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单唾液神经节苷酯

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单唾液神经节苷酯相关的资讯

  • 什么是唾液酸,婴幼儿乳粉中的唾液酸如何检测
    唾液酸具有促进新生儿大脑发育的功能,中国科学家刚刚研发了一项新的测定婴儿配方乳粉中唾液酸的量的方法。  N-乙酰神经氨酸(N-acetylneuraminic acid,Neu5Ac)是大多数哺乳动物组织中最重要的唾液酸。它与婴儿记忆力和智力的发育非常相关。Neu5Ac在肝脏中合成,而新生儿肝脏合成唾液酸速度较慢。因此,一些婴幼儿乳粉厂家在乳粉中添加Neu5Ac以达到唾液酸自然水平。  最近,《国际乳品技术期刊》(International Journal of Dairy Technology)发表了中国科学家研发的有关测定婴儿配方乳粉中Neu5Ac含量的新方法。此方法是超高效色谱与质谱的结合技术,有助于婴儿配方乳粉中唾液酸的质量控制。  婴儿配方乳粉样品中的Neu5Ac以游离态和结合态两种形式存在。在前处理过程中,通过糖类和蛋白质的水解作用可以得到结合态的唾液酸。得到的两种形式的Neu5Ac需要通过固相萃取柱的净化和色谱柱的分离后,最终采用质谱检测。  该方法测定范围涵盖了一般乳基婴儿配方食品中唾液酸的浓度范围。前处理过程需要一个多小时的时间,但是检测过程仅需5分钟左右。&ldquo 该方法不仅适用于乳品工业,也可满足实验室内产品评估控制。&rdquo 研究小组公开表示。编译:郭浩楠
  • 深化产学研融合 香港中文大学(深圳)高灵敏唾液尿酸检测试纸条项目亮相第25届高交会
    11月15日—11月19日,第二十五届高交会在深圳会展中心和深圳国际会展中心两馆同时举行。今年的高交会以“激发创新活力,提升发展质量”为主题,持续打造专业化、国际化、便利化、高水平的科技成果交流交易平台。今年,香港中文大学(深圳)首次设独立展厅,展厅展出了人工智能与智能系统领域、大数据与计算机科学领域、新材料领域、生物医药与健康领域的前沿技术和创新成果。在生物医药与健康领域展示区,香港中文大学(深圳)医学院教授、生物医学工程学科负责人刘国珍,向深圳新闻网记者介绍了自己团队研发的高灵敏唾液尿酸检测试剂盒。她说,这款高灵敏唾液尿酸检测试剂盒是一种环境友好、无创无损、经济快速、精准舒适的POCT(即时检测)医疗器械产品,能有效用于高尿酸血症及痛风等慢性疾病的早筛预警和日常监管,也能用于健康人群的日常尿酸监测。该试剂盒是一款纸基芯片试纸条,通过手机APP读数,实现对唾液样品尿酸的实时定量检测。“目前市场上以指尖采血、静脉抽血尿酸检测为主,这两种方式耗时耗力,又会给患者留下创口,价格也比较昂贵,成为尿酸检测环节的痛点问题。我们这款试剂盒,小巧灵便,检测结果也显示得非常快,最重要的是,检测成本大大降低,检测一次,2到3块钱就可以了。”刘国珍说。在刚刚落幕的2023年第八届“创客中国”深圳市中小企业创新创业大赛暨“专精特新”企业创新创业大赛上,这款高灵敏唾液尿酸检测试剂盒获得了创客组第一名。刘国珍在生物传感器研究领域深耕近二十年,之前是澳大利亚新南威尔士大学教授,现在是香港中文大学(深圳)的教授。凭借对神经炎症精准诊疗的突出贡献, 刘国珍获得2020年度乔治娜斯威特定量生物医学女科学家奖,她是第一个荣获此奖项的华人女科学家。她说,自己非常喜欢深圳自由包容的氛围,这里的创业者们都有一股不屈不挠的精神,所以她选择离开“舒适区”,回国发展。她希望自己做一个“摆渡人”,培养更多生物医学器械方面的科研人才,运用自己多年积累的实验室技术帮助国内生物医疗器械解决“卡脖子”问题。
  • 赫施曼助力食品中唾液酸的测定
    &zwnj 唾液酸的测定不仅可以用于鉴定燕窝及其制品的真实性和品质,&zwnj 还为其他食品如液态乳、&zwnj 乳粉、&zwnj 糕点和饮料&zwnj 提供了更广泛的检测依据。根据GB 31614.1-2023,有三种方法测定食品中的唾液酸,第一法,液相色谱-紫外检测法:适用于燕窝及其制品中结合态唾液酸的测定;第二法液相色谱-荧光检测法和第三法液相色谱-质谱/质谱法,适用于液态乳、乳粉、糕点、饮料中唾液酸的测定。以下简述三种方法中标准溶液的配置:1.液相色谱-紫外检测法中标准溶液的配置唾液酸标准储备液(1000mg/L):准确称取适量唾液酸标准品(按纯度进行折算),用水溶解并配制成质量浓度为1000mg/L的标准储备溶液,于4℃下避光保存,保存期6个月。采用20mL规格的opus电子瓶口分配器,stepper模式,设置5个分液体积0.1、0.5、1.0、5.0、10.0mL,然后按分液键,将唾液酸标准储备液(1000mg/L)分别加入5个100mL容量瓶中,再设20mL体积分入第六个100mL容量瓶中;再用0.1%磷酸溶液-乙腈(4+6)定容至刻度,混匀。唾液酸标准系列工作液的质量浓度分别为1.0、5.0、10.0、50.0、100.0和200.0mg/L临用现配。2.液相色谱-荧光检测法中标准溶液的配置唾液酸标准储备液(1000mg/L):准确称取适量唾液酸标准品(按纯度进行折算),用水溶解并配制成质量浓度为1000mg/L的标准储备溶液,于4℃下避光保存,保存期6个月。采用20mL规格的opus电子瓶口分配器,stepper模式,设置5个分液体积0.2、1.0、2.0、4.0、10.0mL,然后按分液键,将唾液酸标准储备液(1000mg/L)分别加入5个100mL容量瓶中,再设20mL体积分入第六个100mL容量瓶中;再用乙腈-水溶液(1+9)定容至刻度,混匀。唾液酸标准系列工作液的质量浓度分别为2.0、10.0、20.0、40.0、100.0和200.0mg/L,临用现配。3.液相色谱-质谱/质谱法中标准溶液的配置唾液酸标准储备液(1000mg/L):准确称取适量唾液酸标准品(按纯度进行折算),用水溶解并配制成质量浓度为1000mg/L的标准储备溶液,于4℃下避光保存,保存期6个月。唾液酸标准中间液(100mg/L):用Miragen电动移液器移取标准储备液(1000mg/L)10mL于100mL容量瓶中,加水定容至刻度,混匀,于4℃下避光保存,保存期1个月。唾液酸标准系列工作液:准备5个100mL容量瓶,用5mL规格的Miragen电动移液器,用单吸多排模式,设置吸入3.8mL,5次排出(体积分别为0.1、0.2mL、0.5、1.0和2.0mL),然后取唾液酸标准中间液(100mg/L)进行一次单吸多排移液,排入5个100mL容量瓶中,用乙腈-水溶液(1+9)定容至刻度,混匀。唾液酸标准系列工作液的质量浓度分别为0.1、0.2、0.5、1.0和2.0mg/L,临用现配。移取液体的一般是量筒和移液管,存在三个缺点:一是敞口操作,对强腐蚀、有毒有害、挥发性的液体,存在安全隐患;二是操作上环节多,需目视确认凹液面,实现精度难以保证;三是效率较低,无法满足日益增加的液体移取的工作需求。实验室移取小体积(几微升到10毫升)的液体,一般采用移液器。Miragen电动移液器,数值靠设定或选定,电机控制活塞运动,吸液和排液也更加稳定,还有步骤少、调数快、模式多等诸多优势。Miragen电动移液器可给电机多段信号,从而达到吸液和排液分次数且各段体积可调。可实现单吸多排、多吸单排等效果。赫施曼的opus电子瓶口分配器分辨率可达微升,不仅可用于常规的等体积分液,一次装液还可完成10个不同体积的连续分液,可用于毫升级的母液添加和分液,大体积的型号可代替烧杯、玻璃棒、洗瓶,用于稀释液的快速、准确地添加,非常适合做标准曲线和毫升级大批量灌装。
  • 日本开发出唾液筛查癌症新技术
    本研究人员日前报告说,他们开发出一种新技术,只需分析人体唾液,即可筛查口腔癌、乳腺癌和胰腺癌等癌症,而且准确度很高。  日本庆应义塾大学在新闻公报中说,癌细胞比正常细胞增殖迅速,受其影响,唾液中的数百种物质也会出现浓度变化。他们通过比对癌症较早期患者与正常人的唾液,发现有54种氨基酸的浓度存在重大差异。  研究人员进而对这54种氨基酸进行分析,发现可以利用它们准确筛查多种癌症,其中,口腔癌的筛查准确率为80%,乳腺癌为95%,胰腺癌为99%。  与血液检查筛查癌症相比,唾液检查更为便捷,且不会增加身体负担。下一步,研究人员还准备开发成本更低、更易操作的唾液分析仪器,以早日达到实用化水平。
  • 国内首个艾滋病唾液检测试剂获批上市
    用棉签在口腔内蘸取唾液后,在试剂盒中加入几种不同的检测试剂,30分钟就可快速检验出是否感染艾滋病。5月4日,记者从北京生物技术和新医药产业促进中心获悉,国内首个艾滋病唾液检测试剂已获批上市。  早在2009年,在国家“艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治”科技重大专项的支持下,北京万泰生物药业股份有限公司与厦门大学成功研制出“HIV(1+2型)口腔黏膜渗出液抗体检测试剂盒”。这款艾滋病唾液检测试剂采用先进的免疫渗滤法,操作简便,采样时无痛,不会对受试者皮肤造成针刺损伤,极大降低了被检测者和医护人员受感染的风险。  这种唾液检测试剂,还适用于一些不宜使用静脉采血的人群,比如儿童、肥胖者、静脉萎缩者等,便于医疗条件较差、采血困难的边远地区以及大规模人群初筛使用。  艾滋病病毒感染者,除了血液外,他们的尿液、口腔黏膜渗出液、精液及泪液中均含有HIV抗体。当前,利用人体的唾液、尿液标本进行艾滋病检测排查,再结合常规的血液标本检测,已成为全球HIV监测的发展趋势。  此前,该试剂已分别在中国疾病预防控制中心性病艾滋病预防控制中心、中国人民解放军军事医学科学院微生物流行病研究所和新疆维吾尔自治区疾病预防控制中心,进行了系统权威的临床研究,并在全国范围的高危人群中采集了1271份唾液样本。最终的临床考核显示,该试剂与进口的HIV抗体酶联免疫试剂阳性符合率达99.09%,阴性符合率99.79%,总符合率99.61%。  “目前,这款试剂每人份售价在百元左右,不属于非处方药物范畴,药店买不到,只适用于疾控中心的流行病学调查。”北京万泰药业总经理邱子欣说,由于唾液的收集简便易行,该试剂同时也可用于医院对HIV感染的辅助诊断。“未来,它也有望进入家庭,成为人们自我检测艾滋病的一种方式。”  目前,我国现有的各种HIV诊断试剂均针对血液标本,需要进行侵袭性采样,难以满足人群监测的需求,同时还增加了采血过程中可能出现的交叉感染风险。此外,我国前两代艾滋病检测试剂都属于批量检测试剂,其特有的96孔板不适用于个体检验,且须在专业检测仪器的辅助下才能操作。  诊断试剂发展史  上世纪90年代中期,我国第三代艾滋病诊断试剂依赖进口,国产试剂还停留在第二代的水平。1999年,万泰公司和厦门大学科研人员共同研制出国内唯一一个能完全满足艾滋病毒抗体诊断试剂盒生产要求的艾滋病毒重组抗原,填补了国内的空白。  此后,双方研制出了国内第一个第三代艾滋病毒抗体诊断试剂盒,质量与国际一流产品水平一致,与国产第二代产品相比,在灵敏度和特异性上实现了质的飞跃,2000年获得国家二类新药证书,结束了外国公司的垄断。同时,将科研成果迅速转让给占我国HIV诊断试剂市场75%以上的科华、华美、新创、金豪等十余家主要诊断试剂厂商和临床单位,使国产艾滋病毒诊断试剂盒在2001年实现全面更新换代,并获得“国家科技进步二等奖”。  2003至2006年,北京承担了国家发改委高新技术产业化示范工程“艾滋病毒重组抗原与抗体诊断试剂产业化”项目 2008年,万泰公司推出国内首家上市的国产HIV第四代诊断试剂,进一步提升了我国的艾滋病诊断能力,使国产试剂达到国际领先水平。
  • N-聚糖唾液酸结合异构体鉴定——SialoCapper™ -ID试剂盒+MALDI-8020
    唾液酸(SA)是酸性单糖的家族名称,包括 N-乙酰神经氨酸 (NeuAc) 和 N-羟乙酰神经氨酸 (NeuGc),主要存在于聚糖的非还原末端。是一种天然存在的碳水化合物,最初由颌下腺粘蛋白分离出,因此而得名。唾液酸通常以低聚糖,糖脂,糖蛋白的形式存在。唾液酸可以以 α2,3- 或 α2,6- 键类型存在。这样的连接异构体在生物学上很重要,因为不同连锁类型可能与各种疾病有关,例如病毒感染和癌症。 近年来,质谱技术已被广泛应用于分析聚糖。然而,鉴定含有多个唾液酸残基的复杂聚糖的唾液酸键类型仍然具有挑战性。本研究工作通过使用“SialoCapper-ID 试剂盒”进行独特的衍生化,然后进行 MALDI-8020 MS分析,从而鉴定2-氨基吡啶(PA)标记的聚糖上的酸谱系类型。 SialoCapper-ID 试剂盒是一种用于聚糖预处理的新型试剂盒,可简化获得专利的唾液酸键特异性烷基酰胺化 (SALSA 方法)步骤。SALSA通过中和残留物来防止在聚糖预处理和 MS 分析过程中唾液酸残留物的损失。此外,它允许通过以特定键的方式衍生残基来基于 MS 区分唾液酸键异构体。 SALSA法的衍生方案 本实验中,N-连接聚糖通过肼解作用从51只大鼠102只耳蜗血管纹衍生的糖蛋白中释放出来的。N-聚糖的还原端用PA标记。然后根据唾液酸的数量通过 DEAE 阴离子交换 HPLC 对 PA 标记的聚糖进行分离,并在 ODS 柱上使用反相 (RP) HPLC 进一步分离。使用酰胺柱和 LC-MS 通过正相 (NP) HPLC 分析分级的 N-聚糖,并根据二维 (2-D) HPLC 分析 (RP/NP) 的结果确定 N-聚糖的结构 和 LC/MS 分析。最后,使用 SialoCapper-ID Kit 进行唾液酸键特异性衍生化,用于未确定唾液酸键类型的分离。 在用碳芯片对 14 份 PA 标记的聚糖进行脱盐后,使用 SialoCapper-ID 试剂盒在试管中以液相反应的形式进行唾液酸键特异性衍生化。除了通过 2-D HPLC 和 LC/MS 进行结构测定外,研究者另辟蹊径,使用MALDI-8020+ SialoCapper-ID 试剂盒根据唾液酸键特异性衍生化产生的质量变化来区分唾液酸键类型。相对于LC/MS,MALDI-MS有利于轻松快速鉴定唾液酸键类型,特别是在分析多个样品时。 A1-14 组分的质谱图和唾液酸键型鉴定结果A2-16 组分的质谱图和唾液酸键型鉴定结果 MALDI-8020+SialoCapper-ID 试剂盒唾液酸结合异构体鉴定优势1 无需与标准聚糖样品的分析结果进行比较,即可识别复杂聚糖的唾液酸键类型。2 SialoCapper-ID Kit可应用于标记糖链,无需改变常规分析流程即可进行唾液酸键联分析。3 无需 LC 分离, MALDI-MS 直接鉴定唾液酸键类型。 MALDI-8020是岛津MALDI家族一款体积小巧,性能卓越的特色产品。荣获2018 IBO工业设计大奖银奖。 主要特点:● 线性台式MALDI-TOF● 200Hz固态激光器,355nm波长● 进样速度快● TrueClean™ 自动源清洁功能。配备大口径离子光学系统,使仪器长期使用中源的污染风险降到最低。配备基于紫外激光器的源清洁功能,可自动快速实现源自清洁。● 静音(55dB)● 可视化工作状态 参考文献:岛津应用新闻:Sialic Acid Linkage Isomer Discrimination of N-glycansderived from Rat Cochlea using SialoCapper-ID KitM. Inuzuka, T. Nishikaze 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 我国成功研发唾液检测吸毒技术
    近年来,吸毒人员驾驶车辆即“毒驾”导致的交通事故和公共安全事故时有发生,预防和减少因吸毒驾驶引发的交通事故迫在眉睫。但是以往排查嫌疑人员是否吸毒的尿液检验方法不仅耗费大量人力、物力,而且检验时间过长,不适用于路边筛查。  中国科学院生物物理研究所下属中生朗捷生物技术有限公司经过多年攻关,在国内率先研制出利用唾液对吸毒驾驶人员进行快速检测的唾液检测卡,并于近日获得国家食品药品监督管理局颁发的医疗器械注册证。  北京市公安局组织的专家验收意见认为,唾液检测甲基苯丙胺和吗啡等毒品的技术操作简便、快捷,避免了常规尿液检测取样不便的问题,适合娱乐场所和道路交通的吸毒筛查工作。
  • PerkinElmer唾液样品优化方案之利器—BeadBoost™ 珠磨均质器
    PerkinElmer最新推出的BeadBoost™ 珠磨均质器是一台集研磨、裂解、均质为一体的灵活、高效和快速的样本匀质器。它通过高效三维高速运动,辅助研磨珠撞击,优化研磨珠运动减少涡流,可处理多种生物样品。BeadBoost™ 珠磨均质器特点:可适用于多种规格的研磨管—24x2ml/1.5ml/0.5ml、12x7ml、3x15ml、6x30ml、3x50ml、96x0.1-1.2ml样品管(需选配适配器)用于提取DNA、RNA、蛋白质和小分子药物成分时的各类生物样品均质前置式开盖,方便样品加载触摸屏界面,优化的Optimate™ 软件,99个可编程内存设置和多语言用户界面运行结束后无需等待即可再次运行,提高了实验效率单管操作,不会出现交叉污染均质处理时间短,不会导致样品降解内置盖锁,安全性高全球新冠疫情已经造成了巨大的社会、经济和公共卫生压力。快速准确地检测SARS-CoV-2是控制新冠疫情的关键。SARS-CoV-2病毒的检测已应用于各种临床标本,鼻咽拭子、口咽拭子样本是目前推荐用于COVID-19诊断测试的标准上呼吸道样本。唾液样本是SARS-CoV-2检测的理想样本类型,因为它具有采集样本简单、无创的特点。唾液样品在核酸检测时的样品操作和检测灵敏度等方面具有一定的挑战。PerkinElmer优化的唾液样品新冠病毒核酸检测工作流程中包含了BeadBoost™ 珠磨均质器。在核酸分离之前,使用BeadBoost™ 珠磨均质器添加一个均质步骤,均质后的唾液样本易于操作,并提高样本中SARS-CoV-2检测的敏感性。实验案例日前来自美国佐治亚州奥古斯塔大学Augusta University的多位科学家利用PerkinElmer的SAR-CoV-2检测方案对来多个自医疗机构和社区收集到的429份对应的鼻咽拭子和唾液样品进行新冠病毒检测,以分析唾液样品、鼻咽拭子的新冠检测效果,以及利用唾液样品新冠检测优化方案后的检测效果。样本处理和SARAS-CoV-2分析工作流程示意图概述:对在医疗机构和社中采集的对应鼻咽拭子和唾液样本进行测试和验证。1、U方案:使用U方案对鼻炎拭子或唾液样本进行SARS-CoV-2检测流程(唾液样品不经过均质,直接用于RNA提取);2、SalivaAll方案:使用SalivaAll方案对唾液样本进行新冠病毒核酸检测流程(在唾液样品提取RNA之前利用珠磨机均质器进行唾液均质化步骤);3、SalivaAll混样方案:唾液样本均质后按5:1进行混样,然后进行RNA提取、RT-PCR检测。实验流程及结果如下U方案通过RT-PCR检测240个对应的鼻咽拭子和唾液样本的新冠病毒SARS-CoV-2。结果显示 28.3%(68/240)的样本从唾液、鼻咽拭子或两者中检测出SARS-CoV-2阳性。唾液中的检出率50.0%(34/68)低于鼻咽拭子的检出率89.7%(61/68)。SalivaAll方案对189个对应的鼻咽拭子和唾液样本进行了检测,在提取RNA之前利用BeadBoost珠磨均质器对唾液样品进行样本均质化步骤,然后进行核酸提取、RT-PCR。结果显示,50.2%(95/189)的样本从唾液、鼻咽拭子或两者中检测出SARS-CoV-2阳性。唾液中SARS-CoV-2的检出率97.8%(93/95)高于鼻咽拭子检出率78.9%(75/95)。U方案与SalivaAll方案比较:对U方案检测的85份唾液样本用SalivaAll方案再次进行检测,对两种方案进行评估。在两种方案评估的85份唾液样本中,57.6%(49份)的SARS-CoV-2检测呈阳性,在U方案、SalivaAll方案或两者皆有。唾液样品SalivaAll方案的检出率为100%(49/49),而U方案的检出率为36.7%(18/49)。SalivaAll混样方案根据FDA5:1的混样建议,分别利用1个阳性样品和4个阴性样品混成阳性混样,利用5个阴性样品混成阴性混样。阳性混样和阴性混样各混20个样品。利用SalivaAll混样方案,唾液样本均质后每个样品取60ul进行混样,5个样品总体积为300ul混样,然后进行RNA提取、RT-PCR检测。结果显示,20个阳性混样的检测准确性为95%,阴性混样的检测准确性为100%。研究表明传统的SARS-CoV-2核酸检测流程在唾液样本的操作和检测灵敏度等方面具有一定的挑战。通过PerkinElmer优化的唾液样品检测方案,在RNA提取之前加上唾液样品均质处理步骤,检测结果灵敏性大幅提升,检测灵敏度高于鼻咽拭子,同时可以对唾液样品进行混样检测。此款BeadBoost珠磨均质器先进技术来自OMNI International公司,PerkinElmer已于 2021年1月正式收购OMNI International,这是一家全球领先的样品均质技术公司。OMNI的珠磨均质技术是PerkinElmer新推出并获CE认证的SARS-CoV-2唾液检测流程的一个关键组成部分。此次收购进一步完善了PerkinElmer基因组学全流程解决方案。PerkinElmer致力于为客户提供满足其科研和临床测试需求的完整解决方案。参考文献1.Landry ML, Criscuolo J, Peaper DR. Challenges in use of saliva for detection of SARS-CoV2 RNA in symptomatic outpatients. J Clin Virol. 2020 130: 104567. doi:10.1016/j.jcv.2020.104567.2.Sahajpal, N. S., Mondal, A. K., Ananth, S., Njau, A., Ahluwalia, P., Chaubey, A., . . . Kolhe, R. (2020). SalivaAll: Clinical validation of a sensitive test for saliva collected in healthcare and community settings with pooling utility for SARS-CoV-2 mass surveillance. doi:10.1101/2020.08.26.20182816
  • 45分钟出结果!以色列开始试点新冠病毒唾液检测法
    以色列卫生部、国防部及巴尔伊兰大学7日发表联合声明说,该国已开始试点实施新冠病毒唾液检测法。 声明说,新冠病毒唾液检测试点工作已在该国中部城市特拉维夫开展,试点工作为期两周。在此期间,医务人员将对数百名不同年龄段的民众进行新冠病毒唾液检测及标准鼻咽拭子检测,对比两种方式的“采样舒适度和安全性”以及“检测结果有效性”。  据介绍,新冠病毒唾液检测试点工作所使用的试剂由巴尔伊兰大学开发。实验室测试显示,其性能和灵敏度与标准鼻咽拭子检测相似。唾液检测法大约45分钟即可出结果,短于标准鼻咽拭子检测法的几个小时。  以色列卫生部7日发布的数据显示,该国6日报告新增新冠确诊病例2351例,累计确诊近130万例,累计死亡7865例。截至7日,该国930万人口中约617万人已接种至少一剂新冠疫苗,约567万人完成两剂接种,约367万人完成第三剂接种。
  • 同样用液质,妙手何来? | 这款试剂盒,破局大健康科研
    液质妙手来自何方?妙手来自于安捷伦出色的用户们。安捷伦推出液质妙手系列第一集——博莱克科技(武汉)有限公司(简称博莱克)的科研试剂盒。  关于代谢组学这盘棋…她这么说:  “目前对于分析化学的硕士研究生来说,能开发出一套基于UHPLC-MS的代谢物小分子的检测方法,其实已经满足毕业要求了。但是这个方法在应用于大样本检测中的稳定性、普适性、便利性,很难得到保证。大家都知道,毕业后这个方法就像武功秘籍一样,面临失传的风险,而在这个方法基础上做进一步的优化和提升,就难上加难。”  “我们起初的想法,就是把研发好的新方法进一步锤炼,变成一个稳定可靠的商业化检测服务,不管测几个还是几千个样本,不管什么类型的样本,不管哪个批次的样本,都能得到一致的结果。让科研用户能够像使用计算机一样的便利,只用简单输入(明确测什么),我们来做标准化的输出(定量检测结果),而不是让每个科研用户自己从零开始造一台计算机(开发检测方法)。”  “我们服务过很多科研用户,有研究阿尔兹海默症的,有研究颅内动脉瘤的,有研究乙肝治疗效果的,还有研究抗结核药物新靶点的。科学家们有不同的研究方向,而我们要做的就是提供代谢组学通用化的检测服务,帮助他们在病理生理、药物研发、营养学、环境科学等诸多领域中,加速新Biomark、新功能、新机制的发现过程。”博莱克副总经理 喻门  疾病的发生机理和相关代谢物变化,一直是生命科学科研领域的热点。代谢组学通过检测技术,研究和发现人类某些标志物或代谢物的表型和规律,提前实现疾病的预防甚至治疗。而精准、快速、方便的检测设备和方案,也因此成为了疾病研究和治疗,以及整个代谢组学发展的关键。  一直以来,安捷伦践行“在中国、为中国”,通过提供安捷伦尖端、稳定、高性能的产品平台,以及专业的知识和技术团队,帮助更多的本土的合作伙伴企业实现创新,针对不同的细分市场和需求,开发极具竞争力的新产品和解决方案。博莱克科技研发团队与安捷伦的超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC- MS/MS)平台  近日,正是基于安捷伦的超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC- MS/MS)平台,代谢组学科研服务公司——博莱克科技(武汉)有限公司,研发了一系列代谢物小分子定量检测方式,推出3套定量检测试剂盒产品,可针对实验动物和人体血样、尿样中的20种蛋白质氨基酸、12种神经递质和6种儿茶酚胺进行精准定量检测,让医疗健康和代谢组学领域的科研和检测人员,都能便捷、快速地完成多种指标的检测。试剂盒检测指标  通常情况下,想要准确测量人类血液、尿液和唾液等样品中代谢物的绝对结构,定量它们的浓度及其变化规律,需要昂贵的检测设备和复杂的检测方法。在没有试剂盒的情况下,根据检测目标物的种类、个数、方法、设备情况和人员熟练度情况的不同,开发一个稳定的检测方法可能会需要数月时间。而代谢物定量检测试剂盒具备试剂集成化、方法标准化、操作便捷等优点,可以大幅提高科研人员的实验效率及实验室管理效率,免去了冗长繁杂的检测方法开发和测试的时间,让研究者更加关注数据分析本身而非仪器方法的开发。  无论是高校、研究所的老师和学生,还是医疗机构临床科研部门的研究人员,均可采用成熟的商品化试剂盒加速科研进度,同时提升检测结果的可靠性和重现性。放眼未来,随着人类对疾病发生、发展、预防、治疗不断深入的研究,该类试剂盒亦有可能拓展到临床检测维度,打开IVD检测领域的新世界。  安捷伦液相色谱系统的可靠性和稳定性极佳,系统耐压上限1300 bar,动态流速范围可高达 5 mL/min,适合快速精确分离多种代谢物组分。而三重四极杆质谱具有出色的灵敏度、精密度和扫描速度,既使样品量极少也能精准定量。这些优越的性能,是博莱克开发快速定量检测方法的硬件基础。在大量检测不同类型样本完善检测方法后,进一步衍生出商业化的试剂盒产品。  从应用出发,满足科研工作者的实际需求是博莱克公司的一贯目标。试剂盒所覆盖的靶标经过了精心筛选,除了功能丰富的20种蛋白质氨基酸以外,还选择了近年来的明星分子神经递质和儿茶酚胺。这两类代谢物在生物体内含量极低,检测难度极大,据研究表明,可能与多种疾病具有一定相关性。神经递质对心血管、神经、内分泌等组织系统有着广泛的调节作用,并对如睡眠觉醒、情感、情绪、应激行为等生理活动产生重要影响。  例如上文提到的,在抑郁症相关的研究中,有研究者发现,在抑郁症患者的血浆中GABA通路(神经递质类)和儿茶酚胺通路相关代谢物的浓度与健康人有显著性区别,可能是潜在的诊断抑郁症的标志物。嗜铬细胞瘤和副神经节瘤(PPGL)会合成、分泌和释放大量儿茶酚胺,引起患者血压升高和代谢性改变等一系列临床症候群,并造成心、脑、肾、血管等严重并发症甚至死亡。 “嗜铬细胞瘤和副神经节瘤诊断治疗专家共识(2020版)”中推荐使用LC-MS/MS检测血、尿中的儿茶酚胺用于辅助诊断。  除了应用上的多元性外,博莱克全新研发的试剂盒产品,还具有以下技术优势:   串联质谱:定量检测小分子的金标准,特异性强,一次同时检测多个靶标   增敏探针:授权专利(专利号:ZL 201610424377.9,专利类型:发明专利),特异性结合并自带电荷,灵敏度提高至少两个数量级   用样量少:仅需20~150 μL血样或20 μL尿样,针对痕量物质表现依旧优异   保护巯基:对于易被氧化的-SH有特殊保护,能准确检测半胱氨酸的正确浓度试剂盒功能和应用  博莱克科技(武汉)有限公司(简称博莱克)创立于2015年,专注于代谢组学在科研服务领域的技术开发与应用。在正式推出代谢组学试剂盒之前,博莱克为北京阜外医院等多家科研机构提供了能覆盖数万种代谢物的检测服务,总结发现了众多科研客户对于部分重点检测目标的高频需求,并基于此着手开发通用试剂盒。  在2021年安捷伦与博莱克达成战略合作后,双方一直共同致力于液相质谱适配检测试剂盒技术合作开发,推动检测技术在代谢组学方面的实地应用。在此次试剂盒研发过程中,安捷伦不仅提供了先进、稳定的检测技术平台,而且相关产品专家不断跟进和交流,为产品研发提供了重要指导和帮助。博莱克科技 技术团队  代谢组学应用前景广阔,潜力可期,为科学家未来进一步解析复杂生命系统的机理与奥秘指明新的方向、提供有价值的线索,有望引领新一轮健康科技与生物产业变革。而代谢组学超灵敏、超高通量的测量技术需求必将挑战当今最优秀仪器的性能极限,对仪器提出全新要求并倒逼仪器硬件能力的提升,进而使仪器技术与分析方法再出现“质的飞跃”。  因此,未来双方将继续研发和转化更为丰富的代谢物定量检测试剂盒,满足科研用户的实际需求,并期待产品能在健康、医疗领域有进一步的应用和发展。同时共同发力代谢组学成果转化领域,探索新靶标、新产品、新应用,打造更多新型的科研乃至临检试剂盒,服务于“中国人健康”。  安捷伦也将继续与行业合作伙伴通力协作,通过提供安捷伦尖端、稳定、高性能的产品平台,以及专业的服务和支持,助力更多本土企业实现创新和发展。接下来,通过“液质妙手系列”,我们也将分享更多基于安捷伦液相质谱平台实现创新的案例和故事,敬请期待!  附录:从1999年诞生以来,代谢组学这门学科经历了20多年快速发展阶段,从基础研究到应用均取得了诸多成果,在中国的发展更是有两个标志性的事件:一是2017年启动的“国际人类表型组计划”,该项目由复旦大学联合中科院上海生命科学研究院、上海交通大学、上海市计量测试技术研究院等共同承担,是上海首批市级科技重大专项之一,由中国科学家发起,细致描绘代表人群的全表型谱,系统解析表型组与基因组的关联,发现人类健康和疾病等表型特征形成的内在规律和生物标志物,代谢组学是其中重要一环。二是2018年中国生物物理学会代谢组学分会的成立,标志着我国代谢组学领域研究人员进入集体共发展的阶段,重点关注行业的人才培养、研究水平提高、规范化、标准化等问题,通过定期举办学术会议、讲习培训班、陆续推出行业标准等一系列举措,促进我国代谢组学领域的进一步深入发展。
  • 以色列新冠病毒唾液光谱检测法1秒内出结果 约1.7元/次
    p  据央视财经消息,日前,以色列最大医疗机构谢巴医疗中心公开了最新研发的新冠病毒“唾液检测法”,不到1秒出结果。/pp  检测时,测试对象往嘴里倒入主要成分为生理盐水的漱口水。漱口后,吐回试剂瓶。检测人员随后取样,并将样品放入检测机,连接电脑进行检测。检测用时仅需不到一秒,就能在电脑屏幕上显示出检测结果。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 350px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/42719703-09a6-4a5a-837c-e07ba432bd5b.jpg" title="微信图片_20200817113444.png" alt="微信图片_20200817113444.png" width="600" height="350" border="0" vspace="0"//pp  据悉,“唾液检测法”不同于目前的鼻咽试纸检测,其主要是针对测试对象的唾液进行光谱分析,因此检测设备仅需一个比手掌稍大一点的盒子。/pp  连接电脑后,基于前期累计的大量数据和人工智能分析,检测算法能够及时给出结果。初步临床试验显示,“唾液检测法”的准确率达到了95%。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 328px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/056fd965-7db3-449f-ac55-326337245cf9.jpg" title="微信图片_20200817113448.png" alt="微信图片_20200817113448.png" width="600" height="328" border="0" vspace="0"//pp  以色列“唾液检测机”研发公司光谱业务负责人埃雷兹· 列夫表示,“唾液检测法”不需要实验室场景,可以在家、机场、剧院等场合进行检测,可在任何场景下进行快速的大规模检测。/pp  此外,除了使用便捷、用时短的优势,“唾液检测法”还能大幅降低检测的成本。据估算,大规模投产后,每一台唾液检测机的定价将略低于200美元,即不到人民币1390元,每一次检测的费用仅为0.25美元,约合人民币1.7元。/pp  目前,以色列各大医疗机构仍在关注这种检测方法的有效性,尤其是随着检测数据的积累,“唾液检测法”在未来能否有效检测出无症状感染者。/ppbr//p
  • 中国科大揭示光感知调控血糖代谢的神经机制
    对栖息于这颗蓝色星球上的生命而言,光是一切生命产生的源动力,也是生命体最重要的感知觉输入之一。同时生命体根据外界环境条件控制体内营养物质的代谢平衡是生存的必须,而代谢紊乱会产生严重疾病,哺乳动物已经进化出了精确和复杂的调控网络用于持续动态调控血糖代谢。大量公共卫生调查显示夜间过多光源暴露显著增加肥胖和糖尿病等代谢疾病风险,那么光作为最重要的外部环境因素,其是否直接调控血糖代谢?其中涉及哪类感光的细胞、何种神经环路以及外周靶器官,这些方面的问题一直没有得到解答。   1月20日,中国科学技术大学生命科学与医学部教授薛天研究团队在《细胞》(Cell)上,在线发表了题为Light modulates glucose metabolism by a retina-hypothalamus-brown adipose tissue axis的研究成果。该工作发现了光直接通过激活视网膜上特殊的感光细胞,经视神经至下丘脑和延髓的系列神经核团传递信号,最终通过交感神经作用于外周的棕色脂肪组织,直接压抑了机体的血糖代谢能力。值得指出的是,这项工作不但在小鼠动物模型上系统回答了光调节血糖代谢的生物学机理,在人体试验上也发现了同样的现象,显示光调节血糖代谢可能广泛存在于哺乳动物界。   研究人员首先对小鼠和人执行葡萄糖耐受性检测(GTT),发现数个小时的光暴露显著降低了人和鼠的血糖耐受性。哺乳动物光感受主要依赖于视网膜上的各类感光细胞。除了经典的视锥(Cones)视杆(Rods)细胞介导图像视觉感知之外,光也能直接激活视网膜上的第三类感光细胞视网膜自感光神经节细胞(ipRGC),它依靠自身表达的视黑素(Melanopsin)对波长靠近480nm的短波长蓝光敏感。ipRGC支配诸多下游脑区进而调控如瞳孔对光反射、昼夜节律、睡眠和情绪认知功能。光降低血糖耐受性通过何种感光细胞介导?通过基因工程手段,研究人员逐一使视网膜各类感光细胞丧失感光能力,发现光诱发血糖不耐受由ipRGC感光独立介导(图1)。   接着研究人员进一步探究视网膜至脑内的哪些核团参与光调节糖代谢。下丘脑是调控机体代谢的重要区域,其中与ipRGC有较密集连接的是下丘脑视交叉上核SCN和视上核SON核团。已知数周异常光照模式能够通过影响节律中枢SCN,造成生物钟节律失调,进而间接影响到血糖代谢功能。研究人员分别损毁或利用化学遗传手段操控ipRGC投射的SCN和SON核团,发现了光急性降低血糖耐受性这一过程独立于生物钟节律系统,而由ipRGC-SON的神经环路直接介导(图1)。   结合大量神经环路示踪和操控手段,研究人员进一步发现ipRGC→SONOXT(视上核内催产素(Oxytocin)能神经元)→SONAVP(SON内抗利尿激素(Vasopressin)能神经元)→PVN(下丘脑室旁核)→NTSVgat(孤束核的GABA能抑制性神经元)→RPa(中缝苍白核)这样一条脑内六级长程神经环路介导光降低血糖耐受性(图1)。   光影响血糖代谢必然通过外周血糖代谢的器官来执行,考虑到在环路水平上光降低血糖耐受通过中缝苍白核RPa,该核团是调节棕色脂肪组织(BAT)活性的交感前运动神经的主要部位。因此研究人员将研究锁定在棕色脂肪组织,而棕色脂肪组织的重要作用之一是代谢葡萄糖或脂肪,直接产热以维持体温稳态。研究人员发现光能显著压抑棕色脂肪组织的温度,进一步通过阻断交感神经对棕色脂肪组织的投射、以及利用热中性环境温度压抑棕色脂肪组织活性的手段,确定了光降低血糖耐受性是通过压抑脂肪组织消耗血糖的产热所导致(图1)。   夜行性的小鼠和昼行性的人类在诸多光调控的生理过程中表现既有相反也有相同的效应。光是否同样降低人的血糖耐受?研究人员分别使用ipRGC敏感的蓝光与ipRGC不敏感的红光,测试人在不同波长光线照射下的血糖耐受性。结果显示在蓝光照射下人的血糖耐受性显著下降。进一步研究人员将被试者处于热中性温度环境中(热中性温度下棕色脂肪组织活性被压抑)进行了血糖耐受性测试,结果显示光不再压抑血糖耐受。上述实验提示光降低人的血糖耐受性可能也是由ipRGC感知光线且通过影响棕色脂肪组织的活性所介导(图2)。   对这项工作的几点启示:   Nothing in biology makes sense except in the light of evolution,光压抑血糖代谢这一神经生理功能可能用于动物快速响应不同太阳辐照条件,以维持体温稳态。在户外环境中太阳光可以为动物提供大量的热辐射,这可以满足部分的体温维持需求,而在动物进入洞穴或树荫等诸多太阳光辐照显著降低的环境中时,机体就需要迅速响应这种辐照减少带来的热量输入损失。光通过这条“眼-脑-棕色脂肪”通路快速减低脂肪对葡萄糖的利用以降低产热,在光辐照减少的时候,棕色脂肪不再被光压抑,快速代谢血糖来维持体温稳态。   冷暖光也许并非单纯心理作用,可能存在生理基础。日常生活中短波光环境(蓝)让人感觉到凉爽,而长波光环境(红)让人觉得温暖,因此它们才被赋予了冷暖光的定义。冷暖色一直被定义为心理上的冷热感受。这项研究发现对短波长光敏感的ipRGC在蓝光下压抑脂肪组织产热,而在红光下脂肪组织处于活跃状态。因此我们在进入蓝光环境下产生的那种“冷”的感觉,有可能是由于脂肪产热被压抑而产生的真实感受。 这条光调控脂肪组织活性的环路可能是心理上冷暖光的生理结构基础。   工业化时代的代谢疾病—人造光源增加机体代谢负担。该项工作在人体的研究结果显示,昼夜节律会造成夜间人体的糖代谢能力相较白天更低,而光压抑血糖代谢是直接叠加在节律造成的夜间血糖代谢能力下降之上的(图2)。因此在夜间同时有光暴露的条件下,人体血糖代谢能力最差。工业化社会中,人类长时间的在夜间暴露于人造光源之下,加上现代人夜间饮食习惯给机体带来双重代谢负担进而可能诱发代谢疾病。大量公卫卫生学证据已经证实了这一点,最近瑞金医院宁光院士团队涉及近10万人的研究显示,夜间长期暴露于人造光下会增加血糖紊乱及糖尿病的患病风险。   这项光调节血糖代谢的机制研究,提示现代人健康生活应关注光线环境的健康,针对夜间光污染造成的罹患代谢疾病风险提高,应考虑生活环境中夜间人造光线的波长、强度和暴露时长。这项工作发现的感光细胞、神经环路和外周靶器官可为将来干预此过程提供潜在靶点。   研究工作得到国家自然科学基金、科技部、科学探索奖、中科院稳定支持基础研究领域青年团队项目、中国科大等的支持。合肥学院科研人员参与研究。图1.在小鼠上,光激活ipRGC-SONOXT-SONAVP-PVN-NTSVgat,压抑RPa和支配脂肪的交感神经,进而压抑棕色脂肪产热降低血糖耐受性。图2.在人上,光可能通过同样的神经环路机制压抑棕色脂肪产热降低血糖耐受性。相较于白天,夜晚人的血糖耐受性更低。
  • 科学家:检测唾液可验出癌症 仅需10分钟
    据英国《每日电讯报》13日报道,科学家正在研究一项10分钟内仅靠唾液在家即可完成的癌症检测。  美国加州大学肿瘤学教授大卫王(David Wong)表示,这种检测能够查出肿瘤DNA是何时在体液内循环的,也被称之为“液体活检”。  此项唾液检测可达到100%的精确程度,并且操作也很简单,不仅药剂师和牙医能够操作,而且在家也可完成。  目前,科学家仅可通过血液测试来检测癌症,前提是已经接受活检并测序某一肿瘤,从而得知该追踪的基因特征。不过,尽管这种办法可以检测癌症的扩散,但却不能被用作初期测试,并且会出现假阳性的结果。  大卫王教授的检测显示一滴唾液便可提供足够的数据,以便尽快给出一个确切的诊断。而且,其优点不仅在于其无创性,同时也因其仅仅15英镑的费用。  这项检测今年晚些时候会应用到肺癌患者的临床试验当中,并有望在两年之内获得美国食品和药物管理局的审批。王教授相信它还可应用于其他类型癌症的检测,如口腔癌。他在华盛顿举办的美国科学促进协会年会上表示:“如果某患者的血液或唾液中存在肿瘤循环的迹象,那么这项检测即可找到它。我们只需一点唾液,10分钟内即可完成。”  同时他还表示:“癌症的早期检测至关重要,查出致命肿瘤越早越好。有了这项检测,患者可自行在家进行,抑或在牙医处、药店里都可以。”  该检测旨在寻找血液中携带肿瘤的突变基因。王教授继续道:“如果人们能拥有一种可靠的早期检测技术,可以自己或者在牙科和药店进行操作,那么这项技术就是关键。
  • 川籍博士研制三代基因测序仪 100美元测基因 唾液快速查癌症
    作为今年海科会的重磅项目之一,首次举办的“海科杯”全球华侨华人创新创业大赛吸引了众多人关注。9月25日,从省长魏宏手中接过奖牌,川籍博士雷明说,这个奖牌是此行最大的惊喜。从川大毕业到留校任教,再到公派出国,雷明博士已在美国工作生活多年,且从事基因测序研究十多年。这次打飞的回国参加比赛,他带来的正是自己的最新研究:第三代快速廉价高通量高精度的DNA测序仪。作为当今最火爆、最前沿的基因检测技术,目前,雷明说,该项技术在国内还算一片空白。这次来参加比赛,他希望能在国内寻找投资人和合作伙伴。目前,他已决定能回川创业。  国内富豪打飞的做检测 最贵可达十万美金或许你不知道基因测序,但是你肯定听说过这个新闻。美国影星安吉丽娜朱莉为了预防乳腺癌的困扰,预防性地切除了自己的乳腺。而之所以切除乳腺,原因就是她采用基因测序方法提前预知到了体内乳腺病变的先兆。这次从美国飞到成都参加比赛,雷明带来的就是目前最火的基因测试技术——第三代快速廉价高通量高精度的DNA测序仪。“每个人体内的基因都是不一样的,譬如某一种药物,有人吃了过敏,也有人吃了完全没问题。”雷明说,这就是体内基因构成不一样。这项技术,通过从血液或唾液中分析测定基因全序列,可以预测罹患多种疾病的可能性,个体的行为特征及行为合理,如癌症或白血病,运动天赋、酒量等,从而进行靶向治疗。利用这项技术,糖尿病患者不必等到发现胰岛素缺失才开始治疗,如提前预知,一开始注意饮食,多吃一些补充的药物或者食物,避免糖尿病的发生就变得不是那么遥不可及。目前,哈佛的专家正在利用基因测序仪,进行一项名为复活猛犸象的实验。通过提取猛犸象的基因,在试管里培养,植入亚洲象体内,复活猛犸象。而业界普遍认为,基因测序仪未来将和计算机一样普及,成为科研机构、医院等场所的“标配”。雷明说,基因测序用处非常广,目前主要是健康检查,很多国内富豪甚至打飞的到美国做基因检测。目前,这项检测的成本约是3000美金。如果检测的项目很多,花费最高可达到十万美金。  国内已开始临床试点 未来市场可达千亿美金作为四川乐山夹江人,雷明的大学本科和研究生都是在四川大学度过的。1982年,原本本科学习土木工程的他,成功跨学科,研究生读了生命医学,并且一发不可收拾。“我们那个年代工作包分配,专业无法自己选择。”雷明说,自己一直喜欢生命医学,上本科的时候,就看了大量这方面的书籍。所以,这个专业一 开始招硕士,他就立马决定转专业。研究生毕业后,雷明在川大留校任教,并且参与了国内最早的人工心脏瓣膜研究。后来,他辗转到欧洲、美国,如今雷明所在的机构拥有基因测序方面顶尖的科研实力,并曾在全球率先发布了基因测序仪。但目前,这项技术在推广中还存在一定的困难。无论是中国还是美国,基因测序还主要用于健康检查,极少进入临床领域。在国内基因测序广为人知的是针对唐氏综合征筛查的无创产前基因检测。只需要孕妇5毫升血,就可以算出胎儿出现唐氏综合征的危险指数。不过一些新的变化正在发生,今年1月,国家卫计委批准109家医疗机构开展NIPT高通量测序临床试点。“这是一个好现象。”雷明说,临床应用才刚刚开始,未来市场前景有几千亿甚至上万亿美元的产值。另一个阻碍推广的原因是,价格偏贵。目前,市场上使用的第二代测试仪,价格很贵,普遍售价在75万美元至100万美元之间,而且检测的精度不够,容易导致误诊。雷明说,他研制的三代测试仪已经取得美国专利,将精度大大提高,而且可将售价降至5万至10万美金之间。未来在体检机构,普通市民花上100美元,就可像验血一样检测自己的基因情况了。“作为一个四川人,此次来参加海科会,我希望能寻找到投资者,让自己的技术在四川落地生根。”雷明说,他希望将三代基因测序仪的生产基地落在四川。
  • 测几滴唾液,提前拿到“人生剧本”?医学专家表示商业化基因检测不能作为临床参考,不可盲目相信
    在口腔内取几滴唾液送至检测机构,不出几日就可以收到报告,祖先来源、性格、天赋、易患疾病,甚至代谢能力、皮肤管理方案都可以“一览无余”,还可以根据“天赋指导”为孩子“量身定制”成长计划,提前拿到“人生剧本”……近来,不少人被这样的宣传吸引,花费数百元到数千元不等进行基因检测。这样的商业化基因检测到底靠不靠谱?相关结果有没有科学价值?如果出现纠纷,消费者权益能不能得到保护?记者进行了调查。检测项目五花八门记者查询发现,目前市面上商业化的基因检测项目五花八门,甚至还可以检测出“恋爱人格”“酒精咖啡代谢能力”等,直戳年轻人的好奇心。更有针对青少年儿童“成长天赋”的检测,踩中家长“望子成龙”的焦虑心理。此类商业化的基因检测产品和服务,在互联网平台可以随意购买,价格从几十元到上千元不等,消费者的评价也褒贬不一。有的人表示:“流程方便,出结果快,可以通过报告关注营养和疾病。”“大部分结果比较准,和前阵子在医院检查出的疾病结果一致。”也有消费者吐槽:“我家孩子在三甲医院检测是异卵双胎,这里出报告显示两个孩子数据一模一样,商家是不是压根没有检测?”更多消费者则带着“玩玩看”的心态,“作为礼物送给朋友玩玩,自己玩得也很开心”。市面上基因检测方法也多有不同,有的是收集唾液,有的是拍下手掌和面部照片就行。南京鼓楼医院肿瘤中心主任医师李茹恬告诉记者,在医院,如何来进行基因检测是根据检查项目来确定的:查肿瘤相关基因,优先采集肿瘤组织;如果要测胚胎基因,则要采集胚胎组织,可以是羊水中的胎儿脱落细胞。查患者是何种细菌感染,可以采集人体分泌物,比如痰、脓液等。商家宣传的采集唾液,也是一种方式,口腔上皮细胞作为体细胞,同样含有完整的DNA,而看面部、手掌照片就“不靠谱”了。“从科学角度来讲,某个基因可能与人的某些特征相关,如智力、运动能力等。但这并不代表某一个基因的改变,就一定会导致疾病的发生。”南京医科大学基础医学院生物化学系主任陈园园教授表示,基因并非一切疾病发生的决定性因素,疾病发生过程中还有其他很多因素的影响。检测机构出具的报告,具体检测了哪些基因不得而知,也许有一定的科学依据,但不能作为临床参考,也不可盲目相信。李茹恬介绍,通过基因检测来测定祖先来源,有一定科学根据。例如,2022年诺贝尔生理学或医学奖获得者,斯万特佩博就是通过基因测序来探索生物和人类进化的。但这类技术大多数还处于研究阶段,且除了检测,还需要有准确、大型的数据库和大数据分析的能力,因此,目前尚没有太大的现实应用意义。临床应用审慎严格随着科技发展,基因检测技术在医疗领域发挥了越来越重要的作用,不但可以诊断疾病,还可以对疾病风险作出预测。南京市妇幼保健院遗传医学中心主任医师罗春玉,从事妇产科临床工作已有近30年,现专注遗传咨询、产前筛查及诊断。“我所在的遗传医学中心,做基因检测的情况,常常是生过遗传病患儿的夫妻准备再育、夫妻双方有遗传病或家族史准备生育、怀孕后产前筛查或胎儿超声异常提示增加遗传病风险等。”李茹恬介绍,医院内有多个科室都会涉及基因检测,目的也不尽相同。个体是否携带某些基因,可以用来判断患者适不适合使用某种药物,用药效果、副作用等,也可以帮助判断患者预后。常见的例如肺癌相关的EGFR基因突变、胃肠道间质瘤相关的C-KIT基因突变等,已经成为临床上制定治疗方案和调整用药时必须考虑的基因突变。“在医院内进行的基因检测,都是出于医疗目的,同时严格遵循循证医学的理念,即这项检查已经被临床数据证实患者可以明确获益,才有推广的价值。”商业化基因检测带来的负面效应令人忧虑,由于没有专业医疗机构和医生介入,检测结果值得怀疑,乱象丛生,侵害消费者权益的现象十分普遍。检测公司为了吸引消费者,有的甚至直接宣称检测准确率高达99%。陈园园表示,商业基因检测采集DNA的过程一般由消费者自行操作,实际上提取DNA过程十分严格,不能有任何污染,在提取和运送过程中如果受到污染,也会导致结果的不可靠。“样本保存与运送也是一环。”李茹恬说,通常采集的样本会被保存在保存液中,保存液中含有防止DNA被破坏的物质,邮寄过程中还有可能使用冷藏技术,多项手段一起来保障检测结果的准确性。基因检测技术含量高,检测机构都需要专业的资质,普通市民很难辨别,最好通过正规医疗机构或是有资质的检测机构来进行,以免“踩雷”。此外,陈园园提醒,基因信息属于个人隐私,商业基因检测属于商业行为,我国尚无法律对检测机构的保密义务进行规范,也可能会导致相关的生物安全问题。监管空白亟待填补我国对基因检测等新技术、新产品的应用给予了明确的鼓励,在《国务院办公厅关于印发中国防治慢性病中长期规划(2017—2025年)的通知》中明确写道:支持基因检测等新技术、新产品在慢性病防治领域推广应用。原国家卫计委办公厅以及原国家食药监局办公厅于2014年6月联合发布的《关于加强临床使用基因测序相关产品和技术管理的通知》明确标明了具体的准入标准,同时强调:“在出台管理规范之前,所有医疗机构不允许在临床中应用基因检测技术进行基因测序检查。”但该标准并没有对非临床应用的基因检测进行规定,也就意味着商业化基因检测缺乏明确严格的政策或法律规范。在调查中记者发现,商业基因检测目前尚缺乏权威统一的标准,各检测实验室根据本机构所积累的基因信息库资源,依据各自的算法对受测者基因样本进行分析,因此得出的结果很难有一致性。那么做“基因体检”,从基因角度预测一下是否有某些疾病的易感性,看看将来患病的概率有多少,是否有价值呢?罗春玉告诉记者,一些生育过遗传病患儿的父母经常会问,“我们夫妻都很健康,双方家里几代都没有遗传病啊,为什么孩子得病了?”其实即使“健康”或“正常”的人,平均也都会携带2.8个隐性遗传病的致病基因,而携带同一种隐性遗传病的夫妻,有四分之一概率生育遗传病患儿,为了尽量避免一些严重遗传病患儿出生,对于正常备孕的夫妻或刚怀孕的,可做单基因遗传病携带者筛查。“如果是某种疾病的高危人群或是有特殊的医疗目的,我们才会建议患者做基因检测。如果是健康人群,我们目前还不主张常规通过基因检测去做疾病的预测,意义不大,还徒增心理负担。”李茹恬表示。商业机构售卖的天赋基因检测,在医生们看来是没有明确科学依据的。“我们表现出的所有性状、功能都是由基因决定的,但不管哪一种性状或功能,都是由成千上万个基因决定,即使知道一个人的全部遗传信息,也无法预测其智力以及某个天赋。”罗春玉建议家长,一个人某方面的成功或“天赋异禀”,是多种因素决定的,遗传固然重要,但后天的环境也重要。“教育是没有捷径可言的,不管科技如何发展,这都是亘古不变的道理。”我国目前仅对医疗机构实施的部分基因检测活动进行了相应规范,对商业化基因检测的立法几乎是空白。陈园园建议,希望国家出台更加细化的规范,从检测机构资质、检测标准、生物安全等方面进行严格规范,更好地保护消费者。
  • Nature突破! | 马秋富团队揭示针灸驱动迷走神经—肾上腺抗炎通路的神经解剖学基础
    针灸治疗疾病的核心机理之一是通过刺激身体特定的部位(穴位)来远程调节机体功能,而经络被认为是达到这种远程效应的重要传输载体。尽管现代解剖学研究尚未明确经络特异性结构基础的存在,但揭示了针刺刺激的远程效应可以通过躯体感觉神经-自主神经反射来实现。这种反射首先是激活来自位于背根神经节 (DRG) 或三叉神经节中的外周感觉神经纤维,随后将感觉信息传到脊髓和大脑,进而激活外周自主神经,最终实现对各种机能的调节。从上世纪70年代开始,就陆续发现此类反射存在躯体区域特异性。2020年哈佛大学医学院马秋富教授团队发表在Neuron的研究结果,揭示了低强度针刺刺激小鼠后肢穴位(如足三里ST36)可以激活迷走神经-肾上腺抗炎通路,而针刺刺激腹部穴位 (如天枢ST25) 却不能诱导出此抗炎通路(详见BioArt报道:Neuron | 马秋富团队报道针刺激活不同自主神经通路调节全身性炎症)。这种躯体区域特异性(或者说穴位部位的相对专一特异性)背后的神经解剖学基础至今尚不清楚。2021年10月13日,马秋富教授团队与复旦大学王彦青教授,中国中医科学院针灸研究所景向红教授团队合作(第一作者为柳申滨博士和王志福博士)在Nature又发表文章A neuroanatomical basis for electroacupuncture to drive the vagal-adrenal axis,实现了针灸研究的历史性突破,揭示了一类PROKR2-Cre标记的DRG感觉神经元,是低强度针刺刺激激活迷走神经-肾上腺抗炎通路所必不可少的。尤为值得关注的是,根据此类神经的躯体分布特点,可以预测在不同部位低强度电针刺激抗炎的效果,从而为穴位相对特异性的存在提供了现代神经解剖学基础。首先,PROKR2-Cre标记的有髓鞘的神经元主要富集表达于支配四肢节段的DRG中,并且此类神经元特异性支配四肢的深层筋膜组织(如骨膜、关节韧带和肌筋膜等),而不支配皮肤的表皮组织和腹部的主要筋膜组织(如腹膜)。其次,为了研究PROKR2-Cre标记的神经元在针刺诱导迷走神经-肾上腺抗炎通路中的作用,研究团队运用交叉遗传等方法特异性地敲除此类DRG感觉神经元。当敲除这类神经元后,低强度针刺刺激后肢穴位ST36不能激活迷走神经-肾上腺通路,也无法抑制LPS(细菌脂多糖)所诱发的炎症风暴;而敲除此类神经元并未影响高强度刺激后肢穴位ST36和腹部穴位ST25所诱导的交感神经抗炎通路。研究团队进一步运用交叉遗传的方法特异性诱导光敏蛋白CatCh表达于PROKR2-Cre标记的神经元,并用473nm蓝光特异性地激活支配后肢穴位ST36的此类感觉神经纤维。研究发现,激活此类神经纤维能显著诱发迷走传出神经的放电,并且能以迷走神经依赖的方式诱导肾上腺释放儿茶酚胺类神经递质,抑制LPS诱导的促炎细胞因子释放,进而显著提高动物的存活率。这一部分研究结果,几乎模拟了低强度电针刺激后肢穴位ST36的抗炎效果。最后,研究人员根据PROKR2-Cre标记的 感觉神经纤维的组织支配模式准确验证了对低强度电针刺激诱导的抗炎效应结构基础。而与下肢胫骨附近筋膜组织中的密集投射相反,下肢后部的肌肉组织中,包括小腿的腓肠肌和大腿区域的半腱肌,PROKR2-Cre感觉神经纤维支配很少。低强度针刺刺激这些部位未能显著抑制 LPS诱导的炎症反应。奇妙的是,PROKR2-Cre神经纤维很少投射的腓肠肌和半腱肌等部位,正好很少分布传统穴位。进一步研究发现, PROKR2-Cre标记的感觉神经元也密集支配到前肢的深层筋膜组织(如桡骨骨膜),此处为手三里穴区(LI10),进一步通过针尖靠近含有这类神经纤维的桡神经深支,对其进行了双侧低强度刺激,发现针刺刺激此穴位也可通过此类神经元和迷走神经依赖方式,显著抑制LPS诱导的炎症反应。以上研究表明,对于针刺刺激诱导迷走神经-肾上腺抗炎通路,存在躯体部位的选择性(如有效的 ST36 、LI10 和无效的 ST25穴位)、穴位特异性(如ST36 与无效的后肢肌肉中的传统非穴位)。这种穴位的相对特异性与PROKR2神经纤维的部位特异性分布有关。此外,针刺强度、深度、检测结果指标都是影响穴位特异性发挥作用的重要要素。这些发现充实了针灸等体表刺激疗法的现代科学内涵,为临床优化针刺刺激参数,诱发不同自主神经反射,从而治疗特定的疾病(如炎症风暴等)提供了重要的科学依据。据悉,该研究获得了复旦大学王彦青教授、中国中医科学院针灸研究所景向红研究员的支持帮助,福建中医药大学王志福副教授、中国中医科学院针灸研究所宿杨帅博士, 还有杨维、祁鲁、傅鸣洲参与了本研究的工作。
  • 苏州市计量测试学会关于《人唾液中葡萄糖浓度的测定 离子色谱法》等2项团体标准的立项公告
    各有关单位:根据《苏州市计量测试学会团体标准管理办法(试行)》的有关规定,学会对《人唾液中葡萄糖浓度的测定 离子色谱法》》、《洁净室服装及织物空气粒子过滤效率检测方法》2项团体标准组织了立项评审会议,经专家评审,符合立项要求,现予以立项。特此公告!同时欢迎与本标准有关的高校、科研机构、技术机构及相关企业单位或个人加入本标准的起草制定工作,有意参与本团体标准起草制定工作的请与学会联系。 联系人及电话:胡学刚 0512-66587060电 子 邮 箱:huxg@szjl.com.cn 苏州市计量测试学会2023年04月17日关于《人唾液中葡萄糖浓度的测定 离子色谱法》团体标准的立项通知.PDF关于《洁净室服装及织物空气粒子过滤效率检测方法》团体标准的立项通知.PDF
  • 苏州市计量测试学会发布《人唾液中葡萄糖浓度的测定 离子色谱法》团体标准
    各有关单位:根据《苏州市计量测试学会团体标准管理办法(试行)》等相关规定,由苏州市计量测试学会提出并归口的《人唾液中葡萄糖浓度的测定 离子色谱法》(T/SZJL 4-2023)团体标准已按规定程序审查、审批通过,现予以发布,标准自2023年10月10日起实施。特此公告!苏州市计量测试学会2023年10月08日苏州市计量测试学会关于发布《人唾液中葡萄糖浓度的测定 离子色谱法》团体标准的通知.PDF
  • 一口唾液就能测出孩子的天赋? 基因检测忽悠了谁?
    p style="text-align: center "img width="300" height="217" title="e7b35254f97133b786c2d1f9589deaad.jpg" style="width: 300px height: 217px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/feb6bdeb-673d-4a60-8f2a-d7164473cf35.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp  “一口唾液,就能测出孩子的天赋。家长可以有的放矢地开发孩子的天赋和潜能,不用尝试那么多的兴趣班来挖掘特长”“准确预测癌症肿瘤,准确率近100%”……/pp  打开搜索引擎,键入“基因检测”,类似的广告语不时可见。基因检测成了可以预测未来发展以及旦夕福祸的利器,然而事实真的如此吗?/pp strong 天赋基因检测尚处于“忽悠”阶段/strong/pp  近年来,消费级基因检测受到关注,其中儿童的天赋基因检测尤其受到追捧。/pp  去年9月,著名拳击运动员邹市明的妻子冉莹颖给儿子轩轩测了天赋基因,便引发了不少“宝妈”的跟风。冉莹颖晒出轩轩的天赋基因分析图,显示轩轩的天赋是在语言和数理逻辑方面,并笑称“别浪费天赋,培养他成为主持人吧”。/pp  这个由国内首家上市的基因检测公司所做的基因检测价格不菲,高达6800元。据称,这一产品能通过监测约30个关联基因位点,科学分析少儿的语言智能、逻辑梳理、音乐、空间、身体动觉、自我认识、人际交往、自然观察等八大先天智能水平。“能提前看见孩子天赋,让孩子的成才不走弯路”戳中望子成龙的中国家长的心。/pp  尽管市场火热,但对于天赋基因检测,不少业内人士明确持反对意见。“中国的家长极其关注小孩教育,基因的作用在小孩身上会被无限放大,家长基于这样不科学的结果去决定小孩的发展方向,干预他的兴趣和发展,真的非常不合适。”WeGene联合创始人陈钢表示,他们不提供也不支持提供天赋基因检测。/pp  陈钢以目前不少机构所提供的音乐天赋基因检测为例说,绝对音高是指人们具有对声音实际不同音高的感受判断能力,可通过关联的基因位点突变与否,来判断被检测者拥有绝对音高的概率大小。但一些检测机构却将音乐天赋直接等同于绝对音高。实际上,音乐天赋的构成因素非常复杂,比如唱得好、弹得好,或者曲子写得好,这些都属于音乐天赋领域,认为有绝对音高就是有音乐天赋,显然是错误的。/pp  中国科学院北京基因组研究所陈科博士更是表示,孩子是否聪明、以后适合做什么,这些事情从目前研究的水平和角度来看还不那么实际,“还处于一个粗浅的、忽悠的阶段”。/ppstrong  科学性受限/strong/pp  不仅是天赋基因检测,对于所有与“预测”功能相关的科技手段,人们最关心的都是“科不科学”和“准不准”。/pp  “TA不喜欢看恐怖片,也会很难享受在过山车上直冲云霄的感觉。感官的刺激难以带给TA快感,TA会更多体验到恐惧和危险。”北京各色科技有限公司(以下简称各色科技)提供给用户的检测报告中的部分语言,看起来颇像一些常常出现在星座运程中的表述。/pp  对此,各色科技CEO郭婷婷回应说, “看起来像是星座算命,但其实每句话所对应的都有科学依据。”她们为检测者出具的10万字报告是导入数据后,由后台自动生成的。通过几百个标签分别将用户的结果标准化,“每个标签下的分析,一部分是根据研究文献得来,一部分是根据数据分析,最后该标签下可能出现的行为表现,也往往来自该特质的心理学表现研究和问卷”。/pp  根据郭婷婷的解释,一个标签的解读,是结合这一人格特质所对应的权威研究文献,将研究结论运用算法,设置位点间的不同权重,最终自动生成的结果。/pp  但对于文献的依赖,在一些研究者看来,恰恰表明了基因检测分析的局限性。 业界和学界的共识是,在祖源、心理、运动等这些偏娱乐应用的消费级基因检测方面,中国与美国相比,差距非常大。这个差距在研究样本数量上体现得尤其明显。美国的基因检测样本量在数百万级,中国在这些领域的检测样本量加起来仅有几万个。据了解,截至目前,各色科技的用户量约近2000人,而WeGene的用户量为近3万人。/pp  陈科指出,国内非临床基因检测样本数据的匮乏,导致目前在此基础上作出的结论,并没有那么准确。陈钢认为,基因检测科学性的高低取决于累积检测人群的规模、所依据研究中的人群是否与检测人群相一致、数据质量是否经过多次独立验证等。/pp  美国的基因检测公司23andMe往往在解读报告中指出,在某几个基因位点上跟被测者相同的人,有百分之多少。“比如有80%的人身体质量指数BMI大于28等,这就比较科学,因为这个结果的背后,有庞大的用户数据作支撑。”陈钢说,“相比之下,国内厂商,包括WeGene,都只能告诉你,你的体重比一般人高,却给不出像23andMe一样精确的百分比数据。”/pp  陈钢认为,理想状态下,所有的解读背后的关键因素都应该是数据——有多少中国人数据,和中国人的这些数据相对应的表型信息来支持解读。/pp  他说,由于国内检测公司的数据积累不足,只能结合研究文献进行解读。但这其中有很多主观因素影响结果,因为论文的质量并无判断标准。哪些论文是最权威、最适合的?分析者往往是根据自身主观经验和眼光进行选择,主观因素在其中起到很大作用。同时,分析者在对论文结论进行整合时,也存在一定的主观判断,进而得出一个带有较多主观因素的解读结果。“相比于这种形式,23andMe依托大数据的分析方式显然更好、更精确”。/pp  郭婷婷也表示, “现有的检测结果是根据国际上对这一问题研究的最新、最权威文献得出的。但科学的特点是变化,所以我们会去追踪这一领域的研究。如果变动的研究所涉及的基因位点影响到我们的检测结果,我们也会追踪更新。”/pp  陈钢和郭婷婷都强调,WeGene和各色科技所作的基因解读报告都在不断更新。“我们不提供纸质报告,而是电子版报告”。/pp  在WeGene提供给51岁的科技爱好者程明(化名)的第一版检测报告中,他被检测出运动能力表现突出,比如爆发力、耐力等指标,属于前10%的范围。但第二版检测报告更新后,他的运动能力变成了前20%的范围。/pp  陈钢表示,WeGene正在不断减少那些科学性不够高、主观影响较多的检测项目,尤其是一些涉及健康风险的项目,尽可能为用户提供最有用、可靠的信息。/pp strong 亟待规范的国内市场/strong/pp  事实上,对天赋基因检测的迷信与追捧,只是揭开了基因检测问题的冰山一角。目前这一领域还处于野蛮发展阶段,鱼龙混杂,乱象丛生。/pp  据《中国青年报》去年8月曾刊出一篇报道《藏在基因里的野心与欺骗:基因不是“生命说明书”》,江苏一位老人投入毕生积攒的30多万元积蓄,换来的是6大本根本看不懂的基因检测报告,因此投河自尽。近300页全彩色印刷的报告,除了用他根本看不懂的表情符号标注各种癌症的易感性以外,唯一“说人话”的地方就是建议老人购买各种保健品。/pp  在政策管理方面,国内目前仅有针对临床基因检测运用的政策约束。2014年,国家食品药品监督管理总局和国家卫计委联合发出禁令,要求任何医疗机构不得开展基因测序临床应用。但这种“一刀切”的做法引起较大争议,到了2015年上半年,国家卫计委又先后公布了基因测序临床应用的试点名单。/pp  但在非临床领域,尤其是在天赋检测、健康风险等消费级基因检测领域,国内的监管始终处于缺位状态。/pp  早在2013年11月,美国食品药品监督管理局就出于无法确定检测准确性的考虑,向23andMe发布禁令,该公司所有与健康相关的检测分析都被停止,仅提供祖源等分析和解读服务。/pp  禁令持续两年后,逐渐放开。由于23andMe通过学术研究等方式证明了相应检测的准确性,美国食品药品监督管理局允许其进行部分遗传性疾病基因携带状况的分析和解读,但不允许告知具体的风险几率。如今,23andMe早已成为该领域的巨头。/pp  陈钢认为,没有监管和规范的行业只会野蛮发展,鱼龙混杂。消费级基因检测行业要想长期健康的发展,真正对人们有用,就必须要有合适、明确的监管政策出台。他呼吁监管政策尽快出台,并指出,“如果时间拖太久,市场没有监管,很容易会出现劣币驱逐良币的情况”。/pp  郭婷婷表示,针对消费级基因检测,消费者目前很难从一个产品的价格和包装来判断该检测是否可靠。“国内没有相关标准,也没有严格审核,所以只有业内人士才能真正判断出一个基因检测产品的可靠程度”。/pp  而对如何甄别一项基因检测产品是否相对可靠和科学,郭婷婷给出了她的建议。“提供了基因原始数据的相对更靠谱,从算法的复杂程度也可以判断,如果一个复杂的问题只有一个基因位点,那显然可靠性较差,如果提供了多个位点,且每个位点都有相应的参考文献,从这些要素上,基本可以判断这个产品是否靠谱、有诚意。”/ppstrong  人类基因的“冰山一角”/strong/pp  如今,做一次人类全基因组测序的花费已经从2001年的1亿美元降低到1000美元。/pp  据陈科介绍,包括WeGene和各色科技等公司在内,目前国内消费级基因检测公司所应用的基本都是基因检测芯片或检测范围更小的Panel,这些芯片最多可以检测出60万到90万个基因位点,检测成本远低于全基因组测序。/pp  60万到90万个基因位点,是个什么概念?大象公会创始人黄章晋曾在2013年做过两次基因检测,其中一次基因检测利用芯片检测80万个位点,他所拿到的结果是一个多达14M的TXT文档,甚至由于文件过大,打开过程中造成电脑死机。该文档中只有一个个的位点序列号,整整80万行。为了知道各个位点所代表的性状和意义,黄章晋利用朋友所提供的200个有对应意义的位点序列号,依次检索了100多个位点。“太费劲了,而且一个性状往往是由好几个位点决定的,在算法中各个位点的权重还不一样,我自己看是看不出来的”。/pp  然而在专业人士看来,60万到90万个基因位点的基因检测芯片得出的信息还相当有限。“基因组测序所得到的是你的基因全貌,而芯片测出的只是一部分。即便是90万个位点,也是远远不够的,因为我们人类基因组碱基数是3.2乘以10的9次方,而90万个是5次方,只占了非常小的一部分。”陈科表示,在生物医疗领域做研究,研究层次呈现为三个同心圆,最外层的是疾病的描述,即何时发病、发病的状态等 第二圈是关联性,不是因果关系 第三圈才是研究真正的核心,即机制研究,搞清楚病因。他指出,目前很多基因检测分析都还处于关联的层面,很多公式或推断只是一种关联,却把这种关联性当成了因果关系来宣传,夸大了效果。/pp  而人类基因组计划自1990年开始,至今仍未完成。2000年时,参与这项工作计划的6国科学家将“人类基因组草图”的绘制工作全部完成,而“人类基因组精图”的绘制工作仍在进行中。/pp  因此,比起单纯的提供基因检测服务,郭婷婷表示,各色科技更希望通过提供有质量的数据解读内容,对用户进行市场教育,让更多的人正确认识到“基因检测是怎么回事”,“如何看待自己的基因数据”,最关键的,是积累更多中国人的数据,挖掘更大的数据科研价值。而这也正是陈钢所提出的WeGene的最终目标——建立起一个属于中国人自己的高质量基因数据库,为基因研究提供更多数据支撑。/pp  陈科也指出,建立起国内这样的基因数据库很有必要,但需要打破各机构、各公司各自为战的局面,共享基因数据,让数据发挥更大的价值。/p
  • 紫外光谱 | 一滴唾液,一分钟搞定新冠核酸表观检测
    p style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "本文作者为武汉大学医学部病毒学研究所严银芳副研究员,寻求科研成果转化合作,文末有联系方式,欢迎广大光谱仪器厂商联系洽谈。/span/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  /pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "span style="font-size: 18px "strong光谱液体活检核酸市场分析/strong/span/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  随着在现代医学精准医疗发展,液体活检在癌症、病毒核酸检测方面崭露头角,成为广受关注的热点领域。在临床应用中,液体活检在疾病的诊疗和预后都能发挥重要作用,通过采集患者唾液、尿液等体液标本中的肿瘤、病毒相关产物,可以实现非侵袭性检测,从而对肿瘤、病毒等疾病进行诊断和辅助治疗,具有广阔的临床应用前景。日本最近也批准了经唾液检测新冠病毒的产品,称“该核酸检测手段更安全、结果完全一致”。液体活检ctDNA核酸检测以及光谱液体活检ctDNA核酸检测已成为当前肿瘤领域的诊疗新热点。采用红外、紫外、荧光、拉曼光谱等方法进行肿瘤液体活检为临床提供了许多重要数据,因此发展光谱液体活检己成为肿瘤、病毒早期诊断的一个重要工具。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 247px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/5fc57fd0-35a6-41ae-b35e-f81b133b900d.jpg" title="00-.jpg" alt="00-.jpg" width="400" vspace="0" height="247" border="0"//pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  单从仪器产品的名称上解析,紫外光谱液体活检核酸表型检测仪,即是利用紫外光谱来液体活检核酸RNA、DNA表型的检测仪器,也就是说利用光谱液体活检来补充ctDNA核酸测序或新冠病毒的核酸测序液体活检的一种二维表观质量检测的光谱仪器。当前核酸PCR测序液体活检仍存在许多假阴性、价格高等缺陷,因此完善光谱二维液体活检,补充核检缺陷乃是当前防疫之急的大事。虽然光谱液体活检ctDNA核酸检测在肿瘤病毒上初露锋芒,紫外光谱液体活检核酸表型检测仪,也从实验室逐渐发展成为了新冠病毒核酸测序之外的佼佼者。光谱液体活检补充了肿瘤,病毒核酸测序缺陷,增加了病毒二维表观信息检测技术,前景十分诱人。/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  span style="font-size: 18px "strongbr//strong/span/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "span style="font-size: 18px "strong病毒基因二维表观信息检测技术完善了病毒基因检测能力/strong/span/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  病毒二维表观信息检测技术更加完善了核酸测序检测能力。病毒有遗传物质,新冠病毒的遗传物质是单链RNA,这是它最核心、最明确的标志。虽然核酸检测是新冠病毒检测金标准,但是核酸检测也不是万无一失的。假阴性是新冠肺炎核酸检测逃不开的问题。怎样提升新冠病毒的快速检测能力?这是摆放我们面前十分棘手的问题。新冠病毒基因是由单链RNA一维序列与RNA二维表观信息所组成的。光有一维病毒核酸测序检测实际上是一种片面的检测方法。在病毒核酸测序检测基础上,增加病毒基因二维表观信息检测技术,则更加完善了病毒基因检测能力。因此新冠病毒基因二维检测技术,是目前急需的核酸检测设备,值得引起我们的高度关注与重视。/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  /pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "span style="font-size: 18px "strong紫外液体活检RNA、DNA表型检测仪产品原理/strong/span/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  紫外液体活检RNA、DNA表型检测仪,是根据爱因斯坦“测量一个物体的质量就是测量其中的能量”原理。利用紫外光谱检测新冠病毒的复制动量就是在检测病毒基因二维的表观质量为基础理论。我们利用紫外吸收光谱测能技术(二维紫外光谱图),利用DNA含氢基团(OH、NH、CH)基态以及激发振动吸收情况,来检测病毒具有不同的能量曲线和平衡核间距。来建立紫外普通感冒、病毒流感表型分析仪。二维紫外光谱检测病毒、肿瘤应用十分广泛。能解决一些我们用常规方法所不易观测的病毒表观现象,揭示了新冠病毒RNA一维光谱中被掩盖的信息量。如可观测新冠病毒RNA高级构象变化、分子空间结构信息及分子间的相互作用问题,这些微观层面的现象理解都可以通过病毒二维紫外的方法测得。紫外表型分析仪能进行常规病毒核酸蛋白分析,又能进行病毒、肿瘤早期诊断及其预后治疗,一机专用也能一机多用。紫外普通/病毒流感表型分析仪检测病毒核异质RNA或蛋白质定量定性质量灵敏可靠,很少出现假阳性,更适合检测病毒的表观质量生物学指标。通过简单的一滴体液,检测一滴唾液即可快速区分普通/病毒流感,来减少核酸测序液体活检目前存在的多次检测假阴性、价格高等缺陷问题。/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  /pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "span style="font-size: 18px "strong紫外液体活检核酸表型检测仪应用场景/strong/span/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  1. 病毒二维表观检测仪 配合病毒核酸咽拭子一维测序检测,能快速实施准确的核酸检测,避免了多次核检假阴性、价格高等缺陷问题。/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  2. 配合红外测温仪,一滴唾液一分钟表观检测结果,在各交通口岸,地铁站对可疑病例突施两查,就能快速区分普通感冒与流行病毒新方法,弥补了单一红外测温仪检测防控口岸的重大缺陷 。/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  3. 医院导医台放一部,就能轻松快速区分是普通感冒与流行病毒感染,快速解决看病难/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  4. 疫情期间每日对超市、海鲜、肉禽市场货物、人流等快速实施病毒基因二维光谱扫描检测,以排除病毒染污食品造成传播扩散。/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  5. 更重要的是能在学校学生云集的地方实施快速的每日一查,能轻松快速区分普通感冒与流行病毒感染,防止流行病毒感染发生,有益学校正常的学习生活。/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  /pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "span style="font-size: 18px "strong新冠病毒二维表观检测分析仪是疫情防控急需产品/strong/span/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  紫外光谱液体活检RNA表型分析仪实际上就是升级版的医用紫外可见分光光度计,例如UV-1801光谱扫描仪。经过简单的检测窗及软件系统性改造注册,就可以成为一台医用紫外光谱液体活检RNA表型分析仪。检测仪结构简单,无需投资,利润率客观;功能强大,价格便宜,实用性强;是新冠病毒疫情防控急需的产品,能够保证投资企业实现最大的利益,避开或减少了风险的额度,在当下疫情防控形势下,迎合了经济社会需求,是投资防控物资商业化应用的最佳时机。欢迎广大的光谱仪器制造商或有意向合作企业前来合作。/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  /pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "武大医学部病毒学研究所严银芳/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  武汉市武昌东湖路115号/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  联系电话15927431505/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  相关资料:癌患者血清的紫外光谱研究/pp style="text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "  a href="https://wenku.baidu.com/view/39346a58de80d4d8d15a4fba.html" target="_self"https://wenku.baidu.com/view/39346a58de80d4d8d15a4fba.html/a/p
  • 科学家揭示神经损伤后的自发性疼痛产生的新机制
    自发性疼痛是指在没有外界刺激的情况下发生的疼痛。它是慢性疼痛的主要症状。发生机制仍不清楚,仍然难以治疗。近期,来自约翰霍普金斯大学和辛辛那提大学的研究团队利用在体成像技术研究了同步聚集放电引起神经损伤后的自发性疼痛发生机制,证实交感神经-肾上腺素受体通路介导了同步聚集放电和自发性疼痛的产生。该研究成果发表在《Neuron》上,题为:Synchronized cluster firing, a distinct form of sensory neuron activation, drives spontaneous pain。  研究人员对背根神经节(DRG)神经元进行了在体成像,发现周围神经损伤后异常自发活动的一种独特形式:相邻的DRG神经元聚集同步、偶尔性放电。聚集放电水平与神经损伤诱发的自发性疼痛行为直接相关。研究人员进一步证明了聚集放电由交感神经的活动触发。交感神经在损伤后会传导到DRG,去甲肾上腺素是介导这种独特放电的关键神经递质。交感神经活性和去甲肾上腺素受体对于DRG神经元同步聚集放电和自发疼痛行为至关重要。  这项研究提出了阻断交感神经介导的同步聚集放电可能是治疗自发性疼痛的新手段,为在临床上靶向该通路治疗神经损伤引起的自发性疼痛提供了理论支持和研发方向。   论文链接:  https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0896627321008345?via%3Dihub
  • 清华大学开发出具有自发电场的可降解神经再生电子药物
    p style="text-indent: 2em "目前大量研究表明电刺激疗法在体外和体内均具有促进轴突快速定向再生,实现功能恢复的效果,但是目前提出的植入式电刺激器件新方案中还存在体积相对较大、不可降解需二次手术取出或者外部无线供能装置制备流程较复杂等一系列限制其临床转化的潜在问题。/ppbr//pp style="text-indent: 2em "周围神经损伤是周围神经干或其分支意外受到外界直接或间接创伤而发生损伤导致躯干和肢体的运动、感觉及自主神经功能障碍的一种临床病症。大量报道表明2.8%的创伤患者受到周围神经损伤的影响,且每年全世界约超过1百万人会遭受周围神经损伤疾病损害,严重影响患者的生活质量,部分患者甚至会因此而终身残疾。随着再生医学和组织工程的进步,组织工程化的人工神经导管得到了迅速发展,但自体神经移植仍是外周神经损伤修复的“金标准” ,而自体神经移植方法存在供体神经支配区永久性失神经功能丧失、供移植来源有限、供体部位的神经和缺损部位神经不匹配以及需要进行二次手术等问题。目前大量研究表明电刺激疗法在体外和体内均具有促进轴突快速定向再生,实现功能恢复的效果,但是目前提出的植入式电刺激器件新方案中还存在体积相对较大、不可降解需二次手术取出或者外部无线供能装置制备流程较复杂等一系列限制其临床转化的潜在问题。/ppbr//pp style="text-indent: 2em "近日,清华大学材料学院尹斓课题组开发了一种新型电刺激人工神经导管一体化的微型可降解电子器件,此类器件兼具人工神经导管的引导与长时间连续电刺激的双重作用,且其组成材料全部生物相容并在特定时间内发生降解且被人体所吸收或代谢,不需要进行二次手术取出。该研究成果以“A fully biodegradable and self-electrified device for neuroregenerative medicine”为题在国际著名学术期刊Science Advances上发表。/ppbr//pp style="text-indent: 2em "该研究采用Mg作为电池的负极,FeMn作为正极,体液为电解质溶液。此外,根据神经导管的力学性能与微观结构需求,对可降解电池的复合一体化神经导管的结构进行了设计,其中神经导管的最外层支架为多孔PCL,其主要作用为力学支撑,第二层为与神经组织力学性能相匹配的柔性PLLA-PTMC材料;最内层为PCL纤维薄膜,其主要作用为引导缺损神经再生。/ppbr//pp style="text-indent: 2em "此电刺激器件可在大鼠体内连续放电3天,且有限元计算得到电场强度分布范围为25?200 mV/mm,与促进DRG轴突生长、血旺细胞定向生长和PC12细胞增殖的电场强度范围区间相吻合。此外,此器件可在60℃的PBS溶液(pH为7.4)中约于56天内发生全部降解。/pp style="text-align: center text-indent: 2em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 544px height: 496px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/d7f5fe83-8c96-4562-a2dd-3b0f41c38e28.jpg" title="75173778d9f84ca2a67cb180b41a5a03from=pc.jpg" alt="75173778d9f84ca2a67cb180b41a5a03from=pc.jpg" width="544" height="496"//pp style="text-align: center text-indent: 2em "图1. 可降解电刺激器件的结构、放电性能与降解性能/ppbr//pp style="text-align: center text-indent: 2em "在此基础上开展了此电刺激器件在体外对背根神经节细胞和血旺细胞的影响研究,分析了电刺激对胞内钙信号传导和所分泌神经营养因子的影响,发现此器件具有引导和促进轴突定向生长的作用,且能显著促进胞内钙离子的活性。此外,该器件还能促进血旺细胞的增值,且能显著促进其对BDNF, CNTF, NGF和VEGF的分泌。img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/8c4e66b2-73a9-4ae2-85fd-6aa6c20b4eb5.jpg" title="d201c3dc776c4ef4beae25fa610fe190from=pc.jpg" width="552" height="346" style="width: 552px height: 346px "//pp style="text-align: center text-indent: 2em "图2. 可降解电刺激器件对背根神经节细胞的影响结果/pp style="text-align: center text-indent: 2em "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/1632f9ed-642f-45ee-bd59-6e6eca61240d.jpg" title="5e8d1450f79e45e79d695f13892abd57from=pc.jpg" width="568" height="273" style="width: 568px height: 273px "//pp style="text-align: center text-indent: 2em "图3. 可降解电刺激器件对血旺细胞的影响结果/ppbr//pp style="text-indent: 2em "此外,研究了此神经导管一体化电刺激器件对Sprague-Dawley大鼠坐骨神经10 mm缺损的修复效果,发现3周和9周后电刺激组的再生神经面积较空管组有显著增加,且可与自体神经移植组的再生神经面积相比拟,验证了此器件对神经的早期和中期神经再生的促进作用。通过对12周后再生神经组织和运动功能的研究,验证了电刺激对再生神经中轴突髓鞘化、靶肌肉的神经再支配和运动功能恢复的促进作用。/pp style="text-align: center "/pp style="text-align: center text-indent: 2em "img style="width: 436px height: 295px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/a93960e8-99df-431a-bd30-4d83b582b532.jpg" title="3192d1b688de492cbdd66b2d2e363c0cfrom=pc.jpg" width="436" height="295"//pp style="text-align: center text-indent: 2em "图4. 手术过程和3周后再生神经荧光染色结果/pp style="text-align: center text-indent: 2em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 469px height: 524px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/15dc160f-479d-4532-b7aa-4b388fe9bd02.jpg" title="5ad3aabe9e87409180595df362d27b0bfrom=pc.jpg" alt="5ad3aabe9e87409180595df362d27b0bfrom=pc.jpg" width="469" height="524"//pp style="text-align: center text-indent: 2em "图5. 12周的再生神经髓鞘化、电生理、靶肌肉和运动功能结果/ppbr//pp style="text-indent: 2em "清华大学材料学院副教授尹斓为本文通讯作者,中国人民解放军总医院骨研所副主任彭江和副研究员王玉为共同通讯;清华大学材料学院博士后王柳为本文第一作者,中国人民解放军总医院硕士鲁长风、清华大学材料学院博士生杨淑慧和孙鹏程为共同一作;合作者包括清华大学材料学院王秀梅教授、清华大学生命学院熊巍研究员、清华大学电子系盛兴副教授、北京理工大学汪世溶副研究员和清华大学材料学院陈浩副教授。本工作得到了国家自然科学基金、博士后科学基金、北京市自然科学基金和国家重点研发计划等项目的共同资助。/ppbr//p
  • 鞠熀先团队顶级期刊发文 细胞表面聚糖检测新成果
    p  在国家自然科学基金项目项目(项目编号:90713015、91213301、91413118、21135002、21635005)等资助下,南京大学鞠熀先、丁霖教授研究团队通过十余年的持续研究,在细胞表面聚糖检测领域取得系列开创性研究成果。/pp  糖基化模式随细胞生物过程和信号转导通路的改变而发生明显的动态变化,并对多种重要的生物过程具有调控作用。因此,活细胞表面以及特定蛋白上糖型的原位示踪不仅能够加深对蛋白质糖基化过程及其功能的理解,而且有助于新型诊断标志物和治疗靶标的甄定。/pp  该研究组开创性提出一系列细胞表面聚糖的原位电化学、光学与扫描成像检测方法(J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7224 Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 6465 Anal. Chem. 2010, 82, 5804 Anal. Chem. 2012, 84, 1452 Chem. Sci. 2015, 6, 3769),发展了特定蛋白上聚糖原位检测的多种方法(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 5220 Chem. Sci. 2016, 7, 569 Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 8139),实现了细胞表面神经节苷脂的定量、亚型筛查与再生分析(Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 785),在细胞表面糖基的原位检测领域提出了奠基性成果(Acc. Chem. Res. 2014, 47, 979 by Prof. M. S. Strano at Massachusetts Institute of Technology),并应邀综述了该领域的发展前沿与趋势(Acc. Chem. Res. 2018, 51, 890)。/pp  近期,该研究组利用DNA序列的编码功能,构建了一种分级编码策略(Hierarchical Coding Strategy, HieCo)。他们以细胞表面的肿瘤标志物粘蛋白MUC1为模型,O-聚糖糖链末端的唾液酸和岩藻糖为对象,巧妙地设计DNA序列和荧光基团的标记位点,结合适配体识别蛋白技术和糖代谢标记技术,对糖蛋白的蛋白、聚糖两个不同级别的结构单元进行分别编码和掩蔽,利用启动序列与时间编码的杂交引发解码过程,实现了由高级到低级的顺序解码,并提出癌细胞表面MUC1上两种单糖的同时成像方法。与已有的蛋白特异性糖型成像策略相比,该方法可反映目标糖蛋白的真实分级结构,并提供任意扩展的单糖检测通道,实现细胞生理状态改变和上皮细胞-间充质转化过程中两种单糖变化的动态监测,为揭示与聚糖相关的生命过程提供了重要工具。/pp  这一研究成果以“A hierarchical coding strategy for live cell imaging of protein-specific glycoforms”(分级编码策略用于活细胞表面蛋白特异性糖型的成像)为题发表于Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 12007-12011(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201807054)。日本糖化学生物学专家Tadashi Suzuki教授在Nature的News and Views专栏以《DNA tags used to image sugar-bearing proteins on cells》为题对该工作进行了介绍和评论(Nature 2018, 561, 38-40)。该文指出:鞠、丁课题组提出的对聚糖进行DNA编码的方法“解决了同时检测特定蛋白上多种聚糖的难题” “由于作为标签的DNA序列在理论上可以有无穷多,该方法可以被拓展为多种聚糖的同时检测” 并且,所使用的DNA不会被转运到细胞内,使该方法“具有专注于细胞表面蛋白研究的优点”。Suzuki教授在评论中高度评价鞠、丁课题组的工作“具有很大的潜力,为发展绿色荧光蛋白标记的类似系统走出了重要的一步”。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/f17ecf36-3d43-45f7-a14e-72dee3bde0e0.jpg" title="微信图片_20180928105530.jpg" alt="微信图片_20180928105530.jpg"//ppbr//p
  • BCEIA 新品奖,原位电离助力前沿质谱分析!
    在 BCEIA 盛会上,华质泰科以“原位检测”为主题,携 7 款产品亮相,并有 5 款产品获得“BCEIA2017 新品奖”。先来感受下展会盛况:展出产品现场交流BCEIA 分析测试仪器与 技术评议注重应用开发,搭建原位检测应用平台“我们引进国外先进的质谱技术,通过和国内不同市场的整合,刺激客户的需求。在与客户的不断交流中发现新的问题,从而开发具有中国特色的新部件和下一代产品,迎合一带一路的策略,走向全球各地。”—— 华质泰科总裁兼首席技术官刘博士“我们不只是担任仪器的销售代理,更希望能够从仪器的技术应用到生产制造,都发挥特殊的价值和作用。国家的发展带来了对分析仪器、分析技术的强烈需求,因此我认为新应用平台的搭建大有可为。”—— 华质泰科运营总监汤总前沿原位质谱部件,荣获五项“BCEIA2017 新产品奖”在 BCEIA 的颁奖晚会上,华质泰科有五款产品喜获“BCEIA2017 新产品奖”。这是华质泰科第二次荣获中国分析仪器行业新品奖,原位电离质谱技术能够再次得到专家和同行的肯定,令产品厂商及相关研究人员备受鼓舞。传播前沿质谱理念,共谋实时科学发展,是华质泰科一直坚持不懈的追求。我们致力于引领行业领域中先进的原位质谱技术潮流,为国内质谱行业的发展做出贡献。相关产品信息:HM4 或 Pearl 为第四代“超”高分子量 MALDI 质谱检测系统,基于独特的转换打拿极技术,扩展 MALDI 质谱检测质量上限到 250 万 Da 以上,实现 nM 浓度的超痕量、大分子抗体药物和蛋白质复合物的高灵敏度分析。在诸如蛋白质复合物测定、蛋白质相互作用、抗原抗体相互作用、蛋白质聚集分析、高分子量 MALDI 质谱成像、临床转化医学、生物制药,等领域的应用卓有成效。实时直接分析离子源(DART),兼容各主流质谱厂家的液质(LC-MS)质谱仪,用于快速、无损、原位分析固体、液体、气体、及异型样品中的极性、弱极性甚至非极性有机分子。适于食品、材料、体液、商品、农副产品、水产品、药品、理化、物证、化纤、玩具、临床、环境等等活性成分、功能组分或有毒有害化合物的快速定性、定量分析及快筛和确认。该技术不需要(像 ESI 那样)引入其他溶剂来影响离子的形成过程,真正实现直接、快速或无损、无接触分析。由于溶剂、基质(如蛋白质)、盐类对 DART 离子化过程不产生抑制效应,因而该技术对样品基质不需要进行特殊的前处理。DART 能充分实现几秒钟内的快速、高通量的样品分析,大大提高大批量样品的瞬时定量和定性分析能力。如某地商检用 6545 飞行时间质谱接 DART 源快速筛查并定量鸡蛋中氟虫腈,每个样本检测时间 6 秒(内)。而常规分析接色谱柱至少要 5 分钟才能完成每次检测,该(DART-QTOF)方法极大地提高了效率,真正意义上实现高通量。DESI (解析电喷雾电离) 为常压离子化技术,可直接原位分析固相或凝固相样品,用于药物代谢物分布、肽、脂质、和蛋白质分析,实现分子成像而不需(像 MALDI 那样)采用基质,保持样品的形态和特征无损,快捷获取器官、材料、和组织切片中的关键物质信息及分布信息。其独特的高分辨率成像功能可实现器官组织等基体中关键物质的快速分析,并能在多个质谱厂家(如 Bruker、SCIEX、Thermo、Agilent 和 Waters)的各型质谱仪上使用。flowprobe 流动微萃取探针离子源, 是一种实时的原位动态微萃取技术,是美国橡树岭国家实验室的 Gary Van Berkel 博士发明了静态液滴萃取表面分析(LESA)之后的又一创新发明。该技术基于液相微临界表面取样探针 (LMJ-SSP) 原理,其萃取效率在商品化的原位电离技术中首屈一指,适用于细胞、组织、聚合物等平面类样品的药物分布研究、癌症分析、微生物聚类分析等方面,并与主流质谱兼容(如 Thermo、Bruker 和 SCIEX 等)。多通道纳喷离子源 (TriVersa NanoMate,简称 TVNM) ,是基于芯片的多通道纳升电喷雾离子化 (Chip-based nanoESI) 技术,集液相色谱 (LC)、质谱 (MS)、芯片纳升注射 (Chip-based Infusion)、馏分收集 (Fraction Collection) 和液滴萃取表面分析 (LESA) 等众多优异功能于一身的新型高端质谱产品。LESA 能够实现极小量样品的多次重复测量,准确度高,重复性好,实现生物样品如组织切片、食品、材料表面等的原位、灵敏、直接、和高通量分析,可帮助解决围绕食品中的蛋白质、脂质、抗体、代谢物、药物残留、小分子质谱成像、药物在组织中的分布等生命科学中的问题。LESAPlus 添加了第五种功能 -- 用于液滴萃取表面分析后的进一步分离,对复杂体系、抗体分析、蛋白分析等等添加了新的第四维度的分离。AP-MALDI (常压基质辅助激光解析电离源)基于独特的脉冲动态聚焦技术,采用高效的固态 Nd:YAG 激光器,离子化更加连续稳定。调谐优化简便,可质谱成像,最高成像分辨率达10 μm。与各种质谱分析器相联,适于多肽、蛋白质、核酸、唾液酸神经节苷酯、低聚木糖、表面活性剂、聚合物等大分子以及氨基酸、寡肽、中性寡糖、植物皂苷等小分子化合物的原位、直接分析。
  • 【Science】单细胞蛋白分析技术揭示肠脑神经回路新机制
    为什么我们会感觉到饥饿?为什么进食之后会出现饱腹感?我们能感知到大脑与肠道的紧密联系,以往的研究认为这种感知与触觉、视觉、声音、气味和味觉通过受神经支配的上皮传感器细胞传递到大脑不同,肠道刺激的感知被认为涉及消化系统和中枢神经系统之间信号传递的肠道-大脑连接(gut-brain connection)是以激素转运为基础的,这种基于激素的信号传递大约需要10分钟。在肠道中,有一层上皮细胞将腔与下面的组织分开。分散在该层内的是称为肠内分泌细胞的可电兴奋细胞,它们感知摄入的营养物质和微生物代谢物。与味觉或嗅觉受体细胞一样,肠内分泌细胞在存在刺激时会激发动作电位。然而,与其他感觉上皮细胞不同,肠内分泌细胞和脑神经之间没有突触联系的描述。人们认为这些细胞仅通过激素(如胆囊收缩素)的缓慢内分泌作用间接作用于神经。尽管它在饱腹感中起作用,但胆囊收缩素的循环浓度仅在摄入食物后几分钟达到峰值,并且通常在用餐结束后。这种差异表明大脑通过更快的神经元信号感知肠道感觉线索。来自美国杜克大学医学院的科学家们,利用Milo,揭示迷走神经(vagus nerve)可直接连接着肠道与中枢神经系统。相关研究结果发表在Science期刊上,标题为“A gut-brain neural circuit for nutrient sensory transduction”。Milo单细胞Western Blot 验证肠分泌细胞存在神经突触相关蛋白本文使用与小肠类器官或纯化的肠内分泌细胞共培养的结节神经元,在体外重现了神经回路。并结合单细胞定量实时聚合酶链反应和单细胞Western Blot(Milo)共同对突触蛋白进行检测和评估。利用Milo在蛋白水平进行了进一步的验证:单细胞蛋白质印记结果显示83%肠内分泌细胞含有synapsin-1(分析的198 CckGFP细胞中的164个),与其他肠上皮细胞相比,纯化的CCK-肠内分泌细胞表达突触粘附基因Efnb2、Lrrtm2、Lrrc4 和 Nrxn2,表明这些上皮传感器具有形成突触的机制。为了确定与肠内分泌细胞接触的突触的神经元的来源,本文使用了一种改良后的狂犬病毒(DG-rabies-GFP,能感染神经元,但缺少跨突触传播所需的G糖蛋白),发现在肠道类器官中,狂犬病比其他上皮细胞更喜欢感染肠内分泌细胞。并且肠内分泌细胞与迷走神经元突触,通过使用谷氨酸作为神经递质,在几毫秒内转导肠腔信号。这些突触连接的肠内分泌细胞(神经足细胞)形成的神经上皮回路通过一个突触将肠腔与脑干连接起来,为大脑打开一条物理管道,以突触的时间精度和空间分辨率感知肠道刺激。也正是这些突触信号神经足细胞告诉大脑肠道中发生的事情,对我们吃的食物做出一定的反馈。
  • 韩贤林团队最新成果:脂质与阿尔兹海默症!中枢神经系统中成年后髓鞘的硫苷脂缺少可导致AD样神经炎症和认知障碍
    阿尔茨海默病(AD)是老年人痴呆症的最常见原因, 然而依旧缺乏有效的治疗方法,需要对疾病机制有更多的了解。人类全基因组关联研究指出,除了β-淀粉样蛋白(Aβ)和tau蛋白之外,免疫反应和脂质代谢也是AD病因的主要途径。越来越多的证据表明,主要由小胶质细胞和星形胶质细胞介导的慢性神经炎症是AD神经退化中的原因之一。同时,大脑是脂质含量和多样性最丰富的器官,主要是由于富含脂质的髓鞘,但脂质与AD疾病的相关性和相关机制研究却非常缺乏。作者和其他人报告了脑硫苷脂(sulfatide)在AD 病人和AD相关动物模型中病症早期就开始的显著下降,并且,此脑硫苷脂下降是由AD最高风险基因ApoE亚型依赖的方式介导的。但迄今为止,特定脑脂质的变化是否足以驱动 AD 相关病程仍不清楚。  2021年9月份,来自美国德州大学医学中心圣安东尼奥分校的邱淑兰和韩贤林等作者在Molecular Neurodegeneration上发表了题为“Adult-onset CNS myelin sulfatide deficiency is sufficient to cause Alzheimer’s disease-like neuroinflammation and cognitive impairment”的文章,发现中枢神经系统(CNS)中髓鞘的硫苷脂在成年后的丢失足以激活疾病相关的小胶质细胞和星形胶质细胞,增加了多个AD风险基因以及已确认的AD相关的免疫/小胶质细胞调控的关键调节因子的表达,最终导致AD 样慢性神经炎症和轻度认知障碍。同时神经炎症和轻度认知障碍表现出性别差异,雌性鼠比雄性鼠更明显。随后的机制研究揭示了CNS髓鞘硫苷脂丢失、大脑慢性炎症、星形胶质细胞和小胶质细胞的活化以及AD最高风险基因ApoE之间的关系和胶质细胞活化相关转录因子通路。  脑苷脂磺基转移酶(CST,又名 Gal3st1)催化硫苷脂生物合成的最后一步。脂蛋白基因(Plp1)在CNS髓鞘形成细胞,即少突胶质细胞中大量表达,但在外周神经系统(PNS)的髓鞘形成细胞中的表达程度较低。  在此,为了研究在AD病人和动物模型发病早期硫苷脂下降对脑稳态和认知功能的影响和相关分子机制,作者建立了CST基因Flox小鼠,简称CSTfl/fl小鼠。CSTfl/fl小鼠与Plp1-CreERT小鼠杂交后建立了CST条件敲除(简称CST cKO)小鼠,通过他莫昔芬(tamoxifen,TX)诱导敲除成年小鼠髓鞘形成细胞中的CST基因,从而模拟AD病人早期的硫苷脂下降(图1A)。  作者通过Nanostring高通量mRNA检测方法,脂质组学和蛋白质水平检测确定了此小鼠在3月龄注射TX 4.5个月和9个月后均呈现CNS中CST基因表达(图1B)以及脑苷脂水平(图1C)的显著下调,但在PNS中脑苷脂下降不显著(图1C)。同时作者明确了不同于胚胎期就敲除脑苷脂的CST完全敲除(CST KO)小鼠, 在成年CST cKO小鼠12月龄时的CNS脑苷脂丢失并没有引起其他髓鞘脂质的丢失 同时少突胶质细胞的基因表达(图1D,E)或髓鞘结构蛋白水平(图1F)也没有改变。说明成年后开始的小鼠CNS髓鞘脑苷脂的下调并不破坏髓鞘稳态。同时脑苷脂丢失也未引起CNS中神经细胞或其他细胞的死亡。  图1 一种新型的可诱导髓鞘形成的胶质细胞特异性条件敲除CST (CST cKO) 的小鼠模型,在不影响少突胶质细胞稳态的情况下模拟了CNS中成年后开始的AD 样髓鞘硫苷脂丢失(CRM:大脑,SC:脊髓,SN:坐骨神经)。  (图引自:Qiu, S., et al., Mol Neurodegener, 2021 16: 64)  接着,作者对通过神经功能相关行为初筛(图2A)的13月龄的CST cKO小鼠进行了莫里斯水迷宫(Morris water maze,MWM) 和新物体识别(novel object recognition,NOR)实验,结果表明,虽然CST cKO小鼠可能存在与肌肉功能无关(图2B)的游泳时间增加(图2C)、游泳速度下降(图2D)、漂浮时间增加(图2E)等跟认知或运动相关功能障碍,但与运动功能无关的MWM的第六天目标探索(probe)结果(图2F-I)以及NOR结果(图2J)均证明,CNS中成年开始的髓鞘硫苷脂丢失虽然没有引起髓鞘稳态的改变,却足以引起认知功能的损害,以及空间和非空间记忆相关功能的破坏。  图2 成年后开始的硫苷脂丢失足以导致认知损害  (图引自:Qiu, S., et al., Mol Neurodegener, 2021 16: 64)  进一步地,作者研究了CNS中成年开始的硫苷脂丢失导致认知损害的具体细胞、分子机制。首先利用Nanostring小鼠AD相关试剂盒检测了TX注射后4.5个月和9个月后的大脑和脊髓样本的770个基因,发现CST cKO小鼠的硫苷脂丢失诱发了CNS中的免疫、炎症反应(图3A, B)。接着利用Nanostring小鼠神经炎症相关试剂盒进一步发现:在CST cKO小鼠CNS样本中mRNA水平发生显著上调变化的76个基因富集于小胶质细胞/星形胶质细胞/免疫激活功能。比较CST cKO和CST KO小鼠的Nanostring小鼠神经炎症相关基因表达变化的结果表明:虽然CST KO小鼠中硫苷脂缺失引起了CNS髓鞘损伤,而CST cKO小鼠中成年后硫苷脂丢失并未引起了明显的CNS髓鞘稳态变化(图1D, E),但CNS硫苷脂的缺失都引起了类似的小胶质细胞和星形胶质细胞的激活,并导致了慢性免疫、炎症反应(图3C-E)。通过基因富集分析发现:髓鞘硫苷脂缺失引起的基因表达变化指向最显著的相关疾病是AD(图4A)。被上调的基因中包括四个AD风险基因Apoe、Trem2、Cd33和Mmp12(图4B-E),以及已被报导的AD关键调节基因Tyrobp、Dock 和Fcerg1(图4F-H)。结合已有的文献报道和作者的结果,进一步明确了硫苷脂缺陷激活的小胶质细胞和星形胶质细胞的基因表达也类似于AD疾病相关的小胶质细胞和星形胶质细胞(图4 I, J)。  图3 CNS 硫苷脂丢失或缺失均诱导渐进的小胶质细胞和星形胶质细胞激活造成的神经慢性免疫、炎症。  (图引自:Qiu, S., et al., Mol Neurodegener, 2021 16: 64)  图4 CNS 硫脂缺乏导致 AD 样神经炎症,导致疾病相关的小胶质细胞和星形胶质细胞的特征。  (图引自:Qiu, S., et al., Mol Neurodegener, 2021 16: 64)  然后,作者通过硫苷脂在大脑中的质谱成像(图5A)、硫苷脂缺失引起的激活的星形胶质细胞和小胶质细胞的分布的比较(图5B-E)、激活的星形胶质细胞和髓鞘的共定位(图5F)、以及CST cKO小鼠脊髓中激活的星形胶质细胞与髓鞘的电镜观察(图5H)实验,明确了CST cKO 和CST KO小鼠中硫苷脂和胶质细胞激活存在空间上的关联:硫苷脂缺失引起的胶质细胞激活分布在富含髓鞘的区域。  图5 髓鞘上的硫苷脂缺失导致富含髓鞘的大脑区域内显著的星形胶质细胞和小胶质细胞激活。  (图引自:Qiu, S., et al., Mol Neurodegener, 2021 16: 64)  ApoE是CNS中主要的细胞外脂质载体,运输多种脂质,包括硫苷脂。同时Apoe4是AD的最高风险基因,并且ApoE4 是降低脑硫苷脂水平所必需的。作者发现ApoE在 CST cKO 和KO的CNS中上调(图4B),从而表明CNS髓鞘上硫苷脂缺失和ApoE上调形成正向反馈。接着作者使用ApoE 和CST双敲除(ApoE-/-/CST-/-)小鼠结合免疫荧光染色(图6A,B)和Nanostring神经炎症试剂盒(图6C-F)发现,ApoE的敲除并不能阻止和影响CST敲除引起的胶质细胞激活和相关的免疫、炎症激活,从而阐明了ApoE 虽然参与硫苷脂转运但并不直接影响髓鞘硫苷脂缺失诱导的胶质细胞激活和神经炎症,ApoE可能通过参与硫苷脂丢失从而引起AD相关慢性神经炎症。  图6 髓鞘硫苷脂缺乏诱导的AD样神经炎症并不直接依赖于ApoE。  (图引自:Qiu, S., et al., Mol Neurodegener, 2021 16: 64)  已有研究结果表明星形胶质细胞和小胶质细胞的激活相互影响,并且ApoE主要由星形胶质细胞产生。接着作者利用一种集落刺激因子1受体(CSF1R)抑制剂,即PLX3397,消除全脑大部分小胶质细胞从而研究星形胶质细胞、小胶质细胞和ApoE的相互调节关系。有趣的是,虽然PLX3397消除了CST+/+小鼠大脑中的绝大多数以及CST-/- 小鼠大脑中的大部分小胶质细胞,但是免疫染色(图7A, E)和Nanostring神经炎症试剂盒(图7B-D)结果显示,小胶质细胞的消除完全不能影响硫苷脂缺失相关的星形胶质细胞的激活以及ApoE的表达上调。从而证明了硫苷脂缺失相关的星形胶质细胞和小胶质细胞的激活通过独立的途径存在,并且证明了硫苷脂缺失引起的ApoE上调存在于星形胶质细胞中。  图7 CNS硫脂缺失引起的星形胶质细胞增生和ApoE上调不是继发于小胶质细胞活化。  (图引自:Qiu, S., et al., Mol Neurodegener, 2021 16: 64)  为了再进一步地研究CNS中髓鞘上的硫苷脂缺乏引起的神经炎症的分子机制,作者分析了转录因子评分, 主要目标包括 IRF8、STAT3、SPI1和C/EBPβ(图 8A),已有的研究报道也显示它们参与小胶质细胞或星形胶质细胞的激活,同时Spi1 是一个富集于小胶质细胞的AD 风险基因。免疫印迹结果也验证了在CST cKO小鼠大脑和脊髓样本中STAT3和PU.1/Spi1的显著上调、以及其他转录因子C/EBPβ、IRF8的部分上调(图 8B, C)。此外,在PLX3397消除小胶质细胞的样本中,CST敲除鼠的大脑中的STAT3的磷酸化和蛋白水平上调并不受小胶质细胞丢失的影响,说明STAT3也许是星形胶质细胞活化特异的转录调控途径(图8D)。  图8 髓鞘的硫苷脂缺失导致中枢神经系统中SPI1、STAT3 和 C/EBP转录因子的上调。  (图引自:Qiu, S., et al., Mol Neurodegener, 2021 16: 64)  这项研究的结论与讨论,启发与展望:  1)首次建立了在成年后诱导的髓鞘上硫苷脂丢失的小鼠模型,并成功模拟AD病人脑中的硫苷脂下调,而且证明成年后诱导的髓鞘上硫苷脂丢失在检测的时间点并不影响髓鞘稳态   2)第一次阐明了一种脂质,即CNS髓鞘的硫苷脂,其在成年后的丢失足以激活小胶质细胞和星形胶质细胞,增加了多个AD风险基因以及已确认的AD相关的免疫/小胶质细胞调控的关键调节因子的表达,最终导致AD 样慢性神经炎症和轻度认知障碍   3)阐述了AD风险基因ApoE 虽然参与硫苷脂转运,但并不直接影响髓鞘上硫苷脂缺失诱导的胶质细胞激活和神经炎症,ApoE可能通过参与硫苷脂丢失从而引起AD相关慢性神经炎症   4)证明了硫苷脂缺失相关的星形胶质细胞和小胶质细胞的激活通过独立的途径存在,并且证明硫苷脂缺失引起的ApoE上调存在于星形胶质细胞中   5)阐明了髓鞘的硫苷脂缺失导致的小胶质细胞和星形胶质细胞激活主要分别由PU1/SPI1、STAT3转录因子调控。  本文的结果强烈表明大脑中的特异性的脂质异常,例如髓鞘上的硫苷脂缺失也许也是AD 病理学中神经炎症和轻度认知障碍的重要驱动和促进因素,并且与 tau 蛋白病无关。但需要后续的研究继续阐明髓鞘的硫苷脂缺失如何分别激活了小胶质细胞和星形胶质细胞。  原文链接:https://molecularneurodegeneration.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13024-021-00488-7  邱淑兰(左,第一作者),韩贤林(右,通讯作者)关于韩贤林教授课题组:  美国德州大学圣安东尼奥医学研究中心 韩贤林教授  韩贤林教授先后获浙江大学和美国华盛顿大学(圣路易斯)硕士和博士学位。现任美国德州大学圣安东尼奥医学研究中心杰出教授。浙江省千人,浙江中医药大学兼职教授。主要从事老年痴呆病、糖尿病诱发的综合症、和免疫性疾病等脂类代谢混乱的机制研究。韩教授是脂质组学的创始人之一,2003年他首次提出了“脂质组学”概念。他是该领域公认的杰出科学家,以发明多维质谱“鸟枪法”脂质组学分析技术而在该领域闻名全球。韩教授已在各种杂志上发表论文280多篇, H指数79, 总引用数达24,500次以上。2010年与英国爱丁堡皇家学会委员W.W. Christie合撰《Lipid Analysis: Isolation, Separation, Identification, and Lipidomic Analysis》论著。2016年他撰写了一部系统地阐述脂质组学的论著 -《Lipidomics: Comprehensive Mass Spectrometry of Lipids》。韩教授在国际上享有很高的学术威望,被聘为多种与脂类研究有关杂志的副主编或编委。韩教授现任美国卫生研究院、美国糖尿病协会、及香港研究资助局的基金会常任评审专家。曾任美国华人质谱学会主席,现为该学会终身理事。
  • 代谢组学进展|多团队成果揭示肠道调控中枢神经自身免疫性疾病易感新机制
    中枢神经系统的自身免疫性疾病,如多发性硬化、视神经脊髓炎谱系障碍,以慢性、进行性神经炎症、脱髓鞘和神经变性为特征。这些疾病在发病率和临床特征上都表现出强烈的女性倾向,其患者多为中青年女性。随着疾病的进展逐渐失去自主活动能力。已有的治疗药物多为对症治疗,选择品种有限且价格昂贵,无法得到根治,给家庭和社会带来巨大的负担。因此,迫切需要开发能够有效延缓这类疾病进展的药物,而目前对这类疾病认识有待更新,拓展研究思路是建立新的治疗方法的重要基础。  2023年11月21日,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、神经科学国家重点实验室周嘉伟研究组、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心宋昕阳研究组、中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心朱正江研究组与上海交通大学医学院附属瑞金医院神经内科陈晟团队合作在Immunity上发表了文章Intestinal epithelial dopamine receptor signaling drives sex-specific disease exacerbation in a mouse model of multiple sclerosis(肠道上皮细胞多巴胺受体信号驱动雌性多发性硬化小鼠疾病进展),利用基因修饰小鼠和药理学实验方法以及多组学联合分析,他们发现,肠道上皮细胞多巴胺D2受体(IEC DRD2)过度激活可以选择性地在雌性小鼠中改变肠道菌群的组成及其代谢物水平,从而促进多发性硬化的发病。此研究聚焦中枢神经系统自身免疫性疾病研究前沿,独辟蹊径,通过跨系统研究,揭示了肠道远程调控中枢神经系统自身免疫性疾病易感性的新机制,为建立具有性别选择性的中枢神经系统自身免疫性疾病干预手段开辟了一条新途径。    已知,肠道微生物群失调促进多发性硬化的发展。在多发性硬化动物模型中,肠道微生物群在疾病的起始阶段、效应阶段和调节阶段以及个体对药物治疗的反应中都起着关键作用。然而,由于个体之间,肠道微生物群组成的差异很大,迄今,国内外医学界未能建立起具有广泛代表性的“核心微生物群表型”。肠道上皮细胞为胃肠道构筑了一条防线,不仅可以隔绝肠腔及其内容物,还可以整合肠腔内的多种菌群信号,以维持胃肠道正常生理功能。据报道,有多种与多发性硬化相关的肠道细菌可以产生多巴胺受体激动剂,因此,作者设想,肠道上皮细胞多巴胺受体介导了菌群和宿主相互联系,并且这种联系在多发性硬化发病过程中发挥重要作用。  为对上述设想予以验证,作者分别构建了在肠道上皮细胞分别特异性敲除多巴胺D2、D3、D4受体的小鼠,同时根据文献提供的肠道细菌产生大量的多巴胺受体激动剂苯乙胺这一线索,利用实验性自身免疫性脑脊髓炎作为多发性硬化动物模型,观察在上述基因缺失的情况下,小鼠行为学、病理学的变化,并作多组学分析,之后,使用小胶质细胞系和野生型小鼠对所发现的差异代谢物进行筛选,寻找和鉴定可以减轻动物模型发病严重程度的代谢物。同时收集多发性硬化患者和健康对照的粪便样品用于靶向代谢物检测,验证苯乙胺含量与多发性硬化发病之间的相关性及性别差异。  首先,通过代谢组学检测,作者发现,多发性硬化患者粪便中苯乙胺含量显著高于健康对照,且存在性别差异。通过条件性基因敲除等实验方法,观察到只有肠道上皮细胞多巴胺受体D2,而不是D3和D4基因缺失,可显著缓解多发性硬化小鼠模型发病的严重程度。通过与野生型对照组转录组的对比,发现DRD2敲除的多发性硬化小鼠模型中,肠道溶菌酶等抗菌肽表达量显著减少 同时通过16s rRNA测序,发现在造模前和发病高峰期肠道菌群组成出现显著差异 通过同笼饲养和抗生素处理,发现DRD2在多发性硬化小鼠模型的作用是肠道菌群依赖的 通过非靶向代谢学检测和代谢精准分析术 MetDNA,鉴定了47种只在雌性小鼠脊髓中存在差异的代谢物。之后,利用小胶质细胞细胞系BV2细胞和野生型小鼠对这些差异代谢物进行筛选,确定了N-乙酰赖氨酸可以在整体动物和体外培养细胞水平显著抑制炎症反应,从而缓解自身免疫性脑脊髓炎的发病。  为了进一步探究N-乙酰赖氨酸抑制炎症的分子机制,利用磁珠分选、流式细胞分选等方法,将脊髓中的小胶质细胞分离并进行转录组测序及单细胞测序。发现N-乙酰赖氨酸显著降低了多发性硬化相关小胶质细胞的比例,提高了增殖性小胶质细胞和稳态小胶质细胞的比例。表明N-乙酰赖氨酸有利于恢复多发性硬化小鼠模型失衡的中枢神经系统免疫稳态。  传统观点认为,性激素等在中枢神经系统自身免疫性疾病发病过程中发挥重要作用。本研究显示,肠道的苯乙胺-多巴胺D2受体-溶菌酶信号轴是决定雌性动物或中青年女性群体对多发性硬化发病易感性的重要因素,这是对传统观点的新的延伸和拓展。作者还揭示了肠道—微生物群——脑的相互作用是如何调控中枢神经系统免疫稳态,这一调控方式突出了宿主肠道细胞本身对肠道菌群的核心作用,为发展基于肠道上皮细胞活动调控的脑疾病干预方法提供了新的分子和细胞基础。N-乙酰赖氨酸的抑炎作用的发现为研发适用于女性多发性硬化患者的神经炎症治疗方法提供了新的机会。  该项工作由彭海蓉博士、邱佳倩、周勤明博士和博士研究生张彧锴在周嘉伟研究员、宋昕阳研究员、朱正江研究员和陈晟教授的指导下完成,课题组的其他成员积极参与,并得到了中国科学院上海营养与健康研究所肖意传、邱菊研究员的大力协助,因此,是众多课题组通力合作的结果。  在雌性小鼠中,粪便中较高的苯乙胺浓度会引起肠道上皮细胞中的DRD2过度激活,促进溶菌酶和防御素表达量增加。这些过量的抗菌肽,对细菌的杀伤力增强,因此,乳酸杆菌等对溶菌酶敏感的菌种在雌性小鼠体内减少。而乳酸杆菌产生的N-乙酰赖氨酸对小胶质细胞介导的炎症具有很强的抑制作用,是缓解中枢神经系统自身免疫性疾病,如多发性硬化的物质基础之一。  原文链接:https://doi.org/10.1016/j.immuni.2023.10.016
  • 了解糖蛋白结构异质性和相互作用:来自native Mass的见解
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Current Opinion in Structural Biology上的文章,Understanding glycoprotein structural heterogeneity and interactions: insights from native mass spectrometry,通讯作者是英国牛津大学化学系的Carol V . Robinson教授。  蛋白质糖基化的过程会产生具有多种组成、连接和结构的聚糖,这些聚糖具有多种生物学功能。哺乳动物的主要两类糖基化修饰为 N糖和粘蛋白型O糖(图1 a,b)。N-聚糖的分支结构、单糖延伸、岩藻糖基化和唾液酸化是主要特征 粘蛋白型O-聚糖根据其核心结构分为四类。解读聚糖异质性对于了解糖蛋白的结构和功能至关重要。高分辨率nMS在完整水平上提供聚糖组成的全景图,并且将糖蛋白结构的异质性与相互作用的化学计量和功能联系起来。这篇文章集中讨论了利用nMS阐明糖蛋白结构异质性和生物分子功能的最新进展。  图1 糖基化特征可以用native MS方法表征  一、描绘糖型组成异质性  糖蛋白的主要特征包括聚糖占据、N-聚糖分支/延伸、岩藻糖基化和唾液酸化。通过native MS 和糖蛋白组学的方法表征人胎球蛋白糖型,native MS确定全局宏观和微观异质性,而糖蛋白组学描述了位点特异性糖基化信息,可以根据特定于位点的信息对蛋白native MS谱中每种糖型的详细组成进行注释(图1c)。  使用凝集素的亲和纯化质谱(AP-MS)有助于靶向分析糖蛋白上具有感兴趣结构的糖型。例如,特异性识别α1-3岩藻糖残基的凝集素 (AAL),揭示了人类α1-酸糖蛋白(AGP)上的 α1-3岩藻糖残基的化学计量 使用与糖基β1-6分支相互作用的凝集素PHA-L,表明 β1-6 分支在所有 AGP 糖型上的普遍存在。  外切糖苷酶处理在糖组学中广泛用于区分具有不同键的单糖残基。一项最近的工作使用了α-神经氨酸酶、β-半乳糖苷酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和α-岩藻糖苷酶的组合外切糖苷酶,揭示了 AGP 在完整糖蛋白水平上核心和触角岩藻糖基化的化学计量。对于同时具有 N-连接和 O-连接聚糖的高度糖基化生物治疗药物,例如依那西普、使用外切糖苷酶、内切糖苷酶和蛋白酶的综合酶处理对于全面了解糖蛋白的整体异质性至关重要(图2)。  图2 (a) 依那西普的结构 (b) 唾液酸酶(一种外糖苷酶)和PNGase F(一种内糖苷酶)处理的依那西普的native MS。  2、描绘结构异质性  蛋白质O-糖基化在许多细胞表面蛋白质中普遍存在,如 SARS-CoV-2 刺突蛋白受体结合域 (S-RBD),该蛋白具有核心 1 和核心 2 粘蛋白型O糖。最近的一项突破将软着陆 MS 和扫描隧道显微镜 (STM) 相结合,能够对单个聚糖的构象和结构进行成像。  以前的报告表明,N-聚糖分支和核心岩藻糖基化受到糖基化位点局部构象的限制,远离蛋白质表面的唾液酸化和末梢岩藻糖基化被认为受蛋白质骨架结构的影响较小。随着 nMS 分辨率的进步,通过比较位点特异性和全局异质性直接重新审视这一假设是可行的。如果每个位点上的糖基化事件是独立的,那么全局异质性应该与位点特异性信息一致。对于核心岩藻糖基化IgG和携带简单 N糖的人胎球蛋白,位点特异性糖基化完美地解释了整体异质性。然而,最近对高度分支和唾液酸化的 rhEPO 和 S-RBD 的研究表明,糖基分支上唾液酸化打破了native MS 和糖蛋白组学数据之间的这种相关性。因此,这些情况表明唾液酸化并非完全独立于所有糖基化位点。  3、破译N聚糖生物合成途径 监测N-聚糖宏观和微观异质性提供了对其生物合成途径的见解。N-聚糖分支由一系列N-乙酰胺基葡萄糖转移酶催化,它们将单糖依次连接到糖基的不同分支上。对敲除了个别N-乙酰胺基葡萄糖转移酶基因的细胞表达的糖蛋白进行分析,可以揭示糖基的生物合成偏好。除了N聚糖的分支合成以外,岩藻糖基化过程也可以通过native MS揭示。人类AGP最多能携带11个岩藻糖, 用连续的外切糖苷酶消化和native MS来区分 AGP 上的核心和分支岩藻糖基化N-聚糖,揭示了岩藻糖基化在完整糖蛋白水平上的联系和化学计量(图3)。  图3 (a)人AGP结构。(b)外切糖苷酶处理可区分AGP上N糖的核心和分支岩藻糖基化。(c) 外糖苷酶消化的AGP的native MS揭示了在完整糖蛋白水平上岩藻糖基化的联系和化学计量学。  四、将糖的异质性与糖蛋白相互作用联系起来  通过保留完整的蛋白质与配体/药物的复合物,nMS 为蛋白质相互作用的化学计量和动力学提供了信息。AGP 与抗凝药物华法林的研究表明,单岩藻糖基化可减弱蛋白质-药物相互作用(图4)。  图4 (a)人 AGP在其疏水袋中特异性结合抗凝药物(华法林)。 (b) 将 AGP-华法林复合物的native MS绘制为华法林浓度的函数 (c)华法林浓度和与华法林结合的非岩藻糖基化AGP或单岩藻糖基化AGP的百分数的对应曲线。非岩藻糖基化为蓝色,单岩藻糖基化为红色。 (d) 不同糖型解离常数的比较表明,N-聚糖分支和岩藻糖基化降低了 AGP 对华法林的亲和力。  native MS的分辨率革命已经使糖组学、糖蛋白组学和top-down MS之间建立了联系,以揭示糖基的宏观异质性。未来,蛋白质糖基化的数学模型和多组学方法的整合将为我们理解“不可解析”的糖蛋白复合物提供新的思路。
  • JCP“期刊亮点”:MALDI-TOF用于帕金森突变人类皮肤成纤维细胞的脂质分析
    p style="text-indent: 2em "最新一期的细胞生理学杂志(Journalof Cellular Physiology)期刊登载“期刊亮点”文章,介绍了研究者结合薄层色谱和MALDI TOF用于帕金森突变人类皮肤成纤维细胞的脂质分析的成果。/pp style="text-align: center "img title="1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/039a6bcf-8a77-418d-b5c3-a60306d87ad8.jpg"//pp  Parkin蛋白突变是早发性帕金森病(PD)的主要病因。蛋白质质量控制系统的损害以及线粒体和自噬过程的缺陷是导致神经退行性变的Parkin蛋白缺乏的结果。关于脂质在这些细胞功能改变中的作用知之甚少。在本研究中,parkin突变人皮肤原代成纤维细胞已被认为是PD的细胞模型,以研究与缺乏parkin蛋白相关的可能的脂质改变。皮肤成纤维细胞来自两个不同帕金酶突变的无关帕金森病患者,并将其脂质组成与两个对照成纤维细胞的脂质组成进行比较。通过组合基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI-TOF / MS)和薄层色谱(TLC)分析成纤维细胞的脂质提取物。同时,研究者通过跳过脂质提取步骤对完整的成纤维细胞进行了直接的MALDI-TOF / MS脂质分析。结果表明,帕金森突变体成纤维细胞脂质谱中一些磷脂和糖鞘脂的比例发生了改变。检测到的较高水平的神经节苷脂,磷脂酰肌醇和磷脂酰丝氨酸可能与自噬和线粒体转换功能障碍有关 此外,溶血症的增加可能是神经炎症状态的标志,这是PD的一个众所周知的组成部分。/p
  • 褚君浩:传感器,让我们的敏感神经更敏感
    褚君浩,中国科学院院士,红外物理学家、半导体物理和器件专家,中国科学院上海技术物理研究所研究员,东华大学理学院院长。他是我国培养的第一个红外物理博士,从20世纪70年代末开始,他就专注于红外探测器的研究,并与汤定元、徐世秋两位科学家研究了一种全新的半导体材料,创造性地提出了测算这种材料特性的公式,该公式最终以三位中国科学家的名字命名,被称为CXT公式,成为判断红外探测器新材料、新结构的参照标准。他的专著《窄禁带半导体物理学》,被国外20多个研究机构作为相关材料和器件研究的理论依据。  智能时代,传感器无处不在。传感器与计算机、通信被称为信息系统的三大支柱,成为衡量一个国家科技水平以及是否处在国际战略竞争制高点的一个重要标志。各种机器设备中的传感器就相当于人类的五官和神经系统,它们让机器能听、能闻、能看,从而更好地感知、学习和进化,为我们提供高精度、智能化的服务。传感器家族有哪些成员?它们能为我们提供怎样的服务?高性能传感器的市场长期被美国、日本、德国的企业占据,我国科学家如何才能在这一领域拼出一席之地?  简单来说,传感器就是用材料经过一定的设计,做成的一个器件,取代耳朵、鼻子、舌头、眼睛、皮肤的功能。它能够看得见、听得见,能够闻得出味道,能够感知到。它可以比人类的功能更强大,所以传感器要具有高性能。传感器具有的高性能,一般要超过人类的五官,能够听得到很远的声音,能够看得见红外光。  日常生活当中传感器非常多,最敏感的一个传感器大家可能没注意:你把手机靠近耳朵的时候,手机的屏幕就暗了,所以随便怎么碰耳朵,照样可以打电话,这就是手机传感器在起作用。手机里面传感器最多,而且都很小、很灵敏。现在传感器的发展趋势就是高精度、高灵敏、高速响应、高稳定性、高可靠性、微型化、柔性化、多功能集成化、数字化、智能化、无线通信化,另外还要绿色环保。  没有传感器就无法数字化  2019年,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面。嫦娥四号搭载了多种科学探测仪器,可以探测月球表面的地形地貌、月表物质的成分和月球表层的结构。嫦娥四号的着陆器上还安装了4个与月壤直接接触的温度计,可每900秒测量一次月壤的温度,这也是人类首次实现在月球背面对月壤温度进行原位测量。我们进入了一个智能化的时代,上至宇宙探索,下至日常生活,数字技术已经渗透到方方面面,农业测产、荒野探矿、太空探月都离不开传感器,传感器信息采集功能的重要性也因此越来越凸显。物联天下,传感先行,无论是“大数据”“人工智能”,还是“物联网”,其最重要的“基石”就是传感器技术。那么,传感器技术怎样进行数据的采集、存储、计算?  智能时代的最大特点就是智能化系统的运用。智能化系统有三大支柱:动态感知、智慧识别、自动反应控制。比如机器人能够把乒乓球打到,首先是动态感知,看到这个球怎么过来;其次要分析这个球会从哪里进来,这是智慧分析;然后它采取措施,打到这个球。智能化系统最后的出路就是推动人工智能、智慧地球、数字城市的建设。这个系统最大的核心就是数字化,因为只有数字化才能定量化、精准化、规律化、智慧化,最后促进数字经济的发展。  数字经济的“数字”从哪里来?就是靠传感器来的,所以传感器是大数据的源头。数据有两类:一类是文本大数据,另一类是物理大数据。物理大数据是靠传感器实时获得的,这类数据好多都是声、光等类型的,它们属于一个波动世界。这个波动世界里面的数据量特别大,一个波有振幅、有位相、有频率,还有偏振等等,再加上时间、空间等海量的大数据,就可以告诉我们好多信息,然后对这些信息进行分析。  传感器和物联网是智慧地球、智慧城市两个核心技术。智慧分析就是从大数据分析出一些我们所需要的信息。现在浙江省义乌市有一座大桥里面安装了好多传感器,通过传感器看它里面振动的应力波形,不同的车辆开过去波形都会有变化。如果有一天发现应力情况异常,就会报警。  传感器是支撑智能化最重要的“一条腿”。无线通信接收信号要靠传感器,通信卫星主要就是发射和接收,接收需要传感器,没有传感器,通信就中断了,后面的智能化更无法实现。可以说没有传感器,就没有智能时代;没有传感器,也没有信息化时代。  我国传感器技术与国外的差距及优势  一部智能手机中有20多个传感器,一部汽车更是有多达上百个各类传感器。无处不在的传感器,已经成为全世界最具发展潜力的高新技术产业。但是,目前全球2万多种传感器产品中,我国能生产的只有大约6000种,远远不能满足国内市场的需求。智能手机中,传感器几乎均为国外产品,每年我国各种中高端传感器进口占比高达80%,传感器芯片进口的占比甚至要达90%。我国传感器技术与国外的差距究竟在哪里?如何才能打开自己的一片天地?  传感器国内一般来说都能制造,在一般的应用上面也都适用,但是在高端应用、精细应用方面和国外有差距,这就要发扬工匠精神赶超世界一流。  我们也有自己的优势领域,有一本最有名的科学手册叫《LandoldtBoerstein》,这本科学手册,到现在已经有140年历史了,它每隔10年到15年要修订一次,我就是负责碲镉汞材料修订的作者负责人,因为在这个领域,我国科学家做的工作国际上认可,所以我们有这个资格来承担这项工作。  发展传感器,我国过去有一个弊端,就是买得到自己就不做了,但是红外探测器高端的买不到,就只能自己做,我们反而做出来了。其实在有些核心的关键领域还是要自立自强。我们现在好多企业,在红外传感器方面,水平不断地在提升。另外,要发展智能化,把芯片技术感受到的传感信息,智能化地分析处理,这就是当前传感器发展的趋势。  智能时代的“桥梁”  2019年4月15日,法国巴黎圣母院起火,考虑到空中投水可能造成建筑及文物损毁,法方派遣无人机捕获实时图像,为消防员实现精确定点扑救提供了重要支持。这其实得益于物联网技术的普及。互联网、物联网,一字之差,但两者截然不同。如果说,互联网是人们用来进行信息传播和共享的平台,那么,物联网就是“物物相连的互联网”,所不同的是,物联网是通过传感器、红外等各种感知设备,将信息传送到接收器,再通过互联网实现远程监视、自动报警、控制、诊断和维护。如今,物联网已经广泛应用在智慧城市、智慧医疗、智慧农业等众多领域,而传感器作为智能时代的“桥梁”,在各个领域智慧建设中已不可或缺。未来,传感器在智慧城市、智慧医疗、智慧农业等领域还能起到怎样的作用?  江苏无锡有一家公司,在公司每个区域里所有的转动部分都安装了传感器,这样在办公室里可以监控所有的电梯、马达是否正常。如果哪个地方不正常,控制室就亮黄灯了,马上就可以派人去修理。这就是智慧城市管理的一方面。  现在抑郁症很多,还有一些小孩患抑郁症,抑郁症当然有多种识别方法,也可以做成一个小的设备,定量分析患者的抑郁程度,这都是传感器信息获取分析的可能应用。如果我们人体里面都有传感器,比如口袋里放个心脏传感器,心电图随时可以拿到,如果一个人心脏有点不舒服了,跟医生打个电话,说我现在心脏不舒服,或者发条微信给他,这个是互联网技术的应用;但如果这个传感器的信号直接送到分析中心,分析中心就能够根据GPS定位知道人在什么位置,马上通知相关机构采取措施,这就是物联网技术应用。物联网技术在人类健康上面大有用处。  人类现在要进入智能时代,智能时代的最大特点就是智能化系统的运用,智能化系统非常重要的核心就是传感器,传感器就是我们的敏感神经。在智能时代的背景下,我们要努力打造敏感神经,通过科技创新手段不断提升信息传感水平,不断提升智慧分析水平,从而发展物联网、人工智能、智慧地球的事业,促进数字经济的发展和城市数字化转型,最终提升人们的生活水平。
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