插片机

美国哥伦比亚大学工程系和医学中心的一组研究人员报告说，他们已经开发出一种多器官芯片形式的人体生理模型，该芯片由经过工程改造的人体心脏、骨骼、肝脏和皮肤组成，通过循环免疫细胞的血管流动，以重现相互依赖的器官功能。研究人员创造的这种即插即用的多器官芯片，大小与显微镜载玻片相当，可为患者定制。由于疾病进展和对治疗的反应因人而异，因此这种芯片最终将为每位患者提供个性化的治疗。这项研究刊载于4月27日出版的《自然生物医学工程》杂志上。灵感来自人体工程组织已成为疾病建模和在人体环境中测试药物疗效和安全性的关键组成部分。研究人员面临的一个主要挑战，是如何使用多种可进行生理交流的工程组织来模拟身体功能和全身性疾病，就像它们在体内所做的那样。然而，必须为每个工程组织提供自己的环境，以便特定的组织表型可维持数周至数月，符合生物学和生物医学研究的要求。使挑战变得更为复杂的是，必须将组织模块连接在一起以促进它们的生理交流，这是对涉及多个器官系统的建模所必需的。从人体的工作原理中汲取灵感，研究团队构建了一个人体组织芯片系统，在该系统中，他们通过循环血管流动将成熟的心脏、肝脏、骨骼和皮肤组织模块连接起来，让相互依赖的器官能够像在人类的身体里。研究人员之所以选择这些组织，是因为它们具有明显不同的胚胎起源、结构和功能特性，并且受到癌症治疗药物的影响。“在保持其个体表型的同时提供组织之间的交流一直是一项重大挑战，”该研究的主要作者、哥伦比亚大学干细胞和组织工程实验室副研究科学家凯西罗纳德森-博查得说，“因为我们专注于使用源自患者的组织模型，我们必须单独使每个组织成熟，以便它以模仿患者身上的反应方式发挥作用，我们不想在连接多个组织时牺牲这种先进的功能。在体内，每个器官都维持着自己的环境，同时通过携带循环细胞和生物活性因子的血管流动，与其他器官相互作用。因此，我们选择通过血管循环连接组织，同时保留维持其生物保真度所必需的每个单独的组织生态位，模仿我们的器官在体内连接的方式。”组织模块可维持一个月以上研究团队创建了组织模块，每个模块都在优化的环境中，并通过选择性渗透的内皮屏障将它们与常见的血管流分开。个体组织环境能够跨越内皮屏障并通过血管循环进行交流。研究人员还将产生巨噬细胞的单核细胞引入血管循环，因为它们在指导组织对损伤、疾病疗效的反应方面发挥着重要作用。所有组织均来自同一系人类诱导多能干细胞，从少量血液样本中获得，以证明个体化、患者特异性研究的能力。而且，为了证明该模型可用于长期研究，该团队将已经生长和成熟4到6周的组织在通过血管灌注连接后又维持了4周。研究人员还证明了该模型如何用于研究人类环境中的重要疾病，并检查抗癌药物的副作用。他们研究了多柔比星（一种广泛使用的抗癌药物）对心脏、肝脏、骨骼、皮肤和脉管系统的影响。他们表明，测试效果概括了使用相同药物进行癌症治疗的临床研究报告的效果。使用该模型研究抗癌药物该团队同时开发了一种新的多器官芯片计算模型，用于对药物的吸收、分布、代谢和分泌进行数学模拟。该模型正确地预测了阿霉素代谢成阿霉素醇并扩散到芯片中。在未来其他药物的药代动力学和药效学研究中，多器官芯片与计算方法的结合为临床前到临床外推提供了改进的基础，同时改进了药物开发流程。研究人员称，新技术能识别出一些心脏毒性的早期分子标志物，这是限制药物广泛使用的主要因素。最值得注意的是，多器官芯片准确地预测了心脏毒性和心肌病，这通常需要临床医生减少阿霉素的治疗剂量，甚至停止治疗。研究小组目前正在使用这种芯片的变体进行研究，所有这些都在个体化的患者特定环境中进行。如乳腺癌转移、前列腺癌转移、白血病、辐射对人体组织的影响、新冠病毒对多器官的影响、缺血对心脏和大脑的影响，以及药物的安全性和有效性。研究团队还在为学术和临床实验室开发一种用户友好的标准化芯片，以帮助充分利用其推进生物和医学研究的潜力。研究人员说：“我们对这种方法的潜力感到兴奋。它专为研究与损伤或疾病相关的全身性疾病而设计，将使我们能够保持工程人体组织的生物学特性及其交流。一次一个病人，从炎症到癌症。”

目前，照明灯和液晶显示屏的背光源均采用白色LED灯。因此，为了进一步提升产品性能，Mini LED背光源和Micro LED显示屏的研发正在紧锣密鼓的进行中。荧光分布成像系统（EEM View）是能够同时获取样品图像和光谱信息的新附件。入射光通过照射积分球内壁，获得均匀光源，进而观察样品。利用F-7100标配的荧光检测器可以获得荧光光谱，结合积分球下方的CMOS相机装置拍摄图像，并利用AI光谱处理算法，可以同时得到反射和荧光图像。相信未来EEM View会在LED零配件内的荧光体光学特性评价中得到广泛的应用。1. 荧光体树脂片（50 mm×50 mm）的荧光特性此次实验测定了在面发光LED中使用的荧光体树脂片。对样品照射360～640nm的单色光，得到了样品特有的荧光特性。EEM View模式下，可同时获得不同光源条件的样品图像。通常，白色LED灯发光原理是采用蓝光LED发光二极管在455nm附近激发荧光体，产生580～650nm的黄色荧光，从而与LED发出的蓝光混合形成白光（图1）。由图2、图3可以看出，此次测定的样品荧光体树脂片，在455nm附近被蓝光LED灯激发，发出相当于625nm的黄色荧光。图1 白色LED发光原理 图2 三维荧光光谱图3 激发光谱和发射光谱2. 荧光体树脂片的分布均匀性确认 荧光成分图像 荧光成分图像 （分布不均匀区域） （分布均匀区域） 图4 树脂片的图像和光谱图4为树脂片的荧光成分图像，左边是荧光体分布不均匀区域的荧光图像和光谱，右边是荧光体分布均匀的荧光图像和光谱，从荧光图像中可以看出荧光体的分布情况。此外，通过不同位置计算出的荧光光谱，可以发现树脂片不同位置的荧光强度存在差异。对于荧光体分布不均匀的树脂片（左图），它的中心位置亮度偏高。而且从荧光光谱中可以看到，3个位置的荧光光谱峰值荧光强度最 大偏差15％。荧光分布成像系统是全球首创的新技术，它将有助于获得研发和应用领域的多方面信息表征，密切关注日立高新技术公司官网，更多应用持续更新中。

中药饮片是我国中药产业的三大支柱之一，是中医临床辨证施治必需的传统武器，也是中成药的重要原料，其独特的炮制理论和方法，无不体现着古老中医的精深智慧。但中药饮片技术标准模糊、质量参差不齐是制约中药饮片发展的重要因素。2016年2月，国务院印发了《中医药发展战略规划纲要（2016-2030 年） 》，明确提出“全面提升中药产业发展水平” ，而加强中药质量控制， 保障临床使用安全是促进我国中药产业健康发展的前提。鉴于此，《中国药典》 2020 年版编制大纲中将加强安全性控制作为完善中药标准的重点，增加了“中药饮片微生物限度检查法”修订草案。草案中提到国外相关标准（包括欧、美、日药典、WHO 相关技术要求）均制定了类似于国内口服天然药饮片（或植物药）的微生物限度检查法以及微生物限度标准。如直接服用类的中药材均需要控制大肠埃希菌、沙门菌及耐胆盐革兰氏阴性菌；煎煮的中药材均需要控制沙门菌等。2020年版的《1107非无菌药品微生物限度标准草案》在2015年版上增加了中药研粉口服用贵细饮片、直接口服及泡服饮片的需氧菌、霉菌和酵母菌总数控制；煎煮类饮片增加了耐热菌数控制。因中药提取物在提取和储藏环节很容易受到微生物污染，直接入口的饮片需要检测需氧菌、霉菌和酵母菌总数，而且控制大肠埃希菌、沙门氏菌和耐胆盐革兰氏阴性菌这些致病菌。而煎煮类饮片因为煎煮过程中本身就有杀菌效果，只需控制耐热菌数和沙门氏菌。 对于消费者而言，该草案的提出无疑是受欢迎的，但对于药品生产企业，这无疑增加了他们的工作量和生产成本。药品生产企业在这方面该如何快捷高效的进行应对？ 1.样品前处理的杂质去除 中药饮片微生物限度检查过程中，从样品前处理到最后菌落计数整个过程繁琐而耗时，在样品前处理，由于中药残渣较多，容易产生较小的杂质干扰后续菌落计数问题，这就需要带滤膜的均质袋来过滤样品。瑞士INLABTEC公司无菌均质袋可有效滤过均质液中的固体颗粒，而且侧口滤膜技术可完全避免拍打均质过程中滤膜挤压破裂而产生固体颗粒再次漏入过滤的样品液中，避免因杂质引起的计数误差。2.连续系列稀释的巧妙解决方案在样品进行10倍系列稀释时，前期的试管准备、稀释液分装灭菌以及稀释过程中的漩涡振荡占据了检测人员的大量时间，而且样品稀释倍数较高，如果同时做细菌和霉菌计数的话，对于检测人员将是极为繁重的工作任务。除此之外，稀释过程人为因素带来的误差比较大，做出的数据往往不太稳定。INLABTEC公司专为此推出了一款连续梯度稀释仪，利用专利无菌稀释袋里产生的液体漩涡直接稀释样品，再无稀释前准备试管、分装稀释液及灭菌等步骤，节省检测人员宝贵时间的同时降低了检测成本，而标准一致的液体漩涡稀释减少了混匀时的人为因素，使计数结果更稳定可靠。按照规定生产出合格的产品才符合药品生产企业的自身利益。这份草案的提出，不是中药发展面临的挑战，相反，这将是中药提升质量走出国门的基础。