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多歧管装置

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多歧管装置相关的资讯

  • 多歧管型真空冷冻干燥机的应用领域有哪些?
    多歧管型冻干机是一种冻干设备,其主要特点是在于真空罩内设置有多个支路,使得多个样品可以同时进行冷冻和真空干燥。这种设计使得多歧管型冻干机在一定情境下比传统的单一冷冻管型冻干机更为高效。以下是多歧管型冻干机的一些主要应用领域:制药工业: 制药行业是多歧管型冻干机主要的应用领域之一。在制备药物时,多歧管型冻干机能够同时处理多个药物样品,提高生产效率,确保药品的质量和稳定性。 生物制品:在生物制品的制备过程中,如细胞、酶、蛋白质等的冻干,多歧管型冻干机能够更加高效地处理多个样品,保持其活性和稳定性。这对于生物制品的保存和运输至关重要。 食品工业:在食品工业中,多歧管型冻干机可用于同时处理多种食品,如水果、蔬菜、奶制品等。这有助于提高生产效率,延长食品的保质期,并保持其原有的营养成分和口感。 化学品制备:化学品制备中,特别是对于一些高纯度化学品的制备,多歧管型冻干机可以同时处理多个试剂,提高生产效率,减少制备时间,确保产品的纯度和稳定性。 实验室研究:在科学研究领域,多歧管型冻干机可以满足实验室对于同时处理多个样品的需求。这对于高通量实验和大规模样品处理具有重要意义。 医疗器械和诊断试剂:在医疗器械和诊断试剂的制备中,多歧管型冻干机能够同时处理多个样品,确保产品的质量和稳定性,适用于大规模生产和制备。 总体而言,多歧管型冻干机在需要同时处理多个样品的场景下具有显著的优势,适用于多个行业,为这些行业提供了高效、可靠的冻干解决方案。
  • 【瑞士步琦】冷冻干燥歧管配置如何进行冻干终点判定
    冷冻干燥歧管配置如何进行冻干终点判定对于一个冷冻干燥工艺,准确找到冻干终点是精准控制冻干工艺成本的重要衡量。通常判定冻干终点有三种方式:温度差、压力差和压力升高,其中较常用的判定方法是通过测定样品和加热隔板间的温度差(差值 1℃)来判断是否达到初级干燥(或次级干燥)的终点。利用温度差方式判定所需要的配置有可控温加热隔板和样品温度探头,这就使得冻干机必须选择干燥箱体式结构,以保证这两个重要配件的具备。但当我们使用歧管加冻干挂瓶进行干燥时,则另外压力差或压力升高的方法进行冻干终点判定。下面我们就对这两种判定方法进行分析,帮助使用者通过视觉控制来评判样品的干燥过程,精准地结束冷冻干燥,从而缩短处理时间得到可靠的干燥结果。 1所需仪器和样品步琦无极限冷冻干燥机Lyovapor&trade L-300 Pro外置电容和皮拉尼压力计1000mL 圆底烧瓶-50℃ 实验室冰箱甘露醇(97.0-102.0 %)去离子水 2实验过程取 4 个圆底烧瓶(1000 mL),每个烧瓶中装有 150mL 浓度为 50mg/mL 甘露醇溶液装有甘露醇溶液的烧瓶都放入 -50℃ 的冰箱,冷冻 24 小时在完成 Lyovapor&trade L-300 的调节步骤后,进行目标压力 0.200 mbar 的真空测试。不同的测量技术决定了外部压力表之间的偏移值冻干方法为初级干燥(持续 24 小时,压力 0.200 mbar)和可忽略的次级干燥(持续 1 分钟,0.200 mbar)。在初级干燥阶段将压差和压力升高方法编程中均设置为“激活”从冰箱中取出已完全冷冻的烧瓶,连入 Lyovapor&trade L-300歧管上,设定压力为 0.200 mbar,且每个样品瓶内压力均可达到该值判定冻干终点的试验,按照下 表1 设置压力差和压力升高测定。表1:利用冻干机 Lyovapor&trade L-300 冷冻干燥 50 mg/mL 甘露醇溶液,其方法编程中终点测定的详细设置。压力差测试设置极限压力为 0.050mbar,测试时间 30 分钟。该试验在冷冻干燥过程开始时直接开始。对于压力升高测试,压力限制设置为 0.060mbar,测试时间 30 秒。第一次升压试验在冷冻干燥开始 12 小时后进行,每 60 分钟重复一次。3测试结果当压力设定在 0.200mbar 时,电容压力计测量的实际压力平均为 0.230mbar。在干燥过程中,实验室的温度和冷冻干燥机的环境温度平均为 20.1℃。图1 显示了甘露醇溶液在连接到歧管圆底烧瓶中冷冻干燥时的压力。皮拉尼计测得的值比电容压力计测得的值高约 1.6 倍(绿色为电容压力计,红色为皮拉尼压力计)。图1:图1 中两个压力表数值之间的数学差值显示在下 图2 中。随着干燥的进行,皮拉尼压力计的值逐渐接近电容压力计的测量值。47.6 小时后,压差低于 0.05mbar 的设定值,达到压差试验的标准(图2)。从皮拉尼和电容计压力曲线的峰值可以看出,在干燥过程中完成的压力上升测试(图1)。在干燥结束时,升华过程中最初的高压上升(峰值)大幅下降。干燥时间 49.9 小时,达到升压试验标准。作为比较,建议干燥时间为 24 小时。图2:4测试结论通过试验说明过程分析技术(PAT)在冷冻干燥过程实时监控中具有高适用性。具体而言,该研究探索了利用监测干燥室压力,并结合设置压力差和压力升高测试进行自动终点判定来估计干燥时间,无需在干燥过程中对样品进行残余水分含量分析。实验表明,这种综合方法能够控制冻干过程的时间,同时提供一种跟踪冷冻干燥运行质量及结果的方法。该综合方法可以防止干燥过程过早停止。此外,该研究通过使用 Lyovapor&trade L-300 冷冻干燥机,搭配皮拉尼和电容压力计,建立了在歧管配置中样品跟踪和终点判定的可行方法。
  • 普通型、压盖型、多岐管型冻干机介绍及区别
    实验室冻干机(小型冻干机)从功能上分,可分为:普通型冻干机、压盖型冻干机、多岐管型冻干机、多岐管压盖型冻干机。 普通型冻干机:物料散装于物料盘中,适用于食品、中草药、粉末材料的冻干。 压盖型冻干机:适合西林瓶装物料的干燥,冻干准备时,按需要将物料分装在西林瓶中,浮盖好瓶盖后进行冷冻干燥,干燥结束后操作压盖机构压紧瓶盖,可避免二次污染、重新吸附水分,易于长期保存。 多歧管型冻干机:在干燥室外部接装烧瓶,对旋冻在瓶内壁的物料进行干燥,这时烧瓶作为容器接在干燥箱外的歧管上,烧瓶中的物料靠室温加热,通过多歧管开关装置,可按需要随时取下或装上烧瓶,不需要停机。 多岐管压盖型冻干机:结合了压盖型和多岐管型的特点。普通型、压盖型、多岐管型冻干机参数:(非标可定做)型号冷凝温度 ℃真 空 度(空载)冻干面积 ㎡捕水能力功率wtf-fd-1普通型<-50<15pa0.123kg/24h1100压盖型<-50<15pa0.073kg/24h1100多歧管普通型<-50<15pa0.123kg/24h1100多歧管压盖型<-50<15pa0.073kg/24h1100型号冷凝温度℃真空度(空载)冻干面积 ㎡捕水能力功率wtf-fd-1pf普通型<-50<15pa0.123kg/24h1100压盖型<-50<15pa0.073kg/24h1100多歧管普通型<-50<15pa0.123kg/24h1100多歧管压盖型<-50<15pa0.073kg/24h1100tf-fd-1l普通型<-80<15pa0.123kg/24h1600压盖型<-80<15pa0.073kg/24h1600多歧管普通型<-80<15pa0.123kg/24h1600多歧管压盖型<-80<15pa0.073kg/24h1600tf-fd-18s带加热功能冻干曲线普通型<-50<15pa0.186kg/24h1700压盖型<-50<15pa0.116kg/24h1700多歧管普通型<-50<15pa0.186kg/24h1700多歧管压盖型<-50<15pa0.116kg/24h1700tf-fd-18普通型<-50<15pa0.186kg/24h1500压盖型<-50<15pa0.116kg/24h1500多歧管普通型<-50<15pa0.186kg/24h1500多歧管压盖型<-50<15pa0.116kg/24h1500型号冷凝温度 ℃真空度(空载)冻干面积 ㎡捕水能力功率wtf-fd-27s带加热功能冻干曲线普通型<-80<15pa0.276kg/24h2200压盖型<-80<15pa0.116kg/24h2200多歧管普通型<-80<15pa0.276kg/24h2200多歧管压盖型<-80<15pa0.116kg/24h2200tf-fd-27普通型<-80<15pa0.276kg/24h2200压盖型<-80<15pa0.116kg/24h2200多歧管普通型<-80<15pa0.276kg/24h2200多歧管压盖型<-80<15pa0.116kg/24h2200型号冷凝温度℃真空度冻干面积㎡捕水能力功率wtf-fd-1sl带加热功能普通型<-80<15pa0.128kg/24h2200压盖型<-80<15pa0.078kg/24h2200 t型架冷冻干燥机参数:产品优势:样品冷冻干燥后封装在小安瓿内,它具有保藏期长、变异小,便于大量保藏及适用范围较广等优点型号冷凝温度℃真空度安瓿瓶接口捕水能力功率wtf-fd-1e<-50<15pa243kg/24h1100tf-fd-18e<-50<15pa246kg/24h1500tf-fd-27e<-80<15pa246kg/24h2200 小型原位冷冻干燥机技术参数: 型号TF-LFD-1TF-LFD-4TF-LFD-6TF-LFD-1ATF-LFD-4ATF-LFD-6A隔板面积0.1㎡0.4㎡0.6㎡0.1㎡0.4㎡0.6㎡冷阱温度≤-40℃≤-75℃真空度10Pa10Pa处理量(KG/批)146146板层间隔(mm)454550454550电源220V 50HZ220V 50HZ功率(W)75011002300170026003300重量(KG)50801205080120物料盘尺寸(W*L)145*275mm3层200*450mm4层330*440mm4层145*275mm3层200*450mm4层330*440mm4层外形尺寸W*D*H(cm)40*55*7051*70*8571*85*10855*62*8560*90*9570*80*130信息来源:上海田枫仪器有限公司 www.tfyqchina.cn www.tfsye.com上海田枫仪器有限公司专业生产各类制冷设备,包括冷库,冻干机,冷水机,超低温冰箱,恒温槽,层析冷柜等,我们专业,我们用心,田枫是您的不错选择!
  • 即插即用可定制 多器官芯片演绎人体原理
    美国哥伦比亚大学工程系和医学中心的一组研究人员报告说,他们已经开发出一种多器官芯片形式的人体生理模型,该芯片由经过工程改造的人体心脏、骨骼、肝脏和皮肤组成,通过循环免疫细胞的血管流动,以重现相互依赖的器官功能。研究人员创造的这种即插即用的多器官芯片,大小与显微镜载玻片相当,可为患者定制。由于疾病进展和对治疗的反应因人而异,因此这种芯片最终将为每位患者提供个性化的治疗。这项研究刊载于4月27日出版的《自然生物医学工程》杂志上。灵感来自人体工程组织已成为疾病建模和在人体环境中测试药物疗效和安全性的关键组成部分。研究人员面临的一个主要挑战,是如何使用多种可进行生理交流的工程组织来模拟身体功能和全身性疾病,就像它们在体内所做的那样。然而,必须为每个工程组织提供自己的环境,以便特定的组织表型可维持数周至数月,符合生物学和生物医学研究的要求。使挑战变得更为复杂的是,必须将组织模块连接在一起以促进它们的生理交流,这是对涉及多个器官系统的建模所必需的。从人体的工作原理中汲取灵感,研究团队构建了一个人体组织芯片系统,在该系统中,他们通过循环血管流动将成熟的心脏、肝脏、骨骼和皮肤组织模块连接起来,让相互依赖的器官能够像在人类的身体里。研究人员之所以选择这些组织,是因为它们具有明显不同的胚胎起源、结构和功能特性,并且受到癌症治疗药物的影响。“在保持其个体表型的同时提供组织之间的交流一直是一项重大挑战,”该研究的主要作者、哥伦比亚大学干细胞和组织工程实验室副研究科学家凯西罗纳德森-博查得说,“因为我们专注于使用源自患者的组织模型,我们必须单独使每个组织成熟,以便它以模仿患者身上的反应方式发挥作用,我们不想在连接多个组织时牺牲这种先进的功能。在体内,每个器官都维持着自己的环境,同时通过携带循环细胞和生物活性因子的血管流动,与其他器官相互作用。因此,我们选择通过血管循环连接组织,同时保留维持其生物保真度所必需的每个单独的组织生态位,模仿我们的器官在体内连接的方式。”组织模块可维持一个月以上研究团队创建了组织模块,每个模块都在优化的环境中,并通过选择性渗透的内皮屏障将它们与常见的血管流分开。个体组织环境能够跨越内皮屏障并通过血管循环进行交流。研究人员还将产生巨噬细胞的单核细胞引入血管循环,因为它们在指导组织对损伤、疾病疗效的反应方面发挥着重要作用。所有组织均来自同一系人类诱导多能干细胞,从少量血液样本中获得,以证明个体化、患者特异性研究的能力。而且,为了证明该模型可用于长期研究,该团队将已经生长和成熟4到6周的组织在通过血管灌注连接后又维持了4周。研究人员还证明了该模型如何用于研究人类环境中的重要疾病,并检查抗癌药物的副作用。他们研究了多柔比星(一种广泛使用的抗癌药物)对心脏、肝脏、骨骼、皮肤和脉管系统的影响。他们表明,测试效果概括了使用相同药物进行癌症治疗的临床研究报告的效果。使用该模型研究抗癌药物该团队同时开发了一种新的多器官芯片计算模型,用于对药物的吸收、分布、代谢和分泌进行数学模拟。该模型正确地预测了阿霉素代谢成阿霉素醇并扩散到芯片中。在未来其他药物的药代动力学和药效学研究中,多器官芯片与计算方法的结合为临床前到临床外推提供了改进的基础,同时改进了药物开发流程。研究人员称,新技术能识别出一些心脏毒性的早期分子标志物,这是限制药物广泛使用的主要因素。最值得注意的是,多器官芯片准确地预测了心脏毒性和心肌病,这通常需要临床医生减少阿霉素的治疗剂量,甚至停止治疗。研究小组目前正在使用这种芯片的变体进行研究,所有这些都在个体化的患者特定环境中进行。如乳腺癌转移、前列腺癌转移、白血病、辐射对人体组织的影响、新冠病毒对多器官的影响、缺血对心脏和大脑的影响,以及药物的安全性和有效性。研究团队还在为学术和临床实验室开发一种用户友好的标准化芯片,以帮助充分利用其推进生物和医学研究的潜力。研究人员说:“我们对这种方法的潜力感到兴奋。它专为研究与损伤或疾病相关的全身性疾病而设计,将使我们能够保持工程人体组织的生物学特性及其交流。一次一个病人,从炎症到癌症。”
  • 德图推出新品电子歧管仪testo 550
    4月8日在北京希尔顿酒店,德图仪器隆重举行新品电子歧管仪testo 550的发布会。此时正值中国制冷展(4月7日至9日)举办期间,德图仪器作为全球最大的便携式仪器的生产厂家,特为制冷行业带来一款集测量压力、温度为一体的制冷工具testo 550电子歧管仪,响应中国制冷展推广绿色节能环保的理念,引起业界众多关注。参加新闻发布会的还有来自北京节能中心的监测部部长张希庆先生,以及德图的代理商。  据有关资料报道,我国供热制冷每年消耗40%的能源。因此,如何充分利用资源和节约能源,是制冷和暖通空调行业备受关注的热点问题,也是这次中国制冷展的主题所在。德图testo550电子歧管仪是一款集测量压力、温度为一体的制冷工具,主要应用于制冷系统检漏、抽空、制冷剂充注,非常适于制冷系统试运行和日常的排查、保养维护,从而达到节能增效的目的,对保护环境也有积极的作用。  testo 550电子歧管仪最大的特点是可以电子式直接显示测量结果,不仅快速、便捷,而且十分准确。德图产品经理王庆莉女士为众记者演示仪器:巨大显示屏直接显示测量结果,读数非常便捷,两个带温度补偿的压力传感器能迅速、精确的测量高低压端压力,并且能自动计算其蒸发冷凝温度。所有的测量结果单屏即可显示,一目了然。同时,testo 550具有两个温度测量接口,连接温度探头,可同步测量两点温度,仪器即可实时自动计算和显示过热度和过冷度。“此款仪器实现了制冷系统检测技术领域的三大突破:分别是:电子式代替表盘式 一机完成代替了传统的表盘式歧管仪、压焓表、温度仪和压力仪等数项功能 30余种制冷剂内置仪器中,可以很方便的用歧管仪检测制冷系统,真正实现一机在手、一劳永逸。”王经理指出。  现场,德图仪器用与其他传统测量工具,如传统的表盘式歧管仪PK的方式生动诠释了testo 550的卓著性能。与传统的表盘式歧管仪相比,德图的电子歧管仪testo 550的便携性具有很大的优势。以前,现场制冷技术人员要拿很多东西,温度计,双压力表,还要时时刻刻手工记录,同时查询很多表格。而现在,testo 550可同时测量温度、压力。这样制冷技术人员可以不必携带温度表,而只要用testo550就可以解决问题。testo 550能迅速、精确的测量高、低压端的压力,并且自动的计算蒸发、冷凝温度 在系统的抽真空过程中,歧管仪能直接显示系统的真空度 在测量逆循环热泵系统时,只需点击按钮激活热泵模式,仪器会自动地进行切换,无需要更换软管 通过testo 550的2个外接温度接口,可同步测量两点温度,仪器即可实时自动计算显示过热度和过冷度。“总之,这款仪器对现场制冷技术人员而言是一款不可多得的工具。”testo 550再次完美胜出。  百年大计,节约为本。推广节能环保的产品、设备和技术,这已成为国家行为和各社会团体自觉履行的共同行动。来自北京节能中心的监测部部长张希庆先生回顾以往的工作发现,节能的概念大家都向往,但如何实施标准,如何检验节能成效,不止众多企业,连节能中心也在犯难。“制冷这一块,耗能非常大,如何节约利用,这在以前,几乎没人重视,但是现在,随着节能观念的深入发展以及像德图仪器这样的企业带领技术的进步, testo 550正是一款及时到来的标兵仪器。”张部长对testo 550给予极高的评价。  据了解,德图的电子歧管仪在欧洲很早就被广泛应用,是制冷系统日常维护的工具。目前,在中国该随着节能环保,绿色低碳等一系列概念的提出,制冷行业也正在发生巨大的改变,testo 550的诞生将进一步开启制冷系统的检测新时代,成为制冷系统的日常维护工具,帮助制冷公司及制冷技术人员推出更专业的制冷服务,从而更好的节能环保。即将到来的世博会也是制冷节能监测仪的用武之地,如很多物流仓库必须通过对数据的监控等。“2010年,将会是testo 550电子歧管仪大展身手的一年。敬请期待!”
  • testo 570电子歧管仪(电子压力表组)全新上市
    &mdash &mdash 空调制冷检测工具的领导者 帮助您完成制冷与热泵系统的日常调试和维护工作 在过去,对于制冷系统的维护及调试过程复杂且费时费力。今天,全球便携式测量仪器的领导者-德图(testo)继成功推出经济型电子歧管仪testo 550之后,现又推出一款专业级的电子歧管仪testo 570,其一机多能、智能管理将为制冷工程人员带来极大的便利,必将全面推动整个制冷行业检测的发展,将会成为制冷检测领域的一次革命。电子歧管仪与传统的双压力表组相比较,优势一览:电子式替代传统表盘式双压力表组,更高精度,更易读数一机多能,实现压力、温度、真空度、电流、油压的一机测量自动计算显示蒸发冷凝温度,实时显示过冷度、过热度仪器内置40种制冷剂特性参数,全面满足各种测量需求制冷/热泵模式自动切换,满足各种测量任务可存储数据,实现系统长期监测,专业软件实现数据分析与管理 安全性 &mdash &mdash 提升您的专业性日趋严格的制冷节能法规及企业内能能源管理要求,制冷及热泵系统的检测需实现长期监测且需留存数据记录,因此,专业的数据记录功能及软件已成为必需。testo 570 可以对全部测量任务进行电子记录,从而可以验证制冷系统是否得到了正确维护与管理,这种验证过程的透明性与专业性,将会使你的客户提升对您工作的信赖度。专业人员每日必用 &mdash &mdash 日常维护及故障排查专业工具testo 570 的长期实时在线式测量功能可对系统进行长期的监测,快速进行故障追踪与分析,综合全面考察系统,避免由于单点单时的测量值带来的错误分析。从此您将可以摆脱繁琐的手动记录,方便、准确!
  • 德图“电子歧管仪testo 550”新品发布会在京举行
    仪器信息网讯 2010年4月8日,德图“电子歧管仪testo 550”新品发布会在北京希尔顿酒店隆重举行。此时正值中国制冷展(4月7日至9日)举办期间,作为全球知名的便携式仪器的生产厂家,德图特为制冷行业带来一款集测量压力、温度为一体的制冷工具testo 550电子歧管仪,以响应中国制冷展推广绿色节能环保的理念。德图亚太区执行董事迈克沃尔夫先生、北京节能环保中心监测部部长张希庆先生、德图产品经理王庆莉女士、德图仪器代理商及相关媒体记者近50人参加了此次新闻发布会,仪器信息网应邀参加。新闻发布会现场  据有关资料报道,我国供热制冷每年消耗40%的能源。因此,如何充分利用资源和节约能源,是制冷和暖通空调行业备受关注的热点问题,也是这次中国制冷展的主题所在。德图testo550电子歧管仪是一款集测量压力、温度为一体的制冷工具,主要应用于制冷系统检漏、抽空、制冷剂充注,非常适于制冷系统试运行和日常的排查、保养维护,从而达到节能增效的目的,对保护环境也有积极的作用。德图亚太区执行董事迈克沃尔夫先生  迈克沃尔夫先生说到:“德图在中国发展迅速,在销售、市场、售后、生产以及研发团队共320名员工的共同努力下,我们将以一款新产品“电子歧管仪testo 550”开辟一个新的市场领域。众所周知,德图在烟气排放、供暖以及暖通行业已经赫赫有名,而今天的这款明星产品将帮助德图进入制冷行业,并且将一举成为该行业的领头羊。”  “中国的制冷市场规模巨大,空调数以百万计,中国政府也颁布了一系列节能减排政策,而德图在欧洲市场上已经积累了丰富的经验,因此,我们相信今天是中国用户推出的这款新产品的绝佳时机,testo 550是中国市场上第一款专业的电子歧管仪,将于5月1日在中国市场正式上市。”德图产品经理王庆莉女士  德图产品经理王庆莉女士为众记者演示仪器,并谈到:testo550电子歧管仪最大的特点是可以电子式直接显示测量结果,不仅快速、便捷,而且十分准确。巨大显示屏直接显示测量结果,读数非常便捷,两个带温度补偿的压力传感器能迅速、精确的测量高低压端压力,并且能自动计算其蒸发冷凝温度。所有的测量结果单屏即可显示,一目了然。同时,testo550具有两个温度测量接口,连接温度探头,可同步测量两点温度,仪器即可实时自动计算和显示过热度和过冷度。  此外,王庆莉女士还指出:“此款仪器实现了制冷系统检测技术领域的三大突破:分别是:电子式代替表盘式 一机完成代替了传统的表盘式歧管仪、压焓表、温度仪和压力仪等数项功能 30余种制冷剂内置仪器中,可以很方便的用歧管仪检测制冷系统,真正实现一机在手,一劳永逸。”testo550电子歧管仪与传统表盘式歧管仪PK  发布会现场,德图仪器用与其他传统测量工具,如传统的表盘式歧管仪,PK的方式生动诠释了testo550的卓著性能。  与传统的表盘式歧管仪相比,德图的电子歧管仪testo550的便携性具有很大的优势。以前,现场制冷技术人员要拿很多东西,温度计,双压力表,还要时时刻刻手工记录,同时查询很多表格。而现在,testo550可同时测量温度、压力。这样制冷技术人员可以不必携带温度表,而只要用testo550就可以解决问题。testo550能迅速、精确的测量高、低压端的压力,并且自动的计算蒸发、冷凝温度;在系统的抽真空过程中,歧管仪能直接显示系统的真空度;在测量逆循环热泵系统时,只需点击按钮激活热泵模式,仪器会自动地进行切换,无需要更换软管 通过testo550的2个外接温度接口,可同步测量两点温度,仪器即可实时自动计算显示过热度和过冷度。“总之,这款仪器对现场制冷技术人员而言是一款不可多得的工具。”北京节能环保中心监测部部长张希庆先生  来自北京节能环保中心监测部部长张希庆先生回顾了以往的工作发现,节能的概念大家都向往,但如何实施标准,如何检验节能成效,不止众多企业,连节能中心也在犯难。张部长表示:“百年大计,节约为本。推广节能环保的产品、设备和技术,这已成为国家行为和各社会团体自觉履行的共同行动。制冷这一块,耗能非常大,如何节约利用,这在以前,几乎没人重视,但是现在,随着节能观念的深入发展以及像德图这样的企业带领技术的进步,testo550正是一款及时到来的‘标兵’仪器。”  据了解,德图的电子歧管仪在欧洲很早就被广泛应用,是制冷系统日常维护的工具。目前,在中国,随着节能环保,绿色低碳等一系列概念的提出,制冷行业也正在发生巨大的改变,testo550的诞生将进一步开启制冷系统的检测新时代,成为制冷系统的日常维护工具,帮助制冷公司及制冷技术人员推出更专业的制冷服务,从而更好的节能环保。即将到来的世博会也是制冷节能监测仪的用武之地,如很多物流仓库必须通过对数据的监控等。  附录:德图仪器国际贸易(上海)有限公司      http://www.testo.com.cn/chs/     http://testo.instrument.com.cn
  • 沈阳液化天燃气罐车泄漏致多车起火 ,危险品运输该如何转“危”为“安”?
    2021年7月31日,辽宁沈阳和平区一加气站内,一辆液化天然气罐车泄漏起火。据悉,起火原因是罐车罐体阀门损坏,导致天然气泄漏起火。该起事故造成附近6辆公交车不同程度受损,导致途径此地的多辆高铁不同程度晚点运行,以及夹河变电所及砂山变电所采取停电措施,所幸无人员伤亡。天然气罐车运输属易燃易爆的危险品运输在存储、运输、停放的过程中要严格遵守规定,定时检查才能规避风险本次事故的原因是罐车罐体阀门损坏导致天然气泄漏,与空气混合起火如果此次能够及时对天然气罐车进行检查早些发现逃逸的气体也许此次火灾就可以成功避免今天,小菲来推荐几款天然气检测“神器”定时检测逃逸天然气:FLIR GF77新款FLIR GF77可以从安全距离扫描气体排放情况,可实时显示逃逸的天然气等气体,实现更快、更高效的气体泄漏检测。高效的泄漏检测与修复(LDAR)有助于消除泄漏隐患,维护生产安全和保护环境,同时避免原料泄漏产生的经济损失,是电力公司、石油和天然气企业、化工/制造设施、食品和农业行业以及急救人员的理想选择。FLIR GF77是一款突破性的非制冷型光学气体成像红外热像仪,可更换镜头检测多种气体。。它提供两种波段:低波段 (LR)和高波段 (HR)。LR用于可视化甲烷、一氧化二氮、二氧化硫、R-134a和R-152a。HR可视化六氟化硫、氨和乙烯。当然,借助内置热成像仪还能检查关键组件。扫描二维码,获取更多GF77资料7*24实时监测:FLIR GF77aFLIR为工业自动化市场带来了气体泄漏可视化监测的有效解决方案:GF77a。这是一款非制冷热像仪,可对天然气和其他工业气体进行7x24连续监测泄漏,实时光学成像。这款热像仪可为石油和天然气企业、天然气运输管道、场站、罐区和天然气发电厂提供连续、自动的天然气泄漏监测功能,自动发现泄漏,锁定泄漏点并报警。FLIR GF77a集成了多种特色功能,搭载高灵敏度模式(HSM),可提高泄漏检测能力,远程自动对焦,可确保不同距离物体成像的清晰度和测量精度。GF77a兼容RTSP、GigE和ONVIF协议,可轻松与标准安全和NVR解决方案集成,连接灵活,满足众多工业通信需求,也可连接至网络,真正实现了气体泄漏的连续、自动监测。扫描二维码,获取更多GF77a资料天然气作为目前最重要的能源之一广泛被应用到生产生活中但由于泄漏造成的事故时有发生我们应想办法在源头处杜绝因此,一定要做好天然气泄漏的检测FLIR GF77系列光学气体热像仪为天然气存储、运输等过程保驾护航将天然气泄漏的苗头扼杀在摇篮里
  • 类器官技术:赋能新冠病毒研究,类器官准确分装涉及哪些步骤?
    经过十余年的发展,多种器官的类器官得以在体外构建成功,类器官也为很多疾病提供了优良的体外模型。恰逢 COVID-19 流行,类器官也被用于研究 SARS-CoV-2 的致病机理研究及药物筛选。对此,Yuling Han 等人对人类类器官模型在 SARS-CoV-2 感染领域的应用进行了综述。2009 年,荷兰 Hubrecht 研究所的 Hans Clevers 团队首次在体外将肠道干细胞培养成具有类肠的隐窝状和绒毛状上皮区域的三维结构,即小肠类器官,由此开启了类器官的研究[1]。自那以后,类器官研究步入了高速发展期,经过十余年的发展,已有多种类器官在体外构建成功,包括:肠、胃、视网膜、脑、肝、肾、肺、胰腺、心脏、呼吸道、血管以及胎盘类器官等(图1)。作为一种前沿的科研方法,类器官技术已被应用于疾病模型构建、药物发现、个性化药物筛选、药敏检测、发育生物学、病理学、细胞生物学、再生医学及精准医学等领域。相较于 2D 培养的细胞,类器官能更好的模拟体内生理特征,更适合用于研究细胞间通讯及形态发生。另外,相较于动物模型,类器官更适合用于高通量筛选,并且具有更高的可操作性。类器官的构成来源主要包括两种:一种是人类多能干细胞(human pluripotent stem cells, hPSCs),包括胚胎干细胞(embryonic stem cells, ESCs)、诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)等;另一种是成体组织。两者在可获得性、可编辑性、成熟度和多样性方面各有利弊。理论上,hPSCs 具有无限的增殖能力和在所有三个胚层中产生类器官的发育潜力,并且 hPSCs 能轻松地扩大培养,用于大规模研究,比如药物筛选及代谢分析。相比之下,成体类器官自我更新能力有限,这就限制了它在大规模研究中的应用。另外,hPSCs 来源的类器官在基因编辑方面更易达成,便于研究单个变异在病毒感染中的生物学功能。成体类器官的优势在于其良好的成熟度,这是 hPSCs 来源的类器官所不具备的,大多数 hPSCs 衍生的类器官仍然具有胎儿或新生儿的特征,仍需要做更多的工作来进一步改善其成熟状态。图1 不同来源的类器官发展时间线[2]2019 年底暴发的新冠疫情迅速席卷了全球,严重威胁了全球人类的生命安全。SARS-CoV-2 不仅引起严重的呼吸道疾病,还会损坏大脑、心脏、肝、肾、肠道及胰腺等器官,引起诸如精神、认知及身体障碍、静脉血栓、心肌炎、心力衰竭、急性肾损伤、肝损伤及急性脑血管疾病等并发症(图2)。因此,科研人员迫切需要合适的体内及体外模型来研究 SARS-CoV-2 感染、病理生理学及药物和疫苗的筛选。由于类器官具备上文所提及的各种优势,并且多种器官的类器官被成功构建,所以类器官被广泛的应用于 SARS-CoV-2 的研究。图2 COVID-19 患者不同器官并发症[2]呼吸系统类器官SARS-CoV-2 主要靶向呼吸系统的上皮细胞,引起患者的严重咳嗽、过度粘液分泌及呼吸短促等。为了研究病毒感染后机体的病理改变,筛选潜在的治疗策略,科研人员构建了肺泡、呼吸道及支气管类器官。Shuibing Chen 团队利用 hPSCs 来源的肺泡类器官,从 FDA 批准的药物中筛选到了 3 种 SARS-CoV-2 进入抑制剂:伊马替尼(imatinib),麦考酚酸(mycophenolic acid)以及盐酸米帕林(quinacrine dihydrochloride)[3]。另外,肺泡类器官感染实验表明 SARS-CoV-2 受体 ACE2 主要表达在二型肺泡上皮细胞(Type 2 alveolar epithelial cell,AT2 cell)上,并且,AT2 细胞被感染后表现出与 COVID-19 患者肺部相同的特征,包括 Type I/III 干扰素反应,干扰素介导的炎症反应,表面活性蛋白的缺失以及凋亡。成体呼吸道类器官(adult airway organoids, adult AWOs)还可以被用来研究 SARS-CoV-2 突变体的复制动力学特征。通过比较 SARS-CoV-2 感染的支气管类器官(bronchial organoids, BCOs)与其他细胞类型的高通量表达矩阵数据,集落刺激因子 3 (CSF3) 被确定为潜在的药物靶点。综上所述,呼吸系统类器官复现了体内 SARS-CoV-2 感染的特征,可用于 SARS-CoV-2 病理学研究及药物筛选等。肠道类器官COVID-19 患者常常表现出腹泻、呕吐及腹痛等胃肠道症状。肠道类器官则被用于 SARS-CoV-2 相关的肠道病理生理学研究,其中包括 hPSCs 来源及成体小肠类器官(small intestinal organoids, SIOs)、结肠类器官(colonic organoids, COs)及回肠类器官(ileal organoids, ILOs)。hPSCs 来源的 SIOs 和 COs 均能被 SARS-CoV-2 感染,并且表现出超微结构的改变以及强烈的转录反应。事实上,hPSCs 来源的 COs 已经被用于验证 SARS-CoV-2 进入抑制剂的抗病毒效果,并且与肺类器官有相似的表现[3]。这也说明肠类器官可以作为 SARS-CoV-2 感染的疾病模型用于药物筛选。肠道类器官也能很好的复现肠道新冠病毒感染:SARS-CoV-2 和 SARS-CoV 在 SIOs 上表现出截然不同的病毒-宿主互作动力学特征,SARS-CoV 传播迅速但引起的细胞反应更小,而 SARS-CoV-2 虽然复制能力低但能引起更强烈的细胞反应。脑类器官COVID-19 患者会罹患一系列神经症状,严重程度从嗅觉、味觉丧失,记忆丧失到威胁生命的中风。hPSCs 来源的脑类器官包括全脑类器官和脑区类器官,免疫染色发现皮质、海马、下丘脑及中脑均能检测到 SARS-CoV-2 感染,而神经元和星形胶质细胞检测到的则很有限。尽管如此,星形胶质细胞却能促进脑类器官中 SARS-CoV-2 的感染。除此以外,hPSCs 来源的脉络丛类器官(choroid plexus organoids, CPOs)也被用来研究 COVID-19 患者的脑损伤。SARS-CoV-2 在 CPOs 中能引发炎症反应及细胞功能缺陷并伴随着细胞死亡,并且 SARS-CoV-2 能破坏上皮细胞之间的紧密连接,在 CPOs 中引起脑脊液渗漏。综上所述,脑类器官是研究 SARS-CoV-2 感染引起脑损伤的良好体外模型。除了以上提及的几种类器官,肾、肝、扁桃体等类器官也被用于 SARS-CoV-2 研究,在综述里都有详细的描述[2]。前景尽管类器官用作 SARS-CoV-2 疾病模型取得了重要进展,但是还有许多方面需要进一步优化,其中包括给类器官增加免疫细胞及血管系统,利用 3D 生物打印及器官芯片技术进一步模拟人体系统的生理及病理状态,利用单细胞技术深入研究病毒-宿主互作,利用基因组测序及基因编辑技术研究病毒感染时基因型和表现之间的相关性。现有的类器官大部分只含有组织或器官的细胞组分,不含有免疫细胞,而免疫细胞在 COVID-19 的病理生理学及疾病进展方面发挥的作用可能比病毒感染本身更加重要。因此,利用体外类器官和免疫细胞共培养体系能更好的了解被感染宿主细胞和免疫细胞之间的互作,及免疫细胞在组织或器官损伤中的作用。类器官的另一个缺陷是缺乏血管系统。将类器官和血管上皮细胞、周细胞共培养形成一个具备合适空间结构的含血管类器官为进一步开发类器官模型提供了希望。具备免疫细胞及血管的类器官将进一步推动新发病毒性传染病的研究(图3)。图3 血管-免疫-肺泡类器官的开发器官芯片技术是利用微液流装置创建的动态和可控的微环境来培养类器官,适合研究病毒-宿主互作,病毒治疗的耐药性的演变,新型抗病毒疗法的开发以及潜在的病毒发病机制。总结现阶段类器官确实为 COVID-19 疾病模型的构建以及药物筛选做出了贡献,但是由于其缺乏免疫细胞、血管系统及器官间互作,还不能完全替代动物模型。未来,随着类器官复杂化及器官芯片等技术的应用,类器官必将为新发病毒感染的研究做出更多的贡献。在药物研发和政策监管的双重要求下,类器官的出现为更高效、更精准的生命科学研究带来希望。从 2009 年肠道类器官的出现到现在,类器官相关文献数量逐年递增。临床上利用病人肿瘤组织来源的类器官进行体外药敏检测,也发现类器官对现有抗肿瘤药物具有 100% 敏感性以及 88% 的阳性预测值。类器官的高度仿生性使其大大推广了技术研究,以及在转化医学和药物筛选等领域的广泛使用。但目前,类器官应用的的培养和应用面临如何实现标准化和重复性,以及利用自动化来提高培养效率的瓶颈。在工业 4.0 时代,我们希望将智能化、标准化引入到类器官的行业,以降低类器官培养的门槛。为了应对这些挑战,由于化疗药物的副作用比靶向治疗大许多,很多患者担心承受了化疗的副作用,但最后却没有获得好的治疗效果,因而对化疗有种恐惧感。如果能找到一种新的药敏检测方式,可以比较准确的预测化疗药物有效性,会极大减轻患者进行化疗的心理负担。肿瘤类器官药敏试验是正在探索的一种有效且易于普及的药敏检测方式。而如何快速准确的完成类器官药敏检测则是实现这一目标的关键。如下图的药敏检测的流程中,为了达到精准检测的目的,药物的准确添加和类器官的准确分装很重要。下图流程中,由Biomek自动化移液工作站进行类器官的分装,因子添加,配合检测器进行在线检测,利用Echo进行40nL的小体积加药,来达到在线自动化的类器官培养和检测。参考文献[1] T. Sato, R.G. Vries, H.J. Snippert, M. van de Wetering, N. Barker, D.E. Stange, J.H. van Es, A. Abo, P. Kujala, P.J. Peters, and H. Clevers, Single Lgr5 stem cells build crypt-villus structures in vitro without a mesenchymal niche. Nature 459 (2009) 262-5.[2] Y. Han, L. Yang, L.A. Lacko, and S. Chen, Human organoid models to study SARS-CoV-2 infection. Nat Methods 19 (2022) 418-428.[3] Y. Han, X. Duan, L. Yang, B.E. Nilsson-Payant, P. Wang, F. Duan, X. Tang, T.M. Yaron, T. Zhang, S. Uhl, Y. Bram, C. Richardson, J. Zhu, Z. Zhao, D. Redmond, S. Houghton, D.T. Nguyen, D. Xu, X. Wang, J. Jessurun, A. Borczuk, Y. Huang, J.L. Johnson, Y. Liu, J. Xiang, H. Wang, L.C. Cantley, B.R. tenOever, D.D. Ho, F.C. Pan, T. Evans, H.J. Chen, R.E. Schwartz, and S. Chen, Identification of SARS-CoV-2 inhibitors using lung and colonic organoids. Nature 589 (2021) 270-275.* 版权声明:未经授权,不得对原有的文字图片等内容进行变动、重新编排或者增加新的内容,贝克曼库尔特生命科学保留在不告知前提下随时更新版本的权利。
  • 市场监管总局批准启用新线角度基准装置
    据市场监管总局网站3月13日消息,近日,市场监管总局批准启用由中国计量科学研究院新研制建立的“线角度基准装置”,同时废除了原“线角度基准装置”。线角度基准装置是国家平面角基准的重要组成部分,其通过圆光栅线纹复现平面角度量值,为分度盘、圆光栅和角度编码器等圆分度器件提供最高精度级别的参考源,满足数控机床回转定位、航空航天器飞行姿态调控及测绘仪器空间定向的计量需求,对精密加工、建筑工程、航空航天、前沿科学等领域具有基础支撑作用。制造业发达国家将线角度计量作为产业链基础环节优先发展,德国、日本等凭借其线角度基准装置建立了国际领先的圆分度器件产业,有效支撑了其制造业高端化发展。 新建立的线角度基准装置在0°~360°范围内,测量步长优于0.005 ″,采样率比原有水平提升6个数量级(即一百万倍),可实现宏观和微观角度跨尺度测量能力,相当于能用望远镜观察到1公里外任意方向上的1根头发丝。其参与的国际计量局组织的线角度关键参量国际比对(APMP.L-K3),在规定测量范围内,连续测量2万个定位点,技术能力达到国际第一梯队水平,并首次获得该量值的国际互认。 新建的线角度基准装置实现了全圆连续超高分辨力量值复现,解决了我国圆分度器件产业向高端化升级所面临的精度评价难题,为高端数控机床、工业机器人、航空航天测控装备、精密科学仪器的圆分度测控核心器件实现国产替代,提供了具有国际先进水平的量值源头,为我国制造业高端化、智能化提供了有效的计量技术支撑。
  • 国家食品药品监管局:警惕血液透析装置使用风险
    国家食品药品监督管理局1月4日发布2011年第1期医疗器械不良事件信息通报,提醒医务人员及使用者警惕血液透析装置的使用风险。  据介绍,血液透析装置是利用半透膜原理,通过弥散、对流和过滤等作用,将患者血液中的各种有害及多余的代谢废物和过多的电解质进行物质交换或排出,使患者机体内在环境接近正常人,从而达到净化血液目的的医疗设备,临床主要用于治疗各种原因引起的急、慢性肾功能衰竭及部分中毒性疾病等。  国家药品不良反应中心2002年至2010年共收到有关血液透析装置的可疑医疗器械不良事件报告487份,主要涉及透析机、透析器、透析管路、透析粉、透析液、透析复用机、透析水处理系统等七个产品,可疑不良事件主要表现为器械故障和患者损害。其中,表现为器械故障的有313份,占64.27%,如透析机故障报警失灵、透析器破膜、透析管路漏气等 表现为患者损害的有174份,占35.73%,如病人出现痉挛、抽搐、手足麻木,个别发生呼吸心跳骤停等。  据了解,目前血液透析疗法在临床上应用广泛,有关血液透析装置的可疑医疗器械不良事件报告数量也逐渐增多。  为防止不良事件导致的伤害事件重复发生,国家食品药品监管局提醒医务人员及使用者,加强安全使用培训和对患者的宣教,严格按照规定进行操作,并定期对装置进行维护保养。医务人员在对患者进行血液透析治疗时,应合理权衡血液透析对患者的效益和风险,充分了解患者的体质、既往病史等情况,严格掌握适应证,并在治疗中加强监护。患者应加强自我保护意识,主动配合医护人员的治疗,在治疗过程中或治疗结束后出现不适症状应及时报告、就医。
  • 沃特世推出新型正压固相提取装置
    沃特世推出新型正压固相提取装置,简化了样品前处理过程,突破了药物开发过程的瓶颈 盐湖城, 犹他州 - 2010年5月24日沃特世公司(WAT:NYSE)今天推出了一款新产品,它可帮助您进行新药开发的科学工作者提高样品提取效率。新型的沃特世正压96孔固相提取装置设计用于进行生物样本的平行固相提取(SPE)操作,专门配合沃特世96-孔Oasis微提取板(μElution plate)或常规96-孔板使用。此产品利用正压进行固相提取各步骤的操作,保证了孔与孔之间流速一致且均匀,因此待分析物的回收率重现性好,即使是黏度高的样品。自6月7日起,用户既可以在全球范围内购买该产品。传统的固相提取(SPE)操作是利用真空装置,对96孔板施加一定的真空度进行,由于96孔板下面的空间是负压,样品会从每个孔中被抽下来。然而,当某个孔发生堵塞,或者由于样品黏度不同造成一个或多个孔流速不均匀时会使得整块板的真空度突然下降而产生问题:黏度低的样品从某些孔内流干后,整体真空度将下降,造成板上黏度大的样品孔流速减慢。这样会造成待分析物的SPE回收率重现性差,并影响分析验证的结果,造成效率下降以及时间和金钱的浪费。沃特世正压96孔固相提取装置以包含96个孔的排气歧管衬垫为特色:96孔板上的每个孔各自独立操作。利用惰性气体,它将一高达80psi的"动"力施加于每个孔,促使样品中的分析组分通过孔内的填料后进入收集板,以便进行后续分析。无论每个柱子中的样品黏度如何,沃特世正压96孔固相提取装置使用正好合适的压力,使最难处理的样品都能通过每个孔,从而使SPE提取物更加均匀并提高了分析物SPE回收率的重现性。使用沃特世正压96孔固相提取装置时,高黏度或高脂生物样本将可非常容易且均匀地通过96-孔板的每个孔。有关沃特世正压96孔固相提取装置更多详情,请登录: http://www.waters.com/waters/nav.htm?cid=10161512如需下载产品说明书,请登录: http://www.waters.com/webassets/cms/library/docs/720003453en.pdf关于沃特世公司(www.waters.com) 50年来,沃特世公司(NYSE:WAT)通过提供实用且可持续的创新,实现了全球医疗保健、环境管控、食品安全、水质监测等领域的显著进步,为基于实验室的许多机构创造了商业价值。 沃特世的技术突破和实验室解决方案开创了分离科学、实验室信息管理、质谱技术和热分析的相互组合,为客户提供了一个持久成功的平台。 沃特世公司2009年的总收入达15亿美元拥有5,200名员工;公司正在帮助全球客户推进科研进程,并为其提供绝佳的操作体验 ### Waters and Synapt是沃特世公司的商标
  • 市场监管总局批准启用激光小角度副基准装置
    近日,市场监管总局批准启用由北京航天计量测试技术研究所和中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所分别研制建立的两项“激光小角度副基准装置”。 激光小角度副基准装置是国家平面角基准的重要组成之一,可复现和保存平面角单位,并作为激光小角度基准装置的备份,可为激光小角度测量仪、自准直仪、光学角规等小角度器件进行量值传递,满足航空航天用激光陀螺、精密机床用高精密导轨、芯片制造用光刻机等高精尖领域的小角度量值计量需求,对航空航天、高端装备制造、精密光学器件、集成电路等领域高质量发展发挥基础性作用。 北京航天计量测试技术研究所建立的激光小角度基准装置突破了400mm超精密殷钢正弦臂、大口径空心角隅棱镜研制瓶颈,以及双频激光干涉差动测角等关键技术,实现了0.001"超高精度角度测量分辨力,相当于地球上的观察者能够看清400公里外空间站上宇航员手中的铅笔芯。中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所建立的激光小角度副基准装置实现了超高分辨力小角度量值复现,具有微小角度的测量能力,其分辨力近似一个圆周的1亿3千万分之一对应的角度量值,准确度可以达到0.03″,相当于一根100公里长的圆棒,一端抬高15毫米对应的角度量值。 当前,我国测量仪器产业正在高速向国际领先水平发展,激光小角度副基准装置的建立有助于解决当前面临的大量小角度精密测量和准确度评价问题,将为我国小角度测量技术的发展提供有力的计量支撑,并推动高精度大范围自准直仪、激光小角度测量仪等高端测量仪器加速实现国产化。
  • 国网河北电力新投用检定装置 可兼容检定多品类低压电流互感器
    近日,国网河北省电力有限公司营销服务中心投用宽量程低压电流互感器人工检定装置,完成了90只互感器设备的检定工作,标志着国网河北电力营销服务中心具备宽量程低压电流互感器检定能力。   分布式光伏发电客户在夏、冬两季容易受自身负荷波动影响,出现一次电流超过常规低压互感器量程的情况。宽量程低压电流互感器能够保证一次电流在额定电流的0.1%~200%时的准确计量,提高分布式光伏发电客户上网电量计量的精准性。   2022年以来,国网河北电力营销服务中心从优化标准设备配置、提高电流源输出能力方面开展宽量程低压电流互感器检定技术研究。该中心创新融合标准直流互感器、半波发生装置和大容量电流源的测量功能,解决高线性和小微差检定技术难点,形成多品类低压电流互感器检定装置兼容性设计方案,实现传统低压电流互感器、抗直流偏磁低压电流互感器与宽量程低压电流互感器兼容检定,满足宽量程低压电流互感器检定需求。   国网河北电力营销服务中心还贯通了宽量程低压电流互感器人工检定装置与省级计量生产调度平台系统数据接口贯通,实现任务数据、结论数据系统间自动交互。目前,该中心完成了8种变比的宽量程低压电流互感器的检定测试,检定装置运行平稳,各项指标满足规程要求。   低压电流互感器是一种可以把高交流电流转化为容易控制的低电流的设备,具有性能优良,精度稳定的特点。低压双绕组电流互感器,用于多回路低压智能配电中电流测量,可远传,或遥测装置配套使用,是低压智能配电低成本方案理想的智能化配电元件。   低压双绕组电流互感器作为低压配电系统监控电流的采集元件,具有两个绕组,其一(1S1、1S2)用于电流表指示,额定二次电流为AC5A或AC1A,其二(2S1、2S2)用于远传遥测,可与远端监控现场信号、工业设备的测控装置ARTU-M32遥测单元配套使用,额定二次电流为AC0-20mA;亦可用于电动机保护回路中使用,但由于电流保护回路过载电流为5-8倍,所以确保低压双绕组电流互感器的线性至8倍,且电流在8倍时,能保证双绕组电流互感器的误差在0.2-0.5%。
  • 沃特世推出正压96孔固相萃取装置
    沃特世正压96孔固相萃取装置为96孔和1cc无凸缘固相萃取小柱形式提供最先进的运转性能。处理装置可以保证96孔板中的任何一个孔或小柱都恒压,即便孔板位置未完全填满时也是如此。相对于传统负压装置而言,正压处理装置具有许多优点。  分析物的回收率重现性好  普通真空萃取装置的一个主要问题是当96孔板中某个孔流干运行时,就会减慢其余孔的流速,这可导致不同孔间分析物的回收率重现性差。配有96个独立通道的沃特世正压96孔固相萃取装置对每个通道所施加的压力相等,不论是充满的还是流干的孔,甚至对根本没有孔入口的情况也不例外。这将提供高度均匀的萃取效果,从而改善分析物回收率的重现性。  提高粘性样品的流速  处理粘性样品时,真空萃取装置通常不能提供足够的处理动力,这是因为最大压力被限制在低于大气压(约15 psi)的水平下。沃特世正压96孔固相萃取装置允许气体压力高达80 psi,从而为粘性样品的流动提供更大的动力,并可对一块96孔板上粘度不同的血浆样品进行高度一致的流速控制。  适合各种类型的96孔板,1cc无凸缘式SPE小柱形式  与许多96孔真空装置不同,沃特世正压96孔处理装置可根据孔板的高度自行调节,从而可适应各种类型的96孔板(包括模块化孔板和集成孔板)。同时,沃特世的正压96孔固相萃取装置可一次性处理96个沃特世1 cc无凸缘式SPE小柱。  易用型设计  沃特世的正压96孔固相萃取装置使用简单。简单组装SPE和收集板,并将组件放置在处理装置的滑动托盘平台上,并将托盘滑动到歧管下方为止。该组件侧面的两个按钮可激活压缩装置。  优良的SPE流速控制  沃特世正压96孔固相萃取装置可对经过孔板的流量进行精确控制。惰性气体通过流速调节器并经过旋转式流量计而被传送至沃特世的正压96孔固相萃取处理装置中。这使得通过整块96孔板的流速均匀而受控,从而使流速不受空孔的影响。  处理粘性样品  沃特世正压96孔固相萃取装置的输气系统可使气体快速流动到歧管内,压力范围为0-80 psi,处理粘性样品时将96孔板流速调节至最大,并可降低这类样品造成孔堵塞的风险。
  • 国内油气管道检测产业投入不足
    &ldquo 11· 22&rdquo 中石化输油管道泄漏爆燃事故后,涉猎国内油气管道检测的多位行业人士告诉《第一财经日报》,尽管这类管道已在我国有10万公里左右的布局,但检测产业的投入显得不足。  辽宁沈阳一家清管器公司销售人员杨先生就对记者说,管道内油气泄漏的检测有不少方法,但基本可归纳为人工巡线、内部检测、外部检测等三类。所谓&ldquo 人工巡线&rdquo ,顾名思义是通过人力的方式,对油气管道进行定期检查和巡视,目前国内的石油公司基本都会采用这种方式,而巡线人员既有专职队伍,也有服务外包。当然,有的国外公司开发出了航空测量与分析系统(把装置装在直升机上,并通过飞行巡线来检测),但这种装置目前在国内极少。  而从内部检测来看,清管器的使用也较普遍。上述杨先生表示,普通的清管器,中国有十多家核心生产企业,而且该类技术较简单。当在一条油气管道建完后,相关人员通过运用清管器,则可以将管道内的积水、轻质油等腐蚀性物质清除出来。当然,部分管道运营了一段时间后,再使用清管器来做清理的做法也存在。  另一方面,虽然清管器可能有十多亿元的市场容量,但我国最先进的还只是&ldquo 漏磁式&rdquo 清管器(即通过永久磁铁来磁化管壁,而管壁内外的损伤、泄漏等部位再通过传感器进行统计),这类技术的缺点是,漏磁信号或传感器本身会受管道的压力、所在环境等影响,缺乏灵敏度。而在海外,更好的检测技术则是在管道内放置一个机器人,并行走于整条管道,拍摄及记录相应的漏点,再进行数据的储存与处理,让维护人员更加清晰地了解原油泄漏状况,便于及时处理。  就外部检测,则有流量法、压力法及光纤法等等。流量法和压力法在国内很常见。有媒体报道称,11月22日的中石化青岛爆燃事故当天凌晨2点40分,中石化管道储运公司潍坊输油处的监测漏油设备就显示,东黄复线黄岛出站压力迅速下降。在无跳泵的情况下,这就是漏油信号。而这就是所谓的&ldquo 压力法&rdquo 检测。  一家做外部检测的解决方案企业负责人林先生则对本报记者说,上述两种检测,有的需要对管道钻孔,有的则不钻孔。如钻孔,则对管道有一定的破坏。还有一个问题是,一般油气管道公司会在管道运行的前几年采购传感器或采集仪,用上述方式监测、检查管道,但运营后期的检测投入就减少,这会带来一定的隐患。  而目前,市场上还有一种光纤检测手段,尽管国外有不少管道公司在使用,但在中国有一定的推广难度。光纤检测,就是在油气管道上铺一段光纤,只要有泄漏点,就会马上被发现,其精度相比前两种方式则更高一些。&ldquo 而且,这类技术其实主要掌握在华人手里,如日籍华人做得就不错,加拿大等也有华人在做。&rdquo   但林先生说,目前光纤法的最大掣肘则是在服务报价上。假设以30公里的油气管道来计算,施工费用可能在60万元左右,而光纤设施的价格约为每米2元钱(30公里约6万元),因而总服务价格在66万元上下。但如果是流量法的话,30公里投入十多万元,要比光纤法便宜。而且,光纤安装通常要在管道设计的时候进行,这要比油气管道建完后再布置光纤会更节省成本,也减少麻烦,不过这需要设计院和石油公司配合,目前很难实现。
  • 沈阳工业大学成功研制大孔径输气管道内检测设备
    8月1日,西气东输二线正式向深圳供气,此前不久,西气东输三线数个路段也相继宣布开始建设。按照“西气东输”工程规划,到2015年西三线全线贯穿,一个贯通中亚、纵横我国东西南北的天然气基础管网将形成。而为这个近4万公里“气化中国”能源大动脉作管道损伤安全检查的仪器,却起始于国家自然科学基金资助的数个基础研究小项目。  “猪”小本领大  2011年11月,由沈阳工业大学信息科学与工程学院教授杨理践课题组自主研制的,大孔径输气管道内检测设备在我国输气管道干线——西气东输二线了敦至烟墩段管道现场测试获得成功。  这也是该团队继自主研制输油管道内检测设备后,又一填补我国高压力输气管道内检测设备研制空白之作。  管道是传输油气资源的主要方式,目前我国已投入运行的长距离油气输送管道近3万公里,很多输油气管线已使用十多年,存在不同程度的腐蚀、磨损和意外损伤。  2004年11月,延安市宝塔区南泥湾境内的靖—咸输油管道老化爆裂,造成原油泄漏1000多吨,直接经济损失400多万元,周边数十亩农田被污染。  2004年7月23日,广州市开发区下元新村一输油管道老化爆裂,泄漏后又两次起火爆炸,外流原油8吨 仅隔一日,中国石油管道公司大连输油分公司位于石房店市土城乡的输油管道老化爆裂,事故造成上千吨原油泄漏,附近区域的地下水安全受到威胁。  2003年7月,沈阳发生石油管道泄漏事故,仅抢修费用就达200万元,泄漏还造成大量能源浪费和严重环境污染。有专家估计,由此引起的生态破坏15年内不可能恢复。  类似的例子不胜枚举,过去一个时期,国家每年因油气管道泄漏而造成的经济损失达亿元。输气管道泄漏的危害远甚于输油管道,这些隐患如不能及时排除,一旦发生事故将造成巨大经济损失并带来生产安全、环境污染和能源损失问题。  管道安全运行的首要条件是管道损伤检测,确定管道的腐蚀、缺陷程度,为管道运行、维护、安全评价提供依据。但管道检测也是一个公认的难题,国际上通行的方法是采用管道在线检测设备(因为它在管道里行走时哼哼作响,出来时全身是油,俗称“智能管道猪”)来解决。国际上这方面的研究已有40多年的历史,但检测技术被美、英、德等几家跨国公司掌握,他们对所有与检测相关的东西,包括仪器、相关技术内容都严格保密。  管道亦赛场  “目前国内还没有类似仪器,就是和国际几家大公司的仪器相比,我们的检测精度和速度也毫不逊色。”近日,杨理践对《中国科学报》记者说,“该仪器的原理是检测漏磁,只要管道有损伤,仪器就能检测出来。”  长输油气管道内检测技术是无损检测、数据处理、超低频通讯、机械、流体力学、金属材料、非金属材料、油气储运等多学科交叉融合的技术,所涉及的各个关键技术环节均被国外公司视为独门绝技所垄断,不进行专利申报和学术交流。  国际管线检测设备被美德几家公司垄断,1套设备少则数百万美元,多则上千万美元。  2001年,在国家自然科学基金项目“高精度管道漏磁在线检测系统研究”的基础上,杨理践团队研制出拥有自主知识产权的检测仪器,该仪器的造价和检测费用均是国际同类产品的1/8,大大平抑了国外公司对我国管道检测的报价。  2000年,四川输气公司仅对管线进行些实验性的检测,就耗资数十万美元。2001年,新疆油田油气储运公司准备将一段63公里长的输油管道改为输气管道,这条管道已服役10年,且输气运行压力大于输油,各项安全指标要求也高于输油,但如果重铺新管道,耗资高达6000万元。在是否新建管道问题上,该公司技术专家们分歧较大。此后,新疆三叶管道有限公司运用杨理践团队研制的管道漏磁在线检测系统对该线路进行检测,发现存在10处重度腐蚀,50处中度腐蚀。在此基础上,后期管道修复仅用了300万元,既节约了大量资金,又保障了生产安全。  “(跨国公司)即使对我国出口设备,也不出让管道检测数据的分析权,这意味着我们购买设备后,还要付每公里1万美元的费用请供货方来人检测分析。”杨理践说,“前几年有一项工程,国外公司已经采取和国内一样的标价来竞争,他们想方设法要挤垮我们,因为他们不希望我们存在。”  杨理践团队在理论分析、仿真计算、反复模拟和工程试验基础上研制的输油管道在线检测仪器打破了国际垄断。从2002年开始,该仪器先后在大庆油田、吉林油田、四川气田、新疆油田进行检测工程工作,取得了良好效益。2010年对建成30多年的鲁宁线管道全线检测中,检出1万多处管道腐蚀缺陷和损伤,间接创造20余亿元人民币的经济效益。  在2011年11月杨理践团队进行的大孔径输气管道内检测设备现场测试中,国际著名管道内检测公司美国GE-PII公司和德国ROSEN公司的代表也参与了测试,这表明在输气管道内检测设备研制技术角力中,我国又一次跑到国际前列。  安全背后的科学基金  “跨国公司对此进行严格的技术垄断,我们只能从零开始,从基础理论做起,因此在这项研究上,国家自然科学基金起到了至关重要的作用。”杨理践说。  在国家自然科学基金的支持下,杨理践的团队完全从基本原理出发,开始从仪器原理到技术、工程问题的研究。在2000年国家自然科学基金信息学部主任基金、2002年国家自然科学基金面上项目、2003年国家自然科学基金仪器专项基金的资助下,杨理践团队进行了漏磁机理研究、传感器设计、检测速度影响研究,完成了多个型号高精度管道漏磁在线检测装置研制。他们进行了高清晰度漏磁检测传感器的设计研究,海量存储器数据处理技术的研究 建立了管道漏磁检测装置的有限元模型,确定了各种因素对漏磁检测信号的影响 建立了检测器速度变化效应的信号补偿的新方法 建立了缺陷信号处理分析的方法,能对不同的缺陷信号进行识别,有力推进了我国长管道输油气管道检测技术的发展和应用。  为解决长距离、高速管道探伤中的磨损问题,该团队又进行了高速运行耐磨技术,高导磁耐磨材料,弱磁激励检测理论的研究。为解决仪器在管道检测中被卡住和数据贮存的问题,该团队进行了低限制通过能力的研究,探头小型化、数字化,缺陷描述模型,小波特征提取、神经网络识别等基础研究。  在成果鉴定会上,专家一致认为,该研究为我国管道检测技术参与国际竞争提供基础理论与技术支撑,研制的管道探测仪器主要指标方面达到了国际先进水平,使我国拥有了独立知识产权的“智能管道猪”,并成为国际上少数能进行这方面研究、制造和服务的国家之一。
  • 仪器企业如何参与大科学装置建设?
    工欲善其事,必先利其器。被称为“大科学装置”的国家重大科技基础设施,是推动科技创新、建设科技强国的利器。近年来,国家高度重视大科学装置建设,将其视为提升我国基础研究和应用研究水平、促进相关领域国际科技合作的重要支撑。我国大科学装置建设进入了前所未有的快速发展期,目前已布局建设57个,根据“十四五”规划,拟新建20个左右。仪器企业如何参与大科学装置建设?之所以被称为“大科学装置”,是因为它规模大,不仅涉及到的科学家和工程师队伍大,投资大,建设周期长,而且需要用到大量的高端科学仪器及系统。例如,北京高能同步辐射光源总投资47.6亿元,占地面积976亩,建筑面积12.5万平方米,需要仪器设备5万台/套。大科学装置的设计安装、调试运行、改造升级过程,其实是对高端科学仪器不断需要的过程。因此,大科学装置的顺利运转离不开众多仪器企业的“保驾护航”。作为大科学装置背后的企业,创谱仪器先后参与了合肥先进光源、全超导托卡马克、上海硬X射线自由电子激光等国家重大工程中若干高端专用仪器的设计、开发工作,实现了光谱领域的多项第一;沈阳科仪参与了北京高能同步辐射光源、上海同步辐射装置、大连相干光源等国家重大科学基础设施的建设,成为国内大科学装置真空技术及真空科研仪器设备领域领先的产品与服务提供商;纳克微束作为多模态跨尺度生物医学成像设施——高通量电子显微断层成像系统项目UT3D的唯一提供商,为成像设施的建设发挥了积极作用。此外,被称为“国之重器”的大科学装置,既是科学创新的源头,也是高新技术产业的摇篮,在建设与运行过程中,会催化衍生出大量的科技成果。如多模态跨尺度生物医学成像设施,建设内容包括多模态医学成像装置、多模态活体细胞成像装置、多模态高分辨分子成像装置、全尺度图像数据整合系统及模式动物中心与样品制备中心等相关辅助平台,在正电子发射、磁共振、超声、光学、X射线、电镜等方面研制出一系列技术和相关设备,这些高端成果的转化也需要仪器企业的积极参与。ACCSI2023大型科学仪器装置发展论坛邀您参加!作为国家批复的北京怀柔综合性国家科学中心的核心承载区,怀柔科学城正成为北京地区大科学装置最为密集的区域,截止目前,已围绕物质、空间、生命、地球系统和信息与智能五大科学方向,布局了高能同步辐射光源、综合极端条件实验装置、多模态跨尺度生物医学成像设施、地球系统数值模拟装置、空间环境地基综合监测网(子午工程二期)等40余个大科学装置、科教设施和交叉研究平台。2023年5月19日下午,借助2023第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI 2023)契机,在北京市怀柔区人民政府、北京怀柔科学城管委会的指导下,仪器信息网携手北京怀柔科学城建设发展有限公司、北京怀柔仪器和传感器有限公司组织大型科学仪器装置发展论坛,将着重研讨以下内容:——科学设施平台的模块化服务能力、对产业的支撑能力,以及平台服务能力与产业需求之间的响应关系;——科学设施建设、升级过程中科学仪器的需求、技术瓶颈的攻关以及关键设备的研制;——重大科研成果的产出以及高价值知识产权的创造、运用与保护;——科学设施平台的开放共享、交流合作以及创新生态环境的营造。欢迎仪器企业、创新主体、科技服务机构以及科研院所等人员莅临,论坛现场报名大科学装置参观学习活动,近距离感受“国之重器”的魅力。一、时间地点2023年5月19日(星期五)13:30-17:00北京雁栖湖国际会展中心 大宴会厅B二、组织机构指导单位:北京市怀柔区人民政府、北京怀柔科学城管委会主办单位:仪器信息网(instrument.com.cn)承办单位:北京怀柔科学城建设发展有限公司、北京怀柔仪器和传感器有限公司三、会议日程(以会议召开当天为准)大型科学仪器装置发展论坛13:30-13:40 (一)领导致辞丁明达 北京怀柔科学城党工委委员,怀柔科学城管委会副主任,怀柔区人民政府副区长(兼)13:40-14:00 (二)推介解读北京怀柔综合性国家科学中心科学设施平台建设进展及开放运行机制探索——杨昊天 北京怀柔区政协副主席,怀柔科学城管委会设施平台处处长14:00-16:00 (三)主旨演讲14:00-14:301.综合极端条件实验装置建设与科研仪器研制进展——程金光 中国科学院物理研究所副所长,研究员14:30-15:002.公里级大气环境预报溯源系统及碳反演应用——王自发 中国科学院大气物理研究所研究员,地球系统数值模拟装置区域高精度环境模拟系统组负责人15:00-15:303.高能同步辐射光源的应用和发展——董宇辉 中国科学院高能物理研究所副所长,研究员,高能同步辐射光源工程常务副总指挥15:30-16:004.空天极限力学大型科研设施发展与需求——黄河激 中国科学院力学研究所副所长,研究员16:00-17:00(四)自由交流四、联系方式联系人:高老师手机:15574817041邮箱:gaolj@instrument.com.cn 关于ACCSI 2023为促进中国科学仪器行业健康快速发展,搭建科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方有效交流平台,助推北京市“两区”建设,服务首都科技创新,“2023第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)”将于2023年5月17-19日在北京雁栖湖国际会展中心召开。ACCSI2023以“创新发展 产业互联”为主题,由仪器信息网(instrument.com.cn)主办,中国仪器仪表学会分析仪器分会、南京市产品质量监督检验院、我要测网(woyaoce.cn)、北京怀柔仪器和传感器有限公司等单位协办,中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会等单位支持。官网链接:https://accsi.instrument.com.cn联系方式:报告及参会报名:010-51654077-8229 13671073756 杜女士赞助及媒体合作:010-51654077-8015 13552834693魏先生微信添加accsi1或发邮件至accsi@instrument.com.cn (注明单位、姓名、手机)咨询报名。
  • 膜片式固相萃取SPE装置 定量收集管促销
    货号: SBEQ-CP0503产品描述:膜片式固相萃取装置定量收集管玻璃材质,15 mL(最小定量至0.5mL),螺纹口连接,对收集的洗脱溶剂直接定量,尤其适合挥发性有机目标物的处理。原价:300.00 元 优惠价:240.00元促销时间:2011-4-18至2011-5-18更多促销产品请到安谱公司网站:www.anpel.com.cn
  • 中仪宇盛发布HTB-3420B解吸管活化装置中仪宇盛新品
    HTB-3420B型解吸管活化装置一、仪器简介HTB-3420B型解吸管活化装置是由北京中仪宇盛科技有限公司自主研发,可同时活化1-24位采样管的高端智能解吸管活化装置。带有标样模拟采样功能,将解吸管活化和标样(苯系物、TVOC等)模拟采样设计为一体,分别独立工作,工作效率更高。二、工作原理及特点1.HTB-3420B型解吸管活化装置主要由七寸电容触摸屏控制部件、解吸管活化恒温炉、解吸管自动降温部件、过滤器活化部件、废气回收部件、标样模拟采样部件等几大部分组成。2.解吸管活化和标样模拟采样一体化设计,一机多用,减少运行成本的同时大大提高了本装置的性价比;3.模拟采样可用于气体标样和液体标样;4.活化程序分为可选式1-4路单独温度控制,每路可活化1-6根解吸管,可满足国产、进口解吸管(φ6*90、φ6*140、φ6*150、φ6.35*89等)活化需求;5.可选用二级温度梯度设置,满足更多活化需求;6.解吸管自动降温功能,加快冷却速度,提高活化效率;7.活化完成设有智能提醒功能,设计人性化,给用户更好使用体验;8.解吸管活化和标样模拟采样均可自动执行程序;9.自带过滤器活化功能,减少耗材更换,节省时间、人力,使用更加方便。四、主要技术性能指标1. 四路恒温炉: 控温范围:室温~400℃,以增量1℃任设; 控温精度:±1℃;2. 活化(再生)吹扫氮气流量:此处为四路流量控制,每路流量为0~1000mL/min连续可调;3. 模拟采样吹扫氮气流量:0-500ml/min连续可调;4. 热解吸管尺寸:φ6*90、φ6*140、φ6*150、φ6.35*89等;5. 智能控制:设定好活化方法后,自动完成活化过程;6. 满载峰值功率:2 KW;7. 仪器尺寸:540*420*634mm3;创新点:HTB-3420B型解吸管活化装置是由北京中仪宇盛科技有限公司自主研发,可同时活化1-24位采样管的高端智能解吸管活化装置。带有标样模拟采样功能,将解吸管活化和标样(苯系物、TVOC等)模拟采样设计为一体,分别独立工作,工作效率更高。HTB-3420B解吸管活化装置中仪宇盛
  • 新碳纳米管装置可检测血液中癌细胞
    微流体装置中这些由碳纳米管做成的微型柱头,能够捕捉任何流经装置的癌细胞或其他细小物质。每个柱头直径为30微米。  一个由哈佛大学和麻省理工学院(MIT)组成的研究小组近日设计出一种小型装置,可检测出血液样本中的癌细胞,这项成果有望帮助医生快速判断癌症是否存在扩散迹象。研究报告发表在近期的Small期刊上。  这种微流体装置只有一枚硬币大小,但可以检测到包括艾滋病病毒在内的多种病毒。据领导该项研究的哈佛大学医学院生物医学工程教授梅米特托纳(Mehmet Toner)表示,这种装置的早期版本诞生于四年前,当时研究小组用硅制成一种微型柱头,将抗体涂在其表面,当病人血液流经这种硅柱,任何接触到柱头的癌细胞便能被抗体捕获。不过在当时,仍有一些细胞完全没有触碰到硅柱。  通过与MIT副教授Brian Wardle的合作,托纳的研究小组用碳纳米管代替硅,在这种装置中置入不同几何形状的碳纳米管簇(nanotube forest),并且每根纳米管的表面都涂满可识别癌细胞的多种抗体,由于碳纳米管的优良吸附性能,使得含有癌细胞的血液样本能充分流经该装置,最终,这种经过改良的装置捕获癌细胞的能力相比之前提高了8倍。  使用碳纳米管的另一个好处还在于,研究人员可以通过改变纳米管的几何结构使这种装置能够捕捉不同大小的物质——大到癌细胞,小至病毒。  在因癌症死亡的人中,有90%是由于癌症扩散最终导致死亡的,而扩散中的癌细胞通常很难被检测到,这种微流体装置或有望改变这种现状。  目前,托纳的小组正在致力于对该装置进行设计调整,以期能检测出艾滋病病毒。(科学网 张笑/编译)  相关仪器:共焦显微镜 荧光显微镜  完成人:梅米特托纳课题组  实验室:美国麻省总医院生物微机电系统资源中心 麻省理工学院航空航天系
  • 芯片上的患者—多器官串联芯片应用于精准医疗
    芯片上的患者—多器官串联芯片Multi-Organ-on-Chip应用于精准医疗北京佰司特科技有限责任公司An Individual Patient's "Body" on Chips – How Organismoid Theory Can Translate Into Your Personal Precision Therapy ApproachFrontiers in Medicine, 2021, Vol. 8Marx U, Accastelli E, David R, Erfurth H, Koenig L, Lauster R, Ramme AP, Reinke P, Volk HD, Winter A, Dehne EM类有机体的概念在12年前就被提出来,当时被称为“芯片上的人体human-on-a-chip”或“芯片上的身体body-on-a-chip”,从“多器官串联芯片Multi-Organ-on-Chip”发展而来,将多个类器官串联起来培养。微生理系统MPS成为体外在生物学上可接受的最小尺度模拟人体生理和形态的技术平台,因此,微生理系统能够以前所未有的精度为每个患者筛选出个性化治疗方案。与此同时,第一个人类类器官——干细胞衍生的复杂三维器官模型,可以在体外扩增和自我组织——已经证明,只要给人类干细胞提供相应诱导分化及生长环境,就可以在体外自我组装成人体类器官。这些早期的类器官可以精确地反映出人体中对应器官的一系列独特的生理状态和病理特征。我们现在把过去的“芯片上的人体human-on-a-chip”的概念发展成“类有机体Organismoid”的理论。首先,我们提出了“类有机体”的概念,即通过体外的自我组装的过程,模仿个体从卵细胞到性成熟的发生过程,培养出的——微小的、无思维、无情感的体外的人体等效物。随后,我们提出了类有机体的分化和培养方法,使其能在体外长时间维持正常功能,以及通过自然或人工诱发疾病干扰类有机体来模拟个体疾病过程。最后,我们讨论了如何使用这一系列健康和疾病模型的类有机体来代替病人,测试药物疗效或药物剂量,即个体化精准医疗。 图1 |每个人个体命运的类有机体。(A)个体发育(黄色)从卵细胞受精开始,随后出生,并在18 ~ 20年后性成熟,发育出功能完整的大脑和成年骨骼。然后,成人的身体会经历一个持续数十年的功能和结构相对稳定的阶段。随着身体年龄的增长,这个成年期会被不断延长的生病和康复期打断(粉色)。情感和意识——人类的灵魂和思想——从童年开始连续发展,并贯穿一生。(B)根据类有机体理论,个性化的类有机体可以通过持续几个月的体外培养(黄色)来建立。由此产生的成体类有机体可以模拟健康人类成年几周(S-短期)、几个月(M-中期)或几年(L-长期)的阶段。然后,这些可以用来模拟急性、亚慢性和慢性疾病时期(粉色)和个体在相应的时间框架内的治疗后恢复。大量相同的类有机体还可以提供足够数量的生物学重复和对照,确保了数据的准确性,真实性,可重复性。此外,这些健康的类有机体在预防医学的评估方面很有用,比如为各自的个体接种疫苗。 类有机体理论人的个体寿命的特征是人体的生理和形态的发育阶段(发育期)和功能维持阶段(成年期),以及个体与社会在灵魂和思想上的双向交流,如图1A所示。社会起源本质上与人的大脑的大小和结构有关——大脑由大约860亿个神经元以及数量大致相等的非神经元细胞(2)组成,这些细胞高度连接,聚集在一起处理、整合和协调它从感觉器官接收到的信息(3)—以及它与身体其他部分的相互联系。成熟的人体生理遵循一个简单的进化,即选择性结构计划,也就是组成遵循功能。早在2007年,我们就注意到这样一个事实:“……几乎所有的器官和系统都是由多个相同的、功能独立的结构单元组建成的,从几个细胞层到几毫米组织。由于其独特的功能性、高度的自立性和这些结构单元在各自器官中的多样性,它们对药物和生物制剂的反应模式几乎代表了整个器官。大自然创造了这些微小但复杂的结构单元,以实现器官和系统最主要的功能。在一个特定的器官内,这些结构的重复是天然的风险管理工具,以防止器官局部损伤时功能完全丧失。然而,从进化的角度来看,这一概念使得器官的大小和形状可以很容易地调整到特定物种的需要(例如,小鼠和人类的肝脏使用几乎相同的结构单元)(4)。这一理论,结合微生理系统(MPS)的发展,为在生物芯片上以生物学上可接受的最小尺度模拟人体的器官提供了理论基础(5-7)。2012年,我们引入了“芯片上的人体”(man-on-a-chip)的概念,从“多器官串联芯片Multi-Organ-on-Chip”发展而来,即将多个类器官(比体内缩小10万倍)串联起来培养。我们举例说明了人体主要器官的功能单位,并简要描述了减小尺寸的原理(5)。这是发展一种理论的起点,即建立一种微小的、无思维、无情感的体外的人体等效物,我们现在称之为organismoids类有机体。不同的术语,如芯片上的人体,芯片上的身体,或通用的生理模板,在过去已经被用于代表有机体。在MPS领域中已经使用过这个概念,通过培养10个人的主要器官的等效物(类器官)来实现完整的体内平衡:循环,内分泌,胃肠道,免疫,皮肤,肌肉骨骼,神经,生殖,呼吸和泌尿系统。类有机体的理论基于两个按时间顺序相互关联的概念,每个概念有三个实施原则。类有机体的体外发育依赖于(i)(诱导多能)干细胞为基础的体外早期类器官形成;(ii)以生理学为基础,通过血液灌流和神经分布,应用于芯片上的MPS,将此类早期器官的比例/数量整合为早期自我维持的类有机体;以及(iii)通过类器官在芯片上的串联培养加速刺激个体发育,完成体外个体发育成为健康成熟的类有机体(模拟成年期)的转变。因此,利用芯片上的类有机体模拟病人的疾病和治愈过程的概念遵循以下原则:(一)通过自然疾病过程或通过来自病人的病原体或病变组织的传播在生物体中诱发疾病;(ii)通过对同一个患者来源的健康和病变类有机体进行相同数量的试验来模拟对大量患者进行的人体临床试验;以及(iii)为每个患者精确选择正确的药物或疗法和最有效的用药方案。在这篇文章中,我们带你通过类有机体理论的概念和原则,用实际结果阐述它对我们的医疗保健系统的颠覆性创新的潜力,并提供一个可行性方法的展望。 微流控培养系统——早期类器官形成类有机体的关键类器官已被证明是模拟不同器官特异性特的有力工具。然而,如上所述,标记物表达和功能往往在早期就停止了。我们从1912年就知道,体外培养的环境决定了它们的生存能力和功能(100)。驱动类器官自组装和分化的各向微环境因子在传统培养条件下相当均匀地覆盖类器官或广泛的表面积,阻碍了由功能驱动的空间定向和成熟。但这些源自相互作用的组织并导致细胞重排的时空线索,是发育成熟器官功能的关键。但这些源自相互作用的组织并导致细胞重排的时空因子,是成熟器官功能发育的关键。特别是内皮组织相互作用及其对器官发生过程中局部信号传导的影响已被广泛研究(101-103)。 例如,发育中的中枢神经系统的血管化是大脑发育中至关重要的一步,确保快速分裂的神经前体细胞的氧气和营养供应。外周神经系统的神经结构已被证明以明显的与血管同步的方式发展。此外,内皮细胞对于维持产生小脑细胞的中枢神经系统胚层的重要性也得到了证明(104)。在过去的二十年中,通过将器官模型引入MPS来改善器官模型培养条件已经做出了大量的努力。利用原代和细胞系为基础的模型已经建立了MPS中的数十种人体类器官,并已进行了非常详细的综述(105 - 111)。有充分的证据表明,器官功能的成熟可以通过密切模拟有关生化、物理或电刺激的器官型微环境来实现(106)。看来,神经支配、血管化、淋巴管、微生物群和胆汁产物的肠-肝脏循环模拟是满足多器官MPS中类器官的简单物理结合和生物体中真正的组织相互作用和稳态之间的鸿沟不可或缺的先决条件。后者需要至少10个人类系统(如引言中强调的那样)的主要类器官的串联组合,以及它们通过血管系统、神经支配和淋巴管的生物互联。关于建立包含至少10个技术上可相互连接的器官培养区隔的MPS的两项早期尝试已经发表。这些主要的例子包括康奈尔大学舒勒实验室(Shuler Lab)的13个器官培养系统(170个)和麻省理工学院格里菲斯实验室的10个器官培养PhysioMimix系统(171)。这两种系统都已成功地在培养室中使用生物材料运行了7天或更长时间。然而,两者都缺乏生物血管互连、淋巴管和器官神经支配。 生物体可能会传递什么给我们的医疗系统根据有机体模型理论,有机体模型是活体人体在体外的生物复制品,只是尽可能缩小了规模。它们是由系统创造的整合:生理学上把人体主要器官的功能单位整合成一个有机的、自我维持的模板,反映人体的系统组织干细胞衍生器官等价物在芯片上的快速分化,源于它们之间的相互串扰和生理上的相互依赖。规模的极端缩小,是由于产生个体的生物体样体的大量重复的目标。大量这种相同的、微小的、无脑的、无情绪的生理体外有机体的成熟可以在很长一段时间内保持自我维持的功能性健康内稳态。它们容易受到干扰,导致自然或人为地诱发疾病。患病的生物体被假设以精确地模拟各自病人疾病的病理生理学。反过来,这可能使预测性的患者特异性有机体样研究的表现,以确定最有效的个性化治疗患者有关。类似于对患者队列的临床研究,然后可以产生统计验证的预测,其优势是可以在生理和病理生理条件下比较基因相同的患者有机体样体重复。由此可以推导出两种主要的使用场景。一种是与现实世界中个体患者个人治疗的前沿改进有关 另一种则有可能在临床试验层面改变药物开发范式,节省大量时间和资本支出。关于第一种方案,生物体模型可以用于预测地选择、安排和给药,根据患者的疾病进展准确地选择个性化治疗或药物。通过早期发现不成功的治疗方案,这可以显著降低对每个患者的潜在风险。图5更详细地总结了将有机体应用于个性化精准医疗的优势。该图说明了有机体体方法的概念和原理,以选择最适合您的个性化疾病应用的精准医疗。作为一个假设的例子,癌症被选择为疾病。你的生命周期可能最终包括危及生命的疾病时期,例如,癌症生长(上:蓝色边框的箭头)。从你的健康细胞中建立一个多能干细胞库。随后,在几个月内就会产生大量相同的健康生物体(黄色三角形)。目前有各种治疗癌症的选择,因此,相关的试验组被创建,包括安慰剂治疗、其他治疗组和健康恢复对照组(在黑边箭头中)。在这个假设的例子中,在几周内,CAR-T细胞疗法与检查点抑制剂相结合,会被证明是你最快最有效的治愈方法。因此,这种疗法立即得到了成功的应用。根据生物体形态理论,一个人的干细胞库可以在健康时创建,也可以在疾病发生时从健康的器官中创建。预防性干细胞库(例如,从脐带血中提取)已经在使用中,并将成为未来的选择,因为这需要时间。接近人类的理论提供了精确的试验结果,这是动物试验在患者来源的异种移植模型或人类患者来源的类器官无法实现的。异种移植模型在系统发育上是遥远的,因此不能提供足够的肿瘤生长。此外,它们没有病人的免疫背景来对抗癌症。病人来源的类器官也没有嵌入到病人的免疫系统中,缺乏与有机体的系统性互动。对于第二种情况,数十年来,候选药物进入临床试验成为获批药物的平均成功率一直低于20%;这种将任何原型转化为上市产品的低效率,其他任何行业都承受不起。使用实验动物的候选药物的临床前安全性和疗效评估程序的预测性差是造成这种低效率的主要原因。其后果是平均13.5年的漫长临床试验,以及一种新药获得批准所需的累计成本高达25亿美元(106)。与此同时,在过去30年里,一场基于生物学的治疗策略出现了——利用人体自身的工具来对抗疾病。近年来,药物的生物复杂性不断扩大,从人工合成的小分子药物,到人类单克隆抗体蛋白,最后是针对患者的自体细胞疗法,极大地增加了患者治愈的机会。然而,这一趋势同样显著地降低了通过应用临床前的实验室动物试验来预测这类疗法的安全性和有效性的机会,原因是这类先进治疗药物的人类起源越来越多(172)有机体有可能通过改变药物开发的模式来打破这种成本螺旋上升。2016年,MPS相关报告已经预计,一旦基于MPS的类似于生物体的临床试验研究能够准确预测任何新药物或疗法的疗效、安全性、剂量和时间安排,在用于人类试验和替代动物试验以及1、2期临床试验之前,累积药物开发成本将降低5倍,药物开发时间将减少一半。2018年,毒理学研究领导人论坛(10)草拟了一份高级路线图,以确定“临床试验”预测精度(图6),在与临床试验相对应的芯片研究中运行精细的个性化的“人体”等效物(有机体)。为了实现这一点,套健康的和有病的代表患者疾病状态和健康内稳态的有机体样体将允许一个人进行基于临床前系列药物和先进的有机体样体测试。图5 |说明有机体理论如何应用于个性化医疗的假设例子。 图6 |在芯片上潜在的“临床试验”背景下的“人体”等效物(10)。 图7 |一个假设的例子,说明有机体理论如何可以用来模拟临床试验。 健康的内稳态将允许一个人在大型试验特定患者中模拟临床试验的环境中进行基于有机体的药物和先进疗法的临床前系列试验。与患者队列试验相比,以有机体为基础的试验具有许多关键的优势。图7详细说明了这些优势,并举例说明了利用基于有机体的试验模拟一种假想的新型钠-葡萄糖转运体2(SGLT2)抑制剂治疗2型糖尿病的临床试验。最突出的优势是,在药物开发历史上,基于芯片的有机体试验将首次包括患者身体和同一个体健康身体状态的统计相关的人体自体生物重复。由于缺乏对单个患者的任何生物重复,以及对他们在健康内稳态下的个体生物状态的了解,临床试验传统上需要大量的患者队列。因此,试验被分为1、2和3期,不幸的是,只能近似一个患者个体的病理生物学和他们的完全治愈恢复状态。这两个方面使得传统的临床试验过程成为一种漫长的、成本高得令人难以置信的、低效的药物和先进疗法的开发方式。在含有健康和患病生物体的芯片上进行“临床试验”,消除了这两个障碍。一方面,它们允许近亲繁殖的实验室动物试验的一致性由于基因而得到匹配,每个试验“参与者”在个体有机体水平上的身份,但其背景完全是人类。另一方面,各种不同个体的生物样体的使用反映了临床试验中患者队列的异质性,但具有每个个体患者的生物样体在统计上相关的生物重复的优势。有机体体方法的另一个明显优势是,在进行此类试验时,其独立性不受患者招募和医院使用的影响。鉴于大型PSC库的存在反映了基因倾向、性别和与试验相关的其他类别,基于有机体模型的试验可以在世界任何时间、任何地点进行。关于上面的假设例子,根据糖尿病易感性选择供体,比较遗传祖先和平等的性别分布可能是有趣的干细胞瓶选择策略。第三个优点是试验规模的灵活性。理论上可以产生的患病生物体(通常被称为芯片上的“病人”)的数量是无限的。这使得药代动力学方面的整合,在同一个基于有机体的试验中发现新的化学或生物实体的有效剂量和综合安全性和有效性评估成为可能。目前在实验室动物、健康志愿者和患者的单独临床前和临床试验中产生的数据,如毒性特征、未观察到的副作用水平、吸收和排泄率、代谢物形成、发现有效剂量、持续时间和新药物的时间安排,可以从一项基于生物体的试验中得到。例如,我们治疗2型糖尿病的假设案例研究可以很容易地扩展到更大的剂量范围,并将每天两次剂量的单一口服(这在生物样体中指的是根尖肠的任何给药)进行比较。这将包括对疗效进行剂量依赖的评估,同时观察尿路或生殖道感染的发生和严重程度,以及众所周知的SGLT2抑制剂的副作用。在各自的患者队列中,候选药物使用的治疗窗口的定义来源于这样一项一体化试验,该试验仍处于临床前候选药物开发阶段。关于这两种使用场景,我们设想有机体将对从个人数据库收集的医疗现实世界大数据做出重大贡献。这是因为它能够在每个患者第一次疾病发作(例如,肿瘤生长、病毒复制)的确定位置生成关于微环境破坏的独特可复制数据。有机体和硅芯片的结合将进一步提高对大量患者群体进行精确药物治疗的预测能力,并进一步降低成本。在人们的心目中,复杂的体外细胞培养工作通常与高昂的成本联系在一起。有人可能会猜测,在试验中产生和处理数千个生物体需要天文数字的预算,因为目前可用的MPS在一次性芯片和操作上都很昂贵。在这里,有机体的性质反映了一种自我可持续的人体和规模经济效应开始发挥作用。在现实世界中,一个处于休息状态的人体,每天的蛋白质、碳水化合物和脂肪供应约2000千卡就可以维持。在世界上一些较贫穷的地区,人均几美元就可以实现这一目标。因此,每天喂养10万只生物体的成本也可以达到相同的水平。维持这些生物体的可消耗芯片的价格也预计将下降到1美元的范围,这在计算机芯片和人类基因组测序成本方面已经有过先例。生物机体能够为每一位患者确定最合适的药物,并大幅节约成本和改变药物开发,这种能力的社会经济维度被认为是巨大的。这同样适用于伦理层面。基于MPS的类有机体有可能取代大多数实验室动物试验和在人类志愿者身上进行的第一和第二阶段临床试验。它们将减少三期临床试验患者的多种数量。所有这些都将对全球范围内的患者利益和动物福利产生根本性的积极影响。 患者类有机体体和芯片上病人特异性T细胞疗法——一个挑战这一理论的完美方案先进的细胞疗法,如自体嵌合抗原受体(CAR) T细胞疗法KymriahTM 和YescartaTM,最近已经证明了它们治愈以前的耐药肿瘤患者的潜力(176,177)。除了这两种在2017年被批准用于治疗血液肿瘤的CART细胞产品外,其他几种CAR-T细胞产品最近也被批准。许多新的细胞治疗方法正在酝酿中,使用CAR或转基因T细胞受体对抗各种各样的肿瘤、感染和自侵略性免疫细胞,或者使用调节性T细胞在显性的不良免疫反应中恢复免疫平衡(178)。到2020年底,全球注册了超过1000项使用免疫细胞产品的临床试验(179)。在这些医疗需求未得到满足的领域,这种前所未有的疗效以标准安全测试程序(180)为代价,增加了监管机构的接受度,该程序需要在治疗批准后的患者随访研究中进行回顾性研究。这符合这样一个事实,即由于患者与患者的系统发育距离、各自的基因型差异和免疫不匹配,患者对个性化细胞治疗的反应无法在临床前的实验室动物模型中模拟。同样,在传统的患者来源的类器官培养中,患者的反应也无法预测,因为它们没有融入到一个系统的有机体安排中。除其他外,模拟t细胞输注到目标部位的静脉输送及其与其他主要器官部位的相互作用,都缺失了模拟T细胞疗法及其疗效(患者衍生类器官的精确度)的关键因素。 如前所述,这里的有机体理论提供了一种克服任何其他障碍的替代解决方案。 什么是有机体不能也不应该做的根据有机体理论,有机体不能也不应该模仿人类个体社会起源的主要部分——同理心或意识(分别是灵魂或思想)。因此,它不能模拟病人的精神疾病。300g的人类心肌或髋部骨折的功能障碍及其愈合依赖于生物物理特性,由于规模和所涉及的物理不匹配,其中一些无法在生物类体上表征。伦理考量对人类社会至关重要,也是人性的基础。有机体理论,由于其性质,引入了一些必须考虑伦理的观点。将人类胚胎发育到几厘米大小是最关键的问题之一。在人工环境下(如体外培养),人类卵子的受精及其随后的胚胎发育在世界上许多地方都是被禁止的。生物体理论的作者想要强调的是,他们的伦理范式超越了这一点。人们不应该使用有机体形态理论的概念和原则来创造人类或杂交胚胎,并进一步发展和区分人类或杂交组织。应该使用其他方法来规避个体发生的这一部分。个人同意捐献组织来创造生物体可能是一个很好的工具,以防止在早期阶段的滥用。 结论这里提出的生物体样体理论声称,有能力在体外人工重现个体身体的个体发生,从捐赠者的干细胞开始,产生一定数量的相同的健康成熟的小型化身体等量物,因此被称为生物体样体。该理论进一步声称,这种供体特定的相同生物体样体反映了该个体健康成年期的某个阶段,可以用来模拟该供体在其生命周期的某一特定时间内相关的疾病和康复阶段。以个性化的患病生物体样方法对个体的疾病进行建模,将提供一个尚未满足的患者病理生物学的现实水平,因此,提供一个前所未有的工具,以精确选择正确的药物、治疗计划和剂量来治愈(患病)个体。大自然的遗传和微环境原则编码了人体器官最小功能单元的自组织和维护,并将它们整合到一个交流通讯和高效互动的血液系统中,灌注和神经器官是在芯片上创造生物体的蓝图。我们设想它们将成为下一个层次的人类生物学模拟,提供与人类相对应的最佳可能的近似。在体外实验中,类有机体organismoids将有机地遵循人类的多个类器官串联,近年来,这已被证明能够在小型化的规模上模拟单个组织和器官的不同功能。利用已从类器官学习到的东西,类器官将通过一个小型化的基于生理的血管和毛细血管网络在芯片上生成的全血的系统神经支配和供应,以每个器官的功能单元。通过内皮细胞层将每个类器官从共同的血液中局部分离,将使不同人体器官功能单元的精确拷贝在芯片上实现单独的器官特异性、遗传编码和微环境驱动的自我组装。反过来,这将使成熟的类器官在生理上产生交流,从而导致有机芯片上的内稳态。一旦建立,生物体将只需要每天用消化的食物等量进食,就可以模拟芯片上的长期、所谓的自我维持的身体功能。我们已经说明,类器官体外培养技术和过去10年生产的单器官芯片为体外类器官的培养提供了大量数据。此外,人类iPSC衍生的多器官串联芯片提供了芯片上加速人工器官个体发生的第一个成果。最后,越来越多的关于人类疾病建模和人体组织芯片治疗测试的科学文献指出,当MPS上完全功能性地建立多器官串联芯片以及人体芯片时,这种微生理平台就有能力精确模拟疾病的病理生物学和药物或治疗的作用模式。进一步发展器官芯片的主要挑战是神经支配和类器官毛细血管化的实现,这也需要细胞,特别是免疫细胞迁移到组织中。 类器官串联芯片培养系统--- HUMIMIC多器官串联培养,在没有病人的情况下测试病人类器官串联芯片培养系统包括控制单元和芯片,控制单元能够模拟人体内生理环境,包括温度、压力、真空度、微流道循环频率、时间等参数,芯片有不同的微流道设计,针对不同的器官可以单独设置提供相应的培养条件,提供精准的培养和分化环境。类器官串联芯片培养系统可提供不同类器官的串联共培养方案,避免单一类器官无法模拟人体复杂生理学条件下器官相互通讯交流的不足。通过类器官模拟人类器官组织的生理发育过程,应用于疾病模型、肿瘤发生、以及药物安全性、有效性、毒性、ADME等方面的评估,旨在减少和取代实验室动物测试,简化人体临床试验。 为获取更高相关与准确的测试结果,我们开发了人体器官模型的自动芯片测试:配备具有指示相关性的器官模型的芯片,以能够在接触生物体之前检测其安全性和有效性;最终为芯片配备患者自身相关病变器官的亚基,以评估整个个性化治疗的效果;人体生理反应往往涉及更多介质循环和不同组织间相互作用,多器官芯片才能全面反映出机体器官功能的复杂性、完整性以及功能变化,一个相互作用的系统才能更好的模拟整个系统中器官和组织的不同功能。可提供不同类器官的串联培养解决方案,避免单一类器官无法模拟人体复杂生理学条件下器官相互通讯交流的不足。把多种不同器官和组织培养在芯片上,然后通过微通道连接起来,集成一个相互作用的系统,从而模拟人体中的不同功能器官的交流通讯和互相作用。TissUse专有的商用MOC技术支持的器官培养物的数量范围从单个器官培养到支持复杂器官相互作用研究的器官数量,包括单器官、二器官、三器官和四器官培养的商业化的平台。成功的案例包括:肝脏、肠、皮肤、血管系统、神经组织、心脏组织、软骨、胰腺、肾脏、毛囊、肺组织、脂肪组织、肿瘤模型和骨髓以及各自的多器官串联组合方案。德国TissUse公司专注于类器官培养系统研究22年,推出的HUMIMIC类器官串联芯片培养系统,得到FDA的推荐,可提供不同类器官的串联培养解决方案,避免单一类器官培养无法模拟人体器官相互通讯关联的缺陷,同时也提供相关的技术方案和后续方法试剂支持,属于国际上少有的“Multi-Organ-Chip” 和“Human-on-a-chip”的方案提供者。相关方案已被广泛应用于药物开发、化妆品、食品与营养和消费产品等多个领域.
  • 发现蒸发的美妙之旅:单管蒸发实验装置在化工实践中的应用与成果
    在化工类专业的学习过程中,实习实践是我们掌握专业知识和技能的重要途径。作为化工学子,我们需要通过实践来加深对理论知识的理解,并掌握实验装置的操作技巧。而单管蒸发实验装置作为一种常用的实验设备,为我们提供了丰富的实践教学机会,并取得了令人瞩目的成果。 单管蒸发实验装置是一种用于研究溶液蒸发过程的装置,由一个玻璃管和配套的控制系统组成。通过控制系统,我们可以调节温度、压力和其他参数,以模拟和研究不同条件下溶液蒸发的规律和影响因素。 在实习实践中,我们可以利用单管蒸发实验装置进行多个方面的学习和研究。首先,我们可以通过调节温度和压力,研究不同条件下溶液蒸发的速率和蒸发热的变化。通过实验数据的收集和分析,我们可以了解蒸发过程中的热力学原理,并学会掌握蒸发操作的技巧。其次,我们还可以利用该装置研究不同溶液组分对蒸发速率的影响。通过添加不同的溶质,我们可以比较不同组分溶液的蒸发速率,从而了解溶质浓度和蒸发速率之间的关系。此外,我们还可以利用单管蒸发实验装置进行蒸发速率的动态研究。通过连续监测蒸发过程中的质量变化,我们可以得到蒸发速率随时间的变化曲线,进一步分析和讨论蒸发速率的变化规律。 实习实践中,我们广泛应用单管蒸发实验装置,取得了一系列令人骄傲的成果。首先,通过研究不同条件下的蒸发速率,我们得到了一组溶液蒸发速率与温度、压力和溶质浓度之间的关系数据。这些数据为工业生产过程中的溶液蒸发操作提供了重要的理论依据和参考。其次,我们还利用单管蒸发实验装置研究了不同类型的溶液在蒸发过程中的相行为。通过观察溶液表面和底部的形态变化,我们发现在蒸发过程中溶液表面可能出现结晶、析出或沉淀现象,这有助于我们理解和预测蒸发过程中溶质分离行为。此外,我们还将单管蒸发实验装置与其他实验装置结合使用,开展了一系列与溶液蒸发相关的复合实验,进一步拓宽了我们的实践能力和研究深度。 总之,单管蒸发实验装置在化工类专业的实习实践中发挥着重要和不可替代的作用。通过该装置,我们可以深入了解溶液蒸发过程的规律和影响因素,并取得了令人瞩目的成果。未来,我们将进一步拓展该装置的应用领域,探索更多实践教学中的实际应用,为化工类专业的学生提供更多更好的学习机会和成果展示平台。通过不懈努力,我们相信单管蒸发实验装置将在我们的实习实践教学中发挥更大更广泛的作用,为我们的专业发展和实践能力提升做出更为重要的贡献。
  • 中国一批大科学装置将陆续投入使用
    大科学装置是进行大型科研活动必须借助的科学仪器,伴随着同步光源、正负电子对撞机重大改造等国家大科学工程的展开,今年中国有一批大科学装置陆续完成建设、改造任务。  同步辐射光源被科学家称之为继电光源、x光源和激光光源之后,第四次为人类文明带来革命性推动的新光源。上海光源是中国目前已经建成的最大科学装置,其工作原理就是利用高速运行的电子在运动过程中产生的同步辐射光来进行科学研究。  这是科学家利用七条光束中的一条,为一只活体蚂蚱拍的X光照片。包括蚂蚱触角里面的微细管道、呼吸器官等都一览无遗,而这是传统X光机无法办到的。  同步辐射光产生的亮度和强度是X光源的上万倍到上亿倍,除了用于科研,它还可以用在疾病诊断上,提早发现癌细胞。总投资十二亿元人民币的上海光源目前在世界同类装置中排名第四,上海光源一期工程建设七条光束,整个装置可容纳六十条光束。  据央视今晚报道,和上海光源一起建造完成的大科学装置还有目前世界上看得最广的天文望远镜——拉莫斯特,借助它科学家能够一次观测四千个天体,探索宇宙形成的奥秘。另外,中国最早的大科学装置——北京正负电子对撞机目前也已经改造完成,正在进行验收前的紧张调试。  相关新闻:中国重大科学工程“上海光源”将于4月底建成投入使用
  • 探秘类器官与器官芯片进展,锁定iCCA2024第七届细胞分析大会(扫码预约直播)
    类器官技术已进入新的发展阶段,技术发展重点主要包括器官芯片、AI高通量自动化、类器官样本库及药敏检测等,在疾病发生机理、新靶点发现、诊疗新策略探索、药敏检测、新药研发、再生医学等多方向拥有广泛的应用前景。为加强创新细胞分析技术与方法的交流,把最新的细胞分析技术与方法推介给广大生物医药领域用户,仪器信息网将于2024年07月03日举办第七届细胞分析网络会议(iConference on Cell Analysis,iCCA 2023)。会议依托成熟的网络会议平台,将为广大科研工作者、相关从业者提供一个突破时间地域限制的免费交流、学习平台,让大家足不出户便能聆听到精彩报告。报名链接及日程二维码https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/icca2024/ 【类器官与器官芯片】分会场精彩预览:报告主题:干细胞与血管类器官报告嘉宾:王凯北京大学 研究员严重下肢缺血(Critical limb ischemia, CLI)是由于下肢动脉狭窄或闭塞、血流灌注不足,从而导致下肢疼痛、溃疡或坏疽甚至截肢。目前,CLI的治疗尚无彻底治愈的药物,主要依赖于外科治疗,旨在通过绕过或消除动脉阻塞来重建血运,亦有复发的风险。针对以上的治疗困境,干细胞治疗等新疗法将为这些患者带来新的希望。本项目利用IPS衍生出来的可注射血管类器官在体内极强的生成血管的能力,有望孵化出一种新的细胞治疗方法,用于下肢缺血的治疗。报告主题:安捷伦细胞分析助力类器官研究报告嘉宾:周鑫安捷伦细胞分析事业部 产品应用经理1. 安捷伦类器官成像分析解决方案 2. 安捷伦类器官能量代谢分析Seahorse XF技术解决方案 3. 类器官分析案例分享报告主题:复杂类器官构建及其疾病应用报告嘉宾:冷泠中国医学科学院北京协和医院 教授冷泠研究团队基于空间基质组学技术及其研究成果,创建了多种复杂类器官模型,进行微生物感染致病机理、罕见病发病机制病等多项研究,推动类器官在罕见病治疗和药物筛选中的应用。报告主题:Hamilton自动化在细胞培养和3D类器官培养中的应用报告嘉宾:万米根哈美顿(上海)实验器材有限公司 应用工程师干细胞类的细胞系的培养一直是细胞培养中的难点。不合适的培养操作方式会对细胞克隆产生多种刺激导致细胞异常分化,细胞密度、克隆状态等因素也对干细胞的状态产生影响。Hamilton自动化液体处理系统可以自动化完成细胞接种、传代、维持培养和融合度检测等操作。3D类器官培养是疾病模型、体外药物发现和细胞治疗的重要工具。类器官药物敏感性高通量检测涉及患者类器官在微孔板(通常为96、384甚至1536孔板)中的分装、大规模药物微量施加、药物敏感性判读等多个关键环节。自动化液体处理系统可以通过控制关键因素确保整个过程的标准化,这包括培养液的自动配制、自动温敏基质胶铺板、类器官传代与铺板、自动孵育、自动高内涵染色和自动检测等多个环节。Hamilton专利的MagPip移液通道可实现基质胶和类器官的快速铺板。该系统的高精度和稳定性保证了实验结果的准确性和可靠性,助力生物医学领域的研究和创新。报告主题:工程化的胰岛类器官在糖尿病治疗中的应用报告嘉宾:王茜北京大学第三医院 研究员中国正面临着糖尿病带来的巨大医疗和经济负担,随着干细胞分化的蓬勃发展,干细胞来源胰岛类器官有望提供无限的细胞来源并应用于糖尿病患者的临床治疗中,然而其中的科学难题包括免疫排斥、缺血缺氧等仍亟待解决。针对上述关键科学问题,王茜研究员构建了一系列安全性、可大规模生产的可植入免疫隔离装置、仿生支架材料和功能增强型干细胞,用于高效地递送细胞及提高细胞移植后的存活率。报告主题:类器官模型建立和检测的要点梳理报告嘉宾:鲁扬赛默飞世尔科技 现场应用专家器官研究近几年有了迅速发展。随着多种自定义类器官模型的涌现,研究者也提出了诸如质量控制,形态观察和功能检测等更多需求。本次报告拟对类器官模型建立和检测过程中的主要步骤做出汇总和梳理,为研究者提供类器官研究的整体解决方案。报告主题:脑类器官及其在脑发育、脑疾病和系统互作模拟中的应用报告嘉宾:马少华清华大学深圳国际研究生院 副教授脑类器官,由胚胎干细胞或诱导多能干细胞培育而成,能够在体外模拟人脑的发育和功能,以及在体外模拟脑疾病的发生、发展以及治疗干预。此外,脑类器官通过与多器官、组织和细胞的共培养,能够探究神经系统与其他系统如免疫系统之间的互作及其调控机制,为脑科学研究和理解器官间的相互作用和维持生理稳态提供先进的研究工具。报告主题:一种类器官的电活动检测分析方法报告嘉宾:刘晓燕上海科技大学 工程师类器官作为目前研究的前沿技术之一,在疾病建模,抗癌药物筛选,药物毒理检测,基因和细胞疗法的领域有广大的应用前景。对于可以检测动作电位的类器官如心肌类器官,类脑器官而言,电生理活性检测是判断类器官是否能够模拟在体器官的标准之一。基于此向大家分享类器官简单培养方法的基础上,为大家介绍一种无创的可以实时监测类器官电生理活性的一种检测方法。此方法通过对类器官放电进行收集和处理,可以输出脑类器官的动作电位发放频率,发放数目,也可输出心肌类器官的FPDc,收缩频率,跳动频率等相关的心电图检测指标。可以更无创准确的反应类器官的电生理活性从而判断类器官的状态。
  • MBR艺市污水处理模拟装置
    MBR艺市污水处理模拟装置 型号:H27986H27986 MBR艺市污水处理模拟装置术参数:设备本体材质:池体由有机玻璃制成;处理水量:10~18L/h;BOD去除率:95%~99%、COD去除率:90%~96% 、SS去除率:99%、NH3-N去除率:75%~83%、T-P去除率:94%~98%、MLSS:3000~15000mg/L;设备外形尺寸:1900mm×500mm×1400mm;电源 220V 率600W。H27986 MBR艺市污水处理模拟装置设备配置:1、200L原水箱(含提升泵1台、软管1套);2、格栅(8cm宽、3mm间距格栅网1套、机械转动电机1套);3、曝气沉砂池1套,10L;4、竖流式初沉池1套,20L;5、30L中间水箱1台;6、100L膜生物反应器(自动控制);7、水泵1台、液体流量计2台、曝气泵1台、曝气流量计1台、曝气管道1套、平板膜组件1套(PVDF平板膜,面积:0.1m2/片,共10片),出水蠕动泵1台,出水流量计1台、出水真空表1台等;8、混合液回流装置:回流泵1台、回流管道1套;9、30L有机玻璃清水池;10、紫外杀菌装置1套:紫外灯1套、有机玻璃柱1根、遮光铝铂纸1套;11、电控箱1只、漏电保护开关、按钮开关、连接管道和阀、带移动轮子不锈钢台架等组成
  • 市场监管总局批准建立太赫兹辐射功率基准装置
    近日,市场监管总局批准建立太赫兹辐射功率基准装置,填补了我国太赫兹辐射功率量值传递与溯源能力空白,为太赫兹辐射功率量值准确获取和应用提供技术支撑。 太赫兹是位于微波和红外之间的电磁辐射,频率范围从0.1THz到10THz,对应波长从3mm到30μm。太赫兹具有强穿透力,能穿透塑料、织物、纸张、木箱等探测内部情况,且对人体无电离辐射损伤。太赫兹承载丰富的频谱信息,许多生物分子、蛋白质、食品、药品的特征光谱都落在太赫兹波段。太赫兹作为一种全新的技术手段,在人体安检、无损检测、高速通信、生物医学等领域都具有重要应用。例如,太赫兹用于人体安检时,辐射功率过低无法获取清晰的成像,辐射功率过高则会引起人员的不适;太赫兹用于高速通信时,辐射功率过低导致信息传不远,辐射功率过高则会引起饱和失真。 新建的太赫兹辐射功率基准装置,通过自主研制高吸收率太赫兹吸收材料和宽频段太赫兹绝对辐射计,实现了太赫兹辐射功率的精准复现,解决了太赫兹辐射功率长期无法溯源的难题,为太赫兹人体安检仪辐射功率精准控制、太赫兹无损检测探测器准确标定、新一代高速通信系统源和探测器性能测试提供了量值溯源的源头,也为太赫兹超导探测器天文观测、太赫兹气象卫星遥测预警、太赫兹高速电子器件研制等提供准确可靠的计量支撑。
  • 慈溪查处尾气虚假检测 有人临时安装污染控制装置
    p  核心提示:一些不法分子通过临时安装机动车污染控制装置的办法蒙混过关通过检测,一组进入市凯博机动车检测有限公司排气检测站蹲点暗访,环保执法人员对其询问时。/pp style="text-align: center"img style="width: 450px height: 324px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/a19bae9f-a891-4417-988e-aefc88f55f24.jpg" title="1.jpg" width="450" vspace="0" border="0" hspace="0" height="324"//pp  因为排气检测不合格,一些不法分子通过临时安装机动车污染控制装置的办法蒙混过关通过检测,然后再把装置拆卸。/pp  昨天,慈溪环保、运管、公安三部门联合展开突击行动,打击机动车排气检测中以虚假手段蒙混过关的违法行为。/pp  strong兵分两路,明查暗访/strong/pp  当天上午,执法组分两组分别展开行动,一组进入市凯博机动车检测有限公司排气检测站蹲点暗访,另一组来到汽车修理店展开明查。为了不打草惊蛇,两组执法人员均便装出行。/pp  根据此前摸底了解,一些尾气检测不合格的车主通过“黄牛”引路把车开到附近汽修店,安装污染控制装置。/pp  上午9时,在“小聂汽修”店内,一辆黑色轿车悬在半空,维修工正钻在车底安装排气管,旁边放着刚换下来的排气管。环保执法人员对其询问时,对方称只是在安装测试。然而,当运管部门要店主聂某出示经营许可证时,对方却无法出示。/pp  原来,半年前这家店因超范围经营已被扣证,前事未了,聂某又在无证经营了。执法人员把聂某和维修工带上运管执法车,对其进一步询问笔录。/pp strong 行动拉网,双线收获/strong/pp  “有人在半路上拆卸机动车污染控制装置被我们抓到了。”9时50分,从暗访组传来消息,记者立即跟随检查组前往现场。在离检测站不远的展腾路上,一辆厢式柴油小货车正停在一家企业门口。/pp  据现场环保执法人员介绍,9时20分左右,暗访组在检测线蹲点时,发现这辆货车“颗粒物烟度”两次检测数据均为零,虽然按规定通过了检测,但这个“异常数据”引起了执法人员的警惕。暗访组立即派车辆跟踪。/pp  果然,车子开出没多久就停在了半路,很快来了名男子,动作麻利地拆起了净化装置,被随后紧随的环保执法人员抓个正着。/pp  “这辆车子昨天没通过尾气检测,车主让人临时安装了柴油颗粒物捕捉器,通过检测后今天又让他拆下来。”环保工作人员说,不法分子通过临时装卸净化装置牟利。/pp  慈溪市环保局相关负责人表示,此次联合执法行动旨在严厉打击用弄虚作假方式通过机动车排放检测的违法行为,有效遏制机动车维修单位的违法经营行为,把不法分子的气焰打压下去。/pp  接下来,环保部门还将联合相关部门加大执法力度,同时要求慈溪市凯博机动车检测有限公司加强管理,严防排气检测中的弄虚作假行为,确保慈溪市大气环境质量日益得到改善。/p
  • 多篇Science/ Nature齐发!类器官研究与发育生物学迎来“史诗级”技术革新
    近期,来自瑞士Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research研究所的P. Liberali组与Viventis公司工程师合作,使用长时间高分辨类器官光片显微镜-LS2在bioRxiv上在线发表了题为Open top multi sample dual view light sheet microscope for live imaging of large multicellular systems的文章。这篇文章对该技术的核心细节进行详尽展示。 长时间高分辨类器官光片显微镜-LS2是由瑞士Viventis公司推出的一款全新光片成像平台,可实现活细胞的长时间、高分辨、高通量、多样品同时成像,非常适合对直径达300μm的光敏样品(如卵母细胞,胚胎和类器官)进行长期实时高时空分辨率和低光毒性的观察与成像。该技术一经推出便已发布多篇Science/ Nature主刊 [1-5]。点击观看:长时间高分辨类器官光片显微镜-LS2肠道类器官成像效果 摘要: 多细胞系统会在数周内从单个细胞生长成为类器官、由数千个细胞组成完整组织,此类样品的实时成像一直具有挑战性。为了跨越这些长时间、空间尺度的难题,本文作者提出了一种开放式顶部双侧成像和双侧照明的光片显微镜,专门用于单细胞分辨率的发育过程中的大型样本的实时成像。作者使用新开发的光片显微镜对多种样品进行实时成像研究,结果突出显示了其在大型标本(如成熟的肠道类器官等)中获得定量单细胞信息的能力。 研究背景: 单个细胞发育成为复杂组织的动力学、可视化以及潜在分子机制的理解是细胞和发育生物学的首要目标。然而,这些复杂的生物现象往往跨越大的空间和时间生物学尺度,特别是类器官等体外模型系统,经常受到样品间异质性的影响。设计用于此类系统实时成像的显微镜需要在每个实验中提供高样品通量才能得出结论,且需要为光散射较大的样品提供足够的空间和时间分辨率和高图像质量,同时最大限度地减少光剂量并保持样品上样方便。目前,大多数的光片显微镜技术由于其低光毒性成为了克服上述一些挑战的技术方案之一。但这些技术仅限于每次实验仅对一个或极少数样品进行成像,且这些系统缺乏从对侧进行多视成像的可能性,不适合发育较大的样本。文章亮点: 本文展示了一种开放式、双侧成像和双照明的长时间高分辨类器官光片显微镜-LS2。其结合了多视图光片显微镜的优点,具有开放式几何形状和多孔样品支架,可以对大型多细胞系统进行长期多位置3D实时成像。作者通过对小鼠肠道、肝脏和唾液腺类器官、类原肠胚、水螅和人结肠癌类器官的长期实时成像,展示了该系统在各种模型系统中实现高图像质量的能力,其尺寸可达550 μm,记录时间长达12天。此外,本文获得了跨生物尺度的定量特征,并通过对肠道类器官和类原肠胚的跟踪和分割提供了详细的单细胞分析,这是新开发的Viventis长时间高分辨类器官光片显微镜-LS2才能实现的。详细数据: 本文展示的光片显微镜包含两颗相对的照明物镜(尼康10X, NA 0.2),每颗从水平面略微向上倾斜,从两个侧面照亮样品,两颗相对的成像物镜从两个方向成像(尼康16X, NA 0.8, 该系统也兼容尼康25X, NA 1.1)(图1)。这种几何形状在两个照明物镜上方创造了一个无阻碍的线性空间用于定制设计的多孔样本池(图1-2),该样本池包含多达四个可互换的样品室阵列, 用于多位置成像。浸入介质被放置在一个储层中,填充两个水浸入检测物镜之间的空间。 为了获得两个相对的光片以尽可能大的角度照亮样品,作者使用了超长工作距离的空气物镜, 通过玻璃窗将照明光耦合到浸入介质中,并设计了一个定制的校正三重透镜来补偿球面和色差。物镜区域是具温度控制的,样品被封闭在一个控制CO2浓度的隔间中。额外的光束路径是使用其中一个检测物镜作为聚光镜来照亮样品并获取透射光图像。为了以最佳方式安装不同的生物样品,作者在热成型过程中开发了由氟乙烯丙烯(FEP)箔制成的可定制腔室。该腔室适合于两颗检测物镜之间的6毫米空间区域,并允许从顶部加液、移液,满足不同生物样品的活细胞培养要求。 图1 长时间高分辨类器官光片显微镜-LS2光路图图2 长时间高分辨类器官光片显微镜-LS2物镜及样本池视图 在作者之前的工作中,使用了本文所介绍的显微镜的前身,上一代技术的显微镜只构建了一个检测物镜来跟踪发育中的肠道类器官中的细胞。 然而,所提供的成像深度不足以跟踪较大标本中的细胞,包括成熟的类器官。新设计的双成像物镜、双侧照明方法克服了这一障碍。 作者使用细胞周期报告基因FUCCI2,在3天的时间过程中对成熟小鼠肠道类器官的隐窝和绒毛形成进行成像(图2和视频2)。 在隐窝和绒毛形成的背景下监测细胞周期状态。 使用多位置成像,同时获得了多个类器官的数据集。单细胞分辨率的双色成像深度为360μm, 时间分辨率为10分钟(视频1),以无与伦比的细节显示发育中的小鼠肠道类器官的整体动力学。整个单细胞的可视化样本量要求通过双侧成像实现高图像质量。我们通过将单个检测物镜的XZ部分与融合数据进行比较来说明这一点(图2)。 随着成像深度的增加, 单个视图的切片显示出预期的退化,而融合的数据由两个视图的最佳质量组合组成,并且能够在整个体积中绘制单个细胞(视频2)。这种策略对于整个样本的3D成像是十分必要的。点击观看:小鼠肠道类器官的隐窝和绒毛形成 为了进一步评估使用两个相对的成像物镜对图像质量的改善,作者通过计算两个物镜的每个z截面的离散余弦变换DCT来比较图像质量随成像深度的增加。例如,对肠道和人类结肠癌类器官进行了比较(图3)。两种模型系统都显示,随着成像深度和距离检测物镜的距离增加,图像质量明显下降,这可以通过组合来自两个相反物镜的数据来补偿。综上所述,双重检测物镜对于保证大样本的高图像质量的重要性。 图3 肠道和人类结肠癌类器官成像及单细胞分析 为了说明新发布系统的高性能,作者对尺寸从200μm到550μm的多种样品进行了成像,并进行了长达12天的连续成像:小鼠肝类器官,人类结肠癌类器官,小鼠腮腺唾液腺类器官,和类原肠胚。此外,新发布系统的样品安装策略不仅支持各种不同标本的开发,而且可以进行平行化学扰动的实验。在相同的成像实验中,四个腔室中的每一个都可以用于特定的条件,每个腔室内有许多单独的位置成像。我们分析了PGE、Forskolin和NaCl诱导的高渗休克对肠道类器官的机械渗透作用。3分钟的高时间分辨率(视频3)显示了对各自治疗的快速类器官膨胀和收缩。 点击观看:平行的PGE、Forskolin和NaCl对肠道类器官的影响 此外,为了证明新发布显微镜的多定位能力,作者以10分钟的时间分辨率对25个成熟的肠道类器官进行了平行成像,每个类器官的体积为360μm(视频4)。 点击观看:25个肠道类器官平行成像总结: 本文作者提出并发布了一种双侧成像、 双侧照明的光片显微镜,适用于单细胞分辨率下对多种大型生物模型系统(如肠道类器官等)进行长期多位置成像,质量适合于整个类器官的细胞分割和细胞跟踪。特殊的物镜配置使得使用多孔样品池可以同时监测多个实验条件。通过采用热成型工艺制造各种形状的样品池实现了样品特定和灵活的上样。未来,具有这种物镜配置和样本池配置的光片显微镜将进一步成为技术进步的有前途的平台。参考文献:[1] Naganathan et al., Left-right symmetry of zebrafish embryos requires somite surface tension. Nature[2] So et al., Mechanism of spindle pole organization and instability in human oocytes. Science[3] He et al., Lineage recording in human cerebral organoids. Nature Methods[4] Serra et al., Self-organization and symmetry breaking in intestinal organoids development. Nature[5] Dumortier et al., Fracking and Ostwald ripening position the lumen of the mouse blastocyst. Science
  • 《Theranostics》综述 | 突破创新:类器官芯片(OrgOCs)引领生物医学研究新风向
    高仿生人体器官模型的迫切性长久以来,人们对人体器官在复杂环境中如何形成和发育以及疾病发作后的影响一直充满好奇。然而,目前我们对这些问题的理解主要依赖于传统的细胞培养和动物模型,受到物种差异以及器官结构和功能差异的限制。因此,迫切需要建立高度仿生的人体器官模型,以广泛应用于生物研究、疾病建模、药物筛选和个性化医学等领域。 南通大学的李栋教授团队2024年1月1日在《Theranostics》(影响因子:12.4)杂志上发表了题为“Human organoids-on-chips for biomedical research and applications”的综述。向读者介绍了如何将各种学科与OrgOCs结合,加速转化应用,以及在生物医学研究和应用中OrgOCs所面临的挑战和机遇。 人类器官芯片/人类器官技术/器官芯片的区别人类器官芯片(OOCs)是体外构建的人类微生理系统,通过微流控灌注培养装置(如原代细胞、细胞系和干细胞)复制活体器官的结构和功能单位。OOCs可独立控制或高度耦合多种微环境因素,如动态流体、机械刺激、3D拓扑结构、氧梯度和分隔空间,以模拟人体本地器官的生态位。这些特点可引导细胞形态发生和功能器官的形成。 人类器官技术(HOs)是源自人类多能干细胞(PSCs)或成体干细胞(AdSCs)的3D多细胞组织结构,通过自组装可以重现人体器官的生理结构和功能。PSCs衍生的HOs需要按照干细胞的顺序分化设计原则进行构建,而AdSCs衍生的HOs形成相对简单,无需引导通过胚层。 器官芯片(OrgOCs)是结合HOs和OOCs两项前沿技术的高度仿生体外模型,广泛应用于药物开发、疾病建模和精准医学。 OrgOCs在生物医学应用中的进展 器官发育OrgOCs平台用于人体器官发育的生物学研究。(A)人脑器官芯片揭示了脑部发育过程中的物理机制和内在细胞行为。(B)具有代表性体内样曲线形态和蠕动特征的人结肠肿瘤器官芯片系统。(C)具有类似隐窝的微通道芯片,诱导肠道类器官的形态发生,包括可灌注的迷你肠道管,近似生理空间排列的肠腔,类似隐窝的区域和类似绒毛的结构。该研究证明了器官发育中空间限制的重要性。(D)基于微流体的3D载体在更生理的微环境中促进了胰岛类器官的分化和成熟。(E)在OrgOCs反应器中,流体能够促进脑类器官中的细胞增殖并减少细胞凋亡。 血管化用于生物学研究中血管化的 OrgOCs 平台。(A)血管化胎盘样类器官的形成类似于微流控芯片平台中孕早期人类胎盘发育。(B)间质流动可以扩大内皮祖细胞的内源性库,并增强hiPSCs来源的肾脏类器官的血管形成和成熟。(C) 将功能性神经血管大脑类器官植入芯片上,通过共培养吸附性内皮细胞诱导血管生成。(D) 具有灌注微血管系统的类器官使用可定制的 IFlowPlates 重建了单核细胞浸润到循环系统中结肠类器官的过程。 免疫应答 细胞间通讯OrgOCs平台,用于探索生物学研究中的器官间通讯。(A)结肠活检衍生的肠道类器官芯片显示母乳低聚糖在调节免疫功能和肠道屏障方面的潜在能力。(B) 多类器官芯片平台在循环灌注系统中概括了人肝-胰岛轴。(C) 应用高通量微流控装置中的串联伤口肝脏、胃和肠道类器官模型来评估药物代谢和胆汁酸诱导的调节。 器官芯片的应用 疾病模型1、内源性成分原因2、无机污染物暴露3、病毒感染用于疾病建模的 OrgOCs 平台。(A) 患者来源的胰腺导管类器官芯片可以概括囊性纤维化相关疾病,并检查胰腺导管上皮细胞和胰岛之间的细胞间功能相关性。(B)与游离脂肪酸相比,hiPSCs的肝脏类器官表现出与脂肪性肝炎相关的典型病理特征。(C) 重金属镉暴露可能导致早熟、持久的神经分化和大脑类器官发育中的长期神经毒性。 精准医疗1、药代动力学研究2、药物安全性评价OrgOCs平台,用于评估精准医疗中的药物代谢和安全性。(A)抗癌药物与肠道类器官芯片首过代谢的概括。(B) 允许使用肝-心类器官芯片来探索氯米帕明的肝脏代谢依赖性心脏毒性。 药物筛选用于精准医疗药物筛选的 OrgOCs 平台。(A) 通过与微阵列芯片设备偶联,在传代 0 处生成了数百个由临床标本产生的肺癌类器官。(B)巢式阵列芯片平台培养患者来源的结直肠癌类器官,用于高通量药物筛选。(C)一种用于药敏试验的一站式微流控肺癌类器官培养装置。(D) 一种类器官芯片系统,该系统具有自动化控制器,通过流体连接的面包板与模块化多传感器(例如,物理、生化和光学传感器)单元相结合,用于自动评估类器官在长时间内对药物的治疗反应。(E) 采用基于人类 hiPSC 的视网膜类器官芯片模型在制药环境中测试不同类型 AAV 载体基因治疗的转导效果。 目前,大多数人体器官已经在微流控芯片上重新创建,包括肠、脑、肾、肝和胰岛,具有接近体内器官的生理特性。为了实现多器官的系统相互作用、长期稳定的共培养,将可编程动态流量应用于连接多器官模块的微流控系统,以精确模拟体内血液循环。 OrgOC模型还可以高通量、高仿生性状的方式应用于药物筛选和药敏检测,这在传统的细胞和动物模型中是无法实现的。患者来源的个性化类器官芯片可以模拟患者的合并症并给出特定的药物选择,包括优化的药效、最小的毒性,甚至是最佳的给药途径,以及用于靶向I期临床试验的最佳给药方案。此外,细胞治疗和基因治疗也体现了OrgOC平台的实际应用价值,可以加速疾病治疗的进展。
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