光谱生物技术及应用分会:设计仪器方法 探索生命奥秘

2020年11月02日 06:59:26 来源: 分析测试百科
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分析测试百科网讯 2020年11月1日,第21届全国分子光谱学学术会议暨 2020年光谱年会,在四川成都世外桃源酒店继续召开。在第一天大会报告后,组委会安排了精彩的分会报道,光谱生物技术及应用分会场报告精彩纷呈,学者们综合利用了分子光谱和原子光谱等多种手段,对生命体系进行高灵敏度、高选择性、多组分、高通量的检测。

中国科学院生态环境研究中⼼汪海林研究员做核酸修饰分析与DNA表观遗传”的报告。课题组致力于开发精准而可溯的表观遗传调控,主要利用UPLC-MS/MS的方法检测DNA/RNA的修饰,使用包括增强离子化和定量,样品制备和酶解,同位素标记等技术,课题组总结了多种方法。并介绍发现的DNA的羟甲基化上发生的修饰调控,维生素C的调控等。接下来介绍,对DNA的腺嘌呤甲基化的研究富有挑战性。课题组检测到该甲基化,并继续检测哺乳动物的腺嘌呤甲基化。并通过大量研究得到了一些阶段性的结果,外源性的插入引起了腺嘌呤甲基化,并继续研究6mA的生物学意义。

中国科学院生态环境研究中⼼汪海林研究员做核酸修饰分析与DNA表观遗传”的报告

四川大学刘睿副教授做“金属稳定同位素标记-准确定量生物分析探索” 的报告。高灵敏度生物分子检测具有挑战性,稀土元素标记最近获得较好的进展。课题组使用色谱分离准确定量分析,把钌标记蛋白获得很高灵敏度。用多肽标记金属元素,并用ICP-MS和GC-MS检测。生物分离准确定量分析方面,课题组使用了纳米金、磁珠、内标法,DNA walker的方法等,实现高灵敏度的检测。还介绍了如何使用内标物质校准,铜纳米粒子的检测,临床准确定量分析应用等研究。总结来看,课题组开展了基于金属稳定同位素检测的生物分析研究,包括准确分析、高灵敏度分析、多组分分析等,但ICP-MS无法像荧光那样实现无损分析。

 四川大学刘睿副教授做“金属稳定同位素标记-准确定量生物分析探索” 的报告

中科院兰州化学物理研究所陈佳博士做 “碳纳米材料在生物标志物检测中的应用研究”的报告。介绍了基于碳点的细胞凋亡荧光成像与药物筛选。石墨烯/银纳米复合材料用于CT增强成像,部分燃烧法制备多块石墨烯。此外,还介绍了燃烧发制备多空石墨烯及其复合材料,从石墨到多孔石墨烯的直接制备等。介绍了多个应用,如磁性多孔石墨烯用于谷胱甘肽的检测,手性硅纳米粒子识别D-氨基丙醇等。最后对兰州化物所邱洪灯实验室做了介绍。

 中科院兰州化学物理研究所陈佳博士做 “碳纳米材料在生物标志物检测中的应用研究”的报告

赛默飞世尔科技(中国)有限公司徐菁博⼠做“赛默飞分子光谱在生物分析及环境领域应用进展”的报告。首先介绍分子光谱的全系列傅立叶红外、显微红外、和红外联机产品、拉曼光谱、专用于气体分析的红外、红外光学模块等,以及近红外系列。随后介绍应用,在生物制药方面,用显微红外或显微拉曼光谱分析注射液的杂质、异物研究。在生物制药QA/QC蛋白质分析方面,用红外光谱探索了蛋白质二级结构,比如分析蛋白质是否变质。在环境方面,介绍了原位红外光谱在脱硫脱硝催化剂的应用,DXR3和iN10MX自动化、多点分析微粒,IGS用于大气空气质量的测试等。

 赛默飞徐菁博⼠做“赛默飞分子光谱在生物分析及环境领域应用进展”的报告

湖南大学陈卓教授做“基于烯碳纳米探针的活体拉曼分析”的报告,课题组构筑石墨纳米囊状结构,解决信号弱、多信号分析能力有限的问题,其灵敏度高、稳定性高,可简单调制。石墨纳米囊的应用如:黄疸检测试纸条的开发,癌细胞分子分型与模式识别,活体精准诊疗。在活体诊疗上,实现了极端条件下的超稳定信号输出。最后举例了胃液体系,活体极酸性体系的幽门螺旋杆菌的原位无创检测。结合MRI和拉曼成像,磁性石墨纳米囊可防止酸和胃蛋白酶的腐蚀,具有很好的造影能力,实现了活体胃部幽门螺旋杆菌的靶向成像与分析,并证明其有很高的灵敏度。继续探索是否在磁场下实现磁性石墨烯纳米囊的针状组装,研究表明纳米囊针状组装体增强细胞靶向与毒性的能力。

 湖南大学陈卓教授做“基于烯碳纳米探针的活体拉曼分析”的报告

复旦大学卢建忠教授做“多组分microRNA流式荧光检测”的报告。根据背景讨论,课题组主要研究多种microRNA的同时检测,多组分检测模式需考虑标记物识别和载体识别。研究各文献表明,需要发展单一样品中多个组分同时检测的方法,并能够高通量、样品消耗少、耗时短。课题组应用Luminex多功能流式荧光技术(液态芯片系统),FDA已认证其可用于临床诊断,标记物分辨和载体分辨混合模式,开放模式。随后介绍了课题组的工作,基于分子信标的多组分检测技术;目标启动表面标记技术,用TdT酶启动。随后开发基于核酸外切酶保护的miRNA多组分流式荧光检测法。还发展了基于催化发夹自主装的miRNA多组分流式荧光检测法。课题组还探索了将miRNA转变为小分子后,用label-free方法质谱分析的方法。实验室还开展生物发光的研究。总结来看,新检测方法需要高灵敏度、高选择性,简单性。

 复旦大学卢建忠教授做“多组分microRNA流式荧光检测”的报告 

安捷伦公司张晓丹工程师做“生物样品控温测试的创新技术—安捷伦新一代 Cary3500 UV-Vis”的报告。Cary3500的设计理念是一个“Engine”单元,配置长寿命、超快闪烁的氙灯,可配置不同的测量模块。随后介绍在生命科学中的应用,如DNA变性温度Tm值测试,测试微量核酸和蛋白的纯度和含量,酶的活性测定等。从客户面临的主要挑战(效率、工作环境、节省空间)来看,Cary3500具有如下特点:独特创新的温度探头设计、多池单温区模块可实现多个样品/多温区同时测量,永久光路准直多池附件、创新的空气冷却温控系统、高性能软件等。

 安捷伦张晓丹做“生物样品控温测试的创新技术—安捷伦新一代 Cary3500 UV-Vis”的报告

国家纳米科学中心孙佳姝研究员做“微流控肿瘤液体活检技术”的报告。首先介绍肿瘤细胞外囊泡EV用于液体活检的挑战,介绍了课题组开发的技术。发展基于微流体界面的无标记分离新方法:基于微流体界面的EV无标记分离;发展基于微尺度热泳的高灵敏度EV(miRNA)测量技术:实现临床样本中EV检测;开发超声微流控精准组装技术,制备EV膜包覆的仿生纳米颗粒。

 国家纳米科学中心孙佳姝研究员做“微流控肿瘤液体活检技术”的报告 

华中农业大学韩鹤友教授做“抗超级细菌的新策略新进展”的报告。首先介绍人类与细菌的战争:从细菌到抗生素再到超级细菌。超级细菌的“明星”之一是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌MASR,课题组设计“光开关”MOF功能材料载药治疗MASR,并进行性能评价。还研发了“多米诺”纳米反应器治疗超级细菌MASR并进行评价。最后介绍了“无抗生素”金纳米光热法精准治疗MRSA。课题组合成了金纳米处理材料,用NIR照射时杀死MRSA。最近做“无抗生素”NO气体纳米发生器精确治疗绿浓杆菌。纳米技术为抗超级细菌提供了新的策略。

华中农业大学韩鹤友教授做“抗超级细菌的新策略新进展”的报告 

四川大学李峰研究员做“三维DNA纳米机器的构建及在生物分析中的应用”的报告。从乐晓春组回四川大学后,李峰建立了一个ANDlab,研究分析化学+DNA纳米技术,疾病体外诊断技术的开发和应用,从事动态DNA纳米技术的基础研究,目标是为化学测量提供更好的工具。包括设计新的反应及设计原理,理论模型开发,数据库开发。随后介绍动态DNA反应及设计的新原理,包括:分子传译技术,比如用于便携式前列腺癌检测。DNA纳米马达(DNA Walker),比如用于结核杆菌快速一步检测,首先进行耐药病原体筛查,根据理论模型指导DNA纳米马达设计,力图实现碱基单点突变。关于如何快速启动DNA纳米马达,探究生物-纳米界面性质对反应的影响。

四川大学李峰研究员做“三维DNA纳米机器的构建及在生物分析中的应用”的报告

东北大学杨婷教授做“基于硼酸识别的免疫传感器”的报告,基于ELISA的一些缺点,课题组发展了基于硼酸识别的免疫传感器。根据硼酸的亲和性,构建了Wulff型硼酸化合物,利用BCNNS构建免疫传感器。讨论了糖蛋白结合、荧光响应等。研究抗体这种糖蛋白后,在BCNNS表面结合抗体后,获得了很好的选择性和抗干扰能力,建立了急性心肌梗死的标志物,并对比商品化ELISA方法具有很好的效果。随后还考察了方法的通用性。

 

 东北大学杨婷教授做“基于硼酸识别的免疫传感器”的报告

中国科学院青岛生物能源与过程所徐健研究员离线视频做“高通量流式拉曼细胞分选仪(Flow-RACS):研制与应用”的报告。对细胞“照相”有一系列挑战和需求,单细胞拉曼光谱有望满足这些挑战性需求。2017年课题组发表了拉曼组的论文,随后发展了一系列技术,如弹射分选(RACE)、重力驱动光钳液滴分选(RAGE)、细胞流式分选(RAMS)、微液滴流式分选(RADS)、介电微液滴流式分选(pDEP-RADS)等。综述表明,现有RACS技术存在通量和信号质量的矛盾挑战。课题组提出介电微液滴流式分选(pDEP-RADS)技术并随后介绍了该技术,可以同时具有高灵敏度、高信号质量,高通量。课题组还设计flowRACS,可活性筛选DGATs。

中国科学院青岛生物能源与过程所徐健研究员离线视频做“高通量流式拉曼细胞分选仪(Flow-RACS):研制与应用”的报告


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