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聚焦小麦赤霉病, 助力国家粮食安全
康振生
2021, 11 (5): 553-553.
摘要172)   HTML30)    PDF (2247KB)(161)   
生物计量与标准物质:分析结果有效一致的保障
李亮
2020, 10 (6): 0-.
摘要51)      PDF (18715KB)(98)   
       2006年,联合国工业发展组织(United Nations Industrial Development Organization, UNIDO)和国际标准化组织(International Organization for
Standardization, ISO)正式提出国家质量基础设施(national quality infra-structure, NQI)的概念,将计量、标准化、合格评定(主要包含认证认可、检验检测)并称为国家质量基础的三大支柱。其中,计量是基准,是控制质量的基础;标准是依据,用以引领质量提升;合格评定是手段,控制质量并建立质量信任,三者构成一个完整的链条,是保护消费者权利、提高企业生产力、保证产品质量、保护环境和维护生命健康安全的重要技术手段,能够有效支撑国际贸易与可持续发展。
       计量是实现单位统一、保障量值准确可靠并与国际一致的科学和管理活动。 计量在科研、工业、贸易和日常生活中起着非常重要的作用,是一个国家的重要技术基础保障。现代生命科学始于1953年沃森和克里克发现DNA双螺旋结构,至今已经从现象描述发展到了精准定量的阶段。生物计量是确保在不同时间、不同地点、不同操作者对同一生物量实现测量一致的专业领域。生物计量研究起始于2000年,标志性事件是国际计量局BIPM-CCQM建立了生物分析工作组。至今该领域已有20年的研究历史,从蛋白质、核酸到细胞,已形成了较为完善的研究体系。我国蛋白质含量和活性的计量技术已跻身国际前列,核酸和细胞计量研究水平处于跟跑阶段。基准器的开发与计量溯源至SI单位仍然是生物计量领域下一阶段的研究重点。
       标准物质是具有足够均匀性和稳定特性的物质,其特性被证实适合用于测量或标称特性检查中的预期用途。附有由权威机构发布的文件,提供使用有效程序获得的具有不确定度和溯源性的一个或多个特性值的标准物质称为有证标准物质(certified reference material, CRM)。标准物质是量值的载体,其量值向上可溯源至SI单位或扩展单位,向下可传递至分析测试实验室。我国生物标准物质研究起步晚,但发展迅速,涵盖了医疗、农业、食品、司法等行业,成为标准物质研究的新兴领域。生物分析领域对标准物质的认识、选择和使用仍然存在不足。作为计量与标准物质从业人员,我们要把握契机,抓紧调研,通过标准物质这个量值载体,提升生物领域分析结果的有效性和一致性。2020年新冠疫情全球爆发,分子诊断提升至前所未有的地位,前期积累的计量技术开发了标准物质,用于试剂盒评价、检验检测实验室能力验证、实验室质控等各个领域。自此,生物计量与标准物质给了人们一个崭新的认识。
         本专刊主要集中于生物计量与分析测试领域的最新技术开发与评述。在此,感谢同仁不吝赐稿,专刊共刊发20余篇论文,分为三个板块:计量与标准、新技术与新方法、检测与应用。期望本专刊能够为相关研究领域企事业单位、政府部门的研究人员和管理者提供独特而重要的参考。
刊首语
许文涛
2019, 9 (6): 0-.
摘要104)      PDF (11953KB)(137)   

20世纪60年代ClarkLyon提出生物传感器的设想开始,生物传感器的发展距今已有几十年的历史了。生物传感器与生物信息学、生物芯片、生物控制论、仿生学、生物计算机等学科共同处在生命科学和信息科学的交叉领域,又因其具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低、在复杂体系中能连续监测的特点,在近几十年获得了蓬勃而迅速的发展。凭借高度自动化、微型化与集成化,使生物传感器在各个领域都有应用的需求,尤其在生物医学研究、食品质量安全、药物合成筛选、环境监测与保护、卫生检疫、司法鉴定、生物标志物的检测等众多领域有着广阔的应用前景。

随着信息技术的发展,生物传感器已不再局限于生物反应的电化学过程,而是根据生物学反应中产生的各种信息(如光效应、热效应、场效应和质量变化等)来设计各种精密探测装置,形成了光纤、压电晶体、表面离子体共振、半导体、纳米等器件与酶、抗原、抗体、核酸、细胞、天然受体或合成受体等生物元件组成的各种生物传感器类型。随着材料科学的快速发展,应用于生物传感器的材料尺寸越来越小,纳米技术引入生物传感器领域后,加速了与生物学、医学、信息学等学科相关的各类新型生物传感器的发展,这给当前生物传感器的研究提供了前所未有的发展机遇。近年来,随着生物技术的极大发展,人们对“功能核酸”也有了更加深刻的认识,它是一类可替代传统蛋白酶及抗体、具有独立结构、执行特定生物功能的核酸分子的统称,包括适配体、切割核酶、错配核酶、三链核酸、人工核酸、四链核酸、发光核酸、探针、引物、核酸纳米材料、核酸金属复合物等,且由于本身是核酸,易于编辑、裁减和修饰。通过对不同功能核酸的裁减、融合、修饰或将具有丰富功能的核酸与新兴纳米材料相结合,催生出具有更多复合传感功能的“功能核酸生物传感器”,极大的丰富了生物传感器的种类,推动了生物传感器学科的发展。与传统方法相比,它具有快速、灵敏、操作简单、特异性强、适合于即时监测(POCT)等特点,在基因诊断、食品安全、环境监控、药物研究等领域显示出极强的应用性。

    基于此,本刊特向生物传感器领域的专家学者邀稿,集结成本期“生物传感器”专刊,专刊针对纳米材料的生物活性、 CRISPR-Cas 基因编辑系统、界面化学与电化学组装联用、功能核酸新型自组装、功能核酸 DNA 水凝胶的制备与组装、气体压强、新型发光适配体及等温扩增技术在传感中的应用做了系列专题文章,对近期新型“生物传感器”相关研究做了亮点梳理和抛砖引玉式的展示,以期促进生物传感器行业及产业的发展。