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重金属分析

随着环境学科在基础研究与应用基础研究中的不断深入，创新的分析技术也为环境研究注入新的活力，不仅助力拓宽学科广度-从大气、土壤、水质到固废研究；也助力学科间实现交叉，解决更为复杂的科学问题-如环境与健康关系、环境污染物暴露与毒理学研究等深层次探索。

环境研究中有哪些前沿方向值得重视？又有哪些值得借鉴的创新分析方法？我们仅以环境研究类DJ期刊Environmental Science & Technology近3年的文章为例，一探环境研究前沿：

1 创新联用技术，助力地下水中砷迁移研究

【前沿方向：水质】

【前沿方向：重金属形态价态】

【创新联用技术：阴离子交换色谱法+ICPMS】

前沿概览

砷在地下水中的毒性和迁移性取决于其水中形态。在硫酸盐还原环境中砷形态检测方法的不确定性阻碍了对砷迁移、转化的研究，同时制约了对应原位修FF法的发展。研究团队通过创新的阴离子交换色谱法与电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）联用可以实现样品/洗脱液的pH兼容，这样更有利于防止色谱分离过程中硫代砷类物质的转化。

2 创新技术，助力堆肥中活性锌形态模式研究

【前沿方向：土壤】

【前沿方向：重金属形态价态】

【创新技术：ICP-OES 、 HR-ICPMS】

前沿概览 

关于有机物（organic matter）浓度和组成的研究对于预测土壤中锌的形态和生物利用度尤其重要，特别是对于低锌土壤。但是，关于堆肥等土壤有机改良剂对金属形态的影响的认识还是极为有限的。研究人员首次对堆肥进行了多表面建模，以研究固体和溶解的有机物组成对反应性Zn形态的影响，以及评估生物利用度。

3 创新联用技术，探索土壤中砷和铀的生物利用度

【前沿方向：土壤】

【前沿方向：重金属形态价态】

【创新联用技术：IC + ICPMS】

前沿概览

对于根-土界面的纳米级化学转化的表征和机理研究对于如何安全GX地食品生产至关重要。这些转化通常控制了植物对大量必须的微量营养素以及潜在有害的微量元素（即污染物）的摄取。美国研究人员发现，活性铁矿物在主要不饱和土壤的缺氧环境内发生还原溶解，这可能对微量元素污染物（如砷和铀）在不饱和灌溉土壤中的迁移率有影响。

4 创新技术，助力固废元素组成表征

【前沿方向：固废】

【创新技术：ICP-OES、IC】

前沿概览

塑料包装通常由多种聚合物组成，并包含各种成分，例如纸张，有机残留物，卤素和金属等，而这些成分则会在循环再利用时产生问题。然而目前对于塑料包装废弃物的聚合物成分的全面分析，包括（元素）杂质定量的研究数据非常有限。研究团队对欧洲分拣设施中常见的塑料包装废料流中的100多种不同的塑料包装产品进行聚合物和元素组成（包括C，H，N，S，O，金属和卤素）的深入分析。

5 创新联用技术，验证砷形态水稻富集新结论

【前沿方向：重金属形态价态】

【创新联用技术：IC+ ICPMS】

前沿概览 

水稻根表铁膜通常对摄取无机氧化砷及其在稻谷中积累起到阻碍作用。尽管以前曾在水稻植株的木质部和籽粒中检测到这些有毒物种，但尚未有对甲基硫代砷酸盐的吸附研究。德国研究人员研究表明，根表铁膜并不是甲基硫代砷酸盐的有效屏障，尤其是DMMTA具有很高的移动性，水稻摄取的风险很高。

6 ICPMS 助力哺乳动物环境重金属暴露研究

【前沿方向：环境暴露】

【创新技术：ICPMS】

前沿概览

陆生哺乳动物暴露于环境中化学污染物（如痕量金属（TMs））的方式被认为主要是基于营养转换（trophic transfer）。尽管已有对于TMs转移给动物和受污染食物的特性之间的关系的研究，但是关于饮食多样性对TMs转移的变化却鲜有记载。来自法国研究团队对小林姬鼠（Apodemus sylvaticus）TMs的口服暴露进行了研究，涉及不同饮食丰度和饮食组成。结果表明，饮食中某些特定饮食组成和饮食丰富度都是动物TMs暴露的重要决定因素，这与“饮食稀释假设”的预测相符。

总结

以ICP-OES、ICPMS为代表的元素分析方法因其可以快速准确定量无机元素浓度，在大气PM2.5、环境迁移、元素形态变化、环境治理中的营养元素、有毒有害元素的变化等多个环境研究方向发挥着越来越重要的作用。而色谱质谱联用，无需担心流动相的pH值变化，有机流动相变化，其灵活，操作简便的特点，同时帮助研究者节约方法开发时间。赛默飞凭借完善的产品组合，提供重金属分析全面解决方案，助您构建环境研究创新驱动力！

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参考文献：

1. Environ. Sci. Technol. 2019, 53, 20, 11684–11693

2. Environ. Sci. Technol. 2020, 54, 4, 2467-2475

3. Environ. Sci. Technol. 2020, 54, 21, 13839–13848

4. Environ. Sci. Technol. 2020, 54, 20, 13282-13293

5. Environ. Sci. Technol. 2019, 53, 23, 13666–13674

6. Environ. Sci. Technol. 2019, 53, 10, 5977–5986

我公司专业生产选矿设备、制砂设备、破碎设备、磨粉设备、建材设备五大系列产品，广泛应用于冶金、矿山、化工、建材、煤炭、耐火材料、陶瓷等行业。主打产品有颚式破碎机、制砂机、球磨机、雷蒙磨粉机、烘干机等，欢迎前来选购，价格咨询热线：0371-67772626

随着工业技术的不断提高，破碎机的技术工艺也取得了很大的突破，同时也为市场带来了新型的发展力量，推出一些新型的破碎设备，其中对辊破碎机是Z突出的，它无论是在技术工艺上还是结构性能上都具有一定的优势，自从问世以来受到了大家的青睐。

对辊破碎机的破碎力度大，破碎出来的产品粒型好，常用于高速公路路面建设以及水电站建设砂石骨料的加工，但是由于这些工程具有一定的活动性，因此对辊破碎机一直在寻求更好的合作方式，近年来兴起的移动破碎站给了我们灵感，那就是将对辊破碎机变身为移动型对辊破碎站。移动型对辊破碎机的设计是灵活可移动的，省去了前期大量工时的基础固定安装，解决了由于场地、环境带来的一些问题，同时也节省了运输费用，降低了生产成本。

对辊破碎机是一种新型的可移动性设备，有了该设备的帮助，今后破碎行业的市场将会更加的广阔。该设备的出现不仅解决传统设备移动难的问题，同时也为企业节省了生产成本，创造更大的经济效益。

文章来源：http://www.hxjq.cn/product.html

目前实验动物的步态分析在基础研究中的价值，日益获得研究学者认可。其中DigiGait步态分析系统接连出现在多篇dingji期刊文献中，如Cell、Nature Communications、Neuron等。其到底有何神奇之处？且跟小编一探究竟。

What is DigiGait

DigiGait步态分析系统是wei一一个采用实时腹侧摄像技术（该技术获得了美国发明ZL）的产品。可用于研究神经系统损伤、肌肉相关损伤、骨关节疾病与外伤等模型动物的运动机能。

系统中高速数字摄像机（25kHz）会以底面向上的视角连续不断拍摄行走/跑动中的动物，DigiGait™ 软件会生成“数字爪印”和动态的步态信号（分辨率超过5000像素/cm2），形成爪部相对跑带位置的实时记录。zui终可输出50多种步态指数，生成的数据标准误差低，准确度和可重复性高。

功能优秀，实验无忧

  ·  可研究动物在自愿状态下行走，及在跑带上强制运动的步态。

  ·  可研究动物在跳跃和奔跑状态下的步态。

  ·  在已知且相同速度下，可捕捉大量步幅信息。排除实验动物因速度差异导致的实验数据分析误差。

  ·  通过拍摄实验动物的整个腹部，可提供三维运动学指标，保障数据完整性。

  ·  可增加实验难度，促使动物爬上或爬下斜坡，zui大限度测量实验动物的运动能力。

应用案例

01

美国Baylor大学医学院主导发表的“RNA结合蛋白（Pum1）单倍体剂量不足导致脊髓小脑性共济失调性神经病变机制”文章中，通过使用DigiGait步态分析系统，得出研究实验结果：Pum1缺失小鼠步幅长度更短，步型（身体晃动）更大。与旷场实验、转棒仪实验，一同论证了Pum1缺失，会导致动物的运动协调性出现进行性缺失。其数据如下图所示：

At 12 weeks of age, Pum1−/− mice displayed a wider stance (J), decreased stride length (K), and increased stride frequency (L) compared to either WT or Pum1+/− littermates. Stance width and stride length were normalized to mouse width and body length, respectively. L = left, and R = Right. Twelve mice per genotype were analyzed.

02

斯坦福大学神经科学院主导发表的“对于用人类肌肉干细胞和其他肌肉原生细胞制成的生物结构可以在肌肉容积缺失（Volumetric muscle loss，VML）模型动物体内产生功能性肌肉组织”报道中提示：以干细胞为基础的诊疗手段，可作为ZL急性和慢性VML的有效途径。其中，使用DigiGait步态分析系统证实使用肌肉干细胞制成的生物结构，可以显著改善VML模型动物的运动状态，具体步态分析数据见下图：

Exercise improves innervation of de novo myofibres and improves forces in vivo. (a) Representative image of a mouse during a gait analysis(top) and the gait footprints collected during the analysis (bottom). Mice were positioned in a transparent treadmill and a camera was positioned underneath to record the gait. (b) Quantification of the gait ‘disability score’ resulting from the analysis of 47 parameters.

03

芝加哥大学神经科学院主导的CACNA1A mRNA转录影响因子和二级蛋白a1ACT对于小脑早期编码的影响机制研究中，使用步态分析系统联合转棒仪和旷场实验，论证了CACNA1A mRNA表达异常时，实验动物的运动机能和肢体协调能力显著降低，具体结果详见下图：

(H) Reduced treadmill performance of KIKO mice is corrected by a1ACT expression and prevented by prenatal Dox treatment. Treadmill running speed and total travel distance are compared among mice with/without Dox (_1/+1M) treatment at 1 month old. Prenatal inhibition of a1ACT expression prevented the rescue of motor behavior of KIKO:PC-a1ACT mouse in treadmill (left), rotarod (middle), and open field (right).

总结

DigiGait步态分析系统不仅能保证实验数据的精确性、灵敏性、可重复性，同时可提供更宽的速度选择范围以及更丰富的实验解决方案，gao效助力您的科学研究！咨询更多产品相关信息，可扫描下方二维码。

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以上就是关于DigiGait的初步介绍，下期将为大家详细介绍运动功能研究方向解决方案，干货满满，不要错过哦~

导读：当今，化石能源短缺和环境污染问题凸显，能源多元化和高 效多级利用成为解决能源与环境问题的一个重要途径。作为一种绿色能源技术和环保型制冷技术热电转换技术受到学术界和工业界的广泛关注。热电转换技术是利用材料的塞贝克效应与帕尔贴效应将热能和电能进行直接转换的技术，包括热电发电和热电制冷。这种技术具有系统体积小、可靠性高、不排放污染物、适用温度范围广等优点。

    柔性热电能量转换技术可将环境或人体温差转化成电能并实现电子设备的自供电，在可穿戴等领域具有广阔的应用前景。传统无机热电材料具有优异的热电性能，但不具备柔性功能；而有机热电材料虽具有良好的柔性和弯曲性能，但热电性能极低。有机/无机复合热电材料可综合无机材料的热电高性能和有机材料的良好弯曲性能，成为近年来的研究热点。在有机/无机复合热电材料的研究中，研究者经常使用碳纳米管等一维材料，但其塞贝克系数较低，使得复合材料的塞贝克系数难以提高。因此，如何选择合适的无机/有机材料进行搭配从而获得性能较好的复合材料成为关键的问题。

    近期，ZG科学院上海硅酸盐研究所研究员史迅、陈立东等提出了一种维度匹配的复合热电材料设计新思路，即使用具有一维结构的聚偏氟乙烯（PVDF）和Ta4SiTe4无机材料进行复合制备有机/无机柔性复合薄膜。其原型器件在35.5K温差下归一化大功率密度为目前已报道的柔性热电器件中的高值。相关研究成果以Conformal organic–inorganic semiconductor composites for flexible thermoelectrics 为题 ，发表于Energy & Environmental Science上^[1]。

    近年来，能源危机、环境污染及空间活动的扩大，促使研究人员致力于开发高 效、无污染的能源转化利用方式，以满足经济和社会发展的需求。基于热电材料的塞贝克(Seebeck) 效应和帕尔帖(Peltier) 效应，热电转化器件可将热能与电能相互转换，具有无污染、寿命长、易维护、体积小、质量轻、工作中无噪声等优点，多用于空间、核电、废热利用、制冷等领域。

    碲化铋（Bi₂Te₃）是一种广泛应用于空间发电、废热利用、制冷等领域将热能与电能直接转换的热电功能材料。增强Bi₂Te₃的热电性能是扩大其应用的重要途径。研究发现，在热电材料中掺杂适当元素可以有效的提高材料的热电性能。例如，陈立东等人^[2]采用区熔法制备了额外Te 掺杂的Bi₂Te₃ 基热电材料（Bi_0.15Sb_0.85）Te_3+x%（x=0～6），并研究了额外掺杂Te 元素对（Bi_0.15Sb_0.85）Te₃性能的影响。段兴凯等人研究了Ga、Na 双元素共掺杂对Bi₂Te₃热电性能的影响^[3]。近期，南方科技大学物理系讲席教授何佳清团队也在n型Bi₂Te₃材料中复合过量的Te单质，通过烧结使Te单质熔化流出，在基体中引入位错。此外，还复合掺杂了Sb元素，使材料中同时存在多种缺陷，从而达到了降低热导率的目的，显著提高ZT优值。使用此材料制备的热电转换器件，实现了3.7W的最 大输出功率及6.6%的转换效率，相关成果以“Realizing Record High Performance in n-type Bi₂Te₃-Based Thermoelectric Materials”为题在Energy & Environmental Science在线发表^[4]。

    值得一提的是，以上两篇文章的研究工作中，分别使用了日本Advance Riko公司生产的塞贝克系数电阻测量系统（ZEM-3/ZEM-5）以及热电转换效率测量系统（PEM-2）对材料以及器件的性能进行了表征。

*2014年12月，ULVAC-RIKO, Inc.正式更名为ADVANCE RIKO, Inc.

    2018年7月，Quantum Design ZG子公司与日本Advance Riko达成协议，作为其热电材料测试设备在ZG的代理商，携手将日本Advance Riko先进的热电相关设备介绍到ZG，助力我国热电材料领域不断取得新的突破。

参考文献：

[1]. Q. Xu, S.Y. Qu, C. Ming, et al.,Conformal organic–inorganic semiconductor composites for flexible thermoelectrics, Energy & Environmental Science, DOI: 10.1039/c9ee03776d.

[2]. 蒋俊, 李亚丽, 许高杰, 等. 额外掺杂量对P 型碲化铋基合金热电性能的影响[J]. 稀有金属材料与工程,2007，36( 增刊2）：404-407.

[3]. 段兴凯, 胡孔刚, 丁时锋, 等. 温差电材料 Bi0.5Sb1.5Te3双掺杂调控及热电性能研究[J]. 电源技术,2015,9(39) ：1926-1928.

[4]. B. Zhu, X.X. Liu, Q, Wang, Realizing record high performance in n-type Bi2Te3-based thermoelectric materials, DOI: 10.1039/d0ee01349h.

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农业科学、植物学和动物学

    施引论文产出国家和机构中(表3),核心论文产出排名第二的中国贡献最大，占比近4%;核心论文产出排名第三的美国排第二,占比近23%;核心论文产出排名第 一的澳大利亚排名第三，占比约12%。中美澳在核心论文和施引论文贡献方面均名列前三，表现突出。施引机构方面，中国的中国农业科学院、中国科学院、华中农业大学依次排名前三。

1.3“重点热点前沿“动植物碱基编辑器研究”

      碱基编辑器( Base Editor)是基于 CRISPR/Cas基因编辑系统发展起来的新型靶基因修饰技术，可以在不切断核酸骨架的情况下实现单核苷酸定点突变，在基因组和转录组编辑过程中能够直接化学修饰靶核碱基。有专家认为，如果说 CRISPR是基因编辑的皇冠，那么碱基编辑器就是皇冠上的明珠。2017年，哈佛大学 David Liu教授因创建新型碱基编辑器被评为“Science年度十大突破”，并入选“ Nature年度十大人物”该前沿共有核心论文46篇，其中42篇发表在《 Nature》、《 Science》或其子刊上。研究主要集中于DNA碱基编辑器，其中研究胞嘧啶碱基编辑器的论文偏多，研究腺嘌呤碱基绵辑器的论文数量相对较少。编辑对象涉及小鼠、斑马鱼、拟南芥、水稻、小麦、玉米、番茄、甘蓝型油菜、马铃薯等。对小鼠、斑马鱼和拟南芥的基因编辑主要是将其作为模式动植物开展研究，旨在改进碱基编辑或者构建人类疾病模型。对水稻、小麦、玉米、番茄等作物的编辑应用，主要是为了建立相应的编辑技术实现作物遗传改良，其中对水稻进行碱基编辑的研究应用较多。在这46篇论文中，被引频次排名前2位的分别被引了1174次和786次，均是哈佛大学教授David Liu团队的论文。第1篇论文即首度报道构建出一种新的碱基编辑器的论文，该论文于2016年发表在《 Nature》上开发出了胞嘧啶碱基编辑器（ Cytidine base editors CBEs),将G.C碱基对变换为T.A碱基对。第2篇论文，于2017年发表于在《 Nature》上报道了他们开发的腺嘌呤碱基编辑器（ Adenine Base Editor,ABEs),实现了腺嘌呤编辑，即A.T碱基对变換为G.C碱基对，这两篇论文意味着利用碱基编辑器可以实现碱基之间的自由转换。

    核心论文产出国家和机构分析显示(表4),主要来自5个国家，分别是美国、中国、韩国、日本和德国，其中美国贡献率最高，有32篇，占比近70%;其次是中国，有14篇，占比约30%;其余三国贡献5篇或以下。机构中，美国的哈佛大学、麻省理工学院和博得研究所名列前三，占比分别为47.8%、37%和37%。

总体而言，美国在该前沿表现突出，占据明显优势。41%,中国与核心论文排名一样，依然排在第二位，占比约为28%。其后依次是德国和英国，占比为6%左右。中国科学院、哈佛大学和麻省理工学院在机构排名中位于前三占比在5%~10%之间。

1.3重点热点前沿一“全氟和多氟烷基化合物的分布、暴露、毒理和污染控制技术”

      全氟及多氟烷基化合物(Perfluorinated alkyl substances,PFAS,下文简称全氟化合物是一大类新型持久性有机污染物(POPs),被广泛应用于工业生产和生活消费领域，如纺织品的表面防污处理剂、不粘锅炊具、方便食品包装等。全氟化合物具有持久性和远距离迁移性，可在生物体内蓄积与放大，可产生脏器毒性、神经毒性、免疫和内分泌毒性、生殖毒性和致癌性，已在全 球各类环境介质及生物体内检出，其对人类和环境的危害已经引起了广泛关注和国际控制行动。全氟辛酸及其盐类和相关化合物(PFOA)及全氟辛基磺酸及其盐类和全氟辛基磺酰氟(PFOS)是代表性的全氟化合物，已被列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》的新增POPs名单。

味觉----将喜欢的味道数值化

　　当我们兴高采烈地前往餐饮指南上的餐饮店，结果却发现完全不合自己口味，这大概是许多人都有过的经验。依赖于味觉传感器，不久的将来可能可以防止这种情况的出现。因为味觉传感器可以客观地评价食物的味道，而不像以前美食家的评价其实仅符合美食家的口味。如果能够知道符合自己口味的味道的数值化数据，那么以后无须亲自体验，也可以检索到可做出近似味道的餐馆。 

将基本味道分别数值化

　　可将味道数值化再进行评价的味觉传感器备受人们关注（ 见下图），目前已经运用在食品开发及品质管理、药品开发等方面。此类传感器并不是用来检测像蔗糖、谷氨酸等甜味、鲜味的味源物质，而是可以将人所感觉到的味道用数值表示出来，实际上就是模仿舌头味蕾结构的生物味觉传感器。

舌头表面感觉味道的器官被称为味蕾。味蕾上存在可感觉甜味、咸味、酸味、苦味、鲜味五种基本味道的各种味蕾细胞。味觉传感器也可以分别区分这五种基本味道的浓淡程度。产生味道的化学物质有无数种，而且还可进行组合，组合之后的味道甚至十分相近。味觉传感器将不同的化学物质进行组合，当人类觉得味道相似时，就输出相似味道的数值，这就是高度仿真人类味觉的传感器。 

传统技术只能间接评估 

　　目前，在食品界很难客观的评价味道。像品质管理那样，如果必须了解客观的评价指标，首先需要知道到底包含了无数味源物质中的哪些物质，然后再针对所包含的每种味源物质进行测量，并按其浓度进行统计处理，从而进行间接评估。但是，对于每种味源物质的评价无法对应人所感觉到的味道。因为味道与味道之间存在相互作用。在西瓜上撒上些盐可以增加甜味，像这种现象就无法评估。 

因此，在食品开发方面，人类的感官试验是不可或缺的。但是，专业的测试人员也有自己的嗜好，所以也只能进行主观评价。而且在测试时测试人员的健康状态往往也会影响结果。 

仿真味觉检测结构

　　味觉传感器的代表产品是日本INSENT智能传感器技术公司研发的味觉分析系统（电子舌）TS-5000Z，其中使用了九州大学都甲洁教授所开发的一款生物传感器。该传感器基于味觉检测结构仿真原理， 可区分的浓度差可达到1%~2%。一般人的舌头只能识别20% 以上的浓度差，所以可以说这种味觉传感器的灵敏度相当高。

此外，除了可判断基本味道，还可检测食品界已习惯使用的特殊味道的味觉传感器也已出现，如可检测出啤酒苦、麻涩、有机苦、涩味、极鲜味等共计10 种味道。这种新产品可以将消费者喜欢的味道与食品的品牌进行匹配，客观地找出消费者所要求的味道。 
 

味觉传感器也可测量人无法感觉的味道

　　味觉传感器的原理还可用于食品以外的应用，如分析唾液，了解齿槽脓漏、糖尿病、应激反应等健康状态。富山大学准教授山口昌树所领导的研究小组认为，通过对唾液中所含的齿肉沟液进行分析，可以测量血糖值，而通过分析消化酶（淀粉酶）则可以测量人体应激状态。 
      再进一步，以后的传感器甚至可以测量人无法感觉的味道。那时候应该可以应用到更新的领域。

单个外泌体表型分析是将免疫学与光学WM结合的一种新技术[1]。该技术首先利用免疫识别将特定的外泌体进行捕获分离，然后再对目标外泌体的表面标志物及内容物（如携带的蛋白质、RNA、DNA及细胞因子）进行定量分析，从而更加全面地反映外泌体的特性。借助单个外泌体表型分析技术，肿瘤学家可以更加深入的分析肿瘤相关的外泌体，以便更好的进行肿瘤的病理生理学研究、早期筛查、诊断以及临床ZL。

       单个外泌体表型分析技术在短短两年时间，备受广大科研工作者的关注。本文收集了该技术在肿瘤研究领域的相关应用，以供参考。

Cell：大规模肿瘤外泌体蛋白组学研究，揭示可用于肿瘤检测的新标志物

       Hoshino等[2]通过检测肿瘤、肿瘤周边组织以及血清的外泌体蛋白质组，确定了来源于癌细胞的特定蛋白标记物。进一步分析癌症病人和健康的组织和血清的外泌体蛋白质组，得出的检测结果的特异性和准确性都达到了90%以上，且通过检测血清外泌体的内容物可以对肿瘤种类进行判定。

       其中，研究人员使用单个外泌体表型分析技术(Exoview)对来源于人血浆的外泌体进行分析，成功检测到了携带moesin和β2-microglobulin蛋白的外泌体（图1），并对其进行了定量分析。

图1   人血浆外泌体蛋白表达分析

J   Extracell Vesicles：蛋白质组学应用于恶性黑色素瘤外泌体亚群鉴定

       研究表明，黑色素瘤来源的外泌体可以增强肿瘤代谢，且其携带的转运蛋白可能用于临床诊断。准确分辨外泌体亚型有助于理解外泌体在肿瘤微环境中的作用并确定癌症的诊断标准。Crescitelli等[3]为了分辨代谢性黑色素瘤来源的外泌体亚型，开发了分离外泌体的方法，并对分离的外泌体亚型进行了分析。

       其中，研究人员将来源于黑色素瘤组织的不同离心转速分离出来的外泌体，分为large与small两种。对两种外泌体，ExoView和ELISA方法都检测到了CD9，CD63和CD81三种蛋白标记物（图2a&b）。而Exoview方法同时检测出了来源于血小板的标记物CD41a，标志着样本受到微量来源于血液的外泌体污染。

图2   Exoview（a）与ELISA方法（b）检测外泌体上的不同蛋白标记物

J   Extracell Vesicles：表达整合蛋白的外泌体促进癌细胞增殖

       整合蛋白是由α和β亚基组成的跨膜蛋白。50–150 nm的小外泌体（sEV）普遍含有多种整合蛋白。在肿瘤的发展过程中，整合蛋白的含量会发生变化，因此整合蛋白被认为可能与癌症相关。其中，αVβ3整合蛋白在人正常前列腺细胞中表达量较低，而在前列腺癌（PrCa）细胞中高表达，有研究表明，αVβ3促进PrCa细胞对细胞外基质的粘附与侵入，但αVβ3在去势抵抗性前列腺癌（CRPrCa，前列腺癌的一种亚型）的作用仍未有详细研究。Quaglia等[4]发现，过表达αVβ3的CRPrCa细胞的sEV可促进肿瘤生长和神经内分泌分化，而不表达αVβ3的细胞的sEV则没有这样的效果。

       其中，研究人员使用ExoView检测分离出的sEV是否含有αVβ3。结果表明，对于能够与αVβ3形成配体的蛋白标记物（除CD41）使用相应抗体而捕获到的外泌体，均含有αVβ3（图3）；而对于不与αVβ3形成配体的CD41则没有检测到含有αVβ3的外泌体。

图3   检测来源于CRPrCa细胞的含αVβ3的特异性外泌体数量

Cells：CD44糖蛋白在胃癌发生中的作用

       CD44是一种跨膜糖蛋白，能够介导细胞间与细胞-基质间相互作用，主要配体为透明质酸（HA）。研究表明，CD44与肿瘤的生长相关，其在肿瘤细胞中高表达，且CD44与HA的结合亲和力高，因此纳米载体常用HA做表面修饰以作为肿瘤细胞的靶向药物载体。外泌体是天然的靶向信息传递载体，有研究在外泌体中检测到CD44。Härkönen等[5]使用胃癌细胞MKN74研究了CD44表达对外泌体分泌，HA合成与肿瘤细胞生长的影响。结果表明，CD44促进了细胞表面和细胞间的HA形成，调控肿瘤微环境；CD44可改变外泌体的物理性质以及靶向性质。

       其中，研究人员使用Exoview检测了MKN74细胞的未经纯化的培养基及分离纯化后的外泌体中的含CD44以及其他标记物的含量。结果表明，相对于对照组，MOCK（CD44敲除）细胞组在未经纯化的培养基及分离纯化后的分泌外泌体的数量显著降低。以上结果表示ExoView可以直接对复杂环境的培养基进行检测，无需分离纯化步骤，且检测结果具有极高特异性。

图4   ExoView检测表达不同蛋白标记物的外泌体数量

       在以上的研究中，ExoView系统以极高的灵敏度和特异性准确地检测了体液与培养基中特定外泌体的含量。外泌体作为癌症的早期诊断工具，以及应用外泌体载药的ZL方法，今后将成为癌症诊断与ZL研究的重要方向。ExoView将在今后的研究中，给出准确的实验结果，助力人类ZZ攻克癌症。

参考文献：

[1] Scherr, S. M., Daaboul, G. G., Trueb,   J., Sevenler, D., Fawcett, H., Goldberg, B., ... & Ünlü, M. S. (2016). Real-time capture and   visualization of individual viruses in complex media. ACS nano, 10(2),   2827-2833.

[2] Hoshino, A., Kim, H. S., Bojmar, L.,   Gyan, K. E., Cioffi, M., Hernandez, J., ... & Lyden, D. (2020).   Extracellular vesicle and particle biomarkers define multiple human cancers.   Cell, 182(4), 1044-1061.

[3] Crescitelli, R., Lässer, C., Jang, S.   C., Cvjetkovic, A., Malmhäll, C., Karimi, N., ... & Lötvall, J. (2020).   Subpopulations of extracellular vesicles from human metastatic melanoma   tissue identified by quantitative proteomics after optimized isolation.   Journal of extracellular vesicles, 9(1), 1722433.

[4] Quaglia, F., Krishn, S. R., Daaboul,   G. G., Sarker, S., Pippa, R., Domingo-Domenech, J., ... & Languino, L. R.   (2020). Small extracellular vesicles modulated by αVβ3 integrin induce   neuroendocrine differentiation in recipient cancer cells. Journal of   extracellular vesicles, 9(1), 1761072.

[5] Härkönen, K., Oikari, S., Kyykallio,   H., Capra, J., Hakkola, S., Ketola, K., ... & Rilla, K. (2019). CD44s   assembles hyaluronan coat on filopodia and extracellular vesicles and induces   tumorigenicity of MKN74 gastric carcinoma cells. Cells, 8(3), 276.

全自动外泌体荧光检测分析系统（ExoView R100）简介

       Nanoview基于表型分析技术研发推出的全自动外泌体荧光检测分析系统（ExoView   R100）是一款无需纯化的、全自动的可对单个外泌体进行表征分析的全新设备。该设备能够提供外泌体表征信息，包括颗粒大小、计数、表型与生物标志物共定位等，提供多层次和全面的外泌体测量解决方案。ExoView R100允许研究者直接分析特定群体的外泌体或外囊泡。通过ExoView芯片，客户能够直接最多分析9个不同的样本，节省成本、时间，并减少纯化所带来的偏差。为了更好的服务您的科研工作，Quantum   DesignZG也建立了样机演示实验室，可以为您提供专业的售前、销售、售后技术支持。欢迎老师您通过拨打电话010-85120280参观SY！

Western Blot 是一种用于检测蛋白质以及蛋白质翻译后修饰的常用方法，可以对简单或复杂生物样品中的目标蛋白质进行半定量或定量分析。其操作步骤包括：

•从细胞、组织或体液中制备样品（蛋白质提取和蛋白质浓度测量）

•十二烷基硫酸钠（SDS）聚丙烯酰胺凝胶通过电泳按大小分离蛋白质

•将分离的蛋白质固定在硝酸纤维素（NC）膜或聚偏二氟乙烯（PVDF）膜上

•封闭膜上的非特异性蛋白

•用特异性一抗探测靶蛋白

•与标记的化学发光或荧光分子偶联的二抗共孵育

•检测反映抗原/抗体结合的信号

•使用软件对目标蛋白条带进行光密度分析

Western Blot是分子生物学和蛋白质组学中Z常用的技术之一。但Western Blot是一个多步骤的操作流程，因此任何一个步骤发生错误，都会导致的结果发生变异，从而降低了该技术的可靠性和可重复性。有研究表明，Western Blot的一些关键步骤，例如样品制备方法、跑胶、转膜、抗体的选择以及定量所用的归一化方法，对于可再现的蛋白质印迹结果至关重要。

--样品制备--

Western blot步骤中的一个经常被忽视的方面是有效的样品制备。有效的蛋白质提取和纯化步骤对蛋白质印迹实验的结果和解释有重要影响。为了有效地提取蛋白质，应该选择一种合适的均质化方法，该方法可以通过细胞膜的破裂有效地释放细胞内的内容物。另外，应该选择Z佳的裂解缓冲液以促进蛋白质的正确溶解并防止蛋白水解降解，从而获得大量的目标蛋白质。

样品制备的原则

•尽可能采取简单方法，避免蛋白丢失；

•尽可能将所有待分析的蛋白质样品全部溶解；

•细胞和组织样品的制备应尽可能减少蛋白的降解，低温和蛋白酶YZ剂防止蛋白降解；

•提取过程中避免蛋白产生聚集、沉淀和变性；

•防止发生人为的蛋白质样品化学修饰（例如加入尿素不要超过37℃，防止氨甲酰化而修饰蛋白）；

•尽可能去除样品中的非蛋白杂质和干扰蛋白；

•样品裂解液新鲜配置，并分装冻存于-80℃。勿反复冻融；

•制备方法应具有标准化、重现性、可靠性和简便性。

蛋白样品的类型

可溶性蛋白：

•培养细胞中可溶性蛋白，包括：细胞质中的可溶性蛋白、细胞周质蛋白、细胞器相关蛋白、分泌到培养基中的可溶性蛋白。

•自然宿主细胞中可溶性蛋白，包括：微生物、植物和动物细胞中的可溶性蛋白。

不溶性蛋白：

•含包涵体的不溶性蛋白

•膜相关蛋白和难溶性蛋白（非重组蛋白）

蛋白样品制备的流程

•组织、细胞或菌体的破碎和裂解

•沉淀溶液中蛋白

•清除杂质

•蛋白浓缩、纯化

组织或细胞破碎和裂解

为了全面分析细胞内的蛋白，需要对组织或者细胞进行有效地破碎和裂解，其方法取决于蛋白样品的来源。同时，因细胞破碎时蛋白酶可能释放出来，从而导致蛋白降解，影响后续实验结果，因此需要加入蛋白酶YZ剂进行保护。

破碎裂解的方法

温和破碎裂解法（针对组分单一或者分析某一特定组分）：

•渗透裂解（血细胞、组织培养细胞）：将细胞悬浮于渗透溶液中，细胞因肿胀而释放细胞内容物。

•冻融裂解（细菌细胞、组织培养细胞）：反复冻融裂解细胞，由于细胞内冰粒形成和剩余细胞液的盐浓度ZG引起肿胀，使细胞结构破碎。

•裂解液裂解（组织、培养细胞）：含有去污剂的裂解液处理组织或细胞，使细胞膜破碎，细胞内容物释放出来。

•酶裂解（植物、细菌、真菌细胞）：利用酶裂解含有细胞壁的细胞。

•剧烈破碎裂解法（难于破碎细胞：固体组织、坚硬细胞壁）：

•超声裂解（悬浮细胞）：利用超声波产生的切应力来裂解细胞，超声时应在冰上间歇进行。

•弗氏细胞压碎器裂解（含有细胞壁的细胞）：细胞悬液置于高压下QL挤出小孔，压力突然降低以及剪切力的作用导致细胞爆裂破碎。

•机械匀浆裂解（固体组织、细胞悬液）：将组织剪成小块，利用匀浆器在加蛋白酶YZ剂的匀浆液中破碎组织或者细胞。

•研磨法（固定组织、微生物）：样品冻存在液氮中，利用研钵和研杵快速将样品研磨成粉状。

玻璃珠匀浆裂解（含有细胞壁的细胞）：利用剧烈震荡的玻璃珠打碎细胞的细胞壁，从而释放细胞的内容物。

裂解液一般组成

•缓冲液（Tris-HCl）：提供pH环境，使蛋白保持稳定，增加溶解性。

•去污剂（表面活性剂）：破坏蛋白之间的疏水相互作用，以确保蛋白完全溶解和防止通过疏水相互作用导致蛋白聚合。

•蛋白酶YZ剂：YZ蛋白酶的活性，防止蛋白被水解。

•磷酸酶YZ剂：YZ磷酸酶的活化，防止蛋白样本脱磷酸化。

•还原剂：二硫键断裂和蛋白质变性

•其它：NaCl，促进细胞膜破裂使蛋白溶解。

常见裂解液成份一览表

蛋白酶YZ剂的类型

常用的蛋白酶YZ剂：

丝氨酸蛋白酶YZ剂：PMSF，AEBSF-HCl，Aprotinin（抑肽酶）, Chymostatin，亮肽素（Leupeptin）。

天冬氨酸蛋白酶YZ剂：PMSF，碘乙酸、抑肽素(Pepstatin),云芝发酵物。

巯基蛋白酶YZ剂：PMSF，TLCK，TPCK，Antipain-HCl,N-乙基顺丁烯二酰亚胺。

金属蛋白酶YZ剂（金属离子螯合剂）：EDTA，EGTA，塔罗肽。

（磷酸酶YZ剂：NaF、激活的原矾酸钠、焦磷酸钠、β-甘油磷酸钠。）

^{常见的蛋白酶YZ剂一览表}

参考文献：

Protein Purification and analysis: next generation Western blotting techniques, Expert Rev Proteomics. 2017 Nov;14(11):1037-1053.

An Overview of Technical Considerations for Western Blotting Applications to Physiological Research, Scand J Med Sci Sports . 2017 Jan;27(1):4-25.

Topsizer激光粒度仪

技术指标

• 测试范围： 0.02～2000μm

                  （湿法，取决于样品）

                    0.1~2000μm

                  （干法，取决于样品）

• 重复性：优于0.5%（标样D50偏差）

• 准确性：优于0.6%（标样D50偏差）

• 适用行业：生物制药、原料药、电池材料、化工、陶瓷、食品工业、油墨和碳粉、粉末涂料、磁性材料、3D打印材料、磨料、过滤材料等行业
  

技术特点

双光源技术

采用双光源设计，极大地提高了对纳米级颗粒及少数大颗粒的分辨力，仪器的测量上限达2000μm。特殊定制的进口光电探测器确保仪器具有较高的分辨力和灵敏度。探测通道数多达98个，有效保证了颗粒散射光能信息的全面准确获取。智能自动对中系统保证了多次测量的重复性。

卓 越的仪器性能

Topsizer是欧美克经过多年技术积累后研发出的一款高性能激光粒度仪，具有量程宽、重复性好、精度高、测试结果真实、自动化程度高等诸多优点，真正站在了当前粒度检测领域的前沿，代表了中国粒度检测与分析技术的新高度，是广受客户赞誉的国产高性能干湿法激光粒度仪。

功能强大的分析软件

（1）具备SOP标准操作流程，减少人为因素的影响，使分析测试流程标准化。

（2）多种数据分析模型，满足不同特性样品的测试需要。

（3）完善、开放的样品特性参数数据库，具有常用样品折射率和吸收率参数。

（4）提供符合GMP附件《计算机化系统》要求的软件解决方案，具备用户分级、权限管理、数据完整性及可追溯功能。

循环进样系统

• 标配SCF-108A循环进样器，采用灯笼头下压式水流循环回路设计，配备大功率准确自动控制搅拌电机，转速可达3500转/分钟的同时减少了气泡和液体飞溅的产生，并具有良好的分散、清洗、排干能力。内置功率大至50W的管路超声装置，超声强度无级连续可调。标配1000毫升样品池，可根据客户需求更换容量。

• 可选SCF-105B全自动循环进样器，除加样外的粒度测试操作均可自动控制完成。进样池采用316L不锈钢，配置高效率50W底部超声及速度可达4000转/分钟的精密搅拌装置，均无级连续可调。

• 根据需要可选择更多不同特性（微量、微量循环、耐腐蚀等）的湿法进样器。
  

干法进样系统

• 标配DPF-110自动干法进样器，分散气压0.05-0.6MPa无级可调，三重可调下料机构设计，可适应于各种样品测试对分散强度的要求。内置分散压传感器和负压传感器，测试窗口全封闭，具有负压保护装置，可有效防止窗口和主机的污染。

Topsizer激光粒度仪

技术指标

• 测试范围： 0.02～2000μm

                  （湿法，取决于样品）

                    0.1~2000μm

                  （干法，取决于样品）

• 重复性：优于0.5%（标样D50偏差）

• 准确性：优于0.6%（标样D50偏差）

• 适用行业：生物制药、原料药、电池材料、化工、陶瓷、食品工业、油墨和碳粉、粉末涂料、磁性材料、3D打印材料、磨料、过滤材料等行业
  

技术特点

双光源技术

采用双光源设计，极大地提高了对纳米级颗粒及少数大颗粒的分辨力，仪器的测量上限达2000μm。特殊定制的进口光电探测器确保仪器具有较高的分辨力和灵敏度。探测通道数多达98个，有效保证了颗粒散射光能信息的全面准确获取。智能自动对中系统保证了多次测量的重复性。

卓 越的仪器性能

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功能强大的分析软件

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循环进样系统

• 标配SCF-108A循环进样器，采用灯笼头下压式水流循环回路设计，配备大功率准确自动控制搅拌电机，转速可达3500转/分钟的同时减少了气泡和液体飞溅的产生，并具有良好的分散、清洗、排干能力。内置功率大至50W的管路超声装置，超声强度无级连续可调。标配1000毫升样品池，可根据客户需求更换容量。

• 可选SCF-105B全自动循环进样器，除加样外的粒度测试操作均可自动控制完成。进样池采用316L不锈钢，配置高效率50W底部超声及速度可达4000转/分钟的精密搅拌装置，均无级连续可调。

• 根据需要可选择更多不同特性（微量、微量循环、耐腐蚀等）的湿法进样器。

干法进样系统

标配DPF-110自动干法进样器，分散气压0.05-0.6MPa无级可调，三重可调下料机构设计，可适应于各种样品测试对分散强度的要求。内置分散压传感器和负压传感器，测试窗口全封闭，具有负压保护装置，可有效防止窗口和主机的污染。

6月28日，Cell Signaling Technology（CST）特邀徕卡显微系统产品经理童昕做客博士云讲座，带大家了解免疫荧光显微成像技术如何助力肿瘤微环境研究。欢迎注册报名，在线学习交流，更有机会赢取精美礼品！

博士云讲座

讲座时间

2023-06-28 13:00-14:00

讲座主题

免疫荧光显微成像技术助力肿瘤微环境研究

讲座简介

免疫荧光显微成像的发展已有数十年之久，在传统细胞生物学领域帮助科学家们探索了许多未知的洞见。近年来，在肿瘤免疫领域兴起的多组学技术，免疫荧光显微成像的方法在保证组织原位性的前提之下，获取了大量肿瘤微环境的空间信息，极大地丰富了科学家们对于肿瘤微环境的认识。

主讲人

童昕    产品经理

徕卡显微系统

童昕毕业于中山大学医学院，2019年进入显微成像行业，在显微成像系统的硬件、软件及应用方面积累了丰富的经验。目前就职于徕卡显微系统，担任产品经理，负责宽场系统的全国产品推广工作。

主持人

朱传镇    博士

CST中国售前科学家

朱传镇博士毕业于中国科学院脑科学与智能卓 越创新中心，研究课题主要为RNA结合蛋白、microRNA等对生物节律的转录后调控，对抗体应用等相关实验技术有丰富的实战经验。加入CST之前，朱博士同样在抗体行业从事科学信息沟通及培训相关工作，目前任CST中国售前科学家，负责CST大中华区售前技术支持工作。

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