微型化分析

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  • 上海晟声自动化分析仪器有限公司 金牌18年
    400-860-5168转1181
    上海晟声自动化分析仪器有限公司以科技立国、自主创新的思想为指导，在致力于提高我国分析仪器水平的中科院博士后导师李恕广（荷兰Wente 大学化学博士、德国Gkss研究中心博士后、日本NIMC国立研究所客座研究员、中科院百人计划首批十九位科学家之一）的带领下，进行研发与生产。 我公司在定氮仪领域现拥有发明**一项、实用新型**二项,共计三项国家**,其中全自动定氮仪填补了国内定氮仪领域的空白,其领先的颜色传感器判定滴定终点技术、创新的硝基氮自动测试程序和高氮测试程序等,并以其不仅远高于国产产品且达到并超越进口产品的高回收率，获得国家化肥监督检验测试中心等单位和专家的认可，成为GB／T２２９２３－２００８《肥料中氮、磷、钾的 自动分析仪定法》国家标准起草单位；并以其对高氮样品测试和硝态氮样品测试自动化的特殊贡献，获得参与国际标准起草的邀约。 我们在国内率先推出的铝模块自动消化装置,以其智能、精准、高效而广受欢迎,并成为国内该行业追仿的对象. 作为国内定氮仪技术的领航者和拥有自主知识产权的民族品牌,我们将不断开拓进取,以“科技立国，创民族品牌”为宗旨，为大家奉献技术先进、质量优良的国产仪器。在此我们对支持我们的新老客户深表谢意,我们也将以更加先进的产品与优质的售后服务回报新老客户。
    主营产品： 定氮仪   电热消解仪   自动电位滴定   纤维测定仪  
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  • 上海微行炉业有限公司
    上海微行炉业有限公司隶属于欧州MICRO-X公司旗下，座落于中国经济、金融、贸易中心——上海。上海市嘉定区黄渡工业区曹联支路28号，紧靠312国道，沪宁高速，A5曹安路出口，交通十分便利。我公司集研发、生产、销售、服务为一体，专业生产实验用高温电炉，如：箱式炉、管式炉、井式炉、气氛炉等。公司产品广泛应用于科研单位、高等院校、工矿企业等单位及冶金、化工、航空航天、航海、核能动力、机械、电子、轻工、橡塑、医药、玻璃、陶瓷、水泥、建材等领域，并获得了广大用户的青睐与好评。上海微行炉业有限公司的电炉产品在炉温均匀性、发热元件的最佳应用、快速升温、超高温的获得等方面见长，处于国内领先水平。 上海微行炉业有限公司自2006年成立以来始终把“扩大经营规模、增加经营品种、实行品牌战略、加强企业管理”作为企业的发展目标，坚持“诚信为本，客户至上”的服务宗旨，秉承“以质量求生存，以技术求发展，以市场为向导，以客户利益为己利”的经营理念，发扬团结、合作、敬业、共享的企业精神，在专注产品开拓创新的同时，为众多高校名企提供专业的技术指导，并以优质、用心的服务赢得了他们的信赖与好评。 上海微行炉业有限公司自成立以来已拥有3000多平方米的现代化标准厂房，成套的加工设备，完善的质量检测体系；汇集了一批长期从事实验电炉生产制造和服务的技术精英，其中，本科以上学历的工程技术人员14人，技术工人30余人的精英团队，具备年产500套实验电炉的生产能力。现已和复旦大学、同济大学、交通大学、华东师范大学、广西师范学院、太原理工大学、贵州大学等各大高校以及西安航天六院、湖南闪金锡矿山、苏州AEM科技、绍兴质量监督检测院、济南金安试验设备有限责任公司、电子业巨头AET鑫永丰科技等各大企业成为长期战略合作伙伴。公司着力研究和开发更高效、节能、环保和自动化程度高的各类高温炉设备，不断探索各种新技术、开发新产品，来满足客户对高温炉的需求。 今天，微行人本着“进取、求实、严谨、高效、创新”的团队精神，一如继往的坚持精益求精，用户至上的宗旨，参与到激烈的市场竞争中来，以一流的产品质量、优惠的产品价格、令您满意的售后服务，竭诚为您提供性价比最理性的优质产品。 微行人愿同新老客户、四海知音以及各界同仁共同努力，携手发展为推动高温炉业加速发展而奋斗，与其它行业携手共创中华民族的辉煌前景！我们相信，通过我们的不断努力和追求，一定能够实现与各大高校名企的互利共赢！
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  • 上海微行仪器设备有限公司
    上海微行机械设备有限公司隶属于欧州MICRO-X公司旗下，其主要业务为实验室设备的技术研发领域。目前在全球拥有多家分支机构，业务遍及全球数十个国家，现在员工约有近三千余人。上海微行机械设备有限公司(MICRO-X China)业务部：李先生15900822846总机：021-51061222传真：021-61198770QQ：1460088851邮箱：1460088851@qq.com官网：http://www.171717.org上海微行机械设备有限公司自2006年成立至今，已拥有3000多平方米的现代化标准厂房，成套的加工设备，完善的质量检测体系；汇集了一批长期从事实验电炉、真空炉及特种炉制造和服务的技术精英，其中，本科以上学历的工程技术人员14人，技术工人30余人的精英团队，具备年产500套实验电炉，100套真空炉的生产能力。并与上海交通大学、上海同济大学建立了长期友好的科技合作与人才培养基地。公司自成立之初，就确定了依托技术开拓市场空间的经营策略，在秉承传统工艺的基础上，不断创新、稳步发展，多年来企业获得了长足的进步与发展。如今公司已成立了二大事业部，一是实验用电炉：气氛炉、高温炉、管式炉等。二是真空炉及特种炉：真空炉及特种炉事业部主要产品为真空烧结炉、真空钼丝炉、真空碳管炉、真空热压炉、真空钨丝炉、离子烧结炉等。产品在科研单位、高等院校、工矿企业等单位及冶金、化工、航空航天、航海、核能动力、机械、电子、轻工、橡塑、医药、玻璃、陶瓷、水泥、建材等行业得以广泛应用并获得广大用户的青睐和好评。上海微行机械设备有限公司的电炉产品在炉温均匀性、发热元件的最佳应用、快速升温、超高温的获得等方面见长，处于国内领先水平。公司2008年荣获ISO9001国际质量管理体系认证，次年通过国家高新技术企业认定，所提供的产品技术先进，质量可靠，品种齐全。公司成立以来在市场上巳获得用户认可，其产品质量及服务得到用户的肯定，我们的优势不仅体现在高精度的温度控制领域，更多的是我们在真空系统，自动化控制及计算机温度分析系统有杰出的专业人才。以质量求生存，以技术求发展。不断创新，以满足客户需求！发展中的上海微行(SH MICRO-X)，愿与广大客户共同进步，合作共赢！
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  • 微型化非甲烷总烃在线分析系统 400-877-2799
    产品概述EXPEC 2000（规格：112）微型化非甲烷总烃在线分析系统采用GC-FID法，非甲烷总烃从总烃中分离后直接测定非甲烷总烃浓度（直接法）。非甲烷总烃采用低温富集热脱附技术，甲烷采用定量环进样，技术路线满足2021年1月中国环境监测总站发布的《环境空气非甲烷总烃连续自动监测技术规定（试行）》技术要求。整套系统体积小、重量轻、检测限低，无需站房，可壁挂式安装，可广泛应用于大型化工企业及工业园区非甲烷总烃的网格化监测。产品特点符合2021年1月中国环境监测总站发布的标准要求采用低温富集高温解析技术路线，检出限低（≤20ppb），准确度高FID检测器具有异常自保护和就绪自运行设计采用小型化壁挂式机箱设计，体积小、重量轻系统内置氢气发生模块，为系统提供载气和燃烧气，运维简单且成本低应用领域工业园区无组织废气排放网格化监测大型石油化工企业无组织废气排放网格化监测企业厂界或厂区内无组织废气排放监测
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    厂商： 聚光科技（杭州）股份有限公司
    品牌： 谱育科技/EXPEC
    型号： EXPEC 2000(规格：112)
    价格： 面议
  • EXPEC 2000（规格：112） 微型化非甲烷总烃在线分析系统 400-877-2799
    产品概述EXPEC 2000（规格：112）微型化非甲烷总烃在线分析系统采用GC-FID法，非甲烷总烃从总烃中分离后直接测定非甲烷总烃浓度（直接法）。非甲烷总烃采用低温富集热脱附技术，甲烷采用定量环进样，技术路线满足2021年1月中国环境监测总站发布的《环境空气非甲烷总烃连续自动监测技术规定（试行）》技术要求。整套系统体积小、重量轻、检测限低，无需站房，可壁挂式安装，可广泛应用于大型化工企业及工业园区非甲烷总烃的网格化监测。产品特点符合2021年1月中国环境监测总站发布的标准要求采用低温富集高温解析技术路线，检出限低（≤20ppb），准确度高FID检测器具有异常自保护和就绪自运行设计采用小型化壁挂式机箱设计，体积小、重量轻系统内置氢气发生模块，为系统提供载气和燃烧气，运维简单且成本低 应用领域工业园区无组织废气排放网格化监测大型石油化工企业无组织废气排放网格化监测企业厂界或厂区内无组织废气排放监测
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    厂商： 聚光科技（杭州）股份有限公司
    品牌： 谱育科技/EXPEC
    型号： EXPEC 2000（规格：112）
    价格： 面议
  • Thermo Scientific GM-5000 微型空气质量连续监测仪 400-805-8969
    GM-5000 微型空气质量连续监测仪Thermo Scientific™ GM-5000微型空气质量连续监测仪，是一款运行于室外的微型化，高性价比，多参数连续空气监测系统。其采用光学、电化学、光电离传感器技术，结合Thermo Scientific领先的空气监测产品设计经验，旨在为您提供多样并适合的空气污染物连续监测方案，帮助实现更精细、更有效的大气污染防治计划和监管目标。GM-5000可以对空气中的PM2.5、PM10、SO2、NO2、NO、O3、CO、TVOC等污染物进行连续无人值守监测，设计紧凑，易于安装，坚固耐用。赛默飞专业的技术团队为您提供设备应用和技术服务支持。产品特点：• 实时连续监测空气中的主要污染物（PM2.5、PM10、SO2、NO2、NO、O3、CO、TVOC）• 仪器采用加热主动采样和冷却循环风道设计，为传感器提供更优的工作环境• 仪器同时监测运行环境温度、湿度和压力，并对污染物监测数据进行补偿• 4G通讯模块实现实时数据传输• 仪器内置Wi-FI功能，可实现操作者与仪器的交互• 通过浏览器登陆仪器用户界面，直观显示仪器测量数据和运行状态• 仪器内置SD卡可存储1年数据记录• 可使用标准气体对仪器进行校准，也可通过与标准空气站进行比对校准• 断电恢复自动启动运行• 防水机箱直接应用于户外环境，提供多种现场安装方式• 可集成气象参数监测、噪声监测、LED屏幕显示、GPS定位等功能产品综述：Thermo Scientific™ GM-5000微型空气质量连续监测仪通过过滤网和加热垂直进气管来采样空气，去除较大的颗粒及过多的水分，允许气态污染物和颗粒物进入分析仪被检测。对于颗粒物的检测，采样气流进入激光粒子计数器（OPC）来检测颗粒物粒子数和粒径分布，并通过工厂校准计算出相应的质量浓度；气体样品继续通过采样风扇和过滤器，进入气态传感器测量室进行气态污染物测量。测量后，气体样品流出传感器测量室进入到仪器机箱，并通过软件控制的冷却风扇排回到环境中。每条测量数据记录不仅包括污染物浓度，还包括传感器运行温度、日期、时间等。测量数据通过无线网络发送至指定服务器；同时测量数据也会存储在仪器内部SD卡上，可通过个人智能设备浏览器登陆并下载。产品应用：Thermo ScientificTM GM-5000微型空气质量监测仪可作为对现有空气质量监测网络的补充，用于污染物变化趋势跟踪，动态溯源，异常事件捕获，预警预报数据支撑等领域，有助于提高城市各级环境监管和执法检查的针对性和有效性，提高城市大气污染监管和防治的精细化水平。1.城市空气质量监测网络加密网格监测2.常规空气质量评价敏感区加密监测3.道路交通空气质量加密监测4.建筑施工场所扬尘颗粒物监测5.工业园区及企业集群边界预警监测6.科研院所污染分布及空气质量变化趋势研究
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    厂商： 赛默飞世尔环境与过程
    品牌： 赛默飞/Thermo Fisher
    型号： Thermo Scientific GM-5000
    价格： 面议
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  • BCEIA2023微全分析分会精彩预告：面向全社会的微型化分析技术
    第二十届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2023) 将于2023年9月6-8日在北京 中国国际展览中心(顺义馆)召开。作为中国分析与生化技术交流与展示的“峰会”，BCEIA2023将营造浓郁的学术会展氛围，同期举办大会报告、分会报告、高峰论坛、同期会议、墙报展等精彩学术活动，面向世界科技最前沿，邀请国内外顶尖学者分享最具前瞻性的研究进展。2023年9月7-8日，BCEIA2023学术报告会——微全分析分会将在学术会议区E-306会议室举行，聚焦“面向全社会的微型化分析技术”主题，围绕微流控分析（Microfluidic Analysis）、微纳分析技术（Techniques for Micro and Nano Analysis）、样品微处理（Micro Sampling Process）、微单体分析（Single Entity Analysis）、新原理新技术新方法（New Principles, Technologies and Methods）、新仪器（New Instruments）等几个专题方向，邀请到24位国内外微全分析领域资深科学家及青年才俊带来精彩报告。最新嘉宾阵容公布如下： 召集人简介 林金明，博士，清华大学化学系教授，博士生导师。1992－2002年在日本东京都立大学学习和工作。1997年获得东京都立大学博士学位，同年留校任教。2001年入选中国科学院“百人计划”并获得国家杰出青年科学基金的资助，同年受聘中国科学院生态环境研究中心研究员，2004年入选清华大学“百人计划”，受聘清华大学化学系教授，2008年受聘教育部长江学者特聘教授，2014年入选英国皇家化学会会士。主要从事：1）微流控芯片质谱联用细胞分析方法研究；2）空气负离子制备方法及其对促进健康作用的机理研究；3）超微弱化学发光与免疫分析研究。出版《化学发光基础理论与应用》、《化学发光免疫分析》、《环境、健康与负氧离子》、《Cell Analysis on Microfluidics》及中文版《微流控芯片细胞分析》、《Microfluidics for Single-Cell Analysis》等专著七部、教科书《基础分析化学实验》和《微流控细胞分析》各一部，发表研究论文400多篇，申请发明专利51项，并且有多项专利转让企业进行产业化。目前担任中国分析测试协会常务理事，中国化学会分析化学学科副主任委员，中国药学会药物分析专业委员会副主任委员。Trends in Analytical Chemistry责任编辑，J. Pharm. Anal.副主编， Chemosensors副主编、Chinese Chemical Letters副主编，《分析试验室》副主编，以及Talanta等10多种国内外学术期刊编委。 特邀报告人 报告摘要The efficient recognition of circulating tumor cells (CTCs) with aptamer-probe has numerous benefits. We engineered a superefficient biomimetic single-CTCs recognition platform by conjugating dual-aptamer onto AuNPs to form a nanoprobe for selective binding biomarker proteins PTK7 & EpCAM on CTCs surface. CTCs are sorted on a specially designed multifunctional microfluidic configuration, and biomarkers in a single CTC are analyzed with ICP-MS by measuring 197Au isotope. This strategy ensures the manipulation and detection of a single CTC in 100 μL of human blood within 1 h.2D cytometry/ICPMS system was developed for evaluating drug uptake and induced protein expression inindividual cells. The nanoprobes conjugating 6-FAM-Sgc8 aptamers on a single AuNP were engineered to selectively bind PTK7 on target cells. PTK7 expression induced by OXA uptake was assayed with LIF,while ICP-MS measurement of 195Pt and 197Au revealed OXA uptake and AuNPs conjugation in single cells. Using a machine learning algorithm to cell-lines signature based on agent uptake and marker expression, it enables simultaneous online profiling PTK7 response to OXA at single-cell resolution from tumor cell lines and breast cancer patients.专家简介Professor Jian-Hua Wang was born in 1962 in Shandong, China. He obtained his B.Sc from Department of Chemistry, Nankai University, and M.Sc from Jilin University, China. He was awarded a PhD degree by Technical University of Denmark. He has been an Associate Editor for TALANTA since Dec. 2004. He is currently serving as the co-editor in chief for Talanta Open. He was a member of International Advisory Board for Journal of Analytical Atomic Spectrometry (2007-2010).His current research interest is focused on the exploitation of flow analysis protocols and hyphenation techniques, isolation of trace level of analytes (metals and biomacromolecules) from complex sample matrices and life science analysis, mainly focused on single cell analysis.报告摘要Surface-enhanced Raman scattering (SERS)-based assays have recently been developed to overcome the low detection sensitivity of SARS-CoV-2. In this study, we developed an SERS-based microdroplet sensor to dramatically improve the limit of detection (LoD) and reproducibility of SARS-CoV-2 detection. Raman signals were measured for SERS nanotags in 140 droplets as they passed through a laser focal volume fixed at the center of the channel for 15 seconds. In this case, the detection sensitivity has been significantly improved due to the ensemble averaging effects, as the signals were measured for SERS nanotags in multiple droplets. Moreover, the total assay time decreased from 30 to 10 minutes.A clinical test was conducted on patient samples to evaluate the clinical efficacy of the SERS-based microdroplet sensor. The assay results correlated well with those obtained using the RT-PCR method. The proposed SERS-based microdroplet sensor is expected to be utilized as a new point-of-care diagnostic platform for the quick and accurate detection of SARS-CoV-2 in the field.专家简介Jaebum Choo is a Professor in the Department of Chemistry at Chung-Ang University in South Korea. He obtained his PhD from Texas A&M University in 1994. From 1995 to 2019, he served as a faculty member at Hanyang University. In 2015, he was appointed as a Baik Nam Distinguished Professor, recognizing his outstanding academic accomplishments. In 2016, he served as the President of the Korea Biochip Society, and in 2020, he was the Chair of the Analytical Chemistry Division of the Korean Chemical Society. Currently, Professor Choo holds the position of Vice-President for Research at Chung-Ang University and serves as the Director of the "Center for Nanophotonics-based Biomedical Diagnostics Research Center (ERC)," which is supported by the National Research Foundation of Korea. His primary research areas include SERS, biosensors, micro-devices, and molecular spectroscopy. His ongoing research programs focus on the development of highly sensitive optical nano-sensor systems for rapid and precise in vitro diagnostics of infectious diseases. Throughout his career, Professor Choo has delivered over 150 invited lectures in the USA, Europe, and Asia. He has published more than 300 research papers in peer-reviewed journals and has contributed to eight book chapters.专家简介黄岩谊，北京大学化学学院教授，北京未来基因诊断高精尖创新中心、北京大学生物医学前沿创新中心、北大-清华生命科学联合中心研究员；兼任深圳湾实验室资深研究员。曾获得国家自然基金委优秀青年基金、杰出青年基金等资助。主要从事微量核酸分析研究，集中工作在测序技术、单细胞分析和微流控技术等方向。报告摘要器官芯片（Organ on a chip）是微流控技术与器官组织工程技术交叉融合发展的新兴技术。类器官（organoid）基于干细胞三维培养、分化获得的细胞三维组装体，包含其代表器官的一些关键特性，与对应的器官拥有类似的空间组织并能够重现对应器官的部分功能。类器官芯片（Organoid on a chip）是微流控技术与类器官技术交叉融合发展的新兴技术。器官芯片或类器官芯片模型有利于尽可能地接近和模拟人体实际生理病理条件下的微环境，应用于药物有效性和安全性评价，可能会以令人难以想象的幅度加快新药发现的周期，降低新药筛选失败的风险，给新药开发带来一次革命。专家简介清华大学长聘教授，长江学者特聘教授，兼任中国医药生物技术协会药物分析技术分会秘书长,中国分析测试协会青委会副主任委员，中国药理学会分析药理学专委会常务委员，北京理化分析测试技术学会副理事长兼青委会理事长等。研究方向聚焦于类器官与器官芯片、单细胞亚细胞分析、多组学分析及其在药学与中医药现代化研究中的应用。在包括Lab Chip, Anal. Chem., Nat. Protoc., Adv. Mater., Cell，PNAS等学术期刊发表SCI论文250余篇，获授权发明专利20余项，合作获得国家科技进步二等奖3项。报告摘要单颗粒光谱分析为精准实现特异性分析提供了新手段，具有灵敏度高、特异性好的有点。本课题组近年来以不同材质的单颗粒为基础，在研究其共振光散射光谱特性的基础上，并结合人工智能技术，实现了一系列有机光化学反应机制探讨，提出了不同于整体分析完全不一样的反应机制。专家简介黄承志，西南大学药物分析学/分析化学教授，博士生导师。先后获得西南师范大学、北京师范大学和北京大学的学、硕、博士学位，日立制作所中央研究所、渥太华大学和东京大学博士后。主持了包括国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点及面上、973课题项目30多项，在JACS、Angew Chem、ACS Nano等刊物上发表论文500余篇，研究方向为共振光谱学与光谱分析。获教育部和重庆市自然科学一等奖各一项，获新世纪百千万人才工程第一层次、重庆巴渝学者、重庆优秀科学家等荣誉称号。报告摘要Microfluidic devices are widely used for analytical applications such as chemistry, biochemistry, and food science, and highly sensitive analytical methods have been developed. However, the macroworld-to-microworld interface is still challenging. Usually, the sample volume can be mL scale in conventional sampling methods, while it is difficult to treat the mL samples due to the nL to mL scale volume of the microchannels. If only the mL sample can be used for the analysis on microfluidic devices, the sample loss cancels the high sensitivity of the microfluidic devices. Therefore, the sampling interface is quite important to fully utilize the merits of microfluidic devices. Here, we propose a macroworld-to-microworld interface by creating a room-temperature quantitative concentration device. Room temperature operation is also an important condition to treat biological samples. Millimeter-to-micrometer channels are formed in a conventional microtube using a 3D fabrication, and air cyclone flow is used for room-temperature evaporation.专家简介Kazuma Mawatari is a professor of Graduate School of Information, Production and Systems at Waseda University. He has successful achievements in microfluidics and nanofluidics. Recently, he realized to integrate chemical processes in nano space by developing original methodologies as ultrasensitive detection, glass substrate low-temperature bonding, surface modification, etc. And ultrasensitive analytical devices were realized. For example, in single-cell analysis, he allowed an fL living cell sampling method and fL single molecule immunoassay (ELISA). He published 128 original papers and had 87 invited talks. He is currently an executive technical program committee (ETPC) member in uTAS, which is the largest international conference in micro/nanofluidics. 杨朝勇，国家杰出青年科学基金获得者、上海交通大学医学院分子研究员、厦门大学特聘教授、上海交通大学医学院分子医学研究院副院长、谱学分析与仪器教育部重点实验室副主任、中国化学会化学生物学专业委员会副主任、中国化学会分子医学专业委员会秘书长、英国皇家化学会Fellow、Analytical Chemistry副主编。主要研究领域为生物分析化学，在微流控、液体活检、单细胞测序、空间组学、体外诊断仪器与试剂、肠道菌群成像等方向取得了创新性的成果。在Nature Commun.、Sci. Adv.、PNAS、JACS、Angew. Chem. Int. Ed.等学术刊物上发表论文300余篇，论文被引超过20000次，H index=77，获授权发明专利65项,合著3本专业书籍。报告摘要In a typical drug screening test, single drugs or drug combinations with different types and concentrations need to be delivered to cell culture vessels. Here we developed a high-throughput drug delivery system using a disposable probe array with preloaded dried drugs for drug screening of tumor cells. A slot was fabricated at the tip of each probe in the probe array, where the drug solutions were quantitatively loaded, dried and preserved. With the probes carrying dried drugs, fast and efficient drug delivery can be easily realized for high-throughput cell-based drug screening.专家简介方群，浙江大学求是特聘教授，博士生导师，化学系微分析系统研究所所长，浙江大学杭州国际科创中心分子智造研究所所长，国家杰出青年基金获得者。自1998年开始从事微流控芯片分析的研究工作。目前研究方向包括微流控液滴分析和筛选，微流控液相色谱、质谱和毛细管电泳分析，微型化分析系统研制，人工智能+微流控系统，以及微流控系统在单细胞多组学分析、微量生化分析、药物筛选和现场分析中的应用。发表研究论文140余篇。在微流控分析领域有32项国家发明专利获得授权。曾主持承担国家基金委重大项目课题、国家杰出青年基金、国家基金重点项目、科学仪器研制专项和面上项目，以及国家科技部重点研发计划项目课题等科研项目。报告摘要
    时间： 2023-08-23
    作者： YOLO
  • 微型化双光子显微镜研制十年路
    今年2月上旬，神舟十五号航天员乘组使用空间站双光子显微镜，开展在轨验证实验任务并取得成功。这是目前已知的世界首次在航天飞行过程中，使用双光子显微镜获取航天员皮肤表皮及真皮浅层的三维图像。　在南京脑观象台投入使用的微型化双光子显微镜成像系统。　　“第三次双光子显微镜测试顺利结束！”　　“无比完美！”　　“这一次的曲线如此丝滑！”　　……　　4月1日上午，中国科学院院士、北京大学未来技术学院教授程和平的微信对话框，被同事们发来的这些评论不断刷新。而在中国航天员科研训练中心内，掌声此起彼伏。让大家欢欣鼓舞的，是中国空间站再次传来的好消息。　　当日，神舟十五号航天员乘组，使用空间站双光子显微镜进行成像测试。他们用探头轻轻掠过脸部和前臂，一旁的电子屏幕上立即显示出皮肤结构及细胞的三维分布影像。　　这不是显微镜第一次在轨成像测试。今年2月上旬，神舟十五号航天员乘组使用空间站双光子显微镜，开展在轨验证实验任务并取得成功。这是目前已知的世界首次在航天飞行过程中，使用双光子显微镜获取航天员皮肤表皮及真皮浅层的三维图像。　　“如果能从这些图像中发现空间环境中人体变化规律，就更好了！”程和平捧着手机与记者分享这些科学图像时说。　　只有了解程和平团队十年来经历的艰难曲折，才能体会这些图像的来之不易。2013年，程和平带领团队开启微型化双光子显微镜研究时，“全世界都不看好”。　　历经10年，该团队完成了从科研仪器技术创新，到技术产品化，再到技术服务平台化的跃迁。他们将中国带到全球大脑成像研究的前沿，让微型化双光子显微镜在中国的高校院所、企业得到推广应用，为脑科学研究搭建起重要实验平台、提供了海量数据支持。　　程和平希望，用微型化双光子显微镜拓展人类对脑宇宙的认知疆域，为探索脑机接口原理、深化对大脑疾病机制的了解、推进药物研发开辟一片新天地。神舟十五号航天员乘组在轨使用空间站双光子显微镜（视频截图）　　一束光的启迪　　意识的生物学基础是什么，记忆是如何存储和恢复的……在世界各国的脑科学计划中，这些问题吸引着全球科学家们不断上下求索。　　在2021年国际权威学术期刊《科学》发布的125个最前沿的科学问题中，有22个问题与脑科学相关。　　双光子显微镜的出现，仿佛是照在生命科学研究领域的一束光。　　1992年，程和平用世界上第二台双光子显微镜，首次实现了心肌线粒体成像。　　“双光子显微镜，是用两个光子同时激发同一个荧光分子的光学成像技术。它具有天然的光学断层扫描效果，能看到的组织深度更深，成像的清晰度更高，像一个高性能的X光机。”程和平说，与单光子显微镜相比，双光子显微镜看得准、看得深、光损伤小。但传统的台式双光子显微镜非常笨重，足有房间那么大，所以只能观察头部固定的动物或者动物的脑切片。　　研究一款微型化双光子显微镜，观察自由行走的小动物脑袋中的一颗颗神经元的动态变化，成为程和平藏在心底的一个梦想。　　一个梦想的点燃，有时只需一个使命的召唤。　　2013年，国家自然科学基金委员会启动了国家重大科研仪器研制项目。程和平带队申请了“超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统”项目。　　那一年，美国启动“创新性神经技术推动的脑计划”，欧盟启动了旨在建立大型脑科学研究数据库和脑功能计算机模拟平台的“人脑计划”。　　而此前，我国在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》中，已把“脑科学与认知”列入基础研究8个科学前沿问题之一。　　“中国科学家只有用自己研发的观测仪器，做出原创性的脑科学成果，国际科学界才会认可。我们希望研制一款成像仪，率先让中国科学家用起来。用国外的仪器做研究，都是在别人建设的四梁八柱上做文章。”程和平用使命必达的决心来筹备项目的启动。　　一场跨越山海的探索　　想实现双光子显微镜在自由活动的动物体上的高清成像，必须为它“瘦身”。　　然而，极大的技术难度，让团队一度面临质疑。程和平向科技日报记者坦言，7200万元的投入“相当于一吨百元大钞”，究竟能不能收获一个看得见的未来，大家当时心里很忐忑。“那时世界多国尝试微型化双光子显微镜的研制，但都没有实质性突破，尝试十几次都无疾而终。”他说。　　程和平所言非虚。2008年，瑞士有课题组公布了他们的微型双光子系统，仅重0.9克，并实现了大鼠在体钙成像信号。但其空间分辨率极低，也未实现真正的自由运动下的成像。　　2009年，德国有课题组展示了它们的微型双光子系统，其理论分辨率接近大型的双光子显微镜。但其探头较重，扫描速度很慢。　　程和平身后，有一支不同寻常的团队，团队中有人研究超快激光器，有人专攻高速电路，有人擅长图像处理，有人能做大数据分析……然而，研究起步阶段，团队中无人具备研制系统性科研设备的经验，技术路线也不确定。　　“怎么办？只有一点点地认真做。”程和平给团队立下军令状。　　在项目开始的前两年，大家争分夺秒地汲取多学科的营养。在北京大学分子医学研究所300平方米的大仪器联合实验室里，来自机械、光学、生物、电路等研究领域的师生汇聚在一起，交流切磋。每周六上午的集体学习，大家分享一周行业动态，介绍各自研究进展。同时，大量的国内外顶尖专家被邀请来作报告。　　引进来的同时，团队也频频走出去。仅2014年，他们就涉足美国、俄罗斯、澳大利亚、西班牙。每去一个地方，大家都会在当天晚上写好总结，发给团队共同学习。空间站双光子显微镜对航天员皮肤表层成像。　　一场持续十年的攻关　　2017年，团队终于迎来了振奋人心的进展。　　在如今北京大学膜生物学国家重点实验室设备研发平台内，一个只有拇指大小、重约2.2克的显微镜探头，被珍藏在实验室深处——这是团队于2017年成功研制的第一台微型化双光子显微镜的核心部件。　　这台显微镜可以实现高时空分辨微型化成像，能实时记录数十个神经元、上千个神经突触动态信号。这些突破性的进展，使其入选2017年中国科学十大进展。　　4年后，该团队推出微型化双光子显微镜的2.0版本，其成像视野扩大到初代显微镜的7.8倍，同时具备三维成像能力，获取了小鼠在自由运动行为中大脑三维区域内上千个神经元清晰稳定的动态功能图像。　　今年2月，团队又发布了他们研制的微型化三光子显微镜。该显微镜能直接透过大脑皮层和胼胝体，首次实现对自由行为中小鼠的大脑全皮层和海马神经元功能成像，神经元钙信号最大成像深度可达1.2毫米，血管成像深度可达1.4毫米。　　致广大而尽精微。10年，微型化双光子显微镜完成了从高清成像，向更广、更深成像的科研布局。然而，这在研制一款“大国重器”的探索之旅中，也许仅仅是开始。　　2016年，当第一代微型化双光子显微镜的研究即将“破土”时，一个声音再次在程和平脑海里回响，“如果投入‘一吨百元大钞’，只是交付3台显微镜，性价比太低了。应该先让中国科研院所、企业的实验室用起来，做出领先国际的研究，再向国际市场推广。”　　让程和平下定决心办公司的，还有3年来培养起来的一支团队。“国家投入这么大，让我们长了一身本事，项目结题后如果团队散了就太可惜了。”程和平说。　　办公司让研究成果产品化，成为程和平团队的共识。2016年，程和平团队创立了北京超维景生物科技有限公司（以下简称超维景）。　　一个新时代开启了。　　一场自立自强的产业突围　　当科学技术的光芒照进产业，不仅砥砺技术创新的成色，也可以点亮一片“暗夜”。要将高端精密科研仪器产品化，元器件的可靠性、稳定性必须过硬。　　微型物镜，是微型化双光子显微镜的关键核心零部件。团队核心成员、北京大学未来技术学院特聘副研究员吴润龙记得，最初做原理样机时，团队从国外一家公司进口微型物镜。　　但当团队进入显微镜产品化阶段后，对方的发展战略也发生变化。“对方要求我们购买他们合作伙伴的单光子显微镜系统，物镜不再单独售卖，而这个系统的价格要100多万元。代价太大，我们不能被‘卡脖子’。”吴润龙说，自此，团队开始自行设计高数值孔径的微型物镜，并联合国内企业加工，在超维景进行装配和测试。　　自胜者强。2018年，赵春竹到北京大学未来技术学院做博士后研究，为助力物镜的自主研发按下了快进键。　　“经过三代技术攻关，我们已经掌握了高端物镜的设计技术。但在自主设计、加工的基础上，还要形成高精度自主装配的流程和方法。微型物镜由多个镜片叠加而成，每片直径约3毫米，最初我们将所有的镜片一起装配完后，统一调试，但发现精度相差太大。后来，我们优化了装调工艺，每安装一片镜片，都用仪器检测光轴偏移量、焦距等参数。由于物镜直径太小，一开始，调整几微米的误差，都要耗时一两天。”赵春竹回忆，最艰难的时候，大家几乎绝望。但抱着不破楼兰终不还的信念，大家几微米几微米地死磕，想办法迭代技术，最终攻克了高端微型物镜装配技术。　　光纤是显微镜微型化的另一个瓶颈。团队成员、北大电子学院副教授王爱民设计了一款蜂窝状的空芯光子带隙光纤，让激光通过光纤传输到微型化探头的过程中，脉冲不发生畸变、能量几乎不损耗，以有效激发小动物体内的荧光分子。　　但让王爱民措手不及的是，设计方案有了，国内却没有厂家能生产这种光纤。“我们最初找了一家外国公司订制。但一年后，这家公司提出翻番的价格，每米光纤的价格接近万元，仅光纤的成本就增加了几百万元。”他回忆说，团队被“逼上梁山”，转而联袂上海光机所的一位青年学者一起摸索加工工艺，进行国产化。　　在北京大学未来技术学院教授陈良怡看来，科研仪器国产化过程中的突围，也将带动应用基础研究与产业发展“双向奔赴”。　　“我们的论文发表后，很多技术被公开了，但很多人做重复实验时无法再现，是因为加工中有很多细节问题难以解决，这些细节在学术论文中也难以呈现。”陈良怡说，如果想将这款显微镜尽快用起来，就要将科研成果产品化，带动产业的发展。而产品化的过程，也促使他们思考，如何用成像技术推动神经科学、脑科学乃至整个生命科学基础研究的发展。　　目前，超维景研制的微型化双光子显微镜已服务了150余家国内实验室，年平均销售额达5000万元。今年，公司还将拓展国际市场。　　一项世界首创的应用　　10年前项目启动时，程和平抱着“从幼儿园开始读一个博士学位”的心态，研制微型化双光子显微镜。　　时光浩荡向前，多年的厉兵秣马是否能支撑国家重大战略需求？团队将答卷写进宇宙苍穹。　　2019年，在中国载人航天工程办公室大力支持下，程和平团队、中国航天员科研训练中心李英贤团队、北京航空航天大学冯丽爽团队联合相关企业及院所，组建了空间站双光子显微镜项目团队，由程和平担任总负责人。　　“中国要发展载人航天、要研究生命科学，太空是一个难得的实验室。在失重环境下，人体细胞是如何完成新陈代谢的，大脑的神经元又将发生什么变化，都是很好的研究课题。双光子显微镜成像深度深，可以帮助我们逐层扫描、分析航天员的细胞结构和代谢成分信息。”程和平说。　　2022年9月，空间站双光子显微镜研制成功。当年11月12日，空间站双光子显微镜搭乘天舟五号货运飞船成功运抵中国空间站，成为世界首台进入太空的双光子显微镜。　　今年2月上旬的一天，空间站双光子显微镜终于开机。坐在中国航天员科研训练中心看到航天员操作画面传回，程和平松了一口气：“终于成功了。”　　消息传来，整个团队沸腾了。“这辈子能做这么一件事情，值了！”王爱民至今回忆起来仍激动不已。　　鲜为人知的是，为了达到航天应用的标准，显微镜经历了一次次蜕变。　　精密的显微镜，要能承受飞船发射时的剧烈振动，这要求它足够抗振。“最初，激光器的核心部件被振得粉碎。”北京大学未来技术学院助理研究员王俊杰记得，为了让显微镜“强健筋骨”，他们将激光器的核心部件设计为固态结构，以增强激光器的机械强度，同时在激光器外部增加了减震装置，相当于给其上了一层保险。　　超维景的团队也参与进来。超维景超快激光事业部经理陈燕川介绍，他们将激光器核心部件置于-40℃至80℃的温度下循环试验，使部件在短期内反复承受极端高低温变化应力以及极端温度交替突变的影响，以排查隐患。为了确保万无一失，团队还制作多组关键部件样品，进行加量级、破坏性的振动冲击试验，保证显微镜能满足航天发射环境各种极端条件的挑战。　　最终，团队实现了多项突破：首次在轨验证实验实现了世界上首次双光子显微镜在轨正常运行，国内首次实现飞秒激光器在轨正常运行，国际上首次在轨、在体观测航天员细胞结构和代谢成分信息。　　一个梦想的启航　　从突破理论研究瓶颈，到试水产业蓝海，再到支撑国家重大战略需求，程和平团队将科技创新的底色写在从技术创新到产业应用的跃迁中。如今，一个更宏大的构想正在渐次舒展。　　在南京江北新区，成立近4年的北大分子医学南京转化研究院（以下简称转化院），已搭建起高端脑成像的公共技术服务平台“南京脑观象台”。后者可以提供微型化双光子显微镜、超灵敏结构光超分辨显微镜及高速三维扫描荧光成像系统等设备，帮助科研团队获得从大脑突触、神经元集群、神经环路，再到全脑水平的全景式脑功能成像。　　科研团队的身后，还有一群人与他们并肩作战。　　几乎每天，实验员陈雪莉都要为小鼠注入观测所需的荧光蛋白，对小鼠进行行为训练。　　当她为小鼠戴上显微镜探头后，一旁的屏幕上会立即呈现出小鼠大脑的钙活动影像。　　“脑观象台有一支技术团队。对于遴选通过的研究项目，技术团队会与科研团队一起制订实验计划，为学者们制备、训练小鼠，采集小鼠的脑活动成像数据，再将小鼠的行为学数据和脑活动数据匹配，供科研人员分析小鼠在表现出某种行为时，大脑发生了什么变化。”转化院副院长赵婷解释，脑观象台希望将学者们从繁琐高难的实验技术细节中解放出来，加速从理论设想到实验发现的进程。　　凭借南京脑观象台成像技术的支持，科学家们已经开始收获惊喜、成果迭出：小鼠有喜新厌旧的行为，而孤独症小鼠却存在这一行为缺陷；清醒状态下小鼠癫痫发作时，神经元异常放电……　　赵婷介绍，如今，脑观象台已经服务了100多家单位的180余个课题组，开机时间累计超过2万小时。脑观象台与江北新区联合发起的两期“探索计划”，也已累计支持48项课题研究。　　十年春华秋实。一颗在未名湖畔种下的种子，如今正在千里之外的扬子江畔落地生根、开枝散叶，荫泽全国的脑科学、神经科学等领域的研究。　　40多年前，少年程和平曾在他的笔记本上写下带有科幻色彩的理想——“做一款思维记录器”。　　跨越万水千山，如今，理想照进现实，中国脑科学研究风华正茂。
    时间： 2023-04-26
    作者： 情绪波动
  • “超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统”专项取得重要成果
    p 　　在国家自然科学基金国家重大科研仪器研制专项“超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统”(项目编号：31327901)的支持下，北京大学分子医学研究所、信息科学技术学院、动态成像中心、生命科学学院、工学院联合中国人民解放军军事医学科学院组成跨学科团队，历经三年多的协同奋战，成功研制新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜，并获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。相关研究成果以“Fast high-resolution miniature two-photon microscopy for brain imaging in freely behaving mice”(高速高分辨微型化双光子显微镜在小鼠自由行为中获取大脑图像)为题于5月29日在线发表在Nature Method上。相关技术文档同步发表在Protocol Exchange上，并已申请多项专利。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/9523a7f7-b0b6-4b67-981d-b74805580c21.jpg" title=" 2017-06-14_094040.jpg" / /p p style=" text-align: center " 2.2g可佩戴式微型双光子显微镜 /p p 　　目前，各国脑科学计划的一个核心方向就是打造用于全景式解析脑连接图谱和功能动态图谱的研究工具。其中，如何打破尺度壁垒，整合微观神经元和神经突触活动与大脑整体的活动和个体行为信息，是领域内亟待解决的一个关键挑战。 /p p 　　新一代微型化双光子荧光显微镜体积小，重仅2.2克，适于佩戴在小动物头部颅窗上，实时记录数十个神经元、上千个神经突触的动态信号。在大型动物上，还可望实现多探头佩戴、多颅窗不同脑区的长时程观测。相比单光子激发，双光子激发具有良好的光学断层、更深的生物组织穿透等优势，其横向分辨率达到0.65μm，成像质量与商品化大型台式双光子荧光显微镜可相媲美，远优于目前领域内主导的、美国脑科学计划核心团队所研发的微型化宽场显微镜。采用双轴对称高速微机电系统转镜扫描技术，成像帧频已达40Hz(256*256像素)，同时具备多区域随机扫描和每秒1万线的线扫描能力。 /p p 　　此外，采用自主设计可传导920nm飞秒激光的光子晶体光纤，该系统首次实现了微型双光子显微镜对脑科学领域最广泛应用的指示神经元活动的荧光探针(如GCaMP6)的有效利用。 同时采用柔性光纤束进行荧光信号的接收，解决了动物的活动和行为由于荧光传输光缆拖拽而受到干扰的难题。未来，与光遗传学技术的结合，可望在结构与功能成像的同时，精准地操控神经元和神经回路的活动。 /p p 　　微型化双光子荧光显微成像改变了在自由活动动物中观察细胞和亚细胞结构的方式，可用于在动物觅食、哺乳、跳台、打斗、嬉戏、睡眠等自然行为条件下，或者在学习前、学习中和学习后，长时程观察神经突触、神经元、神经网络、远程连接的脑区等多尺度、多层次动态变化。 /p p 　　该成果在2016年底美国神经科学年会、2017年5月冷泉港亚洲脑科学专题会议上报告后，得到包括多位诺贝尔奖获得者在内的国内外神经科学家的高度赞誉。冷泉港亚洲脑科学专题会议主席、美国著名神经科学家加州大学洛杉矶分校的Alcino J Silva教授在评述中写道，“从任何一个标准来看，这款显微镜都代表了一项重大技术发明，必将改变我们在自由活动动物中观察细胞和亚细胞结构的方式。它所开启的大门，甚至超越了神经元和树突成像。系统神经生物学正在进入一个新的时代，即通过对细胞群体中可辨识的细胞和亚细胞结构的复杂生物学事件进行成像观测，从而更加深刻地理解进化所造就的大脑环路实现复杂行为的核心工程学原理。毫无疑问，这项非凡的发明让我们向着这一目标迈进了一步。” /p p 　　可以期待，微型化双光子荧光显微成像系统将为实现“分析脑、理解脑、模仿脑”的战略目标发挥不可或缺的重要作用。 /p
    时间： 2017-06-14
    作者： weidy
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  • 液相色谱微型化：我们为什么这样做？
    液相色谱 (LC) 微型化通常是为了提高灵敏度，这是蛋白质组学检测低丰度肽和蛋白质的必然要求。微型化的其他优点还包括提高与质谱连接的效率并降低溶剂的消耗。如今，微型化液相色谱更容易使用，它的仪器操作和连接方式均与常规液相色谱系统一样。这为微型化液相色谱特别是毛细管和微流液相色谱应用于新的工作流程和应用领域提供了更多机会。
  • 使用微型化 QuEChERS 和 Agilent 7010 三重四极杆气质联用系统优化食品分析
    微型化样品前处理具有许多优势。较少的溶剂用量可以降低溶剂成本，减少浪费。较少的样品量使其易于在实验室中取用、储存和处理。样品量的减少可以节约样品前处理吸附剂的成本，大幅降低使用标记化合物作为内标的成本。样品量较小时可以对复杂的分析物使用更多标记化合物，但如果样品量较大，这样做会产生高昂成本。我们使用微型化QuEChERS 萃取和Agilent 7010 三重四极杆气质联用系统的超高效离子源分析食品中的农药，可将进样量减少75%。对苹果、胡萝卜和西兰花中的126 种农药进行了研究，其中95% 农药的平均定量限(LOQ) ~10 ng/g。基质进样量低可延长正常运行时间，维持高性能，从而降低维护成本。我们仅使用标准2 μ L 进样量的25% 并采用推荐的农药分析方法，分析了浓度小于等于EPA、EU 和日本MRL 阈值0.01 mg/kg (10 ng/g) 的农药，此浓度适用于监测暴露。
  • 使用Agilent 490 微型气相色谱沼气分析仪分析沼气
    沼气是一种可再生且可持续的能源，在全球范围内引起极大关注。该应用简报展示了利用Agilent 490 微型气相色谱沼气分析仪分析沼气及相关样品。根据沼气的组成提供了两种配置：Agilent 490 微型气相色谱沼气分析仪和增强型Agilent 490 微型气相色谱沼气分析仪，前者用于分析纯净沼气，后者则适用于分析混合有其他烃类气体（如天然气或液化石油气(LPG)）的沼气
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  • 【资料】——气相色谱和液相色谱微型化中的关键问题

    [b][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]和液相色谱微型化中的关键问题[/b][i]中国科学院大连化学物理研究所现代分析与微型仪器研究室[/i] 　目前分析仪器微型化的浪潮汹涌澎湃,人们以极大的热情投入到这个浪潮中。从世界各地的实验室里出现的原理型样机看上去是如此的微小、简洁和令人惊诧,有如此多的加工工艺可以应用在微型器件的加工和组合上从非常昂贵的、在超净房间才能使用的精密仪器设备和工艺到土法上马、在普通房间就能操作的加工手段。它的前景是那样的诱人,引无数英雄一试身手。　　从1986 年我第一次听说微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]并看到相关文章,就认定它是色谱发展的未来。1987 年底我在荷兰第一次看到它时,就下决心今生一定研究微型色谱,因为它从观念上、认识上打开了分析仪器微型化的大门。　　真正开始研究微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url](μ2GC) 是在1992年的春天,从715 万元的经费和国内无辅助加工条件的困难境地开始的。至今,科技部、国家自然科学基金委、中国科学院、前国家教委、辽宁省科委和本单位对我们研究组在微型色谱仪方面的投入已有300 万,我们研制的微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]已经在2002 年6 月通过科技部的攻关课题验收。目前在国家自然科学基金委仪器研制专项基金的支持下,正在进行阵列式微型液相色谱/ 电色谱的研究工作。10 年多的科学实践使我认识到:要进行色谱仪器的微型化,首先要对色谱仪器和色谱原理有十分深入的认识,不仅从化学上,更要从基本的物理知识、统计热力学、材料学、力学、数学、机械和电子器件制造技术上全面认识 要对色谱仪器的每一个部件和零件的原理、材料、设计、尺寸等因素对部件或器件性能的影响有深入的定量的研究,以及它们对整机性能的定量影响。　　在色谱仪器微型化过程中,尺寸的缩小不仅要考虑材料的性质和制造上的可能,还要从原理上考虑尺寸缩小后所带来的一系列问题。这些问题包括: (1) 分离系统中被分配的分子个数是否大于106 ,因为只有大于106 才能得到符合统计结果的数据 (2) 因分离通道尺寸缩小,自然提高了单位柱长的效率,但是总长度的减少可能使总分离效能远低于常规仪器 (3) 对于质量敏感型检测器,经过分离柱后单位时间内到达检测器的分子个数是否满足检测原理所要求的最小数目 (4) 对于浓度型检测器,到达检测池的分子数目是否能满足符合统计规律的分子数目 (5) 检测微区内的外加能量密度是否超过被检测分子所能承受的极限 (6) 微量流动相的输送与控制 (7) 因材料尺寸的缩小,表面层氧化或腐蚀对器件功能的影响。最后,色谱仪器微型化所带来的好处不仅仅是单位长度分离效率的提高,而是总分离能力的保持甚至提高 不仅仅是分离系统或某个部件的微型化,而是整体的微型化 不仅仅是质量灵敏度的提高,而是浓度灵敏度的保持或提高 不仅仅是能量和物质的低消耗,而是使用的方便和友好 不仅仅是整体尺寸的缩小,更重要的是整机的稳定性和可靠性的提高!

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    [align=center][b][font=黑体]微型化荧光量子产率测试系统的搭建研究[/font][/b][/align][align=center][font=宋体]魏[/font][font=宋体]巍[/font], [font=宋体]李莉，朱倩倩，李军，李艳肖[/font][/align][align=center][font=宋体]江苏大学[/font][font=宋体]分析测试中心[/font], [font=宋体]江苏[/font] [font=宋体]镇江[/font] 212013[/align][b][font=黑体]摘[/font][font=黑体]要[/font]: [/b][font=宋体]通过微型化荧光量子产率测试系统的搭建，可以很好地增强弱信号荧光样品的响应，对有效解决该类样品的绝对量子产率难测定等难点，微型化的积分球系统实现了快捷简便的操作，获得液体、薄膜和粉末样品绝对量子产率的测量。首次微型化积分球，对测试系统关键部件进行设计及优化，分析了测试系统存在和误差和量子效率的影响因素，进一步完善固体荧光材料量子产率测试技术，为新型量子产率体系提供理论指导。[/font][b][font=黑体]关键词[/font]: [/b][font=宋体]荧光量子产率；微型化[/font][font=宋体]；荧光光谱；测试[/font][align=center][b]Construction of miniaturized fluorescence quantum yieldmeasurement system[/b][/align][align=center] WEI Wei, LI Li, ZHU Qian-qian, LIJun, LI Yan-xiao[/align][align=center]Analysis &Testing Center, Jiangsu University,Zhenjiang 212013, China[/align][b]Abstract:[/b]Through the establishment of theminiaturized fluorescence quantum yield test system, the response of weaksignal fluorescence samples can be well enhanced, and the difficulty ofdetermining the absolute quantum yield of such samples can be effectivelysolved. The miniaturized integrating sphere system can achieve quick and simpleoperation, and the absolute quantum yield of liquid, film and powder samplescan be measured. For the first time, the key components of the test system weredesigned and optimized, the factors affecting the existence and error of thetest system and the quantum efficiency were analyzed, and the quantum yieldtest technology of solid fluorescent materials was further improved, providingtheoretical guidance for the new quantum yield system.[b]Key words:[/b]fluorescence quantum yield microminiaturization fluorescence spectra measurement[font=宋体]众所周知，光致发光（[/font]Photoluminescence[font=宋体]），是指物体依赖外界光源进行照射，从而获得能量，产生激发导致发光的现象。也指物质吸收光子（或电磁波）后重新辐射出光子（或电磁波）的过程。从量子力学理论上，这一过程可以描述为物质吸收光子跃迁到较高能级的激发态后返回低能态，同时放出光子的过程。光致荧光发光是多种形式的荧光（[/font]Fluorescence[font=宋体]）中的一种。而在现阶段光致发光材料的研究中，对荧光量子产率（[/font]Quantum Yield of Fluorescence[font=宋体]，[/font]QY[font=宋体]）的数值的准确性和重现性十分重要，因其显示光化学反应中光量子的利用率从而反映光致发光材料发光能力的重要特征。荧光技术的应用几乎涉及了生活的方方面面。材料荧光技术在工业、能源、生物医药、环境监测、军事领域等均扮演着极其重要的角色。新技术、新产品的不断涌现，对该类产品的核心参数荧光量子产率的测量也提出了越来越高的要求。[/font][font=宋体]量子产率的物理意义为单位时间（秒）内，发射二次辐射荧光的光子数与吸收激发光初级辐射光子数之比值，用来描述荧光材料发光能力。目前测量样品的荧光量子产率有两类方法：（[/font]1[font=宋体]）相对量子产率：需要一种已知量子产率的标准品作为参照，通过对标准物和样品进行吸光度和荧光的测量换算得到样品的量子产率。只适用于液体样品。（[/font]2[font=宋体]）绝对量子产率：不需要标准样品进行对比，广泛适用于液体、薄膜和粉末样品。荧光量子产率评价指标在光电器件、生物医药、传感器等研究领域有着举足轻重的分量。国外主要的荧光仪器公司均已推出商品化的绝对荧光量子产率测试系统。绝对量子产率测定法可直接对待测试样的量子产率进行测定，对荧光材料的研制有着重大的意义。[/font][font=宋体]随着我国现代化进程的发展，对各类科研分析仪器的需求与日俱增。研制国产绝对荧光量子产率测量系统，将终结这一领域长期依赖国外产品的历史，同时降低检测成本，使得更多的实验室都用得起、用得上荧光量子产率测量技术，促进我国新材料等领域更高速的发展。[/font][b]1[font=宋体]研究背景[/font]1.1[font=黑体]选题背景[/font][/b][font=宋体]近年来，我校各类学科的持续发展，共有[u]工程学[/u][/font][u]1[font=宋体]个学科进入[/font]ESI[font=宋体]全球前[/font]1[font=宋体]‰[/font][/u][font=宋体]，农业科学、化学、材料科学、临床医学、药理学与毒理学、生物学与生物化学、环境生态学、分子生物与遗传学等[/font][u]8[font=宋体]个学科进入[/font]ESI[font=宋体]全球前[/font]1%[/u][font=宋体]。其中，[/font]2021[font=宋体]年，我校环境生态学、分子生物与遗传学[/font]2[font=宋体]个学科新晋全球排名前[/font]1%[font=宋体]。特别是伴随理工和医学药学等学科发展，对于各类研究手段或检测技术提出了更高的要求，量子产率的测试需求也随之增多。目前，我校在研的国家自然科学基金项目有关量子产率要求的科研项目不在少数，[/font]2018[font=宋体]年[/font]7[font=宋体]项，[/font]2019[font=宋体]年[/font]8[font=宋体]项，[/font]2020[font=宋体]年[/font]9[font=宋体]项，平均年资助金额超过[/font]200[font=宋体]万元，特别在能源、医学等热门研究领域对该测试的需求量持续攀升，为我校高质量高影响力论文的发表提供了基础。[/font][font=宋体]与此对应的测试条件，目前全校可测试绝对量子产率的仪器仅我校分析测试中心拥有，该仪器为高级稳态瞬态荧光测量系统（[/font]QuantaMaster & TimeMasterSpectrofluorometer[font=宋体]，产品型号：[/font]QuantaMaster?40[font=宋体]）。该系统于[/font]2009[font=宋体]年购置安装运行，超过十多年的服务过程，分析测试中心的服务团队根据学校各学科的测试需求开发了激发[/font]/[font=宋体]发射光谱、上转换[/font]/[font=宋体]下转换光谱、荧光寿命、近红外荧光光谱、激光诱导荧光光谱等测试服务，该些测试手段的开发和使用也获得众多的肯定，如：[/font]2018[font=宋体]年获得[u]江苏分析测试科学技术奖[b]二等奖[/b][/u]，[/font]2019[font=宋体]年作为典型测试服务[u]入驻[/u][/font][u]“[/u][b][u][font=宋体]江苏高校分测联盟[/font][/u][/b][u]”[/u][font=宋体]。但面对不断提高的测试要求和日益发展的测试技术，也逐步发现量子产率测试中存在了亟待解决和改进的问题。[/font][b]1.2[font=黑体]拟改进的问题[/font][/b][font=宋体]绝对荧光量子产率的定义为样品发射的光子数除以样品吸收的光子数。相比相对量子产率不需要标准品，广泛适用于液体、薄膜和粉末样品。该数值为目前较为认可的量子产率测试。但测量时需要积分球附件（图[/font]1[font=宋体]）。[/font][b][font=宋体]积分球[/font][/b][font=宋体]（[/font]IntegratingSphere[font=宋体]）为内表面涂层一般是高反射性材料。样品表面各个方向的激发光或者是发射光进行积分球均匀化后从出射口出来，并进入到单色器中后被检测器检测到。多年的测试经验，研究发现该系统的量子产率测试存在如下拟解决或改进的问题：[u]（[/u][/font][u]1[font=宋体]）积分球体积过大[/font]-[font=宋体]操作复杂；（[/font]2[font=宋体]）内部材料易损伤[/font]-[font=宋体]误差较大；（[/font]3[font=宋体]）反射背景易污染[/font]-[font=宋体]数据失真。[/font][/u][align=center][img=,486,244]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092058386226_3462_5248244_3.png!w690x346.jpg[/img][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font]1. [font=宋体]绝对量子产率测量系统及存在的难点[/font][/b][/align][font=宋体]不难发现，积分球为该测试模块中最为核心的部件，作为测量系统中收集光的器件，光在积分球内多次漫反射。从图[/font]1[font=宋体]中可以看出该球内部的涂层为全反射材质（中心的配件为硫酸钡），且球体的直径[/font]100 mm[font=宋体]，而待测样品需要放置在球体中心位置，仅暂居球体的小部分体积，无疑增加了操作过程的复杂度和清洁的难度。在实际操作过程中，对液体样品来说，采用石英比色皿，只需保证液体体积和浓度在可测试范围内，多次测试扣除背景也能够获得比较可信的数据。但相比溶液样品，准确测定固体样品量子产率的难度要大。因固体样品槽和积分球本身对光都有吸收，尤其是紫外段，因此量子产率测定肯定会有误差。且内部镀层易年份已经也较易在使用过程受到损伤（硫酸钡被剥落），使用的反射背景也很易受到外部环境污染，造成数据失真等问题。目前，积分球的体积和材质造成绝对量子产率测定中存在难以避免的误差：样品槽、积分球都会吸收光，造成量子产率测定的不准确性；溶液吸光度不同，会显著影响量子产率测定值；积分球污染会产生不必要的荧光，致使量子产率无法测试。所以，如何解决以上问题，是绝对量子产率测定中所面临的巨大挑战。[/font][b]1.3[font=黑体]拟采取的研制方法[/font][/b][font=宋体]基于前期调研，研究团队拟采用耦合积分球测试理论与反向倍加计算理论，利用现有的高级稳态瞬态荧光测量系统，搭建微型化积分球测试系统，从而实现绝对量子产率的瞬时测定、多种形态样品的测定和高灵敏度探测等测试手段，在测量得到材料的反射率、漫透射率和准直透射率后，利用反向倍加算法得到其基本光学参数如散射系数、吸收系数和各向异性系数，并进一步优化测试方法，从而优于国际上公开的标准绝对量子产率测试方法。[/font][b][font=宋体]技术路线：[/font][/b][font=宋体]项目的具体技术路线如图[/font]2[font=宋体]所示。[/font] [img=,534,160]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092058471471_2138_5248244_3.png!w690x206.jpg[/img][align=center][b][font=宋体]图[/font]2. [font=宋体]微型化量子产率测量系统的技术路线[/font][/b][/align][font=宋体]本项目将从量子产率的发光机理出发，基于宏观参数测量理论和基本参数计算理论等核心技术，研究内容由以下三部分组成：[/font][b][font=宋体]（[/font]1[font=宋体]）微型化积分球的可行性[/font][/b][font=宋体]积分球，能够确定量子产率而不依赖于某一项量子产率的标准。使用积分球是确定固体，粉末和薄膜材料的量子效率的唯一方法。设计新型微型积分球提供了一个简单的方法来测量绝对量子产率而无需重新配置硬件。[/font][font=宋体]通过引入半积分球原理来微型化积分球，用一面平面镜堵住半球开口，利用平面镜对称成像原理对半球实物成立一个全等的虚像，实物半球与虚像半球共同构建出一个完整的积分球，进而微型化积分球，构筑微型化的球体方便地取代了常规比色皿支架避免了样品室的光学干涉。球体的顶部部分可以拆除，将测试样品很快的放进去，而无需使用任何工具。它可以容纳常规比色皿，薄膜和粉末。这是一个用来表征发光半导体，玻璃，陶瓷和纳米材料的重要工具。[/font][b][font=宋体]（[/font]2[font=宋体]）积分球内部结构的优化设计[/font][/b][font=宋体]积分球内壁白色漫反射层的质量，对测试精度影响较大。所设计的微型积分球，其所选用的高反射涂层，采用特殊配方和特殊工艺喷涂，反射率接近[/font]100%[font=宋体]，反射率随波长变化小，具有良好的耐久性、防水性、耐辐射性。同时因激发光源和样品发射荧光的强度相差较大，在测量时既要满足最大光强不溢出，又要使样品的荧光发射强度满足测试所需的最小信噪比要求，因此对积分球内部设计如：样品与光源位置的设计，夹具的设计、内部挡板尺寸和位置的选择及积分球上用于入光和出光所开的窗口等因素等都需要进行相应的研究，从而最大程度的降低测量误差。[/font][b][font=宋体]（[/font]3[font=宋体]）耦合积分球和测试系统与优化升级[/font][/b][font=宋体]在原有的高级稳态瞬态荧光测量系统（[/font]QuantaMaster? 40[font=宋体]）的基础上，通过上述内容的研究完成微型化积分球及内部结构的优化从而借助原系统的现有功能，完成了[/font][font=宋体]微型积分球量子产率测量系统中各个部件的设计与选取，整合各个部件，搭建完整的测试系统。考虑其灵敏度、信噪比及光谱范围，对关键部件进行选取后，根据量子效率测量原理及基于积分球的量子效率测量方案从而耦合微型化积分球和测试系统的整合达到优化升级的效果。[/font][font=宋体]由于受到光源、单色器和探测器等的光谱特性的影响，由仪器直接记录的荧光光谱并不是所测量物质的真实光谱，这样的光谱被称为未校正光谱，这种光谱的形状和最大发射峰位置等与真实光谱都有一定的区别。在对物质进行荧光量子产率测量时，就必须对所使用的荧光分光光度计仪器进行光谱校正，获取物质的真实光谱，才能得出准确的荧光量子产率。[/font][b] 2 [/b][font=宋体][b]结果与分析[/b][/font][b]2.1 [font=宋体]设计思路[/font][/b][font=宋体]针对现有技术的不足，本装置搭建的目的在于提供一种基于双光路微型积分球的量子产率测试装置，有效解决了因现有积分球体积大，不便携，造成的样品难固定且易污染积分球等难题，简化绝对量子产率测试过程。[/font][font=宋体]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：提供一种用于量子产率测试的双光路微型积分球，所述积分球装置包括壳体、球体两部分，所述壳体的内部为球体，所述球体壁上开设有第一入光口、第二入光口和出光口，所述第一和第二入光口均在壳体中，且入光口均配有活塞可以关闭，所述第一入光口和第二入光口均可有光源通过，出光口与输出端连接。优选的，所述双光路积分球装置的外部大小依据配置的样品室调节，壳体为黑色航空铝合金箱体。优选的，所述的入光口对准积分球中心样品槽。优选的，所述的积分球表面喷砂氧化黑，内壁均设有漫反射材料层。进一步的，所述漫反射材料层可为硫酸钡涂层或聚四氟乙烯涂层。（图[/font]3[font=宋体]中，[/font]1[font=宋体]、样品架，[/font]2[font=宋体]、出光口，[/font]3[font=宋体]、第一入光口，[/font]4[font=宋体]、第二入光口。）[/font][align=center][img=,214,217]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092059144920_587_5248244_3.png!w335x302.jpg[/img][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font]3. [font=宋体]基于双光路微型积分球的量子产量测试装置的整体俯视示意图[/font][/b][/align][b]2.2 [font=宋体]实物图[/font][/b][font=宋体]针对现有技术的不足，本装置搭建的目的在于提供一种基于双光路微型积分球的量子产率测试装置，有效解决了因现有积分球体积大，不便携，造成的样品难固定且易污染积分球等难题，简化绝对量子产率测试过程。原有的高级稳态瞬态荧光测量系统（[/font]QuantaMaster? 40[font=宋体]）的基础上，设定图（图[/font]4[font=宋体]左），实物图（图[/font]4[font=宋体]右）。依照原有测试系统的内部格局进行了相关参数的限定，引入可调节底座，更好的符合原有系统的升级。[/font] [font=宋体]对现有参数）积分球内部结构的优化设计，进行三维建模，实际内部图和模型图如图[/font]5[font=宋体]所示：[/font][align=center][b][img=,298,166]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092059207524_4542_5248244_3.png!w453x246.jpg[/img][/b][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font]4. [font=宋体]微型化积分球的实物设计图（左）和实物图（右）[/font][/b][/align][align=center][b][img=,280,212]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092059260612_4504_5248244_3.png!w425x307.jpg[/img][/b][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font]5. [font=宋体]微型积分球的内部实物图（左）和三维建模图（右）[/font][/b][/align][b][font=宋体]（[/font]1[font=宋体]）主要功能[/font][/b][font=宋体]测试发光材料的[b]绝对量子产率[/b]（量子效率[/font]=[font=宋体]样品发射出的光子数[/font]/[font=宋体]样品吸收的光子数），样品（固体、液体、粉末及薄膜）被放置在[b]微型化积分球[/b]（相当于样品腔）内，氙灯发射出的连续光谱经过单色仪分光后再通过光纤引入到积分球内的样品上，荧光样品受激发后会发出荧光，荧光光谱通过光纤被后端的光谱探测系统接收，可实现高灵敏度的多波长实时测量。[/font][b][font=宋体]（[/font]2[font=宋体]）技术参数、指标要求[/font][/b][font=宋体]微型化量子产率测试系统主要技术参数、指标要求：[/font][font=宋体]（[/font]a[font=宋体]）光致荧光效率测试范围：[/font]200 nm ~ 900 nm[font=宋体]；（[/font]b[font=宋体]）积分球直径＜[/font]100 mm[font=宋体]，便于安装操作；（[/font]c[font=宋体]）量子效率最小测试误差不大于[/font]1%[font=宋体]；微型化积分球便于灵活使用，结构稳定，系统无需频繁校准，满足液体、薄膜和粉末样品的绝对量子产率的多次测量。[/font][b]2.3 [font=宋体]测试过程[/font][/b][font=宋体]原则上，要做两次发射扫描。而且，在数据采集时每一次都要做激发校正和发射校正。发射校正为必要检测项是因为检测系统的量子转换效率随波长变化而不同。激发校正为选作项，因为此项是用来校正灯泡功率波动和强度漂移。[/font]1[font=宋体]）第一次样品的发射扫描必须同时记录下激发峰和所有的荧光发射峰。为了保持线性关系，初始强度必须低于[/font]1000,000counts/s[font=宋体]（在使用狭缝和楔形光闸的情况下），选择的步长精度要能解析激发峰。当激发光谱和荧光光谱有效分离时，仪器会分两部分记录光谱扫描结果。[/font]2[font=宋体]）第二次扫描激发光谱和背景曲线是在只有溶剂或缓冲液的条件下测定，作为空白对照值。[/font][b]2.4 [font=宋体]数据分析[/font][/b][font=宋体]荧光量子产率为荧光量子数与吸收量子数的比值。荧光量子数为第一次空白中曲线中全部荧光谱线的积分值。吸收量子数为激发谱线中曲线第二次样品曲线减去第一次空白曲线的面积的积分值。可通过积分软件在选择范围内积分得出两个值。“总面积”代表[/font]X[font=宋体]轴与曲线间面积的积分值。“峰面积”代表在测量范围内曲线与线性背景之间面积的积分值。在此背景下，用“峰面积”来计算比用“总面积”计算更为准确。[/font][b]3[font=宋体]结[/font][font=宋体]论[/font][/b][font=宋体]研制的国产绝对荧光量子产率测量系统，主机采用高级稳态瞬态荧光测量系统，样品光路设计采用积分球技术，光谱校正采用量子计数器和标准钨灯方式，配合荧光量子产率分析软件，可实现对物质荧光量子产率的绝对法测量。用已知量子产率的标准物质进行验证，通过实现绝对量子产率的升级和改造，增加现有仪器的新功能开发，提高仪器的完好率、利用率、降低维修率等；将新功能应用更好地应用于物理、化学、医药和材料科学等研究领域，以满足日益增长的科研测试需求，从而进一步反馈学校科研项目的发展和高质量科技成果的产出，系统的研制将对我国在绝对荧光量子产率测量方面取得重要进展。[/font][b][font=宋体]参考文献：[/font][/b][1][font=宋体]石广立[/font],[font=宋体]张恒[/font].[font=宋体]测量荧光量子产率的方法及装置[/font].CN201811115211.4[P].[2][font=宋体]王培虎[/font],[font=宋体]潘东杰[/font],[font=宋体]蔡贵民[/font].[font=宋体]一种使用积分球测量荧光量子产率的测量装置[/font]:CN201720505578.1[P].[3][font=宋体]张伟[/font],[font=宋体]邹贤劭[/font].[font=宋体]一种荧光量子产率测试仪及其测试方法[/font]:CN201910032496.3[P].[4][font=宋体]胡晓月屈泽华黄红香[/font].[font=宋体]积分球测量荧光量子产率的最优测试条件研究[/font][J].[font=宋体]中国测试[/font],2021, 47(10):59-62,74.[5][font=宋体]魏巍[/font],[font=宋体]束爽[/font],[font=宋体]寿邱杰[/font],[font=宋体]等[/font].[font=宋体]一种基于双光路微型积分球的量子产率测试装置[/font]:202310647492[P].[6][font=宋体]冯国进[/font],[font=宋体]王煜[/font],[font=宋体]郭亭亭[/font].[font=宋体]固体材料绝对荧光量子产率测量的研究进展[/font][C]//[font=宋体]中国计量测试学会光辐射计量学术研讨会[/font].[font=宋体]中国计量测试学会[/font], 2009.[hr/]

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    光谱微型和超微型样品池的详细资料： 详情请联系吴小姐：15080317079 微型和超微型样品池用于微型样品的高灵敏分析 微型样品池和大容量样品池外部规格相同，但微型样品池壁更厚，使得内部的样品室宽度仅为2mm。这可减少80%的样品需求量。每个微型样品池的标准光程为10mm，每包包含两个各带两个透明窗片的样品池。所有下列微型样品池均为黑色壁和黑色底座。 无盖微型样品池 石英 SUPRASIL* 2 5 x 5mm 33.5 x 7.5 x 7.5 32.25 x 5 x 5 1.25mm 600&mu L 5 B0631123 石英 SUPRASIL 2 5 x 5mm 46 x 7.5 x 7.5 38.75 x 5 x 5 1.25mm 850&mu L 5带PTFE塞NS 5 B0631142 微型样品池转接头 4 *需要Microcell转接头(L2250139)。Microcuvette转接头能让5mm光程的微型样品池在任何样品池支架上使用。(数量：4个) 超微型样品池带PTFE塞 超微型样品池使用的样品室更狭窄，它将样品直接升高至光路中央，并用黑石英遮蔽住。该设计优化了小样品容量的使用。所有超微型样品池包含一个样品池和两个透明窗片。石英SUPRASIL 1 10 x 2mm 15mm 45 x 12.5 x 12.5 5 x 2mm 100&mu L 120&mu L 3 B0631124 荧光光谱用流通样品池 流通样品池用于测量连续流动样品或由吸浆管送入样品池的一批单个样品。所有样品池中央高度为15mm。每包包含一个带两个透明窗片的样品池。下列样品池附带两个螺旋式连接器，M6x1 FEP导管(长度500mm，外径1.9mm，内径1.1mm) 顶部带常量进口/出口管 石英SUPRASIL 1 10 x 6.5mm 15mm 45 x 12.5 x 12.5 11 x 6.5mm 750&mu L 3 B0631126 顶部带半微型进口/出口管 石英SUPRASIL 1 10 x 4mm 15mm 45 x 12.5 x 12.5 11 x 4mm 450&mu L 3 B0631127 石英SUPRASIL* 1 3 x 3mm 15mm 35 x 12.5 x 12.5 11 x 3mm 100&mu L 3 B0631133 *包装内附带两个(2)螺旋式连接器和FEB管。
    供应商： 上海推勤实业有限公司
    品牌： 珀金埃尔默
    价格： 面议
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