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拉米夫定

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拉米夫定相关的资讯

  • 国家药监局批准艾诺米替片上市|为成人HIV-1感染患者提供了新的治疗选择
    2023年1月4日,国家药品监督管理局(NMPA)官网公示,艾迪药业的艾诺米替片(即:复邦德®/ACC008片)获批上市。本品为艾诺韦林、拉米夫定和富马酸替诺福韦二吡呋酯组成的复方制剂,用于治疗成人HIV-1感染初治患者。该药品的上市为成人HIV-1感染患者提供了新的治疗选择。艾诺米替片系公司开发的国内首个具有自主知识产权的三联单片复方抗艾滋病1类新药,是在艾诺韦林片(研发代码:ACC007,商品名:艾邦德®)的基础上加入两个核苷类骨干药物——替诺福韦(TDF)和拉米夫定(3TC)所组成的药物。其中,艾诺韦林片为公司研发的抗HIV治疗的第三代非核苷类逆转录酶抑制剂(NNRTIs),于2021年6月25日在国内获批上市,TDF、3TC为治疗HIV的核苷类逆转录酶抑制剂(NRTIs)。核心成分安全强效艾诺米替片核心成分艾诺韦林为第三代非核苷类逆转录酶抑制剂(NNRTIs),通过非竞争性结合并抑制 HIV 逆转录酶活性,从而阻止病毒转录和复制,是艾迪药业创新药领域最为重要的业务方向,具有安全强效,提高患者生活质量的优势。根据III期临床研究试验结果显示,艾诺韦林片在安全性上表现优异,能显著减少头晕、睡眠障碍等中枢神经系统不良反应、脂代谢指标控制良好、肝毒性低和皮疹发生率低;其抗病毒有效性与对照组的依非韦伦相当,能够快速降低患者体内病毒载量,对高低基线病毒载量均抑制有效且疗效持续稳定。复方制剂优势明显作为三合一复方制剂的艾诺米替片优势更为显著。2021年3月,公司完成了艾诺米替片人体生物等效性(BE)研究,以关键药动学参数为主要终点指标、以主要药动学参数和安全性检查为次要终点指标,考察服用艾诺米替片与同时服用艾诺韦林、替诺福韦(TDF)和拉米夫定(3TC)三个单方制剂在受试者体内的生物等效性、安全性和耐受性情况,达到研究预设目标。据非临床药效学研究显示,艾诺米替片组方联合指数(CI)为0.35~0.87,且组方中3个药物的DRI值为1.75~57.53,说明达到相同的药效时,艾诺米替片组方使用的剂量比单方使用剂量显著降低。在保障病毒抑制效果的基础上,艾诺米替片作为口服单片复方制剂,HIV感染者每天仅需服用1片,无需再服用其它抗艾滋病药物,可以显著减轻患者服药负担,降低服药场景的识别度,增加依从性,减少耐药发生。上市填补市场空白根据IMS Health & Quintiles报告,由于患者基数增加、诊断率和治疗率提高、医保支付能力提升及自费人群的逐渐增加,预计2027年我国抗HIV药物市场规模将超过 110 亿元。目前,我国抗HIV创新药物较为稀缺,国际主流抗HIV病毒药物必妥维、捷扶康、绥美凯等,多为复方制剂,而国内目前尚无真正意义上的含有国产创新成分的单片复方制剂,且进口药物整体而言售价较国产药物更高,我国艾滋病患者可选择的单片复方制剂过少,不能满足临床所需。艾诺米替片的上市,填补了国产创新成分单片复方制剂领域的空白,成为国内首个获批的真正自主知识产权的抗HIV复方制剂,将有助于为国内艾滋病感染者提供一个与国际同步的新选择,有效提高临床先进药物的可及性。打造完整的抗HIV新药研发管线艾迪药业致力于打造完整的抗HIV新药研发管线,力求为患者提供更为全面多元的药物选择。除非核苷类逆转录酶抑制剂外,公司研发管线还覆盖了整合酶抑制剂、长效治疗药物等治疗靶点。公司自主研发的整合酶抑制剂(ACC017),目前已经完成了药理毒理的实验,正在进行大动物实验。抗HIV长效治疗药物(ACC027)目前正推进临床前研发工作,已完成目标化合物的设计以及两轮样品的制备与活性测试,并获得多个具有高度抗 HIV 病毒活性的化合物,且已递交化合物专利申请。此次获批的艾诺米替片适应症主要针对HIV初治患者。目前,公司针对经治患者的III期临床试验正顺利开展,762例临床受试者的入组工作已于2022年3月末全部完成,目前临床试验工作正按计划有序推进中。随着公司两大核心抗HIV产品艾邦德®与复邦德®的上市,也将进一步完善艾迪药业抗艾诊疗一体化患者服务范式,在短时间内快速地缩短国内HIV诊疗与发达国家水平之间的差距。艾迪药业为满足国内艾滋病治疗升级的迫切需求,将持续加大推进抗艾滋病新药的开发,满足国内HIV患者在不同阶段、不同场景下的用药需求,力争成为艾滋病治疗领域的领跑者。
  • 岛津推出《晶型药物应用文集》
    药物研究经历了从动植物的天然提取物到合成单体药物的发展历程,随后进入了高纯度药物的发展阶段。但即使是高纯度药物,仍然存在药品质量和临床疗效不稳定的现象。同一个药物,不同制药企业的产品疗效存在差异,这一现象在国产和进口同一药物中十分普遍。研究发现,这些疗效差异的原因多数是来自于药物分子在空间排列的差异。由此,药物研究进入了晶型药物的阶段。随着国内外对于药物多晶型的广泛关注与深入研究,药物晶型的研究时代正在来临。药物多晶型是指同一化学结构式药物存在两种或以上的分子在空间的排列形式。同一药物的不同晶型在外观、溶解度、熔点、溶出度、生物有效性等方面可能会有显著不同,从而影响到药物的稳定性、生物利用度及疗效。如抗病毒药拉米夫定的两种晶型,在水中溶解度差异很大,这势必导致不同的疗效。XRD、FTIR、RAMAN和DSC等仪器在药物晶型的测试中均有应用。国内在药物晶型研究上起步较晚且发展缓慢。《中国药典》1985年才收录了第一个晶型药物,即无味氯霉素,到了2005年才有2种药物,而同时期的美国第30版药典(2007年),就指出存在晶型问题的药物有193种。直到2015版《中国药典》才给出了《药品晶型研究及晶型质量控制指导原则》。立法上的滞后,造成了今天很多药物研究人员对于晶体学了解偏少。 岛津公司作为全球著名的分析仪器综合性生产厂商,可以提供种类齐全的药物分析检测仪器,并设有全球应用开发中心进行行业应用方法的研究开发。本文集收录了岛津分析中心一些初步的晶型药物工作,以期抛砖引玉,期待岛津仪器的用户在此基础上做出更好的工作。本文集涉及多个机种,包括X射线衍射仪(XRD)、红外、拉曼和差示扫描量热仪,体现了岛津作为综合性仪器厂商的优势——多机种联合,跨机种协作,从不同角度获取晶型药物的各类信息。本文集主要包括以下内容:第一部分 不同仪器在药物晶型测试中的应用 X射线衍射仪在药物晶型测试中的应用综述红外光谱法在药物晶型测试中的应用综述拉曼光谱法在药物晶型测试中的应用综述热分析法在药物晶型测试中的应用综述第二部分 岛津晶型药物应用报告 粉末X射线衍射用于药物晶型鉴定药用蒙脱石晶型与杂质含量控制X射线衍射法测定药用滑石粉中的石棉制剂中晶型原料药含量分析一例联合使用EDXRF和XRD鉴定矿物类中药朱砂的真伪傅里叶变换红外光谱仪对药物不同晶型进行鉴定便携式拉曼光谱仪鉴定药物的不同晶型差示扫描量热仪鉴定药物的不同晶型
  • 岛津推出《仿制药一致性评价-体外溶出度应用文集》
    随着我国医药产业的快速发展,药品的质量和标准也不断提高,在很大程度上满足了市场需求,保障了百姓健康。然而过去我国批准上市的仿制药没有与原研药一致性评价的强制性要求,导致部分仿制药在质量和疗效上与原研药存在较大差距,影响公众用药的安全性和有效性。另一方面也导致药品审评审批中注册申请资料质量不高,仿制药重复申请,审评过程中需要多次补充完善,严重影响审评审批效率。为解决注册申请积压,提高仿制药的质量和疗效,2015年8月,国务院启动药品医疗器械审评审批制度改革,其中推进仿制药质量和疗效一致性评价是改革的重点任务之一。今年3月5日,国务院办公厅印发的《关于开展仿制药质量和疗效一致性评价的意见》(国办发[2016]8号)正式对外公布,标志着我国已上市仿制药质量和疗效一致性评价工作全面展开。开展仿制药一致性评价,可使仿制药在质量和疗效上与原研药一致,在临床上可替代原研药,这不仅可以节约医疗费用,同时也可提升我国的仿制药质量和制药行业的整体发展水平,促进医药产业健康发展。 为推进仿制药质量和疗效一致性评价工作,食品药品监管总局要求国家基本药物目录中2007年10月1日前批准上市的化学药品仿制药口服固体制剂,应在2018年底前完成一致性评价,需开展临床有效性试验和存在特殊情形的品种,应在2021年底前完成一致性评价。在开展一致性评价的过程中,总局要求药品生产企业须以参比制剂为对照,深入研究参比制剂的处方、质量标准、晶型、粒度和杂质等主要药学指标,以及固体制剂溶出曲线的比较研究,以提高体内生物等效性试验的成功率。随着人们对体外溶出试验的不断研究与深入,溶出试验不仅能促使企业对制剂中涉及的生产工艺、辅料、包材等综合研究,全面提高制剂水平,还为开展体内生物等效性试验提供有力依据。因此,对已上市仿制制剂进行一致性评价,将持续提高我国的药用辅料、包材以及仿制药质量,临床上实现与原研药相互替代,有利于降低医药总费用支出,提高仿制药的竞争力。 岛津公司作为全球著名的分析仪器综合生产厂商,自1875年创业以来,始终秉承创业宗旨“以科学技术向社会做贡献”,不断钻研领先时代、满足社会需求的科学技术。进入中国40余年来,岛津公司始终关注各行业的发展以及相关法规的颁布和实施,积极应对,及时提供有效的解决方案。目前,我国仿制药一致性评价工作正逐渐开展,为应对相关药品生产企业的需求,岛津公司分析中心推出了溶出度研究应用文集,使用岛津sntr 系列溶出度仪考察口服固体制剂的体外溶出特征。本文集内容如下:sntr 系列溶出度仪介绍第一章 普通制剂1.1 盐酸氨溴索片在4 种溶出介质中的体外溶出研究1.2 盐酸特拉唑嗪片在4 种溶出介质中的体外溶出研究1.3 拉米夫定片在4 种溶出介质中的体外溶出研究1.4 酒石酸美托洛尔片在4 种溶出介质中的体外溶出研究1.5 头孢氨苄胶囊的溶出度测定1.6 仿制药质量一致性评价方法研究第二章 缓释、控释制剂2.1 克拉霉素缓释制剂释放曲线对比研究与一致性评价2.2 茶碱缓释制剂释放度研究2.3 硝苯地平控释片在4 种溶出介质中的体外溶出研究第三章 肠溶制剂3.1 阿司匹林肠溶片在不同溶出介质中的体外溶出研究
  • 与《中国药典》鉴别结果一致,拉曼光谱技术在疫苗生产用辅料检定中的应用
    随着科学技术的不断发展,人们对疫苗质量的要求越来越高,制药行业的要求逐渐趋于国际化。对于质量控制的理念已经发生根本改变,原来更关注产品最终质量,而现在不仅仅关注产品最终质量,还要关注原辅料的质量控制、生产过程控制等,从而有效控制整个生产过程可能引入污染的风险。  国外的制药行业早已开始关注原辅材料的最小单元快速鉴别检测,而我国则更着重于按照《中国药典》四部(2015 版)要求进行控制,但是这些法定鉴别方法通常非常耗时,且耗费大量试剂。相比其他分析技术,拉曼光谱技术的应用潜力在于其无需或极少需要对样品进行任何预处理,不需与样品直接接触,能够隔着透明的包装材料直接对样品进行测定,可减少最终产品被污染的风险。分析1个样品需1 min,能有效减少分析时间和试剂消耗。拉曼光谱仪的使用环境也很灵活,可在实验室或者直接在生产现场使用,大大增加了其实用性。  拉曼光谱方法可用于化合物结构分析,可对原辅料、药物晶型、药物制剂实现鉴别,其准确度较高。经《中国药典》四部(2015 版)方法鉴别合格的乙型脑炎减毒活疫苗生产用辅料,采用拉曼光谱方法对其进行快速鉴别,采集光谱,建立相应拉曼光谱方法和图谱库,并用这些原辅材料进行验证测试。  乙型脑炎减毒活疫苗生产用辅料(蔗糖、乳糖、尿素、磷酸二氢钾、十二水磷酸氢二钠)使用拉曼光谱仪按新建方法进行确认,对每类合格样品共 20 次光谱图汇总,作为判定依据。同时用《中国药典》四部(2015 版)鉴别方法对最终结果进行确认。  拉曼光谱技术由于其具有无需制样、干扰少、分辨率较高等独特的优点,成为近年来发展最快、最具潜力、最引人瞩目的光谱分析技术之一。在过去的30 年间,国外拉曼光谱在化工生产过程、生物高分子工程、农业食品工业中,均已经有了相对成熟的应用,国内对于拉曼光谱的应用也走出实验室,在质量检验等领域实时快速检测和控制。拉曼光谱技术是一种非接触、无损的快速检测技术,能方便地给出物质的结构、组分等指纹信息,并且能从分子层面上识别各类物质,适合用于药品快速检测。  5 种辅料拉曼鉴别方法均已通过专属性验证测试,未发现偏差,结果与《中国药典》四部(2015 )鉴别结果一致。通过专属性确认可以看出,拉曼光谱的鉴别结果非常准确,在检测过程中不需添加任何检测试剂,可避免试剂配制错误,或人工操作疏忽带来的误差,操作简便、快捷。手持拉曼光谱技术可用于乙型脑炎减毒活疫苗生产用关键辅料的最小单元的鉴别检定
  • 德国ART纳米级定转子技术改善化妆品活性剂的皮肤渗透性
    德国ART 是全球唯一能采用定转子技术达到纳米级别的品牌,极大满足制药,化妆品,精细化工等行业的高精需求。那么德国ART 是如何利用本创新技术来改善化妆品活性剂的皮肢渗透性的呢?背景:常规渗透促进剂会损坏皮肤,不能满足FDA要求皮肤是身体的最外层,它保护身体免受病原体等外界因素的影响,及避免身体过多水份流失,等等。 因此, 健康的皮肤是化学品渗透的有效屏障。 而化妆品的活性剂化学性质不稳定,难溶,低渗透,低生物活性。所以现代化妆品配方的目的,是研究如何将活性剂送至皮肤内。改善活性剂输送的一个方法是使用渗透促进剂,如:乙醇。这些渗透改善剂的原理是:他们与皮肤屏障相互作用,进而改变皮肤的结构。 这种方法是有效的,但是会损坏皮肤,因此对化妆护理产品我们应该尽量避免这种方法。按照FDA的要求,现代化妆品要在不改变人的身体结构的情况下为我们清洁皮肤,美化个人形象。能改善活性剂的皮肤渗透性,而不损坏皮肤, 如何实现? -- 使用纳米载体!能改善活性剂的皮肤渗透性,而不损坏皮肤,甚至有护理皮肤的特性, 如何实现?纳米载体是最好的选择!由上二图可以看出,纳米颗粒的载体形式,更容易实现皮肤渗透,纳米载体指亚微米级,及纳米级颗粒。纳米载体的特征为:1)体积小;2)目标直接针对皮肤毛囊。这是化妆品乃至药品领域的最新概念。 例如:脂质体,纳米乳剂,脂质纳米颗粒(SLN and NLC),及纳米结晶体(smartCrystals, ARTcrystals)。这些载体的特性是不同的,如:脂质体最适合亲水的活性剂的输送,纳米乳剂和脂质纳米颗粒最适合作亲脂性的活性剂载体,纳米结晶体最适合难溶性化合物。 如何生产纳米载体和纳米化妆品? -- 使用ART纳米技术对这一创新理念的应用,最重要的一点是如何使大规模生产该配方成为可能,并能同时节约时间和成本。化妆品的纳米载体可以使用高压分散均质机(HPH)和球磨机(BM)来生产。但是高压均质机和球磨机体积大,能耗高,处理时间长,投资大。而德国ART-MICCRA 的最新的高精度的定转子系统设备对生产化妆品的纳米载体特别有效。D-27是一个可以24小时连续工作的在线分散系统。 最新技术的水冷电机,利用其超高转速(36,000RPM),及强大的电机功率(2,700W),与超高精度的定转子配合,达到全球独一无二的纳米处理效果, 而只有63分贝的低噪音。高效率的处理设备,将使用纳米载体以改善活性剂的皮肤渗透性成为可能。这不仅适用于高价格的奢侈化妆品,同时也适用于一般护理产品。 如果将纳米载体与化妆品霜剂再进行分散乳化, 即可获得纳米化妆品。综上所述, 以前皮肤不能有效使用的难溶性或生物活性剂, 如:黄酮类化合物,现在因为纳米结晶体技术,让化妆品活性剂迈入了新的台阶; 而ART &ndash MICCRA 也让化妆品纳米载体的经济而高效的生产进入了一个新的里程碑。(本文编辑,摘自德国Cornelia Keck博士的文章。Cornelia Keck博士是University of Appplied Sciences Kaiserslautern大学药理学和药剂学教授;德国ART公司终身科学顾问) 关于语特 和 英国Bibby / 德国ART / 德国CAT ( http://bibbyyt.instrument.com.cn. )广州语特仪器科技有限公司专注于搅拌器/分散乳化机等实验室样品制备等通用仪器, 熔点仪/光度计等分析仪器,以及PCR等生命科学仪器。 作为英国比比(Bibby )在中国南方的首代,广东,广西,四川,重庆,云南,海南,贵州和西藏是我司的服务范围。语特公司也是德国ART, 德国CAT 在中国的首代。英国BIBBY 成立于上个世纪50年代,作为英国最大的实验室科学仪器生产商,世界上拥有最广泛产品系列的实验室仪器制造商之一, 其向全球提供的品牌产品以高品质和高操作性能而著称. 旗下有4个子品牌:Stuart,Techne,Jenway,Electrothermal.l Stuart: 专注于样品前处理等通用实验室仪器,包括: 熔点仪, 菌落计数器, 搅拌器, 混匀器,摇床, 纯水蒸馏器系列;l Techne: 专注于分子生物学研究设备(基因扩增仪和杂交箱), 以及温度控制产品系列(包括水浴和干浴) ;l Jenway: 是紫外/分光光度计, 火焰光度计,色度计等分析仪器的专家;l Electrothermal: 作为有70多年历史的BIBBY的新成员,全球领先的科学仪器提供者,提供电加热套,平行反应设备, 凯氏定氮设备, 电子本生灯系列。其平行反应设备是全球市场领导者。 德国ART 成立于上个世纪,是德国乃至全球最专业的分散乳化专家。 其顶级分散乳化产品从实验室仪器,中试产品到工业设备, 分散头种类极多,可满足客户各类需求;应用领域覆盖了化工,化妆品,制药,食品,环保等各大领域。德国CAT 成立于上个世纪50年代,是德国样品制备仪器方面的专家之一。其搅拌器,从手持式,教学用,到科研通用型,高粘度型,应有尽有,是CAT的代表产品线; 而今又由普通电子马达走向无刷马达, 引领着搅拌器的研发潮流。
  • 警惕祛痘护肤品的陷阱——西咪替丁
    导 读 很多爱美人士由于不良的生活习惯——长期熬夜又喜欢吃辛辣刺激性的食物,导致皮肤油脂分泌过旺,出现粉刺甚至痤疮;针对这一情况,市面上很多祛痘型护肤品,对祛除痘印修缮疤痕等有很好疗效。但这类产品中很可能就会含有药用成分的西咪替丁。 西咪替丁是可选择性H2受体阻滞药,临床上用于消化性溃疡的治疗,外用软膏仅见于治疗面部单纯性疱疹。目前外用西咪替丁软膏绝大多数为医药制剂。至今为止,国家药监局未批准过西咪替丁的外用制剂。而且西咪替丁也不在现行版《已使用化妆品原料名称目录》中,因此西咪替丁成分在化妆品中属于非法添加物。2019年8月,国家药品监督管理局发布了《化妆品中西咪替丁的检测方法(高效液相色谱法)》方案,意在禁止西咪替丁成分在非药物制剂产品(化妆品)中的添加和使用,此方案经化妆品标准专家委员会全体会议审议通过并发布。 那么该如何检测有着药用功效的护肤品中是否含有国家禁用的西咪替丁成分呢? 根据国家药监局发布的2019年第48号通告规定:高效液相色谱法(LC)为定量方法,三重四极杆液质联用法(LCMSMS)为确认方法。采用LCMSMS确认就是要减少杂峰干扰,避免“假阳性”产品的误判。 岛津方案 01 LC测定护肤品中西咪替丁成分的含量岛津公司采用Nexera LC-40液相色谱系统参照《化妆品中西咪替丁检测方法(2019年第48号)通告》,开发了液相色谱检测护肤品中西咪替丁含量的方法。该方法的西咪替丁物质检出限(LOD)为0.011 μg/mL(0.033 ng),定量限(LOQ)为0.036 μg/mL(0.108 ng);低于标准规定检出限8 ng和定量限24 ng的要求。 仪器条件色 谱 柱:Shim-pack XR-ODSⅡ(100 mm × 2.0 mm I.D.,2.2 μm)流 动 相:A:0.05 mol/L磷酸二氢钾溶液(pH =7.0);B:乙腈检测波长:215 nm 图1 岛津Nexera LC-40高效液相色谱仪 图2 西咪替丁标准溶液(25 μg/mL)的色谱图(LC) 使用Nexera LC-40液相色谱仪以及SIL-40CXR自动进样器的在线稀释功能分别配制出0.5、5、10、25、50 μg/mL的系列标准溶液。 图3 自动进样器SIL-40CXR稀释功能程序设定(左图)和西咪替丁的标准曲线(右图) 自动进样器预处理程序中的稀释功能可实现样品及标准品溶液的在线稀释,自动化程度及准确度都很高。 实际样品分析准确称取样品0.5 g于25mL比色管中,加入20 mL甲醇,经涡旋混匀,超声提取20 min,静置后取上清液,过滤后上机。 图4 待测样品色谱图(LC) 02 LC测定护LCMSMS定性分析护肤品中西咪替丁(阳性样品判定)参考标准建立LCMSMS法,对阳性样品进行确证。利用LCMSMS的高选择性对样品进行分析,充分提高物质定性的准确率,有效防止误判情况的发生。 仪器条件色 谱 柱:Shim-pack XR-ODSⅡ(100 mm × 2.0 mm I.D.,2.2 μm)流 动 相:A:0.1%甲酸 + 0.002 mol/L乙酸铵水溶液, B:乙腈质谱参数:LCMS-8045,ESI(+) ;多反应监测(MRM) 图5 岛津LCMS-8045三重四极杆液质联用仪 图6 西咪替丁标准溶液(10 ng/mL)的色谱图(LCMSMS) 阳性样品的判定:对上述检出的阳性样品,LCMSMS法需对结果进一步确证。判定依据是:检出组分的色谱峰保留时间一致,待测样品中所选择监测离子相对丰度比与相当浓度标准溶液的选择监测离子相对丰度比的偏差在标准规定范围之内(±20%),则可以判定样品中存在西咪替丁组分。 图7 阳性样品色谱图、质谱图以及定性依据表 03小结针对护肤品中是否含有非法添加物西咪替丁成分,岛津公司开发的液相色谱和液质联用两套分析方案,准确高效地解决了化妆品中禁用添加物的定性和定量问题,这两套解决方案一定会助您一臂之力! 识别二维码下载应用报告
  • 2013仿制药质量一致性评价方法研究单位公布
    近日,国家食品药品监督管理总局在其网站上发布通知,公布了2013年度仿制药质量一致性评价方法研究任务承担单位及品种名单,详情如下:  国家食品药品监督管理总局办公厅关于2013年度仿制药质量一致性评价方法研究任务的通知  食药监办药化管[2013]38号  各省、自治区、直辖市食品药品监督管理局(药品监督管理局),中国食品药品检定研究院:  根据《国家食品药品监督管理局关于开展仿制药质量一致性评价工作的通知》(国食药监注〔2013〕34号)要求,现将2013年度仿制药质量一致性评价方法研究任务作出安排(见附件),并就有关要求通知如下:  一、各省级药品监督管理部门要加强宣传,广泛动员,引导有关各方积极参与到该项工作中。要加强领导,组织本辖区药品检验机构及相关药品生产企业学习有关文件,明确各方职责。及时将研究任务传达给本辖区相关药品检验机构,划拨专项经费,加强组织协调,做好各项保障,督促药品检验机构按时完成任务。  二、相关药品检验机构要确定机构负责人负责此项工作,安排业务能力强的骨干承担具体任务。遵从《仿制药质量一致性评价工作方案》确定的原则,参照相关技术指导原则,结合同品种的国家药品标准提高工作和国家药品评价性抽验工作,做好评价方法的研究。建立与国外被仿制药生产企业及国内药品生产企业的沟通渠道,收集市售样品,以达到或接近国际先进水平为目标,制定评价方法,按时报送中国食品药品检定研究院。  三、中国食品药品检定研究院要建立仿制药质量一致性评价工作信息专栏,建立沟通平台,发布有关信息,引导和规范药品生产企业开展研究,保证评价工作的公开、透明。加强对相关药品检验机构的组织协调和技术指导,完善相关技术指导原则,组织专家委员会对重大技术问题进行把关。建立药品生产企业参与方法学研究的机制,调动企业提升药品质量的积极性。  四、相关药品生产企业要充分认识该项工作的重要意义,增强主体意识和责任意识,主动与药品检验机构联系,积极参与方法研究并给予大力支持配合。  五、方法学研究工作任务量大,技术要求高,时间期限紧,相关部门要密切配合,抓紧推进。工作中遇到困难和问题要及时报告。  联系人:牛剑钊(中国食品药品检定研究院化学药品检定所,电话:010-67095681)、余欢(国家食品药品监督管理总局药品化妆品注册管理司,电话:010-88330755)。  附件:2013年度仿制药质量一致性评价品种名单和方法研究承担单位汇总表 序号品种名单方法研究承担单位1缬沙坦胶囊中国食品药品检定研究院2艾司唑仑片中国食品药品检定研究院3利巴韦林胶囊中国食品药品检定研究院4多潘立酮片中国食品药品检定研究院5普伐他汀钠片中国食品药品检定研究院6头孢克肟胶囊中国食品药品检定研究院7双氯芬酸钠肠溶片*北京市药品检验所8左炔诺孕酮片北京市药品检验所9氟哌啶醇片北京市药品检验所10卡托普利片*上海市食品药品检验所11盐酸氨溴索片*上海市食品药品检验所12司他夫定胶囊上海市食品药品检验所13拉米夫定片上海市食品药品检验所14盐酸氯丙嗪片天津市药品检验所15氢化可的松片天津市药品检验所16盐酸胺碘酮片重庆市药品检验所17奈韦拉平片*安徽省食品药品检验所18喹硫平片安徽省食品药品检验所19阿卡波糖片安徽省食品药品检验所20阿奇霉素片*大连市食品药品检验所21格列吡嗪片*大连市食品药品检验所22别嘌醇片大连市食品药品检验所23地高辛片福建省药品检验所24齐多夫定胶囊福建省药品检验所25异烟肼片甘肃省食品药品检验所26头孢呋辛酯片*广东省食品药品检验所27阿莫西林胶囊广东省食品药品检验所28法莫替丁片广东省食品药品检验所29硫酸茚地那韦胶囊广西壮族自治区食品药品检验所30盐酸二甲双胍片广州市药品检验所31阿立哌唑片贵州省食品药品检验所32氨茶碱片海南省药品检验所33马来酸依那普利片*河北省食品药品检验院34盐酸克林霉素胶囊河北省食品药品检验院35苯磺酸氨氯地平片河北省食品药品检验院36白消安片河南省食品药品检验所37盐酸维拉帕米片黑龙江省食品药品检验检测所38地西泮片湖北省食品药品监督检验研究院39尼莫地平片*湖南省食品药品检验研究院40醋酸泼尼松片湖南省食品药品检验研究院41吡嗪酰胺片吉林省食品药品检验所42硝酸异山梨酯片吉林省食品药品检验所43酒石酸美托洛尔*江苏省食品药品检验所44利福平片江苏省食品药品检验所45利福平胶囊江苏省食品药品检验所46奥美拉唑肠溶胶囊江苏省食品药品检验所47盐酸异丙嗪片江西省食品药品检验所48奋乃静片江西省食品药品检验所49吲达帕胺片*辽宁省食品药品检验所50氟康唑片辽宁省食品药品检验所51地塞米松片内蒙古自治区食品药品检验所52呋塞米片内蒙古自治区食品药品检验所53阿苯达唑片宁夏回族自治区药品检验所54乙酰唑胺片青岛市药品检验所55氯雷他定片厦门市药品检验所56阿司匹林肠溶片*山东省食品药品检验所57卡马西平片山东省食品药品检验所58辛伐他汀片*四川省食品药品检验所59克拉霉素片四川省食品药品检验所60盐酸环丙沙星片*山西省食品药品检验所61醋酸甲羟孕酮片山西省食品药品检验所62氢氯噻嗪片山西省食品药品检验所63醋酸甲地孕酮片山西省食品药品检验所64布洛芬片陕西省食品药品检验所65利培酮片陕西省食品药品检验所66盐酸贝那普利片深圳市药品检验所67阿替洛尔片武汉市食品药品监督检验所68利巴韦林片新疆维吾尔自治区食品药品检验所69氨苯砜片云南省食品药品检验所70盐酸特拉唑嗪片*浙江省食品药品检验所71盐酸普罗帕酮片*浙江省食品药品检验所72盐酸雷尼替丁胶囊浙江省食品药品检验所73盐酸雷尼替丁片浙江省食品药品检验所74氯吡格雷片浙江省食品药品检验所75克林霉素磷酸酯胶囊浙江省食品药品检验所注:品种名单后标注*的为2012年试点品种,请于2013年7月31日前上报;其余品种请于2013年9月30日前上报。  国家食品药品监督管理总局办公厅  2013年7月11日
  • 福州大学通过代理商与汇美科签订1台LABULK 0335振实密度仪(堆密度仪)采购合同
    福州大学通过代理商与汇美科签订1台LABULK 0335振实密度仪(堆密度仪)采购合同振实密度仪产品简介LABULK 0335振实密度仪是用来测量粉体振实密度(堆密度)的仪器。该仪器由触屏操作面板、振动组件、电机、打印机、电子天平及量筒组成。根据国际及国内的标准研发的LABULK 0335振实密度仪按照设定好的转速及振实高度进行工作,使振动组件上面安放的盛装干粉样品量筒上下振动,从而测量出该粉体的振实密度。该仪器可以随意设定测量参数,并可以用户名登录、自动测量,数据库存储及查询、自动打印,除振实密度外,还可以自动测出粉体的流动性等指数。广泛用于金属、医药、食品、塑料、矿物等领域。仪器生产厂家与供应商为丹东汇美科仪器有限公司。型号为LABULK0335的振实密度仪采用国际先进的振实密度测试技术设计制造,仪器的主要参数性能超过外国进口设备,而且该仪器价格合理,生产商汇美科已经成为实验室振实密度分析及仪器采购的SHOU选品牌。汇美科LABULK 0335智能振实密度仪完全符合GB/T 5162金属粉末振实密度的测定(ISO 3953) GB/T 21354粉末产品振实密度测定通用方法(ISO 3953) GB/T 23652塑料氯乙烯均聚和共聚树脂振实表观密度的测定(ISO 1068)的要求。同时还符合ASTM B527、D4164、D4781、IDF 134、ISO 787-11、3953、8460、8967、9161、JIS K5101-12-2、Z 2512、GB/T5211.4、MPIF 46、USP616Part II、BSIB527、GB/T 21354、5162、14853、GB/T5162-2006/ISO3953:1993、GB/T5162-2006/ISO3953:1993中的各项指标技术参数测量特性:振实密度及流动性等装样量:5-250 mL(用户可以随意设定)计时范围:0-99999秒(用户可以随意设定)计数范围:0-99999次(用户可以随意设定)振动高度:3或14 mm振动频率:250或300转/分(用户可以随意设定)仪器尺寸:33x31x18cm(量筒高度未计)电压:220V/50Hz重量:16公斤产品特点新一代智能触屏,通过7英寸LCD显示屏精确控制操作。主机与配件通讯自检功能,让操作者一目了然。测量模式二选一,振实时间或振动次数随意设置测量过程中实时显示操作状态。通过RS-232与电子称相连,实时显示电子称数值。轻轻一触,详细的打印报告呈现眼前应用领域汽CHE与航空航天生物及药品研发能源及环境食品矿物与金属塑料及聚合物化学品等所有粉末或以颗粒状态存在的物质福州大学是国家“双一流”建设高校、国家“211工程”重点建设大学、福建省人民政府与国家教育部共建高校、福建省人民政府与国家国防科技工业局共建高校。学校创建于1958年,现已发展成为一所以工为主、理工结合,理、工、经、管、文、法、艺等多学科协调发展的重点大学。建校以来,一代代福大人秉承“明德至诚,博学远志”校训,践行以张孤梅同志为代表的艰苦奋斗的创业精神、以卢嘉锡先生为代表的严谨求实的治学精神、以魏可镁院士为代表的勇于拼搏的奉献精神等“三种精神”,积累了丰富的办学经验,形成了鲜明的办学特色,已为国家培养了全日制毕业生25余万人。
  • Fungilab 各行业应用手册征文,小米note在等你!
    Fungilab 各行业应用手册征文活动,100台免费给您试用!我在想,梦想要是实现了,大概值多少那钱呢?其实,作为一名提供进口高端粘度计产品与解决方案的供应商,我们的梦想就是把世界领先的粘度计带给广大的中国用户,并且能够有这样一本“各行业粘度计应用葵花宝典”,无论您身处哪个行业,无论您是菜鸟或者黑带高手,只要拥有这本粘度计应用手册,各种应用问题将迎刃而解…作为永远在实验室应付各种分析测试问题的一线苦逼,这样一本“葵花宝典”是不是也是你的梦想呢?现在机会来了,不仅能够让你实现梦想,还能将价值2299元的小米Note拿回家!人和科仪现征集各行业粘度计用户,我们将为你免费提供一台Fungilab EVO作为实验之用。只要您完整并真实记录实验过程,最终形成图文格式的应用案例,一经审核通过并收录进我们的“Fungilab各行业应用手册”,就有机会免费获得价值2299元的小米Note!征文对象:中国大陆地区各行业粘度计终端用户征文时间:2015年4月15日至2015年10月15日活动规则: 1)必须为粘度计终端用户 2)必须使用人和科仪提供的Fungila b粘度计 3)应用案例真实有效 奖励规则:1) 一等奖1名,小米Note一部2) 二等奖2名,小米Pad一台3) 三等奖5名,小米盒子一只4) 参与奖不限,申请免费试用并提交试验案例即可获得小米移动电源一只参与方式:将申请发送到人和科仪邮箱fungilab@renhesci.com或人和科仪官方微信renhesci,标题注明“申请参加Fungilab粘度计应用案例征集”,我们将对您的资质进行评估,评估通过后我司将派产品经理及技术人员将粘度计给您送上门并进行操作指导,完成应用案例编写后,将文章发送到人和科仪邮箱fungilab@renhesci.com,标题注明“Fungilab各行业应用案例征集”申请人包含信息:姓名、电话、单位名称、邮箱等最终收录100名:应用案例,参与时间截止于2015年10月15日奖品发放:我们将以快递形式对所有奖项获得者发放相应奖品 该活动最终解释权归上海人和科学仪器有限公司更多详情欢迎来电咨询:400 820 0117 同时欢迎点击我司网站 www.renhe.net 查询更多产品优惠信息 扫描以下二维码或是添加微信号“renhesci”,加入人和科仪的微信平台,即刻成为人和大家庭中的一员。 现在加入更有好礼相送! 上海人和科学仪器有限公司 上海市漕河泾新兴技术开发区虹漕路39号华鑫科技园区B座四楼(200233) 电话:021-6485 0099 传真:021-6485 7990 公司网址: www.renhe.net E-mail:info@renhesci.com 【上海人和科学仪器有限公司数十年来一直致力于提升中国实验室水平,从提供全球一流品质的实验室仪器、设备,到为客户度身定制系统的实验室整体解决方案,通过专业、细致和全面的技术支持服务实现“为客户创造更多价值”的承诺。主要代理品牌:DRAGONLAB、FUNGILAB、BRUINS、GRABNER、EXAKT、ATAGO、ART、ILMVAC、IKA、MIELE、MEMMERT、KOEHLER、YAMATO、海洋光学、全谱科技等。】
  • 因客户改用KLA检测设备,某公司6.75亿元订单未完成交付
    东尼电子1月5日晚发布公告披露,浙江东尼电子股份有限公司(以下简称“公司”或“东尼电子”)控股子公司湖州东尼半导体科技有限公司(下称“东尼半导体”)未能按约完成与下游客户T的交付计划。公告信息显示,2024年1月5日,公司子公司东尼半导体与下游客户T签订《采购合同之补充协议》。东尼半导体具备生产能力,但经双方确认,因中途产品检测设备更换,导致SF的判断标准不一致,使得得出的TUA数据不一致,因此东尼半导体2023年交付计划未能完成。东尼半导体同意2024年免费供应8英寸碳化硅衬底作为补偿,以弥补由此影响下游客户T交货而造成的损失。2024年、2025年双方合作不变,供应价格及其他约定以双方每月另行签订的补充采购订单为准。据介绍,2023年1月9日,东尼半导体与下游客户 T 签订《采购合同》(以下简称“原《采购合同》”),约定东尼半导体 2023年向该客户交付 6 英寸碳化硅衬底 13.50 万片,含税销售金额合计人民币 6.75 亿元;2024 年、2025 年分别向该客户交付 6 英寸碳化硅衬底 30 万片和 50 万片,最终单价和具体交付时间由双方在前一年第四季度协商确定。东尼电子此番公告,经双方确认,东尼半导体 2023 年交付计划未能完成,主要系因中途产品检测设备更换,导致 SF 的判断标准不一致,使得得出的 TUA 数据不一致。原产品检测设备标准为日本 lasertec 的 sica88,中途市场客户改用美国 KLA 的candela8520 检测设备为标准,东尼半导体根据要求重新定购进口检测设备,周期较长需 5 至 8 个月。双方于 2023 年 7 月邮件确认 2023 年交付计划的差异不视为违约,后于 2024 年 1 月签订《采购合同之补充协议》,东尼半导体同意 2024年免费供应 8 英寸碳化硅衬底作为补偿,以弥补由此影响下游客户 T 交货而造成的损失。之后,东尼电子再发补充公告,进一步确认了双方合作。据了解,在碳化硅衬底和外延片出货阶段的缺陷检测上,全球主要有两款设备,分别是美国KLA(科磊)的Candela 8520、日本Lasertec的Sica88,现在后者的交货周期是2年。Candela® 8520是KLA Instruments于2020年8月27日推出的针对功率半导体应用的缺陷检测系统。Candela® 8520 是继Candela® CS920系统之后的新一代产品,Candela® CS920是业界第一个将表面形貌缺陷和晶体内部缺陷的检测与分类功能集成到同一个平台上的检测系统。Candela® 8520的检测速度是其前身的两倍多,将有效加速功率器件良率提升,助力功率市场的高速发展。Candela 8520晶圆检测系统大幅提升了对关键缺陷的检测能力(例如裸晶圆上的堆垛层错缺陷和外延生长后的基面错位)。同时该系统还配备了在线缺陷视检、晶粒分级和密度分布等分析工具。该系统生成的全面的检测报告能有效帮助制程工程师采取精确工艺改正措施。
  • 原位拉曼研究揭示纳米材料界面新奥秘
    p  拉曼散射谱是一种具有高能量分辨率的指纹谱,特别是引入具有表面等离子体共振(SPR)特性的贵金属纳米结构形成表面增强拉曼散射(SERS)体系后,其灵敏度可提高到准单分子水平,在界面行为和过程研究方面大有可为。中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘景富研究组利用纳米银的SERS活性,原位研究了影响纳米材料界面效应和环境行为的若干关键过程,并取得新进展。/pp  研究组刘睿等利用SERS的高能量分辨率,结合X射线吸收谱,提出并实现了通过Ag单原子层精细调控壳层金属原子与基底金属间的结合强度,从而在单原子层尺度调控壳层原子构象的新思路。他们在超细Au纳米线表面可控地构筑了高分散Pd原子和Pd团簇,并借助拉曼探针分子2,6-二甲基苯异腈分子对结合金属原子的指认和定量统计能力,发展了原位定性表征和定量测定不同构象Pd原子的新方法。利用该方法,揭示了催化硝基酚反应活性与单分散Pd原子以及电催化氧化乙醇反应活性与团簇态Pd的直接关系,从实验上明确了这两类反应的活性中心。该研究不但提供了一类可用于探测特定催化反应活性中心的模型催化剂,更重要的是揭示了精细界面调控在催化剂设计中的重要地位,以及SERS在此类研究中的独特作用。该研究受到审稿人的高度评价,认为其解决了非常重要且技术上非常具有挑战性的难题,论文发表在材料科学期刊《先进材料》(Advanced Materials,DOI: 10.1002/adma.201604571)上。/pp  研究组也借助SERS指纹谱对反应过程中多中间体的同时识别能力,建立了利用SERS原位追踪SPR生成热电子归趋的新方法。利用该方法,研究了光照下Ag基共振催化剂生成的热电子的分配-归趋行为,发现Ag针孔是决定热电子是否能有效传递给活性中心(例如Pd原子)用于催化反应的关键。此项研究为共振催化剂的设计提供了新的视角,并对Ag-Ag基半导体共振光催化剂的稳定性给出了新的解释,同时对阐明纳米银的环境稳定性也具有一定的意义。相关论文发表在Small, 2016, 12, 6378–6387。Wiley旗下“Materials views中国”以《雁过留影——基于SERS原位监控催化反应的热电子归趋追踪方法》为题详细介绍了该工作。/pp  研究组还利用SERS技术,高灵敏、原位追踪了痕量纳米银在水?气界面的迁移过程,揭示了纳米材料的水界面微层富集现象,发现纳米银进入环境水体后迅速向水?气界面迁移,形成厚度数十微米、纳米银含量高于下层水体15-30倍的富纳米银表面微层。研究结果以封面文章发表于ACS旗下环境科学期刊《环境科学与技术快报》(Environmental Science & Technology Letters,2016, 3, 381–385)。/pp  研究得到国家重大研发计划、国家自然科学基金委和中科院先导专项的资助。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="W020161213467523550467.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/8d370a3d-81f6-496c-8bbe-466d50151d3d.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"  SERS技术揭示了Ag单原子层对壳层金属与基底金属原子间界面作用的调控/ppbr//p
  • Labsphere(蓝菲光学)向厦门市产品质量监督研究院交付3米直径积分球光测量系统
    2018年8月,美国Labsphere(蓝菲光学)向厦门市产品质量监督研究院成功交付3米积分球光测量系统,3米积分球光测量系统兼容光源的向上、向下或纵向安装,能轻松高效地测量从荧光灯到直径为2米的几乎任何形状的灯具。可以测量板载或带热沉电源的光源的前通量和局部通量。图1 3米积分球光测量系统现场图众所周知,照明技术的进步加快了对更大、更复杂的光测量系统设备的需求,蓝菲光学基于此推出了LMS-3M3米积分球光测量系统,可以测量大型灯具及照明设备完整的光学特性。大球可以对光源更好地积分,从而更可靠地测试光源的总光通量、流明值、色温、显色指数等光度、色度特性,测试数据真实而准确。为什么选择Labsphere(蓝菲光学)3米积分球光测量系统? Labsphere的积分球光测量系统以尽可能减少与定向光源和发散光源相关的空间分布敏感性并易于使用为设计原则,满足行业的测量标准。所有的系统都由Labsphere经验丰富的实验室校准团队在专门的应用程序下进行校正,测量结果可溯源至NIST(美国国家标准局)。Labsphere测量系统完全满足美国能源之星测试规范,在美国7个已经获得能源之星认证的积分球系统测试实验室中,有5家采用Labsphere积分球测试系统。在中国,Labsphere的积分球测试系统已成功协助多家认证机构获得了能源之星认证,在认证行业中有很高的声望和认可度,已经成为能源之星认证机构的理想选择标准设备。该套系统配置了蓝菲光学最新设计的直径3米积分球、极灵敏的CDS 3020 CCD阵列光谱仪、Chroma和Keithley的交、直流电源、Xitron多功能精密交流功率计及强大的IntegraTM光谱测试软件等,具备完整的灯具检测能力,可快速、精确地测量所有光源的光学参数并且符合IESNA LM-79等相关测试标准,所采用的标准光源溯源至NIST。其中,CDS 3020 CCD光谱仪最短积分时间为5 ms,动态范围高达1000000:1,测试数据十分稳定,重复性好,美国科锐(Cree)全球实验室均对CDS 3020 给予了极高的评价。图2 现场交付3米积分球光测量系统图Labsphere在国内子公司上海蓝菲光学仪器有限公司从生产、技术到售后有完整的团队支持,可方便解决客户技术问题。Labsphere生产的3米积分球光谱测量系统具有极高的精度和稳定性,受到美国能源之星标准的认可并符合最新CIE测量标准,完全符合厦门市产品质量监督研究院对高标准检测仪器的需求。通过使用Labsphere的设备,厦门市产品质量监督研究院的检测数据可以与其他能源之星认可实验室保持一致。
  • 大胆预测:拉曼光谱还能揭示“三星堆”的哪些秘密?
    “沉睡三千年,一醒惊天下。”3月20日,在成都举行的“考古中国”重大项目工作进展会上,考古工作者宣布在三星堆遗址新发现了6座三星堆文化“祭祀坑”,并出土了巨型黄金面具、巨型青铜器等重要文物500余件,引起强烈震动,并持续霸屏网络热搜榜。那么这些出土文物有哪些寓意、象征和文化内涵呢?这还需要等待专家分析检测文物的材料和属性,以及结合更多的资料内容才能掀开古蜀文明的神秘面纱。图1 三星堆出土金面具(图片来源:新华网)图2 考古人员作业现场(图片来源:新华网)值得一提的是,这次三星堆遗址考古发掘和保护研究还有一大亮点,就是充分运用现代科技手段,实现考古发掘、科技考古与文物保护全过程紧密结合。在现代科技手段中,拉曼光谱作为一种无损、非破坏的分析技术,已被广泛应用在考古文物的材料鉴定和研究领域中。非常巧合的是,三星堆博物馆年初刚刚采购一台HORIBA的XploRA Plus 拉曼光谱仪,对于这批来自千年前的古代使者,如果使用了XploRA Plus 拉曼光谱仪,我们将会了解到哪些信息呢?让我们以这次三星堆出土的部分文物为例,大胆预测一下吧!预测一:丝绸——碳化机理有望揭示这次考古让人兴奋的是,在三星堆遗址祭祀坑终于发现了丝绸。而此前,在气候湿润的四川发现丝绸,似乎是遥不可及的难题。同时,埋藏地底的丝绸历经几千年,有的非常脆弱,有的甚至直接朽化,形貌很难保存,也就难以鉴别,本次丝织品痕迹也是在灰烬中被发现。如今拉曼技术却可以帮助我们做出一系列定性检测。对于最新出土的丝绸,拉曼可以帮助我们揭示古代丝织品的碳化机理,碳化程度的不同对于丝织品外观上的颜色有直接影响。而碳化过程中出现的非晶态碳质、碳化过程中蚕丝蛋白分子结构上酰胺键的变化等信息,都有助于我们了解碳化丝织品的微观上的特征,对古代丝织品的碳化机理和丝织品保护提供依据。除此之外,拉曼在古代丝织品文物的染料鉴定与分析方面也表现不凡,染料成分鉴定可以帮助我们了解其年代和工艺,为保护和修缮提供依据。 图3 三星堆发掘出的不规则碎块——丝绸的痕迹(图片来源:微博@新华视点)预测二:青铜器——制造工艺或可揭秘说起三星堆,就不得不说说青铜器。因为此前三星堆出土过大型青铜立人、青铜神树、青铜神像,轰动了国内外。另外,青铜器让人瞩目还因为青铜器时代有很多特征,开启了后来的历史。拉曼光谱在青铜器测试方面可说大有作为。譬如它在青铜器表面腐蚀物的锈蚀过程与机理的研究方面可以提供重要信息。拉曼测试可以获取腐蚀物的化学组成,这可以帮助我们了解青铜器制造工艺,例如在青铜冶炼中加入元素Pb提升流动性用于制成更精细的纹饰,青铜器表面出现PbO, PbCO3和PbCl2等腐蚀物。此外,拉曼还可以分辨有害锈蚀成分,推测青铜器的腐蚀原因,从而揭示不同地域环境影响下不同的腐蚀机理。这些信息对于文物的修复和保护极具意义。图4 此次出土的大型青铜器(图片来源:新京报网)番外:还原古风貌——XploRA Plus 优势多进入21世纪以来,拉曼光谱仪器的功能越发强大多样化,四川省文物考古研究院采购的LabRam Soleil和三星堆博物馆这次采购的XploRA PLUS全自动拉曼光谱仪,就非常具有代表性,尤其在考古领域中,优势突出:1. 针孔共焦,三维空间滤波它们的一大亮点体现在共焦针孔。共焦针孔在提升空间分辨率和抑制杂散光方面发挥着显著的作用。具体来讲,位于焦点处的信号恰好汇聚在共聚焦针孔处,全部通过共聚焦针孔,位于焦点之外的信号汇聚在共聚焦针孔以外,只有极少部分可以通过共聚焦孔。这样不仅提升了空间分辨率,适用于不均匀样品的微区分析,还能有效抑制周边物质的荧光干扰,一般文物如青铜器、象牙、丝织物等大都经历过漫长的土壤和水的侵蚀期,埋藏的环境十分复杂,会有一定的荧光背景,这正是它们的用武之地。2. 高度自动化操作, 功能强大的软件它们是一款高度自动化的拉曼光谱仪,激发波长和光栅均可一键切换,快速适应不同种类样品测试条件。功能强大的软件LabSpec 6, 提供完整的分析、测试功能,包括适用粗糙样品测试的新型EasyNav技术、数据采集、处理、分析和显示。LabStore中拥有丰富的可选应用,将软硬件智能化融合。图3 左:HORIBA拉曼光谱仪 XploRA Plus;右:LabRAM Soleil™ 高分辨超灵敏智能拉曼成像仪“蚕丛及鱼凫,开国何茫然。”古蜀国的文化起源一直披着神秘的面纱,此次考古新发现意义重大,一件件文物的亮相也逐渐揭开中华文明历史轴线。相信考古人员和现代仪器的合力,一定能够破解古蜀文明之迷。当然,希望拉曼光谱仪也可以在这次研究中助一臂之力,让炎黄子孙能够更好地了解古蜀文化,传承文明光辉。神秘的“堆堆”,拉曼光谱来了!
  • 亚微米光学光热红外技术O-PTIR——完美互补传统拉曼光谱技术
    拉曼光谱技术 近年来,拉曼光谱和成像技术, 得益于其相对于红外光谱技术优异的空间分辨率等优势,在研究样品的分子振动方向得到了广泛的应用,尤其是生物样品,因为水中的拉曼光谱背景信号更弱。相干拉曼散射显微技术(Coherent Raman scattering microscopy)近些年也得到了大力的发展,其基于相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-Stokes Raman scattering)或受激拉曼散射(stimulated Raman scattering),大大改善拉曼的成像速度。例如,蛋白质和脂肪在皮肤内的分布情况,可以通过两者在C-H伸缩振动区特征的拉曼谱带进行视频的高速成像来获得。然而拉曼光谱和成像技术也存在着自身的一些不足:(1)较低的拉曼散射截面,尤其是在指纹区,相对于红外技术弱5-10倍;(2)会受到荧光的干扰,由于拉曼信号偏弱,一些样品的荧光信号又宽又强,会一定程度上覆盖拉曼信号; 光学光热红外技术基于光学-光热红外技术(O-PTIR)的亚微米分辨率红外拉曼同步测量系统mIRage,使用宽可调谐的脉冲红外激光源激发样品,在样品中产生调制光热效应。通过光热效应提取并计算红外吸收, 通过检测反射探头光束强度的变化作为红外波数调谐的函数,从而提供红外吸收光谱。这种短波长脉冲探测光束(通常是532 nm)决定了红外测试空间分辨率,而不是传统FTIR/QCL显微镜中依赖的红外波长。由于其特的系统架构,短波长探测光束同样也能作为一个拉曼激光源,当集成拉曼光谱仪,mIRage系统可以提供同一地点,同一时间,同一空间分辨率的亚微米红外+拉曼显微镜的检测结果。mIRage光谱的显著优势:1. 和拉曼光谱一致的亚微米空间分辨率,比传统FTIR/QCL显微镜提高30倍,达到500 nm;2. 非接触式测量,非破坏性,反射(远场)模式测量,无须复杂的样品制备;3. 高质量光谱(测试可兼容粒子形状/尺寸和表面粗糙度),没有色散/散射伪影问题;4. 可直接在商业数据库中匹配搜索5. 可实现红外和拉曼光谱成像同步测量 单细胞光谱与成像——拉曼光谱技术 vs.光学光热红外技术 如上文所述,拉曼散射的横截面在指纹区相对于红外弱五到十倍,即相比于拉曼散射,红外吸收在指纹区域比在高波数C─H和O─H拉伸区有更大的横截面。以PMMA为例,C-H振动模式在3.39 μm的线性吸收系数为1396 cm−1,而在指纹区域,C=O拉伸振动模式在5.78 μm的线性吸收系数可达到7904 cm−1,约高6倍。PMMA的红外光谱和拉曼光谱的直接对比如下所示。指纹区域较大的红外吸收截面可以允许mIRage显微镜对单一病毒进行振动光谱的检测分析,而这对拉曼或相关拉曼光谱来说十分困难。在相同的激光功率和采集时间下,mIRage中红外显微镜比拉曼光谱具有更高的信噪比,进一步可以用于检测细菌对抗生素红霉素等药物的反应。综上所述,两种振动光谱技术并没有相互竞争,而是提供了互补的信息,现在越来越多的趋势倾向于同时获取拉曼光谱和红外光谱来全面研究样品的分子振动信息。参考文献:Bond-selective imaging by optically sensing the mid-infrared photothermal effect,Sci. Adv. 2021 7 : eabg1559.具体案例:1. 同位素标记的大肠杆菌单细菌细胞的mIRage显微红外谱图与成像近期,英国利物浦大学Roy Goodacre教授分享了关于同位素标记的细菌的振动光谱研究成果。该研究借助于单细胞亚微米分辨率红外拉曼同步测量系统mIRage,通过红外光谱和成像分析,来揭示细菌代谢的过程和机理,不仅包含细菌群落,还包含微生物之间的相互作用。由于传统显微红外光谱仪的空间分辨率较低,目前多数研究都集中在细胞群落的评估上,而该研究作为一个重大的突破,次使用亚微米光热红外光谱技术在单细胞水平上评估细菌对标记化合物的吞并行为过程。 参考文献:Imaging Isotopically Labeled Bacteria at the Single-Cell Level Using High-Resolution Optical Infrared Photothermal Spectroscopy,Anal. Chem. 2021, 93, 6,3082-3088. 2. mIRage显微红外谱与Raman光谱协同分析固定或活的单细胞英国曼彻斯特大学的Peter Gardner教授近期发表了他们关于活(和固定)细胞振动光谱分析的新研究结果。他们使用亚微米分辨的mIRage红外光谱及拉曼显微镜,并借助于两个激发源(QCL和OPO激光器),对细胞进行了宽光谱范围的覆盖,从而使所有与生物学相关的分子振动都能被检测到,且保持一致的亚微米的空间分辨率。此外,红外光谱采集与拉曼光谱有效的结合起来,在相同的激发位置,形成振动互补,得到一套完整的振动光谱信息。如下图所示,该红外和拉曼的组合方式可以用来分析液体环境中固定或活细胞的亚细胞结构,其中的蛋白质二次结构及富脂体均可以在亚微米尺度上被有效地识别出来。参考文献:Analysis of Fixed and Live Single Cells Using Optical Photothermal Infrared with Concomitant Raman Spectroscopy,Anal. Chem. 2021, 93, 8, 3938–3950. 3. 亚微米分辨红外拉曼同步测量系统mIRage用于微塑料鉴定等相关领域 美国特拉华大学Isao Noda教授课题组与Photothermal Spectroscopy Corp公司合作,利用基于光学光热红外技术的新一代非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统mIRage对聚乳酸(PLA)和聚羟基烷酸酯(PHA)的复合薄片进行红外拉曼同步成像分析,探究这两种材料结合的方式和内在机理。为探求界面处PHA/PLA组分的空间分布规律,同步和异步二维相关光谱(2D-COS,two-dimensional correlation spectroscopy)被用来分析羰基拉伸区域采集到的红外谱图。结果显示,在主要为PHA的混合界面区域同时观测到来源于PLA的1760 cm-1红峰外,表明部分PLA渗透到PHA层,且与PHA层的其余部分相比,界面附近的PHA结晶度明显降低。另外,作者还通过mIRage对该区域进行了同步红外和拉曼分析,两者选择性和灵敏度不同却可以很好的互补,进一步验证了这一发现的可靠性。结果证实,即使是表面上不混相的PHA和PLA聚合物对,也存在一定程度的分子混合,这种混合可能发生在界面只有几百纳米的空间水平上,很好的解释了这两种生物塑料之间的高度相容性。参考文献:Two-dimensional correlation analysis of highly spatially resolved simultaneous IR and Raman spectral imaging of bioplastics composite using optical photothermal Infrared and Raman spectroscopy,Journal of Molecular Structure, DOI: 10.1016/j.molstruc.2020.128045. 总结亚微米分辨红外拉曼同步测量系统mIRage作为一种新型的红外光谱技术,具有传统FTIR显微镜不可比拟的优点,并克服了许多限制。先,mIRage可以提供空间分辨率约为500 nm的红外谱图,远远超过了典型的红外衍射限空间分辨率,且不依赖于入射红外波长。更重要的是,它能够以反射/非接触(远场)工作模式简单快速的生成高质量的类似于FTIR的谱图,从而避免了制备样本薄切片的必要,且光谱与商用FTIR数据库搜索完全兼容和可译。另外,即使样品中包含易产生荧光干扰的组分(压制拉曼信号或造成其饱和),mIRage的可调制信号收集特性也确保它完全不受任何荧光的影响。IR和Raman在mIRage方法的结合下,可以充分利用这两种互补性技术的优势,实现同步的红外吸收和拉曼散射测量,并相互印证。
  • 爱丁堡仪器显微拉曼新品在京全球首发
    p  strong仪器信息网讯/strong 2019年7月23日,天美(中国)科学仪器有限公司及爱丁堡仪器公司在北京举办爱丁堡仪器2019年稳态瞬态光谱最新技术及应用研讨会暨新品发布会,150余位行业领导、专家、用户等出席本次会议。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/50b966f5-dc9c-438d-96c0-4758fad8e566.jpg" title="IMG_8841.JPG" alt="IMG_8841.JPG"//pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/b1a7d9f4-fc8b-44b9-a4d8-af26bcddf2b5.jpg" title="IMG_8824.JPG" alt="IMG_8824.JPG"//pp style="text-align: center "strong会议现场/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/2d4d4a41-7287-4e76-b660-ce6f17bc3bb4.jpg" title="IMG_8845.JPG" alt="IMG_8845.JPG"//pp style="text-align: center "strong天美(中国)科学仪器有限公司副总裁张海蓉主持会议/strong/pp  会议期间,爱丁堡仪器重磅发布了一体化全自动显微拉曼光谱仪新品RM5。据悉,此次发布会也是RM5全球发布的第一站。新品发布会由天美(中国)科学仪器有限公司副总裁张海蓉主持。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/ed57d85d-2a2a-4eae-b8d4-6ed6550346c6.jpg" title="微信图片_20190723200916.jpg" alt="微信图片_20190723200916.jpg"//pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/a3affda3-acf7-48fe-8d82-50f9742d8ab7.jpg" title="IMG_8895.JPG" alt="IMG_8895.JPG"//pp style="text-align: center "strong新品揭幕仪式/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/1b83b7f8-155a-4792-b4c1-cc37507c6494.jpg" title="IMG_8906.JPG" alt="IMG_8906.JPG"//pp style="text-align: center "strong天美(中国)科学仪器有限公司总裁付世江致辞/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/4fbd91a6-1cd4-40d0-8600-9cb94613705b.jpg" title="IMG_8937.JPG" alt="IMG_8937.JPG"//pp style="text-align: center "strong爱丁堡仪器CEO Dr. Roger Fenske致辞/strong/pp  30多年来,天美经历了从代理、代工到自主研发的发展历程。近年来,更是在国际化的道路上“走”出了自己的风采,从法国Froilabo、瑞士Precisa、美国IXRF、英国爱丁堡仪器,到布鲁克GC和SQ两条产品线,天美将一个个国际知名品牌或产品线纳入麾下,特别是英国爱丁堡仪器公司的成功收购和运营更是为行业所乐道。/pp  2013年,爱丁堡仪器公司被天美控股全资收购,正式成为中国仪器公司旗下的品牌,天美对其的研发投入也呈逐年增长趋势。自被收购以来爱丁堡仪器不断推出新品,2014年初推出一体化瞬态稳态荧光光谱仪FS5,2015年推出升级款瞬态吸收光谱仪LP980,2017年推出瞬态稳态荧光新品FLS1000。/pp  此次重磅推出的RM5也是爱丁堡仪器酝酿多年的成果。据悉,天美为了这次显微拉曼的推出,前期投入了多年的精力,做了很多准备与投入,包括用户及市场需求的调研,人员准备,机械设计和软件设计等。而此次新品选择在北京进行全球首发,也体现了对中国市场的重视。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/35b88b03-b839-43a0-9f0b-05348415f086.jpg" title="IMG_8947.JPG" alt="IMG_8947.JPG"//pp style="text-align: center "strong中国仪器仪表行业协会常务副理事长李跃光致辞/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/ec3c4790-aeac-4ed6-b195-64cdc452b4ce.jpg" title="IMG_8990.JPG" alt="IMG_8990.JPG"//pp style="text-align: center "strong中国仪器仪表学会分析仪器分会常务副理事长刘长宽致辞/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/2e30a51b-96c3-4186-8b5e-001506d1a15a.jpg" title="IMG_9017.JPG" alt="IMG_9017.JPG"//pp style="text-align: center "strong仪器信息网副总经理赵鑫致辞/strong/pp  中国仪器仪表行业协会常务副理事长李跃光、中国仪器仪表学会分析仪器分会常务副理事长刘长宽、仪器信息网副总经理赵鑫分别致辞,各位在肯定天美多年来成绩的同时,也对爱丁堡仪器的拉曼新品充满了期待。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/2f5a09a5-59fe-412a-a473-d2c14fc6b87a.jpg" title="IMG_9025.JPG" alt="IMG_9025.JPG"//pp style="text-align: center "strong爱丁堡仪器研发总负责人 Dr. Dirk Naether/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/9559bdf9-570a-471b-8d87-8f936292e0a5.jpg" title="IMG_9060.JPG" alt="IMG_9060.JPG"//pp style="text-align: center "strong爱丁堡仪器拉曼产品研发负责人 Dr. Graeme McNay/strong/pp  爱丁堡仪器研发总负责人 Dirk Naether博士幽默风趣地介绍了爱丁堡仪器从荧光到拉曼仪器的设计理念,他形象的称呼它们为“荧光小姐”和“拉曼先生”。爱丁堡仪器拉曼产品研发负责人Graeme McNay博士详细介绍了RM5显微拉曼的特点。/pp  与高端荧光一样,RM5秉承了爱丁堡仪器一贯的设计风格和理念,虽然是一款紧凑型的台式拉曼,但最大限度的提供和保留了灵活性,可以针对不同的客户和应用需求做相应的定制化服务。据相关负责人介绍,对于太大规模的公司来说,很难支持定制,规模很小的公司研发力量又不足以支持定制,而爱丁堡仪器的规模刚刚好,有足够的研发力量来支持定制化。爱丁堡仪器希望自己的产品可以紧随时代的步伐,适应日益变化的科研需求。因此,在拉曼的研发上也继承了可定制化这一特点。/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100322/c332599.htm" target="_blank"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/8fecfa77-bb2d-4548-a1d3-9b96db11765d.jpg" title="IMG_9069.JPG" alt="IMG_9069.JPG"//a/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100322/c332599.htm" target="_blank" style="text-decoration: underline "strong一体化全自动共聚焦拉曼光谱仪RM5/strongstrong/strong/a/pp  发布会中,RM5的“2,3,4,5”吸引了很多与会者的关注:可同时配置2个探测器 多至3个可由软件自动控制的激光器 4位拉曼滤光片塔轮 可配置多达5块不同光谱色散的光栅。/pp  据介绍,RM5采用独特的真共聚焦设计,可调狭缝结合多位置可调的共焦针孔,使系统具有更高的图像清晰度,更好的荧光背景抑制,且可根据应用进行灵活优化 光谱分辨率1.4cmsup-1/sup,光谱覆盖范围高达4000cmsup-1/sup,可分辨低至 1μm 的微区 仪器配有高质量光学元件和滤光片,通过选择合适的激光波长,可探测低于 50cmsup-1/sup 的拉曼信号 此外,该仪器还支持包括 Mapping功能 、全自动样品台、偏振拉曼以及外置相机等多种附件和功能的实现,并且均可通过Rmancle软件直接控制(包括设置,测试及数据分析等)。a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100322/c332599.htm" target="_blank" style="text-decoration: underline "更多仪器详情,请点击仪器图片查看。/a/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/5678a7da-499e-42a7-a94f-f0ddc99893a1.jpg" title="微信图片_20190723211416.jpg" alt="微信图片_20190723211416.jpg"//pp style="text-align: center "strong新品演示/strong/pp  发布会之后,主办方还安排了4位拉曼光谱专家进行了相关的报告。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/6343b1be-62ca-4888-aad2-0dd9187cf91f.jpg" title="IMG_9087.JPG" alt="IMG_9087.JPG"//pp style="text-align: center "strong报告题目:拉曼光谱仪器的现状和未来/strong/pp style="text-align: center "strong报告人:厦门大学任斌教授/strong/pp  厦门大学任斌教授分享了科研级别、便携、手持拉曼光谱仪,及拉曼光谱联用系统的仪器现状,并指出未来拉曼光谱仪的重点发展方向,包括高的灵敏度和分辨率、超低波数、超高成像速度等。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/7e4ce2ad-31d7-45a1-a629-7a4fe8b0fd29.jpg" title="IMG_9104.JPG" alt="IMG_9104.JPG"//pp style="text-align: center "strong报告题目:表面增强拉曼散射技术及其在分析检测领域的应用探索/strong/pp style="text-align: center "strong报告人:吉林大学赵冰教授/strong/pp  吉林大学赵冰教授从表面增强拉曼散射(SERS)现象、意义和优势讲起,分享了SERS在肝癌早期检测、非标记生物检测、衍生技术结合SERS以及细胞活性分析方面的应用探索。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/8b4de31e-8cef-4d20-ae16-3fe37912f8ec.jpg" title="IMG_9133.JPG" alt="IMG_9133.JPG"//pp style="text-align: center "strong报告题目:表面增强拉曼光谱的进展与应用/strong/pp style="text-align: center "strong报告人:中山大学陈建研究员/strong/pp  中山大学陈建研究员介绍了表面增强拉曼光谱的进展与应用,并给出了多个案例分享,比如基于金-银核壳纳米棒的SERS基底制备及其在血糖检测中的应用 表面等离子体共振在光-电-热协同催化的应用及机理研究等。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/38a55b2b-bcd7-4924-b082-f338eea1362d.jpg" title="IMG_9146.JPG" alt="IMG_9146.JPG"//pp style="text-align: center "strong报告题目:表面增强拉曼光谱: 从基底调控到高灵敏度传感/strong/pp style="text-align: center "strong报告人:苏州大学姚建林教授/strong/pp  苏州大学姚建林教授在报告中详细介绍了其课题组在基底调控制备方面开展的研究工作,包括二聚体的制备及研究 二维热点集合体制备及研究等,并分享了热点集合体SERS基底在高灵敏检测中的应用。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/1e3c6a33-2182-456a-8031-cf5ab8d60f63.jpg" title="IMG_9077.JPG" alt="IMG_9077.JPG"//pp style="text-align: center "strong参会代表合影/strong/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " strong 后记:/strong/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  多份市场研究报告明确指出,拉曼光谱已然成为分子光谱领域发展最快的一类仪器。在种种利好因素的驱使下,众多仪器公司纷纷布局。有自主研发拉曼新产品的,也有通过收购手段“新”迈入拉曼领域的,而爱丁堡仪器公司属于前者。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  不过,面对既有的市场格局,作为一个后来者,如何快速拓展市场值得大家关注。据介绍,RM5可满足高端科研及分析工作的需求,主要面向研究者用户,其中不乏与爱丁堡荧光有重叠的用户,这是其既有的优势。再加上吸引客户的一体化全自动设计,以及可定制化的灵活性,对于其未来市场的拓展我们拭目以待。/span/p
  • 大米拉曼光谱不同预处理方法的相近产地鉴别研究
    大米是我国主要的主食来源,全国大米种植区域广、种类多,土壤、环境和水质等差异形成地域因素会导致大米的品质发生变化。但一些商家为了追求更高的利润,用相近产地的大米代替地域品牌大米,这不仅损害了粮农的利益,也不利于品牌产业链的健康发展。因此,研究相近产地大米的快速准确无损鉴别的方法能为鉴别地理标识大米提供理论和技术支持。拉曼光谱通过物质内部分子对可见单色光的散射强度不同来识别分子结构,从而对物质内部官能团进行特定指纹标定。当前研究主要是集中在不同品种大米的种类区分、对南方和北方产地大米的产地区分、不同年份大米的新陈度区分,而基于相近产地对大米进行分类鲜有研究。王亚轩老师课题组比较四类九种不同的预处理方法结合偏最小二乘法建模,提出一种鉴别相近产地大米的预处理方法,为大米产地鉴别提供新的理论依据。实验设备实验中光谱采集使用厦门奥谱天成光电有限公司制造的波长785nm便携式拉曼光谱仪 ,检测范围在124.79~3324.66cm-1,在在最 佳测量条件下,测量标准峰的位移值偏差为零,符合位移准确度不超过±4cm-1的使用要求。三个产地的大米原始拉曼光谱图1 三个产地大米原始光谱图不同产地大米的营养成分基本一致,但各自的含量差异导致强度不同。图1所 示为200~3300cm-1范围内三个产地的典型大米原始拉曼光谱,可见不同产地的大米峰值强度不同,但产生峰值位置基本相同。大米典型拉曼峰值指认图2 大米拉曼光谱主要特征峰大米光谱特征峰对应着内部化学键振动方式及大米中营养成分的差异,如图2所示,采用多项式拟合去除背景后的大米拉曼光谱主要特征峰出现在200~1900和2800~3000cm-1这两个位置区间,根据主要特征峰值出现的波段,选择200~3100cm-1的全波段进行建模分析。大米拉曼光谱预处理方法当前常用的预处理方法包括一阶导数、二 阶 导 数、平 移平滑、小波变换、多项式 拟 合 等,结合大米光谱特征拉曼峰值的特点,下面选择四类九种预处理方法对光谱数据进行处理。1、一阶导数+平移平滑的预处理方法图3 一阶导数+平移平滑的预处理方法2、二阶导数+平移平滑的预处理方法图4 二阶导数+平移平滑的预处理方法3、小波变换+去除基线的预处理方法图5 小波变换+去除基线的预处理方法4、分段多项式拟合+去除基线的预处理方法图6 分段式多项式拟合+去除基线的预处理方法基于偏最小二乘法的不同预处理方法结果分析为了对比上述不同预处理方法的优劣,每份样本中随机选取33个作为训练集样本、其 余17个作为测试集样本。采用偏最小二乘法进行建模分析。并采用相关系数(r)、均方误差(MSE)、均方根误差(RMSE)来评价预处理的效果,其中r越大、MSE和RMSE越小说明样本的预处理效果越好。结论拉曼光谱技术结合不同预处理方法对相近三个产地的大米进行鉴别,分别采用一阶导数+平移平滑、二阶导数+平移平滑、小波变换+去除基线的方法进行光谱预处理,因为这些方法存在不能保持原有波峰的形状或基线漂移的现象,提出一种分段多项式拟合+去除基线的预处理方法,通过偏最小二乘法 PLS对150个样本三个产地大米建立拉曼模型,实验结果表明经过分段多项式拟合+去除基线中的3点2次多项式的预处理后建立的模型精度最 高,在训练集和测试集中三个产地的识别率均为1 00%,聚类效果好。通过3点2次多项式+去除基线的预处理为相近产地大米鉴别分析提供了一种有效方法,同时为近地域其他农作物鉴别提供技术参考。备注:文章内容节选自黑龙江八一农垦大学土木水利学院_王亚轩老师的成果——“大米拉曼光谱不同预处理方法的相近产地鉴别研究”。
  • 亚微米分辨红外+拉曼同步测量技术——打破传统芯片/半导体器件失效分析局面
    前言芯片是科技领域核心技术,是电子产品的“心脏”,是“工业粮食”。在新一轮科技革命与产业变革背景下,大力推动高科技产业的创新发展对于抢占全球高科技领域制高点、增强产业发展优势和提高国际竞争力的战略作用更加凸显。 而如何解决芯片/半导体器件有机异物污染问题,成为众多科研工作者的研究难题。虽然元素和无机分析存在高空间分辨率技术,如SEM-EDX,但在微米和亚微米尺度上识别有机污染物一直是巨大挑战。在过去的几十年里,传统的傅里叶变换红外光谱FTIR/ QCL显微技术虽然得到了广泛的应用,但在关键问题上存在一些局限性,例如相对较差的空间分辨率(5-20 μm)和对 10 μm的样品测试灵敏度较低、坚硬的金属界面可能会在接触样品表面时损坏ATR探针,以及污染可能在凹凸的区域,甚至在狭窄的缝隙内,使得ATR接触式测量难以实现。所以,如何在亚微米分辨率别和非接触条件下,实现芯片/半导体器件的有机缺陷和污染物的识别和表征是非常重要以及创新的一种手段。此外,许多样品的厚度小于100 nm,这在传统的FTIR测量中也是不可能实现的。 仪器介绍图1. 设备及原理图 基于光学-光热技术(O-PTIR)的亚微米分辨率红外拉曼同步测量系统mIRage可实现远场红外+拉曼显微镜的同步测量,该技术具有非接触、免样品制备、亚微米分析等优点,已广泛应用于硬盘和显示器等器件的成分分析。mIRage扩展集成的同步拉曼显微镜,主要用于目标物的应变/应力、掺杂浓度、DLC等测试。获取的高质量反射模式光谱可以通过亚微米红外拉曼同步测量系统mIRage在商业数据库中进行光谱比对检索,终确定亚微米到微米的污染物成分。mIRage光谱的显著优势:1. 亚微米红外空间分辨率,比传统FTIR/QCL显微镜提高30倍,达到500 nm;2. 非接触式测量,非破坏性,反射(远场)模式测量,无须制备样品;3. 高质量光谱(测试可兼容粒子形状/尺寸和表面粗糙度),没有色散/散射伪影问题;4. 可直接在商业数据库中匹配搜索 的污染识别和控制对于把控制造过程以及高科技产品开发至关重要,随着愈发严格的标准和产品尺寸的缩小,识别较小的污染物变得越来越重要和困难。mIRage的先进光学光热红外(O-PTIR)技术的出现彻底改变了微电子器件微小缺陷的红外化学分析方法。mIRage的工作原理是用宽可调谐的脉冲红外激光源激发样品,在样品中产生调制光热效应。通过光热效应提取并计算红外吸收, 通过检测反射探头光束强度的变化作为红外波数调谐的函数,从而提供红外吸收光谱。这种短波长脉冲探测光束(通常是532 nm)决定了红外测试空间分辨率,而不是传统FTIR/QCL显微镜中依赖的红外波长。由于其特的系统架构,短波长探测光束同样也能作为一个拉曼激光源,集成拉曼光谱仪后,mIRage系统可提供同一地点,同一时间,同一空间分辨率的亚微米红外+拉曼显微镜的检测结果。 精彩案例分享 在本文中,我们将介绍通过亚微米红外+拉曼同步测量技术对只有几微米尺寸的缺陷进行电子器件失效分析的研究,案例中的硬盘组件和显示组件由希捷技术提供。 图2为微电子器件免制样,原位测量数据。该案例展示了互补的、验证性的mIRage红外光谱和拉曼光谱的信息。尽管mIRage红外光谱是在反射模式下采集的,但它完全可以与FTIR/ATR数据库中的光谱相媲美。通过与KnowItAll(Wiley)红外光谱和拉曼光谱数据库进行比对,确定这种特殊的污染物可能是一种聚醚(缩醛)材料。污染可能源于研发过程中的异物,包括聚合物、润滑剂等。在此次测试中,mIRage获取的谱图与标准谱峰位重合度超过95%。图2. 左:可见图像显示6 µm缺损位置,右上:与标准数据库比对未知物质的红外光谱;右下:与数据库比对未知物质的拉曼光谱 在许多情况下,传统红外仪器可能会收到一些物质的影响无法直接接触到污染物。图3显示了金属薄膜下20 μm的黑色污染,从金属薄膜的白色圆形分层中可以看到,这是由于有缺陷的薄膜晶体管显示器突出造成的。传统的ATR显微镜的使用将受到薄膜存在的限制,阻碍直接接触污染粒子。此类样品可以通过mIRage进行光谱焦平面定位实现光谱检查,无需额外的样品制备或对粒子进行物理提取。特别是在1706 cm−1波段有强宽红外吸收带的存在,表明污染粒子可能是硫化的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR),已氧化形成羧酸。图3. 左上角:样品和测量的示意图;左下:光学图像缺陷;右:缺陷区域不同位置的mIRage红外光谱。颜色对应于光学图像上的标记。 结论综上所述,我们引进的革命性红外拉曼同步测量系统mIRage在显微红外方面取得了重大进展,如亚微米分辨率测量(~500 nm)、非接触模式测量(非ATR)、非破坏性和免样品制备、点线/面多模式分析、无任何色散/散射伪影以及提供数据库检索等。希捷科技选择mIRage系统是为了研究制造工艺和产品早期开发的污染改善问题。本文介绍的基本原理和实例表明mIRage在识别硬盘和相关精细电子行业的缺陷和污染方面有诸多优势。在红外显微光谱的重要发展领域中,mIRage技术具有颠覆性的潜力。而拉曼光谱仪的联用进一步拓展了它的能力,实现亚微米红外+拉曼显微镜同步测量(同一时间、同一点、同一空间分辨率),以提供互相印证的补充和确认信息。亚微米分辨红外拉曼同步测量系统mIRage的应用领域正在不断扩大,涵盖了聚合物、药学、司法鉴定、半导体器件缺陷分析、生命科学、环境地质、古生物等众多传统领域。
  • 拉曼市场热度不减 便携仪器“扶摇”直上
    2015年以来,仪器信息网编辑多次盘点了中国拉曼光谱仪市场的发展态势,可喜的是该市场持续走高。这一点在很多方面都有所体现:招中标项目数量的增加、新产品和新技术的层出不穷、相关标准的不断完善、国内外仪器厂商的“排兵布阵”等。  中标结果显示:我国拉曼市场连续走高  基于仪器信息网编辑对近年来中国政府采购网发布的有关拉曼光谱仪中标信息的不完全统计,中国拉曼光谱仪器市场呈现持续增长态势。  基于“拉曼”关键词搜索统计,2014及2015年1-6月份仅有10多个涉及拉曼光谱仪的项目公布中标结果,而2016年1-6月份有29个涉及拉曼光谱仪的项目公布中标结果,2017年1-6月份涉及拉曼光谱仪中标的项目达到了40个,2018年该数值持续增长,中标项目数量达46个,2018年上半年拉曼光谱仪中标数量同比去年增长达15%!  从采购金额上来看,据不完全统计,2015年1-6月份公布的中标信息不足2000万元 2016年1-6月份中标金额估算超过3000万元 2017年1-6月份中标金额预估超过5000万元 2018年1-6月份该值预估近9000万元!  以上数据仅基于中国政府采购网1-6月份发布的有关拉曼光谱仪的中标情况,虽然不能完全覆盖所有涉及拉曼光谱的采购项目,但是趋势已然十分明了:不管从项目数量,还是金额方面,这几年来该市场始终没让大家失望。值得一提的是,在2018年上半年的中标统计中,便携/手持拉曼光谱仪贡献明显,初步统计中标额超过3500万,而同等搜索条件下去年同期便携/手持拉曼光谱仪中标额不足500万元,增长幅度可谓“扶摇”直上。在这还必须要说明的是,今年上半年一些食药监县级食品快检车项目采购便携拉曼的中标信息并未在中国政府采购网上发布,暂未列入统计中,所以今年实际便携拉曼光谱仪中标金额要远高于3500万元。  鉴于2016年国家食药总局下达的《关于做好县级食品快速检验车配备工作的通知》,按照计划,2018年底前为全国2862个县(市区)各配备一辆食品快速检测车(含车载设备)。目前已经公布的招中标结果显示,便携拉曼光谱仪已经成功“入驻”了很多地区,成为食药监县级食品快检车项目的核心产品,由此掀起的采购热潮也让便携拉曼仪器厂商大单频发。江西、湖北、浙江、云南、贵州、四川等地数十台甚至百余台的批量采购已经让不少仪器厂商大单频发,同时各地食药监县级食品快检车车载仪器的采购也给便携拉曼在食品领域的应用推广创造了非常好的机会。  产品、技术、标准等方面亮点不断  除却招中标取得的增长,上半年拉曼光谱技术、产品、标准等方面也是亮点不断,这里我们简要举例:  1月23日,北京理工大学材料学院刘吉平教授主持的中央在京高校重大成果转化项目“高灵敏度手持式拉曼光谱探测仪制造”顺利通过结题验收。据报道,通过与北京华泰诺安探测技术有限公司合作,推进产业化进程,已经建立了一套年产2000台的生产装配线。  在产品发布及推广方面,各大仪器厂商也是不遗余力,便携/手持拉曼的仪器厂商表现的尤为突出。仅6月在北京召开的“第七届中国食品与农产品安全检测技术与质量控制国际论坛(CFAS 2018)”中,就有十余家主营或者拥有拉曼光谱产线的仪器厂商参展。其中,南京简智在现场展示了最新推出的便携式差分拉曼光谱仪SERDS portable-base;一直以来专注安检行业的同方威视也带来了RT6000S手持式物质识别仪、RT5000食品安全检测仪、以及RT2000科研级便携式拉曼光谱仪等。此外,必达泰克、欧普图斯、普识纳米、卓立汉光、普拉瑞思等仪器公司也在现场展示了自己的仪器产品。  另据仪器信息网收录信息,上海星必光电科技有限公司在今年上半年推出了3款手持式拉曼光谱仪,分别是专注于制药工业原辅料快速鉴别的手持式拉曼物质真伪鉴别仪(TruNumen)、专注于危险品等违禁物及其他物质快速检测的手持式拉曼安检仪HazaDefender和NarcSeeker;如海光电的如海光电 Portman-532 便携式拉曼光谱还申报了仪器信息网2018年度新品评选。  在过去的一段时间里,瑞士万通、安东帕、安捷伦等不少仪器公司都选择通过收购/并购的手段拓展或加强拉曼光谱产线。其中,瑞士万通的在拉曼光谱方面的布局可谓“步步为营”,今年还宣布收购了IPS公司,进一步加强瑞士万通手持拉曼在工业领域的领导地位。而经过收购之后的整合,各大公司成果也逐渐显现出来,2018上半年都有不少进展:3月1日,瑞士万通发布了一款专用于非法物质和有害物质鉴别的手持拉曼光谱仪Mira DS;安捷伦凭借Resolve手持式拉曼光谱系统荣获了ADS安全创新奖;安东帕推出流变仪-拉曼光谱仪联用方案,可实现Cora 7X00或Cora 5X00光纤拉曼光谱仪和MCR 旋转流变仪的组合......  随着仪器技术的创新及应用的拓展,联用也成为拉曼光谱近来的一个热点,其中今年年初HORIBA宣布收购美国顶尖扫描探针显微镜制造商AIST-NT,这次收购意味着扫描探针显微镜与拉曼光谱技术的耦合,并为客户提供一个完整的HORIBA NANO Raman解决方案;而TESCAN电镜-拉曼一体化系统RISE显微镜还获得“电子显微镜类”“2017年度科学仪器行业最受关注仪器”奖项......  此外,标准方面也在逐渐落地。对拉曼光谱而言,相关标准的滞后也在一定程度上限制了该类仪器的推广应用,不过现在情况已经有了一定的改观,相关的标准制定工作正在加紧进行中。其中,2018年4月15日,由福建省计量科学研究院起草的《便携式拉曼光谱快速检测仪校准规范》JJF (闽) 1085-2018正式批准发布,2018年6月15日起实施,本规范为首次制定。其归口单位为福建省质量技术监督局,主要起草单位为福建省计量科学研究院,厦门市普识纳米科技有限公司、福州康泰生物科技有限公司参加起草。  虽然手持/便携拉曼仪器目前在火热的采购中,相比之前在销售量上有很大的提升,特别是在食品快速检测领域简直“扶摇”直上,但是我们也必须思考的是,此轮采购在很大程度上依赖于国家相关文件的推动,而本次采购热潮结束之后,手持/便携拉曼光谱下一个采购热潮会在哪里?各大仪器厂商一直致力于的制药市场何时才能打开?市场如何才能保持并持续增长?我们一起期待。
  • 基于V型纳米孔表面增强拉曼基底的微纳塑料检测
    微塑料通常被定义为尺寸小于5 mm的塑料碎片,在海洋、陆地、淡水系统中均有所发现,对环境安全和生物健康均有一定程度的影响。更令人担忧的是,微塑料通过机械磨损、光降解和生物降解等作用会进一步分解,形成尺寸更小的微塑料甚至是纳米塑料。它们的危害可能更大,因为它们可以穿过生物膜并容易在不同组织间转移,如果吸入空气中的微纳塑料甚至可以穿过肺组织。据已有的研究显示,应用在微塑料检测的传统技术仅能检测到10 μm 左右的大小,远远不能满足当前和未来研究的需要。因此,迫切需要开发适用于小尺寸微纳塑料的检测新方法。表面增强拉曼光谱(SERS)技术是一种强有力的基于拉曼光谱的原位分析技术。一般来说,分子的拉曼效应很弱。然而,当这些分子被吸附在贵金属(例如金和银)的粗糙表面时,分子的拉曼效应会大大提高。甚至可以在单分子水平上获得高灵敏度。在我们之前的研究工作中,首次报道利用SERS技术实现了环境纳米塑料的检测(EST, 2020, 54(24): 15594)。但是,采用的商业化Klarite基底的高昂成本使其不适宜广泛大规模的应用。因此,本研究利用一种低成本的具有大量有序的V型纳米孔阵列的阳极氧化铝(AAO)模板,通过磁控溅射或离子溅射将金纳米粒子沉积在模板上,开发得到用于小尺寸微纳塑料检测的 SERS 基底(AuNPs@V-shaped AAO SERS substrate)。由于AAO模板中纳米孔阵列特殊的V型结构以及有序规则的排列,使得AuNPs@V-shaped AAO SERS基底可以提供大量“热点”和额外的体积增强拉曼效应,在检测微塑料时表现出高 SERS 灵敏度。图1 摘要图本研究首先使用不同尺寸(1 μm、2 μm和5 μm)的聚苯乙烯(PS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)两种标准样品在AuNPs@V-shaped AAO SERS基底和硅基底上进行检测,并计算相应的增强因子(图2、图3)。结果显示,单个PS和PMMA两种颗粒在硅基底上均不能检测到1 μm的尺寸大小,且其他尺寸的拉曼信号强度也相对较弱。而在AuNPs@V-shaped AAO SERS基底上,在相同的检测条件下,各尺寸的单个PS和PMMA颗粒的拉曼信号强度大大增强,且1 μm的PS和2 μm的PMMA都有拉曼信号检出。增强因子的计算结果显示,使用AuNPs@V-shaped AAO SERS基底检测单个微塑料颗粒可获得最大20倍的增强效果。此外,通过比较磁控溅射和离子溅射两种沉积方式所分别形成的基底检测微塑料的拉曼光谱结果和增强因子计算结果,我们可以得出磁控溅射所形成的基底具有更好的检测性能。这个结果可以联系到SERS基底的扫描电镜表征结果(图4)进行解释,磁控溅射所形成的金纳米层更加细腻平整,而离子溅射所形成的金纳米层出现了一定的团聚,导致形貌结构较为粗糙,因此信号强度有所减弱。图2:PS的拉曼检测。(a)不同尺寸的单个PS颗粒在硅基底上的拉曼光谱;(b)显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在硅基底上的形态分布;(c)不同尺寸的单个PS颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱;(d)不同尺寸的单个PS颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱;(e)显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的形态分布;(f)显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的形态分布;(g)增强因子的箱线图。图3:PMMA的拉曼检测。(a)不同尺寸的单个PMMA颗粒在硅基底上的拉曼光谱;(b)显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在硅基底上的形态分布;(c)不同尺寸的单个PMMA颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱;(d)不同尺寸的单个PMMA颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱;(e)显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的形态分布;(f)显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的形态分布;(g)增强因子的箱线图。图4:AAO模板和SERS基底的扫描电镜表征。(a)空白的AAO模板;(b)经过离子溅射形成的SERS基底;(c)经过磁控溅射形成的SERS基底;(d)(e)微塑料标准样品在基底上的形态分布。之后,本研究采集了雨水作为大气样品,对基底检测实际样品的能力进行了测试。采集到的雨水样品经过过滤、消解等前处理后,被滴加在基底上进行后续的拉曼检测,获得若干疑似微塑料的拉曼光谱。通过将这些采集到的拉曼光谱与标准微塑料样品的拉曼光谱进行比对,找到了雨水样品中所含有的微纳塑料颗粒,证实了大气中微塑料颗粒的存在以及基底检测实际样品的能力。图5:雨水样品的检测。(a)在基底上发现的疑似微塑料颗粒,尺寸约为2 μm × 2 μm;(b)疑似微塑料颗粒的拉曼光谱。该研究了提出了一种新型的适用于环境微纳塑料检测的低成本SERS基底,具备热点均一、增强效果好的优点,有望推广到环境各介质中微纳塑料的检测,为尺寸更小的纳米塑料检测分析提供了新方法。
  • 普识纳米拉曼食药环方案助力陕西省第十四届全运会食品安保
    2021年9月15日,中华人民共和国第十四届运动会在陕西省西安市隆重开幕,作为代表国内体育最高水平的综合性赛事,这是全运会首次来到中国中西部地区举办,而古都西安也再一次站到了舞台的中央。透过全运会这扇窗口,人们不仅看到了中国体育竞技人才的成长,也感受到中西部地区迈向高质量发展的澎湃脉搏。  全运会在国内体育赛事中具有举足轻重的地位。当然,全运会不仅仅是体育盛会,更是陕西向全国,乃至全世界展示自我的一次难得的机会。  在这场体育盛会中,前方运动员们奋力拼搏争奖牌,后方的食品安全保障也至关重要。  普识纳米有幸参与到了陕西省全运会的食品安保工作中。我司技术人员带着自主研发的便携式拉曼光谱仪和食品安全快检试剂去到陕西省全运会安保现场,为全运会的食安保障出一份力。  我司人员进行拉曼快检介绍  普识纳米这次携带的是自主研发的PERS-F800便携式拉曼光谱仪,为现场食品安全快速检测设计,基于厦门大学研发的表面增强拉曼技术研发的拉曼光谱系统。产品性能稳定具有高灵敏度、高信噪比,光谱范围宽等优异的性能。自带专业分析软件,满足用户现场或实验室食品快速检测、准确判断的需求。  在2017年金砖会晤会议中,我司也参与了食品安保工作,现场快速筛查食品中是否具有投毒物质,保障国家领导人的入口安全。普识纳米PERS-F800便携式拉曼光谱仪普识纳米拉曼快检试剂盒我司产品具有以下优势:  (1)自主研发“仪器-软件-算法-试剂”全套快检产品,易于项目更新和升级   (2)分析速度快,可在10 min内完成样品处理、检测和结果分析。且可进行不定项筛查,减少前处理次数   (3)准确性高,仪器智能分析拉曼光谱直接给出测试结果,排除人为主观因素的干扰   (4)操作简单,非专业人员进行简单培训即可独立操作   (5)检测项目种类多,涵盖了农药、兽药、添加剂、保健药品、投毒物等多个领域,且可根据需要进行数据库升级或通过自建库功能增加个人定制化的检测项目   (6)配套的前处理试剂,适用于多种样品基质的检测。检测灵敏度高,大多达到国家限量标准   (7)体积小、重量轻,便于携带至抽检现场、食品安全快检车、快检实验室等场景使用。  拉曼快检检测流程  应用领域:   食药监食品安全检测   活动现场食品安保   食药环侦查   公安禁毒(毒品数据库)   应用拓展——可根据客户需求拓展检测应用项目
  • 普识纳米|通过拉曼光谱法实现金刚石微粉品级鉴定
    金刚石微粉是指粒度细于54微米的金刚石颗粒,有单晶金刚石微粉和多晶金刚石微粉。由于单晶金刚石微粉产量大,应用领域广,行业内一般将金刚石微粉专指单晶金刚石微粉,单晶金刚石微粉是由静压法人造金刚石单晶磨粒,经过粉碎、整形处理,采用超硬材料特殊的工艺方法生产。金刚石微粉硬度高、耐磨性好,可广泛用于切削、磨削、钻探、抛光等。是研磨抛光硬质合金、陶瓷、宝石、光学玻璃等高硬度材料的理想原料。随着科学技术的发展和进步,市场对金刚石微粉的需求量越来越大,对质量要求也越来越高。对于金刚石微粉来说,影响质量的因素有颗粒强度(品级)、粒度组成、颗粒形状、杂质含量等因素。对于微粉的粒度组成、颗粒形状、杂质含量等项目,均有比较成熟的检验方法,但对于微粉的颗粒强度(品级)没有方法对其进行检验。目前控制金刚石微粉品级的方法,只能是通过控制单晶金刚石原材料的品级,来控制微粉的品级。一旦单晶金刚石颗粒被做成微粉,就没有任何方法对其品级进行检验了。这给微粉的生产单位和使用单位的质量控制都带来非常大的麻烦和不确定性。金刚石微粉品质鉴定的难点使得交易不具备标准化。随着金刚石粉交易量逐年增长,品质鉴定需求正变得愈加迫切。拉曼光谱作为分子光谱技术,具有直接给出分子信息、谱图信息丰富、非接触无损检测、样品需求量少、灵敏度高等检测优势,厦门大学直属企业普识纳米,通过拉曼光谱法已经实现了金刚石粉品质鉴定的初步能力。近期我们对金刚石粉样品进行拉曼光谱分析,采用 532nm 波长的拉曼光谱仪检测 A-J 共计 10 个金刚石粉末样本,由下图可看出金刚石微粉拉曼图谱在1351cm-1附近、3130cm-1附近有两个明显的拉曼特征峰。利用与厦门大学共同开发的数学模型和计算方法进行计算,可鉴定出金刚石的品级。图 1 金刚石粉末样本拉曼谱图通过分析我们对10个样本进行归类,如下图,可将样品分为两类。其中编号1-10分别对应样本编号 A-J.图 2 主成分分析结果分类从图2 主成分分析结果我们可以看出,1-3-4-9归属一类,2-5-6-7-8-10归属一类。与单晶金刚石原材料的品级数据一致。普识纳米拉曼光谱检测方案是一种科学、有效、快速、无损的检测方法。该方案能够准确检测金刚石微粉的品级,实现了对金刚石微粉质量的控制;为金刚石微粉生产和应用企业的质量检验与控制提供了一种科学有效地检验方法。【相关产品】普识纳米PERS-RZ15系列科研型拉曼光谱仪(532nm)适用于对原材料的筛选、现场检测、石墨烯合成反应、生物医疗、体外诊断及物质分析鉴定等场景;对金刚石粉的检测结果客观准确,助力生产和应用企业对金刚石微粉的质量控制。
  • 上海交大团队基于表面增强拉曼的纳米探针技术为分子检测和生物成像提供新材料
    近日,上海交通大学生物医学工程学院“青年千人计划”获得者叶坚特别研究员和古宏晨教授共同指导博士生林俐等人组成的研究团队在新型表面增强拉曼纳米探针的制备与机理研究方面连续取得突破性进展,研究成果先后发表在材料学领域权威期刊《Nano Letters》(SCI IF = 13.592)和化学领域权威期刊《Chemical Communications》(SCI IF = 6.834)上。荧光探针是一类在紫外-可见-近红外区有特征荧光的分子,它们就像黑夜中的灯塔为科研工作者照亮了从微观到宏观各个层次上丰富多彩的生命现象,例如细胞凋亡。目前荧光探针已被广泛应用于分子检测和生物成像。然而传统的荧光探针存在稳定性差、容易发生荧光漂白、谱峰宽容易重叠、容易受到背景荧光的干扰等缺陷。与之相比,基于表面增强拉曼光谱的纳米探针具有信号强且稳定、谱峰窄、不易漂白、特异性好等优点。因此,越来越多的研究者将目光投向这一领域。拉曼光谱是一种散射光谱,与分子键的振动和转动有关,因此它可以作为分子鉴别的手段。传统的拉曼散射光信号较弱,但如果将分子吸附在纳米材料上,其拉曼光谱信号可以获得高达一百万倍以上的增强,这一现象称为表面增强拉曼效应。制备一个合适的纳米材料是获得高性能表面增强拉曼纳米探针的关键,也是材料领域研究人员的关注点之一。 该团队通过实验和理论上对核壳纳米探针的等离激元耦合效应的研究,发现传统的理论模型已经无法预测具有亚纳米缝隙核壳探针的近场和远场光学属性,需要引入量子效应和电荷转移效应来修正。此外,亚纳米缝隙核壳探针的表面增强拉曼光谱结果也表明在这种窄缝隙中有较强的电荷转移作用。该研究表明亚纳米尺度下材料的光学属性可能与传统理论所预期的完全不同,因此将可能进一步引导产生适用于该尺度的新理论,推动新型的量子等离激元纳米结构和表面增强拉曼纳米探针的发展。这项工作与美国莱斯大学的Peter Nordlander教授、西班牙国家材料物理中心的Javier Aizpurua教授和法国巴黎南大学的Andrei G. Borisov教授进行了合作。相关研究成果以林俐为共同第一作者,叶坚为共同通讯作者近期发表于《Nano Letters》(2015, 15, 6419-6428)。 另外,该团队还进一步制备出具有亚纳米缝隙多层核壳结构的表面增强拉曼纳米探针,通过调节外壳的数量,实现纳米探针拉曼光谱强度的调控 通过替换缝隙中的拉曼分子,实现纳米探针拉曼光谱峰位的调控。这项技术使得表面增强拉曼纳米探针的性能得到大幅度的提高,有望在高灵敏度的多指标分子检测和快速的多组分生物成像领域得到广泛应用。相关研究成果以林俐为第一作者,古宏晨和叶坚为共同通讯作者近期发表于《Chemical Communications》(DOI: 10.1039/C5CC06599B)。 该项研究工作得到了国家青年千人资助计划、国家自然科学基金和上海市自然科学基金的支持。
  • 2012年生物药化学药项目拟支持单位公示
    2012年蛋白类生物药和疫苗、通用名化学药、生物育种项目拟支持单位公示  2012年蛋白类生物药、通用名化学药项目拟支持名单日前出炉,其中,涉及上市公司包括亚宝药业、美罗药业、上海医药、健康元等。  工业和信息化部消费品司医药处处长王学恭此前介绍表示,今年推出蛋白类生物药和疫苗发展专项、通用名化学药发展专项支持相关产业发展。其中蛋白类生物药和疫苗发展专项主要支持生物技术药物产品产业化和相关生产设备、耗材等配套产品产业化。  其中瞄准重大疾病、紧缺临床需求的一批新药产业化和疫苗国际化是专项主要支持重点。此次公布的名单来看,多家上市公司项目将获专项支持,其中华北制药更有抗体药物中试基地建设、重组人血蛋白无血清培养基添加物产业化两个项目入围。其他获支持生物药项目则包括天士力(生物一类新药注射用充足人尿激酶原产业化)、海正药业(年产320万抗体药物安百诺产业化)、联邦制药(重组人胰岛素高技术产业化示范工程)等。  现将2012年生物育种、蛋白类生物药和疫苗、通用名化学药项目拟支持单位名单予以公示,公示期为2012年8月3日—8月12日。如有意见,请将意见以书面(实名)形式,反馈财政部经济建设司经贸处。  联系电话:010—68552518  传  真:010—685528792012年蛋白类生物药和疫苗发展拟支持单位公示表序号承担单位项目名称1北京昭衍新药研究中心有限公司动物实验公共服务技术平台项目2北京中关村生命科学园发展有限责任公司北京蛋白类生物药创新园区公共服务支撑能力建设项目3天津市国际生物医药联合研究院有限公司天津生物技术药物研发开放实验室和GMP中试服务平台4天津药物研究院天津生物技术药物综合服务平台建设5华北制药股份有限公司抗体药物中试基地建设6华北制药股份有限公司重组人血白蛋白作为化学成分确定的无血清培养基添加物的产业化7上海中信国健药业股份有限公司新型抗体大规模制剂生产线8上海天士力药业有限公司生物一类新药注射用重组人尿激酶原产业化9上海百迈博制药有限公司用于类风湿性关节炎等重大疾病治疗的蛋白类生物药的产业化能力建设10上海抗体药物国家工程研究中心有限公司新型抗体纯化介质和无血清培养基产业化11国家上海新药安全评价研究中心药物非临床安全评价服务能力提升建设12上海药明康德新药开发有限公司符合国际标准的从DNA到临床批件一站式蛋白抗体药开发平台建设13江苏华泰疫苗工程技术研究有限公司疫苗研发公共服务平台14海正药业(杭州)有限公司年产320万支抗体药物安佰诺产业化与国际化能力建设15杭州安普生物工程有限公司用于动物细胞大规模培养的激流式生物反应器及其配套耗材产品的开发与产业化16珠海联邦制药股份有限公司重组人胰岛素高技术产业化示范工程17广州博济医药生物技术股份有限公司广州生物医药研究开发公共服务平台18石药集团百克(烟台)生物制药有限公司年产40万支聚乙二醇化重组人粒细胞刺激因子注射液产业化19山东福瑞达医药集团公司山东省新药药理与安全评价公共服务平台20华兰生物工程股份有限公司疫苗国际化认证建设21厦门万泰沧海生物技术有限公司国家一类新药重组戊型肝炎疫苗技术改造及海外注册22南昌市浩然生物医药有限公司蛋白类生物药新型高效分离纯化介质产业化23武汉光谷生物产业基地建设投资有限公司武汉国家生物产业基地基因工程药物公共服务平台建设24西安交大保赛生物技术股份有限公司生物药及疫苗用分离介质的自动化控制工业生产25昆明亚灵生物科技有限公司昆明国家生物产业基地灵长类实验动物与临床前评价服务支撑能力建设26云南沃森生物技术股份有限公司系列重大传染病预防用疫苗新产品产业化能力建设27成都生物制品研究所有限公司乙脑减毒活疫苗的国际化能力建设2012年通用名化学药发展项目拟支持单位公示表序号承担单位项目名称1北京万生药业有限公司复方α-酮酸片等通用名化学药产品群的产业化项目2北京亚宝生物药业有限公司口服固体制剂ANDA申报及美国cGMP国际化认证项目3天津药业集团有限公司依碳酸氯替泼诺及其滴眼液产业化4天津药物研究院化学药产业支撑性物质库的建立及产业公共服务平台建设5石药集团欧意药业有限公司盐酸头孢卡品酯新药产业化6河北华民药业有限公司头孢制剂国际化能力建设7美药业股份有限公司专利到期药物大品种研发与国际化体系建设8上海医药集团股份有限公司新型抗感染药物的研发及产业化9上海迪赛诺药业有限公司抗艾药物拉米夫定/齐多夫定/奈韦拉平三联片产业化开发10上海信谊药厂有限公司口服避孕药国际化认证、研发与产业化11深圳致君制药有限公司头孢固体制剂国际化发展12健康元药业集团股份有限公司美罗培南国际化发展能力建设13深圳翰宇药业股份有限公司大规模综合性药用化合物库建设14山东罗欣药业股份有限公司注射用兰索拉唑冻干粉针剂产业化15寿光富康制药有限公司曲司氯铵原料药及曲司氯铵胶囊产业化16迪沙药业集团有限公司阿折地平原料及制剂等新产品产业化和格列吡嗪片等制剂国际化发展能力建设17山东绿叶制药有限公司泮托拉唑肠溶片国际化发展能力建设18山东新时代药业有限公司FDA标准制剂生产车间建设19辅仁药业集团有限公司口服固体制剂国际化发展能力提升建设20江苏万邦生化医药股份有限公司非布司他原料药及制剂产业化21江苏正大天晴药业股份有限公司甲磺酸伊马替尼及其胶囊的研究开发22常州药业股份有限公司专利到期药物替米沙坦氢氯噻嗪片项目研发及产业化23江苏恒瑞医药股份有限公司抗肿瘤药物制剂国际化生产基地24江苏豪森药业股份有限公司盐酸吉西他滨及注射剂质量控制技术体系升级25杭州中美华东制药有限公司糖尿病用药系列新产品创制及产业化26浙江华海药业股份有限公司制剂国际化发展能力建设27海正药业(杭州)有限公司注射剂国际化发展能力建设28四川科伦药业股份有限公司羟乙基淀粉200/0.5乳酸钠林格注射液产业化29四川海思科制药有限公司马尼地平等通用名化学系列药物的产业化30武汉人福医药集团股份有限公司人福医药全价值链国际化能力建设31湖南华纳大药厂有限公司年产10亿片国家三类新药多库酯钠制剂及配套原料产业化32昆明制药集团股份有限公司(蒿甲醚)制剂国际化发展能力建设项目33云南西力生物技术有限公司大规模综合性化合物库建设34华润赛科药业有限公司化学制剂国际化纵向一体化能力建设提升2012年生物育种能力建设与产业化项目拟支持单位公示情况表单位:万元序号项目承担单位项目名称1北京金色农华种业科技有限公司玉米工程化育种能力建设及重大新品种培育与开发2北京市中农良种有限责任公司玉米高效生物育种创新能力建设与产业化3北京奥瑞金种业股份有限公司玉米商业化育种能力建设及规模化繁育基地建设4天津天隆种业科技有限公司杂交粳稻生物育种平台建设与良种产业化5河北众信种业科技有限公司高白度、高抗白粉病、高产冬小麦邯麦116山西屯玉种业科技股份有限公司玉米新品种生物育种开发应用及产业化示范推广7内蒙古大民种业有限公司玉米生物育种能力建设与产业化8吉林省吉东种业有限责任公司生物育种能力建设与吉东系列玉米品种产业化9吉林吉农高新技术发展股份有限公司玉米生物育种能力建设及产业化发展创新10辽宁丹玉种业科技股份有限公司丹玉系列优质玉米育种创新能力建设与产业化11辽宁东亚种业有限公司辽宁玉米生物育种能力建设与产业化12黑龙江省龙科种业集团有限公司寒地粳稻新品种培育及产业化示范与推广13江苏省大华种业集团有限公司超级粳稻育种能力提升与产业化14江苏明天种业科技有限公司水稻、小麦生物育种能力建设与产业化15江苏神农大丰种业科技有限公司超高产优质多抗粳稻新品种选育及产业化开发16江苏金土地种业有限公司优质高产抗病扬麦系列新品种培育及扬麦18、扬辐麦4号产业化与推广应用17合肥丰乐种业股份有限公司主要农作物生物育种能力提升与重大新品种产业化18安徽荃银高科种业股份有限公司高产、优质杂交稻新品种新两优343产业化及水稻育种能力建设19安徽隆平高科种业有限公司杂交玉米育繁推一体化体系建设20江西现代种业有限责任公司高产高效优质多抗双季杂交水稻新品种的培育与产业化21山东天泰种业有限公司天泰种业玉米生物育种能力建设与产业化22山东冠丰种业科技有限公司玉米高效育种技术体系研究与新品种产业化开发利用23山东鲁研农业良种有限公司黄淮北部小麦育种能力与种业体系建设24山东登海种业股份有限公司高产玉米新品种培育与产业化开发25河南平安种业有限公司高产抗逆小麦生物育种及产业化应用26河南天存种业科技有限公司超高产、优质、多抗周麦系列新品种育、繁、推一体化27河南敦煌种业新科种子有限公司优质强筋新麦系列小麦新品种选育及其产业化28河南秋乐种业科技股份有限公司黄淮海优势粮食作物生物育种能力提升与育繁推一体化工程29湖北省种子集团有限公司高产优质水稻新品种育繁推一体化能力建设与产业化30湖北荆楚种业股份有限公司杂交水稻生物育种能力建设与新品种产业化31武汉武大天源生物科技股份有限公司高产、优质、多抗杂交水稻新品种培育及产业化32袁隆平农业高科技股份有限公司超级杂交稻育繁推一体化体系建设33湖南金健种业有限责任公司广适性两系杂交水稻新品种繁育及产业化34广东省金稻种业有限公司华南优质杂交水稻育种体系建设及其产业化35海南神农大丰种业科技股份有限公司高产优质多抗杂交水稻育制种产业化36四川国豪种业股份有限公司杂交水稻、小麦突破性新品种选育及配套制种技术创新和产业化示范37四川农大高科农业有限责任公司优质“抗逆型”杂交水稻新品种选育及其产业化示范工程38四川仲帮种业有限公司年产3500万公斤人工合成优质基因源育成的突破性系列小麦新品种产业化39新疆新实良种股份有限公司高产、优质、多抗玉米新品种培育及产业化40黑龙江垦丰种业有限公司玉米生物育种能力建设与产业化建设41中国种子集团有限公司水稻小麦生物育种能力建设与产业化  附件下载:  项目公示情况表(生物育种).xls  项目公示情况表(生物药).xls  项目公示情况表(化学药).xls
  • 第七届爱丁堡产品用户应用研讨会暨拉曼新品发布成功举办
    2019年7月23日至7月26日,北京怀柔美丽的雁西湖畔迎来了天美(中国)科学仪器有限公司(以下简称“天美(中国)”)第七届爱丁堡稳态/瞬态光谱和最新技术及应用研讨会暨显微共聚焦拉曼光谱仪RM5新品发布会。此次研讨会与新品发布会完美结合,迎来了全国光谱界各个领域近两百多位专家、学者莅临会议现场, 达到历史研讨会参会人数的巅峰,共同见证了爱丁堡一体化全自动显微拉曼光谱仪新品RM5全球重磅首发。    爱丁堡仪器多年来获得了广大科研工作者用户的青睐,得到行业内广泛的关注和支持。中国仪器仪表行业协会常务副理事长李跃光先生、中国仪器仪表学会分析仪器分会常务副理事长刘长宽先生、中国仪器仪表行业协会分析仪器分会秘书长曾伟先生、中国仪器仪表学会分析仪器分会光谱仪器秘书长清华大学邢志老师、中国物理学会光散射专业委员会主任/厦门大学任斌老师、中国物理学会光散射专业委员会副主任吉林大学赵冰老师、中国物理学会光散射专业委员会副主任/苏州大学姚建林老师、中国物理学会光散射专业委员会秘书长中山大学陈建老师、仪器信息网副总经理赵鑫先生以及分析测试百科网总经理卞丽萍女士等行业内领导以及天美(中国)总裁付世江先生、副总裁张海蓉女生、英国爱丁堡仪器公司全球首席执行官Dr. Roger Fenske 先生、英国爱丁堡仪器公司仪器研发主管Dr. Dirk Nather先生、英国爱丁堡仪器公司拉曼新品研发负责人Dr. Graeme McNay 先生等主办方领导均出席了此次新品发布会。  本次会议由天美(中国)副总裁张海蓉女士主持,爱丁堡仪器一体化全自动显微拉曼光谱仪新品RM5全球首发。 天美(中国)科学仪器有限公司副总裁 张海蓉女士 天美(中国)科学仪器有限公司总裁 付世江先生致辞爱丁堡仪器首席执行官Roger Fenske博士致辞    天美(中国)自1988年成立以来了经历了从代理、代工到自主研发的发展历程并于2013年收购英国爱丁堡仪器公司,天美对其的研发投入也呈逐年增长趋势。自被收购以来爱丁堡仪器不断推出新品,2014年初推出一体化瞬态稳态荧光光谱仪FS5,2015年推出升级款瞬态吸收光谱仪LP980,2017年推出瞬态稳态荧光新品FLS1000。此次重磅推出的RM5也是爱丁堡仪器酝酿多年的成果。新品选择在北京进行全球首发,体现了爱丁堡仪器对中国市场的重视。 中国仪器仪表行业协会常务副理事长李跃光致辞 中国仪器仪表学会分析仪器分会常务副理事长刘长宽致辞 仪器信息网副总经理赵鑫致辞  中国仪器仪表行业协会常务副理事长李跃光、中国仪器仪表学会分析仪器分会常务副理事长刘长宽、仪器信息网副总经理赵鑫分别致辞,各位在肯定天美多年来成绩的同时,也对爱丁堡仪器的拉曼新品充满了期待。 英国爱丁堡仪器显微共焦拉曼RM5全球发布会现场 新品揭幕仪式现场英国爱丁堡仪器公司仪器研发主管Dr. Dirk Nather-从荧光到拉曼爱丁堡仪器新光谱产品介绍 英国爱丁堡仪器公司拉曼新品研发负责人Dr. Graeme McNay-爱丁堡仪器RM5显微拉曼介绍 RM5发布会现场展示  会议上爱丁堡仪器仪器研发主管Dr. Dirk Nather以及拉曼新品研发负责人Dr. Graeme McNay先生分别介绍了爱丁堡公司由荧光到拉曼产的产品,以及新品一体化显微共焦拉曼光谱仪的特点。RM5具有市场上独一无二的真共焦设计,能实现超高的光谱分辨率、空间分辨率和灵敏度。爱丁堡仪器公司将一如既往地为客户提供世界一流的支持和服务。发布会现场,Dr. Graeme McNay先生还为用户现场进行RM5功能测试演示介绍。   新品发布会,还荣幸地邀请到拉曼领域的4位专家——厦门大学任斌老师、吉林大学赵冰老师、苏州大学姚建林老师以及中山大学陈建老师进行拉曼相关的专业报告。 厦门大学任斌教授——拉曼光谱仪器的现状和未来 吉林大学赵冰教授——表面增强拉曼散射技术及其在分析检测领域的应用探索 中山大学陈建老师——拉曼光谱的进展与应用苏州大学姚建林教授——表面增强拉曼光谱: 从基底调控到高灵敏度传感  用户研讨会议期间,荣幸地邀请到全国各地使用爱丁堡仪器的学者和专家到场进行专题报告,北京师范大学谢孟峡教授、中国科学院大学黄辉教授、长春光机所张家骅研究员、广东工业大学 霍延平教授、北京大学李娜教授、郑州大学李朝辉教授、中科院理化所陆珩高工、北京理工大学钟海正教授等8位学者专家均进行了精彩的报告。同时,爱丁堡仪器首席执行官Roger Fenske博士及仪器研发主管Dirk Nather博士,天美(中国)副总裁张海蓉女士以及分析市场部经理吕碧琪女士分别介绍了激光闪光光解技术、荧光热点应用、耦合高端附件的解决方案,天美创科分析产品线以及测试技巧等。 爱丁堡仪器首席执行官Roger Fenske博士——稳态瞬态荧光相关领域热点应用、爱丁堡仪器激光器产品及应用介绍、高端附件及耦合应用 英国爱丁堡仪器公司仪器研发主管Dirk Nather博士——激光闪光光解-技术及仪器回顾 天美(中国)科学仪器有限公司副总裁张海蓉女士——天美创科仪器(北京)有限公司分析产品线介绍 北京师范大学谢孟峡教授——分子光谱仪器的整体发展及展望 中国科学院大学黄辉教授——有机高分子半导体材料及其光电应用 长春光机所 张家骅研究员——LED荧光材料的研究 广东工业大学霍延平教授——有机光功能材料的设计、合成及其应用 北京大学李娜——荧光分析法在核酸检测中的应用郑州大学李朝辉教授——功能化荧光碳点精准制备及其细胞成像应用研究 中科院理化所陆珩高级工程师——荧光-瞬态吸收联用系统的搭建与应用北京理工大学钟海正教授——钙钛矿量子点的原位制备与集成应用研究 天美(中国)分析市场部经理吕碧琪女士——稳态瞬态荧光光谱仪操作及测试技巧分享  会议过程中,各位学者专家积极提问讨论报告内容,交流仪器使用心得。茶歇期间,纷纷参观墙报展示。   此外,会场现场还设置了应用维修咨询角,方便用户在会议期间进行应用操作等咨询。维修角一隅展示了爱丁堡2019年4月份最新发布的紫外可见光谱仪DS5样机。会议期间得到广泛用户的兴趣及关注。 爱丁堡仪器应用咨询角以及DS5紫外可见光谱仪展示  本次用户会收集的论文共138篇,根据投稿文章的单篇影响因子,与爱丁堡仪器相关度以及文章篇数合计影响因子等因素,评选出卓越、杰出及优秀奖。此外,第二届爱丁堡墙报成果展示活动共收集墙报27份,墙报奖鼓励及感谢投稿用户对爱丁堡仪器的支持。天美(中国)将始终秉承助力科研,为用户提供优质服务的初衷。2019年爱丁堡用户会墙报及论文评选结果:   为了提供更好的服务,促进爱丁堡仪器相关研究领域的研究成果及提供仪器使用经验分享平台,天美及爱丁堡公司每年都会如期举办爱丁堡稳态瞬态光谱最新技术及应用研讨会。回馈用户,助力科研,天美公司期待明年与您再次相聚。关于天美:  天美集团从事表面科学、分析仪器、生命科学设备及实验室仪器的设计、开发和制造及分销;为科研、教育、检测及生产提供完整可靠的解决方案。近年来天美集团积极拓展国际市场,先后在新加坡、印度、澳门、印尼、泰国、越南、美国、英国、法国、德国、瑞士等多个国家设立分支机构。公司亦先后收购了法国Froilabo公司、瑞士Precisa公司、美国IXRF公司、英国Edinburgh Instruments公司等多家海外知名生产企业和布鲁克公司Scion气相和气质产品生产线,以及上海精科公司天平产品线, 三科等国内制造企业、加强了公司产品的多样化。
  • 叶坚团队在光照安全剂量内实现拉曼光学信号穿透14 厘米肌肉组织的检测
    无创检测体内肿瘤病灶对于临床医学肿瘤诊疗至关重要。医学成像技术如计算机断层扫描、核磁共振或正电子发射计算机断层扫描等虽然能诊断体内深层病灶,但存在采集时间长、仪器昂贵或辐射剂量大等原因,更常用于术前检查。与之相比,光学检测和成像方法具有实时、高灵敏、非电离辐射、采集方便等优势,结合外源性造影剂可以提供生物体结构、功能和分子的精确信息,是肿瘤诊断的绝佳工具。但是,现有的肿瘤光学检测技术的进一步发展也面临着瓶颈:组织穿透深度较低,无法检测深层病灶。由于生物组织对光子强烈的散射和吸收作用(如图1),光在生物组织中的穿透深度受限一直是这个领域中的巨大挑战。例如,近红外区域肌肉组织的传输平均自由程只有1~2 mm,目前广泛使用的荧光成像技术的组织穿透深度通常只有几毫米。临床结果发现,基于吲哚菁绿的分子影像无法检测到距离胸膜深度超过1.3 cm的肺结节,容易造成假阴性。图1. 生物组织对光子的散射与吸收表面增强拉曼光谱(SERS)对金属纳米颗粒附近的分子的拉曼信号实现极大地增强,具有高特异性和高灵敏度等优点,非常适合用于生物光谱检测。为了获取更高的检测深度,已经报道了光源和探测器间具有一定空间偏移的空间偏移拉曼光谱装置。它利用了生物组织的高散射特性,即来自深层的光子到达表面时会有更大的横向偏移。空间偏移拉曼光谱抑制了表层的背景信号,因此提高了来自深层信号的信噪比。它的一种特殊形式是透射拉曼光谱,它将激光和拉曼探测器放置在样品的两侧。据报道,透射拉曼光谱技术可以实现具有高组织穿透能力的无创检测。尽管如此,透射拉曼光谱技术的最新水平仍未能满足实际生物医学应用的需求。首先,目前文献报道的透射拉曼光谱技术的检测深度或组织厚度仍远低于与人体相关的厚度值。例如,人类的腹背距离超过10 cm。然而,使用透射拉曼光谱技术穿透超过10 cm厚的体外组织或活体动物的可行性迄今尚未得到证实。其次,光子在透射拉曼检测中的传播过程以及测量因素如何决定信号尚不清楚。透射拉曼信号不仅受组织散射系数和吸收系数的影响,还可能与SERS纳米探针的亮度、病灶埋深、组织总厚度等因素有关。评估这些决定性因素之间的关系至关重要。第三,激光的安全性是光学模态临床转化中一个长期关注的问题。临床激光的光安全性通常由最大允许照射量来评估,即对暴露的身体表面造成损伤的风险可忽略不计的最高激光辐射水平。然而,目前大多数体内SERS研究使用的激光剂量远远高于光安全剂量限值,这在很大程度上阻碍了SERS技术的临床转化。图2. 使用透射拉曼装置和超亮SERS探针对小鼠深部肿瘤进行无创成像(示意图)以及透射拉曼光谱信号的理论计算为了解决本领域的上述重要问题,上海交通大学生物医学工程学院叶坚团队首先从透射拉曼光谱测量过程中拉曼光子传播的理论建模和计算入手,研究了实验参数(组织厚度、SERS纳米探针位置、纳米探针亮度、激光功率和光束尺寸)对透射拉曼光谱探测深度的影响(如图2)。理论计算表明,透射拉曼信号与信号源的埋深之间呈不对称的U型关系,说明病变位于组织中部时信号最弱,对透射拉曼信号的检测是最具挑战性的。而提高SERS纳米探针的亮度是增加检测深度/透射组织厚度最直接有效的途径。此外,光束尺寸的增大对深部病灶的透射拉曼检测强度几乎没有影响。因此,可以采用较大的激光束尺寸来降低功率密度。图3. 扩散光束照明的体外透射拉曼光谱检测基于这些发现,该团队设计制备了超亮SERS纳米探针与自制的透射拉曼装置相结合,开发了一个拉曼检测/成像系统。该系统具有以下优点:(1)深度检测能力,使用了低至单颗粒检测水平的超亮SERS纳米探针 (2)临床光安全,样品表面的激光功率密度低于安全光照剂量阈值。利用该系统,团队成功地在安全光照剂量内通过体外14cm厚的组织实现了对包埋在其中的SERS纳米探针的检测(图3),与目前已报道的透射拉曼光谱检测研究相比,穿透深度提高了约97%。进一步地,团队在安全光照剂量内实现了1.5 cm厚未剃毛活鼠体内深层SERS纳米探针的体内无创成像(图4),相比之下,传统的背散射拉曼成像无法获得显著信号。这项工作为透射拉曼光谱技术在体内非侵入性生物医学检查方面的发展提供了新的见解,证明透射拉曼光谱有望成为未来临床癌症诊断的可行工具。图4. 活体小鼠无创光安全透射拉曼光谱检测
  • 《纳米研究前沿分析报告》发布 拉曼、电镜等技术成主流分析手段
    日前,中科院科技战略咨询研究院国家纳米科学中心联合发布《纳米研究前沿分析报告》,报告内容显示,近年来,全球主要国家纳米技术研究投资不断加大,科研人员数量和相关企业数均大幅增加,在生物医药等新兴领域受到重视,并且纳米技术研究迈向新阶段,由单一的纳米材料制备和功能调控转向纳米技术的应用和商业化。  报告选择了“锂电池”“太阳能电池”“纳米发电机”“纳米药物”“纳米检测”“纳米仿生孔”“纳米安全性”“纳米催化”和“测量标准”9个前沿研究领域分别进行分析,其中,纳米检测研究主要围绕量子点、贵金属纳米簇、上转换材料等纳米探针等技术以及纳米生物传感器几个方面开展。纳米生物和医学检测技术的热点主要集中在用于分子影像诊断的纳米探针技术 在贵金属纳米簇纳米探针研究高被引论文主要以核苷酸作为保护模板合成荧光银纳米簇探针的研究,以增加其稳定性,并将其用于核苷酸、汞离子及蛋白等的生物检测。  在“测量表征”部分,报告指出,纳米测量表征技术主要有两个发展方向,即光干涉测量技术和扫描纤维测量技术。该领域的研究前沿共涉及高被引论文153篇,研究内容包括光谱测量研究、电子显微测量研究以及利用多种表征手段研究纳米材料的表面/界面等。其中光谱测量研究对超分辨成像、纳米尺度磁共振研究、表面等离激元共振(SPR)以及表面增强拉曼光谱(SERS)四个研究方向进行了分析,指出当前各研究技术主要进展及研究内容。此外,报告中指出,原位透射电子显微镜(insituTEM)技术实现了对物质在外部激励下的微结构响应行为的动态、原位实时观测。该方向的研究聚焦在利用原位透射电子显微镜技术对纳米电极材料的锂化和退锂化过程进行原位表征。报告全文如下:纳米研究前沿分析报告中国科学院科技战略咨询研究院国家纳米科学中心2017年8月  《纳米前沿分析报告》编写组  指导顾问  国家纳米科学中心刘鸣华  总体设计  中国科学院科技战略咨询研究院冷伏海边文越  国家纳米科学中心吴树仙  各国计划分析  中国科学院科技战略咨询研究院张超星  研究前沿解读  中国科学院科技战略咨询研究院王海名(锂电池、太阳能电池、测量表征)  中国科学院科技战略咨询研究院邢颖(纳米药物、纳米检测、仿生纳米孔、纳米安全性)  中国科学院科技战略咨询研究院边文越(纳米发电机、纳米催化)  数据分析化与可视化图谱  中国科学院科技战略咨询研究院李国鹏王小梅摘要  纳米技术是具有广泛应用前景的战略性前沿技术。本研究采用内容分析、文献计量、图谱可视化等分析方法,结合专家和领域情报人员的研究,对美国、英国、法国、德国、俄罗斯、欧盟、日本、韩国、印度、澳大利亚以及我国纳米技术的战略规划和发展布局进行了调研分析 基于高被引论文的共被引关系,形成纳米技术前沿科学图谱,揭示了纳米技术的前沿方向,对比了主要国家的高被引论文数量 并选择了“锂电池”“太阳能电池”“纳米发电机”“纳米药物”“纳米检测”“纳米仿生孔”“纳米安全性”“纳米催化”和“测量标准”9个前沿研究领域分别进行了分析解读。研究得出以下结论:  1.通过对比分析主要国家的纳米技术研发计划发现:(1)各国对纳米技术的信心普遍增强,资金投入和人员投入普遍加大 (2)各国将纳米技术列入促进国家经济发展和解决重要问题的关键技术领域,能源和生物医药等领域尤其受到重视 (3)纳米技术研发重心由最初单一的纳米材料制备和功能调控转向纳米材料的应用和商业化 (4)各国通过公共研发平台、产业园区等方式,促进产学研合作及与其他领域的融合 (5)各国纷纷开展环境、健康、安全和伦理、限制等方式,社会研究以及国际标准和规范的制定,促进纳米技术相关产业被社会接受 (6)各国普遍重视纳米技术的基础教育和高等教育。  2.基于科睿唯安公司EssentialScienceIndicators数据库中的11814个研究前沿,筛选出纳米领域研究前沿1391个,综合考虑论文的被引用情况和发表时间,遴选出41个热点前沿和37个新兴前沿。1391个研究前沿涉及高被引论文6639篇,美国和中国高被引论文数量遥遥领先于其他国家。  3.美国在“太阳能电池”“纳米发电机”“纳米药物”“纳米检测”“纳米仿生孔”“纳米安全性”和“测量标准”7个前沿研究领域中高被引论文数量排名第一,在“锂电池”和“纳米催化”中高被引论文数量排名第二。我国在“锂电池”和“纳米催化”2个研究领域中高被引论文数量排名第一,在“太阳能电池”“纳米发电机”“纳米药物”“纳米检测”“纳米安全性”5个研究领域中排名第二,在“测量标准”中排名第四,在“纳米仿生孔”方面还有待提高。  4.我国在纳米科技领域已形成一批达到世界领跑水平的优势研究方向和优秀团队。例如中科院化学所、南开大学、华东理工大学、北京大学等机构在太阳能电池领域,中科院大连化物所、中科院上海高等研究院和上海科技大学等机构在高效合成低碳烯烃领域,均取得突出成果。  综观纳米研究的前沿分布和变化趋势,我们相信:纳米科技正在深入到科技与社会的变革领域,向绿色、健康等国际前沿和国家需求的大方向发展,中国在世界竞争格局中逐渐占据优势地位,并具有改变未来发展秩序的潜力。  由于数据研究和专业水平的限制,本报告可能有些观点有待商榷,恳请各位专家读者批评指正。  《纳米研究前沿分析报告》编写组  2017年7月  北京一主要国家纳米研究计划分析  2001年,美国率先制定了《国家纳米技术计划》,英国、德国、俄罗斯、欧盟、中国、日本、韩国、印度、澳大利亚等国家随后也制定了本国或本地区的纳米技术发展计划。进入本世纪第二个十年,各国纷纷对原有计划进行了更新和调整。  纵观各国纳米技术研发计划,既有共性又有各自的特色和侧重。共性之处至少包括以下6点:(1)对纳米技术的信心普遍增强,投资力度普遍加大,核心科研人员数量和相关企业数均大幅增加 (2)将纳米技术列入促进国家经济发展和解决关键问题的关键技术领域,在能源和生物医药等领域尤其受到重视 (3)研发重心由最初单一的纳米材料制备和功能调控转向纳米材料的应用和商业化,纳米技术的研究走向了新的阶段 (4)通过公共研发平台、产业园区等方式,促进产学研合作及与其他领域的融合,缩短从“提案”到“产业化”的时间 (5)开展EHS(环境、健康、安全)和ELSI(伦理、限制、社会课题)研究以及国际标准和规范(ISO、IEC)的制定,促进纳米技术新型产业被社会接受 (6)重视纳米技术的基础教育和高等教育。  在各自特色和侧重方面,首先各国计划的总体方向和实现目标不尽相同。作为纳米创新战略的领先者,美国的纳米战略和研究目标更为具体,近几年先后制定了关于碳纳米管研究、纳米纤维素商业化及纳米技术在水资源的可持续利用等使命导向型的研究计划。同时,其战略规划更致力于通过多学科融合解决一些重大挑战问题,例如2015年发布了《纳米技术引发的重大挑战:未来计算》项目。日本的战略规划强调利用纳米技术“尖端化”和“融合化”的已有成果,将那些能够应对社会需求的纳米技术进一步体系化,促进课题解决型研究的发展。韩国的战略规划在继续重视战略性纳米技术基础研究的前提下强调促进纳米技术产业化,实现信息技术融合型新兴产业、未来发展动力、整洁便利环境、健康长寿及安全放心的社会5大国家战略技术目标。德国的纳米研究计划将研究重点放在了对现有研究成果的有效转化上,希望借此能提高德国企业的竞争力。欧盟近几年的纳米技术战略计划侧重于石墨烯的研发和应用上,尤其是其在能源领域的应用。澳大利亚的纳米战略计划希望在已有研究实力基础之上实现能源、环境、健康、国家安全及振兴制造业等重大挑战性问题的解决。至于中国,除国家自然科学基金委外,其它相关机构没有设立单独针对纳米科学和技术的全谱规划。国家自然科学基金委的规划更偏重于基础研究,重在纳米制造和测量及机理/机制的研究,部分规划涉及应用领域,如能源、医药、环境等,但多数处于应用研究的最前端,离真正的商业化或者产业化还有较长距离。  其次,各国计划中具体研究方向/领域也存在着显著的区别。本文选取了生物、环境、能源、器件与制造、测量、仪器设备、标准与安全7个领域进行比较分析,发现如下特点。  1)生物领域:英国偏重于生物纳米技术的产业化,如建立纳米纤维的生产平台,设计纳米工厂等 中国较重视碳纳米材料的生物应用及具有免疫应答的生物医用材料的开发 澳大利亚偏重于人体仿生纳米器件的研究 印度希望利用纳米粒子开发抗虫害植物品种。俄罗斯、德国、韩国及欧盟等把纳米植入材料作为其重要的研究方向 美国、俄罗斯、澳大利亚、日本及印度等把纳米药物的靶向输送列为重点支持方向 美国、日本、德国等高度重视医学成像。  2)环境领域:欧盟和德国将CO2的捕获和利用作为重要的研究方向,英国更为关注纳米材料对环境的毒性研究,日本把放射性物质的去除技术作为其战略方向之一,韩国较为重视大气净化纳米催化剂研究,中国较为重视极端环境材料的研发。美国、俄罗斯、英国、澳大利亚、日本等高度重视纳米材料水处理技术。  3)能源领域:美国在纳米储能材料领域较为重视锂电池固体聚合物电解质、热自发电池等的研发,在纳米发电材料领域较为重视多孔固体氧化物燃料电池电解质及光伏发电增强材料的研发。欧盟重视柔性电池、轻型电存储及储氢系统的研发以及发展包括渗透能发电在内的新型可再生能源。俄罗斯较为重视太阳能电池、重型陶瓷磁铁及替代能源材料的研发,英国将研发重点放在了钙钛矿型电池模块化上,日本强调对高温超导输送电的研究,韩国主要部署了柔性电极、智能窗户及隔热元件等研究方向,澳大利亚较为重视安全动力电池和太阳能电池的研发,中国较为重视热电材料和长续航动力电池的研究。  4)器件与制造领域:美国、俄罗斯和欧盟都将纳米传感器的研发列为其战略研究方向,美国和中国都很重视芯片的研发,欧盟和中国都将柔性智能器件、非易失性存储器列入研究方向。美国较为重视软物质制造技术,俄罗斯较为重视基于忆阻器的电子元件,欧盟较为重视基于石墨烯的集成电路、等离子体光开关及晶体管的研发,中国较为重视极低功耗器件和电路、3D打印、硅基太赫兹技术等。  5)测量领域:美国关注异质材料的表征,欧盟重视选择性单分子探测,俄罗斯强调原子分辨率的材料表面成像系统,中国将重点研发具有极限分辨能力的表征和测量技术。  6)仪器设备领域:欧盟和韩国在柔性显示器方面均有战略部署。美国、德国、欧盟、韩国、澳大利亚等重视功能探测器/传感器(如分子探测器、光电探测器、感应传感器)研究。欧盟较为重视利用太赫兹技术的相关器件的研发,德国则较为重视危险物质探测和救援人员防护设备的研发,俄罗斯较为重视对纳米机器人的研究,中国将纳米绿色印刷和纳米刻蚀作为重要的研究方向。  7)标准与安全领域:美国强调了对石墨烯的监管及其对基因等的影响,德国重视应用纳米技术时的必要保护措施及对食品材料的创新研究,韩国提出要研究感染性生物物质检测与监测,中国更为重视纳米领域应用的重要标准和检测技术。美国、德国、韩国、中国关于纳米标准与安全领域的战略部署均涉及纳米材料的生物安全技术研究。二国际纳米研究前沿分析  (一)数据、方法论及可视化图谱  科睿唯安公司EssentialScienceIndicators(ESI)数据库基于高被引论文(Top1%)之间的共被引关系,聚类形成若干高被引论文簇,每一簇包括研究主题相同或相近的若干篇高被引论文,形成一个“研究前沿”。本报告以ESI数据库中的11814个研究前沿为基础,通过文献检索、专家遴选等方法筛选出和纳米研究相关的研究前沿1391个,涉及高被引论文6639篇。ESI数据获取时间为2016年1月,高被引论文发表时间为2008-2015年。  为了可视化展现纳米研究前沿在全领域研究前沿中的分布,本报告以研究前沿为基本单元,基于文本向量空间相似性计算了研究前沿间的相似性,然后用OpenOrd布局算法将研究前沿映射到二维空间,得到基于研究前沿的科学全景图谱(图1)。图谱中的每个点代表一个研究前沿,研究前沿的相似度越高则点的距离越近。通过不同颜色区分研究前沿中纳米领域论文比例的高低。本报告发现,一般比例达到60%以上才能归为纳米领域研究前沿。图1基本反映了纳米研究前沿在全领域研究前沿中的分布情况。  本报告对6639篇高被引论文的通讯作者国别情况进行了统计,如表1所示,美国和中国分居前两位,遥遥领先于其他国家。  国家纳米科学中心组织专家对1391个研究前沿进行了命名。本报告按照“纳米制造”“纳米能源”“纳米生物”“纳米测量”对其进行分类,结果如表2所示,可视化图谱如图2所示。  本报告采用文献计量学方法从1391个纳米研究前沿中遴选出热点前沿41个和新兴前沿37个(详见附录)。热点前沿的遴选主要考虑前沿的施引文献数量。根据表1中的分类,对每个类(包括“其他”类)中的研究前沿按照施引文献总量进行排序,提取排在前10%的最具引文影响力的研究前沿,再根据高被引论文出版年的平均值重新排序,找出那些“最年轻”的研究前沿。每个类分别选出10个热点前沿(不足10个,取全部前10%),共计41个热点前沿。新兴前沿的遴选主要考虑组成前沿的高被引论文的时效性。首先选取高被引论文平均出版年在2014年1月之后的研究前沿,然后根据总被引频次从高到低排序,选取被引频次在60次以上的研究前沿,共计37个新兴前沿。  (二)研究前沿分析解读  本报告从“纳米能源”“纳米生物”“纳米制造”“纳米测量”四个大类中选择了“锂电池”“太阳能电池”“纳米发电机”“纳米药物”“纳米检测”“纳米仿生孔”“纳米安全性”“纳米催化”和“测量标准”9个前沿研究领域进行分析解读。每个领域包括若干个研究前沿。  1锂电池  锂电池领域的研究前沿共涉及高被引论文413篇,研究内容主要围绕锂离子电池、聚合物锂电池、锂离子电池表征研究等。如表3所示,中国在该领域的高被引论文数量最多,具有显著的优势,美国和新加坡的高被引论文数量分列第2、3位。  (1)锂离子电池  a.负极材料  硅基材料由于具有高化容量、相对较低的充放电平台及储量丰富等优点,是目前负极材料的研究热点之一。在该研究方向上,斯坦福大学崔毅团队表现突出,设计制备了核壳、空心硅纳米球、中空硅纳米管、硅纳米线阵列等不同结构,进一步优化了其电化学性能。美国西北大学黄嘉兴研究团队的表现也较为抢眼,其研究聚焦在利用石墨烯改进硅基负极材料的相关性能。  常温下,锗拥有比硅更高的电子电导率和锂离子扩散率,因此锗是高功率锂离子电池负极材料强有力的候选者。目前,研究人员尝试制备各种锗纳米结构材料以改进其电极性能。韩国学者Park等获得了零维的空心锗纳米颗粒以及三维的多孔锗纳米颗粒,显示出较好的循环性能。  金属锡作为锂离子电池负极材料时的理论容量高达994mAh/g,但其容量易迅速衰减、循环性能差。近年来研究人员开发出一系列纳米颗粒、纳米管、纳米片、纳米纤维、多孔结构等多种形貌的锡氧化物的合成与制备方法,显著改善了其循环性能和倍率性能。中国科学院、南京师范大学、上海交通大学、浙江大学等在该研究方向表现较为突出。  二氧化钛是有望替代石墨电极的锂离子电池理想负极材料。近年来,研究人员围绕不同形貌纳米结构的TiO2负极材料进行了大量的研究工作。新加坡南洋理工大学楼雄文研究团队在该方向表现突出,通过将TiO2和高导电性的石墨烯复合,获得了具有较高的可逆比容量、优异的循环和倍率性能的复合材料。复旦大学、中科院金属所、上海交通大学等均在该方向也取得了若干突破。  氧化铁由于其理论容量高、资源丰富、价格便宜等优势吸引了研究人员的极大关注。新加坡南洋理工大学楼雄文研究团队对α-Fe2O3应用于锂电池负极材料进行了大量研究,团队制备的α-Fe2O3纳米管、α-Fe2O3纳米盘,其中空和多孔的结构一方面增加了储锂空间,提高了嵌锂容量,另一方面对充放电过程中电极材料的体积变化均有缓解作用,从而显示出较优异的电化学性能。  其他获得了较多研究的可用作锂离子电池负极材料的金属氧化物还包括氧化钼、铜氧化物、氧化钴、氧化锰等。研究人员通过制备纳米结构的过渡金属氧化物、与导电聚合物复合、与金属复合等改善电极材料的电化学性能。浙江大学涂江平教授团队、新加坡南洋理工大学楼雄文团队、中科院物理所李泓研究员团队等均发表了多篇高被引研究论文。  石墨烯具有很高的杨氏模量和断裂强度,同时还具有很高的电导率和热导率、优异的电化学性能以及易功能化的表面,这些特点都使石墨烯成为锂离子电池负极材料的首先研究材料。中国在该领域表现突出,主要研究机构有南开大学、复旦大学、中科院化学所、国家纳米科学中心、中科院上海硅酸盐所、上海大学、浙江大学等。国外方面,美国西北大学、新加坡南洋理工大学、澳大利亚卧龙岗大学等也在该研究领域表现活跃。  二维MoS2纳米片作为锂离子电池负极材料时显示了较高的电化学储锂容量和较好的循环性能。中国研究人员在该领域较为活跃,浙江大学陈卫祥教授研究团队通过多种手段制备了MoS2/石墨烯复合材料并用作锂离子电池负极材料,不仅具有较高的可逆容量,而且其循环稳定性和倍率性能也十分优异。  b.正极材料  最具代表性的正极材料LiFePO4是目前锂离子电池正极材料研究的热点领域,研究人员致力于研究利用碳包覆、导电金属离子包覆、金属离子掺杂和电极材料纳米化等方法提高LiFePO4的性能。改性后LiFePO4的放电容量、高倍率放电性能、循环性能均获得了不同程度的提升。中国科学院、复旦大学、中南大学等国内研究机构在该领域表现活跃。  c.隔膜材料  该方向的高倍引论文集中在系统研究包含二氧化硅、三氧化二铝涂层的聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯等新型锂离子电池隔膜材料对锂离子电池的容量、循环性能和倍率放电性能的影响方面。韩国在该研究方向表现较为突出。  d.机理研究  随着锂离子电池研究的日益兴起,对锂离子电池电极材料机理的探索也愈发受到关注和重视。美国桑迪亚国家实验室黄建宇(已经全职加入燕山大学)研究团队在该领域的表现较为突出。浙江大学、中国科学院等在该领域也发表了多篇高被引论文,但多为合作研究。  e.柔性锂离子电池  中科院金属所、半导体所、中国科技大学、北京大学、中南大学、中山大学等在该方向的研究主要聚焦在利用石墨烯泡沫为集流体装载氧化铁和钛酸锂等材料改进柔性锂离子电池的性能以及开发基于碳纳米管的柔性电极材料等。  (2)锂硫电池  锂硫电池具有巨大理论容量和能量密度优势,但在实际应用中还存在室温下的电导率极低、充放电过程中正极硫材料容易流失等技术瓶颈。清华大学张强教授研究团队在锂硫电池领域表现最为突出,提出具有自分散特性的石墨烯-碳纳米管杂化物、柱撑石墨烯等纳米碳材料担载活性材料,进而获得高面容量的高效正极。加拿大滑铁卢大学Nazar团队、斯坦福大学崔毅团队、德克萨斯大学奥斯丁分校Manthiram团队较为活跃。  (3)锂空气电池  锂空气电池的能量密度预计高达600Wh/kg,但面临稳定性、效率、实用性和安全性等挑战。麻省理工学院YangS.H.研究团队通过化学气相沉积过程为存储固体氧化锂提供了更多孔隙,因此提升了锂空气电池的能量密度 开发出Au-Pt合金纳米催化剂,将锂空气电池的充放电效率提升至77%。  2太阳能电池  太阳能电池领域的研究前沿共涉及高被引论文516篇,研究内容主要围绕量子点敏化太阳能电池、有机太阳能电池、无机太阳能电池等。如表4所示,美国在该领域的高被引论文数量最多,中国位列第二,与美国的差距较小。韩国、英国在高被引论文数量方面处于第二梯队,与美国和中国相比有明显差距。  太阳能电池按照制作材料和发展历程可以分成三代:第一代太阳能电池主要是单晶硅和多晶硅的硅基太阳能电池 第二代太阳能电池主要是非晶硅和多元化合物的薄膜太阳能电池,如GaAs、CdS、CdTe、铜铟镓硒等材料 第三代太阳能电池同时具有绿色环保、成本低廉、转化效率高等特点,主要包括有机聚合物太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点敏化太阳能电池和钙钛矿太阳能电池等。  (1)量子点敏化太阳能电池  量子点敏化太阳能电池(QDSCs)因其制备成本低、工艺简单及量子点本身的优异性能(如尺寸效应、多激子效应)等优点,近年来受到广泛关注。加拿大多伦多大学SargentE.H.研究小组、美国国家可再生能源实验室NozikA.J.研究小组以及华东理工大学钟新华教授团队在该方面较为突出。2012年,Sargent小组实现了迄今为止红外量子点电池的最高能量转化效率7%。2013年,华东理工大学钟新华课题组合成了基于CdSeTe的量子点,获得了高达6.36%的光电转换效率。2015年,该团队通过对TiO2/CdSeTe表面依次沉积ZnS和SiO2,获得8.21%的认证效率。  (2)有机太阳能电池  a.钙钛矿太阳能电池  2013年以来,以钙钛矿相有机金属卤化物(CH3NH3PbX3(X=Cl、Br、I))作为吸光材料的薄膜太阳电池(简称钙钛矿太阳电池,PSCs)因其兼具较高的光电转换效率和潜在极低的制备成本等优点引起学术界的高度关注?PSCs光电转化效率的快速提高使得PSCs被Science评为2013年十大科学突破之一?  瑞士洛桑联邦理工学院Grä tzelM、牛津大学Snaith,H.J.、韩国成均馆大学ParkN.G.等研究团队在钙钛矿太阳能电池领域取得了一系列重大成果,目前在PSCs研究领域处于领先地位。2011年韩国成均馆大学Park课题组优化了TiO2表面和钙钛矿的制作工艺,将PSCs效率提高到6.5%?2012年牛津大学Snaith课题组提出了“介孔超结构太阳电池”的概念,使PSCs效率首次达到10.9%?2013年,Grä tzel课题组和牛津大学Snaith课题组将PSCs效率提高到15%和15.4%?年仅30余岁的牛津大学青年科学家Snaith也因此被Nature评为2013年十大科学人物之一。和英国、瑞士、韩国等相比,中国在该研究方向的高被引论文相对较少。  b.染料敏化太阳能电池  20世纪60年代,德国科学家Tributseh等首次发现了染料吸附在半导体上在一定条件下能产生电流,成为染料敏化太阳能电池的重要基础。  瑞士洛桑联邦理工学院的Grä tzelM为染料敏化太阳能电池领域的发展做出了一系列重要贡献。2011年,Grä tzel等制备出光电效率为12.3%的电池 2014年,课题组再次刷新染料敏化太阳能电池效率,达13%。除此之外,Grä tzel研究团队在染料光敏化剂、电极等方面也取得了一系列重大成果。中国研究人员在该领域也有突出表现,代表性的研究团队包括中国海洋大学唐群委团队、中山大学匡代彬团队、中科院长春应化所王鹏团队、大连理工大学马廷丽团队等。唐群委研究团队在导电聚合物方面做了很多有意义的工作,采用基于高氯酸掺杂的聚苯胺纳米颗粒制成染料敏化太阳能电池用对电极,获得了大于7%的光电转化效率。匡代彬研究团队在特殊形貌TiO2在染料敏化太阳能电池中的应用以及光电极研究方向取得了一系列成果。2009年,王鹏课题组率先研制出转化效率达9.8%的染料敏化太阳能电池。  c.聚合物太阳能电池  与硅基太阳能电池相比,聚合物太阳能电池具有器件结构简单、重量轻、可低成本大规模制备等突出优点。根据受体情况,聚合物太阳能电池可以划分为基于富勒烯受体的聚合物太阳能电池、基于非富勒烯小分子受体的聚合物太阳能电池、全聚合物太阳能电池等。  基于富勒烯的聚合物太阳能电池的研究主要集中在以受体材料C60衍生物PCBM和给体材料导电聚合物聚己基噻吩(P3HT)混合作为光活性层而形成的体相异质结结构。英国帝国理工学院、美国能源部、加州大学系统、斯坦福大学、中科院化学所李永舫院士等在该研究方向表现活跃。  发展高性能的非富勒烯受体是有机太阳能电池领域的挑战性难题。中国和美国是非富勒烯聚合物电池研究方向的主要研究国家。北京大学占肖卫团队率先提出了稠环电子受体的概念,设计合成了一系列高性能有机稠环电子受体材料,取得了一系列重大突破。2015年,该课题组报道了效率高达6.8%的非富勒烯聚合物太阳能电池。2016年,该团队报道的电池效率达9.6%,刷新了世界最高效率。中科院化学所侯建辉团队也是该研究方向最为活跃的研究团队之一。2016年,该研究团队在小面积非富勒烯型聚合物太阳能电池器件(13mm2)中取得了创纪录的11.2%的能量转换效率,使非富勒烯型聚合物太阳能电池效率达到了富勒烯受体的最好水平。  在全聚合物太阳能电池方面,中科院化学所李永舫团队表现活跃。2015年,该团队将全聚合物太阳能电池的能量转换效率提高到8.27%。  除上述外,2016年,南开大学陈永胜研究团队利用寡聚物材料的互补吸光策略构建了一种具有宽光谱吸收特性的叠层有机太阳能电池器件,实现了12.7%的光电转化效率,创造了当时文献报道的有机/高分子太阳能电池光电转化效率的最高纪录。  (3)无机太阳能电池  a.表面等离激元(surfaceplasmon)增强太阳能电池  加州理工学院AtwaterH.A.研究团队是该研究方向的主要开拓者。2010年,AtwaterH.A.等指出在保证活性层厚度不增加的情况下等离激元纳米结构存在三种有效提高活性层吸收的光捕获策略。基于上述光捕获策略,表面等离激元太阳能电池己取得了很大进展,短路电流密度、功率转换效率等参数均实现了大幅提升。  b.化合物薄膜太阳能电池  薄膜太阳能电池的种类较多,主要类型包括碲化镉、砷化镓、铜铟硒(CIS)、铜铟镓硒(CIGS)、铜锌锡硫(CZTS)等薄膜太阳能电池。2010年,德国太阳能和氢能研究中心研究的铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池的光电转化率达到20.3%。2011年,美国国家可再生能源实验室研制的小面积GaAs薄膜太阳能电池实现了28.3%的光电转换效率。在该研究方向,美国的研究实力较为突出,知名研究机构包括加州大学系统、IBM公司、劳伦斯伯克利国家实验室等 中国科学院、香港中文大学、华东师范大学等国内机构也表现活跃。  3纳米发电机  纳米发电机领域的研究前沿共涉及高被引论文有32篇,研究内容主要分布在摩擦纳米发电机和压电纳米发电机两个研究方向。如表5所示,该领域的高被引论文基本都来自美国,其中25篇来自美国佐治亚理工学院教授、中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林院士。  发电机原理主要有电磁、压电、热电和静电四种类型。纳米发电机主要采用压电和静电(即摩擦)两条技术路线。在纳米发电机发展过程中,王中林院士做出了重要开创性贡献。2006年,王中林课题组首次报道了压电纳米发电机,利用压电极化电荷和所产生的随时间变化的电场来驱动电子在电路中的流动。2012年,王中林课题组首次报道了摩擦纳米发电机,利用两种不同材料接触所产生的表面静电荷所导致的随时间变化的电场来驱动电子的流动。迄今为止,摩擦纳米发电机已发展至四种工作模式(垂直接触-分离、水平滑动、单电极、独立层),输出功率密度从每平方米3.67毫瓦飙升至300多瓦,可将日常环境中的各种机械能转化为电能,作为微纳电源为微小型设备供电,作为自驱动传感器用于健康监测、生物传感、人机交互等。最近,王中林课题组致力于将摩擦纳米发电机用于收集海洋能,并首次用于设备仪器(质谱仪)中。除了应用研究,王中林院士还论证了纳米发电机的理论源头来自于麦克斯韦的位移电流的第二项,并由此推导出压电纳米发电机和摩擦纳米发电机的基本输运方程。  压电纳米发电机虽然发明较早,但过低的输出电流限制了其发展和应用。核心材料从最初的ZnO纳米线,正在朝BaTiO3、PZT等钙钛矿型材料、PVDF聚合物材料、MoS2等二维材料等方向发展,结构既有一维纳米线、纳米纤维,也有二维平面薄膜。  4纳米药物  纳米药物领域的研究前沿共涉及高被引论文488篇,研究内容主要围绕纳米药物载体与药物递送、肿瘤治疗纳米药物、抗菌治疗纳米药物等。如表6所示,在高被引论文数量方面,美国最多,中国排名第二,美国和中国的表现明显优于其他国家。  近年来,纳米材料和纳米技术越来越多地进入到临床应用阶段。经临床实践证实,根据纳米材料对肿瘤细胞和肿瘤组织靶向性的特性设计出的纳米药物能明显改善肿瘤治疗。其中,肿瘤光热治疗技术作为一种新型的治疗策略,已经在肿瘤治疗方面引起了高度关注。早期的光热治疗主要通过高热量来直接破坏、消除肿瘤细胞。近年来很多研究者发现这些纳米材料产生的热除具有直接杀伤肿瘤细胞的作用外,还可通过抑制肿瘤转移、克服化疗耐药从而发挥抗肿瘤作用。目前研究较多的光热材料以金纳米材料为主,研究内容主要围绕金纳米棒、金纳米笼等金纳米材料的肿瘤光热治疗,及光声成像-光控释放-光热治疗化疗等纳米金多手段多功能的诊疗一体化研究。2008年,美国佐治亚理工学院El-SayedMA团队利用金纳米棒对小鼠鳞状上皮细胞癌进行等离激元光热治疗,论文被引521次。2012年,国家纳米科学中心陈春英和吴晓春团队把介孔二氧化硅包被的金纳米棒用于肿瘤的成像、化疗和热疗,论文被引395次。其他知名机构包括美国德克萨斯大学安德森癌症中心、美国华盛顿大学以及我国东华大学、苏州大学、哈尔滨工程大学和南京大学等。  纳米药物载体与药物递送方向近年发展迅速。主要用于药物载体的纳米材料包括纳米脂质体、聚合物胶束、纳米囊和纳米球、纳米磁性颗粒、介孔二氧化硅纳米粒等。氧化石墨烯具有良好的生物相容性、易于表面功能化,其巨大的比表面使它具有超高载药率。2008年美国斯坦福大学戴宏杰教授团队率先报道了利用氧化石墨烯作为难溶性含芳香结构抗癌药物的载体,其具有良好的水溶性,可用于难溶性药物的增溶,并可有效杀伤肿瘤细胞。两篇相关论文分别被引用达1789和1533次。其中介孔二氧化硅因多孔性、比表面积大、便于修饰性、毒性低等特点,得到广泛应用,具有极大的发展前景。相关核心论文主要围绕介孔二氧化硅的合成、特性及癌症治疗等生物医药应用。主要研究团队包括美国加州大学洛杉矶分校ZinkJeffreyI.和NelAndreE.团队、美国西北大学StoddartJ.Fraser团队、中科院理化所唐芳琼团队、芬兰埃博学术大学SahlgrenCecilia团队、美国新泽西州立大学MinkoTamara团队、美国爱荷华州立大学Vivero-EscotoJuanL.团队、福州大学杨黄浩团队、新加坡南洋理工大学ZhangQuan和ZhaoYanli团队等。其中NelAndreE.团队关于siRNA修饰的负载抗癌药物的介孔二氧化硅纳米输运体系以克服肿瘤多重耐药性的研究被引用455次。  脂质体近年来也是给药系统研究领域中的研究热点,已经在许多方面显示出其潜在的应用价值,知名研究机构包括美国哈佛大学、美国德州大学奥斯丁分校、澳大利亚哥廷理工大学以及我国南京大学等。  5纳米检测  纳米生物和医学检测领域的研究前沿共涉及高被引论文325篇,研究内容主要围绕量子点、贵金属纳米簇、上转换材料等纳米探针技术以及纳米生物传感器。如表7所示,在高被引论文数量方面,美国最多,中国排名第二,美国和中国的表现明显优于其他国家。  纳米生物和医学检测技术的热点主要集中在用于分子影像诊断的纳米探针技术。纳米探针具有影像信号强度大、靶向效果好、代谢动力学可控等显著的优点。近年来,基于贵金属纳米材料(金、银等纳米颗粒)、量子点、上转换荧光纳米颗粒的荧光纳米探针迅速发展,成为纳米生物医学检测领域的前沿热点。  在贵金属纳米簇纳米探针研究方向上,高被引论文主要研究以核苷酸作为保护模板合成荧光银纳米簇探针,以增加其稳定性,并将其用于核苷酸、汞离子及蛋白等的生物检测。美国佐治亚理工学院DicksonRobertM.团队、美国阿拉莫斯国家实验室MartinezJenniferS.团队和中国科学院长春应用化学所汪尔康院士团队在该研究方向较为突出。  在量子点纳米探针研究方向上,美国海军实验室生物分子科学工程中心MattoussiHedi、MedintzIgorL.团队的高被引论文主要研究量子点共振能量转移,斯坦福大学戴宏杰团队和中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所王强斌团队的高被引论文主要研究Ag2S量子点应用于近红外影像,福州大学池毓务团队的高被引论文主要研究功能化碳量子点,南开大学严秀平团队的高被引论文主要研究ZnS量子点。  在纳米生物传感器研究方向上,斯坦福大学鲍哲南团队、加州大学伯克利分校JaveyAli团队、首尔大学PangChanghyun团队、中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张珽团队等主要研究用于电子皮肤压力传感的生物传感器,美国西北太平洋国家实验室林跃河团队、康涅狄格大学RuslingJamesF团队、中国西南大学袁若团队、清华大学李景虹团队、南京大学朱俊杰团队等主要研究免疫生物传感器。  6仿生纳米孔  仿生纳米孔道领域的研究前沿共涉及高被引论文45篇,研究内容主要集中在利用纳米孔进行生物大分子分析识别的基础研究和应用研究。如表8所示,美国在该领域具有非常显著的研究优势,高被引论文有23篇,超过了总数的一半 英国和德国分别有8篇和4篇高被引论文,分列2、3位 中国只有1篇高被引论文。  上世纪90年代,科学家提出了将单链DNA拉过蛋白孔,检测碱基穿过时电导的微小改变,进而实现纳米孔DNA测序的设想。进入21世纪后,越来越多的科研人员致力于该领域研究,让纳米孔测序成为现实,研究成果也逐步向商业实用方向迈进。开发的纳米孔类型主要包括生物纳米孔和固态纳米孔等,测序主要包括核酸测序(主要是DNA测序)和蛋白质分析等。  生物纳米孔利用天然生物学通道,如α-溶血素结构和耻垢分支杆菌孔蛋白A(MspA)等。牛津纳米孔技术(OxfordNanpore)公司BayleyHagan团队开发了可商业化的α-溶血素生物纳米孔。2009年,该公司发表论文《单分子纳米孔DNA连续碱基测序》,实现了碱基连续测定,准确度平均为99.8%。该文被引用677次,是本领域被引频次最高的论文。此后,牛津纳米孔技术公司推出了商业化的纳米孔测序仪——MinION和GridION。基于纳米孔的单分子DNA读取技术不再需要光学检测和同步的试剂洗脱过程,也被称为第四代测序技术,相比更早的测序技术有着更快的数据读取速度和更大的应用潜能。  2010年,美国华盛顿大学的JensGundlach首次证明,耻垢分支杆菌孔蛋白A可用于DNA测序,并与阿拉巴马大学微生物学家MichaelNiederweis合作证明MspA孔隙结合“棘轮系统”便可读取短DNA序列。2012年,该团队又一次利用MspA和噬菌体Phi29聚合酶相结合,实现单核苷酸的分辨率和DNA易位控制,该成果推动了长期以来生物纳米孔遇到的两个主要障碍的解决。同年,美国加州大学圣克鲁兹分校MarkAkeson团队也利用MspA和Phi29聚合酶相结合,使DNA正向和反向棘轮以每秒2.5-40个核苷酸的速度通过纳米孔实现实时单核苷酸分辨率的检测。  生物纳米孔在稳定性、持久性等方面存在不足,难以满足持续的大规模测序的需求。随着微加工技术的不断进步,固态纳米孔应运而生。人工制备的固态纳米孔具有孔径稳定、物化性能良好、具有低成本、高读长、易集成等的优点,被认为是下一代纳米孔技术。固态纳米孔的材料主要是石墨烯、氮化硅、硅、金属氧化物等。  石墨烯在检测DNA上具有出色的潜力。哈佛大学JeneGolovchenko团队和美国麻省理工学院的研究人员2010年在nature上发表论文证实石墨烯可以制成人工膜材料进行DNA测序,指引了石墨烯纳米孔DNA检测的方向。哈佛大学JeneGolovchenko团队制备了与DNA分子的直径紧密匹配的石墨烯纳米孔,发现其对DNA具有非常好的灵敏度和分辨率。荷兰代尔夫特技术大学科维理纳米科学研究所的Dekker,C团队将石墨烯薄片放置在氮化硅膜的微孔上并使用电子束在石墨烯中钻出纳米尺寸的孔来获得纳米孔。在其他仿生纳米孔材料方面,德国慕尼黑工业大学、美国哥伦比亚大学的研究人员利用氮化硅修饰纳米孔,阿根廷拉普拉塔国立大学的研究人员利用聚(4-乙烯基吡啶)大分子构建块修饰固态纳米孔,瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员将亚纳米厚度的单层或几层厚的剥离的二硫化钼(MoS2)固定在氮化硅纳米孔上,均可以改善DNA的分析。  同时,纳米孔的检测物范围也不断扩大,从DNA发展到RNA、蛋白质、金纳米颗粒和有毒分子等的分析。如牛津大学BayleyHagan团队、美国加州大学圣克鲁兹分校MarkAkeson团队和荷兰代尔夫特技术大学科维理纳米科学研究所的Dekker,C团队等利用生物纳米孔开展蛋白检测,研究的重点是蛋白质解折叠和易位问题。此外,美国宾夕法尼亚大学Drndic,M和Wanunu,M团队利用薄的纳米孔快速检测小RNA分子。英国东英吉利大学利用牛津纳米孔技术公司开发的MinION纳米孔平台测序鉴定细菌抗生素抗性岛的位置和结构。  7纳米安全性  纳米安全性领域的研究前沿共涉及高被引论文157篇,研究内容主要围绕纳米物质和生物体及环境的相互作用,着重研究纳米物质的物理化学特性等与生物学毒性效应之间的关系。如表9所示,美国在该领域的高被引论文数量最多,有59篇,明显高于其他国家 中国在该领域的高被引论文数量排在第2位,有25篇。  碳纳米管、介孔二氧化硅、石墨烯等纳米材料在医学检测、纳米药物递送、纳米治疗等方面开辟了新的应用途径。同时,关于其生物安全性、毒性的研究也逐渐引起关注。该领域研究前沿的高被引论文的主要分为两个研究方向:纳米材料对人体健康的风险研究和纳米材料的环境风险研究。健康风险研究主要围绕肺毒性、皮肤毒性、细胞毒性、生物相容性等,关注的主要纳米物质包括碳纳米管、纳米锌、纳米银、石墨烯、介孔纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和纳米金等。环境风险研究主要围绕环境释放、环境归趋、生态毒理学、生物降解、植物吸收等。  纳米银的毒性作用研究包括纳米银颗粒的细胞毒性、遗传毒性、发育毒性、炎症反应及毒性作用机制,纳米银在生物体内的分布动力学,纳米银对癌细胞系增殖和凋亡的影响等。新加坡国立大学ValiyaveettilS教授团队2009年发表的论文《银纳米粒子对人体细胞的细胞毒性和遗传毒性》被引用1153次。此外,韩国环境及商品检测研究所、美国空军研究实验室、荷兰国家公共卫生和环境研究院等研究机构也有高被引论文贡献。  碳纳米管的安全性研究包括单壁/多壁碳纳米管的生物相容性、体内分布循环、细胞内吞、慢性毒性、间皮损伤和致癌性、毒性的影响因素(如长度、尺寸依赖性)等。2008年,苏格兰爱丁堡大学DonaldsonK团队研究发现石棉状长碳纳米管可能导致小鼠产生一种以往由石棉引起的恶性间皮瘤,该论文被引用1329次。此外,美国斯坦福大学、麻省理工大学和美国国家职业安全卫生研究所、德国巴斯夫公司和拜耳公司、我国北京大学等也有高被引论文贡献。  介孔二氧化硅材料的生物安全性研究包括介孔二氧化硅纳米材料的生物相容性、生物分布、细胞毒性和溶血活性的影响因素(如尺寸、形状、表面效应)等,中科院理化所唐芳琼团队表现较为突出。  纳米金颗粒的体内分布研究主要集中在金纳米颗粒在生物体内的分布、累积及粒径和表面电荷等影响因素研究,主要研究机构包括德国环境健康研究中心等。  纳米材料释放进入环境的估算与环境影响评价研究包括纳米材料在环境多介质中的分布、在环境中的排放、归趋建模等,主要研究机构包括瑞士联邦材料科学与技术实验室等。  氧化石墨烯的毒性作用及安全性评价研究集中在氧化石墨烯的毒性作用与生物安全性研究方面,来自中国和美国的研究机构比较活跃。  8纳米催化  纳米催化领域的研究前沿共涉及高被引论文303篇,研究内容围绕纳米催化剂的制备和应用展开。如表10所示,我国在该领域的高被引论文数量排名第一,所占份额超过1/3,反映出我国近年来在纳米催化领域具有较强的研究优势。美国的高被引论文数量排名第二,所占比例接近1/4。其余国家高被引论文数量相对较少。  纳米催化剂通常由活性组分和载体两部分组成。常见的活性组分包括金属(及其化合物)、半导体、碳基材料(石墨烯、碳纳米管、石墨相C3N4等)等。尺寸、形貌、结构、组成等是影响活性组分催化活性的重要因素。出于成本考虑,活性组分的总体研究趋势是在保证活性的前提下,尽量减少贵金属的使用,用储量丰富、价格低廉的普通金属或者非金属材料替代贵金属。常用的载体包括氧化物(SiO2、TiO2、Fe3O4等)、碳基材料(石墨烯、碳纳米管、石墨相C3N4等)、多孔材料(沸石、介孔材料、金属有机框架化合物等)等。载体不仅为活性组分高度分散提供了表面,而且还可以参与催化过程,例如促进光生电荷分离等。对于多孔载体,孔道的限域可以起到择形催化作用。由于易于分离回收,磁性可回收载体近年发展迅速。  纳米催化的特点介于均相催化和非均相催化之间。中科院大连化物所张涛院士团队首次发现单原子催化剂具有与均相催化剂相当的活性,从实验上证明单原子可能成为沟通均相催化与多相催化的桥梁。  纳米催化的反应类型大致分为传统催化、电催化和光催化三类。在传统催化中,C1化学占据重要位置,包括费托合成、甲烷转化、CO氧化、CO2还原、甲醇氧化等。近年来,我国C1化学取得一系列重大突破。中科院大连化物所包信和院士团队构建了硅化物晶格限域的单中心铁催化剂,成功地实现了甲烷在无氧条件下选择活化,一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品。包信和院士团队还利用自主研发的新型复合催化剂,创造性地将煤气化产生的合成气高选择性地直接转化为低碳烯烃,乙烯、丙烯和丁烯的选择性大于80%,突破了费托合成低碳烯烃选择性最高58%的极限。中国科学院上海高等研究院和上海科技大学联合科研团队自主研发了暴露面为{101}和{020}晶面的Co2C纳米平行六面体结构催化剂,实现了温和条件下(250oC、1~5个大气压)合成气高选择性直接制备烯烃,低碳烯烃选择性可达60%,总烯烃选择性高达80%以上,烯/烷比可高达30以上。  在电催化中,燃料电池和金属-空气电池的阴极氧还原反应是研究重点之一。铂是重要的氧还原反应电催化剂。受铂成本高等缺点影响,催化剂一方面朝着减少铂的用量方向发展,采用二元或三元合金的形式,例如Pt-Fe、Pt-Co、Pt-Fe-Cu等。另一方面朝着非铂催化剂方向发展,例如钯及其合金,以及氮掺杂的碳材料(石墨烯、碳纳米管)等。电解水是另一类重要的电催化反应,新型析氢催化剂包括硫化钼化合物(MoS2、MoS3等)、氮掺杂的碳纳米管封装的金属催化剂等,新型析氧催化剂包括氮掺杂的石墨烯等。美国斯坦福大学戴宏杰团队制备的Co3O4/氮掺杂石墨烯电催化剂同时具有很高的氧还原和析氧活性,文章被引次数超过1900次。二氧化碳的转化也是研究热点,中国科学技术大学谢毅院士团队采用新型钴基电催化剂,将二氧化碳高效清洁转化为液体燃料,得到国际同行高度评价。  在光催化中,水和空气中污染物的降解是研究重点之一,常用的催化剂包括TiO2等半导体、BiOX(X=Cl,Br,I)、Ag/AgX(X=Cl,Br,I)、石墨相C3N4等。二氧化碳还原制甲烷、甲醇等碳氢燃料正处于研究热点,在减少温室气体的同时还可提供替代能源,常用催化剂包括TiO2等半导体、Ag/AgX(X=Cl,Br,I)、金属有机框架化合物、石墨烯、石墨相C3N4等。光解水一直是光催化研究的重要课题,国家纳米科学中心宫建茹研究员和武汉理工大学余家国教授合作制备的石墨烯负载CdS光解水制氢催化剂很受高度关注,文章被引次数超过1000次。  9测量表征  纳米测量表征技术主要是指纳米尺度和精度的测量技术。近十几年来,随着测量技术的飞速发展,至今已经出现了多种可以实现纳米测量的技术和仪器。近期纳米级测量技术主要有两个发展方向,即光干涉测量技术和扫描显微测量技术。  纳米测量表征领域的研究前沿共涉及高被引论文153篇,研究内容包括光谱测量研究、电子显微测量研究以及利用多种表征手段研究纳米材料的表面/界面等。如表11所示,美国在该领域的高被引论文数量最多,德国和英国分列第2、3位,中国在高被引论述数量方面与美国相比有明显差距。  (1)光谱测量研究  a.超分辨成像  近年来随着超分辨荧光显微术的兴起,研究人员研制了多种突破衍射极限的超分辨光学显微镜,分辨率可达约20nm左右,某些情况下甚至可小于2nm。这些超分辨显微镜主要分为两类:一类以StefanW.Hell发明的受激辐射耗尽(STED)显微镜为代表,通过调制光照明方式来实现超分辨 另一类是基于单分子定位的超分辨显微镜,通过对具有光开关功能的荧光基团进行单分子成像和定位而实现,光活化定位显微术(PALM)技术、随机光学重构显微术(STORM)技术、荧光活化定位显微术(fPALM)技术均是这一技术方向的研究热点。2014年诺贝尔化学奖授予发展超分辨率荧光显微成像技术的3位科学家,分别是美国霍华德· 休斯医学研究所教授EricBetzig(PALM技术)、德国马克斯普朗克生物物理化学研究所教授StefanW.Hell(STED技术)和美国斯坦福大学教授WilliamE.Moerner。  b.纳米尺度磁共振研究  当前通用的磁共振谱仪受制于探测方式,其成像分辨率仅为毫米级。纳米尺度弱磁探测技术将磁共振技术的研究对象推进到单分子,成像分辨率提升至纳米级。  2008年,德国斯图加特大学Wrachtrup团队和美国哈佛大学Lukin团队首次报道了利用金刚石中的氮-空位色心(NV)进行纳米尺度弱磁探测的工作,开创了纳米测磁研究方向。此外,哈佛大学Yacoby研究团队、Walsworth研究团队,中国科技大学杜江峰研究团队均是该方向中最为活跃的研究团队。2008年以来,杜江峰研究团队陆续取得了微波场的百纳米级分辨率矢量重构、绘制世界首张单个生物分子的磁共振谱等重大研究突破。  c.表面等离激元共振(SPR)  光(或电磁波)与金属纳米粒子相互作用能够在纳米尺度范围聚焦很强的电磁能量,突破传统光学中的衍射极限,即表面等离激元共振(SPR)现象。该方向的研究主要集中在氧化钨、硫化铜、硒化铜、金纳米颗粒、多种胶体纳米颗粒的表面等离激元共振和局域表面等离激元共振性质研究以及基于表面等离激元光镊系统对金属纳米颗粒和生物分子的稳定捕获和动态操控能力研究等。  d.表面增强拉曼光谱(SERS)  当分子接近或吸附在贵金属纳米材料表面时,其拉曼信号能被放大多个数量级,因此近年来表面增强拉曼光谱(SERS)作为一种快速、灵敏的检测技术已获得广泛认可。该方向的研究主要聚焦在基于纳米材料(主要是金纳米粒子)的拉曼基底的研发以及SERS在生物检测领域的应用。美国杜克大学和西班牙维戈大学在该方向研究较为活跃。  (2)电子显微测量研究  原位透射电子显微镜(insituTEM)技术实现了对物质在外部激励下的微结构响应行为的动态、原位实时观测。该方向的研究聚焦在利用原位透射电子显微镜技术对纳米电极材料的锂化和退锂化过程进行原位表征。美国能源部桑迪亚国家实验室黄建宇(已经全职加入燕山大学)研究团队在该研究方向非常活跃。黄建宇等人首次实现了在透射电子显微镜下搭建锂离子电池体系,研究纳米线在锂化过程中的形貌变化和作为锂离子电池电极的锂化机理。此外,桑迪亚国家实验室LiuXiaoHua团队、佐治亚理工朱廷研究团队等也是该领域中的重要研究队伍。三总结  本报告通过纳米领域各国发展规划调研和文献计量分析,结合领域情报人员的研究,得出以下发现。  1.通过对比分析美国、英国、法国、德国、俄罗斯、欧盟、日本、韩国、印度、澳大利亚以及我国的纳米技术研发计划,发现各国规划具有以下共同之处:(1)对纳米技术的信心普遍增强,投资力度普遍加大,核心科研人员数量和相关企业数均大幅增加 (2)将纳米技术列入促进国家经济发展和解决关键问题的关键技术领域,在能源和生物医药等领域尤其受到重视 (3)研发重心由最初单一的纳米材料制备和功能调控转向纳米材料的应用和商业化,纳米技术的研究走向了新的阶段 (4)通过公共研发平台、产业园区等方式,促进产学研合作及与其他领域的融合,缩短从“提案”到“产业化”的时间 (5)开展EHS(环境、健康、安全)和ELSI(伦理、限制、社会课题)研究以及国际标准和规范(ISO、IEC)的制定,促进纳米技术相关产业被社会接受 (6)重视纳米技术的基础教育和高等教育。  2.基于科睿唯安公司EssentialScienceIndicators(ESI)数据库中的11814个研究前沿,通过文献检索、专家遴选等方法筛选出和纳米研究相关的研究前沿1391个,涉及高被引论文6639篇(2008-2015年)。在高被引论文数量方面,美国和中国分居前两位,遥遥领先于其他国家。综合考虑论文的被引用情况和发表时间,从1391个纳米研究前沿中遴选出41个热点前沿和37个新兴前沿。  3.选择了“锂电池”“太阳能电池”“纳米发电机”“纳米药物”“纳米检测”“纳米仿生孔”“纳米安全性”“纳米催化”和“测量标准”9个前沿研究领域进行分析解读(每个研究领域包括若干研究前沿)。在高被引论文数量方面,美国在“太阳能电池”“纳米发电机”“纳米药物”“纳米检测”“纳米仿生孔”“纳米安全性”和“测量标准”7个研究领域中排名第一,在“锂电池”和“纳米催化”中排名第二。我国在“锂电池”和“纳米催化”2个研究领域中排名第一,在“太阳能电池”“纳米发电机”“纳米药物”“纳米检测”“纳米安全性”5个研究领域中排名第二,在“测量标准”中排名第四,在“纳米仿生孔”中未进入前五。  4.我国在纳米科技领域已形成一批达到世界领跑水平的优势研究方向和优秀团队。例如,(1)太阳能电池:中科院化学所侯建辉研究员团队2016年在小面积非富勒烯型聚合物太阳能电池器件中取得了创纪录的11.2%的能量转换效率,使非富勒烯型聚合物太阳能电池效率达到了富勒烯受体的最好水平 南开大学陈永胜教授团队2016年创造了文献报道的有机/高分子太阳能电池光电转化效率的最高纪录12.7% 华东理工大学钟新华教授团队2016年创造了量子点太阳能电池11.6%的效率纪录 此外北京大学占肖卫教授团队、中科院化学所李永舫院士团队等也非常突出 (2)C1化学:中科院大连化物所包信和院士团队成功实现了甲烷在无氧条件下选择活化,一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品 包信和院士团队还将煤气化产生的合成气高选择性地直接转化为低碳烯烃 中科院上海高等研究院和上海科技大学联合科研团队实现了温和条件下合成气高选择性直接制备烯烃。
  • 科研人员制备稳定钙钛矿纳米晶体,可使LED灯成本更低/寿命更长
    据外媒报道,发光二极管(LED)是照明行业的无名英雄。它们运行效率高,散发的热量少,持续时间长。现在,科学家们正在研究一种新材料以使LED在消费电子、医药和安全领域的应用变得更有效且寿命更长。来自美国能源部(DOE)阿贡国家实验室、布鲁克海文国家实验室、洛斯阿拉莫斯国家实验室和SLAC国家加速器实验室的研究人员报告称,他们已经为此类LED制备了稳定的钙钛矿纳米晶体。来自中国台湾地区的研究院也在这项研究中做出了贡献。钙钛矿是一类具有特殊晶体结构的材料,具有吸光和发光的特性,在一系列节能应用中非常有用,包括太阳能电池和各种探测器。虽然钙钛矿纳米晶体是一种新型LED材料的主要候选材料,但在测试中证明其不稳定。研究小组将纳米晶体稳定在多孔结构中,这种多孔结构被称为金属有机框架,简称MOF。基于地球上丰富的材料并在室温下制造,这些LED有朝一日可能会使成本更低的电视和消费电子产品以及更好的伽马射线成像设备,甚至是用于医学、安全扫描和科学研究的自供电X射线探测器。“我们通过将钙钛矿材料封装在MOF结构中来解决其稳定性问题,”DOE用户设施办公室Argonne的奈米材料中心(CNM)的科学家Xuedan Ma说道,“我们的研究表明,这种方法使我们能大幅提高发光纳米晶体的亮度和稳定性。”美国洛斯阿拉莫斯大学前J. R. Oppenheimer博士后Hsinhan Tsai补充称:“在MOF中结合钙钛矿纳米晶体的有趣概念已经以粉末形式被证明,但这是我们首次成功地将其集成为LED的发射层。”之前试图制造纳米晶体LED的尝试被纳米晶体降解回不需要的体积相所阻碍,这使其失去了纳米晶体的优势并削弱了它们作为实用LED的潜力。大块物质由数十亿个原子组成。像钙钛矿这样的材料在纳米阶段是由几个到几千个原子组成的,因此表现不同。在他们的新方法中,研究小组通过在MOF的矩阵中制造纳米晶体来稳定纳米晶体,就像网球被铁丝网夹住一样。他们使用框架中的铅节点作为金属前体,卤化物盐作为有机材料。卤化物盐的溶液中含有甲基溴化铵,它跟框架中的铅反应并在基体中的铅核周围组装纳米晶体。由于基质会使纳米晶体保持分离,所以它们不会相互作用和降解。这种方法是基于一种解决方案涂层的方法,比目前广泛使用的用于制造无机LED的真空处理要便宜得多。MOF稳定的LED可以制造出明亮的红色、蓝色和绿色光以及每种光的不同色调。洛斯阿拉莫斯国家实验室综合纳米技术中心的科学家Wanyi Nie说道:“在这项工作中,我们首次证明了在MOF中稳定的钙钛矿纳米晶体将创造出各种颜色的明亮、稳定的LED。我们可以创造不同的颜色、提高颜色纯度并提高光致发光量子产量,这是一种衡量材料发光能力的指标。”该研究小组使用先进光子源(APS)--DOE位于阿贡的科学用户设施办公室--进行时间分辨X射线吸收光谱分析,这项技术使他们能发现钙钛矿材料随时间的变化。研究人员能跟踪电荷在材料中移动的过程并了解光发射时发生的重要信息。“我们只能通过APS强大的单个X射线脉冲和独特的时间结构来实现这一点,”阿贡X射线科学部的小组负责人Xiaoyi Zhang说道,“我们可以追踪带电粒子在微小钙钛矿晶体中的位置。”在耐久性测试中,该材料在紫外线辐射、热和电场下表现良好且不会降解并失去其光探测和发光效率,这是电视和辐射探测器等实际应用的关键条件。
  • 采用ACQUITY UPLC H-CLASS系统对氯雷他定及其相关物质进行分析
    开发方法时采用ACQUITY UPLC H-CLASS系统方法相比目前的HPLC方法约快5倍,且可获得与之等同甚至更加优化的的数据结果。 这一系统为实验室进行USP法定HPLC方法提供了理想的解决方案, 为探索如何将现有方法转化成更经济有效的UPLC方法开辟了途径.目标 成功地将分析氯雷他定的HPLC测定方法转换至ACQUITY UPLC H-CLASS系统, 再转换成UPLC优化方法。背景 对药物和药品的检验,通常是检测杂质和相关物质及药品活性物质(API)含量,以确保药品的安全有效性。美国药典对这些物质法定的检测方法通常是采用长柱的HPLC,运行时间较长。针对氯雷他定和氯雷他定片(这是一种用于治疗过敏的抗组胺药物),对于相关物质(RS)的分析,USP方法采用4.6mmx15cmL7柱,以1.0mL/min流速等度洗脱,时间约为20min。氯雷他定相关物质分析的第二个方法(指定为检测2)通过一个不同的综合途径,采用4.6mmx25cm L1柱,以1.2 mL/min流速梯度洗脱,时间为50min,以便分离其中一种杂质。对一个实验室来说,分析时间的缩短都将显著降低实验室的分析成本。解决方案 USP提供的方法严格按照法规中的描述,用传统的HPLC系统(AllianceHPLC系统配置一个2998光敏二极管阵列检测器)。整个分析在ACQUITY UPLC H-CLASS系统上运行。比较这两种方法的结果(保留时间重现性,相关保留时间和杂质峰),证明了ACQUITY UPLC H-CLASS系统在执行这类检测方法方面, 较之传统HPLC的性能等同,甚至略胜一筹. 使用仪器自带的ACQUITY UPLC柱转换计算器可将HPLC方法无缝转换成UPLC方法。采用这种全新的计算方法,可分析整个样品集,其结果(保留时间重现性,相关保留时间和杂质峰)与HPLC结果相比较:可大幅降低运行时间,将等度洗脱的20min缩短至4min, 在ACQUITY H-CLASS系统上运行HPLC方法所得到的结果比传统HPLC系统(图1)上所得到的结果更优化。 图1.Alliance HPLC系统上运行HPLC分别与 ACQUITY UPLC H-CLASS系统上运行HPLC和运行UPLC 所得到的氯雷他定及其相关物质色谱图的比较小结 用于分析氯雷他定及其相关物质所使用的HPLC方法成功地在沃特世 ACQUITY UPLC H-CLASS系统上重现。该系统上得到的数据与Alliance HPLC系统相同,符合USP方法的要求。 借助于ACQUITY UPLC 柱转换计算器,检测方法可转换成ACQUITY UPLC H-CLASS系统上的UPLC方法。这种全新的UPLC方法比目前的HPLC方法快约5倍,获得同样的甚至更加优化的数据。更快捷地获得高质量的数据,增强实验室的生产力并降低单个样品的成本. 沃特世ACQUITY UPLC H-Class系统为实验室进行USP法定HPLC方法提供了理想的解决方案, 为探索如何将现有方法转化成更经济有效的UPLC方法的技术平台开辟了途径.
  • “测量方法标准制修订中精密度试 验设计与统计方法”培训班12.14开课啦
    目前,测量方法标准在制修订中通常涉及精密度的内容,国家标准、行业标准主要有“允许差”和“重复性限、再现性限”两类精密度的表述方法。为科学、合理地给出测量方法精密度,国际标准化组织发布了ISO 5725《测量方法与结果的准确度(正确度和精密度)》系列标准,我国等同采用ISO 标准,颁布了GB/T 6379系列标准。该系列标准的第2 部分GB/T 6379.2-2004《测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第2 部分:确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法》,系统介绍了测量方法正确度与精密度的基本概念,给出了一些通过协同实验室间试验获得测量方法精密度的数值估计的试验设计中应遵循的原则,提供了组织和进行测量方法精密度的试验的程序,测量方法精密度试验的数学模型和统计方法等。  为帮助测量方法标准制修订及使用人员更加深入理解GB/T 6379.2-2004《测量方法与结果的准确度(正确度和精密度)第2 部分:确定标准测量方法重复性与再现性基本方法》标准,在测量方法标准制修订过程中,运用GB/T 6379.2-2004,确定测量方法精密度的重复性限和再现性限参数或函数关系,提升制修订测量方法标准的水平,CSTM 科学试验领域标准委员会秘书处与全国分析检测人员能力培训委员会秘书处拟定于2021 年12 月14 日举办“测量方法标准制修订中精密度试验设计与统计方法”培训班。参加本次培训班学习并通过考核的学员,可取得CSTM“测量方法标准制修订中精密度试验设计与统计方法”培训证书。  本次培训班具体安排如下:  一、组织机构  CSTM 科学试验领域标准委员会秘书处  全国分析检测人员能力培训委员会秘书处  二、培训对象  各相关单位的测量方法标准制修订人员及标准使用人员。  三、培训及研讨内容  1、GB/T 6379.2-2004《测量方法与结果的准确度(正确度和精密度)第2部分:确定标准测量方法重复性与再现性基本方法》标准解读   2、测量方法标准制修订中精密度试验设计与统计案例解析及经验分享   3、互动答疑。  四、授课时间及形式  1、培训时间:2021 年12 月14 日9:00-17:00  2、培训方式:腾讯会议(在线)  五、培训专家  罗倩华,女,工学博士。1990 年毕业于吉林大学环境科学系环境化学专业,现为钢研纳克检测技术股份有限公司正高级工程师,一直从事冶金材料分析方法研究和标准制修订等工作。现为全国钢标准化技术委员会钢铁及合金化学成分测定分技术委员会秘书长,组织和承担国际标准、国家标准、冶金行业标准和团体标准的制修订100 余项,曾获得冶金科学技术奖一等奖和二等奖。  六、收费标准及付款方式  1、培训费:1500 元/人  2、付款方式:  汇款至下列帐号:  单位名称:中关村材料试验技术联盟  开户行:中国工商银行北京新街口支行  银行帐号:0200002909200227889  微信及支付宝支付二维码:  注: 请在提交培训回执表后及时付款, 付款后将转账凭证发送至邮箱(training@analysis.org.cn)。  七、报名方式  1、参加人员请将《培训报名回执》填写完毕发送至邮箱:  training@analysis.org.cn,收到邮件“您的邮件已收到,稍后答复”视为秘书处收到了  报名申请 工作日24 小时内未收到回复,请联系工作人员,联系电话:010-62182851。  2、《培训报名回执表》(附件一)请于12 月10 日之前发送至上述邮箱。  3、秘书处收到贵方所付本次培训的培训费,视为报名成功。  八、联系方式  联系电话:  王爽:010-62182851 13381073503  许康:010-62182851 18601075050  邮箱:training@analysis.org.cn  CSTM 科学试验领域标准委员会秘书处  全国分析检测人员能力培训委员会秘书处附件1:培训报名回执.docx
  • 中央改革办秘书局丁国文副局长莅临禾信参观考察
    2014年3月30日,中央改革办秘书局丁国文副局长一行莅临广州禾信分析仪器有限公司参观考察,禾信公司创始人周振博士及技术团队陪同介绍。 参观现场   中央改革办秘书局丁国文副局长一行参观了禾信公司的研发、生产基地,周振博士介绍了禾信公司自主生产研发的质谱系列产品:“PM2.5在线源解析质谱监测系统”、“挥发性有机物(VOCs)在线污染源识别质谱监测系统”以及“大气气溶胶消光仪”等产品。禾信公司的“PM2.5在线源解析质谱监测系统”,可在1小时内直接得到污染来源信息,作为大气PM2.5在线动态污染源解析的高效、可靠手段,在我国的大气环境监测、环境研究等领域中发挥重要的不可替代作用。参观过程中,丁国文副局长详细询问了禾信的发展历程、人才培养、科学资金投入情况等一系列问题,并就国家科技基金的投入问题做了简单的交流。_________________________________________________________________________关于广州禾信分析仪器有限公司  禾信公司成立于 2004 年,是集质谱仪器研发、制造、销售及技术服务为一体的国家级高新技术企业。注册资金4000 万元,研发场地6000 平方米。  通过八年努力,掌握高分辨垂直引入式飞行时间质谱分析器、电喷雾离子源、电子轰击离子源、真空紫外光电离源、大气压基质辅助激光解析离子源、大气压差分真空接口、膜进样以及质谱专用高速数据采集卡等具有自主知识产权的质谱核心技术和飞行时间质谱仪器全套装配工艺;通过ISO9001:2008质量管理体系认证。产品研发得到国家“863”计划、国家重大科学仪器设备开发专项、国家火炬计划以及多项省市级科技攻关重点项目的支持。在国内率先实现质谱仪器产品自主正向开发。  禾信公司向环境科学、冶金工业、气象、科学研究等领域提供商品化质谱仪器以及技术服务,2012年实现首台质谱仪器出口美国。近年来,质谱仪器销售额连创新高实现数量级增长,入选 2012年中国优秀创业投资项目。
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