脑组织磷脂质

美国 Abbvie (Cambridge)、Biogen 和 Moderna Therapeutics 生物技术公司*联合在最近一期的 JHC 期刊 (Journal of Histochemistry & Cytochemistry 2019, Vol. 67(3) 203–219) 发表了髓鞘疾病脑脂质体空间分布和组成变化定义的研究论文。本文的主要作者之一李晓萍（音译）是 Biogen 的研究人员，她带领的研究小组使用solariX MALDI 高分辨质谱成像（MALDI-IMS）、免疫组织化学（IHC）和液相色谱-电喷雾-质谱法（LC-ESI-MS）评价由 Shi 和 Cz 小鼠模型构建的髓鞘疾病的脑脂质成分变化。MALDI-IMS 结果显示出磺胺肽和磷脂酰胆碱物质在胼胝体白质区域空间分布减少，而在 Cz 小鼠模型中，这些脂质物种的变化在发病后得到一定程度的自发恢复。通过 IHC 肯定了脂质分布变化和局部形态变化的相关性，同时也被 LC-ESI-MS 分析所验证。这些发现强调了磺胺肽和磷脂酰胆碱物质在维持正常髓鞘结构中的作用。Biogen 的方法为定义髓鞘疾病相关的脂质组成异常提供了形态学基础。*Biogen 是位于马萨诸塞州剑桥的神经科学研究公司, 主要从事重度神经性和神经退行性疾病的发病机理和治疗方法研究，Moderna 和 Abbvie 分别是 mRNA 个体治疗方案和生物医药开发的公司。

创新进展近日，南京中医药大学单进军、谢彤团队在Analytica Chimica Acta（分析化学一区，IF: 6.558）正式发表了题为In-silico-library-based method enables rapid and comprehensive annotation of cardiolipins and cardiolipin oxidation products using high resolution tandem mass spectrometer的研究性论文。该文章基于Orbitrap高分辨质谱平台，创新性的通过计算机模拟方式，建立了心磷脂及其氧化产物的质谱谱库。凭借高分辨质谱平台的超高分辨率、亚ppm级质量精度，及Stepped NCE 高能碎裂模式（HCD）获得的丰富二级碎片信息，使得该方法获得模拟谱图与真实检测样本的谱图匹配一致性高。该创新分析方法的建立，对于解决以心磷脂及其氧化物为代表的、具有结构多样性及低丰度分析挑战的代谢物/脂质，进而研究其在疾病发生发展过程中的生物学效应，都有着广泛而深远的参考与借鉴价值，为探索全新的疾病生物标志物带来可能！（点击查看大图）文章赏析心磷脂（CL）是含有3-4个脂肪酰基侧链的独特磷脂。在真核生物中，它主要分布在线粒体内膜，占线粒体内膜磷脂总量的10-25%。心磷脂独特的锥状结构能稳定线粒体膜结构，参与维持线粒体正常的嵴形态。大量文献报道心磷脂参与细胞色素c、电子呼吸链蛋白的正常功能。异常的心磷脂含量、结构和心磷脂氧化会促使细胞凋亡并触发免疫炎症反应。在非靶向脂质组学研究中，发现并快速注释心磷脂及其氧化产物有助于探索心磷脂代谢在疾病发生发展过程中的生物学效应。然而，由于心磷脂及其氧化物的结构多样性及低丰度特征，给其分析鉴定带来极大的挑战。为了解决这一问题，团队在色谱和质谱条件优化的基础上，基于计算机模拟方法建立了心磷脂及其氧化产物的质谱谱库。谱库中涵盖了31578个单溶血心磷脂、52160个心磷脂以及42180个氧化型心磷脂的质谱谱图（谱图数据基于Q-Exactive-MS/MS质谱方法裂解模拟）。该模拟谱库具有较好的兼容性，且谱库中的模拟谱图与真实检测样本的谱图匹配度好，匹配度得分值高，并成功地运用于线粒体非靶向心磷脂表征以及人工氧化心磷脂的研究中。（点击查看大图）该研究列出了样品与模拟谱库的匹配结果，并附上了谱图相似性评分（所有模拟谱库的二级碎片和丰度均来源于标准品模拟）。在优化的色谱条件下，模拟谱库涵盖了三个常规前体离子[M-2H]2-、[M-H]-和[M+NH4]+的二级谱图，扩充了质谱谱库中心磷脂特异性谱图的数量。三种前体离子的模拟谱库谱图相似性评分较高，均表现出较好的匹配度，体现了该方法的优势。（点击查看大图）运用此方法，该研究对心、肝、脾、肺、肾、大脑、小脑、回肠、结肠、十二指肠以及Hep2、A549两种细胞系中的心磷脂进行了定性定量分析。为了评估匹配结果、验证该数据库的可靠性，对不同谱图相似性得分段的谱图数进行统计，结果显示谱图得分值均较高。在10种动物组织线粒体和细胞系样品中，一共鉴定出392种心磷脂。通过新建的计算机模拟心磷脂谱库，能够很好的区分样本中单溶血心磷脂和心磷脂，实现对复杂生物样本中心磷脂的准确测量。（点击查看大图）该研究还建立了心磷脂氧化产物的模拟谱库，并成功对小鼠心脏和肝脏线粒体中的氧化型心磷脂进行了归属。比较了两种人工氧化方式氧化产物的偏好，发现Fenton反应易于生成+O或者+2O的氧化产物，而过氧化叔丁醇的氧化反应倾向于产生+3O或者+4O的氧化产物。通过对氧化碎片个数的统计，发现占比最多的氧化碎片是C18-OH和C18-OOH，提示含有十八个碳的脂肪酰基更易被氧化。有趣的是，在过氧化叔丁醇的反应中，肝脏线粒体中的心磷脂似乎表现出更高的氧化产率，虽然没有进一步的验证，但是推测这种氧化效率的差异可能源于肝脏和心脏不同的代谢能力。团队介绍单进军，博士，教授南京中医药大学中医儿科学研究所副所长，江苏省儿童呼吸疾病（中医药）重点实验室副主任，南京中医药大学——UC Davis医学代谢组学联合实验室中方负责人。江苏省“333高层次人才培养工程”中青年学术技术带头人，江苏省“六大人才高峰”高层次人才选拔培养对象，NIH West Coast Metabolomics Center访问学者。研究方向：代谢组学与中医药；复杂疾病代谢调控机理及中药防治作用。先后主持国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省“333”工程科研项目和江苏省高校自然科学研究重大项目等课题；以第yi或（共同）通讯作者在Gut Microbes，Pharmacol Res，Anal Chim Acta，Phytomedicine和药学学报等国内外期刊发表学术论文60余篇；获国家发明专利3项；获教育部科学技术进步二等奖、世界中联中医药国际贡献奖-科技进步二等奖和江苏中医药科学技术奖一、二等奖。现为世界中联儿童医药健康产品产业分会常务理事兼副秘书长、世界中联儿科专业委员会常务理事、中华中医药学会中药实验药理分会青年委员, 中国中医药信息研究会儿科分会理事、中国研究型医院学会儿科学专业委员会青年委员，《世界科学技术-中医药现代化》杂志中青年编委。谢彤，博士，副教授江苏省儿童呼吸疾病（中医药）重点实验室骨干成员。2012年毕业于中国药科大学药学（药物代谢动力学）专业。美国NIH West Coast Metabolomics Center (UC Davis)访问学者。近年来主持国家自然科学基金等厅局级以上课题研究8项；以第yi作者或者通讯作者在Anal Chim Acta，J Chromatogr A等杂志发表SCI论文10篇。现为世界中医药学会联合会儿科专业委员会理事。研究方向：运用代谢组学/脂质组学技术研究（1）呼吸疾病发病机制及中药干预作用；（2）中药复杂组分的体内外物质基础研究；（3）药物安全性。如需合作转载本文，请文末留言。

TL2350 快速测定植物油中磷脂含量哈希公司 4 days ago背景介绍植物油中的磷脂含量，是植物油生产中的重要质控指标。在加工工艺中，磷脂的存在会增加脱酸环节中中性油的损失以及脱色白土的用量，同时还会导致加氢催化剂的中毒。在油品储藏环节，磷脂会使油脂反色，同时也会导致大豆油等油品的回味。因此，磷脂作为油品加工工艺中的重要质控指标，一直受到关注。油品的磷脂测定一般采用钼蓝比色法（GB/T 5537-2008），该方法将油品灰化加酸预处理后用分光光度计测定，经典的钼蓝比色法虽然可以准确的测定油品磷含量，但却存在耗时过长，分析效率低的缺点。近年来，中储粮某下属油脂加工企业，开始采用 TL2350 浊度仪用于油品磷脂含量的快速检测，该方法能基本满足油品行业磷脂检测的内部质控要求。应用情况主要仪器及试剂：TL2350，浊度样品瓶（2084900），无磷一级精炼油，已知磷含量油脂，分析纯丙酮。用户采用 TL2350 浊度仪，以不含磷脂的一级精炼植物油为溶剂，将已知磷含量的油样配置为浓度为 50、100、150、200、250mg/kg 的标准油样，用 TL2350 测定标准系列的浊度值并记录和绘制标准曲线，计算回归方程。在大豆油磷脂含量＜300mg/kg 时，浊度法测定磷脂含量可获得较良好的重复性，能满足压榨车间磷脂控制的日常监测需求，单个样品的测试时间可缩短至 10min。总结浊度法是一种行之有效的油品磷脂快速测试方法，传统的 GB/T5537 -2008 中单个样品的分析时间至少为 4 小时，而浊度法仅为 10min。该方法适用于磷脂含量小于 300mg/kg 的大豆毛油检测，能满足绝大部分大豆油的生产质控需要。但当油脂类型改变时需单独摸索浊度与磷脂的相关条件。方法的标准曲线需要定期校准，建议校准周期为一周。浊度法与国标法的检测数据差异在工艺许可的范围内，只要定时调准曲线，既可满足日常质控要求。浊度法比较适用于工厂内部的检化验室使用，可及时提供数据，服务压榨车间生产。END哈希——水质分析解决方案提供商，我们致力于为用户提供高精度的水质检测仪器和专家级的服务，以世界水质守护者作为使命，服务于全球各地用户。如您想要进一步了解产品或需要免费解决方案，请通过【阅读原文】与我们联系，通过哈希官微留下您的需求就有机会赢取便携乐扣弹跳杯哦！

使用全新样品制备工作流程制备超洁净样品，实现稳定、准确的LC和LC-MS定量分析? 美国马萨诸塞州米尔福德市，2018年1月26日 - 沃特世公司正式推出Waters Oasis PRiME MCX小柱和96孔板，这款产品能够选择性地保留并浓缩碱性化合物，同时去除多达99%的磷脂，而且样品处理速度比传统混合模式固相萃取（SPE）产品提升了一倍。成功去除生物基质中含量最高的干扰物质—磷脂，将不仅有助于研究人员获取准确的信息，还能简化分析操作、提高方法的稳定性并延长仪器正常运行时间。 沃特世的全新Oasis PRiME MCX小柱和样品板，可有效去除生物基质中的磷脂及其它干扰杂质 沃特世公司化学品技术中心首席产品运营经理Kim Haynes表示：“尽管大家都知道样品净化具有减少基质效应、降低检出限等诸多优势，但由于没有时间去开发样品制备方法，许多研究人员会选择省去样品制备步骤。他们希望以尽可能少的步骤，更快地获得准确结果。为此，我们针对Oasis PRiME MCX开发了精简的三步和四步法方案，这些方案不仅能够稳定地、且可重现地制备更洁净的样品，而且相较于传统混合模式SPE速度更快。最终，研究人员可以借助这些优势提升定量结果的可靠性，从而更好地为临床试验、临床研究以及法医毒理学、食品或环境研究提供支持。” Oasis PRiME MCX是一款混合模式（反相和阳离子交换）吸附剂，在定量分析生物基质（如血清、血浆、全血或人类/动物组织，以及牛奶、肉类和鸡蛋等食品样品）中的目标物时，这款吸附剂能够轻松应对此类分析所固有的复杂性。此外，该产品无需活化和平衡即可使用的特点，为研究人员节省了大量的时间和精力。除了能够简化流程外，Oasis PRiME MCX还能制备更洁净的样品，减少了色谱柱堵塞、离子源污染等原因引起的离子抑制效应和仪器停机，从而为研究人员提供了高度一致的结果。另外，样品越洁净，意味着色谱柱的使用寿命就越长。 沃特世小柱和样品板采用经过优化的专利工艺生产，与正压萃取装置或负压真空萃取装置配合使用时，不仅能够大幅提升工作流程的重现性，还能缩短样品处理时间。此外，为进一步保障质量，每一批用于Oasis PRiME MCX小柱和样品板的吸附剂在质控时都使用通用四步磷脂去除方案进行了测试。 目前，沃特世已开始向全球供应Oasis PRiME MCX小柱和96孔板。Oasis PRiME MCX的推出，为处于市场领先地位的沃特世样品制备产品系列Oasis PRiME HLB、Ostro、Sep-Pak、Oasis HLB和Oasis Mixed Mode IEX又增添了新成员。 高品质样品制备成就高品质分析结果 过去十年来，分析仪器技术飞速发展，分析检测限（LOD）已创历史最低记录。LC-MS仪器检测和定量痕量样品成分的能力较之以往也有了显著提升。即便如此，某些样品成分可能仍然无法被检出，而未检出的样品成分自然也就无法进行定性和定量。因此，在当前要想获取高质量的LC-MS数据，样品制备过程比以往任何时候都更加重要。 去除样品中的干扰组分（例如血液或血浆样品中的脂质和色素）是提高质谱仪信号强度和灵敏度的关键，因为这些组分会干扰样品中目标分析物的信号响应。此外，实践证明，去除样品中的基质干扰物质也是延长色谱柱和质谱仪使用寿命的可靠方法。 关于沃特世公司 沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）是全球领先的专业测量仪器公司，作为色谱、质谱和热分析创新技术的先驱，沃特世服务生命科学、材料科学和食品科学等领域已有逾60年历史。公司在全球31个国家和地区直接运营，下设15个生产基地，拥有约7,000名员工，旗下产品销往100多个国家和地区。

2021年4月，中国医学科学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室再帕尔阿不力孜、贺玖明团队在分析化学一区《Analytical Chemistry》期刊发表封面文章，题为“Mapping metabolic networks in the brain by using ambient mass spectrometry imaging and metabolomics”的研究成果，采用自主研发的质谱成像空间代谢组学技术，全面绘制了大鼠脑代谢网络，深入解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化。　　封面文章　　研究背景　　大脑是结构最复杂的器官之一，主要功能与其微区的分子相互作用密切相关。大脑的小分子调节机制对理解中枢神经功能、精神疾病机理和药物研发有很大的帮助。动物的认知过程和行为控制均依赖于脑部强大的中枢神经网络——神经连接体。科学家进行了很多研究，但是对脑部小分子网络的研究仍有不足。　　分子成像技术是研究大脑中DNA、RNA、蛋白质和代谢产物的强大工具。质谱成像技术(MSI)是一种检测大脑中蛋白质、代谢物和脂质物质的高灵敏度和高通量分子成像技术，在肿瘤边缘诊断、肿瘤生物标志物发现、药物分布和机理阐述等领域有广泛的应用。　　本文作者开发了一种基于敞开式空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像(AFADESI-MSI)技术的代谢网络映射方法，对大鼠脑不同极性的小分子代谢物(m/z 50-500 Da)进行微区分布研究，不仅鉴定出脑部几乎所有重要的代谢物，还绘制了包含神经递质、嘌呤，有机酸，多胺，胆碱、碳水化合物和脂类等20条通路的代谢网络，并使用这种代谢网络映射质谱成像方法解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化，为中枢神经系统疾病的治疗提供新的信息和见解。研究思路　　研究方法　　1.样本准备　　Sprague-Dawley大鼠模型腹腔注射东莨菪碱后被杀死(处理组，3只)，对照组大鼠(3只)也用同样方法杀死。获取大鼠整个大脑，在低温下将大脑切成连续的矢状切片(暴露出海马和纹状体)，用于Nissl 染色、H&E染色和质谱成像检测。　　2.空间代谢组实验　　使用AFADESI-MSI分析，代谢物质量数范围50-500 Da，质谱分辨率70,000。　　3.数据处理和代谢网络分析　　原始数据经过转化，再使用自建MassImager软件获取成像结果 在获取差异代谢物的高分辨率质谱信息后，使用Metaboanalys在线数据挖掘软件以褐家鼠(rattus norvegicus)为参考完成代谢物高通量定性，并输出代谢网络信息。大脑中复杂网络可视化使用Cyctoscope软件完成。　　4.统计分析　　两组大脑样本选择相同的微区，并将组织学和特征离子图像叠加进行确认。数据处理结果使用t检验(n = 3)进一步验证。大脑微区包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑。　　研究结果　　1.AFADESI-MSI用于大脑中极性代谢物的定位　　如图1所示，将大鼠大脑连续矢状切面通过ESI探针对逐个像素进行扫描，并将解吸的代谢物离子传输到高分辨率质量分析仪进行分析。图1E是大鼠脑部某个像素点的一个代表性质谱图，在该图中可以观察到数千个代谢物的峰。AFADESI-MSI图像还表明脑部不同功能性区域中代谢物浓度的变化。图1A-D显示了代表性代谢产物图像，在松果体、纹状体、海马、胼胝体和嗅球等亚区域具有特定分布。这些异质代谢分布与大鼠脑的功能和结构复杂性高度一致。　　实验结果表明，AFADESI-MSI的空间分辨率小于100μm，代谢物质量最大差异为0.001Da，同一物质的检测动态范围高达1000倍。如图1所示，通过AFADESI-MSI可在大鼠脑部检测到一些呈特征性分布有代表性的极性代谢物，其强度范围从0到104甚至到106。　　图1 (A-E)使用AFADESI-MSI获得的用于构建大鼠大脑代谢网络图的代表性极性内源性代谢物 　　(F)AFADESI-MSI数据采集过程 　　2.在大鼠脑绘制特定区域分布的极性代谢物图谱　　使用AFADESI-MSI在正离子和负离子模式下分别获得298个和372个微区轮廓清晰的代谢物离子图像。使用精确分子量并结合同位素丰度，通过人类代谢组数据库(HMDB)对离子图像进行识别，鉴定出多种内源极性代谢物，包括氨基酸、核苷酸或核苷、碳水化合物、脂肪酸和神经递质等。　　中枢神经系统(CNS)的特定功能和特定解剖区域相关。例如，乙酰胆碱在大脑皮层中高度表达 γ-氨基丁酸是一种抑制性神经递质，其在大脑皮层的信号强度较低，在中脑、嗅球和下丘脑中的浓度较高 多巴胺在纹状体含量较高 组胺(一种兴奋性神经递质)主要分布于丘脑和下丘脑。松果体在睡眠和光周期调节中起着重要的作用，并且由于其体积小容易被忽视。在松果体区域中，作者检测到106种极性代谢物，例如吲哚乙醛、吲哚、5' -甲硫基腺苷和褪黑激素，它们在该微结构的表达最高。褪黑激素由松果体分泌，起到调节昼夜节律的作用。质谱成像结果表明褪黑激素只能在松果体检测到。褪黑激素的上游代谢物血清素(5-HT)在松果体中也有特定的分布。此外一些未知的代谢物也仅在大鼠大脑的某个很小但特定的区域中。以上结果表明，AFADESI-MSI方法可以直接检测极性代谢产物，并具有高特异性，能呈现其在大脑微区分布的图像。　　3.在大鼠脑中绘制微区代谢网络图　　要了解大脑的结构区域发生的复杂代谢过程，不仅应准确表征代谢物，还要研究其相关性。从大鼠脑微区中提取代谢谱进行代谢网络重建。从15个微区提取的MSI数据进行峰挑选和峰对齐(图1F)，包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑，然后使用基于KEGG数据库的Metaboanalyst软件进行代谢网络分析。共找到20条KEGG代谢通路，包含126个具有微区信息的代谢物，图2显示了涉及丙氨酸-天冬氨酸和谷氨酸代谢、花生四烯酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、肌酸途径、GABA能突触、葡萄糖代谢、谷胱甘肽代谢、甘油磷脂代谢、甘氨酸-丝氨酸和苏氨酸的代谢、组氨酸代谢、赖氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、多胺代谢途径、嘌呤代谢、嘧啶代谢和TCA循环、色氨酸代谢、酪氨酸代谢、缬氨酸-亮氨酸和异亮氨酸代谢和类固醇激素合成途径。质谱成像方法提供了一种直接获取代谢网络信息的途径，以系统地深入了解大脑的代谢活动。　　图2 通过AFADESI-MSI和Metaboanalyst获得的大鼠脑中的代谢网络　　图3A展示了嘌呤代谢的分布和代谢途径，共包含17个核苷酸及相关代谢产物，饼图代表了某种代谢物在不同大脑微区的相对含量和分布，图3A中显示出不同代谢物的不同局部特征。例如腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)和鸟苷酸(GMP)在大脑皮层和松果体中高表达，但在胼胝体和穹窿中含量较低。图3B显示了大脑不同区域的AMP分布，AMP在大脑皮层和松果体中含量很高，而在胼胝体和穹窿中含量较低。这些结果表明，大脑中代谢物分布呈现出功能性区域的差异性。这些空间和代谢途径的上游-下游转换过程为大脑局部代谢活动提供丰富信息。也证明质谱成像方法能够提供直接获取代谢网络信息的方法。　　图3 (A)通过AFADESI-MSI获得的大鼠脑中嘌呤代谢途径和相关代谢产物分布 　　(B)腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)在大鼠脑不同区域的分布 　　4.神经递质的代谢网络解析　　神经递质在大脑不同区域具有极为复杂的代谢调节网络，使这些区域的中枢神经能够从事复杂的活动。作者分析了关键神经递质的代谢调控网络，分别为多巴胺、γ-氨基丁酸、腺苷、组胺、乙酰胆碱、5-羟色胺、谷氨酸和谷氨酰胺。图4A显示了神经递质以及相关代谢产物在大鼠脑的分布特征，它们联系非常紧密(图4B)，这些神经元彼此相互作用并形成复杂的调节网络。　　图4 |(A)大鼠脑中神经递质及其相关代谢产物的分布 　　(B)神经递质调节和代谢网络 　　5.从大鼠脑的代谢网络映射中发掘空间变化　　东莨菪碱治疗的大鼠是一种学习和记忆障碍模型，通常用于研究抗遗忘药疗效。本文作者使用AFADESI-MSI分析了对照组和东莨菪碱治疗的大鼠矢状脑切片，将发现的代谢物全面映射代谢网络，并通过代谢组学分析发现空间代谢变化。不仅可以对药物准确定量，还可以检测代谢网络相关的数百种内源性代谢物在大脑特定区域的分布。图5显示了代谢网络中检测到的各种代谢物，以及在不同大脑微区代谢物的明显改变。如图5A所示，找到三种代谢物(N-甲酰基尿氨酸、L-色氨酸和5-羟色氨酸)，属于色氨酸代谢途径，意味着东莨菪碱会干扰色氨酸的代谢过程。作者分析了东莨菪碱治疗组大鼠脑的十个微区，发现脑桥中有16种表达异常的代谢产物，而在大脑皮层中发现了7种。表明在东莨菪碱治疗下，脑桥和大脑皮层可能是受影响最严重的区域。　　图5 东莨菪碱模型大脑中极性代谢网络的变化　　图6显示了其中几种异常表达的代谢产物的分布，例如腺嘌呤在小脑皮层被下调 组胺在中脑导水管中下调 桥脑中的磷酸乙醇胺、大脑皮层中的2-氧戊二酸、纹状体中的多巴胺、胼胝体中的抗坏血酸、下丘脑中的谷胱甘肽、小脑皮层中的L-天冬氨酸和L-天冬氨酸也有所变化，这些代谢物的质谱成像结果(图6A-H)和相对定量结果(图6I1-18)进一步表明，大脑中药物作用后代谢物的多样性和区域特异性。这些代谢物不分区分析、含量进行全脑平均后，代谢物的微区含量差异很容易被削减。在空间上的代谢变化表明，在东莨菪碱治疗后，大鼠脑微区的代谢网络发生紊乱。但是代谢物和代谢酶是代谢网络的关键因素，基于空间分辨的代谢组学信息为发现酶或基因异常提供了线索，但若要完成完整的代谢网络分析必须进一步验证蛋白质和基因表达水平。　　图6 在东莨菪碱治疗后大鼠模型的脑部质谱成像结果和代谢产物的统计结果　　研究结论　　本文作者开发了一种空间分辨代谢网络作图方法，通过无需衍生化、特定标记或复杂样品预处理的高通量AFADESI-MSI方法和代谢组学策略，在具有复杂结构化脑组织中发现代谢分子变化。能检测出多种极性内源性代谢物，并绘制相关代谢网络，提供组织微区分布的图谱。还将多种功能性小分子(例如核苷酸、多胺、肌酸、神经酰胺代谢物)含量分布可视化。这些代谢物构成大鼠脑关键代谢网络，为理解大鼠脑的作用机制和功能探索提供新的见解。在本文中，该方法被用于东莨菪碱处理的大鼠模型脑部的代谢研究。结合微区统计数据，该方法可以绘制代谢网络图、发现某些途径代谢产物的明显失调，而且还能描绘与神经疾病直接相关微区中发生的代谢变化。

中国科学院上海营养与健康研究所研究员林旭研究组与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员曾嵘研究组合作，分别在Diabetologia、The American Journal of Clinical Nutrition上，发表了题为Associations of plasma glycerophospholipid profile with modifiable lifestyles and incident diabetes in middle-aged and older Chinese、Plasma glycerophospholipid profile, erythrocyte n-3 PUFAs, and metabolic syndrome incidence: a prospective study in Chinese men and women的研究论文。　　近几十年来，我国居民的肥胖、代谢综合征及糖尿病等心血管代谢性疾病的患病率快速攀升，威胁居民健康。健康的生活方式是国际公认的预防和控制这类疾病经济有效的方法，但目前人们对其在疾病过程中的复杂影响和调控路径认识有限。近年来，包括脂质组在内的代谢组学技术的快速发展，为发现疾病早期的生物标记物、阐释疾病发生发展相关的代谢通路和调控因素提供了契机。在诸多脂质分子中，甘油磷脂（glycerophospholipid, GPLs）作为哺乳动物细胞膜含量丰富的磷脂，参与了多种生理功能，如细胞信号传导、脂蛋白分泌和代谢，以及内质网、线粒体的功能等。大量动物研究提示，GPL代谢紊乱能引发内质网应激、以及肥胖、胰岛素抵抗、血脂异常等代谢异常。迄今为止，国际上有关GPL与糖尿病、代谢综合征的前瞻性队列研究有限，尤其是在亚洲人群中的研究十分匮乏。　　林旭团队与曾嵘团队合作，通过采用高通量靶向液相色谱-电喷雾串联质谱法定量检测了2248名参加“中国老龄人口营养健康状况研究”志愿者的基线血浆脂质组（728种脂质），其中包括160种GPLs。林旭组博士生陈双双和副研究员孙亮等在GPL与糖尿病的相关研究（Diabetologia）中发现：（1）8种GPLs [1种溶血磷脂酰胆碱、6种磷脂酰胆碱（PC）以及1种磷脂酰乙醇胺（PE）]，尤其是与脂质从头合成途径（de novo lipogenesis pathway,DNL）脂肪酸相关的PC水平升高可显著增加6年糖尿病发病风险（相对风险比值比：1.13-1.25；图1）；（2）其中4种仅包含饱和、单不饱和的脂肪酸酰基链的GPLs[PC(16:0/16:1, 16:0/18:1, 18:0/16:1)和PE(16:0/16:1)]与高精制谷物（大米和面条），低鱼类、奶制品和大豆制品摄入相关的膳食模式呈显著正相关（P 0.001；图2）；（3）上述8种GPLs与糖尿病风险之间的正相关性在体力活动水平较低的个体中更为显著（P-inter 0.05；图3）。而在与代谢综合征相关的研究（AJCN) 中则发现：（1）11种GPLs（1种PC、9种PE以及1种磷脂酰丝氨酸）水平的升高可显著增加6年后代谢综合征的发病风险（相对风险比值比：1.16-1.30；图4），而这些GPLs的sn-2位置大部分含有长链或超长链多不饱和脂肪酸（PUFAs）；（2）其中7种GPLs与代谢综合征发病风险之间的正相关性在红细胞膜n-3 PUFAs水平较低的人群中更显著（P-inter 0.05；图5）。上述研究提示特定GPL能显著增加6年后糖尿病或代谢综合征的发病风险，但增加体力活动或摄入n-3 PUFAs可能有助于降低其对心血管健康的负面影响。　　研究工作得到中科院战略性先导科技专项（B类）、国家自然科学基金及上海市科技重大专项等的资助。　　论文链接：1、2

上海远慕是国内elisa试剂盒优质供应商，本司代理销售不同elisa试剂盒品牌的进口/国产elisa试剂盒，专业供应科研实验所需的培养基，抗体，动物血清血浆，标准品对照品，化学试剂，酶联免疫试剂盒，白介素试剂盒，金标检测试剂盒，微生物，蛋白质，ELISA种属涵盖广，凭借多年行业经验，完善的售后服务，高质量的产品，赢得客户一致好评，欢迎来电咨询！ 产品名称：人磷脂酶A2（sPLA2）ELISA试剂盒说明书定量检测试剂盒 规格：48T/96T（仅用于科研，不得用于临床诊断）。 贮藏条件：2-8℃低温保存 有效期：6个月 特异性： 人磷脂酶A2（sPLA2）ELISA试剂盒说明书可同时检测天然或重组的，且与其他相关蛋白无交叉反应。 检测种属：人、大小鼠、兔、羊、猴、猪、豚鼠ELISA检测试剂盒等种属。 西南大学客户通过仪器信息网平台订购远慕人磷脂酶A2（sPLA2）ELISA试剂盒 我们给这位客户介绍了该产品并报完价格发去产品说明书，客户和我们沟通的非常顺畅，了解我们的产品后，客户对我们非常有信心，当即就下了订单，下面是和客户的沟通记录： 远慕生物，专业供应科研实验所需的培养基，抗体，动物血清血浆，标准品对照品，化学试剂，酶联免疫试剂盒，白介素试剂盒，金标检测试剂盒，微生物，蛋白质，ELISA种属涵盖广，凭借多年行业经验，完善的售后服务，高质量的产品，赢得客户一致好评，欢迎来电咨询与订购！

离子淌度调制提升空间脂质组分析的结构解析能力空间脂质组分析可揭示脂质在生物组织或器官中的含量及空间分布，是基础生物学和疾病研究的重要技术。空间脂质组分析的底层技术一般为质谱成像，其具有免标记、高空间分辨率和高灵敏度等优势，可同时表征大量脂质分子在生物组织中的空间分布。然而，脂质和代谢物的质谱成像主要依赖于质量测定，对分子结构的表征能力不足，常由于脂质和代谢物异构体的存在而导致分析偏差乃至错误。在质谱成像过程中，单个像素点的样品量和分析时间极为有限，对逐个离子串联分析会导致分析时间长和灵敏度降低等问题，因此如何在质谱成像的同时实现分子的结构解析一直是分析科学的挑战。此外，在成像过程中丰度、离子化效率各异的待分析离子同时进入质谱，存在显著离子抑制等问题，给中低丰度离子的检测和结构鉴定造成困难。近日，清华大学精密仪器系的欧阳证、马潇潇教授团队开发了一种多目标脂质结构质谱成像技术，通过离子淌度技术对待分析离子的快速时空聚焦和分离，在不增加质谱成像时间的情况下，显著提升了空间脂质组分析的结构解析能力。该技术采用数据非依赖采集方法，利用离子淌度分离对单像素点的母离子强度进行“调制”，将淌度分离后的母离子不经质量隔离而完全碎裂 （Mobility modulated sequential dissociation, MMSD）。根据母离子及相应子离子组成随淌度时间不断变化的特点，发展了智能谱图解卷积算法，实现40多种脂质的结构解析和20种脂质在组织上的空间可视化，包括磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺等。具备结构解析功能的质谱成像可实现传统空间脂质组分析难以实现的脂质异构体结构鉴定和空间可视化。在鼠脑组织中，该技术揭示了多种脂质异构体的差异性乃至互补性空间分布，如 PE O-18:2_20:4、PE O-16:0_22:6 和 PE 16:1_22:4、PE 16:0_22:5等。在对人肝癌的组织切片分析中，该方法揭示了磷脂酰乙醇胺 PE 36:2的一组异构体（PE 18:1_18:1、PE 18:0_18:2）在癌组织和癌旁组织中的特异性分布，并且PE 18:1_18:1集中分布于癌组织，可用于精准划分肿瘤组织边界，表明该技术可在更深层结构维度上揭示脂质癌症生物标志物。这项工作所提出的多目标脂质结构解析及空间成像方法，从原理上同样适用于多肽、代谢物等生物分子的空间可视化及结构解析。结构解析赋能的脂质质谱成像，是空间脂质组学技术发展的题中之义，也是精准脂质组分析和功能脂质组研究必不可少的技术基础。该技术的提出，为空间结构脂质组分析提出了一种解决方案，也有望促进质谱成像实现从质量测定到结构鉴定的研究范式转换。 论文作者：论文第一作者是清华大学博士研究生钱耀，通讯作者是清华大学精密仪器系欧阳证、马潇潇教授。清华大学郭翔宇博士和清华大学长庚医院王韫芳研究员对技术建立和生物医学应用做出了重要贡献。清华大学精仪系、清华大学精密测试技术与仪器国家重点实验室为第一作者单位。本项目得到国家自然科学基金委重点、面上项目及重点研发计划（前沿生物技术）青年科学家项目（2022YFC3401900）资助。 论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202312275

时间：2020年5月26日周二 下午14：30 - 15：30内容：本次网络研讨会将为大家带来最新针对食用油中3-MCPD及缩水甘油的检测食品中矿物油污染MOSH/MOAH检测食品中草甘膦的检测法医毒理学的酒精消耗标记物磷脂酰乙醇的检测等应用的自动化样品制备解决方案。讲解自动化的需求，流程和及哲斯泰解决方案的优势所在。使用哲斯泰MPS多功能全自动样品前处理平台，结合独有的样品前处理模块，并且在智能的Maestro软件的全程控制下，我们可以自动化实现样品的振荡，孵化，离心，溶剂蒸发，氮吹，液液萃取，及在线衍生等功能。对于样品萃取或是净化，我们有过滤，离心以及自动化固相萃取模块，满足GC/MS及LC/MS分析对样品前处理的需求。欢迎大家拨冗参加！长按二维码报名

脑胶质瘤是最常见的原发恶性脑肿瘤之一，具有边界不清、毗邻功能区、放化疗不敏感等特点，手术切除困难，预后差。此前已有研究发现，2-3级胶质瘤患者中80%存在代谢酶异柠檬酸脱氢酶（Isocitrate dehydrogenase，以下简称IDH）突变，这类IDH突变胶质瘤好发于周边脑叶，年轻人常见，在最大限度肿瘤手术切除后，可显著提升生存率。因此，术中快速识别IDH突变，实现胶质瘤术中分子病理诊断对提升患者预后意义重大。2024年5月28日，复旦大学附属华山医院毛颖/花玮教授团队、清华大学精密仪器系张文鹏/欧阳证教授团队、美国普渡大学R. Graham Cooks教授团队以及梅奥诊所Alfredo Quinones-Hinojosa教授团队合作在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了题为术中质谱法快速检测胶质瘤中IDH突变“Rapid Detection of IDH Mutations in Gliomas by Intraoperative Mass Spectrometry”的最新研究成果。此项研究中，使用清谱科技便携式质谱分析系统Cell及活检组织检测直接毛细管电喷雾（Direct Capillary Spray，DCS）试剂盒实施了脑胶质瘤术中检测与分型。清谱科技创新设计中心科学家吴俊函博士是本文的共同第一作者，清谱科技应用中心负责人王南博士参与本研究工作。该项研究由中美顶尖研究和临床机构合作近5年完成，是迄今为止已知规模最大的术中胶质瘤IDH突变检测临床试验。通过临床队列研究，确定了质谱诊断IDH突变的最佳指标和阈值。实验结果表明，通过术中质谱技术以2-HG和GLU的比值作为诊断指标，在260位胶质瘤病人的697例样品检测中实现了100%的IDH突变检测准确率。其中，183位病人的309例样品使用清谱科技Cell便携式质谱分析系统与DCS试剂盒完成检测。胶质瘤是目前发病率最高的颅内原发恶性肿瘤，具有进展快、死亡率高且预后差的特点，超过80%WHO 2-3级的胶质瘤中都存在异柠檬酸脱氢酶（Isocitrate dehydrogenase，IDH）基因突变。IDH突变的胶质瘤患者在最大限度肿瘤手术切除后，可显著提升生存率，所以实现胶质瘤术中IDH突变检测对胶质瘤患者预后提升具有重要意义。脑胶质细胞发生IDH突变后，三羧酸循环中的α-酮戊二酸（α-KG）将转变为一种特殊的肿瘤小分子代谢标志物 2-羟基戊二酸（2-HG），进而促进癌变。因此，IDH突变患者的肿瘤区域将会积累大量2-HG，通过检测2-HG可诊断IDH突变情况。图1 IDH突变型胶质瘤中的代谢变化示意图在本研究中，美方研究团队使用电喷雾解吸电离方法（DESI）和传统大型质谱仪结合的方案；中方团队则采用直接毛细管电喷雾DCS试剂盒与便携式质谱分析系统Cell结合的即时化学检测方案，实现了：1. 2-HG和内标谷氨酸的快速准确检测；2. 成功构建了完整的脑胶质瘤IDH突变术中诊断流程；3. 将术中组织采集到IDH突变检测结果反馈全流程时间压缩至1.5分钟。本研究开创了脑肿瘤术中便携式质谱即时检测的应用范式，将为临床医生在术中进行肿瘤分析提供新的技术储备，为胶质瘤患者预后提升提供重大帮助。图2 术中质谱分析流程示意图本研究在对复旦大学附属华山医院和梅奥诊所的样品检测，实现了100%的IDH突变检测准确率。在实际的术中实践中，该方法还展现了在辅助临床医生明确肿瘤类型、平衡肿瘤切除率与神经功能保全关系、术中进行肿瘤边界判断等方面的优势。这项研究不仅实现了术中分子病理快速诊断，同时为外科手术带来革命性变化和想象空间，为医生的手术策略制定提供重要的分子诊断依据，具有重要的临床价值，是未来手术个性化、精准化的发展方向。图3 临床队列情况以及检测结果图4 脑胶质瘤IDH基因突变检测试剂盒分析流程该研究首次将质谱仪搬进手术室，便携式质谱分析系统将成为外科医生的代谢之眼，为医生及时提供有效分子诊断信息，为患者带来福音。同时，清谱科技的便携式质谱分析系统已经应用于公共安全、科学研究以及临床医学领域。清谱科技将进一步推广便携质谱技术及原位电离技术在医疗行业如血药浓度检测、术中诊断、基于精细结构脂质组学的疾病诊疗研究等方面的广泛应用。

p　　11月14日，中国科学院深圳先进技术研究院郑海荣研究团队在磁共振影像示踪细胞治疗脑胶质瘤领域取得新进展。相关论文“MR imaging tracking of inflammation-activatable engineered neutrophils for targeted therapy of surgically treated glioma”(《磁共振影像示踪的中性粒细胞药物输运体系靶向治疗术后脑胶质瘤》)在线发表在国际学术期刊《自然-通讯》上。/pp　　脑胶质瘤是最常见的中枢神经系统恶性肿瘤，也是目前最为难治的肿瘤性疾病之一。目前临床上胶质瘤的治疗方法主要以手术切除为主，辅以包括放射治疗和药物治疗在内的综合治疗，但其总体预后仍不容乐观，5年生存率不足10%，中位生存期仅为12-15个月。为何胶质瘤患者在经过综合治疗后，生存率仍然极低?一方面是因为胶质瘤细胞在颅内呈浸润性生长，并沿着神经纤维爬行生长，瘤体无清楚边界，导致手术无法彻底清除。另一方面是因为颅内血脑屏障的存在，使得多数化疗药物无法进入脑肿瘤组织，可用于脑胶质瘤化疗的药物品种非常有限，且治疗效果不高。如何提高术后胶质瘤患者的生存期成为临床的重大需求。/pp　　郑海荣研究团队发现利用免疫系统中重要的中性粒细胞，作为穿越血脑屏障的靶向细胞载体，同时结合具有磁共振成像(Magnetic resonance imaging, MRI)性能和载药能力为一体的磁性介孔氧化硅纳米颗粒，得到具有MR成像性能的载药中性粒细胞。当通过静脉注射到达术后脑胶质瘤炎性区域后，高度激活的载药中性粒细胞可形成中性粒细胞胞外诱捕网(Neutrophil extracellular traps，NETs)，同时释放载药纳米颗粒并进入到浸润的肿瘤细胞，成功实现了对术后脑胶质瘤的诊疗可视化。/pp　　该研究得到科技部“973”计划(2015CB755500)和国家自然科学基金(81527901, 81327801, 81801843)等的资助。/pp style="text-align: center "img title="微信图片_20181119091510.jpg" alt="微信图片_20181119091510.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/452c857b-652d-4305-9a8e-787fc38ff6f9.jpg"//pp style="text-align: center "　　载药中性粒细胞对术后胶质瘤小鼠诊疗示意图/pp /p

仪器信息网讯　自动化是实验室样品前处理设备未来发展的一个方向。近几年来，客户采购分析测试设备几乎都装备自动进样装置 从而保证了分析测试的重现性、准确性和自动化。在样品前处理环节，之前仍然是大量实验室在使用手动的装置处理样品 这两年随着技术发展，客户质量、效率、安全意识的提升，自动化前处理设备越来越被认可和使用。这两年一些仪器公司在这个领域深耕，逐步推出客户喜欢的、可接受的、高性价比的自动化前处理设备。睿科仪器有限公司(以下简称：睿科)就是这样一家典型的样品前处理自动化设备研发和生产企业。面对客户的各种差异化前处理流程需求，综合考量成本、价格、可靠性、技术难度、应用多样性等问题，近年来逐步推出多款自动化前处理设备，分段、分类逐步的“自动化”把样品前处理中最脏的、最不可靠的、最累的环节解决掉，这样的产品具有较广范的适用性和易用性。　　anaylica China 2016期间，睿科推出两款全新的产品：AutoPrep-100全自动标准溶液配制仪和AutoGDA-72全自动石墨消解仪。为了解两款仪器设备详情，仪器信息网编辑特别邀请睿科总经理林志杰进行深入的交流。　　睿科仪器有限公司总经理林志杰　　从“固相萃取”开始的样品前处理全过程自动化之路　　“因应客户需求，但是要做到比客户还了解其需求。”林志杰说到，在和许多客户接触过程中了解到，样品前处理领域的用户的自动化需求越来越大，但是大部分客户还是不了解、不信任、不敢使用自动化手段去帮助自己。　　2010年，睿科成立之初，按照用户的样品前处理流程，找寻痛点，先从最复杂的，最需要解决的有机前处理段“固相萃取”步骤入手，因此有了第一个系列“全自动固相萃取仪”。样品萃取完了需要浓缩，因此出了第二个系列“全自动高通量平行浓缩仪”。随后睿科看到萃取前需要均质，因此有了第三个系列“全自动多样品均质器”。随着多农残留、多元素分析的技术发展，“配液”的环节成为卡点，因此睿科今年推出了新产品Autoprep-100全自动标准溶液配制仪，解决客户配液的痛点。作为专业化前处理厂家，睿科不可能忽略无机前处理手段，所以有了第五类产品Auto GDA-72全自动石墨消解仪。　　作为全自动的实验室样品前处理仪器设备，需要满足用户的高精度、高稳定性、高重复性的要求。睿科一直在做自动化的样品前处理设备，已经建立通用的自动化控制技术和硬件平台，具有丰富的材料选择经验和技术，积累了大量的“自动化设备”经验。林志杰说到：“全自动固相萃取仪经受住了用户多年使用的检验，自动化设备的稳定性、可靠性表现很好!”　　通吃“有机”和“无机”　　在多残留测试中，需检测的目标化合物种类会多达几十种、甚至上百种。正常情况下，一个人需要多天时间来配制所需的混标，中间还不能出错。配液通常需在相对密闭的环境中，挥发物会对人身造成伤害。“用自动化的设备来帮助解决准确性、效率和人身安全问题。”林志杰说到，为此睿科推出AutoPrep-100全自动标准溶液配制仪。　　AutoPrep-100全自动标准溶液配制仪　　通常，用户同时需要无机和有机配标的需求 有别于大多数标液配制仪，AutoPrep-100采用精心选择的泵、管路等连接材料，能适应不同的溶剂(酸、有机溶剂等)，同时满足用户的无机和有机配液样要求，帮助客户降低实验室仪器设备购置费用。　　仪器信息网编辑注意到，在AutoPrep-100具有较高自动化的同时，还提供用户手动配标的功能。林志杰说到，用户在购买预算有限的情况下，可以先购买只提供手动配液功能的AutoPrep-100 任何时候用户有需要，AutoPrep-100能够升级到的“全自动”，这就满足了更多样的用户购买需求。此外，AutoPrep-100内建智能化配液方法。只需告知母液的浓度，即可自动稀释到设定的浓度，仪器自动设定稀释的倍数和方法。　　强强联合 “石墨消解”+“自动化”　　睿科以前聚焦于有机样品前处理领域。随着AutoGDA-72全自动石墨消解仪的推出，睿科的发展进入了新的一页。石墨消解是一项非常成熟的技术，睿科选择这个技术没有风险 AutoGDA-72是在传统的石墨消解技术上，嫁接了睿科专精的自动化技术。可靠地自动化技术+传统成熟的石墨消解技术相结合，为客户提供了可靠的、自动化的样品消解产品。　　AutoGDA-72全自动石墨消解仪　　在消解的过程中，仪器具备自动加盖、取盖的功能，无需人工介入，满足一些特别消解要求。在消解过程中，经常需要多次加酸、补酸，“自动加盖、取盖功能”可满足自动补酸、加酸的同时，“加盖”可避免酸的过度挥发，降低酸的用量，降低酸带来的本底干扰。机器自带的无线控制功能，避免了酸对各种控制线缆的腐蚀，降低仪器设备损坏的可能性。AutoGDA-72能同时处理72个样品，独具“颜色的终点判断”功能。　　无机和有机，在样品前处理环节是个密不可分的组成部分，睿科无机样品前处理产品的推出，为睿科赢得了更多客户选购睿科产品的机会。　　“有的放矢”做产品　　做仪器是需要“慢工出细活”，林志杰说到。睿科投入一、二千万成立了应用开发实验室。该实验室拥有60多员工，配备了GC-MS、GC-MS-MS、LC-MS-MS、ICP-MS、AAS、AFS、IC、电位滴定等仪器设备，已经通过CNAS、CMA、CMAF的认证。林志杰说到，每一个产品都会经过应用实验室真实的严格的用户测试体验，囊括“客户需求提炼”、“功能验证”、“样机测试改进”、“应用方法开发”等各个环节，睿科非常了解客户的需求，产品的每一个功能都力争做到“有的放矢”。　　编后记：　　林志杰透露，睿科将加快新产品研发的进度，未来会提供更多、更新的、有创意的自动化样品前处理设备。睿科希望未来不单提供自动前处理设备，更希望通过帮助客户优化流程，提升效率，为用户创造价值。让我们拭目以待，睿科将在实验室自动化样品前处理领域走多快、多远?

近日，中国科学院深圳先进技术研究院（简称“深圳先进院”）成功研发国内首台高清晰磁共振兼容人脑PET功能成像仪器（命名为“SIAT bPET”），实现了我国在高端磁兼容脑PET成像仪器研发方面零的突破。“通常，PET成像仪器由于探测器的深度不确定效应，空间分辨率会随着偏离成像视野中心而变差，严重影响成像精度。”深圳先进院医工所劳特伯生物医学成像研究中心研究员杨永峰表示，他们团队研发了高三维分辨率双端读出探测器，使得该大口径成像系统达到14%的中心效率（350-750 keV能量窗），和整个成像视野好于1.4 mm的空间分辨率，两项性能指标都处于国际领先水平。 杨永峰介绍道，与国外商业磁兼容脑PET成像仪器相比，SIAT bPET的效率提高了近2倍（从7.2%到14%），平均体分辨率提高了30倍以上（从约64mm3到2mm3）。同时，SIAT bPET采用了创新的电子学和磁兼容设计，使得磁共振成像对PET成像的影响几乎可以忽略不计，PET成像对磁共振成像图像信噪比的影响小于5%，满足同时开展PET/MRI成像的尖端科研需求。 据了解，PET和MRI都是脑科学研究和脑疾病诊断的重要工具，PET的高灵敏度、高定量精度功能代谢成像和MRI的高空间分辨率、高软组织对比度解剖结构成像高度互补，PET和MRI还可以相互辅助，进一步提升各自的脑神经成像能力。PET分子成像通过测量大脑的血流、葡萄糖和氧的代谢、蛋白质的生成、药物的分布和神经递质的动力学等，探索不同脑区的功能，确定病变脑区的功能演变，对于脑疾病干预治疗策略和新药物探索具有重要意义。 “不过，目前市场上并没有高性能脑PET成像仪器。”杨永峰说，与美国脑计划项目正在资助研发的多个高性能脑PET成像仪器相比，SIAT bPET的空间分辨率和效率也处于先进水平。“高空间分辨率使得研究大脑的细微焦点脑功能区和小的核团成为可能，还可以通过降低部分容积效应来提高脑PET成像研究的定量精度；高效率除了通过提高脑PET图像的信噪来提高研究的定量精度，也为高精度研究神经递质活动和其他动态脑生化与功能活动奠定基础。” 2022年，团队成员邝忠华在国际核医学和分子影像年会与IEEE医学成像会议上口头报告了该研究成果，随即引起了广泛的国际关注。同时，该仪器也为开展基于PET功能成像的脑科学研究、老年性痴呆等疾病的早期定量诊断研究和新药开发提供了一台重要的新工具。 据悉，相关研究由基金委国家重大科研仪器研制、深圳市孔雀团队和中国科学院仪器研制团队等项目资助。 深圳先进院研制的SIAT bPET探测器系统和脑成像仪器照片SIAT bPET获得的Derenzo模体图、人脑FDG代谢图和兔子NaF骨扫描图SIAT bPET和联影uMR790 3T磁共振成像系统上同时获得的人脑PET/MRI图像关于PET：正电子发射断层扫描（PET）是一种核成像技术（也称为分子成像），可以显示体内代谢过程。PET成像的基础是该技术检测由正电子发射放射性核素（也称为放射性药物，放射性核素或放射性示踪剂）间接发射的γ射线对。将示踪剂注入生物活性分子的静脉中，通常是用于细胞能量的糖。PET系统灵敏的探测器捕获身体内部的伽马射线辐射，并使用软件绘制三角测量排放源，创建体内示踪剂浓度的三维计算机断层扫描图像。目前主要的PET系统制造商包括GE Healthcare，Philips Healthcare，Siemens Healthcare和Toshiba。PET/MRI系统的供应商包括GE，飞利浦和西门子。SPECT供应商包括通用电气，飞利浦，西门子和Digirad公司。

p style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "摘 要:/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "质谱成像(IMS)需要应用到特殊的样品前处理方法，从而使目标化合物的可视化分析具有高灵敏度和高分辨率。在分析类固醇激素时，基质辅助激光解吸离子化的效率往往较低。此外，类固醇激素也不能用现有的IMS 前处理方法进行分析。本报告描述了一种组织衍生化方法，借助iMScope iTRIO/i 质谱显微镜实现皮质酮的可视化和高灵敏度、高分辨率的IMS 分析。另外，我们还介绍了一种通过离子阱三级质谱鉴定皮质酮结构异构体的技术。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "1.研究背景/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "质谱成像(IMS)包括直接对组织表面进行质谱分析以检测被成像的目标物质。IMS 是一种分子成像方法，可以显示成像目标物的位置、类型和数量，且无需进行靶向标记。现有的IMS 样品前处理方法主要是将基质溶液喷涂于组织表面，形成直接诱导电离的基质-晶体层。然而，尽管我们已经知道这种方法有助于并在组织表面大量存在的极性的磷脂的可视化分析，但是对于非磷脂分子的可视化却没什么效果。因此，一些研究者认为IMS 技术只能对磷脂进行可视化分析。然而,IMS 其实同样可用于检测与现有的高灵敏度质谱方法相同的那些目标分子，前提是采用适当的样品前处理方法。实现这种可视化的技术包括两步法基质涂敷和组织衍生化方法。我们描述了一种IMS 分析方法，使用这两种技术成功实现大鼠肾上腺组织上的皮质酮的可视化分析。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "1.1 两步法基质涂敷/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "非常精细的基质晶体可以提高基质辅助激光解吸电离(MALDI)得到的谱图的信噪比(S/N)。因此，在组织表面形成非常精细的基质晶体不仅有助于提高IMS 的S/N，同时也有助于提高成像结果的空间分辨率。然而，IMS 分析的组织样品在测试前通常不清洗，其表面包含大量的盐和污染物。在这种类型的表面上涂敷基质会导致形成的基质晶体聚集，从而在某些区域形成非常薄的基质层。晶体层的这种不均匀性影响了图像的成像质量，使所获得的成像数据十分难以解释，因为目标分子浓度的变化可能仅仅是由于晶体层的不均匀性造成的。为了改善这种情况，我们开发了两步法基质涂敷技术(以下称为两步法)(图1)。两步法的第一步是使用iMLayer 系/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "统对基质晶体进行升华，第二步是用基质溶液进行喷涂。使用iMLayer 进行升华会在组织表面产生非常精细的基质晶体。而第二步在基质溶液的喷涂过程中，组织表面的这些细小晶体可以作为基质晶体生长的核心进行外源生长。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/854041eb-dace-41db-92d1-f351db385434.jpg" title="1.png" alt="1.png"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "图 1. 两步法基质涂敷的操作流程/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "用扫描电子显微镜捕获图像如图2 所示，我们比较了两步法和传统的直接喷涂法得到的基质晶体的形态。这两幅图像都以相同的放大倍数显示，两步成像法(图2a)得到的晶体比喷雾法(图2b)得到的晶体要精细得多，间距也更密。众所周知，这种非常精细和间距致密的晶体层的形成会使目标分子(包括药物和生物代谢物等化合物)的质谱峰强度增加数十倍sup[1,2]/sup。进行高分辨IMS 分析也需要这样精细的晶体层。当我们想实现高分辨分析（间距≤20μm）时，通过喷涂法会在组织表面形成非常大的基质晶体，这将导致成像结果会直接受这些基质晶体形状的影响和改变sup[3]/sup。基于上述情况，两步法被认为是获得高灵敏度、高分辨率结果的一种必不可少的前处理方法。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/e2775274-1fb4-47bd-b926-b5f288e97d45.jpg" title="2.png" alt="2.png"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "图2 基质晶体的扫描电镜图/pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "(a) 两步升华法 (b) 喷雾法/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "1.2 组织衍生化处理/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "衍生化是一种进一步提高灵敏度的前处理方法，近年来备受关注。在进行液相色谱测试时，在溶液中衍生化可提高其检测灵敏度sup[4]/sup。在组织切片制备后，将相同的衍生化试剂喷洒在样品上，也可提高IMS 的灵敏度。这种处理方法甚至可以使以前无法检测的分子被检测出来。在本报告中，我们选择一种有效的类固醇检测衍生化试剂吉拉德试剂T 作为衍生化试剂[5]，皮质酮([M+H]+: 347.22)与吉拉德试剂T 在室温下快速反应，然后形成衍生化皮质酮([M]+: 460.31)作为检测目标物(图3)。由于三甲胺基团的加入，衍生化的皮质酮表现出更高的离子化效率。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/39921082-faaa-4eae-9f8b-42a3a181427a.jpg" title="3.png" alt="3.png"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "图3. 使用吉拉德试剂T 对皮质酮进行衍生/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "2.实验方法/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "衍生化试剂:吉拉德试剂T (购于Sigma-Aldrich)，浓度10mg /mL，以20%醋酸水溶液制备。样本组织:将冷冻的大鼠肾上腺切片置于ITO 载玻片上（Matsunami Glass 100Ω,span style="text-indent: 2em "无镁铝硅酸盐涂层)。基质溶液：α-氰基-4-羟基肉桂酸（α-CHCA，纯度≥98%，购于Sigma-Aldrich），浓度10mg /mL，以30%的乙腈、10%的异丙醇和0.1%的甲酸混合物作为溶剂进行配制。显微镜图像采集:在样品预处理前，用iMScope iTRIO/i 显微镜采集样品的光学图像。衍生化试剂喷涂:使用喷笔(GSICreos Procon BOY)将衍生化试剂喷涂于组织表面。喷涂量大约为60μL /组织切片。在喷涂过程中，在确认表面略有湿润的情况下，我们需要对组织表面反复干燥，当衍生化试剂喷涂完成后，样品在室温下放置90 分钟。基质涂敷：衍生化反应完成后，使用α-CHCA 在250℃条件下升华3分钟，以在组织表面形成一层基质薄膜，然后用喷笔将基质溶液喷到组织表面，喷涂量为100μL /组织切片，喷涂方法与衍生化试剂相同，但是衍生化试剂和基质需要采用独立喷笔。IMS 分析:使用iMScope iTRIO /i质谱显微镜。IMS 激光光斑直径选择d = 2 即像素大小约为25μm,d = 1 即像素大小10μm。所有IMS 采用二级质谱进行分析。对每个激光光斑直径对应的激光强度和碰撞能量进行优化，以保证产物离子质谱峰强度最大化。通过对溶液中衍生化的皮质酮标准品的分析，确定最佳实验条件。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f53f3658-d8f1-4846-8eb4-c69f65645f43.jpg" title="4.png" alt="4.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "/spanbr//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "图4 MS/MS 质谱图的比较。(a) 非衍生皮质酮(前体离子: m/z347.22) (b) 衍生后皮质酮(前体离子: m/z 460.31) 上图:标准物质 下图: 肾上腺组织上的皮质酮/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "3 实验结果/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "3.1 标准品与组织样品的皮质酮产物离子谱图/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "比较皮质酮标准品和组织样品的产物离子质谱图如图4 所示。图4a 显示了未衍生化皮质酮的产物离子谱图。标准品谱图通过测试在ITO 玻璃上滴加10 mg/mL 皮质酮标准品获得。质谱图显示了皮质酮的分子离子峰m/z 347.22，以m/z 347.22 为前体离子，其主要产物离子为m/z329.21。该产物离子是皮质酮脱水产生的。对肾上腺组织进行同样的分析，得到的谱图皮质酮信号。这一结果表明，在未进行衍生化的情况下，无法对皮质酮进行有效成像。图4b 展示了使用衍生化皮质酮进行相同分析的结果。衍生化皮质酮的质谱信号为m/z 460.31，可以将之理解为[M]+。选择m/z 460.31 作为前体离子进行二级质谱分析，得到碎片离子m/z 401.24，如图4b 所示，由三甲胺基团发生中性丢失产生。对组织样品进行分析获得高信噪比的产物离子质谱图，与标准品的谱图完全一致。这些结果表明，组织衍生化是检测皮质酮的有效方法。除了在衍生化皮质酮分析中检测到的m/z 401.24 处的质谱峰外，另一个主要峰值出现在m/z 373.25 处，为丢失-CO 基团的皮质酮。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "3.2 肾上腺组织中皮质酮的成像/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "根据上述实验条件，我们对大鼠肾上腺组织进行衍生化，获得其质谱成像数据。大鼠肾上腺组织的二级质谱成像结果（前体离子m/z 460.31，产物离子m/z 401.24）如图5 所示。肾上腺为分层结构，包括(由内而外)髓质、网状带、束状带、肾小球带和被膜。使用专为iMScope 设计的成像质谱分析软件，将二级质谱成像结果与光学图像相叠加，显示皮质酮在束状带内积累。对包含髓质、网状带和束状带的区域进行高空间分辨率检测，发现髓质中含有少量皮质酮，皮质酮主要在位于分析区域的最外层的束状带中积累。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/84c3d869-d851-4978-b790-2bed2cd4f5f3.jpg" title="5.png" alt="5.png"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "图5 肾上腺组织的MS/MS 成像结果(m/z 460.31，m/z 401.24)/pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "上图, 标尺: 400μm, 像素大小: 25μm/pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "下图: 标尺: 100μm, 像素大小: 10μm/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "3.4 在生物组织中应用多级质谱分析/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "除使用大气压MALDI 源实现高分辨IMS 分析外，iMScope iTRIO/i 还可以被用于多级质谱分析。 双羟孕酮(图6b)是类固醇激素皮质酮的结构异构体。能否对结构异构体进行有效区分对于实现皮质酮分布的精确成像十分重要。使用目前的衍生化法，双羟孕酮的二级质谱也为丢失三甲胺产生的碎片，因此现有的方法无法区分皮质酮的不同结构异构体。但是，iMScope iTRIO/i 可以利用离子阱进行三级质谱分析，从而可以间接确定出成像结果中是否存在结构异构体产生，这也是通过对标准品和组织样品的三级质谱分析比较，所获得的结果。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "然而，常规前处理可能无法产生足够强度的质谱峰来进行组织上的三级质谱分析。在本实验中，我们将两步法基质涂敷和组织衍生化方法相结合，成功地进行了组织上的三级质谱分析，获得了足够强度的三级质谱信号。图7 是由二级碎片离子m/z 401.24 得到的三级质谱结果。虽然质谱图中相对噪音较高，但组织样品上的三级质谱图依然具有较高的信噪比，与标准品获得的主要三级碎片一致(图7 底部)。基于这些发现，图5 所示的IMS结果能够比较准确地展示皮质酮的分布。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "4 结论/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "本报告介绍了利用两步法基质涂敷和组织衍生化技术的IMS 靶向物质可视化分析技术。我们通过样品前处理方法的发展以及应用仪器的技术创新，实现了IMS 分析灵敏度的提高。我们相信，随着IMS 应用范围的扩大，对更加适合的样品前处理方法的需求也会增加，未来我们将开发多种如此文中所介绍的方法，从而更加深入地挖掘IMS 技术的巨大应用潜力。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "【参考文献】/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "[1] Shimma S, Takashima Y, Hashimoto J, Yonemori K, Tamura K, Hamada A. Alternative two-step matrix/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "application method for imaging mass spectrometry to avoid tissue shrinkage and improve ionization ef.ciency.span style="text-indent: 2em "J Mass Spectrom. 48, 1285–90, 2013./span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "[2] Shimma S. Characterizations of Two-step Matrix Application Procedures for Imaging Mass Spectrometry.span style="text-indent: 2em "Mass Spectrum. Lett. 6: 21–25, 2015./span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "[3] Taira S, Sugiura Y , Moritake S, Shimma S, Ichiyanagi Y , Setou M. Nanoparticle-assisted laser/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "desorption/ionization based mass imaging with cellular resolution. Anal. Chem. 88: 4761–6, 2008./pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "[4] Higashi T, Yamauchi A, Shimada K. 2-Hydrazino-1-methylpyridine: a highly sensitive derivatization r/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "eagent for oxoster oids in liquid chromatography–electrospray ionization-mass spectr ometry. J. Chromatogr. Bspan style="text-indent: 2em "2: 214–222, 2005./span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "[5] Cobice DF, Mackay CL, Goodwin RA, McBride A, Langridge-Smith PR, Webster SP, Walker BR, Andr ew/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "R. Mass Spectr ometry Imaging for Dissecting Steroid Intracrinology within Target Tissues. Anal. Chem., 85,span style="text-indent: 2em "11576–11584. 2013./span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/bc3e121f-5fd4-4c49-a17c-c362290f17d2.jpg" title="6.png" alt="6.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "/spanbr//ppbr//p

p style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/d524002c-f06f-4221-a09b-ea5520ae7810.jpg" title="QQ截图20170531163243.png" width="600" height="424" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 600px height: 424px "//pp 进入新千年，脑科学研究成为热点。工欲善其事，必先利其器。若要更好的探索人类大脑，就必须有更好的仪器与工具。目前,各国脑科学计划的一个核心方向就是打造用于全景式解析脑连接图谱和功能动态图谱的研究工具。 其中,如何打破尺度壁垒,整合微观神经元和神经突触活动与大脑整 体的活动和个体行为信息，是领域内亟待解决的一个关键挑战。/pp　　近日，自然杂志子刊 Nature Methods 发布了来自于中国在这方面的研究进展。该论文主要展示了《超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统》的研究成果——新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜成功研制，并获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。/pp　　该研究成果源自于国家自然科学基金委员会计划局组织的国家重大科研仪器设备研制专项，当时共有9个项目入选。北京大学程和平院士主导的《超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统》就是其中之一，当时也获得了7200万元的经费支持。/pp　　过去三年，北京大学分子医学研究所、信息科学技术学院、动态成像中心、生命科学学院、工学院，联合中国人民解放军军事医学科学院组成跨学科团队，完成了的这一研发工作。团对成功研制新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜,并获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。研究论文2016年12月提交，2017年5月29日正式在自然杂志子刊 Nature Methods 发布。/pp　　根据官方提供的信息，产品相比单光子激发，双光子激发具有良好的光学断层、更深的生物组织穿透等优势，其横向分辨率达到 0.65μm，成像质量可达商品化大型台式双光子荧光显微镜水平，并优于美国所研发的微型化宽场显微镜。该显微镜采用双轴对称高速微机电系统转镜扫描技术,成像帧频已达 40Hz(256*256 像 素),同时具备多区域随机扫描和每秒 1 万线的线扫描能力。/pp　　此外, 采用自主设计可传导 920nm 飞秒激光的光子晶体光纤,该系统首次实现了微型双光子显微镜对脑科学领域最广泛应用的指示神经元活动 的荧光探针(如 GCaMP6)的有效利用。/pp　　同时采用柔性光纤束进行 荧光信号的接收,解决了动物的活动和行为由于荧光传输光缆拖拽而 受到干扰的难题。未来,与光遗传学技术的结合,可望在结构与功能 成像的同时,精准地操控神经元和神经回路的活动。/pp　　值得一提的是，该显微镜重仅 2.2 克，可在小动物头部颅窗上,实时记录数十个神经元、上千个神经突触的动态信号 在大型动物上，还有望实现多探头佩戴、多颅窗不同脑区的长时程观测。/pp　　之所以说这一研究成果意义重大，主要是因为它为脑科学、人工智能学科的研究提供了重要的高端仪器。具体来说，微型双光子荧光显微成像技术改变了在自由活动动物中观察细胞和亚细胞结构的方式，可用于在动物觅食、哺乳、跳台、打斗、嬉戏、 睡眠等自然行为条件下,或者在学习前、学习中和学习后,长时程观察神经突触、神经元、神经网络、远程连接的脑区等多尺度、多层次动态变化。/pp　　事实上，成像技术一直是推动生命科学进步的主要动力。历史上，X射线、全息照相法、CT计算机断层成像、电子显微镜、MRI核共振成像、超高分辨率显微成像技术都推动了科学技术的进步，也都获得了Nobel奖。/pp　　在今天的发布会之前，该成果在 2016 年底美国神经科学年会、2017 年 5 月冷泉 港亚洲脑科学专题会议上报告后,得到包括多位诺贝尔奖获得者在内的国内外神经科学家的认可。冷泉港亚洲脑科学专题会议主席、 美国著名神经科学家加州大学洛杉矶分校的 Alcino J Silva 教授认为，“ 这款显微镜将改变我们在自由活动动物中观察细胞和亚细胞结构的方式??系统神经生物学正在进入一个新的时代,即通过对细胞群体中可辨识的细胞和亚细胞结构的复杂生物学事件进行成像观测,从而更加深刻地理解进化所 造就的大脑环路实现复杂行为的核心工程学原理。”/pp　　这项技术研发成功的同时，团队也成立了一家叫做”超维景“的公司，并获得了来自协同创新基金、西科天使的融资，公司将会在符合北大政策的前提下，由北大支持进行商业化推广。团队接下来的重心仍是技术迭代、新产品研发。/ppbr//p

p style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai font-size: 18px "近日台湾媒体报道，国民不老女神林志玲被曝花40万台币（约合8万人民币）做试管婴儿，她所做的“三代试管”生下双胞胎机率相当大，如果一切顺利，林志玲可在明年如愿升格当妈妈。/span/pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " img title="林志玲.jpg" style="max-height: 100% max-width: 100% " alt="林志玲.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/3cf82f74-92d2-4b16-9d61-6ab2c13c919e.jpg"/ /pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "林志玲与丈夫黑泽良平（日本）/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 18px "strongbr//strong/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 18px "strong中国首例“试管婴儿”已经当妈妈/strong/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "对于试管婴儿可能大家已经不陌生了，早在1988年中国首名试管婴儿郑萌珠就已经诞生，并且她现在已经当妈妈了。/pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "img title="image002.jpg" style="max-height: 100% max-width: 100% " alt="image002.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/aedc0239-cc3a-482b-8a41-9fb630a35994.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "张丽珠教授与刚出生的郑萌珠/span/pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "(孙玉良摄，获当年《北京晚报》新闻摄影一等奖)/span/pp style="text-align: center "img title="image003.jpg" style="max-height: 100% max-width: 100% " alt="image003.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/99214fb9-3829-4660-a624-b205f7d611aa.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "现在的张丽珠教授与郑萌珠/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "strong据统计，目前全世界已经有约500万个试管婴儿，如今每年约有150万试管婴儿手术，但成功率不过23%，大概每年有35万名试管婴儿诞生。/strong/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "strongstrongstrongspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 18px "试管婴儿技术发展/span/strong/strong/strong/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "40年间，试管婴儿技术历经3次变革：一代试管婴儿技术(IVF-ET)针对女性不孕，解决了卵子问题 二代试管婴儿技术(卵胞浆内单精子显微注射，ICSI)针对男性不育，解决了精子问题 三代试管婴儿技术(胚胎植入前遗传学检测，PGS/PGD)是在一代、二代基础上真正实现了胚胎的择优选择，可以筛选出一个没有染色体疾病和遗传病的胚胎进行植入。/pp style="text-align: center " img title="image004.jpg" style="max-height: 100% max-width: 100% " alt="image004.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/96d15b9a-aa89-48da-a01e-13bb01912a8e.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "图源于网络/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong流式细胞仪在精子DNA碎片化检测中举足轻重/strong/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "做试管婴儿前必须要选择高质量的精子，精子DNA碎片化检测是一个关于精子质量的检测过程。精子DNA碎片化程度被认为是一个新的评价精子质量和预测生育能力的指标，而流式细胞仪在精子DNA碎片检测过程中至关重要。/pp /pp style="text-align: center "img title="image005.jpg" style="max-height: 100% max-width: 100% " alt="image005.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/e9b770e0-9833-4724-94be-4e7fb20f8d0b.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "图源于网络/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong精子DNA碎片（DFI）的检测技术原理/strong/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "利用荧光络黄染料（吖啶橙）具有高度的异染性的特性，以插入的方式与双螺旋的DNA分子结合，染色后断裂的单链DNA精子在激光下呈红色荧光，而正常双链DNA精子呈绿色荧光。然后采用流式细胞术收集荧光信号，采用专用的软件分析检测结果。（江苏省人医生殖中心孙方熙）/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "流式细胞仪在医学中多用于DNA倍体分析、细胞生存能力实验、交叉淋巴细胞实验、移植交叉配型、染色体分析等实验当中，对于一些难以克服的病毒和疾病的研究具有非常重要的深远意义。为医疗进步做出了很突出的贡献。仪器信息网小编特别整理几款适用于医学检测分析的流式细胞仪供大家参考：/pp style="text-align: center " img title="image006.jpg" style="max-height: 100% max-width: 100% " alt="image006.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/1d12db92-2775-470b-94b4-0997dd26a422.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100336/C243931.htm" target="_blank"贝克曼库尔特流式细胞仪DxFLEX/a/pp style="text-align: center text-indent: 0em " /pp style="text-align: center "img title="image007.jpg" style="max-height: 100% max-width: 100% " alt="image007.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/a9d96d59-0bde-4a91-a11b-557c3a36fb62.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100336/C192839.htm" target="_blank"贝克曼库尔特流式细胞分析系统Navios/a/pp style="text-align: center text-indent: 0em " /pp style="text-align: center "img title="image008.png" style="max-height: 100% max-width: 100% " alt="image008.png" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/bdab203c-7a9c-4476-a544-a3e2b0c4e0f9.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "安捷伦ACEA NovoCyte流式细胞仪/pp style="text-align: center "img title="image009.jpg" style="max-height: 100% max-width: 100% " alt="image009.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/ac712023-f267-401c-a5fc-eb240105883e.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "中生医疗ZS-AE7S流式细胞仪/pp style="text-align: center " /pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em margin-bottom: 10px "span style="font-size: 18px background-color: rgb(255, 192, 0) "strong扫码关注【3i生仪社】，解锁生命科学行业新鲜资讯！br//strong/span/pp style="text-align: center line-height: 1.5em margin-bottom: 10px "img title="小icon.jpg" style="max-height: 100% max-width: 100% " alt="小icon.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/f3ba0028-173b-4311-9e60-1e1a78973edb.jpg"//p

明治奶粉被曝缺碘可致婴儿脑损 专家提醒买日本奶粉的家长，日本人海产品吃得较多，本土奶粉碘含量接近于零　　由于日本存在饮食方面的特殊性，吃含碘丰富的海产品较多，所以日本婴儿奶粉碘含量与国际标准有所差别是可以理解的。国内的消费者都存在高价洋奶粉质量有保障的心态，最好不要冲着洋奶粉的头衔趋之若鹜地去购买日本奶粉。　　而国内婴儿缺碘的现象其实也非常少，消费者不必特意购买碘含量高的奶粉。　　很多内地家长到日本都要排队买日本奶粉回国。　　日本是一个岛国，有丰富的海洋资源。海产品在日本人的生活中随处可见。连他们喝的水含碘也比我们高。因此，很少见日本人缺碘。　　但是最近几天，香港通报市面6个进口奶粉(其中包括4款日本产品)样本碘含量低于国际标准。其中就有大家追捧的日本名牌明治。　　怎么回事?　　含量不到世卫规定的三分之一　　香港政府食物及卫生局食品安全中心今年5月起抽检市面14款婴儿配方奶粉，发现其中6个进口奶粉样本的碘含量低于国际食品法典委员会的要求(每100千卡含10至60微克的碘)。这6款被检出不达标的进口奶粉包括和光堂初生婴儿奶粉、森永初生婴儿奶粉、明治初生婴儿奶粉等。　　其中，和光堂及森永的两款适合0至9个月大的初生婴儿的奶粉，碘含量分别只有1.2微克/100千卡和2.4微克/100千卡，若按照奶粉罐上标签建议的喂奶量喂食婴儿，婴儿的碘摄取量不到世界卫生组织建议摄入量(即每日每公斤体重15微克)的三分之一。　　食物及卫生局局长高永文说，进口商表示会主动停售并自愿回收这两款奶粉。虽然本次检查涉及的样本属于和光堂及森永初生婴儿奶粉的某个批次，但香港政府建议市民停用这两个品牌婴儿奶粉所有批次的产品。　　厂家称符合日本国内的要求　　前日下午香港再次披露4款含碘量过低的日本奶粉。这4款有问题奶粉分别是明治HP无乳糖配方奶粉、和光堂奶粉、森永奶粉及森永罐装缩氨酸低敏奶粉。　　食物安全中心还发现，当根据奶粉罐上标明建议的喂奶量喂哺婴儿，即使将饮用水内的碘含量计算在内，单纯以该产品喂哺婴儿，其碘摄入量依然少于世卫组织建议摄入量(即每日每公斤体重15微克)的三分之一。　　发言人强调，过低的碘摄入量有可能影响甲状腺功能，如果婴儿甲状腺功能显著受损，不排除婴儿脑部发育可能受影响。　　中心并建议已经购买有关产品的市民，应停止让婴儿饮用，改以其他婴儿配方奶粉喂哺或考虑喂哺母乳。家长在购买时也应留意婴儿配方奶粉标签上碘的含量，或者可以选择国际食品法典委员会建议的其他碘含量足够的牛乳配方婴幼儿奶粉。　　此前已被检出碘含量不足的森永和和光堂两款奶粉，在港代理商已安排全面回收。不过这两家均发表声明称，奶粉的碘含量符合日本国内的要求，因为日本规定食品中不可添加碘。　　你的孩子和日本孩子不一样　　一位正在超市选购婴儿奶粉的消费者听说后惊诧不已：“怎么又出质量问题了!这奶粉真是没法买了!”　　以为洋奶粉贵，就没有问题　　受国内“毒奶粉”事件的影响，她们一家人狠下心来，决定多花些钱，给宝宝买更贵但“品质更有保证”的洋奶粉。“这么贵的奶粉还不把质量安全当回事，真是太让人失望了!”这位妈妈气愤地说。　　日本日常饮食中海产品较多　　森永乳业株式会社宣传部负责人表示，森永奶粉的碘含量是依据日本食品卫生法有关规定制定的。该法有严格规定，对于食品中碘的添加量有严格控制，碘含量接近于零。日本人的日常饮食中海产品较多，婴儿可以从辅助食品中摄取足够多的碘，因此日本国内没有发生过缺碘的问题。　　在中国卖须符合中国标准　　北京东方艾格农业咨询公司分析师陈连芳称，不管它是符合原产国的标准还是符合国际标准，只要是在中国销售，就要符合中国标准。洋奶粉如果要合法地出口到中国，那么原产地生产也必须考虑到中国的标准对其中的含碘量进行一定的调整。　　据《法制晚报》　　不合格产品 规格 碘含量　　(微克/100千卡)　　明治HP无乳糖配方奶粉(日本)(0-36个月) 850克 1.8　　和光堂细仔奶粉(日本)(0-9个月) 13克×10条 1.8　　森永细仔奶粉(日本)(0-12个月) 13克×10条 3.7　　森永罐装缩氨酸低敏奶粉(日本)(0-12个月) 820克 2.7　　和光堂初生婴儿奶粉1段(日本) 1.2　　森永初生婴儿奶粉1段(日本) 2.4　　明治初生婴儿奶粉(日本) 8.1　　雪印思敏儿初生婴儿奶粉1段(日本) 8.3　　菲思力婴儿配方奶粉1段(法国) 8.6　　美素佳儿金装婴儿配方奶粉1段(荷兰) 9.6

近日，江苏省科技厅发布《2022年省科技计划专项资金（创新能力建设计划）暨中央引导地方科技发展资金（创新能力建设项目）拟支持项目》公示。苏州医工所牵头组织的“全脑在体单神经元解析成像实验装置” 是苏州大市唯一获批立项的重大科研设施预研筹建项目。“全脑在体单神经元解析成像实验装置”定位于面向脑与认知科学的重大需求，建成世界首个具备三维曲面动物全脑皮层单神经元解析能力的在体实时成像装置，开展哺乳动物全脑皮层单神经元活动图谱的实验研究。本装置的顺利实施，将开拓“皮层功能组学”新领域，打造世界重要的脑科学研究实验基地，助力我国脑科学研究进入世界领先水平，推动人工智能理论方法的发展，同时提升我国高端光学装备自主研制能力。重大科研设施预研筹建，是以江苏省经济社会发展的重大需求为导向，围绕国家战略部署，聚焦长三角科技创新共同体建设、苏南国家自主创新示范区一体化发展等，以培育创建国家重大科技（科教）基础设施，支持有条件的地方集聚国家战略科技力量，预研建设重大创新基础设施（平台），支撑综合性国家科学中心或区域性创新高地建设。“全脑在体单神经元解析成像实验装置”获准启动之后，将攻克系列关键技术和核心器件。前期，将重点开展“全脑皮层单神经元在体成像系统”的建设任务。后期，将以此为基础，积极争取国家和地方等多方面的资金投入，进一步将此装置建成突破型、引领型、平台型的国家重大科技（科教）基础装置，服务于在体脑科学前沿和基础研究。

可控有序修饰的单壁碳纳米管。研究团队 供图记者日前从华南理工大学获悉，该校前沿软物质学院林志伟教授与美国国家标准与技术研究院（NIST）研究员Ming Zheng，利用DNA首次实现了单壁碳纳米管（SWCNTs）的可控有序修饰。相关研究发表于Science。审稿人对相关研究成果给予了高度评价，认为该工作完成了过去很多研究者尝试但收效甚微的宏大目标，是该领域的重大进展。据介绍，该论文发表后引起了较大反响，国内外多家媒体对该工作进行了亮点报道。Science刊载了一篇Perspective对该工作进行评述：“本论文所设计的材料，为实现室温超导材料迈出了重要一步，是里程碑式的发现。”该研究工作通过简单的DNA序列设计和精密的结构表征，为SWCNTs可控化学修饰开辟了一个全新的思路。华南理工大学为该论文合作单位，林志伟为第一作者兼通讯作者，博士生李依浓为论文的分子模拟和彩图设计做出了重要贡献；Ming Zheng 为共同通讯作者，NIST为主要通讯单位。SWCNTs是由单层碳原子组成的一维管状纳米材料，具有优异的光学、电学、力学、热学等方面性能，被广泛应用于包括电子器件、光学仪器、疾病检测等诸多领域。SWCNTs的化学修饰可以改变其晶格结构，进而改变电学和光学性能，对发展新型材料如有机超导材料、量子材料意义重大，是国际前沿的研究方向。但由于SWCNTs中所有碳原子的化学环境相同，SWCNTs的可控化学修饰是该领域长期存在的一项重大挑战。林志伟表示，“精确可控的修饰方法，使得科学家有望像服装设计师一样，按自己的想法 ‘可定制化’地设计SWCNTs化学结构，以实现特殊的性能，例如超导性能和量子性能等，进而实现在航空航天、量子计算机、量子通信、新一代生物医疗等领域的前沿应用。”具体来说，作者将含有鸟嘌呤碱基（Guanine，G）的DNA序列，缠绕至多种单手性SWCNTs的表面，通过调控SWCNTs种类、DNA序列和构象，实现预先定制反应位点。在525 nm光照下激发玫瑰红（Rose Bengal）产生单线态氧，进而引发G与SWCNTs发生反应。之后利用吸收光谱、光致发光光谱（PL）、拉曼光谱对产物结构进行表征。SWCNTs与DNA的反应示意图和光谱表征。研究团队 供图为了深入研究反应机理以及反应后SWCNTs晶格中反应位点的空间分布，研究人员设计了一系列有相同G含量，但G相对位置不同的DNA（2G-n），出乎意料地发现C3GC7GC3（2G-7）和（8,3）SWCNTs的反应产物，在拉曼、荧光光谱中与SWCNTs晶格缺陷相关的峰强出现了极小值，表明在SWCNTs中形成了有序排列的晶格缺陷，即有序排列的反应位点。利用冷冻电镜（Cryo-EM）对C3GC7GC3-（8,3）的结构进行表征和重构，证实了有序的DNA螺旋结构。通过计算机模拟所构筑的理论模型与冷冻电镜的重构模型相互验证，清楚地揭示了反应机理，并进一步证明了晶格缺陷（G反应位点）在SWCNTs表面等间距的有序排列。基于精确可控的SWCNTs修饰方法，有望实现按可定制化的方式，重塑SWCNTs原有的晶格结构和光电性能，为发展有机超导材料、拓扑材料等变革性材料提供重要的理论和实验依据。美国《Science Daily》对该研究成果进行了专题报道，文中指出：“科学家利用DNA克服了之前几乎无法逾越的障碍，设计出有望给电子产品带来革命性影响的材料。”相关论文信息： https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo4628 【近期会议推荐】仪器信息网将于2022年8月30-31日举办第五届纳米材料表征与检测技术网络会议，开设“能源与环境纳米材料”、“生物医用纳米材料”“纳米材料表征技术与设备研发（上）”、“纳米材料表征技术与设备研发（下）”4个专场，邀请20余位国内知名科研院所、高等院校、仪器企业的专家学者做精彩报告，内容涉及冷冻电镜、透射电镜、扫描电镜、扫描隧道能谱、X射线光电子能谱仪、纳米粒度及Zeta电位仪、超分辨荧光成像、表面等离子体耦合发射、荧光单分子单粒子光谱磁纳米粒子成像、拉曼光谱、X射线三维成像等多种表征与分析技术。报名听会1、扫描下方二维码进入会议官网，点击“立即报名”：2、复制下方链接在浏览器中打开，进入会议官网后点击“立即报名”https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2022/

项目组科研人员与同行专家交流合影。 研究团队供图中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称深圳先进院）实验室里，一台高精尖仪器一排排控制灯交替闪烁。一万多个探头发出超声波形成的操控声场，如同“上帝之手”穿过实验动物的颅骨，直抵大脑深处，精准“触碰”一些神经元，产生仅仅几微米的细微形变，被磁共振仪敏锐捕捉到。“亮了！亮了！”深圳先进院研究员郑海荣看到，磁共振图像上黑漆漆的实验动物大脑中间出现白色的小亮点，犹如在脑科学的未知宇宙中点亮一颗新的星球。2019年初，郑海荣团队迎来里程碑式的一天，这也是他们在国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目支持下开发“基于超声辐射力的深部脑刺激与神经调控仪器”的第4年。如今项目顺利结题，这台原创的高端科研仪器已进入产业化阶段。“科研需要一股不服输的韧劲！”回首研发历程，郑海荣向《中国科学报》表示，“6年来，一步步攻克科学难题、一个个突破工程难关，离不开整个团队攀登科学高峰的坚定信念和持久韧劲。”解脑科学“刚需”之急近年来，帕金森病、阿尔茨海默氏症、抑郁症、癫痫等脑疾病得到越来越多的关注，患者数量剧增，脑疾病带来的经济负担和社会负担越发严重，已成为我国人口老龄化面临的重要社会问题之一。然而，从科学上看，脑疾病发病机制仍不清晰，其诊治仍然是重大医学难题。“国际上脑科学研究者已经认识到，帕金森病、抑郁症等疾病多与深部脑区核团病变有关，对核团及其所在环路的神经调控是疾病治疗和科学研究的基本途径之一。”郑海荣表示。多年来，科学家将电、磁、光等技术与神经科学相结合，产生了脑深部电刺激、磁刺激、光遗传学等神经刺激与调控技术。但是，由于各自物理属性的不同，如何实现无创、精准对大脑深部进行有效调控仍面临严峻挑战。因此，脑科学面临的“刚需”是开发出一种适用于灵长类动物和人类、可无创到达大脑深部的刺激与调控工具。2013年前后，从事物理医学成像研究的郑海荣开始思考，有没有可能利用超声波来操控神经元活动。这个想法并不是天方夜谭。据了解，超声是一种机械波，医学上利用超声波在人体组织中的波散射来成像，就是大家熟悉的B超。早在几十年前，科学家曾观察到，超声波能够通过“声辐射力”让声场中的微小颗粒产生移动。不过，从来没有人尝试过专门设计一台这样的仪器，用超声波辐射力实现对大脑中神经元的“隔空探物”。基于此前对超声辐射力的研究，郑海荣团队下决心对“基于超声辐射力的深部脑刺激与神经调控仪器”进行自主研发，经多轮严格论证，2015年获得国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目支持。啃原创仪器“硬骨头”“虽然我们之前做过体量小一些的成像仪器，但这个项目从科学验证到工程实践面临的挑战非常大，刚开始心里也不太有底。”郑海荣坦承。一开始，他们就做好了啃“硬骨头”的打算。这台仪器共有4个关键部件，包括超声面阵辐射力产生与发射部件、超声电子指向与时间反演控制部件、磁共振导航超声刺激定位部件和多模态刺激反应监测部件。其中，超声面阵辐射力产生与发射部件中包含16384个阵元的面阵列超声辐射力发生器。“我们做的是原创仪器，不仅仪器国际上没有，连其器件和部件在国际市场上也买不到现成的，只能利用基础材料、元器件和芯片，在深圳自主设计、自主加工、自主调试和验证。”郑海荣介绍。更大的困难还在科学和工程上。他们遇到的第一道难题便是如何让超声波安全“穿过”颅骨。在体外实验阶段，研究人员已经实现了用面阵列超声换能器发射的声辐射力“点亮”神经元。为模拟动物体内环境，仪器部件被置于水中，如果跨过颅骨能“击出”水花则代表超声辐射力发挥作用。“外边（超声）打得挺激烈，（颅骨）里边却没丝毫动静、一点水花都没有，超声波几乎完全被颅骨散射和吸收了。”在前期屡败屡战的实验中，大家互相鼓励坚持下去。郑海荣说：“就像在挖一条隧道，没挖通之前总是黑暗笼罩，谁也不知道已经挖了多少，但只要确定大概的方向，坚持下去，终究会看到光明。”为打通这条“隧道”，他们回到科学理论中，引入非均匀多层介质中的“时间反演”理论，对每一个声信号通道的时空传播特征进行模拟、计算、调控与调试，实现各通道间纳秒级高精度控制，最终成功让上万个超声通道协同工作，“齐心协力”安全地穿过颅骨，精准聚焦在预定靶点，而且不引起脑组织损伤。一个通俗的解释是，就像北京2022年冬奥会开幕式《雪花》节目中，从节目结束时每位小演员的站位开始，通过“倒放”的方式确认每位小演员的出发时间、地点和行走路径。第二道难题是如何用核磁共振成像灵敏地检测到超声辐射力给神经元带来的4~5微米的精细变化。这事关刺激的精准，但超声本身“看不到”颅内自己的轨迹。为此，在项目支持下，他们坚持不懈开展攻关，发挥磁/声兼容的优势，创造性地研制了“快速磁共振射频激发与梯度编码成像技术、磁共振声辐射力成像技术”，用于监测超声辐射力刺激引起的微形变，有效地提高磁共振成像的时空分辨率和灵敏度，实现磁共振对于声波轨迹和靶点的敏感捕捉和可视化。2019年初，项目进行到第4年，研究团队终于解决这个问题，在“隧道”中迎来一束光明。合作才能融通高端科研仪器的研制不仅需要开创前沿科学理论，也要挑战诸多工程技术极限，只有团队相互协作、密切配合，才能实现共同的目标。该项目汇集了来自多家科研机构、不同学科背景的多个团队，70多位研究人员在统一的目标下开展分工合作。据郑海荣介绍，由他带领的深圳先进院团队主要承担超声辐射力高密度面阵辐射力发生器、万通道电子控制系统及实时磁共振刺激定位成像部件等仪器主体部分研制。强梯度声场设计工作主要由中国科学院声学研究所团队承担，刺激效果对标与标定工作由清华大学团队承担，神经生物学基础机制工作由浙江大学等团队承担，刺激的应用效果工作由首都医科大学、苏州大学团队承担。几年实践下来，多学科交叉团队形成了一套行之有效的工作机制和组织模式。“我们整个大仪器团队划分为12个小组，每周召开一次小组会，每月召开一次大组会，会议纪要有厚厚的几大本。”郑海荣介绍。研究成员表示，这样的机制形成了不同学科背景研究人员之间相互交流和学习、围绕同一目标共同攻关的良好氛围，为高效解决问题奠定了基础。如今，这台由中国科学家独创的高端仪器已经成为脑科学研究领域的“抢手货”。团队核心成员之一、深圳先进院研究员牛丽丽告诉《中国科学报》，目前已经有超过40家国内外科研机构使用了超声刺激仪器，主要应用在有癫痫、帕金森病、抑郁症、成瘾等疾病的小动物和非人灵长类大动物实验中，其有效性和安全性得到了验证。面向未来，让更多科学家用上这种仪器、助力人类脑疾病诊疗，是团队成员共同的期待。

- 为康复效果评价与新药开发做出贡献 &ndash 日本的精神疾患患者数已达300万人，精神治疗药物的处方数超过了日本总人口数，精神疾患的诊断与治疗已经成为一大社会问题。高效的精神治疗药物开发与高精度的精神疾患诊断都需要以更广的范围、更高的精度且更快的速度测定脑的活动状态。 「SMARTNIRS」（医疗用） / 「LABNIRS」（研究用） 8月23日，日本岛津制作所最新推出了可非侵入、实时观测伴随语言・ 视觉・ 听觉・ 运动等产生的脑活动的近红外光成像装置「SMARTNIRS」（医疗用）／「LABNIRS」（研究用）。 ＊近红外光成像装置以生物体透射性较高的近红外光照射头部，通过检测在生物体内散射・ 吸収的同时发生的反射光，实时可视化脑表面活动状态。具有可在自然状态下安全地测定脑活动状态的特长，广泛应用在医疗、心理学、教育学、认知科学、工程学等众多领域的研究。 岛津公司开发的新型近红外光成像装置，配备最多40组80根（原有装置的2.5倍）光纤，能够以5倍于原有装置的高速度（最快6毫秒）收集数据，全面提高了过去有限的感兴趣区脑功能测定、全头测定、多名同时测定、感兴趣区高密度测定、脑血流测定的精度，捕捉更快速的神经活动等，满足不断进化的脑功能研究的所有需求。 中风患者的康复效果评价、精神疾患解明、以及相对应的治疗方法确立等，本装置在医疗领域从基础研究到临床应用做出广泛的贡献。在产业应用领域从机器人工程学的应用研究、感性评价方面，科学地支持商品开发。岛津公司争取通过向市场投放强有力地支持最尖端脑功能研究的本近红外光成像装置进一步提高其销售额。本装置应用了文部科学省脑科学研究战略推进项目的部分成果。 ＜新产品特长＞(1) 高密度地测定脑部全区域 配备40组80根（原有装置的2.5倍）光纤，实现了脑表面测定数的増量与高密度化，可无遗漏地测定脑部全区域。 (2) 数据收集高速化 高速度收集数据，可高速地观测变化的信号。(3) 降低头皮血流的影响 通过降低头皮血流的影响，可以更为准确地测定脑血流。(4) 卓越的扩展性 光纤组件可扩展，从4组到最多40组（原有装置最多为16组）。减少了初期导入费用，同时，通过增设组件，方便地升级通道。(5) 「简便操作、简单显示」（对应精神科） 追加了可望应用于忧郁症辅助鉴别诊断的解析软件，实现一键式数据解析。 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有13个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。

日前，来自梅奥诊所（Mayo Clinic）等机构的研究人员在美国神经科学学会年会（Society for Neuroscience' s annual meeting）上报告称，他们研制出了一台名为 Harmoni 的深部脑刺激（DBS）植入设备，首次能够在进行电刺激的同时，监测大脑内部的电反应和化学反应。该设备已经在大鼠和猪等实验动物身上进行了测试。 深部脑刺激技术长期以来被用于治疗运动障碍，但现在已迅速发展为针对包括抑郁症、抽动秽语综合征、强迫症甚至老年痴呆症等神经疾病的一种实验性疗法。尽管相关治疗取得了一些令人鼓舞的成果，但关于植入大脑深部的刺激设备所传递的电脉冲是如何影响神经回路和改变患者行为的，科学家所知并不多。现在，这个深部脑刺激设备原型或许能够提供一些答案。未参与这项研究的凯斯西储大学生物医学工程师 Cameron McIntyre 表示：“这是我们此前在人类身上无法真正获取的新数据。”该团队希望，这个设备能够确定大脑中哪些电信号和化学信号与一些症状的存在和严重性实时相关，比如帕金森氏症患者所经历的震颤。这些信息有助于揭示脑深部刺激在何处和如何发挥其对大脑的治疗性影响，以及为什么有时候会失败。 Harmoni 是基于现有深部脑刺激技术的电子记录能力研发而成的，其增添了应用于动物研究的化学传感技术。该设备采用一种被称为快速扫描循环伏安的方法，在大脑内施加一个局部电压变化，将电子短暂拉离特定的神经递质，从而产生可以测量的电流。神经递质是大脑中激活或抑制神经元的化学物质，每个神经递质分子生成的电化学签名不同，每隔 10 毫秒，就可以根据签名来识别神经递质并估测它的浓度。研究团队已经利用大鼠和猪对 Harmoni 系统的一部分进行了测试。手术中，他们先通过功能性磁共振成像技术找到对植入部位的电脉冲作出响应的大脑区域，然后在此插入化学和电子传感器，就能够合成一幅显示神经元如何受激并释放出何种神经递质作为响应的图像。动物实验的初步结果表明，通过刺激底丘脑核， Harmoni 能够测量出大脑尾状核中神经递质多巴胺水平的上升。而这正是建议用深部脑刺激法治疗帕金森氏病采用的机制之一。该设备的人体试验也在逐步推进中。但研究项目负责人、梅奥诊所的神经外科医生 Kendall Lee 表示，这项研究还处于早期阶段，他们正设法让记录电极更耐用，同时让设备更加小型化，以便能够植入患者体内。研究的合作者、孟菲斯大学神经科学家 Charles Blaha 强调，还需要深入了解大脑的健康和紊乱状态分别用何种电化学签名来描述，以及如何刺激大脑才能使其保持健康模式。

据“生活科学”网站报道，近日，华中科技大学骆清铭教授小组研发的脑成像系统遭到抄袭质疑。　　质疑声来自美国A&M大学的脑网络实验室，该实验室主任Yoonsuck Choe称其实验室早在十年前就开始这套脑成像系统的研制工作，他怀疑骆清铭小组抄袭了其设计并研制设备，然后将成果发表在《科学》杂志上。　　目前，Choe所在实验室准备就此事正式致信《科学》杂志，而《科学》杂志也表示将严肃对待此事，对整个事件过程重新确认。

王女士的套二房子装修后，卧室的苯污染竟是客厅的30倍，家具、涂料都是一样的，这是怎么回事?当检测员束手无策的时候，衣橱里的樟脑球为我们揭开了谜底，都是它释放的。近日，记者跟随青岛福莱仕空气检测治理有限公司室内污染检测员一起排查“有毒物 ”。你可能想象不到，一个很小的橱柜是让你头疼的罪魁祸首。　　苯超30倍是樟脑球惹的祸　　家住市北区的刘先生，今年8月份新房装修完毕，用的都是豪华家具，墙面涂料也是上等的，然而检测却发现二甲苯超标25倍。经过一上午的排查，检测员找到了元凶——一面墙，颜色太花哨，不停释放二甲苯。“没有请装修公司，主要是自装或是社会装修，家具主要是华谊家具。家庭装修过于花哨，每面墙的颜色都不相同，虽然很好看，但是存在很多隐患。经过检测，卧室甲醛超标1.2倍，二甲苯超标25倍，TVOC超标7倍 客厅甲醛超标0.9倍，甲苯超标21倍，二甲苯超标23倍，TVOC超标7倍。”检测员介绍说。　　王女士，家住西藏路，2012年5月装修好房子。房子未找装修公司，属于雇人自装。所用家具主要是德尔、金柜、酷漫居等品牌。经过检测，卧室甲醛超标1.2倍，苯超标近30倍，甲苯超标20倍，二甲苯超标近20倍，TVOC超标6倍 客厅甲醛超标0.7倍，苯未超标，甲苯超标21倍，二甲苯超标23倍，TVOC超标6倍。　　这个检测结果让检测员王先生摸不着头脑了。到底是怎么回事?最后，才发现是樟脑球的问题。王先生告诉记者，卧室与客厅相比，最大的区别在苯，原因是卧室的大衣橱中放置了几包樟脑球，以前的樟脑球是天然樟脑做的，但因成本过高，后被化工合成的樟脑代替。近几年的新闻多次报道了樟脑球含苯，对人体有害，请慎用。其他几种有害气体的超标都是涂料、墙面漆、油漆等惹的祸。　　这几天，记者先后跟随王师傅探访了三次室内污染检测过程。可能你想象不到，3个瓶子就搞定整个过程。首先在甲醛检测的时候师傅会从盒子里拿出三个瓶子。第一个试剂是酚试剂，把酚试剂放在水里(酚试剂溶于水)。　　第二个试剂是蒸馏水。摇晃均匀酚后倒入甲醛测试仪的吸气口的试管里，进行甲醛空气采样，这时候你会看到由于空气压力试管的水吸入空气在冒泡，一般取样是十分钟，结束后开始下个环节。第三个试剂是酸性溶液。仪器停止采样后把刚才的酸性溶液(确切地说现在应该是嗪试剂)倒入试剂三，与试剂三中的高铁离子氧化形成兰绿色化合物、过程大约需要七八分钟。反应过后，根据试剂颜色的轻重来辨别甲醛的含量是否超标。整个检测过程大约1个小时的时间。　　超标可试试这些方法　　对于室内污染问题，青岛福莱仕空气检测治理有限公司检测员王先生向记者介绍说，可以试试这几种方法，是我个人总结的。“通风法这是最有效的一种方法。但是不适宜急于入住的人们使用。甲醛是一种慢性挥发气体，无色无味，而且甲醛的挥发点是18℃左右，挥发时长3～15年。如果您装修好房屋，等个三五年入住，这是最好的一种方法。但是急于入住的人们，不要认为通风3～5个月没味了，就可以了，要知道，甲醛是无色无味的，如果感觉到刺激性气味，说明已经很严重了。”　　“活性炭去除法是市场上最常见的除甲醛的东西，而且有的还带有各种芳香气味，家庭污染较轻可以用，但不可用带香味的。空气净化器去除甲醛，这是现在高科技的产物，对于污染较轻，对于非常注重室内空气质量的家庭来说，可以采用。现在的空气净化器除了除尘、除菌、加湿的作用外，都加入了除甲醛的作用，当然也是甲醛挥发才可以起作用，所以适合室内污染较轻的场所使用。它的主要作用是除尘、除菌、加湿，改善室内空气的指数。”

6月23日，《自然-通讯》（Nature Communications）在线发表了题为An intein-split transactivator for intersectional neural imaging and optogenetic manipulation的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、神经科学国家重点实验室、上海脑科学与类脑研究中心徐春研究组与中科院上海巴斯德研究所龙钢研究组合作完成。该研究开发了对多特征神经元标记、记录和操控的新型分子工具，揭示了腹侧海马神经元的投射模式与情绪编码的对应关系，为解析复杂神经环路的结构与功能提供了更精细且广泛适用的工具集。大脑神经元具有复杂多样的细胞类型。细胞类型的精确定义对剖析大脑神经环路连接与功能具有关键作用，将帮助科学家更好地探索神经系统的工作原理。神经细胞类型的精确定义往往依赖于多条件交叉的标记技术。然而，目前已有的工具方法复杂繁琐，其标记的特性数量有限，并时常面临无法有效表达光遗传和钙成像相关分子的问题。因此，如何提高交叉标记工具的有效性和标记特征的数量仍是领域内的难题。为了解决上述问题，该研究利用内含肽介导的蛋白剪接技术，在神经细胞内实现了控制子（tTA）在蛋白水平的组装。该组装具有多条件交叉的特点，并可有效地驱动一系列效应基因的表达，从而实现多特征神经元的特异性标记和功能研究（图1A）。研究人员将该工具称为IBIST（intein-based intersectional synthesis of transactivator）。研究团队在验证IBIST工具的特异性和有效性后，在小鼠海马脑区和猕猴视皮层脑区进行多种实例研究展示。研究结合神经环路连接和神经元分子标签等多种特征，在小鼠海马脑区的特定细胞群体中表达光遗传蛋白，实现了光遗传学操控（图1B 、C）。此外，该研究利用5个特征精确定义了海马脑区的多目标投射神经元，并进行了钙成像记录（图1D、E）。该工作开发了新的分子工具，基于分子标签和环路连接等多种特征靶向标记特定细胞类型，并对这些多特征神经细胞进行钙成像记录和光遗传操控。与以往的方法相比，该分子工具可以实现更精细复杂的多特征标记，更高效地驱动效应基因的表达，更简单直接地设计质粒和实验方案，以及更广泛适配于现有常用的工具病毒和小鼠品系（图2）。该研究为神经环路的结构与功能研究提供了利器，并进一步揭示了海马细胞对情绪信息处理的多样性规律。研究工作得到上海市、科技部、中科院、国家自然科学基金和临港实验室的支持。　　论文链接 　　图1.IBIST工具的开发与应用。A、IBIST工具的质粒设计和工作原理；B、利用IBIST工具标记接收背侧海马输入的腹侧海马CA1的SOM+中间神经元，表达光遗传蛋白NpHR；C、黄光操控SOM中间神经元的电活动；D、利用IBIST工具在投射到4个下游脑区的海马兴奋性神经元（CaMKIIα标记）当中表达钙指示蛋白GCaMP6s；E、海马神经元的荧光信号和钙反应。图2.基于多特征标记特定细胞类型的策略与前景。

近日，发表在《Nature Medicine》上的一项题为“Microglial activation and tau propagate jointly across Braak stages”的研究中，来自匹兹堡大学的研究人员发现神经炎症-或称小胶质细胞的激活参与了阿尔兹海默病中tau蛋白缠结在新皮质中的扩散，进而导致阿尔兹海默病患者认知功能障碍的发生。　　小胶质细胞激活是人类大脑免疫反应的一部分，是与阿尔兹海默病发展相关的关键因素。研究人员发现小胶质细胞的过度激活不仅仅是一种炎症附带现象，更是一种关键的上游机制，对疾病的发展是至关重要的。　　淀粉样斑块的积累和无序蛋白质纤维聚集物在神经细胞内的形成是阿尔兹海默病的主要特点。科学家利用实时成像技术深入分析研究了阿尔兹海默病各个阶段及健康老年人的大脑，结果发现，神经炎症在轻度认知障碍患者和阿尔兹海默病相关痴呆患者中更为普遍，生物信息学的分析也证实了tau的传播取决于小胶质细胞的激活情况。　　“许多老年人的大脑中有淀粉样斑块，但从未发展为阿尔茨海默病”，文章的作者Pascoal说，“我们知道淀粉样蛋白的积累本身并不足以导致痴呆——我们的结果表明，正是神经炎症和淀粉样蛋白病理之间的相互作用释放了tau 蛋白的传播，并最终导致广泛的脑损伤和认知障碍”。 　　论文链接：　　https://www.nature.com/articles/s41591-021-01456-w

继敦煌、新疆之后，2019 HORIBA拉曼荧光及光谱搭建技术研讨会再次启程，8月21-23日我们将来到素有西藏小江南之称的林芝，现诚邀您及您的同仁参加。会议旨在帮助HORIBA 用户拓展技术应用视野，发挥仪器致性能。届时会议将围绕3大热门光谱技术、多个应用领域，邀请16位HORIBA相关领域资深用户为大家分享实验设计和仪器使用方面的经验和技巧。相信跨技术、跨领域的交流将为您打开新视角，为您的研究与分析提供有力的帮助。图片来自网络时间地点8月21-23日西藏 林芝 林芝五洲皇冠酒店会议主题技术主题拉曼光谱、荧光光谱、光谱系统搭建应用主题SERS技术、纳米材料、能源、化学、生物、考古（持续更新中）注：限HORIBA 仪器用户参加主讲嘉宾 名单持续更新中，敬请关注：曹利平 教授 西北大学刘冰冰 教授 吉林大学任 斌 教授 厦门大学谭平恒 研究员 中国科学院半导体研究所谢孟峡 教授 北京师范大学张 锦 教授 北京大学（排名不分先后，仅按首字母排序）会议日程8月20日 注册日（9:00-14:00）8月21日 大会报告8月22日 拉曼及荧光分会报告8月23日 技术答疑及交流日报名费用7月12日及之前：2,980 RMB/人8月2日及之前：3,480 RMB/人Tips：上述时间为付款时间费用为会议费含税价格，参会人员机酒自理随行家属费用参见报名表信息说明现场付款需额外支付10%会议费用（不接受现金支付）报名方式长按 识别 报名以上是2019 HORIBA拉曼• 荧光及光谱搭建技术研讨会的部分信息，更多详细信息还在持续更新中，可点击阅读阅文进入HORIBA官网进行查看。2019，HORIBA期待与您相聚美丽的林芝！ HORIBA Optical SchoolHORIBA一直致力于为用户普及光谱基础知识，旗下的Jobin Yvon更有着200年的光学、光谱经验，HORIBA非常乐意与大家分享这些经验，为此特创立Optical School（光谱学院）。无论是刚接触光谱的学生，还是希望有所建树的研究者，都能在这里找到适合的资料及课程。 HORIBA希望通过这种分享方式，使您对光学及光谱技术有更系统、全面的了解，不断提高仪器使用水平，解决应用中的问题，进而提升科研水平，更好地探索未知世界。

生命科学基础研究与人类健康和社会经济发展密切相关，在科学和经济社会领域中的重要性日渐增强。Science 曾发布125 个挑战全球科学界的重要基础问题，其中涉及生命科学的问题约占 54%。生命科学研究过程离不开各类科学仪器的帮助，今年，仪器信息网特别策划话题：“生命科学技术平台经验分享”，邀请高校、科研院所公共技术平台的老师分享技术心得和经验，方便生命科学领域研究人员了解相关技术进展、学习仪器使用方法。本篇由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心电镜技术平台主管孔妤撰写，她根据多年工作经验，详细介绍了电镜技术的发展，并分享了生物电镜实验的心得体会。以下为供稿内容： 电镜技术平台是中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心公共技术中心的一个重要分支，成立之初只有一台老式透射电镜，经过多年发展，目前已具备不同配置的三台电镜和全套的电镜制样设备。平台现有专业技术人员4名，最大程度地满足中心及上海地区电镜实验方面的需求。平台大型设施的建设和功能拓展是与生物电镜技术的迅猛发展、科研方向的转变息息相关的。现就生物电镜技术及在神经科学中的实践进行分享。一、电镜简介电镜的发明起源于1927年电子光学领域先驱Hans Bush的电子束聚焦理论。1932年Knoll和Ruska创造出了世界第一台透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，TEM），把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上。1940年科学家们又发明了第一台扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM），可以看到散射的电子而不是通过样品的电子。由于高速电子的波长远小于光子，电镜的分辨率远远高于光学显微镜，用于观察光镜不能分辨的细微物质结构。经历几十年的发展，透射电镜和扫描电镜在多尺度上均能实现超高分辨率的洞察力，冷冻电镜的分辨率甚至达到2.0Å或更小的原子级理论极限值。随着生物样本保存方法和超薄切片技术的建立，电镜在细胞生物学、神经生物学、病理学、结构生物学、传染病学、药学和植物学等多领域的研究中发挥着不可替代的作用。二、透射电镜技术 透射电镜由电子光学系统、真空系统和电气控制系统三部分组成，其中电子光学系统是透射电镜的核心，包括照明系统、成像系统和图像观察系统。成像原理是：在真空条件下，高压加速的电子束穿透一层很薄（通常几十至几百纳米）的样品，形成透射电子，透射电子在电磁透镜的作用下在荧光屏或相机上成像，当电子束投射到样品时，样品的原子序数越大，荧光屏上呈现的像就越暗，所以呈现出明暗不同的灰度图像。由于生物样品的组成元素都较轻，因此用重金属元素标记膜结构可以实现生物超微结构的观察。以下为我们常用的几种生物透射电镜制样技术：1.常温包埋切片技术：早期的透射电镜主要用于病毒等极小病原体的样品形貌观察，后来发展到可以通过超薄切片观察生物样品组织和细胞内的超微结构。为保存生物样品在生活状态的超微结构特征，需要使用戊二醛、甲醛或丙烯醛等醛基固定液对样品进行化学固定，由于化学固定剂存在一定的渗透速度，生物组织需要切得尽可能的小（通常1mm3左右），以保证中心部分的细胞在发生自溶前得到固定。甲醛的分子较小，能够快速地渗透到组织内部进行固定，但甲醛只有一个醛基，固定能力较弱并且固定效果可逆，所以较难渗透的样品一般采用甲醛和戊二醛混合固定液。戊二醛具有两个醛基，可以对生物组织中的蛋白质、糖类等结构进行交联固定，具有较好的固定效果，是最常用的电镜固定液。固定后的样品再经后固定、乙醇梯度脱水、树脂渗透、包埋及聚合后即可进行超薄切片。超薄切片的制备是生物电镜技术的关键，用钻石刀获得厚度一般为50-100nm切片，收集于带膜的金属载网上，经醋酸铀和柠檬酸铅染色后在透射电镜上进行观察。2.高压冷冻-冷冻替代技术(HPF-FS)：针对于一些特殊样品，单一化学固定易发生组织收缩、细胞外空间损失和细胞降解的现象，高压冷冻固定可以避免这些问题。高压冷冻是在2100bar压力下将生物样品在30毫秒内进行冷冻固定，极大限度地保存样本自然生理状态的结构特征，为研究细胞结构与功能的关系提供充分而准确的超微结构信息,避免了因化学固定引起的各种假象，同时还可以捕捉到一些光、电刺激后细胞动力学的错综变化瞬间。冷冻固定后的样品需要转移至冷冻替代仪中进行逐步回温和替代，随着温度逐渐升高，替代液中的锇酸、醋酸铀及醛类也会渗透至组织细胞中发挥固定和染色作用。HPF-FS技术虽然有着固定速度快，样品接近自然生理状态的优点，同时也存在着固定体积小（厚度不超过200μm）、易于产生冰晶损伤、设备依赖性等问题，限制了该项技术的广泛应用。3.免疫电镜技术(IEM)：基本原理类似于免疫组织化学，将电镜技术与免疫标记技术结合，通过电镜下观察到的（高电子密度）标记物如胶体金或DAB染色来标记某种特定的物质，达到对某种物质在细胞中的超微定位和对组织进行超微结构研究的目的。该技术较为复杂，包括包埋前免疫、包埋后免疫、冷冻超薄切片等不同的技术路线。路线的选择依据在于是否最大限度地保存抗原的免疫活性和组织的超微结构。不能根据这些技术出现的先后来认为其先进性，它们各具优缺点，又各有相应的适用范围。①包埋前免疫是在树脂包埋之前完成免疫标记流程。固定后的样品，经过冻融或表面活性剂处理后，增加细胞膜的通透性，之后进行一抗和二抗的标记，二抗偶联胶体金标记，或辣根过氧化物酶，辣根过氧化物酶通过过氧化物反应，将DAB底物氧化沉淀在目标位点，沉淀的DAB反应物会和之后的锇酸反应，生成特定的黑色标记。完成标记的样品经过常规的电镜包埋切片制样流程，就可以在电镜下观察超微结构和其上的特异标记。包埋前免疫技术的标记效率较高，但由于标记过程中需要增加膜的通透性，所以膜结构通常保存较差。②包埋后免疫是将固定后的样品进行树脂包埋和超薄切片，将切片收集在带支撑膜的镍网上,对镍网上的切片进行免疫胶体金标记，胶体金的粒径通常为5-20nm,使用不同粒径的二抗来实现对不同抗原的多重标记。由于制样过程中需要尽可能的保存抗原，常采用的固定剂是4%多聚甲醛+0.1～0.5%戊二醛溶液或只使用4%多聚甲醛。树脂一般选择在较低的温度（-10℃～50℃）下进行紫外聚合的LR-white,LR-Gold或K4M,HM20等丙烯酸盐类树脂。HPF-FS技术也可用于包埋后免疫电镜的制样，能明显提高样品结构和抗原的保存效果。③冷冻超薄切片是将固定后的样品在-120℃进行冷冻超薄切片（50-100nm），捞于镍网上再进行胶体金免疫标记。标记后的样品用醋酸铀染色并用甲基纤维素封片后就可以进行电镜观察。由于不需要有机溶剂脱水和树脂包埋，冷冻超薄切片技术具有标记效率高，膜结构保存良好的特点，但是对技术人员的技能和经验要求高。4.负染色技术：负染色又称阴性反差染色，它是利用高密度的、且在透射电镜下又不显示结构的重金属盐（如磷钨酸、醋酸铀等），把生物标本包围起来、在黑暗的背景上显示出呈现阴性反差样品的微细结构。负染色所显示的电镜图像，正好与组织超薄切片正染色相反，其样品结构为透明浅色，而背底则为无结构的灰色或黑色。负染色技术无法看到样品的内部结构。这种方法操作简单，图像衬度高，广泛应用于水溶性样品中的颗粒性物质或生物大分子等样品质量和结构的快速检测分析，如外泌体、脂质体、细菌、病毒、蛋白质和纳米制剂等。样品的纯度和浓度都有要求，如果杂质太多样品中有盐类结晶会干扰染色反应。5.冷冻电镜技术（Cryo-EM）：近年来冷冻透射电镜成为最为热门的生物研究技术之一，主要包括单颗粒分析（Single particle，SPA）和冷冻电子断层扫描（tomography）两个技术分支。单颗粒分析技术通常依赖于均质的样品，通过将纯化的蛋白质瞬间冷冻在Quantifoil金网上，将载网通过冷冻样品杆或冷冻传输装置放入冷冻电镜中进行观察，在保持蛋白天然构型的前提下，解析蛋白的构象特征。单颗粒分析在电镜下观察每个蛋白质分子在某个角度的投影，获得多个不同方向和/或粒子图像，再通过数据分析和图像分类算法得到该蛋白分子的三维构象图。随着冷冻电镜的加速电压的提高（300kV）和算法的迭代更新，单颗粒分析的分辨率甚至可以达到1.2埃，实现对蛋白质结构原子级别的解析，适用于膜蛋白、蛋白质等大分子复合物的研究。冷冻电子断层扫描技术是一种无标记的冷冻成像技术，能以纳米分辨率提供细胞器和蛋白质复合物的3D数据集。以细胞为例，首先需要对细胞进行低温冷冻（玻璃化），通过聚焦离子束 (FIB) 对细胞目标区域减薄，得到减薄的细胞冷冻薄片。将冷冻薄片置于冷冻电镜下，通过样品杆的倾转，拍摄冷冻薄片在不同角度下的一系列2D图像，然后将其重建为 3D 数据集。冷冻电子断层扫描不需要对样品进行任何脱水、染色或标记，并可以与光学显微术联合使用，获得目标细胞器、蛋白质的在细胞中的位置和纳米分辨率级别的三维结构信息。相比于SPA，冷冻电子断层扫描不仅能获得单个蛋白质的结构信息，还能得到它们在细胞内的空间排布特征以及周围亚细胞结构的三维超微特征。三、扫描电子显微镜技术扫描电镜由真空系统、电子束系统和成像系统三大系统组成。不同于透射电镜，扫描电镜的成像原理是用极细的电子束在样品表面进行逐点扫描，激发样品表面放出二次电子、背散射电子等电子信号，通过不同的电子探测器接受不同来源的电子来形成样品的表面形貌像（二次电子）或衬度像（背散射电子）等，所以扫描电镜的常用功能包括二次电子成像和衬度成像。1.二次电子成像：用被入射电子轰击出的样品外层电子成像，能量低，只能表征样品表面。生物组织在高真空条件水分会快速挥发，影响并破坏样品形态。生物样品必须经过干燥才能进行扫描电镜观察。含水的特殊生物样品也可以通过低真空模式（成像质量下降）或冷冻传输的方法进行观察。干燥方式一般有冷冻真空干燥和临界点干燥两种，其中临界点干燥法是我们常用的方法，它可以消除液体表面张力对脱水过程中样品形态的影响。干燥后的样品还需要用真空镀膜仪在表面喷镀一层导电金属，镀膜厚度控制在5-10nm为宜，用来消除荷电效应，减少热损伤，并提高在扫描电镜中定位检查所需的二次电子信号。2.衬度成像：电子照射到待测样品的过程中，样品能发射一部分电子，背散射电子探头就会检测到这些电子，从而产生相应的电信号，通过放大电路 之后，在对其进行相应的转换，后在检测器 上显示相应待检测样品表面的相关信息图像。背散射电子的数量主要与样品的原子序数有关，原子序数越大，反射的背散射电子就越多，因此可以用来对重金属加强染色的生物样品进行背散射电子成像，得到类似于透射电镜成像的效果。目前我们主要依赖于场发射扫描电镜对树脂包埋的样品进行连续切片扫描后获得序列图像，由此得到第三维度的信息。场发射扫描电镜XY的分辨率已达到2nm以上，Z轴分辨率由切片的厚度决定，现有三种策略：系列块表面（SBF-SEM）、原位聚焦离子束切割（FIB-SEM）和自动化带式收集超薄切片（ATUM-SEM）。我们实验室较早采用ATUM-SEM技术开展纳米尺度上神经网络连接和脑图谱绘制的工作，该技术最大优势在于样品可一直保存和重复成像。将连续切片按顺序收集在支持条带或硅片上，放入扫描电镜中利用高通量自动化图像采集软件进行序列成像，获得样品的三维图像数据堆栈。这些海量数据的处理和分析、目标结构的分割和3D渲染等环节都具有较强的挑战性。然而，SBF-SEM技术则是将配有钻石刀的超薄切片机整合到扫描电镜中，对暴露出的样品表面进行自动连续切片和系列背散射电子成像。FIB-SEM的成像原理与SBF类似，不同之处在于聚焦离子束替代了钻石刀切割，实现了更高的Z轴分辨率，在小体积生物样品的三维重构研究中应用非常广泛。四、电镜在神经生物学中的应用与展望电镜技术作为纳米级的生物学成像技术，为神经系统超微形态学观察、疾病病理诊断和神经环路连接图谱绘制提供了二维或三维精细结构信息。神经系统具有复杂的生物结构，有比较粗大的神经纤维、神经突起（最小直径约200 nm），也有很多精细的结构如突触间隙约20 nm及其中的囊泡（直径约30 nm）。神经组织的另一个显著特点是神经元有大量的神经突起或投射到其它神经核团上产生联系，这些神经突起、相互连接可以延伸很长的距离，甚至可以达到数毫米，构成极其复杂的神经网络。全脑神经网络连接具有极精细结构和不规则投射途径促进了体电镜技术的发展，也是当前神经生物学研究的重点之一。除此之外，光电关联技术（CLEM）在神经环路连接中的应用也较多，该技术是将FM和EM技术进行优势互补，集成应用于同一个细胞对象上，可获取多重结构信息和高分辨率。由于电镜无法感知荧光信号，在电镜里找到荧光所确定的感兴趣区域，并让两种图像准确叠合成同一信息，是关联成功的关键。CLEM的工作流程以模板化组合，但不管哪种方案目标都是最大限度的保留来自光学和电子显微镜的图像信息，尽量在EM成像之前拍好FM，避免电子束和高真空对荧光信号产生漂白作用。样品制备的基本原则是在保存荧光信号和获得高衬度电镜结构之间找到平衡点。另外，图像配准时可利用内源性的标志物如血管、细胞核、髓鞘等结构以微米精度进行逐步关联。生物电镜的样品制备原理虽然大同小异，但生物类型、样品来源、实验目标的不同决定了制样方案的多样化，这就对电镜工作者提出了更高的经验要求。非标准化流程的电镜实验数量的增多，更需要依赖多元化的制样和成像方案。电镜技术平台作为一个专业性极强的团队，在现有仪器的基础上，会不断开发新的电镜方法和设备的使用功能，为科研用户提供一站式高质量技术服务，为科研项目提供了更好的技术保障。 电镜技术平台工作人员合影作者简介：孔妤，博士，正高级工程师，现任中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心电镜技术平台主管，上海市显微学学会理事。从事神经生物学电镜技术和神经组织超微结构研究多年，承担青年促进会、上海市科委等多项课题项目，发表国内外研究论文十余篇。近年来主要从事微观脑网络结构分析与重构技术、光镜电镜联用技术、免疫电镜技术等在神经环路连接研究中的应用，技术全面，经验丰富，为科研工作者论文的发表提供了高水平的技术支撑服务。点击图片了解话题详情欢迎广大网友投稿：lizk@instrument.com.cn（内容包括但不限于：生命科学科研故事、生命科学相关仪器/技术分享、市场洞察等）

p style="text-indent: 2em text-align: justify "近日，中国科学院生物物理研究所完成我国首台基于原子磁力计的新型多通道脑磁图系统原型机，并成功获得高质量脑磁信号。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "脑磁图（MEG）设备可通过探测大脑神经活动产生的颅外微弱的磁信号，来反映神经活动发生的位置和时间过程。与其他脑成像技术相比，脑磁图设备能观测到功能磁共振成像（fMRI）无法获得的脑功能实时动态信息，空间定位精度显著高于脑电（EEG），且安全、无创，是脑科学研究中的先进技术手段。脑磁图在临床医学上也有重要应用，例如在癫痫病灶的定位、术前语言功能区定位等领域具有特殊重要的作用。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "传统脑磁图设备基于超导量子干涉仪（SQUID），需在超低温下运行，购置和运行成本高昂，且探头位置固定并距头皮较远，适应性差，大大妨碍了该技术的普及。基于原子磁力计的脑磁图系统是近年来新出现的技术，可在常温下工作，探头可紧贴头皮，具备低建设/运行成本、高灵敏度和高适应性（可做成可穿戴式系统）的优势，有望提高脑磁图普及率并拓展到更多的研究和临床领域。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "生物物理所已成功搭建一套12通道的原子磁力计脑磁图原型机，其中包含96通道3D打印个性化定制，可兼容多种探测器可调型脑磁图头盔等创新技术，并已成功获得高质量脑磁成像信号。与传统SQUID脑磁图系统相比，该原型机信噪比局部提高一倍以上，在某些应用上，通过调整探测器布置，可使用比传统SQUID脑磁图少得多的探头就能达到相同或更高的定位精度。该原型机可有效探测海马、小脑等传统脑磁无法有效探测的脑深部区域，还可有效应用于传统脑磁图难以应用的低龄儿童、帕金森患者等群体，在发育心理学和脑疾病诊断等领域有着潜在的应用前景。/pp style="text-indent: 2em text-align: left "相关研究由生物物理所脑与认知科学国家重点实验室完成。该实验室已装备国内首台科研专用3T、7T人类磁共振成像系统和传统脑磁图系统。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/d829f8d2-1fea-4093-abc8-71f31428286c.jpg" title="1.png" alt="1.png"//pp style="text-indent: 2em text-align: center "原子磁力计脑磁图原型机br//p

近日，由上海交通大学朱卫仁教授与重庆西南医院神经外科冯华教授/陈图南副教授团队、爱德万测试（中国）管理有限公司三方合作在国际高水平期刊《Biosensors and Bioelectronics》上发表题为“Highly sensitive detection of malignant glioma cells using metamaterial-inspired THz biosensor based on electromagnetically induced transparency”的研究结果，首次展示了一种针对不同胶质瘤分子分型细胞进行无标记识别的太赫兹超材料检测方法，该研究也得到了天津大学姚建铨院士团队的指导和支持。胶质瘤是颅内最常见的、造成最多死残病例的中枢神经系统肿瘤，目前临床主张进行整合诊断，将胶质瘤分为多个特定的分子亚类，其中IDH是与肿瘤进展、治疗反应和预后密切相关的经典分子分型标记。快速早期无标记区分IDH1野生/突变两种胶质瘤对于术中和术后早期精准诊疗具有重要价值。研究团队提出了一种无标记的脑胶质瘤细胞“分子分型（IDH1野生/突变）”生物传感超材料，通过在生物传感器表面加载人原代胶质瘤细胞进行太赫兹波谱探测，其频率偏移和峰幅变化与不同类型细胞及其浓度呈现相关性；通过观察超材料传感器共振频率的变化，可以区分不同分子分型的胶质瘤细胞，这种识别是在没有引入抗体等生化标记方法的情况下，在多个不同细胞浓度下实现的。基于该项研究结果，太赫兹超材料生物传感器在识别胶质瘤细胞类型中显示出了巨大的潜力，基于肿瘤分子分型的太赫兹波谱识别策略也拓展了新的太赫兹波生物传感技术发展方向。太赫兹技术在生命科学领域有广阔的应用前景，第十届光谱网络会议（iCS2021）邀请了四位来自国内外高校的专家学者们，届时，专家将介绍太赫兹技术的更多应用，点击下方链接立即报名哦。5月25-28日 光谱网络会议相约十年（iCS2021）专家报告推荐之光谱在生命科学领域的应用1、《太赫兹生物医学与生物物理发展概况》(中国生物物理学会-太赫兹生物物理分会 何明霞副会长/秘书长)2、《纳米-生物界面作用的定量分析》（中国科学院高能物理研究所 王黎明研究员）3、《面向生物医学检测的LIBS/Raman联用装置与方法研发》（四川大学 林庆宇副教授）4、《新型冠状病毒核酸检测技术研究进展》（阿尔伯塔大学 庞博博士）立即报名（免费哦）：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCS2021/