eng
Выпуск #3/2014
Я.Яшин, А.Яшин
Наукометрия материалов pittcon 2014: новые методы, приборы, применения
Наукометрия материалов pittcon 2014: новые методы, приборы, применения
Просмотры: 3718
Питтсбургские ежегодные конференции по аналитической химии и прикладной спектроскопии – наиболее масштабные и представительные в мире. Достаточно напомнить, что число участников в разные годы колебалось в пределах 15000–30000 специалистов, число научных докладов 2000–3000, около 100 кратковременных курсов и более 1000 фирм – участников выставки. В этой конференции принимают участие специалисты всех развитых стран мира. Материалы конференции дают исчерпывающие данные для наукометрии, т.к. это "срез" современного уровня развития аналитической химии и прикладной спектроскопии.
Теги: analytical chemistry : conference exhibition sciencemetric spectroscopy аналитическая химия выставка конференция наукометрия спектроскопия
Прежде всего приведем данные по методам анализа (цифры – число докладов):
хроматография (в том числе хромато-масс-спектрометрия) – 390 (120);
спектроскопия (все методы) – 172;
сенсоры (все типы) – 140;
электрохимия – 128;
масс-спектрометрия (без хроматографии) – 93;
капиллярный электрофорез – 42;
химический анализ – 20.
Из этих данных видно, что хроматография лидирует с большим отрывом. По статистике 40–50% всех анализов выполняются хроматографическими методами, а в некоторых областях, в частности нефтехимии, до 70%.
Из методов хроматографии чаще применяется ВЭЖХ (83 докладов), УВЭЖХ (34), ВЭЖХ-МС и ВЭЖХ-МС/МС (84), гидрофильная (10), ионная (30), хиральная (16). В последние годы возрос интерес к сверхкритической флюидной хроматографии (14). По эксклюзионной, аффинной, мицеллярной, препаративной хроматографии были только единичные доклады.
По газовой хроматографии представлено 90 докладов, из них 39 докладов – ГХ-МС и ГХ-МС/МС. Есть интерес к двумерной ГХ-ГХ и пиролизной ГХ-МС.
Широко представлены спектроскопические и близкие к ним методы: рамановская – 50, ИК-спектроскопия (ближняя и средняя области) – 45, флуоресценция – 36, УФ-ВИД спектроскопия – 16, индуктивно связанная плазма – 12, атомно-абсорбционная – 5, ЯМР – 9 и др.
Предложено и исследовано большое разнообразие новых сенсоров: электрохимические, химические, биосенсоры, сенсоры на основе ионных жидкостей, микрофлюидные и др.
Интересные данные получены по разным областям применения. По каждому направлению прошли научные сессии на конференции, это:
биохимия и биомедицина – 152;
фармацевтика – 158;
анализ пищевых продуктов – 94;
контроль загрязнений окружающей среды – 92;
клинические анализы – 70;
анализ топлив и нефтепродуктов – 29;
промышленные анализы – 214;
судебная медицина – 12;
анализ полимеров и пластиков – 12;
анализ поверхностей и пленок – 10.
Эти данные говорят о бесспорно лидирующих областях применения – биохимии, медицине, экологии, фармацевтике, контроле безопасности пищи, т.е. о наиболее жизненно важных направлениях.
Из новых следует выделить нанотехнологии, наноматериалы (52 доклада), протеомику, метаболомику, гликомику, липидомику, пептидомику и др. (36 докладов), микрофлюидные системы (65 докладов), ионные жидкости (как неподвижные фазы в ГХ, как растворители, элюенты, стандартные электроды и др.) – 15 докладов. В нанотехнологиях широко используются наночастицы золота, углерода, алмаза (десятки докладов). В электрохимии большой интерес к графену, оксиду графена (6). Вне сомнения, что передний край биохимии – это протеомика и метаболомика. Много докладов посвящено пробоподготовке (50).
Из методов концентрирования представлены следующие: микротвердофазная – 18 докладов, анализ равновесного пара (head space) – 14 докладов, твердофазная экстракция – 7 докладов, кветчерс – 5 докладов, ускоренная экстракция растворителем – 2 доклада. Новинка – экстракция полифенольных соединений ионными жидкостями. Среди анализируемых, исследованных соединений преобладают биологические: белки – 45, пептиды – 22, ДНК, РНК – 18, катехоламины – 19, сахара – 8, серотонин – 2.
Среди опасных загрязнителей исследовали пестициды – 20, тяжелые металлы – 36, ПАУ (в т.ч. нитроПАУ) – 16, микотоксины – 3, акрилоамид – 2. Кроме того, сохраняется интерес к анализу взрывчатых веществ – 26, наркотиков – 5, отравляющих веществ и др.
Продолжается развитие электронной микроскопии в разных ее вариантах: флуоресцентной, электрохимической, гелиевой ионной, раман-спектроскопической, ионной проводимости.
Много докладов по технологии получения сорбентов для ВЭЖХ (30): поверхностно-пористых, непористых, монолитные колонки (кремнеземные, органические полимерные, гибридные, с наночастицами углерода).
Традиционно на конференции было уделено большое внимание совершенствованию обучения аналитической химии – 23 доклада, 58 докладов сделали аспиранты. Одно из новых направлений в обучении – это "приборы в класс", т.е. демонстрация приборов на лекциях, особенно сенсоров.
В докладах много ярких сокращений, уже известных и новых: lab-on-a-chip, organ-on-a-chip, point-of-care diagnosis, on-site, out-of-lab, scale-up, in situ, curse or cure, top-down, on-farm и др.
Приведем наиболее интересные темы докладов по биохимии и медицине: анализ содержимого одной клетки; определение одной молекулы белка и ДНК в одной клетке; микрочип для определения маркеров окислительного и нитрозативного стресса; болезни от окислительного стресса – новая актуальная стратегия; система на чипе для определения клеток рака, циркулирующих в организме человека; метаболические нарушения, определяемые ВЭЖХ-МС; твердофазная микроэкстракция в клинической медицине; слюна – альтернатива плазмы при определении маркеров; разделение моноклональных антител; фосфорпротеомика и рак; идентификация биомаркеров инфекционных заболеваний; профиль N-глюканов в сыворотке при раке; измерение потенциала мембран митохондрий; определение серотонина, изучение механизма in vivo; определение рака эпителия желудка; профиль белков в тканях раковой опухоли; исследование смерти одной клетки; ранняя диагностика бактериальной инфекции электрохимическим методом; электрохимический детектор маркеров рака; портативный дешевый ультрачувствительный электрохимический глюкометр для количественного определения глюкозы в слезах человека; определение биомаркеров в выдыхаемом воздухе, летучих соединений из мочи, крови, слюны, кожи, грудного молока; непрерывный контроль выдыхаемого воздуха.
Пленарный доклад S.A.CARR "Количественная протеомика в биологии, медицине и химии" вызвал большой интерес на конференции.
Многие доклады – исследования в новых областях: электрохимический анализ марсианской почвы in situ; детектирование перекиси водорода ИХ с электрохимическим детектором; МС природных аллергенов; количественное определение перекиси водорода до 1 мкг в литре в ультрачистой воде; on-site-определение летучих соединений на уровне ррb в сверхчистых помещениях (полупроводниковое производство) с использованием ультра-ГХ; флуоресцентное изображение траектории удерживания одной молекулы в частицах сорбента в ОФ ВЭЖХ; новые технологии в определении взрывчатых веществ; биогенные амины в красном вине. Некоторые темы вызвали интерес не только специалистов. Например, аналитическая химия и качество жизни, наблюдения за загрязнениями атмосферы Чикаго в течение 10 лет (2002–2012), анализ биотоплив (биометан, биоэтанол, биодизель).
Отметим достижения в анализе пищи, представленные в докладах на темы: ЖХ-МС скрининг 600 загрязнителей в пище на основе базы данных масс-спектров; глобальный вызов в анализе безопасности пищи (в связи с глобальным передвижением пищевых продуктов и напитков между континентами); определение анаболических стероидов в пище, портативные устройства для анализа виски; определение нитрита в мясных продуктах электрохимическим методом; определение акрилоамида (канцерогена) в поджаренных картофельных чипсах; ГХ-МС и МТФЭ запаха лука (различие между сортами); ГХ-МС эфирных масел в листьях, фруктах.
К новым направлениям относится создание сенсорных устройств. В докладах представлены сенсоры на основе графена, оксида графена, электрохимический сенсор цистина, сенсоры на основе наночастиц алмаза, электрохимический сенсор для определения соотношения NO/CO в мозгу живых крыс, амперометрический сенсор для определения фолиевой кислоты, сенсор на сердечный тропонин, биосенсор глюкозы, амперометрический сенсор для мониторинга NO при больших концентрациях СО, оптический сенсор на вирус гепатита.
Перспективное, востребованное направление – миниатюризация аналитических приборов. Темы докладов этого направления: мини-МС (для космоса, для диагностики POINT-of-CARE); мини-ГХ-МС, микрогазовый хроматограф (более 5 докладов), двумерный микро-ГХ (микро-ГХ/микро-ГХ), микрожидкостный хроматограф, микро-рамановский спектрометр, микро-УФ-спектрометр, компактный ЯМР, hand-held ИК-спектрометр.
Представлены доклады о создании новых приборов на темы:
разработка нового поколения аминокислотных анализаторов на базе ЖХ-МС (с дериватизацией);
нано-ВЭЖХ, соединенная с микро-КЭФ для мультиразмерного разделения пептидов;
разработка платформы: многомерная ВЭЖХ-КЭФ-электроспрей-МС; рефрактометрический детектор для УВЭЖХ;
"свобода от пламени": новый аргоновый ионизационный детектор вместо пламенно-ионизационного детектора;
Terahertz-технологии для безопасности в повседневной жизни;
колонки переменной геометрии в ГХ и ГХ-МС;
спектроскопия для каждого: небольшая, дешевая и "в поле".
Отдельно отметим новые работы в технологии получения сорбентов для ВЭЖХ:
поверхностно-пористые с большими порами для разделения белков и пептидов;
композиты наноалмазов с кремнеземом;
поверхностно-пористые зерна сорбентов размером 1,3 мкм для ультрабыстрого разделения;
ВЭЖХ с частицами сорбента 0,5 мкм.
синтез и характеристики сверхпористых частиц с размером 1,1 мкм для разделения биологических соединений;
частицы силикагеля, модифицированные фуллеренами;
новые сорбенты Hilic как альтернатива УВЭЖХ;
сравнение УВЭЖХ и ВЭЖХ на поверхностно-пористых сорбентах.
В заключение следует отметить, что большинство новых исследований и новых разработанных приборов направлены на улучшение качества и безопасности жизни человека. Из представленных материалов можно выявить основные тенденции развития методов аналитической химии, что важно при планировании научно-технологических работ.
хроматография (в том числе хромато-масс-спектрометрия) – 390 (120);
спектроскопия (все методы) – 172;
сенсоры (все типы) – 140;
электрохимия – 128;
масс-спектрометрия (без хроматографии) – 93;
капиллярный электрофорез – 42;
химический анализ – 20.
Из этих данных видно, что хроматография лидирует с большим отрывом. По статистике 40–50% всех анализов выполняются хроматографическими методами, а в некоторых областях, в частности нефтехимии, до 70%.
Из методов хроматографии чаще применяется ВЭЖХ (83 докладов), УВЭЖХ (34), ВЭЖХ-МС и ВЭЖХ-МС/МС (84), гидрофильная (10), ионная (30), хиральная (16). В последние годы возрос интерес к сверхкритической флюидной хроматографии (14). По эксклюзионной, аффинной, мицеллярной, препаративной хроматографии были только единичные доклады.
По газовой хроматографии представлено 90 докладов, из них 39 докладов – ГХ-МС и ГХ-МС/МС. Есть интерес к двумерной ГХ-ГХ и пиролизной ГХ-МС.
Широко представлены спектроскопические и близкие к ним методы: рамановская – 50, ИК-спектроскопия (ближняя и средняя области) – 45, флуоресценция – 36, УФ-ВИД спектроскопия – 16, индуктивно связанная плазма – 12, атомно-абсорбционная – 5, ЯМР – 9 и др.
Предложено и исследовано большое разнообразие новых сенсоров: электрохимические, химические, биосенсоры, сенсоры на основе ионных жидкостей, микрофлюидные и др.
Интересные данные получены по разным областям применения. По каждому направлению прошли научные сессии на конференции, это:
биохимия и биомедицина – 152;
фармацевтика – 158;
анализ пищевых продуктов – 94;
контроль загрязнений окружающей среды – 92;
клинические анализы – 70;
анализ топлив и нефтепродуктов – 29;
промышленные анализы – 214;
судебная медицина – 12;
анализ полимеров и пластиков – 12;
анализ поверхностей и пленок – 10.
Эти данные говорят о бесспорно лидирующих областях применения – биохимии, медицине, экологии, фармацевтике, контроле безопасности пищи, т.е. о наиболее жизненно важных направлениях.
Из новых следует выделить нанотехнологии, наноматериалы (52 доклада), протеомику, метаболомику, гликомику, липидомику, пептидомику и др. (36 докладов), микрофлюидные системы (65 докладов), ионные жидкости (как неподвижные фазы в ГХ, как растворители, элюенты, стандартные электроды и др.) – 15 докладов. В нанотехнологиях широко используются наночастицы золота, углерода, алмаза (десятки докладов). В электрохимии большой интерес к графену, оксиду графена (6). Вне сомнения, что передний край биохимии – это протеомика и метаболомика. Много докладов посвящено пробоподготовке (50).
Из методов концентрирования представлены следующие: микротвердофазная – 18 докладов, анализ равновесного пара (head space) – 14 докладов, твердофазная экстракция – 7 докладов, кветчерс – 5 докладов, ускоренная экстракция растворителем – 2 доклада. Новинка – экстракция полифенольных соединений ионными жидкостями. Среди анализируемых, исследованных соединений преобладают биологические: белки – 45, пептиды – 22, ДНК, РНК – 18, катехоламины – 19, сахара – 8, серотонин – 2.
Среди опасных загрязнителей исследовали пестициды – 20, тяжелые металлы – 36, ПАУ (в т.ч. нитроПАУ) – 16, микотоксины – 3, акрилоамид – 2. Кроме того, сохраняется интерес к анализу взрывчатых веществ – 26, наркотиков – 5, отравляющих веществ и др.
Продолжается развитие электронной микроскопии в разных ее вариантах: флуоресцентной, электрохимической, гелиевой ионной, раман-спектроскопической, ионной проводимости.
Много докладов по технологии получения сорбентов для ВЭЖХ (30): поверхностно-пористых, непористых, монолитные колонки (кремнеземные, органические полимерные, гибридные, с наночастицами углерода).
Традиционно на конференции было уделено большое внимание совершенствованию обучения аналитической химии – 23 доклада, 58 докладов сделали аспиранты. Одно из новых направлений в обучении – это "приборы в класс", т.е. демонстрация приборов на лекциях, особенно сенсоров.
В докладах много ярких сокращений, уже известных и новых: lab-on-a-chip, organ-on-a-chip, point-of-care diagnosis, on-site, out-of-lab, scale-up, in situ, curse or cure, top-down, on-farm и др.
Приведем наиболее интересные темы докладов по биохимии и медицине: анализ содержимого одной клетки; определение одной молекулы белка и ДНК в одной клетке; микрочип для определения маркеров окислительного и нитрозативного стресса; болезни от окислительного стресса – новая актуальная стратегия; система на чипе для определения клеток рака, циркулирующих в организме человека; метаболические нарушения, определяемые ВЭЖХ-МС; твердофазная микроэкстракция в клинической медицине; слюна – альтернатива плазмы при определении маркеров; разделение моноклональных антител; фосфорпротеомика и рак; идентификация биомаркеров инфекционных заболеваний; профиль N-глюканов в сыворотке при раке; измерение потенциала мембран митохондрий; определение серотонина, изучение механизма in vivo; определение рака эпителия желудка; профиль белков в тканях раковой опухоли; исследование смерти одной клетки; ранняя диагностика бактериальной инфекции электрохимическим методом; электрохимический детектор маркеров рака; портативный дешевый ультрачувствительный электрохимический глюкометр для количественного определения глюкозы в слезах человека; определение биомаркеров в выдыхаемом воздухе, летучих соединений из мочи, крови, слюны, кожи, грудного молока; непрерывный контроль выдыхаемого воздуха.
Пленарный доклад S.A.CARR "Количественная протеомика в биологии, медицине и химии" вызвал большой интерес на конференции.
Многие доклады – исследования в новых областях: электрохимический анализ марсианской почвы in situ; детектирование перекиси водорода ИХ с электрохимическим детектором; МС природных аллергенов; количественное определение перекиси водорода до 1 мкг в литре в ультрачистой воде; on-site-определение летучих соединений на уровне ррb в сверхчистых помещениях (полупроводниковое производство) с использованием ультра-ГХ; флуоресцентное изображение траектории удерживания одной молекулы в частицах сорбента в ОФ ВЭЖХ; новые технологии в определении взрывчатых веществ; биогенные амины в красном вине. Некоторые темы вызвали интерес не только специалистов. Например, аналитическая химия и качество жизни, наблюдения за загрязнениями атмосферы Чикаго в течение 10 лет (2002–2012), анализ биотоплив (биометан, биоэтанол, биодизель).
Отметим достижения в анализе пищи, представленные в докладах на темы: ЖХ-МС скрининг 600 загрязнителей в пище на основе базы данных масс-спектров; глобальный вызов в анализе безопасности пищи (в связи с глобальным передвижением пищевых продуктов и напитков между континентами); определение анаболических стероидов в пище, портативные устройства для анализа виски; определение нитрита в мясных продуктах электрохимическим методом; определение акрилоамида (канцерогена) в поджаренных картофельных чипсах; ГХ-МС и МТФЭ запаха лука (различие между сортами); ГХ-МС эфирных масел в листьях, фруктах.
К новым направлениям относится создание сенсорных устройств. В докладах представлены сенсоры на основе графена, оксида графена, электрохимический сенсор цистина, сенсоры на основе наночастиц алмаза, электрохимический сенсор для определения соотношения NO/CO в мозгу живых крыс, амперометрический сенсор для определения фолиевой кислоты, сенсор на сердечный тропонин, биосенсор глюкозы, амперометрический сенсор для мониторинга NO при больших концентрациях СО, оптический сенсор на вирус гепатита.
Перспективное, востребованное направление – миниатюризация аналитических приборов. Темы докладов этого направления: мини-МС (для космоса, для диагностики POINT-of-CARE); мини-ГХ-МС, микрогазовый хроматограф (более 5 докладов), двумерный микро-ГХ (микро-ГХ/микро-ГХ), микрожидкостный хроматограф, микро-рамановский спектрометр, микро-УФ-спектрометр, компактный ЯМР, hand-held ИК-спектрометр.
Представлены доклады о создании новых приборов на темы:
разработка нового поколения аминокислотных анализаторов на базе ЖХ-МС (с дериватизацией);
нано-ВЭЖХ, соединенная с микро-КЭФ для мультиразмерного разделения пептидов;
разработка платформы: многомерная ВЭЖХ-КЭФ-электроспрей-МС; рефрактометрический детектор для УВЭЖХ;
"свобода от пламени": новый аргоновый ионизационный детектор вместо пламенно-ионизационного детектора;
Terahertz-технологии для безопасности в повседневной жизни;
колонки переменной геометрии в ГХ и ГХ-МС;
спектроскопия для каждого: небольшая, дешевая и "в поле".
Отдельно отметим новые работы в технологии получения сорбентов для ВЭЖХ:
поверхностно-пористые с большими порами для разделения белков и пептидов;
композиты наноалмазов с кремнеземом;
поверхностно-пористые зерна сорбентов размером 1,3 мкм для ультрабыстрого разделения;
ВЭЖХ с частицами сорбента 0,5 мкм.
синтез и характеристики сверхпористых частиц с размером 1,1 мкм для разделения биологических соединений;
частицы силикагеля, модифицированные фуллеренами;
новые сорбенты Hilic как альтернатива УВЭЖХ;
сравнение УВЭЖХ и ВЭЖХ на поверхностно-пористых сорбентах.
В заключение следует отметить, что большинство новых исследований и новых разработанных приборов направлены на улучшение качества и безопасности жизни человека. Из представленных материалов можно выявить основные тенденции развития методов аналитической химии, что важно при планировании научно-технологических работ.
Отзывы читателей
