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纤细薯蓣皂苷

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  • 质谱告诉您:游泳前一定要先洗澡
    --洞悉泳池中的消毒剂副产物研究者:Wei Wang, Yichao Qian, Jessica M. Boyd, Minghuo Wu, Steve E. Hrudey, Haiying Du, Jinhua Li, Birget Moe, Claire F. McGuigan, Shengwen Shen, and Xing-Fang Li University of Alberta (Edmonton, Alberta, Canada) & Jilin University (Changchun, Jilin Province, China) Alberta大学的研究者最近发表了一些新发现,洞悉了泳池中的一些物质在人们最喜欢的游泳娱乐中阴魂不散。王伟(音)和她在加拿大阿尔伯特埃特蒙顿的环境和毒理分析团队,着手进行了一项使用AB API 5000? LC/MS/MS系统,测定泳池水中卤代对苯醌(HBQs)等与健康相关的一类消毒剂副产物的研究。卤代对苯醌及其影响 饮用水进行消毒对于灭活微生物防止水源性疾病是至关重要的。一般性的消毒过程,包括氯消毒法,氯胺消毒法,臭氧消毒法和紫外消毒法。这些方法可以有效地消除微生物的危害,这些消毒剂也可以与水中的天然有机物反应,导致消毒剂副产物的产生(DBPs)。 根据水中有机物的组成和处理过程,可以形成多种DBPs,而且广泛的科学研究都已聚焦在鉴定和研究毒性非常大的DBPs上。卤代对苯醌(HBQs)就是五类被预测为毒性最大的DBP之一。Du,Li及其同事最新发表的研究揭示了4种HBQ成分的细胞毒性。研究发现,事实上,由于氧化应激细胞毒性,HBQs对膀胱癌T24细胞具有毒性。对于HBQs化合物鉴定的毒性机理的研究的进行,也就是对细胞毒性机制的研究。泳池水和HBQs的联系 游泳池中消毒剂副产物的形成过程是非常复杂的。泳池水往往含有比常规自来水(诸如化妆品,洗涤剂和防晒霜)更多的有机物,同时也含有其他污染物(尿液和汗液),和其他各种残留物。泳池经常采用氯法(CI)消毒,而且用氯量比自来水用来控制水生疾病的计量更大。紫外法(UV)也可能会被用作第二大消毒方法。因此,泳池中的DBPs的种类可能会非常广泛。图1:研究展示了,自来水管中与两个不同温度的泳池(A)或者与两个不同处理方法的泳池(B)的总HBQ浓度比较。结果显示,HBQ的增加与温度和处理方法正相关。研究概况 王和他的同事力求鉴定并定量泳池水中的各类的HBQs,以期可以更好地理解作为潜在健康风险因素的各种HBQ组分的暴露量(2)。利用固相萃取(SPE)提取泳池水样品中的HBQ残留,并使用额外的冲洗来除掉多余的盐和其他基质残留。样品使用液质质分析,液相采用Phenomenex Luna C18(2)色谱柱,质谱使用API 5000?三重四极杆,电喷雾(ESI)负离子多重反应 (MRM)模式检测。研究中对多种样品进行了评估,包括: 氯法消毒或者氯法+紫外消毒处理的泳池水 稀释尿液样品(为鉴定尿液中可能直接形成的HBQ) 含有个人护理品的水(为鉴定多种洗涤剂和防晒霜可能直接形成的HBQ) 自来水(Tap water)。本研究评估了八种HBQ组份?图2 :研究比较了,添加洗涤剂(样品L1,L2,L3,L4),加入防晒霜(样品S1,S2,S3,S4),或者添加尿液(样品 U)的不同泳池水中的HBQ组份(2,6-DCBQ)和自来水之间浓度差异。结果表明,2,6-DCBQ的形成是由于洗涤剂和防晒霜,虽然其浓度依赖于个人护理品的组成。结果和发现 所有的HBQ组分的研究,相较自来水来说,2,6-DCBQ(2,6-二氯-1,4-苯醌)提升最多(提上了5到100倍),其他三种HBQ组份只在泳池水中被检测出来。深入研究导致泳池水中HBQ组份增加原因显示,这与温度和氯的计量有关。结果表明,水温越高,氯含量越高HBQ的增加越多,尤其是2,6-DCBQ。 更进一步的研究调查了什么导致泳池水中的HBQs浓度升高,评估了生物体液(如,尿液)或者个人护理品(如,防晒霜和洗涤剂)。结果显示,游泳者带入的洗涤剂和防晒霜可以升高泳池中HBQ的浓度,不过这也与洗涤剂或者防晒霜的类型有关(最可能由于其组成和活性成分的差异)。尿液并没有展现出成为HBQs前体的作用。结论 本研究使用API 5000?三重四极杆质谱系统鉴定并定量了泳池水中HBQ组份。其含量不可小视,而且多种毒性显著的HBQ残留确实是在泳池中,由消毒剂和游泳者带入的有机物残留作用产生。这一切都有什么关系?流行病学研究已经表明,水中氯含量与膀胱癌的发病率相关。结果显示,微摩尔级的HBQs的所引起的T24膀胱癌细胞的细胞损伤,是理解这些组分毒性的第一步。微摩尔级的细胞毒性已经完成,而实验中水中HBQs的浓度是ng/L级别的。而长期暴露的结果仍不明确。因此,进一步的实验肯定是需要的。无论如何,一件事情是明确的 ----- 夏日享受泳池的同时,切记进入泳池前要洗澡!质谱结果证明:为了您的健康,保持泳池清洁!阅读更多关于这项难以置信工作的内容:1. Cytotoxicity and Oxidative Damage Induced by Halobenzoquinones to T24 Bladder Cancer Cells Environ Sci Technol. 2013, 47 (6), 2823-30.Haiying Du, Jinhua Li, Birget Moe, Claire F. McGuigan, Shengwen Shen,and Xing-Fang Li*Division of Analytical and Environmental Toxicology, Department of Laboratory Medicine and Pathology, Faculty of Medicine and Dentistry, University of Alberta, 10-102 Clinical Sciences Building, Edmonton, Alberta, Canada ?Department of Toxicology, School of Public Health, Jilin University, Changchun, Jilin Province, China2. Halobenzoquinones in Swimming Pool Waters and Their Formation from Personal Care Products Environ. Sci. Technol., 2013, 47 (7), 3275–3282.Wei Wang, Yichao Qian, Jessica M. Boyd, Minghuo Wu, Steve E. Hrudey,and Xing-Fang Li Division of Analytical and Environmental Toxicology, Department of Laboratory Medicine and Pathology, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada T6G 2G3
  • 全国金属分析仪器六成都属于“高淳造”
    近日,南京麒麟科学仪器集团有限公司董事长李泉正忙着筹备新产品上市,同时,为了提高研发能力,李泉还忙着联络多家规模型企业,准备成立联合研发中心,共担研发成本,共享研发成果。  数十家中小企业抱团研发闯出大市场  近日,南京麒麟科学仪器集团有限公司董事长李泉正忙着筹备新产品上市,同时,为了提高研发能力,李泉还忙着联络多家规模型企业,准备成立联合研发中心,共担研发成本,共享研发成果。很多人不知道的是,包括麒麟科学仪器公司在内,高淳区数十家中小企业在金属分析仪器领域闯出了大市场,全国六成产品都属于“高淳造”。  60多家企业年产值超过4亿元  要生产符合标准的钢材,金属材料分析仪器必不可少。记者近日走访位于高淳经济开发区的麒麟科学仪器公司时,工作人员现场演示了一款高频红外碳硫分析仪的使用方法。只见这台分析仪高约1.5米,一头和电脑显示器、打印机相连。工作人员取出一小块金属标样放入感应燃烧炉,并在指定位置加入类似试纸的金属钨粒测试剂,启动机器后不到60秒,电脑即显示出所测金属的碳、硫含量。  像麒麟科学仪器公司这样的金属分析仪器生产企业,高淳区有数十家。分析仪器生产企业为何会集聚在高淳发展?这里面还有一段故事。原来,成立于1976年的南京第四分析仪器厂是高淳最早的分析仪器生产企业,也是全国首家。上世纪70年代,金属材料分析领域技术专家金钟屏从北京“下放”到高淳,为了感谢当地人的善待,他在高淳带出了数十名徒弟,这些徒弟学成后有的成了公司骨干,有的离开公司自立门户,曾经在南京第四分析仪器厂做销售员的李泉也是其中之一。  1998年,李泉白手起家,创建了麒麟科学仪器公司,并逐渐将公司带到了全区行业第一的位置上,2016年分析仪器产值达到2000多万元。  高淳区市场监督局副局长赵亦星介绍:“上世纪90年代中期,全区有13家分析仪器生产企业。到本世纪初,金属分析仪器生产企业一度增加到60多家。高淳金属分析仪器行业迎来黄金时期,上述企业年产值超过4亿元,占全国市场六成份额。”  入行门槛低,核心技术仍靠从国外进口  早期高淳金属分析行业主要生产中低端产品。赵亦星回忆说:“当时‘高淳造’产品的技术含量相对较低,主要是购买原材料组装,五六个人就可以组建一条生产线,再有两三间房,就可以开公司了。”  当其他人还在依靠“组装式”生产低端产品时,李泉已经意识到了技术创新的重要性,他利用合作专家研发的专利技术,自主研发出第一代产品,投入市场后一炮打响,公司销售额连续5年翻番。  在麒麟科学仪器公司研发的新品中,李泉最得意的就是2000系列高频红外碳硫分析仪,“这款仪器的技术已经达到当时国际上的领先水平,国外类似产品的价格要六七十万元人民币,而我们这款产品的价格是18万元。”价格上的巨大优势,一方面让麒麟科学仪器公司的产品打破了进口产品垄断高端市场的局面,另一方面也迫使进口产品一再降价。  尽管成功打破了进口产品的垄断地位,但李泉也承认,国内产品仍无法完全实现自主化,高端仪器的一些核心部件因金属精度要求高,目前仍需从国外进口。如何攻破核心技术难关,成为高淳分析仪器行业面临的最大难题。  抱团研发共担风险,力争拓展海外市场  企业数量的增加导致竞争越来越激烈。近年来,高淳金属分析仪器行业一度处于低价竞争状态,企业利润率一再被压缩,导致企业用于技术研发的投入越来越少,当地不少没有研发能力的企业逐渐处于停产或半停产状态。  最近几年,麒麟科学仪器公司一直在坚持与科研院所合作,每年都会推出新产品,但企业效益仍没有突破性增长。在当下钢铁行业去产能的大背景下,李泉越来越感觉到加快研发的紧迫性。  李泉告诉记者,麒麟科学仪器公司目前正在寻找规模型企业合作,准备共同投资研发新产品,合作方共担研发成本,共享研发成果,以降低投资风险。同时,高淳部分企业还瞄准海外市场,准备引进德国等国家的先进技术,开拓海外市场。在高淳区质检部门有关负责人看来,只有通过技术创新,掌握核心技术,才能重振高淳金属分析仪器行业的雄风。
  • 海能仪器:财富属于勇者 荣耀属于英雄
    2016年1月18日-20日,海能仪器销售年会正式开启。一载拼搏,是激情燃烧的时光,速度与力量的写照。会议中,我们总结审视2015,我们规划展望2016,我们嘉奖荣获销售冠军的佼佼者。财富属于勇者,荣耀属于英雄。    北京子公司,一名27岁的年轻人,他知行合一,把真诚服务融化在销售的每个环节 他执行力强,在销售前线的搏击中勇夺桂冠 他以超出销售目标2.5倍的骄人业绩, 拔得头筹!他是冲锋勇者,是当之无愧的销售英雄!  宝马——多少人理想中的座驾?多少人奋斗多年的目标?多少人可望不可及?  除工资、奖金、提成之外,董事长特别嘉奖!  宝马配英雄,实至名归!    培养人才,就像精心雕琢产品 重视人才,就是尊重公司未来发展 嘉勉人才,就是对价值创造者的肯定。在海能,只要你竭尽全力、敢闯敢拼,只要你用成绩证明自己的价值,公司的奖励绝不含糊!    产品,我们以品质取胜 服务,我们以完美诠释 人才,我们用业绩说话!快速发展的海能,良才善用,能者居之!为胜利者欢呼,为自己鼓掌,下一个就是你!
  • 文献解读丨低浓度脑暴露不会阻碍三七总皂苷的神经保护作用
    本文由中国药科大学药物代谢与药代动力学重点实验室天然药物国家重点实验室所作,发表于DRUG METABOLISM AND DISPOSITION (2018)46:53–65。 胃肠道和中枢神经系统之间的双向沟通途径,称为“肠-脑轴”,其与脑损伤的治疗越来越相关。尽管血浆和大脑暴露浓度水平极低,三七总皂苷提取物(PNE)仍是预防和治疗心脑血管缺血性疾病的常用药物。迄今为止,PNE神经保护作用的潜在机制在很大程度上仍然未知。本文通过研究PNE对胃肠微生物群落和γ-氨基丁酸(GABA)受体的调节,系统地探明了PNE的神经保护作用。 结果表明,PNE预处理对大鼠局灶性脑缺血/再灌注(I/R)损伤有显著的神经保护作用,但对无菌大鼠的保护作用减弱。PNE预处理可显著防止I/R手术引起的长双歧杆菌(Bifidobacterium longum, B.L.)下调,B.L.定植也可发挥神经保护作用。更重要的是,PNE和B.L.均可上调I/R大鼠海马GABA受体的表达,同时给予GABA-B受体拮抗剂可显著减弱PNE和B.L.的神经保护作用。上述研究表明,PNE的神经保护作用可能主要归因于其对肠道菌群的调节,口服PNE也可通过上调GABA-B受体用于I/R损伤的治疗。使用仪器:岛津LCMS-8050 图1 正常、I/R模型和I/R + PNE大鼠(n = 6/组)的TTC染色脑冠状切片(A)、梗死体积(B)和神经功能缺损评分(C)。PGF、PGF + I/R模型和PGF + I/R + PNE大鼠(n = 6/组)的TTC染色脑冠状切片(D)、梗死体积(E)和神经功能缺损评分(F)。大鼠海马中IL-1b水平(*P,0.05,**P,0.01 vs对照组,#P,0.05 vs I/R组,# P,0.01 vs I/R组) (G),大鼠海马中IL-6水平(**P,0.01 vs对照组,#P,0.05 vs PGF+I/R组,# P,0.01 vs I/R组) (H)和大鼠海马中BDNF水平(*P,0.05 vs对照组,# P,0.05 vs I/R组) (I) (n = 6/组) 图2 B.L.的神经保护作用(n = 6/组)。(A) TTC染色的脑冠状切片、(B)梗死体积、(C) 神经功能缺损评分、(D) IL-1b、(E) IL-6、 (F) TNF-a、 (G) BDNF (*P,与对照组比较0.05,# P,与I/R组比较0.05) 图3 Western blotting检测PNE和B.L对GABA-B受体(R1、R2)表达的影响(n = 6/组)。(A) GABA-B R1、GABA-B R2、GAPDH对应的蛋白带 (B) GABA-B R1蛋白表达的灰度分析 (C) GABA-B R2蛋白表达的灰度分析。(*P, 0.05 vs对照组,#P, 0.05 vs I/R组,##P, 0.01 vs I/R组) 图4 GABA-B受体拮抗剂对PNE疗效的影响(n = 6/组)。(A) TTC染色的大脑冠状面、(B)大鼠大脑梗死体积、(C)大鼠神经功能缺损评分、(D) IL-1b水平、(E) IL-6水平、(F) TNF-α水平(* P, 0.05) 因此,本研究结果表明,I/R手术改变了肠道菌群,下调了B.L的数量,B.L水平的下降导致GABA受体表达的下调。PNE预处理后可在一定程度上预防肠道菌群I/R相关的变化,显著提高B.L的相对丰度。B.L水平的升高可上调大鼠海马GABA-A和GABA-B受体的表达,而GABA-B受体的上调在缺血性脑损伤中起保护作用。据我们所知,这是首篇阐明PNE涉及肠道微生物群的大脑保护作用的报告。值得注意的是,B.L在PNE通过上调GABA-B受体治疗脑I/R中起着关键作用。 文献题目《Low Cerebral Exposure Cannot Hinder the Neuroprotective Effects of Panax Notoginsenosides》 使用仪器岛津LCMS-8050 作者Haofeng Li, Jingcheng Xiao, Xinuo Li, Huimin Chen, Dian Kang, Yuhao Shao, Boyu Shen,Zhangpei Zhu, Xiaoxi Yin, Lin Xie, Guangji Wang, and Yan Liang Key Laboratory of Drug Metabolism and Pharmacokinetics, tate Key Laboratory of Natural Medicines, China Pharmaceutical University, Nanjing, China
  • 前沿 | 安捷伦质谱助力七叶树药效成分研究,揭示七叶皂苷和七叶素生物合成进化机制
    2023 年 10 月,陈士林团队在《自然-通讯》(Nature Communications) 发表“Characterization of the horse chestnut genome reveals the evolution of aescin and aesculin biosynthesis”的文章,作者采用多组学研究策略和质谱技术揭示了天然药物七叶皂苷和七叶素特异性合成的分子机制,并在大肠杆菌中实现了七叶素的绿色生物合成。研究背景现代植物化学和药理学的研究证明,草药中特异性积累的有效成分是其发挥药效的物质基础,七叶树属植物是一种温带北半球的多年生树木,该属植物由于分别含有药用活性成分七叶皂苷和七叶素被广泛应用于临床。七叶皂苷(玉蕊醇型三萜皂苷)制剂已经在临床中以口服、静脉注射和局部涂抹的方式广泛使用,用于治疗慢性静脉功能不全、水肿和痔疮等疾病。七叶素(香豆素类成分),也被称为 6,7- 二羟基香豆素 -6-O- 葡萄糖苷,与地高辛一起被广泛用作常见的眼药水七叶洋地黄双苷滴眼液的原料,以缓解眼疲劳、眼痛和干眼等症状。然而,目前对于这两种有效成分的合成、调控和转运机制的分子遗传学研究还相对薄弱。研究结果此次发表的研究通过空间代谢组揭示七叶皂苷在七叶树属植物娑罗子的子叶中特异性积累,解析了中华七叶树高质量基因组,并通过代谢组学、转录组学以及合成生物学技术等方法,成功解析七叶皂苷生物合成途径中关键的环化、氧化、酰基化和葡萄糖醛酸化等催化步骤。同时,课题组通过全被子植物基因组层面共线性研究发现该类三萜代谢基因簇的招募和进化模式,更好地理解了玉蕊醇型三萜类化合物在无患子目植物中的形成机制。针对七叶素的合成途径,研究团队根据关键基因在基因组中存在的拷贝数目及表达模式,筛选和验证了合成过程中关键基因的功能,在大肠杆菌中重建了七叶素的生物合成途径并完成了七叶素的绿色合成。研究结论本文以具有重要药用价值的七叶树为研究对象,综合运用基因组、转录组、代谢组、空间代谢组以及合成生物学等多种技术手段,揭示了七叶树中高价值代谢物七叶皂苷和七叶素的生物合成及进化过程。其意义在于,一方面为推动这些活性化合物的生物合成研究进展以促进其生产应用提供了良好的基础,另一方面为其他药用树木代谢物相关研究提供了良好的研究范式。专家团队此次发表的论文的共同第一作者为中国中医科学院中药研究所孙伟、尹青岗、万会花、高冉冉,共同通讯作者是中国中医科学院/成都中医药大学陈士林、北京化工大学孙新晓、东北林业大学徐志超。本草基因组学团队负责人陈士林院士 2022 年组织发布了千种本草基因组研究计划,在《创新》(The Innovation)、《自然-植物》(Nature Plants)、《分子植物》(Molecular Plant)、《自然-通讯》(Nature Communications) 等国际著名刊物发表了一系列的草药基因组学研究成果,极大地推动了学术界从分子遗传学层面理解中草药中有效成分的合成、转运、积累和调控,助力天然产物药物的绿色生物合成以及高含量药效成分品种的精准选育。参考文献:[1] Sun W, Yin Q, Wan H, et al. Characterization of the horse chestnut genome reveals the evolution of aescin and aesculin biosynthesis[J]. Nature communications, 2023, 14(1): 6470.
  • 文献解读丨利用DHB-GO复合基质提高MALDI-TOF MS分析中药皂苷的性能
    本文为中国药科大学天然药物国家重点实验室药物代谢与药代动力学重点实验室所作,发表于JOURNAL OF MASS SPECTROMETRY (2019)10.1002/jms.4385。 基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI‐TOF MS)是一种出色的分析技术,可以通过简单的样品预处理快速分析各种分子。MALDI‐TOF质谱的性能在很大程度上取决于基质的类型,新型MALDI基质的开发引起了人们的广泛关注。本研究以人参皂苷Rb1、Re和三七皂苷R1为模型皂苷,寻找更合适的MALDI基质。 在本研究的开始阶段,发现2,5‐二羟基苯甲酸(DHB)在四种传统的MALDI基质中为皂苷分析提供了最高的强度,然而DHB与分析物的非均相共结晶使信号采集有些“不稳定”。氧化石墨烯(graphene oxide, GO)由于其单层结构和良好的分散性,被认为是改善DHB结晶均匀性的辅助基质,从而提高皂苷分析的shot-to-shot和spot-to-spot重现性。令人满意的精度进一步证明了微量氧化石墨烯(0.1 μg/spot)可以大大降低真空条件下氧化石墨烯从MALDI靶板脱离造成仪器污染的风险。更重要的是,DHB-GO复合基质能显著提高皂苷标准曲线的灵敏度和线性。最后,利用大鼠血浆开展了复杂生物样品中Rb1的检测,证明其可快速适用于大鼠药代动力学研究。这不仅为DHB‐GO在中药皂素分析中的应用开辟了新领域,也为开发复合基质提高MALDI质谱性能提供了新思路。 使用仪器:岛津MALDI‐TOF/TOF MS 图1 氧化石墨烯(GO)对2,5 -二羟基苯甲酸(DHB)结晶和灵敏度的影响。A, 分别在5 - 0.01、5 - 0.02、5 - 0.05、5 - 0.1、5 - 0.2和5 - 0.5 mg/ml浓度下DHB - GO复合基质的光学图像 B, 使用一系列的DHB - GO浓度(5 - 0.01,5 - 0.02,5 - 0.05,5 - 0.1,5 - 0.2和5 - 0.5 mg/ml)在MALDI - TOF MS上测定三七皂苷的信号强度;C, 使用DHB (5mg/ml,蓝线)、GO (0.1mg/ml,黑线)和DHB - GO (5 - 0.1mg/ml,红线)基质生成的Rb1、Re和R1的代表性质谱[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]图2 在一个点内的随机位置(n = 7)采集的人参皂苷Rb1、人参皂苷Re和三七皂苷R1的质谱图谱。A:Rb1, B: Re, C:R1, 以2,5 -二羟基苯甲酸(DHB)为基质;D:Rb1, E: Re, F:R1, 以DHB‐氧化石墨烯(GO) 为基质;[彩色图可在wileyonlinelibrary.com上查看] 图3 MALDI-TOF MS测定的人参皂苷Rb1、人参皂苷Re和三七皂苷R1的标准曲线,以A:2,5-二羟基苯甲酸(DHB)和B:DHB-氧化石墨烯(GO)为基质[彩色图可在wileyonlinelibrary.com查看] 一般来说,MALDI-MS的性能在很大程度上取决于基质的类型,并且最近提出的使用不同基质是改善解吸/电离过程和质谱质量的有效方法。在本研究开始时,发现DHB比其他常规基质对皂苷具有更高的灵敏度,然而DHB在MALDI靶板上的非均相共结晶使得自动化质谱信号采集有些“不稳定”。于是,我们致力于开发更合适的皂苷MALDI基质。 氧化石墨烯GO是一种碳材料,已被证明有助于DHB在亲水表面上形成均匀的晶体层,并改善质量峰强度的区域差异。我们推测氧化石墨烯具有高度的水分散性和强缺陷效应,这使得其能够均匀地吸附分布在其表面的分析物和基质。不出所料,MALDI-TOF质谱分析皂苷在shot-to-shot和spot-to-spot重现性方面取得了显著改善。精度的提高进一步表明,微量氧化石墨烯(0.1 μg/spot)可以大大降低真空条件下氧化石墨烯从MALDI靶板脱离造成仪器污染的风险。氧化石墨烯中π共轭结构的强吸收可以使其获得较强激光吸收,从而有助于化学基质电离,提高光谱质量。此外,灵敏度和线性也大大提高。 文献题目《The improved performance of MALDI-TOF MS on the analysis of herbal saponins by using DHB-GO composite matrix》使用仪器岛津MALDI‐TOF/TOF MS 作者Zhangpei Zhu,Jiajia Shen,Yangfan Xu,Huimin Guo,Dian Kang,Tengjie Yu,He Wang,Wenshuo Xu,Guangji Wang,Yan Liang 声 明1、本文不提供文献原文。2、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。
  • 基于成像质谱显微镜对人参皂苷类物质的空间分布评价
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 1. 摘 要 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 参类目前是世界上被广泛应用的天然药物,特别是人参,西洋参和三七。其中人参皂苷(Ginsenoside)被认为是其中的主要活性成分,主要包括人参皂苷Ginsenoside Rb1, Rb2 和Rg1。人参中皂苷的种类,表达水平以及局部分布模式的差别不仅可以鉴别人参品种和产地,同时帮助探索有效成分的代谢通路。采用iMScope i TRIO /i 质谱成像的方法对人参品种和年限进行鉴定,不仅前处理简单,不需要染色或者标记,同时还能原位观察到人参皂苷在植物组织中的空间分布信息。本研究建立了成像质谱显微镜技术对人参皂苷类物质在组织中的空间分 span style=" text-indent: 2em " 布的直接分析(不需要染色和标记)及其结构确证的方法,对于植物类样品中有效成分或者毒物毒素的原位分析来说具有借鉴意义。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 2. 前 言 /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " 人参皂苷(Capsaicinoids)属于固醇类化合物,三萜皂苷,被认为是参类物质的主要活性成分,研究发现人参皂苷具有缓解疲劳,延缓衰老,抑制癌细胞增殖等作用。目前对于人参皂苷类物质的研究主要集中在分离提取纯化工艺改进及其生物活性的相关研究。常规的方法是把样品均质化,过柱子分离提取纯化,最后通过质谱检测器进行检测。但是这种方法样品前处理复杂,且其在组织中的原位空间分布信息不得而知。目前常用的成像方法,需要对目标物进行标记,但是标记物容易解离,且未知物无法测定。针对这些局限性,岛津开发了质谱显微镜,把显微镜和质谱仪精准的融合在一起。借助iMScope i TRIO /i 前端搭载的高分辨光学微镜,可以清晰的观察并定位到人参的细微组织上,从而进行多点的质谱成像分析。后端配置离子阱和飞行时间串联质谱仪(ITTOF),具有高质量分辨率的多级质谱分析功能,提供丰富的碎片信息,进一步验证人参皂苷的结构。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3. 实 验 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.1 材料和仪器 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 三年生长白山产人参购自中国中医科学院中药研究所。MALDI级别的a-Cyano-4hydroxycinnamic acid (CHCA),购自西格玛公司。人参皂苷Ginsenoside Rb1,Rb2和Rg1购自ChromaDex公司,Rb1, Rb2和Rg1的化学结构式见下图1。HPLC级别的乙腈和甲醇购自默克公司。25 mm X 75 mm导电载玻片购自德尔塔科技公司。明胶购自西格玛公司。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.2 切片的制作以及基质涂敷 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 干燥人参取根须部位,用100 mg/ml明胶进行包埋。使用Leica CM1950在-20℃的环境下制作15μm厚切片。采用升华+喷涂的two-step基质涂敷方法,其中基质升华通过SVC-700TMSG iMLayer自动升华仪完成。基质喷涂使用GSI Creos Airbrush完成。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.3 基于iMScope i TRIO /i 的质谱成像分析 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 分析条件 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/a89b5578-4bc2-4bff-99f7-11fad88f2941.jpg" title=" 微信截图_20200619174751.png" alt=" 微信截图_20200619174751.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 4. 结果与讨论 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 4.1 人参皂苷Ginsenoside标准品的化学结构及其相应的质谱图 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/06529eee-65af-4b74-a856-2e5ef1e54bfd.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p p style=" text-align: center " 图 1. 人参皂苷化学结构式及其单同位素质量(A) Ginsenoside Rb1(B)Ginsenoside Rb2(C)Ginsenoside Rg1 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 520px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/00d99d47-ee07-4161-a799-833f1bf69896.jpg" title=" 2.png" width=" 600" height=" 520" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 2.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 264px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f880816d-99a9-4a55-b585-1c0d964da052.jpg" title=" 3.png" width=" 600" height=" 264" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 3.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 图 2. 人参皂苷Ginsenoside标准品的质谱图。(A) Rb1[M+K]+一级平均质谱图及其(B) 二级平均质谱图。(C) Rb2[M+K] + 一级平均质谱图及 span style=" text-indent: 2em " 其(D) 二级平均质谱图。(E) Rg1[M+K] + 一级平均质谱图及其(F) 二级平均质谱图。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 4.2 人参切片上人参皂苷类物质的质谱图 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b21f3f6a-6be7-4fde-9a8d-45f23c1b94d7.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" / /p p style=" text-align: center " 图 3. 人参切片多点成像质谱分析. (A) m/z 800-1250全扫描平均质谱图。(B) 人参皂苷Rb1[M+K] +的扩大质谱图。(C) 人参皂苷Rb2[M+K] +的扩大质谱图。(D) 人参皂苷Rg1[M+K] +的扩大质谱图。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/ee5cb9f3-82b0-4eb5-a439-df0bc03d04ba.jpg" title=" 5.png" alt=" 5.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-align: center " 图 4. 人参中人参皂苷(Ginsenoside)类物质的多点成像质谱分析(放大倍数为1.25X)。(A) 人参根茎切片的光学图像。(B).人参皂苷Rb1([M+K]+:1147.52)的一级离子密度图。(C).人参皂苷Rb2([M+K] +:1117.50)的一级离子密度图。(D).人参皂苷Rg1([M+K] +:839.41的一级离子密度图. Scale bar: 500 μm。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-align: center " /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 5. 结 论 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 通过iMScope i TRIO /i 前端搭载的高分辨光学显微镜拍摄的光学图像和相应的多点质谱图像的重叠,我们可以直观 span style=" text-indent: 2em " 地观察到人参皂苷Rb1,Rb2和Rg1都主要分布在人参的韧皮层及其表皮,且Rb1和Rb2的丰度相比Rg1高。其中, /span span style=" text-indent: 2em " 加钾峰丰度比较高,推测可能人参中钾离子的含量比较大。通过IT-TOF串联质谱提供丰富的碎片信息,进一步 /span span style=" text-indent: 2em " 确认人参皂苷类物质的结构。本研究成功建立了不需要染色和标记,直接评价人参皂苷类物质在人参组织上原 /span span style=" text-indent: 2em " 位空间分布的研究方法。为植物类样品中有效成分的原位分布研究开辟了新的途径。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 6. 文 献 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " [1] Taira Shu et al Mass spectrometric imaging of ginsenosides localization in Panax ginseng root. Am J Chin Med. 2010 /p
  • 数图详解|如何遵循QbD进行冻干工艺设计与优化?
    随着具有潜在疗效的生物分子数量不断增加,对了解这些生物分子结构复杂性和稳定性的需求也在与日俱增。相对于其它干燥技术,冷冻干燥依然是*的稳定的技术,原因很简单:它是一个低温的过程,可以用于处理生物溶液而使其免遭破坏,提高药物制剂的稳定性和货架期。然而,冷冻干燥又是一个复杂的过程,如果设计不当,容易在处理过程与储存过程中产生不稳定性。 图1:QbD质量源于设计理念 基于PAT ICH Q8/Q9/Q10准则对QbD的规范法案中可以看出,产品与过程的性能特征都需要经过科学设计以满足特定目标,而不是凭经验从实验中推导。一、为什么要遵循QbD进行冷冻干燥?法规要求ICH指南Q8、Q9、Q10要求。FDA及GMP近年来也强烈建议遵循QbD理念,以*程度上保证产品质量,减少和控制风险。美国FDA在2004年"Pharmaceutical cGMP for 21st-A Risk Based Approach" 报告中正式提出了QbD的概念,并且被人用药品注册规定国际协调会议(ICH)纳入质量体系当中。在ICH质量体系框图中,明确提出了要求达到理想的质量控制状态,必须从药物研发以及质量源于设计、质量风险管理以及药物质量体系三方面入手,即Q8,Q9和Q10 的结合;其中Q8 中明确说明质量不是通过检验注入到产品中,而是通过设计赋予的。产品注册- FDA/EMEA/MHRA认为基于实证或经验的方法不再足够好;- 可重复性与稳健性不一样;- 你需要知道边界值在哪里,你离失败的边缘有多近。生产效益用科学的原理来支撑你的冻干工艺,从而得到好的工艺和产品。经济效益您可以将生产经济融入到你的工艺设计,提高生产放大和技术转移的信心和工艺稳健性。二、QbD相关术语——冻干过程关键参数相关术语 关键质量属性(CQAs)目标产品质量概况((Q)TPP)关键工艺参数(CPPs)设计空间 ( DS )可接受空间( AS )操作空间( OS )这就需要基于目标产品的情况(Q)TPP和CQAs得出CPPs,得到对目标过程的定义,再结合相关技术去建立设计空间和控制整个过程,按照既定的目标设计出合格的产品。示例:冻干产品关键质量属性与目标产品质量冻干关键工艺参数(CPPs)关键过程参数 CPsP(表2)关键产品参数 CPtP(表3) 其他● 小瓶/容器尺寸、传热系数(Kv);● 灌装深度、浓度;● 辐射热 / 冷却。冻干关键工艺参数与产品质量的关系: 三、如何遵循QbD进行冻干工艺设计,在冻干过程中降低风险?设备:深入了解你的冷冻干燥机- 仔细阅读制造商的规格- IQ / OQ测试–确认机器是否合格- 阻塞流研究,了解设备的极限性能(*升华速率)(图2) 图2:设备能力曲线(蓝色)设备极限性能测试方法:(1) 最小可控压力法;(2) 气流受阻点方法;(两种方法比较见图3)设备极限性能测试技术:LyoFlux(TDLAS)/MTM 图3:最小可控压力法和气流受阻点方法比较配方:理解配方关键温度*冷冻干燥显微镜图4:冻干显微镜及塌陷温度测定 - 定义配方塌陷温度和共晶点/共熔点;- 微塌陷? 退火的影响?表面结壳?*差示热分析/阻抗 图5:差示热分析/阻抗DTA或DSC:测定显著的吸热和放热事件,如:结晶,熔化,玻璃化转变,吸热松弛等。阻抗分析:热技术可能无法发现分子迁移率的变化,阻抗分析能在更复杂的非晶态产品中提供玻璃化化过渡等事件。工艺动态了解不断变化的平衡过程中的风险,用完善且先进的PAT工具,对冻干过程中所有的关键工艺参数(关键过程参数CPsP和关键产品参数CPtP进行实时在线的监测和控制),建立设计空间,确定边界值及合理且优化的工艺空间。理解变化的风险(图6) 图6:一次干燥关键工艺参数实时在线监测与控制,深入理解冻干过程(图7) 图7:冻干过程关键工艺参数实时在线监测与控制冻干工艺设计空间DS(图8)建立冻干工艺设计空间DS,确定边界值、可接受空间、操作和优化空间。详细步骤如下: 图8:如何建立冻干工艺设计空间基于QbD理念的冻干工艺设计整体流程图9:基于QbD理念的冻干工艺设计整体流程图总结● QbD以预先设定的目标产品质量特性作为研发起点,在了解关键物质属性的基础上,通过试验设计,研究产品的关键质量属性,确立关键工艺参数。在多影响因素下,建立能满足产品性能且工艺稳健的设计空间(Design Space)。并根据设计空间,建立质量风险管理,确立质量控制策略和药品质量体系;● 实施QbD是将PAT过程分析技术与风险管理综合应用于药品工艺开发的过程,它的目的不是消灭生产过程中的偏差,而是建立一种可以在一定范围内调节偏差来保证产品质量稳定性的生产工艺;● QbD是cGMP的基本组成部分,是科学的,基于风险的全面主动的药物开发方法,从产品概念到工业化均精心设计,是对产品属性、生产工艺与产品性能之间关系的透彻理解;● 基于QbD理念进行冻干工艺设计和优化,用CQA/QTPP/CPP来识别关键和非关键阶段以及每个阶段的相对风险。用“约束理论”识别*风险点(主干燥),提供*风险的解决方案,并将其它风险一起控制。对冻干配方、设备和工艺进行深入的理解和控制,*按照即定的工艺目标设计并生产出合格且*的产品,并将风险降至*。这就是QbD所追求的!
  • “太赫兹”再惊四座,国内首次应用于人参皂苷精准测量
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 9月27日,“产业计量(上海)论坛”开幕。论坛上,由中国工程院院士庄松林领衔的太赫兹科研团队,将太赫兹技术在全国首次应用于人参皂苷的精准定性与定量检测,并可有效识别西洋参的不同产地,解决了现有药典液相质谱法专业技术要求高、耗时长、专业仪器成本高、损耗样本等难题。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/7f40c026-292f-4480-a95d-9735d9f202e2.jpg" title=" NEM1_20200928_C0325712796_A2461042.jpg" alt=" NEM1_20200928_C0325712796_A2461042.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " “不同的物质有着不一样的波谱,就像人类的指纹一样。以‘三七’为例,我们用太赫兹技术来检测三七的有效成分含量,省去了以往粉碎、烘干、化学提取耗时7个多小时的繁琐流程,实现了药材检测耗时以‘分钟’为单位的方法,同时做到样本仅需一片且无损的高效能检测。”团队成员彭滟教授介绍,经过两年多的研发,太赫兹人参皂苷检测仪正式问世,解决了肉眼识别难度大、专业仪器成本高的难题,提高三七产品检测能力的同时,加强了“高端中药材”的质量监管,使假“三七”无所遁形。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 此外,太赫兹技术还可促使“地沟油”查出率进一步提高。团队成员朱亦鸣教授介绍:“地沟油多次使用后会含有动物脂肪酸、过氧化物等物质,新鲜的油主要是植物脂肪酸,两者振动频率不同,只需要把每次检测出的油品的共振吸收峰和数据库对比,就能有效地判断出油脂内含有哪一种成分,从而判断出油的种类。”运用该技术,目前“地沟油”的检测已由原来近3小时,缩短到仅需10秒钟。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/d0409556-7888-4bfe-b29a-cc856a74bac3.jpg" title=" NEM1_20200928_C0325712796_A2461045.jpg" alt=" NEM1_20200928_C0325712796_A2461045.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 太赫兹人参皂苷检测仪 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 时间频率的计量水平是国家核心竞争力的重要体现,高准确度时间频率已经成为一个国家科技、经济和社会生活中至关重要的参数。太赫兹技术的应用和高精度时间频率技术的融合,将有望实现太赫兹源频率测量的分辨率由100kHz提高到1Hz左右,提升约10万倍,为基础科学领域研究、维护金融市场的交易秩序、提高卫星导航的测量精度提供坚实计量技术保障。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 上海市市场监督管理局表示,太赫兹技术在计量测试技术发展、食品药品监管等领域的应用,不仅是以高端科研成果作为技术支撑,应用于日常市场监管工作开展、促进本市市场监管成效提升的重要方法,也是市场监管部门自行政体制改革后,各领域职能交互、融合、再次迸发“火花”的又一体现。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 太赫兹目前正处于产业化节点,目前还存在一些问题亟待解决,但其在医学、成像、军工、通信等领域的巨大潜力吸引着众多科研专家钻研,中国工程院院士庄松林领衔的上海理工大学太赫兹团队就是其中的一只。中国科学仪器较西方发达国家起步较晚,落后较大,但太赫兹技术相比于西方发达国家,我国的技术水平并无太大落后,或称为我国屹立世界定点的又一领域。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 什么是太赫兹波? /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 太赫兹波是指频率范围为0.1~10.0THz的电磁波,波长范围为0.03~3.00mm,介于微波频段与红外之间,属于远红外波段,此波段是人们所剩的最后一个未被开发的波段,兼具二者的优点——穿透性好、安全性好、可无损检测等等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 太赫兹波段自从19世纪后期正式命名之后,受到中欧美日多个国家的高度关注,各国纷纷将其入选改变世界的技术评比之中。而我国,太赫兹技术的研究在理论方法、元器件、实验测量技术等方面的成果基本保持在国际最先进水平。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 目前,国内太赫兹研究已经从理论研究发展到技术应用阶段,并在国家战略领域发挥了重要作用。如在探秘宇宙方面,可利用太赫兹技术探测近地星际的水、氧和碳,同时进行行星表面土壤、岩层成分分析;在航天材料领域,太赫兹技术可以分析宇宙空间中不同国家卫星的组成、结构甚至材料。同时。由于太赫兹波有较强的穿透率,因而可用于安全的无损检测,尤其是对一些塑料泡沫等绝缘材料内部的缺陷和裂纹等进行无损检测和成像,在战略导弹及航空、航天结构材料的检测和评估方面具有重要的应用价值。 /p
  • 日立实验|三七总皂苷的含量测定
    前言三七总皂苷是三七的主要有效成分,主要功效为活血祛瘀、通脉活络,具有抑制血小板聚集和增加脑血流量的作用。本文参考《中国药典》2020版第一部,应用日立Primaide高效液相色谱仪,对三七总皂苷中三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd的含量进行了测定。色谱条件仪器配置:PM1110泵、PM1210自动进样器、PM1310柱温箱、PM1410紫外检测器色谱柱:C18(5μm),4.6 mm×150 mm流动相:乙腈和水,使用梯度洗脱程序流 速:1.5mL/min柱 温:25℃;进样量:10μL检测波长:203nm时间(min)乙腈(%)水(%)0208020208045465455554560554560.12080752080实验结果▼标准样品的色谱图(浓度:2.5mg/mL) ▼三七总皂苷样品的色谱图 ▼标准曲线(浓度范围0.1~5.0mg/mL)成分三七皂苷R1人参皂苷Rg1人参皂苷Re人参皂苷Rb1人参皂苷Rd标准曲线R20.99970.99970.99960.99970.9996▼系统适用性(2.5mg/mL 三七总皂苷标准混合液)项目规定值实测值Rg1理论塔板数(N)≥60008956Rg1和Re分离度(R)1.52.0结论该实验使用日立Primaide高效液相色谱仪,配有紫外检测器,对三七总皂苷中的三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd进行检测。该方法可以很好地分离和定量分析这五种成分,标准曲线的线性良好,完全能够满足中国药典的要求。公司介绍:日立科学仪器(北京)有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景,始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新,积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括:各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备,以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户,公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构,直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务,从而协助我们的客户实现其目标,共创美好未来。
  • 文献解读丨大鼠血浆中9种三七皂苷绝对定量的UFLC-MS/MS分析方法的建立和验证:三七提取物药代动力学研究的应用
    本文由中国药科大学天然药物国家重点实验室药物代谢与药代动力学重点实验室所作,发表在Journal of Chromatography B (2015)46-53。三七皂苷是中药三七的主要活性成分,具有抗氧化、抗高血糖、抗肥胖等多种生物活性。然而,由于三七皂苷在体内浓度低、成分复杂,其药代动力学评价仍然是一项艰巨的任务。 本研究建立了一种基于超快速液相色谱-串联质谱(UFLC-MS/MS)的大鼠血浆中三七皂苷含量快速、灵敏的定量分析方法。三七皂苷R1、Rg3、Rd、Rg2、Rb2、Rf、Rg1、Rb1和Re经正丁醇液-液萃取,在ODS C18柱(5 mm× 50 mm × 2.1 mm)上分离,采用二元梯度洗脱,以负离子模式同时监测,所有化合物均在9 min内进行分析。多反应监测(MRM)方法如下:R1 (m/z 967.7→637.4)、Rg3 (m/z 819.6→621.4)、Rd (m/z 819.6→783.5)、Rg2 (m/z 819.6→475.4)、Rb2 (m/z 1113.4→783.4)、Rf (m/z 835.6→475.4)、Rb1 (m/z 1143.7→945.6)、Re (m/z 981.6→637.4)、内标(地高辛,m/z 815.5→779.4)。验证参数(线性、灵敏度、日内和日间的精密度和准确度、回收率和基质效应)均在可接受范围内,生物提取物在整个储存和制备过程中稳定。将UFLC-MS/MS方法应用于三七提取物在大鼠体内的药代动力学研究,进一步验证该方法的有效性,并利用Winolin软件计算了药代动力学参数。 因此,该方法简便、可靠、准确、精密,可用于各种三七皂苷和其他中药皂苷的药代动力学研究。 使用仪器:岛津LCMS-8050 图1 三七皂苷R1、Rg3、Rd、Rg2、Rb2、Rf、Rg1、Rb1、Re和地高辛(内标)的结构 图2 三七皂苷R1、Rg3、Rd、Rg2、Rb2、Rf、Rg1、Rb1和Re的线性曲线。 图3 空白大鼠血浆和添加R1、Rg3、Rd、Rg2、Rb2、Rf、Rg1、Rb1、Re和IS的大鼠血浆的典型MRM色谱。(A)空白大鼠血浆MRM色谱,(B)添加三七皂苷(50.0 ng/mL)和IS的空白血浆的MRM色谱,(C)大鼠灌胃三七提取物(1.0 g/kg)后2 h大鼠血浆的MRM色谱。 三七是一种在世界范围内广泛使用的植物药,有必要建立一种可靠、灵敏、高通量的方法来测定生物样品中的多种三七皂苷。本文以9种三七皂苷(R1、Rg3、Rd、Rg2、Rb2、Rf、Rg1、Rb1和Re)为研究对象,构建了一个功能强大的中药皂苷药动学分析技术平台。该方法色谱运行时间较短,LLOQs较低,可快速、灵敏地测定大鼠血浆中三七皂苷的含量。此外,该方法专属性强、结果准确、重现性好,已成功应用于大鼠灌胃三七提取物后三七总皂苷的临床前药代动力学研究。更重要的是,目前开发的方法稍加修改后,即可用于其他草药皂苷的药代动力学研究。 文献题目《Development and validation of an UFLC-MS/MS assay for the absolute quantitation of nine notoginsenosides in rat plasma: Application to the pharmacokinetic study of Panax Notoginseng Extract》 使用仪器岛津LCMS-8050 作者Lijun Zhou a, Rong Xinga,b, Lin Xiea,Tai Raoa, Qian Wanga, Wei Yea, Hanxu Fua,Jingcheng Xiaoa,b,Yuhao Shaoa,b, Dian Kanga,b, Guangji Wanga, Yan Lianga a. Key Lab of ug Metabolism hamon y booy of Atul Me Pamaeu Univ. Tongaxang24 Nanjing 210009. Chinab. Department of Pharmacy. The First ffiliated Hospital of Bengbu Medical College, Bengbu Anhui. China
  • 华大智造:公司实验室自动化产品属于生命科学通用装备而非疫情专用
    华大智造公司执行副总裁 刘健与董事会秘书、高级副总裁 韦炜近期接待来自长城基金、宝盈基金、华宝基金等13家机构的24名参会人员调研。  问 1:实验室自动化产品主要是为了疫情而产生的吗?  答:公司实验室自动化产品属于生命科学通用装备而非疫情专用,自动化产品早在疫情爆发之前就已布局研发、生产及销售,并非单独为疫情而设立。公司实验室自动化业务板块产品主要包括自动化样本处理系统、实验室自动化流水线、样本处理试剂耗材等。上述产品遵循模块化和定制化的设计和使用理念,主要用于样本处理和文库制备步骤,可满足多样化的应用场景和个性化的客户需求。2019年至2021年,公司实验室自动化产品剔除疫情影响后收入逐年提高。2020年剔除新冠疫情影响后当年收入金额为11,089.83万元,高于2019年全年;2021年剔除新冠疫情影响后当期收入金额为16,529.30万元,高于2020年全年。  问 2:公司与下游的合作模式是什么?  答:公司销售模式主要包括直销模式和经销模式。(1)直销模式:是指公司直接将产品销售给终端客户。对于业内代表性客户、国家类或大型机构类战略客户、以及通过其他方式与公司直接建立业务联系的客户,公司通常采取直销模式,整合公司各部门资源和专业团队直接服务和市场营销,通过与关键客户建立长期、稳定的合作关系,带动其他客户群体的开发,提升公司整体市场份额。针对行业特点,公司也面向主要客户提供授权生产销售或定制化开发生产业务。公司利用技术优势视客户需求进行协同开发,授权客户按照其品牌进行生产、上市及销售。(2)经销模式:公司先将产品销售给经销商,再由经销商销售给终端客户。对于部分国家地区的客户,以及集中度不高的行业领域,公司通过与经销商的合作,借助经销商的渠道和资源优势,以较快占领市场。公司对市场进行充分调研,根据经销商业绩水平、财务信用评级等多因素选取经验丰富、资质合格且具备市场影响力的经销商承担某个区域市场的销售职责。在基因测序仪业务及实验室自动化业务中,公司直销模式收入占比均较高,2019年-2021年占比均在80%以上。  问 3:我们目前的毛利率是多少?  答:2021年公司综合毛利率为66.44%,各主要产品的毛利率情况如下:仪器设备毛利率为52.79%,试剂耗材毛利率为75.67%,服务及其他毛利率为65.95%。  问 4:海外收入大概怎么分的?  答:境外收入为来源于除中国大陆及港澳台地区以外其他地区的收入,具体分为亚太区、欧非区及美洲区,2021年销售收入分别为:55,661.27万元、116,007.64万元、41,690.73万元。  问 5:新业务板块包括哪些产品及应用?  答:公司新业务板块主要包括细胞组学解决方案、远程超声机器人(300024)、BIT 产品三类产品。公司新业务板块2019-2021年收入分别为 2282.59万元、7667.02万元和 42,778.07万元,整体呈上升趋势。公司新业务能够为行业下游客户提供更为多元化的产品及服务,为公司市场开拓和产品核心竞争力提升打下扎实的基础。  (1)细胞组学解决方案 DNBelab C系列细胞组学整体解决方案是一款基于公司单细胞文库制备技术和高通量测序技术的产品。其中单细胞文库制备主要由 DNBelab C4 便携式单细胞系统和 DNBelab C 系列单细胞文库制备套装完成。(2)远程超声机器人 MGIUS-R3 远程超声诊断系统是一款集成机器人技术、实时远程控制技术、超声影像技术等的产品,可实现远程超声诊断。(3)BIT 产品 BIT 产品主要由 ZTRON、ZLIMS 等一系列结合生物科技(Biological Technology)和信息科技(Information Technology)的软硬件产品组成,全面覆盖生物样本管理、实验室生产、生物信息分析、基因数据治理等功能,用于基因测序全流程管理及基因数据全周期管理。  问 6:公司的市场地位如何?  答:(1) 基因测序行业 基因测序行业设备及试剂耗材提供商主要包括华大智造、Illumina、Thermo Fisher、Pacific BioSciences 和 Oxford Nanopore等,其中华大智造、Illumina 和 Thermo Fisher 使用的高通量测序技术目前占据主要市场份额。高通量测序技术在全球范围主要包括以华大智造为代表的DNA 纳米球与联合探针锚定聚合相结合的技术路线、以 Illumina为代表的桥式 PCR 扩增与边合成边测序结合的技术路线以及以Thermo Fisher 为代表的乳液 PCR 扩增与半导体测序结合的技术路线三大技术流派。上述三大技术流派在基因测序领域主要技术参数上各有特点,居于领先地位,并相较于其他竞争对手具有一定的技术优势。  (2) 实验室自动化行业 实验室自动化是指充分运用实验室技术资源、信息资源和人的智力资源,在无人或少人干预的情况下,按照规定的程序或指令自动进行样本制备、操作控制、检测、信息处理、分析判断等实验流程。华大智造作为全球少数几个已经成功研发出基因测序仪的公司之一,对该领域相关的自动化拥有深刻的理解,已积累以移液平台、温控平台等模块为核心的覆盖核酸样本处理领域的各类自动化技术。基于公司的核心技术,公司开发了自动化样本处理系统、实验室自动化流水线、样本处理试剂耗材等实验室自动化领域产品。该等产品连接公司自主开发的测序仪,可建成一站式基因检测工作站。随着未来更多自主研发的实验室自动化设备成功推出,公司有望成为核酸检测领域技术领先的自动化设备厂商之一。  问 7:单分子测序技术与高通量测序技术相比,有何差距?  答:单分子测序技术与高通量测序技术相比,虽然读长较长,但是成本与准确率无法同时达到相近水平。单分子测序技术单个碱基错误率在 1~10%左右,高于高通量测序技术。因此,高通量测序技术是目前基因测序技术大规模商业化应用普及的主要推动力,在较长时间内仍将保持主流测序技术的地位。
  • 人参怎么用才有效?从药物动力学角度看人参皂苷的生物利用
    研究背景人参是一味广为人知的中草药,在中国已有数千年的应用历史,具有大补元气、复脉固脱、补脾益肺、生津养血、安神益智的功效。现代药理研究表明,人参的主要活性成分人参皂苷在糖尿病、阿尔兹海默症及癌症中能够发挥保护作用。同时,大量的研究表明,蒸制人参(红参和黑参)相对于生晒参具有更好的药理作用。 人参皂苷Rk1及Rg5是蒸制人参中的特征性成分,二者为同分异构体,结构上仅双键位置不同。研究证实,人参皂苷Rk1及Rg5具有抗炎、降低血糖、保护心肌、神经保护及抗癌等作用。本研究对人参皂苷Rk1及Rg5在大鼠体内的药物动力学过程进行比较研究。 1—〇方法与结果〇— 该研究使用LCMS-8050三重四极杆液相色谱质谱联用仪建立了血浆中人参皂苷Rk1及Rg5的定量检测方法。然后,通过灌胃及口服方式给予大鼠人参皂苷Rk1及Rg5,收集血浆进行定量分析,并计算药动参数。 通过全扫及产物离子扫描,确定人参皂苷Rk1、Rg5及Rg3(内标)的母离子及产物离子,如图1所示。经过LabSolutions软件自动MRM优化后,对建立的方法进行专属性、线性、精密度、准确度、基质效应及提取回收率验证,结果如图2、表1及表2所示。结果表明,建立的方法符合生物样品的测定要求。图1 人参皂苷Rk1(A)、Rg5(B)及Rg3(C)的产物离子扫描图 图2 人参皂苷Rk1、Rg3和Rg3的MRM色谱图:A,空白血浆;B,空白血浆加人参皂苷Rk1或Rg5和Rg3;C,给药老鼠血浆 表1 人参皂苷Rk1及Rg5的日内及日间精密度及准确度表2 人参皂苷Rk1及Rg5在大鼠血浆中的提取回收率,基质效应及稳定性大鼠24只,随机分为4组,每组6只,分别为人参皂苷Rk1、Rg5口服组(50mg/kg)和人参皂苷Rk1、Rg5静脉组(2mg/kg)。经取血、收集血浆、加标、涡旋、离心、吹干、复溶,以及再涡旋、离心、取上清等步骤后,进入LCMS-8050进行分析。 药-时曲线结果如图3所示,人参皂苷Rk1及Rg5在灌胃给药5 min后,即可在血液中检出,说明人参皂苷Rk1及Rg5能够被快速吸收入血。人参皂苷Rg5在灌胃给药4 h后达到最大血药浓度,人参皂苷Rk1在灌胃4至6 h后可达到最大血药浓度,结果表明人参皂苷Rg5相对于人参皂苷Rk1具有更好的吸收。 使用非房室模型计算的药物动力学参数结果如表3所示。人参皂苷Rk1及Rg3灌胃的药物浓度-时间曲线下面积分别为204.18 ngh/mL和985.69 ngh/mL,分布体积分别为1821.04 L/kg和388.57 L/kg,消除速率分别为249.40 L/h/kg和53.79 L/h/kg。同时,人参皂苷Rk1和Rg5的生物利用度仅有0.67%和0.98%,胃肠道的代谢和较差的跨膜转运能力可能是其生物利用度差的主要原因。 图3 人参皂苷Rk1及Rg5在大鼠体内的药-时曲线:A,口服(50mg/kg);B,静脉给药(2 mg/kg) 表3 人参皂苷Rk1及Rg5在大鼠体内的药动参数(n = 6)2—〇 总结与讨论 〇— 本文建立了UHPLC-MS/MS方法用于测定血浆中人参皂苷Rk1及Rg5的含量,并对其进行方法学考察。结果表明其专属性、基质效应、回收率、精密度、准确度和稳定性等均满足生物样品定量分析要求。通过对人参皂苷Rk1及Rg5的药物动力学研究,发现灌胃给予大鼠50 mg/kg人参皂苷Rk1或 Rg5后,二者均能被迅速吸收入血,但它们的口服生物利用度较低。如何提高它们的生物利用度是开发利用人参皂苷Rk1及Rg5亟待解决的主要问题之一。LCMS-8050 3—〇 文献简介〇— 文献题目《Pharmacokinetic studies of ginsenosides Rk1 and Rg5 in ratsby UFLC–MS/MS》使用仪器LCMS-8050,LC-30AD作者Chao Ma1,2, Qiyan Lin1 ,Yafu Xue1,Zhengcai Ju1, Gang Deng1, Wei Liu3,Yuting Sun1,Huida Guan1,Xuemei Cheng1, Changhong Wang1* 1.Institute of Chinese Materia Medica, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, The MOE Key Laboratory for Standardization of Chinese Medicines, Shanghai R&D Centre for Standardization of Chinese Medicines, Shanghai, China2.Department of Pharmacy, Fudan University Shanghai Cancer Center, Department of Oncology, Shanghai Medical College, Fudan University, Shanghai, China3.Key Laboratory of Liver and Kidney Diseases (Ministry of Education), Institute of Liver Diseases, Shuguang Hospital Affiliated with Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai, China* Corresponding author. Institute of Chinese Materia Medica, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China. Tel: 086-021-51322511, Fax: 086-021-51322519, E-mail: wchcxm@shutcm.edu.cn wchcxm@hotmail.com (Changhong Wang). 原标题:人参皂苷Rk1和Rg5在大鼠体内的药物动力学研究上海中医药大学 中药研究所文章发表于Biomedical Chromatography文章链接:https://doi.org/10.1002/bmc.5108 致谢本研究工作得到中国国家自然科学基金(基金号 81903804, 81530101, 81530096)的支持。 声明1、本文不提供文献原文。2、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。3、本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 应用:参照药典,测定人参总皂苷的含量
    人参总皂苷又名人参总皂甙,是人参提取物的主要成分,主要适用于冠心病、心绞痛、心率过缓、过快、室性早博、血压失调、神经衰弱、术后身体虚弱等症状;久服可以延年益寿,并能增强体力等。 在此,参照《中国药典》2010版一部中的人参总皂苷含量测定-高效液相色谱法,使用日立高效液相色谱仪Primiade进行了测定。 此外,我们还对市售的人参皂苷样品进行了测定,人参皂苷Rg1, Re和Rd的总含量的测定结果高于药典规定值。将标准样品重复测定3次,理论塔板数满足药典要求,重现性也得到了良好的结果。关于该应用的详细信息,请参考链接:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/s552500.htm关于日立高效液相色谱仪Primiade,请参考链接:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C155093.htm关于日立高新技术公司:日立高新技术公司,于2013年1月,融合了X射线和热分析等核心技术,成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术,精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新,因此公司变为日立高新的子公司,同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学,扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料,产品线更丰富的日立高新技术集团,将继续引领科学领域的核心技术。更多信息敬请关注:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/
  • 液质联用法在皂苷体内代谢产物分析中的研究
    p 皂苷是许多中草药如人参、远志、桔梗、甘草、知母和柴胡等的主要有效成分之一,药理研究表明皂苷类成分具有抗菌、抗肿瘤、调节机体代谢及免疫、治疗心血管疾病和糖尿病等的生物活性。采用现代化学,药理学,生物学,医学,生物信息学等多学科研究方法,对常用中药及复方进行系统的化学成分,体内过程,配伍规律,作用机制等研究,阐明药效物质和作用机理;将中药有效物质及其配伍研制成为疗效确切,安全性高,有效成分清楚,作用机理明确,质量可控,剂型先进,服用方便的现代中药;同时探讨有效成分的生源途径和生物合成。诠释中医药理论,创制现代中药,促进中药现代化和国际化。 /p p   采用色谱-质谱连用法进行皂苷体内代谢产物分析,为阐明中药的治病机制提供有利的证据。液相色谱-质谱联用(LC/MS)技术是一项集高效液相色谱HPLC的高分离性能与串联质谱的高灵敏度、高专属性优点于一身的生物分析技术,它不需要分析物之间实现完全的色谱分离,其多窗口检测功能允许同时对多个成分进行定量分析。 /p p   中草药及其方剂成分复杂,HPLC与UV或DAD检测器相联接,对于单个色谱峰仅能提供保留时间及紫外吸收等信号,而对未知成分所能提供的结构信息相当有限。色谱峰的指认必须有对照品,而大多数中药化学成分的对照品很难获得,而对于体内中药药物分析,一般的检测技术也难以满足给药后血药浓度的测定要求。 /p p   HPLC/MS的应用可以集HPLC的高分离效能与串联质谱的高灵敏度、高专属性的优点于一体,,并能够给出被测组分的分子量信息,通过多级串联质谱分析,还可以得出被测物质的结构信息。 /p p   1、液相色谱串联质谱法进行人血液中伪人参皂苷代谢产物分析 /p p   建立液相色谱串联质谱法测定人血浆中伪人参皂苷GQ浓度。在血浆样品中加入适量内标,以乙酸乙酯萃取后采用Waters Xevo TQSLC-MS/MS进行分析。采用Poroshell 120 EC C8色谱柱(2.1 mm× 50 mm,2.7μm),柱温40℃,以甲醇-10 mmol· L-1醋酸铵水溶液(80∶20)为流动相,流速0.3 mL· min-1 采用多反应离子监测(MRM)的扫描模式,以电喷雾离子源(ESI)在负离子电离模式下进行测定。 /p p   该方法的线性范围为2.500~5000 ng· m L-1,最低定量限为2.500 ng· m L-1,日内、日间精密度均小于15%,准确度在85%~115%之间,萃取回收率约9%~11%,基质效应约66%~73%,稳定性考察结果良好。药动学试验结果表明,静注伪人参皂苷GQ 120 mg· 次-1,每日1次,连续用药5 d后,达峰时间为2 h,半衰期约10 h。试验第1 d和第5 d主要药代动力学参数基本一致,计算蓄积系数分别是RC max=0.964± 0.099,和RAUC=0.965± 0.181,两者均接近1。 /p p   该方法适用于伪人参皂苷GQ的人体药代动力学研究。在此给药方案下,伪人参皂苷GQ在人体内没有明显蓄积现象,连续给药不影响伪人参皂苷GQ的人体药代动力学过程。 /p p   2、LC-MS/MS进行大鼠血液中丫蕊花皂苷代谢产物分析 /p p   采用高效液相-串联质谱(LC-MS/MS)法测定大鼠血浆中丫蕊花皂苷G的含量,并研究其在大鼠体内的药动学特征。方法采用Phenomenex Luna C18色谱柱(150 mm× 2 mm,3μm),流动相为乙腈-水(含0.1%甲酸),流速0.2 mL· min~(-1),以人参皂苷Rg3为内标 分别于大鼠尾静脉注射丫蕊花皂苷G 0.25、0.5、1 mg· kg-1,给药后于不同时间点采血,经固相萃取法处理后,采用上述LC-MS/MS法测定血药浓度 采用DAS 3.0软件、非房室模型拟合药代参数。结果 0.01~1.0μg· m L-1丫蕊花皂苷G与峰面积的线性关系良好,方法学考察均符合要求 大鼠静脉给药后的血浆药动学参数为:t1/2=3.447± 0.898 h、MRT0-∞=4.568± 1.075 h、CL=0.858± 0.171L· h-1· kg,AUC、Cmax随给药剂量的增加而等比增大,符合线性药动学特征。此方法简便、灵敏,结果准确,适用于大鼠血浆中丫蕊花皂苷G的含量测定及其药动学研究。 /p p   也有研究者采用HPLC-ESI-MS/MS方法对血塞通注射液中皂苷进行定性定量分析。还有研究者采用加压溶液萃取法(PLE)与HPLC-DAD-MS技术测定人参叶和人参中9种皂苷及2种聚乙炔醇类化合物(人参环氧炔醇,人参醇),这是一种快速检测中药的方法,对于控制人参的质量很有帮助。 /p p   建立可靠的分析方法是进行药物体内代谢产物分析的前体,随着现代色谱联用技术的发展,体内多微量代谢产物的分离、鉴定已经成为了一个连续过程。尤其是LC-MS样品前处理简单,一般不要求水解或衍生化处理,运用LC-MS技术不仅可以避免复杂繁琐的分离、纯化代谢产物的工作,而且可以分离鉴定难以辨识的体内痕量代谢产物。 /p p /p
  • 新品来袭 | 梅特勒分析天平开启新英雄时代!
    图片来源网络所有的经典都会渐渐留在属于自己的时代,成为那一代人的记忆。就像美队选择留在过去完成那支欠了70年的舞,钢铁侠留下了那句“爱你三千遍”向女儿和喜欢他的观众做了一次特殊的告别。图片来源网络梅特勒-托利多的分析天平在不同年代都扮演着属于那个年代的Super Hero,陪伴着一代代的“Lab Man”一起成长,奉献自己的一生。梅特勒-托利多分析天平的成功历程随着时代发展,为满足日益增长的法规要求、多样的数据处理、不同的称量应用需求,梅特勒-托利多推出了新一代XPR/XSR分析天平,不仅继承了一路走来的优良基因,更是致力于不断优化并升级自身,从而为用户提供高品质产品和解决方案。 让我们先睹为快:无与伦比的性能专利的冷却系统提供好性能Active Temperature Compensation(ATC™ )主动温度补偿可重复的结果快速稳定时间极其稳定的称量Unique确保样品无忧 XPR 显著减少称量错误降低风险并节省时间自动静电检测 StaticDetect™ 静电检测 消除静电 “准备就绪” Unique人体工程学新标准轻松放入秤盘: - 加样位置比XPE低50% -纤细10%减少称量室容积可实现更低的小称量值:SmartSens™ 重新设计位于天平侧面,有效防止误操作水平脚位置更方便调节
  • 郭建刚:新时代“晶体人”
    晶体学,这个最初为窥探物质原子结构和排列方式而形成的一门学科——至今有100余年历史,且已获颁23项诺贝尔奖。然而,这门学科的基础研究犹如科学界的一门“古老手艺”,人才渐缺、关注渐少。  郭建刚是个“逆行者”。这个中国科学院物理研究所“80后”研究员执着地相信:百余年来沉淀下的晶体学知识在当今依然具有强大生命力,“认识全新物质体系,要回到最根本、最基础的结构。虽越基础、越困难,但也越重要。”  传统科学与新月的碰撞  正如月球研究,晶体科学就提供了新视角,而后获得了新发现。  2020年,我国嫦娥五号从月球背面带回1731克的月壤样品。经过激烈地竞争答辩,郭建刚所在的先进材料与结构分析实验室获得了1.5克的月壤样品。  拿到珍贵的最新月壤样品,郭建刚抑制不住内心地兴奋,这是他的研究课题第一次触及“太空”。  “月球土壤与我们在地面上看到的土壤类似,是一些矿石经过不断风化,逐渐变成细碎的土壤。”郭建刚介绍。  与大多形态形貌研究不同,他们想借助自身优势,在更深、更细处探索未知,剖析月壤内部结构与原子分布状态,试图“见微知著”,了解太阳风化和月球演变等。  装在白色透明小瓶里,月壤犹如碳粉一般,呈黑色粉末状。郭建刚首先要做的是“挑样”——在数十万个颗粒中挑出微米级大小的晶体,这是项考验耐心的技术活。  晶体的大小约等于一根头发丝直径,郭建刚站在手套箱前、紧盯着显微镜,寻找着在特殊灯光照射下反射亮光的晶体,然后屏住呼吸,利用一根纤细挑样针的静电效应,小心翼翼“粘”出。  他和学生两人一组,反复这一连串动作,每次需要持续3小时。为保证安静环境,他们常常在深夜工作,结束时身体僵直、眼睛酸胀、几近“崩溃”。  实验室窗台上的几盆被拔“秃头”的仙人球见证着他们的付出,他们需要使用仙人球的刺来“粘”住微米级晶体,放置在四圆衍射仪和高分辨透射电镜上测试晶体结构。  郭建刚知道,我国嫦娥五号采集的月壤样品属于最年轻的玄武岩,且取样点的纬度最高,为探究月壤在太空风化作用下的物质和结构演化提供了新机会。挑选样品的质量,在一定程度上或许决定了能否把握住这次机会,因此,必须仔细再仔细。  郭建刚和团队在月壤样品中找到了铁橄榄石、辉石和长石等晶体,经过测试,在铁橄榄石表面发现了非常薄的氧化硅非晶层,这其中包裹着大小为2到12纳米的晶体颗粒,通过系统的电子衍射及指标化、高分辨原子相和化学价态分析,确认它们是氧化亚铁,并非此前在其他月壤样品中发现的金属铁颗粒。  他们还在铁橄榄石中还观察到了分层的边缘结构,这种特殊的微结构首次在月球土壤中看到。  扎实的数据得到了美国行星之父、匹兹堡大学地质与行星科学系教授Bruce Hapke的肯定:“这种橄榄石晶体的边缘结构是独特的。”  “我们确认了铁橄榄石在太空风化作用下出现了分步分解现象。通过表面微结构和微区晶体结构分析,我们首次在铁橄榄石的边缘确认了氧化亚铁的存在,表明矿物在风化过程中,经历了一个中间态,而非一步到金属游离铁,这将有利于进一步理解月球矿物的演变历史。”郭建刚说。  越基础,越重要  2008年,从吉林大学硕士毕业,郭建刚来到物理所跟随陈小龙研究员攻读博士学位。在团队里,他感受到的第一个研究“逻辑”就是,要想得到或利用一个材料,首先要想办法弄清楚材料最基本的晶体结构,理解原子之间的排布与结合方式。  “是什么、为什么、能做些什么,这是我们要探索全新体系时要回答的三个基本问题。”他至今记得,博士期间,按照这条“底层逻辑”,做出了第一个让他惊奇的超导新材料。从此,他便更加热爱晶体科学。  “晶体,尤其是超导这类单晶,非常重要,在电力运输、磁悬浮等有着广泛应用,若原子微观结构不清楚,很难理解和优化其物性,离应用就更远了。”郭建刚说。  的确,对物质晶体结构的了解,有助于在物质内部微观结构、原子水平的基础上,阐明物质各种性能,并为改善材料的性能、探索新型材料和促进材料科学的发展提供重要科学依据。  10余年来,郭建刚一直牢记着这个“逻辑”。他以探索电磁功能材料和生长晶体为主要方向,以理解晶体结构为出发点,研究材料的物性和晶体结构之间的关系,取得了诸多重要成果。  2010年,还在读博期间,郭建刚在国际上最早制备出了碱金属钾插层铁硒超导体系,其最高超导转变温度为30 K,创造了当时常压下FeSe基化合物超导转变温度的最高纪录。  该成果开辟了国际铁基超导研究的新领域,所开创的研究方向‘Alkali-doped iron selenide superconductors’被汤森路透《2013研究前沿》和《2014研究前沿》列为物理学10个最活跃前沿领域之首和第7名,将其发展成了与铁砷基并列的第二类铁基高温超导体。  他成功地解决了较小尺寸碱金属钾插层铁硒的难点,制备出了纯相的钠插层铁硒超导体,进一步将超导转变温度提高至37 K。  弄清晶体结构,会大大缩短新型材料探索时间、加速解决实际问题。  郭建刚介绍,用传统方法合成一个新材料,需要不断地试,因为不知道哪些组分、温度等合适,试的足够多,可能会碰到一个新的,但试错法效率低、成本高。而弄清楚了晶体结构,就能了解某一类材料中物性的决定性单元(也称功能基元),再以此为基础,发展新的材料体系,“比如要制备一个新材料,有3个组分,通过晶体结构分析,我们能发现决定材料物性的功能基元,就能够以相应的物性为导向,高效地探索新材料和新效应。”  即以不同功能基元为基础,调控基元的排列方式,或通过调控功能基元里配位的原子种类和数目来改变其电子结构,制备新高温超导晶体体和诱导新效应。  基于这一思路,由陈小龙牵头,郭建刚作为第2完成人所承担的挑战性课题“基于结构基元的新电磁材料和新效应的发现”,荣获2020年度国家自然科学二等奖,这项成果解决了由功能基元出发、高效探索新材料和新效应的若干关键科学问题,推动了无机功能材料科学的研究与发展。  肩负重任的新生力量  在先进材料与结构分析实验室,作为青年科学家的郭建刚,肩负延续学科发展与服务国家需求新的重任。  “老一辈科学家的事迹和精神始终鼓舞着我。”郭建刚说。“陆学善院士和梁敬魁院士分别是中国著名的晶体物理学家和晶体物化学家,导师陈小龙除了在晶体结构分析和单晶生长具有深厚的学术功底,也是推动碳化硅晶体从基础研究到产业化的先行者之一。  让郭建刚感触最深的是,老师们总是以一丝不苟的态度,对待基础研究,即使看似很小的工作也做得非常扎实、严谨。  他一直记得陆学善先生和梁敬魁先生的一个科研故事,上世纪60年代,梁敬魁回国来到物理所,与陆学善合作开展了铜-金二元体系超结构研究,为了达到合金的平衡态,需要诸多工艺,单是退火处理这一个工艺过程,就需要六个月或者一年时间。他们耐住寂寞,几年之后,获得了一系列长周期的超结构相,其中有的是国外研究者已经研究多年,却始终没有观察到的现象。  “在很多人看来,这样的研究方法可能比较‘原始’,但恰是这种方法,为科研打下了扎实的基础,产出了诸多原创性成果。”郭建刚说,耐心、潜心是他从老先生那里学到的科学精神。  在郭建刚看来,今天,研究组在晶体生长领域产生了多项引领性的工作,尤其在碳化硅宽禁带半导体生长与新功能晶体材料探索方面,都是在多年的基础研究积累上取得的。  碳化硅是一种重要的宽禁带半导体,具有高热导率、高击穿场强等特性和优势,是制作高温、高频、大功率、高压以及抗辐射电子器件的理想材料,在军工、航天、电力电子和固态照明等领域具有重要的应用,是当前全球半导体材料产业的前沿之一和国内“十四五”规划重点攻关的半导体材料之一。  然而,一直以来,用于应用研究的大尺寸单晶存在较多难以突破的关键科学和技术问题,严重影响器件性能,诸多关键技术和设备面临着国外封锁。  近年来,针对相关难题,在陈小龙的带领下,郭建刚在扎根基础研究的同时,与团队共同推动研究成果产业转化,获得了2020年度中国科学院科技促进发展奖。  “最大的挑战是基础研究领域的突破,在晶体研究领域,我们还需要更细致、更系统和更‘原始’的研究。”郭建刚深知,基础科学问题的突破将会极大地提高晶体的质量和应用范围,给学术和产业界带来巨大变革,但攀登科学高峰这条路必定不轻松,还好,有热爱,可抵漫长岁月。
  • 正业科技与真爱集团达成战略合作,打造行业智能制造国家级标杆
    2019年6月25日,正业科技(300410.SZ)公告讯:正业科技旗下孙公司苏州玖坤与真爱集团有限公司(以下简称:真爱集团)签订了《战略合作协议》,双方将投入优势资源合力打造毛毯和包覆丝行业智能制造国家级标杆,标的项目合计总投资超20亿元。该项目合作由正业科技向真爱集团提供智能制造整体解决方案,助其产业转型升级。义乌市副市长贾文红出席签约现场,与双方共同见证这一激动人心的时刻。 ▲正业科技集团董事长徐地华与真爱集团董事长郑期中签署《战略合作协议》 真爱集团总部位于世界小商品之都——义乌,多年来秉持行业前列、科技先行、品牌引领三大发展战略,历经二十多年跨越式发展,形成了以毛毯家纺、差异化纤维、房地投资、电子商务等四大产业板块,旗下子公司均是生产和销售毛毯、包覆丝等家用纺织品的企业。 作为智能检测和智能制造整体解决方案提供商,正业科技持续深研技术,聚焦主业,矢志成为智能检测和智能制造领域的龙头企业。未来,正业科技将致力于为真爱集团提供智能制造CPS2.0平台、智能仓库、智能物流以及智能装备等产品和服务,促进双方互利共赢。 正业科技与真爱集团建立了稳定的战略合作关系,将在智能制造领域开展自动化集成、信息化集成、产业升级的深化合作,充分发掘和利用自身所在领域的资源优势,探索和挖掘更多合作机会,共同为真爱集团打造毛毯和包覆丝行业智能制造国家级标杆,形成推动传统制造业转型升级的强劲势头,从而促进义乌当地产业数字化升级。 ▲商谈合作项目
  • 【新品推介】-XPR/XSR超越分析天平开启新英雄时代!
    图片来源网络所有的经典都会渐渐留在属于自己的时代,成为那一代人的记忆。就像美队选择留在过去完成那支欠了70年的舞,钢铁侠留下了那句“爱你三千遍”向女儿和喜欢他的观众做了一次特殊的告别。图片来源网络梅特勒-托利多的分析天平在不同年代都扮演着属于那个年代的Super Hero,陪伴着一代代的“Lab Man”一起成长,奉献自己的一生。梅特勒-托利多分析天平的成功历程随着时代发展,为满足日益增长的法规要求、多样的数据处理、不同的称量应用需求,梅特勒-托利多推出了新一代XPR/XSR分析天平,不仅继承了一路走来的优良基因,更是致力于不断优化并升级自身,从而为用户提供高品质产品和解决方案。 让我们先睹为快:无与伦比的性能专利的冷却系统提供最佳性能Active Temperature Compensation(ATC™ )主动温度补偿可重复的结果快速稳定时间极其稳定的称量Unique确保样品无忧 XPR 显著减少称量错误降低风险并节省时间自动静电检测 StaticDetect™ 静电检测 消除静电 “准备就绪” Unique人体工程学新标准轻松放入秤盘: - 加样位置比XPE低50% - 纤细10%减少称量室容积可实现更低的最小称量值:SmartSens™ 重新设计位于天平侧面,有效防止误操作水平脚位置更方便调节新XPR/XSR分析天平,全新称量体验,让我们一睹为快吧!XPR/XSR分析天平,实验室中的新一代Super Hero!
  • 科学家首次发现琥珀中的恐龙标本 成像仪器派上大用场
    根据琥珀复原的手盗龙类恐龙-绘图-张宗达微CT展示尾部的骨骼与羽干细节伊娃标本羽支分支结构的特写  继今年6月底,中外科学家首次公布琥珀中的古鸟类标本后,这个团队于12月9日爆出一个更加惊人的消息:他们在琥珀中发现了有史以来第一件恐龙标本(尾部)!  琥珀堪称大自然的博物馆。与沉积岩化石相比,琥珀中的动物能够保留许多与生前几乎无异的细节。得益于此,人类终于有机会一睹恐龙的真容。  这项研究由中国地质大学(北京)的邢立达博士与加拿大萨斯喀彻温省皇家博物馆的瑞安麦凯勒教授领衔研究。论文发表于《细胞》出版集团旗下的《当代生物学》杂志。  一棵黑乎乎的“扫帚菜”  2015年秋天,邢立达在一个琥珀商那里看到了这块琥珀。“他告诉我这里面有棵植物还是什么怪东西,我一看,还真像一棵黑乎乎的扫帚菜。”邢立达回忆道,“我仔细观察了一下上面的结构,发现了带有羽枝和羽轴的羽毛结构,那这肯定是一个动物啦!”  就这样,邢立达请单位购入了这块琥珀,不过那时候他还拿不准,这个标本究竟来自鸟类,还是非鸟恐龙呢?  科学家团队获得这块标本后,就开始采取多种无损成像和分析手段来研究它。中科院动物所的显微CT、北京同步辐射装置(BSRF)的硬X射线相衬CT、X射线荧光成像和X射线近边吸收谱、上海同步辐射装置的硬X射线相衬CT等都派上了用场。他们通过对CT数据的重建、分割和融合,无损得到了隐藏在羽毛内部的尾部脊椎的高清3D形态。  论文作者之一,中科院古脊椎所研究员徐星仔细研究了标本的骨骼形态,发现它的尾椎腹侧有明显的沟槽结构,与典型的非鸟虚骨龙类恐龙类似,而区别于典型的古鸟类 再从羽毛演化角度来看,则可归属于基干手盗龙类,介于似鸟龙类与尾羽龙类之间。  就这样,“扫帚菜”的身份被确定了下来,它是一段来自非鸟恐龙的尾巴。它的背面有着栗棕色的羽毛,而腹面则是苍白或几乎白色的羽毛,与很多现生动物一样,呈现出上深下浅的保护色。尾巴标本很小,即便完全展开也只有6厘米,由此推测那只小恐龙全长也只有18.5厘米。科学家给它取名叫“伊娃”。  “我研究恐龙数十年,并不曾想过,有朝一日能看到如此‘新鲜’的恐龙”,论文作者之一,加拿大皇家科学院院士,阿尔伯塔大学教授菲利普柯里说。  它揭示了很多秘密,又留下了许多问题  伊娃标本上保存了非常精致的羽毛形态学细节,包括尾部羽毛与羽囊的排列方式,甚至微米级的羽衣特征。更重要的是,这些羽毛都具有纤细的羽干,长有交替的羽枝和连续且均匀的羽小枝。“这些特征为羽毛发育的模型猜想提供了依据,证实羽枝融合形成羽轴时,就已经具有羽小枝了。”麦凯勒教授说。  研究团队还通过BSRF的同步辐射X射线荧光成像,获得了化石断面的微量元素分布图,其中钛、锗、锰、铁等元素的分布与化石的形态吻合度很高,蕴含着丰富的埋藏学信息。  中科院高能所副研究员黎刚解释:“伊娃标本的断面出现了高度富集的铁元素,近边吸收谱分析表明,其中80%以上的铁样本为二价铁,这些是血红蛋白和铁蛋白的痕迹。”  不过,伊娃也留下了很多有待科学家探讨的问题。台北市立大学运动能力分析实验室教授曾国维告诉记者,基于目前骨骼形态,还无法判断伊娃标本是幼年个体还是成年个体。此外,它没有挣扎的迹象,也没有明显的皂化外观,很可能在被树脂包裹时已经死去 但标本又没有明显的腐败特征,说明它可能刚刚死亡,是一具相对新鲜的遗骸。至于伊娃标本的死因,目前还没法断定,自然死亡或被掠食者捕杀都不能排除,还需要进一步的详细研究。  在后续研究中,科学家还对琥珀进行了纳米CT扫描,目前数据正在重建阶段。  “我们尽量采用无损方式去检测它。”中科院动物研究所副研究员白明说,“因为这样的琥珀可遇不可求,目前全世界也就只有这么一块。”  白明坦言,相比无脊椎动物,琥珀中的脊椎动物更难研究。每一块包含脊椎动物的琥珀,在重建中都面临着种种难题。他们为伊娃重建了很多3D图片,但是没能得到可靠性非常高的单个锥体三维形态图,因为所有锥体的很多细节都未保存下来或者呈现为碎块状。好在伊娃整体呈现出一种“皮包骨头”的状态,科学家们还是能够获得骨骼的整体形态信息。  琥珀还埋藏多少惊喜?  无论是之前发现的古鸟类翅膀,还是这次的恐龙尾巴,这些标本都出自著名的琥珀产区——缅甸北部克钦邦胡康河谷。  邢立达告诉记者,那里曾经是一片热带丛林,树木粗壮,分泌的树脂特别丰富,粘住了很多小动物。最重要的是,这里的琥珀形成于约9900万年前,保留了白垩纪中期生物的珍贵记录。这是大多数琥珀产区不具备的优势。而比缅甸琥珀产区年代更为久远的西班牙、黎巴嫩等产区,则要么产量很低,要么珀质不好。  种种原因,让学者们的眼光聚焦在缅甸胡康河谷这块“宝地”。但白明告诉记者,受战乱影响,再加上当地开掘技术相对落后,这一产区的琥珀产量近年来严重下滑。  除了天然的稀缺性,商业行为也在大量消耗那些极具科学价值的琥珀。由于市场更加偏爱质地纯净的琥珀,包含内容物的部分往往被切割下来,成为边角料。有些地区会把这些边角料作为取暖做饭的燃料 或者磨成粉末,添加进线香等产品 甚至切割成更小的颗粒,填充在枕头里,据说有保健作用。  邢立达表示,“伊娃”恐龙化石原本应该更加完整,有可能是在挖掘、保存和交易的过程中断裂,只剩下一截尾巴。  如何保护琥珀,保护这些陈列着灭绝物种的“博物馆”,是一个需要全人类共同面对的问题。
  • 广东省分析测试协会征集《人参皂苷CK的含量测定 高效液相色谱法》团体标准参编单位
    各有关单位:根据粤测协字〔2023〕33号文件,《人参皂苷CK的含量测定 高效液相色谱法》(立项编号GAIA/JH20230203)团体标准项目已获广东省分析测试协会批准立项。为使标准更具广泛性、代表性,协会现征集上述标准的参编单位,申报事项如下:一、参编单位要求具有独立法人资格、标准相关领域的企事业单位,能选派专家根据要求参与标准编制工作;选派专家应熟悉相关工作,并能积极参与标准编制的各项工作,确保标准的适用性、有效性和先进性。二、责任与义务参与标准编制的单位应能积极承担、合作完成标准编写小组安排的各项工作任务,并缴纳一定费用,用于标准立项、技术审查、批准发布、标准管理等费用。三、申报要求及审核意向参与标准编制的单位,请填写《参与编制T/GAIA标准项目申请表》(见附件),并将申请表盖章扫描后的电子版发送至协会秘书处邮箱gdaia@fenxi.com.cn。经审核符合要求的单位,由秘书处通知参与标准编制的相关事宜。四、联系方式广东省分析测试协会秘书处联系人:杨熙,020-37656885-833,18922377359 苏艳凤,020-37656885-227,15307841521广东省分析测试协会2023年12月11日附件:参与编制T/GAIA标准项目申请表附件:参与编制T GAIA标准项目申请表.doc广东省分析测试协会关于《人参皂苷CK的含量测定 高效液相色谱法》团体标准参编单位的通知.pd
  • 涡动相关观测与数据处理基础知识系列之一:通量塔的选址与建塔的基本原则
    近年来,采用涡动相关(eddy-covariance,EC)方法测量温室气体通量的站点数量在迅速增加,但是要在科学目的、工程标准、安装运行成本和实用性之间做出平衡,寻找到最佳的解决方法,仍是一个具有挑战的工作。从观测结果准确性和精确度来说,选址、建塔等站点设计的环节是重中之重。1、位置选择站点选址的基本原则是,该站点能够尽量观测到全部的研究对象,这涉及到两个问题,一个是方向,一个是架设高度。首先是确定观测区域近几年的主风向,可以参考近几年的气象数据。由于中国大部分地区是季风气候,一般在春夏和秋冬会有两个主风向,这时候要考虑通量仪器的架设方向,实验观测的主要周期等。如果仪器架设方向可以随主风向的改变方便调整,或者实验周期是明确区分了春夏或者秋冬,那么在选址时可以选在观测对象的下风向,这样可以尽可能多的观测到目标对象;如果不能改变通量仪器的架设方向,且是长期定位观测,那尽量将观测地点选址在观测对象的中央位置,或者沿主风向的中点位置,这样可以尽可能的在不改变仪器方向和位置的前提下,观测到尽可能多的研究对象。确定架设高度要满足通量仪器的基本观测条件, 即满足湍流运动的充分交换。一般的架设高度是下垫面冠层高度的1.5到2倍(具体确定观测高度的经验法则见图 1);在相对平坦和均匀的下垫面条件下,观测距离大约是观测有效高度的100倍(风浪区原理),具体范围需要根据footprint源区计算,随着湍流运动强度和下垫面情况会有所改变。图 1 确定观测高度的经验法则通量源区代表性分析(Footprint分析)是检验一个通量站质量的重要手段,可以用来进行实验方案的设计指导,观测数据的质量控制,以及通过特定传感器的源区分布和来自感兴趣下垫面(植被)的通量贡献,从而对观测结果进行分析解释。图 2 Footprint分析2、下垫面的影响2.1植被类型涡动相关法测量温室气体通量要求仪器安装在常通量层内,而常通量层假设要求稳态大气、下垫面与仪器之间没有任何源或者汇、足够长的风浪区和水平均匀的下垫面等基本条件。在涡动相关传感器能监测到的“源区域”内植被类型均匀一致的情况下,其观测到的通量结果是比较有意义的,可以用来解释生态系统的温室气体收支情况。但当涡动相关传感器的“源区域”覆盖到不同植被类型时,情况就会变得复杂起来。一个极端的例子是:某站点周围具有两种不同的森林植被类型,每天周期性地,白天,风从一种植被类型吹向另一种;夜间,则正好相反。那么,该站点观测得到的通量资料的日平均值将毫无意义。这种极端的情况虽然极少出现,但许多站点都会有微妙的风向变化,在数据分析时需要做仔细考虑。此外,光、土壤湿度、土壤结构、叶面积以及物种种类组成的空间异质性会导致温室气体源/汇强度的水平梯度。而其植被类型的变化也会造成表面粗糙度的变化,当风通过不同粗糙度或者不同源/汇强度表面的区域时,就会产生非常明显的平流效应(Raupach & Finnigan, 1997 Baldocchi et al., 2000)。图 3 不同下垫面的地表粗糙度(参考 于贵瑞&孙晓敏,2006)地表植被类型的突然变化会导致气流的变化,如气流在从高大森林向低矮草地移动时,会在森林边缘形成回流区(如图 4所示),导致近地面和上方气流方向不一致,其水平长度尺度(距离)等于冠层高度的2-5倍(Detto et al., 2008)。图 4森林边缘附近湍流结构的概念模型(参考Detto et al., 2008)2.2冠层高度通量足迹Footprint描述了EC系统能够观测到的“源区域”,提供了每个表面元素对测量的垂直通量的相对贡献。Footprint取决于观测高度、表面粗糙度和大气稳定度等。如图 5所示,通常来说,传感器的观测高度越高,就越能观测到更远、更广的区域(Horst & Weil, 1994),也便于捕捉植物冠层上方混合良好的边界层中的通量交换。但是观测高度也不是越高越好,在大气层结稳定的条件下(如夜间),过高的观测高度可能会使观测到的“源区域”超出感兴趣的研究区域。因此应该预先计算并确保来自感兴趣区域的通量贡献至少为90%(Gö ckede et al., 2004),在稳定条件下至少50%的时间以确保适当的数据覆盖不同的风向和不同的天气条件。图 5观测高度与通量足迹基于Munger(2012)等确定塔/测量高度(hm)的原则(如图 1),可能存在准确测量实际观测高度和冠层高度的困难,需要考虑后期调整高度的可能性。观测高度必须用三维超声风速计测量路径的中心来确定,其值取决于感兴趣的生态系统的冠层高度(hc),冠层高度值不需要特别准确:采用主要冠层的平均预期高度是合理的。对于冠层高度在生长季节中快速变化的农田、草地和种植园以及同样具有快速变化特性的冰雪下垫面,塔架设计必须考虑允许通过改变塔架高度(例如伸缩式塔架设计)或通过移动传感器来改变测量高度。随着时间的推移为了确保相同的通量观测源区,可以考虑改变测量高度,遵循的原则是测量高度与冠层高度的0.76倍之间的差值保持在一个确定数值的±10%左右。但这种调整的频率不用特别频繁,最多在植被生长期或在积雪季节每隔一周进行。假设在植被生长期开始时的裸土,其测量高度为2 m,在冠层高度达到1.2 米前,不需要改变测量高度;在植被达到1.2米后(例如增加约0.5-0.8米)开始提高测量高度,然后保持测量高度与冠层高度的0.76倍之间的差值保持在一个确定数值。改变表面高度(由于生长和积雪)以及改变测量高度必须准确记录,因为这必须在后期数据处理中考虑。2.3地形影响EC法测量通量假设了地形水平,这样可以保证地形的坐标系和传感器坐标系方向一致,避免平流、泄流效应的影响。图 6复杂地形对EC观测的影响在复杂的地形条件下,风吹过小山时会引起气流的辐合或辐散运动,产生平流效应(Kaimail & Finnigan, 1994)。存在有局地风场影响的站点,在夜间大气稳定,垂直湍流输送和大气混合作用较弱,CO2的水平和垂直平流效应的影响是很重要的(于贵瑞&孙晓敏,2006)。Mordukhovish & Tsvang(1966)的研究表明,斜坡地形能导致水平异质和通量的辐散。对于设在地势较高的观测塔,在夜间对流比较弱时,通常会因CO2沿斜坡泄流而造成大气传输的通量低估,最后导致生态系统净生产力的估算偏高;对于在地势较低沟谷中的观测塔,其问题更加复杂,如果外部的大气平流/泄流通过观测界面进入生态系统,会高估光合作用吸收CO2的能力;如果外部的大气平流/泄流不能通过观测界面,而是从观测界面下部直接进入生态系统,则会在生态系统中暂时储存,最终输出生态系统,造成对呼吸作用的高估。在大多数情况下,实际地形难以满足地形水平的假设,这就需要进行坐标旋转,以消除平流项的影响。当安装铁塔的斜坡坡度特别大时,可以考虑将原本应水平安装的超声风速计调整为与地面平行。3、塔及塔附属设施的影响3.1塔体本身塔本身对观测的影响可分为塔本身对风场的影响,以及塔的偏转、震荡对测量过程的影响两种。3.1.1 对风场的影响自然气流无论是经过几十米的观测塔,还是遇到几毫米的仪器翼梁或电缆,各种尺度的障碍物都会使流线发散,从而导致用于计算通量的流线分离,称为流体失真,流动失真以难以看见的方式影响测量,其影响只能在塔的设计建造阶段进行最小化。在塔的迎风侧(上游),风速受到影响会有所降低。受流动失真影响的逆风距离与障碍物大小的立方成比例,并随着距离的立方体而减小(Wyngaard, 1981, 1988)。在塔的背风侧(下游),风速也减弱,这种效果随着风速的增加而减小(湍流的更快速重构)并且受到障碍物的长度和宽度的影响。图 7 展示了在高塔的迎风侧观察到的风向上的偏转与加速, 图 8则展示了高塔顶部和底部方向迥异的风向。这是由于在背风侧下方产生的回流区造成的,障碍物(塔)尺寸越大,回流区就越容易发展得更大。在塔基通量观测中,森林生态系统的观测常需要10m以上的高塔作为基础,容易导致回流区的产生,回流也增加了向上流动的倾向,并加强了烟囱效应,这可能会显著影响风的测量和干扰混合比梯度。图 7 在塔的迎风侧观察到风向上偏转和加速(引自Sanuki and Tsuda, 1957)图 8 塔顶部的西风流(离地面10米)和离地面2米处的东风回流(引自Vaucher et al., 2004)在建造塔时,尽量选择塔身纤细、结构较少的铁塔,避免对风场的影响,也要注意控制林窗的大小,避免人为形成回流区域。此外,应该尽量减少树木和树枝的移除,因为它们对风的阻力作用可以减少这些回流区域的形成。选择纤细塔体的同时也要保证塔体足够坚固,以确保安全的维护通道和应对整个观测周期中的极端环境。当塔架底座和结构由于受到外界辐射而加热引起对流循环时,可以观察到烟囱效应。这增强了气流的垂直偏转,从而使更多的空气向上移动。烟囱效应取决于基础和塔的质量和热容量、塔的形状、对树冠的干扰程度(清理/切割塔构造的树木)和站点的净辐射量等。烟囱效应是不可避免的,应尽量减少混凝土基础和塔架结构,塔的的横截面也尽量不超过2 x 3 m (Munger et al., 2012)。塔体结构对经过气流的扭曲变形和烟囱效应应该通过专业的方式或通过建模方法(Griessbaum & Schmidt,2009)进行调查(Serafimovich et al., 2011)。3.1.2 对测量过程的影响塔体本身随风速的运动会导致测量中的系统不确定性;塔的移动应限制在0.02 m s-1(即测量风速的精度),并且不应具有在1到20 Hz之间与风向共同变化的力矩(谐波效应);快速响应加速度设备可用于量化塔运动,逐点校正还需要快速响应测斜仪测量以确定旋转速率以及加速度;由于在塔上工作的人员而导致的塔架运动不会随着风或标量交换而变化,但可能会扰乱风场。3.2塔上横臂在1976年的国际湍流对比实验中,一些报告显示直径0.05 m的水平支撑结构造成的平均上升风速为0.1 m/s (Dyer, 1981),它大到足以使涡动相关测量无效。因此,风速计安装臂的尺寸也要尽量小,只需要提供一个安全稳定的测量平台就可以了。王国华等利用成熟的计算流体软件,对布置多个支撑观测仪器的支架所导致的大气边界层风场失真进行定量仿真。他们发现,当支架间距小于6倍的支架直径D或来流风向角小于30°时支架附近流场受到明显的相互干扰。通过对不同来流风向及支架间距离模拟结果的对比分析,认为使用多支架进行多点联合观测时,支架应沿垂直于观测地点常年来流主风向的展向布置。为避免不同支架相互干扰,支架间的最小距离L应大于9倍的支架截面直径。此外,横臂本身需要足够稳定以支撑仪表,可以通过增加侧臂和拉索的方式,以避免横臂的扭矩和振荡。3.3塔下建筑物3.1.1一节讨论了塔体本身对风速和风向造成扭曲从而影响风场的作用,塔下其他障碍物(如设备房间、供电小屋等)也存在这种作用,如图 9 所示。图 9 从障碍物侧面看的迎风流畸变和背风侧流畸变的概念图(引自Davies and Miller, 1982)回流效应在高大的森林冠层中最为明显,但较矮的草地和作物冠层也必须考虑,特别是在附近存放其他设备的房屋的情况下。因此,应尽可能地减少这种流动变形源,在不可减少的情况下,障碍物应远离观测塔,避免对风场的影响。参考文献1. Raupach M R , Finnigan J J . The influence of topography on meteorological variables and surface-atmosphere interactions[J]. Journal of Hydrology, 1997, 190(3-4):182-213.2. Baldocchi D , Falge E , Wilson K . A spectral analysis of biosphere-atmosphere trace gas flux densities and meteorological variables across hour to multi-year time scales. 2000.3. 于贵瑞, 孙晓敏. 陆地生态系统通量观测的原理与方法[M]. 高等教育出版社, 2006.4. Detto M, Katul G G, Siqueira M, et al. The structure of turbulence near a tall forest edge: The backward‐facing step flow analogy revisited[J]. Ecological Applications, 2008, 18(6): 1420-1435.5. Horst T W, Weil J C. How far is far enough?: The fetch requirements for micrometeorological measurement of surface fluxes[J]. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 1994, 11(4): 1018-1025.6. Gö ckede M, Rebmann C, Foken T. A combination of quality assessment tools for eddy covariance measurements with footprint modelling for the characterisation of complex sites[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2004, 127(3-4): 175-188.7. Munger J W, Loescher H W, Luo H. Measurement, tower, and site design considerations[M]//Eddy Covariance. Springer, Dordrecht, 2012: 21-58.8. Kaimal J C, Finnigan J J. Atmospheric boundary layer flows: their structure and measurement[M]. Oxford university press, 1994.9. Mordukhovich M I, Tsvang L R. Direct measurement of turbulent flows at two heights in the atmospheric ground layer(Atmospheric turbulence statistical characteristics dependence on stratification and elevation from heat flux and wind friction stress characteristics)[J]. ACADEMY OF SCIENCES, USSR, IZVESTIYA, ATMOSPHERIC AND OCEANIC PHYSICS, 1966, 2: 477-486.10. Wyngaard J C. The effects of probe-induced flow distortion on atmospheric turbulence measurements[J]. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 1981, 20(7): 784-794.11. Wyngaard J C. The effects of probe-induced flow distortion on atmospheric turbulence measurements: Extension to scalars[J]. 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Flow distortion by supporting structures[J]. 1981, 20(2):243-251.17. 王国华, 贾淑明, 郑晓静. 观测支架引起的大气边界层风场的失真规律[J]. 兰州大学学报: 自然科学版, 2012, 48(5):71-78.Davies M E, Miller B L. Wind effects on offshore platforms-a summary of wind tunnel studies[R]. National Maritime Inst., Feltham (UK), 1982.为了保障各位老师同学从仪器维护的工作中解放出来,做数据的使用者,把更多的时间和精力用在数据深度分析和科学价值发掘方面,我们特提供以下技术服务:站点长期正式运维基于站点管理、工作流程/规范、设备安全、系统优化、设备/数据预警、站点/设备监控、数据分析、科研成果凝练和挖掘等多方面综合执行。站点短期巡检发现目前设备安装、使用、维护、运行状态等影响数据质量的问题。数据远程综汇系统升级建立系统平台,对站点运行状态和数据质量进行预警、监控等。数据整理分析和深度挖掘通过数据整理、插补和分析,形成数据质量分析报告;同时深入挖掘数据背后的科学信息,可以多方面地支撑文章写作、项目申请、专利以及软件著作权申请等工作。通量观测技术培训(涡动相关系统、闪烁仪系统等)根据用户的实际需求,可以有针对性地培训涡动通量观测和设备运行的基本原理,数据处理的基本流程,通量数据处理软件介绍及实际操作演示,通量、气象设备日常维护以及仪器标定,站点选址等相关内容。提供远程视频和上门现场培训等多种方案。
  • 赛默飞世尔科技与德国格拉特集团联手打造连续双螺杆造粒干燥解决方案
    面向制药企业的一站式解决方案-从粉剂处理一直到片剂生产 中国,上海(2011年5月12日)-全球服务科学领域的领导者赛默飞世尔科技公司今天宣布与集成过程控制技术提供商德国格拉特集团(Glatt GmbH)联手推出面向制药行业的连续双螺杆造粒干燥解决方案。这两家公司提供的是一站式解决方案,可以满足客户从粉剂处理一直到片剂生产各个过程的需求。 &ldquo 为了改善生产过程中的性能和产量,制药企业越来越多地开始采用连续工艺,尤其是造粒过程&rdquo ,赛默飞世尔材料表征业务部副总裁兼总经理Markus Schreyer说。&ldquo 我们的客户认为,双螺杆造粒将是连续工艺中的新趋势,原因是它能简化规模放大,而且我们也能提供综合双螺杆造粒产品组合来满足客户从研发一直到生产整个过程的具体需求。&rdquo 许多制药公司目前仍采用的是批处理技术,但为了进一步降低生产成本,提高性能,这些公司对连续工艺的兴趣越来越浓厚。&ldquo 格拉特公司一直运用连续工艺技术为食品、饲料和精细化工领域的客户提供服务,制药行业将是运用这一技术的下一个领域&rdquo ,格拉特制药过程控制技术业务部主管Thomas Hofmaier说。&ldquo 赛默飞世尔的双螺杆造粒技术与格拉特的连续干燥技术相结合,再加上我们在系统集成和应用方面的互补专业知识,将为客户提供独特、有益的解决方案。&rdquo 赛默飞世尔科是流变学领域的先驱者之一,它借助Thermo Scientific材料表征解决方案,成功地为多个行业提供了帮助和支持。材料表征解决方案能对塑料、食品、化妆品、药品和涂料、化学品或石化产品,以及各种液体和固体的粘度、弹性、加工性能及受温度影响的机械变化等特性进行分析测量。欲了解更多信息,请访问www.thermoscientific.com/mc。 Thermo Scientific Pharma 16 TSG双螺杆造粒机 Glatt Conti-Dryer GF 25干燥机 关于格拉特 德国格拉特集团(Glatt group)大约拥有员工1500人,专为食品、饲料、制药和化学品行业的固体产品提供增值技术。50多年来,它成功地为全球粉剂技术行业提供了多种服务。格拉特的核心技术之一就是针对造粒、干燥、涂层锅、产品搬运设备和系统集成等应用提供的流化床处理技术。除了用于批处理或连续处理的试验和生产设备外,格拉特集团还提供产品与过程开发、合同生产、工厂设计、工程和总包等服务。这意味着无论是单件设备,还是绿色现场交钥匙工厂,格拉特都有能力胜任。格拉特拥有的技术培训中心(TTC)作为面向各行业的一项服务,提供了知名度极高的专业化过程培训研习班,其中包括实践课程。请访问www.glatt.com。 关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技(纽约证交所代码: TMO)是科学服务领域的世界领导者。我们致力于帮助我们的客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额接近 110 亿美元,拥有员工约37000人。主要客户类型包括:医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构,以及环境与工业过程控制行业。借助于Thermo Scientific 和 Fisher Scientific 两个首要品牌,我们将持续技术创新与最便捷的采购方案相结合,为我们的客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务有助于加速科学探索的步伐,帮助客户解决在分析领域所遇到的各种挑战,无论是复杂的研究项目还是常规检测或工业现场应用。 欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com ,www.thermofisher.cn (中文)。
  • 常用超纯水术语表
    常用超纯水术语表——梅特勒-托利多为您整理电除盐相关术语什么是离子?离子分为两类:阳离子和阴离子。阳离子带正电荷,包括纳离子(Na+),,钙离子(Ca2+),镁离子(Mg2+).。阴离子带负电荷,包括氯离子(Cl-),硫酸根离子(SO42--),,碳酸氢离子(HCO3-)。 如何去除水中的离子?通过一系列化学反应去除水中的离子。这些反应在水中通过离子交换树脂床时发生。在阳离子交换树脂表面含有氢离子(H+),用来交换阳离子。在阴离子交换树脂表面含有氢氧根离子(OH-),用来交换阴离子。这两个交换的最终产品是H+ 和OH-,生成水分子。 离子交换当阳离子和阴离子交换树脂后,发生化学反应,因为这些反应可能不完全,因此只能达到中等程度的离子交换。 混床反应当阳离子和阴离子交换树脂混合在一起时,可发生完全反应,同时交换阳离子和阴离子,生成不含离子的水。 如何测量离子?通过同轴2-电极测量电导率或电阻率。电流通过离子分子作为电流通路通过水。离子越少,电流越小。这样样品电导率更低,电阻率更高。水温也会影响电导率/电阻率。Thornton电极和仪表自动进行温度补偿以确保测量精度。反渗透相关术语渗透在了解反渗透之前,首先要了解渗透。在自然渗透过程中,水通过半透膜从较低浓度的溶液渗透到盐度较高的溶液,直到半透膜两边的浓度相同(图2). 反渗透反渗透需要外加压力来实现自然渗透过程的逆转。当在盐溶液侧加上压力,水透过半透膜(图解3)。 反渗透膜 反渗透膜的表面是一个多微孔薄层,可拦截杂质,只让水分通过。该膜可截留细菌,热原和85%-95%的无机固体物。多价离子比单价离子更容易被截留。分子量大于300的有机固体也被膜截留,但溶解气体能通过。通过百分比衡量反渗透下同效率。。出水的纯度依赖于进水的纯度。反渗透出水的纯度比给水的纯度高许多(图解4)。 排水大部分(50-90%)的给水没有通过膜,而是流过膜表面,不断冲洗膜表面,并带走无机和有机固体至排水口。这一部分被称为“排水”。 给水因素给水因素影响膜的性能和寿命,包括以下几点:压力:给水压力影响反渗透出水的量和纯度。低给水压力导致低的出水流量和低的出水纯度.pH:给水pH范围是很重要的。当给水呈碱性,酸性或不稳定时,建议使用耐受pH.朗格利尔饱和指数(LSI):朗格利尔饱和指数用于表示在滤膜表面形成水垢的趋势。需要测量给水的温度,总无机固体,钙硬度和碱度,pH。如果LSI指数计算结果是正的,建议在反渗透系统前安装软化器.游离氯和细菌醋酸纤维素滤膜需要游离氯,防止细菌生长和膜损坏。相反,聚酰胺和薄膜会被游离氯损坏。使用聚酰胺和薄膜时通过活性炭去除游离氯.温度:滤膜的性能是基于给水在25°C情况下的。25°C以下,每减少1°C,出水产量减少3%。当给水总是低于25°C时,建议混合热水和冷水,使温度升到25°C。给水温度高于35°C会损坏滤膜.水污泥指数:SDI测量超微末微粒及堵塞滤膜的趋势。一定压力下的水通过滤膜片过滤,并采样一段时间。水流速度和总量用于决定指数值.浊度:浊度用于测量阻挡光线的悬浮超微末微粒. 蒸馏相关术语 蒸馏的净化是水纯化工艺中效果最显著的。蒸馏能有效去除大部分无机固体,所有沸点大于水(100°C)的有机物和所有细菌和热原。气体和其他有机物不能通过蒸馏去除。他们和氢离子和氧离子拥有相同的形态变化,只能在蒸馏前或蒸馏后通过其他技术去除。蒸馏的优势?蒸馏的净化功能是单一形式的水纯化工艺中最显著的。蒸馏能有效去除大部分无机固体,所有沸点大于水(100°C)的有机物,所有细菌和热原。气体和其他有机物不能被蒸馏去除。他们和氢离子和氧离子经历相同的形态变化,能在蒸馏前或蒸馏后通过其他技术去除。
  • 高德智感数字科技总部“智感数科”正式启动
    3月11日上午,武汉高德智感科技有限公司(高德红外集团旗下全资子公司)杭州数字科技总部——智感数科启动仪式在中国人工智能小镇会客厅隆重举行。杭州未来科技城党工委书记、管委会主任郭云伟,余杭区科学技术局党组成员、副局长楼杭杰,余杭街道党工委副书记吴君俊,高德红外董事、副总经理、高德智感董事长黄晟,智感数科总经理、高德数字化研究院院长张帆,之江实验室科技控股有限公司董事长刘松国,中科院资本管理有限公司执行董事、国科长三角资本副总经理蔡达,大华股份中国区总裁郜春山,微软中国企业商用事业部总监魏琦,西部数据公司中国区物联网行业线总裁张晓东,云从科技集团联合创始人、研究院院长李继伟等领导和嘉宾出席仪式。智感数科全体员工,以及近百家校企合作代表、协会合作代表、生态企业代表共同到场见证。黄晟董事长发表重要讲话。他表示,经过20多年的高速发展,高德红外从一家不起眼的小公司,成长为专业从事红外探测器芯片、红外热成像产品、综合光电系统及完整装备系统科研生产的民营上市公司。高德掌握红外热成像相关芯片、产品、系统的全部核心关键技术,端到端产业链的全国产化自主可控,是名副其实的“中国红外芯”,也是全球唯一覆盖从底层红外核心器件到十几个分系统、直至顶层完整装备系统全产业链的军民两用产品研制基地。智感数科数字科技总部的启动,标志着高德红外集团又迈出了崭新一步。他对到场领导和嘉宾、生态伙伴一直以来的支持表示感谢,并期待继续进一步深化合作,共同在数字化、智能感知人工智能领域探索更多可能。智感数科总经理张帆重点介绍了高德红外集团数字科技总部项目总体规划及当前落地情况。智感数科,是高德红外集团结合自身技术优势和未来产业布局,本着“政府为引导、企业为主体、市场为驱动"的市场化落地原则,在杭州市余杭区设立的“高德红外集团数字科技总部”。通过“六个一”的战略布局:一个市场主体企业、一个新型研发机构、一个创新运营中心、一个校企共创中心、一个产业发展基金、一个产业高峰论坛,构筑以红外热成像及多维感知融合为核心的智能感知人工智能产业链、生态圈和产业聚集地。一个市场主体企业,即“杭州高德智感数字科技有限公司”。去年6月1日,高德红外旗下全资子公司武汉高德智感科技有限公司(简称“高德智感”)投资设立公司孙公司杭州高德智感数字科技有限公司(简称“智感数科”),注册资本1亿元。公司集产品、研发、销售、交付、运营、服务为一体,承接高德智感在智能物联产业领域的数字化、智能化核心技术开发和创新场景应用,志在成为“智能感知人工智能”领军企业。一个新型研发机构,即高德数字化研究院,是构建集“原始创新、技术开发、系统集成、产研融合”于一体的智能物联数字化新型创新研发机构,未来将与相关院校、研究院所及产业生态企业开展创新务实合作,积极拓展智能感知人工智能产业赋能千行百业的创新格局。启动仪式前后,相关领导和嘉宾还分批参观了智感数科展厅,对相关产品和服务展现出浓厚兴趣,不时驻足询问。春龙抬头,喜迎盛会;勇立潮头,智感引领。高德智感一直秉承着“客户至上、奋进担当、突破创新、精益高效”的价值观,以“让智能感知科技惠及大众”为使命不断前进。智感数科数字科技总部的启动,将进一步聚焦行业、聚焦客户,为用户提供更创新、更全面的解决方案,不断满足应急预警、林业防火、消防救援、生态环保、水利监测、智能制造、电力巡视、城市高点、周界防护、户外运动、健康检测等相关领域及场景的服务变革和全新体验,为数字化转型贡献高德力量!
  • 《在线分析器技术术语简册》免费发布
    仪器信息网讯 为推动和建设我国分析仪器产业相关工作的规范化、标准化,提升我国分析仪器从业人员的基本素质,中国仪器仪表行业协会分析仪器分会陆续为行业提供相关公共服务。近期,中国仪器仪表行业协会分析仪器分会授权仪器信息网向分析仪器行业专业人士提供产品标准术语、产品装配培训等相关重要资料,免费向分析仪器行业从业人员发放。   中国仪器仪表行业协会分析仪器分会针对本行业入职工程技术人员和技术工人编写了《在线分析器技术术语简册》,目的是使分析仪器行业从业人士能够对本行业的基本技术概念,专业知识、技术名称和术语定义,以及对企业技术文件中的技术描述有个快速、基本的学习了解。据分会秘书长曹乃玉介绍,该手册以简明扼要的方式,总结和归纳了在线分析器的相关标准术语。因为一些企业用工时,培训工作做得不及时,很多分析仪器企业从业人员在涉及申报科技项目或投标制作标书等工作时,使用了不规范的术语,这样的文档,在提交专家审议时,不规范术语的表达往往造成整个项目申报或投标的失败。因此,&ldquo 我们有必要向行业提供这样的一本基础工具书,供从业人员使用时随时查看。&rdquo 同时,为让更多从业人员获得这本工具手册,制作的电子版手册可供大家免费下载。   据了解,中国仪器仪表行业协会分析仪器分会还将陆续为行业会员提供更多有价值的服务,提升行业整体水平。   附件:在线分析器技术术语简册.pdf
  • 准确率突破90%|梁廷波团队利用质谱流式开发胰腺癌和肝癌早筛模型
    消化系统恶性肿瘤发病率及死亡率都居高不下,尤其是肝癌和胰腺癌,有着起病隐匿和进展迅速的特点,而进展期肝癌和胰腺癌大多数已丧失手术机会,导致患者预后极差[1]。因此,早筛对于肝癌和胰腺癌至关重要。目前临床上使用的肝癌和胰腺癌血清标志物分别为甲胎蛋白(AFP)和癌抗原19-9(CA19-9),但这两个指标的敏感性和特异性,都不满足早筛的需求[2,3]。近年来,基于外周血中循环肿瘤DNA和外泌体等指标的液体活检技术成功被用于癌症检测,但仍没有一项指标可应用于临床早筛[4]。于是科学界想到了检测肿瘤患者的免疫系统反应,已经有大量研究表明,肿瘤发生和进展的过程中会出现免疫细胞数量和组成的变化,而这种变化则体现为全身免疫紊乱和外周血免疫细胞亚群改变[4,5]。因此,通过外周血检测免疫细胞的组成和数量,或许可成为新的癌症早筛方法。近日,浙江大学医学院附属第一医院梁廷波教授领衔的研究团队在国际消化病顶级期刊Gut上,发表了一项重要研究成果。该研究通过质谱流式细胞术(CyTOF)检测了肝癌、胰腺癌患者及健康人的外周血免疫细胞组成和数量,确定肝癌和胰腺癌中特定的免疫细胞亚群改变,并基于此构建了肝癌和胰腺癌的早期诊断模型,灵敏度和特异度都高达90%以上,具有很高的诊断效能[7],从而为肝癌及胰腺癌的早期诊断和筛查提供了全新的策略。为获得精确且具有普遍性的结论,研究人员收集了来自了15个中心的2348个受试者的样本,其中健康人对照633例,肝病患者1131例(良性肝病341例,肝癌790例),胰腺病患者584例(良性胰腺疾病208例,胰腺癌376例),在完成样本质控后,对所有样本进行了CyTOF检测,对32种主要的免疫细胞进行鉴定(见图1),并分析癌症患者与健康人或良性疾病患者这些免疫细胞组成和数量的区别。图1.外周血中免疫细胞的鉴定研究人员发现,相比于健康人和良性疾病患者,肝癌和胰腺癌患者的外周血免疫细胞亚群有着明显区别:肝癌患者的幼稚CD4 T细胞、幼稚CD8 T细胞和效应CD8 T细胞等比例降低,而浆细胞、中央记忆性CD4 T细胞单核细胞等比例升高,且以NK细胞为代表的一些亚群会出现随着肿瘤分期的进展而比例增加的现象,在胰腺癌患者样本中这些现象同样存在。也就是说,恶性肿瘤患者的外周血中,确实存在着与健康人和良性疾病患者不同的免疫细胞亚群。为合理构建预测模型,研究人员将受试者分为模型构建组和内部验证组和外部验证组3组,通过随机森林算法鉴定出诊断肝癌的7个标志物和16个细胞亚群,以及诊断胰腺癌的8个标志物和11个细胞亚群,并以此为依据构建模型,得到了外周血免疫评分(PBIScore)这个诊断指标。PBIScore反应了人外周血中与肿瘤相关的免疫细胞亚群比例的改变,且与临床常用的肿瘤标志物AFP和CA19-9类似,PBIScore同样属于血液无创检测。那么与“前浪”相比,PBIScore这个“后浪”能否堪当大任呢?研究人员发现,PBIScore在肝癌诊断模型组、内部验证组和外部验证组中的AUC值(反应诊断效能)分别达到了0.98、0.91和0.85;在胰腺癌诊断模型组、内部验证组和外部验证组AUC值分别为0.98、0.89、0.89。也就是说,PBIScore的AUC值高于AFP和CA19-9这两个传统指标,但优势还不是十分显著。为了进一步增强PBIScore的诊断效能,研究者们将它与AFP或CA19-9联合,构建了新的评分模型——iPBIscore,使其诊断效能进一步增强:iPBIscore在肝癌诊断模型组、内部验证组和外部验证组的AUC值分别高达0.99、0.97、0.96,胰腺癌诊断的AUC值更是达到了0.99、0.98及0.97,均明显高于PBIScore或AFP/CA19-9单独使用(图2)。图2.基于PBIScore构建的肝癌和胰腺癌诊断模型的效能大多数标志物在进展期或晚期肿瘤诊断时都能发挥出不俗的作用,但是一到早期肿瘤诊断往往会“折戟”,而对于癌症筛查来说,早期诊断才是重中之重。因此,研究人员检测了这种基于PBIScore的模型对早期肝癌和胰腺癌的诊断效果。结果表明,AFP/CA19-9、PBIScore模型和iPBIScore模型诊断早期肝癌的AUC值分别为0.81、0.90和0.96,诊断早期胰腺癌的AUC值分别为0.88、0.89和0.95(图3)。由此可见,PBIScore模型对早期胰腺癌和肝癌具有很强的诊断能力,而且对于传统肿瘤标志物有着很好的补充作用,两者结合之后可大幅度提高肝癌和胰腺癌的早期诊断率。图3. 基于PBIScore的模型对早期肝癌和胰腺癌的诊断效果基于PBIScore模型良好的诊断效果,研究人员推测,模型中纳入的免疫细胞亚群和肿瘤标志物、分化程度及分期等病理特征有潜在相关性。经验证,肝癌患者中,AFP阳性患者的外周血单核细胞和中央记忆性CD8 T细胞显著低于AFP阴性患者,中分化和高分化肝癌患者的中央记忆性CD8 T细胞比例远高于低分化患者(图4A)。此外,外周血免疫细胞亚群和胰腺癌肿瘤位置、疾病分期也具有显著相关性(图4B)。因此,这些外周免疫细胞亚群的失衡对于肿瘤发生、进展都有重要影响。图4.PBIScore模型中免疫细胞亚群和胰腺癌肝癌病理特征的相关性总之,这项研究通过多中心、大样本的外周血免疫细胞亚群检测揭示了外周血免疫细胞亚群紊乱对于肿瘤发生发展的影响,开发了一种可早期高效诊断肝癌和胰腺癌的早筛模型,为癌症早筛提出了一个新策略和新方向。参考文献:[1] Sharma P, Hassan C. Artificial Intelligence andDeep Learning for Upper Gastrointestinal Neoplasia. Gastroenterology. 2022 Apr 162(4):1056-1066. doi: 10.1053/j.gastro.2021.11.040.[2] Melbye M, Wohlfahrt J, Lei U, et al. Alpha-Fetoprotein levels in maternal serum during pregnancy and maternal breast cancer incidence. J Natl Cancer Inst 2000 92:1001–5.doi:10.1093/jnci/92.12.1001 [3] Ballehaninna UK, Chamberlain RS. The clinical utility of serum CA 19-9 in the diagnosis, prognosis and management of pancreatic adenocarcinoma: An evidence based appraisal. J Gastrointest Oncol. 2012 Jun 3(2):105-19. doi: 10.3978/j.issn.2078-6891.2011.021.[6] Zhang Q, Mao Y, Lin C, et al. Mass cytometry-based peripheral blood analysis as a novel tool for early detection of solid tumours: a multicentre study. Gut. 2022 Sep 16:gutjnl-2022-327496. doi: 10.1136/gutjnl-2022-327496.
  • 《热分析术语》新国标出版 研究获进展
    由中科院长春应用化学研究所负责起草修订的《热分析术语》日前由中国标准出版社正式出版。   据介绍,原国标GB6425-1986在统一热分析术语方面起了积极作用,但20余年过去了,热分析技术与应用有了很大进展,原国标严重缺失和老化。   该新版国标主要创新点有以下几方面。   第一,充分反映热分析的新进展。它对原国标进行了大幅度修改和增补,增加了一些热分析术语,如有关校准、状态调节、热分析实验数据质量标志等 充分考虑了热分析发展的现状,如对差示扫描量热法的定义涵盖了并存的热通量型和功率补偿型两种类型 反映了20余年热分析技术的最新发展, 增补了近年出现的一些新的热分析方法,如温度调制式差示扫描量热法等。   第二,对热分析的新技术给出了科学定义。如温度调制式差示扫描量热法虽已提出十余年,但至今并无完整的定义,新版国标按其原理,和各大仪器公司推出的不同形式的调制方式进行了概括,具有较大的包容性。该定义得到广泛认同。   第三,对有争议和说法纷纭的热分析术语进行了严格的分析、评述,给出了较为严谨的叫法。如差示扫描量热法是在高分子材料科学、药物等领域应用甚广的一种热分析技术,此种方法所测物理量有多种说法,如能量差、热通量、热流量、热流速率、热流速率差、功率、加热功率、加热功率差等。经分析分别将热通量型差示扫描量热法和功率补偿型差示扫描量热法所测的物理量称作“热流速率”和“加热功率”,而对它们的吸放热方向现行方法不一致,新版国标基于热力学的要求,也给予明确说明和规定。   第四,对某些热分析术语定义及其表达作了重新表述。如指出目前世界上对热分析曲线纵坐标的某些表达是不合适的,提出了更加确切的表达方式。
  • 【涨知识】跟水质特征有关的哪些术语
    茂默科学以客户为本、合作共赢的理念,致力于帮忙客户提供整体实验方案。力求解决行业内客户对科学仪器选型难、维护难的处境。通过不断优化公司运作和提升服务质量,目前已赢得业内人士和广大客户广泛认可,拥有广泛而稳固的合作伙伴和客户群体。现介绍一些跟水质特征有关的术语。1 α系数 alpha factor在活性污泥污水处理设备中,混合液与清洁水中氧传递系数之比。2 氨的汽提 ammonia stripping通过碱化和曝气去除水中氨化合物的一种方法。3 半致死浓度 lethal concentration,LC50在一定时间的连续暴露下,使受试生物半数致死的毒物浓度。4 β系数 beta factor在活性污泥污水处理设备中,混合液中溶解氧饱和值与同一温度和气压下清洁水中溶解氧饱和值之比。5 测试组 test batch在遗传毒性测试中培养基、接种体和稀释系列的混合物。6 超载 surcharge在靠重力流动的污水管中,当满管后流量再增加时所造成的状况。这可能引起过量污水从检查井溢出。7 初级生物降解 primary biodegradation在微生物的作用下,化合物的结构发生变化,导致一些特性丧失。8 初级厌氧生物降解 primary anaerobic biodegradation由于厌氧微生物的作用,受试化合物仅发生结构改变,而未达到终矿化的生物降解阶段。9 粗滤池 roughing filter在有机物含量或水力负荷比正常情况高得多的条件下工作的生物滤池,用以降低高强度污染工业废水中易降解有机物的过高浓度。10 大型植物 macrophytes大型水生植物,包括挺水、沉水和浮水植物。11 淡水 fresh water含盐量低的天然水,或一般认为便于抽取和处理产生饮用水的水。12 氮平衡 nitrogen balance参见114,质量平衡。13 氮循环 nitrogen cycle自然界中氮及其化合物被利用和转化的循环过程。14 DNA损伤 DNA damage不影响细胞复制的各种DNA变化。15 点突变 point mutation;基因突变 gene mutation基因中单碱基对(核苷酸对)改变引起的突变,包括缺失、插入、移码突变、核苷酸序列的改变。16 毒性试验 toxicity test使某种物质在一定浓度下与特定的生物接触,以确定该物质对生物的毒性影响。16.1 流水毒性试验 flow-through toxicity test;动态毒性试验 dynamic toxicity test试验水体在连续流动情况下所进行的毒性试验。16.2 半静态毒性试验 semi-static toxicity test;定期更换受试液的毒性试验 toxicity test with intermittent renewal以较长时间间隔(如12 h或24 h)来分批更换大部分试液(大于95%)的毒性试验;或定期(一般每隔24 h)将受试生物转移到毒物浓度与起始相同的新配试液中的毒性试验。16.3 静态毒性试验 static toxicity test;不更换试液的毒性试验 toxicity test without renewal在试验周期内,不更换试液的毒性试验。17 对照组 control batch是试验过程的一部分,表明无待测物质存在时基质条件对检测系统的影响。注:在遗传毒性紫外致突变(umuC)试验中,对照组包括不含待测菌的培养基、只含蒸馏水和接种物的培养基、含接种体和溶剂的培养基等。18 多氯联苯 polychlorinated biphenyls,PCBs多氯取代的联苯类化合物的总称,也包括一氯联苯。19 反冲洗 backwashing用水以逆流方向清洗滤池的操作过程,常需辅以空气冲刷。20 腐、败 putrefaction有机物受厌氧微生物作用无控制地分解,并产生臭味。21 腐、败的 septic由于缺乏溶解氧而产生腐、败的现象。22 腐生的 saprobic与有机物腐、败有关的。23 腐殖污泥 humus sludge生物滤池脱落的微生物膜。通常在后沉淀池中分离出。24 附聚(作用) agglomeration絮凝体或悬浮颗粒物聚结形成更大的絮凝物或更易沉降、浮起的颗粒物。25 隔夜培养 overnight culture下午开始,培养过夜(通常约16 h),以备第二天早晨进行的预培养接种使用。26 光合作用 photosynthesis在有光的条件下生物借助光化学反应将二氧化碳和水合成有机物。27 哈森色标 Hazen number表示水色度的值。一个标准单位为每升水中1 mg铂[以六氯铂(Ⅳ)酸的形式存在],或2 mg六水氯化钴(Ⅱ)存在下所产生的颜色。28 含水层 aquifer由具有渗透性的岩石、砂或砾石构成的能够提供大量水的含水床或含水层。29 河段 reach有一定上游和下游界限的河道。30 核苷酸 nucleotide基因组的组成成分(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶),通过糖和磷酸基团连接而形成核酸链,其顺序决定着基因组的遗传密码。31 核酸 nucleic acid重要的遗传物质,由核苷酸按一定的顺序连接而成的双螺旋结构,决定遗传编码。32 核糖核酸 ribonucleic acid,RNA构成遗传物质的重要组分之一。在RNA病毒中是基因组的组成成分。注:RNA与DNA不同,在核苷酸序列中,尿嘧啶(U)取代了胸腺嘧啶(T)(参见DNA,83)。33 后氯化 post-chlorination水(或废水)处理后再进行氯化。34 弧菌Vibrio sp.好氧、无孢子生殖的革兰氏阴性细菌,广泛分布于地表水中。某些种系致病菌,如霍乱菌、副溶血性弧菌。35 化学示踪剂 chemical tracer人为添加或天然存在于水中,用于示踪水流的化学物质。36 回流 recirculation经过初级或完全处理的部分废水,由处理系统的某一单元返回到前面单元的过程。37 汇水区 catchment area;汇水盆地 catchment basin水能自然地排到水道或某一点所形成的区域。38 混合液 mixed liquor在活性污泥曝气池或氧化沟内进行循环或曝气的活性污泥与污水的混合物。39 混合液悬浮固体 mixed liquor suspended solids,MLSS混合液中固体物质的总浓度,通常规定以干重计。40 活菌 viable bacteria具有代谢和(或)繁殖能力的细菌。41 活性炭处理 activated carbon treatment用活性炭吸附去除水和废水中溶解的或胶态的有机物的过程。例如用以改善水的味、臭和色。42 积水 ponding由于生物滤池滤料间隙堵塞,在池面上出现的水。43 基因组 genome细胞中编码遗传信息的所有遗传物质(核酸、DNA、RNA)。44 交叉连接 cross connection指管道之间的连接有可能使受污染水进入饮水供水系统,从而给公众健康带来危害。也用于描述不同配水系统之间的一种规范连接。45 接种 seeding人为引入合适的微生物而对生物系统进行接种。46 接种体 inoculum;接种材料 inoculation material向新鲜培养基中加入的微生物(或经预培养,处于指数生长期的菌悬液)。47 菌胶团膜 zoogloeal film含有大量细菌、原生动物和真菌的黏液基质,覆盖在成熟的生物滤池、慢速砂滤池滤料的润湿表面或污水管内壁。48 矿化作用 mineralization有机物完全分解成二氧化碳、水,以及其他元素的氢化物、氧化物和矿物盐。49 理想的自然群落 expected natural community在河道中仅有自然胁迫,而人为干扰较小的生物群落。50 磷平衡 phosphorus balance参见114,质量平衡。51 浓度-效应关系 concentration-effect relationship某种物质或几种物质混合物,在一定浓度梯度下,导致某种诊断标志物产生响应的剂量的相关性。注:在遗传毒性紫外致突变(umuC)试验中,umuC基因的诱导取决于受试样品中遗传毒物的浓度。52 排水区 drainage area水排至一点或多点的区域,区域边界由主管部门限定。53 培养基 culture medium支持微生物生长的液态或固态营养物质。54 贫营养水 dystrophic water含营养物甚少而含腐殖质浓度高的水。55 潜水面 water table静止的或自然流动的地下水的水面。在该水面下,除了不透水的地方外,蓄水层被水饱和。56 倾析 decantation悬浮固体沉淀或与高密度液体分离后倾出上清液。57 清洗生物 scouring organisms一些生物,例如蠕虫、昆虫幼虫和其他无脊椎动物,它们能通过摄食或移动以去除生物滤池滤料表面的细菌团膜(细菌块膜)。58 泉水 spring自然涌出地表的地下水。59 三级处理 tertiary treatment为进一步减轻污染影响,对经过初级和二级处理的污水进一步处理的过程。包括:深度物理处理、化学处理和生物处理。60 排水的深度处理 effluent polishing采用深度物理或生物方法对二级处理排水进行的三级处理。61 设定点 designated site(生物学分类的河流)在水体某一段中所选定的某个具体点,该点的水质能够代表该段水体的水质。62 生态系统 ecosystem通过不同组成的生物和其周围环境间的相互作用,形成物质循环和能量交换的系统。63 生态学 ecology研究生物及其相关环境之间相互关系的一门学科。64 生物降解 biodegradation在水介质中由于活生物的复杂作用引起的有机物的分子降解。65 生物降解阶段 biodegradation phase试验中从延滞期结束至达到大生物降解率的90%所经历的时间。66 生物矿化 biomineralization由生物活性引起的矿化作用。67 生物量 biomass给定水体中生命物质的总质量。68 (砂滤)生物膜 biofilm(of a sand filter)由活的、死的和垂死的生物在慢速砂滤池或其他生物滤池介质表面形成的膜。69 生物群 biota水生生物系统中的所有活的组分。70 生物指数 biotic index描述水体生物群的数值,用以表示水体的生物质量。71 受试样品 test sample经过所有前处理步骤(如离心、过滤、匀浆、pH调节和离子强度测定)的待测样品。72 熟化塘 maturation pond大型浅水池,用于进一步处理已经生物处理过的污水,并去除该过程中形成的固体。73 水文测量 hydrometry水流的测量与分析。74 水文地理学 hydrography研究与测量海洋、湖泊、河流和其他水域的一门应用科学。注:在一些国家中此术语等同于海洋物理化学。75 水文学 hydrology研究降水、径流或渗滤及储存、蒸发和再降这一水循环的应用科学。76 淘析 elutriation一种污泥调节工艺。用清洁水或污水厂的出水淘洗污泥,以减小污泥的碱度,特别是除去氨的化合物,从而减少混凝剂的需用量。77 停留期 retention period;滞留时间 detention time按规定的流速计算,水或废水在特定单元或系统内停留的理论时间。78 透光层 euphotic zone透光程度足以维持光合作用的上层水体。79 突变 mutation;染色体突变 chromosomal mutation生物体或病毒的遗传物质(DNA或RNA)永、久性地改变,通常是一个基因中,表现为遗传物质(一个或多个核苷酸)的缺失、易位、转导,导致遗传编码的改变,从而改变基因功能。80 推流系统 plug-flow system至少理论上(如果实际无法达到)在渠道横断面可达到充分混合,而沿水流方向又无混合或扩散的一种系统。81 脱落 sloughing菌胶团膜物质以腐质污泥的形式从生物滤池的滤料上连续脱离。82 春蜕膜 vernal sloughing;spring sloughing春季由于生物活动增强,从而使生物滤池中新的菌胶团膜滋生而旧生物膜大量脱落。83 脱氧核糖核酸 deoxyribonucleic acid,DNA构成除RNA病毒外所有生物基因组的遗传物质。与RNA不同的是,DNA核苷酸序列中含有胸腺嘧啶,而不是尿嘧啶。84 稳定期 plateau phase生物降解阶段结束到试验结束这段时间。85 稳定性 stability处理前后,废水或污泥抗腐、败的能力。86 稳定性试验 stability test;亚甲蓝试验 methylene blue test对经过生物处理污水的一种检验。试验时,向生物处理过的出水中加入亚甲蓝染料,在隔绝空气的条件下,通过染料褪色所需的时间评估水稳定性。87 污泥龄 sludge age在排泥率恒定的情况下,活性污泥处理厂排放全部活性污泥所需的天数。计算方法是用活性污泥厂污泥的总排放量除以每天排放的污泥量。88 污泥膨胀 sludge bulking活性污泥法处理系统中,通常由于丝状菌的存在,引起活性污泥体积膨胀和不易沉降的现象。89 污泥压滤 sludge pressing采用机械加压去除污泥中液体的方法,使之形成易于处置的固体物。90 无观察效应浓度 no observed effect concentration,NOEC统计学上略低于低观察效应浓度的实验浓度。91 稀释系列 dilution series预设受试样品与稀释基质(例如水或缓冲液)配比的一系列测试用混合物。92 延迟期 lag phase从试验开始到用于降解的微生物驯化适应和选择完成所经历的时间,此时化合物或有机物的降解程度达到大生物降解率的10%。93 沿岸带 littoral zone即水体边缘浅水带,阳光可直接透射到水底,根生植物占优势。94 盐跃层 halocline在分层的水体中,含盐浓度梯度大的一层。95 氧饱和值 oxygen saturation value与大气(天然系统)或纯氧(纯氧废水处理系统)处于平衡的溶解氧浓度。它随温度、氧分压和盐度而变化。96 养分去除 nutrient removal在水和废水处理中,专为除去含氮和含磷化合物而使用的生物、物理和化学方法。97 氧化沟(渠) oxidation ditch(channel)通常为若干平行沟渠在终点相连,形成闭合循环,装有曝气装置用于处理原污水或澄清污水的系统。98 氧亏 oxygen deficit在水系统中,实际溶解氧浓度与其饱和浓度值之差。99 氧平衡 oxygen balance参考114,质量平衡。100 遗传毒性 genotoxicity通常指由导致突变的物理或化学因素引起的基因组特异性改变的毒性效应。101 遗传毒性试验 genotoxicity test确定DNA损伤或DNA修复等遗传毒性作用的试验系统。102 引水 abstraction将水从任何水源永、久地或暂时地转移到其他地方,使其不再是该地区水资源的一部分,或者转移到该地区内的另一水源。103 英霍夫锥形管 Imhoff cone容积通常为1L,刻度接近尖端,可用来测定水中可沉降物体积的圆锥形透明容器。104 营养物的去除 nutrient removal在水和废水处理中,专为去除含氮和含磷化合物而使用的生物、物理和化学方法。105 umuC操纵子 umuC-operon调控umuC基因诱导的基因序列。106 umuC紫外致突变及化学修复 umuC UV mutagenesis and chemical repair在遗传毒性实验中,使用umuC基因研究受试菌株的DNA损伤。umuC基因的表达受到DNA损伤的诱导。107 油状膜 slick漂浮在海面或者其他水体上的一层物质,例如石油膜。108 预暴露 pre-exposure在添加化合物或有机物的实验条件下,对接种体进行预培养。目的是通过微生物的适应和选择,增强接种体对受试物的降解能力。109 预活化 pre-conditioning在适宜培养条件下对受试生物进行预培养。该过程中不添加化学药品或有机物质。微生物在此过程中适应实验中培养条件,可改善实验效果。110 预培养 pre-culture在适宜培养条件下培养(已活化的)微生物,以促进其适应实验中培养条件。是特定试验(如遗传毒性试验)的一部分。111 原生水 connate water与周围岩石或地层具有同一地质年代的间隙水。水质往往不良,不适于正常使用(例如饮用、工农业使用)。112 原种培养 stock culture一定条件下(如在适合的培养基中冻存)生物菌株的培养,目的是保持原有的特性,如核酸序列。113 真空过滤 vacuum filtration污泥经滤布,藉真空抽滤的一种脱水方法。114 质量平衡 mass balance在一确定系统内(例如湖泊、河流或污水处理厂),特定物质输入量和输出量(包括该物质在系统中的形成或分解)之间的相互关系。115 中温消化 mesophilic digestion污泥在20~40℃下的厌氧消化,在该温度范围内有利于微生物生长。116 中营养水 mesotrophic water天然的或由于营养累积形成的中等营养状态的水,介于贫营养和富营养之间。117 自养细菌 autotrophic bacteria;化能自养细菌 chemolithotrophic bacteria能利用无机物作为碳源和氮源而繁殖的细菌。118 总固体浓度 total solids concentration在一定条件下,已知体积的活性污泥烘干后的重量。119 大生物降解率 biodegradation maximum level试验中,一种化合物或有机物不再继续发生生物降解时的大生物降解程度(以百分率表示)。120 低可观察效应浓度 lowest observed effect concentration,LOEC与对照相比,观察到显著效应(p≤0.05)时受试物的低浓度。121 低无效应稀释度 lowest ineffective dilution,LID(一定稀释度下废水的毒性测试)试验中无抑制效应或不产生特定值以上效应的大浓度稀释值。122 终好氧生物降解 ultimate aerobic biodegradation在有氧条件下,化合物或有机物被微生物降解成CO2、H2O和元素形态的矿物盐,并同化成微生物的一部分。123 终需氧量 ultimate oxygen demand,UOD有机物完全矿化和氨氮、亚硝态氮氧化所需要的氧的理论计算值。124 终厌氧生物降解 ultimate anaerobic biodegradation在无氧条件下,化合物或有机物被微生物降解成CO2、CH4、H2O和元素形态的矿物盐,并同化成微生物的一部分。(来源:HJ 596.3-2010)
  • “迷你”肝脏肿瘤首次在实验室制造
    p   据英国剑桥大学官网16日消息,该校首次在实验室制造出了人类原发性肝癌的“迷你”生物学模型。研究人员表示,这个微型肿瘤模型可用来筛查肝癌新药、减少实验用动物的数量,甚至在未来用于为肝癌病患制定个性化疗法。研究发表于最新一期《自然· 医学》杂志。 /p p   原发性肝癌是全球第二致命的癌症。为了更好地理解其发病原理并制定疗法,需要在实验室培育病理模型,以精确模拟肿瘤在病人身上的表现。以前,科学家使用细胞培养物,但它们很难维持,也无法重现人类肿瘤的3D结构和组织架构。 /p p   在最新研究中,科学家从8名病人身上获得肿瘤细胞,将其放在特殊营养液中培养,得到了直径为0.5毫米的“肿瘤类器官”,能模拟最常见的三种原发性肝癌。 /p p   随后,他们使用这种肿瘤类器官测试了29种药物的药效,发现一种蛋白质抑制剂可抑制ERK蛋白(它出现于两种“肿瘤类器官”上)的活性,表明这种药物可能是肝癌化疗的优选药物之一。他们还将这两种肿瘤类器官植入老鼠体内,并用该药物进行治疗,结果发现,服药老鼠体内的肿瘤发育显著下降,表明这种蛋白酶抑制剂能明显抑制小鼠肿瘤生长。 /p p   此外,该肿瘤类器官能保留原初人类肿瘤的基因表达模式和组织结构,且三种来自不同肿瘤组织的不同类型肿瘤类器官,即便长时间在一个培养皿中培养,也能加以区分,因此,该研究有望在为病人研发个性化疗法方面发挥重要作用。 /p p   研究负责人梅里特克塞尔· 胡赫说:“我们以前曾利用健康的肝脏器官制造类器官,但制造出肝脏肿瘤类器官是癌症研究领域的关键一步。这将让我们更好地理解肝癌的生物学特性,并最终为病人研制出个性化疗法,也能减少对实验动物的需求。尽管许多研究仍需动物实验验证,但新模型使癌症生物学家有了更多选择。” /p
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