组一致认为该项目成功完成了各项合同指标,同意通过验收。   “高通量基因测序技术及其应用”项目以华因康公司在高通量测序技术、海量数据处理及生物信息学系统开发方面的技术和经验,结合中国科学院深圳先进技术研究院在超大规模计算,信息分析处理方面的科研实力,共同创新开发围绕高通量基因测序技术的相关应用,数据处理软件以及生物信息分析平台。   该项目已实现高通量基因测序技术的研发,完成测序仪的设计、安装和调试,并实现产业化。项目研发的高通量基因测序系统实现我国在基因测序领域技术和设备的重大突破,技术上达到了国际先进水平,并荣获“2010年度国家重点新产品”称号。目前,项目共申请了13件国内外核心发明专利,登记了14项计算机软件著作权,参与制订了1项国家级技术标准。项目承担单位的研发团队还获得了国务院侨办“重点华人华侨创业团队”,同时入选首批“广东省引进海外创新科研团队”。   据了解,华因康公司高通量基因测序系统研发团队以获选国家“千人计划”的留美归国博士盛司潼领衔,核心成员10名,所涉及的技术均为国际基因生物领域最尖端前沿技术,跨越机械、电子、光学、生物、生化、软件及生物信息等交叉学科,是目前中国唯一拥有高通量基因测序核心发明专利技术的科研团队。   据介绍,该项目具有开创性的技术突破主要体现在:利用微加工技术制作微体积溶液循环反应系统,结合直接温度数字调控而达到低成本操作,高反应速度和大面积有效表面 直接固定技术产生测序样品,与表面处理结合达到高效率测序反应并提高测序准确度 测序反应过程新设计而降低试剂制作费用同时保证测序准确度 优化光学系统而达到大面积,高速,高灵敏度成像,以高速度平行数据提取而实现最高数据通量 可靠溶液循环系统设计降低制作成本,优化自动程序控制,完全数字化控制与数据采集,处理,规整与分析等。
  • 国产地震预警设备运抵灾区
    2013年4月23日,“科技系统支持抗震救灾,不仅是捐款、捐物,更重要是在余震高发的灾区应急抢险、百姓安置中,利用先进技术保障灾区群众不再受伤。”今天,四川省科技厅厅长彭宇行一行将省科技厅组织的20套“四川造”地震预警接收设备送往灾区,在即将复课的灾区学校及灾民集中安置点等使用。   送往灾区的这批“ICL地震预警设备”,由科技部、四川省科技厅项目支持,成都高新减灾研究所自主研发,较日本、墨西哥等地震预警先进国家的同类技术,在反应时间、误报率等处于领先水平。   “预警时间可能只有短短数秒,但每一秒背后都是无数生命。”彭宇行说,地震发生后,省科技厅紧急召开专题会议部署科技救灾,厅党组提出,要发挥先进技术作用投入抗震救灾,将一批灾区急需、适用的科技力量投入灾区。   据悉,这批运抵灾区的预警设备包括“救援现场专用地震预警报警器”和“地震预警信息接收服务器”,前者用于应急抢险时提高救援队伍的余震反应速度,后者用于灾区学校、安置点的余震报警。未来他们将发放给灾区救援队伍、应急指挥部门,并在学校复课后安装在灾区学校,提供余震报警,帮助师生紧急避险。
  • 如何选择微量水分测定仪
    1. 测量范围:根据需要测量的样品水分含量选择合适的测量范围。一般来说,微量水分测定仪的测量范围为0.1%~100%,但不同的仪器可能有所不同,需根据实际情况选择。2. 测量原理:微量水分测定仪的测量原理有多种,如卡氏法、卡尔费休法、红外线法等。其中,卡氏法和卡尔费休法是较为常用的方法,它们都是通过化学反应来测量水分。选择时需要根据样品的性质、测量精度和反应速度等因素来选择合适的测量原理。3. 样品处理方式:不同的样品需要不同的处理方式,如固体样品需要进行研磨、液体样品需要进行摇匀等。在选择微量水分测定仪时,需要选择能够处理所需样品的仪器。4. 操作简便性:微量水分测定仪的操作需要简单易行,方便快捷。一般来说,仪器应该具备自动化程度高、操作简便的特点,以减少人为误差和操作时间。5. 精度和稳定性:精度和稳定性是衡量微量水分测定仪性能的重要指标。一般来说,精度越高、稳定性越好,仪器的性能就越好。在选择仪器时,需要选择精度高、稳定性好的仪器。6. 品牌和服务:品牌和服务也是选择微量水分测定仪需要考虑的因素。知名品牌的仪器质量一般较好,售后服务也较为完善。此外,还需要考虑仪器的配件和维修保养等方面的问题。综上所述,选择微量水分测定仪需要考虑多个因素,包括测量范围、测量原理、样品处理方式、操作简便性、精度和稳定性以及品牌和服务等。只有全面考虑这些因素,才能选择到合适的微量水分测定仪,从而更好地满足实际需求。
  • 得利特技术指导|硅酸根分析仪测试不准确原因解析
    得利特简介得利特(北京)科技有限公司专注油品分析仪器领域的开发研制销售,致力于为国内企业提供高性能的自动化油品分析仪器。公司推出系列精品润滑油分析检测仪器、燃料油分析检测仪器、润滑脂分析检测仪器等。垂询电话:010-80764046,80764056热点影响硅酸根测量准确性的因素有哪些?水中硅酸根的监测对工业领域环境中水质量的控制是非常重要的技术指标,特别是作为水力、火力发电厂对锅炉用水中的硅含量的监测作为化学监督的重要参数。在石化、制药、冶金和半导体工业水处理等方面也需要对水中硅酸根含量进行测量和监测。硅酸根分析仪是在硅酸根化学分析方法的基础上开发的一种检测仪器。我们的技术透漏硅酸根分析仪测量时需要注意以下因素,这将影响硅酸根测量准确性:1.酸度的影响因硅酸根和钥酸铵反应生成硅钥黄及将硅钼黄还原成硅钼蓝的反应均是在酸性条件下进行的。且这两个反应都是可逆的。如果酸的加人量不够,会使反应不完全 如果加人量过大,会造成干扰物质磷钼酸等不易与酒石酸或草酸形成配位体,干扰物去除的不干净,造成测量结果偏大,所以要控制酸的加入量,把pH值调到1.1 ~1.3较为理想。2.显色时间的影响化学反应速度有快有慢,所以要严格按国标中化学试剂的配制方法和配置时间,使反应进行完全。3.反应温度的影响反应温度即反应条件,化学反应都是在一定的反应条件下进行的,如反应温度过低会使反应不完全,造成测量值偏低,以上化学反应的反应温度控制在25 +5℃的条件下较好,且反应结果的重现性也较好。如温度过低,应采用水浴加热等方法,保证反应条件。4.配制溶液所用水质的影响严格来讲,配置标准溶液使用的水质应采用无硅水,一般仪器的使用单位都采用纯净水或去离子水当作无硅水使用,但由于水的制备方法及所用制水设备的不同,所用的水中的含硅量各不相同。所以在把仪器检测完成后要对配制溶液的水质进行含硅量的测量,把配制标准溶液用水中的硅的含量刨去,才能保证测量的准确。
  • 渤海钻探综合录井色谱仪实现国产化
    12月1日,渤海钻探4台配有德玛系列色谱仪的车载气测仪顺利到达长庆市场,正式上岗。这标志着渤海钻探公司自主研发的德玛系列色谱仪实现了批量生产,改变了德玛综合录井仪核心部件依靠进口的历史。   色谱仪是渤海钻探德玛综合录井仪器的核心部件之一,一直依靠进口,大大限制了仪器的生产、销售和维护。以往的色谱仪状态参数直接指示较少,多数参数需要用仪表测量,误差很大,需要操作人员有丰富的现场经验,操作过程费时费力,而且容易产生误差。   针对这些问题,渤海钻探公司通过潜心研究,成功研制德玛系列色谱仪,突破传统分析控制系统采用拉杆阀和旋转阀两种技术,开发了不需要高压动力气、理论寿命大于5000万次、体积小50%、反应速度更快的多路电磁控制阀,实现了灵敏度5PPM,分析周期30秒的快速分析,比以前少用了15秒。现场试验表明,德玛系列色谱仪已达到国际同类产品水平。
  • 提高水污染应急检测能力:南水北调中线河北分局专家代表莅临海能参观交流
    10月10日-11日,南水北调中线河北分局17位专家莅临海能参观交流。 此次交流重点针对便携式重金属检测仪器产品在水体污染中的应用展开沟通学习,旨在提高水污染应急检测能力,加快应急反应速度。专家一行参观了海能科学仪器产业园。从研发生产到装配出库,纵观海能全产业链;海能文化馆则通过一系列载体向大家展示了海能的文化与精神,使大家在实地考察中进一步加深了对海能的认识和了解。 专家们分享了南水北调工程现状以及应对水体重金属污染的紧急措施。我们向诸位代表着重介绍了海能在重金属检测方面的技术突破和创新点。分享之余,专家们也针对海能的发展提出了很多极具参考价值的建议 。 一天的交流沟通,我们收获颇多,仪器能得到专家们的认可,我们也深感荣幸。水是生命之源,海能深感肩上责任之重,希望今后我们的产品能为南水北调水体污染检测增加更多的便利,为沿线居民用水安全贡献自己的一份力量!
  • 默克与罗氏扩大PCR、qPCR经销协议
    日前,领先的生命科技公司默克(Merck)宣布扩大与罗氏(Roche)的经销合作,Kapa Biosystems(2015年被罗氏收购)的聚合酶链反应(PCR)和实时定量聚合酶链反应(qPCR)酶产品将包含在双方的经销协议之中。默克(Merck)宣布扩大与罗氏(Roche)的经销合作。  经销协议新增Kapa产品组合能够加强默克与罗氏的现有经销合作关系,为当前生命科学行业的PCR和qPCR带来一套互补性最强的高性能工具组合。  自2015年起,默克就成为了罗氏生化试剂组合的独家全球经销商。协议签订后,默克将成为独家供应商,在美国、巴西和日本以外的所有国家提供聚合酶链反应(PCR)和实时定量聚合酶链反应所用的全新酶产品。  默克执行委员会成员兼生命科学业务部首席执行官乌迪特-巴特拉(Udit Batra)表示:“与罗氏扩大合作将能让我们通过自身的世界级经销渠道,为我们的客户提供更多的全新产品。Kapa的酶产品明显优于商业化DNA聚合酶,由此会为全新的PCR应用带来巨大潜力。”  根据协议条款,默克将利用其销售、营销与电子商务专长,以及与科学界建立的良好关系,展示和销售Kapa PCR与qPCR试剂与试剂盒。具体财务细节并未对外公布。  2015年7月,罗氏就其生化试剂组合与西格玛奥德里奇(Sigma-Aldrich)签订了全球独家经销协议。在同年西格玛奥德里奇被默克收购之后,这份协议就成为了默克的重要组成部分,帮助推动了默克生命科学业务的发展,为基因组学、蛋白质组学和细胞分析带来了优质品牌工具。  在默克与罗氏有所扩大的经销协议中,全新PCR酶产品增强了普通PCR抑制剂的耐受性,增大了反应速度和比活度,并提升了保真度。这些特性可以支持取得更高品质的成果和改进工作流程。  Kapa的PCR和qPCR产品组合转让给默克的工作预计将到2017年1月1日完成。在这期间,这些产品将会继续通过Kapa现有渠道提供。
  • 安东帕参与毒胶囊中重金属铬检测网络研讨会,提供最新应用方案
    2012年4月15日,央视《每周质量报告》曝光9大药企,13个批次药用胶囊重金属铬超标,部分超过国家标准接近90倍。目前,部分企业为了自身经济利益,不顾公众的健康和生命安全,用蓝矾皮(鞣制过的各种皮革边角料)生产明胶。部分空心胶囊企业为了追求利润,则采用劣质明胶为原料,在条件极差的环境中生产空心胶囊。蓝矾皮中含有大量的铬,且无法清洗去除,而铬对人体骨骼系统毒性极大。胶囊作为目前使用最广泛的药品包材同样也会被人体消化吸收,亦会影响服药者的身体健康。 为此,仪器信息召开了&ldquo 毒胶囊中重金属铬的检测及药品质量控制专题网络研讨会&rdquo ,并邀请了安东帕等厂商的几名资深应用专家针对本次事件中用户所关心的问题进行报告,并&ldquo 面对面&rdquo 地解答用户的问题。 安东帕的微波产品经理金晓静的报告题目是&ldquo 密闭微波消解法检测胶囊中重金属铬含量及其解决方案。她在报告中谈到,开放式的湿法消解设备简单,处理样品数量大,但是存在试剂用量大、污染环境、挥发损失、时间长等缺点。而微波消解是密闭式的,反应温度和压力比较高,而且根据&rdquo 温度升高10度,反应速度提高1倍&rdquo 的经验规律,消解时间比较短,试剂空白也比较低。 安东帕的Multiwave3000采用全反馈安全控制的微波反应系统来保证安全性,如双压力(被动的全罐压力控制系统和主动的压力传感器)及双温度监控(通过参比管监测实际反应温度和其他管路的红外温度监控)。 之后,金晓静女士介绍了安东帕针对胶囊中铬含量的检测提供了3种应用方案:(1)无需样品预处理,可直接消解0.5g胶囊样品;(2)最高可同时消解48个不同胶囊样品,无须样品预处理,可直接消解0.25g-0.3g胶囊样品;(3)最高可同时消解48个不同胶囊样品,经过预处理,可消解0.5g胶囊样品。最后,金晓静女士还简单介绍了化学合成药中金属催化剂含量分析的相关情况,并给出了安东帕公司的应用方案。
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