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生命科学研究离不开各式各样的模式生物，模式生物由于其结构简单、生活周期短、培养简单、基因组小等特点，在生物医学等领域发挥重要作用。模式生物作为材料不仅能回答生命科学研究中Z基本的生物学问题，对人类一些疾病的ZL也有借鉴意义。常见的模式生物有真菌中的酵母，低等无脊椎动物中的线虫，昆虫纲的果蝇，鱼纲的斑马鱼，哺乳纲的小鼠以及植物中的拟南芥。

高内涵系统不仅仅适用于各种各样的细胞模型，对各种小型的模式生物也非常友好，通过将这些模式生物做一些预处理，放在微孔板中，我们就可以用高内涵系统来拍摄和分析它们。本期和下期，我们将隆重介绍高内涵与这些模式生物的故事。

酵 母

常用于模式生物的酵母有两个物种：出芽酵母和裂殖酵母，以出芽酵母为例，其细胞为球形或者卵形，直径5–10μm。其繁殖的方法为出芽生殖。使用高内涵系统，可以观察和分析酵母的世代周期、蛋白定位等。

实验一

Hoechst 33342 染色酵母活细胞，通过63倍水浸式物镜拍摄酵母细胞，高内涵分析软件Harmony自动识别酵母细胞，PhenoLOGIC人工智能算法区分出芽细胞：

实验二

酵母细胞器相关蛋白的标记，红色标记整个酵母细胞，绿色为不同细胞器，高内涵分析软件Harmony可识别不同的细胞器结构，分析其荧光强度、形态学参数和纹理参数[1]。

下图为突变体中蛋白定位发生变化[1]。

斑马鱼

斑马鱼也是成熟且常见的模式生物，常用于疾病研究中。斑马鱼成鱼体长5cm左右，幼鱼0.5-2cm，全身透明。一般首先对斑马鱼进行麻醉，再进行高内涵拍摄。

实验一

斑马鱼曲度的研究，毒性处理或一些基因突变会导致斑马鱼的曲度发生变化，高内涵分析软件Harmony可分析斑马鱼的轴向长度、曲率、弯曲角度等参数：

实验二

斑马鱼血管研究，斑马鱼全身透明，一直以来都是非常好的心血管研究模式生物，通过20倍水浸式物镜（NA1.0）对斑马鱼血管进行成像，高内涵分析软件Harmony可通过一系列算法识别荧光标记的斑马鱼血管结构，也可对血管结构做3D重构，分析血管长度、荧光强度等参数：

参考文献

1.Yeast Proteome Dynamics from Single Cell Imaging and Automated Analysis. Cell. 2015 Jun 4;161(6):1413-24. doi: 10.1016/j.cell.2015.04.051.

关于珀金埃尔默：

珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案，助力科学家、研究人员和临床医生解决Z棘手的科学和YL难题。凭借深厚的市场了解和技术专长，我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在，我们拥有12500名专业技术人员，服务于150多个国家，时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭，改善人类生活质量。2018年，珀金埃尔默年营收达到约28亿美元，为标准普尔500指数中的一员，纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息，请访问www.perkinelmer.com.cn。

       高内涵系统不仅仅适用于各种各样的细胞模型，对各种小型的模式生物也非常友好，通过将这些模式生物放在微孔板中，我们就可以用高内涵系统来拍摄和分析它们。本期，我们将继续介绍高内涵与这些模式生物的故事。

拟南芥

拟南芥为两年生草本，一般可长到7-40厘米，是植物学Z为常见的模式生物。其幼苗、根、茎、叶、原生质体均可在高内涵上进行自动成像和分析。

实验一

高内涵用于研究活体拟南芥全叶组织中膜运输的调节，40倍水浸式物镜对拟南芥叶片进行多层扫描，使用高内涵分析软件Harmony识别膜泡转运体，统计其数目、荧光强度、定位等参数[2]（如下图）。

秀丽隐杆线虫

秀丽隐杆线虫在遗传与发育生物学、行为与神经生物学、衰老与寿命、人类遗传性疾病都有非常重要的贡献，成虫体长为1mm，通身透明。一般首先对秀丽线虫进行麻醉，再进行高内涵拍摄。

实验一

分析不同药物处理后秀丽线虫的数量和荧光强度，10倍物镜拍摄多个视野，高内涵分析软件Harmony识别不同线虫，计数并分析线虫的荧光强度[3]（如下图）。

小型藻类

藻类的生长、繁殖与水体环境密切相关，常作为水体污染指示物，用于对水体的实时监测中。小型藻类可放置于微孔板中，通过离心使其贴底，从而进行高内涵的拍摄，根据研究内容不同，一般采用20倍-63倍水浸式物镜进行成像。很多研究中通过对叶绿体的成像来判断藻类的状态，成像过程需要设置针对叶绿素自发荧光特殊的检测方法，即通过设定激发光和发射光，定义一个新的通道（excitation 460-490nm，emission 655-705nm）。

实验一

藻类用于检测水质污染，本研究中，模拟微塑料水质污染，检验裸藻的生长状态，采用20倍水浸式物镜(NA 1.0) 进行成像，绿色为微塑料，红色为叶绿素。（如下图）

生长状态不好的裸藻叶绿素荧光强度减弱，形态发生变化。（如下图）

左图为Harmony软件识别裸藻细胞，中间图为通过形态区分形态正常的梭状裸藻（红色）和因毒性变圆的裸藻（绿色），右图为通过荧光强度区分死亡裸藻（绿色）和存活裸藻（红色）。

参考文献

2.High-throughput confocal imaging of intact live tissue enables quantification of membrane trafficking in Arabidopsis. Plant Physiol. 2010 Nov;154(3):1096-104. doi: 10.1104/pp.110.160325. Epub 2010 Sep 14.

3.Expanding the Biological Application of Fluorescent Benzothiadiazole Derivatives: A Phenotypic Screening Strategy for Anthelmintic Drug Discovery Using Caenorhabditis elegans. SLAS Discov. 2019 Aug;24(7):755-765. doi: 10.1177/2472555219851130. Epub 2019 Jun 10.

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医药发展依赖于新药开发的进度，而高通量药物筛选（High-Through Screening，HTS）可短时间内筛出数种化合物，有助于加速研究进程，因此高通量药物筛选技术在世界范围内得以广泛应用。学术研究和生物制药公司加大投资力度将会推进高通量药物筛选技术市场的发展，而高通量药物筛选技术的也是生命科学研究乃至整个医药行业发展的原动力。

随着技术的进步和先进迭代产品不断增加，预计未来高通量药物筛选技术市场内将迅速增长 , 而高通量药物筛选技术的应用也会随之迅速增加。此外，随着高内涵（High-Content Screening，HCS）系统的不断完善，基于细胞的测定有望得到更多的利用，并且从生化测定向基于细胞测定的方式大幅转变。Molecular Devices 公司的 ImageXpress 系列高内涵系统，不但提供了细胞成像技术实现的所有细节和功能，其完善的激光自动聚焦加图像自动聚焦技术有极大的兼容性和开放性，能够实现未来新型耗材和方法的检测和分析。MetaXpress PowerCore 高内涵并行加速软件系统能够大大提高系统分析通量，加速药物检测的速度，节省时间和人力的成本。这些特性决定了 ImageXpress 系统将会成为高内涵筛选中不可替代的筛选检测终端，为医药事业的发展做出巨大的贡献！

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引言

新陈代谢是生物体内进行的化学变化的总称，是生物最基本的生命活动过程。细胞从环境汲取能量、物质，在内部进行各种化学变化，维持自身高度复杂的有序结构，保证生命活动的正常进行。作为细胞的“能量工厂”，线粒体在维持能量稳态方面发挥重要作用，可以调控蛋白质、脂质、溶质和代谢物产物的进出，并保护细胞质免受有害线粒体产物的影响。线粒体通过不断的分裂和融合，维持线粒体形态、分布和数量，维持细胞稳态，该过程被称为线粒体动力学。线粒体自噬是机体清除细胞内功能异常的线粒体的过程，是线粒体质量控制的主要机制。线粒体动力学的病理改变可导致生物能量功能受损和线粒体介导的细胞死亡，并与多种病理机制相关，包括缺血性心肌病，糖尿病，肺动脉高压，帕金森氏病，亨廷顿氏病，骨骼肌萎缩症、阿尔茨海默病等。

线粒体大小和形状取决于它们在细胞内的位置以及不同细胞对能量的需求。当线粒体发生损伤时，它的形态和完整性会发生改变，如线粒体的数量、大小、长度和形状等。线粒体形态、结构和功能的检测对于了解线粒体的稳态以及功能状态有重要意义。

高内涵成像分析系统非常适合进行线粒体表型和结构的研究。共聚焦成像和水镜可以提高成像质量并更好地显示线粒体结构，高内涵的图像分析工具可以帮助科研工作者获得不同表型的数字特征，线粒体表型和结构重排的分析模块可用于线粒体动力学为基础的细胞研究。

结果展示

使用不同浓度的化合物，包括氯喹（抑 制线粒体循环），鱼藤酮（氧化磷酸化抑 制剂）和缬氨霉素（钾离子载体）处理 PC12（人神经母细胞瘤细胞）。将活细胞用线粒体染料 MitoTracker Orange  和 Hoechst 进行染色，利用 ImageXpress Micro Confocal 系统（Molecular Devices）进行成像，使用共聚焦模式和 40X 水镜拍摄活细胞的图像，分辨单个线粒体并检测线粒体形态变化。使用 MetaXpress 高内涵图像采集和分析软件中的 Custom Module Editor（自定义模块编辑器）分析图像，使用“Granularity”模块和“Find Fibers”模块识别圆形颗粒和细长的线粒体（图 1）。

图 1 .线粒体形状的表型分析。

Molecular Devices 高内涵成像分析系统适用于各种细胞模型中化合物的药物开发或毒性评估。不同化合物处理会导致线粒体形态变化，膜电位的损失、以及细胞的程序性死亡等。MetaXpress 软件非常适合进行线粒体形态的测定，可以定义每个对象的数量、面积、强度、长度和形状（表1，2）。使用具有共聚焦模式的 40X 水镜对细胞进行成像，MetaXpress 自定义模块编辑器分析图像（图 2）。这些检测结果可以计算剂量反应和各种化合物的有效浓度，以及用数字来表征线粒体结构动力学（图 3）。

图 2 .化合物对线粒体的作用。使用MitoTracker Orange对线粒体进行染色（ 黄色 ），对照组（A）、缬霉素（B）、鱼藤酮（C）。

使用特定浓度的化合物（氯喹，鱼藤酮和缬氨霉素）处理 PC12 细胞，对细胞进行染色和成像。通过图像分析将线粒体结构确定为“纤维”（顶部）或“颗粒”（中部），底部为线粒体染色后荧光强度的变化。EC50的值取决于四个浓度依赖性复本和参数曲线的拟合（图 3）。

图 3 .使用氯喹（绿色），鱼藤酮（红色）和缬氨霉素（蓝色）处理 PC12 细胞。EC50的值取决于四个浓度依赖性复本和参数曲线的拟合。

在分析过程中，我们比较了水镜和空气镜对图像质量和分析的影响。结果显示，使用水镜可以提高图像质量，并且通常会导致 Z' 值增加（ 表 3 ）。图 4 显示了使用自定义模块编辑对线粒体表型进行计数和分析，以评估线粒体的健康、代谢、循环、复合效应和疾病状态等。并且，自定义模块编辑可以针对特定的细胞类型或疾病模型进行进一步的调整和修改。

表 1 .用图 3 所示的曲线定量 EC50。

表 2 .不同的对照和化合物处理方法的比较。上面四列数据分别是对照，10 um 的氯喹，300 nm 的鱼藤酮，和 10 nm 的缬氨酸霉素。

表 3 .与空气镜相比，水镜可以提高图像质量，获得更高的Z’值。

图 4 .自定义模块编辑器（CME）。

总结

Molecular Devices 高内涵成像分析系统适用于各种细胞模型中化合物的药物开发或毒性评估。使用高内涵成像和高级图像分析的线粒体动力学分析方法不仅可以量化线粒体的表型变化，而且这种多参数方法也可用于研究正常和病理结构变化以表征疾病模型或复合效应。

 主要特点 

• 获得高质量的图像，更好地显示线粒体形状和结构的变化

• 以更有效、更精确的方式量化和测量线粒体的表型变化

• 了解疾病的机制并评估各种细胞模型中的化合物毒性

参考文献：

[1]. Gottlieb RA, Bernstein D. Mitochondrial remodeling: Rearranging, recycling, and reprogramming. Cell Calcium, 2016, 60(2): 88–101.

[2]. Yoon Y, Krueger EW , Oswald BJ , et al. The Mitochondrial Protein hFis1 Regulates Mitochondrial Fission in Mammalian Cells through an Interaction with the Dynamin-Like Protein DLP1. Molecular & Cellular Biology, 2003, 23(15):5409-5420.

[3]. McLelland GL, Soubannier V, Chen CX, et al. Parkin and PINK1 function in a vesicular trafficking pathway regulating mitochondrial quality control. Embo Journal. 2014, 33(4):282-295.

[4]. Twig G, Elorza A, Molina AJ, et al. Fission and selective fusion govern mitochondrial segregation and elimination by autophagy. Embo Journal. 2008, 27:433–446.

[5]. Longo DL , Archer SL . Mitochondrial dynamics--mitochondrial fission and fusion in human diseases. New England Journal of Medicine, 2013, 369(23):2236-2251.

[6]. Qi X, Disatnik MH, Shen N, et al. Aberrant mitochondrial fission in neurons induced by protein kinase C{delta} under oxidative stress conditions in vivo. Molecular biology of the cell. 2011, 22(2):256–265.

[7]. Yu T, Sheu SS, Robotham JL, Yoon Y. Mitochondrial fission mediates high glucose-induced cell death through elevated production of reactive oxygen species. Cardiovascular Research. 2008, 79:341–351.

[8]. Ong SB, Subrayan S, Lim SY, et al. Inhibiting Mitochondrial Fission Protects the Heart Against Ischemia/Reperfusion Injury. Circulation, 121(18), 2012-2022.

[9]. Suen DF, Norris KL, Youle RJ. Mitochondrial dynamics and apoptosis. Genes Dev. 2008, 22:1577-590.

[10]. Konopka AR, Suer MK, Wolff CA, et al. Markers of Human Skeletal Muscle Mitochondrial Biogenesis and Quality Control: Effects of Age and Aerobic Exercise Training. The Journals of Gerontology. 2014, 69(4):371-378.

近年来，数字PCR技术凭借高灵敏度和JD定量的优势，在JZ医学领域广受青睐，疫情下对核酸检测的需求更是推动了整个行业的发展，数字PCR时代正在来临

数字PCR技术原理

数字PCR即Digital PCR（dPCR)，它是一种核酸分子JD定量技术，20 世纪末，由Vogelstein 等提出这一概念。dPCR一般包括两部分内容，即PCR扩增和荧光定量分析。

首先是将含有荧光染料或探针的PCR反应体系分割成几万个均一微液滴，每个微液滴内会含有一个或多个DNA模板，再将这些微液滴分配到单独试管内进行PCR扩增，其中含有DNA模板的微液滴会产生扩增产物。

PCR扩增完成后，依次对每个微液滴进行荧光检测，根据微液滴信号的峰值高度，绘制出微液滴荧光分布的散点图，通过软件将荧光强度数字化，分出具有较强荧光的阳性微液滴（计为“1”）和具有较弱荧光的阴性微液滴（计为“0”），ZH通过“1”和“0”的个数来实现JD定量。

▲数字PCR原理图

微液滴荧光强度的检测 

检测微液滴内荧光强度常用的方法是流式技术，这种技术能够以每秒1000–3000个微液滴的通量高灵敏地检测微液滴内的荧光强度。

典型的流式装置原理是：通过光学装置将侧面的激发光反射并聚焦在微液滴通过的微流道内，当微液滴在微流道的限制下排成单列通过聚焦位置时，每个微液滴内的荧光被依次激发，光电器件采集每个微液滴的荧光数据，ZH进行统计分析。

▲检测微液滴内荧光强度的原理图

凌云自主高灵敏相机

凌云自主高灵敏TB-HS12MM-G相机是一款科学级 sCMOS 相机，具备非常好的灵敏度与宽动态（卷帘模式下读出噪声 <2.0e，动态范围可达85dB）；分辨率4608×2592，高达 1200万像素的解像能力；基于外触发模式下，全局快门曝光模式在曝光时间为30ms 时帧频可达30fps。

同时该相机利用半导体制冷与水冷结合的双制冷模式，使得芯片稳定工作在ZJ的成像温度下，从而获得较高的成像品质，该相机也可提供客户定制化服务，适用于高速荧光探测、基因测序、脑成像等生命科学领域。

▲凌云自主高灵敏TB-HS12MM-G相机

数字PCR应用前景

与传统qPCR技术相比，数字PCR技术具有极高的灵敏度、特异性和精确性，尤其在复杂基质及痕量样品检测方面具有独特优势，其为分子生物学、医学、微生物和环境科学等领域的研究提供了全新的技术手段和思路。

采用 dPCR 对早期世代转基因植株外源基因拷贝数及合子性进行鉴定，为转基因优异转化体的创制带来了极大便利，缩短了筛选进程，提高了筛选效率。此外，dPCR 技术为多个专业领域检测限和阈值设定提供了新的度量标尺。对低含量转基因样品的JZ定量检测可为我国转基因产品检测标准的制定及相关法规的出台提供理论与技术支持。

dPCR 技术还可与 NGS、质谱等多种技术相结合，使其在临床诊断、转基因成分分析、基因表达分析、环境微生物分析和NGS测序验证等研究领域也显示出巨大的优势和应用前景。

▲数字PCR应用方向

       高氯酸盐是指含有高氯酸根的盐类，分为自然生成和人类合成两种来源。天然存在的高氯酸盐常被用作化肥原料，大气中也能够产生高氯酸根；人工合成的高氯酸盐则广泛应用于皮革加工、橡胶制造、涂料生产、润滑油添加剂等领域，还是固体火箭推进剂的主要成分之一。

1 高氯酸盐的危害

       高氯酸盐具有与碘离子相似的电荷和离子半径，对碘离子的转运蛋白具有比碘更高的亲和力，因而能够YZ碘的吸收，影响甲状腺功能，从而干扰人类正常的新陈代谢，影响胎儿和婴儿神经的正常生长和发育。

       高氯酸盐使甲状腺素分泌不足，干扰甲状腺素相关的细胞因子的正常功能，造成神经结构发生变化，进而使患者的行为、语言、智力等方面发生障碍。高氯酸盐还可能促进癌变发生，导致动物生殖功能障碍。

       高氯酸盐的污染主要来源于人类的大量生产和使用。高氯酸根性质比较稳定，在正常环境情况下可存在几十年。高氯酸盐可对水、土壤、生物及食品造成污染，且其溶解度高，一旦进入环境介质即会随着地下水和地表水迅速扩散，从而造成污染的扩大化。

       当环境中的高氯酸盐经过生态系统进入食物链，逐级富集，将会对农产品和食品安全构成威胁。如牛吃到富含高氯酸盐的草后，在牛奶和牛肉中会测到高氯酸盐。事实上，地下水、饮用水、肉制品、谷物、果蔬、饮料等食品中均普遍存在高氯酸盐污染，高氯酸盐可通过水源灌溉、生物累积等Z终传递给人类。

       20世纪90年代末，美国环境保护署在多地的饮用水中发现了高氯酸盐。1997 年，在美国加利福尼亚州的某饮用水源中检测到浓度高达260μg/L（微克/升）的高氯酸，此后，在内华达州、犹他州和德克萨斯州等多处地表水和地下水中都检测到了高氯酸盐的存在。在美国，几乎所有监测点的西红柿、菠菜、莴苣、胡萝卜以及海产品中均检测到了高氯酸盐的存在。

       2009 年 4 月，美国疾病控制与预防ZX研究人员报道婴儿奶粉受到高氯酸盐污染的问题，引起了人们极大的关注。2014 年，欧盟食品安全局根据正常成年人甲状腺吸碘率YZ试验，制定了高氯酸盐的每日耐受摄入量为 0.3 μg／kg。

2 高氯酸盐的检测

       目前，高氯酸盐的测定方法有离子色谱法、离子色谱–质谱法等。离子色谱–电导检测法可以用来测定环境、食品、水中痕量的高氯酸根离子。盛瀚色谱新推出的CIC-D150离子色谱仪，搭配SH-AP-1色谱柱能够实现对环境、食品、水中的痕量高氯酸盐的检测。

       盛瀚色谱D系列离子色谱仪，性能稳定可靠，操作方便，是进行质量控制和检测的得力助手！CIC-D150型离子色谱仪定位于智能化，实现了手机APP远程操控、定时开机预热，智能大屏实时显示仪器参数和运行状态，一键智能维护等功能，使用更加便捷，大大提高了实验室生产力和用户体验。

       D150具有高精度、可靠的分析能力，无需设置量程，轻松实现100ppb-100ppm浓度样品的同时测定，设置微型气液分离器，可将淋洗液中的气泡进行分离。

实验名称: 基于压电陶瓷的声光模式转换实验

研究方向：光纤模式

实验内容: 用高频高压信号驱动压电陶瓷振动光纤产生模式转换

测试目的：利用功率放大器对驱动电压的放大实现压电陶瓷的GX率振动

测试设备: 压电陶瓷

放大器型号: Aigtek: ATA-2022H

实验过程:

信号发生器产生的高频正弦信号（1 MHz 附近）通过高频电压放大器后，幅值（峰峰值）被放大到百伏左右，能够很好地驱动压电陶瓷片振动，产生我们所需要的高频有效振动实现模式转换实验。

测试结果：

信号发生器输出的信号电压幅值很低，对于压电陶瓷片的驱动能力弱，其振动效率很低，无法满足我们对于模式转换所需要的高频GX率振动。而加了高压功率放大器之后，驱动电压大幅增加，使得压电陶瓷片振动强度大，其产生的声光作用强，模式耦合实验结果理想。

安泰的功率放大器广泛应用于MEMS 实验、压电陶瓷、水声（换能器）磁性材料的磁化特性（B-H 曲线）测量以及YL领域（磁场生物效应）等众多领域。安泰免费为西安本地客户提供上门演示服务，为全国客户提供样机演示服务，如需了解更多，欢迎访问安泰测试网。

尊敬的老师：

您好！我们诚挚地邀请您参加5月26日在上海举办的高内涵成像技术与应用研讨会。本次应用研讨会旨在与科学家面对面的交流，分享使用高内涵成像和分析技术的经验，期望为相关研究领域提供有用的信息，拓展思路。

高内涵成像分析系统是一种集高分辨率、自动化、智能化、高通量于一体的通用检测技术平台，其为细胞水平的研究分析提供了高效的解决方案，是创新药物研究、中药药效、肿瘤研究、神经生物学、免疫学、干细胞研究等领域的重要研究工具。此次会议我们邀请企业、科研等专家学者共聚一堂，带来ImageXpress高内涵成像分析系统在各研究领域zui 新进展和应用。

我们期待您的参与，并再次感谢您的关注和支持！

美谷分子仪器（上海）有限公司

时间：2023年5月26日
地点：上海浦东由由喜来登大酒店（上海市浦东新区浦建路38号）
推荐到达方式：地铁4号线塘桥站3号口右转20米

会议日程：

　　2010年5月28日 马萨诸塞沃尔瑟姆 - 专注于提高人类健康及其生存环境安全的lingxian公司PerkinElmer, Inc., 今天宣布为新药开发和生物研究中的高含量筛选应用增添 3D 图像分析功能，该功能集成了本公司Z新版本的旗舰成像软件套件 Columbus 2.1 和 Volocity 5.3.2。

　　科研人员首次尝试将这两款功能强大的平台集成到一起，满足他们在高含量筛选应用中对 3D 成像分析日益增长的需求。先进的 3D 功能可以更清晰和更准确地观察细胞，及其与病原体或ZL化合物的相互作用，从而促进新药开发，帮助科研人员更好地了解细胞生物学。

　　Columbus 平台是一个可联网的开源式高容量图像数据管理和分析系统，它可以导入、导出、存储和管理各种不同格式、不同来源的图像元数据。Volocity 系统是 PerkinElmer 的高性能 3D 成像软件，它可以对图像执行采集、显示、定量和恢复等操作。

　　面临的问题：科学家们在科学研究中不断生成大量图像数据，如何对这些数据进行有效的管理和分析，是他们当今面临的巨大难题。

　　解决方案：新版本的 Columbus 和 Volocity 软件在这两款强大的软件工具之间架起一座桥梁。

　　具体方法：Z新版本的 Volocity 支持 Columbus 服务器，通过简便的拖放界面将 Columbus 中高含量筛选试验结果传输到 Volocity，进行强大的 3D 分析。

　　优点：研究人员现在可以将图像从 Columbus 传输到 Volocity 进行 3D 分析，然后再次返回到 Columbus 进行图像数据的存储和管理。

　　Columbus 2.1：速度提高 10 倍，因此能够处理 Volocity 分析过的海量图像文件

　　Volocity 5.3.2：目前支持 Columbus 服务器，能够在 Columbus 和 Volocity 之间进行方便的拖放链接操作。

　　关于 PerkinElmer, Inc.

　　PerkinElmer, Inc. 是一家专注于提高人类健康及其生存环境安全的lingxian公司。据报道，该公司 2009 年收入为 18 亿美元，拥有约 8,800 名员工，为超过 150 个国家/地区的客户提供服务，同时该公司也是标准普尔 500 指数的成员。

　　有关其它信息，请致电800-820-5046 或 +86(0)21-38769510 或 访问www.perkinelmer.com.cn。

      Extracellular signal-regulated kinase（ERK）是胚胎发生，细胞分化，细胞增殖和细胞死亡调控的关键组成部分。ERK途径起源于质膜中的活化受体，并通过Ras/Raf/MEK至ERK（图1）。

      图1. Ras/Raf/MEK/ERK信号级联将信号从细胞表面受体如EGF受体（EGFR）传播到细胞内蛋白质。ERK是该途径的Z终组分，并且在被生长因子（例如EGF（表皮生长因子））激活后，触发下游效应，如激酶或转录因子的激活。

      该途径被不同类型的受体激活，包括受体酪氨酸激酶 （例如EGF受体）以及G蛋白偶联受体。作为信号传导途径的Z终组分，ERK磷酸化不同的细胞内蛋白质，包括大量其他激酶和转录因子。ERK信号传导途径存在于各种癌症类型中，因此正在研究作为ZL干预的靶标。

      在这里，我们描述了如何在Operetta CLS高内涵分析系统上自动化研究ERK信号传导的活细胞FRET测定。该测定可以用于药物发现。

基于FRET的ERK生物传感器

      FRET是从供体分子到受体分子的非辐射能量转移。能量转移需要供体和受体间隔小于10nm，因此提供了研究分子接近度变化的敏感工具，例如蛋白质 - 蛋白质相互作用（分子间FRET）或蛋白质的构象变化（分子内FRET）。在这项研究中，我们专注于分子内FRET，使用称为EKAREV的CFP-YFP生物传感器（图2）。稳定表达EKAREV的细胞由Somponnat Sampattavanich博士友情提供（图3）。在该生物传感器中，供体和受体荧光团以单一融合蛋白编码。EKAREV生物传感器经过优化，可以减少随机触发的基础FRET信号，并使其可靠地与距离相关。ERK对EKAREV的磷酸化触发构象变化，使CFP和YFP靠近诱导FRET。

图2.细胞外信号调节激酶活性报告基因（EKAREV）的示意图。在该生物传感器中，两种荧光蛋白通过ERK底物结构域，接头和结合结构域分开。一旦ERK底物结构域经过ERK的磷酸化，就会触发构象变化，使CFP和YFP紧密接近并允许FRET发生。

      EKAREV生物传感器是分子内FRET的实例，其中供体和受体以1：1的固定化学计量存在。因此，进行双通道比率实验就足够了，通道1检测受体发射光(

IAcceptor)，通道2检测供体发射光(IDonor)，将得到的两个荧光信号强度进行背景校正，并计算它们的比率以给出相对FRET效率EFRET:

测定方法

      将1.2×104EKAREV细胞/孔接种到CellCarrier-96Ultra微量培养板（PerkinElmer＃6055300），150μl培养基（表1）中。孵育2天后（37℃，5％CO2），150μl饥饿培养基洗涤两次并在饥饿培养基中孵育5小时以降低基础ERK活性。另外，在孵育开始时向细胞中加入各种浓度的YZ剂或DMSO。4.5小时后，将细胞核用4μM DRAQ5在37℃，5％CO2下染色30分钟。然后用饥饿培养基洗涤细胞一次，并加入含有8μl 20x浓缩YZ剂或DMSO对照的150μl新鲜饥饿培养基。作为对照，在某一时间点，向细胞中加入8μl20x浓缩诱导物（PMA或EGF）。为了YZFRET信号，应用PD184352，SCH772984和Ulixertinib。含有或不含有所测试化合物的Z高DMSO浓度的培养基用作对照。

试剂，化合物和介质列表

成像

      在宽场模式下使用20x高NA物镜（NA 0.8）在Operetta CLS系统上建立长时间实验，获取图像总共97分钟。将FRET诱导化合物添加到血清饥饿细胞后，开始时间序列，测量间隔为每8分钟一次，在此设置中获得了四个渠道：DRAQ5 （ex 615-645，em655-760），CFP（ex 435-460，em 470-515），YFP（ex490-515，em 525-580）和FRET（ex 435-460，em 515-580）（图3）。

图3.稳定表达EKAREV生物传感器的人乳腺上皮细胞。细胞核用DRAQ5染色。随后，在Operetta CLS系统上使用宽场模式的20x高NA物镜对细胞成像。

分析策略

      使用Harmony®高内涵成像和分析软件进行自动图像分析。简言之，将图像分割成细胞和背景。计算细胞质和背景中的供体和FRET强度，然后计算背景校正的FRET比率作为Z终结果（图4）。

图4.使用Harmony软件进行比率FRET定量的图像分析工作流程：细胞和背景的细胞质被分段，低表达细胞被强度阈值排除。量化供体和FRET通道的强度及其适当的背景，并计算背景校正的FRET强度比。减去背景强度在活细胞应用中尤其有利，其中具有自发荧光组分的培养基通常导致更高的背景并因此导致更小的测定窗口。

结果

为了探索是否可以使用基于FRET的生物传感器在Operetta CLS上研究ERK信号传导的调节，用不同的ERK和MEK激活剂和YZ剂处理EKAREV细胞。（图5）。

图5.外源添加的活化剂（绿色）和YZ剂（红色）示意图及其对ERK信号通路的影响。表达EKAREV的细胞用EGF或PMA处理以诱导ERK活化，另外，用三种MEK和ERK特异性YZ剂（PD184352，SCH772984，Ulixertinib），在途径的不同位置中断信号转导。

      PMA和EGF充当Ras/Raf/MEK/ERK信号级联的特异性激活剂。EGF特异性结合细胞表面上的EGF受体，而PMA作为亲脂性，膜可渗透的分子通过直接激活RAF激活该途径。PD184352可以通过选择性YZMEK1/2来YZERK途径，而Ulixertinib和SCH772984都是ERK1/2的有效和选择性YZ剂。

      首先，为了更多地了解FRET诱导和YZ的动态性质，记录了97分钟的长时实验。正如所料，与未处理的对照相比，单独用EGF或PMA处理细胞导致FRET比率的强烈增加（图6）。大约30分钟后信号处于高位。对照显示较低水平的ERK活化，并且观察到随时间稳定增加。由于ERK1/2可以通过多种生长因子和有丝分裂来调节，这可能是由活细胞成像过程中的自分泌或旁分泌信号引起的。用不同浓度的ERKYZ剂（SCH772984）共同处理细胞导致ERK反应的剂量依赖性降低。在5μMSCH772984中，通过EGF的ERK活化几乎可以忽略不计，表明在该浓度下ERK被完全YZ。请注意，0.5％DMSO是实验中使用的Z高浓度，确实对FRET比率有影响，因此需要包括此对照。用第二种ERK1/2特异性YZ剂Ulixertinib获得了类似的结果（数据未显示）。

图6.在Operetta CLS系统上使用基于EKAREV FRET的生物传感器的ERK信号传导的时间进程。通过EGF或PMA刺激ERK诱导快速FRET信号增加，在约30分钟后平稳。高浓度的SCH772984（5μM）导致几乎完全YZERK活化（1μg/ ml EGF），没有可测量的FRET信号增加。较高稀释度的SCH772984仅部分YZEGF诱导的ERK活化。control显示没有任何处理的样品有中间轻微上升的FRET信号。0.5％DMSO略微YZFRET信号，这是实验中使用的DMSO的Z高浓度。测定统计：Z'= 0.87（在时间点32分钟计算，DMSO为阴性，EGF为阳性对照）

      当FRET信号在32分钟后达到恒定水平时，选择该时间点以确定SCH772984的IC50值。用1μg/ mL EGF和系列稀释的SCH772984处理EKAREV细胞，稀释范围为10pM至3μM。计算的IC50值为272nM的剂量反应曲线如图7所示。

图7.ERKYZ剂SCH772984导致基于FRET的EKAREV信号的剂量依赖性降低。在1μg/ ml EGF存在下，用递增浓度的SCH772984处理EKAREV细胞。在孵育32分钟后，在Operetta CLS系统上测定FRET比率，因为信号在此时间点稳定。高Z'值（Z'= 0.89）显示出优异的分析性能。

      为了研究EKAREV FRET成像测定是否可用于研究直接作用于MEK1/2的途径调节，测试了MEK1/2YZ剂PD184352对PMA化细胞的作用（图8）。如图所示，PD184352YZPMA诱导的ERK活化。

图8.在Operetta CLS系统上测量的PD184352对PMA活化的Ras/Raf/MEK/ERK信号级联的YZ。EKAREV细胞用另一组活化剂和YZ剂（PMA+PD184352）处理，其作用在RAF/MEK的上游（与图5比较）。用200或2000nM PMA处理的EKAREV细胞显示出高FRET反应（诱导后32分钟）。通过将细胞与MEK1/2特异性YZ剂PD184352以10μM的浓度共孵育来YZ活化。

结论

      EKAREV FRET生物传感器可用于Operetta CLS系统的活细胞成像测定，以研究ERK的激活和YZ。级联内不同靶标的调节很容易测量，因此这种方法可以有助于鉴定干扰Ras/Raf/MEK/ERK信号级联的新化合物。该测定在活细胞中进行，因此它可用于分析ERK信号传导动力学，而定量ERK磷酸化的常规生物化学技术通常是终点测定。尽管细胞群中生物传感器表达水平相对不均匀（图3），但FRET比率的计算提供了特别好的化验数据和统计数据，Z'值高于0.87。

      EKAREV生物传感器的优化设计，Operetta CLS系统的高质量成像以及Harmony内图像分析的出色工具都有助于提高这里提供的高含量FRET分析的稳定性。Harmony软件的构建模块概念允许创建易于设置和理解的图像分析序列，并且不需要专业的图像分析知识。该测定还提供了Opera Phenix™高含量筛选系统的可比较结果和测定统计数据。由于Operetta CLS和Opera Phenix系统比传统显微镜具有更高的通量，基于FRET的生物传感器的高含量成像为药物发现和细胞信号传导中的基础研究开辟了新的可能性。

参考文献

1. Pearson, G., Robinson, F., Beers Gibson, T., Xu, B-E.,Karandikar, M., Berman, K. & Cobb, M. H. (2001).

Mitogen-Activated Protein (MAP) Kinase Pathways: Regulation and Physiological Functions. Endocrine Reviews, 22(2), 153-183. doi/10.1210/edrv.22.2.0428

2. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M.,Roberts, K. & Walter, P. (2007) Molecular Biology of the Cell,Garland Science., 5th revised edition, ISBN-10: 0815341059

3. McCubrey, J. A, Steelman, L. S., Chappell, W. H., Abrams,S. L., Wong, E. W. T., Chang, F., Lehmann, B., Terrian, D.M., Milella, M., Tafuri, A., Stivala, F., Libra, M., Basecke, J.,Evangelisti, C., Martelli, A. M., and Franklin, R. A. (2007):Roles of the Raf/ MEK/ERK pathway in cell growth, malignant transformation and drug resistance. Biochimica et Biophysica Acta, 1773,

1263–84. doi:10.1016/j.bbamcr.2006.10.001

4. Förster, T. (1948). Zwischenmolekulare Energiewanderung und Fluoreszenz. Annalen der Physik 437 (1-2), 55-75.

5. Sun, Y., Wallrabe, H., Seo, S.-A., & Periasamy, A. (2012). FRET microscopy in 2010: The legacy of Theodor Förster on the 100th anniversary of his birth. Chemphyschem., 12(3), 462–474.doi:10.1002/cphc.201000664. FRET

6. Fassler, M., Boettcher, K., Malle, M. (2015): Measuring FRET using the Opera Phenix High Content Screening System: A High Throughput Assay to Study Protein-Protein Interactions,Application Note published by PerkinElmer, In., Waltham,MA, USA

7. Komatsu, N., Aoki, K., Yamada, M., Yukinaga, H., Fujita,Y., Kamioka, Y., & Matsuda, M. (2011). Development of an optimized backbone of FRET biosensors for kinases and GTPases.Mol Biol Cell, 22, 4647-56. doi/10.1091/mbc.E11-01-0072

8. Harvey, C. D., Ehrhardt, A. G., Cellurale, C., Zhong, H., Yasuda,R., Davis, R. J., & Svoboda K. (2008). A genetically encoded fluorescent sensor of ERK activity. PNAS, 105(49), 19264-19269. doi_10.1073_pnas.080459

关于珀金埃尔默：

珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案，助力科学家、研究人员和临床医生解决Z棘手的科学和YL难题。凭借深厚的市场了解和技术专长，我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在，我们拥有12500名专业技术人员，服务于150多个国家，时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭，改善人类生活质量。2018年，珀金埃尔默年营收达到约28亿美元，为标准普尔500指数中的一员，纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。

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2019年8月3-5日，第十七次ZG暨国际生物物理大会在天津社会山国际会议ZX隆重召开，开幕式由大会主席、ZG生物物理学会理事长、中科院院士徐涛主持。

本次大会在结构生物学、神经生物学、分子诊断学、代谢生物学等20多个领域展开了充分交流，分享生物物理相关学科的Z新成果。邀请了1000多名自全国各大高校、研究机构及企业的代表，以及美国、英国、日本、加拿大、新西兰、新加坡等国家及港澳台地区的科学家代表参与。

会议现场

会议期间，由ZG生物物理学会和珀金埃尔默联合推出的首届“艺术与内涵的绽放-首届高内涵影像大赛”在珀金埃尔默展台举办了启动仪式，我们很荣幸的邀请到了ZG生物物理学会理事长，ZG科学院大学副校长，ZG科学院前沿科学与教育局局长，ZG科学院院士徐涛；ZG生物物理学会秘书长张宏；ZG生物物理学会膜分会会长胡俊杰；ZG生物物理学会纳米学会会长梁兴杰；BioArt公众号创始人及Protein & Cell新任执行主编丁广进；珀金埃尔默北区经理李艳秋；珀金埃尔默生命科学技术总监冯起参加了此次仪式。

艺术与内涵的绽放-首届高内涵影像大赛启动仪式

徐涛院士表示，此次大赛很有意义，参赛者不仅可以获得精美的礼品，还可以传递作者背后的科研故事，希望此次大赛可以一直延续下去，并宣布了首届高内涵影像大赛启动。

复制链接了解高内涵影像大赛详情:http://e86.me/S82wke

同时为庆祝生物物理学会成立40周年，珀金埃尔默精心准备了生日蛋糕和精美点心，对学会成立四十周年表示了祝愿。

珀金埃尔默庆祝生物物理学会成立40周年环节

8月4日，膜融合与裂解分会场高朋满座，珀金埃尔默市场部主管徐博士以病毒研究，细胞内外小体分析和无细胞膜结构的生物分子聚合物为基础，向大家介绍了由高内涵平台带来的亚细胞水平研究和微观之美，引起了与会专家的广泛关注。

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转化医学系列网络讲座又来啦！

本期webinar邀请到的是多伦多大学Sunnybrook研究所的李响博士。李博士现就职于David Andrews实验室，研究方向为利用高通量，高内涵筛选药物组合和使用人工智能进行图像的大数据分析。在David Andrews教授的带领下研发临床Chemoresponse Assay，立志于推动个人化jing准YL的临床转化与应用。Chemoresponse Assay目前可以为CLL的生理和病理药物反应提供功能强大、用途广泛的临床检测。接下来将把检测方式应用于AML临床验证。针对固体肿瘤，Andrews团队利用新型化合胶质建立了基于乳腺癌，肺癌病人原发癌细胞的3D类器官配合Chemoresponse Assay的检测筛选。

转化医学系列网络讲座

讲座题目：

高内涵筛选在转化医学与个性化YL领域的应用：化疗药物反应的检测

讲座时间：

8月29日下午14:00-15:00

主讲人：

李响 博士（多伦多大学）

讲座形式：

网络讲座，手机或PC即可参与

（会议链接和如下报名链接相同）

内容简介

本期讲座李博士将结合自己的研究给大家介绍以下内容：

1. 概括介绍目前癌症ZL的方法,利弊和趋势以及对jing准YL的需求。

2. Andrews实验室创立了利用高内涵药物筛选结合机器学习从而对癌症病人化疗药物反应的快速检测：HCS Chemoresponse Assay。

结合目前进行的慢性淋巴细胞白血病CLL临床验证来讲述检测流程和检测原理。

HCS Chemoresponse Assay的优势以及临床实验结果举例。

针对固体肿瘤的肿瘤类器官的建立与HCS Chemoresponse Assay的结合简单介绍。

HCS Chemoresponse Assay在转化医学，药物研发和临床检测的展望。

扫描下方二维码，即刻报名

主讲人简介

李响 博士

Melbourne University墨尔本大学生物医学学士；

Melbourne University Honours墨尔本大学生物医荣誉学士；

Melbourne University-Walter and Eliza Hall institute（WEHI） PhD墨尔本大学-伊莉莎霍尔研究所博士；

University of  Toronto-Sunnybrook Research Institute Post-doctoral fellow多伦多大学Sunnybrook研究所博士后；

博士阶段在WEHI主攻细胞死亡与癌症研究。现就职于David Andrews实验室，研究方向为利用高通量，高内涵筛选药物组合和使用人工智能进行图像的大数据分析。

更多转化医学系列网络讲座安排，具体时间以珀金埃尔默微信推送时间为准。敬请关注！

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2023 年 5 月 26 日由美谷分子仪器（上海）有限公司举办“高内涵成像技术与应用研讨会—上海站”圆满落幕，来自科研院校、医院、生物技术公司等一百多位专家学者参加了本次的研讨会。

会议开始由美谷分子仪器（上海）有限公司全国销售经理谢东先生致开幕词，谢东表示 Molecular Devices 1983 年由斯坦福大学教授创立，隶属于丹纳赫生命科学平台，专注于为科学家服务，40 多年来一直在细分领域精耕细作，同时深耕中国，在中国有研发团队以及生产基地，服务全 球的科学家们。

美谷分子仪器（上海）有限公司全国销售经理谢东

在本次会议上，专家们就热点议题做了专题报告。第 一位报告者是来自上海中医药大学科技实验中心的杨扬研究员。杨老师详细介绍了中医药研究应该关注的研究内容，呈现了中医药研究的整体框架，并从临床药效出发探讨了中药复 方的研究思路和瓶颈。同时，杨老师还分享了如何运用高内涵这种现代技术的手段来突破研究瓶颈，提出了许多有建设性的意见。

上海中医药大学科技研究员杨扬

会上的第二位报告者是同济大学附属东方医院的何志颖研究员，他的报告题目是《干细胞基础与转化研究》。他详细介绍了如何开展多能干细胞诱导分化，包括肝前体细胞、皮肤细胞谱系重编程为肝干细胞及原代肝细胞重编程为肝前体细胞等方案，以实现适宜的非供体来源肝细胞类型获得；并采用局部磁场干预、肝细胞微组织化、生长因子处理等手段，促进移植肝细胞在受体肝脏的植入和增殖，实现肝细胞移植再生肝脏。最后，他们建立了移植细胞在活体内定位和定量的检测方案，实现对移植细胞在受体体内分布的动态观察及在靶器官的植入与增殖分析。这些研究工作为促进肝细胞移植治 疗肝衰竭的临床转化应用提供了理论基础和技术方案。

同济大学附属东方医院研究员何志颖

第三位报告者是上海交通大学的长聘教轨副教授赵砚彬。他带来的主题报告是《斑马鱼神经发育毒性的高通量筛查》。赵教授介绍了如何通过高通量高内涵表型组学筛查斑马鱼胚胎模型，并建立了同步监测斑马鱼胚胎发育过程共计 42 种高通量“表型指纹谱”，来评估不同类型环境化学品低剂量的毒性效应。这项工作有望为环境污染物的风险评估体系提供更为有效和全面的策略。

上海交通大学副教授赵砚彬

最后是来自美谷分子仪器（上海）有限公司产品经理苏园园博士，她介绍了《从 2D 到 3D ，智能化高内涵加速科研与新药研发》。高内涵成像技术结合了自动显微镜和定量图像分析，综合地对细胞的状态、变化、总体趋势进行分析，兼顾了直观与批量统计定量的优点，可快速从 3D 样品中获取信息量丰富、更具生理相关性的数据，在基础科研、药理毒理、药物筛选、精 准医学等方面有着广泛的应用。

美谷分子仪器（上海）有限公司产品经理苏园园博士

除了专家演讲外，现场观众也积极参与互动，与专家一起探讨议题，碰撞出了各种观点，形成了精彩的交流和思想碰撞。

在茶歇期间，许多客户聚集在我们展台前观看高内涵仪器。我们的工程师现场详细演示了如何操作仪器以及如何用AI软件分析图片，让客户深刻了解我们仪器易操作性、软件的便利性，并通过这些演示对我们的产品产生了浓厚兴趣。

病毒性疾病爆发是水产养殖业最严重的问题，具有传播快、发病快和致死率高等特点，对水产养殖业造成了巨大的经济损失；而疫苗免疫是对其进行防控的最有效措施。在水产动物免疫途径中，注射方式效果较好，但不适合渔业生产；浸浴免疫操作简单，适合在鱼苗和鱼类大规模养殖中推广使用，但是浸浴疫苗的应用需要克服生物屏障等阻碍作用，才能使疫苗发挥出理想的免疫效果。

研究发现，纳米载疫苗靶向递呈技术是解决水产养殖产业实现疫苗高效免疫保护最安全有效的手段之一；单壁碳纳米管(SWCNTs)是一种高效的疫苗载体，具有高穿透性、高承载力、易修饰性和安全性等特性；甘露糖受体(Mannose receptor)是抗原呈递细胞上的标志性受体，能够结合甘露糖修饰的抗原物质，可以作为疫苗的靶点。

近日，西北农林科技大学动物科技学院朱斌教授课题组运用纳米载疫苗靶向递呈技术，构建靶向性碳纳米管载疫苗系统，选择高效的疫苗载体(单壁碳纳米管)来突破生物屏障的限制，并利用合适的佐剂(甘露糖修饰的抗原物质)来增强疫苗的免疫效果，使疫苗充分发挥治疗和免疫保护效果。这些研究成果相继发表在期刊Vaccines和Journal of Nanobiotechnology，可以为其它水产动物纳米载疫苗系统的研究、应用奠定理论基础，对渔业的可持续发展和水产品食品安全生产具有重要意义。

文章一

草鱼呼肠孤病毒(GCRV)已被公认为是所有水生病毒物种中最具致病性，VP7作为GCRV的外衣壳蛋白，是一种可以诱导宿主免疫反应的主要抗原。通过构建靶向浸没疫苗递送系统(CNTs-M-VP7)，该系统由SWCNTs作为疫苗载体，GCRV VP7蛋白作为抗原，甘露糖作为抗原呈递细胞靶向部分。结果表明CNTs-M-VP7疫苗可通过粘膜组织(皮肤，腮和肠)进入鱼体内，呈现给免疫相关组织，显著诱导的成熟和呈递过程，从而引发强大的免疫反应。

a、CNTs-M-VP7纳米疫苗的制备过程；

b、巨噬细胞对纳米疫苗的吸收；

c、鱼组织中纳米疫苗的摄取；

d、用博鹭腾多模式动物活体成像系统检测接种鱼体内和体外荧光的分布；

e、草鱼接种后，用GCRV人工攻击后的相对存活百分比(每组n =100)。

文章二

鲤春病毒血症(Spring viremia of carp，SVC)是危害最严重的水产病毒性疾病之一，SVCV作为SVC的病原，其表面糖蛋白(G)被认为是一种主要抗原，可以诱导原发性宿主免疫反应。通过化学修饰的方法将SVCV的抗原蛋白(G)、功能化单壁碳纳米管和功能化甘露糖进行结合，构建了靶向性碳纳米管载疫苗系统(SWCNTs-MG)。结果表明SWCNTs-MG通过提高疫苗进入鱼体的含量，并增强对抗原呈递细胞的靶向呈递作用，进而提高疫苗浸浴免疫的效果。

a、SWCNTs-MG纳米疫苗的制备过程；

b、纳米疫苗在体内和体外的安全性评估；

c、鲤鱼巨噬细胞体外纳米疫苗的摄取；

d、鱼组织中纳米疫苗的摄取；

e、用博鹭腾多模式动物活体成像系统检测接种鱼体内和体外荧光的分布；

f、在接种的鲤鱼中用SVCV人工攻击后的相对存活百分比。

Tips   AniView 100多模式动物活体成像系统

AniView 100多模式动物活体成像系统作为广州博鹭腾生物科技有限公司推出的高灵敏度动物活体成像系统，其采用全密闭抗干扰暗箱，避免外界光源及宇宙射线对拍照影响的同时，配合零缺陷、科研级高灵敏背部薄化、背部感应型冷CCD相机，极大地提高成像的灵敏度。AniView 100可以检测到<100个Luciferase标记细胞，或＜10ng FITC。

参考文献：

1、Zhang C ,  Wang G X ,  Zhu B . Journal of Nanobiotechnology, 2020, 18(1).

2、Zhu B, Zhang C, Zhao Z, Wang GX. Vaccines(Basel). 2020;8(1):87. 

3、张晨.[D]. 西北农林科技大学,2019.

氧化铝（Al2O3）是一种白色晶状粉末，是一种无臭、无味、无毒的高硬度、耐高温化合物，熔点为2054℃，沸点为2980℃。粒度均匀的超细氧化铝粉体材料，具有多孔性、高分散性、绝缘性、耐热性等特点。高纯氧化铝按纯度分类，主要分为4N（纯度99.99%）、4N5（纯度99.995%）和5N（纯度99.999%）三个级别。5N级别的高纯氧化铝称为高纯超细氧化铝，通常用于锂离子电池、催化剂载体、透明陶瓷等领域。下面，我们就来探讨高纯超细氧化铝在锂离子电池行业中的应用。

总体上讲，高纯超细氧化铝在锂离子电池行业中主要应用于陶瓷隔膜涂覆、电极活性物质改性两个方面。

一、高纯超细氧化铝在锂离子电池陶瓷涂覆隔膜中的应用

（陶瓷涂覆隔膜结构图）

陶瓷涂覆隔膜是以PP，PE或者多层复合隔膜为基体，表面涂覆一层2-3um厚度的氧化铝材料，经过特殊工艺处理，和基体粘接紧密，起到耐高温、绝缘的作用，从而可以防止动力电池因温度过高，隔膜熔化而短路，显著提高锂离子电池的耐高温性能和安全性。陶瓷涂覆特种隔膜特别适用于动力电池。

隔膜性能决定了电池的内阻和界面结构，进而决定了电池容量、安全性能、充放电密度和循环性能等特性。与基膜相比，陶瓷涂覆隔膜具备如下特殊性能：

1、良好的化学稳定性：氧化铝涂层可中和电解液中游离的HF，提升电池耐酸及耐有机溶剂性能，提高了电池安全性能；

2、良好的机械性能：拉伸强度高，穿刺强度高，降低了循环过程中的机械微短路，有效提升循环寿命；

3、良好的热稳定性：氧化铝涂层具有优异的耐高温性，在180摄氏度以上还能保持隔膜完整形态热收缩率低，具有较高的破膜温度；

4、良好的电解液浸润性：与电解液相容性好，吸液率高，具有良好的吸液及保液能力。

5、高倍率性：高纯超细氧化铝在锂离子电池中可形成固溶体，提高倍率性和循环性能；

6、独特的自关断特性：保持了聚烯烃隔膜的闭孔特性，避免热失控引起安全隐患；

7、低自放电率：氧化铝涂层增加微孔曲折度，自放电低于普通隔膜；

氧化铝作为一种无机物，具有优良的热稳定性、化学惰性及电解液相溶性，是锂离子电池隔膜陶瓷涂层的理想选择。适用于隔膜涂覆的氧化铝主要具有以下性能：

1、颗粒大小适中，粒径均匀。隔膜涂覆用氧化铝粒径D50一般在0.5um左右，颗粒均匀，分散性能、悬浮性能好。颗粒大小适中、粒径均匀的氧化铝颗粒能很好地粘接到隔膜上，既耐高温绝缘，又不会堵塞隔膜孔，不影响Li+在正负极间来回运动，从而提高锂电池的安全性能和使用寿命；

2、氧化铝纯度高。隔膜涂覆用氧化铝不能引入杂质，要求纯度不低于99.99%，否则会影响电池内部环境；

3、a相氧化铝晶型结构。α-氧化铝是所有氧化铝中最稳定的物相，具有耐热性强、成型性好、晶相结构稳定、硬度高、几乎没有催化活性等特点，采用a相氧化铝生产陶瓷涂覆隔膜，可以保证陶瓷涂覆隔膜具有良好的化学稳定性、热稳定性、对电解液的相容性及浸润性。

4、安全环保。全无机成分，纯度高，无毒无害，绿色环保，符合国家标准以及国际环保要求。

二、高纯超细氧化铝在锂离子电池活性物质改性中的应用

锂离子电池活性物质的改性包括掺杂、包覆、表面氧化、还原改性几种方式，高纯超细氧化铝在锂离子电池活性物质改性中的应用主要表现在包覆和掺杂两个方面。

1、纳米氧化铝中的铝离子掺杂到钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂（LiMn2O4）、磷酸铁锂（ LiFePO4）、钛酸锂（Li2TiO3）、镍钴锰酸锂（NCM）、镍钴铝酸锂（NCA）等活性物质中，可以提高电池的电压，从而提高电池使用的安全性。同时，铝离子掺杂可以形成固溶体，稳定晶格结构，提高电池的倍率性能和循环性能。

（镍钴锰酸锂包覆氧化铝后电镜图）

2、用纳米氧化铝对钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂等活性物质等活性物质进行包覆，形成纳米厚度的氧化铝包覆层，可大幅度减小界面阻抗，提供额外的电子传输通道，阻止电解液对电极的侵蚀作用，并且能容纳粒子在Li+脱嵌过程中的体积变化，防止电极结构的损坏。包覆层还可以YZ氧的生成和LiPF6的分解，避免活性物质与电解液直接接触，减少电化学比容量损失，从而提高活性物质的电化学比容量，改善其循环性能，延长使用寿命。相反，过厚的包覆层则会导致电化学性能的恶化。实验表明，当氧化铝包覆量相对于LiCoO2的摩尔百分含量为1.5％时，包覆Al2O3的LiCoO2充放电性能好。

【参考文献】

[1] 杨勤峰，高虹. 锂离子电池正极材料钴酸锂的氧化铝包覆研究.

[2] 张泽波，郭鸣凤，杨瑞敏. Li-LiCoO2蓄电池循环寿命及交流阻抗研究.

[3] 新材料在线. 一张图看懂氧化铝在锂离子电池隔膜上的应用.

[4] 陈仕玉. 锂离子电池安全性添加剂.

[5] 于宾，焦晓宁. P（VDF-HFP）/Al2O3复合锂离子电池隔膜的电化学性能.

[6] 雷杰，华亮. 动力型锂离子电池正极材料磷酸铁锂包覆技术发展分析.

[7] 黎永志，王仙，刘林佩. 高电压钴酸锂的改性及其储能特性探讨.

[8] 百度百科. 氧化铝.

尊敬的老师：

您好！我们诚挚地邀请您参加 5 月 26 日在上海举办的高内涵成像技术与应用研讨会。本次应用研讨会旨在与科学家面对面的交流，分享使用高内涵成像和分析技术的经验，期望为相关研究领域提供有用的信息，拓展思路。

高内涵成像分析系统是一种集高分辨率、自动化、智能化、高通量于一体的通用检测技术平台，其为细胞水平的研究分析提供了高效的解决方案，是创新药物研究、中药药效、肿瘤研究、神经生物学、免疫学、干细胞研究等领域的重要研究工具。此次会议我们邀请企业、科研等专家学者共聚一堂，带来 ImageXpress 高内涵成像分析系统在各研究领域最 新进展和应用。

我们期待您的参与，并再次感谢您的关注和支持！

美谷分子仪器（上海）有限公司

时间

2023 年 5 月 26 日

地点：

上海浦东由由喜来登大酒店（上海市浦东新区浦建路 38 号）

推荐到达方式：

地铁 4 号线塘桥站 3 号口右转 20 米

报名方式：

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