基于红外光谱的城市生活垃圾高值化利用深度分选

红外光谱分析具有快速、精确度高等优点,在分类鉴别领域中发挥着重要作用。红外光谱在生活垃圾分类领域的应用主要集中在塑料等可回收垃圾而忽略了对不可回收垃圾的深度分选。现行生活垃圾的四分法分类中,源头分类得到的其他垃圾中含有多种具有高值化利用潜力的组分,可分为纤维素类、烯类聚合物、木竹类等。这些垃圾的成分和结构不同,因此具有不同的红外谱图,基于其红外谱图特征波段利用机器学习建立相应的分类模型可以将上述几类垃圾从其他垃圾中分选出来。本研究收集了纤维素类、烯类聚合物、木竹类及低值类垃圾,并采集红外光谱数据共72组,对比分析了预处理方式、降维程度和建模算法对模型分类准确率的影响。利用标准正态变量变换（SNV）、多元散射校正（MSC）、求导（DC）和平滑滤波（Smooth）方法对数据进行预处理,然后利用主成分分析法（PCA）对预处理后的数据进行降维,获得72×8和72×5的数据集。分别利用概率神经网络（PNN）、广义回归神经网络（GRNN）、支持向量机（SVM）和随机森林（RDF）算法进行建模。分析结果表明,经PCA降维后的数据用于后续建模时,5维数据比8维数据得到的分类效果更好,平均准确率上升2.4%~4.4%。基于5维降维数据,DC/Smooth预处理方法比SNV和MSC预处理得到的平均准确率更高,达到了96.5%;PNN模型比其他三类模型的平均准确率高4.2%~6.5%,可达98.1%;针对四类垃圾,除烯类聚合物的平均判别率只有93.8%外,纤维素类及木竹类的平均判别率均在95%以上,低值类最高可以到达100%。验证了红外光谱结合机器学习实现其他垃圾深度分选的可能性及科学性,为未来开发快捷深度分选设备提供参考。     

DNA片段分选微流控芯片发展现状

新一代测序速度越来越快,费用不断降低,但整个流程中还有不少瓶颈.最耗时且影响测序准确度和重复性的环节之一,就是在文库制备过程中,对打断的大量基因组DNA片段进行基于传统凝胶电泳的手工操作筛选.近几年市场上出现了几种目标片段自动分选仪器,并迅速被多家国际知名测序中心引入测试,从而引起了广泛关注.本文评述了DNA片段分选发展经历,包括凝胶电泳、毛细管电泳、特别是微流控芯片在分选精度和通量上的不断提升,并简要论述了DNA分选目前尚存在的问题.     

单细胞化学蛋白质组新方法研究

近年来,从系统生物学角度研究基因、蛋白质和代谢物,即各种组学研究,为发现生命现象的化学基础提供了全新手段。比如时下颇为火热的基因组测序,已经发展到单细胞水平。由于蛋白质组的复杂性,单细胞蛋白质组分析要困难得多。国际上经典的单细胞蛋白质组学研究的方法主要是流式细胞术和化学细胞术两种。前者由美国Nolan小组提出,对于揭示疾病的分子信号通路网络具有重要科学价值,但蛋白质功能性标记方法非常繁琐复杂、且原代细胞的消     

微流控芯片分选临床样品中循环肿瘤细胞的研究进展

癌症作为常见病正严重威胁着我国乃至全球居民的健康。循环肿瘤细胞(CTCs)是一类由癌变部位释放并进入血液中的癌细胞,其在癌症的早期诊断、个体化及肿瘤转移机制研究等方面的作用正逐渐被发现和认可,但由于血液中的CTCs含量极少,对其分选极具挑战。微流控芯片作为一种微型化、高通量、集成化平台,在CTCs研究中彰显了独特的优势,相关报道也越来越多。随着研究的深入,微流控芯片技术不再局限于基于模型样品的方法学开发,而是更注重于能否用于临床实际样品中CTCs的检测,但目前未见该角度的综述报道。为此,文章综述了近年来用于临床实际样品CTCs分析的微流控芯片分选技术,并探讨了微流控芯片用于CTCs分选的发展趋势。     

植物血凝素与金色葡萄球菌肠毒素刺激人外周血单个核细胞的比较研究

比较了植物血凝素(PHA)与金色葡萄球菌肠毒素(SEA)对外周血单个核细胞(PBMCs)的刺激效果。取健康人外周静脉血,分离得到PBMCs,分别加入PHA及SEA进行刺激并孵育12 h,利用原子力显微镜和倒置荧光显微镜观察细胞形态变化,利用量子点联合共聚焦显微镜观察活化后细胞膜表面CD3、CD69的分布情况,利用流式细胞术检测淋巴细胞活化早期细胞分化抗原CD69分子表达的变化情况。结果显示,丝裂原PHA刺激的淋巴细胞大多成群聚集,而超抗原SEA刺激的淋巴细胞大多呈分散状,且二者形态有明显差异;两组活化后淋巴细胞的体积均大于静息组,且活化过程中发生极化作用,迁移淋巴细胞,形成膜突起;丝裂原和超抗原刺激淋巴细胞12 h后,使淋巴细胞表达CD69抗原分子,但在量表达上存在差异性(PHA:39.5%±8.7%;SEA:8.3%±1.8%),抗原分子CD3和CD69在膜表面呈不均匀分布,且SEA活化后的T淋巴细胞表面受体CD3和CD69分子在空间上形成了微结构域;外周单个核细胞中其它非T细胞在丝裂原或者超抗原的刺激下也能表达活化抗原分子CD69。     

NEWS

快速、灵敏、特异地检测致病菌对食品安全、环境监测、疾病诊断治疗和生物恐怖袭击的防范等具有重要意义。传统的病原微生物检测方法需要对细菌进行分离、培养及一系列生化反应,操作复杂、检测周期长,且无法适用于难培     

流式细胞术的最新进展

流式细胞术是一项集多种技术于一体的新型高科技细胞分析技术,是一种自动而迅速地进行细胞及免疫分析的标准方法。近年来在其基础上建立起来很多新型的流式细胞仪系统,具有体积小、功能全、价格低、使用方便、应用广泛等特点。本文综述了流式细胞术的最新进展及其应用。     

中药四物汤提取物调控鼠骨髓间充质干细胞增殖活性的化学成分分析

用石油醚、乙酸乙酯、氯仿和二次蒸馏水分别提取四物汤药剂,得到不同极性部位的溶剂提取物。促进骨髓间充质干细胞(rMSCs)增殖活性用四甲基偶氮唑盐(MTT)法,结果表明,四物汤乙酸乙酯提取部位(A-2)具有促进MSCs增殖的活性。用硅胶柱层析的方式对A-2作梯度洗脱得到20个组分,记为F-1~F-20。经MTT法和流式细胞技术评价,选择具有促进MSCs增殖的活性的F-4、F-7、F-10和F-11组分。采用HPLC、红外光谱和质谱检测发现,组分F-4为藁本内酯;用HPLC-MSn发现,F-11中含量达84.47%的成分为6,7-二羟基-烯丙基苯酞。HPLC结果显示,F-7和F-10有较大含量的脂肪酸酯类化合物。选用4个酯类标准品,先用MTT法和流式细胞技术对其评价;结果显示浓度为90mg/L时,十六酸甲酯(S-1)和十八酸乙酯(S-4)的增殖指数(PI)均高于对照组,具有促进MSCs体外增殖作用;而十六酸乙酯(S-2)和十八酸甲酯(S-3)增殖指数(PI)均低于对照组,具有抑制MSCs体外增殖作用。对F-7鉴定中检出含有S-1(3.04%),S-2(3.92%),S-4(9.61%),在F-10中检出S-1(14.46%),S-2(17.47%),S-3(3.19%),S-4(1.03%)。生物活性显示F-7活性强于F-10。初步推测在酯类混合物中,对MSCs起促进作用主要为S-1和S-4。结果表明,四物汤乙酸乙酯提取部位具有促进MSCs增殖作用的成分是藁本内酯、十六酸甲酯和十八酸乙酯。     

小型微流控芯片流式细胞仪的研制

基于芯片正交光路检测模式,搭建了一套小型的微流控芯片流式细胞仪.以532 nm小型半导体激光器作为激发光源,激光束被透镜聚焦于芯片通道中央.采用光电二极管检测芯片通道内流动细胞的前向散射光信号,采用小型光电倍增管检测荧光信号,整套仪器体积为19 cm×15 cm×25 cm(长×宽×高),具有结构简单、体积小、价格低廉等特点.荧光检测系统对四甲基罗丹明异硫氰酸的检出限为4.4×10-8 mol/L,采用6 μm荧光微球作为模型样品考察了仪器的分析性能,同时初步实现了细胞样品的分析.