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2025-01-10 10:52:50加速生物藥開發(fā)進(jìn)程: “加速生物藥開發(fā)進(jìn)程”是指通過(guò)優(yōu)化研發(fā)流程、采用先進(jìn)技術(shù)等手段，縮短生物藥物從實(shí)驗(yàn)室研究到臨床應(yīng)用的周期。這通常包括高效篩選藥物候選分子、快速進(jìn)行臨床前和臨床試驗(yàn)、以及利用自動(dòng)化和智能化工具提高研發(fā)效率。加速開發(fā)進(jìn)程有助于更快地將創(chuàng)新藥物推向市場(chǎng)，滿足患者需求，同時(shí)降低研發(fā)成本，提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。在生物藥領(lǐng)域，持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化的研發(fā)策略是推動(dòng)開發(fā)進(jìn)程加速的關(guān)鍵。

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加速生物藥開發(fā)進(jìn)程問(wèn)答

2022-12-07 12:03:22加速色譜分析方法開發(fā)與驗(yàn)證: 近年來(lái)USP和ICH都針對(duì)分析方法開發(fā)與驗(yàn)證進(jìn)行了修訂。USP新收錄通則分析方法生命周期已于2022年5月1日生效，分別從分析方法開發(fā)、分析方法性能確認(rèn)及分析方法使用三個(gè)階段分別闡述如何在分析方法整個(gè)生命周期內(nèi)對(duì)方法進(jìn)行管理。而ICH Q14分析方法開發(fā)和Q2(R2) 分析方法驗(yàn)證的修訂也進(jìn)入到了第三階段，按照計(jì)劃其將在2023年5月前完成階段的定稿。這些信息都表明了分析方法開發(fā)和驗(yàn)證的管理將會(huì)變得更嚴(yán)謹(jǐn)、更科學(xué)。因?yàn)樯V儀器包括色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在藥物開發(fā)過(guò)程中的廣泛使用，色譜分析方法的開發(fā)與驗(yàn)證也成為了方法開發(fā)與驗(yàn)證，乃至分析方法生命周期管理中的重要內(nèi)容。針對(duì)色譜方法開發(fā)與驗(yàn)證的整體流程，可以將其大致分為：方法篩選、方法優(yōu)化、耐用性測(cè)試和完整的方法驗(yàn)證這四個(gè)階段。而這四個(gè)階段都離不開儀器準(zhǔn)備、隊(duì)列運(yùn)行、數(shù)據(jù)查看與處理以及報(bào)告這幾個(gè)環(huán)節(jié)。賽默飛的旗艦版色譜數(shù)據(jù)系統(tǒng)Chromeleon 軟件功能豐富而注重實(shí)踐，能夠幫助實(shí)驗(yàn)室的色譜分析實(shí)現(xiàn)精簡(jiǎn)、高效的工作流，以實(shí)現(xiàn)更快的樣品到結(jié)果的轉(zhuǎn)換。自定義變量的靈活應(yīng)用在Chromeleon CDS 中創(chuàng)建隊(duì)列時(shí)可以通過(guò)手工填寫的傳統(tǒng)方式，也可基于事先建好的隊(duì)列模板。值得一提的是Chromeleon 強(qiáng)大的樣品列表功能。除了運(yùn)行樣品的基本信息（樣品名稱、儀器方法、運(yùn)行的其他必須參數(shù)）之外，還可以通過(guò)自定義變量的形式，添加額外的注釋信息，例如色譜柱類型、緩沖液名稱等用于清晰識(shí)別每一針進(jìn)樣的信息。使用者還可以進(jìn)一步創(chuàng)建一些自定義變量并將其與儀器方法中的參數(shù)進(jìn)行鏈接，更加簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DoE）的環(huán)節(jié)。一旦基本方法固定，便可通過(guò)改變色譜柱選擇閥或溶劑選擇閥等參數(shù)實(shí)現(xiàn)不同要素的組合以尋找具備可行性的色譜條件，也體現(xiàn)了ICH和USP所倡導(dǎo)的“多變量分析方法開發(fā)”這一方針。相比傳統(tǒng)的樣品隊(duì)列創(chuàng)建方式，減少了所需創(chuàng)建的儀器方法的數(shù)量，并以清晰直觀的模式展示了所使用的變量以及變量值，結(jié)合縮略圖功能提供了更直觀的信息。在數(shù)據(jù)處理階段，可以再次利用Chromeleon 樣品列表中的自定義結(jié)果變量功能，可以方便地實(shí)現(xiàn)運(yùn)行樣品的同時(shí)進(jìn)行結(jié)果計(jì)算，例如系統(tǒng)適用性參數(shù)的計(jì)算，峰面積、含量以及測(cè)試是否通過(guò)等信息的顯示，幫助使用者快速查看所需信息以便靈活調(diào)整實(shí)驗(yàn)的方向。完全可定制的Chromeleon報(bào)告模板也支持自定義變量、公式和計(jì)算，使用者可以使用內(nèi)置的模板，也可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，得到包括多個(gè)工作表、結(jié)果表和圖形的報(bào)告，無(wú)需導(dǎo)出到其他軟件，也無(wú)需手動(dòng)計(jì)算，從而消除轉(zhuǎn)錄錯(cuò)誤。所有報(bào)告和計(jì)算都可以在合規(guī)的環(huán)境中完成，并在源數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)自動(dòng)更新。可以選擇在運(yùn)行結(jié)束時(shí)自動(dòng)打印、導(dǎo)出也可以發(fā)送電子郵件通知給相關(guān)人員。更便捷的eWorkflowChromeleon 也提供一個(gè)創(chuàng)建序列、運(yùn)行并得到結(jié)果的簡(jiǎn)單而直接的方法，這就是eWorkflow。它最大限度地減少了操作步驟并涵蓋了色譜或 MS 工作流程的所有方面，定義了可以在哪些儀器上運(yùn)行分析以及應(yīng)該使用哪些方法和文件，包括儀器方法、處理方法、報(bào)告和外部文件，例如 SOP。與前面提到的自定義變量等有效結(jié)合，只需單擊幾下即可創(chuàng)建復(fù)雜的序列并立即運(yùn)行，并在運(yùn)行后得到所需的報(bào)告。這些都可以減少錯(cuò)誤、更快地產(chǎn)生可靠的結(jié)果，并且顯著減少了培訓(xùn)的需求，有效加速了方法開發(fā)的流程。分析方法驗(yàn)證工具包ICH指南定義了方法驗(yàn)證應(yīng)該執(zhí)行包括專屬性、準(zhǔn)確度、精密度、檢測(cè)和定量限度、線性、范圍和耐用性的測(cè)試。除了樣品運(yùn)行的環(huán)節(jié)之外，計(jì)算、整理和報(bào)告驗(yàn)證結(jié)果也可能需要很長(zhǎng)的時(shí)間，而且大多數(shù)測(cè)試都涉及將結(jié)果與指標(biāo)進(jìn)行比較，相對(duì)比較繁瑣。在eWorkflow的基礎(chǔ)上，Chromeleon 又提供了一個(gè)方法驗(yàn)證的高效工具，ICH方法驗(yàn)證擴(kuò)展包。擴(kuò)展包內(nèi)有一系列的模板，每個(gè)模板都包含處理方法、報(bào)告模板和自定義變量以覆蓋所需的變量和參數(shù)。所有這些都在 eWorkflow 程序中捆綁在一起，以確保正確執(zhí)行ICH所要求的相關(guān)測(cè)試，減少人為錯(cuò)誤并加速流程：eWorkflow 可以引導(dǎo)創(chuàng)建隊(duì)列，自動(dòng)執(zhí)行所有計(jì)算，并通過(guò)報(bào)告直接顯示通過(guò)或失敗的結(jié)論。以上介紹的幾個(gè)工具僅為Chromeleon 強(qiáng)大功能的冰山一角。結(jié)合Chromeleon 實(shí)用的多廠商儀器控制能力，出色的系統(tǒng)適用性和智能運(yùn)行控制功能，便捷的數(shù)據(jù)積分、處理功能，直觀的圖形化顯示，全面的合規(guī)能力，Chromeleon不但可以提升方法開發(fā)、驗(yàn)證的效率，也一定能夠幫助色譜工作者執(zhí)行分析方法生命周期的管理。

2022-09-19 21:55:01案例分享 | Fusion QbD工具輕松解決生物藥開發(fā)難題: 近年來(lái)，隨著法規(guī)的推動(dòng)，制藥人士對(duì)于分析方法生命周期的關(guān)注度越來(lái)越高。USP通則分析方法生命周期已于2022年5月1日生效，ICH Q14也已結(jié)束第三階段公開征求意見(jiàn)階段。ICH Q14指出，在分析方法開發(fā)時(shí)，可以使用基礎(chǔ)（即傳統(tǒng)型）方式或加強(qiáng)型方式。本文案例即使用加強(qiáng)型方式 — Fusion QbD軟件輔助生物藥分析方法開發(fā)。摘要生物藥分析部門花費(fèi)了大量時(shí)間開發(fā)耐用性好的分析方法，以保證原料藥和成品是純的，穩(wěn)定的。為了快速將產(chǎn)品應(yīng)用到患者身上，研發(fā)組織不斷地加快方法開發(fā)流程。提高分析方法開發(fā)效率的一個(gè)方法就是使用自動(dòng)篩選和自動(dòng)方法優(yōu)化工具。Fusion QbD軟件可支持色譜不同分離模式的自動(dòng)篩選流程。Fusion允許客戶輸入與分離模式相關(guān)的幾個(gè)因素進(jìn)行研究。然后基于統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以評(píng)估這些因素的影響。設(shè)計(jì)好的DoE實(shí)驗(yàn)可導(dǎo)入Empower，并自動(dòng)在Empower中創(chuàng)建儀器方法和樣品組，減少方法開發(fā)過(guò)程中大量的人工工作量。Empower運(yùn)行樣品后，結(jié)果再一鍵導(dǎo)入Fusion中做建模分析，評(píng)估各色譜參數(shù)。Fusion-Empower工作流程在Fusion QbD中生成用戶自定義考察因素的DoE實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。Fusion將儀器方法寫入到Empower中，處理后的樣品結(jié)果再導(dǎo)入Fusion中分析，得到更優(yōu)的色譜條件。圖1. Fusion Empower工作流程案例1- WCX模式方法開發(fā)Fusion QbD自動(dòng)篩選和自動(dòng)優(yōu)化；通過(guò)Fusion產(chǎn)生69個(gè)儀器方法和樣品組，并導(dǎo)入到Empower3； 5個(gè)小時(shí)人工，120小時(shí)儀器運(yùn)行時(shí)間；DoE實(shí)驗(yàn)考察因素：pH、梯度時(shí)間、流動(dòng)相組成、有機(jī)添加物、鹽濃度和柱溫；QbD開發(fā)的分析方法結(jié)果顯示：主峰峰形改善，酸性系列峰和堿性系列峰的分離度都提高了；圖2為QbD開發(fā)好的分析方法和之前傳統(tǒng)方式開發(fā)了5個(gè)月的方法色譜對(duì)比圖：圖2. WCX 液相分離模式（A. 傳統(tǒng)方式開發(fā)的分析方法色譜圖；B. Fusion QbD開發(fā)的色譜圖，顯示酸性系列峰和堿性系列峰的分離度都得到提高）。案例1 - 疊加圖將Empower結(jié)果導(dǎo)入到Fusion中，產(chǎn)生WCX HPLC疊加圖?；诳蛻舳x的方法性能指標(biāo)，白色區(qū)域是可接受性能區(qū)域，有顏色的區(qū)域是不滿足性能要求的區(qū)域。圖3. 疊加圖顯示白色區(qū)域?yàn)闈M足性能要求的可接受性能區(qū)域（左圖：鹽濃度vs梯度時(shí)間。右圖：鹽濃度vs. pH）。案例2 - HILIC方法開發(fā) — Fusion QbD篩選Fusion QbD產(chǎn)生的38個(gè)儀器方法導(dǎo)入到Empower；2個(gè)小時(shí)人工，15個(gè)小時(shí)儀器運(yùn)行時(shí)間；DoE實(shí)驗(yàn)考察的因素：pH、柱溫、梯度時(shí)間；得到的分析方法顯示蛋白1和蛋白2的分離度提高，兩個(gè)蛋白的拖尾因子降低。圖4. HILIC液相分離模式（A. 傳統(tǒng)方法開發(fā)的分析方法色譜圖；B. Fusion QbD開發(fā)的分析方法色譜圖，顯示蛋白1和蛋白2的分離度提高，拖尾因子降低）。結(jié)論 Fusion QbD成功用于生物藥的方法開發(fā)，首先生成HILIC和陽(yáng)離子交換模式的DoE實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。然后使用Fusion中的導(dǎo)出功能，在Empower中自動(dòng)創(chuàng)建DoE設(shè)計(jì)好的儀器方法和樣品組。通過(guò)自動(dòng)篩選功能，HILIC方法實(shí)現(xiàn)了提高兩個(gè)蛋白峰的分離度目標(biāo)，陽(yáng)離子交換方法實(shí)現(xiàn)了分離峰的數(shù)量和分離度的提高目標(biāo)。在Empower3中處理好的結(jié)果導(dǎo)入到Fusion，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)和建模分析，得到了各個(gè)參數(shù)的操作空間(MODR)。使用Fusion QbD做方法開發(fā)節(jié)約的人工，大約為2.5個(gè)人工(FTE)一個(gè)月的工作時(shí)間。

2022-11-08 10:31:20【講座分享】智能質(zhì)譜與生物反應(yīng)器聯(lián)動(dòng)，加速細(xì)胞基因治療工藝開發(fā): CQA數(shù)據(jù)在生物制品開發(fā)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，但分析結(jié)果往往要在采樣數(shù)周后才能獲得。為了助力生物制藥行業(yè)的高速發(fā)展，賽多利斯與沃特世達(dá)成合作 — 作為新型生物工藝分析儀， Waters BioAccord LC-MS系統(tǒng)與賽多利斯Ambr多并行生物反應(yīng)器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)通，提供有關(guān)生物原液、相關(guān)分析物和細(xì)胞培養(yǎng)基的質(zhì)譜信息。該組合可在提高準(zhǔn)確性的同時(shí)大幅提升從克隆篩選到生物工藝優(yōu)化等各項(xiàng)任務(wù)的完成速度。圖. Waters BioAccord LC-MS系統(tǒng)（左）、SartoriusAmbr 15系統(tǒng)（右）。常規(guī)的生物制藥工藝開發(fā)流程在常規(guī)生物制藥工藝開發(fā)過(guò)程中，需要經(jīng)過(guò)細(xì)胞系篩選/克隆篩選、上下游條件優(yōu)化、PQA參數(shù)監(jiān)測(cè)、生物工藝優(yōu)化和可比性研究等環(huán)節(jié)，其分析步驟往往需要通過(guò)合作實(shí)驗(yàn)室或質(zhì)譜中心實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行LC-MS檢測(cè)，因此，通常需要4周時(shí)間才能收到培養(yǎng)運(yùn)行的PQA和培養(yǎng)基分析結(jié)果，且下一次迭代開始時(shí)獲得的信息可能并不完全。因此，生物工藝科學(xué)家們對(duì)于自動(dòng)化前處理、LC-MS多屬性方法構(gòu)建以及高通量LC-MS工作流程的需求正日益增加。圖1. 生物制藥工藝開發(fā)流程。細(xì)胞與基因治療 — 病毒載體的工藝開發(fā)在基于病毒載體的基因治療中，修飾的病毒被用作藥物遞送載體，將特定基因片段遞送到細(xì)胞中。HEK293常用于生產(chǎn)病毒載體，如腺病毒、腺相關(guān)病毒和逆轉(zhuǎn)錄病毒載體等。基于BioAccord LC-MS系統(tǒng)開發(fā)的細(xì)胞培養(yǎng)基方法已被用于HEK293病毒載體培養(yǎng)基的分析。圖2.基于BioAccord/waters_ .connect 平臺(tái)的培養(yǎng)分析工作流程示意圖。在HEK293培養(yǎng)基中檢測(cè)到三大類化合物，氨基酸、維生素以及幾種核酸和核苷。最豐富的化合物類別是氨基酸；其次是維生素；核酸和核苷是最不豐富的化合物。快速代謝的氨基酸谷氨酰胺以其穩(wěn)定的二肽形式被包括為丙氨酰谷氨酰胺。與基礎(chǔ)培養(yǎng)基DMEM和IMDM相比，HEK293病毒載體培養(yǎng)基通常具有更高濃度的氨基酸和維生素。核酸和核苷通常不存在于基礎(chǔ)培養(yǎng)基中。前35種化合物在1:200和1:500的稀釋比下觀察到了出色的LC-MS重現(xiàn)性，如表1所示。根據(jù)在多次稀釋時(shí)觀察到的響應(yīng)，建議將1:500的稀釋比用于常規(guī)監(jiān)測(cè)病毒載體生產(chǎn)過(guò)程中的培養(yǎng)基成分。圖3. ESI+條件下，在HEK293介質(zhì)中觀察到的前34種化合物的覆蓋XIC圖。出于顯示目的，氨基酸是從1:2,000稀釋的樣品中提取的，維生素和其他化合物是從1:100稀釋的樣品中提取的。維生素肌醇在負(fù)離子模式下觀察到（數(shù)據(jù)未顯示）。圖4. HEK293培養(yǎng)基中檢測(cè)到三大類化合物響應(yīng)的代表性條形趨勢(shì)圖。(A)氨基酸-異亮氨酸為例，在進(jìn)樣開始和結(jié)束時(shí)顯示標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)曲線，異亮氨酸存在于標(biāo)準(zhǔn)品和所有培養(yǎng)基樣品中。(B)維生素-吡哆醇為例，顯示該化合物存在于HEK293培養(yǎng)基和DMEM培養(yǎng)。基中，而不是像預(yù)期的那樣存在于IMDM培養(yǎng)基中；(C)核堿基-次黃嘌呤為例，顯示該化合物存在于HEK293中，而不是存在于DMEM和IMDM介質(zhì)中。表1. 基于三次重復(fù)進(jìn)樣的前35種化合物的響應(yīng)和重現(xiàn)性摘要分析結(jié)果顯示，HEK293含有超過(guò)35種化合物，其化合物類別包括氨基酸、維生素以及核酸和核苷，可以很容易地檢測(cè)和監(jiān)測(cè)。數(shù)據(jù)表明，除了蛋白質(zhì)生產(chǎn)中的細(xì)胞培養(yǎng)和微生物培養(yǎng)基監(jiān)測(cè)外，細(xì)胞培養(yǎng)基分析方法還適用于基因治療中的一般培養(yǎng)基監(jiān)測(cè)。講座回顧為幫助廣大用戶更好地了解生物工藝開發(fā)過(guò)程中加速CQA和培養(yǎng)基分析過(guò)程，沃特世攜手賽多利斯舉辦了主題網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)，探討了如何將生物反應(yīng)器Ambr 15連接到BioAccord LC-MS系統(tǒng)，并在24小時(shí)內(nèi)生成高質(zhì)量數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在就掃描下方二維碼回顧吧，了解賽多利斯和沃特世合作帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，以及如何簡(jiǎn)化您的分析測(cè)試。掃描上方二維碼回顧講座研討會(huì)主題:如何通過(guò)連接Ambr 15和BioAccord系統(tǒng)縮短CQA分析周轉(zhuǎn)時(shí)間更頻繁地分析如何揭示CQA在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中的變化深入挖掘 — 從培養(yǎng)基分析中獲得對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程的進(jìn)一步洞察主講人：

2022-12-04 11:19:01復(fù)旦張立武課題組：加速推進(jìn)環(huán)境微納塑料研究，開發(fā)低成本SERS基底 | 前沿用戶報(bào)道: 01 研究背景及成果表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）技術(shù)是一種結(jié)合拉曼散射和納米技術(shù)的超靈敏振動(dòng)光譜技術(shù)，檢測(cè)水平可低至單分子，可應(yīng)用于微納塑料的檢測(cè)研究。復(fù)旦大學(xué)張立武課題組之前的研究工作中，首次報(bào)道利用 SERS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了環(huán)境納米塑料的檢測(cè)（EST,2020, 54(24): 15594）。但是該研究中采用的商業(yè)化 Klarite 基底成本昂貴，不適宜廣泛大規(guī)模的應(yīng)用。因此復(fù)旦大學(xué)張立武教授課題組基于 V 型陽(yáng)極氧化鋁模板提出了一種新型適用于環(huán)境微納塑料檢測(cè)的低成本 SERS 基底，增強(qiáng)因子最高可達(dá)20，并可快速準(zhǔn)確地檢測(cè)到1 μm 的單個(gè)微塑料顆粒。該基底具備熱點(diǎn)均一、增強(qiáng) 效果好的優(yōu)點(diǎn)，有望推廣到環(huán)境各介質(zhì)中微納塑料的檢測(cè)，為尺寸更小的納米塑料檢測(cè)分析提供了新方法。相關(guān)研究以 V-shaped substrate for surface and volume enhanced Raman spectroscopic analysis of microplastics 為題發(fā)表在 Front.Environ. Sci. Eng.。02 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 1) 制備SERS基底在之前商業(yè)化 Klarite 基底研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，張老師課題組這次依然選用了具有相似倒錐形結(jié)構(gòu)的陽(yáng)極氧化鋁（AnodizedAluminum Oxide, AAO）模板，通過(guò)磁控濺射和離子濺射兩種沉積金納米材料的方法分別制備得到了相應(yīng)的 SERS 基底。圖1（a）空白的AAO模板；（b）離子濺射后形成的基底；（c）磁控濺射后形成的基底；（d,e）微塑料小球在基底上的分布。2) 檢測(cè)微塑料標(biāo)準(zhǔn)樣品在這個(gè)環(huán)節(jié)中，張教授團(tuán)隊(duì)使用 HORIBA LabRAM XploRA 高性能全自動(dòng)拉曼光譜儀驗(yàn)證基底檢測(cè)微塑料的性能。實(shí)際結(jié)果也表明他們制備的 SERS 基底可大大增強(qiáng)微塑料的拉曼信號(hào)，增強(qiáng)因子最大可達(dá)20，可檢測(cè)到的微塑料尺寸也縮小至1 μm。這些數(shù)據(jù)充分表明了這次制備的 SERS 基底在檢測(cè)單個(gè)小尺寸微塑料顆粒方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。值得一提的是，與商業(yè)基底 Klarite 相比，這次使用的 SER 基底檢測(cè)成本也大大降低。圖2（a）微塑料在硅基底上的拉曼光譜；（b）顯微鏡下，硅基底上不同尺寸的單個(gè)微塑料小球；（c）不同尺寸的單個(gè)微塑料在離子濺射形成基底上的拉曼光譜；（d）不同尺寸的單個(gè)微塑料在磁控濺射形成基底上的拉曼光譜；（e,f）顯微鏡下，磁控濺射和離子濺射形成基底上的不同尺寸的單個(gè)微塑料小球；（g）不同尺寸微塑料小球在不同濺射方法形成基底上的增強(qiáng)因子的箱線圖。3）檢測(cè)真實(shí)環(huán)境樣品不止實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，張教授對(duì)基底在實(shí)際環(huán)境中的應(yīng)用能力也進(jìn)一步進(jìn)行了驗(yàn)證檢測(cè)。他們收集了雨水樣品，并對(duì)其進(jìn)行消解、過(guò)濾等前處理，最終將雨水樣品滴加在基底上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。張教授團(tuán)隊(duì)利用 HORIBA 光譜儀的普通拉曼成像功能、SWIFT 快速成像功能以及 ParticleFinder 顆粒分析功能，對(duì)基底上的樣品進(jìn)行分析，尋找疑似微塑料的顆粒物質(zhì)并根據(jù)成像結(jié)果快速定位，最終在雨水樣品中檢測(cè)到與標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯光譜高度匹配的微米級(jí)顆粒物質(zhì)。圖3（a）顯微鏡下在雨水樣品中找到的微塑料顆粒；（b）該微塑料顆粒的拉曼光譜，出峰位置與標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯光譜高度匹配。儀器使用評(píng)價(jià)本研究中，我們使用的是 HORIBA XploRA 高性能全自動(dòng)拉曼光譜儀。首先是利用 HORIBA 拉曼光譜儀檢測(cè)微塑料顆粒，其亞微米級(jí)的共焦成像分辨率使我們能夠清楚準(zhǔn)確地尋找到目標(biāo)顆粒物，同時(shí)全自動(dòng)化的操作也大大節(jié)省了檢測(cè)時(shí)間。其次是 HORIBA 拉曼光譜儀的 SWIFT 快速成像功能，幫助我們?cè)跈z測(cè)實(shí)際樣品時(shí)，能夠快速尋找定位疑似目標(biāo)。在檢測(cè)雨水樣品時(shí)，由于樣品中顆粒物眾多，且屬性未知，造成使用一般方法尋找顆粒物并進(jìn)行檢測(cè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而 HORIBA 拉曼光譜儀提供的普通拉曼成像功能和 SWIFT 快速成像功能提供了很大的幫助，光譜儀的自動(dòng)化檢測(cè)操作提高了分析效率。實(shí)驗(yàn)室實(shí)拍HORIBA XploRA 高性能全自動(dòng)拉曼光譜儀課題組負(fù)責(zé)人簡(jiǎn)介張立武，復(fù)旦大學(xué)環(huán)境系教授，博士生導(dǎo)師。主要從事大氣污染化學(xué)研究，在EES，Angew，EST等期刊發(fā)表論文100余篇，他引總計(jì)8000余次。擔(dān)任英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)期刊《EnvironSci:Adv》副主編。入選國(guó) 家級(jí)青年人才計(jì)劃，上海市“東方學(xué)者”特聘計(jì)劃，德國(guó)洪堡學(xué)者等。近年來(lái)在環(huán)境顆粒物污染物檢測(cè)及成像方面開展了持續(xù)研究，包括實(shí)現(xiàn)了單顆粒氣溶膠三維化學(xué)成分及混合狀態(tài)的受激拉曼成像（SmallMethods , 2019, 1900600），單顆粒氣溶膠的表面增強(qiáng)拉曼檢測(cè)（EST,2017, 51, 6260；AnalyticalChemistry, 2019, 91, 21: 13647），及納米塑料的表面增強(qiáng)拉曼檢測(cè)（EST,2020, 54: 15594）等。聯(lián)系作者：張立武，zhanglw@fudan.edu.cn

2025-10-27 16:15:20生物大分子相互作用儀是什么: 生物大分子相互作用儀，作為現(xiàn)代生命科學(xué)研究的重要工具，為我們揭示蛋白質(zhì)、核酸、配體之間復(fù)雜交互關(guān)系提供了前所未有的手段。隨著生物醫(yī)學(xué)、藥物開發(fā)和分子生物學(xué)的不斷發(fā)展，理解生物大分子之間的關(guān)系變得尤為關(guān)鍵。這類儀器集成了多種檢測(cè)技術(shù)，能夠測(cè)定分子間的親和力、結(jié)合動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)參數(shù)，為科研人員提供詳盡的分子互動(dòng)信息。本文將深入探討生物大分子相互作用儀的定義、工作原理、主要類型及其在科研和藥物研發(fā)中的應(yīng)用價(jià)值。了解生物大分子相互作用的基本概念至關(guān)重要。所謂生物大分子，主要包括蛋白質(zhì)、核酸、多糖等長(zhǎng)鏈生物大分子，它們通過(guò)特定的結(jié)合方式，調(diào)控生命體內(nèi) myriad 級(jí)別的生理活動(dòng)。相互作用儀便是專門用來(lái)研究這些復(fù)雜關(guān)系的設(shè)備，它能模擬生物系統(tǒng)中的微環(huán)境，精確捕獲和分析分子間的結(jié)合情況。其體現(xiàn)為測(cè)定結(jié)合常數(shù)（K_D）、動(dòng)力學(xué)參數(shù)（如結(jié)合和解離速率）等指標(biāo)，幫助科研揭示分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。生物大分子相互作用儀的核心工作原理多樣，常見(jiàn)的檢測(cè)技術(shù)包括表面等離子共振（SPR）、等溫滴定量熱法（ITC）、生物層干涉（BLI）等。以 SPR 為例，它通過(guò)感應(yīng)光在金屬薄膜上的散射變化，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分子在傳感面上的沉積，從而獲得結(jié)合的動(dòng)力學(xué)信息。而 ITC 則通過(guò)測(cè)量分子反應(yīng)釋放或吸收的熱量，實(shí)現(xiàn)無(wú)需標(biāo)簽的結(jié)合測(cè)定。這些技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)，能在不同環(huán)境下滿足科研的多樣需求。在眾多技術(shù)中，SPR 是應(yīng)用廣泛的相互作用儀。其大的優(yōu)勢(shì)在于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和高通量，適合篩選藥物候選分子、研究抗體-抗原反應(yīng)等。BLI 則以其操作簡(jiǎn)便、無(wú)需復(fù)雜設(shè)備支持，逐漸成為藥物篩選和蛋白質(zhì)相互作用研究中的另一熱門選擇。而 ITC 由于能夠提供熱力學(xué)詳細(xì)信息，對(duì)于理解分子結(jié)合的能量變化尤為重要。不同技術(shù)的結(jié)合使用，為科研提供了多角度、多尺度的豐富數(shù)據(jù)。在藥物開發(fā)和臨床研究中，生物大分子相互作用儀的作用不可替代。它們幫助科學(xué)家篩查潛在藥物分子，明確靶點(diǎn)與藥物的結(jié)合機(jī)制，加快藥物設(shè)計(jì)的步伐。例如，抗體藥物的研發(fā)依賴于對(duì)抗體與目標(biāo)蛋白的結(jié)合動(dòng)力學(xué)的深入了解。通過(guò)相互作用儀，可以優(yōu)化藥物分子的親和力和特異性，提高藥效和安全性。在疾病機(jī)制研究中，這些儀器能夠揭示蛋白質(zhì)異常結(jié)合導(dǎo)致的疾病狀態(tài)，為疾病的診斷與提供新思路。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷革新，生物大分子相互作用儀的性能也將迎來(lái)突破。自動(dòng)化、多通道檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析軟件的集成，將極大提高實(shí)驗(yàn)效率和數(shù)據(jù)可靠性。結(jié)合多種檢測(cè)手段和高分辨率成像技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜生物系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和深入解析。這些進(jìn)步不僅會(huì)推動(dòng)基礎(chǔ)科研的深入，也將在個(gè)性化醫(yī)療、醫(yī)學(xué)等前沿領(lǐng)域發(fā)揮更大作用。生物大分子相互作用儀作為生命科學(xué)研究的重要工具，融合了多項(xiàng)先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)，為探索生命分子的奧秘提供了堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)。其在藥物篩選、疾病機(jī)制研究及分子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，推動(dòng)了人類對(duì)生命本質(zhì)的不斷認(rèn)識(shí)。隨著科技的不斷發(fā)展，期待這一領(lǐng)域未來(lái)能夠帶來(lái)更多創(chuàng)新性成果，為改善人類健康作出更大貢獻(xiàn)。