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PCR（polymerase chain reaction，PCR)即聚合酶链反应，是利用一段DNA为模板，在DNA聚合酶和核苷酸底物共同参与下，将该段DNA扩增至足够数量，以便进行结构和功能分析。PCR应用场景广泛，不仅在基础研究方面，还包括医学诊断、法医学和农业科学等各大领域。

近期多篇医学研究多篇文献中均应用到PCR技术及PCR仪产品，小编为大家做一下简要分享。

近期南方医科大学临床医学博士生导师、主任医师王雅棣课题组在医学期刊《Oncology Research and Treatment》上发表题为Preliminary Clinical Validation of a Filtration-Based CTC Assay for Tumor Burden and HER2 Status Monitoring in Metastatic Breast Cancer的文章，探索研究基于过滤的CTC测定转移性乳腺癌肿瘤负荷和HER2状态监测的初步临床验证情况。

背景介绍：

循环肿瘤细胞(CTC，CirculatingTumorCell)是存在于外周血中的各类肿瘤细胞的统称，因自发或诊疗操作从实体肿瘤病灶(原发灶、转移灶)脱落，大部分CTC在进入外周血后发生凋亡或被吞噬，少数能够逃逸并锚着发展成为转移灶，增加恶性肿瘤患者死亡风险。CTC检测通过捕捉检测外周血中痕量存在的CTC，监测CTC类型和数量变化的趋势，以便实时监测肿瘤动态、评估治疗效果，实现实时个体治疗。循环肿瘤细胞 (CTC) 承载着从基因组改变到蛋白质组构成的多维肿瘤相关信息，是一种很有前途的液体活检材料。 CTC 的临床有效性在转移性乳腺癌 (MBC) 中得到了最广泛的研究。  CELLSEARCH®检测是目前使用最广泛的方法，研究者们同时也在寻求替代策略。一种基于过滤的微流体装置已被用于富集 CTC，但其临床相关性仍然未知。

方法：在这项初步研究中，作者研究团队招募了 47 名 MBC 患者，并评估了上述 CTC 检测在肿瘤负荷监测和人表皮生长因子受体 2 (HER2) 状态测定方面的性能。结果：在基线时，51.1% 的患者 (24/47) 为 CTC 阳性。在伴随着较差的放射学反应评估的样本中，CTC 计数和阳性率也显著升高。连续抽血表明，与血清标志物癌胚抗原和癌抗原 15-3 相比，CTC 计数能够更准确地监测肿瘤负荷。此外，与之前的报告相比，CTC-HER2 状态与肿瘤-HER2 状态中度一致。选定样本中的 HER2 拷贝数测量进一步支持了 CTC-HER2 状态评估。

结论：这项研究的初步结果表明，CDC 检测在几个方面都有希望，包括敏感的 CTC 检测、准确的疾病状态反映和 HER2 状态确定。目前需要更多的研究来验证这些发现，并进一步表征CTC测定的价值。

在实验验证中，柏恒科技RePure-A 梯度PCR仪发挥了一定作用，助力作者实验研究进行。

而在另一篇发表在《Frontiers in Molecular Biosciences》期刊上的论文，柏恒科技PCR仪也发挥了不小作用。哈尔滨医科大学附属二院肾内科主任医师、博士生及硕士生导师李冰课题组发表的题为Bioinformatic Analysis Combined With Experimental Validation Reveals Novel Hub Genes and Pathways Associated With Focal Segmental Glomerulosclerosis的文章，作者研究团队利用生物信息学分析与实验验证相结合，揭示了与局灶性节段性肾小球硬化相关的新型Hub基因和通路。

 背景介绍：局灶节段性肾小球硬化症 (focal segmental glomerulosclerosis, FSGS)是一种临床病理综合征，临床表现为大量蛋白尿或肾病综合征，病理以局灶节段分布的肾小球硬化病变及足细胞变性所致足突融合或消失为特征，多数表现为激素治疗抵抗，并进行性发展至终末期肾病 (ESRD)。本研究旨在探索与FSGS相关的枢纽基因和通路，以确定潜在的诊断和治疗靶点。

方法：作者团队从 Gene Expression Omnibus (GEO) 数据库下载了微阵列数据集 GSE121233 和 GSE129973。数据集包括 25 个 FSGS 样本和 25 个正常样本。使用R包“limma”识别差异表达基因（DEG）。Gene Ontology (GO)功能和（KEGG）通路富集分析使用数据库进行注释，可视化和集成发现 (DAVID)，用于识别 DEG 的通路和功能注释。蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）是基于检索相互作用基因（STRING）数据库的搜索工具构建的，并使用 Cytoscape 软件进行可视化。然后使用 Cytoscape 的 cytoHubba 插件评估 DEG 的中心基因。使用 FSGS 大鼠模型通过定量实时聚合酶链反应 (qRT-PCR) 验证中shu基因的表达，并进行接受者操作特征 (ROC) 曲线分析以验证这些中(shu)枢基因的准确性。

结果：在两个 GSE 数据集（GSE121233 和 GSE129973）中共识别出 45 个 DEG，包括 18 个上调和 27 个下调的 DEG。其中，选择了5个具有高度连通性的枢纽基因。在 PPI 网络中，前 5 个中(shu)枢基因中，FN1 上调，而 ALB、EGF、TTR 和 KNG1 下调。 FSGS大鼠的qRT-PCR分析证实FN1的表达上调，EGF和TTR的表达下调。 ROC 分析表明 FN1、EGF 和 TTR 对 FSGS 显示出相当大的诊断效率。

结论：通过生物信息学分析结合实验验证，鉴定出三个新的 FSGS 特异性基因，这可能会促进对 FSGS 的分子基础的理解，并为临床管理提供潜在的治疗靶点。

实验验证中，实验团队应用了柏恒科技荧光定量PCR仪进行样品测定并分析。

除了以上列出的几篇文献，柏恒科技PCR仪在生物科研、动物疫病等方面均有广泛应用，下期我们再继续分享。

文献中PCR仪产品简介

RePure系列智能二维梯度PCR仪

本系列PCR仪具有二维梯度摸索功能，多种梯度摸索模式；

自适应压杆式热盖，合盖紧盖一步到位；

前进后出式风道，机器可并排放置，节约实验空间；

Q3200系列荧光定量PCR仪

本系列荧光PCR仪采用四通道双16孔模块设计，可实现一机多用；

最大升降温速率8℃/s，大大节约实验时间；

体积小，重量轻，方便携带；

更多PCR仪技术应用，欢迎关注柏恒科技，我们提供各类梯度PCR仪、荧光PCR仪等，并为客户提供生物学相关检测解决方案。

       千眼狼高速焊接测量系统成功助力奇瑞新能源焊接实验室（MIG焊设备）工程师们成功观测到熔滴过渡全过程，提高焊接稳定性。

MIG焊及熔滴过渡形式简介

       MIG焊（melt insert-gas welding）熔化极惰性气体保护焊与TIG焊（常见非熔化极）不同，MIG焊采用可熔化的焊丝作为电极，以连续送进的焊丝与被焊工件之间燃烧的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属。焊丝不断熔化以熔滴形式过渡到焊池中，与熔化的母材金属熔合、冷凝后形成焊缝金属。

       熔滴过渡是指在电弧热作用下，焊条/丝端部的熔化金属形成熔滴，受外力作用从焊条/丝端部脱离并过渡到熔池的全过程。熔滴过渡与焊接过程稳定性、焊缝成形、飞溅大小等有直接关系，进而影响焊接质量和生产效率。

       熔滴过渡按电流电压参数的不同可分为：1短路过渡、2滴状过渡、3喷射过渡。

       1、短路过渡是指焊条/丝端部的熔滴与熔池短路接触，过热和磁收缩的作用下使其爆断过渡到熔池。

千眼狼高速摄像机拍摄的短路过渡图片

       2、滴状过渡是当电弧长度超过一定值时，熔滴依靠表面张力作用可保持在焊条/丝端部自由长大，当促使熔滴下落的力（如重力，电磁力）大于表面张力时，熔滴就离开焊条/丝过渡到熔池。

千眼狼高速摄像机拍摄的滴状过渡图片

       3、喷射过渡是指细小颗粒熔滴以喷射状态快速通过电弧空间过渡到熔池。高速摄像机可助力应用工程师们捕捉上述3种熔滴过渡的全过程。

千眼狼高速摄像机拍摄的喷射过渡图片

实验装置

实验装备：

       千眼狼高速相机5KF20一台、激光光源一台、滤光片一片、采集软件与播放软件各一套。

实验步骤：

       1.架设相机，安装滤光片至相机CMOS图像传感器芯片前，安装微距镜头；

       2.选择焊接位置，激光光源光斑照射至拍摄位；

       3.调整相机拍摄角度，拍摄焊接位置，调节镜头，使成像清晰；

       4.设置采集软件参数，进入采集画面；

       5.开始焊接，触发保存，拍摄焊接过程。

实验亮点

       通过激光光源与相应波长的滤光片搭配，并对相机曝光参数设置可过滤MIG焊焊接时的白色强光，便于仔细观察熔滴滴落的程。通过二次开发，支持每一帧图像对应的焊接机实时电流、电压值同步显示在播放软件上，为工程师们研究焊接稳定、焊接质量、提高生产效率提供有效帮助。

选用合适的高速摄像机—工程师对高速高清均衡型产品的需求

       焊接时熔滴形成到滴落过程通常可达10ms级，工程师们希望能对每个滴落过程进行细微、有效视场的观测，即需要5000 fps以上速度且具有较大视场的高速摄像机。千眼狼5KF20，拥有3000 fps@1920×1080的均衡参数，通过裁剪画幅至1920×528分辨率下实测速度可达到5880 fps，针对每个关键的熔滴过程为应用工程师们定格约50张图片进行分析。

众所周知，催化是现代工业中极其重要的领域，大约90%的工业流程都与催化有关。在催化过程中，我们利用催化剂来改变化学反应速率，对化学反应进行选择和调控。催化在合成氨工业、石油炼制、精细化学的合成、高聚物的合成、食品加工以及光催化和电催化等新能源领域起到非常重要的作用。大量的催化基础和应用研究显示, 催化反应事实上是发生在纳米尺度上的反应, 不论是液相的原子簇催化剂, 担载的金属和金属氧化物催化剂, 抑或多孔的分子筛催化剂, 它们体现催化活性的活性ZX的尺度就在纳米甚至亚纳米尺度，譬如优良的燃料电池催化剂中贵金属Pt的粒子平均直径大约2~3纳米，而绝大多数贵金属催化剂纳米颗粒的尺寸都在1纳米至100纳米之间。而对于获得此类纳米尺度的催化剂颗粒的微观形貌和成分信息，高分辨率透射电子显微镜配合X射线能谱是一种无可替代的表征方式。使用高分辨率透射电子显微镜，我们可以直接得到催化剂纳米颗粒的大小、形状、化学组成以及在载体上的分布位置等相关参数。而想要得到具有统计相关性并且高JZ度的数据，取决于纳米颗粒形貌的规则性，少则500个颗粒，多则几千个颗粒，都需要进行独立的电镜表征和参数分析。目前，研究人员通过手动图像采集和表征，一天最多大约能分析30个颗粒，所以通常情况下，表征一个样品需要数天的时间，这是一个枯燥以及漫长的工作过程。

Thermo ScientificZX推出的自动化纳米颗粒表征工作流程APW （Automated Particle Workflow），基于高分辨率透射电子显微镜平台，结合独特的大视野高分辨图像采集软件MAPS，电镜操作软件Velox以及先进的Avizo图像数据分析处理软件，进行全自动化图像采集以及实时的纳米颗粒数据分析。APW提供整体优化解决方案，以全自动化和无人值守的方式采集数据和进行动态数据处理。APW帮助客户摆脱手动费时和繁琐的催化剂纳米颗粒分析，并且在此过程中，无需透射电镜专家的介入，操作就如同使用咖啡机一样容易。APW可以帮助实现更快的样品周转率，有效利用透射电镜运行时间，通过无人值守和可重复过程来降低每个样品的表征成本，并通过强大而快速的新材料筛选来实现新产品开发的革新过程。通过使用APW，客户有更多的时间从事与研究相关的工作，并以更高的统计量和更高的JZ度来表征更多的催化剂样品。

图1丨使用APW进行自动化大面积TEM图像采集以及单个纳米颗粒参数分析. 

Sample courtesy of Prof. B. Gorman and Prof. R. Richards, Colorado School of Mines.

图2丨使用APW进行混合金属纳米颗粒镍/铁/银/锌样品的图像采集和参数分析. 

不同的颜色代表了不同的金属元素。

图3丨图2中镍纳米颗粒参数的统计分析。不同的颜色代表不同的颗粒大小，左下图展示了镍纳米颗粒的表面积和直径的统计分布，右图中展示了具体的单个纳米颗粒的直径和表面尺寸等参数。

图4丨氧化铝载体上的金纳米催化剂颗粒的APW数据采集和分析展示，

下图显示了金纳米颗粒的直径参数统计分布。

面对电子半导体行业研发、品质的各种观察、分析、测量要求。

比如打线结合，BGA高度，镀层的表面通常很难直观地观察及测量，但是基恩士VHX-7000N系列高清数码显微镜能够提供精 准的数据支持和高清结构观察。

金线高度检测

BGA高度检测

同时也能直接观察和测量镀层表面面积占比，为改善镀层工艺提供更精 准的数据参考。

连接器镀层检测

       相分离 (Phase separation)是目前发展非常迅速的一个研究领域，大量研究表明相分离在细胞中普遍存在，与基因组的组装、转录调控等生物学过程密切相关；相分离的失衡可能会导致一些疾病(如神经退行性疾病)的发生，通过干扰异常“相分离”也有希望会成为ZL相关疾病的新手段。

       由于技术的限制，研究相分离的方法并不多。大部分相分离的研究仍在依赖液滴间自发的相互作用，且仅能获得"是"与"否"融合的结果，无法进行更多的融合相关参数的比较。而实际上相分离的过程非常复杂，这就需要更加精密的技术手段。LUMICKS公司的荧光光镊系统C-Trap将光镊系统、共聚焦成像和微流控系统结合，可以实时的对单个蛋白液滴进行捕获、操控和测量（力学性质+荧光信号），为相分离的研究提供新思路。

       以RNA/RNP的相互作用对蛋白液滴性质与融合的影响为例，研究人员使用C-Trap光镊系统诱导液滴融合，比较了不同凝结体的性质，通过融合时间对其融合能力和液滴稳定性进行了评估。 K/G-rich多肽序列与poly(U)RNA的融合速度 (平均0.0028 s/µm) 约为R/G-rich多肽序列与poly(A)RNA融合速度的两倍 (图1)。以上结果表明，前者具有更高的流动性和更低的黏度，以及短程引力和长程力调节RNA–多肽凝结过程，包括结合与凝固。通过进一步研究来源于FUS模型的R/G-rich序列与poly(A)或poly(U) RNA的相互作用可以确认，相变性质因序列不同而不同。

图1. 不同RNA-RNP复合体在光镊系统诱导下的融合状态随时间变化的图像。R/G-rich序列的RNA-RNP复合体融合时间相对K/G-rich序列更长。 Poly(A)RNA相对poly(U) RNA会延长融合时间。

C-Trap系统具有多种适合测量液滴性质并对不同实验条件下的结果进行比较的功能。系统的空间与时间的高分辨率可在操控液滴的同时检测液滴的活动。

•  可操控液滴诱导融合

•  可检测不同实验条件下液滴的融合时间变化

•  可通过微流变学实验检测液滴的黏弹性

•  可检测单一液滴在不同实验条件下的各项性质

ACQUITY APC自2013年推出以来，以其速度、分离度和应用灵活性的提高，更清晰地展示低分子量段化合物的情况，更精细把控样品状态，更快速递交可供决策的数据，解决了不少高分子分析遇到的难题。沃特世战略合作伙伴“禾川化学”展示了他们在材料分析中的应用案例，快来一睹为快吧！

高分子与低分子同时测定

APC(GPC)可以同时分析而不必进行预先分离，一般来说从高分子材料的分子量分布可以同时看到三个区域：

• 高分子 　

• 添加剂和齐聚物　

• 未反应的单体和低分子的污染物

案例一

某热熔胶样：THF溶解后做APC测试(XT450、XT200、XT125)。

图1.  热熔胶的APC测试结果（THF流动相）。

高分子材料中小分子的鉴别

和其他色谱方法一样，APC(GPC)也可以用保留体积来鉴别中小分子物质。

案例二

聚酯多元醇聚合反应监控，尤其小分子副产物部分。流动相：THF、XT200、XT125、XT45。

选择己二酸、丁二醇为单体合成的聚酯多元醇，将不同反应时间，投料比微调整的3批次产品，选用APC做分子量分布测试。

图2.  聚酯多元醇不同批次产品的APC测试结果（THF流动相）。

在塑炼时分子量分布的变化（检测橡胶）

在塑炼过程中定时取样分析，结果如图，随时间的增加，高分子量组分裂解增加，GPC曲线向低分子量方向移动，经过25 min以后，高分子量组分几乎完全消失。如果塑炼的目的就是消除该组分，那么25 min足够了。通过GPC数据可以帮助工作人员确定塑炼时间。

控制聚合反应的终点

用GPC对聚合物进行中间反应分析，使生产人员能在达到预定的单体/聚合物比后即时中止反应。

案例三

TDI三聚体的合成，用APC表征其聚合程度，测试条件(XT45、XT45、XT125，流动相THF，流速0.4 mL/min)。

市售的TDI三聚体，一般的NCO含量为22.0%，理想产物的分子量600 - 700。客户自己合成的三聚体，NCO值18.5%，以五聚体为主（部分是5个TDI聚合生成两个三元环），有少量七聚体，三聚体并不占主体。

图3. 不同反应时间取样的APC测试图（反应未淬灭）。

图4. 反应6小时后GPC的测试结果。

图5. 6小时后APC测试的分子量分布。

高分子材料老化过程研究

用APC(GPC)可以研究高分子材料在使用过程中的老化；多数聚合物加工时，必须加适量抗氧剂。

案例四

太阳能背板EVA胶老化前后分子量测试。流动相：THF，0.5 mL/min, XT450+XT125+XT45。

老化前后对比，老化后出现一些中、低分子量的分布，说明EVA发生降解。

讲座预告

近两年，APC在各个行业领域的应用不断更新。2月22日（周三）19:30 - 20:30，沃特世将基于目前热点分析的可降解材料、再生塑料的分析领域，分享APC最 新应用案例。欢迎扫描下方二维码预约直播间， 报名成功后，您将收到会前提醒和会后回放。

扫描上方二维码报名讲座

9月15日（周三），马尔文帕纳科将在药视网网络药学讲堂开讲啦！马尔文帕纳科两位产品应用专家将为您带来生物技术药物稳定性的分析解决方案及案例分享，现开放报名通道，期待您的关注和参与！

■  会议日期：2021年9月15日（周三）

■  会议时间：15:00-16:30

■  活动类型：网络会议直播，需提前注册 

■  涉及技术类型：

• 微量热技术（DSC, ITC）

• 动态光散射技术（DLS）

• 静态光散射技术（SLS）

• 电泳光散射技术（ELS）

• 纳米颗粒跟踪分析技术（NTA）

生物技术药物如单克隆抗体、ADC药物、疫苗等是近年来发展迅猛的制药领域，重磅药物更是占据了药物销售榜前10名的多数席位。然而，与传统化学分子不同，生物技术药物由于其天然庞大的尺寸、结构的复杂性以及脆弱的稳定性，在药物研发和生产过程中也给开发者带来了巨大的挑战。

环境的改变与工艺的要求通常会导致维系蛋白质药物发挥功能的高级结构（High Order Structure, HOS）的改变，从而引起潜在的构象稳定性改变，进而影响到药效、生产可行性以及用药安全性（免疫原性）。同时，外部因素如制剂配方中的缓冲条件、pH环境以及添加成分也会通过与药物分子相互作用导致胶体稳定性的改变，进而产生聚集体等问题。常见的二级结构技术如CD 等通常不能准确的判断高级结构稳定性的变化，而传统的加速实验在药物研发早期又显得较为费时费力。

近年来，用于热稳定性研究的技术如微量热差示扫描量热法和用于胶体稳定性分析的光散射技术（包括动态光、静态光和电泳光散射）越来越受到生物药物开发者的关注。

在本次网络研讨会中，马尔文帕纳科的技术专家将通过实际案例和大家共同研讨生物技术药物的稳定性分析手段-微量热差式扫描微量热法技术方案，同时还将为大家介绍动态光散射技术(DLS)、静态光散射(SLS)、电泳光散射(ELS)在抗体药稳定性分析中的应用，探讨如何实现快速、原位、无损、微量抗体药稳定性测量。欢迎大家积极参与讨论。

报告主题及内容

主题一：生物技术药物的热稳定性解决方案

 主讲人：韩佩韦博士

 课程内容：

²  生物技术药物稳定性面临的挑战

²  微量热差示扫描量热仪基本原理及其参数的意义

²  生物技术药物热稳定性研究的案例分享——抗体筛选、配方、生物类似药可比性研究等

 主题二：光散射技术在抗体药稳定性表征上的应用

 主讲人：张鹏博士

 课程内容：

²  FDA对抗体药在粒径表征方面的法规介绍

²  动态光散射技术（DLS）在抗体药稳定性及团聚体的表征

²  静态光散射技术（SLS）在抗体药稳定性的表征

²  电泳光散射技术（ELS）对抗体药稳定性的表征

²  纳米颗粒跟踪分析技术（NTA）对抗体药团聚体的表征

点击或扫描二维码报名（填写注册信息并提交即可）https://zyt.ouryao.com/plugin.php?id=yaoshi&a=live&liveid=731&referid=668326

主讲人信息

韩佩韦 博士

生命科学业务发展经理 微量热技术产品经理

中科院生物物理所生物物理学博士，现任马尔文生命科学业务发展经理、微量热技术产品经理。长期负责蛋白质稳定性以及分子间相互作用技术如DSC, ITC, SPR等的技术支持和市场拓展。在2014年加入马尔文帕纳科之前，多年任职于通用电气（中国）医疗集团生命科学部（现Cytiva），曾任技术经理、Biacore & Microcal产品经理和Label-Free技术资深应用科学家等职位。韩佩韦博士长期活跃于生命科学领域和生物制药行业，组织和举办过相关的几百场技术交流会和培训班，并在多个大型会议上做分会技术报告，在分子相互作用领域和微量热应用领域具有丰富的经验。

张  鹏 博士

纳米粒度产品线高级应用专家

毕业于复旦大学，主攻方向为递药系统设计及肿瘤细胞靶向递药治疗。至今发表10余篇学术论文，作为课题负责人，承担并完成中国博士后基金面上项目一项，此外曾多次参与国家自然科学基金青年、面上项目。目前担任马尔文帕纳科纳米产品线高级应用专家，在颗粒粒径表征方面有着丰富的经验。

失效分析是对于电子元件失效原因进行诊断，在进行失效分析的过程中，往往需要借助仪器设备，以及化学类手段进行分析，以确认失效模式，判断失效原因，研究失效机理，提出改善预防措施。其方法可以分为有损分析，无损分析，物理分析，化学分析等。其中在进行微观形貌检测的时候，尤其是需要观察断面或者内部结构时，需要用到离子研磨仪+扫描电镜结合法，来进行失效分析研究。

离子研磨仪目前是普遍使用的制样工具，可以进行不同角度的剖面切削以及表面的抛光和清洁处理，以制备出适合半导体故障分析的 SEM 用样品。

离子研磨仪

TECHNOORG LINDA

扫描电镜

Phenom SEM

01 离子研磨仪的基本原理

晶片失效分析思路和方法

案例分享 1

优先判断失效的位置

锁定失效分析位置后，决定进行离子研磨仪进行切割

离子研磨仪中进行切割

切割后的样品，放大观察

放大后发现故障位置左右不对称

进一步放大后，发现故障位置挤压变形，开裂，是造成失效的主要原因

变形开裂位置

放大倍数：20,000x

变形开裂位置

放大倍数：40,000x

IC封装测试失效分析

案例分享 2

1、对失效位置进行切割

2、离子研磨仪中进行切割

3、位置1. 放大后发现此处未连接。放大倍数：30,000x

4、位置2. 放大后发现此处开裂。放大倍数：50,000x

PCB/PCBA失效分析

案例分享 3

离子研磨仪

SC-2100

• 适用于离子束剖面切削、表面抛光

• 可预设不同切削角度制备横截面样品

• 可用于样品抛光或最 终阶段的细抛和清洁

• 超高能量离子枪用于快速抛光

• 低能量离子枪适用后处理的表面无损细抛和清洁

• 操作简单，嵌入式计算机系统，全自动设定操作

• 冷却系统标准化，应用于多种类样本

• 高分辨率彩色相机实现实时监控抛光过程

01 主讲人简介

周华，赛默飞世尔科技分子光谱产品线应用工程师，主要负责紫外可见分光光度计系列产品的应用开发及技术支持工作。

02 本期内容简介

本次直播主要对紫外可见分光光度计常用附件的原理及应用进行解析，并介绍了其在使用过程中常见问题的解决方案。

03 参与福利

本次直播ZH还将进行抽奖活动，随机挑出5名在线观众，送上赛默飞的定制礼品“NALGENE 乐基因水杯”一个，源自科学实验室的水杯，拥有更高的安全标准，保障您与家人的水质安全。快来报名参加吧！

本次抽奖活动的礼品就是它了！

报名后请牢记开讲时间，别错过我们可爱的小礼物~！

赛默飞近期安排了紫外产品的系列线上课程，欢迎大家关注我们，更多干货和惊喜好礼，敬请期待！

成像技术在药物研究中的使用由来已久，较为经典的方式是放射性同位素示踪法，该方法在研究候选药物的吸收、分布、代谢和排泄特征中发挥着重要作用。但是开展放射性同位素示踪研究工作需要对目标化合物进行同位素标记，实验室符合安全防护条件，需要较高的成本和丰富的操作经验。质谱成像作为近年来受到广泛关注的无标记成像技术，可更早进入药物早期研发流程，无需针对成像实验设计特殊实验过程，即可与药物早期药理、毒理、药代研究相结合，提高药物早期研发效率。

成像质谱在药物早期研发中的应用方向

01

基于3D细胞模型药物体外研究

质谱成像技术可以用于研究基于3D细胞模型的药物渗透、分布、药物诱导的细胞响应。

图1. 质谱成像技术分析伊替立康(m/z 587)给药后HCT116细胞球中随时间的变化药物递送过程1。

02

靶器官分布研究

质谱成像技术对于解释目标药物分子在特殊靶器官中的药物分布研究提供了便利手段。

图2. 鼻腔给药后R-沙丁胺醇通过嗅觉系统入脑的路径2。

03

临床前安全性研究

适用于药物分子及代谢物在靶器官的空间异质性分布引起的毒理效应，药物分子及代谢物的脱靶效应。

图3. 质谱成像技术显示药物在肾脏局部区域蓄积，造成局部损伤，从而解释了该候选药物的肾毒性机理3。

04

临床前药理研究

结合基于质谱成像技术的空间代谢组学和蛋白组学的研究，探讨药物分子与内源性化合物变化的关系，解释药物分子参与的生理调控过程。

图4. 给药后肿瘤组织中内源性脂类代谢物的变化。

05

药物制剂相关研究

质谱成像可用于研究候选药物分子剂型对药物分子及载体在靶器官分布的影响。

图5. 药物通过雾化吸入后在靶器官的分布行为研究4。

图6. 透皮制剂给药后药物在表皮层、真 皮层及皮下组织的分布过程5。  

06

空间上的药物PK/PD研究

定量质谱成像技术的发展使得基于空间药物PK/PD的研究成为可能，获得定量数据可以与LC-MS/MS数据形成互补，更完善地阐述药物在生物体内的代谢行为。

图7. 代谢物A和母物B蓄积在胆管，分布特征相同6。

图8. 代谢物A直接给药后分布特征6。    

图9. 肝脏组织上校准曲线的建立6。

表1. 定量质谱成像量化的肝脏局部区域药物浓度6。

成像质谱技术的发展方向

01

成像离子化技术

解析电喷雾电离(Desorption Electrospray Ionization, DESI)和基质辅助激光解析电离(Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization, MALDI)是较为常用的两类质谱成像离子化技术。利用质谱成像技术研究药物分布特征时，均需要制备动物组织薄切片，MALDI成像需要选择合适的基质进行喷涂后才可上机分析，而DESI则无需该过程且DESI对切片损伤微小，同一切片可重复利用；相较于MALDI离子源，DESI成像更适合小分子药物成像并且可以获得更好的灵敏度；在成像空间分辨率上，MALDI略优于DESI，但随着DESI技术的进步，目前二者可以达到相当的水平。

图10. DESI成像原理示意图及DESI技术发展概况。

图11. MALDI成像原理示意图。

图12. DESI&MALDI全谱分子成像分析小鼠脑中脂类物质（二者离子强度互补）。 

02

成像分析技术选择

目前质谱成像分析成像检测器依然以高分辨质谱为主，满足非目标成分成像分析的高通量、高扫描速度、原位定性的需求，结合离子淌度功能的使用能够进一步去除基质干扰，提高成像的准确度。

近年来定量质谱成像也受到了广泛关注，以目标化合物成像为重 点，希望实现复杂生物切片上痕量物质的定量检测，关注成像方法的灵敏度和重现性。

图13.  沃特世基于高分辨质谱平台的非目标化合物成像方案。

图14. Waters基于DESI XS & Xevo TQ-XS靶向成像方案。 

总结

质谱成像技术在药物研究领域有广泛的应用前景，根据研究项目的需要，选择合适的质谱成像方案可以与传统方法有效互补，提高药物研发效率。

参考文献

1. Liu X., Weaver, E.M., Hummon, A.B., Anal. Chem., 2013, 85, 6295-6302.

2. Stephen Castellino,Nichole M. Lareau,Mark Reid Groseclose, Journal of Mass Spectrometry, 2020, 12, 35.

3. Celia Henry Arnaud, C&EN, 2017, June5, 30-34.

4. Eiichi Yamamoto, Yuhji Taquahashi, Makiko Kuwagata et. al, International Journal of Pharmaceutics, 2021, 595, 120241.

5. Julie Quartier, Wei Rao, Suan Slade et. al, International Journal of Pharmaceutics , 2021, 607, 120967.

6. Lieke Lamont, Darya Hadavi, Brent Viehmann et. al, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2021, 413, 2779-2791.

近日，2020年ZX癌症负担报告由世界卫生组织下属国际癌症研究机构（IARC）发布，报告对2020年度常见的癌症类型、导致死亡主要癌症类型以及未来的癌症发展趋势进行了全面的分析。

2020年最常见新发癌症类型及占比

　　
　　肿瘤研究领域是全世界的科研热点，随着对肿瘤研究的白热化，越来越多的科学家需要从肿瘤组织里来获得细胞，从而建立原代肿瘤细胞系、分选肿瘤干细胞或者其它细胞以进行下游的信号通路检测、药物试验、疾病发生等。在对肿瘤细胞的研究中，从肿瘤组织中获得细胞的DY步就是制备单细胞悬液。那么，细胞悬液制备一般原则是什么呢？

细胞悬液制备一般原则

　　
　　传统的单细胞悬液制备方法有机械法、酶消化法以及两者的组合等，这些方法需要繁琐的操作过程，费时费力。净信单细胞悬液仪将会使单细胞悬液制备变得快速、简单。仅需30min即可获得大量单细胞悬液，细胞活性可达80%以上，具有自动温控的特点。样品范围包括人类及小鼠肿瘤组织/正常组织，哺乳动物软组织，植物愈伤及根尖组织。

　　SM-12型单细胞悬液仪器，由净信实业发展有限公司自主研发，核心成员在上海交通大学、上海市中山医院、中科院药物所等国内外知名高校或者企业从事多年产品开发或者技术研究。公司将分子生物学、细胞领域的高科技人才有效聚集在一起，突破现术瓶颈，突破进口垄断，开发出了单细胞悬液仪器。
　　
　　从组织获得存活单细胞是一个复杂过程，目前市面上组织单细胞化的方法有采用机器处理或者人工处理方法,以上处理方法均存在处理时间长、细胞处于逆境状态时间长、 细胞得率低、细胞存活率低、操作繁琐等问题。单细胞悬液仪结合特定组织松解剂，快速、轻柔、安全、简捷、GX、自动化的从组织如（脂肪、骨骼肌、动脉血管内皮、心脏、肝脏、pi脏、肺泡、肾脏、脑、肿瘤）30min内全自动完成组织单细胞的解离。

操作流程

　　
　　净信单细胞悬液仪可应用于单细胞测序、多色流式分析、质谱流式细胞技术、原代细胞分离培养、细胞ZL等。具有组织利用率高、单细胞化过程GX、大细胞高产出的优势。
　　
　　使用净信单细胞悬液仪，让科学研究变得简单GX。

多智能体协同控制是新一代人工智能的重要研究领域，以无人机集群为代表的集群系统具有大范围、开源、高动态及高鲁棒等典型特征。Crazyflie是一个开源的四轴飞行器，用途范围广，仅重19克，相对的两翼之间长度为9厘米，由于其具有开源、自带灯效、硬件扩展性强、编程扩展性强、通用MCU、方便易用的通信芯片等多项优势，获得国内众多高校的青睐，用其做项目开发的高校日益增多。

LUSTER

客户：中国科学技术大学信息科学技术学院

场地尺寸：8m x 4m x 2.5m

关键词：六自由度、协同控制、飞行编队、Crazyflie、高精度、低延时

目标物：Crazyflie无人机

技术方案：智能体位姿追踪系统

中国科学技术大学信息科学技术学院团队便使用Crazyflie无人机进行编队应用开发。要想实现无人机编队离不开无人机的精 准定位，GPS或北斗导航等基于卫星的常用定位技术在室内环境难以使用，且精度通常无法达到毫米级，凌云光为客户提供的FZMotion智能体位姿追踪系统，具有高帧率、高精度、高稳定性等特点，可实现亚毫米级的室内定位精度，并支持Crazyswarm控制平台，实现数据快速连通，在8m x 4m细长的飞行空间内，部署12台Swift 30动捕相机，为客户提供每一个无人机的精 准位置信息。由于Crazyflie无人机重量极轻，其可负载的飞行重量也很轻微，常规尺寸（14mm）的标记点重量较高，对无人机飞行影响很大，甚至难以起飞，凌云光工程师为客户提供了轻量化的7.5mm标记点，在保障稳定飞行和高精捕捉效果之间取得了绝 佳的平衡，实现客户的编队飞行应用。