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相关性相关的资讯

  • 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。
  • 自消毒表面,抗菌活性与Zeta电位之间的相关性
    微生物在日常生活中应用无处不在。它们黏附在表面上并繁殖成细胞群,这会产生严重的问题,特别在食品工业和卫生应用方面。Zeta电位分析可以给高分子化合物中添加剂引入官能团的检测提供方法。免维护的无菌表面是满足长期抗菌活性很有前途的战略。仅仅通过接触的聚合物抗菌活性机理尚未被理解,但是众所周知的是正电荷发挥着很重要的作用。SurPASS™ 3 用于固体表面电荷分析就四种聚丙烯和聚2-噁唑啉衍生物的共混物的抗菌活性和表面Zeta电位进行了分析测试。含有pN100的复合物平板的IEP(等电点)为pH 8.7,而含有pN50A50 和 pN25A75的复合物平板的IEP点都在pH 13.5。因此IEPs表明阳离子官能团在表面存在。可调狭缝样品槽抗菌活性对不同微生物的抑制可由含有小数量的pN25A75 和 pN50A50及Zeta电位测量得到的IEPs的相关性观察到。安东帕中国总部销售热线:+86 4008202259售后热线:+86 4008203230官网:www.anton-paar.cn在线商城:shop.anton-paar.cn
  • 网络研讨会 | 实验室加速老化和腐蚀测试与户外曝晒的相关性
    实验室加速老化测试和腐蚀测试被广泛用于快速评估材料在户外暴露在阳光、热、水和盐下的耐久性。测试的共同目标是找到在实验室和实际应用之间材料性能的相关性。由于材料老化和腐蚀的复杂性,以探索加速因子的形式发展加速老化试验和户外曝晒结果之间的关系是极具挑战性的,尽管户外曝晒和实验室测试相结合可以帮助实现这一目标。本次网络研讨会将讨论有关实验室加速老化和腐蚀测试的一些重要原则,以及如何开发一个测试项目以提供加速测试和户外曝晒之间好的相关性。我们将提供几个真实的案例研究,研究各种不同产品(包括油墨、涂料和建筑材料)在耐候性和腐蚀性方面与户外的相关性。网络研讨会时间:2021年8月17日(周二)上午10:00-11:00研讨会主题:Q-LAB免费网络研讨会:户外曝晒测试参与方式:网络参与,请扫下方二维码研讨会费用:免费主办单位美国Q-LAB公司:一家全球性的材料耐久性测试产品供应商。其生产的紫外老化试验机、氙灯试验机、盐雾试验机是目前国际最高端的老化实验仪器,特别是其QUV更是全球使用最广泛的老化试验机。翁开尔公司是Q-LAB在中国及东南亚行业总代理商。翁开尔公司是Q-LAB在中国及东南亚行业指定代理商。全力支持本次研讨会。主讲人瞿华盛(Kobe Qu)美国Q-LAB公司技术经理兼市场经理在耐候老化腐蚀测试领域有多年的工作经验。主要从事材料的耐候老化和腐蚀研究工作,包括测试标准的制修订,发表相关的技术文章等。帮助许多行业正确认识耐候老化和腐蚀测试的意义,建立正确的耐候老化测试方案。参与方式请扫下方二维码,注册成功后,您将受到系统发出的注册成功邮件,邮件里有唯一的参会链接,8月17日(周四)当天上午9:45后,可点击链接进入会场。期待您的参与!
  • 锐拓大讲堂邀请函——《体内体外相关性与BE豁免的法规解读》
    时间:2022年07月06日(星期三)19:30-20:30地点:深圳锐拓仪器知识店铺(线上)报名方式:扫码报名(单位/姓名/联系方式)课程简介随着4+7带量采购的推进,越来越多制药企业通过研发创新制剂来改善企业的盈利能力,也越来越多企业认识到体内体外相关性及BE豁免对企业研发成本降低所起到的重要作用。然而,也有不少企业担心法规层面对相关的研究不予支持。本期锐拓大讲堂将邀请知名省药检院专家、国家GMP检查员郭永辉博士从国家法规的角度分享他对于体内体外相关性及BE豁免的看法。课程详细内容讲师简介郭永辉博士药检院专家、国家GMP检查员。任职于省级药检院、参与中国药典编写,国家GMP检查员,注册检查员。新药评审专家,担任多家药企研发质量顾问。
  • 【奥星直播预告】难溶性药物处方前筛选关键性技术与体内外相关性方法建立
    【奥星直播预告】难溶性药物处方前筛选关键性技术与体内外相关性方法建立关键词:难溶性药物、固体口服制剂、皮下注射制剂、体内外相关性、处方前研究【背景介绍】技术创新是医药行业持续增长的引擎,在创新药发现初期,溶解性(Sol)和渗透性(Pe)的药物理化性质参数的测定是药物研发过程中不可或缺的步骤,而高通量药物筛选技术的快速发展,为药物研发提供了高效、快速、准确的实验手段。近年来,体外仿生膜模拟胃肠道吸收技术及皮下给药模拟技术的应用也在不断推进,为药物研发过程中体内外相关性研究提供了新的思路和方法。本期课程我们特邀合作讲师-王昊天,内容覆盖难溶性药物处方前筛选的关键性技术与应用,以及如何使用渗透吸收速率代替溶出曲线建立体内外相关性,为制剂企业提供处方前体内外相关性IVIVC研究中的实践及策略。【受众邀约】固体口服制剂、高端复杂制剂,皮下注射制剂研发型企业、CRO公司、科研院所、研究院,包含疫苗、单双抗,抗癌新药、多肽、原位凝胶,固体分散体,API纳米晶、纳米脂质体、微球制剂等研发工作者、首席科学家、工程师、技术人员。【课程详情】奥星新一期webinar诚邀您莅临🔎 主题:难溶性药物处方前筛选关键性技术与体内外相关性方法建立🔎 时间:07.06 下午14:30-15:15🔎 合作讲师:王昊天-美国帕伊奥PION亚洲区技术总监
  • 中国科学家首次揭示肠道噬菌体组与II型糖尿病的相关性
    p   近日,中国科学院深圳先进技术研究院的研究团队在国际权威学术期刊Microbiome(《微生物组》)上发表最新研究,首次证实了人体肠道噬菌体组和糖尿病的关联性,为应用噬菌体干预肠道菌群,以及预防和治疗某些疾病提供了依据。 /p p   噬菌体是一类专一感染细菌的病毒,作为细菌的天敌,2014年被美国国立卫生研究院列为对抗耐药菌武器之一,同时也是人体肠道微生物组的重要组成部分。肠道噬菌体种类丰富、数量巨大,通过塑造肠道菌群结构,进而影响人体健康。但是,人们目前对于噬菌体的认识还非常匮乏。 /p p   论文作者首次利用已有的人体肠道微生物大数据,开发了一系列生物信息学方法,挖掘其中的噬菌体基因组序列,鉴定了大量的全新肠道噬菌体,揭示了肠道噬菌体组的多样性和新颖性。通过对这些噬菌体基因组序列的分析,科研人员发现这些噬菌体携带大量的功能基因,这些基因和宿主细菌在肠道环境中的生存适应性相关。 /p p   研究显示糖尿病患者的肠道细菌菌群组成变化和糖尿病有着显著的相关性。由于噬菌体—细菌之间是捕食者—被捕食者的关系,通常认为糖尿病人肠道菌群的变化会影响噬菌体的组成差异。但是,科研人员首次发现了肠道噬菌体的数量在糖尿病患者肠道中的数量显著高于对照组,经过进一步分析发现肠道细菌和噬菌体之间存在复杂的关系网络,细菌与噬菌体之间不是简单的“此消彼长”的关系。 /p p   据介绍,这个工作成果连同近期其他实验室发在《细胞》上的工作成果,都暗示着噬菌体—细菌—宿主两两之间存在着相互作用,这种关系有可能影响着人体的健康。未来,解析这些关系将是该领域的研究热点。 /p
  • 用二次离子质谱法检测锂——表面形貌与化学分析的相关性
    古德伦威廉(Gudrun Wilhelm) 乌特戈拉-辛德勒(Golla-Schindler)蒂莫伯恩塔勒(Timo Bernthaler) 格哈德施耐德(Gerhard Schneider)二次离子质谱 (SIMS) 允许分析轻元素,尤其是锂。研究者使用三种不同的探测器将二次电子图像与表面形貌、化学分析相关的元素映射相结合,过测量标准样品并将其质谱信息与老化阳极的质谱信息相比较来鉴定化合物,获得了对锂离子电池老化现象的新见解。介绍电动汽车、自行车和踏板车的使用正在增加,而这些都需要高性能、长寿命的电池。在开发这些电池时,需要了解的一个重要主题就是老化过程。如果锂电池老化,阳极表面会发生锂富集,这与功能性工作锂的损失成正比,将会降低电池的容量。然而,确切的结构和化学成分仍然难以捉摸。我们预计,将二次电子成像和二次离子质谱 (SIMS) 与锂的相关可视化相结合,将带来新的见解。材料和方法使用配备 Gemini II 柱、肖特基场发射电子枪、Inlens 检测器、Oxford Ultim Extreme EDS检测器和使用镓离子的聚焦离子束的 Zeiss crossbeam 540 进行研究。连接了 Zeiss 飞行时间检测器和 Hiden 四极检测器以实现 SIMS 分析。第三个检测器是一个扇形磁场检测器,它连接到使用氦或氖离子工作的 Zeiss Orion NanoFab。使用三种不同的 NMC/石墨电池系统证明了锂检测,这些系统具有降低的容量 ( 900 次充电和放电循环。 结果使用扫描电子显微镜 (SEM) 检测二次电子可以使循环阳极箔的表面形貌具有高横向分辨率(图 1a、b、c):阳极石墨板覆盖有 (a) 薄壳(几纳米厚),(b)纳米颗粒(约 10-100 nm),(c)大的沉淀物,如球形颗粒(约 100-500 nm),以及微米范围内的大纤维。这些结构具有不均匀分布,表明局部不同的老化条件和过程。化学成分使用能量色散光谱法(EDS,图 1d)进行了分析。EDS 光谱检测元素碳、氧、氟、钠和磷。除碳外,检测到的最高量是氧和氟。很明显,EDS场光谱和点光谱是不同的:场光谱具有更高量的氧、氟和磷。相位映射表明EDS点谱的测量点位于氧和氟含量低的区域,氧和氟都是纳米颗粒的一部分。这证明了不均匀分布与局部不同的元素组成成正比。图:1:具有高横向分辨率的循环阳极箔的表面形貌;石墨板覆盖有(a)结壳,(b)小颗粒,(c)由球形颗粒和微米级纤维组成的大沉淀物;(d) 用 EDS 分析的循环阳极表面;所呈现的点和场光谱显示了氧、氟和磷含量的差异;氧和氟在相位映射中更喜欢相同的表面结构。SIMS 可以检测到高锂信号(m/z 6 或 7),这允许锂映射与二次电子图像相关(图 2a、b)。锂覆盖整个表面并且是所有表面结构的一部分:结壳、纳米颗粒以及大小纤维。由于氧的电负性提高了对锂的检测,因此可以检测到具有高氧浓度的粒子的高信号。锂具有不同的键合伙伴,导致不同的表面结构。示例性地,显示了质荷比 33 和 55(图 2c,d)。M/z 33 是大纤维结构的一部分,而 m/z 55 在小纤维结构中富集。必须仔细解释质荷比。M/z 33 可以解释为正离子 Li2Li3+、OLi2+ 和 Li2F+。M/z 55 可以解释为锰。铜、钴和镍存在于与锰相同的表面结构中。这些元素表明正极材料(Mn、Co、Ni)的分解和负极集流体(Cu)的浸出。结壳和纳米颗粒均不含 m/z 33 和 m/z 55。在正离子质谱中只能检测到 m/z 6、7 和 14。负离子质谱为它们提供 m/z 16 和 m/z 19,可与氧和氟相关联。在正离子质谱中可以检测到图7和14。负离子质谱为它们提供 m/z 16 和 m/z 19,可与氧和氟相关联。 图 2:与 SIMS 元素映射 (bd) 相关的循环阳极箔的表面形貌 (a);(b) 锂覆盖整个表面,是所有表面结构的一部分;(c) m/z 33 和 (d) m/z 55(锰)偏好不同的表面结构,表明不同的化合物。使用 Zeiss Orion NanoFab [1] 测量了隔膜的阳极侧,与传统 SIMS 相比,它具有更高的横向分辨率。横向分辨率取决于离子探针的尺寸,因此 NanoFab 的横向分辨率显着提高(图 3)。可以识别球形颗粒和纳米颗粒。对于 (b) m/z 6 (锂)、(c) m/z 19 (氟)和 (e) m/z 16 (氧),球形颗粒显示出高信号。纳米粒子包含相同的元素和额外的 (d) 硅 (m/z 28)。可以使用每个像素的平均计数来半定量地解释质谱结果。这证明了球形颗粒和纳米颗粒的不同化学组成。 图 3:循环隔膜的表面形貌(阳极侧);与 SIMS 元素映射相关;沉淀物中含有锂和氟以及少量的氧气;纳米粒子含有锂、氟、硅和氧;二次离子质谱测量的半定量解释。SIMS 质谱由元素峰和分子峰组成。元素峰代表单个同位素,分子峰由几个同位素组成。通过将分子峰与标准样品的峰光谱进行比较,可以精确解释分子峰。这已在下一步中完成,并允许确定表面结构的化合物。图 4a 显示了化合物 LiF 的质谱(正离子)。可以找到几个峰:m/z 6、7、14 和 m/z 32 和 33 附近的一系列峰。这些是可以解释为 Li(6 和 7)和 Li2(14)的主峰。该组可能被视为 Li2Li3+ 或 OLi2+ 或 Li2F+。锂同位素 6 和 7 导致几个 m/z 比。该质谱可以与循环阳极的质谱(正离子)进行比较(图 4b)。主峰显示出良好的相关性,而由于循环阳极上的低 LiF 含量,强度较小的峰可能不可见。对于负离子的质谱也必须这样做。那里的主峰也可能是相关的。该过程证明 LiF 沉淀在循环阳极的顶部。将此结果与图 2 中的 SIMS 映射进行比较,发现 m/z 33(和 m/z 6、7 和 14)是大纤维结构的一部分(图 3c)。因此,大纤维结构可能包含 LiF 或可能由 LIF 组成。测量标准样品可用作指纹技术,并为解释 SIMS 结果开辟了新途径。对于负离子的质谱也必须这样做。那里的主峰也可能是相关的。该过程证明 LiF 沉淀在循环阳极的顶部。将此结果与图 2 中的 SIMS 映射进行比较,发现 m/z 33(和 m/z 6、7 和 14)是大纤维结构的一部分(图 3c)。因此,大纤维结构可能包含 LiF 或可能由 LIF 组成。测量标准样品可用作指纹技术,并为解释 SIMS 结果开辟了新途径。对于负离子的质谱也必须这样做。那里的主峰也可能是相关的。该过程证明 LiF 沉淀在循环阳极的顶部。将此结果与图 2 中的 SIMS 映射进行比较,发现 m/z 33(和 m/z 6、7 和 14)是大纤维结构的一部分(图 3c)。因此,大纤维结构可能包含 LiF 或可能由 LIF 组成。测量标准样品可用作指纹技术,并为解释 SIMS 结果开辟了新途径。因此,大纤维结构可能包含 LiF 或可能由 LIF 组成。测量标准样品可用作指纹技术,并为解释 SIMS 结果开辟了新途径。因此,大纤维结构可能包含 LiF 或可能由 LIF 组成。测量标准样品可用作指纹技术,并为解释 SIMS 结果开辟了新途径。 图 4:(a) LiF 质谱与 (b) 循环阳极质谱的比较;m/z 6、7、14、32 和 33 的峰可以与循环阳极质谱相关;m/z 33 的正确解释需要进一步的标准样品测量。结论显示结壳、纳米颗粒和大沉淀物的不均匀表面形貌可以通过二次电子图像进行可视化,并通过 EDS 和 SIMS 进行分析。使用 SIMS 进行的锂分析表明,所有结构都包含具有不同键合伙伴的锂,例如纳米颗粒中的氧、氟和硅,球形颗粒中的锂、氟和氧,以及小纤维结构中的锰。标准样品(例如 LiF)的制备能够通过质谱解释来定义准确的化合物。 致谢我们感谢 Hiden GmbH 的四极质谱仪和 Graham Cooke 的有益讨论,我们感谢 Peter Gnauck、Fouzia Khanom、Antonio Casares 和 Carl Zeiss 使用 Orion 进行 SIMS 测量,我们感谢 Hubert Schulz 在飞行探测器,我们感谢 IMFAA 合作者的帮助和项目 LiMaProMet 的财政支持。联系古德伦威廉(Gudrun Wilhelm)德国,阿伦(Aalen),阿伦大学(Aalen University),材料研究所 (IMFAA),gudrun.wilhelm@hs-aalen.de 参考文献:[1] Khanom F.、Golla-Schindler U.、Bernthaler T.、Schneider G.、Lewis B.:显微镜和微量分析 25 (S2) S. 866-867 (2019) DOI:10.1017/S1431927619005063 ---------------------------------------------------------------------------------------------------关于作者古德伦威廉(Gudrun Wilhelm)德国,阿伦大学(Aalen University),材料研究所 (IMFAA),Gudrun Wilhelm 在弗里德里希-亚历山大-埃尔兰根-纽伦堡大学学习地球科学,重点是矿物学。2019 年,她以科学员工和博士生的身份加入阿伦大学材料研究所(IMFAA)。她的研究重点是锂离子电池的老化机制。主要方法有扫描电子显微镜法、能量色散光谱法和二次离子质谱法。原文Lithium detection with Secondary Ion Mass Spectrometry,Wiley Analytical Science 2022.8.10翻译供稿:符 斌
  • 12种KRAS突变检测技术的关键差异的影响及其在临床实践中的相关性
    导读非小细胞肺癌(NSCLC)和大肠癌是常见的恶性肿瘤,随着基因检测技术的不断发展,KRAS基因突变检测技术逐渐被运用到癌症检测和临床治疗。KRAS基因突变检测是目前癌症患者在使用靶向药物治疗前必做的检测项目。根据患者的基因突变情况不同,可以筛选出对靶向治疗敏感和耐药的人群,从而制定更个性化的治疗方案,既节省了大量的医疗资源,又提高了治疗的有效性和合理性。本文对现今分子临床诊断中的最先进的12种KRAS突变检测技术做了一个评估对比,结果显示,不同的KRAS检测方法,相应的灵敏度不同(如图1)表1 中列举每种技术和方法的特点和优势 结论在本研究中可以看到,质谱检测相对于测序检测而言,存在着可以明显读出密码子突变类型的优点。MALDI-TOF方法在KRAS突变检测中具有灵敏度高、准确度高、分辨率高、质量范围广及速度快等特点,在操作上制样简单、可微量化、大规模检测。MALDI-TOF将逐渐成为一种具有潜力的高通量、自动化基因分型的金方法。
  • 【热点应用】高级多检测器SEC表征腺相关病毒载体的方法
    #本文由马尔文帕纳科应用专家冯慧庆供稿# 基因治疗是生物制药行业中一个快速增长的领域,通过基因治疗可实现疾病的治疗或预防。其中,重组腺相关病毒(rAAV)是目前基因治疗领域研究较多的一类病毒载体。腺相关病毒(adeno-associated virus, AAV)是微小病毒科(Parvoviridae)家族的成员之一,一般,研究中采用的重组腺相关病毒载体(Recombination adeno-associated virus, rAAV)是在非致病的野生型AAV基础上改造而成的基因载体,由于其种类多样、免疫原性极低、安全性高、宿主细胞范围广、扩散能力强、体内表达基因时间长等,rAAV被视为最有前途的基因研究和基因治疗载体之一。目前,rAAV的准确定量分析和表征的难度是阻碍基因治疗快速发展的关键因素。我们常常需要对rAAV进行综合全面表征,比如衣壳数量、实心率、颗粒尺寸、聚集体比例等。传统情况,rAAV滴度和病毒载量采用ELISA、ddPCR、AUC和EM等技术进行测量。但这些方法通常费时费力,而且精确度不高。本文通过GPC/SEC和多角度动态光散射(MADLS)两种分析技术分析rAAV5样品,展示了快速、准确和可靠地定量测量AAV的病毒滴度(AAV Titer)和实心率(% full AAV)的方法。 01仪器参数OMNISEC GPC/SEC多检测器系统非常适合于生物医药行业,可用于全面表征rAAV样品。OMNISEC包含一个示差折光检测器(RI),紫外线全波长阵列检测器(UV-Vis 190-900 nm)和光散射检测器,仅需一次进样,可精确测量绝对分子量、聚集体比例、病毒滴度和实心率。与传统HPLC不同,测量过程不依赖柱保留体积,也不需要一系列标样进行色谱柱校正。图1显示了使用OMNISEC测量的CQA关键质量参数。02检测方法我们采用Empty和Full rAAV5两个样品作为分析案例。Full rAAV5 载有已知分子量为785 kg/mol的PFB-GFP ssDNA。经qPCR和ELISA测量方式可知,该样本的病毒滴度为2.5x1013。采用色谱柱P4000和P3000串联,对rAAV样品的进行色谱分离。由OMNISEC软件采集分析测试结果,其中硬件系统包含OMNISEC RESOLVE(包含泵、自动进样器和柱温箱)和OMNISEC REVEAL(包含示差、UV/PDA和直角90°/小角7°光散射检测器)。样品经过分离洗脱后,使用共聚物分析方法确定样品两种不同组分的浓度和分子量。计算方法如下:其中,ConcCapsid是衣壳浓度(mg/mL),NA是阿伏伽德罗数,Mwcapsid是衣壳的分子量(g/mol),ConcDNA是DNA浓度(mg/mL),MwSeqDNA是来自序列的ssDNA的分子量。因此,通过计算出的颗粒浓度,可以很容易地得出样品实心率的百分比。 03检测结果案例一:图2显示了Empty rAAV5的三检测色谱图。RI信号由红色曲线表示,260 nm紫外信号由紫色曲线表示,直角光散射(RALS)信号由绿色曲线表示。样品包含四个部分:单体峰保留体积(RV)在12.5ml,碎片在16ml ,二聚体在10.5ml ,聚集体在8.5ml 。使用共聚物分析方法,可以得到表1结果。单体的分子量为3.84×106g/mol。衣壳的理论分子量为3.8×106g/mol,证实分析结果与预期相符。MW/Mn为分子量分布,描述了样品的分散性,单体和二聚体的值接近1,而聚集体和片段均显着高于1,表明在同一峰内有多个不同分子量的组分。Fraction of Sample表示样品组分百分含量,单体所占百分比为84.7%。Fraction of Protein显示了样品中衣壳的百分比,单体包含99.8%的衣壳。这证实了样本确实是Empty rAAV5。最后Empty rAAV5样品总滴度为5.91x1013Vp/ml。 案例二:第二个样品Full rAAV5的三检测器色谱图如图3所示。图中显示了与Empty rAAV5截然不同的色谱峰。分析色谱图可以看出,只包含两个不同的组分,其中单体峰,大概12.5ml RV处,包含Full 和Empty rAAV5的混合物,而聚集体出现在8ml RV处。测试结果见表2。对于主体的单体峰,计算出其混合物分子量为4.49×106g/mol,其中86%为衣壳。rAAV5的蛋白质组分的分子量为3.89×106g/mol,这与表1中Empty rAAV5 的数据一致。单体是总体的93.2%,样本的总滴度为7.48x1013VP/ml。其中单体包含78% Full rAAV5,22% Empty rAAV5。需要注意的是,这种分析方法假设样品要么是Full ,要么是Empty ,忽略部分装载或过度装载情况。Zetasizer Ultra纳米粒度及电位仪可以使用MADLS方式快速确定病毒滴度。从OMNISEC获得的数据与Zetasizer Ultra的粒子滴度进行了比较,两种技术之间有很好的相关性,见图4。另外,本文将Full rAAV5和Empty rAAV5以确定比例混合,来对Full rAAV5样品进行分析。表3显示了每个样品的预期值和实际值Full rAAV百分比。图5显示了期望值和实际值之间有很强的相关性,证实了OMNISEC确定样品实心率结果的可靠性。为了进一步评估OMNISEC对rAAV样品准确表征能力,我们进行了rAAV5样品的热应力稳定性研究,同时,基于ZS Ultra对聚集体的极高灵敏度,我们利用了ZS Ultra表征rAAV5聚集体的微小变化。测试条件是将rAAV5样品置于25oC到80oC之间进行测试。在不断加热过程中,在每个温度下测量rAAV5样品的粒径。在25oC和35oC之间,没有观察到粒径的变化。从35oC开始,可以观察到粒径开始增大,这表明样品开始发生变化(图6A)。30oC和45oC下的数据比较清楚地显示了这些样品之间的大小差异(图6B)。我们选择45oC条件,对OMNISEC进行进一步稳定性研究。将rAAV5样品在稳定在45oC,分别在2min 、5min、10min和15min后,取样品到OMNISEC上测试。图7色谱叠加图显示样品发生了明显的变化,聚集体百分含量增加,单体浓度含量降低。表4显示MW在此潜伏期内保持稳定,单体峰中的AAV百分比也保持稳定。结论:在这项研究中,我们展示了OMNISEC和Zetasizer Ultra在综合分析表征rAAV5样品的能力,以及将两者联合使用的应用价值。 OMNISEC多检测SEC系统将示差折光检测器、紫外全波长检测器、光散射检测器集成一体化设计,具有更高的灵敏度和准确度,通过一次进样分析,可提供各种血清型AAV样品的绝对分子量、衣壳大小、滴度、实心率、聚集体、片段和样品稳定性等关键质量属性。虽然这些参数中很多都可以使用传统的生物化学方法来确定,但OMNISEC提供了更为简单、可靠的方法,正逐渐成为一种表征分析AAV通用的技术工具。
  • 2012年ICP相关技术及样品前处理技术研讨会召开
    仪器信息网讯 2012年6月8日,北京理化分析测试技术学会与上海新仪微波化学科技有限公司在北京共同举办了“2012年北京ICP相关技术及样品前处理技术研讨暨上海新仪超高通量微波消解仪新品发布会”。50余位专家、用户参加了本次技术研讨会,仪器信息网亦应邀参会。 技术研讨会现场   上海新仪新品发布:突破业界极限的70罐超高通量微波消仪MASTER   继2012年5月30日,上海新仪微波化学科技有限公司(以下简称上海新仪)在广州隆重举行了新产品发布会后,今天,上海新仪在“2012年北京ICP相关技术及样品前处理技术研讨会”召开之时,再次向与会者介绍了其两款全新产品:MASTER超高通量微波消解/萃取仪与MWave-5000微波化学反应仪。 上海新仪微波化学科技有限公司王勤华总经理   王勤华总经理简要介绍了公司发展历程。上海新仪前身是成立于1994年的煤科院上海新科微波溶样测试技术研究所,是我国第一批研制微波化学仪器的单位。目前海新仪主营产品包括微波消解/合成/萃取反应仪系列、微波COD快速消解仪、微波消解辅助设备以及多参数便携式COD测定仪等。公司现有60多名员工,在西安、成都、沈阳、北京等第设有七个办事处。除了中国市场,目前海新仪的产品还销往西班牙、俄罗斯、印度及巴西等多个国家和地区。 MASTER超高通量微波消解/萃取仪   MASTER系列超高通量微波消解/萃取仪拥有六大核心技术:(1)国内唯一使用宇航复合纤维材料防爆外罐;(2)国内唯一拥有压电晶体测压技术;(3)垂直定量爆破功能设计;(4)温压测控装置和消解罐随转盘同方向同步旋转;(5)40位以上高通量组合罐架;(6)主控罐测温与红外全罐温度扫描结合,监控所有消解罐内温度。   “MASTER系列超高通量微波消解/萃取仪可以兼容70罐、40罐、18罐、15罐四种不同消解/萃取罐及其转子的组合,其中,70罐设计源于与国家地质实验测试中心李冰研究员的合作,针对地质等行业样品量大等特点所开发。高通量高效率的70罐超高通量微波消解/萃取仪极大提高了微波消解的效率性能。”王勤华总经理也指出,“未来微波消解仪器的发展方向主要在于:高通量样品处理,适应现代分析仪器技术的发展,适应各行业分析测试需求增长;高可靠性、高安全性,由罐体材料结构、控制技术和元器件质量来保证;操作简单、方便省力,减轻操作人员劳动;一机多能,满足不同的用户需求。” MWave-5000微波化学反应仪   MWave-5000微波化学反应仪打破了密闭微波合成的容积限制,使最大密闭带压合成反应的罐体积达到1公升以上。同时该反应仪还集常压、带压和负压反应功能于一体,可进行微波合成、萃取、蒸馏、浓缩等多用途的微波化学反应。   王勤华总经理指出,“未来微波合成仪器的发展方向主要有:一机多用,能开能合,能高温又能低温,既可萃取又能合成;容积可大可小,为产业化做准备;反应过程准确记录,反应参数和曲线准确显示,通过电脑对实验参数和过程进行记录并分析。”   ICP-OES/ICP-MS及样品前处理技术研讨 报告人:国家质检总局《检验检疫科学》杂志编辑部 周锦帆教授 报告题目:ICP光谱分析的样品前处理及胶囊中六价铬光谱分析的设计   周锦帆教授首先指出,“如何选择性地从复杂的样品,例如高盐样品中可靠、有效、实用地(具有可推广性地)将微量重金属分离/富集,从而提高分析方法的灵敏度和准确度并得到可信的结果,对我国分析化学工作者来说或许更为实际。”   针对不同分析目的,周锦帆教授介绍了Chelex-100螯合树脂、Dowex 1-X8阴离子交换树脂、Amberlite 743树脂、活性氧化铝等不同离子交换树脂/吸附剂。选择合适的方法,铅、镉、汞、铬、硼等有害重金属/非金属均可方便地富集10~100倍,从而消除了样品基体(例如,食品中大量氯化钠)或其他元素的干扰,提高了分析方法的检测下限,并且建立的分析方法将有较高的学术价值。   最后,周锦帆教授详细介绍了阴离子交换树脂法、活性氧化铝法、阳离子交换法的六价铬分离方案。 报告人:国家地质实验测试中心李冰研究员 报告题目:电感耦合等离子体质谱分析技术(ICP-MS)   李冰研究员介绍了质谱技术及其应用的发展历史、质量分析器的原理,其中,着重介绍了无机质谱ICP-MS的历史、原理、类型、优缺点等内容。   李冰研究员报告中指出,ICP-MS的性能特点主要有:多元素快速分析能力;灵敏度高、背景计数低、检出限低;线性动态范围宽;干扰少;可进行同位素分析;样品引入和更换方便、便于与其他进样技术联用;测定方式灵活、可提供扫描、跳峰、扫跳结合等方式;分析精密度高。ICP-MS缺点则有:基体效应大于ICP-OES、需要内标;对某些轻质量元素分析准确度和精密度不是很理想;对分析溶液中含盐量的耐受力较差;仪器的性能与操作参数和状态相关性极强,所以在某种程度上,分析结果的质量取决于操作人员的水平;与ICP-OES相比,仪器没有那么“皮实”维护保养要求高。 报告人:安捷伦科技生命科学与化学分析事业部材料与光谱市场经理 陈玉红博士 报告题目:ICP-MS在食品安全检测中应用   陈玉红博士报告中介绍了环境、食品、医学等行业关注的无机元素主要有:As、Cd、Pb、Ti、Be等有毒有害重金属元素,Al、Ni、Cu、Zn、Se、Mo、Sn等潜在有毒元素,Na、Mg、P、S、K、Ca、Fe等常量必需元素,V、Cr、Co、Se、I等痕量必需元素以及浓度太高时有害元素。目前,最新的热点研究问题集中在As、Hg、Se、Cr、Sn、Pb等元素的形态、价态分析。国内外相关法规中,限制的元素种类越来越多、其限量规定越来越严格,而ICP-MS法由于其高灵敏度、低检出限等特点,越来越多被相关法规所引用。   一些元素的不同形态、价态具有不同的物理化学性质和生物活性,如无机砷的毒性比较大,有机砷的毒性较小或者基本没有毒性。元素总量的分析已经不能对其毒性、生物效应以及对环境的影响做出科学的评价。因此,无机元素分析研究的发展趋势在于联用技术应用于生命科学及环境科学的形态价态分析。陈玉红博士介绍了LC-ICP-MS、GC-ICP-MS、CE-ICP-MS等元素形态价态分析方法的特点。
  • 印证理论和实验测量极限,mK温度下的磁学测量延伸——Quantum Design mK温度磁学相关测量组件
    温度是自然科学领域中非常重要的一个物理量,在现代物理实验尤其是凝聚态物理实验中,改变温度测量研究材料的物理相变特性已经成为了非常常规和必要的一种手段。随着测量技术的不断发展,越来越多的低温测量设备和测量手段变得触手可及。在1K以下,不断接近于零度的过程中电子-声子散射作用逐渐被抑制,能够观察到更多被掩盖的量子态,对材料的本征物理特性的研究具有重大意义,同时也拓展了材料研究新的领域。例如非常规超导体重费米子材料、自旋液体材料等引发的对BCS超导理论、强关联电子电子复杂行为、量子阻挫行为的深入探讨。然而目前传统的mK温度下的测量手段仍然非常有限,在mK温度的测量对系统的稳定性要求较高,微弱的扰动都可能导致温度的剧烈波动,使得电学输运的研究手段成为了长久以来“”的选择。人们也似乎很难将常规需要在探测线圈中移动样品才能进行的磁学测量手段与mK限低温联系起来。近年来,Quantum Design公司在低温测量领域的开发仍在不断延伸,推出了基于MPMS3磁学测量系统的低温iHelium3氦三直流磁学测量组件和基于PPMS综合物性测量系统稀释制冷机的ACDR交流磁化率组件,成功实现了mK温度区间的直流磁学和交流磁学的测量功能,是继mK电学、热学测量功能后补全的又一块拼图。在此限低温下对磁性的研究将有助于科研工作者对超导材料的抗磁特性、临界电流、中间态能隙以及自旋玻璃材料自旋量子阻挫特性等进行深入的研究。 精选案例: 1. 低温下重费米子材料NdV2Al20的超导特性研究富山大学並木孝洋教授课题组在0.5-2.5K范围对重费米子材料NdV2Al20低温的超导特性进行了细致研究,除了采用常规的电学测量外,也使用MPMS系统的iHelium3选件对NdV2Al20材料在[001][101][111]三个方向的0.01T和0.1T背景场下的MT曲线进行了测试,并通过该数据对材料的Tc相变点进行了判定。MPMS3 iHelium3选件测量NdV2Al20材料在[001][101][111]三个方向的MT直流磁化率曲线@0.01T&0.1T 【参考】T. Namiki, Q. Lei, Y. Isikawa, K. Nishimura, Possible Heavy Fermion State of the Caged Cubic Compound NdV2Al20. Journal of the Physical Society of Japan 85, 073706 (2016).2016年日本 2. Kagome 金属 CsV3Sb5 的超导特性研究中科院物理所科研团队对笼目金属CsV3Sb5的磁化率测量同样利用了MPMS3的iHelium3选件,测量到了低至0.4K的直流磁化曲线,很好地符合了迈斯纳效应的超导抗磁性线性关系。 Cs3Sb5单晶的等温磁化强度和各向异性下临界场研究 【参考】S. Ni etal., Anisotropic Superconducting Properties of Kagome Metal CsV3Sb5. Chinese Physics Letters 38, 057403 (2021).3. 低温下Al6Re铝铼合金超导体相关性质研究2019年复旦大学封东来、李世燕教授课题组合作通过MPMS3的iHelium3组件和DynaCool的ACDR稀释制冷机交流磁化率组件对Al6Re铝铼合金一类超导体在超导转变温度附近的直、交流磁化率进行了测量。对该材料在不同稳态背景磁场下的抗磁特性进行了分析,并根据M-H曲线在磁场超过临界值Hc瞬间失超的特性进一步确认了其一类超导材料属性。随后又结合BCS理论对50mK-1K的交流磁化率数据的磁滞特性进行了细致分析。MPMS3 iHelium3测量到的Al6Re在mK温区的直流磁化率曲线MT、MH(@0.4KDynaCool系统ACDR选件测量的Al6Re在mK温区的交流磁化率曲线【参考】D. C. Peets et al., Type-I superconductivity in Al6Re. Physical Review B 99, 144519 (2019). 4. 低温下NaYbO2超导体相关性质研究加州大学圣巴巴拉分校Stephen D. Wilson研究团队在mK温区分别对NaYbO2量子有序态和无序态的交流磁化率进行了研究,并判定了有序和无序的临界条件,相关成果发表在Nature Physics期刊上。 DynaCool系统ACDR选件测量的NaYbO2在mK温区的交流磁化率曲线【参考】M. M. Bordelon et al., Field-tunable quantum disordered ground state in the triangular-lattice antiferromagnet NaYbO2. Nature Physics 15, 1058-1064 (2019).5. 低温下Yb2GaSbO7材料磁性相关研究同样是加州大学圣巴巴拉分校C. R. Wiebe研究团队在对Yb2GaSbO7材料磁基态的研究中观察到350mK的驰豫行为,并在随后的频率和交流磁化率依赖性无关的测量结果中推断出该材料不存在传统自旋玻璃态,并利用交流磁化率的高阶谐波功能对相变机理进行了更深入研究。 DynaCool系统ACDR选件测量的Yb2GaSbO7在mK温区的交流磁化率曲线【参考】P. M. Sarte et al., Dynamical ground state in the XY pyrochlore Yb2GaSbO7. npj Quantum Materials 6, 42 (2021). MPMS和PPMS的低温磁学测量组件了低温mK温区磁学测量的空白,结合主机系统的易用可靠的优势成功化解了诸多测量难题。截止2021年底,国内已安装MPMS系统He3选件14套,稀释制冷机交流磁化率组件6套,分布于北大、物理所、复旦、人大等多个科研团队,为超导、自旋液体、重费米子等关联电子材料研究提供了更多的实验手段,为具有阻挫磁性的笼目材料、二维van der Waals磁性材料和拓扑磁性材料等前沿热点领域的低温量子现象探究提供了更多的测量平台。
  • 产品应用:Microtox 生物毒性测试技术在舱底污水毒性研究中的应用
    modern water microtox 生物毒性检测技术具有快速、简单、廉价等优点,已成为毒性测试领域研究的热点。在环境污染事件监测、饮用水安全保护和应急响应等领域的已成为常规应用,并已成为多个国家认可的官方标准,microtox 技术在废水出水毒性检测和钻井液检测领域也有着广泛的应用。哥德堡大学与瑞典环境科学研究院团队为了调查在瑞典水域航行的大型客轮渡轮的舱底水对海洋环境的毒性。使用利用海洋细菌(vibrio fischeri)的microtox对处理前后七艘渡轮(a-g)舱底水进行了毒性测试(ss-en-iso 11348-3:2008)。结果表明,将发光细菌暴露于2.5-5%的舱底水稀释液中48小时发光抑制程度最大;在4个舱底水样品中,稀释度为5-10%时,死亡率较显著;ec50处于4.3%至52%的稀释度之间(table 2)。在microtox测试中对海洋细菌的毒性与舱底水样品中的化学成分之间进行了相关性分析(table 3)。表明具有低和中等碳原子的油馏分、pahs和阴离子表面活性剂与毒性强弱的负相关性最强;而金属浓度与毒性之间未观测到有明显相关性;阴离子表面活性剂和油含量与毒性作用相关性较强。相关研究结果《toxicity of treated bilge water: the needfor revised regulatory control》已于近期发表在《marine pollution bulletin》上。 Microtox 技术也广泛应用于废水处理厂的出水毒性检测。在澳大利亚新南威尔士州环保署(nswepa)颁发的环境保护许可中,每个废水出水排放监测点必须定期取样并使用 microtox 技术进行急性毒性分析。与使用其他生物(网纹蚤、仔鱼)的系统相比,使用费氏弧菌的 microtox 技术检测时间更短,结果精确度和灵敏性更高,成本更低,是一种理想的废水整体毒性测试方案。Microtox® model 500(M500) 分析仪是一款用于实验室的毒性测试仪,带有温控和自动校准功能,用于急性毒性的分析。microtox® m500 采用生物发光检测技术,可对事故或人为导致的饮用水及废水污染紧急事件进行快速毒性检测。目前已有超过2400 台microtox® m500行销世界,已确定了microtox® m500作为快速毒性检测分析的行业标准的地位。 microtox fx 是一款简单快捷且灵敏度极高的便携式水质检测仪,专门为筛查急性毒性及三磷酸腺苷(atp)而设计。microtox fx 使用生物荧光技术,对饮用水污染及化学品进入水体等造成的紧急事件进行快速毒性检测。microtox fx 是使用 microtox® 技术进行毒性测定的便携仪器。
  • 文章推荐 | 使用梯度法、涡动相关法和两种新型开路仪器的氨沉降测量
    荷兰应用科学院(TNO, the Netherlands Organisation for Applied Scientific Research)和荷兰国家公共卫生与环境研究所(RIVM, National Institute for Public Health and the Environment)的联合研究团队发表了一篇题为“ Field comparison of two novel open-path instruments that measure dry deposition and emission of ammonia using flux-gradient and eddy covariance methods "的研究论文,已发表于《Atmospheric Measurement Techniques》。实验项目:使用梯度法、涡动相关法和两种新型开路仪器的氨沉降测量项目地点:荷兰 Ruisdael 观测站合作伙伴:荷兰应用科学院和荷兰国家公共卫生与环境研究所的联合研究团队部署仪器:HT8700大气氨激光开路分析仪项目简介:氨的干燥沉积(NH3)是荷兰大气向土壤和植被的氮沉积的最大因素,导致富营养化和生物多样性的损失。然而,学术界对于氨通量测量的数据十分有限,而且通常最多只有月度分辨率。造成这种情况的一个重要原因是在干燥条件下测量氨通量非常困难。过去,没有一种技术可以被认为是氨通量测量的黄金标准,这使得新技术的测试和判断其质量变得复杂。 这项研究展示了两种新型测量装置的相互比较结果,旨在以半小时分辨率测量氨的干沉降。在为期五周的比较期内,研究人员在荷兰 Cabauw 的 Ruisdael 观测站并排运行了两种光学开路的通量观测技术:其一是使用梯度法通量技术新型 RIVM-miniDOAS 2.2D 仪器,其二是宁波海尔欣光电科技有限公司推出的使用涡度协方差技术的HT8700大气氨激光开路分析仪。HT8700大气氨激光开路分析仪部署于荷兰的观测站RIVM-miniDOAS 2.2D和HT8700大气氨激光开路分析仪均为开路式光学仪器,在测量过程中直接测量氨在大气中的含量。除此之外,它们在测量原理和从测量浓度得出沉积值的方法上存在很大差异。在迎风地形均匀又没有附近障碍物时,两种不同的技术显示出非常相似的结果(r = 0.87)。观察到的通量从约80 ng NH3 m-2 s-1 的沉降到约140 ng NH3 m-2 s-1 的排放不等。无论是在绝对通量值还是实时的通量和浓度变化,两种截然不同的技术中获得了相似的结果,这证实了两种仪器都能够在至少几周的连续时间内以高时间分辨率测量氨通量。不过这个相关性也会受到其他因素影响,例如当风向受到附近障碍物干扰时。HT8700与定制化RIVM-miniDOAS 2.2D 仪器所测量的氨通量变化显示高度的一致性此外,论文中还讨论了两个系统的技术性能(例如,正常运行时间、精度)和实际局限性。miniDOAS 系统的正常运行时间达到了 100%,但在这次活动中对两台仪器进行了定期校准(占7周正常运行时间的35%)。而HT8700在下雨期间和下雨后不久数据有效性较低,并且其早期产品使用的光学镜面涂层可能会退化,导致约21%的数据缺失(针对此问题的升级版光学镜面已经交付客户使用)。虽然HT8700在恶劣天气条件下的独立运行时间有限,在适当的情况下,该系统仍然可以提供良好的结果,为未来的升级迭代版本打开了良好的前景,将能适用于业务化的实时氨通量监控应用。这些仪器所提供的崭新的高时间分辨率数据将促进对氨干沉降过程的研究,从而更好地理解氨沉降过程,并更好地对化学传输模型进行参数化。HT8700大气氨激光开路分析仪产品升级自动清洁自动清洁系统使用清洗和喷气功能来清除下镜面的灰尘,免除常规的手动清理。并采用了一种全新的镜面涂层技术,增强耐腐蚀性,以保证实地的长期观测。降雨传感如遇降雨天气,系统收集的数据为无效数据。增设降雨识别芯片,通过传感装置实时反馈至系统。并将降雨期间收集的数据特殊标注,便于使用者筛选有效数据。镜片加热在野外工作过程中会遇到低温条件,普通镜片易积水雾,影响镜片反射效率。开发加热系统,增设加热组件,可将镜片温度提至高于环境温度。确保反射能力不受低温、冷凝、降雨影响,使仪器分析结果更精准、更可靠。HT8700搭载升级版光学镜面,进行全新一轮野外测试通过这次研究,我们可以看到,RIVM-miniDOAS 2.2D和HT8700大气氨激光开路分析仪在测量氨沉降方面具有很高的潜力和应用价值。尽管这两种仪器在测量原理和数据处理方法上存在差异,但在一定条件下,它们都能提供准确可靠的测量结果。此外,通过不断的技术升级和改进,HT8700大气氨激光开路分析仪的性能和稳定性得到了进一步提高,为未来的氨沉降测量提供了更好的工具和手段。总之,这项研究提供了有关氨沉降测量的新思路和新方法,为未来的环境保护和生态学研究提供了新的工具和手段。我们相信,随着技术的不断进步和研究的深入,我们将能够更好地了解氨沉降过程,为保护环境、维护生态平衡和促进可持续发展做出更大的贡献。
  • 精准医疗露荷尖:基因检测及相关上市公司解析(下)
    五.A股上市公司比较  继精准医疗露荷尖-基因检测及相关上市公司解析(上)详解精准医疗、基因测序产业链之后,下篇主要对比相关上市公司。在介绍A股基因测序上市公司之前罗列几个美国基因测序公司。  启迪(即Illumina):上篇已经提到,上游测序仪龙头,收入20亿美元,市值250亿美元。  23andMe:初创型公司,总收入不足2亿美元,大量收集基因组数据,进军药物研发领域,志存高远。  美国大型的测序服务公司有: Sequenom, CardioDx 和 Foundation Medicine 等,其中罗氏集团15年初出资10.4亿美元收购Foundation Medicine56%的股份,公司当前估值20亿美元以上。  A股上市公司:  1.建立基因测序股票池  每一个概念题材都会有很多公司沾边,但其中不少公司大股东都是抱着打酱油、讲故事的心态跟风投资,真正具有战略眼光、值得我们重点关注的并不多,基因测序也一样。  打开同花顺,查找基因测序板块,可以看到A股涉及基因测序概念的有21家,(如下图),但其中不少只是轻微涉猎基因测序,比如共进股份,隶属通信行业,现在积极转型大健康,前期3000万增投小海龟科技,持有小海龟科技15%的股权。小海龟科技宣称已自主研发成功半导体高通量基因测序仪(2.5代),并启动预研新一代的基因测序技术,本人也十分看好共进股份,但基于上述判断决定不纳入基因测序概念股票池。  在综合考虑主业相关性、介入基因测序力度、成功可能性之后,从中筛选了12家+华大基因(即将上市)合计13家,予以比较分析,如下。  2.13家公司综合比较  下表统计了这13家公司的收入、利润和市值,并简单统计了2015年上半年基因测序业务对总体收入利润贡献情况。  可以看出,即便已经筛选,绝对数值看,基因业务贡献利润都没过亿,相对数值看,基因业务对业绩贡献较高的公司凤毛麟角,华大基因、达安基因、迪安诊断、千山药机较高,超过30%,前三家是因为产前筛检做得好,千山药机主做高血压基因芯片,但增长乏力,关于千山药机的非议比较多,可以百度自行了解。其他占比不高或因所收购公司尚未并表,或因基因业务刚处于起步阶段,这是行业发展现状决定的。  如果我们按照市值排序:  行业老大华大基因即将创业板上市,15年净利润2个亿上下,预计市值500亿以上,华大因为前些年重点放在科研,做产业起步晚,目前收入并没有展现出大哥气质,随着未来登陆资本市场,会展现王者归来的气概,市值千亿不是梦 行业老二达安基因216亿,还有很大成长空间 荣之联也排名靠前,但其主要收入来源于政府跟电信单位,而非基因业务 中源协和收入排名11,市值排名第3,二者不对等,主要是因中源协和以细胞检测制备及存储为主,这块业务毛利率达到惊人的80%,因此在资本市场享有较高溢价,理所当然 市值最小的仟源医药仅仅40亿。  3.每个公司业务看点  达安基因:通过参控股子公司,逐渐实现了在国内精准医疗行业的全产业链布局,分子诊断+基因检测双核心,收入30%来自产前筛检,一半来自分子诊断,背靠中山大学,技术雄厚,国内唯一可以跟华大比肩的基因公司   迪安诊断:2.5亿收购博圣生物进入基因测序领域,探索肿瘤诊断与治疗。产前筛检是当前主要收入,但多元化经营战略明显,携手阿里,与泰格共建实验室,收购美生,最近又新疆元鼎,资本运作频频,值得期待   安科生物:4.5亿元收购法医DNA检测龙头中德美联25%股权:产品被应用于公安、司法和医学DNA检测分析领域,中德美联还储备有肿瘤分子诊断技术,目前其相应临床产品已进入报批阶段,当前主要收入来源于生物制品   仟源医药:收购恩氏基因,进入基因保存领域,基因保存技术难度不高,为以后提供样本,为未来基因测序和基因治疗提供样本和依据(一个婴儿基因保存收费3600元,期限100年,很划算),当前主营化学制药,这个行业当前都不景气,市值最小   中源协和:细胞检测制备及存储业务占当前收入的57%,利润的67%,毛利率超过80%,投资5000万元,筹建基因检测相关技术研究公司,近期1亿元对碳云智能进行增资,目标公司主营业务涉及生命大数据、人工智能和互联网领域,而其创始人更是大名鼎鼎的华大基因前CEO王俊,“细胞+基因”双核心战略看好   千山药机:控股宏灏基因79.7%,主打高血压基因芯片,宏灏基因使用第一代基因检测技术,技术上无疑是相对落后的。但优势是成本低,检测周期短,因而市场应用也不错,未来竞争力如何只能留给市场判断,另外千山药机控股上海申友51%进军基因测序   昌红科技:基因存储板、分子筛、基因扩增板和微细胞过滤网等基因测序耗,为华大和Thermo Fisher Scient的基因存储板供应商,传统业务占比过大   新开源:收购武汉呵尔医疗、三济生物、晶能生物三家公司100%股权进军肿瘤筛查、基因检测试剂、测序服务,其中武汉呵尔医疗是国内肿瘤细胞学检测龙头,而且三家公司大股东都与新开源现有股东关系密切。另出资3亿参与设立20亿并购基金,由传统PVP业务转型精准医疗,态度坚决。  荣之联:最了解生物行业的IT公司,与华大基因关系密切,合作超过十年,为其提供数据技术服务,持有华大基因90多万股,本质上还是一家IT公司,看点在车联网。  紫鑫药业:与中科院合作,生产出号称具备完全自主知识产权的测序仪,不看好市场前景   北陆药业:收购南京世和20%股权,主要从事与癌症用药有关的基因检测业务,正协助世和尽快取得基因测序试点资格   东富龙:伯豪生物34%股权,进军基因测序、生物芯片、生物标志物技术服务   六.总结  先说几点看法:  1.基因检测是精准医疗的基础,而基因组样本量则是基因检测的根基,由于发展时间较短,基因组样本量不够大是行业发展瓶颈:对于相同的个体,不同公司给出的检测结果也可能不一样,这主要是由其所依赖的数据样本差异决定的,基因组样本量越丰富,分析结果越准确。华大和23andMe已经意识到这一问题,在大量收集人类基因组数据,这类公司未来一定会成为伟大的公司。  2.成本仍需下降,人类基因组启动之时,测一个人基因组花了几亿美金,现在已经下降到只需几千美金,但这还不够,当前除了产前筛检比较廉价之外,其他项目价格偏高,有待于成本的继续下降,打开市场成长空间。  3.技术仍需进步,人类有30亿个DNA碱基对,当前只有少得可怜的3%左右能被准确解释,未来需要借助各种科学手段寻找这些密码与各类疾病之间的确定性关系。解读这些数据,一方面需要高性能计算平台和分析软件(人的基因组有1.3G,为保证准确度测序量必须是这个数据的好几倍,这么大的数据在 windows下无法操作,只能在linux等系统下使用C++,perl等编程语言进行处理) 一方面还需要更大的样本量,华大和23andME等正在干的事。  4.政策扶植,其中涉及伦理学,医疗风险,都少不了政策的引导与支持,国家对精准医疗的投入也必不可少。  5.篇幅所限,要深入对比这十几家上市公司难度不小,未来有机会再择重点公司进行剖析。  长远看,基因检测无疑市场空间无限,但当前唯有产前筛检技术较为成熟,价格水平大众已可接受,市场增长迅速,渗透率还不足3%,未来超过10倍空间,受益个股如迪安诊断、达安基因、华大基因等,其他中下游肿瘤诊断、个性化治疗、遗传病评估、辅助生殖都处于技术积累和孕育期,未来有赖于成本的持续下降,技术的不断进步,和政策的大力扶植,将会迎来爆发期,短期内无法对业绩形成贡献。  综合,从技术研发实力,主营业务协同性,战略布局角度,看好华大基因、达安基因、迪安诊断、中源协和、新开源、安科生物、北陆药业的长期成长性,而昌红科技、荣之联、千山药机,股性较活,遇到行业利好消息刺激的时候也具备交易性机会。
  • 一种新方法检测与阿尔茨海默病风险相关的脑部变化
    David Vaillancourt博士(左)是一项新研究的资深作者,该研究将血液中的异常淀粉样蛋白与弥散MRI的脑变化联系起来新的研究表明,血液中淀粉样蛋白(一种与阿尔茨海默病有关的蛋白质)的异常水平与一种磁共振成像(MRI)显示的大脑微结构的细微变化之间存在联系,这一发现可能会导致一种新的方法,在没有临床症状的人群中早期检测阿尔茨海默病。佛罗里达大学健康中心3月5日消息研究人员分析了来自佛罗里达州阿尔茨海默病研究中心(Florida Alzheimer's Disease Research Center)的 128 名患有或未患失智症的人类参与者的结果,他们使用一种被称为正电子发射断层扫描(PET)的成熟诊断工具进行了成像扫描,PET 可以检测大脑中的淀粉样斑块,这是阿尔茨海默病的一个标志。 即使 PET 扫描显示淀粉样蛋白呈阴性,并且参与者没有失智症状,研究人员也发现,那些血液中淀粉样蛋白水平异常的人与通过一种新的方法——弥散MRI (也被称为“自由水”成像)检测出的大脑结构异常之间存在关联。 由佛罗里达大学(University of Florida,UF)Evelyn F. and William L. McKnight 脑研究所以及佛罗里达大学健康中心 Norman Fixel 神经疾病研究所的研究人员领导的一个团队报告说,该结果代表了一个新的发现,即自由水成像对脑组织和大脑关键部位的微小结构的早期衰退很敏感,即使 PET 扫描是阴性的。研究结果发表在《阿尔茨海默病与失智症》(Alzheimer's & Dementia)杂志上。研究于2024年3月5日发表在《Alzheimer's & Dementia》(最新影响因子:14.0)杂志上佛罗里达大学健康与人体机能学院(College of Health & Human Performance)应用生理学和运动学系主任、资深作者 David villancourt 博士说:“以前人们会说,你最早看到的事件之一是 PET 扫描显示大脑中淀粉样蛋白呈阳性。我们的研究结果表明,在你检测到大脑中淀粉样蛋白阳性之前,似乎在血液和大脑中都有事件发生。” 使用 Quest AD-Detect β-淀粉样蛋白 42/40 测定血液淀粉样蛋白水平,这是 Quest Diagnostics 开发的一种血浆检测方法,用于帮助评估阿尔茨海默病的病理风险。佛罗里达大学、迈阿密大学(University of Miami,UM)和位于迈阿密海滩的西奈山医学中心(Mount Sinai MedicalCenter)的合作者随后分析了显示自由水(不受脑组织限制的液体)数量的扩散 MRI 结果。血浆β-淀粉样蛋白(Aβ42/40)与Aβ正电子发射断层显像(PET)的关系 Vaillancourt 说,影响自由水的主要机制有两种:细胞死亡时发生的萎缩和炎症。这项新研究建立在他的实验室发现和验证的自由水成像作为另一种神经退行性疾病,帕金森病的可靠、非侵入性生物标志物的基础上。 研究人员报告说,在这项新研究中,与血液淀粉样蛋白检测结果和 PET 扫描结果均为阴性的参与者相比,血液淀粉样蛋白检测结果呈阳性但 PET 扫描结果呈阴性的参与者在弥散 MRI 上显示出大脑的变化,包括皮质体积和厚度减小,大脑内外 24 个部分的自由水增加,66 个区域的组织微结构减少。(左起)第一作者Jesse DeSimone博士和资深作者David Vaillancourt博士目前,为了评估患者是否患有阿尔茨海默病,医生会综合使用病史、神经系统检查、认知和功能评估,以及其他可能包括脑成像、脑脊液脊椎穿刺和血液检查的检查。Vaillancourt 说,寻找新的方法和生物标志物来更早、更低的成本检测疾病,可以为新的临床试验打开大门,实验药物可以减缓、预防或治疗疾病,并帮助更快地使用现有的药物进行干预。 他说,为了更好地将这些发现联系起来,该研究的下一步是跟踪参与者,看看那些在淀粉样蛋白血液测试中呈阳性的人在 PET 扫描中是否也呈阳性,以及自由水和血液随时间的变化,以及这些变化与阿尔茨海默病的症状、认知测试和最终临床诊断的相关性。 Vaillancourt 说:“我们希望随着时间的推移,更好地了解变化的轨迹。”创立于1853年的佛罗里达大学 弥散 MRI,全称磁共振弥散加权成像(Diffusion Weighted Imaging,DWI),是一种先进的医学影像检查技术,它通过利用磁场引起体内水分子扩散来形成图像,进而观察组织结构及其病变。 这种成像技术基于水分子在人体不同组织中的自由扩散程度来反映组织的微观结构和功能变化。在正常的生理条件下,水分子的扩散是均匀的,但在某些病理状态下,如脑梗死后,水分子的扩散会受到限制,DWI可以准确地显示这种变化,有助于医生快速诊断。
  • 2012年新仪微波新产品北京发布会暨北京ICP相关技术及样品前处理技术研讨会召开
    2012年6月8日,北京理化分析测试技术学会与上海新仪微波化学科技有限公司在北京共同举办了&ldquo 2012年北京ICP相关技术及样品前处理技术研讨暨上海新仪超高通量微波消解仪新品发布会&rdquo 。50余位专家、用户参加了本次技术研讨会。 继2012年5月30日,上海新仪微波化学科技有限公司(以下简称上海新仪)在广州隆重举行了新产品发布会后,今天,上海新仪在&ldquo 2012年北京ICP相关技术及样品前处理技术研讨会&rdquo 召开之时,再次向与会者介绍了其两款全新产品:MASTER超高通量微波消解/萃取仪与MWave-5000微波化学反应仪。 王勤华总经理简要介绍了公司发展历程。上海新仪前身是成立于1994年的煤科院上海新科微波溶样测试技术研究所,是我国第一批研制微波化学仪器的单位。目前海新仪主营产品包括微波消解/合成/萃取反应仪系列、微波COD快速消解仪、微波消解辅助设备以及多参数便携式COD测定仪等。公司现有60多名员工,在西安、成都、沈阳、北京等第设有七个办事处。除了中国市场,目前上海新仪的产品还销往西班牙、俄罗斯、印度及巴西等30多个国家和地区。 王勤华总经理向国家地质实验中心的李冰研究员介绍70罐超高通量消解罐转子  MASTER系列超高通量微波消解/萃取仪拥有六大核心技术:(1)国内唯一使用宇航复合纤维材料防爆外罐;(2)国内唯一拥有压电晶体测压技术;(3)垂直定量爆破功能设计;(4)温压测控装置和消解罐随转盘同方向同步旋转;(5)40位以上高通量组合罐架;(6)主控罐测温与红外全罐温度扫描结合,监控所有消解罐内温度。   &ldquo MASTER系列超高通量微波消解/萃取仪可以兼容70罐、40罐、18罐、15罐四种不同消解/萃取罐及其转子的组合,其中,70罐设计源于与国家地质实验测试中心李冰研究员的合作,针对地质等行业样品量大等特点所开发。高通量高效率的70罐超高通量微波消解/萃取仪极大提高了微波消解的效率性能。&rdquo 王勤华总经理也指出,&ldquo 未来微波消解仪器的发展方向主要在于:高通量样品处理,适应现代分析仪器技术的发展,适应各行业分析测试需求增长;高可靠性、高安全性,由罐体材料结构、控制技术和元器件质量来保证;操作简单、方便省力,减轻操作人员劳动;一机多能,满足不同的用户需求。&rdquo 报告人:国家质检总局《检验检疫科学》杂志编辑部 周锦帆教授 报告题目:ICP光谱分析的样品前处理及胶囊中六价铬光谱分析的设计 周锦帆教授首先指出,&ldquo 如何选择性地从复杂的样品,例如高盐样品中可靠、有效、实用地(具有可推广性地)将微量重金属分离/富集,从而提高分析方法的灵敏度和准确度并得到可信的结果,对我国分析化学工作者来说或许更为实际。&rdquo   针对不同分析目的,周锦帆教授介绍了Chelex-100螯合树脂、Dowex 1-X8阴离子交换树脂、Amberlite 743树脂、活性氧化铝等不同离子交换树脂/吸附剂。选择合适的方法,铅、镉、汞、铬、硼等有害重金属/非金属均可方便地富集10~100倍,从而消除了样品基体(例如,食品中大量氯化钠)或其他元素的干扰,提高了分析方法的检测下限,并且建立的分析方法将有较高的学术价值。   最后,周锦帆教授详细介绍了阴离子交换树脂法、活性氧化铝法、阳离子交换法的六价铬分离方案。 报告人:国家地质实验测试中心李冰研究员 报告题目:电感耦合等离子体质谱分析技术(ICP-MS) 李冰研究员介绍了质谱技术及其应用的发展历史、质量分析器的原理,其中,着重介绍了无机质谱ICP-MS的历史、原理、类型、优缺点等内容。   李冰研究员报告中指出,ICP-MS的性能特点主要有:多元素快速分析能力;灵敏度高、背景计数低、检出限低;线性动态范围宽;干扰少;可进行同位素分析;样品引入和更换方便、便于与其他进样技术联用;测定方式灵活、可提供扫描、跳峰、扫跳结合等方式;分析精密度高。ICP-MS缺点则有:基体效应大于ICP-OES、需要内标;对某些轻质量元素分析准确度和精密度不是很理想;对分析溶液中含盐量的耐受力较差;仪器的性能与操作参数和状态相关性极强,所以在某种程度上,分析结果的质量取决于操作人员的水平;与ICP-OES相比,仪器没有那么&ldquo 皮实&rdquo 维护保养要求高。 报告人:安捷伦科技生命科学与化学分析事业部材料与光谱市场经理 陈玉红博士 报告题目:ICP-MS在食品安全检测中应用 陈玉红博士报告中介绍了环境、食品、医学等行业关注的无机元素主要有:As、Cd、Pb、Ti、Be等有毒有害重金属元素,Al、Ni、Cu、Zn、Se、Mo、Sn等潜在有毒元素,Na、Mg、P、S、K、Ca、Fe等常量必需元素,V、Cr、Co、Se、I等痕量必需元素以及浓度太高时有害元素。目前,最新的热点研究问题集中在As、Hg、Se、Cr、Sn、Pb等元素的形态、价态分析。国内外相关法规中,限制的元素种类越来越多、其限量规定越来越严格,而ICP-MS法由于其高灵敏度、低检出限等特点,越来越多被相关法规所引用。   一些元素的不同形态、价态具有不同的物理化学性质和生物活性,如无机砷的毒性比较大,有机砷的毒性较小或者基本没有毒性。元素总量的分析已经不能对其毒性、生物效应以及对环境的影响做出科学的评价。因此,无机元素分析研究的发展趋势在于联用技术应用于生命科学及环境科学的形态价态分析。陈玉红博士介绍了LC-ICP-MS、GC-ICP-MS、CE-ICP-MS等元素形态价态分析方法的特点。 与会专家和老师对上海新仪的新产品爱不释手 整个会场座无虚席 ---- 以上文字内容选自《仪器信息网》新闻稿
  • 一种在线的Native MS方法用于腺相关病毒衣壳含量比率的快速、灵敏和定量评估
    腺相关病毒(AAV)是体内治疗性基因递送的领先载体平台,在治疗和预防人类疾病方面具有巨大潜力,但是由于其内在结构的复杂性,对能够有效监测产品质量以确保安全性和有效性以及支持制造和工艺优化的分析方法提出了很高的要求。AAV制造过程中最主要的杂质是空的和部分填充的AAV衣壳亚群,因此,衣壳含量,或空衣壳和部分衣壳与全长治疗基因组包装的衣壳的比例,已被监管机构确定为需要满足临床规范的关键质量属性。在这篇文章中,作者开发了一个集成的在线Native MS测定平台,该平台旨在最大限度地减少样品处理,并最大限度地提高通量和稳定性,从而快速、灵敏地定量AAV衣壳含量比。图1 (a)用于AAV分析的nativeLC-MS平台示意图。AAV种群采用较小内径(1.0 mm i.d.)的SEC柱在低流量(10 μL/min)等速洗脱条件下使用150 mM乙酸铵进行在线除盐和缓冲液置换。(b)在不同的电荷还原条件下(中间和底部)获得的AAV8材料的代表性除盐总离子色谱(TIC,顶部)和非变性质谱。图1展示了这个在线Native MS检测平台的具体组成。这个平台使用一根内径为1mm的sec柱在低流速下对样品进行在线除盐,使用多喷嘴发射器进行纳喷电离,可以对样品中的AAV衣壳材料进行高灵敏度的检测。为了让质谱峰有更好的分离且峰形更加清晰,作者在这里使用了脱溶剂化气体辅助电荷还原的方法,即通过在异丙醇中添加0.01%的三乙胺,掺杂到氮气中,可以降低衣壳的表面电荷。图1b中展示了使用辅助电荷还原后的质谱图,可以看到峰形更加清晰与精细,具有更好的质荷比分离,这表明使用Native MS同时检测空衣壳和全衣壳的可行性。图2 在线native除盐SEC-MS分析具有不同数量的空、部分和全衣壳的AAV1、AAV5和AAV8材料。为了评估筛选不同AAV血清型衣壳的一般适用性,在电荷还原条件下,对含有不同量的空衣壳、部分衣壳和完整衣壳的AAV1、AAV5和AAV8进行在线NativeMS分析。与 AAV5 相比,AAV1 材料含有更多的部分衣壳含量,而 AAV8 材料几乎不含部分衣壳。此外,AAV5的空衣壳含量更高,而 AAV1 和 AAV8 材料则相反。这些趋势都能够清楚地在Native MS中反映出来,表明该方法可以简单且快速地应用于不同AAV血清型衣壳组成的快速定性评估。此外,Native MS此前并未证明具有区分包含截短基因组的中间衣壳的能力。测定部分衣壳的含量具有重要意义,因为该群体代表了直接影响治疗安全性和有效性的相关杂质。图3 (a)评估在5&minus 1000ng范围内MS响应作为注射总AAV衣壳量的函数。(b)中间AEX抛光步骤前后收集的AAV8材料的非变性质谱图。由于在工艺过程中,样品通常比较有限,且未经过纯化步骤的样品衣壳滴度也比较低,因此如何在有限的样品中快速监测工艺中AAV材料的衣壳组成,这对于在早期工艺开发过程中实现快速开发决策是非常必要的。作者在这里考察了该方法的检测灵敏度,他们在1–200 μg/mL的浓度范围内制备AAV8空对照批次,并进样5 μL每个样品进行在线非变性MS分析,如图3a所示,可以看到进样量与XIC图积分的峰面积之间有较好的线性关系。图3b展示了在制备工艺下游的阴离子交换提纯步骤之前和之后的衣壳含量对比,进行提纯后全衣壳的相对含量明显增加,这种相对丰度的变化与该步骤的预期结果一致,突出了该平台在评估生产中关键阶段AAV材料相对成分变化的实用性。图4 通过MS响应的峰值分析评估空/全衣壳含量比。图4评估了使用在线Native MS平台对不同空衣壳、全衣壳含量的样品进行定量的性能,通过对一系列不同混合比例的标准品进行分析,并与行业标准的AUC定量法做了比较,这两种方法之间表现出很强的相关性,表明该方法可以可靠地定量空衣壳/全衣壳含量比。图5 通过native 除盐SEC-MS评估不同标准材料(a) AAV1和(b) AAV8在37°C条件下,第0天、第7天和第45天时空(灰色)、部分(橙色)和全(绿色)衣壳的含量。先前的研究表明,AAV的热稳定性可能会与衣壳血清型以及封装基因组的长度有关,然而,目前关于衣壳在长时间的轻度热应力下的稳定性数据仍然十分有限。为了研究长期暴露于温和孵育温度的影响,作者使用这个在线Naitive MS平台来评估了AAV1和AAV8材料在37°C孵育45天后衣壳含量的变化。AAV8 的衣壳含量在45天的时间内能够保持不变(图 5b),表明即使该种应激条件下也具有高度稳定性。但是,AAV1的衣壳含量在0天与孵育的第7天和第45天均显示出显著差异(图5a)。总体而言,这些结果强调了在线Native MS平台对于快速定性评估暴露于一定外界压力条件下衣壳分布变化的实用性。衣壳的血清型和封装基因组的大小都可能导致本文使用的AAV1和AAV8材料的热稳定性的明显差异。总的来说,这篇文章展示了一个集成的Native MS测定平台,该平台能够对 AAV 空衣壳/全衣壳含量比率进行快速、灵敏和定量的在线分析。每个样品的分析时间仅为 10 分钟,对不同的 AAV 血清型具有广泛的适用性,并具有经过验证的工艺筛选能力,该方法非常适合在生物制药中对 AAV的产品质量进行常规监测。原文发表在Journal of the American Society for Mass Spectrometry 上,题目是An Online Native Mass Spectrometry Approach for Fast, Sensitive,and Quantitative Assessment of Adeno-Associated Virus Capsid Content Ratios1,通讯作者是美国再生元制药公司的Shunhai Wang博士。
  • 药物颗粒形貌与流动性的关系
    在制药行业中,药物粉体的流动性对生产、混合、传输、储存等过程具有重要影响。因此,准确描述和改善药粉的流动性,是控制产品质量的重要手段。药物粉体的流动性与颗粒形貌密切相关,还与粒度分布、含水量、颗粒表面粗糙程度和加入的其他成分等因素有关。本文通过实验寻求颗粒形貌和流动性之间的相关性。我们选取3个粒度和颗粒形貌均不相同的样品,先采用卡尔流动性指数法测试它们的流动性,测试结果如下。从以上结果可以看出,1号样品的流动性指数大,流动性好;2号样品流动性指数居中,流动性一般;3号样品的流动性指数最小,流动性最差。那么,它们的形貌和粒度分布如何呢?从动态显微图像粒度粒形分析系统测定结果看,1号样品中圆形度大于0.7的颗粒个数占比达到94.1%(圆形度大于0.9的颗粒占到2.3%)。1号样品颗粒的圆形度较高,与流动性成正相关。 图| 1号样品部分颗粒的圆形度和粒形2号样品颗粒粒径分布非常均匀,圆形度大于0.7的颗粒个数所占比例为79.6%,与1号样品相比少14.5%,因此它的流动性也较低。可见此样品的圆形度与流动性也呈正相关。 图| 2号样品部分颗粒的圆形度和粒形3号样品的颗粒形状多数近似于线条型,所有颗粒的圆形度都在0.5以下,圆形度在0.2~0.4的颗粒占97.5%。图| 3号样品部分颗粒的圆形度和粒形结合上述,1号样品94.1%的颗粒圆形度大于0.7,圆形度较高,流动性也好;2号样品79.6%的颗粒圆形度大于0.7,圆形度一般,流动性也一般;3号样品所有颗粒圆形度均小于0.5,圆形度最差,流动性也最差。圆形度与流动性呈正相关性的原因之一,是因为球形颗粒间接触面积最小,因而流动性好;非球形粒状颗粒间的接触面积稍大,流动性次之;片状、枝状和针状的颗粒间的接触面积大,且颗粒间相互勾连,故流动性最差。 如何进行颗粒圆形度分析?丹东百特仪器有限公司生产的干法或湿法动态粒度粒形分析系统,具有测试分析速度快,操作简便、测试范围大等优点。可同时测出粒度和粒形,更有长径、短径、等效面积径、体积分布、面积分布和数量分布等多种结果,能满足制药领域粒度粒形及流动性研究的需要。百特干法和湿法动态图像粒度粒形分析系统
  • 【解决方案】如何高效表征基因治疗中腺相关病毒载体?
    基因治疗是通过将修饰的基因传递至靶细胞中,从而把患者体内的突变基因替换为相对应的健康基因拷贝来实现治疗或者预防疾病的目的。与传统的药物治疗相比,基因治疗是从根本上对疾病进行控制,所以有着非常好的发展前景,在世界范围内得到越来越多医药行业的关注和投入。 将正常基因(外源)导入生物细胞内必须借助一定的技术方法或载体,基因转移的方法分为生物学方法、物理方法和化学方法。 病毒越来越多的用作载体,用于传递基因治疗的遗传物质和疫苗应用。重组腺相关病毒(recombinant Adeno-Associated Viruses, rAAV)是基因治疗最为常用的病毒载体之一。 一、如何开发高效安全的 rAAV 疗法?为了开发通过受控和经济的制造工艺生产的高效的 rAAV 疗法,需要解决从病毒衣壳设计到确定最佳工艺和配方条件,再到全面质量控制的多重挑战。应对这些挑战,需要针对 rAAV 样品下列属性进行量身定制的分析表征: Ø 测定衣壳蛋白或者颗粒滴度(capsidor particle titer)Ø 完整 rAAV 颗粒的百分比Ø 空-载比(Full-empty ratio)Ø 颗粒的粒径Ø 聚集体形成(aggregate formation)Ø 热稳定性(Thermal stability)Ø 基因组释放(genome release)Ø 衣壳电荷(capsid charge)等 而所有这些都可能影响最终产品的关键质量属性(CQA)。 通常,rAAV 滴度和病毒载量是使用酶联免疫吸附试验(ELISA)、定量聚合酶链式反应(qPCR)、液滴数字聚合酶链式反应(ddPCR)、分析超速离心(AUC)和电子显微镜(EM)的技术组合测定的。这些方法通常既费时又费力,而且其准确性和精确性也值得怀疑[1]。因此,业内越来越需求一种不依赖于使用专用试剂和昂贵的参考标准品的快速分析解决方案。 动态光散射(DLS)、多角度动态光散射(MADLS)、电泳光散射(ELS)、尺寸排阻色谱-多角度光散射(SEC-MALS)、纳米颗粒跟踪技术(NTA)、等温滴定量热法(ITC)和差式扫描量热法(DSC)可以提供有关病毒载体的关键分析和质量属性的重要信息,从而能够对多种参数进行表征、比较和优化。 样品关键参数马尔文帕纳科的技术方案衣壳蛋白尺寸DLS、NTA衣壳蛋白及转基因的绝对分子量SEC-MALS (OMNISEC)衣壳滴度或颗粒计数MADLS, SEC-MALS(OMNISEC), NTA含基因病毒颗粒百分比分析SEC-MALS (OMNISEC)聚集形成分析DLS, MADLS, SEC-MALS (OMNISEC), NTA碎片化分析SEC-MALS (OMNISEC)热稳定性分析DLS, DSC高级结构分析DSC血清型鉴定DSC衣壳解聚及基因组注入DLS, DSC衣壳蛋白尺寸ITC电荷分析ELS表1 总结了病毒载体研究中各种重要的关键属性(CQA),以及马尔文帕纳科可以对应提供表征此类信息的各项技术。 DLS、MADLS、SEC-MALS、NTA、ITC和DSC属于无标记的生物物理技术,需要最少程度的方法开发,并且可以很容易的应用于各个阶段,强化了基因治疗开发的分析工作流程。 二、高效的表征技术概念解读动态光散射(DLS)动态光散射(DLS)是一种非侵入式技术,可以测量由颗粒分散体系或分子溶液引起的散射光强度随时间的波动。由于进行布朗运动的颗粒或者分子的随机运动,散射光的强度会随之发生波动。使用自相关算法分析这些强度波动可以确定平移扩散系数,随后根据斯托克斯-爱因斯坦方程确定流体力学尺寸。多角度动态光散射(MADLS)多角度动态光散射(MADLS)通过使用三个不同的检测角度(背面、侧面和正面)并将获取的光散射信息组合成一个与角度无关(Angular-Independent)的粒径分布,从而可以对多模态的样品进行更高分辨率的尺寸测定。应用MADLS技术的扩展还可以测量出颗粒浓度(Concentration)。电泳光散射(ELS)电泳光散射(ELS)测定来自在电场中进行电泳的颗粒或者分子的散射光的频移(Frequency Shift),并能够计算出Zeta电位。颗粒的Zeta电位是颗粒在特定介质中获得的总电荷,可用于预测分散体系的稳定性并深入了解所研究的颗粒的表面化学。尺寸排阻色谱(SEC)尺寸排阻色谱(SEC)是一种分离技术,可根据分子进出柱中多孔凝胶基质的流体力学半径来分离分子。搭配一系列先进的检测器,如光散射(LS)、UV、RI和粘度,可以测量绝对分子量、分子大小、特征粘度、支化和其他参数。差式扫描量热法(DSC)差式扫描量热法(DSC)是一种直接分析天然蛋白质或其他生物分子热稳定性的技术,无需外在荧光素或者内源荧光,它通过测定在恒定的升温速率下使生物分子发生热变性过程中的热容变化来实现。 案例研究 | 综合使用多种技术表征 rAAV性状:衣壳分子量、聚集状态、滴度、稳定性… … 1,空 rAAV5 衣壳分析SEC-MALS (OMNI-SEC)测量产生的关键数据是绝对分子量,与柱保留时间或用于校准系统的任何标准无关。在空rAAV的情况下(Fig.1 和表2),主要单体的Mw为3.84 x 106 g/mol。空衣壳蛋白的理论分子量为3.8 x 106 g/mol,证实该分析结果符合预期。 图1 rAAV5 空壳三重色谱图表2 rAAV5空壳的定量参数 Mw/Mn 描述样品的分散性,接近1的值表示峰中有单个群体,远高于1的值表示峰内有多个群体。在空 rAAV 的情况下,单体和二聚体的 Mw/Mn 值接近1,表明是单一群体。聚集体和碎片 Mw/Mn 值显著高于1,表明单个峰内具有不同分子量的多个群体(表2)。 样品的分数(Fraction of Sample)描述了样本在群体之间的分布情况,在这种情况下,84.7% 的样品是单体。蛋白质分数(Fraction of Protein)表示样品中衣壳的百分比;在这种情况下,单体是99.8%的衣壳。这证实样品是空的 rAAV5 。从这种单一分析方法中获得的另一个关键信息是样品滴度;在这种情况下,对于空的 rAAV5,测得的滴度为 5.91x1013 vp/mL。 2,完整 rAAV5 衣壳分析完整 rAAV5衣壳的SEC-MALS (OMNISEC) 分析如图2和表3所示。对于主要的单体峰,计算出的符合Mw为4.49 x 106 g/mol,其中86%为衣壳。这样,完整的rAAV5的蛋白质组分的Mw为3.86 x 106 g/mol,与表2中的空rAAV5衣壳生成的数据一致。单体部分占比93%,样品具有总滴度7.48 x 1013 vp/mL。 图2 完整 rAAV5 的三重色谱图表3 完整 rAAV5 的定量参数 3,rAAV5 稳定性研究病毒衣壳的稳定性和功能是一种平衡行为。病毒衣壳必须足够稳定以包含和保护其中的基因组,与宿主细胞表面结合,它们必须提供足够的构象稳定性以在复制位点释放基因货物。 AAV载体脱壳的机制仍然知之甚少。衣壳脱壳和基因组释放似乎需要结构变化。基于差示扫描荧光法和差示扫描量热法(DSC)收集的AAV热稳定性已发表数据,AAV热转变的Tm值与衣壳解聚过程有关,可作为AAV血清型的鉴定指标;一种血清型的空AAV衣壳和完整AAV衣壳的Tm值通常非常相似,并且它们与衣壳动力学、衣壳脱壳和基因组释放没有明显的相关性。 图3 空rAAV5 和完整 rAAV5的DSC数据比较,扣除空白和基线的DSC数据。垂直方向标记的区域具有明显不同的热转变过程。表4 从DSC获得的空 rAAV5 和完整 rAAV5 样品的热稳定性结果 文章中记录的完整和空 rAAV5 样品的DSC曲线叠加(图3),根据空 rAAV5 和完整rAAV5 样品的整体 DSC 图谱差异以及热稳定性参数(如 Tonset 和 Tm2,表 4),可以在图 3 中 DSC 曲线上识别出四个不同的区域,它们可以暂且归因于以下几点:#1■ 仅在完整的 rAAV5 中出现的区域,从50℃一直延展至 75℃,这个过程大约 30 分钟。这可能归因于热应激下衣壳蛋白结构和稳定性变化导致的 ssDNA 的动力学控制下的注射;#2■在空 rAAV5 中出现的最明显的预转变过程;#3■ 主要转变过程,即协同的 rAAV5 衣壳蛋白发生解组装,这由具有血清型特异性的 Tm 值所决定;#4■ 仅在完整 rAAV5 中出现的另外的转变过程,很可能归因于 ssDNA 的解链。结论:以上几例是综合应用马尔文帕纳科多种互补技术对基因治疗常用的AAV载体一些关键属性的表征,这些无标记生物物理技术需要最少的方法开发,可以从衣壳设计阶段到开发、配方开发和药物原料和产品进行深入表征,加强体内基因治疗开发的分析工作流程。 详细内容可参文献 (Pharmaceutics 2021, 13(4), 586 https://doi.org/10.3390/pharmaceutics13040586)[1] Burnham, B. Nass, S. Kong, E. Mattingly, M. Woodcock, D. Song, A. Wadsworth, S. Cheng, S.H. Scaria, A. O’Riordan, C.R. Analytical ultracentrifugation as an approach to characterize recombinant adeno-associated viral vectors. Hum. Gene Ther. Methods 2015, 26, 228–242 三、纳米粒度及电位分析仪:DLS/ ELS/ MADLS 马尔文帕纳科 Zetasizer Ultra 纳米粒度及Zeta电位分析仪具有真正的多角度动态光散射技术(MADLS® ),提供更高的粒度测量分辨率,及与角度无关的粒度结果,并能够测量颗粒浓度。图4 Zetasizer Ultra纳米粒度及Zeta电位分析仪 四、OMNISEC 凝胶渗透色谱仪:GPC/SEC马尔文帕纳科OMNISEC凝胶渗透色谱仪是一套完整的凝胶渗透/尺寸排阻色谱(GPC)/(SEC),有前端色谱分离系统、检测器和软件组成,是灵敏准确的多检测器GPC/SEC 系统,可以准确测定:Ø 绝对分子量和分子量分布Ø 特性粘度和分子结构Ø 样品浓度Ø 以及其他多种关键参数图5 OMNISEC凝胶渗透色谱仪 五、PEAQ-DSC 微量热差示扫描量热仪:DSC 马尔文帕纳科 MICROCLA PEAQ-DSC 微量热差示扫描量热仪能够帮助用户快速确认维持高级结构稳定性的最佳条件,提供简洁、无缝的工作流程和自动化批量数据分析,其所提供的热稳定性信息被业内视为“金标准”技术,是一种非标记、全局性的数据。图6 MicroCal PEAQ-DSC 微量热差示扫描量热仪 关于马尔文帕纳科马尔文帕纳科的使命是通过对材料进行化学、物性和结构分析,打造出更胜一筹的客户导向型创新解决方案和服务,从而提高效率和产生可观的经济效益。通过利用包括人工智能和预测分析在内的技术发展,我们能够逐步实现这一目标。这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题,如提高生产率、开发更高质量的产品,并缩短产品上市时间。 联系我们:马尔文帕纳科销售热线: +86 400 630 6902售后热线: +86 400 820 6902联系邮箱:info@malvern.com.cn官方网址:www.malvernpanalytical.com.cn
  • Resonon | WinRoots:用于土壤胁迫下植物表型研究的高通量栽培和表型分析系统
    土壤是重要的自然资源,地球上95%的食物来源于土壤,土壤保存了至少四分之一的全球生物多样性,不仅是粮食安全、水安全和更广泛的生态系统安全的基础,更是为人类提供多种服务、帮助抵御和适应气候变化的重要因素。由土壤组成造成的胁迫,例如盐、重金属和养分亏缺是作物减产的主要原因。作物土壤耐逆性是一种复杂性状,涉及植物形态、代谢和基因调控网络等多种遗传和非遗传因素的调控。传统的作物表型研究通常在田间进行,费事费力、劳动密集、低通量、且受研究人员无法控制的自然环境因素的影响。在此情形下,难以获得高精度的表型数据以满足表型组学的研究需求。在过去几十年,已经开发了几种HTP(高通量表型)平台在现场或可控条件下使用,但其运维成本极高。此外,作物表型相关研究通常只关注植物地上部分,而对根系形态数据的获取有限。然而,根系是植物吸收水分和养分的主要途径,也是碳水化合物的储存器官和土壤胁迫的直接感知器官。因此,根系表型是土壤胁迫条件下植物表型研究的重要组成部分。就通量、环境可控性和根系表型获取而言,现有的植物表型平台无法完全满足植物对土壤胁迫响应的表型组学研究的特定需求。基于此,在本文中,来自山东大学生命科学学院和潍坊农科院的一组研究团队描述了其最近开发的高通量植物栽培和表型系统—WinRoots平台。以大豆植物为研究对象,将其暴露在盐胁迫中,证明了土壤盐胁迫条件的一致性和可控性以及WinRoots系统的高通量。他们开发了优化的盐胁迫条件,以及适用于大豆耐盐性的高通量表型指数。此外,高通量多表型分析表明,子叶特征可作为大豆全苗耐盐性的非破坏性指标。在本研究中,Canon EOS 700D数码相机和Resonon Pika L高光谱成像仪分别用于获取RGB和高光谱图像。相机位于植物材料上方1.5 m的可滑动水平导轨上。每天收集大豆冠层和整株幼苗的图像。栽培第九天,获取离体叶片图像,每个品种重复3次。WinRoots系统:高通量根系和整株植物表型平台。系统使用示意图。【结果】盐胁迫相关性状之间的相关分析。(A)盐胁迫相关性状之间的相关矩阵。(B)预测值和观测值之间的回归曲线。大豆盐胁迫相关性状的合成聚类。(A)大豆盐胁迫相关性状的合成聚类剖面图。(B)聚类1和聚类2代表性栽培品种表型。(C)聚类1和聚类2指标比较。【结论】WinRoots系统为幼苗生长提供了均一可控的土壤胁迫条件,可用于土壤胁迫下高通量栽培和表型分析,有助于提供准确多样的土壤胁迫相关的表型数据。因此,WinRoots提供了一种分析诸如土壤胁迫之类的复杂性状的改进方法。HPPA(Hyperimager Plant Phenomics Analysis)高光谱植物表型成像系统由北京依锐思遥感技术有限公司与美国RESONON公司联合研制生产,整合了高光谱成像测量分析、RGB真彩色图像、无线自动化控制系统、线性均匀光源系统等多项先进技术;最优化方式实现大量植物样品的数据采集工作,可用于高通量植物表型成像分析测量、植物胁迫响应成像分析测量、植物生长分析测量、遗传组学与表型组学、遗传育种、生态毒理学研究、性状识别及植物生理生态分析研究等。请点击以下链接,阅读原文:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjE1ODg2NA==&mid=2650311205&idx=3&sn=ffe393bdf01d664cab05b92572691916&chksm=bee1a6da89962fccef8eae610681ac22d2239e59d016db96cd911d103186c3459c4061ca30bf&token=1489736406&lang=zh_CN#rd
  • 了解大脑的巨大挑战:采用功能性近红外光谱法进行神经成像
    耶鲁医学院神经生物学和精神病学教授Joy Hirsch博士 在生命科学的所有挑战中,对大脑的了解是难中之最。大脑是人体最复杂的器官,拥有超过1千亿个神经元和其他细胞,形成了超过100兆个连接。这些连接由多种神经化学因子调节,这些因子跨越空间维度,从分子开始并发育到细胞、循环、系统、并最终导致包括认知过程、情绪、感知、记忆和目标导向行为。从出生到生命终结的人类发育所有阶段的大脑疾病在世界范围内的流行,导致了严重的医学、政治、经济、法律和生活质量问题。无论如何,在健康和疾病领域,大脑仍是一项科学前沿问题。 不过,这种广泛而未被满足的医疗需求的紧迫性再加上神经系统科学领域的近期进展已经激发了这样一个充满希望的愿景:对于大脑的全面理解是一个可以实现的目标。在美国,这一愿景最近已经集中到了一项被称为BRAIN(通过推进创新神经科学技术来进行大脑研究)倡议的行动计划上。此项倡议于2013年4月2日由美国总统巴拉克奥巴马(Barack Obama)公布,他宣布“加速对能够让研究人员生成显示设想速度下个体脑细胞与复杂神经回路间互相作用的大脑动态图片的新技术的开发和应用”是一项巨大挑战(The White House,2013年)。随后,国立卫生研究院(NIH)制定了一项10年计划,用以实现加速技术开发以便获得关于神经系统在健康和疾病中所起到功能的基础见解这一主要目标。一开始,BRAIN倡议的终点是大脑中的神经回路,包括组成细胞的表征、突触连接、以及行为相关活动的动态集合。这一总体目标横跨多个研究领域,从管理短程细胞回路的分子和细胞过程到由人类神经成像观察到的管理复杂行为的远程流程。行动过程人类大脑成像 针对这一倡议的一个主要目标包括现有技术的改善以及用于大脑机制及行为之间关系探索和建模的全新技术的开发。主要采用核磁共振成像(MRI)和诸如脑磁图描记术(MEG)及脑电图描记术(EEG)等电磁技术的现有脑成像技术,是正常及病理条件下人类大脑研究的基础。这些技术对一个重点为功能性脑活动与认知及行为之间相关性的神经系统科学主要分支做出了大量贡献。尤其是大脑成像技术的爆发式成长,实现了对于人类语言、记忆、决策制定、视觉和听觉过程、情绪、学习及社交互动等复杂认知行为相关的专门神经过程的操作性了解。 总之,这些系统的神经学和生理学组成部分1) 局限于特定的大脑区域和接收及传输信息的短程神经回路,并且2) 通过涉及的大脑区域之间的远程途径相互连接。因此,出现了两大大脑组织原则。首先是隔离原则,大脑特定区域专门用于特定的任务和处理;第二是互动原理,在特定任务需求下大脑中共同有效区是相互连接的。例如,在人类语言系统中,位于左颞上回的一个通常被称为威尔尼克语言区(Wernicke’s area)的区域,专门用于语言接收功能(理解并解读说出的语句)。此外,位于左额下回的一个通常被称为布鲁卡语言区(Broca’s Area)的区域专门用于产生语言功能(产生语音)。 这两种专用大脑区域的复合体通过广为人知的途径相互连接,包括弓状纤维束和用于传输了解语言并用于说话的过程相关当地信息的弓形钩突。其他被广泛认可为和记忆及情绪有关的大脑区域,在特定任务过程中和语言系统功能性连接。语言相关操作过程中这些互动区域之间的动态关系,已经采用当代神经成像技术进行了广泛研究。技术进步 主要由于采用磁共振成像(MRI)技术研究大脑过程的限制,主流神经成像技术被局限于单个个体的研究。在扫描仪环境下,两个个体之间的自然人际互动是不可能的。不过,实时交流涉及语言和非言语交流,包括目光接触,动态面部表情和反应手势。虽然涉及两个个体之间动态交流的互动社会行为是人类社会化的一个基本方面,但这些隐含的沟通线索不会出现在仅包含一个个体的扫描环境中。主要是由于这些技术的局限性,导致人类对调节和调制自然人际互动和交流的潜在神经回路知之甚少。因此,具有社交互动相关潜在深刻缺陷的神经病(例如孤独症谱系障碍、精神分裂症、焦虑症和抑郁症)的神经生理学机制仍无法确定。用于生态学上有效的条件下两个个体间交流过程中大脑成像的新技术的开发,为在传统神经成像中收集的信息不足的大型临床全体的需求的解决提供了一个特别有影响力的机会。近红外光谱法(NIRS)的基础性新角色 一种新兴的神经成像技术——功能性近红外光谱法(fNIRS)采用了固定在头戴帽上的光极,并且适合在自然情况下用于多位受试者而且不受头部移动影响。和MRI一样,NIRS能够在无离子化造成的毒性的情况下,实现对个体受试者运作中神经系统的观察。此项技术利用了活跃神经组织回路氧合的血液比例比非活跃神经组织更大这一生理学原理的优势。在这一过程中局部微脉管系统内脱氧血红蛋白(deOxyHb)的顺磁性作用降低。被称为血氧水平依赖性(BOLD)信号(Ogawa等人,1990年)的MRI中信号放大是由于deOxyHb比例降低以及由此导致的顺磁性作用减少。BOLD信号也是利用光谱吸收(J?bsis,1977年)通过NIRS测定的,这种方法能够区分氧合血红蛋白、OxyHb和deOxyHb信号。脉冲激光(采用岛津NIRS系统)发射三种波长的光,而检测器则测量氧合血红蛋白(OxyHb)和脱氧血红蛋白(deOxyHb)浓度的变化。对于每个通道,测量在780nm、805nm和830nm下的近红外光吸光度,并根据改良朗伯-比尔定律(Beer-Lambert Law)分别换算为相应的deOxyHb、总Hb(HbT)和OxyHb(Matcher & Cooper,1994年)(图1)。 图1. 脱氧血红蛋白与氧合血红蛋白吸收光谱这些函数显示了OxyHb和deOxyHb在780nm及830nm波长处的最大吸光度差异。大脑血液中的氧浓度影响着反射的光波长。改良朗伯-比尔定律被用于换算对应于deOxyHb(780nm)、总血红蛋白(805nm)和OxyHb(830nm)浓度变化的三个波长下的光衰减直接测量结果。 Shimadzu Corporation(日本东京)是一家fNIRS系统的领先制造商。图2显示了专门用于超高扫描的岛津LABNIRS配置,可为参与互动任务的两个个体同时获取信号。这种特殊系统可利用配备场景及瞳孔摄像头的SMI镜片实现实时NIRS信号的获取及眼球追踪采集。在此示例中,每顶帽子都包含42个通道,并为每位受试者分为两个半球。帽子配置是灵活性的,可以根据实验目的修改。NIRS信号的获取速率范围为10至33毫秒,空间分辨率为约3厘米。这种时间分辨率非常适合大脑内和大脑间活跃区域连接性的测量,不过和fMRI相比空间分辨率方面相对有所损失。 fMRI和fNIRS信号都反映出了大脑血流和大脑血氧饱和度的变化,而这些和潜在神经活动关联。后者已经由Eggebrecht及其同事(Eggebrecht等,2012年)最近在健康志愿者的视觉刺激过程中得到证实。fMRI BOLD和deOxyHb及OxyHb之间高度的正相关性目前已经得到很好证实(Sato等人,2013年;Scholkmann等人,2014年)。 在单个受试者、单次运行和单个光极的大拇指敲击任务中获得的“原始”fNIRS信号显示,同时获得了对任务相关时间系列作出响应的OxyHb和deOxyHb信号(图3)。注意OxyHb和deOxyHb信号之间的反相关性,和理论预期一致。由于和神经(而非心血管)事件的已知相关性,deOxyHb信号预期将是和fMRI BOLD信号最紧密相关的信号(Franceschini等人,2006年) 图2. 耶鲁大学医学院大脑功能实验室的fNIRS系统(LABNIRS,ShimadzuCorp.)。采用LABNIRS系统的参与者以SMI(ETG-2)眼部追踪镜片显示。单个受试者/单个通道/单个位置 图3显示了在不采用岛津LABNIRS系统(白色箭头)进行滤波的单次运行、单个受试者、单个通道手指大拇指敲击任务中,OxyHb(红色)和deOxyHb(蓝色)信号之间的反相关性。大脑覆盖最优的帽子设计 两位受试者相应大脑半球上的光极放置如图4所示。表1中包含了每个通道解剖学位置的示例(单个受试者),采用现行蒙特利尔神经学研究所系统(Montreal Neurological Institute)以标准解剖学坐标表示(ICBM152,Mazziota等人,2001年)。由于NIRS不会和MRI一样提供结构信息,使用标准脑图谱将通道位置与已知解剖结构相关联。 在两位受试者身上,光极被放置在相似的头部位置上,以便获得来自几乎相应脑区的皮质信号。探针被放置在每位受试者的头部,和被定义为从鼻根通过Cz到枕骨隆突的中线对齐。探针的位置以10-20国际坐标系统(Jasper,1958年)为基础,可提供与皮质解剖结构之间的准确关系(Koessler等人,2009年)。诸如PATRIOT Polhemus(Colchester,VT)等3D磁数字化仪通常被用于识别光极位置从而识别每位受试者的通道位置,根据受试者头骨的形状和尺寸进行标准化(Singh等人,2003年)。除了个体光极的位置之外,还记录了头部解剖学标志的三维坐标(Okamoto等人,2004年)。这些坐标被用于估计每个通道的位置,由发射器-检测器光极对采用比如NIRS-SPM (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/)(一种基于MATLAB的应用)等标准软件包进行定义。继续所有渠道。表1 通道为止MNI坐标示例通道几何中心位置:MNI坐标 图4两个脑半球的通道分布 两个或以上个体的新神经系统科学 两人或以上个体间互动的近期研究已经证实了NIRS技术的功效,目前正引领着一种个体间自然交流的新神经系统科学之路(Babiloni和Astolfi,2014年;Scholkmann等人,2013年)。技术、计算算法和实验范式的突破,为社会大脑理论框架开发、以及通常社交功能受损的多种精神疾病和神经疾病的治疗的未来进展保证了一个质的飞跃。一种新的神经系统科学的新型基础,源于用以观察特定功能相关大脑间同步的高级计算方法。例如,已经采用小波分析测量了某项计算机任务合作过程中额叶皮质信号的一致性,并且显示了在同一个任务上进行竞争的受试者之间的一致性更高,表明了一种对合作特定的人际关系敏感的神经生理学底物(Cui等人,2013年)。在一项采用四个受试者群组同步记录的方法进行的合作性文字游戏中报告了相似的额极结果(Nozawa等人,2016年)。采用左前额和顶叶脑区同步NIRS记录的方法,对群组中领导者和追随者的出现进行了研究。研究发现揭露了团队领导者的出现,与领导者和追随者之间神经同步相对于追随者之间同步的增加相关(Jiang等人,2015年)。这些发现表明,未来可采用超高扫描方法和NIRS来了解领导能力的神经学机制。面对面交流中观察到的大脑间左半球神经同步相对于背对背交流中同步的增加表明面部表情为人际交流提供了特殊的神经信号,并且为将生动面部表情作为自然个体间交流的基础组成部分的研究指明了道路(Jiang等人,2012年)。参与某项手指敲击模仿人物的两个大脑的运动前区的同步,大于以自身步调进行的控制任务中的同步(Holper等人,2012年)。目光接触也可以增加大脑之间的一致性(Hirsch等人,2017年)。其他示例包括合作性按按钮(Funane等人,2011年)和正回任务(Dommer等人,2012年)。这些研究发现都为关于大脑间作用特定于某些神经区域、以及在不同人际交流条件下一致性出现增加提供了证据。这些基础性发现是记录基于NIRS的新型超高扫描技术潜在重要性的早期切入点,并且前进的轨迹正在以非常快的速度移动。当两人互相对话时两个大脑会发生什么? 在我们对健康成人配对组之间面对面交流过程中进行的大脑间同步互动早期研究中,在15秒的回合内关于对话和倾听对象的画面交替出现。这些回合是结构化的,并且决定了讲话和倾听的顺序。对受试者配对组在独白/对话和面对面/阻挡条件下获得的信号的神经活动进行了比较。三分钟的运行时间被分为十二个15秒长的回合。此处假设与独白相比,在对话过程中讲话及倾听相关的脑区中大脑内和大脑间同步将增加。对于每个回合,监视器上将显示某个对象的单独照片并由每位受试者查看。任务在面对面交流条件下以及面部被阻隔的条件下(即受试者无法看到他们的搭档)进行。结构化独白任务:在第一个示例中,受试者1识别了图片对象并提供了和对象相关的口头叙述。受试者2进行了倾听但并未回应。第二个回合采用了一个新的图片。受试者2说出了对象的名字并进行了口头叙述,而受试者1则进行了倾听。这种讲话和倾听的交换持续了3分钟,如图5所示。结构化对话任务:除了讲话的人对先前讲话人叙述进行了回应之外,结构化对话任务和结构化独白任务是相同的。预期是对话条件将揭露面对面条件下由于动态互动强度变化而到导致的语言系统的上调。 图5. 独白和对话范式 图6. 单独通道的fNIRS信号:通道12背外侧前额叶皮层(DLPFC,顶行)和通道18额极皮质(底行)显示了讲话和倾听过程中来自两位互动受试者的同源位置S1和S2的反相关信号。图片显示了OxyHb(中列)和deOxyHb(右列)的信号平均值并证实了配对受试者之间对应于角色变换(倾听和说话)的预期反相关性、以及OxyHb和deOxyHb信号之间的反相关性。 图6展示了两位受试者源自对讲话和倾听敏感的脑区S1和S2的信号之间的反相关性。和fNIRS信号的预期相同,每位受试者每个通道内的deOxyHb和OxyHb信号反相关(详见上文吸收光谱和示例)。对话过程中大脑内功能连接性大于独白期间:采用常规线性模型和心理生理互动(PPI)分析技术。 旨在了解传统人物相关、单个大脑功能连接性作用的分析,证实了面对面互动中对话的神经显著性。大脑偏远区域间功能连接性的测量表明,和独白相比在对话过程中同步会增加。尤其是在一项面部敏感性大脑区域梭状回(Kanwisher等人,1997年)被选定为重点区域的心理生理学互动(PPI)(Friston等人,1997年)的分析中,证实了面对面目光下对话可以增强威尔尼克语言区和布鲁卡语言区之间神经共变的强度(图7)。研究发现证实了对面对面过程中布鲁卡语言区和威尔尼克语言区间互动性增加的规范性语言系统的预期。对话过程中大脑间一致性大于独白过程:旨在研究大脑间互动的大脑间一致性(采用小波比较)。 根据内部(大脑内)功能连接性研究发现预计,这些区域在面对面条件下也会产生大脑间的共鸣。根据在每个通道获得的分级信号的小波核心,为对话(红色)和独白(蓝色)条件下的大脑间一致性(图8A)进行了绘图。对于两个大脑间大脑区域所有可行配对都以不偏不倚的方式进行了考虑。仅在对话和独白条件下发现了布鲁卡-威尔尼克语言区配对的核心范围内约6.34秒的大脑间一致性的显著差异(x轴)。语言产生区域(布鲁卡语言区)和语言接收区域(威尔尼克语言区)推定功能之间的大脑间一致性和这些研究发现一致,并且和以当前对这些区域的了解为基础的预期结果一致(图8B)(Jiang等人,2012年)。 图7. 在双方面对面目光下,对话条件下的大脑内功能连接性(PPI)大于独白条件下。依据是梭状区(绿色),连接区域(p ≤ 0.05)为布鲁卡区(-55, 20, 16)和威尔尼克区(-48, -36, 40)deOxyHb信号。(Hirsch, J., Noah, A., Zhang, X., Yahil, S., Lapborisuth, P., & Biriotti, M.(2014年10月)。背外侧前额叶皮层内专用于人际交流的神经专区:一项NIRS研究。神经系统科学协会年度会议上的演讲,美国伊利诺斯州芝加哥。) 这些研究表明了采用fNIRS和超高扫描技术研究互动人脑间动态关系的潜在未来方向。此外,语言超高扫描研究记录了诸如语言系统组分等广为人知的功能性神经解剖结构是可以采用fNIRS观察到的,而且两个个体间大脑一致性和同步的其他特征可以被作为新型探索方向进行研究,以便对作为社交互动神经事件基础的未知问题进行表征。这些研究还证实了光极覆盖范围可涵盖整个头部表面的技术的优势(Zhang等人,2016;Zhang等人,2017年;Dravida等人,2017年)。由于神经系统依赖于多个区域之间的信号合作(整体性原则),最成功的NIRS技术将取决于整个大脑的大脑功能采样。潜在获益包括可实现人际交往和相互交往过程中涉及的神经组织原则的方法及技术的标志性突破。进一步的研究可采用这些新的技术来进一步了解交流障碍的神经学基础,以及发育障碍中的社交能力障碍的神经学基础是如何偏离正常发育基础的。 之后我们应该怎么做? 功能性NIRS是一种正在快速成长的神经成像技术,在过去的20年间每3.5年相关著作数量就会翻一倍(Boas等人,2014年),且目前的增长轨迹呈指数型。主要开发领域包括神经发育、感知和认知、运动控制、以及精神疾病及神经疾病和治疗等传统神经系统科学主流领域中应用的仪器、分析方法、以及实验程序优化。神经反馈(Lapborisuth等人,2017年)和成人冲突认知神经系统科学(Noah等人,2017年)的近期应用展现了这些新的目录。不过,fNIRS的主要优势和自然环境中信号获取相关,而不受到高磁场以及限制头部运动及交流的不适成像条件带来的局限性的限制。这些优势让fNIRS成为了神经系统科学领域一种新前沿的潜力领先技术;这一前沿旨在了解社会行为和大脑间人际互动的神经相关性(Pinti等人,2015年;Noah等人,2015年;Hirsch等人,2017年)。旨在实现这一主要进展的各方各面基本已就绪。这一特定最终目标的关键开发优先事项 包括:1) 专注于代表和系统及其他非神经组分区分的信号的神经贡献的信号组分的计算算法(Kirilina等人,2012年; Zhang 等人,2016年);2) 光极完全覆盖头部以便获取潜在远程神经回路的动态活动;3) 同步EEG、fNIRS、以及眼部追踪综合测量(例如)用于远程大脑机制综合性报告的多模式系统。BRAIN倡议和fNIRS作为主流神经技术兴起的共同发生,催动了专门针对两个或以上个体之间人际互动的未开发神经系统的有效潜力。 图8. 大脑间同步的一致性分析。A. 为独白(蓝线)和对话(红线)条件下威尔尼克及布鲁卡语言区(WA和BA)的deOxyHb fNIRS信号绘制了一致性,表明了和独白相比对话条件下同步性显著更高(p 0.005),并且仅在面对面条件下观察到。研究发现在成对受试者中具有双边意义,并且在目标区域方面无偏倚。B. 这些一致性研究结果仅限于布鲁卡和威尔尼克语言区(群组数据)。(Hirsch, J., Noah, A., Zhang, X., Yahil, S., Lapborisuth, P., & Biriotti, M.(2014年10月)。背外侧前额叶皮层内专用于人际交流的神经专区:一项NIRS研究。神经系统科学协会年度会议上的演讲,美国伊利诺斯州芝加哥。)参考文献Babiloni, F., & Astolfi, L. (2014).Social neuroscience and hyperscanning techniques: past, present and future.Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 44, 76-93.Boas, D. A., Elwell, C. E., Ferrari, M., & Taga, G. (2014).Twenty years of functional near-infrared spectroscopy: Introduction for the special issue.Neuroimage, 85, 1-5.Cui, X., Bryant, D. M., & Reiss, A. L. (2012).NIRS-based hyperscanning reveals increased interpersonal coherence in superior frontal cortex durintion and methodology.Neuroimage, 85, 6-27.Singh, M., Kim, S., & Kim, T. S. (2003).Correlation between BOLD‐fMRI and EEG signal changes in response to visual stimulus frequency in humans.Magnetic Resonance in Medicine, 49(1), 108-114.The White House, Office of the Press Secretary.(2013).Remarks by the President on the BRAIN Initiative and American Innovation [Press release].Retrieved fromhttps://www.whitehouse.gov/the-press-office/2013/04/02/remarks-pr esident-brain-initiative-and-american-innovationZhang, X., Noah, J. A., & Hirsch, J. (2016).Separation of the global and local components in functional near-infrared spectroscopy signals using principal component spatial filtering.Neurophotonics,3(1), 015004-015004.Zhang, X., Noah, J. A., Dravida, S., & Hirsch, J. (2017).Signal processing of functional NIRS data acquired during overt speaking.Neurophotonics, 4(4), 041409. doi: doi:10.1117/1.NPh.4.4.041409
  • 带您了解石油产品运动粘度的重要性
    随着润滑油知识的普及,消费者对粘度、闪点、倾点、粘度指数四大指标,有了初步的认识,今天我们来说一说,判断润滑油好坏的重要指标之一的粘度指标。  粘度指标的意义  润滑油,如切削油、成型油、液压油的牌号是根据润滑油的粘度来划分的。  润滑油在使用过程中,粘度发生变化。用粘度的增减可确定油品是否需要报废更换。  可以指导控制生产,按照粘度大小控制馏分。  粘度是选择润滑油的重要依据。其选用的一般规律是:压力高,转速低,磨损大的工况时,选择粘度大的油;反之,选择粘度小的油。需要油膜厚的场合,选择粘度大的油;需要散热强的场合,选择粘度小的油。  粘度也是轻质燃料油的重要指标。这是因为粘度-分子量-闪点这些指标具有相关性。
  • 水质监测专家谈如何评估再生水安全性
    仪器信息网讯 2014年9月25日,&ldquo 第25届中国国际测量控制与仪器仪表展览会科学仪器服务民生学术大会&rdquo --环境与安全检测技术及仪器研讨会第二天会议在北京国际展览中心(新国展)召开。会议由中国仪器仪表学会、中科院安徽光学精密机械研究所主办,中国仪器仪表学会科学仪器学术工作委员会、中国仪器仪表学会环境与安全检测仪器分会承办,仪器信息网作为战略合作媒体参加了此次研讨会。   北京城市排水集团有限责任公司翟家骥   报告题目:再生水回用及安全性评估体系的建立   翟家骥高级工程师在报告中介绍了再生水的定义、再生水回用的意义、再生水目前研究的主要内容和再生水安全性评价。   我国现有6项再生水水质国家标准,但未对再生水水质安全评价的指标进行规定。再生水水质安全评价不仅可以保障再生水回用过程的人类健康及生态安全,指导再生水回用的监督管理,而且对再生水工艺的选择和优化有广泛的指导意义。   目前,再生水水质安全评价方法主要有淡水发光细菌抑光率、大型蚤急性毒性、斑马鱼毒性等试验内容。翟家骥高级工程师介绍:参考水质毒性指标相关标准,消毒副产物浓度升高可增加再生水的急性毒性 再生水毒性与TOC相关性为0.847,证明再生水中急性毒性主要由有机物引起 依照现有评价标准及方法,再生水厂出水急性毒性等级为IV级即为无毒。
  • PerkinElmer 推出全新创新性多模式微孔板检测仪
    中国,上海&ndash 2014年6月24日-专注于提高人类健康及其生存环境安全的全球领先公司PerkinElmer Inc. 今天宣布推出EnSight&trade 多模式微孔板检测仪。EnSight系统是市面上第一款将标记、无标记检测功能和先进成像技术(能够进行细胞成像)整合到同一台式系统上的微孔板检测仪,能够帮助研究者们在同一平台上进行试验&mdash &mdash 以便在新药研发过程中更早地获得可靠的预测结果。   科学家们可以将EnSight系统应用在癌症、细胞毒性、生物治疗、表观遗传学和原代/干细胞等研究领域。EnSight系统能够帮助研究者们获得更为可靠的读数,并通过样品生成更多类型的数据 还可以利用EnSight微孔板不同的技术模式进行确证检测,确保不会因使用的检测技术限制而导致结果有所偏差。   &ldquo 对于EnSight系统,我们将PerkinElmer在细胞成像领域内业界领先的专业技术应用在我们的多模式微孔板检测仪技术上。由此,我们开发了一套创新性系统帮助研究者们加快研发全新治疗方案的进程。&rdquo PerkinElmer 生命科学与技术部总裁Brian Kim 表示。   EnSight系统的细胞成像功能使研究者们可以快速可视化细胞并生成单细胞数据。在使用原代/干细胞时,此单细胞数据比传统多模式检测技术生成的典型单孔数据更具细胞生物学的相关性。   EnSight系统不仅具有独一无二的检测技术组合,还配备了全新的Kaleido&trade 数据采集和分析软件。此类软件拥有基于工作流程的向导式界面,让用户可以快捷方便地设置和运行检测,执行细胞计数等分析任务,并生成图片和报告。   除了细胞成像功能之外,EnSight系统结合了Alpha 技术、PerkinElmer 的 LANCE® 和 DELFIA® TRF 检测平台。这套系统还采用了Corning® Epic® 无标记技术,可提供有关细胞和生物化学系统丰富的生理相关性数据,并且不受标记干扰。   更多有关EnSight 系统的详细信息,请访问 www.perkinelmer.com/ensight。   关于 PerkinElmer, Inc.   PerkinElmer, Inc.是一家专注于提高人类健康及其生存环境安全的全球领先公司。据报道,该公司2012年收入约为21亿美元,拥有约 7,500名员工,为超过150个国家/地区的客户提供服务,同时该公司也是标准普尔500指数的成员。有关其它信息,请访问 www.perkinelmer.com。
  • 国家药监局关于印发药品抽检探索性研究原则及程序的通知
    3月29日,国家药监局印发药品抽检探索性研究原则及程序的通知。本原则及程序主要适用于在药品抽检中按程序开展的探索性研究,以及基于检验和探索性研究结果对抽检品种质量状况进行的相关分析工作。 探索性研究应针对处方工艺、现行标准与质量存在的主要或重要缺陷、标准检验中发现的问题等影响药品质量的关键因素开展,如非法添加、溶出曲线、含量均匀度分布曲线、包材相容性等,并提出解决问题的办法或建议。 药品探索性研究要点包含化学药、中成药、中药饮片、生物制品、药用辅料、药包材共六种药品类别。《药品抽检探索性研究原则及程序》要点解读一、化学药问:药品探索性研究要点中化学药应该重点关注?答:口服固体制剂:针对标准较简单、关键质量控制指标缺失或存在一定问题、未通过一致性评价的仿制药、地标升国标等品种,建议重点关注溶出度、释放度、有关物质、元素杂质残留、有机溶剂残留等研究。已经通过一致性评价的品种,除承检机构发现可能影响药品质量的问题外,不建议做大量的溶出度探索性研究,可通过适当的批间溶出曲线比较,考察其工艺稳定性和一致性情况。注射剂:重点关注与临床给药方式相关的用药合理性、安全性、有关物质、渗透压、添加剂(稳定剂、抗氧剂、助溶剂、等渗剂等)、pH值、溶液澄清度与颜色、不溶性微粒与可见异物等方面。 无菌分装的注射用粉针:重点关注晶型、溶液的澄清度与颜色、有关物质、溶剂残留、包材(如胶塞)相容性、包材(如硅硼玻璃)多种元素杂质的残留;对于有可能产生聚合物的品种,建议考察其聚合物的水平,并应评价测定方法的科学性和合理性,考察聚合物与有关物质之间的相关性;探讨有关物质测定方法取代聚合物测定方法的可行性;考察不同方法测定结果之间的相关性。 滴眼剂:该剂型属无菌制剂,应对其安全性给予关注,参考注射剂项下相关要求进行研究,同时应重点关注渗透压、pH、无菌、可见异物、不溶性微粒、金属性异物等研究项目;关注缓冲剂与抑菌剂种类、用量合理性、抑菌效力及其对药物稳定性的影响;关注开启后的微生物污染情况;适当考虑对滴眼液的黏度的评价,分析处方的合理性、工艺稳定性和使用中的稳定性;适当考虑包装材料、容器或包装方式对其抑菌效力等质量稳定性的影响。 二、生化药品问:生化药品中的动物来源生化药品要关注什么呢?答:关注动物的种属是否存在混用或代用;通过考察组胺、动物感染微生物的蛋白或核酸残留来验证使用的动物是否符合检疫的要求;关注生产工艺能否有效去除杂蛋白或核酸残留;关注添加剂与渗透压;关注高分子物质;考察辅料对含量测定的干扰;关注活力测定方法的专属性;关注抗生素残留问题;关注标准中未涉及的安全性项目(如:过敏反应,异常毒性,热原或细菌内毒素等)。三、中成药问:中成药需要关注的项目都有?答:口服制剂-药材、饮片;生产工艺;质量控制;安全性。注射剂-生产工艺、外观、添加剂、渗透压、高分子杂质、质量控制。软膏剂-生产工艺、添加剂、质量控制等;关注微生物限度或无菌、防腐剂用量合理性及抑菌效力、含细粉软膏剂的粒度。 四、生物制品问:生物制品关注哪些?答:生产工艺;不同企业产品质量的相似性;质量标准制定的科学性和合理性中关注可见异物、微细可见异物及不溶性微粒等的分布及来源;包材相容性关注包材中元素的迁移情况,包括重金属离子、抗氧剂(农残)、有机物等;其他质量扩展研究。 《药品抽检探索性研究原则及程序》配套标准物质解决方案一、二、三、四、五、六、七、八、九、
  • Fab区限制性酶切-nSMOL技术助力抗体药物血药浓度监测
    导读抗体药物在临床上主要用于癌症、自身免疫、代谢和传染病等疾病的治疗。与小分子药物相比,抗体药物在体内的吸收、分布、代谢及排泄具有独特的药代动力学特征。2020版《抗肿瘤生物类似药治疗药物监测药学专家共识》中多数专家强烈推荐对其进行监测,以实施个体化治疗策略。纳米表面分子导向限制性酶解- nSMOL(nano-Surface and Molecular Orientation Limited Proteolysis)技术是岛津开发的革新性技术,可以选择性酶解Fab 区域特征肽段,克服了全酶解技术及ELISA法诸多缺点,具有更好的选择性和重现性,是复杂基质中抗体药物定量的新利器。突破传统方案,nSMOL技术 – 抗体药物定量新视野以往对抗体药物的检测主要是采用ELISA试剂盒完成,但ELISA方法存在开发时间长、准确性一般、假阳性率高、线性范围窄等问题。而LC-MS/MS方法可以很好地弥补ELISA法的不足,但是如果前处理方法不够成熟,面对复杂的基质组分,常导致选择性和重现性不佳、检测耗时或灵敏度不理想的情况。01 技术原理nSMOL技术同时弥补了ELISA法及传统全酶解LC-MS/MS法的不足,技术原理如图1所示,其利用胰酶纳米颗粒与固化树脂之间孔径的差异,限制胰蛋白酶与抗体药物的接触区域,可以选择性酶解Fab 区域特征肽段。图1. nSMOL技术选择性酶解原理摘自Iwamoto N. et. al.Analyst, 2014, 139, 576-58002 技术优势nSMOL技术能确保获得靶标蛋白特异性肽段,降低样品的复杂程度,克服了传统溶液全酶解技术中存在的酶解产物复杂、酶解效率低、酶解重现性差,内源性干扰严重等问题,从而表现出良好的选择性和重现性。与ELISA法相比(见表1),其开发周期更短,定量特性更适合高灵敏、高特异性、多种抗体药物的高通量测定。03 应用广阔nSMOL技术开启了抗体药物定量分析的新视野,经过岛津与客户的不断研究探索,该技术已在不同治疗用途抗体药物的研发、质控、临床治疗药物监测中得到成熟应用。图2展示了国内外相关应用成果。截至目前,全球已上市100余种抗体类药物,nSMOL技术应用前景十分广阔。图2. 国内外相关应用创新临床应用,nSMOL技术实现多种炎症治疗性抗体药物同时监测临床上多种抗体药物均可用于炎症性免疫疾病的治疗,因此同时定量监测人血液中多种抗体药物浓度的分析方法,具有迫切的临床需求。01 nSMOL临床应用nSMOL技术发明人 - 岛津生命科学研究中心Takashi Shimada博士及其科研团队,2019年在《Journal of Immunological Methods》期刊上发表文章,使用nSMOL技术开发了9种抗体和Fc-融合蛋白(英夫利昔单抗、阿达木单抗、尤特克单抗、戈利木单抗、依库珠单抗、依那西普和阿巴西普、托珠单抗和美泊利单抗)的LC-MS生物分析方法,通过临床试验进一步论证了该技术在多种抗体药物浓度同时监测应用中的巨大价值。该文章中样品的处理方式采用了改进的nSMOL反应条件, 如图3所示。图3. 9种抗体和Fc-融合蛋白的nSMOL样本处理流程首先样品在缓冲液中与结合有Protein A的树脂混合,样品中的抗体被亲和富集。第二步,富集后的树脂与含固定化胰酶纳米颗粒混合,其表面固化的胰蛋白酶可以与树脂所富集抗体的Fab区域进行充分接触,特别是Fab区域中的CDR相关特征肽段被选择性酶解下来,洗脱后进行LC-MS/MS定量。为提高低敏抗体托珠单抗和美泊利反应效率,采用了250 mM TCEP-HCl水溶液的酸化还原加速条件进行处理,得到了良好的结果。9种抗体和Fc-融合蛋白通过特征肽段的LC-MS/MS检测,获得了其典型MRM色谱图(图4a,图4b),9种药物具有良好的灵敏度、色谱保留及峰形。图4. 9种抗体和Fc-融合蛋白药物典型MRM色谱图根据日本厚生劳动省药品和食品安全局评估和许可司发布的《药物开发中生物分析方法验证指南》进行了详细验证。验证结果显示该方案的定量灵敏度、线性范围、重复性、准确性等指标均满足该类抗体治疗药物监测需求。02 临床研究2017年11月至2019年1月,京都大学医院招募了45名患有类风湿关节炎(RA)或炎症性肠病(IBD)的日本患者参加这项研究。作者使用临床患者样本对比分析了9种药物同时监测与单个监测方法所得结果的相关性。部分结果见图5。图5. 两种方法定量结果相关性分析线性回归拟合Pearson相关分析表明,两种监测方法所得结果之间具有良好的相关性,且对照组各数据在95%置信区间内具有较高的重现性和较低的变异。作者经过严苛的方法学验证及临床实验,证明了基于nSMOL技术的LC-MS/MS法可以同时定量人血清中多种抗体及Fc-融合蛋白药物,并应用于治疗药物监测,助力患者个体化精准用药。结语nSMOL技术结合岛津三重四极杆质谱仪能够较好地解决单克隆抗体药物在定量分析中的难题,是抗体药物血药浓度监测不可或缺的高效工具。该方案为治疗性抗体药物的治疗药物监测(TDM)提供了更加简便高效、准确稳定的检测方法,期待其临床应用能够助力个体化治疗策略的探索与实践。撰稿人:任彪文中推荐技术方法方案仅用于医学专业人士技术交流,不作为临床诊断依据。如需深入了解更多细节,欢迎联系津博士sshqll@shimadzu.com.cn
  • 汛期水质安全 | 生物毒性及重金属现场快速分析解决方案
    汛期饮用水水质安全监测环境应急污染事件PART01生态环境部下发汛期饮用水水源环境监管工作通知近期,国内多地降雨量远超往年,连续的暴雨不仅会影响人们的正常生活,而且会发生不同程度的城市内涝,尤其在低洼社区、下凹式立交桥、地下交通设施等都会聚集大量的雨水,并形成严重的城市内地表径流,严重的将导致洪涝和地质灾害。此外,灾害过后将不可避免的导致一系列的饮用水水质安全问题,生态环境部就此类问题于2023年8月11日紧急发布《关于加强汛期饮用水水源环境监管工作的通知》,旨在加强对饮用水水质的监测和安全预警,尤其是重点排污企业,避免洪涝次生灾害的产生。PART02潜在危害 洪水是一种常见的自然灾害,对人类生活和自然环境造成极大的影响。其中,洪水后的饮水安全问题尤为突出。洪水期间,水源易受到污染,水质恶化,直接威胁到人们的身体健康。 洪水会导致水源地取水口受损、自来水厂和水井被淹、供水设施及输配水系统破坏,地表或河床底部泥沙、腐殖质会被冲入水中,造成水质浑浊度增加,影响饮用体验感和后期消毒效果;洪水还会将大量人畜粪便、垃圾、污水、动物尸体冲入水中,造成致病微生物污染,可能导致出现肠道疾病和其他传染病;如果受灾地区有储存有毒有害化学品的工厂、仓库,或者有农田,会造成有毒有害化学物质和农药的污染,可导致急性、慢性化学性中毒。 近年来,国内外学者针对洪水后的饮水安全问题进行了大量研究。一些研究结果显示,洪水过后,城市内的地表径流不仅会对城市排水系统造成巨大的负担,而且大量未经处理的雨水在地表流动的时候,会混入大量地表沉积物,包括固态废弃物碎屑 (城市垃圾、动物粪便、城市建筑施工场地堆积物) 、化学药品 (草坪施用的化肥农药)、车辆排放物等,其中含有较高浓度且成分复杂的细菌、重金属等污染物,而水体中较高含量的微生物和有害物质,如细菌、病毒、寄生虫、重金属等,会通过水体扩散,引发各种疾病,对人类健康造成威胁。 基于此,在应急污染事件发生时,需要对污染物的种类、数量、浓度规模,以及生态的破坏程度、规模等进行监测,旨在发现和查明环境污染情况,掌握污染的规模和程度,这对应急污染事件的后续处理至关重要。PART03环境应急监测 常规水质参数,如溶氧、浊度、pH、氮、磷、COD等对水质安全的检测程度有限,无法给出一个生物性的综合指标,而且应急污染事件中常规参数变化通常不显著,通常无法构成实施水质预警、应急措施的证据基础;而实验室检测的常规方法,虽然可对规定项目进行精确监测,但是可能遗漏许多非常规毒性物质,无法确定对人体的毒性和综合效应;对于生物毒性检测技术,是通过生物传感器监测受试水生生物的生物学指标变化,检测范围广,对大多数有机/无机有毒物质敏感,可反映水体的综合毒性变化,适合用于有毒物质污染事件的应急监测和预警。 对于应急污染事件,主要可对常见的重金属元素铜、镉、铅、锌、砷、汞进行现场应急检测,以确定主要有害重金属元素的污染情况。传统的重金属检测方法是原子光谱法,其准确度、精密度好,但是成本高,分析时间长,操作人员要求高,只能在实验室内进行分析;分子光谱法可进行现场分析,但是其灵敏度低,实际检出限通常高于0.05mg/L,无法满足I类测定要求,且方法抗干扰能力弱,样品色度浊度对结果干扰大;而阳极溶出法安法对重金属的检测,其灵敏度、准确度与原子光谱法接近,数据相关性极高,且方法抗干扰能力强,对样品色度、浊度无要求。便携式水质生物毒性分析仪 Microtox FX Microtox FX 是一款操作简便且灵敏度极高的便携式水质生物毒性分析仪,采用生物发光检测技术,并使用先进的光电倍增管(PMT),可检测到发光细菌在分析过程中的发光量变化,可对事故或人为的饮用水及废水污染紧急事件进行快速毒性检测。,时长02:01快速检测 - 样品准备后5分钟可得到结果生态环境应急监测及新污染物检测轻量便携 - 适用于现场和应急场合通过ISO 13485 质量体系认证便携式重金属分析仪 MicrotraceTM PDV MicrotraceTM PDV 是一款适用于应急场合和现场测试的便携式分析仪,重金属检测是日常理化分析的基础,而基于阳极溶出伏安法的便携式重金属检测仪,由于其灵敏度高、检测限较低、检测快速、所需样本量少等特点,可成为目前实验室进行重金属检测和开展和重金属检测相关科研工作的良好补充。,时长00:55支持检测最多24 种重金属元素与比色法相比,精确度和灵敏度更高,干扰更少用于现场或实验室检测时,检出限低至 0.5μg/L与实验室分析方法(AAS, ICP-MS)有极强相关性,且分析成本更低可搭配 Android 平板 App 使用,可极大提升仪器易用性和便携性
  • 助力复产复工|上海提供与疫情相关的不可抗力事实性公证以及相关涉复工复产公证服务
    上海市公证协会关于为企业出具与“新型冠状病毒肺炎”疫情相关的不可抗力事实性公证及相关涉复工复产公证的通知近日,受新冠肺炎疫情影响,本市企业特别是进出口企业无法如期履行或不能履行包括贸易合同在内的合同。为助力企业复工复产,维护合法权益,助力企业依法减免违约责任,本市公证行业可为企业提供与“新型冠状病毒肺炎”疫情相关的不可抗力事实性公证以及相关涉复工复产公证服务。各公证机构在出具与“新型冠状病毒肺炎”疫情相关的事实性公证时,需要结合不同地区政府发布的疫情防控通知和规定,具体分析当地防控措施给合同履行带来的实际影响来判断,企业需提供佐证材料。企业办理与“新型冠状病毒肺炎”疫情相关的事实性证明的公证需要提交的相关佐证材料:1申请人的主体资格证明材料,如企业的营业执照复印件、法定代表人的身份证件复印件或相关授权证明文件;2企业无法如期履行或者不能履行的,如贸易合同、货物订舱协议、货运代理协议、报关单等;3相关政府、机构出具、发布的疫情防控通知和规定;4清楚表述合同无法履行与相关疫情防控要求之间逻辑关系并加盖公章的情况说明;5与出具“新型冠状病毒肺炎”疫情相关的事实性证明所需的其他佐证材料。对于申请办理“新型冠状病毒肺炎”疫情相关的不可抗力事实性公证以及其他相关涉复工复产公证,企业可通过本市各公证机构咨询电话、微信公众号、公证机构线上办证小程序以及其他公示的线上方式咨询了解相关情况。目前,上海市大部分的公证机构处于封控管理的状态,如企业有申办与“新型冠状病毒肺炎”疫情相关不可抗力事实性公证以及相关复工复产证明公证的需求,公证机构将根据不同企业需求,可结合实际情况出具电子版公证书,并且待公证机构恢复窗口服务后,联系企业前来领取公证书正本;如无法出具电子版公证书的,企业可先提供有关材料,在公证机构恢复对外服务后,第一时间联系企业前往公证机构领取公证书正本。特此通知。上海市公证协会2022年4月26日
  • PD新模型:破坏线粒体复合物I功能足以诱导进行性帕金森症
    帕金森疾病(Parkinson’s disease, PD)是第二常见的神经退行性疾病,患者所表现出的运动功能障碍主要由黑质(substantia nigra, SN)中多巴胺能神经元丧失引起。尽管PD致病因素多样,但多项证据表明线粒体功能缺陷在其中的重要性,例如编码维持线粒体质量控制蛋白的PARK7、PARK6和PARK2基因突变能引起早发型PD【1】。多巴胺能神经元对线粒体功能障碍的易感性可部分归因于其高代谢需求,从而引起线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)的持续刺激,然而这种巨大能量的提供是以线粒体氧化损伤增加为代价的。尸检研究表明,PD患者SN中mtDNA完整性的丧失与功能性线粒体复合物I(MCI)的丧失存在相关性。然而,这种MCI获得性损伤究竟是PD疾病进程中的一种副产品还是疾病的驱动因素还不得而知。2021年11月3日,来自美国西北大学Feinberg医学院的D. James Surmeier团队在Nature杂志上发表了一篇题为 Disruption of mitochondrial complex I induces progressive parkinsonism 的文章,这项研究通过选择性破坏小鼠多巴胺能神经元中MCI功能,发现MCI功能障碍足以导致进行性的帕金森病相关运动缺陷,且不同类型的运动功能损伤(精细动作和粗大运动)与不同部位(纹状体和黑质)多巴胺释放的相关性,挑战了长期以来存在的关于该疾病运动症状的观点。为了证明MCI功能障碍是否作为PD的驱动因素,该团队从小鼠多巴胺能神经元中特异性地敲除编码MCI催化核心亚基的Ndufs2基因。cNdufs2-/-小鼠在出生后20天(P20)仍表现出正常的粗大运动行为。但在随后10天中,SN多巴胺能神经元中的线粒体成为ATP的净消费者而非生产者,且线粒体嵴结构发生了明显改变。利用RiboTag方法分离多巴胺能神经元中的mRNA并进行测序发现,cNdufs2-/-小鼠中存在一种类似Warburg效应的代谢重编程,即编码促进糖酵解蛋白的基因上调,而与OXPHOS以及编码糖酵解抑制剂的基因下调。除了触发代谢重编程外,该团队还发现Ndufs2的缺失会导致与轴突生长和运输、突触传导、多巴胺(DA)合成和储存等相关的基因表达发生显着变化。对纹状体组织的液相色谱和质谱分析进一步验证cNdufs2-/-小鼠纹状体DA合成明显下降,此外,有助于驱动起搏的环核苷酸门控阳离子通道电流也明显减少。到P60,与多巴胺能信号相关的轴突蛋白的丢失由背侧纹状体扩大到腹侧纹状体,且cNdufs2-/-小鼠SN多巴胺能神经元胞体树突区域中的酪氨酸羟化酶表达降低至对照组一半左右,且DA释放量下降约75%。与在整个基底神经节中DA迅速耗尽的传统PD模型相比,cNdufs2-/-小鼠的病理分期能够评估DA释放的区域缺陷如何与行为相关联。随着背侧纹状体DA释放在P30左右下降到接近检测阈值,cNdufs2-/-小鼠失去了执行联想学习任务的能力,有趣的是,该任务可以通过P30时的左旋多巴治疗恢复,而P60的治疗则不能恢复。在通过小鼠从前爪去除粘合剂所花费的时间来评估精细运动技能的实验中,cNdufs2-/-小鼠完成任务时间明显延长,同时也表现出较差的旷场探索行为表现。此外,P60的cNdufs2-/-小鼠仅表现出轻微的步态障碍,到了P100才会表现出后肢张开、爪子位置异常和步幅改变等特征。而在P120-150期间,大约有40%的SN多巴胺能神经元丢失。需要注意的是,cNdufs2-/-小鼠在后期才出现粗大运动行为缺陷,这与SN DA而非背侧纹状体 DA释放变化平行。尽管有明确的临床证据表明纹状体DA耗竭对于PD患者的运动迟缓和僵硬是必要的【2】,但其充分性从未得到充分测试,因为传统的PD模型往往会导致整个基底神经节DA的快速耗竭。在此处通过对cNdufs2-/-小鼠的观察表明,背侧纹状体DA释放的丧失足以产生运动学习和精细运动缺陷,但并未达到类似于临床PD的运动症状水平。该团队通过分别向小鼠背侧纹状体或SN中立体定位注射携带AADC(可将左旋多巴转化为DA)的AAV,以及随后对小鼠旷场步态的分析,证明黑质多巴胺释放丧失对于粗大运动缺陷而言是必要因素。总的来说,这项研究不仅证明多巴胺能神经元中MCI功能丧失足以引发进行性的、轴突先行的功能丧失和左旋多巴反应性帕金森病,还证明背侧纹状体的DA耗竭对于联想运动学习和精细动作而言是必要的,但黑质的DA释放缺陷才会引起类似于临床PD患者表现出的粗大运动损伤特征。针对这项研究,来自美国格莱斯顿研究所的Zak Doric和Ken Nakamura在同期杂志上发表观点文章 Principles of Parkinson’s disease disputed by model 。他们指出González-Rodríguez等构建的基于线粒体功能障碍的帕金森疾病小鼠模型代表了目前可用的散发性PD最佳模型之一,它不仅可以研究复合物 I 缺陷在疾病中的作用,还可以提供一个模型来评估治疗策略的潜力。此外,该模型一个显著特征是多巴胺神经元在几个月中进行性退化,且轴突和胞体退化存在延迟,这种延迟便于详细研究两个不同部位多巴胺损伤所带来的影响。另一个相当大的进步是该模型证实纹状体多巴胺释放减少对于运动缺陷来说是必要而不充分的,也就是说,黑质多巴胺在维持粗大运动方面起着至关重要的作用。原文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-021-04059-0https://doi.org/10.1038/d41586-021-02955-z
  • ASD | 利用新鲜葡萄浆果的反射光谱测量估算葡萄浆果中的可溶性固形物总含量
    在葡萄栽培与酿酒工业中,可溶性固形物总含量(Total Soluble Solids, TSS)是衡量果实成熟度和品质的关键指标。不同品种的葡萄因其遗传特性和生长环境的差异,其TSS含量存在显著变化。准确估算各品种葡萄的TSS含量,对于预测酒的品质、调整酿造工艺以及确定最佳采收时机均具有重要意义。那么,如何能够准确估算葡萄的TSS含量呢?跟随小编,一起来看看下面这篇论文给出了怎样的答案。摘要 ABSTRACT可溶性固形物总含量(TSS)是决定葡萄最佳成熟度的关键变量之一。在这项工作中,基于漫反射光谱测量,开发了偏最小二乘(PLS)回归模型,用于估算Godello、Verdejo(白葡萄)、Mencía 和Tempranillo(红葡萄)等葡萄品种的TSS含量。为了确定TSS预测的最适合光谱范围,对四个数据集进行了回归模型的校准,其中包括以下光谱范围:400–700 nm(可见光)、701–1000 nm(近红外)、1001–2500 nm(短波红外)和400–2500 nm(全光谱范围)。我们还测试了标准正态变量变换技术。使用留一交叉验证评估了回归模型,评估指标包括均方根误差(RMSE)、决定系数(R2)、性能与偏差比(RPD)和因子数(F)。红葡萄品种的回归模型通常比白葡萄品种的模型更准确。最佳的回归模型是针对Mencía(红葡萄)得到的:R2 = 0.72,RMSE = 0.55 °Brix,RPD = 1.87,因子数 n = 7。对于白葡萄,Godello取得了最佳结果:R2 = 0.75,RMSE = 0.98 °Brix,RPD = 1.97,因子数 n = 7。所使用的方法和得到的结果表明,可以使用漫反射光谱和将反射值用作预测变量的回归模型来估算葡萄中的TSS含量。结果 RESULT葡萄的反射率是使用ASD FieldSpec 4 地物光谱仪进行测量,该仪器可检测350–2500 nm光谱范围内的反射率。葡萄样品(每个葡萄品种60个样品,每个样品有100颗浆果)散布在黑色容器芯中(17 × 17 cm)。从4个不同的数据中获取了100颗浆果的反射数据(在每次测量之前将样品顺时针旋转90°)。然后对反射数据进行预处理,得到4次数据的平均值。图1. 利用ASD地物光谱仪获取光谱数据的流程图2展示了四种葡萄品种的平均反射值范围以及原始数据(图2a)和SNV转换数据(图2b)的TSS反射值。在图2a中,红葡萄品种(Mencía和Tempranillo)具有非常相似的光谱特征。虽然在可见光范围内的反射值相似,但从波长675 nm处可以看出一些差异,最大和最小反射值分别约为895 nm和1080 nm,以及675 nm和960 nm。白葡萄(Godello和Verdejo)的光谱特征与红葡萄不同,但彼此非常相似。Godello和Verdejo在可见光-近红外范围的570 nm、830 nm和890 nm处具有最高的反射值。在这个范围内,反射值呈现轻微差异,尽管它们具有相同的光谱特征。从波长1160 nm开始,四种葡萄品种的反射值是相同的。图2 四种葡萄品种(Mencía、Godello、Tempranillo和Verdejo)采样浆果的平均光谱范围图3 Godello、Mencía、Tempranillo和Verdejo葡萄品种在使用原始数据(实线)和SNV转换数据(虚线)进行PLS回归时加权回归系数在全光谱范围内的分布。对四个品种的酿酒特性进行了交叉验证。黑线表示零相关性,并为了清晰呈现而偏移了3.0单位图4 利用原始光谱反射数据进行每个波长的简单线性相关性葡萄糖度(TSS)相关图。图5 利用原始(a–d)和SNV转换(e–h)反射数据进行的偏最小二乘回归(PLS)的均方根误差(RMSE)值。所有图应用相同的颜色刻度(请参阅右侧图例)。结论 CONCLUSION采用漫反射光谱测量方法,利用偏最小二乘(PLS)回归模型估计了四种葡萄品种(Godello、Verdejo、Mencía和Tempranillo)的总可溶性固形物(TSS)含量。基于所获得的结果,红葡萄品种的TSS含量估算最佳,特别是Mencía。用于TSS预测的最适宜光谱范围是近红外(NIR)范围(701–1000 nm)。在此光谱范围内获得了最高的R2和RPD值,以及最低的RMSE和F值。在所有光谱范围内,对数据进行SNV转换进一步改善了模型的评估指标结果。用于估算TSS的最佳变量(图5)分别位于860 nm处,波长201 nm的Godello;883 nm处,波长232 nm的Mencía;916 nm处,波长230 nm的Tempranillo;以及1055 nm处,波长230 nm的Verdejo。这些最佳点呈现出最低的RMSE值。研究表明,通过光谱测量的反射值,可以迅速、非侵入性地进行现场测量,从而估算TSS含量。
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