名稱：離子成像儀（Gradraw^?）

型號(hào)：GD100-XY 系列   /   GD100-YG 系列

品牌（產(chǎn)地）：旭月（中國(guó)）/   YOUNGER（美國(guó)）

簡(jiǎn)介：

        Gradraw^?離子成像儀作為生命科學(xué)領(lǐng)域革命性檢測(cè)設(shè)備，依托 旭月專利技術(shù)（專利號(hào)：ZL200910090085.6、ZL201210462127.6 等）， 通過創(chuàng)新性整合無損超靈敏選擇性微電極系統(tǒng)與智能成像算法，實(shí) 現(xiàn)了活體樣本表面離子動(dòng)態(tài)的原位可視化研究。本產(chǎn)品突破傳統(tǒng)技 術(shù)瓶頸，在非標(biāo)記、非接觸、零損傷條件下，僅需25 秒即可完成 0-10mM 寬域濃度梯度的動(dòng)態(tài)成像，其檢測(cè)靈敏度達(dá)10??M 量級(jí)，兼 具亞細(xì)胞級(jí)空間分辨率（≤1μm）與毫秒級(jí)時(shí)序解析能力。

        該設(shè)備創(chuàng)新性地構(gòu)建了多尺度檢測(cè)體系，可精準(zhǔn)適配組織（毫 米級(jí)）、器官（百微米級(jí)）及單細(xì)胞（微米級(jí)）等多維研究需求， 填補(bǔ)了活體組織層面離子動(dòng)態(tài)研究的系統(tǒng)性方法空白。為細(xì)胞信號(hào) 轉(zhuǎn)導(dǎo)、病理機(jī)制解析等研究提供了突破性的原位研究工具，現(xiàn)已成為國(guó)際前沿實(shí)驗(yàn)室與高等學(xué)府開展跨 尺度生命科學(xué)研究的重要裝備。

產(chǎn)品功能 

• 獲取樣品表面及外部離子濃度梯度變化圖像
• 獲取離子在組織、細(xì)胞等樣品表面的分布特征
• 獲取離子在環(huán)境中的分布情況

檢測(cè)模塊（11 種可選）

Ca²⁺、H⁺、K⁺、Na⁺、Cl^-、Mg²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、NH₄⁺、NO₃^-

應(yīng)用成果

Ecotoxicol Environ Saf 天津師范大學(xué) 孫金生：利魯唑?qū)Ω∑迹↙emna turionifera）耐鎘性和鎘積累影響的新認(rèn)識(shí)

Front Plant Sci 中國(guó)農(nóng)科院資劃所 程憲國(guó)：外源亞精胺引發(fā)減輕鹽堿脅迫下羊草種子滲透損傷

Environ Exp Bot 中國(guó)農(nóng)科院資劃所 程憲國(guó)：外源水楊酸信號(hào)在鹽堿脅迫下啟動(dòng)羊草種子萌發(fā)中的滲透調(diào)節(jié)作用

NMT設(shè)備購(gòu)置基金

       2021年6月24日由國(guó)家科技部認(rèn)定的中科合創(chuàng)（北京）科技成果評(píng)價(jià)中心組織多方專家，一致認(rèn)為《旭月非損傷微測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用》從理論、技術(shù)、產(chǎn)品和應(yīng)用，總體處于國(guó)際領(lǐng)先水平！

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許越榮獲中關(guān)村NMT產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟首屆（2019）年度人物稱號(hào)

由于許越在科學(xué)技術(shù)商品化及后續(xù)產(chǎn)業(yè)化所作出的有益探索和成功實(shí)踐，被國(guó)內(nèi)外科研人員和產(chǎn)業(yè)同行親切地稱作“NMT界的喬布斯”！。點(diǎn)擊查看>>

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質(zhì)子梯度成像儀

        pH是生物體中最重要的生理參數(shù)之一，在生物體內(nèi)受到內(nèi)源性緩沖液的嚴(yán)格控制。人體細(xì)胞液的pH值與許多重要生理過程密切相關(guān)，比如細(xì)胞增殖和凋亡、離子運(yùn)輸、肌肉收縮等活動(dòng)。酸堿度的變化還會(huì)通過信號(hào)連接與間隙通路的變化影響到突觸傳遞和神經(jīng)元興奮等神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)。而不正常的細(xì)胞功能、生長(zhǎng)和分裂往往可以觀察到反常的pH，并伴隨著不同的疾病。質(zhì)子梯度成像是基于關(guān)鍵技術(shù)——非損傷微測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新產(chǎn)品，相比于傳統(tǒng)微電極、磁共振、熒光分析法，具備獨(dú)有優(yōu)勢(shì)。

質(zhì)子梯度研究面臨的挑戰(zhàn)

• pH變化細(xì)微且迅速，而傳統(tǒng)熒光探針技術(shù)存在緩沖效應(yīng)，結(jié)果不準(zhǔn)確。
• 熒光探針方法復(fù)雜，且難以量化pH的變化。
• 傳統(tǒng)微電極法空間分辨率低，時(shí)間分辨率一般。
• 現(xiàn)有pH成像技術(shù)如磁共振，靈敏度低，設(shè)備昂貴。
• 質(zhì)子流檢測(cè)技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)成像，不直觀。

質(zhì)子梯度成像儀解決方案

• 前處理簡(jiǎn)單、無損。
• 濃度梯度檢測(cè)靈敏度可達(dá)10^-12M級(jí)別。
• 可實(shí)現(xiàn)胞外微環(huán)境質(zhì)子濃度成像，結(jié)果更直觀。
• 無需指示劑，不需要染色，消除了緩沖效應(yīng)，結(jié)果更準(zhǔn)確。
• 可以直接量化檢測(cè)胞外微環(huán)境的質(zhì)子濃度，空間分辨率高達(dá)1微米。
• 不受樣品尺寸、結(jié)構(gòu)影響，可直接檢測(cè)組織微環(huán)境的質(zhì)子梯度。

案例：腫瘤組織癌占比與質(zhì)子梯度的關(guān)系

        外酸化與內(nèi)堿化的現(xiàn)象普遍存在于不同類型的惡性腫瘤中。與正常細(xì)胞相比，腫瘤細(xì)胞具有升高的細(xì)胞內(nèi)pH（pHi）和降低的細(xì)胞外pH（pHe）。研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤組織的酸性程度遠(yuǎn)高于正常組織。腫瘤細(xì)胞不能長(zhǎng)時(shí)間在pHi過低的條件下生存，于是將胞內(nèi)的酸性產(chǎn)物排出，從而引起腫瘤微環(huán)境的外酸化和內(nèi)堿化。

        我們利用活體乳腺腫瘤組織作為材料，使用質(zhì)子梯度成像儀檢測(cè)腫瘤組織的不同位點(diǎn)質(zhì)子梯度，結(jié)合組織切片技術(shù)對(duì)腫瘤組織癌占比（組織中癌細(xì)胞的占比）的評(píng)估發(fā)現(xiàn)，腫瘤組織中癌占比越高的位點(diǎn)，組織表面質(zhì)子的濃度梯度越大，表示質(zhì)子分泌活躍。反之則質(zhì)子分泌弱。

鈣離子成像儀

        鈣離子是一種重要的第二信使，不僅調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的多種生理活動(dòng)，還參與細(xì)胞對(duì)外界環(huán)境的響應(yīng)過程。鈣離子信號(hào)主要通過細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器中鈣離子分布以及濃度的變化而產(chǎn)生。胞內(nèi)鈣離子呈現(xiàn)復(fù)雜的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化，只有實(shí)時(shí)全面掌握胞內(nèi)及胞外鈣離子的變化，才能深入理解鈣信號(hào)的重要功能。目前最常見的是用于檢測(cè)胞內(nèi)鈣離子濃度的熒光探針技術(shù)，以及檢測(cè)胞內(nèi)外鈣離子交換的非損傷微測(cè)技術(shù)，鮮有胞外鈣離子成像技術(shù)。

鈣離子研究面臨的挑戰(zhàn)

• 胞外微環(huán)境鈣濃度微觀變化研究手段的缺失。
• 鈣離子信號(hào)變化迅速，而傳統(tǒng)熒光探針技術(shù)存在緩沖效應(yīng)，結(jié)果不準(zhǔn)確。
• 胞內(nèi)外鈣流檢測(cè)技術(shù)無法成像，不直觀。
• 針對(duì)組織的鈣成像效果不理想。

鈣離子成像儀解決方案

• 可以直接檢測(cè)胞外微環(huán)境的鈣離子濃度，空間分辨率高達(dá)1微米。
• 無需指示劑，不需要染色。
• 可實(shí)現(xiàn)胞外微環(huán)境鈣濃度成像，結(jié)果更直觀。
• 不受樣品尺寸、結(jié)構(gòu)影響，可直接檢測(cè)組織微環(huán)境的鈣濃度。

案例：低溫脅迫下水稻根際微環(huán)境的鈣濃度梯度

       4℃低溫實(shí)時(shí)刺激水稻根部，觀察根際微環(huán)境的Ca²⁺濃度梯度發(fā)現(xiàn)，常溫環(huán)境下，根際微環(huán)境的Ca²⁺濃度梯度不明顯，靠近根表面位置的Ca²⁺濃度略低于環(huán)境濃度。低溫處理后，根際微環(huán)境的Ca²⁺濃度梯度明顯增大，且靠近根表面位置的Ca²⁺濃度明顯低于環(huán)境濃度。隨著時(shí)間的推移，根際微環(huán)境的Ca²⁺濃度梯度逐漸下降，且靠近根表面位置的Ca²⁺濃度逐漸升高并接近于環(huán)境濃度。低溫處理后，根表面Ca²⁺濃度急劇降低表明大量的Ca²⁺進(jìn)入根內(nèi)，隨著時(shí)間的推移，進(jìn)入根內(nèi)的Ca²⁺量越來越少。

鈉離子成像儀

        鈉離子是細(xì)胞外液中最主要的電解質(zhì)，對(duì)維持細(xì)胞外液的滲透壓及容量具有重要作用。它在生理與病理上扮演著關(guān)鍵性的角色，例如神經(jīng)傳導(dǎo)、肌肉與心臟收縮、電解質(zhì)平衡，陽(yáng)離子運(yùn)輸和細(xì)胞容積調(diào)節(jié)等。目前常見的用于檢測(cè)鈉離子濃度的成像技術(shù)有熒光鈉離子探針、磁共振，而鈉離子成像儀有其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。

鈉離子研究面臨的挑戰(zhàn)

• 傳統(tǒng)熒光探針技術(shù)存在緩沖效應(yīng)，結(jié)果不準(zhǔn)確。
• 傳統(tǒng)微電極法空間分辨率低，時(shí)間分辨率一般。
• 現(xiàn)有鈉離子成像技術(shù)如磁共振，靈敏度低，設(shè)備昂貴。
• 鈉流檢測(cè)技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)成像，不直觀。

鈉離子成像儀解決方案

• 前處理簡(jiǎn)單、無損。
• 濃度梯度檢測(cè)靈敏度可達(dá)10^-12M級(jí)別
• 可實(shí)現(xiàn)胞外微環(huán)境鈉離子濃度成像，結(jié)果更直觀。
• 無需指示劑，不需要染色，消除了緩沖效應(yīng)，結(jié)果更準(zhǔn)確。
• 可以直接量化檢測(cè)胞外微環(huán)境的鈉離子濃度，空間分辨率高達(dá)1微米。
• 不受樣品尺寸、結(jié)構(gòu)影響，可直接檢測(cè)組織微環(huán)境的鈉離子梯度。

案例：鹽脅迫下，耐鹽及鹽敏感品種根系鈉離子濃度梯度對(duì)比   

        耐鹽及鹽敏感擬南芥用150mM平板處理3天，檢測(cè)根部分生區(qū)Na⁺濃度梯度。結(jié)果顯示，耐鹽品種根表的Na⁺濃度更高，且兩個(gè)品種均高于環(huán)境濃度，即兩種擬南芥根系均在排Na⁺。此外，耐鹽品種Na⁺濃度自靠近根表到遠(yuǎn)離，下降的更劇烈，即耐鹽品種根表Na⁺濃度梯度更大，表明于鹽敏感組相比，耐鹽組Na⁺外排更強(qiáng)。

鉀離子成像儀

        鉀離子是人體中的一種重要電介質(zhì)和礦物質(zhì)，尤其是細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外基質(zhì)中的重要陽(yáng)離子。其功能在于維持細(xì)胞內(nèi)外的酸堿平衡、滲透壓、膜電位、神經(jīng)肌肉功能等。血鉀增高，即高血鉀癥（hyperkalemia）與腎衰、脫水性休克、腎上腺皮質(zhì)功能不全有關(guān)；而血鉀降低，即低鉀血癥（hypokalemia）與營(yíng)養(yǎng)不良、負(fù)氮平衡、胃腸道液體流失等有關(guān)。目前鮮有用于活體組織、細(xì)胞鉀離子的成像儀器，常見的用于檢測(cè)鉀離子濃度的技術(shù)有熒光定量技術(shù)、微電極技術(shù)。鉀離子成像儀具有結(jié)果可視化、直觀的特點(diǎn)，優(yōu)勢(shì)明顯。

鉀離子研究面臨的挑戰(zhàn)

• 活體細(xì)胞、組織鉀離子濃度成像技術(shù)缺乏。
• 熒光探針技術(shù)存在緩沖效應(yīng)，結(jié)果不準(zhǔn)確。
• 傳統(tǒng)微電極法空間分辨率低，時(shí)間分辨率一般。
• 鉀流檢測(cè)技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)成像，不直觀。

鉀離子成像儀解決方案

• 前處理簡(jiǎn)單、無損。
• 濃度梯度檢測(cè)靈敏度可達(dá)10^-12M級(jí)別
• 可實(shí)現(xiàn)胞外微環(huán)境鉀離子濃度成像，結(jié)果更直觀。
• 無需指示劑，不需要染色，消除了緩沖效應(yīng)，結(jié)果更準(zhǔn)確。
• 可以直接量化檢測(cè)胞外微環(huán)境的鉀離子濃度梯度，空間分辨率高達(dá)1微米。
• 不受樣品尺寸、結(jié)構(gòu)影響，可直接檢測(cè)組織微環(huán)境的鉀離子濃度梯度。

案例：腫瘤細(xì)胞凋亡時(shí)胞內(nèi)外K⁺的動(dòng)態(tài)變化

       十字孢堿（STS）可以誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡。我們使用1 μM的STS處理腫瘤細(xì)胞測(cè)胞外K⁺濃度梯度時(shí)發(fā)現(xiàn)，處理前，胞外微環(huán)境的K⁺濃度梯度不明顯，靠近細(xì)胞表面位置的K⁺濃度略高于環(huán)境濃度。STS處理10分鐘后，胞外微環(huán)境的K⁺濃度梯度明顯增大，且靠近細(xì)胞表面位置的K⁺濃度明顯高于環(huán)境濃度，表明此時(shí)在腫瘤細(xì)胞的表面監(jiān)測(cè)到了排出的K⁺。隨著時(shí)間的推移，胞外微環(huán)境的K⁺濃度梯度逐漸下降，且靠近細(xì)胞表面位置的K⁺濃度逐漸降低并接近于環(huán)境濃度。說明隨著時(shí)間的推移，排出腫瘤細(xì)胞外的K⁺量越來越少。

氯離子成像儀

        氯離子起著各種生理學(xué)作用，許多細(xì)胞中都有氯離子通道，它主要負(fù)責(zé)控制靜止期細(xì)胞的膜電位以及細(xì)胞體積。在膜系統(tǒng)中，特殊神經(jīng)元里的氯離子可以調(diào)控甘氨酸和伽馬氨基丁酸的作用。氯離子還與維持血液中的酸堿平衡有關(guān)。腎是調(diào)節(jié)血液中氯離子含量的器官，氯離子轉(zhuǎn)運(yùn)失調(diào)會(huì)導(dǎo)致一些病理學(xué)變化，最為人熟知的就是囊胞性纖維癥，該病癥由質(zhì)膜上一個(gè)氯離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白CFTR的突變導(dǎo)致的。目前常見的用于檢測(cè)氯離子濃度的成像技術(shù)是氯離子熒光探針，而氯離子成像儀有其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。

氯離子研究面臨的挑戰(zhàn)

• 傳統(tǒng)熒光探針技術(shù)存在緩沖效應(yīng)，結(jié)果不準(zhǔn)確。
• 傳統(tǒng)微電極法空間分辨率低，時(shí)間分辨率一般。
• 氯離子流檢測(cè)技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)成像，不直觀。

氯離子成像儀解決方案

• 前處理簡(jiǎn)單、無損。
• 濃度梯度檢測(cè)靈敏度可達(dá)10^-12M級(jí)別
• 可實(shí)現(xiàn)胞外微環(huán)境氯離子濃度成像，結(jié)果更直觀。
• 無需指示劑，不需要染色，消除了緩沖效應(yīng)，結(jié)果更準(zhǔn)確。
• 可以直接量化檢測(cè)胞外微環(huán)境的氯離子濃度，空間分辨率高達(dá)1微米。
• 不受樣品尺寸、結(jié)構(gòu)影響，可直接檢測(cè)組織微環(huán)境的氯離子濃度梯度。

案例：低滲環(huán)境下腫瘤細(xì)胞體積調(diào)節(jié)過程中Cl^-的動(dòng)態(tài)變化

        細(xì)胞在低滲環(huán)境下，吸水脹大，同時(shí)也會(huì)啟動(dòng)細(xì)胞容積調(diào)節(jié)機(jī)制，以減小細(xì)胞體積，此過程稱為調(diào)節(jié)性細(xì)胞容積減?。≧VD）。通過非損傷微測(cè)技術(shù)和膜片鉗技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)性細(xì)胞容積減小過程中，K⁺、H⁺、Cl^-外排，同時(shí)帶走胞內(nèi)的水分，從而降低細(xì)胞體積。以鼻咽癌細(xì)胞作為材料，使用低滲溶液處理鼻咽癌細(xì)胞。處理前，胞外微環(huán)境的Cl^-濃度梯度不明顯，靠近細(xì)胞表面位置的Cl^-濃度略高于環(huán)境濃度。處理3分鐘后，胞外微環(huán)境的Cl^-濃度梯度開始增大，且靠近細(xì)胞表面位置的Cl^-濃度明顯高于環(huán)境濃度，表明此時(shí)在鼻咽癌細(xì)胞的表面監(jiān)測(cè)到了排出的Cl^-。隨著時(shí)間的推移，胞外微環(huán)境的K⁺濃度梯度逐漸升高，且靠近細(xì)胞表面位置的K⁺濃度越來越高。說明隨著時(shí)間的推移，排出鼻咽癌細(xì)胞外的Cl^-量越來越多，并且在10分鐘左右達(dá)到峰值。

鎂離子成像儀

        鎂離子是細(xì)胞中最重要的二價(jià)陽(yáng)離子，在細(xì)胞中扮演著重要角色，在許多細(xì)胞過程如分芽繁殖、細(xì)胞死亡、穩(wěn)定DNA的構(gòu)型、穿透膜的離子傳輸、保持細(xì)胞的形狀和信號(hào)傳輸中都發(fā)揮重要作用，在調(diào)控酶的功能方面鎂離子也發(fā)揮一定的作用。細(xì)胞中大部分的ATP都與Mg²⁺鍵合，在主動(dòng)運(yùn)輸和肌肉收縮中MgATP^2-是很重要的物種。因此，總的或自由的鎂離子濃度的改變將會(huì)對(duì)細(xì)胞代謝和細(xì)胞功能產(chǎn)生重大影響。目前常見的用于檢測(cè)鎂離子濃度的成像技術(shù)是鎂離子熒光探針、磁共振等技術(shù)，而鎂離子成像儀有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

鎂離子研究面臨的挑戰(zhàn)

• 傳統(tǒng)熒光探針技術(shù)存在緩沖效應(yīng)，結(jié)果不準(zhǔn)確，且易受Ca²⁺干擾。
• 傳統(tǒng)微電極法空間分辨率低，時(shí)間分辨率一般。
• 鎂離子流檢測(cè)技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)成像，不直觀。
• 現(xiàn)有鎂離子成像技術(shù)如磁共振，靈敏度低，設(shè)備昂貴。

鎂離子成像儀解決方案

• 前處理簡(jiǎn)單、無損。
• 濃度梯度檢測(cè)靈敏度可達(dá)10^-12M級(jí)別。
• 可實(shí)現(xiàn)胞外微環(huán)境鎂離子濃度成像，結(jié)果更直觀。
• 無需指示劑，不需要染色，消除了緩沖效應(yīng)，結(jié)果更準(zhǔn)確。
• 可以直接量化檢測(cè)胞外微環(huán)境的鎂離子濃度，空間分辨率高達(dá)1微米。
• 不受樣品尺寸、結(jié)構(gòu)影響，可直接檢測(cè)組織微環(huán)境的鎂離子濃度梯度。

案例：淡水魚類進(jìn)食/禁食后腸粘膜表面Mg²⁺濃度梯度

        淡水魚類生活在低滲環(huán)境中，需要不斷吸收離子來保持穩(wěn)態(tài)，其中Mg²⁺和Ca²⁺是淡水魚類骨骼形成和生長(zhǎng)的關(guān)鍵。以金魚腸粘膜為研究材料，利用鎂離子成像儀，檢測(cè)了進(jìn)食組和禁食組金魚腸粘膜表面的Mg²⁺濃度梯度發(fā)現(xiàn)，進(jìn)食組腸粘膜組織表面的Mg²⁺濃度明顯低于環(huán)境濃度，說明進(jìn)食組腸粘膜正在吸收Mg²⁺。且進(jìn)食組腸粘膜組織表面的Mg²⁺濃度梯度明顯大于禁食組，說明前者M(jìn)g²⁺吸收強(qiáng)度大于后者，后者呈微弱的吸Mg²⁺狀態(tài)。

Gradraw^?離子成像儀是最前沿的創(chuàng)新儀器，快來?yè)屨伎蒲行滤{(lán)海，我們期待在此展示您的最新成果！

• 北京大學(xué)
• 中山大學(xué)
• 上海交通大學(xué)
• 北京林業(yè)大學(xué)
• 中國(guó)林業(yè)科學(xué)院
• 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院（各所）
• 中國(guó)康復(fù)研究中心
• 中科院深圳現(xiàn)金技術(shù)研究院
• 中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所

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