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随着生物医学的快速发展，越来越多的科学研究和临床应用，对生物组织高分辨率三维成像提出了新的需求，比如肿瘤微环境、神经投射、脉管系统等生命科学的研究，都需要生物组织完整的三维结构信息。由于生物组织不透明，传统对生物组织三维成像的方法，依赖于组织切片的方式来完成，但是这种方式操作繁琐，且成像通量低。因此，基于机械切片的技术方式越来越不能满足当下的研究现状，随着组织透明化技术和光片显微成像的结合，正式打开了三维结构可视化研究的大门。

案例分享：
以往研究脊柱淋巴网络的信息很少，因为这些精细的结构嵌入在椎体组织中，很难用传统的组织学观察。2019年发表在Nature communications一篇题为“Anatomy and function of the vertebral column lymphatic network in mice”的文章成功探究了小鼠脊柱淋巴网络的结构与功能。在文章中，作者首先通过对脊柱节段采用iDISCO+方法进行免疫染色及透明化，结合一定的脱钙处理，并利用光片荧光显微镜进行成像，发现脊柱椎管内有广泛而复杂的淋巴管系统。

原文Fig.2经PROX1抗体染色的透明化胸椎，展示脊柱淋巴管系统的模块化结构。

原文Fig.8 采用LYVE1（绿色）和CD45（紫色）抗体对透明化后的颈椎节段进行双标记，表明脊髓淋巴管与免疫细胞的相互作用。

原文Fig.S1透明化胸椎的淋巴和血管系统。a、b透明化的胸椎节段进行PROX1（白色）/LYVE1（红色）双染色以识别淋巴管。c-h用LYVE1（绿色）和Podocalyxin（紫色）双标记以识别血管。

总之，组织透明化及3D成像技术可通过保留脊柱解剖结构和脉管系统三维连续性来描述淋巴、血管系统。

透明化染色方法流程：
文章使用了Renier及其同事开发的一种透明化方案，该方案基于甲醇脱水，并称为对溶剂透明化的器官进行免疫标记的三维成像（iDISCO+， http://www.idisco.info ）。梯度增加的甲醇浓度会导致适度的组织收缩（约10%），以及组织的“透明度”增加：

1.       经过固定的样品分别在20、40、60、80、100% 甲醇/PBS中逐步脱水1h。

2.       然后将其在33%甲醇/66%二氯甲烷（DCM）的溶液中孵育过夜。

3.       用100%甲醇洗涤2 × 1 h后，样品用5% H2O2甲醇（1 vol 30% H2O2/5 vol甲醇）在4℃漂白过夜。

4.       漂白后，样品分别在80、60、40、20%甲醇、PBS中再水化1 h。

5.       为了透明化脊柱，文章中添加了一个使用莫尔斯溶液的脱钙步骤，在室温下孵育30分钟。使用莫尔斯溶液（1/1柠檬酸钠和45%甲酸）的弱酸处理可以有效地对组织脱钙，同时保留其结构。

6.       用PBS快速洗涤样品，然后在PTx2 （PBS/0.2% Triton X-100）中孵育2 × 1 h。在这一步后，对样本进行免疫染色处理。

7.       样本在PBS/0.2% Triton X-100/20% DMSO/0.3 M甘氨酸中，37℃孵育24 h。

8.       然后在PBS/0.2% Triton X-100/10% DMSO/6%驴血清中，37℃封闭24 h。

9.       样品在PTwH （PBS/0.2%吐温-20与10 mg/ml肝素）/5% DMSO/3%驴血清的一抗稀释液中，37℃孵育6天。

10.    样本在PTwH中洗涤5次直至次日。

11.    然后在PTwH/3%驴血清二抗体稀释中，37℃孵育4天。

12.    然后在PTwH中洗涤5次直至次日。

13.    然后将样本在33%/DCM 66%甲醇溶液中孵育过夜。

14.    随后在100% DCM中孵育2 × 15 min以洗涤甲醇。

15.    样品在二苄醚（DBE）中孵育，直到透明化（约4 h），即可成像。

参考文献：

Jacob L, Boisserand LSB, Geraldo LHM, et al. Anatomy and function of the vertebral column lymphatic network in mice. Nat Commun. 2019;10(1):4594.

Renier N, et al. iDISCO: a simple, rapid method to immunolabel large tissue samples for volume imaging. Cell. 2014;159:896–910.

Morse A. Formic acid-sodium citrate decalcification and butyl alcohol dehydration of teeth and bones for sectioning in paraffin. J. Dent. Res. 1945;24:143–153.

Shibata Y, Fujita S, Takahashi H, Yamaguchi A, Koji T. Assessment of decalcifying protocols for detection of specific RNA by non-radioactive in situ hybridization in calcified tissues. Histochem. Cell Biol. 2000;113:153–159.

González-Chávez SA, Pacheco-Tena C, Macías-Vázquez CE, Luévano-Flores E. Assessment of different decalcifying protocols on Osteopontin and Osteocalcin immunostaining in whole bone specimens of arthritis rat model by confocal immunofluorescence. Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2013;6:1972–1983.

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主讲人简介

diyi讲 4月16日 上午10:00-11:00

小鼠全脑血管网络的三维可视化与定量分析

殷宪振，ZG科学院上海药物所高级工程师，计算机软件与理论硕士，药剂学博士。

主要从事药物制剂结构及生物医学图像数据挖掘的交叉学科研究工作。在国际上率先开展基于同步辐射的制剂结构研究，建立了系统的结构药剂学研究方法；设计部署Tera Byte规模神经影像数据挖掘系统，实现神经回路、血管形态学、细胞形态学的深入量化分析。迄今发表SCI论文40余篇，获ZL授权9项。

第二讲 4月22日上午10:00-11:00

土壤内部三维孔隙结构分析研究

於修龄 ， 浙江大学环资学院助理研究员，毕业于浙江大学环资学院，博士。

研究方向为土壤环境物理学。以高分辨率CT结合图像处理技术为主要研究手段对土壤内部的三维孔隙结构进行研究。目前在《European Journal of Soil Science》，《Soil Science Society of America Journal》，《Soil & Tillage Research》等国际权威学术期刊上发表论文十余篇。

第三讲4月29日上午10:00-11:00

生物电镜三维重构技术及其数据处理解决方案

刘轶群，北京大学生命科学学院仪器ZX电镜平台工程师，毕业于北京大学生命科学学院，博士。

主要负责聚焦离子束/电子束双束扫描电镜（FIB-SEM）及高压冷冻等设备，在常规透射和扫描样品制备、基于扫描电镜三维重构的样品制备、高压冷冻以及电镜三维重构数据处理等方面积累了丰富的经验。

随着技术的发展，特别是高分辨背散射电子探头和低电压下高性能电子枪的出现，极大的增加了基于扫描电镜三维重构技术的分辨率。扫描电镜让自动获取上千张连续的‘超薄切片’图像成为可能，降低了电镜三维重构技术的门槛，使得电镜三维重构应用变得非常普遍。电镜三维重构的普及让数据处理变成了不能忽视的问题，Amira软件是非常适合电镜三维数据处理的软件，本次报告结合平台已经获得的结果，主要分享生物电镜三维重构技术和Amira数据处理的经验，对相关领域的科研及技术人员提供有效的解决方案。

近年来脊柱手术取得了有意义的进展。微创脊柱手术(MISS)技术具有显著的优势，有助于大限度地减少手术创伤，改善患者结果，并缩短术后恢复时间。

手术显微镜，为脊柱手术的可视化质量设定了新的标准。手术显微镜提供了优质的光学器件和照明，以及反应灵敏且稳定的落地支架。手术显微镜可以为狭窄的腔体深处提供明亮的全聚焦视场。

主要经验

医生在进行后路腰椎融合术时手术显微镜的优点：帮助医生使手术创伤更小。手术显微镜的主要特点：简单易用、连通性、全面可视化、景深大、最 佳照明、图像质量高和符合人体工学的操作体位。

关于手术显微镜

手术显微镜为支持微创脊柱手术(MISS)和诸如后路腰椎融合术、后路腰椎椎体间融合术等手术提供了独特的优势。手术显微镜具有出色的光学性能和大景深，让医生看到所需的细节。无需反复寻找重要细节或不断重新聚焦。手术显微镜的支架采用轻量化设计且功能丰富多样，可快速设置，能提高手术室的工作效率。

在脊柱手术中使用手术显微镜

给医生留下了什么印象？

手术显微镜是一个非常好的设备，易于使用，易于操作。对于手术室中的操作人员来说，该机器的设计使其简单易用。例如，触摸屏非常方便，简单易用，也可以将它轻松连接到手术室的上方屏幕。

在使用手术显微镜的过程中，

医生体会到了哪些优势？

医生使用手术显微镜时可以清楚地看到受损侧的退化神经根，可以拥有很好的视野，在手术侧非常深入地聚焦。可以在解剖层看到清楚的区别。可以看到黄色韧带，神经根，硬膜囊，鞘囊，可以在使用焦距和放大倍数的同时清晰地区分它们。

手术显微镜的哪一点最吸引医生？

对医生来说手术显微镜主要的好处是，医生可以将光线很好地、深入的带入手术视野中，可以在不改变生理位置的情况下改变显微镜的位置，这样可以更加轻松地对患者进行手术。使得手术创伤更小，所以对患者更有益处。

手术显微镜的其它优势

手术显微镜进入手术室也非常人性化，侧屏幕，新的平板屏幕，具有非常高的图像质量，让手术室里的每个人都可以观看手术。

　　湖南省永逸科技有限公司，是2011年1月注册新成立的一家磁测量设备生产和特殊磁场设计的高科技有限公司，于2016年9月迁入湖南省娄底经济技术开发区新合作国际商贸城10楼。

三维荧光光谱(EEM)是将荧光强度以等高线方式投影在以激发光波长和发射光波长为纵横坐标的平面上获得的谱图，图像直观，所含信息丰富。

三维荧光光谱(EEMs)能同时获得激发和发射波长信息，且因有机物种类和含量不同而各异，具有与水样(溶液)一一对应的特点，就像人的指纹一样，所以被称为水的“荧光指纹”。

应用简介

由于三维荧光光谱具有与物质组成成分一一对应的光谱特性，根据此特性三维荧光光谱可广泛应用于水质检测、食品检测等领域。本期技术分享我们来针对性三维荧光在水质分析的应用进行全面探讨。

能表征水中(特别是废水)有机物含量和性质的水质指标一直是水质研究领域的重要内容之一。传统表征水质有机污染的指标如化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)的测量需耗时数小时甚至数天，不能及时反映水质变化，而且只能反映有机物总量，不能展现有机物成分，例如无法区分易降解、可降解和不易降解的有机物或者降解速率快和慢的有机物。这些不足使得污水处理设施的设计和运行长期只能依赖经验。三维荧光光谱为这些问题解决提供了近乎wan美的方案。

水质分析应用一：河水/湖水水质

溶解性有机质是(DOM) 主要是由含氧、氮和硫的氨基酸、脂肪族、芳香族等功能团组成的异质碳氢化合物，遍存在于湖泊、河流等自然水体中，对污染物的溶解、吸附解吸、毒性以及迁移转化特性影响非常大，影响着水生环境中生化性质，被用来表征水质特征。三维荧光光谱研究的荧光溶解性有机物(FDOM)或者有色溶解有机(CDOM)是DOM的重要组成部分，其重要组成部分及其三维荧光发光峰位如表1所示

表1 DOM各类物质对应的特征峰

通过荧光定量分析(荧光光谱区域积分法 fluorescence regional integration)可将荧光区域量化，进而量化水中各组分的含量，根据水中各成分的含量和比例确定污染源以及水质的污染程度。有报道称DOM与氮、磷的迁移和转换有关，与Mn、As、Cr等金属浓度也存有潜在相关性，同时金属离子、PH值、基团浓度对DOM的荧光猝灭/增强的影响尚未有定论。

水质分析应用二：城市污水

我国目前仍然存在较严重的污水偷排以及事故性污染排放, 对水环境质量影响十分严重。如何监控偷排以及诊断污染类型是当前水质预警研究的ZD和难点问题。通过对污水的三维荧光谱进行分析，可以有效的区分生活污水和工业废水，实时监测污水排放是否达标，检验湿地等环境对污水的深度处理能力，根据污水中各组分的不同针对性的进行分类处理。

水质分析应用三：石化废水

通过三维荧光技术能快速地检测分析出石化工厂排出的污水变化，根据污水中各种组分的变化，监控生成过程中出现问题的环节，以及对污水进行分类处理。石化废水中各组分的含量与其荧光强度存在较强的线性关系，通过对比就能确认废水中各组分的比例。

水质分析应用四：石油检测

三维荧光的主峰位置是反映原油性质的Z主要参数，不同含油气盆地性质类似的原油，三维荧光主峰位置的激发波长与发射波长对基本不变。常规原油由T1、T2、T3峰连续组成。各峰的地球化学意义如表所示。根据主峰T1陡度以及与T2、T3连线与x轴的夹角，可以区分凝析油、轻重质油、轻质油等。

表3

在石油勘探过程中，可通过对该地区的石油三维荧光谱数据的分析，能进行油气性质识别(气到油、由轻质油到重质油的变化，其特征峰的发射波长由短波长向长波长方向移动)、油油和油原对比(油气系统的划)、储层含油气性识别及油气性质预测、区分原油和钻井液添加剂、地下含油气性预测(通过分析地表或者底下一定深度的水、土壤)、界定古油水界面、油气成熟度的评价、石油馏分的鉴别。

三维荧光结合同步荧光也可以进行石油勘探(通过对地表或者底下一定深度的水、土壤光谱的分析，确定该地区的是否含油以及含油品质等信息)、测试原油浓度等。

卓立汉光新推出SmartFluo-Pro 三维荧光光谱系统，可快速检测液体中的有机化合物(DOM)，每个样品仅需数十秒或者几分钟，即可及时识别液体中的有机物成分。

具体应用如下：

提供水中有机污染物的检测；

自来水中微生物污染的检测；

评价净水工艺及再生水对环境的危害；

食品中各组成成分定量分析及农药残留检测；

 产品特色：

1、测试速度快，Z短数秒内出测试结果；

2、稳定性高，便于现场测样，打破实验室测试模式；

3、灵敏度高，仪器检测限＜0.1μg/L，具有科研指标的应用级产品

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。

盈利是一种深刻的社会现象， 生存在社会之内的啤酒企业的盈利能力面对着区域性和消费分层的现实： 这是由消费的人和市场造成的。什么口味的啤酒才是消费者认可的呢？日本INSENT电子舌助力啤酒味特征分析，让味觉特征和市场份额之间关系可视化。

 通过日本INSENT电子舌电子舌检测可知，雪花啤酒和雪花勇闯天涯的市场份额较大，其酸味和苦味回味的程度都是适中的，那么这种啤酒的味道就迎合了中国大多数人的味觉，所以受到广大消费者的认可。太酸或太苦都不好， 如喜力啤酒和崂山啤酒的市场份额较小，考虑其苦味偏重，可见消费者并不喜欢太苦的啤酒。

 通过日本INSENT电子舌检测结果可知关键的味觉指标和市场份额之间的关系，这对于研发部门是非常重要的信息。

注：图中圆圈的大小反映了啤酒的市场份额的消息。