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屈挠试验仪

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屈挠试验仪相关的资讯

  • 挠性覆铜板铜箔的剥离强度试验
    摘 要:本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机,配合500N气动双推拉伸夹具及挠性覆铜板剥离夹具,根据《IPC-TM-650试验方法手册》第2.4.9节-1. 柔性介电材料的覆盖铜的剥离强度,进行了挠性覆铜板的剥离试验的实例,通过剥离强度表征覆铜层与基材的粘合强度,试验结果表明,使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应挠性覆铜板的剥离试验。 关键词:鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 挠性覆铜板 柔性介电材料 剥离试验挠性覆铜板(FPC)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳的可挠性印刷电路板。FPC又被称为软性电路板、挠性电路板。FPC通过在可弯曲的轻薄塑料片上,嵌入电路设计,使在窄小和有限空间中堆嵌大量精密元件,从而形成可弯曲的挠性电路。此种电路可随意弯曲、折迭重量轻,体积小,散热性好,安装方便,冲破了传统的互连技术。在柔性电路的结构中,组成的材料有绝缘薄膜、导体和粘接剂。其中胶粘剂的一个重要作用就是将绝缘薄膜与导电材料粘接在一起,粘贴的好坏将影响挠性覆铜板的可靠性以及使用寿命,所以粘合强度的测试对挠性覆铜板显得十分必要,而粘合强度则通过剥离强度表征,本应用介绍了挠性覆铜板的剥离强度试验。鲲鹏试验机配备的气动双推拉伸夹具以及挠性覆铜板剥离夹具,可以完全满足标准的要求,气动双推夹具可以快速的夹持样品,提高测试的效率;而挠性覆铜板剥离夹具则是为此类试验专门开发的,具有精度高,阻力小,角度限位准确等优势,可以确保剥离测试过程中的平稳以及角度保持,确保结果准确,除夹具外,试验机主机的高精度以及超过1000HZ的采集频率,可以完整的记录剥离过程中的所有特征数据,给用户提供准确可靠的试验数据,配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线,让不同的用户均可以拥有良好的交互体验,为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。1. 实验部分1.1仪器与夹具BOYI 2025-001 电子万能试验机500N气动双推拉伸夹具挠性覆铜板剥离夹具Smartest软件1.2分析条件试验温度:室温20℃左右载荷传感器:1000N(0.5级) 加载试验速率:50.8mm/min1.3样品及处理本次试验,选取固定粘合宽度为3.00mm的试样,且铜箔表面采用专用胶带进行加强。预先将试样剥离一定距离,剥离端应保证铜箔与胶带黏贴良好,避免出现分成或边缘破损,确保在剥离过程中不会出现断裂情况,同时保证剥离端长度足够,可以被上夹具充分夹持,剥离试验要求试验机夹具夹持端始终与基板保持垂直进行剥离。2试验介绍使用BOYI 2025-001电子万能试验机进行试验,将样品的薄膜层背面通过双面胶,粘贴在剥离夹具的旋转鼓上,铜箔夹在上夹具中,二者成垂直剥离状态,如下(图1)所示。以50.8mm/min的速率进行试验。测量剥离过程中的力以及位移数据,取剥离状态过程中的平均剥离力,得到剥离力并计算剥离强度数据(表1),并生成剥离曲线(图2~3)。图1 测试系统图(主机、夹具)3.结果与结论3.1试验结果 试验后,试样剥离测试的载荷-位移曲线见(图2~3),剥离过程中,细微的力值波动信号被主机捕获,形成稳定的剥离曲线,利用测试软件,可以在在曲线上获取载荷以及位移等数据,并且获取平均剥离强度。具体试验结果如下(表1)。图2 剥离曲线图(多试样) 单试样 局部放大 图3 剥离曲线图(单试样) 图4 试样剥离状态表1.测试结果试样编号剥离强度(N/mm)1#0.912#0.913#0.964#0.925#0.95平均值0.93 从上(表1)数据以及剥离后试样状态可以看出,整个测试过程中,试样剥离状态平稳,波动非常小,无异常剥离现象, 5个试样结果平均值非常接近,最大值与最小值相差在0.2N/mm以内。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论 综上所述,鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机、500N气动双推拉伸夹具及挠性覆铜板剥离夹具,可以完全满足《IPC-TM-650试验方法手册》第2.4.9节1-柔性介电材料的覆盖铜的剥离强度标准要求,高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统,可以获得覆铜板的各项力学数据,且稳定可靠,这对于挠性覆铜板产业的技术发展非常重要,能够为企业的产品研发、品质管理,以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。
  • 骆清铭团队获取大鼠全脑高分辨数据集在欧盟脑计划平台发布
    由华中科技大学武汉光电国家实验室(筹)骆清铭教授、龚辉教授研究团队获取的一套大鼠全脑高分辨数据集,近期发布在欧盟人脑计划(Human Brain Project, HBP)的神经信息平台(Neuroinformatics Platform, NIP)上。这标志着该团队建立的“鼠脑最精细脑图谱基础数据库”为欧盟人脑计划正式采用。  此次发布在HBP-NIP上的数据集由该研究团队独立完成,样本为Golgi-Cox法染色的Sprague Dawley大鼠全脑,用显微光学切片断层成像(MOST)系统获取了全脑图像,成像分辨率为 0.35μ m×0.35μ m×1μ m,共包含16216层矢状原始切面。该数据集也同时在全脑网络可视化(Visible Brain-wide Networks, VBN)网站进行了共享,访问地址为 https://vbn.org.cn/2D/id3.html。  HBP是2013年经欧盟委员会批准发起的旗舰级拨款项目,汇集了欧洲神经科学领域的众多科研团队与神经科学前沿研究课题,有超过120个参与机构和10亿欧元的项目资金。神经信息平台是HBP的重要组成部分,用于神经科学数据的发布与检索,近期发布的是神经信息平台的第一个公开版本,可直接通过 https://nip.humanbrainproject.eu 访问。HBP还同时发布了脑模拟平台、高性能计算平台、医学信息平台、神经形态计算平台和神经机器人平台,可通过 https://collab.humanbrainproject.eu 注册、登录和使用。
  • 小型化设备助力自由活动下大规模脑区记录!
    【研究背景】近年来,神经科学的研究不断发展,特别是在理解大脑如何调控行为方面。传统上,神经科学家通常对各个独立的脑区进行研究,以确定其在行为中的作用。然而,随着神经记录技术的进步,如高密度硅神经记录探针(Neuropixels)和中尺度光学成像系统,这一研究方法已发生改变。新的技术能够同时记录成千上万神经元的活动,使科学家能够深入研究分布在多个解剖和功能上不同的脑区的神经基础。这些技术的广泛应用对于探索复杂的行为机制具有重要意义,但其大型的形态和重量使得传统的记录方式通常要求将动物固定,限制了其行为表现。与传统的头部固定方法相比,使用小型化神经记录设备的尝试尽管有效,却常常需要在设备性能和负载之间做出权衡,导致记录数据的准确性受到影响。这些限制引发了新的挑战,如何在自由活动的情况下进行大规模的神经记录成为一个亟待解决的问题。近日,来自美国明尼苏达大学ames Hope,Suhasa B. Kodandaramaiah教授课题组的研究团队在这一领域取得了新进展。他们设计并制备了一种创新的机器人神经记录设备——“颅骨外骨骼”。该设备能够有效支持比小鼠更大且更重的记录头架,使小鼠在物理行为环境中能够自由活动。通过发现的最佳控制器参数,研究人员实现了小鼠以生理上真实的速度运动,同时保持自然步态。这一设备的成功应用使小鼠能够在二维行为场中灵活移动,并高效地进行感觉线索引导的决策任务。利用新型的机器人成像和电生理头架,该团队显著提高了神经记录的性能,成功获取了成千上万的神经元活动数据。这一成果不仅推动了神经科学领域对大脑与行为关系的理解,也为进一步的研究提供了新的技术路径和理论基础,展现了在自由活动条件下进行大规模神经记录的巨大潜力。【仪器解读】本文通过结合广域成像与多点电生理学技术,基于现代神经科学的研究原理,首次研发了一种机器人外骨骼(exoskeleton)仪器,从而实现了对小鼠在自然物理环境中行为的全面表征与分析,最终揭示了神经活动如何介导与生物相关的复杂行为。这一创新的设备不仅突破了以往仅限于头固定状态的实验限制,还为小鼠提供了自然的多感官体验,包括运动-前庭输入耦合、自然的眼-头部运动耦合、以及对物理边界的触须反应等。这种自然环境下的神经表征,能够更加真实地反映小鼠的感知与行为,进而为探索大脑如何在复杂生态环境中调节行为提供了新的研究途径。针对小鼠在控制自由度(1或3个自由度)下的行为表现,本文通过机器人-啮齿动物交互动态的分析,得到了机器人对小鼠行为影响的深入理解。研究表明,尽管在我们研究的导航任务中,行为表现未受到显著影响,但一些行为(如转向时的步态和快速头部转动)可能因机器人控制的带宽限制而受到抑制。因此,未来将机器人自由度扩展至6个,并提高控制带宽,将有助于更自然地呈现小鼠的行为,如梳理和转向,从而拓宽行为研究的范围。此外,本文利用线性通量控制器为小鼠提供了可预测的机器人-啮齿动物界面,进而实现了对实验设计的有效控制。这为进一步探索非线性控制方法、个性化控制参数和逐步调整控制参数提供了新的研究方向,这些方法在已成功应用于人类的机器人外骨骼控制中,并可能同样适用于小鼠。通过监测多个身体部位与颅骨施加的力之间的相互作用,结合传感器融合的方法,有望实现对小鼠更加完整的自然行为的呈现。最后,本文在仪器设计上为未来的实验提供了丰富的拓展空间。新的头架设计允许同时插入多达12个CMOS记录探针,从而实现对成千上万神经元的同时记录。此外,结合多光子成像、电生理学和光遗传学等技术,可以在外骨骼上实现更复杂的实验设计。本文的创新性工作不仅为未来的神经科学研究提供了新的工具,也为理解小鼠在复杂环境中的行为机制奠定了基础。颅骨外骨骼辅助小鼠在导航物理空间的全脑神经记录【科学启迪】本文探讨了一种创新的鼠类外骨骼系统,该系统结合了现代神经科学中的宽场成像和多点电生理技术。研究表明,通过扩展鼠类在物理环境中的自由度,可以为其提供更自然的多感官体验,这有助于揭示大脑活动如何调节复杂的行为。这一发现强调了自然环境对神经表征的重要性,促进了对老鼠在自由行为中认知和行为反应的理解。此外,外骨骼的设计和控制技术为研究者提供了更多实验设计的灵活性,允许他们精确控制实验条件,以深入探讨鼠类的行为反应和意图。虽然目前的系统在自由度和带宽上存在一定限制,但未来的改进将可能实现更自然的行为表现。研究还指出,非线性控制方法和传感器融合技术在提升机器人-啮齿动物接口的表现方面具有潜力。这些成果不仅为理解小鼠的神经活动提供了新的视角,也为开发高效的神经技术和脑机接口奠定了基础,预示着在神经科学和机器人技术结合领域的广阔前景。参考文献:Hope, J., Beckerle, T.M., Cheng, PH. et al. Brain-wide neural recordings in mice navigating physical spaces enabled by robotic neural recording headstages. Nat Methods (2024). https://doi.org/10.1038/s41592-024-02434-z
  • 苏州医工所“全脑在体单神经元解析成像实验装置” 重大科研设施预研筹建项目正式立项
    近日,江苏省科技厅发布《2022年省科技计划专项资金(创新能力建设计划)暨中央引导地方科技发展资金(创新能力建设项目)拟支持项目》公示。苏州医工所牵头组织的“全脑在体单神经元解析成像实验装置” 是苏州大市唯一获批立项的重大科研设施预研筹建项目。“全脑在体单神经元解析成像实验装置”定位于面向脑与认知科学的重大需求,建成世界首个具备三维曲面动物全脑皮层单神经元解析能力的在体实时成像装置,开展哺乳动物全脑皮层单神经元活动图谱的实验研究。本装置的顺利实施,将开拓“皮层功能组学”新领域,打造世界重要的脑科学研究实验基地,助力我国脑科学研究进入世界领先水平,推动人工智能理论方法的发展,同时提升我国高端光学装备自主研制能力。重大科研设施预研筹建,是以江苏省经济社会发展的重大需求为导向,围绕国家战略部署,聚焦长三角科技创新共同体建设、苏南国家自主创新示范区一体化发展等,以培育创建国家重大科技(科教)基础设施,支持有条件的地方集聚国家战略科技力量,预研建设重大创新基础设施(平台),支撑综合性国家科学中心或区域性创新高地建设。“全脑在体单神经元解析成像实验装置”获准启动之后,将攻克系列关键技术和核心器件。前期,将重点开展“全脑皮层单神经元在体成像系统”的建设任务。后期,将以此为基础,积极争取国家和地方等多方面的资金投入,进一步将此装置建成突破型、引领型、平台型的国家重大科技(科教)基础装置,服务于在体脑科学前沿和基础研究。
  • Nano Letters:法兰西公学院应用液体电化学技术在电镜原位研究Na-O_2电池中NaO_2形成机理方面取得重要进展
    p 【引言】 /p p   日益增加的环境污染与化石燃料消耗对清洁能源的开发和存储提出了越来越高的要求。Na-O sub 2 /sub 二次电池因具有理论能量密度高(1100 Wh/kg)和储量丰富等特点,有潜力成为下一代绿色大规模能源存储器件。然而,Na-O sub 2 /sub 电池研究仍处于初级阶段,复杂的反应机理及低循环稳定性是Na-O sub 2 /sub 电池面临的主要挑战。目前,研究者们通过改善电解液、电极结构等途径来提升钠氧电池的性能,但是针对其反应机理及失效机制的研究比较少,尤其是原位监测电池的充放电过程。反应机理与失效机制的研究对于钠氧电池的进一步研发起着至关重要的作用。原位透射电镜技术的发展为此研究的深入开展创造了新的契机。 /p p 【成果简介】 /p p   近日,法兰西公学院Alexis Grimaud研究助理(通讯作者)、Arnaud Demortie?re助研(共同通讯)和Jean-Marie Tarascon教授等研究人员应用原位透射电镜液体样品杆技术(Protochips公司)及快速成像技术,首次报道了Na-O sub 2 /sub 电池充放电过程中NaO sub 2 /sub 立方体生长演变过程的原位观测,并提出了其生长过程受限于NaO sub 2 /sub (溶剂)?NaO sub 2 /sub (固体)之间的平衡和可溶性产物的质量传输。同时,通过对电池充电过程的原位监测,阐明了溶剂化-去溶剂化平衡导致过氧化钠溶解的机理。最后,他们发现,随着钠氧电池充放电的进行,过氧化钠立方体表面逐渐形成一层壳层,钝化电极表面,阻止了氧气参与氧化还原反应以及过氧化钠的进一步形核,进而降低了电池的充电效率及循环稳定性。该研究揭示了Na-O sub 2 /sub 电池中过氧化钠的生长-溶解机理以及电池失效的机制,对于Na-O sub 2 /sub 电池的进一步研发提供了一定的理论基础。相关成果以“Operando Monitoring of the Solution-Mediated Discharge and Charge Processes in a Na?O sub 2 /sub Battery Using Liquid-Electrochemical Transmission Electron Microscopy”为题发表在Nano Letters上。法兰西公学院博士研究生Lukas Lutz为论文第一作者。 /p p 【实验方法】 /p p   电解液:分子筛处理乙二醇二甲醚(DME, 99.9%)溶剂5天以去除多余的水分 NaPF sub 6 /sub (99.9%)置于真空烘箱,80度保温24 h。氩气环境的手套箱(O sub 2 /sub , 0.1 ppm H sub 2 /sub O, 0.1 ppm)中制取0.5 M电解液。在原位电镜测试前将电解液溶解饱和的超纯O sub 2 /sub 。 /p p   原位电化学透射电镜测试:电镜型号,FEI-TECNAI G2 (S)TEM,200 kV。1. 首先利用空白溶剂排除电子束对于结果的影响:固定电子束剂量(10 e?/nm sup 2 /sup )照射空白溶剂360 s,观察溶剂的变化,防止电解液发生分解 确定该剂量,该照射时间,电解液未发生变化,即认为电子束照射对于实验结果没有影响。2. 微电池是两个由氟橡胶O-型垫密封的硅芯片构成,上芯片包括两个Pt电极,一个玻碳电极,500 nm厚的SU-8聚合物绝缘层,50 nm厚的Si sub 3 /sub N sub 4 /sub 窗口 下芯片包括500 nm绝缘层,50 nm Si sub 3 /sub N sub 4 /sub 窗口。3. 用带螺丝的不锈钢片将装好的芯片压在O-型垫上以维持密封效果。4. 将此微反应器固定在样品杆顶端,采用蠕动泵通入流速为0.5-5 μL/min的电解液 在通入电解液之前一定要用超纯氩气冲洗微电池及管路。 /p p 【图文导读】 /p p style=" text-align: center " strong 图1 Protochips液体样品杆及NaO sub 2 /sub 生长-氧化机理示意图 br/ img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/2623ba3e-18dd-4077-9804-be4e0686c5a1.jpg" title=" 图1 Protochips液体样品杆及NaO2生长-氧化机理示意图.png" alt=" 图1 Protochips液体样品杆及NaO2生长-氧化机理示意图.png" / /strong /p p style=" text-align: center " strong (a) 用于原位电化学测试的(Protochips公司)顶端示意图 (b-c) 芯片展示图 (d) 芯片的剖面图 (e)充放电过程中NaO sub 2 /sub 生长-氧化机理图。 /strong /p p   要点:利用Protochips公司产的Poseidon 510透射液体原位样品杆揭示了Na-O sub 2 /sub 电池中NaO sub 2 /sub 生长-氧化机理。 /p p style=" text-align: center " strong 图2 NaO sub 2 /sub 显微结构图 br/ img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/81e4f4cc-9254-4622-8fbe-f3071d682258.jpg" title=" 图2 NaO2显微结构图.png" alt=" 图2 NaO2显微结构图.png" / /strong /p p style=" text-align: center " strong (a-b) Swagelok电池得到的NaO sub 2 /sub SEM图 (c-d) TEM微电池得到的NaO sub 2 /sub TEM图 (e-f) TEM微电池得到的NaO sub 2 /sub HAADF-STEM图。 /strong /p p   要点:Swagelok电池(a-b)与TEM原位微电池(c-f)得到NaO sub 2 /sub 产物结构比较。结果显示,两种方法得到的NaO sub 2 /sub 产物结构类似,证明Poseidon 510透射液体原位样品杆能为电池提供工作的真实环境。 /p p style=" text-align: center " strong 图3 电池放电过程中NaO sub 2 /sub 结构演变图 br/ img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/4aa90ca5-389d-437b-a120-cd45cec9d5bb.jpg" title=" 图3 电池放电过程中NaO2结构演变图.png" alt=" 图3 电池放电过程中NaO2结构演变图.png" / /strong /p p style=" text-align: center " strong (a, e) 电池放电过程中NaO sub 2 /sub 结构演变的TEM图 (b) NaO sub 2 /sub 颗粒的TEM图 (c) NaO sub 2 /sub 颗粒生长时间曲线图 (f) 电池放电结束形成的NaO sub 2 /sub 颗粒TEM图。 /strong /p p   要点:电池放电时,溶液相沉淀析出导致NaO sub 2 /sub 纳米立方体的产生,生长速率受限于其质量传输效率。 /p p style=" text-align: center " strong 图4 核壳结构的演变过程图 br/ img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/82ecd2fa-bc23-4762-bce7-d2f160a84dec.jpg" title=" 图4 核壳结构的演变过程图.png" alt=" 图4 核壳结构的演变过程图.png" / /strong /p p style=" text-align: center " strong (a) 核壳结构演变的TEM图 (b) 外层生长的时间曲线图 (c) 核壳结构的TEM图。 /strong /p p   要点:揭示了电池放电过程中核壳结构的演变规律:放电90 s时,壳层厚约200 nm。 /p p style=" text-align: center " strong 图5核壳结构的成分分析图 br/ img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/ef8ee95c-9bc1-4f4f-a4cd-d2cc1c46ff2f.jpg" title=" 图5核壳结构的成分分析图.png" alt=" 图5核壳结构的成分分析图.png" / /strong /p p style=" text-align: center " strong (a, e) 电池放电结束后NaO sub 2 /sub 的HAADF-STEM图 (b) 核壳结构的TEM图 (c-d) 核壳结构的EDX图 (f) 核壳结构的SAED图。 /strong /p p   要点:核壳成分确认:NaO sub 2 /sub /NaOx/organic carbonates( Poseidon 兼容于TEM内的多种探测器,其中包括高角度的EDS探测器)。 /p p style=" text-align: center " strong 图6电池放电过程中CO sub 2 /sub 释放量的监测图 br/ img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/e52b1e18-e358-41ba-b03c-2bd4954b059b.jpg" title=" 图6电池放电过程中CO2释放量的监测图.png" alt=" 图6电池放电过程中CO2释放量的监测图.png" / /strong /p p style=" text-align: center " strong (a) 电池放电曲线图 (b) 电池充放电过程中CO sub 2 /sub 的释放曲线图 (c) 放电过程中12CO sub 2 /sub 及13CO sub 2 /sub 释放曲线图。 /strong /p p   要点:同位素标记法验证了有机壳层组分(b)及来源(c):大部分来自于电解液的分解 随着电流密度的增加,电极表面的分解加剧。 /p p style=" text-align: center " strong 图7电池充电过程中NaO sub 2 /sub 氧化过程的监测图 br/ img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/f802d45c-bed8-46a7-a1bb-bb42960bd2de.jpg" title=" 图7电池充电过程中NaO2氧化过程的监测图.png" alt=" 图7电池充电过程中NaO2氧化过程的监测图.png" / /strong /p p style=" text-align: center " strong (a-d) 电池充电过程中NaO sub 2 /sub 结构演变的HAADF-STEM图 (e-h) 单个NaO sub 2 /sub 立方体在充电过程中高度曲线图图 (i) 电池放电结束后NaO sub 2 /sub 颗粒的HAADF-STEM图。 /strong /p p   要点:电池充电时,NaO sub 2 /sub 结构演变原位监测(a-d):其氧化过程是由外至内逐步进行的,放电过程形成的壳层结构得以保留(i)。 /p p 【小结】 /p p   该文章采用原位透射电镜技术原位监测了Na-O sub 2 /sub 电池的充放电过程,首次报道了Na-O sub 2 /sub 电池中NaO sub 2 /sub 的形核-生长机理 证实了电池充电过程中过氧化钠的溶解机理 并原位观测到了过氧化钠表面壳层的形成过程,阐明了电池低充电效率及循环稳定性的机制,为高性能钠氧电池的设计指明了方向,提供了新的思路,同时推动了原位电化学透射电镜技术的发展。 /p
  • 我国高端磁兼容脑PET成像仪器实现零突破
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院(简称“深圳先进院”)成功研发国内首台高清晰磁共振兼容人脑PET功能成像仪器(命名为“SIAT bPET”),实现了我国在高端磁兼容脑PET成像仪器研发方面零的突破。“通常,PET成像仪器由于探测器的深度不确定效应,空间分辨率会随着偏离成像视野中心而变差,严重影响成像精度。”深圳先进院医工所劳特伯生物医学成像研究中心研究员杨永峰表示,他们团队研发了高三维分辨率双端读出探测器,使得该大口径成像系统达到14%的中心效率(350-750 keV能量窗),和整个成像视野好于1.4 mm的空间分辨率,两项性能指标都处于国际领先水平。 杨永峰介绍道,与国外商业磁兼容脑PET成像仪器相比,SIAT bPET的效率提高了近2倍(从7.2%到14%),平均体分辨率提高了30倍以上(从约64mm3到2mm3)。同时,SIAT bPET采用了创新的电子学和磁兼容设计,使得磁共振成像对PET成像的影响几乎可以忽略不计,PET成像对磁共振成像图像信噪比的影响小于5%,满足同时开展PET/MRI成像的尖端科研需求。 据了解,PET和MRI都是脑科学研究和脑疾病诊断的重要工具,PET的高灵敏度、高定量精度功能代谢成像和MRI的高空间分辨率、高软组织对比度解剖结构成像高度互补,PET和MRI还可以相互辅助,进一步提升各自的脑神经成像能力。PET分子成像通过测量大脑的血流、葡萄糖和氧的代谢、蛋白质的生成、药物的分布和神经递质的动力学等,探索不同脑区的功能,确定病变脑区的功能演变,对于脑疾病干预治疗策略和新药物探索具有重要意义。 “不过,目前市场上并没有高性能脑PET成像仪器。”杨永峰说,与美国脑计划项目正在资助研发的多个高性能脑PET成像仪器相比,SIAT bPET的空间分辨率和效率也处于先进水平。“高空间分辨率使得研究大脑的细微焦点脑功能区和小的核团成为可能,还可以通过降低部分容积效应来提高脑PET成像研究的定量精度;高效率除了通过提高脑PET图像的信噪来提高研究的定量精度,也为高精度研究神经递质活动和其他动态脑生化与功能活动奠定基础。” 2022年,团队成员邝忠华在国际核医学和分子影像年会与IEEE医学成像会议上口头报告了该研究成果,随即引起了广泛的国际关注。同时,该仪器也为开展基于PET功能成像的脑科学研究、老年性痴呆等疾病的早期定量诊断研究和新药开发提供了一台重要的新工具。 据悉,相关研究由基金委国家重大科研仪器研制、深圳市孔雀团队和中国科学院仪器研制团队等项目资助。深圳先进院研制的SIAT bPET探测器系统和脑成像仪器照片SIAT bPET获得的Derenzo模体图、人脑FDG代谢图和兔子NaF骨扫描图SIAT bPET和联影uMR790 3T磁共振成像系统上同时获得的人脑PET/MRI图像
  • 我国研发高分辨“脑地图”可视仪
    人脑中错综复杂的神经元网络,就如同地球上密布的道路网,如今人们借助遥感卫星分辨地球上的路网容易多了,但要绘制“脑地图”,似乎远比发射几颗遥感卫星困难许多。近日,华中科技大学的专家,正着手解决这一问题,他们开始研发高分辨全脑神经元网络的可视化仪器。   该校骆清铭教授领导的团队经过8年的攻关,在国际上率先建立了可对厘米大小样本进行突起水平精细结构三维成像、具有自主知识产权的显微光学切片断层成像系统(MOST),该研究成果曾发表于《科学》(Science)期刊上。MOST技术相对于传统成像技术优势明显,创造出迄今为止最精细的小鼠全脑神经元三维连接图谱,为实现全脑网络可视化创造了必要条件。此研究成果将在脑结构、脑功能、脑疾病,以及药物作用效果等研究中发挥非常重要的作用。   骆清铭介绍说,通过MOST技术将会更全面深入地了解大脑结构和功能,为治愈多种神经性疾病提供重要的手段。该成果曾入选“2011年度中国十大科学进展”。
  • 实验室非甲烷总烃分析全烦恼?谱育GC来支招~
    非甲烷总烃分析是环境监测中最为常见的分析项目之一。是否时常会发现,天天在做的实验,也有诸多顽疾困扰:甲烷、总烃、氧峰分离不理想;样品中含较多重组分,使得甲烷分析时间过长;污染源样品中组分容易在系统中残留,形成交叉污染等等。问题困扰太多怎么办?别担心,谱育来支招谱育科技GC 2000实验室高端气相色谱仪帮助您解决烦恼~GC 2000 气相色谱仪顽疾1 甲烷柱上组分多,时间长、效率低?众所周知,非甲烷总烃分析过程中甲烷柱上只需要实现甲烷峰的分离并进行定量即可,样品中很多其它组分实际上都是不需要参与计算的。但为了避免交叉污染,这些组分仍然需要通过延长单次分析时间来排出甲烷柱。这样就会带来不必要的时间浪费。谱育科技GC 2000采用了对甲烷柱反吹的方式,等甲烷顺利离开甲烷柱后,立即通过阀切换改变甲烷柱中的载气流向,将剩余组分反向吹离色谱柱至放空出口。如此,即可将实验室非甲烷总烃分析的时间压缩至不到1.5min。非甲烷总烃出峰小于1.5min谱图顽疾2污染源样品多残留,交叉污染难排除?实验室还常会遇到组分复杂的污染源样品,其中不乏沸点高、活性大的组分形成污染。当实验室采用的方案又不幸将进样阀体置于常温下,且样品流路未经惰性化,那么,这些来自污染源样品的组分残留将十分严重。谱育科技GC 2000将进样阀置于一个独立控温的阀箱之中,使阀体一直处于一定的高温,确保高沸点的重组分不致冷凝;同时,样品所流经的管路及阀体均进行了惰性化的处理,以隔绝活性组分的吸附。这样,对污染源样品如加油站的空气样品进行分析,仍然能保证样品间“零”交叉污染。加油站样品谱图顽疾3组分之间分离差,总烃峰形圆又胖?污染源的样品除了会带来残留外,通常还会改变各组分的峰形,产生较为明显的拖尾现象。更有填充柱分析总烃时,1ml的定量环会带来总烃有一定峰展宽的现象。这些都会使甲烷峰、氧和总烃的色谱峰分离更为困难。谱育科技GC 2000优选了总烃和甲烷的分析柱,在尽可能提升各组分分离度的同时,还能改善总烃的峰形,使其更加尖锐且对称。因此,在分析复杂如汽车尾气的样品时,系统仍能保证甲烷峰、氧峰和总烃峰的完美分离。汽车尾气的样品谱图
  • 解决实验室和工业称重领域的烦恼——奥豪斯Scout STX和Scout SPX全新上市
    无论是实验室还是生产车间,快速、准确的称量都十分重要,否则会影响研发成果的可靠性和最终产品的品质。然而,实验室和生产车间经常会面临诸多烦恼,如稳定时间偏长、存储空间有限等等。基于对客户称量体验的理解,加上在称重领域多达110年的专业经验,奥豪斯推出了新一代Scout STX和Scout SPX 便携式电子天平,它们可以解决您的哪些烦恼呢? (Scout STX便携式电子天平)(Scout SPX便携式电子天平) 1.如何缩短称量结果的稳定时间呢?选用更快速稳定的天平可大大提升生产效率。奥豪斯全新Scout STX和Scout SPX新一代便携式电子天平采用多项先进技术,最快稳定时间仅1秒,快速与精准兼得。(快速稳定,节约称量时间) 2.天平易超载、秤盘容易变形,如何避免此类问题呢?全新Scout STX和Scout SPX新一代便携式电子天平具有10倍过载保护功能,配备高强度、耐冲击不锈钢秤盘,采用全球统一标准,打造出坚固、耐用的电子天平。 (卓越过载保护功能) 3.如何能够测量大物件样品的密度呢?Scout STX和Scout SPX新一代便携式电子天平都有一个下挂称钩,可在天平下方进行称量,测定大件物体的密度时可运用此功能。 (下挂称量) 4.空间太小了,这么多天平怎么存放呢? Scout STX和Scout SPX新一代便携式电子天平采用了创新的可堆叠设计,大大节约天平存储空间。 (天平堆叠存储) 除此之外,全新Scout STX和Scout SPX家族提供了丰富的产品规格,可读性0.001g—0.1g、量程120g—6200g、共12个型号。其中,SPX6201ZH和STX6201ZH(可读性0.1g、量程6.2kg)可满足用户更多称量需求,优势明显。欲了解更多产品信息, 请及时与我们联系!!
  • 拉曼巧析“红颜”,南北玛瑙终分辨丨前沿用户报道
    自古以来,玛瑙被视为吉祥、富贵的象征,一直被人们当做装饰品、护身符使用,其中红色玛瑙最受追捧。我国最为著名的红色玛瑙当属产于四川凉山、云南保山的“南红玛瑙”和黑龙江大小兴安岭地区的“北红玛瑙”。随着珠宝玉石行业的快速发展,如何准确鉴别这两种红玛瑙产地成为了收藏者关注的重点。图1 产于四川(左)、云南(中)的”南红玛瑙”和产于黑龙江的“北红玛瑙”(右)中国地质大学(北京)珠宝学院何雪梅课题组,利用显微拉曼光谱技术,对玛瑙的物相组成和致色矿物进行无损测试,获得了“南红玛瑙”和“北红玛瑙”的拉曼特征谱,结合色度学特征,成功开发了一种鉴别玛瑙产地的方法。对玛瑙的物相组成测试结果表明,“南红玛瑙”的主要物相组成为α-石英,次要矿物为赤铁矿、针铁矿、方解石等,少量样品含有斜硅石;“北红玛瑙”的主要物相组成为α-石英和斜硅石,次要矿物组成为针铁矿、赤铁矿(见图2、图3)。可以看出,“南红玛瑙”的斜硅石含量极少,而“北红玛瑙”普遍含有斜硅石。图2 四川、云南“南红玛瑙”,黑龙江“北红玛瑙”样品的拉曼光谱图3 四川、云南、黑龙江红玛瑙样品的峰强度比与面积比另外,对玛瑙的致色矿物结果显示,“南红”“北红”玛瑙致色矿物均与铁质矿物相关。颜色最红,被称为“赤玉”的“南红玛瑙”红色成因主要与赤铁矿相关。颜色偏黄且更加丰富的“北红玛瑙”红色成因主要与针铁矿相关。结合显微拉曼技术检测出的斜硅石含量差异和色度学特征,何雪梅课题组成功将四川、云南“南红玛瑙”和黑龙江“北红玛瑙”区分开来。该研究成果对玛瑙产地鉴定、出土文物溯源等具有重要意义。在对玛瑙等宝石进行鉴定时,由于样品的特殊性,对检测仪器有很高的要求。例如,由于样品十分珍贵,一般要求在测试过程中尽量不损坏样品,要求仪器能进行无损分析。另外,对玛瑙的成分分析需要准确鉴定样品上的微小矿物,这就要求仪器能进行微区测试。显微拉曼光谱技术则因其具备微区、无损、快捷等众多检测优点,成为珍贵宝石矿物检测手段的优先选择。本实验中全程使用了LabRAM HR Evolution 高分辨拉曼光谱仪,配备科研级正置/ 倒置显微镜,可实现UV-VIS-NIR 全光谱范围拉曼检测。焦长达到800mm,具有超高的光谱分辨率和空间分辨率,并实现了高度自动化。LabRAM HR Evolution 高分辨拉曼光谱仪何雪梅课题组简介何雪梅,中国地质大学(珠宝学院)副教授、硕士生导师,主要从事宝石材料学与宝石矿物学领域的教学和科研工作。承担十余项科研项目,其中包括国家标准化技术委员会《北红玛瑙》国家标准研制项目和新中国成立以来首部《中国矿产地质志宝玉石卷普及本》的研编工作。在国内外珠宝专业期刊上发表一百三十余篇论文(其中SCI论文8篇)。想要了解更多关于玛瑙的拉曼测试方法、玛瑙的物相组成和形成过程的知识,请扫描下方二维码或点击阅读原文进一步学习。扫码查看文献(来自何雪梅公众号:原文传递 | 辽宁北票战国红玛瑙的宝石学特征及成因研究:显微观察、X射线粉晶衍射和拉曼光谱综合分析)
  • 脑智卓越中心等关于多特征神经元新型标记工具的研究获进展
    6月23日,《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表了题为An intein-split transactivator for intersectional neural imaging and optogenetic manipulation的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、神经科学国家重点实验室、上海脑科学与类脑研究中心徐春研究组与中科院上海巴斯德研究所龙钢研究组合作完成。该研究开发了对多特征神经元标记、记录和操控的新型分子工具,揭示了腹侧海马神经元的投射模式与情绪编码的对应关系,为解析复杂神经环路的结构与功能提供了更精细且广泛适用的工具集。大脑神经元具有复杂多样的细胞类型。细胞类型的精确定义对剖析大脑神经环路连接与功能具有关键作用,将帮助科学家更好地探索神经系统的工作原理。神经细胞类型的精确定义往往依赖于多条件交叉的标记技术。然而,目前已有的工具方法复杂繁琐,其标记的特性数量有限,并时常面临无法有效表达光遗传和钙成像相关分子的问题。因此,如何提高交叉标记工具的有效性和标记特征的数量仍是领域内的难题。为了解决上述问题,该研究利用内含肽介导的蛋白剪接技术,在神经细胞内实现了控制子(tTA)在蛋白水平的组装。该组装具有多条件交叉的特点,并可有效地驱动一系列效应基因的表达,从而实现多特征神经元的特异性标记和功能研究(图1A)。研究人员将该工具称为IBIST(intein-based intersectional synthesis of transactivator)。研究团队在验证IBIST工具的特异性和有效性后,在小鼠海马脑区和猕猴视皮层脑区进行多种实例研究展示。研究结合神经环路连接和神经元分子标签等多种特征,在小鼠海马脑区的特定细胞群体中表达光遗传蛋白,实现了光遗传学操控(图1B 、C)。此外,该研究利用5个特征精确定义了海马脑区的多目标投射神经元,并进行了钙成像记录(图1D、E)。该工作开发了新的分子工具,基于分子标签和环路连接等多种特征靶向标记特定细胞类型,并对这些多特征神经细胞进行钙成像记录和光遗传操控。与以往的方法相比,该分子工具可以实现更精细复杂的多特征标记,更高效地驱动效应基因的表达,更简单直接地设计质粒和实验方案,以及更广泛适配于现有常用的工具病毒和小鼠品系(图2)。该研究为神经环路的结构与功能研究提供了利器,并进一步揭示了海马细胞对情绪信息处理的多样性规律。研究工作得到上海市、科技部、中科院、国家自然科学基金和临港实验室的支持。  论文链接   图1.IBIST工具的开发与应用。A、IBIST工具的质粒设计和工作原理;B、利用IBIST工具标记接收背侧海马输入的腹侧海马CA1的SOM+中间神经元,表达光遗传蛋白NpHR;C、黄光操控SOM中间神经元的电活动;D、利用IBIST工具在投射到4个下游脑区的海马兴奋性神经元(CaMKIIα标记)当中表达钙指示蛋白GCaMP6s;E、海马神经元的荧光信号和钙反应。图2.基于多特征标记特定细胞类型的策略与前景。
  • Nature:可实时追踪脑信号的植入设备Harmoni
    日前,来自梅奥诊所(Mayo Clinic)等机构的研究人员在美国神经科学学会年会(Society for Neuroscience' s annual meeting)上报告称,他们研制出了一台名为 Harmoni 的深部脑刺激(DBS)植入设备,首次能够在进行电刺激的同时,监测大脑内部的电反应和化学反应。该设备已经在大鼠和猪等实验动物身上进行了测试。 深部脑刺激技术长期以来被用于治疗运动障碍,但现在已迅速发展为针对包括抑郁症、抽动秽语综合征、强迫症甚至老年痴呆症等神经疾病的一种实验性疗法。尽管相关治疗取得了一些令人鼓舞的成果,但关于植入大脑深部的刺激设备所传递的电脉冲是如何影响神经回路和改变患者行为的,科学家所知并不多。现在,这个深部脑刺激设备原型或许能够提供一些答案。未参与这项研究的凯斯西储大学生物医学工程师 Cameron McIntyre 表示:“这是我们此前在人类身上无法真正获取的新数据。”该团队希望,这个设备能够确定大脑中哪些电信号和化学信号与一些症状的存在和严重性实时相关,比如帕金森氏症患者所经历的震颤。这些信息有助于揭示脑深部刺激在何处和如何发挥其对大脑的治疗性影响,以及为什么有时候会失败。 Harmoni 是基于现有深部脑刺激技术的电子记录能力研发而成的,其增添了应用于动物研究的化学传感技术。该设备采用一种被称为快速扫描循环伏安的方法,在大脑内施加一个局部电压变化,将电子短暂拉离特定的神经递质,从而产生可以测量的电流。神经递质是大脑中激活或抑制神经元的化学物质,每个神经递质分子生成的电化学签名不同,每隔 10 毫秒,就可以根据签名来识别神经递质并估测它的浓度。研究团队已经利用大鼠和猪对 Harmoni 系统的一部分进行了测试。手术中,他们先通过功能性磁共振成像技术找到对植入部位的电脉冲作出响应的大脑区域,然后在此插入化学和电子传感器,就能够合成一幅显示神经元如何受激并释放出何种神经递质作为响应的图像。动物实验的初步结果表明,通过刺激底丘脑核, Harmoni 能够测量出大脑尾状核中神经递质多巴胺水平的上升。而这正是建议用深部脑刺激法治疗帕金森氏病采用的机制之一。该设备的人体试验也在逐步推进中。但研究项目负责人、梅奥诊所的神经外科医生 Kendall Lee 表示,这项研究还处于早期阶段,他们正设法让记录电极更耐用,同时让设备更加小型化,以便能够植入患者体内。研究的合作者、孟菲斯大学神经科学家 Charles Blaha 强调,还需要深入了解大脑的健康和紊乱状态分别用何种电化学签名来描述,以及如何刺激大脑才能使其保持健康模式。
  • 我国首台多通道原子磁力计新型脑磁图原型机研制成功
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 近日,中国科学院生物物理研究所完成我国首台基于原子磁力计的新型多通道脑磁图系统原型机,并成功获得高质量脑磁信号。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 脑磁图(MEG)设备可通过探测大脑神经活动产生的颅外微弱的磁信号,来反映神经活动发生的位置和时间过程。与其他脑成像技术相比,脑磁图设备能观测到功能磁共振成像(fMRI)无法获得的脑功能实时动态信息,空间定位精度显著高于脑电(EEG),且安全、无创,是脑科学研究中的先进技术手段。脑磁图在临床医学上也有重要应用,例如在癫痫病灶的定位、术前语言功能区定位等领域具有特殊重要的作用。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 传统脑磁图设备基于超导量子干涉仪(SQUID),需在超低温下运行,购置和运行成本高昂,且探头位置固定并距头皮较远,适应性差,大大妨碍了该技术的普及。基于原子磁力计的脑磁图系统是近年来新出现的技术,可在常温下工作,探头可紧贴头皮,具备低建设/运行成本、高灵敏度和高适应性(可做成可穿戴式系统)的优势,有望提高脑磁图普及率并拓展到更多的研究和临床领域。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 生物物理所已成功搭建一套12通道的原子磁力计脑磁图原型机,其中包含96通道3D打印个性化定制,可兼容多种探测器可调型脑磁图头盔等创新技术,并已成功获得高质量脑磁成像信号。与传统SQUID脑磁图系统相比,该原型机信噪比局部提高一倍以上,在某些应用上,通过调整探测器布置,可使用比传统SQUID脑磁图少得多的探头就能达到相同或更高的定位精度。该原型机可有效探测海马、小脑等传统脑磁无法有效探测的脑深部区域,还可有效应用于传统脑磁图难以应用的低龄儿童、帕金森患者等群体,在发育心理学和脑疾病诊断等领域有着潜在的应用前景。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 相关研究由生物物理所脑与认知科学国家重点实验室完成。该实验室已装备国内首台科研专用3T、7T人类磁共振成像系统和传统脑磁图系统。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/d829f8d2-1fea-4093-abc8-71f31428286c.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 原子磁力计脑磁图原型机 br/ /p
  • 我国首台高清晰磁兼容脑PET功能成像仪器研制成功!
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院(简称“深圳先进院”)成功研发国内首台高清晰磁共振兼容人脑PET功能成像仪器(命名为“SIAT bPET”),实现了我国在高端磁兼容脑PET成像仪器研发方面零的突破。“通常,PET成像仪器由于探测器的深度不确定效应,空间分辨率会随着偏离成像视野中心而变差,严重影响成像精度。”深圳先进院医工所劳特伯生物医学成像研究中心研究员杨永峰表示,他们团队研发了高三维分辨率双端读出探测器,使得该大口径成像系统达到14%的中心效率(350-750 keV能量窗),和整个成像视野好于1.4 mm的空间分辨率,两项性能指标都处于国际领先水平。 杨永峰介绍道,与国外商业磁兼容脑PET成像仪器相比,SIAT bPET的效率提高了近2倍(从7.2%到14%),平均体分辨率提高了30倍以上(从约64mm3到2mm3)。同时,SIAT bPET采用了创新的电子学和磁兼容设计,使得磁共振成像对PET成像的影响几乎可以忽略不计,PET成像对磁共振成像图像信噪比的影响小于5%,满足同时开展PET/MRI成像的尖端科研需求。 据了解,PET和MRI都是脑科学研究和脑疾病诊断的重要工具,PET的高灵敏度、高定量精度功能代谢成像和MRI的高空间分辨率、高软组织对比度解剖结构成像高度互补,PET和MRI还可以相互辅助,进一步提升各自的脑神经成像能力。PET分子成像通过测量大脑的血流、葡萄糖和氧的代谢、蛋白质的生成、药物的分布和神经递质的动力学等,探索不同脑区的功能,确定病变脑区的功能演变,对于脑疾病干预治疗策略和新药物探索具有重要意义。 “不过,目前市场上并没有高性能脑PET成像仪器。”杨永峰说,与美国脑计划项目正在资助研发的多个高性能脑PET成像仪器相比,SIAT bPET的空间分辨率和效率也处于先进水平。“高空间分辨率使得研究大脑的细微焦点脑功能区和小的核团成为可能,还可以通过降低部分容积效应来提高脑PET成像研究的定量精度;高效率除了通过提高脑PET图像的信噪来提高研究的定量精度,也为高精度研究神经递质活动和其他动态脑生化与功能活动奠定基础。” 2022年,团队成员邝忠华在国际核医学和分子影像年会与IEEE医学成像会议上口头报告了该研究成果,随即引起了广泛的国际关注。同时,该仪器也为开展基于PET功能成像的脑科学研究、老年性痴呆等疾病的早期定量诊断研究和新药开发提供了一台重要的新工具。 据悉,相关研究由基金委国家重大科研仪器研制、深圳市孔雀团队和中国科学院仪器研制团队等项目资助。 深圳先进院研制的SIAT bPET探测器系统和脑成像仪器照片SIAT bPET获得的Derenzo模体图、人脑FDG代谢图和兔子NaF骨扫描图SIAT bPET和联影uMR790 3T磁共振成像系统上同时获得的人脑PET/MRI图像关于PET:正电子发射断层扫描(PET)是一种核成像技术(也称为分子成像),可以显示体内代谢过程。PET成像的基础是该技术检测由正电子发射放射性核素(也称为放射性药物,放射性核素或放射性示踪剂)间接发射的γ射线对。将示踪剂注入生物活性分子的静脉中,通常是用于细胞能量的糖。PET系统灵敏的探测器捕获身体内部的伽马射线辐射,并使用软件绘制三角测量排放源,创建体内示踪剂浓度的三维计算机断层扫描图像。目前主要的PET系统制造商包括GE Healthcare,Philips Healthcare,Siemens Healthcare和Toshiba。PET/MRI系统的供应商包括GE,飞利浦和西门子。SPECT供应商包括通用电气,飞利浦,西门子和Digirad公司。
  • 重磅!马斯克称第二例脑机接口设备植入成功
    近日,马斯克在节目录制时透露,其脑机接口公司“神经连接”已成功为第二名人类患者植入脑机接口设备。据悉今年年初,“神经连接”公司进行了脑机接口设备的首例人体移植。患者的脑部活动信号可被实时读取。患者只需通过意念就能控制手机、电脑,并通过它们控制几乎所有设备。失去四肢功能的人群将是这款产品的首批使用者。脑机接口”是一种人机交互技术,工作原理是采集脑部神经信号并分析转换成特定的指令。(Brain-Machine Interface,BMI;Brain Computer Interface,BCI ),指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接,实现脑与设备的信息交换。这一概念其实早已有之,但直到20世纪90年代以后,才开始有阶段性成果出现。这种技术能够在人或动物大脑与外部设备之间创建直接的连接,不依赖正常的由外周神经和肌肉组成的输出通路,实现“脑”与“机”之间的直接信息交换。除“神经连接”公司外,目前全球还有多家公司也正在研发脑机接口技术,有些公司已开始进入人体临床试验阶段。2024年,中国团队成功研发65000通道脑机接口芯片。武汉高德红外股份有限公司董事长黄立3月份介绍,他带领中华脑机接口公司团队成功研发65000通道双向的脑机接口芯片,居于国际领先水平。当天,十四届全国人大二次会议第二场“代表通道”采访活动举行。黄立在受访时说:“目前,国外的脑机接口芯片还只能做到3000多个通道,而且是单向的。而我们的脑机接口芯片可以做到65000通道,是双向的,居于国际领先水平。他表示,这项技术可以让很多目前实现不了的医疗应用成为可能。比如,可以让假肢有真实感觉,可以用人脑、意念控制假肢,神经系统的疾病治疗也成为可能,比如癫痫、老年痴呆、郁症、帕金森病等。盘点5家具有影响力的脑机接口公司一、NeuralinkNeuralink公司是由特斯拉创始人Elon Musk于2016年7月成立的,旨在开发一种可以将人类与AI融合的脑机接口系统。这个系统可以通过植入大脑的芯片,将人类的思想上传到云端,并实现人与机器的交互。目前,Neuralink已经成功地开发出了一种名为“Link”的脑机接口设备,该设备可以通过手术植入到大脑中,并使用无线充电技术来保持运行。Link设备可以读取大脑中的神经元信号,并将其转化为数字格式,然后通过云端进行进一步处理。Neuralink的脑机接口技术可以应用于多个领域,包括医疗、娱乐和军事等。例如,它可以帮助瘫痪患者恢复运动能力,还可以帮助正常人更好地控制机器人肢体。此外,Neuralink还开展了一些有趣的研究,例如通过脑机接口技术实现意念打字和意念控制电子游戏等。为了将Neuralink的脑机接口技术推向市场,公司一直在积极开展动物实验和人体实验,并已经获得了美国食品药品监督管理局(FDA)的批准。如果一切顺利,Neuralink的脑机接口技术有望在未来几年内进入市场。二、NeuroSkyNeuroSky是一家脑机接口技术公司,总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉市。它的使命是利用脑机接口技术改变人们与世界互动的方式,让每个人的生活都变得更好。该公司开发了一系列神经科学产品,如脑电图(EEG)、多通道生物电位记录器(EOG)和脑部活动监测设备(BAE)等,以帮助客户研究大脑活动,开发治疗方法和产品。NeuroSky的脑机接口技术基于EEG和EOG信号,可以非侵入性地监测大脑的活动,从而了解用户的意图、情感和认知状态等。该公司的产品和服务广泛应用于医疗、娱乐、教育、心理学、智能家居等领域。例如,在医疗领域,NeuroSky的技术可以用于诊断和治疗抑郁症、注意力缺陷多动障碍(ADHD)、焦虑症等心理疾病。在教育领域,NeuroSky的技术可以用于提高学生的学习成绩和注意力。在智能家居领域,NeuroSky的技术可以用于控制家庭设备,如灯光和温度等。除了开发和销售产品,NeuroSky还提供脑机接口解决方案,帮助客户在各种应用领域开发自己的产品和服务。该公司的客户包括迪士尼、微软、IBM、索尼等知名公司。三、InteraXonInteraXon是一家开发神经科学技术的公司,总部位于加拿大安大略省多伦多市。它开发了一种名为“Muse”的头戴式设备,可以监测大脑活动并提供反馈,以帮助人们提高专注力和放松力。Muse是一款基于脑电图(EEG)技术的产品,可以通过测量大脑活动来了解用户的注意力和放松程度等。该设备采用了低功耗蓝牙技术,可以与智能手机应用程序进行无线连接,让用户实时了解自己的大脑活动情况。Muse的应用程序提供了多种功能,包括冥想、专注和放松练习等。用户可以在应用程序中选择自己喜欢的冥想课程,并跟随Muse的反馈来调整自己的大脑状态。Muse还可以记录用户的脑波数据,让用户了解自己的大脑活动情况,从而更好地控制自己的情绪和行为。除了Muse,InteraXon还开发了一系列其他的神经科学产品,如“Sigmund”和“MindSet”等。Sigmund是一款可以监测和反馈大脑活动的头戴式设备,主要用于研究和诊断注意力缺陷多动障碍(ADHD)等心理问题。MindSet是一款可以减轻疲劳和增强专注力的头戴式设备,主要应用于劳动生产力提高、驾驶安全等领域。四、Blackrock NeurotechBlackrock Neurotech是一家心理科技公司,总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉市。它主要研究脑电图技术(EEG)和生物电位记录器(EOG)等神经科学产品,并开发了名为“Quell”的疼痛管理产品,以帮助缓解疼痛。Quell是一款基于EEG技术的可穿戴设备,可以通过监测大脑活动来缓解疼痛。该设备采用了低功耗蓝牙技术,可以与智能手机应用程序进行无线连接,让用户实时了解自己的疼痛管理情况。Quell的应用程序提供了多种功能,包括疼痛管理、冥想和专注练习等。用户可以在应用程序中设置自己的疼痛管理计划,并跟随Quell的反馈来缓解自己的疼痛。Quell还可以记录用户的脑波数据,让用户了解自己的疼痛管理情况,从而更好地控制自己的疼痛。除了Quell,Blackrock Neurotech还开发了一系列其他的神经科学产品,如“Think”和“Attune”等。Think是一款可以监测和反馈大脑活动的可穿戴设备,主要用于研究和诊断注意力缺陷多动障碍(ADHD)等心理问题。Attune是一款可以监测和反馈情绪的可穿戴设备,主要应用于情感识别和心理健康管理等领域。五、NeuroLutionsNeuroLutions是一家人工智能公司,总部位于美国马萨诸塞州沃尔瑟姆市。它的目标是利用神经科学技术和人工智能技术,为人们提供更好的健康和生活体验。NeuroLutions主要开发神经科学技术产品,如脑电图(EEG)、多通道生物电位记录器(EOG)和脑部活动监测设备(BAE)等,以及提供神经科学解决方案。该公司利用AI技术分析EEG和EOG信号以及行为数据,以帮助客户研究和开发治疗方法和产品。NeuroLutions的客户包括医疗设备公司和制药公司等。该公司的神经科学解决方案可以帮助客户更好地了解大脑活动和认知过程,从而提高治疗和诊断的准确性。此外,NeuroLutions还与游戏和娱乐公司合作,提供脑机接口解决方案,以帮助客户开发更智能和更具互动性的游戏和服务。
  • 2019年开年最新:PD1治疗脑转有了首个大数据证实!
    p style=" text-align: justify "   今天20%-40%的非小细胞肺癌(NSCLC)患者常在疾病确诊2年内出现脑转移,这些患者预后极差,目前全身性的用药方案非常有限。PD1/PDL1虽然火热于肺癌治疗中,但免疫单药用于脑转移的理想数据却非常少,在既往CheckMate 063,017及057的数据中,nivolumab(O药,纳武单抗)与传统化疗相比都未体现出优势。聊到这话题,小编就给大家分享Lung Cancer上新发布的OAK研究亚组分析,探讨atezolizumab(Tecentriq,阿特珠单抗)这款PDL1单抗对脑转移的疗效。 /p p style=" text-align: justify "    strong OAK研究简介 /strong /p p style=" text-align: justify "   该试验为国际多中心、随机III期研究,纳入既往治疗线数≥1(1-2线)的NSCLC患者,不排除脑转移及EGFR/ALK突变。患者分别静脉给予阿特珠单抗1200mg/3周或多西他赛75mg/m2/3周治疗。之前报道的首次分析中,阿特珠组的中位OS(总体生存期)较化疗延长了4.2个月,安全性也更佳,免疫后线疗效获得认可。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/f6159a70-c6ef-4c9d-aed4-bcd33aabe82a.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: justify "   本篇文章针对OAK试验中的经治无症状脑转移患者进行了亚组分析,脑转纳入标准包括:颅外必须有可测量病灶,仅限小脑幕上转移(排除幕下、脊髓或软脑膜转移 新发的无症状脑转患者必须接受过放疗/手术),无脑出血,无需激素治疗,入组前7天未做立体定向放疗及前14天未做全脑放疗。另外,试验中“基线脑转移”的定义包括既往做过脑部放疗的患者,因为这类人群强烈提示以往有无症状脑转移史。 /p p style=" text-align: justify "    strong 研究结果 /strong /p p style=" text-align: justify "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 1. 基线情况 /strong /span /p p style=" text-align: justify "   在数据截取时,共分析了850例患者,其中14%为经治无症状脑转患者(阿特珠组为61例,化疗组为62例,两组基线可比。首次入组给药距离既往脑部放疗的中位间隔时间为阿特珠组3个月,化疗组5.1个月 两组中既往接受过脑部放疗的患者分别占90.2%(阿特珠)及82.3%(化疗)。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/795c483e-f082-4300-9d11-a937709a9a52.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: justify "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 2. OS(总生存期):免疫治疗提高脑转患者各时间段OS率,展现OS延长趋势。 /strong /span /p p style=" text-align: justify "   在经治无症状脑转患者中,阿特珠组的OS比多西他赛组延长了4.1个月,但无统计学差异(P=0.16)。免疫组OS有获益趋势,可能因随访时间不够而无法提现明显优势。对于无脑转患者中,阿特珠的OS较化疗延长了3.9个月,差异非常显著(P& lt 0.01)。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/0286247d-a360-4c5a-8157-133f92f56a1b.jpg" style=" " title=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图A 两组脑转移患者的总生存期对比 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/ce3346a5-aaea-44eb-9e93-262be904e73c.jpg" style=" " title=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: justify " br/ /p p style=" text-align: center " 图B 两组无脑转移患者的生存期对比 /p p style=" text-align: justify "   无论是有无脑转移史,阿特珠组的6、12、18及24个月OS率都高于多西他赛组。有脑转移史患者的OS率为6个月(阿特珠77.9% vs 化疗71.4%),12个月(58.4% vs 48.5%),18个月(42.5% vs 27.9%)及24个月(26.6% vs 19.3%)。具体见下表。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/7c8545ee-87c5-4a1b-a8b8-12e5b383931e.jpg" title=" 5.png" alt=" 5.png" / /p p style=" text-align: justify "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 3. 新发病灶:阿特珠提高无新发脑病灶的患者比例,体现一定的预防作用 /strong /span /p p style=" text-align: justify "   在脑转患者中,阿特珠组出现有症状的影像确诊新发脑转移灶的中位时间尚未达到,明显优于多西他赛组的9.5个月(P=0.02),阿特珠单抗有更好的防治新发脑病灶能力(见下图)。对于无脑转的患者,两组新发病灶中为时间都尚未达到。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/eca707d0-a6b4-49b4-998f-d76b1233ac8e.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" / /p p style=" text-align: center " 上图为脑转移患者出现新发脑病灶的两组中位时间对比 /p p style=" text-align: justify "   在有脑转移史的患者中,阿特珠组在各个时间点(6、12、18及24个月)不出现新发脑病灶的发生率都高于多西他赛组,分别为85.1% vs 64.1%,76.6% vs 42.8%,76.6% vs 42.8%及76.6% vs 0%。在无脑转移史患者中,阿特珠组从第18个月后开始出现获益。两个亚组(有无脑转移史)分析结果提示阿特珠单抗预防新发脑转的能力优于化疗组,且时间越长获益越多。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/78c43524-f036-4a49-b5e0-264b7d27f7b5.jpg" title=" 7.png" alt=" 7.png" / /p p style=" text-align: justify "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 4. 安全性 /strong /span /p p style=" text-align: justify "   无论是否有脑转移史,阿特珠组的治疗相关AEs(不良反应),严重AEs及治疗相关神经性AEs发生比例都比化疗组更少。阿特珠的最常见治疗相关神经性AEs为头痛。两组均无4-5级神经性AEs的发生。两组总体安全性良好。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/1d1a0124-5471-4a1c-ac59-22f15f29af16.jpg" title=" 8.jpg" alt=" 8.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " strong 总结 /strong /span /p p style=" text-align: justify "   本文章为首个免疫治疗脑转移的III期研究分析,且为免疫单药治疗,具有一定的临床指导意义。 /p p style=" text-align: justify "   虽然阿特珠单抗组的脑转移中位OS并无明显延长(P& gt 0.05),但较化疗组仍有获益趋势,随着日后随访时间的加长可能会发现优势。无论有无脑转移,阿特珠组各时间点的OS率都更佳,再次印证了免疫的长期疗效更有优势的特点。 /p p style=" text-align: justify "   阿特珠组无新发脑转移灶的患者比例更多,无论基线有无脑转,免疫治疗都能起到很好的防治作用,且时间越久获益更明显。 /p p style=" text-align: justify "   免疫治疗总体耐受性良好,安全性优于化疗。 /p p style=" text-align: justify "   本研究不足之处:两组患者的基线化疗及突变有差异,造成可能夸大免疫疗效 另在新发脑转病灶的分析中,影像检查只在患者出现相关症状后才做,可能对结果判定有影响。 /p p style=" text-align: justify "    span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " 参考文献: /span /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px "   Shirish M. Gadge et al. Atezolizumab in patients with advanced non-small cell lung cancer and /span /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px "   history of asymptomatic, treated brain metastases: Exploratory analyses of /span /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px "   the phase III OAK study,Lung Cancer 128(2019)105-112. /span /p
  • 质谱POCT——90秒诊断脑胶质瘤术中分子病理
    脑胶质瘤是最常见的原发恶性脑肿瘤之一,具有边界不清、毗邻功能区、放化疗不敏感等特点,手术切除困难,预后差。此前已有研究发现,2-3级胶质瘤患者中80%存在代谢酶异柠檬酸脱氢酶(Isocitrate dehydrogenase,以下简称IDH)突变,这类IDH突变胶质瘤好发于周边脑叶,年轻人常见,在最大限度肿瘤手术切除后,可显著提升生存率。因此,术中快速识别IDH突变,实现胶质瘤术中分子病理诊断对提升患者预后意义重大。2024年5月28日,复旦大学附属华山医院毛颖/花玮教授团队、清华大学精密仪器系张文鹏/欧阳证教授团队、美国普渡大学R. Graham Cooks教授团队以及梅奥诊所Alfredo Quinones-Hinojosa教授团队合作在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了题为术中质谱法快速检测胶质瘤中IDH突变“Rapid Detection of IDH Mutations in Gliomas by Intraoperative Mass Spectrometry”的最新研究成果。此项研究中,使用清谱科技便携式质谱分析系统Cell及活检组织检测直接毛细管电喷雾(Direct Capillary Spray,DCS)试剂盒实施了脑胶质瘤术中检测与分型。清谱科技创新设计中心科学家吴俊函博士是本文的共同第一作者,清谱科技应用中心负责人王南博士参与本研究工作。该项研究由中美顶尖研究和临床机构合作近5年完成,是迄今为止已知规模最大的术中胶质瘤IDH突变检测临床试验。通过临床队列研究,确定了质谱诊断IDH突变的最佳指标和阈值。实验结果表明,通过术中质谱技术以2-HG和GLU的比值作为诊断指标,在260位胶质瘤病人的697例样品检测中实现了100%的IDH突变检测准确率。其中,183位病人的309例样品使用清谱科技Cell便携式质谱分析系统与DCS试剂盒完成检测。胶质瘤是目前发病率最高的颅内原发恶性肿瘤,具有进展快、死亡率高且预后差的特点,超过80%WHO 2-3级的胶质瘤中都存在异柠檬酸脱氢酶(Isocitrate dehydrogenase,IDH)基因突变。IDH突变的胶质瘤患者在最大限度肿瘤手术切除后,可显著提升生存率,所以实现胶质瘤术中IDH突变检测对胶质瘤患者预后提升具有重要意义。脑胶质细胞发生IDH突变后,三羧酸循环中的α-酮戊二酸(α-KG)将转变为一种特殊的肿瘤小分子代谢标志物 2-羟基戊二酸(2-HG),进而促进癌变。因此,IDH突变患者的肿瘤区域将会积累大量2-HG,通过检测2-HG可诊断IDH突变情况。图1 IDH突变型胶质瘤中的代谢变化示意图在本研究中,美方研究团队使用电喷雾解吸电离方法(DESI)和传统大型质谱仪结合的方案;中方团队则采用直接毛细管电喷雾DCS试剂盒与便携式质谱分析系统Cell结合的即时化学检测方案,实现了:1. 2-HG和内标谷氨酸的快速准确检测;2. 成功构建了完整的脑胶质瘤IDH突变术中诊断流程;3. 将术中组织采集到IDH突变检测结果反馈全流程时间压缩至1.5分钟。本研究开创了脑肿瘤术中便携式质谱即时检测的应用范式,将为临床医生在术中进行肿瘤分析提供新的技术储备,为胶质瘤患者预后提升提供重大帮助。图2 术中质谱分析流程示意图本研究在对复旦大学附属华山医院和梅奥诊所的样品检测,实现了100%的IDH突变检测准确率。在实际的术中实践中,该方法还展现了在辅助临床医生明确肿瘤类型、平衡肿瘤切除率与神经功能保全关系、术中进行肿瘤边界判断等方面的优势。这项研究不仅实现了术中分子病理快速诊断,同时为外科手术带来革命性变化和想象空间,为医生的手术策略制定提供重要的分子诊断依据,具有重要的临床价值,是未来手术个性化、精准化的发展方向。图3 临床队列情况以及检测结果图4 脑胶质瘤IDH基因突变检测试剂盒分析流程该研究首次将质谱仪搬进手术室,便携式质谱分析系统将成为外科医生的代谢之眼,为医生及时提供有效分子诊断信息,为患者带来福音。同时,清谱科技的便携式质谱分析系统已经应用于公共安全、科学研究以及临床医学领域。清谱科技将进一步推广便携质谱技术及原位电离技术在医疗行业如血药浓度检测、术中诊断、基于精细结构脂质组学的疾病诊疗研究等方面的广泛应用。
  • 3192万!重庆医科大学脑科学与脑疾病研究院科研仪器设备采购
    项目号:CQS22A00052 采购执行编号:1708-BZ2200460174AHS项目名称:重庆医科大学脑科学与脑疾病研究院科研仪器设备采购采购方式:公开招标预算金额:31,923,400.00元最高限价:31,923,400.00元采购需求:包号:1包内容最高限价数量单位简要技术要求脑科学与脑疾病研究院仪器设备110,299,000.00元1批双光子显微镜:全自动控制采集光路,全自动调整激光光斑位置和角度包号:2包内容最高限价数量单位简要技术要求脑科学与脑疾病研究院仪器设备21,364,400.00元1批小型垂直电泳槽:能制备的凝胶厚度:1mm包号:3包内容最高限价数量单位简要技术要求脑科学与脑疾病研究院仪器设备34,460,000.00元1批高速离心机:可保存≥99个程序,连续运行包号:4包内容最高限价数量单位简要技术要求脑科学与脑疾病研究院仪器设备49,150,000.00元1批小动物行为分析及神经评估系统:实验设置和分析设置可通过拷贝粘帖、存储载入等方法重复使用包号:5包内容最高限价数量单位简要技术要求脑科学与脑疾病研究院仪器设备56,650,000.00元1批小动物活体检测系统:检测方式:直流安培、脉冲安培检测方式最高限价总计:31,923,400.00元合同履行期限:所投产品若为进口产品,中标人应在采购合同签订后90个日历日内交货并完成安装调试;所投产品若为国产产品,中标人应在采购合同签订后30个日历日内交货并完成安装调试。本项目是否接受联合体:否
  • 岛津“运用功能性近红外光学成像技术对脑功能进行深入研究”
    近代自然科学发展的趋势表明,21世纪的自然科学重心将在生命科学,生命科学研究必将飞速发展。分子生物学的奠基人之一,诺贝尔奖获得者沃森宣称:&ldquo 20世纪是基因的世纪,21世纪是脑的世纪。&rdquo 。创业于1875年的岛津制作所,始终站立在科学技术的前沿,从不间断地向世间推出一个又一个尖端科学技术,为社会发展做出着贡献。在当今令人瞩目的脑功能研究领域,随处可见岛津制作所活跃的身姿,从医学生物学领域的基础研究到临床应用,再到产业应用,在广泛领域内对作为尖端学术性领域之一的脑科学实施了深入研究。 目前,作为脑功能研究的手段主要有脑电图、fMRI(功能性磁共振成像)、PET、MEG等。而fNIRS:(functional Near Infrared Spectroscopy)功能性近红外光学成像技术,是近年来日本发明的新型脑功能测量手法。它可以通过生物体穿透性高的近红外光谱对脑功能进行无侵袭性测量。其原理是通过三个特定波长的近红外光来测量大脑皮层的含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白以及总血红蛋白的含量,从而表征大脑在接受外界刺激或思维过程中不同区域的反应和功能表达。 岛津制作所早于1980年开始了近红外光谱测量身体组织内氧动力学的研究,1991年发售了日本国内首台临床用无侵袭氧监测仪OM-100A。目前,在全世界范围内发售多通道型红外光学成像装置(FOIRE-30000系列,OMM-300系列)。 近红外光学脑成像系统可广泛应用于脑功能、脑认知领域,在医疗、教育、脑疾病康复、诊断、产业、基础研究等领域有着广泛的应用前景。岛津的近红外光谱系统,为大脑功能研究提供了极大的可能性。 我们不妨阅读以下文章,可以加深对近红外光学脑成像技术的发展和应用的了解。 《在新技术下观察大脑机能》 从血流量测量到大脑的功能分析 YOKO HOSHI是fNIRS在大脑成像中研究和开发的主要专家,现任神经学东京研究院综合神经科学研究组的主任,但是她对近红外光谱临床应用的兴趣,源自于1987年在北海道大学开始的关于监控大脑中血流量的项目。那时候,她已经加入了近红外光谱的开发者之一 &mdash &mdash Mamoru Yamura实验室,她的第一个任务是测量细胞色素C氧化酶,这种酶通过氧气供应改变氧化态。HOSHI解释说:&ldquo 我认为通过这个途径有可能来监测大脑中的氧,因为细胞色素C氧化酶的氧态是通过神经细胞中氧浓度改变的。&rdquo 近红外光用于脑功能成像的思想源于和Tamura交流中的偶然发现,Tamura作为实验室领导人,那时其研究关注在心肌方向,有一天询问Hoshi:&ldquo 如果人不能再思考,是因为大脑正经受缺乏能量的痛苦吗?&rdquo Hoshi认为可能并不是如此,她转而想通过交给学生一些问题,并同时用近红外光监测他们大脑的方法来测验这个想法。测量结果显示当他们正在思考的时候,大脑血流量增加,但当他们停止思考这些问题的时候,大脑血流量减小。 因为血红蛋白在近红外波长范围内的光吸收特性不依赖一定有氧的存在,所以她决定与其分析细胞色素c氧化酶,不如研究血液血红蛋白。Hoshi回应到:&ldquo 经过大量的技术改进和实验,我们已经撰写利用NIRS检测血红蛋白改变来测量大脑功能的相关文章。&rdquo 与岛津共同发展 不久后,来自岛津的研究人员加入了HOSHI在北海道大学的研究团队,在Tamura 和Hoshi的指导下,岛津公司着力发展一个NIRS的通用模型。终于,岛津成功开发了NIRS系统,可以对大脑和四肢进行局部测量,1991年扩展了它的第一个测量系统。随后伴随大量的设计修改和持续的改进,直到2001年岛津开始发售OMM-2001多波段fNIRS系统。这种新的设计可以测量大脑更大范围的区域,紧接着2003年新的改进版本OMM-3000面世。这些设备自此开始应用于临床研究,2006年,岛津公司看到这些应用,于2006年开发了新的设计FORIE-3000系统,此系统现在仍应用在全日本的基础大脑科学研究中。 多波段fNIRS允许病人在自然条件下活动的同时实时监测大脑功能,比如,与婴儿母亲配合可以监测婴儿的大脑,或者记录脑损伤患者在复原过程中的大脑功能。&ldquo 现在,越来越多的研究人员开始在新生儿和患者的大脑活性的研究中应用fNIRS系统,希望fNIRS能在我们获得神经网络生长机制方面有所帮助&rdquo hoshi如此说到,她同时注意到一个新发现:在脑损伤复原过程中,在正常活动中大脑某一部分减除活性,一旦损伤部位得以康复,大脑的相应部位在康复运动中不再变的活跃。 近红外光用于情绪分析 HOSHI把FOIRE-3000平台作为她最新研究项目的一部分,&ldquo 我最近的工作是当志愿者在注视可引起肯定或否定的情绪回应的图像的时候,分析其大脑机能的变化。&rdquo fMRI经常用于包括大脑的函数图像的研究中,但是,由于志愿者必须躺在狭窄的通道中,fMRI的测量系统才能执行,所以fMRI不太适合应用于实时情感分析试验中,对于志愿者姿势和行动有很少限制的实验可使用fNIRS来执行。 Hoshi解释说:&ldquo 我们的实验结果显示,当志愿者经历一个非常强烈的不愉快情绪,情绪开始3到4秒后,大脑中特定区域的血流量明显增大。&rdquo 相同实验显示愉悦的情绪可以降低大脑另一部分的血流量,这与之前报告的愉快的感觉可以降低血流量是一致的。HOSHI持续深入分析后解释说&ldquo 情绪和情感研究常常靶向大脑内部的边缘系统,但是,我们认为大脑控制认知能力的部分,诸如脑前额叶表层,同样与控制非愉快情绪有密切的关系。&rdquo 分离认知空间 Hoshi的另外一个持续项目是利用fNIRS实施眼动的联合测量,hoshi说到&ldquo 当我们试图记住某物或者试图思考的时候,我们会使眼睛偏向特定的方向,我希望能找出其原因。&rdquo 当我们全神贯注思考的时候,我们试图把眼睛投射到某一物体上,而且在相同任务下每个人凝视的方向也不同。儿童以相似的方式移动头部,但是会有更大的变化范围,随着年龄的增长,他们凝视的方向和范围会变得聚焦,&ldquo 10岁大概是明确路线形成的临界年龄。&rdquo 通过对上述现象设计方法所获得的fNIRS数据的分析,可以发现当人陷入沉思开始注视的时候,大脑的两个特定区域是活跃的。&ldquo 这两个区域中的一个是ventral premotor,当人们把注意力放在某一个物体上的时候这个区域会被激活,另外一个区域是人们从一个物体转移注意力到另外一个物体时被激活的。心理学家和信息科学家都认为认思考发生在认知空间内,在思考中注视某一物体也许反应了我们对认知空间的注意,和这个空间内从一个到另外一个信息过程转换我们的注意力。&rdquo fNIRS的更多可能 fNIRS众多优点中其中一个是它可以很方便和其它分析方法结合在一起,它也是一个非常容易使用的系统,并应用于非常多的领域,不管是工程教学,还是动物学和医药领域,尤其是令人激动的领域是脑机接口(BMI)领域。岛津已经开始实验用BMI来控制由本田公司开发的MSIMO类人机器人,在肉眼观察诸如腿脚活动等人为动作的同时,可以通过应用fNIRS来描述志愿者大脑机能特点,志愿者精神上的努力可以被实时的监测和处理,并被转化成机器人行动的信号。 Hoshi作为在基础和应用研究中,不断推进大脑图像技术深入发展的众多专家中的一员,她说到,&ldquo fNIRS提供了更多的可能,我希望科研人员在了解了fNIRS的原理和限制后,可以在自己的研究项目中可以积极运用fNIRS。&rdquo 关于岛津 岛津国际贸易(上海)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津国际贸易(上海)有限公司在中国全境拥有12个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。
  • 广西大学315.10万元采购脑立体定位仪
    html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 基本信息 关键内容: 脑立体定位仪 开标时间: 2022-03-15 09:00 采购金额: 315.10万元 采购单位: 广西大学 采购联系人: 张文华 采购联系方式: 立即查看 招标代理机构: 广西科文招标有限公司 代理联系人: 梁伟贞 代理联系方式: 立即查看 详细信息 广西科文招标有限公司关于科研设备采购(GXZC2022-G1-000169-KWZB)的公开招标公告 广西壮族自治区-南宁市-西乡塘区 状态:公告 更新时间: 2022-02-21 项目概况 科研设备采购招标项目的潜在投标人应在政采云平台获取招标文件,并于 2022年03月15日 09:00(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:GXZC2022-G1-000169-KWZB 项目名称:科研设备采购 预算总金额(元):3151000 采购需求: 标项名称:广西大学脑立体定位仪系统数量:12预算金额(元):3151000简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:序号 标的的名称 单项预算(万元) 数量 单位 简要技术需求或者服务要求1 小动物呼吸麻醉系统 9 1 套 流量可控范围0.1--4L/min,5个分支独立控制2 小动物微量给药系统 9.8 1 套 夹持注射器量程范围0.5-1000ul,线性推力: 11lbs/min 3 脑立体定位仪系统 18 1 套 操作臂上下、左右、前后移动范围80mm,搭配高精度丝杆,运行精度1μm4 机械痛测定仪 13.7 1 台 使用高精确度和高灵敏度压力传感器,可施加的压力范围0-450g,分辨率0.1g。5 红外热痛测试仪 9.7 1 台 允许支架容纳6只大鼠或12只小鼠进行测试。6 冷热盘测痛仪 9.6 1 台 温度可在 0-65℃范围内进行调节,调节精度为 0.1℃7 甩尾测痛仪 8.8 1 台 数字控制程序 用户可自定义“cut-off”时间。8 大、小鼠条件性位置偏爱系统 38 1 套 尺寸约总长60cm*中间长12cm*总宽31cm*中间宽10cm*高 31cm。9 小动物行为视频分析系统 98 1 套 采用模块化设计,可以处理并分析实时影像,也可以处理已经录制好的影像,影像视频格式必须支持常见的MPG、MPEG、AVI、DIVX、VOB等格式。10 大、小鼠转棒仪 18.5 1 台 加速设定范围5-70rpm可调16cm降落高度。11 步态记录分析系统 68 1 套 动物跑道前后墙壁长度范围7.6cm-61cm可调,以及130cm x 68cm固定跑道。12 大、小鼠跑步机 14 1 台 跑带速度3-80m/min可调,步进量1m/min。 最高限价(如有):/ 合同履约期限:详见采购文件 本标项(否)接受联合体投标备注: 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求:无 3.本项目的特定资格要求:无 三、获取招标文件 时间:2022年02月21日至2022年03月15日 ,每天上午00:00至12:00 ,下午12:00至23:59(北京时间,法定节假日除外) 地点(网址):政采云平台 方式:供应商登录政采云平台https://www.zcygov.cn/在线申请获取采购文件(进入“项目采购”应用,在获取采购文件菜单中选择项目,申请获取采购文件) 售价(元):0 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2022年03月15日 09:00(北京时间) 投标地点(网址):“政采云”平台 开标时间:2022年03月15日 09:00 开标地点:“政采云”平台 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1、投标保证金(人民币):30000元。保证金专用银行账号:开户名称:广西科文招标有限公司开户银行:广西北部湾银行南宁分行营业部银行账号:01010120906156892、单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动。为本项目提供过整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得再参加本项目上述服务以外的其他采购活动。3、根据财政部《关于在政府采购活动中查询及使用信用记录有关问题的通知》(财库〔2016〕125号)的规定,对在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn) 、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)被列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单及其他不符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定条件的供应商,不得参与政府采购活动。4、网上查询地址:中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)、广西政府采购网(zfcg.gxzf.gov.cn)。5、本项目需要落实的政府采购政策:(1)政府采购促进中小企业发展。(2)政府采购支持采用本国产品的政策。(3)强制采购节能产品;优先采购节能产品、环境标志产品。(4)政府采购促进残疾人就业政策。(5)政府采购支持监狱企业发展。(6)扶持不发达地区和少数民族地区政策6、投标注意事项:(1)投标文件提交方式:本项目为全流程电子化政府采购项目,通过“政采云”平台(http://www.zcygov.cn)实行在线电子投标,供应商应先安装“政采云电子交易客户端”(请自行前往“政采云”平台进行下载),并按照本项目招标文件和“政采云”平台的要求编制、加密后在投标截止时间前通过网络上传至“政采云”平台,供应商在“政采云”平台提交电子版投标文件时,请填写参加远程开标活动经办人联系方式。(2)供应商应及时熟悉掌握电子标系统操作指南(见政采云电子卖场首页右上角—服务中心—帮助文档—项目采购):https://service.zcygov.cn/#/knowledges/tree?tag=AG1DtGwBFdiHxlNdhY0r;及时完成CA申领和绑定(见广西壮族自治区政府采购网—办事服务—下载专区-政采云CA证书办理操作指南)。(3)未进行网上注册并办理数字证书(CA认证)的供应商将无法参与本项目政府采购活动,潜在供应商应当在投标截止时间前,完成电子交易平台上的CA数字证书办理及投标文件的提交。完成CA数字证书办理预计7日左右,投标人只需办理其中一家CA数字证书及签章,建议各投标人抓紧时间办理。(4)为确保网上操作合法、有效和安全,请投标人确保在电子投标过程中能够对相关数据电文进行加密和使用电子签章,妥善保管CA数字证书并使用有效的CA数字证书参与整个采购活动。注:投标人应当在投标截止时间前完成电子投标文件的上传、递交,投标截止时间前可以补充、修改或者撤回投标文件。补充或者修改投标文件的,应当先行撤回原文件,补充、修改后重新上传、递交。投标截止时间前未完成上传、递交的,视为撤回投标文件。投标截止时间以后上传递交的投标文件,“政采云”平台将予以拒收。7、CA证书在线解密:供应商投标时,需携带制作投标文件时用来加密的有效数字证书(CA认证)登录“政采云”平台电子开标大厅现场按规定时间对加密的投标文件进行解密,否则后果自负。8、若对项目采购电子交易系统操作有疑问,可登录“政采云”平台(https://www.zcygov.cn/),点击右侧咨询小采,获取采小蜜智能服务管家帮助,或拨打政采云服务热线400-881-7190获取热线服务帮助。 七、对本次采购提出询问,请按以下方式联系 1.采购人信息 名 称:广西大学 地 址:广西南宁市西乡塘区大学东路100号广西大学 项目联系人:张文华 项目联系方式:0771-3274121 2.采购代理机构信息 名 称:广西科文招标有限公司 地 址:广西南宁市民族大道141号中鼎万象东方D区五层 项目联系人:梁伟贞 项目联系方式:0771-2023650 附件信息: 569.0K × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容:脑立体定位仪 开标时间:2022-03-15 09:00 预算金额:315.10万元 采购单位:广西大学 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:广西科文招标有限公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 广西科文招标有限公司关于科研设备采购(GXZC2022-G1-000169-KWZB)的公开招标公告 广西壮族自治区-南宁市-西乡塘区 状态:公告 更新时间: 2022-02-21 项目概况 科研设备采购招标项目的潜在投标人应在政采云平台获取招标文件,并于 2022年03月15日 09:00(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:GXZC2022-G1-000169-KWZB 项目名称:科研设备采购 预算总金额(元):3151000 采购需求: 标项名称:广西大学脑立体定位仪系统数量:12预算金额(元):3151000简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:序号 标的的名称 单项预算(万元) 数量 单位 简要技术需求或者服务要求1 小动物呼吸麻醉系统 9 1 套 流量可控范围0.1--4L/min,5个分支独立控制2 小动物微量给药系统 9.8 1 套 夹持注射器量程范围0.5-1000ul,线性推力: 11lbs/min 3 脑立体定位仪系统 18 1 套 操作臂上下、左右、前后移动范围80mm,搭配高精度丝杆,运行精度1μm4 机械痛测定仪 13.7 1 台 使用高精确度和高灵敏度压力传感器,可施加的压力范围0-450g,分辨率0.1g。5 红外热痛测试仪 9.7 1 台 允许支架容纳6只大鼠或12只小鼠进行测试。6 冷热盘测痛仪 9.6 1 台 温度可在 0-65℃范围内进行调节,调节精度为 0.1℃7 甩尾测痛仪 8.8 1 台 数字控制程序 用户可自定义“cut-off”时间。8 大、小鼠条件性位置偏爱系统 38 1 套 尺寸约总长60cm*中间长12cm*总宽31cm*中间宽10cm*高 31cm。9 小动物行为视频分析系统 98 1 套 采用模块化设计,可以处理并分析实时影像,也可以处理已经录制好的影像,影像视频格式必须支持常见的MPG、MPEG、AVI、DIVX、VOB等格式。10 大、小鼠转棒仪 18.5 1 台 加速设定范围5-70rpm可调16cm降落高度。11 步态记录分析系统 68 1 套 动物跑道前后墙壁长度范围7.6cm-61cm可调,以及130cm x 68cm固定跑道。12 大、小鼠跑步机 14 1 台 跑带速度3-80m/min可调,步进量1m/min。 最高限价(如有):/ 合同履约期限:详见采购文件 本标项(否)接受联合体投标备注: 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求:无 3.本项目的特定资格要求:无 三、获取招标文件 时间:2022年02月21日至2022年03月15日 ,每天上午00:00至12:00 ,下午12:00至23:59(北京时间,法定节假日除外) 地点(网址):政采云平台 方式:供应商登录政采云平台https://www.zcygov.cn/在线申请获取采购文件(进入“项目采购”应用,在获取采购文件菜单中选择项目,申请获取采购文件) 售价(元):0 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2022年03月15日 09:00(北京时间) 投标地点(网址):“政采云”平台 开标时间:2022年03月15日 09:00 开标地点:“政采云”平台 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1、投标保证金(人民币):30000元。保证金专用银行账号:开户名称:广西科文招标有限公司开户银行:广西北部湾银行南宁分行营业部银行账号:01010120906156892、单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动。为本项目提供过整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得再参加本项目上述服务以外的其他采购活动。3、根据财政部《关于在政府采购活动中查询及使用信用记录有关问题的通知》(财库〔2016〕125号)的规定,对在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn) 、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)被列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单及其他不符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定条件的供应商,不得参与政府采购活动。4、网上查询地址:中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)、广西政府采购网(zfcg.gxzf.gov.cn)。5、本项目需要落实的政府采购政策:(1)政府采购促进中小企业发展。(2)政府采购支持采用本国产品的政策。(3)强制采购节能产品;优先采购节能产品、环境标志产品。(4)政府采购促进残疾人就业政策。(5)政府采购支持监狱企业发展。(6)扶持不发达地区和少数民族地区政策6、投标注意事项:(1)投标文件提交方式:本项目为全流程电子化政府采购项目,通过“政采云”平台(http://www.zcygov.cn)实行在线电子投标,供应商应先安装“政采云电子交易客户端”(请自行前往“政采云”平台进行下载),并按照本项目招标文件和“政采云”平台的要求编制、加密后在投标截止时间前通过网络上传至“政采云”平台,供应商在“政采云”平台提交电子版投标文件时,请填写参加远程开标活动经办人联系方式。(2)供应商应及时熟悉掌握电子标系统操作指南(见政采云电子卖场首页右上角—服务中心—帮助文档—项目采购):https://service.zcygov.cn/#/knowledges/tree?tag=AG1DtGwBFdiHxlNdhY0r;及时完成CA申领和绑定(见广西壮族自治区政府采购网—办事服务—下载专区-政采云CA证书办理操作指南)。(3)未进行网上注册并办理数字证书(CA认证)的供应商将无法参与本项目政府采购活动,潜在供应商应当在投标截止时间前,完成电子交易平台上的CA数字证书办理及投标文件的提交。完成CA数字证书办理预计7日左右,投标人只需办理其中一家CA数字证书及签章,建议各投标人抓紧时间办理。(4)为确保网上操作合法、有效和安全,请投标人确保在电子投标过程中能够对相关数据电文进行加密和使用电子签章,妥善保管CA数字证书并使用有效的CA数字证书参与整个采购活动。注:投标人应当在投标截止时间前完成电子投标文件的上传、递交,投标截止时间前可以补充、修改或者撤回投标文件。补充或者修改投标文件的,应当先行撤回原文件,补充、修改后重新上传、递交。投标截止时间前未完成上传、递交的,视为撤回投标文件。投标截止时间以后上传递交的投标文件,“政采云”平台将予以拒收。7、CA证书在线解密:供应商投标时,需携带制作投标文件时用来加密的有效数字证书(CA认证)登录“政采云”平台电子开标大厅现场按规定时间对加密的投标文件进行解密,否则后果自负。8、若对项目采购电子交易系统操作有疑问,可登录“政采云”平台(https://www.zcygov.cn/),点击右侧咨询小采,获取采小蜜智能服务管家帮助,或拨打政采云服务热线400-881-7190获取热线服务帮助。 七、对本次采购提出询问,请按以下方式联系 1.采购人信息 名 称:广西大学 地 址:广西南宁市西乡塘区大学东路100号广西大学 项目联系人:张文华 项目联系方式:0771-3274121 2.采购代理机构信息 名 称:广西科文招标有限公司 地 址:广西南宁市民族大道141号中鼎万象东方D区五层 项目联系人:梁伟贞 项目联系方式:0771-2023650 附件信息: 569.0K
  • Science封面|全球首个脑再生时空图谱
    Science期刊封面近日,由杭州华大生命科学研究院主导,联合来自3个国家的17个单位的科学家共同组成的研究团队分析比较了蝾螈脑发育和再生过程,构建了首个蝾螈脑再生时空图谱,这也是全球首个脑再生时空图谱。9月2日,相关成果以背靠背封面文章的形式发表于国际顶级学术期刊Science。至此,短短半年内,华大时空组学与单细胞技术的相关研究成果已连续四次在《细胞》《自然》和《科学》三大顶级期刊发表,实现了大满贯。人类大脑在受伤之后,很难自行恢复,但是两栖类模式动物墨西哥钝口螈(Ambystoma mexicanum)可以。大脑再生是一个复杂的生物学过程。在这个过程中,发生了哪些关键的变化,有哪些重要的细胞参与?它们又分别行使了哪些功能?通过研究,研究团队找到了蝾螈脑再生过程中的关键神经干细胞亚群,描绘了此类干细胞亚群重构损伤神经元的过程,同时还发现脑再生与发育过程具有一定的相似性,为认知脑结构和发育过程提供助力,为神经系统的再生医学研究和治疗提供新的方向。在具体的研究中,要知道大脑是怎么再生的,研究团队先要了解大脑是如何发育来的。于是,研究团队利用堪称超广角百亿像素“生命照相机”的时空组学技术Stereo-seq,在蝾螈脑发育的6个重要时期,分别“拍摄”“照片”,这组“照片”就构成了蝾螈的脑发育时空图谱。通过它们,研究团队能够“看到”蝾螈脑在发育的过程中,各类神经元的分子特征以及空间分布动态变化。结果发现,蝾螈脑从青少年时期就开始特化出具有空间区域特征的神经干细胞亚型。那大脑受到损伤后再生的过程是如何的呢?研究团队对蝾螈脑的皮层区域进行机械损伤手术,并在损伤后的第2、5、10、15、20、30及60天,利用时空组学技术Stereo-seq对大脑样本进行“拍照”,得到各个时间点的蝾螈脑再生图集,完整记录了蝾螈大脑从损伤,到再生修复完成的过程。这就像对蝾螈大脑恢复过程定期做一个X光检查。不过,得到的片子可比X光片清晰度高多了,不只能看到大脑的形状,还能持续放大,看到大脑里的细胞,以及细胞里的分子变化状态。通过对比7个时期再生“照片”和过程中的伤口状态,研究团队发现,伤口区域在损伤早期就出现了新的神经干细胞亚群,这群重要的细胞由损伤区域附近的其他神经干细胞亚群在受到损伤刺激后转化而来,并在后续的再生过程中新生出神经元以填补损伤部位缺失的神经元。此外,虽然伤口处在修复早期便开始逐步被新生组织填充,但直到损伤后第60天,“照片”才显示损伤区域的细胞类型及空间分布恢复到了未损伤侧的状态。蝾螈脑再生时空图谱图片来源于Science最后,研究人员还对比了蝾螈脑发育和再生过程的神经元形成过程,发现这一过程在再生与发育过程中高度相似,或许脑损伤诱导了蝾螈神经干细胞逆向转化,回到发育时期的年轻化状态,以启动再生过程。论文的共同通讯作者、杭州华大生命科学研究院顾颖博士表示:“蝾螈在进化上相较于其他硬骨鱼类更高等,与哺乳动物脑结构具有更高的相似度。同时,它的基因编码序列与人类极其相似,研究蝾螈脑再生的启动机制,发现其中的关键基因,或将为人类神经系统损伤或退行性疾病的修复提供重要指导。”蝾螈脑再生过程中的关键基因,在人类的基因序列中也存在。那为什么其没有像在蝾螈脑中一样发挥再生的作用?这或许会是科学家下一步研究的课题。技术的发展让本研究的推进成为可能,“本研究主要基于华大自主研发的时空组学技术Stereo-seq进行,其达到了纳米级亚细胞分辨率,结合蝾螈细胞体积大的优势,使得研究人员可以在时空单细胞分辨率上解析蝾螈脑再生这一过程的重要细胞类型,并追踪其细胞谱系变化的空间轨迹。”论文的第一作者、杭州华大生命科学研究院魏小雨博士介绍说。“蝾螈脑发育及再生时空细胞图谱的构建,对于我们理解脑再生这一重要的生命过程、两栖类动物脑结构以及大脑结构的演化具有重要意义,为我们寻找有效的临床治疗方法,促进人类组织器官自我修复与再生提供了新的方向,也为物种进化研究提供了宝贵的数据资源。”论文的共同通讯作者、华大生命科学研究院院长徐讯表示,“未来,我们还将通过时空多组学技术去探究更多器官、更多物种的发育和再生过程,找到再生过程中的关键调控机制,助力人类再生医学的发展。”
  • 基于拉曼光谱学的新激光探测仪能“听”出脑内癌细胞
    在脑外科手术中,医生的眼睛在显示屏和病人间来回穿梭会影响他们的专注力。据《新科学家》杂志网站11月7日报道,英国几个大学和医院的科学家合作开发出一种激光探测仪,能把脑细胞光谱信号转换成音频,让医生通过“听”来辨别癌细胞与健康细胞。新技术能帮助医生更快速、更安全地完成脑外科手术。  新激光探测仪在去年研发基础上改进而成。之前的探测仪也能帮助医生辨别脑内癌细胞所在区域,但只能通过显示屏可视化呈现。而新探测仪能将图谱信号转换成音频信号,使医生能“听”出脑内癌细胞,从而将眼睛集中于手术切除部位。参与研究的斯特拉斯克莱德大学的马修贝克表示,新技术能精准地发出信号指导,让医生“目不转睛”地专注于手术。  激光探测仪的工作原理基于拉曼光谱学,可向脑细胞发出激光,并对反射回来的光谱进行分析,形成一个类似细胞指纹的光谱图。光谱图的形状能告诉医生所照射细胞是否癌变。研究团队这次为探测仪安装了一套全新的音频信号软件,该软件能够捕获图谱信号的重要特征,并将这些信号特征转换成声音。  初步检测结果表明,只用耳听,医生依靠激光检测仪辨别出健康细胞和癌变细胞的准确率高达70%。贝克表示,虽然比看光谱信号90%的准确率要低,但他们有信心通过改进继续提高。  对脑癌患者来说,癌变细胞未清除干净会留下复发和转移隐患,而切除健康细胞,神经功能又会受到损害,造成严重的副作用。下一步,他们将争取早日对激光检测仪进行临床试验,以帮助医生尽量将癌变脑细胞清除干净,又不会切除健康细胞。
  • 传感器阵列以最高分辨率记录脑信号 为中长期脑机接口研究提供新的可能
    一个由工程师、外科医生和医学研究人员组成的团队发布了来自人类和大鼠的数据,证明一种新的大脑传感器阵列可直接从人脑表面记录电信号,并实现破纪录的细节处理。该大脑传感器具有密集网格,由1024或2048个嵌入式皮质电图(ECoG)传感器组成。如果获准用于临床,传感器将直接从大脑皮层表面为外科医生提供大脑信号信息,且分辨率比目前可用的高100倍。该论文于19日发表在《科学转化医学》杂志上。  人的大脑总是在运动,例如,随着每一次心跳,大脑会随着流过它脉动的血液而发生活动。从直接放置在大脑表面的传感器网格记录大脑活动,已经被外科医生普遍用作一种工具,用来切除脑肿瘤和治疗对药物或其他药物无反应的癫痫症。  此次新研究提供了广泛的同行评审数据,证明具有1024或2048个传感器的网格可用于可靠地记录和处理直接来自人类和大鼠大脑表面的电信号。相比之下,当今手术中最常用的ECoG网格通常具有16到64个传感器。  能够以如此高分辨率记录脑信号,可提高外科医生尽可能多地切除脑肿瘤的能力,同时最大限度地减少对健康脑组织的损害。对于癫痫,更高分辨率的脑信号记录能力可提高外科医生精确识别癫痫发作起源的大脑区域的能力,这样就可在不接触附近未参与癫痫发作的大脑区域的情况下移除这些区域。通过这种方式,这些高分辨率网格可以增强正常功能脑组织的保存。  研究团队表示,此次能以更高的分辨率记录大脑信号,归因于他们能够将单个传感器放置得更靠近彼此,而不会在附近的传感器之间产生干扰。例如,该团队的3厘米×3厘米网格和1024个传感器直接记录了19名志愿者的脑组织信号。在这种网格配置中,传感器彼此相距一毫米。相比之下,已经批准用于临床的ECoG网格通常具有相距1厘米的传感器。这为新网格提供了每单位面积100个传感器,而临床使用的网格每单位面积1个传感器。  该项目由加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院领导,团队其他成员来自马萨诸塞州总医院和俄勒冈健康与科学大学。该团队正在研究这些高分辨率ECoG网格的无线版本,可用于对顽固性癫痫患者进行长达30天的大脑监测。
  • 探秘大脑“地图”!北航汪待发,研发“世界首个”便携式近红外脑功能成像设备!
    近日,新华社“走进中国新科技”系列专题对北京航空航天大学生物与医学工程学院樊瑜波、李德玉、汪待发联合团队所研发的近红外脑功能成像技术进行了深入报道今天,带大家走近联合团队中的汪待发副教授踏足“脑功能疾病诊疗”科技前沿汪 待 发北京航空航天大学生物与医学工程学院副教授、博士生导师从事近红外脑功能成像、脑机接口、脑功能评价、神经调控等方面研究已有20余载,作为课题组长承担国家重大科学仪器研制项目1项、国家重点研发计划1项;主持国家自然科学基金面上、青年等基金课题。发表SCI论文40余篇,申请发明专利数十项。致力于近红外脑功能成像领域的研究、研发、产业化与临床应用,研发装备已在包括301医院、宣武医院、上海华山医院、清华大学等400余家单位示范应用;支撑在Human Behaviour、Journal of Cleaner Production、NeuroImage等杂志发表SCI论文120余篇。攻克世界难题研发“戴在头上的功能核磁”大脑是人类最复杂神秘的器官,思想的萌生之地,生命的承载中枢。了解大脑的功能和运行机制,可以揭示人类学习、智慧、发育的诸多奥秘,也是治疗中风、阿尔茨海默症、抑郁症、精神分裂症等重大脑疾病的基础。人类对大脑运行机制的不断探索和深刻理解,更为新一代类脑人工智能技术的飞速发展,提供了关键的生物学理论基础。自然状态下大脑活动的高分辨成像是世界难题。目前,主流的脑功能成像方法包括功能核磁共振(fMRI)、核素成像(PET)、脑电(EEG)、近红外脑功能成像(fNIRS)等。然而,大型脑功能成像系统包括fMRI、PET体积庞大,并且患者不能有头动,不适合于自然情景;EEG相对轻便,然而其空间分辨率低,并且对于头动、电磁的干扰均非常敏感。近红外脑功能成像,为自然状态下的高分辨脑成像带来了新型技术平台,亦被称为“戴在头上的功能核磁”。它和fMRI一样,探测的是大脑氧代谢的载体(血红蛋白)的浓度变化。由于采用的光学手段,它空间分辨率高(1-3cm)、适合于各种自然状态,可以一边运动一边检测、一边说话一边检测、一边治疗一边检测,为中国上亿的脑功能障碍疾病患者的诊断、疗效评价、疗效预测、用药/干预/康复方案的指导等提供了创新性手段,这包括脑卒中神经康复、精神疾病、儿童发育障碍(孤独症谱系障碍等)及神经退行性疾病(阿尔茨海默病等)等。近红外脑功能成像原理然而,高端脑影像设备的关键技术长期被发达国家垄断。例如近红外脑功能成像设备,长期被美日等垄断,单价在数百万,但却不能解决亚洲人有黑色头发覆盖区域(顶叶、枕叶等)成像的难题,限制了脑功能检查和研究的开展。汪待发副教授,是近红外脑功能成像技术第三代的践行者。2010年博士毕业后,他来到北京航空航天大学生物与医学工程学院任教。当时,北航生医学院刚刚建院不久,立意高远,把学院科研发展聚焦在解决国家重大需求牵引的医工科学和技术上。汪待发扎根北航,攻坚近红外脑功能成像领域的难题。通过自己多年如一日的努力,以及与包括樊瑜波、李德玉等北航的血流动力学分析、高精密传感专家的不断研讨和思想碰撞,经历数百次的试验、挫折和迭代验证,他终于突破了近红外超微光探测技术,攻克了亚洲人有黑色头发的脑区(顶叶、枕叶等)的快速精准成像的世界难题。汪待发团队fNIRS产品覆盖的行业应用2016年初,依托北航校地合作平台孵化,汪待发创立了慧创医疗,立志要克服成果转化这个陌生领域的重重困难,坚定地把科研成果落实在祖国的大地上。依托科技风险投资的资金支持,汪待发领导的慧创团队与北航联合团队开展合作,充分发挥产学研合作优势,2019年研发推出了世界上首个获得医疗器械注册证的、超100通道的近红外脑功能成像装置,突破性地实现了全脑成像,实现了中国近红外脑功能成像领域自主知识产权的开创性进展。世界上首个获得医疗器械注册证的、超100通道的近红外脑功能成像装置在此基础上,将超微光技术进一步数字化,汪待发带领团队研发了世界首台获医疗器械证的便携式近红外脑功能成像设备。其平板电脑大小的身形,却具备领先于进口台式设备的成像性能,让临床和科研专家惊叹,赢得了广泛的认可。世界首台获医疗器械证的便携式近红外脑功能成像设备目前,汪待发团队所转化的近红外脑功能成像系列产品及技术,已在301、北京协和、上海华山、四川华西、清华大学、北京师范大学、香港理工大学等800余家一流临床及科研单位示范应用,开展临床检查和科学研究,并已支撑专家在以Nature Human Behaviour为代表的顶级期刊上,发表了SCI论文180余篇,在国内外形成了广泛影响。在北航原始创新的加持下,慧创医疗作为唯一一家企业起草单位,与国家药监局合作,制定了中国首个近红外脑功能成像强制性国家标准。同时,近红外脑功能成像产品NirScan,因其“高精尖”装备+原创+领先的综合属性,获评江苏省首台(套)重大装备。近红外脑成像设备支持用户发表的高水平SCI论文致力于科技成果转化解决临床应用痛点为推动近红外脑功能成像更好地解决临床痛点需求,作为医工专家,汪待发积极把自己变成“最懂临床需求的科学家”。目前,他担任了中国康复医学会脑功能检测与调控康复专业委员会常务委员、第二届中国妇幼健康研究会婴幼儿心理健康专业委员会常务委员、中国康复医学会阿尔茨海默病与认知障碍康复专业委员会青年组副组长,并担任了浙江大学医学院附属精神卫生中心(杭州市第七人民医院)特聘专家、国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心外聘专家。作为fNIRS领域TOP科学家,他每年在全国各地完成约30余场高质量的学术讲座,与临床专家深入交流,积极推动近红外脑功能成像在临床各个领域的广泛应用。同时,在樊瑜波教授的鼓励下,依托国家医学攻关产教融合平台(医工结合),汪待发所带领的团队,仅2023年就开展了多元化多层次的脑科学领域相关培训近20次,合计邀请了近70位脑科学及相关领域专家,合计线下培训人员超600人,线上培训超8000人。2021年,汪待发与国内顶级医院的临床专家一起,撰写了中国首个近红外脑功能成像专家共识,为该技术在临床的快速应用和发展做出了积极推动。2022年底,北航樊瑜波、李德玉、汪待发联合团队的“近红外脑功能成像系统开发及临床应用”成果获得了中国生物医学工程学会最高奖项——“黄家驷”生物医学工程奖。这一奖项的获得,体现了中国生物医学工程行业对北航近红外脑功能成像技术和系统成果的充分肯定。近红外脑功能成像系统荣获“黄家驷”生物医学工程奖证书近年来,在近红外脑功能成像技术的基础上,在国家重点研发计划的牵引下,汪待发团队瞄准了另一个脑科学世界级难题“阿尔茨海默症(老年痴呆症)治疗”。团队目前在阿尔兹海默症治疗方面已取得突破性进展,其研发的“近红外光脑功能治疗仪”目前已获批国家药品监督管理局(NMPA)医疗器械绿色通道(创新医疗器械设置特别审批通道)。这是国家药监局为具备重大创新的医疗器械开辟的一条审查极为严格的注册证快速申请通道。从2014年国家药监局正式颁布《创新医疗器械特别审批程序(试行)》的近十年来,仅批准了300余项。目前,在国家科技成果转化引导基金的支持下,团队正在和临床专家们合作,开展阿尔茨海默症治疗产品的临床试验。托举学子梦想培育医工行业未来作为年轻科学家,在承接前辈科学家的教诲和精神的同时,汪待发也已成长为带领年轻学子的领头人。汪待发一直将人才培养与国家需求紧密结合,以人民群众的生命健康为牵引,鼓励学生们“能人所不能,坚持解决临床核心痛点,做世界领先的高水平研究”,从临床实际中挖掘科学问题,并将研究成果应用到临床实际中去,扎扎实实地把科研写在祖国的大地上。汪代发与课题组硕博士生合影“要在学生最有梦想的时候好好引导他们,他们是祖国与行业的明天,要让他们放飞思想,追逐科技创新的梦想。”汪待发在科研之余还担任北航冯如书院本科生导师。作为导师,他悉心指导硕士、博士研究生近20人,攻坚脑功能疾病诊疗的难题。他将科研及转化的经验融入课堂教学,近三年担任《生理信号检测与处理实验》的负责人,不断完善课程建设,引导学生主动思考、发现问题、解决问题;作为《医学成像系统》和《生物医学成像技术》的主讲老师,带领学生认识行业内的新技术新成果,培养具有前沿视野的行业接班人。将科研与国家的重大需求做贴合攻坚中国脑功能疾病难题做世界领先的高端脑功能疾病诊疗装备和汪待发副教授一样在北航奋斗的广大教师们一直在脚踏实地、仰望星空潜心科研、矢志创新在建设科技强国人才强国的新征途中上下求索,砥砺前行!
  • 北大获赠千万美元设脑研究院 饶毅任院长
    11月8日,北京。作为世界上最大的信息技术出版、研究、会展与风险投资公司,美国国际数据集团(IDG)继续捐赠1000万美元与北京大学共同建设北京大学—IDG/麦戈文脑研究院。   IDG创始人兼董事长、麻省理工学院(MIT)麦戈文人脑研究院创始人麦戈文(Patrick McGovern)与北京大学校长周其凤在北京大学临湖轩签署捐建协议。这是继今年4月底与清华大学共同建设清华大学-IDG/麦戈文人脑研究院之后,IDG在中国的又一次重大科学捐款计划。   麦戈文先生在致辞中表示,我和我夫人非常高兴能够与北京大学签约设立脑研究院。脑研究院设立后,全面认知脑将不只是梦想。我相信研究院将会产生一系列治疗脑疾病的科研成果。我们为参与这一进程并使之早日实现所做出的努力而倍感自豪。   为何选中国   麦戈文夫妇一直致力于对教育与科研事业的支持,特别是在脑科学研究领域。2000年,麦戈文夫妇向MIT慷慨捐赠,成立MIT麦戈文脑研究院,致力于提高人类交流水平,专门研究人脑的工作机理及相关疾病,包括孤独症、帕金森氏症、精神分裂症、语言障碍等。   目前,全球大约有5亿人患有和脑神经相关的各种疾病。在麦戈文走过的90多个国家中,他发现这些国家的大学和研究所都有个共性,那就是很多优秀的脑神经方面的科学家都来自中国。与此同时,麦戈文在MIT建立脑研究院的时候发现,大约有25%的工作人员来自中国,“所以我认为中国的科学家在这方面有着比较优秀的研究基础,在中国建立人脑研究院可以吸引他们回国,这样就能保证有100%的中国人来从事这一领域的研究工作。”麦戈文告诉《科学时报》记者。“我之所以把钱投在中国,是希望在中国建立这样的一个研究机构,来帮助扩大和延伸他们的研究,同时吸引全球各地优秀的华人科学家回到中国来从事这方面的研究,参与到为解决全球人脑疾病的研究中来。”   IDG及IDG资本管理团队还将分别设立“IDG中国基金会”和“和谐基金会”,为该研究院提供长期的支持与资助。   北京大学校长周其凤告诉记者,IDG和麦戈文夫妇将给予北京大学10年稳定的支持,这样就能保证有一个非常宽松的环境,来让科学家非常自由地来开展研究,从而产生非常好的研究成果。“人类对大脑的认识还不够,加深对大脑的认识和健康的理解将有助于人类治疗脑部疾病。当然,这其中也有很多期待,如对大脑疾病的治疗和解决方案的提升,以及理论方面的认识和研究,还有待继续研究。”   对于北大和清华各自脑研究院如何协同作战,麦戈文认为,不同的大学的侧重点都有所不同,如清华大学在分子结构和计算神经科学方面有优势,有较好的研究成果,北大在行为、遗传和认知科学等方面比较强势,所以将有优势互补。   而对于IDG来讲,他们在中国的战略还远不止北大和清华。   “下一步我们还将继续增加捐款,除了在人脑疾病方面的研究之外。我们还将在儿童教育等方面加大投入,从而能保障一些困难儿童能上得起学,生活基本没有什么困难。在这方面北京师范大学就着一定的基础,该校主要从事教学和研究工作,在儿童的认知科学领域有自己的探索,我希望能与北京师范大学进行合作,展开这一领域的投资。”麦戈文告诉记者。   开放互补   历史悠久、基础雄厚作为北京大学的重要特点,将充分发挥其综合学科优势,在脑科学研究领域包括神经生物学、语言学、生物工程、计算科学、认知科学、以及脑神经系统疾病的临床医学研究等方面已形成了一个初具规模的研究群体,并于2001年成立了跨学科、跨院系的“脑与认知科学中心”。北京大学心理系设有认知心理学、认知神经科学、社会认知神经科学、神经经济学等基础研究方向(以及其他应用基础研究方向),其心理学研究是目前中国大陆唯一进入全球排名前1%的单位 生命科学学院有神经生物学、医学部有痛觉和脑神经系统疾病等研究方向。   北京大学-IDG/麦戈文脑研究院将以北京大学心理学系和生命科学学院为依托,与北京大学-清华大学生命科学联合中心互为倚角,联合医学部、附属医院,发挥北京大学多学科的优势,致力于行为神经科学、遗传神经科学和认知神经科学的研究,做出世界一流的脑科学研究成果。   “这个研究院是非常开放的,欢迎国际上对此感兴趣的专家学者来此合作开展研究工作。除此之外,该研究院也承担着培养研究生和青年人才的重任,通过加强相关脑科学的课程的建设,提升北京大学的科学研究和学术氛围,一次来促进北大的国际化。”周其凤说。   生命科学学院院长饶毅教授拟将兼任北京大学—IDG/麦戈文脑研究院院长,他告诉记者,北大校本部和医学部、临床医院多方面将整合优势力量来一起开展研究工作。“我们希望在中国、在北大做出杰出的脑研究成就,推动人类对于大脑奥秘的认识、帮助解决困扰人类的脑和神经疾患。”
  • 日本岛津推出最新脑功能研究近红外光成像装置
    - 为康复效果评价与新药开发做出贡献 &ndash 日本的精神疾患患者数已达300万人,精神治疗药物的处方数超过了日本总人口数,精神疾患的诊断与治疗已经成为一大社会问题。高效的精神治疗药物开发与高精度的精神疾患诊断都需要以更广的范围、更高的精度且更快的速度测定脑的活动状态。 「SMARTNIRS」(医疗用) / 「LABNIRS」(研究用) 8月23日,日本岛津制作所最新推出了可非侵入、实时观测伴随语言・ 视觉・ 听觉・ 运动等产生的脑活动的近红外光成像装置「SMARTNIRS」(医疗用)/「LABNIRS」(研究用)。 *近红外光成像装置以生物体透射性较高的近红外光照射头部,通过检测在生物体内散射・ 吸収的同时发生的反射光,实时可视化脑表面活动状态。具有可在自然状态下安全地测定脑活动状态的特长,广泛应用在医疗、心理学、教育学、认知科学、工程学等众多领域的研究。 岛津公司开发的新型近红外光成像装置,配备最多40组80根(原有装置的2.5倍)光纤,能够以5倍于原有装置的高速度(最快6毫秒)收集数据,全面提高了过去有限的感兴趣区脑功能测定、全头测定、多名同时测定、感兴趣区高密度测定、脑血流测定的精度,捕捉更快速的神经活动等,满足不断进化的脑功能研究的所有需求。 中风患者的康复效果评价、精神疾患解明、以及相对应的治疗方法确立等,本装置在医疗领域从基础研究到临床应用做出广泛的贡献。在产业应用领域从机器人工程学的应用研究、感性评价方面,科学地支持商品开发。岛津公司争取通过向市场投放强有力地支持最尖端脑功能研究的本近红外光成像装置进一步提高其销售额。本装置应用了文部科学省脑科学研究战略推进项目的部分成果。 <新产品特长>(1) 高密度地测定脑部全区域 配备40组80根(原有装置的2.5倍)光纤,实现了脑表面测定数的増量与高密度化,可无遗漏地测定脑部全区域。 (2) 数据收集高速化 高速度收集数据,可高速地观测变化的信号。(3) 降低头皮血流的影响 通过降低头皮血流的影响,可以更为准确地测定脑血流。(4) 卓越的扩展性 光纤组件可扩展,从4组到最多40组(原有装置最多为16组)。减少了初期导入费用,同时,通过增设组件,方便地升级通道。(5) 「简便操作、简单显示」(对应精神科) 追加了可望应用于忧郁症辅助鉴别诊断的解析软件,实现一键式数据解析。 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有13个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。
  • 使用Sievers M9分析仪检测清洁验证样品0.2M NaOH中的TOC
    目的 本研究证明Sievers® M9 TOC分析仪能够通过测量总有机碳(TOC)和电导率来检测和定量分析残留的微量0.2M NaOH(一种常用清洗剂)。背景信息稀NaOH溶液是制药业中常用的基本清洁剂,用于在转换产品前清洗生产设备。在进行清洁验证时,必须确定设备的最后冲洗液中是否有残留的清洁剂。NaOH分子本身不含碳,因而不产生TOC信号,但我们可以通过测量电导率来有效地检测NaOH。NaOH常伴随有痕量的有机碳,我们无法通过测量电导率来检测这些有机碳。如果不能清除这些有机碳,就会影响产品质量。因此检测NaOH中的碳污染,能够提高清洁工艺的验证效率。本研究中的数据表明,可以用Sievers M9分析仪来有效地测量NaOH的TOC和电导率。实验测试计划对酸化的0.2M NaOH溶液(pH值为1.68)的初步分析结果显示,0.2M NaOH含有约2.8%(质量百分比)的碳。对未酸化的0.2M NaOH的分析结果显示,其电导率为3.4 μS/cm。使用上述碳含量和电导率的分析数据,来完成以下测试步骤。用M9分析仪测量TOC向0.5 ppm 0.2M NaOH储备溶液中分别加入4种浓度的KHP溶液(KHP浓度分别为0.5 ppm、1 ppm、5 ppm、20 ppm),得到不同TOC浓度的溶液,用于Sievers M9分析仪的测试。KHP溶液由20,000 ppm储备溶液制成。0.5 ppm 0.2M NaOH溶液的含碳量为2.8%(质量百分比),来自酸化的0.2M NaOH。M9分析仪的自动加试剂功能(Auto Reagent)能够自动确定分析所需的最佳试剂流量。当运行未知TOC浓度的样品时(例如进行清洁验证时),自动加试剂功能能够节省操作时间。表1列出了在本研究中进行TOC分析时所采用的最佳试剂流量。表1:TOC分析的最佳试剂流量用M9分析仪测量电导率用20 μS/cm储备溶液制成4种电导率浓度的0.2M NaOH溶液。使用20 μS/cm电导率储备溶液,基于非酸化的0.2M NaOH电导率3.4 μS/cm基础之上,使用0.2M NaOH溶液稀释至0.1%(质量比)配制而成。所有的0.2M NaOH溶液均在干净的低TOC玻璃器皿中制备,然后立即移到Sievers认证的TOC样品瓶(认证TOC小于10 ppb)中进行分析。对所有样品重复测量4次,不舍弃任何测量结果。测试设备Sievers M9实验室型TOC分析仪,序列号:1401-0043Sievers自动进样器,序列号:09040005DataPro2软件校准和确认TOC校准用标准的多点系统任务来校准Sievers M9分析仪。表2列出了校准数据。校准包括TC和IC通道。校准参数在设定值内。R2为1.0,表示校准在预期范围内是线性的。表2:0-50 ppm校准的结果TOC确认用蔗糖来确认2 ppm处的校准。表3列出了确认结果。表3:校准后对2 ppm TOC KHP标样测量的结果结果和讨论表4列出了将不同浓度的KHP加入0.5 ppm 0.2M NaOH溶液中的TOC测量值,图1是线性回归结果。表4:0.5 ppm 0.2M NaOH和0.5、1、5、20 ppm KHP的TOC测量结果图1:TOC与0.2M NaOH/KHP浓度的线性回归结果加入KHP的0.2M NaOH的TOC回收率在0.5–20 ppm浓度范围内是高度线性的(R2=0.996)。0.5 ppm 0.2M NaOH的TOC为582±13ppb,是Sievers M9分析仪的0.03 ppb检测限的16,000倍以上。这些数据表明,痕量的0.2M NaOH不会影响Sievers M9分析仪准确和精确地检测有机碳。表5列出了0.5-20 μS/cm范围内NaOH的电导率测量结果,图2是线性回归结果。表5:0.5–20 μS/cm 0.2M NaOH的电导率测量结果图2:电导率与0.2M NaOH浓度的线性回归结果0.2M NaOH的电导率在0.5-20 μS/cm范围内是高度线性的(R2=0.999)。0.5 μS/cm 0.2M NaOH的电导率为0.1±0.02 μS/cm,是Sievers M9分析仪的0.01 μS/cm检测限的10倍以上。因此可以用Sievers M9分析仪通过测量电导率来准确、精确地检测0.2M NaOH。结论同时测量电导率和TOC的能力使得Sievers M9分析仪能够在清洁验证时有效地检测出残留的清洁剂。Sievers M9的电导率功能可以检测到大于0.5 μS/cm的NaOH(是一种市售的碱性清洁剂)。当痕量的0.2M NaOH中的KHP浓度范围是0.5-20 ppm时,TOC响应为线性(R2=0.9996),表明NaOH基质效应对TOC测量的影响微乎其微。由于NaOH分子本身不含有机碳,无法通过测量TOC来检测痕量的0.2M NaOH,但同时测量TOC和电导率就能够准确了解冲洗液中是否含有污染物和化合物。因此在验证清洁工艺时,具有电导率功能的Sievers M9分析仪是测量无机离子和有机化合物的最佳仪器。◆ ◆ ◆联系我们,了解更多!
  • 这一重大仪器原创成果或将改变脑科学研究方式!可实现单细胞完整形态全脑三维成像
    光学显微镜至今已有三百多年的历史,从观察细胞的初代显微镜发展到如今打破分辨率极限的超分辨显微镜。近年来,生命科学领域蓬勃发展,对显微成像技术不断产生新的需求,光学显微镜不断向更高分辨率、快速成像、3D成像等高端技术方向发展。我国高端光学显微镜市场长期处于被国外产品垄断的局面,许多关键核心部件依赖进口。令人欣喜的是,近五年来,市场上涌现出多种国产高端光学显微镜,包括超分辨显微镜、双光子显微镜、共聚焦显微镜、光片显微镜等,逐渐打破当前市场格局。基于此,仪器信息网特别制作“破局:国产高端光学显微镜技术‘多点开花’”专题 ,并向国产光学显微镜企业广泛征稿,以了解各企业主要高端光学显微镜产品技术特点和发展进程。本篇为武汉沃亿生物有限公司(以下简称“沃亿”)供稿。自2013年起,沃亿生物先后多次购买骆清铭院士和龚辉教授带领的MOST团队(以下简称MOST团队)技术专利,推出BioMapping1000、BioMapping3000、BioMapping5000和BioMapping9000显微光学切片断层成像(MOST)技术/荧光显微光学切片断层成像(fMOST)技术的系列仪器设备,在国内外得到广泛应用。仪器信息网: 请回顾一下贵公司光学显微镜技术的发展历程。沃亿生物的光学显微镜技术是来源于骆清铭院士和龚辉教授带领的MOST团队发明的显微光学切片断层成像系列技术(MOST /fMOST)。MOST团队从2002年开始,经过近十年的努力、自主研发了拥有自主知识产权的显微光学切片断层成像技术(MOST),通过从理论、方法到仪器的系统性研究,建立了一套完整的技术体系,解决了厘米尺度样品的三维亚微米高分辨成像难题,在此基础上获得了世界上第一套小鼠全脑高分辨率图谱,相关成果发表于2010年Science杂志。为满足不同的科研需求,MOST团队进一步发展了具有不同成像特点与系统性能的fMOST系列成像技术。2013年,MOST团队建立了荧光显微光学切片断层成像(fMOST)技术,实现了单神经元水平的荧光小鼠全脑三维连续成像,并首次实现了单神经元轴突的长程追踪。2016年,MOST团队建立了一种类似全球定位系统(GPS)的全脑定位系统(BPS),实现对荧光标记的单神经元及其共定位细胞构筑信息的双色同时成像,达到在单细胞分辨的三维精准定位下获取神经元的三维完整形态,为神经元分类问题研究提供了可靠的形态学数据,相关结果发表在Nature Communications杂志上。2021年3月,MOST团队在Nature Methods杂志发表了高清晰荧光显微光学切片断层成像(HD-fMOST)技术,利用线照明调制显微成像新原理,实现了高分辨率、高通量、高清晰度、高鲁棒性的全脑三维成像,解决了神经元胞体与突起纤维信号亮度差异极大的探测难题,做到了“在太阳旁边观察星星”。2013年,通过教育部直属高校科研成果公开挂牌交易转让的方式,沃亿生物购买了MOST系列技术的专利。专利买回来后,沃亿生物组织力量开始消化技术,不断去打磨细节、积累经验、调整方案,耗时四年,历经3个重大版本更新,成功推出BioMapping1000产品,实现从原理机到高端科研仪器的转变。该产品适用于Golgi、Nissl、HE等传统组织染色方法,实现对大尺寸生物组织样品的高分辨率三维连续成像,是获取生物组织三维精细结构信息的理想工具,可用于果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠、灵长类等模式动物及人体组织的神经、血管等不同结构特征的成像。BioMapping 1000显微光学切片断层成像仪此后,沃亿生物经过近十年的精细打磨,又先后推出了适用于荧光全脑成像的BioMapping3000、BioMapping5000与BioMapping9000系列产品。该系列仪器稳定性高、鲁棒性强,具有长时间不间断的三维数据采集能力,特别适用于自动获取全脑内神经环路投射路径及其细胞构筑信息。仪器信息网: 当前贵公司主推的产品和技术有哪些。贵公司在高端光学显微镜方面有哪些独具优势的技术? 沃亿生物主要产品为基于MOST系列技术的BioMapping1000、BioMapping3000、BioMapping5000、BioMapping9000,以及配套应用于MOST/fMOST成像的技术服务,包括全脑神经投射、跨尺度血管网络、三维胞体定量分析、单细胞形态学分析、空间蛋白定位、多方位三维成像。沃亿生物的光学显微镜技术最大的亮点是完全基于由我国科研团队发明的原创技术进行成果转化。BioMapping3000设备基于数字微镜阵列的结构光照明调制显微成像方法,具有宽场大容积层析成像的高通量多通道特点,结合转基因小鼠、荧光染料、腺相关病毒(AAV)示踪等荧光标记技术,实现突起级别的三维高分辨荧光成像,适用于神经元和血管的双色成像、形态分析及神经元长程投射追踪、介观神经联接图谱分析、血管网络分析等。BioMappping5000设备采用时间延迟积分(TDI)成像方式,通过对样本的多次曝光和信号累积,在保证高速成像的同时可实现高信噪比的成像,并结合创新性的化学成像样品处理方法可获得高轴向分辨率,实现对全脑树突棘分布的精细成像。BioMapping9000是基于斜光片成像与振动切片结合实现单细胞分辨率的全脑三维快速荧光成像仪器,与前述其他产品相比,具有成像速度更快的优势,能快速获取与分析全脑荧光数据,适合对批量样本进行高效筛选。仪器信息网: 请介绍一下贵公司主推的光学显微镜当前的市场现状如何?整体技术发展趋势如何?从各国脑计划的开展过程可以看到,一系列新型显微成像技术的诞生也在不断帮助生物科学家们拓宽研究场景,进行更深层次的探究。例如,超高分辨光学显微镜突破了光学衍射的极限,在FISH原位杂交等单分子成像领域展现了实力;双光子显微镜更适用于组织深层成像,实现了小型化长时程活体成像。全脑光学成像技术是近10余年新兴的技术领域,利用光学的方法以亚细胞分辨率获得全脑的三维精细结构,在助力脑介观联接图谱的绘制方面独具应用价值。MOST系列技术以高分辨率成像质量为技术特色,在这一领域处于全球领先地位。经过与国内外知名科研院所开展的广泛合作与应用,相关技术路线逐步成熟,已形成了从样本制备、三维成像到数据处理的全链条解决方案,备受合作伙伴的好评与认可,也是目前全脑介观联接图谱绘制的主流技术。基于MOST技术的沃亿生物BioMapping系列设备,也在国内外得到广泛应用,特别是在华中科技大学苏州脑空间信息研究院落地应用,已开始“以工业化的方式大规模、标准化地产生数据并绘制脑图谱,将改变神经科学已有的研究方式”。仪器信息网: 贵公司高端光学显微镜在生命科学研究中有哪些应用?沃亿生物的BioMapping系列产品可用于生物组织样品的单细胞分辨率三维精细结构及空间定位成像,特别是大尺寸样品。可应用于多物种研究,如小鼠、大鼠、树朐、雪貂、猪、猴、人等;可应用于不同器官研究,如脑、脊髓、眼球、肝脏、心脏、肠等;可应用于不同研究模型,如正常模型、疾病模型、发育模型等。MOST/fMOST系列技术已经在神经生物学、发育生物学、肿瘤生物学等领域发挥着重要作用,相关应用成果在Science、Nature等国际知名学术期刊多次发表。通过沃亿生物的BioMapping系列产品,科学家们可以结合Golgi、Nissl、HE等传统组织染色方法和转基因小鼠、免疫染色、荧光染料、腺相关病毒(AAV)示踪等荧光标记技术,以亚细胞分辨率开展大尺寸样本的三维信息获取。依靠这些技术,可以进行全脑任一脑区单细胞形态学分析、三维胞体定量分析、长程和局部神经投射分析;建立哺乳类动物全脑介观立体定位三维脑图谱,绘制脑内不同类型神经元的空间分布图谱及输入输出神经联接图谱,建立模式动物介观脑联接图谱及其数据库。此外,还可以通过对蛋白空间定位分析,绘制具有单细胞分辨率的蛋白表达空间分布图谱,助力脑科学、类器官发育和毒理学相关研究;通过跨尺度的血管网络分析、药物空间分布评估,从脑组织到全器官,从形态学研究到病理机制研究,多方位的三维成像分析,助力血管疾病相关的发病机理和药物研发等研究。还有更多潜在的应用场景,等待我们与合作伙伴一起去开发和展示。可以说,亚细胞分辨率全器官尺度的三维光学成像技术为生物学家打开了一扇窗,可以从三维立体的角度审视相关生命现象,为回答重要的生物学问题提供新的依据。仪器信息网: 从整个行业的角度,对于目前的高端光学显微技术,您比较看好哪些?还有哪些问题亟待解决?现有的高端光学显微技术,特别是全脑光学成像技术主要还是应用在小鼠、大鼠、果蝇等小型模式动物上。我们认为科学研究的最终目标还是要解析人,其中人类大脑皮层约是小鼠的1000多倍,这对技术工具提出了极大的挑战。要实现这一终极梦想,能够对大体积样品进行高分辨成像的完整器官三维光学显微成像技术是关键领域。特别适用于大尺寸生物组织成像的MOST技术,因采用机械切削的方式打破成像深度限制,扩展到人体器官尺度的三维光学成像,相较于其他无需切削的同领域技术将更有优势。当然我们也注意到从小型模式动物的全脑成像跨越到人脑或人体组织器官的三维整体成像,还是有许多技术问题有待解决。例如样本标记技术,不同于模式动物,适用于人体组织器官的标记技术相对较少,转基因、病毒示踪标记等先进的标记技术都无法直接使用,均一、高效的大体积染色技术将值得尝试与探索。扩展到人的完整器官成像,成像范围提高了几个数量级,超大体积样本的制备、成像设备的数据采集效率优化及长时程稳定性、随之而来的PB级数据存储及处理分析等,都将是亟待解决的巨大挑战。仪器信息网: 从整个行业的角度,您如何评价目前高端光学显微镜的应用情况?应用过程中还有哪些亟待解决的问题?未来光学显微镜应用将会如何发展?目前得益于生命与健康领域的蓬勃发展,高端光学显微镜得到越来越多的关注与重视,已逐渐在各大科研院所、医疗机构等普及。全脑三维光学成像技术作为其中典型代表之一,也得到了广泛的应用空间。在推广应用的过程中,我们体会到将学术成果快速转化成商业化、实用性强的设备及解决方案,还存在很多挑战。一项新的技术诞生后,如何展示出独特的应用价值,如何向生物学家快速普及相关知识,如何提高设备的易用性使之成为具有普适性的科研工具,从而广泛应用于更多的科研领域及范围,都是值得我们深入思考并积极寻求解决方案的。我们相信,未来全脑光学成像技术在提高分辨率、成像速度、成像质量、成像范围的基础上,结合体外、体内等功能研究,将广泛应用于不同组织、器官样本的整体三维精细成像,服务于生命科学、医学、农业、材料学等不同领域。 仪器信息网:您如何看待国产光学显微镜生产商和进口品牌厂商的差距? 目前国内在高端光学显微成像技术的研发上,与国外科研单位的实力越来越接近,甚至在部分领域占据领先地位。然而,整体来说国产光学显微镜,与国外同类产品相比还有一定差距,纯国产化之路还很漫长,尚需在与进口品牌厂商合作交流过程中不断学习并加强技术创新,在软件应用特别是数据分析软件中重点投入或许可以在短时间内实现弯道超车。我们作为高端光学显微镜的国产厂商,深感责任重大,愿意为“光学显微镜中国造”贡献自己的一份力量。仪器信息网: 您认为,未来几年高端光学显微镜的热点市场需求有哪些?未来几年高端光学显微镜的热点市场需求将集中于生物医药、疾病和神经科学等细分领域的高分辨、高通量的全脑三维成像、大尺寸生物组织完整成像(小型模式动物的外周系统或完整个体的整体成像,猴、猪、人等的组织器官成像)、多维度活细胞动态成像、细胞器超分辨成像、动物活体深层成像等。除了成像设备本身,配套的样本标记技术、样本包埋技术、成像数据采集、数据分析与管理等科研服务也有着巨大的市场需求。无论是显微光学切片断层成像技术(MOST)还是荧光显微光学切片断层成像技术(fMOST),沃亿生物作为BioMapping系列设备的生产厂商,不仅进行设备销售,还提供从样本制备、数据采集到数据分析及交付的高分辨率三维结构成像全流程技术服务,相信未来一定能为更多的客户和合作伙伴们提供高质量的产品和全方位的服务。
  • 华中科技大学自主研发脑成像系统被指“抄袭”
    据“生活科学”网站报道,近日,华中科技大学骆清铭教授小组研发的脑成像系统遭到抄袭质疑。   质疑声来自美国A&M大学的脑网络实验室,该实验室主任Yoonsuck Choe称其实验室早在十年前就开始这套脑成像系统的研制工作,他怀疑骆清铭小组抄袭了其设计并研制设备,然后将成果发表在《科学》杂志上。   目前,Choe所在实验室准备就此事正式致信《科学》杂志,而《科学》杂志也表示将严肃对待此事,对整个事件过程重新确认。
  • 磁共振影像示踪细胞治疗脑胶质瘤研究获进展
    p   11月14日,中国科学院深圳先进技术研究院郑海荣研究团队在磁共振影像示踪细胞治疗脑胶质瘤领域取得新进展。相关论文“MR imaging tracking of inflammation-activatable engineered neutrophils for targeted therapy of surgically treated glioma”(《磁共振影像示踪的中性粒细胞药物输运体系靶向治疗术后脑胶质瘤》)在线发表在国际学术期刊《自然-通讯》上。 /p p   脑胶质瘤是最常见的中枢神经系统恶性肿瘤,也是目前最为难治的肿瘤性疾病之一。目前临床上胶质瘤的治疗方法主要以手术切除为主,辅以包括放射治疗和药物治疗在内的综合治疗,但其总体预后仍不容乐观,5年生存率不足10%,中位生存期仅为12-15个月。为何胶质瘤患者在经过综合治疗后,生存率仍然极低?一方面是因为胶质瘤细胞在颅内呈浸润性生长,并沿着神经纤维爬行生长,瘤体无清楚边界,导致手术无法彻底清除。另一方面是因为颅内血脑屏障的存在,使得多数化疗药物无法进入脑肿瘤组织,可用于脑胶质瘤化疗的药物品种非常有限,且治疗效果不高。如何提高术后胶质瘤患者的生存期成为临床的重大需求。 /p p   郑海荣研究团队发现利用免疫系统中重要的中性粒细胞,作为穿越血脑屏障的靶向细胞载体,同时结合具有磁共振成像(Magnetic resonance imaging, MRI)性能和载药能力为一体的磁性介孔氧化硅纳米颗粒,得到具有MR成像性能的载药中性粒细胞。当通过静脉注射到达术后脑胶质瘤炎性区域后,高度激活的载药中性粒细胞可形成中性粒细胞胞外诱捕网(Neutrophil extracellular traps,NETs),同时释放载药纳米颗粒并进入到浸润的肿瘤细胞,成功实现了对术后脑胶质瘤的诊疗可视化。 /p p   该研究得到科技部“973”计划(2015CB755500)和国家自然科学基金(81527901, 81327801, 81801843)等的资助。 /p p style=" text-align: center " img title=" 微信图片_20181119091510.jpg" alt=" 微信图片_20181119091510.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/452c857b-652d-4305-9a8e-787fc38ff6f9.jpg" / /p p style=" text-align: center "   载药中性粒细胞对术后胶质瘤小鼠诊疗示意图 /p p & nbsp /p
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