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牙釉质受损情况

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  • 黑科技材料 |牙齿有缺损?浙大团队两滴药水“长”出牙釉质
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em margin-top: 5px margin-bottom: 5px " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 浙江大学化学系的唐睿康教授即将迎来一次“长”牙的体验。他带领的研究团队发明出 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 一种仿生修补液 /span ,在牙釉质的缺损处滴上两滴,48小时内缺损表面能“长”出2.5微米晶体修复层,其成分、微观结构和力学性能与天然牙釉质几乎一致,并与原有组织无缝连结,浑然一体。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em margin-top: 5px margin-bottom: 5px " span style=" text-indent: 2em " 德国著名生物矿化学家、康斯坦兹大学 /span span style=" text-indent: 2em color: rgb(255, 0, 0) " Helmut Cö lfen教授评价说: /span span style=" text-indent: 2em color: rgb(255, 0, 0) " 这是我所知道的迄今为止最好的牙釉质修复材料 /span span style=" text-indent: 2em " ,有望在临床上真正实现牙釉质的原位修复。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em margin-top: 5px margin-bottom: 5px " span style=" text-indent: 2em " 论文8月30日在线发表在Science Advances(《科学进展》)杂志。论文第一作者为化学系邵长鹆博士,共同通讯作者为化学系刘昭明博士。 /span /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/7e88c02c-cc13-4911-b042-ee9848485417.jpg" title=" 人牙修复实验.jpg" alt=" 人牙修复实验.jpg" width=" 450" height=" 253" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " strong 图:人牙修复实验 /strong /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 5px margin-bottom: 5px " span style=" color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(255, 0, 0) " strong 最“硬”的挑战 /strong /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 5px margin-bottom: 5px " span style=" text-indent: 2em " 资料显示,牙釉质的摩氏硬度(一种相对硬度的表示方法)比金刚石略低,与水晶相当, /span span style=" text-indent: 2em color: rgb(255, 0, 0) " 是人体中最硬的天然生物材料 /span span style=" text-indent: 2em " 。这层包裹于牙齿表面的半透明的物质,厚度约为2 毫米左右,其无机矿物含量高达96%。邵长鹆介绍, /span span style=" text-indent: 2em color: rgb(255, 0, 0) " 牙釉质近似于一层天然的无机晶体矿物 /span span style=" text-indent: 2em " ,主要是成分是羟基磷灰石晶体,其排布非常致密,纤维状的纳米羟基磷灰石首先通过紧密聚集形成直径约5微米的釉柱,然后这些釉柱进一步交叉排列形成高度有序的层级结构,让牙釉质坚如磐石,于是我们能够自如地切割、研磨食物。 /span /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/24fdcbfa-1211-4fd4-a079-3bc56758f44c.jpg" title=" 牙齿的剖面结构.jpg" alt=" 牙齿的剖面结构.jpg" width=" 450" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" / /p section style=" margin: 0px padding: 0px 10px text-align: justify color: rgba(62, 62, 62, 0.94) line-height: 1.8 letter-spacing: 0.5px font-family: -apple-system-font, blinkmacsystemfont, " helvetica=" " pingfang=" " hiragino=" " sans=" " microsoft=" " yahei=" " max-width:=" " box-sizing:=" " background-color:=" " overflow-wrap:=" " powered-by=" xiumi.us" p style=" padding: 0px text-align: center clear: both margin-top: 0px margin-bottom: 0px min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word " strong span style=" margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word color: rgb(0, 0, 0) " 图:牙齿的剖面结构 /span /strong span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(160, 160, 160) max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word " & nbsp & nbsp /span /p p style=" padding: 0px clear: both min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 5px margin-bottom: 5px " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 牙釉质作为高度矿化的生物组织,几乎可被视为纯无机物,由于缺乏包括细胞在内的生物有机基质,因此无法再生。自恒牙长成的第一天起,牙釉质就在缓慢地消耗着,细菌酵解食物中的糖类物质释放出酸以及酸性饮料都会加速它的消耗。一旦牙釉质的防线被突破,整颗牙就像失去了保护伞。让很多人噩梦般痛苦的蛀牙,都是从牙釉质的破坏开始的。 /span /p p style=" padding: 0px clear: both min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 5px margin-bottom: 5px " span style=" text-indent: 2em margin: 0px padding: 0px max-width: 100% overflow-wrap: break-word color: rgb(255, 0, 0) box-sizing: border-box !important " 修复牙釉质,堪称是仿生领域一项最“硬”的挑战,科学家们没有停止过尝试。 /span span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 0, 0) " 常见的补牙材料,例如复合树脂、陶瓷和汞合金等,它们几乎发挥着“填料”的功能,适用于“大洞”修补,但对小缺小裂却填不进去,并且与天然组织之间也不能完全结合,所以,补牙之后医生一定会叮嘱你,咬螃蟹,嗑核桃之类的事就属于危险动作了;在其他一些实验室,科学家还尝试了仿生矿化的方法,由于牙釉质结构的复杂性,过去还无法有效获得与天 /span span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 0, 0) " 然釉质多级结构一致的大面积修复层,达不到临床应用要求,也没能真正在牙齿上实现修复。 /span /p p style=" padding: 0px clear: both min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 5px margin-bottom: 5px " span style=" text-indent: 2em color: rgb(255, 0, 0) " “ span style=" margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word " 理想的修复方法,应该是材料、结构、力学性能三者的统一,而且能实现原位修复。 /span ” /span span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 0, 0) " 刘昭明说。 /span /p /section section style=" margin: 0px padding: 0px 10px text-align: justify color: rgba(62, 62, 62, 0.94) line-height: 1.8 letter-spacing: 0.5px font-family: -apple-system-font, blinkmacsystemfont, " helvetica=" " pingfang=" " hiragino=" " sans=" " microsoft=" " yahei=" " max-width:=" " box-sizing:=" " background-color:=" " overflow-wrap:=" " powered-by=" xiumi.us" p style=" padding: 0px clear: both min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 5px margin-bottom: 5px " span style=" background-color: rgb(255, 0, 0) color: rgb(255, 255, 255) " strong style=" margin: 0px padding: 0px -ms-word-wrap: break-word !important max-width: 100% box-sizing: border-box " 两滴修补液,“长”出牙釉质 /strong /span /p p style=" padding: 0px clear: both min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 5px margin-bottom: 5px " span style=" color: rgb(0, 0, 0) text-indent: 2em " 唐睿康团队提出了一种全新的修复策略,有望将牙修复从“填补”时代带入到“ /span span style=" text-indent: 2em margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word color: rgb(255, 0, 0) " 仿生再生 /span span style=" color: rgb(0, 0, 0) text-indent: 2em " ”阶段。 /span /p /section section style=" margin: 0px padding: 0px 10px text-align: justify color: rgba(62, 62, 62, 0.94) line-height: 1.8 letter-spacing: 0.5px font-family: -apple-system-font, blinkmacsystemfont, " helvetica=" " pingfang=" " hiragino=" " sans=" " microsoft=" " yahei=" " max-width:=" " box-sizing:=" " background-color:=" " overflow-wrap:=" " powered-by=" xiumi.us" p style=" padding: 0px clear: both margin-top: 0px margin-bottom: 0px min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/208f751c-8725-4c10-bed2-f729ea655f5c.jpg" title=" 不同再生时期,人牙釉质的扫描电镜图片.jpg" alt=" 不同再生时期,人牙釉质的扫描电镜图片.jpg" / /p /section section style=" margin: 0px padding: 0px 10px text-align: justify color: rgba(62, 62, 62, 0.94) line-height: 1.8 letter-spacing: 0.5px font-family: -apple-system-font, blinkmacsystemfont, " helvetica=" " pingfang=" " hiragino=" " sans=" " microsoft=" " yahei=" " max-width:=" " box-sizing:=" " background-color:=" " overflow-wrap:=" " powered-by=" xiumi.us" p style=" padding: 0px clear: both margin-top: 0px margin-bottom: 0px min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word text-align: center " strong span style=" margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word color: rgb(0, 0, 0) " 图:不同再生时期,人牙釉质的扫描电镜图片(6小时,12小时和48小时)。蓝色区域是天然牙釉质,绿色区域是修复后的牙釉质。黑色标尺为1微米。 /span /strong /p p style=" padding: 0px clear: both min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-bottom: 5px margin-top: 5px " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 研究团队成员将富含磷酸钙团簇的溶液,用滴管滴在人工龋齿表面,随后将其放入到一个模拟口腔唾液环境的溶液中,等待。接下来的48小时里,虽然肉眼看不出任何变化,但事实上,牙齿表面已经发生了“翻天覆地”的进展——牙釉质长出来了。 /span span style=" color: rgb(255, 0, 0) " “ span style=" margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word " 龋齿的表面首先形成了一个仿生矿化前沿 /span ” /span span style=" color: rgb(0, 0, 0) " ,唐睿康说,这个仿生矿化前沿能完全的结合在需要修补的牙釉质界面上,同时能引导接下来晶体的外沿生长, /span span style=" margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word color: rgb(255, 0, 0) " 让羟基磷灰石长出类似于釉柱结构的晶体 /span span style=" color: rgb(0, 0, 0) " span style=" margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word " , /span 并朝特定的方向有序排列。实验测量显示,48小时后,牙釉质“长”高了2~3微米。“也就是说,牙齿上长出了一种连续的材料,一个与原组织一模一样、完全结合的生物结构。”邵长鹆说。 /span /p p style=" padding: 0px clear: both min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-bottom: 5px margin-top: 5px " span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 0, 0) " 刘昭明说,大概在2000年前后,随着观测手段的进步,科学家得以观察到动物的成骨过程,“斑马鱼骨骼的生长,海胆的刺的生长,都是一个在无定形矿物层上实现晶体外延生长的过程,我们发现, /span span style=" text-indent: 2em color: rgb(255, 0, 0) " span style=" margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word " 我们对牙的修复过程与生物的成骨过程非常类似。 /span /span span style=" text-indent: 2em " ” /span /p p style=" padding: 0px clear: both min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-bottom: 5px margin-top: 5px " span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 0, 0) " 在临床医生看来,这几乎是目前最接近临床应用的实验室产品。浙大校医院、浙大医学院附属口腔医院的医生们很支持,把一罐罐的牙齿标本往实验室送。“所以我们是直接在人牙上做实验。”邵长鹆说,“ /span span style=" text-indent: 2em color: rgb(255, 0, 0) " span style=" margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word " 两年下来,做过实验的牙齿可以装满一个脸盆 /span span style=" margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word " 。 /span /span span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 0, 0) " span style=" margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word " /span ” /span /p /section section style=" margin: 0px padding: 0px 10px text-align: justify color: rgba(62, 62, 62, 0.94) line-height: 1.8 letter-spacing: 0.5px font-family: -apple-system-font, blinkmacsystemfont, " helvetica=" " pingfang=" " hiragino=" " sans=" " microsoft=" " yahei=" " max-width:=" " box-sizing:=" " background-color:=" " overflow-wrap:=" " powered-by=" xiumi.us" p style=" padding: 0px clear: both min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-bottom: 5px margin-top: 5px " span style=" color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(255, 0, 0) " strong 最真牙釉质 /strong /span /p p style=" padding: 0px clear: both min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-bottom: 5px margin-top: 5px " span style=" color: rgb(0, 0, 0) text-indent: 2em " “我们用了与人体相同的材料,实现了结构性的完全修复,和本体组织几乎一模一样。”刘昭明对这一研究十分自信。 /span /p p style=" padding: 0px clear: both margin-top: 0px margin-bottom: 0px min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 395px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/20f9f806-89c3-4a8c-9cdc-2295c7b2ff18.jpg" title=" 单颗人牙的照片.jpg" alt=" 单颗人牙的照片.jpg" width=" 450" height=" 395" border=" 0" vspace=" 0" / /p /section p style=" padding: 0px clear: both margin-top: 0px margin-bottom: 0px min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word text-align: center " strong span style=" margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word color: rgb(0, 0, 0) " 图:单颗人牙的照片。左边黑色区域为未修复的牙,右侧黄绿色区域为用我们材料修复后的人牙(颜色是由荧光标记物产生,用于区分两个区域)。两张插入图是修复前后的牙釉质扫描电镜图,白色标尺为1微米。 /span /strong /p p style=" padding: 0px clear: both min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 5px margin-bottom: 5px " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " “真”到什么程度?邵长鹆第一次拿修复后的电镜照片给唐教授看,唐教授端详了半天,将信将疑:“这还是原来的牙吧,是不是修复材料脱落了?”没多解释,邵长鹆回去重新做实验。这一次,他建立了对照组,把整颗牙分为两部分,其中一半滴上修补液并修补液里添加了荧光指示剂。这样一来,证据充分了:虽然电镜图辨别不出人工修补的痕迹,但荧光剂指示了修补的具体位置。确实, span style=" margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word color: rgb(255, 0, 0) " 人工牙釉质已达到了“以假乱真”的效果,即便是牙医也不能通过已有的经验分辨出修复前后的牙釉质 /span span style=" color: rgb(255, 0, 0) " span style=" margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word " 。 /span /span /span /p p style=" padding: 0px clear: both min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 5px margin-bottom: 5px " span style=" text-indent: 2em " 研究还进一步测试了修复材料的力学性能,实验人员用纳米压痕技术测试牙釉质修复层的力学强度。结果显示,长出来的人工牙釉质, /span span style=" text-indent: 2em color: rgb(255, 0, 0) " span style=" margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word " 其硬度和弹性模量与天然牙釉质的数值几乎相同。 /span /span span style=" text-indent: 2em " “也就是说,我们不但在结构、外形上修复了,在力学性能上也实现了修复。”刘昭明说。 /span /p p style=" padding: 0px clear: both min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 5px margin-bottom: 5px " span style=" text-indent: 2em " 巧的是,唐睿康本人的门牙上有一处隐裂,牙医说缝太细,目前的医学手段修不了。这项研究有了进展后,唐教授主动提议在自己身上做实验,开展仿生矿化牙釉质修复的验证,届时科学家又要开始“长牙”了。 /span /p p style=" padding: 0px min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 5px margin-bottom: 5px " span style=" text-indent: 2em " 当然,如果要真正实现临床应用,该项技术还需经历严格的动物实验和临床验证。“虽然我们实现了天然牙釉质的结构性原位修复,但牙缺损形式繁多,下一步需要针对不同的情况进一步研发修复模型,确保可控与有效。”邵长鹆说。 /span /p p style=" padding: 0px min-height: 1em max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 5px margin-bottom: 5px " span style=" text-indent: 2em " 这项研究受到了国家重点研发项目,国家自然科学基金和中国博士后科学基金的支持。 /span span style=" text-indent: 2em margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word " 项目结题时,唐教授被修复的牙齿将是其中一份“答卷” strong style=" margin: 0px padding: 0px -ms-word-wrap: break-word !important max-width: 100% box-sizing: border-box " 。 /strong /span /p
  • 显微 CT 无损成像技术在牙科研究中的应用
    引言自 1895 年伦琴发明 X 射线以来,非侵入性成像技术在诊断医学领域产生了深远的影响。20 世纪 80 年代,Jim Elliott 开发了显微 CT,最初用于实验性牙髓研究。随着显微技术的不断发展,凭借其非破坏性 3D 分析的特点,显微 CT 已成为硬组织研究领域的一项重要工具。它在各种牙科领域得到了广泛应用,对相关主题的研究也在逐步增加。本文我们简要为大家分享显微 CT 无损成像技术在牙科研究中的应用。显微 CT 技术在牙科领域的应用领域涵盖了组织工程、用于有限元分析的真实数据识别、确定牙齿中的矿物质浓度,以及人类学研究中牙釉质厚度、颅面骨结构和发育的测量,同时也应用于牙髓研究,用于评估种植体和周围骨(见下图)。显微 CT 为牙髓研究提供了巨大便利,尤其是在识别牙根管形态、检查根管准备情况、评估填充物,并能在治疗后进行检查方面发挥着重要作用。显微 CT 在牙科中的应用01 组织工程学组织工程研究的主要目标是在实验室中构建生物合成器官,以替代患病或损伤的组织。近年来,显微 CT 在组织工程结构支架的研究中扮演重要角色,主要用于表征结构支架的构造、体外结构支架的破坏模式以及聚合物和磷酸钙结构支架中的骨生长。在检查结构支架的破坏过程中,它能清晰显示材料完全丧失的位置,这对于评估结构变化至关重要。简言之,显微CT 可用于研究新生组织的获取和损失组织的确定。在牙槽突裂治疗方面,显微 CT 进行了ɛ -caprolactone(金标准)、自体移植物以及添加到新浓缩胶原中的磷酸三钙聚合物的比较研究。研究结果显示,自体移植物具有最佳的成骨效果,而新开发的材料则展现出与这一标准组相近的效果,添加到胶原蛋白中的磷酸三钙聚合物可以作为组织支架的可行选择。显微 CT 观察新骨形成。(A):0 周标本显示,骨缺损边缘清晰、锐利。(B):术后 4 周标本显示,骨缺损区有新骨生成,成骨量约为原骨缺损的一半,骨缺损区边缘圆钝。(C):术后 8 周示骨缺损区有大部分新骨形成,与原牙槽嘴水平相比,仅有轻度凹陷。图片来源于文献 [1].02 有限元法(FEM)分析数据学近年来,有限元建模(FEM)已经成为一种广泛用于生物力学和物理事件分析的技术。显微 CT 可用于形成牙齿、种植体和牙齿修复体等小物体的有限元模型。工况中牙本质 Von mises 应力分布云图,图片来源于文献 [2].牙齿有限元分析,图片来源于网络03 颅面骨的生长发育显微 CT 无损成像可用于颅面骨生长发育的评估。这种方法的独特性质和更广泛的用途使其成为测量骨结构的新黄金标准技术。显微 CT 成像已用于评估啮齿动物颌骨中牙槽骨重塑、牙周膜厚度变化以及皮质骨和小梁骨变化。大鼠牙槽骨显微 CT 二维图像(上图)。大鼠牙槽骨显微 CT三维图像(下图) , 三维重建图像直观地反映大鼠牙槽骨骨小梁的改变,图片来源于文献 [3].04 牙齿中矿物质浓度的测定牙齿组织的矿物质浓度可以用化学分析或接触显微放射照相法来测量。然而,这些方法是耗时的过程,并且对组织造成不可逆的损伤。利用显微 CT 可以在不损伤组织的情况下,通过灵敏的测量来确定矿物质浓度。由于该应用中的切片厚度取决于X射线束的大小,因此可以获得比其他方法更精细的切片(如下图)。显微 CT 提供了被扫描物体的完整的三维结构,且 X 射线不透性很好地对应于矿物密度,非常适合检测龋齿病变的脱矿性质。用显微 CT 方法检测,显示矿物质浓度,图片来源于文献 [4]05 釉质厚度的测量人类学研究中常用的釉质厚度测定方法之一是切片测量,然而这种方法会对样品造成无法逆转的损伤。针对化石样本切割导致的损失,该领域需要一种全新的技术。螺旋 CT 虽然可行,但分辨率低,无法提供高质量图像,因此已被淘汰。显微 CT 在测量釉质厚度方面具备所需的高灵敏度,同时又不会对样品造成不可逆损伤。使用这一技术,不仅能确定牙釉质厚度,还可以测量牙釉质、牙本质和牙髓的体积。使用 NEOSCAN 台式高分辨显微 CT 以 9.8 μm 像素大小扫描一颗臼齿,显示牙本质和牙釉质中存在裂纹,填充材料被腐蚀。06 牙髓研究牙齿解剖成像的最新技术已经采用了多种非侵入性成像方法。这些方法使样本可用于其他研究或为先进治疗程序提供控制。传统的临床射线摄影只提供二维信息,缺乏牙齿 X 光的 3D 视角。传统 CT 中的厚切片会降低分辨率,图像质量有限。相比之下,显微 CT 扫描提供丰富信息,切片可在多个平面重建,数据可呈现为 2D 或 3D 图像,内外解剖结构可同时或分别显示,并可进行定性和定量评估,显微 CT 在牙髓病学中已成为硬组织成像的关键工具。 显微 CT 扫描牙齿根管,可视化根管内部详情,图片来源于文献 [4]—07 小结随着数字成像技术的进步,显微 CT 在多个领域,尤其是牙科研究中得到广泛应用。具体应用包括但不限于:1. 观察正畸牙齿移动过程中骨骼变化,评估不同方法、力模型或药物的效果。2. 确定牙槽骨形态和矿物质浓度,观察外科手术材料或方法对愈合过程的影响。3. 测量全身活动(如营养、药物等)对牙槽骨的影响。4. 比较不同骨丢失情况(如牙周炎、根尖周病变)、治疗方法和疗程的影响。5. 通过评估种植体稳定性来确定骨整合情况,比较不同种植体材料和组合物的效果。6. 通过矿物质浓度测量不同病变的脱矿质率。7. 比较牙釉质和牙本质修复中不同处理方法和材料对再矿化的影响。8. 在牙髓学中,对根管进行详细成像,包括确定根管形态和再治疗过程中的各个阶段。相较于其他检测方法,显微 CT 不仅节省时间,而且不会对样品造成永久性损伤,且因其三维成像能力、安全性以及高分辨特性,使其成为牙科研究的首选检测手段。关于 CT 与显微 CT 的区别CT 和显微 CT 的基本区别可以通过两个点来区分:一是光源大小:CT 为 1mm,显微 CT 为 5-10 μm。显微 CT 的更小光源减少了半影,使图像更清晰。二是工作方式:在 CT 中,X 射线源围绕检测样品旋转以形成图像,而在显微 CT 中,X 射线源静止,样品本身旋转。稳定的 X 射线源减少了机械振动,提高了图像分辨率。显微 CT 成像的示意图 参考文献[1]许悦 陈振琦 吴军 李壬媚 刘广鹏. SD大鼠人造牙槽突骨缺损自愈率的显微CT评价 [J]. 中国口腔颌面外科杂志, 2011, 9(2): 126-129.[2] 杜珊珊.不同复合树脂修复下颌第一前磨牙多类型楔状缺损的三维有限元分析[J].浙江临床医学,2020,(4):538-540.[3] 代庆刚, 房兵, 张鹏, 等. 不同去势时间大鼠牙槽骨微结构变化的 Micro-CT 研究[J]. 上海口腔医学, 2014, 23(6): 641.[4] Erpaç al, B., Ad&imath güzel, Ö zkan, & Cangül, S. (2019). The use of micro-computed tomography in dental applications. International Dental Research, 9(2), 78–91.
  • 成品油再出“质量门” 千辆车受损
    国内多次发生的成品油质量门事件再一次上演。   安徽省合肥市的2000多辆汽车因加入当地金三角加油站的90吨93号劣质问题汽油而频频“趴窝”受损,目前,金三角加油站方面指认这起油品质量不合格的源头在于供货商——济南中化工油气销售有限公司,并表示将会依法起诉。而合肥市工商部门已立案调查此事,并已对加油站所有出油口及加油枪进行了封存。   5月6日,《每日经济新闻(微博)》记者向中化工采访此事,公司称,油品出厂均有质量检测报告,金三角加油站有多家供应商,问题油品的来源及产生的原因还在进一步调查。   这也引发了外界对山东地炼企业成品油质量的担忧。行业分析师认为,山东地炼汽油规定标准是国三标准,真正能达标的地炼厂家屈指可数。究其原因,仍是炼制原料多为燃料油而非原油,限制了成品油的质量指标。   2000多辆车登记索赔/   4月20日起,在合肥市北二环或北一环的金三角加油站加过93号汽油的2000多辆汽车,不管怎么踩油门就是跑不起来,接着就趴窝了。有的车主发现火花塞、排气管等处有白色物质。   4月26日下午,在接到车主投诉后,当地工商局市场规范管理局介入调查后发现,北二环的金三角加油站近期(4月20日起)的93号油为劣质品,而北一环的金三角加油站的93号油品还没有得到权威部门鉴定。   经安徽省产品质量监督检验研究院检测,上述劣质汽油中两项指标不达标:样品中的辛烷值只达到91.2(标准值应≥93),另一项指标为含硫量超标,为0.065(标准值应≤0.015),其余三项指标正常。加入后车辆会出现火花塞积炭增多,发动机动力不足,油路故障,尾气处理装置受损等问题。上述汽油供货商为中化工油气销售有限公司。   4月28日下午,金三角加油站负责人承认加油站93号汽油为不合格产品。目前,加油站方面已经启动理赔,加油站将赔付误工费和加油费,每人最少是3200元钱,截至目前已有超过2000台车辆登记索赔。   据合肥市金三角加油站有限责任公司总经理李跃胜介绍,这批汽油属于同一批次,有三车共90吨,来自山东,基本全部销售出去了。   合肥目前有三家金三角加油站,均属于“合肥市金三角加油站有限责任公司”。根据合肥市工商局网上记录,该公司1996年注册,企业类型是内资。2010年9月,“合肥市金三角加油站有限责任公司第三分站”注册时,企业类型为私营。   加油站或有多家供应商/   目前,合肥市工商部门已立案调查,若违法事实成立,对相关责任方将给予行政处罚,涉嫌犯罪的将移送公安机关。   金三角加油站方面对外表示,这起油品质量不合格的源头在于供货商,他们将会依法起诉,加油站最终会向供货商索赔。   但是,中化工油气销售有限公司副总经理宿忠和在回复 《每日经济新闻》记者采访时称:“我公司油品出厂均有质量检测报告,目前问题油品的来源及产生的原因还在进一步调查。本着对消费者负责任的态度,我们会积极配合相关调查。”   据了解,正规加油站的汽油来自油库,经检测合格的汽油才会销往市场。汽油从油库运到加油站的过程中,会有专人押送,确保运输过程中不出现问题。   宿忠和说:“我们是金三角加油站的供货商之一,油品由客户自行提货并运输。另据了解,该加油站有多家供应商。”   李跃胜则透露,进货时的产品合格证,供货商可以提供,也可以不提供,而这一批油就没有提供。由于其加油站没有检测手段,送检也不是每车必送检,而是隔个五车、七车送检一次。   据当地媒体报道称,4月19日,安徽池州市江口街道境内的江口同兴加油站从山东购买了25吨汽油。经检测化验,该批次汽油也存在问题,且来源和合肥金三角加油站相同,都是从济南中化工购进的。4月20日早晨8时,该批次共25.22吨汽油开始对外出售。26日,剩余的18.2吨汽油已发回山东。经过现场化验,发现这批油有些指标可能有问题。   中化工主营业务为成品油终端市场,年销售成品油超过30万吨。母公司中国化工集团现有9家炼油厂,前几年还在山东收购了6家地方炼厂,其中以华星石化、昌邑石化和正和石化规模最大。   地炼油品有待质量升级/   此事件也引发了外界对山东地炼企业成品油质量的担忧。卓创资讯分析师陈晴对 《每日经济新闻》记者称,就汽油市场而言,山东地区汽油是国三标准,即硫含量不高于150ppm,但真正能达标的地炼厂家屈指可数,低密度、低硫且价低的汽油资源更少之又少。究其原因,仍是炼制原料限制了最终产品的指标。   “国内原油进口权没有对地炼开放,山东地炼炼制的多是燃料油,以进口燃料油为主,汽油硫含量大于150ppm的比比皆是,原油进口指标的制约,成为地炼油品质量升级的‘鸡肋’。”陈晴说道。   目前,山东地方炼厂燃料油占原料的比例为40%左右。商务部2013年燃料油非国有贸易进口安排情况显示,2013年,燃料油进口允许量维持原有基数,为1620万吨。   为解决山东地炼企业上游原油供应不足的局面,中国化工集团去年获得1000万吨进口原油配额。今年5月1日,该集团曾提走其存放在黄岛保税库的13万吨安哥拉原油,该批原油为中化工集团1000万吨配额中的首船原油。   陈晴说:“尽管该集团争取到1000万吨/年的原油配额,但对于一次加工能力在1.1亿吨/年的地炼眼中仍显微不足道。”   目前,山东地炼占据该省成品油市场半壁江山,陈睛认为,当前山东地炼对汽油质量升级多积极应对,但升级成本非常高,如更新、改进原有炼油装置及工艺,增加重整装置、脱硫、芳烃抽提等配套设施,并且新装置上马并非一劳永逸,比如深加工装置如何处理原料瓶颈、如何处理废酸等后续污染成为炼厂需要解决的问题。
  • 应用 | 头发受损评价方法-接触角法
    研究背景据统计,人类的头发以每年 14- 16 cm的速度生长,一根刚长出头皮的新发,其毛干的外部覆盖着 6 -10 层起保护作用的毛小皮鳞片,其厚度仅为 3-4 μm。随着时间的推移,毛鳞片保护层会受到自然界( 如风吹日晒) 和日常生活( 如梳理、电吹风) 影响而受损脱落。染发、烫发也会对头发带来更严重、更深层次的损伤。自然和人为因素造成的损伤使得头发含水量下降,蛋白质降解丢失等物理化学性质上的变化,从而让头发变得干枯分叉,易断裂,手感粗糙以及光泽度下降等。所以美发、护发用品的合理使用对头发避免或减少受损伤以及受损后进行修复护理显得十分重要。本文对头发受损类型和表现作了简要介绍,并介绍对受损程度定性定量的分析方法。一、头发受损的类型及受损的表现1.物理损伤物理损伤是指外力对头发造成的损伤,造成头发损伤的外力之一是梳理头发时梳子带来的牵拉力和梳齿造成的摩擦力。当头发表面不是很光滑而不易梳理时,尤其容易发生这种损伤 使用密齿金属梳子也会增加梳理损伤的机会,特别是逆着毛小皮的覆盖方向而逆向梳理时,最容易引起毛小皮的起翘以至于剥落。2.化学损伤化学损伤是指由发生在头发中的化学反应引起组成头发的角蛋白结构变化而造成的损伤,可引起化学反应的物质包括烫发剂、染发剂和漂白剂等。这些物质都是通过穿透毛小皮进入毛皮质而起作用的,其中烫发是先用还原剂将角蛋白中的二硫键打断,然后再通过氧化剂将其重新组合,但烫发后会有相当部分的二硫键仍然断裂,从而造成头发的强度和弹性的下降。3.热损伤热损伤是指吹风或者电烫时温度过高而引起的头发损伤。头发中含有大约 15% 的水分,但如果低于10% 就会立刻呈现出种种干燥的现象: 静电、发丝飘落、发端分叉等。高温首先可以使头发中的水分挥发,从而致使头发干燥脆弱,易断裂。4.日光损伤及气候损伤日光中的紫外线辐射也可以引起头发结构的变化和光降解。头发经紫外线照射后,黑色素会因受到氧化而发生褪色现象。另外,角蛋白中的胱氨酸、酪氨酸和色氨酸等基团可发生光降解。除日光外,其他环境因素如雨水和潮湿海水中的盐类、游泳池中的化学物质、空气污染等都可能对头发造成一定程度的损伤。总之,头发的损伤会严重影响美观,给人们的生活带来烦恼,甚至直接影响到人的心理健康状况。二、接触角评估头发受损程度YUICHI NISIDA 等用 SEM 直观的展现了一种新原料没食子酸( DGA) 与烷基季铵盐( STAC) 对漂发、染发受损发质的修复作用,如图所示。a 染发 2 次 b DGA/STAC 处理 a,再用 3% LES 洗 c 染发 5 次 d DGA/STAC 处理 c,再用 3% LES 洗图1. DGA/STAC 修复受损头发扫描电镜照SEM图展示了染色后起翘、完全受到破坏的毛鳞片( a 和 c) 在 DGA/STAC 处理后头发得到改善( b 和 d) 。DGA 与 STAC 共同作用下能够在受损发质表面形成一个牢固的人工疏水层,且不易被香波洗去。头发受损程度与头发表面亲水疏水性有直接关系,头发受损程度越大,其亲水性越强。亲水疏水性程度通常是通过测定接触角来评价的。液体在固体表面铺展后,固/液界面经过液体内部到气/液界面的夹角,称为接触角。水在头发表面接触角越小,铺展越容易,亲水性越强。通常头发等非常细的样品测试接触角主要有两种方法,一种是力学Wilhelmy法,另外一种是光学接触角法。1.力学Wilhelmy法Wilhelmy 法是根据头发插入水中所受的力计算得到水在头发表面的接触角,从而得到头发表面的亲水疏水性强弱。2.光学接触角法光学法是用压电陶瓷的方法将皮升大小的液滴滴在头发上,通过光学相机拍摄并拟合分析水在头发表面接触角的方法,从而得到头发表面的亲水疏水性强弱。Richard 等测量了头发经过物理和化学方法受损及修复后头发表面亲水疏水性的变化,如图所示。图2.化学、物理受损对头发接触角的影响图3.化学受损后修复对干、湿头发可润湿性的改善正常头发具有疏水性,受损后头发油脂层被破坏或部分缺损,接触角变小,头发表面变得亲水。由图3可知,受损头发经过调理剂的处理后,接触角变大,变回疏水性。接触角方法来评价头发受损情况,可以帮助研究人员将能够更深层次地理解头发受损机理以及受损表象之间的内在联系。
  • 日立科学及医疗产品等工厂在地震中受损
    2011年3月22日,日立高新技术公司(以下简称日立)发布信息,通告了日立在3.11大地震中的工厂损毁情况。   从通告中可知,日立位于茨城县的生产制造及服务公司(包括陆那珂,茨城县)的建筑物结构及生产设施受损,目前不能开工运转,由此主要影响的业务是半导体测量和检查设备、科学与医疗系统业务相关产品。   电力预计今天恢复。日立仍在努力把握生产设施受损的情况。由于损害的性质,日立很难给出工厂复工的时间。   此外,日立高科技控制系统公司的生产测量控制系统只受到轻微破坏,预计将很快重新开始运作。   另一方面,位于茨城县的物流中心属于日立高新技术菲尔丁(Hitachi High-Tech Fielding)公司,其存储了大量用于的半导体测量检查设备维修用的部件和消耗品,以及存储了科学与医疗系统业务的产品,受地震影响,存储物品及存储设施遭受了损失。但是,目前其也已经重新开始部分运作。   另据消息,由于日立科学与医疗系统业务相关产品线不能正常运转,日立合作伙伴Life Tech的测序仪出货也将受到影响。
  • 河南安阳中石化汽油锰超标98倍 上万汽车受损
    4月18日的周末,又一批因在中石化加油站加油导致车辆出现故障的车主们上门理赔,中石化安阳分公司的员工们因此忙碌不已。由于这批车主没有加油凭证,中石化需要花更多的时间去甄别情况。   即使是那些已经初步完成理赔的车辆,隐患也依然存在。   安阳一位车主李琦(化名)对本报记者表示,“对于车辆因此红色汽油导致的部件受损问题,目前中石化也还没有给出一个明确的说法。”   红色汽油之罪?   4月15日下午,中石化安阳分公司大楼前停着几十辆不同厂牌的汽车,但毗邻大楼的加油站却生意冷清。   这些先后到达的车主到此并非为了加油。在办公大楼二楼的会议室内,七八位车主正在拿着身份证、车辆行驶证等复印件以及4S店开出的检测单,等着中石化开出相应单据,然后再去4S点修理车辆。   另外一些车主则试图找中石化领导讨个说法。在副经理办公室里,一场争论正在进行。   “如果你们给开具一份证明,证明车辆部件受到腐蚀并非中石化汽油造成,我现在就走。”一位车主取出在4S店修理车辆时从气门部分取出的积碳残垢,一边向这位副经理展示,一边激动的说。   对于这位副经理而言,自红色汽油门发生后,他已多次遇到这样上门要说法的车主。据他回忆,就在4月15日早晨,有愤怒的车主甚至要求中石化买下其受损的一辆价值10万元左右的汽车。   但由于检测结果尚未正式对外公布,在座的副经理没能给出正面的回答。   对于这样的局面,安阳车主李琦并不觉得奇怪。“现在的人已经比较少了。4月初的时候,每天都有车主围堵加油站和大楼的。”李琦说。   在致电数家4S店后,记者得知,仅奇瑞一家就有500辆左右的汽车因同样的故障报修,北京现代则超过了1000辆。这批患上“车瘟”的故障车辆表现出类似的症状:发动机声音刺耳,部分部件被腐蚀,车辆抖动,排气管喷出红色浑浊液体,严重的会出现死火现象。   据了解,由于河南省是乙醇汽油示范推广省份,安阳市市面上出售的主要是燃料乙醇掺混量为10%的汽油,其价格也较北京地区低――4月14日前为每升6.28元,涨价后则是每升6.53元。   但此次的乙醇汽油却和以往并不相同。李琦保留了部分从油箱里抽出的汽油,这些汽油呈红色。   “以前一直加的也是乙醇汽油,但一般都是透明的青色,这次的红色汽油让人觉得很不正常。”李琦说。   新乡、焦作等安阳周边地区也出现了类似问题。其中,新乡市在去年年底就出现了类似问题。   新乡市北京现代4S店售后部经理李鸿昱对外表示,北京现代总部的检验结果是送检的样本汽油中锰含量大幅超标。送检的样品汽油中,锰含量超过9.8%,是正常含量的98倍。严重超标的锰造成发动机内活塞连杆、活塞环等部件的严重腐蚀。   赔偿责任   这起在产品升级过程中发生的红色汽油门,是中石化在香港死火门事件后又一次质量事故。   4月初,中石化河南安阳分公司在安阳市电视台发表了公开声明,表示在国II乙醇汽油向国III乙醇汽油过渡期间,公司向汽油中添加了环保添加剂,现在车辆出现的问题是过渡期间的正常现象。解决方案是,保修期外需自费的车辆,由安阳分公司指定的厂家处理。清理后将根据清洗前清箱数量或最后一次加油数量免费补油。   由于一直持加油卡加油,李琦成为了第一批顺利理赔的车主中的一员。   但这个过程依然让他感觉痛苦——加油站之间推来推去,理赔并没有一个统一的可执行的标准,甚至连免费补油的单据也是一张并不严谨的盖章手写纸条。   没有加油凭证的车主要痛苦的多。若要获得理赔,需要先通过中石化的甄别,否则可能一分钱补偿都拿不到。   另外,由于零部件受到腐蚀,这些车辆的后续补偿依然是一个问题。目前,中石化对此尚无统一的认定程序。   李琦表示,他的车在清洗油路后没有再出现抖动的情况,可发动机的声音依然较大,但这部分责任已经很难再找到承担的对象。   在中石化安阳分公司大楼内,车主黄赞(化名)一再对中石化工作人员表示,希望中石化也能赔偿他的丰田花冠受损部件更换费用。   在几番交涉后,中石化给出的意见是,“如果4S店认定是我们的汽油导致的部件受损,你再来找我们。”   反之,这个过程对中石化公司而言,同样痛苦。   记者在翻阅了数位车主的检修单后发现,每笔维修费用约为1000元——这意味着中石化此次的直接损失就超过了1000万元。   随着事情的逐步明朗,中石化的善后态度变得积极起来。   中石化表示,“已经组成调查组,省公司主要领导亲赴安阳,在前期组织有关专家赴现场进行调查的基础上,责成安阳石油分公司主动邀请当地工商局和技术监督局对油品进行抽样检验,同时将邀请车友代表和关注此事的网友、媒体记者对抽检过程进行监督,最终调查结果待专家及权威机构拿出意见后及时公布。如果调查落实下属企业确实存在内部管理问题,将对有关责任人问责。”   一位知情人士告诉记者,“已有一位中石化安阳分公司经理向总部作出了书面说明。”
  • 把汽油柴油搞混,近200台车集体受损!!!
    ‍‍8月12日,重庆一加油站把汽油加成柴油,致顾客车辆“趴窝”的视频在网上流传。拍摄者表示,“受影响的车很多,已经被拖车拖走了几十辆车。”视频截图据上游新闻,该加油站是位于重庆长寿区菩提街道的胜天加油站,8月12日,记者致电该加油站求证,当事工作人员表示: “并非油品质量问题,是误操作,目前加油站已暂停营业。”问题原因系 加油站卸油时,误将柴油卸入到92号汽油罐中。受到影响的时间段是8月11日下午4时50分至6时左右, 受影响的加油枪除了17号枪、19号枪外,用其余18把加油枪加92号油的车辆都受到影响。据了解,汽油和柴油的燃点不同,如果汽油机加柴油,会在缸内提前把柴油点燃,这样就会造成发动机震动,对发动机损害很大,很容易引发交通事故。 上述加油站的操作失误,导致近200台汽油车被加了柴油,车辆受损。至于如何善后,该加油站工作人员表示:“加油站已暂停营业,可能受影响车辆的驾驶员来加油站查看监控确认后,加油站将安排拖车把车辆拖到修理厂放油,清洗油路,所有费用由加油站承担。”据新京报,胜天加油站负责人表示, 他们愿意承担赔偿责任,初步统计有一二十万元损失。车主李先生称,加油站跟他们签了承诺书,承诺将承担车主误工费、折损费等。据重庆广电第一眼,该加油站顾客之一周先生表示,加油站会承担修理费,每台车赔偿800元和一箱油。该加油站另外一位顾客徐女士告诉九派新闻记者,看到网上的视频后才发现自己可能也加错油了,今天上午已赶往加油站管理处和相关负责人进行协商。她表示, 据加油站统计,目前已经有超过一百辆车出现了加错油的情况,可能还有一些车主没有发现问题。图片来源:受访者供图 九派新闻加油站给徐女士提供了一份承诺书,其中表示,本次事故造成的损失将由加油站全权负责。徐女士对承诺书中第三点 “提供一次性补偿800元”的条款表示怀疑,她担心车子后续还会出现问题,“比如发动机要是出了问题,即使清洗了还是会受到影响,这个不是一次性补偿可以解决的。”事情发生后,据重庆广电第1眼,重庆市长寿区市场监管部门工作人员迅速赶到现场,对事情展开调查。经过调查,本次事故确实是加油站工作人员失误导致。重庆市长寿区市场监管局副局长表示,接下来他们会督促该加油站立即开展整改工作,加强对员工的教育,整改完成后,经有关部门检查合格,才能重新经营。同时,该副局长还表示将加强对周边加油站的管理工作。---信息来源于每日经济新闻Grabner成品油检测仪器的应用用于判断油品是汽油还是柴油;用于判断油品是否掺假、污染或稀释情况;用于快速全面的油品质量分析;用于澄清油品相关的保修问题;用于油品的快速出入库检测;用于加油站和执法部门的现场质量抽查;用于炼厂的中间控制以便快速调整工艺;Grabner成品油快检车-成品油流通领域监管完美解决方案自1987年,奥地利格拉布纳仪器公司Grabner成立以来,公司一直专注于研发和生产便携式、全自动、微量、快速、安全、精准的石油化工产品分析仪器。公司通过不断的创新成为便携式燃油分析仪器的领导者。自2003年起,公司即开发并销售成品油快速检测车(燃油移动检测实验室)至欧洲、美国等各国家。并逐步扩大到南美洲、非洲、中东以及东南亚等国家。截至目前,Grabner总计销售200多套成品油快速检测车,配备超过600套仪器产品。‍中红外汽柴油分析仪MINISCAN IR VISION全自动一键式操作、样品量仅需要6ml,测试仅需5min等。一次测试可以得到汽油80多个测试指标,如:辛烷值、总烯烃、总芳烃、苯、氧含量、甲醇、乙醇、MTBE、密度、非法添加剂等;得到柴油20多个测试指标,如:十六烷值、十六烷指数、闪点、多环芳烃、总芳烃、脂肪酸甲酯、密度等。全自动微量闪点测试仪MINIFLASH FP VISION全自动一键式操作、样品量仅需要1-2ml,测试仅需3-5min,无明火、无刺激性气体、具有最高的安全性等。全自动微量蒸气压测试仪MINIVAP VP VISION全自动一键式操作、样品量仅需要1ml,测试仅需5min,无需额外配置冷却设备等。用户自定义可以根据用户的实际需求,配置相应的用户自选或我们推荐的不同品牌的快检设备(如硫含量测定仪,车用尿素分析仪等),为用户提供一整套完整,实用,准确的成品油快速综合检测方案。‍‍
  • 食品安全法今起实施 受损可获10倍赔偿
    6月1日,《中华人民共和国食品安全法》正式实施。根据新法规:任何食品添加剂目录外的都将不能用、任何食品都不能免检、权益受损消费者可要求10倍赔偿。省食品安全办公室负责人表示,新法将赔偿标准大大提高,加大了经营者的违法成本,起到震慑作用。   新法规确立了食品召回制度   根据新法规,食品生产者发现其生产的食品不符合食品安全标准,应当立即停止生产,召回已经上市销售的食品。生产不符合食品安全标准的食品或者销售明知是不符合食品安全标准的食品,消费者除要求赔偿损失外,还可以向生产者或者销售者要求支付价款10倍的赔偿金。   任何食品添加剂目录外的物质都将不能使用   省食安办有关负责人表示,《食品安全法》对食品添加剂首先实行严格的审批管理。目录里面没有的,哪怕暂时证明对人体没有害处,也不能添加。而使用了什么添加剂以及用量,都要在产品的外包装标签里严格地注明。标签必须和实际内容相一致,否则就要接受处罚。   保健食品不能宣传治疗功效   具有特定保健功能的食品,在标签、说明书不得涉及疾病预防、治疗功能,内容必须真实,应载明适宜人群、不适宜人群,功效成分或者标志性成分及其含量等。专家表示,这一法律条款,给保健食品设定了必须遵守的“硬杠杠”:如果是按照保健食品审批的,宣传过程中就不能对消费者说“服用后能预防、治疗什么什么疾病”。   任何食品都不能免检   新实施的《食品安全法》规定,食品安全监督管理部门对食品不得实施免检,将此前国务院废除免检的措施法制化。而进行抽样检验,应当购买抽取的样品,不收取检验费和其他任何费用。   省食安办负责人表示,“免检”并不一定都是安全的,有时它会麻痹消费者。而质检部门因企业既往“产品质量长期稳定”而予以免检,容易导致企业在没有监督的情况下,放松对自身的质量要求。   食品安全标准不再“不标准”   食品安全标准“不标准”一直是我国食品安全监管的软肋。以黄花菜为例,根据卫生部门的标准,它不属于干菜,不得有二氧化硫残留。而根据质检、农业部门的规定,黄花菜属于干菜,且明确了其二氧化硫残留标准。如此“打架”的食品标准难免会让食品生产企业无所适从。   即将实施的《食品安全法》对食品安全标准进行了整合,这意味着今后我国食品安全有了统一标准,监管的目标和尺度将更加明确。   点击进入《中华人民共和国食品安全法》
  • 莫让百年驴肉火烧品牌受损/肉品种鉴定利器
    日前,有着数百年历史、被列入河北省级非遗名录的“河间驴肉火烧”,正面临一场危机。据报道,河间多个乡镇的黑作坊制造的“河间驴肉”多不含驴肉,而是由马肉甚至猪肉,加上香精及其他添加剂煮成,冒充驴肉出售;通过厢式货车、大巴将“假驴肉”以低廉的价格销往北京等地。如此态势,百年招牌岂不受损?近日,河间市也回应称,针对“假驴肉”在全市范围内进行整治、严处。保卫百年品牌行动刻不容缓。 近些年,由于价格的差异,肉品种掺假的事件屡被曝光,这严重损害了消费者的信心、切身利益和身体健康。由于相似度高的外观,用传统的视觉、味觉的鉴别方法不能够准确地对肉品种进行判断。“工欲善其事,必先利其器”,由于不同动物来源的肉品种具有其特异性的生物遗传信息-基因,使用分子生物学手段PCR方法结合电泳检测手段,通过检测样品的特异性基因信息,可以实现准确鉴定肉品种的目的。 目前,岛津公司与中国肉类食品综合研究中心合作,基于岛津自动化高分辨率微芯片电泳仪MultiNA结合PCR法,推出了对10类13种肉品种的同时鉴定方法,包括:驴肉、牛肉、羊肉和鹿肉及通常的掺假成份猪肉、禽肉(鸡肉、鸭肉)、犬科肉(狗肉、狐狸肉和貉子肉)、马肉、猫肉、鼠肉。 MultiNA检测5种混合肉:牛肉、驴肉、犬科肉(狗肉、狐狸肉、貉子肉)、鹿肉和马肉的电泳图 MultiNA检测5种混合肉:猫肉、猪肉、鼠肉、羊肉和禽肉(鸡肉、鸭肉)的电泳图 以上数据提供单位为中国肉类食品综合研究中心。此方法分析效率高,操作简便,可实现未知样品的多品种同步鉴定,节省时间和人力成本,是掺假肉类品种鉴定有力的分析方法。 了解详情,敬请点击《微芯片电泳仪MultiNA对10类13种肉品种的同时鉴定》关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。
  • 大阪地震,日立高新与日本电子这两台近3亿元高端电镜受损
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 据人民网-日本频道消息,6月18日,日本大阪府发生里氏6.1级地震,位于大阪府茨木市的大阪大学超高压电子显微镜中心也遭遇强烈晃动,每台价值约23亿日元(约合人民币1.36亿元)的电子显微镜有两台受损,修复需要花费1年以上。受地震影响,一些世界顶级科研项目或出现停滞。 br/ /p p   该中心这两台高端显微镜,一台正是日立高新生产的H3000 UHVEM(3 MV ultra-high voltage electron microscope,300万伏超高压电子显微镜),其高度为17米,使用世界最高电压对于较厚样品也能进行观察;另一台则是日本电子生产的Materials- and Bio-Science UHVEM(物质及生命科学超高压电子显微镜),其高度为12米,能在一秒钟内对每一个原子的运动进行1600次拍摄。这两台电子显微镜可以观察到从物质及生物的微细结构到物质受到放射线损伤的情况,能观察到纳米级的微小结构。 /p p   此次地震致使产生高压的零部件脱落,对精密度有严格要求的电子加速器严重变形等,两台显微镜都遭受致命性打击。该中心主任保田英洋无奈地表示,已经完全不能使用,将与厂家等商谈进行修理,完全修复需要花费1年以上。 /p p   下面来了解一下这两台平均造价约合人民币1.36亿元的高端电镜: /p p    span style=" color: rgb(255, 255, 255) font-size: 18px background-color: rgb(255, 0, 0) " strong H3000 UHVEM(日立高新) /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/7222443e-8155-4bcb-9dcb-2cd269f2807b.jpg" title=" 1.jpg" / /p p   3MV超高压电子显微镜(日立H-3000)是基于各种先进技术开发的,如高压发生电路的高稳定性,功率损耗的降低,物镜响应的改善,负离子去除设备,遥控系统和在线图像处理系统等。H-3000被许多领域的研究人员广泛使用,包括材料科学,纳米技术,生物学和医学科学等。 H-3000的典型优点可以总结如下: /p p   ◆& nbsp 样品的最大可观察厚度显着增加 /p p   ◆& nbsp 大样品室可以进行各种原位观察 /p p   ◆& nbsp 通过高能电子和材料中构成元素之间的相互作用形成晶格缺陷引入和/或非平衡相形成。 /p p    span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 主要规格参数 /strong /span /p p    strong 1.高压发生器 /strong /p p   对称的Cockcroft-Walton电路:35-stage /p p   高压水箱的耗电量:1千瓦以下 /p p   加速电压: /p p   正常:3.0 MV(3000 kV) /p p   平均:0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 MV /p p   最大:3.5 MV /p p   高压稳定性:小于2.0× 10-6 / min /p p    strong 2.电子枪和加速管 /strong /p p   阴极:LaB6单晶(热型) /p p   电子束电流:最大20A /p p   加速管:22 kV/step × 138 steps (3 MV) /p p   绝缘气体:SF6(4原子) /p p   strong  3.照明镜头系统 /strong /p p   离子捕获系统:电子束移位 /p p   镜头构成:双聚光镜 /p p   波束角:小于10-3 rad /p p    strong 4.成像镜头系统 /strong /p p   镜头配置:六步镜头系统(无图像旋转) /p p   放大率:200-1,000,000(30-step switching) /p p   电子衍射相机长度:最长14米(six-step switching) /p p   分辨率:0.14 nm /p p   物镜 /p p   磁动势:最大23 A / V1 / 2(3 MV) /p p   焦距:小于11mm /p p   球差系数:小于10mm /p p   色差系数:小于10 nm /p p   调焦点:最小5 nm /p p    strong 5.样品室 /strong /p p   进样类型:顶进式和侧进式 /p p   顶部入口倾斜角度:± 30度(双倾斜) /p p   侧入式倾斜角度:± 45度(双倾斜) /p p   试样位移:± 1mm(机械系统) /p p   ± 1.5 micro-m(电气系统) /p p   真空度:5× 10-6 Pa(无油真空系统) /p p    strong 6.相机室 /strong /p p   成像系统:imaging plate(32张× 2) /p p   film(50张× 2) /p p   荧光物质:P22,YAG /p p   荧光屏:最大60× 80mm /p p   摄像系统 /p p   高分辨率类型:1125线HARP相机 /p p   高感光度类型:4K x 4K像素慢扫描 /p p   CCD相机 /p p   视频录制:NTSC制式HARP相机 /p p    strong 7.远程控制系统 /strong /p p   操作系统:用于远程操作的控制台面板 /p p   控制系统:PC和数据处理系统 /p p   监测系统:X射线和氧气监测器 /p p    span style=" color: rgb(255, 255, 255) font-size: 18px background-color: rgb(255, 0, 0) " strong Materials- and Bio-Science UHVEM(日本电子) /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/ca9e6966-fc4b-442b-bbc0-e5eadbc3cd84.jpg" title=" 2.jpg" / /p p   Materials- and Bio-Science UHVEM(材料和生物科学的超高电压电子显微镜)具有高空间分辨率观察厚度高达几微米厚的厚试样的巨大优势,这是由于高能电子渗透到试样中具有良好的渗透性。利用这一优点,对器件、细胞等的纳米结构特征,特别是从纳米到皮米尺度的三维结构分析的研究是具有重要意义的。 /p p   利用附加的电子直接探测高速记录系统,对于具有微秒时间尺度的材料纳米过程,原位观察是可能的。例如,可以在高空间和时间分辨率下研究光子和材料之间的相互作用。另一方面,通过与直接电子检测相机的组合,利用附加的稳定的低温阶段,生物和软材料样品能够在自然条件下被观察到,且没有辐射损伤。 /p p    strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 主要规格参数 /span /strong /p p    strong 1.高压发生器,电子枪和加速管 /strong /p p   Two tanks(加速管和Cockcroft-Walton电路) /p p   Cockcroft–Walton circuit /p p   加速管:33 steps /p p   加速电压: /p p   正常:1.0,0.8 MV /p p   最大:1.1 MV /p p   高压步长:1 kV /p p   高压稳定性:小于8× 10-7 / min /p p   阴极:LaB6单晶(热型) /p p   光束电流:最大:10μA /p p   绝缘气体:SF6(0.4MPa) /p p    strong 2.成像镜头系统,分辨率和观察模式 /strong /p p   分辨率: /p p   点分辨率:0.16 nm /p p   晶格分辨率:0.10 nm /p p   物镜 /p p   物镜稳定性:小于5× 10-7 / min /p p   放大: /p p   低倍率模式:x200?1,500(9steps) /p p   变焦放大模式:x2,000?1,200 k(30steps) /p p   选定区域缩放模式:x20 k?600(10steps) /p p   选定区域衍射模式:小于10.0 nm· mm(10steps) /p p    strong 3.低温样品室 /strong /p p   试样温度:小于100K /p p   低温传输系统:小于100K /p p    strong 4.图像记录系统 /strong /p p   用于监视的CCD相机 /p p   1 k CCD相机,以获得广阔的视野 /p p   2 k CCD相机用于图像和衍射记录 /p p   4 k直接电子检测相机 /p
  • 东华大学朱美芳院士、张耀鹏教授 Adv. Sci.:3D打印仿生高强度、多尺度、高精度的生物活性牙冠
    牙釉质是一种高度钙化的硬组织,具有紧密有序的羟基磷灰石(HAp)纳米晶体排列结构,以满足其所需的力学强度和韧性等性能。目前可通过生物矿化、无机模板合成等方法仿生天然牙釉质的独特结构。然而,上述方法只能在纳米尺度、微米尺度或以粗糙的宏观形状实现单个水平面HAp的有序排列。且天然牙釉质不仅有平行排列的外层结构,还有一定偏转角度的内层结构。更重要的是,其清晰的宏观结构(厚度大于1 cm,尺寸大于1 cm)也进一步增加了制备仿生牙釉质的难度。目前3D打印牙齿从最初的简单材料打印牙齿模型的阶段,到性能优化打印阶段,到进一步混合活性细胞、抗菌材料、生长因子等功能打印阶段,其打印精度和效果在不断地提高,但也并未复刻天然牙齿的各项性能,离临床应用还有较远的距离。 图1. 多尺度、高精度牙冠的3D打印 东华大学纤维材料改性国家重点实验室朱美芳院士、张耀鹏教授受到天然牙齿中牙釉质多阶段生长的启发,基于单分散的“超重力+”HAp基齿科修复树脂材料,采用挤出成型3D打印技术,开发了一种自下而上的逐步组装策略,利用剪切诱导构建了多尺度高度有序HAp结构的高精度仿生牙冠(图1),实现了天然牙的成分(HAp)、结构(紧密有序)以及性能(力学及再矿化)仿生。相关成果以题为3D Printed Strong Dental Crown with Multi-Scale Ordered Architecture, High-Precision, and Bioactivity发表在Advanced Science上,博士生赵梦露为第一作者,北京化工大学博士生杨丹蕾、范苏娜博士、姚响副教授和北京化工大学王洁欣教授为共同作者,张耀鹏教授和朱美芳院士为共同通讯作者。部分实验完成于上海光源BL19U2线站,北京化工大学合作制备“超重力+”羟基磷灰石。 图2. 基于高度有序HAp基复合树脂牙冠的3D打印流程示意图图3. 3D打印牙冠的个性化修复 本工作制备了单分散的“超重力+”HAp基齿科修复树脂材料,使HAp纳米棒均匀且稳定地分散在树脂基体中。根据不同配方浆料的流变学行为,通过理论计算选择了最适合剪切诱导有序的打印墨水配方。并基于此浆料的流变特性,通过计算流体力学设计了具有逐渐收缩通道的定制喷嘴,从而有利于浆料顺利的挤出和稳定的剪切(图1)。以HAp的纳米晶体结构作为基础(原子尺度),到单分散的纳米棒在打印过程中受到剪切诱导而沿着打印方向进行有序的排列(纳米尺度),进一步控制打印路径使其平行排列(微米尺度),在宏观上制备三维高度有序的树脂样品,最后根据牙冠的三维模型,打印出个性化修复的牙冠(图2)。其打印精度可达95%(图3)。由于中断了裂纹扩展,当使用最小直径260 µm的喷嘴进行打印时,取向程度最高,其弯曲强度最高可达138 MPa,压缩强度可达370 MPa,优于传统模具法制备的样品(图4)。其优异的再矿化活性减少了细菌聚集和继发龋齿的机会(图5)。此工作为制备具有独特结构和功能的仿生材料提供了新的思路。图4. HAp基复合树脂的力学性能及断面形貌图 图5. HAp基复合树脂的体外生物活性 此工作得到了国家重点研发计划(2016YFA0201702)及上海市优秀学术带头人项目(20XD1400100)等项目的资助。特别感谢岛津公司宁棉波工程师在Micro-CT测试中提供的帮助。 近年来,张耀鹏教授团队在3D打印仿生生物材料研究方向取得了一系列研究成果(Compos. Sci. Technol., 2021, 213, 108902 Cellulose, 2021, 28, 241-257 Carbohyd. Polym., 2019, 221, 146)。 原文链接:http://doi.org/10.1002/advs.202104001 高分子科技原创文章。欢迎个人转发和分享,刊物或媒体如需转载,请联系邮箱:info@polymer.cn 本文转发自高分子科技公众号本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 甄别象牙走私利器:FT-RAMAN
    20世纪70年代起,大象被世界保护野生动物组织列为“濒危动物”,为了保护大象免遭杀害,防止大象灭绝,许多国家颁布了禁止进口和贩卖象牙的法令。猛犸象生活在冰河时期,灭绝于几千万年前,它主要来源于西伯利亚和阿拉斯加等地的冻土层中。猛犸象牙也用来雕刻制成手工艺品,进行合法的贸易。所以,对环境机构和国际执法机构来说,鉴定象牙制品至关重要,从而进行现代象牙和猛犸象牙的区分。 不同物种的现代象牙的拉曼光谱从表面上看是相似的,但是我们可以通过化学计量学和其他分析方法区分象牙的物种。 由于象牙样品具有较强的荧光,采用布鲁克傅立叶拉曼光谱仪可以有效的获得拉曼谱图,实验采用1064 nm激发波长,分辨率4cm-1,扫描次数累积2000次光谱。测试的样本是从非洲象和亚洲象的象牙上获得的,在每根标本上的牙骨质、牙本质和牙髓区域进行了至少三次测量,每一个标本至少获得10个拉曼光谱。猛犸象象牙的光谱是用类似的方法在较年轻的猛犸象标本上得到的,由于较老的猛犸象象牙并不完整,所以只获得了个别区域的拉曼谱图。小象象牙(a, b)猛犸象牙(c)和胶原蛋白(d) 普通象牙的拉曼光谱由蛋白质成分(I型胶原)和羟基磷灰石组成的振动谱带 胶原蛋白(d)与大象象牙(a,b)和猛犸象牙(c)相比较,在大多数情况下,可以区分出由有机成分和无机成分组成的吸收谱带,以及由蛋白质成分(I型胶原蛋白)和羟基磷灰石组成的振动谱带。 与现代象牙标本相比,年轻猛犸象标本的拉曼光谱有更明显的特征:在3000、1650、1450和1270 cm−1附近区域,酰胺I带强度和与磷酸盐带强度相关的胶原蛋白的其他特征的降低尤其显著。与角化蛋白相关的酰胺I带的变化表明胶原本身发生了化学变化。 胶原蛋白是象牙的蛋白质成分,在猛犸象象牙的古代标本中,胶原蛋白的降解是很明显的,猛犸象的象牙被埋在地下数万年,不像在现代象牙标本中,牙釉质和牙本质的区域的光谱可以更清晰地识别,化学计量学方法可以可靠地用于物种古猛犸象牙的鉴定。古猛犸象牙的光谱响应与标本的历史和条件有很大的关系。在某些情况下,残留的胶原成分,约占现代象牙样本的20%,这表明同时发生了生物退化。在某些情况下,很明显,不仅仅是胶原蛋白成分在动物埋葬时受到影响,而且羟基磷灰石也可能通过与沉积环境中的物质或盐的结合而受到影响。
  • 雅安各县区环保局丧失监测能力 损失达46.3亿元
    “420”芦山地震发生后,四川省雅安市环保系统受到不同程度损失。在坚持加强饮用水水源地环境监测和企业环境风险排查的同时,雅安市也在加紧开展灾后损失统计和评估工作,并配合相关部门启动灾后重建规划的编制。   据了解,因为地震灾害,雅安市环保系统因灾受伤16人,市本级和6县两区环保系统的业务房屋、设施设备均受到不同程度损失,尤其是各县区环保局基本丧失开展环境监测的能力 城市环境基础设施和污水管网受损严重 农村污水处理设施遭到严重破坏 工业园区、集中区的环境基础设施受损。   据初步统计,直接经济损失达46.3亿元。其中,全市环保系统监管能力受损直接经济损失1.51亿元。城市、农村和工业园区、集中区生态环境基础设施等生态环境类受损项目553个,直接经济损失39.9亿元。企业污染治理设施损失328台,直接经济损失4.85亿元。
  • 仪器操作失误 故宫宋代哥窑瓷器受损
    相关新闻:新华网记者追问宋代哥窑瓷器被损事件   就宋代哥窑瓷器在故宫受到损坏一事,故宫博物院办公室31日上午通过媒体向社会作出说明。报告初步判定造成事故的主要原因是实验室科研人员在仪器操作时存在失误。 宋代哥窑瓷器在分析测试时被压碎。 宋代哥窑瓷器在分析测试时被压碎   说明称,2011年7月4日约10时,故宫博物院古陶瓷检测研究实验室科研人员在对古器物部提取的宋代哥窑青釉葵瓣口盘(一级乙)进行无损分析测试时发生文物损坏。事故发生后,科研人员立即停止仪器运行,保护现场,并向部门领导进行了汇报。院相关部门负责人和主管院领导立即赶到现场处理,决定暂停实验室的全部测试工作,对该设备进行检测。随后,院成立了由相关院领导和部门负责人组成的事故调查组,要求全面、细致地开展调查工作,彻底查清事故原因。   经过实验室科研人员查阅相关资料,对发生事故的设备进行检测,反复模拟实验过程,多次集体讨论,并请院外相关专家参与论证,分析事故原因,于7月 21日形成了事故原因调查报告初稿。报告初步判定造成事故的主要原因是实验室科研人员在仪器操作时存在失误,导致仪器内的样品台上升距离过大,使瓷器受到挤压而损坏。报告中还提出了相应的整改措施。   在调查组成员分别对报告进行审阅的基础上,7月26日,调查组又专门就该报告进行了集体讨论,对其中的事故原因分析和整改措施提出了一些意见和建议,要求对报告进一步补充,以期尽快上报文化部和国家文物局。同时,对事故相关责任人的处理进行了初步讨论。   故宫说,鉴于宋代五大名窑的学术研究中长期存在诸多难点问题,近年来,故宫将传统研究方法和现代科技手段相结合,逐步开展检测、研究,以期推动其中一些重要问题的解决。从去年开始,作为宋代官窑瓷器研究课题的一部分,他们利用这台无损检测仪器顺利完成了对50余件陶瓷文物的分析测试工作。   哥窑为宋代“汝、官、哥、钧、定”五大名窑之一。由于哥窑瓷造型端庄古朴,器身釉色滋润腴厚,传世者弥足珍贵。
  • 食物重金属超标,肝脏将如何病变?显微拉曼直面肝脏受损全过程
    2013年5月,湖南攸县生产的大米在广东省被检测出镉超标,随后又发现了9批次攸县产的大米镉超标。5月19日,湖南组织相关部门对攸县产的大米进行调查,发现了大量的镉大米,大多已销往广东省。广东省食品安全委员会公布了2013年抽检发现的126批次镉超标大米,其中确定由湖南厂家生产的多达68批次(多批次散装米产地不明),涉事厂家来自湖南14个市州中的8个。镉(Cd)被列为人类致癌物,是一种广泛存在于工业场所、植物土壤和吸烟环境中的有毒污染物。即使在发现微量镉的情况下,人们也可能发生过度接触,造成严重的健康问题。另外镉可能对肾脏、肝脏、肺、心血管、免疫系统和生殖系统等器官产生负面影响。肝脏和肾脏是参与清除这种金属元素的主要器官,对其毒性反应特别敏感。拉曼光谱是一种无损检测生物组织的方法,它为研究组织和细胞等生化成分提供了高度特异性的分子指纹图谱,并且无需使用内源性标签或外源性染色。奥谱天成全自动对焦显微激光拉曼成像光谱仪集成了两个激光器,并结合了显微镜及拉曼光谱仪两者的优点,显微拉曼检测平台使得“所见即所测”成为可能,可视化的精确定位拉曼检测平台,使得观测者可以检测样品上不同表面状态的拉曼信号,并可在计算机上同步显示所检测位置的微区形态,极大便了拉曼微区检测,可以在亚细胞水平上研究详细的组织部分甚至单个细胞。根据拉曼光谱,人们可以定性甚至定量的了解生化信息,分析各种不同的恶性肿瘤,包括乳腺癌,脑癌,宫颈癌,胃肠癌,肺癌,口腔癌和皮肤癌等等。拉曼光谱相对简单,对待测样品无损伤,并且对样品要求小,使得样品的获取变得简单方便。实验中,我们对两组样品:正常肝脏组织(Ctrl)和镉侵染的实验组(Cd)肝脏组织进行扫描并进行拉曼成像。实验组小鼠肝脏组织的拉曼光谱信号明显较弱,信号的多样性较差。我们可以通过观察两组拉曼光谱的主要区别从而得到一些组织内部生化成分的变化。值得我们注意的主要变化是在实验肝组织的拉曼光谱中代表蛋白质条带(748cm-1,1125cm-1,1585cm-1)的拉曼峰强明显低于正常组,此外,我们也可以观察到代表胶原带(1082cm-1)的拉曼峰强显著高于正常组。蓝色为对照组,红色为实验组正常肝脏组织和镉侵染实验肝脏组织100μm×100μm区域拉曼成像(ctrl 代表正常对照组和 cd 代表实验组)当大量的镉元素进入细胞时,细胞器会受到影响,对细胞的正常功能产生很大的影响。此外,细胞中的一些含有巯基蛋白质,它们与镉具有很高的亲和力。如果这些蛋白质与镉结合,它们也会对细胞造成一定的损害。例如,微管蛋白是细胞内微管的重要组成部分,但它含有巯基,容易与镉结合,破坏原有的细胞结构。但这不是绝 对的,也有一种可能性:因为镉导致一些细胞器损伤细胞,导致蛋白质含量的下降甚至是失活,其中一些可能会影响细胞氧化还原反应,进而影响一系列的连锁反应,包括 DNA、RNA 合成和细胞周期紊乱。研究结果表明,利用拉曼成像技术我们可以观察到 RNA 的调控合成、蛋白质转化和肝细胞周期紊乱。重金属污染已经成为威胁人类健康的一个重要问题,肝脏是一个非常重要的代谢器官。显微拉曼成像来研究镉污染后肝脏组织的变化,可以发现镉中毒引起的肝脏组织成分的改变与生物医学方法所观察到的变化是一致的。这说明拉曼光谱在医学实验中具有良好的准确性和可靠性,在分析镉等重金属中毒方面具有很大的潜力。
  • 通过质谱分析发现两百万年前牙齿内含最古老人族基因
    人族指人类及其古老的亲属,大约700万年前出现在非洲。据《自然》网站10日报道,在一项最新研究中,来自丹麦和南非的科学家从生活在200万年前的非洲原始人罗百氏傍人的牙齿化石中提取到了其基因信息,这是迄今发现的最古老的人族基因,将基因记录追溯到了以前无法企及的时间。描述相关蛋白质序列的论文已经提交生物预印本网站。  哥本哈根大学和开普敦大学研究人员领导的团队,对在约翰内斯堡西北部发现的4个罗百氏傍人的化石进行了采样。长期以来,研究人员一直在争论这些原始人与其他古代人类物种的关系。  研究团队使用质谱分析技术,分析了每个样本牙釉质(牙齿的矿物外层)中的数百种氨基酸。他们在一些牙齿中发现了釉原蛋白-Y,其由Y染色体上的一个基因产生,他们因此确定这些牙齿属于男性。另外两颗牙齿缺乏釉原蛋白-Y的迹象,且含有该蛋白的X染色体版本,他们推断这些样本可能来自女性。  研究人员指出,这是一个惊人的发现,这么漫长的岁月,这些遗骸“几乎变成了石头”。  研究团队对所有4个样本中约400个相同的氨基酸进行了测序,在此基础上绘制出了一个简单的进化树。  研究团队指出,根据这些古老遗骸的基因数据构建的进化树,“有望成为古人类学领域一个变革性突破”。研究古老的蛋白质可提高人们对非洲南方古猿等在人类家谱中的位置的理解,有“人类祖母”之称的“露西”就属于南方古猿。不过,也有其他科学家表示,古老的蛋白质是否有助人们对人类进化的图景达成共识,目前还没有定论。
  • 袁宝:牙膏含漂白剂,缺失的监管何时上位
    据中广网报道我们每天都要用的牙膏,却可能潜藏着危害?近日,中华、高露洁、黑妹、佳洁士、黑人、立白等6个品牌美白牙膏被曝含有漂白剂,长期使用有健康隐患。此消息不仅使美白牙膏开始受到质疑,其他功能牙膏的安全性也备受关注。(5月13日人民网)   现在打着各种新潮美白概念的牙膏越来越多,各种功效让人眼花缭乱。更重要的是,几乎所有品牌的美白牙膏都比普通牙膏卖得贵。笔者也不禁要问,一口洁白的牙齿,真的可以通过美白牙膏刷出来吗?   牙膏是日常生活中常用的清洁用品,有着很悠久的历史。随着科学技术的不断发展,工艺装备的不断改进和完善,各种类型的牙膏相继问世,产品的质量和档次不断提高,现在牙膏品种已由单一的清洁型牙膏,发展成为品种齐全,功能多样,上百个品牌的多功能型牙膏,满足了不同层次消费水平的需要。而美白牙膏,相信更是受到很多人的格外青睐。如果能用美白牙膏给自己带来一口闪亮如钻石般的牙齿,何乐不买呢?如今电视上的牙膏广告令人眼花缭乱,每一种牙膏的美白效果都可用“神奇”“神速”来形容。如此快速、神效的美白效果,真的能够相信吗?当“吃的安全”成为一种奢侈后,“用的安全”同样也遭遇信任危机。   据笔者了解,目前市场上的牙膏按功效分主要可分为清口气、美白、抗敏护龈三大类,而其中的美白产品则一直是外资药膏牙膏的主要市场所在。新闻中多款美白牙膏被曝含有漂白剂,这其中就包括耳熟能详的中华、高露洁、佳洁士、黑人。据悉,长期使用这些含有漂白成分的牙膏会对健康造成影响。此事一经曝出,中国口腔清洁护理用品工业协会就立刻站出来辟谣,称这些“增白”成分仅靠日常生活中使用的量,远不至于对健康造成影响。但是,在一个充满“信任危机”的时代,这样的解释我们可以相信吗?且不论该事件的结果如何,但是一口洁白的牙齿,真的可以通过美白牙膏刷出来吗?其实牙齿的洁白程度和牙釉质、牙本质都有关系,而且由中国人的牙齿结构看,已经决定了我们牙齿颜色白偏黄,所以不论自称有多么“神奇美白效果”和多么昂贵的美白牙膏,都是“心有余力不足”的。   笔者认为,之所以美白牙膏产品被爆含有漂白剂,其主要原因是有关部门在监管上的“疏忽”和“宽容”造成的。对于日用品的审批、生产、质检、销售等过程,国家常常有一套严密完善的监管程序,但是,在这个小小的牙膏上面,我们看到的似乎是国家有关部门一系列的“疏忽”和“宽容”:没有统一的“国标”,监管的缺位,从而为功效牙膏的泛滥成灾提供了“便利”。   牙膏生产才是源头,实际上到今天,这次“牙膏漂白剂”事件最缺的就是一个权威的检测结果。针对美白牙膏的乱象,笔者建议牙膏行业相关管理部门尽快制定一个全国统一的标准,这样既有利于口腔保健行业的发展,也有利于维护广大消费者的合法权益。
  • 媒体曝高露洁等牙膏含漂白剂 协会质疑检测方法
    依照广西某家媒体的说法,他们购买中华、高露洁、黑妹等六个品牌美白牙膏,并交专业检测机构进行检测后,发现以上品牌的美白牙膏均或多或少含有漂白剂成分,并推断这种漂白物质是一种亚硫酸盐或者类似的物质。中国口腔清洁护理用品工业协会在5月3日的说明中对这种试验方法提出了质疑,指出:碘溶液、稀硫酸和淀粉做测试剂,测试美白牙膏成分的方法,从科学原理上讲存在较大的不确定性,很多因素和物质都可以改变该溶液的颜色。根据该协会的说法,被媒体报道的美白牙膏含亚硫酸盐的问题,与事实存在出入。   目前国内执行的牙膏国家标准修订于2008年,不过记者发现,该国标对硫酸盐没有要求,与2001版比,并没有在漂白剂或摩擦剂方面对牙膏标准做显著提升。如今市面上的美白牙膏林林总总,但对消费者来说,最大疑问还在于我们使用的美白牙膏安不安全?浙江工业大学化材学院副教授王力耕说,从市面上销售的美白牙膏外包装上注明的成分来看,里面都含有碳酸钙成分,要说如果有漂白剂,最大可能是加入过氧化氢,也就是用于医疗美容的漂白剂,俗称双氧水。   王力耕:其他的漂白剂一般都不会用的,因为其他的漂白剂用起来,人都能感觉到,就是说相对来讲残留是比较多的,可能带来一些其他物质。   浙江工业大学化材学院老师黄荣斌:牙膏当中即使有这些漂白成分也是微量的,商家不可能做到拼命往里面大把大把加。   既然牙膏里含有增白成分,为什么不标明浓度值呢?杭州市口腔医院洁牙美牙科主任桑国炜介绍说,这是因为国内还没有明确的标准规定,但其实牙膏里含有的这些增白成分在日常使用的过程中,远不至于对健康造成影响。   桑国炜:这些牙膏中所含有的一些带漂白功能的双氧水或者其他的都比较微量,它的成分比较少。   有媒体质疑多种品牌的“美白”牙膏含有漂白剂或亚硫酸盐,中国口腔清洁护理用品工业协会已经专门辟谣,且不论该事件的结果如何,但是一口洁白的牙齿,真的可以通过美白牙膏刷出来吗?   现在打着各种新潮美白概念的牙膏越来越多,各种功效让人眼花缭乱。更重要的是,几乎所有品牌的美白牙膏都比普通牙膏卖得贵。在中华口腔医学会牙周病学组委员毕良佳教授看来,任何美白牙膏的作用都不大。而且牙齿的洁白程度和牙釉质、牙本质都有关系,中国人的牙齿结构就已经决定了我们牙齿颜色白偏黄,这一点是再昂贵的美白牙膏都无法改变的。那么,这些价格比一般牙膏贵、号称有美白效果的牙膏到底有什么作用?杭州市口腔医院洁牙美牙科主任桑国炜表示,其实只是起到干净的效果,并不是美白的效果。   桑国炜:主要成分是碳酸钙、还有一些二氧化硅,掺合了这些材料进去以后,对牙齿表面起到一些碾磨作用,把所谓的一些烟渍、茶渍都碾磨干净了,其实只是起到干净的效果,并不是美白的效果。
  • 布鲁克超短TE磁共振成像技术可用于基于人体牙齿的法医学年龄推测(FAE)
    难民是指为逃离本国境内的战争、暴力或迫害,跨境到另一个国家寻求安全庇护的人。难民接纳国需要根据难民的年龄,遵循相应的程序。然而,难民离家时携带物品通常较少,极少会携带年龄证明(例如,出生证明)。因此,相关法院和政府当局通常需要进行法医学年龄推测(FAE),以确保依法行事。在法医学年龄推测(FAE)过程中,需要对个人牙齿的特定方面进行检测,并将测定结果与参考值进行比对。牙齿发育大多于13岁完成。第三磨牙(智齿)萌出发生在17-21岁之间,但并非每个人都会萌生智齿。因此,FAE所关注的通常是牙齿退化特征。次生牙本质的形成牙齿由牙釉质、牙骨质和牙本质这三个硬组织以及牙髓这个软组织组成。成牙本质细胞位于软牙髓和硬牙本质之间,负责生成牙本质。牙本质有三种类型:第一期原发性、第二期继发性和第三期。第一期原发性牙本质于牙齿萌出之前形成,第二期继发性牙本质于牙齿萌出之后形成,因为牙齿随着年龄增长而逐渐发育,第三期牙本质则于创伤后形成。第二期继发性牙本质会加入到面向牙髓的牙本质中,使牙髓腔的体积在人的一生中逐渐缩小。此外,与第三期牙本质不同,第二期继发性牙本质不受外部因素(例如,创伤)的影响。因此,检测牙髓体积是FAE中的一种常用方法。利用MRI技术检测牙髓萎缩情况使用锥束计算机断层扫描(CBCT)技术来检测牙髓体积的做法在相关报道中已屡见不鲜。通过该技术生成的三维数据集可用于重建牙齿结构。然而,在CBCT检测过程中,被检测者需要暴露于高辐射环境。近年来,无辐射的磁共振成像(MRI)技术的普及给FAE带来曙光,但挑战仍然存在,因为牙齿等坚硬结构含水量低,导致T2弛豫时间超短,故难以进行分析。超短回波时间(UTE)MRI这一相对较新的技术有望克服这一难题,因为该技术能够在很短的弛豫时间(低至40µ s)下,对物质进行表征。实践证明,该技术可实现以相对较高的空间分辨率和高信噪比,对皮质骨等硬组织进行分析。德国明斯特大学医院的一组研究人员使用布鲁克的超高场9.4 T Biospec 94/20 MRI波谱仪,对人体拔牙进行了分析,以确定FAE过程是否适用超短TE磁共振成像方法。超短TE磁共振成像 利用超短TE磁共振成像技术,生成高质量的牙齿硬组织及软组织数据在牙科成像中,图像质量是最重要的参数之一,因为研究人员通常需要对一些微小细节进行识别。本次研究实现了66μm3的平面内空间分辨率——与CBCT的分辨率相当。在这种高空间分辨率下,研究人员得以将软牙髓至根尖孔的部分与其他牙齿组织和样品包埋材料区分开来,从而获得切牙、尖牙、前磨牙和磨牙这四类人体牙齿的细节图像。通过半自动分割并基于不同强度的MRI数据集结构,研究人员可进行三维重建,从而计算出这四类人体牙齿的牙髓体积。此次分析还表明,牙髓(尤其是根髓)可能存在多种不同的形式,并可能在根管内发生分离和聚合。超短TE磁共振成像技术可用于FAE上述数据表明,超短TE磁共振成像技术有望以较高的空间分辨率实现牙齿的三维成像,以及对各种不同牙齿的牙髓体积进行量化。然而,此次研究的样本量很小,仅对四颗人体牙齿进行了分析。因此,我们计划在后续研究中扩大样本量,以测试此方法(结合参考库)能否测定牙齿年龄。此外,超短TE磁共振成像技术可能存在的局限在于,临床环境中的磁共振场强目前只能达到7 T,因此超短TE磁共振成像尚未全面普及。然而相比于CBCT,超短TE磁共振成像技术在无辐射分析方面具有显著优势,同时,鉴于此次研究提供了一系列非常具有前景的初步数据,因此,该技术有可能成为未来FAE的首选常规方法。全面的法医学解决方案组合布鲁克为法医学分析提供了最全面的解决方案组合——包括鉴定和量化麻醉品及兴奋剂、化学战剂、表征爆炸物、检测食品欺诈、识别艺术品及文件伪造、环境取证(包括废弃物分析),以及犯罪现场调查(例如,玻璃、纤维和枪弹残留物分析)。布鲁克的技术不仅应用于日常的例行分析,还被用于开发和改进本研究案例所述的其他新方法。布鲁克的使命是帮助执法部门针对法律程序生成连贯、可靠的数据,从而让社会更加安全。作为磁共振分析解决方案的领先研发企业,布鲁克服务于40多个国家的警署、海关,以及联邦级、州级实验室和边境管控实验室的数百个客户,为其提供丰富的高性能落地式磁共振系统,以及易操作的台式自动化磁共振系统。参考文献&bull Timme, M., et al. (2020). Evaluation of Secondary Dentin Formation for Forensic Age Assessment by Means of Semi-automatic Segmented Ultrahigh Field 9.4 T UTE MRI Datasets. International Journal of Legal Medicine. https://doi.org/10.1007/s00414-020-02425-7 .
  • 法医检测埋藏43年牙齿DNA 解开烈士埋骨之谜
    身穿白大褂,戴白手套、浅蓝色口罩,经过指纹扫描、消毒等程序后进入两道玻璃门隔离的房间内,用精密仪器放大分析芝麻大的血迹点,各种图表、数据在电脑屏上滚动̷̷这不是医院,而是赵玉涛在肇庆市公安局刑警支队DNA实验室中的工作场景。   赵玉涛靠着小心论证、大胆创新,靠一颗埋藏了43年的牙齿,确定了一位烈士的准确埋葬地,这也刷新了国内土埋牙齿的检测年限纪录。  凭借高超的技术和敬业的精神,赵玉涛今年被评为“第四届广东省人民满意的公务员”。  三次创新解开烈士埋骨之谜  烈士陈某于43年前的战斗中牺牲,其战友在云南将其就近土葬,但陈某的家属一直无法确认陈某的准确埋藏地点,只掘得牙齿若干。  赵玉涛查阅文献发现,土埋牙齿最长的检测年限只有17年,而这牙齿埋藏时间已长达43年,检测难度可想而知。  赵玉涛先是通过常规步骤进行检测,检验结果跟其他部门的一样,也未检出有效的基因分型。  然而,赵玉涛发现,其中一颗牙齿虽然体积最小,表面极度污浊,但牙釉质相对完好,赵玉涛似乎看到了一丝希望,但难题也摆在面前:这么污浊的牙 齿,如何彻底消除污染和扩增抑制物。另外,体积小意味着DNA含量少,如何把微量的DNA充分提取出来也是一个巨大的难题。经过反复研究,赵玉涛大胆调整 了方案。  为了在提取步骤彻底地消除外源性污染和扩增抑制物。赵玉涛没有通过紫外线照射去除外源性污染,改用5%的次氯酸钠长时间浸泡和冲洗,并将浸泡冲洗时间延长了三倍。  清洗完了外源性的污染,下一步就是如何去除扩增抑制物和有效地通过裂解将细胞中的DNA释放出来。赵玉涛再次大胆创新,将脱钙和裂解两步同时进行。在纯化步骤,赵玉涛还将20微升的DNA通过特殊方法浓缩到5微升。  提取DNA后,下一步就是扩增,扩增是将试剂中的核苷酸通过DNA聚合酶把提取到的DNA进行上亿倍的复制。赵玉涛将调整配比模板量由1微升提 高到了4微升,再把聚合酶的量提高了一半。这一调整似乎有些风险,但赵玉涛心里清楚,他是经过慎重研究才敢做的修改,只要不违背扩增的理论基础,适当调整 配比是可行的!  经过步步创新,赵玉涛最终检测出了全部基因位点,进行了有效比对,烈士身份得到验证。这也刷新了国内土埋牙齿检测年限的纪录。  破译“密码”锁定强奸犯  在赵玉涛眼里,“DNA”是侦破复杂罪案的“密码”。  去年2月,肇庆市警方接到一起聋哑智障妇女被强奸致孕的案件,不久警方抓获嫌犯莫某。此时,赵玉涛的鉴定工作极为关键。  但是赵玉涛发现母体精神病变,胎儿的检测指标可能出现基因突变,检验指标介于“认定或否定莫某是胎儿亲生父亲”之间。而按刑诉法规定,莫某的拘留期限只有7天,没有亲子鉴定结论,公安机关只能放人。  “母亲为精神病人,胎儿出现基因突变,是这次鉴定的难题。”赵玉涛不停查阅相关文献,希望能从多个角度进行论证。经过几天几夜的钻研,赵玉涛终于从“父权指数”和“Y染色体”两方面证明莫某就是胎儿的亲生父亲,莫某终究逃不过法律的制裁。  他平时是个足球迷  赵玉涛1983年出生在山东省泰安市,2002年考入中山大学基础医学院读法医专业,2007年分配到肇庆市公安局刑警中队刑事技术中心担任法医师。  在日常工作中常穿白大褂和警服的赵玉涛,业余最喜欢穿球衣。  读大学时,他就十分喜欢体育运动,曾获得学院3000米比赛的第一名,也是学院足球队的主力队员,平时还喜欢打羽毛球、骑自行车。工作以后,周末也要挤出时间和同事、朋友们踢一两场球。  这样的球迷自然不会错过近日的世界杯。昨日凌晨,加班到凌晨3点半的赵玉涛,赶回家后的第一件事就是打开电视,欣赏了一场酣畅淋漓的足球赛。
  • 中国广播网:行业整体恢复进程受损
    近日有多家媒体报道称武汉、江西、山东等几个地方有婴儿被发现有激素检测超标等早熟症状,而这些婴儿均自出生时就食用圣元奶粉,圣元奶粉被怀疑导致婴儿早熟。   对此,圣元营养食品有限公司8月7日在其官方网站做出回应称,圣元公司生产销售的产品是安全的,不存在添加任何“激素”等违规物质的行为 圣元公司的产品反复接受各级政府职能部门的检测,均未发现任何质量问题 多年来,圣元公司在婴幼儿营养领域投入巨资进行基础性研究,对圣元产品的科学性、安全性具有充分的把握和信心,特别是激素含量更无懈可击。   根据圣元网站的介绍,当前圣元在中国婴幼儿奶粉市场份额达到10.66%,位居中国婴幼儿奶粉市场份额前三强的第二位,公司2005年在美国纳斯达克上市。   当前国家相关主管及检测部门尚未就该事件做出有关回应。   乳业分析人士认为,圣元此次事件无论最终结果如何,都将给国内乳制品行业带来一定影响。   一直以来,我国奶粉行业面临大量进口奶粉挤压国内奶粉企业的生存空间等问题困扰,尤其三聚氰胺事件爆发以后,众多外国品牌奶粉趁机大举进入国内市场,仅2009年我国奶粉进口量同比增幅50%左右。   该人士指出,无论是三聚氰胺事件的卷土重来还是本次的早熟事件,频繁暴露出的安全问题,使消费市场对国内乳制品行业信心不足,国产奶粉可能会继续流失市场份额,对于刚刚恢复的行业未来发展非常不利。数据显示,今年上半年,乳制品产量为1000.31万吨,同比增长8.88%,整体增速较去年年底和三聚氰胺危机之前仍有一定差距。   此外,今年以来,由于原奶价格上升等原因,奶粉、液态奶产品价格也呈现一定上涨态势。业内认为,下半年随着通胀预期的进一步显现,粮食价格和饲料价格或将保持稳中有升的态势,乳制品企业的成本压力也逐步加大。
  • 智慧产粮、科学减损,托普助力中国饭碗装满优质粮
    9月9日至11日,首届国际粮食减损大会在山东省济南市举办。大会以“减少粮食损失浪费,促进世界粮食安全”为主题,搭建二十国集团成员、各区域国家代表、国际组织、跨国公司、学界等多方参与对话的平台。据了解,此次国际粮食减损大会,是习近平总书记去年11月21日在二十国集团领导人第十五次峰会上亲自倡议召开的,会上还宣读了习近平总书记向国际粮食减损大会致贺信。国际粮食减损大会在山东济南召开 粮食减损是一个系统过程,涵盖生产、储藏、加工、消费各个环节,生产环节减损是粮食减损的重要一环。商河县国家农作物品种展示示范中心作为大会现场观摩点,围绕粮食耕、种、管、收等环节,全方位展示农机现场作业、育种成果、智能化物联网系统等内容,体现粮食从育种到收获的全链条减损情况。商河国家农作物品种展示示范中心 在粮食生产过程中,商河国家农作物品种展示示范中心全面应用数字技术,运用由托普云农为其搭建的“粮食智慧物联网应用平台”,通过对示范中心农作物生长模型的构建,实现精量播种、精细管理、精减投入、精准收获,促进生产环节增产减损,减损率达5%以上。商河示范中心物联网应用平台 在商河的“粮食智慧物联网应用平台”上可以看到无人驾驶拖拉机带动的旋耕、深翻和小麦播种的示范作业,有效节约了用种量,减少粮食损耗。“通过北斗导航定位可以精准定位到厘米级,实现全程无人控制的耕种管收,通过这种精细的操作大大减少了粮食生产损失。”济南市农业机械技术推广站站长乔庆勇说。 除了播种,智慧植保、智能灌溉也是示范中心的一大特色。托普云农自主研发设计的虫情测报灯、气象站、墒情系统、性诱系统、杀虫灯等智能设备的应用,实时监测。再通过物联网平台,全天候采集环境数据、土壤数据、病虫害数据以及作物长势数据,为全生育期精准化管理和智慧化服务提供科学支撑。通过数据分析,管理人员足不出户就能了解田间虫情、墒情、环情等,大大减少化肥农药的施用,促进节本增效,减少粮食损失浪费。同时搭配智能APP,一键就能进行智能化灌溉、施肥和病虫防治等农事作业。托普云农在商河示范中心搭建的设施设备 依托平台开发的智慧种业系统,托普云农还为每个参试农作物品种制作“身份证”,利用二维码实现农作物品种的数字化呈现、“一张图”展示、远程化查询、永久性保存。用户可通过扫描二维码,直观获取品种信息和种植视频,为示范中心农作物品种评价鉴定和优良品种展示推广提供科学的数据支撑。农作物品种身份溯源 粮食从田间到餐桌之旅,生产、储存、运输、加工、消费各个环节都会造成损失浪费,但现代信息技术的发展进步在推动农业全链条减损中扮演者重要作用。智慧产粮、科学减损,顺应时代发展浪潮的托普云农把山东先进的减损技术和成果介绍给世界,用科技助力中国饭碗装满优质粮,推动现代农业数字化发展。
  • 英国最新研究有望实现蛀牙再生
    p style=" text-align: center " /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp 对于牙医来说,蛀牙是一道难题。为了挽救牙齿,他们必须进一步破坏它。目前,治疗蛀牙的主要方式是挖掉腐败的地方,然后用金属、聚乙烯或是玻璃胶填补蛀坑。但如果不在牙齿上钻孔,而是用合成材料修补牙齿,牙医就可以诱导牙齿实现自我生长呢?近日,英国伦敦国王大学生物工程学家Paul Sharpe和同事发现了一种在小鼠身上实现这一目标的方法。 /p p   研究人员近日发现一些药物,包括一种用于治疗阿尔茨海默氏症的药物,能够刺激先天的自我修复机制。 /p p style=" text-indent: 2em " Sharpe推测,通过让牙髓中的干细胞活动起来,可以显著提高牙齿的自然愈合能力。此前的研究已经表明,Wnt信号通路—— 一种参与细胞—细胞交流的串联分子,对修复皮肤、肠道和大脑等组织和身体很多部分非常关键。Sharpe想要知道:这个信号通道对于牙齿自我修复过程是否同样重要? /p p style=" text-indent: 2em " 若如此,那么让损伤牙齿接触可刺激Wnt信号通路的药物或能同样增大牙髓中的干细胞活性,从而让牙齿拥有通常仅见于植物、蝾螈和海星等物种的“可再生超能力”。 /p p style=" text-indent: 2em " 为了验证这一想法,Sharpe和同事在小鼠的磨牙上钻了孔,模仿蛀牙。然后,他们把小胶原海绵(由在牙本质中发现的同样蛋白质制成的)浸入各种可刺激Wnt信号的药物中,包括一种叫作tideglusib的药物,该成分在临床试验中被用于治疗阿尔茨海默氏症和其他神经系统疾病。科学家随后将这些浸过药物的胶原海绵放置在被凿穿的小鼠磨牙处,将其缝合住,然后等待4~6周。 /p p style=" text-indent: 2em " 结果表明,与那些未经治疗的小鼠或是仅填充未浸泡过药物海绵的小鼠,抑或是与传统的牙齿填充物相比,经过这些药物治疗的牙齿能够显著产生更多的牙本质。在大多数情况下,这种技术能让小鼠的牙齿恢复到以前未受损的状态。“这是一种非常完善的修复。”Sharpe说,“当新旧牙齿合在一起时,你几乎拿不到痕迹。这最终或会成为牙科领域的首选常规药物疗法。” /p p style=" text-indent: 2em " 哈佛大学教授、生物工程学家David Mooney并未参加此次实验,但他也研究了愈合牙齿的新方法。他表示相关发现给他留下了深刻的印象。“这不仅在科学家是重要的,而且还具有重要的实践优势。” /p
  • 俞书宏院士团队和吴恒安教授团队成功揭示淡水河蚌铰链中可变形硬组织耐疲劳机制
    脆性材料作为结构或功能部件被广泛应用于航空航天、电子器件和组织工程等领域。由于人工脆性材料对微裂纹和不易察觉的缺陷很敏感,在长时间的循环载荷作用下,材料很容易累积损伤产生疲劳裂纹,进而存在失效的风险。随着可折叠穿戴设备的发展,对具有高疲劳抗性的可变形功能材料的需求日益凸显。通过模仿典型的生物矿物材料如珍珠母、骨骼等的结构设计可以提升脆性材料疲劳抗性,但这常依赖于疲劳裂纹扩展过程中增韧行为,然而一旦裂纹开始扩展,就会对器件的性能产生不可逆的影响,因此寻找并开发新的耐疲劳结构模型对未来可变形功能材料的设计制备具有重要的科学意义和应用价值。中国科学技术大学俞书宏院士团队和吴恒安教授团队成功揭示了双壳纲褶纹冠蚌铰链内的可变形生物矿物硬组织的耐疲劳机制,提出了一种多尺度结构设计与成分固有特性相结合的耐疲劳设计新策略,为未来耐疲劳结构材料的合理创制发展提供了新的见解。研究成果以“Deformable hard tissue with high fatigue resistance in the hinge of bivalve Cristaria plicata”为题,于6月23日发表在国际顶尖学术期刊《Science》上。审稿人评价称:“这份手稿展示了一个非常有趣的工作”、“这是一份令人兴奋的稿件。它集成了诸多表征技术来理解双壳纲铰链组织的显著疲劳抗性”、“这无疑激发了对生物复合材料的进一步研究,以设计抗疲劳性能增强的新材料”。同期《Science》观点栏目(Perspectives)以“A bendable biological ceramic”为题发表了评述(Science 2023, 380, 1216-1218),评述称“通过整合不同尺度的原理——从铰链的整体结构到单个晶体的原子结构——孟等人揭示了大自然如何主要从脆性成分中创造出抗疲劳、可弯曲、有弹性的结构。这些跨尺度原理要求在最精细的尺度上精确,而软体动物如此精确地沉积壳的细胞和分子机制是一个正在探索的领域”;“匹配生物精细控制对于对生物启发材料感兴趣的人类工程师来说是一个特别的挑战,正如开发模仿珍珠质强度和韧性的复合材料所面临的困难所证明的那样”;“尽管孟等人研究的力学性能与这种特殊生物体的需求相匹配,这些原理如何在更广泛的系统范围内得到完善,这是令人兴奋的前景。”论文共同第一作者为中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心博士研究生孟祥森,近代力学系周立川博士(现就职于合肥工业大学)、化学系刘蕾博士。我校俞书宏院士、吴恒安教授和茅瓅波副研究员为论文通讯作者。双壳纲动物褶纹冠蚌(Cristaria plicata)又称鸡冠蚌,是一种常见的淡水蚌类。为了满足生存需求(滤食、运动等),其外壳在一生中需要进行数十万次的开合运动,而连接两片外壳的铰链部位也会经历反复的受压和变形,表现出优异的耐疲劳性能。本工作中,研究人员揭示了铰链部位中的折扇形矿物硬组织所蕴含的跨尺度耐疲劳设计原理。从计算机断层扫描图(CT)和剖面光学照片可以看出,铰链可以分为两个不同的区域:外韧带(OL)和折扇形矿物硬组织(FFR)(图1,A和B)。研究人员首先观察了这两个区域在双壳开合过程中的运动行为(图1,D和E),并结合有限元分析(FEA),明晰了不同区域所承担的力学角色。在闭合过程中,OL发生拉伸,承担主要的周向应力并储存大部分弹性应变能;FFR区域在周向弯曲变形,并在受限的径向变形下提供强有力的径向支撑用以固定OL(图1,F到H)。图1(A)褶纹冠蚌和截面照片;(B)铰链切片照片和CT重构图;(C)在正常开合和过载状态下的疲劳测试结果;(D)开合前后铰链各区域形状变化及其轮廓图;(E)有限元模型对应的开合前后的铰链各区域形状变化及其轮廓图;(F)铰链有限元分析模型示意图;(G)开合状态下铰链各区域周向应力分布;(H)开合状态下铰链各区域径向应力分布。研究人员对FFR在不同尺度上的观察发现,其具有跨尺度多级结构特征。在宏观尺度上,FFR的扇形外形能使其在OL和外壳之间实现有效的载荷传递。进一步的深入观察发现,FFR由弹性有机基质和嵌入其中的脆性文石纳米线组成。文石纳米线直径约为100-200纳米,线的长轴方向在形貌上和扇形的径向方向一致,在晶体学上纳米线沿002晶向取向(图2,A到H)。考虑到文石晶体在002晶向的压缩模量远大于其他晶向,这种微观形貌和晶体学取向上的一致性意味着FFR能有效地为OL的拉伸提供支撑(图2,I和J)。这一结果也通过压缩力学和FEA模拟进行了进一步的验证。此外,FEA模拟结果显示,这种微米尺度上的软硬复合微观结构在压缩、拉伸、剪切三种受力状态下能够进行协调变形,在这个过程中有机基质承担了大部分的压缩和剪切应变,极大地减少了材料内部的应力集中,从而避免了文石纳米线侧向断裂,降低了FFR发生疲劳损伤的可能性。图2(A)FFR在纵向上的自然断面扫描图;(B)FFR在横向上的自然断面扫描图;(C和D)FFR脱钙处理之后的扫描图;(E和F)文石纳米线中的孪晶结构透射电子显微图片;(G和H)文石纳米线沿长度方向上的晶体学特征;(I和J)整个FFR中纳米线在形貌上和晶体学上的取向分析示意图。从FFR的横截面观察,文石纳米线呈近似六边形,研究人员通过高分辨透射电子显微镜也在纳米线中发现了纳米孪晶结构,考虑到文石纳米线沿002方向生长,这一结构可能与文石晶体Pmcn空间群易形成(110)孪晶界密切相关。这种沿纳米线纵向方向的孪晶结构的存在,在纳米尺度上大大强化了纳米线抗弯曲断裂的能力(图2,E和F)。与典型的天然硬质生物矿物材料(如骨骼、牙釉质)以及人工材料(如金属、水凝胶)等相比,FFR所展现的特殊之处在于它能在承担较大周向变形的同时,保持长时间的结构功能的稳定。这项研究从宏观到微纳米尺度上揭示了FFR的跨尺度多级结构设计原则(图3)。图3 典型生物和人工结构材料的耐疲劳设计机制。FFR中所具备的跨尺度结构特征使其在可变形能力上明显优于典型的生物矿物如牙釉质和骨骼,与常见的人工弹性体材料相比,FFR也一定程度保持了其高硬度和刚度。这项研究揭示了含脆性基元的生物矿物材料在较大形变下的耐疲劳设计新机制,填补了国际上含脆性组元的仿生耐疲劳材料设计的空白,所提出的整合跨尺度结构特征与功能特性的设计策略,能够在不同尺度上充分发挥每种成分的固有特性,从而实现材料整体性能的优化。这种兼顾变形性和耐疲劳性的跨尺度设计原则有望为未来功能材料的仿生设计和创制提供崭新思路。该研究得到了国家重点研发计划、新基石科学基金会、国家自然科学基金重点项目和中国科学院青促会等项目的资助支持。论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade2038Featured by Science Perspectives:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi5939
  • 俞书宏院士团队与吴恒安教授团队发现河蚌铰链脆性成分中的抗疲劳结构
    脆性材料作为结构或功能部件被广泛应用于航空航天、电子器件和组织工程等领域。由于人工脆性材料对微裂纹和不易察觉的缺陷很敏感,在长时间的循环载荷作用下,材料很容易累积损伤产生疲劳裂纹,进而存在失效的风险。随着可折叠穿戴设备的发展,对具有高疲劳抗性的可变形功能材料的需求日益凸显。通过模仿典型的生物矿物材料如珍珠母、骨骼等的结构设计可以提升脆性材料疲劳抗性,但这常依赖于疲劳裂纹扩展过程中增韧行为,然而一旦裂纹开始扩展,就会对器件的性能产生不可逆的影响,因此寻找并开发新的耐疲劳结构模型对未来可变形功能材料的设计制备具有重要的科学意义和应用价值。中国科学技术大学俞书宏院士团队和吴恒安教授团队成功揭示了双壳纲褶纹冠蚌铰链内的可变形生物矿物硬组织的耐疲劳机制,提出了一种多尺度结构设计与成分固有特性相结合的耐疲劳设计新策略,为未来耐疲劳结构材料的合理创制发展提供了新的见解。研究成果以“Deformable hard tissue with high fatigue resistance in the hinge of bivalve Cristaria plicata”为题,于6月23日发表在国际顶尖学术期刊《Science》上。审稿人评价称:“这份手稿展示了一个非常有趣的工作”、“这是一份令人兴奋的稿件。它集成了诸多表征技术来理解双壳纲铰链组织的显著疲劳抗性”、“这无疑激发了对生物复合材料的进一步研究,以设计抗疲劳性能增强的新材料”。同期《Science》观点栏目(Perspectives)以“A bendable biological ceramic”为题发表了评述(Science 2023, 380, 1216-1218),评述称“通过整合不同尺度的原理——从铰链的整体结构到单个晶体的原子结构——孟等人揭示了大自然如何主要从脆性成分中创造出抗疲劳、可弯曲、有弹性的结构。这些跨尺度原理要求在最精细的尺度上精确,而软体动物如此精确地沉积壳的细胞和分子机制是一个正在探索的领域”;“匹配生物精细控制对于对生物启发材料感兴趣的人类工程师来说是一个特别的挑战,正如开发模仿珍珠质强度和韧性的复合材料所面临的困难所证明的那样”;“尽管孟等人研究的力学性能与这种特殊生物体的需求相匹配,这些原理如何在更广泛的系统范围内得到完善,这是令人兴奋的前景。”论文共同第一作者为中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心博士研究生孟祥森,近代力学系周立川博士(现就职于合肥工业大学)、化学系刘蕾博士。我校俞书宏院士、吴恒安教授和茅瓅波副研究员为论文通讯作者。双壳纲动物褶纹冠蚌(Cristaria plicata)又称鸡冠蚌,是一种常见的淡水蚌类。为了满足生存需求(滤食、运动等),其外壳在一生中需要进行数十万次的开合运动,而连接两片外壳的铰链部位也会经历反复的受压和变形,表现出优异的耐疲劳性能。本工作中,研究人员揭示了铰链部位中的折扇形矿物硬组织所蕴含的跨尺度耐疲劳设计原理。从计算机断层扫描图(CT)和剖面光学照片可以看出,铰链可以分为两个不同的区域:外韧带(OL)和折扇形矿物硬组织(FFR)(图1,A和B)。研究人员首先观察了这两个区域在双壳开合过程中的运动行为(图1,D和E),并结合有限元分析(FEA),明晰了不同区域所承担的力学角色。在闭合过程中,OL发生拉伸,承担主要的周向应力并储存大部分弹性应变能;FFR区域在周向弯曲变形,并在受限的径向变形下提供强有力的径向支撑用以固定OL(图1,F到H)。图1(A)褶纹冠蚌和截面照片;(B)铰链切片照片和CT重构图;(C)在正常开合和过载状态下的疲劳测试结果;(D)开合前后铰链各区域形状变化及其轮廓图;(E)有限元模型对应的开合前后的铰链各区域形状变化及其轮廓图;(F)铰链有限元分析模型示意图;(G)开合状态下铰链各区域周向应力分布;(H)开合状态下铰链各区域径向应力分布。研究人员对FFR在不同尺度上的观察发现,其具有跨尺度多级结构特征。在宏观尺度上,FFR的扇形外形能使其在OL和外壳之间实现有效的载荷传递。进一步的深入观察发现,FFR由弹性有机基质和嵌入其中的脆性文石纳米线组成。文石纳米线直径约为100-200纳米,线的长轴方向在形貌上和扇形的径向方向一致,在晶体学上纳米线沿002晶向取向(图2,A到H)。考虑到文石晶体在002晶向的压缩模量远大于其他晶向,这种微观形貌和晶体学取向上的一致性意味着FFR能有效地为OL的拉伸提供支撑(图2,I和J)。这一结果也通过压缩力学和FEA模拟进行了进一步的验证。此外,FEA模拟结果显示,这种微米尺度上的软硬复合微观结构在压缩、拉伸、剪切三种受力状态下能够进行协调变形,在这个过程中有机基质承担了大部分的压缩和剪切应变,极大地减少了材料内部的应力集中,从而避免了文石纳米线侧向断裂,降低了FFR发生疲劳损伤的可能性。图2(A)FFR在纵向上的自然断面扫描图;(B)FFR在横向上的自然断面扫描图;(C和D)FFR脱钙处理之后的扫描图;(E和F)文石纳米线中的孪晶结构透射电子显微图片;(G和H)文石纳米线沿长度方向上的晶体学特征;(I和J)整个FFR中纳米线在形貌上和晶体学上的取向分析示意图。从FFR的横截面观察,文石纳米线呈近似六边形,研究人员通过高分辨透射电子显微镜也在纳米线中发现了纳米孪晶结构,考虑到文石纳米线沿002方向生长,这一结构可能与文石晶体Pmcn空间群易形成(110)孪晶界密切相关。这种沿纳米线纵向方向的孪晶结构的存在,在纳米尺度上大大强化了纳米线抗弯曲断裂的能力(图2,E和F)。与典型的天然硬质生物矿物材料(如骨骼、牙釉质)以及人工材料(如金属、水凝胶)等相比,FFR所展现的特殊之处在于它能在承担较大周向变形的同时,保持长时间的结构功能的稳定。这项研究从宏观到微纳米尺度上揭示了FFR的跨尺度多级结构设计原则(图3)。图3 典型生物和人工结构材料的耐疲劳设计机制。FFR中所具备的跨尺度结构特征使其在可变形能力上明显优于典型的生物矿物如牙釉质和骨骼,与常见的人工弹性体材料相比,FFR也一定程度保持了其高硬度和刚度。这项研究揭示了含脆性基元的生物矿物材料在较大形变下的耐疲劳设计新机制,填补了国际上含脆性组元的仿生耐疲劳材料设计的空白,所提出的整合跨尺度结构特征与功能特性的设计策略,能够在不同尺度上充分发挥每种成分的固有特性,从而实现材料整体性能的优化。这种兼顾变形性和耐疲劳性的跨尺度设计原则有望为未来功能材料的仿生设计和创制提供崭新思路。该研究得到了国家重点研发计划、新基石科学基金会、国家自然科学基金重点项目和中国科学院青促会等项目的资助支持。
  • 新华网记者追问宋代哥窑瓷器被损事件
    7月31日,故宫博物院证实国家一级文物宋代哥窑代表作品青釉葵瓣口盘发生文物损坏事件,现初步判断为科研人员操作失误所致。新华网记者随即就宋代哥窑瓷器被损事件追问采访了故宫博物院有关领导。以下为故宫有关负责人接受新华社记者独家采访内容:   这是一次气氛严肃而沉郁的采访。   采访主题:国家一级文物、宋代珍贵哥窑瓷器在故宫科研中被损坏。   采访时间:7月31日15时   采访地点:故宫博物院。   受访人物:故宫博物院副院长、事故调查组组长陈丽华;故宫博物院副院长宋纪蓉 故宫博物院文保科技部主任苗建民;故宫博物院文物管理处处长娄玮;故宫博物院院长助理、办公室主任、新闻发言人冯乃恩。 故宫受损文物——宋代哥窑瓷器   记者:首先想知道,从专业角度讲,这次事故是不是一个低级错误?   苗建民:故宫博物院古陶瓷检测研究实验室建立于2005年,这台设备从一开始到现在一直在使用,当事人经常使用该设备,而且是最早接手这台设备的人之一。去年我们开始做宋代5大名窑的官窑检测工作,共检测了50多件完整器物,没有出现问题,非常顺利。通过科学的检测,还发现其中7件器物跟以前认识不一样的地方,也就有了进一步进行研究的计划。今年在去年工作的基础上,开始进行哥窑的检测工作。遗憾的是,在操作过程中,科研人员发生了失误。   记者:这个失误怎么发生的?   苗建民:是这样的,检测仪器中有一个很大的样品台,把器物放在样品台进行检测时,需要将样品抬升到一定高度进行调焦。由于操作的科研人员输入数值出现问题,导致仪器内的样品台上升距离过大,使瓷器受到挤压被损坏。 ■哥窑瓷器检测仪器   记者:能介绍这种检测仪器吗?   苗建民:这是美国EDAX公司生产的,我国至少有七八家机构都选购、采用了这台设备。在国内算是比较普遍。   记者:进行这种一级文物检测的科研人员需要具备怎样的资质?事故当事人是否具备这种资质?   苗建民:这是一位理工科毕业的硕士研究生。2004年就来到这个实验室,进行过正规的培训。相当一段时间都是她来操作这台设备,其专业技术职称是中级。由于我们实验室2005年才组建,她是第一批来实验室工作的,算是资深。去年50多件古瓷的检测她也参与了,没有出现过情况。   记者:为什么这次会出现操作失误?   苗建民:这个有主客观原因。客观原因是,仪器上也还有可根据故宫的特殊需求改进的地方。例如,这台仪器在输入一个数值后,没有再次确认的功能。就像手机要删除一条信息,会提示用户是否真的要删除,但这台仪器没有这个功能。但我们还是认为,应该从主观上找原因,是我们自己操作失误造成的。当事人很痛心,这不只是个人要承担什么责任的问题。这件文物是故宫收藏的一件珍贵瓷器,由于我们的失误造成永远的损失,这恐怕是无法弥补的,大家非常痛心。不光是当事人,我作为部门负责人,也非常自责。   记者:这件被损文物定为一级乙,这是什么概念?破损程度如何?能修复好吗?   娄玮:按照国家规定,珍贵文物分一、二、三级。一级文物是其中最珍贵的。故宫博物院又把一级文物具体分为一级甲、一级乙。只要是够一级,就是非常珍贵的。我们院共有63件哥窑文物,其中57件是一级品,包括一级甲和一级乙。目前这件文物破损成6瓣。破损情况虽然有些复杂,但修复应不成问题。国内对陶瓷修复有很丰富的经验,不只是故宫博物院,还有上海博物馆等文博机构,都有很成熟的修复经验。   记者:网民质疑故宫此事有瞒报之嫌。你们为何没有很快上报文化部和国家文物局?   陈丽华:网民的质疑可以理解。因为这次事故的发生,既有人的因素,也涉及到机器的使用。我们在事发第一时间要求立即停止检测工作,要求对所有仪器进行检查、测试。复杂性就在对机器的测试过程上。如果可以简单断定为操作人员的失误,这会造成一定的后续问题。当事人当时的直觉是,输入的数值没有问题。因此,必须进行检测,对她输入的数据反复进行模拟……每做完一次,都要进行讨论,并请来北京大学文博学院科技考古专家、北京师范大学物理系教授进行相关分析、讨论。最后断定是人为操作失误。我是调查组长,院里要求我一个月内一定要把事实调查清楚,这期间,我很着急。但过程是复杂的。   苗建民:因为当事人输入的数据在电脑内部没有直接记录,我们只有想方设法查资料,找可以间接反映这种情况的有关记录。院里成立了事故调查组,我们也成立了技术层面的类似调查组。通过不断地模拟、复制测试过程,在事实面前,当事人认识到是自己错了。   宋纪蓉:这是故宫从来没有遇到过的事情,既牵涉到文物的损坏,又牵涉到仪器,涉及到人。遇到这种新的情况,院里很慎重。我们是很严谨地按照科学的态度把事情调查清楚,以谨慎的态度处理这个事情。   记者:为什么没有及时上报文化部和文物局?   娄玮:文物法规定,文物被抢、被盗、丢失等等,应在第一时间立即报警,并向上级业务主管部门报告。在业务工作当中出现的损毁等情况,需要报国家有关文物主管部门审核处理,但没有规定时限。我院鉴于事故原因的复杂性,规定了一个月的时限。我们这个处理应该是比较正常的处理方式。首先得摸清楚产生事故的原因,才能向上级和公众报告。如果没有搞清原因,将对厂家、对当事人都有可能造成伤害,引起其他相关问题。这是一个科学的严谨的态度,不存在瞒报情形。   记者:网民质疑,最近故宫发生的失窃案、“会所门”,乃至今天的破损案,都是网上先爆料,你们被动应答。对此,你们怎么看?   陈丽华:单就目前这个事故来讲,完全是为了求得一个科学的准确的回答。院里要求一定要做得细致、准确,一定要有科学性。这次事故完全是因为事故的复杂性导致了这样一个时间过程。但确实没有网民质疑的所谓瞒报问题。   记者:这次事故的发生,对故宫进行相关科研是否产生影响?   苗建民:社会科学研究方法和现代科技方法结合起来,对古陶瓷进行综合研究,这是一个发展方向,从我们以前取得的成果来说,这条路是对的,这个方向是不会改变的。我们现在需要做到的是在万无一失的情况下,杜绝此类事情的发生。   冯乃恩:故宫博物院不会因为出了一次事故我们就不做这个科研了。但我们要从事故中汲取教训。我们在报告中提出的整改措施,都是为了指导今后工作中如何避免、杜绝这类事故的发生,不能因噎废食。   记者:你们认为需要汲取什么教训?   苗建民:出事后,我们进行了深刻反思。故宫过去在文物安全上,一直考虑得非常周到。我们古陶瓷检测研究实验室平时都不直接接触文物,测量的时候,都是故宫古器物部的人和科研人员同时在场。但现在测量时,科研人员只有一个在现场。如果有两个科研人员在场,他们可以对每一个操作环节互相验证,这样的话可以最大限度避免类似事故发生。这是以后需要加强和改进的。   记者:冯乃恩先生,您作为故宫新闻发言人,有什么话对公众说?   冯乃恩:我希望群众对故宫保持一份信任。一是故宫有多年文物管理工作的经验,更重要的是,故宫上上下下把自己收藏的文物当眼珠子般珍惜。这次事件对我们是非常沉痛的教训,我们将通过分析事故的原因,通过查找将来工作中需要弥补的地方,以保证我们在今后的研究、保管工作中杜绝这种现象出现,至少在人的因素上杜绝。虽然客观因素不可预测,但可以通过我们的人员管理、制度的确立,来满足文物安全、文物研究的需要。文物研究不只是故宫本身的事,把文物研究好,目的也是为大众服务,因为故宫本身就是公众文化单位,我们的任务就是把文物收藏好、研究好,展示好。请相信我们会把工作做好,请相信故宫人对故宫的敬畏心。
  • 力挽狂澜的RNA聚合酶——DNA损伤修复的最后关卡
    生物体在正常生命过程中会面临内/外因来源的DNA损伤,DNA损伤不仅影响基因的正确复制,也阻碍其正常转录。为避免DNA损伤带来的灾难性后果,生物体进化出一整套修复机制,以保证复制和转录的正确性、基因组的完整性和遗传的稳定性。常见的修复方式有光激活修复系统、错配修复、剪切修复、同源重组修复等。值得注意的是,基因转录过程也是独特的DNA损伤修复机制。多亚基蛋白复合体RNA聚合酶(RNA polymerase,RNAP)是完成基本生命活动的一员“大将”,保守存在于细菌、古细菌、真核生物中,负责转录合成各类RNA,其核心酶发挥主要的合成作用。细菌RNAP核心酶结构最为简单,古细菌核心酶与真核生物RNAPⅡ有显著的结构保守性。真核生物中的RNAPⅠ、RNAPⅡ、RNAPⅢ核心酶结构具有同源性,但分别发挥不同的功能,其中RNAPⅡ负责转录所有编码蛋白的基因和许多非编码RNA。转录过程中,RNAP沿模板链的行进路途并非一帆风顺,基因组DNA总是不可避免的遭受内外环境带来的损伤。转录模板链上的DNA损伤,如单链断裂、双链断裂等会阻碍RNAP在模板链上的正常前行[1]。研究发现,当转录中的DNA双链产生诱变损伤时,转录模板链的修复程度要高于编码链,模板链的修复比编码链修复更快,而编码链的修复与基因组DNA的修复节奏基本一致,这说明转录中优先修复模板链中的DNA损伤[2]。RNAP沿模板DNA转录过程中,会感知DNA损伤,并招募修复蛋白,继而修复损伤DNA[3],此过程称为RNAP监视(RNA polymerase-surveilled,RNAP-S)的DNA修复。RNAP在参与转录过程中受到阻碍RNAPⅡ在感知DNA损伤时,不与受损的碱基直接发生作用,而是感知其转录发生障碍后引起的空间位阻。RNAPⅡ结构中的桥螺旋(bridge helix,BH)负责连接RNAPⅡ的两个部分,将RNAPⅡ催化位点与下游的主、次要通道分开,模板装载中越过BH的步骤可作为RNAP变位的检验点。RNAPⅡ装载DNA模板时,DNA下游模板需要越过桥螺旋才能到达活性位点添加NTPs以进行正常转录,此跨越步骤需要模板链发生显著的构象变化。但存在大规模损伤的DNA链往往由于受损的碱基与RNAPⅡ桥螺旋结构上方相结合,而不能发生正常的构象变化,RNAPⅡ无法正常装载DNA模板链,变位步骤受到阻碍,因此发生滞留现象。RNAP监视下的修复策略单枪匹马——当遇到较小的损伤如CPD、AP、Gh时,RNAPⅡ虽然受到阻碍,但不足以被滞留。在这种状态下,RNAPⅡ缓慢的经过损伤位点,并发生不依赖于模板的AMP优先的碱基错误掺入,导致转录产物mRNA中相对损伤的位点的突变,这种易错的修复方式被称为A规则。团队协作——RNAP因DNA损伤滞留在DNA模板链上时,会被转录偶联修复因子识别,此时RNAP从模板解离、回溯变位、降解,并引发后续修复蛋白的组装和修复。例如,细菌中转录偶联因子Mfd,它可以解离模板链上较强损伤处的RNAP同时引发核苷酸切除修过程。有趣的是,它也能促进较弱损伤处RNAP的变位而跨越损伤,Mfd与非NER因子共同作用,以易错的方式修复DNA损伤。原核生物中的DskA也以类似Mfd的方式使DNA损伤处的RNAP发生解离,DNA模板上的损伤进而被修复[7]。Mfd的真核生物同源蛋白CSB同样实施RNAP-S修复,其过程受到更多因素的调控。原核生物NER系统修复因子之一的Uvrd能直接使滞留的RNAP发生回溯,暴露的损伤部分进而能被修复蛋白修复[9]。真核生物中的OGG1也可引发RNAP-S-BER修复。此外,也有研究显示,RNAPⅢ在同源重组介导的DNA双链断裂修复中发挥了关键的作用。RNAPⅡ监视下的修复策略RNAP-S偶联DNA修复的生物学意义确保基因组的稳定——RNA-S修复对基因组稳定性的维持有重要作用。RNAP在模板DNA损伤处的长期停滞会导致错误碱基掺入,从而导致RNAP-S修复的失败,而基因组不稳定将威胁细胞的存活。但在营养胁迫下发生的易错方式的修复引入的突变却提高了遗传多样性,有利于细胞逃离限制生长的条件,增强了细胞对环境的适应能力。防御疾病——RNAP-S修复影响生物体对癌症的预防。例如与RNAP-S修复缺陷相关的柯凯因氏综合征(Cockayne Syndrome,CS)、紫外线敏感综合征(UV-sensitive Syndrome,UVSS)。这两种疾病都是由于相关基因的突变导致RNAP-S-NER缺陷而引起。此外,视网膜退行性疾病、范可尼贫血症、肺癌、亨廷顿氏病症等疾病也与RNAP-S修复途径受损有关。展 望目前人们已经较深入的了解了DNA损伤修复,并揭示了多种DNA损伤修复途径。然而在RNAP监视的DNA修复中,很多机制仍有待于研究。尤其是真核细胞RNAP-S途径的很多细节尚不清楚。但相信随着分子生物学技术手段的革新,这些问题可以被回答。或许在不久的将来我们也可以靶向抑制或加强RNAP-S修复系统来治疗人类不同疾病。
  • 现场揭秘:优质水果是如何分选的?
    p   我国水果种植面积稳居世界前列,水果分选市场广阔,根据2018年国家统计年鉴的相关信息,以苹果、柑桔、梨和柚子四种水果为例,水果分选机的装备需求已达8000多台,市场规模可达60多亿元。 /p p   长期以来,国内水果分选处理水平不足,人工分选工作效率低,劳动强度大 传统机械式分选,水果外部品质易受损,内部品质无法监测分类,生产效率不高,难以实现精准和无损化。而且这类机械分选设备功能单一,只能按水果的大小或重量进行分选,缺乏水果内部品质分选技术。高品质水果分选设备多数依赖进口,价格高昂,并且分选模型也不完全适宜我国本土水果。 /p p   相较于国内,国外在水果分选仪器及应用方面已经走在了前端,特别是在日本、新西兰、澳大利亚等国家已经拥有了很多成功案例。其中,1989年,日本三井金属矿业株式会社EI推进事业部在冈山县一宫农协推出了世界上第一台桃果实糖度在线漫反射无损检测分选设备。之后,多家单位相继研制出类似设备,继而在日本大面积推广 2015年以来,NIRS在新西兰的猕猴桃包装线上进行了商业应用。新西兰猕猴桃出口商以最低DM作为口感标准(MTS),并应用NIRS分选设备挑选超过MTS标准的猕猴桃用于出口。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 225px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/c9febbd7-d5b5-47d8-8ea1-8e37943359d1.jpg" title=" 新西兰.jpg" alt=" 新西兰.jpg" width=" 300" height=" 225" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 新西兰猕猴桃NIRS在线分选 /strong /p p   随着我国对水果品质要求的提升,传统的水果分选设备以及人工分选方式已经不能适合社会发展的需要,亟待发展高通量检测、快速无损的水果分选设备。鉴于此,华东交通大学光机电技术及应用研究所历经十年技术攻关,研制出了具有自主知识产权的水果动态在线分选装备,不但可实现水果的糖度、酸度、重量、内部缺陷等指标同时检测,还能够实现自动上下料、自动包装、分选级别可调节等功能,设备分选精度高达90%以上,其中糖度检测误差小于0.5° Brix,酸度误差低于0.15%,整体技术水平已达到国际先进水平。据团队首席专家刘燕德教授介绍,该团队已拥有四代水果动态在线分选装备及三代便携式水果检测技术,其中第四代分选装备新增了机械手臂,在提高上料速度的同时还能降低损果率,并通过在上料的果杯中安装质量传感器,提高分选效率和检测精度。 /p p   近红外光谱技术(NIRS)具有快速、无损检测等优点,是最佳的实用性水果品质检测技术。经近30年发展,NIRS逐步由实验室走向采后分选、现场抽检等应用,并逐步发展成水果采后提质的主流技术手段。从2002年开始,刘燕德教授课题组围绕水果的内部品质快速无损在线检测和水果的成熟度便携式仪器开展了一系列的研发工作:采用近红外漫透射在线检测技术,解决了业界困扰多年的水果内部成分分布不均匀、检测精度低等问题,可检测厚皮金柚,打破了国内水果分选只能依赖国外进口设备的僵局 针对水果大小、重量、糖酸度、内部缺陷的检测,该团队所建立的多指标同步检测通用模型已有百万级数据,可根据水果形状大小、果皮厚度、有无果核随时调整模型,调节光源透射性,可以对苹果、梨、脐橙、桃子、柚子等10余种水果进行科学检测分级 运用动态高速分选协同控制和动态校准技术,可实现水果在高速运动的同时进行检测,将光源稳定性误差控制在0.5%以内,水果分选速度达到5-8个/秒。 /p p   特别值得一提的是,该团队拥有完全自主知识产权的“水果内部品质快速无损检测与分选装备”现已在江西赣南脐橙、上饶马家柚、山东苹果、河北鸭梨、重庆柑桔、广东梅州金柚等水果主产区推广应用,示范面积达4万亩,培训技术人员100余人,培训果农1200余人,举办现场演示会5次,累计示范智能农机与光电分选装备20余套,拥有江西定南、吉安、万安等地建立果园智能化管理与装备示范基地,显著增强了区域特色农产品的产业化水平和市场竞争力。 /p p    strong 部分使用场景如下(图片会直接链接视频): /strong /p p strong   1.赣南脐橙分选设备 /strong /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=61316FECF7F5A3C69C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=350& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script p   脐橙新装备:针对脐橙果皮厚、透光性低等问题,研发了基于漫透射原理的脐橙糖度分选机 (10吨/小时)。速度5-8个/秒,检测精度90%,检测指标:糖度。 /p p   应用地点:江西赣州市定南县 /p p strong   2.河北鸭梨分选装备 /strong /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=A16B0494495585129C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=350& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script p   鸭梨分选装备:针对梨等易损失、黑心等问题,研发了基于漫透射原理的鸭梨糖度、内部缺陷分选机(10吨/小时)。速度5-8个/秒,检测精度90%,检测指标:糖度、重量、黑心。从重量达标的优质果中选择糖度12度以上的高档果。 /p p   应用地点:河北泊头 /p p strong   3.井冈蜜柚分选装备 /strong /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=6C999C8A14670B929C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=350& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script p   速度3个/秒,检测精度90%以上(16吨/小时),检测精度± 1° Brix。 /p p   应用地点:井冈山国家科技园 /p p strong   4. 苹果分选装备 /strong /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=20FE0571EDFB06B49C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=350& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script p   针对苹果各向异性、阴阳面糖度差异大等问题,研发了基于漫透射原理的苹果糖度分选机(10吨/小时)。速度5-8个/秒,检测精度90%以上。 /p p   应用地点:山东盛全、绿景果业公司 /p p   strong  5.上饶马家柚分选装备 /strong /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=7AEAF94AB8646A549C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=350& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script p   速度3个/秒,检测精度90%以上(16吨/小时),检测精度± 1° Brix。 /p p   应用地点:江西省东篱柚业科技有限公司 /p
  • 新研究发现新冠会损伤大脑认知功能
    一项由德国、法国和西班牙科学家进行的新研究发现,新冠病毒会杀死被称为内皮细胞的脑细胞,导致大脑血管受损,从而损害认知功能。相关论文发表在近日的《自然神经科学》杂志上。此前研究发现,多达84%的新冠肺炎患者出现神经系统症状、味觉或嗅觉丧失、癫痫发作、中风、意识丧失和神志不清,这可能是原因之一。研究人员研究了新冠肺炎病亡患者的大脑,发现其弦血管增加。弦血管是一种不能让血液流动的死亡细胞,是认知障碍、轻微中风等许多病症的迹象。这一发现在两种被新冠病毒感染的动物模型中得到证实。弦血管是空的基底膜管,通常含有周细胞突起。研究人员认为,弦血管与隧道纳米管(一种新型的细胞间通讯连接方式)相似或至少部分相同,纳米管被认为与调节脑血管耦合有关。不管这种功能如何,弦血管与内皮细胞死亡、血脑屏障破坏和脑缺血的相关性很强。新冠肺炎患者中脑内皮细胞的死亡是其感染新冠后的继发性死亡。新冠病毒是如何导致脑内皮细胞死亡的?结果表明,新冠病毒主要蛋白酶Mpro能高效切割宿主细胞核因子-κB的基本调节剂NEMO。在感染细胞中,Mpro和NEMO都位于胞浆和胞核中。NEMO被切割可能会阻止依赖NEMO的抗病毒I型干扰素的诱导,从而使病毒受益。研究还发现,受体相互作用蛋白激酶3(RIPK3)的缺失是受调节细胞死亡的介质,可阻止由于NEMO消融引起的血管稀疏和血脑屏障的破坏。重要的是,RIPK信号传导的药理学抑制剂阻止了Mpro诱导的微血管病变。数据表明,RIPK是治疗新冠肺炎的神经病理学的潜在治疗靶点。研究人员称,新冠肺炎的这一过程或是可逆的。该论文的合著者文森特普雷沃表示:“我们已经看到,在患有轻型新冠肺炎的仓鼠身上,这种现象显然可逆,因此我们希望它在人类身上也可以逆转。”
  • 美开发出DNA损伤快速检测新方法
    华盛顿5月3日电(记者 毛黎)美国麻省理工学院科学家3日表示,他们开发出了对脱氧核糖核酸(DNA)损伤进行快速分析的新方法。此方法将有助于试验潜在的抗癌药物和了解环境毒素的影响。   在麻省理工学院生物工程系副教授贝文恩格尔沃德与电子工程和计算机科学系教授桑吉塔巴蒂亚的领导下,研究人员将已有30年历史的彗星化验(comet assay)改造成一项全新的分析技术,它将可对DNA损伤进行分析的彗星化验与新型高产平台相结合,不仅能加快DNA损伤分析进程,还能应用于流行病学和药物筛选等。   彗星化验基于凝胶电泳技术。后者是常见的实验室化验方法,它是将带有DNA的聚合物凝胶置放在电场中,由于受损DNA在凝胶上比无损DNA运动更快,结果在凝胶上产生了由DNA形成的“彗星”状DNA图形。   彗星化验既灵敏又多能,但是却费力和繁琐。对每种实验条件,它需要至少1个显微镜载片,这意味着即使只做少量的实验条件,也需要变换数十块显微镜载片。此外,彗星化验采用人工读数,因而研究人员不得不花费数小时盯着显微镜,选择需要进行分析的细胞。   充分利用彗星化验的长处同时克服其在生产量和耗费劳力方面的不足,是研究小组的工作目标。利用巴蒂亚等人开发的微“井”技术,研究小组将由众多微小尺寸“井”组成的网格压印在DNA电泳凝胶上,每个网格为单细胞大小,并被逐一编址,便于全自动读取。研究人员同时将显微单元阵列制作成96口“井”的板,这样就可同时化验多种细胞类型和药物等。   采用上述设计,人们能够在一块显微镜载片上化验数十种实验条件,并采用专门开发的图像软件自动分析每块载片。   对于流行病学家而言,此技术有望为他们了解有害的环境提供新途径 对临床医生而言,有望为他们提供更好的癌症治疗方法 对研究人员而言,有望帮助制药业鉴定新药物并筛选出有害药物。
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