多组分材料可实现不同功能的集成，但如何有效地表征其内部组分的分布及相互作用，对进一步提升其性能并解析内在机制具有重要意义。本文以生物双螺旋分子和高分子构成的多组分样品为例，采用扫描探针显微镜（SPM）的相位模式，对二者的形貌和组分分布同时进行观测，为后续的研究提供数据支持。

生产生物燃料或生物制药的工业发酵需要常规监测介质条件， 如 pH、溶解气体、碳源（葡萄糖）和氮源（谷氨酰胺）等，从而优化及控制发酵过程。然而除上述因素外，培养基中还包含其他一些重要生物成分如维生素、核酸和其他主要代谢物，如果一起监控，可以得到更多有关生物过程技术的详细信息。为满足全面分析培养基成分的需求，我们优化了分析条件，开发出“细胞培养分析方法包”，该方法包可以监控下面列出的95种化合物的相对丰度。使用这个方法包，我们研究在杂交癌细胞一周期5天内生长过程中培养基成分的丰度变化。

药品中的杂质定义为无任何疗效、影响药物纯度且可能引起副作用的物质。其中，基因毒性杂质因其特殊性而倍受关注，其即便在低浓度条件下也有着重大的安全风险，会直接或间接导致人体DNA损伤，从而增加罹患癌症的风险。目前基因毒性列表中有1574种致癌物质，其中苯并芘、甲磺酸酯类、偶氮苯类、N-亚硝胺等物质属于高基因毒性物质。2018年7月份，国内某知名药企主动向监管机构提出基因毒性杂质问题，并发布公告称其公司在对某原料药生产优化评估过程中，发现并检定一未知杂质为基因毒性杂质亚硝基二甲胺（NDMA）。这一事件引发了行业震动，此后，多家制药企业被检测出原料药或者药品中存在NDMA和NDEA，并启动召回。除了缬