大鼠心电门控系统

p　　7月20日，生命中心颜宁研究组在《细胞》(Cell)期刊在线发表题为《来自电鳗的电压门控钠离子通道Nav1.4-β1复合物结构》(Structure of the Nav1.4-β1 complex from electric eel)的研究论文，首次报道了带有辅助性亚基的真核生物电压门控钠离子通道复合物可能处于激活态的冷冻电镜结构。该成果是电压门控离子通道(voltage-gated ion channel)的结构与机理研究领域的一个重要突破。br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/noimg/006bf0f0-14f4-4b4b-9249-e21d7cbe96f4.jpg" title="1.jpg" width="460" height="329" style="width: 460px height: 329px "//pp style="text-align: center "图1. 电压门控钠离子通道Nav1.4-β1复合物结构示意图/pp　　电压门控钠离子通道(以下简称“钠通道”)位于细胞膜上，能够引发和传导动作电位，参与神经信号传递、肌肉收缩等重要生理过程。顾名思义，钠通道感受膜电势的变化而激活或失活。对于可激发的细胞，细胞膜两侧由于钠离子、钾离子、钙离子、氯离子等离子的不对称分布，产生跨膜电势差。在静息状态下，细胞膜内电势低，膜外电势高，3-5纳米厚的细胞膜两侧电势差大概为-70毫伏左右。通常情况下，钠通道在细胞膜去极化状态，也就是细胞内相对电势升高时激活(即钠通道中心通透孔道打开，钠离子由高浓度的胞外侧流向胞内)，从而引发动作电位的起始 而其又具备特殊的结构特征，使之在激活的几毫秒内迅速失活，从而保证通过与钾离子通道的协同作用结束动作电位，以及由钠钾泵介导的静息电势的重建，为下一轮的动作电位产生做好准备。/pp　　真核生物的钠通道主要由负责感受膜电势控制孔道开闭进而选择性通透钠离子的α亚基和参与调控的β亚基组成。在人体中共有9种钠通道α亚型(分别命名为Nav1.1-1.9)和4种β (β1-4)亚基，特异分布于神经和肌肉组织中。由于其重要的基本生理功能，钠通道的异常会导致诸如痛觉失常、癫痫、心率失常等一系列神经和心血管疾病。至今为止，已经发现了1000多种与疾病相关的钠通道突变体。另一方面，很多已知的包括蝎毒、蛇毒、河鲀毒素在内的生物毒素以及临床上广泛应用的麻醉剂等小分子均通过直接作用于钠通道发挥作用。钠通道是诸多国际大制药公司研究的重要靶点，其结构为学术界和制药界共同关注。/pp　　颜宁研究组十年来一直致力于电压门控离子通道的结构生物学研究，取得了一系列重要成果，包括来自细菌中的钠通道NavRh的晶体结构 (Zhang et al., 2012)。而近两年更是相继报道了与钠离子通道有同源性的世界上首个真核电压门控钙离子通道复合物Cav1.1 (Wu et al., 2016 Wu et al., 2015)以及首个真核钠通道NavPaS (Shen et al., 2017)的高分辨率冷冻电镜结构，为理解真核电压门控离子通道的结构与功能提供了重要基础。/pp　　在该最新研究中，颜宁研究组首次报道了真核钠通道复合物Nav1.4-β1的冷冻电镜结构，整体分辨率达到4.0 ，中心区域分辨率在3.5 左右，大部分区域氨基酸侧链清晰可见。该蛋白来自于电鳗(Electrophorus electricus)，它具有一个特化的肌肉组织称为电板(electroplax)，在受到刺激或捕猎时能够放出很强的电流 电流产生的基础即为钠通道的瞬时激活。因而该器官富集钠通道，其序列与人源九个亚型中的Nav1.4最为接近，因此命名为EeNav1.4。值得一提的是，电鳗中的钠通道正是历史上首个被纯化并被克隆的钠通道，已经具有半个世纪的研究历史，是钠通道功能和机理研究的重要模型，因此该蛋白一直以来也是结构生物学的研究热点。/pp　　在本研究中，研究组成员利用特异性的抗体从电鳗的电板组织中提纯出Nav1.4-β1复合物，通过对纯化条件和制样条件的不断摸索和优化，获得了性质稳定且均一的蛋白样品，并进一步制备出优质的冷冻电镜样品，最终利用冷冻电镜技术解析出其高分辨三维结构。与此前解析的钠通道NavPaS相比，该结构展示了三大新的结构特征：/pp　　1)该结构中带有辅助性亚基β1，首次揭示了辅助性亚基与α亚基的相互作用方式，有助于更好的理解β亚基对钠通道功能的调控机制 /pp　　2)与钠通道快速失活相关的III-IV 连接片段的位置与之前在Cav1.1和NavPaS结构相比有一个十分显著的位移，特别是与快速失活直接相关的IFM元件插入到了中间孔道结构域的内外两层之间。这一新的结构刷新了我们之前对钠通道失活机制的理解，却与历史上大量基于电生理的突变体分析十分吻合。本论文就此提出了一个解释钠通道快速失活的新的变构阻滞机制(allosteric blocking mechanism) /pp　　3)该结构特征与预测的激活态基本吻合，极有可能揭示了首个处于开放状态的真核钠通道的结构，实属意外之喜。由于钠通道蛋白在提纯后会很快失活，理论上处于开放状态的结构是极难甚至不可能捕捉到的。进一步分析电子密度发现，有一团疑似去垢剂分子的密度堵在胞内门控区域，帮助稳定了钠通道的开放状态。因此该结构整体呈现的极有可能是完全没有预料到的激活态。这一难得的构象有助于更好地理解电压门控离子通道最基本的机电耦合机理问题(electromechanical coupling mechanism)。除此之外，该结构还为基于结构的药物设计和功能研究提供了全新的模板。/pp　　颜宁教授为本文的通讯作者。清华大学医学院博士后闫浈、医学院副研究员周强、生命学院博士生王琳、生命学院博士毕业生吴建平为本文的共同第一作者 清华大学冷冻电镜平台雷建林博士指导数据收集。本研究获得了清华大学冷冻电镜平台工作人员李小梅和李晓敏的大力支持。国家蛋白质科学中心(北京)清华大学冷冻电镜平台和清华大学高性能计算平台分别为本研究的数据收集和数据处理提供了支持。生命科学联合中心、北京市结构生物学高精尖创新中心、膜生物学国家重点实验室、科技部、基金委为本研究提供了经费支持。(来源：生命科学联合中心)/pp　　原文链接：http://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(17)30758-4/ppbr//p

强势来袭！海菲尔格科技有限公司成为芬兰Timegate公司时间门控拉曼光谱仪中国市场授权代理北京海菲尔格科技有限公司与芬兰Timegate公司于2024年初达成战略合作，正式成为其在中国地区的授权代理。芬兰Timegate公司总部位于芬兰奥卢，设计开发了全球首台商业化的可以真正分离荧光信号和拉曼信号的时间门控拉曼光谱仪。时间门控拉曼光谱技术结合了皮秒脉冲激光、时间门控装置和SPAD阵列检测器，有效屏蔽了荧光干扰，成功将荧光信号与拉曼信号分离，使得在可见光甚至高温热辐射环境下也能稳定工作，为科研工作者和工业界提供了强大的分析工具。基于市场需求，芬兰Timegate公司分别设计了适合过程在线测试、科学研究、过程控制和原位测试的一系列拉曼光谱仪，核心产品为芬兰Timegate公司面世的第三代全新时间门控拉曼光谱仪PicoRaman M3。PicoRaman ProbePro在线拉曼光谱仪是目前全球唯一一款商业化的在线时间门控拉曼光谱仪，为拉曼光谱技术带来了技术创新。与传统拉曼光谱仪相比，PicoRaman ProbePro引入了时间尺度，可分别监测拉曼光谱、荧光光谱、原始光谱的光谱信息。PicoRaman ProbePro作为PAT过程分析技术的重要手段，可以高精度实时监测过程变化，提高了测试准确度和测试结果的可靠性，在拉曼光谱领域开拓了一个新纪元。 PicoRaman Microprobe显微拉曼光谱仪是一台性能优异的研究级显微拉曼光谱仪，可以非常方便地与奥林巴斯BX、CX、MX系列显微镜联用。PicoRaman Microprobe可以方便快捷地获得物质成分的微观空间分布，获得高分辨率的三维拉曼图像。与传统的拉曼光谱仪相比，在分辨率、灵敏度、准确度、工作效率和微量样品分析等方面都有了很大提高，PicoRaman Microprobe经久耐用，可升级或定制，在多个研究领域发挥日益重要的作用。 PicoRaman M3原位拉曼光谱仪基于模块化设计，除了可以配备ProbePro Mini探头和Microprobe显微镜，也可以配备SampleCube全自动拉曼样品台和MicroPlate HTS高通量样品全自动测试系统。不管是粉末样品，还是液体样品，亦或是大面积固体样品，SampleCube都可以轻松实现激光聚焦，提供有代表性的数据。MicroPlate HTS高通量样品全自动测试系统可以实现自动筛选样品、自动聚焦、自动测试，大大提高了工作效率。PicoRaman M3在材料表征、有机化学反应过程监测、结晶过程监测等领域都有广泛应用，可以帮助我们理解反应机理、优化反应条件、模拟反应过程、进行定性定量分析等。 芬兰Timegate公司时间门控拉曼光谱仪基于全球领先的拉曼光谱技术，产品面世便获得了诸多顶尖专家的认可，在制药、生化、发酵、材料表征、地质、矿产、环境保护、刑侦分析、珠宝鉴定、血液、细胞、食品、医学等领域都有广泛和成熟的应用。北京海菲尔格科技有限公司始终致力于提升中国的研究机构和企业的研发效率和自动化水平，提供全球一流的研发设备和实验室仪器。北京海菲尔格科技有限公司与芬兰Timegate公司达成战略合作，将全球最先进的时间门控拉曼光谱技术引进国内，服务于中国用户，我们会一如既往地提供专业、细致和全面的技术支持和服务，感谢您的关注和支持，欢迎垂询！

拉曼光谱因其应用场景非常广，已经成为各实验室不可或缺的设备。但拉曼光谱在很多应用场景下存在一个痛点：荧光干扰！而时间门控拉曼光谱可解决该“硬骨头”问题，克服传统生物样品检测荧光干扰中的难题，极大地拓展拉曼的相关应用。那么时间门控拉曼光谱在应用层面有哪些优势？发展前景如何？当前的产业化情况如何？日前，仪器信息网编辑就以上问题特别采访了广东大湾区空天信息研究院王振友研究员。另辟蹊径：从太赫兹到时间门控拉曼光谱采访过程中，我们了解到王振友研究员目前主要从事时间门控拉曼光谱等相关光谱仪器研究工作。但据了解，王振友研究员最初是做太赫兹技术研究的，那么，为什么会从太赫兹转向了拉曼的研究呢？王振友研究员介绍说，太赫兹光谱技术是一个较新的技术方向，近30年得到快速发展。太赫兹波段有其独特的优势，例如科研工作者可获得各种物质在太赫兹波段的吸收谱。但在实际应用过程中也存在一些局限，如因是新的波段，不能和传统光学共享成熟的光学部件和探测器，导致设备昂贵。另一方面，因为太赫兹在毫米波量级，在光谱的各个环节中很容易产生驻波条纹，降低探测灵敏度。基于此，他们考虑如何在获得太赫兹能级信息的同时解决以上问题。“相对于太赫兹而言，拉曼在低波数含有太赫兹方面的信息，拉曼散射也可以提取物质的指纹特征峰，同时又能克服太赫兹固有的缺陷。因此我们另辟蹊径切入拉曼，再利用时间门控拉曼光谱去除荧光干扰。”王振友研究员在采访中提到，下一步计划把时间门控拉曼光谱抗荧光功能和太赫兹波段相结合，可以研究在太赫兹波段的材料表征技术，获得高灵敏度的太赫兹波段的光谱信息。时间门控拉曼光谱仪优势凸显当前，拉曼光谱已经成为科研领域，甚至企业工厂等必备的物质表征设备。但是，很多行业在使用的过程中经常面临荧光干扰的问题。王振友研究员介绍说，与常规拉曼相比，时间门控拉曼光谱仪有两方面的优势，一是抗荧光干扰；二是采用脉冲激光，可以实现高时间分辨率的光谱研究。基于此，很多用户都渴望使用时间门控拉曼光谱仪来解决该研究痛点。谈到未来市场空间，王振友研究员说：“目前，国际上只有一家芬兰公司能够生产时间门控拉曼光谱仪。基于现在的估算，全世界拉曼光谱仪市场可能有上千亿人民币规模，预估时间门控拉曼光谱仪规模也有上百亿人民币，现在市场基本上还是空白。”推进时间门控拉曼光谱仪产业化快速发展时间门控拉曼光谱仪国产样机据介绍，目前王振友研究员团队已经成功研制了时间门控拉曼光谱仪国产样机，算是世界上第二家能够研制抗荧光时间门控拉曼光谱仪的单位。王振友研究员介绍说：“与芬兰产的仪器相比，抗荧光方面非常优异，某些性能方面甚至能够超越。下一步计划做用于科研工作的高端科研设备，更一步做便携式的产品，用于比如执法部门的毒品检测或环境污水检测等。”除了产品研发之外，王振友研究员团队也在和一些单位进行拉曼光谱的应用研究合作。目前，王振友研究员团队已经为浙江大学、中科院南海所、电子科大等很多单位提供样品测试服务。王振友研究员说：“当前首要任务是推广合作，希望有更多的人了解并使用该技术。未来要进一步解决关键部件的成本和性能提升的问题，我们将依托空天院雄厚的工程技术能力组织人力将其攻克下来。”

电压门控钠离子通道蛋白在产生和传导动作电位中发挥重要作用。在哺乳动物中，基于组织特异性，至少有9种电压门控钠离子通道异构体，其中命名为“Nav1.3”的电压门控钠离子通道蛋白在中枢神经系统中表达量高。有证据表明Nav1.3蛋白的突变与局灶性癫痫和多微脑回畸形疾病有关，因此Nav1.3蛋白可以作为治疗癫痫药物的靶点。　　3月11日，中国科学院物理研究所团队在nature communications杂志上发表了题为“Structural basis for modulation of human Nav1.3 by clinical drug and selective antagonist”的文章，解析了Nav1.3/β1/β2分别与小分子药物乌头碱A和选择性拮抗剂ICA121431结合的冷冻电镜三维结构，揭示了乌头碱A和ICA121431调节Nav1.3的不同机制。　　研究表明，Nav1.3蛋白的整体结构与已报道的其他哺乳动物Nav蛋白结构高度相似。调控Nav1.3蛋白功能的β1亚基通过其N端结构域和Nav1.3蛋白相互作用，同时其C端跨模域的螺旋稳定在Nav1.3蛋白第三个结构域上。调控Nav1.3蛋白功能的β2亚基柔性大，整体分辨率较低，但仍能看到其第55位的半胱氨酸与Nav1.3蛋白第911位的半胱氨酸形成了二硫键。小分子药物乌头碱A结合位点位于Nav1.3蛋白第一个结构域与第二个结构域之间，部分阻挡了离子通道。选择性拮抗剂ICA121431结合位点位于Nav1.3蛋白第四个结构域，增强了“异亮氨酸-苯丙氨酸-甲硫氨酸”模体与该模体的受体的结合，将离子通道稳定在失活状态。　　该研究解析了不同小分子调节剂与Nav1.3蛋白结合位点的结构，阐明了这些小分子在Nav1.3蛋白上的作用机制，为后续基于结构开发特异性更高的药物提供支撑。　　论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-28808-5

在经典条件反射中，一个中性刺激与具有奖赏或惩罚作用的非条件刺激进行偶联，就能成为可以单独引发奖赏或惩罚反应的条件刺激，形成“条件刺激预示着非条件刺激会发生”的记忆。记忆形成后，若反复发生条件刺激单独出现而不伴随非条件刺激的情况，那么条件刺激对非条件刺激的预示作用就会被重新评估，甚至形成“条件刺激预示着非条件刺激不会发生”的消退型记忆（extinction memory），于是记忆消退（memory extinction）就发生了。消退型记忆会影响条件刺激对非条件刺激的预测强度，对动物依据环境变化采取适应性行为具有重要作用，也被应用于“暴露疗法”来治疗创伤后应激障碍成瘾等疾病。消退型记忆具有两个显著特征：第一，需要多次训练以形成；第二，维持时间比原本记忆短，使得原本记忆在被抑制一段时间后发生自发性恢复（spontaneous recovery）。这样的特性使得以记忆消退为基础的暴露疗法成本高昂，还无法保证长期有效。因此，理解“多次训练却只能形成短期维持的记忆消退”背后的机制，对提高暴露疗法的治疗效果有重大意义。饥饿的果蝇可以通过偶联气味及蔗糖来形成嗅觉奖赏性记忆，并且单次偶联即可形成能够维持24小时以上的长时程记忆。然而要形成针对24小时奖赏性记忆的消退型记忆，却需要多次给予果蝇单独的条件刺激，而且形成的消退型记忆也维持不到24小时，之后奖赏型记忆就会自发恢复。这样的发现使得利用果蝇的奖赏性长时程记忆来研究消退型记忆的形成以及维持的机制成为可能，加之消退型记忆的形成能力被发现有昼夜波动，所以可以利用果蝇相对明晰的节律神经网络以及丰富的遗传工具，通过短暂操控节律神经元的活性来研究其对记忆消退的影响。果蝇的节律神经元可以依据位置和胞体形态分为包括DN1神经元在内的若干亚群，本项研究发现这其中存在少量表达Cryptochrome的DN1神经元，发挥着门控消退型记忆形成的作用。研究者们发现，多次消退训练形成的消退型记忆依赖于DN1节律神经元的活性升高，因为如果抑制这种升高，那么即使训练多次，也无法观测到记忆消退的现象。与此同时，原本无法稳定形成消退型记忆的单次消退训练，如果伴随上果蝇DN1节律神经元的短暂激活，就能够稳定地形成足以维持3小时以上的消退型记忆，并在24小时以后消失殆尽，与多次消退训练的结果相似。研究者接下来通过两个实验来进一步证实和探索DN1节律神经元对记忆消退的门控作用：第一，功能钙成像数据显示出果蝇的每个半脑中有1～3个DN1节律神经元在特异性响应多次消退训练；第二，记忆消退所必须的DN1神经元的下游之一，SIFamide神经元，也是记忆消退所必须的。这些结果共同揭示出果蝇节律神经元参与调控记忆消退的门控机制：多次记忆消退训练首先稳定地激活了DN1神经元，这样的激活进一步使得单次消退训练能够稳定地引起消退型记忆的形成；反之，如果DN1神经元的活性被限制在低水平，那么即使多次消退训练，也无法形成消退型记忆。这个机制认为在消退型记忆的形成过程中，条件刺激与“非条件刺激不会出现”只发生了一次偶联，而果蝇的单次训练在很多情况下只能形成短时程记忆，因此这个机制在一定程度上解释了为何多次消退训练无法形成长期维持的消退型记忆。

研究人员开发的DRUM相机能以每秒480万帧的速度在单次曝光中捕捉动态事件。图片来源：加拿大国家科学研究所要捕捉快速运动的清晰图像，比如落下的水滴或分子相互作用，需每秒可采集数百万张图像的超快相机，这种相机非常昂贵。在最新发表于《光学》杂志的一篇论文中，加拿大科学家开发出一种新型相机，能以更便宜的方式来实现超快成像，适用于实时监测药物输送、自动驾驶的高速激光雷达系统等多种应用。加拿大国家科学研究所、康科迪亚大学和元宇宙平台公司联合研制的这种新型衍射门控实时超高速测绘（DRUM）相机，可捕获每秒480万帧的单次曝光动态事件。他们通过对飞秒激光脉冲与生物样品中的液体相互作用以及激光烧蚀的快速动态进行成像，展示了这种能力。研究人员开发了一种新的时间选通方法，称为时变光学衍射。相机使用门来控制光线何时照射到传感器。在时间选通中，传感器读出图像之前，门会快速连续打开和关闭一定次数。这会捕捉一个场景的高速短片。考虑到光的时空二象性，研究人员想出了如何利用光衍射来完成时间选通。快速改变衍射光栅上周期性面的倾斜角度，可生成沿不同方向传播的入射光的多个副本，提供一种扫描不同空间位置以在不同时间点排除帧的方法。然后可将这些帧组合在一起形成一部超快的电影。研究人员使用数字微镜器件以非常规方式完成了这种类型的扫描衍射门。他们创建了一个序列深度为7帧的DRUM摄像机，并用它记录了激光与蒸馏水的相互作用。新相机的成像速度和空间分辨率与商用高速相机相似，但它使用了现成的组件，成本不到当今超快相机的1/10，而超快相机的起价接近10万美元。

安捷伦科技公司发布适用于人、小鼠和大鼠模型的新型基因表达微阵列芯片 安捷伦公司与根特大学合作在芯片中整合入了 LNCipedia 内容2015 年 6月 10 日，北京 — 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）近日宣布更新其新型 SurePrint 基因表达微阵列芯片用于人、小鼠和大鼠模型的信使 RNA 分析应用。此次更新改进了编码和非编码内容，为研究人员提供在常用平台上研究表达模式的最新工具。安捷伦公司与根特大学合作开发了最新款旗舰版 SurePrint G3 人基因表达 v3 微阵列芯片，其中完整包含的 LNCipedia 2.1 数据库能够对长链非编码 RNA (lncRNA) 转录物进行可靠分析。LncRNA（长度大于 200 个核苷酸的非编码 RNA）能够通过直接作用于 DNA、RNA 和蛋白质而改变基因调控，从而实现靶标特异性或系统范围内的调控。 通过 lncRNA 与癌症、心血管疾病和神经退行性疾病的关联不难看出其广范却至关重要的作用。经重新设计的安捷伦基因表达微阵列芯片是高质量的特征捕获工具，可实现目标基因或通路的有效分析，涉及从协助疾病危险分层到阐明药物作用机制的各种应用。根特大学的 Jo Vandesompele 教授说：“我们与安捷伦密切合作设计了一流的 mRNA 和 lncRNA 表达分析方法。在单次分析中对这两种类型的RNA进行的同时测定有助于从相对基因表达水平深入探究mRNA与lncRNA之间的生物学联系。 其中的关键在于实现编码和长链非编码特征的良好平衡，而LNCipedia 2.1 则是与安捷伦基因表达内容配对的最佳数据源。微阵列芯片的最终设计经优化后可快速给出大量有价值的信息。”最新的微阵列芯片采用能够实现寡核苷酸精确合成的 SurePrint 技术制造。 SurePrint 微阵列芯片的灵敏度处于业内领先水平，具有5 个数量级以上的动态范围以及 5% 的阵列间变异系数中值，且在 R20.95 时与外部 RNA 对照联盟 (External RNA Controls Consortium) 的加标 RNA 对照品相比具有出色的定量一致性。“我们的 SurePrint 基因表达微阵列芯片不仅包含 LNCipedia 的 lncRNA 等严谨的专业内容，还能够为专家级用户提供灵活的定制服务。”安捷伦基因组学高级总监 Alessandro Borsatti 博士谈道， “凭借基因表达微阵列芯片的出色性能和定量一致性以及 RNA 测序和靶向序列捕获产品，我们能够使研究人员在微阵列芯片的筛查应用与更深度的二代测序的发现性应用之间实现完美转换。”SurePrint 基因表达微阵列芯片属于 SurePrint 产品系列，该系列包括 microRNA 与比较基因组杂交微阵列芯片。 安捷伦基因组学工作流程包括用于质量控制的 2100 生物分析仪和 2200 Tapestation、用于数据采集的SureScan 扫描仪、用于数据分析的 GeneSpring 软件，以及用于进行实时聚合酶链反应的 AriaMX 系统。如需了解有关 SurePrint 基因表达微阵列芯片的更多信息，请访问 www.agilent.com/genomics/v3。关于安捷伦科技公司安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者，是致力打造美好世界的顶级实验室合作伙伴。安捷伦与全球 100 多个国家的客户进行合作，提供仪器、软件、服务和消耗品，产品可覆盖到整个实验室工作流程。在 2014 财年，安捷伦的净收入为 40 亿美元。全球员工数约为 12000 人。今年是安捷伦进军分析仪器领域的 50 周年纪念。如需了解安捷伦科技公司的详细信息，请访问 www.agilent.com.cn。编者注：更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻，请访问安捷伦新闻网站：www.agilent.com.cn/go/news。

p　　华为与华大基因在华为云计算大会2015上，签署《基因大数据存储系统联合开发协议》，双方将针对基因处理工作流特征，联合设计和开发专为基因研究优化的大数据存储系统，消除基因研究工作流中的重复数据，使整体效率提升30%以上。华大基因CEO杨爽、华大基因研究院副院长方林、华为IT产品线总裁郑叶来、华为海量存储领域总经理肖苡共同出席本次签约仪式。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 450px HEIGHT: 266px" title="20150928103553769.jpg" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201509/noimg/8013a2fc-f392-45c0-acba-be422df1d8f8.jpg" width="450" height="266"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strongHCC2015上华为与华大基因签署《基因大数据存储系统联合开发协议》/strong/pp　　“华大基因一直致力于让基因技术更好地为人类服务，效率是影响基因技术全面普及的重要因素。基因研究是典型的大数据应用，从生物样本的基因测序到遗传疾病的识别、预防与治疗，需要处理海量的数据，而这一过程将消耗大量时间。”华大基因CEO杨爽表示：“大数据、云计算技术是加速基因研究成果输出和应用的重要途径，我们希望与华为的联合创新能够将基因研究效率提升一个新的台阶。”/pp　　华为IT产品线总裁郑叶来表示：“基因技术是生命科学研究的重要基础，华为很高兴能够和全球最领先的基因研究机构一起，探讨大数据、云计算等IT技术如何更好的服务于生命科学研究，共同推动基因技术普惠时代的到来。”/p

6月21日，浙江省副省长黄旭明率领省、市相关领导一行赴象山县调研工作。象山县委副书记、县长黄焕利，县委常委孙小雄，副县长干维岳，水利局局长吴志辉参加调研。黄旭明认真察看了被宁波水利局评为标准化管理水闸的台宁大闸自动化控制系统运行情况，该控制系统由聚光科技子公司东深电子研发承建，能及时准确地将水闸运行监控情况发送至管理部门,既提高了排涝的精准性,又降低了人工成本。黄旭明对水闸运行情况实施的“机器换人”大为赞赏。他指出“排涝水是‘五水共治’的重要内容,象山在科学严密的智能化语境下,保留自动和手动两种控制方式,为汛期排涝提供了可靠保障。” 象山县台宁大闸自动化控制系统建设内容主要包括闸门控制系统、视频监控系统、计算机远程监控系统等。该系统通过机电设备改造和计算机监控系统的建设后，具有以下几个突出的技术与运行管理的特点： 1：台宁大闸整个通讯系统采用星型拓扑以太网结构，即每一台闸门均独立通过工业以太网与上位机通讯，保证了系统快速、稳定、可靠的运行。 2：将原闸门测控单元、供电单元、手动箱整合成一体化闸门现地单元，并且一对一供电，操作便捷维护方便，外观简单大气。 3：采用GPS、北斗卫星时钟校对功能,对操作人员开启时间正确对时，便于责任追溯。 4：闸门开启采用数字开度限位，机械式行程开关等多重保护措施，同时每台闸门控制同时又具备远程控制、现地自动、现地手动三种控制方式进行切换并安全互锁，确保闸门控制运行万无一失。 象山县台宁大闸自动化控制系统的改造大大提高了台宁大闸防洪排涝和水资源调度能力，全面提高了水利设施运行及管理人员的安全性，整个计算机监控系统达到了“无人值班，少人值守”的建设目标，为实现象山县水利现代化和智能化目标迈出了坚实的一步。

-大鼠气管狭窄对能量代谢和呼吸的影响-关键词：塔望科技，动物能量代谢监测系统，全身体积描记系统，阻塞性睡眠呼吸暂停，气道阻塞，导致内分泌类疾病，肥胖症，糖尿病，代谢类疾病，大小鼠能量代谢监测系统...论文摘要阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)病人，经过治疗后，代谢生理健康还是不能恢复。在成功移除大鼠气管阻塞物（OR）后，维持呼吸稳态的同时，伴随有体温调节和能量代谢的异常。本研究比较了气道阻塞（AO）和轻度气道阻塞（mAO）移除后的呼吸稳态与能量代谢。结果显示，移除气管堵塞物后大鼠进食量永久性增加。同时，血清胃饥饿素、下丘脑促生长素受体1a（GHSR1a)）和磷酸化Akt比率升高。 其中PI3K/Akt 通路与正常代谢密切相关，该通路异常会导致过度肥胖、胰岛素耐受和II型糖尿病。研究表明，为达到代谢健康状态，阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）患者需要终生注重饮食和内分泌健康。实验计划实验结果图A和B气管直径，对照组C：1.81±0.1mm，气道阻塞组AO：1.04±0.1mm，轻度气道阻塞组mAO：1.19±0.12mm，阻塞物移除组OR：1.87±0.11mm图C气道阻力，AO和mAO组气道阻力分别增加71%和35%。图D呼吸频率。图E潮气量。图F分钟通气量，在室内空气呼吸，AO和mAO组分钟通气量分别增加294%和64%，而OR组与对照组没有明显差别。图G二氧化碳敏感性，AO和mAO组二氧化碳敏感性分别增加59%和25.5%，而OR组与对照组没有明显差别。图A，相对对照组，AO、mAO和OR组的进食量分别增加50.9%、20%和10.7%图B，AO和mAO组白天和黑夜进食量均增加，OR只是在黑夜进食量增加。图C图D图E图F，只有AO组每次进食量增加，进食次数差异均不明显。进食量增加主要是由于每次进食时间延长，再加上夜间“微进餐”（micro meals）图G和图H，AO、mAO和OR组的血清胃饥饿素和GHSR-1a明显增加图I：AO、mAO和OR组的p-AKT/AKT比率分别上升25%、16%和15%图A和D，AO组和mAO组的能量消耗分别增加26.5%和10.2%。图B和C，能量消耗增加与氧气消耗量和二氧化碳产生量增加有关。图E图F和图G，AO组的活动量和体温明显降低。参考文献Yael Segev , Haiat Nujedat1, EdenArazi , Mohammad H.Assadi & ArielTarasiuk.”Changes in energy metabolism and respiration in diferent tracheal narrowing in rats” [J].Scientifc Reports. (2021) 11:19166塔望科技提供的相关仪器方案 大鼠全身体积描记系统可对清醒自由活动动物呼吸参数进行测量，如呼吸频率，潮气量，气道高反应性测试（Airway hyperresponsiveness，AHR）等。测试过程中，动物可以处于清醒自由状态，避免了创伤性气管切开及麻醉的影响，使实验过程更加简便，用于呼吸系统模型动物对药物等反应性研究，呼吸性药物的药理和毒理学研究，特别适合于大批量动物快速初筛试验，适合长期跟踪研究和重复性筛查。动物能量代谢监测系统主要用于实时监测和记录小动物代谢运动相关指标，定性定量测量分析动物行为活动及其与呼吸代谢的相互关系，广泛应用于营养、肥胖、糖尿病、心血管等代谢相关性疾病研究。可选择参数包括能量消耗，食物和水分摄取，取食和饮水模式，空间位置，总的活动量和转轮次数，体重，心率，体温及自动化的行为分析等，所有数据都可同步化储存到计算机内小动物麻醉机吸入式动物气体麻醉机，将挥发性麻醉剂或具有麻醉性的气体，途经动物的呼吸道进入体内产生麻醉效果。其麻醉起效快并且复苏快、深度易控制、动物的发病和死亡率低、已被全球科研工作者和宠物临床医师广泛认可和应用。END

大鼠甲状腺滤泡上皮细胞的培养操作与应用！ 一、背景 大鼠甲状腺滤泡上皮细胞分离自甲状腺组织；甲状腺是脊椎动物非常重要的腺体，属于内分泌器官。在哺乳动物身体中，它位于颈部甲状软骨下方，气管两旁。甲状腺表面有结缔组织被膜，表面结缔组织深入到腺实质，将实质分为许多不明显的小叶，小叶内有很多甲状腺滤泡和滤泡旁细胞。甲状腺控制使用能量的速度、制造蛋白质、调节机体对其他贺尔蒙的敏感性。 甲状腺依靠制造甲状腺素来调整这些反应，有T3和T4。这两者调控代谢、生长速率还有调解其他的身体系统。T3和T4由碘和酪胺酸合成。甲状腺也生产降钙素，调节体内钙的平衡。其中，甲状腺滤泡上皮细胞（也称为滤泡细胞或主要细胞）是在甲状腺细胞是负责生产和分泌甲状腺激素，甲状腺素（T4）和三碘甲状腺原氨酸（T3）。 二、培养操作 1）复苏细胞：将含有1mL细胞悬液的冻存管在37℃水浴中迅速摇晃解冻，加入4mL培养基混合均匀。在1000RPM条件下离心4分钟，弃去上清液，补加1-2mL培养基后吹匀。然后将所有细胞悬液加入培养瓶中培养过夜（或将细胞悬液加入10cm皿中，加入约8ml培养基，培养过夜）。第二天换液并检查细胞密度。 2）细胞传代：如果细胞密度达80%-90%，即可进行传代培养。 1.弃去培养上清，用不含钙、镁离子的PBS润洗细胞1-2次。 2.加1ml消化液（0.25%Trypsin-0.53mM EDTA）于培养瓶中，置于37℃培养箱中消化1-2分钟，然后在显微镜下观察细胞消化情况，若细胞大部分变圆并脱落，迅速拿回操作台，轻敲几下培养瓶后加少量培养基终止消化。 3.按6-8ml/瓶补加培养基，轻轻打匀后吸出，在1000RPM条件下离心4分钟，弃去上清液，补加1-2mL培养液后吹匀。 4.将细胞悬液按1：2比例分到新的含8ml培养基的新皿中或者瓶中。 3）细胞冻存：待细胞生长状态良好时，可进行细胞冻存。下面T25瓶为类； 1.细胞冻存时，弃去培养基后，PBS清洗一遍后加入1ml胰酶，细胞变圆脱落后，加入1ml含血清的培养基终止消化，可使用血球计数板计数。 2.4 min 1000rpm离心去掉上清。加1ml血清重悬细胞，根据细胞数量加入血清和DMSO，轻轻混匀，DMSO终浓度为10%，细胞密度不低于1x106/ml，每支冻存管冻存1ml细胞悬液，注意冻存管做好标识。 3.将冻存管置于程序降温盒中，放入-80度冰箱，2个小时以后转入液氮灌储存。记录冻存管位置以便下次拿取。 三、应用 用于RCCS模拟微重力影响大鼠甲状腺滤泡上皮细胞生长特性和分泌功能的研究： 釆用微重力细胞培养系统（the rotary cell culture system,RCCS）,研究模拟微重力对大鼠甲状腺滤泡上皮细胞生长特性和相关分泌功能的影响,为航天员在失重环境中甲状腺应激和病理性改变的防治提供理论依据。 研究方法应用RCCS技术构建FRTL-5细胞模拟微重力培养系统。将大鼠甲状腺滤泡上皮细胞FRTL-5细胞株随机分为模拟微重力组（simulated microgravity group,SMG）和正常重力对照组（normal gravity group,NG）,分别于培养第6h、12 h、24 h、36 h取细胞及上清液,MTT检测细胞增殖,流式细胞仪检测细胞周期,化学发光免疫分析法检测T3、T4、FT3、FT4,ELISA检测上清液中Tg和TPO水平 应用倒置相差显微镜观察培养第6 h、12 h、24 h、36 h后细胞表面形态 透射电镜观察培养12 h和36 h的细胞超微结构 激光共聚焦显微镜观察培养36 h的细胞微丝骨架荧光强度变化。 结果：（1）MTT结果显示,SMG组FRTL-5细胞经6 h、12 h、24 h、36 h培养后,各时相细胞增殖均较NG组受到明显抑制（P0.05）,其中24 h最为明显（P0.01） 36 h表现为两种情况,一是SMG组的细胞增殖恢复,二是NG组的细胞增殖速度快速提升。 （2）流式细胞仪测细胞周期显示,与NG相比,FRTL-5细胞微重力培养6 h、12 h、24 h、36 h后G1期细胞比例显著增高 除6 h外,S期细胞比例明显降低 而各时相的G2/M期细胞比例表现为模拟失重早期（6-12 h）降低,其中12 h出现低谷值,24 h一过性显著增高,36 h回落。研究结果提示,SMG组FRTL-5细胞培养6-12 h阶段DNA合成下降,24 h的DNA合成趋活跃,而36 h的DNA合成后期比例又呈现下降趋势并向NG组的比例靠近。 （3）化学发光免疫分析法检测结果显示,RCCS培养6 h组FRTL-5细胞上清液中FT3、T4和FT4水平显著降低（P0.05）,其余各时相的T3、T4、FT3、FT4则未受明显影响。 （4）ELISA测细胞上清液结果显示,与NG相比,SMG组FRTL-5细胞Tg和TPO分泌均明显升高（P0.01）,表现为6 h即显著升高,随后呈下降趋势,24-36 h阶段又趋上升,其中SMG组的6 h与24 h以及24 h与36 h之间有显著差异（P0.01）。 （5）倒置相差显微镜观察结果显示,模拟失重环境下FRTL-5细胞形态发生显著变化,实验早期细胞逐渐趋于死亡状态,24 h后细胞数量又有所增长。 （6）透射电镜结果显示,模拟失重第12 h,36 h的FRTL-5细胞超微结构发生显著变化。 （7）模拟微重力培养36 h后,激光共聚焦显微镜观察荧光素FITC标记的FRTL-5细胞,发现细胞微丝骨架局部解聚,张力纤维减少,结构和排列紊乱,细胞伪足少见,细胞形状呈不规则。 微生物菌种查询网自设细胞系板块，是细胞株提供中心,专业提供代次低、周期短、活性好的细胞株。与国内外多家研制单位，生物医药，第三方检测机构，科研院所有着良好稳定的长期合作关系！欢迎广大客户来询！

研究背景 颅骨除了容纳、支持和保护脑组织，在头面部外形的塑造方面也承担了一定的责任。在严重的颅脑外伤、脑出血、颅内占位等情况下，需要紧急开颅手术缓解颅内高压，术后则会遗留颅骨缺损的问题，给患者的身心造成了严重的影响。颅骨成形术对颅骨缺损的修复和脑神经功能的恢复都有重要的意义。但用于颅骨成形术的传统生物材料都有着各自的优缺点，至今没有一个理想的解决方案，特别是传统生物材料都不能降解的致命缺陷对于儿童颅骨缺损的修复尤其不利，因此设计制备一种具有成骨活性的生物可降解颅骨修复材料非常迫切。 颅骨修复与其它长骨修复有较大的差异，主要表现在以下三个方面。 首先，颅骨修复除了需要快速成骨，还需要足够的力学支撑发挥保护作用，这就使得材料的孔隙率、孔径和力学强度之间产生了很难平衡的矛盾。 其次，颅骨的发育是膜内成骨作用的过程。在膜内成骨的过程中，骨髓间充质细胞在不形成软骨的情况下就直接分化为成骨细胞，紧接着形成包括额骨、顶骨以及部分枕骨的一系列扁平骨。这样一个相对复杂的成骨方式也决定了颅骨修复较其它长骨的修复更为困难。并且在颅脑外伤、肿瘤等原因造成的颅骨缺损中，硬脑膜常被损坏而缺损，对骨修复的过程更增加了困难。 再者，颅骨除了本身容纳、保护脑组织的作用外，还兼具塑形美容的作用，且颅骨的形状较复杂，个性化要求高，而传统的的人工骨材料规格单一、不可定制。因此，研发一种新的人工骨材料满足颅骨修复的特殊要求势在必行。 方法与结果 该研究采用复合支架的形式，将仿生矿化胶原与可降解生物相容性高分子材料——聚己内酯结合起来，采用溶剂造孔的方式，制备了一系列具有不同孔径分布及孔隙率特征的可植入骨修复支架材料。采用大鼠颅骨临界骨缺损动物模型对各组材料在体内的生物相容性及成骨性能进行评价，筛选出成骨性能最佳且力学强度可以接受的材料。 图1 不同孔结构特征支架SEM形貌及孔径统计分布 其中，最为重要的评价环节为影像学评价，已确定各个实验组之间在不同时间点的成骨情况差异。该研究中采取了Micro-CT（inspeXio SMX-90CT Plus, Shimadzu，日本岛津无损检测）透视并扫描4%多聚甲醛固定24h后的样本，扫描后经三维等值画图软件重建并进行成骨体积分析测定。通过X线透视及CT扫描影像评估样品植入前后的形状、骨密度，并通过成骨体积的测量进行定量分析。 图2 岛津Micro-CT三维重构结果 图3 根据Micro-CT结构计算的相对成骨体积 术后各组大鼠典型的Micro-CT扫描三维重建结果如图2所示。术后4周，模型组大鼠仅有少量针状骨结构位于缺损区，G1、G2、G4组大鼠骨桥位于缺损边缘，G3组大鼠骨桥部分通过缺损。术后8周，空白对照组大鼠缺损区中心有较多针状骨结构，边缘存在骨桥结构。G1、G2、G4组大鼠骨桥部分通过缺损，G3组大鼠骨桥通过缺损最长点。术后12周，模型组大鼠骨桥部分通过缺损，而G1、G2、G3、G4各组大鼠骨桥均通过了缺损最长点，而G3、G4组密度更接近于周围的骨组织，尤其是G3组，95%以上区域已成骨，部分缺损边界已显示不清。 定量分析通过三维重建软件测算出各组大鼠缺损部位的成骨体积，如图3所示。各组大鼠成骨体积在4周，8周，12周时都与空白对照组有显著性差异（P0.05），并且在各个时间点，G3组（pMC 1:10）矿化胶原基颅骨修复材料较G1、G2、G4组成骨体积更多，差异有统计学意义（P0.05）。 图4 Micro-CT重构的矢状位结果 术后各组大鼠Micro-CT正中矢状位影像如图4所示。术后4周，空白对照组缺损区边缘极少量点状高密度影，各实验组缺损区密度均匀增高，颅骨内面靠近硬膜一侧密度较对侧增高更明显。术后8周，空白对照组缺损区可见少量片状密度增高影，各实验组缺损区出现较大面积条状或片状密度增高影，且密度与周围骨质相近。术后12周，空白对照组可见条状密度增高影，各实验组缺损区域密度升高影面积较前明显增加，尤其是G3、G4组，缺损区大部分已被高密度影所占据，且密度和周围正常骨质非常相似。 图5 缺损区组织HE染色 图5所示为术后各组大鼠颅骨正中矢状位石蜡切片HE染色结果，新生成骨被染成密度均匀的粉红色。可以看到4周时，缺损区仅少量点状成骨，各实验组缺损区材料内部可见较密集的斑片状新生成骨。术后8周，对照组新生成骨较少，各实验组新生成骨由斑片状连接成长条状，部分跨越缺损区，新生成骨位于颅骨内侧面硬膜外层。术后12周，对照组缺损区可见部分条状新生成骨，各实验组材料内部和边缘皆有新骨形成，可观察到明显的骨小梁结构，尤其是G3组材料几乎完全降解，大部分被新生的自体骨结构所替代，尤其是靠近硬膜一侧，新生骨结构已与周围正常骨的结构相同。 总结与讨论 本部分研究采用大鼠颅骨临界骨缺损动物模型评价了不同溶剂配比的矿化胶原颅骨修复材料在体内的成骨性能。从影像学、组织学不同角度观察了材料诱导骨长入的过程，并进行了定量分析，筛选出成骨性能和力学强度达到最佳平衡的骨材料溶剂配比，既可以保证一定的力学强度，并且诱导成骨作用最好，为进一步颅骨修复材料的研发奠定了基础。 文献题目：《Tuning pore features of mineralized collagen/PCL scaffolds for cranial bone regeneration in a rat model》使用仪器：岛津5SMX-90CTPlus-1909第一作者：王硕原文链接：https://doi.org/10.1016/j.msec.2019.110186 声明 1、文章来源：Materials Science & Engineering C2、因篇幅有限，仅显示第一作者。3、本文不提供文献原文，如有需要请自行前往原文链接查看。4、所引用文献仅供读者研究和学习参考，不得用于其他营利性活动。

2021年4月，中国医学科学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室再帕尔阿不力孜、贺玖明团队在分析化学一区《Analytical Chemistry》期刊发表封面文章，题为“Mapping metabolic networks in the brain by using ambient mass spectrometry imaging and metabolomics”的研究成果，采用自主研发的质谱成像空间代谢组学技术，全面绘制了大鼠脑代谢网络，深入解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化。　　封面文章　　研究背景　　大脑是结构最复杂的器官之一，主要功能与其微区的分子相互作用密切相关。大脑的小分子调节机制对理解中枢神经功能、精神疾病机理和药物研发有很大的帮助。动物的认知过程和行为控制均依赖于脑部强大的中枢神经网络——神经连接体。科学家进行了很多研究，但是对脑部小分子网络的研究仍有不足。　　分子成像技术是研究大脑中DNA、RNA、蛋白质和代谢产物的强大工具。质谱成像技术(MSI)是一种检测大脑中蛋白质、代谢物和脂质物质的高灵敏度和高通量分子成像技术，在肿瘤边缘诊断、肿瘤生物标志物发现、药物分布和机理阐述等领域有广泛的应用。　　本文作者开发了一种基于敞开式空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像(AFADESI-MSI)技术的代谢网络映射方法，对大鼠脑不同极性的小分子代谢物(m/z 50-500 Da)进行微区分布研究，不仅鉴定出脑部几乎所有重要的代谢物，还绘制了包含神经递质、嘌呤，有机酸，多胺，胆碱、碳水化合物和脂类等20条通路的代谢网络，并使用这种代谢网络映射质谱成像方法解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化，为中枢神经系统疾病的治疗提供新的信息和见解。研究思路　　研究方法　　1.样本准备　　Sprague-Dawley大鼠模型腹腔注射东莨菪碱后被杀死(处理组，3只)，对照组大鼠(3只)也用同样方法杀死。获取大鼠整个大脑，在低温下将大脑切成连续的矢状切片(暴露出海马和纹状体)，用于Nissl 染色、H&E染色和质谱成像检测。　　2.空间代谢组实验　　使用AFADESI-MSI分析，代谢物质量数范围50-500 Da，质谱分辨率70,000。　　3.数据处理和代谢网络分析　　原始数据经过转化，再使用自建MassImager软件获取成像结果 在获取差异代谢物的高分辨率质谱信息后，使用Metaboanalys在线数据挖掘软件以褐家鼠(rattus norvegicus)为参考完成代谢物高通量定性，并输出代谢网络信息。大脑中复杂网络可视化使用Cyctoscope软件完成。　　4.统计分析　　两组大脑样本选择相同的微区，并将组织学和特征离子图像叠加进行确认。数据处理结果使用t检验(n = 3)进一步验证。大脑微区包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑。　　研究结果　　1.AFADESI-MSI用于大脑中极性代谢物的定位　　如图1所示，将大鼠大脑连续矢状切面通过ESI探针对逐个像素进行扫描，并将解吸的代谢物离子传输到高分辨率质量分析仪进行分析。图1E是大鼠脑部某个像素点的一个代表性质谱图，在该图中可以观察到数千个代谢物的峰。AFADESI-MSI图像还表明脑部不同功能性区域中代谢物浓度的变化。图1A-D显示了代表性代谢产物图像，在松果体、纹状体、海马、胼胝体和嗅球等亚区域具有特定分布。这些异质代谢分布与大鼠脑的功能和结构复杂性高度一致。　　实验结果表明，AFADESI-MSI的空间分辨率小于100μm，代谢物质量最大差异为0.001Da，同一物质的检测动态范围高达1000倍。如图1所示，通过AFADESI-MSI可在大鼠脑部检测到一些呈特征性分布有代表性的极性代谢物，其强度范围从0到104甚至到106。　　图1 (A-E)使用AFADESI-MSI获得的用于构建大鼠大脑代谢网络图的代表性极性内源性代谢物 　　(F)AFADESI-MSI数据采集过程 　　2.在大鼠脑绘制特定区域分布的极性代谢物图谱　　使用AFADESI-MSI在正离子和负离子模式下分别获得298个和372个微区轮廓清晰的代谢物离子图像。使用精确分子量并结合同位素丰度，通过人类代谢组数据库(HMDB)对离子图像进行识别，鉴定出多种内源极性代谢物，包括氨基酸、核苷酸或核苷、碳水化合物、脂肪酸和神经递质等。　　中枢神经系统(CNS)的特定功能和特定解剖区域相关。例如，乙酰胆碱在大脑皮层中高度表达 γ-氨基丁酸是一种抑制性神经递质，其在大脑皮层的信号强度较低，在中脑、嗅球和下丘脑中的浓度较高 多巴胺在纹状体含量较高 组胺(一种兴奋性神经递质)主要分布于丘脑和下丘脑。松果体在睡眠和光周期调节中起着重要的作用，并且由于其体积小容易被忽视。在松果体区域中，作者检测到106种极性代谢物，例如吲哚乙醛、吲哚、5' -甲硫基腺苷和褪黑激素，它们在该微结构的表达最高。褪黑激素由松果体分泌，起到调节昼夜节律的作用。质谱成像结果表明褪黑激素只能在松果体检测到。褪黑激素的上游代谢物血清素(5-HT)在松果体中也有特定的分布。此外一些未知的代谢物也仅在大鼠大脑的某个很小但特定的区域中。以上结果表明，AFADESI-MSI方法可以直接检测极性代谢产物，并具有高特异性，能呈现其在大脑微区分布的图像。　　3.在大鼠脑中绘制微区代谢网络图　　要了解大脑的结构区域发生的复杂代谢过程，不仅应准确表征代谢物，还要研究其相关性。从大鼠脑微区中提取代谢谱进行代谢网络重建。从15个微区提取的MSI数据进行峰挑选和峰对齐(图1F)，包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑，然后使用基于KEGG数据库的Metaboanalyst软件进行代谢网络分析。共找到20条KEGG代谢通路，包含126个具有微区信息的代谢物，图2显示了涉及丙氨酸-天冬氨酸和谷氨酸代谢、花生四烯酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、肌酸途径、GABA能突触、葡萄糖代谢、谷胱甘肽代谢、甘油磷脂代谢、甘氨酸-丝氨酸和苏氨酸的代谢、组氨酸代谢、赖氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、多胺代谢途径、嘌呤代谢、嘧啶代谢和TCA循环、色氨酸代谢、酪氨酸代谢、缬氨酸-亮氨酸和异亮氨酸代谢和类固醇激素合成途径。质谱成像方法提供了一种直接获取代谢网络信息的途径，以系统地深入了解大脑的代谢活动。　　图2 通过AFADESI-MSI和Metaboanalyst获得的大鼠脑中的代谢网络　　图3A展示了嘌呤代谢的分布和代谢途径，共包含17个核苷酸及相关代谢产物，饼图代表了某种代谢物在不同大脑微区的相对含量和分布，图3A中显示出不同代谢物的不同局部特征。例如腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)和鸟苷酸(GMP)在大脑皮层和松果体中高表达，但在胼胝体和穹窿中含量较低。图3B显示了大脑不同区域的AMP分布，AMP在大脑皮层和松果体中含量很高，而在胼胝体和穹窿中含量较低。这些结果表明，大脑中代谢物分布呈现出功能性区域的差异性。这些空间和代谢途径的上游-下游转换过程为大脑局部代谢活动提供丰富信息。也证明质谱成像方法能够提供直接获取代谢网络信息的方法。　　图3 (A)通过AFADESI-MSI获得的大鼠脑中嘌呤代谢途径和相关代谢产物分布 　　(B)腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)在大鼠脑不同区域的分布 　　4.神经递质的代谢网络解析　　神经递质在大脑不同区域具有极为复杂的代谢调节网络，使这些区域的中枢神经能够从事复杂的活动。作者分析了关键神经递质的代谢调控网络，分别为多巴胺、γ-氨基丁酸、腺苷、组胺、乙酰胆碱、5-羟色胺、谷氨酸和谷氨酰胺。图4A显示了神经递质以及相关代谢产物在大鼠脑的分布特征，它们联系非常紧密(图4B)，这些神经元彼此相互作用并形成复杂的调节网络。　　图4 |(A)大鼠脑中神经递质及其相关代谢产物的分布 　　(B)神经递质调节和代谢网络 　　5.从大鼠脑的代谢网络映射中发掘空间变化　　东莨菪碱治疗的大鼠是一种学习和记忆障碍模型，通常用于研究抗遗忘药疗效。本文作者使用AFADESI-MSI分析了对照组和东莨菪碱治疗的大鼠矢状脑切片，将发现的代谢物全面映射代谢网络，并通过代谢组学分析发现空间代谢变化。不仅可以对药物准确定量，还可以检测代谢网络相关的数百种内源性代谢物在大脑特定区域的分布。图5显示了代谢网络中检测到的各种代谢物，以及在不同大脑微区代谢物的明显改变。如图5A所示，找到三种代谢物(N-甲酰基尿氨酸、L-色氨酸和5-羟色氨酸)，属于色氨酸代谢途径，意味着东莨菪碱会干扰色氨酸的代谢过程。作者分析了东莨菪碱治疗组大鼠脑的十个微区，发现脑桥中有16种表达异常的代谢产物，而在大脑皮层中发现了7种。表明在东莨菪碱治疗下，脑桥和大脑皮层可能是受影响最严重的区域。　　图5 东莨菪碱模型大脑中极性代谢网络的变化　　图6显示了其中几种异常表达的代谢产物的分布，例如腺嘌呤在小脑皮层被下调 组胺在中脑导水管中下调 桥脑中的磷酸乙醇胺、大脑皮层中的2-氧戊二酸、纹状体中的多巴胺、胼胝体中的抗坏血酸、下丘脑中的谷胱甘肽、小脑皮层中的L-天冬氨酸和L-天冬氨酸也有所变化，这些代谢物的质谱成像结果(图6A-H)和相对定量结果(图6I1-18)进一步表明，大脑中药物作用后代谢物的多样性和区域特异性。这些代谢物不分区分析、含量进行全脑平均后，代谢物的微区含量差异很容易被削减。在空间上的代谢变化表明，在东莨菪碱治疗后，大鼠脑微区的代谢网络发生紊乱。但是代谢物和代谢酶是代谢网络的关键因素，基于空间分辨的代谢组学信息为发现酶或基因异常提供了线索，但若要完成完整的代谢网络分析必须进一步验证蛋白质和基因表达水平。　　图6 在东莨菪碱治疗后大鼠模型的脑部质谱成像结果和代谢产物的统计结果　　研究结论　　本文作者开发了一种空间分辨代谢网络作图方法，通过无需衍生化、特定标记或复杂样品预处理的高通量AFADESI-MSI方法和代谢组学策略，在具有复杂结构化脑组织中发现代谢分子变化。能检测出多种极性内源性代谢物，并绘制相关代谢网络，提供组织微区分布的图谱。还将多种功能性小分子(例如核苷酸、多胺、肌酸、神经酰胺代谢物)含量分布可视化。这些代谢物构成大鼠脑关键代谢网络，为理解大鼠脑的作用机制和功能探索提供新的见解。在本文中，该方法被用于东莨菪碱处理的大鼠模型脑部的代谢研究。结合微区统计数据，该方法可以绘制代谢网络图、发现某些途径代谢产物的明显失调，而且还能描绘与神经疾病直接相关微区中发生的代谢变化。

农家少闲月，五月人倍忙。随着大地回暖，广袤田野颜色日渐丰富，农耕由南向北陆续展开，在贵州的威宁自治县也不例外，新一轮的蔬菜种植提上日程。“现在种菜啊，可方便了，不用一天跑好几趟地，手机上点一点就能看到地里的情况，菜虫、菜苗都能看。”种植户老李说道。 产业发展，惠农兴农。一直以来，威宁坚持以农业增效、农民增收为中心，利用当地高海拔优势，大力发展高山冷凉蔬菜种植，全力以赴做强蔬菜产业，让蔬菜产业成为助农增收致富、助力乡村振兴的优势产业。近年来更是积极探索物联网、大数据等信息技术与蔬菜产业的融合发展，围绕种植、采收、加工、储存、销售等整个产业链的关键环节，健全基地生产过程档案管理，实现对关键节点的实时监管，提高基地生产效率，降低生产和管理成本，力争建成全省县级蔬菜产业大数据示范基地，为其他地区蔬菜产业发展提供可复制的模式与经验。 作为技术支撑单位，浙江托普云农科技股份有限公司为其搭建了一个蔬菜产业大数据平台，从政府监管和基地生产两端入手实现蔬菜种植科学化、产销服务精jing准化、市场管理透明高效化。 1部智能机，基地生产全掌握 在基地现有设施的基础上，托普云农应用大田智能监控系统、温室大棚监测控制系统以及基地绿色防控系统，对威宁县蔬菜产业的虫情、病情、墒情、苗情/灾情进行实时监测和控制。“你们看，现在在家里我就可以看到我那些大棚里的土壤、环境、光照这些数据，连菜长得怎么样都能看到呢，还可以自主调控大棚温湿度、遮阳、卷被… … ”老李笑着向我们展示。 通过对产地环境、投入品使用、农事生产过程控制、仓储销售、溯源查询等产销过程中的关键控制点进行管控，实现对产品追溯编码和准成确认，有力规范种植主体生产经营活动，实现农产品“来源可追溯、流向可追踪、责任可追究”。 1块数字屏，产销对接更统一 为充分发挥大数据作用，利用大数据服务农业生产，助力扶贫攻坚，促进农业供给侧结构性改革和绿色优质农产品打造。托普云农在威宁县蔬菜产业大数据平台上建立了电子化的质量检测档案，对将要上市销售的蔬菜进行质量检测，避免问题蔬菜上市销售。同时，为公众提供追溯统一查询入口，快捷实时查询农产品的追溯信息，消费者通过扫描二维码就可查询到蔬菜产地信息、生长档案、质量检测等信息。 通过对主体、生产、质检、仓储基础数据的集中管理，搭建统一的内外追溯平台，实现政府监管的智能化、可视化，提升政府科学决策和风险预警能力。 蔬菜产业大数据平台的建设，不仅丰富了消费者的“菜篮子”，还鼓起了当地群众的“钱袋子”，成为助力威宁在乡村振兴上开新局的“绿色引擎”。2021年，威宁蔬菜种植面积稳定在40万亩以上，其中以县城周围9个乡镇打造高标准的7万亩核心基地，品种以‘三白’蔬菜为主，还有西蓝花、辣椒、香葱、菜心等40余个品种，年产量在250万吨左右，年产值40亿元左右。”威宁自治县蔬菜产业发展中心主任谢洪说。转眼间，又是一年初夏农忙时节，当地蔬菜种植户们脸上洋溢着新的期盼。

p style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "在药物研发过程中，候选化合物的体内药代动力学分析是非常关键的步骤。该分析不仅可以掌握其药效药理，还可以得到和毒性评价有关的信息。通常，使用放射性自显影技术(Autoradiography: ARG)和荧光色素标记细胞的方法进行分析。但是，使用ARG的方法成本高，而且一方面这些方法无法区别原药和代谢物，另一方面标记物质的行为可能与未标记物存在差异。因此，最近成像质谱分析法，不进行标记即可对候选化合物进行检测的方法备受瞩目。质谱成像法除了能够在无标记的情况下对各种物质的分布进行分析，还能够使用同一切片同时分析原药及其代谢物，有望在今后的药物研发领域得到应用，取得新的突破。本文介绍使用成像质谱显微镜iMScope iTRIO/i对氯喹给药后大鼠视网膜进行检测的示例。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/c4265e4a-c078-4017-93d2-68a9d4eafbd5.jpg" title="1.png" alt="1.png"//pp style="text-align: center "图1 氯喹的结构式/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "strong大鼠视网膜中氯喹的高空间分辨率成像/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "在本次分析中，对给予抗疟剂药物氯喹的大鼠视网膜进行分析。图1为氯喹的结构式。使用氯喹标准品进行分析，对基质及测定模式进行优化，表1为组织切片的分析条件。使用成像质谱显微镜iMScope iTRIO/i进行高空间分辨率成像，发现在约10 μm厚的视网膜色素上皮周围有氯喹的分布(图2和图3)。在测定氯喹时，如果使用成像质谱分析法常用的MS模式，因受到生物体衍生杂质带来的离子抑制、干扰的影响，无法得到清晰的MS图像(此处数据省略)。在本次分析中，通过iMScopei TRIO/i的MS/MS模式进行测定，提高灵敏度，能够获得10 μm的高空间分辨率下的MS/MS图像。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b1a9ec68-3837-45b5-a422-9f98ed4422b0.jpg" title="4.png" alt="4.png"//pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/8fad9a5c-304b-4f86-b070-8ec12bb1a38d.jpg" title="2.png" alt="2.png"//pp style="text-align: center "图2 组织切片上的MS/MS质谱图/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/4ba84009-2ef8-4ef5-92af-f47ac86ebdb9.jpg" title="3.png" alt="3.png"//pp style="text-align: center "图3 光学图像和MS/MS质谱图像/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "strong大鼠眼球中氯喹的高速成像/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "在药代动力学研究过程中，为了阐明药物分子在细胞及器官水平的特征分布区域，分别需要在高空间分辨率及中等空间分辨率获得药物分子的分布信息。本实验使用MS/MSspan style="text-indent: 2em "模式测定在中等分辨率(50 μm)下测定大鼠眼球整体的氯喹分布情况，分析条件如表2 所示。虽然使用了更大的激光直径，有可能带来存在噪音高、离子抑制等问题，iMScope /spani style="text-indent: 2em "TRIO /ispan style="text-indent: 2em "依然能够检测得到具有较高信噪比的氯喹特征碎片，并获得清晰的质谱图像。成像质谱实验的采集/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "速度取决于目标检测区域中所包含的点数。iMScope iTRIO/i能够独立更改激光直径及采集间隔等参数，从而能够轻松控制采集速度及图像尺寸，并且不会影响数据质量。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/12e37b19-cce0-4e12-a91f-8af4b67f0802.jpg" title="5.png" alt="5.png"//pp style="text-indent: 2em "strongspan style="text-align: justify text-indent: 2em "基质涂敷方式的比较/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "在氯喹成像质谱分析中，比较了2 种不同的MALDI 基质涂敷方式。 图5 显示了由升华法获得的成像结果(基质升华方式的示意图如图6 所示)。基质升华由iMLayer 升华仪自动完成，而喷雾方式由手动完成。喷雾方式获得成像结果如图7 所示。对比两种方式的检测结果，升华法获得了更加清晰尖锐的氯喹分布图像，而喷雾的结果则看起来会有一些扩散，如图7 所示。前处理方式的优化依然取决于组织切片的特性以及所使用的基质类型。如示例中的结果，前处理步骤对最终成像结果的图像质量有显著的影响，不仅仅是切片制备的条件，基质涂敷的过程也很重要。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/3e80c956-c24a-4b4f-b277-ff7fa0b9a5ad.jpg" title="6.png" alt="6.png"//pp style="text-align: center "图6 基质升华方式示意图/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "strong在相同切片上进行MS 和MS/MS 成像分析/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "成像质谱分析中，在同样位置只能采集一次数据。但是，使用iMScope iTRIO/i 可以调整激光直径及采集间隔，因此可以在采集点之间留下未采集区域，从而实现更多次的成像分析。图8显示了使用激光直径为5μm，采集间隔为10μm时，在同一采集区域内进行4次成像分析的方式。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/7029ec9e-44bf-483d-a071-a1651cfc8ffb.jpg" title="7.png" alt="7.png"//pp style="text-align: center "图4 组织切片上氯喹的MS/MS产物离子质谱图，激光直径50μm/pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b8099d01-93e1-49aa-9926-907aeab7a6d9.jpg" title="8.png"//pp style="text-align: center "图5 升华法获得的氯喹分布质谱图像/pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/c8b163cf-961b-4c26-8d20-902c68beed0f.jpg" title="9.png"//pp style="text-align: center "图7 喷雾法获得的氯喹分布质谱图像/pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/d51c038b-8e0c-4efa-8ecf-87c964a43b83.jpg" title="10.png"//pp style="text-align: center "图8 在同一测定区域进行1次MS分析及3次MS/MS分析的数据采集设置方式示例/ppbr//p

这将使科学家借助动物模型更方便地对人类顽疾进行研究　　美国南加州大学一个科研小组12月24日宣布，他们首次成功地从大鼠胚胎中提取干细胞，这将使科学家借助动物模型更方便地对诸多人类顽疾进行研究。　　英国科学家马丁埃文斯早在1981年就成功地从小鼠胚胎中提取出第一个小鼠胚胎干细胞。但大鼠胚胎干细胞的提取尚属首次。　　研究负责人、华人科学家应其龙在新闻公报中说，这是干细胞研究领域的一项重大进展，“因为我们知道，与小鼠相比，大鼠在生物学的许多方面与人类更为相近”。应其龙认为，提取大鼠胚胎干细胞研究被证实可行之后，世界许多干细胞实验室的研究方向都将因此而改变。　　此前，科研人员尝试提取大鼠胚胎干细胞都因为技术障碍宣告失败。此次，应其龙的科研小组采取了一种特殊的“信号阻断”方法，他们利用特殊的分子抑制大鼠胚胎中3个特定基因发出信号。正常情况下，这3个基因发出的信号是胚胎干细胞分化的“命令”。信号被阻断后，大鼠胚胎干细胞就能够“停下分化的脚步”，保持在原始胚胎阶段。　　科研小组认为，能够提取大鼠胚胎干细胞，朝着今后科学家通过基因敲除技术人为地给大鼠胚胎剔除一个或多个基因、培养“定制”大鼠进行疾病研究又向前迈进了一步。　　这一成果将发表在定于12月26日出版的《细胞》杂志上。

由华中科技大学武汉光电国家实验室(筹)骆清铭教授、龚辉教授研究团队获取的一套大鼠全脑高分辨数据集，近期发布在欧盟人脑计划(Human Brain Project, HBP)的神经信息平台(Neuroinformatics Platform, NIP)上。这标志着该团队建立的“鼠脑最精细脑图谱基础数据库”为欧盟人脑计划正式采用。　　此次发布在HBP-NIP上的数据集由该研究团队独立完成，样本为Golgi-Cox法染色的Sprague Dawley大鼠全脑，用显微光学切片断层成像(MOST)系统获取了全脑图像，成像分辨率为 0.35μ m×0.35μ m×1μ m，共包含16216层矢状原始切面。该数据集也同时在全脑网络可视化(Visible Brain-wide Networks, VBN)网站进行了共享，访问地址为 https://vbn.org.cn/2D/id3.html。　　HBP是2013年经欧盟委员会批准发起的旗舰级拨款项目，汇集了欧洲神经科学领域的众多科研团队与神经科学前沿研究课题，有超过120个参与机构和10亿欧元的项目资金。神经信息平台是HBP的重要组成部分，用于神经科学数据的发布与检索，近期发布的是神经信息平台的第一个公开版本，可直接通过 https://nip.humanbrainproject.eu 访问。HBP还同时发布了脑模拟平台、高性能计算平台、医学信息平台、神经形态计算平台和神经机器人平台，可通过 https://collab.humanbrainproject.eu 注册、登录和使用。

膜片钳产品家族新成员&mdash &mdash IonFlux&trade 全自动膜片钳系统我们非常荣幸的宣布&mdash &mdash Molecular Devices膜片钳产品家族又有了一位新成员&mdash &mdash IonFlux&trade 系统IonFlux 全自动膜片钳系统整合了专利的微流体灌注系统，体积小巧，可以放置在实验台上，设计简洁，类似读板机。方便且高性能的桌面实验平台：手动膜片钳的数据质量 - 稳定的G&Omega 封接灵活 - 兼容实验室常用的液体处理系统快速加样 - 可用于电压门控和配体门控的离子通道4 - 40° 温度控制 - 适于低温敏感通道的研究，及生理状态下通道活性研究 替代手动膜片钳：实惠 - 价格相当于手动膜片钳设备操作简单 - 无需专业的操作人员操作访问我们的网站 了解IonFlux系统更多独特的优点与技术。

近年来，范德瓦尔斯（vdW）材料中的表面化激元(SP)研究，例如等离化激元、声子化激元、激子化激元以及其他形式化激元等，受到了广大科研工作者的关注，成为了低维材料领域纳米光学研究的热点。其中，范德瓦尔斯原子层状晶体存在特的激子化激元，可诱导可见光到太赫兹广阔电磁频谱范围内的光学波导。同时，具有较强的激子共振可以实现非热刺激（包括静电门控和光激发）的光波导调控。 前期的众多研究工作表明，扫描近场光学显微镜（SNOM）已经被广泛用于稳态波导的可视化表征，非常适合评估范德瓦尔斯半导体的各向异性和介电张量。 如上所述，范德瓦尔斯材料中具有异常强烈的激子共振，这些激子共振能产生吸收和折射光谱特征，这些特征同样被编码在波导模式的复波矢量qr中，鉴于范德瓦尔斯半导体在近红外和可见光范围内对ab-平面的光学化率有重大影响，因此引起了人们的研究兴趣。 2020年7月，美国哥伦比亚大学Aaron J. Sternbach和D.N. Basov教授等研究者在Nature Communications上发表了题为：”Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides”的研究文章。研究者以范德瓦尔斯半导体中的WSe2材料为例，利用德国neaspec公司的纳米空间分辨超快光谱和成像系统，通过飞秒激光激发研究了WSe2材料中光波导在空间和时间中的电场分布，并成功提取了飞秒光激发后光学常数的时间演化关系。同时，研究者也通过监视波导模式的相速度，探测了WSe2材料中受激非相干的A-exciton漂白和相干的光学斯塔克（Stark）位移。 原文导读： ① 在纳米空间分辨超快光谱和成像（tr-SNOM）实验中（图1，a），研究者先将Probe探测光（蓝色）照到原子力显微镜（AFM）探针的点上，从探针点（光束A）散射回的光被离轴抛物面镜（OAPM）收集并发送到检测器。同时，WSe2材料的中的波导被激发并传播到样品边缘后，进而波导被散射到自由空间（光束B）。二个Pump泵通道（红色）可均匀地扰动样本并改变波导的传播。 通过在WSe2/SiO2界面处的近场tr-SNOM的振幅图像（图1b）可明显观察到约120 nm厚WSe2材料边缘（白色虚线）处形成的特征周期条纹—光波导电场分布。研究者进一步通过定量分析数据，分别获取了稳态和光激发态下，WSe2中波导的光波导的相速度q1,r和q1,p。图1：纳米空间分辨超快光谱和成像系统对WSe2材料中光波导的纳米成像结果。a:实验示意图（蓝色为Probe光，红色为Pump光）；b：近场纳米光学成像 c: 在稳态下，WSe2边缘的近场光学振幅图像；d: 光激发态下，延迟时间 Δt=1ps的WSe2边缘的近场光学振幅图像；e: 分别对c、d进行截面分析，获取定量数据。Probe探测能量，E=1.45 eV ② 研究者通过变化Probe探测能量范围（1.46–1.70 eV）及其理论计算成功获取了WSe2晶体稳态下的色散关系和理论数据显示A-exciton所对应的能量。图2：WSe2晶体稳态动力学的时空纳米成像研究。a: 不同Probe能量的近场光学振幅；b: 傅里叶变换（FT）分析 c: Lorentz拟合的WSe2块体材料介电常数面内组成；d: 基于Lorentz模型理论计算的能量动量分布（吸收光谱）。Probe探测能量，E 1.46–1.70 eV。 ③ 为了进一步研究光激发下WSe2中波导的色散和动力学，研究者进一步在90 nm的WSe2材料上，通过探测能量E = 1.61 eV，泵浦能量E = 1.56 eV，泵浦功率1.5 mW的实验条件进行了一列的纳米空间分辨超快光谱和理论研究。研究结果表明（图3a,b），研究者成功获取到了不同延迟时间Δt与δq2和δq1的关系。结果表明：光激发后的个ps内，虚部q2（图3a）突然下降（δq20）并迅速恢复。另一方面，理论计算结果（图3，c）显示了在A-exciton附近（黑色虚线箭头），初始能量Ex处，稳态（黑色虚线）和激发态A-exciton能量Ex’（蓝色箭头）分别的色散关系。 为了弄清各种瞬态机制，微分色散关系被研究者引入。先，研究者定义了微分关系：δqj=qj,p – qj,r，（j=1,2 分别代表波矢的实部和虚部，p, pump激发态，r 稳态）。研究者的理论及实验微分色散关系结果（图3 d、e）成功显示了光诱导转变中A-exciton的动力学行为。结果表明：A-exciton附近微分色散的特征是由两个伴随效应引起的：（i）仅在Δt=0时观察到的A-exciton的7 meV蓝移； （ii）A-exciton的漂白（定义为光谱频谱展宽和/或振荡强度降低（见图3d）。 趋势（i）在1 ps内恢复，与抑制耗散的动力学一致（图3a）。因此，研究者得出结论，A-exciton共振的瞬态蓝移是由于相干的光诱导过程所引起。 趋势（ii）持续时间更长，因此归因于非相干激子动力学。图3：WSe2中波导模的微分色散和动力学研究。a: δq2与Δt曲线；b: δq1与Δt曲线 c: 平衡和非平衡条件下洛伦兹模型计算的色散关系；d: 理论微分色散关系；e: 实验微分色散关系 综上所述，波导的瞬态纳米超快成像使我们能够以亚皮秒（ps）时间分辨率来量化光诱导变化的WSe2光学特性。研究者在WSe2上成功观察到了光诱导相速度的大幅变化，这表明所观察到的效应可能在范德瓦尔斯半导体中普遍存在。此外，研究者的研究结果表明，我们可以按需调谐范德瓦尔斯半导体的光学双折射行为。另一方面，研究者的工作开创性地发展了利用tr-SNOM探测超快激子动力学的工作，并为利用波导作为定量光谱学工具研究纳米光诱导动力学铺平了道路。研究者认为这种超快泵浦探测方法的高空间和时间分辨率，可能同样适用于新奇拓扑材料中的边缘模式和边缘效应的研究。 neaspec公司利用十数年在近场及纳米红外领域的技术积累，开发出的全新纳米空间分辨超快光谱和成像系统，其Pump激发光可兼容可见到近红外的多组激光器，Probe探测光可选红外（650-2200 cm-1）或太赫兹（0.5-2 T）波段，实现了在超高空间分辨（20 nm）和超高时间分辨（50 fs）上对被测物质的同时表征，可广泛用于二维拓扑材料、范德瓦尔斯（vdW）材料、量子材料的超快动力学研究。 参考文献：[1]. Aaron J. Sternbach et.al. Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides, Nature Communications , 11, 3567 (2020).

红外科技在事关人民生命安全的气象灾害监测、空间安全以及红外天文观测等领域具有核心作用，是国家重要的战略技术之一。上海技物所自上世纪60年代起扎根红外光电，伴随着国家战略而发展，逐步成长为领域内苍翠挺拔的一棵“大树”，多项科技成果实现了对标国际领跑水平的重大突破。在国家重大工程牵引下锻炼并造就的研究所全创新链协同攻关能力，是滋养大树根深叶茂之本。这亦支撑着研究所始终紧盯“国家事”，自主发展、迭代创新，持续拓展红外科学与技术的应用领域。要实现从以任务带学科的发展模式，到以高水平技术体系推动高质量发展的转变，上海技物所不仅要持之以恒坚守定位，更需要不断适应新形势、新要求勇于改革、善于创新。一是强基础、提后劲，深根而固柢。以重点实验室体系重组为契机，瞄准国防安全、航天强国、气候变化全球治理、“美丽中国”绿色发展、“双碳战略”等国家需求中，制约核心能力提升的基础问题，我们调整基础研究学科布局，部署了以气象卫星对地观测技术为代表的“极限红外探测新体制”和“红外辐射精密测量”学科方向：聚焦辐射、光谱、偏振和时效等维度研究，提升探测极限能力以引领天基红外探测的发展；在天基光电溯源技术研究方向着力为全球高时效红外精细化探测提供核心手段，形成国际独有的原创体系。同时布局“对称破缺诱导非线性红外光电转换”等包干制人才专项，鼓励优秀青年基础研究人才潜心致研。努力建设国际前三红外科学与技术重点实验室，使得国家使命驱动下的红外物理前沿到光电系统实现创新深度融合，将释放源源不断的创新动力滋养“大树”，使其持续焕发蓬勃生机。二是强布局、重引领，枝繁且叶茂。“国家事”的时代性要求积极承担国家任务不仅要有预见性和继承性，更要有自主可控、自强自立的创新性。我们要在更前瞻的技术储备和载荷研发上开展体系性的系统布局：围绕太空安全、国土安全以及装备应用需求，部署关键技术攻关，策划红外与光电系统先行一步的技术发展；面向航天红外装备应用，努力提升焦平面探测器技术水平，探索红外探测器前沿研究，蓄力突破高精度、高灵敏、甚长波、多维探测器等关键技术；围绕下一代高精度、多维遥感信息获取、国土资源与环境保护等行业应用，布局天基高精度温室气体监测技术、大气辐射超光谱探测仪技术以及高光谱探测、偏振探测和辐射探测技术等，在体系性和完备性上先行一步。三是强管理、练内功，潜心以致研。研究所在重大任务攻关中形成并演进的矩阵式科研管理模式，实现了强统筹下的高效管理。面对新形势，更要发挥管理优势，使得各类资源投入对科研发展呈现正效应，推动研究所向内涵式高质量发展模式转变。通过部署“面向红外芯片的光谱与界面功能关系研究的多尺度表征系统”国家重大科研仪器研制项目，为高端红外芯片研究和核心技术应用提供创新源动力。我们加大了研究所自主部署项目力度，同步扩大“包干制”覆盖范围；围绕技术创新链，设立青年PI课题组群，实现分聚联动；以使命和问题为导向，持续完善研究所的基础研究、关键技术攻关、系统工程等各类人员的考核与绩效管理。推进研究所改革所做的努力和尝试，都在源源不断显现正效应，使红外学科的发展充满了突破的潜能。在自主创新大有可为的时代召唤下，红外科技正加速释放创新魅力，必将更加大有作为。（作者系中国科学院上海技术物理研究所所长）

江苏省南京市建立起一套机动车尾气排放的大数据收集和整理系统，利用全市518个遥测天线，通过专门的软件对采集到的数据进行统计分析。一张张直观的色彩渲染图，一个个精细的尾气排放数据，使得环保和交通部门可以一目了然地掌握道路污染情况，让机动车尾气排放管理和治污决策有了科学依据。目前，这套系统已投入应用中，取得了很好的效果。　　南京在机动车上安装&ldquo 环保信息卡&rdquo 。市机动车排气污染监督管理中心技术科科长孟磊介绍，环保信息卡大小如信用卡，安装在每辆车的前挡风玻璃上，里面储存着车辆的各种信息，如车牌号、发动机排量、排放标准、有无违章、黄标车还是绿标车等等，每次经过监控装置时，环保信息卡发射出的信息，会被安装在监控装置上的天线自动接收。南京市机动车污染联防联控电子执法平台上面显示了经过环保监控天线的各种车辆的信息：10月30日，龙蟠中路长乐路以北东侧监控点，共有2213辆车通过。在这些车中，绿标车占76.9%，黄标车占0.2%，无标车占2.3% 排放等级中，国Ⅳ标准的排放车辆占61.9%，国Ⅲ的占24.4%，国Ⅱ的占11.6%。鼠标一点，可以看到每辆车的具体环保信息。　　据介绍，目前南京全市共有167万辆机动车，其中140万辆汽车安装了这种环保信息卡。&ldquo 这些智能卡采用的是射频识别技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。&rdquo 这些卡片就像汽车的信息终端，每辆汽车在经过监控点时，自动向天线发射汽车的信息，这样就可以了解到每台汽车的尾气排放情况。安装在全市道路的500个智能卡基站，通过感应经过车辆的智能卡信息，将每辆车的尾气排放数据传输到智能交通公司后台大数据分析中心。利用这个物联网系统，全市每天乃至全年所有路段的尾气排放量都可以精确计算出来。

根据医药行业检测特点，Labthink兰光推出了药包材安全测控与管理专题系列网页，内容包涵医药行业动态、检测要点重点以及行业标准信息，以期对制药企业、药包材生产企业有所帮助。第一期：药品包装材料安全与控制 http://xn--s1Vx4EvB51E79Q097BnoA.com/yaobaocai.html第二期：大输液包装质量控制技术 http://xn--tqQt33D8kCv9A76P097BnoA.com/dashuye.html本期焦点解读：　　大输液按照包装材料通常分三大类：玻璃瓶、塑料瓶和软袋。玻璃输液瓶虽经历几次改进，但仍摆脱不了玻璃制品易碎、密封性差、运输不便等缺陷。伴随软包装行业飞速发展，其突出的优越性在医药行业得到了广泛应用。从行业发展来看，塑料瓶和软袋产品所占市场份额正日趋上升，且非PVC软袋包装将成为未来大输液包装的最终发展趋势。　　本期Labthink兰光将围绕大输液包装的质量控制展开话题，为企业介绍大输液包装检测技术以及解决方案。济南兰光机电技术有限公司山东 济南市无影山144号电话：0531-85068566传真：0531-85062108邮箱：marketing@labthink.cn 网址：www.labthink.cn

一、 neaspec推出全新一代纳米光谱与成像系统neaSCOPE系列产品 近期，全球知名纳米显微镜领域制造商neaspec推出了纳米光学显微镜neaSCOPE全新一代系列产品，加载了全新技术，拓展了产品功能，以满足客户多样的实验需求。neaSCOPE是基于针增强的纳米成像和光谱，以应用为目的，满足客户在科学，工程和工业研究等不同领域的科研需求。由于其高度的可靠性和可重复性，neaSCOPE已成为纳米光学领域热点研究方向的科研设备，在等离子激元、二维材料声子化、半导体载流子浓度分布、生物材料红外表征、电子激发及衰减过程等众多研究方向得到了许多重要科研成果。neaSCOPE技术特点和优势包括：♢ 行业的针增强技术，高质量的纳米分析实验数据。♢ 采用模块化设计，针对用户的实验需求量身定制配置，同时兼顾未来的升需求，无需重复购置主机。♢ 软件使用方便，提供交互式用户引导功能，让新用户也能快速上手。流程化的软件界面，逐步引导用户轻松完成实验操作。♢ 功能多样、可靠性高，已得到大量发表文章的印证，在纳米光学领域有很深的影响力，是国内外实验室的头号选择。二、neaSCOPE全新一代产品型号 IR-neaSCOPE：基于AFM 针的激光诱导光热膨胀的纳米红外成像和光谱。IR-neaSCOPE可测量纳米红外吸收谱。该设备利用AFM-IR机械信号来检测样品中激光诱导的光热膨胀。IR-neaSCOPE无需红外探测器和光学干涉仪，为热膨胀系数大的样品（如聚合物、生物材料等）提供了一种经济高效的纳米红外成像及光谱研究的解决方案。IR-neaSCOPE提供红外吸收成像，点光谱和高光谱成像，并可升到IR-neaSCOPE+s，拓展更多功能，实现更多种类材料的研究。♢ 将样品的光学与机械性质有效地去耦，实现无伪影的吸收测量。♢ 将激光地聚焦在探针上，实现优化条件下对样品的无损表征。♢ 互动式软件界面，帮助新用户直接上手，获取高质量数据。IR-neaSCOPE+s：探测商用AFM针的弹性散射光，实现纳米红外成像和光谱。IR-neaSCOPE+s能实现10 nm空间分辨率的化学分析和电磁场成像。该设备利用先进的近场光学显微镜技术来测量红外吸收和反射率，以及局部电磁场的振幅和相位。设备支持红外纳米成像、点光谱、高光谱、以及纳米 FTIR，可使用CW照明源，宽波激光器，以及同步辐射源。IR-neaSCOPE+s在有机和无机材料分析方面具有广泛的应用案例以及特殊的近场表征手段，如定量s-SNOM或亚表面分析。♢ 同时探测样品吸收和反射，适用于各类型材料。♢ 快速可靠的s-SNOM成像和光谱系统，在不影响数据质量的情况下实现高效数据产出。♢ 结合多光路设计和多项技术，实现大量选配功能（纳米 FTIR、透射、底部照明、光电流等）。...… VIS-neaSCOPE+s：局部电磁场偏振分辨的近场成像（振幅和相位）。VIS-neaSCOPE+s优化了可见光波长范围内的振幅和相位的矢量场成像。利用的s-SNOM技术实现对等离子体纳米结构和波导结构的近场成像和光谱研究。VIS-neaSCOPE+s提供灵活的光路配置，能够进行偏振测量、侧面和底部照明。同时支持升纳米FTIR 和TERS功能。♢ 检测局域电磁场的振幅和相位，实现对波衰减、模场和色散的全面表征。♢ 有的100%无背景检测技术和稳定的无像差对焦，保证在可见光全波数范围内的实验结果。♢ 灵活的光路选配，可将光源聚焦到样品或探针上，适用于等离子体不同的研究方向。 THz-neaSCOPE+s：纳米尺度太赫兹 （THz） 近场成像和光谱多功能平台。THz-neaSCOPE+s可在纳米尺度上实现太赫兹成像和光谱。该设备基于完全集成的紧凑型 THz-TDS 系统，可直接用于半导体纳米结构、二维纳米材料和新型复合材料系统的电导率研究。THz-neaSCOPE+s同时支持用户自由耦合太赫兹和亚太赫兹源，并集成了市面上SPM仪器中的软件界面，是强大的纳米太赫兹分析仪器。 ♢ 全反射光路，大程度上兼容宽波和单波太赫兹源，覆盖全部光谱范围。♢ 模块化设计和多光束路径设计，支持多种分析功能，包括光电流、泵浦以及纳米FTIR。♢ 基于THz-TDS 技术，实现紧凑且完全集成的太赫兹纳米光谱。 IR-neaSCOPE+fs：10 fs 时间分辨率和 10 nm 空间分辨率的超快泵浦光谱。IR-neaSCOPE+fs实现了泵浦光谱空间分辨率的突破。设备基于纳米FTIR 的fs激光系统，提供完全集成的硬件和软件系统，实现纳米的时间动态研究。该系统具备有的双光路设计、无色散光学元件、以及可选配的SDK，兼容各种泵浦激光器，使用成熟的高功率实验配置进行突破性的超快研究。♢ 完全集成的系统，帮助用户免于复杂的设备调试，专注于研究本身。♢ 无芯片的光学元件进行光聚焦和收集达到大时间分辨率。♢ 灵活的硬件和软件界面，可根据客户实验需求定制。 IR-neaSCOPE+TERs：nano-FTIR与nano-PL和TERS相结合，突破性的纳米尺度光谱探测技术。IR-neaSCOPE+TERs将纳米FTIR与针增强拉曼TERS和光致发光（PL）光谱相结合，在同一显微镜内利用弹性和非弹性散射光同时进行表征。该系统通过简单的光路校准可实现互补的红外光和可见光散射，可使用商用镀金的AFM探针进行稳定的纳米拉曼和PL表征。 ♢ 模块化设计和多光路设计，实现AFM探针在同一位置的纳米FTIR和纳米拉曼/PL光谱。♢ 通过简单的光路校准收集AFM探针针的强弹性散射光。♢ 使用商用AFM探针获得大 TERS 信号。♢ 优化的软件数据收集处理，在同一用户界面进行所有测量。 cryo-neaSCOPE+xs：超低温环境纳米光学成像和光谱。cryo-neaSCOPE+xs可在端低温下实现近场光学纳米成像和纳米光谱。该设备可获得高质量的近场信号，且支持可见光、红外光、以及太赫兹源。因此，该系统可实现10 K以下不同能相关的研究。cryo-neaSCOPE+xs 基于全自动干式低温恒温器，无需液氦。该系统同时具备共聚焦以及接电功能，以实现低温条件下的多功能研究。♢ 的s-SNOM和纳米FTIR技术，实现低温下纳米光学分析，温度低至10K。♢ 使用neaspec 照明和检测模块，兼容红外到太赫兹光源，应用领域广泛。♢ 使用全自动闭式循环高真空干式低温恒温器，降温速度快，使用成本低。 三、背景简介neaspec创立于2007年，起源于德国马克斯普朗克研究所，因其在纳米分析领域的一系列突破性技术而受到广泛关注。neaspec和Quantum Design结为全球战略合作伙伴，并于2013年次引入中国。产品经过多次升换代，设备的各方面性能均已达到高度优化。目前在国内的用户包括清华大学、北京大学、中国科学技术大学、中山大学、中科院诸研究所等高校和研究所。此次升使得系统在软件用户交互性、模块化、后续升兼容性方面具有更大的提升。 四、应用案例1. Nature: 双层旋转的范德瓦尔斯材料中的拓扑化激元和光学魔角 相关产品：IR-neaSCOPE+s 2018年W. Ma等在Nature报道了范德瓦尔斯材料α-MoO3 中的面内双曲声子化激元的重要发现。2020年6月，G.W. Hu等在此基础上通过理论预测并在实验上证实了双层旋转范德瓦尔斯材料α-MoO3体系，可以实现由转角控制的声子化激元从双曲到椭圆能带间的拓扑变换。在这个变换角附近，光学能带变成平带，从而实现激元的直线无衍射传播。类比于双层旋转石墨烯中的电子在费米面的平带，作者因此将这一转角命名为光学魔角。 研究中作者采用散射型近场光学显微镜（s-SNOM）对双层α-MoO3 旋转体系进行扫描测试。实验结果显示，在接近魔角时，光学能带变平，声子化激元沿直线无衍射传播。此外，通过测试不同转角的双层体系，作者成功观测到在不同频段大幅可调的低损耗拓扑转换和光学魔角。这一重要发现奠定了“转角光子学”的基础，为光学能带调制、纳米光操控和超低损耗量子光学开辟了新的途径，同时也衍生出“转角化激元”这一重要分支研究方向，为进一步发展“转角声学”或“转角微波系统”提供了重要的线索和启发。（引自：中国光学-公众号，2020年6月11日《Nature：光学魔角！二维材料转角遇见光》） 【参考】 Topological polaritons and photonic magic angles in twisted α-MoO3 bilayers. Nature, 2020, 582, 209-213.2. Nature: 天然双曲材料的声子化研究 相关产品：IR-neaSCOPE+s W. Ma在自然材料体系（α-MoO3）中观察到在平面内各项异性传播的声子化激元，包括传播速度不同的平面椭圆型和单向传播的平面双曲型声子化激元；并发现了在α-MoO3中支持的声子化激元具有低的损耗。实验发现，α相三氧化钼在两个光谱范围内存在两个剩余射线带，声子化激元的传播行为在两个剩余射线带内表现出不同的性质。在低剩余射线带内，α相三氧化钼可以在中红外波段支持双曲型声子化激元，也就是说声子化激元仅沿一个方向传播([001]方向)，在垂直方向[100]的传播完全被抑制，这种化激元有多种具吸引力的性质，它具有强的场局域特性，可以支持厚度可调节的波导模式，并且损耗低。而在另外一个剩余射线带内,α相三氧化钼在中红外波段支持椭圆型声子化激元,化激元沿着[001]和垂直方向[100]以不同的波长进行传播，这种化激元传播寿命高达约8 ±1 ps，远高于目前已知的高寿命。研究进一步促进了光学器件的微型化和多元的调制特性，并且再次证明自然材料中仍然具有无穷的挖掘潜力。 【参考】 In-plane anisotropic and ultra-low-loss polaritons in a natural van der Waals crystal. Nature, 2018, 562, 557–562. 3. 纳米空间分辨超快光谱和成像系统在范德瓦尔斯半导体研究中的应用 相关产品：IR-neaSCOPE+fs近年来，范德瓦尔斯（vdW）材料中的表面化激元(SP)研究，例如等离化激元、声子化激元、激子化激元以及其他形式化激元等，受到了广大科研工作者的关注，成为了低维材料领域纳米光学研究的热点。其中，范德瓦尔斯原子层状晶体存在特的激子化激元，可诱导可见光到太赫兹广阔电磁频谱范围内的光学波导。同时，具有较强的激子共振可以实现非热刺激（包括静电门控和光激发）的光波导调控。2020年7月，美国哥伦比亚大学Aaron J. Sternbach和D.N. Basov教授等研究者在Nature Communications上发表了题为：“Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides”的研究文章。研究者以范德瓦尔斯半导体中的WSe2材料为例，利用德国neaspec公司的纳米空间分辨超快光谱和成像系统，通过飞秒激光激发研究了WSe2材料中光波导在空间和时间中的电场分布，并成功提取了飞秒光激发后光学常数的时间演化关系。同时，研究者也通过监视波导模式的相速度，探测了WSe2材料中受激非相干的A-exciton漂白和相干的光学斯塔克（Stark）位移。【参考】 Aaron J. Sternbach et.al. Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides, Nature Communications, 11, 3567 (2020) 4. ACS Nano：光致发光、拉曼、近场光学同步测量技术揭示二维合金材料新特性 相关产品：IR-neaSCOPE+TERs 单层异质结构的应用潜力直接受到材料内在和外在的缺陷影响。乔治亚大学的研究人员在Abate教授的带领下，利用neaSNOM散射式近场光学显微镜，研究了二维（2D）单层合金光致氧化过程中纳米尺度下的奇异界面现象。他们发现界面张力可以通过建立稳定的局部势阱来集中本征激子，从而实现高的热稳定性和光降解稳定性。该实验结果由neaspec公司特的nano-PL / Raman和s-SNOM同步测量技术所采集，并已发表在ACS NANO中。在实验中，作者合成了由单层面内MoS2-WS2异质结构制成的2D纳米晶体，这些晶体在富Mo的内部区域和富W的外部区域间，显示出了较强的纳米合金界面。在针增强照明刺激下（100天），作者进一步观察到，光降解过程中界面的激子稳定性、局域性和不均匀性。得益于高度敏感的s-SNOM成像技术，作者探测到富W的外部区域的反射率出现急剧下降。该反射率始于晶体边缘，并随时间向内传播。在同一样品区域获得的高光谱纳米光致发光（nano-PL）图像显示，W氧化相关的激子的猝灭会遵循与s-SNOM相同的模式（在边缘开始并向内传播）。值得注意的是，合金界面的内部区域表现出了强大的抗氧化能力。即使在光降解100天后，它仍具有很强的s-SNOM信噪比和未淬灭的nano-PL信号。为了进一步研究结构变化，作者使用nano-PL进行了增强拉曼高光谱纳米成像测量，并在同一扫描区域的每个像素处获取了空间和光谱信息。实验结果表明，在整个晶体的光降解过程中，WS2拉曼峰逐渐消失，而在内部区域中的MoS2仍然存在。该结果表明在相同的环境条件、同一显微镜下测量相同的晶体，由于热诱导的合金和基底晶格常数的不匹配，导致光氧化与局部应变存在一定的关联。而合金界面可防止该应变传播到内部区域，从而防止其降解。 【参考】 Photodegradation Protection in 2D In-Plane Heterostructures Revealed by Hyperspectral Nanoimaging: The Role of Nanointerface 2D Alloys. ACS Nano 2021, 15, 2, 2447–2457. 5. Cryo-SNOM低温近场在氧化物界面的新应用 相关产品：cryo-neaSCOPE+xs 氧化物界面处的二维电子体系（2DES）做为一个特的平台，将典型复合氧化物、强电子相关的物理特性以及由2DES有限厚度引起的量子限域集成于一体。这些特的性质使其在电子态对称性、载流子的有效质量和其它物理特性方面与普通半导体异质结截然不同，可以产生不同于以往的新现象。然而氧化物界面多掩埋于物质间使其难以探测，为探究其局限2DES需要一个无创并且具有很高空间分辨率的表征技术，如果还能提供一个较宽范围内温度变化的平台将大地推进该领域的研究。通常光学显微镜可用于上述研究，其中，远场的探测技术由于受到波长和衍射限的限制缺乏空间分辨率，而红外波段的光束探测传导电子的Drude反应分辨率仅有几个微米的量，无法满足测试需求，而利用散射式近场光学显微镜(s-SNOM)可以克服这一限制，使其具有10-20 nm的空间分辨率并获得光响应信号中的强度和相位信息。近期，Alexey B. Kuzmenko团队在Nat. Commun.上获得新进展，他们利用s-SNOM来研究从室温下降到6K时LaAlO3/SrTiO3界面的变化情况，从近场光学信号，特别是其中的相位分量信息可以看出对于界面处的电子系统的输运性质具有其高的光学敏感度。这一模型说明了2DES敏感性来源于AFM针和耦合离子声子模型在很小穿透深度下的相互作用，并且该模型可以定量地将光信号的变化与冷却和静电选通控引起的2DES传输特性的变化相关联，从而提供操控光学信息的有效手段。从利用s-SNOM得到的实验结果和建立的模型结果来看，二者之间具有很好的拟合，这一结果说明了电子声子相互作用对于在零动量时的表面声子离子模型的散射化吸收具有至关重要的作用。【参考】 High sensitivity variable-temperature infrared nanoscopy of conducting oxide interfaces. Nature Communications 2019, 10, 2774. 6. Science：近场太赫兹光电流-石墨烯等离子体在近费米速度传播下的非局域量子效应 相关产品：THz-neaSCOPE+s西班牙光子科学研究所（ICFO）的 Marco Polini教授和Frank H. L.Koppens教授在《Science》上发表了题为：Tuning quantum nonlocal effects in graphene plasmonics的文章。 在本篇文章中，研究者利用散射式近场光学手段，对石墨烯-(h-NB)-金属复合体系表面进行了纳米尺度下的精细扫描，由此观测到了太赫兹波段下的石墨烯等离子体以近费米速度进行传播。研究发现，在慢的速度（数百倍低于光速）下，石墨烯等离子的非局域响应得以探测，通过近场成像能够以无参数匹配手段清晰地揭示无质量的Dirac电子气体的量子描述，进而展示了三种类型的非局域量子效应，即单粒子速率匹配，相互增强费米速率和相互减弱压缩性。通过该近场光学的研究方法，研究者终提供了确定电子体系的全时空反应的新途径。 【参考】 Tuning quantum nonlocal effects in graphene plasmonics. Science 2017, 357, 187. 五、部分发表文章[1]. Nature (2021) 596, 362[2]. Science (2021) 371, 617[3]. Nature Physics (2021) 17, 1162[4]. Nature Phot. (2021) 15, 594[5]. Nature Chem. (2021) 13, 730[6]. Nature (2020) 582, 209[7]. Nature Phot. (2020) 15, 197[8]. Nature Nanotech. (2020) 15, 941[9]. Nature Mater. (2020) 19, 1307[10]. Nature Mater. (2020) 19, 964[11]. Nature Phys. (2020) 16, 631[12]. Nature (2018) 562, 557 [13]. Nature (2018) 359, 892[14]. Science (2018) 362, 1153 [15]. Science (2018) 361, 6406 [16]. Science (2018) 359, 892[17]. Science (2017) 357, 187[18]. Science (2014) 344, 1369[19]. Science (2014) 343, 1125

在江苏省生态环境监控中心监控大屏上，全省重点污染源的基本信息、生产工艺、污染治理设施运行情况、排污状况、排污数据等信息一览无余。 　　“十一五”以来，江苏省环保厅在信息化运用方面不断改革探索创新，持续加大对环境监测工作的投入，建立起利用大数据和云计算等先进技术的“1831”生态环境监控系统。 　　在大数据时代，如何让“智慧”重新定义“环保”，江苏环保人有着自己的考量。 　　让污染无所遁形 　　数据不能共享是当前实现环保智慧化管理的最大问题，“1831”系统可以说是解决这个问题的一种方式。 　　利用大数据和云计算等技术手段，“1831”系统可将水、声、辐射、汽车尾气等和环保有关的数据集成在地理信息系统中，真正实现了平台统一、系统集成、网络整合、数据集中、硬件集群、软件管理、安全提升、服务保障等多种功能。 　　“目前‘1831’系统实现了‘一网尽收，内外两分；一八三一，工作随行’。”江苏省生态环境监控中心副主任黎刚告诉记者，江苏省环保专用网络以江苏省环保厅为中心，连接13个省辖市环保局和110个区（县）环保局，共127条线路，使用数字专线连接，省市一级的带宽为100M和20M，市县一级带宽为20M和10M，与互联网物理隔离。 　　江苏省环保厅结合环境管理各项业务需求，还在“1831”系统平台上开发了众多环保工作相关应用。“信息强环保”在各部门的日常工作中得到了充分体现。 　　“过去危险废物的转移全依靠纸质联单记录，监管上还存在一些漏洞。”江苏省固体废物监督管理中心副主任余令玮告诉记者，如今，依托于“1831”系统，全省万余家产废、经营企业进行危废产品的生产、转移、处置、贮存等信息都可实现网上申报，全省22家危废企业的工况信息可以进行实时视频监控。 　　今年6月，江苏环保厅与江苏省交通厅架设了专线，实现了危险废物管理信息系统和车辆运输管理系统之间的信息互通，对运输企业、运输车辆、运输人员以及运输车辆定位信息进行数据共享，对危险废物转移过程中运输车辆的运行轨迹进行实时追踪。 　　改变环境管理思维 　　建立了庞大的数据信息系统，为的是提供更好的服务。信息化运用逐渐改变了江苏省环保部门的环境管理思维。 　　“为方便公众随时查看PM2.5的数值，我们将‘1831’系统中的某些模块移植到了江苏环保网等互联网渠道向公众发布。”江苏省生态环境监控中心信息部的徐洁表示，如果想随时随地掌握身边PM2.5的变化趋势，只需在手机上下载名为“我的PM2.5”的APP，就可通过其了解各个监测点位的PM2.5数据。 　　在企业环保信用管理方面，“1831”也发挥着重要的“把关”作用。 　　据了解，江苏省环保厅依托“1831”系统建立了省、市、县三级环保部门对企业环保信用评价的审核制度和直报系统。在江苏省企业环保信用管理系统里，各级管理人员可以看见辖区内所有参与信用评价管理的企业信息。 　　为了使企业环保信用评价信息能够服务于工商审批和绿色贷款，江苏省环保厅专门与江苏省公共信用信息中心进行数据对接，梳理全省约150万家企业的基本信息，并录入信用评价系统企业库；整理了全省914家国控重点企业名单并加入参评企业库，用于辅助环保信用评价工作。 　　如果企业在生产中出现环境问题，就会被环保部门在环保信用管理系统中记上一笔，环境问题一多，企业环保信用等级就会下降，这在无形中倒逼企业加强环保自律。 　　“授信审批贷款时，企业环保信用等级是我们的前置条件，如果某企业环保信用评价结果为红色、黑色，就会被直接拒绝。”工商银行江苏省分行授信审批中心工作人员告诉记者。 　　建设“智慧环保”工程 　　如今，“1831”已走过4个年头，大数据等技术的发展给环保产业带来了新的机遇，也给环保工作带来了新的工作思路和工作方法。对于“1831”系统未来的发展，江苏省环保厅又有了新的构想。 　　“目前的‘1831’系统，实现了一数一源、一源多用、信息共享、部门协同，改变了过去多数多源、多源并用、信息不共享、部门难协同的现状。”黎刚表示，江苏正在启动“智慧环保”建设工程，积极利用信息技术化解环保工作面临的被动困境，探索环保管理工作从重点治理向全面管理转变、从孤军奋战向全社会共同治污转变、从被动监管向主动服务转变的路径。 　　谈及“智慧环保”工程的建设目标，江苏省环保厅总工程师刘建琳表示，“智慧环保”工程将致力于强化跨部门、跨区域的政务协作，完善发改、工商、税务、交通、银行、环保、公安等部门工作机制，推进政府管理部门信息互换、监管互认、执法互助，鼓励跨部门多维度大数据应用示范，对经济社会发展实施智能调控和风险预警，确保经济安全、生态安全、社会公共安全。 　　据了解，“智慧环保”建设工程将历时两年，分9个子工程。其核心工程当属环保大数据云计算中心建设工程，将研发利用大数据技术的环境保护信息采集、传输、处理一体化平台，利用大数据对采集的企业排污数据真实性进行审计。 　　预测性分析能力是大数据分析最重要的应用领域。从大量复杂的数据中挖掘出规律，建立起科学的事件模型，将新的数据代入模型，就可以预测事件的未来走向。 　　徐洁说：“‘智慧环保’工程未来将起到辅助环保决策的作用，在‘1831’系统的基础上，江苏将整合相关信息资源，搭建环境影响评价会商与信息公开系统，结合水、气、声环境影响预测模型，实现项目信息、环境准入、方案比选、环境影响等建设项目可行性会商功能。” 　　此外，在“智慧环保”工程中，江苏以洪泽湖湿地为试点，建设具有洪泽湖湿地特色的生态信息服务平台。通过平台，有关部门可以实时掌握湿地自然生态系统的动态变化及趋势，为湿地的保护和决策提供科学依据，同时为依法查处非法狩猎、捕捞等行为提供手段与依据。 　　刘建琳表示，在“智慧环保”工程 的带动下，江苏将进一步建设和完善环保公共服务平台，服务民生、改善环境。　 来源：中国环境报

p　　蛋白质是自然界中最神秘的物质之一，几乎所有的生命活动都有它的身影。正如人有生死，生物体内的蛋白质也有出生与死亡。蛋白质的出生是一个精准的从脱氧核糖核酸(DNA)转录得到的信使核糖核酸(mRNA)进而翻译合成蛋白质的过程。当蛋白质的功能使命完成后，需要被及时降解掉(死亡)，否则，蛋白质过早或者过晚降解均会导致其功能失常，进而导致“阿尔兹海默综合征”、“克雅士病”等多种疾病的产生。/pp　　泛素-蛋白酶体途径是真核生物最重要的蛋白质降解途径。在这个途径中，蛋白质被特异进行泛素标记(即泛素化修饰)，进而被送到蛋白酶体进行降解。该途径是一种能量(ATP)依赖的特异、高效的蛋白质降解途径, 发现该途径的三位科学家阿龙· 切哈诺沃、阿弗拉姆· 赫尔什科与欧文· 罗斯共享了2004年诺贝尔化学奖。在此途径中，泛素连接酶发挥了“扳机”似的重要作用，特异地进行底物蛋白质的识别，并启动后续的降解过程，是打开蛋白质死亡之门的钥匙。然而由于泛素连接酶与底物蛋白质间的低亲和力，至今尚无有效的高通量的实验鉴定方法。/pp　　近年来，生物大数据的积累使得我们有望利用知识挖掘思想对这一问题进行理论探索。军事科学院国家蛋白质科学中心贺福初院士、李栋研究员团队对泛素连接酶与底物的相互作用涉及的蛋白质网络、蛋白质结构和序列等多个层面的生物大数据开展了系统分析，给出了3856对潜在的介导泛素连接酶与底物相互作用的结构域组合，鉴定了底物蛋白序列上10480个潜在的泛素连接酶识别特征，发现了泛素连接酶与底物在生物学网络中倾向于形成特定的拓扑性质。进而基于这些特征发展了首个人类泛素连接酶-底物相互作用的预测和展示系统(UbiBrowser，http://ubibrowser.ncpsb.org)。该项研究有助于人们从多个角度认识泛素连接酶对底物的调控作用，发现两者之间的选择关系，并进而掌握开启蛋白质死亡之门的“钥匙”。/pp　　本项研究也是贺福初院士、李栋研究员团队利用生物大数据挖掘生物学知识的再次成功尝试。2008年，该团队整合基因组上下文等生物学特征，成功进行了蛋白质相互作用可靠性评估(Molecular & Cellular Proteomics, 2008, 7: 1043-1052)。2009年，该团队利用结构域预测了蛋白质组尺度内相互作用蛋白间的信号流走向(Molecular & Cellular Proteomics, 2009, 8: 2063-70)。2013年，该团队利用logistic回归方法，整合蛋白质功能等多层次生物学证据，对蛋白质组尺度的自相互作用蛋白进行了系统挖掘 (Mol Cell Proteomics, 2013,12:1689-700)。近年来，在国家科技部”中国人类蛋白质组计划”重点专项项目的支持下，该团队致力于通过整合深度学习等数据分析算法，以生物医学知识图谱为核心，构建面向生物医学大数据知识智能发现的“高速公路”。/pp　　本项研究8月24日发表在国际著名的《自然》子刊《自然?通讯》(Nature Communications)上，共同第一作者是军事科学院国家蛋白质科学中心李杨博士、卢亮博士和首都医科大学谢萍副教授。贺福初院士和李栋研究员为共同通讯作者。该工作得到国家国际科技合作专项、精准医学重点专项和国家自然科学基金的支持。/ppbr//p

特点：远程、在线、原位、高温、无损、激光拉曼。 CEL-BRS BrightRaman以高重频脉冲激光器和门控单光子相机为核心，纳秒门控选通技术可大幅抑制背景辐射、环境光以及荧光等带来的干扰，阵列单光子相机可以准确探测每个收集到的拉曼光子。得益于单光子探测与门控技术的结合，在使用 CEL-BRS BrightRaman时无需担心传统拉曼技术固有的各种制约因素 ，甚至在室外日光条件下也可轻松获得远处的物质拉曼信号。BrightRaman远程在线拉曼测试系统具有远程、在线、原位、高温、无损样品等功能于一体，有其他拉曼不可比拟的原位+在线的优势，无需样品池，直接照射样品测试，如同一个手电筒，照射样品即可得到数据。 技术优势• 非接触、无损检测，分子“指纹”识别光谱• 规避荧光、热辐射、环境光干扰，使用场景更加广阔• 时间/距离分辨拉曼光谱，原位实时动态监测• 相机“零噪声”探测技术技术指标指标技术参数光谱分辨率优于3cm- *取决于光栅，可选配四块光栅光谱范围-200-4000cm-测试距离0.05米-2米 *更长距离可定制收集口径100mm直径背景/环境光抑制CEL-BRS-XXX-S：～10-6CEL-BRS-XXX：～10-3荧光抑制CEL-BRS-XXX-S：～10-2 *取决于荧光寿命 激发光源激发波长 CEL-BRS-266: 266nm CEL-BRS-355: 355nm CEL-BRS-532: 532nm脉冲能量 CEL-BRS-266: 5uJ CEL-BRS-355: 10uJ CEL-BRS-532: 15uJ重复频率1KHz激光器类型 CEL-BRS-XXX-S：主动调Q微片激光器 CEL-BRS-XXX：被动调Q微片激光器 探测器探测器类型2DSPC单光子相机 阵列1920*1200 Pixel最短快门3ns同步分辨率10ps测试实例 透石膏室 内环境光下拉曼测试 ZSM-5分子筛催化甲醇制二甲醚实时反应监测创新点： 应用：远程、在线、原位、高温、无损、激光器拉曼。 CEL-BRS BrightRaman以高重频脉冲激光器和门控单光子相机为核心，纳秒门控选通技术可大幅抑制背景辐射、环境光以及荧光等带来的干扰，阵列单光子相机可以准确探测每个收集到的拉曼光子。得益于单光子探测与门控技术的结合，在使用 CEL-BRS BrightRaman时无需担心传统拉曼技术固有的各种制约因素 ，甚至在室外日光条件下也可轻松获得远处的物质拉曼信号。 CEL-BRS BrightRaman远程在线拉曼测试系统

本文由中国药科大学药物代谢与药代动力学重点实验室所作，发表于DRUG METABOLISM AND DISPOSITION 38:1747–1759, 2010。 中药通常被定义为一种治疗方案，它不是由单一化合物与单一靶点相互作用组成的，而是几种化合物与多个靶点相互作用的协同药理干预。由于天然产物具有多种多样的生物活性和药用潜力，几乎每个文明都积累了使用它们的经验和知识。 最近，西方制药公司开始更喜欢用纯净的天然产品，而不是粗提取物作为药物原料。然而，在识别通过联合用药来有效对抗疾病的天然化合物或受自然启发化合物方面存在巨大的挑战。此外，体内可能存在的大量代谢物、有害药物相互作用的固有风险以及多组分制剂不可预测的药代动力学特性仍需解决。因此，中药代谢研究不仅是中药现代化的关键，而且对新药的开发具有重要意义。 中药代谢研究是一项艰巨的任务，由于中药成分复杂，代谢途径复杂，缺乏标准品，目前尚处于起步阶段。本研究基于液相色谱-离子阱-飞行时间质谱技术，建立了快速鉴定和分类中药成分代谢物的技术平台。 以五味子木脂素提取物为例，完成了体外和体内代谢研究。在体外研究中，对五种典型五味子的代谢产物进行了鉴定和结构表征。主要的代谢途径有去甲基化、羟基化及去甲基-羟基化。在体内研究中，在大鼠尿液中检测到44种代谢物。根据体外代谢规律，对这些代谢产物进行了快速鉴定和分类，并证实羟基化是木脂素在大鼠尿液中的主要代谢途径。 此外，根据在0 - 12、12 - 24和24 - 36小时采集的尿液样本的相对强度，计算雌性和雄性大鼠代谢产物的“相对累积排泄”(RCE)。结果发现，RCE存在很大的性别差异。对于大多数代谢物，雌性大鼠的RCE显著低于雄性大鼠。综上，目前开发的木脂素五味子代谢研究方法和途径将在中药代谢研究中得到广泛应用。 图1 基于液相色谱-质谱联用技术开发的中药代谢平台和工作流程图2 用LC-IT-TOF/MS测定NADPH存在时，五味子木脂素A及其代谢物在雌性(A)和雄性(B)大鼠肝脏S9中的EICs，以及五味子木脂素A可能代谢物的裂解途径(C-F)。虚线方块:潜在的去甲基化位点 虚线圆圈:潜在的羟基化位点。 综上所述，本研究基于LC-IT-TOF/MS单一平台，为解决中药代谢领域的关键问题——包括代谢产物的鉴定和分类，开发了一套系统方法论(图1)。在此基础上，利用LC-IT-TOF/MS平台对五味子木脂素的代谢产物进行了系统鉴别和分类。 首先，利用基于诊断片段离子的扩展策略对五味子木质素提取物中的五味子木脂素进行快速鉴定，并在此过程中对31种五味子木脂素进行了结构特征鉴定。 其次，基于LC-IT-TOF/MS，对5种五味子木脂素成分的标准品在肝脏和肠道S9系统中的代谢命运进行逐一研究，其主要生物转化方式包括去甲基化(－CH3)、羟基化(＋OH)和去甲基化-羟基化(－CH3＋OH)。 文献题目《Development of a Systematic Approach to Identify Metabolites for Herbal Homologs Based on Liquid Chromatography Hybrid Ion Trap Time-of-Flight Mass Spectrometry: Gender-Related Difference in Metabolism of Schisandra Lignans in Rats》 使用仪器岛津LC–IT-TOF/MS 作者Yan Liang, Haiping Hao, Lin Xie, An Kang, Tong Xie, Xiao Zheng, Chen Dai, Kun Hao, Longsheng Sheng, and Guangji Wang Key Laboratory of Drug Metabolism and Pharmacokinetics, China Pharmaceutical University, Nanjing, People’s Republic of China

详细信息 [公开]市属高校分类发展—城市建设领域高水平特色型学科交叉协同平台公开招标公告 北京市-西城区 状态：公告 更新时间： 2023-03-09 招标文件: 附件1 附件2 [公开]市属高校分类发展—城市建设领域高水平特色型学科交叉协同平台公开招标公告 2023-03-09 项目概况 市属高校分类发展—城市建设领域高水平特色型学科交叉协同平台 招标项目的潜在投标人应在北京市政府采购电子交易平台（http://zbcg-bjzc.zhongcy.com/bjczj-portal-site/index.html#/home）获取招标文件，并于2023-03-30 14:00（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号：11000023210200037834-XM002 项目名称：市属高校分类发展—城市建设领域高水平特色型学科交叉协同平台 预算金额：744.04 万元（人民币） 最高限价：744.04 万元（人民币） 采购需求： 包号 标的名称 采购包预算金额（万元） 数量 简要技术需求或服务要求 是否接受进口产品投标 合同履行期限 01 高性能人工智能数据中心 60 1套 提供≥10万亿次每秒的双精度浮点计算能力和≥20万亿次每秒的单精度浮点计算能力 否 合同签订后1个月内交货并安装完毕 02 回馈式电网模拟器 23.04 1台 AC输出电压设定范围：相电压不劣于0～350V，线电压不劣于0～600V，电压分辨率不劣于0.01V 否 合同签订后2个月内交货并安装完毕 交直流电子负载 1台 交流输入范围：50～400V（有效值），0～20A（有效值） 否 03 比表面积及孔径分析仪 57.4 1台 比表面积：0.0005m2/g－无上限 否 合同签订后1个月内交货并安装完毕 04 模拟驾驶系统 40 1套 平台支持与驾驶模拟软件数据接口可以实时同步传输数据 否 合同签订后1个月内交货并安装完毕 05 数字项目全过程管理子系统 50 1套 支持组织权限管理的多级权限，支持同一人在不同层级的组织中任不同岗位 否 合同签订后10个工作日内交货并安装完毕 06 水泥基3D打印工作站 130 1套 工作半径：≥2000mm 否 合同签订后3个月内交货并安装完毕 08 机器人电力电子驱动模块快速控制实验台(加配接口) 34 1套 该实验台由12个部件、模块构成：实时仿真机、实时仿真软件包、变流器、电感模块等 否 合同签订后3个月内交货并安装完毕 机器人电驱系统虚拟仿真软件 1套 工具软件自主可控，界面、功能、接口可根据使用需要定制 否 09 高功率非线性超声无损检测子系统 80 1套 门控放大器：定制优化频率范围250KHz-7MHz，最大输出（有效值）功率1.5KW 否 合同签订后4个月内交货并安装完毕 10 直流式冷水机组 147 1套 驱动与控制方式：直流驱动，全自动控制 否 合同签订后1个月内交货并安装完毕 光伏直流电储能系统 50kWh 系统组成：包含光伏发电系统、逆变系统、储能系统 否 冷媒加注机 1套 控制方式：全自动冷媒加注 否 建筑空间环境与能耗模拟工作站 6台 CPU：主频≥3G，32核64线程 否 11 全自动定氮仪 42.6 1台 测定范围：不劣于0.1mg～240mg氮（常规氮） 否 合同签订后1个月内交货并安装完毕 自动进样器 1台 批次处理能力：不少于30个实验样品/次 否 12 智慧城市交通大数据分析硬件 80 2套 性能不低于至强可扩展处理器，数量≥4颗 否 合同签订后2个月内交货并安装完毕 合同履行期限：各分包合同履行期限见附件 本项目不接受联合体投标。 二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求： 本项目预留部分采购项目预算专门面向中小企业采购。对于预留份额，提供的货物由符合政策要求的中小企业制造、服务由符合政策要求的中小企业承接。预留份额通过以下措施进行：设置采购包专门面向中小/小微企业采购；各分包预留情况如下： 包号 标的名称 中小企业政策 01 高性能人工智能数据中心 本分包专门面向小微企业 02 回馈式电网模拟器 本分包专门面向中小企业 交直流电子负载 03 比表面积及孔径分析仪 本分包专门面向小微企业 04 模拟驾驶系统 本分包专门面向中小企业 05 数字项目全过程管理子系统 本分包不专门面向中小企业预留采购份额 06 水泥基3D打印工作站 本分包专门面向小微企业 08 机器人电力电子驱动模块快速控制实验台(加配接口) 本分包专门面向小微企业 机器人电驱系统虚拟仿真软件 09 高功率非线性超声无损检测子系统 本分包专门面向小微企业 10 直流式冷水机组 本分包专门面向中小企业 光伏直流电储能系统 冷媒加注机 建筑空间环境与能耗模拟工作站 11 全自动定氮仪 本分包专门面向小微企业 自动进样器 12 智慧城市交通大数据分析硬件 本分包不专门面向中小企业预留采购份额 3.本项目的特定资格要求： 无。 三、获取招标文件 时间：2023-03-10 至 2023-03-16 ，每天上午08:30至12:00，下午12:00至16:30（北京时间，法定节假日除外） 地点：北京市政府采购电子交易平台（http://zbcg-bjzc.zhongcy.com/bjczj-portal-site/index.html#/home） 方式： 投标人于获取文件截止时间前登陆北京市政府采购电子交易平台获取电子版招标文件。并将本公告附件“投标人信息采集表”填写后发送至邮箱baoming_ztxy100@163.com。 售价：￥0 元，本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 2023-03-30 14:00（北京时间） 地点：北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦1113室 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1.采购项目需要落实的政府采购政策：节约能源、保护环境、扶持不发达地区和少数民族地区、促进中小企业发展、支持监狱、戒毒企业发展、促进残疾人就业、优先采购贫困地区农副产品、支持创新及绿色发展（不适用者除外）等政府采购政策。 2.本项目采用电子化采购方式（线上线下相结合形式），请投标人认真学习北京市政府采购电子交易平台发布的相关操作手册，办理CA认证证书、进行北京市政府采购电子交易平台注册绑定，并认真核实数字认证证书情况确认是否符合本项目电子化采购流程要求。 CA认证证书服务热线 010-58511086 技术支持服务热线 010-86483801 2.1办理CA认证证书 投标人登录北京市政府采购电子交易平台查阅 “用户指南”—“操作指南”—“市场主体CA办理操作流程指引”，按照程序要求办理。 2.2注册 投标人登录北京市政府采购电子交易平台“用户指南”—“操作指南”—“市场主体注册入库操作流程指引”进行自助注册绑定。 2.3驱动、客户端下载 投标人登录北京市政府采购电子交易平台“用户指南”—“工具下载”—“招标采购系统文件驱动安装包”下载相关驱动。 2.4 获取电子招标文件 投标人持CA数字认证证书登录北京市政府采购电子交易平台获取电子招标文件。未在规定期限内通过北京市政府采购电子交易平台获取招标文件的投标无效。 3.招标文件编号：ZTXY-2023-H22080。 4.信息填报时部分格式受限，避免出现歧义，各分包情况见附件“公开招标公告--市属高校分类发展—城市建设领域高水平特色型学科交叉协同平台” 七、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：北京建筑大学 地址：北京市西城区展览馆路1号 联系方式：李老师、姚老师,010-61209117 2.采购代理机构信息 名 称：中天信远国际招投标咨询(北京)有限公司 地 址：北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦1103室 联系方式：王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧，010-51908151 3.项目联系方式 项目联系人：王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧 电 话： 010-51908151 投标人信息采集表--市属高校分类发展—城市建设领域高水平特色型学科交叉协同平台.docx 公开招标公告--市属高校分类发展—城市建设领域高水平特色型学科交叉协同平台.pdf × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容：孔径/隙度分析,定氮仪,比表面,自动进样器 开标时间：2023-03-30 14:00 预算金额：744.04万元 采购单位：北京建筑大学 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：中天信远国际招投标咨询（北京）有限公司 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看 详细信息 [公开]市属高校分类发展—城市建设领域高水平特色型学科交叉协同平台公开招标公告 北京市-西城区 状态：公告 更新时间： 2023-03-09 招标文件: 附件1 附件2 [公开]市属高校分类发展—城市建设领域高水平特色型学科交叉协同平台公开招标公告 2023-03-09 项目概况 市属高校分类发展—城市建设领域高水平特色型学科交叉协同平台 招标项目的潜在投标人应在北京市政府采购电子交易平台（http://zbcg-bjzc.zhongcy.com/bjczj-portal-site/index.html#/home）获取招标文件，并于2023-03-30 14:00（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号：11000023210200037834-XM002 项目名称：市属高校分类发展—城市建设领域高水平特色型学科交叉协同平台 预算金额：744.04 万元（人民币） 最高限价：744.04 万元（人民币） 采购需求： 包号 标的名称 采购包预算金额（万元） 数量 简要技术需求或服务要求 是否接受进口产品投标 合同履行期限 01 高性能人工智能数据中心 60 1套 提供≥10万亿次每秒的双精度浮点计算能力和≥20万亿次每秒的单精度浮点计算能力 否 合同签订后1个月内交货并安装完毕 02 回馈式电网模拟器 23.04 1台 AC输出电压设定范围：相电压不劣于0～350V，线电压不劣于0～600V，电压分辨率不劣于0.01V 否 合同签订后2个月内交货并安装完毕 交直流电子负载 1台 交流输入范围：50～400V（有效值），0～20A（有效值） 否 03 比表面积及孔径分析仪 57.4 1台 比表面积：0.0005m2/g－无上限 否 合同签订后1个月内交货并安装完毕 04 模拟驾驶系统 40 1套 平台支持与驾驶模拟软件数据接口可以实时同步传输数据 否 合同签订后1个月内交货并安装完毕 05 数字项目全过程管理子系统 50 1套 支持组织权限管理的多级权限，支持同一人在不同层级的组织中任不同岗位 否 合同签订后10个工作日内交货并安装完毕 06 水泥基3D打印工作站 130 1套 工作半径：≥2000mm 否 合同签订后3个月内交货并安装完毕 08 机器人电力电子驱动模块快速控制实验台(加配接口) 34 1套 该实验台由12个部件、模块构成：实时仿真机、实时仿真软件包、变流器、电感模块等 否 合同签订后3个月内交货并安装完毕 机器人电驱系统虚拟仿真软件 1套 工具软件自主可控，界面、功能、接口可根据使用需要定制 否 09 高功率非线性超声无损检测子系统 80 1套 门控放大器：定制优化频率范围250KHz-7MHz，最大输出（有效值）功率1.5KW 否 合同签订后4个月内交货并安装完毕 10 直流式冷水机组 147 1套 驱动与控制方式：直流驱动，全自动控制 否 合同签订后1个月内交货并安装完毕 光伏直流电储能系统 50kWh 系统组成：包含光伏发电系统、逆变系统、储能系统 否 冷媒加注机 1套 控制方式：全自动冷媒加注 否 建筑空间环境与能耗模拟工作站 6台 CPU：主频≥3G，32核64线程 否 11 全自动定氮仪 42.6 1台 测定范围：不劣于0.1mg～240mg氮（常规氮） 否 合同签订后1个月内交货并安装完毕 自动进样器 1台 批次处理能力：不少于30个实验样品/次 否 12 智慧城市交通大数据分析硬件 80 2套 性能不低于至强可扩展处理器，数量≥4颗 否 合同签订后2个月内交货并安装完毕 合同履行期限：各分包合同履行期限见附件 本项目不接受联合体投标。 二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求： 本项目预留部分采购项目预算专门面向中小企业采购。对于预留份额，提供的货物由符合政策要求的中小企业制造、服务由符合政策要求的中小企业承接。预留份额通过以下措施进行：设置采购包专门面向中小/小微企业采购；各分包预留情况如下： 包号 标的名称 中小企业政策 01 高性能人工智能数据中心 本分包专门面向小微企业 02 回馈式电网模拟器 本分包专门面向中小企业 交直流电子负载 03 比表面积及孔径分析仪 本分包专门面向小微企业 04 模拟驾驶系统 本分包专门面向中小企业 05 数字项目全过程管理子系统 本分包不专门面向中小企业预留采购份额 06 水泥基3D打印工作站 本分包专门面向小微企业 08 机器人电力电子驱动模块快速控制实验台(加配接口) 本分包专门面向小微企业 机器人电驱系统虚拟仿真软件 09 高功率非线性超声无损检测子系统 本分包专门面向小微企业 10 直流式冷水机组 本分包专门面向中小企业 光伏直流电储能系统 冷媒加注机 建筑空间环境与能耗模拟工作站 11 全自动定氮仪 本分包专门面向小微企业 自动进样器 12 智慧城市交通大数据分析硬件 本分包不专门面向中小企业预留采购份额 3.本项目的特定资格要求： 无。 三、获取招标文件 时间：2023-03-10 至 2023-03-16 ，每天上午08:30至12:00，下午12:00至16:30（北京时间，法定节假日除外） 地点：北京市政府采购电子交易平台（http://zbcg-bjzc.zhongcy.com/bjczj-portal-site/index.html#/home） 方式： 投标人于获取文件截止时间前登陆北京市政府采购电子交易平台获取电子版招标文件。并将本公告附件“投标人信息采集表”填写后发送至邮箱baoming_ztxy100@163.com。 售价：￥0 元，本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 2023-03-30 14:00（北京时间） 地点：北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦1113室 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1.采购项目需要落实的政府采购政策：节约能源、保护环境、扶持不发达地区和少数民族地区、促进中小企业发展、支持监狱、戒毒企业发展、促进残疾人就业、优先采购贫困地区农副产品、支持创新及绿色发展（不适用者除外）等政府采购政策。 2.本项目采用电子化采购方式（线上线下相结合形式），请投标人认真学习北京市政府采购电子交易平台发布的相关操作手册，办理CA认证证书、进行北京市政府采购电子交易平台注册绑定，并认真核实数字认证证书情况确认是否符合本项目电子化采购流程要求。 CA认证证书服务热线 010-58511086 技术支持服务热线 010-86483801 2.1办理CA认证证书 投标人登录北京市政府采购电子交易平台查阅 “用户指南”—“操作指南”—“市场主体CA办理操作流程指引”，按照程序要求办理。 2.2注册 投标人登录北京市政府采购电子交易平台“用户指南”—“操作指南”—“市场主体注册入库操作流程指引”进行自助注册绑定。 2.3驱动、客户端下载 投标人登录北京市政府采购电子交易平台“用户指南”—“工具下载”—“招标采购系统文件驱动安装包”下载相关驱动。 2.4 获取电子招标文件 投标人持CA数字认证证书登录北京市政府采购电子交易平台获取电子招标文件。未在规定期限内通过北京市政府采购电子交易平台获取招标文件的投标无效。 3.招标文件编号：ZTXY-2023-H22080。 4.信息填报时部分格式受限，避免出现歧义，各分包情况见附件“公开招标公告--市属高校分类发展—城市建设领域高水平特色型学科交叉协同平台” 七、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：北京建筑大学 地址：北京市西城区展览馆路1号 联系方式：李老师、姚老师,010-61209117 2.采购代理机构信息 名 称：中天信远国际招投标咨询(北京)有限公司 地 址：北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦1103室 联系方式：王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧，010-51908151 3.项目联系方式 项目联系人：王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧 电 话： 010-51908151 投标人信息采集表--市属高校分类发展—城市建设领域高水平特色型学科交叉协同平台.docx 公开招标公告--市属高校分类发展—城市建设领域高水平特色型学科交叉协同平台.pdf

扬尘是由于地面上的尘土在风力、人为带动及其他带动条件下而进入大气的开放性污染源，是环境空气中总悬浮颗粒物的重要组成部分，也是雾霾形成的主要原因之一。城市扬尘源具有开放性、空间多源性、广泛性、排放随机性等特征。当前城市区域扬尘来源分为一次扬尘和二次扬尘。一次扬尘是在处理散状物料时，由于诱导空气的流动，将粉尘从处理物料中带出而污染局部地带。二次扬尘是由于流动空气及设备部件转动生成的气流，把沉落的粉尘再次扬起而导致的。城市扬尘种类　　工地扬尘主要成分粒径分布排放特点影响程度矽尘、水泥厂、木屑粉尘、石膏粉尘、岩棉泡沫尘等粒径10um的颗粒物约占65%；粒径1um的颗粒物约占95%面源排放25%~40%市区施工工地对城市环境空气质量影响较大 　　　　交通扬尘主要成分粒径分布排放特点影响程度块、沙土、垃圾、废物、生物碎屑、路面老化破损、尾气排放、机动车刹车片、轮胎磨损等粒径10um的颗粒物约占47%；粒径1um的颗粒物约占95%线源排放25%~35%；主干交通车流、人流量大，对城市环境空气质量影响较大。 　　工业粉尘、烟尘主要成分粒径分布排放特点影响程度金属粉尘、木材粉尘，水泥粉尘、生物粉尘、金属融粒，木油煤不完全燃烧产生的烟尘等粒径分布范围广，机械加工和粉碎产生的粉尘粒径较大，不完全燃烧产生的烟尘和冶金产生的金属融粒粒径较小。室内排放为主，封闭性较好，烟尘主要通过点源对外排放15%~30%一般离市区比较远，封闭性较好，对城市环境空气质量影响较小。 城市扬尘监控现状　　当前城市扬尘在线监测手段可进行颗粒物浓度、噪声、视频、温湿压、风等多重参数综合监测，但由于城市扬尘排放具有无组织排放、排放源类型复杂、易扩散及存在偷排、漏排现象等特点，导致城市扬尘监控仍面临以下问题：　　监控难：工地多、无组织，扬尘布点监控难，监测人力少；　　分析难：局地以及外源传输的一次、二次粗、细颗粒物混杂，扬尘监控网络未建立，数据积累不足，监测数据简单堆积，需要逐一甄别，效率低；近地面点式监测，难以说清楚区域内扬尘的来源、分布和变化趋势；　　追责难：收集证据难，且未建立明确的评价指标、体系以及依法追责制度，难以实现追责和有效管理。 “地空一体化”扬尘在线监控系统 　　中科光电“地空一体化”扬尘在线监控系统由扬尘噪声在线监控系统和颗粒物扫描激光雷达两大部分组成。　　扬尘噪声在线监控系统　　扬尘噪声在线监控系统智能化地集成了颗粒物、噪声、云台摄像机、风速风向传感器，温湿度传感器等监测设备，可全面布设在区域内各主要建筑工地、道路、码头、混凝土搅拌站、重点工业工矿企业等颗粒物污染排放源附近，实时获得tsp、pm10、pm2.5、噪声、视频、温度、湿度、风速风向等近地面数据；　　颗粒物扫描激光雷达　　颗粒物扫描激光雷达不断扫描，通过监测区域内的消光系数，退偏振度、边界层高度、能见度等信息，获得区域立体空间内扬尘分布，沉降情况，还可以识别粗细粒子，判断是二次源还是一次源，了解区域间扬尘的输送，从而实现对整个城市区域内扬尘来源、现状、发展变化趋势的掌握。　　应用“地空一体化”扬尘在线监测系统，微观上可进行浓度数据和视频实时查看、报警抓拍；宏观上可实现对城市区域空间内的扬尘污染作全天候监控，为巡查人员监控取证、行政干预、应急响应、纠纷处置，为管理部门确定扬尘来源、了解扬尘减排治理措施的效果，为政府制定政策规划、空气质量改善行动计划，为各部门信息联网共享、协同管理提供了技术支撑和依据。 “地空一体化”扬尘在线监控系统 “地空一体化”扬尘在线监控系统平台　　“地空一体化”扬尘在线监控系统平台包括实时监测、工地管理、设备管理、历史查询、统计分析、视频观看、报警处理、评价方法等多项功能，同时，系统平台将颗粒物扫描激光雷达的垂直监测、垂直扫描、水平扫描、一定仰角（如45°）探测、走航观测等探测模式进行高度集成，实现了区域内扬尘分布、来源、变化趋势的全方位立体化监测。高效、精细的实时监控，为政府监察部门的多维取证、依法追责提供有效数据支撑。登录页面实时监测——近地面数据实时监测——水平遥感污染源监测实时监测——走航道路交通监测历史查询设备管理“地空一体化”扬尘在线监控系统系统优势　　基于物联网思维的智能联动技术，云台摄像机除了预置位抓拍之外，还可以根据颗粒物和噪声报警信息，风速风向信息、智能判断方向进行抓拍，更加准确获取污染源头的位置信息，满足实时性与精细化监管的需求。　　近地面监测和立体监测的集成创新。多要素多手段综合监测，不仅有量化数据，视频图像取证，还有区域立体空间的颗粒物分布现状、发展变化趋势分析，微观和宏观结合，证据丰富有力，结论一目了然，突破无组织排放监控的技术难题。　　基于大数据挖掘、分析的环保云应用平台。可以实现海量扬尘监测数据、环境空气监测站数据的多角度统计分析和比较，满足大数据的价值挖掘和应用，实现监测系统的云端运营、大数据的云端分析，为政府、企业提供环境治理的技术咨询，同时手机app的应用能让公众随时掌握所在地的颗粒物、噪声等环境指标。　　核心设备采用行业标杆公司顶级产品，成熟稳定可靠，使用寿命长。该产品内置了加热器控制湿度水平，不仅保护电子和光学系统，还可以排除湿度对测量结果的影响，测量更加准确；　　海量数据的高速存储，本地数据存储容量大于等于1t，通讯接口具备可扩展。　　停电后可长期保存系统设置参数，电源恢复后可自动启动，进入工作状态。　　“地空一体化”扬尘在线监控系统实现了建筑工地扬尘污染在线监测、管理一体化，提升了科学管理的效率和能力。该系统对掌握建筑工地扬尘污染现状的真实状况，以及采取控尘措施的效果具有权威性。该系统可用定量化、可视化的数据反映扬尘污染治理的水平，是建设智慧环保的有效手段。

p style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "摘 要:/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "质谱成像(IMS)需要应用到特殊的样品前处理方法，从而使目标化合物的可视化分析具有高灵敏度和高分辨率。在分析类固醇激素时，基质辅助激光解吸离子化的效率往往较低。此外，类固醇激素也不能用现有的IMS 前处理方法进行分析。本报告描述了一种组织衍生化方法，借助iMScope iTRIO/i 质谱显微镜实现皮质酮的可视化和高灵敏度、高分辨率的IMS 分析。另外，我们还介绍了一种通过离子阱三级质谱鉴定皮质酮结构异构体的技术。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "1.研究背景/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "质谱成像(IMS)包括直接对组织表面进行质谱分析以检测被成像的目标物质。IMS 是一种分子成像方法，可以显示成像目标物的位置、类型和数量，且无需进行靶向标记。现有的IMS 样品前处理方法主要是将基质溶液喷涂于组织表面，形成直接诱导电离的基质-晶体层。然而，尽管我们已经知道这种方法有助于并在组织表面大量存在的极性的磷脂的可视化分析，但是对于非磷脂分子的可视化却没什么效果。因此，一些研究者认为IMS 技术只能对磷脂进行可视化分析。然而,IMS 其实同样可用于检测与现有的高灵敏度质谱方法相同的那些目标分子，前提是采用适当的样品前处理方法。实现这种可视化的技术包括两步法基质涂敷和组织衍生化方法。我们描述了一种IMS 分析方法，使用这两种技术成功实现大鼠肾上腺组织上的皮质酮的可视化分析。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "1.1 两步法基质涂敷/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "非常精细的基质晶体可以提高基质辅助激光解吸电离(MALDI)得到的谱图的信噪比(S/N)。因此，在组织表面形成非常精细的基质晶体不仅有助于提高IMS 的S/N，同时也有助于提高成像结果的空间分辨率。然而，IMS 分析的组织样品在测试前通常不清洗，其表面包含大量的盐和污染物。在这种类型的表面上涂敷基质会导致形成的基质晶体聚集，从而在某些区域形成非常薄的基质层。晶体层的这种不均匀性影响了图像的成像质量，使所获得的成像数据十分难以解释，因为目标分子浓度的变化可能仅仅是由于晶体层的不均匀性造成的。为了改善这种情况，我们开发了两步法基质涂敷技术(以下称为两步法)(图1)。两步法的第一步是使用iMLayer 系/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "统对基质晶体进行升华，第二步是用基质溶液进行喷涂。使用iMLayer 进行升华会在组织表面产生非常精细的基质晶体。而第二步在基质溶液的喷涂过程中，组织表面的这些细小晶体可以作为基质晶体生长的核心进行外源生长。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/854041eb-dace-41db-92d1-f351db385434.jpg" title="1.png" alt="1.png"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "图 1. 两步法基质涂敷的操作流程/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "用扫描电子显微镜捕获图像如图2 所示，我们比较了两步法和传统的直接喷涂法得到的基质晶体的形态。这两幅图像都以相同的放大倍数显示，两步成像法(图2a)得到的晶体比喷雾法(图2b)得到的晶体要精细得多，间距也更密。众所周知，这种非常精细和间距致密的晶体层的形成会使目标分子(包括药物和生物代谢物等化合物)的质谱峰强度增加数十倍sup[1,2]/sup。进行高分辨IMS 分析也需要这样精细的晶体层。当我们想实现高分辨分析（间距≤20μm）时，通过喷涂法会在组织表面形成非常大的基质晶体，这将导致成像结果会直接受这些基质晶体形状的影响和改变sup[3]/sup。基于上述情况，两步法被认为是获得高灵敏度、高分辨率结果的一种必不可少的前处理方法。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/e2775274-1fb4-47bd-b926-b5f288e97d45.jpg" title="2.png" alt="2.png"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "图2 基质晶体的扫描电镜图/pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "(a) 两步升华法 (b) 喷雾法/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "1.2 组织衍生化处理/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "衍生化是一种进一步提高灵敏度的前处理方法，近年来备受关注。在进行液相色谱测试时，在溶液中衍生化可提高其检测灵敏度sup[4]/sup。在组织切片制备后，将相同的衍生化试剂喷洒在样品上，也可提高IMS 的灵敏度。这种处理方法甚至可以使以前无法检测的分子被检测出来。在本报告中，我们选择一种有效的类固醇检测衍生化试剂吉拉德试剂T 作为衍生化试剂[5]，皮质酮([M+H]+: 347.22)与吉拉德试剂T 在室温下快速反应，然后形成衍生化皮质酮([M]+: 460.31)作为检测目标物(图3)。由于三甲胺基团的加入，衍生化的皮质酮表现出更高的离子化效率。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/39921082-faaa-4eae-9f8b-42a3a181427a.jpg" title="3.png" alt="3.png"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "图3. 使用吉拉德试剂T 对皮质酮进行衍生/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "2.实验方法/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "衍生化试剂:吉拉德试剂T (购于Sigma-Aldrich)，浓度10mg /mL，以20%醋酸水溶液制备。样本组织:将冷冻的大鼠肾上腺切片置于ITO 载玻片上（Matsunami Glass 100Ω,span style="text-indent: 2em "无镁铝硅酸盐涂层)。基质溶液：α-氰基-4-羟基肉桂酸（α-CHCA，纯度≥98%，购于Sigma-Aldrich），浓度10mg /mL，以30%的乙腈、10%的异丙醇和0.1%的甲酸混合物作为溶剂进行配制。显微镜图像采集:在样品预处理前，用iMScope iTRIO/i 显微镜采集样品的光学图像。衍生化试剂喷涂:使用喷笔(GSICreos Procon BOY)将衍生化试剂喷涂于组织表面。喷涂量大约为60μL /组织切片。在喷涂过程中，在确认表面略有湿润的情况下，我们需要对组织表面反复干燥，当衍生化试剂喷涂完成后，样品在室温下放置90 分钟。基质涂敷：衍生化反应完成后，使用α-CHCA 在250℃条件下升华3分钟，以在组织表面形成一层基质薄膜，然后用喷笔将基质溶液喷到组织表面，喷涂量为100μL /组织切片，喷涂方法与衍生化试剂相同，但是衍生化试剂和基质需要采用独立喷笔。IMS 分析:使用iMScope iTRIO /i质谱显微镜。IMS 激光光斑直径选择d = 2 即像素大小约为25μm,d = 1 即像素大小10μm。所有IMS 采用二级质谱进行分析。对每个激光光斑直径对应的激光强度和碰撞能量进行优化，以保证产物离子质谱峰强度最大化。通过对溶液中衍生化的皮质酮标准品的分析，确定最佳实验条件。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f53f3658-d8f1-4846-8eb4-c69f65645f43.jpg" title="4.png" alt="4.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "/spanbr//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "图4 MS/MS 质谱图的比较。(a) 非衍生皮质酮(前体离子: m/z347.22) (b) 衍生后皮质酮(前体离子: m/z 460.31) 上图:标准物质 下图: 肾上腺组织上的皮质酮/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "3 实验结果/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "3.1 标准品与组织样品的皮质酮产物离子谱图/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "比较皮质酮标准品和组织样品的产物离子质谱图如图4 所示。图4a 显示了未衍生化皮质酮的产物离子谱图。标准品谱图通过测试在ITO 玻璃上滴加10 mg/mL 皮质酮标准品获得。质谱图显示了皮质酮的分子离子峰m/z 347.22，以m/z 347.22 为前体离子，其主要产物离子为m/z329.21。该产物离子是皮质酮脱水产生的。对肾上腺组织进行同样的分析，得到的谱图皮质酮信号。这一结果表明，在未进行衍生化的情况下，无法对皮质酮进行有效成像。图4b 展示了使用衍生化皮质酮进行相同分析的结果。衍生化皮质酮的质谱信号为m/z 460.31，可以将之理解为[M]+。选择m/z 460.31 作为前体离子进行二级质谱分析，得到碎片离子m/z 401.24，如图4b 所示，由三甲胺基团发生中性丢失产生。对组织样品进行分析获得高信噪比的产物离子质谱图，与标准品的谱图完全一致。这些结果表明，组织衍生化是检测皮质酮的有效方法。除了在衍生化皮质酮分析中检测到的m/z 401.24 处的质谱峰外，另一个主要峰值出现在m/z 373.25 处，为丢失-CO 基团的皮质酮。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "3.2 肾上腺组织中皮质酮的成像/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "根据上述实验条件，我们对大鼠肾上腺组织进行衍生化，获得其质谱成像数据。大鼠肾上腺组织的二级质谱成像结果（前体离子m/z 460.31，产物离子m/z 401.24）如图5 所示。肾上腺为分层结构，包括(由内而外)髓质、网状带、束状带、肾小球带和被膜。使用专为iMScope 设计的成像质谱分析软件，将二级质谱成像结果与光学图像相叠加，显示皮质酮在束状带内积累。对包含髓质、网状带和束状带的区域进行高空间分辨率检测，发现髓质中含有少量皮质酮，皮质酮主要在位于分析区域的最外层的束状带中积累。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/84c3d869-d851-4978-b790-2bed2cd4f5f3.jpg" title="5.png" alt="5.png"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "图5 肾上腺组织的MS/MS 成像结果(m/z 460.31，m/z 401.24)/pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "上图, 标尺: 400μm, 像素大小: 25μm/pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "下图: 标尺: 100μm, 像素大小: 10μm/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "3.4 在生物组织中应用多级质谱分析/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "除使用大气压MALDI 源实现高分辨IMS 分析外，iMScope iTRIO/i 还可以被用于多级质谱分析。 双羟孕酮(图6b)是类固醇激素皮质酮的结构异构体。能否对结构异构体进行有效区分对于实现皮质酮分布的精确成像十分重要。使用目前的衍生化法，双羟孕酮的二级质谱也为丢失三甲胺产生的碎片，因此现有的方法无法区分皮质酮的不同结构异构体。但是，iMScope iTRIO/i 可以利用离子阱进行三级质谱分析，从而可以间接确定出成像结果中是否存在结构异构体产生，这也是通过对标准品和组织样品的三级质谱分析比较，所获得的结果。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "然而，常规前处理可能无法产生足够强度的质谱峰来进行组织上的三级质谱分析。在本实验中，我们将两步法基质涂敷和组织衍生化方法相结合，成功地进行了组织上的三级质谱分析，获得了足够强度的三级质谱信号。图7 是由二级碎片离子m/z 401.24 得到的三级质谱结果。虽然质谱图中相对噪音较高，但组织样品上的三级质谱图依然具有较高的信噪比，与标准品获得的主要三级碎片一致(图7 底部)。基于这些发现，图5 所示的IMS结果能够比较准确地展示皮质酮的分布。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "4 结论/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "本报告介绍了利用两步法基质涂敷和组织衍生化技术的IMS 靶向物质可视化分析技术。我们通过样品前处理方法的发展以及应用仪器的技术创新，实现了IMS 分析灵敏度的提高。我们相信，随着IMS 应用范围的扩大，对更加适合的样品前处理方法的需求也会增加，未来我们将开发多种如此文中所介绍的方法，从而更加深入地挖掘IMS 技术的巨大应用潜力。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "【参考文献】/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "[1] Shimma S, Takashima Y, Hashimoto J, Yonemori K, Tamura K, Hamada A. Alternative two-step matrix/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "application method for imaging mass spectrometry to avoid tissue shrinkage and improve ionization ef.ciency.span style="text-indent: 2em "J Mass Spectrom. 48, 1285–90, 2013./span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "[2] Shimma S. Characterizations of Two-step Matrix Application Procedures for Imaging Mass Spectrometry.span style="text-indent: 2em "Mass Spectrum. Lett. 6: 21–25, 2015./span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "[3] Taira S, Sugiura Y , Moritake S, Shimma S, Ichiyanagi Y , Setou M. Nanoparticle-assisted laser/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "desorption/ionization based mass imaging with cellular resolution. Anal. Chem. 88: 4761–6, 2008./pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "[4] Higashi T, Yamauchi A, Shimada K. 2-Hydrazino-1-methylpyridine: a highly sensitive derivatization r/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "eagent for oxoster oids in liquid chromatography–electrospray ionization-mass spectr ometry. J. Chromatogr. Bspan style="text-indent: 2em "2: 214–222, 2005./span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "[5] Cobice DF, Mackay CL, Goodwin RA, McBride A, Langridge-Smith PR, Webster SP, Walker BR, Andr ew/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "R. Mass Spectr ometry Imaging for Dissecting Steroid Intracrinology within Target Tissues. Anal. Chem., 85,span style="text-indent: 2em "11576–11584. 2013./span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/bc3e121f-5fd4-4c49-a17c-c362290f17d2.jpg" title="6.png" alt="6.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "/spanbr//ppbr//p