20世纪80年代,美国、日本、法国等大批的仪器生产企业开始投入大量的资金及技术力量去研究开发高效液相色谱产品,使液相色谱技术有了日新月异的变化。如今,液相色谱仪已成为许多学科科学研究和日常分析的重要手段,被广泛应用于食品安全检测、药物分析、环境监测及生命科学等领域。
一方面,DIHM基于数字记录的全息图的数值重建,它可以获取由显微样品整形的波前的幅度和相位信息。另一方面,DIHM安装简单,使用方便:显微镜由发光二极管(LED)和图像传感器组成,LED作为照明源,利用适当的滤波以增强相干性;全面的数据处理算法通过角谱方法和数字滤波将记录的全息图转换为显微镜图像。一般情况下,这种显微镜的分辨率会受到照明的空间相干长度的强烈影响,可以通过减小发射面积(通过用针孔切掉一部分波阵面或使用点光源来减小)来增强分辨率。
我国从80年代引入液相色谱技术至今,技术发展突飞猛进,市场上杰出的国产仪器企业林立,如仪电分析、北分瑞利、上海天美、上海伍丰等。另外,一些外国仪器企业看中了中国巨大的市场潜力,积极与国内一些企业合作,为中国液相色谱技术发展提供了良好的支持。
那么在此困境之下,近日研究人员提出的新型数字在线全息显微镜(DIHM)体外成像技术就为普通用户打开了广阔的应用领域,这种分析光学系统不但能以低成本提供快速且可重复的结果,成为医生(普通从业人员和专家)的专业诊断工具,而且还拥有其他优势。
但是,在市场火爆的外表下,我国的液相色谱技术与国外技术依旧存在不少差距。当前,我国液相色谱仪市场仍以进口为主,其中安捷伦、沃特世、岛津、赛默飞、珀金埃尔默等占据绝大多数市场,市场占有率高达90%以上。
不过,尽管有如此多的复杂且超高分辨率技术可供研究人员使用,但是在实际的生物样品分析中,仍面临许多难题。首先,在生物样品中进行可重现的细胞可视化和亚细胞结构鉴定过程中,研究人员需要使用染料染色或通过特定细胞抗原的抗体进行免疫标记,这一过程会使细胞深度可视化变得困难,也会影响分析结果。
据仪器信息网数据显示,2020年1-12月,我国共进口液相色谱仪16584台,进口额约为6.73亿美元,进口单价约为4.06万美元。而2019年同期,液相色谱仪进口16047台,进口额约为6.62亿美元,进口单价约为4.13万美元。与2019年相比,2020年我国液相色谱仪进口台数增加约为3.35%,进口额增加约为1.62%,进口单价降低约1.72%。从整体来看,2020年进口液相色谱仪市场保持稳定,较上年略有增长,但进口单价略有下降。
另外,为了提供最高的光灵敏度和光学分辨率,该系统配备了普通的灰度相机,可以在多单元成像的明场模式下工作,这款新颖的无透镜显微镜还配备了微流控通道系统,用于处理活细胞和成像。
近几年,随着我国环保问题日益被重视以及食品、医疗等行业的迅速发展,液相色谱仪的需求不断攀升。面对液相色谱仪进口数量不断攀升的现状,我国要进一步加强对液相色谱技术的重视程度,制定合理、有效的发展计划,加大研发投入和支持力度,加快推进产业化进程,从而缩短国产液相色谱仪与进口产品之间的差距。
其次,一般来讲,对活细胞进行体外观察可以获取关于细胞的结构和动力学的有用见解,比如关于细胞器的组织以及涉及“细胞-细胞”和“细胞-基质”相互作用的化学信号的转导过程。只是不幸的是,由于大多数高分辨率显微镜技术需要处理固定的组织或细胞,那么长期使用体外成像技术所获得的分析结果的用途及意义就有限。最后,高分辨率光学显微镜和荧光成像通常都需要昂贵的设备支撑和维护支持费用,因此普通用户根本无法将其纳入到消费范围。