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中国科学院国家纳米科学中心:开发出基于凝集素糖类分子识别的热泳生物传感新方法

发布日期:2024-04-03 10:20:44   来源 : 传感器专家网    作者 :传感器专家网    浏览量 :40
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      【中国科学院国家纳米科学中心:开发出基于凝集素糖类分子识别的热泳生物传感新方法】

       近日,中国科学院国家纳米科学中心孙佳姝团队联合北京大学药学院、中国人民解放军总医院第五医学中心、北京大学口腔医院等,开发了基于凝集素糖类分子识别的热泳生物传感新方法,实现了血浆中细胞外囊泡(EV)聚糖图谱的快速、高灵敏、选择性分析,并用于三阴性乳腺癌(TNBC)精准诊断、疗效监测与预后预测。

       基于凝集素糖类分子识别的EV聚糖热泳分析用于三阴性乳腺癌诊疗

       TNBC是指雌激素受体、孕激素受体、人表皮生长因子受体-2均为阴性的乳腺癌亚型。相比于其他乳腺癌亚型,TNBC恶性程度更高、预后更差。由于缺乏特异性生物标志物,TNBC的临床诊疗手段有限。EV携带的聚糖在肿瘤演进中发挥重要作用,作为新型肿瘤生物标志物具有潜力。由于体液环境复杂、EV异质性强,以及传统糖类分析方法复杂繁琐、灵敏度不足,血液样本中的EV聚糖图谱测量面临挑战。

       该研究发展了基于凝集素糖类分子识别的EV聚糖热泳分析新方法(EVLET)。研究采用荧光修饰的凝集素特异性标记血浆中EV的表面聚糖,通过振动膜过滤去除未结合的凝集素、可溶性糖蛋白和脂蛋白等干扰物质,进一步利用微流控热泳富集EV并放大与其偶联的凝集素荧光信号,实现了EV聚糖的高灵敏、定量检测,且灵敏度比基于凝集素的ELISA高2个数量级。针对TNBC,研究结合生物信息学与实验手段筛选出一组特异性凝集素探针,利用EVLET获取临床血浆EV聚糖图谱。基于机器学习算法构建EV聚糖特征,研究实现了TNBC精准诊断,且准确率达到91%。在TNBC疗效监测方面,EV聚糖特征对疾病进展或缓解的判断准确率达到96%,并可作为TNBC患者无进展生存期的独立预后因素。上述成果为基于EV聚糖图谱检测的非侵入性癌症管理提供了新方法。

传感动态

      【7180.4米试验完成!高精度温盐深传感仪器100%国产化】

       记者从福建省级创新实验室嘉庚创新实验室获悉,日前,我国自主研发的面向万米深海应用的高精度温盐深传感仪器(CTD)完成深海比测试验,最大布放深度达7180.4米。多项海试数据比较结果显示,其性能比肩国际先进水平。

              科技日报记者 符晓波 摄

       据悉,该仪器由嘉庚创新实验室研究员、中北大学教授、厦门大学特聘教授薛晨阳团队历时两年自主研发。在此次中国科学院深海所“探索一号”科考航次中,该高精度温盐深传感仪器搭乘“奋斗者”号万米载人潜水器成功完成9次下潜作业,覆盖印度爪哇海沟附近海域深度3000—7000余米。

       温盐深传感仪器用于测量海水温度、盐度和深度3个基本量变化,据此可计算海水声速和密度等,是海洋调查的关键基础仪器。据不完全统计,截至2019年,国内使用的各类高精度温盐深传感仪器与集成仪器中,国外品牌占比达到90%以上。

       该仪器研发获得嘉庚创新实验室项目支持,由厦门大学和中北大学团队联合攻关。得益于我国微纳加工技术长足进展,团队采用近年最新的工艺方法与生产条件,确保从敏感器件设计、制备工艺到封装测试技术全部自研,实现核心器部件100%国产化。

      【以“光”识风,南京牧镭激光用激光雷达感知风速风向】

       如何让看不见的风,变成可视化的数据并为我们所用?近日,记者走进南京牧镭激光科技股份有限公司,看他们如何利用激光测风技术,以“光”识风,捕捉风的馈赠。        风能作为一种自然资源,已经成为主要的清洁能源之一。伴随风力发电机大型化、智能化发展,提前感知风速、风向等信息变得尤为重要。牧镭激光2015年成立时,国内风电行业风头渐劲,为了让科研成果从实验室走向市场,发挥更大的价值,所有研发人员都憋着一股劲。“我们要将先进的技术,转化为生产力,为社会创造价值,这是凝聚牧镭人的终极动力。”牧镭激光副总经理肖增利说。

       激光测风,怎么测?在牧镭激光生产车间,记者看到,为风力发电“大风车”测风的装备,只有一个小型行李箱大小。“传统的测风塔有百米左右,建设施工周期长且测量高度有限,无法实现远程运维加之后期维护成本高昂。我们的地基式测风激光雷达可以实现快速安装及远程参数调整,测量高度可达300米,可以覆盖到整个风车叶轮直径,实现精细化风场设计,并且可以便携移动,实现经济效益最大化。”肖增利表示,小型化和低功耗是当前产品迭代的重要方向。

       为了实现数字化、智能化风机,机舱式测风激光雷达应运而生。该产品利用激光技术,能提前感知叶轮面200米开外的风向、风速、切变等信息,可以避免像传统方式那样会受到叶轮面的扰动影响测量精度,相当于直接给风机装上一双智能的“眼睛”。当突然有一股较强的阵风袭来,测风激光雷达又能充当“情报员”,提前“提醒”风机去规避危险,还能通过提高对风精度提高发电量,起到降本增效的作用,降低风机生产的碳排放,实现真正意义上的“绿色能源”。

       2018年,位于青海省海南藏族自治州的共和风电场,是全球首个全场标配了机舱式测风激光雷达的项目,对风机进行“智能化”升级,将该风电场的风机发电量提高了3%以上。据风电场反馈,每台雷达每年可以提升的发电效益约14万元,225台测风雷达合计每年能提升发电效益3150万元。优异的前馈测风能力,让机舱式测风激光雷达成为牧镭激光的热门产品之一,已实现累计交付超万台。目前,机舱式测风激光雷达每年的渗透率都在不断提高。

       为满足风电市场多样化的需求,牧镭激光还先后推出地基式、机舱式、三维扫描式等多个系列的测风激光雷达产品,在风电、气象、民航等领域皆有应用。肖增利告诉记者,最早推出的地基式产品已历经三代技术迭代,通过增强产品结构的水密性、气密性,避免水汽进入和盐雾腐蚀,整体提升雷达的可靠性,同时不断提升集成度。

       去年10月,牧镭激光在2023北京国际风能大会暨博览会上首次展示全新产品系列“风巡者”——机舱巡检机器人Molas NR和浮标雷达系统Molas NX5。“浮标雷达通过自主研发的姿态补偿算法,就算受到海浪干扰,依然能保证对风速的精准测量,更好助力海上风电的发展。”肖增利说。

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