高光谱技术——生态学领域研究的新方法

高光谱技术是一种新的地物探测技术,该技术以其敏锐的地物光谱特征探测能力为精准识别地物属性提供了强有力的手段,在生态系统过程与属性研究中具有广阔的应用前景。该文以可见光-近红外光谱分析技术为例概述了高光谱技术的原理、特点与优势,以及高光谱技术分析的流程;总结并归纳了其在土壤、植物生理、农产品品质检测、凋落物分解方面的研究应用,指出高光谱技术与遥感成像技术结合在生态监测研究中的优势;归纳了高光谱技术应用中面临的问题,并希望高光谱技术在生态学领域研究中得到更广泛的应用。     

高通量二代测序对感染性新生儿高胆红素血症病原菌的分析

目的 探讨高通量二代测序技术在筛选感染性新生儿高胆红素血症病原菌中的应用价值。方法 运用高通量二代测序技术筛选22例感染性新生儿高胆红素血症患者的病原菌,同时进行传统细菌培养鉴定,比较二者的区别。结果 高通量二代测序技术检测病原菌阳性率为100.00%,传统细菌培养检测阳性率为0.00%。高通量二代测序技术筛选出的感染性新生儿高胆红素血症主要病原菌为Anoxybacillus kestanbolensis、Geobacillus vulcani、Klebsiella oxytoca和Acinetobacter guillouiae。结论 高通量二代测序技术具有高通量、高特异性、高准确度和快速等特点,适合临床患者病原菌的检测。     

德国Nanion全自动膜片钳——离子通道高速测量平台，药物筛选的有效工具

全自动动膜片钳技术是离子通道检测技术的最新进展,它具有直接性、高信息量及高精确性的特点,近来在多个方面做出了新的突破,如高的实验通量表现,较高的自动化程度、良好的封接质量、微量加样等。目前,该技术在以离子通道为靶标的药物研发,药物毒理测试以及新药筛选等方面有广阔的应用前景。     

基于CRISPR/Cas生物传感原理的病原菌检测技术研究进展*

病原菌的快速准确检测是实现疫情高效防控、疾病精准治疗、污染环境及时处置的关键。而现有的病原菌现场快速检测技术,主要以定性分析为主,假阳性/假阴性受到诟病,检测准确性仍有待提升,亟待发展基于新原理、新方法的病原菌快速检测技术。基于CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)的生物传感技术因具有高灵活性(对不同的基因靶点只需改变crRNA序列)、高特异性(单碱基分辨)、高灵敏(优于10^-18 mol/L浓度)、可编程、可模块化、低成本、可在各种体外介质中高效稳定运行等独特优势,打破了传统分子诊断与检测技术的局限性,正在成为下一代病原菌检测技术的引领者。在该技术中,Cas效应蛋白被用作高特异性的序列识别元件,结合不同的生物传感机制,即可用于病原菌的高特异性快速灵敏检测。在总结CRISPR/Cas生物传感技术原理的基础上,综述了用于病原菌检测的CRISPR/Cas12和CRISPR/Cas13生物传感技术研究进展。通过阐述CRISPR/Cas生物传感技术在实际应用中面临的挑战,展望其未来的发展前景。     

组学技术在高氨基酸茶树中的应用研究进展北大核心CSCD

高氨基酸茶树因其所制绿茶滋味鲜爽、香气馥郁且集观赏、健康于一体,在市场上取得了良好的社会和经济效益,对其研究已然成为当前茶学领域的热点之一。随着对生命科学的研究进入多组学时代,以转录组学、蛋白质组学和代谢组学为基础的组学技术得到了迅猛发展,被广泛应用在茶学领域的各项研究中,并成为研究高氨基酸茶树不可或缺的重要手段。综述了近年来转录组、蛋白质组、代谢组等组学技术在高氨基酸茶树中的相关应用研究进展,分析了组学技术在高氨基酸茶树研究中的应用仍存在着很多的不足和亟待突破的难题,并对组学技术在高氨基酸茶树上的深入研究与应用进行了展望,以期为今后高氨基酸茶树的进一步研究提供参考和方向,同时也为高氨基酸茶树品种选育与高效栽培技术提供理论依据。     

高光谱成像技术在生物医学中的应用

高光谱成像技术是传统成像与光谱技术相结合的一门新技术,其可同时获得被测物体的空间特征与光谱信息,以实现对物质特性的研究。本文介绍了高光谱成像技术的基本原理、系统的基本构成及特点,总结和阐述了近年来高光谱成像技术在生物医学领域的发展,以及其在疾病诊断中的应用。     

体外展示技术及其在抗体工程中的应用

体外展示技术包括核糖体展示技术、mRNA展示技术、DNA展示技术,是在无细胞蛋白质表达体系内将基因型和表型通过一定的方法连接在一起,体外高通量的筛选多肽和蛋白质的技术。抗体的产生是一个不断选择的过程,利用体外展示技术在体外选择针对某一抗原的抗体分子,并结合基因工程技术对抗体进行改造,以产生高亲和力、高特异性的抗体。体外展示技术的研究和应用已越来越广泛,有望成为下一代的抗体制备技术。     

定量PCR的荧光技术

荧光定量PCR是在普通PCR基础上,利用荧光技术对核酸进行绝对定量的一项新兴技术,其灵敏度高、特异性高、操作简便和定量准确,已被广泛应用于临床和科研中。为更好地发挥荧光定量PCR的优点,荧光技术领域的研发工作十分活跃。     

SERS光谱技术在人体体液研究中的应用

SERS光谱技术具有高检测灵敏度和高特异性的优点,广泛应用于生物组织,细胞及生物分子的研究,表现出极大的应用潜力。本文首先介绍了拉曼及SERS光谱技术的原理,综述了SERS光谱技术在人体体液分析检测的研究概况,特别介绍了本课题组针对血液、精液、尿液开展的研究工作,最后简要讨论SERS光谱技术的发展前景。     

无标记纳米化学发光新一代体外诊断技术及其在急性心肌梗死快速诊断中的应用

正急性心肌梗死是目前世界上最常见的疾病死亡原因,尽管近10年来我国诊疗技术有了明显提高,在急性心肌梗死的诊断和治疗等相关领域,国家投入也逐年加大,但死亡率却居高不下,其主要原因之一是缺乏即时诊断的快速检测技术[1]。针对高发病率和高死亡率急性心肌梗死对快速、灵敏、低成本体外诊断技术的迫切需求,项目开展无标记纳米化学发光新一代体外诊断技术及其在急性心肌梗死快速诊断中的应用研究,发展高敏感性、高特异性     

非损伤微测技术在植物根系生长发育研究中的应用

进出组织和细胞的无机离子的运输对植物生命极为重要。膜片钳和荧光成像等传统方法技术要求高、设备要求先进且测得的数据很难直接用于样品植株上。"非损伤微测技术"因其具有非损伤性、高的时空分辨率的特点,使其可以在不破坏样品的前提下测到样品的生理特征和生命活动规律,测得的数据生理真实性高,可以直接应用于样品植株上。文章较详细地介绍了运用非损伤微测技术,尤其是用于测量离子流的SIET技术和MIFE技术,及其在测量植物根部净离子流量以研究植物根系生长发育的一些报告。     

微藻两阶段培养技术研究进展

微藻细胞富含油脂、淀粉及其他高值代谢物,可用于食品、饲料、化学品和能源的生产。但在规模化培养中,微藻的高生长速率和高产物含量难以兼得,制约了其商业化应用。通过微藻的两阶段培养技术可以将生长和产物积累的时期分离,从而同时获得较高的微藻生物量和产物含量。该技术具有产品得率高、节能减排、适用范围广的优点,是推进微藻商业化的关键之一。本综述总结了现有微藻两阶段培养技术的优势和产品类型,解析了目前微藻两阶段培养技术的限制因素及发展前景,并提出微藻两阶段培养中存在阶段转换时间尚不明确、中间采收步骤成本高这两个限制该技术应用的关键瓶颈,从而为未来微藻两阶段培养技术规模化生产方案的科学决策与实施提供参考。     

组学技术在高氨基酸茶树中的应用研究进展

高氨基酸茶树因其所制绿茶滋味鲜爽、香气馥郁且集观赏、健康于一体,在市场上取得了良好的社会和经济效益,对其研究已然成为当前茶学领域的热点之一。随着对生命科学的研究进入多组学时代,以转录组学、蛋白质组学和代谢组学为基础的组学技术得到了迅猛发展,被广泛应用在茶学领域的各项研究中,并成为研究高氨基酸茶树不可或缺的重要手段。综述了近年来转录组、蛋白质组、代谢组等组学技术在高氨基酸茶树中的相关应用研究进展,分析了组学技术在高氨基酸茶树研究中的应用仍存在着很多的不足和亟待突破的难题,并对组学技术在高氨基酸茶树上的深入研究与应用进行了展望,以期为今后高氨基酸茶树的进一步研究提供参考和方向,同时也为高氨基酸茶树品种选育与高效栽培技术提供理论依据。     

磁共振成像设备发展趋势

本文主要叙述了磁共振设备的原理、构造、产品发展趋势。并对提高磁共振图像分辨的新技术,如Tim全景矩阵成像、自由浪潮技术、高清晰MRI技术和双梯度技术作了综述。     

光片显微成像在斑马鱼模型中的生命科学研究的最新进展

光片显微成像是一种新兴的影像技术。相比于其他光学成像技术,光片显微成像技术具有成像深度大、对比度高、成像速度快、低光漂白和光毒性、高时空分辨率等特性。这些优点都是生命科学研究所急需的。近几年,研究者应用光片显微成像技术在斑马鱼模型基础上取得了很多进展。本综述主要介绍了光片显微成像技术在胚胎生物学和神经科学方面相关的研究成果。     

核酸适配体在食品安全可视化检测中的应用研究进展

近年来,随着食品安全事件频发,研究者们愈加重视发展低成本、高灵敏、易操作的现场快速检测技术。核酸适配体因其高特异性、高亲和力、易于修饰和功能化等优点而被广泛地应用于生物医学和分析化学研究领域,特别是核酸适配体的可视化检测技术备受关注。基于核酸适配体的可视化检测方法具有选择性好、特异强、灵敏度高、无需大型贵重仪器等诸多优点,已成为一种极具应用潜力的检测方法。本手稿主要对核酸适配体技术以及核酸适配体在食源性致病菌、真菌毒素、农兽药残留、重金属等食品有害物质的可视化检测研究进展进行综述。     

国内简讯

葛根燃料乙醇生产技术取得重要进展葛根是一种高淀粉含量的非粮作物,其环境适应性强,在山地、林地、斜坡和未开垦的荒地都能较好地生长,被认为是发展燃料乙醇产业最有潜力的原料之一。近期,中国科学院过程工程研究所在葛根燃料乙醇生产技术研究方面取得重要进展,研究人员创新性地将“汽爆”预处理技术与连续耦合固态发酵技术相结合。有效解决了传统发酵技术能耗高、污染重、组分利用单一等问题。     

基于可见/近红外高光谱成像技术的西甜瓜糖度检测

提出了以不同品种的西瓜、甜瓜为研究对象,利用可见光/近红外成像高光谱技术分析不同糖度的西瓜、甜瓜的光谱差异及西瓜、甜瓜糖度在可见光/近红外波段范围的响应。研究表明应用成像高光谱技术检测西甜瓜糖度具有可行性,为进一步研究不同水果糖度高精度模型奠定基础。     

液质联用在多肽及蛋白质定性方面的研究进展

随着液质联用技术的不断发展,液相色谱—质谱联用系统广泛应用于药物分析、食品分析、环境分析等多方面,该技术将液相色谱的高分离能力与质谱强大的结构鉴定功能相结合,具备了高分离度、高灵敏度、高选择性以及提供丰富结构信息等一系列优点。这些优点决定了液相色谱—质谱联用系统将在越来越多地相关领域得到应用,尤其是近年来在生物大分子方面开展了大量研究,结合这些研究对液质联用技术在多肽及蛋白质定性方面进行了系统归纳。     

中国餐厨垃圾处理的现状、问题和对策

餐厨垃圾具有高水分、高盐分、高有机质含量、组分时空差异明显、危害性与资源性并存的特点。目前国内外常用的餐厨垃圾处理技术如焚烧、卫生填埋、生态饲料、厌氧消化、好氧堆肥和蚯蚓堆肥等,通常存在着资源化利用效率低、经济效益不够理想的缺陷。总结相关文献及报道,中国在餐厨垃圾资源化处理上存在"行政瓶颈"和"技术瓶颈"两大方面的问题:"行政瓶颈"的解决之道在于完善管理及处理体系,各级政府部门切实重视、加大投入,强力推进垃圾分类投放;而对于"技术瓶颈",除综合运用多种现有处理技术外,开发新技术提高餐厨垃圾的资源化循环利用程度,是关键所在。