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三代全长16S/18S/ITS扩增子测序的介绍
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
三代微生物多样性是基于PacBio SequelⅡ测序平台,利用单分子实时测序的方法,对原核生物16S的全部V1-V9可变区域或真核生物的18S高变区域或ITS区域进行全长扩增,不仅能提高物种鉴定的分辨率,还能提高样本中微生物组成鉴定的精确度,从而更全面的反应微生物的群落结构。 一、PacBio测序原理 利用与二代测序相同的边合成边测序的原理,以SMRT芯片为载体;模板与特殊聚合酶结合后,4种不同荧光标记的脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)通过布朗运动随机进入检测区与聚合酶结合,按DNA模板序列延伸;通过检测单个DNA分子的合成所产生的信号来进行测序,也可通过检测相邻两个碱基的测序时间,来检测一些碱基修饰情况。 图1. PacBio测序原理[1] 二、产品优势 于二代测序只能获取1~2个高变区短读长序列而言,三代测序能一次性测到所有高变区,同时也可以避免不同引物带来的偏好性,从而提高微生物群落的分类学分辨率。 1.更长读长,更高准确率[2] 图2. 测序长度和准确度 2.更高的物种鉴定分辨率和精确度[3] 图3. 物种鉴定结果 3.更准确的还原微生物群落[4] 图4. 微生物群落分布 三、技术路线 图5. 技术流程图 四、案例分享 文章标题:三代全长微生物多样性研究母婴微生物群[5] 研究小结:早期微生物与成年后疾病的发生发展有一定的关系,研究发现子宫、胎便、羊水和胎盘都有微生物存在,那么婴儿胎便微生物来源与母体不同来源的样本的关系如何呢?本文以39对母婴的产妇样本(羊水、粪便、阴道分泌物和唾液)和婴儿胎便样品为研究对象,基于PacBio三代全长测序技术进行16S rRNA检测。检测发现不同类型样本间α多样性和β多样性存在特异性;同时除发现不同类型样本各自的一些优势菌(其中羊水和阴道分泌物的优势菌为Lactobacillus和Curvibacter,胎便的优势菌为Bacillus 和Escherichia/Shigella,产妇粪便的优势菌为Bacteroides和Faecalibacterium,产妇唾液的优势菌为Streptococcus和Prevotella)外,还发现了他们间共
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细胞复苏技术知识分享
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
各位老师在进行细胞培养时,肯定会遇到以下问题: ● 细胞越长越多 ● 买的细胞比较贵重 ● 节假日无法照看细胞 ● 实验不顺畅需要重新进行实验 这时,我们就需要适当的保存一些细胞,也就是冻存细胞。 细胞冻存是细胞保存的主要方法之一。 利用冻存技术将细胞置于-196℃液氮中低温保存,可以使细胞暂时脱离生长状态而将其细胞特性保存起来,这样在需要的时候再复苏细胞用于实验。而且适度地保存一定量的细胞,可以防止因正在培养的细胞被污染或其他意外事件而使细胞丢种,起到了细胞保种的作用。 在不加任何保护剂的条件下直接冻存细胞时,细胞内和外环境中的水都会形成冰晶,能导致细胞内发生机械损伤、电解质升高、渗透压改变、脱水、pH改变、蛋白变性等,能引起细胞死亡。 如向培养液加入保护剂,可使冰点降低。在缓慢的冻结条件下,能使细胞内水份在冻结前透出细胞。贮存在-130℃以下的低温中能减少冰晶的形成。细胞复苏时速度要快,使之迅速通过细胞最易受损的-5~0℃,细胞仍能生长,活力受损不大。目前常用的保护剂为二甲亚砜(DMSO)和甘油,它们对细胞无毒性,分子量小,溶解度大,易穿透细胞。 放假前我们已经教过大家如何进行细胞冻存,让大家安心过个好年,那么接下来 您的细胞准备好“开工”了吗? 细胞冻存复苏遵循的原则是:慢冻快融慢冻大家可参考之前的文章: 知识分享 | 您的细胞准备好休眠了吗? 今天我们来聊聊,细胞复苏时需要注意的那些事儿。细胞复苏的原则:快速融化必须将冻存在-196℃液氮中的细胞快速融化至37℃,使细胞外冻存时的冰晶迅速融化,避免冰晶缓慢融化时进入细胞形成再结晶,对细胞造成损害。 01、实验前准备 1. 将水浴锅提前预热至37℃ 2. 细胞实验室进行常规消毒,用75%酒精擦拭紫外线照射40min的超净工作台台面,保证无菌。 3. 在超净工作台中按次序摆放好消过毒的离心管、吸管、培养瓶等即将使用的耗材及试剂。 0
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间充质干细胞(MSC)成软骨诱导分化的操作讲解
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
在大多数干细胞实验研究中,诱导分化成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞已经成为鉴定其分化潜能的金标准。 前面我们已经分享了成骨诱导分化、成脂诱导分化的操作,本期来到三系分化的最后一站——成软骨诱导分化操作讲解! 成软骨诱导分化 软骨的破坏、缺失是骨关节炎(Osteoarthritis,OA)在内的多种骨科疾病的重要病理改变。由于软骨特殊的解剖及组织特性,如缺乏血管和淋巴管的分布,使得其自我修复能力异常不足,因此通过人工方法修复软骨破坏具有重要临床意义。 近年来,随着间充质干细胞(MSC)的发现和研究深入,其来源广泛、良好的增殖能力、多分化潜能、与各种3D支架材料具有良好的生物相容性等优良特性,使得其在软骨修复应用中具有令人期待的应用潜力。 MSC成软骨分化的过程: MSC首先收回其突起,聚集成团,这个团中间的细胞经分裂分化转变成一种大而圆的细胞,即成软骨细胞;成软骨细胞产生基质和纤维(主要为II型胶原蛋白),当基质的量增加到一定程度时,成软骨细胞被分隔在陷窝内,分化为成熟的软骨细胞。 体外诱导成软骨分化的鉴定 主要是形态学观察、阿利辛蓝染色,以及检测成软骨的标志物——II型胶原蛋白来进行,包括通过免疫组化、Western Blot检测II型胶原蛋白的表达,以及RT-PCR检测II型胶原蛋白的mRNA的表达等不同的角度进行鉴定;而阿利辛蓝则主要检测成软骨细胞内酸性粘多糖。 OriCell® 间充质干细胞成软骨诱导分化阿利辛蓝染色效果 大鼠骨髓间充质干细胞 人骨髓间充质干细胞 小鼠脂肪间充质干细胞 实操走起 所需材料 ● OriCell® 间充质干细胞成软骨诱导分化试剂盒(套装内含基础培养基、成软骨诱导添加物、阿利辛蓝染色液) ● 4%多聚甲醛溶液或10%福尔马林溶液 实验操作步骤 1. 将3~4×105个待诱导细胞转移到15mL离心管中,20℃,250×g离心4min。 2. 吸去上清。加入0.5 mL成软骨诱导分化预混液,重悬上一步离心所得沉淀,20℃,150×g 离心 5min。 3. 重复步骤2
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细胞传代出现抱团生长的原因及相对应解决方法
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
经常会听到小伙伴们问: 细胞传代时候会大量抱团,不是单个细胞,是什么原因?是消化过度了还是消化不完全? 细胞消化不成单个细胞,出现抱团现象,怎么处理? 细胞抱团生长,这种状态正常吗? 细胞成团生长且生长缓慢?该怎么办? 我们做细胞实验的时候经常会碰到细胞抱团的现象,有些时候细胞抱团对我们下一步实验没什么影响,但是当影响实验的时候就简直抓狂。当检测细胞克隆形成率、铺单克隆以及电转等,这时候细胞要是抱团了,得到的结果基本上都是不可靠的,那么细胞为什么会抱团呢?又该如何避免?接下来就一次性给小伙伴们讲清楚吧! 细胞抱团的原因可能有: 1、消化时间控制不当 有些小伙伴们不管什么细胞都消化3分钟左右,然后用手拍打培养瓶使细胞成片脱落,但有些细胞消化不完全,细胞和细胞之间的连接没有分开,这个时候就拍打下来很容易造成细胞聚团; 也不可消化过度,圆形的细胞容易聚堆,想要通过后面的步骤吹打分开是很难的! 正确做法:培养前充分了解细胞的特性,可向购买细胞的厂家咨询,也可在网上查询确定细胞的最佳消化时间。 2、传代时操作不当 传代时细胞吹打不均匀,没有将细胞团吹散; 吹打太用力造成细胞死亡,细胞死亡释放的DNA与其他细胞形成黏性的细胞团; 细胞离心速度多大或者离心时间过长; 细胞长的太满才进行传代操作。 正确做法: 消化前加入适量缓冲液对细胞进行清洗,清除死亡的细胞团和部分堆叠杂质; 消化后吹打时上下左右吹打约10次左右,注意控制力度; 确定细胞正确的离心条件,严格按条件执行; 细胞汇合度在80%~90%即可传代。 3、细胞状态不好 细胞状态不好以及发生老化也可能造成细胞抱团。 正确做法:及时换液或者传代,检查培养体系是否适合细胞。 4、细胞接种不当 细胞转移至培养瓶/皿时细胞分布不均匀,或者细胞接种密度过高。 正确做法: 细胞转移至培养瓶后可按倒8字形状摇匀(即∞); 但对于像96
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光谱检测原理解析-如何设定特定探针发射光的光谱检测范围
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
为了拆分多色成像的发射光谱,首先由分束器或色散元件将不同颜色的光引入到不同的方向[1],带通滤片则能够最大限度地减少串色,并抑制所有残留的激发光,最终到达传感器。在过去,常使用的滤片是普通的玻璃带通滤片。如今,一项革命性的设计诞生了,那就是在多波段组件(探测器)中使用光度计滑块。该设计可以极为有效地探测发射光,同时提供完全可调谐性,与此同时带来的好处是使光谱扫描成为了可能。使用白激光作为光源时,可调谐光谱检测器是唯一与可调谐光源光谱自由度匹配的设备。其他的光谱检测设备使用一系列检测元件,其波段是固定的,但它们不可调谐,灵敏度较低。 玻滤光片 在以前,荧光显微镜总是使用玻璃滤光片作为屏障滤光片。极早期的荧光显微镜是透射系统,即它们在透射光下进行操作。后来该技术完全被反射光束路径(落射光)取代,入射光系统可以更好的进行激发和发射分离。由于荧光强度仅为照明的约10-4到10-10倍[2],所以这是一个至关重要的要求。屏障滤光片必须完成两个任务:首先,尽量阻挡杂散光(由于样品或光学组件中的反射,残留激发光到达探测光路)。其次,如果样品含有多种荧光物质(减少串色),屏障滤光片可以进一步缩小收集的光谱带宽以增强通道信号的特异性。 玻璃滤光片可能由有色玻璃材料制成,有多种不同颜色。然而,有色玻璃的性能取决于其使用的化合物,除了混合各种化学品来接近所需的透射性质外,没有其他方法来设计光谱特性。在设计上更灵活的滤光片基于多层涂层(沉积在透明玻璃上)。这种涂层或多或少为设计可见光谱内的任何带通提供了选择。可以用更复杂的涂层作为多通滤片,具有三个或四个透射波段,中间有反射部分,允许多重激发和检测。 尽管多层涂层技术非常先进,但此类设备的局限性在于其不可调性。为了用于多种染料之间的组合,系统必须配备一组此类滤光片,根据实验需求,这些滤片必须通过手动或电动操作插入光路。这使得基于滤片的系统的灵活性变差,实验效率低
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吞噬细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞的区别与功能
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
免疫细胞是生物体内所存在的一种重要细胞,它们的主要作用是参与对抗异物或清除死细胞。常见的免疫细胞可以分为以下几种:吞噬细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞三大类。它们的区别与功能分别是什么? 吞噬细胞和吞噬作用 当身体被传染性病原体(例如某些微生物)破坏时,它们会遇到免疫系统的各个部分。一般来说,吞噬细胞是一个广义的术语,指的是任何可进行吞噬作用的细胞。 吞噬作用。在吞噬作用中,吞噬细胞吞噬大的原核细胞,如细菌,或真核细胞,如酵母细胞或死细胞 (>0.5 µm) 以杀死它们,或将小颗粒从循环中去除。虽然在低等真核生物中吞噬作用主要用于获取营养,但在高等真核生物中,吞噬细胞主要参与杀死入侵的病原体,从而形成免疫系统的一部分。 巨噬细胞 巨噬细胞是一种白细胞,是一种吞噬细胞。它们是清道夫,不断移动以清除死细胞和病原微生物等异物;这主要是通过产生一氧化氮等化合物而发生的。巨噬细胞是单核细胞,免疫细胞它们不专门针对特定抗原起作用,因此被认为是先天免疫系统的一部分。先天免疫是指免疫系统中最先被激活的部分,从而形成抵御病原体的第一道防线。 它们来源于单核细胞,而单核细胞又来源于骨髓中的造血干细胞。它们可以是固定的巨噬细胞,也可以是游走的巨噬细胞;固定巨噬细胞位于更容易受到病原体入侵的区域,例如肺或肠。流动的巨噬细胞在血流和淋巴结中四处移动以检测入侵者。因此,它们常存在于血液和淋巴系统中 。巨噬细胞产生炎症分子,如细胞因子,这可以激活其他免疫反应。此外,巨噬细胞可以在先天免疫系统和适应性免疫系统之间架起一座桥梁。巨噬细胞能够“处理和呈递”特定 抗原给 T 细胞,而 T 细胞是适应性免疫系统的关键细胞。 中性粒细胞 中性粒细胞是由粒细胞所产生一种白细胞,也是人体中数量较多的一种免疫细胞,中性粒细胞也被称为“原型吞噬细胞”它可以通过巨噬细胞产生的细胞因子来组合。因此,中性粒细胞也是先天免疫系统的一部分。中
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如何通过CRISPR激活和干扰筛选解码人类原代T细胞的刺激反应?
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
在自身免疫、免疫缺陷和癌症中,受刺激的 T 细胞中细胞因子产生的调节可能会被破坏。刺激依赖性细胞因子调节剂的系统发现需要功能丧失和功能获得研究,这在人类原代细胞中一直具有挑战性。通过报告人类原代 T 细胞中的全基因组 CRISPR 激活 (CRISPRa) 和干扰 (CRISPRi) 筛选,以识别控制白介素-2 (IL-2) 和干扰素-γ (IFN-γ) 产生的基因网络。 CRISPR 激活与干扰筛选技术概述 《科学》杂志中关于CRISPR 激活、筛选有新进展,CRISPR 激活 (CRISPRa) 和 CRISPR 干扰 (CRISPRi) 筛选是测试基因功能得失的强大工具,但它们的使用在很大程度上仅限于永生化细胞系。Smite等人报告了一种优化方法,使他们能够对人类原代 T 细胞进行全基因组 CRISPRa 和 CRISPRi 筛选。然后,这种方法被用来检查调节关键**相关细胞因子产生的基因。然后将合并的 CRISPRa 扰动与单细胞 RNA 测序 (CRISPRa Perturb-seq) 相结合,使他们能够探究细胞因子产生的调节剂如何控制 T 细胞活化并编程为不同的活化后状态. 人类 T 细胞对抗原刺激的反应,包括细胞因子的产生,对健康的免疫功能至关重要,并且可能在自身免疫、免疫缺陷和癌症中失调。系统地了解调节 T 细胞激活与功能获得和功能丧失基因扰动的调节剂将提供对疾病途径的更多见解,并为设计下一代免疫疗法提供更多机会。 CRISPR 激活与干扰筛选的基本原理 尽管 CRISPR 激活 (CRISPRa) 和 CRISPR 干扰 (CRISPRi) 筛选是在永生化细胞系中进行功能获得和功能丧失研究的强大工具,但在原代细胞类型中大规模部署它们一直具有挑战性。在这里,研究团队在原代人类 T 细胞中开发了一个 CRISPRa 和 CRISPRi 发现平台,并对响应刺激的细胞因子产生的功能调节剂进行了全基因组筛选。由于 T 细胞中内源白介素-2 (IL-2) 产生或 CD8 中干扰素-γ (IFN-γ) 产生的水平,通过荧光激活细胞分选到高和低箱中分离 CRISPRa 扰动细胞池+ T 细胞。命中包括近端 T 细胞受体 (TCR) 信号通路基因,表明这些成分的过表达
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关于新建制药工厂常见问题的解答
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
设计符合性没有系统性审核! 设备到场了确认活动才开始计划! URS → 风险评估 → 确认无法追溯! 没有良好的GEP无法引用FAT/SAT测试! 验证活动细节描述缺乏,执行不了! 混淆测试与确认,导致更高的成本! 回想这些“新建厂房雷区“是不是心有余悸? 今天,德恩整理了8条关于新建工厂的常见问答知识,希望对小伙伴们在新建工厂需求方面有所帮助! Q1:我司准备新建一个制药工厂,目标是中美双报。请问GMP的相关工作在什么时间介入是及时且有效的,以便不会影响后续市场? 德恩A:小编的一句话建议当然是越早越好!如需要第三方协助尽量在厂房设计阶段的前期就确认好合作服务商。 我们都知道GMP的核心就是防止药品生产中的混批、混杂、污染和交叉污染。因此,在厂房设计方面需要综合考量很多因素,包含从厂址选择和厂区总体布局,以及生产区、包装区、储存区、质量控制区、辅助区、人流和物流等区域,通过质量法规风险和技术风险的评估,设计和实施GMP相关规范条款【1-2】。 举例美国FDA在厂房设计和建造以及无菌厂房设计安排方面,就有规定: 美国FDA CFR 211 Subpart C-Buildings and Facilities 中Sec.211.42 design and construction features写明【3】: 任何用于药品生产、加工、包装或贮存的厂房或建筑物,大小适宜,结构与位置使其易于清洁、保养且适合操作。 厂房或建筑物有足够空间来有条理地安装设备和放置材料,避免不同类的成份、药品容器、密封件、标签、中间体或药品等相互混放,防止污染。通过厂房的上述物料其流向在设计时要防止污染。 美国FDA Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing IV. BUILDINGS AND FACILITIES中E. Design部分中对于无菌厂房的设计安排。摘取几点内容: 设计无菌操作过程是为了减少无菌药品在生产操作过程中暴露受污染的危险。减少无菌成分的暴露时间,提供最大可能的环境控制,优化生产流程,设计设备以防止低质量的空气进入100级(ISO 5)的洁
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空气微生物检测:法规要求及有效解决方案
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
空气中的微生物主要来自人类的生活和生产过程。它们附着于尘埃或液滴上,随载体悬浮于空气中。微生物可使空气成为传播呼吸道传染病的媒介,因此需要对空气中微生物的种类和数量进行检测。 在中国疾控中心所编写的《新型冠状病毒感染的肺炎公众防护指南》中,指出新型冠状病毒传播途径有:①飞沫传播、②气溶胶传播(空气传播)③接触传播。 气溶胶传播,也可叫做空气传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或者液态颗粒所组成的气态分散系统,其粒径大概多为0.01-10μm。空气中的病毒、细菌和真菌都属于气溶胶(气载微生物)。 世界卫生组织报告曾指出,病毒或细菌可以通过气溶胶经长距离传播而在短期内导致大面积感染。在这类生物气溶胶中,细菌占了绝大部分。 我国空气微生物方面的相关标准最早从1996年开始颁布,根据应用环境的不同,对检测方法和微生物限量均有明确规定,这也为空气卫生的评价提供了法律基础。 《GB/T 18204.3-2013 公共场所卫生检验方法 第3部分:空气微生物》中规定了公共场所空气中细菌总数、真菌总数、β-溶血性链球菌和嗜肺军团菌的现场采样与实验室培养方法。 《WS 394-2012 公共场所集中空调通风系统卫生规范》 《GB 37488 -2019 公共场所卫生指标及限值要求》 《CB 50333-2013 医院洁净手术部建筑技术规范》 在空气微生物检测中,自然沉降法和撞击法是最主要的方法。 自然沉降法是根据重力作用而使空气细菌粒子沉降于琼脂培养基,是检测空气细菌数目的最为简单经济的手段,多用于对静止条件下的空气细菌进行采样监测,但是该方法检测到的细菌粒径一般均大于8µm,而小于5µm的细菌微粒由于沉降速度较为缓慢,易悬浮于空气中,因此较难被检测出来。 撞击法是利用抽气动力作用而采集微生物粒子使其撞击在培养基表面,该方法利用抽气泵抽气原理,通过稳定的气流量吸入空气中细菌粒子并产生高速气流,可以有效采集漂浮于空气中的细菌颗粒,具有敏
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脂质体的制备工艺及市场上常用的制备方法介绍
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
前面几篇已对脂质体的文献查阅,处方辅料等做了大量的描述,本篇对脂质体的制备工艺做专门的介绍。药物包封率、无菌性、药物保留性、制备方法和可否规模化生产,脂质体稳定性和成本及有效性都取决于脂质体中载药方法的选择。脂质体制备工艺的区别在于脂质从有机溶剂中干燥或分离然后再分散在水性介质中的方式。脂质体的主要制备工艺可分为主动载药法和被动载药法两种。被动载药法包括薄膜分散法、逆向蒸发法、二次乳化法、溶剂注入法、冷冻干燥法、熔融法去污剂除去法等。主动载药法包括PH值梯度法、硫酸铵梯度法、醋酸钙梯度法、离子载体法等。 1. 官方发布的指南文章对脂质体工艺要求 1.1国外有2015年 FDA Liposome Drug Products脂质体药物制药工业指南草案。 建议附上详细的工艺流程图和各操作点工艺监控参数变化范围及过程控制的描述。这些变化范围应基于药学开发的研究结果。 1.2国内在 2020-11-30 颁布了盐酸多柔比星脂质体注射液仿制药研究技术指导原则(试行)。 采用硫酸铵梯度法制备的主要步骤包括:1)空白脂质体的制备,2)硫酸铵梯度的形成,3)活性药物的装载。活性药物的装载是多柔比星在脂质体内外相的硫酸铵浓度梯度驱动下扩散到空白脂质体内完成的。应提供详细的生产工艺开发研究资料和工艺验证资料(包括无菌工艺验证资料)。建议制定合理的生产过程控制策略,如关键步骤的生产时限、关键中间体的质量控制标准和保持时限等。应特别关注生产工艺和批量对产品质量可控性的影响,注册批和商业批的生产工艺及批量原则上应保持一致。 1.3中国药审中心:2005年10月20日细胞毒类抗肿瘤药脂质体制剂专题会会议纪要 。 目前报道的制备方法(如高压乳匀过滤法、注入法、旋转成膜水化法)均有工艺放大的可行性,但在研究的初期,就需关注工业化大生产需配套的仪器设备以及关键工艺环节的研究。根据目前的研究经验,对于旋转成膜水化后的产品,一般都不是很均匀,都需要经过匀质化处理(如超声,高压乳
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超低温冷阱配套应用于Parylene镀膜设备
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
低温捕集器3种方式 在Parylene真空涂敷设备上,镀膜腔体与真空泵之间,需要低温捕集器。如下图。 常见的低温捕集器有以下3种方式: 1)液氮冷阱,是最经济的低温捕集方式,简单可靠,易于维护,费用低。但是液氮的供应受制约因素较多,另外在冷头里灌注液氮,不太方便。 2)超低温制冷机的冷头,替换液氮冷阱,是最常见的低温捕集方式。优点是直接替代液氮方式,用户容易理解和接受。缺点是冷头与制冷机之间,有不可拆卸的低温软管,损失部分冷量,若是低温状态下移动制冷机,容易损坏软管,造成制冷剂泄漏。与真空系统装配,占用空间较多。 3)超低温制冷机的冷阱,替换液氮冷阱,是更合理的低温捕集方式。将液氮冷头和真空罐一起去掉,从镀膜腔体的真空接口,采用真空软管,连接到超低温冷阱的真空接口,然后连到真空泵。超低温冷阱与超低温冷头相比,更加简单可靠,安装和维护更方便。 液氮冷头作为低温捕集器,捕集温度低,维护简单,但使用不便,常见于实验室里。 低温捕集器应用方式 在工业领域,常见的是采用超低温制冷机作为低温捕集器,温度范围在-80℃~-145℃,一般分为冷头和冷阱两种方式。 超低温冷头的方式,优点是直接替代液氮冷头,也正好利用了原设计的液氮冷头的附加真空罐。缺点是液氮冷头或超低温冷头,法兰接口都是非标,需要定制;超低温冷头的黑色连接软管,保温层相对不足,会损失一部分冷量,低温时也比较脆弱、严禁移动。 超低温冷阱的方式,不需要附加的真空罐,整机机构简单。从镀膜腔室,直接连接冷阱即可。不会有冷量的损失、坚固耐用;接口采用真空标准形式KF40或KF50,非常方便可靠,也是真空系统的常规设计方案。 下图左边是冷头的方式,黑色的低温连接管,低温时比较脆弱,有冷量损失。 下图右边是冷阱的方式,真空连接比较简单可靠,镀膜腔室——冷阱——真空泵。 下边的大图,是选用台式冷阱的设计示意图(已批量应用)。 相关产品 在超低温领域,长流仪器(Coolium instruments)是
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细胞培养自动化的优势和流程
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
涉及细胞生物学、细胞信号传导、药物、蛋白质表达、癌症生物学、再生医学、纳米材料等科学领域的实验室严重依赖细胞培养物的使用。 已经建立了细胞培养自动化系统的方法,以执行建立、生长和维护细胞培养的过程,取代了以前大量依赖人工的系统。 自动化系统可以执行曾经由实验室技术人员负责的过程的所有关键部分,例如在液体中培养培养物、电镀培养物、稀释样品、将培养物放入孔中等等。这些自动化方法因其能够节省时间和资源以及提高样品的准确性和质量而广受欢迎。 如果没有自动化,通过细胞培养生产细胞和细胞产品是一个乏味且耗时的过程。在从细胞生长和收获到重新播种和分析的所有阶段,必须保持适合细胞的特定环境参数。必须仔细控制细胞生长的培养基,并控制冷冻和解冻速率以确保一致和可行的细胞系。 此外,使用这些细胞培养物的实验室技术人员需要接受全面培训,才能获得正确、彻底地进行这一过程所需的技能,没有任何错误,也不会污染培养物。在此过程中犯下的任何错误都可能代价高昂,尤其是在需要大量细胞培养时。出于这个原因,许多实验室,尤其是制药实验室,投资了细胞培养的自动化系统。由于严格的标准化要求和学术界和工业界对吞吐量的需求增加,自动化系统的使用几乎成为强制性的。 细胞培养自动化的优势 使用自动化细胞培养过程显着的优势是它取代了必须由合格人员使用仪器完成的重复性手动工作的时间。这意味着可以将熟练的实验室技术人员重新部署到他们的专业知识更有价值的业务领域。这节省了与人力相关的成本,并允许企业将其资源用于更有利可图的领域,例如研发。 使用自动化细胞培养过程的另一个关键优势是可以对机器进行编程以执行细胞培养任务,其精度高于人类所能保证的水平。此外,它们不受疲劳和粗心等人为因素的影响。这意味着自动化系统的错误率和污染率更低,从而提高了培养质量并降低了错误成本。此外,机器可以比人类工作得更快,而且不需要休息;因此,这使自动化系统能够
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EcoTech®多传感器碳源汇立体遥感监测方案
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
在“3060双碳目标”时代背景下,易科泰生态技术公司推出EcoTech®多传感器碳源汇立体遥感监测方案,为我国早日实现双碳目标贡献力量。该方案由Ecodrone®空基无人机遥感成像系统和PhenoPlot®地面光谱成像监测系统组成,专为森林碳吸收量、植被碳氮损失与净汇、净光合作用、生物量、生态退化因子、生物多样性等碳源汇及生态系统监测研究领域提供全方位的空陆双基监测方案。 一、优势特点: 多传感器:高光谱成像、机载LiDAR、红外热成像、叶绿素荧光测量、环境因子监测等 同时相测量、多源信息融合 立体监测:陆空双基监测,点面结合、优势互补 兼顾“三高”:高现势性、高分辨率、高通量 建模反演:无人机遥感大数据+地面采样观测数据,既扩大了监测范围、又保证了监测精度 二、方案配置: (1)Ecodrone® UAS-8 Pro一体式高光谱-LiDAR-红外热成像遥感系统 自主研发共轴八旋翼高负载无人机遥感平台,有效负载≥20kg 同时搭载高光谱成像(VNIR或NIR)、激光雷达、红外热成像(或CWSI)三种成像单元 同步采集HSI、3D LiDAR、IRT、RGB四类遥感大数据 可飞行作业30分钟以上,有效覆盖面积超20公顷 高密度三维点云,精度2.5cm,3次回波,穿透性更强,充分保证了下位层植物的有效观测 可成像测量近百种植被光谱指数、冠层温度,获取分类点云、三维测量数据、DTM等专题数据 (2)PhenoPlot®轻便型近地遥感成像分析系统 专利产品:轻便可拆卸,单兵作业,适用于野外原位监测 双重控制:嵌入式操作系统+PC端GUI软件,无线控制,空旷环境下可达5km 组合命令:支持自定义Protocols,可设置10条以上,实现系统自动运行 传感器:400-1000nm/900-1700nm高光谱成像,224光谱通道;Thermo-RGB成像,温度灵敏度0.03℃;叶绿素荧光测量; Envis环境因子监测,高达150余种传感器可选 测量参数:NDVI、EVI、 PRI等反射光谱指数;植物多光谱荧光、稳态叶绿素荧光Fs等荧光参数; CO2、CH4等温室气体、其他环境参数等上百种指标 (3)选配手持式
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获得出色免疫荧光细胞图像的5个关键步骤
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
最近高分辨率成像技术的发展使研究人员能够通过使用免疫荧光染色在其感兴趣的细胞和组织中可视化亚微米级甚至纳米级结构。然而,这需要在样品制备过程中进行仔细对步骤进行优化,以便获得清晰的图像,并且随着图像分辨率的提高,方案可能会变得更加苛刻。 尽管各种抗体制造商都提供了“最佳”方案,但遗憾的是没有可应用于所有样品类型的标准程序。事实上,大多数时候,研究人员需要通过反复试验找到最佳工作流程。 理论上,免疫荧光染色方案包括以下六个基本步骤:固定-透化-封闭-一抗孵育-二抗孵育以及图像采集。然而,在每一步都有许多小细节:当以一种或另一种方式完成时,可决定您是否获得良好的免疫荧光图像或糟糕的图像。 来自 Lewis 大鼠的骨髓间充质干细胞用抗兔 PCNA 抗体(以洋红色显示)、抗 α-微管蛋白抗体(以绿色显示)和鬼笔环肽(以红热显示)染色。使用 Leica SP8 共聚焦显微镜获取图像。 自2017年作为理学硕士学生进入研究环境以来,我一直在研究各种类型的间充质干细胞和胚胎组织,研究颅面再生和发育。此外,我一直沉浸在免疫荧光染色的世界中,拍摄了无数图像,包括我的第一篇出版物(Yamada et al., 2019)《牙科研究杂志》的封面艺术。在每年花费近300小时进行荧光成像后,我发现了适合我的细胞和应用的完美免疫荧光方案。我了解到,这里和那里的一些小调整真的会有所作为! 在本文中,我将分享我的前5个基本但经常被忽视的优化步骤,这些步骤将改善您的免疫荧光细胞图像。 1. 了解您的目标蛋白并确定固定方案 首先要考虑的关键因素是决定为您的样品使用哪种固定剂。各种固定剂,包括醛类(例如,多聚甲醛:PFA)、酒精(例如,冰冷的甲醇)和酸基溶液(例如,三氯乙酸)已显示出与免疫荧光出色的相容性,但是这些固定剂中的每一种都有其优点和缺点。PFA和甲醇是很好的选择。您可以在文献中了解它们在固定特性方面的差异 (e.g. Eldred et al., 1983). 无论您选择哪
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以溶氧过程模拟为例讨论基于数字孪生的发酵工艺优化
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
发酵过程的优化指的是在给定生产菌株的情况下,通过对宏观操作参数的调整,改变微生物细胞周围及细胞内的微观环境,进而达到最优的发酵效果。最优的工艺条件不但对产品质量、得率、下游分离提取的难易程度度等关系经济效益的指标有直接影响,还能减少废物排放,节约能源和水源。在实际应用中,为了确定最佳的工艺参数组合,往往需要进行大量实验。随着工业4.0概念的发展,计算机模拟的方法逐渐在行业中萌芽。借助各类机理模型和经验模型,我们完全可以让生物过程在计算机虚拟环境中“进行”,从而大大节省研发成本。同时,计算机模拟方法的建立,是模型预测控制的基础,可以克服传统反馈调节滞后性的劣势。更进一步,计算机模拟理论也是目前最前沿的概念---“数字孪生”的基础。此前,我们介绍过生物制造中的数字孪生概念。今天,我们以溶氧过程模拟为例,讨论数字孪生中动态数学模型的一个实施案例。 由于操作参数和工艺指标之间有着错综复杂的非线性关系,生物过程模拟并非易事,通常涉及到对传质、传热、传能和生化反应的模拟。图1列举了发酵过程主要操作条件对传质速率、底物浓度等中间参数以及细胞生长,产物形成等发酵指标参数的影响。 图1 补料发酵过程主要操作参数与菌体生长、产物形成之间的相互影响[1]。 以溶氧过程的计算机模拟为例,其计算分为至少两部分,一是氧传质速率的计算(OTR),二是微生物摄氧速率的计算(OUR),这一过程可以用如下公式描述: 图2a传氧速率、溶氧浓度与传质系数之间的关系。绿色箭头表示传质系数的增量,黄色箭头表示溶氧浓度的增量,蓝色箭头表示传氧速率的增量[1] 图2b 在传质系数一定的情况下,微生物细胞代谢状态对溶氧浓度和传质速率的影响。蓝色箭头表示耗氧量的下降,黄色箭头表示溶氧浓度的增加[1] 基于以上基本原理,我们搭建了溶氧过程的动态模型。模型后台运行在我们的服务器上,前端以可交互网页应用的形式展示。该网页应用包括三个分页面,其中Equilibriu