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凝血趋势相关的资讯

  • 783.3万!全自动凝血分析仪等一批医疗设备采购
    一、项目基本情况项目编号:ZK-CGZGK2021121项目名称:全自动凝血分析仪等一批医疗设备预算金额:7833000元最高限价:1包:2893000元2包:2390000元3包:2550000元采购需求:本项目共3个包,采购全自动凝血分析仪等一批医疗设备。具体采购要求详见附件《采购需求》,采购清单如下:包号序号采购品目名称单位数量预算单台限价(万元)预算总价(万元)备注1包1全自动凝血分析仪台165289.3进口2全自动化学发光免疫分析仪台160进口3涂片机台114.3进口4微量元素分析仪台1150国产2包5生物显微镜台255239进口6体视显微镜台225进口7全自动生化分析仪台150国产8样本存储罐(存放精液)个25进口9样本存储罐(存放卵子)个15进口10电动手术台张27国产3包11二氧化碳培养箱台335255进口12透明带红外激光光学系统套160进口13显微操作系统套190进口合计783.3 合同履行期限:国产产品合同签订生效之日起30天内交付,进口产品合同签订生效之日起90天内交付是否允许联合体投标:否
  • 谱育科技 | LC-MS/MS 抗凝血杀鼠剂检测专“鼠”方案
    抗凝血灭鼠剂又称慢性杀鼠剂,由 4-羟基香豆素或茚二酮母体结构衍生而来,能抑制体内凝血酶原的合成并使毛细血管壁脆裂,导致内脏出血不凝而使鼠死亡。长期以来,抗凝血类灭鼠剂( 鼠药) 在生产、生活中被广泛使用。然而,由于投毒或误食引起的集体鼠药中毒事故频频发生,对抗凝血杀鼠剂的准确定量变得至关重要。因此,建立一种快速、准确的LC-MS/MS分析方法来检测生物检材中抗凝血杀鼠剂具有重要意义。谱育科技基于EXPEC 5210 LC-MS/MS液质联用系统建立了灵敏度高、重现性好的生物检材中抗凝血杀鼠剂分析方法——9 种抗凝血杀鼠剂检出限、定量限、重复性优于公安司法在实际案件中的要求。01-实验仪器ULC 510 超高效液相色谱仪(具体配有二元超高压输液泵、含冷却功能超高压自动进样器、柱温箱)、EXPEC 5210 三重四极杆串联质谱仪。稳定可靠的硬件加拿来即用的方法包,7分钟即可以完成9种抗凝血杀鼠剂分离和测定,省心省力。02-实验数据液相色谱和质谱条件9种抗凝血杀鼠剂化合物名称及检出水平典型谱图与标准曲线▲ 9种化合物的MRM叠加图各化合物(0.5-50 ng/ml)的线性相关系数R均在0.999以上,其代表性标准曲线图如下:▲ 克灭鼠标准曲线▲ 杀鼠灵标准曲线▲ 杀鼠醚标准曲线各化合物保留时间和计算浓度精密度测试结果:本文采用谱育科技EXPEC 5210 LC-MS/MS快速分析生物检材中的抗凝血杀鼠剂,方法灵敏度高、精密度好,可充分满足公安、司法、疾控检测等机构测定需求。谱育科技,为您打造专“鼠”方案!
  • 109万!辽源市中医院全自动生化分析仪和全自动凝血分析仪采购项目
    1.项目编号:2882-234JLJHZBLY7,项目采购X[20221117]-0175号项目名称:全自动生化分析仪预算金额:72.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):72.0000000 万元(人民币)采购需求:①货物名称、数量、简要技术要求:全自动生化分析仪1台,简要技术要求:1.同时机上检测容量:≥3600测试;2.检测结果获取速度:每小时可获取多达≥300个结果;3.样本容量:≥40个样本,可连续添加样本;4.样本信息储存能力:≥5000个样本;5.单项检测结果获取时间:2.5-5分钟; ②质量要求:符合国家及行业现行相关标准 ③供货地点:辽源市中医院2.项目编号:2882-234JLJHZBLY8,项目采购X[20221117]-0177号项目名称:全自动凝血分析仪预算金额:37.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):37.0000000 万元(人民币)采购需求:①货物名称、数量、简要技术要求:全自动凝血分析仪1套,简要技术要求:1、PT 单项报告时间≤2.5分钟。2、样本针最低采样量≤2ul。3、仪器机身占地面积小于等于0.5㎡。4、清洁功能:PT、APTT、FIB、FDP、DD项目检测前后,仪器使用科室自产去离子水完成对样本针和试剂针的清洁,不需消耗其它清洗液。 ②质量要求:符合国家及行业现行相关标准 ③供货地点:辽源市中医院合同履行期限:签订合同后15 个工作日安装调试完毕。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 1314万!新疆维吾尔自治区第三人民医院(新疆维吾尔自治区职业病防治院)凝血功能检测试剂和干化学分析试剂采购项目(进口)
    一、项目基本情况1.项目编号:2441xzjk041项目名称:新疆维吾尔自治区第三人民医院(新疆维吾尔自治区职业病防治院)凝血功能检测试剂采购项目(进口)采购方式:公开招标预算金额(元):7029424.3最高限价(元):/采购需求: 标项名称:凝血功能检测试剂采购项目(进口) 数量:1 预算金额(元):7029424.3 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:具体采购要求详见招标文件 备注:合同履约期限:标项 1,1年。本项目(否)接受联合体投标。2.项目编号:2441xzjk053项目名称:新疆维吾尔自治区第三人民医院(新疆维吾尔自治区职业病防治院)干化学分析试剂采购项目(进口)采购方式:公开招标预算金额(元):6111523最高限价(元):/采购需求: 标项名称:干化学分析试剂采购项目(进口) 数量:1 预算金额(元):6111523 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:具体采购要求详见招标文件 备注:合同履约期限:标项 1,1年。本项目(否)接受联合体投标。二、获取招标文件时间:2024年04月08日至2024年04月16日,每天上午10:00至13:00,下午15:30至18:00(北京时间,法定节假日除外)地点:供应商登录政采云平台https://www.zcygov.cn/在线申请获取采购文件(进入“项目采购”应用,在获取采购文件菜单中选择项目,申请获取采购文件)方式:线上获取。售价(元):0三、对本次采购提出询问,请按以下方式联系1.采购人信息名 称:新疆维吾尔自治区第三人民医院地 址:新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市沙依巴克区南昌路9号联系方式:0991-75237602.采购代理机构信息名 称:新疆新之建工程咨询有限公司地 址:乌鲁木齐市沙依巴克区克西街618号亚欣国际酒店五楼联系方式:0991-88525763.项目联系方式项目联系人:吴坤 任素仙 李雪 母造诣 王英杰电 话:0991-8852576
  • 1232万!天津市第一中心医院全自动凝血分析仪等设备采购项目
    项目编号:0615-224122030043项目名称:天津市第一中心医院全自动凝血分析仪等设备采购项目预算金额:1232.0万元最高限价:1232.0万元采购需求:包号是否设置最高限额预算(万元)最高限额(万元)采购目录采购需求第1包否1,2321,232临床检验设备全自动凝血分析仪,1套临床检验设备全自动干式生化分析仪,1套临床检验设备全自动尿液流水线,2套临床检验设备全自动微生物鉴定及药敏分析系统,1套临床检验设备全自动核酸提取纯化仪,1套临床检验设备全自动化学发光仪,2套临床检验设备流式细胞仪,1套临床检验设备移动实验室方舱,1套临床检验设备全自动血细胞分析仪,2套临床检验设备血气分析仪,1套临床检验设备全自动粪便分析仪,1套临床检验设备G实验,1套临床检验设备GM实验,1套临床检验设备96道全自动移液工作站(200ul),1套临床检验设备全自动核酸提取仪,2套临床检验设备全自动医用PCR分析系统,6套合同履行期限:国产产品:签订合同之日起30日内到货(特殊情况以合同为准)。进口产品:签订合同之日起90日内到货(特殊情况以合同为准)。本项目不接受联合体参与。
  • 科研人员设计出一种应用于血液中凝血酶精准检测的高灵敏度传感器
    近期,中科院合肥研究院智能所吴正岩和张嘉团队设计出一种高灵敏度的适配体传感器,可以实现对血液中凝血酶浓度的精准检测。相关研究成果已被分析化学领域权威期刊Biosensors & Bioelectronics接收发表。 传感器的制备及检测机理图   凝血酶是一种蛋白水解酶,能催化纤维蛋白原转化为纤维蛋白,促进血液凝固,与白血病、血栓性疾病、血管壁炎症、阿尔茨海默症等多种疾病密切相关。在正常情况下,血液中不存在凝血酶,在凝血过程中凝血酶由凝血酶原转化生成。因此,精准地检测低浓度凝血酶对于相关疾病的诊断和治疗以及药物疗效的评价具有重要意义。   针对此类问题,课题组开发出高灵敏度的适配体传感器,利用具有优异电子传输通道的Ti3C2Tx MXene多级孔结构框架作为传感材料,同时选择具有高的电催化效应的金属纳米探针作为信号放大器,构建出应用于血液中凝血酶精准检测的高灵敏度适配体传感器。该传感器可以检测皮摩尔浓度的凝血酶,同时也展现出优异的抗干扰性和稳定性。   该研究工作得到安徽省高校协同创新计划项目、安徽省科技重大专项的资助与支持。
  • 中国兽药协会发布《动物凝血分析仪》等4项团体标准征求意见稿
    各有关单位及专家:由中国兽药协会立项的《动物凝血分析仪》、《动物全自动核酸检测系统》、《动物生化分析仪》和《动物荧光免疫层析分析仪》4项团体标准的征求意见稿,现公开征求意见。请有关单位及专家提出宝贵意见或建议,并于2024年4月18日之前将《征求意见反馈表》以邮件的形式反馈至协会,逾期未回复按无意见处理。联系人:王凯电 话:010-62103991-607邮 箱:ccvm@cvda.org.cn 附件:1.中国兽药协会团体标准征求意见反馈表2.《动物凝血分析仪》(征求意见稿)3. 《动物全自动核酸检测系统》(征求意见稿)4.《动物生化分析仪》(征求意见稿)5.《动物荧光免疫层析分析仪》(征求意见稿) 中国兽药协会2024年3月19日中国兽药协会关于《动物凝血分析仪》团体标准征求意见的通知团体标准--动物凝血分析仪(征求意见稿)团体标准--动物全自动核酸检测系统(征求意见稿)团体标准--动物生化分析仪(征求意见稿)团体标准--动物荧光免疫层析分析仪(征求意见稿)中国兽药协会团体标准征求意见反馈表
  • 仪器实验室公司Instrumentation Laboratory Co.对凝血酶原时间和纤维蛋白原测定试剂盒(凝固法) HemosIL ReadiPlasTin主动召回
    据北京市药品监督管理局网站2022年3月7日消息,仪器实验室公司Instrumentation Laboratory Co.对凝血酶原时间和纤维蛋白原测定试剂盒(凝固法) HemosIL ReadiPlasTin主动召回。沃芬医疗器械商贸(北京)有限公司报告,由于仪器实验室公司Instrumentation Laboratory Co.近期收到了客户对批号N0806224凝血酶原时间和纤维蛋白原测定试剂盒(凝固法)(国械注进20152402017)个别瓶试剂性能问题的投诉,包括不精确度增加、质量控制超出范围、样本结果延长。因此对上述批号的产品采取主动召回措施,召回级别为:二级。涉及产品的型号、规格及批次等详细信息见《医疗器械召回事件报告表》。
  • 解析:基因治疗作用机制、技术路径与行业发展趋势
    一如大家所知,生命科学的中心法则是所有生命活动遵循的基石,DNA双螺旋结构发现者之一Francis Crick在1958年提出的这一规则为现代分子生物学乃至整个生命科学领域奠定了最坚实的科学基础,也为生物医药领域,特别是近年来愈发明显的新型modality、多学科融合的新型疗法、不断涌现的生物技术新范式提供了底层科学上的指导。倚锋资本投资团队遵循这一科学法则,尝试探讨行业发展趋势与其中存在的投资机会。题为“生命科学中心法则系列”,本篇为第一期“基因治疗”,作为开篇,期待讨论与交流。基因治疗的定义基因治疗(gene therapy)是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病,进而达到治疗的目的。基因治疗是一种根本性的治疗策略,有望从根本上治愈一些现有常规疗法不能解决的疾病。导入的基因可以是与缺陷基因对应、在体内表达具有特异功能的同源基因,也可以是与缺陷基因无关的治疗基因。按照导入基因的策略,可分为三种类型:基因增补、基因抑制、基因编辑。图片来源:Nature,兴业证券研究所基因治疗的三种策略从源头而言,大多数疾病的发生都是基因层面出了问题,根据基因变异类型的不同,大致可分为两类:1)基因突变导致其指导合成的蛋白质功能异常,表现为蛋白质没有功能、功能变弱或过强,甚至产生有害蛋白;2)基因表达强度异常,表现为不该表达的基因表达、应该表达的基因不表达、基因表达的强度过强或过弱等。基因增补:将外源基因导入表达靶细胞(如肝脏细胞),其表达产物能修饰缺陷细胞的功能,是目前已上市和在研基因疗法的最主要策略。简而言之,就是“缺啥补啥”,也是迄今理论基础最清晰、最容易成药的策略。基因抑制:使无法正常工作的致病基因减弱或沉默,实现方式有些类似于基因编辑,难度较大。相比之下,小核酸干扰机制(RNAi)反而更适用于该策略。基因编辑(以CRISPR/Cas9为代表):切割靶基因,并对其进行精确编辑(删除、插入、替换等),实现对患者基因组“错误”基因的修正,基因编辑可以认为是基因治疗的终极手段,其涉及的治疗过程比基因增补复杂、潜在风险也更大、技术挑战也更高,目前发展阶段不如基因增补成熟。基因治疗的作用机制:中心法则生命科学的中心法则:在生物体内,遗传信息沿着“DNA-RNA-蛋白质”的方向逐级传递,蛋白质是遗传信息的表现形式,亦是一切有机生命体的表现形式,因此疾病发生时多表现为蛋白质层面的异常;DNA、RNA、蛋白质三个层面,传统的小分子(如靶向药)、大分子(单抗,重组蛋白等)都是针对蛋白质层面的治疗策略,基因治疗是针对源头(DNA)的治疗策略,RNAi、mRNA是针对中间过程的治疗策略。图片来源:Nature;倚锋资本投资团队绘制;网络根据中心法则,每一个生理过程都可以理解为特定的基因在特定的时间和空间里表达的结果,平衡被打破就会诱发疾病。几乎所有疾病的发生理论上都可以在DNA水平进行解释,这也是基因治疗的理论基础。根据基因变异类型的不同,导致疾病发生的基因异常大致可分为两类:1)基因突变导致基因指导合成的蛋白质功能异常,表现为蛋白质没有功能、功能变弱或功能过强,甚至产生有害蛋白;2)基因表达强度异常,表现为不该表达的基因表达、应该表达的基因不表达、基因表达的强度过高或过低等。然而,疾病的发生往往涉及多个基因,对应的蛋白质之间的相互作用形成了一个庞大的调控网络,仅对某一个或几个基因进行调节难以达到治疗疾病的目的。目前对人体基因功能和疾病发生机制的研究仍然非常有限,存在大量未被发现的新基因和信号网络。基因和疾病太多的不确定性极大地限制了基因治疗的应用领域,故而基因治疗目前只适用于少数致病机制或治疗方案非常明确的疾病,其中以单基因遗传病为代表。资料来源:倚锋资本团队整理基因治疗与传统药物的成药机制比较小分子(以靶向药、小分子抑制剂为代表)、大分子(以单克隆抗体为代表)大多作用在蛋白质层面,基本作用机制是抑制或激活特定蛋白的活性 基因治疗从DNA的层面介入,可以从源头上解决疾病的发生。图片来源:researchgate.net资料来源:倚锋资本团队整理基因治疗的分类体内&体外根据给药方式和治疗流程的不同,基因治疗可分为“体内”治疗和“离体”治疗(体外)两大类:“体内”基因治疗的操作流程相对简单,大致可分为3个步骤:1)利用基因工程的方法将正常基因插入到 病毒载体的DNA上;2)将重组后的病毒DNA体外包装产生具有感染能力的完整工程病毒;3)把重组后的病毒直接注入病人体内,病毒感染病变细胞并将正常基因带到靶细胞中,实现疾病的治疗。“体外”基因治疗可分为6个步骤:1)将正常基因插入到病毒载体的DNA上;2)将重组后的病毒DNA体外包装产生具有感染能力的完整工程病毒;3)获取病人的体细胞,如造血干细胞等,体外培养扩增;4)用重组后的病毒感染获取的病人细胞,病毒把正常基因导入靶细胞中;5)对携带正常基因的重组细胞体外 培养扩增;6)将携带正常基因的重组细胞回输到病人体内,实现疾病的治疗。图片来源:Proceedings Biological Sciences,华金证券研究所细胞与基因治疗(Cell Gene Therapy)细胞治疗是指利用某些具有特定功能的细胞的特性,采用生物工程的方法获取和/或通过体外扩增、特殊培养等处理后,产生的特异性功能强大的细胞,回输体内后,从而达到治疗疾病的目的。细胞治疗和基因治疗并不容易划分清楚,为了更好的概括,有一种方法是将细胞和基因治疗合称细胞和基因治疗(cell and gene therapy,CGT);另外一种是分为广义、狭义的区分,按照技术类别来分,这种方法更容易区分。狭义的基因治疗只是基因递送,不包括CAR-T/TCR-T和溶瘤病毒治疗,广义的基因治疗则包含了基因递送和 CAR-T/TCR-T、溶瘤病毒。图片来源:The source, harvesting procedure, culture and several potential uses of stem cells,兴业证券研究所基因治疗的技术路径分类(FDA)FDA将基因治疗产品按照技术方式分为五类(载体方式):质粒DNA基因治疗:是指基因工程化的、能够将治疗性基因导入人类细胞的环形DNA分子。通常是分离/扩增目的基因后将其导入到质粒中,然后转染细菌进行质粒的增殖,以生产用于治疗的质粒产品,质粒进入细胞核后可转录出mRNA从而表达目标蛋白。比如2019年3月在日本获批的Collategene,即为搭载肝细胞生长因子 (HGF)的质粒,用于治疗外周动脉闭塞性疾病。病毒载体基因治疗产品:对病毒进行改造(比如删去复制基因)去除其引发传染性疾病的能力,再将目的基因通过质粒共培养的方式装载到病毒颗粒中,病毒感染细胞进入细胞核后释放目的基因并转录表达。比如于 2019年5月由FDA批准上市的诺华公司的Zolgensma,即为搭载SMN1基因的改造AAV9病毒,递送到神经系统后可表达出SMN蛋白从而可以治疗脊髓性肌肉萎缩症(SMA),曾经为史上最昂贵的药,售价为210万美元。(Bluebird的Zynteglo在2022年8月17号于FDA获批,高达280万美元/1900万人民币,刷新了世界最昂贵药物的记录。但是在短短一个月后,2022年9月16日Bluebird又再一次官方宣布FDA已加速批准基因治疗药物Skysona上市,用于减缓4-17岁早期活动性脑肾上腺脑白质营养不良(CALD)男孩神经功能障碍的进展,Skysona在美国的定价为300万美元,这意味着全球最贵药物的记录在短短30天内再次被打破,最新的天价药王诞生)。细菌载体基因治疗:通过改造去除细菌(如沙门氏菌)引发传染性疾病的能力但仍然保留其对某些组织(如肿瘤)的亲和性,再将目的基因/寡聚核苷酸导入细菌,给药后即可感染靶细胞并释放基因改造材料。暂无该类药物上市,在研的包括癌基因沉默的产品、提高癌抗原表达的产品。基因编辑治疗:能够精确对生物体基因组的特定目标基因进行修饰,从而达到破坏有害基因或者修复变异基因的目的。基因编辑技术包括同源重组、锌指核酸酶(ZFNs)技术、转录激活样效应因子核酸酶(TALEN)技术和获得2020年诺贝尔化学奖的CRISPR/Cas9技术。目前暂无药物上市。细胞基因治疗产品:从患者提取细胞后,经过基因改造(通常使用病毒载体)后返输回患者体内。比如于2017年获批的Kymriah,即是将患者的T细胞取出,通过慢病毒将CD19抗体基因转染到T细胞中,该基因可在T细胞表面表达出CD19抗体,经筛选增殖后回输患者体内,实现对B细胞淋巴瘤的杀伤。图片来源:FDA,The promise and challenge of therapeutic genome editing,兴业证券研究所基因治疗的核心因素核酸序列的设计。1)直接影响目标蛋白的表达,以及分泌效率;2)DNA序列决定了蛋白的表达,同时也决定了表达蛋白的二级、三级结构(蛋白的折叠与空间构象,是生命科学的最重要话题之一);3)蛋白的二级与三级结构又直接会影响到从靶细胞(如肝脏细胞)向血液中的分泌能力。这是决定药物剂量的第一个因素。将核酸序列递送至靶细胞中,即:递送问题。如何更加有效的将核酸序列递送至靶细胞,取决于载体的递送效率、载体的制备质量、对靶细胞的转染效率。这是决定药物剂量的第二个因素。工业化生产(CMC,临床转化)。基因治疗的CMC(关键化学、制造和控制)不同于传统的化学药,在整个IND临床报批、上市后稳定生产供应要求更高,而且有一点非常关键:基因治疗是新兴技术,获批上市的产品为数尚少,不像传统的小分子与大分子药,没有大范围的可遵循的IND、BLA(NDA)、CMC固定行业标准,所以企业与监管机构的有效沟通显得格外重要。一款优秀的基因治疗产品,从科学到临床的几个要素第一个要素是致病基因。比如DMD,序列改造很重要,将改造后的序列装进容量有限的AAV里面做成药,是几乎所有基因治疗产品都要面对的首要核心话题 又譬如血友病A,删除B Domain,如何保留序列、如何引入外源序列、增强分泌,亦是一个核心的science话题。所以,在第一个层面上的设计,将会很大程度上影响后续的研发与推进;第二个要素是基因表达的系统。病毒的瞬时作用元件,首要是启动子,天然抑或是人工改造的启动子,在基因药物的设计中非常重要,不同的启动子;还有在表观遗传学里面,增强子起到至关重要的调控作用;第三个要素是基因载体。以AAV为例:复制的起点、包装的信号、末端的序列,AAV的自身天然序列ITR,外壳蛋白的CAP序列 第四个要素是基因导入系统。转入到特定的组织细胞里面,AAV不同血清型、突变型、人工改造型,决定了基因药物的有效性、副作用;优化AAV的设计,使其具备更好的组织靶向性、器官靶向性,将会有效的降低剂量、降低毒副作用;第五个要素是在临床用药的实施。不同的给药方式,如静脉、肌肉、鞘内注射、玻璃体/脉络膜上腔注射的具体选择,对于不同的产品、患者群体、以及不同的适应症,是一个非常重要的课题,Zolgensma在国外是静脉注射,在国内报批的临床是鞘内注射(2022年6月开启,北大一院儿科熊晖教授)。核酸序列设计针对翻译后蛋白合成过程进行优化,特异性启动子,蛋白折叠、适量表达等多种因素;启动子效果不能太强、也不能太弱,根据具体的治疗蛋白需求,设计恰到平衡的启动子是关键之一;针对蛋白质分泌过程进行优化,增加目标蛋白向血液中的分泌效率(外泌率)、提高目标蛋白的活性 譬如,如何让肝脏细胞把蛋白快速分泌到血液循环中,真正起到治疗效果;如果生产的蛋白不能正确的折叠、不能有效的分泌出细胞膜,而是“憋”在细胞里面,就会造成毒性。上述两点使得治疗效果得以改善,同时可以降低治疗剂量,这对于基因治疗是关键制约因素之一。序列设计往往在过分强调载体优化的大背景下被忽略。从投资的角度而言,或许是一个差异化的机会。图片来源:网络递送载体现有基因治疗载体的核心话题是基因到达靶细胞的效率,理想状态下只要能把基因递送到指定的细胞上,许多疾病基本可以治疗,但实现起来有诸多困难。比如,肝脏疾病只有40%的传递效率,眼科疾病20-40%,脑科疾病甚至低于10%(由于血脑屏障);理想的基因治疗载体特性:1)具有靶向特异性,能靶向特定的器官、组织、细胞,且可以高效转导、长期稳定表达转基因;2)有足够的空间来容纳和递送大片段的治疗基因;3)具有高转导效率,能感染分裂和非分裂的细胞;4)缺乏自动复制载体自身的能力,具有较低的免疫原性的或致病性,不会引起炎症;5)高度稳定、易制备、可浓缩和纯化,具备大规模生产的能力。其中:对于靶细胞的转染效率与安全性(毒性)直接相关,因为较高的转染效率意味着较低的使用剂量,直接降低了细胞毒性,最典型的就是肝毒性。图片来源:Nature Reviews Drug Discovery载体的分类非病毒载体:主要有裸露的DNA、质粒、脂质体、微球粒,以及内源性的物质如外泌体、红细胞及囊泡、血小板。该类载体具有低免疫原性、可以多次给药等优点,但目前工程化、量产化的CMC、纯化等工艺问题还存在不少瓶颈;病毒载体:包括腺相关病毒(AAV)、慢病毒(LV)、腺病毒(AdV)和逆转录病毒(RV)等,相比于腺病毒和逆转录病毒来说,腺相关病毒(AAV)与慢病毒载体(LV)安全性较好,两者所占临床试验的比例近年来也在逐步增加,其中AAV载体已经成为基因治疗的首选载体;当前大部分CGT治疗项目为病毒载体,使用非病毒载体的项目大约仅占项目总数的28.3%。几种载体的对比资料来源:倚锋资本团队整理基因治疗的首选载体:AAV - 自然进化的礼物腺相关病毒(adeno-associatedvirus,AAV)是一种大小约为26nm,只包含一条单链线状DNA基因和蛋白质衣壳的无包膜病毒,最早在恒河猴肾细胞的培养物中首次发现;AAV是目前发现的一类结构最简单的单链DNA缺陷型病毒,所以无自主复制能力,需要与辅助病毒(腺病毒或疱疹病毒)进行共感染以便复制,需要辅助病毒(通常为腺病毒)参与复制。目前的科学界共识是AAV不会导致任何人类疾病,大多数成年人都感染过AAV病毒,但尚未发现该病毒是任何疾病的致病因素。图片来源:Semantic Scholar作为基因疗法载体的重组腺相关病毒(rAAV)携带的蛋白衣壳与野生型AAV几乎完全相同,然而衣壳内的基因组中编码病毒蛋白的部分被删除,取而代之的是治疗性转基因(transgene)。AAV基因组中唯一被保留的部分是ITRs,它起到指导基因组的复制和病毒载体组装的作用。将编码病毒蛋白的部分完全删除的优点是:一方面可以最大化重组AAV携带转基因的容量,另一方面减小体内递送转基因时产生的免疫原性和细胞毒性。AAV作用机制重组AAV颗粒通过与宿主细胞表面表达的糖化受体相结合,通过网格蛋白(clathrin)介导的内吞作用进入细胞。在内吞形成的内体(endosome)酸化之后,病毒衣壳的VP1/VP2部分构象发生变化,导致病毒从内体中脱离,并且通过核孔进入细胞核。进入细胞核后,单链DNA从衣壳中释放出来。这时单链DNA还不能进行转录,它们需要变成双链DNA。单链DNA可以利用宿主细胞的DNA聚合酶来 合成互补链,或者两条从不同AAV颗粒中释放的互补链退火(annealing)形成双链DNA。双链形式的AAV基因组然后利用ITRs进行分子内或分子间基因组重组,这一过程让AAV基因组成为稳定的游离DNA(episomal DNA),导致基因组能够在不再进行有丝分裂的细胞中持续进行基因表达。图片来源:Nature Reviews Drug DiscoveryAAV血清型的靶向性目前已发现12种AAV血清型和100多种突变体,不同血清型的区别在于衣壳蛋白,因此导致不同血清型AAV对各组织或细胞感染效率不同(靶向性)。多数基因疗法的靶向组织是肝脏、横纹肌和中枢神经系统,几乎所有天然AAV能够在肝脏中转染,因此重组AAV为靶向肝脏提供了优良的基因递送平台,包括A型和B型血友病、家族性高胆固醇血症等疾病。AAV8和AAV9衣壳蛋白能够靶向身体中的多种肌肉类型,这让AAV介导的基因疗法能够用于治疗多种肌肉疾病,其中包括杜氏肌营养不良症(DMD)。值得一提的是,肌肉可以作为生成治疗性分子的“体内工厂”,因此靶向肌肉组织的基因疗法可以用于治疗非肌肉疾病。AAV递送的另一个重要方向是中枢神经系统(CNS),包括眼睛和大脑。眼睛是一个相对隔离的环境,直接进行眼内注射递 送AAV基因疗法能够达到治疗多种遗传性眼病的效果。Spark公司开发的获批疗法Luxturna就是治疗由于RPE65基因突变而导致失明的患者。资料来源:Nature Reviews Drug DiscoveryAAV载体面临的一些问题预存免疫(pre-existing anti-AAV antibody):据传染病学统计,40-80%的人体内携带针对AAV的抗体。这可能导致AAV作为基因疗法载体在未递送转基因时就被免疫系统摧毁,降低转基因的表达水平。解决策略包括使用从非人灵长类中分离的AAV衣壳,AAV载体的理性设计与定向进化。提高AAV载体对于组织的特异性:几乎所有天然AAV衣壳蛋白能够在肝脏中引发有效的转基因表达;AAV8和AAV9衣壳蛋白能够靶向身体中的多种肌肉类型;AAV9和AAVrh.10能够穿越血脑屏障。通过载体设计优化得到更多组织特异性更佳的AAV载体也是当前的方向。装载容量的问题:AAV载体的容量只有约4.7kb,对于很多较大的基因,需要选择其截断的有功能的区域,如递送凝血八因子FVIII时去除了其B-domain,递送DMD基因时,选择了micro-DMD基因。核心解决策略在于优化治疗基因序列的设计。图片来源:Nature Reviews Drug DiscoveryAAV基因治疗的发展现状2016-2019年临床以AAV为载体的基因治疗试验数量增长迅猛,从不足10个增加到了接近45个 临床试验中所用最多的是基于AAV2血清型载体,但是新的血清型如AAV8、AAV9、AAV10也在不断被用于临床试验 以AAV为载体的基因治疗主要靶向眼、肝、肌肉和脑部,其中尤以靶向眼部疾病的临床试验数量为多,大多进行I/II期临床试验。图片来源:Nature Reviews Drug Discovery基因治疗的适应症主要包括:眼部疾病、血液疾病、神经退行性疾病以及其它遗传类疾病。目前全球已发现7000多种已确定的罕见病,超过80%的罕见病具有已知的单基因致病机理。从基因治疗MOA的角度而言,最佳的适应症范围即为单基因致病机理的遗传疾病。比如,眼科适应症在基因治疗中具有以下优势:1)相对的免疫豁免;2)两只眼睛,其中一只可以做control;3)相对安全;4)AAV的用量相对较少;5)20%的遗传疾病都发生在眼睛上,可选择疾病种类较多。基因治疗的获批上市产品体内基因治疗获批三款:Glybera(已退市,UniQure)、Luxturna(Spark)、Zolgensma(诺华)资料来源:兴业证券研究所Spark,Luxturna,FDA首款2017年12月,FDA批准了Spark公司的Luxturna上市,用于治疗双等位RPE65基因突变导致的II型先天性黑蒙症 (LCA,Leber’s congenital amaurosis),Luxturna是FDA历史上第一个基因治疗药物。已有研究发现了19个与LCA相关的致病基因,其中由RPE65基因突变导致的LCA称为LCA II型,约占LCA的16%。RPE65基因突变导致RPE65蛋白失去异构酶活性,从而造成光感受器细胞不能对光发生反应,最终导致视力丧失。Luxturna采用了AAV2载体,递送RPE65基因,直接注射到视网膜色素上皮(RPE)细胞中。在患者细胞表达RPE65蛋白后,细胞内的视黄醛循环得以继续,从而渐渐获得感光的视觉能力。图片来源:Spark公司官网;网络罗氏在2019年12月完成了48亿美元收购企业Spark Therapeutics的交易,包括已上市的罕见眼科疾病药物Luxturna和处于III期阶段的B型血友病疗法SPK-9001等。Luxturna每只眼睛定价42.5万美元,双眼治疗价格在85万美元(眼科基因疗法的独特优势是:可以选择单眼治疗,也可选择双眼治疗)。其2018年共销售了75份,销售额达2700万美元。从Spark Therapeutics公司公布的III期临床试验数据来看,在接受治疗的29名患者中有27名患者的规力得到了显著改善,有效率高达93.1%,随访1年后,仍有21名患者保持良好的治疗效果。Leber氏先天性黑蒙症(LCA)是一组遗传性视网膜变性疾病,由至少18个不同基因的突变引起。它是儿童遗传性失明的最常见原因,10万名儿童中会有3人受到影响。该疾病一般出现在儿童时期,并导致严重的视力丧失和潜在的失明。LCA最常见形式为LCA10,约占所有患者的20%-30%,目前没有可用的治疗选择。全球首个上市的眼科基因疗法Luxturna的方法在LCA10患者中是不可能的,因为导致该病的突变基因太大,无法放入用作运送工具的灭活病毒中。目前正在临床中的做法是采用Crispr基因编辑策略。诺华,Zolgensma2019年,FDA批准了诺华公司研发的AAV基因疗法Zolgensma,用于治疗2岁以下患有存活运动神经元1(SMN1)等位突变导致的脊髓性肌萎缩症(SMA)的儿童患者。Zolgensma采用了AAV9载体,能够透过血脑屏障,将SMN1基因递送到中枢神经系统从而发挥功能。脊髓性肌萎缩症(SMA)是一种非常罕见的神经肌肉遗传疾病,由5号染色体SMN1基因的遗传突变引起。该基因编码的运动神经元存活(SMN)蛋白是维持人体运动神经元细胞正常功能的重要物质,突变将造成正常蛋白数量减少,导致运动神经元细胞死亡,引起肌肉力量减弱甚至完全丧失 该疾病非常罕见,全世界仅有约10000人患病。婴儿期起病的亚型(SMA 1)是该病最常见、最严重的亚型,症状通常出现于6个月时,由于严重的呼吸、吞咽困难,患儿往往难以活过2岁。图片来源:诺华公司官网新生儿SMA的发病率在1/6000-1/10000,按照我国每年1500万的新生人口计算,国内的I型SMA患者约在1200-2000人。该药售价为212.5万美元,一度是史上最昂贵药物。目前已经在多达37个国家获批,治疗了超过800例患儿。诺华年报显示,Zolgensma在2020、2021年及2022年上半年的销售收入分别为9.2亿美元、13.51亿美元及7.42亿美元。美国:诺华表示一直与医保支付方沟通,迄今为止,覆盖了90%的商业医保的患者和30% Medicaid计划 的患者( Medicaid/白卡,是美国联邦和州政府共同拨款的联合医疗补助计划);日本:Zolgensma此前在美国定价超过2亿日元,被称为“全球最贵的药物”,在日本地区定价为1亿6700万日元(约合1110万人民币),是日本医保目录中价格最高的药品。Biomarin,valoctocogene roxaparvovec ,A型血友病血友病是一组遗传性凝血功能障碍的出血性疾病,其共同特征是活性凝血活酶生成障碍,凝血时间延长,终生具有出血倾向,重症患者没有明显外伤也可发生持续或自发性出血,特别是在关节、肌肉或内脏器官中,长期可导致残疾。2018年5月,国家卫生健康委员会等5部门联合制定了《第一批罕见病目录》,血友病被收录其中。血友病A,即凝血因子VIII缺乏症 血友病B,即凝血因子IX缺乏症 血友病C,即凝血因子XI缺乏症。发病率以血友病A最多占85%,血友病B占15%,血友病C较少见。根据出血轻重与血浆中凝血因子活性的水平,将本病分为4型:重型、中间型、轻型、亚临床型。目前,重型 血友病A的治疗标准是每周2-3次静脉输注凝血因子VIII(重型血友病A约占该患病人群的50%)。值得指出的是,A型血友病涉及的基因序列较大,其基因治疗产品的研发难度高于B型血友病。Valoctocogene roxaparvovec是一种使用AAV5载体递送凝血因子VIII基因的体内基因疗法,其优势在于可能只需要一次治疗就能获得表达凝血因子VIII的基因,从而不再需要长期接受凝血因子注射 基于这一优势,该基因疗法上市后很可能会让目前的A型血友病产品“如临大敌”,且首先与罗氏的抗体药物Hemliba展开竞争。今年对60名美国血液学家的调查显示,若valoctocogene roxaparvovec顺利获批,预计在一年内将有29%的Hemliba患者和34%的凝血因子VIII患者转为基因治疗。2020年8月FDA拒绝了Biomarin的上市申请BLA,该申请基于3期临床研究的中期分析数据,以及来自1/2期研究的三年数据,FDA对BioMarin正在进行的3期临床研究270-301中的两年数据提出了新的建议,要求以年均出血率(ABR) 为主要终点,FDA建议BioMarin完成3期临床研究,并提交所有研究参与者的两年随访安全性和有效性数据 2021年5月公布积极结果,Biomarin公布了给药后五年和四年随访,年均出血率减少95%,安全性数据良好 2021年6月28日,BioMarin宣布重新向EMA提交在研血友病A基因疗法valoctocogene roxaparvovec的上市许可申请 (MAA),批准决定时间预计为2022年上半年。2022年6月,又再一次宣布延期至9月。资料来源:The New England Journal of Medicine基因治疗的全球格局图片来源:WELIS FARGO基因治疗的负面报道1.诺华,Zolgensma诺华公司2022年8月11日在一份电子邮件声明中说,两名患儿在输注Zolgensma后(同时在1-10日内接受类固醇逐步递减剂量的治疗以对抗肝脏并发症)的六周死于急性肝脏衰竭,死亡事件分别 发生在俄罗斯和哈萨克斯坦,具体原因仍在调查中。一如既往案例,肝脏毒性一直困扰着基因治疗,监管机构曾警告称Zolgensma可能会导致严重的、 潜在的致命性肝脏并发症。诺华公司表示,这是Zolgensma首次发生患者因急性肝衰竭而死亡的事件。公司将更新药物的标签,明确说明Zolgensma副作用已导致死亡。图片来源:公司官网2.Biomarin,BMN3072021年9月6日,BioMarin公司宣布FDA暂停了该公司治疗苯丙酮尿症(PKU)基因疗法BMN307的 I/II期临床研究。BMN307是一种以AAV5为载体的基因疗法,其搭载的目的基因可表达功能正常的苯丙氨酸羟化酶(PAH),通过将PAH基因递送到肝细胞,肝细胞可作为产生功能正常的PHA的“工厂”,最终使PKU患者的血液苯丙氨酸(Phe)浓度正常化。此临床试验暂停是基于一项临床前非GLP药理学研究的新数据,该研究旨在了解BMN307药效活性在带有两个种突变(一种突变是敲除了PAH基因,另一种突变则可以使小鼠出现免疫缺陷)的小鼠中的持久性,这两个突变 可能使小鼠易患恶性肿瘤。上述临床前动物实验采用了高剂量的给药(2e14 vg/kg),较高剂量的AAV给药确 实存在较高的毒性风险。但公司进行的 I/II期临床试验采用的剂量为较低剂量(2e13 vg/kg、6e13 vg/kg)。由于AAV整合导致的癌症尚未在大型动物或人类中观察到,因此临床前啮齿动物研究的临床意义尚未确定。图片来源:2019年第37届J.P. Morgan健康大会,Biomarin3.安斯泰来,AT1322020年,日本安斯泰来相继宣布了三位受试者在AT132临床试验中死亡,前两位死于细菌感染和败血症,第三位患者死于胃肠道出血。死亡的三位患者均采用3x1014 vg/kg剂量的治疗,并在给药后3~4周内开始出现肝功能异常迹象。由于安全性问题屡发,AT132试验最终被FDA叫停。2020年12月,2020年12月,美国食品药品监督局FDA审查了对ASPIRO试验方案的修改后,允许临床试验再开,并且将剂量降低到1.3×1014 vg/kg剂量水平。2021年9月1日,安斯泰来宣布其基因疗法AT132针对X连锁肌管性肌病(XLMTM)患者的临床试验中,一位患者在肝脏检查时发现了严重的不良反应,随即宣布了暂停临床试验。而就在该位患者暂停用药的两周后,9月14日该患者去世了。这是第四位在安斯泰来AT132临床试验中去世的受试者。图片来源:公司官网;FDA官网基因治疗的风险与挑战1.治疗中出现的免疫原性/毒性,载体的高剂量,基因插入的潜在风险;2.AAV载体的优化;3.序列设计的优化,表达与分泌的优化,药效的持续性(Biomarin,血友病);4.CMC的规范化,NMPA/FDA审评标准,符合药物监管部门要求的质量控制系统;5.临床终点的拟定,define trial endpoint;6.支付体系的挑战;7.罕见病向常见病的拓展;8.临床获益与风险的平衡。资料来源:FDA官网基因治疗的差异化投资方向1.病毒载体向非病毒载体的过渡,如LNP,特别是人体内源性物质如外泌体、红细胞及囊泡、血小板;未来的大方向是低免疫原性、可重复给药;2.序列设计的持续优化、差异化,从biology的角度降低AAV剂量;3.小分子诱导、转录因子based目标序列表达开关,即带有signal on/off机制的基因治疗;4.AAV的器官靶向优化,降低空壳率,进而降低AAV剂量与毒性;5.从罕见病向常见病的拓展,譬如眼内表达抗VEGF的蛋白(脉络膜上腔注射);6.明确的MOA(science),尚待改进的技术手段(technology)。
  • 蛋白质组学研究进展与趋势
    1.蛋白质组学研究的研究意义和背景 随着人类基因组计划的实施和推进,生命科学研究已进入了后基因组时代。在这个时代,生命科学的主要研究对象是功能基因组学,包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。尽管现在已有多个物种的基因组被测序,但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组中所采用的策略,如基因芯片、基因表达序列分析(Serial analysis of gene expression, SAGE)等,都是从细胞中mRNA的角度来考虑的,其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。但事实并不完全如此,从DNA mRNA 蛋白质,存在三个层次的调控,即转录水平调控(Transcriptional control ),翻译水平调控(Translational control),翻译后水平调控(Post-translational control )。从mRNA角度考虑,实际上仅包括了转录水平调控,并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明,组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好,尤其对于低丰度蛋白质来说,相关性更差。更重要的是,蛋白质复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定位或迁移、蛋白质-蛋白质相互作用等则几乎无法从mRNA水平来判断。毋庸置疑,蛋白质是生理功能的执行者,是生命现象的直接体现者,对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质本身的存在形式和活动规律,如翻译后修饰、蛋白质间相互作用以及蛋白质构象等问题,仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。虽然蛋白质的可变性和多样性等特殊性质导致了蛋白质研究技术远远比核酸技术要复杂和困难得多,但正是这些特性参与和影响着整个生命过程。 传统的对单个蛋白质进行研究的方式已无法满足后基因组时代的要求。这是因为:(1) 生命现象的发生往往是多因素影响的,必然涉及到多个蛋白质。(2) 多个蛋白质的参与是交织成网络的,或平行发生,或呈级联因果。(3) 在执行生理功能时蛋白质的表现是多样的、动态的,并不象基因组那样基本固定不变。因此要对生命的复杂活动有全面和深入的认识,必然要在整体、动态、网络的水平上对蛋白质进行研究。因此在上世纪90年代中期,国际上产生了一门新兴学科-蛋白质组学(Proteomics),它是以细胞内全部蛋白质的存在及其活动方式为研究对象。可以说蛋白质组研究的开展不仅是生命科学研究进入后基因组时代的里程碑,也是后基因组时代生命科学研究的核心内容之一。 虽然第一次提出蛋白质组概念是在1994年,但相关研究可以追溯到上世纪90年代中期甚至更早,尤其是80年代初,在基因组计划提出之前,就有人提出过类似的蛋白质组计划,当时称为Human Protein Index计划,旨在分析细胞内的所有蛋白质。但由于种种原因,这一计划被搁浅。90年代初期,各种技术已比较成熟,在这样的背景下,经过各国科学家的讨论,才提出蛋白质组这一概念。 国际上蛋白质组研究进展十分迅速,不论基础理论还是技术方法,都在不断进步和完善。相当多种细胞的蛋白质组数据库已经建立,相应的国际互联网站也层出不穷。1996年,澳大利亚建立了世界上第一个蛋白质组研究中心:Australia Proteome Analysis Facility ( APAF )。丹麦、加拿大、日本也先后成立了蛋白质组研究中心。在美国,各大药厂和公司在巨大财力的支持下,也纷纷加入蛋白质组的研究阵容。去年在瑞士成立的GeneProt公司,是由以蛋白质组数据库“SWISSPROT” 著称的蛋白质组研究人员成立的,以应用蛋白质组技术开发新药物靶标为目的,建立了配备有上百台质谱仪的高通量技术平台。而当年提出Human Protein Index 的美国科学家Normsn G. Anderson也成立了类似的蛋白质组学公司,继续其多年未实现的梦想。2001年4月,在美国成立了国际人类蛋白质组研究组织(Human Proteome Organization, HUPO),随后欧洲、亚太地区都成立了区域性蛋白质组研究组织,试图通过合作的方式,融合各方面的力量,完成人类蛋白质组计划(Human Proteome Project)。2.蛋白质组学研究的策略和范围 蛋白质组学一经出现,就有两种研究策略。一种可称为“竭泽法”,即采用高通量的蛋白质组研究技术分析生物体内尽可能多乃至接近所有的蛋白质,这种观点从大规模、系统性的角度来看待蛋白质组学,也更符合蛋白质组学的本质。但是,由于蛋白质表达随空间和时间不断变化,要分析生物体内所有的蛋白质是一个难以实现的目标。另一种策略可称为“功能法”,即研究不同时期细胞蛋白质组成的变化,如蛋白质在不同环境下的差异表达,以发现有差异的蛋白质种类为主要目标。这种观点更倾向于把蛋白质组学作为研究生命现象的手段和方法。 早期蛋白质组学的研究范围主要是指蛋白质的表达模式(Expression profile), 随着学科的发展,蛋白质组学的研究范围也在不断完善和扩充。蛋白质翻译后修饰研究已成为蛋白质组研究中的重要部分和巨大挑战。蛋白质-蛋白质相互作用的研究也已被纳入蛋白质组学的研究范畴。而蛋白质高级结构的解析即传统的结构生物学,虽也有人试图将其纳入蛋白质组学研究范围,但目前仍独树一帜。3.蛋白质组学研究技术 可以说,蛋白质组学的发展既是技术所推动的也是受技术限制的。蛋白质组学研究成功与否,很大程度上取决于其技术方法水平的高低。蛋白质研究技术远比基因技术复杂和困难。不仅氨基酸残基种类远多于核苷酸残基(20/ 4), 而且蛋白质有着复杂的翻译后修饰,如磷酸化和糖基化等,给分离和分析蛋白质带来很多困难。此外,通过表达载体进行蛋白质的体外扩增和纯化也并非易事,从而难以制备大量的蛋白质。蛋白质组学的兴起对技术有了新的需求和挑战。蛋白质组的研究实质上是在细胞水平上对蛋白质进行大规模的平行分离和分析,往往要同时处理成千上万种蛋白质。因此,发展高通量、高灵敏度、高准确性的研究技术平台是现在乃至相当一段时间内蛋白质组学研究中的主要任务。当前在国际蛋白质组研究技术平台的技术基础和发展趋势有以下几个方面:3.1 蛋白质组研究中的样品制备 通常可采用细胞或组织中的全蛋白质组分进行蛋白质组分析。也可以进行样品预分级,即采用各种方法将细胞或组织中的全体蛋白质分成几部分,分别进行蛋白质组研究。样品预分级的主要方法包括根据蛋白质溶解性和蛋白质在细胞中不同的细胞器定位进行分级,如专门分离出细胞核、线粒体或高尔基体等细胞器的蛋白质成分。样品预分级不仅可以提高低丰度蛋白质的上样量和检测,还可以针对某一细胞器的蛋白质组进行研究。 对临床组织样本进行研究,寻找疾病标记,是蛋白质组研究的重要方向之一。但临床样本都是各种细胞或组织混杂,而且状态不一。如肿瘤组织中,发生癌变的往往是上皮类细胞,而这类细胞在肿瘤中总是与血管、基质细胞等混杂。所以,常规采用的癌和癌旁组织或肿瘤与正常组织进行差异比较,实际上是多种细胞甚至组织蛋白质组混合物的比较。而蛋白质组研究需要的通常是单一的细胞类型。最近在组织水平上的蛋白质组样品制备方面也有新的进展,如采用激光捕获微解剖(Laser Capture Microdissection, LCM) 方法分离癌变上皮类细胞。3.2 蛋白质组研究中的样品分离和分析 利用蛋白质的等电点和分子量通过双向凝胶电泳的方法将各种蛋白质区分开来是一种很有效的手段。它在蛋白质组分离技术中起到了关键作用。如何提高双向凝胶电泳的分离容量、灵敏度和分辨率以及对蛋白质差异表达的准确检测是目前双向凝胶电泳技术发展的关键问题。国外的主要趋势有第一维电泳采用窄pH梯度胶分离以及开发与双向凝胶电泳相结合的高灵敏度蛋白质染色技术,如新型的荧光染色技术。 质谱技术是目前蛋白质组研究中发展最快,也最具活力和潜力的技术。它通过测定蛋白质的质量来判别蛋白质的种类。当前蛋白质组研究的核心技术就是双向凝胶电泳-质谱技术,即通过双向凝胶电泳将蛋白质分离,然后利用质谱对蛋白质逐一进行鉴定。对于蛋白质鉴定而言,高通量、高灵敏度和高精度是三个关键指标。一般的质谱技术难以将三者合一,而最近发展的质谱技术可以同时达到以上三个要求,从而实现对蛋白质准确和大规模的鉴定。3.3 蛋白质组研究的新技术 做过双向凝胶电泳的人一定会抱怨它的繁琐、不稳定和低灵敏度等缺点。发展可替代或补充双向凝胶电泳的新方法已成为蛋白质组研究技术最主要的目标。目前,二维色谱 (2D-LC)、二维毛细管电泳 (2D-CE)、液相色谱-毛细管电泳 (LC-CE) 等新型分离技术都有补充和取代双向凝胶电泳之势。另一种策略则是以质谱技术为核心,开发质谱鸟枪法(Shot-gun)、毛细管电泳-质谱联用 (CE-MS)等新策略直接鉴定全蛋白质组混合酶解产物。随着对大规模蛋白质相互作用研究的重视,发展高通量和高精度的蛋白质相互作用检测技术也被科学家所关注。此外,蛋白质芯片的发展也十分迅速,并已经在临床诊断中得到应用。3.4 蛋白质组生物信息学 蛋白质组数据库是蛋白质组研究水平的标志和基础。瑞士的SWISS-PROT拥有目前世界上最大,种类最多的蛋白质组数据库。丹麦、英国、美国等也都建立了各具特色的蛋白质组数据库。生物信息学的发展已给蛋白质组研究提供了更方便有效的计算机分析软件;特别值得注意的是蛋白质质谱鉴定软件和算法发展迅速,如SWISS-PROT、Rockefeller大学、UCSF等都有自主的搜索软件和数据管理系统。最近发展的质谱数据直接搜寻基因组数据库使得质谱数据可直接进行基因注释、判断复杂的拼接方式。随着基因组学的迅速推进,会给蛋白质组研究提供更多更全的数据库。另外,对肽序列标记的从头测序软件也十分引人注目。4. 蛋白质组学发展趋势 在基础研究方面,近两年来蛋白质组研究技术已被应用到各种生命科学领域,如细胞生物学、神经生物学等。在研究对象上,覆盖了原核微生物、真核微生物、植物和动物等范围,涉及到各种重要的生物学现象,如信号转导、细胞分化、蛋白质折叠等等。在未来的发展中,蛋白质组学的研究领域将更加广泛。 在应用研究方面,蛋白质组学将成为寻找疾病分子标记和药物靶标最有效的方法之一。在对癌症、早老性痴呆等人类重大疾病的临床诊断和治疗方面蛋白质组技术也有十分诱人的前景,目前国际上许多大型药物公司正投入大量的人力和物力进行蛋白质组学方面的应用性研究。 在技术发展方面,蛋白质组学的研究方法将出现多种技术并存,各有优势和局限的特点,而难以象基因组研究一样形成比较一致的方法。除了发展新方法外,更强调各种方法间的整合和互补,以适应不同蛋白质的不同特征。另外,蛋白质组学与其它学科的交叉也将日益显著和重要,这种交叉是新技术新方法的活水之源,特别是,蛋白质组学与其它大规模科学如基因组学,生物信息学等领域的交叉,所呈现出的系统生物学(System Biology)研究模式,将成为未来生命科学最令人激动的新前沿。
  • “一台机器多种应用”是凝胶成像仪未来发展趋势
    凝胶成像系统是生物工程常规研究中必备的仪器,常用于对蛋白质、核酸、多肽、氨基酸、多聚氨基酸等生物分子的分离纯化结果作定性、定量分析。今年,耶拿公司推出了全新一代多功能凝胶成像仪UVP GelStudio,德国耶拿生命科学部产品经理刘健向我们介绍了这款产品。同时,刘健就凝胶成像类仪器未来发展的趋势表达了自己的观点。详情请点击视频查看:据刘健介绍,目前市面上主流的凝胶成像像素多为500万像素,而为了满足客户越来越广泛的应用需求以及对成像质量越来越高的要求,耶拿公司今年推出的凝胶成像仪新品物理像素高达1200万。新产品通过对相机进行改进,像素和灵敏度得到了很大程度地提升,能够实现在基础应用(如凝胶或蛋白胶成像)上获得非常好的成像质量。另外,目前市面上用各种基于荧光染料的核酸胶和蛋白胶越来越普及,逐渐替代传统的基于EB染色的核酸胶或基于考马斯亮蓝染色的蛋白胶。该凝胶成像新品内置红绿蓝三色荧光激发光源,是由20个小的 LED灯泡组成的矩阵式荧光激发光源,使得这款产品除了能够进行常规的核酸胶、蛋白胶成像外,还可以进行基于荧光的成像应用。经过长期与用户接触、沟通和总结,刘健阐述了他对于未来凝胶成像类仪器发展趋势的观点。刘健认为,凝胶成像未来发展趋势是一款机器能够为客户提供越来越多的应用。
  • 不同疾病领域生物技术投资的十年趋势
    1.肿瘤(癌症)领域的资金流入非常稳定,在三个不同的市场中均维持在大约25%的比例。即使在三个市场中略有差别,这个领域应该是资金投入最多的领域。2. 血液疾病相关领域,对于首次公开募股市场的投资者来说最热衷。在首次公开募股市场这个领域资金比例占12%,然而,在风投市场的比例只有3%。这些疾病领域包括血管探针、凝血剂剂、贫血、抗血栓,慢性静脉溃疡、外周动脉疾病(PAD),镰状细胞性贫血症,铁过载,血友病,和中性粒细胞减少/白血球减少症。3.传染病领域独树一帜,成为决策交易市场最受欢迎的投资领域。在决策交易市场,对传染病领域的资金投入高达28%,远高于在首次公开募股市场的11%。这个数据也表明了,风投资金在这个领域的资金配置并不充分。4.平台型公司的资金来源主要是风险投资资金,而不是公众投资者。其实这份报告也并不完美。而报告的分析方法部分也简述了其中一些不足。大体上就是,这份报告的数据分析非常依赖于对生物公司的分类。问题是,常常存在很多情况下,一个公司的研究方向可能包含不同的疾病领域,导致完全清晰地将这些公司分门别类并非易事。无论如何,这份报告还是给出了很多有益的数据。AlbuminEgg25g/250g/1kg原装(粗卵清蛋白(鸡))AlbuminEgg1g/5g/25g原装(卵清蛋白(鸡))AlcianBlue8GX1g/5g(阿尔新蓝,阿利新兰)Alloxan5g/10g(四氧嘧啶)Amethopterin10mg/25mg/100mg(氨甲喋呤)AmidoBlack10B5g/10g/100ml(氨基黑)Amidoblack10B5g/10g/25g/100g原装(氨基黑10B)AmikacinSulfate5g原装(丁胺卡那霉素)Aminopterin5mg/10mg/50mg(氨基喋呤)AmmoniumPersulfate50g/100g(过硫酸铵)Ammoniumsulfate250g/500g/1kg/5kg(硫酸铵)
  • 品生医疗:多组学背景下临床质谱发展三大趋势
    随着精准医学的发展、多组学研究上的突破,临床质谱迎来了发展机会。仪器信息网特别策划“临床质谱技术及应用进展”专题,聚焦临床质谱新产品新技术及相关临床领域的最新应用,以增强业界相关人员之间的信息交流,展示更丰富的临床诊断质谱产品、技术解决方案。与生化、免疫等传统检测技术相比,临床质谱技术在灵敏度、特异性、多指标联检等方面具备独特优势。它既是生化、免疫等检测技术的补充,又是传统检测技术的延伸,可以提高现有检验项目的精准度,也可以检测其他技术不能检测的指标,能够更好地指导临床诊断,为患者提供更准确的检测结果。临床质谱技术正在新生儿遗传代谢病筛查、维生素检测、药物浓度监测、激素检测、微生物鉴定、微量元素检测等多个临床应用场景发挥着越来越重要的作用。解决仪器和试剂适配问题是临床质谱落地路径 从商业模式角度来说,由于医疗服务体系和保险制度的不同,美国大部分质谱服务都是LDT模式(Laboratory Developed Test, 独立医学实验室),形成了像Quest和Labcorp这样的第三方服务龙头。美国60%以上的医学检验都是外包,医院只采样。而国内临床检验的市场主要还是以公立医院检验科为主,以第三方医学检验为辅的市场结构。大医院的检验科能力强,有能力在院内开展检测。同时,报告时间、政策监管及医院管理的需求,也更倾向样本在院内检测。因此,IVD模式(In Vitro Diagnosis,体外诊断)更适合中国。临近两年中国整个临床质谱行业发展非常迅猛,临床质谱这个赛道上涌入的企业也越来越多,资本的投资热度逐渐升高。由于临床看重的是检验性能和临床价值,需要仪器、试剂、服务一站式解决方案,而非单一的仪器。随着国内临床质谱企业增多,首先解决仪器和试剂的适配问题,成为打通质谱分析临床落地路径。自2016年创立品生医疗后,创始人成晓亮博士就确立了“IVD为主,ICL为辅”的商业模式,是国内首家明确临床质谱IVD商业模式的公司,重点打造组学研究服务、仪器、试剂、检测服务完整产品体系,通过设备国产化和试剂菜单丰富化,着力解决仪器和试剂适配问题,率先占据了院内业务流量入口,并保证流量持续增长。多组学背景下,临床质谱行业发展三大趋势在临床质谱几大技术平台中,液相色谱串联质谱是临床最为成熟的技术平台之一,布局企业多、仪器多、试剂多,是临床质谱市场的核心板块。在精准医疗技术迭代、临床需求持续扩大、多组学趋势背景下,临床质谱政策环境、资本环境等持续向好,临床质谱行业未来技术及应用整体呈现几大趋势:1、以液相色谱串联质谱为核心的多组学研究已成为各类疾病筛查、早期诊断、治疗监测和预后评估的生物标志物创新发现的关键应用平台。生命组学时代来临,临床质谱技术有望成为常规底层技术。疾病发生发展复杂,单一组学无法解决所有问题,已有大量研究表明依靠单一组学存在较大局限性,多组学在致病机理研究、疾病标志物与致病靶点筛选,以及早期诊断和治疗上都有着巨大的潜力,临床医学正在快速过渡至多组学整合分析。而组学研究样本复杂,通常样本中含有数十万个化合物,分子丰度低,对检测灵敏度要求极高,数据分析庞大,质谱技术多指标检测、高灵敏度、高特异性、高通量的特点非常契合多组学发展趋势,有望在多组学时代中大放异彩。相比基因组学和转录组学,蛋白质组学和代谢组学在精准诊断的普检和特检、精准治疗的创新药研发和伴随诊断中具有更加深远和广泛的意义,是生命科学皇冠上的明珠。其中,蛋白质组学研究难度更高、与临床结合更为紧密、药物医学转化程度更高,是推动临床应用与医学转化的重中之重。2、在应用场景上,常规检测应用成红海,针对大病种的精准诊疗将成为未来临床质谱主力市场。液相色谱串联质谱临床应用分为两类,一类是常规检测应用,对现有方法学进行升级,如新生儿遗传代谢病筛查、药物浓度监测、维生素检测等,另一类是基于组学研究,开辟空白、创新应用场景,如慢病诊疗跟踪、肿瘤标志物发现等。随着我国临床质谱常规应用渗透率提高,新生儿遗传代谢病筛查、维生素检测等已成为红海市场,传统检验替代、大病种尤其是阿尔茨海默症、心血管病和肿瘤等疾病的精准诊疗将成为未来重要的临床质谱增量市场。品生医疗根据临床检测需求,产品线涵盖500余种临床质谱检测项目,包括新生儿遗传代谢病筛查、水溶性/脂溶性维生素、氨基酸、胆汁酸、游离脂肪酸、有机酸、治疗药物监测、类固醇激素类、血/尿儿茶酚胺等常规临床检验项目,以及在妇幼疾病、神经系统疾病、心血管疾病、代谢性疾病、恶性肿瘤等领域独创研发的精准疾病检验项目。3、未来,各类质谱仪器会持续向国产替代方向发展。从近年来提出的精准医疗等热点可以得知,人们越发重视生活质量提升,实现精准医疗的目标就离不开LC-MS/MS分析技术。由于现有的质谱属于高精尖仪器,需要专业人员操作和维护,且几乎依赖进口,无法满足我国对该技术日益增长的需求,质谱技术向国产化、POCT化、自动化方向发展是未来趋势,推动临床质谱市场成熟。品生医疗核心竞争优势:多组学技术驱动精准诊疗应用持续创新品生医疗创始人、董事长兼CEO成晓亮博士是国内第一批质谱和组学技术研究者。成晓亮博士曾带领团队开发出数百种广泛应用于疾病早期诊断、药物筛选、酶工程活性筛选的技术和专利,并凭借一项高通量芯片筛选技术被诺维信评为2012 Novozymes Scientist Award,并入选2013年全球100项具有重大创新意义的商业化技术(科技界奥斯卡奖——R&D 100 Awards)。自2016年品生医疗成立,成晓亮博士就带领团队搭建组学研究平台,致力于推动多组学的临床应用。经过多年积累,自主研发的精准组学平台qULTRA已搭建完成,该平台遵从临床诊断的真实需求和临床检验的原则,可实现靶向及非靶向临床组学研究,从新型生物标志物发现,到创新临床诊断技术的验证,再到临床诊断产品的转化,有效填补了生命健康科学研究中的技术转化鸿沟。目前,qULTRA精准组学平台是目前国际领先的临床蛋白质组学、代谢组学研究平台,已通过全球11家实验室多中心验证,在数据可靠性、未知物鉴定、生物通路解读方面均表现优异,通过平台得到的结果均表现出一致性。这也进一步确立了品生医疗的核心竞争力——持续开发创新诊断应用的能力。当市场上多数企业关注维生素、药物浓度等常规检测应用的时候,品生医疗已在创新组学特检领域深耕多年,在妇幼、肿瘤、内分泌/心血管、神经、代谢等领域已经储备了多个潜在的特检产品,还与多个不同领域的领军人物合作多项大队列临床研究。品生医疗致力为医疗行业客户提供临床质谱整体解决方案,集组学研究、质谱设备、体外诊断试剂、第三方医学检验服务等于一体。目前品生医疗自主品牌临床质谱仪——Qlife Lab 9000系列三重四极杆质谱检测系统于2020年4月获批二类医疗器械注册证,是一台小型化可移动的临床质谱设备,性能卓越,临床应用广。迄今为止,品生医疗落地检测项目超过500余项,配套试剂70余种,覆盖质谱检测全产业链,产品更新速度快,适配Qlife Lab 9000系列质谱仪及多个质谱平台。我们相信,2020-2030年是生命组学时代,质谱技术将助推代谢组学、蛋白质组学等组学技术在精准医疗领域发挥重大作用。基于组学技术的疾病特检、伴随诊断未来将有大的发展。一个行业的持续发展需要构建良好的生态,虽然目前我国质谱行业还处于行业发展的早期阶段,但行业生态已经逐步形成。临床质谱产业链的全面发展,硬件厂家、试剂厂家、服务提供商的水平都在快速提升,医院、终端用户的需求日益增长,科研院校、医药企业的参与增多,生态中各种参与者之间的联系越来越紧密。未来3~5年,品生医疗将会在建设良性产业生态上不断付诸实践,包括邀请更多伙伴加入品生医疗生态圈、开放更多技术、市场、营销资源、加强产学研协同培养质谱人才,使质谱设备、试剂、检测、组学研究、医疗机构、医药企业、科研院所等生态成员间互为加持,提升精准医疗生态运作效率。供稿人:江苏品生医疗科技集团有限公司
  • 第一届生命组学与精准医学大会精彩大会报告
    p  为全面落实国家科技部精准医学发展规划,在中关村管委会的指导下,中国生物化学与分子生物学会临床应用生物化学与分子生物学分会以及中国生物化学与分子生物学会蛋白质组学专业委员会(CNHUPO)主办,生命科学领域顶尖杂志Science 和首都医科大学检验诊断学系联合主办的“第一届生命组学与精准医学大会” 于2015年12月12日在北京空管科技交流中心开幕。/pp  在12月12日上午的大会报告中,北京蛋白质组研究中心主任秦钧、北京天坛医院实验诊断中心主任康熙雄、美国哈佛大学工程与应用科学学院教授David Weitz、中国人民解放军总医院主任王成彬等作主题报告,深入解读和剖析精准医学领域的技术进展及发展趋势。/pp style="TEXT-ALIGN: center" img title="IMG_1237.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/9466466c-f08d-4a25-bd7f-d241b361db02.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong大会主席杨芃原教授主持大会报告/strong/pp  精准医学是对现有医疗模式的革新和革命,本质上是通过基因组、蛋白质组等组学技术和医学前沿技术,对于大样本人群不特定疾病类型进行生物标记物的分析与鉴定、验证与应用,从而精确寻找到疾病的原因和治疗的靶点,为患者提供更具有针对性和有效性的治疗措施,最终实现对于疾病和特定患者进行个性化精准治疗的目的。/pp style="TEXT-ALIGN: center" img title="IMG_1257.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/c4a2156b-9232-49f6-b098-55040f206468.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong北京蛋白质组研究中心主任 秦钧/strong/pp  北京蛋白质组研究中心主任、蛋白质组学国家重点实验室副主任秦钧教授1987年毕业于清华大学化学系,是著名的生物质谱学家和生物化学家,美国贝勒医学院教授,分子研究与通路发现中心主任。中组部“千人计划”引进学者,北京市“海聚工程”入选者。在质谱仪器设计、蛋白质组研究方法进展和生物研究等领域有较深的造诣,尤其在DNA损伤反应、大规模转录调控研究、通过分离鉴定内源性蛋白质复合体发现核激素,鉴定体内翻译后修饰并诠释功能特性等方面有突出贡献。/pp  在报告中,秦钧首先介绍了国家蛋白质科学基础设施—北京基地(简称“凤凰工程”)在蛋白质组学研究方面的最新进展及未来的研究方向。秦钧表示:“蛋白质是细胞的功能执行者,相比基因组它与疾病和人类功能更直接相关。”据介绍,凤凰工程已经在降低蛋白质组学研究的成本,加快研究速度、提高灵敏度、推进其应用方面取得了突破性进展。目前,凤凰工程拥有20台质谱仪和一台天河一号计算机,具有每天完成对10-20个蛋白质组进行测序的能力。/pp  同时,秦钧结合自身研究,以胃癌相关的蛋白组学研究为例,阐述了蛋白组学的重要意义,提出第二代蛋白质测序技术时代已经到来,定性定量地绘制人类蛋白质图谱成为蛋白质组研究工作的重中之重。/pp style="TEXT-ALIGN: center" img title="IMG_1306.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/d90b070b-88a0-42ab-b99a-68877a1ed62c.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong首都医科大学附属北京天坛医院实验诊断中心主任 康熙雄/strong/pp  康熙雄教授,首都医科大学附属北京天坛医院实验诊断中心主任,首都医科大学临床检验诊断学系主任,全国高等教育委员会诊断学指导委员会主任委员,中国医师协会检验医师分会副主任委员,中国生化与分子生物临床应用分会主任委员。主要致力于“个体化诊断系统的建立和临床应用”,利用“药物代谢基因组学、临床蛋白组学、临床代谢组学、功能蛋白相互作用疾病诊断模型”等多种技术手段对实验诊断学的临床应用进行多方面研究。/pp  康熙雄介绍了基于人体信息采集,以大组学、互联网、大数据、大诊断为特点的诊断学新格局。在报告中,康熙雄介绍说:“几千年前我们祖先主要靠人体身上的感觉器官来诊断疾病,随着社会的发展,出现了采集人体信息技术平台,诊断技术进入了循证医学时代,再随着技术平台的迅速膨胀,人类进入了精密医学和精准诊断的时代。”/pp  据介绍,如今诊断体系不仅包含体内和体外的诊断,还包含动态和移动的诊断,面向保健和临床使用的可穿戴及便携式设备的应用推动了移动医疗应用的爆发。因此如今的技术平台是全程监测人体24小时的动态变化,升级后的技术平台产生的数据量将非常庞大,将这些海量的数据应用起来是眼前最大的瓶颈。/pp style="TEXT-ALIGN: center" img title="IMG_1370.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/f49e34a0-b8a9-404a-8baf-4571c8338294.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong美国科学院院士 David Weitz /strong/pp  美国科学院院士、美国哈佛大学工程与应用科学学院David Weitz教授是国际上软湿功能材料、 胶体微粒系统、生物物理与生物材料、微流控等研究领域的知名专家。他发展并推动了微流变学发展,并拓宽应用于生物材料、聚合物、胶体和乳液体系,利用微流控技术进行分区生物检测。/pp  David Weitz系统介绍了微流控液滴PCR技术的应用。他指出,使用微流体装置来精确控制流体的流量可以制造滴剂,液滴具有体积小的特点,而体积小使得背景信号降低,有效的提高了信噪比。使用液滴也使检测的灵敏度有所增加。此外应用液滴还具有高度可操控性,溶剂,试剂和反应物不接触外壁等优点。/pp  将液滴微流控技术与PCR结合的液滴PCR技术显著地降低了试剂和样品的消耗量,同时由于传质传热较快,也能大幅度地缩短PCR扩增时间。液滴PCR技术以其可靠性、高效性以及良好的重现性在高通量核酸适体的筛选等领域有着出色的应用。/pp style="TEXT-ALIGN: center" img title="IMG_1408.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/980db0d0-d486-4906-a81c-8644f2b29445.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong中国人民解放军总医院临床检验科主任 王成彬/strong/pp  中国人民解放军总医院临床检验科主任王成彬1996年在解放军军医进修学院毕业获医学硕士学位,2005年香港中文大学毕业获博士学位。2000年先后在香港中文大学和日本大分医科大学从事访问学者和客座研究员工作。2000年在日本大分医科大学从事一氧化氮作为信号转导分子对生物体伤口痊合过程中胶原蛋白基因调控研究。2002-2005年在香港中文大学从事哮喘发生过程中,信号转导通路活化对炎性介质基因表达和蛋白合成的调控研究。近年来还从事进口血细胞分析仪配套试剂和POCT方法学研究。/pp  王成彬在报告中介绍了出凝血疾病的精准诊疗。出、凝血疾病是指因先天或获得性原因,导致患者止血、凝血及纤维蛋白溶解等机制缺陷或异常而引起的凝血异常(出血/血栓)。随着经济的发展,生活水平的提高,生活环境和生活方式的改变,出血、血栓性疾病特别是血栓性疾病呈上升趋势。/pp  王成彬介绍通过精准医疗可以确定不同个体对出凝血疾病易感性的不同或对某种特定治疗反应性的不同,从而对患者进行有效地预防或个体化用药,节约费用和避免副作用。并以抗凝血药物华法林的个体化应用做了介绍。/p
  • 国家自然科学基金化学测量学仪器研制相关项目呈逐年下降趋势
    为了弱化学科边界、打破学科割据、促进学科交叉融合, 2018年起, 国家自然科学基金委员会化学科学部进行了学科重组及代码调整, 在原分析化学的基础上, 形成了新的资助领域: 化学测量学(基金申请代码: B04)。化学测量学旨在发展化学及相关学科的测量理论、原理、方法和技术, 研制仪器、装置、软件及试剂, 获取物质组成、结构、形貌、性质与功能等信息, 揭示物质相互作用的分子基础和时空变化规律。化学测量学涵盖从微观到宏观复杂体系的高灵敏、高特异、高分辨、高通量测量与分析, 发展新策略、新原理、新方法和新技术. 研究方向包括: 化学测量理论、分析仪器与试剂、样品处理与分离、大数据分析与人工智能、谱学方法、化学成像、微纳分析、化学与生物传感、活体分析、单分子单颗粒单细胞分析等基于化学测量学的科学内涵, 其下设7个二级代码, 分别是B0401分离分析、B0402电分析化学、B0403谱学理论与方法、B0404化学与生物传感、B0405化学成像、B0406生命与公共安全分析、B0407仪器创制与大科学装置应用。近日,《中国科学:化学》发布《国家自然科学基金化学测量学2018~2022年项目申请和评审综述》文章。文章详细总结并分析了自化学测量学新代码启用以来(2018~2022年)各类项目的申请和资助情况, 包括面上项目、青年科学基金项目、地区科学基金项目、国家杰出青年科学基金、优秀青年科学基金、重大项目、重点项目和国家重大科研仪器研制项目等。同时, 对目前该领域的发展现状进行了讨论, 并对其未来发展提出了建议。其中,研制科学仪器是化学测量学的重要组成部分,本网对其中近年来各类项目的申请和资助情况中与科学仪器有关的部分进行了摘录。……………………………..从整体上看,2018~2022年化学测量学整体项目申请及资助情况。五年来, 项目申请数量稳步提高, 从1892项增长至2174项 同时项目的资助数量略有增加, 总资助率小幅下降, 但总体与化学科学部平均资助率一致。五年来项目申请数虽有增加, 但幅度不大, 说明从事化学测量学基础研究人员的体量变化不大。2018~2022年面上项目和青年科学基金申请代码分布表2是近五年面上项目在不同二级学科代码的申请资助情况汇总. 从申请数量上看, 从高到低的代码依次是B0404、B0401、B0402、B0403、B0405、B0406和B0407. 从资助率来看, 各代码的资助率在不同年度间有小幅波动, 无明显规律。进一步对各代码申请和资助情况进行详细分析。其中,代码B0407仪器创制与大科学装置应用的申请数量占当年申请数量分别为4.76%、3.57%、3.84%、3.24%及2.81%, 均占比较小. 需要注意的是, 申请数量最多的代码B0404仍在持续增长, 而申请数量最少的两个代码B0406和B0407则均呈下降趋势, 这与学科目前的发展趋势偏重于基础研究而应用研究关注不足有关, 需要学科在未来的工作中加强引导。2018~2022年度国家杰出青年科学基金项目国家杰出青年科学基金项目是国家自然科学基金委人才项目中最具有代表性的一类项目。化学测量学五年来国家杰出青年科学基金项目申请人数分别为61、56、56、54和77, 资助数分别为3、6、7、6、5, 资助率分别是4.92%、10.71%、12.50%、11.11%和6.49%. 平均资助率为8.88%, 略高于化学科学部五年总平均资助率为8.60%。图4是化学测量学近五年的国家杰出青年科学基金项目的申请资助情况。从二级代码分布来看, B0405、B0404及B0402获批项目数量较多. 由于B0404申请量多, B0405及B0402资助率相对更高, 目前尚未有研究人员在B0407获得国家杰出青年科学基金资助。图4 2018~2022年国家杰出青年科学基金(杰青)按学科代码申请与资助情况2018~2022年度优秀青年科学基金项目图5是化学测量学近五年优秀青年科学基金项目的申请资助情况。五年来申请人数分别为112、98、114、102和110, 资助数分别为8、12、12、11和11, 资助率分别是7.14%、12.24%、10.53%、10.78%和10.00%. 总平均资助率10.07%, 略高于化学科学部总平均资助率9.88%. 从代码分布来看, B0401与B0404获批项目数量最多, 其中B0401及B0402资助率更高, 而B0407资助率为0。图5 2018~2022年优秀青年科学基金(优青)按学科代码申请与资助情况2018~2022年度国家重大科研仪器研制项目国家重大科研仪器研制项目面向科学前沿和国家需求, 以科学目标为导向, 资助对促进科学发展、探索自然规律和开拓研究领域具有重要作用的原创性科研仪器与核心部件的研制, 以提升我国的原始创新能力。国家重大科研仪器研制项目包括部门推荐和自由申请两个亚类, 其中自由申请类项目单项经费在一千万以下, 部门推荐类经费在一千万以上。表4为2018~2022年度国家重大科研仪器研制项目申请资助情况。近五年化学测量学两个亚类的总申请项目数分别为57、58、45、34和33, 呈逐年下降趋势。学部的国家重大科研仪器研制项目申请数分别为90、105、82、63及75, 也呈下降趋势。近五年化学测量学的申请项目数和资助项目数都占了学部总申请量的50%以上, 并获批3项部门推荐类的国家重大科研仪器研制项目。这体现了化学测量学的二级代码中的B0407仪器创制与大科学装置应用是化学测量学重要的研究方向和特色。对化学测量学现状的讨论及未来发展的建议代码B0406和B0407下的项目申请数量相对较少。其中代码B0407是化学测量学中独具特色的仪器创制与大科学装置应用, 分析结果显示目前从事该研究方向的人员总体数量偏少。从国家重大科研仪器研制项目申请资助情况可看出该代码支持了一批体量较大的仪器研制项目, 而面上项目和青年项目申请量逐年减少, 可能的原因除了相关研究人员体量偏小外, 对该二级代码内涵认识不足, 也可能是原因之一。提到仪器很多人就认为是大体量的重大仪器, 其实其也包含小仪器和关键仪器部件研制。另一方面大家目前对大科学装置认识还不足, 即使面上项目也可以依托大科学装置开展。代码B0406生命与公共安全分析是基于需求导向、应用牵引的研究方向, 项目申请数量一直不多。一方面由于从事化学测量学领域的人员更侧重于基础研究 另一方面也由于其他代码的申请项目也包含了B0406的资助内容, 与B0406存在一定重叠。基于当前项目申请过于集中的问题, 未来可能需要进一步对二级代码进行优化, 引导申请人选择合适的代码, 同时提倡和鼓励科研人员注重需求导向的应用基础研究。原文作者:万莹, 王勇, 渠凤丽, 蒋亚楠, 王春霞论文原文链接:https://www.sciengine.com/SSC/doi/10.1360/SSC-2022-0194
  • 综述:样品前处理技术最新进展及发展趋势
    样品分析全过程大致包括样品采集与制备、样品分解、样品净化、进样方式和样品测定五个环节,广义而言,前四步都属于样品前处理。但对于分析工作者而言,主要涉及的是样品分解和净化两个环节,这就是狭义的样品前处理,即将待分析的原始样品处理成能够进行仪器分析的状态(绝大多数情况下是处理成溶液)。  样品前处理对分析检测来说非常重要,这是因为样品前处理不仅耗费整个分析过程的60%以上的时间,而且主要的分析误差也来自样品前处理环节。  随着物质分离、计算机、精密加工、机械制造、自动化等技术的快速发展,样品前处理技术也不断丰富和创新,并呈现出如下趋势:  (1)新的样品前处理技术不断涌现。主要是在原有技术基础上的改进和创新,例如,在传统溶剂提取基础上,结合其他辅助技术形成的微波辅助溶剂萃取、加速(同时加热和加压)溶剂萃取使得从固体和半固体样品中提取目标组分变得更加快速和有效 源于色谱和柱层析技术的固相萃取已经成为目前应用最广泛的样品净化技术。  (2)前处理仪器发展迅速。传统的样品前处理技术大多采用人工或以人工辅助的半自动操作,少数自动化前处理装置也多为进口产品,近年样品前处理技术的国产化和自动化发展迅速。仪器自动化不仅速度快,且重现性好。而且,样品前处理自动化为在线样品前处理技术奠定了基础。例如,固相萃取最初基本是手工操作,一次只能处理一个样品,接着出现了简易的固相萃取仪,可以多样品同时操作,还可通过抽真空的方式调节洗脱液的流速,再后来全自动固相萃取仪也商品化了,连同组分收集和样品浓缩均可全自动操作。目前国内有不少厂商开发出多种样品前处理仪器。例如:北京莱伯泰科、上海屹尧、厦门睿科等厂商生产的全自动固相萃取仪 上海屹尧、北京吉天、上海新仪等十多家厂商都能生产微波消解器 北京莱伯泰科生产的凝胶色谱净化系统 北京吉天等厂家生产的快速溶剂萃取仪等等。  (3)与后续测定仪器的在线联用。一些典型的样品前处理-测定联用已经作为一种固定的分析方法,并有成套专门仪器。例如:GC-MS、LC-MS、氢化物发生-原子荧光光谱、裂解气相色谱等等。还有一些样品前处理与后续测定仪器在线联用技术虽然暂时还没有成熟的商品仪器,但许多仪器制造商或研究人员已经自行组装仪器,开展方法研究或在部分领域尝试实际应用。例如:固相(微)萃取-色谱(或色质联用)在环境有机污染物、食品添加剂等样品分析中已有很多研究报道。又如:瑞士万通的在线超滤(或渗析)净化-离子色谱法就可用于在线除去食品、生物样品中的大分子后测定样品中的无机离子,牛奶、果汁等样品可以直接进样分析其中的无机离子。  (4)仪器的小型化和微型化。样品前处理仪器的小型化和微型化是整个分析体系小型化和微型化的需要。为满足现场检测、野外实验不断增长的需求,小型化、便携式样品前处理仪器也越来越受到关注。芯片实验室同样也需要在芯片上实现各种样品前处理操作,目前已经可以在微流控芯片上进行溶剂萃取、固相萃取、膜分离等多种样品前处理操作。  (5)样品前处理工作站。也称综合样品前处理平台,是将几种前处理技术集成在一起,用来完成多项样品前处理操作的综合性前处理平台,适合复杂样品的前处理。例如,莱伯泰科研制的将凝胶色谱、全自动固相萃取和自动浓缩装置组合在一起的前处理工作站,就适合食品、生物和医学样品的多项前处理的连续自动操作。凝胶色谱先除去样品基体物质中的生物大分子,固相萃取进一步将目标组分从小分子混合物中分离、富集出来,自动浓缩可以进一步提高富集倍数。  在诸多发展趋势中,仪器的自动化使样品前处理环节耗费的时间减少,出现误差的概率降低,值得特别关注。下面就样品前处理仪器的自动化进展做进一步介绍。在样品前处理的各个环节和多种常用前处理方法中都有相应的自动化仪器,例如:  样品分解:全自动电热消解仪,微波消解仪  溶剂萃取:加压溶剂萃取仪、微波萃取仪、快速溶剂萃取仪  样品过滤:自动过滤头取样器  固相萃取:全自动固相萃取仪  凝胶净化:自动凝胶净化仪  定量浓缩:自动判断终点的多样品浓缩仪  容器清洗:全自动器皿清洗装置  自动样品前处理的优势在于:简易灵活的软件操作界面,先进的流体检测技术配合泵、阀的控制技术,可以将原本非常复杂冗长的过程变得非常简单快速和易用,并且能够减少样品前处理本身造成的环境污染(废液、废气排放)和对操作人员的化学伤害,因为化学分析中所消耗的化学试剂大部分用于样品前处理。对于大量样品的批量化处理,自动化样品前处理装置能够减少人工操作,使处理失误率明显下降,溶剂用量也能较好地控制,体现出其综合的经济性。自动化样品前处理系统作为一类相对独立的分析相关设备,目前已形成了可观的产业规模,并被仪器界和学术界所关注。同时应用领域也非常广,包括食品安全、环境监测、质检、商检、疾控、科研等许多关键行业和领域。  现以莱伯泰科公司研制的几款自动化前处理仪器为例,简要介绍仪器的自动化功能。  全自动消解仪:将传统的手工操作电热消解实现自动化,不需要人工值守和不断加强酸和强氧化剂等危险化学品,可以全自动地将样品处理到定容待测的状态。这种装置的各种功能如下图所示。莱伯泰科公司全自动消解仪AutoDigiBlock S60  全自动固相萃取仪:不仅实现固相萃取过程的自动化,并且既可以使用SPE小柱,用来处理小体积样品,又可以使用膜片式SPE盘,来处理大体积样品,如环境水样品。同时,多个样品可以同时处理,以实现批量处理的快速性。这种装置的主要功能如下图所示。莱伯泰科公司柱膜通用全自动固相萃取仪Sepaths  全自动平行定量浓缩:可将多个样品同时进行浓缩,并且自动判断终点并提示操作者,同时断开氮气吹扫。这使得大量样品的浓缩工作翻得非常简单和准确可靠。莱伯泰科公司平行浓缩仪MultiVap-8  未来,样品前处理将更多地向绿色化学(无溶剂)、样品微量化、装置小型化发展。较为突出的,如固相微萃取(SPME)技术已日益成熟并成为多个领域应用中的标准方法,应用越来越广泛。液相微萃取(LPME)克服了传统液-液萃取技术繁琐、浪费、污染等缺点,具有消耗溶剂少(仅需µ L级),富集倍数大,萃取效率高,操作更简便,便于实现分析的自动化等突出优点,被广泛研究和应用,有着很大发展潜力。此外,新型的吸附介质如石墨烯等各种纳米材料、磁性介质等也被大量用于样品前处理,未来实现工业化生产后,将可能大大提高样品前处理的效率。  (作者:北京莱伯泰科仪器股份有限公司张晓辉、清华大学化学系丁明玉)注:文中观点不代表本网立场,仅供读者参考。
  • CYTO2022参会随笔|高内涵流式、微流体技术等新趋势新挑战!
    仪器信息网#直击CYTO2022#话题(点击查看) 本文作者:赵精晶赵精晶博士毕业于清华大学精仪系尤政院士课题组,现为斯坦福医学院结构生物学系博士后,从事高内涵影像光谱流式细胞仪和光学相干层析成像技术(皮肤癌与脑成像)研究。于2021年荣获ISAC发明家称号,致力于便携式流式细胞仪的研发,愿景是为任何人在任何时间和任何地点提供专业的流式检测,实现分子级别的免疫、癌症、血液随身检测。并为cytometry part a注册审稿人,isac innovation council成员,cyto 2023会议执委会委员。 我与CYTO2022 作为疫情后的第一场线下会议,CYTO2022获得了同行们的极大关注,也集中展示了近三年来、特别是疫情背景下流式产业新的发展趋势。我是在2017年清华读博时第一次参加CYTO年会,当时中了两个张贴报告,并获得一个最佳张贴。而后,每年都参加CYTO年会做口头或张贴报告,并于2021年获评ISAC发明家奖,担任《Cytometry Part A》注册审稿人。我的研究着重于流式技术和医学影像,特别是微纳系统和高内涵成像技术。本文看法难免受制于自身眼界、以至偏颇,但望抛砖引玉,为流式界朋友分享一些个人观点。大会报告 1.新趋势与新挑战 1.1高内涵流式:影像,光谱,多组学。如果说拓展了荧光维度信息含量的光谱流式可被称为高内涵流式的一次重大技术突破,那么将荧光显微技术和流式技术相结合的影像流式则可被称为流式技术上的一次革命。细胞的形态学信息(特别是分子影像)是众多研究和临床分析诊断的金标准,但传统显微分析在具有高空间分辨率优势的同时还有低通量的不足。影像流式则将一方面赋予了流式媲美显微镜的空间分辨率,另一方面保留了流式高通量和多通道并行检测的优势。市场上最早的影像流式是采用时间积分CCD的Amnis;今年BD隆重推出的FACSDiscover™ S8 Cell Sorter(The first image-enabled spectral cell sorter)无疑是本届展会上的闪耀焦点,证明了影像对于单细胞分选的独特作用(Schraivogel, Daniel, et al. "High-speed fluorescence image–enabled cell sorting." Science 375.6578 (2022));脱胎于加州伯克利Ghost Imaging技术、已融资4500万美元、入围今年CYTO TechShow前三甲的的Thinkcyte公司,讲的也是类成像分选流式的故事(Ota, Sadao, et al. "Ghost cytometry." Science 360.6394 (2018));同时,东京大学Goda教授组也是影像流式领域的先驱;此外,今年展会上还出现了一大批基于面阵传感器的影像流式公司,参见附表。可以预期,未来围绕影像流式将诞生一大批新的算法、试剂和应用。光谱技术已经成为了今年CYTO年会的主流,围绕此展开的数据分析、应用研究不胜枚举,最为典型的便是会上颁发的2020年Cytometry Part A最佳文章"OMIP‐069: Forty‐color full spectrum flow cytometry panel for deep immunophenotyping of major cell subsets in human peripheral blood"。光谱技术的大量应用随之带来的问题有二:一是如何能够从根源上解决光谱重叠的问题,发展出超窄波的荧光试剂(今年TechShow前三甲的入围者LASE Innovation所研发的laser particle给我们提供了一个很好地思路,可以实现小于1nm的bandwidth,不足是laser particle尺寸在微米量级);二是如何能够有效且准确的理解高维数据,例如通过t-SNE(t-distributed stochastic neighbor embedding, t-随机邻近嵌入)无需圈门地对数据降维、可视化、分群,但如何从生物和医学的意义上对应分群信息亦是极具挑战性。高内涵流式的另一个发展趋势是多组学融合,在一台流式仪器上(或以流式为核心)完成对单细胞的蛋白组学、转录组学、基因组学、代谢组学等的检测。本届展会上有若干家试剂公司推出了相应的检测试剂。同时,如何针对具体问题用跨组学的手段解析数据将会是多组学检测的一个挑战。有时,多组学检测需要多次或跨平台、大批量地对确定单一细胞进行检测,因而单细胞标记技术也会是一个新的需求(如Barcodes试剂),这也是LASE Innovation的主要应用场景。1.2 空间组学(Spatial biology)与以往CYTO年会不同的是,今年流式年会展会上涌现了很多空间组学的公司,既包括老朋友质谱流式成像流式IMC,也包括近来大热的10x(基因与转录)和Akoya(蛋白)。流式与空间组学处理的基本单元都是单细胞,都具有高内涵的特点,但流式的高通量优势依然是空间组学设备所无法比拟的,而空间组学所展现的组织切片中细胞间的空间组织和沟通信息也是流式所无法提供的。空间组学与流式的联合使用能否为病理分析和基础研究提供新的手段将会是一件值得关注的事情。此外,与光谱流式类似,如何能够有效且准确的理解高维数据、如何通过窄波试剂实现更多通道的并行检测同样是值得探索的问题。1.3样品预处理今年CYTO展会的另一大亮点是专用的样本预处理设备,涉及样品提纯、清洗等方面,具体手段包括磁分选、声波聚焦、低速离心、循环沉淀清洗等方法。流式样品的标准化、批量化处理设备不仅能够降低人为误差,也能够提升检测的稳定性和准确性,有利于建立标准化的流式检测流程。1.4微流体技术微流体技术如今已经成为了流式领域中的常客,被广泛应用于分选、聚焦、预处理等流式分析的各个环节。早期的成功案例包括Nanocellect的微流体压电分选流式、Owl biomedical的微电磁开关分选芯片(2013年被美天旎收购)等。近年,微流体技术从学术界向工业界转产的速度显著提升,例如今年展会的热涡流分选技术(Cellular Highways公司)和TechShow状元Scribe Biosciences的免疫治疗单细胞研究平台(https://www.scribebiosciences.com/)。微流体技术主要解决的微流道的集成和单细胞操控,可以期望未来微光学技术能够从集成光学器件的角度进一步提升系统的集成度和稳定性。 2. CYTO技术秀(TechShow)TechShow是CYTO年会的例行活动,旨在为初创企业或创业中的科学家提供一个全球性的专业平台以展示其创新产品(或概念)。单细胞分析领域中,年收入小于1000万美元的企业,或能提供创新商业/产品概念的科学家均可申请参评。作为ISAC Innovation Council成员,今年我有幸全程参与了TechShow的评选。入围最终展示的三家公司分别是单细胞分析平台Scribe Biosciences(https://www.youtube.com/watch?v=6EgXblxFZH0&list=PLrdsTpLbKo29LWH3WZQ8zYDdehnBdP2XH&index=11)、类成像AI分选ThinkCyte和单细胞标记LASE Innovation。现场展示后,最终赢家是Scribe Biosciences。希望明年能够看到咱们中国公司申请参评。展会一角 3. 国人在流式 如今,可喜地看到越来越多的国人在流式领域展露锋芒,从各大流式平台的主管,到越来越多国人背景的流式公司。与此同时,我们中国人参与ISAC协会运营的人数还非常少。希望我们的流式界朋友能够积极申请ISAC领导力计划。该计划旨在全球范围内发掘并培养未来的ISAC领导者,具体包含三个项目,ISAC发明家(Innovators)、Marylou Ingram学者(Marylou Ingram Scholars)和共享实验室新兴领导者(Shared Resource Lab Emerging Leaders),分别针对于流式技术发明、流式科学研究和流式共享实验室。今年流式年会后,孙大千老师、范晓轩老师、张千君老师和我一同做了场名为“带你走进流式年会”的直播,文中有些观点亦受到启发,在此予以说明并致以谢意。同时,附上我整理的今年流式展会上印象较深的创新公司或产品,受精力所限未能全部予以归列,还望海涵。最后,祝我们流式界朋友科研、事业蒸蒸日上,愿我们能早日成为国际流式界的中流砥柱。附表 CYTO 2022展会中印象较深的公司和产品(个人观点,难免偏颇)相关阅读:国际流式协会创新委员会(ISAC innovation council)系列网络研讨会视频  CYTO2022直击|流式新冠应用、光谱流式、人工智能成焦点——张千君 第一视角看CYTO2022大会:创新流式细胞分析/分选技术百花齐放——罗敏 关于中国流式小组【The Cytometry Society, China】中国流式小组是国际流式学会(ISAC)协助组织;致力于凝聚中国流式人,构建交流沟通的学术平台,成为 中国和国际流式学术组织之间的连接窗口;开展流式学术会议及培训;宗旨是人人参与,人人受益,让它成为我们所有中国流式人自己的家。 (本文编辑:刘立东)【行业征稿】若您有生命科学、医药、临床等行业相关研究、技术、应用、管理经验等愿意以约稿形式分享,欢迎自荐或引荐投稿联系人:刘编辑word图文/视频投稿邮箱:liuld @instrument.com.cn
  • 【突破局限】水凝胶及软物质的流变行为表征
    让我们从传统技术开始,您可能熟悉这些技术,流变仪和DMA,广泛用于机械测试。我们都同意它们都是伟大的技术,但它们在软物质材料方面存在一些主要限制: 1.软组织或易碎样品可能在测试后被破坏,甚至无法测试; 2.保持样品无菌是很困难的; 3.需要高水平的专业知识来运作,对操作人员有依赖性; 4.难以获得一致和可重复的数据; 5.无法测量凝血材料对血液的影响、无法测量形状各异的器官、3D打印支架的粘弹性等等。EB粘弹性分析技术就为突破传统技术的局限而设计的,主机小巧紧凑,可以放入洁净台或者培养箱中,通过无线连结的平板控制和采集数据,采用可拆卸的样品架和独特的专利技术,允许样品存储重复长期测量,更加智能的软件分析系统,结合AI的智能分析,使得测量模式从基于数据的实验科学转变为数据驱动的预测科学。 2022年12月28日将由2位嘉宾为我们带来相关应用介绍、技术分享,难点答疑!会议日程(点此报名,免费参会) 时间报告题目嘉宾报告摘要10:00水凝胶材料的合成及其流变行为表征经鑫(湖南工业大学 教授)水凝胶是一类大量含水的三维网络结构的聚合物材料,在药物释放、生物医用、组织工程等领域应用广阔。采用流变学手段表征了水凝胶材料的凝胶化过程及其流变行为,利用流变学手段探索了水凝胶的线性粘弹性等剪切特性,建立了凝胶流变特性与其微观结构及宏观力学性能之间的关系,探究了其在组织工程领域及柔性传感领域的应用。10:40水凝胶和软物质粘弹性的测量新技术刘兵 昇科仪器(上海)有限公司 经理EB粘弹性分析仪是一种新型的粘弹性分析技术,解决了传统流变和DMA在测量软物质生物材料方面面临的挑战,在水凝胶、组织工程、类器官、3D打印、凝血材料和高吸水材料领域已发展出非常成熟的应用,通过全球领先研究机构、大学和公司等的严格测试、批准和采用! 【点击下方图片,免费报名参会】
  • 未来实验室智能化趋势将成必然
    p style="text-align: center "stronganalytica China新设实验室自动化与信息化展区 /strong/pp style="text-align: center "strong未来实验室智能化趋势将成必然/strong/pp  第十届慕尼黑上海分析生化展(analytica China 2020)将于2020年11月16-18日在上海新国际博览中心E2-E7馆召开。展会规模扩增至六个馆,展示面积近60,000平米,预计吸引来自超过25个国家及地区的逾1000家中外展商,规模空前。br//pp  随着生命科学行业的迅速发展,实验室领域的方方面面在不断创新的同时也面临着众多挑战,如药物研发和筛选、基因测序等热门技术对于高通量需求的增大 临床诊断对于检验结果要求更快速更精准 实验室对于人员安全性的日趋重视等。未来实验室正在向全面自动化,智能化的方向飞速发展。/pp  为满足实验室自动化不断发展的需求,analytica China 2020除了常设的六大展区——生命科学、诊断与生物技术展区,分析与质量控制展区、实验室通用设备展区、实验室建设与安全展区、食品安全装备与技术展区、环境保护装备与技术展区外,将首次设立实验室自动化与信息化展区和实验室设备核心零部件展区,带来实验室创新产品及全自动化解决方案,推动未来实验室的智能化发展。/ppstrong  关注未来智慧实验室发展,新设实验室自动化与信息化展区/strong/pp  实验室自动化与信息化展区涉及实验室自动化设备、实验室自动化工作站、实验室自动化测量、实验室数据管理、实验室自动化软件与系统、实验室图像处理自动化、实验室机器人等相关技术和产品,从产品展示和同期会议两大方面展示实验室自动化与信息化领域新产品、新技术和新应用,助推未来实验室智能化发展,提升实验室技术与研发创新。/ppstrong  实验室领域知名展商齐聚,提供实验室自动化解决方案/strong/pp  analytica China 2020自开始招展以来,得到了新老展商的大力支持和积极参与。Thermo Fisher、Agilent、PerkinElmer、Merck、METTLER TOLEDO、Hamilton、TECAN、Sartorius、PAA、CTC Analytics、Velp、造通和镁伽机器人等知名企业都将在analytica China 2020上展示其在实验室自动化与信息化领域的应用及成果项目,为生命科学、基因测序、临床诊断、生物医药、细胞分子生物学、药物筛选、食品、环境、化学化工、医疗卫生与检验检疫、教育科研等行业用户提供实际有效的解决方案。/ppstrong  Live Lab 实景打造多主题现场实验室/strong/pp  展会同期将搭建超1000平米的真实实验室场景,设立智慧实验室(Smart Lab)、生命科学现场实验室(Life Science Live Lab),药物筛选与自动化实验室等多主题现场实验室,通过场景化演示、操作及演讲,科学高效的管理模式,现代化的实验室设计风格和智能化信息化管理理念,展示与实验室技术和自动化相关的仪器设备、软件技术、服务解决方案及实验室建设方案,在舒适与高效的空间中打造场景式、体验式、沟通式与启发式的参与环境,提升沟通质量与效率。/ppstrong  汇聚多场高品质会议,把握前沿趋势与创新技术/strong/pp  围绕实验室自动化与信息化展区,除了展示新产品及技术外,analytica China同期也将举办中国国际实验室规划、建设与管理大会、精准医学: 从组学技术到精准医学、LSAC生命科技论坛:高通量测序、第十届上海国际分析化学研讨会和上海中欧国际食品安全研讨会等主题会议活动,深度剖析实验室信息化与自动化技术,共话中国未来智慧实验室发展新趋势。/ppbr//p
  • 赛默飞倾情赞助“2014新材料国际发展趋势高层论坛”
    2014年9月25日,中国西安——“2014新材料国际发展趋势高层论坛”于2014年9月20-21日在历史悠久的美丽古城西安胜利召开,来自包括中国工程院和中国科学院三十多位院士在内的众多国内外知名华人材料科学家等700多人出席了本会,赛默飞化学分析运营总监胡翔宇先生、分子光谱经理黄文女士等来得会议现场。胡总监在“赛默飞之夜”招待晚宴上致辞,表示赛默飞希望与材料科学家进行更深一步的合作,为我国材料科学的发展做更大贡献。赛默飞X射线光电子能谱仪、X射线荧光光谱仪、衍射仪、拉曼光谱仪、流变仪、挤出仪等材料表征设备倍受关注,成为先进材料研究与分析的护卫者。 “2014新材料国际发展趋势高层论坛” 由中国工程院化工、冶金与材料工程学部主办、中国材料研究学会、新材料学术联盟,西北工业大学、西安市高新技术产业开发区、西北有色金属研究院承办,《中国材料进展》杂志社、凝固技术国家重点实验室协办,得到中国工程院、国家自然科学基金委、国家科学技术部基础司、国家科学技术部高新司的支持,目的是为促进新材料原始创新和基础研究及相互间合作与发展、培养创新人才、消化吸收国际新材料发展最新成果,探讨中国新材料未来发展方向,会议主题包括超导材料、复合材料、凝固技术、光催化材料、3D打印、材料基因组等。赛默飞化学分析业务运营总监胡翔宇先生在“赛默飞之夜”致辞 赛默飞展台 关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技(纽约证交所代码:TMO)是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元,在50个国家拥有员工约50,000人。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于Thermo Scientific、 Life Technologies、 Fisher Scientific 和 Unity? Lab Services四个首要品牌,我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合,为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com。 赛默飞世尔科技中国赛默飞世尔科技进入中国已超过30年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司,员工人数超过3800名。为了满足中国市场的需求,现有8家工厂分别在上海、北京、广州和苏州运营。我们在全国共设立了6个应用开发中心,将世界级的前沿技术和产品带给国内客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录www.thermofisher.cn。
  • 电镜的最新技术和发展趋势分析
    在2009年4月9日召开的“2009中国科学仪器发展年会”上,国家生物医学分析中心张德添教授为与会人员介绍了电镜的最新技术并分析了相关技术发展趋势。  一、大力发展新一代球差校正器和单色器,以进一步提高电镜的分辨本领。同时场发射枪电镜日趋普及和应用。  通过对“球差系数”和“色差系数”的比较分析,得出结论:  1、物镜球差校正器把场发射透射电镜分辨率提高到信息分辨率,即从0.19nm提高到0.12nm甚至于小于0.1nm. 2、聚光镜球差校正器把STEM的分辨率提高到小于0.1nm,同时,聚光镜球差校正器把束流提高了至少10倍,非常有利于提高空间分辨率 3、利用单色器,能量分辨率将小于0.1eV。  同时场发射枪电镜日趋普及和应用:  TEM(场发射枪透射电镜):能够提供高亮度、高相干性的电子光源。因而能在原子和纳米尺度上对材料的原子排列和种类进行综合分析。  SEM(场发射枪扫描电子显微镜):1、常规的热钨灯丝电子枪扫描电子显微镜,分辨率最高只能达到 3.0nm 2、新一代的场发射枪扫描电子显微镜,分辨率可以优于1.0nm 3、超分高辨率的扫描电镜,其分辨率高达0.5nm-0.4nm。  ESEM(环境扫描电镜):1、真正的“环境”条件。样品可在100%的湿度条件下观察 2、生物样品不要镀膜,可以直接上机进行动态的观察和分析 3、可以“一机三用”。高真空、低真空和“环境”三种工作模式。  二、发展高性能,智能化,功能化,综合型和小型化的电镜是今后发展的趋势。  1、智能化:在仪器设备方面,目前电镜的操作系统已经使用了全新的操作界面。用户只须按动鼠标,就可以实现电镜镜筒和电气部分的控制以及各类参数的自动调节。  2、电镜分析工作的网络化:不同地区之间,可以通过网络系统,演示如样品的移动,成像模式的改变, 电镜参数的调整等。以实现对电镜的遥控作用。  3、功能化:配置不同的附件。为了尽可能扩大电镜的应用范围,它可以根据需要配置不同的附件。如能谱仪、波谱仪、 EBSD、高性能CCD等。这样,可在特定的条件下,在观察样品形貌结构的同时,可以对样品的微区成分、晶体结构等参数进行分析,拍摄到高质量的电镜照片。  4、综合型:以“Titan 80-300 kV S/TEM”为例,介绍这款世界上功能最强大的商用透射电子显微镜  5、小型化:以“TM-1000台式电子显微镜”介绍这款简单易用电子显微镜,同样可以获得倍率较高、景深大的图像。  三、电子显微镜在纳米材料研究中的重要作用。  1、透射电镜在纳米材料研究中的应用  利用电子显微镜,一般要在200KV 以上超高真空场发射枪透射电镜上,可以观察到纳米相和纳米线的高分辨电子显微镜像、纳米术电子衍射图和电子能量损失谱。如,在电镜上观察到内径为0.4nm 的纳米碳管、Si-C-N 纳米棒、以及Li 掺杂Si 的半导体纳米线等。  2、透射电镜在纳米材料生物医学研究中的应用  在生物医学领域,纳米胶体金技术、纳米硒保健胶囊、纳米级水平的细胞器结构,以及纳米机器人可以小如细菌,在血管中监测血液浓度,清除血管中的血栓等的研究工作,可以说都与电子显微镜这个工具分不开。  四、低温电镜和三维重构技术在结构生物学研究中的重要作用。  生物结构决定生物功能,电子显微学是结构测定重要手段之一。通过对“低温电子显微技术”和“生物电镜三维图像重构技术”分析,表明低温电镜和生物电镜三维重构技术在结构生物学研究中起着非常重要的作用。
  • 生命科学类仪器发展趋势
    生命科学研究者使用操作简单、反应快速、自动化和集成化程度高的专用平台,从而获益良多。这些平台将硬件、软件和试剂集成为一个综合的、一键式分析系统,可将原先需要几天的工作在几分钟内完成。为了提高效率,这些平台在分析时间、能力、通量和人工学方面不断改进。因此,研究者可以有更多时间进行结果分析,而不是耗费时间在样品分析过程中。这也促使生命科学仪器生产厂商的研发能力全面提升。  随着样品量的增加,用户更喜欢自动化程度高的平台,因为高自动化水平代表了高通量。而有些用户追求高自动化水平,是因为自动化水平的提高可以提高数据的精度和重现性。  空间对生命科学实验室也很重要。随着测试工作量的增加,实验室需要更多的实验设备,因此为了充分利用空间,仪器大小也成为用户关心的重要因素。  对于蛋白鉴定的常用仪器&mdash &mdash 质谱仪,灵敏度依然很重要。但安捷伦的低噪高效系统采用了一个比信噪比更好更有意义的标准&mdash &mdash 仪器检测限,这个标准被EPA、国际纯粹与应用化学联合会、药典等机构接受并采用。  发展与挑战  随着样品越来越复杂,对样品需要了解得越来越多,简单的解决方案显得越来越重要。因此供应商更注重仪器的简单、便捷,以使研究者可以更快的学会使用这些设备。对于常规方法,界面友好的系统和软件可以使研究者不需专业的分析化学知识而能得到分析结果。尽管上述的便利经常是通过软件来实现,现在简化/自动化样品前处理也在推动这方面的发展和应用。  实验室也一直在寻求改善自己设备的成本和使用效能。随着仪器灵敏度和分辨率的提高,分析结果也越来越多越复杂。因此开发处理数据的生物信息学方法变得更加重要。而且,数据压缩、文件大小和文件结构也需改进。因此,云存储和云计算在未来几年将变得更加重要。  工效学也是开发商持续关注的重点。与几年前相比,科研仪器的功能在增加,但是用户经常没有时间去查看综合性用户手册。因此,控制面板需要更智能更直观,以使用户在五分钟之内可以掌握仪器90%的使用功能。  目前生命科学研发的最大挑战之一是培训研究人员新的样品前处理技术。&ldquo 如果你参观生命科学实验室,就会发现像UHPLC、超快速质谱仪等仪器已变得更加可靠、快速和灵敏&rdquo ,岛津生命科学业务部门经理Scott Kuzdzal说。&ldquo 而且,自从公元前1400年埃及人发明静脉穿刺技术以来,血液前处理几乎没有改变。我们可以在几毫秒之内完成多重、高灵敏度的质谱实验,但却需要几个小时甚至是几天来收集、离心、冷冻和运输血浆样品。&rdquo Novilytic Labs的Noviplex 血浆收集卡可以在几分钟内从手指或者小鼠尾穿刺出血产生血浆,而不需抽血医师、注射器、离心管、离心机或冰箱。诸如此类的技术可以简化前处理。  &ldquo 为了推出创新可靠的产品,生命科学厂商需要创建和保持稳健的研发团队,这个团队中既要有经验丰富的资深人士,也要有充满想象力的、才华横溢的年轻人&rdquo ,Protea Biosciences首席战略官马修· 鲍威尔如是说。尽管三维建模和快速成型大大降低了原型机的制造成本,但是研发仍需不少的费用,主要花费在开发工具和从研发地点到生产工厂之间的交通费。  安捷伦首席技术官Darlene Solomon说,另一个挑战在于生物学比化学的定义模糊得多,小分子可以被精确的表征,但是生物大分子会有自然变异和随着细胞环境的变化而出现的差异。因此生命科学研究者的样品经常量少且复杂。为了保证复杂样品数据的重现性,样品制备和处理方法以及设备都至关重要。  此外,生命科学的认知变化迅速。&ldquo 新的认知产生新的技术,新的技术产生新的仪器和测量方法,&rdquo Solomon说,&ldquo 这意味着生命科学研究者研究的问题在不断变化。这个快速的变化对仪器的发展是一个挑战,但同时对新的高效的产品也是一个巨大的机遇。&rdquo 因此仪器平台需要能不断更新升级以适应更广泛的应用。  支持生命科学研究  随着样品量的增加以及从一个样品中需要得到的信息量的增加,生命科学研究者的工作量在不断增大,因此像快速质谱这样的技术越来越受欢迎。比如岛津LCMS-8050三重四级杆质谱仪可实现30,000u/sec的扫描速度和超高速正负极切换。无论是进行目标化合物的痕量检测还是同时进行定量和定性分析,高扫描速度都有助于单次运行检测出更多的化合物。  质谱仪可以直接分析样品,Protea Biosciences也关注此领域。对于生命科学研究者,Protea Biosciences提供了多种解决方案来实现快速、无需预处理的生物样品分析,包括质谱成像、微生物样品的体内分析和生物流式分析。Protea Biosciences的LAESI-MS技术可帮助得到一些样品的分子标记或分子轮廓,而这些样品可以帮助更好的理解生化路径、生物动力学和疾病的机制。  目前,生命科学研究不再只着眼于传统医学领域,利用诸如合成生物学这样的细胞编程技术,生命科学已经进入到工业领域中。利用DNA编程细胞形成细胞工厂,从而生产具有很高价值的化工原料及中间体。&ldquo 利用液质联用代谢谱图,杠杆系统,集成的生物学功能等合成生物学方法,生命科学研究仪器开始应用于能源,化学,食品和其他工业领域。&rdquo Solomon说。  发展方向  所有被调查的生产商都认为生命科学研究的未来是光明的,无论经济发展程度如何,各个洲无论是发达国家或是发展中国家都会优先考虑发展生命科学。从人们需要理解大量生物学的角度看,事实确实如此。  正如上文提到的,生命科学仪器将继续朝着更好、更快、更小、更灵敏的方向发展。纳米技术和微流控技术的进步是这一趋势的潮头,按照Powell的说法。检测器、光学器件和样品处理的发展促进了仪器的发展。科研实验室正在越来越多地促进技术进步,而这些技术被生物技术公司单独或是与其他平台联合申请专利以用于商业发展。Powell说:&ldquo 此类生物技术的发展将促进生命科学设备的创新。&rdquo   &ldquo 在我们领域,市场全球化还没有结束,&rdquo 赛默飞离心产品总监Maurizio Merli,&ldquo 除了已在商业领域存在些年头的历史品牌外,我们看到越来越多的新公司的产品生产和市场份额在不断增加,而这些新公司都有自己的知识产权。&rdquo 交通和信息技术的发展大大缩短了人与人之间的距离,同时也使用户可以接触到更多的产品和品牌,这将促进竞争,也将保证用户有更多的机会以更合适的价格找到他们需要的产品。  未来仪器将更加灵敏和快速,实验平台的集成度也将更高,这一切都将使以前重复性差和繁琐的过程通过自动化来完成。通过借助像超高速质谱仪、强大的新样品制备策略和自动化的处理工作站,未来将出现更强大的多元系统,据Kuzdzal介绍。随着云数据处理和分享技术的发展,研究者将从更快的分析和处理速度中受益。&ldquo 科学发现的基础,即实验数据的全球分享,将变得无限简单和快速,生命科学研究将进入云时代。&rdquo Kuzdzal说。  调查结论  目前市场上的生命科学仪器是如何实现高效、经济和简单易用的? R&D杂志对它的读者进行了调查。  被调查者最常用的生命科学仪器是什么呢?排名靠前的分别是试剂(64%)、冷冻机(60%)、样品制备工具(59%)、混合/搅拌器(53%)和温控装置(51%)。很多被调查者说他们使用生命科学仪器用于生物样品分析、DNA分析、蛋白质组学和疾病研究、药物设计和开发。  在被调查者中,大多数(36%)使用赛默飞的生命科学仪器,接下来是安捷伦(17%)和贝克曼库尔特(10%)。也有一些其他公司的产品被提到,如Bio-Rad Laboratories、默克密理博、岛津、Eppendorf和Integra Bioscience。  被调查者认为过去三年生命科学仪器有哪些重要的发展趋势呢?大多数人(60%)认为是准确度。其他比较重要的趋势有灵敏度(58%)、自动化程度(56%)、速度(51%)和分辨率(50%)。也有些调查者选择了易用性(42%)和成本增加(42%)。随着设备灵敏度的提高,使用者能检测微量的DNA和样品,能得到准确度和再现性更好的结果。随着技术通量的增加,生命科学实验室的成本降低了,项目规模变大了。自动化的提高使工作可以完成得更快,也帮助解决了专业人员短缺和高成本的问题。  在上面提到的重要进展中,被调查者希望未来三年哪些方面可以更快得到提高呢?尽管价格已经下降,但45%的被调查者仍然希望价格可以降低。其次是易用性和灵敏度,分别有43%和40%的被调查者选择。这些数据表明,生命科学行业正在快速变化,因此设备也必须跟上步伐,从而能够以更高的效率分析更小的样品。这也反映了研究者对仪器自动化需求更高,希望能实现远程操作,以节省宝贵的时间。简单的操作系统和程序可以使所有员工甚至非专业人士也能正确的操作仪器。  被调查者对生命科学仪器支持未来研究这个问题是如何看待的呢?一些被调查者认为随着自动化水平的提高,未来将会有更多的数据。生命科学设备将会更好地支持实验室对这些数据的分析解释,从而产生更多的期刊论文和引用。还有一些人认为生命科学设备可以帮助疾病的诊断和治疗,比如说癌症和艾滋病。(译自R&D)
  • 临床实验室仪器的发展趋势
    临床实验室是诊断患者疾病过程中不可缺少的重要环节,临床实验室须能为患者提供精确、快捷、检测范围更广的检验项目,以助医生作出准确的诊断,以利治疗医|学教育网搜集整理。开发和使用更先进的检验技术为生产商及检验人员不断追求的目标。目前新技术主要集中在以下几个方面。  免疫检测技术  目前采用化学发光技术、荧光测定技术、放射核素标记、偶联颗粒散射光等技术,能够早期预示心血管、肿瘤、传染病等各种疾病。用仪器可检测血液中可溶性和细胞成分,同时完成临床化学、免疫测定、血液学方面的检测。  基因芯片技术  使用DNA探针组成的基因芯片,通过检测基因表达的差异进行癌症的分类和诊断。不同的生物基因芯片技术能够进入基因和蛋白质等分子层次,应用于疾病易感性预测、传染病病原体和抗药性检测、个体药物敏感性检测等 同时在法学、药物设计、环保、农业、生物科学等方面亦能发挥作用。  由于应用电子技术,临床检验技术和仪器性能得到前所未有的发展,实验室自动化程度大大提高,检测项目逐步增多,检测速度及准确性增高,主要依据仪器的处理效率、数据的准确性、重复性及稳定性、运行成本、菜单的设计、劳动力的利用、使用范围等方面的情况。在临床应用中,除了一般临床检验项目外,根据临床需要装备仪器,紧跟医学发展步伐也是不应忽视,往往临床检验水平高低直接影响临床诊断和治疗水平。掌握了解名目繁多的实验仪器的性能质量,关注其发展趋势及特点,以使有限的资金得到合理应用医|学教育网搜集整理。目前临床检验仪器新特点大致有:  1 即时检验各种小型的检验仪器使原本繁琐的采集标本—送检—检验—报告的过程变得简单,小型便携、轻便、快捷、价格低廉成为发展趋势,如血糖仪、血氧仪、血气分析仪等,有着操作简单、无创或微创的特点。将多项检测项目集中于一个小型仪器中,为急诊检测带来方便,如AVL-OMNI型多参数分析仪,可为临床提供血气、电解质、血氧、血红蛋白、生化测量、能存储5万份检测结果。小型化、即时检测的仪器不仅用于急救、重症监护、手术中、还可广泛用于社区或家庭医疗。  2 全自动化  上世纪80年代,全自动化临床实验技术在日本出现,采用标本传送系统和自动化控制技术,检验人员只需将标本放放传送带,分析仪器便可根据设计好的程序工作,检验人员不再接触标本,自动取样、自动报告,减少了使用人员的感染疾病的机率,节省了劳动力。如Aeroset型每年可完成150万次检验,检验59个项目,每个小时可完成2000次检测。日本国立大学院70%以上的医院配备了不同规模的自动化系统。由于装备全自动检验系统所需费用较高,限制了在中小医院和经济欠发达地区的发展。目前我国装备全自动临床检验系统的医院还不多。  3 模块式设计  根据需要将各任务模块组合式安装使用是适应用量有限、资金有限医院需求的一种新型的设计观念。模块能构成独立工作单元,还能组合构成全自动系统,设计上能紧密组合,形成一个高质量多功能的检验系统,实现了一台仪器可测定常规、特殊生化、药物治疗、滥用药物、特种蛋白、免疫等多种项目,还可以增添各种部件,扩展其功能。有着体积小、检测项目多、自动化程度高、节省资金等特点,从大中型医院使用。与投资大的实验室相比,模块式接入系统使用更方便灵活、经济实用。 4 设计机器人化  从送入标本、条码输入、完成检测、数据存储输出、连接网络,由原先使用人工完成的工作过程完全由仪器一次完成,由计算机控制的机械臂和数据处理分析系统能准确无误地完成各项任务,速度更加快捷。仪器能定期自动校检,排除人为因素和非标准干扰,结果存储便于查询,减少误差,缩短了出报告的时间。  注重环保  检验人员在工作过程中极易受到病菌感染,使用真空采血针和装备自动化检测仪器可以减少污染提高功效医|学教育网搜集整理。检验使用的化学试剂易污染水源,采用干试剂检测,能够减少对水的污染。 医疗服务市场的竞争,加剧了仪器设备的更新换代,生产商也不断地寻求新的商机,在医疗仪器市场竞争争,只有追求新技术才能不断地占领新的市场制高点。自动化、高智能、新设计组合、低成本、低污染仍然是临床实验仪器发展的方向。
  • 法国又发现一例超级细菌病例 呈跨国传播趋势
    法国国家医学与健康研究所19日说,法国一家医院日前在一名患者身上发现了具有超强抗药基因的细菌菌株,这是法国发现的第二例“超级细菌”病例。  医学与健康研究所的专家帕特里斯诺德曼当天对媒体说,患者为女性,曾在印度住院进行手术治疗。8月中旬返回法国后,她被检查出泌尿系统感染。医生还发现,她所感染的这种名为“柠檬酸杆菌”的消化道细菌含有超级抗药的NDM-1基因,而且这种细菌的菌株与之前发现的首例携带“超级细菌”的病例并不相同,不过患者目前情况稳定。  诺德曼认为,这例“超级细菌”病例的出现说明法国卫生总局最近采取的防范措施十分必要。该机构日前表示,将对所有曾在国外住院、随后转入法国医院的病人进行细菌抗药性检测,其中包括近期引发人们担忧的“超级细菌”。  此前,法国一家医院曾在一名受伤者皮肤样本中发现一些细菌菌株含有NDM-1基因,但这些菌株的抗药性不太强。 本月11日,英国加的夫大学发布公报说,NDM-1基因最早由该校教授蒂姆沃尔什于2009年发现,来源是一名曾到印度就医的瑞典人所携带的细菌。沃尔什及其同事后来又发现,英国、印度、巴基斯坦、孟加拉国的一些患者携带这类有超级抗药性的细菌,细菌呈现出随人员流动跨国传播的趋势。
  • 21世纪医学检验的发展趋势
    随着科学技术的进步和人民群众医疗保健事业水平的提高,医疗体制也必将随之不断变革并逐步完善。其发展趋势将向两极分化:一方面为降低成本,提高效率和效益,推广新技术、新设备,同时也是为了加强医疗、教学和医学科学研究,培养人才,将进一步向适度规模的集中发展 另一方面随着人口老龄化,为方便群众,减轻负担,加强保健指导和对多发病、慢性病的防治,一些老年病和慢性病患者需要向社区医疗保健分流。患者分流的前提条件是社区医疗水平的相应提高,能够满足医疗保健的基本需求,还要靠服务周到、环境舒适、就医方便、价格合理吸引患者。随着医疗体制和医疗保障制度的改革,临床检验学科也必将发生相适应的变化。  一、实验室自动化系统和实验室信息化系统的进一步完善,绝大部分常规操作都将会被机器取代  从接收标本到资料分析将向流水线过渡并实现全实验室自动化。特殊检验将向中心实验室或参考实验室转移。临床实验室的传统模式和结构需要调整或重组,除特殊微生物学检测的无菌、隔离或生物安全实验室外,临床常规检测将进入流水线作业以提高效率、降低成本 封闭式作业将被开放式作业所取代,并走向内部的统一和外部的合作。实验室实行规范化管理,检验结果进入信息化网络,施行医疗信息资源共享,以减轻患者的医疗费用开支。分散、低效率、浪费的状况将被集中、高效率、节约的模式所取代,粗放型经营必将向集约型经营转化。  二、全天候服务的实施,用最小限量的医疗资源投入获得最大的医疗保健效益,以减轻患者和国家的经济负担  高档医疗设备为全社会所共享,已是全球的发展趋势。由于小型检验仪器的大量开发,简易快速的即时检验(point of care testing,POCT)将走向社区医疗保健和进入家庭,方便患者的床边、诊室、微型实验室检验或患者的自我监测将受到重视和普及。  只有资源共享、技术共享、信息共享和利益共享的院际协作模式,才有利于方便患者、减少医药资源的浪费、提高全社会整体医疗水平,并缩小先进与落后发展不平衡的差距。经验已经证明,只有首先解决好利益的合理分配,并且需要向社区和乡镇医院、诊疗所做适当倾斜和扶持才有可能解决好其他几个“共享”,充分发挥高档设备的效率和开展院际间的全面协作,并引导患者的合理分流。否则,任何医疗联合体或协作集团都不可能长期巩固。这是商品经济条件下一个不可忽视的经济原则,也是政府为了保障人人享有基本医疗卫生服务的一个不应忽视的卫生政策问题。  三、计算机网络的发展将更方便临床、方便患者,更有利于信息的使用和交流 生物芯片的开发、基因图谱的解密和蛋白质组学的研究,必将进一步改变临床检验的面貌  大量高级、精密、尖端的分析仪器将逐步装备现代医学实验室,经典的血清学和微生物学方法,将会被更灵敏、准确、简便、快捷的方法和仪器分析所取代。酶化学分析、酶免疫化学技术、荧光偏振技术、化学发光技术、时间分辨免疫荧光技术和电化学技术等将进一步发展和普及。细胞形态学和细胞病理学检验将进一步与组织化学、免疫化学及其他物理化学方法相结合,达到超微结构和分子检验的水平。医学生物工程学和分子生物学技术的发展,核酸分子杂交、PCR、DNA测序技术的完善及基因图谱和蛋白质组学的解析和开发,DNA芯片和蛋白质指纹等新技术的发展,将使许多疾病的病因学和发病学原理在分子水平上得到进一步阐明。患者仅需提供少量标本即可获得更多的检验信息,就可以揭示疾病的病因学、发病学、病理学、病理生理学,甚至是包括遗传学的完整疾病图像。某些床边检验和监测、无创式传感器的开发,将会减少患者的许多医源性痛苦。  四、监测新出现的传染病将是微生物工作者的一项重要任务  遗传的稳定性和变异性是生物学的普遍规律。事实证明,一些传染病被消灭了,还会有新的传染病出现 由于基因突变,非致病菌可能变成致病菌,对人无毒的物种可能变为有毒的物种 由于抗生素的滥用,可能造成条件致病菌的肆虐。由于人类的某些无节制活动,例如,滥伐森林、无序开荒、大型水库建设等,破坏了生态屏障,迫使野生动物与人类争夺栖息地,以及人类对野生动物的捕杀或密切接触等原因,自然疫源性疾病或以野生动物为宿主的某些病原体向人类传播和转移,并终将威胁人类的健康和生命。例如,已知的蜱传伯疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)感染的莱姆病(Lyme disease)、人免疫缺陷病毒(HIV)感染的AIDS、汉坦病毒(Hantavirus)感染的流行性出血热(epidemic hemorrhagic fever,EHI)、埃博拉病毒(Ebola virus)感染的埃博拉出血热、西尼罗病毒(West Nile virus)感染的西尼罗热、O157:H7血清型出血性大肠杆菌感染的出血性结肠炎、嗜肺军团菌(Legionella pneumophila)感染的军团病,与人冠状病毒相关的严重急性呼吸综合征(severe acute respiratory syndrome,SARS)及人禽流感威胁等。对这一切的检验和监测将成为预防医学、疾病控制和检验医学的一个重点内容或重要方面。  物质运动是永恒的,人的认识也是无止境的。基础医学的进步和检查检验手段的增多,必然会进一步促进临床医学的发展。然而无论技术怎样发展,仪器如何进步,电脑最终不能完全取代人的创造精神,电子仪器不能完全取代人的经验。检验人员显微镜下的基本功,临床医生问诊和望、触、叩、听的基本功,仍需加强而不能削弱,更不能丢弃。检验医学的进步,医学影像学的发展,为认识疾病提供了更多的手段 然而,机器的发明只在于提高效率和效益,建立在循证医学基础之上的医学思维和医疗决策,实验室的规范管理和质量保证,诊疗手段的合理选择、科学组合和应用,避免医疗手段滥用和医药资源过度消费等,则取决于使用仪器的人和管理者的学识、道德和智慧。质量、效率、效益的不断提高,要靠人的科学知识、创造精神、自觉行为和经营管理。架起检验与临床之间沟通的桥梁,需要靠具有检验医学与临床医学两方面的知识和经验,同时还需要具有对患者高度的同情心、对工作极端负责精神和良好职业道德的人。临床医师和检验医师面对的是有着个体差异的患者和不断变化的病情,只有共同负责,密切合作,坚持以患者为本,一切以患者的利益为出发点,才能更有益于疾病的诊断和治疗,才能更符合医学的宗旨和原则。关注和解决这些问题,不仅是临床检验工作者的责任,也是摆在卫生管理者和医学教育者面前的重要课题。  21 世纪将是科学技术,特别是生物科学迅速发展的时代。随着生命的奥秘不断被揭示,将会有更多更新的技术应用于临床医学和检验医学,如果说20世纪医院实验室为医生和患者提供多达上万个项目的检验,那么21世纪有可能提供更多更新的检验项目,将有效地帮助人类对疾病的斗争。但是正如医学的发展虽然有正面效应,为人类的健康长寿带来希望,但是也会有一些负面效应问题,带来一系列的社会问题。实际上从20世纪末,医学的发展给社会带来了沉重的经济负担。美国临床化学联合会(AACC)预言,在这种政策下,有可能出现6个方面变化。  (1)医院实验室出现集约化:将一些不十分紧张和不常做的实验项目集中到一些大的实验室进行,大的实验室有可能进一步形成网络和集团。  (2)大力削减工作人员:发达国家医疗成本中昂贵的是人员费用。  (3)外部压力:政府和患者都会施加更大的压力,要求医疗界能提供更有效但又廉价的服务。  (4)减少不必要的检验:对现在项目进行筛选,删去一些不必要的,重复或价值不大的项目。例如,美国CPT Code及时收录一些对临床有用项目,医疗保险往往以此作为付费依据。另外,通过FDA对新增加项目和新技术进行严格审查,一些虽是新项目、新技术,但不可靠,或者临床价值不大,则不让其上市流动,或者只让进行科研,不能向患者收费。  (5)进行全实验室自动化:这是减少人工,提高效率最有效的办法。这种实验室的工作人员要求有全面的检验技术操作、仪器维修和维护能力,以及有一定管理和计算机技能的新型技术人员。  (6)进一步加强标准化工作:将制定更多的标准文件,技术操作规范使检验科能做出较一致的检验结果。
  • GE发布2013全球创新趋势报告
    1月18日,通用电气(GE)公布第三届年度“全球创新趋势报告”。这项调查报告由GE公司委托独立调查公司StrategyOne展开,针对25个国家和地区的3100位公司高级主管进行电话访谈,旨在了解商业领袖对创新的态度和认知,以及创新在全球不同市场环境中的现状。  在本次调查中,高管们在如何应对风云变幻的商业环境问题上意见不一。为了降低企业和本地经济面临的风险,很多受访者倾向于支持保护主义:71%的企业高管认为政府应当优先推进国内创新而不是引进 另一方面,也有71%的受访者认为政府应当进一步开放市场,并推动从国外引进创新和投资。矛盾之处在于,这两种截然不同的观点之间竟然有53%的重叠。  GE副总裁兼全球政府事务与政策高级顾问卡兰巴提亚表示:“全球金融危机爆发以来,我们一直担心经济动荡会削弱自由开放的国际贸易共识。这次的调查发现,即使是商业界的领袖们,有时也难以抵抗保护主义的声音。”
  • 院士专家共商智能影像技术趋势,推动产学研用深度融合
    9月16日,以智能影像技术发展趋势及产学研用探讨为主题的2022年未来影像行业峰会在北京召开,峰会由智能图像处理北京市工程研究中心(以下简称“中心”)举办,邀请院士专家以及50余家企业的近百位行业精英,进行了12场专题分享。工程研究中心主任、小米集团高级副总裁曾学忠介绍了中心过去一年取得的成绩,并对未来影像技术在手机、机器人、汽车、XR(扩展现实)以及AIoT等多个行业出现的新需求做了深入分析,并提出对于未来影像的三个思考点:在多维传感,增强影像方向,拓宽影像传感的维度,突破视觉的限制;在AI赋能,计算摄影领域,用AI算法与硬件进行深入结合,突破硬件的限制;在影像互联,计算互通技术上,用互联互通的计算,打破影像采集以及计算的限制。中国工程院院士、中心专家委主任丁文华院士肯定了中心在影像行业的科研牵引作用,并指出影像多媒体领域对前端基础图像处理技术存在极大需求及市场空间,希望今后中心能够持续发挥平台作用,加深影像行业的产学研用协同创新的深度与广度,为产业的进一步发展起到示范带头作用。中心研究中心常务副主任、清华大学脑与认知科学院院长季向阳教授分享了计算影像的技术发展,介绍了计算影像在光谱成像,多传感器融合,光路编码等多个维度上的突破建议,后续将利用中心的平台创新科研机制,更好地将高校科研技术转化到行业。影像硬件技术企业豪威科技、丘钛微电子、奥比中光分别从图像传感器、相机模组、3D相机领域进行了专题分享。豪威科技总经理刘志碧梳理了当前各个行业对图像传感器的技术需求,并对全局快门、Hybrid EVS、微型化相机等行业新技术做了全面分享。丘钛微电子副总裁胡三木分享了相机模组硬件的发展趋势,并对大光圈、防抖、大推力马达、moding等模组工艺的演进进行了分析。奥比中光高级副总裁江隆业分享了3D视觉在各新兴行业的应用情况,并对3D视觉未来的技术发展方向进行展望。新型影像技术企业与光科技、灵明光子、普诺飞思分别从光谱相机、深度相机及动态相机的技术发展路线以及应用场景切入,进行了专题分享;与光科技CEO王宇认为小型化的光谱传感器是未来的技术趋势,并详细介绍了小型化光谱传感器在辅助色差还原、健康检测上的重要作用;灵明光子CTO张超阐述了dToF替代iToF在远距离深度探测场景的明确趋势,并介绍了dToF在汽车、消费、工业等多个领域的应用价值。普诺飞思中国区GM杨雪飞阐述了这种新型传感器相比于FBS相机的巨大优势,并介绍了DVS在超慢动作检测、边缘跟踪以及高级驾驶辅助等场景下的价值。北京邮电大学、极感科技、黑芝麻智能就影像算法进行了主题分享。北京邮电大学计算机学院执行院长马华东教授就视频处理各算法的发展状况做了介绍,并指出了AI视频算法模型轻量化的发展路径。极感科技高级总监林曦在深度计算和分割算法的现状和发展做了分享,提出了未来影像算法芯片化和工程化的方向。黑芝麻智能总监王超就视觉算法在自动驾驶上的应用做了技术分享,从低噪声、大动态、低延迟等场景举例,提出了视觉算法的需求方向。小米手机部副总裁、相机部总经理易彦博士分享了小米在手机、机器人、XR、智能汽车、智能制造五大主要应用场景中影像技术的深度积累,他表示,未来将依托中心持续加大资源投入,联合更多的上下游产业伙伴,围绕影像行业的系统性需求,做好产业协同,提升行业整体竞争力。据了解,智能图像处理北京市工程研究中心由小米集团牵头,联合清华大学等高校与企业于2021年共同组建,该中心的主要发展目标为联合上下游企业、高校和科研院所等机构,开展图像处理软硬件核心技术的开发、验证以及成果转化等全链路的创新,以推动行业共同发展。
  • CIOAE2015大会报告:在线分析技术未来发展趋势
    pstrong  仪器信息网讯/strong 2015年11月16日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国仪器仪表行业协会分析仪器分会联合主办的“第八届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(简称 CIOAE 2015)”在国家会议中心开幕。在当天下午的大会报告中,来自中国环境监测总站、中国检科院、石油化工科学研究院、北京排水集团等专家和各仪器厂商代表分别就在线技术在环保、石油化工领域的应用和未来发展以及在线光谱技术的发展趋势等做了精彩的报告。 /ppstrong在线分析技术在环保领域的发展/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strongimg title="未标题-4.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/97eaa67a-179c-4f93-93aa-8a75828b2b87.jpg"//strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong从左至右,从上至下依次为:中国环境监测总站齐文启研究员、西门子(中国)有限公司沈毅、上海市环境监测中心宋钊、北京排水集团水质检测中心翟家骥高级工程师/strong /pp  中国环境监测总站齐文启研究员介绍了天津8· 12大爆炸核心区和区域外环境监测的经验和教训。核心区由于化学物质较复杂而且有害物质较多,进入人员应穿戴防护服,应由防化部队进行监测。工作人员配备侦毒包、监测仪、探测仪、侦毒箱、比色管等专业仪器,首先按照大类进行筛查,之后再进行定量监测。区域外应由环保部门进行监测,在制定监测方案时应先尽可能多的收集信息再进行决定,如水中有机物污染是测定COD还是TOC;对于刺激性气味应测定哪几种物质,是否需要测定臭气浓度;大气中有机物污染是测定VOC还是非甲烷总烃,多收集背景资料有助于快速准确的制定方案。 /pp  西门子(中国)有限公司沈毅先生和上海市环境监测中心宋钊先生分别针对a style="COLOR: #0070c0 TEXT-DECORATION: underline" title="" href="http://www.instrument.com.cn/zc/310.html" target="_blank"span style="COLOR: #0070c0"strongCEMS/strong/span/a的未来需求介绍了最新产品和研究。沈毅介绍了西门子在“超低排放”、脱硝氨逃逸监测、烟气VOC的U23红外分析仪、LDS6激光气体分析仪、MaxumⅡ色谱仪等仪器。沈毅先生还特别提到由于国际船运组织的推动,船运CEMS的需求在不断增加,相信中国的需求也将会很快开启。未来,西门子还将关注颗粒物监测、臭氧监测、气态汞监测、重金属监测和大气环境移动式监测。宋钊先生介绍了其与美国博纯有限责任公司上海代表处合作开发的适用于燃煤电厂“超低排放”监测的新型便携式预处理系统,此系统很好地解决了监测过程中水分干扰的问题。 /pp  北京排水集团水质检测中心的翟家骥高级工程师针对在线技术在水环境监测中的应用及发展趋势做了报告。近年来,我国水质在线监测仪器发展迅速,但是也存在一些问题,如监测参数相对较少、数据的可靠性和可溯源性还有待加强、有些指标使用的药剂会对环境造成二次污染、数据的针对性与应用还不够等。考虑到技术的发展和参数的合理性,翟老师提出了几个未来发展比较有前途的仪器。COD测定对环境的污染受到越来越多的关注,为解决这一问题可以考虑发展与之相平行的测定指标,如TOC和UV254等。不过,监测水质指标的不断增多仍不能完全解决“达标”与“水质没有受到污染”的问题,而生物在线监测技术或许可以解决这一问题,未来可能有较大发展的监测技术包括发光菌监测系统、双壳软体动物监测系统、鱼类监测系统、水溞监测系统等。 /ppstrong在线分析技术在石油化工领域的发展/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center" img title="未标题-41.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/f4752858-dc1c-4164-b754-ce39fee0d43c.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong从左至右依次为:中沙(天津)石化有限公司寇立鹏、中韩(武汉)石油化工有限公司杜汇川、拉尔分析仪器(杭州)有限公司周淑娟/strong/pp  中沙(天津)石化有限公司寇立鹏介绍了APC系统在乙烯生产控制中的应用。在此系统中采用傅立叶变换近红外分析仪检测液相进料的组分,采用在线气相色谱仪分析产品品质,从而科学地控制裂解深度,精确控制乙烯的生产过程。据了解,此系统为中沙石化产生了600-700万的收益。 /pp  中韩(武汉)石油化工有限公司杜汇川介绍了在线质谱仪在环氧乙烷/乙二醇生产装置中的应用。在线质谱仪可以同时测定Csub2/subHsub4/sub、Osub2/sub、EO、COsub2/sub、Hsub2/subO、Nsub2/sub、AR、CHsub4/sub、Csub2/subHsub6/sub等九种组分,这些组分为原料气、目标产物、致稳剂、杂质等成分。在线质谱的一大优势是速率快,与常用的在线色谱相比,质谱速率是色谱的至少16倍。/pp  拉尔分析仪器(杭州)有限公司周淑娟介绍了拉尔生产的TOC在炼油厂的应用。TOC在炼油厂主要用于储水水质、水处理过程水质、冷凝水水质等监测,在周淑娟介绍的案例中,一家炼油厂最多安装了24台TOC。 /ppstrong在线光谱技术发展趋势/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="未标题-43.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/caf68d1f-2e4d-412a-916c-d88add2712d1.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong从左至右,从上至下依次为中国检科院邹明强研究员、江苏天瑞仪器股份有限公司方军、挪威恩伊欧监测器有限公司首席技术官Peter GEISER、石油化工科学研究院褚小立教授/strong/pp  在英文中,将取样到分析间的间隔和两次测量间的时间间隔均小于1秒的称为“Real-line”,1秒到1分钟之间的称为“In-line”,1分钟到1小时之间的称为“On-line”,大于1小时的称为“Off-line”。中文翻译较粗,所以所谓的在线分析技术并非全是“实时分析方法“,实时分析的最好方法是各种免试剂方法,如激光紫外吸收、衰减全反射光谱、拉曼光谱、红外光谱、脉冲紫外荧光、瞬发Gamma射线中子活化分析等直接测化合物光学特性改变的分析法,以及某些电化学法、微波介电常数测量法、微波超宽带无线检测法、THz波吸收法、等离子体原子发射光谱法等。中国检科院邹明强研究员介绍了浙江大学金钦汉教授团队开发原子光谱法进行全元素分析的工作,认为可行的方法有两种:He等离子体-AES和He等离子体-AMS,而其中的关键是开发千瓦级HeMPT。在国家重大科学仪器专项的支持下,金教授的团队正在逐步逼近成功:已开发了两种高稳定度高功率的微波源;开发了一种全新的可在高微波功率下稳定工作的 “双谐振”结构的MPT矩管;首次获得旋转着的“双丝结构”MPT等离子体;首次证明倒漏斗形等离子体构型是MPT具有优异样品承受能力的根本原因。 /pp  近红外光谱技术应用很广,如在农业领域用于水果筛选、小麦品质鉴定、饲料加工品质控制等,在石油化工领域用于原油快速评价、汽油调和、农药生产过程控制、制药生产控制等。但要想更好地利用近红外技术,还有很多工作需要开展。石油化工科学研究院褚小立教授对于近红外技术未来的发展趋势进行了精练总结,涉及:光谱学与算法的基础研究;数据与知识的积累;仪器的小型化和降低仪器的成本;互联网、云计算与APP和近红外技术的结合;近红外光谱化学成像技术等。/pp  另外,江苏天瑞仪器股份有限公司方军介绍了XRF技术在烟气重金属、大气重金属和矿浆载流中的应用。挪威恩伊欧监测器有限公司首席技术官Peter GEISER介绍了该公司用于燃烧分析的LaserGas iQ2(可监测氧气、一氧化碳、甲烷、水蒸气、温度和压力)和用于SOsub2/sub监测的中红外激光设备LaserGas Q SO2。(撰稿:李学雷)br//p
  • 【综述】机载红外夜视技术及其发展趋势
    机载红外夜视装备是现代飞机的重要传感器,主要用于辅助低空飞行、飞行着陆、侦察瞄准等用途。机载红外夜视主要利用目标与背景的热辐射进行成像,并送给飞行员进行视觉观察,工作波段主要覆盖短波、中波和长波。机载红外夜视技术可分为被动红外夜视技术和主动红外夜视技术,被动红外夜视技术是借助目标自身发射的红外辐射成像,从而实现对目标的观察;主动红外夜视技术是通过主动照射并利用目标反射红外光成像。近期,中国电子科技集团公司光电研究院的科研团队在《真空电子技术》期刊上发表了以“机载红外夜视技术及其发展趋势”为主题的文章。该文章第一作者为朱卓高级工程师,通讯作者为李季波高级工程师。本文总结了机载红外夜视装备现状,介绍了国外典型机载红外夜视装备的技术特点及其在辅助低空飞行、飞行着陆和夜间侦察/瞄准方面的应用,分析了目前机载红外夜视技术应用挑战及多光谱图像融合、大面阵高清红外成像、智能辅助飞行、三维视觉成像等技术发展趋势。国外典型装备情况民用领域国外机载红外夜视装备已被应用于民用飞机领域,辅助飞行着陆与导航。增强视景系统(EVS)是典型的机载红外夜视装备,采用红外传感器等设备获取飞机外部场景图像,进行图像增强处理,并在飞机平视显示器(HUD)上显示,使飞行员在包括雾霾、雨雪、烟尘低能见度和夜间情况下,能够更好地识别周围地形、机场跑道、辅助导航和着陆。EVS提高了飞机在起飞、低空飞行和着陆过程中的视觉感知能力,提升了执行任务期间人员的安全性。增强飞行视景系统(EFVS)是EVS与HUD的综合,它将EFVS获取飞机前方场景的红外图像与HUD上显示的主飞行信息融合,显示在飞行员前方的屏显系统上,保证所显示的图像、符号与外界场景是重合的。EFVS能够增强飞行员的视觉感知能力,在夜晚低能见度条件下,EFVS能将飞机前方场景呈现给飞行员,从而增强飞行员的着陆感知能力,提高操作的准确性。军用领域国外机载红外夜视装备已被广泛应用于军用飞机领域,一般采用多功能复合体制,除具备导航、着陆功能外,还可实现夜间侦察/瞄准功能。直升机载红外夜视装备法国Sagem公司开发的Euroflir 410系统装备于直升机平台,用于飞行导航、夜间侦察、目标识别和打击指示引导。该系统光电转塔包含了中波红外成像传感器、电视传感器、微光夜视传感器、激光测距机、激光照射器及光斑跟踪器,转塔质量不大于45 kg。配备红外成像传感器具有光学自动变焦功能,电子变倍后最小视场可达0.16°,可以更好地在夜间识别目标。系统除具备地理跟踪、地理指示及地理定位功能外,还具备对目标的成像识别能力,该系统对地面装甲车目标的识别距离为9.5 km,确认距离为5.5 km。战斗机载红外夜视装备F-35飞机的光电系统作为当前最先进的机载光电传感器系统,是典型的战斗机载红外夜视装备,包括光电分布孔径系统(EODAS)和光电侦察瞄准系统(EOTS)。EODAS由6套分布于机身的中波红外焦平面阵列传感器和光窗组成,每个传感器覆盖90°×90°视场,通过图像无缝拼接,为飞行员提供360°球形空域视野,通过对图像进行算法处理,实现昼夜导航、对面目标打击瞄准、对空红外搜索与跟踪、红外态势感知、全空域导弹逼近告警及毁伤效果识别等能力,图1所示为EODAS对地面的大视场显示图像和目标场景标识。EODAS获取的夜视图像和经过处理的识别符号可以叠加到F-35飞机的头盔显示器上,辅助飞行员了解周围态势。图1 F-35飞机EODAS系统观测到的夜间地貌吊舱红外夜视装备图2所示为F-15E战斗机挂装红外夜视设备显示的红外图像。美军从80年代开始,先后装备了多款带有前视红外(FLIR)的吊舱,从最开始洛马公司的“蓝盾”(LANTIRN)吊舱,到最新一代洛马公司的“狙击手”先进瞄准增强型传感器吊舱和诺格公司“莱特宁”吊舱的增强型传感器吊舱。与“蓝盾”吊舱相比,新一代吊舱能显示更清晰的视频图像。此外,这两款吊舱都有能力将这些视频图像信息发送给地面部队,提供重要情报。图2 F-15E战斗机平视显示器上的前视红外画面国外应用情况辅助低空飞行战机在中高空的飞行条件下,很容易被敌方发现和攻击,为了实现作战目的,飞行员会采用低空突防模式对目标进行攻击。当飞机在夜晚低能见度条件下低空飞行时,飞机的飞行环境复杂,驾驶员的视觉能力受到限制,无法快速有效地了解机身外部环境,无法对航迹上的高山、森林等危险目标和障碍进行有效规避,易导致事故发生。飞机着陆飞行员在着陆过程中,由于受夜晚光线暗或雨雾等低能见度天气影响,跑道及其周围指示灯的可视性变差,导致飞行员通过视觉获取的跑道及周围信息不足,无法正常降落。在民用领域,以EFVS和EVS大量应用于民用飞机起飞降落。在军用领域,在不确定战场环境下,不具备民航领域的基础导航定位、传感与地图信息,美军已开展了降级视觉环境缓解(DVE-M)项目。美国的Sierra Nevada公司使用多种传感器实时融合地形、图像和地面障碍数据,然后在EVS的支持下,根据字符系统和指令的引导,为飞行员的飞行路线提供目视标志。罗克韦尔柯林斯公司EVS-3000型辅助着陆系统在飞机平显上叠加的着陆图像如图3所示,根据字符系统和指令的引导,为飞行员的飞行路线提供目视标志。图3 在平显上叠加着陆图像夜间侦察/瞄准现代战争通常选择“月黑风高”的夜晚实施攻击,以最大限度地利用“单向透明”的战场态势,发挥己方红外夜视装备优势。夜间空袭依托机载红外夜视装备,能分清500米之外的目标和几千米之外的山峦、村庄,具有全天候发现、定位目标的能力,提高了飞机的战术使用灵活性和作战效能。技术应用挑战与发展方向机载红外夜视技术应用挑战主要有以下三个方面:(1)作用距离较近图像分辨率和灵敏度是红外夜视装备的重要参数,受制于当前红外夜视技术发展现状,现有机载红外夜视装备存在对目标成像距离相对较近、识别分辨率不高的现状。(2)机载红外夜视设备显示颜色单一现有红外夜视设备的成像会“失去颜色”,单一的颜色显示不利于飞行员对外界环境的视觉感知。一方面,机上显示设备都会变成单色,失去了其原先颜色代表的意义或者起到的作用;另一个方面,会影响外界的灯光使其变成单色,如机场跑道的精密进近航道红、黄指示灯。此外,飞行员持续观察显示器上的白色、绿色图像信息可能会引发视觉疲劳等情况,也不利于飞行。(3)大数据存储与计算资源有限机载红外夜视设备具备了在较大视场下捕获广域动态图像并实现监视的功能,会产生大量数据,目前已有的机载数据存储设备已不能满足需求,尤其是随着大面阵红外夜视设备的发展,会产生更大的数据量,这就要求飞机具有大数据存储的记录设备。随着机载红外夜视新技术纷至沓来,机载红外夜视设备的工作波段不断拓展、视场空域不断增大、可视距离不断提升、新质能力不断健全,逐渐成为军民飞机的标配。机载夜视技术的发展重点集中在以下几个方面:(1)多光谱图像融合不同波段的传感器可满足不同作战场景的需求,短波红外传感器的烟雾穿透能力强,相比中波红外传感器在目标与场景温度差异大的情况下成像效果好,长波传感器在目标与场景温度差异小的情况下具有更好的成像效果,微光传感器的生成图像与可见光图像相仿,更符合人眼视觉观察。通过图像融合技术,将多波段红外成像图像和微光夜视图像合成为一幅图像,这种技术有助于综合发挥微光成像和红外成像两种技术的优势,拓展视觉显示波段范围,使图像纹理细节更丰富,可有效提升机载夜视设备的观察能力。(2)大面阵高清红外成像的应用高性能光电探测器是机载夜视设备的核心,随着半导体集成和工艺等关键技术突破,探测器朝着小像元尺寸、大面阵规格方向发展。小像元能够使探测器小型化、提高系统分辨率、增加探测距离。大面阵探测器的分辨率更高、观察的目标细节更丰富、探测距离更远。目前,在红外探测器方面,雷神公司研发的红外探测器像元达到4096×4096,已成功应用于美国空军天基红外预警系统。将小像元、大面阵探测器应用于机载夜视设备中,更能够实现对夜晚目标的远距离、高清探测。(3)增强飞行视景系统智能化发展机载增强飞行视景系统将在夜间飞行安全领域发挥更加重要的作用,朝着智能感知、人机交互方向发展。增强飞行视景系统可利用传感器对机外场景进行多维信息感知,在探测到跑道、障碍物等威胁目标时,实施智能辅助决策,支持完成各种飞行动作、信息处置,为飞行员提供决策支撑。(4)向主动夜视技术应用拓展随着短波、中波、长波红外激光器技术发展,以及垂直腔面发射激光器(VCSEL)技术发展与应用,在夜间成像基础上融入了激光主动探测,进行三维识别,可在二维图像显示器上显示三维信息。三维视觉成像技术已逐步应用于汽车自动驾驶,后续机载夜视技术也将拓展三维成像识别功能,提供飞行员更多维度信息,进一步增强夜间视觉感知能力。结束语本文对机载红外夜视装备现状进行了综述,介绍了国外典型机载红外夜视装备的技术特点,分析了机载红外夜视技术在辅助低空飞行、飞行着陆和夜间侦察/瞄准方面的应用,讨论了该技术的应用挑战,给出了向多光谱图像融合、大面阵高清红外成像、增强飞行视景系统智能化发展、主动夜视技术应用拓展等方面发展的趋势。
  • 火"出圈"的ChatGPT预测科学仪器行业发展趋势
    ChatGPT核心竞争力主要对人类提问的理解能力特别好,具备一定的思维链能力,显著优于前代。之所以能够表现如此出众,是因为训练过程中使用了人类反馈的强化学习(RLHF,Reinforcement Learning from Human Feedback),因此能给出更符合人类偏好、理解性更好的回答。在短短两个月里,全世界有1亿用户在使用ChatGPT,这是非常颠覆性的体验,也是AI第一次大规模的自传播。ChatGPT是人工智能研究实验室OpenAI于2022年11月发布的聊天机器人,由于其具备复杂且生动的语言交互能力,该产品在推出5天后用户数突破100万,两个月后月活便达到1亿,成为历史上增长最快的消费应用。就此,我们尝试向ChatGPT提问,看看在人工智能的“眼中”,未来科学仪器行业的发展趋势是怎样的。Q1:你如何看待科学仪器行业未来发展趋势ChatGPT:科学仪器行业未来发展趋势可以概括为以下几个方面:1、智能化程度不断提升:由于科技的发展,科学仪器行业正在不断提升智能化程度,使得仪器设备具备更强的计算能力、学习能力和控制能力,从而提高仪器性能;2、绿色环保意识增强:科学仪器行业也在不断增加绿色环保意识,仪器设备的制造过程更加注重环保,使得仪器的使用更加节能、环保;3、网络化程度加强:科学仪器行业也在积极推进仪器设备的网络化,使得仪器能够实现远程控制、远程监控等,从而提高仪器的使用效率和管理效率;4、数据获取技术不断发展:随着技术的发展,科学仪器行业也在不断推进数据获取技术,使得仪器可以更加准确地获取实验数据,从而提高实验数据的准确性。Q2:科学仪器行业面临的机遇与挑战?ChatGPT:未来发展机遇:1、技术革新:以人工智能、深度学习、大数据、物联网、云计算等新技术为支撑,在科学仪器行业不断推出创新性产品,提高科学仪器行业的竞争力。2、市场扩张:由于新技术的出现,使得科学仪器行业可以扩大市场,开发新的产品,以满足更多的市场需求。3、外贸增长:科学仪器行业的产品技术水平越来越高,国外市场对科学仪器的需求也越来越大,促进科学仪器行业的外贸增长。未来面临挑战:1、高标准的产品质量:由于科学仪器行业的产品技术不断发展,要求企业持续提升产品质量,以满足市场需求。2、创新科学仪器:科学仪器行业需要继续推出新技术,新产品,以满足市场的需求,提高科学仪器行业竞争力。3、高精度的设备:科学仪器行业对于设备精度要求越来越高,企业必须提供高精度的设备,以满足市场的需求。Q3: 未来科学仪器企业,选择哪个细分赛道发展更有前景?ChatGPT:具有前景的科学仪器公司的细分赛道主要有医疗器械、真空科学仪器、环境监测仪器和航空航天仪器等。其中,医疗器械行业属于高端制造业,市场需求量大,且产品技术含量高,前景非常可观。此外,环境监测仪器行业也具有发展潜力,因为随着环境保护意识的提高,环境监测仪器应用领域日益扩大,这对科技仪器公司来说也是一个不错的发展机遇。Q4:科学仪器行业从业者如何扎根行业并获取财富?ChatGPT:1、熟悉科学仪器行业的发展趋势:要想在科学仪器行业获得成功,就要先了解行业的发展趋势,把握行业内的新技术新产品,积极把握新机遇,把握新趋势。2、发展科学仪器行业的专业知识:科学仪器行业的发展是技术驱动的,要在这个行业获得成功,就要花大量时间学习和研究,以便更好地掌握专业知识。3、建立科学仪器行业的联系网络:要想在科学仪器行业取得成功,就要积极参加各类行业会议,不断拓展自己的人脉资源,建立自己的网络,拓宽行业的视野,发现机遇,增加财富。4、创造价值:任何一个行业都是以价值创造为基础的,要想在科学仪器行业取得成功,就要把专业知识和人脉资源转化为价值,创造新的服务价值,从而提升自身的竞争力。下文预览:ChatGPT预测赛默飞\安捷伦等10家生命科学仪器企业极具发展潜力!
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