质谱成像、冷冻研磨 满足前沿科学和样品处理的两种需求
科瑞恩特产品经理杜丽媛女士
第一次听到科瑞恩特的名字是由于质谱，在所有的质谱成像产品中，科瑞恩特代理了国际上分辨率最高的AP-SMALDI 10质谱成像系统。而在今年4月的CISLIE展会上，他们还发布了自己研制生产的冷冻研磨仪产品，性能直逼国际最领先的水平。代理最前沿的质谱产品，生产最接地气的前处理设备，显然这需要不同的知识和努力，不由让笔者心生好奇。不久前，分析测试百科网采访了科瑞恩特（北京）科技有限公司产品经理杜丽媛女士，她为我们详解了这两种产品的特点和应用，希望对广大的网友有帮助……
科瑞恩特（北京）科技有限公司产品经理 杜丽媛
质谱成像的优点
首先，杜丽媛经理为我们普及了一些质谱成像的知识。与其它成像技术不同，质谱成像是以质谱为基础的新兴成像技术。这项技术采用质谱离子源直接扫描生物组织样本成像，借助质谱的结构分析和鉴定能力，能够同时分析数百种分子在组织表面的特异性空间分布。“换句话说，采用这种方法，我们既能够同时获得生物样本表面可离子化化合物的分子结构信息，也能够精准定位每一种化合物在组织表面的特异性空间分布”。因此，质谱成像技术兼具化合物结构分析和分子成像两种功能。
相比荧光成像，质谱成像无需任何标记，能同时检测目标化合物和非目标化合物，因此可以获取更多的目标物信息。相比于激光拉曼、光学显微镜和电镜等成像技术，虽然这些分析方法在分辨率上远高于质谱成像技术，但质谱成像的优势在于化合物的定性分析以及空间定位，是各种光学成像技术的补充，因此质谱成像技术为医学、药学和生物学等研究提供了全新的技术手段。
实现细胞水平空间成像的AP SMALDI 10
世界知名质谱学家Bernhard Spengler教授于1994年在芝加哥举行的第42届美国质谱年会（ASMS）上首次提出了MALDI Ion Imaging和Biological Ion Imaging的概念，并把MALDI（基质辅助激光解吸电离源）成像方法用于分析多肽类化合物。经过Spengler教授团队多年不懈地探索和改进，最终研制开发了TransMIT AP-SMALDI 10超高分辨率质谱成像系统，空间分辨率可达5μm。这套系统采用常压MALDI源，通过搭载赛默飞Q Exactive系列质谱仪，实现了超高空间分辨率（＜5μm）和超高质量分辨率的完美结合。“这套系统能够实现细胞水平的空间成像分析，且集高质量分辨率、高质量精度及串联质谱于一身，为准确、全面的质谱成像数据分析提供了可靠保证”。
AP-SMALDI 10自问世以来，在生命科学领域展示了绝对优势，已经应用于不同生物组织中多种内源性物质的可视化检测，如脂类、多肽、蛋白质和糖类等，以及外源性物质检测，如药物及其代谢产物。此外，通过使用AP-SMALDI 10获得的多项研究成果已经发表在Nature Methods、Angewandte Chemie International Edition，The Plant Journal， Analytical Chemistry等国际知名期刊上。
TransMIT AP-SMALDI 10质谱仪
TransMIT AP-SMALDI 10的四大优势
相较于市场上其他品牌质谱成像仪，TransMIT AP-SMALDI 10高分辨率质谱成像系统具有其独特的技术优势，具体表现为以下几个方面，（1）常压到中压的操作环境。这种操作环境极大简化了样品制备的方法，无需昂贵的导电靶板（如ITO导电玻璃），为使用者节约了大量的成本。（2）小于5μm的高空间分辨率，能够全景呈现分析物在组织中的分布和细微差别，并且可用于单细胞质谱成像分析。（3）激光束和离子流的同轴设计解决了高空间分辨率和低采样量之间的矛盾，（4）独立开发的分析处理软件专用于高分辨质谱成像的数据分析。最后一点，这套系统搭载具备高质量解析能力的Thermo Scientific™ Q Exactive™系列质谱仪，可以实现未知化合物的准确鉴定。“综合来讲，无论是硬件构造还是软件处理，无论是数据获取还是数据分析，AP-SMALDI 10既可实现操作的便捷性，又能保证数据的精准性、稳定性和可靠性，是科研工作者值得拥有的一款质谱成像设备”。
比如，近期Nature Methods报道了Spengler教授团队的最新研究成果—Atmospheric pressure MALDI mass spectrometry imaging of tissues and cells at 1.4-μm lateral resolution（Nature methods, 2017, 14(1): 90-96）。优化后的AP-MALDI质谱成像系统再次将空间分辨率提高到了1.4 μm，实现了单细胞分子成像。
超高分辨率AP-MALDI质谱成像系统能够分辨单细胞生物草履虫亚细胞中脂类、代谢物以及肽类物质的空间特征性分布
质谱成像技术的挑战与发展
目前，质谱成像技术进入了一个新的发展高潮，不同领域的科技工作者逐步认可质谱成像技术给现有科研工作带来的全新研究视角以及提供的全新研究思路。“除了在研究领域外，市场方面也是一片大好景象”，国内外质谱研究生产企业积极推出更好、更优质的质谱成像设备，并且将这些设备应用于医学、药学、植物学、动物学、微生物学等不同的研究领域，呈现一种百家争鸣、百花齐放的状态。
目前，质谱成像技术的空间分辨率和表面化合物离子化效率的提升依旧是大家最为关注的焦点，“因此，我们期待未来的质谱成像技术能够实现化合物在亚细胞水平上的精准定位”。
与此同时，MALDI成像技术可能会朝着更高分辨率甚至是三维成像的方向发展，目前Spengler教授团队已经具备这种技术，并把研究成果发表在了Nature Methods上，“我们期待这些技术能够实现商品化，为科研工作者解决更多生命科学领域的问题”。
TransMIT AP-SMALDI 10在中国的售后服务
作为德国TransMIT在国内的总代理，科瑞恩特所有的市场推广都是针对一整套设备进行，“如果用户有采购需求，科瑞恩特会提供一套完整的原装进口的质谱成像系统，且所有的售后服务由科瑞恩特来进行协调安排，以保证用户得到专业的完整的售后安装、培训，有效解决所有售后问题”。当然，用户也可以单独购买MALDI离子源与实验室现有Q Exactive系列质谱仪搭配使用，科瑞恩特同样提供所有的售后服务支持。
TransMIT AP-SMALDI 10在性能方面毋庸置疑，得到很多专家学者的认可，应用到了很多的研究领域，“该系统的性价比应该是目前市场上最高的，并且与其它进口品牌相比，我们的价格是非常友好的，所以价格方面的话，绝对物超所值”。
自主研发冷冻研磨
传统样品前处理大多采用研钵、研杵等方式手动完成，耗时费力，且易造成不同样品间的交叉污染。研磨机为样品前处理工作带来了极大的便利性，轻松解决传统方法所遇到的问题，在提高工作效率的同时提升了工作质量，并能实现高通量研磨和大样本量的快速处理。对于一些特殊样品，比如对温度敏感的生物样品、易挥发的物品以及硬度和韧性均较高的样品需要超低温冷冻研磨机来进行处理，目前国内外研磨机生产厂家很多，研磨机的种类也很多，每款研磨机都有不同的研磨方式、研磨通量、样品管类型、研磨速率以及是否能够实现冷冻研磨等，各类研磨机产品的售价也从几千至几十万元人民币不等，这也反映出市场对研磨机的需求量很大。“根据我们所掌握的数据，2017年度研磨机的市场规模约为8000万左右（该数据只限于实验室用不包含工业类研磨产品），其中进口品牌占据主导地位”。
研磨仪可应用的领域很多，涉及分子生物学、农业育种、检验检疫、疫病控制、牙科体检、考古鉴定、公安法医等各行各业，尤其是随着生命科学领域的研究越来越深入，研究工作者需要从分子生物学角度来进行分析，因此对样品前处理的需求越来越多，对样品前处理的要求也越来越高。“而我们的初衷就是为用户提供性价比高的样品前处理设备，让广大科研工作者多一分选择的余地”。
冷冻研磨突破技术壁垒，填补国内空白
我国国内样品研磨设备生产商虽然很多，但国外进口品牌市场占有率最高，并且国产品牌的产品性能和品牌口碑跟国外进口产品尚有一定差距。就技术层面来讲，在钢珠研磨机领域，国产品牌与进口品牌相比，基本功能方面两者无显著差异，但是研磨通量、使用便利性和设备耐用性方面仍存在一定的差距。然而进口产品价格偏高，使很多研究人员和机构望而却步，无法买到心仪的设备。鉴于这种情况，科瑞恩特决定研发性能更优、更具性价比的研磨设备。最终在公司研发团队的不懈努力下，冲破层层屏障和技术壁垒，先后研发出了高通量组织研磨机和超低温冷冻研磨机，分别是Cryo/Mill 6870D+超低温冷冻研磨机和Tissue/Grinder 2020高通量组织研磨机，这两款设备性能堪比甚至优于进口产品。在液氮冷冻研磨领域，目前国内除了科瑞恩特以外，没有第二家以液氮完全浸泡、磁力驱动方式为原理，实现真正意义上的冷冻研磨产品出现。科瑞恩特的冷冻研磨仪填补了国内制造商在这一产品领域的空白，“而且在使用便利性、研磨通量、产品价格、售后服务方面，我们比国外进口产品更具优势”。
Cryo/Mill 6870D+：液氮研磨，一款真正的冷冻研磨机
Cryo/Mill 6870D+超低温冷冻研磨机
Cryo/Mill 6870D+能够实现在持续的完全液氮浸泡中直接研磨样品，其工作原理是在研磨过程中，将样品密闭于特制样品瓶并浸入液氮中，磁力驱动钢制撞子撞击冷冻样品使之破碎。相比传统研磨方式，这种方法所需研磨时间更短，研磨效果更佳，研磨颗粒更为精细并且能完美保留样品的生物活性，提高生物样品的DNA和RNA产出质量。其突出优势可总结为以下5点：
（1）系统配备2个样本研磨仓和2个预冷仓，可同时研磨2个200ml大容量或2个100ml中容量或8个20ml小容量或24个3ml微量研磨罐，研磨通量大，研磨效率高；
（2）具有液位实时监测、液氮自动填充和回收功能；
（3）触摸式显示屏，中英文操作界面，可智能存储36组程序，满足不同研磨需求；
（4）样品台自动升降功能；
（5）安全性高，机器倾斜角度＞5°即停止工作，安全可靠。
Tissue/Grinder 2020：高通量、快速高效的组织研磨机
Tissue/Grinder 2020高通量组织研磨机
Tissue/Grinder 2020主要应用于动植物组织的样品前处理设备。这款产品研磨通量高，一次可同时处理576个样品，不仅有效研磨植物不同器官(根、茎、叶、花、果实、种子等)及某些动物组织，也可用于细胞和微生物的破碎，有助于其后续研究的进行。这款产品有5大突出优势：
（1）采用垂直上下震动模式，研磨更为充分、均匀，重复性好；
（2）通量高，一次可同时研磨576（6×96孔深孔板）个样品，样品间无交叉污染；
（3）兼容多种形式样品容器，24/48/96孔深孔板，0.5~50ml离心管等，且无需更换夹具；
（4）安全性高，具有开盖即停功能；
（5）应用领域广泛，核酸蛋白质提取、组织均质化处理、农药残留前处理、细胞裂解等。
日趋丰富的研磨设备产品线
科瑞恩特会在吸收用户反馈意见的基础上改善实验设备构造，提升仪器性能，并推出不同研磨通量的冷冻研磨机，以满足用户的需求。与此同时，科瑞恩特也会研发更为小巧的常温研磨机，以满足日益紧张的实验室空间需求。另外，科瑞恩特在年底将推出一款球磨机，主要用于研磨硬度较大的一些样品，为制药、材料、煤炭行业以及生物学研究领域提供强有力的样品前处理工具。最后，随着自动化水平的提升，研磨机有望与机械手、液体工作站等下游实验仪器兼容，共同完成一系列实验内容，节省人力，大大提升工作效率。“总而言之，我们公司的研磨仪产品线将逐步趋于丰富化、精细化和自动化，争取做到每一位用户都能从中找到心仪的样品前处理工具”。
年轻、有活力的研究团队
科瑞恩特成立于2012年，销售办公室设立在北京市中关村科技园门头沟园区内，目前在山东青岛设有样品前处理设备研发生产基地，在北京市顺义区投资有一家动物疫病诊断试剂盒工厂，“因此我们是一家专业的实验室仪器设备和服务综合供应商，服务于生命科学、疫病控制、生物安全、食药健康等领域”。公司既有自主研发的样品前处理设备，也代理一些国际知名品牌，如德国TransMIT、日本Yamato、美国BioTek、韩国MEADIAN等，产品线覆盖实验室常规设备、分析检测设备、实验室生物安全相关设备和动物疫病诊断试剂盒，能够为用户提供完美的解决方案和技术支持。
科瑞恩特团队成员拥有动物学、植物学、药学、分子生物学等多元化生命科学专业背景。科瑞恩特始终秉承“平等、自立、学习、奋进”的理念，积极服务于每一位用户，以便在每一次合作中，为国家的科学研究事业奉献自己的绵薄力量。公司成立以来，凭借丰富的大项目实施经验以及平等自由的人性化管理模式，使公司团队成为一支专业、敬业并充满活力的队伍。“我相信，我们会一直保持现在的工作热情，与时俱进，勇往直前！”
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