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生物分子分离检测

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生物分子分离检测相关的资讯

  • 中科院开发痕量生物分子分离的纳米孔聚合物微球新技术
    p    近日,中科院理化技术研究所研究员王树涛团队与大连化学物理研究所研究员梁鑫淼团队合作,开发出一种具有亲水/疏水异质纳米孔的聚合物微球。该微球能在不同极性的溶剂中选择性吸附生物分子,进而从复杂样品中高效地分离出痕量的糖肽。相关研究成果发表于《先进材料》,研究工作得到了国家自然科学基金杰出青年基金、中组部国家“万人计划”领军人才项目和北京市科委计划项目等资金的大力支持。 /p p   目前高分子多孔材料已广泛地应用于分离领域,传统的高分子多孔材料具有均质的组成或孔隙,例如聚苯乙烯多孔微球,这些材料往往很难从复杂的样品中分离出痕量的目标分子。为了实现选择性分离,通常需要对这些材料表面进行功能基团的修饰。然而,这些修饰仅仅是在分子尺度,往往造成在材料表面的修饰密度低、不均匀等各种问题,难以消除含量较高的背景分子的非特异性吸附。在临床上,痕量疾病标志物分子的分离和检测意义重大,例如与阿尔茨海默氏症紧密相关的内源性糖肽的分离。 /p p   该工作是在乳液界面聚合的研究基础上取得的又一新进展。王树涛团队前期发展的乳液界面聚合策略,实现了拓扑结构和化学组成可调的两亲性Janus微球材料的可控制备,这些两亲性的Janus微球可用于油水乳液的高效分离。同时,这种界面聚合的方法还可以拓展到二维Janus膜材料的制备上。 /p p   王树涛表示,这种具有亲水/疏水异质纳米孔的微球为开发新型的生物分子分离材料提供了新的思路,有望应用于生物分子分离及后续的临床诊断等领域。该工作一经发表便得到了国内外同行及媒体的广泛关注。 /p p br/ /p
  • 中科院苏州医工所研发生物分子“检测平台”
    p   “有没有一种东西,在一个事物的萌芽状态,就能检测出它的存在,从而加以预防与干预?”昨天,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所发布信息,他们不仅研制出拥有完全自主知识产权、达到国际先进水平的“生物分子界面分析仪”,还研制出世界上最小的能产业化的便携式“生物分子界面分析仪”,体积只有“生物分子界面分析仪”的八分之一,检测灵敏度则要比现在最先进的光学检测还要提高40%。 /p p   “‘生物分子界面分析仪’其实是一个科技含量非常高的检测平台,花了我们四五年时间攻关。”中科院生物医学检验技术重点实验室副研究员张威博士介绍,例如,天热,湖中有蓝藻,而且突然发展很快,“生物分子界面分析仪”就可在看不到蓝藻时,通过水样微囊藻毒素检测,快速检测出其藻毒素变化,从而预先知道蓝藻发展趋势。 /p p   记者在实验室看到,这个便携式“生物分子界面分析仪”像一个微型小锅,只有450克。“我们采用了薄膜压电技术,利用薄膜压电晶片实现生物分子界面分析,分析的是分子与分子间的结构变化。”张威从专业角度介绍其工作原理。 /p p   只见实验人员将不同水质的水,引入已采过样的芯片上,电脑上很快出现不同的曲线。“通过分析频率变化,可获得吸附层相应的质量、吸附层厚度、粘弹性等信息。”实验人员向记者介绍,目前世界上这样一台先进的同类产品,售价在100万元以上。而苏州医工所研发的“生物分子界面分析仪”价格只有同类产品的一半。许多参数,甚至还要优于国外产品。 /p p   根据第三方检测结果,其温度测定设定在37℃,1小时内温度波动度只为± 0.04℃,而国际同类产品温度波动度要达± 0.08℃,频率1小时内测量频率最大值与最小值的差值为1.5Hz,部分指标超过了国际同类产品的先进水平。 /p p   张威告诉记者,针对高校和企业、个人研究人员,他们还研发了便携式“生物分子界面分析仪”,专门用于某类定向测试。“该‘迷你’产品的单项性能与‘生物分子界面分析仪”相当,但价格仅5万元,进一步拉低了检测门槛。” /p p   “我们开发出的这两款产品,最核心的技术还是在自主研发的芯片上,该芯片突破了国外垄断产品的技术壁垒。”中科院苏州医工所相关负责人说,目前,这两款产品已获15项发明专利授权,申请的国际PCT专利也已进入日本和美国。 /p
  • 美谷分子发布DispenCell 单细胞分离系统新品
    DispenCell专为快速、简单、温和地分离单细胞而开发,可应用于细胞株开发、CRISPR编辑的细胞筛选、稀有细胞分离、单克隆抗体筛选和单细胞基因组学等多种单细胞分离场景。基于阻抗技术的分离方式可以更加温和的处理细胞样品,小于0.1psi的分离压力让自动分离也能拥有高细胞活率。DispenSoft软件可提供即时可追溯的克隆性证明图谱,搭配CloneSelect Imager FL高通量单克隆验证系统,在第0天即可准确检测到单细胞并验证单克隆性。DispenCell主机紧凑小巧,可放置在生物安全柜等无菌环境中,软件操作界面简单直观,易于学习和使用。1. 温和高效DispenCell可实现对细胞样品更加轻柔的处理,小于0.1psi的分离压力与手动移液相当,但效率更高(~5min/96孔板)。分离过程无激光照射,保证细胞的完整性,因此,细胞活性和生长得以保持。2. 克隆性证明DispenSoft单细胞分析软件可提供即时和可追溯的克隆性证明图谱,允许用户在细胞分配后立即检查克隆性。3. 基于阻抗的分离吸头DispenCell 配有一个检测细胞通过的感应吸头,随着每个细胞的通过将触发一个独特的信号并被软件记录。无菌一次性分离吸头可确保清洁的单细胞分离,且无交叉污染,经认证不含动物源产品和细胞毒性材料。4. 小巧、简单、易用DispenCell体积小巧,可放置在生物安全柜等无菌环境中工作。仪器和软件操作简单,易于设置,无需清洁和校准,样品制备简单,易于学习和快速上手使用。简化工作流程的组合解决方案单细胞分离和单克隆验证在很多应用中都至关重要!例如细胞株开发过程,不仅需要分离和处理大量的单细胞,还需要验证单克隆性并形成证据来用于最终申报。CloneSelect Imager FL 和 DispenCell 的组合,能够提供高效的过程以及可信的证据,在第 0 天即可自信地验证单克隆性。CloneSelect Imager FL 单克隆验证系统全新的 CloneSelect Imager FL,在标准白光成像基础上,增加了高对比度多通道荧光技术,可在第 0 天准确的检测到单细胞并验证单克隆性。通过比较汇合度分析来识别和验证基因编辑。• 数字化记录单细胞证据,以便提交给监管机构• 在多个时间点对细胞进行非侵入式成像,以监测克隆形成• 使用高分辨率白光成像进行筛选• 通过动态分析提供实时结果• 可进行自动化整合
  • 安图生物呼吸道分子检测产品再获新证!
    近日,安图生物甲型流感病毒/乙型流感病毒/呼吸道合胞病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)、人偏肺病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)获国家药品监督管理局颁发的医疗器械注册证。  流感疫情有“抬头”趋势  11月1日,在2022年“世界流感日”科普宣传与学术会议上,多位专家在会上提醒,应格外关注今年冬天的呼吸道传染病疫情。中国工程院院士钟南山表示,全球仍然面临着新冠疫情和流感疫情叠加流行的风险,特别是今年冬季。中国科学院院士董晨表示,目前全球仍面临较高的流感和新冠肺炎等呼吸道传染病叠加流行的风险,呼吸道传染病的防控任重而道远。  流行性感冒是由流感病毒引起的一种急性呼吸道传染病,每年的秋冬季进入流行高峰。孕妇、婴幼儿、老年人和慢性基础疾病患者等高危人群,患流感后出现严重疾病和死亡的风险较高。据世界卫生组织监测数据显示,今年以来全球流感发病数大幅上升,报告病例数较过去两年明显增多。  提高病原学检出率势在必行  由于呼吸道感染的临床表现无特异性,因此临床早期诊断是非常关键的。但呼吸道感染较为复杂,多表现为病原体混合感染,症状和流行特点较为相似,传统手段无法精准检测。核酸检测以其灵敏度高、特异性强、时效性好等优势,可快速鉴别诊断病原体,对于辅助临床用药具有重要的意义。  可搭载安图生物全自动化核酸检测平台实现随到随检  安图甲型流感病毒/乙型流感病毒/呼吸道合胞病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)、人偏肺病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)搭载全自动核酸提纯与实时荧光PCR分析系统,实现随到随检,能够快速明确病原体,指导临床个性化用药。  全自动检测,操作简便,提高生物安全。  随到随测,检测灵活。  缩短TAT时间,检测时长约100min。  多项目自由组合方案,1管样本,可随意组合检测多种病原体。  配备急诊模式,适合门急诊检测。  2~8℃保存,易于储存与运输。  目前,安图生物已获注册证的呼吸道检测产品:新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)、人副流感病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)、安图甲型流感病毒/乙型流感病毒/呼吸道合胞病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)、人偏肺病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法),可搭载全自动核酸检测平台,是呼吸道分子检测的新利器。  未来,安图生物还将推出多项呼吸道疾病核酸检测产品,为临床提供更全面、更快速、更精准的呼吸道病原体解决方案,助力呼吸道疾病的防控和诊疗。
  • 关于举办“生物药物分离纯化技术学术分论坛&实验技能班”的通知
    【简介】   &ldquo 生物药物分离纯化技术学术分论坛&实验技能班&rdquo 于中国国际纳米技术产业发展论坛暨纳米技术成果展同期举办。论坛着眼于生物医药分离纯化研发与生产中的实际问题,聚焦最新分离纯化介质,新方法,新途径,特邀国内一线实战型的著名专家作专题报告,探讨分离纯化解决方案。   实验技能班邀请具有蛋白纯化培训和项目指导经验的中国科学院资深专家主讲。培训包括理论讲解和实际操作,内容涵盖蛋白质纯化方案的设计及实验过程,以及色谱填料装柱、柱效评定、分离、再生等操作全过程,旨在帮助学员在短时间内掌握蛋白质等生物大分子分离纯化全过程,并提高学员的实际动手操作能力。   【时间、地点】   生物药物分离纯化技术学术分论坛   报到时间、地点:2014年9月24日,苏州国际博览中心6A馆一楼   论坛时间、地点:2014年9月25-26日,苏州国际博览中心6A馆   生物药物分离纯化技术学术实验技能班   报到时间、地点:2014年9月26日,苏州纳微科技有限公司   培训时间、地点:2014年9月27-28日,苏州纳微科技有限公司   【承办单位】   中国生物工程杂志、苏州纳微科技有限公司   【演讲嘉宾】   姜韬:中科院遗传与发育研究所 发育生物学研究中心 高级工程师   演讲题目:生物工程下游的几个重要问题&mdash 疫苗、抗体纯化重点问题以及下游样品预处理问题   马百平:军事医学科学院 放射与辐射医学研究所 研究员 博士   演讲题目:天然产物的分离纯化   张维冰:华东理工大学 特聘教授 苏州汇通色谱分离纯化公司 董事长   演讲题目:中低压色谱生物分离的技术特征   林东强:浙江大学 生物工程研究所 所长 教授 博士生导师   演讲题目:混合模式层析新方法及其应用研究   李荣秀:上海交通大学 生物制造实验室(重大新药创制&rdquo 国家科技重大专项生物技术新药中试放大及分离纯化技术平台)主任 教授   演讲题目:定制亲和纯化技术对生物药生产经营的战略作用   SAM.XIE:苏州纳微生物分离纯化有限公司 总经理、博士   演讲题目:生物制药层析过程的参数优化及工艺验证   江必旺:北京大学深圳研究生院 纳米中心主任 教授 苏州纳微科技有限公司 总裁   演讲题目:纳微米球的可控制备及其在生物药物分离纯化上的应用   其他嘉宾:(待定)   演讲题目:工业化HPLC发展趋势及其在制药工业上的应用   【会议征稿】   本次会议就生物制药专题进行征稿:研究论文要求报道比较完整、全面的原创性研究工作 综述性文章要求分析和评述本领域相关的现状和发展、国内外最新的研究进展和动态、科技成果转化应用等方面内容,要有独到见解和指导性意见。经评审符合要求的论文,将优先、快速发表在全国生物学核心期刊《中国生物工程杂志》。   具体投稿要求与方式,请登录《中国生物工程杂志》网站www.biotech.ac.cn,参考《中国生物工程杂志投稿须知》并在线投稿。   【参会费用】   生物药物分离纯化技术学术分论坛会务费:现场报名,2000元/人 2014年9月19日之前注册,1800元/人 2014年7月31日之前报名并付费,1500 元/人,1300元/学生,同时可以获赠价值300元的纳微公司相关产品(色谱填料或色谱柱)兑换卷。会务费包含:讲课费、会议资料、参会证、礼品、茶歇、午餐以及分论坛晚宴。   生物药物分离纯化技术学术实验技能班培训费:2200元/人(含午、晚餐费),2900元/2人,住宿统一安排,费用自理。   凡同时报名参加分论坛和实验技能班,可以享受优惠价3200元/人。   付款信息:   户名:苏州纳微科技有限公司   开户行:工行苏州工业园区支行   帐号: 1102020309000256725   提示:汇款后请将底单传真之会务组,以便核实。   【参展】   分论坛会场预设10个展位,收费标准:3800元/个。展位有限,欲订从速(每个展位免费提供2个参会名额,享受注册会员参会待遇),欢迎相关厂商报名参加。   【住宿安排】   您可以通过会务组安排预定以下酒店,也可自行安排,费用自理。   如家快捷酒店苏州园区独墅湖高教区店(经济连锁型酒店):标准大床房/双床房,200元/间夜(含早餐),有班车。地址:苏州工业园区星湖街218号鲜橙广场。   书香世家酒店月亮湾店(四星级):标准双床房,370元/间夜(含早餐) 标准大床房,350元/间夜(含早餐)。有班车。地址:苏州独墅湖高教区若水路398号。   【联系方式】   苏州纳微科技有限公司   联系人:朴京林 0512-62956000-812 187 6288 2635   展位咨询与预定: 林海春 0512-6295 6302 1801310 1169   传真:0512-62956018   邮箱:info@nanomicrotech.com pjl@nanomicrotech.com   地址:苏州工业园区星湖街218号生物纳米科技园C1栋   网址:Http://www.nanomicrotech.com   中国生物工程杂志   苏州纳微科技有限公司   2014年6月   生物药物分离纯化技术学术分论坛&实验技能班参会回执表 单位名称 通信地址 邮编 姓名 性别 职称 电话/手机 E-mail 参加项目 (论坛/实验技能班)   生物药物分离纯化技术学术分论坛&实验技能班住宿预订表 单位名称 联系人 电话 手机 E-mail 姓名 性别 住宿信息 (如家快捷/书香世家) 单住/合住 入住日期 离店日期   提示:以上回执表均需盖章 会务组在收到住宿预订表后,会为您发送《酒店预订确认函》,请收到《酒店预订确认函》后将住宿费用汇款至我方账号。   生物药物分离纯化技术学术分论坛&实验技能班展位申请表 企业名称 联系人 企业性质 □国外企业 □国内企业 □合资企业 □其它 地 址 邮 编 参展类别 □仪器设备与技术 □实验室常用设备与技术 □环境监测仪器 □实验器材 □计量仪表 □工业在线及过程控制仪器 □检测技术信息 □计量仪表 □其它 展位申请 ___________ 个 展 位费 大写:_____________________________ 小写:¥____________ 联 系 人 电话/手机 E-mail 关注的主题报告 希望约见的专家 其 他
  • 新型高效液相色谱手性固定相可高效分离手性分子
    p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp  化学界中,有一大类分子存在手性异构体,它们就像左右手,虽然看上去一模一样,但完全不能重叠,这类分子被称为“手性分子”。 /p p style=" line-height: 1.5em "   一些药物中的手性分子在生物活性、代谢过程和毒性等方面存在显著差别,有的差异甚至如“治病”和“致病”这样,是天壤之别。因此,如何更为经济、高效、便捷地将手性分子的“左右手”分开,获取其中有益部分,成为化学界竞相攻关的课题。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/e33f45e4-27e0-4e3c-ae08-784ed71a581e.jpg" title=" 20181119203959326.jpg" alt=" 20181119203959326.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " 生物分子COF 1作为手性固定相用于手性拆分(南开大学供图) /p p style=" line-height: 1.5em "   南开大学药学院研究员陈瑶课题组与该校化学学院教授张振杰、美国南佛罗利达大学教授马胜前合作,利用生物分子诱导的策略设计合成了一类手性共价有机框架材料,并将其成功应用于多种药物、氨基酸等小分子的手性分离。该材料具有造价低、效率高、普适性强等特点,具有完全自主知识产权,作为新型“分手”利器,它将大幅降低手性药物的生产成本。相关研究结果日前在线发表于《德国应用化学》。 /p p style=" line-height: 1.5em "   液相色谱技术是获取手性分子单一构型对映体的重要手段之一,具有高手性分离性能的手性固定相是这一技术的关键。含有手性分子的混合物流经分离柱时,由于作用力大小不同,不同的异构体分别在不同的时间流出,进而实现手性分离的目标。 /p p style=" line-height: 1.5em "   “简单来说,液相色谱仪中的分离柱就像一个隧道。外观、型号看起来完全一样的汽车一起驶入,交警允许有牌照的汽车可以顺利地快速通过,没有牌照的就会因为被交警调查而落后通过。这样,隧道出口先出现的都是有牌照的汽车,后出现的都是没有牌照的汽车。”陈瑶说,这其中最关键的部分就是“交警”,也就是“手性固定相”,需要识别能力强、稳定且高效。 /p p style=" line-height: 1.5em "   为创造高效的新型手性固定相,陈瑶课题组将一系列生物分子(溶菌酶、三肽、氨基酸)引入到共价有机框架材料(COFs)材料中,非手性COFs通过继承生物分子的手性特征从而变成手性COFs,进而可应用于手性分子的拆分。 /p p style=" line-height: 1.5em "   陈瑶表示,研究结果发现,通过新策略得到的BiomoleculeÌ COF 1手性固定相性能明显优于传统吸附法固定生物分子得到的手性固定相性能。“隧道中,高效、敬业的‘交警’—— 一种新型的高效液相色谱手性固定相被我们合成出来了。” /p p style=" line-height: 1.5em "   进一步研究发现,COF1材料作为手性固定相具有优异的手性分离效果,可用于正相和反相等多种分离模式,分离度Rs均达到1.3以上。连续使用2个月,反复进样120余次后,该材料仍具有和初始状态一样的分离效果。 /p p style=" line-height: 1.5em "   “这一研究为发展高效、耐用型的手性固定相,及拓宽共价有机框架材料在手性分离、手性催化方面的应用提供了巨大的潜力。”陈瑶介绍,新材料具有完全自主知识产权,它的应用可大幅降低分离柱的造价,打破进口依赖,也将大大降低手性药物的生产成本。 /p p style=" line-height: 1.5em "   论文链接:https://doi.org/10.1002/anie.201810571 /p p br/ /p
  • 华大智造携手德国Curetis开创微生物分子检测新格局
    p style=" text-align: center " img title=" 001.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/11b27e67-c94d-49a1-a4cb-c56d2550d6e6.jpg" / /p p   北京时间2018年1月10日,深圳华大智造科技有限公司(以下简称“华大智造”)与德国康瑞提斯有限公司(Curetis GmbH,以下简称“Curetis”)达成合作,华大智造代表谭宏东博士(国家千人计划专家)与Curetis公司CEO Oliver Schacht博士签署了合作协议。双方将探索二代测序技术在分子微生物学科应用中的更多可能性,共同推动领域发展。 /p p   针对临床感染病原检测及其耐药位点检测,双方将集成样本核酸提取,建库,测序及分析技术的自动化解决方案,建立具备强大样本兼容性的全自动工作流程。华大智造将其自主研发的自动化建库技术,MGISEQ系列基因测序仪,结合Curetis公司基于Unyvero Lysator产品的样本提取技术,实现完整的流程贯穿。同时,双方将在前期签署的合作备忘录基础上,进一步加深合作,结合华大智造的二代测序技术和阿瑞斯遗传学有限公司(Ares Genetics GmbH,为Curetis的100%子公司)的GEAR技术平台及数据库,共同开发临床感染病原靶向NGS检测方法。 /p p   Curetis首席商务官、Ares Genetics 常务董事Achim Plum博士表示,他非常高兴能够与华大智造开展进一步的合作,通过双方的技术优势,不断探索能够快速诊断传感染疾病的新途径。 /p p   Curetis总裁Oliver Schacht博士认为,华大智造是在二代测序传感染疾病诊断中打造高度集成化、自动化全流程的首个尝试者,因而会成为Curetis战略发展的绝佳合作伙伴,同时也将为他们的商业发展带来更多机遇。 /p p   华大基因集团执行副总裁、华大智造CEO牟峰博士表示,凭借新款测序仪MGISEQ-200、MGISEQ-2000,以及模块化NGS工作站MGIFLP,华大智造展示了其整体解决方案的高度集成化、自动化,并将进一步为使用者带来更高效、更低成本的测序体验。 /p
  • 中药工艺优化 | 关于分子蒸馏技术在中药分离中的应用
    1月2日,国务院联防联控机制综合组印发了《关于在新型冠状病毒感染医疗救治中进一步发挥中医药特色优势》的通知,确实,经过三年的疫情经验总结,中药对于新冠症状的抑制作用有目共睹。 因此,尽管在1月8日,国家对新型冠状病毒感染已由”防感染”转向实施“乙类乙管”,中医药仍然将在接下来的“保健康、防重症”阶段扮演重要角色。不仅如此,我国对于中医药其实一直保持着相对的关注,这一点从2021-2023年一系列的支持政策也可以看到。 来源:国务院办公厅,国家卫健委,国家药监局等并且,2022年国家药监局就发布了《中药品种保护条例(修订草案征求意见稿)》,明确“一级保护给予十年市场独占,二级保护给予五年市场独占”。天时地利人和,在新的一年,我国中医药的市场预计总规模可能会达到万亿规模。中药新药的研发已成为大势所趋,如何加快中医药研发抢先争取市场份额?这将会成为未来2023年药企需要直面的一个点。中药有效成分提取工艺想要了解如何加快中医药制剂研发,必须从源头出发,深挖工艺环节。本文将先围绕如何优化“从中药中提取有效成分”这一过程,展开讨论。中药有效成分提取 Step1利用有机溶剂进行抽提,得到的是初步的中药精油,纯度很低,含有溶剂、水和杂质,此时需要进一步精制和提纯。Tips:● 目前比较好的方法有CO2超临界萃取技术,利用温度和压力略超过临界的、介于气体和液体之间的流体作为萃取剂,从固体或液体萃取某种高沸点和热敏性成分,介质为CO2。● 像艾草、五味子、川芳、蛇床子等中药都可以通过有机溶剂抽提或者超临界萃取的方式做*步的预处理。中药有效成分提取 Step2利用分子蒸馏技术,根据样品中各组分分子的平均自由程的差异,在远低于物质常压沸点的情况下将物质进行分离,从而达到提纯的目的,因此特别适合高沸点、热敏性的天然药物。 分子蒸馏技术 分子蒸馏又称短程蒸馏,是近年来新兴的并广泛应用的一种在高真空条件下进行高效分离纯化的技术。分子蒸馏由于操作温度低、受热时间短、分离程度高等特点,解决了热敏性、高沸点或高相对分子质量、高黏度、易氧化物料难分离纯化的问题,目前已被广泛应用于制药、石油化工、食品工业、香料香精等方面,具有广阔的发展前景。中药有效成分提取 Step3用GC/MS检测处理后的样品纯度,要求主含量至少在95%以上。气质联用作为表征未知物组成和含量有着很广泛的应用,可以结合红外色谱仪来判断官能团的特征峰,从而再次确定这一组分的真实性。中药有效成分提取 Step4目前中成药制剂大多数以颗粒等固体制剂为主,当然也有类似于精油的剂型,只是储存和运输不便,所以中成药的挥发油一般是单独提取出来,用β-环糊精包合再和其他提取物一起制成固体制剂。 在中药有效成分提取工艺中,我们发现分子蒸馏这一技术,较常规蒸馏具备更显著的优势,如果能不断提升这一技术应用,就能大大提升分离度及效率。——Pilodist团队 分子蒸馏技术基本原理常规蒸馏是利用样品各组分沸点的不同进行分离,而分子蒸馏是在高真空下分离操作的非平衡蒸馏,通过将液体加热,依托混合物组分中不同分子平均分子自由程的差异,在远低于物质常压沸点的情况下将物质进行分离,故分子蒸馏其实质是分子蒸发,是一种特殊的液-液分离技术。分子蒸馏基本原理:把分子连续两次碰撞之间通过的路程称为自由程,分子自由程的平均值称为分子平均自由程。由分子的平均自由程公式可知,不同物质分子由于运动速度和有效分子直径不同,平均分子自由程也不相同,重分子的平均自由程小,轻分子的平均自由程大。在液面上方小于轻分子平均自由程而大于重分子平均自由程处设置冷凝面,使得轻分子不断地落在冷凝面上被冷凝,进而破坏轻分子的动态平衡,而重分子因为到达不了冷凝面就会发生碰撞返回溶液中,*使混合液中的不同成分分离。如下图所示: 在中药分离中的现代化应用随着中药现代化发展,中药有效成分的提取与分离技术朝着高效率且环境友好的方向发展。中药现代化就是指在中药的传统特色优势与现代化的科学技术相结合的基础上研发现代中药。将新兴的分子蒸馏技术应用于中药有效成分提取分离过程中,特别适合含有热敏性、高沸点及易被氧化物质的分离纯化,有利于促进中药有效成分分离技术的现代化。挥发油是中药发挥药效的重要物质基础之一。目前,我国已知有 56 个科 136 种植物含有挥发油。传统的蒸馏加工过程由于受热时间长、温度高等会使得挥发性成分受损,因此,在中药挥发油的分离与精制中引入分子蒸馏技术十分必要。应用一:贵州传统苗药米槁米槁作为贵州传统苗药,其有效成分存在于精油中,采用分子蒸馏技术对米槁精油进行提取分离并系统研究其化学成分,结果表明该技术具有明显的优势,各馏分富集程度高,并可成功保护全部组分。应用二:姜黄挥发油姜黄烯和姜黄酮是姜黄挥发油的主要有效成分,传统蒸馏会使其加热时间较长而氧化,影响产品质量,采用多级分子蒸馏技术对姜黄挥发油进行精制,经5次蒸馏,姜黄挥发油中的姜黄酮与姜黄烯的体积分数提高到80%以上,总得率为 30.29%,有效提高产品附加值。应用三:纯化广藿香挥发油采用正交试验法优化分子蒸馏技术在纯化广藿香挥发油中的应用,以广藿香醇为评价指标,所得产物优于传统水蒸气蒸馏法。通过分子蒸馏技术对苍术油进行精制,得到易挥发的苍术素,体积分数达到 52.17%以上。分子蒸馏技术应用于对高良姜、广藿香、香附、川芎等有效成分的分离,含量测定均达到有效成分用药的要求。随着技术发展,目前的一些分子蒸馏设备已经能够较为成熟的应用这项新兴技术,使蒸发速率更快、分离效率更好。 Pilodist分子蒸馏仪在中药分离中有什么优势? 德国Pilodist分子蒸馏仪SP10001、真空度高SP1000*可到10^(-5)mbar的真空度。Tips:分子蒸馏装置必须保证体系达到高真空,分子蒸馏装置内部压力越低,获得更好的真空度,分离度越好)2、加热温度低,受热时间短SP1000配备了用于操作短程蒸发器的恒温器,加热能力2kW,最高工作温度200°C,配有循环泵和隔离管,模块化的数字PID控制器和高温管。而且分子蒸馏器中蒸发面到冷凝面的距离小于轻分子的平均自由程,轻分子从液面蒸发几乎不发生任何碰撞直接飞射到冷凝面,物料受热的时间较短,在很大程度上能够有效地使液料原本的物质得以保护,即保障物料的原始状态,降低了热损伤。3、Hybrid技术的混合蒸发器蒸发面积1000cm² ,结合了玻璃和不锈钢的所有优点,即可以保证可视化的操作流程,又能保证装置的结实耐用。配备了加热的入口和出口管线,以及用于油浴加热的双层套管,设计紧凑,物料滞留时间短,分离速度快。4、三种刮膜器类型可供选择,适合不同物料 a.通过离心力旋转的PTFE和玻璃刮膜器b.带螺旋传动装置的PTFE刮膜器c.卷筒式PTFE刮膜器5、模块化精密控制单元 集成高精度的数字真空控制器、加热恒温器、真空调节旋钮、刮膜器驱动于一体的控制单元,操作简单,控制精度高。 德国 PILODIST® 是一家专业从事实验室蒸馏、精馏技术和设备的公司,由原德国 Fischer 公司的主力人员及 Fischer 先生本人一起组建的全新的公司。Pilodist 全面继承了原 Fischer 公司的技术资源,为全球客户提供高品质的实验室蒸馏、精馏技术和设备,产品范围包括蒸馏仪、精馏仪、薄膜蒸发器、溶剂回收、气液相平衡仪及航煤润滑性测试仪等。PILODIST® 实验室工艺技术在世界范围内被享有盛誉的公司广为应用——德国制药实验室,西班牙香精香料研究实验室,中国精细化工企业及伊朗炼油企业等。在德国波恩总部, 我们为客户量身定做设备,并由经销商销往世界各地,并提供现场服务。我们的员工具有多年的从业经验、引领潮流的理念和丰富的技术知识,是行业内公认的专家。就这方面而言,PILODIST® 是世界上非常有能力的供应商之一。为了保证产品*的质量和性能,在我们的室内玻璃吹制、电子、软件及机械加工室, PILODIST® 制造了绝大部分重要的主件和零部件。每一套设备在运往客户之前都经过我们完 整的组装及详尽的测试。我们能提供的让客户满意的实验室生产/研究用产品范围包括: PILODIST® 产品还包括备件供应及现场为您竭诚服务。参考文献:[1]雷 玲,徐 辉.基于分子蒸馏技术的生物油分离与提取研究[J].化工管理,2018(8):54+56[2]颉东妹,代云云,郭亚菲,魏晗婷,郭 玫.分子蒸馏技术及其在多领域中的应用[J].中兽医医药杂志,2021,40(5)[3]李天祥.米槁精油提取与分离及其化学成分的研究[D].天津:天津大学,2004.[4]韩金历.多级分子蒸馏提取五味子精油控制系统研究[D].长春:长春工业大学,2013[5]陈 慧,张金巍,朱合伟,等.分子蒸馏法纯化广藿香挥发油中广藿香醇[J].中草药,2009,40(1):60-63.[6]高 英,李卫民,倪 晨,等.分子蒸馏技术在分离苍术油有效部位中的应用[J].广州中医药大学学报,2004(6):476-478.
  • IMEC研发世界最小的生物传感器 瞄准高灵敏度DNA分子检测
    2020年12月底,比利时IMEC(Interuniversity Microelectronics Centre,微电子研究中心)推出全世界最小的基于鳍式场效应晶体管(FinFET)的生物传感器(BioFET),尺寸仅为13纳米鳍宽和50纳米栅极长,并成功在其300毫米洁净室实现生产。目前该传感器可检测的极限为几十个DNA分子,最终目标是能够实现单个DNA分子的高精度检测。由于场效应晶体管(FET)的高集成度和低成本优势,其在DNA、蛋白质和病毒检测等生物传感应用中具有很大的应用潜力。该技术的基本原理是当生物分子与化学修饰的栅极电介质表面结合时,其阈值电压会发生变化,从而产生可测量的信号。此次IMEC通过先进的CMOS FET器件,即三维栅FinFET,成功提高了生物传感器灵敏度。基于实验和模拟,IMEC预测70纳米以下的FinFET可以实现信噪比(SNR)大于5的单分子检测。IMEC首席健康技术官Peter Peumans表示这项技术可能改变微观生命观测领域的游戏规则。
  • 迪安诊断推出微生物分子药敏检测管理系统,扩大宏基因检测项目支持范围
    近日,迪安诊断(300244)研发中心与数智中心数字化交付平台团队共同开发了微生物分子药敏检测管理系统。该系统简化数据传输和管理,规范结果解读,保障数据安全,可辅助实验室独立开展检测并快速报告。系统的发布扩大了宏基因检测平台的项目支持范围,使宏基因组高通量测序(mNGS)技术惠及更多的病患。  微生物分子药敏检测是一种利用分子生物学技术,如PCR、质谱、基因组测序等,来检测病原体对抗菌剂的敏感性的方法。相比于传统的培养法,微生物分子药敏检测具有速度快、灵敏度高、特异性强、覆盖范围广等优点,可以在短时间内提供更准确和全面的结果,帮助临床医生选择合适的抗菌剂治疗患者,降低耐药性发生的风险,提高治愈率和预后。  近年来,病原微生物的基因测序技术与行业发展迅速,已形成数十亿产值的检测服务市场。微生物分子药敏检测也面临着一些问题和挑战,如实验流程复杂繁琐、数据传输和管理不便捷、结果解读和报告缺乏标准化和规范化、数据安全性不高等。  对此,迪安诊断快速搭建自身的病原微生物基因测序服务体系,为各科研中心、医疗机构提供数智化整体解决方案,以更好地服务于临床客户。  微生物分子药敏检测管理系统  迪安诊断宏基因检测平台  迪安诊断宏基因检测平台是“测序+分析+报告”一体的完整病原微生物检测解决方案。依托迪安诊断自主研发的算法、知识库、规则引擎,平台实现了病原微生物基因检测的全流程检测线上化,提供可视化的数据分析和结果比对功能,更好的助力临床精准诊疗。  公司持续秉持扎实做好自身产品迭代,严格执行质量管理体系的要求,不断提升与稳固病原检测能力和质量管理水平的原则。此外,迪安诊断还致力于推动mNGS行业的标准化和规范化应用,以期为临床感染精准诊断贡献专业力量。
  • 表面分子印迹聚合物电位型传感器构建成功 实现蛋白分子快速高灵敏电化学检测
    p   发展适合于现场快速检测海洋生物大分子及海洋细菌的生物传感器技术,对于及时快速地开展海洋环境监测和评价具有重要意义。目前,对生物大分子的检测,一般采用酶联免疫法、生物化学测试法、聚合酶链式反应法等技术 对全细胞的检测,则通常需要通过细胞培养实验来完成。然而,上述方法存在仪器复杂、设备昂贵、检测耗时长等缺点,仅适用于实验室分析。 /p p   在海洋环境中,贻贝可通过其足丝分泌贻贝粘蛋白,该蛋白具有优越的粘滞性和良好的生物相容性。近期,中国科学院烟台海岸带研究所研究员秦伟课题组利用聚多巴胺类仿贻贝粘蛋白材料,成功构建了表面分子印迹聚合物电位型传感器,实现了对蛋白质分子及细胞体的高灵敏、高选择、快速电化学检测。他们采用基于仿贻贝粘蛋白的表面分子印迹技术,在电位型传感器表面原位构建了生物分子选择性识别印迹层 利用表面分子印迹层与待测生物分子之间的高选择性识别作用,实现了样品中生物分子在传感器表面的高选择性分离与富集 利用聚离子作为指示离子,指示富集前后传感器膜界面的电位变化,从而实现了对蛋白质分子及细胞体的免标记电化学检测(如下图)。该方法有效解决了电化学生物传感器难以实现免标记分析的难题,有望应用于海洋病毒及海洋致病菌的现场快速检测中。 /p p   相关研究成果已于近日发表在化学期刊《德国应用化学》(Rongning Liang, Jiawang Ding, Shengshuai Gao, Wei Qin*. Mussel-Inspired Surface-Imprinted Sensors for Potentiometric Label-Free Detection of Biological Species. Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, doi: 10.1002/anie.201701892)。此外,秦伟课题组也于近期在该期刊发表了关于电化学生物传感研究的其它成果(Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 13033–13037)。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 495" title=" W020170526571669789953.jpg" style=" width: 600px height: 495px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/dfa6e65f-ceeb-4ed3-8f15-be9f33a61853.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / & nbsp p /p p & nbsp 基于海洋贻贝粘蛋白的仿生电化学生物传感器检测原理 /p p /p p /p /p
  • 上海交大团队成果为高灵敏度分子检测和生物成像提供新材料
    近日,上海交通大学生物医学工程学院“青年千人计划”获得者叶坚特别研究员和古宏晨教授共同指导博士生林俐等人组成的研究团队在新型表面增强拉曼纳米探针的制备与机理研究方面连续取得突破性进展,研究成果先后发表在材料学领域权威期刊《Nano Letters》(SCI IF = 13.592)和化学领域权威期刊《Chemical Communications》(SCI IF = 6.834)上。  荧光探针是一类在紫外-可见-近红外区有特征荧光的分子,它们就像黑夜中的灯塔为科研工作者照亮了从微观到宏观各个层次上丰富多彩的生命现象,例如细胞凋亡。目前荧光探针已被广泛应用于分子检测和生物成像。然而传统的荧光探针存在稳定性差、容易发生荧光漂白、谱峰宽容易重叠、容易受到背景荧光的干扰等缺陷。与之相比,基于表面增强拉曼光谱的纳米探针具有信号强且稳定、谱峰窄、不易漂白、特异性好等优点。因此,越来越多的研究者将目光投向这一领域。  拉曼光谱是一种散射光谱,与分子键的振动和转动有关,因此它可以作为分子鉴别的手段。传统的拉曼散射光信号较弱,但如果将分子吸附在纳米材料上,其拉曼光谱信号可以获得高达一百万倍以上的增强,这一现象称为表面增强拉曼效应。制备一个合适的纳米材料是获得高性能表面增强拉曼纳米探针的关键,也是材料领域研究人员的关注点之一。  该团队通过实验和理论上对核壳纳米探针的等离激元耦合效应的研究,发现传统的理论模型已经无法预测具有亚纳米缝隙核壳探针的近场和远场光学属性,需要引入量子效应和电荷转移效应来修正。此外,亚纳米缝隙核壳探针的表面增强拉曼光谱结果也表明在这种窄缝隙中有较强的电荷转移作用。该研究表明亚纳米尺度下材料的光学属性可能与传统理论所预期的完全不同,因此将可能进一步引导产生适用于该尺度的新理论,推动新型的量子等离激元纳米结构和表面增强拉曼纳米探针的发展。这项工作与美国莱斯大学的Peter Nordlander教授、西班牙国家材料物理中心的Javier Aizpurua教授和法国巴黎南大学的Andrei G. Borisov教授进行了合作。相关研究成果以林俐为共同第一作者,叶坚为共同通讯作者近期发表于《Nano Letters》(2015, 15, 6419-6428)。  另外,该团队还进一步制备出具有亚纳米缝隙多层核壳结构的表面增强拉曼纳米探针,通过调节外壳的数量,实现纳米探针拉曼光谱强度的调控 通过替换缝隙中的拉曼分子,实现纳米探针拉曼光谱峰位的调控。这项技术使得表面增强拉曼纳米探针的性能得到大幅度的提高,有望在高灵敏度的多指标分子检测和快速的多组分生物成像领域得到广泛应用。相关研究成果以林俐为第一作者,古宏晨和叶坚为共同通讯作者近期发表于《Chemical Communications》(DOI: 10.1039/C5CC06599B)。  该项研究工作得到了国家青年千人资助计划、国家自然科学基金和上海市自然科学基金的支持。
  • 专家解读诺贝尔物理学奖:配合阿秒技术可以检测生物分子“指纹”
    今年诺贝尔物理学奖授予法国科学家皮埃尔阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini),匈牙利裔奥地利科学家费伦茨克劳斯(Ferenc Krausz)和法国/瑞典科学家安妮吕利耶(Anne L'Huillier),以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。 华中科技大学是国内少数几个实现阿秒脉冲的产生和测量的高校之一。据该校超快光学实验室主任、物理学院教授兰鹏飞介绍,通过阿秒时间分辨超快测量技术,他们最近还拍摄了氮气、二氧化碳和丁二炔等分子内部电荷从一个原子核移动到另一个原子核的过程,“相当于一部‘分子电荷迁移电影’”。围绕什么是阿秒脉冲,该项技术能解决什么问题,以后又将应用哪些场景等问题,新京报记者专访了兰鹏飞。 阿秒脉冲的产生基于高次谐波辐射 新京报:10月3日,瑞典皇家科学院决定将2023年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔阿戈斯蒂尼、费伦茨克劳斯和安妮吕利耶。在你看来,三人的贡献在哪里,为何得奖? 兰鹏飞:三位科学家提出了为研究物质中的电子动力学而产生阿秒脉冲的实验方法。具体而言,阿秒脉冲的产生是基于高次谐波辐射,L’Huillier于1988年在实验上利用波长为1064纳米的红外激光驱动稀有气体产生了高次谐波。13年之后,也就是2001年,Agostini基于高次谐波辐射首次在实验上产生了阿秒脉冲串,并测得每个脉冲脉宽都为250阿秒;同年,Krausz首次在实验上产生了孤立阿秒脉冲,并测得其脉宽为650阿秒,从此打开了阿秒科学的大门。 新京报:什么是阿秒脉冲,它是如何产生的? 兰鹏飞:阿秒脉冲就是脉冲宽度为阿秒(10-18秒)量级的光脉冲。实验上,是用超强飞秒激光与气体介质相互作用,通过操控原子或分子中的电子运动产生高次谐波辐射,高次谐波的频率通常是飞秒激光频率的奇数倍,最大频率可以达到飞秒激光频率的几十倍甚至上百倍。由于不同频率成分高次谐波之间具有相干性,选择若干频率成分的高次谐波进行叠加就可以在时域上得到一个或一系列的光脉冲,脉冲的宽度刚好为阿秒量级,即阿秒脉冲。 阿秒脉冲实现了目前最快的“快门速度” 新京报:有专家指出“阿秒脉冲正是当前人类所能接触到的最快的时间尺度”,如何通俗地去这理解这个表述? 兰鹏飞:形象地说,就像拍照片和录视频,我们看到的电影和电视节目通常是每秒几十帧,每一帧就是一幅静止的画面。把静止的画面以每秒几十帧的速率播放出来,就是我们所看到的电影。在拍照时,每秒所能拍摄的帧数取决于快门的速度,快门速度越快,单位时间内拍摄的帧数就越多,记录下的动态过程就越精细。目前,实验上所能得到的最快的“快门速度”就是通过阿秒脉冲实现的,这大概是光穿过人类头发丝直径所用时间的万分之一。 新京报:据悉,华中科技大学是国内少数几个实现阿秒激光脉冲的产生和测量的高校之一,这些实验揭示了什么? 兰鹏飞:华中科技大学在实验上产生了阿秒脉冲,并对原子分子内的电子运动进行了测量。通俗地讲,拍摄了氩原子内部电子运动过程。我们最近还拍摄了氮气、二氧化碳和丁二炔等分子内部电荷从一个原子核移动到另一个原子核的过程,相当于给分子内部的电子运动拍摄了一部“分子电荷迁移电影”,拍摄时间分辨率达到阿秒。 阿秒脉冲为未来超快信息处理奠定基础 新京报:此次诺贝尔物理学委员会主席伊娃奥尔森认为,人们现在可以打开电子世界的大门。阿秒物理学让科学家有机会了解电子控制的机制,也让人们能够进一步理解一些基本问题。你认为,这些基本问题具体指哪些? 兰鹏飞:阿秒脉冲目前主要是用于测量原子、分子或者固体中电子运动过程,可以让人们更好地理解很多光与物质相互作用的基本问题,比如电子如何从势垒隧穿出来?是否需要时间,需要多长时间等。此外,发生光化学反应时,反应的具体过程是如何进行的,能否像拍摄电影一样把化学反应过程“拍摄”下来等。 新京报:除此之外,阿秒脉冲还有哪些应用前景? 兰鹏飞:阿秒脉冲除了测量电子超快过程,还可用来操控电子运动,进而实现超快操控,有可能为未来的超快信息处理奠定基础。同时,阿秒脉冲还可以用于生物医学方面的精密检测,通过结合超快激光和精确飞秒-阿秒光场分辨技术,可以检测生物分子的“指纹”。这有望成为一种新的体外诊断分析技术,如用于检测癌症病变等。
  • 有可能改变辛普森案结局的分子检测
    电影《侏罗纪公园》中有一处情节:一只活在侏罗纪的蚊子吸食了恐龙的血,机缘巧合下它被封在了树脂形成的琥珀里,避开了亿万年的沧桑。到了人类文明的20世纪,它再次出土,科学家从它体内提取到了侏罗纪恐龙的DNA,进行扩增复制,使恐龙得以&ldquo 复活&rdquo ,并建立了&ldquo 侏罗纪公园&rdquo 。虽然是电影,该桥段却点出了核酸扩增的中心概念,即通过极微量的DNA,可以以几何倍数复制到可观的数量,从而对事物原本的样貌进行还原。   基因技术的不断进步正在缩短现实与幻想的距离。在现实中,美国生物化学家穆里斯1985年发明的聚合酶链式反应(下称PCR,即Polymerase Chain Reaction))技术便是突破的一步。其原理是通过高温打开DNA双螺旋结构,使双股DNA链分离成单股,再用聚合酶让其复制,待温度降低后,互补的单股又可自行配对,重新形成双股。这一过程重复若干次之后,可将原核酸数量扩增几百万倍。   该技术的发明者穆里斯因此获得了1993年诺贝尔化学奖。到2013年,PCR已发展到了第三代技术。但是,PCR流程的特点,也决定了它的局限性。   其一,由于复制过程对温度控制的要求极其严苛,需要在极短时间内达到精准温度,必须通过大型仪器设备来完成,这使PCR技术很难&ldquo 走出&rdquo 实验室。其二,基于PCR对仪器设备的依赖,为求结果精准,对实验室及设备的管理和维护也造成很大负担,如果发生样本交叉污染,错误的检测结果也会被放大呈现。   在1995年的美国&ldquo 辛普森杀妻案&rdquo 中,PCR技术的这些弊端就使得在案件现场发现的辛普森DNA样本无法成为给其定罪的有效证据。法庭上,辩方律师提出不该使用PCR法进行DNA血液检验,理由是从被告辛普森身上抽取作为参照的60毫升血液样本在操作流程中被发现缺少了10毫升-12毫升,该部分很有可能对从现场采集的PCR检测样本造成了污染,进而影响检测结果。   现在,一家名为优思达的公司所做的努力是设法让PCR走出实验室,摆脱对昂贵大机器的依赖,甚至可以在几分钟内看到结果。曾经因为对机器和实验室的高精度要求而无法在辛普森案中发挥作用的PCR技术现在有了更广阔的应用空间。它使得通过核酸扩增分子诊断进行的疾病筛查,在基层医院、现场环境下都可以应用。   8月18日下午,杭州优思达生物技术有限公司(以下简称&ldquo 优思达&rdquo )与比尔及梅林达· 盖茨基金会(以下简称&ldquo 盖茨基金会&rdquo )在杭州正式签署资助协议。此次盖茨基金会将为优思达提供为期3年共计1127万美元(约合人民币7000万元)的注资,支持其&ldquo 艾滋病病毒载量床边诊断技术&rdquo 和&ldquo 结核病分子检测技术&rdquo 的研发,并为其产品的生产和注册提供技术支持。这笔注资中的527万美元为无偿资助,另600万美元为财务投资,这也使优思达成为盖茨基金会在中国进行直接财务投资的第一家公司。   如同大型机和笔机本的区别   对于基因检测,优思达改变的是什么呢?   首先,交叉引物恒温核酸扩增技术,其反应体系可在恒温条件下运行。扩增的理想反应温度在58摄氏度左右,且上下几度的温度浮动并不会影响结果,整个反应甚至在一个保温杯里就可以完成。   其次,其反应容器是一个只有烟盒般大小的塑料检测盒,再加上一个浴锅、注射器、振荡器、计时器,就可满足整个检测的器材要求。便于携带,加上无须冷链可常温运输的玻璃化反应试剂,使得基于DNA扩增的分子检测技术,得以走出实验室。值得注意的是,该检测盒是一种一次性装置,如此就规避了交叉污染的风险。   更重要的是,由于器材便于携带,检测可在现场完成,受验人当场就能知道结果。检验结果最快能在1-2分钟内呈现,最慢不超过2小时。而传统的PCR办法,需要将采集到的样本集中,再送至实验室批量处理,等受验者拿到结果,往往已是几天后了。如果受验者患有传染病,很可能导致错过最佳隔离时期。   真正让核酸扩增分子检测能够&ldquo 到基层去&rdquo 的,是它的成本。优思达的投资方之一&mdash &mdash 君联资本的合伙人蔡大庆告诉记者:&ldquo 优思达的试剂和检测盒成本只要几十块钱,浴锅也是几十块,一台振荡仪最多1000块。1000多块钱,就可以配齐全部设备。而传统的PCR监测机器,价格却要上万元。&rdquo   这些特点,使优思达的检测手段相较于传统PCR技术,更适合在位置偏远、经济医疗条件落后的基层区域使用。目前,优思达的第一代产品已经在印尼、菲律宾等地销售。而且,正如公司创始人尤其敏所言:&ldquo 我们真正在做的,不是制造一个检测盒或发明一种试剂,也不是针对某种疾病检测的研究。我们的核心竞争力是在经过大量试验后设计出的核酸反应体系,该体系成为一种平台,在此平台上我们能做进一步研发,检测出更多疾病。&rdquo 盖茨基金会也正是看中了优思达技术在解决&ldquo 第三世界&rdquo 传染病检测问题的前景,才对优思达第二代产品进行投资。   不过,优思达产品的这些优势,并不能让其完全取代传统的PCR技术。目前的优思达平台仍局限于结核病、艾滋病、性病等少数传染病的检测。且得到中国国家食品药品监督管理总局(CFDA)批文可投入量产的仅有结核病一项。相比较PCR技术的多用途、大批量,优思达还有很长的路要走。   用蔡大庆的话来形容:&ldquo 并不是说谁能替代谁,如果传统PCR技术是IBM大型机,那么优思达的核酸扩增就是笔记本电脑,两种东西都有需求。&rdquo 凑出来的1000万启动资金   优思达总部和生产基地均位于杭州滨江高新区,公司已经建立了多个快速分子检测技术平台,其中包括SNP/基因突变检测技术平台和临床鉴别诊断检测技术平台,基于这些平台,优思达开发了多种新型快速分子诊断试剂盒。   公司创始人尤其敏生于1954年的温州。同那个时代的大多数人一样,经历了上山下乡。16岁那年,尤其敏来到大兴安岭,加入铁道民兵部队一起修 铁路。高考恢复那年,小学没毕业的尤其敏考上了佳木斯医学院。毕业后曾在大庆油田卫校教过书。后来,尤其敏拿到加拿大维多利亚大学全额奖学金攻读博士,后 又到美国宾夕法尼亚大学攻读博士后。   自1995年以来,尤其敏先后在BD公司(Becton Dickinson & Co.),摩托罗拉公司(Motorola)生物芯片部和优创公司(Xeotron Corporation)工作,他是11项已批准的美国专利和33项世界专利的发明人。   2003年,尤其敏回到中国,加入以基因测序技术著称的华大基因公司,怀揣着从DB公司就已萌生的将核酸恒温扩增技术做成普及型产品的想法,尤 其敏带领一个小团队开始研发工作。但由于其研发项目与华大基因主营的基因测序业务方向不一致,尤其敏不久后就带领其团队从华大基因独立了出来。离开时,华 大基因还给了尤其敏100万元的经费。   但就在尤其敏准备注册公司的时候,这100万元的启动资金也用完了。无奈之下的尤其敏来到了他的老家温州,找到了当年一起在大兴安岭的同伴。这 群昔日的小伙伴大部分都已回到温州工作,虽然不是富翁,也有一点积蓄。他们听了尤其敏的情况后,对他说:&ldquo 我们下乡的180人,就你一个海归博士,不能让 你轻易回美国。我们凑一笔钱给你创业,如果失败了你尽管回美国,钱不用还。&rdquo   就这样,尤其敏带着伙伴们的信任和凑到的1070万元,于2005年1月跟他的搭档胡林在杭州注册成立了优思达。之后的五年时间里,尤其敏带着团队花光了几乎所有的钱,在2010年完成了技术平台的开发。   尤其敏的夫人回忆当时的情况:&ldquo 当时账户里就剩十几万了,眼看着工资都发不下去,我每天担心得睡不着觉,但他(尤其敏)还跟没事儿一样照吃照睡。&rdquo   然后优思达迎来了它的A轮&mdash &mdash 来自浙江瓯信基金的2200万元的投资。之后,君联资本、软银赛富等更大的投资机构相继加入。2011年,优思达 在盖茨基金会与加拿大相关机构合作的&ldquo 大挑战&rdquo 评比中,从全球250多个项目里脱引而出,获得无仪器样本处理方法和交叉引物恒温扩增技术二项创新诊断技术 的研发资助。之后,才有了盖茨基金会的进入。   尤其敏告诉记者,随着投资的不断增加,公司暂时不会考虑营利,资金将被进一步投入到产品研发中。&ldquo 我们计划的下一步,就是从此次资助里拿出2000万元,为二代产品建造厂房。&rdquo 尤其敏说。
  • 检测空气中新冠气溶胶的“拭子” ——生物气溶胶采样器
    新冠病毒确认可通过气溶胶传播2019年末以来,新冠病毒的爆发性疫情对世界范围产生了巨大影响。该病毒也从最早的原始毒株不断变异,其主流毒株的传染性也逐渐增强。经过广泛的科学论证,普遍认为目前世界范围内流行的奥密克戎毒株既可以通过常见的飞沫、黏膜接触等传播,也可以通过气溶胶形式进行传播。2020年10月20日,世界卫生组织(WHO)认定气溶胶可以传播新冠病毒,在接下来的六个月里,通过官方文件确认了气溶胶可以携带病毒,并留在空气中。在我国2022年颁布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第九版)》中,也明确说明了传播途径包括“在相对封闭的环境中经气溶胶传播”。 01生物气溶胶什么是气溶胶?气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。其中,包含生物性物质的气溶胶,例如病毒、细菌、真菌、花粉、过敏原、立克次体、衣原体、动植物源性蛋白、各种菌类毒素和它们的碎片和分泌物等,被称作生物气溶胶。生物气溶胶主要来源于土壤、植被、水体等源排放和动物(包含人类)、医院、养殖场、垃圾填埋场、污水处理厂等源排放。生物气溶胶在传染病、公共卫生、大气环境、食品安全、生态环境、气候变化、生物反恐、疾病检测以及环境与健康等方面均有重要影响。生物气溶胶颗粒形成后,便可在较长时间内悬浮于空气之中并且保持感染活性,因此可持续产生感染风险。 根据科学研究,新冠病毒的粒径约为0.1μm,而新冠病毒也可能附着于其他气溶胶颗粒上,常见的生物气溶胶颗粒的直径范围在0.01~10μm之间,因此粒径范围在0.1-10μm之间的生物气溶胶均可能含有新冠病毒。而对于生物气溶胶的检测也构成了对流行病学调查、风险评估等工作的重要组成部分。不同于污染区域的表面采样或者对人筛查使用的鼻咽拭子采样,要实现对漂浮在空气中看不到摸不着的生物气溶胶进行检测,必须首先经过特殊的生物气溶胶采样器对生物气溶胶进行富集。 新型冠状病毒(图源:新型冠状病毒国家科技资源服务系统) 02捕获生物气溶胶 生物气溶胶是传播病毒细菌的方式,要如何对它进行捕获并进一步检测它呢?生物气溶胶采样器可以实现。生物气溶胶在空气中看不到、摸不着、闻不到,几乎无影无踪,在空气中直接对生物气溶胶进行详细生化指标测试极为困难,因此在很长一段时间内,人们对于空气中的生物气溶胶的性质知之甚少。为了研究空气中的生物气溶胶,就需要开发气溶胶采集器,通过物理方法将空气中微生物富集到采样载体上,以便于我们对空气环境中浓度低、颗粒小的微生物进行充分的分析研究。对于生物病原体的采集,要求采样器具有高效的采样效率、合理的粒径采集区间、优秀的工作稳定性与可靠性,且需要能够充分保持被采样物质的生物学特征,例如活性、核酸片段等信息,以用于后续细胞生物学和分子生物学方法的进一步研究。 03新冠病毒的气溶胶采样 疫情以来,大家对于核酸PCR检测已经再熟悉不过了,通过核酸PCR检测,能够发现人体中是否存在新冠病毒。对于人体新冠病毒的检测,通过咽拭子采样,其有严格的标准采样动作要求。同样,对空气中新冠病毒检测采样也有着严格的要求。 ①便于核酸PCR检测。对于空气中的细菌和真菌分析多采用传统的营养基培养计数法,但由于新冠病毒必须在生物体细胞内进行繁殖,不能在营养基上直接培养,因此针对新冠病毒筛查的气溶胶富集采样方法不应使用传统方法。核酸PCR检测是针对病毒含有的核酸进行检测分析,不需要培养病毒,并且具有非常高的灵敏度,因此适用于新冠病毒的检测。②采样方法不破坏病毒核酸。由于PCR检测的是新冠病毒的RNA核酸,因此采样方法应不破坏生物的分子结构和生物活性。③采样后样品体积小。PCR检测方法对于样品量体积需求低,往往只有200μL,为了更灵敏地检出可能存在的新冠病毒,气溶胶采集器的采样载体应尽可能做到体积小、采集效率高,液体采样基的采样后体积或者用于在洗脱固体采样基后得到的洗脱液体积宜小于1mL。④对于小直径气溶胶颗粒采样效率高,采样颗粒直径覆盖范围广。根据前文论述,粒径范围在0.1-10μm之间的气溶胶均可能含有新冠病毒,因此针对新冠病毒的气溶胶采样器应有效采集以上粒径范围的生物气溶胶。⑤采样流量大、可连续采样时间长。新冠病毒在空气中处于气溶胶状态时浓度往往较低。为了进一步提高生物气溶胶检测的灵敏度与覆盖范围,提高采样的时效性与可靠性,具有大流量采样能力和长时间采样可靠性的采样器,更适合实际应用场景的使用。⑥具有生物安全性设计。新冠病毒具有非常强的感染能力,对环境的采样载体应具有良好的生物安全性设计,采样之后采样载体能够充分密封保存,采样设备便于灭活洗消和更换耗材与一次性部件,避免采样载体或者误操作等因素造成对操作人员的潜在危险。⑦环境适应性好。我国由于地跨多个地理纬度,各地大气、温度环境各不相同。作为环境采样装置,应具有较好的温度、湿度、气压适应能力,尤其可以在低于零度的环境中使用,使用固体采样基的采集器在这方面具有优势。⑧结构简单,使用方便,采样载体易于保存。对于实际应用场景的采样,往往需要由一线防疫人员经过简单的训练即可正确操作使用,因此可靠、简单的结构搭配易于保存的固体采样载体更有利于生物气溶胶检测的广泛使用。 04不同类型的采样器及特点自然界中含有大量微生物气溶胶,其中粒径为0.1~10.0μm的微生物气溶胶与人类健康关系密切。空气中针对不同应用场景、不同目标微生物的气溶胶的采样方法种类繁多。根据采样原理的不同,国标GB/T 38517-2020中罗列出了多种常见的生物气溶胶采样器类型,主要分为撞击式采样器、冲击式采样器、过滤式采样器、离心式采样器、静电吸附采样器、自然沉降采样器等,以及基于这些原理的大流量采样器。 撞击式采样器撞击式采样器是一种利用惯性作用,通过喷嘴、喷口或裂隙的加速作用把生物气溶胶粒子采集到固体介质表面的气溶胶采样装置。撞击式采样器通常分为筛孔式和狭缝式,主要区别为气溶胶通过的喷嘴、喷口或裂隙形状不同,不同形状对应的采样流量也不同。安德森采样器是最常见的筛孔式采样器,使用层叠的带有不同孔径的筛孔收集不同粒径范围的气溶胶颗粒,工作流量一般为28.3L/min。作为一种可靠的空气微生物采样器,国际微生物会议和美国政府工业卫生学家协会推荐为标准空气微生物采样器,也是应用最广泛的空气微生物采样器。其通过直接将空气浮游菌采集到营养琼脂平皿上,采样后可直接进行培养,对在培养基上形成的菌落数进行计数即可以反推出采样时的浮游菌数量。但是这种采样器不能长时间工作,否则气流的冲击会造成营养琼脂平皿的过度失水。安德森采样器适用于对于医院、超净间、公共场所、制药车间等场所的浮游菌检测和相关科学研究。由于病毒必须在细胞内繁殖,使用琼脂平皿的安德森采样器不能有效地培养出病毒斑迹,同时为了适配比浮游菌颗粒更小的病毒气溶胶颗粒,对于包括新冠病毒在内的病毒采样往往使用经过特殊空气动力学设计、具有更大流量、采集颗粒能力更强的狭缝式撞击式采样器。撞击式采样原理图冲击式采样器冲击式采样器是一种利用气流对液体的冲击、清洗或雾化等原理,能够使具有足够大惯性的生物气溶胶粒子撞击液体并进入液体介质中的气溶胶采样装置。通常可以分为全玻璃液体冲击式采样器、气旋冲击式采样器等。这类采样器的最大特点是可将空气中的微生物直接富集到液体中,方便后续的试验分析,经常用于野外环境的采样和现场快速检测。但其采样流量小,多适用于高浓度的生物气溶胶采样,且采样液体积有限,随着采样的进行,液体会挥发,不能用于长时间、大流量的冲击采样。 冲击式采样器原理图过滤式采样器过滤式采样器又叫滤膜式采样器,是一种当生物气溶胶粒子通过各种滤材时,由于滤材小孔对粒子的阻留或/和滤材对粒子的静电吸引阻留作用,将粒子捕获在滤材上的采样装置。过滤采样被认为是最简单且有效的采样方式,其结构相对简单,通常由采样滤膜载体和气泵组成,可根据使用的需求,灵活调整采样流量。此类采样器具有采样效率高、流量可调节范围广、操作简单等特点,但受滤膜材质的影响,过滤式采样器采样效率在长时间工作后可靠性会下降,不适宜用于超过30min的长时间采样。 离心式采样器离心式采样器是一种让气体以高速旋转所产生的离心力将生物气溶胶粒子与气流分开并撞击到固体介质表面上或富集到液体介质里的采样装置。此类采样器也称之为气旋式采样器,多采用液体为采样介质,因其结构的差异又有湿壁气旋式和干壁气旋式之分。湿壁气旋采样器采样过程中,生物气溶胶颗粒接触湿的采样管内壁,进而进入采样液中。此种采样器的特点是采样效率高,采完后的液体样品可以直接用于后续试验分析,但也受到采样液易挥发、采样过程不稳定及易污染等缺点的限制。干壁气旋采样器采用旋风分离的方法,将生物气溶胶样品撞击进入采样液中,其能在一定程度上减少采样液挥发等问题,但对于0.5μm 以下粒子(例如病毒) 的采样效率往往较低。离心式采样器常用于环境中细菌、真菌、孢子等生物颗粒的采集与后续分析工作。 旋风分离技术原理静电吸附采样器:静电吸附采样器是一种使用多种方法使生物气溶胶粒子带上电荷,在电场的作用下通过静电吸附收集生物气溶胶粒子的采样装置。目前常用的带电方式是电极高压放电,但是该方法有可能造成生物体活性降低和结构破坏。静电富集采样往往被集成于长期连续工作的纸带式收集与监测系统之中。 自然沉降采样器自然沉降采样器是一种利用生物气溶胶粒子在重力作用自然下沉降到采样面(即微生物营养琼脂平皿表面)的采样器。其特点是等待菌体自行沉降,所需采样时间较长,采样效率低,且不能采集到长期漂浮在环境中的浮游菌。但是这种方法所需仪器设备少,可在部分场景下替代安德森采样器,常用于洁净间、医院等场所的辅助例行检查。类似于安德森采样器,其采用的培养基也不能用于培养病毒。 自然沉降采样 针对不同种类采样器的工作原理和特点,结合对新冠病毒采样的要求,下表对各类采样器对新冠病毒气溶胶采样的适用性进行了比较。 狭缝式撞击采样器安德森采样器冲击式采样器过滤式采样器离心式采样器静电吸附采样器自然沉降采样器采样后便于核酸PCR检测√❌√√√√❌不破坏病毒核酸√√√❌√❌√采样样品体积小√❌❌❌❌√❌采样效率高,采集粒径覆盖广√√√√❌√❌采样流量大√❌❌√√√❌可长时间连续稳定采样√❌❌❌❌❌√生物安全性设计√❌❌√√√❌环境适应性好√√❌√❌√√结构简单,使用方便,采样载体易于保存√√❌√❌√√综合对含有新冠病毒气溶胶的采样需求,狭缝式撞击式采样原理的采样器具有最好的适应性。 本节相关技术原理图片部分来自文献《Methods for Sampling of Airborne Viruses》,MICROBIOLOGY AND MOLECULAR BIOLOGY REVIEWS, Sept. 2008, p. 413–444 05 BC500生物气溶胶采样器 BC500生物气溶胶采样器是基于狭缝式撞击式采样原理进行设计开发的一款高效、便携、全天候的大流量生物气溶胶采样器。该设备配备生物性气溶胶采样载体及洗脱液,可以满足以上对生物气溶胶颗粒采样的多方面要求,适用于如细菌、病毒、真菌、芽孢等生物气溶胶颗粒的富集采样。该设备可以单独使用,也可与生物气溶胶报警器联合使用,实现监控、报警、采样一体化操作,满足多种生物气溶胶采样的要求。其特点包括: l参考最新国标设计:《GB/T 39990-2021 颗粒 生物气溶胶采样器 技术条件》;l设备联动采样:可以和生物气溶胶报警器联用,在生物气溶胶报警器报警同时,触发启动生物气溶胶采样器自动实施;l采样效率高:对于小粒径气溶胶颗粒采样效率高;l环境适应性好:采样性能不受环境温湿度变化影响;l生物安全性高:采集后可保持密封状态,设备整体便于洗消;l人机工程设计:生物气溶胶采样载体便于安装,设备可单手携带、一键操作、移动采样;l运输方便:标配携行箱,适应铁路、水运、公路、空运等运输方式。
  • 占地不足0.4㎡ 之江生物“小青耕”小型分子检测一体机获批
    近日,上海之江生物研发的AutraMic mini4800 Plus全自动核酸检测平台获国家药监局批准上市(国械注准:20223221119,简称“小青耕”),成为目前体积最小、自动化程度更高的一体化磁珠法+荧光PCR核酸检测系统。以快制快已成为防控共识,提高核酸检测的速度,不应单纯局限于加大人手,要提高核酸检测实验室全自动工作效率,要利用科技赋能抗疫速度。上海之江生物“小青耕”可实现100%核酸检测“样本进、结果出”,集成多项黑科技,具有以下技术优势:全自动、无人值守在一台“小青耕”中,可以自动化完成样本管开关盖、移液前处理、纳米磁珠法核酸提取、PCR体系构建、荧光PCR扩增等核酸检测全流程,即可实现无人值守:“样本进,结果出”。检测过程人员与样本零接触,可有效规避因人员疲劳等导致操作失误的风险,缓解目前核酸检测专业人员数量不足问题。高效率、快速检测“小青耕”搭载了48个PCR扩增反应孔,可在2小时内完成48管样本的检测。如果搭配20混1方案,2小时内至少可完成960人份样本。“小青耕”单次检测通量1-48样本灵活设置,可有效提高门、急诊核酸筛查与复核效率,缓解人员不足的突出矛盾。可快速提升医疗机构、疾控中心、机场口岸等的全自动核酸检测能力。省空间、高度安全“小青耕”将核酸检测流程的各模块高度集成,占地面积小于0.4㎡,极大程度节约实验室紧张的空间,有限空间内最大程度提升核酸检测能力。同时搭载全封闭负压系统、紫外消杀和HEPA高效过滤系统,达到生物安全二级标准,全面保护检验人员操作安全。
  • 抗击新冠疫情 百康芯生物推出分子检测一体机
    p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 5px line-height: 1.5em " 新型冠状病毒疫情在快速发展中,正值冬季流感流行,各种病原引发的感冒症状使得大家风声鹤唳,新版《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案》要求将新型冠状病毒感染肺炎与其他病原肺炎区分鉴别诊断。 br/ /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 5px line-height: 1.5em " 为了支持湖北和武汉人民抗击疫情,百康芯生物加班加点,开发出一款分子检测一体机, 1小时就可以提供新冠病毒、流感病毒、支原体、衣原体等24种病原的检测结果。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 5px line-height: 1.5em " “这款产品与自主研发的微流控芯片配套使用。操作方便,只需要加入样本,仪器自动完成样品裂解、提取、扩增检测步骤;整个检测过程全密封,不需要专业PCR实验室,可以让更多定点医院与发热门诊尽快开展新型冠状病毒的初筛;样本随到随检,支持8机联用,满足大样本量分析,一套8机系统每天可以完成128份样本检测,大大提高检测效率;在患者治疗过程中,能提供病毒的定量检测,帮助制定诊疗方案”百康芯技术负责人介绍。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/a613e798-c36b-4e0c-8ff8-571ea4c9545e.jpg" title=" 716.png" alt=" 716.png" / /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " “百康芯一直做微流控相关产品,有比较好的开发基础,这次疫情到来后,公司与合作单位全力启动新冠病毒分子检测一体机的开发。公司很多骨干和合作专家来自武汉,或在武汉工作学习多年,深切希望武汉和湖北能尽快好起来。” /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 公司负责人介绍,目前设备进入了注册流程,试剂盒是专为这次疫情开发,也在积极申请应急审批。这款产品很适合疾控单位监测和住院患者的后期诊疗,目前会优先供应湖北各地市使用。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 550px height: 413px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/3a0db1f1-5767-4b56-873c-4b4bbaf111e8.jpg" title=" 123.jpg" alt=" 123.jpg" width=" 550" height=" 413" border=" 0" vspace=" 0" / /p
  • 超高效液相色谱—UHPLC改进大蛋白质分子的分离度
    首次将 UHPLC 用于小分子分离时,能得到很好的峰形,但是蛋白质峰的分离几乎没有那么好,因此通常不可能显着缩短运行时间。然而,最近对蛋白质进一步改进让UHPLC 可以提供更好的分离度和更短的运行时间。虽然 UHPLC 不能让科学家始终看到蛋白质之间的所有差异,但它可以让他们看到一些差异——例如,在大体形态、二硫化物异构体、脱氨基作用和蛋白质折叠方面。蛋白质研究人员使用不同的色谱模式来实现这一目标,例如反相色谱 ( RPC )、离子交换 色谱( IEX ) 和尺寸排阻 ( SEC ) 色谱。 为了成功分离出蛋白质的细微变化,可以通过仪器控制在储存和分离过程中具有生物相容性和准确的温度控制来保护脆弱的蛋白质样品免受外部因素的影响。许多蛋白质研究人员在质谱 ( MS ) 分析之前使用超高效液相色谱技术分离蛋白质。这可以很好地工作,具体取决于 UHPLC 分析的模式。 色谱填料改进的粒子技术也对提高蛋白质分析有着显著推进作用。传统上,UHPLC 对小分子的定义特征是直径小于 2 微米的全多孔颗粒柱。但是,这些对较大的蛋白质效果不佳,因为它们会导致背压增加、液相色谱柱堵塞和其他仪器维护问题。对于这个问题,改进的色谱填料采用核壳颗粒(也称为表面多孔、几何结构、融合核或混合颗粒)由被多孔外层包围的实心球形内层制成,可提高 UHPLC 的分离效率处理更大的蛋白质。 恒谱生USHA和USHB系列填料从1.8粒径到200、300甚至更大的粒径都具有很好的重现性、选择性和高分离度的优点。独有的键合方式,可实现百分百水相条件。不管是反相分析还是正相分析,都可以找到合适的色谱柱,能够高效分析维生、类固醇、蛋白质、单糖、多糖、氨基酸等多种物质。 UHPLC 的应用正在扩大,并且越来越多地包括生物治疗药物。核壳颗粒通常用于分离免疫球蛋白, IgG 疗法是当今蛋白质治疗工作的zui大份额。未来可能超高效液相色谱会在核壳颗粒以及研究和生物制药应用方面取得进一步的技术发展。作为化学和生物学的交叉点,用于蛋白质的 UHPLC 已准备好进入一系列有趣的应用领域。
  • 基于抗体和分子印迹构建HAS检测生物传感器
    该研究首次提出了一种聚合物多模波导,其特征在于开创性的匙形几何形状,用于设计表面等离子体共振(SPR)生化传感器。通过在匙形波导上层叠约60nm的金纳米膜来实现等离子体元激发。由于波导的特殊几何结构,确定了两个不同的传感区域:一个位于勺子颈部的平面传感区域和一个位于碗上具有倾斜表面的凹面传感区域。体感度(Sn)与传感器发射/收集光的方式(平行或垂直于波导的主轴)和被询问的感测区域(平面颈部或角碗)相关,表明传感器的性能可以根据所选的测量配置方便地调整。SPR传感器的特性表明,颈部的Sn为750nm/RIU,碗部的Sn为950nm/RIU。为了进一步检查特殊的传感特征并评估应用环境,这两种受体都对人血清白蛋白(HSA)具有特异性:碗区的抗体(高Sn);颈部区域(低Sn)上的分子印迹纳米颗粒(纳米MIP)。实验结果表明,免疫传感器的检测限(LOD)为280 pm,纳米MIP传感器的检测极限(LOD),为4.16fm。HSA多传感器的总体响应包含八个数量级,表明匙形波导提供多尺度检测,并具有设计多分析物传感平台的潜力。图1(A)匙形光波导的几何形状(B)碗面角度的细节(C)等离子体传感平台的设置(D)光导效应的变化可以在未涂覆波导上被理解为光散射的变化。图2基于匙形聚合物波导的实验SPR传感器配置。图3(A)共振波长变化。图4是(A)纳米MIP的功能化感测区域的表面形貌的原子力显微镜3D视图;(B)抗体功能化传感区。图5(A )具有抗体受体的等离子体光谱,获得的HSA浓度范围为0.53-5300nm。(B)相对于空白的共振波长变化的绝对值,绘制为HSA浓度的函数(半对数标度);(C)具有纳米MIPS受体的等离子体光谱,HSA浓度范围为0.53–530 fM。(D)相对于空白的共振波长变化的绝对值。原文题目:Spoon-shaped polymer waveguides to excite multiple plasmonic phenomena: A multisensor based on antibody and molecularly imprinted nanoparticles to detect albumin concentrations over eight orders of magnitude.原文链接:https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.114707
  • 纳谱分析成功举办第二届生物大分子色谱分离应用培训班
    在这金秋送爽的好时节,纳谱分析技术(苏州)有限公司于9月10日在苏州工业园区百川街2号纳微科技主楼1楼(未名湖会议厅)圆满举办了“纳谱分析第二届生物大分子色谱分离应用培训班”。此次培训汇聚了来自生物制药、生物技术、高校科研等多个领域的专家学者及企业代表,共同探讨生物大分子色谱分离技术的最新进展与应用。活动于上午9时正式拉开帷幕,纳谱分析董事长兼首席科学家刘晓东博士发表了诚挚而热情的欢迎致辞。刘博士首先感谢了到场的所有老师、专家以及远道而来的嘉宾们,对他们的积极参与和支持表示敬意。随后,刘博士带领大家回顾了生物大分子色谱分离技术在近年来取得的显著成就,从技术创新到应用实践,每一项进步都凝聚着行业同仁的智慧与汗水。展望未来,鼓励与会者积极交流、共谋发展,为推动生物医药行业的持续进步贡献自己的力量。致辞之后,纳谱分析色谱柱产品线负责人田海玉博士为学员们带来了《生物大分子液相色谱分析产品综述》。田博士详细介绍了纳谱分析在生物大分析分离色谱柱领域的研究成果,为参会嘉宾们提供了全面的技术视野。接下来的议程中,刘晓东博士亲自上阵,分享了《治疗性蛋白类分子色谱分离技术及应用》;纳谱分析首席技术官孙学飞博士带来了《基因治疗药物的色谱分离技术及应用》的精彩报告。两位资深色谱专家的分享深入浅出,分别在治疗性蛋白/抗体类药物分析、基因物质、AAV分析等关键领域,探讨高效色谱方法开发,为参会者提供了宝贵的参考和启发。为加深参会嘉宾对生物分析常见色谱柱的使用维护的理解,纳谱应用研发工程师张永梅和技术支持部经理郭德勇分别就体积排阻(SEC)色谱柱和离子交换(IEC)色谱柱的使用及维护进行了详细讲解。他们结合丰富的实战经验与典型案例,深入探讨体积排阻色谱柱和离子交换色谱柱在实际应用过程中遇到的种种挑战,分享其使用与维护要点。现场的嘉宾们积极参与互动讨论,现场气氛热烈而活跃。整个培训过程中,嘉宾们提问、沟通、讨论不断,充分展现了纳谱分析与嘉宾们之间的紧密合作与良好互动。通过此次培训,加深了嘉宾们对生物大分子色谱分离技术的理解,提供了与行业专家面对面交流的机会,促进了知识的传播与技术的共享。纳谱分析第二届生物大分子色谱分离应用培训班的成功举办,不仅展示了纳谱分析在生物大分子色谱分离领域的深厚实力与创新能力,也为推动生物医药行业的快速发展注入了新的活力。未来,纳谱分析将继续秉承“创新、质量、协作”的发展理念,与业界同仁携手共进,为生物医药行业的繁荣与进步贡献力量。
  • 小分子、大分子药物生物分析及表征技术进展
    p   结构确认、生物分析、表征和质量控制方法等的研究是药物研发过程中的重要环节,这些研究必须尽可能准确、灵敏且具有选择性。在过去30年里,液相色谱和串联质谱(LC-MS-MS)技术一直是许多小分子药物分析的首选方法。在此期间,分析技术的高速发展为灵敏、可靠方法的开发提供了支持。但是当前制药/生物制药行业仍然渴求更强大的工具和更多样的方法,尤其是在市场上出现越来越多的大分子治疗药物的情况下。本文讨论了目前小分子及大分子药物生物分析过程中的问题,以及分析方法开发中的新趋势等。 /p p   液相色谱-质谱联用技术从上世纪90年代起即广泛应用于药物发现和研发实验室,因为这种技术有能力在含有成百上千种其他物质的样品中快速识别和量化低浓度化合物。LC-MS-MS技术在小分子药物的结构分析、ADME及生物分析研究中尤为重要。在化合物浓度不断降低的情况下,这项应用的难度在于对方法精确性和重现性的高标准要求。近年来,生物药物的发展非常迅速,这些大分子药物的分析也面临着一系列挑战,同时也推动了技术和方法的新进展。 /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 小分子药物生物分析 /span /strong /p p   几十年来,药物开发人员一直在样本收集过程中使用生物分析手段来测定给定样本中药物的准确浓度。这些研究的准确性取决于分析方法以及实验室分析仪器的可靠性,所使用的方法及仪器应能够选择性、特异性地量化目标化合物。由于生物分析样本(如血浆、血液和其他复杂的基质)中经常含有高含量结构相关或非相关化合物,这一分析一直特别具有挑战性。这些因可能会导致亲缘试剂或其他不相关化合物共洗脱的交叉反应会影响实验的准确性和重现性。 /p p   多年来,为了应对这些挑战,人们开发了很多基于LC-MS-MS的方法,改善了药物定量实验的灵敏度、通量、准确性和重现性。一种常用的方法是在三重四级杆质谱系统中使用多重反应监测(MRM)技术来降低噪声,同时提高量化的选择性与准确性。最近这种方法已经扩展至MRM sup 3 /sup 技术,通过增加碎片化步骤而改善选择性。如今,三重四级杆质谱系统已被用于开发浓度低至pg/ mL的小分子药物的检测方法,且具有良好的重现性、线性范围和信噪比。 /p p   由于基质干扰,某些化合物在生物样品中特别难以分离,这可能会导致出现未分辨的峰或基线噪音过高,从而影响数据重现性、准确性和动态范围。通常,这这类问题可以是通过额外的样本处理过程或使用速度较慢的色谱来解决。然而,由于样品通量所带来的压力,这样的解决方式会为大多数药物开发实验室增加额外的时间、金钱和劳动力成本。过去的几年内,出现了有效的替代技术,即将离子迁移谱与LC-MS技术相结合,从而提高选择性。它可以以离子迁移装置的形式连接到TOF或者三重四级杆质谱的前端,或者也可以直接内置在TOF质谱系统内,但这种方法大都无法满足生物分析实验中速度、选择性和耐用性之间的平衡。最近,在分析的LC和MS阶段之间,已经开发出了多种不同的离子迁移分离装置。这些使离子根据迁移轨迹的不同而分开,而不是根据时间而分离,这样就去除了背景化合物的影响,从而提供了一个耗费更短MRM周期时间的系统,以便快速准确地检测复杂基质中的低浓度化合物。 /p p   目前,越来越多生物分析实验室采用基于微流LC的方法来分析低浓度水平的化合物。这项技术使用更小的色谱柱(直径小于1mm)和电极,以获得更快速、更灵敏以及更高分辨率的结果,同时将柱后分散降到最低。较低的流速也提高了电离效率、减少了离子抑制,同时大大降低了样品及溶剂的使用量,为制药开发过程带来了经济和环保方面的优势。微流LC所需要的样品体积较低,这也恰好符合制药行业在采用显微取样技术进行毒物学和生物分析研究等方面的需求。此外,微流LC还可以结合不同离子迁移质谱,从而灵敏地对生物样品中的化合物进行选择性分析。 /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 大分子药物生物分析 /span /strong /p p   生物分析方法的准确性、耐用性和重现性仍然是药物研发人员以及监管部门所关注的关键问题。然而,传统的用于小分子药物生物分析的LC-MS方法通常并不适用于研究大分子药物,如抗体、生长因子、寡核苷酸和重组肽等。这些分子具有更大的尺寸以及复杂性,这就意味着在分析它们之前通常需要大量的样品制备过程,且它们的吸附特性以及背景蛋白的干扰会进一步影响定量的准确性。 /p p   LC-MS-MS方法经过优化后可直接分析10kDa以下的小肽 而在定量分析之前,通常需要应用免疫反应介导的样本提取和/或样品富集步骤来增强选择性。而对于更大的蛋白质,通常需要更复杂的工作流程,包括在使用LC-MS方法对代表性肽进行分析之前的蛋白质水解。这种间接分析的方法被实验人员广泛采用,但却非常复杂,并会受到诸如可变肽释放等的影响。此外,监管部门也还尚未对这些方法的验证方法发布指导原则。 /p p   如ELISA等的配体结合分析(LBAs)方法是一种成熟的蛋白质定量技术,且对于生物分析来说,它们的优势还在于其有能力同时检测人体循环中的游离药物以及药物的活性结构。然而,LBAs方法也有许多局限性,影响了它们在高通量药物开发中的应用。在最近的一项研究中,研究人员已经开始将LBAs方法与LC-MS方法结合起来。这些方法上的进展得益于三重四级杆及QTRAP质谱系统等技术的改进,包括灵敏度的提高,即可在低至毫克至微克的水平上检测大分子。这些新技术改善了电离与采样效率,增加了动态范围和可切换质量范围,而且允许不同质量的离子通过探测器。因此才开发除了很多经过验证的方法用以测定各类具有分析难度的药物,如细胞因子抑制剂、阿达木单抗、升糖激素、胰高血糖素、胰岛素类似物、胰岛素以及如用于自身免疫性疾病的英夫利昔以及用于乳腺癌的曲妥珠单抗等的抗体治疗药物。 /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 大分子表征 /span /strong /p p   多数大分子药物在生产过程中容易发生序列改变和生物转化不一致的现象。这些改变对于药物的有效性、生物利用度和安全性都会造成影响。因此,药物分析实验室会定期进行蛋白质的表征研究,以监测序列降解和转录后修饰,如氨基酸的改变和糖基化。这些研究通常采用LBAs或毛细管电泳(CE)技术。CE技术是一种强大的、耐用的方法,但在完整的表征过程中却非常耗费人力和时间,特别是在处理复杂药物如抗体药物偶联物(ADC)时,其表征可能需要不同分析方法的反复运行以及复杂的数据处理过程。 /p p   近年来,技术的进展引发了几种蛋白质表征方法的改进。另外,CE技术与电喷雾离子化技术(CESI)的整合也促使了CESI-MS技术的发展,大大加速与简化了蛋白质分析。将CE技术的高分离效率与纳流LC结合,能最大限度地提高电离效率,并减少离子抑制。CESI-MS系统采用开管毛细管,最大限度地减少了死体积,从而提高了灵敏度和峰值效率。同时由于没有固定相,也避免了肽的丢失或过度保留。在最近的一个案例中,在使用单一蛋白酶消化后应用CESI–MS方法的单次运行之后,抗乳腺癌药物曲妥珠单抗被完全表征。该方法包含了100%的序列,而且鉴别了几个关键的氨基酸修饰 在同一分离中还完成了完整的糖肽分析。 /p p   生物转化如脱酰胺、氧化以及结构的改变是LBAs等的传统方法所面临的挑战。曲妥珠单抗结构中的一个关键位置在体内会发生脱酰胺作用,而在经过验证的ELISA方法中并无法识别这种脱酰胺现象。人们最近开了一种LC-MS-MS方法来定量监测这种生物转化作用,采用胰蛋白酶消化的方法,使用选择反应监测(SRM)对特征肽进行定量。实验结果表明,该方法能同时有效地定量分析脱酰胺信号敏感肽及其脱酰胺产物。 /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 结论 /span /strong /p p   成功的药物开发及药物安全性研究依赖于大分子药物在研发或表征过程中某些步骤,及一系列相关分析测试过程。这些分析方法的准确性和重现性对工业界以及患者来说是非常重要的。多年来,由于激烈的竞争形势以及制药行业严格的监管特性,我们看到了分析技术的持续发展。尤其是近年来仪器本身及方法开发上的一系列进展,帮助人们开发了很多全新的治疗药物及更加复杂的化合物。在未来,这些研究还将需要更多快速的、选择性强的和精准的分析方法。 /p p   strong  注:本文为仪器信息网翻译,原标题为“Trends and Challenges for Bioanalysis and Characterization of Small and Large Molecule Drugs”,作者为SCIEX全球制药/生物制药高级市场经理Suma Ramagiri博士。 /strong /p p br/ /p
  • 青岛农业大学在生物传感检测芳香族污染物分子领域取得系列重要进展
    近日,生命科学学院杨建明教授团队在生物传感领域取得系列重要进展,相关研究成果已发表在生物传感研究领域Top期刊Biosensors and Bioelectronics(DOI: 10.1016/j.bios.2023.115805. 影响因子:12.6)(中科院JCR一区Top期刊),青岛农业大学王兆宝副教授和马冉(硕士研究生)为该论文的并列第一作者,梁波副教授和杨建明教授为通讯作者,青岛农业大学为第一通讯单位。环境中芳香族污染物对人身安全及环境等都造成严重危害,而常规探测方式存在探测效率低、作业安全性差、易受干扰等瓶颈问题。因此,基于生物传感的芳香族污染物探测技术的发展具有重要战略和环保意义。芳香族污染物分子可分解为多种化合物,其挥发后的主要蒸气成分包括2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)和1,3-二硝基苯(1,3-DNB)。因此,结合1,3-DNB和2,4-DNT检测的生物传感器可以更准确、更高效地应用于芳香族污染物的探测。然而,目前以1,3-DNB为响应物的生物传感器开发报道却很少。基于此,杨建明教授团队研究开发一套安全高效检测1,3-DNB的生物传感系统。研究发现,恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)中的调控蛋白MexT能够通过与其下游基因启动子区结合实现对下游基因PP_2827转录的正向调控,且1,3-DNB能够增强这一调控,揭示了1,3-DNB参与MexT调控基因转录的机制,MexT调控蛋白也因此被确定为1,3-DNB生物传感器的基本传感元件。通过mexT基因和启动子不同组合优化,开发了基于MexT的1,3-DNB生物传感器,优化后的生物传感器在液相1,3-DNB 的检测灵敏度达到0.1 µg/mL,且具备优异的检测特异性和稳定性。进一步该生物传感器结合团队自行开发的探测装置集成了一套芳香族污染物分子生物传感系统(中国地眼,CEE,Fig. 1),以模拟芳香族污染物的现场探测:该系统对沙土中1,3-DNB的检测灵敏度为0.5 mg/kg土壤,实现了现场大面积检测和土壤掩埋1,3-DNB的准确定位(Fig. 2)。本研究提出了一种新的基于转录因子的生物传感器和一套完整的1,3-DNB高效检测系统。未来该1,3-DNB生物传感器可与之前报道的2,4-DNT生物传感器优势互补,实现对环境中的芳香族污染物分子进行更高效、更准确的探测。 Fig. 1 The complete set of biosensor detection system “CEE” for 1,3-DNB detection.Fig. 2 Detection of 1,3-DNB in sands and soil by “CEE” system.同时,杨建明教授团队在可视化生物检测领域亦取得重要进展,相关研究成果已发表在分析化学研究领域Top期刊Analytica Chimica Acta(2023,1283, 341934)(中科院JCR化学1区Top期刊),我校李美洁副教授和吕书喆(硕士研究生)为该论文并列第一作者,杨建明教授为通讯作者,青岛农业大学为第一通讯单位。以感应2,4-DNT的启动子(例如yqjF启动子)作为感应元件,以GFP基因或者自发光基因作为报告元件,构建了检测2,4-DNT的生物传感器。但是,已报道的生物传感器在野外进行芳香族污染物探测时,需使用仪器进行特定波长的紫外激发,以及荧光信号的收集,这使得它们在真正的雷区中难以应用。因此,杨建明教授团队提出一种可视化检测芳香族污染物的创新思路。以合成番茄红素的基因crtEBI作为报告元件,以DNT响应启动子yqjF为感应元件,构建了可视化生物传感器(Fig. 3)。未感应DNT时,crtEBI基因不表达,不合成番茄红素,菌液呈浅黄色。感应DNT时,启动crtEBI基因的表达,产番茄红素,菌液成红色。过表达MVA途径,提高番茄红素合成的代谢通量,从而增强了生物传感器的输出信号;另外,引入终止子降低了背景干扰信号。优化后的可视化微生物传感器LSZ05可以感应1 mg/L的DNT。对该生物传感器进行表征,证明了在不同环境因素下的DNT特异性、鲁棒性和稳定性。该研究为可视化探测环境中埋藏的芳香族污染物分子奠定了坚实基础。 Fig. 3 The design of inducible lycopene-based whole-cell biosensor.此外,杨建明教授还受邀参加“中国-东盟国际人道主义扫雷论坛”并做大会主旨报告。上述研究工作得到国防科技创新特区重点探索项目、青岛农业大学高层次人才引进项目、国家自然科学基金面上项目、山东省自然科学基金青年项目、山东大学开放课题等项目的资助。
  • MOF材料未来将大行其道 在分子分离等应用领域潜力巨大
    一个由闪闪发光的钢铁建成的小城市横跨德国莱茵河,这里是该国化学巨头巴斯夫公司的总部。  在过去2013年—2014年间,这里小部分箱式送货车和小汽车携带着一个大秘密:燃料箱塞满了一种与众不同的晶体材料,材料上面充满了直径约1纳米的小孔。这些孔内部存在着整齐堆叠的甲烷分子,准备着为货车的内燃机提供燃料。  这些奶酪般的晶体就是金属有机骨架(MOF)。这些小孔能捕获客体分子,并在某些情况下强迫它们参与化学反应。而且,它们能被极精确地调整:研究人员已经创造出两万多种MOF,应用范围从除去电厂排放的二氧化碳到分割工业混合物等。“目前,在化学领域,MOF是发展最快的材料种类。”该领域先驱之一、美国加州大学伯克利分校化学家Omar Yaghi说。  长期以来,MOF被认为过于脆弱,无法在现实世界使用,通常一旦客体分子被移除,它们就会立刻崩溃。许多研究人员怀疑MOF可能永远无法打败坚固的无机材料——沸石,后者的孔隙被广泛应用于过滤和催化等各种工业过程中。  但经过全世界相关实验室10多年的密集研究,MOF已经为走向商业化应用作好准备。巴斯夫公司表示已经准备在2015年推出甲烷储存体系,它能比传统压力容器填充更多燃料。  MOF研究人员表示,这个划时代事件将为他们的工作注入一针兴奋剂,而且可能刺激针对MOF其他应用的商业兴趣。   存储之战  MOF的大部分酝酿工作能追溯到1999年,两种与众不同的材料初次登台:由中国香港科技大学研发的HKUST-1和Yaghi研发的MOF-5。后者的内表面面积至少为2300平方米每克——足以覆盖8个网球场。“这是一个转折点,因为它打破了所有表面积纪录。多年后,巴斯夫公司告诉我,他们曾认为这是印刷错误。”Yaghi说。  更大的内表面积意味着有更多区域堆叠客体分子。领导巴斯夫公司多孔材料研究的Ulrich Müller很快看到了机遇。“Yaghi的论文发表后,我们开始直接研究MOF。”他说。  制作稳定的MOF的关键是使用金属原子簇而非单个离子作为节点。这些簇的几何结构决定了该晶体的总体结构。不断发展的万能工匠部件能让MOF比沸石更适用,并能让化学家为特定应用设计出尺寸和化学性能恰好合适的晶体产品。目前,科学家已经研发出能抵御500摄氏度高温,或在沸腾甲醇中轻松维持一周的MOF。还有的MOF的内表面积是MOF-5的3倍,或孔隙足以容纳短粗的蛋白质。  巴斯夫公司当前控制着初期MOF市场。它之所以将目标定位于甲烷储存是因为页岩气十分便宜且越来越可用,因此可以为汽车提供能源。但当下,这种气体的储存体积大,并且高压油箱价格昂贵。这极大限制了甲烷的使用。MOF则能在更低的压力条件下储存更多的甲烷。  但要实际应用,MOF孔隙的大小和化学特性必须十分正确,因为它们决定甲烷如何在材料内进行堆积。“如果你仅让甲烷漂浮在气孔中,你可能使用的还是一个空筒。”Yaghi说。  为了束缚甲烷,研究人员使用能暴露金属离子的气孔。这些离子能扭曲甲烷的电子云,使其产生偏振,以便气体黏住金属。但如果这些气孔对甲烷的束缚过于薄弱,气体将会外溢 太强烈,容器将很难清空。最佳的MOF晶体能占据一个宜居带,赋予一个空容器在适度的压力下保持至少两倍的容量,而且还允许它们在压力泄漏时,释放出几乎所有的甲烷。“机动车辆的甲烷存储很大程度上已经解决。”Yaghi说。  但谁也无法担保其获得商业成功。自从去年原油价格暴跌后,该气体的经济刺激消失。“所有事情都有点混乱。”Müller说。  市场观察家预测,石油价格迟早将回升。但同时,加州大学伯克利分校的Jeffrey Long表示,MOF甲烷储存系统仍有较大的提升空间。通过与Yaghi、巴斯夫公司和福特汽车公司合作,他计划降低填充燃料箱所需的压力。“如果降低到35巴,人们将能在家为汽车加燃料。”他说。Long和同事表示,已经研发出在低气压下能储存更多甲烷的MOF,并将发表相关结果。  MOF能通过存储氢,对交通运输业产生更大的影响。将冷冻气体压缩到高压燃料箱里是复杂和昂贵的。但将这些油箱更换为MOF是一个巨大挑战。“没有吸收剂具有足够高的商业使用能力。”Long说。  Long研究小组开发出破纪录的镍基MOF,在室温和100巴的条件下,每升燃料罐能携带12.5克的氢。但这仍低于美国能源部2020氢储存目标——每升40克。  试验性分离  研究人员还希望MOF能从空气中抽出特定分子。“尤其是气体分离,可能是这些材料的竞争优势。”Long说。  它们可能对裂化厂有极大的吸引力。这些工厂会加热原油,分解其大分子,从而得到轻质烃。这些气体尤其难以分离。例如,丙烯和丙烷仅相差两个氢原子,而且沸点仅有约5摄氏度的差距。此时,精炼机利用冷却混合物对其进行分离,直到其液化,然后缓慢加热,直到第一个气体首先汽化。但温度的改变使其成为化工厂最耗能的工艺过程之一。  Long研究小组发现,一种名为Fe-MOF-74的晶体能让该过程更加简单,并能降低成本。这种晶体的外露金属阳离子能捕获经过的丙烯分子的电子,降低其通过速度。在45摄氏度下,丙烷首先出现,加热MOF,然后释放99%纯度的丙烯流。  另一种晶体Fe2(BDP)3能有效地分离己烷同分异构体。线型分子能够出现在MOF三角形通道的拐角处。  或许对以MOF为基础的分离的最终测试每年能从化石燃料发电厂捕获13.7亿吨的二氧化碳。传统的碳捕获体系主要依靠溶解剂——能在40摄氏度的排出气流中与二氧化碳进行反应。移除和加热该溶解剂到120摄氏度或以上能释放吸收的气体,以便收集和储存。但温度的反复变化消耗了电厂20%~30%的能量,并且需要价格昂贵的基础设施。  2015年3月,Long等人研发出的镁基和锰基MOF,在温度变幅为50摄氏度的条件下吸收和释放超过其重量10%的二氧化碳。其孔隙中排列有胺分子,它能与二氧化碳发生反应。  快速前进  催化作用常被认为是MOF最具前途的应用之一。它们可调节的气孔能将试剂保持在适当的位置,劈开特定骨架,然后锻造新的,正如一个酶的活性部位。  但西北大学化学家Joseph Hupp表示,直到几年前,这种催化剂的发展进程仍非常缓慢,尤其因为几乎没有MOF具有足够的化学稳定性能完成多次反应。结果是,Hupp表示:“没有案例能显示MOF更出众,以致没有化学家选择使用MOF催化剂。”  但现在,研究人员正在通过利用稳定的MOF,并扭曲其孔隙周围的化学基团,制造有希望的催化剂。他们还更进一步,逐步置换出全部的链接和金属节点,改造MOF的化学和物理特性,并且不让整个结构崩塌。这些进步允许化学家设计和制造多种多样岩石般坚硬但具有化学活性的MOF。“现在有许多MOF,我们在5年前根本制造不出来。”Hupp说。  确实,该领域一个不断扩大的挑战是MOF庞大的数量令人眼花缭乱。“我们有太多种MOF了。”Yaghi说。Hupp也表示同意。他指出,研究人员需要合成那些特性并未完全开发的MOF,而非精炼那些已被证明具有稳定性和活性的。  另一个挑战是,MOF需要与目前的技术进行竞赛,例如沸石。这需要鼓励利用丰富的金属和廉价的有机链接制造MOF,以便大幅降低成本。  Yaghi正在开发同一个晶体中包含数种类型孔洞的MOF,以便分子在从一个区域到另一个区域时,能经历一个预先确定的反应顺序。这些MOF就像一家化工厂的微缩版本,允许科学家在一个连续过程中逐步合成分子。  “这是我们的梦想。只有MOF有可能实现。”Yaghi说。  什么是金属有机骨架材料  金属有机骨架材料(MOFs)是近十年来发展迅速的一种配位聚合物,具有三维的孔结构,一般以金属离子为连接点,有机配体位支撑构成空间3D延伸,系沸石和碳纳米管之外的又一类重要的新型多孔材料,在催化,储能和分离中都有广泛应用,目前,大多数研究人员致力于氢气储存的实验和理论研究。 金属阳离子在 MOFs 骨架中的作用一方面是作为结点提供骨架的中枢,另一方面是在中枢中形成分支,从而增强MOFs 的物理性质(如多孔性和手性) 。这类材料的比表面积远大于相似孔道的分子筛,而且能够在去除孔道中的溶剂分子后仍然保持骨架的完整性。因此,MOFs 具有许多潜在的特殊性能,在新型功能材料如选择性催化、分子识别、可逆性主客体分子(离子) 交换、超高纯度分离、生物传导材料、光电材料、磁性材料和芯片等新材料开发中显示出诱人的应用前景,给多孔材料科学带来了新的曙光 。  MOFs 材料作为储氢领域的一名新军,由于具有纯度高、结晶度高、成本低、能够大批量生产、结构可控等优点,正受到全球范围的极大关注,近年来已成为国际储氢界的研究热点。经过近 10 年的努力,MOFs 材料在储氢领域的研究已取得很大的进展,不仅储氢性能有了大幅度的提高,而且用于预测 MOFs材料储氢性能的理论模型和理论计算也在不断发展、逐步完善。但是,目前仍有许多关键问题亟待解决。比如,MOFs 材料的储氢机理尚存在争议、MOFs材料的结构与其储氢性能之间的关系尚不明确、MOFs 材料在常温常压下的储氢性能尚待改善。这些问题的切实解决将对提高 MOFs 材料的储氢性能并将之推向实用化进程发挥非常重要的作用。  金属有机骨架材料的发现  金属有机骨架是由含氧、氮等的多齿有机配体(大多是芳香多酸和多碱)与过渡金属离子自组装而成的配位聚合物。早在20世纪90年代中期,第一类MOFs就被合成出来,但其孔隙率和化学稳定性都不高。因此,科学家开始研究新型的阳离子、阴离子以及中性的配位体形成的配位聚合物。目前,已经有大量的金属有机骨架材料被合成,主要是以含羧基有机阴离子配体为主,或与含氮杂环有机中性配体共同使用。这些金属有机骨架中多数都具有高的孔隙率和好的化学稳定性。由于能控制孔的结构并且比表面积大,MOFs比其它的多孔材料有更广泛的应用前景,如吸附分离H2 、催化剂、磁性材料 和光学材料 等。另外,MOFs作为一种超低密度多孔材料,在存储大量的甲烷和氢等燃料气方面有很大的潜力,将为下一代交通工具提供方便的能源。  金属有机骨架材料的应用  MOFs具有多孔、大比表面积和多金属位点等诸多性能,因此在化学化工领域得到许多应用,例如气体贮存、分子分离、催化、药物缓释等。  (1)气体的吸附与储存:MOFs特殊的孔道结构,是理想的氢气存贮材料,现在MOF177在77K下的储氢能力已达到7.5%,当前研究重点是室温下达到高储氢能力的突破   (2)分子分离:MOFs的孔道大小和孔道表面可以控制,可以用于烷烃分离,也可以由于手性分离,在这方面的应用正在扩大   (3)催化:MOFs材料的不饱和金属位点作为Lewis酸位,可以用作催化中心,现已用于氰基化反应、烃类和醇类的氧化反应、酯化反应、Diels-Alder 反应等多种反应,具有较高的活性   (4)药物的缓释:MOFs材料具有较高的载药量、生物兼容性及功能多样性,可广泛用于药物载体,例如MIL-100和MIL-101对布洛芬有较好的载药和释放效果 其固载率和缓释时间分别为350mg/g,3天,1400mg/g,6天。展望未来MOFs材料无论在品种、性能、合成方法、应用领域,作为一类新型材料,还会进一步发展和扩大。
  • 雅睿生物获"江苏省专精特新中小企业"认定|专注分子诊断基因检测
    近日,根据江苏省工业和信息化厅发布的《关于江苏省2022年专精特新中小企业和2019年度专精特新企业复核通过企业名单的公示(第一批)》,苏州雅睿生物技术股份有限公司凭借多年以来在分子诊断及基因检测领域的突出表现和优质口碑,被认定为2022年度江苏省专精特新中小企业。 雅睿生物的“专、精、特、新”“专精特新”,是指企业具有专业化、精细化、特色化、新颖化的发展特征。入选企业要具有专注于细分市场、掌握关键核心技术、创新能力强、市场占有率高、质量效益优等行业优势,是行业细分市场中具有先进性和示范性的企业。苏州雅睿生物技术股份有限公司成立于2010年9月,座落在苏州市工业园区国家级产业园——生物医药产业园,是一家以分子诊断及基因检测技术为核心的高新技术企业。专业化雅睿生物历经多年研发,在“自动化控制、图像处理、光学检测、镜检、液路、电子应用和软件”等方面形成了自主技术的积累,拥有国内外专利40余项和软件著作权约20项。精细化不断推动精细生产和精细化管理,提高公司基础管理水平。实现对生产全过程的规范、高效管理。特色化自主研发了国际领先的 “基因检测技术平台”、“全自动液路提取技术平台”和“全自动微生物检测技术平台”,在此技术平台上,形成了“荧光定量PCR检测系统、等温荧光定量PCR扩增检测仪、便携式荧光定量PCR检测系统”,“核酸提取加样系统”和“核酸快速诊断系统”的产品组合。新颖化公司坚持研发创新为基石,持续创新为助力,参与起草《实时荧光定量 PCR 仪性能评价通则》国家标准;荣登“2022中国生物医药科技创新价值榜”最具影响力生物技术企业榜单!
  • 国内首证!彩科生物单分子免疫检测AD试剂盒获批,助力阿尔茨海默症诊断
    近日,彩科生物有限公司(以下简称:彩科生物)的“人β淀粉样蛋白1-42(Aβ1-42)检测试剂盒(数字酶联免疫法)”和“人磷酸化Tau-181蛋白(pTau-181)检测试剂盒(数字酶联免疫法)”正式获得NMPA批准上市。这也是基于数字酶联免疫方法学(单分子免疫)检测AD标志物的国内首张注册证。AB1-42检测试剂盒湘械注准20232400418pTau-181检测试剂盒湘械注准20232400417Aβ1-42 & pTau-181检测试剂盒《中国阿尔茨海默病痴呆诊疗指南(2020年版)》中指出:“ 血浆P-tau181浓度升高区分Aβ-PET阳性与阴性或 Tau-PET阳性与阴性的性能较高,鉴别AD痴呆与非AD痴呆的准确性较高”,此外,诸多文献和数据也表明,人磷酸化Tau-181蛋白在AD患者的诊断上优于其他标志物,Aβ1-42可以作为辅助性诊断AD的生物标志物之一,但是由于受到血脑屏障的限制,外周血中脑源性蛋白的浓度较低,且易受到血浆基质蛋白的干扰,应用传统的ELISA方法或化学发光方法不能获得理想的检测效果。彩科生物人磷酸化Tau181蛋白(pTau-181)检测试剂盒与人β淀粉样蛋自1-42(Aβ1-42)检测试剂盒,在彩科生物AXL/SXL单分子阵列免疫分析仪上可以定量检测血浆中pTau181/Aβ1-42的蛋白浓度,适用于痴呆的辅助判断。
  • 新型材料有望成为新一代高效膜分离材料 用于高效有机小分子分离取得新进展
    p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 近日,中国科学院国家纳米科学中心、纳米科学卓越创新中心研究员唐智勇和副研究员李连山在具有刚性分子骨架的自组装多孔薄膜用于高效有机小分子分离的研究中取得新进展。相关研究成果Microporous membranes comprising conjugated polymers with rigid backbones enable ultrafast organic-solvent nanofiltration 于7月23日在线发表在《自然-化学》(Nature Chemistry)杂志 (Nat. Chem. 2018, DOI: 10.1038/s41557-018-0093-9)。 /p p style=" line-height: 1.5em "   当今工业过程中涉及大量的分离、纯化或者浓缩过程,因此分离技术成为现代工业中最重要的技术之一。目前,分离纯化过程主要依赖于高能耗的基于热的过程,例如蒸馏、蒸发、精馏等。据统计,化工工业中用于分离和纯化的能源消耗占据了全部能源消耗的一半,其中80%被蒸馏过程消耗。因此,开发低能耗、高效的分离纯化技术将极大降低能源消耗。 /p p style=" line-height: 1.5em "   膜分离过程是一种在选择性膜两侧施加压力差,使得待分离物质选择性通过膜从而实现分离的过程,这一过程的核心技术是高效、高选择性膜材料。这一技术在水纯化或者海水脱盐方面已经有了很成熟的应用,利用聚酰胺等聚合物材料的薄膜实现杂质或离子去除。然而,其在有机体系的应用相对滞后,这是因为大部分传统的一维聚合物材料在有机溶液中不稳定。其次,传统一维聚合物薄膜没有永久性孔,导致分离速度非常低下。 /p p style=" line-height: 1.5em "   为了同时解决高稳定性、高溶剂通量及高选择性的问题,唐智勇课题组选择了具有刚性骨架的自组装多孔聚合物材料。这种材料相比于传统的一维柔性聚合物材料有非常大的优势:第一,三维全共轭结构使得这类材料在任何溶剂中不溶,且具有很高的热稳定性 第二,刚性骨架支撑起丰富的自组装微孔,有利于溶剂的传输 最后,可通过化学手段对孔结构或尺寸进行调控。然而其三维刚性结构在解决了结构稳定性的同时,其不溶的特性也同时带来了材料成膜困难的问题。因此,如何获得高质量的薄膜是解决这类材料在膜分离领域应用的关键一步。受一维聚合物表面聚合的启发,该课题组在SiO sub 2 /sub 表面修饰初始聚合位点后进行表面聚合反应,通过精细控制表面修饰及聚合反应条件,获得了平方厘米级的无缺陷薄膜并成功转移至超滤膜多孔支撑层。分子截留测试表明,其对有机溶剂具有极高的稳定性,在同等选择性基础上,过滤速度较目前商用的一维柔性聚合物薄膜高出两个数量级。这一结果主要得益于这类材料永久性微孔结构及高孔隙率,使其有望成为新一代高效膜分离材料。 /p p style=" line-height: 1.5em "   国家纳米中心博士梁斌和助理研究员王会为文章的共同第一作者 唐智勇、李连山为共同通讯作者。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/5a4b40ad-e20b-47d9-9ef0-26d1a80e97c4.jpg" title=" W020180724535051727276.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " 聚合物全刚性骨架支撑起自组装结构中高度联通的永久性微孔& nbsp /p
  • 上海交大团队基于表面增强拉曼的纳米探针技术为分子检测和生物成像提供新材料
    近日,上海交通大学生物医学工程学院“青年千人计划”获得者叶坚特别研究员和古宏晨教授共同指导博士生林俐等人组成的研究团队在新型表面增强拉曼纳米探针的制备与机理研究方面连续取得突破性进展,研究成果先后发表在材料学领域权威期刊《Nano Letters》(SCI IF = 13.592)和化学领域权威期刊《Chemical Communications》(SCI IF = 6.834)上。荧光探针是一类在紫外-可见-近红外区有特征荧光的分子,它们就像黑夜中的灯塔为科研工作者照亮了从微观到宏观各个层次上丰富多彩的生命现象,例如细胞凋亡。目前荧光探针已被广泛应用于分子检测和生物成像。然而传统的荧光探针存在稳定性差、容易发生荧光漂白、谱峰宽容易重叠、容易受到背景荧光的干扰等缺陷。与之相比,基于表面增强拉曼光谱的纳米探针具有信号强且稳定、谱峰窄、不易漂白、特异性好等优点。因此,越来越多的研究者将目光投向这一领域。拉曼光谱是一种散射光谱,与分子键的振动和转动有关,因此它可以作为分子鉴别的手段。传统的拉曼散射光信号较弱,但如果将分子吸附在纳米材料上,其拉曼光谱信号可以获得高达一百万倍以上的增强,这一现象称为表面增强拉曼效应。制备一个合适的纳米材料是获得高性能表面增强拉曼纳米探针的关键,也是材料领域研究人员的关注点之一。 该团队通过实验和理论上对核壳纳米探针的等离激元耦合效应的研究,发现传统的理论模型已经无法预测具有亚纳米缝隙核壳探针的近场和远场光学属性,需要引入量子效应和电荷转移效应来修正。此外,亚纳米缝隙核壳探针的表面增强拉曼光谱结果也表明在这种窄缝隙中有较强的电荷转移作用。该研究表明亚纳米尺度下材料的光学属性可能与传统理论所预期的完全不同,因此将可能进一步引导产生适用于该尺度的新理论,推动新型的量子等离激元纳米结构和表面增强拉曼纳米探针的发展。这项工作与美国莱斯大学的Peter Nordlander教授、西班牙国家材料物理中心的Javier Aizpurua教授和法国巴黎南大学的Andrei G. Borisov教授进行了合作。相关研究成果以林俐为共同第一作者,叶坚为共同通讯作者近期发表于《Nano Letters》(2015, 15, 6419-6428)。 另外,该团队还进一步制备出具有亚纳米缝隙多层核壳结构的表面增强拉曼纳米探针,通过调节外壳的数量,实现纳米探针拉曼光谱强度的调控 通过替换缝隙中的拉曼分子,实现纳米探针拉曼光谱峰位的调控。这项技术使得表面增强拉曼纳米探针的性能得到大幅度的提高,有望在高灵敏度的多指标分子检测和快速的多组分生物成像领域得到广泛应用。相关研究成果以林俐为第一作者,古宏晨和叶坚为共同通讯作者近期发表于《Chemical Communications》(DOI: 10.1039/C5CC06599B)。 该项研究工作得到了国家青年千人资助计划、国家自然科学基金和上海市自然科学基金的支持。
  • 妙顺生物完成超亿元A轮融资,泰坦科技跟投|专注原代细胞研发与分离
    【招商赞助中】iCCA2023 第六届细胞分析网络会议 全日程公布!(点击查看)妙顺生物宣布完成超亿元A轮融资,本轮融资由中科海创领投,毅达资本、高瓴创投(GL Ventures)、泰坦科技(688133.SH)(点击进入在线展位)、同毓资本跟投,凯乘资本担任独家财务顾问。本轮融资获得了国家队基金、著名投资机构以及上市公司的认可和支持,募集资金将主要用于加速一系列原代细胞及配套试剂耗材产品的开发,以及进一步加强企业海内外商业化拓展能力。专注国产化细胞研发与分离服务妙顺生物主要服务与产品妙顺生物是一家专注于国产化细胞研发与分离服务的公司,致力于成为细胞与基因治疗领域上游细胞、配套试剂及服务一站式提供商。公司通过多年的研发与经营,已成为原代细胞行业领军者,并建立了覆盖全国的生产销售网络,可提供业内领先的服务与响应速度,实现过亿元级别收入,并维持高速增长。而多年的技术积累,将在未来助力妙顺布局更广泛的细胞类型,并围绕原代细胞产品,将自身打造成为覆盖各类细胞上游耗材及CRO服务在内的一站式生物医药/CGT上游供应商。妙顺生物创始人、CEO张金保表示:非常感谢各机构对于妙顺生物的关注与支持,我们自成立以来,始终致力于将妙顺打造成为服务中国生物医药企业的头部企业。在本轮融资完成后,我们将在巩固现有核心业务的同时,加速配套试剂耗材的海内外商业化推进,以及CRO业务等新业态的落地。同时,凯乘资本团队在融资过程中表现出了极高的专业度与执行力,在材料准备、机构对接以及方案设计等环节中,起到了不可或缺的指导与沟通作用。我们也将继续与凯乘保持良好的合作关系。毅达资本表示:妙顺生物是国内原代细胞服务领域的先行者和领先者,公司的细胞分离服务广受国内客户信赖。公司团队锐意进取,不断优化完善服务体系,同时持续开发细胞分离、培养等相关试剂,打造细胞领域的一站式服务平台。我们很高兴能参与妙顺生物本轮融资,期待公司取得更大突破,助力国内生物医药及细胞治疗等行业发展。泰坦科技相关负责人表示:妙顺生物是国内免疫细胞服务行业的细分龙头,公司掌握细胞模型核心技术,推出多款国内领先的细胞模型产品,性能比肩国际品牌。公司正在围绕细胞赛道实现多种试剂、耗材及服务业务的布局,具备成为细分赛道头部企业的巨大潜力。泰坦科技目前的下游客户主要聚焦于生物医药产业端,将妙顺生物的核心产品技术向科研市场拓展,不断覆盖高校院所实验室及企业研发中心,符合泰坦未来培育新市场和品牌建设的战略规划。此次泰坦科技入股妙顺生物将有机会使双方通过资本纽带进一步形成产业协同的契合。同毓基金表示:在国内生命科学上游赛道国产化程度逐渐提升的行业大趋势下,涌现出了众多原料、耗材或仪器类企业,而像妙顺生物这样,同时具备产品稀缺性,完善的商业化网络以及广阔想象空间,且已经成为行业龙头的标的是十分具备吸引力的。我们也十分期待妙顺在未来成长为多方向全面发展的综合性生物医药服务平台。凯乘资本表示:非常感谢妙顺生物团队对凯乘资本的信任及各投资机构的大力支持,很荣幸能够助力公司完成本轮融资。公司创始人张金保拥有丰富的创业经验,带领公司成为了国内原代细胞领域的头部企业。我们相信在张总的带领下,妙顺生物将成长为国内领先的生物医药上游平台型企业。关于中科海创潍坊中科海创股权投资合伙企业(有限合伙)系国家科技成果转化引导基金设立的创业投资子基金之一。国家科技成果转化引导基金由科技部、财政部设立,旨在通过设立创业投资子基金的方式支持科技成果转化,支持转化利用财政资金形成的科技成果。潍坊中科海创股权投资合伙企业(有限合伙)在科技部直属国家科技风险开发事业中心的指导和管理下,致力于为转化科技成果的非上市高科技企业提供股权投资,目前已投资多家国内行业领先的高科技成果转化企业。关于毅达资本毅达资本由老牌知名创投机构——江苏高科技投资集团内部混合所有制改革组建,在行业研究能力、资产管理规模、投资专业化程度等方面稳居行业前列,是国内最具影响力的创业投资机构之一。近三年,毅达资本在清科集团、投中信息、证券时报、中国创投委、福布斯等重量级榜单中蝉联“年度中国创业投资机构”“最佳中国创业投资机构”“最具竞争力创业投资机构”“优秀创业投资机构卓越成就奖”“最佳创投机构前10强”等奖项,并稳居国内创投机构第一阵营。关于高瓴创投高瓴创投 (GL Ventures) 是中国最活跃的创业投资平台之一,专注于创新型公司的价值发掘与价值创造,尤其关注新技术、新能源、新材料、新消费等重点领域。自2020年独立推出以来,我们致力于以系统化的DVC(Deep Value Creation,深度价值创造)服务,助力早期创新企业的长期发展。关于泰坦科技上海泰坦科技股份有限公司(股票代码:688133)成立于2007年10月,专注于为科研工作者和质量控制人员提供一站式实验室产品与配套服务,致力于成为科学服务领域的变革者,更好服务国家战略,保障国家科研物资安全,助力企业创新升级。公司通过自主研发、品牌运营、品牌代理、集成打包服务等方式为生物医药、新材料、新能源、化工化学、精细化工、食品日化、分析检测等领域的实验室提供全方位的综合服务,覆盖客户的研发准备、研发过程、研发后期、生产质控等各个阶段,提供“一站式”有竞争力的产品和服务。公司围绕客户需求,形成高端试剂、通用试剂、分析试剂、特种化学品、安防耗材、仪器仪表、实验室建设、科研软件等八大产品线。自创立以来,公司已累计服务机构客户超过5万家,服务科研人员超过100万名。关于同毓基金同毓基金是一家聚焦于医疗、医药及其上下游产业链相关领域的新兴投资机构。同毓基金以临床需求为导向,以探索医疗健康科技创新为驱动,汇聚了全球顶尖科学家、资深风险投资及丰富企业运营经验的专业团队,布局医疗健康全生态系统,拥有深度的行业渗透和广泛的市场覆盖,致力于成为中国医疗健康领域领先的专业投资机构。关于凯乘资本凯乘资本(WinX Capital)是中国领先的大健康领域投资银行。总部位于北京及上海,覆盖3000余家活跃投资机构及产业集团。2020-2022年连续获评企名片&新声创服“2021-2022年度医疗健康领域最佳财务顾问 TOP 2”,“2020年度医疗健康领域最佳财务顾问机构 TOP 4”,“2021年度最佳财务顾问-活跃榜 TOP 10”,“2022年中最佳财务顾问-综合榜TOP 6”、“2022年中最佳财务顾问-活跃榜 TOP 7”、36氪“WISE2020/2021中国最具成长力新型投行 TOP 5”、动脉网2022“澎橙奖年度医疗健康财务顾问 TOP 5”【招商赞助中】iCCA2023 第六届细胞分析网络会议 全日程公布!(点击查看)
  • 液相方法开发案例 | 根据样品特性选择检测器和分离模式
    液相色谱检测方法的建立需要针对不同的样品和分析目的,选用不同的分离模式和检测器,充分发挥仪器性能,高效地达到分析目标。通常使用单一检测器直接检测可达到目标,必要时可衍生化后再检测,或用多检测器组合检测。分离模式选择与检测器选择的原则基本统一,即根据分析物结构性质初步判断分离模式及流动相的选择:根据分析物结构性质、分离模式、样品处理方式、流动相的选择等进行检测器的配套选择。分离模式和检测器的选择是色谱方法开发中不可分割的相互统一的重要环节。关于分离模式和检测器的选择,以下案例或可说明一二01脂肪族生物胺检测分析脂肪族生物胺样品特性:此类物质紫外可见光区吸收极弱,衍生化程序繁琐效率低且易误差损失,是水溶性的极性物质。方法开发思路:根据这些基本条件,我们判断可以选择HILIC模式,ELSD检测器直接检测。检测效果见下图:月旭Ultimate® HILIC Amphion II对四种脂肪族生物胺的分离02甘油酯检测分析甘油酯样品特性:此类物质为脂溶性大,不溶于水或难溶于甲醇的非极性物质。方法开发思路:这样的物质适用非水反相色谱法,案例见。03氨基酸检测氨基酸样品特性:部分紫外吸收弱,大极性和水溶性。方法开发思路:可选择衍生化法和非衍生化法。两种方法的分离效果见下图:月旭Ultimate® Amino Acid Plus对23种氨基酸的非衍生法分离月旭Ultimate® Amino Acid对19种氨基酸的衍生化法分离04单糖寡糖类分析单糖寡糖类样品特性:水溶性的极性样品,弱紫外可见吸收。方法开发思路:这类物质常选择示差检测器。月旭Ultimate® XB-NH2 分析乳果糖05蛋白、RNA,病毒等样品分析蛋白、RNA,病毒等样品特性:大分子。方法开发思路:选择体积排阻色谱法。月旭Xtimate® SEC-120 分析RNA月旭Xtimate® SEC-2000分析去致病基因的痘病毒月旭Xtimate® SEC-300 分析IgG蛋白关于流动相的选择,请延申阅读。
  • 肿瘤细胞分离检测中微流控芯片系统的应用有哪些?
    作为液体活检的重要标志物之一,循环肿瘤细胞(CTCs)在外周血中的含量可以用来辅助判断患者的癌症病发状况。除此以外,CTCs对于肿瘤细胞转移行为等基础研究也具有非常重要的意义。然而人体血液中的CTCs含量极其稀少,通常仅有0~10个/mL,与之相对,红细胞、白细胞和血小板的含量则分别达到5×109 个/mL、4×106 个/mL和3×108 个/mL,而且肿瘤细胞在转移过程中可以通过上皮-间质转化(EMT)和间质-上皮转化(MET)来不断地改变自身的特征。正是由于其稀缺性和异质性,以及血液中复杂基质的干扰,CTCs的精准检测成为巨大的难题。 由于常规的光学分析手段在检出限和灵敏度上均难以达到直接检测的要求,因此通常在进行外周血中CTCs的检测之前,要通过一些样品前处理方法来实现其分离和富集。常采用的样品前处理方法可以分为物理法和化学法,物理法主要根据细胞在物理特征上的差异来进行分离,例如膜过滤分离和密度梯度离心,就是分别依据细胞的大小和密度来完成筛选。化学法则主要依靠生物大分子的特异性识别作用,例如抗原抗体相互作用,核酸适配体与靶标的选择性结合。  上述样品前处理方法虽然能够在不同程度上实现CTCs的分离富集,但也存在着一定的缺陷。由于这些方法都是非连续性的,在吸附、洗脱和转移的过程中难免会造成细胞的丢失,加之CTCs本身的稀缺性,很容易导致假阴性结果的产生。利用微流控芯片功能集成的特点则可以很好地解决这一问题,CTCs的捕获、释放、计数及检测等操作均可在芯片上完成,连续的自动化处理可以有效减少人为误差的干扰。此外,微流控芯片所需要的进样量非常小,可以大大减少珍贵样品和试剂的消耗,降低检测成本。并且在微尺度下表面力的作用会明显放大,可以有效提高物质混合和反应的效率,实现快速高效的分离分析。因此,近年来多项研究尝试利用微流控芯片平台开展CTCs分离检测工作,取得了良好的效果。本文对微流控芯片技术用于CTCs分离检测的相关研究进展进行了综述,将采用的分离方法主要分为物理筛选和生物亲和两大类,同时囊括正向富集和反向富集两种策略。此外,对于近期发展的芯片原位检测CTCs新方法也进行了介绍。  1、CTCs分离芯片研究进展  作为商品化较为成功的CTCs分离检测系统,强生公司的CellSearch产品采用的是基于上皮细胞黏附分子(EpCAM)抗体特异性识别肿瘤细胞的方法,类似的方法在CTCs分离芯片中也被广泛使用,可以视作利用生物亲和作用进行CTCs分离富集的代表。  另一方面,依据细胞在物理性质方面的差异,无须生物标志物的条件下即可实现CTCs的筛选,其中有无外力介入的被动分离方法,例如利用微尺度下流体力学中的惯性效应和黏弹性效应来进行筛分。  也有外加物理场的主动分离方法,诸如介电泳、表面声波和光镊技术等。除了直接对CTCs进行特异性识别实现正向富集外,也可以通过选择性结合诸如白细胞等干扰,再将其排除,从而达到反向富集的效果。  2、、芯片原位CTCs检测  对于CTCs的检测,通常采取先进行细胞染色,再用荧光显微镜观察的方法,但该方法在灵敏度上有待提高,且重现性较差,需要手动操作和人工计数。  此外,以荧光光谱为代表,一些常见的光谱检测手段也被广泛应用在芯片上CTCs的检测中。  除了光学分析方法外,研究人员通过使用传感元件实现了CTCs芯片检测结果的数字化直读或可视化分析。  3、总结与展望  本文对CTCs分离微流控芯片的技术原理、分离策略和研究进展进行了综述。其技术原理主要分为物理筛选和生物亲和两大类,分离策略分为正向富集和反向富集两个方向。同时,介绍了CTCs芯片原位检测的主要技术方法和优化策略。随着微流控芯片技术的快速发展,其微尺度流体操控、微结构加工和集成传感检测能力得到极大提升,进一步推动了CTCs分离微流控芯片技术的发展。多项研究显示,以微流控芯片为平台来分离检测外周血中的CTCs,可以充分发挥芯片本身微量、高效、易于自动化和集成化的优势,最终实现对临床血液中CTCs的快速精准分析,在肿瘤早期诊断、复发与转移监测以及抗肿瘤药物评价等多个领域具有重要的应用空间。  现阶段,CTCs芯片在筛选精度和筛选效率方面仍存在较大的提升空间。针对这一挑战,由于精准与高效二者难以兼得,未来的芯片设计应该更专注于单个目标的实现。一方面,针对基础研究,应当注重于提高CTCs筛选的细胞纯度及细胞活性。可以先利用惯性效应对血液进行粗分离,筛分出尺寸较大的白细胞和CTCs。再采用液滴分选的方法,通过免疫磁性分离实现CTCs的精确筛选。液滴分选技术能够达到单细胞分析的精度,利用液滴分选进行肿瘤细胞筛选也已有文献报道。另一方面,针对临床检测领域,研究重点则在于实现临床样本的高通量分析。可以采用电分析方法,依据不同种类细胞的比膜电容和细胞质电导率差异来设置恰当的阈值,对流经检测窗口的CTCs实现快速分析。此外,微流控芯片技术属于多学科交叉领域,CTCs芯片的发展同时也受益于微机电系统(MEMS)、材料学、流体力学和生物医学等研究领域的技术突破。随着相关领域研究技术的发展,CTCs芯片未来有望成为肿瘤基础研究和癌症早期临床诊断的重要平台。
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