舒拉明钠

近期，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所刘锦淮课题组的杨良保研究员等人在阐明单个的各向异性的金微米片上拉曼增强与光催化活性之间关系的研究上取得新进展。相关成果已发表在《欧洲化学》杂志上。该研究对于理解SERS活性纳米结构的增强机制和等离子体有关的催化效应具有重要的意义。　　各向异性贵金属微纳结构因其独特的尺寸依赖效应和形状依赖效应，成为了越来越多的研究领域的热点，逐渐应用于光学、催化等领域。但是，在如何克服化学效应的贡献并获得分子层面信息的同时，阐明贵金属结构上的拉曼散射和光催化活性之间的关系，仍然是一个巨大挑战。　　研究人员刘洪林博士等人通过简单的方法合成了纳米厚度的金微米三角片和六角片，并直观地展示了这些结构不同位置上拉曼信号和光催化活性之间关系。通过等离子体光催化敏感分子的结构的变化，利用其SERS信号峰相对强度的变化，成功刻画了金微米片角、边、面上不同位置的光催化活性的可视画面，排除了常规研究中浓度效应和分子覆盖度差异的问题。　　研究结果表明，金微米片上特定位点分子吸附数目的增加，并不必然导致更高的光催化转化率，而是与其等离子体共振强度、电磁场强度密切相关，这与理论模拟的结果一致。相关研究策略排除或者弱化了等离子体局域热效应，也在一定程度了成功克服了浓度差异效应和化学贡献效应在贵金属等离子体光催化中的作用，清晰的刻画了等离子体共振强度相关的催化特性。　　该研究工作得到了科技部重大科学研究计划纳米专项项目&ldquo 应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究(2011CB933700)&rdquo 以及国家重大科学仪器设备开发专项子任务&ldquo 动态表面增强拉曼光谱技术用于农药残留检测&rdquo 和&ldquo PERS仪器在环境污染物检测领域中的应用&rdquo (2011YQ0301241001 & 2011YQ0301241101)等项目的支持。　　 合肥研究院阐明各向异性贵金属微纳结构的拉曼增强和光催化活性之间的关系

p style="text-align: justify text-indent: 2em "2019年年末，理学发布了新品手持式拉曼比色一体机CQL +1064nm。近日该仪器通过中国区的独家总代理北京裕德成科贸有限公司，正式面向中国市场大范围销售。值得一提的是，该仪器也参加了第十五届“科学仪器优秀新品”评选活动。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "作为一款理学重磅推出的新产品，CQL +1064nm手持式拉曼比色一体机可用于检测爆炸物、危险化学品、有毒有害工业物质、毒品易制毒等，在公安刑侦、技侦、禁毒，以及安全生产、消防救援应急管理等领域有广泛的应用。对芬太尼的现场快速检测是该仪器的典型应用之一。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong针砭芬太尼快检风险的理学新品药方/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "现如今芬太尼本身或作为海洛因、可卡因和甲基苯丙胺的稀释剂，在非法毒品交易中越来越流行。由于芬太尼有多种形式，如粉末、片剂、液体，且纯芬太尼的致死剂量约为一般成年人2mg，因此吞食或吸入可能有致命风险。面临这一风险的不仅是瘾君子，还有边境检查站、收发室和街道上的相关工作人员。正是由于接触芬太尼等毒品有高致命风险，因此必须采用适合现场使用的快速分析检测技术对其进行监测，对芬太尼的潜在使用提供即时测试结果。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "近年来，手持式拉曼光谱仪在相关毒品的现场检测中应用越来越普遍，该技术虽然可以提供一种穿透包装进行扫描检测的手段，降低了接触危险化学物质中的风险。但常规技术还是存在以下两大问题：/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "一、样品的荧光干扰，使拉曼光谱仪在测试部分样品时表现出很大的局限性；/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "二、拉曼光谱仪无法解决痕量样品的检测问题。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "理学推出的CQL +1064nm手持式拉曼比色一体机则具备分析大量和微量物质的能力，可穿透有色包装进行监测，即使是混合物，也能快速获得分析结果，成功地解决了现有的技术难题。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1064nm拉曼技术——有效避免荧光干扰/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1064nm激光的采用，让理学新品手持式拉曼比色一体机能够有效避免荧光干扰，可透过包装测试或检测有色物质，测试结果清晰明了，适合现场使用，可用于复杂样品类型的芬太尼分析。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/7947ba79-664d-4850-9194-29f0e5ae91b4.jpg" title="秒级识别纳克级致命毒品：管窥理学新品拉曼比色一体机.jpg" alt="秒级识别纳克级致命毒品：管窥理学新品拉曼比色一体机.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C402988.htm" target="_self" style="text-decoration: underline "strong手持拉曼比色一体机CQL+/strongstrong/strong/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong集成自动比色法——轻松识别痕量物质/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "CQL +1064nm手持式拉曼比色一体机还集成了自动比色法，可用于痕量物质分析，检测残留物或肉眼不可见的物质，得到可靠检测结果。另外仪器能够在现场快速检测、自动解释结果、生成检测报告。设备配套的检测卡，便于携带，操作简单，无需配制化学药品和试剂，现场快速获得结果，检出限可达纳克级；软件自动识别，并生成检测报告。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/969206bc-ec7d-461d-9be3-cb55d7c5a775.jpg" title="秒级识别纳克级致命毒品：管窥理学新品拉曼比色一体机2.jpg" alt="秒级识别纳克级致命毒品：管窥理学新品拉曼比色一体机2.jpg"/a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C402988.htm" target="_self" style="text-decoration: underline "strongspan style="text-indent: 0em "手持拉曼比色一体机CQL+/span/strongstrongspan style="text-indent: 0em "/span/strong/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "总之，通常情况下，大量的毒品会通过边境，少量甚至微量的毒品会流向街头。目前为止，很难有一个分析工具能够同时满足大量和微量的物质分析需求。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "CQL +1064nm手持式拉曼比色一体机则可以在数秒内提供包括毒品、易制毒和爆炸物的大量和痕量物质分析，是一款完全适用于现场的手持式拉曼设备。当透过包装或有色容器扫描样品时，CQL1064nm手持式拉曼分析仪又可以有效避免荧光效应，并能通过比色法快速检测功能，检测残留物或肉眼不可见的物质，得到可靠检测结果。/pp style="text-align: right text-indent: 2em "strong作者：杨文/strong/pp style="text-align: right text-indent: 2em "strong职位：北京裕德成科贸有限公司应用工程师/strong/p

单细胞拉曼光谱（SCRS）能非标记、非侵入性、无损、全景式地揭示细胞代谢状态，因此基于SCRS的活体单细胞流式检测（Raman Flow Cytometry，RFC），有着广阔应用前景。近日，青岛能源所单细胞中心和青岛星赛生物合作发明了基于介电诱导确定性侧向位移完成单细胞聚焦、捕获/释放的拉曼流式检测技术pDEP-DLD-RFC，并证明其针对人体细胞（肿瘤）、植物（微藻）、酵母和细菌等多种细胞类型的广谱适用性。基于此推出的FlowRACS 3.0仪器，为活体单细胞代谢表型组的高通量检测提供了全新工具。该工作近日发表于《先进科学》（Advanced Science）。活体单细胞代谢表型组的流式检测，在微生物资源挖掘、细胞工厂筛选、酶元件表征、生物过程监控、临床诊疗等方面，具有共性的支撑作用。与荧光流式和质谱流式等现有流式细胞检测手段相比，拉曼流式具有无需标记细胞、活体检测、信息量丰富等优势，因此是一种具有广阔应用前景的细胞分析手段。但是，高通量拉曼流式技术的应用受限：首先，如何提高样品的普适性，以适用于不同细胞类型与不同表型的检测；其次，如何提高检测的通量，以实现高度异质性细胞群体的深度检测；最后，如何提高运行的稳定性，以支撑高度可靠的仪器使用流程。针对上述问题，青岛能源所单细胞中心王喜先、任立辉、刁志钿、何曰辉等带领的研究小组发明了“介电诱导确定性侧向位移实现单细胞聚焦、捕获/释放的拉曼流式检测技术”（Positive Dielectrophoresis Induced Deterministic Lateral Displacement-based Raman Flow Cytometry，pDEP-DLD-RFC）。首先，通过宽流场高流量的进样策略，有效防止细胞沉降，从而实现了长时间稳定运行（＞5小时）；其次，通过介电诱导细胞确定性侧向位移，实现宽场中细胞高效聚焦地流经检测位点，从而保证了拉曼检测效率；最后，通过施加检测时间依赖的周期性介电场，实现了单细胞的快速捕获/释放，以满足各种不同代谢表型的普适性、高通量检测。基于上述关键技术突破，研究小组研制成功兼具广谱通用性、高通量、运行稳定性等性能的高通量拉曼流式检测系统，并开发了一系列应用：肿瘤细胞分类、微藻合成过程监控、产油酵母多表型监控、细菌药敏性检测。第一，植物生物制造过程的代谢监控。基于共振拉曼信号，实现了雨生红球藻中虾青素含量的实时监测，从而示范了单细胞精度的虾青素累积过程细胞工厂代谢状态的监控，并考察了“高光”和“缺氮”等条件对细胞虾青素累积速度及其同步性的影响。其虾青素含量检测速度达~2700 events/min，为目前最高的自发拉曼检测/分选通量。第二，酵母生物制造过程的代谢监控。基于非共振拉曼信号，示范了油脂酵母中细胞代谢活力、甘油三脂含量、油脂不饱和度等多个关键代谢表型的同步动态监控，进而通过拉曼组机器学习、拉曼组内关联分析（Intra-Ramanome Correlation Analysis，IRCA）等算法，实现了单细胞代谢状态（准确率＞96%）的实时鉴定，以及细胞内代谢物相互转化网络的实时重建。第三，细菌药敏性的流式快检。基于单细胞中心前期提出的重水饲喂单细胞拉曼药敏原理，以大肠杆菌和多种常见抗生素为例，开发了流式药敏快检技术，并通过与拉曼药物应激条形码（Raman Barcode for Cellular Stress-response，RBCS）、IRCA、拉曼组机器学习等算法，证明该流式药敏快检技术还能实时地判断单菌体精度的药物应激状态、构建细胞内代谢物相互转化网络等，从而揭示细菌-药物互作机制。此外，流式检测大大提高了药敏检测中SCRS取样深度，对于识别群体中通常占比很低的耐药细胞，具有重要的意义。第四，肿瘤细胞类型的快速区分。基于SCRS中信息丰富的指纹区，以膀胱癌、肺癌、肾细胞癌、乳腺癌等细胞株为例，证明流式拉曼技术耦合拉曼组机器学习算法，能以平均95%的准确率，完成肿瘤细胞类型的快速判别。该方法对于肿瘤细胞质量检测等应用具有潜在的应用价值。与转录组、蛋白组和代谢物组相比，拉曼组能表征单细胞精度的底物代谢、产物合成、环境应激性、化合物相互转化等关键代谢表型，而具广谱适用、活体、无损、非标记、全景式表型、可分辨复杂功能、快速、低成本、能耦合下游测序、质谱或培养等优势，因此拉曼组是一种更接近于“功能”、更适合于临床、工业等场景的单细胞表型组。为了支撑人体、动植物和微生物拉曼组数据的自动化采集与分析，单细胞中心与星赛生物基于pDEP-DLD-RFC技术，推出了高通量流式拉曼分析/分选仪FlowRACS 3.0，将大大加速拉曼组平台的推广应用。该工作由单细胞中心马波研究员和徐健研究员主持，与青岛星赛生物合作完成，得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委和山东省自然科学基金委的支持。