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ICP-MS测定特殊药物杂质时面临的挑战,如含溴样品中的硒,含硫样品中的钒,以及生物药中的硫、磷等;8900 ICP-MS/MS 解决方案。
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分子成像可对生物体内细胞或分子水平的生物过程进行定量和定性分析,提供分子层面上的功能成像,是未来最具有发展潜力的十个医学科学前沿领域之一。本报告围绕癌症精准诊治中光谱成像探针的可控合成、精准标记和高效识别、肿瘤标志物的原位精准测量等问题,介绍我组在成像分析方法学研究的进展和未来发展目标。
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光热疗法(PTT)是一种用于高精度肿瘤治疗的潜在策略。具有肿瘤微环境响应性能的光热转换材料能够在肿瘤中被特异性激活,进而实现肿瘤的选择性治疗。然而由于肿瘤内微环境的个体性差异,它们的光热转化性能各不相同,并且无法在体内进行评估。因此,针对不同个体,传统的单一通用PTT治疗方案不利于肿瘤的精准光热治疗。鉴于此,构建了谷胱甘肽(GSH)响应的硅钼酸盐功能化的NaLuF4:Yb,Er @ NaLuF4 @ NaLuF4:Nd纳米复合材料用于皮下原位肿瘤的个性化PTT。通过使用纳米复合材料的多个正交荧光发射同时确定肿瘤内GSH浓度和材料的瘤内滞留量,我们实现了这一材料的近红外(NIR)吸光度的在体评估,并基于此建立了最优激光照射方案(功率密度和照射时间)。 通过为不同个体病例构建个性化PTT治疗方案,我们在活体层次实现了高效的精准光热治疗。相比于传统单一通用激光照射方案(即统一使用强或弱激光照射),接受个性化PTT治疗方案的小鼠具有更为良好的治疗效果和更低的身体损伤。因此,基于个体肿瘤内微环境的差异性,为开发用于皮下原位肿瘤的个性化光学治疗的纳米药物提供了新的研究思路。
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原位成像检测细胞内生物分子具有非常重要的生物医学意义。然而,已有的荧光探针大多是基于水溶性荧光染料,与酶作用后产生的荧光信号分子会快速扩散远离酶的反应位点,因此很难捕获细胞内相关酶的原位信息。我们利用具有分子内质子转移性质的HPQ化合物开发了固态发光荧光成像探针,用于蛋白水解酶活性的检测及原位成像研究,开发了新型适用于商业激光共聚焦显微镜的固态发光荧光染料HTPQ,并构建了酶荧光成像探针HTPQA,实现了活细胞内碱性磷酸酶活性的原位成像检测。针对细胞膜表面原位成像的特殊要求,开发出强疏水性、弱脂溶性荧光染料HYPQ,构建了刺激响应型探针,实现了细胞膜表面长时间成像,并利用肿瘤标志物Cathepsin B作为靶标,设计具有肿瘤长时间原位成像能力的近红外固态发光探针针HYPQ-B,用于长时间手术导航,指导肿瘤精准手术切除。
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飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)是迄今为止能在纳米尺度实现固体样品原位化学成像的为数不多的技术之一,横向空间分辨率达80-100纳米。配合气体团簇离子剥离源,ToF-SIMS还可进行3D成像,纵向分辨率达2-5纳米。近年来本课题发展基于ToF-SIMS的单细胞成像新方法,原位研究了金属抗肿瘤药物的细胞摄入和亚细胞分布。进一步地,结合基因编辑和生物正交技术,实现了单细胞水平上金属抗肿瘤药物和生物靶分子相互识别和相互作用的原位研究。
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电子顺磁共振波谱技术是一种研究含有未成对电子物质的结构、动力学以及空间分布的谱学方法,能够提供原位和无损的电子自旋、轨道和原子核等微观尺度的信息。本报告以顺磁共振的仪器开发和应用为主线,介绍X波段顺磁共振波谱仪的关键技术,以及基于金刚石NV色心的单自旋磁共振谱仪的实现和应用。
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量子精密测量的研究离不开测控电子学产品的支持,量子态的控制与读出都依赖高精度、高灵敏度的测控系统,本报告介绍了一系列针对量子精密测量领域的测控解决方案,以NV色心量子精密测量应用方向为基础,介绍了量子测控产品的实际应用方法。
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量子精密测量技术赋能各行各业,主要有医疗健康(例如冠心病诊断、单个癌变细胞检测、脑磁图研究)、科研检测(例如解析单分子结构、引力波探测、寻找新粒子)、能源开发(例如油气探测、探矿、电力)和工业发展(例如高精度原子钟、脑机交互、芯片电流成像)等。国仪量子以量子精密测量技术为核心技术,为科研机构、企事业单位等提供高端装置平台、核心器件、核心技术解决方案等产品和服务。
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2020年科学仪器行业企业年度人物
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2020科学仪器研发特别贡献奖