活体生理检测仪

自由基是具有非偶电子的基团或原子，它具有非常强的化学反应活性。在生物体内，自由基高度的化学活性使得它可以与各类生物大分子反应使其变性，这使它成为了一把生物体的“双刃剑”：在炎症反应中自由基可以攻击外来病原体来保护生物体自身，而过度的自由基又会导致DNA变性甚至细胞坏死和凋亡。因此检测自由基的含量，尤其是在体内检测尤为重要。以一氧化氮为代表的自由基药物一直是药物学研究的重点。传统的药代动力学自由基测量，需要从生物体的不同部位提取体液，然后再使用电子顺磁共振波谱仪（electron paramagnetic resonance，EPR）来测量体液样品内的自由基含量。然而如何在生物体内定点、定时、定量地检测释放自由基药物，以及如何在时间、空间、剂量上测量生物体内的自由基药物，一直是药代动力学领域的难题。波兰Novilet公司新推出的小动物活体自由基检测系统ERI TM 600，是一款可对小鼠与大鼠等动物进行活体顺磁成像的商业化仪器。ERI TM 600突破了传统电子顺磁共振波谱仪仅能对体外提取物进行定量分析的局限，实现了对小鼠体内的自由基药物进行长时间的3D/2D实时成像观测。同时ERI TM 600配置了温度控制与呼吸监测仪，有效保证小动物在成像时维系正常的生理活动。ERI TM 600成像原理图ERI TM 600成像非常简单，仅需将小鼠麻醉之后，对荷瘤小鼠与对照小鼠注射OX063自旋探针即可。ERI TM 600在2分钟内可对小鼠进行255个投影扫描（25 cm2，精度500 μm），获得一系列的2D图像，然后通过软件对这些2D图像进行重构，获得小鼠的实时3D图像。ERI TM 600成像结果 近期发表于J. Phys. Chem.C的工作“Dynamic Electron Paramagnetic Resonance Imaging: Modern Technique for Biodistribution and Pharmacokinetic Imaging”表明与荷瘤小鼠相比，对照组小鼠探针（尤其在肿瘤部位）分布均匀。荷瘤小鼠探针的信号强度、峰值时间、流入流出比等药代动力学参数与对照小鼠差异明显。将3D成像图与小鼠体表照片相拟合，可以明显观察到肿瘤部位的ERI探针成像表征的药代动力学参数异常。ERI TM 600所得3D图像可以更加直观、准确、长时间地展现自由基药物在小鼠体内的药代动力学分布。 作为中国与进行先进技术、先进仪器交流的重要桥头堡，Quantum Design中国于2020年初引进了波兰Novilet公司的先进产品小动物活体自由基检测系统——ERI TM 600，欢迎感兴趣的老师咨询！

您是否难以在肿瘤学、关节炎或体内炎症模型中获得与生理相关的监测时间点？在临床前研究中，监测和可视化分析生物系统中的生物学靶点，信号通路和疾病发生过程的能力至关重要。诸如MMPSense系列的近红外荧光探针正是帮助您推进针对炎症、关节炎和肿瘤学研究计划所需要的体内成像剂。什么是MMPs，它们的功能是什么?基质金属蛋白酶(MMP)是钙依赖性的含锌内肽酶，可促进多种组织的体内平衡，并通过降解细胞外基质参与多种生理过程，例如组织重塑，血管生成，免疫和伤口愈合。在健康的生物学模型中，其激活受到多种机制调节。而在疾病发病过程中，MMP激活失去调控，且可能对基础结构蛋白造成潜在地严重破坏。因此，我们不仅需要在病灶处检测常规MMP的表达水平，更须具备区分活性和非活性MMP的能力，使得我们能够揭示独特的局部生物学作用以及评估特定药物的治疗功效。正常以及异常激活MMP时检测和定量体内活性MMP的能力可以反映许多疾病相关过程的进展和严重程度，包括：1癌症，肿瘤转移，血管生成2心血管重塑，心脏代谢疾病，动脉粥样硬化3炎症4肺部疾病 5类风湿关节炎，自身免疫，骨关节炎 6寄生虫感染7缺血性脑损伤图1. 基质金属蛋白酶在组织重塑区域中具有活性，在这种情况下，在肿瘤生长、侵袭和血管形成部位处MMPs高度表达且具有活性。MMPSense近红外荧光探针的作用原理是什么？MMPSense近红外(NIR)荧光探针使用新型专利技术*实现体内蛋白酶活性的可视化成像。在完整的探针中，荧光团彼此靠近并发生淬灭，因此不发光（图2a）。在活性基质金属蛋白酶存在的情况下，会切割短的底物序列或支架，使得荧光团彼此分离并去猝灭，最终在被激发光激发后发射出荧光信号（图2b）。图2. MMPSense探针激活原理图。(a)与荧光团非常接近的信号淬灭探针，(b)蛋白酶切割将荧光团分开，从而能够去淬灭并被激活。如何使用MMPSense近红外荧光探针？我们在此介绍了两项应用案例以说明 MMPSense 荧光探针的应用方法。应用研究 1 - 关节炎模型使用MMPSense 680监测关节炎的进展和体内治疗在用胶原蛋白免疫或全身注射抗胶原抗体的关节模型中，水肿、炎症和抗胶原的免疫反应会导致关节中组织和骨骼的破坏。这些通常都表现为爪子肿胀程度的变化。目前，最常通过爪子肿胀减轻、主观临床评分和组织病理学来追踪抗炎和抗关节炎疗法的功效。使用MMPSense，除了进行上述的标准评估方法外，您可以无创检测和监控潜在炎症过程中的早期细微变化，通过监测MMP活性这一手段所反映的疾病进展与药物疗效，与后期的组织学评估结果相吻合。在图3中，您可以在给予MMPSense 680后24小时（图3a）模拟健康爪子（对照）和（图3b）胶原处理的患有发展性关节炎的鼠爪中观察到MMP激活。图3. 使用MMPSense 680，在健康和胶原处理的鼠爪中MMP激活。在FMT4000小动物活体荧光断层成像系统上成像。应用研究 2 – 肿瘤模型通过植入的4T1肿瘤细胞在乳腺脂肪垫模型中监测肿瘤发展借助MMPSense荧光探针，可进行多时间点化疗药物治疗下的肿瘤进展观察。图4显示了未治疗的对照乳腺脂肪垫肿瘤（对照），用N-乙酰半胱氨酸和MMP抑制剂(NAC + pan-MMPI)治疗的动物以及用治疗剂多西环素治疗的动物。注射MMPSense 750 FAST探针后12小时，通过落射荧光成像观察肿瘤进展。图4. 注入小鼠乳腺脂肪垫模型中的植入Bioware Brite 4T1-Red-Fluc肿瘤细胞的肿瘤发展和监测。使用MMPSense 750 FAST荧光探针和FMT4000小动物活体荧光断层成像系统对结果进行可视化。将 MMPSense 荧光探针检测融合到完整活体检测解决方案中珀金埃尔默提供了完整的体内成像解决方案，包括试剂、仪器和支持专业知识，这可以帮助您监测和设计实验，以了解疾病的进展及其相关过程，并评估针对疾病潜在机制的药物潜在治疗效果。MMPSense用于探测病灶中高表达的基质金属蛋白酶（MMP，metalloproteinase，包含MMP2、3、7、9、12、13）的活性，适用于肿瘤、关节炎、肺炎、心血管疾病动物模型的研究及相关药物研发。MMPSense提供三种波长：645、680和750nm。MMPSense FAST（Fluorescent Activatable Sensor Technology，荧光激活传感器技术）系列具有更出色的药代动力学特征，能够在更早的时间点提供更高的靶标特异性信号，降低了背景，同时还缩短注射后的等待成像时间。现针对MMPSense系列产品可享受一次性50%折扣优惠，促销活动至2020年3月31日截止。（*专利9574085-具有生物相容性的含N，N-二取代磺酰胺的荧光染料标签。）现针对MMPSense系列部分产品可享受一次性50%折扣优惠，促销活动至2020年3月31日截止。促销产品目录MMPSense 645 FAST货号：NEV10100MMPSense 645nm 近红外荧光探针 (FAST系列)，具有更高特异性及更快动力学特性，用于探测病灶中高表达的基质金属蛋白酶(MMP, metalloproteinase)活性，包含MMP2/3/7/9/12/13，可用于癌症、关节炎、肺炎、心血管疾病研究。原价：￥5,750促销价：￥2,875识别二维码下单MMPSense 680货号：NEV10126用于探测病灶中高表达的基质金属蛋白酶(MMP, metalloproteinase)活性，包含MMP2/3/7/9/12/13，可用于癌症、关节炎、肺炎、心血管疾病研究。原价：￥5,750促销价：￥2,875识别二维码下单MMPSense 750 FAST货号：NEV10168MMPSense 750nm 近红外荧光探针 (FAST系列)，用于探测病灶中高表达的基质金属蛋白酶(MMP, metalloproteinase)活性，包含MMP2/3/7/9/12/13，可用于癌症、关节炎、肺炎、心血管疾病研究。原价：￥5,750促销价：￥2,875识别二维码下单

记者28日从杭州医学院获悉，该校许秋然研究员团队联合华中科技大学科研人员，研发出一种基于亚微米通道异质膜的固态纳米通道生物传感器，实现了对不同pH值和线性范围为1皮摩/升—0.1微摩/升的超低浓度葡萄糖的无酶检测。相关研究论文近期发表于国际期刊《化学工程杂志》。活体细胞进行新陈代谢，会与周围环境进行物质交换，细胞膜上由特殊蛋白质组成的离子通道，就是这种物质交换的重要途径。在免疫反应、病原体感染等人体生理、病理变化活动中，细胞膜对糖类的识别起到重要作用。通过离子通道对糖类的分析检测，可以深入了解细胞间糖的选择性跨膜吸收和转运，作为生命科学、临床医学等领域研究的关键参数。此前，糖类检测技术均是基于100纳米孔径以下的纳米通道有可识别的电化学信号，但纳米通道空间有限，电阻较高，目标分子响应信号弱。科研人员持续追求高灵敏度、低检测限的糖类检测技术。本次研究中，该团队设计了一种仿生离子通道，选择具有耐高温、良好吸附性和透水性等特性的阳极氧化铝多孔通道膜AAO，作为这一通道的基底；通过聚多巴胺—金纳米颗粒多层组装的方法，在AAO通道内壁上原位生成并固定了大量可调节大小和密度的金纳米颗粒；通过将大量的糖分子探针修饰在金纳米颗粒的表面，制得了具有ICR特性，并对糖类响应良好的亚微米通道孔径的异质膜。“通俗地讲，修饰探针分子，相当于在仿生离子通道墙壁上安装了摄像头。AAO孔径269纳米，具有更大的修饰空间和流体运输通道，可输出更强的目标分子响应信号。”许秋然解释道，具有ICR特性，相当于给摄像头输入识别程序，更易识别细胞中糖类的电化学信号特征。许秋然表示，这一方法具有通用性，可据此研发出检测仪器，糖类检测仅是抛砖引玉，提供一个具体的检测案例。异质膜作为基底具有普适性，可拓展检测范围，通过修饰分子探针，对氨基酸、蛋白质、DNA等物质进行检测，好比给摄像头输入不同的程序，让它识别不同的对象。