生命科學(xué)是研究生物體本身的科學(xué)，與人類生存、人民健康、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展有著密切關(guān)系，是當(dāng)今在全球范圍內(nèi)最受關(guān)注的基礎(chǔ)自然科學(xué)。作為生命科學(xué)研究的輔助手段，生命科學(xué)類的儀器也不斷蓬勃發(fā)展，僅2012上半年就有多款新品推出，本文分為分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、成像系統(tǒng)、生物工程設(shè)備四個方面分別介紹各類新品，詳情如下(所列儀器排名不分先后)。
生命科學(xué)涉及到的儀器十分廣泛，隨著科研的深入，各類新型儀器也涌現(xiàn)而出，就上半年來說，新品中有采用全新技術(shù)的，如美國Precision Biosystems公司的BlotCycler蛋白雜交設(shè)備，完全可替代傳統(tǒng)的手工操作;又如默克密理博公司推出的全球第一臺基于紅外光譜技術(shù)的生物分子微定量分析系統(tǒng)Direct DetectTM，依據(jù)酰胺區(qū)在紅外區(qū)存在吸收光譜，該系統(tǒng)可對蛋白、脂肪、核酸等多種物質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確定量。
新品中還有一些采用了新材質(zhì)，延長了儀器壽命或提高了儀器性能，如日本Dynamica Asia推出的半自動核酸純化儀QuickGene-Mini80，采用了kurabo專利的80um多孔親水膜，膜厚僅為玻璃纖維的1/12.5，增加了比表面積，并可選擇性吸附核酸，從而可在低壓下完成高純度的提取工作。又如德國APV公司推出的高壓連續(xù)流細(xì)胞破碎儀APV-2000。該產(chǎn)品采用氧化鋯陶瓷合金作為破碎閥材質(zhì)，較傳統(tǒng)的‘高密度硬質(zhì)合金或碳化鎢材料破碎閥’使用壽命提高了6倍以上。
另外，部分新品采用了專利或獨家技術(shù)，如德國Bionas公司推出的Bionas®-1500/2500細(xì)胞代謝監(jiān)測儀，采用了全球獨家的代謝灌流技術(shù);又如美國labconco公司推出的生物濃縮儀RevElutionTM，通過使用專利技術(shù)，該產(chǎn)品濃縮生物樣品的速度最快可達(dá)100 mL/min，一次最多可處理2L樣品，回收率可達(dá)90%以上。
一、分子生物學(xué)
BlotCycler全自動蛋白雜交儀
美國Precision Biosystems公司于2012年6月推出了一款可以替代人工的全自動Western Blot蛋白雜交設(shè)備—BlotCycler。該產(chǎn)品共有6個樣品盤，每側(cè)各3個(也可選配單側(cè)2個大樣品盤)，最多可同時雜交6種不同抗體，只需通過簡單的預(yù)設(shè)程序，就可以自動進(jìn)行震蕩、封閉、雜交、清洗等操作，整個過程無需人工操作。不僅能節(jié)省實驗人員的寶貴時間、提高工作效率，更能有效保證實驗結(jié)果的重復(fù)性和靈敏度。
光學(xué)鑷子Tweez200si
2012年6月，德國Aresis公司光學(xué)鑷子(optical tweezers) Tweez200si系統(tǒng)。該系統(tǒng)含有一個非常穩(wěn)定的由聲光偏轉(zhuǎn)器(AOD)定向和控制的激光器，通過該技術(shù)可以產(chǎn)生大約200個以上的光學(xué)勢阱，同時捕獲多個目標(biāo)，并且勢阱的轉(zhuǎn)換速度可以達(dá)到100KHz，以確保每個被捕獲的離子處于近乎固定的狀態(tài)。安裝快捷使用方便，并且具有突出的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，使得該產(chǎn)品能夠很快被歐洲多所大學(xué)和研究所引進(jìn)、使用。
紅外微定量分析儀
2012年5月，默克密理博公司推出了全球第一臺基于紅外光譜技術(shù)的生物分子微定量分析系統(tǒng)Direct DetectTM。該系統(tǒng)檢測時只需要2ul樣本及空白對照(Blank)，無需樣品處理，無需每次制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，無需比色杯，就可以直接獲取結(jié)果。該系統(tǒng)基于酰胺區(qū)在紅外區(qū)存在吸收光譜進(jìn)行分析，如蛋白、脂肪、碳水化合物以及核酸都有可被區(qū)分的特定紅外吸收光譜，因此可以實現(xiàn)復(fù)雜混合物中各種組分濃度的準(zhǔn)確分析。
分子間相互作用分析儀MST
總部設(shè)在慕尼黑的德國高科技公司NanoTemper技術(shù)有限公司在發(fā)展微量熱泳(MST)技術(shù)的基礎(chǔ)上于2012年2月推出了分子間相互作用分析儀MST。微量熱泳是粒子在微觀的溫度梯度中的定向運動，利用此規(guī)律可以定量分析溶液中微升的分子間的相互作用。檢測時，將一個4ul的樣品填充在MST的毛細(xì)管中，熒光分子的濃度的保持不變而結(jié)合分子的濃度梯度增加，在系統(tǒng)設(shè)定的局部溫度梯度下，即可觀測到由標(biāo)記分子在玻璃毛細(xì)管中運動導(dǎo)致的區(qū)域熒光強(qiáng)度變化，從而檢測分子間的相互作用。實驗時，既可用標(biāo)簽/螢光蛋白來發(fā)光(NT.115系統(tǒng))，也可以用色氨酸自發(fā)熒光來檢測(NT.LabelFree系統(tǒng))。MST的上樣量4ul，單次分析時間幾分鐘，一次分析16個樣本，大大加快了分析速度，節(jié)省了樣品。 且可直接用于細(xì)胞或蛋白裂解液而無需純化，為檢測一些難以純化的蛋白樣品帶來了可能。另外，該系統(tǒng)只需要消耗一些毛細(xì)吸管，與傳統(tǒng)方法相比節(jié)省了維護(hù)費用。
Ion ProtonTM臺式基因組測序儀
2012年3月，Life Technologies公司推出了最新一代Ion ProtonTM臺式基因組測序儀。該產(chǎn)品基于半導(dǎo)體芯片技術(shù)，有10G、100G兩種通量的測序芯片供選擇，適合不同應(yīng)用的通量需求。Ion ProtonTM的反應(yīng)微孔數(shù)不小于16億，研發(fā)中的Ion ProtonTM Ⅱ的反應(yīng)微孔數(shù)則不小于66億，將Ion ProtonTM芯片上獨特的流體體系、微體系機(jī)械設(shè)計和半導(dǎo)體的技術(shù)組合，可以快速直接的將遺傳信息翻譯成數(shù)碼的DNA 測序結(jié)果，進(jìn)一步得到高質(zhì)量的測序數(shù)據(jù)，實現(xiàn)在一天之內(nèi)測定一個人的全基因組。
Eppendorf Mastercycler nexus PCR
同期，德國Eppendorf公司推出了Eppendorf Mastercycler nexus 系列PCR儀,該系列產(chǎn)品保持了原有Mastercycler系列PCR產(chǎn)品的精準(zhǔn)溫控性，更加強(qiáng)調(diào)了用戶的體驗，直觀的圖形化編程、為中國用戶量身定制的中文操作界面、獨創(chuàng)的E-mail提醒和實驗預(yù)約功能以及兼容0.2 ml/0.5 ml PCR 管和 PCR 板、12列溫度梯度等均給客戶的實際使用提供了便利。
C7實時熒光定量PCR系統(tǒng)
在國外廠商推出新款PCR的同時，北京同洲維普科技有限公司也在2012年2月推出了C7實時熒光定量PCR系統(tǒng)。作為國內(nèi)自主研發(fā)產(chǎn)品，該系統(tǒng)的各模塊有獨立的溫控及光學(xué)檢測系統(tǒng)，區(qū)別于當(dāng)前進(jìn)口主流品牌因單一控溫及檢測程序而導(dǎo)致的同一批次實驗?zāi)康牡膯我恍?，實現(xiàn)了多種病原體的同時檢測，填補(bǔ)了國產(chǎn)品牌此類實驗的空白。
QuickGene-Mini80迷你型核酸純化儀
2012年1月，日本Dynamica Asia推出了迷你型半自動核酸純化儀QuickGene-Mini80，可結(jié)合特定的試劑盒進(jìn)行核酸提取。該系統(tǒng)采用了kurabo 專利的多孔親水膜，膜厚80um，是玻璃纖維的1/12.5，增加了比表面積，并選擇性吸附核酸，因而可在低壓下完成高純度的提取工作。檢測每輪1-8個樣品，體積200ul/5mg，且無需復(fù)雜的離心，避免了繁瑣的操作和人為誤差。
二、細(xì)胞生物學(xué)
Bionas®-1500/2500細(xì)胞代謝監(jiān)測儀
2012年2月，德國Bionas公司推出了Bionas®-1500/2500細(xì)胞代謝監(jiān)測儀，該產(chǎn)品是一種多感受器芯片陣列技術(shù)產(chǎn)品，使用非標(biāo)記非侵入式測量技術(shù)，實時在線記錄細(xì)胞生理學(xué)參數(shù)，包括pH值的變化率，氧氣的消耗率和細(xì)胞貼壁電阻等。這些參數(shù)由系統(tǒng)的核心—SC1000傳感器芯片上多個不同類型的傳感器元件負(fù)責(zé)測量，芯片則安裝于生物模塊之內(nèi)，每個Bionas®分析系統(tǒng)含有6個生物模塊，可以平行地操控6個芯片。另外，依靠Bionas系統(tǒng)提供的專業(yè)性分析控制軟件和全球獨家的代謝灌流系統(tǒng)，實驗者能夠連續(xù)十幾天時時觀察實驗進(jìn)程并監(jiān)測再生效應(yīng)。
CellZscope全自動跨膜電阻測量儀
同期，德國NanoAnalytics公司也推出了一臺可以長時間監(jiān)測細(xì)胞層的多項生理學(xué)參數(shù)的儀器—全自動跨膜電阻測量儀CellZscope。該儀器最多一次可同時記錄24種細(xì)胞樣本，它可以用來記錄分析各種培養(yǎng)在多孔膜上的具有屏障功能的細(xì)胞的多項生理學(xué)參數(shù)，其中跨膜阻抗值(TER)和電容值(Ccl)是最常規(guī)的兩個測量指標(biāo)。實驗時，將細(xì)胞層上下部分施加連續(xù)頻率的交流電壓，測量細(xì)胞層的阻抗值，再通過建立電學(xué)環(huán)路模型和相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，即可擬合出反應(yīng)細(xì)胞屏障性能的各項參數(shù)。
三、成像系統(tǒng)
810凝膠成像系統(tǒng)
上海山富科學(xué)儀器有限公司在2012年2月推出了810凝膠成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計采用了有機(jī)玻璃材質(zhì)，方便清洗維護(hù)，門的部分則選用了化學(xué)發(fā)光系列的四周吸磁技術(shù)，更好的保證了系統(tǒng)密封性及成像的效果。系統(tǒng)像素140萬，標(biāo)準(zhǔn)配置590nm濾光片，可從頂部開啟更換濾光片以適應(yīng)用戶更換不同的熒光染色劑。整套系統(tǒng)已通過CE認(rèn)證，可對DNA/RNA、蛋白質(zhì)電泳圖像、熒光及化學(xué)發(fā)光成像、各種雜交膜圖像、克隆計數(shù)、放射自顯影、酶標(biāo)板點雜交圖像進(jìn)行拍攝和分析。
四、生物工程設(shè)備
DPN納米加工制備系統(tǒng)
2012年2月，美國Nanoink公司經(jīng)過多年的潛心研發(fā)，推出了基于DPN技術(shù)的多功能臺式納米加工與刻蝕系統(tǒng)DPN-5000和NLP-2000。DPN(Dip Pen Nanolithography)是美國西北大學(xué)的Mirkin教授小組和Nanoink公司開發(fā)的基于原子力顯微鏡的納米刻蝕技術(shù)，國內(nèi)又稱作浸蘸筆納米加工刻蝕技術(shù)。其原理是吸附在原子力顯微鏡(AFM)針尖上的并與基底存在化學(xué)作用力的“墨水”分子，通過凝結(jié)在針尖與基底間水滴的毛細(xì)管作用和表面張力，逐漸轉(zhuǎn)移到基底表面上以實現(xiàn)納米模板的可控制作。因此，DPN是一種簡單方便的從AFM針尖到基底傳輸分子的方法，可在納米尺度范圍內(nèi)實現(xiàn)多組分的可控組裝, 其分辨率高, 對樣品需求量少, 破壞作用小。此次推出的DPN-5000和NLP-2000，可使用1-55000個“筆”尖同時工作，自動化快速點印幾種不同的材料成50 nm到10μm 大小的圖案點，并可根據(jù)實驗需求隨時改變圖案大小及設(shè)計。
Q800R DNA切割超聲破碎儀
2012年5月，美國Qsonica公司于推出了切割超聲破碎儀Q800R DNA。其獨特的旋轉(zhuǎn)式樣品架，可使樣品處理更加均勻，一次最多可放置24個，除機(jī)器本身的非接觸式大功率杯式探頭，可將DNA切割成特定大小片段外，還可以使用Q700型超聲波破碎儀的探頭，進(jìn)行細(xì)胞破碎、裂解等實驗。
APV-2000高壓連續(xù)流細(xì)胞破碎儀
2012年1月，德國APV公司也推出了一款破碎儀-高壓連續(xù)流細(xì)胞破碎儀APV-2000。該產(chǎn)品主要用于細(xì)胞破壁，破碎壓力可手動連續(xù)調(diào)節(jié)，壓力范圍：0-2000bar。產(chǎn)品特有的柱塞潤滑及冷卻水系統(tǒng)，使得高壓細(xì)胞破碎儀可以24小時連續(xù)進(jìn)樣，樣品處理量：11升/小時。德國APV高壓細(xì)胞破碎儀采用電機(jī)驅(qū)動，而非氣動方式，也不使用壓縮空氣進(jìn)行氣動調(diào)節(jié)破碎閥，避免了空氣經(jīng)壓縮產(chǎn)生的水份進(jìn)入高壓泵或破碎閥腔體，污染均質(zhì)樣品，而導(dǎo)致高壓細(xì)胞破碎儀無法正常運行。另外，有研究顯示‘陶瓷材料的破碎閥’的使用壽命是‘高密度硬質(zhì)合金或碳化鎢材料破碎閥的使用壽命’6倍以上，采用氧化鋯陶瓷合金作為破碎閥材質(zhì)，延長了閥的使用壽命和耐用性。
RevElution™生物濃縮儀
2012年1月，美國labconco公司推出了生物濃縮儀RevElutionTM。該產(chǎn)品使用專利技術(shù)，能夠快速有效的濃縮生物樣品，濃縮速度最快可達(dá)100 mL/min，一次最多可處理2L溶液樣品。依靠專利技術(shù)，溶液通過過濾器后，粒子吸附在過濾器內(nèi)部，再經(jīng)濕泡沫洗脫，回收率可達(dá)90%以上，可以運行各種快速或經(jīng)典分析方法，如免疫分析，PCR反應(yīng)或細(xì)胞培養(yǎng)。
除以上產(chǎn)品外，2012年上半年還有一些國內(nèi)外公司推出了自己的新品，如2012年2月，上海山富科學(xué)儀器有限公司于推出CNV-1轉(zhuǎn)瓶細(xì)胞觀察臺;3月，美國Major Science公司推出藍(lán)光電泳系統(tǒng)MBE-150，美國PBS公司推出pbs3、pbs15一次性生物反應(yīng)器;5月，天津市萊玻特瑞儀器設(shè)備有限公司推出SPL-80、SPL-150、SPL-250生化培養(yǎng)箱;6月，默克密理博公司推出Muse智能觸控細(xì)胞分析儀，天津市恒奧科技發(fā)展有限公司推出HBM-400D拍擊式均質(zhì)器，天津市恒奧科技發(fā)展有限公司推出HVS-6垂直振蕩器(分液漏斗振蕩器)，金壇市金城國勝實驗儀器廠推出氣浴恒溫生物搖床HY-45 等。
