工位高通量检测仪

小型化SPRi原型机　　新闻背景　　当前，我国已由毒品过境为主转变为过境与国内消费并存，2008年我国在册吸毒人数累计已达112.67万人。近年来，设计型毒品也在不断出现，对毒品检测鉴定提出了更高要求。然而国内对毒品及代谢物的快速分析，主要利用进口的免疫试剂盒，此方法干扰因素多，经常出现假阳性，因此必须结合案情或其他分析才能准确得出结果。另外，常规仪器分析检测技术每次只能对一个样品或一种毒品成分进行检测鉴定，在遇到严打专项斗争和发生突发事件，成百上千样本测定和几十种毒品需要定性筛查时，现有技术便显出通量小、速度慢的缺陷，严重制约了对毒品犯罪的严厉打击。　　该组合技术为公安机关打击毒品犯罪提供了快速筛选分析的专业设备，具有快速、准确、不消耗检材的特点　　微全分析系统是世界前沿研究领域，尽管现在还没有真正意义上的微全分析系统出现，但它代表了分析科学发展的趋势。“组合型常见毒品快速检测仪技术”是“十一五”国家科技支撑计划项目课题，包括“表面等离子体共振及高通量分析仪器在毒品分析中的应用”、“高通量毒品、毒物快速检测系统——生物芯片的研究”、“毒品微流控芯片研究”三个子课题。课题组在表面等离子体共振技术的基础上，研制开发了基于两瓣电流式光电位置测定技术的现场毒品检测系统，现场一次性高通量检测多种毒品成分的生物芯片系统，窄缝进样高灵敏微流控电泳芯片等，力求在微全分析系统研究有所突破，并运用到毒品的快速检测中。　　SPR现场毒品检测系统：替代进口金标免疫试剂盒　　目前，在国际上对毒品的分析方法主要是利用气相色谱—质谱联机法、气相色谱法、高效液相色谱法和红外光谱法等常规方法，对液体中痕量毒品的监测主要采用进口金标免疫试剂盒进行初选，利用气相色谱—质谱联机法进行确认分析。对现场查获的可疑毒品吸食人员的体液主要采用点滴试验和金标免疫试剂盒进行初选，对预试验呈阳性的样品还需送实验室进行确认。刚刚通过公安部科技信息化局组织验收的，高灵敏度的表面等离子体共振及高通量分析仪器，是在纳米技术的基础上结合膜修饰技术的一种新的检测方法，在国内外毒品检测领域中尚未见到相关报道。　　表面等离子体共振(SPR)及高通量分析仪器采取化学修饰离子选择性渗透的方式，对体液中常见毒品进行快速筛选分析。此项研究主要是建立对苯丙胺类常见毒品及其代谢物的系统分析。通过目的物离子的选择性渗透、与底物的化学反应和电极电位的三次分离，提高定性分析的准确度，同时通过内置工作曲线法对待测目的物进行定量分析，可代替国内普遍使用的进口试剂盒。　　课题组自主研发了基于时间分辨测量技术的SPR仪器，并将其用于吗啡、苯丙胺、氯胺酮及大麻等组合型毒品的检测，该方法具有高灵敏度、检测限低和抗干扰能力强等优点，其检测限可以到达100微克/毫升。　　课题组在吉林省公主岭市安康医院进行了阴性、阳性实验样品测试，实际样品为精神类药物或者吸毒后人尿液，得到较好结果。测试表明，对服用精神类药物的样品无干扰信号出现，对吸毒人员尿样检测全部出现阳性信号。　　专家圈点：　　课题负责人、吉林省公安厅物证鉴定中心高级工程师谢文林：　　这个课题研究主要技术特点在于从多个不同方面，如离子选择性电位检测、电催化氧化安培检测及基于生物传感器的分析等，综合评估筛选对安非他命类分子具有高选择性的传感器材料，使其能够真正应用到实际样品的分析检测中，并将这一方法及电极传感器等部件仪器化，从而实现现场的快速分析。　　课题组完成了便携式微机版多通道电位仪的研制，采用USB供电，无需任何外接电源。同时研制的常见毒品及其衍生物的选择性膜，与电位仪联用，可以快捷、灵敏的检测溶液中的安非他命及其衍生物。　　生物芯片：多种毒物快速检测 解决批间差难题　　修改后的《刑法》和《刑事诉讼法》对案件检测鉴定提出了更高、更新、更严的要求，送检的毒品检材日益增多，在数量和种类上都比以往明显增加。　　目前，在检验鉴定中国内外均没有高通量快速检验鉴定毒品及其体内代谢物的方法，而常规仪器分析检验技术存在检测通量低，每次只能对一个样品或一种毒品成分进行检验的不足，不能满足成百上千样本测定和几十种毒品需要定性筛查的需求，同时，现有检测速度慢，分析操作周期长，一个样品的检测时间约需几个小时，难以在广大基层单位推广，严重影响了办案进度。　　目前，分子生物学领域用于高通量定性筛查的方法首推生物芯片。生物芯片的特点是将所涉及的样品反应、检测、分析等过程连续化、集成化、微型化。由于其检测信号的高通量、良好的检测灵敏度和数据回收率，生物芯片技术迅速成为生命科学研究领域发展最快的技术之一。　　生物芯片基于抗原和抗体专一性结合原理，将多种蛋白质结合在固相基质上，检测生物样品中可与之专一性结合的对应蛋白质。课题组利用免疫竞争原理，将多种毒品的抗体结合在固相基质上，通过酶标记的抗原和化学发光底物所发出信号，可以在短时间内定性、定量检测几百个样品中多种物质的成分和含量。　　据子课题负责人、上海市公安局刑事侦查总队曾立波主任法医师介绍，课题组制备了9种毒品完全抗原和5种毒品单克隆抗体，该生物芯片可以检测我国9种常见毒品种类。在同步测量体液中可卡因类、苯丙胺类、吗啡类、氯胺酮、大麻类毒品时，最低检测限均在100微克/毫升，误报率小于3%。　　值得一提的是，课题组解决了制备生物芯片批间差这一国际难题，实现了生物芯片无批间差的愿望。此项技术具有自主知识产权，国内外无相关报道。课题组选择氧化铝陶瓷基片制备生物芯片，氧化铝基片发生散射后，会导致基片产生批间差，他们使用Kubelk-Munk定律的矫正散射系数有效矫正其散射，其他基片均难以矫正。　　专家圈点：　　公安部物证鉴定中心研究员于忠山：　　本项目研发的生物芯片实现了我国可以一次性高通量快速检测吗啡、苯丙胺、甲基苯丙胺、氯胺酮、大麻、丁丙喏啡、可卡因、美沙酮等十类毒品成分的愿望，这些检测指标基本涵盖了国内外的常见毒品成分。将生物芯片应用于刑事技术领域，属国内外首创。　　就目前仪器市场而言，分离分析设备几乎完全被国外产品垄断，国家每年要花费数亿元人民币来进口仪器。进口质谱仪器的平均价格一般在2万美元，其昂贵的价格使众多潜在用户望而却步，不仅影响了分离仪器在国内各行业的广泛应用，也给以分离检测和快速检测为主的公安和环保等行业执法带来巨大影响。课题组研制的微流控检测设备和生物芯片检测技术将填补国内外空白，解决战斗在禁毒斗争一线的公、检、法、司、社区、戒毒所和有关医院等广大基层单位无法对毒品成分及其代谢物进行高通量快速检测的难题。　　■技术动态　　微流控电泳芯片检测仪：少量毒品快速分离　　常用毒品微流控芯片检测仪是采用毛管电泳、芯片集成检测方法研制的毒品分离检测设备，对现场收缴的可疑毒品和体液中常见毒品进行分离检测。　　课题组基于现有微流控芯片的优缺点，考虑到毒品、毒物检测现场、快速、一次性使用、便携以及高效的要求，结合石英芯片和聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片的优点，设计并制作了一种以PDMS材料为基体，基于窄通道进样的一次性石英毛细管微流控电泳芯片。窄通道进样可以有效防止样品分离管道的泄露，无需一般微流芯片所需的防泄露高压电源，简化了仪器和操作，同时，可以大大缩短进样时间，利于降低样品区带展宽，提高分离效率，减少样品消耗量，大大降低了假阳性率。　　■延伸阅读　　社会效益不可估量　　“组合型常见毒品快速检测仪技术”主要是为公安机关打击毒品犯罪提供了一套对可疑毒品和吸毒人员体液中毒品及其代谢物进行快速筛选分析的专业设备，具有快速、准确、不消耗检材的特点。为打击与毒品犯罪相关案件提供科学证据，具有不可估量的社会效益。　　同时，此项技术不需要消耗其他材料，仅需要少量电能，在使用过程中不会污染环境，于目前使用的进口金标免疫试剂盒互补，可以满足不同层次执法人员的需求。更重要的是，此项研究所提供的各种方法具有操作简便、成本低，不需进行后处理的优点，所以可以降低使用单位的检验鉴定费用和能源消耗，无疑将具有广阔市场。

药物的发现和评价是一项耗费巨大精力和成本的工作，需要构建从分子、细胞、活体到组织水平全面的评价体系，包括高通量的靶点筛选和表型筛选等一系列的筛选方案和模型、活体影像学验证和组织病理学等临床前和临床相关研究。珀金埃尔默公司在临床前转化医学领域具有深厚的专业技术积累和经验。在上述的四个水平的研究中都具有先进的领先技术，如独家专利的ALPHA检测、专业的高内涵水镜系统、3D光学活体成像、7色以上的切片荧光染色以及组织微景观分析自学习技术等，帮助从药物研发到临床前全线的研究。多模式检测技术是高通量的药物筛选的必备技术，多模式检测技术从单一的光吸收发展为复合的多模式检测，检测技术的革新给药物研发带来了新的观点和新的工作方式。均相的时间分辨荧光技术和ALPHA技术可以应用于分子相互作用、GPCR、激酶、表观遗传学等药物研发的热门领域，能够大大的提高药物研发的工作效率。珀金埃尔默公司作为行业内最高端多模式检测仪和高通量筛选试剂提供者将在北京举办多模式检测和高通量药物研发技术开放日，本次开放日将聚焦药物的筛选和评价，届时将就药物研发技术进行深入讨论。同时也将聚焦临床前转化医学涉及的各种细胞水平、活体水平和组织水平的热点技术和热点研究领域，如肿瘤免疫、细胞治疗等。最全面的临床前解决方案，诚挚的邀请奋斗在药物研发第一线的小伙伴。 时间：2018年10月18日地点：北京市中关村北二街 1 号中科院过程所生化科研楼楼二楼 211 室人数：20人 日程安排时间报告内容报告人9:20-9:30协同创新共建实验室介绍马文瑞（实验室主管&活体影像技术专家）9:30-10:00多模式检测技术原理和特点刘欣毅（多模式检测技术和药物研发专家）10:00-11:00多模式检测技术在药物研发中的应用11:00-11:15讨论和茶歇11:15-12:15ALPHA和TR-FRET技术在药物研究中的应用刘治东（多模式检测技术专家）12:15-13:15午餐13:15-14:15基于表型的高通量高内涵筛选方法构建李想（影像检测技术专家）14:15-14:45组织微景观分析在肿瘤免疫研究中的应用李想（影像检测技术专家）14:45-15:15TSA多标技术在组织切片上的使用白宗良（病理和多标技术专家）15:15-15:45小动物活体研究在药物研发中的应用黄幸（活体影像技术专家）15:45-16:00讨论和茶歇16:00-17:00多模式检测仪器操作和数据分析刘欣毅/刘治东（多模式检测技术专家）17:00-19:30合影及总结 报名联系人：刘治东18910659880 zhi-dong.liu@perkinelmer.com

仪器信息网讯 9月27日-29日，两年一度的北京分析测试学术报告会暨展览会（BCEIA 2021）在北京中国国际展览中心盛大召开。乱花渐欲迷人眼，国内外七百余家分析测试领域仪器研发制造企业携新品、拳头产品竞相亮相。在众多科学仪器新品中，一家专注智能自动化技术应用与解决方案的高科技公司格外吸睛——镁伽。成立于2016年的镁伽颇受资本市场青睐，目前已经完成七轮超10亿人民币的大额融资。在BCEIA 2021展会现场，镁伽携样本前处理系统、超高通量全自动核酸检测系统等多款核酸检测产品首次公开亮相，仪器信息网小编来到镁伽公司展位，向该公司高级产品经理武文婷女士详细了解了这几款参展产品。仪器信息网编辑展位采访镁伽高级产品经理武文婷女士镁伽超高通量全自动病毒核酸检测系统首次公开亮相今年8月，镁伽推出最新自主研发的MegaMicro超高通量全自动病毒核酸检测系统（MRA-CDF-800），本次展会也是这款超通量系统首次公开亮相。据了解，镁伽超高通量全自动病毒核酸检测系统日单管检测通量可高达11,000份，同时支持5混1、10混1等混样检测，人效提升可高达40倍，名副其实超高通量！该系统能实现从核酸样本开盖分杯，核酸提取，PCR体系构建，再到封膜和qPCR检测的全流程自动化，是国内同类产品中唯一连入了分杯模块并能够真正实现超高通量的“样本进-结果出”全自动病毒核酸检测系统。了解核酸检测的同行应该知道，核酸检测的“交叉污染”问题是一大风险。镁伽这款系统内置HEPA过滤系统和紫外消毒系统，并配有传递窗，能够实施严格的PCR分区，保证生物安全的同时也符合相关法律法规的要求，能够在大规模检测时最大程度避免核酸假阳性和假阴性情况，也能更好的保证一线医务检测人员的个体安全。样品前处理机器手臂备受瞩目在核酸样品检测全流程，咽拭子样本处理是第一步，也是最危险的一步。镁伽自主研发的样品前处理系统（MRA-CDS-600）作为超高通量全自动病毒核酸检测系统（MRA-CDF-800）的重要组成部分，能够自动处理最前端的分杯步骤，其主要工作是将采集样品后的咽拭子管开盖打开，用安全的机器操作代替人工操作，最大程度保护医护人员，避免医护人员感染和暴露。该系统为去年疫情肆虐时镁伽为核酸检测应用需求专项研发的解决方案，日处理量超过12万人次，通量对比人工提升20倍以上，能够极大助力“时间紧、任务重”的核酸检测工作。核酸检测技术是一项非常灵敏的分子诊断技术，镁伽公司的高级产品经理武文婷表示，尽管镁伽研发的产品最初定位为新冠病毒核酸检测，尤其是在大规模“万人检测”方面这款超高通量全自动病毒核酸检测系统具有绝对优势。但MRA-CDF-800系统不仅可以应用到新冠病毒疫情防控，还可以应用到其他核酸检测项目，其在众多生命科学和医学应用领域具有广阔的拓展空间。不只是单品类仪器设备，镁伽还能够提供新冠病毒核酸检测全流程仪器、试剂、耗材等技术全流程整体解决方案。小编观后有感：自动化、一体化是科学仪器一大发展趋势，此外在医学应用领域，检测仪器的安全性和高通量更加关键。镁伽将机器人研发思维与医学仪器研发理念深度融合，开发出国内首款连入了分杯模块并能够真正实现超高通量的“样本进-结果出”全自动病毒核酸检测系统，这也意味着国产仪器突破了生命科学实验室自动化领域受国外垄断的“卡脖子”困境。在新冠疫情零星爆发，新冠病毒变异升级，防控难度加大的情形下，这款全自动超高通量核酸检测系统能够协助疫情防控开展大规模核酸检测，在保障基层医护人员安全的基础上，让核酸检测更高效、便捷。