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生物自由基检测

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生物自由基检测相关的资讯

  • 药代动力学领域新突破——小动物活体自由基检测系统助力体内自由基分布和药代动力学研究
    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!
  • 环境自由基检测难?这项技术的“先天优势”正崭露头角
    环境中自由基检测有多难?自由基化学性质高度活泼,极易发生得失电子的氧化还原反应,是环境水体中降解污染物的重要因素。自由基的环境鉴定和分析对揭示环境污染物降解转化机制具有重要意义。但由于自由基环境浓度极低、反应活性高、寿命短,再加上复杂环境基质的干扰效应,使其环境分析一直是研究的重点和难点。而且,目前的研究主要针对一些已知的自由基展开,对未知自由基的识别和鉴定研究较为匮乏。有学者研究表明,自旋捕获结合质谱分析技术具有特异性和高灵敏性的优点,可同时检测天然水体中多种自由基,并能够识别和鉴定未知自由基,是未来的研究方向。EPR如何检测自由基? EPR的检测对象包括以下几类:(1)在分子轨道中出现不配对电子(或称单电子)的物质。如自由基、双基及多基、三重态分子等。(2)在原子轨道中出现单电子的物质,如碱金属的原子、过渡金属离子(包括铁族、钯族、铂族离子)等。用EPR检测自由基是一种快速的、直接有效的方法,实验中将所得EPR波谱中相应吸收峰的g因子计算出来,通过与标准值比较,便可估算是哪种自由基,再通过化学手段消除自由基以验证上面的推断。哪些科研院所正开展EPR研究?据小编所知,中科大、清华大学、北京大学、四川大学等众多985/211院校,以及中国科学院生态环境中心,均围绕EPR在环境中应用,开展了系列研究,并取得喜人的进展,包括不限于用于大气污染、水处理过程的表征。为了更好地促进EPR技术发展,仪器信息网3i讲堂联合国仪量子,将于2月23日,全网直播EPR技术在环境领域中的应用进展,上述代表院所专家将进行精彩分享,诚邀免费报名参会。点击图片,免费报名:
  • 解锁自由基检测难题,北大这个课题组给出新思路
    寿命特别短!活性特别强!自由基的捕获和检测一度成为公认的难题!自由基从哪里来?有什么特征?起到什么作用?种类和浓度是怎样的……对致力于这一研究领域的科研人员来说,他们会面临一连串的问题。如果再遇到复杂基质,自由基捕获和检测的难度会再高一个台阶!如何破局?日前,跟随仪器信息网的镜头,我们走进了北京大学环境科学与工程学院刘文研究员的实验室。刘文研究员课题组主要研究方向是水污染控制,尤其是环境中新污染物的去除。他们基于布鲁克的电子顺磁共振(EPR)波谱仪(EMX plus6-1)构建的原位系统,可以实时、快速、精准的测定水环境中的自由基,为有机污染物的高效去除提供科学支撑。据刘文研究员介绍,在他们这个研究领域,电子顺磁共振是水环境中自由基检测最广泛应用的方法!由仪器信息网和布鲁克联合冠名的宝藏实验室系列活动本期走进了刘文研究员的实验室。跟随刘文研究员的引导,我们不仅了解了他们课题组在新污染物领域做的一系列的杰出成果,更是近距离的观察了电子顺磁共振波谱仪的工作流程和操作细节。详细内容请查看如下视频:
  • 环境持久性自由基的电子顺磁共振检测和污染特征研究——访中科院生态环境研究中心刘国瑞研究员
    电子顺磁共振(EPR)波谱仪是自由基检测的一种仪器分析技术。EPR在医学、生物、量子化学、物理学、环境以及化学领域等都有所应用。环境与健康是一个热门主题,其中,环境污染会导致怎样的健康效应,也是当下亟需回答的重要科学问题。电子顺磁共振在环境与健康研究领域也可能发挥重要作用。除高活性和短寿命的自由基外,环境中还存在寿命较长的自由基,被称为环境持久性自由基(Environmentally Persistent Free Radicals: EPFRs)或长寿命自由基。EPFRs是十多年前提出的概念,它具有较长的半衰期和稳定性,在环境中存留时间长,增加了生物体的暴露时长,易诱发氧化应激反应,引起细胞和机体损伤等,被认为是一类新型的环境污染物。而实际追溯到1900年,冈伯格发现的第一个自由基——三苯甲基自由基,也是长寿命自由基。目前关于环境中EPFRs的存在及其环境效应研究引起国内外科研人员的广泛重视,开展相关研究工作的课题组逐渐变多。中科院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘国瑞研究员较早在国内开展了一些EPFRs相关的工作并取得了不错的成果。日前,仪器信息网特别采访到了刘国瑞研究员,他讲述了与EPR、EPFRs的故事。刘国瑞的主要工作集中在两个方面:1.持久性有机污染物(POPs):如二噁英、溴代二噁英、多氯萘和卤代多环芳烃等持久性有机污染物,建立典型POPs的高灵敏分析方法,阐明了POPs在环境中的污染特征,发现一些潜在排放源并开展了机理和控制原理研究;2.环境持久性自由基(EPFRs):主要研究EPFRs的环境污染特征和转化机理相关的工作。被问到当初选择研究EPFRs的原因,刘国瑞介绍到主要有两个因素,一是想要深入了解二噁英等POPs的分子机理,反应过程的中间体检测至关重要,使用顺磁共振技术可以检测反应过程中的自由基中间体,从而推断二噁英的分子机理。另一个原因是2015年基金委启动了重大研究计划项目——大气细颗粒物的毒理与健康效应。“我们重点实验室江老师鼓励我去做大气细颗粒物里的自由基相关的研究工作,”刘国瑞说道,“2015年左右是北京雾霾天气比较严重的时候,我们课题组采集了北京市大气细颗粒物样品,检测了其中的EPFRs,发现不同粒径的颗粒物中EPFRs有不同的分布,越细的颗粒物中吸附的EPFRs含量也越高,由此导致的潜在健康效应值得进一步关注。”该研究工作发表在当时环境领域的国际知名杂志ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY(ES&T)上。刘国瑞在EPFRs相关研究工作中主要使用了电子顺磁共振波谱和色谱/质谱联用两大类分析技术,电子顺磁共振波谱技术可检测未成对电子,即反应过程中的自由基中间体;色谱质谱联用可对反应后产物进行鉴定,用于研究生成机理。刘国瑞表示,未来希望能将电子顺磁共振和色谱/质谱仪器同时与化学反应器连接使用,同时检测反应中的自由基中间体并鉴定反应后的产物。实验室使用的电子顺磁共振波谱仪器来自布鲁克的EMXplus电子顺磁共振波谱仪。更多精彩内容请观看以下采访视频:
  • 清华大学杨海军老师教你如何使用EPR测试自由基
    怎么使用电子顺磁共振波谱仪测试自由基?如何设置电子顺磁工作波谱仪的八个参数?国产仪器与进口仪器的测试结果有何不同?近日,来自清华大学的高级工程师杨海军老师,用一段“微课”为大家详细培训了如何测试自由基。让我们来看看吧!杨老师教你如何使用EPR测自由基国仪量子,赞8为了让大家更清楚地掌握如何测试自由基,杨老师还总结出了一条顺口溜:自由基测试看似难,理解原理是关键。它的寿命分长短,短的小于一微秒;短自由基检测难,捕捉剂加入寿命延;加入时机反应前,弱极性溶剂待你选。顺磁共振波谱仪,原理好比照相机;八个参数好理解,易测氨基自由基。仪器国产或进口,谱图已无大差异。学会测试真不难,掌握原理就实现。个人基础不重要,你来试试就知道!欢迎扫描下方二维码,为杨老师的“微课”投票点赞!(注:投票需登录/注册仪器信息网账号)杨老师在视频中表示,在氨基自由基测试对比实验中,国仪量子的电子顺磁共振波谱仪与进口设备获得的谱图基本没有区别。并且,国仪量子电子顺磁共振波谱仪的微波桥采用了先进的波导技术,机箱内的结构也进行了模块化设计。国仪量子电子顺磁共振波谱仪为直接检测顺磁性物质提供了一种非破坏性的分析方法。可研究磁性分子、过渡金属离子、稀土离子、离子团簇、掺杂材料、缺陷材料、自由基、金属蛋白等含有未成对电子物质的组成、结构以及动力学等信息,能够提供原位和无损的电子自旋、轨道和原子核等微观尺度的信息。在物理、化学、生物、材料、工业等领域具有广泛的应用。X波段脉冲式电子顺磁共振波谱仪EPR100X波段连续波电子顺磁共振波谱仪EPR200-Plus台式电子顺磁共振波谱仪EPR200M
  • 高分辨QTOF特色技术巡展:自由基诱导解离技术
    前言高分辨QTOF质谱是一种先进的质谱技术,它结合了四极杆和飞行时间质谱的优点,能够提供高分辨率、高质量精度和高灵敏度的质谱分析。高分辨QTOF作为分析领域的高端仪器,始终在技术层面不断推陈出新。LCMS-9050是岛津最新推出的高分辨四极杆-飞行时间质谱仪,运用了多项特色技术,是技术指标优异、仪器性能卓越的产品。本期将为您介绍自由基诱导解离技术,岛津OAD解离源组件新产品已于近期发布。技术介绍岛津的自由基诱导解离(OAD)技术由田中耕一质量分析研究所开发,代表了质谱分析技术在结构解析方面的一个重要进步。这项技术的开发是为了解决传统碰撞诱导解离(CID)技术难以分辨C=C位置的问题,从而提供更详细的分子结构信息。传统碰撞诱导解离(CID)新型自由基诱导解离(OAD)OAD技术通过在质谱分析过程中引入自由基,使得分析物能够在特定条件下发生解离,从而揭示分子内部的结构特征。这种方法特别适用于脂质和其他生物活性化合物的分析,OAD能够提供关于这些化合物中C=C位置的详细信息,这对于理解分子的结构和功能至关重要。主要特点小结岛津的自由基诱导解离(OAD)技术是一种先进的离子解离技术,能够提供分子内部结构的详细信息。该技术为科研人员提供了一个强大的工具,能够更精准地完成复杂分子的分析和鉴定,从而更好地理解其结构和功能。对于生物医学研究、药物开发和疾病研究等领域具有重要的应用价值。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 中红外光学反馈腔增强OH自由基探测技术取得新进展
    近日,中科院合肥研究院安光所张为俊研究员团队在腔增强吸收光谱OH自由基探测技术方面取得新突破,相关研究成果以《基于中红外分布反馈二极管激光器的光学反馈腔增强吸收光谱技术应用于OH自由基探测》为题发表于美国光学学会(OSA)学术期刊Optics Express。   OH自由基是大气中最重要的氧化剂,其快速循环反应决定着大气中主要污染物的生成和去除。由于反应活性高,寿命短,在大气中浓度低,准确测量十分困难,是当今大气化学领域非常重要和挑战性的研究内容。   团队赵卫雄研究员和杨娜娜博士等人发展了2.8微米中红外光学反馈腔增强技术,为OH自由基探测提供了一种新的直接探测手段。该技术利用谐振腔的共振光反馈回激光器,可以有效压窄激光器线宽,实现光学自锁定,提高激光入射谐振腔的耦合效率,实现高灵敏度探测。   团队采用波长调制的方法,以腔模的一次谐波为误差信号反馈给压电陶瓷控制器,精确控制距离,从而达到相位实时锁定,在800 米有效光程下获得1.7×10-9 厘米-1探测灵敏度,对应OH自由基探测极限为~2×108 个/立方厘米。该技术进一步与磁旋转吸收光谱(FRS)和频率调制光谱(FMS)等技术相结合,将为大气OH自由基直接探测提供新的途径。   本研究得到国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目、国家自然科学基金优秀青年科学基金项目、第二次青藏高原综合科学考察研究项目、中国科学院青年创新促进会、中国科学院合肥物质科学研究院院长基金资助。
  • 安光所团队在过氧自由基自反应动力学研究方面取得新进展
    近日,中科院合肥研究院安徽光机所张为俊研究员团队在大气过氧自由基自反应研究方面取得新进展,相关论文以《真空紫外光电离质谱结合理论计算研究过氧自由基自反应的二聚体产物:C2H5OOC2H5》为题发表在学术期刊International Journal of Molecular Sciences (IF=6.20)上。   有机过氧自由基(RO2)是大气挥发性有机化合物(VOCs)降解反应中的重要中间体,在大气复合污染形成过程中扮演着关键角色。RO2不仅参与大气中自由基的链循环反应,影响大气氧化性,还控制着臭氧和二次有机气溶胶(SOA)等二次污染物的形成。其中,在低NOx条件下,过氧自由基主要与HO2自由基、以及自身发生化学反应,其产物往往具有低的挥发性容易进入到颗粒相中。但是相关的双自由基反应复杂,化学机制的认识不清,实验和理论研究极具挑战。   近日,团队唐小锋研究员和林晓晓副研究员等与法国里尔大学开展国际合作,面向大气中常见的小质量RO2(C1-C4),以真空紫外放电灯和瑞士同步辐射光源(SLS)作为电离源,采用微波放电流动管反应器和激光光解反应器,结合光电离质谱仪器系统开展了乙基过氧自由基(C2H5O2)的自反应研究,首次通过质谱在线测得乙基过氧自由基自反应过程生成的二聚体产物ROOR(C2H5OOC2H5)。   研究人员实验研究了C2H5O2自反应动力学,获得了通道分支比关键参数,并结合理论计算验证ROOR产物通道的反应机制。此外,通过测量同步辐射光电离效率谱,确定了C2H5OOC2H5的绝热电离能为8.75 ± 0.05 eV,结合Franck-Condon因子模拟计算,揭示其分子离子结构。该研究为直接测量ROOR提供新的思路,并证明了ROOR产物通道在小质量RO2自反应中不可忽略。   本文研究工作得到了国家自然科学基金、中科院国际合作重点项目和合肥大科学中心重点研发项目课题的经费支持。图1. 乙基过氧自由基反应光电离质谱图图2. 二聚体C2H5OOC2H5的光电离效率谱,红线为理论结果
  • 回顾‖疫情下第三届全国有机自由基化学会议圆满落幕
    受新冠疫情冲击,第三届全国有机自由基化学会议终于在2022年8月2日至5日在武汉光谷金盾大酒店如期举办,在坚决做好疫情常态化防控的前提下,作为国内最专业的Flash产品生产和研发企业,三泰科技携SepaBean machine快速制备液相色谱色系统、SepaFlash快速制备液相色谱分离柱等产品亮相14号展台。三泰科技为新老客户准备了精美礼品,现场更有专业工作人员与新老客户热情交流,共同探讨Flash产品的应用与发展。三泰科技华中团队 展会现场三泰科技工作人员与客户沟通交流本次会议主要为科研人员提供一个平台展示其在有机自由基化学领域取得的最新研究成果,加强相关学科科研人员之间的联系、了解与合作,促进我国有机自由基化学及相关领域的研究迈向更高水平。关于三泰三泰科技成立于2004年,专注于分离纯化和合成技术的开发和应用,主要产品包括SepaBean machine快速制备液相色谱系统、SepaFlash快速制备液相色谱柱,ChemBeanGo化学知识共享发布及科研用化学品检索交易平台、“CBG资讯”科研公众号、ChemBeanGo App等,产品和服务主要应用于药物合成化学、天然产物、精细化工和石油产品等领域。
  • 苏州大学:基于自由基促进的阳离子RAFT聚合实现快速活性3D打印!
    基于可逆失活自由基聚合(RDRP) 的3D 打印技术为制备具有“活性”的聚合物材料提供了有效手段。该类材料由于保留有活性位点,可进一步用于聚合后修饰及功能化,以制备多种多样的刺激响应性材料,目前正成为该领域的研究热点。然而,相较于商用体系,已有技术的打印速率通常较低,限制了其实际应用。同时,已报道工作主要基于RDRP方法,机理较为单一。近期,苏州大学朱健教授团队探索了基于阳离子可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合的立体光刻蚀(SLA)3D打印(ACS Macro Lett. 2021, 10, 1315)以及阳离子/自由基RAFT聚合联用的数字光处理(DLP)3D打印(Macromolecules 2022, 55, 7181)。拓宽了活性3D打印的聚合机理及单体适用范围,为调控材料性能提供了丰富手段。相较于自由基RAFT聚合,阳离子RAFT聚合通常具有更快的聚合速率。在本文中,该研究团队考察了基于自由基促进的阳离子RAFT(RPC-RAFT)聚合的DLP 3D打印体系,实现了较为快速的打印速率(12.99 cm/h)。首先,作者设计了模型聚合来研究该方法的聚合行为,其机理如图一所示。商业可得的光引发剂(TPO)与二苯基碘鎓盐(DPI)被用于产生初始的阳离子引发种,随后聚合由一种二硫代氨基甲酸酯RAFT试剂(图3 B)通过阳离子RAFT过程调控。图1. 推测的聚合机理。如图2A所示,聚合呈现一级线性动力学,聚合物分子量与理论值吻合较好,分子量分布窄,符合活性聚合特征。图2. 在405 nm波长光源下IBVE的聚合动力学结果:A) 单体转化率半对数与聚合时间的关系曲线;B) 分子量(Mn)和分子量分布(Ɖ )与单体转化率的关系;C)IBVE聚合物的SEC曲线。随后研究团队详细研究了交联体系的聚合行为(图3),对双官能度单体二乙二醇二乙烯基醚(DDE),单官能度单体异丁基乙烯基醚(IBVE),RAFT试剂以及TPO/DPI引发体系不同配比进行了考察。结果显示没有IBVE时,聚合速率与单体最终转化率降低,这可能是由过高的交联密度导致。DDE与IBVE的比例在3:1到1:3之间变化时对聚合速率影响较小。进一步提高IBVE含量则会导致鎓盐析出。改变RAFT试剂的比例对聚合速率影响较小,这与传统的自由基RAFT聚合不同,可能是由于在阳离子RAFT聚合中不存在阻聚效应。图3. A)商用DLP 3D打印机模型示意图;B) 用于RPC-RAFT聚合3D打印的树脂配方; 聚合树脂在405 nm波长光源照射以及不同反应条件下单体的转化率与时间曲线:C) 不同光催化剂浓度;D)不同官能度乙烯基醚配比;E)不同RAFT试剂浓度。利用优化后的打印树脂与商业可得的DLP 3D打印机,研究团队成功打印出具有较好分辨率的物体(图4)。然而,打印速率最高为6.77 cm/h。当进一步优化打印条件提高速率时,由于IBVE相对较低的沸点(83 °C),释放的聚合热使树脂出现了沸腾现象。 图4. 具有不同形状的3D物体数字模型以及相应的3D打印实体模型。于是研究人员将低沸点的IBVE替换为高沸点(179.09 °C)的环己基乙烯基醚(CVE),成功将打印速率提升至12.99 cm/h,该速率为目前活性打印体系的最高值。在该打印条件下,成功打印出具有不同形成的三维物体(图5)。 图5. 具有不同形状的3D物体数字模型以及相应的3D打印实体模型。最终,研究人员通过荧光单体(TPE-a)的聚合后修饰证明了所打印物体的活性特征。如图6所示,在利用该树脂所打印的薄膜表面涂上荧光单体溶液并用打印机形成的图案光照射,随后洗去溶液。经过照射的部分由光引发RAFT聚合扩链成功实现了荧光单体的接枝,因此在紫外光下呈现出荧光图案(图6 F)。在对比实验中,打印的薄膜由不含RAFT试剂的树脂制备,经过相同操作后在紫外光下则无荧光图案(图6 D),证明了该方法所打印物体具有活性特征。 图6. A) DLP 3D打印机中进行3D打印物体后功能化修饰示意图;B)3D打印物体后功能化修饰机理图;C) 未经后功能化修饰的3D打印物体在可见光下的数字图像;D) 未经后功能化修饰的3D打印物体在紫外光下的数字图像;E) 经后功能化修饰的3D打印物体在可见光下的数字图像;F) 经后功能化修饰的3D打印物体在紫外光下的数字图像。该工作以“Fast Living 3D Printing via Free Radical Promoted Cationic RAFT Polymerization”为题发表在《Small》上 。论文第一作者是苏州大学在读博士生赵博文,通讯作者为苏州大学朱健教授和李佳佳博士后。该工作获得了国家自然科学基金,中国博士后科学基金以及江苏省优势学科基金的资助。后续工作敬请关注。原文链接:https://doi.org/10.1002/smll.202207637摩方精密作为微纳3D打印的先行者和领导者,拥有全球领先的超高精度打印系统,其面投影微立体光刻(PμSL)技术可应用于精密电子器件、医疗器械、微流控、微机械等众多科研领域。在三维复杂结构微加工领域,摩方团队拥有超过二十年的科研及工程实践经验。针对客户在新产品开发中可能出现的工艺和材料难题,摩方将持续提供简易高效的技术支持方案。
  • 一文了解化学电离质谱如何测量大气环境中OH自由基
    p style=" text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " span style=" line-height: 150% " 1. /span span style=" line-height: 150% font-family: 宋体 " 大气 /span span style=" line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" line-height: 150% font-family: 宋体 " 活性自由基的来源与作用 /span /span /strong /p p style=" margin-left: 24px text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " strong /strong /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 大气 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 、 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · HO sub 2 /sub /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 活性自由基是大气光化学反应的引发剂和催化剂,对于城市灰霾的形成和对流层中 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " O sub 3 /sub /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 的平衡起关键作用,其浓度等级可作为衡量大气自身氧化水平的重要指标。 /span /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 其中 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 自由基是大气化学中最活跃的氧化剂,能与大气中绝大多数组分发生化学反应。例如大气中的甲烷( /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " CH sub 4 /sub /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " ),可以快速与 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 自由基反应生成可溶解氧化物 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " CH sub 2 /sub O /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 、 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " CH sub 3 /sub COOH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 发生沉降,因此,虽然每年有 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 5.15× 10 sup 14 /sup g /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 的 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " CH sub 4 /sub /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 排入地球大气层,但 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 自由基可将其中的 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 4.45× 10 sup 14 /sup g /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 氧化,占 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " CH sub 4 /sub /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 总量的 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 80% /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 以上,这使得 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " CH sub 4 /sub /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 对全球温室效应的影响比排放量估算整整低了一个量级。从某种程度来看, /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 自由基决定了这些组分在地球大气层中的寿命和浓度。不仅如此,酸雨、对流层臭氧平衡、城市光化学烟雾以及二次气溶胶形成等过程都有 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 的参与。除此之外, /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 、 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " O sub 3 /sub /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 还可以与大气中的烯烃反应生成醛,后者再与 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 自由基反应从而产生光化学烟雾中有毒且具有强烈刺激性的化合物过氧乙酰硝酸酯( /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " PANs /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " )。 /span /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 在低空对流层中, /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 的主要来源有两个:一是 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " O sub 3 /sub /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 在 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 320 nm /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 光波条件下光解产生的 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " O( sup 1 /sup D) /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 与空气中水分子的反应,二是 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · HO sub 2 /sub /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 与氮氧化物以及臭氧的反应。但是, /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 自由基的平均寿命通常为几秒甚至更短,它在对流层的最大浓度仅有 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 10 sup 6 /sup ~10 sup 7 /sup /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 个 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " /cm sup 3 /sup /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " ,且变化十分剧烈。 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 、 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · HO sub 2 /sub /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 自由基在大气光化学反应和光化学烟雾形成过程中的作用如图 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 1.1 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 所示。 /span /span /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 微软雅黑 " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 385px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/948b92d1-12cb-472e-a61b-c0944df80ea3.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" width=" 500" height=" 385" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em font-family: 黑体 " 图 /span span style=" text-indent: 2em font-family: " times=" " new=" " 1.1& nbsp · OH /span span style=" text-indent: 2em font-family: 黑体 " 、 /span span style=" text-indent: 2em font-family: " times=" " new=" " · HO sub 2 /sub /span span style=" text-indent: 2em font-family: 黑体 " 在大气光化学反应和光化学烟雾形成过程中的作用 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong span style=" line-height: 150% " 2. /span span style=" line-height: 150% font-family: 宋体 " 常见大气活性自由基 /span span style=" line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" line-height: 150% font-family: 宋体 " 的检测手段 /span /strong /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 直到 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 20 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 世纪 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 90 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 年代,测量对流层大气中 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 浓度的技术才逐渐成熟。英国 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " Leed /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 大学的 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " Heard /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 和 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " Pilling /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 教授在 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " Chem. Rev. /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 上撰写综述文章,全面评述了对流层中 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 的各项测量技术,包括:化学电离质谱技术( /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " CIMS /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " )、气体扩张激光诱导荧光技术( /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " FAGE /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " )、激光差分吸收光谱技术( /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " DOAS /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " )、 /span sup span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 14 /span /sup span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " CO /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 示踪技术、水杨酸吸收技术以及自旋捕获技术。表 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 1.1 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 给出了这几种测量方法的主要技术指标。 /span strong /strong /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em text-align: center " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-family: 黑体 " 表 /span span style=" font-family: " times=" " new=" " 1.1& nbsp · OH /span span style=" font-family: 黑体 " 浓度测定的各种技术及指标 /span /span /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" style=" border-collapse: collapse border: none margin-left: 9px margin-right: 9px " align=" center" tbody tr style=" height:31px" class=" firstRow" td width=" 95" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 31" p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 测量技术 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 42" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 31" p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" LOD( /span /strong strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 个 /span /strong strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" /cm sup 3 /sup ) /span /strong /p /td td width=" 12" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 31" p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 准确度 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 59" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 31" p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 单次测量时间 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 34" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 31" p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 机载 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 130" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 31" p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 研究团队 /span /strong strong /strong /p /td /tr tr style=" height:23px" td width=" 81" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" CIMS /span /p /td td width=" 42" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 2 /span span style=" font-size:16px font-family:Symbol" span ´ /span /span span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 10 sup 5 /sup /span /p /td td width=" 12" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 20% /span /p /td td width=" 64" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 30 s /span /p /td td width=" 43" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" Y /span /p /td td width=" 121" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 3+3 /span /p /td /tr tr style=" height:23px" td width=" 81" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" FAGE /span /p /td td width=" 42" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 2 /span span style=" font-size:16px font-family:Symbol" span ´ /span /span span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 10 sup 5 /sup /span /p /td td width=" 12" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 20% /span /p /td td width=" 64" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 30 s /span /p /td td width=" 43" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" Y /span /p /td td width=" 121" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 6 /span /p /td /tr tr style=" height:23px" td width=" 81" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" DOAS /span /p /td td width=" 42" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 5~10 /span span style=" font-size:16px font-family:Symbol" span ´ /span /span span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 10 sup 5 /sup /span /p /td td width=" 12" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 7% /span /p /td td width=" 64" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 300 s /span /p /td td width=" 43" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" N /span /p /td td width=" 121" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 4 /span /p /td /tr tr style=" height:23px" td width=" 81" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" sup span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 14 /span /sup span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" CO /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 示踪法 /span /p /td td width=" 42" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 2 /span span style=" font-size:16px font-family:Symbol" span ´ /span /span span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 10 sup 5 /sup /span /p /td td width=" 12" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 16% /span /p /td td width=" 64" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 300 s /span /p /td td width=" 43" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" Y /span /p /td td width=" 121" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 1 /span /p /td /tr tr style=" height:23px" td width=" 81" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 自旋 /span span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" - /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 捕获法 /span /p /td td width=" 42" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 5 /span span style=" font-size:16px font-family:Symbol" span ´ /span /span span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 10 sup 5 /sup /span /p /td td width=" 12" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" & lt 30% /span /p /td td width=" 64" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 20 min /span /p /td td width=" 43" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" N /span /p /td td width=" 121" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 1 /span /p /td /tr tr style=" height:23px" td width=" 81" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 水杨酸吸收法 /span /p /td td width=" 42" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 10 /span span style=" font-size:16px font-family:Symbol" span ´ /span /span span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 10 sup 5 /sup /span /p /td td width=" 12" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 30~50% /span /p /td td width=" 64" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 90 min /span /p /td td width=" 43" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" N /span /p /td td width=" 121" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 23" p style=" text-align:center" span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 2 /span /p /td /tr /tbody /table p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em font-family: " times=" " new=" " span style=" line-height: 24px font-family: 宋体 " FAGE是一种在低压条件下测量大气活性自由基的激光诱导荧光技术( /span span style=" line-height: 24px font-family: " times=" " new=" " LIF /span span style=" line-height: 24px font-family: 宋体 " ),自其被提出以来,已经广泛应用于自由基的检测,成为测量大气自由基的有效方法之一。正常工作时, /span span style=" line-height: 24px font-family: " times=" " new=" " FAGE /span span style=" line-height: 24px font-family: 宋体 " 利用特定波长的激光束,使低能级的 /span span style=" line-height: 24px font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" line-height: 24px font-family: 宋体 " 自由基发生跃迁,通过检测其从高能级回落过程中产生的荧光,从而实现对于 /span span style=" line-height: 24px font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" line-height: 24px font-family: 宋体 " 自由基浓度的测量。 /span /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em font-family: " times=" " new=" " DOAS /span span style=" text-indent: 2em font-family: 宋体 " 是利用空气中气体分子的窄带吸收特性及强度来鉴别气体成分、推演气体浓度的一种技术,其测量原理基于 /span span style=" text-indent: 2em font-family: " times=" " new=" " Beer-Lambert /span span style=" text-indent: 2em font-family: 宋体 " 定律: /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em font-family: 宋体 " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/766f80ed-bfa1-4612-b47e-bf2f50094303.jpg" title=" 化学式1.png" alt=" 化学式1.png" / span style=" text-indent: 0em font-family: 微软雅黑 " span style=" line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " color:=" " E /span /span span style=" text-indent: 2em text-align: right font-family: 仿宋_GB2312 " & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 /span span style=" text-indent: 2em text-align: right font-family: 宋体 " ( /span span style=" text-indent: 2em text-align: right font-family: " times=" " new=" " 1.1 /span span style=" text-indent: 2em text-align: right font-family: 宋体 " ) /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em line-height: 24px font-family: 宋体 " 进而得到 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-size: 16px font-family: 微软雅黑 " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/98f4fc65-35a4-4751-a3df-6df88f1f708c.jpg" title=" 化学式2.png" alt=" 化学式2.png" / span style=" text-indent: 2em text-align: right font-family: " times=" " new=" " position:=" " top:=" " & nbsp /span span style=" text-indent: 2em text-align: right font-family: 仿宋_GB2312 " & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 /span span style=" text-indent: 2em text-align: right font-family: 宋体 " ( /span span style=" text-indent: 2em text-align: right font-family: " times=" " new=" " 1.2 /span span style=" text-indent: 2em text-align: right font-family: 宋体 " ) /span /p p span style=" text-indent: 2em text-align: right font-family: 宋体 " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/7d7e75da-8bc5-47f5-982a-14f4e5ec72a8.jpg" title=" 微信截图_20200618164858.png" alt=" 微信截图_20200618164858.png" / /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " sup span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 14 /span /sup span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " CO /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 示踪技术最早由华盛顿州立大学于 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 1979 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 年报道,它是一种基于光稳态技术对 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 自由基进行研究的方法,利用 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 自由基对 /span sup span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 14 /span /sup span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " CO /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 的强氧化性,从而实现了对于 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 自由基的高灵敏度检测。 /span /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 对于自旋捕获技术和水杨酸吸收技术,则由于其在检测中所需的时间均大于 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 20 min /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " ,从而不适合应用于 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 自由基的连续在线检测。 /span /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " CIMS /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 是一种利用 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 的化学特性对其进行检测的技术,其原位测量 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 的浓度是 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " Georgia Institute of Technology /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 的 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " Eisele /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 和 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " Tannar /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 在 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 1989 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 年发明的。 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " CIMS /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 对 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 进行测量的关键在于通过过量的 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " SO sub 2 /sub /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 将其滴定,从而把 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 全部转化为 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " H sub 2 /sub SO sub 4 /sub /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " ,再用 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " NO sub 3 /sub sup - /sup /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 离子通过化学电离方法把 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " H sub 2 /sub SO sub 4 /sub /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 电离为 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " HSO sub 4 /sub sup - /sup /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 离子,最终利用测量得到的 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " NO sub 3 /sub sup - /sup /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 与 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " HSO sub 4 /sub sup - /sup /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 离子的强度,完成对 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 的检测。其基本原理如下: /span /span /p p style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " /span /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 23px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/5db3950c-6bb1-429f-a5dc-74721da12853.jpg" title=" 化学式3.png" alt=" 化学式3.png" width=" 200" height=" 23" border=" 0" vspace=" 0" / span style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " & nbsp /span span style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% font-family: 仿宋_GB2312 " & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 /span span style=" font-family: 微软雅黑 text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% " ( /span span style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 1.3 /span span style=" font-family: 微软雅黑 text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% " ) /span span style=" font-family: 微软雅黑 text-align: right text-indent: 2em " & nbsp /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 26px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/5fd7a534-5c7d-4f54-8c3a-b3664554a285.jpg" title=" 化学式4.png" alt=" 化学式4.png" width=" 200" height=" 26" border=" 0" vspace=" 0" / span style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% font-family: 仿宋_GB2312 " & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 /span span style=" font-family: 微软雅黑 text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% " ( /span span style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 1.4 /span span style=" font-family: 微软雅黑 text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% " ) /span /p p style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " position:=" " top:=" " /span /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 22px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/23d266a5-b30f-41b8-b389-5fe3b01adda6.jpg" title=" 化学式5.png" alt=" 化学式5.png" width=" 200" height=" 22" border=" 0" vspace=" 0" / span style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " position:=" " top:=" " & nbsp /span span style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% font-family: 仿宋_GB2312 " & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 ... /span span style=" font-family: 微软雅黑 text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% " ( /span span style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 1.5 /span span style=" font-family: 微软雅黑 text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% " ) /span /p p style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " /span /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 21px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/8bde4373-fe29-4b3a-8810-266a5776b2ec.jpg" title=" 化学式6.png" alt=" 化学式6.png" width=" 200" height=" 21" border=" 0" vspace=" 0" / span style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " & nbsp /span span style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% font-family: 仿宋_GB2312 " & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 /span span style=" font-family: 微软雅黑 text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% " ( /span span style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 1.6 /span span style=" font-family: 微软雅黑 text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% " ) /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 进而可以得到 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 的计算公式: /span /span /p p style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " /span /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 44px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/1d1e9059-1c2a-4c7e-a908-8c34733ab6b9.jpg" title=" 化学式7.png" alt=" 化学式7.png" width=" 200" height=" 44" border=" 0" vspace=" 0" / span style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " & nbsp /span span style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% font-family: 仿宋_GB2312 " & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 & #8230 /span span style=" font-family: 微软雅黑 text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% " ( /span span style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 1.7 /span span style=" font-family: 微软雅黑 text-align: right text-indent: 2em line-height: 150% " ) /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong span style=" line-height: 150% " 3. /span span style=" line-height: 150% font-family: 宋体 " 自主研发化学电离质谱测量 /span span style=" line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span /strong /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 中科院大连化物所李海洋研究员带领的“快速分离与检测”课题组( /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 102 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 组)基于质谱检测核心技术,致力于发展用于在线、现场、原位快速分析的质谱新仪器和新方法,聚焦于化工生产、环境监测和临床医学精确诊断对高端在线质谱的迫切需求,注重技术创新,以“做有用的仪器”为至高追求,先后攻克了新型软电离源、高分辨质量分析器等在线质谱多项关键技术,并于 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 2017 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 年与金铠仪器(大连)有限公司共同建立质谱发展事业部,携手推动高端质谱技术的发展。近年来,团队先后获得在线质谱仪从设计、生产到应用全链条认证,成功搭建了台式质谱仪、便携式质谱仪、毒品现场鉴别离子阱质谱仪等多个系列产品线,并实现了定型产品“高灵敏光电离飞行时间质谱仪”出口美国、团队成功入选辽宁省兴辽英才计划“高水平创新创业团队”等多项创举。 /span /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " /span /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 455px height: 600px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/65377ae1-b7f4-4dc3-9cd4-fe11db074f89.jpg" title=" f962b4b3bb4bb46555334acec7d0997_副本.png" alt=" f962b4b3bb4bb46555334acec7d0997_副本.png" width=" 455" height=" 600" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em line-height: 150% font-family: 宋体 " 针对大气活性自由基 /span span style=" text-indent: 2em line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" text-indent: 2em line-height: 150% font-family: 宋体 " 的检测难题,质谱发展事业部科研工作者基于垂直加速和双场加速聚焦技术,完全自主研发了一台大气压负离子直线式 /span span style=" text-indent: 2em line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " TOFMS /span span style=" text-indent: 2em line-height: 150% font-family: 宋体 " 用于大气活性自由基 /span span style=" text-indent: 2em line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" text-indent: 2em line-height: 150% font-family: 宋体 " 在线监测,其结构示意图如图 /span span style=" text-indent: 2em line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 1.2 /span span style=" text-indent: 2em line-height: 150% font-family: 宋体 " 所示。 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 14px font-family: 黑体 " /span /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/99cdf405-749e-4743-989c-4cc3c7893cf3.jpg" title=" 88.jpg" alt=" 88.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em text-align: center " span style=" text-align: center text-indent: 32px font-size: 14px font-family: 黑体 " 图 /span span style=" text-align: center text-indent: 32px font-size: 14px font-family: " times=" " new=" " 1.2& nbsp & nbsp /span span style=" text-align: center text-indent: 32px font-size: 14px font-family: 黑体 " 自行研制的大气压负离子直线式 /span span style=" text-align: center text-indent: 32px font-size: 14px font-family: " times=" " new=" " TOFMS /span span style=" text-align: center text-indent: 32px font-size: 14px font-family: 黑体 " 的结构示意图 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em font-family: 宋体 " 基于 /span span style=" text-indent: 2em font-family: " times=" " new=" " CIMS /span span style=" text-indent: 2em font-family: 宋体 " 技术的基本原理,针对大气活性自由基浓度低、寿命短等自身特点,利用 /span sup style=" font-family: 微软雅黑 text-indent: 2em " span style=" font-size: 16px font-family: " times=" " new=" " 63 /span /sup span style=" text-indent: 2em font-family: " times=" " new=" " Ni /span span style=" text-indent: 2em font-family: 宋体 " 放射源作为电离源,采用自由基转化反应管、试剂离子产生管与化学电离反应区相互平行同轴设计的结构,对自由基进行测量。如图 /span span style=" text-indent: 2em font-family: " times=" " new=" " 1.3 /span span style=" text-indent: 2em font-family: 宋体 " 所示为同轴式自由基进样系统及电离源的反应原理图与结构设计图。 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em font-family: 宋体 " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 614px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/0e654476-5bf0-4572-bc19-9a0e78fb151e.jpg" title=" 99.jpg" alt=" 99.jpg" width=" 600" height=" 614" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em text-align: center " span style=" text-align: center text-indent: 2em font-family: 黑体 " 图 /span span style=" text-align: center text-indent: 2em font-family: " times=" " new=" " 1.3& nbsp /span span style=" text-align: center text-indent: 2em font-family: 黑体 " 同轴式 /span span style=" text-align: center text-indent: 2em font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" text-align: center text-indent: 2em font-family: 黑体 " 自由基进样系统及电离源的反应原理图 /span /p p style=" margin: 10px 0px text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " 基于上述 /span span style=" font-size: 16px font-family: " times=" " new=" " CIMS /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " 检测方法,科研人员于 /span span style=" font-size: 16px font-family: " times=" " new=" " 2018 /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " 年 /span span style=" font-size: 16px font-family: " times=" " new=" " 4 /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " 月 /span span style=" font-size: 16px font-family: " times=" " new=" " 30 /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " 日对大连市沙河口区中山路 /span span style=" font-size: 16px font-family: " times=" " new=" " 457 /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " 号生物楼楼顶平台环境空气中 /span span style=" font-size: 16px font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " 自由基进行了连续在线监测,时间范围为 /span span style=" font-size: 16px font-family: " times=" " new=" " 6:00 ~18:00 /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " 。测试过程中每张质谱图采集 /span span style=" font-size: 16px font-family: " times=" " new=" " 5 s /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " ,经过计算,得到环境空气中 /span span style=" font-size: 16px font-family: " times=" " new=" " OH /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " 自由基浓度在一天内随时间的变化趋势如图 /span span style=" font-size: 16px font-family: " times=" " new=" " 1.4 /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " 所示,所得监测结果与相关文献报道规律保持一致,且分析速度更具优势,展现了所发展 /span span style=" font-size: 16px font-family: " times=" " new=" " CIMS /span span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " 的巨大应用潜力。 /span /span /p p style=" margin: 10px 0px text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px font-family: 宋体 " /span /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 449px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/fb123cb4-f106-42c3-8e9e-13bd104b1612.jpg" title=" 10101.png" alt=" 10101.png" width=" 600" height=" 449" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" margin: 10px 0px text-indent: 2em line-height: 1.75em text-align: center " span style=" font-family: 微软雅黑 text-align: center text-indent: 2em " 图 /span span style=" text-align: center text-indent: 2em font-family: " times=" " new=" " 1.4& nbsp /span span style=" font-family: 微软雅黑 text-align: center text-indent: 2em " 环境空气中 /span span style=" text-align: center text-indent: 2em font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-family: 微软雅黑 text-align: center text-indent: 2em " 自由基浓度在一天内随时间的变化 /span /p p style=" margin: 10px 0px text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong style=" font-family: 微软雅黑 text-indent: 2em " span style=" line-height: 150% font-family: 宋体 " 4.结语 /span /strong /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 由中科院大连化物所“快速分离与检测”课题组与金铠仪器(大连)有限公司共建的质谱发展事业部,采用 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " CIMS /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 技术设计研制了一套基于 /span sup span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " 63 /span /sup span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " Ni /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 放射源的大气压化学电离源及进样系统,利用自行研制的大气压负离子 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " TOFMS /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 实现了对于大气中的超痕量 /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: " times=" " new=" " · OH /span span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 自由基的原位、实时、在线、连续测量,展现了其在大气环境领域的巨大应用前景。 /span /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " br/ /span /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em text-align: right " span style=" font-family: 微软雅黑 " span style=" font-size: 16px line-height: 150% font-family: 宋体 " 供稿来源:金铠仪器(大连)有限公司 /span /span /p p br/ /p
  • 中国建全球唯一可调波极紫外自由电子激光器
    摘要:3月12日,总预算达1.4亿元的国家重大科研仪器设备专项“基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置”在大连正式启动。它将成为国际上唯一一套工作在50~150纳米区间且波长可调的全相干高亮度的自由电子激光器。   对原子、分子的探测是物理化学研究的基础,但由于现有仪器设备的限制,大多数分子和自由基难以被单光子电离,使很多研究无法深入,成为困扰科研工作者的一大难题。   一项旨在解决该难题的实验装置即将在我国建设。3月12日,总预算达1.4亿元的国家重大科研仪器设备专项“基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置”在大连正式启动。它将成为国际上唯一一套工作在50~150纳米区间且波长可调的全相干高亮度的自由电子激光器。   项目总负责人、中科院院士杨学明表示,该装置的研制将极大提升我国在能源等相关基础科学领域的实验水平,并极有希望成为国际上相关领域的一个重要研究基地。   强强联合   项目负责人之一、中科院大连化物所研究员戴东旭介绍说,能源研究中,煤的热解等燃烧过程的中间产物往往以原子、分子、自由基的形式存在,这些微观粒子被电离为离子后才能变成电信号被测试到。因此,对微观粒子的高灵敏度、高时间分辨率和物种分辨的探测和研究至关重要。   但是,大多数分子或自由基的激发电离波长都处于极紫外波段(50~150纳米),而传统激光器产生的基本波长一般在近紫外到近红外波段(300~1000纳米)。这造成了传统激光激发电离微观粒子需要吸收多个光子,其效率和灵敏度会呈几何量级的降低,并且容易把产物打碎。   为解决该问题,科学家提出了利用自由电子激光产生极紫外波段相干光的技术。该技术被认为是探测微观粒子最有效的途径。自由电子激光的波长可涵盖从硬X射线到远红外的所有波段,特别是利用高增益谐波产生(HGHG)技术产生的自由电子激光具有超高峰值亮度、超快时间特性和良好的相干性,应用价值巨大。   但该技术直到近十年才在实验中得到验证。其中,中科院上海应用物理所在几年前建设了我国第一个自由电子激光,并成功进行了相关实验。   而在大连,一位在科研中多年受困于粒子探测难题的科学家坐不住了。他就是以自己研发仪器进行实验而著名的杨学明。杨学明找到上海应用物理所,希望双方能够合作开发新设备。   上海方面通过经验积累后也意识到,有把握将自由电子激光的波长从200纳米降到150纳米以内,并实现波长可调。于是双方一拍即合,经过几年论证,在2011年联合申请了国家自然科学基金委国家重大科研仪器设备专项。   1月20日,上海应用物理所宣布:由该所研究员赵振堂领导的自由电子激光研究团队在国际上率先实现了HGHG自由电子激光大范围波长连续可调。   “在这个项目中,大连化物所和上海应物所是完美结合。”戴东旭表示,上海光源的建成使上海应物所拥有了大科学工程的建设与管理经验,并掌握了大量的关键技术。   从“敢想”到“敢做”   据戴东旭介绍,自由电子激光在进入21世纪之后才开始兴旺发展起来。目前,几家研发自由电子激光的相关单位各有所长,其中一些在波长等指标方面较为领先,技术难度很高,但还没有一家可实现波长可调。   位于合肥的国家同步辐射实验室目前能提供国内真空紫外最好的实验条件,在过去曾协助杨学明课题组做出很好的实验成果。但同步辐射光源毕竟不是激光,在相干性、峰值功率和时间特性上尚存差异。   针对这些问题,大连化物所从实际需求出发提出要求,上海应用物理所在设计中将目标瞄准解决实验中的实际问题。   据悉,该项目的设备将主要由我国自主研发。“这项技术国外也处在发展阶段,有些特殊指标只能自己制造,从国外买设备也需要从头研制。”戴东旭说。   在1.4亿元的项目总预算中,国家自然科学基金委资助1.03亿元用于自由电子激光和实验装置的研制,中科院大连化物所自筹约0.4亿元用于基建和公用设施。该项目的科学目标是研制一套基于HGHG模式的波长可调谐的极紫外相干光源以及利用这一性能优越的光源的实验装置。这也将成为世界上独特的相关基础科学问题的实验平台。   据悉,目前经费已经到位,装置计划将于2015年年底前建成。而且会在全国实现仪器共享,可应用于物理、化学、生物、能源等多个领域。戴东旭说:“装置建成后,以前测不到的将能测到,以前不好的信号将变清晰,以前做不了的实验也敢做了。”
  • 日本核污染水排海!如何检测鉴定辐照?EPR技术在辐照领域应用广泛
    近日,日本无视国际社会的强烈质疑和反对,单方面强行启动福岛核污染水排海,引发了全社会对可能到来的放射性污染物的担忧。据了解,核污水中含有多种放射性元素,如氚、锶、钴和碘等,由于生物富集效应,这些放射性污染物最终可能会随着各类海产品进入人们的口中。航拍福岛第一核电站排海口附近画面。图片来源:央视新闻EPR技术与辐照检测在日常生活中,可控、低剂量的辐照具有广泛应用,例如食品辐照、中药辐照、医疗器械辐照。那么,我们该如何判断食品或药品是否被放射性物质辐照?被辐射的剂量有多大?在国标中,电子顺磁共振波谱仪就是重要的检测方法之一。电子顺磁共振波谱(Electron Paramagnetic Resonance,EPR),亦称“电子自旋共振”(ESR),长期以来被用作研究辐射效应的定量工具,相关标准有ISO/ASTM 51607,GB/T 16639-2008等。EPR谱仪的工作原理是测量可变磁场中特定共振频率下未配对电子的能级跃迁。电离辐射可在许多形式的物质中产生自由基,比如丙氨酸CH3CH(NH2)COOH会形成自由基,这些自由基可以被EPR光谱仪定量地检测出来。EPR技术与核应急医疗核技术作为一种高科技技术,已应用到工业、医学、军事等领域,但是人类利用核能技术的同时也增加了核事故、辐射事故等潜在威胁。2011年3月11日的福岛核事故与昨日日本福岛排放核污水事件,再一次使人们清醒地认识到,在核事故发生后,快速有效的剂量重建可以对人群的受照水平进行筛查,从而进行合理有效的医学应急处理。核事故产生的电离辐射除了使受照者的骨髓、胃肠系统损伤外,还会诱导身体的钙化组织、角质层产生自由基,而且在这些组织中的自由基远比在其它生物组织中的自由基寿命长,如在常温下,电离辐射产生的CO2-自由基在牙齿化石中能存活107年。基于此,电子顺磁共振技术可检测电离辐射诱导产生的自由基,作为一种成熟的辐射剂量测定技术,可在较短时间内(≤10 min)得到吸收完成生物样品的剂量测量与重建。EPR技术的优势现有研究表明EPR在牙齿、指甲和头发等生物样品的辐射剂量重建中应用广泛,此外在其它物品的附属物上的剂量重建也有一定应用。例如EPR技术可以对口腔内未处理过的牙齿样本进行测量,这使在体辐射剂量评估成为可能。其优势在于可以适用于急性辐射损伤人员的快速剂量估算,并可以适用于“潜在显著照射”(≥2.0 Gy)。目前,EPR在不同样品的辐射剂量重建中的准确性仍需进一步研究。EPR技术与食品辐照食品辐照是利用电离辐照(60Co 或137Cs 放射源产生的γ射线、电子加速器产生的电子束或5 MeV以下的X 射线)对食品或其他农副产品进行加工处理。由于射线具有穿透力强的特点,可以在不破坏农产品原包装的情况下直接进行辐照加工处理,从而达到杀虫灭菌、防止霉变、延缓成熟和抑制发芽的目的。《辐照食品通用标准》中规定辐照处理的安全剂量在10 kGy以下,这也是各国长期以来在进行食品辐照处理中所遵循的安全剂量。高于10 kGy的剂量可以完全杀菌,产品需要再进行气密性处理防止再次污染,并在常温下存储。欧洲联盟(欧盟)指令明确规定,辐照食品以及含有辐照成分的食品(无论其百分比如何)都必须贴上辐照标签。国际食品辐照符号“radura”为了更好地加强辐照食品的规范管理,选择一种合适的辐照食品的检测方法显得尤为重要。食品在电离辐射作用下会使得内部化合物的共价键发生均裂而产生大量自由基,辐照食品的物理检测方法主要检测在辐照食品产生的自由基或者被固体物质俘获的电子,在不产生自由基和激发电子的前提下估计辐照吸收的剂量。基于此,电子顺磁共振技术就是强有力的检测手段。EPR技术能依靠检测辐照产生的长寿命自由基来对辐照食品进行鉴定,是被欧盟认可的检测辐照食品的有效方法,并有根据各种辐照食品制定的相关标准。辐照食品相关国家标准或地方标准如下:根据《食品安全国家标准 辐照食品鉴定 电子自旋共振波谱法》,针对于含骨类动物食品,当 g1=2.002±0.001,g2=1.998±0.001时,可判定样品经过辐照处理(g1和g2分别指示EPR图谱上出现的不对称信号)。当g=2.005±0.001时,无法判定样品是否经过辐照处理。下图所示为国家标准GB 31642-2016中的某猪排在辐照前后的EPR波谱对比图。(a)未辐照猪排的EPR波谱图,(b)辐照1.0 kGy猪排的EPR波谱图(选自国家标准GB 31642-2016)EPR技术与中药辐照中药辐照加工是核技术应用的重要领域,与食品辐照加工类似,均利用电离辐射射线与物质作用产生的物理效应、化学效应和生物效应达到杀虫灭菌、防止霉变、保持营养品质及延长货架期等目的。自从辐照灭菌法被纳入国家药典,辐照灭菌法就快速成为了我国中药原药材、饮片、辅料、中成药制剂生产企业的青睐对象。目前,针对辐照后的中药及其制剂进行检测的规范方法仅有国家食品药品监督管理总局于2015年公布的《中药辐照灭菌技术指导原则》,其中使用的检测技术是参考辐照食品的光释光法和热释光检测方法。而EPR技术是检测辐照后产生的长寿命自由基的有效方法,并且操作简单、检测迅速、具有较高重现性,值得在中药辐照检测领域做检测技术的补充推广。下图所示为某中草药在辐照前后的EPR波谱对比图。某中草药在辐照前后的EPR波谱对比图EPR技术与辐照剂量鉴定EPR技术可检测丙氨酸剂量计(辐照剂量标准品)中的丙氨酸自由基,从而有效鉴定其所受辐照剂量。如:辐照厂商可使用丙氨酸剂量计对辐照剂量进行质控鉴定 医院放射科或辐照站工作人员可长期随身配置丙氨酸剂量计,使用EPR检测长期所受辐照剂量,研究该行业职业病与辐照关系,为职业病防治奠定基础。根据国家标准《使用丙氨酸-EPR剂量测量系统的标准方法》(GB/T 16639-2008),丙氨酸-EPR剂量测量系统提供了一种可靠的吸收剂量测量方法,依赖于丙氨酸晶体受电离辐射照射后产生的特有的稳定自由基。用EPR波谱法测量自由基的浓度是一种非破坏性的分析方法。丙氨酸剂量计能反复测读,可用于剂量档案保存。丙氨酸剂量计辐照6 kGy吸收剂量的EPR波谱丙氨酸EPR剂量测量系统可作为参考标准和传递标准。也可作为辐射应用中(包括:医疗保健产品和药品的灭菌消毒、食品辐照、聚合物改性、医学治疗和材料的辐射损伤研究等方面)的工作剂量测量系统。国仪量子电子顺磁共振波谱仪国仪量子目前已推出具有核心自主知识产权,商用化的X波段电子顺磁共振波谱仪全系列产品:X波段脉冲式电子顺磁共振波谱仪EPR100、X波段连续波电子顺磁共振波谱仪EPR200-Plus、台式电子顺磁共振波谱仪EPR200M;并向前沿高端技术的高频谱仪进军,研发出了W波段脉冲式电子顺磁共振波谱仪EPR-W900。在化学、环境、材料物理、生物医疗、食品、工业领域有着重要而广泛的应用。国仪量子电子顺磁共振系列产品人类只有一个地球,我们共享汪洋大海!EPR技术为科学家提供了研究辐射效应的手段,但可持续发展的未来,需要全人类共同守护!本文作者:国仪量子
  • 世界水日|水质检测方案助力水资源安全
    2024年3月22日是第32届“世界水日”,3月22—28日是第37届“中国水周”。联合国确定2024年“世界水日”主题为“Water for Peace”(以水促和平)。我国纪念2024年“世界水日”、“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。地球上的淡水资源并不丰富,淡水储量仅占2.53%,而易于开发利用的、与人类生产生活关系最为密切的淡水资源,还不到全球水总储量的万分之一。随着人口增长、环境污染和水资源的破坏,水资源的短缺与污染已成为世界的重要问题。世界卫生组织的报告显示,目前全球有四分之一的人(约20亿人)缺乏安全的饮用水。与不良的水质、环境卫生和个人卫生相关的疾病每年造成约140万人死亡。日本核废水排海进一步引发了水环境和健康危机。值此“世界水日”之际,部分相关企业发布了水质检测解决方案,为水资源的有效管理和保护对社会的可持续发展贡献力量。示例一:聚光科技:饮用水全要素解决方案,助力饮用水安全高质量发展饮用水全流程示意图为实现“从源头到龙头”的水质安全管控,聚光科技提供饮用水全要素解决方案,建立从水源地取水、水厂制水、管网输水、二次供水、用户用水等各个环节的水质监测网络,监测设备基本覆盖新国标(GB 5749-2022)下的常规指标、重金属指标、有机物指标、生态指标等。聚光科技监测车、巡航船排查水源地风险区域,超级站保障水源地取水安全,二次供水保障居民用水质量,以科技力量守护饮用水安全。饮用水全要素综合解决方案针对目前饮用水安全保障的新要求,在饮用水新国标目标导向下,为切实加强水源保护区水质保护,确保水源水质标准与饮用水卫生标准相衔接,针对目前频发的水源地水华爆发、饮用水中的臭味物质超标等现状,聚光科技推出了臭味物质预警、水华预警监测等专业化的水质监测解决方案。示例二:国仪量子:电子顺磁共振技术为水处理研究提供解决方案电子顺磁共振是能够直接检测和研究含有未成对电子物质的一种波谱学技术,能够为研究水处理工艺涉及的自由基机理、污染物降解路径、催化剂活性位点提供技术支撑。近年来,高级氧化技术(AOPs)(如:芬顿 / 类芬顿、过硫酸盐、催化二氧化氯氧化)、紫外光介导的高级氧化技术)如 UV/Cl2、UV/NH2Cl、UV/H2O2、UV/PS)、光催化剂(如钒酸铋(BiVO4),钨酸铋(Bi2WO6 ),氮化碳(C3N4 ),二氧化钛(TiO2 )等,在水处理和环境修复领域引起了越来越多的关注。在这些体系中可以形成各种高活性的自由基,例如羟基自由基(•OH)、硫酸根自由基(•SO4-)、超氧自由基(•O2-)、单线态氧(1O2)等,与传统物理生物技术相比,这些手段可以明显提高有机污染物的去除速率。这些水处理技术手段的研究发展,离不开电子顺磁共振技术的助力。国仪量子推出的台式电子顺磁共振波谱仪EPR200M、X波段连续波电子顺磁共振波谱仪EPR200-Plus可为水处理中的光催化技术、高级氧化技术的研究提供解决方案。水是生命之源、万物之根,保护水资源就是保护我们自己,共同守护生命之源、爱护环境,让我们从现在开始!
  • 中科院首次发展高选择性检测GSH荧光传感器
    近日,中科院理化技术研究所超分子光化学研究组首次发展了一类在活体细胞中选择性检测谷胱甘肽(GSH)的反应型荧光传感器。相关研究结果日前发表于《美国化学会志》。   自由基损伤是组织损伤的重要分子机制之一,许多疾病,如心脏病、阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和肿瘤等的损伤机制中都有自由基的参与。   “含巯基的生物小分子,如半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)、GSH,会通过清除生物体系内过多的自由基来维持氧化还原平衡。”该研究组副研究员陈玉哲说。   据介绍,作为细胞内含量最多的含巯基生物小分子,GSH不仅参与了细胞抗氧化反应、维持机体的氧化还原平衡,还参与了调节细胞增生、机体免疫应答以及在神经系统中充当神经调质和神经递质的作用。   然而,含巯基的生物小分子结构和反应活性的相似性,往往使得一般检测GSH的荧光探针对Cys和Hcy产生相同或相似的响应。因此,发展高选择性检测GSH的荧光传感器仍然存在巨大挑战。   在文章中,研究组报道了一类基于单氯代BODIPY类衍生物的比率式荧光化学传感器。不同于传统的荧光检测机理,研究组利用了全新的“两步反应”,将GSH与Cys和Hcy区分开来。   “常规的检测,主要是通过巯基和传感器之间发生反应来实现,因而对GSH、Cys和Hcy会产生相似的响应 而我们利用新颖的两步反应机制,Cys和Hcy通过巯基和氨基的协同反应最终生成氨基取代的产物,而GSH生成巯基取代的产物,使其在光谱上产生明显的变化,与Cys和Hcy区分开来。”陈玉哲阐述。   业内专家认为,该成果将为研究肿瘤、心脏病、衰老等疾病的影响及诊疗手段提供新的方法。   据了解,相关研究工作得到了国家自然科学基金委优秀青年科学基金、科技部“973”计划以及中科院“百人计划”的资助
  • 铂悦仪器检测服务介绍
    01 | 快速材料成分分析Rapid Material Composition Analysis 1. 牌号分析,牌号鉴定及合金化学成分分析。 2. 贵金属分析,仅需几秒即可分析钱币、首饰和其他贵金属含量,各种贵金属快速分析Au、Ag、Pt、Rh、Pd等。 3. 土壤重金属分析。快速测定重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb、Hg、Ni、Zn等。 4. 矿石分析,快速分析矿石品位,进行矿石评定,品位控制、岩芯检测、矿脉分析、绘制矿石分析图。适用于地质勘探、矿山开采、矿产贸易、环境监测,包含Geo Exploration和Geo Mining。5. 化妆品分析,可分析化妆品中重金属(Hg、Pb、As等)。 6. 艺术考古分析,针对陶瓷,玉器,金银器,青铜器,壁画,字画等成分含量分析。02 | 野外现场分析测试Field analysis and testing1. 牌号分析,牌号鉴定及合金化学成分分析。 2. 贵金属分析,仅需几秒即可分析钱币、首饰和其他贵金属含量,各种贵金属快速分析Au、Ag、Pt、Rh、Pd等。 3. 土壤重金属分析。快速测定重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb、Hg、Ni、Zn等。 4. 矿石分析,快速分析矿石品位,进行矿石评定,品位控制、岩芯检测、矿脉分析、绘制矿石分析图。适用于地质勘探、矿山开采、矿产贸易、环境监测,包含Geo Exploration和Geo Mining。5. 化妆品分析,可分析化妆品中重金属(Hg、Pb、As等)。 6. 艺术考古分析,历史遗产保护等行业,包括陶瓷,玉器,金银器,青铜器,建筑,家具,装饰品,雕塑,字画,油画,壁画等成分含量分析。03 | 材料成份分析(定性/定量)Material composition analysis (qualitative/quantitative)1. 有色金属成份分析。2. 黑色金属成份分析。3. 金属杂质溯源:直读光谱仪可对约70种元素(金属元素及磷、硅、砷、碳、硼、氮、氧等非金属元素)进行分析。在一般情况下,用于1%以下含量的成份测定,检出限可达ppm。广泛应用于铸造,钢铁,金属回收和冶炼以及军工、航天航空、电力、化工、高等院校和商检、质检等单位,可分析材质:Fe、Al、Cu、Ni、Co、Ti、Zn、Mg、Pb、Sn等基体。 手持光谱仪可检测干燥食品以及食品原材料的分析,同样适应于食品加工行业金属溯源分析。04 | 痕量元素分析(成分/分布)Trace element analysis (composition/distribution)1. 环境检测:全反射XRF可用于土壤、污水中重金属污染物的分析,制样 简单,无需消解,检出限低至 ppb 级。2. 体液分析:TXRF可用于对血液、血清、尿 液等体液中微量元素分析,仅需要少量样品即可准确定量分析。 3. 食品饮料:TXRF可用于食品、饮料中微 量营养元素定量分析,液体样 品可直接分析,固体样品只需简单研磨。4. 环保:土壤,污泥;饮用水、盐湖水、污水、大气飘尘。5. 地矿:矿石、萤石、长石、氧化锌等。6. 冶金:镁电解液纯金中杂质元素。7. 生物医疗:中草药,人体组织,体液,头发和指甲中的痕量元素。8. 法检:撞车现场样品鉴定,开枪距离判定等。9. 材料:玻璃,高纯石英杂质含量,晶元体的污染等。05 | 大面积元素分析成像Large area elemental analysis imaging1. 艺术考古:古陶瓷、青铜、珠宝玉石、国外硬币、古钱币、古代金属刀具、古画等。2. 地质矿石:岩石薄片检测、识别岩石矿石的结构构造、化石、钻孔岩芯检测、岩石样品定量分析等。3. 材料科学:锂电池异物分析、太阳能电池、能源电池、材料基因、轮胎工艺研究、混凝土腐蚀研究、混凝土中CI离子的迁移、3D打印材料等。4. 生物医药:假肢、人工韧带、软组织异位骨化、恶性肿瘤细胞检测、毒理学(纳米)、水凝胶质检、新药剂的研发等。5. 环境植物:植物叶片元素定性检测、植物营养研究、水稻节点微量元素分布、小麦籽粒中元素分布、植物对磷元素的吸收、植物土壤修复等。6. 刑侦:检弹残留物、土壤物源分析、油墨分析、商标直伪鉴定、玻璃碎片分析、指纹分析、假币识别、头发样品的检测等。06 | 材料表面/形貌分析Material surface/Morphology analysis晶片应用:- 沉积薄膜(金属、有机物)的台阶高度- 抗蚀剂(软膜材料)的台阶高度- 蚀刻速率测定- 化学机械抛光(腐蚀,凹陷,弯曲) 大型基板应用:- 印刷电路板(凸起、台阶高度)– 窗口涂层– 晶片掩模– 晶片卡盘涂料– 抛光板玻璃基板及显示器应用:– AMOLED– 液晶屏研发的台阶步级高度测量– 触控面板薄膜厚度测量– 太阳能涂层薄膜测量 柔性电子器件薄膜: – 有机光电探测器 – 印于薄膜和玻璃上的有机薄膜– 触摸屏铜迹线07 | 自由基检测Free radical detection1. 氮氧化物监测,活性氧,氧化应激、光动力学。2. 污染物中的自由基。3. 血氧测定、膜的流动性、微环境中的pH值、粘度、相位分离新鲜性。4. 食品的抗氧化性能、辐射诱导产生的自由基、产品的长期稳定性、杂质分析。5. 丙氨酸剂量测定(片与薄膜)。6. 生物无机过渡金属化合物、芬顿反应、重金属离子对组织的影响。7. 活性聚合物、紫外辐射稳定性、温度稳定性。8. 防自由基效用、乳霜和洗发水等的紫外线防护质量。
  • 乐枫科普:浅谈超纯水TOC检测方法(二)
    上一篇我们列举了在不同的应用领域不同的TOC检测方法,而实验室纯水、超纯水行业,最常见的检测方法是什么呢?答案是紫外光氧化法。 紫外光氧化方法过程如下: 进水水流流经第一个电导率传感,接着流过UV氧化反应器,水中的有机物被氧化成CO2,再次流经第二个电导率传感,两次电导率的变化即反映水中TOC的含量。 其原理是:水中的某些分子流经UV氧化反应器时,从UV辐射吸收能量后,其化学键断裂产生自由基,而自由基是具有很高活性的物质,可以氧化有机分子。自由基使有机物电离,随后产生水的电导率变化。 更细一点区分,紫外氧化法又可分为全氧化法和部分氧化法二种。顾名思义,前者就是把被测水中的有机物100%氧化,直到电导率不再变化,测出TOC值。完全氧化水中的有机物,对检测装置的要求极高,氧化时间至少需要5分钟以上,测的是氧化曲线,所以结果也更准确。而后者只是氧化了被测水中的部分有机物,从而推算水中的TOC值,检测的是点,氧化时间很短,几乎是即时显示结果。这种氧化方法的检测结果与实际值误差较大,无法准确的反应实际TOC值。 目前的纯水器市场,部分高端水机具备TOC检测功能,那么,如何区分它采用的是全氧化法还是部分氧化法呢?这里介绍两个简单的辨别方法: 1.从结构上看,全氧化法检测的是氧化曲线,检测单元与紫外灯合为一体;部分氧化法检测的是点,检测单元与紫外灯互相独立。 2.从检测时间上看,全氧化法检测一个结果至少需要5分钟以上,甚至更多(为确保有机物100%转换),部分氧化法几乎是即时显示结果。 水中有机物的成分复杂:小分子、大分子、蛋白质、微生物。各种有机物氧化需要消耗的能量不同,部分氧化法无法准确估算水中的各类有机物成分,所以,它的检测结果与实际值误差较大。可以这样想象:部分氧化就是一个渔夫,用渔网捕鱼,来推测鱼池中有一共有多少鱼,全部氧化就是把鱼池抽干,鱼都清点一遍。都自称带有TOC检测的纯水系统,孰优孰劣,也就一目了然了。 乐枫在2017年初推出的纯水TOC检测技术采用的就是全部氧化方法,其检测结果绝对是经得起推敲的。关于上海乐枫生物科技有限公司上海乐枫专业从事高端水纯化和实验室分离纯化产品的研发、设计和制造,致力于,为生命科学和生物技术提供精锐品质、高附加值的创新产品。乐枫产品线包括实验室纯水系统、密理博纯水兼容耗材和实验室分离纯化产品。成立十年,乐枫创立出了自己的品牌RephiLe(瑞枫),拥有30多项专利和多个软件著作权。产品销往全球近90个国家和地区。
  • 合肥研究院全面解析环境监测领域中光谱学的技术进展
    p   近日,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所刘文清团队在《光学学报》上发表创刊四十周年特邀综述,全面解析环境监测领域中光谱学的技术进展。 /p p   半个多世纪以来,随着人类对于光本质认识的提髙和深化,光学技术的巨大进步,特别是激光器的发明和激光技术的应用,光与物质相互作用的认识有了根本性的提髙和发展。与此同时,人们对环境污染问题的认识也不断提升,开始采用现代的技术手段特别是光学技术研究一些环境物理化学现象和过程,逐渐发展了现代的环境光谱学。 /p p   环境光谱学不仅是经典光学的创新发展,也是环境科学的新发展。环境光谱学监测是环境光学的重要组成部分,它利用光学中的吸收、发射、散射以及大气辐射传输等方法,通过建立特征因子指纹光谱数据库和定量解析算法,获取痕量气体的特性,可用于空气质量、固定和流动污染源自动监测,具有实时、动态、快速、非接触遥测、遥测、监测范围广、成本低等优势,是当今国际环境监测的发展方向和主导技术。 /p p   利用光学中的吸收光谱、发射光谱、光的散射以及大气辐射传输等方法,刘文清团队提出开展光学与环境交叉科学的创新研究,目前已形成了以差分光学吸收光谱(DOAS)技术、傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术、非分光红外(NDIR)技术、可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术、激光雷达(LIDAR)技术、荧光光谱技术、激光诱导击穿光谱(LIBS)技术、光腔衰荡光谱技术(Cavity Ring-Down Spectroscopy,CRDS)、光散射测量技术、光声光谱技术等为主体的环境光学监测技术体系,实现了对环境痕量成分/多要素的现场快速探测与多维度多平台监测,已成功应用于大气、水源及土壤等的监测。 /p p   在常规气体监测方面,主要利用各种光学技术路线:如针对SO sub 2 /sub 、NO sub 2 /sub 、O sub 3 /sub 及THC、CH sub 4 /sub 、NMHC、BTX等污染物,DOAS技术利用气体分子的吸收特性来鉴别成分,并根据窄带吸收强度反演出微量气体的浓度 针对温室气体CO sub 2 /sub ,CRDS利用相对较窄的吸收窗口,避免其他组分干扰,实现较高精度检测 针对CO,利用TDLAS的波长调谐特性,用单一窄带的激光频率扫描气体分子的一条或者几条气体特征吸收线,实现CO的定性或定量分析 在大气氧化性监测方面,可利用气体扩张激光诱导荧光技术获取大气中最重要的氧化剂——HO sub x /sub (OH、HO sub 2 /sub )自由基,308纳米激光将OH自由基激发至电子激发态,探测激发态OH自由基发出的荧光来确定大气中OH自由基的浓度 如要测量HO sub 2 /sub 自由基,则需向转换装置中通入一定浓度的NO将HO sub 2 /sub 自由基转化为OH自由基,再测OH自由基 在颗粒物监测方面,颗粒物在大气中的垂直分布不均,且高空的垂直迁移会影响近地面的污染浓度。激光雷达系统利用气溶胶的后向米散射回波信号来探测气溶胶光学特性如后向散射系数/消光系数的时空分布,可实现对颗粒物的垂直分布探测 在地表水质监测方面,利用水体中多数有机污染物属于含荧光团的大分子有机物,在适当波长的激发光作用下发射特征荧光光谱的原理,利用激光诱导荧光技术实现对大面积水域的有机物污染状况的遥测 在土壤重金属监测方面,可以利用LIBS技术,分析土壤样品的表面等离子体辐射谱线,实现土壤有机污染物的现场快速监测。 /p p   在实际运用中,通常将环境光谱和遥感技术结合应用,通过对系统性、区域性和复合性污染研究和多元信息融合,可以实现在线监测环境复合污染物、三维立体和流动在线监测,为构建天空地一体化环境复合污染物观测、研究、示范平台奠定技术基础。 /p p   随着光学、电子、信息、生物等相关领域的技术进步,环境光谱技术正向高精度高灵敏、多组分多平台、智能化网络化的趋势发展。 /p p   在大气复合污染形成过程监测中的大气氧化性现场监测、纳米级颗粒物在线测量、超低排放污染源监测,以及水土重金属在线检测等方面还存在检测限低、时间分辨率不高等问题,因此需进一步提高检测精度和灵敏度,使光学监测技术应用于光化学反应机理研究、工业过程控制、生产安全监控 工业迅速发展使得监测的污染物种类快速增加、组分更加复杂,亟需发展大气自由基、全组分有机物、重金属、生物气溶胶、二次有机气溶胶示踪物,水体细菌、浮游植物以及土壤中残留农药和其它有机污染物的检测等 发展多平台、智能化、网络化,且具有特异选择性的环境监测仪器,实时获取环境多要素监测数据,通过对海量数据的深度挖掘、模型分析,利用大数据分析区域、流域污染源与环境质量的相应关系,构建智能管理决策平台,使环境管理向精细化、精准化转变,实现主动预见、大数据科学决策成为发展的新趋势。 /p
  • IVIS 视角 | 使用生物发光成像实时监测体内葡萄糖摄取
    在活体成像技术中,一些新的光学探针及光调控技术的出现,拓展了该技术的应用领域。上期给大家分享了检测活性氧的探针,能够在活体水平监测局部炎症中活性氧自由基(ROS)的释放,以及基于肿瘤微环境中高ROS水平介导的自发光动力效应,实现肿瘤诊疗一体化。今天给大家分享一篇2019年发表在《Nature Methods》杂志上的文章。作者设计了一种生物发光的探针BiGluc,利用该探针即可在体内、体外实时、无创的长期监测葡萄糖的摄取。葡萄糖是大多数生物体能量的主要来源,其异常摄取与许多病理条件有关,如肿瘤、糖尿病、神經退行性疾病、非酒精性脂肪性肝炎等。到目前为止,基于18FDG的正电子发射断层成像(PET)仍然是测量葡萄糖摄取的金标准。还没有光学成像技术能够很好的检测该指标。文章中作者设计了一种可以可视化和定量葡萄糖吸收的光学探针。该探针是基于结合笼状萤光素技术与生物正交‘点击’反应,即可激活的笼状萤光素三芳基膦酯(CLP)与全氟苯基叠氮基修饰的葡萄糖(GAz4)分子之间产生的生物正交点击反应,该反应导致游离萤光素的释放,此时在萤光素酶的存在下,即可产生可量化的生物发光信号,其信号强度与葡萄糖的代谢水平相关。在活体成像中,首先是表达萤光素酶的动物注射CLP, 24小时后注射GAz4,注射后即可使用IVIS 小动物活体成像系统进行成像,如下图所示。图1. BiGluc.探针的设计策略点击查看视频:https://v.qq.com/x/page/y0897ftpwnc.html为了研究BiGluc探针在活体水平的应用,文中使用基因工程鼠FVB-luc+/+【该小鼠通过β-actin启动子广泛的表达萤光素酶】来进行评价。在三组FVB-luc+/+小鼠中,首先尾静脉注射CLP溶液,24h后分别灌胃GAz4(BiGluc组)、GAz4+d-葡萄糖(BiGluc+d-葡萄糖组)或PBS(背景组)。结果显示,d-葡萄糖(1:300 ratio with the GAz4 probe)的竞争能够对BiGluc信号进行抑制,使得信号值下降至背景值。从而成功证明BiGluc探针与天然底物存在竞争(下图a-c)。为了进一步研究BiGluc和d-葡萄糖的在体内的选择性,作者进行了胰岛素耐受性试验。高水平的胰岛素会导致GLUT4易位到细胞膜,随后组织对d-葡萄糖摄取的增加。因此实验中FVB-luc+/+小鼠静脉注射CLP,24h后注射GAz4 结合 PBS溶液(对照组)或者胰岛素,随后进行生物发光成像,结果显示胰岛素处理组小鼠的信号增加了三倍(下图d)。图2. 转基因小鼠(FVB-luc+/+)中d-葡萄糖摄取的成像和定量这些实验结果表明,BiGluc探针可以可靠地用于可视化研究活体水平d-葡萄糖的摄取,并且可以进行定量,从而也提示该探针可用于糖尿病等代谢疾病的研究。同样,该探针可用于肿瘤葡糖糖摄取的研究。葡萄糖转运蛋白,特别是GLUT1,在多种类型肿瘤发展中起着至关重要的作用。实验中使用裸鼠接种4T1-luc或4 T1-luc-GLUT1?/?细胞,肿瘤生长至体积65mm3,所有的动物注射等量的萤光素,以确保肿瘤的大小和萤光素酶的表达量相同。如前所示,进行BiGluc探针成像实验。实验结果表明,与对照组相比,4T1-luc-GLUT1?/?发光强度降低38%。同样文中还研究了BiGluc信号是否可以通过化学抑制GLUT1转运体来调节。众所周知,WZB-117是一种小分子的GLUT1可逆抑制剂,能够在不同的癌症中有效地阻止葡萄糖的摄取。结果显示WZB-117处理组,葡萄糖摄取信号减少50%(下图c,d)。同样文中比较了BiGluc 探针和18F-FDG-PET在肿瘤移植体中的应用效果。结果显示 4T1-luc-GLUT1?/-细胞对葡萄糖的摄取量降低,与BiGluc探针成像结果一致(下图e,f)。图3. 使用BiGluc和18F-FDG探针对肿瘤异种移植模型中d-葡萄糖的摄取进行成像和定量这些结果都证明了BiGluc探针在研究机体葡萄糖摄取中强大的功能。相信这项技术可以广泛应用于药物研发以及监测与葡萄糖摄取异常相关疾病的发生和进展,如癌症、糖尿病和肥胖等。此外,BiGluc技术扩大了生物发光成像技术可检测的生物分子的范围。在未来,利用新的红移萤光素-萤光素酶组合技术可以进一步提高BiGluc探针灵敏度,将进一步扩大其应用范围。文章来源https://www.nature.com/articles/s41592-019-0421-z关于珀金埃尔默:珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案,助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长,我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球,我们拥有12500名专业技术人员,服务于150多个国家,时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭,改善人类生活质量。2018年,珀金埃尔默年营收达到约28亿美元,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问www.perkinelmer.com.cn
  • 聚焦3.15,海能在行动:鸡蛋中斑蝥黄的检测解决方案
    消费者权益日3.15黑名单之夜刚刚过去,消费安全不容忽视。无论你来自何方,从事什么样的职业,我们都有一个共同的名字——消费者。今年央视3.15晚会的主题是:“信用让消费更放心”。消费领域一些失信和侵犯消费者权益的情况在很大程度上影响着消费者的满意度和消费信心,制约着消费潜力的进一步扩大。从晚会曝光的情况来看,各类食品安全问题依旧层出不穷:生产车间“辣眼睛”的辣条、“化妆”出来的“土鸡蛋”……针对以上问题,海能实验室迅速做出反应,为各位消费者总结了最新解决方案,希望对大家有所帮助。晚会曝出部分养殖笼养鸡的厂商宣称可以使用“添加剂”斑蝥黄来让蛋黄颜色变深,从而将笼养鸡蛋“化妆”成土鸡蛋。而且他们并不担心被市场监管部门发现,因为国家目前根本没有土鸡蛋、柴鸡蛋等相关标准。抛开虚假宣传、以次充好的问题不说,这种方法“化妆”出来的土鸡蛋安全吗?首先我们需要来认识一下这种不太熟悉的添加剂。斑蝥黄又叫角黄素(Canthaxanthin),分子式:C40H52O2,化学名称:β-胡萝卜素-4,4’-二酮。是一种在自然界广泛分布的类胡萝卜素,具有抗氧化、消除自由基的作用,但其在生物体内的含量甚微。随着人工合成斑蝥黄的工业化,其在饲料、食品、化工、医药等行业得到了广泛的应用。鸡鸭等家禽喂养斑蝥黄可以使其蛋类表皮变黄,蛋黄变成人们喜爱的橙红色。为了保障人民的身体健康,利于政府对食品安全的监管,我国于2016年提出了饲料中斑蝥黄的检测方法:NY_T 2896-2016 饲料中斑蝥黄的测定 高效液相色谱法。当当当当~海能实验室高效液相色谱法测定斑蝥黄含量试剂及材料正己烷、二氯甲烷、无水乙醇、丙酮、甲苯;正己烷-丙酮溶液(93+7):正己烷和丙酮按体积比93:7混合均匀。斑蝥黄标准品:CAS 514-78-3,纯度>90%,4℃避光贮存;斑蝥黄标准储备液:称取20mg斑蝥黄标准品于100mL棕色容量瓶中,先加入20mL甲苯,室温条件下放入超声波清洗仪中辅助溶解15min,再用正己烷定容至刻度,得到浓度200μg/mL的斑蝥黄标准储备液;斑蝥黄标准工作液:准确移取斑蝥黄标准储备液,用正己烷准确稀释成浓度5μg/mL的标准工作液,即配即用。实验方法1、试样的采集与制备按GB/T 14699.1采集有代表性的样品,用四分法缩减取样。按GB/T 20195进行制备样品。粉碎后过0.45mm孔径的试验筛,混合均匀,装入密闭容器中,低温保存备用。2、试样溶液的制备称取5g左右试样,精确到0.0001g,置于锥形瓶中。加入40mL无水乙醇,摇匀,加入40mL二氯甲烷,放在50℃超声波水浴锅上处理30min,然后用快速定量滤纸过滤至100mL容量瓶中,于避光处用二氯甲烷定容。移取5.0mL滤液于10mL试管中,并在50℃下氮气吹干。残余物用2.0mL正己烷-丙酮溶液进行溶解,后用0.45μm微孔滤膜进行过滤,制的试样溶液。以上操作均在避光通风柜内进行。3、色谱参考条件检测器:紫外检测器;色谱柱:正相硅胶柱,长250mm,内径4mm,粒度5.0μm;流动相:正己烷-丙酮溶液(93+7);流速:1.5mL/min 进样量:20μL;检测波长:466nm;柱温:25℃。4、测定分别取20μL斑蝥黄标准工作液和试样溶液,在高效液相色谱仪上测定斑蝥黄的峰面积,根据峰面积计算滤液中斑蝥黄的浓度。实验数据斑蝥黄标准品高效液相色谱图
  • 仿生酶切割癌细胞DNA,诊疗监测两不误
    人工金属酶作为一种潜在的分子药物,有望在人体内靶向治疗癌细胞,减少癌症治疗副作用。但未搞清内部催化机制时,其应用就显得有些束手束脚。本月,北京工业大学和中科院高能物理所联合的研究团队在《科学进展》上报告了一项研究,他们阐明了一种人工金属酶的精细分子结构和能级分布特征,并揭示了这种仿生酶的催化活性机制。天然酶有高效的催化性能,但生物医学中的应用对酶的稳定性和免疫原性有更高要求。为此,研究者对酶进行了一系列改造,使其得以在更多生物反应中施展拳脚。在新发表的研究中,科学家设计出活性中心为铜团簇的人工金属酶,辅以肿瘤靶向肽和血清白蛋白——前者帮助酶与肿瘤细胞定向结合,后者让酶更稳定、活性更高。为血清白蛋白换上金属团簇内核后,其生物兼容性和金属催化能力都有所改良。经过一系列计算和实验,科学家发现,这种人工金属酶与底物匹配度良好。而且,由于自身独特的几何形状,人工金属酶在肿瘤微环境中可长期、稳定、选择性地让过表达的过氧化氢转化,使其变为羟基自由基和氧气。羟基自由基既能持续切割肿瘤细胞的DNA,让治疗更高效,还能产生灵敏的化学发光,便于人们动态追踪疗效。研究团队还发现,随着催化反应的进行,人工金属酶的活性中心并不会损耗,因为团簇的金属价态实现了封闭式周期性循环,确保反应更稳定、持续。这项研究意味着人工金属酶的合成向精准按需又迈进一步。此外,金属团簇独特的催化动力学和稳定性构造出新的反应路径,帮助人们建立可视化检测、高效治疗特定肿瘤的新方法。
  • 我国将制定5项牙膏HPLC检测新国标
    仪器信息网讯 我国将制定5项牙膏国家检测标准方法,涉及抗菌剂检测、防腐剂检测、漂白剂检测、维生素类物质检测等,这5项标准都采用高效液相色谱法,计划2015年完成,由江苏省产品质量监督检验研究院、苏州质量检测科学研究院负责起草。   《牙膏中5种氯铵类抗菌剂检测 高效液相色谱法》   目前市场上诸多牙膏宣称&ldquo 对虚火牙疼、牙龈出血、口腔溃疡有迅速改善和预防&rdquo 的功效,有的则声称可&ldquo 除菌消炎、清热去火&rdquo .牙膏能够消炎止痛消肿,很大程度上是因为很多牙膏企业在普通牙膏的基础上加入了某些抗菌止痛的药物. 由于氯铵类抗菌剂具有较好的杀菌效果,而在牙膏及口腔护理用品中大量使用.但长期使用抗菌药物,可使口腔中的正常菌群失调,甚至会因为耐药而产生抗药性。   由此可见,制定氯铵类抗菌剂的测定方法标准,对规范牙膏中抗菌剂的使用和检测具有重要意义.但目前尚无一次性测定牙膏中氯铵类抗菌剂的测定方法报道,本标准旨在建立一次性测定牙膏中5种氯铵类抗菌剂的检测方法,为牙膏产品中氯铵类抗菌剂的测定方法作出探索性研究.   《牙膏中甲硝唑和诺氟沙星的测定 高效液相色谱法》   为了追求口腔疾病的防治效果,一些生产企业向牙膏中添加不同的抑菌杀菌成分,甚至添加抗生素,造成抗生素的滥用.国家标准GB 22115-2008《牙膏用原料规范》中已经将抗生素列为禁止添加在牙膏中的物质,但是仍有不法企业违禁添加抗生素.甲硝唑和诺氟沙星就是最常见的抗生素.   我国在牙膏产品检测技术研究上起步较晚,目前对于牙膏中甲硝唑和诺氟沙星的检测还没有相关的检测方法.希望通过本项目的研究,采用高效液相色谱技术,建立一种同时测定牙膏中甲硝唑和诺氟沙星的方法,并初步了解牙膏中甲硝唑和诺氟沙星的添加情况,为牙膏中禁限用物质检测及现代口腔护理品的质量控制提供科学依据.   《牙膏中禁用漂白剂的测定&mdash &mdash 高效液相色谱法》   过氧化苯甲酰是一类在世界范围内广泛使用的漂白剂,杀菌剂 过氧化苯甲酰对人体上呼吸道有刺激性,对皮肤有强烈刺激及致敏作用,进入人体后要在肝脏内进行分解.长期过量食用后会对肝脏造成严重的损害,极易加重肝脏负担,引发多种疾病 短期过量食用会使人产生恶心、头晕、神经衰弱等中毒现象.此外,过氧化苯甲酰受热能产生苯自由基,进而会形成苯、苯酚、联苯,这些产物都有毒性,对健康有不良的影响 自由基氧化会加速人体衰老,导致动脉粥样硬化,甚至诱发多种疾病.   本项目的研究内容主要包括以下两个方面:1、样品前处理技术研究.2、牙膏中过氧化苯甲酰的定量分析.   《牙膏中维生素类物质的测定 高效液相色谱法》   维生素B6有利于脂肪、蛋白质的吸收,协助维持身体内钠钾平衡,促进红细胞的形成.缺乏维生素B6将会导致伤口愈合不良,牙槽与口腔炎等症状.在牙膏中添加维生素B6,能有效为牙龈补充维生素B6,防止牙龈出血,保持牙龈健康.目前,国内已有一些牙膏产品中含有维生素B6成分.因此,建立牙膏中维生素B6的测定方法,对控制产品质量、防止虚假宣传、维护消费者权益有重要作用.   《牙膏中限用防腐剂的测定&mdash &mdash 高效液相色谱法》   一管牙膏少则使用3个月多则使用半年,此间微生物大量滋生使得牙膏容易腐败变质,为了达到牙膏防腐的需要,必须在牙膏中添加一定量的防腐剂.国家标准GB 22115-2008《牙膏用原料规范》中已经规定了作为防腐剂使用的山梨酸和苯甲酸的限量值.但是不排除有的生产企业为了追求防腐效果而大量的添加防腐剂.本标准采用高效液相色谱技术,建立一种同时测定牙膏中山梨酸和苯甲酸的方法,并初步了解牙膏中山梨酸和苯甲酸的添加情况,为牙膏中禁限用物质检测及现代口腔护理品的质量控制提供科学依据.
  • 科学家在水溶液环境中实现单个生物分子磁共振谱探测
    p   中国科学院院士、中国科学技术大学教授杜江峰领衔的研究团队运用量子技术首次在室温水溶液环境中探测到单个DNA分子的磁共振谱,从而向运用单分子磁共振研究生物分子在生理环境中的构像和分子间相互作用迈出了重要一步。该工作发表在2018年9月出版的《自然-方法》上[Nature Methods 15, 697–699 (2018)],并被选为五篇封面标题文章之一。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/617791fb-2bec-4aac-912d-c2facfea4a51.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / br/ span style=" font-size: 14px " strong 基于钻石传感器实现水溶液中的DNA分子探测 /strong /span /p p   磁共振技术能够在溶液环境准确无损地获取物质的组成和结构信息,是目前研究生物分子结构和动力学的最有效的工具之一。然而,传统的磁共振技术受限于探测灵敏度,其研究对象通常为数十亿分子的宏观体系,无法实现单分子的研究。杜江峰团队利用钻石中的氮-空位点缺陷作为量子传感器(以下简称“钻石传感器”),它在绿色激光和特定频率微波脉冲的调制下,形成对磁信号敏感的量子干涉仪,将微弱的磁信号放大为量子相位信号,并利用光学手段进行读出。同时,由于钻石传感器的尺寸在原子量级,可以实现纳米尺度的空间分辨能力。因此,钻石传感器可以实现单个分子探测,并能通过磁共振谱学解析其结构和动力学等信息。 /p p   杜江峰团队此前的研究已经表明,基于钻石传感器能够探测单个蛋白质分子的磁共振谱[Science 347, 1135–1138 (2015)],实现了单分子磁共振的首次突破。该实验中的蛋白质分子被生物胶固定在钻石表面。然而,水溶液环境是生物分子保持生物活性并进行生命活动所必须的环境,在水溶液环境中进行单分子的磁共振探测是研究其生物功能的必经之路。杜江峰团队与南加州大学教授覃智峰合作,以双链DNA分子作为探测对象,此DNA分子被放置在钻石表面并填充水溶液以保持其生理状态。首先,为了防止DNA分子在溶液中的扩散,该团队设计了一套化学反应流程,将DNA分子的一条链(下图红色虚线示意)一端通过氨基修饰,化学键合“拴”在钻石表面,这也保证了DNA分子在钻石表面的均匀分布 同时将一种常用的氮氧自由基顺磁标签标记到DNA的另一条链(下图蓝色实线示意),其可以在水溶液中与键合链自由地复合-解链。其次,得益于钻石微纳技术的发展,加工得到钻石纳米柱,同时改进微波操控技术,使得探测效率大幅提升,能够快速测得单分子磁共振谱,信号获取时间从小时量级缩短到数分钟。最终,该团队成功地获取了水溶液环境下单个DNA分子的磁共振谱,并通过谱分析得到其动力学和环境特征信息。通过谱线展宽和仿真计算得到该DNA分子自由基的运动特征时间信息 通过谱线超精细分裂大小得到该DNA分子所处的疏水性环境信息。 /p p   该工作为在水溶液环境中研究单个生物分子的结构和功能提供一种新的技术方法,是朝向细胞原位单分子研究迈出的重要一步。以此为基础,和扫描探针、梯度磁场等技术相结合,未来可将该技术应用于生命科学领域的单分子成像、结构解析和动力学检测,从单分子层面理解生物特性和生命功能,具有广泛的应用前景。审稿人评述该工作:“单分子技术是当代生命科学的发展至关重要的一项技术,实现单个DNA分子的探测及其动力学行为研究将引起相关领域科学家很大的兴趣”。 /p p   中科院微观磁共振重点实验室石发展、孔飞和赵鹏举为该论文并列第一作者,杜江峰和覃智峰为该文通讯作者。此项研究得到科技部、国家自然科学基金委、中科院和安徽省的资助。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/8766fc73-bfa5-40f0-a81f-a13f1f55aed4.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" width=" 551" height=" 621" style=" width: 551px height: 621px " / /p p style=" text-align: justify " span style=" font-size: 14px " strong 实验方案示意图。基底为钻石单晶,为提升光学性质,微纳加工得到圆柱形阵列,钻石传感器位于表面下方数纳米,DNA分子“拴”在圆柱端面上,并置于水溶液中。 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/349bdc77-0cbe-4552-8f10-12277b1fb637.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 551" height=" 555" style=" width: 551px height: 555px " / /p p style=" text-align: center " br/ span style=" font-size: 14px " strong 实验测得的单个DNA分子的磁共振谱,三条峰为氮氧自由基和氮核自旋的超精细耦合所致。 /strong /span br/ /p
  • 大气中首次检测到新型极活泼化合物 可能影响全球气候与人类健康
    据26日发表在《科学》杂志上的论文,一个国际研究小组首次成功地在大气条件下检测到了氢三氧化物(ROOOH)。这是一种全新的化合物,可能会影响人类健康和全球气候。  所有的过氧化物都有两个相互连接的氧原子,使它们具有高反应性并且通常易燃易爆。它们被用于各种用途,从美白牙齿到清理伤口,甚至用作火箭燃料。近年来,人们一直在猜测,大气中是否也发现了三氧化物——三个氧原子相互连接的化合物,比过氧化氢更具活性。  科学家最新研究明确证实,在大气条件下,过氧化氢自由基(RO2)和羟基自由基(OH)的反应也会形成ROOOH。当化合物在大气中被氧化时,它们通常会与OH自由基发生反应,形成新的自由基。当该自由基与氧反应时,会形成过氧化物(ROO)的第三个自由基,该自由基又可以与OH自由基反应,从而形成ROOOH。这是气态物质,其基团由三个连续的氧原子和一个氢原子组成,氢原子与有机残基键合。  研究论文资深作者、丹麦哥本哈根大学化学系亨里克格鲁姆吉尔嘉德教授说:“我们发现的这类化合物在结构上是独一无二的。由于它们具有极强的氧化性,很可能会带来一系列我们尚未发现的影响。”  研究人员预计,几乎所有化合物都会在大气中形成ROOOH,并估计它们的寿命从几分钟到几小时不等。这使得它们足够稳定,可与许多其他大气化合物发生反应。异戊二烯是最常排放到大气中的有机化合物之一。研究表明,释放的所有异戊二烯中约有1%转化为ROOOH。  研究人员估计,大气中ROOOH的浓度约为每立方厘米1000万。相比之下,OH自由基是大气中最重要的氧化剂之一,每立方厘米约有100万个自由基。  研究团队还强烈怀疑,ROOOH能够渗透到空气中的微小颗粒物,即所谓的气溶胶中,这种颗粒物会对健康构成危害,并可能导致呼吸系统和心血管疾病。由于太阳光同时被气溶胶反射和吸收,这会影响地球的热平衡,也就是地球吸收并反射回太空的阳光比例。当气溶胶吸收物质时,它们会增长并促成云层的形成,这也会影响地球的气候。  研究表明,用质谱仪直接观察氢三氧化物是可行的。这意味着可在不同系统中进一步研究这些化合物,包括量化它们在环境中的丰度。
  • 质谱助力,大气中首次检测到新型极活泼化合物:ROOOH
    据26日发表在《科学》杂志上的论文,一个国际研究小组首次成功地在大气条件下检测到了氢三氧化物(ROOOH)。这是一种全新的化合物,可能会影响人类健康和全球气候。  所有的过氧化物都有两个相互连接的氧原子,使它们具有高反应性并且通常易燃易爆。它们被用于各种用途,从美白牙齿到清理伤口,甚至用作火箭燃料。近年来,人们一直在猜测,大气中是否也发现了三氧化物——三个氧原子相互连接的化合物,比过氧化氢更具活性。  科学家最新研究明确证实,在大气条件下,过氧化氢自由基(RO2)和羟基自由基(OH)的反应也会形成ROOOH。当化合物在大气中被氧化时,它们通常会与OH自由基发生反应,形成新的自由基。当该自由基与氧反应时,会形成过氧化物(ROO)的第三个自由基,该自由基又可以与OH自由基反应,从而形成ROOOH。这是气态物质,其基团由三个连续的氧原子和一个氢原子组成,氢原子与有机残基键合。  研究论文资深作者、丹麦哥本哈根大学化学系亨里克格鲁姆吉尔嘉德教授说:“我们发现的这类化合物在结构上是独一无二的。由于它们具有极强的氧化性,很可能会带来一系列我们尚未发现的影响。”  研究人员预计,几乎所有化合物都会在大气中形成ROOOH,并估计它们的寿命从几分钟到几小时不等。这使得它们足够稳定,可与许多其他大气化合物发生反应。异戊二烯是最常排放到大气中的有机化合物之一。研究表明,释放的所有异戊二烯中约有1%转化为ROOOH。  研究人员估计,大气中ROOOH的浓度约为每立方厘米1000万。相比之下,OH自由基是大气中最重要的氧化剂之一,每立方厘米约有100万个自由基。  研究团队还强烈怀疑,ROOOH能够渗透到空气中的微小颗粒物,即所谓的气溶胶中,这种颗粒物会对健康构成危害,并可能导致呼吸系统和心血管疾病。由于太阳光同时被气溶胶反射和吸收,这会影响地球的热平衡,也就是地球吸收并反射回太空的阳光比例。当气溶胶吸收物质时,它们会增长并促成云层的形成,这也会影响地球的气候。  研究表明,用质谱仪直接观察氢三氧化物是可行的。这意味着可在不同系统中进一步研究这些化合物,包括量化它们在环境中的丰度。
  • 深圳海关将认可香港检测机构的检测报告 香港酒类实现前海“自由行”
    深圳是全国第二大酒类进口口岸,而香港是深圳进口酒类的主要输出地。世界各地的美酒如何更加高效便捷地从香港通过深圳进入内地市场?近日,记者从深圳海关、前海管理局联合举办的“深港酒类‘两地一检’政策宣贯会”上了解到,深圳海关即将在前海深港现代服务业合作区内试点深港酒类“两地一检”模式,即酒类产品经香港检测机构按照内地海关提供的标准要求进行检测合格并出具报告后,在前海合作区内申报进口时,深圳海关将认可香港检测机构的检测报告,不再实施抽样送检。这样免去了企业等待海关实验室检测的时间,可以实现香港酒类产品在深圳前海快速通关,以最快速度进入内地流通市场,实现从香港到内地市场的“自由行”,为进一步实现香港酒类贸易“定制化”服务奠定基础。据悉,海关总署为支持前海合作区打造粤港澳大湾区全面深化改革创新试验平台、建设高水平对外开放门户枢纽,制定出台了18条“一揽子”措施,试点深港酒类“两地一检”模式就是“发挥前海先行先试优势,推进深港规则对接”的措施之一。此次政策宣贯会是落实落地该项措施的重要环节,首批三家香港检测机构与深圳海关、香港酒业总商会和前海多家进口酒类企业代表进行了沟通接洽,“两地一检”模式政策红利即将显现。
  • 科学岛团队开发MOF荧光传感平台用于食品安全可视化监测
    近期,中科院合肥研究院固体所能源材料与器件制造研究部蒋长龙研究员团队在没食子酸(GA)的可视化分析检测方面取得新进展。该团队采用铕离子(Eu3+)与3,5-二羧基苯硼酸(BBDC)配位聚合构建多发射铕金属-有机骨架荧光团,通过便携式传感平台用于对没食子酸的可视化检测。其中,通过设计合成的双发射Eu-MOF荧光探针对茶叶和果汁中没食子酸的共价结合和富集,提出了一种有效的食品添加剂监控策略,以保证食品安全和人体健康,相关成果已发表在国际化学工程类TOP期刊 Chemical Engineering Journal 上。   食品添加剂具有改善感官特性和维持或提高食品营养价值的作用,尤其是具有抗氧化作用的食品添加剂正受到社会各年龄段人群的广泛关注。在茶叶和新鲜果汁中的没食子酸具有还原性和多种生物活性,它通过清除活性氧(ROS) 和其他自由基离子对人体具有抗氧化作用,并能显著降低ROS指数。没食子酸不仅天然存在于绿茶、红茶等多种植物中,还因其强大的抗自由基活性和抗氧化作用而广泛应用于食品和保健品中。没食子酸的快速直观检测对分析化学具有重要意义,因为它不仅具有很强的抗诱变、抗癌、抗氧化活性,而且是评价食品抗氧化能力的重要指标。   研究人员基于硼酸配体和铕金属离子的聚合,开发了单波长激发下的多发射Eu-MOF,用于快速可视化检测没食子酸,并且利用智能手机APP(颜色识别器)识别荧光探针溶液颜色的RGB值完成了对没食子酸的可视化检测。引入硼酸基团后,Eu-MOF在单波长激发下有两个发射中心,在检测没食子酸时,Eu-MOF的发射颜色在紫外灯照射下可由红色变为蓝色,即由Eu-MOF中能量转移效率的转变引起。这种多发射Eu-MOF具有显著的发光性能、高灵敏度和对没食子酸的快速视觉响应,并对没食子酸的检测具有良好的分散性和较低的检测限,可用于茶和果汁等实际样品中没食子酸的检测。结合智能手机制备的荧光传感平台,可进行现场、快速、半定量、可视化的检测。所设计的方法为食品质量控制评价体系的开发提供新的思路与途径,并有望扩展多发射Eu-MOF在化学和分析传感领域的应用。   该项研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研究开发项目和安徽省重点研究开发项目的资助。
  • “咳咳咳”扬尘监测系统,实现“肺呼吸”自由
    随着近几年工业技术的快速发展,“尘肺病”已成为我国一大职业病,并呈现每年以3万多人增长的趋势,现状不容乐观。什么是尘肺病绝大多数人认为尘肺病就是一种疾病。事实上,尘肺病是由于吸入各种物质的粉尘而引发的肺部疾病。根据不同的诱因也有不同类型的尘肺病,如煤工尘肺、水泥尘肺、石棉肺等。由于患病人口数量大,治疗困难,尘肺病已成为社会公认的一种不可治的疾病。相比于后期的治疗困难,前期通过各种预防措施更为简单直接,从源头上降低工人接触的粉尘浓度。同时,随着城市建设对环境治理要求的不断提高,扬尘监测已逐步成为环境监测的重要指标。因此,对于建筑工地、水泥工厂、大型工矿等扬尘浓度易于超标的场所,必须安装一套扬尘监测系统,实时监测空气中污染物的浓度,降低扬尘污染,也使工人们的呼吸更为轻松、顺畅,提高工作效率。建大仁科扬尘监测系统由扬尘监测站、传输系统和环境监控云平台组成,能够对安装环境中的温度、湿度、噪声、大气压力、风力、风速、风向、PM2.5、PM10、TSP等环境参数进行实时监测(根据需求可任意搭配),通过GPRS/4G方式将采集的数据上传至环境监控云平台,方便工作人员对现场环境质量进行实时的监测、查看与管理。扬尘监测系统的具体体现:扬尘监测站扬尘监测站包含1路百叶盒输出,对温湿度、噪声、PM2.5、PM10、气压、TSP等气象因素进行采集;1路风速采集;1路风向采集;1路继电器输出,可外接现场二级继电器控制雾炮(默认)及塔喷系统;外接1路 LED 屏(尺寸54cm*102cm),实时显示环境中各气象因素的当前数值。传输系统扬尘监测站可通过GPRS/4G方式将数据上传至环境监控云平台;同时,我司还提供免费对接平台的服务,只需用户提供平台的接口协议即可实现,帮助更加直观的监管扬尘。环境监控云平台环境监控云平台是建大仁科为远程实现环境质量自动监测与管理所研发的系统平台。可接收扬尘监测站实时上传的数据,对超限的数据进行报警;支持数据多种分析和导出方式;管理人员可直接在云平台对监测要素的数据进行上下限设置,报警设置等,及时对施工现场的扬尘污染进行防治。扬尘监测系统的独特优势:1.智能联动扬尘监测站专门设置1路继电器输出,当空气中PM2.5或PM10的数值超标时,系统会自动给继电器发送联动命令,从而控制现场雾炮或塔喷系统,降低空气中颗粒物的含量。2.双色显示屏高亮度大LED屏,可实现双色显示,绿色正常,红色超标,双色提示更清晰,提供专门手机APP修改显示的标头,可勾选屏幕显示内容,设置雾炮启动值。3.远程监控多样除了我司提供的环境监控云平台可在电脑端进行查看监控,还支持手机APP,微信公众号等多种终端登录方式,从而实现短信报警、铃声报警、微信提示等报警方式;能实时接收监测设备上传的数据,可直接在终端进行各种参数的设置,达到远程自动监控的目的。扬尘监测系统通过对现场环境各种污染物的数据纳入监控系统,为工作人员下一步控制工地的扬尘等颗粒物提供科学的数据支持,提高环境污染防治的力度,净化空气质量,帮助人们实现“肺呼吸”自由。
  • 微型化多光子显微镜揭秘大脑,开启自由活动动物成像新范式——超维景生物科技研发总监胡炎辉
    近年来,光学成像技术如荧光分子成像、光声成像和生物发光成像等广泛应用于小动物活体成像。同时,多模态成像技术的兴起将多种成像技术结合,为小动物活体成像提供了更精确和信息丰富的工具。为帮助广大用户及时了解小动物活体成像前沿技术、产品与整体解决方案,仪器信息网特别制作【小动物活体成像技术创新突破进行时】专题,并策划“小动物活体成像技术”主题征稿活动,以期进一步帮助广大用户从多维度深入了解小动物活体成像技术应用、主流品牌、市场动态以及相关内容。本期约稿特别邀请超维景生物科技有限公司研发总监胡炎辉,就小动物活体成像技术发展、市场规模及未来趋势进行分享,并就超维景生物科技在面对小动物自由运动活体成像瓶颈取得的突破性进展。 本期嘉宾:胡炎辉,超维景生物科技有限公司 研发总监 胡炎辉,超维景生物科技有限公司研发总监。2018年毕业于北京大学,电路与系统专业,曾参加基金委国家重大仪器专项,负责逻辑控制、微弱信号探测及系统设计,在激光扫描显微成像、微弱信号探测及高速信号处理等技术方向有着多年的积累。2017年至今,作为超维景核心创始团队成员之一,参与公司技术专利20余项,开发了新一代双光子成像处理平台,推出了科研、医疗等多款多光子产品,具有丰富的产学研融合开发及落地经验。——01—— 从单光子到多光子成像,推动活体成像技术发展在医学和生命科学研究的领域内,不断的革新和突破在成像技术方面是推进科学发展的关键,同时也是推动新的生物学发现和进步的重要引擎。其中,多光子成像技术通过激光与生物样本内的分子和原子相互作用产生荧光反应,以荧光显微的形式,允许我们以无损害的方式直接观察到组织的内部结构。尽管生物样本本身对光有较好的透光性,它们也具有强烈的散射特性。通常,细胞水平的高分辨成像技术在生物组织中的穿透深度“软极限”大约为1mm。不过,使用更长波长的激光可以减小对光的散射,并且增强穿透力。多光子吸收提供了一种非线性的荧光激活方法,其中双光子和三光子吸收的波长分别是单光子激发的两倍和三倍。与单光子相比,多光子成像可以实现几乎10倍的成像深度增强。这种非线性激发方法也带来了更高的信号-背景比及更优秀的层析成像能力。所有这些成像上的优势使得多光子成像特别适合用于复杂条件下的活体成像研究,成为一种在这些应用中非常重要的工具。Winfried Denk于1990年在康奈尔大学发明了世界上第一台双光子激光扫描显微镜。而自21世纪初以来,随着超快激光技术的突破及商业化,双光子显微成像技术迅速成为最广泛使用的活体动物成像方法。特别值得提及的,超维景的创始人程和平院士早在1992年就开始涉足双光子显微技术,成为最早的技术参与者之一,并致力于推广这一技术。历经近三十年的发展,双光子显微成像技术已变得在脑科学研究中不可或缺。尽管传统的台式双光子显微镜分辨率高,但它们体积庞大且重量重,需将实验动物固定或麻醉以完成成像,因此无法适用于自由活动的动物。微型单光子成像技术可以实现对自由活动的小鼠进行成像,但它在分辨率和对比度方面相对较低,难以达到亚细胞级别的分辨率和三维成像效果。——02——直面脑科学研究自主研发工具挑战,2.2克微型化双光子显微镜“轻装上阵”打造用于全景式解析脑连接和功能动态图谱的研究工具是当代脑科学的一个核心方向。针对如何在自由行为动物上绘制大脑神经元功能图谱的难题,超维景团队研发出了头戴式2.2克微型化双光子显微镜,首次实现自由活动小鼠大脑神经元和突触水平钙信号功能成像,为脑科学研究提供了革命性的新工具。这项技术解决了困扰领域近20年的挑战,显著领先于美国脑计划催生的微型化单光子技术,入选“2017年度中国科学十大进展”,并被评为Nature Methods“2018年度方法”。依托此技术建成“南京脑观象台”,为中国脑计划提供了“人无我有”的支撑平台;专利技术的产业转化实现高端显微成像装备自主创制的突破,完成对欧美国家的整机出口,累计实现销售额过亿元。通过技术拓展,研发了应用于人体的手持式双光子显微镜,在临床医学与航天医学中具有巨大的应用前景。为病理诊断技术带来一种全新的手段,成为临床疾病精准检查的重要工具。这项技术成果属于国家基金委重大仪器专项转化的科技成果,是国家在高端装备研发方向投入的典型产出代表。除了在脑科学、医疗应用领域的技术贡献之外,同时彰显了中国也可利用具有自主知识产权的国际领先的技术,实现在高端仪器方向的突破,提振了中国科学家在高端仪器装备方向的研究信心,并以此为核心技术来推动国内以及国际的科学研究大计划,对国内的脑科学研究领域也起到积极引领作用。——03——深耕小动物自由运动活体成像,持续提升核心竞争力超维景公司始创于2016年,公司核心力量来自北京大学院士创建和领导的多学科交叉团队,是一家专注于高端生物医学成像设备研发、生产和销售的国家高新技术企业。2017年,超维景核心团队成功研制仅2.2g的超高时空分辨微型化双光子显微镜,在国际上首次获取了小鼠在自由行为过程中大脑皮层神经元和神经突触活动的动态图像,被评为“2017年度中国科学十大进展”和《Nature Methods》“2018年度方法”(无限制行为动物成像),开启自由活动动物成像新范式,研究成果可应用于脑认知基本原理研究、脑重大疾病机理研究和脑疾病的药物研究,本技术进一步可应用于临床实时在体无创细胞级检测。部分获奖照片“微型化”是指将显微镜做到拇指大小,可以佩戴在小鼠头上,同时不影响小鼠的自由活动,进而观察小鼠在觅食、社交、睡觉等自主行为时大脑神经元的真实活动和功能连接。超维景的微型化显微镜体积微小,让小鼠能够“戴着跑”,实现了自由行为动物的清晰稳定成像,可用于在动物觅食、跳台、打斗、嬉戏、睡眠等自然行为条件下,或者在学习前、学习中和学习后,观察神经突触、神经元、神经网络等的动态变化,从而获取小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动的动态图像。2.2g微型双光子荧光显微镜2021年,团队的第二代微型化双光子显微镜将成像视野扩大了7.8倍,同时具备获取大脑皮层上千个神经元功能信号的三维成像能力,原始论文发表于《Nature Methods》。2023年2月,团队将微型化探头与三光子成像技术结合,成功研制微型化三光子显微镜,重量仅为2.17克,并在 《Nature Methods》 发表文章。一举突破了此前微型化多光子显微镜的成像深度极限,首次实现对自由行为小鼠的大脑全皮层和海马神经元功能成像,为揭示大脑深部结构中的神经机制开启了新的研究范式。 《Nature Methods》发表相关技术成果2023年2月,神州十五号航天员乘组使用由我国自主研制的空间站双光子显微镜开展在轨实验任务并取得成功,是目前已知的世界首次在航天飞行过程中使用双光子显微镜获取航天员皮肤表皮及真皮千层的三维图像,为未来开展航天员在轨健康监测研究提供了全新工具。图为神舟十五号航天员乘组在轨使用空间站双光子显微镜2023年12月,由超维景公司自主研发的在体双光子显微成像系统获批上市,是中国首个基于双光子显微成像原理的医疗器械。本次研发是首次实现脑科学技术跨学科助力皮肤检测的技术应用,将最前沿的双光子显微成像技术引入现代皮肤医学检测领域,实现“实时、无创、在体、原位、无标记”的高分辨率皮肤细胞及胞外组织三维成像,为患者和医生带来便利。——04——布局微型化多光子产品体系,开启自由行为动物显微成像新范式解析脑连接图谱和功能动态图谱是我国和世界多国脑计划的一个重点研究方向,但传统的多光子显微镜进行常规脑成像通常需要将动物的头部固定在台式显微镜上,这严重限制了模式动物的自由生理状态。为此需要打造自由行为动物佩戴式显微成像类研究工具。基于团队及技术发明,超维景已布局微型化多光子成像产品体系,并成功实现多款产品的产业化,包括SUPERNOVA-100一体式微型化双光子显微镜、SUPERNOVA-600集成式微型化双光子显微镜与SUPERNOVA-3000微型化三光子显微镜等,解决了困扰领域近20年的挑战,显著领先于美国脑计划催生的微型化单光子技术。超维景微型化多光子显微成像系列产品,可以在微观尺度上、不干扰自由运动动物行为的前提下,对大脑神经元和神经突触进行无创性观察和实时、动态成像,为研究神经科学、行为学、认知科学等多个领域提供了新的视角和手段,从而为脑健康研究开辟新的道路。树突棘成像 单树突棘级分辨率 神经元轴突与亚细胞结构成像 ——05——持续加码小动物自由运动活体成像系统“科研+临床”的广阔应用脑科学机理研究。大脑是一个极度复杂的器官,目前,各国脑科学计划的一个核心方向就是打造用于全景式解析脑连接图谱和功能动态图谱的研究工具。其中,如何打破尺度壁垒,融合微观神经元和神经突触活动与大脑整体的信息处理和个体行为信息,是领域内亟待解决的一个关键挑战。要想实现动物在体脑功能实时成像的研究,能够观察到整个皮层甚至更为深入的其他脑区,涉及到仪器开发、手术技术、生物研究等等不同的方面领域,技术挑战非常大。为了真正解密大脑的工作原理和流程,人们需要在对大脑神经元高分辨成像的同时,被观察者能够自由的正常活动,也就是最理想的脑功能成像需要被观察者在自由运动状态下进行脑功能观测。脑疾病机理研究。目前一些重要的脑疾病,如自闭症、精神类疾病、老年痴呆症等都是全世界的难题。以老年痴呆症为例,根据得病率统计,85岁以上老人中的 50%患有老年痴呆。预计到2050年,中国将有近1亿患者的生活需要照顾、需要医疗系统的救助,这是严重的社会负担。通过本技术对脑科学疾病研究,如果有新发现,对于老年痴呆症,就可能找到早期诊断的方法,早发现、早干预,把严重症状出现期从85岁延缓到95岁,社会负担就可以大大减轻,提高国民生活质量。神经药物筛选。微型化双光子显微镜不仅可以“看得见”大脑工作的过程,还将为可视化研究自闭症、阿尔茨海默病、癫痫等脑疾病的神经机制发挥重要作用。而此类疾病的药物开发,由于缺少快速直接的药效反馈手段,而大大受阻。微型化双光子技术的应用将极大的推动此类神经疾病药物的开发进程,为人类脑疾病的诊断和治疗提供新的手段。携手全球合作伙伴,携手共谋发展。微型化多光子成像系统已获得国内的上亿元订单,以及国外的数千万元订单。其中,国内用户包括北京大学、中科院上海神经所、中科院深圳先进技术研究院、复旦大学、上海交通大学、西湖大学、中山大学、华南理工大学、南京脑观象台等。国外用户包括加州理工、纽约大学、德国马普神经所、德国波恩大学、德国马普鸟类研究所等。未来,超维景将在多光子显微成像技术继续深挖“科研+临床”的广阔应用,这将作为神经探索领域的引路明灯,照见更多未知的领域。参考文献:• Zhao, C., et al. (2023). Miniature three-photon microscopy maximized for scattered fluorescence collection. Nat Methods, 2023 Apr 20(4):617-622.• Zong, W., et al., Miniature two-photon microscopy for enlarged field-of-view, multi-plane and long-term brain imaging. Nat Methods, 2021. 18(1): p. 46-49.• Zong, W., et al., Fast high-resolution miniature two-photon microscopy for brain imaging in freely behaving mice. Nat Methods, 2017. 14(7): p. 713-719.
  • 辐照糖类食品的快速鉴别检测方法
    辐照糖类食品的快速鉴别检测方法一、实验目的本研究旨在开发一种基于超微弱化学发光技术的快速鉴别辐照糖类食品的方法。通过研究葡萄糖和蔗糖等糖类在不同辐照剂量下的化学发光特性,并探讨水分和辐照剂量对化学发光效应的影响,建立一种无需对照样品即可有效鉴别辐照食品的检测方法。二、实验使用的仪器设备和耗材试剂1. 仪器设备(1). 超微弱发光测量仪:BPCL-IV型,用于测量样品的化学发光强度。(2). 放射性源及辐照设备:用于样品的辐照处理。(3). 分析天平:用于精确称量样品质量。(4). 恒温室:用于控制样品测量时的温度2. 耗材试剂(1). 葡萄糖:真空包装的食品级葡萄糖。(2). 红蔗糖:真空包装的食品级红蔗糖。(3). 白蔗糖:真空包装的食品级白蔗糖。(4). 检测液:实验室自制,用于激活化学发光反应。三、实验过程1. 样品准备(1). 从食品超市购买真空包装的葡萄糖、红蔗糖和白蔗糖各500克。每种糖样品分成25克一组,封装在聚乙烯(PE)袋中。(2). 样品的水分活度约为15%。2. 样品辐照处理(1). 样品进行辐照处理,辐照剂量设定为0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.5、3 kGy等8个剂量,剂量率为每小时1 kGy。(2). 辐照后的样品在常温(20-27°C)下存放10天后进行测量。3. 超微弱发光分析(1). 使用BPCL-IV型超弱发光仪进行发光分析。测量室温度设定为(35±0.5)℃,探测器电压设定为800V。(2). 每种样品称取0.05克,放入测量池中进行发光测量。(3). 发光测量包括两个步骤:第一步在干燥状态下测量100秒,记录每秒的光子计数;第二步在测量30秒后自动加入2 mL检测液,继续记录光子计数。四、实验结果与讨论1. 不同辐照剂量对化学发光的影响图1A-C分别显示了辐照后的红蔗糖、葡萄糖和白蔗糖在不同辐照剂量下的化学发光强度。实验结果表明,在干燥状态下,辐照糖类的化学发光强度与未辐照样品相近,光子计数波动不大。然而,当加入检测液时,化学发光强度显著增加,且随着辐照剂量的增加,光子计数呈现出线性增长的趋势。特别是在0.7 kGy以下,光子计数的上升速度较快,提示该方法在较低辐照剂量下具有较高的灵敏度。这些结果表明,化学发光效应与辐照剂量密切相关,可以通过测量光子计数变化来估算样品的辐照剂量。图1. (A) 辐照对红蔗糖化学发光的影响. (B) 辐照对葡萄糖化学发光的影响。(C) 辐照对蔗糖化学发光的影响.2. 水分对化学发光的影响图2D-F展示了加入检测液后的化学发光动态变化情况。结果表明,当样品遇水后,超微弱发光效应显著增强,光子计数迅速上升并达到峰值,随后逐渐回落到干燥状态时的水平。这一现象表明,糖类样品中的自由基在干燥状态下未被激活,而在加入水分后,自由基与检测液中的水分子发生反应,释放光子。这一特性为辐照糖类食品的快速鉴别提供了有效的手段。图2. (A) 未加检测液的辐照葡萄糖的化学发光动态变化图. (B) 未加检测液辐照白糖的化学发光动态变化图. (C) 未加检测液检测辐照红蔗糖的动态变化图. (D) 加检测液检测辐照葡萄糖的化学发光动态变化图. (E) 加检测液辐照白蔗糖的化学发光动态变化图. (F). 加检测液辐照红蔗糖的化学发光动态变化图.3. 含糖食品辐照检测应用实例为验证该方法在实际应用中的可行性,对辐照处理后的奶粉和饼干进行了检测。图3A和图3B显示了未加入检测液时,辐照奶粉和饼干的化学发光动态变化,光子计数几乎没有显著变化。图3C和图3D显示了加入检测液后的化学发光动态变化,辐照样品表现出明显的光子跃迁峰。这一结果表明,该检测方法不仅适用于纯糖样品的检测,也可有效应用于含糖食品的辐照鉴别。图3. (A) 未加检测液检测辐照奶粉的化学发光动态变化图. (B) 未加检测液检测辐照饼干的化学发光动态变化图. (C) 加检测液检测辐照奶粉的化学发光动态变化图. (D) 加检测液检测辐照饼干的化学发光动态变化图. 五、结论本方案提供了一种基于超微弱化学发光技术的快速鉴别辐照糖类食品的方法。实验结果表明,辐照后的糖类样品在加入检测液后会产生显著的化学发光效应,且发光强度与辐照剂量密切相关。该方法无需对照样品即可实现辐照食品的快速鉴别,具有良好的实用性和推广前景。本方案为食品辐照鉴别提供了一种新颖、有效的技术手段。**因学识有限,难免有所疏漏和谬误,恳请批评指正**资料出处:免责声明:1.本文所有内容仅供行业学习交流,不构成任何建议,无商业用途。2.我们尊重原创和版权,如有疏忽误引用您的版权内容,请及时联系,我们将在第一时间侵删处理!
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