6月王牌聚焦:技術的進步破解多項生命科學之謎
二代測序技術解開了不少未解之謎,也令一些研究領域重煥生機,這就是技術的力量,同樣在過去幾年間,一些技術的進步也幫助科學家們回答了以前未曾解答的問題,本月就有不少此類成果。 要通過X射線衍射確定蛋白的原子結構時,首先得有大的、結構良好的蛋白質晶體。這說來容易做來難。許多蛋白質,尤其是膜蛋白,無法形成大的晶體,往往形成納米或微米大小的晶體。來自亞利桑那州立大學的研究人員利用一種稱為X射線自由電子激光(X-ray free electron laser,XFEL)的設備,通過發光元件分析了一種有潛力的藥物靶標。 最新這項研究利用阿崗國家實驗室(Argonne National Laboratory)先進光子源(Advanced Photon Source),SLAC國家加速器實驗室的設備,發現了血管緊張素(angiotensin)II受體AT2R的新結構細節,這一結構已經困擾了科學家們20年。AT2R是兩種血管緊張素II受體之......閱讀全文
什么是X射線自由電子激光?
X射線自由電子激光(X-ray free electron laser, XFEL)是由直線加速器產生的X射線。XFEL是直線加速器中的電子束加速至接近光速,成為相對論電子,在波蕩器作用下產生正弦運動路徑,在運動軌跡切線方向產生同步輻射光,同步輻射光與電子束運動周期相同,于是得到相干疊加的光場,這種
“歐洲X射線自由電子激光”項目動工
位于德國漢堡的“歐洲X射線自由電子激光”項目的核心工程——3條地下隧道30日正式動工,預計2014年完工,2015年可進行首次科研實驗。 據德國媒體報道,歐洲X射線自由電子激光設施是世界上首個能產生高強度短脈沖X射線的激光設施。這一大型科研項目由德國牽頭,歐洲11個國家共同
專家聚焦“硬X射線自由電子激光”
以“緊湊型硬X射線自由電子激光裝置與應用”為主題的S23次香山科學會議日前在上海召開,楊國幀等6位院士和多位來自中國科學院,國內高等院校以及美國斯坦福大學、布魯克海文國家實驗室和歐洲X射線自由電子激光等國際國內的專家學者與會。 中國科學院物理所的楊國幀院士作了X射線自由電子激光,在科技上重要意
硬X射線自由電子激光裝置啟動建設
上海張江綜合性國家科學中心又一重大裝置項目——“硬X射線自由電子激光裝置”日前獲批啟動。據悉,該項目作為《國家重大科技基礎設施建設“十三五”規劃》優先布局的、國內迄今為止投資最大的重大科技基礎設施項目,在國家發展改革委、上海市和中科院的共同關心與支持下,在項目各參建單位的共同努力下,取得了階段性
“硬X射線自由電子激光裝置”在上海啟動建設
4月27日, “硬X射線自由電子激光裝置”建設啟動。這標志著國內迄今為止投資最大、建設周期最長的國家重大科技基礎設施項目——硬X射線自由電子激光裝置自此邁入全面建設時期。 當天上午, “X射線自由電子激光的科學機遇與技術挑戰”學術論壇在上海科技大學舉行。目前,X射線自由電子激光裝置已成為發達國
Optica:X射線自由電子激光振蕩器研究獲進展
上海光源科學中心自由電子激光團隊在X射線自由電子激光振蕩器研究方面取得重要進展,理論提出了一種產生渦旋X光的方法。研究表明,僅僅通過增益失諧的調節,X射線自由電子激光振蕩器的輸出就可以從傳統的高斯光變為渦旋光。7月17日,相關研究成果以Generating X-rays with orbital
英國出資564萬英鎊參與X射線自由電子激光裝置項目
據悉,英國生物技術與生物科學研究理事會、英國醫學研究理事會和英國維康集團將在未來5年內(2014-2019)共同出資564萬英鎊參與位于德國漢堡的歐洲X射線自由電子激光裝置(XFEL)項目。 2014年被聯合國確定為“國際晶體學年”。聯合國呼吁讓晶體學發揮更大的作用以造福人類。晶體學被用于確定
軟X射線自由電子激光裝置實驗研究取得新進展
近日,中國科學院上海高等研究院、上海應用物理研究所自由電子激光團隊,在外種子自由電子激光研究方面取得重要進展,理論提出了一種相干能量調制的自放大機制,并基于上海軟X射線自由電子激光裝置(SXFEL)完成實驗驗證。研究表明,這一新機制可降低外種子自由電子激光對外種子激光的功率需求,解決了外種子自由
軟X射線自由電子激光裝置實現水窗波段放大出光
近日,我國首臺X射線自由電子激光用戶裝置——上海軟X射線自由電子激光裝置(簡稱SXFEL)調試工作連續取得突破性進展,先后在5.6納米、3.5納米、2.4納米和2.0納米波長實現自由電子激光放大出光,實現了“水窗”波段全覆蓋,并在3.5納米實現飽和,輸出峰值功率超過500MW,X射線貫通光束線傳
二代測序技術
人們常說“事后諸葛亮”,可見“料事如神”是一個讓人艷羨的能力。現代科技的發展讓人們無限接近這種能力,天氣預報就是現代人諸多“料事如神”本領中的一種,不斷進步中切實提高了生活品質與舒適度。個人體會進步主要體現在兩個方面:1.越來越說人話。印象里小時候聽天氣預報感覺聽的是中文,但是這些中國話想表達什么聽
二代測序原理
第二代測序(Next-generation sequencing,NGS)又稱為高通量測序(High-throughput sequencing),是基于PCR和基因芯片發展而來的DNA測序技術。我們都知道一代測序為合成終止測序,而二代測序開創性的引入了可逆終止末端,從而實現邊合成邊測序(Seque
上海軟X射線自由電子激光用戶裝置通過HLSS運行模式測試
上海軟X射線自由電子激光(SXFEL)用戶裝置完成并通過自由電子激光諧波驅動自種子(HLSS)先進運行模式的工藝測試。測試以線上線下相結合的方式進行,測試專家組由中國科學院近代物理研究所、中科院高能物理研究所、中國科學技術大學、北京大學、清華大學、上海交通大學、中科院大連化學物理研究所、中科院上
X射線自由電子激光原理和生物分子結構測定研究中應用
1 X射線的產生 X射線本質上是電磁波,其波長范圍大致從0.01 nm 到 10 nm,與可見光(400—700 nm)不同,X 射線的短波長可以探測物質內部的精細結構,因此自從被倫琴發現以來就被用來觀測物質的內部結構。隨著人造 X射線光源的亮度和穩定性的提高,其應用范圍涵蓋物理、化學、生物、
不卑不亢看待二代測序
人們常說“事后諸葛亮”,可見“料事如神”是一個讓人艷羨的能力。現代科技的發展讓人們無限接近這種能力,天氣預報就是現代人諸多“料事如神”本領中的一種,不斷進步中切實提高了生活品質與舒適度。個人體會進步主要體現在兩個方面: 1.越來越說人話。印象里小時候聽天氣預報感覺聽的是中文,但是這些中國話想表
二代測序及其應用
二代測序為高通量測序,采用微珠或高密度芯片邊合成邊測序,代表有454,solexa,solid,高通量,可一次獲得數G數據,相對與第三代,都仍然需要擴增的方法放大信號,擴增后再檢測。二代測序應用如下:1、Illumina 原理:橋式PCR+4色熒光可逆終止+激光掃描成像。2、Roche 454:油包
二代測序及其應用
二代測序為高通量測序,采用微珠或高密度芯片邊合成邊測序,代表有454,solexa,solid,高通量,可一次獲得數G數據,相對與第三代,都仍然需要擴增的方法放大信號,擴增后再檢測。二代測序應用如下:1、Illumina 原理:橋式PCR+4色熒光可逆終止+激光掃描成像。2、Roche 454:油包
X射線熒光(XRF):理解特征X射線
什么是XRF? X射線熒光定義:由高能X射線或伽馬射線轟擊激發材料所發出次級(或熒光)X射線。這種現象廣泛應用于元素分析。 XRF如何工作? 當高能光子(X射線或伽馬射線)被原子吸收,內層電子被激發出來,變成“光電子”,形成空穴,原子處于激發態。外層電子向內層躍遷,發射出能量等于兩級能
軟X射線源上X射線能譜與X射線能量的測量
本文介紹了國內首次利用針孔透射光柵譜儀對金屬等離子體Z箍縮X射線源能譜的測量結果及數據處理方法。同時用量熱計對該源的單脈沖X射線能量進行了測量并討論了其結果。
二代測序分析未來如何
二代測序數據分析越來越熱但是我覺得雖然在這個大環境下還是應該冷靜思考一下。數據分析和數據分析員,我覺得要先弄清這兩者的區別,數據分析,現在注重的算法和生物學的結合,優化現有的分析流程和對大數據背景下的深度挖掘(其實對計算機和算法的要求更高一些),如果數據分析員其實說白了就是一個重復分析流程的搬磚工。
什么是基因二代測序
第二代測序為高通量測序,采用微珠或高密度芯片邊合成邊測序,代表有454,solexa,solid,高通量,可一次獲得數G數據,相對與第三代,都仍然需要擴增的方法放大信號,擴增后再檢測。第二代測序技術的核心思想是邊合成邊測序(Sequencing by Synthesis),即通過捕捉新合成的末端的標
二代測序原理及應用
二代測序原理及應用如下:一、原理二代測序原理也就是文庫構建,PCR產生的片段或基因組打斷的片段兩端需要添加接頭修飾才能進行測序。1、末端修飾。打斷的片段是隨機斷裂,其末端可能是不平的。因此,建庫第一步是補齊不平的末端。2、添加接頭。經過末端修飾后的DNA片段3’末端具有突出的A尾,而接頭具有突出的T
什么是二代測序技術
二代測序技術又稱為高通過量測序技術,是對傳統Sanger測序(稱為一代測序技術)革命性的改變。二代測序技術的核心思想是邊合成邊測序,可以一次并行對幾十萬到幾百萬條DNA分子進行序列測定,所以又被稱深度測序。由于二代測序技術具有多樣本、多位點同時進行測序并且具有較高的覆蓋率等優勢,在生命科學領域已經被
診斷性二代測序指南
?? 通過二代測序(next-generation sequencing,NGS)能夠快速地對某個個體患者的數千個甚至數百萬個DNA堿基對進行測序。這一技術快速出現并且獲得成功,這預示著一個遺傳學診斷的新的時代的到來。但是,新技術也帶來了新的挑戰,一方面是技術層面上的,即數據處理問題,另一方
什么是二代測序技術
二代測序技術又稱為高通過量測序技術,是對傳統Sanger測序(稱為一代測序技術)革命性的改變。二代測序技術的核心思想是邊合成邊測序,可以一次并行對幾十萬到幾百萬條DNA分子進行序列測定,所以又被稱深度測序。由于二代測序技術具有多樣本、多位點同時進行測序并且具有較高的覆蓋率等優勢,在生命科學領域已經被
X射線管中X射線的產生原理
實驗室中X射線由X射線管產生,X射線管是具有陰極和陽極的真空管,陰極用鎢絲制成,通電后可發射熱電子,陽極(就稱靶極)用高熔點金屬制成(一般用鎢,用于晶體結構分析的X射線管還可用鐵、銅、鎳等材料).用幾萬伏至幾十萬伏的高壓加速電子,電子束轟擊靶極,X射線從靶極發出.
X射線光譜
1914年,英國物理學家莫塞萊(Henry Moseley,1887-1915)用布拉格X射線光譜儀研究不同元素的X射線,取得了重大成果。莫塞萊發現,以不同元素作為產生X射線的靶時,所產生的特征X射線的波長不同。他把各種元素按所產生的特征X射線的波長排列后,發現其次序與元素周期表中的次序一致,他稱這
X射線診斷
X射線應用于醫學診斷[6],主要依據X射線的穿透作用、差別吸收、感光作用和熒光作用。由于X射線穿過人體時,受到不同程度的吸收,如骨骼吸收的X射線量比肌肉吸收的量要多,那么通過人體后的X射線量就不一樣,這樣便攜帶了人體各部密度分布的信息,在熒光屏上或攝影膠片上引起的熒光作用或感光作用的強弱就有較大
X射線原理
X射線定義X射線是由于原子中的電子在能量相差懸殊的兩個能級之間的躍遷而產生的粒子流,是波長介于紫外線和γ射線之間的電磁波。其波長很短約介于0.01~100埃之間。X射線具有很高的穿透本領,能透過許多對可見光不透明的物質,如墨紙、木料等。這種肉眼看不見的射線可以使很多固體材料發生可見的熒光,使照相底片
X-射線激光
X 射線激光指的是 XFEL (x-ray free-electron laser),X 射線自由電子激光。而這種激光,是將自由電子激光技術(FEL)產生的激光,拓展到 X 射線范圍內而產生的一種 X 射線激光。這種激光的強度可達傳統方法產生的激光亮度的十億倍,因此可讓較小晶體產生出足夠強的衍射圖樣
X射線散射
美國物理學家康普頓(Arthur Holy Compton,1892~1962)在大學生時期就跟隨其兄卡爾·康普頓開始X射線的研究。后來他到了卡文迪什實驗室,主要從事g射線的實驗研究。他用精湛的實驗技術精確測定了γ射線的波長,并確定γ射線在散射后波長會變得更長。但他沒能從理論上解釋這個實驗事實。他到