纳米联用系统

众所周知，纳米/亚微米量级的样品在显微镜下很难观察到，这给拉曼光谱的测试带来了不小的挑战。 雷尼绍化学与结构分析仪（SCA）将扫描电镜与拉曼光谱仪两大分析系统连接在一起，无需移动样品，就能原位获得样品相同测试点的电子图像（SEM）、元素组成（EDS）、化学结构（Raman）、电子结构（CL和PL）等多种信息。同时， SEM和inVia都可以作为独立系统运行，并保持各自的性能。 跟随法国地质学家使用雷尼绍的Raman-SEM联用系统来探测纳米世界。BRGM（奥尔良的法国地质勘探局，法国）是一个公共机构，为政府部门、法国及全球的工业和学术研究提供和传播地质信息。BRGM的研究人员主要研究矿物的物理、化学和结构性质。 BRGM配备有SEM-Raman联用仪器，通过雷尼绍的结构和化学分析仪（SCA）接口将雷尼绍inVia共聚焦拉曼光谱仪与TESCAN Mira3扫描电子显微镜耦合在一起。Guillaume Wille博士在矿物理化学和纹理表征部门工作。 Wille博士说：很多情况下，使用经典的光学耦合模式，光学对比度和分辨率是不够的。借助这种创新的设备，我们根据SEM很多模式的成像，结合拉曼光谱仪获得了纳米/微米尺度的样品结构。换句话说，拉曼光谱法利用SEM的纳米分辨率，在表征纳米结构材料中具有强大的优势。Guillaume Wille博士正在使用雷尼绍Raman-SEM联用系统进行样品分析 Wille博士还提道：“使用联用系统的工作主要包括：探测亚微米相（固体包裹体）和基体内的颗粒；对只能通过SEM的对比度或成像模式区分的复杂颗粒进行拉曼分析；空气中的颗粒鉴别（SE、BSE、CL）；粉末表征，SCA接口可以原位分析微米尺寸的颗粒。” BRGM开展的工作涵盖了广泛的应用，最近的案例包括环境石棉检测（天然纳米纤维）、土壤污染物和气溶胶颗粒的识别、以及通过拉曼光谱和阴极射线发光研究锡石（氧化锡）。抛光的锡矿薄片上的锡石颗粒 Wille博士及其同事的有关这方面的论文已报道出版。文章“Coupled SEM-microRaman system: A powerfultool to characterize a micrometric aluminum-phosphate-sulfate”阐述了如何使用SEM-SCA分析复杂地质系统（例如，火星样本）中的微尺度磷酸铝-硫酸盐（APS）。采用SEM（BSE成像）、EDS和Raman-in-SEM光谱同时分析具有复杂组成的微晶粒。 “Raman-in-SEM, a multimodal and multiscaleanalytical tool: Performance for materials and expertise”详细介绍了在拉曼光谱使用中计量学方面的研究以及多模分析的使用，耦合成像， EDS、EBSD以及拉曼的微量分析。感兴趣的朋友，想了解更多信息的话，可搜索下以上两篇文章。

一、项目编号：0811-234DSITC0372（招标文件编号：0811-234DSITC0372）二、项目名称：纳米拉曼成像系统（高分辨共聚焦显微拉曼光谱仪与原子力显微镜联用系统）三、中标（成交）信息供应商名称：国药集团国际贸易（香港）有限公司供应商地址：香港湾仔轩尼诗道288号英皇集团中心1601室中标（成交）金额：449.5600000（万元）四、主要标的信息序号供应商名称货物名称货物品牌货物型号货物数量货物单价(元)1国药集团国际贸易（香港）有限公司纳米拉曼成像系统（高分辨共聚焦显微拉曼光谱仪与原子力显微镜联用系统）HORIBA FRANCE SASLabRAMOdyssey Nano壹套4495600五、评审专家（单一来源采购人员）名单：王宇晓、范冬梅、边玮、陈燕、褚成成（采购人代表）六、代理服务收费标准及金额：本项目代理费收费标准：按照国家发改委1980号文件《招标代理服务费管理暂行办法》规定标准下浮33%收取，服务费金额不足8000元的，按8000元收取。本项目代理费总金额：3.5813000 万元（人民币）七、公告期限自本公告发布之日起1个工作日。八、其它补充事宜1、本项目为机电产品国际招标项目，本公告已于同日在机电产品招标投标电子交易平台、中国招标投标公共服务平台同步发布。2、本项目中标金额为（CIP人民币）4,495,600.00，合同最终结算时以实际发生金额为准。3、本项目的评标结果已在机电产品招标投标电子交易平台、中国招标投标公共服务平台上公示，评标结果公示无异议，根据《机电产品国际招标投标实施办法（试行）》，本项目的评标结果已自动生效并进行公告。”九、凡对本次公告内容提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：同济大学　　　　　地址：上海市四平路1239号　　　　　　　　联系方式：贾老师　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：上海东松医疗科技股份有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：0086-21-63230480转8610、8621　　　　　　　　　　　　联系方式：林之翔、张智岚　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：林之翔、张智岚电　话：　　0086-21-63230480转8610、8621

neaSCOPE是德国neaspec公司推出的全新一代散射式近场光学显微镜（简称s-SNOM）。neaSCOPE基于散射式核心设计技术，不依赖于入射激光的波长，很大程度上提高了光学分辨率，能够在可见、红外和太赫兹光谱范围内，提供优于10 nm空间分辨率的光谱和近场光学图像。neaSCOPE同时支持s-SNOM功能与纳米红外（nano-FTIR）、针尖增强拉曼（TERS）、超快光谱（Ultrafast）和太赫兹光谱（THz）进行联用，实现高分辨光谱和成像。由于其高度的可靠性和可重复性，neaSCOPE已成为纳米光学领域热点研究方向的优选科研设备，在等离子激元、二维材料声子极化、半导体载流子浓度分布、生物材料红外表征、电子激发及衰减过程等众多研究方向得到了许多重要科研成果。本文将概述neaSCOPE在不同领域发表的高水平文献。 neaSCOPE纳米光谱与成像系统一、高效有机光伏材料nature materials 对于有机光伏材料来说，在纳米尺度上的供受体结构域的形貌控制是提高其激子的扩散和解离、以及载流子的传输和复合损耗抑制效率的关键所在。本文展示了一种基于多个不同长度尺度的三元供受体形貌生成的双原纤维网络。这种结构形貌是通过辅助共轭聚合物结晶器和非富勒烯受体丝组装结合使用得到的。本研究的关键点在于使用neaSCOPE纳米光谱与成像系统对双原纤维网络PM6/L8-BO有强烈红外信号对比度的1648/1532 cm-1波段进行纳米级的红外成像。在此之上，通过对横跨图像的线方向进行数据的采集与分析，文章估算出其材料的供体与受体原纤维的直径分别为22.1 nm和 22.6 nm。并就此得出结论：其供受体结构域这种较低的混合体积导致材料拥有了较低的配对重组率和较高的填充因子。 综上所述，通过利用这种双原纤维网络的形貌结构，该研究将损耗最小化，能力输出最大化，使得在单结有机光伏材料中获得20%的能量转换效率成为了一种可能。 Zhu et al., nature materials 21, 656 (2022)二、催化剂的分子特性J. Am. Chem. Soc. 明确地鉴别催化剂中毒的类别需要具有纳米级空间分辨率和提供吸附物的吸附位点和其吸附几何形状的详细的化学结构和表面官能团的准确信息。时至今日，不通过牺牲化学特性就在纳米级尺度上研究金属/金属氧化物界面的催化剂硫中毒还是一项非常困难的工作。本研究利用纳米傅里叶红外光谱和扫描式近场光学显微镜（nano-FTIR & s-SNOM）在纳米尺度上鉴定了基于Pd（纳米盘）/Al2O3(薄膜)平面模型催化剂表面上的硫基催化剂中毒的化学性质、吸附位点和吸附几何形状。在此之上，本研究揭示了对于单个Pd纳米粒子来说，即使只是所用的硫酸盐种类有纳米颗粒之间的不同，也会使硫中毒有所不同甚至产生巨大的变化。 nano-FTIR & s-SNOM提供关键的分子级视角对于开发具有更长寿命的高性能多相催化剂至关重要。 J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 8848&minus 8860三、固态电池Nature Communications 固态电池因其各种各样的优势（比如更高的安全性和能量密度），拥有显著影响能源存储行业的潜力。不过，电极/电解质界面的物理化学性质和过程仍然是其需要面对的挑战。因此，对此类界面的原位表征以及对催化工程方案的科学性理解的揭示变得十分需要。在本研究中，作者利用了各种尺度的原位显微镜（光学、原子力和红外近场）以及纳米傅里叶红外光谱nano-FTIR对电化学操作生成的石墨烯/固体聚合物电解质界面进行了无损表征。作者发现固体聚合物电解质固有的纳米结构和化学异质性在镀锂和脱锂的过程中引发了一系列额外的纳米级界面异质性；这其中包括锂离子电导率、电解质分解和界面形成的异质性。 He et al.. Nature Communications 13. 1398 (2022)四、纳米系统的光电特性Applied Surface Science 碳纳米管（CNTs）, 石墨烯纳米带, 以及过渡金属二硫属化物（TMDCs）等纳米尺度系统的光电特性是由它们的介电函数决定的。这个复杂的与频率相关的函数受激子共振、电荷转移效应、掺杂、样品的应力和应变以及其表面粗糙度影响。对于此介电函数的了解使科学家能够探知材料的透射和吸收特性。在本研究中，研究者使用扫描式近场光学显微镜s-SNOM相关的技术提取了局部区域介电变化的数据。并在此之上，将s-SNOM测量的结果与空间分辨光致发光（PL）光谱和开尔文探针力显微镜(KPFM)测量的结果相关联。 将s-SNOM与局域光致发光结果相关联是识别和表征层间激子的有力工具。这种新颖的方法也开始在低维系统（碳纳米管和石墨烯纳米带）上得以应用。 Applied Surface Science 574 (2022) 151672

p style="text-indent: 2em text-align: justify "由中国科学院北京纳米能源与系统研究所主办的“第四届纳米能源与纳米系统国际学术会议”，定于2019年6月15~17日在北京国际会议中心召开。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "主办方向国内外专家学者征集纳米发电机及能量收集技术，自供电传感器及其系统，压电电子学和压电光电子学，能量存储与自充电能源系统，复合能源电池和太阳能电池，光催化和水分解，纳米能源在微机电系统、电子皮肤和人工智能中的应用等领域的论文。会议论文摘要提交截止日期为2019年3月15日。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "以纳米发电机为代表的纳米能源技术在物联网、智能皮肤、可穿戴式电子产品、环境保护、海洋蓝色能源等领域有着广泛应用，纳米能源也被称为“新时代能源”。当前，以中科院外籍院士王中林为代表的广大学者的努力推动下，纳米能源与纳米系统研究领域不断拓展，由此产生的新成果、新技术不断涌现，在大数据、物联网和人工智能等方面有着巨大的应用前景，也正在推进人类能源技术的变革。/p

获取材料甚至是器件整体的热学特性，是相关研究与开发当中非常有意义的课题。随着研究对象特征尺寸的不断减小，研究者们对具有高热学分辨率和高水平方向分辨率的表面温度表征方法以及与之相应的仪器的需求也日益显著。在诸多潜在的表征技术当中，扫描热学显微镜（Scanning Thermal Microscopy）是其中颇为有力的一种，它可以满足特征线度小于100 nm的研究需求。然而，这种表征方法，对纳米探针的结构及功能特性有比较高的要求，目前商用的几种纳米探针受限于各自的结构特点，均有一定的局限性而难以满足相应要求，也就限制了相应表征方法的发展与应用。着眼于上述问题，奥地利格拉茨技术大学的H. Plank团队提出了基于纳米热敏电阻的三维纳米探针，用于实现样品表面温度信息的超高分辨表征。相关成果于2019年六月发表在美国化学协会的期刊ACS Applied Materials & Interfaces上（ACS Appl. Mater. Interfaces, 2019, 11, 2522655-22667. Three-Dimensional Nanothermistors for Thermal Probing.）。 图1 三维热学纳米针的概念、结构、研究思路示意图 H. Plank等人提出的这种三维纳米探针的核心结构是一种多腿（multilegged）纳米桥（nanobridge）结构，它是利用聚焦离子束技术直接进行3D纳米打印而获得的，因而可以直接制作在（已经附有许多复杂微纳结构与微纳电路、电的）自感应悬臂梁上（self-sensing cantilever, SCL）。由于纳米桥的每一个分支的线度均小于100 nm，因而需要相应的表征策略与技术来系统分析其纳米力学、热学特性。为此，H. Plank研究团队次采用了有限元模拟与SEM辅助原位AFM（scanning electron microscopy-assisted in situ atomic force microscopy）测试相结合的策略来开展相应的研究工作，并由此推导出具有良好机械稳定性的三维纳米桥（垂直刚度达到50 N/m?1）的设计规则。此后，H. Plank引入了一种材料调控方法，可以有效提高悬臂梁微针的机械耐磨性，从而实现高扫描速度下的高质量AFM成像。后，H. Plank等人论证了这种新式三维纳米探针的电响应与温度之间的依赖关系呈现为负温度系数（?(0.75 ± 0.2) 10?3 K?1）关系，其探测率为30 ± 1 ms K?1，噪声水平在±0.5 K，从而证明了作者团队所提出概念和技术的应用潜力。 图2 三维热学纳米针的制备及基本电学特性 文中在进行三维纳米探针的力学特性及热学响应方面所进行的AFM实验中，采用了原位AFM技术，堪称一大亮点。研究所用的设备为奥地利GETec Microscopy公司生产的AFSEMTM系统，AFSEMTM系统基于自感应悬臂梁技术，因此不需要额外的激光器及四象限探测器，即可实现AFM的功能，从而能够方便地与市场上的各类光学显微镜、SEM、FIB设备集成，在各种狭小腔体中进行原位的AFM测试。此外，通过选择悬臂梁的不同功能型针，还可以在SEM或FIB系统的腔体中，原位对微纳结构进行磁学、力学、电学特性观测，大程度地满足研究者们对各类样品微区特性的表征需求。着眼于本文作者的研究需求来讲，比如探针纳米桥的分支在受力状态下的力学特性分析，只有利用原位的AFM表征技术，才可以同时获取定量化的力学信息以及形貌改变信息。当然，在真空环境下使用原位AFM系统表征微区的力、热、电、磁信息的意义远不止于操作方便或同时获取多种信息而已。以本文作者团队所关注的微区表面热学分析为例，当处于真空环境下时，由于没有减小热学信息成像分辨率的、基于对流的热量转移，因而可以充分发挥热学微纳针的潜能，探测到具有高水平分辨率的热学信息。 图3 利用AFSEM在SEM中原位观测nanobridge的力学特性 图4 将制备所得的新型纳米热学探针安装在AFSEM上，并在SEM中进行原位的形貌测量：a）SEM图像；b）AFM轮廓图像

一基本介绍高温纳米压痕仪的主要用途是获得薄膜和材料在一定温度下的微观力学性能，其力学性能随温度变化的特性具有巨大的工业和科学意义。但高温测量中存在热漂移，信号稳定性（噪声），表面氧化和尖端样品反应的困难，安东帕研发了一种新型的高温真空纳米压痕仪，该压痕仪能够完成在特定温度下的超稳定的测量，是一款商业化的高温纳米压痕仪。二工作原理该系统基于超纳米压痕测试仪（UNHT），该测试仪利用一种主动表面参照技术，该技术包括两个独立的轴，一个用于表面参照，另一个用于压痕。在这种对称结构和差分深度测量技术中使用的极硬且热膨胀系数非常低的材料导致系统的柔量可忽略不计，并且热漂移率非常低。这样就可以进行稳定且长期的测量（例如蠕变测试），而不必担心漂移和噪声。每个轴都有自己的执行器，位移和负载传感器。对于两个轴，通过压电执行器A1和A2施加位移。压头和基准上的负载是从弹簧K1和K2的位移获得的，这些位移是用电容式传感器C1和C2测量的。压头的位移是通过差分电容传感器C3相对于基准进行测量的。精确的反馈回路确保连续控制压头和基准上的法向力。三针尖与样品表面温度的匹配-热漂移最小化实验过程中热电偶读取的温度不是压头和参比端以及样品表面的真实温度。因此，压头和样品的表面温度需要精确匹配，以避免热量流过触点，从而避免热漂移。我们开发了以下3个步骤的程序来匹配此压头的尖端样品表面温度：a.将压头尖端放在距离样品表面约100微米以内的位置，并使用PID控制将样品和尖端加热到目标温度。现在，安装在压痕头上的热电偶将直接与样品表面接触。将样品表面温度调节至目标温度。温度稳定后，请切换至恒定功率模式以防止瞬时温度波动b.温度粗调：通过调整针尖加热过程中热电偶的温度，以最大程度地减大载荷压入样品表面时引起针尖的温度变化c.温度微调：进一步微调针尖加热过程中的功率，以达到零热漂移率(a) 长时间蠕变测试时的压痕温度(b) 通过粗调压头温度，以最大程度减少接触产生时的温度变化(c) 直接在热漂移测量过程中微调压头的加热功率安东帕中国总部销售热线：+86 4008202259售后热线：+86 4008203230官网：www.anton-paar.cn在线商城：shop.anton-paar.cn

可用于检测食品中汞和镉等有毒污染物　　据物理学家组织网9月9日报道，瑞士和美国的一个研究小组在纳米粒子的基础上，设计出一种简单的纳米黏合搭扣系统，其颗粒上附着的细毛可及时发现并捕获汞、镉等重金属分子。该技术使检测水中及食用鱼体内有毒污染物变得更为容易且廉价。研究结果发表在9月9日的《自然材料》上。　　甲基汞是一种具有神经毒性的环境污染物，主要侵犯中枢神经系统，可造成语言和记忆能力障碍等。它很容易在河流和湖泊中发现，被湖中的鱼虾吞食后，毒素会顺着食物链累积到金枪鱼和箭鱼等大型掠食性鱼类中，如果被人食用则会累积在人体大脑中。美国、法国、加拿大的公共卫生当局建议孕妇禁食鱼类，因为汞会损害胎儿神经系统的发育。而问题是，甲基汞很难被检测出来，同时目前的监测技术过于昂贵和复杂。　　瑞士洛桑联邦理工学院和美国西北大学的研究人员说，这项技术将一条覆盖着一层多毛的纳米粒子的玻璃浸入到水中，当离子也就是带正电的粒子如甲基水银或是镉离子，进入到两条毛线之间，毛线即会收拢起来，将其捕获。电压测量装置会显示捕获的污染物数量，原理是被困在纳米黏合搭扣内的离子越多，产生的电力便会越多。通过改变纳米毛线的长度，研究人员可以检测各种特定种类的污染物。　　研究人员说，该测量设备的成本只有几百美元。如果在现场做分析，结果可以立即获得。而用传统的方法，还必须取样送到实验室，用价值数百万美元的设备进行分析。　　研究人员分别在芝加哥附近的密歇根湖和佛罗里达州的大沼泽地进行了测试。在分析相同的样品之后，如此简易低廉的设备与美国地质勘探局的设备检测报告得出了近乎相同的数据结果。研究人员说，该系统可以作为一种必要的公共卫生措施，检测饮用水和食品，特别是在将鱼投放到市场之前进行必要检测。

经过30多年的发展，纳米孔在核酸测序领域已经成功实现商业化，在分子诊断领域（分析化学）也取得了巨大的进步。期间，研究者发展了不同种类的纳米孔，包括蛋白质纳米孔、高分子纳米孔、玻璃纳米孔和各种无机薄膜纳米孔。于此同时，理论研究和各种功能化技术也逐渐完善。研究内容从核酸测序扩展到对药物小分子、蛋白质、核酸碱基突变及其他一些重要的对象进行检测。本文主要介绍王家海教授团队在纳米孔领域取得的一系列进展和成果。（一）将纳米孔的离子整流现象运用到分析化学，提高纳米孔的应用范围和深度2008年之前，基于纳米孔的分子检测主要使用电阻脉冲方法（Resistive-pulse method）（图1）：在纳米孔两边施加电压时，纳米孔一端的离子在电场的作用下通过纳米孔，可观察到稳定的恒电流；当带有一定体积和电荷的探测物存在于溶液中时，电场的作用使其通过纳米孔，纳米孔中的离子浓度临时改变，可观察到一系列的电阻脉冲峰（Resistive pulse）。根据峰的大小、持续的时间和频率，即可对探测物进行定量和定性测量。图1. 基于蛋白质纳米孔的电阻脉冲方法电阻脉冲方法高度依赖纳米孔的孔径、稳定性、长度和表面的电荷及表面功能基团。譬如用于基因测序的蛋白质纳米孔，孔径只有两纳米左右。这些苛刻的要求，限制了该方法广泛用于生物体系中不同对象的探测及其实用化。因此发展新方法能使纳米孔分析化学应用更广泛和深入。2008年，为了提高纳米孔在分析化学上使用范围和深度，把离子整流现象运用到分析化学（Nanomedicine, 2008, 3, 13-20）。相关工作两次在国际大会进行专题报告。离子整流方法：在锥形纳米孔（带负电）两端实行电压扫描时，观察到一个非线性的电流对电压的曲线（I-V curve）；把带正电的探测物置于溶液，探测物会选择性吸附到锥形纳米孔内表面，探测物改变或逆转了孔内表面电荷数目，当再次对锥形纳米孔两端实行电压扫描时，会观察到一个改变的非线性的电流对电压的曲线，通过对电流改变值进行分析，即可对探测物进行定量分析（图2）。图2. 基于锥形纳米孔的离子整流方法随后，该团队进一步把这个原理运用于探测不同疏水性药物小分子（Talanta, 2012, 89, 253-257）。药物检测原理如下（图3）：（1）当不断改变药物分子在锥形纳米孔小端一侧的浓度时，观测到一系列变化的电流电压曲线。当药物分子达到一定值时，药物在纳米孔内的吸附达到饱和，电流电压曲线不再发生变化，这时候表面覆盖率达到1。（2）没有药物分子的时候，药物表面覆盖率为0，电流电压曲线为黑线。对应一定药物浓度的表面覆盖率，可以利用特定电压所对应的电流计算。（3）表面覆盖率与药物在溶液中的浓度和药物与表面的结合常数相关联。（4）如果以表面覆盖率为Y轴，药物浓度为X轴，结合Langmuir方程式，就可以拟合出药物与薄膜内表面的结合常数。不同疏水小分子在薄膜上的吸附能力不一样，所以可以用电流电压曲线区分不同小分子（图4）；小分子Hoechst 33342 在20微摩尔时薄膜内表面吸附达到饱和（图4A），分子Propidium Iodide 在1毫摩尔时薄膜表面吸附达到饱和（图4B）。分子Bupivacaine hydrochloride 在8毫摩尔时在薄膜内表面吸附达到饱和（图4C）。图3. 离子整流定量检测药物分子。（A）不同浓度的药物引起不同的离子整流和电流电压曲线。（B）药物在纳米孔表面的覆盖率可以通过相对电流改变量计算。（C）药物表面覆盖率与溶液中的药物浓度和药物与表面的结合常数通过Langmuir方程式相关联。（D）如果以表面覆盖率为Y轴，药物浓度为X轴，结合Langmuir方程式，就可以拟合出药物与薄膜内表面的结合常数。图4. 区别不同疏水性带正电的药物小分子。（A）对应于小分子Hoechst 33342的电流电压曲线图和相应的表面覆盖率随药物浓度变化图。（B）对应于小分子Propidium Iodide的电流电压曲线图和相应的表面覆盖率随药物浓度变化图。（C）对应于小分子Bupivacaine hydrochloride的电流电压曲线图和相应的表面覆盖率随药物浓度变化图。相对于电阻脉冲方法，离子整流方法带来新的期待，它对纳米孔大小、表面修饰、膜厚度的要求都比电阻脉冲方法宽松很多。尽管如此，离子整流仍然需要更进一步的发展：高分子膜中50纳米以下纳米孔在电镜的观测下，会变形，测量不准，误差很大，且操作费事；高分子膜表面的疏水性影响了探针分子的修饰，纳米限域内的分子探针修饰无论是成功率还是重现性都比开放表面修饰差很多；基于高分子纳米孔离子整流，离子整流的整流系数变化还不太理想，使整个体系的检测限与其他表面技术和荧光方法相比较，还有一定差距；离子整流的应用范围需要继续扩展。（二）发展基于光透射技术的纳米孔孔径测量方法此前常用的表征核孔膜孔径的方法有电子扫描显微镜（SEM）和光学显微镜。SEM测试费用昂贵，操作时间长。光学显微镜只能测量微米尺度以上的物体。况且这两种方法都不能够实现在线监测。为了纳米孔孔径测量更方便，测量时孔径不变化，该团队发展了一种基于光透射技术的测量方法（Chem. Commun., 2013, 49, 11451-11417）。运用紫外分光光度计测量出核孔膜的大小（图5），可以覆盖50纳米到1微米的区间，有望填补在线检测核孔膜生产的技术空缺。该团队发明的这个方法，优势在于简单（图6），可以生产出微型化的装备快速检测孔径大小（图7），主要运用于高分子核孔膜的制备与表征（Track-etched Membrane），实现实时在线检测。该团队已经基于该方法开发了相关检测仪器，已经与企业开始技术转化洽谈。[1]图5. 核孔膜孔径在增大的过程中孔的周边会有一个缓冲带，这个区域会随着孔径增大而同时变大，会反射光。逐渐增大的缓冲带会使薄膜越来越不透明图6. 薄膜仅仅需要放在紫外样品池支架上（静电吸附）图7. 核孔膜孔径与光反射log值呈现良好的线性关系（三）设计无探针修饰的纳米孔分析平台，消除限域纳米孔内立体阻碍的干扰高分子膜表面的疏水性影响了探针分子的修饰，纳米限域内立体阻碍对探针和被测物之间的相互作用有很大的影响，造成纳米限域内分子探针修饰无论是成功率还是重现性都比开放表面的修饰差很多。针对这个不足之处，该团队设计了无探针修饰的纳米孔分析平台（Microchim. Acta, 2015, 59, 4946-4952 Talanta, 2015, 140, 219-225 Biosens. Bioelectron., 2015, 63, 287-293 J. Mater. Chem. B, 2014, 2, 6371-6377）。在运用纳米孔作为检测平台时，探针修饰是常用的做法，但这种方法有不足之处，譬如纳米孔内表面的立体阻碍，影响检测限的优化。纳米孔内高电场也影响了探针在孔内的稳定性。在该团队的工作中，探针游离在溶液当中，可以高选择性的和目标对象结合（多余的探针被单碳纳米管除去），只有结合了目标物的探针才能被纳米孔吸附，从而改变纳米孔表面的电荷，因此能用纳米孔选择性检测目标分子。这个新方法的优势在于，探针与目标对象的作用完全在溶液中，不受表面影响。将该方法用于对三价镉离子的探测，仅仅通过选择适当的缓冲溶液就可以做到。图8. （a-c）在纳米孔表面吸附高分子PEI，然后吸附Zr4+离子，纳米孔具备吸附核酸探针的能力；（d）与探测物结合的核酸适配体吸附到纳米孔表面，没有与检测对象相结合的自由核酸适配体被单壁碳纳米管吸附带走。纳米孔表面的电荷改变可以通过离子整流探测。基于高分子的纳米孔整流器容易发生非特异性吸附，尤其是含有胺基的小分子容易吸附在纳米通道表面，这会降低纳米通道传感器的效率。该课题组利用主客体相互作用来消除过量小分子的影响，在检测三聚氰胺中利用环糊精（Cyclodextrin）解决了这一个问题。与单壁碳纳米管（SWNTs）相结合，β-环糊精（β-CD）为涂覆有聚乙烯亚胺（PEI）和锆离子（Zr4+）的锥形纳米通道提供了优异的传感性能。以三聚氰胺为检测对象，制备的纳米通道可以选择性检测三聚氰胺诱导的双链DNA（dsDNA）（Biosens. Bioelectron., 2019, 127, 200-206）。全部工作在广州大学完成。图9. 环糊精可以屏蔽三聚氰胺的非特异性吸附（四）借助纳米通道支撑基底，发现高分子膜材料上具备完美的离子二极管效应和离子整流现象高分子纳米孔离子整流系数变化不够大，其检测能力与其他表面技术和荧光方法还有一定差距。通过提高纳米孔的离子整流效率可以进一步降低检测限。借助纳米通道基底，该团队发现气体高分子响应膜材料上完美的离子二极管效应和离子整流现象（RSC Adv., 2015, 5, 35622-35630）。二极管效应早先是电子二极管很重要的一种现象，有广泛的应用实例。在后来的蛋白质纳米通道中也发现了二极管效应，与电子二极管不同的是电流的载体是离子，这种效应是离子二级管效应，其原理也被其他人工材料采用。本文发明了一种全新的离子二极管，并用新的物理化学机理解释了超薄气体响应高分子膜的这种离子二极管效应。该高分子膜除了可以应用在油水分离、海水淡化和能源隔膜等领域中，对应用在分析化学中也是很有前景，其离子整流系数达到几万倍，几乎接近完美。图10. （A）和（D）核孔膜电镜图（200 nm），（B）和（C）长满高分子膜的PET膜的上下两面。（E）和（F）高分子膜的厚度（1.6 μm）。图11. 只要调换溶液和控制电压方向，就可以制备可开关的离子二极管。电压方向可以控制离子在薄膜附近的浓度，从而引起薄膜亲水或者疏水。（五）运用离子整流解释高分子薄膜内羧基可以带正电纳米孔分析化学的应用范围需要继续扩展，譬如运用离子整流观测表面化学反应，把纳米孔集成到微小器件中用于体内检测。2011年该团队运用离子整流解释了高分子薄膜内羧基可以两步质子化反应带正电（Nanoscale, 2011, 3, 3767-3773）。发现不对称锥形纳米孔内新的物理和化学性质：聚脂薄膜内表面的羧基可以通过两步质子化使薄膜内带负电荷、呈中性、带正电荷三种状态。该工作打破了近十年的传统观念，以前认为薄膜内表面只能具备带负电荷、呈中性两种状态。表面羧基（COOH）是由NaOH刻蚀聚脂薄膜PET产生的，在中性溶液中薄膜内表面带负电荷（COO-），在溶液pH 下降到3 或更低时，电流电压曲线发生反转。要通过电流电压曲线观测到这个现象，需在比较宽电压范围内扫描。图12. 不需要生物化学修饰的离子整流器。（A）锥形纳米孔图，（B）薄膜表面电荷性质发生变化。（六）将二维纳米孔折叠成三维微米器件，用于细胞培养和药物释放目前基于纳米孔的分析检测都是在体外进行，要想将更加先进的检测技术运用到体内，必须和能用于体内的其他智能化的微小器件相结合。该团队曾经把二维的纳米通道折叠成三维的微米器件（Nano, 2009, 4, 1-5）。这种立体盒子的每个面都带有纳米孔，可以进一步功能化。该立体盒子（微米）可以用作细胞存放的容器，譬如能产生胰岛素的细胞。盒子的每一面的纳米孔都能感知周围的环境，根据需要用于营养成分的交换，保证盒内的细胞正常生长，并且在体内为患者提供源源不断的胰岛素。还可以把其他的药物分子放入微米器件内，为患者提供帮助。该工作只是初步的把纳米孔和其他先进器件相结合，后续的应用还需要更多的研究工作。图13. 三维纳米孔器件（七）小分子功能化的纳米孔通道可以调控离子流在家禽业中滥用金刚烷胺（ADA）及其衍生物作为兽药，可能会给人类带来严重的健康问题。因此，迫切需要开发一种快速、廉价、超灵敏的ADA检测方法。该团队建立了一种灵敏的锥形纳米通道传感器，利用主客体竞争的独特设计快速定量检测ADA。该传感器使用对甲苯胺类对纳米通道表面进行功能化来构建，然后用葫芦素（Cucurbit[7]uril，CB[7]）组装而成。当ADA加入时，由于主客体的竞争，它会占据CB[7]的空腔，使CB[7]从CB[7]-p-甲苯胺类络合物中释放出来，导致纳米通道的疏水性发生明显变化，这可由离子电流确定。在最佳条件下，该策略允许在10-1000 nM的线性范围内灵敏检测ADA。基于纳米通道的ADA传感平台具有高灵敏度和良好的重复性，检测限为4.54 nM。该文首次利用纳米通道系统实现了基于主客体竞争的非法药物快速、灵敏的识别，并详细阐述了该方法的原理和可行性。该策略为将主客体系统应用于小分子药物检测纳米通道传感器的开发提供了一种简单、可靠、有效的方法（Talanta, 2020, 219, 121213）。全部工作在广州大学完成。图14. 葫芦素调控的纳米孔检测三维金刚烷胺（ADA）（八）核酸纳米结构作为纳米孔信号传导载体检测病毒基因片段运用纳米孔直接检测小分子或者其他目标对象挑战性非常大，如果把对目标对象的检测转化成对核酸纳米结构的检测，可以解决很多以前不能解决的问题（Analyst, 2022, 147, 905-914）。特别是，具有明确三维纳米结构的DNA四面体是用作信号传感器的理想候选。该团队展示了在反应缓冲液中检测HPV18的L1编码基因作为测试DNA靶序列，其中连接DNA四面体到磁珠表面的长单链DNA被靶DNA激活的CRISPR-cas12系统切割。DNA四面体随后被释放，可以通过玻璃状纳米孔中的电流脉冲进行检测。这种方法有几个优点：（1）一个信号传感器可以用来检测不同的目标；（2）孔径比目标DNA片段大得多的玻璃状纳米孔可以提高对污染物和干扰物的耐受性，避免纳米孔传感器性能的降低。图15. 纳米孔结合CRISPA-cas12 检测病毒片段王家海教授简介王家海，广州大学化学化工学院教授、研究生和博士后导师，2008年5月美国University of Florida化学系毕业，师从Charles R. Martin；2008年5月至2009年1月，美国约翰霍普金斯大学化学生物工程系博士后，从事微纳米器件加工课题，致力于智能器件的设计及其应用性能的探讨；2009年1月至2014年8月，分别在中科院苏州纳米所和长春应用化学研究所任副研究员，从事体外诊断纳米孔检测相关的技术开发。2014年10月加入山东大学，任研究员，从事氢能源催化剂材料的开发。2017年至今加入广州大学，百人计划教授。入选中国科学院首批促进会会员，广州市高层次青年后备青年人才，全球顶尖十万科学家之一。目前团队研究方向包括能源催化材料、锂电池、生物化学传感器、纳米孔单分子计数器和5G通讯。代表性成果发表在Advanced Materials、Biosensor and Bioelectronics、J. Am. Chem. Soc.、Nano Letters 等国际著名期刊上。精彩会议预告：点击图片免费报名参加“第五届基因测序网络大会”

本报讯 据澳大利亚莫纳什大学网站报道，澳大利亚研究人员正在研制世界最强大的纳米设备之一——电子束曝光系统(EBL)。该系统可标记纳米级的物体，还可在比人发直径小1万倍的粒子上进行书写或者蚀刻。　　电子束曝光技术可直接刻画精细的图案，是实验室制作微小纳米电子元件的最佳选择。这款耗资数百万美元的曝光系统将在澳大利亚亮相，并有能力以很高的速度和定位精度制出超高分辨率的纳米图形。该系统将被放置在即将完工的墨尔本纳米制造中心(MCN)内，并将于明年3月正式揭幕。　　MCN的临时负责人阿彼得凯恩博士表示，该设备将帮助科学家和工程师发展下一代微技术，在面积小于10纳米的物体表面上实现文字和符号的书写和蚀刻。此外，这种强大的技术正越来越多地应用于钞票诈骗防伪、微流体设备制造和X射线光学元件的研制中，还可以支持澳大利亚同步加速器的工作。　　凯恩说：“这对澳大利亚科学家研制最新的纳米仪器十分重要，其具有无限的潜力，目前已被用于油漆、汽车和门窗的净化处理，甚至对泳衣也能进行改进。而MCN与澳大利亚同步加速器相邻，也能吸引更多的国际研究团队的目光。”　　MCN的目标是成为澳大利亚开放的、多范围的、多学科的微纳米制造中心。该中心将支持环境传感器、医疗诊断设备、微型纳米制动器的研制，以及新型能源和生物等领域的研究和模型绘制。除电子束曝光系统外，MCN中还包含了高分辨率双束型聚焦离子束显微镜、光学和纳米压印光刻仪、深反应离子蚀刻仪和共聚焦显微镜等众多设备。　　凯恩认为：能够介入这种技术使我们的科学家十分兴奋，它可以确保我们在未来十年内在工程技术前沿领域的众多方面保持领先地位，也将成为科学家在纳米范围内取得更大成就的重要基点。(张巍巍)

• Inara Aguiar来自生物纳米光子系统实验室（BIOS）、EPFL和日内瓦大学的研究人员开发了一种光学成像方法，可以在空间和时间上提供细胞分泌物的四维视图。通过将单个细胞放入纳米结构镀金芯片的微孔中，并在芯片表面诱导一种称为等离子体共振的现象，他们可以在分泌物产生时绘制分泌物的图谱。这项研究发表在《自然生物医学工程》（Nature Biomedical Engineering ）杂志上，详细介绍了细胞的功能和交流方式，有助于药物开发和基础研究。芯片上的单个单元。（图片来源：BIOS EPFL）细胞分泌物（即蛋白质、抗体和神经递质）在免疫反应、代谢和细胞之间的交流中起着至关重要的作用。了解细胞分泌物的过程对开发疾病治疗至关重要；然而，现有的方法只能量化分泌物，而不能提供其产生机制的任何细节。BIOS负责人Hatice Altug表示：“我们工作的一个关键方面是，它使我们能够以高通量的方式单独筛选细胞。对许多细胞平均反应的集体测量并不能反映它们的异质性……在生物学中，从免疫反应到癌症细胞，一切都是异质性的。这就是为什么癌症如此难以治疗。”筛选细胞分泌物该方法包括一个1cm2的纳米等离子体芯片，由数百万个小孔和数百个用于单个细胞的腔室组成；该芯片由覆盖有薄聚合物网的纳米结构金基底组成。用细胞培养基填充腔室以在测量过程中保持细胞存活。Saeid Ansaryan说：“我们仪器的美妙之处在于，分布在整个表面的纳米孔将每个点都转化为传感元件。这使我们能够观察释放蛋白质的空间模式，而不考虑细胞的位置。”使用这种新方法，可以评估两个重要的细胞过程，细胞分裂和死亡。此外，还对分泌精细抗体的人类供体B细胞进行了研究。研究小组可以看到两种形式的细胞死亡过程中的细胞分泌，细胞凋亡和坏死。在后者中，内容以不对称的方式释放，产生了图像指纹——这是科学家首次能够在单细胞水平上捕捉到细胞特征。由于测量是在营养丰富的细胞培养基中进行的，因此与其他成像技术一样，它不需要有毒的荧光标记，并且所研究的细胞可以很容易地回收。根据作者的说法，“该系统的多功能性和性能及其与粘附细胞和非粘附细胞的兼容性表明，它可以为全面了解单细胞分泌行为铺平道路，应用范围从基础研究到药物发现和个性化细胞治疗。”原始出版物：Ansaryan, S., Liu, YC., Li, X., et al.: High-throughput spatiotemporal monitoring of single-cell secretions via plasmonic microwell arrays. Nat. Biomed. Eng. (2023) DOI: 10.1038/s41551-023-01017-1作者简介Inara AguiarInara是一位拥有无机化学博士学位的科学编辑和作家。在获得计算化学博士后后，她开始在化学、工程、生物工程和生物化学领域担任科学编辑。她一直在几家科学出版商担任技术作家/编辑，最近加入威利分析科学公司，担任自由职业内容创作者。本文来源：Real-time nanoplasmonic imaging of cell secretions——New nanoplasmonic imaging system allows spatiotemporal monitoring of single-cell secretions。Microscopy Light Microscopy ，13 April 2023供稿：符 斌，北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司

近日，中国科学院上海微系统所信息功能与材料国家重点实验室硅光子课题组研究员武爱民团队、深圳大学教授袁小聪、杜路平团队及英国伦敦国王学院教授Anatoly V. Zayats课题组合作，在硅衬底上提出了基于布洛赫表面光场的非对称传输特性实现超灵敏位移测量的方法，并实现了亚纳米级的位移传感。相关研究成果发表在Nanoscale上，并被选为当期封面文章。光学手段为精密位移测量提供了非接触的方案，可实现高灵敏度、高分辨率的位移检测，在纳米尺度位移传感、半导体技术及量子技术等领域具有重要应用。目前广泛应用的激光干涉法具有非接触和精度高的特点，然而，其对激光波长的稳定性要求高且严重依赖光学器件和光学路径，难以满足光学系统集成化和轻量化的发展需求。布洛赫表面波产生于多层介质膜与周围环境的界面处，具有低损耗，宽色散域，高定向性和CMOS兼容等优势。该研究基于硅基衬底，利用不对称狭缝形成纳米天线调控布洛赫表面波，实现了布洛赫表面光场的非对称传输，布洛赫表面波的不对称光场对纳米天线和入射高斯光场的相对位置具有超灵敏的依赖作用，通过对其远场表征就可以获得精确到亚纳米量级灵敏度的位移传感。该工作利用纳米尺度的狭缝实现了布洛赫表面波的非对称传输，通过连续改变光与狭缝的相对位置，在实验上实现了对于位移的精确测量，灵敏度可达0.12 nm-1，分辨率和量程达到8 nm和300 nm。该研究为纳米测量及超分辨显微提供了新的物理原理，并为超灵敏的位移测量提供了精巧的微型化方案。

全文字数：1852阅读时间：6分钟● 快讯近日，湘雅二医院药学部湖南省转化医学与创新药物工程技术研究中心向大雄教授团队在纳米医学领域取得系列研究成果，在国际知名期刊《Advanced Healthcare Materials》（IF=9.93，JCR1区）及《Journal of Controlled Release》（IF=9.77，JCR1区）上连续发表两篇研究性论文。两篇论文第一作者及通讯作者单位均为中南大学湘雅二医院，向大雄教授为通讯作者，团队2018级博士研究生吴军勇、2019级博士研究生李泳江为共同第一作者。文章一图1｜国际知名期刊《Advanced Healthcare Materials》（IF=9.93，JCR1区）三阴性乳腺癌含有致密的肿瘤基质，是药物渗透和细胞毒性T淋巴细胞浸润的主要障碍，因此化疗和免疫治疗通常难以发挥作用。研究发现中性粒细胞弹性蛋白酶能快速破坏致密的细胞外基质，克服肿瘤基质屏障，使药物或免疫细胞进入肿瘤内部发挥作用。然而游离的弹性蛋白酶缺乏靶向性，因此向大雄教授团队开发了嵌合肿瘤细胞膜蛋白的仿生脂质体(LMP)，并在表面结合弹性蛋白酶（NE-LMP），利用肿瘤细胞膜蛋白同源靶向及渗透与滞留效应（EPR）可以有效将NE靶向至小鼠原位乳腺癌内部并降解肿瘤基质。与紫杉醇及与PD-1免疫检查点抑制剂联合应用表现出显著增强的化学-免疫协同疗效，显著延长了小鼠的生存期。同时，这一联合应用策略还可以明显抑制肿瘤肺转移。文章中，标记DiR的NE-LMP在原位乳腺荷瘤小鼠中的生物分布和肿瘤靶向作用的活体实验成像，使用了广州博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄。活体结果显示DiR标记的NE-LMP在给药后很快到达肿瘤部位（2小时），并在8小时积累最多；体外器官结果显示DiR标记的NE-LP也到达肿瘤部位，但荧光强度不如DiR标记的NE-LMP，证明了NE-LMP的优越肿瘤靶向作用。图2｜NE-LMP的生物分布(A) NE-LMP和NE-LP的体内生物分布和肿瘤靶向作用(B) NE-LMP和NE-LP的体外生物分布(C) 体外组织中荧光强度的量化目前上市用于临床的纳米载体大部分是脂质体，向大雄教授团队利用简单易制备的脂质体作为核心，表面嵌合特殊功能蛋白，这是一种“自下而上”的组装思路，具有前沿的创新性和实用性。图3｜用于增强肿瘤化学免疫治疗的膜蛋白弹性蛋白酶结合仿生脂质体的制备示意图文章二图4｜国际知名期刊《Advanced Healthcare Materials》（IF=9.93，JCR1区）多形性胶质母细胞瘤（GBM）是恶性程度最高的脑部肿瘤，目前缺乏有效的治疗方式，常规的化疗药物难以跨越血脑屏障(BBB)发挥作用。外泌体（Exos）是由细胞分泌，粒径在30-150nm的纳米囊泡，作为药物载体具有多种优势。脑微血管内皮细胞是BBB主要组成成分，其分泌的外泌体可以跨越BBB，用其载药可以将药物递送至脑内。然而，Exos提取纯化过程较为繁琐，产量较低，作为药物载体极大限制了应用。为了弥补这一缺陷，向大雄教授团队采用连续挤压细胞的方式生产仿生纳米囊泡（BNVs），其具有与Exos相似的粒径、外观和蛋白表达。本研究将Exos和BNVs进行深入比较，在脑部肿瘤的药物递送中进行了直接对比。结果表明，来源于脑微血管内皮细胞的BNVs是天然Exos的合格替代品。二者的载药能力相似，但BNVs的产率是Exos的500倍。携带阿霉素的天然Exos和BNVs在斑马鱼和体内皮下/原位异种移植小鼠肿瘤模型中表现出良好的抑瘤作用。文章中，评估和比较Exos和BNVs在小鼠肿瘤模型中脑肿瘤靶向能力的活体实验成像，使用了广州博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄。尾静脉对原位GBM小鼠注射给予DiR标记的Exos、BNVs或游离DiR，并在注射后6小时、12小时和24小时使用AniView100拍摄获得小鼠体内和体外器官荧光图像。结果显示DiR标记的Exos和BNVs在6小时达到GBM，并在24小时积累更多，而游离DiR在大脑中没有显示荧光信号，表明Exos和BNVs都可以突破BBB并靶向大脑中的肿瘤部位。图5｜Exos和BNVs的生物分布和肿瘤靶向作用(A) Exos和BNVs在GBM小鼠中的体内生物分布(n=3)(B) Exos和BNVs在原位GBM小鼠中的体外生物分布(n=3)。H:心脏；S:脾；K:肾脏；B:大脑；GI:胃肠道(C) 原位GBM小鼠中Exos和BNVs的脑分布(n=3)鉴于自体来源的BNVs的低免疫原性、高产量等特性，可将其作为纳米医学中有效的Exos替代物，以克服Exos制剂研究过程中难以扩大生产的缺陷。图6｜文章图形概要恶性肿瘤是严重危害人类健康的重大疾病，近年来。发病率和死亡率逐年上升，而临床常规的治疗方式（化疗、放疗、免疫治疗）特异性差，毒副作用较大，使用常受到限制。精心设计的纳米载体可以实现肿瘤的准确靶向，用以调控肿瘤的微环境或杀灭肿瘤细胞，达到减毒增效，然而常规的有机或无机纳米载体属于外源性材料，常引起机体的免疫响应，易被吞噬而失去效果。鉴于此，向大雄教授团队近年来着眼于仿生纳米递药系统研究，设计了一系列以外泌体、囊泡、细胞膜和蛋白等内源性材料为基础的纳米载体，实现了肿瘤的准确治疗。文献链接：https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2021.07.004https://doi.org/10.1002/adhm.202100794博鹭腾助力科研实验广州博鹭腾作为一家专业从事光学成像设备研发与生产的高新技术企业，坚持为用户提供强大的图像处理技术、优质的产品设备和贴心的售后服务，为中国科研工作贡献一份力量。

2013年7月8日，日立高新和Base4 Innovation Ltd(Base4)宣布，他们已经签订了一个技术开发合作协议，共同开发长读长、单分子、纳米孔的DNA测序系统，该系统基于Base4的创新技术和日立高新最先进的仪器。　　Base4是位于剑桥的一家民营DNA测序公司。　　该系统的主要特点是它可以直接读取DNA修饰，如甲基化，而这与癌症相关基因有着一定关系，并且能够实现长读长。这将使基因分析变得更加容易，与其他需要大量计算获得数据的测序系统很不一样。　　在遗传分析领域合作开发先进技术，将有助于双方在基因组/临床研究领域获得显著进步。编译：刘丰秋

● 快讯近日，同济大学医学院-纳米院李永勇教授团队在纳米医学领域取得新的研究成果，在国际知名期刊《Biomaterials》（IF=12.479，JCR1区）上发表研究性论文。图1｜国际知名期刊《Biomaterials》（IF=12.479，JCR1区）新抗原长肽疫苗(NeoVax)具有扩大和拓宽肿瘤特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)反应的潜力，成为对抗多种肿瘤类型的希望。然而，外源抗原会被体内的内溶酶体捕获，进而限制在抗原提呈细胞(APCs)中的胞浆递送，导致抗原的交叉呈递效率低下，无法对癌症进行有效的CTL反应。研究表明，获得性免疫系统可以通过激活NADPH氧化酶2(NOX2)复合体产生脂质氧化作用，使得外源抗原逃逸内溶酶体，进而赋予APCs促进外源抗原交叉呈递的能力。但是，NOX2激活的确切机制尚不清楚，阻碍了安全有效的干预策略的发展。受NOX2机制的启发，李永勇教授团队设计了一种名为NVscp的生物矿化纳米疫苗。NVscp通过在模型抗原卵清蛋白(Ova)自组装的纳米疫苗(Nvs)上原位生长过氧化钙而发展起来，具有超高的Ova抗原密度，并含有必要的过氧化钙佐剂(8.9%)。过氧化钙佐剂响应内溶酶体的酸性环境，触发ROS的释放，进而形成脂质氢过氧化物，导致内溶酶体脂质过氧化。因此，NVscp被赋予内溶酶体逃逸能力，以实现抗原交叉提呈的胞浆转运。体内实验表明，NVscp的大小可以有效地滞留在引流淋巴结(dLNs)中，从而增强不同的APCs(特别是髓窦巨噬细胞(MSMs，F4/80+CD169+))和树突状细胞(DCs，CD11c+F4/80-)的抗原交叉提呈，有效地促进肿瘤特异性CD8+CTL和CD4+T辅助细胞(Th1细胞)的激活，用于癌症免疫治疗。图2｜NVscp的形成和NVscp诱导肿瘤免疫治疗机制的示意图文章中，评估NVscp在小鼠体内淋巴结的累积活体实验成像，使用了AniView100多模式动物活体成像系统拍摄。于小鼠关节皮下注射FITC标记的NVs和NVscp，在不同时间点采集腹股沟淋巴结(ILNs)荧光信号。结果显示Hock注射4h后，NVs和NVscp在病灶内迅速积累，两组荧光信号强度无差异。然而，NVs的荧光在注射24h后迅速减弱。对两组荧光信号强度定量分析，显示NVscp组的抗原积累大约是NVs组的2.8倍，猜测NVscp的积累增强可能与过氧化钙有效修饰后纳米疫苗的物理化学性质(表面电荷和组成)的改变有关。图3｜NVscp在小鼠体内淋巴结累积的情况a、注射后2、4和24小时解剖ILNs的体外荧光图像b、对皮下注射后不同时间点ILNs的荧光强度进行量化，来测量疫苗动力学长期以来，癌症严重威胁人类健康和生命安全，在治疗癌症的过程中，疫苗发挥了举足轻重的作用。基于大多数蛋白质/多肽结构都含有促进钙生物矿化的羧基，受NOX2机制的启发，李永勇教授团队构建了一种有前途的技术手段，用于改善各种癌症疫苗模式的交叉呈现，包括多肽和蛋白质疫苗等无细胞平台。考虑到它的方便性、有效性和生物相容性，未来可能被广泛应用于癌症治疗。参考文献：1、https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.121089

● 快讯近日，同济大学附属东方医院乳腺肿瘤科主任董春燕教授课题组联合化学科学与工程学院石硕教授课题组开展了跨学科合作研究，证明纳米制剂可以用于三阴性乳腺癌（TNBC）的联合治疗，针对TNBC的多种治疗方式是一种创新的策略。相关研究成果已发表在国际知名期刊《Small》（IF: 13.3，JCR1区）。图1｜国际知名期刊《Small》（IF: 13.3，JCR1区）传统的化疗具有肿瘤多药耐药性和非靶向毒性，不能显著改善TNBC的预后，且TNBC极具侵袭性和转移性，因此，迫切需要在TNBC治疗中寻找具有独特作用模式的治疗药物。铁下垂（Ferroptosis，又名铁死亡）是一种新的非凋亡性细胞死亡方式，由铁依赖的毒性过氧化脂质(Lipoid-ROS)积聚所致。由于其在杀死癌细胞方面的有效性，最近受到了广泛的关注，但是细胞内Fe2+含量不足严重影响了其效果。研究表明，谷胱甘肽过氧化物酶4（Gpx4）也可引起铁下垂。直接使用Gpx4抑制剂（如ML210）消耗谷胱甘肽，将使得Gpx4失活，最终引起过氧化脂质（LPO）大量生成，导致细胞铁死亡。博莱霉素（BLM）是一种糖肽类抗生素，与Fe2+等氧化还原活性金属离子结合后具有独特的抗癌活性，成为治疗多种人类恶性肿瘤的有效抗癌药物。然而其对正常组织的高毒性，尤其是对肺的毒性，使其在癌症治疗中的进一步临床应用仍具有极大的挑战性。为了更好的治疗TNBC，董春燕教授和石硕教授课题组跨学科合作研究，提出了多种治疗方式协同治疗TNBC的新策略。通过将单宁酸（TA）、BLM和Fe3+形成的金属-酚类网络与负载Gpx4抑制剂（ML210）的中空介孔普鲁士蓝（HMPB）纳米管混合，制备了HMPB/ML210@TA-BLM-Fe3+（HMTBF）纳米复合物，以促进TNBC的铁下垂/凋亡协同治疗作用。实验结果显示，HMTBF可以通过增强渗透性和滞留效应（EPR）有效地靶向肿瘤区域。肿瘤细胞内化后，TA介导的Fe3+/Fe2+转化可启动Fenton反应，使细胞内活性氧水平急剧上调，引起LPO积累，从而导致细胞铁死亡，同时释放的ML210能有效抑制Gpx4激活铁下垂途径的活性。此外，Fe2+与BLM的螯合作用导致BLM在肿瘤部位的原位毒化，进而触发肿瘤细胞的凋亡，与铁下垂协同治疗肿瘤。这些结果表明HMTBF纳米制剂可作为有效的铁下垂和凋亡诱导剂用于TNBC的联合治疗，对TNBC的治疗策略具有重要的参考意义！图2｜实验方案示意图a)、HMTBF纳米复合物的制备b)和c)、肿瘤特异性ROS的产生、Gpx4抑制和BLM原位转变为活化的BLM用于协同铁下垂/凋亡TNBC治疗文章中，验证HMTBF在4T1荷瘤小鼠的生物分布和肿瘤靶向性活体实验成像，使用了博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄。尾静脉注射小鼠游离ICG及ICG-HMTBF，并在注射后不同时间段使用AniView100获得小鼠体内、解剖器官和肿瘤的荧光图像。结果显示ICG-HMTBF在肿瘤部位的荧光信号在注射2h后开始出现，注射12h后逐渐增强并达到最大值，并在注射24h后仍保持较强的荧光信号(图a，b)，表明ICG-HMTBF在特定的肿瘤组织中蓄积增强，滞留时间延长。相对地，游离ICG在肿瘤部位只出现极弱的荧光信号，并且在12h内进一步减弱，表明非特异性分布的游离ICG可迅速从体内清除。体外荧光图像和半定量数据显示，肿瘤部位的荧光强度约为其他器官的3.7-162.2倍(图c，d)，说明HMTBF对肿瘤组织有明显的富集作用。此外，HMTBF注射4h后在肿瘤内的分布为9.9%ID/g，注射12h后达最大值，为典型的EPR效应所致。同时，由于网状内皮系统的捕获，HMTBF也分布在肝脏和脾脏。图3｜HMTBF的体内外分布情况a)、ICG和ICG-HMTBF静脉给药后在小鼠体内的分布情况，红色圆圈代表肿瘤b)、肿瘤组织在不同时间点的荧光强度c)、解剖器官和肿瘤在12h的典型荧光图像d)、半定量分析解剖的脏器和肿瘤组织在12h的荧光强度论文链接：1、https://doi.org/10.1002/smll.202103919

● 快讯近日，同济大学化学系-上海市化学品分析、风险评估与控制重点实验室石硕教授团队在纳米医学领域取得新的研究成果，在国际知名期刊《Journal of Nanobiotechnology》（IF=10.435，JCR2区）上发表研究性论文。图1｜国际知名期刊《Journal of Nanobiotechnology》（IF=10.435，JCR2区）化学动力学疗法(CDT)是一种利用Fenton或类Fenton催化剂将过氧化氢(H2O2)转化为有毒的羟自由基(OH)来杀伤肿瘤细胞的方法，在肿瘤治疗中具有广阔的应用前景。但是，由于肿瘤细胞内H2O2水平不足，其治疗效果受到明显限制。β-拉帕醌(Lapa)在烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(磷酸)NAD(P)H：醌氧化还原酶-1(NQO1)的催化下能够发挥补充H2O2的功能，为解决这一问题提供了新的思路。然而，高水平的活性氧会导致DNA的广泛损伤，引发聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)的“过度激活”，导致H2O2供应中断，进而导致CDT的疗效降低。为了解决这个问题，石硕教授团队开发了一种自扩增纳米催化体系(ZIF67/Ola/Lapa)，可以共同提供PARP抑制剂奥拉帕利(Ola)和NQO1生物活性药物Lapa，用于可持续产生H2O2和增强CDT(“1+1+1 3”)。结果显示，Ola对PARP的有效抑制下，可以协同Lapa让NQO1介导的氧化还原循环促进H2O2的持续生成。反过来，高浓度的H2O2进一步与钴(Co2+)反应，通过类Fenton反应生成剧毒的OH，极大地提高了CDT的疗效。体内外结果表明，ZIF67/Ola/Lapa在NQO1过表达的MDA-MB-231肿瘤细胞中具有良好的抗肿瘤活性。最重要的是，由于NQO1在正常组织中低表达，该纳米复合材料对活体的毒性非常小。图2｜ ZIF67/Ola/Lapa纳米颗粒形成和基于Lapa和Ola(PARPi)协同作用持续产生由NQO1介导的H2O2增强CDT疗效的机制示意图文章中，验证ZIF67/Ola/Lapa纳米颗粒在MDA-MB-231荷瘤小鼠体内的分布和肿瘤靶向性活体实验成像，使用了博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄。尾静脉注射小鼠ICG标记的ZIF67/Ola和ZIF67/Ola/Lapa，并在注射后不同时间段使用AniView100获得小鼠体内、解剖器官和肿瘤的荧光图像。结果显示ZIF67/Ola组小鼠在注射24h后肿瘤部位的荧光信号基本消失，而ZIF67/Ola/Lapa组的荧光信号在注射1h后开始出现，6h后逐渐增强，并达到最大值，甚至在注射24h后仍在肿瘤组织中保持显著较高的荧光强度，表明ZIF67/Ola/Lapa在肿瘤组织中具有较长的滞留能力。进一步的体外荧光成像结果显示，ZIF67/Ola/Lapa主要由肝脏和肾脏代谢，在肿瘤的荧光强度是ZIF67/Ola的1.8倍，显示了良好的肿瘤聚集能力。这些结果表明，制备的ZIF67/Ola/Lapa能够优先有效地在肿瘤组织中蓄积，且血液循环时间延长。图3｜ ZIF67/Ola/Lapa纳米颗粒的体内外分布情况a、ICG-ZIF67/Ola和ICG-ZIF67/Ola/Lapa静脉给药后在小鼠体内的分布情况，红色圆圈代表肿瘤。b、肿瘤组织在不同时间点的荧光强度。c、解剖器官和肿瘤在12h的典型荧光图像。d、半定量分析解剖的主要脏器和肿瘤组织在12h的荧光强度。与光动力或声动力治疗相比，CDT可以在没有外部能量输入(光或超声)和氧气的情况下独立进行。这使得它能够克服组织穿透深度有限、肿瘤微环境缺氧和非特异性等缺点，在肿瘤治疗中具有更广阔的应用前景。针对目前主要通过提高瘤内H2O2浓度以增强CDT的疗效，可能会导致效果不佳和非特异性毒性，石硕教授团队通过在CDT试剂中原位生产补充H2O2的官能团，从而提高抗癌效果，为利用设计结合PARP抑制剂与NQO1生物活性药物的多功能CDT药物来治疗肿瘤提供了新的思路。参考文献：1、https://doi.org/10.1186/s12951-021-00998-y

9月29日上午，“中国科学院北京纳米能源与系统研究所科研进展汇报、合作签约暨园区建设项目开工仪式”在北京市怀柔区怀柔新城13街区项目现场举行。　　中共北京市怀柔区委书记齐静，北京市怀柔区区长常卫，中关村发展集团股份有限公司董事长许强，中关村发展集团股份有限公司总经理周云帆，中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林，北京中关村微纳能源投资有限公司董事长佘京学，北京市、怀柔区相关委办局，中关村发展集团股份有限公司，中国科学院及中国科学院北京分院有关领导、嘉宾及参建单位代表等200余人出席合作签约和项目开工仪式。　　为加快北京建设成为全国科技创新中心的步伐，北京市和中科院的各级部门在纳米能源所筹建过程特别是园区建设中给予大力支持。纳米能源作为一个超新的学科领域，以其原创的概念、变革性技术的发展和广阔的应用空间在短时间内就引起了全球科学家的关注。　　纳米能源技术成果惠民利民　　纳米能源所首席科学家、所长王中林院士介绍，纳米能源研究所以纳米能源与纳米系统核心技术为研发目标，在压电电子学、压电光电子学及摩擦纳米发电机等相关领域开展基础和应用基础研究。研究所设立材料物性、微纳能源、微纳系统、压电电子学、压电光电子和耦合传感等6个研究部，并重点建设纳米材料制备、纳米材料表征、微纳制造与加工、纳米生物与环境、纳米光电测量等5个技术支撑平台。　　据悉，在中国科学院和北京市的大力支持下，纳米能源所的科研工作取得了快速的发展。截至目前，已经发表了452篇学术论文，其中第一单位论文156篇，平均影响因子超过9 申请了251项中国专利，其中220项为发明专利，为配合后续产业化申请了31项实用新型专利 78项专利申请已获得授权，对于重要的技术提交了25项PCT国际专利申请。　　尤其在空气净化系统应用、自供能鞋用传感系统、自驱动尾气颗粒物净化系统、植入式纳米能源、自驱动植入式医疗器件和高安全性电子签名系统等方面取得显著成效。　　例如，在空气净化系统应用中，基于摩擦纳米发电机的空气净化系统，可以有效去除空气中的粉尘、颗粒物、以及吸附在颗粒物上的大肠杆菌、葡萄球菌等有害物质，具有不产生臭氧、风阻小、能耗低、无需更换耗材等优势。改善了城市的空气环境，提升了人民的健康水平。　　另外，在自供能鞋用传感系统中，利用摩擦纳米发电机，将人体行走的机械能转化为电能，利用这些电能，可以实现即时的发光或发热 同时，此部分电能可通过集成电路供给后端的传感器，再通过蓝牙通信模块与智能终端连接，从而形成一套自供能健康监测系统。　　此外，在高安全电子签名系统中，基于压电光电子学效应和复合微纳加工技术，首次研发出高分辨率、三维大规模压电发光二极管阵列器件，可同时记录施加应力的二维形状、每个像素点的力度，以及外力在不同像素点之间移动的速度，实现思维识别，显著提高了电子签名的安全性。　　建设纳米能源全球创新中心　　市政府副秘书长刘印春强调，纳米科技等新材料技术与信息技术、生物技术共同构成了当今世界高新技术的支柱。尤其是纳米科技，正以一个战略性新兴产业在崛起。随着在信息、能源、环境、生物医药等领域的应用研究日趋成熟，纳米科技逐步展现出广阔的商业前景。　　中国科学院北京纳米能源与系统研究所园区建设项目是北京市为落实与中国科学院联合引进王中林“顶尖千人”创新团队，共建纳米能源与系统研究所而设立。项目选址于怀柔雁栖经济技术开发区，将耗资10亿元，规划用地面积为4.47万平方米，总建筑面积为10.79万平方米，6.25万平方米的科研办公区容纳了纳米能源所的科研人员约900人。　　“纳米能源所的建立让中国，尤其是北京在该领域的发展取得了先机。经过4年多的努力，纳米能源所在学术研究上已经形成了具有国际引领地位的创新策源地，同时在应用技术方面也已经布局攻关，争取让该领域的首个产业化项目落地北京，为首都的发展做出贡献。怀柔园区的建设将为纳米能源所未来的科研创新和产业孵化进一步提供有力的保障和支持，让纳米能源科技起航怀柔、引领世界。”王中林如是说。　　据介绍，中试及产业孵化区将汇聚培育纳米科技及新能源、新材料的前沿创新创业企业及产业链上下游服务企业，打造国际顶尖的微纳科技成果转化试验田。未来建设成为集研发、展示、交流、产业转化等于一体的、国际一流纳米能源全球创新中心。　　助力打造怀柔科学城　　前不久，郭金龙书记和王安顺市长在北京市科技创新大会上强调，北京建设全国科技创新中心，一定要扎实推进中关村科学城、怀柔科学城、未来科技城建设 要把三大科技城建设放到科技创新全局的突出位置，形成标志性、示范性效应。　　9月28日，召开的“十三五”时期院市合作推进全国科技创新中心建设座谈会议上，北京市和中科院签订了“十三五”时期院市合作行动计划和共建怀柔科学城合作协议书。相关领导表示未来将集聚全球高端创新资源，围绕构建高精尖经济结构，打造世界知名科学中心，将北京建设成为具有全球影响力的科技创新中心。　　刘印春指出，北京市提出纳米科技和产业的发展目标，是要力争在2025年形成在全球纳米领域全面领跑的战略格局。一方面要有大量世界一流或者领先世界的研究成果涌现，另一方面有大量高水平的科研成果转化为产品。　　纳米能源与系统研究所园区建设此项目的开工及研究工作的开展，将共同推进纳米能源技术的转移转化和产业化工作，有助于加快技术创新，促进创新成果共享。也将吸引全球更多的纳米高端产业聚集北京，落户怀柔，助力打造怀柔科学城，为建设世界科技强国和全国科技创新中心做出新的更大的贡献。

六方氮化硼(hBN)是一种具有与石墨烯类似的六角网状晶格结构的宽禁带半导体，其大带隙和绝缘性质使其成为极佳的介质衬底材料，同时也限制了其在电子学和光电子学器件中更广泛的应用。与hBN片层不同，hBN纳米带(BNNR)可以通过引入空间和静电势的约束表现出可变的带隙。计算预测，横向电场可以使BNNRs带隙变窄，甚至导致其出现绝缘体-金属转变。然而，如何通过实验在BNNR上引入较高的横向电场仍然具有挑战性。 　　针对上述问题，近日中国科学院上海微系统与信息技术研究所王浩敏研究员课题组与南京航空航天大学张助华教授团队、中国科学院上海技术物理研究所胡伟达研究员团队联合开展研究。联合研究团队对水吸附锯齿型BNNR (zBNNR)的带隙调制进行了系统的研究。计算结果表明，吸附在zBNNR两侧的水产生了超过2 V/nm的横向等效电场，从而缩小zBNNR的带隙。通过边缘吸附水分子，研究团队首次测量了zBNNR器件的栅极调制输运和其对红外光谱的光电响应，这有利于基于hBN的光电性质的同质集成。这项研究为实现基于六方氮化硼的电子/光电子器件和电路提供了新的思路。 　　相关成果近日以“Water induced bandgap engineering in nanoribbons of hexagonal boron nitride”为题在线发表在期刊Advanced Materials (https://doi.org/10.1002/adma.202303198)上。 　　中国科学院上海微系统所陈晨博士，王慧山博士与南京航空航天大学的杭阳博士为该文章的第一作者，王浩敏研究员、张助华教授和胡伟达研究员为论文的共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金项目、中国科学院先导B类计划、国家重点研发计划、上海市科委基金与博新计划等项目资助。图1. (a) 在hBN表面上，Zn纳米粒子蚀刻出两个平行沟槽之间的zBNNR；(b) 不同宽度BNNR的原子力显微镜(AFM)高度图像。比例尺为50 nm；(c)水分子以六方冰形式吸附在zBNNR两侧边缘的结构示意图，由此诱导产生了横向电场。图2.(a)8 nm宽的zBNNR器件在300 K下，Vds从10 V到50 V，背栅电压Vg从-65 V到65 V下的输运曲线，开/关比超过103；(b) 不同宽度zBNNR的输运曲线；(c) 器件的场效应和光电流开/关比与zBNNR宽度的关系；(d) 在功率为35 mW的1060 nm激光照射下，两个zBNNR器件中随时间变化的光电流。它们的宽度分别为33 nm和8.5 nm。

QIAGEN全新基于纳米微孔板的一体化集成数字PCR系统QIAcuity适用于对靶DNA或RNA分子进行绝对定量分析，兼容基于EvaGreen染料法或探针法的检测。QIAcuity采用独特技术，使实验流程简化至如同qPCR实验一般简单快速。QIAcuity One 2plex一体化集成数字PCR系统支持2色荧光系统，每次可运行一块纳米微孔板，8小时可完成多至384个样本检测。QIAcuity有更多机型满足不同检测和运行通量的需求：QIAcuity One 5plex——一块纳米微孔板5色荧光数字PCR系统QIAcuity Four——四块纳米微孔板5色荧光数字PCR系统QIAcuity Eight——八块纳米微孔板5色荧光数字PCR系统 一体化集成设计，实验流程简便快速QIAcuity基于纳米微孔板技术，将数字PCR的样本液滴制备、扩增和数据分析集成到全自动仪器中，在2小时内实现从样本到数据解读全过程。纳米微孔板技术，全自动流程更容易 QIAcuity创新性纳米微孔板采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微孔板的纳米微孔中并对每个小孔独立密封。纳米微孔板技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米微孔中的液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染。三种规格纳米微孔板，通量更灵活 24孔纳米微孔板，每孔包含26,000微滴，适用于稀有突变检测、液体活检等 24孔纳米微孔板，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 96孔纳米微孔板，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 快速数据读取PCR扩增结束后，同时扫描纳米微孔板上所有微孔中的信息，10分钟内即可获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。QIAcuity系统的应用领域 微生物分析或病原体检测 拷贝数变异 稀有靶标检测 标准品定量 SNP 分型 NGS 文库定量 转基因检测 基因/ 细胞治疗 基因表达，miRNA 检测 NGS 文库定量 基因编辑检测(CRISP/Cas9)创新点：1. 集成式一体化设计：与传统数字PCR仪器需要使用样本制备、PCR扩增、数据读取三台仪器不同，QIAcuity将样本分区、PCR扩增和数据读取全部集成到一台自动化仪器中，只需将配置好的样本反应液加入纳米微孔板放到仪器中，即可实现后续实验全自动完成。2.创新专利纳米微孔板：纳米微孔板采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入样本板的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。微孔板技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中反应液体积均一，无反应体系破裂融合或交叉污染。 3.耗时短：PCR扩增结束后，实验结果无需逐一读取，QIAcuity自动同时读取微孔板上的所有微孔信息，可在10分钟内获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。8小时工作时间可完成高达1248个样本检测，显著快于其他仪器。4. 多重荧光通道：可支持最高5色荧光检测通道满足更多靶标检测需求，同时含1通道参比荧光，监测有效微孔数量，帮助获得更精准的结果。5.样本通量灵活：可根据需求选择24/96样本微孔板以及应用选择8,500/26,000微孔板，配合不同QIAcuity平台灵活满足一次实验24-768个不同样本通量。QIAcuity集成式纳米芯片数字PCR 系统

QIAGEN全新基于纳米微孔板的一体化集成数字PCR系统QIAcuity适用于对靶DNA或RNA分子进行绝对定量分析，兼容基于EvaGreen染料法或探针法的检测。QIAcuity采用独特技术，使实验流程简化至如同qPCR实验一般简单快速。QIAcuity Four一体化集成数字PCR系统支持5色荧光系统，每次可运行四块纳米微孔板，2小时可完成多至384个样本检测。QIAcuity有更多机型满足不同检测和运行通量的需求：QIAcuity One 2plex——一块纳米微孔板双色荧光数字PCR系统QIAcuity One 5plex——一块纳米微孔板5色荧光数字PCR系统QIAcuity Eight——八块纳米微孔板5色荧光数字PCR系统 一体化集成设计，实验流程简便快速QIAcuity基于纳米微孔板技术，将数字PCR的样本液滴制备、扩增和数据分析集成到全自动仪器中，在2小时内实现从样本到数据解读全过程。纳米微孔板技术，全自动流程更容易QIAcuity创新性纳米微孔板采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微孔板的纳米微孔中并对每个小孔独立密封。纳米微孔板技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米微孔中的液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染。三种规格纳米微孔板，通量更灵活 24孔纳米微孔板，每孔包含26,000微滴，适用于稀有突变检测、液体活检等 24孔纳米微孔板，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 96孔纳米微孔板，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等快速数据读取PCR扩增结束后，同时扫描纳米微孔板上所有微孔中的信息，10分钟内即可获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。 QIAcuity系统的应用领域 微生物分析或病原体检测 拷贝数变异 稀有靶标检测 标准品定量 SNP 分型 NGS 文库定量 转基因检测 基因/细胞治疗 基因表达，miRNA 检测 NGS文库定量 基因编辑检测(CRISP/Cas9)创新点：1. 集成式一体化设计：与传统数字PCR仪器需要使用样本制备、PCR扩增、数据读取三台仪器不同，QIAcuity将样本分区、PCR扩增和数据读取全部集成到一台自动化仪器中，只需将配置好的样本反应液加入纳米微孔板放到仪器中，即可实现后续实验全自动完成。2.创新专利纳米微孔板：纳米微孔板采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入样本板的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。微孔板技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中反应液体积均一，无反应体系破裂融合或交叉污染。 3.耗时短：PCR扩增结束后，实验结果无需逐一读取，QIAcuity自动同时读取微孔板上的所有微孔信息，可在10分钟内获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。8小时工作时间可完成高达1248个样本检测，显著快于其他仪器。4. 多重荧光通道：可支持最高5色荧光检测通道满足更多靶标检测需求，同时含1通道参比荧光，监测有效微孔数量，帮助获得更精准的结果。5.样本通量灵活：可根据需求选择24/96样本微孔板以及应用选择8,500/26,000微孔板，配合不同QIAcuity平台灵活满足一次实验24-768个不同样本通量。QIAcuity Four集成式纳米芯片数字PCR 系统

QIAGEN全新基于纳米微孔板的一体化集成数字PCR系统QIAcuity适用于对靶DNA或RNA分子进行绝对定量分析，兼容基于EvaGreen染料法或探针法的检测。QIAcuity采用独特技术，使实验流程简化至如同qPCR实验一般简单快速。QIAcuity Eight一体化集成数字PCR系统支持5色荧光系统，每次可运行八块纳米微孔板，8小时可完成多至1248个样本检测。QIAcuity有更多机型满足不同检测和运行通量的需求：QIAcuity One 2plex——一块纳米微孔板2色荧光数字PCR系统QIAcuity One 5plex——一块纳米微孔板5色荧光数字PCR系统QIAcuity Four——四块纳米微孔板5色荧光数字PCR系统 一体化集成设计，实验流程简便快速QIAcuity基于纳米微孔板技术，将数字PCR的样本液滴制备、扩增和数据分析集成到全自动仪器中，在2小时内实现从样本到数据解读全过程。纳米微孔板技术，全自动流程更容易QIAcuity创新性纳米微孔板采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微孔板的纳米微孔中并对每个小孔独立密封。纳米微孔板技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米微孔中的液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染。三种规格纳米微孔板，通量更灵活 24孔纳米微孔板，每孔包含26,000微滴，适用于稀有突变检测、液体活检等 24孔纳米微孔板，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 96孔纳米微孔板，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 快速数据读取PCR扩增结束后，同时扫描纳米微孔板上所有微孔中的信息，10分钟内即可获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。 QIAcuity系统的应用领域 微生物分析或病原体检测 拷贝数变异 稀有靶标检测 标准品定量 SNP 分型 NGS 文库定量 转基因检测 基因/ 细胞治疗 基因表达，miRNA 检测 NGS 文库定量 基因编辑检测(CRISP/Cas9)创新点：1. 集成式一体化设计：与传统数字PCR仪器需要使用样本制备、PCR扩增、数据读取三台仪器不同，QIAcuity将样本分区、PCR扩增和数据读取全部集成到一台自动化仪器中，只需将配置好的样本反应液加入纳米微孔板放到仪器中，即可实现后续实验全自动完成。2.创新专利纳米微孔板：纳米微孔板采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入样本板的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。微孔板技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中反应液体积均一，无反应体系破裂融合或交叉污染。 3.耗时短：PCR扩增结束后，实验结果无需逐一读取，QIAcuity自动同时读取微孔板上的所有微孔信息，可在10分钟内获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。8小时工作时间可完成高达1248个样本检测，显著快于其他仪器。4. 多重荧光通道：可支持最高5色荧光检测通道满足更多靶标检测需求，同时含1通道参比荧光，监测有效微孔数量，帮助获得更精准的结果。5.样本通量灵活：可根据需求选择24/96样本微孔板以及应用选择8,500/26,000微孔板，配合不同QIAcuity平台灵活满足一次实验24-768个不同样本通量。QIAcuity Eight集成式纳米芯片数字PCR 系统

6月15日，盖茨基金会联席主席比尔∙ 盖茨在京访问 GHDDI，并发表题为“以创新之力，应对全球挑战”的主旨演讲，并表示：“mRNA 疫苗技术使预防结核病和疟疾等疾病的疫苗成为可能。”mRNA疫苗的发展也得益于冻干技术这一领域的突破性应用。 （来源：“以创新之力，应对全球挑战”的主旨演讲）疫苗可以说仍是mRNA赛道上目前最主要的一大研发方向，而在此之外，逐渐成熟的mRNA技术也被应用于其他药物领域，包括细胞与基因治疗、抗体药物、蛋白替代疗法等，具体如下：→ mRNA+疫苗→ mRNA+细胞疗法→ mRNA+基因编辑→ mRNA+蛋白代替疗法→ mRNA+抗体→ mRNA+免疫刺激蛋白mRNA技术核心离不开纳米颗粒预防传染性疾病绝不是mRNA的全部使命，用mRNA技术攻克肿瘤才是各大巨头接下来的主战场。mRNA技术正在向各个领域渗透，带来新的变革。作为mRNA技术核心的药物递送系统绕不开纳米颗粒。美国国家科学技术委员会(NSTC)早在2000年启动了国家纳米技术计划(NNI)，并为该领域提出了明确的计划和重大挑战，纳米颗粒(nanoparticles)占据了该计划的很大一部分。纳米颗粒可以提高被封装货物的稳定性和溶解度，促进跨膜运输，延长循环时间，从而提高安全性和有效性。由于这些原因，纳米颗粒的研究已经被广泛应用在癌症医学、免疫治疗和体内基因编辑中。 纳米颗粒递送mRNA用于蛋白质替代疗法、基因组编辑和mRNA疫苗（参考资料1）[1]纳米颗粒极其多样化，从固体脂质结构到脂质体，甚至是包含金/二氧化硅颗粒的设计。纳米颗粒最近的作用之一是提供癌症治疗的药物。它们的复杂的结构通常是基于核壳的，药物被纳米颗粒包裹并运输到全身。这些药物可以直接指向身体的特定区域，降低毒性，提高药物的有效性。使用脂质纳米颗粒 (LNPs) 包裹SARS- CoV-2 mRNA，作为最近开发的几种COVID疫苗的基础。大多数纳米颗粒配方都是在溶液中，尺寸分布不均。这些纳米悬浮液可能是不稳定的，并受到沉降、团聚、晶体生长或化学反应等问题的影响。冻干可以增加这些颗粒的稳定性，这也有利于在其中加入的药品的稳定性。美国康涅狄格大学Xiuling Lu博士对此曾进行了一场网络研讨会专题演讲并描述了冷冻干燥纳米颗粒的挑战以及如何与Robin Bogner博士合作，她的团队设计并评估了冻干LNPs的解决方案。这份冻干技术报告总结了网络研讨会。我们还在下文为大家推荐了几款国际大厂都在采用的进口冻干机设备，以供参考。冻干的挑战冷冻干燥过程中存在许多挑战，其中一些是由于冷冻过程中冰的形成，会导致颗粒聚集或纳米颗粒的结构损伤。所得到的饼形态在循环开发过程中对特定的玻璃化转变和塌陷温度(分别为Tg’和Tc)也很敏感。即使在冻干燥工艺优化后，也需要考虑重构时间，方便*用户给药。通过评估和优化这些参数以及使用冻干保护剂，可以改善每种纳米颗粒和药物的冻干条件。理想情况下，*的冻干产品将表现出优雅的饼状形态，不会坍塌，保持纳米颗粒的结构和药物包封，含有低水分 (2%) 可以长期稳定，并在短时间内重构。Lu博士研究了三种不同纳米颗粒的冷冻干燥条件： 固体脂质纳米颗粒(SLNs) 聚合物纳米颗粒(PNs) 脂质体(Lipos)在研究配方和冷冻条件对纳米颗粒质量的影响以及*产品的长期稳定性之前，用一系列冻干保护剂测定了三种纳米颗粒的Tg’和Tc。 这些实验采用带ControLyo 技术的SP LyoStar3冷冻干燥机，使冰成核得到控制，所有小瓶同时冻冷成核。配方的影响比较了三种冻干保护剂对冻干纳米颗粒 (SLNs、PNs和Lipos) 的保存效果：1. 蔗糖 (1：5和1：10)2. 海藻糖 (1：5和1：10)3. 甘露醇 (1：5和1：10)添加任何一种保护剂都没有导致蛋糕形态的显著变化， 在任何小瓶中都没有产生合理的蛋糕。然而，有证据表明在一些小瓶中会收缩，特别是没有冻干保护剂的脂质体。虽然冻干蛋糕的优雅性相似，但通过添加冻干保护剂，大大减少了重构时间。在PNs中，甘露醇 (1：5和1：10) 将这次时间从35分钟减少到5 min以下 (图1) 图1：添加冻干保护剂对重构时间的影响我们还通过测量冷冻干燥前后的颗粒大小和均匀性 (多分散性指数，PDI) 来评估纳米颗粒的成功冻干。冻干保护剂能保持SLNs和Lipos的颗粒大小，其中蔗糖和海藻糖比甘露醇更有效。在PNs中，添加或不添加冻干保护剂对颗粒大小影响不大。PNs配方中存在的聚乙烯醇(PVA)可能提供一定的聚集保护。蔗糖和海藻糖是保持颗粒大小和改善粒径分布最有效的冻干保护剂。SLNs和Lipos需要冻干保护剂来维持尺寸分布，而PNs需要冻干保护剂来缩短重构时间。冻结条件的影响冷冻是冻干过程中的一个关键步骤。由于不受控制的冻结 ，可能会出现许多问题，如批次内冰晶大小的不均匀性， 以及由微小冰晶造成的更高的塌陷风险。 ControLyo 是一种控制成核的技术， 实现更高的成核温度，产生更大的晶体，从而加快初级干燥时间。 在本研究中，我们比较了不同冷冻条件对每种纳米颗粒的影响。1. 无控制的冰成核：冷却速率为1℃/min至-40℃；2. 快速冻结：将颗粒浸入液氮中，然后放入冷冻干燥机进行干燥；3. 慢速冻结：使用ControLyo在-4℃，冷却速度0.2℃/ min至-40℃；4. 控制成核：使用ControLyo在-4℃和-8℃控制冰成核，冷却速率为1℃/min至-40℃。在快速冻结条件下，所有产品均出现极严重的裂纹，不含冻干保护剂的 Lipos均发生塌陷。不受控制的冰成核也产生了显著的蛋糕收缩。慢速冷冻是*一种能同时增加含冻干保护剂的SLNs 和 Lipos 的粒径和均匀性(PDI)的冷冻条件(图2)。然而，慢速冷冻并不会影响PNs的粒径或粒径分布，可能是由于PVA的存在，如前所述。 图2：冷冻条件的影响：结果—固体脂质纳米颗粒冷冻条件也不影响所有纳米颗粒的重构时间和剩余水分含量，尽管添加有效的冷冻保护剂降低了所有纳米颗粒的这两个参数。无菌洁净室的冰成核温度一般较低，因为控制的环境符合ISO 5或A级分类。长期稳定性比较了不同的储存条件，以确定纳米颗粒的长期稳定性。1．液体配方在室温 (RT)2．液体配方在4℃3．未控制冰成核的冻干产品在室温(RT)4．控制冰成核的冻干产品在室温(RT)在室温（RT）下以液体形式储存SLNs，在10天内显著增大了*的粒径(图3)，并迅速提高了PDI。在4℃的冰箱中储存SLNs稍微好一些，三个月时观察到颗粒大小增加了*。通过冷冻干燥，该纳米颗粒的储存得到了显著改善。而当使用Controlyo控制成核方法时，3个月后颗粒尺寸没有变化。目前还没有Lipos的数据。 图3：不同冷冻干燥和储存条件下SLNs的平均粒径变化相比之下，PNs的大小和均匀性不受任何存储条件的显著影响，因为它们在所有条件下都相对稳定。总结在-4℃或-8℃下控制冰成核的冷冻干燥纳米颗粒可以提供更好的饼形态而不塌陷，冻干保护剂能够保存颗粒大小，改善颗粒均匀性，并缩短重建时间。然而，这些条件在不同的纳米颗粒之间是不同的，所以单独优化每个产品是很重要的，而不是假设条件是可互换的。由于冷冻干燥产品的主要原因是增加长期稳定性和解决冷链运输的难题，因此仔细评估每个纳米颗粒的冻干条件*将有利于许多药物和疫苗产品的生产和储存能力。冻干设备推荐 德祥旗下SP品牌的SP Hull LyoStar 4.0冻干设备的设计和制造旨 在加快生物制药产品的上市速度，代表了冻干机工程的重大进步。LyoStar 4.0是一款中试规模的冻干机，基于全尺寸生产冷冻干燥机而设计，支持快速扩大规模，提供卓越的层板温度控制，快速层板降温，无与伦比的过程准确性和可靠性。它还包括一套尖端的过程分析技术(PAT)工具：Smart 全自动冻干艺开发与优化技术，Controlyo 晶核控制技术，TDLAS水蒸气实时检测技术等等，扩展了SP Line of Sight&trade 技术，克服了 在生物制品开发、扩大规模和制造过程中的关键冻干挑战。此外，LyoStar 4.0使用了一种更环保的冷冻气体，减少了冻干过程中的碳排放 量。 SP ScientificSP Scientific公司旗下的VirTis公司是一家冻干机的生产厂家，其成立于1953年，是世界上历史悠久的冷冻干燥机制造商之一，该公司被认为拥有强大的冷冻干燥技术，能完善的开拓和研究工业冷冻干燥所需要的技术。美国FTS公司致力于制造冷冻干燥机的温度控制和管理系统及高端智能型冻干机。美国Hull公司是有近六十年的生产历史，是专业产业型冻干机的品牌，在国际生物及制药行业中有着重大的影响力。SP 公司融合了VirTis、 FTS及Hull三个专业的冻干机品牌，可提供实验室系列冻干机，制备系列冻干机，药品研发型冻干机，中试生产型冻干机，小型生产型冻干机，产业型冻干机，通用型冻干机等七大系列，19大类，近52个机型，可满足用户的多种需求。SP Scientific公司所有的产品均通过ISO 9001:2000质量管理体系认证。

磁性软体机器人已有多种应用，特别是在与人体密切相关的生物医学领域。如自折叠式“折纸”机器人可以在肠道中爬行、修补伤口、将吞下的物体取出来；胶囊状的机器人可以沿着胃的内表面滚动，进行活组织检查并运送药物。此外，科学家们还研制出了尺寸从几百微米到几厘米不等的更薄的线型机器人，它们有可能在大脑血管中穿行，以治疗中风或动脉瘤。磁性软体机器人的进一步小型化可能带来新的应用，如在小的血管中进行操作甚至操纵单个细胞，但制备这样的微型机器人并非易事[1]。 2019年11月，瑞士联邦理工学院的Cui Jizhai（现任职复旦大学） 、Huang Tian-Yun 及其同事在Nature发表了名为“Nanomagnetic encoding of shape-morphing micromachines”的文章[2]，该工作使用电子束光刻技术，制造出了只有几微米大小的可磁重组机器人，通过对单个区域的纳米磁体进行设计，将形状变化指令通过编程的方式输入微型机器人，对纳米磁体施加特殊的磁场序列后，实现微型机器人的形状变化，如图一所示。图一 四片式变形微机械的设计 a.磁体磁态随尺寸增大的示意图：i.超顺磁性；ii.室温下稳定的单畴；iii.多畴态。b. 部，四个面板微机械，面板I上有520 nm×60 nm（I型）纳米磁体阵列，面板II上有398 nm×80 nm（II型）纳米磁体阵列；底部，纳米磁体阵列的相应SEM图像。c. 体积相同但长宽比不同的单畴纳米磁体的磁光克尔效应磁滞回线。d.根据矫顽力的不同选择两个磁场对微机械进行编码的示意图。e. 应用控制磁场B=15 mT时的磁性结构（I型和II型纳米磁体）和微机械折叠行为示意图，光学显微镜图像显示了所制造器件的四种不同结构。从左到右，上/下折叠的面板数为4/0、3/1、2/2（折叠方向不同的对面面板）和2/2（折叠方向相同的对面面板）。 这项工作构建了一个模块化单元的集合，这些模块化单元可以编程为字母表中的字母，此外还构建了一个微型的“鸟”，能够进行复杂的行为，包括“拍打”、“悬停”、“转弯”和“侧滑”，如图二所示。这为创造未来的智能微系统建立了一条路线，这些智能微系统可以重新配置和原位重新编程，可以适应复杂的情况。图二 折纸式的微型“鸟”与多种形状变形模式 文章中，作者使用了英国Durham Magneto Optics Ltd.公司的磁光克尔效应系统-NanoMOKE3对不同型的纳米磁体进行了磁滞回线测试，同时使用该设备的电磁铁产生的磁场对纳米磁体阵列进行了编程。NanoMOKE3可以进行微区的超高灵敏度测试，在本工作中，作者通过激光聚焦在不同的纳米磁体上获得对应的磁滞回线，如图一c所示，为微型机器人的磁学编码工作提供了帮助。图三 磁光克尔效应系统-NanoMOKE3 NanoMOKE3主要技术特点：超高灵敏度~10-12emu微区磁滞回线，激光光斑~2μm超快测试速度，1秒内可获得磁滞回线克尔角检测＜0.5 mdeg纵向/横向/向克尔磁畴成像扩展无液氦低温MOKE图四 与Montana S50超精细多功能无液氦低温光学恒温器联用的低温MOKE 温度范围4.2K~350K磁场纵向＞0.4T，向＞0.3T 参考文献：[1] X H,zhao. et al. Nature 575, 58-59 (2019)[2] Cui, J. et al. Nature 575, 164–168 (2019).

QIAGEN 全新基于集成式纳米芯片的数字PCR 系统QIAcuity适用于对靶 DNA 或 RNA 分子进行绝对定量分析，兼容EvaGreen 或基于Taqman探针的检测。QIAcuity采用独特技术，使实验流程简化至如同qPCR 实验一般简单快速。QIAcuity Eight集成式纳米芯片数字PCR系统支持5色荧光系统，每次可运行八张芯片，8小时可完成多至1248个样本检测。QIAcuity有更多机型满足不同检测和运行通量的需求：QIAcuity One 2plex——单芯片2色荧光数字PCR系统QIAcuity One 5plex——单芯片5色荧光数字PCR系统QIAcuity Four——四芯片5色荧光数字PCR系统 集成式设计，实验流程简便快速QIAcuity基于集成式纳米芯片技术，将dPCR的样本液滴制备、PCR和数据分析集成到全自动仪器中，在1.5小时内实现从样本到数据解读全过程。纳米芯片技术，全自动流程更容易QIAcuity采用创新性纳米芯片采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微流体芯片的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。芯片技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中液滴大小均一，无液滴破裂或融合。加样后的对芯片上的每个小孔密封，消除了交叉污染。三种规格芯片，通量更灵活 24孔芯片，每孔包含26,000微滴，适用于稀有突变检测、液体活检等 24孔芯片，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 96孔芯片，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 快速数据读取PCR扩增结束后，同时扫描芯片上所有微孔中的信息，10分钟内即可获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。 QIAcuity系统的应用领域 微生物分析或病原体检测 拷贝数变异 稀有靶标检测 标准品定量 SNP 分型 NGS 文库定量 转基因检测 基因/ 细胞治疗 基因表达，miRNA 检测 NGS 文库定量 编辑基因检测(CRISP/Cas9)创新点：1. 集成式一体化设计：与传统数字PCR仪器包含样本制备、PCR扩增、数据读取三台仪器不同，QIAcuity将样本液滴制备、PCR扩增和数据分析全部集成到一台自动化仪器中，只需将配置好的样本反应液加入到仪器中，即可实现后续过程，自动化程度有很大提升；2.独特创新的纳米芯片：纳米芯片采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微流体芯片的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。芯片技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染；3.耗时短：PCR扩增结束后，与其他数字PCR扫描单个样品不同，QIAcuity自动同时扫描芯片上的所有微孔信息，可在10分钟内获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。8小时工作时间可完成高达1248个样本检测，显著快于其他仪器；4.芯片的通量灵活：可根据检测通量选择24/96样本芯片以及应用选择8,500/26,000微孔芯片QIAcuity Eight集成式纳米芯片数字PCR 系统

QIAGEN 全新基于集成式纳米芯片的数字PCR 系统QIAcuity适用于对靶 DNA 或 RNA 分子进行绝对定量分析，兼容EvaGreen 或基于Taqman探针的检测。QIAcuity采用独特技术，使实验流程简化至如同qPCR 实验一般简单快速。QIAcuity Four 集成式纳米芯片数字PCR系统支持5色荧光系统，每次可运行四张芯片，2小时可完成多至384个样本检测。。QIAcuity有更多机型满足不同检测和运行通量的需求：QIAcuity One 2plex——单芯片2色荧光数字PCR系统QIAcuity One 5plex——单芯片5色荧光数字PCR系统QIAcuity Eight——八芯片5色荧光数字PCR系统 集成式设计，实验流程简便快速QIAcuity基于集成式纳米芯片技术，将dPCR的样本液滴制备、PCR和数据分析集成到全自动仪器中，在1.5小时内实现从样本到数据解读全过程。纳米芯片技术，全自动流程更容易QIAcuity采用创新性纳米芯片采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微流体芯片的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。芯片技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染。加样后的对芯片上的每个小孔密封，消除了交叉污染。三种规格芯片，通量更灵活 24孔芯片，每孔包含26,000微滴，适用于稀有突变检测、液体活检等 24孔芯片，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 96孔芯片，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 快速数据读取PCR扩增结束后，同时扫描芯片上所有微孔中的信息，10分钟内即可获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。 QIAcuity系统的应用领域 微生物分析或病原体检测 拷贝数变异 稀有靶标检测 标准品定量 SNP 分型 NGS 文库定量 转基因检测 基因/ 细胞治疗 基因表达，miRNA 检测 NGS 文库定量 编辑基因检测(CRISP/Cas9)创新点：1. 集成式一体化设计：与传统数字PCR仪器包含样本制备、PCR扩增、数据读取三台仪器不同，QIAcuity将样本液滴制备、PCR扩增和数据分析全部集成到一台自动化仪器中，只需将配置好的样本反应液加入到仪器中，即可实现后续过程，自动化程度有很大提升；2.独特创新的纳米芯片：纳米芯片采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微流体芯片的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。芯片技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染；3.耗时短：PCR扩增结束后，与其他数字PCR扫描单个样品不同，QIAcuity自动同时扫描芯片上的所有微孔信息，可在10分钟内获得96个样本中的信息，更快获得实验结果；4.芯片的通量灵活：可根据检测通量选择24/96样本芯片以及应用选择8,500/26,000微孔芯片QIAcuity Four集成式纳米芯片数字PCR 系统

QIAGEN全新基于集成式纳米芯片的数字PCR系统QIAcuity适用于对靶 DNA或 RNA分子进行绝对定量分析，兼容基于EvaGreen 染料法或探针法的检测。QIAcuity采用独特技术，使实验流程简化至如同qPCR实验一般简单快速。QIAcuity One 2plex集成式纳米芯片数字PCR系统支持2色荧光系统，每次可运行一张芯片，8小时可完成多至384个样本检测。QIAcuity有更多机型满足不同检测和运行通量的需求：QIAcuity One 5plex——单芯片5色荧光数字PCR系统QIAcuity Four——四芯片5色荧光数字PCR系统QIAcuity Eight——八芯片5色荧光数字PCR系统 集成式设计，实验流程简便快速QIAcuity基于集成式纳米芯片技术，将数字PCR的样本液滴制备、扩增和数据分析集成到全自动仪器中，在2小时内实现从样本到数据解读全过程。纳米芯片技术，全自动流程更容易 QIAcuity创新性纳米芯片采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微流体芯片的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。芯片技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中的液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染。三种规格芯片，通量更灵活 24孔芯片，每孔包含26,000微滴，适用于稀有突变检测、液体活检等 24孔芯片，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 96孔芯片，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 快速数据读取PCR扩增结束后，同时扫描芯片上所有微孔中的信息，10分钟内即可获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。 QIAcuity系统的应用领域 微生物分析或病原体检测 拷贝数变异 稀有靶标检测 标准品定量 SNP 分型 NGS 文库定量 转基因检测 基因/ 细胞治疗 基因表达，miRNA 检测 NGS 文库定量 基因编辑检测(CRISP/Cas9)创新点：1. 集成式一体化设计：与传统数字PCR仪器包含样本制备、PCR扩增、数据读取三台仪器不同，QIAcuity将样本液滴制备、PCR扩增和数据分析全部集成到一台自动化仪器中，只需将配置好的样本反应液加入到仪器中，即可实现后续过程，自动化程度有很大提升。2.独特创新的纳米芯片：纳米芯片采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微流体芯片的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。芯片技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染。3.耗时短：PCR扩增结束后，与其他数字PCR扫描单个样品不同，QIAcuity自动同时扫描芯片上的所有微孔信息，可在10分钟内获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。8小时工作时间可完成高达1248个样本检测，显著快于其他仪器。4.芯片的通量灵活：可根据检测通量选择24/96样本芯片以及应用选择8,500/26,000微孔芯片QIAcuity集成式纳米芯片数字PCR 系统

文章来源：仪器信息网[导读] 锘海生物独家代理的纳米药物制造系统NanoAssemblr针对新型冠状病毒mRNA疫苗的客户提供技术及仪器耗材帮助，保证其研发生产可以顺利进行。这个新年，注定会被铭记。岁末年初，一场出乎所有人意料的严重疫情在武汉爆发，并迅速在全国蔓延开来。这场突如其来的新型冠状病毒疫情让本是阖家团聚的农历新年过得并不太平，医护工作者们放弃春节假期奋斗在抗疫一线，医疗物资生产商加班加点以满足全国的医疗物资需求，相关领域的专家科研学者同样加速针对新型冠状病毒的研究，各行各业的有志之士都在各自的领域上发光发热，为防控疫情做着贡献。面对严峻的疫情形势，锘海生物科学仪器（上海）有限公司也在贡献着自己的力量，凭借着独家代理的纳米药物制造系统NanoAssemblr在疫苗研发生产领域的独特优势，积极为正在使用该套仪器研发针对新型冠状病毒的mRNA疫苗的客户提供技术及仪器耗材帮助，保证其研发生产可以顺利进行。纳米药物制造系统NanoAssemblr适用于研发和生产的Ignite型号此外由于疫情的严重性以及紧迫性，也不断有新的客户在加紧采购此套仪器设备以推进自己的研究进展，某科研院所即在1月底表达了采购意向并立刻采购了满足其需求的仪器，锘海生物科学的员工也是随时为客户进行问题解答，并迅速为客户安排仪器发货以及安装培训。NanoAssemblr是纳米药物研发生产领域的创新技术，其设计宗旨在于帮助用户加速开发个性化纳米药物。NanoAssemblrTM专利技术通过定制设计微流体混合芯片，使纳米颗粒能够可控、自下而上地进行分子自体组装，从而快速和智能控制纳米药物制造,允许药物研发人员能够更快速地开发尖端纳米药物，以更有效地治疗相关疾病，解决了现有纳米药物研制中存在的相关重大问题。NanoAssemblr是可用于纳米药物研究各个阶段的内在可调方案， 目前在全球20多个国家已有超过300台仪器得以使用，并帮助全球应用科学家团体发表了超过100篇科技文献。NanoAssemblr特有的微流混合技术将会显著提高纳米粒制备过程的效率，可满足不同研究阶段纳米药物的制备需求，从实验室研究到临床前研究，再到临床生产均有相应的仪器系统支持。随着疫情的不断变化发展，我们也会持续对相关研究者们提供仪器以及试剂耗材方面的帮助，相信会有更多的企业及科研院所会对纳米药物制造系统感兴趣，我们也随时准备好为他们提供帮助。

纳米注射剂可显著改善药物不良的理化性质和药代动力学特征，提高药物稳定性，增加药物在靶组织的有效积累和靶向释放，是近年来药物研发的热点。纳米注射剂的类型主要有：脂质体、纳米胶束、纳米混悬剂、纳米乳等。目前，共有29种纳米注射剂经美国 FDA或欧洲药品管理局批准用于癌症、贫血、真菌感染、黄斑变性等疾病的治疗和诊断。根据《化学药品注射剂（特殊注射剂）仿制药质量和疗效一致性评价技术要求》，体外释放度是一项关键质量属性。纳米注射剂的体外释放试验通常从透析膜法、流池法、Franz 扩散池法、样品分离法、连续流动法等体外释放测试方法中选择合适的方法进行研究。本文将分享某种纳米注射剂的体外释放度研究结果，希望能跟您带来启发和帮助。实验方法的选择本次体外释放度研究的实验方法将从透析膜法、流池法、Franz 扩散池法进行筛选：透析膜法：锐拓RT6 普通溶出系统（配备：透析管适配器）流池法：锐拓RT7 流池法溶出系统Franz 扩散池法：锐拓RT8 透皮扩散系统在对比测试中，三种方法的实验参数尽量保持一致，例如：使用相同的释放介质，流池法和Franz 扩散池法使用相同的膜系统等。体外释放结果显示，本次研究的纳米注射剂在透析膜法和Franz 扩散池法的测试条件下释放速度过于缓慢，并不符合本注射剂释放时间的设计预期。流池法更加适合样品的体外释放度研究。 方法优化进一步地，针对流池法的实验参数进行优化，以获得更有重复性和区分力的测试数据。实验结果显示，优化后的流池法能够区分不同生产工艺的两批待测样品，且测试数据的重复性良好。 结果讨论在纳米注射剂研发过程中，应该对生产工艺过程和工艺参数进行全面研究。例如，粒径及其分布对纳米注射剂生物学特性影响较大，其微小变化可能改变给药后血液循环中纳米制剂的表面属性等理化性质，显著影响纳米粒的稳定性、体内分布和药物释放。通过合适的方法考察纳米注射剂的体外释放行为，可以有效地评估不同工艺过程和参数对药物释放的影响，并能一定程度上预测其生物利用度，对产品的质量控制、生产工艺优化以及生物等效性研究意义重大。

Syrris专注于为化学研发人员设计制造自动化仪器，在流动化学、微反应器和自动化技术方面处于世界领先水平。 此次在南方科技大学成功安装的是Syrris公司独家的Altas和Aisa两套纳米粒子合成系统。纳米粒子相对于普通材料，可以提供更独特或更优异的性能，如磁、光、电气等物理属性。通过化学工艺参数的准确控制来确保需要的纳米粒子性能，如：粒子形状、大小、表面结构组成等。纳米粒子的合成方式有两种：一是传统的批式合成，另一种是新兴的流动合成，Syrris公司可提供多种规格的批式自动化合成系统和流动微反应系统。 下图是南方科技大学量子点实验室安装的Altas全自动纳米粒子合成系统和Aisa流动合成纳米粒子系统。主要应用于先进显示照明QLED和发光材料的合成。

p style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "span style="text-indent: 2em "这个新年，注定会被铭记。岁末年初，一场出乎所有人意料的严重疫情在武汉爆发，并迅速在全国蔓延开来。这场突如其来的新型冠状病毒疫情让本是阖家团聚的农历新年过得并不太平，医护工作者们放弃春节假期奋斗在抗疫一线，医疗物资生产商加班加点以满足全国的医疗物资需求，相关领域的专家科研学者同样加速针对新型冠状病毒的研究，各行各业的有志之士都在各自的领域上发光发热，为防控疫情做着贡献。/spanbr//pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "面对严峻的疫情形势，锘海生物科学仪器（上海）有限公司也在贡献着自己的力量，凭借着独家代理的纳米药物制造系统NanoAssemblr在疫苗研发生产领域的独特优势，积极为正在使用该套仪器研发针对新型冠状病毒的mRNA疫苗的客户提供技术及仪器耗材帮助，保证其研发生产可以顺利进行。/pp style="text-align: center "img width="600" height="450" title="纳米药物制造系统NanoAssemblr.jpg" style="width: 600px height: 450px max-height: 100% max-width: 100% " alt="纳米药物制造系统NanoAssemblr.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/b08caadc-4bc6-4242-b361-a4982489bc38.jpg" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "纳米药物制造系统NanoAssemblr适用于研发和生产的Ignite型号/pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "此外由于疫情的严重性以及紧迫性，也不断有新的客户在加紧采购此套仪器设备以推进自己的研究进展，某科研院所即在1月底表达了采购意向并立刻采购了满足其需求的仪器，锘海生物科学的员工也是随时为客户进行问题解答，并迅速为客户安排仪器发货以及安装培训。/pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "NanoAssemblr是纳米药物研发生产领域的革命性创新技术，其设计宗旨在于帮助用户加速开发个性化纳米药物。NanoAssemblrTM专利技术通过定制设计微流体混合芯片，使纳米颗粒能够可控、自下而上地进行分子自体组装，从而快速和智能控制纳米药物制造,允许药物研发人员能够更快速地开发尖端纳米药物，以更有效地治疗相关疾病，解决了现有纳米药物研制中存在的相关重大问题。NanoAssemblr是可用于纳米药物研究各个阶段的唯一内在可调方案， 目前在全球20多个国家已有超过300台仪器得以使用，并帮助全球应用科学家团体发表了超过100篇科技文献。NanoAssemblr特有的微流混合技术将会显著提高纳米粒制备过程的效率，可满足不同研究阶段纳米药物的制备需求，从实验室研究到临床前研究，再到临床生产均有相应的仪器系统支持。/pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "随着疫情的不断变化发展，我们也会持续对相关研究者们提供仪器以及试剂耗材方面的帮助，相信会有更多的企业及科研院所会对纳米药物制造系统感兴趣，我们也随时准备好为他们提供帮助。/p