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  • 中国完成世界第一例成体肺干细胞移植
    p   病痛常常使人们放弃一些生活的追求做出一些妥协,肢体的缺陷使人被迫放弃运动,皮肤的敏感可能需要惜别明媚的阳光,但一些恶毒的疾病比如肺病,总让人避无可避,因为没有人可以放弃呼吸。 /p p   对于一些慢性肺病,传统的药物无法使肺器官恢复原状,只能减缓其纤维化的速度,而这些伤害都是不可逆的,如慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD,下文简称“慢阻肺”)。这种疾病被认为是全世界最痛苦的疾病之一,想象一下,你在游泳憋气,在水下1分钟会是什么感觉?可是有每100人中就有6个人,每天就如同在水下挣扎呼吸。如今,这些肺病患者终于迎来了新的希望!在左为教授的带领下,来自同济大学的研究团队在肺干细胞移植人体临床实验上做出重大突破,这也是世界第一例成体肺干细胞移植。 /p p    span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 比传统肺移植更安全高效的肺干细胞移植 /strong /span /p p   在此次实验中,研究团队成功在患者肺部支气管上皮分离出 SOX9+ 阳性的肺脏干细胞并将其应用于临床实验中,术后 3-12 个月,患者肺功能有效改善且保持良好。该研究发表于《Protein & amp Cell》杂志上。 /p p   在传统的治疗中,上文提到的慢阻肺只能通过吸入支气管扩张药和皮质类固醇进行治疗,有些患者甚至需要长期供氧,肺脏移植是唯一可以“一劳永逸”的终极希望。肺脏是人体最复杂的器官,数十种不同细胞的协同工作保证了正常功能的进行。而正是由于其复杂的结构,增加了临床病症诊断的难度,因而一经确诊,肺病往往已经产生不可逆的伤害(至少已丧失50%的功能)。 /p p   在一般的肺移植手术,患者经常面临着极高的风险。毕竟,在众多器官移植中,肺移植手术属于最复杂、高难的一类:手术允许的冷缺血时间短 大部分脏器暴露在空气中,感染问题突出,易引起败血症。但左为教授团队成功实施的肺干细胞移植通过纤维支气管镜即可无创移植,患者入院观察3天就出院了,无需像肺移植那样进行开胸,这样就大大避开了上述的这些风险。 /p p   同时,异体移植常伴随着非常强烈的免疫排斥反应,甚至可能危及生命。与异体肺移植相比,肺干细胞移植这种自体干细胞移植的优势还在于基本不会激发免疫排斥。所以,该研究不仅可以帮助慢性肺病患者维持正常生活需求,延续生命,今后或许有可能应用于肺癌切除后肺的重建。它也标志着再生医学在临床应用上的巨大希望,更多不同疾病的患者将受益于此。 /p p    span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 慢阻肺“新救星” /strong /span /p p   生命依赖于呼吸,而呼吸的重要器官就是肺。如今,人们最关心的健康话题就少不了肺癌,到2017年,中国肺癌发病率已经上升到80万例,死亡人数已达到70万例,约占全国癌症死亡人数的四分之一。但是,慢阻肺作为慢性肺病也非常值得重视,它的致死率与致残率均高于肺癌。有数据显示,中国乡镇地区,该病是第四大主要死因,而在城市地区,慢阻肺是第三大主要死因。 /p p   在美国,慢阻肺患者的数目同样触目惊心,以两种常见的慢阻肺为例,2012年,特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis, IPF)的发病患者数约为20万,而慢阻肺则表现的更为普遍,目前美国患有该疾病的患者超过3000万,而它也正在成为世界范围内致残和致死的重要原因,预计2030年将成为全世界第三位主要死因。 /p p   慢性阻塞性肺病:亦可称为慢性阻塞性肺炎(COLD)或慢性阻塞性呼吸道疾病(COAD),常简称为慢阻肺,主要表现为持续性的气流受限,病情会随着时间推移而加重。 /p p   特发性肺纤维化:又称隐源性纤维化肺泡炎,弥漫性纤维化肺泡炎,是一种无明显原因的,进行性的肺纤维化。肺间质的广泛纤维化形成而肺组织增厚,造成不可逆转地丧失肺组织氧气交换的能力。 /p p   因此,此次研究所带来巨大的希望是不言而喻的。肺干细胞移植成为逆转败局的又一可能,但移植的肺干细胞又从哪而来呢?人体内每天都在经历着细胞的增殖和凋亡,而干细胞,就是“细胞库”的源头。干细胞是一种未充分分化、具有再生各种组织器官的潜在功能的细胞。根据发育过程和分布可分为胚胎干细胞(embryonic stem cell)和成体干细胞(adult stem cell)。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/b3019add-2051-4c4a-a4ea-6544c5e1d4ec.jpg" / /p p   成体干细胞,也称成人干细胞,存在于成人体内特定的组织中,具有由干原细胞形成先驱细胞,分化成具特定功能细胞的能力,用以维持组织和器官生长、衰退的动态平衡。相比胚胎干细胞,成体干细胞对于患者来说更为易得方便,并且正如上文提到的,自体干细胞诱导分化的器官可以使患者有效避免免疫排斥反应。 /p p   由左为教授带领的团队以此为实验思路,通过支气管镜检的方法,从人类肺部支气管上皮刷取细胞,从中筛选出 SOX9 阳性的肺脏干细胞(Sox9是这类干细胞的蛋白标志物)。为了验证肺脏干细胞的再植修复能力,研究者将标记了GFP荧光蛋白的肺脏干细胞移植到小鼠受损的肺脏内,三周后,小鼠的肺脏变得十分健康-人类肺细胞大面积整合到小鼠的肺内,形成了“人-鼠嵌合肺”-小鼠的肺脏“重生”了。 /p p   不仅如此,在细胞移植的过程中辅以抗纤维化药物吡非尼酮(Pirfenidone),抑制TGF-β信号通路,也会进一步提升移植效率。 /p p    strong span style=" color: rgb(31, 73, 125) " 人类正在将“种子”变成“果实” /span /strong /p p   基于良好的初期动物实验结果,左为教授团队联合附属东方医院、第三军医大学附属西南医院开展全球首个基于成体干细胞的肺脏再生临床试验,初期招募了10名患者。研究者首先从患者支气管无损刷取出一些带有细胞的黏液,在体外完成筛选、扩增,再次将这些干细胞用纤维支气管镜无创移植回患者的病灶部位。 /p p   本研究论文对两名支气管扩张患者的症状进行了描述,自体干细胞移植后,经过3-6个月的增殖、迁移和分化,干细胞逐渐形成了新的肺泡和支气管结构,完成了对损伤组织的修复替代。移植一年之后两位患者均自述咳嗽、咳痰和气喘等症状出现改善。 /p p   这一技术体系的建立,不仅是很多患者的希望,同时也为健康人群提供了选择的余地。左为教授的合作伙伴之一,来自附属东方医院的任涛主任对肺脏干细胞的临床广泛应用前景信心满满:“目前我国各种肺部疾病正处于高发状态。肺部组织一旦被破坏发生纤维化,病情往往持续进展且无法逆转,除了全肺移植之外,肺脏干细胞移植是患者最后的希望所在,我们肩上的责任很大。同时,我们也呼吁把健康人群和疾病早期患者的肺脏干细胞存储提上日程。” /p p   2016年,由左为教授和任涛教授共同主导的“人自体支气管基底层细胞(肺脏干细胞)移植治疗间质性肺病临床研究”通过专家组评审,成为我国8家干细胞临床研究项目之一,正式从基础研究转入临床治疗研究阶段,迄今已有20多名患有肺纤维化、肺气肿等肺脏疾病病人接受治疗。 /p p   对于人类来说,成体干细胞就像是进化长河中一粒粒遗珠,是自然赠予人类“重生”的种子。而此次成体肺干细胞移植的成功意味着人类有能力将“希望”的种子变成现实的“果实”,随着临床试验的进一步展开及深入,终有一日,每名患者都可以阳光下,尽情肆意的呼吸。 /p
  • 像“特洛伊木马”,空气污染让流感病毒深入肺部
    空气污染究竟是否会加重呼吸系统病毒感染?现在,中国科学家发现,答案是肯定的。中国科学院生态环境研究中心(以下简称生态中心)刘思金研究员团队与中国科学院微生物研究所(以下简称微生物所)方敏研究员等合作,发现大气细颗粒物可以打破流感病毒本身在动物体内散播方式,像“特洛伊木马”一样将病毒运送到细胞中,同时让病毒更容易进入肺脏深部,甚至进入肝脏、脾脏和肾脏等肺外器官。相关研究近日发表于《科学进展》(Science Advances) 期刊。“我们的研究详细阐释了空气污染如何影响呼吸道感染,说明了考虑空气质量管理和减少空气污染政策的紧迫性。”论文共同通讯作者刘思金对《中国科学报》说。诞生在校车上的合作2020年9月里的一天,担任环境化学与生态毒理学国家重点实验室副主任的刘思金像往常一样搭乘校车从研究所前往中国科学院大学雁栖湖校区给研究生上课。这段一个多小时的教学之旅,他喜欢在车上和邻座的老师学生们聊聊感兴趣的研究。这一次,刘思金遇到了方敏,交流中,他们发现了共同感兴趣的话题:空气污染与呼吸系统感染性疾病。近年来,越来越多的研究表明,PM2.5等大气颗粒物可以吸附携带多种病原微生物,但它们是否会增加人群的疾病风险及其相关机制并不清楚。刘思金团队主要开展大气细颗粒物暴露的健康危害研究,特别关注颗粒物诱发机体损伤效应的过程和机制;方敏团队主要从事病原微生物感染和免疫、病原与宿主互作的研究,在流感病毒的致病机理研究方面做了大量的工作。这让他们对大气细颗粒物如何影响呼吸系统病毒感染这个长期未解答的跨学科问题都十分感兴趣。两人越聊越投机,短短的旅途上,初步的合作意向已经达成。随后,两个团队合作申请了国家自然科学基金委的面上项目,以及原创性探索项目。他们开始以流感病毒为研究对象,着手研究大气细颗粒物与病毒感染之间的关系与机制。“之所以选择流感病毒,是因为流感病毒是造成呼吸系统感染的重要病原之一,并且可以在微生物所的生物安全二级实验室进行操作。我们也在小鼠流感病毒感染模型的建立方面积累了一些技术方法和实操经验。”论文共同通讯作者方敏对《中国科学报》说。细颗粒化身“特洛伊木马”流行病学研究表明,当空气污染严重时,人类呼吸道病毒传播似乎也会增加。空气中细颗粒与病毒究竟如何协作?合作团队选择了四种具有不同来源和组成的颗粒物来验证其与病毒之间的相互作用,包括大气环境中采集的PM2.5、以二氧化硅为主要成分的粉尘颗粒、通过生物质燃烧形成的生物炭颗粒以及由化石燃料燃烧产生的碳黑颗粒。“大气中的病毒不是纯粹自由态存在的,它往往是有载体的。我们发现,细颗粒物就可以作为一个载体,它们可以像‘特洛伊木马’一样将病毒运送到细胞中。”刘思金比喻说。值得注意的是,研究者发现,细颗粒物与病毒的相互作用在很大程度上依赖于其物理化学性质。例如PM2.5比其他三种细颗粒物吸附的病毒要多得多,因为它具有较高的表面积和孔隙率等特性。生物炭的病毒载量紧随其后。那么,装载在细颗粒物上的病毒是否可以感染呢?研究者通过经典的血凝素实验对细颗粒物与病毒的复合物进行了检验。“血凝素(HA)是流感病毒表面的一种糖蛋白,它能够与多种禽类和哺乳动物红细胞上的血凝素受体结合,引起红细胞凝集。”方敏介绍,研究发现细颗粒物与病毒复合物的凝聚能力是纯病毒的70%~90%,其活性在培养4小时后保持不变,这说明被吸附或者沉积在颗粒物上的病毒仍然具有较高的感染活性。针对搭载“特洛伊木马”的病毒被机体吸入后产生的损伤效应,合作团队发现所有的细颗粒物都能在不同的程度上增强病毒对细胞的感染并促进了病毒的出芽和释放。更为重要的是,小鼠实验发现颗粒物可以运载病毒进入肺脏深部,并且突破气血屏障,到达肝脏、脾脏和肾脏等肺外器官,导致小鼠产生更严重的损伤效应,包括全身性炎症、局部组织损伤和体重减轻等。“由于颗粒物的载体作用,改变了流感病毒在呼吸道的分布,并运载病毒到达肺外器官。与单独的病毒相比,复合体由于颗粒性质更容易被细胞摄取,这个过程可以不依赖病毒特异性受体。另外,颗粒物可以通过脂筏促进子代病毒出芽释放,导致病毒的整个感染过程被重排和加速了。”方敏解释说。红细胞上的流感颗粒(蓝色;人工着色),可搭载细颗粒进入细胞图片来自:NIBSC / SPL/Nature“摸着石头过河”《自然》(Nature)对这项研究进行了专文报道,认为该研究“有助于解释为什么空气污染严重时流感病毒感染更加严重”。“我们的研究为空气污染对呼吸道感染的影响提供了详细的见解,也表明了考虑空气质量管理和进一步减少空气污染政策的紧迫性。”刘思金说。刘思金课题组成员、论文第一作者董政告诉《中国科学报》,该研究从2020年9月开始,到现在花费了将近三年时间。由于研究中涉及到环境化学、病毒学以及免疫学等跨学科知识和技术方法,很多实验思路和方法都需要“摸着石头过河”,才能逐步建立。董政说,“做研究有趣的地方正在于克服一个又一个难题后的喜悦感。”不过,研究者表示,这项研究也有一定的局限性,如实验室模拟与真实的环境条件可能存在差别,同时实验动物与人体存在很大的差别,单纯动物实验得到的结论不能完全外推到人体,接下来仍需要更多的研究对此进行深入探索。空气中的细颗粒,如PM2.5、灰尘、生物炭和碳黑,可吸附不同数量的病毒,形成传染性的细颗粒-病毒复合物。复合物通过非病毒受体依赖的途径感染宿主细胞,引导病毒的内化和出芽。不同的细颗粒负载的病毒沿着呼吸道分布在不同的位置,并运输到更远处的肺外器官图片来源:受访对象
  • 生物实验室培育出来的“假肢”
    文章来自果壳网,方程佰金公司再次编辑作者Andy Coghlan 本文主要编译自World' s first biolimb: Rat forelimb grown in the lab,部分段落根据原论文进行了一些增补。文中图片来源:B J Jank, Ott Laboratory。这看起来像是一截被砍断的老鼠爪子,不过正确答案可能比你想象的更加振奋人心:这截大鼠前肢其实是科学家们在实验室中用活体细胞培育出来的人工产物。尽管尚不完美,但这一技术可能会在未来帮助人们研制出真正具有生物学功能的义肢。 “我们目前将研究的重点放在前臂与手掌上,用于模型系统的建立与基本原理的验证。”波士顿马萨诸塞州综合医院的哈拉尔德奥特(Harald Ott)是培植这条大鼠前肢的主要功臣之一。“不过,同样的技术还可应用于腿和胳膊等其他四肢部位。”“这就像现实版的科幻小说。”佛蒙特大学医学院的丹尼尔维斯(Daniel Weiss)如是说,他正在研究肺脏的再生。“这是一项激动人心的新技术,但如何制作一条功能齐备的肢体将是一大挑战。”许多接受了截肢手术的患者身上安装的义肢在外观上毫无问题,但却无法像真正的四肢那样发挥功用。现在,市面上又出现了一些利用仿生学的人工义肢,它们可以发挥功能,但不自然的外观依旧是个硬伤。手部移植手术是另外一种解决方案,目前也有不少成功的案例,但为了防止身体出现排异反应,接受移植的患者也需要终生服用免疫抑制药物。而生物肢体(biolimb)一旦成功,以上诸多问题都将迎刃而解。这种肢体由患者自身的细胞“培植”而成,因此不需要免疫抑制药物的辅助,而且它在外观和运动功能上都将与自然状态的肢体十分接近。“这是对生物肢体培育的初次尝试,而且据我所知,目前尚无其他技术培养的复合组织能够达到我们的复杂度。”奥特说。如何做出一条前肢?制作这条大鼠前肢的技术叫做“decel/recel”(分别是decellularization和recellularization的缩写,意为“脱细胞化”与“再细胞化”),之前在实验室中,这种技术已经被用于研制人造心脏、肺脏和肾脏。利用该技术制作的一些简单器官——例如气管和声带——已经被用于移植手术,并在不同程度上取得了成功。不过,它也遭到了一些非议。人造器官的第一步是“脱细胞化”:供体的器官/肢体经过去垢剂处理,剥离了全部的软组织,仅留下由惰性的胶原蛋白构成的器官“支架”,从而完好地保留它们原有的复杂结构。在此次培植大鼠前肢的实验里,血管、肌腱、肌肉和骨骼处的胶原蛋白结构在此步操作之后被存留了下来。第二步就是“再细胞化”,这时要将接受移植个体的细胞“种”在“器官支架”上,然后将它们放在生物反应器中培养,让新的组织细胞依附支架生长起来,最终使器官重新恢复“有血有肉”的状态。最终,新的器官上不会留下任何带有供体细胞特征的软组织,所以它也不会被到受体的免疫组织识别为“异己”。这样一来,排异反应就可以避免了。同样是利用脱去细胞再培养的方法,造出一条前臂可比培养气管难得多,因为前者需要培育更多种类的细胞。为了解决这个问题,奥特首先将脱细胞后的大鼠前肢“骨架”置于生物反应器当中,并利用一套人工循环设备为其提供养分、氧气以及电刺激。随后,他将人类内皮细胞注入血管的胶原支架,1个小时之后,内皮细胞重新附着在血管表面。这一步非常关键,他说,因为这样能使新长出来的血管更加结实,而不会在内有液体循环的情况下出现破裂。接下来,他将小鼠成肌细胞、小鼠胚胎成纤维细胞以及人类内皮细胞混合在一起,注入前肢支架中原本被肌肉组织占领的空位。2~3周后,血管和肌肉的重建完成。最后,奥特给前肢实施了皮肤移植手术,终于大功告成。不过,这条前肢的肌肉能用吗?为了验证这一点,研究团队利用电脉冲刺激肌肉,发现大鼠爪子真的会做出抓握动作,而且肌肉的强制性张力达到了新生大鼠肌肉的80%。“这说明我们能实现手掌的弯曲与伸展。”奥特说。他们还为若干只大鼠进行了移植手术,实际检测了这种生物肢体的功效。血管连接完成后,受体大鼠的血液顺利流入了人造前肢的血管,并且能记录到血流的脉动。不过,他们并没有在活体大鼠上测试肌肉运动功能或排异反应。 前路漫漫奥特表示,尽管他们已经完成了近百条大鼠前肢的脱细胞化,又给其中至少一半的支架“种”上了新的细胞,但目前需要做的工作还有很多。首先,他们需要在肢体里种上组成硬骨、软骨等其他组织的细胞,观察这些细胞能否再生。下一步,他们必须证明神经系统也能完成重建。前人的手部移植手术结果表明,受体的神经组织能够延伸并穿入新接上的手掌,最终实现对新器官的控制。而人工培植的生物肢体是否也能做到这一步,还有待进一步实验验证。除此之外,奥特和同事们还在论文中展示了灵长类动物前臂成功被脱细胞化(见下图)的成果。目前,他的团队已经开始在灵长类动物的“支架”上培育人类血管细胞,这是通往人类生物肢体技术的第一步。与此同时,他们也开始在大鼠试验用人类成肌细胞替代小鼠成肌细胞并观察效果。不过,奥特指出,大量的后续工作必不可少,在满足人体测试要求的生物肢体出现之前,我们至少还需要等上10年。脱细胞处理的灵长类肢体。“这是一次值得瞩目的进步,而且具备坚实的科学基础,不过,哈拉尔德的团队还需要解决一些技术上的难题。”宾夕法尼亚州匹茨堡大学的史蒂芬﹒巴蒂拉克(Steven Badylak)评论说,他曾经在猪肌肉组织制成的支架上进行移植体培育,并在13名病人当中成功实现了腿部受损肌肉的再生。“在所有这些问题当中,血液循环可能是最棘手的一个,而且你必须确保内皮细胞能覆盖到最细小的毛细血管,这样它们才不会塌陷并导致血栓,”他说道,“不过,将已知的生物学基本原理投入实际应用其实是一个工程问题,工程师们就是这么做的。”其他一些研究者提出了更多批评意见。“对于手这样的复杂器官而言,其中的组织和结构实在太多了,因此这种方法肯定是不现实的。”奥地利维也纳大学的奥斯卡﹒埃兹曼(Oskar Aszmann)说,他曾经发明了一种可以用“意念”控制的仿生手。“而且,要想让一只手实现有意义的功能,就必须让它长满成千上万的神经,这在目前依旧是一个无法逾越的难关。所以,尽管这是一项很有价值的工作,但它在当前只能停留在基础研究阶段,而无法进入临床实践。”奥特设想,将来人类的器官捐赠计划或许也将囊括四肢捐赠。用于再生血管的细胞可以从受体的小血管中获得,而肌肉细胞则可从大腿等部位的大型肌肉中取得。“如果提取大约5克(的肌肉组织),就能从中培养出人类骨骼肌成肌细胞。”仅仅在美国就有150万的截肢者,因此此项肢体再生研究具有重要的意义,奥特如是说。“目前,如果你失去了胳膊腿,或是因为癌症治疗、烧伤等缘故损伤了部分软组织,能供你选择的治疗方案是很有限的。”(编辑:窗敲雨)
  • 什么?肺功能还可以这样看!
    肺是行使呼吸、进行气体交换的重要器官,而肺功能是判断肺脏和呼吸系统健康与否的一个关键指标之一,可以用来评估肺气肿、慢阻肺(COPD)、哮喘、间质性肺炎等疾病模型,在临床和临床前的动物模型研究中都具有重要的意义。传统的肺功能测量主要依靠肺功能测定仪,可以很便利的得到潮气量、功能余气量、气流量、气道阻力/顺应性等经典参数,从而判断出观察对象肺的功能性是否健全。不过细心的小伙伴肯定发现了,传统的测量方法只能笼统的测出全肺的总体肺功能参数,如果想探求左右双肺甚至是每一个肺叶的功能性参数,肺功能测定仪就显得捉襟见肘了。那么要如何满足这一“吹毛求疵”的要求呢?小动物活体microCT堪当此任大家都知道,肺部由于充盈着空气因此几乎不对X射线有任何吸收,因此在CT成像中与周围的组织和骨骼之间表现出非常明显的明暗对比。当肺部发生病变,如肺炎、肺纤维化、肺癌等,本来应该充盈空气的组织则会被免疫细胞、纤维化组织或者肿瘤细胞占据,从而导致影像的灰度上升。通过软件进行重构和阈值分割,很容易得到肺中空气的体积——也就是能够行使肺部功能的正常肺组织体积。通过此法即可方便的监测疾病的进程和治疗的效果。进一步,通过在活体状态下对肺的呼吸进行动态的门控拍摄,我们可以得到比肺容积更有用的参数。珀金埃尔默独有的回顾性呼吸和心跳门控,可以实现在一次4min的成像过程中,无延迟的进行连续成像。成像过程同时伴随着呼吸节律的采集(如图一),可以将每一帧原始图像对应上呼吸相应的时间戳,即可将呼吸的每一个过程都记录下来,进而得到每个时间点的肺容积。图一 回顾性呼吸门控原理利用软件进行阈值分割后,可以将左肺和右肺的参数分别进行统计。如下图是一只健康小鼠肺部断层和3D重建后的体渲染图,左侧显示了典型的两个呼吸时间点——吸气末期和呼气末期肺的状态。能够看到两个时间点之间,由于空气含量不同,肺的体积和平均密度均有显著的差异。通过这两个时间点,即可得到功能余气量(FRC)和潮气量(VT)。再通过每一个时间点的容积和相邻时间点之间的容积差ΔV,即可得到容积(V)-时间(t)、流量(ΔV)-时间(t)和流量-容积环图等功能性曲线。可以看到,健康小鼠的双肺功能健全,不论是肺容积和流量变化均显示出完美的一致性。图二 健康小鼠肺容积与流量示意图 (左:呼气末期和吸气末期的冠状面断层与3D体渲染图;中:容积(V)-时间(t)、流量(ΔV)-时间(t)曲线;右:流量-容积环图;黑色实线:全肺参数;蓝色虚线:右肺数据;绿色虚线:左肺数据)那么当肺部发生病变时,我们即可从上述这些功能性参数上看到明显的改变。下图则是经过弹性蛋白酶气管滴注后的疾病小鼠,通过该造模方式,可以诱导小鼠发生肺气肿。肺气肿小鼠的肺部弹性降低,肺回弹无力降低导致吸气时的空气滞留于肺泡内,导致肺泡过度膨胀甚至破裂。通过microCT监测,能够将双肺的功能性差异一览无余,我们能够通过容积和流量随时间的变化曲线看到左肺(绿色虚线)的气体交换能力明显受损,在断层图中也可见左肺一直充盈空气且几乎没有体积变化。比较双肺的流量-容积环能够看到,相对于健康肺来说,左肺的潮气量和顺应性降低,肺的呼吸功能只能依靠右肺勉强维持。图三 肺气肿小鼠肺容积与流量示意图 (左:呼气末期和吸气末期的冠状面断层与3D体渲染图;中:容积(V)-时间(t)、流量(ΔV)-时间(t)曲线;右:流量-容积环图;黑色实线:全肺参数;蓝色虚线:右肺数据;绿色虚线:左肺数据)通过上述的介绍,我们不难发现,基于microCT可以快速对全肺和局部的肺组织进行各项功能性参数的测量。借助机械呼吸机和胸内压的测量,还可以无创地得到肺的顺应性和气道阻力等衍生参数,从而全面的对肺功能进行完整评估,揭示肺部疾病病理变化的组织不均一性。珀金埃尔默的QuantumGX2快速活体microCT利用高帧数高灵敏度的CMOS平板探测器能够兼顾时间与信噪比,可在活体水平对模型进行连续时间点的长时间观测,是评估肺部病理生理变化经济且高效的工具。
  • 文献解读 | 利用仿生性肺微生理系统监测肺部病理及炎症反应
    肺,作为呼吸和免疫防御的关键战场,在体外建立模拟感染和炎症反应的仿生肺模型一直是生物医学研究人员面临的一项重要但具有挑战性的任务。 长久以来,二维细胞培养模型为我们提供了肺上皮研究的初步平台,然而,这些模型却难以捕捉到肺部复杂多变的三维结构和免疫互动的丰富性。动物模型虽然有三维结构,但与人类肺组织的结构差异增加了制备过程的难度。直接培养人体组织则有免疫细胞丢失、体外维持时间不足等问题。 东南大学团队2023年1月在《Biosensors and Bioelectronics》(影响因子:12.6)期刊上发表了题为“A storm in a teacup -- A biomimetic lung microphysiological system in conjunction with a deep-learning algorithm to monitor lung pathological and inflammatory reactions”的文章(第一作者:东南大学青年至善学者、艾玮得生物CTO陈早早副教授,通讯作者:巢杰教授,浦跃朴教授和顾忠泽教授),介绍了体外肺微生理系统模型的构建方法与应用。该模型不仅在芯片上建立了肺泡-支气管复杂器官模型,而且在模型中引入了多种免疫细胞,增强了模型的仿真性,可以在模型上模拟肺脏病理和炎症级联反应,再现气溶胶微滴在肺中的传播,研究阻断病原传播的方法。该模型对于评价肺泡和支气管的通透性、粘液分泌、炎症反应等功能、开展高风险传染性肺疾病研究有重要作用。 体外肺微生理系统的设计与构建研究人员选择了多种肺上皮细胞系,如BEAS-2B(支气管上皮细胞)、NCI-H441(2型肺泡上皮细胞)、A549和Calu-3,人单核细胞系(THP-1)和人内皮细胞系(HUVEC),并将它们接种到膜式芯片上。芯片由支气管和肺泡腔组成,每个腔室由多孔膜分割为上下两个独立空间,上层接种肺上皮或支气管上皮细胞,下层接种肺血管内皮细胞,这些细胞在芯片内形成了致密的上皮层,模拟了肺部的自然结构。芯片使用多通道流控系统进行液体灌注。B)肺mps的典型构建时间C)上皮和内皮形态分析(I)肺- mps transwell样膜上的肺上皮(BEAS2b)和内皮(HUVEC)示意图。(II)肺- mps的冷冻切片和H&E染色显示在低(上)和高(下)放大下膜两侧存在上皮和内皮(第5天)(III)扫描电镜(SEM)图像显示内皮和上皮在膜上生长(第5天)(IV)芯片腔内内皮和上皮的活/死染色,显示肺- mps细胞的高活力(第7天) 肺微生理系统芯片的应用 1 在肺微生理系统芯片上模拟炎症级联反应巨噬细胞受免疫原性物质如PAMP和DAMP激活,进而分泌炎症因子、活化内皮细胞,造成更多单核细胞粘附并聚集于内皮层,引发炎症级联反应,而炎症级联反应通常用来描述炎症反应的放大。 为了模拟肺炎症反应,研究人员构建了一套器官芯片流路灌注系统,将肺微生理系统先后用组织定居巨噬细胞和循环单核细胞进行灌注,并用脂多糖(LPS)处理模型上腔,激活巨噬细胞,诱发炎症反应。通过连续观测芯片中流动的单核细胞,可以观察到LPS刺激后内皮细胞层有大量单核细胞粘附。炎症因子(如TNF-α、IL-6、MCP1)、跨上皮电阻(TEER)值、肺泡腔粘液分泌等指标的变化也证明了模型的炎症状态。肺器官芯片模拟早期炎症反应A)巨噬细胞在上皮上的播种B)灌注过程中LPS (10 μg/ml)对内皮细胞附着的单核细胞的影响C)在经LPS预处理的肺mps中,红色箭头表示内皮上原有的单核细胞,绿色箭头表示新的单核细胞附着D)扫描电镜图像显示单核细胞附着在内皮与不处理LPSE)肺- mps w/或w/o LPS组内皮上单核细胞粘附的定量比较 2肺微生理系统芯片上用于液滴与空气传播疾病的研究飞沫通过说话、呼吸和咳嗽传播是空气传播疾病的典型传播方式。为了构建能够模拟液滴扩散的体外模型,研究人员设计了一个全面的集成系统,整合了传播链上游的肺器官芯片、雾化器、防护口罩、下游的肺器官芯片以及泵和辅助设备。上游肺芯片肺泡室内的培养液通过雾化器产生液滴或气溶胶,经泵导入下游肺芯片。 在佩戴外科口罩与不戴口罩的情况下,追踪上游形成的色素微滴和荧光微珠扩散至下游介质的情况。结果显示,佩戴口罩能将两者的传播数量减少至5%以下,证明了防护口罩的预防效果。用这一系统也可以观察到伪病毒从病毒感染的上游肺器官向下游的传播,而口罩几乎完全阻止了伪病毒的感染。A)模拟液滴在人体肺部之间扩散的肺器官芯片集成系统B)肺器官芯片流路灌注系统,包括:两个控制系统口罩阻断伪病毒传播。 在空气传播的感染性疾病尤其是呼吸系统疾病领域,构建一个能够全面反映肺部感染和炎症反应的仿生模型,不仅需要技术的革新,更需要对生命本质的深刻理解和对病理过程的精准把握。体外肺器官芯片模型的研究与构建,使得仿生肺模型更加完整,更能模拟真实世界的人体组织内的复杂情况,致力于填补现有科学技术的空缺。 文献索引:Chen Z, Huang J, Zhang J, Xu Z, Li Q, Ouyang J, et al. A storm in a teacup -- A biomimetic lung microphysiological system in conjunction with a deep-learning algorithm to monitor lung pathological and inflammatory reactions. Biosens Bioelectron. 2023 Jan 1 219:114772. doi: 10.1016/j.bios.2022.114772. PMID: 36272347 江苏艾玮得生物科技有限公司(AVATARGET)是一家专注于提供人体器官芯片产品与解决方案的创新型科技公司,致力于器官芯片、智能装备及生物试剂等产品和服务的研发生产,构建器官芯片全产业链生态体系,创新突破传统动物模型与2D细胞模型的限制,解决种属差异难题、实现体外模型3D动态培养,构建高仿真的人体微环境、提高实验数据的准确性,为肿瘤精准诊疗、疾病建模、药物筛选、药物评价、化妆品评价、再生医学研究、航天医学研究等领域用户提供精准高效的产品与解决方案。 本期文献提及的肺器官芯片与肺器官芯片流路灌注系统已在艾玮得生物实现量产转化。单腔膜式芯片可用于构建体外肺模型、肠道模型、肝脏模型、皮肤模型、肾脏模型与血脑屏障模型。高通量膜式屏障芯片可用于构建体外肺模型、肠道模型、肝脏模型、皮肤模型、肾脏模型、血脑屏障模型与免疫共培养模型。器官芯片流路控制系统可实现细胞空间结构排布,模拟细胞生长的流体环境和气体-液体界面环境,实现自动化培养,节省人力,减少误差和人为操作失误,并大大降低实验的复杂性。 欢迎咨询详情:电话:0512-65367666邮箱:bd@avatarget.com.cn
  • 专家解读PM2.5:颗粒物可通过气血交换进入血管
    12月5日清晨,在山东聊城市街头,市民在大雾中骑车出行。   灰蒙蒙的天气让越来越多的中国公众注意到PM2.5——一个由英文和数字组成的专业术语。其实很多中外学者早已证实,它潜伏在空气中,不仅会伤害人的健康,更给社会造成难以挽回的经济损失。   所谓PM2.5,是指空气中悬浮的颗粒物,其直径小于2.5微米。因为这些颗粒物太轻,很难自然沉降落到地面上,而是长期漂浮在空中,不仅小到看不见,更小到可以直接进入肺泡甚至融入血液,和人体内的细胞“搏斗”并伤害这些细胞。从某种程度上说,叫它“凶手”并不为过。   根据公开的学术资料和采访领域内权威专家,可以拼合出这个“凶手”的“面貌”和“行凶手段”,公众则更希望知道应如何“缉凶”。   PM2.5如何“定罪”   从公开的科研资料看,对PM2.5的研究很多聚焦于肺脏。   研究者们从肺脏的毒理学研究入手:以PM2.5对4组大鼠每天进行1次染毒,连续进行3天。对这些大鼠的肺灌洗液并对肺组织病理切片分析后发现,PM2.5能够引起肺部血管通透性的改变、肺细胞损伤和加重氧化应激损伤,在高剂量染毒组,大鼠肺部炎性细胞渗出,肺间隔水肿。   2009年的一项实验采集了北京城区大气中的PM2.5,以人肺泡上皮细胞株(A549)为模型进行毒理作用研究。在这个实验中,以25、50、100、200μg/ml等不同的染毒状况进行对比发现,随着染毒浓度的增加,PM2.5可引起这些细胞的炎性损伤。   此类学术研究不胜枚举,但普通读者很难完全“吃透”。   “种种证据表明,目前这些小颗粒物对细胞损伤已是公论。”中国工程院院士魏复盛告诉中国青年报记者,当这些小东西进入人体后,一般直接到达支气管和肺泡,甚至可以进入血液,其吸附的重金属氧化物或多环芳烃等致癌物质危害很大。   今年公开发表的一项研究以甘肃某镍开采冶炼区为PM2.5采集区。研究者发现,在镍污染区大气中,PM2.5含镍剂量是实验对照区的65倍,长期暴露于PM2.5中,高浓度的镍会增加对细胞的损害。该实验用来测试的细胞叫做“血管内皮细胞”,是一种连续被覆在全身血管内膜的一层细胞群。在研究者看来,内皮层不仅仅是血液和组织的屏障,其损伤及功能紊乱还与多种疾病的发生密切相关,包括高血压、冠心病、糖尿病、慢性肾功能衰竭等。   北京大学医学部公共卫生学院教授潘小川发表论文称,2004年至2006年间,当北京大学校园观测点的 PM2.5日均浓度增加时,在约4公里以外的北京大学第三医院,心血管病急诊患者数量也有所增加。   “我们利用时间系列分析研究,对搜集的数据进行分析发现,PM2.5每立方米浓度增加10微克,医院高血压类的急诊病人就会增加8%,心血管疾病也会增多。”潘小川说。   从一群看不见、摸不着的小颗粒物,到进入人体,学者们的研究指向越来越清晰。   今年3月,上海市环保局的一个项目以定量评价研究某市PM2.5引起的居民健康危害及其经济损失。结果显示,该市2009 年霾污染因子PM2.5引起的居民健康危害共造成经济损失达24.61亿元,人均损失377元,占该市2009年GDP的0.17%。   研究显示,从各种疾病造成的经济损失来看,呼吸系统病例造成的经济损失最大,占到总经济损失的76%,但是哮喘疾病却比呼吸系统疾病更容易受到影响,2009年该市哮喘患病达19589例。研究还显示,不同地区由大气污染引起的居民健康危害经济损失不同,如唐山2004年大气污染对居民的健康危害较大,人均经济损失达到414 元/人 辽宁抚顺大气污染引起的居民健康损失较小,为153.15元/人 同时期的上海大气污染引起的居民健康损失达到315.95 元/人。   PM2.5如何“行凶”   一粒尘埃小到可以被忽视,但PM2.5正因为太小,而无法被忽视。   魏复盛告诉本报记者,一般而言,直径超过10微米的颗粒物,会被挡在鼻子的外面 直径在2.5微米至10微米之间的颗粒物可以进入呼吸道,但随着吐痰、打喷嚏被部分排出体外 而直径在2.5微米以内的细颗粒物,却会顺利通过下呼吸道,小于2.5微米的颗粒可进入肺泡之中,并可通过气血交换进入到人体血管。   如果放大了看这些小颗粒,他们并不一定是圆形或者方型,而呈不规则状。魏复盛表示,这些颗粒物中少部分是自然形成的扬尘,绝大部分是人类行为造成的二次污染,如二氧化硫、氮氧化物、硫酸铵、硝酸铵等粒子。这些粒子很多是因化石燃料燃烧不完全产生的有机碳,有时燃煤电厂在高温中生成的致癌物,在冷却时被这些细小的颗粒物吸附着进入人体。   魏复盛表示,这么小的颗粒很难自然沉降,会在空气中停留一个星期甚至几个月,本身对呼吸系统就有影响,造成咳嗽、不适。而小颗粒物上吸附的致癌物,更导致癌症高发。   12月5日,清华大学教授施一公发表博文称,过去两年间,他常常因为空气污染而痛苦。他的慢性咽炎自2010年开始逐渐加重,遇到污染天时,“就像嗓子里堵了个东西,咽不下去,又吐不出来,很难受。不知还有多少人像我一样在忍受这样严重的空气污染。”   而在潘小川看来,颗粒物吸附各种各样的毒性化学物质才更加要命。   他告诉记者,这些因为工业等人类活动产生的、燃烧不完全而排出的小粒子,本身由一定的二氧化硅和碳组成。也就是说,在它们“出生”的瞬间,可能是清白无害的,唯一的特点在于太小,太多。然而,相同质量浓度下,颗粒物越细,数目更多。比起PM10,PM2.5的表面积要大好几倍,吸附空气中的毒性物质就会更多。   当PM2.5吸附了致癌物,就有致癌效应 吸附了致畸物,就有致畸效应。它通过下呼吸道,进入肺的深处,而它携带的有害气体、重金属就溶解在血液里。   魏复盛表示,目前学界对PM2.5的研究主要有两个方面。一种是通过研究其吸附的成分对人体细胞的影响入手,一种是不计成分,单纯对一定浓度的、可能混有多种成分的PM2.5入手。“现在已经肯定的是,浓度越高,对人体的危害越大,但由于这涉及长期的、大规模人群实验,具体的量值和对人体具体的伤害,还没有准确数据。”   由于PM2.5更容易在老人和孩子身上“发威”,研究者们很关注“凶手”接近他们的可能。一项研究表明,北京市城区交通干道附近居住的儿童PM2.5个体暴露水平较高。而发表于2008年9月的一篇论文,国家“十一五”科技支撑计划资助项目,测定北京某社区冬季时老人在污染物中的暴露水平较高。   施一公2008年从美国普林斯顿大学终身讲席教授的岗位上辞职回国,现任清华大学生命科学学院院长,但这两年来,他的心情“一直随着空气质量的好坏而变化”,因为“一切都是为了孩子”。   在他看来,污染的空气对幼儿的发育、智力、健康都会有不良影响。可怕的是,这些影响一般不会在几个月甚至几年内被明显察觉到,也许有些长期受到空气污染的人一辈子都不会觉察其影响……最为可怕的是,普通老百姓对空气污染没有足够的意识,一般情况下也不会主动诉求。而对患者,很难确诊是否由于空气污染引发病变。   他表示,空气污染比其他的污染危害更大。首先,受害人最多。除非生活在过滤器里,所有人都会受害。其次,几乎无法防护。我们担心水污染时,可以加装一个有害物过滤器 担心食物安全时,可以选择一些比较安全的食物或洗干净后再食用。对付空气就没有办法了,因为空气无孔不入、无处不在。最多就是在办公室和家里装上空气过滤器,但效果有限。   怎样“缉拿”PM2.5   PM2.5无所不在,但人不能生活在罩子里。公众们希望,至少知道“对手”的力量以求自保。   刘昌峰在位于北京的一家世界500强企业上班。业余时间,他带着检测器,去比较地铁、出租车、公交车、骑车的4种交通方式。他发现,地铁上没有二手烟的危害,没有地面上汽车尾气的排放,因而PM2.5数值最低。于是他放弃了每年春秋两季的骑行,尽量乘地铁。他发现封闭的写字楼里PM2.5的数值尚可,午餐时放弃外出吃饭,就在写字楼的地下二层用餐。他还给自己的家里种了27盆绿色植物,虽然他心里清楚,这也没有多大用处。   这台检测的仪器是他从达尔问自然求知社借来的,在刘昌峰看来,这台仪器受湿度的影响,分辨不出来空气中的小水珠和微尘。所以他们准备换一台设备,使得这种测试朝着更加科学的方向发展。   潘小川是致力于研究环境与公共卫生关系的专家,为保证其研究数据的精准,他的研究团队采取“最原始”的方法“缉拿”PM2.5。   这个方法就像用“虾笼”捕捉“猎物”:研究者们采用专门的采样头,这是一种滤膜,表面有一定的入口,大的颗粒进不来,只有“小鱼小虾”才能被捕获进来,进来了保证其出不去。把这个“虾笼”放置在采样点24个小时后,拿来称重,多出来的重量就是小颗粒们的重量。   潘小川表示,用目前流行的检测仪等设备进行测试,从技术条件上来说并不完善。   复旦大学环境科学与工程系大气化学研究中心主任庄国顺告诉本报记者,我国对PM2.5的检测无论是在技术上还是经济上都没有难度。技术上完全可以与成熟的国际技术接轨,专业的检测设备每台约10万元,在北京、上海、广州等大城市配备这样的设备完全是有能力的。   对PM2.5的缉拿和判罪,其实不是新鲜事。魏复盛曾任中国环境监测总站总工程师,早在上世纪90年代就开展了空气污染对呼吸健康影响的研究。他告诉本报记者,当时美国尚未制定PM2.5的相关政策。   魏复盛告诉本报记者,上世纪90年代美国的PM2.5研究主要从学理角度出发,美国的卫生部门和环保部门极力主张制定PM2.5标准,但产业部门和企业家们都反对,政府也有一些反对的声音。因为一旦制定标准,标准确定将PM2.5纳入治理范围,意味着企业和社会都要付出更高的成本和代价。环保部门为搜集证据,花了很多钱和精力去进行相关研究。   魏复盛说,美国制定PM2.5标准的博弈持续了近20年。
  • 文献解读丨基于LCMS-IT-TOF的中药同系物代谢物鉴定方法的建立:五味子木脂素在大鼠体内代谢的性别差异
    本文由中国药科大学药物代谢与药代动力学重点实验室所作,发表于DRUG METABOLISM AND DISPOSITION 38:1747–1759, 2010。 中药通常被定义为一种治疗方案,它不是由单一化合物与单一靶点相互作用组成的,而是几种化合物与多个靶点相互作用的协同药理干预。由于天然产物具有多种多样的生物活性和药用潜力,几乎每个文明都积累了使用它们的经验和知识。 最近,西方制药公司开始更喜欢用纯净的天然产品,而不是粗提取物作为药物原料。然而,在识别通过联合用药来有效对抗疾病的天然化合物或受自然启发化合物方面存在巨大的挑战。此外,体内可能存在的大量代谢物、有害药物相互作用的固有风险以及多组分制剂不可预测的药代动力学特性仍需解决。因此,中药代谢研究不仅是中药现代化的关键,而且对新药的开发具有重要意义。 中药代谢研究是一项艰巨的任务,由于中药成分复杂,代谢途径复杂,缺乏标准品,目前尚处于起步阶段。本研究基于液相色谱-离子阱-飞行时间质谱技术,建立了快速鉴定和分类中药成分代谢物的技术平台。 以五味子木脂素提取物为例,完成了体外和体内代谢研究。在体外研究中,对五种典型五味子的代谢产物进行了鉴定和结构表征。主要的代谢途径有去甲基化、羟基化及去甲基-羟基化。在体内研究中,在大鼠尿液中检测到44种代谢物。根据体外代谢规律,对这些代谢产物进行了快速鉴定和分类,并证实羟基化是木脂素在大鼠尿液中的主要代谢途径。 此外,根据在0 - 12、12 - 24和24 - 36小时采集的尿液样本的相对强度,计算雌性和雄性大鼠代谢产物的“相对累积排泄”(RCE)。结果发现,RCE存在很大的性别差异。对于大多数代谢物,雌性大鼠的RCE显著低于雄性大鼠。综上,目前开发的木脂素五味子代谢研究方法和途径将在中药代谢研究中得到广泛应用。 图1 基于液相色谱-质谱联用技术开发的中药代谢平台和工作流程图2 用LC-IT-TOF/MS测定NADPH存在时,五味子木脂素A及其代谢物在雌性(A)和雄性(B)大鼠肝脏S9中的EICs,以及五味子木脂素A可能代谢物的裂解途径(C-F)。虚线方块:潜在的去甲基化位点 虚线圆圈:潜在的羟基化位点。 综上所述,本研究基于LC-IT-TOF/MS单一平台,为解决中药代谢领域的关键问题——包括代谢产物的鉴定和分类,开发了一套系统方法论(图1)。在此基础上,利用LC-IT-TOF/MS平台对五味子木脂素的代谢产物进行了系统鉴别和分类。 首先,利用基于诊断片段离子的扩展策略对五味子木质素提取物中的五味子木脂素进行快速鉴定,并在此过程中对31种五味子木脂素进行了结构特征鉴定。 其次,基于LC-IT-TOF/MS,对5种五味子木脂素成分的标准品在肝脏和肠道S9系统中的代谢命运进行逐一研究,其主要生物转化方式包括去甲基化(-CH3)、羟基化(+OH)和去甲基化-羟基化(-CH3+OH)。 文献题目《Development of a Systematic Approach to Identify Metabolites for Herbal Homologs Based on Liquid Chromatography Hybrid Ion Trap Time-of-Flight Mass Spectrometry: Gender-Related Difference in Metabolism of Schisandra Lignans in Rats》 使用仪器岛津LC–IT-TOF/MS 作者Yan Liang, Haiping Hao, Lin Xie, An Kang, Tong Xie, Xiao Zheng, Chen Dai, Kun Hao, Longsheng Sheng, and Guangji Wang Key Laboratory of Drug Metabolism and Pharmacokinetics, China Pharmaceutical University, Nanjing, People’s Republic of China
  • 武汉后湖10万人陷灰尘污染 受“黑肺”威胁(图)
    武汉后湖,现在并没有湖,但历史上有过。史料记载,从明代到清代中期,后湖一度是汉口著名的游览胜地。自清湖广总督张之洞为防水患主持修筑后湖堤(现张公堤)后,堤内的后湖逐渐淤积直至消失,这一带成为鱼塘和菜地。 后湖片区,到2020年,居住人员将达30万。 后湖10万居民陷“光灰之城”   本世纪初,这里被规划为居住区。东至汉黄路、解放大道,南抵京广线,西起姑嫂树路,北接施工中的三环线,规划用地面积23.6平方公里,这就是规划中的后湖。根据2006年出台的《后湖地区分区规划》,后湖被定义为“和谐生态居住新城”,位列武汉4大居住新城之一,到2020年规划居住人口30万。初步估计,到目前为止,后湖地区已建成20多个居住小区,入住人口已经超过10万。   记者昨日粗略数了一下,现在,后湖片区,位于金桥大道、后湖五路、后湖大道、幸福大道上,尚有5个在建工地,分别为高架桥、凯旋茗苑、盛世东方、江岸区检察院、同安家园。   这些工地外面都打了围,显得很干净,施工也比较规范。规范施工依然挡不住灰尘漫天飞舞,不管是哪个工地,进出的车辆都会捎出些许泥土,这些泥土经车辆碾压和太阳照射后,就成了灰源之一。   渣土车沿路撒泥扬尘   后湖的灰尘到底是如何来的?后湖居民众说纷纭。   家住世纪家园的刘先生认为,后湖灰大,渣土车为主因。   家住后湖华庭的孙先生说,后湖灰大,是多年累积而成。   记者连日在后湖五路和建设大道延长线铁路涵洞处守候,发现经这两条路进出的渣土车特别多。   6日晚11时30分左右,不到10分钟时间内,共有6辆渣土车经建设大道延长线铁路涵洞进出。路面不平,车厢也没加盖,车辆不时撒下渣土。渣土车开得很快,车辆经过后,卷起漫天灰尘。前日晚12时左右,后湖五路上一辆接一辆的混凝土搅拌车和渣土车呼啸而过,路灯灯光笼罩在尘雾中。   每天早上,环卫工人都在后湖大道和后湖五路上清扫。因为没有洒水,扬起的灰尘让早起上班的居民们掩鼻而行。百胜春天小区和同安家园小区中间的新春村公交车站,每天早上洒水车过后,都会留下一条近30厘米宽的泥水带,两名环卫工偶尔也会将泥水尽量扫走,但大多数时间,工人们都会置之不理。   在不远处的府河大桥下,有一个大型搅拌站,搅拌站附近的绿树早已变成了灰树。搅拌站的产品多供应后湖工地,这里是后湖灰源的又一个集散地。   来自武汉市环保局的一项调查表明,后湖道路施工过程中产生的扬尘,主要来源于混凝土搅拌站、施工材料运输和装卸过程。   居民有话说:除灰降尘招数多   对于后湖灰尘,居民们提出了很多建议:   后湖黄土暴露处太多,应该加以硬化或者绿化。不解决暴露黄土问题,不管是清扫还是洒水,只能保证暂时干净,但灰尘永远都会在区内循环。   建议环卫工人弃用竹扫把,改用草扫把以扫尽泥土 每条街都用小型便携高压水枪冲洗。   后湖多处工地施工,车辆出入未能按照建筑工地施工车辆出入要求清洗车轮,大量泥土进入后湖大道。城管和环保部门应加强监管,希望加大洒水车的喷洒力度。   用塑胶封住渣土车的边缝,希望有关部门加强对渣土车规范管理,该封闭的要封闭,该限行的要限行。   “灰城”的考验   人们常说的灰尘,放到我国空气环境质量评价指标中,只是其中一项,即可吸入颗粒物。工程院院士钟南山曾警告,许多大城市人口都面临“黑肺”问题,而让肺脏丧失自我净化能力的,恰恰就是极微细的灰尘颗粒。   这表明了一种隐蔽的可能性肉眼可见的灰尘尚且如此“壮观”,那些不可见的会不会更加严重?武汉的灰尘污染,并不限于后湖一地。如果任其蔓延,加上汽车尾气及工业排放,武汉的蓝天会又变成什么样?   治理灰尘,不能总跟在污染的屁股后面收拾残局。前日在市府召开的“十件实事”座谈会上,有政协委员提出具体措施,把好建筑工地大门,不搞“运动式”检查。在采访中,也有后湖居民指出要增加绿化,对运渣车采取封闭、限行等方法减少尘土源头。如果这些举措真的一一落实,相信能起到立竿见影的效果。   《人民日报》在最近一篇文章中曾说到:人没了,发展还有什么意义?发展总是为了人能活的更好。同理,如果一座城市的居民在发展过程中吃了几年的灰,日子过得不舒心,甚至埋下疾病隐患,发展的意义当然要打折扣。武汉各个城区的空气污染虽然程度有别,但带给每个人的都只是损害。必须在行动上重视、急迫起来,应对“灰城”考验。
  • 中国人类蛋白质组计划:精准解密中国人的健康密码
    凤凰中心 中国科学院院士贺福初有一个比喻:基因组和蛋白质组的关系就像词典与文章、元素表与化工厂。基因组学中微小的差异,在蛋白质组学中可以被千倍甚至近万倍地放大。因此,要真正阐释生命,必须从蛋白质组中寻找答案。 北京市昌平区中关村生命科学园的主入口处,一栋由南北双楼组成的银白色建筑呈一字型展开。这里是国家蛋白质科学中心—北京(凤凰中心)的总部大楼,也是“中国人类蛋白质组计划”(以下简称CNHPP)的主要研究基地,从2014年6月至今,有关人类蛋白质组的庞大数据在这栋建筑中陆续被测量和解读。 偶尔从门口经过的人也许无法想象,这些数据有一天会完全改变眼前的生活。基于人类基因组这部“天书”而发展起来的精准医疗,将因为人类蛋白质组信息的清晰而变得更加精细和普适。 不久前,凤凰中心主任、北京蛋白质组研究中心主任、蛋白质组学国家重点实验室副主任秦钧在第一届生命组学与精准医学大会上对CNHPP作了介绍,《中国科学报》记者就该计划对其进行了专访。 只有蛋白质组才能从根本上阐释生命 《中国科学报》:人类基因组计划完成了对人类23对染色体上全部DNA携带的遗传信息的总和——30亿个碱基对的测序工作,人体“天书”已完整地呈现在了人类面前。现在对人类蛋白质组展开研究,其意义是什么? 秦钧:科学界曾经认为,只要绘制出人类基因组序列图,就能了解疾病的根源,但事实并非如此。 基因是人类遗传信息的载体,是生命奥秘最原始、最根本的物质基础。蛋白质是基因表达的产物,是构成有机体的主要成分,是所有生命活动的载体和功能执行者,是细胞执行生长、发育、衰老和死亡等各种生命活动的基本单位。蛋白质与基因密切相关,但是在此基础上又产生很多变化,造就了生物体不同的形态、形状,或者执行不同的功能。 一个有机体只有一个基因组,但是同一个有机体的不同细胞中的蛋白质的组成和数量却随细胞种类和功能状态的不同各有差异。比如,人体不同组织器官的基因组是一样的,但是各个组织器官的蛋白质组不完全一样。人和鼠的基因组的差别仅为1%,但是其形态、性状差别非常大,这就是蛋白质组不一样的体现。 中国科学院院士贺福初有一个比喻:基因组和蛋白质组的关系就像词典与文章、元素表与化工厂。确实如此,基因组学中微小的差异,在蛋白质组学中可以被千倍甚至近万倍地放大。因此,要真正阐释生命,必须从蛋白质组中寻找答案。 《中国科学报》:在CNHPP开展之前,中国科学家已经主导执行过“人类肝脏蛋白质组计划”(HLPP)。和HLPP相比,CNHPP对研究方法和技术提出哪些新的要求? 秦钧:与前期的HLPP相比,无论从研究思路、技术方法,还是平台和团队,CNHPP都有较大的改进和完善,研究范围也显著扩大。特别是对数据质量、数据产出的速度等要求也越来越高。比如,蛋白质组的分析速度、精度以及在定量、可视化等方面要求不断提升。在CNHPP中,我们将对象扩展到心脏、肝脏、胃、肺脏、肾脏等人体器官,获得的实验数据不仅可以在器官内比较,更可以在器官间分析,获得全面的认识。 样本检测效率可提升6倍 《中国科学报》:为了绘制人类蛋白质组的精细图谱,CNHPP都将展开哪些研究?秦钧:主要开展的研究包括:建立样本采集方法标准、样本预处理和生物质谱分析策略;进行含有定量信息的正常组织和疾病、疾病旁组织蛋白质表达谱、磷酸化谱、转录因子谱构建;建立临床蛋白质组大数据平台;通过数据分析、知识挖掘,发现若干疾病人群特征性信号通路变化的线索以及它们和病人手术后存活的关系。 这其中包含了很多难题。首先需要攻克的是蛋白质分离鉴定的速度、样本通量,除此之外,还有微量或痕量蛋白质的分析、蛋白质组大数据构建和多维度组学对接、蛋白质组数据的深入分析和知识挖掘的方法策略等。 《中国科学报》:CNHPP从2014年6月启动,迄今取得了哪些进展? 秦钧:主要包括五个方面的进展。 首先,建立了样本采集方法标准,并推广至全体项目团队,各临床团队已完成100组以上的样本,包括正常组织、疾病组织、疾病旁组织的收集。第二,建立了样本预处理和生物质谱分析策略,包括表达谱、磷酸化谱、转录因子谱方法标准。第三,建立了一种新蛋白质组分析策略,可在接近和达到样本蛋白表达数量的水平上,将检测时间缩短至传统蛋白质组技术的1/7左右。该分析策略已作为本项目的技术规范应用在所有样本的检测分析中。第四,通过测定和分析个体的蛋白质组数据,进行含有定量信息的正常组织和疾病、疾病旁组织蛋白质表达谱、磷酸化谱、转录因子谱构建。最后,通过初步数据分析,发现若干疾病人群特征性信号通路变化的线索。 蛋白质是最终解决精准医学问题的出路 《中国科学报》:你刚才提到了对蛋白质组数据的分析,其实将所得到的海量数据转换成有意义的海量信息才是研究的主要目的,现有的信息分析技术能够达到这一目标吗? 秦钧:我们通过联合相关生物学家、临床学家以及生物分析学家分析海量实验数据,一是通过各种生物信息学分析方法,努力从数据中挖掘有用的信息;二是依靠生物学家、临床学家,从生物学问题,临床问题、临床需求等方面研读数据。 现有的生物信息技术还不能完全按照我们的要求和期望分析蛋白组学数据。从规模和深度来看,CNHPP产生的数据对当前生物信息学是个挑战。因此,我们还在不断开发和整合新的生物信息技术,希望构建一个整合、快速、功能强大、完善的生物信息分析平台,以满足不断产生的海量数据的分析,这其实也是CNHPP的一个主要发展方向。 《中国科学报》:CNHPP的科学价值如何切实造福人类? 秦钧:从现阶段看,至少在以下几个方面可造福人类。 一是通过对重大疾病发生发展过程中的重要调控通路和重要调控蛋白质进行研究,揭示重大疾病的发生发展机制,同时获得一批重要疾病诊断标志物、药物靶标,从而提高重大疾病的防诊治水平。比如,通过筛选更多更具有诊断和判别意义的生物标志物,提高重大疾病的早期诊断能力或者为疾病早期预警、健康体检监测等提供重要依据,通过对疾病发生发展密切相关的蛋白质及其信号通路等的研究,为精准医疗提供判别依据和相应的手段。二是可以通过新的诊断试剂、创新药物以及相关科学仪器、诊疗设备等多种产品的市场化推动生物医药经济的发展。 《中国科学报》:CNHPP如何促进精准医疗的发展? 秦钧:我要特别强调CNHPP对目前正在筹划、即将启动的中国精准医疗计划的启示。美国的精准医疗计划没有包含蛋白组学的内容,是个很大的缺陷。中国的精准医疗计划在蛋白组学上有考虑和布局,是一个显著的进步。 蛋白质最终会是精准医学的出路。现在蛋白组学刚刚起步,相当于基因组学10~15年前的水平,但其发展势头已展现出蓬勃生机。中国的蛋白组学起步早,进步快,在世界的蛋白质组学领域占有一席阵地。最近建成、投入试运行的国家蛋白质组学大科学设施——凤凰中心已在CNHPP的实施中发挥了作用。其强大的蛋白质组解析能力,正在发展的蛋白质组生物信息学技术和方法,统一的样本准备流程,均一的质量控制方法和与临床医生的紧密合作、无缝连接,已对CNHPP高质量数据的产出和分析提供了坚实的基础和保障。
  • 美国最高法院限制环保署监管发电厂温室气体排放的权力
    美国最高法院6月30日在西弗吉尼亚州诉美国环保署(EPA)案中发表了判决意见,裁定EPA作为2015年清洁电力计划基础的污染控制系统,超出了其监管发电厂排放的权限。虽然这份意见书“从EPA的监管中去除了一个关键手段,但无论如何都不会阻止该机构行使其限制温室气体排放的权力”,代表西弗吉尼亚诉EPA案中被告的清洁空气任务组织(Clean Air Task Force,CATF)律师Jay Duffy说:“环保署EPA必须在其剩余的权力范围内迅速采取行动,为化石燃料发电厂制定严格的排放准则。”首席大法官罗伯茨(Roberts)以6比3的票数撰写了意见书,而卡根(Kagan)大法官则以6比3的票数撰写了异议。这一决定限制了此前2011年的一项裁决,当时最高法院在AEP(美国电力公司)诉康涅狄格州案中承认,根据西弗吉尼亚州诉EPA案中争议的《清洁空气法》的部分,美国环保署EPA有权决定减少发电厂温室气体排放的最佳系统。首席大法官写道,这一授权并没有延伸到选择一种基于将化石发电转变为零排放能源的系统。律师Jay Duffy代表美国肺脏协会、美国公共卫生协会、阿巴拉契亚山脉俱乐部、清洁空气委员会、清洁威斯康辛州、保护法律基金会和明尼苏达州环境倡导中心,在西弗吉尼亚州诉EPA案中继续说道:“《清洁能源计划》建立在有效减少发电厂排放的国家示范项目的基础上,它利用了该行业减少排放的确切手段——将发电从高排放源转向低排放源和零排放源。事实上,尽管《清洁能源计划》从未生效,但到2019年,使用同一系统的电力部门的年度排放量已经低于其2030年的目标。尽管如此,法院还是取消了该行业首选的减排措施,而是要求环保署EPA依靠对化石燃料发电企业的污染控制投资来减少危险的排放。然而,《清洁空气法》继续为EPA提供充分的权力,以制定基于污染控制技术的严格标准,如碳洗涤器、燃气和氢气共烧以及热率提高。这些技术可以显著减少排放,并将污染清理的成本转嫁给工业,而不是公共健康和环境。”“CATF的律师和我们的合作律师仔细研究了法庭上写的每一个字。在对不断变化的法律理论有了清晰的理解后,我们在这个案例中制定了一个谨慎的策略,以保留《清洁空气法》的灵活性,为不断变化的污染问题制定强制解决方案。我们的论点集中在该计划中最新颖的部分,即为风能和太阳能等不受监管的能源设立一个正式的信贷角色,我们鼓励法院将其裁决限制在这一问题上,而不是禁止EPA实施已证明有效的减排工具。法院接受了这一建议,虽然我们也认为,像行业几十年来一直在做的那样,将发电转变为低排放和零排放,应该是为现有排放源设定标准的最佳减排体系的一部分,我们很高兴法院没有将该机构的污染控制限制在针对单个污染源。”“这一意见确实扩大了最高法院的势力,即限制机构权力,以便根据国会的一般指示处理不断演变的问题。除非国会特别明确,否则最高法院似乎决心根据长期存在的法律规定,限制机构在采取措施保护公众健康、安全和环境时的自由裁量权。”“随着气候危机的持续升级,我们敦促环保署EPA迅速采取行动,利用其剩余的全部权力和专业知识,采取强有力和迅速的行动,迫使电力部门实现完全脱碳。有几条基于科学和技术控制措施的前进道路,法院本身指出,这些措施目前仍在开放期,应该进行评估,机构现在采取这些措施至关重要。”
  • 食物重金属超标,肝脏将如何病变?显微拉曼直面肝脏受损全过程
    2013年5月,湖南攸县生产的大米在广东省被检测出镉超标,随后又发现了9批次攸县产的大米镉超标。5月19日,湖南组织相关部门对攸县产的大米进行调查,发现了大量的镉大米,大多已销往广东省。广东省食品安全委员会公布了2013年抽检发现的126批次镉超标大米,其中确定由湖南厂家生产的多达68批次(多批次散装米产地不明),涉事厂家来自湖南14个市州中的8个。镉(Cd)被列为人类致癌物,是一种广泛存在于工业场所、植物土壤和吸烟环境中的有毒污染物。即使在发现微量镉的情况下,人们也可能发生过度接触,造成严重的健康问题。另外镉可能对肾脏、肝脏、肺、心血管、免疫系统和生殖系统等器官产生负面影响。肝脏和肾脏是参与清除这种金属元素的主要器官,对其毒性反应特别敏感。拉曼光谱是一种无损检测生物组织的方法,它为研究组织和细胞等生化成分提供了高度特异性的分子指纹图谱,并且无需使用内源性标签或外源性染色。奥谱天成全自动对焦显微激光拉曼成像光谱仪集成了两个激光器,并结合了显微镜及拉曼光谱仪两者的优点,显微拉曼检测平台使得“所见即所测”成为可能,可视化的精确定位拉曼检测平台,使得观测者可以检测样品上不同表面状态的拉曼信号,并可在计算机上同步显示所检测位置的微区形态,极大便了拉曼微区检测,可以在亚细胞水平上研究详细的组织部分甚至单个细胞。根据拉曼光谱,人们可以定性甚至定量的了解生化信息,分析各种不同的恶性肿瘤,包括乳腺癌,脑癌,宫颈癌,胃肠癌,肺癌,口腔癌和皮肤癌等等。拉曼光谱相对简单,对待测样品无损伤,并且对样品要求小,使得样品的获取变得简单方便。实验中,我们对两组样品:正常肝脏组织(Ctrl)和镉侵染的实验组(Cd)肝脏组织进行扫描并进行拉曼成像。实验组小鼠肝脏组织的拉曼光谱信号明显较弱,信号的多样性较差。我们可以通过观察两组拉曼光谱的主要区别从而得到一些组织内部生化成分的变化。值得我们注意的主要变化是在实验肝组织的拉曼光谱中代表蛋白质条带(748cm-1,1125cm-1,1585cm-1)的拉曼峰强明显低于正常组,此外,我们也可以观察到代表胶原带(1082cm-1)的拉曼峰强显著高于正常组。蓝色为对照组,红色为实验组正常肝脏组织和镉侵染实验肝脏组织100μm×100μm区域拉曼成像(ctrl 代表正常对照组和 cd 代表实验组)当大量的镉元素进入细胞时,细胞器会受到影响,对细胞的正常功能产生很大的影响。此外,细胞中的一些含有巯基蛋白质,它们与镉具有很高的亲和力。如果这些蛋白质与镉结合,它们也会对细胞造成一定的损害。例如,微管蛋白是细胞内微管的重要组成部分,但它含有巯基,容易与镉结合,破坏原有的细胞结构。但这不是绝 对的,也有一种可能性:因为镉导致一些细胞器损伤细胞,导致蛋白质含量的下降甚至是失活,其中一些可能会影响细胞氧化还原反应,进而影响一系列的连锁反应,包括 DNA、RNA 合成和细胞周期紊乱。研究结果表明,利用拉曼成像技术我们可以观察到 RNA 的调控合成、蛋白质转化和肝细胞周期紊乱。重金属污染已经成为威胁人类健康的一个重要问题,肝脏是一个非常重要的代谢器官。显微拉曼成像来研究镉污染后肝脏组织的变化,可以发现镉中毒引起的肝脏组织成分的改变与生物医学方法所观察到的变化是一致的。这说明拉曼光谱在医学实验中具有良好的准确性和可靠性,在分析镉等重金属中毒方面具有很大的潜力。
  • 大鼠气管狭窄对能量代谢和呼吸的影响
    -大鼠气管狭窄对能量代谢和呼吸的影响-关键词:塔望科技,动物能量代谢监测系统,全身体积描记系统,阻塞性睡眠呼吸暂停,气道阻塞,导致内分泌类疾病,肥胖症,糖尿病,代谢类疾病,大小鼠能量代谢监测系统...论文摘要阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)病人,经过治疗后,代谢生理健康还是不能恢复。在成功移除大鼠气管阻塞物(OR)后,维持呼吸稳态的同时,伴随有体温调节和能量代谢的异常。本研究比较了气道阻塞(AO)和轻度气道阻塞(mAO)移除后的呼吸稳态与能量代谢。结果显示,移除气管堵塞物后大鼠进食量永久性增加。同时,血清胃饥饿素、下丘脑促生长素受体1a(GHSR1a))和磷酸化Akt比率升高。 其中PI3K/Akt 通路与正常代谢密切相关,该通路异常会导致过度肥胖、胰岛素耐受和II型糖尿病。研究表明,为达到代谢健康状态,阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)患者需要终生注重饮食和内分泌健康。实验计划实验结果图A和B气管直径,对照组C:1.81±0.1mm,气道阻塞组AO:1.04±0.1mm,轻度气道阻塞组mAO:1.19±0.12mm,阻塞物移除组OR:1.87±0.11mm图C气道阻力,AO和mAO组气道阻力分别增加71%和35%。图D呼吸频率。图E潮气量。图F分钟通气量,在室内空气呼吸,AO和mAO组分钟通气量分别增加294%和64%,而OR组与对照组没有明显差别。图G二氧化碳敏感性,AO和mAO组二氧化碳敏感性分别增加59%和25.5%,而OR组与对照组没有明显差别。图A,相对对照组,AO、mAO和OR组的进食量分别增加50.9%、20%和10.7%图B,AO和mAO组白天和黑夜进食量均增加,OR只是在黑夜进食量增加。图C图D图E图F,只有AO组每次进食量增加,进食次数差异均不明显。进食量增加主要是由于每次进食时间延长,再加上夜间“微进餐”(micro meals)图G和图H,AO、mAO和OR组的血清胃饥饿素和GHSR-1a明显增加图I:AO、mAO和OR组的p-AKT/AKT比率分别上升25%、16%和15%图A和D,AO组和mAO组的能量消耗分别增加26.5%和10.2%。图B和C,能量消耗增加与氧气消耗量和二氧化碳产生量增加有关。图E图F和图G,AO组的活动量和体温明显降低。参考文献Yael Segev , Haiat Nujedat1, EdenArazi , Mohammad H.Assadi & ArielTarasiuk.”Changes in energy metabolism and respiration in diferent tracheal narrowing in rats” [J].Scientifc Reports. (2021) 11:19166塔望科技提供的相关仪器方案 大鼠全身体积描记系统可对清醒自由活动动物呼吸参数进行测量,如呼吸频率,潮气量,气道高反应性测试(Airway hyperresponsiveness,AHR)等。测试过程中,动物可以处于清醒自由状态,避免了创伤性气管切开及麻醉的影响,使实验过程更加简便,用于呼吸系统模型动物对药物等反应性研究,呼吸性药物的药理和毒理学研究,特别适合于大批量动物快速初筛试验,适合长期跟踪研究和重复性筛查。动物能量代谢监测系统主要用于实时监测和记录小动物代谢运动相关指标,定性定量测量分析动物行为活动及其与呼吸代谢的相互关系,广泛应用于营养、肥胖、糖尿病、心血管等代谢相关性疾病研究。可选择参数包括能量消耗,食物和水分摄取,取食和饮水模式,空间位置,总的活动量和转轮次数,体重,心率,体温及自动化的行为分析等,所有数据都可同步化储存到计算机内小动物麻醉机吸入式动物气体麻醉机,将挥发性麻醉剂或具有麻醉性的气体,途经动物的呼吸道进入体内产生麻醉效果。其麻醉起效快并且复苏快、深度易控制、动物的发病和死亡率低、已被全球科研工作者和宠物临床医师广泛认可和应用。END
  • 生物打印肝脏模型评价药物的肝脏毒性研究
    背景介绍 药物性肝损伤(DILI)会影响肝脏代谢和解毒能力,但其根本机制仍有很多未知。为了准确和可再现地预测人的DILI,非常需要体外肝脏模型来替代昂贵和低通量的2D细胞培养系统、动物研究和芯片实验室模型。我们提出了一种新的“droplet in droplet”(DID)生物打印方法,该方法可以产生用于肝毒性研究的生理相关肝脏模型。这些模型,或称微型肝脏,是用BIO X微滴打印包裹在ⅰ型胶原中的肝(HepG2和LX2 肝星状细胞)和非肝(HUVEC 人脐静脉血管内皮细胞)细胞制成的。培养7天后,将微型肝脏暴露于急性和高剂量的对乙酰氨基酚或氟他胺,然后评估细胞活力、白蛋白分泌、丙氨酸氨基转移酶(ALT)活性和脂质积累的变化。微型肝脏ALT活性增加,白蛋白和脂质生成减少,表面这两种药物均有细胞毒性反应。这项研究的结果进一步验证了3D生物打印是一种可行的、可用于模拟肝组织和筛选特异性药物反应的中到高通量的解决方案。 材料和方法 细胞准备根据建议的方案培养两种肝细胞(HepG2和LX2)和一种非肝细胞(HUVEC)细胞系,并每3-4天传代一次。HepG2在含有谷氨酰胺的MEMα中生长,并补充1%丙酮酸钠(Gibco,Cat#11360070)和1%MEM非必需氨基酸溶液(Gibco,Cat-#11140050)。LX2细胞在IMDM(Gibco,Cat#12440053)中生长,HUVEC在EGM-2生长培养基(Lonza,Cat#CC-3156)中培养,并添加单体补充剂(Lonza,Cat#CC-4176)。所有培养基均添加10%的FBS(Gibco,16000044类)和1%的青霉素链霉素(Gibco,参考文献1509-70-063)。.生物墨水的制备和DID生物打印中和并制备3mg/mL浓度的Coll I bioink(CELLINK,SKU#IK4000002001)用于生物打印。以1:1:2(LX2:HUVEC:HepG2)的比例将5x106个细胞/毫升装入冷冻墨盒。在未经处理的96孔板(Thermo Fisher Scientific)中,使用BIO X(CELLINK,SKU#0000000 2222)上的液滴打印功能对微型肝脏进行生物打印。使用设置为8°C的温控打印头(TCPH,SKU#0000000 20346)将胶原液滴分配到设置为8°C–10°C的冷却打印床上。在第一轮液滴打印后,样品在37°C下培养3分钟,然后返回BIO X,使用相同参数进行第二轮液滴打印。在37°C条件下,将得到的封装液滴热交联20分钟,并为每个孔提供200微升混合培养基(25%IMDM+25%DMEM+50%MEM)。培养液每2-3天更新一次。药物处理和分析培养7天后,用不同浓度的APAP[0.1,0.5,1,5,10,25,50 mM](Abcam)或FLU[10,25,50,75,100,150,200µM](Selleckchem)处理微型肝脏72小时。采用比色溴甲酚绿(BCG)测定法(Sigma-Aldrich)、ALT活性测定法(BioVision)和活/死染色试剂盒(Invitrogen)分别检测白蛋白产生、肝损伤和细胞活力。所有分析均按照制造商的说明进行。 结论 胶原I中的细胞生长和球体形成胶原I中的细胞生长和球体形成在这项研究中,我们评估了Coll I bioink中的细胞生长、球体形成和迁移模式。到第2天,HepG2和LX2已紧密组装成小簇,HUVEC已拉长,形成同心网络(图1)。使用胶原蛋白作为支架可以在整个培养过程中进行细胞重组、球体极化和细胞增殖(数据未显示)。此外,根据图1,很明显,细胞在整个培养过程中渗透DILI模型,并可能在内部和外部液滴层之间迁移。生物打印微型肝脏的药物治疗和细胞毒性第10天的毒性评估结果表明,生物打印微型肝脏对APAP(图2A)和FLU(图2B)具有细胞毒性和剂量依赖性反应。这种肝功能下降表现为白蛋白分泌和脂质生成减少,ALT活性上调。同样明显的是,基于ALT活性的增加,两种药物的毒性剂量都会对细胞活力产生破坏性影响。后者在图3中尤为明显,其中活/死图像表明,在较高浓度的APAP或流感病毒下,细胞活力显著降低。药物治疗的动态细胞内反应研究了APAP和FLU如何调节细胞内脂肪含量。肝组织的ORO染色通常用于识别脂肪酸或药物引起的不同阶段纤维化或脂肪变性(Pingitore,2019)。在我们的研究中,经处理的微型肝脏的ORO染色显示,在高剂量药物处理的样本中,脂肪积累最小,而在未经处理或低剂量药物治疗的样本中,脂肪积累显著(图4A)。一种解释是APAP和FLU与脂质过氧化有关,其中毒性药物水平引起的氧化应激可能引发脂质降解和膜损伤(Behrends,2019)。图4B中未处理样品的详细观察提供了液滴模型中液滴的横截面图。这张图片显示了大量细胞向液滴外壳迁移并产生脂肪,可能表明存在营养和氧气梯度,并验证了细胞重组模式和胶原内的球体极化。▶ 作为2D细胞培养系统、动物研究和芯片实验室原型的可靠替代品,BIO X可作为中高通量工具,用于制作功能性3D生物打印肝脏模型,实现药物筛选和分析,并减轻药物消耗的成本。▶ CELLINK Coll I作为DID模型的支架,为模型提供了一个稳定、可调和高度相容的环境,且具有丰富的肝细胞重排和球体形成的结合位点。▶ 基于脂质过氧化、白蛋白分泌减少和ALT活性上调的证据,我们的研究结果表明,DID微型肝脏具有功能性,并且对APAP和FLU具有剂量依赖性和细胞毒性反应。▶ DID模型允许组织层之间的细胞间相互作用,并为研究不同硬度层之间的迁移模式提供了独特的机会。未来的毒性研究可以采用该模型复制纤维化的各个阶段,或研究药物治疗后肝脏组织的再生能力。参考文献:1.Behrends, V., Giskeødegård, G. F., Bravo-Santano, N., Letek, M., & Keun, H. C. Acetaminophen cytotoxicity in HepG2 cells isassociated with a decoupling of glycolysis from the TCA cycle, loss of NADPH production, and suppression of anabolism. Archivesof Toxicology. 2019 93(2): 341–353. DOI: 10.1007/s00204-018-2371-0.2.Chen, M., Suzuki, A., Borlak, J., Andrade, R. J., & Lucena, M. I. Drug-induced liver injury: Interactions between drug properties andhost factors. Journal of Hepatology. 2015 63: 503–514. DOI: 10.1016/j.jhep.2015.04.016.3.Pingitore, P., Sasidharan, K., Ekstrand, M., Prill, S., Lindén, D., & Romeo, S. Human multilineage 3D spheroids as a model of liversteatosis and fibrosis. International Journal of Molecular Sciences. 2019 20(7): 1629.
  • 四方光电标准呼吸模拟器,多重质控满足肺功能检查仪临床检测/计量校准要求
    肺功能检查仪进行检测校准的必要性    慢性呼吸系统疾病排在心脑血管病、癌症之后,成为我国居民慢性病致死的第三位死因。肺功能检查作为慢性气道等呼吸疾病诊断的金标准之一,是慢性阻塞性肺疾病防治和检查的关键。肺功能检查仪是检测肺脏吸入、呼出气体容量和速率,从而了解呼吸生理和呼吸功能是否正常的一种设备,主要由肺量计、气体分析器等部件组成。肺功能检查仪对于早期检出肺及气道的病变,诊断病变部位和评估疾病的严重程度具有重要的临床意义。    在钟南山院士、王辰院士等国内权威专家的推动下,“要像测量血压一样,测量肺功能”近年来得到社会各界的广泛关注和认可。2019年推出的《健康中国行动(2019—2030年)》明确提出将肺功能检查纳入40岁及以上人群常规体检内容。随着2020年国家基层呼吸系统疾病早期筛查干预能力提升项目在各地的实施落地,以及社区居民对呼吸系统慢性疾病早防早治意识的增强,不同原理类型的肺功能检查仪在全国各地基层医疗卫生机构得到了广泛配置及使用。    但肺功能检查仪的检测结果容易受多方面因素影响。比如不同肺功能检查仪的生产厂家采用的检测原理和设备结构不一样,会导致性能有较大差异,加上仪器设备在使用过程中因磨损或受环境因素而影响其正常使用,将出现检测结果的不准确。所以临床上常见发生同一个患者在不同医院所进行的肺功能测试结果有较大的偏差,给诊断造成很大影响。因此,对肺功能检查仪进行定期检测校准等质量控制、确保其测量的准确性极为重要。    肺功能检查仪检测校准的标准要求    校准是肺功能检查设备质控的关键措施,国际上美国胸腔协会(ATS)、欧洲呼吸协会(ERS) 、英国标准协会(BSI)分别发布的肺功能检查技术指南中,均提出了肺功能检查设备的技术性能标准和质控规范,我国也于2008年颁布了JJF 1213-2008 《肺功能检查仪校准规范》,解决肺功能检查仪的质量控制和量值溯源问题。    对肺功能检查仪肺量计的检测通常采用标准呼吸模拟器进行校准,要求必须能模拟人体器官肺的基本运动模式,标准规范主要参考美国胸腔协会(ATS)肺功能检测标准的内容。该标准对肺功能检查仪性能指标、测定方法、校准装置、BTPS修正、对FVC及PEF等指标检测的操作方法作了具体的要求和说明,并提供了24条标准波形检测肺功能检查仪的FVC指标,26条流量标准波形检测PEF指标。    (表:校准用设备性能表)    肺功能检查仪检测校准质控设备的选择    肺功能检查仪校准用标准呼吸模拟器必须能够精确模拟人体器官肺的运动模式,特别是模拟输出ATS推荐的标准波形,因此普通气体流量计计量标准和肺量计定标筒,不适合用于肺功能检查仪的量值传递。    四方光电呼吸模拟器是一款肺功能检查仪校准专用设备,由气缸、交流伺服电机、伺服电机控制器、专用控制卡和计算机组成。通过计算机控制软件驱动控制卡进而驱动伺服电机转动,推动活塞作往复运动,压出或者吸入气缸中的空气,从而模拟人的平静呼吸、深吸气、用力快速吹气等呼吸动作,为检验肺功能检查仪 VC、FVC、MVV 等测试指标提供了标准方法。    四方光电呼吸模拟器不但可精准输出ATS的24条标准FVC及26条PEF波形曲线,还可用于智能检测分析被校正肺功能检查仪的准确度和频率速度响应情况,有助于医生对肺功能检查仪所测定的病人肺功能状况的数据指标作准确判断。产品符合多重质控标准,满足临床检测/计量校准要求,可为《呼吸学科医疗服务能力指南(2018年版)》、《健康中国行动(2019—2030年)》的实施提供装备支撑。    ■ 设备标准质控    符合美国胸科学会发布的“肺活量测定的标准化”(2005)    符合ISO 23747:2015(ATS)    符合EN ISO 26782:2009    ■ 模拟波形质控    ATS标准24个容量-时间波形    ATS标准26个流量-时间波形    13项波形符合EN ISO 26782:2009附录C要求的标准波形    10项波形符合EN ISO 23747:2009附录C外形A要求的标准波形    用户还可自定义波形    ■ 使用过程质控    为所有类型的呼气曲线提供完整的BTPS模拟    根据ATS全面支持人体差异测试    全自动测试程序可由用户定义,如自定义容量、自定义流速、自定义运行次数    ■ 结果判读质控    所产生波形的参数均可完全溯源至国家标准    根据ATS评估测试结果并进行错误分析    四方光电标准呼吸模拟器应用领域及技术参数     计量院肺功能检查仪年检手段     科研单位呼吸模拟测试研究     肺功能检查仪企业溯源设备    关于四方光电    四方光电股份有限公司(以下简称“四方光电”)是一家从事智能气体传感器和高端气体分析仪器的科创板上市企业(股票代码688665)。公司2003年成立于武汉“光谷”,形成了包括光学(红外、紫外、光散射、激光拉曼)、超声波、MEMS金属氧化物半导体 (MOX)、电化学、陶瓷厚膜工艺高温固体电解质等原理的气体传感技术平台。这个平台为四方光电开发基于呼气分析的医疗器械应用提供和强有力的技术保障。    四方光电建设有省级企业技术中心和湖北省气体分析仪器仪表工程技术研究中心。同时公司积极融入国家技术创新体系,先后获得国家重大科学仪器设备开发专项、工信部物联网发展专项、工信部强基工程传感器“一条龙”、科技部科技助力经济2020重点专项、湖北省技术创新重大项目等多个项目的支持,被国内外行业权威机构列为中国气体传感器主要厂商和代表性企业,并荣获中国物联网产业联盟“最具影响力物联网传感企业奖”。     在健康医疗领域,四方光电超声波肺功能检查仪是一款用于肺通气功能和肺活量检查的高新技术产品,是检查哮喘、COPD、其它呼吸病患者以及评估吸烟者、慢性咳嗽和多痰者的肺功能的有力测定仪器。同时公司开发的肺功能检查仪定标筒、制氧机用氧气传感器、呼吸机用流量及气体成分传感器、监护仪用红外EtCO2传感器在国内外医疗机构及设备中得到广泛应用。未来,四方光电还将大力开拓基于呼吸监测的智能医疗健康板块,加大在呼吸机、麻醉机、监护仪等更广阔医疗器械开拓力度,推动提升肺功能检测仪在医疗机构、社区及家庭的配置率。
  • 专家释疑:ICP法评价“喝傻人”的锰钢电水壶
    回放:  日前,某机构发布的一份《2016年电水壶产品风险监测质量分析报告》称,目前市场上55.6%的电水壶产品锰含量在10%左右,存在使用高锰钢的问题。同时,报告指出人体长期过量摄入金属锰会影响神经系统的功能,产生记忆力减退、嗜睡、精神萎靡不振、神经功能紊乱等症状。  自此,“高锰”水壶把人“喝傻”的说法不胫而走,一度引起了公众的恐慌。借此,不少商家打出“304水壶”、拒绝“高锰水壶”的旗号进行促销活动。  疑问:  所谓的“高锰”水壶究竟是怎么来的?含锰的电水壶是否真的有如此大的危害?人们是否应该谈“锰”色变?  解答:  卫生学研究表明,锰在人体的许多组织中起到重要作用,参与机体糖、脂代谢,蛋白质的合成及遗传信息的传递等生命过程,是人体不可或缺的微量元素。  如果锰摄入不足,可以引起体重降低、贫血、侏儒症和肿瘤等 但过多摄入又可导致急、慢性中毒症,具有神经毒性、生殖毒性和肝脏、肺脏损害作用等。“因此,人们在日常生活中确实应该注意锰元素的合理摄入,以保证身体健康。”中国科学院金属研究所研究员宋影伟告诉《中国科学报》记者。  中科院金属所研究生刘灿帅、闫红林对《2016年电水壶产品风险监测质量分析报告》中提到的检测方法进行了详细的查证。  他们发现,报告采用了《食品接触材料金属材料食品模拟物中重金属含量的测定电感耦合等离子体发射光谱法》检验,即利用浓度为4%的煮沸乙酸检测电水壶中的锰含量。乙酸呈酸性,浓度为4%的乙酸酸性与柠檬相近。  “检测电水壶所用的溶液,近似为浓度较大的柠檬水,酸性强,侵蚀性大,与日常生活中煮开水的过程相差较大。”刘灿帅说,“脱离使用环境去评价材料是不适当的。”  在冶金行业中,锰需要在1200℃以上的高温下熔化,以冶金结合的方式溶于钢中,得到含锰量大于10%的高锰钢。而电水壶在日常使用过程温度不会超过100℃,所以在烧水时基本不会造成锰的溶出。  “退一步讲,即使锰的溶出量真的达到了报告中提到的最高值,那么人们每天要饮用大概9升这种电水壶烧开的水,才有可能超出一名成年人每天合理的锰摄入量。”闫红林说,“所谓的高锰钢影响精神、智力的说法,纯属危言耸听。”  原来,从本质上讲,锰在饮用水与乙酸中的溶出量不同,是由于电水壶在这两种环境中腐蚀行为不同。饮用水呈近中性,电水壶的腐蚀行为较弱 而乙酸呈酸性,侵蚀性强,电水壶的腐蚀行为较强,会有更多的锰元素被溶解。  “科学家应该向公众传播更多的腐蚀知识,这样人们才能更加理性地面对生活中的类似谣言。”宋影伟透露,4月24日,辽宁省科学技术协会、中科院沈阳分院、世界腐蚀组织、中科院金属所将在辽宁省科学技术馆联合举办“世界腐蚀日科普活动”,活动将针对工业和自然环境中的腐蚀、核电站中的腐蚀以及生活中的腐蚀等方面展开,利用生动的图像和有趣的科学实验,向大家展示腐蚀的奥妙。届时,世界腐蚀组织主席、中科院沈阳分院院长、国家金属腐蚀控制工程技术研究中心主任韩恩厚将为大家讲述腐蚀的来龙去脉、前因后果,介绍腐蚀涉及的国计民生、生活细节。
  • 清华大学Cell子刊发布重要免疫成果
    来自清华大学、中国科技大学等处的研究人员证实,自我特异性激活受体SLAM家族对于NK细胞驯化(Education)至关重要。这一研究发现发布在8月9日的《免疫》(Immunity)杂志上。 清华大学的董忠军(Zhongjun Dong)教授及中国科技大学的田志刚(Zhigang Tian)教授是这篇论文的共同通讯作者。前者的主要研究兴趣包括:NK细胞发育过程相关的信号途径; NK细胞是如何在分子和细胞水平功能获得成熟;驱动NK细胞分化和活化的分子基础。田志刚教授则主要从事天然免疫和肝脏免疫学研究。 NK细胞由造血干细胞发育而来,经历NK前体细胞、不成熟NK细胞等中间体后发育成熟。处于不同发育阶段的NK细胞具有特定的表型标志和表面受体,接受多种细胞因子和转录因子的协同调控。NK细胞抑制性受体与MHC I分子特异性结合使NK细胞获得成熟功能。NK细胞存在于骨髓、脾脏、外周血、肝脏、肺脏、蜕膜、淋巴结、胸腺、小肠及皮肤等组织器官中。不同组织中的NK细胞其造血细胞来源、发育途径、表型功能都表现出组织特异性。NK细胞亦被发现具有免疫记忆功能,可对机体产生长效的保护作用。NK细胞的活化受其表面活化性受体和抑制性受体调控。活化的NK细胞通过分泌细胞因子和细胞杀伤等方式发挥抗病毒、抗肿瘤和免疫调控的作用。 NK细胞发育过程中,其抑制性受体与特异性配体的相互作用使得NK细胞获得成熟功能的同时实现自身耐受,此过程被称为NK细胞驯化。科学家们通过不同的模型视图来解释其中的原理,但到目前为止其复杂的分子机制还未完全阐明,模型亦未得到统一。 SLAM家族受体(SFRs)是NK细胞表面一群重要的辅助受体,在NKG2D等受体的存在下,共同促进NK细胞的杀伤功能。在这篇新文章中,研究人员证实SFRs在造血细胞上丰富地表达,作为自我特异性激活受体对NK细胞驯化起至关重要的作用。 为了克服基因冗余,他们构建出了同时缺失7个SFRs的小鼠,揭示出NK细胞介导的对半同种异源造血干细胞的排斥主要取决于靶细胞上存在SFRs。这一刺激效应是由靶细胞上的SFR偶联适配器所决定。这些研究结果证实,SFRs赋予了NK细胞在效应阶段杀死造血细胞的能力;但在驯化过程中SFRs持续的结合可以减少NK细胞反应的敏感度。 因此,与诱导T细胞耐受的自身抗原相似,自我特异性激活配体有可能是NK细胞的“耐受原”(tolerogen)。 NK细胞是一类细胞毒性效应淋巴细胞,NK细胞显著表达IFN-γ是其激活的一个标志。目前对于在NK细胞天然激活过程中调控细胞因子刺激信号通路的表观遗传机制仍知之甚少。来自浙江大学医学院、第二军医大学、中国医学科学院证实,H3K4me3去甲基化酶Kdm5a通过结合p50来抑制SOCS1是自然杀伤(NK)细胞激活的必要条件。这一研究结果发表在2016年3月31日的《Cell Reports》杂志上。 NK细胞在早期免疫应答中发挥了关键作用,但人们对NK细胞的发育机制还知之甚少。中科院生物物理研究所的范祖森研究员领导团队对此进行了深入研究。他们发现,NK细胞发育和先天免疫需要FoxO1介导的自噬。这一成果发表在2016年3月的Nature Communications杂志上。 多发性硬化症是一种多灶性脱髓鞘和轴突损伤为主要特征的中枢神经系统疾病。来自天津医科大学、美国St. Joseph医院及医学中心等处的研究人员证实,在多发性硬化症的脑部炎症过程中神经干细胞(NSCs)维持了有功能活性的NK细胞。这一研究发现发布在2016年1月11日的Nature Neuroscience杂志上。
  • ADME系列—肾脏代谢在药物研发中的重要性
    众所周知,肝脏是药物代谢的主要器官。但是,随着分子生物学如蛋白质分离纯化技术、免疫抗体标记及cDNA技术的发展和应用,越来越多的药物代谢酶在肝外组织和器官中被发现。再加上药物代谢研究的不断深入,人们逐渐发现有些药物在肝内和肝外都有代谢,而有些药物的部分代谢过程仅在肝外的特定组织进行,如维生素D3的1位羟化仅于肾脏中代谢,更加证实了肝外组织在药物代谢过程中发挥着重要作用。1 药物的肾脏代谢除了维持水和电解质平衡的生理功能以及排泄内源性和外源性物质外,肾脏也是Ⅰ相和Ⅱ相代谢生物转化的重要器官。肾脏中的药物代谢酶主要分布于肾皮质和肾髓质中,尤其是肾皮质中酶的种类更丰富。图1 肾脏的解剖结构示意图(来源:百度图片)肾中的Ⅰ相代谢酶主要有P450 酶、脱氢酶及各种单加氧酶等,但其含量或活性均明显低于肝脏药酶,所以药物在肾脏中的 I 相代谢处于次要地位。肾中的药物代谢酶主要是Ⅱ相代谢酶,如葡萄糖醛酸转移酶硫酸转移酶、谷胱甘肽-S-转移酶、N-乙酰化酶和氨基酸结合酶等,因此Ⅱ相代谢在药物的肾代谢中占据主要的地位。表 1 肾脏中主要代谢酶的分布情况注:“√”代表有该酶分布;“×”代表没有该酶分布。来源:王广基, 刘晓东, 柳晓泉. 药物代谢动力学[M]. 化学工业出版社, 2005.肾脏是机体重要的排泄器官,药物进入机体后,以原形或者代谢物经肾脏排泄。药物在肾脏中的代谢促进了药物靶向性组织分布系统的发展,药物的靶向性组织分布避免了药物的一些副作用。药物在肾中代谢后,可以使其排泄和重吸收发生改变。除了甲基化代谢物外,大多数结合反应会产生极性更强的代谢物而被迅速排出体外。由于肾脏是药物的主要消除器官,肾功能的改变将会直接影响到药物经肾脏的代谢和排泄,对于肾功能障碍的病人,在用药时应格外谨慎,制订相应的给药方案。2 IPHASE肾脏代谢产品及优势IPHASE凭借先进的设备、专业的技术人员和多年研发的经验,开发出了不同种属动物的肾微粒体、肾S9、肾胞质液、肾匀浆等产品,助力于药物的肾脏代谢研究。l 酶活高 酶活可对标或高于同类进口产品l 批量生产 采用批量生产方式,库充充足,可保证同一批次产品的供应l 货期短 国内现货,保障客户使用需求l 售后服务机制健全 有专业技术人员提供全方位服务l 可定制 可提供特定物种、特定模型和特定年龄等非常规样品的定制服务表2 IPHASE肾微粒体产品表3 IPHASE肾S9产品表4 IPHASE肾胞质液产品发 文 章 得 奖 励凡使用本公司产品,在国内及国际刊物上发表论文(论文发表日起一年内),并注明产品属于北京汇智和源/IPHASE所有,即可申请奖励。根据发表刊物影响因子不同,给予不同金额奖品:非SCI论文及IF≤5分,500元礼品;5分<IF≤10分 800元;10分<IF≤15分 1000元;IF≥15分 2000元;活动多多,礼品丰厚,快来参与吧!关 于 我 们汇智和源,致力于为创新药研发企业及生命科学研究机构提供高品质的生物试剂,IPHASE为公司核心品牌,品牌宗旨“Innovative Reagents For Innovative Research”。
  • 国基委连续公布5个生物医学相关重大研究计划项目指南
    p   近日,国家自然科学基金委员会官网于同一天(2017年7月10日)公布了5个生物医学相关重大研究计划项目指南。总资助金额约9370万元。具体如下: /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/0f8ab66c-0cf9-4c8f-8635-2a24d5612446.jpg" title=" 1.jpg" / /p p   以下为公布的5个生物医学“重大研究计划”2017年度项目指南详情: /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 器官衰老与器官退行性变化的机制重大研究计划2017年度项目指南 /strong /span /p p    strong 一、科学目标 /strong /p p   本重大研究计划旨在明确组织器官衰老及退行性变化的共性机制和器官特异性改变。聚焦于重要人体组织器官(如脑、心血管、肾脏以及血液系统等)衰老及其向退行性变化演变的早期过程,明确器官衰老和器官退行性变化相关的分子、细胞和功能变化特征,阐述器官衰老及向退行性变化演变的调控机制,加强对衰老相关疾病发生发展的认识,开展一系列与衰老及器官退行性变化相关的新型技术研究,并进一步建立衰老相关疾病的应对策略。 /p p    strong 二、核心科学问题 /strong /p p   (一)器官衰老及向退行性变化演变的分子、细胞及功能变化过程和规律 /p p   (二)器官衰老向退行性变化演变在老年疾病发生发展中的作用和调控机制 /p p   (三)器官衰老及向退行性变化演变过程中的早期生物标记物及相关检测技术。 /p p   strong  三、2017年度重点资助研究方向 /strong /p p   根据本重大研究计划总体布局,2017年度拟重点资助如下研究方向,鼓励研究者采用多学科交叉的研究手段,注重与生命科学、信息科学、化学等领域的合作,针对器官衰老与器官退行性变化研究,提出新思路、新原理,建立新方法与新技术。 /p p   (一)建立组织器官衰老和退行性变化研究相关的新技术与新方法。 /p p   聚焦器官衰老和退行性变化的前沿科学问题,鼓励学科交叉,发展新技术与新方法。包括利用不同模式生物建立新的衰老研究模型、衰老和退行性变化标记物检测技术、细胞重编程技术、靶向基因编辑与示踪技术、表观遗传修饰的可视化检测技术、单细胞技术、质谱检测技术、分子影像技术、纳米药物技术等。 /p p   (二)重要人体组织器官衰老和退行性变化过程中的遗传、表观遗传及分子网络机制。 /p p   针对衰老的不同阶段(尤其是器官衰老向退行性变化演变的早期阶段)展开遗传因素、表观遗传因素、环境因素等作用机制的研究。发现并鉴定新的组织器官衰老相关基因、非编码RNA以及蛋白质等关键分子。研究衰老不同阶段的核酸修饰、组蛋白修饰、端粒相关蛋白修饰、染色质稳定性以及非编码RNA等对器官衰老及器官退行性变化的影响。 /p p   (三)重要人体组织器官衰老和退行性变化的细胞内外环境稳态。 /p p   研究细胞内环境稳态、代谢关键信号通路、细胞内化学小分子、脂类、激素及各种免疫炎症因子引起细胞衰老的机制。通过分子生物学、分子影像、电生理及生化检测等技术研究线粒体、溶酶体等亚细胞器在衰老及器官退行性病变中作用的分子基础与分子调控机理。 /p p   (四)器官衰老及其向退行性变化演变的生物标记物及器官特异性衰老和变性评价指标体系。 /p p   寻找能在个体、器官、细胞和分子水平反映器官衰老及向退行性变化演变的分子标记物,建立个体、器官和细胞特异性衰老和变性评价指标体系,建立研究器官衰老过程生物调控网络与关键节点的数据库和大数据计算分析平台,为早期识别器官和个体衰老与退行性变化预警提供标准和评价依据。 /p p    strong 四、2017年度资助计划 /strong /p p   本重大研究计划2017年度计划安排直接费用3500万元。拟资助培育项目22-30项,直接费用的资助强度为60-80万元/项,资助期限为3年,申请书中研究期限应填写“2018年1月1日-2020年12月31日” 拟资助重点支持项目6-9项,直接费用的资助强度为200-250万元/项,资助期限为4年,申请书中研究期限应填写“2018年1月1日-2021年12月31日”。 /p p    strong 五、申报要求及注意事项 /strong /p p   (一)申请条件。 /p p   本重大研究计划项目申请人应当具备以下条件: /p p   1.具有承担基础研究课题的经历 /p p   2.具有高级专业技术职务(职称)。 /p p   在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。 /p p   (二)限项规定。 /p p   1. 具有高级专业技术职务(职称)的人员,申请(包括申请人和主要参与者)和正在承担(包括负责人和主要参与者)以下类型项目总数合计限为3项:面上项目、重点项目、重大项目、重大研究计划项目(不包括集成项目和战略研究项目)、联合基金项目、青年科学基金项目、地区科学基金项目、优秀青年科学基金项目、国家杰出青年科学基金项目、重点国际(地区)合作研究项目、直接费用大于200万元/项的组织间国际(地区)合作研究项目(仅限作为申请人申请和作为负责人承担,作为参与者不限)、国家重大科研仪器研制项目(含承担科学仪器基础研究专款项目和国家重大科研仪器设备研制专项项目)、优秀国家重点实验室研究项目,以及资助期限超过1年的应急管理项目。 /p p   优秀青年科学基金项目和国家杰出青年科学基金项目申请时不限项 正式接收申请到国家自然科学基金委员会作出资助与否决定之前,以及获资助后,计入限项。 /p p   2.申请人(不含参与者)同年只能申请1项重大研究计划项目。上一年度获得重大研究计划项目资助的项目负责人(不包括集成项目和战略研究项目),本年度不得作为申请人申请重大研究计划项目。 /p p   (三)申请注意事项。 /p p   1.申请书报送日期为2017年8月21日-25日16时。 /p p   2.本重大研究计划项目申请书采用在线方式撰写。对申请人具体要求如下: /p p   (1)申请人在填报申请书前,应当认真阅读本项目指南和《2017年度国家自然科学基金项目指南》中申请须知和限项申请规定的相关内容,不符合项目指南和相关要求的申请项目不予受理。 /p p   (2)本重大研究计划旨在紧密围绕核心科学问题,将对多学科相关研究进行战略性的方向引导和优势整合,成为一个项目集群。申请人应根据本重大研究计划拟解决的具体科学问题和项目指南公布的拟资助研究方向,自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、技术路线和相应的研究经费等。 /p p   (3)申请人登录科学基金网络信息系统https://isisn.nsfc.gov.cn/(没有系统账号的申请人请向依托单位基金管理联系人申请开户),按照撰写提纲及相关要求撰写申请书。 /p p   (4)申请书中的资助类别选择“重大研究计划”,亚类说明选择“培育项目”或“重点支持项目”,附注说明选择“器官衰老与器官退行性变化的机制”,根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码。 strong 以上选择不准确或未选择的项目申请将不予受理。 /strong /p p    strong 培育项目和重点支持项目的合作研究单位不得超过2个。 /strong /p p   (5)申请人应当按照重大研究计划申请书的撰写提纲撰写申请书,应突出有限目标和重点突破,明确对实现本重大研究计划总体目标和解决核心科学问题的贡献。 /p p   如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的其他科技计划项目,应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。 /p p   由于医学科学研究对象的特殊性,请申请人注意在项目申请及执行过程中严格遵守相关医学伦理和患者知情同意等问题的有关规定和要求,包括在申请书中提供所在单位或上级主管单位伦理委员会的纸质证明(电子版申请书应附扫描件)。 /p p   (6)申请人应当认真阅读《2017年度国家自然科学基金项目指南》中预算编报须知的内容,严格按照《国家自然科学基金资助项目资金管理办法》、《关于国家自然科学基金资助项目资金管理有关问题的补充通知》(财科教〔2016〕19号)以及《国家自然科学基金项目资金预算表编制说明》的要求,认真如实编报《国家自然科学基金项目资金预算表》。 /p p   (7)申请人完成申请书撰写后,在线提交电子申请书及附件材料,下载打印最终PDF版本申请书,并保证纸质申请书与电子版内容一致。 /p p   (8)申请人应及时向依托单位提交签字后的纸质申请书原件以及其他特别说明要求提交的纸质材料原件等附件。 /p p   3.依托单位应对本单位申请人所提交申请材料的真实性、完整性和合规性进行审核 对申请人申报预算的目标相关性、政策相符性和经济合理性进行审核,并在规定时间内将申请材料报送国家自然科学基金委员会。具体要求如下: /p p   (1)应在规定的项目申请截止日期(2017年8月25日16时)前提交本单位电子版申请书及附件材料,并统一报送经单位签字盖章后的纸质申请书原件(一式一份)及要求报送的纸质附件材料。 /p p   (2)提交电子版申请书时,应通过信息系统逐项确认。 /p p   (3)报送纸质申请材料时,还应包括本单位公函和申请项目清单,材料不完整不予接收。 /p p   (4)可将纸质申请材料直接送达或邮寄至国家自然科学基金委员会项目材料接收工作组。采用邮寄方式的,请在项目申请截止时间前(以发信邮戳日期为准)以快递方式邮寄,以免延误申请,并在信封左下角注明“重大研究计划项目申请材料”。 /p p   4.申请书由国家自然科学基金委员会项目材料接收工作组负责接收,材料接收工作组联系方式如下: /p p   通讯地址:北京市海淀区双清路83号国家自然科学基金委员会项目材料接收工作组(行政楼101房间) /p p   邮政编码:100085 /p p   联系电话:010-62328591 /p p   5.本重大研究计划咨询方式: /p p   国家自然科学基金委员会医学科学部三处 /p p   联系电话:010-62327198 /p p   (四)其他注意事项。 /p p   1.为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成,获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定,项目执行过程中应关注与本重大研究计划其他项目之间的相互支撑关系。 /p p   2.为加强项目的学术交流,促进项目群的形成和多学科交叉与集成,本重大研究计划将每年举办一次资助项目的年度学术交流会,并将不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人有义务参加本重大研究计划指导专家组和管理工作组所组织的上述学术交流活动。 /p p    span style=" font-family: 微软雅黑, " microsoft=" " strong 注:因“申报要求及注意事项”该部分内容高度重复,因此后面4个“重大研究计划”该部分内容将省略。 /strong /span /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 血管稳态与重构的调控机制重大研究计划2017年度项目指南 /span /strong /p p   本重大研究计划旨在通过对血管稳态与重构的机制中涉及的代谢、氧化应激、炎症、生物活性物质、遗传和表观遗传调控等问题的研究,深入探讨血管稳态维持及血管重构的分子机制,揭示血管重构的本质,产生新的用于重大血管疾病的早期诊断、干预策略和防治模式。 /p p    strong 一、科学目标 /strong /p p   本重大研究计划以解决重大血管疾病共性的前沿科学问题为导向,以血管稳态与重构的调控机制研究为中心,利用分子生物学、分子影像学、组学和生物力学、化学与材料学等学科交叉及系统生物学的方法和策略,阐明血管结构与功能稳态和疾病过程中重构调控的关键信号通路和网络模式,以期揭示以血管功能与结构病理改变为基础的重大疾病的发病机制,寻找早期诊断和疾病转归的分子标志及干预靶点。 /p p    strong 二、核心科学问题 /strong /p p   血管稳态与重构的动态调控网络和关键节点。 /p p    strong 三、2017年度重点资助研究方向 /strong /p p   本重大研究计划从2013年开始,已资助21个重点支持项目、95个培育项目及4个集成项目。根据立项资助和在研项目实施的情况,2017年将进一步体现“凝聚方向和重点突破”,旨在已有资助成果的基础上取得更多原创性的突破。 /p p   2017年度在资助方向中继续鼓励以多学科交叉手段深入探讨机制 鼓励项目申请人进行优势互补的集成协作申报 鼓励利用系统生物学理论和方法构建血管稳态与重构的动态调控网络和关键节点 鼓励利用临床标本与数据资源开展研究。申请书中应突出在前期研究中已取得的突破性进展、且明确体现学科交叉和转化研究的特色。 /p p   (一)主要资助方向。 /p p   1.血管稳态维持的调控网络和关键节点及其功能 /p p   2.利用临床资源或新技术新方法,研究血管损伤/修复相关疾病的机制和防治策略 /p p   3.基于生物力学、纳米技术、生物可降解材料及干/祖细胞定向分化、组织打印、分子影像等技术的血管重建及修复。 /p p   (二)集成的资助方向。 /p p   根据本重大研究计划总体布局的需求,在原有资助项目的基础上,2017年度拟在如下两个领域进行集成。集成项目的申请要以在已有重要成果的基础上取得突破性进展为目标,项目组主要成员须包括两位或以上承担过本重大研究计划项目的负责人,组建优势互补的科研团队,以实现研究方向上的重要突破。 /p p   1.巨噬细胞在血管损伤、修复过程中的作用及机制 /p p   2.危重血管疾病的发生、发展及转归的机制和干预措施。 /p p    strong 四、2017年度资助计划 /strong /p p   本重大研究计划2017年拟资助培育项目约10项,直接费用平均资助强度约70万元/项,资助期限为3年,申请书中研究期限应填写“2018年1月1日-2020年12月31日” 2017年拟资助集成项目3项左右,直接费用总计约1000万元,资助期限为3年,申请书中研究期限应填写“2018年1月1日-2020年12月31日”。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 组织器官区域免疫特性与疾病重大研究计划2017年度项目指南 /span /strong /p p   中枢和外周免疫器官(如骨髓、胸腺、淋巴结、脾脏等)的免疫学特性,与人体重要疾病高发组织器官(如肝脏、肠道、肺等)的免疫学特性存在较大区别。这些组织器官由于具有独特的结构、生理功能和组织微环境,含有独特的细胞亚群和功能分子,从而形成了独特的区域免疫特性,而且组织器官的区域免疫特性与所在区域的众多疾病的发生发展紧密相关。由于对疾病高发组织器官的区域免疫特性研究较少,影响了免疫学理论与疾病防治的整体发展。为了深入阐释疾病的免疫病理机制,推进转化医学研究,迫切需要对组织器官的区域免疫特性进行基础性、前沿性和系统性的先导研究,以揭示区域免疫特性与重大疾病的内在联系,寻找新的免疫治疗靶点。 /p p   本重大研究计划的战略目标是将免疫学的重大基础研究(区域免疫特性)与国家的重大需求(重大疾病)结合起来。以“组织器官的区域免疫特性与疾病”研究为核心,通过与免疫器官比较,重点研究重要疾病高发组织器官(如肝脏、肠道、肺等)的区域免疫特性,阐述这些组织器官中特有免疫细胞亚群的基本性状,揭示区域免疫特性的基本属性,发现形成组织器官区域免疫特性的细胞调控网络和分子调控网络,深入研究与自身免疫病、炎症、感染、肿瘤、过敏、肥胖等相关的疾病的病理生理机制。 /p p    strong 一、科学目标 /strong /p p   通过与免疫器官比对,阐释重要疾病高发组织器官(如肝脏、肠道、肺等)的区域免疫特性,并对相关疾病提出新解释和探索新的免疫干预策略。 /p p    strong 二、核心科学问题 /strong /p p   了解重要疾病高发组织器官(如肝脏、肠道、肺等)的区域免疫基本属性、组织器官区域免疫特性的网络调控机制以及组织器官区域免疫特性在疾病发生发展中的作用机制。 /p p    strong 三、2016年度申请及资助概况 /strong /p p   2016年度申请及受理项目概况: 2016年度共收到重点支持项目44项,受理40项 收到培育项目139项,受理134项。来自62个高校和中国科学院研究所等单位的研究人员参加申报。 /p p   2016年度申请项目的特点: 申请书的研究内容基本围绕指南描述的关键科学问题所涉及的研究方向,申请项目所涉及的组织器官主要集中在肝脏、肠道、肺脏等重要疾病高发组织器官,此外还包括肾、皮肤、血液、心血管、中枢神经、脂肪、骨、关节、子宫等多个脏器和组织,呈现出涉及面广但重点突出的特点。研究人员主要来自消化、呼吸、皮肤、生殖、风湿免疫、神经生物学、医学遗传学、生物信息学、医学影像学、医学光电子学等多个学科背景。 /p p   2016年度资助项目的特点:2016资助重点支持项目8项,培育项目20项。其中,消化系统重点支持项目2项,培育项目7项 呼吸系统资助重点支持项目2项,培育项目4项 泌尿系统资助重点支持项目1项,培育项目2项 皮肤系统资助重点支持项目1项,培育项目1项 神经系统资助重点支持项目1项 资助交叉学科研究重点支持项目1项 资助血液、内分泌系统等组织器官的培育项目4项。其中部分研究有望在国际上取得领先地位,如对肠道区域免疫特性的研究等 部分研究着眼于脏器间的相互作用和对话,如肠道与肝脏区域免疫特性的相互影响等 部分研究运用新技术与新方法开展组织器官区域免疫特性研究,如研究生理力学微环境对肝血窦免疫应答的调控机制等 此外,部分研究能够运用新技术新方法开展不同组织器官间区域免疫特性的比较研究等。 /p p   2016年度申请项目存在的不足:个别项目仅对免疫细胞或免疫分子的调控机制进行研究,未能体现组织器官区域免疫特性这一关键科学问题 部分项目仍然采用传统的分子免疫学研究思路进行单个功能分子的研究,尚未充分利用系统生物学手段进行调控网络研究,利用免疫学大数据开展研究不足 部分项目缺乏深入的机制探讨,创新性不强 运用新技术和新方法研究组织器官区域免疫特性的项目总体较少。 /p p    strong 四、2017年度重点资助研究方向 /strong /p p   2017年度本重大研究计划拟重点资助的研究方向:将特别支持基础与临床联合申报的研究 支持运用系统生物学理论和方法研究组织器官区域免疫特性 支持利用新技术和特色平台开展组织器官区域免疫特性的研究,尤其是同步动态研究两种或多种不同组织器官区域免疫特性的成像新技术的研究 继续支持肝脏、肠道、肺脏等疾病多发器官或淋巴组织系统的区域免疫学研究的同时,适度加强我国特发疾病的器官区域免疫学研究。 /p p    strong 五、2017年度资助计划 /strong /p p   2017年度计划安排直接费用2000万元,拟资助重点支持项目3-5项,直接费用平均资助强度约200万元/项,资助期限为4年,申请书中研究期限应填写“2018年1月1日-2021年12月31日” 拟资助培育项目12-18项,直接费用平均资助强度约60万元/项,资助期限为3年,申请书中研究期限应填写“2018年1月1日-2020年12月31日”。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 情感和记忆的神经环路基础重大研究计划2017年度项目指南 /strong /span /p p    strong 一、科学目标 /strong /p p   本重大研究计划以情感和记忆的神经环路为主要研究内容,充分发挥医学科学、生命科学和信息科学等学科的特点以及学科交叉的优势,引入连接组、功能组等系统化的研究理念,结合临床情感和记忆障碍疾病特点,对情感和记忆(尤其是情感相关的记忆)的神经环路的结构和功能进行定量化描述。 /p p    strong 二、核心科学问题 /strong /p p   本重大研究计划的核心科学问题: /p p   (一)情感和记忆的结构环路与功能环路间的相互关系 /p p   (二)情感和记忆神经环路相互作用的关键节点和调控机制 /p p   (三)遗传和表观遗传因素以及应激等环境因素对神经环路可塑性的作用及其调控机制。 /p p    strong 三、2017年度重点资助研究方向 /strong /p p   2017年度项目指南主要在前期重点支持项目和培育项目研究成果的基础上开展情感和记忆的集成研究。同时,少量受理与本重大研究计划“情感和记忆的神经环路基础”研究方向密切相关的部分 “培育项目”的申请。集成项目主要以非人灵长类和/或人脑为研究对象,多学科多手段联合、研发并集成具有自主知识产权的新技术新方法,构建新平台和新系统,提出新理论新知识,在特定神经环路在情感和记忆中的结构、功能和机制方面取得原创性的突破。重点集中在情感和记忆障碍的非人灵长类动物模型建立,利用单细胞测序等技术对人脑情感和记忆障碍的神经环路进行细胞多样性研究,以及神经环路显微成像新技术研究。 /p p   重点资助领域和研究方向如下: /p p   (一)在非人灵长类中建立情感和记忆障碍的动物模型并开展神经环路研究(集成项目)。 /p p   在非人灵长类中运用多种基因操作方法建立情感与记忆障碍如老年痴呆症、抑郁症和孤独症等的神经精神疾病模型,并利用新建立的模型开展神经环路的研究工作,包括电生理记录、在体钙成像、无线电记录、无线光纤成像等新方法。 /p p   (二)利用人脑组织标本研究情感与记忆神经环路的细胞多样性和异质性基础(集成项目)。 /p p   针对人脑情感与记忆神经环路的核心脑区,深入研究这些脑区细胞亚型组分和构成基础。鼓励联合应用单细胞转录组测序技术分析,单细胞基因组测序技术,单细胞Hi-C测序技术,单细胞全基因组甲基化测序技术等多个单细胞组学技术,并结合多通电生理分析,系统研究人脑情感与记忆相关脑区神经环路细胞亚型分类、功能特征及分子细胞机制。 /p p   (三)情感与记忆的神经环路显微成像新技术(集成项目)。 /p p   发展和优化基于脑组织透明等方法、适用于多种模式动物(如非人灵长类、小鼠、大鼠等)与标记策略的微米分辨率高通量荧光显微成像新技术,以及相应的样品制备流程和数据处理方法,以高效绘制细胞类型特异的、基于即早基因表达和嗜神经病毒示踪等策略的全脑神经活动图谱和环路联结图谱。 /p p   (四)培育项目 /p p   联合应用光遗传学、电生理、基于工具病毒的神经环路示踪技术、全脑尺度神经环路重建技术、分子遗传学技术、在体钙成像等多项技术,在分子-突触-细胞-环路等多个水平上,以情感和记忆的神经环路为主要研究内容,结合临床情感和记忆障碍疾病特点,对情感和记忆(尤其是情感相关的记忆)的神经环路结构、功能特征及分子细胞机制进行研究。 /p p    strong 四、项目遴选的基本原则 /strong /p p   (一)强调以科学问题为导引,紧密围绕本重大研究计划的核心科学问题 /p p   (二)体现多学科多模态交叉 /p p   (三)创造新模型,开发新技术,建设新平台 /p p   (四)基础较好、条件较为成熟,有取得突破性进展的潜力。 /p p    strong 五、2017年度资助计划 /strong /p p   2017年度是本重大研究计划实施的第7年,计划安排直接费用1600万元,每个集成方向拟资助集成项目1-2项,直接费用平均资助强度300-400万 培育项目拟资助3-8项,直接费用平均资助强度50万,资助期限均为2年,申请书中研究期限应填写“2018年1月1日-2019年12月31日”。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 非可控性炎症恶性转化的调控网络及其分子机制重大研究计划2017年度项目指南 /span /strong /p p   本重大研究计划以非可控性炎症的恶性转化过程为研究对象,发挥医学科学、生命科学和信息科学等多学科交叉的优势,引入系统生物学整体性、信息化的研究策略和转化医学研究理念,着重研究“非可控性炎症恶性转化”的网络调控及其分子机制,揭示炎症向肿瘤转化的本质,催生新的可用于临床的疾病早期诊断、预测、干预策略和防治模式。 /p p   本重大研究计划从2010年开始资助,2013年开始进入项目的集成和整合阶段。 /p p    strong 一、科学目标 /strong /p p   本重大研究计划面向我国人口健康重大需求,瞄准当今国际医药领域发展最新动态,遵循“方向明确,重点突破,基础扎实,学科融合”的原则,充分发挥医学科学、生命科学和信息科学等学科的特点以及学科交叉的优势,引入系统生物学倡导的整合性、信息化的研究策略,发展贴近临床病理特征与疾病进程的新技术、新方法 针对炎症可控性与非可控性调控网络转化这一动态事件,重点关注宿主、微环境与恶性转化之间的互动影响,揭示非可控性炎症恶性转化的分子机制与调控规律,为非可控性炎症向肿瘤转化过程中的关键节点作为肿瘤的预测、诊断、治疗及药物靶标奠定基础,催生全新的、临床实用的肿瘤等复杂疾病防治模式与干预策略,为转化医学研究奠定基础,同时,努力推动学科交叉和集成研究,建成各具特色、优势互补的高水平研究平台,形成一支具有国际竞争力的人才队伍,造福人类健康事业。 /p p    strong 二、核心科学问题 /strong /p p   (一)非可控性炎症恶性转化的分子机制 /p p   (二)非可控性炎症调控网络关键节点的发现及其功能诠释 /p p   (三)非可控性炎症恶性转化的动态网络调控规律。 /p p   strong  三、2017年度重点资助研究方向 /strong /p p   由于本重大研究计划执行时间的原因,为整合本重大研究计划前期研究的成果,2017年度将集中资助围绕非可控性炎症恶性转化的分子机制、非可控性炎症调控网络关键节点的发现及其功能诠释、非可控性炎症恶性转化的动态网络调控规律三个研究方向在前期研究中已取得突破性进展、且明确体现学科交叉和调控网络分子机制的特色、在较短时间内能取得相应成果的项目。 /p p    strong 四、2017年度资助计划 /strong /p p   根据本重大研究计划总体布局的需求,在原有资助项目的基础上,2017年度计划安排直接费用570万元。拟资助5项左右的集成项目,直接费用资助强度不超过150万元 同时资助个别有特色的培育项目,直接费用资助强度不超过80万元。资助期限均为1年,申请书中研究期限应填写“2018年1月1日-2018年12月31日”。 /p
  • 小仪器大意义 人工肾脏开启医疗新篇章
    自1913年第一次使用人工肾用于临床以来,经过大量的反复研究和改进,人工肾经历三个换代过程,在结构和功能上有显著的改进。   1944年,二战硝烟弥漫,这一年的下半年盟军挺进德国,罗斯福第四次当选美国总统。同年令医学界为之鼓舞的是,有“美国的诺贝尔奖”美誉之称、最具声望的生物医学奖——拉斯克医学奖获得者,美国犹他大学医师威廉• 考尔夫(Willem Kolff)发明了肾透析机。      这与出现在世人面前,第一次被称为“人工肾”的时间过去了31年。1913年伦敦和荷兰的生理学大会上,展出的仅供动物使用的简单透析器,他的设计者阿贝尔(John Abell)给其取名叫“人工肾”。      这一期间,有士兵因潮湿和寒冷而患“战壕性肾炎”,直至发展成尿毒症病死沙场 也有因各种原因导致的尿毒症病人,因医生束手无策而死去。直到年轻的威廉• 考尔夫医生与工程师玻克(Berk)使用塞璐芬膜,共同研制出第一台供临床使用的转鼓式人工肾,从此大大提高了透析效果。   我们为什么会关注一个小小医疗仪器的历史,因为这与人类自身疾病的发展息息相关,有数据统计显示,全世界每天约有10.6万个新增病人进入常规血液透析治疗,其中仅5%可望进行肾移植。当前,每年新增病例有大幅上升趋势,而中国慢性肾功能衰竭发病率为每年每百万人口50到100人,这一数据背后意味着,仅北京、上海每年会有4000例以上的患者进入透析队伍。   人工肾的大意义   众所周知,人体重要器官之一肾脏,担负着人体血液处理的重任。肾脏好比一个过滤器,血液通过肾动脉流入肾脏,经肾脏的过滤作用,把血液中的有毒物质、代谢产物和多余水分滤除,形成尿液排出体外,而经过滤的血液通过肾静脉回流至心脏。当肾功能衰竭时,急性慢性肾功能衰竭均可导致终末代谢产物和内源性毒性物质在体内潴留,水、电解质、酸碱平衡紊乱以及内分泌功能失调,从而引起一系列自体中毒症状,这一症状就是尿毒症。因此解决人体“自身中毒”的解决方式就需要血液透析机。   血液透析机又叫人工肾,一个小小的仪器,其中最主要的两个部分——生物人工血滤器和生物人工肾小管辅助,将主导人体血液在体外的一系列净化处理。血液从人体的动脉流出,经“人工肾”净化处理重新通过静脉流回到人体,这一过程帮助肾脏发挥除滤功能,但并不能完全替代肾脏的自我平衡、调节、代谢和内分泌功能。特别针对于慢性肾功能衰竭,及其他急性中毒等病状,如肝性昏迷、肝肾综合症、肝硬化顽固腹水等。   自1913年第一次使用人工肾用于临床以来,经过大量的反复研究和改进,人工肾经历三个换代过程,在结构和功能上有显著的改进,从标准平板型人工肾(KILL型透析器)演变到卷管型人工肾(COLL型透析器),直至到现在的空心纤维型人工肾的出现,在未来临床阶段将会向小型化、移动化方向发展。   专注于医疗事业的日本企业旭化成医疗株式会社(以下简称“旭化成”),于1974年生产出世界上第一支中空纤维透析器(人工肾),得益于旭化成在纤维材料领域及医疗事业上的专注。旭化成是日本最大的中空纤维透析器生产商,占有日本市场近50%市场份额,也是世界最大中空纤维透析器生产商之一。   从病患角度考虑,肾脏移植是目前医学上公认的治疗肾脏衰竭的最好方法,因为移植到病人体内的肾几乎可以完全代替已衰竭了的肾脏的功能,从而让病人过上正常人的生活。   但实际情况并不如愿。根植“人工肾脏”领域四十年的专家——旭化成医疗指出,并非每位肾衰竭病人都有机会接受肾移植,这是因为可能没有适合的肾脏,或是因为脑死亡后的器官捐献者的数目远远低于需求者的数量。由于捐献者的肾脏必须同病人的身体相匹配,因此,病人要等到一个合适的肾脏进行肾移植需要很长的一段时间。   中国透析移植研究会主任委员唐孝达教授曾表示过,肾移植之后,移植器官一年内的存活率在90%左右,3-5年是60%-70%,十年的长期存活率在40%左右。   近年来,肾衰竭和尿毒症在人群中的发病率不断提高,人工肾脏受到越来越多的重视,在医学领域发挥着较强的实质性效用,许多医疗机构正试图将这些技术做到尽善尽美,帮助患者早日脱离病魔的折磨,开启医疗新篇章。   人工肾的“中国之路”   中国使用人工肾治疗尿毒症工作始于1953年,1957年、1958年先后在上海、天津使用进口人工肾进行医疗临床治疗,但中国各大城市大规模使用人工肾,则要追溯到上世纪80年代。   中国在人工肾的研究也有超过20年的历史,例如上海TX型人工肾、天津80-2型人工肾等,但这些作为平板型人工肾已被淘汰,目前医疗临床使用的多是已进口人工肾为主,生产厂商主要来自欧美和日本,如德国费森尤斯、贝朗,瑞典金宝、贝克尔,美国COBE、韦洛克,日本旭化成等。   在中国有良好口碑的旭化成医疗成告诉记者,其在中国的杭州装配工厂,结合从日本进口的产品面向中国医疗机构销售,特别是在High Flux膜受到很高的评价,对长期透析患者的生存质量改善上作出贡献。   相比国外近一个世纪的发展,人工肾的“中国行”才算刚刚起航,虽在国内临床医学领域得到了一定程度的使用和推广,但这条人工肾脏中国之路看起来并不顺畅。一方面受制于当前医疗改革的迟迟推进,另一方便更多在于高昂的医疗费用。   就目前来看,透析对大多数中国家庭而言是一笔非常昂贵的支出,患者家属可能很难承受如此大的经济压力,这也将成为医疗救助环节的一个极大瓶颈。2012年上演的“廖丹刻章救妻”故事,一度令中国网民为之动容,凄美爱情故事的背后,对病人及病人家属而言,这是一场“持久”的战争,来自患者每周两至三次的透析,以及金钱、时间、精力上的战斗。   旭化成医疗对于中国市场有着自己的看法,随着中国的经济的飞速发展、保险制度的不断扩大和完善,今后患者接受各种治疗的机会也将不断增加,关于透析这块,旭化成方面表示会多多参加地方中医医院的透析普及項目,帮助透析在中国的普及。   “人工肾脏今后的发展目标是更人性化,以人为本将会成为所有人工肾脏研发者的共同宗旨。”旭化成在其今后人工肾的发展上有清晰的目标。旭化成医疗表示,家庭疗法是新的研究方向,通过利用新兴学科来实现人工肾领域的全面改革。今后,患者在自己家中也能进行透析,无需再每周一次或两周一次地去医院挂号看病,这样也省去了患者的医疗支出,经济负担也能相对减轻。   旭化成方面还表示,他们正着手研发一种更能节省劳力的透析治疗方法,以人为本的医疗发展宗旨将会贯穿始终。他们认为,“健全的生命和医疗保障对于人们生活的重要性无可厚非,这也是人类的共同需求更是生命意义的所在。”
  • 中国医学科学院发现早期控制新冠病毒感染新策略
    面对不断变异的新冠病毒,传统的应对手段显得有些捉襟见肘。究竟有没有简单、实用的手段对抗当前的新冠流行?  经过深入研究,中国医学科学院黄波教授团队和秦川教授团队发现,靶向肺泡巨噬细胞是早期控制新冠病毒感染的有效策略,并通过新冠肺炎小鼠模型找到两种临床上常用的老药。相关研究成果在线发表于国际学术期刊《信号转导与靶向治疗》。  “这项研究不仅可以为新冠肺炎提供一种安全有效的治疗方案,同时也是‘老药新用’的一次大胆尝试,为筛选新冠治疗药物提供一种新的思路。”4月7日,黄波在接受科技日报记者采访时强调。中国医学科学院 黄波教授(图源:中国医学科学院官网)中国医学科学院 秦川教授(图源:中国医学科学院官网)  肺泡如同气球,是肺脏的基本结构单元。肺泡的内表面被称为肺表面活性层,由薄薄的一层脂和蛋白质组成,维持肺泡处于伸张状态。同时,这层脂膜能够将外界与机体内部隔离开来,血液药物分子包括抗体,没有能力穿过肺泡表面活性层。  然而,新冠病毒最初入侵的部位就是肺泡,那么,它是如何在机体的层层防御下突破“隔离”的呢?  对此,黄波解释说,尽管肺泡表面活性层将外界与机体内部隔离,但我们的免疫系统有一类专职的吞噬细胞,被称为巨噬细胞,这些巨噬细胞贯穿肺泡表面活性层,可以吞噬吸入空气中所包含的颗粒和微生物,从而维持肺泡的洁净。  “因此,一旦新冠病毒进入肺泡,肺泡巨噬细胞就利用其表面的细胞膜将病毒颗粒包裹,将其吞入胞浆内,这种包裹了病毒的囊泡,被称为内吞体。”黄波说,内吞体能够将病毒颗粒递送至胞浆内垃圾处理站——溶酶体,从而将病毒分解为氨基酸、核苷酸等,供细胞再利用。  但是,新冠病毒能够利用肺泡巨噬细胞的特定状态,从内吞体内逃出,反过来利用巨噬细胞进行自我繁殖。  黄波表示,这个过程依赖于内吞体内一种蛋白水解酶(CTSL)以及内吞体囊腔的pH值。在酸性pH值下,CTSL被激活,水解新冠病毒的刺突蛋白,使得病毒遗传物质RNA被释放到细胞浆中,启动病毒的复制和扩增。正常生理状态下,肺泡巨噬细胞内吞体的pH值偏碱,其所吞噬的新冠病毒被送至溶酶体降解,从而机体表现不出症状或较轻微的症状。  基于此,通过新冠肺炎小鼠药物筛选实验,黄波团队找到两种临床常用老药阻断新冠病毒从肺泡巨噬细胞的内吞体中逃逸。  “临床上,双磷酸盐如阿仑膦酸盐 (ALN)通过靶向巨噬细胞,而用于骨质疏松症治疗;糖皮质激素药物地塞米松(Dex)则是常用的抗炎药物。”黄波说,我们发现,Dex和ALN可以分别通过靶向CTSL表达和内吞体的pH值,协同阻断病毒从内吞体逃逸。  黄波表示,这样一种联合治疗的效果是通过鼻腔喷雾局部给药途径来实现的,系统性给药由于受肺泡表面活性层的阻碍,难以产生效果。同时,这种联合还能够发挥激素抗炎的作用。这种喷雾疗法简单、安全、成本低廉,易于推广使用,是值得进一步深入研究的早期控制新冠病毒感染的新策略。
  • 如何制备*单细胞悬液,几个小TIPS包教包会
    时下细胞研究很火的科研技术当属单细胞测序,但此技术对细胞悬浮液的总量以及活性都有一定的要求,因此制备高质量的单细胞悬浮液成为实验成功的关键点。单细胞测序涉及的细胞类型多种多样,如肠、肺、PBMC、胚胎、神经、乳腺、干细胞等,而其中样本的处理消化亦是重中之重,样本前处理与后续的分析结果有着莫大的关联。如何在上机前得到最*的悬液呢?这里和大家分享一些制备*单细胞悬液的小tips。1、在样本采集过程中,建议采用无菌样品处理方式,包括使用不含核酸酶的试剂和耗材;2、实体组织需要先处理,传统组织处理方法有机械法,包括网搓法、研磨法。机械法一般适用样本类型为脾脏、淋巴结、胸腺;另外较温和的方法有酶解法(使用胰蛋白酶类、胶原酶、溶菌酶、弹性蛋白酶以及一些商业化包装的组合酶),适用样本类型有肝脏、肾脏、心脏、肺脏、脊髓、脑、肠道、皮肤、肿瘤等。3、如果您使用的是10x Genomics相关仪器和平台,可以从官网查看10x Genomics不同样本单细胞悬液制备官方建议或者利用关键词查询与自己样本类型相同的已发表的单细胞测序文献。对于如何获得高质量的样品,10X公司建议在单细胞悬液制备过程中,细胞重悬的缓冲液选用无Ca2+、Mg2+和EDTA的1× PBS,并用0.04% non-acetylated BSA清洗两次(300rcf,5min),选择其他缓冲液或培养基可能会对结果产生不同程度的影响。4、细胞在处理过程受到外界环境影响,其基因表达谱可能会出现一些变化;有些细胞对环境极为敏感,可能会死亡裂解,造成RNA降解从而造成检测中的背景细胞升高,进而影响所获得的数据质量。实验过程中需要尽量避免细胞死亡,不断优化细胞处理条件,加快实验流程的进度,减小对细胞的影响。5、单细胞悬液制备过程中出现的细胞团、细胞碎片或纤维等杂质会增加微流体芯片的堵塞风险。如果存在细胞碎片和大团块,请将样品通过40 µm Flowmi 细胞过滤器,细胞悬液体积损失小。 图源:10x Genomics 的Protocol《 Fresh Frozen Human Peripheral Blood Mononuclear Cells for Single Cell RNA Sequencing》图源:《10x Genomics® Single Cell Protocols——Cell Preparation Guide》相关产品Bel-Art Flowmi 40微米 细胞过滤器,适用于1000微升移液管(50个/包)
  • 文献解读丨矿化胶原骨材料修复大鼠颅骨损伤
    研究背景 颅骨除了容纳、支持和保护脑组织,在头面部外形的塑造方面也承担了一定的责任。在严重的颅脑外伤、脑出血、颅内占位等情况下,需要紧急开颅手术缓解颅内高压,术后则会遗留颅骨缺损的问题,给患者的身心造成了严重的影响。颅骨成形术对颅骨缺损的修复和脑神经功能的恢复都有重要的意义。但用于颅骨成形术的传统生物材料都有着各自的优缺点,至今没有一个理想的解决方案,特别是传统生物材料都不能降解的致命缺陷对于儿童颅骨缺损的修复尤其不利,因此设计制备一种具有成骨活性的生物可降解颅骨修复材料非常迫切。 颅骨修复与其它长骨修复有较大的差异,主要表现在以下三个方面。 首先,颅骨修复除了需要快速成骨,还需要足够的力学支撑发挥保护作用,这就使得材料的孔隙率、孔径和力学强度之间产生了很难平衡的矛盾。 其次,颅骨的发育是膜内成骨作用的过程。在膜内成骨的过程中,骨髓间充质细胞在不形成软骨的情况下就直接分化为成骨细胞,紧接着形成包括额骨、顶骨以及部分枕骨的一系列扁平骨。这样一个相对复杂的成骨方式也决定了颅骨修复较其它长骨的修复更为困难。并且在颅脑外伤、肿瘤等原因造成的颅骨缺损中,硬脑膜常被损坏而缺损,对骨修复的过程更增加了困难。 再者,颅骨除了本身容纳、保护脑组织的作用外,还兼具塑形美容的作用,且颅骨的形状较复杂,个性化要求高,而传统的的人工骨材料规格单一、不可定制。因此,研发一种新的人工骨材料满足颅骨修复的特殊要求势在必行。 方法与结果 该研究采用复合支架的形式,将仿生矿化胶原与可降解生物相容性高分子材料——聚己内酯结合起来,采用溶剂造孔的方式,制备了一系列具有不同孔径分布及孔隙率特征的可植入骨修复支架材料。采用大鼠颅骨临界骨缺损动物模型对各组材料在体内的生物相容性及成骨性能进行评价,筛选出成骨性能最佳且力学强度可以接受的材料。 图1 不同孔结构特征支架SEM形貌及孔径统计分布 其中,最为重要的评价环节为影像学评价,已确定各个实验组之间在不同时间点的成骨情况差异。该研究中采取了Micro-CT(inspeXio SMX-90CT Plus, Shimadzu,日本岛津无损检测)透视并扫描4%多聚甲醛固定24h后的样本,扫描后经三维等值画图软件重建并进行成骨体积分析测定。通过X线透视及CT扫描影像评估样品植入前后的形状、骨密度,并通过成骨体积的测量进行定量分析。 图2 岛津Micro-CT三维重构结果 图3 根据Micro-CT结构计算的相对成骨体积 术后各组大鼠典型的Micro-CT扫描三维重建结果如图2所示。术后4周,模型组大鼠仅有少量针状骨结构位于缺损区,G1、G2、G4组大鼠骨桥位于缺损边缘,G3组大鼠骨桥部分通过缺损。术后8周,空白对照组大鼠缺损区中心有较多针状骨结构,边缘存在骨桥结构。G1、G2、G4组大鼠骨桥部分通过缺损,G3组大鼠骨桥通过缺损最长点。术后12周,模型组大鼠骨桥部分通过缺损,而G1、G2、G3、G4各组大鼠骨桥均通过了缺损最长点,而G3、G4组密度更接近于周围的骨组织,尤其是G3组,95%以上区域已成骨,部分缺损边界已显示不清。 定量分析通过三维重建软件测算出各组大鼠缺损部位的成骨体积,如图3所示。各组大鼠成骨体积在4周,8周,12周时都与空白对照组有显著性差异(P0.05),并且在各个时间点,G3组(pMC 1:10)矿化胶原基颅骨修复材料较G1、G2、G4组成骨体积更多,差异有统计学意义(P0.05)。 图4 Micro-CT重构的矢状位结果 术后各组大鼠Micro-CT正中矢状位影像如图4所示。术后4周,空白对照组缺损区边缘极少量点状高密度影,各实验组缺损区密度均匀增高,颅骨内面靠近硬膜一侧密度较对侧增高更明显。术后8周,空白对照组缺损区可见少量片状密度增高影,各实验组缺损区出现较大面积条状或片状密度增高影,且密度与周围骨质相近。术后12周,空白对照组可见条状密度增高影,各实验组缺损区域密度升高影面积较前明显增加,尤其是G3、G4组,缺损区大部分已被高密度影所占据,且密度和周围正常骨质非常相似。 图5 缺损区组织HE染色 图5所示为术后各组大鼠颅骨正中矢状位石蜡切片HE染色结果,新生成骨被染成密度均匀的粉红色。可以看到4周时,缺损区仅少量点状成骨,各实验组缺损区材料内部可见较密集的斑片状新生成骨。术后8周,对照组新生成骨较少,各实验组新生成骨由斑片状连接成长条状,部分跨越缺损区,新生成骨位于颅骨内侧面硬膜外层。术后12周,对照组缺损区可见部分条状新生成骨,各实验组材料内部和边缘皆有新骨形成,可观察到明显的骨小梁结构,尤其是G3组材料几乎完全降解,大部分被新生的自体骨结构所替代,尤其是靠近硬膜一侧,新生骨结构已与周围正常骨的结构相同。 总结与讨论 本部分研究采用大鼠颅骨临界骨缺损动物模型评价了不同溶剂配比的矿化胶原颅骨修复材料在体内的成骨性能。从影像学、组织学不同角度观察了材料诱导骨长入的过程,并进行了定量分析,筛选出成骨性能和力学强度达到最佳平衡的骨材料溶剂配比,既可以保证一定的力学强度,并且诱导成骨作用最好,为进一步颅骨修复材料的研发奠定了基础。 文献题目:《Tuning pore features of mineralized collagen/PCL scaffolds for cranial bone regeneration in a rat model》使用仪器:岛津5SMX-90CTPlus-1909第一作者:王硕原文链接:https://doi.org/10.1016/j.msec.2019.110186 声明 1、文章来源:Materials Science & Engineering C2、因篇幅有限,仅显示第一作者。3、本文不提供文献原文,如有需要请自行前往原文链接查看。4、所引用文献仅供读者研究和学习参考,不得用于其他营利性活动。
  • 安捷伦科技公司发布适用于人、小鼠和大鼠模型的新型基因表达微阵列芯片
    安捷伦科技公司发布适用于人、小鼠和大鼠模型的新型基因表达微阵列芯片 安捷伦公司与根特大学合作在芯片中整合入了 LNCipedia 内容2015 年 6月 10 日,北京 — 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)近日宣布更新其新型 SurePrint 基因表达微阵列芯片用于人、小鼠和大鼠模型的信使 RNA 分析应用。此次更新改进了编码和非编码内容,为研究人员提供在常用平台上研究表达模式的最新工具。安捷伦公司与根特大学合作开发了最新款旗舰版 SurePrint G3 人基因表达 v3 微阵列芯片,其中完整包含的 LNCipedia 2.1 数据库能够对长链非编码 RNA (lncRNA) 转录物进行可靠分析。LncRNA(长度大于 200 个核苷酸的非编码 RNA)能够通过直接作用于 DNA、RNA 和蛋白质而改变基因调控,从而实现靶标特异性或系统范围内的调控。 通过 lncRNA 与癌症、心血管疾病和神经退行性疾病的关联不难看出其广范却至关重要的作用。经重新设计的安捷伦基因表达微阵列芯片是高质量的特征捕获工具,可实现目标基因或通路的有效分析,涉及从协助疾病危险分层到阐明药物作用机制的各种应用。根特大学的 Jo Vandesompele 教授说:“我们与安捷伦密切合作设计了一流的 mRNA 和 lncRNA 表达分析方法。在单次分析中对这两种类型的RNA进行的同时测定有助于从相对基因表达水平深入探究mRNA与lncRNA之间的生物学联系。 其中的关键在于实现编码和长链非编码特征的良好平衡,而LNCipedia 2.1 则是与安捷伦基因表达内容配对的最佳数据源。微阵列芯片的最终设计经优化后可快速给出大量有价值的信息。”最新的微阵列芯片采用能够实现寡核苷酸精确合成的 SurePrint 技术制造。 SurePrint 微阵列芯片的灵敏度处于业内领先水平,具有5 个数量级以上的动态范围以及 5% 的阵列间变异系数中值,且在 R20.95 时与外部 RNA 对照联盟 (External RNA Controls Consortium) 的加标 RNA 对照品相比具有出色的定量一致性。“我们的 SurePrint 基因表达微阵列芯片不仅包含 LNCipedia 的 lncRNA 等严谨的专业内容,还能够为专家级用户提供灵活的定制服务。”安捷伦基因组学高级总监 Alessandro Borsatti 博士谈道, “凭借基因表达微阵列芯片的出色性能和定量一致性以及 RNA 测序和靶向序列捕获产品,我们能够使研究人员在微阵列芯片的筛查应用与更深度的二代测序的发现性应用之间实现完美转换。”SurePrint 基因表达微阵列芯片属于 SurePrint 产品系列,该系列包括 microRNA 与比较基因组杂交微阵列芯片。 安捷伦基因组学工作流程包括用于质量控制的 2100 生物分析仪和 2200 Tapestation、用于数据采集的SureScan 扫描仪、用于数据分析的 GeneSpring 软件,以及用于进行实时聚合酶链反应的 AriaMX 系统。如需了解有关 SurePrint 基因表达微阵列芯片的更多信息,请访问 www.agilent.com/genomics/v3。关于安捷伦科技公司安捷伦科技公司(纽约证交所:A)是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者,是致力打造美好世界的顶级实验室合作伙伴。安捷伦与全球 100 多个国家的客户进行合作,提供仪器、软件、服务和消耗品,产品可覆盖到整个实验室工作流程。在 2014 财年,安捷伦的净收入为 40 亿美元。全球员工数约为 12000 人。今年是安捷伦进军分析仪器领域的 50 周年纪念。如需了解安捷伦科技公司的详细信息,请访问 www.agilent.com.cn。编者注:更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻,请访问安捷伦新闻网站:www.agilent.com.cn/go/news。
  • LA-ICP-MS分析海豚肾脏与肝脏组织中金属元素
    20世纪80年代中后期,Gray等在等离子体质谱仪的基础上结合激光剥蚀进样方法,开创了激光剥蚀一电感祸合等离子体质谱联用技术(Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,LA-ICP-MS ),其基本原理是将激光束聚集于样品表而使之融蚀气化,并通过载气将样品微粒载入等离子体中电离,经质谱系统进行质量过滤,**用接收器分别检测不同质荷比的离子LA-ICP-MS直接剥蚀固体样品,不仅避免了湿法消解样品带来的试剂污染、样品分解不完全、易挥发元素丢失等问题,而且消除了水和酸造成的多原子离子干扰,增强了ICP-MS的实际检测能力。同时,该技术具有原位、实时、快速、宏观无损、多元素同时测定并可提供同位素比值信息等分析优势,因此在生命科学、材料科学、硅酸盐工业、地质学及法庭科学等领域引起了广泛的关注。**就给大家带来一篇生物方面的应用。实验方法按照标准解剖海港海豚(Phocaena phocaena)。去除器官(包括肾脏和肝脏组织)并将小样本(?2g湿重)切片并转移至-80℃冰柜。 允许冷电池冷却至所需温度(从-20℃开始),从-80℃去除肾脏和肝脏组织冷冻器,放在细胞中,并使其平衡5分钟。 使用CETAC LSX-213软件单点编程,散焦和烧蚀使用选择的消融参数。 实验在0℃,-10℃和-20℃监测不同零度以下的信号变化。 实验所用仪器: 激光剥蚀系统CETAC Technologies LSX-213 G2+ Helex能量3.375mj剥蚀直径150um频率20HZ剥蚀方式单点He流量600ml/min超低温样品池-30℃-0℃ 电感耦合等离子体质谱仪PerkinElmer Elan DRC II标准模式雾化器流量1.05L/min辅助气体流量0.85L/min等离子体流量15 L/min镜头电压7,50VICP频射功率1400W脉冲电压900w 实验结果1.使用超低温冷冻池进行激光剥蚀2.使用ICP-MS检测肾组织中的归一化结果肝组织中的归一化结果Pb元素在肝组织与肾组织中的归一化结果结果与讨论平均归一化值随着温度的降低而降低(-20℃时的**平均值)。离子信号在LA-ICPMS中的稳定性在-10℃时**。通过LA-ICP-MS获得的比例通常高于基于消化的ICP-MS比例。 这些差异可能受到许多因素的影响,如湿与干等离子体,等离子体质量负载和温度,气溶胶的均匀性,表面采样(LA)与完全消化,表面和亚样本差异。大量的Zn,Hg和Se表示海豚可能遭受了感染性疾病或可能甲基汞中毒。超低温冷冻池有利于激光剥蚀生物样品。
  • 重组益生菌能减轻饮酒后肝脏和肠道的急性损伤!
    2023年4月11日,中国科学院大学、新乡医科大学、河北医科大学的研究人员在 Microbiology Spectrum 期刊上发表了一篇题为" Oral Probiotic Expressing Human Ethanol Dehydrogenase Attenuates Damage Caused by Acute Alcohol Consumption in Mice "的研究论文。 研究人员开发了一种解酒神器,一种表达人类ADH1B的益生菌,在小鼠模型中,可减少酒精吸收,延长酒精耐受时间,并缩短饮酒后的恢复时间。重要的是,还能减轻饮酒后肝脏和肠道的急性损伤。 众所周知,喝酒后,酒精在肝脏中被乙醇脱氢酶(ADH)和乙醛脱氢酶(ALDH)依次分解。乙醇脱氢酶会将乙醇分解成危害较小的化合物乙醛,进而由乙醛脱氢酶将乙醛分解为二氧化碳和水。 这两种酶基因变异会降低一个人对酒精的耐受性,与饮酒后面部发红有关,缺少它会降低人体分解乙醛的能力,从而导致乙醛在血液中积聚,从而引起人体对毒素的反应,即喝酒上脸。ALDH2突变在东亚人群中十分普遍。延长酒精耐受时间 在该研究中,研究人员对乳酸乳球菌进行基因改造,这是一种用于生产酪乳和奶酪的益生菌,乳酸乳球菌被设计用于产生人类 ADH1B 酶。 进一步,研究人员在小鼠身上测试了改良益生菌的解酒能力。延长酒精耐受时间 研究发现,在用表达 hADH1B 的益生菌处理的小鼠中,酒精耐受时间显著延长,即从饮酒到丧失运动能力的时间。对照组小鼠在20分钟内都失去了站立能力,而益生菌组近一半的小鼠在饮酒1小时后仍然能够移动。这表明,益生菌有效地增强了急性酒精耐受性,并增加了急性中毒的酒精摄入阈值。快速 此外,研究人员还分析了小鼠喝酒后的恢复时间。正常情况下,小鼠醉酒后需要6-10小时才能恢复。缩短饮酒后的恢复时间 研究发现,表达 hADH1B 的益生菌可以缩短饮酒后的恢复时间,用益生菌治疗的小鼠在5.5小时后恢复了运动能力,而对照组则需要6.4小时恢复。减轻酒后肝脏和肠道损伤 酒精主要在肠道中被吸收,最终被送到肝脏分解。因此,肠肝轴在调节乙醇代谢方面发挥着重要作用,肠道和肝脏也是饮酒后最直接受损的器官。 为了检测两组小鼠的急性中毒,研究人员观察了小鼠肠道的粘膜损伤。发现对照组杯状细胞更肥大,而益生菌组减轻了急性饮酒的致病作用,表明肠道对酒精的吸收减少。减轻酒后肝脏和肠道损伤 研究人员还测量了小鼠醉酒后血液中的酒精含量,发现醉酒2小时后,对照组酒精含量继续增加,而益生菌组呈显著下降趋势,且低于对照组。还发现益生菌治疗降低了血液甘油三酯浓度,同时降低了肝脏中的脂质水平。 这表明,用益生菌治疗可以减轻急性饮酒引起的肠道损伤,并降低肝脏和血液中的脂肪含量。综上,研究人员发现的重组益生菌可在肠道内直接表达hADH,可快速解酒,有效降低酒精对肝脏和肠道的损伤。这种益生菌安全且成本低,为未来治疗和预防酒精的负面影响提供了新的策略. DOI : https://doi.org/10.1128/spectrum.04294-2
  • 《细胞》:科学家首次成功提取大鼠胚胎干细胞
    这将使科学家借助动物模型更方便地对人类顽疾进行研究   美国南加州大学一个科研小组12月24日宣布,他们首次成功地从大鼠胚胎中提取干细胞,这将使科学家借助动物模型更方便地对诸多人类顽疾进行研究。   英国科学家马丁埃文斯早在1981年就成功地从小鼠胚胎中提取出第一个小鼠胚胎干细胞。但大鼠胚胎干细胞的提取尚属首次。   研究负责人、华人科学家应其龙在新闻公报中说,这是干细胞研究领域的一项重大进展,“因为我们知道,与小鼠相比,大鼠在生物学的许多方面与人类更为相近”。应其龙认为,提取大鼠胚胎干细胞研究被证实可行之后,世界许多干细胞实验室的研究方向都将因此而改变。   此前,科研人员尝试提取大鼠胚胎干细胞都因为技术障碍宣告失败。此次,应其龙的科研小组采取了一种特殊的“信号阻断”方法,他们利用特殊的分子抑制大鼠胚胎中3个特定基因发出信号。正常情况下,这3个基因发出的信号是胚胎干细胞分化的“命令”。信号被阻断后,大鼠胚胎干细胞就能够“停下分化的脚步”,保持在原始胚胎阶段。   科研小组认为,能够提取大鼠胚胎干细胞,朝着今后科学家通过基因敲除技术人为地给大鼠胚胎剔除一个或多个基因、培养“定制”大鼠进行疾病研究又向前迈进了一步。   这一成果将发表在定于12月26日出版的《细胞》杂志上。
  • 医院的肝脏——消毒供应中心
    消毒供应中心就是消毒供应室,它是医院供应各种无菌器械、敷料、用品的重要科室。其工作质量直接影响医疗护理质量和病人安危。消毒供应中心的存在就类似于人身上的肝脏,可见消毒供应室对于整个医院运作的重要性!一、消毒供应中心的一般工作流程二、消毒供应中心的设计原则:布局从“污”到“净”,严格划分污染区、清洁区、无菌区、生活区。通过实际屏障区分:① 在污染区与清洁区之间通过双扉清洗消毒器及传递窗隔离② 在清洁区与无菌区之间通过双扉脉动真空灭菌器隔离③ 在无菌区和发放间通过双门互锁传递窗隔离整个供应室应留有四个口:污染物品入口:接收未经处理的污染物品。清洁物品入口:接收待灭菌物品(科室自行打包包裹)。人员入口:供应室工作人员进入供应室的入口。无菌物品发放出口:进行无菌物品发放。气压由高到低依次为:无菌区、清洁区、污染区切实地做到“四分开”,即:工作间与生活间分开污染物品与清洁物品分开(双扉清洗消毒器)敷料检查打包与器械检查打包分开(单独房间)未灭菌物品与灭菌后物品分开。(双扉灭菌器)三:消毒供应中心的设备配置另附,消毒供应中心设备清单
  • 美国TSI SIDEPAK™ AM520 型个体暴露粉尘仪获得2017年度产品奖
    2017年10月, 美国明尼苏达州肖维尤 - 美国TSI公司很荣幸地宣布,SidePak™ 个体暴露粉尘仪荣获由 《职业健康与安全》 杂志(OH&S)评选出的2017年度产品奖。OH&S和一个独立的评委会将SidePak评选为工业卫生年度产品。TSI的 SidePak AM520型个体暴露粉尘仪 是一款小巧、可佩戴、具有数据记录功能的光散射激光光度计,能够提供工人呼吸区域内的粉尘、二氧化硅、烟、雾的实时读数。SidePak系列仪器可实现在制造业、铸造厂、建筑工地、化工厂、炼油厂、矿场和其它环境的个体气溶胶监测。可视声光报警器可对危险空气质量环境向佩戴者发出警报。SidePak的早期版本是 英国肺脏基金会研究 的重要组成部分。"上个月,我们荣获国家安全理事会大会暨博览会2017年度产品奖,"TSI健康与安全全球产品经理Kevin Chase说,"SidePak几乎可应用于所有工业和服务机构,是呼吸性粉尘监测的利器,提供了有助于保护工人的实时暴露数据。对我们和许多客户来说,它是一款变革性产品。年度产品奖是那些一直热心关注我们最新一代粉尘监测产品的客户对我们工作的充分肯定。对此我们表示感谢,同时对于能够通过SidePak为员工的安全提供保障感到欣慰。"OH&S计划在十二月出版的《职业健康与安全》杂志上公布2017年度产品奖获得者,如要查看所有类别的2017年度产品奖获得者,请在线访问 2017 年度新产品奖 页面。 所有入围产品均为2016年7月5日至2017年7月4日首次上市。关于TSI公司TSI公司的市场遍布全球,主要为客户提供调查、鉴定和解决测量难题的服务。作为设计和生产精密仪器的行业领导者,TSI公司与世界各地的研究所和客户合作,并制定涉及气溶胶科学、气流、室内空气质量、流体动力学和生物有害物的检测等方面的相关测量标准。TSI公司总部设在美国,并在欧洲和亚洲设立多处办事处,已成为一家全球性的跨国公司。每一天,我们的员工都专注于将研究成果转化为实际应用。
  • 重磅│“提高呼吸道病原体核酸检测率”医疗质量改进目标,结核病刻不容缓
    为进一步加强医疗质量安全管理,持续提升医疗质量安全管理科学化、精细化水平,构建优质高效的医疗质量管理与控制体系,国家卫生健康委制定并发布了10项《2021年国家医疗质量安全改进目标》。在此基础上,医政医管局组织各专业国家级质控中心围绕本专业医疗质量安全的薄弱环节和关键点,提出了2021年质控工作改进目标(共33项)。其中,在感染性疾病专业提出了“提高呼吸道病原核酸检测率”的目标。 肺结核:经呼吸道传播的乙类传染病结核病是由结核分枝杆菌感染人体后引起的慢性传染病,人体除头发和指甲外都可以发生结核病。其中,肺脏是最常被侵犯的器官,如被侵犯就叫肺结核。肺结核是我国法定报告的乙类传染病,其主要通过呼吸道传播,1名传染性肺结核患者若不加以治疗,1年平均可感染10-15名健康人。根据世界卫生组织2020年10月14日发布的最新全球结核病年度报告,我国2019年新发结核病患者数约83万例,位居全球第三位;利福平耐药结核病患者数约6.5万例,占全球利福平耐药肺结核患者的14%,位居全球第二位,是全球结核感染负担最重的国家之一。 结核病的早期快速诊断是预防和控制结核病蔓延的关键《“十三五”全国结核病防治规划》要求:到2020年全国结核病患者病原学诊断率达到50%以上,东中部地区和西部地区分别有80%和70%的县(市、区)具备开展结核病分子生物学诊断的能力。为进一步遏制结核病流行,推进健康中国建设,2019年5月国家卫生健康委、国家发展改革委、教育部、科技部、民政部、财政部、国务院扶贫办和国家医保局联合制定了《遏制结核病行动计划(2019—2022 年)》,并指出:结核病的早期快速诊断是预防和控制结核病蔓延的关键。 结核分枝杆菌核酸检测阳性为确诊病例2017年11月,新的《肺结核诊断》行业标准正式发布,明确将结核分枝杆菌核酸检测阳性列为确诊病例,该标准的发布为结核病的确诊提供了新的手段。2020年全球结核病报告数据显示,2019年我国结核病病原学阳性率为47%,在原有的传统痰涂片和痰培养确诊病例的基础上有了大幅提升。 迪澳恒温核酸检测系统优选方案该系统是“十二五”国家科技重大专项成果转化产品,主要通过bst聚合酶及特异性引物在恒温条件下(63℃)对标本中结核分枝杆菌复合群核酸片段进行特异性扩增,扩增产物(dna)与核酸染料结合后发出荧光信号,通过恒温扩增荧光检测仪实时读取荧光信号,根据仪器给出的扩增曲线和出峰时间判断结果,可以快速对人痰标本中的结核分枝杆菌复合群dna进行定性检测。其优势在于:l 结果准确敏感性高,病原学阳性率为64%,远高于痰涂片和痰培养,优于传统pcr;特异性高(96.26%),与痰培养相当。l 安全性高专用收集管全封闭提取痰液样本,无病原体暴露,降低感染风险。l 操作简便,结果快速痰液样本无需特殊处理;耗时短,70min即可获得检测结果。l 通量高、便携检测通量:1-48个,最多可一次性检测46个样本;仪器轻巧,携带方便,移动后无需进行荧光校准,直接检测。l 智能化自动上传数据,无缝接入医院lis、his系统;自动实时监控、判读、出报告。 小结:此次医政医管局提出“提高呼吸道病原核酸检测率”的目标,重点指出:提高呼吸道病原核酸检测率,助力快速明确病因,合理使用抗菌药物,实现呼吸道传染病的早发现、早隔离、早报告和早治疗。结核病作为常见的呼吸道传染病,其早期快速诊断是防控的关键。迪澳恒温核酸检测系统是国家“十二五”重大传染病专项课题成果,因其“安全、准确、快速、便携、联网”,被纳入国家结核病参比实验室的推荐检测方法,已经服务于全国多个省市的结核病防控工作,并在疫情应急防控中也得到了很好的应用,可有效助力提高呼吸道病原核酸检测率。
  • BBC:雾霾不仅伤肺更伤脑!这些仪器可以应对
    p style=" text-indent: 2em " 根据全国天气网信息,从今日起,北京将进入新一轮中重度雾霾天。 /p p style=" text-indent: 2em " 雾霾只会伤肺吗?错! /p p   英国兰卡斯特大学的Maher及其团队,发表在《美国国家科学院院刊》上的最新研究就发现 /p p   “ strong 雾霾等空气污染,损伤的不仅是我们的肺,还会损害我们的大脑 /strong 。” /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/c36c1ab7-ef27-4779-b206-5a187e900ba0.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/1b5dccd9-d12c-4432-8daf-5eae84e5cd32.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p   这一下子颠覆了人们的认知, strong 多年来人们对雾霾的认知大都停留在对呼吸道、肺脏的危害上,但最新的研究却发现,其对大脑的伤害完全不亚于肺脏 /strong 。而在这之前罗彻斯特大学的环境医学系教授Cory-Slechta及其团队,在《环境健康展望》期刊上,就提出“细小的颗粒会对小鼠大脑造成更大伤害”。 br/ /p p   小鼠出生的前两周,是大脑发育的重要时期,研究人员把刚出生的小鼠暴露在受采集于美国中型城市高峰期的污染空气,每天4小时,共持续两周。 /p p   之后员把小鼠分成三组,分别在24小时、40天和270天后对小鼠的大脑进行检测。结果发现,所有实验小鼠的大脑中,谷氨酸含量都出现上升,而这与孤独症和精神分裂症患者的脑部情况一样。 /p p   另外,在24小时后进行检测的一组小鼠的脑部出现了炎症反应,侧脑室体积增大2-3倍。小鼠的脑白质也出现了发育不完全现象。说明炎症已经损伤脑细胞并且阻止了大脑某些区域的发育。 /p p   在40天和270天后进行检测的两组小鼠,也都出现上述症状。 strong 这表明空气污染会对大脑造成永久性损坏。 /strong /p p   伦敦酸雾通常被认为是由燃煤排放的烟尘以及二氧化硫等一次污染物所致,洛杉矶雾霾则是一种光化学污染,主要原因是机动车尾气在阳光作用下反应生成了二次污染物。而中国雾霾是一次与二次污染物混合造成,其成分复杂多变,但主要污染物可归为五类: strong 二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒物、重金属和挥发性有机物 /strong 。 /p p   严重的雾霾天气再次敲响了环境治理的警钟!那有没有方法能够检测和监测雾霾组成呢?针对雾霾的主要组成成分,小编特意盘点了市场雾霾检测仪器种类及特点,快一起来了解一下吧。 /p p    strong 1. 二氧化硫(SO2)检测 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/27431ace-225f-427a-9092-b01023a2bf94.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 堀场APSA-370大气污染监测用SO2监测仪 /span /p p   APSA-370采用了具有创新性的检测器和全新的光学系统,在低背景值下获得了极高的灵敏度,同时还大大提高了测定结果的稳定性。荧光池设计独特,能将水分对SO2测定结果的干扰降低到最低程度。该仪器内置了带有选择性透过膜的芳香烃阻隔器,这样就大大降低了相关成分的干扰。与HORIBA所独特设计的流路相结合,在延长阻隔器工作寿命的同时避免由于样品流量的变化对测定结果的影响。同FPD方法相比,APSA-370的测定结果具有下列优点:(1)对SO2高效选择性 (2)无须其他气体 (3)线性输出。 /p p style=" text-align: center "    img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/1cc3c030-21fb-4e17-9f90-b08e0df7996c.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" style=" text-align: center " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 亿通ET -SO2空气二氧化硫检测仪 /span br/ /p p   ET-SO2具有非常清晰的大液晶显示屏,声光报警提示,带内置泵,保证在非常不利的工作环境下也可以检测危险气体并及时提示操作人员预防。 自带吸气泵可将数十米距离外气体吸入仪器进行测定,声、光报警,大屏幕数字、字符显示、瞬时值、峰值显示,配有充电器、携带方便、使用灵活。 /p p    strong 2 /strong strong . 氮氧化物(NOx/NOy)检测 /strong /p p style=" text-align: center "    img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/8b4a6341-97cf-410d-a010-a3c2037d0547.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" style=" text-align: center " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " ECO PHYSICS化学发光法氮氧化物NOx分析仪 /span /p p   化学发光检测原理是一种极为精确测定氮氧化物的方法,在宽泛的浓度范围内也具有很高的线性度和良好的重现性。这些特点使得CLD氮氧化物分析仪在追踪即使低至PPT水平的氮氧化物数据时依然保持极高的可靠性。ECO独特的技术理念含使其在测量精度、动态范围和响应时间等性能均达到全球最高标准。 /p p style=" text-indent: 2em " 其独特的横块化理念,以单通道CLD8xNO分析仪为基础,根据客户特定应用,可以添加如NO sub 2 /sub 或硝胺转换器、反应室、加热进样装置或标气分压器等,来配常台机安装置最佳的NO分析仪。如需测量来自两个不同样气源的氮氧化物,只需添加一个气样入口即可,眼方使又能节省成本。并且以上所有组件,包括大功率真空泵(股片式)和热臭氧涤除器等都可以放置在同一个机箱里。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/16d0e6a9-7f2c-40ff-b76a-0c79c6ffb834.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 聚光科技AQMS-600氮氧化物分析仪 /span /p p   AQMS-600氮氧化物分析仪是基于化学发光技术,用于测量ppb~ppm级NOX的分析仪。AQMS-600具有高响应度,高重复性,高精确度和操作简便等优点。仪器的测试数据和状态信息(故障、温度、流量、压力等)均可实现自动传输、查询等,可供主管部门方便地、准确地判断空气质量水平。 /p p    strong 3. 悬浮颗粒物(PM2.5/PM10)检测 /strong /p p style=" text-align: center "    img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/27dc75eb-de3a-463e-b2f6-64c3e624bc57.jpg" title=" 7.jpg" alt=" 7.jpg" style=" text-align: center " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " Pm2.5激光粉尘监测仪 /span br/ /p p   特点:激光散射原理测量,实时直读粉尘浓度,工业级32位高速嵌入式处理器,小流量恒流采样,光学系统自清洁功能,内置经过滤后闭路循环自动校零功能,激光电子切割技术,可监测:TSP、PM10、PM5 、PM2.5 ,颗粒物监测具备多种监测模式,可计算实时值、最大、最小值、加权平均值,粉尘浓度超限报警阀值可预设 /p p style=" text-align: center "    img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/14e347f7-8f78-4834-a9f7-75e4089c5979.jpg" title=" 8.jpg" alt=" 8.jpg" style=" text-align: center " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 维纳太科WN-PM激光大气粉尘检测仪 /span br/ /p p   这款粉尘检测仪具有大流量,在线式,有远程通讯等功能,能同时测量粒子数和浓度的高精度仪器,即同时可以测量:PM10、PM2.5、粒子数和质量浓度的仪器。检测器外部空气进入吸引口,经迷宫式切割器除去粗大粒子,遮掉外部光线,进入检测器暗室。暗室内的平行光与受光部的视野成直角交叉构成灵敏区(图中斜线部分),粉尘通过灵敏区时,其90℃方向散射光透过狭缝射进光电倍增管转换成光电流,经光电流积分电路转换成与散射光成正比的单位时间内的脉冲数。因此记录单位时间内的脉冲数便可求出粉尘的相对质量浓度。 /p p style=" text-align: center "    img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/71eb56e2-d5eb-4c5d-8b94-064fed2822ff.jpg" title=" 9.jpg" alt=" 9.jpg" style=" text-align: center " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " DUSTTRAKTMDRX 8533/8534颗粒物分析仪 /span br/ /p p   综合采用光散射激光光度计和光学粒子计数器(OPC)的测量技术,同时测量质量浓度和粒径分布,完成不同粒径段质量浓度的测试。 /p p   此款颗粒物分析仪,采用颗粒云(所有散射光面积)和单颗粒监测相结合的技术,完全优于市面上通用的单独测量PM10或者PM2.5浓度粉尘仪,可以同时完成测量PM2.5、PM10、PM1、PM4和& lt 15μm颗粒物共5个不同粒径入颗粒物分析仪,不仅适用于室外环境和干净的室内环境颗粒物监测,也适用于工业环境,建筑工地扬尘等恶劣环境颗粒物监测。 /p p    strong 4. 重金属检测 /strong /p p style=" text-align: center "    img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/9f8c42c2-fc26-478d-a882-779ba94eb15b.jpg" title=" 10.jpg" alt=" 10.jpg" style=" text-align: center " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 华唯UX-2500MA大气重金属在线检测仪 /span br/ /p p   全天候PM2.5大气重金属在线分析仪是华唯公司经过多年研发,采用国内华唯独有的二次靶技术,利用X射线荧光原理和过滤溥膜收集PM2.5颗粒技术,搭载华唯独创的VisualFP基本参数法分析软件,快速准确检测大气PM2.5颗粒中微量重金属含量。采用两个二次靶就可以对PM2.5颗粒物中的重金属进行精确分析,光管靶材采用Rh靶,Mo靶测试(S、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Se、Au、Hg、Tl、Pb),Gd靶测试(Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Ba)。检出限为0.1ug/m3 。 /p p style=" text-align: center "    img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/f4238c08-bddc-490e-8fb0-b88bb755d85c.jpg" title=" 11.jpg" alt=" 11.jpg" style=" text-align: center " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 先河环保XHAM-2000A大气重金属在线分析仪 /span br/ /p p   XHAM-2000A大气重金属自动监测仪用于监测工业设施边界附近空气及城市复杂环境中空气悬浮颗粒物中的金属种类及浓度。 /p p   监测仪通过卷轮式(reel-to-reel, RTR)滤纸带采集样品,并通过X射线荧光光谱(XRF)技术对沉积在滤纸带上的颗粒物进行无损分析。环境空气通过颗粒物粒径切割器进行采样并抽取到滤纸带上,采集的样品自动运送至检测位置,通过XRF技术对选定的金属元素进行分析。分析的同时,下一个样品的采集也同步进行。除了滤纸带运送(约20秒)及日常自动质量检查时以外,采样和分析同步连续执行。能至少同时监测23种元素,并可根据用户需求进行扩展。 /p p style=" text-align: center "    img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/36368306-b9fc-49f4-9384-5cdbe2d62f41.jpg" title=" 12.jpg" alt=" 12.jpg" style=" text-align: center " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 聚光科技AMMS-100大气重金属分析仪 /span br/ /p p   实现了颗粒物浓度和其中重金属浓度的同时测量。该仪器可广泛用于工业污染区、居民区、背景站等环境空气质量监测场所中TSP、PM10及PM2.5浓度及其中的铅、汞、铬、镉、砷等多种重金属污染物的在线监测。 /p p   颗粒物浓度和其中重金属元素浓度同时监测 /p p   可同时监测28种元素,并可根据用户需求定制其他元素模型 /p p   元素检出限低,最低可达0.01ng/m3量级 /p p    strong 5. 挥发性有机物(VOCs)检测 /strong /p p   挥发性有机物(VOCs)通常指在标准状况下饱和蒸汽压较高,沸点低于250℃的有机化合物。VOCs组成复杂,按照组成元素分类有:C2~C12碳氢化合物(烷烃、烯烃、芳香烃等)、卤代烃及含氧(氮、硫)有机化合物(醛、酮、醚、酯、醇、腈、胺类等)。 /p p style=" text-align: center "    img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/2333ea50-cdd5-48d3-9e9b-9b809d956306.jpg" title=" 13.jpg" alt=" 13.jpg" style=" text-align: center " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 天虹TH-300B大气挥发性有机物快速在线监测系统 /span br/ /p p   可测102种大气挥发性有机物,捕集方式:-150℃超低温空管冷冻捕集,双通道采样,双色谱柱分离,采用双通道采样和双检测器检测,分析方式:GC-FID/MS (气相色谱分离,FID与MS双检测器) /p p style=" text-align: center "    img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/00a1af35-8f3d-4fd7-ac35-a2537efea91a.jpg" title=" 14.jpg" alt=" 14.jpg" style=" text-align: center " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " Nutech N600 VOC在线连续自动监测系统 /span br/ /p p   采用复合型吸附剂的吸附管低温富集采样,MFC累加采样体积 热脱附进样,气相色谱法分析检测,适用范围:适用于环境空气、厂界无组织废气、排气筒废气中非甲烷总烃/TVOC的在线监测和离线分析(采样罐)。 /p p   第一次离空气检测这么近,看了这么多仪器是不是感觉打开了新世界的大门呢? /p p strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 小编结语: /span /strong /p p   美国光化学雾霾事件、比利时马斯河谷雾霾事件、伦敦雾霾事件等历史上骇人的雾霾污染事件都仍历历在目,近几年雾霾治理也逐渐成为了我国环境治理的重心之一。作为普通群众,我们也应当在日常生活中选择更为绿色环保的出行方式,以及生活用品,以此助力环境保护工作。另外,在雾霾来袭之日,做好自我保护工作,将霾与土隔绝于口鼻之外也必不可少。最近雾霾天气会一直持续,大家室内户外都要做好相应的措施,即使肉眼看上去没有大碍,也不能放松警惕哦~ /p
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