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西梭米星

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西梭米星相关的资讯

  • 化学所与索尼公司合作实现单壁碳纳米管选择性分离/富集
    自单壁碳纳米管被发现以来,其优异的电学性能引起了广泛的关注。但是,现有方法制备的单壁碳纳米管都是金属性管和半导体性管的混合物,两种管的互相影响会降低彼此的器件性能。为使金属性管和半导体性管各尽其用,而不是互相影响进而降低彼此的器件性能,单壁碳纳米管的分离/富集就显得尤为重要,并成为本领域一个亟待解决的瓶颈问题。  化学所有机固体院重点实验室与日本索尼公司先进材料实验室的科研人员合作,在单壁碳纳米管分离/富集领域取得了新进展,有关研究成果申请了发明专利并发表在近期的《先进材料》(Adv. Mater., 2009, 21, 813-816)上。  他们采用实验室常用的化学气相沉积装置(图1),在400摄氏度的高温下通入刻蚀性气体,从而实现了单壁管的选择性分离/富集。与当前广泛报导的溶液分离方法选择性反应(刻蚀)金属性碳管不同,这种气相刻蚀的方法选择性刻蚀半导体性单壁管(图2),被刻蚀的碳管转化为二氧化碳气体排出装置外,而金属性单壁管则被保留在了装置内。本方法对于不同直径范围的半导体管均有选择性刻蚀作用,尤其是对于直径小于1.18 nm半导体管,刻蚀效率高达90%。此外,本方法还具有成本低廉,操作方便,易于规模化及对金属性碳管破坏性小等优点,为大规模富集金属性单壁碳纳米管提供了一个新的思路。北京大学物理系相关教授还利用密度泛函法对选择性刻蚀进行了理论计算。     图1 用于气相刻蚀的电炉装置     图2 选择性分离前后碳管样品的Raman 光谱(a,b),及紫外可见近红外光谱(c,d)
  • 福建物构所稀土纳米探针荧光免疫分析研究获进展
    镧系解离增强荧光免疫分析技术(DELFIA)作为目前最灵敏的荧光生物检测方法,在科学研究和医疗领域已获得广泛的商业应用。商用的DELFIA试剂盒采用传统的分子探针如稀土螯合物作为标记物,存在着稀土离子标记比率低(最高10~30个稀土离子)、光化学稳定性差和价格昂贵等缺点。与稀土螯合物相比,稀土纳米发光材料具有化学稳定性高、可修饰性好、潜在生物毒性低等优点,是目前普遍看好的新一代荧光生物标记材料。然而,由于稀土离子4fN电子组态间的禁戒跃迁特性,直接利用稀土离子自身的敏化发光无法达到高灵敏检测的需求。因此,科学家设想能否结合DELFIA技术,将稀土纳米晶作为纳米探针替代分子探针稀土螯合物,利用纳米晶高度浓缩的稀土离子(每个纳米晶含成千上万个稀土离子)来提高其标记比率,并借助DELFIA增强液将纳米晶溶解生成大量强发光的稀土胶束,从而达到提高发光与检测灵敏度的目的。  在国家自然科学基金杰出青年科学基金、科技部&ldquo 973&rdquo 计划和重大科学仪器开发项目、中科院战略性先导科技专项和创新国际团队项目等支持下,中国科学院福建物质结构研究所中科院光电材料化学与物理重点实验室陈学元研究小组和结构化学国家重点实验室黄明东研究小组合作,发展了一种基于稀土纳米晶溶解增强的荧光免疫分析技术(DELBA)。该技术沿用了商用DELFIA的操作流程,简单地以稀土纳米探针替代分子探针稀土螯合物,利用稀土纳米晶高度浓缩的稀土离子提高其标记比率,极大地增强了体系的发光与检测灵敏度。项目组通过高分辨荧光光谱、元素分析等手段,以~9 nm NaEuF4为纳米荧光探针和&beta -萘甲酰三氟丙酮(&beta -NTA)为增强剂,揭示了稀土纳米晶溶解增强的发光机理,并实现了对人体广谱肿瘤标志物癌胚抗原(CEA)的高灵敏DELBA检测,检测极限达0.1 pg/mL,比商用DELFIA试剂盒降低了近3个数量级,为迄今CEA检测最优值。进一步地,该团队利用发展的DELBA技术测试了肿瘤医院20例血清CEA值,结果与商用DELFIA试剂盒基本一致,并通过测定变异系数、回收率等验证了该方法的准确度和可靠性。上述工作以通讯形式于8月11日在线发表在《德国应用化学》杂志上(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, DOI: 10.1002/anie.201405937),并申请了中国和PCT国际发明专利。  此前,该团队在基于稀土纳米荧光探针的肿瘤标志物检测方面已取得系列研究进展。例如,利用LiLuF4:Yb3+,Er3+上转换纳米荧光探针实现了对疾病标志物人绒毛膜促性腺激素&beta 亚单位(&beta -hCG)的上转换荧光(UCL)检测(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1252 Frontispiece) 利用超小CaF2: Ce3+/Tb3+纳米荧光探针实现对人体肿瘤标志物可溶性尿激酶受体(suPAR)的时间分辨荧光共振能量传递(TR-FRET)检测(Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 6671)。  基于稀土纳米探针的溶解增强荧光免疫分析原理示意图:a-传统DELFIA b-新技术DELBA
  • 日立热分析仪带你解锁易拉罐中的秘密
    在看我,在看我,还在看我,在看我就把你喝掉!这是一个某罐装饮料的广告词,记载了我们童年的记忆,那个红色的易拉罐配上可爱的人物表情,深受小朋友们喜爱。 瓶装饮料从最初的玻璃瓶,到后来的铝罐、塑料瓶,到现在一共发展了100多年。1963年易拉罐在美国发明,在以往的灌装基础上,在顶部设计了易拉环,这是实用性的发明,给人们带来了极大方便,因此普及很快。那么问题来了,罐装饮料的罐身材料采用的主要是铝,马口铁等金属,但是如碳酸饮料,茶水,牛奶等都是酸性或弱碱性物质,如果用金属材料来储存,会对金属材料有腐蚀作用,那么我们怎么来防止饮料腐蚀性的呢? 下面就让我们用日立热分析仪来解锁其中的秘密实验条件:将易拉罐截取约Φ5mm的小块,然后用日立热分析仪对这个样品进行分析。 首先用日立热重-差热同步热分析仪STA7300分析:结果可见,约200℃产生了失重现象,在200℃铁和铝等金属肯定不会分解的,这个失重的成分是什么呢?这个成分就是,为防止饮料腐蚀,在易拉罐内壁涂覆的高聚物多层薄膜。 然后我们用日立热机械分析仪TMA7100进行分析:采用针入式探针,可对由于淋膜层的玻璃化转变及熔融导致的软化温度进行评价。另外,也可得知淋膜层厚度约为20μm。由此可见,在Φ5mm的材料中含有的高聚物多层薄膜非常微少,经测定重量约为0.292mg。使用日立差示扫描量热仪DSC7020进行分析,可见即便含量微少,淋膜层及罐子的复合样品,也可明确的测出淋膜层的熔融峰。 综上所述,日立热分析仪具有基线稳定性好,灵敏度高等优点,即便是微量的样品,也可准确地捕捉到微小转变和微量变化,为新材料地开发作参考!关于日立TA7000系列热分析仪详情,请见:日立 DSC7020/DSC7000X差示扫描热量仪http://www.instrument.com.cn/netshow/C280326.htm日立 STA7000Series 热重-差热同步分析仪http://www.instrument.com.cn/netshow/C131021.htm日立 TMA7000Series 热机械分析仪http://www.instrument.com.cn/netshow/C131022.htm日立 DMA7100 动态机械分析仪http://www.instrument.com.cn/netshow/C19214.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。更多信息敬请关注日立高新官方网站:http://www.hitachi-hightech.com/cn/
  • 上海微系统所成功实现六方氮化硼纳米带的带隙调控
    六方氮化硼(hBN)是一种具有与石墨烯类似的六角网状晶格结构的宽禁带半导体,其大带隙和绝缘性质使其成为极佳的介质衬底材料,同时也限制了其在电子学和光电子学器件中更广泛的应用。与hBN片层不同,hBN纳米带(BNNR)可以通过引入空间和静电势的约束表现出可变的带隙。计算预测,横向电场可以使BNNRs带隙变窄,甚至导致其出现绝缘体-金属转变。然而,如何通过实验在BNNR上引入较高的横向电场仍然具有挑战性。   针对上述问题,近日中国科学院上海微系统与信息技术研究所王浩敏研究员课题组与南京航空航天大学张助华教授团队、中国科学院上海技术物理研究所胡伟达研究员团队联合开展研究。联合研究团队对水吸附锯齿型BNNR (zBNNR)的带隙调制进行了系统的研究。计算结果表明,吸附在zBNNR两侧的水产生了超过2 V/nm的横向等效电场,从而缩小zBNNR的带隙。通过边缘吸附水分子,研究团队首次测量了zBNNR器件的栅极调制输运和其对红外光谱的光电响应,这有利于基于hBN的光电性质的同质集成。这项研究为实现基于六方氮化硼的电子/光电子器件和电路提供了新的思路。   相关成果近日以“Water induced bandgap engineering in nanoribbons of hexagonal boron nitride”为题在线发表在期刊Advanced Materials (https://doi.org/10.1002/adma.202303198)上。   中国科学院上海微系统所陈晨博士,王慧山博士与南京航空航天大学的杭阳博士为该文章的第一作者,王浩敏研究员、张助华教授和胡伟达研究员为论文的共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金项目、中国科学院先导B类计划、国家重点研发计划、上海市科委基金与博新计划等项目资助。图1. (a) 在hBN表面上,Zn纳米粒子蚀刻出两个平行沟槽之间的zBNNR;(b) 不同宽度BNNR的原子力显微镜(AFM)高度图像。比例尺为50 nm;(c)水分子以六方冰形式吸附在zBNNR两侧边缘的结构示意图,由此诱导产生了横向电场。图2.(a)8 nm宽的zBNNR器件在300 K下,Vds从10 V到50 V,背栅电压Vg从-65 V到65 V下的输运曲线,开/关比超过103;(b) 不同宽度zBNNR的输运曲线;(c) 器件的场效应和光电流开/关比与zBNNR宽度的关系;(d) 在功率为35 mW的1060 nm激光照射下,两个zBNNR器件中随时间变化的光电流。它们的宽度分别为33 nm和8.5 nm。
  • 苏州纳米所与耐驰公司共建热分析联合实验室
    p  1月16日上午,中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所与耐驰科学仪器有限公司签署合作协议,共建热分析联合实验室。苏州纳米所所长杨辉、耐驰公司总经理杨大中分别代表双方在合作协议书上签字,并共同为联合实验室揭牌。签约揭牌仪式由所长助理、先进材料部主任李清文研究员主持,相关科研人员出席签约仪式。/pp  杨辉希望耐驰公司继续提供优异的售后服务和技术支持。杨大中表示,耐驰公司非常重视与苏州纳米所的合作,希望以共建实验室为依托,不断拓展热分析在纳米材料领域的应用。/pp  目前,苏州纳米所先进材料部热分析联合实验室中有耐驰公司提供的以下设备:热重分析仪TG,差示扫描量热仪DSC,热机械分析仪TMA,动态分析仪DMA,激光热导仪LFA,且已安装调试完毕。此外先进材料部工程中心还配有旋转流变分析仪Rheometer,显微红外光谱FT-IR,紫外可见吸收光谱UV-VIS,万能材料试验机等设备,均已对所内外开放,接受预约测试。/pp style="text-align: center "img style="width: 500px height: 324px " alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/2014120152948.jpg" width="500" height="324"//pp style="text-align: center "会议现场/pp style="text-align: center "img style="width: 500px height: 333px " alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/2014120153037.jpg" width="500" height="333"//pp style="text-align: center "签约/p
  • 解锁单外泌体水平内容物分析新进展
    外泌体内容物包含蛋白质、RNA、DNA和脂类,可以被设计用于药物传递系统与疾病的新型诊断标志物,具有重要的研究意义。但传统的技术方法如Western Blot,ELISA,无法获得单个外泌体的蛋白表型,更不能将检测内容物与粒径分析、浓度分析、计数等联系起来,大地制约了外泌体内容物的相关研究。单外泌体表征分析(Exoview)是将免疫学与光学结合的一种新技术[1]。先利用免疫识别将特定的外泌体进行捕获分离,然后再对目标外泌体的表面标志物及内容物(如携带的蛋白质、RNA、DNA及细胞因子)进行定量分析,从而更加全面地反映外泌体内容物的特性。相对于传统的手段主要优势有:☛ 无论是尿液、血清、血浆、组织液、细胞液均无需纯化,即可检测;☛ 检测灵敏度高,单外泌体水平探测;☛ 一次性输出指标丰富,单次检测即可输出外泌体的:粒径、技术、表面标志物(CD9/CD63/CD81)、荧光表达及亚群分布;本文选取了部分单外泌体表型分析技术在内容物方向的新进展,供大家参考。J Extracell Vesicles:单外泌体水平的蛋白内容物检测与定量 外泌体的内容物可以通过生物工程手段修饰。其中,将选择的蛋白内容物与外泌体的EV-sorting proteins通过细胞工程融合是常用的方法。这种方法既可以在腔内储存可输送到靶细胞的内容物,也可以让内容物与靶细胞表面受体结合来增强它们的治疗信号特性或靶向能力。因此,Silva等[2]在单外泌体水平上,通过分析工程化外泌体技术对不同外泌体的EV-sorting proteins在促进蛋白内容物的装载效率进行了评估。研究人员分别将含有7种EV-sorting proteins(GFP偶联)的质粒分别转染Expi293F细胞,分离纯化了细胞分泌的外泌体后检测外泌体的表型并进行蛋白定量。ExoView芯片上包被的CD63/CD81/CD9抗体捕获外泌体后,使用带红色荧光的CD63/CD81/CD9荧光抗体标记所有外泌体,带绿色荧光的GFP荧光抗体标记表达GFP的外泌体(图1a)。图1b是外泌体的荧光扫描图像,可以确认每个荧光标记了GFP外泌体同时也被CD63/CD81/CD9标记,由此可以计算出含目标蛋白外泌体占总数的比例(图1c)。ExoView还可以检测单个外泌体的荧光强度,进而得到样品荧光强度的均值(图1d),可以表示GFP的相对含量。以上结果表示,CD63,TSPAN14和CD81TM能够使目的蛋白内容物高效地装载外泌体。图1. ExoView检测外泌体表型与相对含量 Lab on a Chip:细胞外囊泡介导的母胎之间HMGB1信号诱导早产早产(PTB,小于37周的妊娠)每年影响了全球约11%的孕妇,造成100万新生儿的死亡。高迁移率族蛋白B1(HMGB1)是一种警报素,是衰老羊膜细胞通过细胞外囊泡释放的炎症信号之一。羊水、脐带血和孕妇血液中的HMGB1水平升高与足月和早产有关。Enkhtuya Radnaa等[3]通过电穿孔把正常羊膜上皮细胞的外泌体改造为装载HMGB1的外泌体(eHMGB1)并对其进行表征。结果显示导致PTB的装载HMGB1的外泌体(eHMGB1)与增加的母-胎界面(FMi)炎症有关。该研究证明了胎儿外泌体介导的旁分泌信号传导可以产生炎症并诱导分娩。其中,研究人员使用单个外泌体表型分析技术( ExoView )检测了电穿孔法向外泌体载入HMGB1的效率。ExoView的芯片上包含了CD63/CD81/CD9抗体,分别捕获了未装载(eCTRL)和装载HMGB1的外泌体(eHMGB1),使用试剂盒自带的穿膜试剂对外泌体进行处理后,再使用荧光抗体分别标记HMGB1/CD63/CD9,进行粒径检测和表型分析。图2粒径检测结果显示,eCTRL和装载HMGB1的外泌体(eHMGB1)的粒径分布没有显著差异,表示电穿孔处理没有改变外泌体的粒径。 图2. ExoView检测未装载(eCTRL)和装载HMGB1的外泌体(eHMGB1)的粒径分布 图3荧光计数结果显示,装载HMGB1的外泌体(eHMGB1)中HMGB1阳性外泌体数量明显高于eCTRL,而CD9和CD63阳性的外泌体在两个样本中数量接近,这表明HMGB1已成功装载到eHMGB1中(图3)。图3 ExoView检测未装载(eCTRL)和装载HMGB1的外泌体(eHMGB1)的表型 在以上的研究中,ExoView系统能够以高的灵敏度和特异性地检测到外泌体的内容物,同时对外泌体的表型进行准确全面的表征。外泌体内容物的研究、编辑和外源分子导入,是当今外泌体研究的重点,在临床诊断和生物治疗方面具有巨大的潜力。作为外泌体表征分析的倡导者,美国NanoView Biosciences于2018年推出了全自动外泌体荧光检测分析系统ExoView,该系统一经推出,便引起了外泌体领域科研工作者的广泛关注,凭借其稳定、出色的性能,短短几年在全球已有近百个客户,发表文献100多篇。ExoView的表征,能够帮助科学家更深入地了解外泌体与疾病之间的关系,助力疾病诊断和新药开发。参考文献: [1] Radnaa, E., Richardson, L. S., Sheller-Miller, S., Baljinnyam, T., de Castro Silva, M., Kammala, A. K., ... & Menon, R. (2021). Extracellular vesicle mediated feto-maternal HMGB1 signaling induces preterm birth. Lab on a Chip, 21(10), 1956-1973.[2] Silva, A. M., Lázaro‐Ibáñez, E., Gunnarsson, A., Dhande, A., Daaboul, G., Peacock, B., ... & Dekker, N. (2021). Quantification of protein cargo loading into engineered extracellular vesicles at single‐vesicle and single‐molecule resolution. Journal of Extracellular Vesicles, 10(10), e12130. 全自动外泌体荧光检测分析系统(ExoView R100)简介Nanoview所开发的全自动外泌体荧光检测分析系统(ExoView R100)采用单粒子干涉反射成像传感器(SP-IRIS)技术,是一款无需纯化的全自动的新型外泌体表征设备。该设备能够提供全方位的外泌体表征信息,包括颗粒大小、计数、表型与生物标志物共定位等,提供多层次和全面的外泌体测量解决方案。 为了更好的服务中国客户,Quantum Design中国子公司在北京建立了专业的客户服务中心,正式推出专业的全方位外泌体表征测试服务,您只需要少量样品即可获得全方位的外泌体表征数据。欢迎各位老师垂询:010-85120280。前10名订购服务的老师,可享受8折优惠!扫描上方二维码,即刻订购吧!
  • 中科院海洋所与物理所成功制备七星瓢虫斑点样的银纳米颗粒的表面增强拉曼散射(SERS)基底
    近日,国际学术期刊《Surfaces and Interfaces》报道了中科院海洋所和中科院物理所合作,制备出七星瓢虫状银纳米颗粒的表面增强拉曼散射(SERS)基底,在模拟高压下实现10-6 M磷酸乙醇胺分子的检测,具有良好的灵敏度和耐压性,为未来深海原位检测低浓度的微生物代谢产物提供了新手段。由于深海环境极端复杂,深海原位探测面临巨大挑战。研究组在之前的工作中,利用自主研发的深海拉曼探针系统,成功实现了高温热液喷口流体温度、成分、矿物和上覆生物群落水的物理化学参数的原位检测。但是缺乏对深海原位一些大分子,特别是深海极端环境下生存的各种微生物的相关代谢产物和中间体的检测手段。同时,在国际上深海微生物细胞外代谢产物也无原位检测方法,传统的检测方法耗时久、成本高、灵敏度低。因此深海细胞外代谢产物的原位探测十分困难,面临巨大的挑战。研究团队利用高温退火工艺对镀银膜的石英进行热处理,成功制备类似七星瓢虫斑点样的银纳米颗粒SERS基底材料。该基底材料具有强抗氧化性,且可耐受深海高压环境,保障了2022年南海冷泉生态系统原位探测航次的成功,在满足深海原位探测需求的同时,也适用于极端工业环境的检测。
  • 中科院苏州纳米所:石墨烯调控的氮化镓远程外延机理新进展
    二维 (2D) 材料,特别是石墨烯和氮化物的异质集成,为半导体器件提供了新的机遇,在制备柔性可穿戴设备,以及可转移电子和光子器件领域有广泛的应用前景。由于石墨烯表面自由能低,氮化物在石墨烯表面不易成核,采用等离子体预处理或者生长缓冲层的方法难以获得高质量的单晶氮化物。最近,一种新的外延技术——远程外延有望解决这一难题。该技术是利用石墨烯的“晶格透明性”,衬底和外延层产生远程的静电相互作用,通过这种相互作用,外延层透过石墨烯可以“复制”衬底的晶格信息,从而保证外延层的晶格取向一致性。然而,关于氮化物远程外延的生长机制和界面作用关系的相关报道还较少。中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究团队在《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊上发表了题为“Long-Range Orbital Hybridization in Remote Epitaxy: The Nucleation Mechanism of GaN on Different Substrates via Single-Layer Graphene”的文章。文章第一作者为博士研究生屈艺谱,合作者为徐俞副研究员、徐科研究员以及苏州大学曹冰教授。该团队采用金属有机物化学气相沉积法(MOCVD)在两种覆盖单层石墨烯(SLG)的极性衬底(Al2O3和AlN)上实现了氮化镓成核层(GaN NLs)的远程外延。研究发现,衬底极性对石墨烯上GaN的成核密度,表面覆盖率和扩散常数起着关键作用。考虑到表面覆盖和衬底污染引起的成核信息差异,通过缩放的成核密度校正了这种误差,得到了衬底极性和GaN成核密度的对应关系。结晶特性分析表明,衬底和外延层的界面外延关系不受单层石墨烯的影响,与传统外延的取向关系一致。为了揭示成核信息差异背后的物理机理,通过理论计算作者发现衬底增强了单层石墨烯上的Ga和N原子的吸附能,且极性较强的AlN相比Al2O3的吸附能更大,AlN和吸附原子Ga之间存在更高的差分电荷密度(CDD)。进一步通过分波态密度(PDOS)分析发现,尽管吸附原子Ga和衬底相距4-5Å,Al2O3和AlN中Al-3p和Ga-4p轨道在费米能级附近仍存在轨道杂化。作者认为在远程外延中,单层石墨烯的存在不影响衬底和吸附原子之间的化学相互作用,这种远程轨道杂化效应正是在极性衬底上远程外延GaN NLs的本质。通过导电胶带可以轻松剥离GaN NLs,而且剥离后的衬底表面没有机械损伤,有望发展一种高质量衬底的低成本制备技术。图1. SLG/Al2O3和SLG/AlN两种衬底的GaN NLs的SEM图,不同的量化指标分析了成核信息的差异 图2. GaN/SLG/Al2O3和GaN/SLG/AlN两种体系表面形貌的SEM图,面外和面内取向关系的XRD图 图3. GaN/SLG/Al2O3和GaN/SLG/AlN两种体系的界面微观特性的HR-TEM图图4. 吸附原子Ga和N在SLG、SLG/Al2O3和SLG/AlN三种体系上的吸附能,Ga在三种体系上的CDD和PDOS图5. 使用导电胶带剥离GaN NLs,剥离后GaN背部和衬底表面的石墨烯拉曼信号图综上,该研究工作讨论了在石墨烯调控的氮化镓远程外延机理,创新性的提出了远程轨道杂化的概念,充分探讨了GaN和衬底之间的界面关系和界面耦合特性,揭示了远程外延的物理和化学机理,为快速、大面积制备单晶GaN薄膜拓宽了思路。这项工作得到了国家自然科学基金国家重点项目(No. 61734008,No. 62174173)的资助。
  • 种子尺寸分析仪-玉米种子粒型参数分析仪器
    托普云农作物考种分析系统TPKZ-1型,专业用于各种作物籽粒的考种,同时也适用于测量玉米果穗、截面。种子尺寸分析仪-玉米种子粒型参数分析仪器。  种子分析仪适用范围:  玉米、水稻、小麦、油菜、豆类、花生、芝麻等各种作物种子。  种子尺寸分析仪功能特点:  1、配A3幅面最gao分辨率1600dpi × 1600dpi、紫光M1彩色扫描仪。可分析各类种粒的种粒直径1~20mm。扫描仪分析工作区:A3幅面(431.8mm×304.8 mm)。  2、分析速度:可同时成像分析10个玉米果穗、35个玉米截面、1000粒左右玉米籽粒。  3、自动数粒速度:1500~3000粒/分钟(玉米籽粒),其它籽粒为1200~20000粒/分钟,数粒误差≤±0.1~0.4%,可监视修正结果,监视修正即达准确。具有相机画面畸变、背光板均匀性的自动矫正特性,有效减小尺寸测量误差。  4、自动测出籽粒数、各籽粒的粒形参数(长、宽、长宽比、面积、等效直径、周长等),以及其平均值,并排序输出。自动千粒重分析的精度误差:≤±0.5%。并能对不同品种的种子进行长和宽的对比,并输出矢量图。  5、同时成像分析玉米果穗:10个/次/分钟、玉米截面:35个/次/2分钟。自动测出各玉米穗长、穗粗、秃尖长、左右穗缘角、穗行角、平均行粒数、粒厚、截面穗行数、穗粗、轴粗,颜色以及其平均值,可测出各玉米截面上的种子粒长、粒宽、颜色(RGB具体数值表示)、粒高等尺寸参数。  6、水分测定:通过水分测定仪,数据能输入到软件中,然后统一输出分析数据。  7、图像分析:有任意放大、缩小,方便查看标记结果。  8、有被测样本条码、电子天平RS232重量数据的自动输入接口,插上电脑条码枪即可刷入样本条码编号 电子天平上的被测样本重量数据可一键送到电脑保存为EXCEL表。  9、分析过程为全程电脑控制,高效、准确、简便易用,真正一键式操作,鼠标一点,结果即现。  10、辅助删补:用鼠标选择增加/删除,或直接用鼠标在屏上手工计数,以确保结果准确性。目标区的个性化计数:对工作区视野中任选范围或矩形范围内的计数。  11、种子尺寸分析数据导出:分析图像结果可保存,自动形成总报表,统计分析结果能输出至Excel表,考种系统有云平台的支持,通过云平台可以上传或是下载数据。  12、软件加密:采用动态二维码+密码狗加密,登记具体使用单位的信息,防止加密狗的丢失。
  • 电子系黄翊东教授团队:以芯为“眼”,解锁物质密码!
    多年来,清华大学电子工程系黄翊东教授团队崔开宇副教授等致力于光谱成像芯片的研发,研制出国际首款实时超光谱成像芯片。无须大型实验设备、不用专业人员取样检测… … 这款体积小、高性能的芯片仅通过类似拍照的方式,即可拥有孙悟空般“火眼金睛”的能力,实时解锁物质密码。国际首款实时超光谱成像芯片潜心攻关——探寻物质的指纹有了光,人类眼中才有了万紫千红。千百年来,开普勒、笛卡尔、牛顿等著名科学家前赴后继,投身到光的探索中。“围绕‘光芯片’这件事,我们做了18年。”黄翊东团队站在前人的肩上,持续研究新型的光芯片。自2003年回到母校清华大学任教以来,黄翊东带领团队致力于微纳光电子领域的研究,取得了一系列丰硕的研究成果。国际首款实时超光谱成像芯片就是其重要成果之一。崔开宇从2005年攻读博士期间,就在导师黄翊东的指导下开展光子晶体的研究,大家平时看到蝴蝶翅膀之所以色彩斑斓,正是因为上面的“光子晶体”结构,而这也正是光谱成像芯片的关键研究基础。黄翊东带领团队开展微纳结构器件的实验测试简单来讲,光可以理解为一种电磁辐射,根据辐射频率的不同,分为无线电波、微波、红外光、可见光等,人类的眼睛可以感知红绿蓝三原色,通过大脑将三原色自动混合感知成其他颜色,但无法分辨光场的真正频率。“不同物质对不同频率的光吸收不同,反映出不同的光谱。我们眼睛看到的颜色其实是物质光谱的降维信息,仅凭人眼判断事物的信息量非常有限,而光谱成像可以带来超越人眼分辨能力的机器视觉。”崔开宇说。以机器视觉来扩展人眼视觉,让普通人拥有“火眼金睛”的能力,这或许是国际首款实时超光谱成像芯片研发的灵感来源。正如电子系2018级博士生杨家伟提到的,光谱检测可以理解为,把眼睛看到的颜色所包含的光场频率呈现了出来,进而可以通过算法分析出对应物质的详细信息。“不同的物质具有不同的特征光谱,所以说光谱是物质的指纹,可以反映物质的信息,光谱作为物质感知的重要维度意义重大。”然而,在实际应用中这个重要的维度并没有释放出它的巨大潜力。已有的大型单点扫描式光谱成像仪尽管发挥了一定的作用,但局限性非常突出:除了个头大、价格高外,只能单点扫描,不能获得同一时刻空间各点的光谱信息,无法跟踪移动的物体。如何实现实时光谱成像的创新突破,成为摆在黄翊东团队师生面前的考题。创新突破——研发国际首款“火眼金睛”这道考题看起来简单,解起来难。崔开宇表示,这种光电子芯片在物理效应、制备工艺、算法配合上都需要创新突破,技术壁垒非常高。在黄翊东看来,中国和其他国家在微纳光电子领域的研究可谓是齐头并进,在技术水平上有着数十年的积累。清华人以服务国家为己任,不但不能被“卡住脖子”,而且要通过创新走在前沿,在全球范围内创造不会被卡脖子的引领技术。志不求易者成,事不避难者进。抱着这样的信心和决心,黄翊东带领团队迎难而上。在团队成员崔开宇的指导下,蔡旭升、熊健、杨家伟、徐晟等一批同学一头扎进去,在团队积累的光子晶体等技术经验基础上,克服了制备工艺、算法配合等难题,完成了实时超光谱成像芯片的初步研发。蔡旭升对光谱相机进行实验测试团队成员通过硅基超表面实现对入射光的频谱域调制,利用CMOS图像传感器完成频谱域到电域的投影测量,再采用压缩感知算法进行光谱重建,并进一步通过超表面的大规模阵列集成实现实时光谱成像。期刊《科学》(Science)综述论文“光谱仪的小型化”(“Miniaturization of Optical Spectrometers”)将这一超光谱成像芯片技术列为该领域最新的研究成果。团队进一步提出了一种自由形状超原子(Freeform shaped meta-atoms)的超表面设计方法,将微纳光电子与光谱技术深度交叉融合。成果连续在光子领域著名期刊《光学》(Optica)和《激光与光子学评论》( Laser & Photonics Reviews )上发表文章。基于自由形状超原子超表面的光谱成像芯片(图片来源:Laser & Photonics Reviews. https://doi. org/10.1002/lpor.202100663)相比过去的光谱成像设备,国际首款实时超光谱成像芯片有显著优势:体积小、性能高、可实时光谱成像。光谱成像芯片在0.5平方厘米面积上集成了超过15万个微型光谱仪,单点微型光谱仪从笔记本大小缩小到百微米以内,光谱分辨率高达0.5nm,并且一次拍照便可获得图像上15万像素的光谱;从原来只能单点扫描到实时拍摄,解决了原来不能获取目标动态光谱的难题,通过视频拍摄的实时光谱画面,分析得出背后的物质信息。研以致用——让普通人零距离“看见光谱”习近平总书记对科学家和广大科技工作者提出明确要求,要坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,不断向科学技术广度和深度进军。不管是科技强国还是立德树人,黄翊东和崔开宇都认为让科技研发成果从实验室走向实际应用是非常重要的。实时超光谱成像芯片走向应用最重要的意义是提供了信息获取“全新的维度”,看透物质的“火眼金睛”,在工业自动化、智慧医疗、机器视觉、消费电子等诸多领域都有广阔应用场景。抱着“让光谱感知无处不在”的愿景,团队致力于“让光谱把它的威力真正发挥出来”,先后孵化了北京与光科技有限公司等创新企业,进行“实时超光谱成像技术+X”的探索。与光科技快照式超光谱相机及保真的RGB实时成像以实时超光谱成像技术加炼钢为例,以前在转炉中完成炼钢时,主要是凭借工人的经验和一次性的测温设备,对于上千度的炉温,这两种方式危险性和误差都很大。而采用实时超光谱成像的技术,只需要在距离转炉约20米处拍一张照片,就可以得到一个相对准确的炉内温度,安全性更强,误差更小。实时超光谱相机用于炼钢终点控制实现实时温度检测面向人民生命健康,是崔开宇和同学们非常期待的努力方向。研究团队与清华大学生物医学工程系洪波教授团队合作,基于该实时超光谱成像芯片首次测量了活体大鼠脑部血红蛋白及其衍生物的特征光谱的动态变化,获取了大鼠脑部不同位置的动态光谱变化情况,结合血红蛋白的特征吸收峰,分析获取对应血管区和非血管区血红蛋白含量的变化情况,并可利用神经血氧耦合的机制得出脑部神经元的活跃状态。国际首款实时超光谱成像芯片及大鼠脑部不同位置的动态光谱变化(图片来源:Optica. https://doi.org/10.1364/OPTICA.440013)崔开宇还带领同学们进行了诸多探索。她举例说,一旦把实时超光谱成像技术引入到病理诊断分析,将会给病理诊断开拓一个全新的维度:一方面可以提高原有疾病诊断的覆盖度和准确度,另一方面也可以在细胞没有发生明显形态变化时通过物质分析做一些疾病的早期诊断。更为重要的是,光谱成像方案不需要进行染色制片后在显微镜下观察,未来在手术中就可以实时进行病理诊断。此外,作为一种非接触、非破坏式的检测,实时超光谱成像技术有可能为无创的血糖检测提供新的契机。未来,糖尿病人可能不需要通过扎手指或抽血的方式,仅通过拍照和穿戴等方式就可以实时进行血糖监测。从科学研究、技术研发、工程化研究到产业化落地应用,黄翊东的感受是“每一步都很不容易”,可谓砥砺前行,但学生在这种全链条、贯通式的培养中收获颇丰。作为指导老师,崔开宇希望为学生找到一个好的发力方向“让同学们参与并做一些能改变别人生活、提高人民幸福感的事情,大家会非常有激情和内驱力”,从而调动学生的积极性并且“乐在其中甘如饴,进而一步一步地去想办法解决真问题”。“非常感谢老师给予我们放开思路的勇气、不断试错的鼓励、研究真问题的指引和细致入微的共情。”电子系2020级博士生徐晟感慨道。如今,徐晟从课题组已有的研究更进一步,致力于构建一种新型光谱感知器件和算法体系,能更快捷高效地“解码”物质的信息。在未来,可能仅需拍一张照片,就可以进行血糖监测、确定癌细胞的切除位置、了解皮肤状态、检测水质、了解病虫害信息… … 大家都可以零距离“感受光谱”,随时随地享受光谱拍照的“火眼金睛”为生产生活带来的便利。
  • 苏州纳米所石墨烯高灵敏一氧化氮传感器件研究取得新成果
    石墨烯(Graphene)是由单层碳原子构成蜜蜂窝形式的二维纳米结构,具有大的比表面积和良好的载流子传导性能,预期在高灵敏、低功耗室温生物化学传感器方面将得到广泛应用。然而,由于传感物质与石墨烯之间的吸附、电荷转移和脱附等相互作用,器件的有效制作方法和性能优化等方面还有大量工作需要探索。  一氧化氮(NO)气体一方面是有害气体,另一方面却是重要的生物功能信息传递分子。及时监测呼出气体的NO浓度变化,可对哮喘等肺部疾病的发作提前预警。然而,目前NO呼吸气体测试仪器体积偏大、价格昂贵,而且大都集中在大型医疗机构,无法在更大范围内推广使用。  近期,中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所器件部刘立伟课题组李伟伟等与中科院物理所科研人员合作,在制作基于石墨烯的高灵敏一氧化氮气体传感器方面取得进展。研究人员以微纳加工图形化的石墨烯为电极,利用交流电泳技术制作金属纳米颗粒修饰还原的氧化石墨烯传感通道。气体分子的作用降低了石墨烯与金属颗粒之间Schottky势垒的厚度,实现了1 ppb(10亿分之一)至1 ppm(100万分之一)的高灵敏探测性能,对于低功耗、室温NO高灵敏呼吸和环境探测具有潜在应用价值。器件制作示意图和性能测试如图所示。  该项工作成果已经发表在ACS Nano(2011, 5 (9), pp 6955–6961)上。  该项研究得到了国家基金委、科技部、苏州市科技发展计划的资助,并得到苏州纳米所加工和测试平台的技术支持。  基于石墨烯的高灵敏传感器件结构和性能
  • AFM-IR与FTIR巧妙结合:长春应化所实现聚合物纳米尺度定量分析!
    聚合物材料相对于传统材料如玻璃、陶瓷、水泥、金属而言是后起之秀,但其发展的速度及应用的广泛性却远远超过了许多传统材料,在当今世界乃至未来的世纪都充当着举足重轻的角色,已成为工业、农业、国防和科技等领域的重要材料,尤其是在开发新型替代能源、节约资源和保护生态环境方面更是发挥着不可替代的作用。但由于其分子量分布不均一的特性,很难实现准确定量分析, 近日,长春应化所高分子物理与化学国家重点实验室高分子复杂体系—多组分课题组通过AFM-IR与FTIR的巧妙结合,首次实现了聚合物纳米尺度定量分析。 红外光谱是聚合物结构分析的常用方法,但是其空间分辨率低于几个微米,对于微纳尺寸的相区无能为力。近年来,法国科学家Dazzi等人基于光热诱导共振现象,将原子力显微镜与红外光谱相结合,开发了原子力红外(AFM-IR)技术,空间分辨率达到50纳米,在各种纳米、微米结构的研究方面具有广阔的应用前景。然而由于多组分的聚合物体系大多存在相分离,难以获得在纳米尺度上组成均匀的标准样品,AFM-IR技术迄今未能应用于定量分析。  高抗冲聚丙烯(HIPP)是一种应用广泛的多相多组分聚合物合金,在其聚丙烯基体中分散着各种乙丙共聚物形成的具有核壳结构的橡胶粒子,迄今为止的研究认为这些橡胶粒子的硬核的主要成分是聚乙烯。  高分子物理与化学国家重点实验室苏朝晖课题组与埃克森美孚亚太研发中心的鲍培特博士合作,以AFM-IR技术研究HIPP不同相区中的化学组成,利用AFM-IR和傅里叶变换红外光谱(FTIR)谱图的高度一致性,以常规FTIR用普通的乙丙共聚、共混标样制作工作曲线,用于AFM-IR光谱的定量分析,第一次发现聚丙烯是一些HIPP体系中橡胶粒子的硬核的主要成分。  AFM-IR定量分析HIPP微相区组成示意图  这项工作最近在Analytical Chemistry上发表。这是中国研究人员在纳米红外领域发表的第一篇论文,也是世界上第一篇以纳米红外技术进行定量分析的论文。开发和引领纳米红外技术的Anasys Instruments认为应化所科研工作者建立的方法使复杂聚合物体系的纳米相区组成分析成为可能,是纳米红外技术领域的新突破。  该工作得到了埃克森美孚亚太研发中心的资助。
  • 物理所铁基高温超导体超导能隙对称性和轨道相关性研究取得新进展
    最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室丁洪研究组与日本东北大学高桥隆教授小组合作,在铁基高温超导体超导能隙对称性和轨道相关性研究的中取得新进展。  高温超导电性一直是一个热门的研究课题。最近发现的铁砷化合物超导体的超导转变温度达到55K,从而结束了铜氧化合物在高温超导领域内的统治地位,更是将这一课题的研究推向了一个新的高潮。和铜氧化合物超导体的情况一样,揭示出这种新型超导体的物理性质,特别是超导能隙对称性和轨道相关性成为理解这种高温超导机理和相关物理特性的最关键的问题。  丁洪及其合作者利用高分辨角分辨光电子能谱仪,对新发现的超导体Ba0.6K0.4Fe2As2 (Tc = 37 K)进行了研究。他们观察该材料具有两不同值的超导能隙:较大的能隙(Δ~12meV)处在两个小的类空穴和类电子费米面上 较小的能隙(~6meV)处在一个大的类空穴费米面上。两个能隙都在体转变温度(Tc)处同时闭合,在其各自的费米面附近无节点且几乎各项同性。随着在不同能带上耦合系数2Δ/KBTc从弱耦合变化到强耦合,各向同性的配对相互作用表现出强烈的轨道依赖性。这种相同且相当大的超导能隙归因于两个小费米面上的强配对作用,而这两费米面通过母系统(parent compound)中反铁磁自旋密度波矢量联系。这就表明配对机制源于两个相互嵌套费米面的带间相互作用(inter-band interactions)。  该项工作以发表在 Europhys. Lett 83 (2008) 47001。美国阿贡国家实验室的Michael Norman最近为美国物理学会今年创刊的Physics杂志中“trends”栏目撰写了关于铁基超导体物理研究的短评文章,重点介绍了此项工作。同时 EuroPhysics News以 Pairing symmetry of iron-based superconductors为题目选作研究亮点进行报道。2008年8月1号日本《科学新闻》以“铁系高温超导体的超导电子对对称性的成功确定对于物质结构的解析带来很大进步 ”为标题对这项工作进行了报道。  此外,他们还对多种铁基超导体进行了一系列深入的研究,其中包括母体材料、空穴型和电子型掺杂材料、欠掺杂和过掺杂材料。主要成果包括:观察到了一种可能是电子配对媒介的反铁磁性玻色子模式,同时对电子结构进行了完整描述,并发现了超导能隙和费米面随掺杂浓度变化的演变。这些成果已被写成6篇论文,即将发表在Physical Review Letters等刊物上。  以上研究工作得到中国科学院、国家自然科学基金委和科技部相关项目的资助。
  • 探索微生物的秘密:生化培养箱的应用与原理解析
    微生物是生命科学中极为重要的研究对象之一,其微小而复杂的世界需要受控的实验环境来进行深入研究。生化培养箱作为实验室中的核心设备之一,在揭示微生物的生态学、代谢途径、遗传机制等方面发挥着关键作用。本文将探讨生化培养箱的应用领域、工作原理以及在科学研究中的关键角色。 应用领域:1、微生物学研究: 生化培养箱提供了一种受控的环境,有助于培养和研究各种微生物,包括细菌、真菌、酵母等,从而深入了解其生命周期、生长特性以及相互作用。2、医学实验: 在医学研究中,生化培养箱用于培养细胞系和微生物,为生物医学实验提供可靠的基础。这对于药物研发、感染病原体研究等方面具有重要价值。3、分子生物学: 在分子生物学实验中,生化培养箱提供了理想的温度、湿度和无菌条件,支持DNA合成、PCR扩增等关键实验。4、食品与饮料工业: 在食品微生物学领域,生化培养箱被用于检测和培养食品中的微生物,确保食品的安全性和质量。 工作原理:1、温度控制: 生化培养箱通过精密的温度控制系统维持恒定的培养温度,提供适宜微生物生长的条件。2、湿度调节: 部分生化培养箱具备湿度调节功能,特别适用于需要高湿度环境的微生物培养。3、气氛控制: 一些生化培养箱配备气氛控制系统,确保微生物所需的特定气氛条件,如CO₂ 浓度等。4、无菌环境: 高效的过滤系统和紫外线灯确保生化培养箱内的工作环境相对无菌,防止外部微生物污染。5、光照控制: 针对光合作用微生物的研究,一些生化培养箱配备光照控制系统,模拟日夜光照周期。 关键角色:生化培养箱作为实验室中的关键设备,为科研人员提供了一个可控制、稳定和无菌的实验环境。其应用领域广泛,涉及微生物学、医学、分子生物学等多个学科,为探索微生物的奥秘提供了不可或缺的支持。 综上所述,生化培养箱在科学研究中发挥着至关重要的作用,为揭示微生物的生物学特性、生态学行为以及与人类相关的重要过程提供了强有力的工具。
  • 朱幸俊研究员团队:镧系发光纳米温度探针及光学测温技术
    镧系发光纳米温度探针及光学测温技术胡倩1 朱幸俊11上海科技大学物质科学与技术学院生物体温度监测在医学诊断和治疗方面有着重要意义。传统的生物体测温方式依赖于侵入式探头或者局限于体表检测的热成像设备。对于体内深层组织的无损温度探测仍然是一项挑战。光学测温技术基于温度敏感的发光材料和器件,以光信号作为输出实现温度检测。在发光材料中,镧系发光纳米材料(LLNs)具有光稳定性好、发射谱带丰富、低自发荧光干扰等独特优点,在体内成像检测和疾病诊断方面具有广泛应用。目前已报道了一系列LLNs的发光信号的强度、寿命等光学性质与温度相关,因此可以作为温度检测探针。与此同时,LLNs本身的纳米级尺寸有别于传统温度检测的宏观设备,因此可以胜任亚细胞级别的微观热效应检测以及热传递过程研究,提升测温的空间精度,借助LLNs的近红外发光,能进一步提高光信号在组织中穿透深度,更好的实现深组织、非侵入性温度检测。(一)LLNs温度探针的测温策略温度可以改变LLNs的发光强度比、带宽、光谱偏移、寿命等方式影响LLNs的发光特性[1]-[3]。其中,发光强度比和发光寿命这两种策略受生理环境的干扰更小,从而具有更高的测温准确性[4]-[5]。基于发光强度比率构建温度探针电子在两个相邻激发能级(能级差一般小于1000 cm-1)中的分布与温度有关,满足Boltzmann分布,因此具有热依赖性的两个能级发光强度比与温度之间的关系可描述为, [6]-[7],其中I2/I1为两个能级的发射强度比;ΔE是两个能级能量差,C是由发光基质材料确定的常数,T为温度,kB为玻耳兹曼常数。因此,通过在不同温度下检测两条发射峰的比值,可得到温度以发射强度比值的关系,作为温度检测的校正曲线。基于发光寿命构建温度探针在LLNs体系中,温度敏感的能量转移也会导致激发态寿命的变化,从而可以测量在脉冲激发下特定能级跃迁的寿命与温度的依赖关系,通过发光衰减曲线推断温度信息[8]-[9]。(二)LLNs测温技术与设备基于发光强度比率的测温技术较为直观,相关设备的设置与光谱检测系统类似,主要特点是恒温控制系统的附加。其装置如图1所示,由半导体激光器、样品台、控温器、滤光片、光谱检测器和计算机组成,其中激光器、样品台、滤光片、光谱检测器用于发光材料的光信号激发与收集,控温器件用于样品的恒温与变温进而得到不同温度的光谱。类似的基于发光强度比率的成像检测设备的光谱检测器被替换为CCD相机,通过滤光片系统采集不同波段的发射带,通过光强度成像图的计算得到温度分布结果。光强比率测温技术的设备较为简单,但这项测温方法易受生物环境引起的光散射或吸收的干扰[4],需在组织或模拟组织的假体中对温度曲线进行校正来减小误差[10];基于发光比率的温度检测其优点是检测速度较快,对于快速变化的温度具有更好的实时跟踪能力。发光寿命作为荧光团固有特性,受环境干扰较小,因此可以提高测量准确性[11]-[12],而且LLNs的发光寿命相对小分子荧光探针更长,对于基于成像的寿命检测系统的构建相对短寿命检测难度较低。具体的设备构建如图2所示,将常规的荧光成像代替为时间门控荧光成像系统,配合波形发生器、斩波器等,对相机的分辨率要求高,并且由于寿命衰减曲线的测试需要借助时间门控单元,对光信号进行多次采集,因此获取完整衰减曲线的图像时间较长,不利于检测快速变化的温度信号[8]。两种发光温度检测技术各有优势,目前研究工作中所报道的比率型温度检测技术较为成熟,寿命检测的测温技术仍然处于优化阶段,主要难点是长波长近红外发射的寿命检测技术尚不成熟。图1. 基于发光强度比率温度计的实验设备图2. 基于发光寿命温度计的实验设备[8](三)LLNs温度探针的生物应用LLNs体内无创温度监测的特性促使了一些新兴的生物医学领域应用,尤其在疾病诊断和指导治疗方面[4],[13]-[16]。我们最近总结了基于镧系发光纳米复合材料的温度检测技术及其生物学应用的研究工作,并梳理了不同测温技术在生物应用上的特点(Chem. Eur. J., 2022, 28, e202104237),希望和大家一起探讨光学测温技术的应用空间以及相关设备的研制。基于LLNs的生物体温度检测,近年来我们开展了一系列的应用。例如我们曾经报道了一种以上转换发光材料为核心(NaLuF4:Yb,Er@NaLuF4),以光热材料(碳)作为外壳的LLNs,其中上转换发光材料的Er3+发光中心特征的525与545 nm发射强度的比值与温度呈现相关性,因此可作为光学温度探针。通过检测光热过程中的微观温度变化,进一步发现光热效应下纳米颗粒的升温幅度和速率大于常规的外部加热方式。利用这一特性,可以实现温和宏观温度下的微观高温,进而在保证光热治疗剂标记的恶性细胞被有效杀伤的同时,减少不必要的热扩散而损伤病灶周边的正常组织,提升治疗的精度(如图3a)[17]。寿命检测技术上,复旦大学李富友课题组利用PAA-PEG包裹的NaNdF4:Yb@CaF2纳米颗粒,此种材料的Yb3+离子能够发射980 nm光信号,由于Nd3+与Yb3+在不同温度下的能量传递效率不同,Yb3+的980 nm发光寿命随着温度发生线性变化。在活体动物光学成像仪上进行了时间门控系统的附加,利用脉冲激光器对材料进行照射,然后采集材料的发光衰减,最终获得温度-寿命曲线,进一步在活体动物的血管部位进行光信号的采集,考察血管内血液温度与血流相关性,为心血管疾病的诊断和疗效评估提供了重要途径(如图3b)[8]。图3. (a)基于强度比率的Er3+掺杂上转换光热LLNs用于光热治疗过程微观温度监测[17]。(b) 基于寿命的Yb3+-Nd3+共掺杂的LLNs温度计用于心血管疾病[8]。(四)LLNs温度探针的展望合成可调控的LLNs温度探针的发展加速了其作为体内潜在温度传感工具的应用,但为了使其具有更准确的读数结果,还需进一步优化。其中,减少外部干扰和校准通过组织的发光衰减是亟待解决的重要问题。同时进一步探索波长更长的光谱区域,可实现更深层次的组织传感,促进LLNs在体内疾病诊断和治疗方面的生物应用。参考文献1. C. D. S. Brites, S. Balabhadra, L. D. Carlos, Adv. Opt. Mater., 2019, 7, 1801239. 2. A. Bednarkiewicz, J. Drabik, K. Trejgis, D. Jaque, E. Ximendes, L. Marciniak, Appl. Phys. Rev., 2021, 8, 011317.3. H. Suo, X. Zhao, Z. Zhang, Y. Wang, J. Sun, M. Jin, C. Guo, Laser Photon. Rev. 2021, 15, 2000319.4. N. Kong, Q. Hu, Y. Wu and X. Zhu, Chem. Eur. J., 2022, 28, e202104237.5. M. Jia, Z. Sun, M. Zhang, H. Xu, Z. Fu, Nanoscale., 2020, 12, 20776-20785.6. J. Zhou, B. Del Rosal, D. Jaque, S. Uchiyama, D. Jin, Nat. Methods., 2020, 17, 967-980.7. A. Bednarkiewicz, L. Marciniak, L. D. Carlos, D. Jaque, Nanoscale., 2020, 12, 14405-14421.8. M. Kong, Y. Gu, Y. Chai, J. Ke, Y. Liu, X. Xu, Z. Li, W. Feng, F. Li, Sci. China Chem. 2021, 64, 974-984.9. L. Marciniak, K. Trejgis, J. Mater. Chem. C., 2018, 6, 7092-7100. 10. L. Labrador-Páez, M. Pedroni, A. Speghini, J. Garcí a-Solé , P. Haro-Gonzá lez, D. Jaque, Nanoscale., 2018, 10, 22319-22328.11. M. Tan, F. Li, N. Cao, H. Li, X. Wang, C. Zhang, D. Jaque, G. Chen, Small., 2020, 16, 2004118. 12. K. Maciejewska, A. Bednarkiewicz, L. Marciniak, Nanoscale Adv., 2021, 3, 4918-4925.13. M. Quintanilla, M. Henriksen-Lacey, C. Renero-Lecuna and L. M. Liz-Marzán, Chem. Soc. Rev., 2022.14. Z. Yi, Z. Luo, X. Qin, Q. Chen, X. Liu, Acc. Chem. Res., 2020, 53, 2692-2704.15. B. del Rosal, E. Ximendes, U. Rocha, D. Jaque, Adv. Opt. Mater., 2017, 5, 1600508.16. M. Tan, F. Li, N. Cao, H. Li, X. Wang, C. Zhang, D. Jaque, G. Chen, Small., 2020, 16, 2004118.17. X. Zhu, W. Feng, J. Chang, Y. W. Tan, J. Li, M. Chen, Y. Sun, F. Li, Nat. Commun. 2016, 7, 10437.【作者简介】胡倩 博士研究生2020年毕业于湖南师范大学,获化学专业学士学位。目前是上海科技大学物质科学与技术学院博士研究生,师从朱幸俊教授,主要从事近红外发射镧系纳米复合材料的温度传感和生物成像应用的研究。朱幸俊 研究员上海科技大学物质科学与技术学院研究员、博士生导师。2017年博士毕业于复旦大学生物研究院(导师李富友教授),2017-2019年在美国斯坦福大学材料科学与工程系作为博士后学者从事生物医学成像以及神经调控材料与器件的研发工作。目前已在Nature Communications, Chemical Society Reviews, Nano Letters, ACS Nano, PNAS, Biomaterials等国际著名期刊上发表研究论文30余篇,他引3500余次(H因子26),并持有多项专利。多项研究成果入选科睿唯安ESI化学和材料领域前1%高被引论文(Highly Cited Paper)。研究项目获国家自然科学基金、上海市浦江人才计划资助。课题组致力于发展适用于生物医学的新型纳米材料和技术,通过构建纳米复合材料,利用其光、热、磁、声等性质,实现高选择性、低侵入性的生物成像、疾病治疗和生理功能调控。欢迎感兴趣的同学报考上海科技大学研究生,课题组长期招聘化学、材料学以及生物学相关专业博士后。具体可邮件沟通咨询,zhuxj1@shanghaitech.edu.cn(本文编辑:刘立东)专家约稿招募中若您有生命科学相关研究、技术、应用、经验等愿意以约稿形式共享,欢迎自荐或引荐投稿联系人:刘编辑邮箱:liuld@instrument.com.cn微信/电话:13683372576扫码关注【3i生仪社】,解锁生命科学行业资讯!
  • 哈工大深圳马星课题组《ACS Nano》:可操作的免疫分析探针磁性纳米机器人用于自动化和高效的酶联免疫吸附检测
    基于抗体抗原“特异性结合”的免疫分析已被广泛用于实验室研究和临床诊断中。其中,酶联免疫吸附试验(ELISA)是一种经典且功能强大的生化传感技术,可通过生物酶反应和化学比色法对超低浓度分析物进行定量。ELISA已广泛应用于医疗诊断、环境分析和食品安全等领域。然而,在传统ELISA检测中,抗原或抗体被包覆到多孔板(例如,96孔板)的孔壁上,这导致了三个主要缺点:(ⅰ) 由于所有步骤都在同一槽内进行,因此在每步反应前后需要多次清洗,以去除未结合的残留试剂和非特异性相互作用的分子,这给检测人员造成了繁重的体力劳动;(ⅱ) 此外,由于操作中存在的差异性也可能为检测结果带来误差。(ⅲ)检测物与抗原抗体是通过被动的扩散来实现结合,因此传统的ELISA检测需要较长的孵育时间。以上原因都造成了传统ELISA检测效率低的问题。 近日,哈尔滨工业大学马星课题组提出了棒状磁驱动纳米机器人(MNR)作为可操作的免疫分析探针,实现自动高效的ELISA分析方法,称为纳米机器人激活ELISA(nR-ELISA)。为了制备MNR,研究人员利用外部磁场辅助实现Fe3O4磁性颗粒的自组装以及在其表层原位生长一层刚性氧化硅(SiO2)。紧接着将捕获抗体(Ab1)通过法学法修饰到其表面,最终成功制备了磁性可操作免疫分析探针(MNR-Ab1)。通过数值模拟研究了微尺度下MNR周围的流体速度分布,并通过实验结果验证了主动旋转MNR能够提高混合效率。为了使传统的ELISA检测过程实现自动化,研究人员通过三维打印设计并使用面投影微立体光刻技术(nanoArch P150, 摩方精密)制造了一个由三个功能槽成的检测单元。MNR-Ab1在外部磁场的作用下,通过微通道实现在不同的功能槽间运动,参与不同的阶段的生化反应。主动旋转的MNR-Ab1s可以在微尺度下,通过加速物质交换实现抗原/抗体与待检测物的快速结合,从而达到缩短培养时间的目的。该工作实现了ELISA检测的自动化。在未来,为了实现ELISA的高通量检测,研究人员拟采用亥姆霍兹线圈来替代目前磁场发生器。并且通过数值模拟的方法证明了:亥姆霍兹线圈不仅可以提供足够大的操作空间,同时空间内的磁场偏差较小(1.6%),是未来发展高通量自动化ELISA检测理想的选择。该工作将磁性微/纳米机器人应用到自动高效ELISA的检测中,不仅在未来的即时检测(POCT)中具有巨大的潜力,而且将具有自驱能力的微/纳米机器人的实际应用扩展到分析化学领域。相关研究结果以“Magnetic Nano-Robots as Maneuverable Immunoassay Probes for Automated and Efficient Enzyme Linked Immunosorbent Assay”为题发表于《ACS Nano》。图1 磁性纳米机器人实现了自动化和高效的ELISA(nR ELISA)分析示意图。图2 MNR的制备和运动特性表征。图3 MNRs实现了自动化ELISA检测。采用摩方精密P150面投影微立体光刻技术打印了检测单元。如图b所示,微通道的狭缝宽度为200 μm,狭缝间距为300 μm。 文章链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.1c05267
  • 基于可调塑性的凝固态液态金属的3D柔性电子,摩方精密为科研探索提供精密技术支持
    哈尔滨工业大学(深圳)马星教授联合中科院深圳先进技术研究院刘志远研究员,提出了一种通过将镓基液态金属转变为固态并通过塑性变形制备复杂3D结构柔性导体的方法。在本项研究中,由摩方精密25 μm精度的nanoArch P150设备3D打印的高精度模具,为制备2D应变传感电路和3D拱形跳线提供了精密支持。
  • 转录组测序结合蛋白质组分析探索蝾螈再生奥秘
    来自德国及美国等处的研究人员针对基因组特别大,难以进行全基因组测序的动物,提出了以转录组测序与蛋白质组分析联合以解析功能基因的策略,并以蝾螈进行实验,开辟了组织及器官再生研究的新思路。该研究成果已发表近期的《Genome Biology》杂志上。 蝾螈是一种在侏罗纪中期演化的有尾两栖动物,目前存活的约有400种。红色斑点蝾螈虽然小,但其组织工程学技艺却令人惊叹。蝾螈在失去了组织,包括心肌、中枢神经系统元件甚至眼睛的晶状体后仍能再生。一般来讲,动物的再生组织的能力是所有多细胞动物所共有的古老程序,因此,医生们一直希望蝾螈的这种能力依赖于基础遗传学程序,而该程序潜伏在包括哺乳动物在内的所有动物中,这样他们就可以在再生医学中利用蝾螈的再生机制。 然而蝾螈的基因组十分庞大,比人类基因组大十倍,要从头获得蝾螈的全基因组序列不容易。因此研究者们将目光转向基因表达所产生的RNA,他们利用454新一代测序技术对蝾螈的转录组进行了研究。经过从头组装N. viridescens的转录组,获得了超过120,000个RNA转录本,约有15,000个转录本编码蛋白质,其中有826个转录本是蝾螈所特有的。这些转录本中包含了不同器官所有再生阶段的转录本,这些转录本中的一部分与其它生物相似。通过对蝾螈胚胎和幼体的心脏、四肢、眼睛、尾、肝脏、脾脏等组织中再生过程表达的蛋白的分离以及质谱分析方法,对这些蛋白进行分类及与转录本的比对。 通过454新一代测序结果与质谱技术的结合,发现了500多个其它生物中从未被发现的肽段,接下来会进一步探索这些蛋白是否与再生能力相关。这项研究不仅为目前科学家们提供了两栖类动物的基因数据,更为基因组测序困难的动物研究,提出了一种新思路。 参考文献:Genome Biol. 2013 Feb 20 14(2):R16. A de novo assembly of the newt transcriptome combined with proteomic validation identifies new protein families expressed during tissue regeneration.Looso M, Preussner J, Sousounis K, Bruckskotten M, Michel CS, Lignelli E, Reinhardt R, Hoeffner S, Krueger M, Tsonis PA, Borchardt T, Braun T.
  • 哈工大深圳马星课题组《ACS Nano》:可操作的免疫分析探针磁性纳米机器人用于自动化和高效的酶联免疫吸附检测
    哈工大深圳马星课题组《ACS Nano》:可操作的免疫分析探针磁性纳米机器人用于自动化和高效的酶联免疫吸附检测基于抗体抗原“特异性结合”的免疫分析已被广泛用于实验室研究和临床诊断中。其中,酶联免疫吸附试验(ELISA)是一种经典且功能强大的生化传感技术,可通过生物酶反应和化学比色法对超低浓度分析物进行定量。ELISA已广泛应用于医疗诊断、环境分析和食品安全等领域。然而,在传统ELISA检测中,抗原或抗体被包覆到多孔板(例如,96孔板)的孔壁上,这导致了三个主要缺点:(ⅰ) 由于所有步骤都在同一槽内进行,因此在每步反应前后需要多次清洗,以去除未结合的残留试剂和非特异性相互作用的分子,这给检测人员造成了繁重的体力劳动 (ⅱ) 此外,由于操作中存在的差异性也可能为检测结果带来误差。(ⅲ)检测物与抗原抗体是通过被动的扩散来实现结合,因此传统的ELISA检测需要较长的孵育时间。以上原因都造成了传统ELISA检测效率低的问题。近日,哈尔滨工业大学马星课题组提出了棒状磁驱动纳米机器人(MNR)作为可操作的免疫分析探针,实现自动高效的ELISA分析方法,称为纳米机器人激活ELISA(nR-ELISA)。为了制备MNR,研究人员利用外部磁场辅助实现Fe3O4磁性颗粒的自组装以及在其表层原位生长一层刚性氧化硅(SiO2)。紧接着将捕获抗体(Ab1)通过法学法修饰到其表面,最终成功制备了磁性可操作免疫分析探针(MNR-Ab1)。通过数值模拟研究了微尺度下MNR周围的流体速度分布,并通过实验结果验证了主动旋转MNR能够提高混合效率。为了使传统的ELISA检测过程实现自动化,研究人员通过三维打印设计并使用面投影微立体光刻技术(nanoArch P150, 摩方精密)制造了一个由三个功能槽组成的检测单元。MNR-Ab1在外部磁场的作用下,通过微通道实现在不同的功能槽间运动,参与不同的阶段的生化反应。主动旋转的MNR-Ab1s可以在微尺度下,通过加速物质交换实现抗原/抗体与待检测物的快速结合,从而达到缩短培养时间的目的。该工作实现了ELISA检测的自动化。在未来,为了实现ELISA的高通量检测,研究人员拟采用亥姆霍兹线圈来替代目前磁场发生器。并且通过数值模拟的方法证明了:亥姆霍兹线圈不仅可以提供足够大的操作空间,同时空间内的磁场偏差较小(1.6%),是未来发展高通量自动化ELISA检测理想的选择。该工作将磁性微/纳米机器人应用到自动高效ELISA的检测中,不仅在未来的即时检测(POCT)中具有巨大的潜力,而且将具有自驱能力的微/纳米机器人的实际应用扩展到分析化学领域。相关研究结果以“Magnetic Nano-Robots as Maneuverable Immunoassay Probes for Automated and Efficient Enzyme Linked Immunosorbent Assay”为题发表于《ACS Nano》。图1 磁性纳米机器人实现了自动化和高效的ELISA(nR ELISA)分析示意图。图2 MNR的制备和运动特性表征。图3 MNRs实现了自动化ELISA检测。采用摩方精密P150面投影微立体光刻技术打印了检测单元。如图b所示,微通道的狭缝宽度为200 μm,狭缝间距为300 μm。文章链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.1c05267官网:https://www.bmftec.cn/links/7
  • 苏州纳米所携手德国大学共建纳米器件研究中心
    近日,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所与德国布伦瑞克理工大学半导体技术研究所合作签约共建纳米器件研究中心。苏州纳米所所长杨辉与德国布伦瑞克理工大学半导体技术研究所所长Prof. /Dr. Andreas Waag代表双方共同签署了合作协议。  在此次签约仪式上,Wagg教授阐述了本次合作的意义,杨辉表示高度赞同,并提出希望在GaN方面开展可能的深入合作。双方还就后续合作工作的开展达成共识。  根据协议,该中心将在生物纳米园筹建办公场所,主要致力于以下三方面工作:做好半导体研究链从材料生长、器件加工到产品检测的衔接 利用校企各自优势,搭建学生交流平台 推进相关技术转移、推广及知识产权保护。苏州纳米所纳米器件重点实验室也将配合协助该中心的建设。之后,Wagg教授一行参观了纳米器件重点实验室太赫兹实验室。
  • Cancers:当脑脊液研究邂逅外泌体表型分析技术
    脑脊液为无色透明的液体,存在于各脑室、蛛网膜下腔和脊髓中央管内,由脑室中的脉络丛产生,平均每日产生量大约500mL,终被吸收在蛛网膜颗粒中。脑脊液充当大脑的缓冲,为颅骨内的大脑提供基本的机械和免疫保护。近几年来,随着对脑脊液的研究愈发深入,脑脊液中的某些物质与肿瘤的治疗预后间的关系也不断被发现。其中,脑脊液分泌的外泌体已成为研究的热点。单个外泌体表型分析是将免疫学与光学结合的一种新技术[1]。该技术先利用免疫识别将特定的外泌体进行捕获分离,然后再对目标外泌体的表面标志物及内容物(如携带的蛋白质、RNA、DNA及细胞因子)进行定量分析,从而更加全面地反映外泌体的特性。该技术在短短两年时间,备受广大科研工作者的关注。本文收集了单个外泌体表型分析技术在脑脊液领域的相关应用,以供参考。 Cancers:脑脊液中的外泌体浓度和miR-21表达的变化可作为软脑膜转移病的生物标记物 软脑膜转移病(LM)是通过脑脊液发展到整个神经系统的晚期癌症的临床表现。研究显示LM患者的总生存期约为6-8周,除脑脊液内化学疗法外,没有明确的LM治疗方法,但由于低反应率和神经毒性,脑脊液内化学疗法的效果值得商榷。同时由于癌细胞量非常少,暂时还没有比较常规的生物标志物来监测其进展或治疗效果。Kyue-Yim Lee等检测了472名患者和对照组的脑脊液外泌体浓度以及miRNA-21的表达,结果表明外泌体浓度升高的患者的生存期比其他患者长。此外,在预后良好组miRNA-21表达升高。因此,外泌体浓度变化结合microRNA-21表达可能会作为监测LM患者颅内化疗疗效的生物标志物。值得注意的是,研究人员使用单个外泌体表型分析技术检测了脑脊液外泌体增加组和外泌体减少组化疗前后外泌体浓度变化,结果表明在脑脊液外泌体降低组中,经过颅内化疗后的每种外泌体浓度(CD9 / CD63 / CD81)均显著降低,而脑脊液外泌体增加组的外泌体浓度没有显著改变(图C和D)。Exoview检测脑脊液外泌体增加组和减少组的化疗前后外泌体的荧光强度和数量Cancers:脑脊液分泌的外泌体非编码RNA是潜在治疗软脑膜转移病的靶标 软脑膜转移病(LM)是一种致命的癌症并发症,其中癌症通过脑脊液扩散到大脑和脊髓周围的脑膜,因此脑脊液被认为是诊断LM细胞的新的生物标记物。研究显示microRNA-21被证实能在细胞间转移后维持基因调控功能,是癌症中有效的预后标志物和关键治疗靶标。Kyue-Yim Lee等通过无偏向多腺苷酸化smRNA文库的构建和NGS分析得到了来自LM患者脑脊液外泌体的全面smRNA谱,并验证了smRNA亚群偏向性表达的重要性。此外,作者使用了一种新的基于多功能慢病毒的microRNA-21监测系统和基于生理细胞的方法验证了microRNA-21的功能在与LM患者的脑脊液外泌体相关的smRNA中是重要的。其中,研究人员使用单个外泌体表型分析技术检测了来自LM患者和健康志愿者(HC)脑脊液外泌体,结果显示CD9 / CD63 / CD81抗体捕获的外泌体的荧光成像以及每个抗体结合外泌体的数量相似(图B),判断出外泌体存在于LM患者和HC的脑脊液中。Exoview检测LM患者和HS的脑脊液外泌体的荧光强度、数量在以上的研究中,ExoView系统以高的灵敏度和特异性地检测了脑脊液外泌体的含量并对其表面蛋白marker进行了准确表征,为脑脊液外泌体的研究提供了新的思路。外泌体对疾病的诊断和治疗显示出了深厚的潜力,具有高的研究价值。在今后的研究中,ExoView的表征,将帮助科学家更深入地了解各种疾病,助力疾病诊断和治疗方法的开发。全自动外泌体荧光检测分析系统(ExoView R100)简介Nanoview所开发的全自动外泌体荧光检测分析系统(ExoView R100)采用单粒子干涉反射成像传感器(SP-IRIS)技术,是一款无需纯化的全自动的新型外泌体表征设备。该设备能够提供全方位的外泌体表征信息,包括颗粒大小、计数、表型与生物标志物共定位等,提供多层次和全面的外泌体测量解决方案。ExoView R100允许研究者直接分析特定群体的外泌体或外囊泡。通过ExoView芯片,客户能够直接多分析9个不同的样本,节省成本、时间,并减少纯化所带来的偏差。为了更好的服务您的科研工作,Quantum Design中国也建立了样机演示实验室,可以为您提供为专业的售前、销售、售后技术支持,欢迎老师您通过拨打电话010-85120280参观试用!参考文献:[1] Scherr, S. M., Daaboul, G. G., Trueb, J., Sevenler, D., Fawcett, H., Goldberg, B., ... & Ünlü, M. S. (2016). Real-time capture and visualization of individual viruses in complex media. ACS nano, 10(2), 2827-2833.[2] Lee, K. Y., Im J. H, Lin W.W...&Lee C.J.Nanoparticles in 472 Human Cerebrospinal Fluid: Changes in Extracellular Vesicle Concentration and miR-21 Expression as a Biomarker for Leptomeningeal Metastasis during pregnancy. Cancers, 2020, 12(10):2745.[3] Lee, K. Y., Seo, Y., Im, J. H., Rhim, J., Baek, W., Kim, S., ... & Kim, J. H. Molecular Signature of Extracellular Vesicular Small Non-Coding RNAs Derived from Cerebrospinal Fluid of Leptomeningeal Metastasis Patients: Functional Implication of miR-21 and Other Small RNAs in Cancer Malignancy. Cancers, 2021, 13(2), 209.
  • “脱发克星”米诺地尔,你真的了解吗?
    谁说成年人的世界没有“容易”二字,容易秃、容易胖、容易单身没对象。要说让成年人最“痛心”的事,那无疑是脱发,根据最新调查数据显示,我国脱发人数已经超过2.5亿,其中占比最大的为26-30岁人群,高达41.9%,可以看出,脱发年龄已经呈现年轻化趋势。说起脱发,那就不得不说近几年众suo周知的“脱发克星”-米诺地尔。米诺地尔作为临床上使用最为广泛的药物,具有促使毛发增生的效用,外用可以治疗脱发症。米诺地尔主要用于治疗雄激素性脱发与斑秃引起的脱发,且米诺地尔搽剂是目前美国FDA唯yi批准上市的治疗脱发的非处方药,也是《中国雄激素性脱发治疗指南》推荐使用的药物之一。但是需要注意的是,这是一种受管制的西药,必须在医生或者药剂师指导下才能使用。米诺地尔在临床应用中,的确具有促使毛发增生的效用,但是用在育发产品中,会出现过敏性表现,包括头皮脱皮、毛囊炎、荨麻疹等问题,所以该物质在我国化妆品中属于禁用成分。然而近几年某些化妆品打着生发的旗号,在其中偷偷添加米诺地尔,那么如何对化妆品进行管控呢?可参考《化妆品安全技术规范》中收录的米诺地尔的检测方法,针对于毛发用液态水基类化妆品中米诺地尔进行测定与分析。月旭实验室按照《化妆品安全技术规范》中收录的米诺地尔的检测方法,流动相使用磺基丁二酸钠二辛酯溶液,使用月旭Ultimate LP-C18 (4.6×250mm,5μm)色谱柱对米诺地尔进行分析,结果如下图所示。米诺地尔保留时间约为13min,理论塔板数19841,不对称度1.05,峰型良好。色谱柱:月旭Ultimate LP-C18(4.6×250mm,5μm)。流动相:磺基丁二酸钠二辛酯溶液;流速:1mL/min;柱温:30℃;检测波长:280nm;进样量:10μL。2 标准曲线的绘制按照《化妆品安全技术规范》中收录的米诺地尔的检测方法配制浓度为:1µ g/mL、5µ g/mL、25µ g/mL、50µ g/mL、100µ g/mL的标准工作溶液,浓度由低向高依次进样分析,以峰面积-浓度作图,绘制标准工作曲线,如下图所示。标准曲线在浓度范围内线性良好,线性系数R2=1。3 回收率按照《化妆品安全技术规范》中收录的米诺地尔的检测方法对洗发水样品进行加标回收实验,计算得到回收率结果如下图所示。洗发水加标回收率为102.3%,回收率较好,无基质干扰。4总结按照《化妆品安全技术规范》中收录的米诺地尔的检测方法使用月旭Ultimate LP-C18 (4.6×250mm,5μm)色谱柱可以得到良好的分析结果,线性和回收率良好,符合检测要求。5相关产品信息
  • 麻雀搜索算法优化BP算法结合高光谱预测小米米粉糊化特性
    小米米粉的主要营养成分为淀粉,淀粉和水混合成悬浮液,在经历加热、溶解、吸水膨胀过程后会出现淀粉糊化的现象,其糊化特征指标能为评价小米米粉食味品质、确定加工工艺提供重要数据支撑。目前,小米米粉糊化特征指标测定主要采用快速黏度分析(RVA),但在糊化特征指标测定过程中,待测样品的制备会破坏其理化特性,且样品制备操作流程繁琐,人工、时间成本较高,因此实现待测样品批量、快速检测存在一定困难。山西农业大学农业工程学院的王国梁、王文俊、李志伟*等设计一种高光谱数据提取、预处理分步运算程序,并提出利用SSA优化BP算法进行待测样品糊化特征指标回归、预测,旨在寻求一种简化高光谱数据提取、预处理流程的方法,并探讨SSA优化BP算法在小米米粉糊化特征指标回归、预测方面的优势,为高光谱成像结合计算机深度学习在小米米粉糊化特性预测方面应用提供理论支撑。1、小米米粉糊化特征指标测定结果数据集统计结果如表1所示。小米米粉中淀粉含量占比不同会导致糊化特性不同,从表中糊化特征指标数据统计结果可以看出样本间糊化特性存在差异,而高光谱技术可以利用各样本反射率变化反映样本间成分含量的不同,因此通过运用数据处理技术利用高光谱反演样本糊化特征指标,可以实现小米米粉糊化特性的高光谱预测。2、高光谱数据提取与预处理01 小米米粉高光谱数据提取样品表面像素点间反射率存在差异,导致建模时若以少量点绘制成光谱特征曲线误差较大,为提高模型精度,结合高光谱成像技术优点,本研究采用图2所示采样方式。在ROI内提取大量像素点过程的选点规则如式(8)~(10)所示。02 小米米粉高光谱数据预处理采用小米米粉高光谱数据各个波段下反射率的算术平均值集合成平均光谱曲线。算术平均值在数据统计与分析过程中具有反应灵敏、确定严密、容易获得和受抽样变动影响小等特点,计算如式(11)所示。如图3所示,光谱曲线吸收峰主要集中在980、1 200 nm以及1 450 nm波长处,980 nm和1 200 nm波长处吸收峰主要受小米米粉淀粉含量的影响,而1 450 nm波长处为样品中水分子敏感波段。3、小米米粉糊化特征指标预测设置发现者、加入者和预警者比例为0.7∶0.3∶0.2,运行SSA优化BP算法。根据式(12)可得出运用SSA优化BP算法预测小米米粉糊化特征指标的最优适应度值。图4显示出小米米粉糊化特征指标随SSA优化BP算法迭代次数增加误差变化趋势,即随迭代次数的增加,7 条曲线均呈下降收敛态,其中SB、PT预测结果误差偏大,GT误差变化率较大,PV、BD预测结果误差较小。小米米粉糊化特征指标的最优迭代次数及适应度值如表2所示。以PV为例,从表2中可以看出,最优迭代次数为13,最优适应度值能达到0.050 8。为进一步显著观察预测值与测试值的关系,突出SSA优化BP算法优势,分别在测试样本集第1、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100点设置观察窗口,将测试集PV、BP算法预测PV及SSA优化BP算法预测PV输出对比,如图5所示。如表3所示,SSA优化BP算法预测值MSE为0.017 5,而BP算法预测值MSE为0.026 6,SSA优化BP算法预测值MSE比BP算法明显降低。由表3可知,相较于BP算法,运用SSA优化BP算法求得其他小米米粉糊化特征指标预测值MSE均降低,表明SSA优化BP算法在提高小米米粉糊化特征指标预测精度、降低MSE方面具有普适性。综上所述,运用该优化算法可为高光谱成像结合计算机深度学习在小米米粉糊化特征指标预测方面提供理论支撑。结 论本实验以山西省长治市武乡县所收获小米研磨后的小米米粉为研究对象,获取358 份小米米粉高光谱数据集,通过光谱数据提取、预处理,并以该数据矩阵为基础,分别运用BP算法、SSA优化BP算法进行待测样品糊化特征指标预测,得到以下主要结论:1)运用光谱数据提取、预处理分布运算程序,对样本高光谱原始数据集进行批处理,能够标准化并简化光谱数据提取、预处理过程,从数据处理结果可以看出,该程序在粉末及小颗粒样本光谱数据的提取、预处理过程中具有普遍适用性;2)分别运用BP算法及SSA优化BP算法对小米米粉糊化各特征指标进行预测,从预测值与测试值间MSE可以看出,运用SSA优化BP算法能够提高小米米粉糊化特征指标预测精度,降低MSE,其中对PV的预测值MSE最低可以达到0.0175。本研究表明,运用高光谱数据提取、预处理分步运算程序可以简化提取小米米粉平均光谱数据过程,结合SSA优化BP算法可以对待测样品糊化特征指标进行预测,能够为高光谱成像结合计算机深度学习在小米米粉糊化特性预测方面应用提供理论支撑。
  • 物理所等二维纳米材料锁模全光纤激光器研究获进展
    p  超短脉冲激光具有峰值功率高、作用时间短、光谱宽等优点,在基础科学、医疗、航空航天、量子通信、军事等领域有着广泛的应用。特别是近年快速发展的飞秒光纤激光器由于结构简单、成本低、稳定性高以及便于携带等特点,表现出越来越广泛的应用前景。目前光纤锁模激光器,包括其它类型的固体激光器,要实现稳定的锁模运行,更多时候还得依靠可饱和吸收体,但由于可饱和吸收体所带来的激光损伤及损耗等问题,不仅制约着所能产生的激光脉宽与功率,也会影响到长期运行的可靠性。因此研究发展具有高损伤阈值及低损耗的新型可饱和吸收体,倍受激光专家及材料专家的关注。近十多年来,随着凝聚态物理与材料制备技术的发展,碳纳米管、石墨烯、拓扑绝缘体等材料作为可饱和吸收材料相继成功地应用于激光锁模中,特别是新发展起来的二维纳米材料由于具备窄带隙、超快电子弛豫时间和高损伤阈值等特点,表现出优良的可饱和吸收特性,利用该材料的锁模激光研究也成为人们广泛关注的热点研究内容之一。/pp  中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)光物理重点实验室L07组一直致力于超快激光的研究,近年来针对小型化飞秒激光的发展,先后实现了多类晶体及光纤激光的可饱和吸收被动锁模。通过使用脉冲激光沉积方法将锑化碲拓扑绝缘体材料均匀生长在拉锥光纤的表面所形成的可饱和吸收体,首次实现了光纤激光的混合锁模,得到了70 fs的输出脉冲结果。通过使用具备超短电子弛豫时间的二硫化钨作为可饱和吸收材料,结合减小拉锥光纤的纤芯直径,得到了67 fs锁模脉冲输出,验证了该混合锁模光纤激光具有脉宽更短、定时抖动更低等优点。此外针对暗孤子产生技术的限制,通过理论计算Ginzburg- Landau方程中光纤激光器的增益、损耗、色散和非线性等参数的关系,理论分析了暗孤子脉冲形成的动力学机制,获得了信噪比高达94 dB的结果,实验上实现了最宽光谱的暗孤子脉冲输出。/pp  最近该研究组与北京邮电大学合作,将二硫化钨作为饱和吸收材料用于光纤激光锁模,进一步实现了脉宽246 fs的锁模脉冲激光输出,据知这是迄今为止过渡金属硫化物全光纤锁模激光器所产生的最短脉宽报道。相关结果发表在新出版的一期Nanoscale(2017, 9: 5806)上,并被该杂志选为Highlights进展作为Inside front cover论文刊出(如图所示),论文第一作者为刘文军,通讯作者为北京邮电大学教授雷鸣及中科院物理所研究员魏志义。/pp  该项研究获得了科技部“973”项目(2012CB821304)及国家自然科学基金项目(批准号11674036, 11078022 和 61378040)的支持。/pp  相关论文:/pp  [1] Wenjun Liu, Lihui Pang, Hainian Han, Wenlong Tian, Hao Chen, Ming Lei, Peiguang Yan and Zhiyi Wei, 70 fs mode-locked erbium doped fiber laser with topological insulator, Scientific Reports, 6 (2016) 19997./pp  [2] Wenjun Liu, Lihui Pang, Hainian Han, Mengli Liu, Ming Lei, Shaobo Fang, Hao Teng and Zhiyi Wei, Tungsten disulfide saturable absorbers for 67 fs mode-locked erbium-doped fiber lasers, Optics Express, 25 (2017) 2950-2959./pp  [3] Wenjun Liu, Lihui Pang, Hainian Han, Wenlong Tian, Hao Chen, Ming Lei, Peiguang Yan and Zhiyi Wei, Generation of dark solitons in erbium-doped fiber lasers based Sb2Te3 saturable absorbers, Optics Express, 23 (2015) 26023-26031./pp  [4] Wenjun Liu, Lihui Pang, Hainian Han, Zhongwei Shen, Ming Lei, Hao Teng and Zhiyi Wei, Dark solitons in WS2 erbium-doped fiber lasers, Photonics Research, 4 (2016) 111-114./pp  [5] Wenjun Liu, Lihui Pang, Hainian Han, Ke Bi, Ming Lei and Zhiyi Wei, Tungsten disulphide for ultrashort pulse generation in all-fiber lasers, Nanoscale, 9 (2017) 5806-5811./pp style="text-align: center "img width="300" height="395" title="W020170616579709764036.png" style="width: 300px height: 395px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/9d1831a1-51e9-41cb-a069-261a0f0bc4cb.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp style="text-align: center "图:Nanoscale(2017, 9: 5806)论文被选为该期Inside front cover论文刊出/pp/pp/p
  • 中科院纳米能源所将入驻怀柔科学城
    pbr//pp style="text-align: center "首个整建制搬迁科研机构br//pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/928c038c-7714-49ec-9a6f-15cfd4d82e3a.jpg" title="2018912111149263.jpg" alt="2018912111149263.jpg"//pp style="text-align: justify " 为深化中国科学院与北京市科技合作,进一步推进怀柔国家综合性科学中心建设,9月11日,中科院北京纳米能源与系统研究所搬迁入驻怀柔科学城工作启动会在怀柔召开。中科院副院长、党组成员张涛,北京市委常委、副市长阴和俊出席会议并讲话。br//pp style="text-align: justify " 张涛在讲话中感谢北京市对中科院长期以来的大力支持,他指出,中科院一直高度重视与北京市的科技合作,近年来,院市科技合作进入了全面和更加深化的新阶段,结出了丰硕的合作成果,纳米能源所就是院市科技合作的成果之一。纳米能源所通过6年的努力,取得的成就有目共睹。纳米能源所将是怀柔科学城建设以来第一个整建制搬迁入驻的中科院研究所,为今后符合条件搬迁到怀柔科学城的研究所树立了典范,探索了经验。/pp style="text-align: justify " 他进一步指出,中科院将在北京市“三城一区”建设特别是怀柔科学城建设方面,全力支持北京市,把推动怀柔综合性国家科学中心建设作为院市科技合作的战略重点,下一步将在驱动力建设、硬件建设和软件建设等方面,全面加强合作,全方位支持建设怀柔科学城。/pp style="text-align: justify " 阴和俊对中科院对北京市的科技支持与合作表示感谢,并向“千人计划”顶尖人才、纳米能源所所长王中林获得能源界最高奖埃尼奖表示祝贺。他说,纳米能源所的模式对于新型研发机构建设,对于怀柔科学城凝聚世界一流领军人才和高水平研发团队,提升基础前沿领域的源头创新能力,具有重要的先导和示范引领意义。他希望纳米能源所在怀柔科学城尽快建设成为世界一流的以微纳能源和系统为主的科研机构,为北京建设全国科技创新中心贡献力量。/pp style="text-align: justify " 阴和俊强调,怀柔科学城要坚持以科学家为中心,全力做好公共服务配套设施建设,及时协调解决中科院在项目和政策落地中遇到的问题,努力为科学家营造良好环境,让他们在怀柔生活好、工作好。中关村发展集团要继续发挥好整合创新资源方面的市场化平台作用,加大改革创新力度,加快推进转型发展,着力服务“三城一区”建设,做好配套公共服务和科技创新成果转化机制工作,着力保障研究所参与科技创新建设重点任务,全力支持纳米能源所建设世界一流新型研发机构。/pp style="text-align: justify " 在启动会上,王中林报告了该所最新的建设与发展情况以及搬迁准备情况,中关村发展集团总经理宣鸿介绍了纳米能源所怀柔科学园区的建设情况。会上,纳米能源所和北京中关村微纳能源投资有限公司签订了合作框架协议。/ppbr//p
  • 解密甲缩醛“汽油”
    图为央视3· 15晚会画面,经过检测,调和汽油甲缩醛含量占7.85%。  也许在央视3· 15晚会之前,没有多少人会知道甲缩醛这个纯化工专业的名称,直到晚会节目中,炼油商人用石脑油、甲缩醛等添加剂调和汽油全面曝光。  其实,在晚会曝光之前,这样的&ldquo 汽油&rdquo 已经以&ldquo 低廉&rdquo 的价格打开了不少市场,甚至还能屡屡顺利通过国家标准检测。  但是,这样的汽油,其真实的面目却是,&ldquo 易造成汽车线路漏油&rdquo ,还会&ldquo 挥发有害气体&rdquo ,被专家直指为&ldquo 毒汽油&rdquo 。  针对3· 15晚会曝光的&ldquo 甲缩醛调和汽油&rdquo ,《中国消费者报· 汽车周刊》通过一系列的调查采访,一步一步揭开了&ldquo 甲缩醛调和油&rdquo 的真面目。  &ldquo 混合油&rdquo 中的甲缩醛是什么?  在今年3· 15晚会前,除了化学圈的&ldquo 内行&rdquo ,知道甲缩醛的人几乎寥寥无几 一夜之间,消费者不仅知道了它的名称,还了解它近乎&ldquo 神奇&rdquo 的用途。  &ldquo 调和本身实际上是汽柴油生产过程中必不可少的加工环节,调和汽油主要原料包括催化汽油、混合芳烃、MTBE(甲基叔丁基醚)、C5、C9、石脑油(轻油)等。这类原料经过一定比例合理调配后,能够达到国家标准。&rdquo 中国化工集团蓝星(北京)化工有限公司研发部专员耿宁对《中国消费者报· 汽车周刊》表示。  虽然调和属于一种正常的加工现象,但是,必须按照严格的比例进行调和生产。而为了降低成本,追求更大利润,一些企业私自改变配方,在调和汽油中大量添加甲缩醛、甲醇、碳酸二甲酯、非芳烃等化学原料,导致了化工调和汽油质量问题频出。  央视3· 15晚会曝光的,实际上是把一部分90号汽油配上大量的石脑油、芳烃各种混合油料简单混合而成,并且标称为为93号汽油。  燕京理工学院兼职教授陈丙珍向《中国消费者报· 汽车周刊》透露,甲缩醛本是一种无色、澄清、易挥发可燃性液体,主要用于杀虫剂配方、皮革和汽车上光剂、空气清新剂等 甲醇则是主要用于农药(杀虫剂、杀虫螨)、医药(磺胺类、合霉素类)。但因为有些非法添加物目前并不在国标的检测范围内,所以一些企业为了赚取差价,采取了瞒天过海的手段,在汽油中添加非法添加物。  本是制造杀虫剂的原料,直接掺入会导致调和汽油的质量下降。一些车主也渐渐发现,原来好使的车,现在不那么随心了,但是哪里出的问题,他们也不知道。就算怀疑到油品问题,面对检测指标,结果也就是变得无从指责,虽然疑窦更深。  杀虫剂原料的&rdquo 聪明&ldquo 用法  非标准调和汽油出现的最主要原因,就是低成本。  据了解,以甲缩醛为例,它替换的是标准调和油中的MTBE。甲缩醛的市价是3500元/吨左右,而MTBE的市价通常要在6800元/吨左右,两者价格相差近一倍。  耿宁认为,化工调和汽油市场在最近几年一直处于一种恶性价格战的环境,这直接导致谁家的油价低廉就会吸引更多的消费者前来加油,造成一种&ldquo 价低者得天下&rdquo 的市场乱象。  据了解,调和汽油本是调油商采购大量的非标准油,加入一堆相应调整各个指标的其他化学产品组分或是添加剂后,调出后接近正常汽油标准。  调和工艺是炼油企业比较常用的工艺,调和汽油作为汽油一类分支,很早就存在于油品市场。一名中国石油(601857,股吧)天然气股份有限公司(以下简称中石油)内部人士告诉《中国消费者报· 汽车周刊》,这类原料本身存在一定的调和缺陷,并不适用于调和汽油,甲缩醛、甲醇等原本只应用在杀虫剂中,但这种搭配在行业内早已心照不宣。  &ldquo 甲缩醛油&rdquo 的伤害有多深  长期使用调和汽油的结果是什么?没有其他,只有危害。它不仅会给使用车辆和人体造成损害,还会造成环境污染,助推雾霾天气的产生。《中国消费者报· 汽车周刊》了解到,由于部分化工调和汽油的质量并不稳定,长期使用后会对汽车发动机、三元催化器等设备带来损害。&ldquo 便宜&rdquo 的调和汽油表面看上去很便宜,其实未必省钱。因为调和汽油会导致车辆油耗增大,说白了就是&ldquo 不耐用&rdquo 。长期用调和汽油直接影响汽油发动机正常工作。车子没劲、油也不经使,上坡上不去,严重时甚至会趴窝,车辆跑不起来的现象时常发生。  而用了这样的油,车辆损坏几率则会增大。  中国化工集团蓝星(北京)化工有限公司工程技术部王心指出,长期加调和汽油,会损坏汽车的三元催化器,会腐蚀汽车发动机系统和排放系统 在发动机燃烧过程中,使油路、喷嘴堵塞,产生沉积物,进气阀和汽缸产生胶质及积碳,直接影响汽油发动机正常工作。  不仅车会受到影响,人长期处于被甲缩醛包围的氛围中更是后果严重。由于调和汽油中含有甲缩醛等成分,长期使用不仅会使人体慢性中毒,造成呼吸系统和中枢神经系统的逐步病变,甚至严重时可能会衍变为癌症。  &ldquo 调和汽油质量是完全可以把控的。2011年时,中石油就已经明文规定外采汽油中不得含有甲缩醛。但目前市场多以利益为重,压价竞争形成的恶性循环,利益驱使很多调油商昧着良心,整个调和汽油市场也没有一个明确的行业规范,缺乏监管机制。这类加入甲缩醛的汽油原料价格便宜,且与正规汽油外观类似,使得整个调和汽油市场鱼龙混珠,普通消费者很难准确辨认孰优孰劣。&rdquo 对于调和油监控管理的问题,中石油内部人士对《中国消费者报· 汽车周刊》说道。
  • 代理英国Nanosight可视型纳米颗粒分析仪
    代理英国Nanosight可视型纳米颗粒分析仪
  • 进展|糖型解析层面的抗体middle-down质谱分析
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章,Internal Fragment Ions from Higher Energy Collision Dissociation Enable the Glycoform-Resolved Asn325 Deamidation Assessment of Antibodies by Middle-Down Mass Spectrometry。本文的通讯作者是罗氏集团的Tilman Schlothauer和Feng Yang。  治疗性单克隆抗体(mAb)分析中翻译后修饰(PTMs)的表征是一个主要的挑战,单个PTM通常采用bottom-up的方法进行分析,但PTM之间的关联性信息丢失 middle-down方法提供了分辨率、位点特异性和蛋白型异质性的良好平衡,其表征工作流程主要依赖于末端片段离子。内部片段离子的纳入提高了序列覆盖率和PTM分辨率,使其成为一种有前途的方法。先前,糖工程单克隆抗体的研究表明,一组有限的高甘露糖、乙酰氨基葡萄糖和糖基化蛋白型不同程度地影响了PTMs的敏感性质,如脱酰胺和氧化。Asn 325的脱酰胺是一种功能相关PTM,在传统bottom-up方法中由于其较短的肽段和较高的亲水性而经常被忽略,目前没有研究调查Asn 297糖型对Asn 325脱酰胺敏感性的影响。在这篇文章中,作者提出了一种纳入内部片段的middle-down工作流程,在糖型解析层面上评估mAb上Asn 325脱酰胺修饰。  图1. 糖型解析的Asn 325脱酰胺的middle-down分析流程。(A) IdeS酶切后的Fc/2序列,及相关的糖基化(Asn 297)和脱酰胺(Asn 325)位点。(B)工作流程示意图,包括样品制备、RP-LC亚基分离、MS1电荷态选择、四极杆糖型分离、MS2内部片段搜索,以及基于提取的单同位素质量离子色谱(未修饰与修饰)的定量策略。  图2. Asn 325脱酰胺鉴定中内部片段SNKAL的定性评价。未修饰(对照)、热应力样品(8w, 40°C)、HC Asn 325 Asp序列突变体的代表性MS2谱图叠加,以及修饰的内部片段离子SDKAL的模拟单同位素质量。*表示未修饰的SNKAL的+1同位素对修饰的SDKAL的单同位素具有足够的分辨率。  本研究使用标准IgG1单抗(G1m17, Km3)和突变体(HC Asn 325 Asp)。对于热应激,标准单抗在40°C的配方缓冲液中孵育2、4和8周。在IdeS酶切之前,将10%的突变单抗插入标准单抗中,生成加标样品。抗体经IdeS酶切、还原后,用标准RPLC流程分析(图1B) 针对Asn 325脱酰胺位点周围的内部片段离子的覆盖率,作者对HCD碰撞能量和捕获气体参数进行了优化。共分配了覆盖Asn 325的7个内部片段离子,根据片段强度和定量精度,与bottom-up分析确定的目标脱酰胺值相比,选择SNKAL作为Asn 325的代表性特征离子。SNKAL对无应力对照组的特异性通过包含Asp 325的序列突变体(N325D)得到证实,该突变体在未修饰的Asn 325的单同位素质量处没有片段离子(图2)。因此,排除了其他片段离子的中性丢失引起的歧义或重叠。Asn 325对照、Asp 325突变体和分离的糖型(G0F、G1F、G2F)的MS2具有高度可比性。修饰后的单同位素质量和未修饰的Asn 325的第一个同位素之间获得了足够的分辨率(图2)。  使用middle-down MS对所有糖型的相对脱酰胺评估与bottom-up分析确定的水平一致(图3)。与热应力持续时间无关,单个糖型(G0F、G1F和G2F)的middle-down脱酰胺评估没有显著差异(图4)。Asp 325突变体的插入实验证实了middle-down策略评估单个糖型脱酰胺水平差异的能力。由于未修饰的Asn 325单抗和Asp 325单抗之间的糖型相对丰度的差异,与总加标量(10%)相比,蛋白型(糖型% ×脱酰胺%)混合的比例不同。因此,在加标样品中,G0F的脱酰胺率低于10%,而由G1F和G2F的脱酰胺率高于10%(图4)。Middle-down脱酰胺评估的精度取决于糖型丰度和脱酰胺水平,单个样本的相对标准偏差范围为2.8%至16.4% (n = 9),样本间中位相对标准偏差为7.4% (n = 16)。总蛋白型丰度和相对标准偏差显示出明显的相关性,并证明了middle-down方法的敏感性,允许在0.2%的相对丰度下评估蛋白型。  图3. middle-down工作流程对Asn 325脱酰胺定量分析的能力评估。在2w、4w和8w热应力(40°C)下,应力样品bottom-up和middle-down(所有糖型)分析的相关性。数据点表示middle-down分析的技术重复的中位数(n = 9, 3天内重复3次)。误差条显示95%置信区间。CTRL显示n = 3时无应力样品的背景水平。  图4. Asn 325脱酰胺的糖型解析水平的middle-down分析。从2w, 4w和8w热应力样品和10% Asp 325加标样品中提取所有糖型和分离糖型(G0F, G1F, G2F)的相对脱酰胺结果。技术重复的中位数和95%置信区间为n = 9时[G2F在2w (n = 4)和4w (n = 8)时除外]。ns =不显著。*表示假定值范围(* 0.05, ** 0.01, **** 0.0001)。  本文引入了一种新的middle-down策略,通过利用HCD碎片的内部碎片离子来分析单克隆抗体Fc中的PTM动力学,将复杂性降低到Fc/2亚基水平,并保留了相关的蛋白质形态完整性,同时获得了bottom-up方法的分辨率和位点特异性,并成功地证明了IgG1抗体的Fc半乳糖基化变体不会影响热应激下Asn 325脱酰胺的程度。  撰稿:夏淑君  编辑:李惠琳  文章引用:Internal Fragment Ions from Higher Energy Collision Dissociation Enable the Glycoform-Resolved Asn325 Deamidation Assessment of Antibodies by Middle-Down Mass Spectrometry
  • 南京天光所完成Φ2.5米非球面镜加工
    近日,中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所天文与空间镜面技术研究室加工完成一块2.5米口径非球面镜面。该镜是南京天光所目前研制完成的最大单口径镜面,也是近年来继云南天文台太阳望远镜2米环形主镜、云南大学多通道望远镜1.6米主镜之后的又一件大型非球面镜面。   在该镜加工过程中,科研人员以垂直检验塔和原4米龙门机床作为结构基础构建了加工/检测一体化平台,可实现在位检测,并解决了大镜面、长光程光学检测中的多项技术难点。   该镜全程采用自主研发的双机器人数控研抛站进行加工。该室的镜面数控研抛课题组多年来独立开展相关技术研究,在南京天光所承担的各类横纵向课题的大量镜面加工任务中发挥关键作用。本次为应对2.5米口径的特大镜面,课题组在已有的技术基础上,进一步发展了双机器人协作研抛技术和小尺度误差局部修抛技术,分别使特大口径镜面在研抛加工前中期和后期的效率大幅提升。该2.5米非球面镜最终面形精度RMS值达到1/45波长即14nm,优于设计指标1/40波长。相关技术已申报多项发明专利,其中一项已获得授权。   该镜与较早时间的2米主镜、1.6米主镜的完成,标志着南京天光所已建成成熟的大口径非球面镜面研制平台,具备2.5米及以上镜面的高效研制能力,相关的加工、检测技术达到国内先进水平。2.5米镜面加工/检测平台(左)及最终加工面形条纹图(右)
  • 弹性蛋白食品原料中的锁链素和异锁链素的分析
    弹性蛋白是存在于血管壁和韧带等部位的一种硬蛋白,由于其具有赋予皮肤弹性和保持皮肤张力的功效,因此在功能性食品等领域中得到应用。对鱼类或哺乳类动物的血管壁等部位进行处理后,进行酶解,得到的粉末称为弹性蛋白肽。以该弹性蛋白肽为原料进行加工后的产品即为 “含弹性蛋白肽食品 (简称:弹性蛋白食品)”。日本健康和营养食品协会公布了弹性蛋白食品及原料(弹性蛋白肽)的《品质规格标准》,该标准规定对弹性蛋白食品和原料进行水解后,使用氨基酸分析仪对弹性蛋白中特有的组成氨基酸——锁链素和异锁链素进行定性和定量分析。日立使用LA8080全自动氨基酸分析仪,对以鲣鱼为原料的弹性蛋白肽进行测定。实验部分仪器配置日立LA8080全自动氨基酸分析仪 高速分析法标准品锁链素、异锁链素 图1. 色谱分析条件 图2.标准品测定结果 图3. 样品的前处理方法 (盐酸水解)图4. 鲣鱼弹性蛋白肽测定结果生理体液分析法标准品锁链素、异锁链素、17种氨基酸图5.色谱分析条件 图6.标准品测定结果 图7. 鲣鱼弹性蛋白肽测定结果结论日本规定的弹性蛋白食品及原料的测定方法中采用了高速分析法和生理体液分析法两种,可根据实验目的采取相应的分析法。如果只关注弹性蛋白食品特有的组成氨基酸——异锁链素和锁链素这两种成分,可以采用高速分析法测定。如果除了锁链素和异锁链素,还关注其他组成氨基酸,希望研究弹性蛋白肽原料,可以采用生理体液分析法测定。高速分析法利用双柱实现了高速分析,在30min内成功分离了异锁链素和锁链素,相比生理体液分析法,将分析时间缩短至1/4。日立全自动氨基酸分析仪一直深受用户信赖,市场占有率极高,拥有多项独家技术,性能卓越,专为氨基酸分析而设计制造。关于日立LA8080全自动氨基酸分析仪的详情,请参考:https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C296474.htm
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