夹持式苹果霉心病检测

11月18日，记者从西北农林科技大学党委宣传部获悉，由该校专家张海辉、孙广宇团队联合研制的国内首型苹果霉心病无损检测仪在杨凌问世。该型设备的成功研发结束了我国苹果霉心病检测设备长期依赖国外进口的历史，具备完全自主知识产权，已获得国家发明专利。目前，该型设备已经在我省永寿、白水、礼泉等苹果产区投入使用。　　苹果霉心病是由多种病毒侵入果心引起的病变，人长期食用具有致癌等健康危害。由于苹果霉心病害区域由内向外扩散，缺乏直接有效的判别方法，已成为影响苹果鲜果销售、储藏及果汁生产的重要难题之一。作为全球最大苹果连片种植区，今年我省部分苹果产区受气候因素影响霉心病害严重，急需霉心病检测专用设备。为此，西农大机电学院张海辉教授和植保学院孙广宇教授从苹果霉心病的致病机理和特点出发，基于投射光谱检测技术，集成研发成功了一型操作简单，方便携带的苹果霉心病无损检测仪。据实际应用的数据显示，该型设备对同一产区的病果识别率可达85%以上。　　在国际上，只有意大利生产苹果霉心病无损检测仪。因此，国内龙头苹果果品企业和果汁生产企业不得不花高价从国外进口，设备笨重不易携带，无法在苹果产地开展霉心病无损检测。西农大研制的检测仪，机型小巧、操作流程简单，果农仅需一小时培训即可掌握，具备在“最先一公里”降低霉心病果比例的功能，对我国苹果产业的可持续发展和保障人民群众健康具有重要实践意义。记者了解到，张海辉、孙广宇教授和他们的团队正在进一步研制可用于规模化检测的病果实时分选设备，进一步降低我国苹果产业对进口设备的依赖程度。

苹果水心病又称糖化病、蜜果病。我国的西北黄土高原和秦岭高地果区的元帅系和秦冠苹果受害严重，果实品质变劣，不耐贮藏，是一种苹果生理病害。 患水心病的苹果。图片来源：百度百科相关报道指出，苹果植物中从叶子转移到果实的主要碳水化合物是山梨糖醇。为了解苹果果实成熟过程中的碳水化合物代谢，了解水果中可溶性碳水化合物的分布似乎很重要，特别是山梨糖醇和蔗糖，因为山梨糖醇可能是水果中其他碳水化合物生物合成的原始基质，而且在植物组织中蔗糖必须由单糖生物合成。此外，由于已经有报道指出山梨糖醇可能与苹果果实中水心病的发病有关，果肉中山梨糖醇分布的可视化可以使人们了解水心病发病的机理。日本北海道大学农业研究院的科研人员使用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱成像（MALDI-TOF MSI）对成熟苹果的果实进行了相关研究，该研究建立了一种使用MALDI-TOF MSI可视化苹果果肉样品上可溶性碳水化合物分布的方法。 提到MALDI质谱成像技术，就不得不说一说融智生物QuanTOF质谱成像系统。融智生物于2017年推出QuanTOF质谱成像系统，该系统集合了新一代宽谱定量飞行时间质谱平台QuanTOF，拥有强大的5,000-10,000Hz长寿命半导体激光器，以及自主开发的数据采集软件。2018年7月，融智生物宣布实现可达500像素/秒的成像速率，提升MALDI-TOF MS成像速率达10倍以上，普通样本成像只需几十分钟，使得质谱成像实现了“立等可取”。经过进一步的研发，目前QuanTOF质谱成像系统已经实现高达1000像素/秒的成像速率，5-10微米的高空间分辨率，且仍然保持极高灵敏度。这使得质谱成像真正可用于临床病理分析、术中分析等领域。 苹果果实的水平部分（a）和附在玻璃载玻片上的果肉冻干样本（b）。使用字母（A-D）和数字（1-4）的组合将样本分成16个块。研究人员从成熟的果实中水平切下果肉样品，将其安装在载玻片上，冻干，然后使用MALDI-TOF MSI（基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱成像）仪器在样品周围自动探测单个可溶性碳水化合物的离子强度。利用HPLC测定了同一水果相邻组织中可溶性碳水化合物的含量，比较了基于MALDI-TOF MSI离子强度和HPLC离子强度的单个碳水化合物的分布。 MALDI-TOF MSI的单个碳水化合物分布的仿彩色图像，以及使用HPLC定量相邻的16个组织块中的碳水化合物含量。结果显示，每种标准碳水化合物的浓度与MALDI-TOF MS的相对离子强度之间存在正相关（p0.95），因此似乎可以利用MALDI-TOF MS的离子强度来测定样品中碳水化合物的相对浓度。当DHB（2,5-二羟基苯甲酸）作为MALDI-TOF MSI（基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱成像）基质时，从苹果果实标本中检测到仅附着钾离子的单电荷离子。MALDI-TOF MSI和HPLC都证实了果肉中蔗糖含量从中心到皮层的梯度增加。当基于MALDI-TOF MSI结果的单个碳水化合物分布的仿彩色图像与使用HPLC定量的相邻16个组织块中碳水化合物含量进行比较时，亮度与蔗糖和山梨醇的含量之间的强（p0.001，r2=0.6222）和弱（p0.10，r2=0.2123）相关性分别得到证实。尽管有人指出MALDI-TOF MS不适合检测低分子量（MW500）分子，因为基质的碎片离子峰有时会与目标分析物峰重叠。然而，本研究清楚地证明，使用MALDI-TOF MSI以DHB（2,5-二羟基苯甲酸）作为基质可以观察到苹果果实组织中蔗糖的分布。此外，它也适用于观察山梨糖醇分布。因此，MALDI-TOF MSI可用于检测苹果果实成熟过程中碳水化合物代谢的区域差异，并通过与外部13C标记的底物结合，逐步阐明水心病发病的机制。

在Apple Watch发布之初，苹果就曾暗示过将借此进军医疗领域。随着Apple Watch发售日期的临近，越来越多的第三方应用正逐渐浮出水面。日前，一款能够监测糖尿病患者血糖的APP正得到关注。 　　这款APP由医疗设备制造商DexCom设计研发，严格地说它不完全是一款APP，需要与相应的监测设备配合使用。DexCom的监测器可将头发直径宽度的传感器置于皮肤之下，每5分钟监测一次血糖。DexCom的app会将Apple Watch和DexCom传感器收集的数据转化为直观的血糖水平图，以便用户随时了解自己的血糖是否处于安全范围内。 　　据了解，根据当地法律法规，该APP虽然隶属医疗应用，但审批过程并不繁琐：只要向FDA注册便能以很高的几率获得批准。鉴于DexCom曾推出过iOS和Andriod双平台的健康应用，审批周期应该不会延长至Apple Watch上市之后。