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五肽胃泌素

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五肽胃泌素相关的资讯

  • 微流控纳米药物递送平台助力核酸药物开发
    自辉瑞/BioNTech和Moderna的2款mRNA疫苗上市以来,mRNA行业拥有的巨大前景已经得到了广泛的认可,诸多企业也已纷纷进军。然而,受限于核酸药物的开发难度,不少企业在研发初期都会遇到同样的问题:如何进行有效的核酸包裹? 为了给更多的读者提供可借鉴的参考,小编将重点介绍MicroFlow™ 系列微流控设备,阐述其在核酸药物开发中起到的助力作用!MicroFlow™ 系列设备MicroFlow™ 系列微流控设备由铭汰医药设备(上海)有限公司开发,其开发之初就有着长远的设计考虑:依靠独特的芯片技术,使纳米药物早期开发、临床前放大及未来GMP生产实现工艺的无缝衔接。知识梳理在介绍设备之前,我们先来梳理一下核酸药物制备相关的知识。核酸药物的制备过程包括合成、修饰和递送三个环节。之所以将药物制备为纳米级,是因为在递送环节中纳米级的颗粒更容易透过血管壁和细胞膜等生物屏障;修饰环节则主要依靠配方的调整以及优化;而首个环节—合成环节,则需要借助于专业的设备,铭汰的MicroFlow™ 系列微流控设备可以合成直径为40-500nm的纳米粒子,其合成粒子的主要类型可参考图1。图1.纳米粒子类型图接下来,小编将分别介绍MicroFlow™ 系列微流控设备的四款产品。铭汰 Microflow T产品特点:1.Microflow T合成量为25μL~250μL,用于早期大量配方的筛选,可节省研发初期的成本消耗。2.单次制备可在数秒时间内完成,可缩短处方筛选耗时。3.混合过程高度均一且可重复。4.设备根据大量实验确定了较为通用的反应比,降低了试错成本。铭汰 Microflow S产品特点:1.Microflow S合成量为0.5~60 mL,旨在从实验规模上开发变革性药物,可制备少量样品,应用于小动物实验。2.制备速度快,总流速为0.1~50 mL/min,可节省大量时间。3.产物纳米粒子,粒径高度均一且可调;批次间重复性高。4.操作简单,可通过调整总流速、流速比等参数,来合成不同粒径的纳米粒子。铭汰 Microflow M产品特点:1.Microflow M合成总流速可达120L/h,有效的扩大了实验室合成规模,适用于更大的体内研究,如非啮齿类模型。2.保留核心的芯片技术,产品粒径、PDI与Microflow S设备无差异,实现工艺放大的快速转移。3.所有核心部件均具有高寿命、低故障率等特点;所有相关配件耐用且易更换。4.操作软件终生免费升级,提高适用性。铭汰 Microflow G产品特点:1.合成速率:120L/h(可根据需求定制,提升制备量)。2.承袭 Microflow M 特性的同时,优化设备细节,使其符合 GMP 要求。可进行大规模临床生产。3.使用与Microflow M相同的芯片设计,减少放大过程中的影响因素。4.一次性液体管路,消除清洁负担。读到这里,相必大家对于铭汰的设备已经有了初步的了解。随之可能会产生一个疑问:每一款产品是否都有与之匹配的芯片?答案是肯定的,以Microflow S设备为例,图6即为与之匹配的FlowTech S芯片。其最大特点为:在合成均一纳米粒子的前提下,能进行多次重复使用,大大的减少了研发成本。图6. FlowTech S芯片图微流控设备已经成为核酸药物开发者们的常用设备,其在合成均一纳米粒子方面有着显著的优势,铭汰公司的MicroFlow™ 系列微流控设备更是着眼长远,努力为纳米药物研究各个阶段提供解决方案。
  • 基于可调塑性的凝固态液态金属的3D柔性电子,摩方精密为科研探索提供精密技术支持
    哈尔滨工业大学(深圳)马星教授联合中科院深圳先进技术研究院刘志远研究员,提出了一种通过将镓基液态金属转变为固态并通过塑性变形制备复杂3D结构柔性导体的方法。在本项研究中,由摩方精密25 μm精度的nanoArch® P150设备3D打印的高精度模具,为制备2D应变传感电路和3D拱形跳线提供了精密支持。
  • 国家植物基因研究中心植物激素检测平台举办技术讲座
    植物激素是植物体内合成的一系列天然微量有机物小分子化合物, 调控着植物生长发育过程中重要的生理反应,但其定量分析检测一直是限制研究深入的瓶颈问题。为了解决这一难题,国家植物基因研究中心(北京)从2007年开始致力于植物激素测定平台的建设,经过不断努力探索,目前已经建立了稳定的生长素、脱落酸、茉莉酸和水杨酸等激素的测定方法,并对外提供技术服务,部分数据已发表在Plant Cell、Cell Host & Microbe等杂志上。   为了充分发挥植物激素检测平台的作用,国家植物基因研究中心(北京)于11月26日举办了植物激素检测技术讲座。   此次讲座由负责植物激素检测平台工作的褚金芳主持。Waters公司的王则含首先介绍了超高效液相—三重四级杆串联质谱仪的工作原理、特点及其在痕量组分定性、定量分析中的应用及优势。随后,褚金芳就国内外植物激素检测的现状、植物激素检测平台的建设和运行、植物激素检测方法的建立以及植物激素检测流程需要注意的问题作了详细说明。来自所内外多个科研院所的70多名科研人员参加了此次培训。大家就植物激素检测相关问题踊跃提问,并得到了细致耐心的解答。
  • 甜蜜素 白酒业的新塑化剂危机?
    白酒业尚未走出塑化剂风波,一份国家食品药品监管总局日前公布的抽检不合格名单又使得&ldquo 甜蜜素&rdquo 成为这个行业的危机关键词。这份名单显示,近300款白酒产品出现各种质量问题,其中茅台旗下子公司品牌和皇台酒业等诸多酒企产品曝出的不合格项目一致地栽在了添加剂甜蜜素上。行业内人士表示,白酒业&ldquo 重营销、轻产品&rdquo 的生存理念下,技术标准空白是该行业陷入当前添加剂危机的重要原因。   名酒品牌登质量黑榜   在近300款查出不合格项目的白酒中,贵州茅台酒厂集团保健酒业有限公司2010年1月31日生产的&ldquo 锦绣东方酒&rdquo 不合格项目为&ldquo 环已基氨基磺酸钠(甜蜜素)&rdquo 。茅台保健酒公司方面昨日回应北京商报记者称,上述涉事酒是出了很久的老酒,&ldquo 且锦绣东方品牌有很多款产品,仅从现在的信息上不能判定是哪一款,还需再核对一下&rdquo 。茅台另强调称,该公司在基酒检测上把关还是比较严格的,而且酱香型酒应该不存在甜蜜素。   全国企业信用信息公示系统显示,贵州茅台酒厂(集团)保健酒业有限公司成立于2005年3月4日,公示的惟一股东是&ldquo 贵州茅台酒厂(集团)有限责任公司&rdquo 。   值得注意的是,这一次栽在甜蜜素指标上的酒企并不在少数,其中就包括甘肃皇台酒业股份有限公司生产的皇台本色酒(本色6#窖藏)、吉林省吉盛涌鑫酿酒有限公司生产的老北京二锅头酒。   国家食品药品监管总局介绍,本次专项抽检不合格率达9.26%,其中酒精度检出不合格样品占抽检样品总数的4.4%,其次是甜蜜素等甜味剂,占抽检样品总数的3.6%。   &ldquo 甜蜜素添加&rdquo 之辩   &ldquo 根据相关国家食品安全标准和白酒产品标准规定,白酒中不允许添加甜味剂,甜蜜素、糖精钠和安赛蜜是人工生产的甜味剂。&rdquo 国家食品药品监管总局在其通报中称。事实上,对于这一指标在白酒中的使用,业内尚存争议。早在2004年就曾有观点称,食品中甜蜜素的测定不适用于白酒,其中一项原因是白酒生产原料、工艺的复杂性和多样性,可能在中间环节生成类甜蜜素物质,以致误判。另有酒企负责人称,向白酒中添加一定量甜蜜素可以改善口感,&ldquo 只要保证在安全范围内&rdquo 。   然而,反对者的担心则主要是&ldquo 超标&rdquo 可能会对身体的危害。有公开资料称,如果经常食用甜蜜素超标的食品,会危害人体的肝脏及神经系统。   对于这一次查出白酒甜味剂不合格的原因,国家食品药品监管总局解释,可能是生产企业为降低成本,同时增加产品的口感,在产品中添加甜蜜素、糖精钠、安赛蜜等甜味剂来调节口感,也可能是由于其他原辅料使用不当带入。   标准&ldquo 空白&rdquo 待补   业内人士普遍认为,甜蜜素添加争议的背后,实则是白酒业自有技术标准缺失的尴尬。白酒行业分析师蔡学飞介绍,目前国内还没有针对白酒业的统一技术标准。&ldquo 很多指标都还是依从食品行业统一标准,然而,白酒业的特殊性在于生产方式较为原始,现代化水平低,这就导致在例如物质指标等把控上存在不确定性,也酿成了最终执行差的后果。&rdquo 蔡学飞说。   他续称,严格意义上讲,国内白酒业并非完全没标准,&ldquo 部分区域有,但区域间差异很大,且并非强制。尤其白酒企业往往在当地经济中扮演重要角色,也造成了标准的执行、监管不强&rdquo 。   在蔡学飞看来,与国外企业主动由行业推动整体标准进化不同的是,国内白酒业颇为被动。&ldquo 究其原因,在于白酒业&lsquo 重营销、轻产品&rsquo 的生存方式,酒企们更看重通过各种炒概念增强产品附加值,但其背后是否真正存在技术的不同尚不得知。&rdquo 蔡学飞认为,也正是因为对产品的&ldquo 轻视&rdquo ,造成了现在陷入标准围攻的境地。   2012年的塑化剂风波曾引起白酒业不小的震动。&ldquo 相比于甜蜜素,塑化剂并不是食品添加剂,它的查出引发了社会对白酒安全的质疑。然而,白酒中存在的一些物质,有的并不可怕,关键是限定在合适的量内。这既要求企业自律,更需要加强监管。尤其,近来食品安全问题越发敏感,出台属于白酒业的国标显得格外必要。&rdquo 一位白姓行业内人士表示。
  • 雅因乐有机米粉致癌物黄曲霉毒素B1超标
    昨日,广州市工商局公布近期对市场上的乳制品及含乳食品抽检情况,结果显示9批次婴幼儿配方谷粉、糕点及含乳饮料不合格,其中,雅因乐“婴儿专用有机米粉0段”和“益生元钙铁锌有机米粉1段”被检出黄曲霉毒素B1指标不合格。   黄曲霉毒素为1类致癌物   此次,“雅因乐”共有两款婴幼儿配方谷粉登上“黑榜”,分别是“婴儿专用有机米粉0段”与“益生元钙铁锌有机米粉1段”,它们都是江西德上科技药业有限公司于今年1月15日生产,型号规格均为500g/盒。   广东省制糖产品质量监督检验站站长郭剑雄向记者证实,黄曲霉毒素被世界卫生组织的癌症研究机构划定为1类致癌物。   资料显示,误食了黄曲霉毒素污染的食品后,轻则可能出现发热、腹痛、呕吐、食欲减退等症状,重则可能出现中毒性肝病症状。   记者昨天还从市工商局了解到,雅因乐婴儿专用有机米粉0段的包装上标示:“适用于2~12个月宝宝食用”,雅因乐益生元钙铁锌有机米粉1段的包装上则显示为:“适用于4~24个月宝宝食用”。对此,郭剑雄称:“这个阶段正是新生儿最需要营养的阶段,误食不安全代乳食品,对婴幼儿的健康影响很大。”   除了被检出强致癌物质黄曲霉毒素B1,雅因乐这两款婴幼儿配方谷粉的菌落总数、标签等指标也显示不合格,雅因乐益生元钙铁锌有机米粉1段还同时被检出大肠菌群指标超标。   工商部门介绍,菌落总数、大肠菌群、霉菌不符合标准要求,容易导致食品腐败变质,使人出现肠胃不适、腹泻等症状。   购物网上仍有销售   昨日,记者走访市场时虽未发现问题谷粉,但从广州几大商超了解到“雅因乐婴幼儿配方谷粉”曾是热销品牌,不少婴幼儿食品专柜对该品牌都极为熟知,并透露“广州妈妈是雅因乐的大客户”。   对此,广州市工商局表示,目前,工商部门已对不合格食品采取了下架、封存,立案查处等措施,防止不合格食品流入市场。   不过,记者昨天在淘宝等网络销售平台上查询“雅因乐米粉”,发现同款益生元钙铁锌有机米粉(1段)及婴儿专用有机米粉(0段)都有在售,针对0至12月及4至24月大的婴幼儿,产地为江西宜春,生产日期为2012年7月至2013年5月不等。据一家淘宝店主介绍,这款米粉因是“有机谷物”,销量较好,但该淘宝店主表示,自己家的米粉在售的只有5月份的批次。   疑为原料受到污染所致   检测报告显示,此次被曝光的两款谷粉中的黄曲霉毒素B1疑因“原料受到污染所致”,而黄曲霉毒素是生长在食物及饲料中的黄曲霉和寄生曲霉代谢的产物。而此两款谷粉的生产厂家均在江西樟树市,那么是否说明江西樟树市的谷物受到污染,并能否推断该地其他加工食品也出现“含毒”可能?工商部门表示,生产厂商所用原料并非一定本地所产,实际情况尚在调查中。   盛夏买乳制品要注意温度   工商部门提示,消费者在购买婴幼儿配方乳粉时应检查产品外包装标志标注是否齐全,包装上必须标明:产品名称、配料表、净含量、产品标准号、生产日期、保质期或保存期、储存条件、制造者或经销者的名称和地址。而对于婴幼儿配方乳粉的标签,还应包括营养成分表、适用人群及食用方法等项目。   另外,工商部门提醒,在炎热的夏季,温度高,细菌繁殖速度也加快,购买乳制品时应注意食品的贮存条件。部分乳制品及含乳食品需要在2~6℃中冷藏贮存,购买该类食品时,应选择贮存在冷藏专柜中销售的地方购买。
  • 对微塑料、纳米颗粒、PFAS的深度解析!新污染物检测与监测新技术发展论坛成功举办
    仪器信息网讯 2023年5月17-19日,中国科学仪器发展年会(ACCSI 2023)在北京怀柔雁栖湖国际会展中心召开。作为大会重要的分论坛之一,由珀金埃尔默和仪器信息网主办的“新污染物检测与监测新技术发展论坛”于5月19日上午成功举办。本次论坛由珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司环境及高校细分市场经理魏攀主持,中国科学院生态环境研究中心研究员曲广波、普利茅斯大学生物与海洋科学学院博士Winnie Courtene-Jones、自然资源部第一海洋研究所研究员孙承君、普利茅斯大学生物与海洋科学学院博士Sabra Botch-Jones、国家纳米科学中心高级工程师郭玉婷、清华大学副教授周群等嘉宾出席。国内外环境领域科研专家与科学仪器企业专家齐聚,共同就新污染物这一主题进行了一场多维度、深层次、全方位的学术交流。论坛现场新污染物指的是对生态环境和人体健康存在风险,但尚未纳入管理或当前管理措施不足的一类污染物。2022年国务院印发《新污染物治理行动方案》,提出“筛、评、控”“禁、减、治”的总体工作思想,要求对新污染物实施源头管控、过程控制及末端综合治理。而2023年,《重点管控新污染物清单(2023年版)》的印发也预示着新污染物的治理已从基础科学研究层面提升至了国家监管的战略层面。珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司环境及高校细分市场经理魏攀主持论坛在论坛的报告环节,曲广波研究员首先进行了题为《新污染物的转化与毒理》的报告。在新污染物领域,由于实际样品中污染物总浓度未知、化学品信息亦未知,单独的毒性评价与化学分析很难满足需求。基于高分辨质谱的靶标和非靶标分析可解析污染物浓度与结构,并进行毒性评价。据报告介绍,成组毒理学分析(ITA的应用)可应用于新污染物转化中的毒理学研究,并进行污染物高通量毒性评估与区域环境风险诊断。报告提到,TBBPA BAE为主要效应污染物,总毒性贡献为86%,其代谢产物的风险极大,值得重视。中国科学院生态环境研究中心研究员曲广波报告随后,Winnie Courtene-Jones博士进行了题为《“eXXpedition环球航行”:全球海洋中的塑料污染状况研究》的报告。目前海洋微塑料的采样工作仍然是不足的,全球塑料污染的数量亦未知。报告详细介绍了研究团队在一次海洋航行中有关塑料污染的调查结果,比如南加勒比地区塑料的来源、流动和数量等。珀金埃尔默的傅里叶变换红外光谱仪被研究团队带至船上,并在航行过程中帮助研究团队实时评估了聚合物成分。普利茅斯大学生物与海洋科学学院博士Winnie Courtene-Jones报告孙承君研究员报告题为《海洋环境中微塑料检测技术》。目前微塑料的研究领域仍然存在诸多难题,比如缺少快速、高通量的微塑料监测/检测技术;大洋微塑料的监测工作不足,监测评估与治理支撑有待加强;微塑料的毒性和生态环境效应机制研究还比较欠缺;我国在海洋微塑料的监测、预防和治理方面的国际影响力亟待加强;有关微塑料的宣传力度有待提高……据报告介绍,目前海水微塑料的采样方法主要为拖网采样等;前处理方法主要为氧化消解、密度分离等,检测方法主要为显微拉曼、红外光谱、高分辨扫描电镜、热裂解质谱等。自然资源部第一海洋研究所研究员孙承君报告全氟和多氟烷基化合物(PFAS)也是重要的新污染物之一,PFAS在被人体接触后可能引发一系列潜在风险。Sabra Botch-Jones博士聚焦了这一类污染物,进行了题为《人体生物组织中PFAS的检测与研究》的报告。该研究旨在检测PFAS化合物在各种人类生物样本(包括胎盘)中的生物累积,研究团队特别选择了珀金埃尔默的QSight®220 UHPLC-MS/MS来应对人体中各种复杂的基质组织,如尿液、骨骼等。据其介绍,研究团队选择的分析方法适用于高通量分析,并确保了PFAS化合物的高回收率,最大程度地杜绝了检测中的干扰物质。普利茅斯大学生物与海洋科学学院博士Sabra Botch-Jones报告郭玉婷高级工程师的报告题为《纳米材料检测和职业风险防护标准示例及应用研究》。纳米尺度上,材料有许多未知的现象和规律。人们在受益于纳米技术产品优点的同时,开始关注纳米材料可能的潜在风险。报告指出,针对纳米材料的检测,splCP-MS法检出限低于ng/mL含量,检测过程中制样简单,单次检测可同时获得纳米颗粒成分、颗粒数量浓度、尺寸分布、颗粒团聚、溶解离子浓度等信息。《纳米技术水相中无机纳米颗粒的尺寸分布和浓度测量单颗粒电感耦合等离子体质谱法》国家标准为环境和纳米产品等中纳米颗粒检测提供了技术依据;此外,目前纳米材料行业缺少职业危害检测标准和纳米材料职业接触限值,职业风险管理方法缺少依据,《GB/T 38091.2-2019纳米技术工程纳米材料的职业风险管理第2部分:控制分级方法应用》等国家标准有望为国家监管、企业人员职业风险防控等提供技术支撑。国家纳米科学中心高级工程师郭玉婷报告在本次论坛特设的圆桌讨论环节,曲广波、周群、郭玉婷参与现场答疑,与听众就新污染物的研究方法、未来发展等问题进行了一场热烈的学术讨论。现场问题包括:1、“新型阻燃剂作为新污染物的一类,随着电子电器材料、建筑材料及其在交通运输中的广泛使用,引发其在环境中迁移的风险。围绕溴代阻燃剂在环境中的分布、转化与生态毒理,您认为哪些研究方向有望提供更深入的认识与解决方案?2、针对环境中未被管控的新型阻燃剂,如四溴双酚A及其衍生物,其在环境中的分析和风险评价面临哪些挑战?3、目前都有哪些科学证据,可以来表明微塑料所具有生态和健康危害?您认为分析环境及生物体中微塑料的关键点有哪些?4、与天然源颗粒物相比,释放到环境中的工程纳米材料的浓度非常之低。有效检测出这些人造颗粒物对预测其未来对环境和生命系统的影响至关重要,目前的研究工作中,纳米颗粒超痕量测量与溯源方法都有哪些进展?嘉宾与参会听众讨论氛围空前热烈,不断分享着最新学术灵感、未来研究计划、仪器应用经验。圆桌论坛环节有关新污染物的研究与治理,目前国家已提出具体的行动路线,即“2023年年底前,完成首轮化学物质基本信息调查和首批环境风险优先评估化学物质详细信息调查;2025年年底前,初步建立新污染物环境调查监测体系。”可以预见的是,在环境领域,新污染物依然会是未来备受关注的前沿方向。关于ACCSI 20232023第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)于2023年5月17-19日在北京雁栖湖国际会展中心盛大召开。ACCSI定位为科学仪器行业高级别产业峰会,经过16年的发展,已被业界誉为科学仪器行业的“达沃斯”论坛。ACCSI2023以“创新发展 产业互联—助力北京怀柔打造科学仪器技术创新策源地 ”为主题,促进中国科学仪器行业健康快速发展,搭建科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方有效交流平台,助推北京市“两区”建设。届时将邀请到政府及协会学会领导,检验检测机构负责人,实验室主管人员,仪器采购负责人,科学仪器及配件厂商董事长及总经理、总工、研发主管、市场总监、投融资机构负责人、合作媒体负责人等参会。会议期间还将举办“3i奖:仪器及检测风云榜颁奖盛典”,颁发多项行业大奖,引领科学仪器产业方向。
  • 茅台功臣季克良:微生物是茅台复杂工艺里最关键的因素之一
    仪器信息网讯 一香定天下,一书揭秘诀。2024年3月28日,由茅台集团、中信出版集团、杭州蓝狮子文化创意股份有限公司主办,著名财经作家吴晓波撰写的《茅台传》新书发布会在茅台国际大酒店举行。(图源:吴晓波频道)发布会上,历时三年完成《茅台传》写作的吴晓波先生以“茅台酒的中国式秘籍”为题作主题演讲,围绕“向茅台学什么?”“茅台到底能不能学?”详细解读了他在书中总结出的茅台管理经验“六法十二式”的深刻内涵,阐述了茅台酒的标本价值在于茅台的独一无二,更在于茅台的普适性。他表示,茅台是中国传统手工业向现代制造企业演进过程中的一个样本,是中国文化元素在消费品市场上的一次价值体现,也是企业通过文化营销和价格锚定形成竞争优势的一个经典案例。茅台的成功,是长期主义者的成功,也标志着在文化复兴和K型消费时代(即消费者更愿意购买低价商品或奢侈品,但对于中端商品兴趣不高),中国正迎来创造超级品牌的时间窗口。发布会上,吴晓波将一幅以赤水河为背景,描述茅台酒320年发展历程的山水画卷赠予在茅台工作60年的酿酒大师季克良,在接下吴晓波的礼物后,季老的眼睛似乎略显湿润,分享到:“实际上,我盼望这本书起码有20年左右的时间了。我虽然总结了茅台的发展,但是我不晓得人家眼睛里头是怎么看茅台的,所以我一直盼一直盼。我很感谢你!”(图源:吴晓波频道)言罢,两人心有灵犀,竟不约而同地放下手中话筒,面对面站立,对视片刻,然后弯腰向对方缓缓鞠躬。在令人感动的现场,季老还提了两个不变:第一,科学的东西不能变。传承是要用科学的道理去审视传统的工艺。因此,工艺如果是科学的,那就要坚守好,传承下去。第二,微生物是茅台复杂工艺里最关键的因素之一。因此,凡是有关微生物生长发酵的,也不能变。在两个不变的前提下,季老笑言:“其他,都可以适度创新。能创新的,都创新。”季老所坚持的两个不变,是季老和所有茅台人在几十年实操中透彻出来的道理,这也是吴晓波关于茅台“笨人”战略总结下的又一体现。笨人战略的第一要义,是不跟着聪明人跑,以不变应万变。中国白酒业在产能扩张时期,从政策层到产业圈,有过一次“液态法白酒运动”,很多酒企通过人工香精和人造窖迅速提高产量。在这一浪潮中,茅台酒厂始终坚持最为传统的固态发酵,坚持“以酒兑酒”,绝不加水,坚持酒窖的自然养成,这一度被认为是落后模式的代表。季老的话揭示茅台酒的成功不仅得益于其厚重的历史积淀和出色的营销策略,而且得益于茅台集团对微生物产生的风味研究以及对科学的尊崇。据报道,茅台酒酿造过程中涉及到的微生物种类繁多,已明确的有1946种微生物,包括芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌等。这些微生物在酿造过程中产生的代谢产物,如酸、酯、醛、酮等化合物,对茅台酒的香气和口感有着决定性的影响。例如,乳酸杆菌在初始发酵中的作用,以及毕赤酵母和酿酒酵母在发酵过程中的主要作用,都是形成茅台特有风味的关键因素。茅台酒的独特风味是其成功的关键因素之一。茅台集团通过科学研究,准确地定性了茅台酒中的965种风味物质,并明确了其中730种对风味有贡献,361种起到关键作用。这些研究成果不仅丰富了茅台酒风味物质的数据库和实物标准库,还实现了风味物质的可视化表达,这对于保持茅台酒品质的恒定起到了至关重要的作用。不仅仅茅台,如今,众多酒企都在进行白酒的风味研究,白酒中的特征风味化合物及生物活性成分已成为科学研究的焦点,这些物质不仅影响口感,还可能具有药理活性,对健康有益。而科学研究离不开科学仪器。在科学仪器行业,安捷伦作为科学仪器行业整体解决方案提供商,在食品风味分析领域一直引领相关技术的创新与进步。多年以来,安捷伦通过自主研发结合与行业内专家、学者深入合作的模式,基于色谱、质谱、细胞分析等平台,开发出一系列整体化应用方案,助力食品风味与健康研究高质量发展。2024年4月10日,安捷伦科技(中国)有限公司与北京工商大学食品与健康学院将正式签署合作协议,共同建立“国酒风味研究联合实验室”。此实验室将致力于研究中国白酒的风味特性,推动中国传统酒的研究发展。同期,将举办第二届食品风味研究高峰论坛,邀请行业内专家、学者以及企业代表共同探讨中国白酒风味组分研究进展、风味组学对白酒风味的解析以及安捷伦风味分析整体化解决方案。诚邀关注国酒风味研究的专业人士点击图片预约直播:(点击图片即可预约直播)
  • 【安捷伦】见证从微米到纳米的变迁 — 记安捷伦半导体无机元素分析论坛
    先进半导体材料的发展,已经成为国家战略发展的重要内容。而无机杂质分析和质量控制是半导体制程中非常重要的一环。为了助推集成电路产业发展,作为半导体无机分析的领导者,安捷伦科技于 2020 年 1 月 9 日,在上海举办了“安捷伦半导体论坛无机元素分析论坛”。来自全国的集成电路产业超过 100 名代表参加了本次论坛。来自日本和台湾地区的半导体无机分析专家,高纯试剂供应商 QC 专家,以及半导体在线元素分析,高纯气体分析等解决方案的供应商,分享了在半导体无机分析最先进分析技术,最热门的客户需求,以及最前沿的解决方案,共同为大家带来一场集成电路无机杂质分析技术盛宴。图为:论坛现场首先,安捷伦大中华东大区整机销售总经理杨挺先生做了精彩的欢迎致辞。图为:安捷伦科技大中华东大区整机销售总经理杨挺ICP-MS 已经成为半导体制程中痕量元素分析的标准技术。面对半导体制程一路快速发展,痕量元素分析的要求也越来越高。作为半导体行业无机分析解决方案的领导者,自 20 世纪 80 年代后期以来,安捷伦与领先的半导体制造商和化学品供应商密切合作,开发一系列 ICP-MS 系统和应用。安捷伦 ICP-MS 半导体元素分析的创新之路安捷伦原子光谱研发总监 Matsuzaki 先生带来了《安捷伦 ICP-MS 半导体元素分析中的创新之路》的报告,回顾了半导体客户对于仪器稳定性和基体耐受性的核心需求,安捷伦从冷等离子体技术到世界上第一台串接 ICP-MS,实现的一次次技术提升,以及对未来 ICP-MS 技术发展的展望。图为:安捷伦原子光谱 R&D 总监 Toshifumi Matsuzaki 亚太地区半导体全新分析技术客户不断提升的需求,驱动着安捷伦不断技术创新。来自台湾巴斯夫无机事业部品质管理经理,负责巴斯夫全球实验室的技术支持的許卿恆先生,做了名为《亚太地区半导体全新分析技术》的报告,分享了半导体制程飞速发展中对检测技术革新最直接的感受,以及利用安捷伦 7900 ICP-MS\8900 ICP-MS/MS 实现越来越严格半导体无机杂质质控要求的故事。图为:台湾巴斯夫无机事业部 品质管理经理 許卿恆ICP-MS/MS 测定有机溶剂中氯的分析技巧来自安捷伦日本,有着超过 30 年半导体 ICP-MS 应用研发经验的安捷伦的高级应用科学家Mizobuchi 先生带来了半导体领域又一个无机杂质质控难题攻克的故事:《ICP-MS/MS 测定有机溶剂中氯的分析技巧》。图为:安捷伦日本 ICP-MS 高级应用科学家 Katsuo Mizobuchi单纳米颗粒 ICP-MS 分析的最新趋势随着半导体制程线宽越来越窄,可能一个纳米级别的不溶性颗粒,都有可能造成不合格产品。关注半导体行业多年的安捷伦半导体 ICP-MS 应用专家 Shimamura 先生做了名为《单纳米颗粒ICP-MS 分析的最新趋势》的报告,介绍了安捷伦强大的应用研发团队和客户开发了利用 ICP-MS 分析高纯试剂中单纳米颗粒的最近技术进展。图为:安捷伦日本 半导体行业 ICP-MS 应用专家 Shimamura Yoshinori半导体无机杂质在线分析最新成果除了 ICP-MS 最前沿的技术进展,本次半导体论坛,安捷伦合作伙伴也分享了最新应用。来自德国 PVA Tepla 公司,VDP 事业部的经理 Robert Beikler 博士分享了 VPD 分析中的全自动液体处理和超痕量测试解决方案。图为:德国 PVA Tepla 公司 VDP 事业部经理 Robert BeiklerIAS Inc. China 的陈登云先生,带来了气体在线分析解决方案《最新气体分析和单纳米颗粒 ICP-MS 新进样系统介绍》。图为:IAS Inc. China 技术总监 陈登云本次论坛,来自半导体无机杂质分析各领域的专家分享了精彩的报告。来自全国的集成电路产业链的参会代表与演讲嘉宾,对无机杂质分析领域最前沿而分析技术,以及最热门的解决方案做了充分的沟通和交流。关于安捷伦科技安捷伦是生命科学、诊断和应用化学市场领域的领导者。公司为全世界的实验室提供仪器、服务、消耗品、应用与专业知识,以帮助客户获得他们所寻求的深入见解。安捷伦的专业知识和深受信赖的合作能力,使得客户对解决方案满怀信心。推荐阅读:1. ICP-MS 期刊 | 半导体行业解决方案创新之路,附海量干货下载https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/news_483925.htm2. 微米到纳米的变迁 | 安捷伦和半导体行业的“超纯”往事https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/news_520378.htm关注“安捷伦视界”公众号,获取更多资讯。
  • 有害痕量元素排放清单:为控污治污提供科学依据
    10月8日,国际烟草控制政策评估项目(ITC)组织公布的科研报告显示,我国13个卷烟品牌被检测出含有重金属(砷、镉、铅等),其含量与加拿大产香烟相比,最高超出三倍以上。   据《重庆商报》报道:香烟中的重金属可能来自烟草产区土壤中。相关研究表明:生物从环境中摄取重金属,可以经过食物链的生物放大作用逐级富集,并通过食物等形式进入人体,引发人体某些器官和组织产生病变。   有害痕量元素及其化合物排放已成为大气污染控制的一个新兴而前沿的研究领域。在国家自然科学基金的资助下,北京师范大学副教授田贺忠带领的研究小组对我国2005~2020年能源利用及有害痕量元素排放发展趋势进行了研究,为我国掌握典型有害痕量元素污染排放现状及空间、行业分布特征提供了基础数据,并为国家和地方政府制定相关痕量元素污染排放法规、标准及技术与经济政策等提供了科学依据。   痕量元素引关注   上世纪50年代,日本熊本县水俣湾附近发现了一种奇怪的病,这种病最初出现在猫身上,被称为“猫舞蹈症”。病猫步态不稳,抽搐、麻痹,甚至跳海死去,被称为“自杀猫”。随后不久,发现也有人患有这种病。患者由于脑中枢神经和末梢神经被侵害,口齿不清、步履蹒跚、面部痴呆、手足麻痹或变形、视觉丧失,严重者精神失常,或酣睡,或兴奋,身体弯弓高叫直至死亡。这种怪病就是日后轰动世界的“水俣病”。   “日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染)等都和有害痕量元素污染有关。”田贺忠说,“尽管痕量元素在空气中含量很小,但它的浓度超过一定范围就会显示出极大的毒性。许多痕量元素毒性极大,而且化学稳定性好,具有迁徙性、沉积性。它们不仅会引发人体呼吸系统的严重疾病,而且会污染水资源、土壤,造成生态环境的破坏。”   1990年,美国在《清洁空气法(修正案)》中列出了189种有害空气污染物,其中包括11种痕量元素(空气中含量很少的元素,如锑、砷、铍、铬、铅、锰、汞、镍、硒等)。在这11种痕量元素中,汞、砷、硒三种挥发性有害痕量元素的排放污染尤其引人关注。   有研究者发现,近10年来北欧、北美内陆偏远地区无明显工业污染源的湖泊中,鱼体内汞浓度的升高是由于大气汞沉降造成的。   美国环境保护署的报告称:燃烧装置排放的大气污染物中主要是有害的有机成分如苯并芘(BaP)、硫化物、氮氧化物、未燃烬可燃物以及重金属元素,它们几乎是造成所有癌症的原因,其中尤其以亚微米级颗粒形式存在的重金属排放物具有最大的威胁性。   汞、砷、硒等属于挥发性有害痕量元素,在高温燃烧或热解过程中不会被分解,而是挥发成蒸气,进而在烟道下游温度降低时通过结核、凝结、冷凝等过程形成许多亚微米颗粒。研究表明,尽管亚微米颗粒仅占燃煤总飞灰质量的5%左右,却富集了总痕量元素质量的13%~61%。汞、砷、硒等痕量元素主要富集在这些亚微米颗粒表面,这些亚微米颗粒很难被各种常规的污染控制装置有效捕获。它们大部分会随同亚微米颗粒排放到大气中,而这些亚微米粒子在大气中主要以气溶胶形式存在,不易沉降,而且上面富集的大部分有毒痕量元素也难于被微生物降解,可长时间停留在大气中,不仅影响大气能见度,而且通过呼吸系统进入动植物和人体内并不断蓄积,并可转化为毒性很强的金属有机化合物,还会通过干湿沉降过程进入水体和土壤,从而对水和土壤生态环境产生污染危害。   因此,大气汞、砷、硒等挥发性有毒痕量元素污染排放、迁移、沉降及控制等,也成为国际学术界关心的大气污染防治新兴研究热点之一。   燃煤:排放痕量元素祸首   美国环保局(USEPA)科学家Linak曾指出:元素周期表中几乎没有什么元素不存在于煤中,它们都是煤的重要组分,根据其含量不同,通常可将煤的元素组分划分为主量元素、次量元素和痕量元素三大类。其中,包括多种有毒痕量元素,如硼、铍、锗、镉、钴、铜、锰、铅、镍、汞、铬等。其中,汞、砷、硒、铅、镉、铬等元素对环境的危害最大。   化石燃料和矿物中的痕量元素在高温燃烧或熔炼过程中因各痕量元素的浓度、赋存状态以及操作工况的差异所表现的热行为不同,其挥发性也表现不一。但在所有条件下,汞、砷、硒都具有挥发性。   “由于汞极易挥发, 在燃烧过程中极难控制,燃煤排放被认为是最大的人为大气汞污染源。大气中颗粒汞主要结合在细颗粒物上, 对人体的危害更大。特别是环境中任何形式的汞均可在一定条件下转化为剧毒的甲基汞。进入环境中的汞会产生长期的危害, 所以汞是煤中最主要的有害微量元素之一。”田贺忠说。   砷是一种蓄积性元素,是当前环境中使人致癌的最普遍、危害性最大的物质之一。砷可通过呼吸道、消化道和皮肤接触等进入人体,随血流分布于肝、肾、肺、脾、骨骼、肌肉等部位,特别易于在毛发、指甲中蓄积,从而引起慢性中毒。尽管砷在煤中的含量很低,但由于煤消耗量巨大,煤中砷长期排放的积累不仅对燃煤电厂附近产生污染,而且可通过远距离的传输对比较遥远的生物产生负面影响。   “我们的研究发现,抚顺、沈阳、兰州、贵阳、成都、重庆等城市的大气中砷含量高于其他地方就和燃煤有关。西南地区由于高砷煤的使用,曾造成3000多例砷中毒事件。”田贺忠说。   燃煤是大气中硒的主要来源。据估算,全球发电用煤所排放的硒量占人为硒排放量的50%以上。燃煤也是造成一些地区土壤、水、植物中硒含量过高的原因。硒对于动植物和人类来说是一种必需的微量元素,但硒含量过高同样会危害人体健康。在我国陕西安康、湖北恩施等地发生的人、畜硒中毒事件,就是由于开采和使用当地的富硒石煤所造成的。   弄清排放总量及时空分布   目前,我国正处于工业化社会的初期阶段,国民经济的快速发展和大规模基础设施建设,需要大量的电力、钢铁、水泥以及有色金属等材料,这就需要消耗大量的化石能源和矿物资源。   2008年我国用于直接燃烧的煤炭约27.4亿吨。另外,钢铁冶炼、有色金属冶炼、水泥生产、化工等行业对金属和非金属矿物的烧结熔炼过程也会使矿物中的有害痕量元素挥发,并富集在微细颗粒物上释放到大气中,从而对人体健康和生态环境产生危害。   “国外曾有学者指责中国燃煤对大气的影响。然而,由于种种原因,目前我国还缺乏对这些典型有害元素污染现状的全面认识,燃烧和工艺生产设施上缺少专门的污染控制措施,使得国家制定相关的法规、标准及污染控制对策缺乏有效依据。另外,有害痕量元素在大气中的传输扩散不仅与物理过程有关,还涉及更复杂的化学反应和二次污染,对有害痕量元素污染排放清单的研究是进一步开展有害痕量元素污染物传输、沉降、污染源排放标准、控制技术研究开发重点,也是制订控制对策的基础。因此,非常有必要开展我国有害痕量元素污染排放清单的研究。”田贺忠说。   据介绍,排放清单研究能定量得到各种源排放总量及其时空分布,是描述污染物排放特征的有效方法。田贺忠等人针对目前我国缺乏对汞、砷、硒等典型有害元素大气污染排放状况认识的现状,采用排放因子法,通过现场测试调查、文献调研、专家咨询等手段,进而根据国民经济活动水平、能源生产消费状况、有色冶金等各部门生产活动水平等,以及各种装置或工艺过程污染控制水平等因素,在国内首次比较全面系统地建立了1980~2007年我国典型有害痕量元素汞、砷、硒大气排放清单及历史趋势。   该小组以2005 年为基准年,利用部门分析法对2005年至2020年能源利用及有害元素排放发展趋势开展了情景分析。重点研究了各省区燃煤大气典型有害痕量元素(汞、砷、硒等)排放量。按经济部门、燃料类型、燃烧方式和污染控制技术对排放源进行分类,确定各类排放源的排放因子和能源消费量。研究各省区生产原煤、洗精煤、焦炭和型煤的痕量元素含量,建立各省区间原煤、洗精煤、焦炭和型煤的传输矩阵,从而确定各省区消费原煤、洗精煤、焦炭和型煤的有害元素含量。研究人员结合各省区内各类排放源的排放因子、燃料消费量和燃料中痕量元素含量,计算出其排放量,进而给出各省区和全国燃煤大气典型有害痕量元素污染排放清单。   此外,该小组还将对各地区的有色金属冶炼、钢铁、水泥生产、废物处置、生物质燃烧等非燃煤源导致的典型有害痕量元素排放情况进行估算,进而与燃煤源排放清单相加,即可获得中国人为源导致的大气典型有害痕量元素污染物排放清单,并进一步通过网格化处理,利用GIS技术得到中国有害痕量元素的空间分布特征。   该研究有助于了解和掌握我国典型有害元素排放现状、趋势、时空分布特征等,可作为进一步开展有害元素的环境空气质量模拟和生态环境及人体健康影响的基础,并可为国家和地方政府制定相关法律、法规及技术经济政策提供科学依据。
  • 如何用乌氏粘度计测纤维素的黏度?
    中旺科技乌氏粘度计可根据标准高精确检测纤维素黏均聚合度、特性黏度数据。纤维素是一类有机化合物,其化学通式(C6H10O5)n,是由葡 萄糖组成的大分子多糖,大量的存在于绿色植物和海洋生物中,是自然界中分布最广、储量最大的天然高分子材料,具有生物相容性好、可再生和可生物降解等优势。常温下,纤维素既不溶于水,又不溶于一般的有机溶剂,如酒精、乙醚、丙酮、苯等,它也不溶于稀碱溶液中,能溶于铜氨Cu(NH3)4(OH)2溶液和铜乙二胺[NH2CH2CH2NH2]Cu(OH)2溶液等。目前纤维素及其衍生产品主要被用在包装、涂层、生物医学、废水处理、能源和电子领域等。纤维素也可制成甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚阴离子纤维素等醚类化学物质,用于原油勘探、食品行业、陶器胎土、日化产品、合成洗涤、石墨制品、中性笔生产加工、电子元器件、工业涂料、建筑建材、设计装饰、蚊香片、烟草、造纸工业、橡胶材料、农业、粘胶剂、塑料、炸药、焊工及科研器材等方面。纤维素的平均聚合度是判断纤维素材料应用的重要参考指标,不同纤维素材料应用聚合度数值也各不相同。有关纤维素的相关国家标准GB_T29305-2012、ASTMD 4243-2016、GB_T 1548-2016等中明确规定测定纤维素粘均聚合度、特性黏度的方式方法。中旺乌氏粘度仪不仅完全符合标准规定的测试要求,有关测试条件精度值还要远远高于标准要求。IVS400全自动粘度仪杭州中旺科技有限公司的IVS400全自动粘度仪采用双模式在线清洗,无需拆下粘度计,可直接在线清洗、排废全智能软件系统。能够精准便捷的测试纤维素的粘均聚合度、特性黏度数据。推进纤维素功能材料的功能化利用,促进天然高分子材料的发展。测试流程称样用万分之一天平称取纤维素样品,放入到溶样瓶中,用DP25自动配液器(移液精度≤0.1%)移取定铜乙二胺溶剂到溶样瓶中;溶样将溶样瓶放入P12中旺聚合物溶样器中(可多个溶样同时进行溶解),采用磁力搅拌的方式,按照规定的温度、时间溶样;黏度测试打开IVS400粘度仪,设置所需水槽温度(25℃±0.01℃),将溶液加入乌氏粘度计中,打开软件,自动测试,自动计算,电脑端可自动储存测试数据;清洗粘度管自动排废后,加入清洗试剂自动清洗并干燥。
  • 塑化剂政策刚刚出台,甜蜜素风波再起,白酒的江湖一言难尽
    2012年,白酒塑化剂超标事件发生,引发公众恐慌,伴随着公众对“塑化剂”的关注,推动了“塑化剂”相关标准的出台,2019年11月市场监管总局于近日正式发布关于食品中“塑化剂”污染风险防控的指导意见,得以让白酒行业更加稳健的发展。2019年12月20日,有媒体报道“酒鬼酒被举报非法添加甜蜜素”,同样引发公众关注。进入2020年,酒鬼酒“甜蜜素”事件正陷入一场拉锯战。这场由原酒鬼酒代理商实名举报引发的风波,至今仍在发酵中。 珀金埃尔默的液相质谱可以对白酒中的甜蜜素含量进行检测,而白酒中甜蜜素来源何处,如何管控的问题则需要社会各方力量来共同努力应对。甜蜜素是什么?化学名为“环己基氨基磺酸钠”,是一种甜味剂,其甜度是蔗糖的30到40倍,在我国是一种常见的合法添加剂,常用于蜜饯,糕点,酱菜,调味料和饮料等食品中,国家标准中有食品类别和最大使用量的限制。从摄入量角度来说,FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会(JECFA)制定的甜蜜素的每日允许摄入量(ADI)为11mg/kg bw。换句话说,对于一个体重60kg的成年人来说,即使每天都吃到甜蜜素,只要其每天摄入量不超过660mg,就不会给人体的身体健康带来危害。但是法规层面上,根据上面GB 2760-2014食品安全国家标准食品添加剂使用标准的要求,配制酒中可以限量使用甜蜜素,但是白酒里是不允许添加甜蜜素的。另外关于甜蜜素的安全性,学术界仍无定论。《世界卫生组织国际癌症研究机构致癌物清单》(2017版显示),甜蜜素(sodium cyclamate)被归类在3类致癌物清单(第120项),即属于“对人类致癌性可疑,尚无充分的人体或动物数据”。综合以上可知,中国白酒中是不允许添加甜蜜素的,并且甜蜜素对人体的安全性尚待研究,目前无充分数据。因此对白酒中的甜蜜素含量监控很有必要。日前市场监管局发布的《关于公开征求2020年食品安全抽检计划意见的公告》在白酒品类下,甜蜜素被列为白酒的主要抽检项目。白酒中为什么会添加甜蜜素?既然白酒中不允许添加,那为什么白酒中还有人会添加甜蜜素?个别白酒企业为为改善产品的口感,在白酒加入甜蜜素进去,能喝出绵甜回甘之感。或白酒企业购入了含有甜蜜素的白酒作为原料,导致成品酒中检出甜蜜素。白酒甜蜜素的检测白酒甜蜜素也并非个例,根据新京报记者初步查询2014年至2019年以来的国家和各地食品安全抽检公布结果显示,关于白酒的抽检,全国各市场监管部门近6年共检出约1055批次不合格白酒,不合格的主要原因是酒精度不合格、检出甜蜜素。甜蜜素不合格的365批次,占不合格批次的34.59%。因此采用适合的甜蜜素检测方法,做好甜蜜素的监测工作对于白酒行业健康发展,保障人民身体健康具有重要的现实意义。食品甜蜜素的检测标准主要是依据国标《GB 5009.97- 2016 食品安全国家标准食品中环己基氨基磺酸钠的测定》,规定了食品中环己基氨基磺酸钠(甜蜜素)的三种测定方法——气相色谱法、液相色谱法和液相色谱-质谱/质谱法。 其中气相色谱法里食品中的环己基氨基磺酸钠用水提取,在硫酸介质中环己基氨基磺酸钠与亚硝酸反应,生成环己醇亚硝酸酯 ,由于白酒可能含有环己醇及含环己基的物质,在硫酸介质中也易与亚硝酸反应生成环己醇亚硝酸酯,而导致实验的假阳性,所以气相色谱法不适于白酒。珀金埃尔默推荐采用液相质谱联用的方法对白酒中的甜蜜素进行检测。扫描下方二维码,即可下载珀金埃尔默白酒中甜蜜素的LC-MS/MS分析方法测定相关文献资料。
  • LA-ICP-TOF-MS – 揭秘矿物晶体“元素指纹”
    自然界中存在着五颜六色的宝石矿物晶体。目前为止,国际矿物学会认可的矿物种类超过了5000种,而这其中具有吸引力和价值的可被用作珠宝或装饰之用的矿物被称为宝石。我们所熟知的钻石,蓝宝石,红宝石和祖母绿被称作四大宝石。宝石的形成是自然界的一场美丽的“意外邂逅”。宝石不仅外观美丽,稀有而价格昂贵,同时它也是地质学重要的标志物,对研究地质生成环境和地质定年有不可或缺的意义(图1)。1:缅甸抹谷(Mogok)地区的切割宝石级红宝石(0.369克拉)和大理石中的原始红宝石晶体【M.P. Myint, et al, Minerals, 2020, 10(2), 195 DOI: 10.3390/min10020195】。01  近年来,使用飞行时间质谱仪(ICP-TOF-MS)进行的多元素化学分析在环境科学、生物学等领域快速发展,其在宝石学领域的优势也逐渐凸显。在一项近期的研究中,科研人员提出了一种矿物多元素组成的定量方法【Wang and Krzemnicki, J. Anal. At. Spectrom., 2021, 36, 518. DOI: 10.1039/d0ja00484g】。该方法使用激光烧蚀搭配TOFWERK电感耦合等离子体飞行时间质谱(LA-ICP-TOF-MS)同时分析样品内几乎所有元素组成(图2)。图二:(a)使用LA-ICP-TOF-MS在标准NIST610试样上采集的从7Li-238U的全元素质谱谱图。注意图中信号强度采用的是指数格式,可以很好的展示仪器基线的变化情况。(b)使用75微米直径激光光斑,20Hz激光剥蚀频率的情况下的仪器的全元素检测限。【Wang and Krzemnicki, J. Anal. At. Spectrom., 2021, 36, 518. DOI: 10.1039/d0ja00484g】02 该研究提出了“先测量后确定”的新颖概念,用户在实验前无需确定要检测的元素,而是先检测几乎全部的元素组成后再进行选择和定量分析,确定样品中的无机组分。相较来说,传统的单四极杆质谱仪则需要用户在实验前提供元素信息来确定定量分析元素的同位素种类,再进行实验。而且实验后,无法对选择进行更改。这样的实验流程很可能会错过对宝石矿石类地质样品分析有重要意义且“意料之外”的元素。使用ICP-TOF-MS采集全元素质谱后再定量分析法,可以有效地抓住出现概率非常低的元素组成,比如极少数蓝宝石中的钍元素【M. Wä lle, et al, Euroanalysis会议报告, 2023】,还可以对宝石矿石的地质生成环境和年代进行分析,例如对红宝石中的极少出现的锆钛矿包裹体的成因和铀铅定年进行研究【M.P. Myint, et al, Minerals, 2020, 10(2), 195 DOI: 10.3390/min10020195】。除此之外,借助TOF-MS远优于四极杆质谱仪的高质量分辨率,一些常见的干扰,比如钡和镧系元素的双电荷离子对镓和锗同位素的影响,可以得到很好的校正。通过双重标准试样校准方法(NIST610和NIST612)则可以部分消除由于标准试样基质和待测样品不同而造成的测量误差。由于飞行时间质谱TOF数据的特殊性,对其全质谱基线的校正和处理十分关键,这很大程度决定了定量结果的准确性。如果没有很好的基线校正方法,那么将会带来实验结果的偏差。实验使用的icpTOF仪器采取将原始基线下载到本地硬盘再通过软件进行自动或手动拟合处理的方法,可以将完整实验的多个基线进行叠加之后再拟合,以最大程度的保证拟合结果的准确性。如果将每一个谱线的基线直接在质谱仪电脑上进行实时拟合,可能会出现信号强度过低,信号标准偏差偏大,而基线的拟合不准确的情况。这种由于基线拟合导致的统计学噪音会直接影响实验结果的准确性和精确性。另外,后期数据处理可让用户随时对基线拟合进行调整。如果直接舍弃原始基线数据,只积分和保存元素信号的话,会出现‘不谈海平面,只谈山峰高度’的不客观表达和数据表达。03结论 综上所述,采用带有原始基线采集功能的电感耦合-飞行时间质谱仪(ICP-TOF-MS)对宝石矿物进行广谱多元素分析具有明显的优势。在每个激光剥蚀事件的毫秒时间长度内,ICP-TOF-MS不仅可以对几乎全部元素进行采集,从而避免错过任何出现概率极小的元素组成。同时,将原始全谱线下载到电脑进行后处理的方法很大程度上赋予科研人员对实验数据处理方法的掌控。让实验结果不再仅仅只是数字,而是更精确更准确的靠‘谱’分析结果。
  • 解密“高分五号”卫星:环境保护再添“天眼”
    p   中国航天近期又有一次引人瞩目的发射。5月9日2时28分,我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功发射高分五号卫星。这是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星,也是我国光谱分辨率最高的卫星。高分五号卫星的成功发射,是我国实现高光谱分辨率对地观测能力的重要标志,将满足环境综合监测等方面的迫切需求,对掌握高光谱遥感信息资源自主权,助力建设美丽中国具有重要意义。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/noimg/71868d1c-9207-43bc-949c-d7580a78a9e5.jpg" title=" 高分五号.jpg" / /p p   高分五号卫星的本领为何这么强?卫星上搭载了哪些“神器”,又能发挥什么作用? /p p   高分五号卫星将填补国产卫星无法有效探测区域大气污染气体的空白 /p p   高分五号是一颗什么样的卫星? /p p   高分专项工程总设计师、国防科工局重大专项工程中心主任童旭东说,高分五号是高分专项(高分辨率对地观测系统重大专项)规划的唯一一颗陆地环境高光谱观测卫星,是世界上首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星,也是我国高分专项中一颗重要的技术试验星。 /p p   专家介绍,高光谱遥感是当前遥感技术的前沿领域。地球上不同的元素及其化合物都有自己独特的光谱特征,光谱因此被视为辨别物质的“指纹”,是用以识别和分析不同物体特征的一种重要的“身份证”。而高分五号卫星与此前发射的高分一号、二号、四号卫星有所不同。光学成像只能看到物质的形状、尺寸等,高分五号卫星具备的光谱成像技术,可使光谱与图像结合为一体,探测物质的具体成分。 /p p   高分专项应用系统副总师、生态环境部卫星环境应用中心主任王桥表示,目前我国在大气污染防治、水污染防治、生态环境监管、中央环保督察、环境污染和生态破坏事件应急处置等日常工作中,已经越来越离不开遥感监测的支撑。但对于大范围、定量化、同步观测要求较高的生态环境遥感监测,现有卫星数据在数据覆盖和重访能力、空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率等方面都存在很大差距,严重制约了卫星遥感技术在生态环境保护工作中的应用。 /p p   据了解,高分五号卫星是以生态环境部为牵头用户、自然资源部和中国气象局等为主要用户的环境专用卫星,具有高光谱、大范围、定量化探测等特点,面向生态环境监测搭载的多个大气探测载荷具备大幅宽、高光谱及偏振探测能力,使二氧化氮和二氧化硫等污染气体、二氧化碳和甲烷等温室气体高精度遥感探测成为可能。 /p p   因此,高分五号卫星将填补国产卫星无法有效探测区域大气污染气体的空白,通过对大气污染气体、温室气体、气溶胶等物理要素的监测,动态反映我国大气污染状况。同时,高分五号卫星还可以对内陆水体、陆表生态环境、蚀变矿物、岩矿类别进行探测,为我国环境监测、资源勘查、防灾减灾等行业,提供高质量、高可靠性的高光谱数据。 /p p   装载的陆地观测载荷和大气类观测载荷让高分五号卫星拥有了“火眼金睛” /p p   高分五号搭载了哪些“神器”? /p p   从2012年12月立项,到今年5月发射,高分五号的研制历时65个月。卫星设计寿命8年,装载2台全新研制的陆地观测载荷和4台全新研制的大气类观测载荷。这6大载荷“神器”让高分五号卫星拥有了“火眼金睛”。 /p p   王桥说,以大气痕量气体差分吸收光谱仪为例,它具有从紫外到可见波段获取高光谱数据的能力,光谱分辨率高达0.5纳米,可用于6种以上大气痕量气体成分分布和变化的定量反演,支持空气质量变化监测、各种排放过程对大气组成成分和全球气候变化的影响分析。 /p p   “再如最新研制的两个水体陆地探测仪——可见短波红外高光谱相机和全谱段光谱成像仪,这两个载荷为我们实现高精度、定量化的水体和陆地生态环境要素监测提供先进的技术手段。”王桥说,这两个载荷在水环境监测方面,可用于水体污染物监测、饮用水源地环境风险监测、城市黑臭水体监测、近岸海域水环境监测等 在陆地生态环境监测方面可用于地表精细分类、开发、建设、生产活动引起的生态破坏和生态影响监测、生态系统状况及动态变化监测、中央环保督察及环境专项执法检查技术支持等。 /p p   童旭东介绍,高分五号卫星的谱段范围宽,可实现紫外至长波红外谱段的高光谱观测,是国际上首次实现对大气和陆地进行综合观测的全谱段高光谱卫星。此外也是国内光谱分辨率最高的卫星,实现了对氮氧化合物、二氧化硫等痕量气体的高光谱监测,光谱分辨率为0.3—0.5纳米。 /p p   高分五号还是国内探测手段最多的光学遥感卫星,同时具有多光谱、高光谱、偏振、多角度、掩星、耀斑等多种观测手段,工作模式多达26种,可以实现多种观测数据融合应用。 /p p   此外,高分五号卫星定标精度高,星上载荷光谱定标精度达0.008波数,为国内卫星之最。就像一把尺子是否准确需要标校一样,高精度定标是高光谱卫星定量化应用的基础,是卫星探测信息准确不失真的重要保证。 /p p   高分五号所在的“高分家族”,可以说个个都有绝活 /p p   高分五号所在的“高分家族”什么样?还有哪些“高分兄弟”? /p p   童旭东说,高分专项是国家16个重大科技专项之一,于2010年批准启动实施。经过8年的努力,我国已成功发射高分一号至五号卫星,今年还将发射高分六号卫星。 /p p   如果用一句话来介绍这些“高分兄弟”的话,可以说个个都有绝活。 /p p   高分一号实现了中高分辨率与大幅宽相结合的观测能力。高分一号卫星视野广阔,一眼下去覆盖800公里,4天即可完整观测地球一遍,航天科研人员称其是“大幅宽成像”。 /p p   高分二号标志着我国民用遥感卫星跨入亚米级分辨率时代。它可以用“目光锐利”来形容,如果说地球上的小轿车在高分一号卫星的眼中还只是一个黑点的话,那么,高分二号卫星已经能分辨出小轿车是两厢还是三厢了。 /p p   高分三号是我国首颗1米分辨率C频段多极化合成孔径雷达成像卫星,最大的特点就是具备全天时、全天候的成像能力,不管白天或黑夜、晴空或雷雨多云,随时都能对地成像,尤其适合应用于防灾减灾。 /p p   高分四号是世界首颗地球静止轨道高分辨率成像遥感卫星。它不像高分一号卫星和高分二号卫星那样在600—700公里的近地轨道环绕地球“奔跑”,而是站在距地36000公里的地球同步轨道上相对静止地驻留凝望,可以对某一目标区域持续进行观测。 /p p   今年将要发射的高分六号卫星,是我国首颗设置红边谱段的多光谱遥感卫星。 /p p   高分专项的实施大幅度提升了我国民用遥感卫星技术水平,低轨卫星空间分辨率由实施前最高2.1米提高到0.8米,地球同步遥感卫星分辨率由千米级提高到50米,低轨遥感卫星设计寿命由3年大幅提高到8年。 /p p   “高分家族”的卫星,从太阳同步轨道到地球同步轨道,从可见光到微波,从普查到详查,初步构成了我国自主高分辨率对地观测系统并形成体系能力。 /p p   在卫星数据应用方面,高分专项突破了数据遥感政策、共性关键技术、数据与资源共享、服务创业平台等方面的管理技术瓶颈。目前,高分卫星数据已在20余个行业、30个省(自治区、直辖市)得到广泛应用,在很大程度上实现了对国外同类型卫星数据的替代。 /p p   这些卫星数据有力支撑了各级政府治理能力和治理体系现代化,在军民融合发展战略、“一带一路”倡议、精准扶贫中发挥了重要作用。 /p
  • 原子能院建成国内首个锕系元素化合物低温光谱研究实验平台
    近日,原子能院放射化学研究所建成国内首个锕系元素化合物低温光谱研究实验平台,并取得重要研究进展。该平台是具有世界领先水平的兼具样品制备、精确光谱测定与计算、结构和性能研究的锕系化合物与材料研究设施,提升了我国锕系化合物的基础研究能力和水平,为锕系化合物的后续相关基础和应用研究奠定了坚实基础。低温光谱测定平台锕系元素(不包含钍)化合物具有丰富的电子能级光谱和相关的振动能级耦合光谱,对这些光谱进行精确测定,可为锕系浓度分析、化合物表征、配位研究以及反应性能等相关应用科学研究提供关键信息。然而受到温度展宽效应的影响,锕系化合物的光谱在常温情况下会呈现较宽的谱峰,形成较大重叠,无法提供精细的能级信息。相比于常温状态,温度展宽效应在低温状态下可被消除,谱峰将分裂成锐利的谱线,由此可有效区分光谱中的电子能级和振动能级,并与相关的物化性能明确关联。为此,放射化学研究所项目团队克服了洁净室改造、仪器调试、疫情影响等困难,成功建成国内首个锕系元素化合物低温光谱研究实验平台。该平台采用闭式液氦循环,可将锕系化合物样品降温到3.3K(开尔文)的低温;以窄线宽激光器作为光源、高分辨光谱仪作为探测器,可精细测定化合物的光谱;通过集成设计,实现了对同一低温样品进行荧光光谱及寿命、吸收光谱和拉曼光谱的测定,并建立了针对相关光源和探测器校准、仪器信号同步以及大量实验数据的独特处理方法。通过测定代表性铀酰化合物的低温吸收与荧光光谱,项目团队确定了电子跃迁与振动能级的相互耦合,并拓展了锕系元素激发态计算方法,阐明了锕系离子f-f(电子壳层)电子跃迁与锕酰离子振动耦合的理论机制。在此基础上,项目团队还通过在计算中引入一阶微扰方法,成功得出与电子跃迁能级耦合的不同振动能级。 基于院长期基础研究专项,原子能院培养了一批优秀青年人才,形成了一支专业的锕系化合物实验与理论基础研究团队。未来,项目团队将依托平台持续开展锕系化合物光谱能级测定及应用基础前沿研究。
  • 木材衍生的纳米纤维素纸半导体制成
    日本研究人员开发出一种纳米纤维素纸半导体,其展现了3D结构的纳米—微米—宏观跨尺度可设计性以及电性能的广泛可调性。研究结果日前发表在美国化学学会核心期刊《ACS纳米》上。  具有3D网络结构的半导体纳米材料拥有高表面积和大量孔隙,使其非常适合涉及吸附、分离和传感的应用。然而,同时控制电气特性、创建有用的微观和宏观结构并实现出色的功能和最终用途的多功能性,仍然具有挑战性。  纤维素是一种源自木材的天然且易于获取的材料。纤维素纳米纤维(纳米纤维素)可制成具有与标准A4纸张尺寸相似的柔性纳米纤维素纸(纳米纸)片材。纳米纸不导电,但加热可引入导电特性。不过,这种受热也可能破坏纳米结构。  大阪大学研究人员与东京大学、九州大学和冈山大学合作,设计出一种处理工艺,使纳米纸能够加热,又不会破坏从纳米尺度到宏观尺度的纸结构。  “纳米纸半导体的一个重要特性是可调性,因为这允许为特定应用展开设计。”研究作者古贺博隆副教授解释说,碘处理对保护纳米纸的纳米结构非常有效。将其与空间控制的干燥相结合,意味着热解处理不会显著改变设计的结构,并且可使用选定的温度来控制电性能。  研究人员使用折纸和剪纸技术来提供纳米纸在宏观层面的灵活性。他们将鸟和盒子折叠起来,冲压出苹果和雪花等形状,并通过激光切割产生更复杂的结构。这证明了新工艺可能达到的细节水平,以及热处理没有造成损坏。  成功应用的例子是,纳米纸半导体传感器结合到可穿戴设备中,以检测穿过口罩呼出的水分和皮肤上的水分。纳米纸半导体也被用作葡萄糖生物燃料电池的电极,产生的能量点亮了一个小灯泡。  古贺博隆表示,新研究展现的将纳米材料转化为实际设备的结构维护和可调性非常令人鼓舞,新方法为完全由植物材料制成的可持续电子产品的下一步发展奠定了基础。
  • 自动乌氏黏度仪在羟丙甲基纤维素中的应用
    羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methyl cellulose),亦有简化作羟丙甲纤维素(缩写作HPMC),是属于非离子型纤维素混合醚中的一个品种。它是一种半合成的、不活跃的、黏弹性的聚合物,常于工业助剂、眼科学用润滑剂,又或在口服药物中充当辅料或赋型剂。在工业领域中,羟丙甲基纤维素的主要用途是为聚氯乙烯生产中做分散剂,系悬浮聚合制备PVC的主要助剂。另外,在其他石油化工、涂料、建材、除漆剂、化妆品等产品生产中,羟丙甲基纤维素也可作增稠剂、稳定剂、保水剂、成膜剂等。在合成树脂领域,添加羟丙甲基纤维素可使获得的产品具有颗粒规整、疏松、视比重适宜,加工性能优良等特点。羟丙甲基纤维素在生产和研发中关键的指标是分子量,根据分子量不同,羟丙甲基纤维素制品可用于不同的用途,低分子量级别(分子量)的羟丙甲基纤维素用于片剂包衣材料,高分子量(分子量100000)的羟丙甲基纤维素可用作片剂骨架的阻滞剂、有延缓药物释放的作用。目前羟丙甲基纤维素分子量常用的测试方式是乌氏毛细管法,乌氏毛细管法实验操作简单,数据重复性好,在大多数高分子材料研发及相关质量控制中都起到关键作用,尤其是ZVISCO自动乌氏黏度仪因其自动化程度高,节省人力的同时进一步提高了实验数据的可靠性。以IV2000系列自动乌氏黏度仪、MSB系列多位溶样块、ZPQ智能配液器一整套黏度测试设备为例: 实验流程:1. 智能配液过程使用ZPQ智能配液器进行配液,点击配液功能后,直接输入浓度和质量(可通过连接天平直接获取),可直接计算出所需要的目标体积进行移液并且精度可达0.1%。可避免因手动配液方法导致的精度差、效率低及数据误差等问题。ZPQ智能配液器还具有密度计算功能,移取液体体积后,输入质量(可与天平通讯,直接获取),即可自动计算出密度值。2. 溶样过程MSB系列多位溶样块,采用金属浴的方式进行加热溶样并具有自动搅拌功能,同时可容纳15个样品。溶样效率快、转速可调、溶样时间可调、溶样温度可调、溶样温度可达180℃。3. 测试过程IV2000系列自动乌氏黏度仪可实现自动连续测量,全程无需人员看管。并且采用的智能红外光电传感器,保证测量时间可达到毫秒级,可有效确保实验数据的精度,避免人工实验导致误差。4. 测试结果:IV2000系列自动乌氏黏度仪连接电脑端,得出结果可在计算机上直接显示,并有数据储存、多样化粘度分析报表等多种功能。
  • 自动乌氏黏度仪在羟丙甲基纤维素中的应用
    羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methyl cellulose),亦有简化作羟丙甲纤维素(缩写作HPMC),是属于非离子型纤维素混合醚中的一个品种。它是一种半合成的、不活跃的、黏弹性的聚合物,常于工业助剂、眼科学用润滑剂,又或在口服药物中充当辅料或赋型剂。在工业领域中,羟丙甲基纤维素的主要用途是为聚氯乙烯生产中做分散剂,系悬浮聚合制备PVC的主要助剂。另外,在其他石油化工、涂料、建材、除漆剂、化妆品等产品生产中,羟丙甲基纤维素也可作增稠剂、稳定剂、保水剂、成膜剂等。在合成树脂领域,添加羟丙甲基纤维素可使获得的产品具有颗粒规整、疏松、视比重适宜,加工性能优良等特点。羟丙甲基纤维素在生产和研发中关键的指标是分子量,根据分子量不同,羟丙甲基纤维素制品可用于不同的用途,低分子量级别(分子量100000)的羟丙甲基纤维素可用作片剂骨架的阻滞剂、有延缓药物释放的作用。目前羟丙甲基纤维素分子量常用的测试方式是乌氏毛细管法,乌氏毛细管法实验操作简单,数据重复性好,在大多数高分子材料研发及相关质量控制中都起到关键作用,尤其是ZVISCO自动乌氏黏度仪因其自动化程度高,节省人力的同时进一步提高了实验数据的可靠性。以IV2000系列自动乌氏黏度仪、MSB系列多位溶样块、ZPQ智能配液器一整套黏度测试设备为例: 实验流程:1. 智能配液过程使用ZPQ智能配液器进行配液,点击配液功能后,直接输入浓度和质量(可通过连接天平直接获取),可直接计算出所需要的目标体积进行移液并且精度可达0.1%。可避免因手动配液方法导致的精度差、效率低及数据误差等问题。ZPQ智能配液器还具有密度计算功能,移取液体体积后,输入质量(可与天平通讯,直接获取),即可自动计算出密度值。2. 溶样过程MSB系列多位溶样块,采用金属浴的方式进行加热溶样并具有自动搅拌功能,同时可容纳15个样品。溶样效率快、转速可调、溶样时间可调、溶样温度可调、溶样温度可达180℃。3. 测试过程IV2000系列自动乌氏黏度仪可实现自动连续测量,全程无需人员看管。并且采用的智能红外光电传感器,保证测量时间可达到毫秒级,可有效确保实验数据的精度,避免人工实验导致误差。4. 测试结果:IV2000系列自动乌氏黏度仪连接电脑端,得出结果可在计算机上直接显示,并有数据储存、多样化粘度分析报表等多种功能。
  • 微纳光刻好助手!小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3
    随着国内各学科的发展和产业的升级,相关的科研院所和企事业单位对各种微纳器件光刻加工的需求日益增多。然而,这些微纳器件光刻需求很难被传统的掩模光刻设备所满足,主要是因为拥有这类的光刻需求的用户不仅需要制备出当前的样品,还需要对光刻结构进行够迅速迭代和优化。为了满足微纳器件对光刻的需求,Quantum Design中国推出了小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3作为微纳器件光刻的解决方案。与传统的掩模光刻相比,MicroWriter ML3根据用户计算机中设计的图形在光刻胶上制备出相应的结构,节省了制备光刻板所需要的时间和经费,可以实现用户对光刻结构快速迭代的需求。此外,MicroWriter ML3 可用于各类正性和负性光刻胶的曝光,最高光刻精度可达0.4 μm,套刻精度±0.5 μm,最高曝光速度可达180mm2/min。目前,MicroWriter ML3在国内的拥有量超过150台,被用于各类微纳器件的光刻加工。 人工智能领域器件制备人工智能相关的运算通常需要进行大量的连续矩阵计算。从芯片的角度来说,连续矩阵运算主要需求芯片具有良好的乘积累加运算(MAC)的能力。可以说,MAC运算能力决定了芯片在AI运算时的表现。高效MAC运算可以由内存内运算技术直接实现。然而,基于的冯诺依曼计算架构的芯片在内存和逻辑运算之间存在着瓶颈,限制了内存内的高速MAC运算。理想的AI芯片构架不仅要有高效的内存内运算能力,还需要具有非易失性,多比特存储,可反复擦写和易于读写等特点。复旦大学包文中教授课题组利用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3制备出基于单层MoS2晶体管的两晶体管一电容(2T-1C)单元构架[1]。经过实验证明,该构架十分适用于AI计算。在该构架中,存储单元是一个类似1T-1C的动态随机存储器(DRAM),其继承了DRAM读写速度快和耐反复擦写的优点。此外,MoS2晶体管极低的漏电流使得多层级电压在电容中有更长的存留时间。单个MoS2的电学特性还允许利用电容中的电压对漏电压进行倍增,然后进行模拟计算。乘积累加结果可以通过汇合多个2T-1C单元的电流实现。实验结果证明,基于此构架的芯片所训练的神经网络识别手写数字可达到90.3%。展示出2T-1C单元构架在未来AI计算领域的潜力。相关工作发表在《Nature Communication》(IF=17.694)。 图1. 两晶体管一电容(2T-1C)单元构架和使用晶圆尺寸的MoS2所制备的集成电路。(a)使用化学气相沉积法(CVD)批量制备的晶圆尺寸的MoS2。(b)CVD合成的MoS2在不同位置的Raman光谱。(c)在2英寸晶圆上使用MicroWriter ML3制备的24个MoS2晶体管的传输特性。(d)MicroWriter ML3制备的2T-1C单元显微照片。图中比例尺为100 μm。(e)2T-1C单元电路示意图,包括储存和计算模块。(f)2T-1C单元的三维示意图,其中包括两个MoS2晶体管和一个电容组件。(g)2T-1C单元阵列的电路图。(h)典型卷积运算矩阵。 生物微流控领域器件制备酿酒酵母菌是一种具有高工业附加值的菌种,其在真核和人类细胞研究等领域也有着非常重要的作用。酿酒酵母菌由于自身所在的细胞周期不同,遗传特性不同或是所处的环境不同可展现出球形单体,有芽双体或形成团簇等多种形貌。因此获得具有高纯度单一形貌的酿酒酵母菌无论是对生物学基础性研究还是对应用领域均有着非常重要的意义。澳大利亚麦考瑞大学Ming Li课题组利用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3制备了一系列矩形微流控通道[2]。在制备的微流控通道中,通过粘弹性流体和牛顿流体的共同作用对不同形貌的酿酒酵母菌进行了有效的分类和收集。借助MicroWirter ML3中所采用的无掩模技术,课题组可以轻易实现对微流控传输通道长度的调节,优化出对不同形貌酵母菌进行分类的最佳参数。相关工作结果在SCI期刊《Analytical Chemistry》(IF=8.08)上发表。图2.在MicroWriter ML3制备的微流控通道中利用粘弹性流体对不同形貌的酿酒酵母菌进行微流控连续筛选。图3.在MicroWriter ML3制备的微流控流道中对不同形貌的酿酒酵母菌的分类和收集效果。(a)为收集不同形貌酿酒酵母菌所设计的七个出口。(b)不同形貌酵母菌在通过MicroWriter ML3制备的流道后与入口处的对比。(c)MicroWriter ML3制备的微流控连续筛选器件对不同形貌的酵母菌的筛选效果。从不同出口处的收集结果可以看出,单体主要在O1出口,形成团簇的菌主要O4出口。(d)MicroWriter ML3制备的微流控器件对不同形貌的酿酒酵母菌的分类结果,单体(蓝色),有芽双体(黄色)和形成团簇(紫色)。(e)和(f)不同出口对不同形貌的酿酒酵母菌的分离和收集结果的柱状图。误差棒代表着三次实验的误差结果。 医学检测领域器件制备在新冠疫情大流行的背景下,从大量人群中快速筛查出受感染个体对于流行病学研究有着十分重要的意义。目前,新冠病毒诊断采用的普遍标准主要是基于分析逆转录聚合酶链反应,可是在检测中核酸提取和扩增程序耗时较长,很难满足对广泛人群进行筛查的要求。复旦大学魏大程教授课题组利用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3制备出基于石墨烯场效应晶体管(g-FET)的生物传感器[3]。该传感器上拥有Y形DNA双探针(Y-双探针),可用于新冠病毒的核酸检测分析。该传感器中的双探针设计,可以同时靶向SARS-CoV-2核酸的ORF1ab和N基因,从而实现更高的识别率和更低的检出极限(0.03份μL&minus 1)。这一检出极限比现有的核酸分析低1-2个数量级。该传感器最快的核酸检测速度约为1分钟,并实现了直接的五合一混合测试。由于快速、超灵敏、易于操作的特点以及混合检测的能力,这一传感器在大规模范围内筛查新冠病毒和其他流行病感染者方面具有巨大的前景。该工作发表在《Journal of the American Chemical Society》(IF=16.383)。 图4. 利用MicroWriter ML3制备基于g-FET的Y形双探针生物传感器。(a)Y形双探针生物传感器进行SARS-CoV-2核酸检测的流程图。(b)选定的病毒序列和探针在检测SARS-CoV-2时所靶向的核酸。ORF1ab: 非结构多蛋白基因 S: 棘突糖蛋白基因 E: 包膜蛋白基因 M: 膜蛋白基因 N: 核衣壳蛋白基因。图中数字表示SARS-CoV-2 NC_045512在GenBank中基因组的位置。(c)经过MicroWriter ML3光刻制备的生物传感器的封装结果。图中的比例尺为1 cm。(d)通过MicroWriter ML3制备的石墨烯通道的光学照片。(e)在石墨烯上的Cy3共轭Y型双探针。图中的比例尺为250 μm。 二维材料场效应管器件制备石墨烯的发现为人类打开了二维材料的大门,经历十多年的研究,二维材料表现出的各种优良性能依然吸引着人们。然而,在工业上大规模应用二维材料仍然存在着很多问题,所制成的器件不能符合工业标准。近日,复旦大学包文中教授课题组通过利用机器学习 (ML) 算法来评估影响工艺的关键工艺参数MoS2顶栅场效应晶体管 (FET) 的电气特性[4]。晶圆尺寸的器件制备的优化是利用先利用机器学习指导制造过程,然后使用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3进行制备,最终优化了迁移率、阈值电压和亚阈值摆幅等性能。相关工作结果发表在《Nature Communication》(IF=17.694)。图5. MoS2 FETs的逻辑电路图。(a),(b),(c)和(d)各类电压对器件的影响。(e)使用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3制备的正反器和(f)相应实验结果(g)使用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3制备的加法器和(h)相应的实验结果。图6. 利用MoS2 FETs制备的模拟,储存器和光电电路。(a)使用MicroWriter ML3无掩膜光刻机制备的环形振荡器和(b)相应的实验结果。(c)通过MicroWriter ML3制备的基于MoS2 FETs制备的存储阵列和(d-f)相应的实验结果。(g)利用MicroWriter ML3制备的光电电路和(h-i)相应的表现结果。图7. 使用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3在晶圆上制备MoS2场效应管。(a)MicroWriter ML3在两寸晶圆上制备的基于MoS2场效应管的加法器。(b),(c)和(d)在晶圆上制备加法器的运算结果。 钙钛矿材料柔性器件制备质子束流的探测在光学基础物理实验和用于癌症治疗的强子疗法等领域是十分重要的一项技术。传统硅材料制备的场效应管装置由于价格昂贵很难被大规模用于质子束流的探测。塑料闪烁体和闪烁纤维也可以被用于质子束流的探测。可是基于上述材料的设备需要复杂的同步和校正过程,因此也很难被大规模推广应用。在最近十年间科学家把目光投向了新材料,为了找出一种同时具有出色的力学性能和造价低廉的材料,用以大规模制质子束流探测设备。钙钛矿材料近来被认为是制备质子束流探测器的理想材料。首先,钙钛矿材料可以通过低温沉积的方法制备到柔性基底上。第二,该材料的制造成本相对较低。钙钛矿材料已被用于探测高能光子,阿尔法粒子,快中子和热中子等领域。对于利用钙钛矿材料制备的探测器探测质子束的领域尚属空白。近日,意大利博洛尼亚大学Ilaria Fratelli教授课题组利用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3制备出用于质子束探测的3D-2D混合钙钛矿柔性薄膜检测器[5]。在5MeV质子的条件下,探测器的探测束流范围为从4.5 × 105 到 1.4 × 109 H+ cm&minus 2 s&minus 1,可连续检测的辐射最高敏感度为290nCGy&minus 1mm&minus 3,检测下限为72 μGy s&minus 1。该工作结果发表在学术期刊《Advanced Science》(IF=17.521)。图8. MicroWriter ML3在PET柔性基板上制备的3D-2D钙钛矿薄膜器件。(A)MAPbBr3 (3D) 和(PEA)2PbBr4 (2D)钙钛矿材料的结构示意图。(B)通过MicroWriter ML3无掩模激光直写机制备出的检测器,图中标尺长度为500 μm。(c)3D-2D混合钙钛矿材料的低掠射角XRD结果。(d)3D-2D混合钙钛矿材料的AFM表面形貌图。图9. 3D-2D钙钛矿材料的电学和光电学方面的性能。(A)由MicroWriter ML3无掩模光刻机制备柔性器件。(B)通过MicroWriter ML3制备的柔性器件在不同弯曲程度条件下的电流-电压曲线图。(C)3D-2D钙钛矿材料柔性器件的PL光谱结果。(D)3D-2D钙钛矿材料柔性器件的紫外-可见光光谱。参考文献[1] Y. Wang, et al. An in-memory computing architecture based on two-dimensional semiconductors for multiply-accumulate operations. Nature Communications, 12, 3347 (2021).[2] P. Liu, et al. Separation and Enrichment of Yeast Saccharomyces cerevisiae by Shape Using Viscoelastic Microfluidics. Analytical Chemistry, 2021, 93, 3, 1586–1595.[3] D. Kong, et al. Direct SARS-CoV-2 Nucleic Acid Detection by Y-Shaped DNA Dual-Probe Transistor Assay. Journal of the American Chemical Society, 2021, 143, 41, 17004.[4] X. Chen, et al. Wafer-scale functional circuits based on two dimensional semiconductors with fabrication optimized by machine learning. Nature Communications, 12, 5953 (2021).[5] L. Basirico, et al. Mixed 3D–2D Perovskite Flexible Films for the Direct Detection of 5 MeV Protons. Advanced Science, 2023,10, 2204815. 小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3简介小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3由英国剑桥大学卡文迪许实验室主任/英国皇家科学院院士Cowburn教授根据其研究工作的需要而专门设计开发的科研及研发生产光刻利器。 图10. a)小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3。MicroWriter ML3 b)在正胶上制备线宽为400 nm的结构,c)正胶上制备的电极结构,d)在SU8负胶上制备的高深宽比结构和e)灰度微结构。 MicroWriter ML3的优势:☛ 实验成本低:相比于传统光刻机,该光刻系统无需掩膜板,同时它也可以用来加工掩膜板,年均可节省成本数万元;☛ 实验效率高:通过在计算机上设计图案就可轻松实现不同的微纳结构或器件的加工,同时具有多基片自动顺序加工功能;☛ 光刻精度高:系统具有多组不同分辨率的激光加工模块(0.4 μm,0.6 μm, 1 μm,2 μm, 5 μm),且均可通过软件自由切换;☛ 加工速度快:最高可实现180 mm2/min的快速加工;☛ 具有3D加工能力:256级灰度,可实现Z方向的不同深浅的加工;☛ 适用范围广:可根据光刻需求的不同,配备365 nm,385 nm和405 nm波长光源或安装不同波长双光源;☛ 使用成本低:设备的采购,使用和维护成本低于常规的光刻系统。
  • 烟台海岸带所纸基芯片检测环境微囊藻毒素研究获进展
    近年来,水华、赤潮现象频发,故监测藻类及其代谢物浓度对于水质监测意义重大。微囊藻毒素是一类具有强烈促癌作用的环状寡肽肝毒素,在众多蓝藻毒素中其毒害能力最强。它的致病机理是通过抑制肝细胞中蛋白磷酸酶的活性,诱发细胞角蛋白高度磷酸化,致使哺乳动物肝细胞微丝分解、破裂和出血,同时会对动物的肾脏等器官作用导致生理病变。然而,以往开发出的多种检测微囊藻毒素的方法复杂且昂贵,因此先进的荧光纳米传感器在检测微囊藻毒素方面颇具潜力。中国科学院烟台海岸带研究所陈令新团队研究员李博伟、博士齐骥等,在构建痕量环境非荧光物质的检测技术领域取得了重要进展。相关研究成果以《基于纸基芯片的分子印迹非荧光微囊藻毒素间接荧光检测策略》(Molecular imprinting-based indirect fluorescence detection strategy implemented on paper chip for non-fluorescent microcystin)为题,发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。荧光纳米传感器因在化学、生物学检测中的简便、灵敏和高通量而备受关注,是分析化学的重要研究方向之一。由于微囊藻毒素不能增强/猝灭量子点的荧光发射,难以直接荧光检测,因而该团队利用电荷转移效应和分子印迹技术开发了一种通用的间接荧光传感策略,用于高灵敏、高选择性、快速检测微囊藻毒素。该策略以微囊藻毒素作为模型分析物设计间接荧光传感机制,以分子印迹聚合物(MIPs)薄膜包裹铁酸锌纳米颗粒(ZnFe2O4@MIPs)作为模拟猝灭剂,并与荧光量子点结合制备功能化纸基芯片。在识别过程中,分子印迹聚合物的印迹空腔不仅充当捕获微囊藻毒素分子的结合位点,而且作为连通铁酸锌纳米颗粒和荧光量子点之间电子转移的唯一途径,在微囊藻毒素存在情况下,印迹空腔被微囊藻毒素所占据,阻碍了铁酸锌纳米颗粒和荧光量子点之间电子转移,导致量子点荧光强度恢复。本研究首次设计了“可滑动夹”型纸基芯片,无需样品前处理,构建了在复杂环境下痕量、高效检测微囊藻毒素的多功能平台,并应用于无锡太湖实际水样中的微囊藻毒素快速灵敏检测(检测限为0.43 μg/L,时间为20min)。该策略是对荧光惰性类目标物的高灵敏检测的重要尝试。研究工作得到国家自然科学基金和山东省自然科学基金重点项目等的支持。基于纸基芯片的分子印迹非荧光微囊藻毒素间接荧光检测构建示意图
  • 孕妇胎盘中首次发现微塑料
    p   据最新一期《环境国际》杂志报道,意大利科学家首次在孕妇胎盘中发现了微塑料颗粒。研究小组在妇女生完孩子后捐赠的6个胎盘中的4个发现了12个微塑料碎片。有3种被确定为被污染的热塑性聚合物聚丙烯,而其他9种被鉴别出的颜料,则来自于人造涂料、油漆、粘合剂、手指画颜料、化妆品和个人护理用品等。 /p p   据报道,国外科学家们尚不清楚人体中的微塑料对健康有何具体影响。但是,微塑料中可能含有某些化学物质,这对胎儿可能造成长期的身体损害,甚至使胎儿的免疫系统崩溃。 /p p   据称,胎儿体内的微塑料颗粒很可能是母亲吸入,或通过饮食带入体内的。 /p p   据报道,研究者们对四名怀孕和分娩过程都正常的健康妇女进行了检查。结果,科学家们在胎盘的胎儿和母体两侧,以及胎儿发育的薄膜中都检测到了微塑料。据悉,十几个微塑料颗粒被检测出来。然而事实上,科学家们仅分析了每个胎盘约4%的部分,这表明微塑料的总数要多得多。 /p p   微塑料颗粒大多为10微米(0.01毫米)左右,这意味着它们足够小,可以进入血液中。这些微塑料颗粒可能已经进入了婴儿的体内,但研究人员目前无法进行分析。 br/ /p p   罗马圣乔瓦尼· 卡利比塔医院的妇产科主任安东尼奥· 拉古萨(Antonio Ragusa)表示:“他们就像半机械婴儿似的,不再单纯由人类细胞组成,而是掺杂着无机物。” /p p   研究人员称:“我们仍需进行进一步研究,以评估微塑料的存在是否会触发胎儿的免疫反应,或导致有毒污染物在体内的释放,从而对人体造成危害。” br/ /p p   不过,参与该研究的另外两名女性的胎盘中并未查出微塑料颗粒,这可能是由于不同的生理状况、饮食或生活方式造成的。 /p p   从珠穆朗玛峰的山顶到漆黑无边的深海,微塑料污染已遍及地球的每个角落。 /p p   本网相关报道: /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20200824/557449.shtml" target=" _blank" 警惕!人体47处被检出微塑料,或成健康研究下一个热点 /a /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20200522/539229.shtml" target=" _blank" 除了海洋里,空气中也有浮游微塑料 你呼吸了吗? /a /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190829/492232.shtml" target=" _blank" 洗涤衣物可能是未被充分认识的微塑料污染源 /a /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190820/491533.shtml" target=" _blank" 北极微塑料从哪儿来?科学家又发现新证据 /a /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20180904/470662.shtml" target=" _blank" 美研究:13国水管及食盐和啤酒中存在“微塑料” /a /p p   今年十月,科学家们发现婴儿使用塑料瓶饮用配方奶粉时,每天要吞咽数百万个微塑料颗粒。2019年,研究人员在胎盘一侧发现空气颗粒污染物,这表明未出生的婴儿也暴露于交通和化石燃料燃烧产生的污染物中。 /p p   显然,如何避免这些微型颗粒对人体造成潜在的危害,将在未来成为一项重要的课题。 /p
  • 专为国际合作而设计的高精密3D显微镜,核心因素是......
    现如今,全球跨国际性的合作已很常见,而有效促进合作更便利的工具就显得尤为重要。为此,Octonus开发了3DDM,这是一款高度精确且灵活的3D数字显微镜,能够让身处不同位置的团队成员在虚拟会议室中同时查看3D物体。而且3DDM还提供各种图像增强选项,使查看者可以使用单个系统快速查看更详细和完整的物体图片。Octonus凭借超过20年生产工业图像处理和分析系统的经验,已为许多项目提供硬件和软件。该公司是重构半透明物体内部结构的光学方法开发以及2-50毫米尺寸物体的精确3D模型开发方面的先驱者。3DDM的含义及工作原理Octonus 3DDM是以Leica Microsystems 的(Wetzlar,德国)M205a立体显微镜为基础。3DDM由一个标准的Leica平台和以下附件组成:一个安装在电动精密滑台上的物体支架,一个定制的LED照明系统以及一对FLIR Grasshopper3 相机。FLIR Grasshopper3相机FLIR Grasshopper® 3 相机系列将新的CCD和CMOS技术与Point Grey的专利技术相结合,实现了高性能、高质量的成像。其中Grasshopper® 3 GigE相机系列主要使用Sony CCD传感器和Sony Pregius IMX174传感器。为了创建图像,操作者在3DDM的物体支架上安装了一个样本。操作者可以使用鼠标、键盘或3D操纵杆等标准设备在相机的视野下旋转样本。同时,根据相机和系统的光学孔径调整聚焦驱动装置,从而捕获清晰的3D视频图像。随着被照明的样本在物体支架上旋转,两个FLIR Grasshopper GS3- U3-23S6C-C彩色相机会捕获实时的高质量视频流。PC以压缩视频格式将相机捕获的数据存储为3D视频流或3D/2D图像。它还在图像或视频序列的基础上存储每帧的完整数据集(光学孔径、光照系统和支架的所有数字设置),这使处理实时或录制数据成为可能。在PC上运行的图像分析软件以高十微米的精度测量物体特性。合并的2D/3D模式允许在3D空间中和沿穿透物体的投影面进行测量。3DDM的物体照明和数字增强选项凭借显微镜的多功能LED光源,可通过多种方式照明样本。光源可以同轴提供可见的近红外或紫外照明,到样品的背面,或到侧面,具体取决于其编程。暗视野照明是一种非常适用于捕获天然活体生物样本图片序列的技术,可增强所收集图片的对比度。3DDM还提供各种数字增强选项,使操作者能够捕获细节。这些选项的示例包括:★ 高动态范围成像 (HDRI) 可在原本曝光不佳的区域增强正确捕获的图像细节;★ 12位色调映射在标准显示器上支持精确的HDR图像显示;★ 扩展景深 (EDF) 技术用显示整个聚焦物体的单张照片的分析替代照片序列的分析;★ 自动提高图片分辨率和视野的图像切换算法。3DDM的更多功能虚拟会议室3DDM使用3D电视和立体眼镜来创建虚拟会议室,从而促进全球团队合作。演讲者可以添加经过标注的图像,或通过使用鼠标光标、切换图像、放大和缩小、更改FPS或者添加和删除图层来将同事的注意力引导到重要的细节上。还可以通过3D模型、测量工具和增强现实等计算机生成的输入,对现实世界的元素进行补充。定制3DDM为客户和开发人员提供C++ SDK(软件开发工具包)。该SDK可用于控制系统的光照、光学单元和支架,它还允许对现有图像处理算法进行扩展或添加。后续步骤在不久的将来,Octonus将通过把其相机从2.3 MP 升级到5-12 MP,提高3DDM所捕获的3D视频图像的分辨率。Octonus开发的3DDM中最核心的要素就是FLIR Grasshopper相机它让图像细节捕获的更加清晰让全球各地的团队合作更加紧密
  • 大连化物所制备出基于光子纤维素纳米晶的柔性汗液传感器
    近日,大连化学物理研究所生物技术研究部生物分离与界面分子机制研究组(1824组)卿光焱研究员团队设计并制备了一种用于汗液中钙离子传感的可持续、不溶性和手性光子纤维素纳米晶体贴片。该研究为纤维素纳米晶(CNC)的功能化研究提供了一种新思路。   在低碳循环经济的倡导下,CNC作为一种生物基材料被迅速地开发,在电子、生物塑料、能源等领域被广泛的应用,有望加速推进各领域的可持续发展。特别的是,CNC可以自发组织形成手性向列液晶结构,产生绚丽的光子结构色,这对可持续性光学和光学传感的发展非常重要。然而,此类材料在潮湿或液体环境中的功能失效,不可避免地损害了它们在生物医学、膜分离、环境监测和可穿戴设备中的发展。因此,通过简单有效的手段使得CNC在液体环境下稳定存在,并实现功能化的应用非常重要。本工作中,团队发展了一种制造不溶性CNC基水凝胶的简单且有效的方法,利用分子间氢键重构,热脱水使优化的CNC复合光子膜在水溶液中形成一个稳定的水凝胶网络。研究发现,该水凝胶在干湿状态之间可以可逆转换,便于进行特定的功能化处理。团队通过在液体环境下吸附溶胀引入功能化分子,得到了具有抗冻性(–20℃)、强粘附性、良好生物相容性、对Ca2+高灵敏度和高选择性感应的水凝胶。该工作有望促进利用可持续纤维素传感器监测其他代谢物(即葡萄糖、尿素和维生素等)的应用,并为在环境监测、膜分离和可穿戴设备中运行的数控水凝胶系统奠定了基础。   卿光焱团队长期致力于CNC手性功能化相关研究,开展了一系列工作:通过整合CNC自组装工艺和DMF溶剂中的紫外光引发的有机聚合,实现高性能光子材料的合成,从而增强CNC基复合材料的弹性变形概念(Small,2022);将强手性的CNC系统与强发光的稀土配合物进行结合,制备出携带四种光学信息的手性光子复合膜(Adv. Funct. Mater,2022)等。   相关研究成果以“Sustainable, Insoluble, and Photonic Cellulose Nanocrystal Patches for Calcium Ion Sensing in Sweat”为题,于近日发表在Small上。该工作的第一作者是大连化学物理研究所1824组博士研究生李琼雅。上述工作得到国家自然科学基金、辽宁省兴辽英才计划、大连化学物理研究所创新基金等项目的支持。
  • 权威发布来了!外泌体四大研究平台PK赛!
    目前用于外泌体单颗粒表征的平台众多,然而对各个平台间测定外泌体的效果对比却鲜有报道,这使得不同方法得出来的结果可能存在差异,影响结果的准确性。2020年8月5日来自约翰霍普金斯大学医学院的Kenneth W. Witwer教授团队在BioRxiv上在线发表了题为"Characterization of extracellular vesicles and artificialnanoparticles with four orthogonal single-particle analysis platforms"的文章,综合比较了外泌体单颗粒表征的四个平台,包括SP-IRIS(Single-particle interferometricreflectance imaging sensing)、NTA(Nanoparticle tracking analysis)、MRPS(Microfluidic resistive pulse sensing)、NFCM(Nanoflow cytometry measurement,NanoFCM)。通过不同方法对四个平台在颗粒粒径、浓度、荧光测定准确性等进行了深入对比,发现四个平台各自具有优缺点,供外泌体领域的研究者们参考。图1 四大外泌体研究平台NanoFCM外泌体表征平台的优势粒径检测对比纳米流式(Nano-flow cytometry, NFCM / NanoFCM)作为对比的平台之一,显示出其强大的功能和独特的优势。如在粒径检测方面,作者用4种不同粒径的二氧化硅(Silica)混合球和4种聚苯乙烯微球(Polystyrene, PS)的混合物在四个平台上测试,从图中可以看出不管是Silica还是PS混合球,NFCM都可以完美区分出4个峰;NTA基本就一个峰,无法分辨混合球;SP-IRIS也能较好对4个峰进行区分,但是从图可以看出其测定的点数相对较少,NFCM测定点更密集,通量更高,数据更具统计代表性(图2AD);MRPS分辨率较差,需要校正才能区分(图2C)。虽然SP-IRIS能够分辨出4个峰,但是文章最后作者提到SP-IRIS和MRPS需要用芯片检测样品,费用最高,而且上样浓度无法确定,往往一个样品需要多个芯片测试,并且芯片需要定制,芯片保存周期只有3周等缺点,所以作者认为SP-IRIS并不适合大规模应用。相反,NanoFCM基本无耗材,检测时间只要2-5 min,非常适用于样品大规模、快速检测。图2 四个平台对4种二氧化硅混合球表征图3 四个平台对4种聚苯乙烯混合球表征浓度检测对比除了对粒径进行对比,作者也对四个平台浓度测试准确性进行了对比。作者发现对于PS的浓度测试,NTA、MRPS、NFCM得出的浓度与理论值(图4D,虚线表示理论浓度)十分接近,能够准确测定出浓度信息。值得指出的是,SP-IRIS只能得到颗粒数的结果而无法提供颗粒浓度的信息。图4 四个平台对颗粒浓度的表征总结文章中作者还在其他方面对不同平台进行了对比,纳米流式(NFCM/NanoFCM)是唯一一个能在单颗粒水平同时提供粒径分布,颗粒浓度和荧光分析的平台。具体优势如下表:1.NanoFCM灵敏度在四个平台中是最高的,粒径检测低至40 nm;2.上样体积只需20μL,基本无耗材。3.粒径分布和浓度测试在四个平台中都是最优的;4.可以进行双荧光标记;当然作者对其他方面也进行了对比,感兴趣的读者可以通过点击文章左下方阅读原文了解。相信随着纳米流式的广泛应用,会大大加速外泌体领域的研究和产业化进程。 表1 四大外泌体研究平台对比结果本文作者简介:Kenneth W. Witwer教授是约翰霍普金斯大学医学院的分子、比较病理生物学和神经学副教授。他曾担任该领域领先的科学组织——国际细胞外囊泡学会(ISEV)的秘书长和科学及会议执行主席,MISEV发起人。曾任美国国立卫生研究院(胞外RNA通信联盟,第一阶段)和美国环境保护局(FIFRA SAP)的科学顾问,兼《细胞外囊泡杂志》副主编。
  • “微量元素检测”背后不得不说的秘密
    新闻背景:微量元素,在人体内的含量少到以毫克计算,却一直是困惑数亿家长的心病,给不给孩子做微量元素检测?这让众多家长很迷茫。而正是由于这种迷茫,目前一些检测机构或医疗单位浑水摸鱼,动不动就推介家长给孩子验血检测。近日,有媒体报道曝出查血钙是最“坑爹”的体检项目,微量元素检测基本没有意义。   处在舆论风口浪尖中的微量元素检测   据记者了解,目前国内微量元素检测的内容主要包括铜、锌、钙、镁、铁、铅,检测的方式包括测头发、测尿液、采指血、抽静脉血等,其中后两种居多。很多人都以为微量元素是必查项目,事实却不是,且微量元素的检测结果也并不是最终的检查结果。据业内人士坦言,“除血铅检测外,所谓的微量元素检测除了经济意义以外没有任何临床意义” 而查血钙则是最“坑爹”的体检项目。   据亚洲儿科营养联盟主席、中国医师协会儿童健康专业委员会主任委员丁宗一直言:“近20年来,国内微量元素检测的方式花样百出,但检测结果都不靠谱。”他指出,微量元素检测对仪器和实验室的环境要求非常高,不是一般的医院实验室能做到。所以国外基本不查,孩子没病不会给抽血。   其实早在2009年,卫生部就已下文,除血铅检测外,医疗机构临床实验室不得开展其他重金属和类金属的临床检测,不得出具检测报告,但是这一规定在现实中明显遭遇了“软执行”,凸显了监管的乏力。源自新华网   微量元素检测背后暗藏多重利益链   有业内人士称,微量元素检测近年来无节制的发展壮大,正是由于其中蕴藏的巨大商业利益导致。据记者调查,我国各地微量元素检测基本都是自费,一次检查五项(除铅外)费用低的40元左右,高的近100元。   某三甲妇幼保健院检验科医生小苏说,目前医院用的主要是国产试剂,五项检查成本厂家报价7元多,再加上仪器损耗以及人工等成本,这一项目的盈利虽不算太大,但它量大。他所在医院每天就有150个左右标本,每年幼儿园体检还有很多额外的标本,全年将近6万个标本。   既然存在利益,那谁是最大的赢家?据新华社评论称,最大的赢家就是那些卖补品的商家,还有检测仪器和试剂的生产厂家。源自新华网   微量元素检测仪器生产厂家有话说   那在目前境况下,微量元素检测仪器生产厂家是否受到了影响?日前,《新闻晨报》记者以微量元素检测仪购买者身份联系到吉林一家生产企业。该企业网站上宣称,已生产医用微量元素分析仪20多年,是国内该仪器使用用户最多的厂家。该企业客服人员告诉记者,其生产的微量元素检测仪技术全部源自德国,仪器本身及检测试剂则在国内生产。而该公司负责长三角业务的销售经理林毅(化名)向记者详细描述了该企业目前主推的5款微量元素检测仪,其中最贵的一款推车型微量元素检测仪售价为32000元。   林经理称,目前国内进行微量元素检测的方法众多,而该公司的产品采用的是“电化学检测法”,大部分二甲及以上医院使用的检测设备则是“原子吸收法”检测仪器。“那个设备成本比我们高多了,他们一套设备够买我们十套了。”以长三角市场为例,该公司产品主要销往一些小型医院、诊所,大型医院基本都是采购十五六万元一套的“原子吸收法”检测设备,“那个设备肯定比我们的检测结果要准,但是成本也高啊!”林经理坦言,“电化学检测法”的结果的确不如“原子吸收法”,结果会有一些偏差,但如果仅供用户参考的话,影响不大。前这家企业生产的电化学检测法医用微量元素检测仪,主要销往二甲以及二甲以下的医院,公司宣称全国有2万多家医院正在使用其生产的医用微量元素分析仪。源自《新闻晨报》   此外,《广州日报》记者亦联系到了该厂工作人员李小姐,李小姐表示,由于该检测越来越普及,公司的仪器卖得很好。她并不认为这次事件会对他们的产品销量产生影响。源自《广州日报》   不能“一竿子打死”微量元素检测   很多人都说,人体中只有1%的钙在血液中,即便缺钙也很难在血液中发现,通过验血来判断缺钙完全没有意义。并且使用不同的仪器,检测结果也有差别。如微量元素的专用仪器,检测的结果更精准,而普通仪器则不一定能检测出来。   对此,银川市妇幼保健院儿保科主任王宝珍表示,“并不能将微量元素一竿子打死,因为一旦孩子出现了症状,对症下药的前提就是要查清楚到底是哪里出现了问题。而微量元素缺乏很多是没有特别明显症状的,微量元素检测能够成为参考指标之一,特别是血铅,还有一些先天性代谢疾病,微量元素检测的灵敏度非常高。有一次,一个来自灵武的儿童出现了疑似多动症的病情,我们决定给他做微量元素检测,结果发现孩子体内的铅严重超标。”源自《银川晚报》
  • 揭秘茶叶包中的微塑料,全新亚微米红外直观观察形貌和大小等信息!
    微和纳米塑料(MNPs)是一种新兴的污染物分类,由聚合物产品直接释放或分解形成。近期已有报告指出在人体血液中发现了微和纳米塑料,对人类健康和环境构成了很大的风险。目前,对于降解的MNPs特征和量化分析研究又缺乏可靠的方法。 传统的光学和电子显微镜不能提供样品化学成分的详细信息;质谱方法可以表征聚合物类型但这些技术又具有破坏性,无法获得MNP大小或形态的信息;例如傅里叶变换红外(FTIR)等传统红外光谱虽可以提供化学成分、大小和形貌信息,但其空间分辨率受光学衍射极限限制,下限空间分辨率约为5 μm,无法分析各种尺寸复杂的微塑料颗粒。 非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统-mIRage的出现有效解决了上述受限问题。设备基于光学光热诱导共振(O-PTIR)技术,突破了传统红外光谱衍射极限,空间分辨率可达500 nm,有效解决了基本全尺寸MNPs样品的化学成分信息、大小和形态信息测试问题。 近期,来自美国圣母大学的Kyle Doudrick,Masaru Kuno,Kirill Kniazev等人[1]使用非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统-mIRage进行了与我们日常生活息息相关的食品-茶包内降解微塑料样品测试实验。 与传统SEM方法对比,mIRage系统可直观的观察到样品内微塑料(颗粒1、2、3)的形貌和大小信息,同时可获得三个微塑料颗粒的红外光谱成分结果。尤其是针对3号微塑料颗粒,在颗粒仅2 μm的粒径下,仍然获得了清晰的红外光谱图(O-PTIR光谱图)。有效解决了SEM无法测试成分信息、传统红外光谱无法分析5μm甚至10μm以下样品的严重弊端。非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统-mIRage科研级别分析优势:☛ 可达500 nm左右的空间分辨率☛ 基本无需样品前处理,样品即放即测☛ 光源“探针”对样品无损伤☛ 同时、同位置进行红外和拉曼光谱测试,提供相互佐证的分析结果☛ 同时获得样品成分、形貌、大小等信息样机体验: 为满足国内日益增长的新型红外表征需求,更好的为国内科研工作者提供专业技术支持和服务,Quantum Design中国北京样机实验室引进了非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统——mIRage,为您提供样品测试、样机体验等机会,欢迎各位老师垂询! 参考文献:[1]. Kirill Kniazev, Ilia M. Pavlovetc, Shuang Zhang, Junyeol Kim, Robert L. Stevenson, Kyle Doudrick,and Masaru Kuno.Using Infrared Photothermal Heterodyne Imaging to Characterize Micro- and Nanoplastics in Complex Environmental Matrices: Environ. Sci. Technol. 2021, 55, 15891&minus 15899
  • Analytical Chemistry:针对抗生素残留检测的新技术平台
    面对药物残留检测的巨大需求和不断增长的技术发展需要,西北农林科技大学动物药学团队(陕西省兽用生物制品与新兽药研究国际科技合作基地)经过多年努力,建立了较为成熟的基于禽源基因工程抗体的系列免疫学检测方法。近日,该团队的部分研究成果以题为“Preparation of a chicken scFv to analyze gentamicin residue in animal derived food products”的论文在线发表于2016年3月16日的美国化学会会刊分析化学(Analytical Chemistry)杂志上,张小莺教授为通讯作者,2014级硕士二年级研究生李翠为第一作者。西北农林科技大学张小莺教授  张小莺教授团队的工作证明,禽源工程抗体的开发具有一系列技术和应用优势,并可成功的与当前主流的免疫学检测技术相衔接,用于不同复杂检测环境下的靶标检测。该工作拓展了免疫学检测的技术手段,为深入的研发工作奠定了基础。  美国化学会出版的Analytical Chemistry于1929年创刊,是分析化学和药物分析领域一流的科学杂志,刊载分析化学原理与应用方面的优秀论文,侧重于新测量方法的发展和环境、药物、生物技术以及材料科学方面实际应用的探讨。  该工作获得教育部、国家外国专家局、陕西省科技厅和西北农林科技大学的项目资助。  张小莺简介:张小莺,男,西北农林科技大学教授。主要从事药理学、病原菌快速检测、新药研发及抗体工程。2001-2008年在德国洪堡大学先后为硕士、博士、访问学者。其间主要从事抗体工程及检测、诊断试剂开发研究。参与德国卫生部、德国军方和欧盟的抗生物恐怖袭击和病原体检测、诊断方法研究,立足单克隆抗体技术、卵黄抗体技术、磁珠结合的PCR技术和芯片技术,并受聘外国专家局智力引进专家,协助国内开发兽用诊断试剂和抗体药物。  曾在世界卫生组织总部、比利时葛兰素制药公司、瑞典卡洛林斯卡大学、挪威Bergen大学短期工作、实习。他曾主持和参与欧盟、德国卫生部、德国军方、德国高校和国内省部级科研项目10余项。2006-2008年,受聘外国专家局智力引进专家,协助国内开发兽用诊断试剂和抗体药物。这个由“人药”研究转向“兽药”研究的举动,使他清楚地看到了国内兽药研究领域的严重“空白”。
  • 亚微米红外新技术受到BTV关注,再聚焦微塑料监测核心难题!
    导读近日,Quantum Design中国作为先进科学仪器代表企业接受了《BTV北京科教卫视》的专访,本次专访主要以新的非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量新技术如何解决微塑料监测难题为主题,专访节目已于近期在【BTV北京科教卫视】栏目播出。〖微塑料污染日益严重 监测技术备受关注〗近年来,微塑料污染问题已在全球范围内引起公众和各国政府的关注,逐渐成为影响经济和社会发展的重大全球性挑战。我国政府对此问题也给予了高度重视并设点开展了海洋微塑料污染的试点监测,主要采用的监测方法有目视分析法、光谱法 (如傅立叶变换红外光谱法和拉曼光谱法)、热分析法以及其他分析方法等 (如质谱法以及扫描电子显微镜-能谱仪联用法)。其中,红外光谱及拉曼光谱分析,由于具有无破坏性、低样品量测试、高通量筛选以及所获取的结构信息互补等特点,成为检测和鉴别微塑料的主要分析技术。但在实际操作中上述技术仅可对几微米颗粒物进行检测,使微塑料的监测和研究面临诸多困难。【BTV北京科教】关注:微塑料监测 前沿技术Quantum Design公司引进的非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统新设备mIRage,因为其能够实现亚微米的分辨率、非接触、液相样品的直接观测等全方面的技术突破,获得全球科技创新R&D100大奖,并引起了国内外的广泛关注,近日【BTV北京科教卫视】对公司进行了专访,重点介绍了这种新的红外技术在微塑料监测领域的突破和应用。〖非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统突破哪些技术难点?〗Quantum Design中国表面光谱部门销售总监韩铁柱博士在公司应用实验室向记者详细的做了介绍:“非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统克服了传统红外光谱仪空间分辨率受限于红外光波长的问题,将分辨率从原来的10-20微米提升到了0.5微米。并且可以实现同时、同样品区域、相同分辨率的红外光谱和拉曼光谱测试,非接触测量、液相样品可以直接观测,测量过程更简单、便捷”。随后,韩铁柱博士补充道:“从这套设备引进以来,我们已经为国内很多高校和研究所进行测试,今天我们正在测试一个海洋微塑料样品。我们只需要将盛放样品的载玻片放置到样品台上,关上舱门即可,所有参数调节、控制以及数据分析,都可以通过软件完成。”在测试结果中,我们可以观察到除了有几个微米的大颗粒之外,还有很多尺寸在1到2个微米或者更小的颗粒,相关颗粒的含量和成分可以通过光谱图像和谱峰获取到,如此高的分辨率是传统的红外光谱无法实现的。〖mIRage在微塑料监测中的优势及应用〗正如韩铁柱博士所介绍的,非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统是一台多功能、全方位的微塑料表征“科研利器”,它可以对液体样品中微塑料的物理(微观形貌、尺寸)和化学(聚合物类型及结构)性质进行全面的直接表征。不仅如此,该系统还在各个功能方面均有全新的技术突破,可以助力科研工作者更加地对微塑料进行监测。〖01〗超高空间分辨率成像目前科学家所使用的传统红外成像技术通常只能用于表征10-20 μm的样品,很难表征更小尺寸的微塑料,非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统则突破了这一限制,使得成像的空间分辨率可以达到0.5 μm,从而可以轻松地对小于10 μm的微塑料进行成像表征。图1. 滤纸表面尺寸小于10 μm的微塑料成像结果〖02〗红外拉曼同步测量科学家在进行物质鉴定时通常会采用多种表征技术以更加的确定物质结构。然而在进行多种表征时,很难保证完全相同的监测环境,使得不同表征结果间均会存在一定的误差。非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统可以实现同步同区域的红外和拉曼表征,这两种互补的光谱表征技术可以帮助科研人员更加准确地进行物质结构分析。如图2所示,通过与标准谱图对比,研究人员可以清楚地鉴别微塑料中存在的两个主要的聚合物层,聚乙烯和聚丙烯,以及嵌入的环氧树脂。图2. A:图1区域的红外谱图;B:图1区域的拉曼谱图〖03〗单波长可视化化学分布成像除此以外,非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统还可以对特定波长进行可视化的化学分布成像分析。如图3所示,科研人员对任意区域的微塑料进行点分析即可发现微塑料不同位置处的化学结构不同,进一步,通过对特征信号的单波长峰进行成像分析(图4),可以清晰地分析出微塑料中不同聚合物的分布结构情况。图3. 微塑料成像结果及对应标注位置的红外和拉曼谱图图4. 单波长化学分布成像图(波长:1642 cm-1)〖全新技术提效微塑料监测〗在此次采访中,【BTV北京科教卫视】向大家展示了非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统在微塑料成像及结构分析中的出色表现和特优势。Quantum Design中国期望这种全新的红外光谱技术可以帮助国内研究者在微塑料领域有所突破,为的科研进展贡工作献一份力量,目前公司的应用实验室正在和相关的科研工作者在样机上积开展各种样品的实测合作。
  • 江苏省农委采购3台质谱
    江苏省农委监测设备招标公告(JSZCG2011108)   江苏省政府采购中心受江苏省农委委托,决定就其所需的监测仪器设备进行公开招标采购,现欢迎符合相关条件的合格供应商投标。   一、招标项目名称及编号   项目名称:江苏省农委监测设备   标书编号:JSZC-G2011-108   二、招标项目简要说明   分包一 微生物比浊法测定仪 数量:1台套   分包二 液相色谱质谱联用仪 数量:2台套   分包三 三重四极杆-线性离子阱复合型质谱联用仪 数量:1台套   分包四 全自动凯氏定氮仪 数量:1台套   本项目共分4个分包,将按项目分包分别确定中标候选人。   三、供应商资格要求   (1)供应商应为在中国境内注册的,经有关部门批准有合法经营资质的,符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条的规定的独立法人。   (2)参加投标供应商若非投标主要产品的生产者(制造商)的必须出具投标主要产品的生产者(制造商)或其驻中国办事机构出具的参加本项目的授权书。   (3)本次招标不接受联合体投标。   (4)本次采购第一包不接受进口产品投标,其余各包接受进口产品投标。   四、招标文件发布信息   招标文件发布时间:自招标公告在“江苏政府采购网”发布之日起至投标截止时间止。招标文件在“江苏政府采购网”上免费下载,供应商如确定参加投标,请如实填写参与投标确认函并按要求传真回复(传真号码:025-83633800)。如供应商未按上述要求去做,将自行承担所产生的风险。有关本次招标的事项若存在变动或修改,敬请及时关注“江苏政府采购网”发布的信息更正公告。   五、投标文件接收信息   投标文件接收时间:2011年8月17日上午8:30-9:30   投标文件接收截止时间:2011年8月17日上午9:30   投标文件接收地点:南京市虎踞关21号金盾饭店六楼会议室   投标文件接收人:付钢   六、开标有关信息   开标时间:2011年8月17日上午9:30   开标地点:南京市虎踞关21号金盾饭店六楼会议室   七、本次招标联系事项   江苏省政府采购中心地址:南京市山西路43号4楼   邮编:210009 网址:http://www.ccgp-jiangsu.gov.cn:8081/   采购中心联系人: 付钢 联系电话:025-83633820   技术咨询: 钱正 咨询电话: 86263553   八、投标文件制作份数要求:   正本份数:1份 副本份数:6份   九、本次招标投标保证金   投标保证金金额为人民币壹万元整   投标保证金必须在投标截止期前与投标文件一起送达开标地点(不要密封在投标文件中)。   户名:江苏省政府采购中心   开户行:招商银行南京分行城西支行   账 号:07797251081455910001   投标保证金应以在中国注册的银行出具的银行本票(同城)、银行汇票(异地)。采购中心不接受转帐\现金\转帐支票或其他形式的保证金.
  • 微塑料惊现海拔8000米珠峰死亡带!
    珠峰峰顶发现微塑料!?人类的地球被污染的程度极其严重,甚至已经污染到了海拔超过8000米的珠峰峰顶!据英国《新科学家》周刊网站报道,这是首次在珠峰上发现这种直径不足5mm的塑料微粒。来自英国普利茅斯大学的Imogen Napper博士研究小组从珠穆朗玛峰多个地点采集了八个900毫升的溪水样本以及十一个300毫升的积雪样本。该研究小组发现,在所有积雪样本和3个溪水样本中都发现了微塑料。污染最严重的样本来自位于尼泊尔境内的珠峰大本营,那里是珠峰上人类活动最集中的地方。每公升积雪含有79个微粒。最高取样地点位于海拔8440米处,即位于珠峰峰顶下方408米处,该样本中每公升积雪含有12个塑料微粒。在珠穆朗玛峰上发现的微塑料大都源自合成纤维,包括聚酯纤维和丙烯酸纤维,系制作登山者衣服和装备所用的材料。只要徒步时间达到20分钟左右,洗洗衣服或打开一个塑料瓶就能向环境中释放出微塑料。过去几年中,Imogen Napper博士研究小组搜寻了世界各地微塑料的身影。至今为止,他们已经在全球各地的海洋、沙滩和溪流中找到了大量微塑料污染的证据。他们的探索也吸引了其他实验室对微塑料污染问题进行跟进和研究。HYPERION傅立叶红外显微镜参与了本次重要检测项目微塑料污染的监控十分困难。这些从几微米到几毫米不等的污染物,能从大块塑料制品上脱落下来,轻易排入外界环境中,污染水体、土壤和植被。来自布鲁克的HYPERION傅立叶变换红外显微镜也参与了珠峰峰顶的微塑料检测项目,从而提高人们对生态系统中巨大的微塑料污染的认识。mogen Napper博士在普利茅斯大学的实验室HYPERION傅立叶变换红外显微镜采样灵活。此外,红外显微镜的应用可能性几乎是无限的,包括分析颗粒、涂层、塑料微粒、层压板、复合材料、组织样品、纤维、涂料、色素、药物,甚至食品安全分析等。无论是对未知污染物的识别、层厚的测定,还是药物中API分布的分析,HYPERION红外显微镜都能表现出色。
  • 第五届纳米/微米工程国际年会在厦门召开
    日前,由国家自然科学基金委员会、厦门大学、厦门市科技局共同承办的第五届纳米/微米工程及分子系统国际年会在厦门开幕。来自美、日、德、英、法、中等十几个国家的300余名专家学者共聚一堂,就微米、纳米及分子系统学术界前沿问题和成果展开深入探讨和交流。   纳米技术无疑是人类科学技术史上的一场革命,虽然它目前还仅仅处在一些原理和关键技术的基础研究阶段,但参加第五届纳米/微米工程及分子系统国际年会的科学家们却坚信,这一技术必将渗透到人类生活的方方面面,让人们的生活变得更加美好。   本次年会共收录论文330余篇。期间,还将举行第一届MEMS传感器应用国际比赛,来自全球7个国家的17所高校的学生们将把一些美妙的微纳米科技想法变为具体实物,接受专家学者的评判。   作为每年一度的国际学术盛会,纳米/微米工程及分子系统国际年会由美国电气电子工程师协会主办,旨在推动最新研究成果的共享,促进跨领域学科信息的互通,从而增进相关技术领域的交流与发展。   厦门大学是中国较早从事微米纳米科研工作的单位之一。上世纪90年代,厦门大学在厦门市政府以及著名校友中国台湾新竹高科技工业园区创始人何宜慈,国际传感器学会原会长、美国凯斯西储大学葛文勋教授等的大力支持下筹建萨本栋微机电研究中心,为厦门大学及中国南方省区从事微纳米科技研究提供了重要的技术平台。厦门大学校长朱崇实表示,厦门大学从成立之日起,就把国家和人民的需求放在自己最关注的位置上。近年来,学校紧紧抓住中国创新型国家建设的重大战略机遇,着力增强自主创新能力,取得一系列高显示度的科研成果,加快了微纳米科技基础研究和应用开发的步伐。
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