条形码等级检测

DNA宏条形码技术结合了DNA条形码技术和高通量测序技术，具有高通量、高精度、速度快等特点，为同时检测食物基质中的多个物种提供了理想的方法，包括产品中非预期的物种，因而该技术在肉类及其制品的掺假检测方面具有明显的优势，已成为肉类成分鉴定的新方法。　　很多人都爱吃肉，常吃的肉有猪肉、牛肉、羊肉、鸡肉、鸭肉、鱼肉等，其中牛肉成了“造假”的重灾区。近日，一对江苏夫妻因把猪肉上色当牛肉卖被管理部门发现后受罚的新闻也引起了网友的关注和热议。　　“民以食为天，食以安为先”。用猪肉、鸭肉伪造牛羊肉，用低价肉冒充高价肉，动物源性食品中肉类掺假一直是影响食品质量与安全的主要问题之一。那么应该如何快速、准确和高效地进行肉类掺假检测，从而更好地保护好老百姓的“肉篮子”呢？　　DNA宏条形码技术成肉类鉴定新方法　　卖肉作假古已有之。虽然我国已制定相关法规对肉类和肉制品的质量和安全进行监督，但是近年来随着牛肉、羊肉市场需求量增大，以次充好所带来的巨大利润，让肉类掺假现象屡见不鲜。　　如何辨别真假牛肉？有人在网上支招：用眼睛去看，观察和辨别；用鼻子去闻肉的气味；用手去感觉肉的弹性… … 　　但是，消费者仅凭自己的眼睛鉴别肉的真假还是太难。因此，加强检测技术攻关，不断提高检测能力，成为市场监管部门的重要任务。　　“快速、有效、准确和可靠的检测技术是有效监管肉类掺假的关键手段。”广西壮族自治区食品药品检验所微生物室副主任、副主任药师甘永琦表示，脱氧核糖核酸（DNA）检测方法特异性强、灵敏度高，结果不易受到食品加工方式的影响，是检测肉类和肉制品掺假最常用的技术。　　甘永琦介绍，DNA条形码是DNA中的特殊片段，通常由用于区分目标物种的中心可变区和两侧保守区组成，可以作为生物体的遗传标记。利用DNA条形码技术，研究人员对特定区域DNA片段进行聚合酶链式反应（PCR）扩增和测序，然后于在线数据库中搜索比对，可以识别出掺假的肉类物种。　　近年来随着基因测序技术的发展，DNA宏条形码技术应运而生。　　“DNA宏条形码技术结合了DNA条形码技术和高通量测序技术，比传统的DNA条形码技术功能更强大，具有高通量、高精度、速度快等特点，为同时检测食物基质中的多个物种提供了理想的方法，包括产品中非预期的物种，因而该技术在肉类及其制品的掺假检测方面具有明显的优势，已成为肉类成分鉴定的新方法。”甘永琦说。　　该怎样具体应用DNA宏条形码技术进行肉类及其制品检测呢？　　甘永琦介绍，为了鉴定样品中的物种，首先要建立一个可靠的数据库，包含目标物种的DNA条形码。使用特定引物对物种DNA的条形码序列进行PCR扩增并获得扩增子，然后合并来自不同样品的扩增子，在一次程序运行中对不同扩增子同时进行测序，将测序得到的物种基因序列与条形码数据库进行匹配，最后通过生物信息学软件分析得到鉴定结果。　　“该方法可以在6小时内同时进行至少96个样品的成分及组分测序分析，提高了检测的效率，节省了时间和人力成本。”甘永琦说。　　最近，甘永琦所在的实验室就从市场上购买了香肠、火腿肠、培根、腊肉、火锅肉片、肉干、肉松、肉丸、烤肉串、肉罐头、肉脯等11种不同类型的肉制品共70多份，使用DNA宏条形码技术进行动物源性成分检测。　　“各样品测序分析结果均符合预期。比如在1份鱼籽包里检测出5种不同动物成分，分别是鸡、猪、鸭、鳙鱼和鲹鱼，与产品标签标示一致。”甘永琦说。　　近年来，该实验室从国内肉制品市场、自然环境中常见的动物及国家重点保护野生动物名录中遴选硬骨鱼纲、软骨鱼纲、哺乳纲、鸟纲、爬行纲等物种作为研究对象，构建了包含1500多个属、2700多个种的动物分类数据库。　　他表示，实验室目前正在扩大测试样本的范围，深入开展肉类掺假检测方法的特异性、灵敏度和准确性研究。　　在全球范围内多个领域得到广泛应用　　目前，DNA宏条形码技术在肉类掺杂检测中还面临哪些挑战？　　有研究表明，目前用于动植物分类鉴定的标准DNA条形码并不完全适用于环境样本的应用。　　甘永琦介绍，首先，标准DNA条形码倾向于那些能够识别相似物种的特殊片段，通常具有较长的基因序列。然而，环境中的DNA容易降解成较短的基因片段，从而阻碍条形码的扩增。　　其次，DNA宏条形码技术需要同时扩增一个样本中所有物种的DNA，那么就必须限制某些物种DNA的过度扩增。因此，需要筛选比较几个非标准的候选条形码，确定新的DNA区域，以达到该方法的限制要求。　　另外，在物种多样性定量分析中，由于高通量测序过程中部分因素可能会导致结果存在偏差，进而影响原始样品中物种定量估算的准确性。　　作为食品安全的主要问题之一，肉类及其制品的掺假问题近年来越来越受到人们的关注。尽管面临一些挑战，但DNA宏条形码技术可以对未知物种进行快速、准确地识别，无疑为肉类掺假检测提供了优异的技术手段。　　除了用于肉类掺假检测，DNA宏条形码技术目前还可以应用在哪些领域？　　“在理论上几乎任何一个样本都可以通过DNA条形码技术进行物种识别。近年来，该技术已应用于多个领域，如生态学、法医学、生物技术、食品工业、动物饮食、食品质量等。”甘永琦说。　　目前，DNA宏条形码技术已经在全球范围内多个领域得到广泛应用。但是由于该技术在国内外未形成完善的检测标准，因此还处于研究阶段。　　甘永琦表示，基于该技术的研究，他们团队已申请2项国家发明专利和1项检测方法的团体标准，未来将搭建一个免费共享的数据分析网络平台，为该技术的应用推广扫清障碍。

英国帝国理工学院的科学家与牛津纳米孔技术公司合作研制出一种新方法，可同时分析数十种不同类型的生物标志物，改变了对心脏病和癌症等疾病的检测，从而让临床医生收集到有关患者疾病的更多信息。研究成果25日发表在《自然纳米技术》杂志上。　　目前，许多疾病是通过血检来诊断的，血检能寻找一种生物标志物（例如蛋白质或其他小分子）或最多几种相同类型的生物标志物。　　心力衰竭检测就是依靠寻找几种常见的蛋白质来判断病情的。但最新方法能额外检测40种不同类型的miRNA分子，有望提供一种低成本和快速的方案来发现病情，并帮助指导治疗方案。　　这种结果在不到一毫升的血液中就能实现。研究人员先将短DNA序列组成小标签，每个标签编码一个独特的探针，旨在附着在不同的生物标志物上，这就像DNA“条形码”。一旦血液样本与DNA“条形码”混合，所得溶液就会注入牛津纳米孔公司之前开发的低成本手持设备MinION中。　　该设备包含一系列纳米孔，能够从通过它们的每个DNA“条形码”中读取电信号。设备产生的复杂电信号由机器学习算法解释，负责识别样品中存在的每个生物标志物的类型和浓度。　　这意味着，该方法以两种方式用于加快诊断速度：除了一次测量更多生物标志物外，它还可以帮助找到新的生物标志物。虽然目前只有少数生物标志物被验证用于诊断心脏病，但通过同时测量40种额外的miRNA类型，研究人员可看到其中的关联性，未来还可通过更多的测试进行验证。　　只要去医院，人们基本都会和生物标志物打交道。比如，检测血液中的葡萄糖含量，看是否患上糖尿病，这是生化标志物；再比如，做个CT，看体内是否有不正常的“疙瘩”，这是影像学标志物。通常一种检测手段只能检测特定的几种标志物，本文介绍的方法，则可以额外检测40种不同类型的miRNA分子，而且仅仅需要“一滴血”。它的意义不仅在于加快检测速度，还可以帮助发现更多生物标志物与疾病的对应关系，提高对特定疾病的监测、诊断准确度。

p　　6日，记者从中智药业获悉，在近日国家科技部公布的2015年“国家火炬计划”立项项目中，该企业的“DNA条形码在中药破壁饮片中的产业化应用”项目顺利获得了国家立项。这标志着该企业的破壁草本“亲子鉴定”产业化应用升到“国家级”。/pp　　据了解，中药DNA条形码技术是近年来新兴的a title="" href="http://www.instrument.com.cn/application/industry-S22.html" target="_self"span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong中药分子鉴定/strong/span/a技术，可从基因技术方面快速、有效地对中药的物种来源进行鉴定。中药物种来源鉴定，好比人类基因鉴定，相当于现代医学上的“亲子鉴定”，对于中药物种的来源和真实性等，具有非常科学和权威的鉴定依据。/pp　　为了打造一个具有高技术含量、产品有效成分符合标准要求、物种来源道地、消费者可放心应用的大健康新产品，中智药业自2014年开始便着力构筑国内领先的DNA鉴别平台。/pp　　该平台的建立，得到了DNA条形码著名专家、中国中医科学院陈士林教授的技术支持，平台硬件和软件达到了一流的水平。DNA条形码技术在“草晶华· 破壁草本”产业化中的应用，包括对药材GAP种植的选种育种，原料药、中间品和产品的质量监测等环节的监控，将有力促使破壁草本品类快速被市场广泛认可与推崇，为广大顾客获得真正的利益和消费保证提供保障。/pp　　从2003年开始研发，直到2011年才有产品上市，到如今历时10多年的科技创新，使得中智药业在中药破壁饮片技术上处于领先地位，并成为广东省唯一的中药破壁饮片生产试点企业。2014年4月，落户该集团的国家中医药管理局中药破壁饮片技术与应用重点研究室正式投入使用。在这个投入2000万元、面积达3000平方米的研究室里，有价值数百万元的中药重金属、农药等残留检测仪器，有全球最先进的药物稳定性监测仪器等。/pp　　中智药业集团的相关负责人介绍，通过该平台，企业已完成了62个破壁草本产品标准的建立并获得生产批件。“近年来，随着国家推动中医药产业步伐的加大和中医药创新项目成果的展现，中医药逐渐走向国际化。屠呦呦因发现青蒿素在抗疟方面的巨大作用而获得诺贝尔奖，更是增加了企业走向国际化的信心。”该负责人表示。/ppbr//p

p　　北京时间2017年7月25日，安捷伦科技公司(NYSE：A)(“安捷伦”)今天宣布，安捷伦获得了Population Genetics Technologies (PG)公司的分子条形码和样本条形码专利组合。PG成立于2005年，主要从事将诺贝尔奖得主Sydney Brenner的知识产权(IP)组合商业化的工作，该IP组合主要涉及高灵敏度和高特异性的第二代测序(Next Generation Sequencing ，NGS)技术。 2015年，PG成为拥有30余项专利的IP持股实体。关于这次购买的相关财务条款没有被披露。/pp　　“我们的客户越来越需要具有最高性能的完整的第二代测序工作流程。”安捷伦科技副总裁兼基因组部总经理Herman Verrelst说，“随着IP组合的增加，我们现在可以为客户提供从QC到靶向序列捕获，再到结果分析和解析完整的值得信赖的目标富集解决方案，以满足客户的需求。”/pp　　此次从PG公司获得的知识产权包括分子条形码和样本条形码相关的专利，这些专利是有关提高NGS检测的准确性和灵敏度的技术。通过整合这些专利，安捷伦能为客户提供可定制的靶向序列捕获解决方案，使客户能够检测极少量DNA的超低突变频率，是检测癌症和生殖遗传中罕见变异的理想方案，包括液体组织活检。/pp　　“我们很高兴将这些技术带给客户。”安捷伦诊断与基因组集团总裁Jacob Thaysen表示：“我们制定了一个在诊断领域保持增长并建立完整的临床常规NGS工作流程的策略。这次收购便是执行该策略的又一个例子，同时也贯彻了我们帮助客户提高生活质量的宗旨。“/pp　　安捷伦最新的NGS文库预备解决方案Agilent SureSelectXT HS采纳入了该IP组合的分子条形码。这些分子条形码的并入提高了整体精度，并且形成了比竞争产品更丰富的数据库，涵盖更多的组织类型及高、低质量FFPE样本。/pp　　安捷伦和PG公司早前达成协议，授权安捷伦使用PG公司相关分子条形码专利技术，这使得安捷伦NGS平台的少数基因变异水平低于0.1%。/p

哈希TNT plus条形码预制试剂能为您实现多少种可能？ 答案在这里！20世纪60年代，用于光度分析的即用型预制试剂问世，对水质分析产生了深远的影响。如今，HachTNTplus™ 条形码预制试剂和光度计则成为过程控制和合规性监测中的理想选择。10次旋转测量和Truecal等先进技术不仅简化了分析过程，并且进一步提高了测量的准确性和可靠性。每个实验室都可通过使用TNTplus条形码预制试剂获得高质量的分析测量值。那么，哈希TNT plus条形码预制试剂在日常工作的使用中能给您提供多少种可能性？它不但可以应用于各个场合的水质分析工作；也可以助您轻松进行水质分析；并且具有高效、安全、绿色环保等特点… 也许，您对哈希TNT plus条形码预制试剂的可能性，可以有更多期待… 1测试多样性，提高工作效率超过30个不同参数的分析系统——从氨氮到TOC，近50个测量范围。测试的多样性使其适用于饮用水、污水和工业用水等多种分析需求。可覆盖从现场到大型实验室的多种应用范围，无需频繁寻找多种试剂以达成测试目标，以节省时间用于其他研究工作，将提高工作效率和提升自我价值变得可能。2减少错误结果，满足标准与哈希DR6000™ 紫外可见光分光光度计或DR3900™ 台式分光光度计配套使用时，分光光度计将自动读取每个HachTNTplus试剂上独有的条形码标签，确定相应的方法进行测量，从而减少了错误的发生。同时仪器会对10次测量值取平均值，且剔除异常值，即便存在划痕、缺陷或污渍的玻璃器皿也减少其对结果产生影响。每个预制试剂瓶均采用了Truecal™ 技术，其中包括每个单独批次的校准数据，由此减少了结果的不稳定性。轻松助您满足报告标准，节省时间的同时让您更加富有信心进行测试，将提升自信心和工作熟练度成为了可能。3操作安全简易TNTplus条形码预制试剂采用了先进的Dosicaps设计，比粉枕包或液体试剂更易于操作。由于试剂被完全内装于小瓶盖内，使用Dosicaps可大幅降低喷溅、安全及污染的风险。所用的玻璃器皿可确保高精度。每个TNTplus测试瓶都有不同颜色的色标用于快速、方便地识别参数和量程，以准确挑选您所需的测试用品。包装盒上还印有测试方法的步骤分解图，以便快速参考。让同时实现试剂的便捷性、安全性和准确性变得可能。Dosicap Zip可精确地对冻干试剂进行非接触式分配多年来，哈希一直致力于使水质分析过程更方便、更迅捷、更可靠。TNT plus条形码预制试剂的使用已为广大中国用户提供了更加方便、周到、准确的测试体验，期待您的加入！2022年哈希试剂试用活动现已全新开启，点击链接即可申请您想要试用的哈希试剂！试剂申请 (hach.com.cn)欢迎各位告诉我们您对哈希预制试剂的使用心得。我们将从中抽取30名幸运儿获得中国风精美书签（长56mm*宽28mm），20名幸运儿获得小米移动电源。（活动时间：即日起至2022.3.25）中国风精美书签小米移动电源END

依托863计划课题支持，中草药的DNA条形码鉴定技术取得重要进展。该技术相当于现代医学上的“亲子鉴定”，简单来说，就是给每一个中药材基因身份证，通过一段DNA片段来鉴定中药材的来源和具体物种。　　在中药材鉴定技术落后的年代，或者经营者受经济利益驱使，市场上中药材混伪品以假乱真或以次充好的现象由来已久。现代破壁技术制成的颗粒状产品“草晶华?破壁草本”应用中药DNA条形码技术，就很好地解决了这个问题。该技术在现代化种植中的应用，保证了道地药材的良好药效和品质。在“中国智慧”节目受访中，中国中医科学院中药研究所所长陈士林讲到：“DNA条形码和相应的质量控制指标在整个品种溯源系统里面，作为草晶华破壁草本整个品种管理的应用也是非常重要的，它可以保证品种从田间地头到使用过程中间它都保证了供应链的管控，所以这个技术(DNA)的应用保证了整个中药品质起到非常大的作用”。　　据相关媒体报道，“中草药DNA条形码鉴定体系”由王老吉与中国中医科学院中药研究所所长陈士林领衔的研究团队联合完成，通过世界顶尖药材鉴定DNA技术的应用，实现了对中药资源信息检索、查询以及比对鉴定。王老吉相关负责人介绍，研究团队通过对中草药及其易混伪品的DNA条形码进行实验研究，获得DNA条形码序列，并制定了“基因身份证”。而根据这些“基因身份证”数据，创建出的中草药DNA条形码鉴定体系，不仅突破传统鉴定方法主要依赖经验、受形态和化学特征影响的限制，还可以通过互联网和手机等多媒体信息平台实现中药资源信息检索、查询以及比对鉴定。该技术为中草药混用和掺假等行业问题提供了强有力工具，改变了生药鉴定学科被动追赶其他学科的局面。目前，中药材DNA条形码分子鉴定法指导原则已纳入2010版、2015版《中国药典》。该项技术于2017年初获得国家科技进步奖二等奖。【以上信息来源于科技部、南方都市报，仪器信息网整理】

可靠的核心条形码序列采用ITS2序列精确鉴定中草药物种，高效，简便，可实现多样本批量鉴定全面的物种覆盖涵盖2010版和2015版《中国药典》收录的几乎所有动植物药材及其常见混伪品，数据库物种超3万个权威的中草药DNA条形码数据库经国内外权威专家采用经典分类方法确定数据库基原序列，严格的校对机制确保条形码序列和基原样本高度一致准确的序列测定DNBSEQTM测序技术无测序错误累积，测序准确性高一站式鉴定通过HERB LIMS中草药实验室信息管理系统形成从样本录入到鉴定报告的本地化整体解决方案应用场景中草药物种鉴定中草药育种选种药品生产中草药鉴定流通市场中草药鉴定创新点：1. 可靠的核心条形码序列：采用ITS2序列精确鉴定中草药物种，高效，简便，可实现多样本批量鉴定2. 全面的物种覆盖：涵盖2010版和2015版《中国药典》收录的几乎所有动植物药材及其常见混伪品，数据库物种超3万个3. 权威的中草药DNA条形码数据库：经国内外权威专家采用经典分类方法确定数据库基原序列，严格的校对机制确保条形码序列和基原样本高度一致4. 准确的序列测定：DNBSEQ测序技术无测序错误累积，测序准确性高5. 一站式鉴定：通过HERB LIMS中草药实验室信息管理系统形成从样本录入到鉴定报告的本地化整体解决方案中草药DNA条形码高通量基因测序一体机（HMBI-G30）

近日，湖南大学谭蔚泓院士团队与浙江大学医学院附属第一医院黄河教授团队开发了一种基于核酸适体的质谱流式技术，用于单细胞的细胞表面蛋白分析，旨在为疾病的精准分子分型提供一个新的平台技术。该方法不仅能够实现培养细胞的分子分型和分类，还能结合机器学习，实现临床样本亚型的分类。该方法极大地扩展了核酸适体的应用领域，并为疾病的分类和诊断提供了新方法。　　背景介绍：　　高度异质性是恶性肿瘤的重要特征，同一疾病的不同亚型可能对临床治疗有着完全不同的反应。因此，疾病的精准分子分型对其诊疗研究具有重要意义。虽然基因组测序和转录组测序已经成为最常用的分类策略，但它们无法提供蛋白质的表型和功能数据。单细胞水平的膜蛋白分析将为疾病分型提供重要信息。流式细胞术提供了高通量的单细胞测量技术。然而，由于荧光光谱重叠问题，限制了荧光流式细胞术的多元分析能力。质谱流式作为一种先进的替代方法，具有信号重叠小和细胞背景噪声低等优点，已展现出在一次实验中同步测量超过40个细胞参数的能力。尽管质谱流式技术在多路复用单细胞分析中的巨大潜力，但其在肿瘤分类中的潜力受到识别探针种类不足的限制。　　核酸适体作为一种新型的识别配体，具有特异性高、合成简单、免疫原性低、修饰方便等优势。此外，以完整的活细胞为筛选对象，可以通过Cell-SELEX（指数富集配体进化技术）获得大量能够特异性识别细胞膜蛋白标志物的核酸适体。　　本文亮点：　　基于以上研究背景，湖南大学谭蔚泓院士团队联合浙江大学医学院附属第一医院黄河教授团队设计、合成了一种由二乙烯三胺五乙酸（DTPA）基元组成的聚合物，用于螯合多个金属离子。然后，选择了一系列识别不同细胞表面生物标志物的核酸适体，每个适体分别与螯合了不同金属离子的聚合物偶联（Apt-MICP）。最后，评估了基于Apt-MICP的细胞表面蛋白分析在培养细胞和临床样本中用于血液恶性肿瘤（HM）精确分类的潜力（图1）。图1. 基于核酸适体的质谱流式分析技术用于血液恶性肿瘤的分子分型作者首先对聚合物进行了设计与合成，并通过点击化学将其与核酸适体相连（图2a）。利用琼脂糖凝胶电泳和高效液相色谱对产物进行表征，证明了sgc8c-MICP的成功合成（图2b，c）。同时，在核酸适体上修饰上荧光基团，利用荧光流式验证了sgc8c-MICP仍然能够靶向CEM细胞，而不会结合Ramos细胞（图2d，e）。图2. sgc8c-MICP的合成与表征　　在证明了该策略的有效性之后，作者挑选了15条相关的核酸适体，将其连接上螯合了不同金属离子的聚合物，得到15条Apt-MICP。将15条核酸适体联用，依次对8种血液恶性肿瘤细胞系进行结合，通过质谱流式进行分析。将得到的结果进行归一化，并用热图进行展示（图3a）。利用viSNE降维分析方法对分型结果进行分析，实现8种细胞的区分（图3b）。结合无监督的主成分分析方法，实现血液恶性肿瘤细胞系更精确的区分（图3c）。图3. 血液恶性肿瘤细胞系的细胞表面特征分析及分类　　利用上述合成的15条Apt-MICP，结合五种相关的抗体，实现了31例血液恶性肿瘤临床样本（包括AML、ALL、B淋巴瘤以及CML四种亚型）的分子分型（图4a）。由于临床样本的异质性高，作者利用机器学习的方法进行PLS-DA建模，并成功将四种亚型的样本区分开来（图4b），总体准确率达到了100%（图4c）。图4. 临床样本训练集的分子分型和分类　　为了进一步验证该模型的有效性，作者又收集了15例临床样本，得到了分子图谱（图5a）。将分型结果输入到模型当中，实现对每个样本亚型的判定，总体准确率达到了80%（图5b）。图5. 临床样本测试集的分子分型和分类　　总结与展望：　　综上所述，该研究开发了一个基于核酸适体的质谱流式检测平台，用于精确的癌症分类。作者合成了一系列核酸适体-金属标签探针，并证明了它们在细胞类型特异性结合以及质谱流式检测方面的良好性能。通过用15个核酸适体探针分析细胞表面特征，可以很好地区分8个HM细胞系。此外，通过结合机器学习（PLS-DA），对HM临床样本的四个亚型构建了一个高质量的分类模型，在训练集中分类总准确率为100%，在测试集中分类总准确率为80%。基于这些结果，基于核酸适体的质谱流式平台有望在其他疾病的分类和诊断中得到广泛应用。该工作以Research Article的形式发表在CCS Chemistry。

2021年12月，中国环境监测总站（以下简称总站）水生态监测评估中心在北京市清河开展了水生生物DNA试点监测（以下简称DNA试点监测），并邀请中国环境科学研究院有关专家进行了技术交流与研讨。DNA试点监测共设置5个点位，覆盖了清河的上、中、下游，监测内容包括了浮游植物DNA监测、鱼类环境DNA监测和底栖生物样品条形码测定。监测点位图DNA监测技术作为一种新兴的水生态监测分析方法，通过获取生物体或环境DNA信息，并与条形码数据库进行比对分析，能够反映物种或群落结构，具备快速便捷、高灵敏度等特点，是传统形态学监测的有力补充。目前，该技术受到水生生物条形码库建设、监测数据定量分析应用等方面的限制，在水生态监测评价中具有一定的局限性。总站开展DNA试点监测，为探讨DNA技术在水生态监测业务化方面的应用和发展积累了工作经验。核酸提取凝胶电泳下一步，总站将坚持技术创新，稳步拓展DNA技术在水生态监测中的应用，并探索开展水生生物DNA分析实验室标准化建设技术指南、监测评价与条形码库建设技术要求、水生生物遗传信息条形码数据库建设、DNA提取试剂盒开发等技术体系建设，为监测系统开展水生生物DNA监测提供科学、权威的技术指导。

仪器信息网讯 3月30日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国仪器仪表行业协会分析仪器分会、中国质量检验协会共同主办的第五届中国食品与农产品安全检测技术与质量控制国际论坛(CFAS 2016)之“食品与农产品农兽药残留检测专题”分论坛在北京国际会议中心举行。 该专题分论坛共计10个学术报告，是7个专题分论坛中报告最多，内容最全面的，涵盖了国内外食品及农兽药残留检测的标准体系建设、检测分析方法及各种仪器设备技术在农兽药残留检测中的应用。 报告题目：国内外农兽药残留标准体系建设与市场监督监管经验报告人：中国农业大学 潘灿平教授 潘灿平教授主要从国内外农药管理的主要手段、FAO的几种风险评估方法、欧盟农药残留风险评估的做法以及农残富集和累积的研究等方面展开介绍，并提出农兽药最大残留限量（MRL）标准的制定应当更多地依据指导文件和准则，如农药在植物中的代谢准则、作物田间残留实验模板和家畜饲料、MRL计算器等，并需要更精细地进行膳食摄入评估和强调风险评估以及考虑对健康和环境的影响。另外，潘灿平教授还提出当前农药残留管理面临的挑战主要是各类作物登记残留试验的完善，更快捷、灵敏、简便在线检测方法的开发以及更精确风险评估方法的建立等。 报告题目：农药残留生物条形码免疫分析方法研究报告人：农业部农产品质量标准研究中心 金茂俊副研究员 由于果蔬等样品中的基质对免疫反应及酶显色的干扰导致ELISA方法的检测灵敏度对于满足所有农药的MRL值的检测要求仍有一定的距离，同时复杂基质对于荧光和化学发光强度的测定存在较大干扰，农药快速检测方法的发展趋势之一是除需进一步开展荧光免疫分析（FIA）方法和化学发光免疫分析（CLIA）方法体系研究以更好解决基质影响外，开展基于其他标记体系的高灵敏度免疫分析方法，如生物条形码免疫分析方法。金茂俊研究员在本次报告中对生物条形码免疫分析方法的研究进展及其在农药残留检测中的应用，如荧光淬灭免疫层析检测法、量子点免疫层析方法等进行了介绍。 报告题目：基于生物质的量子点等材料在农药残留分析方面的研究报告人：中国农业大学 马永强教授 马永强教授首先对生物质和量子点进行了简单介绍，令参会嘉宾们对生物质的含义和量子点的发光原理有了一个初步的认识，再通过以动物羽毛为原料制备碳量子点，以铜离子为焠灭剂，对农药敌敌畏进行检测的应用对以生物质为材料的量子点在农残上的应用进行了详细介绍。量子点在农药残留检测中的应用具有简单、快速、灵敏度高、特异性强、样品所需量少等优势，适用于现场初筛，且正在向半定量、定量和多元检测方向发展。 报告题目：碳纳米材料及快速检测技术在农残检测中的作用报告人：农业部农产品质量安全环境因子风险评估实验室 黄宝勇研究员 黄宝勇研究员主要通过以碳纳米材料作为净化吸附剂的试验介绍了碳纳米材料前处理技术在农药残留检测中的应用，并在报告中介绍了多种农药残留检测方法，如注射萃取法净化-质谱测定蔬菜农药残留，大气压固体分析探头电离串联质谱法（ASAP-MS/MS）用于检测农药残留的定量能力及基质效应分析以及ASAP/MS用于农药制剂稳性成分筛查实例等。 此外，安捷伦、赛默飞、布鲁克、上海安谱和霍尼韦尔等各大仪器设备、相关耗材配件厂商也纷纷分享了其在农兽药残留检测应用上的技术、方法和解决方案。 报告题目：Agilent LCMS技术及其在兽药残留检测中的应用报告人：安捷伦（中国）有限公司 郭启雷 报告题目：CNW新型专用SPE小柱在食品检测领域中的应用报告人：上海安谱实验科技股份有限公司 彭倩 报告题目：赛默飞样品前处理和色谱柱技术及其在农兽药残留分析当中的应用报告人：赛默飞世尔色谱耗材产品专员 金凤 报告题目：布鲁克质谱技术在食品安全检测中的应用报告专家：布鲁克应用工程师 刘东静 报告题目：高纯溶剂在HPLC和LC-MS用于农残检测分析中的应用报告人：霍尼韦尔BurdickJackson亚太区技术支持工程师 张玲

当前，我国包装质量控制多以实验室仪器分析检测为主，不仅耗时长、成本高且操作复杂。为了从生产源头展开全面、及时的产品质量监控，发展快速、方便的现场检测技术，Labthink兰光最新开发了应用于生产现场包装快速检测的i-Process系列检测系统，包含5款现场检测仪器，可为企业提供密封、泄漏、扭矩、顶空气体分析以及容积重量多方面包装质量检定。　　i-Process系列检测系统由放置于生产现场的检测仪器、无线数据接收单元和中控平台三部分组成，从功能上为企业的生产线质量控制提供了有效的支持。中控平台为现场检测和数据分析的控制中心，管理人员在此完成所有的检测仪器参数设置，并将试验信息打印至条形码交予现场工人。工人利用现场检测仪器内置的条形码扫描器读取试验信息，放入试样完成检测。整个过程无需现场设置参数，操作简单、易于上手。　　为了解决生产现场各包装检测点分布零散，测试数据难以综合处理的问题，i-Process系列检测仪器通过内置数据上报功能自动将检测结果传输至中控台的ULab测试数据整合平台，由管理人员进行统一的报告处理和数据分析，实时监控生产线产品包装的质量状况。与此同时，每台i-Process系列检测仪器均内置微型打印机，方便用户现场打印、查看测试结果。　　除了在功能上满足生产现场的使用要求，Labthink研发人员考虑到生产现场恶劣的环境和卫生条件，对i-Process系列检测仪器的外观做了精妙设计——将检测核心器件封装在防水、防尘、可开启关闭的密封外壳中，待机时锁紧外壳，防止水分、灰尘的侵入而影响测试精度，同时还起到防盗的作用。　　i-Process系列检测系统适用于食品、药品、化妆品等行业企业的现场包装质量控制， 对于企业建立生产现场快速筛查和实验室仪器分析检测确证相结合的检测模式，具有重要而特殊的意义。

p style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/noimg/e0e4a279-f022-4d99-8d7d-8b10a0506f93.jpg" title="马兜铃.jpg"//pp　　近日，中国中医科学院中药研究所所长陈士林及其课题组找到一种用于识别传统草药中是否含有马兜铃酸的方法，该项研究日前在线发表于自然出版集团的《科学报告》上。/pp　　马兜铃酸来自马兜铃科植物，是一种具有肾毒性和致癌性的化学物质。研究显示由马兜铃酸引发的基因突变高于比烟草和紫外线对人体的影响。自2001年开始，欧洲、北美、中国台湾和香港等地区已经陆续禁止销售含有马兜铃酸的植物制剂。2003年至2004年，我国食品药品监督管理总局发布了关于禁止中药材青木香、广防己、关木通等含有马兜铃酸成分的中药材制剂的通知。此外，中国食品药品监督管理总局还颁布了含有马兜铃、天仙藤、寻骨风和朱砂莲的中成药需按照处方药管理的规定。/pp　　据悉，目前我国正在组织开展对含有马兜铃酸药材的鉴定、化学成分、药理、毒理等全方面的研究工作。为了开发一种区分马兜铃科植物以及寻找潜在替代品的方法，陈士林及其课题组分析了来自46个物种的158种马兜铃科样品和来自33个物种的131种非马兜铃科样品，利用DNA条形码技术，对这些中药材从基因层面进行了识别和分析。基于此，研究人员建立起一个可以成功分辨马兜铃科植物草药的标准条形码序列库和一个实时的PCR检测方案，可以快捷、准确得到检测结果。/pp　　经过检验，研究人员发现来自马兜铃科的大多数样本中都含有有毒的马兜铃酸。鉴于传统识别干燥后的草本植物方法易于出错，研究人员提出的整合系统可以为草药产品提供高效可靠的认证系统，从而保护消费者免受马兜铃酸类带来的相关健康风险。/ppbr//p

据近日发表在《自然》杂志上的论文，美国加州大学圣地亚哥分校和斯克利普斯研究所联合开发了一种名为“Freyja”的算法，用于在早期检测废水中的新冠病毒变异株，只需两茶匙未经处理的污水，就可准确测定新冠病毒变异株。加州大学圣地亚哥分校在数十个地点通过自动采样机器人收集了废水样本，加州大学圣地亚哥分校的实验室分析了这些样本中的新冠病毒RNA水平，并在斯克利普斯研究所实验室做进一步的计算分析。图片来源：埃里克杰普森/加州大学公共艺术委员会 斯克利普斯研究所研究人员开发了一个“条形码”库，可根据每个变异株特有的短RNA片段来识别新冠病毒变异株，并编写了一种新算法，通过筛选废水中的大量遗传信息来匹配这些条形码。由此生成的免费程序Freyja，已经被美国公共卫生机构广泛用于废水监测。　　研究人员表示，在实验室对废水样本进行测序后，只需运行Freyja，20秒就可得到结果。当研究人员将Freyja应用于废水样本并将结果与圣地亚哥市的临床数据进行比较时，他们发现该工具在临床报告前14天就在废水中检测出了“值得关切的变异株”，包括阿尔法、德尔塔和奥密克戎变异株。　　2021年7月27日，研究人员在加州大学圣地亚哥分校的废水中检测到缪变异株9（B.1.621），这是在校园首次临床检测的4周前检测出来的。同年11月27日，该团队还在圣地亚哥首次临床报告前11天检测到废水中的奥密克戎变异株。

首次集成条形码读取器技术以改进样品跟踪马萨诸塞沃尔瑟姆 – 生命科学研究、新药研究和细胞科学领域的全球技术领先者珀金埃尔默生命与分析科学部，推出 Tri-Carb 液体闪烁分析仪 (LSA) 产品新家族，该系列仪器是需要进行放射性检测的学术界、新药研究、环境分析和政府研究人员的必备设备。Tri-Carb LSA 新产品家族在液体闪烁分析仪行业中第一个使用条形码读取器系统，在样品自动跟踪方面向前迈出了重要的一步。 “将先进的条形码读取器技术集成到新型 Tri-Carb LSA 中，增强了样品筛选和事后处理数据分析能力，从而减少了样品跟踪误差并提高了实验室工作效率，”珀金埃尔默生命与分析科学部分子药物业务总裁 Richard Eglen 博士说道。“此外，我们已获得专利并已经过实践证明的时间分辨液体闪烁计数 (TR-LSC) 技术消除了电子背景干扰，从而增强了放射性检测的灵敏度。”研究实验室将液体闪烁分析用作需要放射性同位素示踪剂的应用环境中的必备测量工具。利用这些新产品技术创新，研究人员可按目标污染物阈值进行筛选，并以更有把握（更可靠）的数据准确性和完整性来跟踪每天采集的数千个样品。Tri-Carb LSA 的新产品家族将使各行各业的客户和应用领域提高生产力 − 从需要监测水中由反应堆产生的氚含量水平的核电厂，到筛查污染事件中的尿液和食物的国家安全基地，再到主张活性辐射安全计划的学术机构。 Tri-Carb LSA 具有四种型号，提供了从基本功能到高级功能的选择空间，并可以容纳附加选件： • 2810 基础型号可用于多种基础研究应用领域• 2910 型号可实现更高的通量和更卓越的功能，包括额外的流程容量、 Replay 样品回收与再处理以及单/双颜色校正 DPM• 3110 型号提供了多种标准功能，包括高灵敏度计数模式、样品预览和区域优化• 3180 完全装载型号提供了最高灵敏度计数，尤其适用于环境分析珀金埃尔默还推出了新型 WIZARD2™ 自动伽玛计数仪，进一步体现了在放射检测行业领域所做出的努力。这个新一代伽玛计数仪面向的是学术(科研)、核医疗学（核医学）和制药学（新药学）的研究人员，具备便于用户操作的界面系统和一整套先进的技术亮点，包括接触（触摸）屏式操作、增强型安全选件、具有 LAN 与 USB 接头的内置计算机，以及 Windows 操作平台。 有关 Tri-Carb LSA 产品家族上市的详细信息，请访问 http://www.perkinelmer.com

近日，国际生物医学专业期刊MedComm（IF：9.9）在线发表中南大学、湖南家辉遗传专科医院邬玲仟、梁德生教授课题组在遗传病检测领域的最新研究成果：课题组开发出了一种创新的核酸检测平台，并申请了2项国家发明专利。它是一种集无PAM限制、多重与定量核酸检测于一身的强大新技术，其优势在于使用通用型PAM与crRNA，利用Cas12a的活性，并采用条形码技术，即可实现准确、高效、多重和定量的核酸检测。快速、准确、经济、灵敏的核酸检测在传染病早期的快速诊断、遗传疾病的筛查和诊断以及食源性病原体的检测中发挥着重要作用。在这项研究中，课题组开发了一种基于条形码的Cas12a介导的DNA检测（BCDetection）技术，能克服传统基于CRISPR核酸检测技术依赖于特异性的crRNA并受限于PAM而无法识别任意靶序列，只能进行单通道检测，且难以进行定量检测的局限性。　　基于Cas12a的通用检测可以通过与特定目标序列的探针杂交来完成，而不需要固有的PAM。此外，多对探针杂交可在单个反应中检测β地中海贫血的多个突变。　　定量检测目标基因或病原体的拷贝数在医学科学中发挥着至关重要的作用，包括评估生育遗传病患儿的风险，预测健康风险，及对疾病严重程度进行分类。在这项研究中，BCDetection具有定量检测能力，其可有效检测人类基因组中的拷贝数变异（CNV），例如SMA携带者和正常个体之间的差异。　　鉴于CRISPR/Cas12a平台的多功能性、可编程性和灵活性，BCDetection可进一步优化从而实现对不同目标进行快速、多重的可视化检测，有望对遗传分析和个性化疾病诊断产生重大影响。该研究获得了国家自然科学基金会、中国博士后科学基金会、湖南省科技创新计划和湖南省自然科学基金会的支持。　　邬玲仟、梁德生教授团队在遗传病诊断和产前诊断新技术研发和临床应用研究领域一直处于国际前沿，近年来瞄准国家重点防控的复杂单基因病，开发并推广应用了一系列三代测序靶向基因检测新技术，包括：三代地中海贫血（CATSA）、三代先天性肾上腺皮质增生症（CACAH）、三代脆性X综合征（CAFXS）等，不断完善我国出生缺陷精准防控新技术体系。

目前我国食品和农产品主要的安全问题有重金属残留问题、农药残留问题、兽药残留问题、食源性致病菌问题、真菌毒素问题、违法添加非食用物质和滥用食品添加剂问题等。这些问题可以通过色谱、质谱、光谱等实验室仪器检测，也可以通过快速检测设备检测。 2015年，新食品安全法肯定并支持了快检技术，新食品安全法修订草案规定“采用快速检测方法对食品进行抽查检测，被抽查人对检测结果没有异议的，可以作为行政处罚的依据”，法规不仅为快检行业的快速发展制造了契机，同时也引起了业界、食品安全相关政府部门、食品成品企业、流通、零售终端及消费者的广泛关注。 为了帮助网友更多的了解最新最前沿食品安全快速检测技术，仪器信息网网络讲堂将于5月25日举办“食品安全快速检测技术”网络主题研讨会，届时将有快检领域专家在线分享他们在快检领域的最新研究成果及经验，欢迎报名！会议时间：2016年5月25日 9:30-12:00报告日程：9:30-10:20 基于荧光、化学发光、生物条形码的农药残留快速检测技术研究报告人：金茂俊 （中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 副研究员）报告摘要：本报告在简单介绍农药残留快速检测技术研究的现状及背景后，介绍了研究团队在农药残留时间分辨荧光、化学发光及生物条形码免疫分析方法的研究进展，对相关技术研究应用前景进行了展望，并简述农药残留快速检测研究的发展方向。10:20-11:00 赛默飞便携式仪器在食品快检领域的应用报告人：陈辉 （赛默飞）报告摘要：赛默飞便携式仪器在食品安全快检领域有一系列的解决方案，手持式拉曼分析仪可以检测食品中农药、兽药残留、添加剂等违用、滥用等；手持式XRF可检测食品中重金属超标，手持式近红外分析仪可对食品中的营养成分进行检测，赛默飞手持式仪器样品前处理简单，对操作人员要求低，分析方法简单、准确和快速，是您进行快速检测的利器。11:00-11:50 真菌毒素快检产品的评价与应用报告人：谢刚（国家粮食局科学研究院 副研究员）报告摘要：粮油在不良生产、干燥、储藏、加工条件下，极易发生真菌毒素污染。真菌毒素快检技术在粮油质量安全保障方面极其重要。通过研究，建立了科学合理，适应于实际应用的快检产品评价技术，帮助用户选择、使用好快检产品。提出快检产品质量保障技术，确保检测结果的准确可靠。评价了市售粮油真菌毒素检测产品，在部分地区进行了评价结果在粮食收储、现场检测中的应用，取得了较好的效果。报名方式：仪器信息网注册用户均可报名并参会。报名地址：http://www.instrument.com.cn/webinar/Meeting/subjectInsidePage/1956也可扫码报名：

p　　作为一门应用学科，环境监测领域一直不断吸收、引进其它领域的新成果，而随着环境DNA(eDNA)技术不断发展，用于基因鉴定的PCR和DNA测序仪未来可能不仅用于环境科研领域，更将在环境监测常规任务中大显身手!/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/d48bd1ca-f2f1-4ab2-ba71-e28ec4159f75.jpg" title="视频预览_副本.jpg" alt="视频预览_副本.jpg"//pp　　中国环境监测总站与南京大学近日在南京联合举办了首届“环境DNA与生态健康评估”学术研讨会，与会专家以“推动eDNA技术在我国环境监测领域的应用与发展”为主题展开了深入研讨!会上各位专家分别从eDNA技术的成熟度、strong标准化/strong以及建立生态健康评估指标等方面交流看法，并初步成立了专家委员会，致力于后续eDNA技术的研究应用工作，为我国水生生物的有效监测和水环境的科学管理提供新的思路和方法。/pp　　上世纪80年代，eDNA的概念被首次提出，用于研究陆地动物食性或淡水环境中的微生物组成等。eDNA的环境样品是一个非常宽松的概念，可以包括土壤、沉积物、排泄物、空气、水体，甚至生物个体本身(如马氏网捕获的昆虫)。动物在某个环境中生活，身上的各种痕迹会携带着自身DNA掉落到四周。在一份环境样品中，可包含的DNA片段能达到上千万个，而每一个物种能携带的DNA又是独一无二的。将从样品中获得的遗传标记序列与DNA数据库中的序列相比对，就像是在通讯录里找到相应的电话号码，从而确认分析的DNA来自什么物种。/pp　　目前eDNA技术主要用于环境生物多样性调查和特定生物调查。/pp　　对环境的生物多样性调查，方法是检测环境样品中尽可能多的DNA序列，与数据库比对分析它们所属的物种分类信息，最终鉴定在这个环境中生活的所有物种，这个方法又被称为DNA宏条形码。在样品处理上，DNA宏条形码使用普通的PCR或直接霰弹枪法(shotgun strategy)测序，这两个实验方法都比较成熟，能够方便获得多个DNA序列。/pp　　特定生物调查，目标是寻找在环境样本中是否有单一物种的DNA存在，通常用于研究和追踪珍稀物种在自然界的分布。它与第一类DNA宏条形码的区别在于它并不在意环境中属于其它物种的DNA，因此在样品处理上通常使用更精确的定量PCR(qPCR)技术，目标是找到极其少量的目标物种的DNA。/pp　　2018年4月12日，美国华盛顿州立大学助理教授Caren Goldberg通过检测环境DNA(eDNA)，确证了全球第四只斑鳖的存在。2018年，首届海洋环境DNA会议在美国洛克菲勒大学举行，会议指出对渔业、濒危物种进行监控时，应该让海水中的环境DNA“物尽其用”。/pp　　eDNA技术在环境生物多样性调查中有多种优势。以水体为例，以前水体中生物多样性调查多采用垂钓、拖网、潜水等方法，如果靠传统捕捞手段，研究者在同一海域能捕获到约20种不同的鱼类 但用环境DNA，在同一水域中则可以有100多个物种被检测出来。而且跟拖动笨重的渔网相比，舀一杯水会轻快得多。之前，测定DNA不仅费用昂贵，而且需要的时间较长。随着基因测序技术的发展，弄清环境中有哪些生物的DNA不像先前一般昂贵，而且效率越来越高。/pp　　但eDNA技术若要真正发挥实力，还需要一些工作，如是否能成功提取出所有目标生物的DNA，测序结果能否从DNA数据库的序列中找到参照。在不同的环境中，生物掉落的DNA可能随着水流、温度、酸碱性等因素，在较短的时间内稀释、降解，从而给提取出所需要的物种DNA带来难度。/pp　　生物的整个DNA携带的信息量非常庞大，只要选取其中一段就可以判定物种种类，但具体选择哪一段基因需要好好考量。比如COI基因作为使用最广泛的标准条形码基因，有当前最丰富的参考序列数据库，对于物种的鉴定特异性较高，但是可能不足以涵盖高度的多样性。/pp　　另一方面，若DNA数据库没有全面、高质量的序列储备，即便从海洋中提取出环境DNA，也只能是“巧妇难为无米之炊”。有时我们将检测结果与数据库相对比，得出的结果是“未知”，但答案真的是未知吗?或许传统的物种鉴定学家应该和环境DNA的研究者一起工作，DNA数据库需要扩充。/pp　　不论如何，环境DNA研究受到了越来越多的关注，近两年环境DNA相关的研究人员和研究课题都明显变多。不过，这项技术能否成为未来的主流，还需要更多的时间和经费去验证。/p

今后，消费者投诉问题食品时有望免费检测，举证难问题将有望解决。市食品安全办主任、市工商局局长张志宽昨天做客城市服务管理广播时表示，今后将研究完善首都消费投诉机制，解决消费者投诉举证难的问题。　　张志宽表示，消费者如果举报、投诉食品不合格，按照规定，需要检测、化验，不但过程复杂，需要一定的时间，而且还需要花钱。作为普通的消费者，做到这一步确实非常困难。张志宽表示，有关部门会对此认真研究，考虑开通老百姓投诉举报的便捷系统和投诉救助系统，提供资金上的支持，为普通消费者做免费的检测。张志宽同时呼吁，市民在平时购物过程中，应注意向商家索取小票，这是最重要的维权证据，“特别是投诉举报质量问题要有依据”。　　张志宽介绍，目前，北京的食品安全仍沿用奥运会期间的标准，没有松懈。其中，预包装食品根据条形码全程可追溯。对抽检不合格的食品，实现下架、退市，由原生产企业召回，然后实现无害化处理。在原企业没有能力，或无法收回、召回的情况下，由地方来组织实现无害化处理。最近几年，本市已有几个无害化处理的厂家，负责对此类食品进行集中销毁和无害化处理。　　张志宽表示，对于多次被下架的不合格产品，其厂家将被暂时清退出北京市场，但如果整改合格后，还可申请再次进入。

2015年5月8日，崂应与容广共同合作研制的崂应8060型 滤膜/滤筒称重机器人出现在环境监测仪器的行列，开创了环境监测行业机器人的先例。 崂应8060型滤膜/滤筒称重机器人是在恒温恒湿箱内，将采样后的滤筒或者滤膜进行自动取放、去静电、称重、记录等的全自动智能系统。该系统克服了人工操作的繁琐与人为误差，可用于环境空气中颗粒物采样滤膜、污染源颗粒物采样滤筒及需要源解析分析项目的高精度称量。 本系统优势就是自动平衡系统温度湿度，设计滤膜传送防滑落及条形码滤膜专利，便于机械手操作及自动记录数据，准确称量系统，自动识别两次称量误差，超过误差标准将进行第三次称量，停电记忆，自动生成历史数据和报表。 崂应机器人解决了称重手工监测的不足和难点，节省劳动强度，提高了工作效率和准确性。

Y染色体是什么　　Y染色体是人类男性的性染色体　　人类基因组由22对常染色体和1对性染色体组成　　Y染色体在代际间传递时不发生交叉交换　　常染色体对中两条染色体大小形态相同，复制分裂时会发生交叉交换　　Y染色体和X染色体不发生交换 Y染色体遵循父系遗传 　　Y-DNA检测是什么？　　Y-DNA检测当前主要是指Y-STR检测。　　STR全名叫短串联重复序列(ShortTendom Repeat)，广泛存在于高等生物的基因组中　　一种Y染色体特有的分子标记。　　Y-STR检测会出错吗？　　如果恰巧拥有和凶手相同的Y-STR条形码(单倍型)怎么办?　　这种情况概率很低，即使遇到，通过增加标记位点就可以排除。　　实际应用中，只选择那些多态性好，扩增稳定性好的标记，而且标记数目可以根据需要增加，保证不会出现错判。　　Y-STR检测需要辅证　　Y-STR检测追查到凶手所属的家族，白银案中警方采集了高氏家族内男子的指纹和血样，进行指纹比对和常染色体STR检测，辅证凶手其人。　　Y-STR检测并非新技术，为什么今天才侦破呢?　　早在多年前白银案侦查过程中，警方曾大范围采集指纹和DNA信息　　警方视线曾集中在在押人员、不良青年和特定年龄段的白银市男子，后扩展到全体白银男子，以及白银市的流动人口。　　而凶手既犯罪前科，也不是白银户籍(榆中县人)，不在警方视野(数据库)内。并且凶手狡猾地回避的流动人口排查。　　Y-STR数据库　　全面完整的法医DNA检测技术应用的关键　　数据库中不仅要包含犯罪拘押人员，还要包含全国所有姓氏家族　　白银案中，凶手的一名远房堂叔因违法被收入警方DNA库中，使得案件有了进展。足以说明数据库的构建的重要性。

从一颗种子到成熟的农作物，植物所依赖的不仅仅是阳光的能量，还需要土壤中的营养。跟磷酸盐一样，硝酸盐也是土壤营养的主要成分之一。但过量硝酸盐也会影响农业生产效果，因此，检测土壤中的硝酸盐含量对农业种植业显得尤为重要。 传统的定量检测方法通常都要经过复杂的前处理操作来净化土壤样品，测试流程长、耗时久。采用反射仪结合维生素C测试条的反射法，则可以大大缩短分析时间、简化分析步骤、提高分析效率。 默克RQflex20是一款体积小巧的便携式反射仪，含电池重量也不过253g，非常适合现场检测。有了它，搞科研的小伙伴们再也不用担心要从田间背土回实验室了，现场走一圈，检测数据轻松到手！https://www.sigmaaldrich.cn/CN/zh/products/analytical-chemistry/photometry-and-rapid-chemical-testing/test-strips-papers-and-readers RQ20反射仪的产品创新使用简单直观的中文导航式菜单，仪器上显示每一步操作步骤的图示，操作更加简单。方便携带体积小巧的移动实验室，可直接在现场进行关键性指标的分析测试并快速获取定量结果。结果可靠每盒RQ专用测试条包装内带批次校准的的条形码，准确度可达到测试条测试范围中间量程的±10％以内。应用广泛生产线消毒、清洗的主要应用：消毒剂中有效活性成分分析，清洗后消毒剂残留检测等。食品饮料生产过程和质量控制：食品添加剂添加量的监控，原料、成份等分析等。

Invitrogen(现属于生命科技公司)近日推出最新的自动化芯片系统，用于免疫遗传学检测，包括人白细胞抗原(HLA)的研究。Prodigy™ 系统是一种高级的DNA和蛋白分析工具，能简化并加速组织相容性研究、疫苗和药物开发，以及疾病相关的研究。　　 　　Prodigy™ 系统是第一个高通量、序列特异性的寡核苷酸探针系统，能简化HLA检测的复杂性。HLA标志物是细胞表面蛋白，在人类免疫系统中起了重要的调节作用。当身体受到外源蛋白或分子如细菌、病原体和病毒的侵袭时，它们充当了警报的角色。　　与市场上的其他系统相比，Prodigy系统有着一些独特的技术改进。它的密度是目前磁珠分析的5倍，而且支持一键式的无人值守自动化，使研究人员能将宝贵的时间花在数据处理或制备更多样品上。Prodigy的内在可扩展性使它能够对500多个分析物进行多重分析，同时提供高分辨率和无以伦比的可靠性。　　它的通量也是行业领先的，能在9小时内获得约290个基因型，并包含了集成软件，能简化数据分析和说明。由于具有500多个分析物的分析能力，Prodigy系统还能在未来容纳新的基因型，使它能够与现有设备轻松整合。　　Prodigy的工作流程只是简单的5步：(1) 生成工作表 (2) PCR准备与扩增 (3) 将扩增物和试剂加入仪器，按下开始的按钮，然后离开 (4) 仪器自动运行分析，对芯片成像并处理数据 (5) Prodigy HLA分析软件将数据转化成基因型。　　Prodigy系统的特征：　　用户友好的触摸屏，用于仪器的设定　　集成照相机对芯片进行快照，并转移到软件分析　　芯片的容量是目前磁珠的5倍　　条形码阅读器能识别胶条的批号，便于追踪　　每次能运行1-12个胶条，8-96个样品　　所有基因座的相同1.5小时扩增策略　　体型小巧，占地面积少

美国和加拿大研究团队在《Nature communications》发表《CRISPR-induced DNA reorganization for multiplexed nucleic acid detection》一文。由CRIPSR序列识别技术驱动的核酸传感技术使诊断技术在快速、准确和可部署方面取得了重大进展。虽然令人兴奋，但它们的落地性仍然面临许多挑战，例如对目标核酸中PAM序列的广泛需求，不稳定的RNA输入以及有限的多路复用。FACT(功能化扩增CRISPR追踪)，这是一种基于CRISPR的核酸条形码技术，与Cas12a和Cas13a兼容，能够基于任何序列的顺式和反式切割进行诊断输出。此外，通过可编程配对系统(RePAIR)将CRISPR-Cas12a的激活与蛋白质表达联系起来。然后，将FACT和RePAIR结合起来，创建了FACTOR (FACT on RePAIR)，这是一种基于crispr的诊断方法，用它来检测农业用例中的传染病：蜜蜂病毒感染。具有高特异性和准确性，证明了因子的潜力，可应用于检测任何感兴趣的核酸。

p　　strong仪器信息网讯 /strong2019年7月12日，“第八届中国食品与农产品安全检测技术与质量控制国际论坛（CFAS 2019）”第二天，“农药残留检测”、“快速检测技术”、“重金属及元素检测技术”等10个分论坛，共51场精彩报告在南京曙光国际大酒店同期举行。仪器信息网镜头对准“农药残留检测专题”论坛，带来五位专家的成果分享。论坛由中国农业大学潘灿平教授主持。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/a6e88da3-2c7c-486a-b497-f4790435a45a.jpg" title="“3431563169149_.pic_hd”的副本.jpg" alt="“3431563169149_.pic_hd”的副本.jpg"//pp style="text-align: center "会议现场/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/a78aa8e4-07d2-4f36-adf4-b2e4303c4966.jpg" title="“3421563169148_.pic_hd”的副本.jpg" alt="“3421563169148_.pic_hd”的副本.jpg"/ /pp style="text-align: center "strong报告题目：农药残留快速前处理方法m-PFC的开发与应用/strong/pp style="text-align: center "strong报告人：中国农业大学 潘灿平教授/strong/pp　　报告中介绍了快速滤过型前处理方法（m-PFC）的优化与应用，包括其与分散固相萃取的对比和在快检设备上的应用。m-PFC法是将d-SPE方法中已优化的净化剂材料填入柱管中，柱管与注射器相连，通过抽拉注射器活塞的方式达到净化的目的，无需旋蒸、涡旋或离心步骤，净化效果和提取效率大幅度提升，在快速检测和现场检测方面具有较好的应用前景。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/ea8401e5-b3eb-4073-8c05-ea9451495729.jpg" title="DSC08766.JPG" alt="DSC08766.JPG"/ /pp style="text-align: center "strong报告题目：岛津前处理产品及方案介绍/strong/pp style="text-align: center "strong报告人：岛津（上海）实验器材有限公司 王磊经理/strong/pp　　报告中介绍了岛津固相萃取（SPE）方法优化方案、QuEChERS方法优化方案、和免疫亲和柱。其中SPE方法优化是对NY/T 761-2008样品提取标准方法进行优化，使操作更简便、提取效果更好；QuEChERS方法优化是对GB 23200.113-2018中的前处理方法进行优化，使净化效果更好。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/e7e1757c-2d3b-4bbc-9c74-ddadeeca8a81.jpg" title="“3411563169148_.pic_hd”的副本.jpg" alt="“3411563169148_.pic_hd”的副本.jpg"/ /pp style="text-align: center "strong报告题目：果蔬多种农药残留的无损快速检测技术/strong/pp style="text-align: center "strong报告人：中国农业大学 彭彦昆教授/strong/pp　　报告详细介绍了农药残留拉曼无损检测的原理和方法，并系统讲述了如何解决混合农药残留检测存在的技术瓶颈难题。例如，残留农药种类的判断、农药残留浓度定量预测模型的建立等。该报告提出了一种新的混合农药特征峰强度校正方法，提高了定量分析的精度。最后介绍了报告人研发的农药残留拉曼光谱无损检测及实用筛查技术装备。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/6f682848-7b82-449c-9da0-22102111dd85.jpg" title="“3391563169145_.pic_hd”的副本.jpg" alt="“3391563169145_.pic_hd”的副本.jpg"/ /pp style="text-align: center "strong报告题目：农药多残留生物条形码免疫分析方法研究/strong/pp style="text-align: center "strong报告人：中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 金茂俊研究员/strong/pp　　报告中所介绍的研究是基于生物条形码及寡核苷酸链技术，采用银染增强，荧光定量PCR、酶标放大纳米金探针、纳米模拟酶催化探针、荧光标记探针、数字PCR、实现对农药等小分子物质的检测，并在此基础上建立了2套可实现对3种农药同时快速检测的方法，基于DNA测序技术可实现对更多种化合物的同时检测，具有较好的应用前景。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/e058f39d-e70f-41b5-98d7-8a70d3bd25c5.jpg" title="“3401563169147_.pic_hd”的副本.jpg" alt="“3401563169147_.pic_hd”的副本.jpg"/ /pp style="text-align: center "strong报告题目：单分子荧光传感用于农残与POPs检测/strong/pp style="text-align: center "strong报告人：北京化工大学 苏昕副教授/strong/pp　　报告中介绍了一种基于核酸短暂杂交，匹配动力学指纹信号的单分子适配体传感方法，可以在非信号放大的条件下，实现核酸、酶、蛋白、代谢标记物、农残小分子，持续性有机污染物的高灵敏度检测。/p

无论是医疗诊断，还是环境检测，人们都需要小巧便携的检测设备。因此，体积小巧的PCR检测仪应运而生。近日，加拿大Spartan Bioscience公司就推出了一款号称是世界上最小的分子诊断设备。　　这款名为Spartan Cube的仪器顾名思义，就是一个立方体，长宽高都是4英寸，也就是10 cm。整台仪器就像一个马克杯那么大，放在实验室、诊所自然没问题，你甚至可以带去亚马逊雨林，检测一下那里的水质。　　Spartan Cube利用聚合酶链式反应(PCR)技术，最快可以在30分钟内开展不同的DNA检测。它与平板电脑或笔记本电脑无线连接，通过电脑上的直观界面显示检测的过程和结果。Cube整合了DNA提取、分析和结果，让任何人都能轻松开展DNA检测。　　Spartan Cube就好比是Xbox，它是一个控制台，而检测试剂盒则是一个卡盒(cartridge)。Cube首先扫描试剂盒上的条形码。与Cube相连的平台电脑识别出试剂盒，并运行适当的程序。检测试剂盒含有你检测特定基因所需的试剂。　　以检测遗传病为例，你采集脸颊拭子，将其放入卡盒中。之后，你将卡盒放入仪器，并按下开始。结果会在屏幕上弹出，告诉你是否患有这种疾病。从样本到结果，整个过程不到30分钟。另外，你也可以用其来预测药物反应，看看是否适合某种靶向药物。　　“Spartan Cube是一个革命性的分子诊断平台。这台可捧在手心的设备实现了快速DNA检测，”Spartan Bioscience的CEO Paul Lem博士表示。“无论是在医生办公室内快速诊断病人，还是运行药物反应的遗传检测，Spartan Cube将随时随地提供结果。”　　至于仪器的价格，Lem博士在接受采访时表示，这将是人人都用得起的。他举了一个血糖检测的例子。早些年，你需要去医院检测血糖，等待好久才能拿到结果。如今，利用血糖仪和试剂，几分钟之内就有结果，价格也不贵。　　DNA检测领域也是同样。如今，DNA检测设备的价格仍然很昂贵，大约在1万-5万美元。Spartan Bioscience希望推动价格降下来，让人人都用得起。不过，Lem博士并没有具体说明Cube和检测试剂盒的价格。　　这项技术的开发者希望Cube能够实现个人电脑所做的。“过去，电脑的使用一直局限在研究与开发。̷̷人们并没有意识到它将释放音乐、游戏以及许多许多的应用。这一切能够成为现实，是因为需要的硬件价格低廉，简单易用。”

来自英国Map Sciences和Cantab健康技术的生物技术专家团队，正在开发一种新冠病毒快速检测方法，以补充现有方法。 该方法基于MALDI-TOF技术检测新冠病毒特有的蛋白质，希望能在30分钟内提供测试结果，确认是否存在新冠病毒、病毒载量、发现新的病毒株。MAP Sciences和Cantab 健康技术的联合技术可以在24小时内为每台机器提供多达1,000个测试结果。且MALDI-TOF对使用者的技术要求较低，耗材少。首席科学官Ray Iles教授表示，过去十年来，一直在开发使用MALDI-TOF质谱仪，通过识别其独特的蛋白质特征来检测多种疾病。可在数分钟内提供结果，并且通过微调，旨在新冠病毒检测上实现这一目标，但假阳性要低得多。一旦开发完成，该技术可以为控制任何未来的新病毒流行提供强大而快速的第一线技术。 皇家病理学院院长JE Martin教授表示，该测试的开发工作是对抗病毒的“非常有前途的”开发。岛津MALDI-8020 岛津的MALDI-8020是一款体积小巧，性能卓越的台式机。专利技术紫外激光器的源清洁功能自带条形码阅读器占位面积小运行噪音小（55 dB） 广泛应用于临床科研，蛋白质、多肽、寡核苷酸，及聚合物等分析。 新闻来源：https://www.epmmagazine.com/news/covid-19-test-close-to-comple/

对单独的有机个体来说，如果每个细胞都有属于自己的传记信息和所在的位置，那么，研究人员就能从中学到许多关于发育、衰老和疾病的知识。坏消息是，侵入性的细胞评估技术会令追踪组织或有机体发育的家谱仅限于一小群细胞，或者结果扭曲的让人不敢确信。好消息是，一项新技术已经开发出来了，它承诺可以将细胞的详细分子读数（例如转录指纹）与细胞的祖先信息结合起来。这项技术被称为CRISPR列阵修复血统追踪（CRISPR Array Repair Lineage tracing，CARLIN），由波士顿儿童医院干细胞研究项目和Dana Farber癌症研究所/哈佛医学院的科学家开发，可追踪体内每一个细胞，从胚胎期到成年期。有关这项技术的详细信息发表在《Cell》杂志，题目为“An Engineered CRISPR-Cas9 Mouse Line for Simultaneous Readout of Lineage Histories and Gene Expression Profiles in Single Cells”，结合“条形码”和CRISPR基因编辑技术，CARLIN可识别不同的细胞类型，以及每种类型的基因是什么。文章的作者写道：“利用CRISPR技术，在发育期或成年期的任何时候以可诱导的方式生成多达44000个转录条形码，与顺序排列的条形码兼容，并且完全由基因决定。我们利用CARLIN确定了胎儿肝造血干细胞（HSC）克隆的内在活性偏差，并揭示了HSCs在损伤反应中一个以前未被重视的克隆瓶颈。”几十年来，发育生物学家做梦都想创造一种重建每一个细胞谱系的方法，“一个细胞一个细胞地，随着胚胎的发育，或者组织的建立，”Fernando Camargo博士说。他是干细胞研究项目的高级研究员，与哈佛医学院系统生物学助理教授Sahand Hormoz博士是本文的共同通讯作者。“我们可以用这个小鼠模型来跟踪它的整个开发过程。”Camargo、Hormoz和他们各自实验室的共同第一作者Sarah Bowling博士和Duluxan Sritharan使用CARLIN方法创建了一个小鼠模型。该模型可以揭示细胞谱系，即父细胞创建不同类型子细胞的“家族树”，以及随着时间的推移，每个细胞中的哪些基因被打开或被关闭。此前，科学家们只能用染料或荧光标记在小鼠身上追踪一小群细胞。也有使用标记或条形码的方法，但以前的方法需要已知标记以分离不同的细胞类型，或者需要耗时的细胞提取和操作，这可能会影响细胞的特性。CRISPR的出现使研究人员能够在不干扰细胞的情况下对细胞进行条码识别，同时跟踪数千个细胞的血统。使用一种可诱导的CRISPR，研究人员能够在小鼠一生中的任何时间点创建多达44000个不同的识别条码。然后，使用另一种名为单细胞RNA测序的技术读取条形码，从而收集每个条形码细胞中开启的数千个基因的信息。这反过来又提供了有关细胞身份和功能的信息。作为一个测试案例，研究人员利用这个新方法揭示了胚胎发育过程中血液发育的未知细节，并观察了成年小鼠化疗后的血液补充动态。研究人员相信，CARLIN也可以用来了解疾病和衰老期间细胞谱系树的变化。此外，该系统还可用于记录对环境刺激的反应，如病原体暴露和营养素摄入。Camargo说：“绘制哺乳动物组织的单细胞谱系图是一项前所未有的壮举！除了在研究发育生物学方面的许多应用外，我们的模型还将提供有关生物对损伤和疾病作出反应时所受影响的细胞类型和层次结构的重要见解。”

通过近两个月的网上答题环节，全国七大赛区分别筛选出25名选手参加氨氮大比武现场操作复赛。12月的重庆迎来了第一场操作复赛，7日在重庆大学城市建设和环境工程学院实验室，来自西南地区的各行各业与水质分析检测相关的一线操作人员在这里进行复赛的比拼。有供水，排水公司，污水厂自来水公司，疾控中心以及酒业、化工等行业的选手，比赛在去年举行&ldquo COD大比武&rdquo 的实验室中进行，今年的选手们同样的热情高涨，跃跃欲试。 这次的&ldquo 氨氮大比武&rdquo 增加了测试的多样化，除了现场操作以外，增加了笔试以及抢答环节。首先是半个小时的笔试时间。选手们沉着冷静，认真答题，按时提交试卷。赛场的秩序良好，选手们各自作答，独立完成。 接下来是现场操作部分，选手们仔细阅读了比赛规则和操作指南，便开始进行样品的前处理操作。哈希公司氨氮测试系统的操作过程包括样品的准备，再取样加入到条形码试剂中，用DR3900光度计进行测试。一位选手完成测试以后，就感叹：&ldquo 这种方法真是方便，比以前使用的方法大大节省了时间。&rdquo 选手们有的是第一次使用DR3900分光光度计，但是简明清晰的操作流程使他们的操作进行得很顺利。 当他们将条形码试剂放入样品室中后，仪器自动读取测试方法， 试管自动旋转读取平均值，几秒钟内得出读数。选手们还使用了稀释倍数设定功能，免去了手动计算稀释以后的结果。在实际体验完氨氮测试系统的快速检出后，选手们纷纷表示测定过程真的很方便快速，比起以前的自配试剂，复杂的处理，氨氮条形码试剂再配上DR3900的人性化操作，使整个操作过程大大简化。 此外，选手们表示此方法在最大限度减小误差和简便操作方面很有优势。如果应用到日常工作中，会有显著的优势。 我们的工程师在现场也对氨氮分析系统DR3900+TNTplus，以及哈希公司电化学家族进行了详细的介绍。结合刚才选手们的亲自操作，使大家对氨氮分析系统有了一个全面的认识，包括方法的读数准确、操作简便以及最大限度的减少测量误差等特性。哈希电化学家族也针对电化学仪器的使用维护等方面注意事项进行了介绍。针对工程师所介绍的内容，我们设计了抢答的环节，因为抢答的成绩最终会计入选手的总分，题目数量有限，所以选手们争先恐后答题，都希望能够抢到答题权，为自己的总成绩加分，现场气氛相当热烈。这次氨氮测试比武不光是一个比赛，更加是一个哈希公司回馈用户，与用户相互学习与交流的平台，用户们在这里既可以尽情展示自己的操作水平，也可以体验到氨氮分析系统操作的准确与便利。 通过紧张激烈的笔试，现场操作以及抢答环节，我们认真仔细的计算出选手得分，最终西南赛区前三甲闪亮登场了，以下是三位选手接受奖状的激动时刻。他们也将踏上代表西南赛区参加北京举行的总决赛的征程。前三名由程总颁发获奖证书，选手们表示将努力为西南赛区在北京总决赛上争得荣誉。（从左到右分别是第一名，第二名和第三名）

不用撒网捕捞，只需要从水中采集一些DNA，就能分析出一片水域中存在哪些生物，这就是环境DNA（eDNA）监测技术。如果说，eDNA技术像“生物侦探”一样不断探索着大自然的秘密。那么，eDNA采样器则是助力“侦探”发现生物奥秘的最佳拍档。2024年春天，中国科学院水生生物研究所何舜平研究员团队联合北京大学姚蒙副研究员在《中国科学：生命科学（SCIENCECHINA Life Sciences）》杂志上发表文章，当中提到了一款外形酷似“农药喷雾机”的最新eDNA采样设备，该设备经过东湖实证研究，检测到了隶属于16个科、36个属的共51种鱼类。这次研究不仅验证了eDNA技术在实际监测中的应用效果，也为生态监测领域提供了新的视角和工具。eDNA实现“雁过有痕”任何生物存在过后，都会留下专属的痕迹。只需从海中舀一杯水，从土壤中挖一抔土，从沉积物中分离一管淤泥等等，科学家们就能知道有哪些物种曾在附近出没，这得益于一种强大的工具——eDNA技术（环境DNA）。何舜平解释道，“这意味着我们不用找到生物本身就能检测到它的DNA。”具体来说，eDNA就是指从环境样品（如空气、土壤、水体、沉积物等）中提取的所有不同生物的DNA，其来源广泛，包括生物体的体液、粪便、脱落的皮肤或毛发等。它的发展最早可以追溯至1987年，1990年出现了第一项使用这个技术的工作，研究人员使用eDNA分析了海水样品中的微生物DNA。2010年前后，随着eDNA宏条形码技术的发展，eDNA开始广泛应用到水生生物的监测中。eDNA具有高灵敏度，能够检测到即使是极少量的DNA片段，从而揭示那些难以直接观察到的生物种类，如稀有或隐秘物种。为了让科研人员无需直接对生物体进行干扰就能实现有效的生物多样性监测，eDNA成为了最好的选择之一。然而，要想充分发挥eDNA技术的优势，高效的采样方法同样不可或缺。回忆起以往的物种采样经历，何舜平感叹，“过去，eDNA的研究可谓步履维艰。我们通常需要从河中采集近一吨的水量运回实验室，再经过繁琐的过滤过程，才能对DNA进行测量。”此外，传统的物种鉴定需要仔细的肉眼观察、形态比对、经验判断等。稍有不慎，就会出错。中国科学院水生生物研究所研究员何舜平。图源：受访者攻坚克难：勇闯马里亚纳海沟为打破传统生物监测技术的桎梏，何舜平带领科研团队研发出了最新的eDNA采样设备——Tri-Mode eDNA Sampler（三模式eDNA采样器），该设备从带回水、带回过滤器和带回数据这三个层次提高了自动化程度，不仅减少了现场人员的劳动负担，也降低了对操作人员的专业要求。他表示，“eDNA采样器目前在环境科学里面算是一个很基础的工具，作为未来环境评估的一个标准方式，它的需求也将日益增长。而我们的仪器，正是填补了这一领域的空白。”这样一台自动化设备的诞生，还要追溯到何舜平勇闯马里亚纳海沟的经历。他回忆道，“2019年，我们跟随‘探索一号’科考船前往马里亚纳海沟，在‘奋斗者’号全海深载人潜水器的帮助下，我们得以潜入水下4000米的海山地区。当时的科考条件非常艰苦，我们在下潜时经常遇到巨浪和大风，一次下潜要在水里泡10个小时左右。”当然，高付出也意味着高回报，这次考察不仅让何舜平收集到大量珍贵的深海鱼类标本，更为他提供了探索全新物种采样方式的灵感。在深海里采样，最直接的采样方式就是拿桶把水装上来。而何舜平想到了另一个方式：直接在水下过滤！照着这个思路，何舜平团队精心设计出一种带有过滤性能的带棒装置。这款设备外形酷似农药喷雾机，一端背负在背上，另一端则伸入水中。何舜平介绍道，“研究人员只需操作设备过滤一吨水，其中的DNA便会被吸附到一张膜上。我们只需将这张滤膜冷冻保存并运送回实验室，既方便，又不会影响DNA的完整性。”更值得一提的是，这款设备还具备高度的灵活性和可扩展性。它可以轻松安装在无人船、无人机等平台上，每换一个环境，就能进行一次采样。这样，科研团队能够用更小的体积采到更多的环境DNA，极大地提高了采样的灵活性和效率。三模式eDNA采样器。图源：中国科学院水生生物研究所宏伟蓝图：万种鱼基因组计划尽管现在的eDNA检测技术相比过去已经有了很大的改善，但在检测生物多样性方面还是存在很多问题。一方面，一些物种的基因组里有很多的重复序列和特异结构，往往比较难检测。特别是像蚌壳、螺蛳、牡蛎等水生无脊椎动物，其基因组的复杂性往往需要我们投入大量精力去攻克。此外，参考数据库不全面、专业化程度低的问题也成为eDNA发展的主要瓶颈。为了建立一个涵盖世界各地鱼类的所有目和代表性科的鱼类基因组数据库。2019年，数字化地球研究所-海洋研究中心联合中国科学院水生生物研究所等五家科研机构共同发起了万种鱼基因组计划（简称Fish10K）。Fish10K计划历时10年，分三个阶段，采集一万种左右的代表性鱼类。何舜平表示，目前已经差不多完成了十分之一的目标，3000多种原生动物的基因组和遗传数据已经上传。三模式eDNA采样器及其三种工作模式。图源：受访者另一方面，何舜平团队与多个团队联合建设的水生生物eDNA数据库（AeDNA），旨在实现水生生物的调查、监测、追溯和预警的综合能力。他介绍道，“水生生物环境DNA数据库包括60万条条形码序列和6199份基因组序列，是目前水生生物领域全球数据量最大，群类覆盖最全，准确性最高的数据库之一。”何舜平，博士，中国科学院水生生物研究所研究员，博士生导师，现任中国科学院水生生物多样性与保护重点实验室主任、鱼类系统发育与生物地理学学科组责任研究员。兼任中国动物学会理事，湖北省暨武汉动物学会理事长。长期从事鱼类系统发育、生物地理学、比较基因组学、生物信息学等方面的研究，并在鱼类系统发育等方面取得了多项研究进展。他带领研究团队运用生物技术、网络和数字化技术相结合的手段，提出了鲤科鱼类系统发育新的模式，保持了对鲤形目鱼类系统学研究在世界上的主导地位；基于多组学深入探究了青藏高原和7千米以下深海等极端生境下的鱼类的遗传基础；对脊椎动物从水生向陆生转变进行了深入研究。先后主持和承担了欧盟项目、国家自然科学重点基金、国家杰出青年基金、国家863项目和973专题等重要课题。主导提出“万种鱼基因组计划（Fish 10K)”。在Cell、Nature、Nature Ecology & Evolution、Molecular Biology and Evolution等国际著名期刊发表论文280余篇。参考资料：“农药喷雾机”还能捕捉鱼踪？这台eDNA采样器不简单.封面新闻，2024年4月19日

光谱信息可视为材料的独特“指纹”，利用无处不在的智能手机，实现检测、记录、分析材料的光谱信息，一直是科学家和消费者所期待的。由于线上药店和药品供应链的不断增加，假药甚至已逐渐威胁到了公共健康安全。而拉曼光谱可以为药物分类识别提供有价值的信息。据麦姆斯咨询报道，近日，韩国三星综合技术院（Samsung Advanced Institute of Technology）、忠南大学（Chungnam National University）、成均馆大学（Sungkyunkwan University）和韩国中央大学（Chung-Ang University）组成的科研团队在Nature Communications期刊上发表了以“Drug classification with a spectral barcode obtained with a smartphone Raman spectrometer”为主题的论文。三星综合技术院的Un Jeong Kim和Suyeon Lee为该论文的共同第一作者，通讯作者为三星综合技术院的Hyuck Choo。这项研究重点展示了基于智能手机的拉曼光谱仪，该设备足以用于药物分类。该拉曼光谱仪是由三星Galaxy Note 9智能手机图像传感器上的二维（2D）带通滤波器周期阵列与紧凑型外置拉曼模块组成。该图像传感器所捕获的拉曼强度图被定义为类似于传统条形码的拉曼光谱条形码，即能够进行定位、识别和/或跟踪功能的机器可读光学标签。研究中，利用卷积神经网络（CNN）对药物的11种主要成分进行分类，准确率高达99.0%。光谱条形码的优势在于：它可以识别药物的品牌名称和未知药物的主要成分。将光谱条形码与红绿蓝（RGB）成像系统所获信息相结合，或直接应用图像识别技术，这种基于材料固有特性的标签系统将促进基础研究的进步并有望获得更多商业机遇。图1为基于智能手机的拉曼光谱仪和光谱条形码示意图。光谱条形码即通过智能手机拉曼光谱仪获取的2D拉曼强度图，智能手机内嵌了用于分类的人工智能（AI）算法。拉曼信号由一个集成了785 nm激光二极管的紧凑型外置模块来产生和收集。小型化的外置拉曼模块安装于Galaxy Note 9的后置摄像头上。图1 基于智能手机的拉曼光谱仪和数据处理分析的示意图研究人员演示了使用智能手机拉曼光谱仪进行药物分类的实验。该研究选择了三种常见疾病（高血压、糖尿病和高脂血症）最常用的处方药和三种非处方药（维生素B6、维生素C和对乙酰氨基酚）来进行药物分类实验。图2显示了在高血压、糖尿病、高脂血症和其他非处方药中发现的11种主要成分的代表性光谱条形码。图2 11种主要药物成分的代表性光谱条形码图3呈现了基于光谱条形码技术的药物分类数据处理示意图。当与CNN相结合时，拉曼光谱可成为预测药物主要成分甚至药物品牌的强大工具。图3 光谱条形码编码及数据处理分析的示意图图4展现了用于对药物主要化学成分进行分类的混淆矩阵。混淆矩阵主要用于评估药物分类的准确性、比较药物实际类别，并利用分类算法预测药物类别。图4 54种药物主要成分分类的混淆矩阵有时可能需要识别同一药物组中药物的名称和品牌，这是因为不同药物品牌特定的添加剂或涂层会影响药物在体内的作用过程，例如吸收速度或过敏反应。图5显示了三种品牌二甲双胍药物（Diabex 1000mg、Dybis、Glu-M SR）的光谱条形码及其光谱。图5 具有相同主成分的药物的光谱条形码比较综上所述，该研究介绍了利用基于智能手机的拉曼光谱仪获得光谱条形码的构想和实验。与安装光栅和CCD的市售光谱仪相比，尽管由于带通滤波器阵列和CMOS图像传感器的固有特性，智能手机拉曼光谱仪仍获得了相对较低的光谱分辨率和信噪比（SNR）；但作为便携式光谱仪，其品质因数（Q因数）仍足够高，而且功耗低。只需要外部光源和收集光学元件就可以从药物样品中激发并收集其拉曼信号，无需额外将电路板连接到智能手机。这使得这款智能手机光谱仪更为紧凑（外置模块最小化），用途更广泛。在智能手机光谱仪中集成人工智能功能，可使开发的光谱仪功能更加强大。实验结果表明：（1）利用包含弱拉曼信号的光谱条形码进行药物分类，对药物主要成分识别和药物品牌识别的准确率分别为99.0%和79.5%。（2）通过结合CNN处理药物的RGB图像，可将药物品牌识别的准确率提高到83.2%。未来，通过减小通道（CH）尺寸到像素级并增加通道阵列密度，利用智能手机摄像头有望同时测量目标的光谱和形态信息，即实现高光谱成像。这将大大提高光谱仪的便携性和可用性，在智能手机领域开辟新的应用。这项研究获得了韩国国家研究基金（NRF-2021R1F1A1062182、NRF- 2020R1A6A1A03047771、NRF-2021R1A2C1010747）和韩国卫生福利部（HR21C0885）的资助和支持。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-40925-3