高內(nèi)涵系統(tǒng)不僅僅適用于各種各樣的細(xì)胞模型，對(duì)各種小型的模式生物也非常友好，通過將這些模式生物放在微孔板中，我們就可以用高內(nèi)涵系統(tǒng)來拍攝和分析它們。本期，我們將繼續(xù)介紹高內(nèi)涵與這些模式生物的故事。

擬南芥

擬南芥為兩年生草本，一般可長(zhǎng)到7-40厘米，是植物學(xué)Z為常見的模式生物。其幼苗、根、莖、葉、原生質(zhì)體均可在高內(nèi)涵上進(jìn)行自動(dòng)成像和分析。

實(shí)驗(yàn)一

高內(nèi)涵用于研究活體擬南芥全葉組織中膜運(yùn)輸?shù)恼{(diào)節(jié)，40倍水浸式物鏡對(duì)擬南芥葉片進(jìn)行多層掃描，使用高內(nèi)涵分析軟件Harmony識(shí)別膜泡轉(zhuǎn)運(yùn)體，統(tǒng)計(jì)其數(shù)目、熒光強(qiáng)度、定位等參數(shù)[2]（如下圖）。

秀麗隱桿線蟲

秀麗隱桿線蟲在遺傳與發(fā)育生物學(xué)、行為與神經(jīng)生物學(xué)、衰老與壽命、人類遺傳性疾病都有非常重要的貢獻(xiàn)，成蟲體長(zhǎng)為1mm，通身透明。一般首先對(duì)秀麗線蟲進(jìn)行麻醉，再進(jìn)行高內(nèi)涵拍攝。

實(shí)驗(yàn)一

分析不同藥物處理后秀麗線蟲的數(shù)量和熒光強(qiáng)度，10倍物鏡拍攝多個(gè)視野，高內(nèi)涵分析軟件Harmony識(shí)別不同線蟲，計(jì)數(shù)并分析線蟲的熒光強(qiáng)度[3]（如下圖）。

小型藻類

藻類的生長(zhǎng)、繁殖與水體環(huán)境密切相關(guān)，常作為水體污染指示物，用于對(duì)水體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中。小型藻類可放置于微孔板中，通過離心使其貼底，從而進(jìn)行高內(nèi)涵的拍攝，根據(jù)研究?jī)?nèi)容不同，一般采用20倍-63倍水浸式物鏡進(jìn)行成像。很多研究中通過對(duì)葉綠體的成像來判斷藻類的狀態(tài)，成像過程需要設(shè)置針對(duì)葉綠素自發(fā)熒光特殊的檢測(cè)方法，即通過設(shè)定激發(fā)光和發(fā)射光，定義一個(gè)新的通道（excitation 460-490nm，emission 655-705nm）。

實(shí)驗(yàn)一

藻類用于檢測(cè)水質(zhì)污染，本研究中，模擬微塑料水質(zhì)污染，檢驗(yàn)裸藻的生長(zhǎng)狀態(tài)，采用20倍水浸式物鏡(NA 1.0) 進(jìn)行成像，綠色為微塑料，紅色為葉綠素。（如下圖）

生長(zhǎng)狀態(tài)不好的裸藻葉綠素?zé)晒鈴?qiáng)度減弱，形態(tài)發(fā)生變化。（如下圖）

左圖為Harmony軟件識(shí)別裸藻細(xì)胞，中間圖為通過形態(tài)區(qū)分形態(tài)正常的梭狀裸藻（紅色）和因毒性變圓的裸藻（綠色），右圖為通過熒光強(qiáng)度區(qū)分死亡裸藻（綠色）和存活裸藻（紅色）。

參考文獻(xiàn)

2.High-throughput confocal imaging of intact live tissue enables quantification of membrane trafficking in Arabidopsis. Plant Physiol. 2010 Nov;154(3):1096-104. doi: 10.1104/pp.110.160325. Epub 2010 Sep 14.

3.Expanding the Biological Application of Fluorescent Benzothiadiazole Derivatives: A Phenotypic Screening Strategy for Anthelmintic Drug Discovery Using Caenorhabditis elegans. SLAS Discov. 2019 Aug;24(7):755-765. doi: 10.1177/2472555219851130. Epub 2019 Jun 10.

關(guān)于珀金埃爾默：

珀金埃爾默致力于為創(chuàng)建更健康的世界而持續(xù)創(chuàng)新。我們?yōu)樵\斷、生命科學(xué)、食品及應(yīng)用市場(chǎng)推出獨(dú)特的解決方案，助力科學(xué)家、研究人員和臨床醫(yī)生解決Z棘手的科學(xué)和YL難題。憑借深厚的市場(chǎng)了解和技術(shù)專長(zhǎng)，我們助力客戶更早地獲得更準(zhǔn)確的洞見。在，我們擁有12500名專業(yè)技術(shù)人員，服務(wù)于150多個(gè)國(guó)家，時(shí)刻專注于幫助客戶打造更健康的家庭，改善人類生活質(zhì)量。2018年，珀金埃爾默年?duì)I收達(dá)到約28億美元，為標(biāo)準(zhǔn)普爾500指數(shù)中的一員，紐交所上市代號(hào)1-877-PKI-NYSE。

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生命科學(xué)研究離不開各式各樣的模式生物，模式生物由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生活周期短、培養(yǎng)簡(jiǎn)單、基因組小等特點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。模式生物作為材料不僅能回答生命科學(xué)研究中Z基本的生物學(xué)問題，對(duì)人類一些疾病的ZL也有借鑒意義。常見的模式生物有真菌中的酵母，低等無脊椎動(dòng)物中的線蟲，昆蟲綱的果蠅，魚綱的斑馬魚，哺乳綱的小鼠以及植物中的擬南芥。

高內(nèi)涵系統(tǒng)不僅僅適用于各種各樣的細(xì)胞模型，對(duì)各種小型的模式生物也非常友好，通過將這些模式生物做一些預(yù)處理，放在微孔板中，我們就可以用高內(nèi)涵系統(tǒng)來拍攝和分析它們。本期和下期，我們將隆重介紹高內(nèi)涵與這些模式生物的故事。

酵 母

常用于模式生物的酵母有兩個(gè)物種：出芽酵母和裂殖酵母，以出芽酵母為例，其細(xì)胞為球形或者卵形，直徑5–10μm。其繁殖的方法為出芽生殖。使用高內(nèi)涵系統(tǒng)，可以觀察和分析酵母的世代周期、蛋白定位等。

實(shí)驗(yàn)一

Hoechst 33342 染色酵母活細(xì)胞，通過63倍水浸式物鏡拍攝酵母細(xì)胞，高內(nèi)涵分析軟件Harmony自動(dòng)識(shí)別酵母細(xì)胞，PhenoLOGIC人工智能算法區(qū)分出芽細(xì)胞：

實(shí)驗(yàn)二

酵母細(xì)胞器相關(guān)蛋白的標(biāo)記，紅色標(biāo)記整個(gè)酵母細(xì)胞，綠色為不同細(xì)胞器，高內(nèi)涵分析軟件Harmony可識(shí)別不同的細(xì)胞器結(jié)構(gòu)，分析其熒光強(qiáng)度、形態(tài)學(xué)參數(shù)和紋理參數(shù)[1]。

下圖為突變體中蛋白定位發(fā)生變化[1]。

斑馬魚

斑馬魚也是成熟且常見的模式生物，常用于疾病研究中。斑馬魚成魚體長(zhǎng)5cm左右，幼魚0.5-2cm，全身透明。一般首先對(duì)斑馬魚進(jìn)行麻醉，再進(jìn)行高內(nèi)涵拍攝。

實(shí)驗(yàn)一

斑馬魚曲度的研究，毒性處理或一些基因突變會(huì)導(dǎo)致斑馬魚的曲度發(fā)生變化，高內(nèi)涵分析軟件Harmony可分析斑馬魚的軸向長(zhǎng)度、曲率、彎曲角度等參數(shù)：

實(shí)驗(yàn)二

斑馬魚血管研究，斑馬魚全身透明，一直以來都是非常好的心血管研究模式生物，通過20倍水浸式物鏡（NA1.0）對(duì)斑馬魚血管進(jìn)行成像，高內(nèi)涵分析軟件Harmony可通過一系列算法識(shí)別熒光標(biāo)記的斑馬魚血管結(jié)構(gòu)，也可對(duì)血管結(jié)構(gòu)做3D重構(gòu)，分析血管長(zhǎng)度、熒光強(qiáng)度等參數(shù)：

參考文獻(xiàn)

1.Yeast Proteome Dynamics from Single Cell Imaging and Automated Analysis. Cell. 2015 Jun 4;161(6):1413-24. doi: 10.1016/j.cell.2015.04.051.

關(guān)于珀金埃爾默：

珀金埃爾默致力于為創(chuàng)建更健康的世界而持續(xù)創(chuàng)新。我們?yōu)樵\斷、生命科學(xué)、食品及應(yīng)用市場(chǎng)推出獨(dú)特的解決方案，助力科學(xué)家、研究人員和臨床醫(yī)生解決Z棘手的科學(xué)和YL難題。憑借深厚的市場(chǎng)了解和技術(shù)專長(zhǎng)，我們助力客戶更早地獲得更準(zhǔn)確的洞見。在，我們擁有12500名專業(yè)技術(shù)人員，服務(wù)于150多個(gè)國(guó)家，時(shí)刻專注于幫助客戶打造更健康的家庭，改善人類生活質(zhì)量。2018年，珀金埃爾默年?duì)I收達(dá)到約28億美元，為標(biāo)準(zhǔn)普爾500指數(shù)中的一員，紐交所上市代號(hào)1-877-PKI-NYSE。了解更多有關(guān)珀金埃爾默的信息，請(qǐng)?jiān)L問www.perkinelmer.com.cn。

醫(yī)藥發(fā)展依賴于新藥開發(fā)的進(jìn)度，而高通量藥物篩選（High-Through Screening，HTS）可短時(shí)間內(nèi)篩出數(shù)種化合物，有助于加速研究進(jìn)程，因此高通量藥物篩選技術(shù)在世界范圍內(nèi)得以廣泛應(yīng)用。學(xué)術(shù)研究和生物制藥公司加大投資力度將會(huì)推進(jìn)高通量藥物篩選技術(shù)市場(chǎng)的發(fā)展，而高通量藥物篩選技術(shù)的也是生命科學(xué)研究乃至整個(gè)醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展的原動(dòng)力。

隨著技術(shù)的進(jìn)步和先進(jìn)迭代產(chǎn)品不斷增加，預(yù)計(jì)未來高通量藥物篩選技術(shù)市場(chǎng)內(nèi)將迅速增長(zhǎng) , 而高通量藥物篩選技術(shù)的應(yīng)用也會(huì)隨之迅速增加。此外，隨著高內(nèi)涵（High-Content Screening，HCS）系統(tǒng)的不斷完善，基于細(xì)胞的測(cè)定有望得到更多的利用，并且從生化測(cè)定向基于細(xì)胞測(cè)定的方式大幅轉(zhuǎn)變。Molecular Devices 公司的 ImageXpress 系列高內(nèi)涵系統(tǒng)，不但提供了細(xì)胞成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)的所有細(xì)節(jié)和功能，其完善的激光自動(dòng)聚焦加圖像自動(dòng)聚焦技術(shù)有極大的兼容性和開放性，能夠?qū)崿F(xiàn)未來新型耗材和方法的檢測(cè)和分析。MetaXpress PowerCore 高內(nèi)涵并行加速軟件系統(tǒng)能夠大大提高系統(tǒng)分析通量，加速藥物檢測(cè)的速度，節(jié)省時(shí)間和人力的成本。這些特性決定了 ImageXpress 系統(tǒng)將會(huì)成為高內(nèi)涵篩選中不可替代的篩選檢測(cè)終端，為醫(yī)藥事業(yè)的發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)！

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引言

新陳代謝是生物體內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)變化的總稱，是生物最基本的生命活動(dòng)過程。細(xì)胞從環(huán)境汲取能量、物質(zhì)，在內(nèi)部進(jìn)行各種化學(xué)變化，維持自身高度復(fù)雜的有序結(jié)構(gòu)，保證生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。作為細(xì)胞的“能量工廠”，線粒體在維持能量穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮重要作用，可以調(diào)控蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、溶質(zhì)和代謝物產(chǎn)物的進(jìn)出，并保護(hù)細(xì)胞質(zhì)免受有害線粒體產(chǎn)物的影響。線粒體通過不斷的分裂和融合，維持線粒體形態(tài)、分布和數(shù)量，維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)，該過程被稱為線粒體動(dòng)力學(xué)。線粒體自噬是機(jī)體清除細(xì)胞內(nèi)功能異常的線粒體的過程，是線粒體質(zhì)量控制的主要機(jī)制。線粒體動(dòng)力學(xué)的病理改變可導(dǎo)致生物能量功能受損和線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞死亡，并與多種病理機(jī)制相關(guān)，包括缺血性心肌病，糖尿病，肺動(dòng)脈高壓，帕金森氏病，亨廷頓氏病，骨骼肌萎縮癥、阿爾茨海默病等。

線粒體大小和形狀取決于它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)的位置以及不同細(xì)胞對(duì)能量的需求。當(dāng)線粒體發(fā)生損傷時(shí)，它的形態(tài)和完整性會(huì)發(fā)生改變，如線粒體的數(shù)量、大小、長(zhǎng)度和形狀等。線粒體形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的檢測(cè)對(duì)于了解線粒體的穩(wěn)態(tài)以及功能狀態(tài)有重要意義。

高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)非常適合進(jìn)行線粒體表型和結(jié)構(gòu)的研究。共聚焦成像和水鏡可以提高成像質(zhì)量并更好地顯示線粒體結(jié)構(gòu)，高內(nèi)涵的圖像分析工具可以幫助科研工作者獲得不同表型的數(shù)字特征，線粒體表型和結(jié)構(gòu)重排的分析模塊可用于線粒體動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)的細(xì)胞研究。

結(jié)果展示

使用不同濃度的化合物，包括氯喹（抑 制線粒體循環(huán)），魚藤酮（氧化磷酸化抑 制劑）和纈氨霉素（鉀離子載體）處理 PC12（人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞）。將活細(xì)胞用線粒體染料 MitoTracker Orange  和 Hoechst 進(jìn)行染色，利用 ImageXpress Micro Confocal 系統(tǒng)（Molecular Devices）進(jìn)行成像，使用共聚焦模式和 40X 水鏡拍攝活細(xì)胞的圖像，分辨單個(gè)線粒體并檢測(cè)線粒體形態(tài)變化。使用 MetaXpress 高內(nèi)涵圖像采集和分析軟件中的 Custom Module Editor（自定義模塊編輯器）分析圖像，使用“Granularity”模塊和“Find Fibers”模塊識(shí)別圓形顆粒和細(xì)長(zhǎng)的線粒體（圖 1）。

圖 1 .線粒體形狀的表型分析。

Molecular Devices 高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)適用于各種細(xì)胞模型中化合物的藥物開發(fā)或毒性評(píng)估。不同化合物處理會(huì)導(dǎo)致線粒體形態(tài)變化，膜電位的損失、以及細(xì)胞的程序性死亡等。MetaXpress 軟件非常適合進(jìn)行線粒體形態(tài)的測(cè)定，可以定義每個(gè)對(duì)象的數(shù)量、面積、強(qiáng)度、長(zhǎng)度和形狀（表1，2）。使用具有共聚焦模式的 40X 水鏡對(duì)細(xì)胞進(jìn)行成像，MetaXpress 自定義模塊編輯器分析圖像（圖 2）。這些檢測(cè)結(jié)果可以計(jì)算劑量反應(yīng)和各種化合物的有效濃度，以及用數(shù)字來表征線粒體結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)（圖 3）。

圖 2 .化合物對(duì)線粒體的作用。使用MitoTracker Orange對(duì)線粒體進(jìn)行染色（ 黃色 ），對(duì)照組（A）、纈霉素（B）、魚藤酮（C）。

使用特定濃度的化合物（氯喹，魚藤酮和纈氨霉素）處理 PC12 細(xì)胞，對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色和成像。通過圖像分析將線粒體結(jié)構(gòu)確定為“纖維”（頂部）或“顆粒”（中部），底部為線粒體染色后熒光強(qiáng)度的變化。EC50的值取決于四個(gè)濃度依賴性復(fù)本和參數(shù)曲線的擬合（圖 3）。

圖 3 .使用氯喹（綠色），魚藤酮（紅色）和纈氨霉素（藍(lán)色）處理 PC12 細(xì)胞。EC50的值取決于四個(gè)濃度依賴性復(fù)本和參數(shù)曲線的擬合。

在分析過程中，我們比較了水鏡和空氣鏡對(duì)圖像質(zhì)量和分析的影響。結(jié)果顯示，使用水鏡可以提高圖像質(zhì)量，并且通常會(huì)導(dǎo)致 Z' 值增加（ 表 3 ）。圖 4 顯示了使用自定義模塊編輯對(duì)線粒體表型進(jìn)行計(jì)數(shù)和分析，以評(píng)估線粒體的健康、代謝、循環(huán)、復(fù)合效應(yīng)和疾病狀態(tài)等。并且，自定義模塊編輯可以針對(duì)特定的細(xì)胞類型或疾病模型進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整和修改。

表 1 .用圖 3 所示的曲線定量 EC50。

表 2 .不同的對(duì)照和化合物處理方法的比較。上面四列數(shù)據(jù)分別是對(duì)照，10 um 的氯喹，300 nm 的魚藤酮，和 10 nm 的纈氨酸霉素。

表 3 .與空氣鏡相比，水鏡可以提高圖像質(zhì)量，獲得更高的Z’值。

圖 4 .自定義模塊編輯器（CME）。

總結(jié)

Molecular Devices 高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)適用于各種細(xì)胞模型中化合物的藥物開發(fā)或毒性評(píng)估。使用高內(nèi)涵成像和高級(jí)圖像分析的線粒體動(dòng)力學(xué)分析方法不僅可以量化線粒體的表型變化，而且這種多參數(shù)方法也可用于研究正常和病理結(jié)構(gòu)變化以表征疾病模型或復(fù)合效應(yīng)。

 主要特點(diǎn) 

• 獲得高質(zhì)量的圖像，更好地顯示線粒體形狀和結(jié)構(gòu)的變化

• 以更有效、更精確的方式量化和測(cè)量線粒體的表型變化

• 了解疾病的機(jī)制并評(píng)估各種細(xì)胞模型中的化合物毒性

參考文獻(xiàn)：

[1]. Gottlieb RA, Bernstein D. Mitochondrial remodeling: Rearranging, recycling, and reprogramming. Cell Calcium, 2016, 60(2): 88–101.

[2]. Yoon Y, Krueger EW , Oswald BJ , et al. The Mitochondrial Protein hFis1 Regulates Mitochondrial Fission in Mammalian Cells through an Interaction with the Dynamin-Like Protein DLP1. Molecular & Cellular Biology, 2003, 23(15):5409-5420.

[3]. McLelland GL, Soubannier V, Chen CX, et al. Parkin and PINK1 function in a vesicular trafficking pathway regulating mitochondrial quality control. Embo Journal. 2014, 33(4):282-295.

[4]. Twig G, Elorza A, Molina AJ, et al. Fission and selective fusion govern mitochondrial segregation and elimination by autophagy. Embo Journal. 2008, 27:433–446.

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[7]. Yu T, Sheu SS, Robotham JL, Yoon Y. Mitochondrial fission mediates high glucose-induced cell death through elevated production of reactive oxygen species. Cardiovascular Research. 2008, 79:341–351.

[8]. Ong SB, Subrayan S, Lim SY, et al. Inhibiting Mitochondrial Fission Protects the Heart Against Ischemia/Reperfusion Injury. Circulation, 121(18), 2012-2022.

[9]. Suen DF, Norris KL, Youle RJ. Mitochondrial dynamics and apoptosis. Genes Dev. 2008, 22:1577-590.

[10]. Konopka AR, Suer MK, Wolff CA, et al. Markers of Human Skeletal Muscle Mitochondrial Biogenesis and Quality Control: Effects of Age and Aerobic Exercise Training. The Journals of Gerontology. 2014, 69(4):371-378.

實(shí)驗(yàn)名稱: 基于壓電陶瓷的聲光模式轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

研究方向：光纖模式

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 用高頻高壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷振動(dòng)光纖產(chǎn)生模式轉(zhuǎn)換

測(cè)試目的：利用功率放大器對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓的放大實(shí)現(xiàn)壓電陶瓷的GX率振動(dòng)

測(cè)試設(shè)備: 壓電陶瓷

放大器型號(hào): Aigtek: ATA-2022H

實(shí)驗(yàn)過程:

信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的高頻正弦信號(hào)（1 MHz 附近）通過高頻電壓放大器后，幅值（峰峰值）被放大到百伏左右，能夠很好地驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷片振動(dòng)，產(chǎn)生我們所需要的高頻有效振動(dòng)實(shí)現(xiàn)模式轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)。

測(cè)試結(jié)果：

信號(hào)發(fā)生器輸出的信號(hào)電壓幅值很低，對(duì)于壓電陶瓷片的驅(qū)動(dòng)能力弱，其振動(dòng)效率很低，無法滿足我們對(duì)于模式轉(zhuǎn)換所需要的高頻GX率振動(dòng)。而加了高壓功率放大器之后，驅(qū)動(dòng)電壓大幅增加，使得壓電陶瓷片振動(dòng)強(qiáng)度大，其產(chǎn)生的聲光作用強(qiáng)，模式耦合實(shí)驗(yàn)結(jié)果理想。

安泰的功率放大器廣泛應(yīng)用于MEMS 實(shí)驗(yàn)、壓電陶瓷、水聲（換能器）磁性材料的磁化特性（B-H 曲線）測(cè)量以及YL領(lǐng)域（磁場(chǎng)生物效應(yīng)）等眾多領(lǐng)域。安泰免費(fèi)為西安本地客戶提供上門演示服務(wù)，為全國(guó)客戶提供樣機(jī)演示服務(wù)，如需了解更多，歡迎訪問安泰測(cè)試網(wǎng)。

　　2010年5月28日 馬薩諸塞沃爾瑟姆 - 專注于提高人類健康及其生存環(huán)境安全的lingxian公司PerkinElmer, Inc., 今天宣布為新藥開發(fā)和生物研究中的高含量篩選應(yīng)用增添 3D 圖像分析功能，該功能集成了本公司Z新版本的旗艦成像軟件套件 Columbus 2.1 和 Volocity 5.3.2。

　　科研人員首次嘗試將這兩款功能強(qiáng)大的平臺(tái)集成到一起，滿足他們?cè)诟吆亢Y選應(yīng)用中對(duì) 3D 成像分析日益增長(zhǎng)的需求。先進(jìn)的 3D 功能可以更清晰和更準(zhǔn)確地觀察細(xì)胞，及其與病原體或ZL化合物的相互作用，從而促進(jìn)新藥開發(fā)，幫助科研人員更好地了解細(xì)胞生物學(xué)。

　　Columbus 平臺(tái)是一個(gè)可聯(lián)網(wǎng)的開源式高容量圖像數(shù)據(jù)管理和分析系統(tǒng)，它可以導(dǎo)入、導(dǎo)出、存儲(chǔ)和管理各種不同格式、不同來源的圖像元數(shù)據(jù)。Volocity 系統(tǒng)是 PerkinElmer 的高性能 3D 成像軟件，它可以對(duì)圖像執(zhí)行采集、顯示、定量和恢復(fù)等操作。

　　面臨的問題：科學(xué)家們?cè)诳茖W(xué)研究中不斷生成大量圖像數(shù)據(jù)，如何對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理和分析，是他們當(dāng)今面臨的巨大難題。

　　解決方案：新版本的 Columbus 和 Volocity 軟件在這兩款強(qiáng)大的軟件工具之間架起一座橋梁。

　　具體方法：Z新版本的 Volocity 支持 Columbus 服務(wù)器，通過簡(jiǎn)便的拖放界面將 Columbus 中高含量篩選試驗(yàn)結(jié)果傳輸?shù)?Volocity，進(jìn)行強(qiáng)大的 3D 分析。

　　優(yōu)點(diǎn)：研究人員現(xiàn)在可以將圖像從 Columbus 傳輸?shù)?Volocity 進(jìn)行 3D 分析，然后再次返回到 Columbus 進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。

　　Columbus 2.1：速度提高 10 倍，因此能夠處理 Volocity 分析過的海量圖像文件

　　Volocity 5.3.2：目前支持 Columbus 服務(wù)器，能夠在 Columbus 和 Volocity 之間進(jìn)行方便的拖放鏈接操作。

　　關(guān)于 PerkinElmer, Inc.

　　PerkinElmer, Inc. 是一家專注于提高人類健康及其生存環(huán)境安全的lingxian公司。據(jù)報(bào)道，該公司 2009 年收入為 18 億美元，擁有約 8,800 名員工，為超過 150 個(gè)國(guó)家/地區(qū)的客戶提供服務(wù)，同時(shí)該公司也是標(biāo)準(zhǔn)普爾 500 指數(shù)的成員。

　　有關(guān)其它信息，請(qǐng)致電800-820-5046 或 +86(0)21-38769510 或 訪問www.perkinelmer.com.cn。

病毒性疾病爆發(fā)是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)最嚴(yán)重的問題，具有傳播快、發(fā)病快和致死率高等特點(diǎn)，對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失；而疫苗免疫是對(duì)其進(jìn)行防控的最有效措施。在水產(chǎn)動(dòng)物免疫途徑中，注射方式效果較好，但不適合漁業(yè)生產(chǎn)；浸浴免疫操作簡(jiǎn)單，適合在魚苗和魚類大規(guī)模養(yǎng)殖中推廣使用，但是浸浴疫苗的應(yīng)用需要克服生物屏障等阻礙作用，才能使疫苗發(fā)揮出理想的免疫效果。

研究發(fā)現(xiàn)，納米載疫苗靶向遞呈技術(shù)是解決水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)疫苗高效免疫保護(hù)最安全有效的手段之一；單壁碳納米管(SWCNTs)是一種高效的疫苗載體，具有高穿透性、高承載力、易修飾性和安全性等特性；甘露糖受體(Mannose receptor)是抗原呈遞細(xì)胞上的標(biāo)志性受體，能夠結(jié)合甘露糖修飾的抗原物質(zhì)，可以作為疫苗的靶點(diǎn)。

近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院朱斌教授課題組運(yùn)用納米載疫苗靶向遞呈技術(shù)，構(gòu)建靶向性碳納米管載疫苗系統(tǒng)，選擇高效的疫苗載體(單壁碳納米管)來突破生物屏障的限制，并利用合適的佐劑(甘露糖修飾的抗原物質(zhì))來增強(qiáng)疫苗的免疫效果，使疫苗充分發(fā)揮治療和免疫保護(hù)效果。這些研究成果相繼發(fā)表在期刊Vaccines和Journal of Nanobiotechnology，可以為其它水產(chǎn)動(dòng)物納米載疫苗系統(tǒng)的研究、應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)，對(duì)漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和水產(chǎn)品食品安全生產(chǎn)具有重要意義。

文章一

草魚呼腸孤病毒(GCRV)已被公認(rèn)為是所有水生病毒物種中最具致病性，VP7作為GCRV的外衣殼蛋白，是一種可以誘導(dǎo)宿主免疫反應(yīng)的主要抗原。通過構(gòu)建靶向浸沒疫苗遞送系統(tǒng)(CNTs-M-VP7)，該系統(tǒng)由SWCNTs作為疫苗載體，GCRV VP7蛋白作為抗原，甘露糖作為抗原呈遞細(xì)胞靶向部分。結(jié)果表明CNTs-M-VP7疫苗可通過粘膜組織(皮膚，腮和腸)進(jìn)入魚體內(nèi)，呈現(xiàn)給免疫相關(guān)組織，顯著誘導(dǎo)的成熟和呈遞過程，從而引發(fā)強(qiáng)大的免疫反應(yīng)。

a、CNTs-M-VP7納米疫苗的制備過程；

b、巨噬細(xì)胞對(duì)納米疫苗的吸收；

c、魚組織中納米疫苗的攝?。?/p>

d、用博鷺騰多模式動(dòng)物活體成像系統(tǒng)檢測(cè)接種魚體內(nèi)和體外熒光的分布；

e、草魚接種后，用GCRV人工攻擊后的相對(duì)存活百分比(每組n =100)。

文章二

鯉春病毒血癥(Spring viremia of carp，SVC)是危害最嚴(yán)重的水產(chǎn)病毒性疾病之一，SVCV作為SVC的病原，其表面糖蛋白(G)被認(rèn)為是一種主要抗原，可以誘導(dǎo)原發(fā)性宿主免疫反應(yīng)。通過化學(xué)修飾的方法將SVCV的抗原蛋白(G)、功能化單壁碳納米管和功能化甘露糖進(jìn)行結(jié)合，構(gòu)建了靶向性碳納米管載疫苗系統(tǒng)(SWCNTs-MG)。結(jié)果表明SWCNTs-MG通過提高疫苗進(jìn)入魚體的含量，并增強(qiáng)對(duì)抗原呈遞細(xì)胞的靶向呈遞作用，進(jìn)而提高疫苗浸浴免疫的效果。

a、SWCNTs-MG納米疫苗的制備過程；

b、納米疫苗在體內(nèi)和體外的安全性評(píng)估；

c、鯉魚巨噬細(xì)胞體外納米疫苗的攝??；

d、魚組織中納米疫苗的攝??；

e、用博鷺騰多模式動(dòng)物活體成像系統(tǒng)檢測(cè)接種魚體內(nèi)和體外熒光的分布；

f、在接種的鯉魚中用SVCV人工攻擊后的相對(duì)存活百分比。

Tips   AniView 100多模式動(dòng)物活體成像系統(tǒng)

AniView 100多模式動(dòng)物活體成像系統(tǒng)作為廣州博鷺騰生物科技有限公司推出的高靈敏度動(dòng)物活體成像系統(tǒng)，其采用全密閉抗干擾暗箱，避免外界光源及宇宙射線對(duì)拍照影響的同時(shí)，配合零缺陷、科研級(jí)高靈敏背部薄化、背部感應(yīng)型冷CCD相機(jī)，極大地提高成像的靈敏度。AniView 100可以檢測(cè)到<100個(gè)Luciferase標(biāo)記細(xì)胞，或＜10ng FITC。

參考文獻(xiàn)：

1、Zhang C ,  Wang G X ,  Zhu B . Journal of Nanobiotechnology, 2020, 18(1).

2、Zhu B, Zhang C, Zhao Z, Wang GX. Vaccines(Basel). 2020;8(1):87. 

3、張晨.[D]. 西北農(nóng)林科技大學(xué),2019.

氧化鋁（Al2O3）是一種白色晶狀粉末，是一種無臭、無味、無毒的高硬度、耐高溫化合物，熔點(diǎn)為2054℃，沸點(diǎn)為2980℃。粒度均勻的超細(xì)氧化鋁粉體材料，具有多孔性、高分散性、絕緣性、耐熱性等特點(diǎn)。高純氧化鋁按純度分類，主要分為4N（純度99.99%）、4N5（純度99.995%）和5N（純度99.999%）三個(gè)級(jí)別。5N級(jí)別的高純氧化鋁稱為高純超細(xì)氧化鋁，通常用于鋰離子電池、催化劑載體、透明陶瓷等領(lǐng)域。下面，我們就來探討高純超細(xì)氧化鋁在鋰離子電池行業(yè)中的應(yīng)用。

總體上講，高純超細(xì)氧化鋁在鋰離子電池行業(yè)中主要應(yīng)用于陶瓷隔膜涂覆、電極活性物質(zhì)改性兩個(gè)方面。

一、高純超細(xì)氧化鋁在鋰離子電池陶瓷涂覆隔膜中的應(yīng)用

（陶瓷涂覆隔膜結(jié)構(gòu)圖）

陶瓷涂覆隔膜是以PP，PE或者多層復(fù)合隔膜為基體，表面涂覆一層2-3um厚度的氧化鋁材料，經(jīng)過特殊工藝處理，和基體粘接緊密，起到耐高溫、絕緣的作用，從而可以防止動(dòng)力電池因溫度過高，隔膜熔化而短路，顯著提高鋰離子電池的耐高溫性能和安全性。陶瓷涂覆特種隔膜特別適用于動(dòng)力電池。

隔膜性能決定了電池的內(nèi)阻和界面結(jié)構(gòu)，進(jìn)而決定了電池容量、安全性能、充放電密度和循環(huán)性能等特性。與基膜相比，陶瓷涂覆隔膜具備如下特殊性能：

1、良好的化學(xué)穩(wěn)定性：氧化鋁涂層可中和電解液中游離的HF，提升電池耐酸及耐有機(jī)溶劑性能，提高了電池安全性能；

2、良好的機(jī)械性能：拉伸強(qiáng)度高，穿刺強(qiáng)度高，降低了循環(huán)過程中的機(jī)械微短路，有效提升循環(huán)壽命；

3、良好的熱穩(wěn)定性：氧化鋁涂層具有優(yōu)異的耐高溫性，在180攝氏度以上還能保持隔膜完整形態(tài)熱收縮率低，具有較高的破膜溫度；

4、良好的電解液浸潤(rùn)性：與電解液相容性好，吸液率高，具有良好的吸液及保液能力。

5、高倍率性：高純超細(xì)氧化鋁在鋰離子電池中可形成固溶體，提高倍率性和循環(huán)性能；

6、獨(dú)特的自關(guān)斷特性：保持了聚烯烴隔膜的閉孔特性，避免熱失控引起安全隱患；

7、低自放電率：氧化鋁涂層增加微孔曲折度，自放電低于普通隔膜；

氧化鋁作為一種無機(jī)物，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、化學(xué)惰性及電解液相溶性，是鋰離子電池隔膜陶瓷涂層的理想選擇。適用于隔膜涂覆的氧化鋁主要具有以下性能：

1、顆粒大小適中，粒徑均勻。隔膜涂覆用氧化鋁粒徑D50一般在0.5um左右，顆粒均勻，分散性能、懸浮性能好。顆粒大小適中、粒徑均勻的氧化鋁顆粒能很好地粘接到隔膜上，既耐高溫絕緣，又不會(huì)堵塞隔膜孔，不影響Li+在正負(fù)極間來回運(yùn)動(dòng)，從而提高鋰電池的安全性能和使用壽命；

2、氧化鋁純度高。隔膜涂覆用氧化鋁不能引入雜質(zhì)，要求純度不低于99.99%，否則會(huì)影響電池內(nèi)部環(huán)境；

3、a相氧化鋁晶型結(jié)構(gòu)。α-氧化鋁是所有氧化鋁中最穩(wěn)定的物相，具有耐熱性強(qiáng)、成型性好、晶相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、硬度高、幾乎沒有催化活性等特點(diǎn)，采用a相氧化鋁生產(chǎn)陶瓷涂覆隔膜，可以保證陶瓷涂覆隔膜具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、對(duì)電解液的相容性及浸潤(rùn)性。

4、安全環(huán)保。全無機(jī)成分，純度高，無毒無害，綠色環(huán)保，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)際環(huán)保要求。

二、高純超細(xì)氧化鋁在鋰離子電池活性物質(zhì)改性中的應(yīng)用

鋰離子電池活性物質(zhì)的改性包括摻雜、包覆、表面氧化、還原改性幾種方式，高純超細(xì)氧化鋁在鋰離子電池活性物質(zhì)改性中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在包覆和摻雜兩個(gè)方面。

1、納米氧化鋁中的鋁離子摻雜到鈷酸鋰（LiCoO2）、錳酸鋰（LiMn2O4）、磷酸鐵鋰（?LiFePO4）、鈦酸鋰（Li2TiO3）、鎳鈷錳酸鋰（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰（NCA）等活性物質(zhì)中，可以提高電池的電壓，從而提高電池使用的安全性。同時(shí)，鋁離子摻雜可以形成固溶體，穩(wěn)定晶格結(jié)構(gòu)，提高電池的倍率性能和循環(huán)性能。

（鎳鈷錳酸鋰包覆氧化鋁后電鏡圖）

2、用納米氧化鋁對(duì)鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰等活性物質(zhì)等活性物質(zhì)進(jìn)行包覆，形成納米厚度的氧化鋁包覆層，可大幅度減小界面阻抗，提供額外的電子傳輸通道，阻止電解液對(duì)電極的侵蝕作用，并且能容納粒子在Li+脫嵌過程中的體積變化，防止電極結(jié)構(gòu)的損壞。包覆層還可以YZ氧的生成和LiPF6的分解，避免活性物質(zhì)與電解液直接接觸，減少電化學(xué)比容量損失，從而提高活性物質(zhì)的電化學(xué)比容量，改善其循環(huán)性能，延長(zhǎng)使用壽命。相反，過厚的包覆層則會(huì)導(dǎo)致電化學(xué)性能的惡化。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)氧化鋁包覆量相對(duì)于LiCoO2的摩爾百分含量為1.5％時(shí)，包覆Al2O3的LiCoO2充放電性能好。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 楊勤峰，高虹. 鋰離子電池正極材料鈷酸鋰的氧化鋁包覆研究.

[2] 張澤波，郭鳴鳳，楊瑞敏. Li-LiCoO2蓄電池循環(huán)壽命及交流阻抗研究.

[3] 新材料在線. 一張圖看懂氧化鋁在鋰離子電池隔膜上的應(yīng)用.

[4] 陳仕玉. 鋰離子電池安全性添加劑.

[5] 于賓，焦曉寧. P（VDF-HFP）/Al2O3復(fù)合鋰離子電池隔膜的電化學(xué)性能.

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[7] 黎永志，王仙，劉林佩. 高電壓鈷酸鋰的改性及其儲(chǔ)能特性探討.

[8] 百度百科. 氧化鋁.

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高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)是一種集高分辨率、自動(dòng)化、智能化、高通量于一體的通用檢測(cè)技術(shù)平臺(tái)，其為細(xì)胞水平的研究分析提供了高效的解決方案，是創(chuàng)新藥物研究、中藥藥效、腫瘤研究、神經(jīng)生物學(xué)、免疫學(xué)、干細(xì)胞研究等領(lǐng)域的重要研究工具。此次會(huì)議我們邀請(qǐng)企業(yè)、科研等專家學(xué)者共聚一堂，帶來 ImageXpress 高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)在各研究領(lǐng)域最 新進(jìn)展和應(yīng)用。

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