質譜成像、冷凍研磨滿足前沿科學和樣品處理的兩種需求

科瑞恩特產品經理杜麗媛女士

　　第一次聽到科瑞恩特的名字是由于質譜，在所有的質譜成像產品中，科瑞恩特代理了國際上分辨率最高的AP-SMALDI 10質譜成像系統。而在今年4月的CISLIE展會上，他們還發布了自己研制生產的冷凍研磨儀產品，性能直逼國際最領先的水平。代理最前沿的質譜產品，生產最接地氣的前處理設備，顯然這需要不同的知識和努力，不由讓筆者心生好奇。不久前，分析測試百科網采訪了科瑞恩特（北京）科技有限公司產品經理杜麗媛女士，她為我們詳解了這兩種產品的特點和應用，希望對廣大的網友有幫助……

科瑞恩特（北京）科技有限公司產品經理 杜麗媛

質譜成像的優點

　　首先，杜麗媛經理為我們普及了一些質譜成像的知識。與其它成像技術不同，質譜成像是以質譜為基礎的新興成像技術。這項技術采用質譜離子源直接掃描生物組織樣本成像，借助質譜的結構分析和鑒定能力，能夠同時分析數百種分子在組織表面的特異性空間分布。“換句話說，采用這種方法，我們既能夠同時獲得生物樣本表面可離子化化合物的分子結構信息，也能夠精準定位每一種化合物在組織表面的特異性空間分布”。因此，質譜成像技術兼具化合物結構分析和分子成像兩種功能。

　　相比熒光成像，質譜成像無需任何標記，能同時檢測目標化合物和非目標化合物，因此可以獲取更多的目標物信息。相比于激光拉曼、光學顯微鏡和電鏡等成像技術，雖然這些分析方法在分辨率上遠高于質譜成像技術，但質譜成像的優勢在于化合物的定性分析以及空間定位，是各種光學成像技術的補充，因此質譜成像技術為醫學、藥學和生物學等研究提供了全新的技術手段。

　　實現細胞水平空間成像的AP SMALDI 10

　　世界知名質譜學家Bernhard Spengler教授于1994年在芝加哥舉行的第42屆美國質譜年會（ASMS）上首次提出了MALDI Ion Imaging和Biological Ion Imaging的概念，并把MALDI（基質輔助激光解吸電離源）成像方法用于分析多肽類化合物。經過Spengler教授團隊多年不懈地探索和改進，最終研制開發了TransMIT AP-SMALDI 10超高分辨率質譜成像系統，空間分辨率可達5μm。這套系統采用常壓MALDI源，通過搭載賽默飛Q Exactive系列質譜儀，實現了超高空間分辨率（＜5μm）和超高質量分辨率的完美結合。“這套系統能夠實現細胞水平的空間成像分析，且集高質量分辨率、高質量精度及串聯質譜于一身，為準確、全面的質譜成像數據分析提供了可靠保證”。

　　AP-SMALDI 10自問世以來，在生命科學領域展示了絕對優勢，已經應用于不同生物組織中多種內源性物質的可視化檢測，如脂類、多肽、蛋白質和糖類等，以及外源性物質檢測，如藥物及其代謝產物。此外，通過使用AP-SMALDI 10獲得的多項研究成果已經發表在Nature Methods、Angewandte Chemie International Edition，The Plant Journal， Analytical Chemistry等國際知名期刊上。

TransMIT AP-SMALDI 10質譜儀

　　TransMIT AP-SMALDI 10的四大優勢

　　相較于市場上其他品牌質譜成像儀，TransMIT AP-SMALDI 10高分辨率質譜成像系統具有其獨特的技術優勢，具體表現為以下幾個方面，（1）常壓到中壓的操作環境。這種操作環境極大簡化了樣品制備的方法，無需昂貴的導電靶板（如ITO導電玻璃），為使用者節約了大量的成本。（2）小于5μm的高空間分辨率，能夠全景呈現分析物在組織中的分布和細微差別，并且可用于單細胞質譜成像分析。（3）激光束和離子流的同軸設計解決了高空間分辨率和低采樣量之間的矛盾，（4）獨立開發的分析處理軟件專用于高分辨質譜成像的數據分析。最后一點，這套系統搭載具備高質量解析能力的Thermo Scientific? Q Exactive?系列質譜儀，可以實現未知化合物的準確鑒定。“綜合來講，無論是硬件構造還是軟件處理，無論是數據獲取還是數據分析，AP-SMALDI 10既可實現操作的便捷性，又能保證數據的精準性、穩定性和可靠性，是科研工作者值得擁有的一款質譜成像設備”。

　　比如，近期Nature Methods報道了Spengler教授團隊的最新研究成果—Atmospheric pressure MALDI mass spectrometry imaging of tissues and cells at 1.4-μm lateral resolution（Nature methods, 2017, 14(1): 90-96）。優化后的AP-MALDI質譜成像系統再次將空間分辨率提高到了1.4 μm，實現了單細胞分子成像。

超高分辨率AP-MALDI質譜成像系統能夠分辨單細胞生物草履蟲亞細胞中脂類、代謝物以及肽類物質的空間特征性分布

　　質譜成像技術的挑戰與發展

　　目前，質譜成像技術進入了一個新的發展高潮，不同領域的科技工作者逐步認可質譜成像技術給現有科研工作帶來的全新研究視角以及提供的全新研究思路。“除了在研究領域外，市場方面也是一片大好景象”，國內外質譜研究生產企業積極推出更好、更優質的質譜成像設備，并且將這些設備應用于醫學、藥學、植物學、動物學、微生物學等不同的研究領域，呈現一種百家爭鳴、百花齊放的狀態。

　　目前，質譜成像技術的空間分辨率和表面化合物離子化效率的提升依舊是大家最為關注的焦點，“因此，我們期待未來的質譜成像技術能夠實現化合物在亞細胞水平上的精準定位”。

　　與此同時，MALDI成像技術可能會朝著更高分辨率甚至是三維成像的方向發展，目前Spengler教授團隊已經具備這種技術，并把研究成果發表在了Nature Methods上，“我們期待這些技術能夠實現商品化，為科研工作者解決更多生命科學領域的問題”。

　　TransMIT AP-SMALDI 10在中國的售后服務

　　作為德國TransMIT在國內的總代理，科瑞恩特所有的市場推廣都是針對一整套設備進行，“如果用戶有采購需求，科瑞恩特會提供一套完整的原裝進口的質譜成像系統，且所有的售后服務由科瑞恩特來進行協調安排，以保證用戶得到專業的完整的售后安裝、培訓，有效解決所有售后問題”。當然，用戶也可以單獨購買MALDI離子源與實驗室現有Q Exactive系列質譜儀搭配使用，科瑞恩特同樣提供所有的售后服務支持。

　　TransMIT AP-SMALDI 10在性能方面毋庸置疑，得到很多專家學者的認可，應用到了很多的研究領域，“該系統的性價比應該是目前市場上最高的，并且與其它進口品牌相比，我們的價格是非常友好的，所以價格方面的話，絕對物超所值”。

自主研發冷凍研磨

　　傳統樣品前處理大多采用研缽、研杵等方式手動完成，耗時費力，且易造成不同樣品間的交叉污染。研磨機為樣品前處理工作帶來了極大的便利性，輕松解決傳統方法所遇到的問題，在提高工作效率的同時提升了工作質量，并能實現高通量研磨和大樣本量的快速處理。對于一些特殊樣品，比如對溫度敏感的生物樣品、易揮發的物品以及硬度和韌性均較高的樣品需要超低溫冷凍研磨機來進行處理，目前國內外研磨機生產廠家很多，研磨機的種類也很多，每款研磨機都有不同的研磨方式、研磨通量、樣品管類型、研磨速率以及是否能夠實現冷凍研磨等，各類研磨機產品的售價也從幾千至幾十萬元人民幣不等，這也反映出市場對研磨機的需求量很大。“根據我們所掌握的數據，2017年度研磨機的市場規模約為8000萬左右（該數據只限于實驗室用不包含工業類研磨產品），其中進口品牌占據主導地位”。

　　研磨儀可應用的領域很多，涉及分子生物學、農業育種、檢驗檢疫、疫病控制、牙科體檢、考古鑒定、公安法醫等各行各業，尤其是隨著生命科學領域的研究越來越深入，研究工作者需要從分子生物學角度來進行分析，因此對樣品前處理的需求越來越多，對樣品前處理的要求也越來越高。“而我們的初衷就是為用戶提供性價比高的樣品前處理設備，讓廣大科研工作者多一分選擇的余地”。

　　冷凍研磨突破技術壁壘，填補國內空白

　　我國國內樣品研磨設備生產商雖然很多，但國外進口品牌市場占有率最高，并且國產品牌的產品性能和品牌口碑跟國外進口產品尚有一定差距。就技術層面來講，在鋼珠研磨機領域，國產品牌與進口品牌相比，基本功能方面兩者無顯著差異，但是研磨通量、使用便利性和設備耐用性方面仍存在一定的差距。然而進口產品價格偏高，使很多研究人員和機構望而卻步，無法買到心儀的設備。鑒于這種情況，科瑞恩特決定研發性能更優、更具性價比的研磨設備。最終在公司研發團隊的不懈努力下，沖破層層屏障和技術壁壘，先后研發出了高通量組織研磨機和超低溫冷凍研磨機，分別是Cryo/Mill 6870D+超低溫冷凍研磨機和Tissue/Grinder 2020高通量組織研磨機，這兩款設備性能堪比甚至優于進口產品。在液氮冷凍研磨領域，目前國內除了科瑞恩特以外，沒有第二家以液氮完全浸泡、磁力驅動方式為原理，實現真正意義上的冷凍研磨產品出現。科瑞恩特的冷凍研磨儀填補了國內制造商在這一產品領域的空白，“而且在使用便利性、研磨通量、產品價格、售后服務方面，我們比國外進口產品更具優勢”。

　　Cryo/Mill 6870D+：液氮研磨，一款真正的冷凍研磨機

Cryo/Mill 6870D+超低溫冷凍研磨機

　　Cryo/Mill 6870D+能夠實現在持續的完全液氮浸泡中直接研磨樣品，其工作原理是在研磨過程中，將樣品密閉于特制樣品瓶并浸入液氮中，磁力驅動鋼制撞子撞擊冷凍樣品使之破碎。相比傳統研磨方式，這種方法所需研磨時間更短，研磨效果更佳，研磨顆粒更為精細并且能完美保留樣品的生物活性，提高生物樣品的DNA和RNA產出質量。其突出優勢可總結為以下5點：

　　（1）系統配備2個樣本研磨倉和2個預冷倉，可同時研磨2個200ml大容量或2個100ml中容量或8個20ml小容量或24個3ml微量研磨罐，研磨通量大，研磨效率高；

　　（2）具有液位實時監測、液氮自動填充和回收功能；

　　（3）觸摸式顯示屏，中英文操作界面，可智能存儲36組程序，滿足不同研磨需求；

　　（4）樣品臺自動升降功能；

　　（5）安全性高，機器傾斜角度＞5°即停止工作，安全可靠。

　　Tissue/Grinder 2020：高通量、快速高效的組織研磨機

Tissue/Grinder 2020高通量組織研磨機

　　Tissue/Grinder 2020主要應用于動植物組織的樣品前處理設備。這款產品研磨通量高，一次可同時處理576個樣品，不僅有效研磨植物不同器官(根、莖、葉、花、果實、種子等)及某些動物組織，也可用于細胞和微生物的破碎，有助于其后續研究的進行。這款產品有5大突出優勢：

　　（1）采用垂直上下震動模式，研磨更為充分、均勻，重復性好；

　　（2）通量高，一次可同時研磨576（6×96孔深孔板）個樣品，樣品間無交叉污染；

　　（3）兼容多種形式樣品容器，24/48/96孔深孔板，0.5~50ml離心管等，且無需更換夾具；

　　（4）安全性高，具有開蓋即停功能；

　　（5）應用領域廣泛，核酸蛋白質提取、組織均質化處理、農藥殘留前處理、細胞裂解等。

　　日趨豐富的研磨設備產品線

　　科瑞恩特會在吸收用戶反饋意見的基礎上改善實驗設備構造，提升儀器性能，并推出不同研磨通量的冷凍研磨機，以滿足用戶的需求。與此同時，科瑞恩特也會研發更為小巧的常溫研磨機，以滿足日益緊張的實驗室空間需求。另外，科瑞恩特在年底將推出一款球磨機，主要用于研磨硬度較大的一些樣品，為制藥、材料、煤炭行業以及生物學研究領域提供強有力的樣品前處理工具。最后，隨著自動化水平的提升，研磨機有望與機械手、液體工作站等下游實驗儀器兼容，共同完成一系列實驗內容，節省人力，大大提升工作效率。“總而言之，我們公司的研磨儀產品線將逐步趨于豐富化、精細化和自動化，爭取做到每一位用戶都能從中找到心儀的樣品前處理工具”。

年輕、有活力的研究團隊

　　科瑞恩特成立于2012年，銷售辦公室設立在北京市中關村科技園門頭溝園區內，目前在山東青島設有樣品前處理設備研發生產基地，在北京市順義區投資有一家動物疫病診斷試劑盒工廠，“因此我們是一家專業的實驗室儀器設備和服務綜合供應商，服務于生命科學、疫病控制、生物安全、食藥健康等領域”。公司既有自主研發的樣品前處理設備，也代理一些國際知名品牌，如德國TransMIT、日本Yamato、美國BioTek、韓國MEADIAN等，產品線覆蓋實驗室常規設備、分析檢測設備、實驗室生物安全相關設備和動物疫病診斷試劑盒，能夠為用戶提供完美的解決方案和技術支持。

　　科瑞恩特團隊成員擁有動物學、植物學、藥學、分子生物學等多元化生命科學專業背景。科瑞恩特始終秉承“平等、自立、學習、奮進”的理念，積極服務于每一位用戶，以便在每一次合作中，為國家的科學研究事業奉獻自己的綿薄力量。公司成立以來，憑借豐富的大項目實施經驗以及平等自由的人性化管理模式，使公司團隊成為一支專業、敬業并充滿活力的隊伍。“我相信，我們會一直保持現在的工作熱情，與時俱進，勇往直前！”