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  • 实用建议:如何合理设计稳定的冻干蛋白配方(二)
    本篇继上一篇“实用建议:“如何合理设计稳定的冻干蛋白配方(一)”继续为大家分享蛋白样品冻干的理想赋形剂有哪些、基于成功蛋白冻干配方会导致Final失败的一些细节问题等。 》》》对于蛋白样品,理想的赋形剂有哪些?从冻干对蛋白的所有危险以及我们需要在各个环节考虑的所有因素来看,快速开发一个稳定的蛋白配方看起来似乎是不可能的。幸运的是,如果我们能够采用合理的方法对配方进行很好的设计,大多数的配方问题是可以得到快速解决。这里,我们主要是对初始配方成分的选择提供基础。在一些情况下,初始的配方很有可能就是走向市场的Final产品。给定的组分,进行不同微小的修改,已经被成功地用于蛋白药物。需要强调的是对于冻干配方,在能够提供良好稳定性和结构的情况下,成分越简单越好。所加入的赋形剂都须要有数据证明对配方起有益的作用。01给定蛋白质维持稳定性的具体条件对于一些通用型的稳定剂,可以有效地保护绝大多数的蛋白质,在选择这些稳定剂之前,我们有必要通过优化影响蛋白物理和化学稳定性的具体因素来选择合适的稳定剂。影响蛋白物理和化学稳定性的具体因素:1. 避免极端的pH值可以显著降低蛋白脱氨基的几率。而且,通过优化溶液的pH值,可以显著提高蛋白在冻干过程中抵抗去折叠的能力。2. 还应该研究其他能提高蛋白质稳定性的特异性配体(通过增加去折叠的自由能)。肝素和其他聚阴离子对生长因子的稳定性影响就是一个很好的例子。3. 其它需要考虑的重要因素是离子强度对蛋白的去折叠和聚合的影响。须意识到,在预冻过程中,由于冰的形成将溶液浓缩,离子强度可增加50倍。因此负责原料药纯化和做药物配方前研究的人员已经对这些问题有了深刻的认识,配方科学家应该在着手设计冻干配方之前与他们进行沟通。即使在针对蛋白质稳定性优化的特定的溶液条件下,但是如果样品需要幸免于冻干的损害并长期保存,有必要加入一些其它的保护剂。首先,我们考虑一些已经用在冻干蛋白配方中的成分,但它们不能提供蛋白的稳定性,而且可能会促进蛋白在储存期间的破坏。我们将提供一个简单、有效的思路,并且讨论选择这些成分的原理。02不能提供蛋白稳定性的赋形剂部分多聚物作为赋形剂的优缺点在冻干工艺的快速开发过程中,为了获得一个强壮的蛋糕结构,一些多聚物,如葡聚糖,羟乙基淀粉,因具有较高的塌陷温度,导致Final产品的Tg也会比较高,常常是受欢迎的赋形剂。不好的是,这些多聚物在冻干过程中不能抑制蛋白结构的去折叠,因此在后续的储存中不能提供稳定性。无法抑制冻干诱导变性的原因大概是聚合物过大而无法与蛋白质氢键合,无法代替脱水过程中损失的水,或者是因为聚合物与蛋白质形成了分离的无定形相。尽管当这些多聚物单独使用时不是一种很好的稳定剂,但是经证实,如果其结合双糖稳定剂可以具有较好好的作用。冻干过程中的有效稳定剂对大量的化合物进行测定,显示在冻干过程在较有效的稳定剂是双糖,但是避免使用还原性糖。还原性糖在冻干过程中可以有效抑制蛋白结构的去折叠,但是在干燥样品的储存过程中,可以通过美拉德反应(糖的羰基和蛋白质上的游离氨基)降解蛋白,结果形成含有降解蛋白的棕色糖浆,而不是含活性蛋白的白色蛋糕状结构。通常,我们减缓这个过程的方法是将样品储存在零度以下,这就失去了产品冻干的意义,这些还原性的糖包括:葡萄糖,乳糖,麦芽糖,麦芽糊精等。在早期的研究中,晶体类的填充剂如甘露醇,甘氨酸在冻干过程中不能提供蛋白很好的稳定性,但是,一些配方使用了这两种物质的混合物,并且成功地推向了市场。在这些案例中,甘露醇和甘氨酸适当的比例可以导致一大部分的化合物保持无定形状态。这部分无定形状态的化合物足以抑制冻干过程中蛋白的去折叠并且提供长期储存的稳定性。但是建议谨慎选择这种方法,因为达到合适的工艺条件再加上合适的赋形剂比例,既耗时又很难办到的。03赋形剂的合理选择如何合理的选择赋形剂?案例分享举个具体的案例说明,假设:1. 蛋白药物的浓度定在2mg/ml;2. 主要的降解途径是冻干后或复水后蛋白的聚合以及储存期间蛋白的脱氨基;3. 优化具体的条件(如用柠檬酸盐缓冲液控制pH为6)只能将冻干和复水后聚合程度降到10%,尽管样品在低于Tg温度的20℃下进行储存脱氨基速度仍然不能接受。加入晶体类的膨胀剂,如甘露醇,保持样品强壮的结构及良好的外观。在这种情况下,主要缺少的成分是非还原性双糖,其在干燥样品中会与蛋白形成无定形的结构,作为主要的稳定剂,主要选择蔗糖或海藻糖。它们在预冻阶段能够很有效地保护蛋白并且能够很好的抑制复水过程中蛋白结构的去折叠。预冻阶段的保护取决于初始糖的总浓度,有时,超过5%(w/t)的浓度可以尽可能大程度地保持蛋白的稳定性。相反,在干燥阶段,蛋白的保护取决于Final糖和蛋白的质量比。一般来说,糖和蛋白的重量比至少为1:1时,可以提供较好的稳定性,当达到5:1时,可以达到很佳的稳定性。保持蛋白的浓度不变,选取一定范围的糖浓度进行筛选和检测,通过干燥样品中天然结构保留率以及复水后蛋白聚合降低的程度来确定最合适的浓度。一般来说,合适的糖浓度,可以在冻干过程中提供蛋白很好的稳定性,并且如果Final样品的Tg高于储存温度,在后期的储存期间也可以提供蛋白较好的稳定性。例如,假定最高的储存温度为30℃,那么Final产品的Tg >50℃应该是稳定的,但前提是Final样品的含水量需要达到允许的水平,因为水分的存在会降低样品的Tg。可以使用DSC检测每种样品的Tg值。蔗糖/海藻糖如何选择?蔗糖和海藻糖,作为两种常用的稳定剂,均有其优势和劣势,可根据不同的情况进行选择:● 在任何水分含量的样品中,海藻糖均会有较高的Tg,因此较为容易冻干。另外Tg >50℃的条件可以允许样品有较高的残留水分。然而,技术工程师应该能够针对这两种双糖设计经济有效的工艺。如果样品中蛋白浓度较高,可以提高Tg,这样就会弱化海藻糖的作用;● 与蔗糖相比,海藻糖更能抵抗酸解,双糖水解后会产生还原性的单糖,这是需要避免的。通常情况下,如果pH不是很低,如pH4左右或更低,这个应该不是很大的问题;● 蔗糖在冻干过程中抑制蛋白去折叠方面看似比海藻糖更有优势,当蛋白在预冻阶段非常不稳定(需要较高的糖浓度)和/或蛋白浓度较高时,这种优势更明显。海藻糖的相对不稳定性是由于在预冻和干燥过程中其更易于与蛋白之间产生相分离。对于给定的配方,这是否会有问题不能被预测,因此,每种制剂配方都需要检查其保护蛋白的能力。表面活性剂的作用在这里,我们案例中的配方可能就比较完整了,就像许多蛋白质的情况一样。然而,我们假设,即使蔗糖完全抑制可检测的蛋白质去折叠,正如用红外光谱对干燥固体的结构分析所评估那样,在复水后,仍然有1%的聚合蛋白。因为在原始的样品中是没有任何聚合的,假设在冻干过程中,一小部分蛋白发生了去折叠,在复水后,部分这些分子又重新折叠,但是部分聚合在一起。这个实际上看起来是个很普遍的问题,就像在冻干之前一些处理造成的聚合。幸运的是,通过在配方中加入一些非离子型表面活性剂,如聚山梨醇酯(吐温)通常可以抑制蛋白的聚合。要求的浓度通常比较低(<0.5% w/v),通过将表面活性剂滴定到包含所有其它组分的冻干制剂中,可以识别出理想浓度。应避免加入过量,因为表面活性剂在室温下是液体的状态,如果浓度较高,会降低配方的玻璃态转变温度。然而,通常在优化蛋白质稳定性所需的非常低的浓度下,不会有问题。表面活性剂看作是画龙点睛,通常在冻干产品配方中加入表面活性剂是有利的,可以抑制处理过程中界面引起的去折叠和聚集(如起泡夹带或瓶-液界面引起的)。最重要的是表面活性剂在冻干/复水过程中抑制聚合的能力,目前还不太清楚表面活性剂的保护在哪一步起作用的。有资料证明,表面活性剂在冻融及复水过程中可减少蛋白聚合并且在预冻阶段有助于抑制蛋白的去折叠,对干燥固体中聚集物特定红外波段的检查表明,表面活性剂可以抑制冻干过程中产生的聚集。在复水过程中,曲折叠分子的聚合能通过表面活性剂得到抑制,猜测是通过分子之间的相互作用和/或作为一种润湿剂,加速冻干产品的溶解。如果显示表面活性剂在复水过程中是有益的,则可以通过在稀释剂中加入表面活性剂来达到这种效果。 》》》还有哪些意想不到的危险可能会导致失败?尽管根据上述给出的建议,对于给定蛋白,我们可以设计出成功的配方,但是,还有其他一些问题可能会导致Final失败,特别是在长期储存期间。● 赋形剂中经常会有一些污染物,这些会导致蛋白快速的化学降解,糖类和甘露醇中会含有过渡金属元素,表面活性剂可能被过氧化物污染,所有的这些可以促进蛋白的氧化;● 在储存过程中,水分从胶塞转移到产品,引起水分参与的降解,直接损坏蛋白,并且降低蛋白的Tg,加速蛋白的降解,特别是当储存温度高于Tg 时;● 即使在高温(如40℃)下的储存稳定性研究中,一切都表现出理想的状态,但有一个常见的,但很少报道的事件可能是灾难性的,这个问题可以用下面的故事来说明。产品在实验室中在40℃下储存可以保持几个月的稳定性,在冬季,产品在运输过程中也保持良好的稳定性,没有来自消费者的问题报告,然而,有时在夏季,运输后,在室温下储存仅2周后发现产品过度降解,用差示扫描量热仪DSC对一开始的干燥粉末进行了检查,给出了合理的解释,结果发现,制剂中的甘露醇没有全部结晶,而是形成了Tg约为45℃的亚稳玻璃态,当在夏季运输过程中,超过了这个温度时,甘露醇变发生结晶,最先与甘露醇结合的水被转移到了剩余的无定形相中,蛋白相的水含量增加,降低了它的玻璃化转变温度,因此,加速了蛋白质的降解。这个问题可以使用DSC设计合理的退火方案使甘露醇再预冻阶段全部结晶来避免,另外也可以通过调整甘露醇的浓度,降低残留水分含量,使甘露醇即使在45℃的条件下也不会结晶。 》》》对于给定的蛋白药物,这些信息足够吗?对于大多数的蛋白,上面给出的建议一般会设计出成功的配方,但是,每种蛋白都有其独特的物理化学特性和稳定性要求。因此,针对每种不同的蛋白,配方也需要自定义设计。结合蛋白本身的特性知识以及选择合理的赋形剂可以快速设计出稳定的冻干蛋白配方。最后,在快速冻干工艺中保持干物质的物理性质和在干燥后获得天然的蛋白质之间需要折衷,研究表明:当蔗糖结合葡聚糖一起使用时,由于蔗糖的作用,蛋白质的天然结构可以保留在干燥的固体中;葡聚糖的存在提高了制剂的Tg,并提供了一种无定形的填充剂,快速干燥的同时保留了所需的蛋糕性质;其他的一些聚合物有可能提供与葡聚糖相同的优势,如羟乙基淀粉也具有较高的Tg,通常比葡聚糖更容易接受用于肠胃外给药。期望可以合理地利用这些多聚物作为Tg的调节剂,使得制剂更稳定,更容易快速冻干。莱奥德创冻干技术分享关注“莱奥德创冻干工场“,立即获取冻干线上技术分享内容。基于对于冻干研发的一些考量,莱奥德创创建了金字塔冻干技术分享平台:包含了从冻干理论基础,到配方和工艺开发,再到放大及生产,以及进阶的设备管理和线上线下专题内容分享。内容结合了来自Biopharma的冻干理论指导体系、来自于莱奥德创产品经理及应用工程师的实践经验总结及国内外专家的专题内容。获取方式Step 1:关注公众号 扫码关注莱奥德创公众号Step 2:点击菜单栏“冻干讲堂” Step 3:点击你感兴趣的内容Banner Step 4:开始学习 如果您对上述设备或冻干服务感兴趣,欢迎随时联系德祥科技/莱奥德创,可拨打热线400-006-9696或点击下方链接咨询。译自:《Rational Design of Stable Lyophilized Protein Formulations:Some Practical Advice》 John F.Carpenter,Michael J.Pikal,Byeong S.Chang,Theodore W.RandolpH pHarmaceutical Research, Vol.14,No.8,1997* 如有理解错误之处,还请参考原文关于莱奥德创冻干工场上海莱奥德创生物科技有限公司专注于提供前沿的冻干设备应用和制剂开发相关服务,依托于合作伙伴加拿大ATS集团SP品牌和英国Biopharma Group等的紧密合作,致力于促进中国生物医药技术创新升级,助力中国大健康行业的持续发展。莱奥德创在上海及广州设有实验室,拥有专业的技术团队及国内外专家支持体系。莱奥德创面向生物制药、食品科学等各个领域行业客户,提供冻干研发、放大、委托生产及培训等服务。前期研发● 产品配方特征研究:共晶点温度(Te)、塌陷温度(Tc)、玻璃态转化温度(Tg'、Tg)测定等;● 实验室工艺开发:冻干工艺开发:冻干制剂配方开发,工艺确定,申报材料撰写;● 冻干工艺优化:利用中试冻干机上PAT工具优化及缩短工艺;● 冻干产品质量指标测试:水分含量,冻干饼韧度分析;● 咨询服务:如产品外观问题、产品质量问题、其他troubleshooting等;工艺放大/技术转移● 冻干工艺转移/放大: 远程技术指导+现场服务;● 小批量冻干生产(NON-GMP),临床一期生产(GMP);其他业务● 企业小团队线上线下培训服务:冻干原理,工艺开发,设备使用维护等;● 冻干设备租赁服务。400-006-9696www.lyoinnovation.com莱奥德创冻干工场中国(上海)自由贸易试验区富特南路215号自贸壹号生命科技产业园4号楼1单元1层1002室德祥科技德祥科技有限公司成立于1992年,总部位于中国香港特别行政区,分别在越南、广州、上海、北京设立分公司。主要服务于大中华区和亚太地区——在亚太地区有27个办事处和销售网点,5个维修中心和2个样机实验室。30多年来,德祥一直深耕于科学仪器行业,主营产品有实验室分析仪器、工业检测仪器及过程控制设备,致力于为新老客户提供更完善的解决方案。公司业务包含仪器代理,维修售后,实验室咨询与规划,CRO冻干工艺开发服务以及自主产品研发、生产、销售、售后。与高校、科研院所、政府机构、检验机构及知名企业保持密切合作,服务客户覆盖制药、医疗、商业实验室、工业、环保、石化、食品饮料和电子等各个行业及领域。德祥始终秉承诚信经营的理念,致力于成为优秀的科学仪器供应商,为此我们从未停止前进的脚步。我们始终相信,每一天都在使这个世界变得更美好!
  • 实用建议:如何合理设计稳定的冻干蛋白配方(一)
    为什么要用冻干的方法制备稳定的蛋白药物产品?在蛋白药物治疗的早期研发中,有必要设计一种在运输和长期储存期间稳定的配方。显然,水溶剂的液体产品对于生产来说是很容易且经济的,对于终端使用者也是十分方便的。水溶剂的液体产品存在的问题1. 大多数的蛋白以液体状态存在时,易于化学(脱酰胺或氧化)和/或物理降解(聚合,沉淀) 2. 如果严格控制水溶剂蛋白的储存条件,并且对配方进行合理设计,可以减缓其降解,但是在实际的运输过程中,精确控制储存条件通常是行不通的,蛋白会因受到多种应力的作用而变性,包括摇动,高低温,冷冻等 3. 尽管会设计配方和运输条件尽可能规避这些应力导致的损害,但是仍然不能足够阻止在长期储存过程中造成的损害。例如,在某些情况下,尽量减少化学降解的条件会导致物理损伤,反之亦然,那么就无法找到提供必要的长期稳定性的折衷条件。解决方案:冻干配方设计合理的冻干配方,理论上可以解决以上存在的所有这些问题。在干燥的样品中,降解反应可以得到充分的抑制或减缓,蛋白产品在室温状态可以仍然维持其稳定性,保存期可达到数月或数年的时间。而且,在运输过程中,短期的温控偏离,冻干的蛋白样品通常也不会受到损害。即使在两种或多种降解途径需要不同条件才能实现最大热力学稳定性的情况下,干燥产品中反应速率的降低也可以实现长期的稳定性。因此,一般来说,当配方前研究表明在液体配方中不能获得足够的蛋白稳定性时,冷冻干燥提供了颇有吸引力的替代方案。冻干蛋白配方可能遇到的问题然而,相对水针剂产品,只需要简单灌装即可来说,冻干过程较为复杂,且耗时、成本高,再有,一个十分关心的问题,如果配方中没有合适的稳定赋形剂,大多数蛋白制剂在冻干的过程中至少部分会因冻结应力和脱水应力而变性,结果通常是不可逆的聚合,通常是在冻结之后立即聚合或在储存过程中,小部分蛋白分子发生聚合。因为大多数的蛋白药物是非肠道给药,即使只有百分之几的蛋白聚合也是不可以接受的。因此,只是简单的设计一个配方,允许蛋白能承受冻干过程中的应力,但是无法确保冻干后的样品能有长期的稳定性。一个较差的冻干配方,蛋白很容易发生反应,须要求在零度以下储存,这样的配方应当认为是不成功的。本文将提供一些实践的指导,用于配方的设计,可以在冻结和干燥过程中保护蛋白,并且在室温条件下长期储存和运输过程中具有很好的稳定性。再有,会简要地讨论,配方设计须考虑到工艺条件的物理限制,已获得最终低水分含量的良好蛋糕。我们将不讨论冻干工艺的设计和优化,也不会偏离关于赋形剂选择的实用建议,以解决关于这些化合物稳定蛋白质的机制的争论。有丰富经验的药物科学家可能跟这篇文章的内容也没有很大的关系,但是可以将蛋白药物产品推向市场,然而,我们的目标主要是针对对于稳定的冻干蛋白配方设计还不太了解以及具有很大挑战的那些研发人员提供一个很好的开始。 配方设计的主要制约因素有哪些?当合理设计冻干配方时,需要考虑的因素很多,从整体来看,工作会比较复杂,但如果能很好的理解决定最终成功的主要限制因素,那么就会容易很多。01蛋白的稳定性首先记住蛋白产品选择冻干方法的主要原因是其不稳定性,整个配方中最敏感的成分也是蛋白质,那么在配方设计中首要关心的是赋形剂的选择,能够提供蛋白好的稳定性。02最终药物配置在配方研发开始之前,须确定好最终药物的配置,需要考虑的问题包括给药途径(常为非肠道给药),共同给药的其他物质,产品体积,蛋白浓度,冻干盛装容器(西林瓶、预充针或其它)等,如果最终药物需要多次使用,在配方中需要加入防腐剂,这个可能会降低蛋白的稳定性。03配方张力在选择赋形剂时,可能会考虑设计等张溶液,甘露醇和甘氨酸通常是良好的张力调节剂,这些赋形剂经常优于NaCl,因为NaCl具有较低的共晶融化温度和玻璃态转变温度,使得冻干更难进行。另外,如果样品中含有相对低的蛋白量,经常会加入填充剂,避免在冻干的过程中蛋白损失,甘露醇和甘氨酸同时也可以充当这个角色,因为他们会最大程度的结晶并且形成机械强度较高的蛋糕结构。然而,须意识到单独使用晶体类的赋形剂通常不能够在冻干过程和储存期间给蛋白提供足够的稳定性。04产品的蛋糕结构最终冻干的样品须具有优雅的外观结构,较强的机械强度并且没有出现任何塌陷和/或共晶融化,水分残留要相对较低(1g水/100g 干物质),如果产品发生塌陷,不仅外观不能接受,而且会导致样品最终的水分含量较高,复水时间延长。05产品玻璃化转变温度为了确保干燥后蛋白具有长期稳定性,非晶态成分(包含蛋白)的玻璃转化温度要高于计划的储存温度。水是无定形相的增塑剂,需要保持较低的水分含量确保样品的Tg 要高于运输和储存的最高温度。06产品塌陷温度一般来说,达到最终的目标,在整个冻干过程中,需要维持产品温度在其玻璃转化温度以下。在干燥过程中,当冰晶升华时,对于非晶态样品,产品温度须维持在其塌陷温度以下,塌陷温度通常与热致相变温度(也就是最大冻结浓缩无定形相的玻璃态转变温度Tg’)一致,同时,也有必要维持产品温度在任何晶体成分的共晶融化温度以下。在实际中,这些温度可以通过差示扫描量热仪DSC或冻干显微镜来测定。在配方开发中有必要测定产品的塌陷温度。 冻干显微镜Lyostat5及搭配使用的DSC模块为什么要测定塌陷温度?在低于产品的塌陷温度下干燥是需要付出代价的,产品的温度越低,干燥的速度越慢,干燥的成本就越高。通常,在-40℃以下干燥是不实际的,同时样品能降低到的温度还受一些物理条件的限制,比如冻干机的性能以及产品的配方。在配方开发过程中,药物研发人员应该与工艺工程师(设计冻干工艺人员)紧密配合,并且清楚了解放大化生产型冻干机与实验室研发冻干机的区别是非常重要的,通常情况下,生产型冻干机和实验室冻干机在工艺参数控制方面会有所不同,一部分原因是生产型冻干机较大,在冻干过程中每瓶样品的产品温度差异较大。因此,如果对冻干过程熟悉的研发人员可以提供有用的信息帮助配方科学家做出正确的判断,避免由于误判导致将较好的配方排除在外。对于塌陷温度较低的产品,也有一些方法,如可以通过控制过程参数来实现短时快速干燥。配方设计需平衡蛋白稳定性和塌陷温度很明显,配方设计的一个目标是保证蛋白稳定性的前提下提供较高的塌陷温度,产品的塌陷温度主要取决于配方的组成,如果蛋白的含量超过所有溶质的20%,会对Tg’有较大的的影响。尽管单纯的蛋白溶液通常用DSC很难测出Tg’,根据实验得出,增加蛋白含量,对于大多数的配方来说,均可以提高Tg’。通过外推法得到纯的蛋白溶液的Tg’,大约为-10℃,远远高于大多数的单一赋形剂的Tg’(如蔗糖的Tg’为-32℃),因此,从工艺过程的经济角度考虑,更期望配方中较高的蛋白质和稳定剂比例,然而,蛋白的稳定性通常随着稳定剂与蛋白含量比例的增加而提高,因此须在高的塌陷温度和较好的稳定性方面做出平衡。并且,如下文讨论的内容,随着蛋白浓度的增加,蛋白质在预冻过程中抵抗冻结应力损伤的能力就会得到改善,那么在高蛋白浓度和高稳定剂和蛋白重量比的情况下,稳定性是最好的,这样,就会导致整个配方较高的固形物浓度,给工艺带来困难,总浓度超过10%的配方将比较难冻干。如何改变Tg'?在升华之前对配方进行一些处理可以改变Tg’,如经常使用的退火处理,在退火处理过程中,会从无定形相中移走一小部分成分,如使用甘氨酸作为晶体的填充剂,取决于预冻的方法,可能一部分的甘氨酸分子会保留在样品的无定形相中,甘氨酸具有相对较低的Tg’(-42℃),因此让甘氨酸尽可能的结晶是非常重要的,这样可以提高样品中无定形相的Tg’,加快干燥,节省成本。对于赋形剂结晶,设计理想完善的方案,可以用DSC模仿冻结和退火工艺的条件来进行,这个方法可以参考Carpenter 和 Chang的文章内容。 在哪些步骤蛋白需要维持稳定性?实际上,从灌装到最终干燥的产品复水,每一步均会对蛋白造成损伤,并且要求配方的成分能够抑制蛋白的降解。在快速处理步骤(如灌装,预冻,干燥和复水等)中,主要的问题通常是物理损害,如低聚物的形成和/或蛋白沉淀;通常,蛋白从液体到固体的转变,相对与减缓化学变化,更多的会减缓蛋白的物理变化的速率,因此,储存过程中的化学降解经常是更严重的稳定性问题。在储存期间或复水时,蛋白也会发生聚合。在预冻和干燥过程中,受到冻结和干燥应力的作用,蛋白的结构很容易遭到破坏,如果在这些过程中,能够抑制蛋白去折叠(变性),那么降解过程就会达到最小化,因此,配方设计主要的关注点就是在这些过程中能够保护蛋白,在干燥后的样品中具有较高的Tg及较低的含水量,能阻止样品内部发生化学反应,更好的保持蛋白的天然性能。01在预冻过程中的蛋白的稳定性特定的蛋白是否易受冷冻破坏的影响取决于许多因素,除了在配方中包含适当的稳定剂外。一般来说,会考虑三个很重要的参数:蛋白浓度,缓冲液的种类以及预冻方法。蛋白浓度增加蛋白质的浓度能够提高蛋白对冻结变性的抵抗力,可以通过简单地测定冻融后蛋白聚合的百分比,该百分比与蛋白质浓度呈反比。通常,如果预冻过程中去折叠的蛋白分子部分与浓度无关,那么预计增加蛋白浓度会增加蛋白聚合。然而,现在人们认为,增加蛋白质浓度会直接减少冷冻诱导的蛋白质去折叠。据推测,冻结阶段的损伤包括蛋白在冰水界面的变性,假设只有有限数量的蛋白分子在这个界面变性,增加蛋白的初始浓度会导致较低比例的变性蛋白。处于实际的目的,将蛋白浓度作为一个重要的考虑因素,在配方开发过程中尽可能保持较高的浓度,就显得特别简单了。缓冲液种类缓冲液的选择也是非常关键,主要引起问题的是磷酸钠和磷酸钾,在预冻和退火过程中,二者的pH值会有明显的变化。对于磷酸钠,其二元碱形式的容易结晶,导致在冷冻样品中,剩余的无定形相中的pH会降到4或更低。对于磷酸钾,其二氢盐结晶后,pH会变到接近9. pH改变的风险以及对蛋白的损害可以通过提高最初的冷却速度,限制退火步骤的时间,降低缓冲液的浓度等来控制,所有这些措施可以降低盐类结晶的机会。快速冷冻,不进行退火也限制了蛋白质在暴露在冷冻状态下的时间。尽管其他的赋形剂能够辅助抑制pH的改变,较好的方法是避免使用磷酸钠和磷酸钾。在预冻阶段pH有较小变化的缓冲液包括柠檬酸盐,组氨酸,Tris溶液等。预冻方法排除由于pH变化造成的问题,在实验中发现,预冻过程中,蛋白质受破坏的程度跟冷却的速率有关系,较快的冷却速度形成的冰晶体较小,冰的比表面积越大,受破坏的程度越大,这个推测是由于蛋白在冰水界面变性导致。冷却的速度通常受冻干机设备本身性能的限制,然而,一些对冷冻敏感的蛋白,即使慢速冷却也会导致其变性。02、在干燥和储存过程中蛋白的稳定性尽管整个蛋白分子在预冻过程中保持了其原有的结构,然而,在后续的脱水干燥过程中如果不加入合适的稳定剂也会面临变性的风险。简单的说,当去除蛋白分子的水合外层时,蛋白质天然的结构便遭到破坏。对多个蛋白的红外光谱研究表明:无合适的稳定剂存在时,在干燥的蛋白样品中,其结构将会遭到去折叠。如果样品迅速复水,损伤的程度(如,聚合百分比)与干燥蛋白质的红外光谱的非天然表现直接相关。因此,降低复水后结构的破坏需要减小预冻和主干燥过程中蛋白结构的去折叠。而且,即使样品立即复水后100%的天然蛋白分子被恢复,干燥的固体中也会有相当一部分去折叠的分子。在复水过程中分子内的再折叠可以主导分子间的相互作用,从而导致聚集,在复水后表现为100%的天然分子。适当的赋形剂可以阻止或至少减轻蛋白结构的去折叠,配方是否成功可以通过红外光谱检查干燥后蛋白的二级结构来立即判断,更重要的是,发表的一些研究显示,干燥样品的长期稳定性取决于干燥过程中天然蛋白的保留量,如果干燥后的蛋白样品存在结构上的去折叠,即使样品在低于其Tg温度以下储存,蛋白也会很快被破坏,因此,红外光谱法可作为蛋白配方的另外一种工具,研发人员可以在冻干后对样品进行检测,确定其结构是否遭到破坏。欢迎先关注我们,下一期内容将继续为大家带来“实用建议:如何合理设计稳定的冻干蛋白配方(二)”,详细分享:蛋白样品冻干的首选赋形剂有哪些、基于成功蛋白冻干配方会导致最终失败的一些细节问题等。莱奥德创冻干技术分享关注“莱奥德创冻干工场“,立即获取冻干线上技术分享内容。基于对于冻干研发的一些考量,莱奥德创创建了金字塔冻干技术分享平台:包含了从冻干理论基础,到配方和工艺开发,再到放大及生产,以及进阶的设备管理和线上线下专题内容分享。内容结合了来自Biopharma的冻干理论指导体系、来自于莱奥德创产品经理及应用工程师的实践经验总结及国内外专家的专题内容。获取方式Step 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冻干设备租赁服务。400-006-9696www.lyoinnovation.com莱奥德创冻干工场中国(上海)自由贸易试验区富特南路215号自贸壹号生命科技产业园4号楼1单元1层1002室德祥科技德祥科技有限公司成立于1992年,总部位于中国香港特别行政区,分别在越南、广州、上海、北京设立分公司。主要服务于大中华区和亚太地区——在亚太地区有27个办事处和销售网点,5个维修中心和2个样机实验室。30多年来,德祥一直深耕于科学仪器行业,主营产品有实验室分析仪器、工业检测仪器及过程控制设备,致力于为新老客户提供更完善的解决方案。公司业务包含仪器代理,维修售后,实验室咨询与规划,CRO冻干工艺开发服务以及自主产品研发、生产、销售、售后。与高校、科研院所、政府机构、检验机构及知名企业保持密切合作,服务客户覆盖制药、医疗、商业实验室、工业、环保、石化、食品饮料和电子等各个行业及领域。2009至2021年间,德祥先后荣获了“最具影响力经销商”、“年度最佳代理商“、”年度最高销售奖“等殊荣。我们始终秉承诚信经营的理念,致力于成为优秀的科学仪器供应商,为此我们从未停止前进的脚步。我们始终相信,每一天都在使这个世界变得更美好!
  • 稳定性线下课程-如何使用Turbiscan分析配方的不稳定机理,如何以数据微基础有效的改善配方,制定质控标准
    大昌华嘉科学仪器部重磅发布稳定性分析线下系列讲座,课程议题是如何使用Turbiscan分析配方的不稳定机理,如何以数据微基础有效的改善配方,制定质控标准。线下课程更加注重理论基础和实际操作培训,让用户可以体验高效、精确的稳定性测试技术。欢迎大家参加!课程详情主讲专家介绍何羽薇何羽薇老师有30年分析仪器使用经验,重点关注材料化学、表面化学和流变学相关仪器的应用开发。何羽薇老师的应用经验涵盖食品、化妆品、陶瓷、涂料、墨水、石油化工等领域,擅长仪器图谱分析并熟练将仪器得到的数据应用到产品开发。研究方向重点在使用多重光散射仪,粒度仪、流变仪,表界面张力仪,ZETA电位仪,并结合稳定性基础DLVO理论,从表面化学、颗粒间相互作用入手,分析样品稳定性机理,为新产品的研发,问题样品的解决提供思路和解决方案。培训适合对象◆ 生产企业负责食品研发、质量控制相关负责人◆ 食品添加剂的研究人员、应用工程师◆ 高等食品院校和科研机构中从事食品行业的科研人培训内容简介天1、 稳定性基础理论DLVO理论2、 体相中乳化剂的存在方式及其对稳定性的影响3、 各种类型乳化吸附特性比较及乳化剂的界面竞争吸附4、 最新的picking乳液和Junus乳液的特点及应用5、 推荐乳化剂预测方法综述及乳状液稳定性预测实验设计6、 实操第二天1、 流变学基础知识2、 各种类型稳定剂的基本流变学分类3、 不同的流变仪的不同的作用4、乳状液体系稳定剂与乳化液滴的相互作用及其对体系稳定性的影响5、推荐稳定剂流变学特性测量实验设计,从流变学参数中我们可以得到些什么6、实操第三天1、工艺过程中,乳化罐叶片位置角度对混合均匀度的而影响,需要关注的流体动力学影响2、热处理对稳定性的影响3、均质与杀菌工艺参数影响稳定性的基本原理4、推荐评价稳定剂流变学特性测量实验设计,从流变学参数中我们可以得到些什么5、如何解读稳定性分析仪报告,从中可以得到哪些信息。稳定性实验数据处理 GB/T 384316、疑难解答互动交流线下实操课程连续举办4期,每期3天:上海,10月14-16日收费标准本次线下课程为收费培训,市场价格3500元/人。开课前10天报名享优惠价格,2800元/人。本次课程开班人数最低为15人,报名满15人开班,不满暂不开班,请感兴趣的朋友踊跃预报名。报名方式:联系人:李文艳 电话:13811359706/4008210778邮箱:swallow.li@dksh.com或者识别以下二维码报名~
  • 稳定性分析系列讲座-产品稳定性的机理、影响因素及如何使用仪器快速预判
    大昌华嘉科学仪器部重磅发布稳定性分析系列讲座,包括线上和线下课程两类,本系列课主要介绍了多重光散射技术在食品领域的应用,并阐述了不同的配方、工艺对产品稳定性的影响效果。同时,线下课程更加注重理论基础和实际操作培训,让用户可以体验高效、精确的稳定性测试技术。欢迎大家参加!线上课程:讲师介绍何羽薇大昌华嘉科学仪器部技术专员何羽薇老师有30年分析仪器使用经验,重点关注材料化学、表面化学和流变学相关仪器的应用开发。课程详情主讲专家介绍——何羽薇何羽薇老师的应用经验涵盖食品、化妆品、陶瓷、涂料、墨水、石油化工等领域,擅长仪器图谱分析并熟练将仪器得到的数据应用到产品开发。研究方向重点在使用多重光散射仪,粒度仪、流变仪,表界面张力仪,ZETA电位仪,并结合稳定性基础DLVO理论,从表面化学、颗粒间相互作用入手,分析样品稳定性机理,为新产品的研发,问题样品的解决提供思路和解决方案。培训适合对象◆ 生产企业负责食品研发、质量控制相关负责人◆ 食品添加剂的研究人员、应用工程师◆ 高等食品院校和科研机构中从事食品行业的科研人培训内容简介从7月13日起,课程将首先从食品行业的稳定性问题开始分享。每周一、周四上午 10:30-11:30 精彩内容源源不断7月13日 讲,综述(1h)◆ 关于稳定性,讲讲那些你没有关注但是很重要的东西◆ 从原料、配方到工艺,在开发产品的时候需要关注的那些关键点,如何检测,如何预判,如何解决7月16日 第二讲,乳品及含乳饮品稳定性的特点,添加不同成分的乳品不稳定性的原因如何预判及解决方案(1h)◆ 纯牛奶稳定性◆ 高钙奶、高蛋白奶◆ 风味奶(红枣奶、香蕉奶)◆ 咖啡奶(中性乳饮料)◆ 发酵乳及酸饮:褐色乳饮料、酸性奶饮料、搅拌型酸奶◆ 凝固型酸奶、鲜奶酪、再制奶酪等7月20日 第三讲、乳化类型产品的特点,不稳定的原因,需要特别注意点(1h)◆ 稀奶油、发泡奶油◆ 核桃奶、杏仁露、椰奶、豆奶7月23日 第四讲,果汁饮料的稳定性特点,不稳定的原因,需要特别注意点(1h)◆ 透明果汁饮料◆ 不透明脱脂饮料◆ 多肽类蛋白饮料7月27日 第五讲,粉体类原料的润湿性对产品稳定性的重要性,如何评价(1h)◆ 奶粉◆ 植脂末◆ 茶粉7月30日 第六讲,如何获得口感极佳的肉类制品,如何控制肉汤的口感和稳定性(1h)◆ 肉的乳化性、凝胶性,分别有哪些影响因素需要控制◆ 制备良好口感制品,需要的稳定性控制因素◆ 肉汤的物理稳定性,决定了肉汤的口感8月3日 第七讲,调味料稳定性(1h)◆ 耗油的稳定性研究◆ 果酱、番茄酱、芝麻酱、花生酱的稳定性研究◆ 色拉酱的稳定性研究8月6日 第八讲,其他(1h)◆ 啤酒的澄清度控制因素,啤酒泡沫稳定性评价◆ 打蛋液泡沫的稳定性决定了烘焙产品的口感 识别二维码报名“稳定性分析系列讲座”同时,我们推出了精彩的线下实操课程:有关分散体系稳定性的基础知识及分散体系中各组分的潜在不稳定风险及其原理分析天1、 稳定性基础理论DLVO理论2、 体相中乳化剂的存在方式及其对稳定性的影响3、 各种类型乳化吸附特性比较及乳化剂的界面竞争吸附4、 最新的picking乳液和Junus乳液的特点及应用5、 推荐乳化剂预测方法综述及乳状液稳定性预测实验设计6、 实操第二天1、 流变学基础知识2、 各种类型稳定剂的基本流变学分类3、 不同的流变仪的不同的作用4、乳状液体系稳定剂与乳化液滴的相互作用及其对体系稳定性的影响5、推荐稳定剂流变学特性测量实验设计,从流变学参数中我们可以得到些什么6、实操第三天1、工艺过程中,乳化罐叶片位置角度对混合均匀度的而影响,需要关注的流体动力学影响2、热处理对稳定性的影响3、均质与杀菌工艺参数影响稳定性的基本原理4、推荐评价稳定剂流变学特性测量实验设计,从流变学参数中我们可以得到些什么5、如何解读稳定性分析仪报告,从中可以得到那些信息。稳定性实验数据处理 GB/T 384316、疑难解答互动交流线下实操课程时间,连续4个月,每月1期,每期3天:线下培训为收费培训,具体价格请电话/邮箱咨询。欢迎感兴趣的朋友踊跃报名!
  • 稳定性分析系列讲座-产品稳定性的机理、影响因素及如何使用仪器快速预判
    大昌华嘉科学仪器部重磅发布稳定性分析系列讲座,包括线上和线下课程两类,本系列课主要介绍了多重光散射技术在食品领域的应用,并阐述了不同的配方、工艺对产品稳定性的影响效果。同时,线下课程更加注重理论基础和实际操作培训,让用户可以体验高效、精确的稳定性测试技术。欢迎大家参加!线上课程:讲师介绍何羽薇大昌华嘉科学仪器部技术专员何羽薇老师有30年分析仪器使用经验,重点关注材料化学、表面化学和流变学相关仪器的应用开发。课程详情主讲专家介绍——何羽薇何羽薇老师的应用经验涵盖食品、化妆品、陶瓷、涂料、墨水、石油化工等领域,擅长仪器图谱分析并熟练将仪器得到的数据应用到产品开发。研究方向重点在使用多重光散射仪,粒度仪、流变仪,表界面张力仪,ZETA电位仪,并结合稳定性基础DLVO理论,从表面化学、颗粒间相互作用入手,分析样品稳定性机理,为新产品的研发,问题样品的解决提供思路和解决方案。培训适合对象◆ 生产企业负责食品研发、质量控制相关负责人◆ 食品添加剂的研究人员、应用工程师◆ 高等食品院校和科研机构中从事食品行业的科研人培训内容简介从7月13日起,课程将首先从食品行业的稳定性问题开始分享。每周二上午 10:30-11:30 精彩内容源源不断7月13日 讲,综述(1h)◆ 关于稳定性,讲讲那些你没有关注但是很重要的东西◆ 从原料、配方到工艺,在开发产品的时候需要关注的那些关键点,如何检测,如何预判,如何解决7月16日 第二讲,乳品及含乳饮品稳定性的特点,添加不同成分的乳品不稳定性的原因如何预判及解决方案(1h)◆ 纯牛奶稳定性◆ 高钙奶、高蛋白奶◆ 风味奶(红枣奶、香蕉奶)◆ 咖啡奶(中性乳饮料)◆ 发酵乳及酸饮:褐色乳饮料、酸性奶饮料、搅拌型酸奶◆ 凝固型酸奶、鲜奶酪、再制奶酪等7月21日 第三讲、乳化类型产品的特点,不稳定的原因,需要特别注意点(1h)◆ 稀奶油、发泡奶油◆ 核桃奶、杏仁露、椰奶、豆奶7月28日 第四讲,果汁饮料的稳定性特点,不稳定的原因,需要特别注意点(1h)◆ 透明果汁饮料◆ 不透明脱脂饮料◆ 多肽类蛋白饮料8月4日 第五讲,粉体类原料的润湿性对产品稳定性的重要性,如何评价(1h)◆ 奶粉◆ 植脂末◆ 茶粉8月11日 第六讲,如何获得口感极佳的肉类制品,如何控制肉汤的口感和稳定性(1h)◆ 肉的乳化性、凝胶性,分别有哪些影响因素需要控制◆ 制备良好口感制品,需要的稳定性控制因素◆ 肉汤的物理稳定性,决定了肉汤的口感8月18日 第七讲,调味料稳定性(1h)◆ 耗油的稳定性研究◆ 果酱、番茄酱、芝麻酱、花生酱的稳定性研究◆ 色拉酱的稳定性研究8月25日 第八讲,其他(1h)◆ 啤酒的澄清度控制因素,啤酒泡沫稳定性评价◆ 打蛋液泡沫的稳定性决定了烘焙产品的口感 识别二维码报名“稳定性分析系列讲座”同时,我们推出了精彩的线下实操课程:有关分散体系稳定性的基础知识及分散体系中各组分的潜在不稳定风险及其原理分析天1、 稳定性基础理论DLVO理论2、 体相中乳化剂的存在方式及其对稳定性的影响3、 各种类型乳化吸附特性比较及乳化剂的界面竞争吸附4、 最新的picking乳液和Junus乳液的特点及应用5、 推荐乳化剂预测方法综述及乳状液稳定性预测实验设计6、 实操第二天1、 流变学基础知识2、 各种类型稳定剂的基本流变学分类3、 不同的流变仪的不同的作用4、乳状液体系稳定剂与乳化液滴的相互作用及其对体系稳定性的影响5、推荐稳定剂流变学特性测量实验设计,从流变学参数中我们可以得到些什么6、实操第三天1、工艺过程中,乳化罐叶片位置角度对混合均匀度的而影响,需要关注的流体动力学影响2、热处理对稳定性的影响3、均质与杀菌工艺参数影响稳定性的基本原理4、推荐评价稳定剂流变学特性测量实验设计,从流变学参数中我们可以得到些什么5、如何解读稳定性分析仪报告,从中可以得到那些信息。稳定性实验数据处理 GB/T 384316、疑难解答互动交流线下实操课程时间,连续4个月,每月1期,每期3天:线下培训为收费培训,具体价格请电话/邮箱咨询。欢迎感兴趣的朋友踊跃报名!
  • FGF-2 热稳定细胞因子——专为干细胞与类器官设计,解决生产难题
    植物源重组蛋白系列产品 “生长因子控制细胞的维持、增殖和分化,是干细胞研究和再生医学的关键工具“内毒素污染的微小差异会对细胞培养产生巨大影响“无动物成分和无内毒素生长因子可提高细胞培养物的一致性,这是获得可重复结果和过渡到临床应用的关键 公司介绍 Core Biogenesis是一家来自法国的以细胞因子产品线闻名业内的厂家,致力于为干细胞研究和细胞制造工业提供下一代重组蛋白。其独家研发的植物来源细胞因子,打破了传统细胞因子局限性,以无动物、无抗生素、无内毒素、无致热性,无细菌、病毒和朊病毒等优势,迅速占领国际细胞因子市场。 植物系统-生产平台 CORE BIOGENSIS研发了专有的植物系统生产平台-亚麻荠,用来进行重组蛋白的表达和生产。其生产的多个物种(如人,牛)的重组生长因子和细胞因子,广泛应用于iPSCs, MSCs,免疫细胞等领域。 FGF-2 STAB专为干细胞生产设计 FGF-2 STAB FGF-2 STAB是一种 新型的热稳定生长因 子,可让您以更少的培养基更换更高效地生长FGF-2依赖性细胞培养物。 应用场景 干细胞培养(iPSCs、NSCs、MSC)类器官培养与生产细胞治疗生产 产品特点 “高纯度:均大于95%的纯度“不含动物成分与内毒素:无动物成分和无内毒素生长因子可提高细胞培养物的一致性,这是获得可重复结果和过渡到临床应用的关键。“半衰期长:较传统FGF-2生长因子半衰期延长10倍,长达20天“生物活性高且稳定:全部生物活性保持在稳定的蛋白质构象中“周末无需进行换液操作“降低至少50%培养成本 热稳定性=长达20天半衰期+稳定的蛋白质结果+生物活性 由于FGF-2 STAB中9个氨基酸,FGF-2 STAB的热稳定性有所提高。这导致细胞培养条件下的半衰期延长至 37°C,与野生型相比,蛋白质稳定性提高了 10 倍。 50%成本降低+周末无需换液工作 研究人员和制造商在多能干细胞培养过程中必须保持非常严格的每日计划,以避免自发分化会降低培养质量。FGF-2 STAB具有增加半衰期和蛋白质稳定性的性质,可将稳定的生长因子持续暴露于细胞中,从而为显影剂提供更简化的喂养计划,并最终在最终干细胞群中实现所需表型的更均匀的组成。实现FGF-2 STAB蛋白稳定性的切实好处:显著减少补料细胞所需的培养基量,并减少补料次数,节省人工成本,避免不方便的周末补料。 产品规格 产品规格FGF-2 STAB(RUO)FGF-2 STAB(cGMP)身份分子量质谱分析生物 活性EC50系列EC50 + - 国际单位 (IU)纯度SDS-PAGE 的 95%UPLC95-97%无菌无菌过滤 0.2 μm + 生物负荷测试无菌 USP 71 和欧洲药典 2.6.7内毒素低于检测水平的鲎试剂测定USP 85 欧洲药典2.6.14支原体不适用阴性宿主细胞DNA/蛋白质含量不适用附件测试自主批次不含动物成分不含不含批次间一致性不适用是的法规遵从性ISO9001ISO9001, USP 1043, 欧洲药典 5.2.12
  • 大连化物所实现高温稳定的铜基催化剂的研制
    近日,大连化物所碳资源小分子与氢能利用创新特区研究组(DNL19T3)孙剑研究员、俞佳枫副研究员团队,与日本富山大学Noritatsu Tsubaki教授、我所电镜技术研究组(DNL2002)刘岳峰副研究员等人合作,成功构建了800℃高温稳定的铜基多相催化剂。合作团队结合磁控溅射(Sputtering,SP)和火焰喷射(Flame spray pyrolysis,FSP)两种负载型催化剂制备新技术,分别对金属铜的电子结构和TiO2载体的可还原性进行重构,首次在较低温条件下构建了非贵金属铜基催化剂上经典的金属载体强相互作用(Strong metal-support interaction, SMSI),进而实现了耐水耐高温铜催化剂的可控制备。  长期以来,铜基催化剂因其廉价和高活性而被广泛应用于多种工业催化反应中。但受限于较低的塔曼温度,铜纳米颗粒极易在300℃以上烧结聚集而导致失活,严重限制了其高温应用。因此,构建可稳定铜颗粒的保护层,从根本上限制其聚集长大是解决这一问题的关键技术之一。然而,金属铜的功函数较低,且对氢气活化能力较弱,很难诱导载体物种向其表面迁移形成包裹,无法像传统贵金属一样在温和条件下形成金属载体强相互作用。  本工作中,合作团队通过利用自主开发的SP技术,改变了Cu的外围电子环境,同时采用FSP技术,增加了氧化物中晶格氧无序度,分别促进电子转移和载体还原,实现了在300℃较温和条件下即可形成SMSI。研究发现,在高温(550-800℃)CO2加氢(逆水气变换)反应条件下,该铜基多相催化剂可连续稳定运行700小时,且未见颗粒长大。本工作实现了铜催化剂上SMSI的构筑和调控,阐明了催化剂表界面上的反应过程和催化机理,为提高铜基催化剂的水热稳定性提供了全新策略,有望进一步拓宽铜基催化剂的高温应用领域。  近年来,孙剑团队在CO2加氢和先进纳米催化材料的制备和新应用方面取得了系列成果,采用SP技术(Sci. Adv.,2018;ACS Catal.,2014)和FSP技术(ACS Catal.,2020;Chem. Sci.,2018;Chem. Comm.,2021;Appl. Catal. B: Environ. ,2016)先后开发了一系列与传统催化剂不同性质的催化材料,并成功应用于加氢、氧化、重整等多种催化反应中。  相关成果以“Ultra-high Thermal Stability of Sputtering Reconstructed Cu-based Catalysts”为题,于近日发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。该文章的第一作者是大连化物所DNL19T3俞佳枫。该工作得到国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会、兴辽英才青年拔尖人才计划、大连市杰出青年科技人才计划、大连化物所创新基金等项目的支持。(文/图 俞佳枫、孙剑)  文章链接:https://doi.org/10.1038/s41467-021-27557-1
  • 新品来袭| 超稳定+新软件=Waters Breeze QS GPC系统
    凝胶渗透色谱仪(GPC)是高分子物质研究领域最为通用的分析和表征仪器之一,广泛应用于化工、材料、生物制药等领域。Waters Breeze GPC系统一直以强稳定性,低返修率在GPC领域享有盛誉。日前,为了更好的服务于客户,优化用户使用感受,提高软件系统兼容性,Waters为Breeze 2 GPC系统搭配了最新Empower QS数据处理软件,成功升级系统为Waters Breeze QS GPC。与原有数据系统Breeze 2相比,Empower QS有哪些变化,下面为您稍作比较,更多隐藏功能期待您的探索。 Empower QS Breeze 2 操作系统兼容性 Window 7,Windows10 Windows 7 ORACLE数据库 64位图文数据库 32位图文数据库 系统适应性 标配,满足药典等相关标准 相对简单,只包含基础计算 数据安全性 具有审计追踪,数据溯源性,符合GMP等 无 数据报告 支持模板编辑,根据需求模板自定义 固定模板,不可编辑Waters Breeze QS GPC系统每一位用过GPC的客户都有一个深刻的感受:GPC 对于仪器系统,尤其泵和检测器的稳定性非常严格,泵流速的任何偏差对于实验结果的重现性都会产生极大影响。为了更好的测试最新Waters Breeze QS GPC系统性能,我们对系统稳定性和Empower QS数据系统的运行效果展开了测试,得到了令人满意的结果(Table 1)。Table1 实验参数及流程设定实验流程我们采用窄分子量标样PEO和PEG作为标准品绘制了标准曲线,来对未知宽分布样品分子量进行标定。标准曲线线性良好,R2在3个9以上(Figure 1)。实验中采用两根线性GPC分析柱串联,对于PEO/PEG混标出峰的重现性进行了比较,获得比较理想的结果(Figure 2)。采用Empower QS数据系统进行了数据记录,峰值分子量(Mp)RSD<0.5%(Table 2)。从实验结果可以发现,不论是从标曲的线性还是图谱重现性性来看,Waters Breeze QS GPC系统均有良好的表现。Figure 1 PEO/PEG标准曲线Figure 2 POE/PEG标样6次进样叠加图谱Table 2 PEO/PEG混标6次进样分子量结果列表Empower QS软件为您提供易于上手且功能强大的GPC数据处理功能。常规报告结果,如Mn,Mw,Mp,Mv,Mz,Mz+1及分散性等数据均可在报告中轻松体现;曲线支持点对点,一至五阶等多种相对校正方法;且支持您根据实际需求对报告模板进行编辑。除此之外,Empower QS具备进行复杂数据处理和报告打印的功能,甚至是需要通过Excel中进行的某些复杂数据分析也可以顺畅完成。以Column plate counts and control charting功能为例,样品运行中分析柱的柱效变化可以被有效记录并以图表展现出来。Control charts可以捕捉分子量变化区间的极大值和极小值,此功能可以有效指导聚合物的提交预生产申报(PMN)或进行原材料分析中的杂质分析(Figure 4)Figure 3 PEO/PEG分子量计算结果及分散曲线结论● Waters 1500系列凝胶渗透色谱仪为您高质量的GPC分析提供精密准确保障。● Empower QS为您提供用户友好,功能强大的GPC数据处理功能。
  • 理加联合参加“第二届稳定同位素生态学学术研讨会暨稳定同位素技术研修班”
    2014年5月19日-22日,第二届稳定同位素生态学学术研讨会暨稳定同位素技术研修班在北京顺利召开,会议由清华大学地球科学研究中心主办,中国生态学学会联办,会议邀请了国内外本领域的著名专家做主题特邀报告,来自全国各地近200位学者参加了学术研讨会,另有120位学者参加了技术研修班。北京理加联合科技有限公司(以下简称:理加联合)应主办方邀请,携众多生态仪器设备参加了此次盛会。 5月19日-20日,中国 北京 清华园宾馆 稳定同位素生态学学术研讨会 5月19日,研讨会开始,清华大学地球系统科学研究中心暨全球变化研究院林光辉教授主持会议。 5月20日,理加联合市场总监朱湘宁先生在大会上为专家学者介绍了LGR激光稳定性同位素分析仪的新应用,并回答了与会学者提出的一系列问题。 报告结束后,与会学者表现出浓厚兴趣,并与我们的工程师在研发项目的进展与需求方面做了深切交流。与会学者表示,稳定同位素技术在现代生态学的发展中起着极为重要的作用,美国LGR公司的OA-ICOS技术能够快速、连续、精确的测量痕量物质,对于生态学研究而言,尤其是稳定同位素生态学研究,有着很高的契合性。 5月21-22日,中国 北京 清华大学 稳定同位素技术研修班 为了确保每位学者都可以亲自动手操作专业仪器,并与我们的工程师沟通,技术研修班分四组进行。 首先,中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟实验室温学发副研究员讲解“基于稳定同位素红外光谱技术连续测定温室气体同位素比值和通量”。 讲解结束,在理加联合工程师的指导下,学员亲自动手操作仪器,了解仪器的内部构造和操作技巧;更值得一提的是,由美国LGR公司推出的温室气体分析仪,以其强大的功能、小巧的身材、可背负式的设计赢得与会学者的一致青睐。 关于理加联合主要代理产品:美国LGR公司激光痕量气体和稳定同位素分析仪美国ASD公司地物光谱仪瑞典OPSIS公司凯氏定氮仪和自动消解仪美国CSI公司闭路涡度相关和大气廓线测量系统美国Resonon公司高光谱成像光谱仪意大利AMS集团全自动化学分析仪和流动分析仪 理加联合作为专业的生态与环境仪器的供应商和服务商,一直以“为客户提供最先进的产品和最优质的服务”为目标,在不断引进国外新产品和新技术的同时,努力提升自身的技术支持、售后服务和研发能力,为用户提供更高品质的产品和服务。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.li-ca.com
  • 微量试剂生产救星!稳定高效,解放双手!
    随着生命科学行业的高速发展,微量试剂的分液需求也逐日提升。目前业界通常采用人工移液器进行分液操作,但移液过程中难免会出现吸液量不足、枪头没有及时更换、移液速度过快导致气泡产生或液体飞溅、关盖失误导致漏液,或某些需要低温保存的试剂(如酶、核酸等)分解等诸多问题,影响分液质量。同时大量人力也在重复劳动中被消耗,容易陷入恶性循环。镁伽针对微量试剂的分液需求,研发出MRA-LSF-880系列产品,即微量试剂分液的自动化解决方案,一台设备可完成10 – 20人份的产出,真正做到解放双手,稳定高效。MRA-LSF-880 系列产品是针对微量灌装所研发的高通量、高精度解决方案,能够实现从上料、贴标、灌装、关盖、喷码、下料的全自动化步骤。它具有以下优势:采用移液模块,有效提升微量灌装的精度;通过多步骤CCD检测进行质量控制,提升良品率;针对酶类试剂的特性,配置三段低温保存模块;系统支持可视化监控以及样品溯源。01效率与质量兼得超高通量,峰值可达2500pcs/h高精度移液模块,峰值精度可达1%多步骤QC,CCD可检测液量、关盖、贴标、打码、管盖颜色等,NG品单独下料02兼容多种管型与试剂支持0.5 – 2 mL 可立螺旋管灌装酶类和水基试剂均可灌装,酶类试剂可配备三段温控低温保存Tip头自动装卸,母液无残留03运行环境清洁无污染上料区域配备FFU,确保料仓内清洁紫外消杀配合层流罩,确保运行环境百级洁净880 HP 将移液区与贴标喷码区分隔开,防止油墨粉尘等细小颗粒污染试剂除此之外,镁伽凭借在生命科学和实验室智能自动化领域积累的技术能力,还同步推出了从新冠核酸检测到抗原检测的全流程灌装解决方案,有效提高自动化程度及通量,赋能智能工厂全面升级,大幅提高产能,保障产品质量稳定。
  • 精确称重确保直升机重心稳定
    精确称重确保直升机重心稳定 仅用四年时间,第一款直升机便从瑞士公司 Marenco Swisshelicopter AG 的生产线上诞生。 这家公司依靠梅特勒托利多的称重技术保持着最低的运营成本。 从举行第一次集体讨论会到完成原型和成功试飞,仅用四年时间,便从零开始大获成功。 这款涡轮机驱动的轻量级直升机采用的是位于瑞士格拉鲁斯北部的 Marenco Swisshelicopter AG 开发的碳电池。 Marenco Swisshelicopter SKYe SH09 采用先进的玻璃座舱,具备出色的飞行性能,并且运营成本低。 重心至关重要在与梅特勒托利多就该项目开展合作期间,Marenco Swisshelicopter AG 特别注重利用先进的称重技术开发便携式系统,以测定直升机的重心。 重心是一大关键因素,因为重心会影响施加在旋翼头等磨损件上的应力。 因此,这对直升机的运营成本具有巨大影响。 通过引入定制的解决方案,梅特勒托利多能够在确保低运营成本和出色的飞行舒适度上发挥重要的作用。 为了精确计算重心,一套带有四个 SWB505 MultiMount™ 称重模块的称重系统测量直升机滑脚下方四个点的重量。整个应用程序的设计基于客户对带有制图功能的触屏式 IND890 终端的需求,从而使操作变得简单、方便、快速。 来自瑞士的直升机 Marenco Swisshelicopter AG 由一组航空专家于 2007 年成立,致力于开发涡轮机驱动、最大重量 3.175 公吨的轻量级直升机。 Swisshelicopter SKYe SH09 预计将于 2016 年底上市。其无轴承、五刀片主旋翼带有一个内置操纵联动机构和一个覆盖的抗扭矩尾桨,使直升机飞行期间非常安静。 MultiMount™ 称重模块能够以很高的精度识别重心,降低与磨损相关的成本,并提升飞行品质。 为何选择MultiMount™ 称重模块 01 提升保护 02 下降保护 03 精准计量 04 设计通用 05 轻松安装
  • 食品稳定性、微量热及分子交互作用研讨会
    大昌华嘉( DKSH)总部位于瑞士苏黎世。大昌华嘉仪器部专业提供分析仪器及设备,独家代理众多欧美先进仪器,旗下的快速颗粒电位滴定(Zeta电位),全自动氨基酸分析、全自动旋光、折光、密度测量 、激光粒度粒形分析 、水分活度测定在食品研究领域均享有盛名。为介绍和推广相关技术在食品方向研究中的应用和优势,大昌华嘉携手江南大学,瑞典百欧林,法国塞塔拉姆公司围绕食品领域的一些热点问题共同举办“食品稳定性、微量热及分子交互作用研讨会”,欢迎各位莅临与我们共同探讨食品领域的发展!会议日程13:00-13:15 江南大学致欢迎词13:15-14:15 胶体体系的稳定性分析在食品行业中的应用 14:15-14:30 茶歇14:30-15:30 Q-Sense微尺度检测技术在食品研究领域的应用15:30-16:30 扫描式3D微量热仪-食品研究新视角16:30-17:00 Q&A会议地址时间: 2017年5月16日 13:00-17:00地点: 无锡市蠡湖大道1800号食品学院特别感谢江南大学对本次活动的大力支持!!! 快速颗粒电位滴定仪Stabino(PMX)德国Particle Metrix公司推出的快速颗粒电位滴定仪Stabino,通过快速聚电解质(PE)滴定法测量Zeta电位预测饮料,啤酒以及牛奶等乳液的稳定性。只需要几分钟的时间,取代了传统的稳定性测量方法,节省时间,提高了工作效率,被越来越多的客户接受。以绿茶和啤酒为例,从开始电位到达零电荷点消耗PE的量越多,电荷密度越高,体系就越稳定。此次会议我们会携带快速颗粒电位滴定仪Stabino现场演示胶体/饮料的稳定性评价测定,欢迎各位准备好样品预约演示 。如果您对我们的会议感兴趣,请联系:大昌华嘉商业(中国)有限公司联系人:市场部电话:400 821 0778 / 021-53838811电子邮箱:ins.cn@dksh.com
  • 大气降水氢氧稳定同位素测试方法
    一、研究背景与意义大气降水作为内陆水循环的重要水分输入项,其形成过程中,伴随着地表蒸发、植物蒸腾以及水汽凝结等平衡分馏或动力分馏过程,使降水中的氢氧稳定同位素组成有不同的特征。因此降水氢氧稳定同位素常被视为良好的示踪剂,被广泛应用于水汽源地示踪、古气候重建、蒸发量及局地水汽再循环的估算等研究。降水氢氧稳定同位素的研究始于上世纪五十年代,以国际原子能机构(IAEA)和世界气象组织(WMO)建立了全球大气降水同位素观测网(Global Network of Isotopes in Precipitation, GNIP)为标志,开始了全球性的降水氢氧稳定同位素的长期监测;随后研究者们在国家、区域或单站点尺度上也开展了大气降水氢氧稳定同位素的监测,这些观测数据促进了我们对于复杂水循环过程的认识。因此,高时间和空间分辨率的降水氢氧稳定同位素的监测是一项非常重要的工作。二、测量原理降水氢氧稳定同位素组成的测定采用的是基于光腔衰荡光谱(Cavity Ring-Down Spectrospecopy, CRDS)技术的Picarro高精度水同位素分析仪。同其它光谱技术相同,CRDS技术也是基于气态分子独特的红外吸收光谱来量化稳定同位素组成的方法,但不同于其它光谱技术基于吸收强度的测量,CRDS技术是基于时间的测量,其测量结果对激光源本身的变动不敏感,从而可以保证仪器的噪声更小,且精度更高。Picarro高精度水同位素分析仪的光腔采用三镜片小光腔(体积约35 ml,长度约为25 cm)的设计,可以保证更快的腔室内气体更新速率,使仪器的响应时间更快;同时小光腔的设计可以实现对光腔内温度和压强的控制(温度:± 0.005 ℃;压强:±0.0002 大气压),使仪器具有更好的漂移性能。光腔内采用高反射率镜面可以有效的减少由于激光透射所引起激光强度的减弱,从而可以使激光穿过的更大的气体厚度,即更大的有效长光程( 10公里),从而使仪器拥有更低的检测下限。三、仪器介绍基于CRDS技术的Picarro高精度水同位素分析仪可以用于液态水样品中稳定氢氧同位素比率(δ2H,δ17O和δ18O)的测量,如降水、河水、湖水、地下水、冰川水、土壤水和植物水等液态水。仪器的典型精度:δ2H: <0.1‰,δ17O: <0.025‰,δ18O: <0.025‰;测量速度:每9分钟可以完成一针测量,每天可以完成160针(即27个样品)的测量;测量范围:满足同位素标记的重氘样品测量,δ2H的测量上限≥50000‰(或≥8500ppm);取样温度:0-50 ℃;样品体积:<2 μL/针(可调)。四、取样方法根据国际原子能机构和世界气象组织的要求,采用标准雨量器进行降水样品的收集。如需测定月尺度上的降水氢氧稳定同位素组成,可在室内准备一个足够大的容器,每次降水后,将在室外通过雨量器收集到的降水倒入该容器,低温密封保存,每个月的最后一天取10毫升过滤后的样品装入样品瓶中,使用封口膜密封,并冷藏保存。如需测定降水事件尺度上的降水稳定氢氧稳定同位素,则在每次降水后取10毫升过滤后的样品装入样品瓶中,使用封口膜密封,并冷藏保存。各观测点收集的降水样品可寄送至北京松盛华嘉检测技术有限公司使用基于CRDS技术的Picarro高精度水同位素分析仪进行集中测试。五、公司介绍北京松盛华嘉检测技术有限公司,为北京理加联合科技有限公司的全资子公司,致力于为用户提供更高质量的稳定同位素样品测试服务。已先后为中国科学院生态环境研究中心、中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院西北生态环境资源研究院、中国林业科学研究院林业研究所、中国科学院植物研究所、中国科学院遗传与发育生物学研究所和中国水利水电科学研究院等近百家单位提供快速、精确的稳定同位素测试服务和技术咨询服务。北京松盛华嘉检测技术有限公司拥有专业的测试团队,提供快速、精确的测试服务,可以为您提供及时的数据测样服务,助力您科研成果的尽快发布。
  • 同济大学高分辨气体稳定同位素比值质谱分析系统(第二次)中标公告
    p style="text-align: center "strong同济大学高分辨气体稳定同位素比值质谱分析系统(第二次)中标公告/strong/pp  上海东松医疗科技股份有限公司受同济大学的委托,就高分辨气体稳定同位素比值质谱分析系统项目(项目编号:0811-174DSITC1874)组织采购,评标工作已经结束,中标结果如下:/ppstrong一、项目信息/strong/pp项目编号:0811-174DSITC1874/pp项目名称:高分辨气体稳定同位素比值质谱分析系统/pp项目联系人:林之翔、刘韵/pp联系方式:0086-21-63230480转8610、8606/ppstrong二、采购单位信息/strong/pp采购单位名称:同济大学/pp采购单位地址:中国上海市四平路1239号/pp采购单位联系方式:江小英 021-65989234/ppstrong三、项目用途、简要技术要求及合同履行日期:/strong/pp详见招标文件/ppstrong四、采购代理机构信息/strong/pp采购代理机构全称:上海东松医疗科技股份有限公司/pp采购代理机构地址:中国上海市宁波路1号申华金融大厦11楼/pp采购代理机构联系方式:林之翔、刘韵 0086-21-63230480转8610、8606/ppstrong五、中标信息/strong/pp招标公告日期:2017年11月28日/pp中标日期:2017年12月19日/pp总中标金额:?xml:namespace prefix="fmt"fmt:formatnumber type="currency" pattern="¥.000000#"341.4759/fmt:formatnumber万元(人民币)/?xml:namespace/pp中标供应商名称、联系地址及中标金额:/ptable border="1" cellspacing="0" cellpadding="0"tbodytr class="firstRow"td序号/tdtd中标供应商名称/tdtd中标供应商联系地址/tdtd中标金额(万元)/td/trtrtd1/tdtd赛默飞世尔科技(中国)有限公司/tdtd上海市浦东新区新金桥路27号6号楼/tdtd341.475900/td/tr/tbody/tablep评审专家名单:/pp周苏闽、李宾、钟建华、陈燕、成鑫荣(业主代表)/pp中标标的名称、规格型号、数量、单价、服务要求:/pp中标标的:高分辨气体稳定同位素比值质谱分析系统/pp规格型号:253 Plus/pp数量:1套/pp中标金额:51.5万美元/ppstrong六、其它补充事宜/strong/pp中标金额按照预估免税美元汇率6.6306折算为人民币进行公示,合同金额以实际结算为准。/pp如对本次评审结果有异议,请在3个日历日内以书面形式向上海东松医疗科技股份有限公司(地址:上海市宁波路1号11楼,邮编:200002, 联系电话:021-63230480*8602)提出质疑。/p
  • 天才少年曹原再发Nature:三层扭转石墨烯诞生,具备更稳定超导性
    近日 ,美国麻省理工学院 Jeong Min Park、曹原等人在《自然》发文,报告三层扭转石墨烯能够表现出超导性。这个“三明治”比双层的“魔角” 石墨烯更加稳定,并且能够通过两种相互独立的方式进行调节。这样的结构或有助于理解实现高温超导需要的条件。图片来源:Pixabay当两片石墨烯 以 1.1° 的扭转角度交错排列,这个双层结构就会转变为非常规的超导体,从而使电流无阻通过,而不会浪费能量。这种“魔角”石墨烯结构及其超导效应由美国麻省理工学院 (MIT)物理学教授 Pablo Jarillo-Herrero 团队在 2018 年首次发现。这项研究也让中科大少年班毕业生、当时年仅 21 岁的曹原“一战成名”: 他以共同第一作者/共同通讯作者 的身份首次在同一天发表了两篇《自然》 (Nature )论文,随后他 成为了 《自然》2018 年十大科学人物中最年轻的学者 。扭转电子学 (twistronics)领域从此兴起。此后,科学家一直在寻找其他可以经过扭转而表现出超导性质的材料。但是到目前为止,除了最初的双层“魔角”石墨烯以外,没有发现其他材料具备相似的特性。近日,已经成为博士后的曹原再次以共同第一作者身份 在《自然》发文报告,在三层石墨烯组成的“三明治”中观察到超导性。 在新的三层结构中,中间一层石墨烯相对于外层以新的角度扭转,其超导性比双层结构更稳定。该论文 2 月 1 日在《自然》发表, Jeong Min Park 和曹原为共同一作,此外曹原还与他的导师、Pablo Jarillo-Herrero 共同担任论文通讯作者。日本国立材料科学研究所(National Institute of Materials Science)的渡边贤司(Kenji Watanabe)和谷口尚(Takashi Taniguchi)也参与了这项研究。研究人员还可以通过施加和改变外部电场的强度来调节结构的超导性。而通过调节三层结构,研究人员能够产生超强耦合超导性,这是一种奇特的电学行为,在其他所有材料中很少见。Jarillo-Herrero 说:“目前尚不清楚魔角双层石墨烯是不是特例,但现在我们知道它并不孤单,它有一个三层表亲。这种超可调(hypertunable)超导体的发现将转角电子学领域扩展到了全新的方向,在量子信息和传感技术中具有潜在的应用。”打开新型超导体研究的大门在 Jarillo-Herrero 和同事们发现扭转双层石墨烯中可能产生超导性之后不久,理论物理学家提出,在三层或更多层石墨烯中也可能看到相同的现象。石墨烯就是厚度仅有一层原子的石墨,它完全由排列成蜂窝状晶格的碳原子组成,如同纤细却坚固的金属网格。理论物理学家提出,如果将三层石墨烯像三明治一样堆叠, 中间层相对于两个外层扭转 1.56 度,那么这种扭曲构型将产生一种对称性,从而促使材料中的电子配对,形成无阻力的电流,即超导的标志。Jarillo-Herrero 说:“我们就想,为什么不尝试检验一下这个想法?”为此,Park 和曹原设计了三层石墨烯结构。他们将单层石墨烯小心地切成三个部分,并将其按照理论预测的角度精确堆叠。他们制造了几个这样的三层结构,每个结构的尺寸仅有几微米,大约相当于人类头发的直径的 1/100,高度则为三个原子。Jarillo-Herrero 称之为 “纳米三明治”。接下来,研究小组将电极连接到结构的两端,并通过电流,同时测量材料中损失或耗散的能量。“我们没有观察到能量耗散,这意味着它是超导体。”Jarillo-Herrero 说,“我们必须肯定理论物理学家的贡献,他们算出了正确的夹角。”但他补充说, 这种结构具备超导性能的确切原因仍然有待确认,目前还不确定这是不是因为理论物理学家所提出的对称性。这也是他们计划在未来的实验中进行检验的内容。 他说:“目前我们只能确认相关性,而无法确认因果关系。但现在我们至少有了一条途径,可以根据这种对称性思想探索一大批新型超导体。”“ 最强大的耦合超导体”在探索新的三层石墨烯结构时,研究团队发现,可以通过两种方式控制其超导性。对于团队此前提出的双层石墨烯,可以通过施加外部 门电压来改变流过材料的电子数量,从而调节其超导性。研究团队上下调节门电压,同时测量材料停止耗散能量、转变为超导体时的临界温度。通过这种方式,团队能够像调节晶体管一样打开和关闭双层石墨烯的超导性。团队使用相同的方法来调节三层石墨烯,同时还发现了控制材料超导性的第二种方法,这在双层石墨烯和其他扭转角结构中是不可能的。这种方式就是使用附加电极对材料施加 电场,这能够改变三层结构之间的电子分布,同时不改变结构的整体电子密度。Park 说:“现在,这两个相互独立的‘旋钮’能为我们提供大量有关超导电性出现条件的信息,帮助我们理解这种不寻常的超导状态背后至关重要的物理学原理。”通过同时使用这两种方法调整三层结构,研究小组在一定条件下观察到了超导性,包括在相对较高的 3 开尔文临界温度下,即使此时材料的电子密度很低。相比之下,量子计算领域正在研究使用铝制作超导体,铝具有更高的电子密度,而它仅在约 1 开尔文的温度下才具备超导性。Jarillo-Herrero 说:“我们发现魔角三层石墨烯可以成为最强大的耦合超导体,这意味着在给定的电子数量很少的情况下,它也能在相对较高的温度下进行超导。它能带来最大的收益。”研究人员计划制造三层以上的转角石墨烯结构,以了解具有更高电子密度的此类构型是否可以在更高的温度下表现出超导性,甚至实现室温超导。“如果能够工业化大规模生产这些结构,那么我们就可以制造用于量子计算的超导比特,或者低温超导电子器件、光子探测器等。不过我们还不知道如何一次制造数十亿个这样的结构,”Jarillo-Herrrero 说。Park 说:“我们的主要目标是理解强耦合超导的基本性质。三层石墨烯不仅是有史以来最强大的强耦合超导体,它还具备最大的调节空间。借助这种可调谐性,我们能够真正实现在相空间的任何位置探索超导电性。”论文信息:Park, J.M., Cao, Y., Watanabe, K. et al. Tunable strongly coupled superconductivity in magic-angle twisted trilayer graphene. Nature (2021).
  • 进入冬季,为保证污水处理稳定达标,需要做哪些调整?
    中国大部分污水处理厂都处于温带地区,都会经历温度比较低的冬季,尤其是北方地区的污水处理,冬季运行具有低温时间长 、水温低 、进水污染物浓度高、污泥活性较弱等特点,增加了污水处理的难度,不利于污水处理的进行。因而进入冬季运行时应强化自身运行管理,应对冬季运行的不利因素,确保污水厂冬季高效运行,从而稳定达标、足额减排。在此结合以往进水情况和冬季运行的经验,总结以下运行办法,以强化和优化污水处理厂运行管理 ,确保足量处理污水、出水水质稳定达标。1、加强污水处理厂运行的全过程管理从细处入手确保各个污水处理单元充分发挥应有的功能。对出现的故障和问题,应及时发现、及时分析和解决。避免小问题和小故障得不到解决,拖成大问题,影响整个系统的稳定运行。须特别注意因为格栅 、沉砂池 、水解酸化池 、污泥脱水机等运行不正常,从而加重了生化处理系统的负担,引起生化系统运行不正常,造成出水不稳定的问题,这些状况需要引起足够重视并加以改进。污水处理厂应结合自身工艺运行的运行规律、污泥的性状、污染物的降解变化规律等生化系统的具体情况;结合进水水质 、水量的日变化、月度变化等情况。通过适当的工艺优化调整,确保足量处理污水、出水水质稳定达标,同时节能降耗优化运行成本。2、调整运行参数冬季污水处理厂进水浓度普遍偏高、水温较低、活性污泥活性较弱,反应速度较慢,污水处理厂需结合自身工艺和进水特征进行生产运行参数调整 。具体参考如下: a、以生活污水为主的厂可控制略低的F/M 、以工业废水为主的厂宜控制较低的 F/M ,宜控制在 0.03--0.08kgBOD5/kgMLSSd。b、根据自身工艺特点,进行适当的曝气控制。在保证所有单元格曝气充足前提下将DO值控制在 2.0~3.5mg/L ,不宜过高。如曝气过量,可能引起污泥系统活性不强、性状不佳、沉降性能较差等问题,还增加了运行成本。c.保证预处理单元的正常工作,保证 生化池各单元格中污泥MLVSS/MLSS 、SV30 、SVI在正常范围。d.根据具体工艺运行情况,对内外回流量、回流比等参数进行调整。e.适当提高污泥浓度MLSS,在细菌代谢能力下降的前提下,使总量的污泥代谢能力能保持稳定。3、保证脱氮效果在生物脱氮过程中,含氮化合物在微生物作用下相继发生下列反应:氨化反应一硝化反应一反硝化反应,最终以N2形式从污水中脱离。硝化反应的适宜温度是 20~30℃,15℃以下时,硝化速度下降,5℃时完全停止。反硝化反应的适宜温度是 20~ 40℃,低于15℃时,反硝化菌的增殖速率降低,代谢速率也降低。东北地区冬季的污水温度在10℃左右甚至更低 ,远远达不到硝化菌及反硝化菌的最适温度 ,对氮的去除效率有很大程度的影响。硝化细菌比反硝化细菌更易受到低温的影响,导致硝化反应不足,低温运行过程中如果控制不当极易出现NH3-N不稳定的情况。可通过适当提高MLSS,增加污泥龄(宜控制在15~25天)。适当增加曝气可以起到一定程度的保持水温的效果,并且可以提高DO ,是一种常用的控制NH3-N处理效果的方法。NH3-N处理的关键是硝化细菌,应保持处理系统 的稳定运行 ,不能受到严重冲击 ,否则冬季硝化细菌很难恢复。4、控制污泥膨胀冬季低温运行时因污泥活性降低 、工艺运行不正常极易出现污泥膨胀的问题。此时的污泥膨胀具有三个显著的特点:一是发生率极高,有60%的城市污水处理厂每年都发生污泥膨胀;二是普遍性,在各种类型的活性污泥工艺中都存在,甚至最不易发生污泥膨胀的间歇式曝气池也发生了这一问题;三是危害严重,它不仅使污泥流失 、出水悬浮物(SS )超标 ,而且还大大降低了处理能力。一旦发生污泥膨胀则很难控制或需要相当长的时间才能恢复。应对污泥膨胀应控制好适当的污泥负荷,不宜过低。有厌氧区选择区的工可以利用生物选择功能抑制丝状细菌的生产 ,避免污泥膨胀。工艺运行人员应对污泥性状进行及时了解,当SVI超过150时,应引起足够重视。必要时可投加化学药剂进行控制。人工合成的高分子阳离子多聚物对控制污泥膨胀的效果较好 ,而且对产泥量的影响很小,但是费用很高。在一些情况下,投加无机絮凝剂(如石灰或三氯化铁)效果也不错,但会使产泥量大大增加,给后续的污泥处理带来一定的困难。另外,投加泥土和纤维质也适用于一些工业废水的处理(如造纸废水),但这也只是一种短期行为。氯和过氧化氢已经在抑制丝状菌生长方面有了成功的应用。由于氯相对便宜且易于现场操作,因此应用得较为广泛,有超过50%的污水处理厂利用氯来控制丝状菌引起的污泥膨胀。加氯的目的是为了杀死附着在絮体微生物表面的丝状菌,但这两类细菌对氯的敏感性没有明显的差别,因此氯的投加量要控制到刚好能杀死丝状菌而不能伤害到絮体微生物,如果过量同样不利于改善污泥性能。5、合理调整药剂投加处理过程中有高效沉淀池或化学处理单元的污水厂,运行过程中应首先考虑应强化生化系统的处理污染物,再采取化学处理来把关。避免过分依靠化学处理来维持水的稳定,通过化学处理将产生大量的化学污泥 ,如处理不及会导致系统的恶性循环。投加药剂必须规范加药流程和制度,由专人负责加药管理;每天不同时段的加药量,必须结合二沉池水状况、烧杯实验数据以及出水在线数据等的情况;合理调节,避免药剂浪费。6、严控进水指标冬季进水量相对较少,工业污水比例有所提高,应加强进水源头的控制。一旦发现进水在线数据异常时,运行人员应立即现场查证,一旦确定进水污染物偏高的异常情况,应采用应急措施处理,并留下证据,及时与主管部门沟通 ,必要时以书面形式进行报告。7、加强生产数据的收集 、整理 、统计和分析工作 应特别注意强化数据的统计分析 ,并将数据分析的结论指导生产运行的调整和调节。各分公司、污水处理厂应加强化验分析工作,确保化验数据及时、准确 、可靠;同时确保生产有关数据的有效可靠。数据的可靠性是开展数据分析的前提,如果前提有误,那必然导致结果的错误。8、加强污泥脱水系统管理冬季污泥活性差,给污泥脱水系统的运行管理带来难度,脱水污泥的含水率不易控制。应加强污泥浓缩、脱水系统的运行管理,并根据生产需要合理安排脱水机的运行;保证生化系统维持适当MLSS。切忌避免由于脱水机运行不正常,引起剩余污泥(或化学污泥)在处理系统中恶性循环,导致进入生化系统的浓度升高,同时给活性污泥带来不良影响。同时对絮凝剂的用量进行积极探索,可开展小试摸索规律 ,尽量使用自来水进行配药,降低PAM用量。因冬季配药水温低,严重影响聚丙烯酰胺的溶解,可以考虑在配药罐、配水管、水箱处加装加热装置,以提高水温。9、注意巡检安全冬季低温时室外设施容易出现冻胀、结冰等情况,应加强厂内各处理单元的巡检工作,包括工艺巡检和设备巡检,及时发现运行过程的异常情况,及时处理。需特别注意进水、出水、生化池等地的巡检;及时发现异常情况,及时处理。10、加强设备及仪器保养冬季下雪、上冻后,对设备设施的维护保养工作将从室外工作转入室内工作,应提前做好关键设备的维护保养和维修工作,特别是对曝气和排泥系统进行系统的检修,保障关键设备冬季不大故障,如这些设备在冬季出现故障,带来的损失和检修难度将成倍增长。在运行中还应确保在线仪表设施(进水COD 、NH3-N以及过程控制中的DO 、PH等)的正常运行,保证数据获取和上传做到准确有效,以便充分发挥在线仪表的监控作用,及时发现和调整出现的异常情况。
  • 药品研发与生产的稳定之锚:稳定性实验箱的应用
    在现代医药领域,药品的研发、生产和质量控制是一个高度复杂且精密的过程,常常受到诸多外界因素的挑战与考验。药品存放的时间长短、存放环境的空气质量、温度波动、湿度变化以及光照强度等因素,都可能对药品质量产生影响,使得药品中的有效成分逐渐降解,药品的疗效大打折扣,甚至完全失效,产生有害物质。 因此,深入研究药品的稳定性,全面了解影响药品质量的各种因素,显得尤为重要。通过科学的稳定性研究,我们可以为药品的生产、包装、贮存、运输等环节提供有力的科学依据,为患者提供安全、有效的用药保障。 为了全面而精准地评估药品在不同环境条件下的稳定性表现,科研人员常常借助稳定性试验箱这一关键设备来进行测试。这种试验箱具备模拟多种环境条件的强大功能,能够精确控制温度、湿度、光照等重要参数,从而为试验药品提供一个稳定且标准化的测试环境。通过将测试样品置于试验箱中,并暴露于特定环境条件下一段时间后,科研人员可以评估样品是否发生变化,确认其在不同环境下的稳定性表现。Aralab是欧洲标准环境控制设备、药物稳定测试设备和特殊测试设备的主要供应商之一,凭借逾30年的专业研发与生产经验,其各类箱体设备和步入式房间品质卓越,一直深受客户赞誉。「Aralab葡萄牙总部」Aralab FitoClima 600 & 1200系列箱体,为药品稳定性试验提供了卓越而全面的解决方案:这一系列箱体分为600L和1200L两种规格,内部配置灵活多变,可分别搭载4层和8层不锈钢搁板,更可按需升级至10层和20层。每层搁板均可轻松拆卸,清洗维护极为方便。为了满足科研人员在稳定性测试中的多样化需求,FitoClima 600&1200系列还提供了多种型号选择:&bull FitoClima 600/1200 P:专为精准温度控制而设计。&bull FitoClima 600/1200 PH:在温度控制的基础上增加了湿度控制功能,可模拟更加复杂的环境条件。&bull FitoClima 600 PLH:集温度、湿度、紫外线和可见光控制于一体,满足更加全面的需求。&bull FitoClima 600 PLH-R:在PLH的基础上,通过集成辐射计和光传感器,实现了辐照暴露程度的自动控制。&bull FitoClima 1200 PN/PNH:可控制零下温度(-20℃),湿度控制功能可选配。此外,箱体还配备了7英寸的彩色触摸屏,使得科研人员能够直观、便捷地设置所有环境变量。无论是温度、湿度还是光照,都能轻松调节,满足各种实验需求。利用这一系统,科研人员能够设计复杂而全面的环境模拟程序。例如,在生物医药领域,由于疫苗、血清、抗体、细胞因子和酶等制品对温度变化异常敏感,冻融过程可能引发蛋白质变性、聚集或活性丧失等风险,因此冻融测试成为必不可少的环节。借助FitoClima 1200 PN/PNH试验箱,科研人员可通过程序预先设置好从-20℃至60℃的不同温度区间,分别模拟冷冻和融化阶段的环境条件,然后一键启动,即可直接进行冻融循环测试,无需频繁更换试验箱,大大提高了实验效率和准确性。FitoClima 600&1200系列试验箱 技术参数&bull 温度范围:-5℃ 至 60℃1200 PN/PHN型号可以扩展至-20℃至60℃&bull 温度波动 (随时间变化):±0.1°C 至 ±0.2°C&bull 空间温度均匀性:± 0.15°C 至 ± 1.0°C&bull 湿度范围:20% 至 95% rH&bull 湿度波动 (随时间变化):± 1%rH&bull 空间湿度均匀性:± 2%rH作为Aralab的中国区授权经销商,上海昊扩提供Aralab旗下各类高精度的环境控制设备,包括: &bull 低温培养箱/恒温恒湿箱/光照培养箱 &bull 步入式恒温恒湿房间 &bull 环境试验箱 &bull 步入式环境测试室 &bull 高低温冲击箱 &bull 人工气候箱/室想要了解更多相关产品信息,欢迎来电咨询!
  • WITec Suite FIVE软件的主动聚焦稳定功能
    针对环境热与系统机械漂移对长时间共聚焦拉曼成像过程产生的脱焦困扰,WITec 最新控制软件Suite FIVE开启一项行业领先的新功能,即主动聚焦稳定功能,通过数据采集、评估和软件处理可以主动避免漂移对拉曼信号的影响。共聚焦拉曼显微镜测量易损样品时,通常要求极低的激光功率和较长的采集时间。主动聚焦稳定功能可以确保显微镜物镜和样品始终保持理想聚焦,即使在温度和湿度产生变化时信号采集也不受影响。经过WITec研发团队的不懈努力,WITec共聚焦拉曼显微镜系列的控制软件均已实现了这一结果导向型的强大功能,并作为扩展功能完全集成和整合到标准Suite FIVE软件上。图1:纸张纤维素与添加剂的3D拉曼成像。该样品测量时间长达46小时,结果表明主动聚焦稳定功能可以实现超长时间的稳定聚焦,对获得高质量共聚焦拉曼成像非常有意义。
  • 快速、稳定、高通量,Orbitrap让精zhun医学实现真正精zhun
    # DIA大规模临床样本队列研究是实现疾病分子分型、标志物筛选等精zhun医学研究内容的必要前提。大批量样本的检测会带来诸多技术问题,长时间连续分析过程中数据稳定性是首当其冲的技术难题。因此,拥有一个更高效稳定的分析平台对于队列研究尤为重要。DIA(Data-Independent Acquisition,数据非依赖性采集)技术可无偏向性采集质谱扫描范围内的所有信号,具有更好的重现性及准确性。因此,DIA是队列研究的优选方法。1领军人物队列研究新思路矩阵队列2020年蛋白质组学领军人物Matthias Mann教授发表了基于DIA方法的阿尔兹海默症标志物筛选的研究成果,提出了队列研究的矩阵队列策略[1]。即采用不同来源(瑞士、柏林、马格德堡)的三个独立队列共197例人群的脑脊液样本,同步进行样本制备和蛋白质组学分析,然后整合数据,寻找具有共性的差异表达蛋白,完成标志物的筛选与验证。基于矩阵策略的临床队列研究技术路线(点击查看大图)每个脑脊液样本平均检测蛋白数量为1233个,约1000种蛋白的定量波动性低于20%。表明该实验的数据具有高度重复性和定量稳定性。此外,三个矩阵队列的数据虽有地域差异,但AD与non-AD差异蛋白的一致性较好。最终,研究者发现40种蛋白特征分子可以有效诊断阿尔兹海默病疾病,并通过机器学习的方法对该疾病进行类别划分。基于Orbitrap的质谱分析平台为该矩阵队列研究提供了高重复性和高稳定性的技术和数据。按照上述思路,针对同一种疾病,不同国家地区、不同实验室进行矩阵队列联合分析,是实现疾病精zhun诊疗的有效方法。这对分析平台长时间连续运行的稳定性、不同实验室分析平台之间数据的重复性提出了极大挑战。✦✦2赛默飞前瞻性多中心矩阵队列测试早在2017年,赛默飞就为多中心队列矩阵分析的稳定性和重复性开展了一项极具挑战的测试。高级产品经理轩玥博士联合全球9个国家的11个实验室,采用DIA非标记定量蛋白质组方法,建立了高通量、简化的HRMS1-DIA工作流程。该工作流程在11个实验室中连续7天测试,最hou数据统一上传至Thermo Cloud云平台,采用Spectronaut™ 软件进行数据处理[2]。HRMS1-DIA实验流程(点击查看大图)本研究开发了一套质量控制(QC)系统,以监视整个工作流程的性能,即时发现仪器性能的变化,并在必要时指导故障排除,确保维持较高水平的数据质量,以实现大型临床队列研究所需的通量。在整个研究过程中,每个实验室都使用一套完善的非标记定量样品对定量性能进行评估,从而可以进行分布式和纵向数据分析,并可以在大数据分析时进行比较和标准化。QC质控标准3赛默飞全新质谱平台使DIA队列分析进入快车道2019年,赛默飞推出了全新静电场轨道阱超高分辨质谱仪平台Orbitrap Exploris 480,具备更佳的性能和更高的稳定性,并且兼容FAIMS Pro接口,可进一步提高检测灵敏度和抗污染能力。为了实现队列分析中大量样本快速高效检测,技术人员对5min (80 SPD)、15min (52 SPD)和30min (34 SPD) 进行短梯度高通量蛋白组学分析。在15分钟短梯度中即可定量超过4650个Hela蛋白,满足大规模临床样本研究的高强度检测需求。其中,CV小于20%的蛋白占97.5%,CV小于20%的肽段占96.3%,medium CV 分别为3.4%(蛋白)和4.9%(肽段)。Oribtrap在短梯度DIA快速分析中仍然展示出极其you秀的稳定性和重复性。采用DIA分析方式,Hela细胞在不同梯度中的蛋白和肽段鉴定数目“# Summary赛默飞通过产品升级、方法优化、标准建设等多维度推动力,为大队列分析提供了卓越的DIA整体解决方案。快速、稳定、高通量,让精zhun医学实现真正精zhun。◀◀◀ 扫码免费获取 Exploris 480质谱仪短梯度DIA的全部方法设置和数据结果参考文献Reference[1] Proteome profiling in cerebrospinal fluid reveals novel biomarkers of Alzheimer' s disease[J]. Molecular Systems Biology, 2020, 16(6).[2] Standardization and harmonization of distributed multi-center proteotype analysis supporting precision medicine studies[J]. Nature Communications, 2020, 11(5248).如需合作转载本文,请文末留言
  • AM:新型HTM助力稳定倒置大面积钙钛矿光伏
    升级高效稳定的钙钛矿薄膜是钙钛矿太阳能电池工业化中的一项具有挑战性的任务,部分原因是缺乏高性能空穴传输材料(HTM),它可以同时促进空穴传输和调节钙钛矿薄膜的质量,特别是在倒置太阳能电池中。南京邮电大学陈润锋、Ye Tao和华北电力大学李美成等人设计了一种基于N-C = O共振结构的新型HTM,以促进钙钛矿薄膜的结晶和底表面缺陷的调节。受益于供体-共振-供体 (D-r-D) 结构中的共振互变(N-C = O 和 N+ = C-O&minus )以及与钙钛矿中不配位Pb2+的相互作用,所得具有两个供体单元的D-r-D HTM不仅表现出优异的空穴提取和传输能力,以及钙钛矿的高效结晶调节,用于大面积的高质量光伏薄膜。基于D-r-D HTM的大面积 (1.02 cm2) 器件表现出高达21.0%的高效率 (PCE)。此外,大面积器件具有优异的光热稳定性,在高温(~65°C)下连续AM1.5G光照超过1320小时且无需封装的情况下,PCE仅降低2.6%。本研究采用Enlitech QE-R产品进行量测。
  • 大连化物所等实现高效稳定二氧化碳电解
    近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员汪国雄和中科院院士、大连化物所研究员包信和团队,与日本科研人员合作,在高温CO2电解研究方面取得新进展。研究通过氧化还原循环处理,构建了高密度金属/钙钛矿界面,显著提高了固体氧化物电解池CO2电解性能和稳定性。  固体氧化物电解池可在阴极将CO2和H2O转化为合成气、烃类燃料,并在阳极产生高纯O2,具有反应速率快、能量效率高、成本低等优点,在CO2转化和可再生清洁电能存储方面具有应用潜力。  钙钛矿型氧化物因其优异的可掺杂能力、抗积碳能力、氧化还原稳定性等,在催化和能源领域受到广泛关注。然而,与传统镍基阴极相比,钙钛矿电极因电催化活性不足导致其应用受到限制。将活性组分掺杂到钙钛矿体相,进而在还原气氛下原位溶出金属纳米颗粒,构建金属/钙钛矿界面,是一种提高CO2电解性能的有效途径。但金属纳米颗粒溶出仍存在颗粒密度低和颗粒尺寸大等缺点。此外,金属/钙钛矿界面形成机制以及催化机理缺乏直观的原位动态认识。  该工作中,科研人员制备了Ru掺杂的Sr2Fe1.4Ru0.1Mo0.5O6-δ(SFRuM)双钙钛矿,通过氧化还原循环处理使RuFe合金纳米颗粒密度从5900个μm-2(R1)增加到22680个μm-2(R6),平均粒径在2.2~2.9nm之间,有效调控了RuFe@SFRuM界面密度。科研人员结合原位气氛电子显微镜及元素分布和电子能量损失谱表征,揭示出在还原和氧化气氛下RuFe@SFRuM界面的形成和再生机制,阐明了表面Ru元素富集促进溶出高密度RuFe@SFRuM界面的内在本质。原位气氛电镜、电化学交流阻抗谱结合密度泛函理论计算证实,RuFe@SFRuM界面促进了CO2吸附活化。与SFRuM阴极相比,RuFe@SFRuM阴极在1.2V时,CO2电解电流密度提高了74.6%,在1000小时,CO2电解测试中表现出高稳定性。该研究为固体氧化物电解池高效稳定电解CO2提供了新策略。  相关工作以Promoting Exsolution of RuFe Alloy Nanoparticles on Sr2Fe1.4Ru0.1Mo0.5O6-δ via Repeated Redox Manipulations for CO2 Electrolysis为题,于近日发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中科院青年创新促进会等的支持。  论文链接
  • 稳定高效的纳升二维分离技术-在线双反相色谱
    贾伟沃特世科技(上海)有限公司实验中心对于微量而且复杂的样品,如蛋白质组学样品、蛋白药物中的残留宿主细胞蛋白(HCP)等,不但需要高灵敏的纳升级液相,而且需要更为充分的分离。在线二维纳升分离技术(on-line 2D NanoLC)应运而生,并已成为微量复杂样品液质分析所必不可少的分离手段。 传统的纳升在线二维技术,一般采用强阳离子交换(SCX)作为第一维,反相色谱(RP)作为第二维的分离手段。这种方法是根据样品在盐溶液中的离子特性与疏水性,这两种属性间的正交关系实现的。但是SCX-RP技术在纳升级分离中却困难重重。困难主要来自SCX分离维度。在SCX分离中需要使用浓度较高的盐溶液作为流动相,但含盐流动相易发生盐析或导致样品在管路内沉淀,而纳升液相的管路内径又非常小(25-100微米)。因此,在实际运用SCX-RP分离时,经常出现管路阻塞而导致实验失败。 为此,除提供传统的SCX-RP分离技术外,沃特世创造性地开发了双反相二维分离方法。(RP-RP)。这种RP-RP技术不必使用高浓度盐溶液作为流动相,避免了离子交换分离易造成的管路阻塞问题,从而大大提高了纳升二维液相的系统稳定性和实用性。更令人兴奋的是,经过哈佛医学院的Jarrod A. Marto全面的实验对比发现,较SCX-RP方法, 运用RP-RP分离技术得到的液质分析结果更好(图1)[1] RP-RP双反相二维方法可以帮助科学家得到更多的蛋白质分析结果.这是因为:1、SCX方法使用的盐缓冲液易产生离子噪音背景,从而影响质谱数据质量;2、SCX分离效果取决于多肽所携带的电荷数,而多肽携带电荷数量类别有限,因此第一维SCX分离度较差,造成液质数据信息质量不高。图一R P-R P双反相分离技术在第一、第二维都使用了反相色谱,那么它是如何实现二维分离所必须的分离性质的正交呢?原来,经过研究发现,在不同pH值环境下,多肽的反相保留行为是不一样的(图2)[2]。根据这个性质,沃特世的科学家开发出了独有的RP-RP纳升在线二维系统——nanoACQUITY UPLC System with 2D-LC。这个系统的分离柱,使用了UPLC一贯的亚二微米颗粒填料,因此具有了UPLC的超高分离度等优点。此外,它还不需要分流就可以实现精准的纳升流速,可为实验室节省巨大的高纯度流动相购买费用及废液处理费用,而且更加环保。nanoACQUITY UPLC System with 2D-LC双反相二维系统优点总结如下:■ 较SCX-RP技术,使用RP-RP系统可得到更多的蛋白鉴定结果。■ RP-RP系统较SCX-RP系统更稳定、耐用。■ 与nano HPLC相比,nanoACQUITY UPLC具有UPLC超群的分离效果。■ 不分流实现精准的纳图二nanoACQUITY UPLC System with 2D-LC双反相在线二维系统结构及分析流程如图3,其中包括三根色谱柱:高pH反相柱、捕获柱、低pH反相柱。在此系统中,第一维色谱柱为高pH色谱柱。样品进入第一维色谱柱后,第一维梯度泵可按使用者要求,自动地阶梯式提高有机相比例,以将样品中不同疏水性肽段分批洗脱下来。从高pH反相柱上洗脱下的多肽会被富集柱捕获。每批次被富集的多肽,将在第二维泵的线性梯度模式下进入低pH反相分析柱,在这里经过充分分离后,样品将到达离子源,进入质谱分析器。 其中左下图为结构示意图。步骤①:样品被自动进样器采集后,在第一维梯度泵的推动下进入高pH色谱柱。步骤②:样品在第一维泵阶梯式梯度作用下,将一部分多肽冲出,后被捕获柱富集。其中第二维梯度泵通过施加9倍于第一维泵的水相流动相,将溶剂稀释为适合捕获柱富集的体系。步骤③:在六通阀切换后,第二维泵通过线性梯度,将多肽样品进行充分分离并送至质谱分析。在执行完步骤①后,步骤②与步骤③交替进行直到完成所需分析。双反相在线二维系统nanoACQUIT Y UP LC System with2D-LC已经在多肽的液质分析方面被广泛应用,帮助研究人员取得了众多极具价值的研究成果。图3. nanoACQUITY UPLC System with 2D-LC系统结构及分析流程图。参考文献(1) Zhou F, Cardoza JD, Ficarro SB, Adelmant GO, Lazaro JB, Marto JA. Online Nanoflow RP-RP-MS Reveals Dynamics of Multicomponent Ku Complex in Response to DNA Damage. J Proteome Res. 2010, 9, 6242-6255.(2) Gilar M, Olivova P, Daly AE, Gebler JC. Two-dimensionalseparation of peptides using RP-RP-HPLC system with different pH in first and second separation dimensions. J. Sep. Sci. 2005, 28, 1694–1703. 关于沃特世公司 (www.waters.com)50多年来,沃特世公司(NYSE:WAT)通过提供实用和可持续的创新,使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步,从而为实验室相关机构创造了业务优势。作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者,沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。2011年沃特世公司拥有18.5亿美元的收入,它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。 # # #联系方式:叶晓晨沃特世科技(上海)有限公司 市场服务部xiao_chen_ye@waters.com周瑞琳(GraceChow)泰信策略(PMC)020-8356928813602845427grace.chow@pmc.com.cn
  • 【安捷伦】全年不宕机、数据稳定,看简阳疾控中心如何选择
    疾控中心守护生命安全,安捷伦守护仪器健康。走进简阳疾控中心,了解仪器状态与检测质量的密切关系,看周期性预防维护如何助力日常分析,守护仪器健康,保障检测工作正常运行,确保数据长期可靠稳定。
  • 中国科大制备出高效稳定的钙钛矿单晶LED
    近日,中国科学技术大学物理学院、中科院强耦合量子材料物理重点实验室及合肥微尺度物质科学国家研究中心教授肖正国研究组,在制备高效稳定的钙钛矿单晶LED领域取得重要进展。该研究利用空间限制法生长出高质量、大面积、超薄的钙钛矿单晶,并首次制备出亮度超过86,000 cd/m2、寿命达12500 h的钙钛矿单晶LED,向钙钛矿LED应用于人类照明迈出了重要一步。2月27日,相关研究成果以Highly bright and stable single-crystal perovskite light-emitting diodes为题,发表在Nature Photonics上。金属卤化物钙钛矿因发光波长可调、发光半峰宽窄、可低温制备等特性成为新一代LED显示与照明材料。目前,基于多晶薄膜的钙钛矿LED(PeLED)的外量子效率(EQE)已超过20%,可媲美商用有机LED(OLED)。近年来,多数报道的高效率钙钛矿LED器件的寿命在数百到数千小时不等,落后于OLED。离子移动、载流子注入不平衡、运行过程产生的焦耳热等因素均影响器件稳定性。此外,多晶钙钛矿器件中严重的俄歇复合也限制器件亮度。针对上述问题,肖正国课题组利用空间限制法在衬底上原位生长钙钛矿单晶,通过调控生长条件,引入有机胺和聚合物,有效提升了晶体质量,进而制备出高质量的MA0.8FA0.2PbBr3薄单晶【最小厚度仅为1.5 μm、表面粗糙程度小于0.6 nm、内部荧光量子产率(PLQYint)达到90%】。以薄单晶作为发光层制备的钙钛矿单晶LED器件的EQE达到11.2%、亮度超过86,000 cd/m2、寿命达12500 h,初步达到商业化门槛,成为目前稳定性最好的钙钛矿LED器件之一。该工作展示了使用钙钛矿薄单晶作为发光层是解决稳定性问题的可行方案,以及钙钛矿单晶LED在人类照明和显示领域的广阔前景。研究工作得到国家自然科学基金和中国科大的支持。空间限制法生长单晶示意图(a)、单晶的显微镜图(b)、钙钛矿单晶LED的器件结构(c)、钙钛矿单晶LED性能表征(d-f)。
  • 【会议风采】食品稳定性、微量热及分子交互作用研讨会
    大昌华嘉公司于2017年5月16日在江南大学食品学院举办的“食品稳定性、微量热及分子交互作用”研讨会,邀请了众多研究人员和用户齐聚一堂,与大昌华嘉技术专家围绕食品领域的一些热点问题如微生物、抗菌包装材料、胶体稳定性和分子相互作用等主题,探讨电位滴定、石英晶体微天平和微量热三种技术对于食品方向研究带来的优势。快速颗粒电位滴定仪stabino(PMX)德国particle metrix公司推出的快速颗粒电位滴定仪stabino,通过快速聚电解质(pe)滴定法测量zeta电位预测饮料,啤酒以及牛奶等乳液的稳定性。只需要几分钟的时间,取代了传统的稳定性测量方法,节省时间,提高了工作效率,被越来越多的客户接受。以绿茶和啤酒为例,从开始电位到达零电荷点消耗pe的量越多,电荷密度越高,体系就越稳定。会议风采江南大学食品学院老师欢迎致辞大昌华嘉应用专家 姚金龙介绍胶体体系的稳定性分析在食品行业中的应用瑞典百欧林产品技术及应用支持 王敏博士介绍Q-Sense微尺度检测技术在食品研究领域的应用法国塞塔拉姆产品技术及应用支持 曾洪宇博士介绍扫描式3D微量热仪-食品研究新视角专家与用户热烈讨论并为其解决目前课题遇到的问题大昌华嘉商业(中国)有限公司电话:400 821 0778 / 021-53838811电子邮箱:ins.cn@dksh.com
  • 上海光机所在提升电子束蒸发沉积激光薄膜的长期性能稳定研究中取得新进展
    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室在提升电子束蒸发沉积激光薄膜的长期性能稳定研究中取得新进展,实现了低应力、光谱和机械性能长期稳定的电子束激光薄膜制备。相关研究成果发表在《光学材料快报》(Optical Materials Express)。电子束蒸发沉积薄膜因其激光损伤阈值高,光谱均匀性好且易实现大口径制备而广泛应用于世界上各大型高功率激光系统中。然而,电子束蒸发沉积薄膜的多孔结构特性易与水分子相互作用,使得薄膜的各项性能极易受环境条件(尤其是湿度)的影响。即便是在可控的环境下,电子束蒸发沉积薄膜的性能也会随时间而变化。该项成果提出了等离子体辅助沉积的致密全口径包覆水汽阻隔技术,覆盖多孔电子束蒸发沉积薄膜的上表面和侧面,有效地将其与水汽隔离,制备出了低应力、光谱和机械性能长期稳定的电子束蒸发沉积薄膜。同时,该水汽阻隔技术显著提升了电子束蒸发沉积薄膜的耐划性能,且提供了一种离线获得无水吸附时薄膜应力的方法。该项成果为提升电子束沉积薄膜的光谱和面形稳定性提供了途径,有助于解决高功率激光应用中电子束沉积薄膜随时间和环境变化性能不稳定问题。相关工作得到了国家自然科学基金、中科院青促会基金、中科院先导专项(B类)等支持。(薄膜光学实验室供稿)原文链接图1 等离子体辅助沉积的致密全口径包覆水汽阻隔技术示意图图2 有、无全口径水汽阻隔膜的多层膜性能对比(a)峰值反射率处波长随时效时间变化(b)应力随时效时间变化
  • 欧仕科技发布RSM400陀螺稳定平台新品
    Somag陀螺稳定平台RSM 400是德国SOMAG AG Jena公司研发的一款高精度稳定平台。RSM 400采用电子平衡系统和数字控制系统,保证平台上搭载的测绘测量、扫描、摄像等等仪器设备获得最稳定的高精度数据或图像。RSM 400具有三防设计,适合恶劣的使用环境,特别适用于海洋船载设备及陆地平台的应用,可搭载的最大重量为15kg(可升级到35kg)。系统配有加固型稳定安装支架,可搭载各种类型的海洋或地面热成像扫描仪、热成像摄像机、红外相机、激光雷达等高精度设备。OSM4000是升级版高性能陀螺稳定平台,采用大功率发动机及液压平衡系统,平台负载能力升级到160kg,同时具有更精确的平衡控制能力。产品特点:l 高精度:水平稳定偏差≤ 0.5°/s rms;垂直稳定偏差≤0.2° rmsl 高稳定性:专利的Mount补偿机制可消除由波浪或其他情况引起的设备的横摇和纵摇运动l 广泛的适用性:定制的适配组件,可根据需求提供各种设备的连接德国品质: 坚如磐石的材质以及IP67防护等级,适用于各种恶劣的使用环境创新点:RSM400陀螺稳定平台,适用于激光雷达、热成像相机等船载仪器,为其提供稳定的工作环境,具有更大的承重能力,更精细的平衡角度。RSM400陀螺稳定平台
  • 应用 | 石墨Gibbs表面自由能对锂离子电池传统负极浆初始黏度和稳定性的影响
    研究背景锂离子电池的负极是通过将石墨、导电碳、CMC(羧甲基纤维素)和SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶)在水中混合产生均匀溶液来制备的。负极浆料的初始粘度和稳定性对锂离子电池的制备过程和性能至关重要。众所周知,负极浆料中的石墨颗粒受到不同的力,如颗粒间的相互作用力(吸引力和斥力)、重力、浮力和布朗运动力。此外,吸引力可以细分为范德华力、静电力(相反电荷)、疏水作用力等。排斥力可以细分为静电力(相同电荷)、溶剂化力和空间位阻力。由于空间位阻效应,吸附在石墨颗粒表面的CMC可以阻碍颗粒聚集,是非常重要的稳定剂。因此,负极浆料的初始粘度和稳定性在很大程度上取决于CMC的吸附量及其性质。CMC吸附源于我们所说的“吉布斯表面自由能”:表面上的固体颗粒原子比内部原子具有更多的能量。因此,它们周围的其他分子或原子将被吸收以降低表面能。吉布斯表面自由能包含极性部分和非极性部分。通常情况下,石墨颗粒的非极性力高于极性部分的力。根据相似性和相容性原理,非极性力越高,吸收的非极性有机化合物越多,因此导致初始粘度越高。在本研究中,我们深入研究了商用石墨的吉布斯表面自由能与其浆料的初始粘度和稳定性之间的关系。图1. 浆液稳定性机理图及其影响因素实验仪器与方法负极浆料的制备过程是在100 mL烧杯中加入石墨(100 g)、导电碳、CMC和SBR,搅拌数小时,得到固体含量为50%的均匀溶液。吉布斯表面自由能根据杨氏方程和吸附功公式计算,其中接触角使用KRÜ SS DSA100仪器测量,并且测试了2种溶剂(水和二碘甲烷)的接触角,计算出表面能。DSA100全自动接触角测量仪结果与讨论吉布斯表面自由能是石墨颗粒和CMC分子之间相互作用力的来源,图2显示了5AL和LAG-18与水的接触角分别为138°和约150°,而在CH2I2中分别为约71°和约74°。然而,CMC吸附后,5AL的润湿角平均降至112°,LAG-18的润湿角降至92°,跟水表现出更好的润湿性。图2 5AL, LAG-18吸附CMC前后水和二碘甲烷的接触角对5AL、LAG-18、802SE、812SE、A70H、918、S360、A61和CEMD的吉布斯表面自由能进行了测试和计算(如表1所示)。表1. 5AL、LAG-18、802SE、812SE、A70H、918、S360、A61和CEMD的吉布斯表面自由能如表1所示,初始粘度更多地与吉布斯表面自由能的比表面积和非极性部分有关。初始粘度和吉布斯表面自由能的非极性部分之间的线性独立性如图3(d)所示,即y=466.83lnx+2956.2,表示不同种类石墨在固定重量量(例如,实验中的100g)下的残余能量差。初始粘度与比表面积或吉布斯表面自由能的极性部分之间不存在明显的线性独立性。然而,当吉布斯表面自由能的非极性部分在某种程度上非常大时,由于颗粒的表面积受到限制,初始粘度不会相应增加。图3 初始粘度与比表面积(a)和吉布斯表面自由能(b,c,d)的相关性对于吉布斯表面自由能,当吉布斯表面非极性部分的自由能高于极性部分时,CMC的吸附量相应增加,浆液表现出较好的稳定性性能。相反,浆料的稳定性变差。当吉布斯表面自由能的非极性部分非常接近其极性时,CMC的吸附和解吸将在浆料中达到动态平衡,LAG-18/CMC的润湿角约为90°(如图2所示)。这里,石墨颗粒不会发生沉降,浆料的粘度也不会发生明显变化,如LAG-18所示。然而,对于S360和A61的小型人造石墨所证明的结果,浆料的稳定性不能用初始粘度或吉布斯表面自由能来解释。根据范德华作用能方程,颗粒尺寸越小,相同质量的粉末(本研究中为100g)中所含石墨颗粒的量就越多,颗粒之间范德华力的影响就越大。因此,颗粒聚集变得更加明显,这不适合负极浆料的稳定性。结论本研究以几种商用石墨为原料,研究了石墨的吉布斯表面自由能对负极浆料初始粘度和稳定性的影响。结果表明,负极浆料的初始粘度与其吉布斯表面自由能的非极性部分呈正相关,并建立了它们之间的线性独立性。吉布斯表面自由能、比表面积和粒径等物理性质都说明了负极浆料的稳定性,其中吉布斯表面自由能量对浆料的初始粘度和稳定性进行了定性表征和定量计算,利用这一研究结果可以预测负极浆料的性能。本文有删减,详细信息见原文[1]周奇,文博,张佳丽等.石墨Gibbs表面自由能对锂离子电池传统负极浆初始黏度和稳定性的影响(英文)[J].Journal of Central South University,2023,30(03):665-676.
  • 宁波材料所李润伟团队在超稳定可拉伸电极方面取得重要进展
    在智能可穿戴电子领域,稳定耐用的柔性可拉伸导体仍然是一个巨大的挑战。尤其是在人体表皮生理信号的收集过程中,稳定的可拉伸电极可以实现长时间精准的信号收集。目前无论是表面结构设计型、导电材料复合型还是本真可拉伸型电极,均难以实现在动态变形下稳定的电性能。所以,制备具有高稳定电性能的电极仍然是一个极大的挑战。近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队在李润伟研究员的带领下,受到人工渔网启发,模仿“水膜-鱼网”结构设计了具有柔性自适应导电界面的超稳定可拉伸电极,提出利用静电纺丝法构建液态金属聚氨酯(TPU)二维“仿水膜-鱼网”结构薄膜,实现了极低初始方阻(52mΩ sq-1),解决了弹性电极中导电率和拉伸率不可兼容、循环变形下电性能不稳定的问题,应变下通过网孔束缚液态金属对外扩展和液态金属在网孔内自适应流动,实现低电阻高稳定可拉伸电极,该电极的动态自适应导电网络使其具备极强的动态循环稳定性,经过33万次100%拉伸应变循环,电阻仅变化5%,同时电极面对冷热、酸碱、浸水等服役环境变化,依旧表现出稳定的电性能。该电极可应用于全天候人体表皮生理信号监测、智能人机交互界面及人体热疗等方面,有望助力基于万物互联的可穿戴健康监护系统及电子皮肤人机交互界面的持续发展。该工作以题为“Ultra-robust stretchable electrode for e-skin: In situ assembly using a nanofiber scaffold and liquid metal to mimic water-to-net interaction”的论文发表在InfoMat上(DOI:10.1002/inf2.12302),并被选为封面文章(如图1)。图1 液态金属基超稳定可拉伸电极及应用InfoMat封面该团队通过TPU静电纺丝与液态金属微纳颗粒静电喷涂的原位复合,以及随后进行的机械激活,制备出了仿“水膜-渔网”的可拉伸电极。该电极的超稳定电性能,主要得益于其仿“水膜-渔网”结构,也可称之为液态金属动态自适应网络,由于液态金属薄膜与聚氨酯纺丝网的交互作用,在小应变下(<100%的应变),SEM原位观察到液态金属可以实现自适应流动,卸去局部应力,保持导电薄膜连续;在大应变下(300%-500%的应变),尽管液态金属薄膜会破裂,但聚氨酯纺丝网会阻碍其断裂,并使其包裹在纤维丝上,保持整体导电网络的稳定性(图2a)。作者还透彻分析了液态金属微米纳米球如何通过尺寸效应和微观捆绑结构实现与纳米纤维丝网络的复合。图2 超稳定电极机理及应用同时,通过局部激活和激光切割,可以将聚氨酯液态金属复合材料制备成多层多功能人机交互系统。上层电容传感阵列连接在集成电路和蓝牙模块上,能够实现无线信号传输,在拉伸和弯曲状态下均可以对计算机输入无线指令,可应用在智能可穿戴游戏控制等方面。下层蛇形加热器展现出良好的电热稳定性,可以实现45℃-90℃稳定加热,并展现出优异的加热循环性能,可用于人体加热治疗。局部激活的电路对机械破坏展现出很好的抵抗性,该电极可以实现即时导电通路重建,使电极在破坏、拉伸状态下依然能够正常工作(图2b)。该电极展在100%应变拉伸循环试验中,在第一次拉伸电阻发生了轻微升高,后续的33万次循环中,其电阻仅上升了5%,该特性要远远优于其他已报道的可拉伸电极(图2c)。该电极可以实现人体表皮全天候心电信号检测。首先,通过体外细胞实验证明该电极具有良好的生物相容性和极低毒性,可以用在人体表皮进行心电监测,其展现出与商用凝胶电极类似的阻抗性能。其次,该工作根据人的活动场景,为电极设计了静态、运动、水冲三个工作场景,超稳定电极展现出优异的心电信号收集能力,信噪比达到0.43,尤其是在水冲环境中,该电极依然能够收集到稳定、清晰的心电信号,可用于全天候心电诊断(图3)。图3 超稳定电极的生物相容性探究及其在全天候心电监测方面的应用综上所述,该工作设计并实现了超耐用可拉伸电极,基于液态金属和聚氨酯纺丝网络构成的自适应导电网络,实现了在机械变形、长时间氧化、循环浸没、加热、酸碱浸泡等各种环境刺激下的稳定电性能,尤其实现了33万次拉伸循环下极小的电阻变化。该电极可以应用在全天候心电监测、智能人机交互系统等方面,在长时间体表电子皮肤、体内生物相容性器件等方面展现出很大的潜力。该工作由曹晋玮、梁飞、李华阳等在李润伟研究员与宁波诺丁汉大学朱光教授的共同指导下完成,并得到国家自然科学基金(51525103、51701231、51931011),宁波市3315人才计划,宁波科技创新2025项目(2018B10057),浙江省自然基金(LR19F010001),浙江省杰出青年科学基金(2016YFA0202703)中国科学院王宽诚教育基金(GJTD-2020-11)的支持。
  • 深圳先进院等实现柔性电子器件“乐高式”高效稳定组装
    近年来,柔性电子器件在人体健康检测与分析以及可穿戴设备等生物医学工程领域展现出广阔的应用前景。然而,在柔性电子器件的组装中,用于连接不同模块的商用导电胶易变形、断裂,使得接口不稳定性成为该领域内长期存在的难题,阻碍了整个器件的拉伸性和信号质量。   中国科学院深圳先进技术研究院、新加坡南洋理工大学、美国斯坦福大学的科学家另辟蹊径,绕开利用“商业胶水”组装柔性电子器件的思路,开发了基于双连续纳米分散网络的BIND界面(biphasic, nano-dispersed interface,BIND)。这种新型界面能够作为柔性电子器件通常所包含的柔性模块、刚性模块以及封装模块的通用接口,只需要按压10秒钟,便可以实现“乐高式”的高效稳定组装。2月15日,相关研究成果发表在《自然》(Nature)上。   人机接口是人与电子设备之间进行的数字虚拟世界和现实物理世界的信息交换,而柔性电子器件则是人机接口技术的关键核心和先导基础。柔性电子器件在生物医学工程领域的研究备受关注,大致可分为植入式和体表式两种,主要功能就是采集应力信号、温度信号、生理电信号、超声信号、生物化学信号等生理数据以监测人体健康状态。然而,商用导电胶的瓶颈却破坏了柔性电子器件的整体稳定性。无论单个模块的拉伸性多好,只要模块接口处的拉伸性很弱,那么整个器件的拉伸性就会受到制约。   联合团队发现,在特定的制备条件下,基于SEBS嵌段聚合物和黄金纳米颗粒的柔性界面即BIND界面,面对面贴合时有“魔术贴”式的电气与机械双重黏合特性,能够将不同功能的柔性传感器稳定地黏合在一起,从而实现柔性模块与柔性模块之间的高效连接。通过热蒸发金(Au)或银(Ag)纳米颗粒制备BIND界面,在自粘苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)热塑性弹性体内部形成互穿纳米结构,SEBS是广泛应用于可拉伸电子产品的软基板。SEBS基质表面附近的纳米颗粒形成了一个双相层(约90纳米深),其中一些纳米颗粒完全浸入其中,而另一些纳米颗粒部分暴露在外。这种界面结构在表面产生了暴露的SEBS和Au,在基体内部产生了互穿的Au纳米颗粒,这为坚固的BIND连接提供了连续的机械和电气途径。总之,这种即插即用的接口可以简化和加速皮肤上和可植入的可拉伸设备的开发。实验表明,采用新型接口的柔性医疗器件可高精度、高保真、抗干扰地监测体内外不同器官,包括表皮、脑皮层、坐骨神经、腓骨肌肉、膀胱等,比起商用导电胶组装的系统信号质量有大幅提升。   采用BIND界面的柔性模块接口,其导电拉伸率可达180%,机械拉伸率可达600%,高于采用商用导电胶连接的普通接口(分别为45%、60%);对于硬质模块接口,其导电拉伸率达200%,并能适用于聚酰亚胺(PI)、玻璃、金属等多种硬质材料;对于封装模块接口,BIND界面能提供0.24 N/mm的粘附力,是传统柔性封装的60倍。   该研究为智能柔性电子器件的模块化组装提供了可拉伸、稳定高效的通用接口,不仅简化了柔性医疗器件的使用,而且加速了多模态、多功能的柔性医疗器件的研发。通过该接口组装的智能柔性传感器件可用于多个医疗领域,例如植入式人机接口、体表健康监测、智能柔性传感、软体机器人等。   研究工作得到国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目、国家重点研发计划、神经工程研究中心、中科院人机智能协同系统重点实验室、中科院健康信息学重点实验室的支持。可拉伸混合设备的BIND连接研究团队开发的“魔术贴”式柔性组装方法与在肌电监测中的应用实例
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