化学会:化学研究中的新仪器、新方法分会举办

2010-6-28 18:57 来源: 仪器信息网
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中国化学会第27届学术年会第18分会报告:化学研究中的新仪器、新方法

   2010年6月20日―23日,中国化学会第27届学术年会新增设第18分会场:化学研究中的新仪器、新方法,来自化学分析领域的专家学者就科研工作中新仪器和新方法为主题进行了精彩的报告。

  浙江大学方群教授报告题目是《微流控高速毛细管电泳分离系统的研究》。上世纪90年代出现的高速毛细管电泳(HSCE)技术,通过缩短分离长度和增大分离场强,可实现高速、高效的电泳分离。而方教授课题组所进行的研究工作通过将自发进样技术与基于短毛细管和缺口管阵列的CE系统相结合,建立了一种微流控平移自发进样方法,将进样量减少至低于100pL的水平,并进一步该方法应用于HSCE分析,建立了一种通用型的HSCE系统。该系统应用于氨基酸试样的电泳分离,其分离速度和效率等性能,已经达到甚至优于芯片HSCE系统。

  最后,方教授谈到,该研究在今后的后续工作中将皮升级平移自发进样方法及其HSCE系统成功地应用于基于胶束电动色谱的氨基酸手性分离和基于凝胶电泳模式的蛋白质分离中。

  浙江大学金钦汉教授报告题目是《IFC芯片—dPCR疾病早期分子诊断技术》。首先,金教授在报告中指出集成电路流(IFC)芯片兼具labchip和biochip两者的主要优点,而聚合酶链式反应(PCR)是实现分子水平早期诊断的通用方法。除了外伤和营养不良症以外,几乎所有疾病都可以借助此手段进行早期诊断。

  此外,报告中详细介绍到:数字PCR技术的出现使得PCR的灵敏度和准确度有了极大改善。特别是当以IFC芯片进行数字PCR测量时,很容易实现单分子的检测,使测量准确度达99.75%以上,完全有可能实现疾病在分子水平的早期确诊,进而实施个性化治疗。

  厦门大学任斌教授报告题目是《创新研究的不同层面》。任教授的报告从新方法的发展、新装置的研制和新仪器的研制三个方面进行了阐述。报告首先引入针尖针尖增强拉曼光谱(TERS),并指出目前TERS领域存在的瓶颈问题即高增强高重现性TERS针尖的制备。此外,报告详细介绍了三相体系原位拉曼光谱池以及变温流动电化学原位拉曼光谱池的研制过程;模拟CO2细胞培养箱内的环境下,进行实时显微观察与拉曼检测而研发的活细胞长时间培养与显微检测装置。最后,任教授总结到,未来科学仪器研发未来的发展方向应该是将电学、机械、光学集成,原位控制一体化,而这要求需要将电子元件、电路设计、机械设计、光学设计有机统一起来。

  中科院化学所聂忠秀研究院报告题目是《生物质谱颗粒分析》。中科院化学所的聂宗秀研究员介绍了其在生物质谱颗粒分析方面的研究工作。聂宗秀研究员在报告中提到,常规质谱的测量的分子量上限是100道尔顿,主要是因为随着粒子质量的增大,其传输速率迅速下降,而传统的检测器依赖于离子的碰撞速度。通常的ESI源是一个非常软性的电离方法,而MALDI在一定程度上会破坏生物颗粒,所以这两种方法都不太适用于研究生物颗粒样品。传统四极离子阱旋转双曲面构型阻碍了对单颗病毒的有效探测,导致检测灵敏度低,此外,每颗离子测量需时30分钟,费时费力。

  如果能够把一单个的粒子放入一个装置中,使其长时间的囚禁,那么其灵敏度将大大提高。聂宗秀研究员在实验中使用离子阱作为质量分析器,采用激光诱导声波脱吸作为离子源,采用弹性光散射的探测方法很好解决了在生物颗粒样品研究过程中的遇到的问题。聂研究员还介绍了使用共振抛出方法,获得了较好分辨率的简单普及型离子阱细胞质质谱仪,可以定量分析细胞种类,其采用普通真空条件,未使用分子泵,容易实现小型化。最后报告提到通过组建了圆柱体离子阱颗粒质谱仪获得了和四极离子阱可比拟的质谱结果以及离子阱质谱非线性理论研究。

  清华大学林金明教授报告题目是《板式磁颗粒化学发光免疫分析及其在疾病标记物测定中的应用》。板式磁颗粒化学发光免疫分析技术是将磁颗粒作为分离固相,利用96孔微孔板作为反应容器的发光免疫分析方法,该方法在线性范围、灵敏度、实用性等诸多方面具备独特的优势。

  林教授所带领的课题组经过多年的探索,设计出了一款板式磁颗粒化学发光免疫分析专用的电磁分离器,并对全自动免疫分析仪器的研制进行了构想。该电磁分离器设计简单,实用性强并且易于实现自动化操作。此外,课题组在自组装的仪器上,建立了板式磁颗粒化学发光免疫分析方法并将其用于人血清中相关肿瘤的标记物。该方法实现了技术上的突破,克服了国外的专利垄断,使化学发光免疫分析在我国得到普及和推广。

  南京大学刘震教授报告题目是《时空分辨毛细管电泳仪器研制及应用研究》。刘教授在长期研究毛细管等电聚焦-全柱成像检测的基础上提出了时空分辨毛细管电泳的原理:利用CCD成像检测对整个微通道或毛细管(2-5cm)电泳进行检测,微通道内任何位置任何时刻发生的“分子事件”均能得到检测,因而同时具有时间上和空间上的分辨率。

  为了使时空分辨毛细管电泳具有更好的性能,仪器的专门化和分离平台的微流控芯片化是十分重要和必要的。刘教授在报告中介绍说,他所领导的课题组已经利用软刻蚀技术制作了可以应用于时空分辨毛细管电泳的微流控芯片并且初步建立了时空分辨毛细管电泳仪器平台。

  除分会报告外,本次分会还邀请到科技部条财司吴学梯副司长作了题为“‘十二五’国家科学仪器设备自主创新发展思考”的报告,深入解读了科技部对科学仪器自主创新研究的相关政策法规。

  报告从政、产、学、研、用中后四者为执行主体切入主题,首先指出我国尚未形成在世界上有影响的科研仪器设备,我国科研用仪器设备基本上还依赖进口。虽然我国SCI论文发表数量已经位居世界第二,但是研究的内容大多属于跟踪模仿,而原创性科学仪器设备往往会开辟新的科学领域,带来崭新的研究成果。

  近年来,我国对科学仪器设备需求逐年增大。据统计,我国每年上万亿仪器设备固定资产投资中,60%依赖进口,我国科技投入25%以上(上千亿元)用于购置仪器设备,中国市场已成为跨国仪器公司竞相争夺的重地。

  吴学梯副司长在报告中指出了强化科学仪器设备自主创新的总体发展思路:前沿重大科研仪器设备、高端通用科学仪器设备和常规通用科学仪器设备。目前,政府也积极采取了以下主要措施:构建多元化投入体系;实施技术创新工程,壮大科学仪器产业;强化方法原理,集中攻关关键部件研发;加强基地建设;加强成果转化,应用示范。

   报告之后,与会的各位代表针对“科学仪器的自主创新、科学仪器人才评价体系和机制、科学仪器技术产业化、专业技术人才的培养、精密加工水平、院企合作、产学研有机结合”等问题进行了深入的交流和讨论。

   金钦汉教授提出“从任务带动学科发展”,当前很多人对科学仪器的作用还不是很清楚,我们应该以延长人类寿命,保护人类健康为任务,从而带动科学分析仪器的发展。

   田中群院士则总结到,“方向决定成败,细节决定高低”,其中“细节”至关重要;专家精英团队不多,科技部应该专门组织一批真正的,多学科结合的科学仪器专家队伍;国家经费分配不能“大范围撒钱”,要“有的放矢”,“大锅饭”模式不可取;科学仪器研发应该采取“绕着走”战略,可从新技术着手进行创新性研究;科学仪器创新试点应该选取大城市作为主导,从而有机整合、协调高校、科研院所和企业;目前大学人才组织结构存在的“倒金字塔”现象,即教授多,而技术人员少,这种现象的存在阻碍了科学仪器创新工作的进行,科技部和教育部应该及时解决科学仪器人才评价体系和机制问题,从而建立“正金字塔”型的人才组织结构。

   报告会在热烈地气氛中圆满结束。