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生理信号采集系统

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生理信号采集系统相关的资讯

  • 重磅!华中科技大学等再发《Nature》,研发出“颅内生理信号监测黑科技”!
    当前,临床上监测颅内压等关键生理指标的技术,通常需要通过外科手术将有线传感器植入患者颅内。这种方法存在一定风险,如术后感染和并发症等。尽管现有的无线电子传感器能够在一定程度上降低这些风险,但由于它们的体积较大(例如,传统电子元件的截面积往往超过1平方厘米),因此不适合通过微创注射方式植入。此外,由于无线电子传感器不能在体内自然降解,患者还需要进行二次手术来移除它们。因此,在临床实践中,这些无线传感器也面临着许多挑战。华中科技大学臧剑锋教授、姜晓兵教授以及新加坡南洋理工大学陈晓东教授团队携手合作,研发出一种创新型可注射超声凝胶传感器。该传感器有望克服传统有线传感器存在的感染风险和术后并发症等问题,同时避免现有无线电子传感器体积过大、无法体内降解等临床应用挑战。相关研究成果以"Injectable ultrasonic sensor for wireless monitoring of intracranial signals"为题在线发表于《Nature》杂志。传感器结构与制备:这种名为"超声超凝胶"的传感器是由双网络交联的水凝胶基质和内部周期性排列的空气孔道组成,体积仅为2×2×2mm³ 。这种可注射传感器是研究团队采用摩方精密面投影微立体光刻(PμSL)3D打印技术(nanoArch S140,精度:10 μm)加工模具后,经水凝胶翻模制备而成。经过计算机模拟结构优化,该特殊结构在8-10MHz频段具有声学带隙,对入射超声波有很强的反射能力。图1. 可注射、可降解的超凝胶超声传感器设计原理。(a)基于超声反射的超凝胶无线颅内生理传感器示意图。(b)超凝胶样品及穿刺针照片,比例尺2 mm。(c)超凝胶结构显微镜照片,比例尺500 μm。(d)照片显示超凝胶浸泡在37度的PBS溶液中一个月后开始降解。(e)超凝胶工作原理示意图。(f)变形导致超凝胶反射峰值频率偏移示意图。(g)超凝胶能带结构图。(h, i)带隙中心频率随晶格常数(h)及占空比(i)变化曲线图。(j, k)超凝胶变形前后声场(仿真)分布。多功能凝胶传感器:研究团队设计了三种功能凝胶传感器用于检测不同参数。压力凝胶采用双交联聚乙烯醇/羧甲基纤维素凝胶,灵敏度可达5.7 kHz/mmHg,分辨率0.1 mmHg;温度凝胶由温敏性聚乙烯醇/聚丙烯酰胺凝胶构成,温度检测范围28-43℃,分辨率0.1℃,灵敏度80kHz/℃;pH凝胶则利用质子化聚乙烯醇/壳聚糖凝胶,可检测pH 2-8的范围,分辨率0.5 pH单位,灵敏度256 kHz/pH单位。这些凝胶均采用生物相容性且可降解材料制成,注射入体约1个月后可自然降解,无需再次开颅取出。同步读取与算法:研究团队提出了同步读取多个凝胶传感器的新方法。通过检测各个凝胶的反射频率变化,结合先进算法,可高效分离压力、温度、pH等多种因素的耦合影响,实现对复杂生理环境的全面监测。图2. 超凝胶超声传感器体外测试表征。(a)温度及pH响应超凝胶示意图。(b)超凝胶及纯水凝胶照片(顶部)与超声图像(底部),比例尺2 mm。(c)超凝胶结构显微镜照片,比例尺500 μm。(c, d)超凝胶与纯水凝胶超声反射信号时域对比(c)与频域对比(d)。(e)压力超凝胶与商用压差计压力测试对比。(f)压力超凝胶校准曲线。(g) 温度超凝胶与商用温度计温度测试对比。(h) 温度超凝胶校准曲线。(i) pH超凝胶与商用温度计温度测试对比。(j) pH超凝胶校准曲线。(k) 压力超凝胶反映临近血管模型内流速。动物实验结果:在大鼠和猪的动物实验中,这一凝胶传感系统展现出媲美商用有线临床设备的检测精度,且在耗能、无热效应等方面表现出极大优势。值得一提的是,在实验猪体内,它甚至能检测到微小的呼吸引起的颅内压力细微波动(约1 mmHg),而同步植入的有线压力传感器则无法监测到如此精细的变化。图3. 活体大鼠传感实验及生物相容性表征。(a)实验装置配置照片。(b)超凝胶植入在大鼠颅内的磁共振图像,比例尺2 mm。(c)大鼠佩戴外部超声探头照片。(d)超凝胶与临床有线颅内压探头测试大鼠颅内压力变化曲线。(e, f) 超凝胶与商用有线温度探头测试大鼠颅内温度变化曲线。(g)超凝胶24天内多次监测大鼠颅内压变化。(h) H&E染色脑组织切片照片显示超凝胶降解过程。(i) 免疫荧光染色照片显示超凝胶存续期间炎症情况。图4.实验猪无线颅内压原位监测。(a)实验方案配置示意图。(b)超凝胶及临床有线颅内压探头植入后猪头部照片。(c) 猪腰椎穿刺位置照片。(d)超声图像照片显示超凝胶植入猪颅内位置。(e) 超凝胶、商用压差计以及临床颅内压探头测量猪颅内压随腰椎注射生理盐水变化曲线。(f)体积测试管液面高度照片显示猪颅内压随呼吸起伏。(h) 超凝胶、商用压差计以及临床颅内压探头测量猪颅内压随呼吸变化曲线。临床颅内压探头难以测量微小颅内压变化。总结:该研究提出了一种创新型的植入式无线传感技术,该技术基于超凝胶材料变形所引发的超声波频移效应,能够精确地监测颅内各种生理参数,如颅内压、温度、pH值以及血液流速等。相较于目前市场上的植入式传感器,超凝胶传感器在尺寸、多参数分离监测能力以及可生物降解特性上展现出明显优势。这项技术不仅有望应用于颅内生理参数的监测,还能够扩展至人体其他部位的无创检测,从而为多种疾病的预防和治疗提供了新的技术支持。这种微型且可自然降解的传感器通过微创注射即可使用,大幅提升了患者的就诊便捷性,并为智能医疗健康领域的发展注入了新的活力。
  • 《Research》:基于Pμ SL 3D打印的超拉伸抗冻导电水凝胶用于柔性传感及脑电信号的采集
    近年来,柔性电子在可穿戴设备、电子皮肤等众多应用中扮演着越来越重要的角色,以水凝胶为基质设计的柔性电子由于其良好的导电性、柔性以及生物相容性等特点受到广泛的关注,在柔性传感器、柔性能源器件及人机接口等方面表现出广阔的应用前景。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和定制设计的结构,为以水凝胶基质设计的柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。结合3D打印技术,并对水凝胶进行诸如超抗冻、超拉伸、导电等性能设计,在一定程度上拓宽了水凝胶的功能和应用范围。近日,湖南大学王兆龙助理教授、段辉高教授与上海交通大学郑平院士等人合作,该团队基于摩方精密(BMF)超高精度光固化3D打印机nanoArch S/P140,开发了一种能够耐受-115℃极高导电能力的水凝胶体系,实现了极低温条件下的可穿戴设备运动信号检测及脑电信号高精度采集。文章以“3D Printed Ultrastretchable, Hyper-Antifreezing Conductive Hydrogelfor Sensitive Motion and Electrophysiological Signal Monitoring”为题发表在Research(Volume 2020 |Article ID 1426078)上。其中,王兆龙助理教授及硕士研究生陈雷为共同一作。基于面投影微立体光刻技术制造水凝胶结构,首先,作者通过计算机辅助设计(CAD)软件生成的3D模型按照特定层厚切片为一系列平行的二维数字图像,然后,这些切出来的2D图案被传输到DMD芯片上,DMD芯片通过2D图案的形状调节其上照射的紫外光(LED,405nm)。具有相应定义的2D图案的成形紫外光通过一个缩小透镜,该透镜将2D图像投影到具有缩小特征尺寸的水凝胶前体溶液上。图案化的紫外光照射将会使水凝胶前体溶液在相应区域发生局部聚合反应并成型附着在打印平台上。再控制降低打印平台,紫外光投影照射继续打印下一层。这个过程反复进行,直到整个水凝胶结构被制造出来(图1)。研究者引入亲水性的三元醇作为光引发剂TPO-L的良性溶剂,将不溶于水的TPO-L均匀分散在水中,提高光引发剂引发效率,结合光固化3D打印nanoArchS/P140设备的离型膜的快速离型,大大提高水凝胶的光固化速度;利用纳米羟基磷灰石与水凝胶高分子链之间形成强烈的物理作用,从而提高3D打印水凝胶的拉伸性(2500%),并进一步提高其机械强度;三元醇和高浓度离子盐的协同作用赋予了水凝胶极佳的导电性和抗冻性(-115℃左右),3D打印水凝胶在极低温情况下仍然能够完成拉伸、弯曲和扭转的动作,并具有一定的低温导电性(图2)。图1 基于面投影微立体光刻技术的水凝胶加工过程图2 水凝胶的力学、电学和抗冻性能设计优异的机械性能和良好的导电性能使其3D打印水凝胶能够作为应变传感器用于识别包括手指弯曲、发声及吞咽等人体运动信号(图3);水凝胶还可作为柔性电极检测和采集诸如人睁、闭眼时的脑/眼电信号(EEG/ EOG),当志愿者在闭上眼睛并放松时,脑电信号显示出明显的α波(8~13Hz),当志愿者睁开眼睛并积极思考时,脑电α波即刻消失并逐渐向β波(14~30Hz)方向移动。与当前最精确的传统脑电信号采集装置对比实验表明,新体系水凝胶可以准确采集大脑中的脑电信号,反映大脑活动的整体信息,显示出在人机交互,特别是低温领域的脑机接口等方面的应用潜力(图4)。图3 柔性应变传感器应用图4 水凝胶柔性电极脑机接口应用总而言之,本研究基于面投影微立体光刻技术,引入亲水性的三元醇作为光引发剂TPO-L的良性溶剂,利用纳米羟基磷灰石提高拉伸性,并结合高浓度的离子盐和三元醇作为导电介质和抗冻剂,使得所开发的水凝胶体系具有优异机械、导电和抗冻性能,并且可作为柔性应变传感器实现对人体运动和微弱信号的实时监控,同时可进一步用作脑机接口,准确采集大脑中的脑电信号,包括α、β波以反映大脑活动的整体信息。本文提出的水凝胶在电子皮肤、人机交互甚至极低温情况下的可穿戴设备中具有良好的应用前景。未来,微尺度3D打印技术的加入使得复杂3D结构多功能柔性电子和复杂脑机接口的快速制造成为可能。原文链接:https://spj.sciencemag.org/journals/research/2020/1426078/
  • 钢研纳克获“全谱线阵CCD采集系统及其方法”发明专利
    钢研纳克检测检测技术有限公司(原北京纳克分析仪器有限公司)2010年9月申请的“全谱线阵CCD采集系统及其方法”发明专利顺利通过中华人民共和国国家知识产权局审核,专利证书于2012年3月下发。 该专利是一种全谱线阵CCD采集系统及其方法,适用于金属材料光谱分析测试领域。系统包括,参数配置系统、CCD采集系统、USB传输系统以及用户界面软件系统。用户界面系统发出指令,首先配置系统参数,包括CCD采集次数和单次积分时间,模数转换器的增益和偏置。然后开始采集,把光信号转换成电信号,模拟信号转成数字信号。再由USB传输系统将数字信号传输到计算机中,通过软件计算拟合成元素含量的图像。本发明的优点在于,能够做到多个CCD同时采集,高速传输;采用同轴电缆来传输CCD模拟信号,抗干扰能力强;对金属材料进行重复多次激发采集,采集结果稳定,重现性高。
  • 新一代核探针信号探测系统研制成功
    记者近日获悉,中科院上海应用物理所在国内首次研制成功新一代多功能核探针信号探测与数据获取系统。项目组负责人李晓林介绍,“该系统具有全元素分析、三维成像和微器件制作等三大功能”,可在中科院核分析技术重点实验室的扫描核探针上,同时开展微束质子激发X射线荧光分析、卢瑟福背散射、质子激发伽马射线分析、弹性反冲分析和扫描透射离子显微成像等分析以及质子束刻写微器件加工。  他们研制了4LB-I多站多参量数据采集与束流扫描系统,拥有自主知识产权,解决了扫描核探针多站多参量数据采集与束流扫描这一关键核心系统长期依赖国外进口的问题。
  • 湖南大学王兆龙课题组《Research》:基于Pμ SL 3D打印的超拉伸抗冻导电水凝胶用于柔性传感及脑电信号的采集
    近年来,柔性电子在可穿戴设备、电子皮肤等众多应用中扮演着越来越重要的角色,以水凝胶为基质设计的柔性电子由于其良好的导电性、柔性以及生物相容性等特点受到广泛的关注,在柔性传感器、柔性能源器件及人机接口等方面表现出广阔的应用前景。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和定制设计的结构,为以水凝胶基质设计的柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。结合3D打印技术,并对水凝胶进行诸如超抗冻、超拉伸、导电等性能设计,在一定程度上拓宽了水凝胶的功能和应用范围。近日,湖南大学王兆龙助理教授、段辉高教授与上海交通大学郑平院士等人合作,该团队基于摩方精密(BMF)超高精度光固化3D打印机nanoArch S/P140,开发了一种能够耐受-115℃极高导电能力的水凝胶体系,实现了极低温条件下的可穿戴设备运动信号检测及脑电信号高精度采集。文章以“3D Printed Ultrastretchable, Hyper-Antifreezing Conductive Hydrogelfor Sensitive Motion and Electrophysiological Signal Monitoring”为题发表在Research(Volume 2020 |Article ID 1426078)上。其中,王兆龙助理教授及硕士研究生陈雷为共同一作。基于面投影微立体光刻技术制造水凝胶结构,首先,作者通过计算机辅助设计(CAD)软件生成的3D模型按照特定层厚切片为一系列平行的二维数字图像,然后,这些切出来的2D图案被传输到DMD芯片上,DMD芯片通过2D图案的形状调节其上照射的紫外光(LED,405nm)。具有相应定义的2D图案的成形紫外光通过一个缩小透镜,该透镜将2D图像投影到具有缩小特征尺寸的水凝胶前体溶液上。图案化的紫外光照射将会使水凝胶前体溶液在相应区域发生局部聚合反应并成型附着在打印平台上。再控制降低打印平台,紫外光投影照射继续打印下一层。这个过程反复进行,直到整个水凝胶结构被制造出来(图1)。研究者引入亲水性的三元醇作为光引发剂TPO-L的良性溶剂,将不溶于水的TPO-L均匀分散在水中,提高光引发剂引发效率,结合光固化3D打印nanoArchS/P140设备的离型膜的快速离型,大大提高水凝胶的光固化速度;利用纳米羟基磷灰石与水凝胶高分子链之间形成强烈的物理作用,从而提高3D打印水凝胶的拉伸性(2500%),并进一步提高其机械强度;三元醇和高浓度离子盐的协同作用赋予了水凝胶极佳的导电性和抗冻性(-115℃左右),3D打印水凝胶在极低温情况下仍然能够完成拉伸、弯曲和扭转的动作,并具有一定的低温导电性(图2)。图1 基于面投影微立体光刻技术的水凝胶加工过程图2 水凝胶的力学、电学和抗冻性能设计优异的机械性能和良好的导电性能使其3D打印水凝胶能够作为应变传感器用于识别包括手指弯曲、发声及吞咽等人体运动信号(图3);水凝胶还可作为柔性电极检测和采集诸如人睁、闭眼时的脑/眼电信号(EEG/ EOG),当志愿者在闭上眼睛并放松时,脑电信号显示出明显的α波(8~13Hz),当志愿者睁开眼睛并积极思考时,脑电α波即刻消失并逐渐向β波(14~30Hz)方向移动。与当前最精确的传统脑电信号采集装置对比实验表明,新体系水凝胶可以准确采集大脑中的脑电信号,反映大脑活动的整体信息,显示出在人机交互,特别是低温领域的脑机接口等方面的应用潜力(图4)。图3 柔性应变传感器应用图4 水凝胶柔性电极脑机接口应用总而言之,本研究基于面投影微立体光刻技术,引入亲水性的三元醇作为光引发剂TPO-L的良性溶剂,利用纳米羟基磷灰石提高拉伸性,并结合高浓度的离子盐和三元醇作为导电介质和抗冻剂,使得所开发的水凝胶体系具有优异机械、导电和抗冻性能,并且可作为柔性应变传感器实现对人体运动和微弱信号的实时监控,同时可进一步用作脑机接口,准确采集大脑中的脑电信号,包括α、β波以反映大脑活动的整体信息。本文提出的水凝胶在电子皮肤、人机交互甚至极低温情况下的可穿戴设备中具有良好的应用前景。未来,微尺度3D打印技术的加入使得复杂3D结构多功能柔性电子和复杂脑机接口的快速制造成为可能。原文链接:https://spj.sciencemag.org/journals/research/2020/1426078/官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • GE HC推出用于快速有效在靶细胞中释放腺病毒信号通道传感物的试剂系统
    2005年11月13日华盛顿 DC消息——今天在华盛顿 D.C.的神经科学协会的会议上,通用电气医疗集团(GE Healthcare)宣布推出了Ad-A-Gene Vectors,一种范围广泛,随时可用,经过证实了的腺病毒载体基因释放试剂系统,随着快速开展瞬间细胞信号检测的实现,它为引导化合物分布,药物靶证实和基础研究提供了更多可能性。作为这系统的第一个产品,由于允许研究工作者在各种各样的细胞类型范围内,包括与疾病状态生理学有关的细胞类型中有效地研究细胞信号,所以该系统对二级 筛选和前期药物研发有很大帮助。按照惯例,研究工作者已经创作出了这些明显需要时间和分子生物学工作经验的方法。但是,使用Ad-A-Gene Vectors的话,就不需要有这种工作经验,并且节省时间,因为它提供了一种随时可用的试剂系统用于简单并高效地通过病毒转导将信号通道传感物释放到哺乳动物细胞中。研究工作者们只要简单地将Ad-A-Gene Vectors加进细胞培养基中,并且该转基因将在24小时之内被细胞表达,随时可用于检测。此外,这种随时可用的系统减少了错误并提供可重复的结果, 因为每批Ad-A-Gene Vectors的功能都是经过了证实和检测的。通用电气医疗集团Discovery Systems的产品开发副总裁 Burczak 说道:“由于研究工作所用的相关细胞类型越来越多,Ad-A-Gene Vectors能满足日益增长的,需要有一些方法能提供一种系统生物学的一体化和整体观察的需求。现在,研究工作者们有了一种在细胞内研究根本疾病路径的方便方法。此系统已经能够应用在开展药物治疗以及基础生物学研究中。在该产品的开发中,我们试图使它能用起来更简便,并且能与更多细胞类型兼容。”Ad-A-Gene Vectors既能和广范围的初级细胞也能和转化细胞一起使用,因此,研究工作者们能从有关细胞获得信息数据。该载体同样允许在一个细胞中进行多种路径的访问。这一点在药物靶证实中是特别有用的,因为它能让研究工作者们看到药物是如何能破坏各种路径的。每种复制缺损重组腺病毒制品包括编码一种蛋白质靶的基因或者融合进了EGFP(emerald FP)或者融合进了一种编码一个应答因子的基因中,该应答因子是控制报告基因,硝基还原酶[NTR(nitroreductase)]表达的。在开发Ad-A-Gene Vectors时,通用电气医疗集团获得了McMaster大学病理学和分子医学教授Frank Graham博士的许可,他是全球在分子病毒学领域中,特别是在腺病毒生物学方面最权威的研究者之一。Graham博士说道:“我们非常高兴地看到,我们在腺病毒和基因转移方面的工作促进开发了一批非常高效的用于基因递送的载体。 我深信通用电气医疗集团的技术将为研究工作者提供强有力的研究工具,用于在人工培养的哺乳细胞中有效地转移DNA和高效表达基因。在腺病毒载体的许多优点中,Ad-A-Gene Vectors DNA是不整合进寄主细胞基因组中的,因此传感物的表达和功能活性是不会受任何一种整合过程影响的。”通用电气医疗集团目前正在出售8种Ad-A-Gene Vectors,并预期在今年年底将有50种能大量供货。除试剂系统技术之外,通用电气医疗集团还为高通量细胞分析提供硬件和软件,以使生命科学研究工作者能在细胞内研究根本的疾病路径。
  • 石墨烯 “新材料之 王”竟成为神经电生理研究新选择,为什么它拥有无限潜力?
    “新材料之 王”是什么? 石墨是的一种同素异形体,质软,黑灰色,有油腻感。高定向热解石墨(highly oriented pyrolytic graphite)是指热解石墨,经高温处理使性能接近单晶石墨的一种新型石墨,简称HOPG。在2004年来自英国曼彻斯特大学的科学家们从高定向热解石墨中剥离出石墨片,然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上,撕开胶带,把石墨片一分为二,不断重复操作,于是薄片越来越薄,最 后,他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片,这就是石墨烯。(▲三层碳原子构成的石墨结构分子示意图)在分离出单层石墨烯之前,大多数物理学家认为,热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以,石墨烯的发现立即震撼了凝聚体物理学界。但是实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过,留下的痕迹就可能是一层甚至几层石墨烯。(▲由石墨烯构成的铅笔芯,图片取自央广网科普|习主席访英为何青睐&ldquo 奇迹材料&rdquo 石墨烯?2015-10-23) 石墨烯结构特点碳原子有4个价电子,石墨烯内部碳原子的3个电子生成sp2键,即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子,近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成&pi 键,新形成的&pi 键呈半填满状态。形成的石墨烯为复式六角形晶格,每个元胞中有两个碳原子,每个原子与最近邻的 3个原子间形成3个&sigma 键,剩余的一个p电子垂直于石墨烯平面,与周围原子形成&pi 键。(▲石墨烯结构示意图,石墨烯的蜂窝状晶格包括两层互相透入的三角形晶格,每个子晶格A的格点都位于其他子晶格B确定的三角形中央,共同形成石墨烯的蜂窝状晶格)(▲石墨烯结构的波失空间,石墨烯的晶体结构与倒格子,所谓倒格子是与晶格空间相对应傅里叶变换出来的波矢空间,或称动量空间)(▲石墨烯能带结构图)我们可以看出在 K 和 K&rsquo 点附近,费米面附近的电子能量E与波矢 k成线性的关系,E= F|hk|v , 其中k为准粒子动量,Vf =106 m/s,为费米速度。色散关系是近似线性的,这等效于动量与能量的关系为线性,这也就表明电子的速度为常量,并不受动量与动能的影响。在这种情况下,薛定谔方程来描述粒子的运动已经无效了,我们需要运用引入了相对论效应的狄拉克方程来描述。关于石墨烯非常高的电子迁移率的原因也是由于狄拉克点的存在,由于量子隧穿效应的影响,电子有概率穿过高于自身能量的势场。石墨烯的优势有什么?由于存在这样的特殊结构,石墨烯具备了超高的载流子迁移性,也就具备了良好的导电性和极高的信噪比以及时间分辨率。所有性能都基于结构,所以,石墨烯同样还具备轻盈,高导热性,做同样的功所消耗电力少,化学反应性强,强度高,比表面积大,高弹性高硬度等特点,发热少等优点。这么多优点又如此应用广泛,难怪石墨烯被称为&ldquo 黑金&rdquo ,是&ldquo 新材料之 王&rdquo !2004年被发现,发现者2010年就获得了诺贝尔物理学奖,连我们的习大大都去参观了曼彻斯特大学的石墨烯研究所呢!在笔者看来最重要的一个特点是,单层的石墨烯近乎透明,对于应用场景的限制大大减少了。石墨烯如何制备?石墨烯之父采用的是机械剥离法,这个方法较为简便,将天然石墨块放在干净的二氧化硅SiO2上,上方用透明胶带反复剥离,从而得到石墨薄片。根据菲涅尔定律,在外部光源照射下,石墨烯与SiO2基底之间会因反射光强不同呈现光学反差,并且这种光学反差随着石墨样品厚度增加有着明显改变,借此办法来确定石墨烯是否为单层或多层。这个方法虽然简便,但不适合大规模生产。除此之外还有氧化还原法, 取向附生法, 碳化硅外延法, 赫默法以及化学气相沉积法(CVD)。CVD法简单说来就是用含碳有机气体为原料进行气相沉积制得石墨烯薄膜的方法,这也是目前科研机构制备石墨烯常用的方法。(▲化学气相沉积法CVD示意图)例如以铜Cu或镍Ni为基底,高温加热,并辅以甲烷作为碳源补充,使甲烷中的碳原子脱去氢,在基底上形成石墨烯。不同材质的基底对于碳原子溶解性不同,所以会产生&ldquo 石墨烯岛&rdquo 或&ldquo 石墨烯膜&rdquo ,通过控制气压高低可以获得单层石墨烯或多层石墨烯。 石墨烯的应用极高的信噪比和时间分辨率让石墨烯在生物电信号采集时具有极大的优势。目前的生物电传感器主要集中在膜片钳和微电极阵列,前者具备较高的空间分辨率,信噪比较好,但对生物体有损伤;后者没有损伤且可长时间记录生物体膜外信号,但是信噪比和空间分辨率相对较低。场效应晶体管是一种很好的代替微电极阵列的记录工具,利用场效应晶体管可以很好的记录小鼠大脑皮层或者海马区的神经电生理信号,也可以将其刺穿细胞膜来记录膜内电势差。这种技术信噪比较高,集成度也不错。石墨烯场效应晶体管和传统的场效应晶体管类似,但需要在石墨烯的表面做相应的修饰,使其能特异性识别某种分子或物质这样就既可以提高生物相容性和灵敏度,又能把石墨烯载流子迁移率高和载流子浓度高的特点发挥得淋漓尽致。上图为60通道石墨烯微电极阵列示意图,PI:1-&mu m-thick light-sensitive polyimide,即1微米厚光敏聚酰亚胺1,以此装置记录大鼠胚胎分离的神经细胞电生理活动。上图为石墨烯晶体管进行细胞电信号记录示意图,在柔性聚酰亚胺基底和透明基底(蓝宝石,玻璃,SiO2 /Si) 上制备了石墨烯液栅晶体管器件如上图所示,并用其记录小鼠初级海马神经元的神经信号2,因石墨烯材料透明的特点,同时结合倒置光学显微镜,观察细胞的光学特征。上图是石墨烯晶体管上培养的神经元细胞图,培养21天后的神经元进行免疫荧光染色2,DAPI(红色)和anti-Synapsin(绿色)染色,分别胞体和突触囊泡)机械剥离的石墨烯对心肌细胞电生理信号的记录3,A:在不同water gate potentias下记录的数据。蓝色、绿色和红色分别代表在 +0.05、+0.10 和 +0.15 V 下所记录。相应的灵敏度分别为 2020、398 和 2290 &mu S/V。B:所选栅极电位的代表性扩展峰值。蓝色类似于在石墨烯 FET 的 p 型器件极性处记录的结果,红色峰代表在n型器件极性处记录的结果,绿色峰代表在Gra-FET的狄拉克点附近记录的结果。上图为16通道石墨烯晶体管阵列记录HL-1细胞电生理信号4, 比例尺为100 &mu m。一个石墨烯场效应晶体管阵列中8个晶体管在数十秒(h)和数百秒(i)内同时记录电流的情况。图:细胞相容性测试,37摄氏度下,不同浓度纯石墨烯(上)和氧化石墨烯(下)处理Vero细胞后的存活率情况5。 石墨烯最 新应用研究近日,来自曼彻斯特大学的纳米医学实验室的研究者们利用利用石墨烯近乎透明的特点,监测脑缺血小鼠大脑皮层的电信号,并同时监测皮层血流灌注量变化情况,因为石墨烯近乎透明的性质,在激光成像下不会产生激光伪影(如下图所示)。(▲利用石墨烯透明的特点,监测脑缺血小鼠大脑皮层的电信号,并同时监测皮层血流灌注量变化情况,由RWD RFLSI Ⅲ激光散斑血流成像系统采集)总结石墨烯具备了许多神经电极活性材料的特性,如良好的相容性、化学稳定性、柔韧性、光学透明性和高导电性等,为更精 准的神经电生理研究提供了新的选择。识别下方二维码快来免费申请试用吧* 敬请期待下期内容,脑卒模型下的神经电生理相关特点。【参考文献】1:Du X, Wu L, Cheng J, Huang S, Cai Q, Jin Q, Zhao J. Graphene microelectrode arrays for neural activity detection. J Biol Phys. 2015 Sep 41(4):339-47.2. Veliev F, Han Z, Kalita D, Brianç on-Marjollet A, Bouchiat V, Delacour C. Recording Spikes Activity in Cultured Hippocampal Neurons Using Flexible or Transparent Graphene Transistors. Front Neurosci. 2017 11:466.3. Cohen-Karni T, Qing Q, Li Q, Fang Y, Lieber CM. Graphene and nanowire transistors for cellular interfaces and electrical recording. Nano Lett. 2010 Mar 10 10(3):1098-102.4. Hess LH, Jansen M, Maybeck V, Hauf MV, Seifert M, Stutzmann M, Sharp ID, Offenhä usser A, Garrido JA. Graphene transistor arrays for recording action potentials from electrogenic cells. Adv Mater. 2011 Nov 16 23(43):5045-9, 4968. 5. Sasidharan A, Panchakarla LS, Chandran P, Menon D, Nair S, Rao CN, Koyakutty M. Differential nano-bio interactions and toxicity effects of pristine versus functionalized graphene. Nanoscale. 2011 Jun 3(6):2461-4.
  • SUNS试验设备数据采集系统顺利通过CNAS性能评定
    2012 年11月16日-17日,中国合格评定国家认可委员会(简称CNAS)专家组一行分别来到深圳三思纵横科技股份有限公司总部及上海分公司,依照 &ldquo JJF 1103-2003 万能试验机计算机数据采集系统评定&rdquo 的国家标准,运用公正、科学、准确的方法,对我司生产的试验机产品计算机采集系统进行 了综合性能评定,这标志着我司自主研发的试验机产品数据采集系统又迈上了一个新的台阶。为做好评定工作,深圳总部由电拉事业部总经理陈跃龙和运营部总监董舫等相关人员全程陪同专家组完成评定;上海分公司成立了由质量部总监王俊峰组织,董事长李清太协同技术副总经理刘亚东牵头的专项小组,携相关研发人员和技术人员协同配合完成专家组工作。在深圳总部,两位专家主要针对应用新标准GB\T 228-2010之后的产品升级进行性能验证以及标准内容指导。我司技术人员向两位专家介绍了新产品的外观及性能方面的优化和升级,并在专家的现场指导 下,完成了不同试样的现场测定。在新标准的学习会议中,两位专家详细讲解了有关新标准GB\T 228-2010运用时需要注意的问题及难点,并耐心解答了工程师们的问题。 在上海分公司,专家组一行参观了我司生产车间环境,并全程查看了我司产品出厂检验流程,过程中QA人员按&ldquo GBT 228.1-2010 金属材料 拉伸 试验 第1部分:室温试验方法&rdquo 为专家演示试验机在试验过程中的伺服控制方法以及计算机采集系统的工作流程,并提供了试验结果的原始数据供专家再次深入分析。此次评定,CNAS专家组也为我司生产的试验机提出了宝贵的意见和建议,为促进公司发展、产品的进步有着更深远的意义。注:专家组一行两人分别为&mdash &mdash 国家钢铁材料测试中心、钢铁研究总院计量中心、全国标准样品技术委员会材料性能工作组秘书长、全国力值、硬度计量技术委员会委员周巍松主任及王春华教授。
  • GE运输系统集团铁路信号实验室在华成立
    中国北京,2010年10月25日-通用电气(NYSE: GE)旗下GE运输系统集团宣布,GE运输系统集团在中国成立的首个铁路信号实验室在北京隆重揭幕,成立这个实验室是为了帮助中国的铁路信号行业攻克业务技术难关、提升在华服务质量,为中国铁路信号行业提供不断革新的解决方案。  该实验室将为GE运输系统集团在中国的主要铁路信号项目提供技术支持,包括应用在全球知名的煤炭重载运输线路大秦线上的重载技术——LOCOTROL分布式动力控制系统,以及应用在青藏线上的ITCS增强行列车控制系统。实验室包括LOCOTROL检测和维修中心,LOCOTROL系统验证与测试实验室以及ITCS实验室等。  “伴随中国近年对铁路发展的高度重视,中国本土客户对于铁路信号技术的进步与革新要求也不断提高。” GE运输系统集团智能控制全球总裁毕艾文先生指出,“北京的新实验室将使我们能够更迅速的对中国客户提出的各种技术革新的需求进行技术测试与验证,从而确保我们与中国客户更紧密的合作。”  “另外,新实验室将有效减少机车零件测试和返修时间。新实验室的成立再次佐证了GE运输系统集团为中国铁路市场提供不断革新的铁路信号解决方案的承诺,同时,这也是继 LOCOTROL分布式动力控制系统及ITCS增强行列车控制系统在中国铁路成功应用后,GE运输系统集团在华发展具有里程碑意义的一步。” 毕艾文先生补充道。  “新实验室的成立是我们“立足中国 服务中国 ”发展战略的重要组成部分,也是我们在华快速发展,拥有不断扩展的客户资源的结果。”GE运输系统集团智能控制亚太区总裁尚文德先生强调。“实验室中的本地技术人才将确保与客户更好的沟通从而提供更高效的解决方案。相信实验室的成立也是我们在华发展,成为中国铁路长期战略合作伙伴的一个重要发展平台。”  LOCOTROL通过分布在整列车中的机车中执行牵引和控制指令,来帮助铁路提高长大列车的运载能力。客户可使用命令信号遥控机车,从而加强对整列车的动力和制动系统的控制。通过GE的LOCOTROL分布式动力控制系统,工程师可以更快更有效地启动和停止列车,从而提高了铁路网的运营效率。将动力分散于列车的各个部分,可降低列车间作用力,减少断钩,并节省燃料。实践证明,依据列车配置和地形的不同情况,LOCOTROL可提高6-10%的燃料效率。  GE增强型列车控制系统(ITCS)利用既有信号或建立自己的虚拟信号,通过无线方式传送列车运行命令,相当于以调度集中方式运行。作为一个完整的安全系统,ITCS可以提高路网中所有客运和货运列车的最高速度。由于其精确的定位和闭塞分区的缩短,与传统的控制系统相比, ITCS能够有效地使线路能力翻倍。  关于GE运输系统集团中国:  通用电气旗下的GE运输系统集团拥有超过100年的历史,是全球领先的铁路、船用动力、钻井电机、采矿业和风能科技的供应商。GE运输系统提供货运和客运火车机车、铁路信号、通信系统、集成系统解决方案、船用发动机、矿用卡车电动轮驱动系统、钻井电机、高品质的零备件及售后服务。  GE早在100多年前就进入了中国市场。1908年,GE在中国建立了第一个灯泡制造厂。1984年,中国进口了首批420台GE运输系统集团制造的ND5柴油内燃机车。2002年,GE运输系统集团在北京成立了通用电气运输系统(中国)有限公司,提供研发、制造和其他服务。2005年,GE运输系统集团与中华人民共和国铁道部签订了300台Evolution系列中国干线机车合同,用于中国各大铁路干线。2008年GE运输系统集团创建了第一个矿用自卸卡车电动马达生产厂,并成立了通用电气运输系统(沈阳)有限公司。在过去的6年内,公司实现了两位数的业务增长,为中国提供了245个就业机会,在北京、上海、大同、成都、常州和格尔木等城市设有办公室。  目前,GE运输系统集团已成为销售额超过45亿美金的全球化企业,也是中国可持续发展基础设施建设不可分割的一部分。
  • 首台三维步态采集系统落户国家鞋类检测中心
    福建出入境检验检疫局18日宣布,Codamotion红外三维步态采集系统,在国家鞋类检测中心晋江实验室顺利安装并调试成功。  这是中国引进的首台Codamotion红外三维步态采集系统,它的调试成功使得国家鞋类检测中心成为海内外最先进的鞋类运动生物力学测试实验室之一。  该系统主要由9个红外摄像头采集器和26个红外主动发光标识点组成,通过红外摄像头采集器自动采集下肢各部位及鞋的运动学参数,包括位置、加速度、速度、动作时间、跳跃高度和长度、身体关节旋转、角度变化等参数,分析各种运动的动作特点、鞋和脚的运动特点以及鞋对下肢运动的影响。  随着人民生活水平和消费需求的提高,海内外市场对鞋类产品质量的要求越来越高,生产企业也越来越关注产品的功能性、舒适性。  国家鞋类检测中心表示,将充分利用现有的红外三维步态采集系统、3D脚型扫描系统、足底测力鞋垫、足底测力平板、模拟行走试验系统等先进的运动生物力学研究设备,深入开展鞋类运动生物力学应用研究,建立和完善运动鞋运动生物力学数据库及运动鞋舒适性能评价体系,引导运动鞋生产行业注重产品的研发设计及生产过程质量控制,提升产品科技含量,增加产品附加值,促进产业的升级换代,提高中国运动鞋制造行业的整体水平。
  • 土壤多参数自动采集远程传输系统—SoilNet
    table width="630" cellspacing="0" cellpadding="0" border="1" align="center"tbodytr style=" height:25px" class="firstRow"td style="border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " width="126" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"成果名称/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: windowtext windowtext windowtext currentcolor border-style: solid solid solid none border-width: 1px 1px 1px medium border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " valign="bottom" width="504" height="25"p style="text-align:center line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family:宋体"土壤多参数自动采集远程传输系统—SoilNet/span/strong/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="126" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"单位名称/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="504" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"北京师范大学/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="126" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"联系人/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="153" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"屈永华/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="148" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"联系邮箱/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="203" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"qyh@bnu.edu.cn/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="126" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"成果成熟度/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="504" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"□正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 √可以量产/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="126" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"合作方式/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="504" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"□技术转让 □技术入股 √合作开发 □其他/span/p/td/trtr style=" height:226px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="630" height="226"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"成果简介:/span/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/5c9d1b6a-f712-4841-bdf6-b1d567fec299.jpg" title="5.png" style="width: 500px height: 303px " width="500" vspace="0" hspace="0" height="303" border="0"//pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"S/spanspan style=" line-height:150% font-family:宋体"oilNet是具有无线数据采集与传输功能的土壤水分无线传感器节点。SoilNet由低功耗高精度无线数据采集终端和土壤温湿度传感器组成。数据采集终端具有自动采集与长时间低功耗运行能力,支持SDI-12国际上通用的传感器数据采集协议;支持1-5个土壤温湿度探头。温湿度传感器基于频率域的介电常数探测原理,与国际通用的土壤探测传感器规格兼容。/span/pp style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family:宋体"主要技术指标:/span/strong/pspan style=" line-height:150% font-family:宋体"指标描述可测参数土壤温度;土壤体积含水量测量精度与称重法比较,总体相对精度优于97%网络协议汇聚节点与服务器之间GPRS网络供电方式内置干电池部署方式自由模式,根据用户需要,可以按照10-300米间距部署可连续工作时间按照5分钟采样间隔,每天上传两次数据计算,可连续工作时间不低于1年/spanp style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"技术特点:/span/strong/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"1./spanspan style=" line-height:150% font-family:宋体"无需定期人工采集数据,SoilNet自动完成土壤传感器数据采集,实现传感器与数采系统无缝集成。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"2./spanspan style=" line-height:150% font-family:宋体"无需费力数次挖埋,SoilNet的一次布署,便可实现对仪器进行长期的远程实时监测,定期查看土壤温湿度数据。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"3./spanspan style=" line-height:150% font-family:宋体"大范围内长时间序列自动测量,可为遥感产品真实性检验提供地面测量数据。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"4./spanspan style=" line-height:150% font-family:宋体"可埋藏在地下50厘米深处,不影响农田作业。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"应用领域:遥感土壤水分多尺度监测、地质灾害实时预警、智慧农业灌溉管理/span/p/td/trtr style=" height:75px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="630" height="75"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"应用前景:/span/strong/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"遥感土壤水分多尺度监测、地质灾害实时预警、智慧农业灌溉管理/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"垃圾场灾害预测等/span/p/td/tr/tbody/tablepbr//p
  • 广域实时精密定位系统捕获芦山地震信号
    北京时间4月20日8点02分,四川省雅安市芦山县(北纬30.3度,东经103.0度)发生7.0级地震,震源深度13千米。  国家卫星定位系统工程技术研究中心——武汉大学卫星导航定位技术研究中心利用“广域实时精密定位系统”成功捕获芦山地震信号。图中显示的是四川天全GNSS观测站(SCTQ)在地震期间的水平运动曲线和水平运动速度曲线。该测站为“中国大陆构造环境监测网络”观测站,位于震中的西部,距震中约33公里,观测站建设在基岩上,地震造成的最大振幅为2-3cm。  “广域实时精密定位系统”是“十一五”国家863计划支持完成的重点科研成果,该系统以广域差分和精密单点定位技术为基础,集成先进GNSS实时数据处理、互联网和卫星通信等技术,可实现全国范围厘米级到分米级的实时精密定位服务。该项研究成果可广泛应用于精密农业、交通运输、空中交通管理、国土资源调查、物联网、精确位置服务等重要领域,使其向信息化、服务型结构转变,实现跨越式发展。
  • 高精度智能机械手中医脉诊信息采集分析系统研制
    table border="1" cellspacing="0" cellpadding="0"tbodytrtd width="81"p style="line-height: 1.75em "成果名称/p/tdtd width="540" colspan="3" style="word-break: break-all "p style="line-height: 1.75em "strong高精度智能机械手中医脉诊信息采集分析系统/strong/p/td/trtrtd width="90"p style="line-height: 1.75em "单位名称/p/tdtd width="540" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "中国中医科学院医学实验中心/p/td/trtrtd width="90"p style="line-height: 1.75em "联系人/p/tdtd width="172"p style="line-height: 1.75em "代金刚/p/tdtd width="148"p style="line-height: 1.75em "联系邮箱/p/tdtd width="202"p style="line-height: 1.75em "zhongyidai@163.com/p/td/trtrtd width="90"p style="line-height: 1.75em "成果成熟度/p/tdtd width="537" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "□正在研发 √已有样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产/p/td/trtrtd width="90"p style="line-height: 1.75em "合作方式/p/tdtd width="537" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "√技术转让 √技术入股 √合作开发 □其他/p/td/trtrtd width="648" colspan="4" style="word-break: break-all "p style="line-height: 1.75em "strong成果简介: /strong/pp style="text-align: center line-height: 1.75em "strongimg src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/c64fe431-0b98-4684-b513-e067a9cf00a6.jpg" title="1.png" width="350" height="254" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 350px height: 254px "//strong/pp style="line-height: 1.75em " br//pp style="line-height: 1.75em " 经过10余年的不断完善,自主设计研制出具有完全知识产权的“高精度智能机械手中医脉诊信息采集分析系统”。该仪器在国家十一五科技支撑计划、科技部基础性工作、国家自然科学基金及北京市自然基金等课题工作中发挥了重要作用。strong关键技术及创新点:/strong本仪器较好的解决了中医脉学仪器研发的两项关键技术问题,①strong动态标准化传感器定位技术/strong、②strong动态标准化脉图建模技术/strong。这两项技术目前处于业界领先水平。strong示范应用研究:/strong应用该仪器开展的“平人四时脉变化规律研”, 从脉学的角度获得了中医学“人应天地”的现代数据证据,绘出了人体脉诊参数伴随天地四时同步规律性变化的图示。用现代技术,回答了《黄帝内经》中提出的“脉其四时动奈何?”的问题。/p/td/trtrtd width="648" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong应用前景: /strongbr/ 成果的主要用途、适用领域:中医脉学贯穿中医学“理、法、方、药”的全过程,因此,该仪器可以用于中医基础及临床的教育、科研及临床工作中。 br/ 市场预测:随着现代中医学及移动互联网的发展,该仪器具有良好的市场前景。/p/td/trtrtd width="648" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong知识产权及项目获奖情况: /strongbr/ 本单位拥有该仪器的核心技术及完全的自主知识产权、专利名称:高精度智能机械手中医脉诊信息采集分析系统,专利号:ZL200720181609.9。strong项目获奖情况:2010年获得第十九届全国发明展览会银奖;2016年获得中国中医科学院科学技术三等奖。/strong/p/td/tr/tbody/tablepbr//p
  • 从大量数据到大数据,King’s SDMS仪器数据采集及科学数据管理系统的应用
    对于实验室或检测机构,仪器设备是所有业务开展的基础,数据则是核心命脉,而传统的仪器设备原始数据收集方式,效率低耗时长、操作流程不规范、不易保存与查找、错误率高、易篡改等成了制约检测机构持续高速发展的瓶颈和弊端,这严重影响了实验数据的质量和实验室工作效率。 为适应当今的实验室数据化应用与分析,青软青之提供了King’s SDMS 仪器数据采集及科学数据管理系统,旨在满足检测领域对仪器设备数据自动采集和应用的全方位需求。系统通过构建智能数据解析服务中心,让各类仪器设备数据协议的繁杂简单化、标准化,为数据使用方提供规范的统一的目标数据,让整个数据采集过程更便捷、更高效、更准确、更安全。 从大量数据到大数据 检测数据是检测机构的血液,如何做到对实验得到的大量过程、结果数据高效的收集、分析、存储,从而形成统一的、结构化的数据以便使用呢?又如何让这个过程变得自动、便捷、可靠呢?King’s SDMS 仪器数据采集及科学数据管理系统的应用在以下方面得到了切实提升: 1、采集实验室设备生产过程中产生的各类数据,如:可读文件、数据库等,也包括可交互的通讯接口数据,如:串口(RS-232)、网口(TCP-IP)等。 2、提升检测数据准确性:确保分析任务符合质量规范,并通过系统自动采集仪器输出数据,以避免人为因素对数据的影响,保证了数据的真实性,提高了数据的准确性和可靠性。 3、全流程可追溯:实验数据在自动采集系统中得到全程记录和存储(含检测项目、检测结果,仪器名称、使用时间,使用人等信息),最终生成快捷,真实,完整的原始数据,为检测报告提供可追溯依据。 4、为分散的数据收集点,系统提供统一数据采集接入接口,全面覆盖所有数据源,解决了需要采集多种数据源时依赖多个平台或者工具来完成数据分散的挑战。 5、格式化收集到的原始数据,为LIMS或第三方提供查询服务。数据格式根据实验类型不同,大致可分为,实验数据、标物数据、称量数据等。 实验室设备现状及解决办法 纵观检测行业,仪器设备数量之多、种类之繁,即使是针对同一项目进行检测的仪器设备,由于制造商的不同所输出的数据也千差万别,如此造就了仪器设备数据采集实施难度加大、费用居高不下的局面。为此,King’s SDMS 仪器数据采集及科学数据管理系统提供多种采集方式支持,以满足不同仪器的数据采集需求。 Ø 文档型采集 支持word、excel、pdf、TXT、CSV等任何可读文件。 Ø 串口型采集 支持RS232、485、422等。 Ø 网络API采集 通过调用设备厂商提供的API接口,从设备上直接获取数据并实现自动化采集和存储,支持Restfull Api、webser-vice、RPC等。 Ø 设备直采 直接从设备获取数据,可定制与设备直接通讯,主动采集数据。 Ø 设备主动推送 系统提供身份认证和数据接收接口后三方设备可主动推送数据,无需人工干预,实现数据同步和更新。 King’s SDMS 仪器数据采集及科学数据管理系统具有完备的数据及业务交互功能,可独立运行也可与LIMS、ELN等现有业务系统,以及其他第三方行业专业系统灵活整合。大幅提高工作效率和质量,可轻松完成集团型及多实验室联合运营场景运营支撑。
  • 290万!四川大学多光谱全景采集分析系统采购项目
    项目编号:SCLT20220184项目名称:四川大学多光谱全景采集分析系统采购项目预算金额:290.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):290.0000000 万元(人民币)采购需求:详见附件。合同履行期限:交货期为合同签订后90个工作日内完成安装、调试。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 高分辨氢氘交换质谱技术解析天然免疫受体构象变化与信号传导机制
    高分辨氢氘交换质谱技术解析天然免疫受体构象变化与信号传导机制 MDA5是细胞内的异体RNA监测蛋白,属于RIG-I样受体家族(RLRs)的重要成员。MDA5参与多种RNA病毒引起的免疫反应,是天然免疫的一道重要屏障。RLRs家族共有RIG-I、MDA5及LGP2三个成员,其中RIG-I和MDA5的N端均拥有串联CARDs结构域,可通过CARD-CARD同型相互作用招募MAVS,最终促进I型干扰素(IFN)通路的激活。在RLRs抗病毒信号的激活过程中,K63连接的多聚泛素链(K63-polyUb)起着关键作用[1]。前期研究发现,短链K63-polyUb可以通过共价锚定和非共价锚定两种方式有效地促使RIG-ICARDs的寡聚[2, 3]。形成的异源四聚体复合物(K63-polyUb-RIG-ICARDs)可激活MAVSCARD寡聚,形成MAVS纤维的核心[2, 3]。然而,K63-polyUb是如何调控MDA5 CARDs组装以及招募、激活MAVS CARD的分子机制,仍是待解决的科学问题。 Immunity近期中国科学院上海药物研究所郑杰团队在Immunity杂志上以Research Article形式在线发表了题为“Ordered assembly of the cytosolic RNA-sensing MDA5-MAVS signaling complex via binding to unanchored K63-linked poly-ubiquitin chains”的研究成果,本研究通过生物大分子氢氘交换质谱技术(HDX-MS)以及冷冻电镜技术(Cryo-EM)揭示了长链,非锚定K63-polyUb促进MDA5-MAVS组装程序与信号传递的分子机制。MDA5-MAVS首先研究人员建立了K63-,K48-连接泛素链的生化合成平台,并制备了不同长度的K63-polyUbn(2≤n≤14)(图1)。通过基于Orbitrap Fusion平台的氢氘交换质谱技术(Hydrogen/Deuterium Exchange Mass Spectrometry,HDX-MS),研究人员发现MDA5CARDs和RIG-ICARDs的氢氘交换保护程度依赖于不同长度的K63-polyUbn(MDA5: n≥8 RIG-I: n≥3)而不依赖于K48-polyUbn(n≥10);并且保护强度随着K63-polyUb的长度增加而特异性加强。 图1:HDX-MS分析K63-polyUb(2≤n≤14)对RLR CARDs寡聚的影响(点击查看大图) 为了研究K63-polyUbn介导的MDA5CARDs寡聚体的组装机制,研究人员利用冷冻电镜首次解析得到了分辨率为3.3Å的MDA5CARDs与K63-polyUb13复合体的结构。这也是MDA5CARDs第一个近原子分辨率的冷冻电镜结构。 那么MDA5CARDs-K63-polyUbn异源四聚体又是如何招募其下游信号蛋白MAVS?研究人员进一步通过Cryo-EM解析得到了分辨率为3.2Å的由长链K63-polyUb11拴系的“自下而上”的左手螺旋MDA5CARDs-MAVSCARD复合体结构。 同时研究人员通过生物大分子氢氘交换质谱技术,首次证明了人类MDA5全长蛋白的CARDs在初始状态下处于张开的构象并可与长链K63-polyUb10结合。然而在早期研究中,氢氘交换质谱已经证明了RIG-ICARDs在初始状态下呈闭合的构象[4, 5]。这也直接证明了RIG-I和MDA5的CARDs在溶液状态下构象上的巨大差异。其次,研究人员进一步发现K63-polyUb10拴系的MDA5CARDs复合物在溶液中的稳定性受MDA5的RNA依赖的ATP酶活性别构调节。图2:HDX-MS分析全长MDA5在其识别配体或底物作用下(dsRNA/ATP/K63-polyUb)的动态的构象变化与信号传导机制(点击查看大图)综上所述该研究通过生物大分子氢氘交换质谱和冷冻电镜技术发现长链,非锚定K63-polyUb类似于一个“分子桥梁”,促进了MDA5CARDs四聚体的组装,使之形成一个激动状态的构象来招募下游MAVSCARD,以进一步促进MAVSCARD的寡聚和激活(图2)。激活状态下的MDA5可以结合并水解ATP,远程提升CARDs-K63-polyUb10的稳定性以持续激活MAVS。该研究弥补了MDA5通路激活与信号传导研究的空白,进一步揭示了长链,非锚定K63-polyUb在细胞内作为内源性激动剂的免疫学功能,为理解泛素分子多样性在抗RNA病毒天然免疫信号传导与调控中的作用提供了新的线索。* 上海药物所博士后宋斌和美国NIH Research Associate陈运为论文第一作者,上海药物所郑杰研究员为论文的通讯作者。该工作得到了新加坡南洋理工大学罗大海教授、吴彬教授,美国Scripps研究所Patrick Griffin教授,上海药物所罗成研究员和张乃霞研究员的大力支持,得到了国家自然科学基金、上海市浦江人才计划等项目的支持。 专家访谈郑杰(中国科学院上海药物研究所 研究员)Q根据您的经验对氢氘交换质谱技术的理解?以及这篇文章的主要的难点在哪里?答:我觉得HDX-MS是基于生物化学这个学科,围绕表征酶活反应机理的一个很实用的技术,HDX-MS第一个应用是来自美国工业界,可以很好地应用于药物发现。这个新工作的一个难点就是采用生化合成了不同长度的K63多聚泛素链,并对RLR CARDs进行了后续功能筛选和表征。如果无法系统合成K63-polyubn(n>8),我们也无法解决这个科学问题。Q基于高分辨质谱技术的HDX-MS技术作为捕捉蛋白质溶液构象变化的重要研究工具,相对于冷冻电镜技术提供哪些不可或缺的生物学信息?答:HDX-MS和cryoEM提供的信息非常互补,首先,两者联用可以提供高分辨的结构和溶液中动态构象变化的信息。其次,在我们这个研究中,我们使用了HDX-MS去表征MDA5全长蛋白的一系列的构象变化,这对cryoEM研究是很有难度的,因为全长MDA5 的CARDs和Helicase之间的linker长度达到了120个氨基酸且在溶液中是非常活跃的,我们这次利用了HDX分析了MDA5与RNA,ATP互作如何远程调控CARDs与K63-polyub的构象变化。表征好这一系列的构象变化就是表征MDA5在溶液状态下是如果进行信号传导的机制。QHDX-MS技术目前有哪些应用方向,未来应用前景如何?答:HDX-MS捕捉的是溶液状态下蛋白质稳态的信息,研究蛋白质动力学,这对药物发现(drug discovery)研究非常关键,可以大大加速药物的发现与研发。HDX-MS可以直接提供药物与小分子互作,以及生物大分子抗体药物识别抗原等研究提供接近生理意义的重要信息。我博士后是在美国Scripps研究所Patrick Griffin教授进行的训练,当时实验室的同事很多都去了美国大药企利用HDX-MS参与药物发现。其中Mike还在礼来公司搭建了一套高通量全自动的HDX设备,专门为礼来的小分子药物发现筛选而设定。回国后我们也正朝着这个方向努力,实现HDX-MS软件和硬件的进一步自动化,希望未来在国内可以实现HDX-MS高通量。另一个努力的方向是早日实现单氨基酸残基分辨率的HDX-MS技术的升级,这可以 帮助精准表征药物作用关键氨基酸残基。为了实现这个目标,HDX-MS的自动化进样平台机械臂模块需要一定的改造,比如更严格的控温,更高频率的连续进样来优化质谱的采集效率。最终我希望可以利用高通量HDX-MS平台去建一个蛋白库,提供氢键,自由能,单氨基酸残基HDX等可以量化的参数,更精准的帮助科研工作者了解蛋白质的折叠,去折叠等稳态的信息。 关于作者中国科学院上海药物研究所郑杰实验室长期结合生物大分子氢氘交换质谱技术交叉解决由蛋白质(酶)的动力学异常变化所导致的重大疾病的发生机制,聚焦RNA天然免疫模式识别受体的内源,外源性配体识别与信号传导机制,以及自身免疫疾病发生机制。围绕氢氘交换及其应用,以第一作者或通讯作者在Immunity 2021,Anal Chem 2019,Nat Commun 2018,structure 2018, Nat Commun 2017,Nucleic Acids Res 2015等期刊上。感谢郑杰老师对本文的指导与支持参考文献:1. Hu, H. and S.C. Sun, Ubiquitin signaling in immune responses. Cell Res, 2016. 26(4): p. 457-83.2. Zeng, W., et al., Reconstitution of the RIG-I pathway reveals a signaling role of unanchored polyubiquitin chains in innate immunity. Cell, 2010. 141(2): p. 315-30.3. Peisley, A., et al., Structural basis for ubiquitin-mediated antiviral signal activation by RIG-I. Nature, 2014. 509(7498): p. 110-4.4. Zheng, J., et al., High-resolution HDX-MS reveals distinct mechanisms of RNA recognition and activation by RIG-I and MDA5. Nucleic Acids Res, 2015. 43(2): p. 1216-30.5. Zheng, J., et al., HDX-MS reveals dysregulated checkpoints that compromise discrimination against self RNA during RIG-I mediated autoimmunity. Nat Commun, 2018. 9(1): p. 5366.扫描下方二维码即可获取赛默飞全行业解决方案,或关注“赛默飞色谱与质谱中国”公众号,了解更多资讯+
  • 我国首部《温度数据采集仪校准规范》颁布
    近日,国家质检总局发布了《温度数据采集仪校准规范》,对温度数据采集仪的校准设备、校准方法等进行了统一规定。这部校准规范将从2013年1月8日开始正式实施,届此,我国广泛使用的各类温度数据采集仪将拥有统一的性能评价方法,并有望建立起完善的量值溯源体系,实现温度数据采集仪温度测量的准确、可靠。   按照该规范的规定,温度数据采集仪就是可直接置于被测环境中进行测量,具有自动采集被测温度信号、数据存储、记录、通讯等功能的温度测量仪表。该规范的主要起草人、浙江省计量院高级工程师沈才忠介绍,温度数据采集仪包括冷链温度记录仪、灭菌温度记录仪、环境温度记录仪以及炉温跟踪记录仪等,应用领域非常广泛。  以冷链温度记录仪为例,这类温度数据采集仪主要用于农产品、水产品以及药品、疫苗、血液等冷藏、冷冻运输中的温度监测,即用于冷链温度的监测。“现在,基于物联网技术的现代冷链物流技术蓬勃发展,其中,冷链温度监控系统至关重要。为冷藏、冷冻、保鲜产品的全过程控制提供技术保证的核心就是冷链温度记录仪,它的运用可有效保证农产品、水产品以及药品、疫苗、血液的保鲜度,使产品质量在运输、储存过程中得到有效保证。”沈才忠强调,整个冷链物流系统的运转都要以实时的温度监控为基础,所以必须保证温度数据采集仪的计量准确。  在食品、药品生产以及疾病诊疗中用以消杀毒、灭菌温度监测的灭菌温度记录仪也是被广泛使用的一类温度数据采集仪。封闭式的灭菌温度记录仪可以置于消毒、杀毒物品内部,也可投入到需要灭菌的液体或流质之中,以监测、验证消杀毒、灭菌温度是否达到了规定要求,从而保证药品、食品生产的灭菌工序控制能够按照工艺要求进行,以保证药品、食品的安全。  沈才忠还介绍了另两类温度数据采集仪:环境温度记录仪和炉温跟踪记录仪。环境温度记录仪主要用于冷库、仓库、实验室等空间的温度监测,确保需要冷藏储存的物品得到有效保存,实验室环境符合实验要求,使各类科学实验能够正确实施。当需要对环境温度进行连续监控时,环境温度记录仪可实现最小记录间隔为1秒的数据测量,保证监控的连续性和有效性。环境温度记录仪还主要用于育种、育苗的温度监测。在高效生态农业中,可连续监测农作物种苗的生长环境,实现高产稳产,并且帮助农作物新品种的研究 在人工繁殖、养殖中,可监控繁殖、养殖温度,促进养殖、繁殖的顺利进行。炉温跟踪记录仪主要用于工业生产过程中有关工艺过程的温度验证。如玻璃窑炉温度、热处理炉温度、电子产品老化温度、电子线路板贴焊温度的监测、验证等等,以确保工业产品的温度处理工艺符合要求,保证产品质量。  “温度数据采集仪的应用如此广泛,而且很多是涉及人们的食品、药品安全领域,但以前,我国却没有统一的校准设备和校准方法,导致采集仪的计量性能无法得到保证。”沈才忠说,很多温度数据采集仪的使用者对采集仪需要定期校准才能保证计量准确这一点认识不够,他们往往不会主动送检。而温度数据采集仪的量值溯源方法也各不相同,评价标准不一致,导致采集仪应用的通用性、互换性受到限制,阻碍了它的进一步发展。因此,需要制定温度数据采集仪的校准规范,以统一该类测量仪表的性能评价方法,完善温度计量的量值溯源体系,确保温度数据采集仪计量性能的准确可靠。  规范提出,“本规范适用于内置传感器、测量范围为(-50~ 150)℃以及外置传感器、测量范围为(-80~ 500)℃的温度数据采集仪的校准。”规范还对校准设备、校准项目、校准方法都做出规定。同时,规范还建议,为了确保采集仪在其规定的技术性能下使用,复校时间间隔最长不应超过1年。
  • 成都治扬尘出新招 车载扬尘信息采集系统昼夜巡查
    p  “车上面那个圆坨坨是啥子哦?”8日,武侯区永顺路上的城管执法车成了明星,省市多家媒体记者及部分市民纷纷要探个究竟。/pp  走近一看,球形体下面写着“可视化人居环境监控监测仪”。成都市城管委相关负责人介绍称,该仪器是车载扬尘信息采集系统,是成都市“扬尘治理和建筑垃圾处置监管信息系统平台”的监测哨兵,“设备会自动采集PM10、PM2.5以及声音分贝,工地附近的指标如果超过其他区域的均值,我们就会对相关公司提出警告。”/pp  “近年,随着成都市城市建设的飞速发展,扬尘污染也在同步增加。同时,生产过程中产生的废弃渣土、废旧砖瓦、混凝土等建筑垃圾,已成为成都市单一品种排放量最大、消纳处置最困难的固体废弃物。”8日,成都市城管委相关负责人对构建“扬尘治理和建筑垃圾处置监管信息系统平台”的原因作出解释。/pp  目前,该平台一期项目的硬件设备采购已全部完成,“具体包括,车载视频显示30台、车载球机30台、移动监测设备30套。这些设备已下发并部署到位。”/pp  那么,车载扬尘信息采集系统到底如何发挥作用呢?该负责人介绍,移动式车载球机通过车载扬尘、噪声监测系统收集数据,监测结果可以通过视频数据传输显示一体机展示并传输,“如果PM2.5达到80以上,会警示相关企业。同时,在重污染天气应急管理和扬尘污染监控方面也有重要作用。”/pp  据记者了解,各区(市)县安装车载扬尘信息采集系统的城管执法车已经到位,“白天随时巡查,晚上一般是9点到凌晨2点。”系统中已经接入地理信息,工地、运输企业等数据同步更新,随时供查看。/p
  • 污水中病毒富集很头疼?——美正智能水体微生物采集系统来搞定
    新冠肺炎疫情发生以来,未经处理的污水或污泥已被检测出新冠病毒的RNA片段(相关信息见摘录的《科学通报》)。此外,污水中还被证实存在诺如病毒、脊髓灰质炎病毒、甲肝病毒、轮状病毒等以水为媒介的病毒,易引起传染病的发生。2022年4月6日,国家卫生健康委发布推荐性行业标准《WS/T799-2022 污水中新型冠状病毒富集浓缩和核酸检测方法标准》,使监测部门对生活污水、医疗机构污水中新型冠状病毒富集浓缩和核酸检测的质量和效率有了更明确的指导(相关标准详见文尾附件)。污水、污泥、管道水。。。采样体积大、病毒含量较小,如何有效且快速对水中病毒进行高效检测,以实现对传染病暴发的有效防控,为监测预警提供有力支撑?本期核心话题:病毒浓缩的高效方法!现行病毒浓缩方法介绍美正生物智能水体微生物采集系统帮您解决复杂的水体富集操作!美正生物近期推出智能水体微生物采集系统新产品。该系统由智能水体微生物采集仪、水体指标(浊度、余氯、pH值、温度)快速检测试剂或设备组成,可从水体中快速富集微生物,在实验室室内使用,也可野外检测,为微生物监测及预警提供有力支撑,可用于食品安全监测、环境监测、水质监测等。优势体现1、工作原理符合欧盟标准(BS EN ISO 15216-1-2017)、美国环保局标准方法(EPA method1615)和我国国家标准《污水中新型冠状病毒富集浓缩和核酸检测方法标准》中的要求,采用吸附洗脱方法和超滤。2、适合不同水源的采集和富集,饮用水、环境水和污水等。3、携带方便,实现现场不同点位的水样的采集及富集。4、阳离子富集杯,实现现场大体积水样富集(1000L以上),流速可达到7-10L/min;无需对水样进行前期的预处理,包括除杂质和调节酸碱度等,直接富集微生物,该膜的病毒截留率达到99.999%。5、超率浓缩管既适用于二次浓缩(阳离子膜病毒洗脱液),又适用于小体积水(10mL-3L)的超滤富集,流速可达到2mL-20mL/min,病毒截留率达到90%以上。6、质量控制-过程对照MS2。
  • 免费试用!国仪量子微弱信号测量系列产品等你体验
    随着科技不断进步,科研以及工业领域精细测量微弱信号的需求不断增长。为满足用户需求,同时推动国产科研仪器发展,国仪量子于近日正式推出“微弱信号测量系列设备免费试用”活动(包括国仪量子的锁相放大器、任意波形发生器、时间数字转换器、同步控制系统等产品,如有更多产品试用需求请在下方问卷中登记)。活动免费试用产品扫描下方二维码或点击底部“阅读原文”填写相关需求,参与试用活动。填问卷试用仪器数字锁相放大器LIA001M国仪量子 LIA001M锁相放大器是一款高性能、多功能的数字锁相放大器,基于先进硬件和数字信号处理技术设计,配合丰富的模拟输入输出接口,集可视化锁相放大器、虚拟示波器、参数扫描仪、信号发生器、PID控制器等多种功能于一体,有效简化科研工作流程和设备依赖,提高科研效率和质量。任意波形发生器AWG4100国仪量子 AWG4100是一款多通道的高性能任意波形发生器。该产品拥有四个相互独立的波形输出通道,每个通道可以提供高达1.2 GSa/s采样率、16位垂直分辨率的单端波形输出。每通道拥有最大512 MSa的存储深度,配合灵活的用户自定义波形编辑以及序列播放功能,能够轻松应对各种不同场景的复杂波形需求。时间数字转换器TDC1610国仪量子 TDC1610是一款结构紧凑的高精度时间测量仪器,拥有16个采集通道,8 ps时间分辨率;支持时间标签模式,可以实时记录采集信号的时间信息。产品采用易于操作的图形化界面,提供C++、Python和LabVIEW的SDK供用户进行二次开发,可广泛应用于统计激光器后脉冲分布、量子光学、光检测和激光雷达测距等科研领域。同步控制系统SCS1800国仪量子 SCS1800同步控制系统是基于高精度网络时钟与时间同步技术,实现多节点时钟信号的分发和亚纳秒级同步控制,可广泛应用于量子计算、工业自动化控制、分布式基站、电力电网同步、自适应阵列天线和多基地雷达等多种应用场景。注:1.本次试用产品包括国仪量子的锁相放大器、任意波形发生器、时间数字转换器、同步控制系统,如有其他产品试用需求,请登记详询;2.本次活动时间截止到2022年12月31日,后续如有变动,将另行通知;3.本次活动最终解释权归国仪量子(合肥)技术有限公司所有。
  • 310万!山东大学心肌细胞功能电生理分析系统采购项目
    项目编号:SDJDHF20220611-Z376/HYHA2023-0070项目名称:山东大学心肌细胞功能电生理分析系统采购预算金额:310.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):310.0000000 万元(人民币)采购需求:标包货物名称数量简要技术要求1心肌细胞功能电生理分析系统1台详见公告附件合同履行期限:详见招标文件要求。本项目( 不接受 )联合体投标。对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名称:山东大学地址:山东大学中心校区明德楼联系方式:山东大学0531-883697972.采购代理机构信息名 称:海逸恒安项目管理有限公司地址:0531-82661637联系方式:刘卿艳3.项目联系方式项目联系人:刘卿艳电话:0531-82661637山东大学心肌细胞功能电生理分析系统采购参数.pdf
  • 托普云农“高通量植物表型采集分析平台”荣获CISILE 2024 “自主创新金奖”
    5月29-31日,第二十一届中国国际科学仪器及实验室装备展览会(CISILE 2024)在北京盛大开幕。展会同期,CISILE 2024“自主创新金奖”正式揭晓,托普云农自主研发制造的“高通量植物表型采集分析平台”凭借表型指标覆盖广、解析精度高、效率高等创新优势一举摘得此荣誉。CISILE“自主创新金奖”由中国仪器仪表行业协会于2006年设立,旨在鼓励弘扬自主创新精神,推动我国科学仪器及实验室装备制造领域高质量发展。托普云农“高通量植物表型采集分析平台”此次荣获CISILE 2024“自主创新金奖”,评选过程历时数月,由业内重点科研院所科研人员、企业研发人员和行业管理专家组成评审团队,经协会初审、专家会审、专家现场评审及名单公示等严谨流程,最终从数以千计的科学仪器设备中脱颖而出,可谓含金量十足。国产化替代,填补国内相关领域短板随着智慧农业快速发展,智能育种、种质资源高效鉴定已成为国内外众多农业高校、科研机构加速布局的前沿科研领域之一。而其中,对种质资源的表型特征进行高精准、高效率、高通量鉴定是提升科研效率的关键。过去,植物表型研究领域的关键装备、核心算法被欧美日澳等发达国家垄断,托普云农自主研发制造的“高通量植物表型采集分析平台”从各类传感器、成像单元等硬件到AI模型算法、操作系统等软件,均实现了100%国产化,并且在表型指标覆盖量、表型解析精度、解析效率等方面优势明显,有力填补了国内植物表型研究领域关键装备空白。经科技成果鉴定,该成果总体达到了国内领先水平,逐步向国际前沿技术水平迈进。高通量植物表型采集分析平台采用单箱体-多成像单元集成融合模式,通过自动化传送单元将植物传送到箱体内部,并依靠多维传感融合图像成像单元、边缘计算与解析单元、数据管理单元对植物形态、生理等表型指标进行高通量、高精度、无损化数据采集和多维度数据解析,广泛用于精准育种、抗逆种质筛选、植物生长与营养分析、病虫害抗性分析等场景。120+表型指标,覆盖植物全生育期高通量植物表型采集分析平台集成了可见光二维、可见光三维、高光谱等成像模块,整合多种传感器,能够获取植物全生育期高通量表型信息,覆盖不同生境下植物器官、单株、群体的形态、生理等120多种表型指标,超越国外主流同类型装备。基于托普云农专业的AI算法服务团队,高通量植物表型采集分析平台能够为用户提供指标参数定制化服务,可根据个性化分析需求构建相应的分析模型,满足更多科研场景应用。同时,平台设计具有良好的可扩展性,可以根据科研需求进行功能扩展和升级,如定制箱体尺寸、新增成像单元等。高精度三维重构,表型解析更精准在二维、高光谱成像基础上,高通量植物表型采集分析平台增设三维重构与分析单元,通过创新的图像采集方式结合全自研算法,实现对植物快速、准确的高精度三维重构,大大提升了植株株高、冠幅、生物量、卷叶程度等表型参数的解析精度。例如,反映植物长势的生物量指标,国外产品往往采用二维成像投影面积来表征,高通量植物表型采集分析平台则通过三维体积来表征,在精准度方面更上一层楼。采集分析同步完成,解析效率显著提升在生物育种、种质资源鉴定等场景中,研究人员经常需要快速鉴定大量不同品种植株的表型差异,这就对植物表型解析效率提出了较高要求。托普云农率先打造出集表型数据采集与解析于一体的植物表型智能解析平台TP-AIPheno,创新性地将数据采集与解析流程集成在同一软件中实现,显著提升了平台的表型解析效率。目前,高通量植物表型采集分析平台的可见光二维、高光谱模块的单株植物解析用时小于5秒,可见光三维重构模块的单株植物重构和解析共计用时小于7分钟,助力科研人员显著提升科研分析效率。兼顾便捷与安全,营造优质操作体验以往,我国科研人员使用国外的植物表型分析设备,不仅操作界面复杂,而且部分功能需要用户自主编程才能实现。而托普云农自主研发的高通量植物表型采集分析平台通过智能化、自动化设计,营造了一个高度便捷化的操作体验:植物传送、图像采集、数据分析全流程自动化,大大简化人工操作;用户界面简洁友好,快速呈现分析结果,支持一键导出和历史图像调阅,进一步降低使用门槛;平台配备必要的安全装置和数据保护措施,确保了操作安全性和数据安全性。当前,托普云农“高通量植物表型采集分析平台”已拥有9项国家专利,其中6项为发明专利。同时,基于托普云农自主研发及100%国产化优势,该平台较之同类型进口产品成本降低50%以上。科技创新是企业发展的不竭动力。作为国内先行的智慧农业综合服务商、全国专精特新重点“小巨人”企业,托普云农始终坚持“信息技术与农业专业深度融合,硬件与软件双向协同”的双轮驱动战略,积极引进行业尖端人才,推动农业智能装备国产化替代。当前,托普云农已自主研发气象环境、土壤、植物生理等多领域农业传感器30余种,创新升级技术,研发、迭代智能硬件装备200余种,赋能农业科研、种业、生产、管理、服务等全产业链应用场景。同时,托普云农成立智能实验室,开展智能识别、农业行业预测等一系列农业AI算法深度研究,推动科研成果向产业生产力落地转化。未来,托普云农会持续聚焦科技创新,围绕新一代农业传感器、AI模型算法、植物表型解析平台、小型智能农业机器人等关键技术领域展开科研攻关,不断打破国外产品技术垄断,为农业强国建设贡献托普力量。
  • 锐拓RT7流池法溶出系统应用案例——生理条件下的药物溶出研究
    固体制剂口服给药后, 药物的吸收取决于药物从制剂中的溶出或释放、药物在生理条件下的溶解以及在胃肠道的渗透。所以,a如果体外溶出度试验能够模拟人体胃肠道的生理环境,那么该溶出方法将拥有更好的区分力,而且能够更好地预测药物体内行为。在这次应用案例中,我们将分享为某客户开展的某BCS II 类产品在生理条件下的溶出研究,希望能够给您带来启发和帮助。研究方法溶出装置:锐拓RT7流池法溶出系统流通池:22.6mm内径 药典标准流通池溶出介质:模拟人体餐前胃肠道pH环境的多种溶出介质(具体种类和配方:技术保密)流速:技术保密模式:开环过滤系统:锐拓专利流通池在线过滤装置生理条件下的溶出研究分别将客户自研样品和参比制剂置于流通池中,按照拟定的研究方法开始溶出测试,在开环模式下的每个取样时间点收集样品溶液,利用HPLC检测主药浓度,并绘制浓度-时间曲线。浓度-时间曲线根据测试结果,我们可以地发现:(1)自研样品和参比制剂在模拟胃部阶段都基本上没有溶出。(2)进入模拟小肠阶段后,自研样品达到浓度的峰值高于参比制剂,且自研样品达到浓度峰值的时间比参比略有提前。基于实验结果,我们可以有理由推断,自研样品和参比制剂经过胃排空进入小肠后的释放行为是存在差异的。进一步地,计算每个取样时间点的累积溶出率,绘制溶出率-时间曲线。溶出率-时间曲线选取模拟小肠阶段的溶出数据,计算各区间内两者的相似因子(f2)=41.5,表示在当前的实验条件下,自研样品和参比制剂在模拟餐前小肠环境下的体外释放行为不具有相似性。QC溶出方法的开发为了满足QC阶段对产品品质的有效监控,我们根据上述生理条件下的溶出研究结果,对相关流池法的溶出参数和溶出介质配方进行精简和优化,以缩短测试时间,简化溶出介质配制和溶出测试步骤。使用精简优化后的流通池溶出方法对自研样品和参比制剂进行检测,并对比两者的溶出率-时间曲线: 在溶出度度超过85%的时间点不超过1个的前提下,计算两者的相似因子(f2)=37.8。证明该方法依然拥有极好的区分力。另外,同步执行的重复性测试结果显示,自研样品和参比制剂的最终溶出率的相对标准偏差(RSD)均小于2%,且两者各自平行测试的溶出曲线基本重合。证明该方法拥有良好的重复性。上述结果显示,流池法拥有开发为QC溶出方法的潜力,特别在区分力方面,拥有远超传统溶出方法的巨大优势。结论流池法溶出装置能够在溶出试验过程中自由切换不同种类的溶出介质,且流体力学更加接近人体胃肠道环境。得益于这些设计优势,使得流池法溶出装置能够更好地模拟人体胃肠道的生理环境,测试结果拥有更好的区分力,而且能够更好地预测药物体内行为。
  • 三位科学家获2013年诺贝尔生理学或医学奖
    James E. RothmanRandy W. Schekman Thomas C. Sü dhof  北京时间10月7日下午5点30分,2013年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,美国、德国3位科学家James E. Rothman, Randy W. Schekman和Thomas C. Sü dhof获奖。获奖理由是&ldquo 发现细胞内的主要运输系统&mdash &mdash 囊泡运输的调节机制&rdquo 。  James E. Rothman于1950年出生于美国麻省Haverhill,1976年从哈佛医学院获得博士学位,曾在MIT做过博后。1978年他进入斯坦福大学,开始了对细胞囊泡的研究。他曾任职的研究机构还包括普林斯顿大学、纪念斯隆-凯特灵癌症研究所和哥伦比亚大学。2008年,他加入耶鲁大学,目前为该校教授和细胞生物学系主席。  Randy W. Schekman于1948年出生于美国明尼苏达州St Paul,曾就学于加州大学洛杉矶分校和斯坦福大学,1974年从斯坦福大学获得博士学位,导师为1959年诺奖得主Arthur Kornberg,所在院系正是几年后Rothman加入的系。1976年,Schekman加入加州大学伯克利分校,目前为该校分子与细胞生物学系教授。他同时也是霍华德&bull 休斯医学研究院研究人员。  Thomas C. Sü dhof于1955年出生于德国Gö ttingen,他曾就学于哥廷根大学,1982年从该校获得MD学位并于同年获得该校神经化学博士学位。1983年,他加入美国德州大学西南医学中心,作为Michael Brown和Joseph Goldstein的博后(二人于1985年获得诺贝尔生理学或医学奖)。Sü dhof于1991年成为霍华德&bull 休斯医学研究院研究人员,2008年成为斯坦福大学分子与细胞生理学教授。  2013年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位解开细胞如何组织其运输系统之谜的科学家。每个细胞如同一座工厂,制造和输出着各类分子比如胰岛素产生后释放到血液中,而被称为神经传递素的化学信号则通过一个神经细胞传递到另外一个神经细胞。这些分子都被运输到细胞周围的被称为囊泡的小&ldquo 包裹&rdquo 中。这次获奖的三位科学家解开了调控运输物在正确时间投递到细胞中正确位置的分子原理。  Randy Schekman发现了囊泡传输所需的一组基因 James Rothman阐明了囊泡是如何与目标融合并传递的蛋白质机器 Thomas Sü dhof则揭示了信号是如何引导囊泡精确释放被运输物的。  通过研究,Rothman, Schekman和Sü dhof揭开了细胞物质运输和投递的精确控制系统的面纱。该系统的失调会带来有害影响,并可导致诸如神经学疾病、糖尿病和免疫学疾病等的发生。  物质是如何传递到细胞内  对于一个庞大且繁忙的港口,需要一套运行体制保证正确的货物在正确的时间运送到正确的地点。细胞,有着被称为细胞器的不同&ldquo 隔间&rdquo ,也面临着类似问题:细胞产生分子物质如荷尔蒙、神经传递素、细胞因子、酶等,然后将这些物质在正确的时间里传送到细胞中其他地方或者细胞外。时间和地点决定一切。囊泡体积微小、呈泡状,外面包裹着膜,或在细胞器之间来回运输物质、或与细胞外膜融合将物质释放在外。这一过程十分重要,因为该过程可在有递质的条件下触发神经活动,或在有荷尔蒙的条件下控制代谢。囊泡又如何知道何时何地&ldquo 发货&rdquo 呢?  &ldquo 交通堵塞&rdquo 揭示遗传控制  Randy Schekman醉心于研究细胞如何组织其运输系统,他在上个世纪70年代决定利用酵母菌作为模型系统来从遗传原理上研究该系统。通过遗传筛查,他发现酵母菌的运输机制有缺陷,其运输系统很差劲,囊泡在细胞的特定区域堆积。他发现导致这种&ldquo 堵塞&rdquo 的原因是遗传的,便继续研究,试图找到变异的基因。Schekman发现三类基因能够控制细胞运输系统的不同方面,从而为了解细胞囊泡运输的精密调控机制提供一种新认识。  精确&ldquo 停靠&rdquo   James Rothman同样着迷于研究细胞运输系统的本质。当Rothman在上个世纪80至90年代研究哺乳动物细胞内的囊泡运输时,他发现一种蛋白复合物能让囊泡进入并融合目标膜。在融合过程中,囊泡上的蛋白质与目标膜如同拉链一般相互结合。这样的蛋白质数量很多且只以特定方式结合,如此使得运输物质能够投递到精确位置。同样的原理也在细胞内运行着,当囊泡与细胞外膜结合时便释放其内容物。  后来人们发现,Schekman在酵母菌中发现的基因一部分可编码Rothman在哺乳动物中找到的那些蛋白,从而揭开了这种运输系统的古老进化起源。他们一同绘制出了这种细胞运输机制的关键部分。  时机就是一切  Thomas Sü dhof对于脑中的神经细胞如何相互交流很感兴趣。信号分子&mdash &mdash 神经递质从囊泡中释放,通过Rothman和Schekman发现的机制,与神经细胞的外膜融合。不过,只有当神经细胞向其&ldquo 邻居&rdquo 发信号时,这些囊泡才被&ldquo 允许&rdquo 释放其内容物。这种控制方式为何如此精确?已知的是,钙离子参与其中,在1990年代,Sü dhof在神经细胞中搜索钙敏感蛋白。他鉴别出这种分子机制,即响应钙离子流入,指导临近蛋白快速将囊泡绑定至神经细胞外膜。&ldquo 拉链&rdquo 开启,信号物质释放出来。Sü dhof的发现解释了短暂的精确如何实现,以及囊泡内容物如何按指令释放。  囊泡运输有助理解疾病过程  三位诺奖得主发现了细胞生理学的一个基础性过程。这些发现对于我们理解&ldquo 货物&rdquo 如何以完美的时机和精确性在细胞内外进行转运具有重大的影响。在从酵母到人类的众多有机体中,囊泡运输和融合采用的是相同的原理。这一系统对于众多的生理学过程极为重要,在这些生理学过程中,囊泡融合必须被控制,包括在脑中发信号以及释放荷尔蒙和免疫因子。缺陷性囊泡运输发生于许多疾病中,包括大量神经性和免疫性疾病,以及糖尿病。若是没有这一奇妙的精确组织,细胞将会堕入混乱的深渊。
  • 仪器信息网讲座预告——微电极阵列技术对胰岛进行非侵入性电信号记录的发展与应用
    BUSINESS MEETING会议介绍2020-10-29 14:00,哈佛仪器携仪器信息网将举办“微电极阵列技术对胰岛进行非侵入 性电信号记录的发展与应用”讲座直播会议将对胰岛细胞外中通量电生理记录的新兴技术进行详细的介绍 欢迎大家点击链接报名参加!https://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_22140.htmlBUSINESS MEETING主讲人Jessie Wang王娟哈佛仪器亚洲区技术支持会议时间:2021-10-29 14:00BUSINESS MEETING会议内容胰岛电生理活性传统研究方法简介微电极阵列技术与胰岛细胞外电生理记录的发展与特点微电极阵列技术在胰岛细胞外电生理记录中的应用a.氧化应激对胰岛电生理活性的影响b.胰岛在微电极阵列电极上的长期培养与记录Beta Screen与MEA2100-MINI 系统简介BUSINESS MEETING主讲人简介王娟,上海交通大学医学院硕士,曾参与5-HT抑制坏死性调往信号通路改善糖尿病胃肠神经病变的机制研究,具有多年神经电生理、神经电化学、离体器官灌流、动物行为学等产品的应用经验,现任哈佛仪器资 深产品应用专家,为哈佛电生理产品线提供技术支持。BUSINESS MEETING参会说明一、参会条件1.免费报名无需任何差旅费用,只需一台电脑或一部手机,网络宽带超过128K。2.讲座PPT将实时传送给所有参会者,参会者也可通过文字向报告人提问,报告人在报告结束后统一进行解答。二、参会方式1.报名参会并通过审核后,您将收到邮件通知,并在会前一天收到提醒参会的短信通知。2.会议当天进入仪器信息网网络讲堂首页(webinar.instrument .com.cn),点击“进入会场”,填写报报时手机号,即可登陆会场参会。
  • 文献解读 | 利用仿生性肺微生理系统监测肺部病理及炎症反应
    肺,作为呼吸和免疫防御的关键战场,在体外建立模拟感染和炎症反应的仿生肺模型一直是生物医学研究人员面临的一项重要但具有挑战性的任务。 长久以来,二维细胞培养模型为我们提供了肺上皮研究的初步平台,然而,这些模型却难以捕捉到肺部复杂多变的三维结构和免疫互动的丰富性。动物模型虽然有三维结构,但与人类肺组织的结构差异增加了制备过程的难度。直接培养人体组织则有免疫细胞丢失、体外维持时间不足等问题。 东南大学团队2023年1月在《Biosensors and Bioelectronics》(影响因子:12.6)期刊上发表了题为“A storm in a teacup -- A biomimetic lung microphysiological system in conjunction with a deep-learning algorithm to monitor lung pathological and inflammatory reactions”的文章(第一作者:东南大学青年至善学者、艾玮得生物CTO陈早早副教授,通讯作者:巢杰教授,浦跃朴教授和顾忠泽教授),介绍了体外肺微生理系统模型的构建方法与应用。该模型不仅在芯片上建立了肺泡-支气管复杂器官模型,而且在模型中引入了多种免疫细胞,增强了模型的仿真性,可以在模型上模拟肺脏病理和炎症级联反应,再现气溶胶微滴在肺中的传播,研究阻断病原传播的方法。该模型对于评价肺泡和支气管的通透性、粘液分泌、炎症反应等功能、开展高风险传染性肺疾病研究有重要作用。 体外肺微生理系统的设计与构建研究人员选择了多种肺上皮细胞系,如BEAS-2B(支气管上皮细胞)、NCI-H441(2型肺泡上皮细胞)、A549和Calu-3,人单核细胞系(THP-1)和人内皮细胞系(HUVEC),并将它们接种到膜式芯片上。芯片由支气管和肺泡腔组成,每个腔室由多孔膜分割为上下两个独立空间,上层接种肺上皮或支气管上皮细胞,下层接种肺血管内皮细胞,这些细胞在芯片内形成了致密的上皮层,模拟了肺部的自然结构。芯片使用多通道流控系统进行液体灌注。B)肺mps的典型构建时间C)上皮和内皮形态分析(I)肺- mps transwell样膜上的肺上皮(BEAS2b)和内皮(HUVEC)示意图。(II)肺- mps的冷冻切片和H&E染色显示在低(上)和高(下)放大下膜两侧存在上皮和内皮(第5天)(III)扫描电镜(SEM)图像显示内皮和上皮在膜上生长(第5天)(IV)芯片腔内内皮和上皮的活/死染色,显示肺- mps细胞的高活力(第7天) 肺微生理系统芯片的应用 1 在肺微生理系统芯片上模拟炎症级联反应巨噬细胞受免疫原性物质如PAMP和DAMP激活,进而分泌炎症因子、活化内皮细胞,造成更多单核细胞粘附并聚集于内皮层,引发炎症级联反应,而炎症级联反应通常用来描述炎症反应的放大。 为了模拟肺炎症反应,研究人员构建了一套器官芯片流路灌注系统,将肺微生理系统先后用组织定居巨噬细胞和循环单核细胞进行灌注,并用脂多糖(LPS)处理模型上腔,激活巨噬细胞,诱发炎症反应。通过连续观测芯片中流动的单核细胞,可以观察到LPS刺激后内皮细胞层有大量单核细胞粘附。炎症因子(如TNF-α、IL-6、MCP1)、跨上皮电阻(TEER)值、肺泡腔粘液分泌等指标的变化也证明了模型的炎症状态。肺器官芯片模拟早期炎症反应A)巨噬细胞在上皮上的播种B)灌注过程中LPS (10 μg/ml)对内皮细胞附着的单核细胞的影响C)在经LPS预处理的肺mps中,红色箭头表示内皮上原有的单核细胞,绿色箭头表示新的单核细胞附着D)扫描电镜图像显示单核细胞附着在内皮与不处理LPSE)肺- mps w/或w/o LPS组内皮上单核细胞粘附的定量比较 2肺微生理系统芯片上用于液滴与空气传播疾病的研究飞沫通过说话、呼吸和咳嗽传播是空气传播疾病的典型传播方式。为了构建能够模拟液滴扩散的体外模型,研究人员设计了一个全面的集成系统,整合了传播链上游的肺器官芯片、雾化器、防护口罩、下游的肺器官芯片以及泵和辅助设备。上游肺芯片肺泡室内的培养液通过雾化器产生液滴或气溶胶,经泵导入下游肺芯片。 在佩戴外科口罩与不戴口罩的情况下,追踪上游形成的色素微滴和荧光微珠扩散至下游介质的情况。结果显示,佩戴口罩能将两者的传播数量减少至5%以下,证明了防护口罩的预防效果。用这一系统也可以观察到伪病毒从病毒感染的上游肺器官向下游的传播,而口罩几乎完全阻止了伪病毒的感染。A)模拟液滴在人体肺部之间扩散的肺器官芯片集成系统B)肺器官芯片流路灌注系统,包括:两个控制系统口罩阻断伪病毒传播。 在空气传播的感染性疾病尤其是呼吸系统疾病领域,构建一个能够全面反映肺部感染和炎症反应的仿生模型,不仅需要技术的革新,更需要对生命本质的深刻理解和对病理过程的精准把握。体外肺器官芯片模型的研究与构建,使得仿生肺模型更加完整,更能模拟真实世界的人体组织内的复杂情况,致力于填补现有科学技术的空缺。 文献索引:Chen Z, Huang J, Zhang J, Xu Z, Li Q, Ouyang J, et al. A storm in a teacup -- A biomimetic lung microphysiological system in conjunction with a deep-learning algorithm to monitor lung pathological and inflammatory reactions. Biosens Bioelectron. 2023 Jan 1 219:114772. doi: 10.1016/j.bios.2022.114772. PMID: 36272347 江苏艾玮得生物科技有限公司(AVATARGET)是一家专注于提供人体器官芯片产品与解决方案的创新型科技公司,致力于器官芯片、智能装备及生物试剂等产品和服务的研发生产,构建器官芯片全产业链生态体系,创新突破传统动物模型与2D细胞模型的限制,解决种属差异难题、实现体外模型3D动态培养,构建高仿真的人体微环境、提高实验数据的准确性,为肿瘤精准诊疗、疾病建模、药物筛选、药物评价、化妆品评价、再生医学研究、航天医学研究等领域用户提供精准高效的产品与解决方案。 本期文献提及的肺器官芯片与肺器官芯片流路灌注系统已在艾玮得生物实现量产转化。单腔膜式芯片可用于构建体外肺模型、肠道模型、肝脏模型、皮肤模型、肾脏模型与血脑屏障模型。高通量膜式屏障芯片可用于构建体外肺模型、肠道模型、肝脏模型、皮肤模型、肾脏模型、血脑屏障模型与免疫共培养模型。器官芯片流路控制系统可实现细胞空间结构排布,模拟细胞生长的流体环境和气体-液体界面环境,实现自动化培养,节省人力,减少误差和人为操作失误,并大大降低实验的复杂性。 欢迎咨询详情:电话:0512-65367666邮箱:bd@avatarget.com.cn
  • 成果进展|便携式微流控纳米检测系统,助力生物传感检测
    本文开发了一个独立集成的便携式微流控纳米检测系统,展示了生物传感检测和分子相互作用分析的优异性能。共同一作:谢新武*(军事科学院)共同一作:马金标 (天津大学)共同一作:王浩(天津科技大学)其他作者:程振 (清华大学)其他作者:李铁* (中国科学院)其他作者:陈世兴 (中国科学院)其他作者:杜耀华 (军事科学院)其他作者:吴建国(天津科技大学)其他作者:王灿* (天津大学)其他作者:徐新喜* (军事科学院) DOI: 10.1039/d1lc01056e期刊名称:Lab on a chip在这个后基因组时代,分子间的相互作用的分析对检测病原微生物和研究不同生理活动的机制至关重要。传统的生物检测方法存在耗时长、需要大型仪器等缺点,不能满足现场检测分析的需要。硅纳米线-场效应晶体管(SiNW-FET)生物传感器具有响应速度快、灵敏度高、特异性强、易于集成等优点,然而也存在一些瓶颈:过于敏感,环境因素如光、温度和pH值容易造成干扰;并且它们的性能均匀性往往需要提前校准;检测功能设备分散。主要亮点:1、建立了一个独立的完全集成的微流控生物传感器系统;2、该系统可用于快速现场生物检测和分子亲和力动态分析;3、该系统提高了SiNW-FET生物传感器的均一性和检测能力。近日,军事科学院谢新武高工、徐新喜研究员、中国科学院李铁教授及天津大学王灿教授合作的研究成果《A self-contained and integrated microfluidic nano-detection system for the biosensing and analysis of molecular interactions》被《Lab on a Chip》收录, 并被选为期刊内封面论文。《Lab on a Chip》由英国皇家化学学会创办,是生物芯片、微流控等领域的顶级期刊,位列中科院JCR工程技术1区。集成纳米检测系统的构建:(a) 纳米检测系统的实物图;(b) 操作区的功能布局图;(c)液体系统样品输送模块;(d) 检测系统的内部结构设计;(e) 系统的传感信号放大、过滤和采集电路。在这项工作中,我们构建了一个基于SiNW-FET生物传感器的完全独立集成的便携式微流控纳米自动检测系统,用于生物检测和分析。所有的分析过程包括液体样品输送、光学调制、恒温控制、信号放大和数据采集以及结果显示都是自动进行的,极大避免检测时的人为误差。在自动进样模式下分析各种类型的样品进行性能测试,该系统显示出良好的稳定性和鲁棒性。信号精度也用一个商业的高精度电流表进行了验证(R2=0.9988)。使用典型气载致病微生物结核分枝杆菌样品验证了该系统用于生物检测的可行性,其检测限可达1.0 fg/mL。此外利用该系统分析了抗体-蛋白质对的结合-解离过程,证明了本系统用于分子相互作用分析的潜力。该系统集成度高,体积小,便于携带,未来有希望发展成为野外现场生物检测和分子相互作用分析的便携式设备,以实现环境检测、医学研究、食品和农业安全及军事医学等领域的前沿应用。
  • 英斯特朗发布两款数据采集系统,有效提高摆锤和落锤冲击测试的准确性
    英斯特朗,全球领先的材料和构件物性测试试验机制造商,于近日发布了CEAST DAS64K和DAS64K-SC,此两款系统设计用于在材料和构件测试框架内的高速数据采集。 该系统提供了4 MHz的数据采集速率,与之前的模式相比,在时间分辨率方面有效地增加了一倍。此优化功能可使在高速和低温的情况下,更加理想化地测试脆性材料或进行落锤试验。此款新型数据采集卡也可用于在改造现有系统的情况下,不影响该系统的性能特征。 DAS64K-SC系统提供单数据采集通道,而DAS 64K设计了多达4个独立的同步数据采集通道。数据可能来自不同的传感器,包括标准应变片式测量或压电仪器化锤头和落锤。在DAS 64K 系统下,由通用的传感器提供一个确定的电压或电流输出。所有的型号都适用于目前的CEAST 9000系列摆锤冲击试验机和CEAST 9300落锤冲击试验机,同时也支持老型号的仪器化锤头和落锤包括Instron? Dynatup?落锤试验机和非Instron品牌的冲击试验机。 对于高便捷的机器控制,数据采集、存储和全面的数据分析,英斯特朗进一步增强了CEAST VisualIMPACT软件的相关功能。此两款数据采集系统可以对每次测试和每个通道记录和储存高达65,536个数据点。配备有14位模数转换器,他们可以获得高达700kHz的带宽——此取决于采集速率。所有相关参数,例如式样速率,增益,数据点,触发模式和触发程度,包括对主触发数据采集通道的选择,将由一个与之相连的电脑设置。此款强大的VisualIMPACT软件套件设计用于控制CEAST摆锤和落锤系列冲击试验和相关的测试程序,同时通过用户友好界面以更好地支持对新数据采集系统的管理。它节省了加载和被吸收能量的数据,提供可视化的界面,同时通过统计方法获得相关数据并对其进一步分析。 近期CEASTVisualIMPACT软件进一步增强了其为个性化数据采集和分析而定义不同用户配置的功能。在CEAST DAS 64K 和DAS64K-SC数据采集系统中引入了这一额外的增强性能。对于VisualIMPACT第六版,该软件能够更全面的为锤头和落锤定义标定数据进行管理并且处理包括对更多通道的DAS配备。英斯特朗DAS64K数据采集系统关于英斯特朗:英斯特朗(INSTRON )是全球领先的材料和构件物性测试试验机制造商,美国五百强公司ITW集团旗下品牌,其产品被广泛运用于测试各种材料,组件和结构在不同环境下的力学性能和特性。 更多新闻垂询请联系:英斯特朗市场部蒋敏华 Kelly Jiang Tel: +86 21-62158568* 8301E-Mail: jiang_min-hua@instron.com 或者您可访问英斯特朗官方网站: www.instron.com用手机扫一扫,关注英斯特朗微信账号,获取更多英斯特朗的产品信息和测试tips
  • 解读三|大动态复杂信号高精捕获与实时分析技术及应用——2023年度中国仪器仪表学会科学技术奖获奖项目
    随着现代装备向高精尖方向快速发展,众多电、磁、力、热场深度耦合的复杂部件,已广泛应用于尖端领域重大装备中,装备运行过程中面临的多源、大动态、高密度复杂共生信号环境,给其测试及维护保障带来了严峻挑战,如何快速捕获、高精处理这类大动态信号成为装备测试领域急需攻克的世界性难题。攻坚克难,创新突破在大动态宽带复杂信号捕获领域,西方国家长期占据着主导地位,相关仪器产品和技术对我国实行严格的禁运和封锁,加剧了我国在这一领域的技术差距。电子科技大学测试技术及仪器研究所、电子测试技术与仪器教育部工程研究中心程玉华教授、刘震教授,多年来专注于重大装备维护保障中的大动态、宽带复杂信号的高精捕获,在国家重点研发计划、自然科学基金(重点)等项目支持下,带领课题组持续攻关,突破了大动态超高分辨率采集等关键技术和难题,实现了大动态信号实时可重构采集架构,形成了具有完全自主知识产权的大动态信号采集分析仪等系列化国产测试仪器。潜心科研, 服务国家程玉华教授、刘震教授所在的电子科技大学“测试技术及仪器研究所”科研团队,在测试领域有着50余年的学术和技术积累,团队以研制基于高速数据采集测试仪器为目标,先后攻克了大规模并行采样、极高波形捕获率等核心技术,产生了多项国际先进并填补国内空白的技术成果。近十年来,团队瞄准国家重大仪器需求,在大动态宽带信号捕获方向上潜心科研、努力攻关,成功研制出兼具上百通道数、动态范围160dB、分辨率32bit的测试性能可组合重构的系列化测试仪器和采集系统,技术指标达到国际先进水平,满足了国家尖端科研和重大工程急需。成果突出,效益显著项目成果已授权国家发明专利90余项,美国专利6项。项目整体技术指标国际先进,大动态同步捕获能力达国际领先水平。研制的系列化测试仪器已在多型航空发动机、声呐探测、电网监测、新能源汽车等领域中应用,近三年共新增销售额3.66 亿元,新增利润约5000万元。2023年10月,“大动态复杂信号高精捕获与实时分析技术及应用”项目荣获中国仪器仪表学会科技进步一等奖。
  • 水样的采集与保存,做好水质检测的第一步
    在水质检测的过程中,水样的采集和保存是水质分析的重要环节。要想获得准确、全面的水质分析资料,首先必须使用正确的采样方法和水样保存方法并及时送样分析化验,正确的采样和保存方法是获得可靠检测结果的前提。水样采集和保存的主要原则:(1)水样必须具有足够的代表性;(2)水样必须不受任何意外的污染。既然水样的采集和保存这么关键,那对于水样的采集和保存,有什么样的要求呢?又有哪些是需要注意的?一、水样的采集1、首先要选择好具体的采样位置,避免周围环境对采样器或采样装置进水口的污染,包括采样者手指污染的可能性也要防止。图片源于网络特别是采集微生物指标的水样,使用前要求严格无菌,因此就要对容器进行干热或湿热灭菌处理。曾有朋友弱弱抱怨,这些前处理工作不仅增加了工作量,也增加了实验室的仪器维护、安全保障等压力。事实上,这些工作并非一定如此。因为,必要的是灭菌的容器,而不是容器灭菌工作。清时捷无菌采样袋,预先灭菌,即开即用2、采样前,应让水放流数分钟,特别是采集自来水或具有抽水设备的井水时,以冲去水管或采样装置管线并积留的杂质。3、水样采得后应立即在盛水器(水样瓶)上贴上标签或在水样说明书上作好详细记录。水样说明书内容应包括水样采集的地点、日期、时间、水源种类、水体外观、水位高度、水源周围及排出口的情况、采样时的水温、气温,气候情况,分析目的和项目、采样者姓名等等。图片源于网络二、水样的保存水样采集后,应尽快进行分析检验。某些项目还要求现场测定(如水中的溶解氧、二氧化碳、硫化氢、游离氯等)。但由于各种条件所限(如仪器、场地等),往往只有少数测定项目可在现场进行(温度、电导率、pH值等),大多数项目仍需送往实验室内进行测定。因此,水样的保存是个很重要的问题。水样在采集后,如不妥善保存,水中所含物质发生物理的、化学的和生物学的变化是很普遍的。对于水样保存的方法主要有以下几种:1、冷藏或冰冻保存原则上讲,从采样到分析的时间间隔应越短越好。水样若不能及时进行分析,一般应保存在5℃以下(大约3~4℃左右为宜)的低温暗室内。这样可使生物活性受到抑制,生物化学作用显著降低。2、加入保存药剂水样保存的另一种方法是加入保存药剂。加入的方法可以是在采样后立即往水样中投加化学药剂,也可以是事先将化学药剂加到盛水器里。对保存药剂的一般要求是,有效、方便、经济并且应对测定无干扰和无不良影响。不同水样和不同的被测物要求使用不同的保存药剂。三、采样的注意事项1.微生物:同一水源、同一时间采集几类检测指标的水样时,先采集供微生物学指标检测的水样。采样时直接采集,不得用水样刷洗已灭菌的采样袋,并避免手指或其他物品对袋口的沾污。2.理化指标:采样前先用水样荡洗采样器、容器和塞子2-3次。3.水龙头水的采集:应注意采样时间,夜间可能析出可沉渍于管道的附着物,取样时应打开龙头放水数分钟,排除沉积物。采集用于微生物学指标检验的样品前应对水龙头进行消毒。4.采样时不得搅动水底沉积物。5.注明水样编号、采样者、日期、时间及地点。以上关于水样采集及保存的简单分享。如果大家在水质检测中有其他的疑问,欢迎您给我们留言,也可拨打“400-660-7869”联系我们。●往期推荐 ●● 水厂加氯消毒工艺改进,看看绍兴市上虞区水司是怎么做的!● 我国自来水处理工艺常见问题及解决措施,你了解么?● 农村饮水安全问题,你那里解决了吗?● 南方暴雨引发洪涝,灾区饮用水安全该如何做好?长按关注清时捷公众号微信号 : sinsche-com联系热线:400-660-7869
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