NMT

NMT(Non-invasive Micro-test Technology)是非損傷微測技術的簡稱。源於美國伍茲霍爾海洋生物學實驗室,由神經學家Lionel F. Jaffe於1974年發明。NMT是基因功能研究中的一種活體檢測技術,可在不損傷樣品的前提下檢測分子/離子進出生物活體的流速(流動速率和方向),基於NMT商業化的設備統稱為非損傷微測系統。

基本介紹

  • 中文名:非損傷微測技術
  • 外文名:Non-invasive Micro-test Technology,NMT
  • 主要功能:測量離子/分子跨膜運動流速,研究基因功能
  • 技術特點:在不損傷樣品的前提下檢測分子/離子進出生物活體的三位流速信息
  • 套用領域:植物學、動物學、微生物學、農業科學、藥物學、環境科學等
誕生,原理,可測離子/分子,技術特色,活體、原位、非損傷測量,實時、動態測量,兩種離子和分子同時測量,長時間持續測量,無需標記,多種測量方式,高解析度,無需提取樣品,適用於多種樣品,立體3D流速測量,套用方向,動物醫學,植物學,微生物學,環境科學,非損傷微測技術與其它技術的結合經典套用,與雷射共聚焦技術結合的優勢,與膜片鉗技術結合的優勢,NMT(Networked Media Tank),NMT (高考),NMT(協定),

誕生

NMT(Non-invasive Micro-test Technology)是非損傷微測技術的簡稱。非損傷微測技術誕生於美國著名的伍茲霍爾海洋生物學實驗室(MBL, Woods Hole Marine Biological Laboratory)。NMT是基因功能研究中的一種活體檢測技術,可在不損傷樣品的前提下檢測分子/離子進出生物活體的流速(流動速率和方向),基於NMT商業化的設備統稱為非損傷微測系統。
自1974年神經科學家Lionel F. Jaffe提出原初概念,到1990年成功套用於測定細胞的Ca流速,已經解決了眾多科學問題。今天,非損傷微測技術在生命科學、環境科學、材料科學等領域廣泛套用,在國際頂尖雜誌《Science》、 《Nature》、《PNAS》、《Plant Cell》、《Environmental Science & Technology》等發表了大量科研成果。非損傷微測技術的活體、動態和實時的測量方式,以及高解析度和高靈敏度,將加深人類在科研領域的工作,促進對自然界的認識。

原理

NMT技術原理示意圖NMT技術原理示意圖
以測量Na的流速測定為例,說明其基本的工作原理。Na選擇性微電極通過前端灌充的液態離子交換劑(Liquid Ion eXchanger,LIX)實現Na的選擇性。該微電極在待測離子濃度梯度中以已知距離dx進行兩點測量,分別獲得電壓V1和V2。兩點間的濃度差dc則可以從V1、V2及已知的該微電極的電壓/濃度校正曲線(基於Nernst方程)計算獲得。D是離子的擴散常數( 單位:cm·sec),將它們代入Fick第一擴散定律公式J = -D· dc/dx,可獲得該離子的流動速率(pico mol·cm·s ,即:每秒鐘通過每平方厘米的該離子/分子的摩爾數(10級)。
註:螢光染料/光纖、納米碳絲、酶電極、金屬/合金等均可用來實現對某種離子/分子的選擇性測量。

可測離子/分子

Ca2+、H+、K+、Na+、NH4+、Mg2+、Cd2+、Cl-、NO3-、Pb2+、Cu2+、Ag+、Ar+、Cs+、Tl+、Zn2+、Al3+、HPO42-、O2、IAA、H2O2、葡萄糖、抗壞血酸、谷氨酸、水楊酸、尿素等

技術特色

活體、原位、非損傷測量

對整體或分離後的樣品不造成損傷,獲取正常生理狀態下的信息。

實時、動態測量

動態實時地(5秒左右)測量和獲取數據。

兩種離子和分子同時測量

能夠同時測量某兩種離子,或者同時測量一種離子和一種分子。

長時間持續測量

可進行長達幾個小時,甚至更長時間的實時和動態監測。

無需標記

預先知道測定的是何種離子或分子,無需用放射性、化學或藥理學等標記方法進行標記。

多種測量方式

可進行流速和濃度的點、線、面及立體矢量掃描測量,且支持實時、手動、自動及編程等多種方式。

高解析度

時間解析度:5s
空間解析度:1μm(正常測量尺度)
離子分子濃度測定精度: 10-9M
離子分子流速測定精度:10-15mol· cm-2 · s-1

無需提取樣品

直接測量,不需要研磨等傳統的提取方法。

適用於多種樣品

整體、器官、組織、細胞、甚至富集細胞器都可以測量(原則上大於5μm即可)。

立體3D流速測量

可在樣品外進行X、Y、Z三維數據採集,清晰闡明樣品及流速的空間相互關係。

套用方向

動物醫學

1.生理調控研究
2.糖尿病研究
3.神經研究
4.腫瘤藥物抗藥性研究
5.藥理研究與藥效評價
6.骨骼研究
7.(乾)細胞凋亡活體檢測與研究

植物學

1.植物抗鹽等逆境研究
2.蛋白功能研究
3.植物發育調控
4.光合/呼吸作用研究
5.植物營養研究
6.植物與微生物相互作用
7.植物發育調節機制研究
8.重金屬污染與治理研究

微生物學

細胞膜的研究

環境科學

生態環境監測與分析研究

非損傷微測技術與其它技術的結合經典套用

與雷射共聚焦技術結合的優勢

經典套用:
葡萄牙學者Anne-Frédérique Antoine在《Nature Cell Biology》發表研究論文,套用非損傷微測技術雷射共聚焦技術同時檢測卵細胞與配子融合過程中卵細胞內外Ca的變化情況。使用非損傷微測技術檢測發現,在融合一瞬間,胞外Ca有一個非常明顯的內流,而此時雷射共聚焦技術發現胞內Ca顯著增加。說明卵細胞和配子融合過程中胞外的Ca參與了這個重要的生命過程。

與膜片鉗技術結合的優勢

經典套用:
劍橋大學的Matthew Gilliham等研究人員在《The Plant Journal》發表研究論文,套用膜片鉗技術獲得小麥根原生質體的全細胞外形及電流-電壓關係,並通過"非損傷微測技術"檢測出質膜K和Ca淨離子流速,與通過膜片鉗技術測得的電流強度做比較後發現,K流速/強度的比值變化反映了質膜上KORC通道的不同分布,而且Ca流速與K通道的激活並沒有相關性。
研究表明當檢測到較強的Ca流時並未產生電流,也就是使用膜片鉗技術研究Ca通道時,即使沒有檢測到電流,但很可能存在Ca流。所以,同時檢測跨膜的離子流和電流才能準確地確定離子載體和離子通道的數量和類別。

NMT(Networked Media Tank)

NMT是由Syabas Technology 開發的一款產品,它集DMA(Digital Media Adaptor),NAS,BT下載,多媒體檔案播放等於一體,而且價格較便宜。
NMT是Networked Media Tank的縮寫,它是由syabas提出的一個概念,適用於所有基於網路多媒體平台的產品。
最早出現的,同時也是公認為最流行的NMT產品,是由Syabas開發的‘Popcornhour A-100’。不過隨後出現了很多其他產品,都各具特色。它們都使用syabas提供的固件,因此也叫做NMT。
NMT的固件會一直更新,以不斷改善各方面的功能。在固件更新升級的時候,Popcornhour的固件總是最先發布的,而其他NMT的固件則需要推遲一定時間(幾天或者幾個禮拜)才可以發布。因為它們的硬體設計不同,開發新軟體時需要做額外的處理。採用syabas固件的一些NMT產品,他們的新固件發布總是會有一定的延遲。
NMT: Nordic Mobile Telephony
北歐行動電話(NMT)是被瑞典,挪威和丹麥的電訊管理部門在上世紀80年代初確立的普通模擬行動電話北歐標準。NMT系統也在歐洲其他的一些國家安裝了,包括俄羅斯的部分地區,中東和亞洲。NMT運轉在450 MHz和900 MHz的頻寬上。

NMT (高考)

NationalMatriculationExamination
高考(National Matriculation Examination),一般指新中國的高等教育入學考試,全稱為普通高等學校招生全國統一考試。到目前為止,有普通高校招生考試,自學考試和成人高考三種形式,一般的“高考”指前一種。高考是考生進入大學和選擇大學資格的標準,是國家考試之一。是由國家統一組織調度,國家或省專門組織命題,統一時間(部分省市考試科目較多,結束時間較晚些)考試。高考成績並不影響高中畢業證的發放。

NMT(協定)

NMT網路管理, Network management)協定是用來發布(設備內部)狀態機的狀態變更命令(如啟動設備或停止設備)、以及監測遠端設備啟動及故障情形。
NMT master使用的模組控制協定可變更設備的狀態。其COB-ID為0,其功能碼及節點ID均為0,因此網路上的所有節點均會處理這個訊息。在此訊息的資料部分會有此訊息實際針對節點的ID,此ID也可為0,表示所有節點都要變更為指定的狀態。
心跳協定Heartbeat protocol)是用來監控網路中的節點及確認其正常工作。心跳訊息的生產者(一般是slave設備)周期性的送出功能碼1110、ID為本身節點ID的訊息,訊息的資料部分有一個表示節點狀態的位元。而心跳訊息的消費者負責接收上述資料,若在指定時間(於設備的對象字典中定義)內,消費者均未收到訊息,可採取相關行動(例如顯示錯誤或重置該設備)。
其格式為:
COBID + DATA (status of node)
CANopen設備需要在bootup時自動從Initializing狀態切換至Pre-operational狀態,設備會在切換完成後送出一個心跳訊息,這就是心跳協定。
有一種pull model的NMT協定,稱作節點監控(Node guarding)協定,也可以作從機的監控。

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