科学网 › 标签 › 非损伤微测技术

标签: 非损伤微测技术

相关帖子	版块	作者	回复/查看	最后发表

没有相关内容

相关日志

NMT常问解答: xuyue 2019-11-5 15:49; 问：“我们得到的流速数据根本看不出什么规律，怎么回事儿啊？！” 答：当按照科学的方法，排除了因材料准备，实验设计，溶液配制，以及设备运行等人为因素造成的数据错误可能性之后，您就要认真思考一下，这些看似没有什么规律可循的数据后面有没有对您科研有价值的信息，甚至隐藏着某些科学上的重大发现，也未可知。下面给大家举一个文献例子《Sec14p磷脂酰肌醇转移蛋白参与拟南芥根毛质膜极化生长》（Vincent, P., Chua, M., Nogue, F., Fairbrother, A., Mekheel, H., Xu, Y., Allen, N., Bibikova, T.N., Gilroy, S., and Bankaitis, V.A. 2005. A Sec14p-nodulin domain phosphatidylinositol transfer protein polarizes membrane growth of Arabidopsis root hairs. Journal of Cell Biology 168: 801-812.） AtSfh1p是一个大型且未鉴定的拟南芥Sec14p-结节蛋白域家族的成员，它沿着根毛质膜定位，决定了根毛细胞的极性生长以及Ca 2+ 的极性运输。插图A左图显示的是AtSfh1p在野生型根毛内顶端极性分布的激光共聚焦实验结果。插图B左图则是野生型根毛NMT的Ca 2+ 流速结果，呈现明显的极性特征。插图A右图显示的是AtSfh1p无效（转基因）型根毛细胞非极性分布的激光共聚焦3个实验结果。插图B右图则是该转基因拟南芥根毛NMT的Ca 2+ 流速结果，无明显的极性特征。值得一提的是，当时这是两组科研人员分别进行的激光共聚焦实验和NMT实验，所有材料都是盲测，最后才汇总分析。因此，只要确信自己的材料和设备没有问题，那么您必定会为您的科研数据寻找到合理，甚至是创新的完美解释。; 1719 次阅读|0 个评论

再生医学与NMT非损伤微测技术(3)离子流/组织极性/非对称基因表达: xuyue 2018-7-23 14:13; 尽管早在 1905 年，科学家 Morgan 就提出，细胞 / 组织外部的某些扩散性物质构成的特殊空间信息决定了组织的极性和分化方向。但是，直到 1997 年，才由 NMT （非损伤微测技术）的创始人员， Jaffe 和 Nuccitelli 利用早期 NMT 技术观测到了，组织 / 细胞的电学极性来源于带有位置和方向信息的，离子和电场的非对称分布。而这种电学极性必须靠它们外部电流 / 离子流动来维持。 2003 年哈佛牙医福塞斯研究所（ Harvard School of Dental Medicine Affiliate The Forsyth Insitute ） Dr. Michael Levin 实验室的 Tim Hsiau ，应用扁形虫（也叫扁平虫）对离子通道和离子泵在组织再生过程中的作用进行了药理学研究。通过药物筛选的方法，他们证明了有些离子通道活性是组织正常再生的必要条件（见图 2 和图 4 ）。（图2）比如，如果 EAG 类 K + 通道受到抑制，那么组织再生的起始过程将被终止；而如果 H + / K + -ATP 泵和电压依赖性 K + 通道受到抑制，则会引起再生眼睛的缺陷。即： K + 的信号传导和 K + 诱发的电压差在组织再生中起着重要的作用。（图4）该研究人员还进一步提出了离子流 / 梯度应该可以下面的几个潜在机制来引发非对称的基因表达。 1 ）这些离子流及其产生的电场可以传递位置信息； 2 ）离子流 / 梯度可能以静电的形式吸引带电荷的成形素（ morphogens ），比如： Ca 2+ ，肌醇三磷酸（ inositol triphosphate ）； 3 ）离子流 / 梯度的非对称分布有可能会激活电压控制的细胞间隙，从而引发细胞间通讯的发生。而不管前期的诱因是什么，后来的成形素便触发了一系列连锁反应，最终导致基因的不同表达。这些步骤包含着极为复杂的细胞间通讯及相互间的准确协调。他们的实验证明了，细胞 / 组织外的离子流，及其导致的电场差异，在组织再生里起着重要的作用。而这正是 NMT 可以充分发挥其作用的地方。 ============= 参考文献： Ion Channel and Pump Function in Planarian Regeneration by T Hsiau - ‎2003 笔者有关NMT非损伤微测技术、再生医学的相关博文如下：再生医学与NMT非损伤微测技术（1）技术解读再生医学与NMT非损伤微测技术（2）中国机遇文献附件-Ion Channel and Pump Function in Planarian Regeneration.pdf; 个人分类: NMT-101|2187 次阅读|0 个评论

《科学》美国重启噬菌体抗菌临床试验---如何避免又入狼群？: xuyue 2018-6-28 17:09; 本周《科学》深度栏目刊（ U.S. center will fight infections with viruses ， Kelly Servick ， Science 22 Jun 2018:Vol. 360, Issue 6395, pp. 1280-1281 ）登了这样一个故事： 2015 年美国加州大学圣地亚哥分校的心理学家 Tom Patterson 在从埃及度假回国后突发细菌感染，在迅速扩散到他的脾脏后，他陷入了昏迷状态。在尝试了所有可用的抗菌药均宣告失败之后，他同校任教的流行病学家妻子情急之下，向美国一些生物公司、大学实验室及政府机构寻求不同种类的噬菌体用于她丈夫的细菌感染治疗。随着 Tom Patterson 奇迹般的康复，这一似乎已经被人否定和遗忘了的抗菌治疗方法又重新回到了人们的视野，美国政府也投资圣地亚哥分校开展相应的噬菌体抗菌临床试验。回顾人类利用噬菌体进行抗菌治疗的尝试，最早是苏联人的努力，但是除了就此发展出了世界上最可怕的生物武器以外，并未能够走向临床。因为，这个方法最大的障碍就是安全性问题，一是难以做到噬菌体对某种细菌的专一性攻击；二是细菌变异太快，噬菌体的设计 / 生产难以应对。其它棘手的问题还有，如何控制噬菌体自身的扩散，而不造成生物灾难呢？已有实验表明，噬菌体在杀死人体内有害细菌的同时，也会杀死人体内的有益菌，如肠道内的有益菌。笔者在之前的博文里曾经提到过： NMT 非损伤微测技术可以帮助科学家筛选新的抗生素。那么同样 NMT 是否也可以帮助我们筛选更具专一性的噬菌体呢？并且由于 NMT 的快速筛选能力，能否让噬菌体的筛选速度赶得上病菌的变异速度呢？鉴于抗菌噬菌体的巨大应用风险，我们是否应该先准备好精良的武器装备，比如 NMT 技术，然后再开启与抗药性的“战争”呢？！否则，我们势必会有‘刚出虎口，又入狼群！’的风险。 ===== 参考文献 The Revival of Phage Therapy to Fight Antimicrobial Resistance – Part I: What are the legal implications? Posted on August 4, 2014 by Timo Minssen By Timo Minssen pros and cons of phage therapy 笔者有关NMT非损伤微测技术、再生医学和微环境研究的相关博文如下：再生医学与NMT非损伤微测技术（2）中国机遇《科学》癌症药物治疗的效果取决于营养微环境：忌口很重要！《科学》癌症免疫疗法非意外受挫：中国的机会？《科学》抗药性的困局与出路：中国的机遇？; 3381 次阅读|0 个评论

《自然》日本心受质疑: xuyue 2018-6-7 11:17; 在上周的《自然》编者按中（ https://www.nature.com/articles/d41586-018-05284-w ），或许是因为日本科学家曾经有过的，在干细胞研究中的不诚实记录，《自然》毫不留情地以《日本需要为其宣称的能够修复受损心脏的干细胞治疗，出示令人信服的治疗结果》（Stem-cell tests must show success -Japan needs to demonstrate that a promising therapy for damaged hearts works as claimed.）为题，要求出示更令人信服的临床证据。言外之意，世界不再相信他们的所说所写，人们要看到他们用这种干细胞治疗方法，到底已经成功治疗了几个病人！无独有偶， 5 月 24 日至 29 日在俄罗斯举办的第 22 届圣彼得堡国际经济论坛上，日本首相安倍在发言中不遗余力地向世界推销日本的最新医疗手段和成果。看来这是日本的举国战略，要在再生医学等重要领域抢占世界商业先机。马上让笔者联想到的是，早在 2002 年左右，有几位日本学者到我美国的 NMT 实验室访问，除了对 NMT 技术魅力的赞叹之余，在随后的午餐上，一位较年长的日本学者对我不无感慨地说道： “ 唉！难怪这些技术都先出现的美国，因为世界的人才都是首选美国，然后欧洲，最后才到我们日本啊。 ” 熟悉 NMT 技术的朋友们或许有这个印象，就是从 NMT 技术诞生至今二三十年，日本人应用 NMT 技术发表科技论文的实验室几乎没有，在我们旭月研究院的 NMT 文献库里（ http://xbi.org ）日本人的名字都很难找到（读者可以试试，我是没有找到！）。尽管通向罗马的道路不止一条，但是，重水、浓缩铀、离心技术大概是拥核路上必须要过的几道坎儿。生命科学的研究也有其自身的规律，特别是人们难以想象的是没有显微镜技术，怎会有今天的细胞生物学；没有基因测序仪，怎么会有人类基因组计划等等。作为世界上不多的几个研究细胞/组织微环境手段之一的NMT技术，如果在这个领域缺少日本人的身影，那么他们的任何宣誓和技术的突然跃升，都是缺乏技术基础的。所以，在世界科学家都刚刚意识到细胞 / 组织微环境的重要性的时候，一个干细胞研究细胞水平存在造假劣迹的国度，当他宣称自己已经成功地将干细胞技术应用到了人体的心脏器官损伤修复时，世人的质疑就是理所当然的了。 --------- 笔者有关NMT非损伤微测技术、再生医学和微环境研究的相关博文如下：再生医学与NMT非损伤微测技术（2）中国机遇《科学》癌症药物治疗的效果取决于营养微环境：忌口很重要！《科学》癌症免疫疗法非意外受挫：中国的机会？《科学》抗药性的困局与出路：中国的机遇？; 个人分类: 时事评论|2365 次阅读|0 个评论

《科学》癌症药物治疗的效果取决于营养微环境：忌口很重要！: xuyue 2018-6-5 08:42; 人们对常说的“病从口入”通常是没有什么争议的。同样，中医常说的生病吃药是需要忌口的，似乎西方医学慢慢也找到了这种感觉。在本周的《科学》癌症代谢部分刊登了一篇题为《营养环境影响治疗》的文章（ “The nutrient environment affects therapy” By Alexander Muir, Matthew G. Vander Heiden, Science 01 Jun 2018 : 962-963 ）该文主要分享了一些最新的相关研究成果： 1）不同类型的肿瘤对于微环境中的营养类型的偏好是不同的； 2）不同的微环境可以决定癌细胞不同的代谢类型； 3）微环境对于抗肿瘤药物的药效具有决定性影响。（来自该文）图解：尽管细胞谱系和基因工程可以使细胞具有不同的代谢途径，但是，究竟哪个代谢途径真正工作则受制于它们的微环境中可利用的营养素以及它们和基质间的相互作用。因此，相同的细胞在不同的代谢微环境中会体现不同的代谢途径和表型变化，包括对相同药物的不同反应。该文还指出，因为在抗癌药物研发过程中，肿瘤模型所处的微环境和实际的微环境存在着很大的差距，因而导致很多情况下药物治疗的失败。因此，文章最后强烈建议人们必须重新定义肿瘤细胞的培养条件，建立接近实际的离体肿瘤器官 / 组织培养模型，从而最终消除癌症药物治疗的瓶颈。笔者认为，微环境领域的研究之所以相对落后，是因为一直缺乏必要的研究手段，直到NMT出现。 NMT非损伤微测技术是研究细胞组织微环境的，目前最佳手段之一，读者朋友们可以点击这里获取免费的《NMT论文集》进行深入了解。除此之外，有关NMT大家还可以到百度学术输入“非损伤微测技术”获取更多文献信息。; 个人分类: CNS和NMT|2610 次阅读|0 个评论

再生医学与NMT非损伤微测技术（2）中国机遇: xuyue 2018-5-31 19:39; 继《再生医学与NMT非损伤微测技术（1）技术解读》之后，今天让我们来看看NMT给中国再生医学研究带来的机遇。 1）热点领域（来自文献 3）上图是人们通过互联网大数据总结出的（文献3），围绕着‘再生医学’的一些关键词。这些关键词不仅告诉了我们目前‘再生医学’研究的热点领域，而且可以让我们看到未来发展的一些端倪。比如，干细胞研究与治疗；组织工程；器官（再生）；修复研究；损伤愈合；骨骼（再生）；衰老研究；肿瘤研究；信号通路（传导路径）； ...... 2）NMT应用 NMT非损伤微测技术在下面三个方向上（当然可能不只这三个方向），将有助于提高再生医学的研究和应用效率 1-信号传导；能够快速简便地测量进出活体材料的Ca 2+ 、NO、H 2 O 2 、H + 等这些生物第二信使，使得NMT非损伤微测技术自然成为再生医学研究不可或缺的关键技术之一。除了NO外，Ca 2+ 、H 2 O 2 、H+三种指标早已商业化多年，技术十分成熟。NO的商业化障碍不在技术，而是市场使用量尚未越过商业盈亏平衡点。 NMT在信号传导方面的成功应用文献非常多，读者到旭月研究院网站搜索即可。 2-生理指标； Na + ，K + ，Cl - ，Mg 2+ ，O 2 等离子分子的跨膜运输与生物能量代谢、动力学变化、细胞迁移、离子平衡等等重要生理功能有着十分密切的关系。如果将这些指标变成，干细胞、组织器官再生，损伤愈合等过程中的定性或者定量生理指标，将对再生医学的标准化、流程化和工业化、商业化打下坚实的理论基础。相关论述可见《飘忽不定的诺贝尔奖机遇：如何理解和用好NMT数据？》 3-组织水平研究；自从本世纪初，肿瘤研究工作者在经历了半个多世纪的艰辛工作之后认识到： a）不存在肿瘤疾病开关基因； b）肿瘤组织的微环境研究极度匮乏；究其原因，是人们对组织水平研究的不重视而导致的长期欠账，导致组织水平研究手段十分匮乏。因此，NMT非损伤微测技术在其它科研领域的，报复式和井喷式地应用浪潮，毫无悬念地也将在再生医学领域重复上演。读者可以到旭月研究院网站申领《NMT论文集》来了解在其它领域已有的应用。 3）中国的机会（来自于文献 4）我国再生医学的起点和水平并不低，在个别领域甚至处于世界先进水平。但我们必须警惕的是，由于我们整体研究手段的落后，以及对新的研究手段传统意识上的不敏感，最终不但会失去一些本可以属于我们中国的原始创新，而且在其后续的商业化、国际标准化过程中也会处于竞争劣势！非损伤微测技术NMT，在中国整体处于世界领先应用水平的今天，我们可以期待中国的再生医学科学家们，一定要利用好NMT，让其发挥最大的作用，使我国在再生医学这一未来的医学及商业制高点上引领世界！ \0 \0 点击或扫描获取NMT应用论文集，更多了解NMT ! 参考文献： https://zh.wikipedia.org/wiki/ 再生醫學 http://www.businessinsider.com/venture-capital-interest-in-regenerative-medicine-2017-4 Chaomei Chen, Rachael Dubin Meen Chul Kim. Emerging trends and new developments in regenerative medicin: a scientometiric update (2000-2014). Expert Opin. Biol. Ther. (2014) 14(9):1259-1317 中国再生医学知名学者; 个人分类: NMT-101|2910 次阅读|0 个评论

从小处做起！-如何用微观手段研究环境宏观问题？: xuyue 2018-5-30 11:20; 当前，使用微观研究手段来研究揭示宏观科学问题似乎是一个潮流。原因是在知道了宏观如何变化之后，要想改变宏观效应，还是要从微观处入手。比如，有科学家想通过筛选高二氧化碳固定效率的藻类来消除温室效应。下面就习惯了宏观研究思路的老师们，在使用非损伤微测技术NMT初期遇到的一些常见问题进行分析和解答。 1. NMT 在环境领域的应用，目前文献很少，能否直接告诉我， NMT 可以帮我做什么？非损伤微测技术 NMT 是一个通过离子分子流速检测，揭示活体生物与外界环境进行信息交换的工具。那么 NMT 可以帮助环境科学工作者做如下工作： 1）研究环境中有毒有害物质对生物活体状态下的各方面生理功能的影响； 2）基于研究 1 ）探索形成基于活体生物生理功能的‘环境污染生物评价方法’； 3）研究环境中营养物质对生物活体状态下的各方面生理功能的影响； 4）各种生物膜过滤性能的优化； 5）重金属高积累植物筛选； 6）藻类与微生物共生体的目标生理功能优化； 7）水体富营养化的修复植物的筛选； 8）环境固体污染物（比如淤泥）的物理特征（比如 O 2 分布）研究； 9）基于活体生物信号的水质监测方法研究； 10）纳米等环境修复或复合植物抗污染能力的评价和研究； 11）基于生物生理活性的生物燃料电池等性能的优化和评价研究；目前文献少，正是科学家在各自领域抢占世界科研高地的良机 ! 2.水安全检测项目，是基于 NMT 的新型检测方法，如何确定基准水源是合格的？如果无法确定基准水源是否合格，测到的“待测水源”的数据，同基准水源相比得出的结论，也就没有意义了。旭月的水安全检测项目，是利用 NMT 技术进行活体生物环境污染检测的一次尝试，尚在不断的探索过程中。旭月的基准水来自于两个方面，一个是满足国家饮用水标准的自来水，一个是自行配置的‘旭月生物水’，通过我们的实验证明两者对最后结果没有显著差别影响。 3.将细胞器分离出来，将植物根切下来的研究，还能称得上是“非损伤”吗？非损伤微测技术根据科研人员对被测材料的不同处理，分绝对非损伤和相对非损伤。比如，当把一个 3 ， 4 天的拟南芥幼苗或几个毫米长的线虫放到 NMT 系统里，并为它们提供最适的外部环境，这就是一个绝对的非损伤。如果把拟南芥的根切下来，或把线虫的肌肉组织分离出来，再进行 NMT 检测，就是相对非损伤。 4. 放到土里培养的植物可以检测吗？重复性能保障吗？要想利用好一种新技术，首先要对它的特点进行了解，才能充分利用好它。不会犯在医院带着戒指项链进行核磁检查的错误。 NMT 的特点是，不接触被测材料，但必须在液体环境里才能够工作。因此，要想方便快速用好 NMT ，并获得重复性较好的数据，显然科研人员需要将他们的材料从土培方法过渡到水培，才能更好地利用 NMT 的优势。否则数据的重复性很难保证。中国 NMT 科学家第一批先行者之一的，北京林业大学陈少良教授，就花费了半年的时间将过去的土培杨树根变成沙培和水培，为后续的 NMT 数据快速产出打下了基础。 5. 不行，我的植物材料必须土培， NMT 能做吗？重复性能保障吗？能做！这里的关键是如何既保持植物的土培环境，同时又提供一个 NMT 可以工作的液体环境。比如，研究人员可以在欲检测的土培材料部位设计一个装置，既能够将被测部位暴露出来，又可以放入测试液进行 NMT 检测。 NMT 的不接触被测材料的非损伤特点，给科研人员提供了非常大的，个性化的实验设计空间，自然也为科研创新提供了难得的契机。 6. 听说想获得重复性好的活体生理数据，特别不容易， NMT 也是这样吗？同任何其它技术一样，要想获得好的数据，实验设计和材料的准备是关键。简言之，无论 NMT 有多么简便和快速，想靠 NMT 来弥补基因方面工作的不足是不切实际的。我们的经验是，先利用 NMT 快速定性的特点（药物处理等实验），把自己实验材料的‘脾气秉性’先摸清楚，然后再进行批量的数据定量工作。其它详细解读，请查阅笔者另一博文《飘忽不定的诺贝尔奖机遇：如何理解和用好NMT数据？》 7. 我是研究环境生态的，比较宏观，能用得上 NMT 吗？应用微观数据解释和研究宏观生态现象和问题，已经成为近年的一个潮流。袁隆平院士的杂交水稻在带来粮食高产的同时，也带来了化肥过度使用的环境污染和水质富营养化等生态问题。旭月的 NMT 曾帮助袁隆平院士他们回答一个问题，就是他们的杂交水稻实施多少化肥就刚好够了，从而减少环境问题。对已有的环境问题，如何从微观了解其成因，并从微观入手寻找解决问题的办法， NMT 将会大有用武之地！; 个人分类: NMT-101|3919 次阅读|0 个评论

飘忽不定的诺贝尔奖机遇：如何理解和用好NMT数据？: xuyue 2018-5-29 17:45; NMT 非损伤微测技术作为目前优秀的活体生理指标检测技术之一，极大地提升了生命科学各个学科和领域研究的理论水平和科研效率。但是，由于大多数科学家对于活体生理数据的相对陌生，在大家兴奋地拿到 NMT 实时、原位的离子分子流速数据时，如何合理解读和正确使用这些数据？成为大家目前迫切想了解的知识之一。 1） NMT 数据是什么样的数据？ NMT 数据是生理指标数据。（生理或生理学，是研究活体生物及其各组成部分的正常功能的学科。注：来自网络百科）那么，什么是生理指标？拿人的正常生理指标为例，人体部分正常生理指标对 NMT 数据解读的启发 l 温度用腋下测量正常是 36 － 37 摄氏度 1. NMT 能够检测的任何离子分子，都有可能成为衡量某个活体生物的生理指标 2. 这些指标可以是在一定范围都是正常的 3. 可以有最大值 / 最小值，最大最小值还可以有一定范围 4. 可以是绝对值，也可以是频次等 l 心率正常是 60 － 100 次 / 分钟 l 血压正常不高于 140/90mmHg ，不低于 90/60mmHg l 凝血时间 :( 毛细管法 )3--7min( 玻片法 )2--8min( 试管法 )4--12min 不同的检测方法（材料不同，测试液不同）所得生理指标可以不同，但都是可以接受的，或者说是正常的。 l 胆固醇 :2.8--6.0mmol/L(110--230mg/dl) 范围值最大与最小值可以相差一倍以上 l 肺总量男 5.02L 女 3.46L 性别不同，指标不同 l 生长激素 (GH) 血浓度成人 3ug/L(3ng/ml), 儿童 5ug/l(5ng/ml) 年龄不同，指标不同 l 心电图：非线性数据，比如有规律的振荡（波动）可能蕴藏着十分重要的生理信息 2） NMT 数据重复性的挑战从上面这些例子和解读可以看出， NMT 的活体生理数据（或未来的生理指标）与大家比较熟悉的传统生命科学数据有较大的不同。以至于很多第一次拿到 NMT 数据的老师和同学，看到这些大的大，小的小，或者‘飘忽不定’的数据时，当初对 NMT 技术的美好憧憬，顷刻间化作了眉间的愁云。尤其是 NMT 进入中国初期，大家都没有什么太多经验，很多老师同学在摸索的时候，也不太清楚所测的离子分子的生理学意义，就把材料不分‘男女老少’，也不管‘强壮赢弱’，通通交给 NMT 去检测。如同我们总发现在计算机面前，出错的多半是我们自己一样！ NMT 系统会忠实地把真实数据反馈给我们。因此， NMT 数据重复性的挑战，主要来自于两个方面。一是生理指标（即：离子分子种类）的选择，二是材料的筛选。一）离子分子种类的选择通常比较直截了当，大家都知道自己想要的是什么。但是常常忽视的一点是，尤其在摸索初期，最好能够找一个你自己相对比较熟悉，几乎可以预期的第二个，或可以用作参比 / 参照的另一个离子 / 分子，这样做的好处是，打个比方，当你用体温作为一个参照，如果某一‘样本’的体温极不正常的时候，你就知道了，你正在研究的未知生理指标的数据也是不正常的。二 ) 材料的筛选在大家注意了‘男女有别’‘年龄各异’之外，一个比较容易忽视的地方是‘强弱不同’的甄别，还有老师同学们这个时候固执地认为要保证实验材料的科学性，就必须保证‘强弱’都有，忘记了本文前面所述“生理学是研究活体生物及其各组成部分的正常功能的学科”。那么，‘正常功能’应该是指‘强者（健康者）’吧。因此， NMT 数据重复性的挑战，本质上是对 NMT 技术使用者生理学知识和实验材料准备工作水平的双重考验。 3） ‘飘忽不定’的机遇下面是一位水稻科研人员多年前在旭月测得的数据。大多数老师和同学们看到这样的数据会非常失望。下面是同一位老师和旭月工程师一起出去吃午饭，无意中记录下的数据。看出有什么规律吗（黄线部分是他们吃饭前记录到的，就是上面的那个图（非完全按照比例））？下面是另外一位老师转基因水稻 H + 的 NMT 数据。是我们的工程师无意间记录下来的，因为老师当时自己没有设备，所带材料又多，无法这样长时间检测。让我们在来回顾一下，人类心电图是怎么发现， Willem Einthoven 是怎么因此获得 1924 年诺贝尔医学奖的吧。（来自于网络）现在，摆在已经位于世界 NMT 应用前列的中国科学家面前的问题是，我们如何从这些“飘忽不定”的 NMT 活体生理数据里找到诺贝尔奖的线索，不是吗？！; 个人分类: NMT-101|3281 次阅读|0 个评论

了解NMT，让你的科研改变世界!: xuyue 2018-5-27 20:07; 《自然》2017最有可能改变世界论文研读为支持联合国可持续发展目标，《自然》期刊的250位主编选出2017年发表的最有可能改变世界的250多篇文章。这些论文来自全球科研机构的科研成果，也包括中国作者的论文，大多涉及跨国或跨机构的科研合作。 NMT非损伤微测技术，作为世界上为数不多的优秀活体生理功能研究技术之一，中国科学家在NMT的生命科学应用方面已走在世界前列。那么，如何在前人工作的基础上，利用NMT将这些研究继续推向深入？本文借助《自然》在这些文章中又精选出的15篇生命科学与生物医学类的论文，逐一进行潜在的未来NMT应用分析，因笔者知识所限，疏漏难免，欢迎大家讨论与斧正。 1. Horticulture Research 论文：《一种用于生产和快速筛选CRISPR / Cas9介导的非转基因突变植物的方法》介绍了用基因工程创造非转基因植物。这是NMT非损伤微测技术可以发挥最大威力的领域之一。因为几乎所有通过基因改造后的植物，或多或少都会在信号传导、生殖发育、营养代谢等诸多生理功能层面，体现出与野生型的差异。NMT的简便快速，对于缩短目的基因的寻找和鉴定周期，具有十分重要的现实意义。而且这方面的应用的成功案例已十分丰富。读者点击这里可以获得相应《论文集》。 2. Nature Reviews Molecular Cell Biology 综述：《从培养皿中观察人类造血系统的发展》提供了体外制备造血干细胞的最新进展，这项技术在基础研究和临床医学中有广泛的应用，例如，用于涉及移植和输血血细胞的治疗。人造血、干细胞等再生医学领域的研究，目前所面临的问题之一是组织水平的适应性研究缺乏有力的工具。因为，已有太多的失败的事例表明，在基因/蛋白/细胞层面工作完美的解决方案，一旦进入到动物/人体内，就会表现出一些我们至今还难以理解的生理现象，并导致努力失败。NMT的非接触检测方式，可以使其能够跟随研究从细胞器到组织，甚至器官水平的多层次研究，无疑为解决再生医学的‘最后一公里’问题，提供了不可多得的研究手段。其它细节请浏览笔者博文：再生医学与NMT非损伤微测技术（1）技术解读 3. Acta Pharmacologica Sinica 综述：《用于治疗癌症的共轭聚合物纳米材料》介绍了共轭聚合物纳米材料，这种材料在生物医学成像，无创治疗和药物递送应用方面都有较大的前景。我们知道肿瘤组织微环境对于纳米药物的药效有着非常大的、有时是决定性的影响。如同刚才所述，NMT非损伤微测技术是研究组织水平生理现象和组织微环境的最佳工具之一。比如，肿瘤组织内的酸性环境，迫使纳米药物设计者，必须重新修改他们的设计，让这些纳米药物首先突破这层酸性屏障，才能把治疗药物递送到理想的目的地。但是，除了H + 之外，我们对这个肿瘤微环境仍然知之甚少，为了设计出最好的肿瘤纳米药物，NMT的帮助显然是不可或缺的。 4. The ISME journal 论文：《在全球范围内亲缘关系紧密的的珊瑚和内共生菌 Endozoicomonas 属之间的差异特异性》对珊瑚中原核生物内共生体是如何形成的，以及它们为寄主的功能做出怎样的贡献提供了宝贵的新见解。 NMT非损伤微测技术本质上是通过检测进出活体生物的离子分子流，来揭示该生物体与其环境之间的信息交换。那么，共生生物之间的相互关系，以及它们与共享的外部环境之间关系的研究，没有比NMT更加合适的技术了。 5. Nature Reviews Immunology 综述：《影响过敏发展的早期生活因素》儿童时期的环境经历可导致过敏症的出现，并且持续至成年时期。了解这些早期暴露可能有助于治疗选择和预防过敏。过敏的实质是某些物质进入人体后导致部分人的免疫系统发生的异常反应。人们的研究在两个方向上可以得益于NMT。一是，将这些物质引起的人体免疫反应进行系统的细胞信号传导研究，特别是免疫人群和非免疫人群的对比研究；二是，组织层次的深入研究。过敏的免疫问题实际上是组织疾病，微环境疾病，NMT在这方面将填补这方面过敏研究的历史空白。 6. Cell Research 论文：《间歇性禁食通过VEGF介导的巨噬细胞的替代激活促进脂肪产热和代谢稳态》介绍了间歇性禁食可以帮助抵抗肥胖和代谢性疾病。血管内皮生长因子（VEGFs）可以调节血管的发育。也是抑制肿瘤组织生长的临床理论基础。这里面缺失的一些细节信息，比如活体组织层面的O 2 、葡萄糖代谢，pH等微环境对血管形成，及营养代谢的影响等等。NMT的应用将很快完善这方面的信息。 7. Nature Reviews Microbiology 综述：《新一代了解和对抗抗生素耐药性的方法》提供了如何积极应对确定和减轻抗生素耐药性造成的全球威胁的指南。 NMT的应用潜力请见笔者的专题叙述。《科学》抗药性的困局与出路：中国的机遇？ 8. Signal Transduction and Targeted Therapy 论文：《血小板调控造血血管发育环境，驱动血管分泌因子介导的肝再生》显示白细胞产生可促使肝脏从受伤中恢复的促再生因子。将血小板、红细胞、白细胞等血液成份分离出来，利用NMT进行逐一研究，目前还没有实验室进行尝试。其它建议请见文章2《从培养皿中观察人类造血系统的发展》中的论述。 9. Laboratory Investigation 论文：《使用窖蛋白-1替代肽逆转压力超负荷心脏的不良纤维化和心室功能受损》为充血性心力衰竭提出了一种有希望的新疗法。尽管，NMT的时间分辨率目前还跟不上人类心脏肌肉的自然脉动，但是应用NMT在细胞器和单细胞水平的研究目前还是空白。尤其是，在O 2 代谢，葡萄糖代谢方面的研究，以及和心脏负荷之间的关系，NMT将有较大的发挥空间。 10. npj Regenerative Medicine 论文：《通过诱导感觉可塑性的脊椎动物模型中的后眼部移植物，5-羟色胺能刺激诱导神经生长并促进视觉学习》表明，用于治疗神经和精神疾病的药物可以重新用于增强在再生疗法中移植器官的神经支配，整合和功能。山西医科大学的祁金顺教授，建立起了世界首个以NMT为平台的神经组织研究实验体系。为包括器官移植在内的其它再生医学应用开辟了崭新的道路。其它论述请见文章2《从培养皿中观察人类造血系统的发展》中的论述。 11. Bone Research 论文：《仿生双相CAN-PAC水凝胶与无缝界面层在骨软骨缺损修复中的应用》 NMT非损伤微测技术在善于研究活体生物材料的同时，自然同样可以应用在非生命物体与外界液体环境的离子和分子交换的研究方面。因此，人工材料的生物安全性研究领域目前还是一块未开垦的处女地。 12. Cellular Molecular Immunology 论文：《间充质干细胞在人系统性红斑狼疮中调节Treg / Th17平衡》研究人脐血间充质干细胞在调节系统性红斑狼疮患者外周调节性T细胞（Treg）和辅助T细胞17（Th17）中的作用机制。请见问题2的论述。 13. npj Microgravity 论文：《肠道上皮细胞和巨噬细胞的三维器官型共培养模型，研究沙门氏菌肠道定植模式》传染性疾病是世界上儿童和年轻人的最大杀手，这产生了对于模仿内源性组织的结构 - 功能和多细胞复杂性的模型的很大需求。本文展示了包含多种上皮细胞类型和炎性免疫细胞的高级3-D肠道共培养模型，这一模型在在生理流体流动条件下被工程化，被验证并被应用于研究具有不同宿主适应性，疾病表型和抗生素抗性的沙门氏菌病理变种的感染。 NMT具有实时3D分离子流速检测功能。如何验证这些组织模型的生理功能？如何建立一个简便、实时、快速的实验模型？建立如同上述祁金顺教授建立的NMT神经组织实验体系一样的实验平台，值得人们期待。 14. Cell Discovery 论文：《TRPA1通道介导有机磷酸盐诱导的迟发性神经病变》介绍了一种治疗有机磷酸盐诱导的神经损伤的新方法。请见问题10的论述。 15. Nature Communications 论文：《光系统II亚基S过表达提高田间种植作物的用水效率》叶绿体富集后的 NMT放氧光合效率的直接检测，配合NMT用水效率及营养吸收（K + ,NO 3 - ,NH 4 + ）等生理指标的检测，对于后续确定亚基S过表达与用水效率之间量的最佳关系将大有助益。 ======= 参考文献 ======= Nature的15篇原文出处了解NMT：百度学术输入‘非损伤微测技术’ 获取NMT其它应用《论文集》; 个人分类: NMT-101|4695 次阅读|0 个评论

《科学》抗药性的困局与出路：中国的机遇？: xuyue 2018-5-24 19:22; 1.全球挑战与解决方案本周的《科学》（ Science Vol 360, Issue 6390, 18 May 2018 ）期刊聚焦了由于过度或长期使用各种抗菌药、杀虫剂和除草剂，导致人类目前所面临的，或即将面临的无药可用的窘境。为此科学家们各抒己见，提出了各种方案。（来自于网络）在《可恶的进化：我们能摆脱杀虫剂抗性导致的社会生物学困境吗？》一文提出的证据表明，昆虫和杂草的演化会超过人类研发新的化学物质的速度。因此作者们指出必须将生态，遗传，经济和社会政治因素放在一起通盘考虑，才有希望解决这个问题。《利用基因组技术分析抗菌病原体的出现和传播》则寄希望于全基因组测序（ WGS ）技术来揭示细菌病原体中抗微生物耐药性（ AMR ）在时间和空间演变的内在规律。并提出利用这种规律来更有效地使用现有的和未来的抗菌剂，并且能够延长它们的使用周期。《利用生物制剂进行生物修复和解毒的前景展望》则把希望寄托在原核生物的代谢可塑性上，并提出可以用它们的这个特点来进行生物修复和解除环境有毒物质，比如从废水处理到生境恢复。《抗真菌药物的抗药性对人类健康和粮食安全构成的全球性挑战》也指出为了避免人类控制真菌感染的能力在全球范围内崩溃，我们必须加强对现有化学品的管理，加速新的抗真菌药物的研发，并利用新兴技术寻找替代解决方案。 2. NMT 非损伤微测技术的机会？！概括一下上面综述的主要论点，无外乎寄希望于综合治理和筛选新技术的出现两个方面。在综合治理方向，科学家梦将抗性的时间和空间演变规律作为主要突破口。正如笔者在《从 PC 膜片钳到 NMT 非损伤微测技术》 (2) 时间与空间中指出的那样，未来科研的发展将在不同的时间和空间维度展开。但同样如笔者在博文《《科学》癌症免疫疗法非意外受挫：中国的机会？》单靠基因组技术不能够完全解决生理层面的问题，这在人类半个多世纪寻求癌症开关基因的努力失败中已得到证明。因此，非损伤微测技术在从细胞器到器官等不同空间结构和从秒级到数小时的时间范围内，对抗性的规律和发生机制可以进行多时间和多空间的发掘和检测。这对于在抗性基础研究方面苦苦摸索的科学家们来讲，可谓是从海岸浅滩驶入了浩瀚的太平洋。而对于抗药性应用研发的工程师们来说，工具上无疑是从小舢板换成了辽宁舰。在筛选新技术方面，当我们回顾英国科学家弗莱明 (Alexander Fleming)1928 年发现盘尼西林的过程时，从被杀死的细菌们的角度，如果它们可以说话的话，当有盘尼西林出现的时候，它们的一定会是这张卡通里下方的那个表情，大喊大叫。而右侧的NMT非损伤微测技术数据将直观地告诉科研人员，我们的尝试方向是否正确。现在，让我们再温习一下非损伤微测技术的另一个定义，即： NMT 是一个通过离子分子流速检测，揭示生物活体与外界环境进行信息交换的工具。我们知道非损伤微测技术从细胞器，到微生物都可以活体检测，而且其分子流速检测的灵敏度可以达到 femto （ 10 -15 moles ● cm -2 ● s -1 ）级，完全可以胜任筛选工作。而且，不同的离子分子流速图谱将从信号传导、能量代谢、生长发育等等多方面进行更为全面，多时间空间维度的筛选。 3.为什么是中国的机遇？技术优势：中国目前是世界上，拥有非损伤微测系统实验室数量最多的国家，也是非损伤微测技术从研发到技术支持专业人员最多的国度。而且十几年来积累了一批这方面的专家，教授和学生群体。因此，无论在技术还是人才方面，中国都有着傲视世界的先发优势。文化优势：历史有时总是惊人的巧合和一致。在西方政治零和游戏日薄西山的时候。西方的科学也似乎难以跳出非友即敌的科研思路。尽管他们也想进行‘综合治理’‘生物防治’，但显然中国人在这方面有着天然的优势。政策优势：当今如火如荼的贸易战，国有大企业的被人一剑封喉，使得国家意识到核心技术的重要性。而抗药性的基础和应用研究，对于一个国家的安全和人民生命健康保障的重要性是不言而喻的！当然，挑战与机遇永远并存，非损伤微测技术在抗药性领域的应用才刚刚开始（请见下面文献）。但既然我们开着航母来到了太平洋，那就只有勇敢向前，直到抵达胜利的彼岸！ ======= 参考文献 ======= 宋瑾，唐勇，许越 . 用非损伤微测技术研究肿瘤细胞的耐药性与其胞外 H + 流变化的相关性 . 生物物理学报 ,2008(03):191-197. 非损伤微测技术在肿瘤个体化治疗中的潜在应用; 个人分类: NMT-101|3552 次阅读|0 个评论

NMT文章常见审稿人问题解答技巧：如何确定离子分子流速？: xuyue 2018-5-18 12:07; NMT文章常见审稿人问题解答技巧 --- 你如何确定测到的数据就是某某离子或分子流速？尽管NMT：非损伤微测技术在中国生物学界几乎已经家喻户晓，但是在世界范围内对于很大一部分科学家，仍属于阳春白雪。那么当我们的科学家向国际期刊投递了应用了NMT的科研论文的时候，面临着过去很少遇到的一个棘手问题就是，这些国际期刊审稿人对于NMT并不像大家所期望的那样熟悉，此时的老师和同学们在惊讶之余，多少也感受到了一些‘高处不胜寒’的滋味儿。也就是说，来自于先进技术的实验数据固然是个优势，但是如何回答这些不熟悉NMT的审稿人的有关NMT的一些细节方面的问题，还是有一定难度的，因为毕竟大家的兴趣所在是NMT产出的数据，而非其技术本身。这既是一个可理解的客观事实，但也暴露了我们实现弯道超车时，对于技术细节理解的欠缺和不够扎实。因此，我认为有必要在这里和大家分享一下这方面的知识和经验，让大家更有信心去冲击各自学术领域的理论高峰！ “如何确定所测到的数据是某某离子或分子的流速？”，是NMT文章审稿人的高频问题之首。这个问题的棘手之处在于它实际上包含了生命科学家不是很擅长的非生物学问题，一是离子分子的选择性/特异性定性问题，二是流速的概念和定量问题。下面分别说明。 1）如何简单说明NMT离子分子传感器的选择性/特异性定性问题？或许是近些年，特异性/选择性的离子分子传感器/电极技术发展的过于迅猛，很多科研人员对于这一点似乎还没有反应过来和充分的认识，没有从过去传统的化学/荧光/光度计/放射性标记等方法中跳出来。尤其是像我们有些多年使用膜片钳技术的老师们，根本不能相信一个长得和膜片钳玻璃电极长得几乎一样的东西，前面灌冲了几微米的化学物质就可以直接告诉科学家此时检测到的是什么离子啦？！特别是略知一些膜片钳技术的学者都知道，膜片钳是要通过置换电极内外溶液，电压钳位，后续计算等复杂步骤才能够确定所测得的电信号是哪种离子（详情请见笔者博文《 PC 膜片钳到 NMT 非损伤微测技术》。有一些极端的例子，是我们和应用膜片钳技术多年的老师沟通NMT时，要花费老师非常多的时间，甚至是勇气来认识到NMT是可以这么简便快速地检测离子，甚至分子的。这说明我们大家先入为主的思维定势是多么的厉害！但是，也正因为如此，我们也完全理解了老师和同学们在面对审稿人的某些问题时的无助与无奈！除了我们必须有极大的耐心之外，我们还是应该在如何能给别人讲明白里面的道理上多下些功夫！下面就是我们过去积累的一些尝试，和大家一方面在这里分享，一方面希望能够抛砖引玉，因为我们自己何尝不是身在NMT的庐山中。 “从已知到未知”一直以来似乎是人们比较容易接受新鲜知识的有效途径。这里我们不妨就用科学家，尤其是生命科学家都熟悉不过的pH计为例来说明NMT离子分子（电极）传感器的特征。pH计本质上就是H + 传感器，随溶液环境里的H + 浓度而变化，通过校正就可以知道未知溶液的pH值。NMT的H + 传感器则是小型化了的，通过尖端LIX（液态离子交换剂）实现对H + 进行选择性测量的装置。那么，NMT分子传感器则是利用电化学/荧光染料/碳纳米等技术，实现的对某种分子的选择性或特异性检测。通常我们给审稿人们解释到这里就可以了，把省下的解释交给前人的技术文献去完成即可。 2）如何说明所测到的离子分子流速概念？这里我们以NMT-H 2 O 2 分子传感器为例，说明如何设计和实施一个实验，一举两得地向审稿人同时证明在测量的是什么离子/分子，以及检测到的是它们流速，而不是其它假象。不必紧张，通常这个工作可以委托国内的NMT专业测试中心来完成，不必自己动手。我们把这类实验叫做，NMT（人工）流速信号源实验，有时也会根据具体的离子/分子进行称呼，比如这里的实验是围绕着H 2 O 2 ，因此，我们也可以称它为‘NMT-H 2 O 2 流速信号源实验’。信号源实验非常简单，就以H 2 O 2 的实验为例，将较高浓度的H 2 O 2 灌冲到一个开口约为几个微米的玻璃毛细管中，将其固定在一个乘有你实验测试液的培养皿的边缘（如下图所示），静置30分钟后，在玻璃毛细管尖端的周边液体里就会形成一个H 2 O 2 的分子浓度梯度。换个角度理解，就是我们制作了一个人工H 2 O 2 流速信号源，或H 2 O 2 流速源。下面我们引入H 2 O 2 流速传感器，对这个刚刚制作的人工H 2 O 2 流速源进行检测。将H 2 O 2 传感器在红黄绿三点进行依次测量后，如果这些流速值满足Ficks'第一扩散定律公式，那么我们就一次验证了两个问题，一是测到的是H 2 O 2 ，二是的确有一个H 2 O 2 流速源存在。通常，我们会建议老师同学们再多走一步，让审稿人无话可说，就是在任何实验条件都不变的情况下，将人工流速源换成你的待测样品（如下图所示），并进行同样的红黄绿三点检测，并证明其符合Fick's扩散第一定律。至此，我们利用‘从已知到未知’的原则，既解释了离子分子传感器是什么，又说明了所得流速数据和这些NMT流速传感器不容置疑的必然联系。当然，有时审稿人仍不满足这些介绍，会有其它各式各样的问题，我们将随后把我们帮助老师同学们的作答分享给大家！ ======= 参考文献 ======= 请大家在百度学术搜索“非损伤微测技术”即可。《未完待续》; 个人分类: NMT-101|3648 次阅读|0 个评论

生命是3D的，现在又有了3D数据！但您知道如何使用它们吗？: xuyue 2018-5-16 21:44; 尽管列文.虎克发明的显微镜，让科学家们看到人类前所未见的，小到单个细胞（cell）的生命世界。但是似乎人们的研究视野，几百年来也被更多地局限到了一个二维（2D）世界。当然，理智时刻在提醒着我们自己，我们不是平面的，我们是立体3D的。今天，终于科学家们又有了一个可以让他们洞悉生命世界三维空间信息的技术，即：NMT：Non-invasive Micro-test Technique 非损伤微测技术。点击观看NMT3D数据微信视频 \0 \0 上面这段视频，展示了围绕一个植物根尖，NMT是如何同时获取H + /Ca 2+ ，以及H + /IAA3D流速数据的。请注意！这里流速是一个矢量，即：它不仅包含数据的大小信息，同时它还拥有方向这一信息。任何生命科学工作者都知道，不同的离子分子是进入生物体还是离开生物体，对于生命的意义全然不同！就像我们的呼吸一样，一进一出，意义非凡！现在的问题是，习惯了2D数据的我们，知道如何使用这些3D数据吗？《未完待续》; 个人分类: NMT-101|2692 次阅读|0 个评论

[转载]从PC膜片钳到NMT非损伤微测技术(4)优势对比: xuyue 2018-5-12 11:44; 从 PC: 膜片钳到 NMT: 非损伤微测技术（ 4 ）优势对比（转发自：旭月（北京）生物功能研究院 NMT培训报告作者：刘蕴琦）膜片钳优势： · 时间分辨率高适合如“钙火花”等极短暂生理过程的检测 · 可检测单离子通道可以观察到单个离子通道的信号传递如果以上两点膜片钳的优势，并非是你的必要需求，建议您考虑非损伤微测技术（Non-invasive Micro-test Technology, NMT），因为…… NMT 优势： · 不损伤样品 ——活体检测细胞时，无需钳住细胞，不接触细胞，检测到真正的“生理信号” 视频案例 1（暨南大学王立伟教授）视频案例 2（山西医科大学祁金顺教授） · 检测效率高 ——5 倍于膜片钳为膜片钳的 5-10 倍。即用膜片钳 1 天可检测 10 个样品的话，用 NMT 可检测 50-100 个。视频案例 · 可检测活体组织因无需接触样品，除细胞外，还可检测离体或在体组织。视频案例 1（大鼠腿部肌肉在体检测）视频案例 2（斑马鱼鱼腮离体检测） · 还可以检测分子 NMT 检测的是化学信号，非电信号。所以不带电的分子（O 2 、H 2 O 2 、IAA 等）、生理过程均可检测。 · 可同时检测两种指标视频案例（人乳腺肿瘤组织 H + 、O 2 同时检测） · 可直接分辨出具体的离子/分子，无需通道抑制剂不同离子/分子，对应不同的传感器，一一对应。即 Ca 2+ 传感器，识别的就是 Ca 2+ 信号，不识别 Na + 、K + 等其它信号。 · 一支传感器可检测多个样品因不接触样品，每检测完一个样品后，传感器无需更换。一支传感器平均可检测 30 个样品。; 个人分类: NMT-101|1609 次阅读|0 个评论

再生医学与NMT非损伤微测技术（1）技术解读: xuyue 2018-5-6 11:55; 再生医学与NMT非损伤微测技术（1）技术解读 1）再生医学：新时代的宠儿再生医学（ Regenerative medicine ），是转化医学的一个分支，是指以修复或重建具有正常（生理）功能为目的，进行人体细胞、组织或器官的替换、工程制备或再生生产的过程。它是制作具有正常生理功能的身体器官组织，用于修复或是替换身体内，因为老化、生病、受损所造成之不健康的器官与组织。或是以其他的方式，来刺激体内组织或是器官再生的方法。通常在这领域的工作者，会在实验室中，培养身体内的组织或是器官后，用安全性地移植方式，移植至病患身体中。在中国、美国、日本、欧洲都逐步进入老龄化社会的历史时期，对于再生医学需求的快速增长完全在人们的预料之中，就如同下面这幅图所示，近些年人们在再生医学上面的投入都在逐年显著递增。（来自于网络） 2）技术角度解读再生医学（来自于网络）近日，中国科学家成功地完成了灵长类物种的克隆，从某种意义上说，也是再生医学方面取得的一突破。大家或许注意到了，在电视报道中，该研究团队的一名科研人人员透露道，除了操作技巧上日积月累的熟能生巧外，很重要的一个成功因素就是，该团队发现了影响卵母细胞能否进入正常细胞分裂的关键点两个（环境）因子，即：如果卵母细胞所处的环境之中，缺少了这两种因子，它就无法启动细胞分裂进程并最终形成胚胎，直至成体。因此，这次中国团队的成功，部分印证了我在《从 PC 膜片钳到 NMT 非损伤微测技术 (2) 时间与空间》中所述的那样，没有固执地去寻找某些所谓开关基因，而是找到了能够左右细胞和组织发育命运的两个因子。因此，避免了半个世纪以来人类寻找治愈癌症的开关基因一样失败的结局。当然，谁也不会天真地相信，有了这两个因子就能够成功完成克隆的全过程，但我们可以想象在从受精卵到成猴的漫长过程中，还会有很多环境因子在起着各方面的关键作用。因此，从技术的角度来讲，再生医学就是寻找能够使人体细胞、组织或器官立体再生的关键（环境）因子的过程。（来自于网络）大家可以想象，如果有一种技术，能够帮助这些科学家，在活体状况下，和尽量模拟正常生理状态的外部环境条件下，能够实时监测从单个卵细胞，到分裂后的几个，几百个，几千个细胞群，再到不同组织，不同器官，不同个体肌体部位等等，它们与外界环境，即所处微环境中的各种因子的相互作用过程。这些调控因子，极有可能就是某些离子和 / 或各种大小和类型各异的分子，比如 Ca ++ 负责信号传导，葡萄糖 /O 2 负责能量代谢等等。而且这个技术还不能够对被测材料造成任何损害。那么这种技术不就是， NMT 非损伤微测技术吗？！作为测量和研究生命体外微环境中离子 / 分子流的一种技术，我将在下一部分具体探讨 NMT 在干细胞，细胞外介质，组织器官再生等再生医学领域的潜在应用。 .::未完待续::. :::参考文献::: Regenerative Medicine, 2008, 3(1), 1–5 https://zh.wikipedia.org/wiki/ 再生醫學 http://www.businessinsider.com/venture-capital-interest-in-regenerative-medicine-2017-4 Chaomei Chen, Rachael Dubin Meen Chul Kim. Emerging trends and new developments in regenerative medicin: a scientometiric update (2000-2014). Expert Opin. Biol. Ther. (2014) 14(9):1259-1317 有关NMT非损伤微测技术（请到百度学术输入“非损伤微测技术”获取相关信息）; 个人分类: NMT-101|4083 次阅读|0 个评论

从PC膜片钳到NMT非损伤微测技术(3)现状与未来: 热度 1 xuyue 2018-4-29 10:35; 从 PC: 膜片钳到 NMT: 非损伤微测技术 --- 活体研究智能传感技术的演进（ 3 ）现状与未来 PC 膜片钳与 NMT 非损伤微测技术虽然几乎诞生在同一历史时期，但是它们的发展和普及过程却大相径庭。 1 ） NMT 的中国特色大家知道，各个国家对动物医学研究的投入通常要远远高于对其它研究领域的投入。下图是美国在医疗健康上面的投入是其它领域的 5-10 倍，在中国动物医学方面的投入大概是植物学研究的 6 倍左右（来自于个人通讯）。（来自于网络）因此，在绝大多数情况下，很多生命科学的新技术，新思路，新突破，都是来自于动物医学领域，然后传导到其它科研领域，正如在本文的第一部分“ （ 1 ）愿望与挑战 ”中所叙述的那样，膜片钳技术诞生于动物神经细胞单通道离子电流（烟碱乙酰胆碱受体）的研究， 90 年代进入中国后，也被首先应用于动物医学研究。然而，非损伤微测技术在生命研究领域的发展，却划出了一个自己较为独特的发展轨迹。首先，大家去问问用膜片钳搞植物研究的科研人员，他们有多么羡慕用膜片钳进行动物医学研究的同行们，因为植物有细胞壁，研究植物的人必须要先用各种消化酶去除细胞壁后，才可以形成膜片钳技术必须的玻璃电极与细胞膜之间的高阻封接。那么，大家可以想象，不用去除细胞壁就可以研究植物与外界环境的离子 / 分子交换信息，这对于搞植物研究的人该有多么大的吸引力呀！姑且不说，细胞壁作为植物细胞完整结构的一部分，在功能上更是不可或缺的重要环节，将其人为去除后，其结果的理论价值必然大打折扣外，单就技术上给植物学家们带来的简单、便捷和快速，就让大家兴奋不已。（种康在《 Cell 》利用 NMT 发表水稻植物领域文章）因此，在国际上自从 NMT 诞生之日起，植物研究学者们对它的追求从来没有逊色于动物医学研究的同行们。而中国自身为农业国，在植物领域的研究底子好，投入又大。可能也加之旭月公司创始人自身的植物研究出身的背景，使得非损伤微测技术在中国的发展一路走来，在植物领域的发展要远远胜于在动物医学的发展，数据显示，在中国科学家至今发表的 200 多篇 NMT 应用已发表文献里， 80% 以上是来自植物领域的研究（数据来自 ‘中关村 NMT 产业联盟’ http://nmtia.org ）。 2）科研应用现状膜片钳技术在这二十几年的发展使其已经深深地融入了全世界生命科研活动的各个方面。在中国也不例外，这些年我国科研人员利用该技术取得了丰硕的科研成果，尤其是植物研究领域，以武维华、种康、刘春明等为代表的科研人员利用膜片钳技术在植物生理生化方面取得了系列世界级的成果。我国的动物医学研究方面，以周专、徐涛、王世强、王立伟、陈丽新、祁金顺等科学家为代表在诸多领域也已处于世界科技前沿。但就我个人在国外多年的所见所闻来看，我国在动物医学方面没有比现在发展的更快更好一些的一个重要原因是中国这方面的人才流失比较严重。我在哈佛、耶鲁等大学见到很多国内培养的膜片钳高手。即：国内培养出来后，在就要出成果的时候，却来到国外为国外的课题所用了。想必周专老师他们对这点肯定有更深更多的感受吧。非损伤微测技术在中国的普及应用，相比膜片钳技术有两个先天不足。一是进入中国要晚近 10 年的时间；二是没有膜片钳那样一开始便伴随着诺贝尔奖的耀眼光环。但是，非损伤微测技术也有其自身的优势，其一是进入中国适逢国家对基础科研的投入要远远大于 90 年代膜片钳进入时期；二是有匡廷云、杨福愉、林克椿、叶鑫生、高荣孚、尹伟伦、赵微平、邱泽生等老一辈科学家的鼎力支持。（来源于网络）所以，尽管非损伤微测技术进入中国时间不长，但是发展十分迅速，不但以印丽萍、陈少良、沈应柏、许卫峰、罗志斌等中青年科学家，利用非损伤微测技术快速将自身科研提升至世界水平，刚才所列的武维华、王立伟等国内膜片钳技术专家也已利用 NMT ，并结合膜片钳技术做出了世界一流的科研成果。 3 ）技术现状全自动膜片钳虽然已于近年面市，但是传统的膜片钳技术仍然在生理、相关基因功能验证等基础研究领域，发挥着不可替代的作用。而全自动膜片钳虽然提高了数据的单位产出量，但似乎更多地被应用于药物研发、药效评价等应用领域，其对科研基础理论的贡献和潜力还有待于观察。（来源于旭月公司网站： http://xuyue.net ）智能自动化的 NMT 传感器制备装置，已经于 2016 年在中国市场有售，标志着非损伤微测技术开启了追赶膜片钳自动化的步伐。尽管数据的单位时间产出量，即：高通量并不是非损伤微测技术的优势，但是，鉴于该技术的长处之一就在于它的实时测量，即在正常生理时间尺度内，揭示生物的活体生理功能。相反，将非损伤微测技术与膜片钳技术相比，比较容易一叶障目的误区就是把非损伤微测技术的应用限制在了只是生物膜的层面。其所谓‘成也萧何，败也萧何！’，膜片钳的高阻封接成就了它的单通道测量，但同时也制约了它的测量材料的灵活性。而反观非损伤微测技术，因为不接触被测材料，所以在材料的选择上就有了极大的自由度。特别是近年的科学发现表明，如我在（ 2 ）时间和空间里所述，人类的各种疾病的答案，不在基因层面（半个多世纪寻找癌症基因努力的失败就是例证），甚至不在细胞层面，这就给组织层面的研究打开了广阔的新天地。当我们环顾实验室四周，能够帮助我们研究活体组织的技术凤毛麟角，而像非损伤微测技术这样完全近乎无损的技术更是难觅。加之进一步的研究表明，比如癌症的发生发展是和其组织微环境的改变密切相关，那么，还有什么技术比非损伤微测技术，这一能够在活体状况下检测微环境中各种离子分子活性的技术更合适的呢！山西医科大学的祁金顺教授，利用非损伤微测技术建立起的脑切片组织生理检测试验体系，就是这方面的一个很好的例证（具体描述请浏览： http://e.vhall.com/133934064 或 http://xbi.org/index.php?option=com_contentview=articleid=516Itemid=907lang=cn ）。 4）未来趋势每个技术都有它自己的特色，很难完全取代对方。因此，利用各自优势，膜片钳与非损伤微测技术配合使用将是一个趋势。这里已经有一些尝试，大家可以参考一下相关文献（ http://xbi.org ）。下面我就几个非损伤微测技术可以弥补膜片钳技术局限的地方跟大家分享一下，以便大家更好地结合两者使用。 ( 来源于美国扬格公司网站： http://youngerusa.com/ ) （ a ）‘零’电流问题如上图所示，当有等电荷的两种离子进出同一片细胞膜的时候，膜片钳技术将检测不到电流。而此刻科研人员可以利用非损伤微测技术的多传感器同时测量优势进行研究。（ b ）其它离子运输载体和方式的研究我们知道除了离子通道，生物细胞还有其它多种离子转运方式，它们与离子通道一起，共同担负着维持细胞和乃至整个生物体活性的各种生理功能。正如在（ 2 ）时间与空间中所说，将 PC 与 NMT 这两个跨越不同时间和空间的技术相结合使用，对于我们更加全面的了解生物现象的本质，有着不可替代的作用。（ c ）分子转运的研究毫无疑问， NMT 非损伤微测技术在 O2 ， H2O2 ，葡萄糖，乙酰胆碱等与生命活动密切相关的小分子，大分子跨膜运输方面，将极大补充 PC 技术在这方面的不足。（ d ）物理机械损伤尽管‘高阻封接’成就了 PC 的单通道测量，但是其巨大的机械损伤，被证明不但是的确存在的，而且的确会产生错误的结果。那么，有另外一个相对独立的技术对 PC 进行验证，对科学研究的准确性无疑是个巨大利好。广州暨南大学的王立伟，陈丽新教授，利用 NMT 与 PC 结合，发现并推翻了 PC 过去错误的结论的故事很好地诠释了这一点。（具体描述请浏览： http://e.vhall.com/133934064 或 http://xbi.org/index.php?option=com_contentview=articleid=516Itemid=907lang=cn ） 5）结束语（来源于网络）在一次社会名流的聚会上，当有人用略带轻蔑的口吻对发现美洲新大陆的哥伦布说到：“你发现美洲没有什么了不起的，只不过是你的运气比别人好些罢了！”。哥伦布没有马上说什么，而是让人拿来一个鸡蛋向在场的所有人发出挑战，看谁能够把这个鸡蛋立在桌子上。读者们中很多人知道这个故事的结局，就是在这些人费了九牛二虎之力失败之后，哥伦布‘啪’的一声将鸡蛋的一端击碎后立在了桌子上。 Neher 和 Sakmann 发明膜片钳“不过”是在前人电生理的基础上，略微地在玻璃电极与细胞膜接触时施加了一点点负压形成‘高阻封接’而已。同样 NMT 非损伤微测技术的诞生， Jaffe 和 Newman 他们“也无非” 就是让离子 / 分子传感器动了起来，进行‘两点测量’而已！但就是这一看似细微的‘高阻封接’，这一看似平常的‘两点测量’，让科学家能够检测到 pA （ 10 -12 ）级的微弱单离子通道电流，让科学家能够检测到单个细胞离子（比如 Ca 2+ ）分子（比如 O 2 ）的10 -15 级进出流速。他们就是科学界的哥伦布，帮助科学家们发现了科学世界的新大陆！同学们，老师们，朋友们，现在非损伤微测技术已经来到了你的身边，中国人在一些领域已经实现了弯道超车，能否先于他人把这个‘蛋’矗立在你们各自的研究领域，即是摆在你们面前的挑战，大家准备好了吗？！《全文完》 --------- 参考文献 --------- l 美国对不同研究领域的投入 http://www.bu.edu/research/articles/funding-for-scientific-research/ l Verkhratsky, Alexei Parpura, Vladimir. (2014). History of Electrophysiology and the Patch Clamp. Methods in molecular biology (Clifton, N.J.). 1183. 1-19. 10.1007/978-1-4939-1096-0_1. l Uncoupling of K+ and Cl− transport across the cell membrane in the process of regulatory volume decrease. Linjie Yang, Linyan Zhu, Yue Xu, Haifeng Zhang, Wencai Ye, Jianwen Mao, Lixin Chen, Liwei Wang. Biochemical pharmacology 84 (3), 292-302 l 非损伤微测技术实时检测海马脑片跨膜钙离子流。《生理学报》 2017 年第 4 期 | 李甜原丽张军焦娟娟祁金顺 l 文中相关文献可以到旭月研究院网站下载： http://xbi.org/index.php?option=com_rsfilesview=rsfilesItemid=304lang=cn; 个人分类: NMT-101|3828 次阅读|1 个评论

从PC膜片钳到NMT非损伤微测技术(2)时间与空间: xuyue 2018-4-18 12:51; 从 PC: 膜片钳到 NMT: 非损伤微测技术 --- 活体研究智能传感技术的演进（ 2 ）时间与空间时间分辨率和空间分辨率，指的是一个检测技术能够在时间和空间上提供的最小分辨单位或数值。列文虎克 (Anthony Von Leeuwenhoek) 发明的能够看到活细胞的显微镜，就是在人类观察世界的空间分辨率上的一次大的提升。膜片钳技术之所以能够在 90 年代获得诺贝尔奖，一个很重要的原因就是它将人类对世界的感知能力，在时间分辨率上提升到毫秒级别，在空间分辨率上细小到微米级以下（请见下表），而且是对生物活体进行检测。 ( 非损伤微测技术与膜片钳及荧光等化学技术在时间空间分辨率上的区别。来源于旭月研究院 http://xbi.org) １）时间（膜片钳技术典型数据图。来源于网络）膜片钳技术可以轻而易举地捉捕到毫秒级（ ms ）的离子通道的开放和关闭。这点让依靠反应时间最快也需要秒级的 NMT 离子分子传感器的非损伤微测技术望尘莫及。即使有的 NMT 分子传感器，比如 O2 传感器反应速度可以达到 0.8 秒（ 800ms ），但面对离子通道的开关研究也无能为力。（非损伤微测技术典型数据图。来源于网络）然而，如果我们的科研需要几十分钟，几小时，甚至几十小时地跟踪研究活体材料的离子 / 分子活动，非损伤微测技术的时间方面的优势就体现了出来。因为只要科研人员有办法保持样品的活性，由于 NMT 传感器不和被测材料进行接触，所以时间上对非损伤微测技术就不是一个制约因素。有时即使 NMT 流速传感器在实验过程中失效了，或不小心损坏了，没有关系，马上换上一个好的传感器就是了，只要你的样品还正常就没有问题。２）空间膜片钳技术通过全细胞等多种灵活的记录方式（见下图），极大地丰富了膜片钳与被测材料之间的空间关系，但是由于该技术对玻璃电极与材料之间高阻封接的必须要求，使得膜片钳技术对于大于微米材料的操作显得力不从心。（膜片钳技术的多种测量构形。来源于网络）非损伤微测技术由于不需要接触被测材料，因此在被测材料的选择，特别是材料大小上面，相比膜片钳就有了非常大的自由度（见下图）。比如，最近面市的‘ NMT 活体生理检测仪’可以检测从微生物群体，一直到小型个体（如斑马鱼）的各种大小材料离子 / 分子的进出情况。（非损伤微测技术可以测试的各种活体材料举例。来源于旭月研究院 http://xbi.org ）膜片钳与非损伤微测技术在时间和空间分辨率上面各有千秋，可以根据科研需要进行合理选择。有时也可以联合应用则能够更加说明问题，不但两者在时间和空间上可以相互印证，而且非损伤微测技术所测得的离子信号是除离子通道在内，还包含有离子载体和转运体等多种离子运输载体的共同贡献。同时还有多糖吸附，细胞或组织表面的电化学作用，以及各种离子分子相互影响的物理，生物和化学的综合作用的结果。因此也是更加贴近真实的生理状态的结果。还有就是我们可以人为设计这些样品的检测环境，使其更加接近它们真正的活体状态。别忘了，毕竟您手中握有的是非损伤微测技术！ 3 ）引发的其它联想这里有很多时候没有引起生命科学工作者足够重视的两个地方： 1. 生物体是多维的立体空间结构，生命活动和生理现象发生在不同的时间尺度 2. 每一项技术都有其在时间分辨率和空间分辨率上的特色或极限具体而言： 1.生物体是多维的立体空间结构，生命活动和生理现象发生在不同的时间尺度随着 60 年代 DNA 概念的提出， 80 年代生物化学的迅速崛起， 90 年代分子生物学的风靡全球，到近些年各种组学的盛行，科学界一部分人似乎认为只要搞定生命的各种组成成份，就可以解决人类的生老病死等等一切问题了。然而，半个世纪之后，人们终于承认人类寻找癌症等病魔的开关基因是不存在的。前一段时间，某些企业想通过基因序列为社会提供疾病 / 健康预测的服务尝试，也被以美国 FDA 为首的各国医药管理部门叫停，原因就是这些静态成份数据不足以支持建立基因组成与各种疾病之间的必然联系。也就是说，忽视生物体的在时间和空间上多维度的特点，所得到的结果也必然不能够反映生命活动的根本真实面目，其衍生的各类实际应用也必然是空中楼阁。 2.每一项技术都有其在时间分辨率和空间分辨率上的特色或极限也正是由于相当一段时间以来，以生物化学，分子生物学和现在的各种组学为代表的，在生物体成份研究为主导的学科教育和科研大环境下，使得很多从事生命科学研究工作的朋友们，对于某一项技术的时间和空间分辨率定位不是很敏感。现实是，如图5所示，当NMT非损伤微测技术告诉你，它所涵盖的时间和空间分辨率既不同于膜片钳技术，也有别于其它荧光和放射性物质技术的时候，你的眼睛是否豁然一亮，因为在你面前出现了一个崭新的、宽阔无垠的科研蓝海！道理很简单，就是你将揭示前人从未涉足的生命现象领域，就像当年的列文虎克一样。未完待续 -------------- 参考文献 -------------- 1) 旭月研究院网站 http://xbi.org 2) 美国扬格公司网站：http://youngerusa.com 3) 印莉萍 , 上官宇 , 许越 . 非损伤性扫描离子选择电极技术及其在高等植物研究中的应用 . 自然科学进展 . 2006, 16(3):262-266. 4) 丁亚男 , 许越 . 非损伤微测技术及其在生物医学研究中的应用 . 物理 . 2007, 36(7): 548-558.; 个人分类: NMT-101|4553 次阅读|0 个评论

从PC膜片钳到NMT非损伤微测技术(1)愿望与挑战: xuyue 2018-4-17 10:28; 从 PC: 膜片钳到 NMT: 非损伤微测技术 --- 活体研究智能传感技术的演进（ 1 ）愿望与挑战在活体状态下进行研究，是生命科学家追求的最佳方法和始终不渝的愿望。能够检测到活体细胞单离子通道电信号的膜片钳（ PC :Patch Clamp ）技术，于 1990 年获得诺贝尔奖之后，迅速传入中国（周专等 1990 ，许越等 1993 ）。几乎在同一时期诞生的非损伤微测技术（ NMT:Non-invasive Micro-test Technology ），这一能够检测从细菌到整条斑马鱼各种大小活体材料的离子分子进出流速的技术，于 2005 年落地中国大陆（印莉萍等 2006 ，丁亚男等 2007 ）。从某种意义上来讲，膜片钳技术是一种间接的离子传感器技术，它需要后续通过能斯特公式的计算，告诉我们它所检测到的电流究竟是哪种离子产生的。非损伤微测技术从一开始追求的就是一种能够直接检测离子甚至分子的技术，就如同实验室的 pH 计和 O 2 浓度计一样，通过选择性 / 特异性的离子 / 分子传感器，直接告诉我们所测活体材料内部或外部离子分子的变化。（膜片钳技术原理及其举例说明。来源于网络）但是，可以想像这种美好愿望必定道路坎坷崎岖，主要有下面三大挑战： 1. 选择性 / 特异性离子 / 分子传感器（物质）的研发这类传感器的研发始终就不是一件十分容易的事情。以玻璃电极 pH 计为例，从德国科学家 Fritz Haber 1909 年开始研发，直到 1934 年才由美国科学家 Arnold Beckman 发明现代意义上的 pH 计，经历了 20 多年的努力。随后人们又尝试着用其它物质，如高分子化合物，和其它技术，如荧光技术，纳米技术，电化学技术等等来实现离子 / 分子的选择性 / 特异性测定。直到 1981 年（ Schulthess 等， 1981 ），人们才发现了一种中性载体的高分子液态化合物，它可以和 H+ 进行高选择性的结合，并使其电学性质发生改变，比如引起该液态化合物的两侧电压产生变化。（ H+ 的中性载体分子结构式。来源于网络）这里有一个容易混淆的概念，就是离子 / 分子传感器与离子 / 分子指示剂的区别。传感器是可以随着被测环境里的离子 / 分子浓度的变化而产生相应化学和电学变化的技术，而指示剂（比如 pH 试纸）是对被测环境里的某一时刻的离子 / 分子浓度做出的一次性的化学或电学反应。两者最大的区别在于，传感器的反应是双向可逆的，而指示剂反应是单向不可逆的。这也是为什么传感器的研发更具挑战性的原因。 2. 传感器的反应速度及其电学漂移我们都有这样的体验，就是在实验室里使用 pH 计的时候，要想获得一个稳定的读数，就必须要耐心地等上一会儿，少则十几秒，多则几分钟。这就是我们常说的传感器的反应时间。这是因为一定浓度的 H+ 与固体传感器（这里可能是玻璃）之间形成一个稳定的动态平衡是需要一定时间的。那么，自然而然大家会想到，如果我们使用液态传感器是不是就可以缩短等待时间，提高传感器的反应速度了？的确是这样，这也是为什么非损伤微测技术使用的是液态离子交换剂（其主要成份就是上面提到的中性载体高分子化合物），从而将反应时间缩短到几秒以内。但是，事情还没有完。我们都知道尽管拿到了一个相对稳定的读数，但当我们把 pH 计放到那里一会儿，读数还是多少会有所变化，这就是电学或电子漂移。就是这个漂移，尽管人们可以把传感器（电极）做得非常小（市场上现在有不少这样的微电极），但我们仍无法研究活体生物，无论是体内还是体外的离子 / 分子浓度的细微变化。这也是膜片钳和非损伤微测技术的伟大之处，就是它们用各自不同的方法，在能够告诉科学家所测的是什么离子（ NMT 还有分子）的同时，还能够克服这些电漂移准确地告诉我们这些离子 / 分子的大小（ NMT 还能告诉我们方向）。 3. 细胞内部及外部的化学及非化学物质的干扰离子 / 分子选择性 / 特异性传感器最初的研发者们，总会抑制不住本能的冲动将这些传感器插入活体生物材料，想看看能不能直接读取这些材料体内的离子 / 分子浓度信息。然而，无论这些传感器能够做到多小，一个微米甚至以下，还是定位技术多么高超，细胞内的各种离子，蛋白质，多糖，高分子化合物等等，将这些传感器尖端部位团团包围，很快使其信号失去可信度。然而膜片钳通过置换玻璃电极，甚至细胞内外的环境溶液，巧妙地解决了来自于细胞内部及外部的各种干扰，因此其信号的可信性是无可挑剔的。那么，离子 / 分子选择性 / 特异性传感器技术能否借鉴膜片钳的思路，设计或找到一个可以控制的液体环境，从而让自己的数据坚实可信。就是基于这样的想法，促使 NMT 非损伤微测技术诞生了（ Kühtreiber 等 1990 ）。（以 Na+ 选择性传感器为例说明 NMT 非损伤微测技术原理。来源于旭月研究院 xbi.org ）未完待续 -------------- 参考文献 -------------- 1) 周专，康华光 . 国产膜片钳仪研制成功 . 生物化学与生物物理进展 , 1990,11(2): 128~137 2) 许越 , 邱泽生 . 膜片钳技术及其在高等植物细胞研究中的应用与展望 . 植物生理学通讯 1993, 29(3): 169~174 3) 印莉萍 , 上官宇 , 许越 . 非损伤性扫描离子选择电极技术及其在高等植物研究中的应用 . 自然科学进展 . 2006, 16(3):262-266. 4) 丁亚男 , 许越 . 非损伤微测技术及其在生物医学研究中的应用 . 物理 . 2007, 36(7): 548-558. 5) pH 计的发明历史： https://www.wonkeedonkeetools.co.uk/soil-ph-meters/a-brief-history-of-the-ph-meter/ 6) P. Schulthess, Y. Shijo, H.V. Pham, E. Pretsch, D. Ammann, W. Simon, A hydrogen ion-selective liquid-membrane electrode based on tri-n-dodecylamine as neutral carrier. Anal. Chim. Acta 131, 111 (1981). 7) Kühtreiber WM1, Jaffe LF. Detection of extracellular calcium gradients with a calcium-specific vibrating electrode. J Cell Biol. 1990 May;110(5):1565-73.; 个人分类: NMT-101|5653 次阅读|0 个评论

[转载]过多施用氮肥或导致镉大米的出现: xuyue 2017-6-22 19:29; 2015年年底，浙江理工大学熊杰副研究院与中国水稻所陶龙兴研究院合作，在 Environmental and Experimental Botany （2016, 122: 141-149）上发文阐述了高NO 3 - 环境导致水稻植株Cd积累上升的机理。研究使用旭月非损伤微测技术（ Non-invasive Micro-test Technology，NMT ），检测了水稻根部Cd 2+ 吸收量的动态变化。农业生产中，常使用高浓度硝态氮提升水稻产量，但高浓度硝态氮对水稻Cd富集的影响知之甚少。研究观察了水稻在0、1倍浓度、2倍浓度NO 3 - 溶液中，水稻植株内NO 3 - 、Cd、Fe的含量变化，Cd 2+ 吸收量的动态变化以及Fe/Cd转运体的相对表达量。 30 μM Cd 2+ 环境下，水稻根部分生区（距根尖200 μm）、成熟区（距根尖500 μm）对Cd 2+ 的实时吸收量。结果显示，随着培养环境中NO 3 - 浓度的升高，伸长区吸收Cd 2+ 的速率也相应增加。表明施用过多的硝态氮会提升水稻对Cd的吸收、积累，但水稻Cd中毒现象没有加重。结合基因表达结果发现，高浓度硝态氮通过提升OsIRT1的表达从而使得水稻Cd吸收的增加。图注：0、2.86、5.72（mM）NO 3 - 条件下，水稻根部伸长区的Cd 2+ 吸收速率。负值表示吸收。上述结果提示我们，过度的使用硝态氮化肥，除了增加环境负担外，还可能导致水稻籽粒Cd积累的增加，引发粮食安全问题。转载自《旭月简报第185期》 ====================================== 点击下载C2016-011; 个人分类: 旭月简报|874 次阅读|0 个评论

中央‘高校’巡视组-中国科学的新希望: xuyue 2017-6-17 10:44; 昨晚，不等晚间新闻联播播完，我就迫不及待地给旭月公司负责 NMT系统业务的几位同事发了个微信，询问他们这二十几个被中央巡视组巡视的单位，到2017年为止有几个成为了我们NMT技术的服务客户？结果如下：（出处：http://inews.ifeng.com/50722143/news.shtml?back）对这样好的技术，这之中只有寥寥3个单位，着实有些令人疑惑，不是吗？！但是，更让人揪心和难以置信的是刚才新闻联播中，中央巡视组对这些国内一流大学巡视的结论，以及提出整改的问题出在这些本应是民族精英汇聚、民族精神闪光、民族智慧荟萃的神圣地方，也着实让人们痛心疾首！ .::困惑::. 您也许会奇怪，一个技术推广企业老总为什么对中央巡视组的高校巡查如此感兴趣？原因很简单，因为这些高校是我们的主要客户，而深入了解你的客户是任何企业的必修课。而我的困惑是源于自己的亲身经历。我于2005年将NMT：非损伤微测技术，在匡廷云院士、杨福愉院士、林克椿教授等老一辈科学家等热情鼓励和随后十多年的悉心指导帮助下，从美国引进中国。 12年来已帮助国内科学家们，利用NMT技术将自身科研水平提升了一大截，有的已居于世界领先水平，比如： · 广州暨南大学的王立伟和陈丽新研究组（文献编号： C2012-018 ），利用NMT推翻了传统膜片钳技术在肿瘤研究领域的一个错误结论，引起国际同行的高度关注； · 山西医科大的祁金顺教授和他的学生利用NMT建立了世界上第一个“ 非损伤微测技术实时检测海马脑片跨膜钙离子流 ”实验体系，为今后中国在脑神经科学方面领先世界打下了坚实的基础； · 北京林业大学陈少良（文献编号： C2009-004 、 C2012-010 ），沈应柏（文献编号： C2015-009 ）教授，利用NMT在树木抗盐抗逆和生长素调节研究方面已经走在世界前沿； · 中科院北京植物所种康（文献编号： C2015-005 ）研究组利用NMT带来对完美结果将科研成果发表在了《Cell》上； · 中国农业大学武维华院士，郭岩教授（文献编号： C2010-002 ），河南大学宋纯鹏教授（文献编号： C2014-006 ）利用NMT陆续将自己对科研成果送上了《Plant Cell》 · …… 让我困惑的就是，为什么受到国内广大院校欢迎的技术却引不起国内这些所谓的一流高校的兴趣和重视呢？！ .::费解::. 据不完全统计，截至2017年5月，国内学者利用旭月非损伤微测技术发表的SCI文章数量为174篇，总影响因子为691.617，服务地域除西藏、新疆之外，包括台湾和香港在内的所有地区，200家左右的单位，实验室340个左右，服务的科学家达到近1000人。但令人感到十分费解的是，这些国内所谓一流学府，占据国家绝大多数教育科研经费资源，也是此次中央巡视组重点巡视单位，却大多不在NMT技术客户清单里。正如我在另一篇博文《清华落后了？！》里面所述，清华和北大距离NMT技术的世界中心－旭月公司和旭月研究院距离不足5公里，但在旭月已成立12年之后，远在台湾的台湾国立师范大学林豊益教授希望二度到旭月北京学习NMT技术的时候，清华北大这些学府对世界新潮流技术的漠视和麻木，或许只有中央巡视组能够给国人一个答案…… .::希望::. 历史从来就是危险与机遇共存，存亡与希望共生！我们这些科技推广企业在以习近平领导的中国政府执政以来，我们已经感觉到了许多积极变化，乱用科研经费的少了，专款专用的多了；专心于提升科研水平的多了，心浮气躁的少了；找我们咨询技术的多了，对好技术熟视无睹的少了！事实上，我认识的一些北大和清华的老师还是非常肯定，甚至是推崇NMT的，并且只要一有机会就会为旭月NMT呐喊和宣传，但是无奈他们手里没有资源，干着急，没有办法。曾经有一位北大教授，因为他较早了解了NMT，所以在一次全国性的学术会议上，旭月工程师介绍完技术后，他又义务当起了NMT讲解员，为与会的科学家们解读NMT及其潜在应用。之后，我们的员工上前感谢他时，他却简单地说了一句：“你们不用感谢我到处宣传你们的NMT，因为我们是鱼和水的相互依存关系！” 也正是因为有这位老师的这句朴实而又感人肺腑的话和许多像这位教授一样务实求新的学者们；有匡院士等老一辈科学家们等高度民族责任感和历史使命感的感召；还有旭月及其它广大科技企业对中国科研事业的不抛弃、不放弃，对中国科研，对中国进步，对中国梦充满信心的一批年轻人，旭月和众多科技企业才能够坚持到今天，初心不改！因此，此次中央‘高校’巡视组对这些大学的巡查，实事求是的找问题，摆问题，让大家又看到了中国科研和教育事业新的希望。; 个人分类: 时事评论|600 次阅读|0 个评论

揭秘！NMT如何获取3D数据: xuyue 2017-6-16 14:54; 点击观看注：这里只是以细胞膜材料为例，NMT可以测量从富集细胞器、细菌到单细胞、细胞层、细胞块、组织、器官、小型个体等各种活体生物样品。; 个人分类: NMT视频|2190 次阅读|0 个评论

更多...

帐号		自动登录	找回密码
密码			注册

关闭 安全验证

标签: 非损伤微测技术

相关帖子

相关日志

关闭安全验证