流式在微纳米载体及小颗粒检测

脂质纳米颗粒（Lipid nanoparticles, LNPs）是一种具有均匀脂质核心的脂质囊泡，因其高包封率和高转染效率等特点，广泛用于核酸等药物的递送，目前 Moderna、CureVac和BioNTech等mRNA 疫苗企业研发的预防新型冠状病毒肺炎（COVID-19）mRNA 疫苗均采用了LNPs递送技术。LNPs 是一种多组分脂质递送系统，通常包括阳离子/可电离脂质、中性磷脂（辅助性脂质）、胆固醇以及聚乙二醇化脂质（PEG-脂质），如图1所示。阳离子/可电离脂质是LNPs系统实现递送功能的关键，由于LNPs带正电，能够吸引带负电的mRNA，并结合在LNPs内部，可以避免被溶酶体降解，提高mRNA在体内的稳定性。LNPs的各种组分的准确含量和配比是脂质纳米颗粒的形成和稳定的重要影响因素，如磷脂和胆固醇能够稳定LNPs结构，聚乙二醇化脂质能够延长LNPs在生物体内的循环半衰期。因此，分析和监测LNPs制备过程的脂质载体是控制LNPs质量的关键，能够保证脂质纳米颗粒的形成并提高其稳定性。由于LNPs的主要四种组成组分的结构中不含明显的紫外吸收基团，在传统的紫外检测器上没有或具有较低的响应信号，因此高效液相色谱-蒸发光散射联用技术（HPLC-ELSD）和拉曼光谱技术（Raman spectra）是LNPs研发和生产中常用的分析技术，本文对这两种常用的脂质纳米颗粒分析技术进行简要介绍。图1. mRNA脂质纳米颗粒示意图1. 高效液相色谱-蒸发光散射联用技术（HPLC-ELSD）1.1 技术原理：高效液相色谱-蒸发光散射联用技术（HPLC-ELSD）将高效液相色谱与蒸发光散射通用检测器联用，其中蒸发光散射检测器（evaporative light scattering detector，ELSD）是20世纪90年代出现的通用型检测器。其工作原理如图2所示，被分析对象经过色谱分离后，随流动相从色谱柱流出，流出液引入雾化器与通入的气体（常为高纯氮，也可是空气）混合后喷雾形成均匀的微小雾滴，经过加热的漂移管，蒸发除去流动相，被分析组分形成气溶胶，然后进入检测室，用强光或激光照射气溶胶，产生光散射，最后使用光电二极管检测散射光。图2. 蒸发散射检测器（ELSD）的部件及原理[3]1.2 技术特点：高效液相色谱-蒸发光散射联用技术（HPLC-ELSD），采用的蒸发光散射检测器能够检测不含发色团的化合物，非常适合紫外检测响应信号不佳的半挥发性及非挥发性化合物的分析，它对各种物质有几乎相同的响应，但其灵敏度通常较低，尤其对于有紫外吸收的组分其灵敏度较紫外检测器约低一个数量级，高效液相色谱-蒸发光散射联用技术较适用于氨基酸、脂肪酸、聚合物、脂质、生物载体以及无紫外吸收的辅料的分析。1.3 分析仪器：第一台ELSD是由澳大利亚的Union Carbide研究实验室的科学家开发，距今已经数十年。目前ELSD通常与液相色谱配套使用，主流液相色谱品牌均可配备。该类设备国内外均有生产，如国内的上海通微ELSD-UM5800Plus蒸发光散射检测器、美国安捷伦1260 II 蒸发光检测器、岛津ELSD-LT III 蒸发光检测器、沃特世2424 蒸发光检测器、美国奥泰（Alltech）蒸发光散射检测器ELSD 6100等。2. 拉曼光谱技术（Raman spectra）2.1 技术原理：拉曼光谱法研究化合物分子受光照射后所产生的非弹性散射-散射光与入射光能级差及化合物振动频率、转动频率间关系。拉曼光谱采用激光作为单色光源，将样品分子激发到某一虚态，随后受激分子弛豫跃迁到一个与基态不同的振动能级，此时，散射辐射的频率将与入射频率不同。这种“非弹性散射”光被称之为拉曼散射，频率之差即为拉曼位移（以 cm-1 单位），实际上等于激发光的波数减去散射辐射的波数，与基态和终态的振动能级差相当。频率不变的散射称为弹性散射，即瑞利散射：如果产生的拉曼散射频率低于入射频率，则称之为斯托克斯散射；反之，则称之为反斯托克斯散射。实际应用中几乎所有的拉曼分析均为测量斯托克斯散射。2.2 技术特点：拉曼光谱技术具有快速、准确、不破坏样品的特点，样品制备简单甚至不需样品制备。谱带信号通常处在可见或近红外光范围，这也意味着谱带信号可以从包封在任何对激光透明的介质（如玻璃、石英或塑料）中或将样品溶于水中获得。拉曼光谱能够单机、联机、现场或在线用于过程分析，可适用于远距离检测。现代拉曼光谱仪使用简单，分析速度快（几秒到几分钟），性能可靠。因此，拉曼光谱与其他分析技术联用比其他光谱联用技术从某种意义上说更加简便，适合对药用辅料，以及脂质纳米颗粒的形态和组成成分的分析[4]。2.3 分析仪器：拉曼光谱仪器在实验室台式/在线和现场便携/手持仪器两个方向上呈现了多元化的发展。实验室仪器追求更高性能，目前常用的实验室拉曼光谱仪主要包括国内卓立汉光Finder微区激光拉曼光谱仪、港东科技LRS-4S显微拉曼光谱仪、奥谱天成 ATR8300自对焦显微拉曼成像光谱仪、日本HORIBA LabRAM HR Evolution高分辨拉曼光谱仪 、LabRAM Soleil 高分辨超灵敏智能拉曼成像仪、英国雷尼绍（Renishaw）inVia Oontor显微拉曼光谱仪、赛默飞DXR 3xi 显微拉曼成像光谱仪等。便携式与手持式小型拉曼光谱仪致力于现场检测，在快速检测方面得到应用，如国内南京简智的SSR-5000便携式拉曼光谱仪、奥谱天成ATR6600手持式拉曼光谱仪、鉴知技术(同方威视) RT6000S手持拉曼光谱仪、美国必达泰克i-Raman Prime高通量便携拉曼光谱仪、美国海洋光学ACCUMAN (SR-510 Pro)便携拉曼光谱仪、美国赛默飞First Defender RM手持拉曼等。3 应用实例分享3.1 采用HPLC-ELSD技术定量7种脂质有研究人员基于HPLC-ELSD技术建立同时定量7种脂质类成分的分析方法[5]，包括阳离子脂质CSL3和DODMA、胆固醇Chol、磷脂DSPC和DOPE、亲水性聚合物脂类PolyEtox和DSPE-PEG2000，这7种脂质在高效液相色谱的C18 色谱柱上能够实现良好分离，见图3。通过分析4种不同脂质成分（CSL3/Chol/DSPE-PEG2000/DSPC、CSL3/Chol/PolyEtOx/DSPC和CSL3/Chol/DSPE-PEG2000/DOPE）以及不同脂质比的LNPs配方，评估了HPLC- ELSD方法在脂质定量中的适用性，同时发现LNPs中各类脂质在透析纯化后等比例损失了约40 %，这提示纯化步骤后脂质定量的重要性，该方法可以用于优化LNPs的配方和最终质量控制。图3. HPLC-ELSD方法检测到的7种脂类混合标准溶液的色谱图[5]3.2 采用拉曼光谱技术研究脂质纳米颗粒骨架和空间排列脂质纳米颗粒（LNPs）表面电荷的极性和密度能够影响静脉内给药的免疫清除和细胞摄取，从而决定其递送到靶标的效率，有研究人员采用不同配比的带负电荷脂质的抗坏血酸棕榈酸酯（AsP）和磷脂酰胆碱（HSPC）制备了AsP-PC-LNPs。采用DXR拉曼显微镜在50-3500 cm的位移范围内测定AsP/HSPC不同配比（4%，8%和20% w/w）的拉曼光谱。其中在位移1101cm-1和1063 cm-1处峰的强度比（I1101/I1063）和 1101cm-1和1030 cm-1处峰的强度比（I1101/I1030）均表示脂肪链C-C骨架的紊乱程度。由图4和图5可知，当AsP/HSPC比值分别为4%和8%（w/w）时，与仅含HSPC组无显著差异，而当AsP/HSPC比值增加到20%（w/w）时，两组峰强度均比下降，即过量的AsP增强了AsP-PC水合物中的脂肪链排序。在拉曼位移717cm−1处是C-N 的伸缩振动，随着AsP/HSPC比值逐渐增加，超过8%（w/w）时717cm−1处拉曼位移略有红移。当AsP/HSPC比值继续增加到20%（w/w）时，717cm−1处拉曼位移略微蓝移，结果表明低比例的AsP（≤8%，w/w）使极性的HSPC排列略无序和松散，而过量的AsP使极性的HSPC排列有序，进一步验证了拉曼光谱是研究脂质纳米颗粒骨架和空间排列的有力手段。图4 具有不同AsP比例的AsP-PC-LNPs的拉曼光谱图5 不同AsP比例的AsP-PC-LNPs拉曼光谱I1101/I1063和I1101/I1030的强度比4.小结与展望LNPs在疫苗、核酸等基因治疗等生物技术药物研发方面发挥着重要作用，LNPs中各类脂质配方的组成和配比，影响着疫苗等生物技术药物的稳定性、有效性、安全性。因此选择合适的分析技术，建立可行的分析方法，确保疫苗等生物技术药物中LNPs载体质量与稳定性，具有重要意义。参考文献：[1] Verbeke R, Lentacker I, De Smedt S C, et al. Three decades of messenger RNA vaccine development[J]. Nano Today, 2019, 28: 100766.[2] Karam M, Daoud G. mRNA vaccines: Past, present, future[J]. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences, 2022, 17(4): 32.[3] Magnusson L E, Risley D S, Koropchak J A. Aerosol-based detectors for liquid chromatography[J]. Journal of Chromatography A, 2015, 1421: 68-81.[4] Fan M, Andrade G F S, Brolo A G. A review on recent advances in the applications of surface-enhanced Raman scattering in analytical chemistry[J]. Analytica chimica acta, 2020, 1097: 1-29.[5] Mousli Y, Brachet M, Chain J L, et al. A rapid and quantitative reversed-phase HPLC-DAD/ELSD method for lipids involved in nanoparticle formulations[J]. Journal of pharmaceutical and biomedical analysis, 2022, 220: 115011.[6] Li L, Wang H, Ye J, Chen Y, et al. Mechanism Study on Nanoparticle Negative Surface Charge Modification by Ascorbyl Palmitate and Its Improvement of Tumor Targeting Ability[J]. Molecules. 2022 27(14):4408.

普洛帝多维跨越创造液体颗粒检测新高度发布全新品类微纳米检测设备 [导读]英国普洛帝近期宣布，在全球范围内发布其核心激光颗粒检测技术型新产品—液样颗粒分析仪，本系列产品是普洛帝在第七代双激光窄光检测技术基础上接入原纳米检测技术研发而成，横跨两个大单位级，是微纳米检测相融合的全新品类的技术型产品。 可用于微纳米微粒检测的PMT-2液样颗粒分析仪英国普洛帝近期宣布，在全球范围内发布其核心激光颗粒检测技术型新产品—液样颗粒分析仪，并与2017年3月伦敦、纽约、北京三地同时上市，2017年5月将会向世界所有行业开放订购渠道。PULUODY/普洛帝PMT-2系列产品是普洛帝在第七代双激光窄光检测技术基础上接入原纳米检测技术研发而成，横跨三大单位级，是毫米、微米和纳米检测相融合的全新品类的技术型产品。PMT-2创新点多维跨越 创造液体颗粒检测新高度测试精度高 - 重新定义微米级别的检测（0.01微米或10纳米）检测误差小 - 双激光窄光技术一检测二核查的检测思维分析浓度高 - 创新构造传感器技术（PMT创新检测技术） 在线监测、便携移动式检测、实验室离线分析等多方式集于一体手机APP、PC分析、远程LAN监控等控制方式可多操作途径可实现纳米、微米和毫米减的一键切换应用于医药类微粒检测、油品类颗粒度检测和零部件清洁度监测知识链接：随着个人掌上电脑、数码产品的丰富，工业PC、商业电脑及各类工控设备的发展更新，电子半导体领域日新月异，对于生产过程中的污染物监测尤为重要。工业中的清洁度表示零件或产品在清洗后在其表面上残留的污物的量。一般来说，污染物的量包括种类、形状、尺寸、数量、重量等衡量指标；具体用何种指标取决于不同污物对产品质量的影响程度和清洁度控制精度的要求。产品是由零件经过设备加工装配而成，所以清洁度分为零件清洁度和产品清洁度。产品的清洁度与零件的清洁度有直接的关系，同时还与生产工艺过程、车间环境、生产设备及人员有密切关系。PULUODY/普洛帝PMT-2将会对污染物的种类、形状、尺寸、数量、重量等项目上进行相关的数据分析，并保证分析的误差、准确度和重复性，成为工业企业中污染物控制设备的有力检测工具。企业链接：油液监测技术型设备的专业提供商!普洛帝（简称：PULUODY）是油液监测技术提供商，1970年7月由PULUODY本人创立于英国诺福克，致力于向人们提供“精准、可信赖”的颗粒监测技术。普洛帝颗粒监测技术延续并持续创新了40余年，现已成为油液颗粒监测技术及设备的专业提供商。普洛帝/PULUODY、普勒/PULL、卡尔德/CALDEE是PULUODY ANDLYSIS & TESTING GROUP LTD.（简称PULUODY GROUP）授权公司在中国的注册商标，任何使用方需得到PULUODY GROUP及其授权公司的许可方可使用。PULUODY GROUP拥有在中国区油液监测技术的所有权，陕西普洛帝测控技术有限公司为其授权执行方。PULUODY GROUP授权陕西普洛帝测控技术有限公司在中国区向广大提供其优质的技术及产品！如有疑问请联络普洛帝服务中心！029-85643484

癌症的治疗一直是医学科学家研究的前沿方向，靶向治疗作为一种定向杀灭癌/肿瘤细胞的治疗方法，俨然成为癌症治疗的研究热点。简单来说，靶向治疗就是在细胞分子水平上，针对已明确的致癌位点来设计相应的治疗药物，药物进入体内会特定选择致癌位点相结合，杀死特定的肿瘤细胞，但不会波及肿瘤周围的正常组织细胞，因此又被称为“生物导弹”。 在这种“生物导弹”研究中，生物可降解聚合物纳米粒子经常作为药物的载体应用于靶向治疗。纳米颗粒的一个优势是，他们利用肿瘤发生过程中，肿瘤区域的血管和淋巴具有增强的渗透和截留(EPR)特性，允许纳米的颗粒通过血管壁。进入肿瘤区后，通过溢出，这些粒子可以实现封装药物释放，并杀灭肿瘤细胞。安德烈斯贝罗大学（Santiago, 智利），Luis A.Velasquez教授在《Biomaterials》杂志上发表文章，结合物理化学特性和生物分析对可生物降解的聚羟基丁酸戊酯（PHBV）-紫杉醇（paclitaxel）复合物纳米颗粒癌症细胞株的吸收、释放和细胞毒性进行了详细研究。分子模拟显示复合物纳米颗粒具有高水亲和力的界面和多孔纳米结构，具有48小时窗口期的毒性保护，228~264nm颗粒尺寸范围让它们具有适当的EPR被动靶向的效果，其-6~8.9 mV的负电性也适合生物环境允许的颗粒细胞的内吞作用，并完成癌症细胞内的药物释放，对IIIc浆液性卵巢癌细胞有很好的治疗效果。Time-dependence of the NP-Taxel size and surface-polymer structuresduring Taxel liberation processes observed using LVEM. 0 (A), 1 (B), 2 (C), 3(D), 4 (E) and 5 (F) days 该研究过程中，低电压透射电子显微镜LVEM 5起到了非常关键的作用。Velasquez教授应用的纳米颗粒为有机聚合物，组成为C，H，O，N等轻质原子的分子，这些分子对电子的散射能力较弱。常规透射电子显微镜的加速电压通常为80~300kV，有机分子在不通过重金属染色的情况下，电子束大部分透过了样品到达荧光屏，无法呈现高对比度的形貌图像。然而，重金属染色后的样品由于和重金属的络合作用造成有机分子的畸变，以至于观察到的形貌不是天然状态，影响研究结果的后续分析和结论的准确判断。Velasquez教授借助低电压显微镜LVEM 5对样品进行观察，由于加速电压小（约5kV），未经染色的样品可以得到高对比度清晰的TEM图像，实现生物有机分子纳米结构的天然状态下的检测。低电压显微镜LVEM 5呈现的图像有效帮助Velasquez教授完成聚羟基丁酸戊酯（PHBV）-紫杉醇（paclitaxel）复合物纳米颗粒针对卵巢癌细胞治疗过程的机理及动力学问题的分析和研究。 相关产品：LVEM5 超小型透射电子显微镜: http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C157727.htmLVEM25小型低电压透射电子显微镜:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C234215.htm

2021年中国材料大会于7月8日-12日在厦门国际会展中心召开，并同期举办第13届国际材质分析、实验室设备及质量控制博览会（简称Ciamite 2021），云集上百家知名科学仪器厂商。瑞芯智造（深圳）科技有限公司携NanocoulterⅠ纳米库尔特粒度仪精彩亮相，吸引众多参展嘉宾驻足咨询。NanocoulterⅠ纳米库尔特粒度仪NanocoulterⅠ纳米库尔特粒度仪基于库尔特原理，并在此基础上发展纳米库尔特技术，是一种单颗粒检测方法。即每个穿过孔的粒子在瞬间产生与粒子体积成比例的电流改变量，持续时间与粒子的速度成比例，从而与流体的流速成反比。通过微电流检测系统记录每个粒子的电脉冲信号，再经过智能分析软件计算，即可准确地得到样品颗粒浓度、粒径、zeta电位、形态等全方位的分析结果。纳米库尔特原理图瑞芯研发创业团队与欧洲顶级微纳加工平台瑞士联邦理工学院密切合作，通过纳米微加工技术实现了纳米孔基因测序的原理性突破，经过10余年微纳加工研发沉淀，已具备原子级别精度微加工能力。目前，针对不同应用场景，不同型号的芯片已经实现批量生产，助力颗粒检测准确性、重复性得到质的飞跃。NanocoulterⅠ纳米库尔特粒度仪则搭载先进的纳米孔芯片、超灵敏的微电流检测系统及精准的演算软件，集多种功能为一体，无需复杂操作，一次简单的上样即可得到颗粒的浓度、粒径、zeta电位、形态等全方位的数据。可广泛应用于病毒、蛋白质、细胞、细菌、乳糜颗粒、外泌体、高分子聚合物、荧光微球、磁珠颗粒、乳液等有机及无机颗粒的检测。在医疗诊断、生理生化研究、药物载体、染料与墨水化学、机械抛光、催化剂、金属颗粒、聚合物、化妆品、半导体、胶体等多个领域有广泛应用前景。NanocoulterⅠ纳米库尔特粒度仪具有以下显著优势：单颗粒检测单个颗粒经过纳米孔时产生电脉冲信号，颗粒粒径与脉冲峰峰值正相关，操作软件可看到每个颗粒产生的电脉冲，实现真正意义上的单颗粒检测。粒径宽分布样本分析记录每个过孔粒子产生的电脉冲，对于复杂的样本，能够准确得到全部颗粒的粒径分布信息，不存在大小颗粒互相影响的情况，最高分辨率可达10nm。准确浓度测量单个颗粒计数，直观准确的浓度测量，而非理论推算，准确度更高。液体活检病毒、外泌体、乳糜颗粒等生物样本可以在生理环境下进行测量。上样量少，测试不影响生物样本的活性，更适合科研使用。颗粒动力学分析独特的检测过程可视化功能，从而能够表征颗粒的动力学过程，如病毒的团聚、破裂，蛋白质的聚集，外泌体的破裂等等。Nanocoulter Ⅰ纳米库尔特粒度仪粒径检测范围广，不受颗粒种类的影响，且无需考虑颗粒的物理化学性质，适用范围几乎可以涵盖所有的微纳颗粒。其独特的颗粒表征性能，将加速纳米颗粒科研领域的芯时代。

众所周知，多功能纳米载体可以有效识别肿瘤细胞并且在体外具有良好的抗肿瘤效果。但是目光转向体内，这些纳米载体往往在免疫系统的攻击下集体失灵。因为，人体免疫系统将会感知纳米载体的入侵，并且非常努力的把我们精心设计的载体清除掉。一旦纳米载体被清除掉，药物就很难到达目标肿瘤区域，很难实现杀伤肿瘤的效果。因此，纳米医学的一个非常重要的课题就是在不破坏免疫系统的前提下，让纳米载体躲避免疫系统的攻击。传统的解决方案我们都是通过在纳米载体表面携带各种伪装工具，尽量和免疫细胞捉迷藏，能躲则躲，绝不露面。但是这些载体也很容易迷路， 到达深层肿瘤部位的很少，并且在和免疫系统的斗智斗勇中，还会激发免疫系统产生新的抗体从而加速纳米载体的清除，因此很难达到治疗的效果。而随着仿生纳米医学的发展，科学家们可以让纳米载体穿上“吉利服”，不但可以在免疫系统中潜伏下来，还可以大摇大摆的从免疫细胞的眼皮底下蒙混过关，发挥极大功效。这种“吉利服”就是细胞膜提取物，不同种类细胞提取的细胞膜包覆在纳米载体表面还可以表现出特殊的功效，像红细胞膜或者一些免疫细胞膜可以提高纳米载体的体内循环时间，肿瘤细胞膜可以特异识别同源肿瘤等。穿上“细胞膜吉利服”之后，纳米载体将显现各方面的优势和潜力，从而成为近年来多功能纳米载体领域的研究热点之一。1、T细胞膜包裹下仿生纳米药物的免疫识别增强通过糖代谢技术，获取嵌入叠氮基团（N3）的功能化T细胞，并提取功能化T细胞膜包裹在吲哚菁绿/聚合物纳米载体表面，构建仿生纳米光敏剂。功能化T细胞膜上不但原本的抗原受体可以赋予纳米光敏剂识别肿瘤细胞的能力，并且N3基团可以识别肿瘤细胞糖代谢靶点，从而实现纳米载体在肿瘤内部的富集，通过小动物光学成像可以清楚的看到T细胞膜包裹下仿生纳米药物在肿瘤部位的靶向作用，从而进一步实现肿瘤的精准可视化治疗。功能化T细胞膜仿生纳米颗粒实现特异性的肿瘤靶向和精准光热治疗参考文献：T Cell Membrane Mimicking Nanoparticles with Bioorthogonal Targeting and Immune Recognition for Enhanced Photothermal Therapy. Advanced Science. 2019: 1900251.2、生物学重编程全抗原细胞膜助力纳米疫苗的研发将肿瘤细胞和树突细胞融合细胞的生物学重编程细胞膜包覆在金属有机化合物表面，构建肿瘤疫苗可以在融合细胞膜表面表达大量免疫刺激分子，从而使得包裹融合细胞膜的纳米载体像抗原呈递细胞一样直接作用T细胞从而激活免疫反应。通过小动物光学成像，可以看到重编程细胞膜包覆的纳米载体在体内长循环到达肿瘤部位的过程。到达肿瘤部位的纳米载体还可以被树突细胞识别，从而诱导树突细胞成熟，增强免疫效果，最终消除肿瘤，从而拓展肿瘤治疗平台。生物学重编程细胞膜包裹纳米载体的过程以及肿瘤免疫的激活参考文献： Cytomembrane nanovaccines show therapeutic effects by mimicking tumor cells and antigen presenting cells. Nature Communications. 2019, 10(1): 3199.3、肿瘤细胞膜包裹的黑磷纳米载体拓宽光热肿瘤免疫治疗手术切除的肿瘤组织含有对患者特异性的新抗原，是成为制备个体化肿瘤疫苗最好的材料来源。作者利用细胞膜封装的方式在二维光热黑磷量子点（BPQDs）表面包裹肿瘤组织的细胞膜，从而制备具有光热效应的纳米肿瘤疫苗(BPQD-CCNVs)，并且把纳米肿瘤疫苗和集落刺激因子（GM-CSF）装入热敏水凝胶中。皮下注射水凝胶后可以在红外光的作用下持续释放纳米疫苗以及集落刺激因子，招募并激活DC细胞，从而捕获肿瘤抗原并激活肿瘤特异性T细胞。同时，尾静脉注射PD-1抑制剂，阻断PD-1/PD-L1免疫检查点通路，增强T细胞抗肿瘤免疫应答效应。通过活体光学成像我们可以对肿瘤进行生物发光标记，从而长期连续监测肿瘤在体内的发展情况。实验结果表明通过光热免疫治疗可以有效清除实体肿瘤同时抑制术后转移的复发。(A)光热肿瘤免疫实验设计思路；(B)FITC标记的水凝胶在体内的降解情况；(C)个性化光热肿瘤免疫治疗可以有效抑制术后实体肿瘤的复发；(D)个性化光热肿瘤免疫治疗可以有效抑制术后肿瘤的转移。参考文献：Surgical Tumor-Derived Personalized Photothermal Vaccine Formulation for Cancer Immunotherapy. ACS nano. 2019, 13(3): 2956-2968.珀金埃尔默拥有先进的分子影像技术，其小动物活体成像系统为生物医学的各种研究领域（包括肿瘤、干细胞、传染病、炎症、免疫性疾病、神经疾病、心血管疾病、代谢疾病、基因治疗、纳米材料、新药研发、植物学等）提供了完整的成像解决方案。点击链接，获取相关产品及应用资料：https://account.custouch.com/perkinelmer/site/#/list/15?_wxr_1564535099232&refresh=true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。

p　　癌症的早期诊断和治疗是医疗领域亟待解决的世界性难题，纳米载体技术和检测技术是重大疾病领域的重要发展方向之一，纳米生物医学对人民健康、社会和谐发展有着重要意义。“十二五”期间，863计划新材料技术领域支持了“面向重大疾病治疗的纳米载体材料及诊断技术”主题项目。近日，科技部高新司在北京组织专家对该主题项目进行了验收。/pp　　该项目研发了用于癌症治疗的硅质体纳米药物载体材料和靶向技术，优化了纳米载体结构并评价了生物安全性和药代动力学 开发了肝癌靶向聚合物基纳米载药系统，设计组装了形貌和结构可控的锌基纳米复合药物载药体系，实现了药物有效控释并完成靶向、药效及生物安全性评价 开发了纳米磷酸钙载药材料和载药可降解椎间融和器 研制出载银介孔硅纳米颗粒载体，实现了对活性抗菌成分的控释 设计制造出多喷丝头、多管并行小口径纳米纤维人造血管批量生产设备、仿天然多层结构纳米纤维人造血管 建立了光致发光材料及纳米微萃取材料在罪犯调查中的应用方法，并在犯罪现场勘测初步应用，研制出多种可用于心血管疾病和流感病毒检测的超灵敏快速定量检测试剂 初步建立荧光量子点快速检测研发体系。/pp　　“十三五”期间，为进一步推动我国新材料技术和重大疾病治疗领域科技创新和产业化发展，国务院印发了《“十三五”卫生与健康规划》，科技部制定了《“十三五”材料领域科技创新专项规划》，围绕新型生物纳米材料的研发，加强医学科学前沿的基础研究、关键技术研发、成果转化，启动面向2030年的健康保障重大工程，建立起相对完备的知识产权和标准体系，加快诊疗新技术、药品和医疗器械的研发和产业化，显著提高重大疾病防治和健康产业发展的科技支撑能力。/ppbr//p

在长期对药物递送的研究中，学者发现纳米颗粒已成为克服常规药物制剂及其相关药代动力学限制的合适载体。随着微流控设备的创新混合和过滤技术发展，针对药物研究新领域的探索正在得到不断拓展。特别是脂质纳米粒携带药物的新发现吸引了研究人员的浓厚兴趣。脂质体已被证明在溶解治疗药物方面具有优势，可以控制药物长期缓释，大大延长了药物的循环寿命。微流体的性能对于在极小尺寸下精确制备脂质纳米粒作为药物载体具有巨大优势。在这一领域，德国布伦瑞克工业大学（TU）的一个科研团队利用Nanoscribe的高精度3D微纳加工技术发明了一种特制的微流控芯片。该芯片包含一个创新的混合器，用于生产单分散载药纳米颗粒，并进行精确的粒径控制。这将有助于推动新的药物递送概念发展。图示同轴层压混合器可以完全消除与带通道壁有机相的接触，同时有效地混合有机相和水相。这种独特的混合器包括同轴注射喷嘴、一系列拉伸和折叠元件以及入口过滤器是无法通过传统的2.5D微纳加工实现的，但是3D双光子聚合技术则可以完美实现加工制造。图片来自于Peer Erfle, TU Braunschweig生产有效且成本效益高的定制药物在制药行业广受关注。难溶性药物的特性限制其口服和非肠道给药，为解决难溶性问题，含有难溶性药物的脂质纳米粒将成为有效候选药物，因为它们提供更快的溶解速度。然而，生产这些脂质纳米粒则非常具有挑战性。整个流程包括多个步骤，例如纳米颗粒的制备和药物载体与纳米颗粒的结合。在纳米颗粒的生产过程中，重要的是管理窄粒径分布，以达到70 nm至200 nm的要求范围。为此，与批量混合技术相比，微流控系统提供了一种更为优化的解决方案。微流体能够精确控制和调节极少量液体的混合，且在微流体中的混合可同时实现纳米颗粒的制备。而这需要使用更有效、更复杂的混合元件来调节纳米颗粒的性质并优化混合机制。如今科学家们利用Nanoscribe公司双光子聚合（2PP）技术制作自由曲面三维微流控元件，并将其集成到复杂的微流控芯片中。这种多功能3D微加工的使用旨在实现缩小粒度分布。复杂微流控芯片3D微纳加工制作布伦瑞克大学（TU Braunschweig）的科学家们通过对微流控领域的研究发明了一种开创性的解决方案，以制备单分散的药物载体纳米粒。他们利用Nanoscribe公司的双光子聚合3D打印技术制作出完整的微流控芯片。该芯片采用独特的微纳混合器件，用于同轴层压和稳定的纳米颗粒生成。整个厘米级微流控芯片由一个连接到横向通道的主通道、一个用于同轴注射喷嘴、一系列3D混合原件和用于减少污染的入口过滤器组成。这种复杂的芯片设计因其小型化特性和极高的表面质量脱颖而出（如内径达到200µm的主通道，孔径达到15µm的入口过滤器）。可以混合有机相和水相的拉伸和折叠微纳元件具有复杂的3D结构。在以往，由于底部内切结构和开放圆柱区域难以成型，传统的2.5D微纳加工和使用微纳注塑成型的大规模生产是无法制造这种微流控系统的。由Nanoscribe公司打印系统制作的3D微纳加工微流控系统可实现用于生产特定尺寸的纳米颗粒，并具有高度复制性特点。用三个单独制作的微纳系统对相同的设计做了测试，结果显示出纳米颗粒大小在几纳米范围内的分散性变化非常小。该结果证实了基于Nanoscribe 2PP技术的3D打印能够生产出具有窄粒径分布的高重复性纳米颗粒。这些发现对未来实现纳米颗粒的平行生产制造具有重要意义。位于喷嘴下游的一个拉伸和折叠混合元件的SEM图像。图片来自于Peer Erfle, TU Braunschweig科研团队：Technical University Braunschweig – Institute of Microtechnology Technical University Braunschweig – Department of Pharmaceutics Technical University Braunschweig - PVZ - Center of Pharmaceutical Engineering Nanoscribe Photonic Professional GT2使用双光子聚合(2PP)来产生几乎任何3D形状：晶格、木堆型结构、自由设计的图案、顺滑的轮廓、锐利的边缘、表面的和内置倒扣以及桥接结构。Photonic Professional GT2 结合了设计的灵活性和操控的简洁性，以及广泛的材料-基板选择。因此，它是一个理想的科学仪器和工业快速成型设备，适用于多用户共享平台和研究实验室。Nanoscribe的3D无掩模光刻机目前已经分布在30多个国家的前沿研究中，超过1,000个开创性科学研究项目是这项技术强大的设计和制造能力的证明。更多有关3D双光子无掩模光刻技术和产品咨询欢迎联系Nanoscribe上海分公司 - 纳糯三维科技（上海）有限公司德国Nanoscribe 超高精度双光子微纳3D无掩模光刻系统： Photonic Professional GT2 双光子微纳3D无掩模光刻系统 Quantum X 双光子灰度光刻微纳打印设备

纳米药物载体热点应用#本文由马尔文帕纳科GPC应用专家冯慧庆供稿#2022 PNP聚合物纳米药物载体纳米药物载体可实现靶向药物治疗。靶向给药治疗是指供助载体、配体或抗体将药物通过局部给药或全身血液循环而选择性地定位于靶组织、靶器官、靶细胞或细胞内结构的给药系统。在特定的导向机制作用下，纳米药物载体输送药物到特定靶点，发挥治疗作用，可达到药剂用量少、毒副作用低、药效持续、生物利用度高、长时间保持靶目标的有效药物浓度的效果。常见的纳米药物运载体系在药学研究中，正确定位小分子药物的给药位置和控制药物释放曲线是一个关键的挑战。通过小分子药物与聚合物纳米载体偶联起来，在很大程度上实现细胞内精准靶向给药，在实际应用过程中有较好的效果。该方法既可用于控制药物释放曲线，又可用于控制药物释放位置，以最大限度地减少可能的副作用。阿霉素（Doxorubicin）阿霉素(Dox)是一种高效抗肿瘤抗生素，对肺癌、急慢性白血病等多种恶性肿瘤都有很强的细胞毒性，其机制是：通过将自身插入细胞的DNA碱基对中，破坏DNA的双螺旋结构，阻断DNA复制和RNA转录。通常是通过血液循环导入肿瘤细胞实现其抗肿瘤功能。聚谷氨酸(PG)是一种以氨基酸谷氨酸为基础的具有生物相容性的聚合物。试验结果表明Dox和PG的偶联，可以实现靶向给药，提高药物在靶体内的聚集度，延长体内循环时间，降低毒副作用。在本文中我们展示了马尔文帕纳科OMNISEC多检测器SEC如何对PG、Dox 和两个PG-Dox 偶联样品进行表征。这种先进的分析技术可用于研究药物加载效率和药物加载后发生的聚合物结构变化。研究方法 PG和PG-Dox偶联物溶解在在pH7.4的PBS缓冲液中，通过OMINISEC进行样品的分离和检测。OMNISEC是一个多检测器SEC系统，包括示差检测器(RI)、紫外检测器(UV)、光散射检测器(LS)和粘度检测器(IV)。流动相为PBS pH 7.4，含30%(v/v)甲醇水溶液；采用马尔文A6000M和A3000色谱柱分离。OMNISEC多检测器SEC检测结果与讨论 测试PG样品和两个PG-Dox偶联物样品色谱图如图1所示，PG的数值结果见表1。PG样品分离显示一个单峰，测得其平均分子量(MW)约为13KDa。再看两个偶联样品，都分离出和PG具有相似保留体积的多峰。较早洗脱的光散射色谱图(绿色，12-14mL)表明存在一些大的聚集体。而且，这些峰包含明显的紫外吸收信号，表明Dox的存在成功地偶联到聚合物上。图1 PG（A）、PG-Dox 1（B）和PG-Dox 2（C）多检测器色谱图表1 PG测试结果在图2 A中可以看到，在不同进样量下检测游离Dox的UV色谱图，可以看到游离的Dox从柱上洗脱得很晚，实际上已经在整个柱体积之后。这清楚地表明了Dox与色谱柱发生了显著的相互作用，延迟了Dox的洗脱。但从图2 B所示浓度响应曲线可以看出，尽管存在相互作用，回收率仍然接近100%。该校准曲线用来测量存在于PG-Dox样品中的Dox的量。图2 A：不同进样量Dox在UV（490nm）色谱图；B：Dox浓度校准曲线如果我们确定36mL处的峰为游离Dox，这样PG-Dox样品中的相同位置峰也能确定为游离Dox。如图3所示，可以清楚地确定偶联样品含有PG-Dox偶联物和游离Dox。图3 UV色谱图显示偶联样品含有PG-Dox偶联物和游离Dox使用图2 B中的浓度校准曲线，可以计算偶联样品中存在的Dox量。如表2所示，两种PG-Dox偶联物都含有游离的Dox。在一次注射体积中，PG-Dox 1的偶联物中含有大约11μg的Dox，而PG-Dox 2的偶联物中含有大约39μg的Dox。然后，可以计算出样品中注入的总Dox质量和Dox浓度。然后，可以根据溶解物质的质量计算出近似的总样品浓度。这样就可以计算每个PG-Dox偶联物中Dox的近似负载量。由此可以近似地看出，样品2的偶联物中含有的Dox是样品1的三倍。表2 计算两个偶联样品中Dox的负载量我们可以对PG-Dox偶联物进一步表征（其中dn/dc假设分析），计算偶联聚合物的近似分子量、特性粘度和结构数据，如表3所示。表3 PG-Dox偶联物测试结果Mark-Houwink(M-H图)显示了特性粘度作为分子量的函数，是分子间结构差异的直观表示。在溶液中密度较高的聚合物在M-H图上看起来较低，用来研究结构变化，如支化、偶联等结构变化。图4显示了3个样本的M-H图。首先，这两个PG-Dox偶联物M-H曲线显著低于单独的PG。这是我们预料中的，因为药物分子的偶联将增加聚合物在溶液中的表观密度，并且具有更大Dox负载量的样品将进一步向下移动。PG-Dox 1和PG-Dox 2之间的斜率不同，说明Dox负载量可能不是随分子量均匀分布的。图 4 Mark-Houwink曲线图叠加显示PG和PG-Dox偶联物结论 本文展示了如何将多检测器SEC用于高分子聚合物偶联小分子药物传递表征分析的方法。在相同的测试条件下，对原聚合物、游离药物(Dox)和两种偶联产物进行了表征。药物的紫外吸光度使得可以测量负载水平和评估两种偶联物的偶联水平。通过假设分析，偶联分子量和结构也可以测量并相互比较。 小分子药物的输送在实际应用中面临许多挑战，与较大的聚合物偶联是提高药物定位和载药量的一种策略，但要获得可靠和可重复的结果，需要先进的表征方法。通过使用OMNISEC这样的多检测器系统进行分析，研究人员可以更好地表征和研究，从而控制附着在聚合物纳米输送载体上的药物量以及产品的分子量和结构，以实现最佳的药物输送效率。

根据行业需求，我司参与了“中国合格评定国家认可委员会（CNAS）”与北京粉体技术协会联合组织开展的“纳米颗粒的粒度分析”能力认证项目，我司在全国及国外各大实验室中脱颖而出，在颗粒的粒度分析检测项目中获得中国合格评定国家认可委员会（CNAS）的能力认证。 这次能力认证的成功，证明了我司在纳米颗粒粒度检测方面达到国际先进水平。

微塑料通常被定义为尺寸小于5 mm的塑料碎片，在海洋、陆地、淡水系统中均有所发现，对环境安全和生物健康均有一定程度的影响。更令人担忧的是，微塑料通过机械磨损、光降解和生物降解等作用会进一步分解，形成尺寸更小的微塑料甚至是纳米塑料。它们的危害可能更大，因为它们可以穿过生物膜并容易在不同组织间转移，如果吸入空气中的微纳塑料甚至可以穿过肺组织。据已有的研究显示，应用在微塑料检测的传统技术仅能检测到10 μm 左右的大小，远远不能满足当前和未来研究的需要。因此，迫切需要开发适用于小尺寸微纳塑料的检测新方法。表面增强拉曼光谱（SERS）技术是一种强有力的基于拉曼光谱的原位分析技术。一般来说，分子的拉曼效应很弱。然而，当这些分子被吸附在贵金属（例如金和银）的粗糙表面时，分子的拉曼效应会大大提高。甚至可以在单分子水平上获得高灵敏度。在我们之前的研究工作中，首次报道利用SERS技术实现了环境纳米塑料的检测（EST, 2020, 54(24): 15594）。但是，采用的商业化Klarite基底的高昂成本使其不适宜广泛大规模的应用。因此，本研究利用一种低成本的具有大量有序的V型纳米孔阵列的阳极氧化铝（AAO）模板，通过磁控溅射或离子溅射将金纳米粒子沉积在模板上，开发得到用于小尺寸微纳塑料检测的 SERS 基底（AuNPs@V-shaped AAO SERS substrate）。由于AAO模板中纳米孔阵列特殊的V型结构以及有序规则的排列，使得AuNPs@V-shaped AAO SERS基底可以提供大量“热点”和额外的体积增强拉曼效应，在检测微塑料时表现出高 SERS 灵敏度。图1 摘要图本研究首先使用不同尺寸（1 μm、2 μm和5 μm）的聚苯乙烯（PS）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）两种标准样品在AuNPs@V-shaped AAO SERS基底和硅基底上进行检测，并计算相应的增强因子（图2、图3）。结果显示，单个PS和PMMA两种颗粒在硅基底上均不能检测到1 μm的尺寸大小，且其他尺寸的拉曼信号强度也相对较弱。而在AuNPs@V-shaped AAO SERS基底上，在相同的检测条件下，各尺寸的单个PS和PMMA颗粒的拉曼信号强度大大增强，且1 μm的PS和2 μm的PMMA都有拉曼信号检出。增强因子的计算结果显示，使用AuNPs@V-shaped AAO SERS基底检测单个微塑料颗粒可获得最大20倍的增强效果。此外，通过比较磁控溅射和离子溅射两种沉积方式所分别形成的基底检测微塑料的拉曼光谱结果和增强因子计算结果，我们可以得出磁控溅射所形成的基底具有更好的检测性能。这个结果可以联系到SERS基底的扫描电镜表征结果（图4）进行解释，磁控溅射所形成的金纳米层更加细腻平整，而离子溅射所形成的金纳米层出现了一定的团聚，导致形貌结构较为粗糙，因此信号强度有所减弱。图2：PS的拉曼检测。（a）不同尺寸的单个PS颗粒在硅基底上的拉曼光谱；（b）显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在硅基底上的形态分布；（c）不同尺寸的单个PS颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱；（d）不同尺寸的单个PS颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱；（e）显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的形态分布；（f）显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的形态分布；（g）增强因子的箱线图。图3：PMMA的拉曼检测。（a）不同尺寸的单个PMMA颗粒在硅基底上的拉曼光谱；（b）显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在硅基底上的形态分布；（c）不同尺寸的单个PMMA颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱；（d）不同尺寸的单个PMMA颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱；（e）显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的形态分布；（f）显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的形态分布；（g）增强因子的箱线图。图4：AAO模板和SERS基底的扫描电镜表征。（a）空白的AAO模板；（b）经过离子溅射形成的SERS基底；（c）经过磁控溅射形成的SERS基底；（d）（e）微塑料标准样品在基底上的形态分布。之后，本研究采集了雨水作为大气样品，对基底检测实际样品的能力进行了测试。采集到的雨水样品经过过滤、消解等前处理后，被滴加在基底上进行后续的拉曼检测，获得若干疑似微塑料的拉曼光谱。通过将这些采集到的拉曼光谱与标准微塑料样品的拉曼光谱进行比对，找到了雨水样品中所含有的微纳塑料颗粒，证实了大气中微塑料颗粒的存在以及基底检测实际样品的能力。图5：雨水样品的检测。（a）在基底上发现的疑似微塑料颗粒，尺寸约为2 μm × 2 μm；（b）疑似微塑料颗粒的拉曼光谱。该研究了提出了一种新型的适用于环境微纳塑料检测的低成本SERS基底，具备热点均一、增强效果好的优点，有望推广到环境各介质中微纳塑料的检测，为尺寸更小的纳米塑料检测分析提供了新方法。

纳米尺度物体的可视化检测在纳米材料表征、自组装、化学合成和生物医学诊断等领域具有重要应用价值。常规的荧光显微技术虽然能够实现分子水平检测，但需要荧光探针标记，且存在光漂白等问题。 在科技部、国家自然科学基金委、中国科学院、北京市科委和北京分子科学国家研究中心的支持下，化学研究所绿色印刷院重点实验室宋延林课题组近年来围绕纳米绿色印刷技术制备了多维度纳米光子结构，并对其生物检测应用开展了系统研究，实现了无标记、超灵敏地定量检测。研究发现，当病原体特异性地结合在纳米光子结构上时，会产生散射共振增强作用，显著改变散射光的颜色，可以在10分钟内实现快速检测。不仅如此，纳米光子结构的光学信号可对0 到 1.0 x 105 PFU mL-1 范围内的病原体进行实时响应，检测限降低到 ~1 PFU μL-1。该方法无需荧光标记，也不需要昂贵的实验仪器和专业的技术人员，为发展简便的高灵敏光学生物检测平台提供了新的思路（Chem. Rev. 2022, 122, 5, 5144–5164 Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 24234；Adv. Mater. Interfaces 2022, 2102164）。 最近，宋延林研究团队基于纳米印刷技术发展了一种快速、无标记、可便携的单纳米颗粒可视化检测方法(图1)。印刷制备的一维纳米结构在可见光区域具有独特的光学共振特性。研究发现，当一维纳米结构的尺寸大于临界值时，散射和衍射信号均出现在可见光区域，能够显著放大纳米尺度物体的光学信号，突破传统的光学衍射极限。基于此，利用普通的光学显微镜甚至手机可以直接观察到单个小至50 nm的物体或缺陷，实现了光学可视化检测多种纳米结构。进而在一维纳米结构表面修饰特异性抗体，实现了实时检测、计数测量生物体液环境中的单个病原体颗粒。与已经报道的纳米尺度光学检测方法相比，该方法操作简单、成本低、可便携，且广泛适用于不同纳米材料和结构，在自组装、微流控监测、集成光子和生物传感等领域具有广泛的应用前景。相关成果近日发表于Matter期刊（https://doi.org/10.1016/j.matt.2022.03.013），论文第一作者是张泽英和赵茂雄，通讯作者是宋延林研究员和苏萌副研究员。 图1 基于印刷一维纳米结构实现单纳米颗粒的可视化检测

济南微纳颗粒仪器股份有限公司是集研发、生产、销售颗粒测试相关仪器设备于一体的高新技术企业。公司的前身为山东建材学院颗粒测试研究所，研究激光粒度测试技术自1982年承担国家七五科技攻关项目伊始，至今已有30余年的历史。微纳颗粒公司以“发展与普及当代最先进的颗粒测试技术”为己任，研制的激光粒度仪、纳米粒度仪、颗粒图像分析仪、喷雾粒度仪等系列的颗粒分析仪器均代表了国内同行业最高水平。多年来济南微纳以先进的科技实力及过硬的产品质量，为中国科学学院、山东省科学院、北京大学、清华大学、上海交通大学等高校科研院所、及中国石化胜利油田有限公司、鞍钢集团、立邦涂料有限公司、中国民用航空总局等各行业的龙头企业提供技术支持与服务，获得了广大用户的好评。为追求公司的长远战略，实现更大空间的跨越式发展。在山东省济南市和高新区政府的大力支持下，我公司于2010年完成了股份制公司改制，2013年通过新三板上市评估流程。2014年作为中国颗粒测试行业的第一支股票，证监会核定我公司证券名称为：“微纳颗粒”，证券代码为：430410，并定于元月24日在北京《全国中小企业股份转让系统》进行上市挂牌。值此新年万象更新，“微纳颗粒”挂牌上市之际，我们诚挚的将这一喜讯发送给您。在此感谢领导、专家、企业、朋友多年来对“微纳颗粒”的长期支持与厚爱。微纳颗粒公司将秉承自身作为中国颗粒测试技术的领航者的职责，再接再厉以引领国内颗粒测试行业的新技术开发为己任。继续为中国粒度测试技术赶超世界一流水平做出不懈努力。

p　　质谱技术具有快速、高灵敏度、高通量等优点，已被广泛应用于生物医药领域中蛋白质、糖类、代谢小分子等的检测。/pp　　在国家自然科学基金委和中国科学院的长期支持下，中科院化学研究所活体分析化学重点实验室研究员聂宗秀课题组研究人员开发了用于糖异构体区分(Anal. Chem. 2018, 90, 1525)、细胞表面糖蛋白检测(Anal. Chem. 2018, 90, 6397)、监测蛋白二硫键重构(Anal. Chem. 2018, 90, 10670)、胰腺癌生物标志物检测(Chem. Comm. 2018, 54, 10726)等的质谱分析新方法，以及用于基质辅助激光解吸电离质谱成像的新基质和新技术(Anal. Chem. 2018, 90, 729 Chem. Comm. 2018, 54, 10905)和新型基质喷涂装置(Anal. Chem. 2018, 90, 8309)。他们还发展了一种可以快速检测小鼠体内碳纳米材料亚器官分布的通用、免标记的直接质谱成像方法(Nature Nanotech. 2015, 10, 176)。/pp　　最近，该实验室的研究人员联合美国约翰惠普金斯医学院的学者，发展了一种新型无标记激光解吸电离质谱成像技术(LDI MSI)，通过监测纳米载体和药物分子固有的质谱信号强度比，实现了质谱成像定量分析纳米载体在组织中的原位药物释放，相关结果发表于Science Advances，2018, 4, eaat9039。他们选择新型过渡金属二硫化物-MoS2纳米载药系统，使用LDI MSI技术，可以根据MoS2纳米片和其负载的抗癌药物阿霉素(DOX)在激光剥蚀下同时产生的质谱指纹峰来追踪纳米载体和药物在体内的分布，无需任何标签，且不受生物体内源性的分子干扰。通过原位监测纳米载体和药物的质谱指纹峰强度比值的变化得到定量测量，研究人员发现在正常和肿瘤模型小鼠中，药物在组织间和组织内的释放呈现组织依赖性。如在肿瘤中的释放量最多，肝组织中的释放量最小。/pp　　无标记激光解吸电离质谱成像技术(LDI MSI)克服了纳米载药研究中传统检测方法正存在空间分辨率有限、贴标过程复杂、难以同时跟踪纳米载体和药物等缺点。研究人员下一步计划将该技术应用于已进入临床的脂质体阿霉素的原位药物释放研究。/pp style="text-align: center "img title="W020181112594468027136.jpg" alt="W020181112594468027136.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/c279fa73-25d8-411a-84bd-12f0448681e3.jpg"//pp style="text-align: center "　　纳米载体药物原位药物释放质谱成像研究/pp /p

仪器信息网讯 厦门大学颜晓梅教授团队于2014年9月研制成功第一台纳米流式检测仪原型机，2015年10月第四代原型机研制成功，2016年1月中旬在北京计量科学研究院进行第一次试用，2016年6月第一代科研级纳米流式检测仪完美亮相CYTO 2016国际流式学术大会，2016年10月专业版软件NF Profession 1.0研发成功。纳米流式技术发展处于什么阶段？纳米流式技术成果商业化过程有哪些故事？国产仪器自主创新存在哪些痛点和不足？近期，仪器信息网在ACCSI2021现场特别采访了厦门大学颜晓梅教授，请她就上述问题进行了分享。三年实现快速成果转化，粒径表征媲美透射电镜目前，流式细胞仪在生命科学、临床医学等领域是重要的分析检测工具之一。据颜晓梅教授介绍，纳米流式检测技术是基于流式细胞技术，将检测下限推进到纳米尺度。颜晓梅教授团队首创性地结合瑞利散射和鞘流单分子荧光检测技术，研发成功具有自主知识产权的纳米流式检测技术，实现单个纳米颗粒（7-500 nm）以及外泌体、病毒、细菌、亚细胞器等天然生物纳米颗粒的粒径及其分布、颗粒浓度、和生物化学性状的高通量多参数同时表征。该技术的粒径表征分辨率媲美透射电镜，检测速率高达每分钟上万个颗粒，同时兼备电子显微镜难以实现的生物化学性状分析功能，填补了国际空白。项目团队积极推进技术产业化，成立了厦门福流生物科技有限公司，仅用3年时间就将“纳米流式检测技术”研发成果转化为“中国智造”。 厦门福流生物 纳米流式检测仪点击查看参数详情科学仪器研发平台离不开交叉学科人才培养在采访中，颜晓梅教授强调了复合型科研人才的培养对于国产科学仪器的发展至关重要，科学仪器研制的过程通常是创新技术密集（光、声、电等技术）、管理复杂的活动，需要不同学科的交叉融合，尤其成果转化过程也需要金融、市场等背景支持。因此培养兼具科研、工程和管理能力的复合型人才对于国产科学仪器成果转化具有推动作用。提高纳米医药业核心竞争力，纳米流式未来可期据颜晓梅教授介绍，纳米流式检测技术不仅应用于传统的生命科学、临床医学领域，还在食品药品安全以及能源材料等领域发挥重要作用。并且纳米流式检测仪产业化项目技术密集、附加值高、成长空间大、带动作用强，是纳米医药业核心竞争力的集中体现。 据悉，厦门福流生物科技有限公司生产的纳米流式检测仪目前已经出口到全球顶尖的医疗机构、科研单位和高科技企业，如梅奥诊所（Mayo Clinic，2018年全美排名榜首的医院）、美国德州大学安德森癌症中心（MD Anderson Cancer Center，全球排名第一的肿瘤科研与临床研究机构）、约翰霍普金斯医学院、美国国立卫生研究院（NIH）、外泌体诊断和治疗应用开发领军企业Codiak Biosciences公司、瑞士联邦理工学院（欧陆第一理工大学）、诺和诺德（世界领先的生物制药公司）、瑞典哥德堡大学、德国马尔堡大学、悉尼大学、台湾大学、复旦大学等。

由教育部科学技术委员会组织评选的2014年度&ldquo 中国高等学校十大科技进展&rdquo ，日前在京揭晓。经过形式审查、学部初评、主任办公(扩大)会终评和项目公示，北京大学主持的单个纳米颗粒光学检测新原理研究等10个高校科技项目，获评本年度高校科技十大进展。　　据介绍，&ldquo 中国高等学校十大科技进展&rdquo 评选自1998年开展以来，至今已举办17届。这项评选活动对提升高等学校科技的整体水平、增强高校的科技创新能力发挥了积极作用，并产生了较大的社会影响，赢得了较高的声誉。　　2014年度&ldquo 中国高等学校十大科技进展&rdquo 入选项目介绍　　一、单个纳米颗粒光学检测新原理研究　　纳米尺度颗粒的快速检测在环境监测、恶性肿瘤早期筛查和国家安全方面具有十分重要的意义。基于微纳光学的传感技术拥有无标记和抗电磁干扰等优势，为上述应用提供了新的机遇,但在快速探测和超高灵敏度方面仍面临挑战。为此，急需提出新的光学传感原理，突破传统检测极限，获得分辨单个纳米级颗粒的检测能力。北京大学龚旗煌院士和肖云峰研究员等制备出超高品质因子固态光学微腔器件，极大地增强了光与物质的相互作用，并实现超低阈值微腔拉曼激光发射。在此基础上，他们提出利用微腔拉曼激光模式劈裂来检测单纳米尺度颗粒的新方法。实验上，他们在液体环境下证明了新方法检测单个20纳米尺度颗粒的能力。这一方法的实现既可显著降低实验难度，又具有良好的抗噪声能力。同时，他们还与浙江大学童利民教授等合作，研制出纳米光纤阵列传感器，可快速检测单个百纳米尺度颗粒，并测定尺寸。这些新的原理和技术将推进光学传感的检测极限达到单分子水平，并具有实时便捷等优势。　　研究成果分别发表在《美国科学院院刊》和《先进材料》(封面文章)上。工作得到国际学术界的重视，被多家国际科技媒体专题图文报道，并引起了大众媒体的关注。　　二、网构软件理论、方法与技术　　互联网正在逐步演化成一个全球泛在的计算平台，其开放、动态和难控的特性对软件技术提出了一系列重大挑战。以北京大学梅宏院士和南京大学吕建院士领衔的团队从2000年开始率先从软件角度探讨互联网计算，提出一种互联网软件新范型&mdash &mdash 网构软件，并在国家973计划连续两期项目的支持下，建立了一套网构软件技术体系，取得一系列重要突破：构造了一个开放、协同的网构软件模型，用以描述和规约自主性、协同性、演化性、情境性、涌现性和可信性等互联网应用新特性 提出了支持按需协同和在线演化的容器系统结构及相关机制，支持系统自治管理，设计实现了网构软件的运行时支撑平台 提出了全生命期软件体系结构驱动的网构软件开发和演化方法。　　作为中国学者自主提出的学术理念，网构软件研究整体处于国际先进水平，在软件构件、软件体系结构、软件自适应等技术上处于国际领先行列。在软件领域顶级国际会议和期刊发表近百篇学术论文，十多次入选最佳/优秀/亮点论文，数十次在国际会议上做主题/特邀报告 获得一批中国发明专利，形成多项国际、国家和行业标准 研制的工具和系统在国内外众多大中型信息系统中得到应用 多次获得国家和部委级科技成果奖。　　三、免疫细胞分化发育与功能调控新机制研究　　免疫系统为什么能够精确地感知外界病原体侵袭，并及时启动能够清除病原体的免疫应答反应?这是免疫学领域前沿性重大科学问题。目前认为具有&ldquo 哨兵&rdquo 功能的树突状细胞起了关键性作用，但对于树突状细胞为什么具有这样的特殊免疫功能尚不十分清楚。第二军医大学医学免疫学国家重点实验室曹雪涛课题组从表观遗传和蛋白质修饰的新角度，研究了树突状细胞分化发育的分子机制，发现了一种树突状细胞选择性高表达并对于树突状细胞发育成熟至关重要的以前未见报道的新长链非编码RNA(将之命名为树突状细胞长链非编码RNA，lnc-DC)，对于为什么lnc-DC能够决定树突状细胞的发育成熟进行了机制研究，首次提出了胞浆中的lnc-DC能够直接结合磷酸化蛋白信号分子STAT3而起关键性作用，此作用方式对于研究其他生命科学现象及其RNA与蛋白质相互作用机理有重要的启示与借鉴意义。此外，对于如何控制树突状细胞不过度活化以避免机体发生自身免疫性疾病，该课题组发现了一个名为Rhbdd3的蛋白质分子，能够抑制树突状细胞成熟和分泌炎症因子，阻止了自身免疫性疾病发生。　　该研究丰富了对免疫细胞分化发育与参与自身免疫病机制的认识，对疫苗研发和疾病免疫治疗探索有指导作用。研究结果分别发表于今年《Science》和《Nature Immunology》。　　四、快舟星箭一体化飞行器技术及应用　　该项成果是在国家863计划重点支持下取得的一项原创性成果。针对突发灾害应急监测和抢险救灾信息支持的迫切需求，在国际上首次提出并实现了星箭一体化设计的理念和方法，解决飞行器快速研制、快速发射、快速应用的核心技术问题，实现了我国固体运载器机动发射卫星首次成功，创造了我国遥感卫星最快成像纪录。项目总体指标国内领先、国际先进，开辟了我国快速响应空间技术发展的新途径，取得了重大的经济和社会效益。　　利用该成果研制的快舟一号卫星于2013年9月25日成功发射，在巴基斯坦阿瓦兰地震、台湾花莲地震、新疆于田地震、四川冕宁县森林火灾、霍尼亚拉洪灾、马航MH370客机失联、中国科考船&ldquo 雪龙号&rdquo 破冰支援等灾害发生后，及时实施了灾情监测，快速获取了灾害信息。特别是在云南鲁甸地震救援期间，快舟一号是我国唯一一颗实现针对灾区连续15天重访成像的高分辨率遥感卫星，及时提供了高分辨率的震区影像，为及时全面了解灾情、灾情评估、抢险救援指挥决策等提供了有力信息支撑。　　快舟一号作为我国首颗具有快速响应能力的卫星，还在工程建设、土地利用、采矿区开采、水文、环境等实时监测应用方面，为国内19个省份61家用户单位提供了高质量遥感影像。　　五、水稻矮化多分蘖基因DWARF 53的图位克隆和功能研究　　水稻籼粳亚种间存在强大杂种优势，但籼粳交杂种普遍存在株高超高的问题，利用部分显性矮杆基因可克服株高超高，有效利用籼粳杂种优势。独脚金内酯是2008年发现的调控植物分枝的第三种激素，对植物株型起着至关重要的调控作用，但其信号传导途径却知之甚少。本研究利用一个水稻部分显性矮杆突变体dwarf 53(d53)，通过图位克隆获得D53基因，它编码一个新的在结构上与I类Clp ATPase类似的核蛋白。分析发现，在独脚金内酯存在条件下，D53蛋白可与两个已知的独脚金内酯信号分子D14、D3互作，形成D53D14SCFD3蛋白复合体，使D53蛋白泛素化，进而被蛋白酶体特异降解，诱导下游目标基因表达，使独脚金内酯信号响应。该结果首次在遗传和生化层面上证实了D53蛋白作为独脚金内酯信号途径的抑制子参与调控植物分枝(蘖)生长发育，具有重要科学意义。不仅为水稻株型改良提供重要理论基础，也为籼粳交杂种优势利用提供有用的基因和材料。　　该结果以Article Research形式在2013年12月26日《Nature》上正式发表，目前已被SCI他引31次。该杂志同期News & Views栏目为本研究发表了专题评述，认为&ldquo D53蛋白的发现为研究独脚金内酯和其他激素信号途径提供了积极帮助，并对调节植物营养分配与利用具有深远的影响&rdquo 。　　六、高温气冷堆主氦风机工程样机研制　　高温气冷堆主氦风机工程样机项目由国家科技重大专项支持，集合高校与企业力量协同创新，并已经取得重大成果。成功研制的高温气冷堆主氦风机，无论功率还是技术水平都属于世界领先，是世界高温气冷堆先进核电技术研发中的主要技术难关。该成果是我国自主创新在先进核能核心装备技术上的重大突破,对于我国自主创新的高温气冷堆示范电站建设具有重大意义。　　主氦风机是高温气冷堆核电站的心脏装备。在研制过程中解决了多个重大技术问题，如主氦风机整机总体设计，大型氦气置入式立式高速电动机的研制，电磁悬浮轴承支撑的转子动力学分析，高性能叶轮的研制，大电流、高压差、高电压一回路边界电气贯穿件的研制等。　　主氦风机的转子采用现代最新科技成果电磁轴承进行支撑。风机转子重量约4吨，完全采用电磁悬浮轴承支撑，实现了非接触无磨损运行，不需要润滑油系统。这是电磁轴承技术在世界上首次用于反应堆设备。　　主氦风机工程样机由清华大学核能与新能源技术研究院负责总体技术并提供电磁轴承，同时负责整机调试及试验，佳木斯电机负责电机，上海电气鼓风机厂负责叶轮及整机总装和试验平台，中核能源公司负责项目管理和质保。它的研制成功也是先进核能技术协同创新的重大成果。　　七、具有极高硬度和稳定性的纳米孪晶金刚石　　天然金刚石一直被认为是自然界中最硬的材料。自从1955年人类成功合成金刚石起，合成出比天然金刚石更硬的材料就成为科学界和产业界的共同梦想。燕山大学田永君教授领导的中外研究团队，在建立的多晶共价材料硬化模型指导下，采用洋葱碳为前驱体，成功合成出具有极高硬度和热稳定性的纳米孪晶金刚石，孪晶的平均厚度仅为5纳米。纳米孪晶金刚石的维氏硬度可达200GPa，是天然金刚石的2倍，实现了人类合成比天然金刚石更硬材料的梦想 其韧性也比金刚石单晶提高了一倍，且抗氧化温度比天然金刚石高出200摄氏度以上。硬度、韧性和热稳定性三大指标的显著提高将使这类超硬工具的寿命成倍提高。　　本成果发表在2014年6月的《Nature》杂志上，杂志封面和目录页分别进行了导读，题为&ldquo 极致的金刚石：纳米孪晶合成将其硬度及热稳定性推至顶峰&rdquo 和&ldquo 硬科学：合成的金刚石日渐强大&rdquo ，杂志同期的News & Views栏目刊文&ldquo 金刚石变得更硬&rdquo 也详细介绍了该项工作。本成果引起了学术界的广泛关注和高度评价，Nano Today、Materials Today等杂志以及科技日报、参考消息、赫芬顿邮报、芝加哥论坛、洛杉矶时报等新闻媒体和科学网站都进行了报道。　　八、肝硬化中肠道菌群的改变的研究　　2014年7月，浙江大学李兰娟院士领衔的团队，首次通过肠道微生态宏基因组技术，确定了肝硬化肠道微生物组的特征，成果发表在《Nature》杂志。　　该研究从中获得269万个非冗余的人体肠道微生物菌群的基因集，首次建立了世界上第一个肝硬化肠道菌群基因集，包含269万个基因，其中36.1%即97万个为首次发现的基因 同时，阐明了肝硬化肠道菌群的结构变化 并通过基因标记物的聚类分析，发现了28种细菌与肝硬化密切相关，其中多个细菌是在肝硬化患者中首次发现，38种与健康人密切相关。此外，首次发现肝硬化患者口腔菌侵入到肠道，而健康人中没有此现象，可能对肝硬化发生发展产生重要影响 还发现了15个高特异性和灵敏性的微生物基因，建立了预测疾病的模型，今后不仅有助于肝硬化诊断，还能用于肝硬化疗效的评估。　　这是李院士领衔的科研团队20年肝病微生态研究的结晶，他们对微生态在肝病发生发展中的作用机制做了大量艰苦的研究，取得了系列原创性成果，具有重大国际影响力。2013年9月，李兰娟院士当选为第五届国际人体微生物组联盟(IHMC)主席，成为首个在该组织担任主席职务的中国人。同时将作为大会主席举办2015年卢森堡国际人类微生态大会，引领国际微生态的学科发展方向。　　九、全球变暖减缓的特征与机制　　过去十几年间，人为温室气体加速排放，但全球表面温度上升速度却明显减缓。这些现象导致有些人开始质疑人类活动对全球气候变暖的影响作用。而气候学家则一直致力于寻找现象背后的物理本质。中国海洋大学陈显尧教授和美国华盛顿大学Ka-Kit Tung教授的最新合作研究结果表明，全球气候变暖的步伐并没有减缓，只是热量在气候系统各组成部分中的分配发生了变化。过去十几年间，大洋热盐环流将气候系统吸收的热量更多地输送至深层海洋，从而减缓了地球表面温度上升的速度。　　大西洋表面热盐环流可以把热带高温高盐水输送到北大西洋北部，在那里海水向大气失热，变得更重而沉入深海，并形成北大西洋深层水向南输送。通过分析观测数据，陈显尧和Ka-Kit Tung发现上世纪90年代后期，北大西洋北部海水温度&mdash 盐度持续上升，由此推测大洋热盐环流的下沉分支可能变强，从而向深层海洋输送了大量热量而减缓表面温度上升。分析表明类似现象曾发生在上世纪50&mdash 70年代，北大西洋0&mdash 1500米层海洋的温度和盐度具有显著并同步的多年代际振荡特征。　　这一成果说明了海洋在气候变暖的进程中起着至关重要的调控作用，也凸显了加强海洋观测模拟和分析对提高气候预测能力的重要性和紧迫性。　　十、复合离子液体碳四烷基化生产高品质清洁汽油新技术　　环保要求日益严格呼唤更清洁的汽油。碳四烷基化汽油具有高辛烷值、无硫、无烯、无芳等优点，是最理想的清洁汽油调和组分。传统工艺以浓硫酸或氢氟酸为催化剂，存在严重的设备腐蚀及潜在的环境污染与人身危害等重大问题，其工业应用受到了越来越大的挑战。因此，环境友好的碳四烷基化技术的开发一直是世界炼油工业的焦点。　　中国石油大学(北京)徐春明教授和刘植昌教授所带领的研究团队，创新性地开发成功兼具高活性和选择性的复合离子液体催化剂 开发成功复合离子液体碳四烷基化新工艺，发明了催化剂活性监测方法和再生技术 开发成功管道反应器、旋液分离器等专用设备，建成世界首套&ldquo 10万吨/年复合离子液体碳四烷基化工业装置&rdquo 。工业运行结果表明，产品辛烷值高达97以上，吨烷油催化剂当量消耗5公斤，吨烷油能耗157kgEO。中国石油和化学工业联合会成果鉴定认为&ldquo 该技术具有自主知识产权，总体技术处于国际领先水平，具有广阔的应用前景和推广价值&rdquo 。该技术的成功应用，为我国乃至世界商品汽油的清洁化和全面质量升级提供了一种崭新的解决方案。　　该技术获17项国际发明专利、10项中国发明专利，发表论文30余篇。于2014年9月获得中国石油和化学工业联合会唯一的技术发明特等奖。

截至2021年2月26日COVID-19新冠病毒累计感染超过1亿1千万人次，严重影响了世界人民生活、生产秩序。世界各国均加大了病毒疫苗的研发和生产投入，目前新冠疫苗的接种工作也在大规模进行中。灭活病毒疫苗由于其可靠的安全性、有效性而被广泛应用，例如，我国已经上市的国药集团和科兴中维两家新冠疫苗均是灭活病毒疫苗。由于病毒的细胞培养物中通常含有细胞碎片、蛋白聚集体、病毒空壳、病毒缺陷颗粒、游离DNA等杂质，故需对疫苗进行纯化，生产出纯度高、安全有效的疫苗。而纯化过程中对病毒不同组分进行快速和可靠的检测，对病毒生产的上游工艺开发具有重要的指导意义。近日厦门大学的颜晓梅教授团队在Angewandte Chemie（IF=13）上发表了对病毒滴度和纯度快速测定的新方法，文章通过纳米流式（nFCM）对T7病毒和病毒疫苗等进行测定，对病毒的不同组分进行精确分析，研究病毒生产纯化过程中病毒组分和纯度的变化，实现病毒疫苗生产过程的动态监测。文中作者对T7病毒的不同组分进行分析，如下图，nFCM能够区分完整T7病毒、病毒空壳、游离DNA等组分，得到病毒各个组分的浓度和比例（图1）。同时测定过程中发现，完整T7的DNA强度和游离DNA强度有明显差异，但是游离DNA通过探测区的时间显著大于完整T7的DNA（图1f），表明游离DNA在溶液当中呈现“舒展”状态，而完整T7的DNA呈现“压缩”状态。分析发现它们峰积分却是一样的（图1e），说明完整T7和游离DNA的基因组大小一致，故而DNA荧光强度积分一致，显示出纳米流式在DNA测定的超高灵敏度和准确性。图1 病毒组分的鉴定：完整病毒、空壳、游离DNA病毒疫苗的生产步骤主要包括病毒接种、收获、纯化和乳化等过程。通过模拟病毒生产纯化过程，用纳米流式对猪流行性腹泻病毒（PEDV）和假狂犬病病毒（PRV）进行测定。结果显示在病毒粗提液中，完整病毒的纯度只有20%左右（图2bc），并且随着纯化次数的增加病毒纯度逐步上升（图2d），与传统WB和ELISA相比，纳米流式2-3min即可对病毒纯度进行快速检测，节省了大量时间和精力。为了进一步验证nFCM在病毒定量方面的准确性，对rAD-EGFP载体和RPV疫苗进行了qPCR检测。结果显示在病毒载体和疫苗制剂中存在大量游离DNA和不具有感染能力的病毒颗粒，用nFCM测定的物理病毒滴度比用qPCR测定的病毒基因组滴度更接近空斑法测定的病毒活性滴度（Table 2）。值得指出的是，对于以灭活病毒为基础的疫苗，发挥抗原作用的是完整的病毒粒子，灭活前并不要求病毒是否具有传染性，与空斑法测定感染效价相比，nFCM对疫苗物理滴度的测定更有意义。图2 病毒疫苗生产过程监测表2 不同方法测定病毒滴度比较 总的来说，基于纳米流式（nFCM）优越的灵敏度，通过散射光和荧光可实现病毒的高通量、快速检测，可应用于DNA，RNA，包膜和非包膜等病毒的工艺开发和生产过程中。除了核酸标记，纳米流式也可以对病毒表面蛋白、病毒膜、荧光修饰的病毒等进行检测，具有广泛应用前景。福流生物 纳米流式检测仪（外泌体检测）（点击查看参数详情）

p　　/pp style="text-align: center "img title="a.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/c80fad62-dcaf-4761-a774-9bbbf05e3b0b.jpg"//pp style="text-indent: 2em "CRISPR/Cas9系统作为基因编辑技术的弄潮儿，具有巨大的潜在应用。但是目前大部分方法都是利用病毒载体导入到生命体，所以极大地限制了其在临床的应用前景。/pp　　然而，病毒载体对宿主细胞可能产生致癌、致突变的风险，因此不能实现对CRISPR/Cas9系统的高效而安全的递送已经成为阻碍该技术临床应用的主要瓶颈。生物材料领域的科学家尝试着利用人工载体，例如脂质体、纳米材料等把编码的CRISPR/Cas9的质粒导入细胞。/pp　　蒋兴宇课题组发展了基于金纳米颗粒-脂质体体系的光控释放纳米递送系统。他们将金纳米颗粒表面修饰TAT多肽，使纳米颗粒表面带正电荷，能够和带负电荷的表达Cas9蛋白和引导RNA的质粒(Cas9/sgRNA plasmid)结合，形成一个整体上带负电荷的“纳米核”，再在该“核”外包裹带正电荷的脂质体层(DOTAP, DOPE, Cholesterol)以及PEG2000-DSPE，形成一个具有核壳结构的纳米颗粒。/pp /pp style="text-align: center "img title="2.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/64d9c61c-e409-49f1-a4ff-8f9ea26c4938.jpg"//pp　　该纳米颗粒可以通过细胞的胞吞及溶酶体逃逸途径进入细胞浆，在514纳米激光照射下金颗粒和TAT之间的金-硫键被打开从而将修饰在金颗粒上的TAT多肽解离下来，与TAT多肽通过静电相互作用结合的Cas9/sgRNA plasmid也随之解离下来并在TAT多肽的指引下穿过细胞核膜进入细胞核。利用该纳米载体，研究组在体外体内实现了对肿瘤癌基因polo-like-kinase-1(Plk-1)的靶向敲除并有效控制了肿瘤的生长和转移。/pp　　该工作是在前期工作的基础上发展而来的。在稍早的一些工作中，蒋兴宇课题组成功利用微流控系统高通量筛选了54种纳米递送系统并最终优选了脂质体系统成功递送了Cas9/sgRNA plasmid到动物体内，实现了对肿瘤Plk-1基因的高效敲除(NPG Asia Mater, 9, e441, 2017) 在此基础上，他们又发展了基于金纳米簇-脂质体的递送系统并成功递送Cas9蛋白和sgRNA plasmid靶向动物的Plk-1基因，实现了对肿瘤的有效抑制(Adv Sci, 4, 1700175, 2017)。/pp　　蒋兴宇课题组的系列研究工作得到了国家自然科学基金委、中科院纳米先导专项以及中科院“创新团队国际合作伙伴计划”等项目的支持。/p

在纳米材料应用于癌症诊疗的研究中，金纳米材料因其可调控的光学响应和较好的生物相容性获得了广泛关注。国家纳米科学中心陈春英和吴晓春两个课题组近几年密切合作，致力于开展金纳米棒生物效应与安全性方面的研究，并推动其在生物医学领域中的应用。　　金纳米棒在近红外区可调控的表面等离子共振吸收赋予了其一系列优异的光学响应，展示了金纳米棒在生物成像及肿瘤热疗方面的巨大应用前景。但金纳米棒自身表面积较小，不利于药物的携带。针对金纳米棒的不足，研究人员设计了金纳米棒核/介孔二氧化硅壳的杂化纳米结构Au@SiO2，利用后者的高比表面积成功实现了化疗药物的高效载带。更为重要的是，该研究工作在肿瘤细胞实验中实现了光控释药，向个性化治疗的方向迈进了一步。　　该研究利用介孔二氧化硅的包被解决了金纳米棒不易携载药物的难题，是首例关于Au@SiO2用作药物载体的报道。Au@SiO2在细胞内的定位可以通过双光子成像技术方便地实现。在包载了典型的抗癌药物-阿霉素之后，通过激光照射，Au@SiO2实现了两种癌症治疗模式：低功率激光诱导阿霉素释放而产生的化疗模式，高功率激光通过光热转化效应而直接实现的化疗和热疗双重模式。而且，这两种治疗模式可以通过改变激光的功率而进行精确的远程调控。也就是说，新型Au@SiO2载体不仅保留了介孔二氧化硅纳米粒子和金纳米棒各自的独特性能，而且还创生出了激光控制药物释放这个新功能(图2)。　　由于介孔二氧化硅纳米粒子和金纳米棒各自都具有独特的性质和功能，兼具两种成分的Au@SiO2载体在癌症的诊断和治疗中有着很大的应用潜力。这种集多种功能于一身，并且各项功能可以协调增效作用的复合型纳米载体是纳米药物的一个重要研究方向，对其性质和生物医学应用的研究将获得兼具理论意义和应用价值的发现。发展这种多功能集成的纳米载体，也会为未来的按需给药和个性化药物发展提供新的思路。　　相关研究成果已发表在《先进材料》(Advanced Materials)上，并被选为2012年第24卷第11期的封面文章。《先进材料》杂志审稿人认为：“将介孔二氧化硅纳米结构载药特性和金纳米棒独特的光热响应有效结合，为发展新一代的多模式的治疗技术提供了新契机”。　　该研究得到了科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的支持。　　论文链接图1 Advanced Materials 2012年第24卷第11期杂志封面。一束激光通过Au@SiO2纳米载体可实现成像、化疗和热疗等三种功能。　 图2 (A) Au@SiO2多功能癌症诊疗载体示意图，激光照射细胞中的Au@SiO2载体实现了成像、化疗和热疗等三项功能。(B) 金纳米棒与 (C) Au@SiO2的透射电子显微镜照片。(D) 激光控制的药物释放。(E，F) Au@SiO2–DOX在细胞内的定位。

仪器信息网讯 2023年5月17-19日，中国科学仪器发展年会（ACCSI 2023）在北京怀柔雁栖湖国际会展中心召开。作为大会重要的分论坛之一，由珀金埃尔默和仪器信息网主办的“新污染物检测与监测新技术发展论坛”于5月19日上午成功举办。本次论坛由珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司环境及高校细分市场经理魏攀主持，中国科学院生态环境研究中心研究员曲广波、普利茅斯大学生物与海洋科学学院博士Winnie Courtene-Jones、自然资源部第一海洋研究所研究员孙承君、普利茅斯大学生物与海洋科学学院博士Sabra Botch-Jones、国家纳米科学中心高级工程师郭玉婷、清华大学副教授周群等嘉宾出席。国内外环境领域科研专家与科学仪器企业专家齐聚，共同就新污染物这一主题进行了一场多维度、深层次、全方位的学术交流。论坛现场新污染物指的是对生态环境和人体健康存在风险，但尚未纳入管理或当前管理措施不足的一类污染物。2022年国务院印发《新污染物治理行动方案》，提出“筛、评、控”“禁、减、治”的总体工作思想，要求对新污染物实施源头管控、过程控制及末端综合治理。而2023年，《重点管控新污染物清单（2023年版）》的印发也预示着新污染物的治理已从基础科学研究层面提升至了国家监管的战略层面。珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司环境及高校细分市场经理魏攀主持论坛在论坛的报告环节，曲广波研究员首先进行了题为《新污染物的转化与毒理》的报告。在新污染物领域，由于实际样品中污染物总浓度未知、化学品信息亦未知，单独的毒性评价与化学分析很难满足需求。基于高分辨质谱的靶标和非靶标分析可解析污染物浓度与结构，并进行毒性评价。据报告介绍，成组毒理学分析（ITA的应用）可应用于新污染物转化中的毒理学研究，并进行污染物高通量毒性评估与区域环境风险诊断。报告提到，TBBPA BAE为主要效应污染物，总毒性贡献为86%，其代谢产物的风险极大，值得重视。中国科学院生态环境研究中心研究员曲广波报告随后，Winnie Courtene-Jones博士进行了题为《“eXXpedition环球航行”：全球海洋中的塑料污染状况研究》的报告。目前海洋微塑料的采样工作仍然是不足的，全球塑料污染的数量亦未知。报告详细介绍了研究团队在一次海洋航行中有关塑料污染的调查结果，比如南加勒比地区塑料的来源、流动和数量等。珀金埃尔默的傅里叶变换红外光谱仪被研究团队带至船上，并在航行过程中帮助研究团队实时评估了聚合物成分。普利茅斯大学生物与海洋科学学院博士Winnie Courtene-Jones报告孙承君研究员报告题为《海洋环境中微塑料检测技术》。目前微塑料的研究领域仍然存在诸多难题，比如缺少快速、高通量的微塑料监测/检测技术；大洋微塑料的监测工作不足，监测评估与治理支撑有待加强；微塑料的毒性和生态环境效应机制研究还比较欠缺；我国在海洋微塑料的监测、预防和治理方面的国际影响力亟待加强；有关微塑料的宣传力度有待提高……据报告介绍，目前海水微塑料的采样方法主要为拖网采样等；前处理方法主要为氧化消解、密度分离等，检测方法主要为显微拉曼、红外光谱、高分辨扫描电镜、热裂解质谱等。自然资源部第一海洋研究所研究员孙承君报告全氟和多氟烷基化合物（PFAS）也是重要的新污染物之一，PFAS在被人体接触后可能引发一系列潜在风险。Sabra Botch-Jones博士聚焦了这一类污染物，进行了题为《人体生物组织中PFAS的检测与研究》的报告。该研究旨在检测PFAS化合物在各种人类生物样本（包括胎盘）中的生物累积，研究团队特别选择了珀金埃尔默的QSight®220 UHPLC-MS/MS来应对人体中各种复杂的基质组织，如尿液、骨骼等。据其介绍，研究团队选择的分析方法适用于高通量分析，并确保了PFAS化合物的高回收率，最大程度地杜绝了检测中的干扰物质。普利茅斯大学生物与海洋科学学院博士Sabra Botch-Jones报告郭玉婷高级工程师的报告题为《纳米材料检测和职业风险防护标准示例及应用研究》。纳米尺度上，材料有许多未知的现象和规律。人们在受益于纳米技术产品优点的同时，开始关注纳米材料可能的潜在风险。报告指出，针对纳米材料的检测，splCP-MS法检出限低于ng/mL含量，检测过程中制样简单，单次检测可同时获得纳米颗粒成分、颗粒数量浓度、尺寸分布、颗粒团聚、溶解离子浓度等信息。《纳米技术水相中无机纳米颗粒的尺寸分布和浓度测量单颗粒电感耦合等离子体质谱法》国家标准为环境和纳米产品等中纳米颗粒检测提供了技术依据；此外，目前纳米材料行业缺少职业危害检测标准和纳米材料职业接触限值，职业风险管理方法缺少依据，《GB/T 38091.2-2019纳米技术工程纳米材料的职业风险管理第2部分：控制分级方法应用》等国家标准有望为国家监管、企业人员职业风险防控等提供技术支撑。国家纳米科学中心高级工程师郭玉婷报告在本次论坛特设的圆桌讨论环节，曲广波、周群、郭玉婷参与现场答疑，与听众就新污染物的研究方法、未来发展等问题进行了一场热烈的学术讨论。现场问题包括：1、“新型阻燃剂作为新污染物的一类，随着电子电器材料、建筑材料及其在交通运输中的广泛使用，引发其在环境中迁移的风险。围绕溴代阻燃剂在环境中的分布、转化与生态毒理，您认为哪些研究方向有望提供更深入的认识与解决方案？2、针对环境中未被管控的新型阻燃剂，如四溴双酚A及其衍生物，其在环境中的分析和风险评价面临哪些挑战？3、目前都有哪些科学证据，可以来表明微塑料所具有生态和健康危害？您认为分析环境及生物体中微塑料的关键点有哪些？4、与天然源颗粒物相比，释放到环境中的工程纳米材料的浓度非常之低。有效检测出这些人造颗粒物对预测其未来对环境和生命系统的影响至关重要，目前的研究工作中，纳米颗粒超痕量测量与溯源方法都有哪些进展？嘉宾与参会听众讨论氛围空前热烈，不断分享着最新学术灵感、未来研究计划、仪器应用经验。圆桌论坛环节有关新污染物的研究与治理，目前国家已提出具体的行动路线，即“2023年年底前，完成首轮化学物质基本信息调查和首批环境风险优先评估化学物质详细信息调查；2025年年底前，初步建立新污染物环境调查监测体系。”可以预见的是，在环境领域，新污染物依然会是未来备受关注的前沿方向。关于ACCSI 20232023第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)于2023年5月17-19日在北京雁栖湖国际会展中心盛大召开。ACCSI定位为科学仪器行业高级别产业峰会，经过16年的发展，已被业界誉为科学仪器行业的“达沃斯”论坛。ACCSI2023以“创新发展 产业互联—助力北京怀柔打造科学仪器技术创新策源地 ”为主题，促进中国科学仪器行业健康快速发展，搭建科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方有效交流平台，助推北京市“两区”建设。届时将邀请到政府及协会学会领导，检验检测机构负责人，实验室主管人员，仪器采购负责人，科学仪器及配件厂商董事长及总经理、总工、研发主管、市场总监、投融资机构负责人、合作媒体负责人等参会。会议期间还将举办“3i奖：仪器及检测风云榜颁奖盛典”，颁发多项行业大奖，引领科学仪器产业方向。

随着纳米科技的迅猛发展，超微及纳米颗粒在材料科学、生物医学、环境科学等领域展现出巨大的应用潜力。然而，要充分发挥超微及纳米颗粒的潜能，离不开对其精准、高效的分析表征技术的支持。这些技术能够帮助科研人员深入理解纳米颗粒的结构、形貌、成分及性能，为纳米材料的设计、合成及优化提供坚实的科学依据。为促进超微及纳米颗粒领域的研究与应用交流，推动纳米科技的创新与发展，仪器信息网联合中国颗粒学会将于2024年7月23-24日举办第五届“颗粒研究应用与检测分析”网络会议，特设“超微及纳米颗粒分析表征”专场。点击图片直达报名页面 会议特邀上海理工大学蔡小舒教授，国家纳米科学中心高级工程师郭玉婷、刘忍肖，以及HORIBA、丹东百特、安捷伦资深工程师，分享颗粒粒度、形貌、浓度、成分、Zeta电位等多元化表征技术及相关国家标准。上海理工大学教授 蔡小舒《纳米颗粒和微纳气泡的粒度、形貌和浓度测量新方法》（点击报名）蔡小舒教授研究领域涉及到颗粒测量、两相流在线测量、燃烧检测诊断、排放和环境监测、生命科学等测量方法、技术和应用的研究。先后负责了两机重大专项项目、973、863、国家自然科学基金重点项目、仪器重大专项项目和面上项目、科技部等纵向项目，欧共体项目、通用电气全球研发中心、日立估算研究中心、美国电力研究院和德国、捷克、波兰等大学的国际合作项目以及企业委托项目。发表论文200多篇，获发明专利20多项。 曾任中国颗粒学会、中国计量测试学会、中国工程热物理学会、中国动力工程学会、上海颗粒学会等副理事长、常务理事、理事、理事长等，担任4个SCI刊物副主编、编委和多个国内学术刊物编委，多个国内外学术会议的名誉主席，主席等。纳米颗粒的粒度和形貌是表征纳米颗粒的最重要参数，也是纳米颗粒应用的最主要参数。对于不同的应用，对纳米颗粒的粒度和形貌有不同的要求。而对于微纳气泡，其粒度和数量浓度以及随时间变化等参数是最重要参数。在纳米颗粒的制备中，一些纳米颗粒的浓度非常高，对其进行稀释可能会影响体系的平衡，破坏了纳米颗粒的结构。为满足对纳米颗粒粒度和形貌表征，微纳气气泡的粒度和数量浓度测量的需要，以及直接测量高浓度纳米颗粒的要求，蔡小舒团队发展了图像动态光散射纳米颗粒粒度快速测量方法，偏振图像动态光散射纳米颗粒形貌及形貌分布测量方法，后向动态光散射高浓度纳米颗粒粒度测量方法和多波长消光法微纳米气泡粒度和数量浓度测量方法等。根据这些方法研制的仪器都采用笔记本电脑供电，可以方便携带到任何需要测量的场合进行测量。本报告将介绍这些测量新方法的原理，以及应用实例。HORIBA（中国）应用工程师 李倩《颗粒表征关键技术新进展》（点击报名）李倩现任HORIBA粒度产品应用工程师。主要负责粒度仪的方法开发以及技术支持，熟练掌握仪器特性及使用维护，为不同应用领域的粒径测试用户开发和优化粒径测试方法、提供解决方案，在半导体、能源、材料、环境、生命科学等多个领域积累了丰富的经验。颗粒表征对产品的研究开发和质量控制发挥着越来越重要的作用，如何根据需求和应用场景选择最合适的测量工具显得尤为重要。为了更好地帮助客户用颗粒表征结果指导自己的研究或生产，本次报告为大家介绍 HORIBA 颗粒表征技术以及相关产品的最新进展。丹东百特仪器有限公司产品总监 宁辉《动态光散射测试功能的延伸》（点击报名）宁辉博士为全国纳米技术标准化技术委员会委员，现任丹东百特仪器有限公司产品总监，具有十几年产品研发和产品应用的研究经历，是一位具有丰富实践经验的颗粒表征技术专家。对于纳米材料的相关应用具有较为深刻的理解。动态光散射技术是一种基于检测颗粒的布朗运动来获取样品的粒径信息的颗粒表征手段。基于传统的动态光散射技术，结合更多的光学和分离手段，可以拓展动态光散射的应用领域和检测能力。在这个报告中，宁辉将介绍动态光散射流动模式，进行高分辨率的粒径测试；窄带滤光片的应用及其对于荧光样品的测试，及其VV和VH模式对于各向异性样品的测试。国家纳米科学中心高级工程师 郭玉婷《单颗粒电感耦合等离子体质谱法检测纳米颗粒国家标准制定及应用研究》（点击报名）郭玉婷为中国科学院纳米标准与检测重点实验室高级工程师，全国标准化教育标准化工作组 (SAC/SWG27)委员，国际标准化组织纳米技术委员会（ISO/TC229）WG2和WG3工作组专家，从事纳米技术标准化及电感耦合等离子体质谱检测研究工作，主持制定六项国家标准，参编《纳米技术标准》书籍，发表多篇科技论文，参与两项国家重点研发计划和一项中科院战略性先导科技专项项目。随着纳米材料和纳米技术产品的广泛使用，纳米颗粒的检测成为纳米技术应用和潜在风险评估的重要环节。单颗粒电感耦合等离子体质谱法使用高时间分辨模式检测、分析速度快、所需样品少、颗粒浓度检出限低，可同时测量稀溶液中纳米颗粒的成分、粒径、粒径分布、数量浓度及溶解离子浓度等。郭玉婷所在实验室牵头制定了单颗粒ICP-MS检测水相中无机纳米颗粒的国家标准，开展了纳米产品和生物组织等复杂基质中纳米颗粒的检测研究。本报告将介绍国家标准内容，交流相关研究进展，以推广该方法在更多领域的应用。安捷伦科技（中国）有限公司工程师 董硕飞《应用单颗粒(sp)ICP-MS法对环境样品中的颗粒物进行定量检测》（点击报名）董硕飞为安捷伦资深原子光谱应用开发工程师，于2012年获得英国帝国理工学院地球化学博士学位，之后分别在美国和法国做博士后研究员。主要研究金属元素的生物地球化学循环，以及其作为环境污染物的分布和传输机制。在2017年加入安捷伦全球市场开发团队后，主要从事ICP-MS新应用方法开发工作，以合作研究的形式开展颗粒物在复杂基体中的分离、检测方法研究，以及应用元素指纹图谱法和同位素示踪法进行源解析等方面的研究，并在相关领域发表论文30多篇。应用单颗粒(sp)ICP-MS技术对纳米颗粒物进行定量分析的方法在近些年趋于成熟，特别是在环境研究领域被更多的研究人员接受。本报告概述(sp)ICP-MS技术对降尘、海水、底泥和土壤中的纳米颗粒物进行分析的研究方案，同时拓展该方法对单细胞中的元素进行定量分析，以及对微塑料颗粒进行分析的应用案例。国家纳米科学中心教授级高级工程师 刘忍肖《量子点材料及产品特性测试方法开发与标准化》（点击报名）刘忍肖主要从事典型纳米材料（量子点、石墨烯、碳纳米管等）特性参数测试方法开发，针对产业应用的国际标准、国家标准的研制，迄今作为负责人/技术骨干共研制国际标准7项、国家标准18项、国家标准物质6项、主导2项VAMAS国际比对、发表学术论文18篇、参编专著3部。作为项目/课题负责人承担十三五、十四五科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金青年基金项目标准研制项目等。担任国家标准委审评中心标准审核专家、国际标准化组织纳米专业领域ISO/TC 229、IEC/TC113技术专家，担任全国纳米标委会（SAC/TC279）委员观察员、全国颗粒分委会（SAC/TC168/SC1）委员观察员、全国纳米光电显示技术标准工作组（SAC/TC279/WG10）委员兼秘书长等。量子点作为一类最典型的代表性纳米材料，具有独特的量子尺寸效应并展现出优异的光学特性，现已广泛应用在生物医学、信息显示等产业领域，尤其促生了纳米光电新型显示技术产业的革新升级。本报告针对量子点材料关键特性参数测试分析方法开发、纳米光电显示技术产业应用所关注的量子点部品应用性能评测技术开发、体系性技术标准研制等进行介绍。以上仅是部分报告嘉宾的分享预告，更多精彩内容请查看会议页面：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/particuology2024/

标准是经济活动和社会发展的技术支撑,是国家基础性制度的重要方面。新时代推动新质生产力的高质量发展、全面建设社会主义现代化国家,迫切需要进一步加强标准化工作。国家纳米科学中心是全国纳米技术标准化技术委员会（SAC/TC279）、全国颗粒表征与分检及筛网标准化技术委员会颗粒分技术委员会（SAC/TC168SC1）和全国微细气泡技术标准化技术委员会（SAC/TC584）秘书处所在单位，同时，也是国际标准化组织纳米技术委员会（ISO/TC229）和国际电工委员会纳米电工产品与系统技术委员会（IEC/TC113）、国际标准化组织微细气泡技术委员会（ISO/TC584）对口单位。为深入贯彻实施《国家标准化发展纲要》以及《2024年全国标准化工作要点》相关要求，国家纳米科学中心拟于5月30日~31日在北京举办“微纳技术检测及应用”标准宣贯会，旨在为纳米技术、颗粒技术和微细气泡技术标准化工作搭建沟通平台，深化标准化交流合作，加强标准化宣传，同时也为从事检测工作的科研和技术人员增进对标准制定、检测标准方法、标准应用等工作的了解提供广阔的平台，促进检测标准化的发展，提升业界标准化技术支撑水平。会议组织单位主办单位：国家纳米科学中心协办单位：上海中晨数字技术设备有限公司会议时间及地点会议时间：2024年5月30日~31日（会议30日09:00开始）注册时间：2024年5月29日15:00-17:00 2024年5月30日08:00-09:00会议地点：北京 国家纳米科学中心（北京市海淀区中关村北二条）会议日程*日程尚在更新中，以现场最终日程为准扫码报名主讲老师▣ 国家市场监督管理总局国家标准技术审评中心▣ 全国纳米技术标准化技术委员会（SAC/TC279）专家▣ 全国颗粒表征与分检及筛网标准化技术委员会颗粒分技术委员会（SAC/TC168SC1）专家▣ 全国微细气泡技术标准化技术委员会（SAC/TC584）专家▣ 纳米技术、颗粒表征、微细气泡等相关技术标准首席起草人参会对象▣ 各省市、各行业和地方从事纳米技术、颗粒表征、微细气泡标准化研究和管理人员▣ 2024年有新标准制修订项目立项的起草团队人员▣ 2024年拟申请新标准制修订项目的起草团队成员▣ 国际标准拟注册及在册专家及项目团队成员注册费及缴费方式▣ 请参加会议人员在线填写以下参会回执▣ 会议费用为1200元/人（主要用于邀请讲课教师及相关标准资料购买）▣ 本次会议食宿费用自理▣ 请于开会前将会议费汇到国家纳米科学中心，备注“标准宣贯会议费+参训人姓名”，并邮件zhoul2024@nanoctr.cn告知汇款结果▣ 会议费为电子发票，邮件到参会代表报名时提供的邮箱账户名称： 国家纳米科学中心开 户 行： 建设银行北京中关村分行账 号：1100 1007 3000 5926 1021展位招商▣ 会议诚招展商，面向本次参会代表和国家纳米科学中心全体师生，提供三天的展示▣ 展商费用为10000元/席（设6席）会议联系人国家纳米科学中心周老师 18311283997 zhoul2024@nanoctr.cn 高老师 010-82545672 13811507217 gaoj@nanoctr.cn

近年来，我国的食品安全突发事件层出不穷。而这些食品安全问题大多源于食源性致病菌的污染和食品生产、加工过程中对农药、兽药、添加剂等的不科学使用，甚至是违用、滥用等违法、违规行为所致。要从根本上解决食品安全问题，就必须对食品的生产、加工、流通和销售等各环节实施全程管理和监控，食品安全快检技术也就随之应运而生。 “实验室检测方法和仪器很难及时、快速而全面的从各环节监控食品安全状况，而快速、方便、准确、灵敏是食品安全快检技术的最大优势。”中国检验检疫科学研究院首席科学家邹明强说。 以前，检测瘦肉精、三聚氰胺需要价值数百万元甚至上千万元的仪器设备，如今，一张价值几元的检测卡插在猪尿和牛奶中，几分钟就会显示结果。一个粉笔盒大小的试剂盒，可以精确地检测出食品中是否含有对人体有害的农兽药残留物及其含量̷̷这就是食品安全快检的“魔力”。 “以试剂盒、ELISA、PCR、纳米生物技术、生物传感技术、便携式分析仪器等为代表的快速检测、移动检测技术在中国食品安全保障体系中扮演着重要的角色。”邹明强认为，其中生物传感器技术具有快速、灵敏、特异、简便等特点，在食品检测领域具有广阔的应用前景。 近几年，在邹明强的带领下，中国检验检疫科学研究院研究团队针对禽流感、甲型H1N1流感和瘦肉精等重大公共卫生安全事件迫切的检测技术需求，基于微纳生物传感技术，以发展“既快又灵”的高效检测技术为目标，通过原理创新和技术发明，构建了服务于食品和公共卫生安全保障的检测方法系统。该项目荣获2014年度北京市科学技术奖一等奖。 中国检验检疫科学研究院研究团队正在进行项目研讨 小小快检用处大 据了解，食品质量安全检测方法有很多，包括现场检测方法，实验室定量检测方法，以及确认方法等。从实验室检测来看，快速检测方法其实是起到了有益的补充，这是由它自身的特点决定的。与传统仪器方法相比，快检技术快速、简单，可以测固体及液体样品。而且快速检测对配套的前处理设备要求不高，可以允许提取样品中杂质成分的存在，同时也就决定了其市场地位在筛选中的必须性，这样可以与高档的仪器进行互补，以快速检测方法进行初筛，再用仪器方法进行确证，从而构建效率和准确度均较高的检测体系。 快速检测的优势在于前端，直接性、时效性、现场感。快速检测的形式是与生产现场、时间要求相结合，而传统的实验室检测通常用时较长，例如将产品送到第三方检测中心进行检测，快则几日，慢则一两周，对于生产经营者来讲，时间成本的损耗是巨大的。这就需要企业自身在生产初期、源头位置对风险加以把控。产品质量安全需要依靠质量管理与前端风险排查、检测，这样才有可能在产品出厂前，最大程度保证其质量安全。 构建“既快又灵”的检测技术系统 据了解，现有快检技术，主要为胶体金免疫层析法和酶联免疫吸附法，虽然操作简便、成本低，但其灵敏度不够高。“如果强调灵敏准确，则难于实现便捷，存在‘灵而不快’问题，导致安全因子发现不及时；若兼顾快速、高通量，则不宜实现灵敏可靠，存在‘快而不灵’问题，导致误检和漏检，留下安全隐患。”邹明强说，“既灵敏又快速”的检测技术成为亟待攻克的技术难题。 生物传感器检测技术系以识别元件（酶、抗体/抗原、核酸、标记材料等）为特异性载体而转换为电、光、磁等信号实现检测，为解决上述问题提供了新兴的技术途径。 “针对我国食品和公共卫生安全检测的更高要求，亟待开展融合前沿微纳米技术的现代生物传感检测技术攻关，大幅度提升检测灵敏度、定量化、通量、多靶分型和同检等分析性能，实现既快又灵检测，提供高效、实用、便捷、可靠的快检解决方案，破解‘检不出’‘检不准’‘检不快’难题，为食品和公共卫生安全提供服务和技术支撑。”邹明强表示。 在邹明强的带领下，研发团队通过研究纳米金颗粒原位聚集效应，建立层析快检卡通用增敏技术，开发荧光胶乳定量试纸条及荧光检测仪，解决“快而不灵”的问题，实现高危病原“既快又准”检测。 项目团队提出了流式技术竞争式免疫分析新原理，发明了编码微球及荧光探针试剂制备技术，开发多种小分子同步检测方法，解决“灵而不快”的问题，实现多种农兽药高通量筛检，引入不确定度概念，保证检测结果客观、准确；阐明酶分子构象稳定机制，突破抗原决定簇类结构修饰难题，建立酶活性保护技术与类特异抗体制备技术，开发类检试剂盒（卡），解决农兽药类检稳定性及包容性难题，并开发共轭滤光定量检测器，实现层析快检卡数字判读；集成荧光探针、生物信号转导等，建立分子马达核酸分型传感检测技术，实现食源性病原菌多型同检。 “由此我们构建了‘既快又灵’的检测技术系统，成果应用实现标准化及产业化，为提升公共卫生安全应对能力提供检测技术支持。”邹明强说。 传统检测技术实现飞跃 “该项目综合利用多项微纳生物传感技术，建立了系列高灵敏高通量检测技术，在实现技术创新的同时也推动了相关技术的进步。”邹明强说。 首先，项目技术改善提升了传统检测技术水平，实现了传统检测技术的飞跃。胶体金免疫层析检测技术具有简便快速、成本低等优势，现场检测应用广泛，但灵敏度低与不能定量检测大大限制了它的应用范围。该项目建立了纳米金增敏技术，大幅度提高传统胶体金检测方法的灵敏度，在与禽流感国家标准检测方法的比对测试中，准确度一致，灵敏度相当，增敏技术使胶体金检测技术达到了定量PCR的水平，有效提高了疫病防控水平。 同时，项目研发团队用荧光标记取代了传统的金标记，实现了层析检测的定量检测，更加扩展了层析检测技术的应用范围，特别是通过目标物含量的多少来进行的检测。“这项技术使传统免疫层析技术实现了灵敏度大幅提升与定量测定。”邹明强说。 其次，该项目是多技术交叉融合，通过合力提升了技术水平。在流式荧光编码微球检测技术中，应用化学与材料技术合成了量子点等标记物，应用生物技术实现了目标物的准确捕获，在检测结果的判定中又引入了不确定度等统计学概念，使检测结果更加客观科学，几种技术集合在一起形成的是具有多种优点的检测技术。 最后，根据应用需求，建立了点面结合的检测技术。准确测定目标物是检测技术的终极目标，而测定类别也具有广泛的实际需求。然而，目前广泛使用的农残酶抑制法快筛法，因酶试剂难于在通常条件下保存和运输，制约了该法的应用可靠性。 “该项目发明了稳定贮藏酶试剂配方，有效保障了该方法的可靠性，提高了其应用价值，该方法一次可检测涵盖约300种高毒农药。”邹明强说。 据了解，该项目团队围绕快检仪器、试剂（卡、盒）及方法构建了较为完整的快检技术系统，获国际专利授权1项，国家发明专利授权15项，软件著作权1项，制定国标3项，医疗器械注册证6项，发表SCI论文35篇。项目禽流感层析传感增敏技术经第三方检测机构验证，与国标定量PCR法检测结果一致且灵敏度相当；参加全国甲型H1N1流感双盲双测筛选名列第一；鉴定意见认为项目整体技术达到国际先进水平。 “项目以需求为牵引，以应用为导向，利用微纳生物传感技术实现了检测技术的突破，既推动了检测技术的进步，也反馈促进了微纳生物传感技术的发展。”邹明强说。 项目成果开花结果 如今，项目成果已广泛用于甲型H1N1流感全国联防联控、国境检验检疫、国家残留监控计划、北京奥运和上海世博会食品安全保障，大力促进了我国应对公共卫生安全水平提升。 据了解，自2005年以来，项目团队基于项目微纳生物传感原理开发了系列快速检测技术及产品，并积极进行产品规模化生产，开拓产品市场，为科技成果转化树立了良好典范，陆续在我国出入境检验检疫、农业、工商、质监和卫生等200多个食品检测机构和1000多家企业得到广泛应用，出口至20多个国家或地区。 北京勤邦生物公司基于该项目核心技术开发的磺胺类十五合一试剂盒、磺胺类试纸条、喹诺酮类试剂盒、喹诺酮类试纸条、四环素类试剂盒、四环素类试纸条、β -内酰胺类+四环素类二联卡、呋喃西林代谢物试剂盒产品显著提高了检测性能，实现了多靶同检，大幅提升了企业自检自控能力，取得了良好的社会效益和经济效益。 据介绍，勤邦公司的部分产品性能指标优于国外产品，检测成本仅为同类产品的2/3，有效替代进口产品。检测集约化和多元化，检测效率高，检测成本低，节约了资金。相关快检产品被评为“中关村国家示范区新技术新产品”，并出口至印度、泰国、新加坡等10多个国家，近三年经济效益显著。 “如今，利用该项目成果的快检产品已广泛应用于全国各地蔬菜、水果农残检测。”邹明强介绍说，宁夏天然蜂产品公司应用项目成果进行产品自检自控，有效保障了其产品质量安全，“十里花”蜂产品畅销国际市场。“应用项目快检技术缩短检验周期，提高检测效率，保障了50多亿元销售额产品安全”。

纳米材料，由于尺寸在1~100纳米范围，其微观尺度赋予其独特的光、电、磁、机械和光学等特性。纳米技术是一个快速发展的新兴领域，其发展和前景也给科学家和工程师们带来了许多巨大的挑战。纳米颗粒正在被应用于众多材料和产品之中，如涂料（用于塑料、玻璃和布料等）、遮光剂、抗菌绷带和服装、MRI 造影剂、生物医学元素标签和燃料添加剂等等。然而，纳米颗粒的元素组成、颗粒数量、粒径和粒径分布的同步快速表征同样也是难题。对于无机纳米颗粒，最为满足上述特点的技术就是在单颗粒模式下应用电感耦合等离子体质谱分析法，即单颗粒ICP-MS。ICP-MS 测量溶解样品和单纳米颗粒分析的响应信号如图1 所示。在分析溶解态元素时，产生的信号基本上属于稳态信号，测量单纳米颗粒时，产生的信号是非连续信号。四极杆作为检测器，工作时在各质荷比（m/z）停留一段时间，然后移动到下一质荷比（m/z）；各质荷比（m/z）的分析时间被称作“驻留时间”，即工作时间。在各驻留时间的测量完成之后，执行下一次测量之前，通过一定时间进行电子器件的稳定。该时间段被称作“稳定时间”，即暂停和处理时间。当单颗粒的离子云进入四级杆后，如果单颗粒（“信号”峰）的离子云落在驻留时间窗口之外，则可能无法被检测到，如图3a 所示。当单颗粒的离子云落入驻留时间窗口内时，可以检测到该离子云，如图3b 所示。当快速连续检测到多个颗粒时，所得到的信号是一系列峰，各个峰都来自于某一颗粒，具体如图3c 所示。在单颗粒ICP-MS 中，瞬态数据的采集速度由两个参数组成：驻留时间和稳定时间。十分重要的是，ICP-MS 采集信号所需的驻留时间少于颗粒瞬态时间，从而避免因部分颗粒合并、颗粒重合和团聚/ 聚集产生的错误信号。稳定时间越短，颗粒遗漏的可能性就越小。最理想的情况是一秒钟内可进行10,000 次测量，不存在稳定时间，所有时间皆用于寻找纳米颗粒（图5c）。快速连续数据采集的另一个好处是可以从单个颗粒获得多个数据点，从而消除颗粒遗漏，或仅检测到颗粒部分离子云的情况。驻留时间越短，对单颗粒离子云采集的数据点越多，获得的峰型更加准确。珀金埃尔默公司NexION系列ICP-MS，最短驻留时间可达10 μs，单质量数据采集能力可达100000点每秒。配合专业的 Syngistix™ 软件，无需更多数据处理即可获得样品的颗粒浓度，尺寸及分布等信息，是进行单颗粒ICP-MS实验的首选。想要了解更多详情，请扫描二维码下载完整的资料和仪器信息。

成像分析法是分析纳米颗粒粒度和粒形的有效方法。但是技术上是否能够实现，一直是行业内讨论的焦点。比如在该技术下的三大突出问题：对于小光圈的高倍物镜下能否满足足够进光量；相机像素密度低会导致检测结果偏差大，而高像素密度又会由于光线衍射产生颗粒“虚影”，结果失真； 颗粒图像会产生大量数据，如何保证高效计算及数据即时保存。在经过重重挑战后，美国Yokogawa Fluid Imaging Technology公司研发了新一代FlowCam Nano纳米流式颗粒成像分析仪。它使用油浸式显微成像系统巧妙地解决了高倍物镜下进光量的问题，采用工业级专用CMOS相机，保证了在1140x1080高分辨率下仍然完美应对了“虚影”效应，使用了全新的VisualSpread Sheet 5.0和数据库软件提高了计算效率和存储问题。目前，上海硅酸盐研究所和西安交通大学选购了FlowCam Nano作为研究纳米颗粒的粒度和粒形的重要工具。FlowCam Nano也会在纳米材料，生物制药，化药，磨料和墨粉等行业提供巨大价值。大昌华嘉科学仪器部专业提供众多欧美先进分析仪器及设备，产品包括美国YOKOGAWA Fluid Imaging Technologies公司流式颗粒成像分析系统FlowCam 8100、FlowCam Nano、FlowCam Macro、FlowCam 5000C、FlowCam +LO等分析仪器。主要为纳米材料，生物制药，化药，磨料和墨粉等行业的开发及研究带来先进的分析方法和仪器。大昌华嘉给广大中国客户提供售前应用支持和方法开发，售后安装、技术培训、等一站式服务。

在液体活检的研究中，基于表面上皮标志物（EpCAM和CK）的循环肿瘤细胞（CTC）检测策略应用较为广泛，但存在局限性。研究表明，CTC中的肿瘤相关miRNA与癌症的发生和发展具有高度相关性，具有成为肿瘤表征和鉴定标志物的潜力。目前，高通量地针对单个CTC在活细胞水平开展原位分析，并进一步实现多个miRNA的同步分析，是颇具挑战性的工作。然而，新型的二维纳米材料——金属有机框架（MOF）因结构可控、功能多样的特性，为研究人员提供了活细胞探针载体的新思路。 　　近日，中国科学院深圳先进技术研究院陈艳团队联合清华大学深圳国际研究生院谭英团队、香港理工大学杨莫团队，提出了新型的2D MOF纳米传感器集成的液滴微流控流式细胞仪（Nano-DMFC），可应用于CTC单细胞miRNA的原位多重检测。相关研究成果以2D MOF Nanosensor-Integrated Digital Droplet Microfluidic Flow Cytometry for In Situ Detection of Multiple miRNAs in Single CTC Cells为题，发表在Small上。 　　本研究开发了一种新型的2D MOF纳米传感器集成的液滴微流控流式细胞仪（Nano-DMFC），突破了活细胞中核酸原位分析的技术瓶颈，高通量地实现了样本中单个CTC活细胞miRNA的原位、多重、定量分析。该纳米传感方案以金属有机框架MOF为猝灭剂，双色荧光染料标记DNA探针为供体，首次合成了用于双重miRNAs检测的生物功能化MOF荧光共振能量转移（FRET）纳米探针。该2D MOF纳米传感器修饰了两种乳腺癌靶向多肽序列，以增加肿瘤细胞靶向和内体逃逸能力。集成2D MOF纳米传感器的数字液滴微流控流式细胞仪，可实现单个乳腺癌细胞中双重miRNA标志物（miRNA-21和miRNA-10a）的原位检测。 　　纳米传感器集成的液滴微流控流式细胞仪由三部分组成——单细胞液滴发生器、纳米探针微注射单元和液滴荧光检测单元。Nano-DMFC系统首先产生单细胞液滴，然后2D MOF纳米传感器被精确地微注射到每个单细胞液滴中，在活细胞水平实现单个肿瘤细胞中的双重miRNA表征。在单个肿瘤细胞内存在目标miRNA时，MOF纳米片上的染料标记的ssDNA与其靶标形成杂交双链DNA（dsDNA），dsDNA和MOF之间的相互作用减弱，使dsDNA从MOF表面分离，最终触发荧光的恢复。不同类型的miRNA在单个细胞中产生不同的荧光信号。最后，研究使用光纤集成的液滴流式检测装置，在纳米探针孵育后对液滴中的信号进行检测和分析，从而实现对单细胞中双重miRNA的检测。实验结果表明，Nano-DMFC平台能够以双重miRNA为靶标在仿生样本（含有10,000个阴性上皮细胞）中检测出10个阳性CTC细胞，同时在加标血液样本的回收实验中表现出良好的重复性。该平台验证了以miRNA为标志物的CTC检测新策略。Nano-DMFC系统作为小型化、高度集成、操作简易的活细胞miRNA分析平台，为探究肿瘤细胞异质性和鉴定细胞亚型提供了新思路，并在临床研究中具有癌症早期诊断和术后监测的潜力。 　　研究工作得到国家自然科学基金、广东省粤港联合创新领域项目、深圳市科技创新委员会和香港研究资助局等的支持。 　　论文链接 　　A、同时检测miR-21和miR-10a的MOF-PEG-peps纳米复合材料传感器的制备方案；B、Nano-DMFC系统中的样品处理单元和miRNA检测单元，可实现单细胞液滴包裹、纳米传感器微注射、单个CTC细胞多重miRNA荧光检测。 在液体活检的研究中，基于表面上皮标志物（EpCAM和CK）的循环肿瘤细胞（CTC）检测策略应用较为广泛，但存在局限性。研究表明，CTC中的肿瘤相关miRNA与癌症的发生和发展具有高度相关性，具有成为肿瘤表征和鉴定标志物的潜力。目前，高通量地针对单个CTC在活细胞水平开展原位分析，并进一步实现多个miRNA的同步分析，是颇具挑战性的工作。然而，新型的二维纳米材料——金属有机框架（MOF）因结构可控、功能多样的特性，为研究人员提供了活细胞探针载体的新思路。

Hendriks L., Skjolding L. M., Robert T., 确定细胞中金属元素的生物利用率的传统方法一般需对细胞进行酸消解，然后利用溶液进样电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）进行后续分析。这种方法的缺点是需要大量的细胞，并且只能为给定的细胞群体提供平均值1。众所周知，千人千面，不同群体以及同群体细胞的特异性在文献中也多有报道2。基于这个大前提，使用特定的分析方法对不同群或同群细胞进行逐序单个分析，获取与单个细胞特异性有关的大数据就尤其重要（见图1）。本文中介绍的单细胞-电感耦合等离子体质谱法（sc-ICP-MS）与之前介绍过的单颗粒ICP-MS（sp-ICP-MS）基本类似（微信公共号：粒粒皆信息：什么是单颗粒物ICP-MS质谱分析法?）。事实上，上述两种技术都依赖于相同的基本原理和icpTOF瞬时事件全谱多元素测量能力，从而可以获得由单一个体产生的微秒时间区间内的瞬时信号，例如单个纳米颗粒（NPs）或单个细胞。（译者注：这等同在拍一段有很多快速武术对打的电影场景，需要使用高速摄像机来捕捉每一个武打动作细节和变化，同时也不漏过颜色，声音等关键信息，这样才能最终呈现出高清120Hz的作品。） 单颗粒ICP-MS方法的基础概念和硬件构架3源于2003年Degueldre等发表的第一篇论文。在过去的二十年间，通过进样系统，数据采集硬件和数据处理专用软件的进一步发展和商业化，不断增加的科研文献见证了该技术领域的迅速成熟。在单颗粒ICP-MS上投入的研究和应用开发同样的也使单细胞ICP-MS分析受益。 在单细胞ICP-MS中，细胞悬浮液经超声波雾化后形成的液滴被带入ICP-MS等离子体中。细胞在等离子体中依次被汽化、原子化和最终离子化。每个细胞产生一个含有多种元素的离子云，在仪器上被检测为高于背景的时长几百微秒的单个信号峰。与单颗粒ICP-MS类似，记录到的尖峰频率与细胞数量浓度成正比，这些尖峰的强度则与细胞中该元素质量有关。这种技术已经成功的应用在测定海藻中的镁元素含量4，并进一步用于纳米颗粒物毒理学研究中评估细胞对纳米颗粒物的摄取情况5，6，7。 虽然单细胞ICP-MS的测量方法看起来很简单，但要获得真实可靠的数据，实施起来需要注重的细节很多。除了需要额外注意来自培养基的可能高背景信号和细胞在样品导入系统中的潜在破损，在单细胞研究中反复报道的一个主要瓶颈是细胞进样装置的低运输效率，这是因为与纳米颗粒物相比，细胞的尺寸更大，在传输过程中也更容易损失。事实上，传统的系统通常包括一个旋风式雾化室，是专为引入较小的溶液液滴而设计的，导致细胞传输效率低于10％。而用于单细胞导入的定制系统，包括改进的雾化器或全消耗喷雾室8，9，以及其他创新设计10，11，经过多年反复测试，已被验证可以高效传输单细胞进入ICP-MS。 另一个瓶颈在于质谱仪器质量分析器的性能：传统的ICP-MS仪器具有单四极杆或扇形场质量分析器，在进行单细胞分析时最多只能同时检测一到两种元素信息（只能拍黑白影片）。而在常见的单颗粒分析场景中，比如在纳米毒理学研究中，在试图量化纳米颗粒物（特征金属元素）和细胞（蛋白固有元素）的关联时，需要同时获得单细胞事件内多种元素浓度信息。为了获得微秒级事件信息全貌，快速且广谱分析的质量分析器，如飞行时间质量分析器等高精尖‘摄影器材’是必不可少的（译者注：例如，等同于可提供高清彩色120Hz影片给观众更加真实的IMAX观影体验）。图1：a）在对细胞进行酸消解后，通过传统的雾化法将溶液样品引入ICP-MS，并记录仪器获得的稳态信号。这种整体分析法对初始样品中所包含的数千个细胞获得一个平均值。然而这种实验是基于细胞是均匀的假设，而忽略了细胞具有多样性的事实。因此，少数细胞群（用绿色和紫色表示），在元素组成上虽与主类细胞有差异，却没有被体现在结果中，这完美的诠释了辛普森悖论。b）在单细胞ICP-MS方法中，将细胞悬浮液稀释后，在单位时间内仅有一个细胞个体被引入ICP-MS等离子体。每个细胞产生一个独立的离子云，作为信号峰被ICP-MS仪器记录。这种方法允许检测每一个单独的细胞，从而保证了细胞特异性信息的无损获取和保存。简单来说，在单细胞ICP-MS中，细胞是以个为单位进行分析的，可以根据它们不同的分析物含量识别出不同的群体，而不是仅仅产生一个平均值。icpTOF飞行时间质谱法 在飞行时间质谱法（TOF-MS）中，其基本原理是根据离子到达检测器前通过固定长度的飞行管的飞行时间来精确分辨离子。离子束在脉冲加速电压后具有相同的动能，但轻的离子会比重的离子获得更高的速率，进而更早到达检测器。测量所有离子的陆续到达时间可以得到一个连续时间谱，经过简单的校准和换算后可以得到一张全质谱谱图（一般6-280 Th）。TOF质量分析仪的主要优点是：对分析的元素及同位素的数量没有限制，而且全谱数据采集速度快（通常几十微秒就可以获得一张全元素谱图）。这样的快速全谱数据采集能力在处理单一实体（如单细胞）检测时尤其重要，因为单细胞产生的瞬时事件长度很短，一般在200-500微秒区间。 飞行时间技术在单细胞分析领域并不是一个新概念，最初是由Bandura在2009年提出的，其原型机12用于单个细胞的时间分辨分析13，从而为众所周知的 "质谱流式 "领域打开了大门。这项应用使用稳定的稀土金属同位素来标记细胞，从而允许通过其金属标记物来检测相应细胞14。除了展现了生物研究和药物筛选应用中的巨大潜力，质谱流式也被用于检测细菌细胞中的银纳米颗粒15。然而，由于质量检测范围有限（80 Da）和涉及染色的样品制备程序，质谱流式细胞技术无法检测许多固有元素。 与质谱流式不同的，如图2a) 所示的ICP-TOF (TOFWERK AG, 瑞士) 可以测量从质荷比6到280的全谱图16，从而可以覆盖轻质元素，如Na, Mg, P, S, K, Ca, Mn, Fe, Cu, Zn等。这些元素是活细胞的固有元素，它们的分布（也被称为细胞离子组17）可以作为细胞发育状态的指标18。例如，磷存在于核酸（DNA和RNA）中，也是ATP、CTP、GTP和UTP等能量化合物的重要成分。钠和钾在电信号的传输中起作用，而锌被不同的生物过程中的多种酶用作催化剂。由于ICP-TOF-MS的同时多元素检测能力，可以在多种元素的相关分析基础上进行指纹识别19。如图2b) 所示，镁、磷、锰、铁、铜和锌被鉴定为被分析藻类的本征指纹元素。不需要标记或染色，即可依据细胞的 "天然 "元素指纹来进行单细胞分析20,21。通过测量特定细胞类型的金属微量元素，则可以获得更细致的指纹信息。例如，海藻细胞富含镁等金属微量元素，镁是叶绿素的核心组成部分，对光合作用至关重要。因此，金属微量元素的组成可以作为一种独特的指纹来明确识别不同的细胞种类。通过测量单细胞的金属元素组分，可更好地了解由金属蛋白和金属酶调节的基本生物过程，从而解密细胞生命周期不同状态22。尽管细胞的生物化学并不完全反映在其离子组上，但通过监测其金属含量的变化，可以确定地获得对细胞状况和生物过程的更深入了解。 通过使用TOF质量分析仪作为检测器，可以动态系统地获得完整的质谱数据，从而可以对发现特定实体本身及其所处环境进行连续或高通量表征。因此在纳米毒理学背景下，人们可以很容易地确定纳米颗粒物是否与细胞相关联。图2：a) icpTOF仪器（TOFWERK AG, Thun, Switzerland）的示意图：在iCAP Q（Thermo Scientific, Bremen, Germany）的框架上搭配一套高分辨率飞行时间质量分析器。因此，ICP-TOF受益于与iCAP Q相同的ICP离子源、离子光学、碰撞/反应池技术和样品引入设备。b) 用48 µ s时间分辩率采集的淡水藻类细胞raphidocelis subcapitata的瞬时信号速率。c) 藻类细胞通常用于毒理学风险评估研究，这里在暴露于金纳米颗粒一段时间后进行分析，以调查其摄取情况。在ICP-TOF的全质量数范围内，可以根据检测细胞的本征元素指纹对细胞进行追踪，并能直接定量测量纳米颗粒物-细胞的关联。icpTOF单细胞分析应用实例 单一实体分析，与批量样品测量相比，能产生信号的质量相对有限，这对仪器灵敏度要求更高。下面的应用案例研究展示了icpTOF S2仪器（TOFWERK AG，瑞士）的性能指标：具有与单四极杆ICP-MS类似的高灵敏度，又可同时快速检测全谱信号，特别适合分析单一实体，如单细胞或纳米颗粒（NPs）等。随着工业和日常生活中纳米颗粒物的广泛使用，纳米安全和纳米毒理学在过去20年一直是深入研究的课题。纳米颗粒物的安全评估研究中的一个重要参数是其在细胞摄取的分析和量化。 透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）具有高空间分辨率，它们经常被用于细胞内纳米颗粒物的分析23,24。尽管有令人印象深刻的成像能力，基于电子显微镜方法的一个主要缺点是对样品制备的繁琐要求。此外，由于没有额外的元素定量或自动图像分析，获得的图像是定性的且结果较难被解读25,26。如前所述，单细胞ICP-MS也可用于量化细胞对纳米颗粒物的摄取，根据观察到的信号峰的强度大小，提供与细胞相‘关联’的纳米颗粒数量的信息5,6。这类实验通常有以下三个明显的观察结果： 只检测到纳米颗粒物中的特征元素，表明溶液中存在纳米颗粒物 只检测到细胞固有元素而没有任何纳米颗粒物中的元素，表明细胞并没有与纳米颗粒物相关联 同时检测到细胞固有元素和纳米颗粒物中的元素，意味着两者有关联 根据观察到的相关联的纳米颗粒/细胞峰的频率和幅度，可以确定摄取了纳米颗粒物的细胞的百分比以及与每个藻类细胞相关的纳米颗粒数量的估计值。在理想的情况下，可以根据浓度和暴露时间动态地对海藻细胞和纳米颗粒数量的相关性的进行评估。 在本案例研究中，将海藻细胞暴露在BaSO4（NM-220）溶液中72小时，接着按照Merrifield等人提出的程序进行清洗5，去除未与细胞结合的纳米颗粒。在暴露后并在ISO8692藻类培养基中进行冲洗后27，样品中预计只包含与藻类细胞相关联的纳米颗粒物。随后，样品被储存在15毫升的试剂管中，用锡纸包裹，等待分析。 在使用四极杆ICP-MS进行单细胞的初始研究中，我们发现清洗后的细胞悬浮液中仍存在BaSO4纳米颗粒，如图3a所示。有学者认为未关联的纳米颗粒已经去除，而这些检测到的纳米颗粒是与海藻细胞相关联的。然而由于只测量了一种元素138Ba，并不能完全证实这一猜想。 我们使用单细胞ICP-TOF-MS（见图2a）重复了一个类似的实验。从图2b中我们可以知道被分析的藻类细胞的本征元素指纹，即只有同时检测到Mg、P、Mn和Fe等元素时才被认为检测到了藻类细胞。令人惊讶的是，即使暴露72小时后，BaSO4 纳米颗粒与水藻细胞的指纹信号没有显著关联（图3b）。可以看到，Ba仅与Mg和Fe的信号同时被检测到，而没有水藻的其他指纹信号同时出现。虽然缺失的元素信号强度有可能是低于仪器检测极限，但至少这说明检测到的元素与藻类细胞的本征元素指纹不一致。然而在检测到藻类细胞的指纹信号中，没有观测到Ba元素信号。综上所述，如果没有icpTOF瞬时多元素检测能力，在清洗后细胞悬浮液中检测到的纳米颗粒的Ba信号很容易被误解为是与藻类细胞相关联的颗粒物。图3：a）实验流程图。在样品暴露于纳米颗粒物72小时后，细胞被清洗以去除上清液中游离态的纳米颗粒物。b) 通过使用飞行时间质谱仪重复单细胞测量，可以跟踪细胞的元素指纹，以验证纳米颗粒物信号和细胞信号的是否同时出现。结果显示虽然纳米颗粒物和细胞没有直接关联，但Ba信号与Mg和Fe信号是一起出现的。 这些结果导致了对可能引发该现象的机制的讨论。一个合理的解释是海藻细胞通过释放胞外聚合物物质（EPS）来清除粘附在细胞表面的纳米颗粒物。EPS被认为是影响藻类细胞对纳米颗粒的生物利用率的关键因素28,29。EPS产量的增加可使藻类细胞主动脱落纳米颗粒，从而减轻摄取或吸附到细胞外部，而纳米颗粒仍然以被包含在EPS中的形式存在于溶液中。虽然缺乏关于这种行为的定量数据，但足以解释BaSO4纳米颗粒信号与Mg和Fe信号的契合。当然Fe与Ba信号的同时出现还可以被解释为溶解的Ba与ISO 8692培养基中的EDTA络合在了一起，而EDTA被添加在溶液中以保持Fe的生物可利用率。要回答这个问题，我们使用TEM观察到EPS聚集体中包裹有纳米颗粒（图4）。由于TEM局限于定性分析，再加上EPS结构微妙，这种包裹的确切机制和发生频率很难被量化。然而单细胞ICP-TOF-MS则可以直接对这一现象进行定量分析，而不需要对样品进行复杂的制备，同时还可以在较短的时间内分析更多的藻类细胞及EPS聚集体，提供更可靠的统计数据。此外，单细胞ICP-TOF-MS可以动态地从藻类悬浮液中不间断取样，评估这种清除行为的发生频率与样品浓度和时间的关系，进一步了解藻类细胞和纳米颗粒之间的相互作用。这种利用ICP-TOF研究动态摄取和清除行为的研究思路不仅限于藻类细胞，还可以扩展到纳米医学或纳米生物技术的其他类型细胞，如哺乳动物细胞或细菌。图4：一个藻类细胞（Raphidocelis subcapitata）的透射电子显微镜图像，该细胞之前暴露在银纳米颗粒物中，脱落的细胞外聚合物物质（EPS）含有银纳米颗粒。(由Louise H. S. Jensen和Sara N. Sø rensen提供）。 正如本研究强调的那样，尽管传统的四极杆质谱（sc-ICP-Q-MS）可以测量单细胞，但它最多只能同时测量一种或两种元素或同位素，所以即使检测到纳米颗粒信号也不能100%确定其与细胞直接关联。另外还需要TEM来确定颗粒物是否被藻类吸收在内部或简单附着在细胞外部。然而使用ICP-TOF-MS可以将被暴露在纳米颗粒物中藻类的离子组与对照藻类的离子组进行比较，从而评估它们的状况。这些信息对于从机理上理解海藻细胞与纳米颗粒物的相互作用非常有价值，并可以进一步促进开发以生理学为基础的纳米颗粒物风险评估工具。icpTOF结论与展望 单细胞ICP-TOF-MS是一个新兴的、令人兴奋且快速发展的研究领域。虽然尚需数年时间才能达到质谱流式技术在单细胞多参数分析方面的水平，但ICP-TOF-MS得益于灵敏度的提高和同时全谱检测能力，能够基于元素指纹检测未被标记的细胞，从而为新的实验设计创意提供可能性。例如，除了测量纳米颗粒物和细胞的相关性外，ICP-TOF-MS记录的多元素数据可用于评估细胞在纳米颗粒介导毒性影响下的不同状态。 除了液体样品引入方法之外，也可以使用激光剥蚀(LA)-ICP-TOF-MS进行单细胞分析30,31。通过将制备有细胞的载玻片放在样品台上并使用激光扫描，可以产生单个完整细胞层面上的元素分布二维图像，其中每个像素包含一个完整的全元素谱图。LA-ICP-TOF-MS成像的高空间分辨率对纳米毒理学研究特别有意义，因为它可以观察和定位纳米颗粒物在亚细胞结构中的聚集，以进一步了解和解释各种现象（如摄取、积累和释放纳米颗粒）。 此外，所生成的大量数据可以通过降维技术进行处理，如主成分分析（PCA）或机器学习工具，并提取与细胞状态和类型有关的信息，从而使细胞的分类变得更容易。这在质谱流式工作流程中是常见的处理方法。这项技术不仅限于纳米毒理学研究，还可以扩展到金属组学和细胞生物学中。无论如何，我们将继续努力改进飞行时间质谱ICP-TOF-MS技术，使其在更广阔的应用领域发挥作用。icpTOF致谢作者感谢Olga Meili和Aiga Mackevica校对本文并提供反馈。Lars M. Skjolding得到了PATROLS – Advanced Tools for NanoSafety Testing项目资助（760813）。感谢Louise Helene Sø gaard Jensen和Sara Nø rgaard Sø rensen允许使用图4中的TEM图像。最后特别感谢Robert Thomas邀请在Spectroscopy杂志中的 "原子视角专栏 "刊登此文。原文链接：Hendriks L., Skjolding L. M., Robert T., Single-Cell Analysis by Inductively Coupled Plasma–Time-of-Flight Mass Spectrometry to Quantify Algal Cell Interaction with Nanoparticles by Their Elemental Fingerprint, Spectroscopy, 2020, Volume 35, Issue 10, Pages 9–16https://www.spectroscopyonline.com/view/single-cell-analysis-by-inductively-coupled-plasma-time-of-flight-mass-spectrometry-to-quantify-algal-cell-interaction-with-nanoparticles-by-their-elemental-fingerprint （请点击左下角“阅读原文”跳转）本文由TOFWERK中国-南京拓服工坊科技编译，结论以英文原文为准。参考文献1 S. J. Altschuler and L. F. Wu, Cell, 2010, 141, 559–563.2 W. M. Elsasser, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1984, 81, 5126–5129.3 C. Degueldre and P. Y. Favarger, Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp., 2003, 217, 137–142.4 K. S. Ho and W. T. Chan, J. Anal. At. 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Water quality - Fresh water algal growth inhibition test with unicellular green algae., 2012.28 J. Zhao, X. Cao, X. Liu, Z. Wang, C. Zhang, J. C. White and B. Xing, Nanotoxicology, , DOI:10.1080/17435390.2016.1206149.29 F. Chen, Z. Xiao, L. Yue, J. Wang, Y. Feng, X. Zhu, Z. Wang and B. Xing, Environ. Sci. Nano, 2019, 6, 1026–1042.30 S. Theiner, A. Schoeberl, S. Neumayer and G. Koellensperger, J. Anal. At. Spectrom., 2019, 34, 1272–1278.31 S. Theiner, A. Schweikert, C. Haberler, A. Peyrl and G. Koellensperger, Metallomics, , DOI:10.1039/d0mt00080a.

12月13日，由清华大学承办的“2013年能源颗粒前沿暨第三届全国能源颗粒材料学术研讨会(EnerParticle2013)”在清华大学召开。本次会议有来自中国、新加坡、澳大利亚等国家和地区的专家学者近130人参加。会议共涉及论文及摘要72篇，设置了8个大会特邀报告。能源颗粒材料由于其所具备的高比表面积、多级结构在传递、化学转化的多样性，是能源储存与转化在产业化过程中的核心媒介。会议探讨了近年来能源颗粒的结构基础、表征以及在各领域的研究进展。此次会议不仅是高水平前沿研究成果交流的平台，也是先进能源颗粒技术推广应用的平台。济南微纳颗粒仪器股份有限公司作为国内颗粒粒度测试行业的领航者和亚洲粉体企业50强应邀参加此次研讨会。与会期间，微纳颗粒与从事能源颗粒学研究和工程应用的科研、教学工作者以及技术工程师展开了能源颗粒科学和技术内涵的深入讨论。进一步拓展了我们在技术研究领域的视野及方向，同时更准确的把握了科研实际需求和市场脉搏。基于此微纳人将继续以“发展和普及当代最先进的颗粒测试技术”为己任，努力研发生产高质量的粒度分析产品，争取为客户创造更大的利润，实现微纳颗粒的社会价值。济南微纳颗粒仪器股份有限公司是专门研发、生产、销售颗粒测试相关仪器设备的高科技企业。主要产品激光粒度仪,粒度仪,粒度分析仪,激光粒度分析仪,纳米激光粒度仪,颗粒图像分析仪,喷雾激光粒度仪，在线粒度检测系统等。

p style="margin-left:4px text-indent:28px"span style="font-family: 宋体 "开展一项事业从来都不是一件易事，将科研转化为产业更是如此。济南微纳作为一个科技产业转型的公司，其成长的道路也充满了艰辛。/span1982span style="font-family: 宋体 "年毕业于/spanspan style="font-family: 宋体 "中国海洋大学物理系光学专业的任中京，当时已过而立之年，作为恢复高考后的第一批大学生，任中京教授也是被那个时代耽误的人。时光荏苒，所以在短短几年的大学时光中，任中京每天都在争分夺秒，除了精通所学的专业知识，任教授的业余时间都是泡在海洋大学的图书馆，像一只饥饿的狼一样，源源不断汲取着知识的养分。/span/pp style="text-indent:28px"span style=" font-family:宋体"这一年，任中京以同专业最优异成绩完成学业。同年，/spanspan style=" font-family:宋体 color:#333333 background:white"国家立项/spanspan style=" font-family:' Arial' ,' sans-serif' color:#333333 background:white"“/spanspan style=" font-family:宋体 color:#333333 background:white"国家七五科技攻关项目/spanspan style="font-size: 13px font-family:宋体 color:#333333 background:white"“/spanspan style=" font-family:宋体"水泥颗粒级配在线分析仪/spanspan style="font-size:13px font-family:宋体 color:#333333 background:white"”/spanspan style=" font-family:宋体 color:#333333 background:white"开始运行，任教授被委以重任作为此项目的主要负责人之一。/span/pp style="text-indent: 0em text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/4a62da6e-bd5d-44b7-a271-c3a51a629117.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-indent: 0em text-align: center "span style=" font-family:宋体 color:#333333 background:white"第三排左三是任中京教授/span/pp style="text-indent: 0em text-align: center "span style=" font-family:宋体 color:#333333 background:white"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/0170931f-4bbc-4add-9776-1e6a4b8ea02c.jpg" title="2.jpg"//span/pp style="text-indent:28px"span style=" font-family:宋体"自/span1986span style=" font-family:宋体"年起，任中京教授/spanspan style=" font-family:宋体"任山东建材学院颗粒测试研究所所长，1995年被评为济南大学教授、研究生导师，2000年山东建材学院与济南联合大学合并组建成济南大学，同年济南微纳正式成立。期间任中京教授先后负责山东八五科技攻关项目“JL9200便携式高分辨激光粒度分析仪”的研发和山东九五科技攻关项目“JL9300干粉激光粒度仪”的研发。其中JL9200被列为国家级重点新产品。/span/pp style="text-indent: 0em text-align: center "span style=" font-family:宋体"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/219cc29c-eb69-4a9a-9cdb-14addca0d62d.jpg" title="3.jpg"//span/pp style="text-indent: 0em text-align: center "span style=" font-family:宋体"JL9200/spanspan style=" font-family:宋体"便携式高分辨激光粒度分析仪/span/pp style="text-indent: 0em text-align: center "span style=" font-family:宋体"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/9a824090-0c06-4f32-9c6a-5be4adb2acb2.jpg" title="4.jpg"//span/pp style="text-indent:28px"span style=" font-family:宋体"从此之后，济南微纳的脚步就越走越快，2002年Winner2000型激光粒度仪问世，并通过国家标准物质研究中心定型鉴定。2006年微纳获得济南高新技术企业称号。2009年微纳推出中国第一台使用数字相关器的“光相关纳米粒度分析仪”。2010年微纳获得国家级高新技术企业称号。/span2011span style="font-family:宋体"年，济南微纳的研发团队成功研制出/spanWinnerspan style="font-family:宋体"大颗粒计数器，/span span style="font-family:宋体"该产品采用遮光原理对气体活透明液体中的大颗粒（粒径/span400um-5cmspan style="font-family:宋体"）进行测量，填补了国内该项目研究的空白。/spanspan style=" font-family:宋体"2012/spanspan style=" font-family:宋体"年微纳负责的国家科技型中小企业创新基金项目“基于动态光散射的纳米粒度仪”成功通过国家鉴定。同年，/spanspan style="font-family:宋体"中国颗粒学会/span30span style="font-family:宋体"周年特殊贡献奖，颁奖给济南微纳任中京教授。/spanspan style=" font-family:宋体"2014/spanspan style=" font-family:宋体"年济南微纳作为“中国颗粒测试第一股”成功登陆新三板。/span/pp style="text-indent: 0em text-align: center "span style=" font-family:宋体"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/acd5f4a6-f8ca-457a-9129-f44341bd0c8b.jpg" title="5.jpg"//span/pp style="text-indent: 0em text-align: center "span style=" font-family:宋体"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/2d08bccb-202f-4638-a823-ba957b5338dd.jpg" title="7.jpg"//span/pp style="margin-left:63px text-indent:56px"span style=" font-family:宋体"任中京教授在微纳新三板上市挂牌敲钟仪式现场/span/pp style="text-indent:175px"span style=" font-family:宋体"（如今的任教授已是白发苍苍）/span/pp style="text-indent:28px"span style=" font-family:宋体"拥有学者气质的济南微纳一向注重研发，2017年，济南微纳Winner802纳米激光粒度分析仪、winner2000系列激光粒度仪皆取得良好的销售成绩，今年以来公司研发投入仍在不断加大，现如今公司的研发团队约占公司总人数四分之一左右，研发人员全部为研究生及以上学历，目前，济南微纳在winner系列和在线粒度仪方面皆有新品在研，上市可期。在服务方面，微纳的粒度仪向用户许诺1个月内的无条件退换和2年的免费质保，并有专业的服务工程师会对新用户进行免费培训。如遇任何疑问，公司支持新老用户24小时远程指导，并提供省内24小时，省外48小时的上门服务。不仅在国内市场砥砺前行，微纳也十分注重海外市场的开拓，亚洲市场为微纳海外布局的主战场，产品远销韩国、印尼、泰国，越南、沙特阿拉伯等国家，并向南美和欧洲市场辐射。/span/pp style="text-indent:28px"span style="font-family:宋体"随着生产型企业对材料性能的要求越来越高，企业对材料测试仪器的要求也越来越高，离线式的检测方式存在着很大弊端，如检测数据滞后，人工操作误差大等，并且无法将粒度控制纳入到整套自动化控制系统中。微纳最新研发的粒度在线监测系统完美解决了以上弊端，不但解决了离线设备实时性差和误差大等问题，还采用非接触式测试方法，并首创了云数据系统，将测试数据同步到云端，以方便企业与我方工程师及时处理异常情况。/span/pp style="text-indent:28px"span style="font-family:宋体"济南微纳作为一个有责任感的企业，不仅在粒度仪行业做出了突出贡献，也带领广大员工积极回馈社会。设立“中京微纳奖学金”，此奖学金是任中京教授为培养更多振兴光学事业的特殊人才，针对理学院光学专业在校生设立的。/span2010span style="font-family:宋体"年，微纳全体员工为玉树地震受灾群众捐款，献出自己微薄的力量。这些年微纳在成长的同时，也在不断地为社会做着企业应尽的社会责任。在粒度测试领域，微纳培育了一批又一批业内高级工程师，现在这些行业内的高精尖人才在国家物性测试领域做出了平凡且伟大的付出。/span/pp style="text-indent:28px"span style="font-family:宋体"微纳颗粒始终以/span“span style="font-family:宋体"发展与普及当代最先进的颗粒测试技术为己任，以/span“span style="font-family:宋体"度万物之微，纳四海之阔/span”span style="font-family:宋体"为追求目标，微纳研发的激光粒度仪、纳米粒度仪、颗粒图像分析仪、喷雾粒度仪、在线粒度仪等系列颗粒分析仪器均代表了国内同行业先进水平。/spanspan style=" font-family:宋体"从1982到2018,35年来任中京教授从一个胸怀大志的青年到白发苍苍的老者，谁又知道这35年来他经历了多少，付出了多少。从中国第一台激光粒度仪的研发到如今多家国产品牌激光粒度仪企业的创立，三十五年，见证了我国国产物性测试仪器行业的成长与发展，不仅仅是激光粒度仪行业，还有我们国家的各行各业都在飞速发展，三十五年，见证的更是我们国家的强大。/span/pp style="text-indent: 28px "span style=" font-family:宋体"祝愿祖国繁荣昌盛，也愿微纳百年长存。/span/pp style="text-indent: 28px text-align: right "span style=" font-family:宋体"（本文由济南微纳市场部王绍萌供稿）/span/p

项目编号：GZZJ-ZFG-2023062项目名称：华南理工大学纳米流式检测仪采购项目预算金额：168.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：168.0000000 万元（人民币）采购需求：序号标的名称数量（单位）简要技术需求或服务要求（具体详见采购需求）最高限价万元（人民币）1纳米流式检测仪1套主要用于：1、纳米颗粒粒径分布的高分辨快速表征；2、基于单颗粒计数的纳米颗粒浓度测定；3、纳米载药系统的多参数定量表征；4、生物纳米颗粒多参数生化功能同时分析。168本项目只允许采购本国产品。本项目采购标的所属行业为：工业合同履行期限：在合同签订后（45）天内完成供货、安装和调试并交付用户单位使用。本项目( 不接受 )联合体投标。对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名称：华南理工大学地址：广州市天河区五山路381号联系方式：文老师020-871129622.采购代理机构信息名称：广州中经招标有限公司地址：广州市越秀区寺右一马路18号泰恒大厦14楼1409室联系方式：陈小姐、庄小姐 020-87385151、020-37639369、020-87371812、020-873722963.项目联系方式项目联系人：陈小姐、庄小姐电话：020-87385151

作为全球先进的科学仪器供应商之一，德国LUM自创立之初就秉着持续开拓创新精神，用科学技术为社会做贡献，公司依托创始人Lerche教授在流体力学、流变学及胶体领域的知识与经验，研发了STEP-Technology工艺，为不同产品的分析表征提供了技术平台，致力于为化工，材料，食品，制药等不同领域提供分散体稳定性分析及颗粒表征等应用分析。公司产品不断升级迭代，为用户和市场提供与时俱进的产品。2023年8月18日，LUM与上海奥法美嘉共同举办了一场纳米制剂颗粒控制与稳定性解决方案的研讨会。通过此次平台活动，德国LUM公司的颗粒计数仪LUMiSpoc首次在中国亮相，会上，LUM的创始人Dr.Lerche和LUM中国区总经理邓世宁博士为仪器揭幕。紧接着，Dr.Lerche对LUMiSpoc颗粒计数和粒度表征原理以及其在制药行业的应用进行经验分享.“LUMiSpoc-前向和侧向单颗粒散射分析仪”荣获柏林勃兰登堡创新奖提名。LUMiSpoc是一款高端的单颗粒分析系统，类似于流式细胞仪，它以绝佳的分辨率和动态范围测量悬浊液和乳浊液中纳米和微米颗粒的粒度分布和颗粒浓度。此项目由柏林LUM有限公司与Physikalisch Technisch Bundesanstalt（PTB）联合开发。此款仪器基于单颗粒光散射技术SPLS Technology (Single-Particle-Light-Scattering), 通过集成微光学的创新激光模块可产生微小的非球形焦点,颗粒通过微流体分离，并一个个地通过检测点，不同方向的散射光通过光学元件聚焦在高传感器上。通过专门开发的云服务以及基于网页版的SEPView软件，实时检测测量数据，分析存储的数据。第一批设备已经交付给欧盟的一家全球知名的制药公司，用于新冠疫苗的研发；以及两家著名的国家学术机构。