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核酸脂质纳米粒科普——RNA-LNP包封率测定

自新冠mRNA疫苗成功上市以来,脂质纳米粒(Lipid nanoparticle,LNP)已成为mRNA、siRNA、pDNA等核酸的优先递送载体,广泛用于mRNA疫苗及治疗。微流控技术是目前制备核酸脂质纳米粒常用的技术,包封率则是评价其制备效果的重要指标之一,下面就为大家介绍使用RiboGreen测定RNA-LNP包封率的方法。1 RiboGreen检测RNA-LNP包封率的原理1.1RNA-LNP包封率(Encapsulationefficiency,EE):包裹在脂质纳米粒内部的RNA占RNA-LNP溶液中全部RNA的比例。1.2 RiboGreen检测RNA原理:RiboGreen是一种用于定量检测溶液中RNA含量的超敏感荧光核酸染料,当RiboGreen荧光染料处于溶液状态时,几乎没有荧光活性,与RNA结合时,其荧光活性将增加1000倍。RiboGreen-RNA复合物的荧光激发波长约500nm,发射波长约525nm,通过酶标仪,建立已知浓度RNA的标准曲线,即可得到样品RNA浓度。1.3 RiboGreen检测包封率原理:分别测定LNP-RNA溶液中游离RNA浓度,以及用Triton-100破坏LNP结构后,溶液中全部的RNA浓度,两者的差值就是包封在LNP内部的RNA浓度。通过以下公式即可计算得到包封率结果。图1核酸脂质纳米颗粒的示意图2操作要点2.1制备Buffer1X TE Buffer:使用试剂盒中20X TE Buffer稀释。2% Triton-TE buffer:使用Triton-100与1X TE buffer以体积比1:50配制。2.2添加RNA-LNP样品至全黑96孔板根据制备时RNA的量,可以大致计算需要稀释的倍数。例如,已知 mRNA的原始质量或浓度,使用铭汰MicroFlow S进行RNA-LNP合成,根据稀释、超滤等处理后的最终体积,即可估算大致总RNA浓度。同时,假设90%的包封率,即可估算游离RNA浓度。然后根据标曲的最高浓度计算需要稀释的大致倍数。这样我们就可以使用1X TE buffer将RNA-LNP稀释适合倍数以检测LNP外游离RNA浓度,使用2% Triton-TE buffer将RNA-LNP稀释适合倍数以检测总RNA浓度,建议每项检测至少两个不同稀释倍数。最后,分别移取100 μL稀释后的样本,添加到全黑96孔板。2.3标样添加一般直接使用试剂盒中100 μg/mL的RNA标样,也可以使用与待测样本类似的RNA标样来建立标准曲线。可以先用1X TE buffer将原始标样稀释到工作浓度4 μg/mL,然后参考表1的体积比,配制为一定浓度梯度的标样。分别移取各浓度的标样100 μL,添加到全黑96孔板中。注:*最终RNA浓度考虑了步骤2.4添加RiboGreen染料后的浓度    当RNA-LNP样品及特定浓度的标样添加到96孔板后,需要在37℃下避光孵育10 min,以使RNA-LNP在Triton buffer中充分裂解。2.4 RiboGreen染料添加把试剂盒中RiboGreen试剂,使用1X TE Buffer按照1:100的比例稀释,例如需要2000 μL RiboGreen染料,可将20 μL的RiboGreen试剂添加到1980 μL的1X TE Buffer中。然后各取100 μL加入到已经加有样品的96孔板中,37℃下避光孵育5min。图2 样品添加2.5酶标仪检测打开酶标仪,选择荧光模式,激发光485nm,发射光528nm,读数,记录数据。 2.6数据处理及分析    将每个样本测得的荧光值减去空白荧光值,即可得到实际荧光值。根据标样的荧光值和浓度梯度,绘制标准曲线,得到回归方程。把样品荧光值代入回归方程,乘以稀释倍数,即可得到样本的RNA浓度。根据1.3中包封率公式计算得到包封率结果。图3 标准曲线3 小结准确的包封率测定对于评价RNA-LNP的包封效果至关重要,影响着后续细胞实验和动物实验的开展。RNA-LNP包封率测定一般使用商业化的试剂盒,虽然操作环节较多,但只要细心规范,操作起来也并不难,相信大家可以得到准确的实验结果。纳米药物制备系统应用范围:往期回顾:●核酸脂质纳米粒科普——氮磷比计算● 核酸脂质纳米粒科普——后处理● 核酸脂质纳米粒科普——超滤管规格

应用实例

2023.02.16

组织透明化与点击化学相结合的新技术CATCH

在完整组织中观察药物靶点相互作用的工具一直是理解体内药物作用的主要障碍。2022年发表在Cell上的题为“Insitu identification of cellular drug targets in mammalian tissue”的文章有突破性进展,作者通过修改和整合点击化学(CC)与组织透明化技术,开发了一种方法——透明辅助组织点击化学(Clearing-Assisted Tissue Click Chemistry,简称CATCH),允许小分子药物-靶点相互作用在亚细胞分辨率下进行标记和成像(图1A)。该技术为组织中小分子的体内相互作用可视化提供了一个有价值的平台,并能够识别药物在哺乳动物组织中的分布和参与。图1 CATCH技术的方法开发1.组织透明化极大地改善了哺乳动物组织中的化学标记作者对小鼠给药脂肪酸酰胺水解酶(FAAH)抑制剂PF7845-yne(末端含炔基),通过CuAAC点击化学反应,炔基与荧光标签的叠氮化物反应形成叠氮炔环,进而引入荧光基团。初始试图直接成像药物结合的FAAH,但由于信噪比较差,未能显示细胞靶标。因而猜测脑组织构成复杂,其致密的脂膜可能影响点击化学反应,作者测试了基于聚丙烯酰胺的水凝胶组织透明化方法CLARITY,结果发现去除脂质后显著提升了成像的信噪比(图1C、D)。作者同时也验证了其他的透明化方法也得到了类似的效果(图1E)。此外,作者还比较了不同的点击化学配体(TBTA,BTTAA,BTTP)及不同的铜离子浓度下的反应效率,发现使用BTTP,150 μM硫酸铜条件下可获得高信噪比且稳定的成像(图1B)。2.CATCH实现了药物-靶点接触的全脑、亚细胞原位成像为了验证CATCH应用的广泛性,作者对三种小分子药物FAAH抑制剂PF7845-yne、BIA10-2474-yne和单胺氧化酶(MAO)抑制剂Pargyline-yne进行CATCH成像,结果清晰展示了药物-靶点在小鼠不同脑区的分布(图2A-E)。另外,还可以展示这些分子主要靶向的细胞类型,FAAH抑制剂主要靶向新皮质和海马中的神经元样结构;而Pargyline-yne主要结合全脑的血管样结构,少量下丘脑和脑桥内稀疏但特异标记的神经元样结构(图2F)。图2 全脑药物结合的可视化2.CATCH可与荧光标记复合以识别靶细胞类型作者在给药处理后进行NeuN免疫染色,发现PF7845-yne和BIA10-2474-yne主要与新皮质、海马和杏仁核中的NeuN+神经元共定位。而在脑桥中发现了一小群神经元样结构,它们是NeuN阴性但被 pargyline-yne 靶向的(图3A-D)。随后作者洗脱NeuN并重新孵育TH抗体验证该推测,确定了NeuN-,Pargyline-yne阳性的细胞的确是LC-NA神经元(图3E)。由此证明,CATCH可以和荧光标记结合揭示了药物结合的细胞类型,并且可以区分神经元不同部分的药物靶标参与位点,可以支持多轮的药物靶向细胞类型鉴定。图3 药物靶点的细胞型鉴定锘海团队自主研发的组织透明化试剂盒可以高效地进行脱色脱脂,采用亲水性温和环境的设计,在组织荧光保护、样本形态维持、降低自发荧光等方面表现出比较优异的性能,适用范围广、操作简便、速度快、效率高。

应用实例

2023.02.13

锘海成功入选“2022年上海创新型中小企业”

上海市经济和信息化委员会开展了2022年创新型中小企业评定工作,已于1月16日公示通过审核的企业名单,锘海生物科学仪器(上海)有限公司成功入选“2022年上海市松江区创新型中小企业”什么是创新型中小企业「上海市创新型中小企业」是根据《上海市优质中小企业梯度培育管理实施细则》(沪经信规范〔2022〕8号),经过严格的专家评审和综合评估后,符合认定标准并予以认定、公示的一项重要资质。该榜单的入选标志着锘海进入优质中小企业培育库,展现出锘海具有较高专业化水平和较强创新能力和发展潜力,同时表明锘海主营业务和发展重点符合国家产业政策及相关要求。此次入选上海市创新型中小企业,是政府与行业对锘海技术水平、研发能力、业务发展及综合实力等方面的认可和肯定。锘海也将紧跟科技和产业发展前沿,持续加大研发投入,加快技术突破,为行业发展提供源源不断的创新动能,一如既往的为用户提供更加专业、便利的产品和服务。关于锘海锘海生命科学成立于2017年,2020年获得国家高新技术企业资质。总部位于上海漕河泾开发区松江园区内,在北京,广州,成都,沈阳等十余座城市设有办事处。作为“生命科学的服务者,医疗创新的推动者“,致力于打造完整的生命科学仪器研发、制造、服务体系。我们积极推进领先科学技术转化,在大组织3D荧光成像中,处于全球光片显微镜的领先地位,自主研发的LS18平铺光片显微镜解决了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾,满足高通量、准确定位的荧光成像分析需求。此外,锘海还有纳米药物制备系统及纳米药物制备、检测服务—从处方筛选到制剂表征全线过程,适用于临床前研究和符合GMP的临床生产,目前,锘海已服务国内多家知名药企并具备成功申报临床的案例。

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2023.02.07

锘海乔迁|立足新起点,开启新篇章

2022年12月26日,锘海生命科学正式迁入全新的办公场所,科技绿洲二期10号楼,同时也是开启了锘海的新篇章。新场所位于长三角G60科创走廊,汇聚了多家高新技术企业,是先进制造业与战略性新兴产业的建设集群。锘海新办公室地址:上海市松江区九亭镇云凯路66号科技绿洲二期10号楼此次乔迁不仅全面提升了办公环境,加强硬件设施,更是升级品牌形象,完善客户服务,为锘海生命科学翻开了崭新的一页,立足新起点,迎接新挑战。同时,也热烈欢迎各位老师们莅临参观!锘海前台以及外部环境:实验室环境:‍‍‍‍办公环境以及合照:‍‍‍‍锘海生命科学产品系列锘海LS18平铺光片显微镜组织透明化/染色、平铺光片显微成像科研服务锘海组织透明化试剂盒锘海组织透明化底透台(Smart Batch+) 组织透明化及免疫染色系统(VISIKOL) 组织透明化试剂盒铭汰 Microflow ?系列微流控纳米药物制备系统锘海近红外二区活体荧光/荧光寿命成像系统锘海类器官、3D细胞培养系统(Photosound) 小动物3D光声/荧光成像系统(regenHU)生物3D打印机耗材 (纳米标尺 小鼠骨钉 细胞水凝胶)CRO/CMO服务  显微镜配件及光学配件

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2023.02.03

冻干技术在mRNA疫苗领域的突破性应用

摘要mRNA疫苗在对抗新冠的过程中发挥了至关重要的作用。然而,较低的存储和运输温度,在一定程度上限制了其适用可及性。文中,作者提出了一种精准温控的冻干技术,冻干后的mRNA-LNPs理化性质维持良好,且在40°C条件下保存2个月,或25℃条件下保存6个月,mRNA无明显降解、小鼠免疫效果未下降,该冻干技术极大提高了mRNA-LNP的稳定性和可及性。冻干技术冻干是一种在真空下低温升华除去水分的方法。这是一种相对温和的干燥方法,适用于脆弱的生物大分子或胶体纳米颗粒。然而,mRNA-LNPs的干燥是一种更复杂的技术,因为冷冻和脱水的过程会引入机械力,使载体结构变形,导致载体聚集、mRNA断裂或泄漏。使用精准温控,残留含水量较低的优化冻干技术,可以有效地保持mRNA-LNPs长期保存的理化性质和生物活性。图1可以看出,冻干后的LNPs,其大小和多分散性指数变化不大,说明优化后的冻干工艺没有改变其基本物理性质。图1.LNPs电镜图图2.冻干及复溶后mRNA-LNPs状态图在冻干过程中,升华时除去水分子,填充糖分子以维持mRNA-LNPs的结构完整性;而复溶后的液体呈均匀半透明状,与新鲜制备的mRNA-LNPs无差异(见图2)。并且,经毛细管电泳检测后发现,mRNA的完整性也得以很好地保持(见图3),表明冻干过程没有破坏mRNA的结构。图3.毛细管电泳分析图冻干mRNA-LNPs的长期稳定性图4.冻干LNPs长期稳定性分析图在4°C和25°C条件下,冻干6个月内的LNPs,其大小、PDI、EE或mRNA完整性均无明显变化(见图4)。且在25°C条件下,6个月后,LNPs仍能保持良好的纳米形态(见图1)。图5.HPLC-CAD成分分析图此外,我们通过高效液相色谱电雾式检测器法(HPLC-CAD)分析脂质。结果显示,四种脂质成分均定量的存在,没有脂质降解的迹象。由此分析,冻干mRNA-LNPs能保持良好的物理性质应归因于超低的含水量(Omicron mRNA冻干疫苗能同时诱导高水平的体液免疫和细胞免疫图6. LyomRNA-Omicron激活免疫数据图分析图6中的数据可以得到:Omicron RBD的结合抗体滴度与疫苗使用剂量有相同的变化趋势(图6a、b);且冻干疫苗能更强的激发CD4+、CD8+T细胞的产生(图6c、d);对于OmicronBA.1 / BA.2 / BA.3,LyomRNA-Omicron也有较好的中和效果,但对BA.4的中和活性与BA.1相比,GMT降低了20倍。总的来说,LyomRNA-Omicron可诱导有效的体液免疫和Th1显性细胞免疫。Omicron mRNA冻干疫苗可增强人体免疫图7.LyomRNA-Omicron人体内免疫数据图为多名志愿者接种LyomRNA-Omicron作为加强疫苗,接种后无严重不良反应,安全性良好,且针对不同的变异株,抗体滴度均有大幅提升(见图7)。因此,LyomRNA-Omicron适合作为灭活疫苗的加强疫苗,对SARS-CoV-2野生型和Omicron变体均具有良好的免疫效果。结论mRNA-LNPs疫苗的不稳定性,决定了其低温冷链储运的苛刻条件,这极大地限制了疫苗的可获得性。文中,作者通过优化的冻干技术,成功的实现了mRNA-LNP疫苗在更高温度下的长期保存。此技术的应用对mRNA疫苗的存储和运输提供了更大的可能性,对于SARS-CoV-2等流行疾病的广泛预防提供了更强的助力。参考文献[1] Ai, L., Li, Y., Zhou, L. et al. Lyophilized mRNA-lipid nanoparticle vaccines with long-term stability and high antigenicity against SARS-CoV-2. Cell Discov 9, 9 (2023). https://doi.org/10.1038/s41421-022-00517-9

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2023.01.31

光声科普 | 光声信号原理及常见显影剂

背景尽管光声现象早在19世纪80年代便已发现,但直到近几十年才作为一种分子成像(Molecular imaging)方式渐渐为大家所了解。在光声成像(Photoacoustic imaging)之前,分子成像方法层出不穷,如计算机辅助断层扫描(Computed tomography,CT)、核磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)、正电子放射断层扫描(Positron emission tomography,PET)等,一定程度上减慢了光声成像的发展。但近年来,因为上述技术的某些不足,如PET空间分辨率较差、CT仅提供解剖信息且具有辐射危险,所以兼具光学和声学成像优势的光声逐渐被重视。下文将简要介绍光声的产生机理以及常见的显影剂。光声信号产生机理光声现象是指物体接收脉冲光后,产生声信号的现象。正是因为信号最终以声波形式发出被设备接收,用于激发信号的光源通常为脉冲激光,以此保证声波持续、稳定地产生。整个现象过程可分为三个步骤:光吸收、光热转换和热声转换(图1)。图1 光声现象三步骤步骤一:光吸收。作用于目标的脉冲激光能量被目标吸收。步骤二:光热转换。被吸收的能量通过光热转换效应转换为热能,因而导致目标温度升高。步骤三:热声转换。升温的组织通过热塑性膨胀效应(Thermoelastic expansion effect)和震动弛豫(Vibration relaxation)产生声波,通过目标组织传递出去,被光声设备接收,形成信号。在实际应用中,成像对象通常为小动物,目标组织也往往深入皮肤内部,因此脉冲激光免不了遭受反射、散射等负面作用。如果使用的是外源性显影剂,则同时受内源性发光团的干扰,降低信噪比(图2)。尽管存在上述问题,由于最终获得的是声信号,与干扰的光信号冲突较少,因此只要保证目标部位接收足够的脉冲激光能量产生声信号,即可保证获取的信息具有较高分辨率。图2 脉冲激光衰减和背景干扰光声常用显影剂光声现象产生于特定的物质,因此为了应用于特定场景,需要使用显影剂(或称造影剂、对比剂)获得光声信号。显影剂种类繁多,分类方法也多种多样。下面是4种常见分类方法。一、显影剂来源。一些动物体内的物质本身具有光声信号,称为内源性显影剂(Endogenous PA contrast agent)。常见的有血红蛋白、肌红蛋白、脂质、黑色素、编码荧光蛋白等。得益于这些内源性显影剂,科研工作者可以在保证安全、高生物兼容性的情况下获得光声信号。同时,也由于存在于体内多处,其特异性和信噪比均较差。与之相对的是各类外源性显影剂(Exogenous PA contrast agent),如金属纳米材料、过渡金属硫族化合物(Transition metal chalcogenides)、碳纳米材料、石墨烯类似物(Graphene analogues)、聚合物纳米材料、有机染料、有机纳米颗粒等。尽管这些材料有更好的特异性和更高的信噪比,却不得不面临毒性大、容易光漂白等问题。因此显影剂的开发仍有很大空间。二、靶向性。非靶向性显影剂通常用于血管造影、体内分布监测、药物代谢评估等全身性成像目的。而靶向性显影剂通常由靶向单元(Target unit)和光声信号基团组成。常见的靶向单元有适配子(Aptamer)、抗体(Antibody)、多肽(Peptide)、小分子配体(Ligand)等。通过连接靶向单元,可使非靶向性显影剂具有靶向性,如结合抗体的金属纳米颗粒、结合环状三肽或叶酸的单壁碳纳米管(cRGD-SWNTs、folate-SWNTs)、结合抗体的有机纳米颗粒等。三、激发波长。常见的光声显影剂激发波长在近红外一区(700 – 1000 nm)。近年来,越来越多激发波长在近红外二区(1000 – 1700 nm)的显影剂被报道。相较于前者,近红外二区的显影剂光散射作用更小,能提升成像深度,同时组织吸收更少,能提升信噪比。四、信号状态。传统的光声显影剂为常开(Always On)状态,即不论是否在目标位置,只要有对应激光脉冲,就会产生光声信号。这意味着可能无法真实展示目标组织的变化,且通常有强烈的背景信号,因而导致信噪比的降低。面对这一问题,近年来陆续有多种新型显影剂出现,其最大的区别在于可激活(Activatable),通常由靶向基团和光声信号基团组成,一旦与靶向目标结合,就会改变光声信号的表现,达到开、关或成比例的信号表达。在实际成像需求中,科研工作者可直接使用这些常见的显影剂,也可根据需求自行设计、优化。图3 常见光声探针总结参考文献[1] Yongchao Liu, Lili Teng, Baoli Yin, Hongmin Meng, Xia Yin, Shuangyan Huan, Guosheng Song, and Xiao-Bing Zhang Chemical Reviews 2022 122 (6) , 6850-6918.

应用实例

2023.01.28

锘海平铺光片显微镜入选第四届“国产好仪器”名单

为展现国产仪器产业取得的优秀成果,提高用户对国产仪器的认知,筛选和扶持一批优秀的国产科学仪器产品和企业。由仪器信息网发起了“国产科学仪器腾飞行动”,举办了第四届“国产好仪器”评选活动。评选秉持“用户说好才是真的好”的原则,专家对240台仪器在用户群体中的使用情况展开调研,以“好用、够用”为核心,针对需求满足度、质量满意度、仪器性价比、服务满意度、推荐意愿度等多个维度广泛征集用户使用意见,在仪器相关用户调研基数达到要求的情况下,进行权重评分,再根据所收集的线上与线下调研相结合的方式对仪器进行最终评选。锘海生命科学的LS18平铺光片显微镜成功入选第四届“国产好仪器”榜单。展现了国产平铺光片显微镜在大体积生物组织三维成像领域的优势。在此,锘海生命科学感谢广大科研老师的支持与信任,我们也会以更优质的产品和更真诚的服务来回报用户。入选仪器

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2023.01.06

锘海LS18平铺光片显微镜荣获2022年首届“金燧奖”中国光电仪器品牌榜银奖

为强化基础研究,突破“卡脖子”技术,推动核心技术发展,中国光学工程学会开启了首届“金燧奖”中国光电仪器品牌榜评选活动。评选邀请了多位投身国产仪器发展、了解国内外光电仪器技术产品情况的专家学者组成评审团队,为用户展示优秀的国产仪器。重点评选出我国自主研发、制造、生产的高端光电仪器,为我国自主高端科学仪器开拓国内外应用市场创造新机遇。经过近70位专家的评审与线上答辩论证,锘海LS18平铺光片显微镜荣获“金燧奖”银奖。展现平铺光片显微镜在大体积生物组织三维成像中分辨率的优势和模式灵活可调的特点。在此感谢专家评委与广大科研工作者对锘海的信任和支持,我们也将继续努力钻研和开拓,竭诚为广大科研工作者带来高质量又便捷的产品与服务。获奖仪器首创生物组织透明化及三维成像整体解决方案

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2022.12.22

锘海诚挚邀请您参加第十三届华人生物学家协会2022双年会

第十三届华人生物学家协会(Chinese Biological Investigators Society,“CBIS”) 2022年双年会将在中国杭州、美国拉斯维加斯双会场同步举办,采用线上线下相结合的会议形式举办130多场专题学术报告,会议演讲嘉宾为来自世界多个国家和地区的知名专家学者,共同探讨生命科学领域的最新进展。大会将于西湖大学云谷校区会议中心万信酒店举办,议程为期四天,锘海生命科学受邀以钻石展商参与此次大会,为大家带来生物组织透明化技术及LS18平铺光片显微镜在生命科学领域的应用报告和视频展示,期待着与各位专家学者的共同交流。会议时间:2022年12月19日-22日会议地点:杭州西湖大学云谷会议中心,万信酒店主办单位:第十三届华人生物学家协会、西湖大学会议主题:Enhancing & Reconnecting Biological Research in the Post-Pandemic Era   官网:https://cbis.westlake.edu.cn

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2022.12.15

好文分享:小鼠脊柱淋巴和血管网络三维可视化

随着生物医学的快速发展,越来越多的科学研究和临床应用,对生物组织高分辨率三维成像提出了新的需求,比如肿瘤微环境、神经投射、脉管系统等生命科学的研究,都需要生物组织完整的三维结构信息。由于生物组织不透明,传统对生物组织三维成像的方法,依赖于组织切片的方式来完成,但是这种方式操作繁琐,且成像通量低。因此,基于机械切片的技术方式越来越不能满足当下的研究现状,随着组织透明化技术和光片显微成像的结合,正式打开了三维结构可视化研究的大门。案例分享:以往研究脊柱淋巴网络的信息很少,因为这些精细的结构嵌入在椎体组织中,很难用传统的组织学观察。2019年发表在Nature communications一篇题为“Anatomy and function of the vertebral column lymphatic network in mice”的文章成功探究了小鼠脊柱淋巴网络的结构与功能。在文章中,作者首先通过对脊柱节段采用iDISCO+方法进行免疫染色及透明化,结合一定的脱钙处理,并利用光片荧光显微镜进行成像,发现脊柱椎管内有广泛而复杂的淋巴管系统。原文Fig.2经PROX1抗体染色的透明化胸椎,展示脊柱淋巴管系统的模块化结构。原文Fig.8 采用LYVE1(绿色)和CD45(紫色)抗体对透明化后的颈椎节段进行双标记,表明脊髓淋巴管与免疫细胞的相互作用。原文Fig.S1透明化胸椎的淋巴和血管系统。a、b透明化的胸椎节段进行PROX1(白色)/LYVE1(红色)双染色以识别淋巴管。c-h用LYVE1(绿色)和Podocalyxin(紫色)双标记以识别血管。总之,组织透明化及3D成像技术可通过保留脊柱解剖结构和脉管系统三维连续性来描述淋巴、血管系统。透明化染色方法流程:文章使用了Renier及其同事开发的一种透明化方案,该方案基于甲醇脱水,并称为对溶剂透明化的器官进行免疫标记的三维成像(iDISCO+, http://www.idisco.info )。梯度增加的甲醇浓度会导致适度的组织收缩(约10%),以及组织的“透明度”增加:1.       经过固定的样品分别在20、40、60、80、100% 甲醇/PBS中逐步脱水1h。2.       然后将其在33%甲醇/66%二氯甲烷(DCM)的溶液中孵育过夜。3.       用100%甲醇洗涤2 × 1 h后,样品用5% H2O2甲醇(1 vol 30% H2O2/5 vol甲醇)在4℃漂白过夜。4.       漂白后,样品分别在80、60、40、20%甲醇、PBS中再水化1 h。5.       为了透明化脊柱,文章中添加了一个使用莫尔斯溶液的脱钙步骤,在室温下孵育30分钟。使用莫尔斯溶液(1/1柠檬酸钠和45%甲酸)的弱酸处理可以有效地对组织脱钙,同时保留其结构。6.       用PBS快速洗涤样品,然后在PTx2 (PBS/0.2% Triton X-100)中孵育2 × 1 h。在这一步后,对样本进行免疫染色处理。7.       样本在PBS/0.2% Triton X-100/20% DMSO/0.3 M甘氨酸中,37℃孵育24 h。8.       然后在PBS/0.2% Triton X-100/10% DMSO/6%驴血清中,37℃封闭24 h。9.       样品在PTwH (PBS/0.2%吐温-20与10 mg/ml肝素)/5% DMSO/3%驴血清的一抗稀释液中,37℃孵育6天。10.    样本在PTwH中洗涤5次直至次日。11.    然后在PTwH/3%驴血清二抗体稀释中,37℃孵育4天。12.    最后在PTwH中洗涤5次直至次日。13.    然后将样本在33%/DCM 66%甲醇溶液中孵育过夜。14.    随后在100% DCM中孵育2 × 15 min以洗涤甲醇。15.    最后,样品在二苄醚(DBE)中孵育,直到透明化(约4 h),即可成像。参考文献:Jacob L, Boisserand LSB, Geraldo LHM, et al. Anatomy and function of the vertebral column lymphatic network in mice. Nat Commun. 2019;10(1):4594.Renier N, et al. iDISCO: a simple, rapid method to immunolabel large tissue samples for volume imaging. Cell. 2014;159:896–910.Morse A. Formic acid-sodium citrate decalcification and butyl alcohol dehydration of teeth and bones for sectioning in paraffin. J. Dent. Res. 1945;24:143–153.Shibata Y, Fujita S, Takahashi H, Yamaguchi A, Koji T. Assessment of decalcifying protocols for detection of specific RNA by non-radioactive in situ hybridization in calcified tissues. Histochem. Cell Biol. 2000;113:153–159.González-Chávez SA, Pacheco-Tena C, Macías-Vázquez CE, Luévano-Flores E. Assessment of different decalcifying protocols on Osteopontin and Osteocalcin immunostaining in whole bone specimens of arthritis rat model by confocal immunofluorescence. Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2013;6:1972–1983.锘海脊柱透明化及LS18 Plus成像结果实例展示:锘海LS18平铺光片显微镜配置不同尺寸成像仓,Plus版本(右图)更可满足长至6cm大小的样品(敬请期待更大尺寸成像仓)测样需求,如脑连脊髓、长脊柱、小肠等样本。锘海透明化技术可对长脊柱样本进行完整透明化处理!长脊柱样本在LS18 Plus上轻松实现完整成像!长脊柱YZ面100um层切局部放大展示长脊柱XZ面1000um层切展示锘海生命科学不仅自主研发出专门对大样本组织成像的平铺光片显微镜,同时还依托于显微镜测样服务工作积累了丰富的组织透明化、组织免疫荧光染色及成像经验,甚至我们的工程师还精心优化了透明化样本制备配方,自主研发出快速高效的锘海组织透明化试剂盒,如图6所示,它可适用于不同的样本组织类型,大大提高样本组织透明化的效率,从更专业的角度为广大科研工作者制定一套完整的服务解决方案,助力每一位生命科学工作者完成使命!锘海生命科学,助力科研人真正地回归科学!图6 锘海组织透明化试剂盒锘海一站式科研服务——让科研变得更简单锘海生命科学为广大客户提供专业的生物组织透明化、免疫染色、平铺光片显微镜3D荧光成像、数据分析、数据存储等一站式科研服务,旨在通过精准、快速、多样化的科研服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。

应用实例

2022.12.13

mRNA-LNPs疫苗仍需考虑的关键问题及3D生物打印技术的应用

BioNTech/Pfizer和Moderna的疫苗主要由核酸脂质纳米粒(LNPs)包裹的mRNA组成。纳米药物递送平台的模块化和产业化并非短时间内完成的,而是数十年来密集研究的产物,在设计最佳的mRNA-LNPs疫苗时,需要考虑诸多因素。本文作者简要概述了mRNA-LNPs疫苗递送系统仍须考虑的关键问题,接着,对3D生物打印组织上的疫苗验证提出了自己的看法。与动物模型相比,3D生物打印验证系统在未来会承担更快、更低成本、更有预测性的疫苗测试任务。LNPs的疫苗递送系统仍须考虑的关键问题:1.脂质成分替代大多数情况下,治疗靶点决定给药途径的选择,Onpattro®的脂质成分专门设计用于静脉给药后的肝细胞靶向,其中,阳离子脂质作用于siRNA的包裹与释放,PEG脂质有助于增加药物的血液循环时间。然而,这两种脂质成分也都有各自的缺点。例如,阳离子脂质易受温度和PH依赖性水解的影响,导致纳米粒子的不稳定,而高浓度的PEG脂质会阻止RNA进入细胞,其引发的PEG免疫反应也会加速血液清除现象。图1.各脂质成分及LNP示意图对于mRNA-LNPs疫苗,肌肉注射是最常见的给药途径,这允许LNPs扩散到淋巴,在淋巴中,mRNA-LNPs疫苗可以直接接触APCs,不存被免疫细胞清除的风险,这意味着通过肌肉给药时,LNPs中的阳离子脂质和PEG脂质为非必须成分。因此,未来的研究旨在发掘阳离子脂质和PEG脂质的替代材料,以获取更好的疫苗疗效,如可对两性离子材料和人工蛋白涂层等进行研究。2.mRNA-LNPs真实结构探究纳米尺度的结构排列是决定核酸功能传递的关键因素,不同形态的纳米粒子其转染性能差异巨大。到目前为止,对于LNPs中包裹mRNA的确切排列还没有较为透彻的研究,大部分的信息都是通过siRNA-LNPs系统获得的。然而,mRNA至少比siRNA大100倍,从siRNA-LNPs的结构中获得的经验是否以及在多大程度上适用于mRNA-LNPs仍存在争议。图2.LNP不同结构排列示意图如能更好地理解纳米粒子结构与活性之间的关系,则可更快速的优化mRNA-LNPs并创建有效的免疫传递系统。在这方面,定量结构-活性关系(QSAR)方法可以用于预测mRNA-LNPs的合成特性与其在细胞水平上的作用机制之间的关系。QSAR方法假设具有相似合成特性的LNPs将与细胞发生类似的相互作用,从而引发类似的生理反应(例如,蛋白的表达和抗体的产生)。作者预计QSAR研究将使体外生物活性预测成为可能,并加速mRNA-LNPs疫苗的优化过程。3D生物打印组织上的疫苗验证给药系统的验证需要建立适当的体外模型进行配方筛选。虽然二维细胞培养系统在药理研究方面发挥着关键作用,但其缺乏由相邻细胞、分子梯度和细胞外基质(ECM)等组成的复杂组织结构,所得的研究结果很难转化至体内生理系统。3D生物打印则能创建更接近生理环境的立体模型,使用3D细胞培养也有利于通过多种荧光标记或其他旨在跟踪免疫细胞之间相互作用的技术来跟踪细胞与细胞之间的动态相互作用。图3.在3D生物打印组织中进行LNPs特异性递送试验近些年来,仿生3D组织模型的开发取得了诸多进展,肺部组织的3D模型已用于器官功能衰竭的研究、完整的具有免疫能力的3D皮肤也已用于疫苗反应分析。在减少试验动物数量的同时,3D组织模型还能帮助人们从根本上了解免疫激活效力与给药途径不同带来的差异,这在疫情大流行的背景下显得非常有必要。小    结在应对疫情方面,mRNA-LNPs疫苗已取得了很好的成绩,但仍有较大的改进空间。不断的优化载体成分与配比,摸清LNPs纳米尺度的排布规律,方能积累更多的可用经验,为LNPs其他领域的治疗提供新动力。而3D生物打印则为疫苗的测试提供了全新的路径,相信在未来几年,3D生物打印定能提供更快、更有预测性的疫苗测试能力。注:文章内容多来自文献参考,文献题为“Principles for optimization and validation of mRNA lipid nanoparticle vaccines against COVID-19 using 3D bioprinting”,如需了解更多内容,可直接查阅原文献。参考文献:【1】Papi M, Pozzi D, Palmieri V, Caracciolo G. Principles for optimization and validation of mRNA lipid nanoparticle vaccines against COVID-19 using 3D bioprinting. Nano Today. 2022 Apr;43:101403. doi: 10.1016/j.nantod.2022.101403. Epub 2022 Jan 21. PMID: 35079274; PMCID: PMC8776405.【2】Hald Albertsen C, Kulkarni JA, Witzigmann D, Lind M, Petersson K, Simonsen JB. The role of lipid components in lipid nanoparticles for vaccines and gene therapy. Adv Drug Deliv Rev. 2022 Sep;188:114416. doi: 10.1016/j.addr.2022.114416. Epub 2022 Jul 3. PMID: 35787388; PMCID: PMC9250827.【3】Tenchov R, Bird R, Curtze AE, Zhou Q. Lipid Nanoparticles─From Liposomes to mRNA Vaccine Delivery, a Landscape of Research Diversity and Advancement. ACS Nano. 2021 Nov 23;15(11):16982-17015. doi: 10.1021/acsnano.1c04996. Epub 2021 Jun 28. PMID: 34181394.

应用实例

2022.12.08

脂质纳米颗粒作为递送载体在吸入疗法中的应用

近日,上海启动吸入用重组新冠病毒疫苗(5型腺病毒载体)加强免疫接种,这是一种利用腺病毒为载体,通过吸入的方式将表达S蛋白的遗传物质递送进人体,激发人体免疫,引起社会各界的关注。而以非病毒载体:脂质纳米颗粒(Lipid Nanoparticle,LNP)为载体的mRNA新冠疫苗,目前仍然以肌肉注射为主要接种途径,吸入型接种未启动上市。但是,脂质纳米颗粒作为递送载体用于吸入疗法,治疗呼吸道疾病,却有广泛的研究,并且一些吸入型LNP药品已经通过FDA批准上市。本文主要阐述LNP作为递送载体,在呼吸系统疾病吸入疗法的应用及仍然需要面临的挑战。1 脂质纳米颗粒最早开发的脂质纳米颗粒是脂质体,在20世纪80年代被引入临床应用。脂质体由两亲性磷脂构成的双分子层包裹亲水内部,能够递送疏水性和亲水性药物(图1A,B)。大家比较熟悉的用于新冠mRNA疫苗的核酸脂质纳米颗粒,也可以理解为脂质体的一种,只是结构更加复杂,其各种脂质成分的构成及作用已在上篇文章:脂质纳米颗粒中各成分的作用进行了介绍。另外,还有用于包裹疏水性药物的固体脂质纳米颗粒(Solid Lipid Nanoparticles,SLNs)和纳米结构脂质载体(Nanostructured Lipid Carriers,NLCs),其特点为纳米颗粒的核心为疏水内核(图1E、F)。脂质纳米颗粒典型的粒径为100-300 nm,但是更小(低于100 nm)或者更大(高达1000 nm)的颗粒也可以制备。LNP的结构多样性增加了其治疗应用的可能性。图1 各种脂质纳米颗粒的结构和组成2  LNP及其气雾化聚集体尺寸对呼吸道沉积模式的影响呼吸道分为上、下两部分,上呼吸道包括鼻子、口腔、咽部、喉部,下呼吸道包括气管、支气管和肺部器官。为了成功地将药物输送到所需的部位,吸入液滴或颗粒大小是一个重要参数,可以确定LNP沉积的呼吸道区域以及绕过生理屏障和清除机制的成功率。吸入液滴或颗粒的空气动力学直径(Aerodynamic Diameter,AD)在很大程度上决定了沉积模式。AD大于5 µm的较大颗粒可能在上呼吸道和大气道中发生惯性撞击,通常会导致颗粒在口咽区沉淀,有可能进入胃肠道而不是呼吸道。如果颗粒AD在1至5 µm之间,则会发生重力沉降,导致沉积在下呼吸道、终末细支气管和肺泡中,从而穿透肺组织。AD低于1 µm的纳米级颗粒可以进入肺部深处的肺泡,并通过布朗运动进行随机扩散。这些超细颗粒不仅可以扩散到下肺泡区,还可以扩散到传导的气管支气管区。这促进了LNP包封的有效成分在整个肺中的广泛分布,并且对于空间距离较远的靶细胞(如分布在整个肺组织中的肿瘤细胞)尤其有益。另外,对于单个LNP来说,典型的AD范围为100至300 nm。需要探究每种呼吸系统疾病及其治疗化合物的细节,以确定LNP的最佳尺寸。例如,治疗肺结核需要将抗生素输送到肺泡深处细菌感染的肺泡巨噬细胞中。稍大的颗粒(200至300 nm)将促进肺泡巨噬细胞的摄取,并诱导所需的抗菌治疗效果。相反,具有非巨噬细胞靶点的疾病可能需要AD小于200 nm的LNP,以避免巨噬细胞摄取和免疫清除而远离其所需靶点。仔细研究和设计单个LNP颗粒以及聚集体的尺寸对配方成功至关重要。图2 吸入性LNP在呼吸道中的沉积和分布机制的示意性总结。其机制是惯性碰撞、重力沉降和布朗扩散3 LNP吸入疗法治疗呼吸道疾病的优势及面临的挑战LNP吸入疗法在治疗呼吸道疾病方面有诸多优势。首先,LNP化学成分及结构的多样性可以递送多种多样的活性药物,以小分子、核酸、蛋白和多肽为主。第二,LNP通过肺部途径,可以避免药物因胃肠道降解和肝脏的首次代谢而流失,同时,通过LNP包封的吸入疗法有助于延缓肺蛋白酶和肽酶降解,提高完整化合物的生物利用度,并改善药代动力学特征。第三,LNP包封增加了肺部药物保留时间以及降低全身毒性。最后,在LNP配方中使用生物相似的磷脂、阳离子脂质和胆固醇可降低免疫原性。当然,LNP吸入疗法也面临一些挑战。首先,设计和合成适合粒径且分布均一的LNP是目前需要解决的首要难题。其次,气雾化的LNP聚集体以及单个LNP,需要克服呼吸道物理屏障和免疫清除机制。最后,需要筛选出适合的配方,包括LNP的结构及成分、粒度、实现的效果、后续配方的生产方法等。4 小结LNP吸入疗法对于改善疾病管理和减轻各种肺部疾病具有巨大潜力。近年来的临床前研究表明,LNP能够将各种药物(包括化疗药物、血管扩张剂、抗生素、mRNA、siRNA和黏液溶解剂)局部输送到肺部,用于治疗肺癌、阻塞性肺病和微生物感染等肺部疾病。虽然LNP吸入疗法面临诸多挑战,但是科技进步也推动着LNP吸入疗法研究的深入。比如,铭汰MicroFlow 纳米药物制备系列产品,可以制备出粒径均一且可控的LNP,可用于配方的筛选优化,同时也提供符合cGMP生产要求的产品MicroFlow G,可以加快LNP吸入疗法的研发及生产。参考文献Leong Ellenmae W X, Ge Ruowen, Lipid Nanoparticles as Delivery Vehicles for Inhaled Therapeutics.[J] .Biomedicines, 2022, 10. 2179.

应用实例

2022.11.23

组织透明化小课堂之一:组织透明化简介

为什么要去做组织透明化?通常以来我们对于组织内部结构的观察,以及一些组织病变的情况的一个比较,往往是通过石蜡切片和冰冻切片来进行的,但是切片所能够提供给我们的信息十分有限的,特别是对于一些神经、血管等脉络上的结构来说,该一个弊端将更加放大。那么科学家们就在想,是不是有一种方法,能够不通过组织切片就能够观察到其组织内部的一些信号?所以组织透明化技术就应运而生。什么是组织透明化?所有的组织透明化方法都有相同的目标:使大型的、固定的生物样本透明。在这种情况下,“大”指的是厚厚的组织切片、整个类器官、整个器官甚至整个年轻的大鼠,厚度从100µm到几厘米不等。通常,这种大小的样品是不透明的,因此很难用显微镜的可见波长进行分析。解决这个问题的一个方法是将一大块生物组织切成薄薄的切片(大约10µm),并用显微镜分析这些切片。然而,对于大样本来说,切片是劳动密集型的,并且将来自相邻切片的信息重建成组织的三维视图是非常费时和困难的。其他可能的方法是在较厚的组织切片上进行共聚焦或多光子显微镜,尽管当聚焦到样本深处时成像质量会下降,基本限制在几百微米内。组织透明化代表了一种不同的方法:经过一系列的化学步骤,使一个大的样品变得透明。小鼠脑透明化过程怎样实验组织透明化?如果想要知道组织透明化是如何实现的,就有必要了解为什么大多数组织是不透明的。任何生物样本都主要由水组成,嵌入在脂质和蛋白质形成的结构中;所有这些成分在与通过组织传播的光相互作用方面都会有所不同。这些成分之间的不同之处是它们的折射率(RI,光通过特定物质的传播比真空慢多少)。当一种材料包含具有不同RIs的小尺寸组分的混合物时,光与这些非均匀组分的相互作用导致透明度降低(see Richardson and Lichtman, 2015, for an excellent, comprehensive review of this topic)。所有的组织透明化方法都通过相同的策略来寻求透明度:它们试图通过去除、替换和修改样本的一些成分来使样本的RI均匀化。 引用文献1.& Ariel, Pablo., A beginner’s guide to tissue clearing.International Journal of Biochemistry and Cell Biologyhttp://dx.doi.org/10.1016/j.biocel.2016.12.009

应用实例

2022.11.18

LS18平铺光片显微镜成像案例—脂肪组织神经和血管的3D重构

脂肪组织在机体能量稳态调控和体温调节中发挥着重要的作用。脂肪组织由不同类型的脂肪细胞以及脂肪细胞前体、免疫细胞、成纤维细胞、血管和神经投射物组成。目前分析脂肪组织的免疫组织化学和免疫荧光方法主要是基于对具有相对高倍率成像的薄切片。然而,这种方法存在着明显的局限性。首先,复杂的丝状结构,如交感神经和脉管系统,已知在脂肪功能中起着重要的作用,薄切片仅捕获一小部分组织,这可能导致结论因分析的组织部分不同而产生差异,很难通过薄切片进行评估。其次,由于脂肪组织独特的无定形形态特征,很难仅根据切片染色来评估脂肪组织的三维结构。鉴于这些因素,非常需要一种可提供整个脂肪组织的三维可视化并且保持高分辨率的方法。 锘海生命科学自主研发的平铺光片显微镜具有三维成像速度快、对比度高、低光毒性、低光漂白等诸多优点。此外,依托于显微镜测样服务工作积累的丰富的组织透明化、组织免疫荧光染色及成像经验,锘海生命科学自主研发出了快速高效的锘海组织透明化试剂盒,大大提高样本组织透明化的效率,为广大科研工作者提供一套更为专业、完整的服务解决方案!  我们使用TH对脂肪组织的神经进行标记,如下图1、2所示,为小鼠附睾脂肪神经成像3D重构结果。该脂肪组织大小为6.0x8.5x2.5 mm,成像分辨率为横向4 μm,纵向10 μm,成像时长仅4分钟。图1 小鼠附睾脂肪组织神经成像图2 小鼠附睾脂肪组织神经成像(局部图)视频链接:https://v.qq.com/x/page/b3357z7f0qt.html我们使用SM22对脂肪组织的大血管进行标记,如下图3、4所示,为小鼠附睾脂肪组织大血管成像3D重构结果。该脂肪组织大小为6.0x8.5x4.0 mm,成像分辨率为横向2 μm,纵向10 μm,成像时长仅10分钟。图3 小鼠附睾脂肪组织大血管成像图4 小鼠附睾脂肪组织大血管成像(局部图)视频链接:https://v.qq.com/x/page/j3361f0z4bi.html参考文献:[1] Chi J, Crane A, Wu Z, Cohen P. Adipo-Clear: A Tissue Clearing Method for Three-Dimensional Imaging of Adipose Tissue. J Vis Exp. 2018 Jul 28;(137):58271. doi: 10.3791/58271. PMID: 30102289; PMCID: PMC6126572.[2] Wang P, Loh KH, Wu M, Morgan DA, Schneeberger M, Yu X, Chi J, Kosse C, Kim D, Rahmouni K, Cohen P, Friedman J. A leptin-BDNF pathway regulating sympathetic innervation of adipose tissue. Nature. 2020 Jul;583(7818):839-844. doi: 10.1038/s41586-020-2527-y. Epub 2020 Jul 22. PMID: 32699414.

应用实例

2022.11.03

生物3D打印应用 | 体外骨骼肌药筛模型

背景骨骼肌作为人体内最丰富的组织器官,在人体各处均有身影,重量更是占到了人体的20 – 50%。得益于丰富的骨骼肌,我们能够顺利完成各种动作,成为“动”物。正因为骨骼肌如此重要,与之相对的疾病——肌肉萎缩对于生活的影响也十分严重。同时,缺乏有效的治疗药物也让该类疾病变得十分棘手。药物开发正在进行,然而现行的开发过程费用高、时间久、成功率低,使得患者在心理上难以承受长期且不稳定的研发等待。因此为了提高临床前的药物筛选效率,3D微生理系统(Micro-physiology systems,MPS)——一种在培养皿上模拟人体生理和疾病效果的技术——逐渐被科研人员所重视。Angela Alave Reyes-Furrer等人便是在此技术上,通过生物3D打印的方式,在体外构建骨骼肌模型,希望能够用于药物筛选。方法作者使用瑞士regenHU生物3D打印机3DDiscovery的电磁阀喷墨打印头完成主要的打印工作。相比于经典的挤压打印方式,微型电磁阀喷墨能够有效减少打印时的剪切力,提高细胞存活率。因使用的基质胶(Matrigel)具有低温流动,高温凝固的特性,因而在打印机上搭配了水循环制冷系统,确保打印材料在低温(<10℃)环境下喷出。使用的生物墨水分散有原代人肌肉前体细胞(Primary human muscle precursor cells),打印后培养一周形成可收缩、有纹理的肌纤维,即获得了体外骨骼肌模型。期间可观察到模型体积缩小,表明肌肉细胞产生拉力(图1)。图1 打印后细胞分化过程结果作者主要进行了刺激反应和收缩力两方面的测试。对于刺激反应,作者给予肌肉模型单次电刺激,模型产生了相应的抽搐收缩(图2)。为了更真实地模拟肌肉工作,作者将单次刺激转为电脉冲系统(Electrical pulse stimulation,EPS),给予连续3 h的脉冲刺激,证实了白细胞介素-6肌因子(Interleukin-6 myokine)的表达和蛋白激酶B肥大通路(AKT hypertrophy pathway)的激活(图3)。图2 肌肉收到刺激后收缩图3 EPS诱导(+)的模型AKT肥大通路激活和白细胞介素-6表达于第12(d12)、16(d16)、19(d19)天的情况与控制组(-)对比:a)Thr308磷酸化比例;b)Ser473磷酸化比例;c)白细胞介素-6基因表达。统计方法:未配对t检验,*p 对于收缩力,作者从刺激次数、电流大小、持续时间等方面进行了考察。分别在25 Hz、300 mA、2 ms下获得较大的收缩力值(图4)。随后的进一步实验则添加了常见的肌肉收缩促进剂咖啡因(Caffeine)和肌钙蛋白激活剂Tirasemtiv(Troponin C activator),发现均能提升肌肉的收缩力(图5)。图4 电流大小(a)、刺激次数(b)、持续时间(c)对收缩力的影响图5 咖啡因(左)和Tirasemtiv(右)对于肌肉收缩力的提升。统计方法:未配对t检验,****p 小   结作者Angela Alave Reyes-Furrer等人首次在体外使用微生理系统重现肌肉刺激药物对于运动和收缩力地提升,这一技术非常适合于临床前的药物筛选,期待其应用于新型药物开发以治疗肌肉萎缩。 参考文献[1] Alave Reyes-Furrer, A., De Andrade, S., Bachmann, D. et al. Matrigel 3D bioprinting of contractile human skeletal muscle models recapitulating exercise and pharmacological responses. Commun Biol 4, 1183 (2021). https://doi.org/10.1038/s42003-021-02691-0

应用实例

2022.10.31

光声应用 | 肾小管间质纤维化诊断

背景慢性肾病,以其高发生率和强大的潜伏性,已越来越成为一种常见的疾病。如果能够及时地检测到该疾病的发生进程,将大大改善后续的治疗效果。在众多病理特征中,肾小管间质纤维化(Tubulointerstitial fibrosis)作为众多肾脏疾病发展进程中的常见中间体,是反映肾脏状态的重要指标。目前,临床治疗方法仍然只能做到减缓病程,并不能阻止或者扭转疾病对于组织的破坏。因此,医疗和科研工作人员将注意力放在了疾病的早期阶段——如果能在该阶段确定病变,则有更大的几率阻止疾病恶化。研究思路在此背景下,Dingyuan等人尝试对肾小管间质纤维化进行实时检测。传统的方法使用的肾活组织切片(Kidney biopsy)容易导致大量出血,因而作者更偏向于非接触式检测。而在该领域,通常选用CT、核磁共振等方式,但这些方式辐射风险相对较大,因此作者最终选择了光声/荧光成像方式。而在显影剂的选择上,相对于无机材料,有机材料具有更好的生物降解能力、纯度以及聚集诱导发光效应(Aggregation-induced emission, AIE)——一种在溶液中分散时几乎不发光,但在聚集状态时发光大大增强的现象——因而被作者看中。同时,现有的大部分具有AIE的光声显影剂为疏水性材料,不利于均匀分散和体内代谢,因此作者开发了一款水溶性AIE肾小管间质纤维化检测显影剂。显影剂设计及表征作者首先获得的是AIE-4COOH分子——一个携带4个羧基的具有AIE效应的分子。为了增加其水溶性,作者将4个羧基全部PEG化,成为AIE-4PEG550。AIE-4PEG550在DMSO/水体系中溶解良好,并能够自组装形成纳米粒子(AIE-4PEG550 NPs,图1)。表征结果显示该粒子有以下两个优点:一、粒径约26 nm,质量约3.3 kDa,能够有效通过肾脏的滤过作用(截留质量通常为30-50 kDa);二、光稳定性好:在660 nm波长持续照射30 min后,仅有微小强度下降,而作为对照的显影剂ICG则已完全猝灭。在645 nm处具有最强吸收峰,而发射峰则在893 nm。图1 AIE-4PEG550纳米粒子设计思路图2 AIE-4PEG550 NPs的左)吸收、发射图谱;右)粒径检测(溶液均为水)体外和体内实验体体外实验着眼于该有机分子的生物兼容性。在0 – 100 μg/mL该分子溶液中孵育24 h后,HK-2细胞(Human kidney -2,人肾皮质近曲小管上皮细胞)的存活率仍在95%以上(图3)。图3 在不同浓度AIE-4PEG550 NPs环境下孵育的HK-2细胞存活率在正常体内实验中,作者同时进行了荧光和光声成像,相互验证了该显影剂主要聚集于肾脏而非肝脏(图4),随着时间流逝,肾脏中的含量逐渐降低,膀胱中的含量逐渐增加,表明该显影剂可由肾脏代谢,并由尿液排出。测得的24 h清除效率为93.1 ± 1.7%(图5)。‍‍‍‍图4 在注射显影剂后,肾脏的荧光(A)和光声(B)、膀胱的荧光(C)和光声(D)随时间的成像效果变化。在肾脏中,4 min达到顶峰,而在膀胱中,60 min达到顶峰。E和F分别为相应的数值变化柱状图‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍图5 肾脏清除效率随注射后时间变化曲线(每只小鼠200 μg剂量,n = 3)‍‍而在肾病模型小鼠上,同样的剂量表现出截然不同的结果:直到180 min之前,肾脏中的显影剂含量一直在增加,说明肾脏代谢功能降低,本该快速代谢到膀胱的化合物积聚在肾脏中(图6),这一现象也在相应的荧光信号强度上有所验证(图7)。通过这种区别,能够较为直观地评估肾脏代谢功能。‍‍图6 在注射显影剂后,肾脏的荧光(A)和光声(B、C)、膀胱的荧光(D)和光声(E、F)随时间的成像效果变化。图7 肾病模型小鼠注射显影剂后180 min的荧光信号强度变化(红:肾脏;蓝:膀胱)小结作者设计并开发了一种新型荧光/光声显影剂,其优点主要有:一、体积小,可通过肾脏过滤;二、高效的肾脏清除效率;三、得益于AIE效应,成像效果优异;四、良好的生物兼容性;五、优良的光稳定性。在文献中,作者将其应用于非侵入式地诊断肾小管间质纤维化情况,祝愿在不久的将来,这项技术可以用于临床,帮助医生快速诊断肾脏功能,从而帮助患者更好地恢复。参考文献[1] Yan, D., Li, T., Yang, Y., Niu, N., Wang, D., Ge, J., Wang, L., Zhang, R., Wang, D. and Tang, B.Z. (2022), A Water-soluble AIEgen for Noninvasive Diagnosis of Kidney Fibrosis via SWIR Fluorescence and Photoacoustic Imaging. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2206643. https://doi.org/10.1002/adma.202206643

应用实例

2022.10.28

脂质纳米颗粒中各成分的作用

脂质纳米颗粒(LNP)在COVID-19 mRNA疫苗中发挥了重要的作用。此外,许多临床前和临床研究也表明LNP在核酸治疗领域有着巨大的潜力。LNP的诸多结构及生物学特性并不仅仅归因于单一的脂质成分,而是各类脂质的组合。因此,本文将着重描述不同的脂质成分在LNP制备中的作用。阳离子脂质可电离的阳离子脂质通常有一个叔胺,它在中性条件下脱质子化,在低于脂质酸解离常数(pKa)的pH条件下带正电荷。阳离子脂质有两个关键的功能:一是促进LNP中的核酸包封;二是介导核内体膜破坏,使核酸释放到细胞质中。此外,阳离子脂质也能在核内体摄取中发挥重要作用:或直接通过某些脂质上的正电荷与带负电荷的细胞膜之间相互作用,或通过与支持细胞摄取的血浆蛋白结合发挥作用。图1为Comirnaty、Spikevax和Onpattro中使用的三种不同的阳离子脂质。开发出一款有效的阳离子脂质并非易事,需要考虑生物降解性、耐受性、蛋白表达和免疫原性等诸多问题,并且用于包裹siRNA的阳离子脂质,不一定适用于DNA和RNA的包裹。图1.阳离子脂质PEG脂质      PEG脂质的选择极大地影响LNP的大小、稳定性、体内分布和转染效率等关键特性。在LNP制备和存储过程中,PEG脂质通过提供空间屏障来稳定其结构,既能驱动自组装又能防止颗粒聚集。图2的电镜图中不难看出,当PEG脂质占比提升时,LNP的粒径有较明显的下降。此外,PEG脂质在一定程度上控制LNP的循环时间及其与细胞间的相互作用。选择哪一种PEG 脂质高度取决于治疗目的、靶器官和/或细胞类型以及给药途径,并应考虑构成脂质尾巴的烷基/酰基链的摩尔比和长度,研究表明这些参数都会影响LNP的关键特性。图2.LNP电镜图胆固醇胆固醇在细胞膜中的作用很大程度上取决于具体情况。当与具有低凝胶-液晶相变(Tm)的脂质结合时,胆固醇有助于形成液序相,其特征是膜流动性降低、双分子层厚度增加(图3),胆固醇和低Tm脂类发生“凝结”,因此脂类和胆固醇的横截面积低于单个横截面积的总和。然而,当与高Tm脂质结合时,胆固醇提高膜流动性并使双分子层变窄。在这两种情况下,胆固醇都会将脂质拉向液体状态。另外,胆固醇可显著减少LNP表面结合蛋白的数量,并改善循环半衰期。因此,相对于内源性膜,LNP配方中含有等量的胆固醇可以防止净流出或流入,并保持膜的完整性。图3.三种不同的脂膜相中性脂质中性脂质又称为辅助型脂质,常见的有DOPE、DSPC、DOPC等。与其他组分相比,针对中性脂质的研究相对较少,其在配方中的占比为总脂质的10%−20%。中性脂质常作为LNP配方的结构脂质,因为它们可以自发地组织成脂质双层,且较高的相变温度可增强LNP的膜稳定性,与之相对应,LNP在内涵体逃逸时,其又能破坏内涵体稳定性,提高核酸递送效率。中性脂质通常是半合成的,例如,磷脂酰胆碱通常来源于蛋黄和大豆等天然原料,并且可以进行化学修饰(如增加脂肪酸尾巴)。图4.不同类型的纳米粒子小 结在制备条件一致的前提下,核酸成分及脂质占比对纳米粒子的结构有着决定性的影响,从图4即可看出。了解各类脂质的功能是LNP配方优化的前提,文中简要介绍了LNP常见四种成分的作用,其内容多来自参考文献,文献题为“The role of lipid components in lipid nanoparticles for vaccines and gene therapy”,如需更深入的了解,可直接查阅原文献。参考文献:1. Hald Albertsen C, Kulkarni JA, Witzigmann D, Lind M, Petersson K, Simonsen JB. The role of lipid components in lipid nanoparticles for vaccines and gene therapy. Adv Drug Deliv Rev. 2022 Sep;188:114416. doi: 10.1016/j.addr.2022.114416. Epub 2022 Jul 3. PMID: 35787388; PMCID: PMC9250827.

应用实例

2022.10.26

锘海生命科学助力财政贴息仪器申报

政策背景根据9月7日国务院常务会议精神,决定对部分领域设备更新改造贷款阶段性财政贴息。主要覆盖对高校,医院和中小微企业等九大领域的设备购置和更新改造新增贷款,中央财政贴息2.5个百分点,期限2年,申请贴息截止至今年12月31日。随后9月15日卫健委发布拟使用财政贴息贷款更新改造医疗设备的通知,预计将覆盖综合医院、专科医院、中医医院(含中西医结合医院、民族医院)、传染病医院及民营医院,要求每家医院贷款金额不低于2000万。贷款使用方向也包括了诊疗、临床检验、重症、康复、科研转化等各类医疗设备购置。锘海自主研发生产LS18平铺光片显微镜提供课题组-组织透明化、染色及三维整体成像技术报告及解决方案平铺光片显微镜Nuohai Tiling Light-sheet Microscope-LS18是一款适用于各类透明化大组织样品及活体模式生物长时程动态监测的选择性平面照明显微镜,可在细胞级甚至亚细胞级水平上快速、低光毒性获得多色荧光标记结构的精准3D空间分布。LS18所采用的平铺光片专利技术有效解决了传统光片显微镜空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾,优良的系统设计即适用于基于水溶性透明化的样品 (SHIELD,CLARITY, CUBIC, Fruit等),亦适用于基于有机溶剂透明化的样品 (BABB,iDISCO/uDISCO, PEGASOS等),可实现整鼠、小鼠全脑、脊髓、骨骼、肾脏、肠道、肝脏、乳腺、胰腺、肺、肌肉及肿瘤等小动物完整器官3D结构呈现,亦可展示诸如斑马鱼等活体生物的发育进程,可广泛应用于脑科学、发育生物学、肿瘤学、药物研发和筛选、干细胞研究、组织胚胎学、植物生理学等各个领域。已购买锘海LS18平铺光片显微镜客户复旦大学、中国医学科学院药物研究所、厦门大学、西湖大学、华东理工大学、广东医科大学、昆明医科大学、山东第一医科大学、华中科技大学同济医学院、北京协和基础医学院、中国科学院生物与化学交叉研究中心等……用LS18平铺光片显微镜成像发表文章已发文章LS18成像展示WT 成年小鼠脊髓稀疏标记运动神经元+局部放大ChAT-eGFP成年小鼠腰段脊髓及稀疏标记感觉神经元+局部放大脊髓神经+提取单个神经元鼠脑胶质瘤及纳米材料组织透明化试剂盒由于生物组织的不均匀性,诸如水、脂质、蛋白质等易造成光散射以及各类色素易造成光吸收,不仅限制成像深度而且大幅度降低图像对比度,对组织三维成像造成极大挑战。因此,组织透明化技术是开启光学显微全部潜能的关键!锘海透明化试剂盒基于不同透明化方法测试和比较后,精心优化配方,可以穿透细胞而不损伤自身及蛋白质结构,高效的进行脱色脱脂,采用亲水性温和环境的设计,使其在组织荧光保护、样本形态维持、降低自发荧光等方面表现出色。能轻松实现小鼠脑、心、肝、脾、肺、肾、胃、肠、睾丸、淋巴、胎盘、卵巢等各类组织器官的透明化。结合锘海LS18平铺光片显微镜荧光成像,轻松、高效实现清晰的组织结构三维可视化。仪器生产商+一站式科研服务您还在为研究方向寻找合适的方法吗?1. 神经科学研究想要观察整个鼠脑神经分布2. 病变组织中的免疫细胞和血管分布3. 胚胎发育过程中神经系统支配,肌肉系统,血管系统、心肺系统及泌尿系统分布4. 动物/植物组织内细胞种类的分布…传统的方法已经不能满足您的需求了?1. 组织连续切片,工作量大且破坏神经组织,拍摄成像速度慢,一般至少需要数周2. 深层组织信号没有办法观察,双光子目前大约在600μm-800μm左右的水平3. 找不到合适的显微镜:传统宽场显微镜,成像速度快但分辨率低;共聚焦显微镜分辨率高,但是成像速度慢4. 对实验操作者技术要求高…锘海为您提供:组织透明化、免疫染色、平铺光片显微镜3D荧光成像、数据分析、数据存储等一站式科研服务锘海简介锘海生命科学成立于2017年,2020年获得国家高新技术企业资质,2021年7月被列入上海市标准化试点项目单位,项目名称为《光片照明显微镜研发与应用标准化试点》(项目编号:S21-02-025)。总部位于上海漕河泾开发区松江园区内,在北京,广州,成都,沈阳等十余座城市设有办事处, 作为“生命科学的服务者,医疗创新的推动者“,致力于打造完整的生命科学研发、制造、服务生态体系。锘海自主研发LS18平铺光片显微镜可实现小鼠全脑、脊髓、骨骼、肾脏、肝脏、乳腺、胰腺、肺、肌肉及肿瘤等小动物完整器官3D结构呈现。“平铺光片技术”解决了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾,满足高通量、准确定位的荧光成像分析需求,广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学等各个领域。为方便广大科研工作者,我们亦提供组织透明化、免疫荧光标记、高分辨大组织3D成像、图像分析与存储,一站式科研服务。此外,锘海还有纳米药物制备系统及纳米药物制备、检测服务—从处方筛选到制剂表征全线过程。纳米药物制备系统通过微流控芯片技术制造纳米颗粒包裹体,可包裹化药、mRNA、siRNA、DNA等小分子物质,实现该物质的体内递送,从低通量至高通量均可覆盖,适用于临床前研究和符合GMP的临床生产,并可在纳米颗粒表面添加标记物制造靶向药物。目前,锘海已服务国内多家知名药企并具备成功申报临床的案例。我们拥有一支专业且经验丰富的研发、销售、技术和本地化服务的团队,团队中大多数人员为高学历专业硕博人才,致力于为生命科学领域的科研及企业客户提供个性化、专业化的产品、服务和整体解决方案,让生命科学更加简单、高效。

新品

2022.10.24

锘海LS18光片显微镜助力益生菌对肠道类器官的3D可视化

2022年9月27日,学术期刊《Cell Reports》在线发表,南京农业大学动物医学院青年教师李昱辰为通讯作者,其团队研究成果“ Bacillus subtilis programs the differentiation of intestinal secretory lineages to inhibit Salmonella infection ”。肠道黏膜可以抵抗病原菌的入侵,是机体的重要保护屏障。在Notch、BMP及Wnt等信号通路的共同协调下,肠道干细胞(Intestinal stem cell,ISC)能够向分泌型或吸收型谱系定向分化,来维护肠道的稳态。肠道干细胞与机体其他类型干细胞不同,能够持续与肠道微生物发生直接或间接的接触。因此,解析微生物群与肠上皮分化命运之间的关系,是有效维持病原菌应激下肠道稳态的关键。该研究成果是继复旦大学医学院神经生物学国家重点实验室何承峰后用锘海LS18光片显微镜发表“ Knockdown of NRSF Alleviates Ischemic Brain Injury and Microvasculature Defects in Diabetic MCAO Mice” 研究成果后的另一佳作。该研究探讨了枯草芽孢杆菌对肠上皮分化特别是分泌细胞命运的调节作用,以及对肠黏膜屏障完整性的保护作用,发现了活的枯草芽孢杆菌能刺激小鼠肠类器官和回肠内肠分泌细胞的分化。这些作用被DLL4的添加所抑制,表明枯草芽孢杆菌抑制Notch通路以减少Hes1的表达,从而使ISC分化向分泌细胞方向转变。枯草芽孢杆菌,影响ISC的分化和增殖,以保护黏膜屏障,可调节宿主肠上皮Notch信号通路,为促进肠道健康的有效治疗提供了巨大的潜力。文章链接: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111416锘海LS18光片显微镜—专为透明化样品设计的高速高分辨三维荧光显微镜成像系统针对大组织样品的3D荧光成像,采用与西湖大学高亮(平铺光片技术发明人)实验室共同研制的光片显微镜Nuohai LS 18,其运用创新的平铺光片技术,克服了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾,从而获得均匀高分辨率的3D荧光图像,广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学、组织病理诊断等各个领域。锘海一站式科研服务——让科研变得更简单组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展,使研究者能从宏观到微观对生物组织内部的结构及生理、病理特征进行观察和功能性分析。锘海生物科学仪器(上海)有限公司提供完整器官的组织透明化、组织免疫荧光染色、高分辨3D显微成像以及大数据分析一体化服务,旨在通过精准、快速、多样化的一站式科研服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。

应用实例

2022.10.20

SmartBatch+ 主动式组织透明化及染色一体机的应用

SmartBatch+主动式组织透明化及染色一体机是基于Lifecanvas公司最新研发的Clear+透明化系统迭代设计而成,高度融合原有一代主动式组织透明化SmartClear系统和主动式免疫标记SmartLabel系统所有功能,是一台功能高度集约、高通量的快速主动式透明化染色一体化设备。用SHIELD方法透明化及染色的具体流程:(其它方法也有用到SmartBatch+一体机的,例如cubic透明化后,用其染色。此处用SHIELD方法为例来阐述SmartBatch+一体机的使用方法)一. SHIELD固定制备样本,以下操作都注意遮光,可用锡箔纸包裹2.  4°C下振荡孵育。(小鼠脑20mL孵育3天,大鼠脑50mL孵育6天)3.  将SHIEID ON Buffer预热至 37°C振荡孵育24h(小鼠脑20mL,大鼠脑40mL),二. Smart Batch+进行脱脂1. “Delipidation Buffer(脱脂缓冲液)” 45°C”  24 小时(小鼠脑20mL,大鼠脑40mL).2. 一整瓶“Conduction Buffer”倒入样本仓。35mL “Delipidation Buffer” 加入样本杯。3. 样本上机4. 打开“Auxiliary Power(辅助电源)”,5. 打开“Electrophoresis Power(电泳电源)”。6. 按“Preset(预设)”直到显示“Clearing Mode(透明化模式)”。7. 每 2-3 天更新“Delipidation Buffer(脱脂缓冲液)”。8. 完全脱脂后,样本下机 ,PBS洗(将样本放在打光的底透台上,没有实心则透明化完成)9. 清洗仪器10.(不染色的话50% EasyIndex 24h,37°C ;100% EasyIndex 24h,37°C包胶成像)染色则不进行此步骤三.Smart Batch+进行免疫标记实验:Day0 预孵育:室温“Primary Sample Buffer过夜。实验:Day1 一抗标记:1. 样本上机。2. 一整瓶“Primary Device Buffer”倒入样本仓。“Primary Sample Buffer” 倒入样本杯,3. 按照要求添加抗体、血清。4. 将“Timer(定时器)”设为 18 小时。5. 打开“Auxiliary Power(辅助电源)、“Electrophoresis Power(电泳电源)”和“Timed Shutdown(定时关机)”。6. 按“Preset(预设)”,直到它显示“Labeling 1 (一抗标记)”实验:Day2一抗洗涤和固定:1. PH2. PBS洗8h,每两个小时更换一次PBS。3. 4%PFA室温振荡过夜实验:Day3 PFA洗涤及二抗顺序标记1.      被动洗涤6-8h,中间更换一次溶液,37°C2.  按照要求添加二抗,Time设定为12h 。 3. 打开“Auxiliary Power(辅助电源),“Electrophoresis Power(电泳电源)”,打开“Timed Shutdown(定时关机)”,“Preset(预设)”,直到它显示“Labeling 2。实验:Day4 二抗洗涤及PFA固定二抗洗涤1.“Secondary Sample Buffer(SS#缓冲液)”装满样本杯2. 将“Timer(定时器)”更改为 6 h,中间更换一次溶液。3. 打开“Auxiliary Power(辅助电源),“Electrophoresis Power(电泳电源)”,打开“Timed Shutdown(定时关机)”。4. 清洗设备,将样本放入PBS中室温振荡PFA固定1. PBS洗。4% PFA固定二抗 室温振荡过夜。2. PBS 洗,更换一次溶液。3. 您已经完成染色了!现在可以准备开始进行 折射率匹配 。四.折射率匹配实现样本光学透明本实验方案需要使用 RI = 1.52 版本的 EasyIndex 。1. 使用前最好将EasyIndex 过滤,消除里面的杂质。2. 50% EasyIndex + 50% 蒸馏水中, 室温或37°C 下振荡孵育,过夜3. 100% EasyIndex, 室温或37°C 下振荡孵育,过夜。如果始终无法透明,则没有完全脱脂,只需将 EasyIndex 清洗掉并进一步透明化即可。五.包胶六.LS18 Plus快速高分辨光片显微成像七. 专业的三维图像处理及分析SmartBatch+ 主动式组织透明化及染色一体机主要是在SHIELD固定后的脱脂和染色的步骤中应用,脱脂和染色极其重要,因此我们要严格按照步骤,小心操作。按照步骤中的要求,掌握好相应的试剂,温度以及时间,其中SmartBatch+简单快捷的操作,大大减少了使用者的工作量。SmartBatch+不仅操作方便,而且容量大,可以12个小脑一起上机,适合批量处理,效果明显优于不上机处理的样本。可以自动定时关闭,不用严格按照时间进出实验室,使用者可以更加便捷的开展实验。SHIELD固定,透明化及染色的实验流程日期时间步骤星期五上午9:00SHIELD-Off星期一上午9:00SHIELD-On星期二上午9:00脱脂液(Delipidation Buffer)孵育星期三上午9:00在SmartBatch+中进行透明化星期四上午9:00PBSN洗涤星期五下午5:00一抗缓冲液孵浴(Primary Sample buffer)孵育星期一上午9:00更换一抗缓冲液孵育(Primary Sample buffer)下午3:00开始一抗染色星期二上午9:00检查PH值(继续电泳或者PBSN洗涤)下午1:00更换PBSN下午5:00PFA固定星期三上午9:00用二抗缓冲液洗涤下午1:00更换二抗缓冲液下午5:00二抗星期四上午9:00二抗染色后洗涤上午11:00更换缓冲液,继续洗涤下午1:00PBSN洗涤

应用实例

2022.10.13

LNP的表征及疏水性药物包封

注:本文多数内容来自参考文献,文献题为“Lipid Nanoparticles for Drug Delivery”,如需更深入了解,可查阅原文献。原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anbr.202100109脂质纳米颗粒(LNP)具有较好的生物相容性、生物降解性以及包埋效率,因此被认为是DNA、mRNA和siRNA等核酸的理想载体。文中作者分多个章节详细的介绍了LNP的制备、表征及应用,接着,小编聚焦要点,重点介绍LNP的表征及其在包封疏水性药物方面的应用。1.LNP的表征粒径、ZP及表面形态LNP的平均粒径多位于100-400nm之间,当通过静脉注射进行系统性给药时,10-150nm的粒径是更为理想的选择。此外,PDI可表明粒径的分布指数,PDI和粒径可使用激光粒度仪同时测定。PDI<0.2,通常可认为粒径分布较窄,实际上,PDI位于0.2-0.3之间,对于部分研究者来说依然可以接受。ZP是指由ZP分析仪检测的颗粒表面电荷。ZP绝对值大于30mV时,通常可认为粒子足以相互排斥并保持静电稳定。但对于系统性药物递送,建议选择近中性电荷;近中性电荷,弱相互排斥也解释了LNP在放置过程中为何会有粒径的增长。扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)都可以用来观察颗粒表面形态。TEM和SEM分别通过从颗粒内部结构和颗粒表面传输的电子提供形态信息,相比之下,AFM允许获得LNP的3D特性。图1.LNP电镜图包封率(EE)测定包封率是LNP包裹的重要指标,它表明了有效成分的利用效率。脂质类型、组成、结晶度以及药物溶解度等因素都会影响包封率。而提到结晶度,读者可能会相对陌生,脂质和包封的药物在存储过程中可能会发生多晶型转变,导致药物不稳定或排出,从而影响载药量与药物释放,通常可结合差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射(XRD)来测定样品的结晶度。2.疏水性药物包封LNP用来包封核酸在之前的系列推文里已有较多介绍,铭汰公司的微流控设备已为广大研究者提供了诸多此类服务。我们知道,核酸为亲水性成分,那么LNP能否用于疏水性药物的包封呢?答案是肯定的。实际上,在研药物中有90%都为疏水性,因此,开发疏水性药物的递送工具势在必行。LNP已广泛用于疏水性药物递送,例如,多西他赛(DTX)是一种有效的抗肿瘤和抗血管生成剂,由于其水溶性差、细胞毒性高,因此临床应用受到了限制。为解决这些问题,使用Compritol 888 ATO作为脂质材料、Pluronic F127和Span 80作为稳定剂制备了载DTX的LNP。检测表明:LNP的粒径为128nm,PDI为0.2,DTX的EE高达86%,DL为2%,并且还观察到了控释曲线,更令人惊喜的是,载DTX的LNP在120天内都保持了稳定状态。文中也提到了LNP对其他多种疏水性药物的包封,当然,有些包封并未使用微流控技术,但小编最近接触过的研究者中,确实有使用微流控技术进行中药粉末包封的案例。中药粉末为疏水性药物,将其溶解在乙醇相中,水相使用PBS缓冲液,通过配方调控,最终得到了均一、稳定的纳米粒子。总结:LNP的表征是包封后必不可少的一步,它实际上是粒子形态的一种量化体现,依据量化参数,我们方能更好地追溯脂质结构与功能之间的关系。而在RNA疫苗火热研究的背景下,微流控技术更多的被聚焦在核酸药物的包封上,事实上,它的应用范围远不止于此。相信随着疏水性药物包封研究的深入推进,微流控技术定能在诸多类型的药物包封中占有更重要的位置。参考文献:1. L.Xu, X.Wang, G.Yang, et al., Lipid Nanoparticles for Drug Delivery. Adv. NanoBiomed Res.2022, 2, 2100109.铭汰Microflow系列微流控纳米药物递送平台专注于纳米药物制备及递送技术,提供一站式整体解决方案铭汰Microflow系列微流控纳米药物递送平台Microflow系列纳米药物制备系统基于微流控技术,能使用脂质材料快速包裹有效成分,实现药物稳定递送。可包裹材料有:化药、mRNA、siRNA、DNA等,从低通量至高通量均可覆盖,适用于临床前研究和符合GMP的临床生产,并可在纳米颗粒表面添加标记物制造靶向药物。目前已服务国内多家知名药企并具备成功申报临床的案例。

应用实例

2022.10.09

光声应用 | 选择性检测肥胖相关的两种酶活性

背景:肥胖是一种因体内过量脂肪堆积而导致的慢性病,长期肥胖产生的系统性炎症(Systemic inflammation)常常导致和加重心血管疾病、二型糖尿病、高血压甚至肿瘤等病症。作为炎症反应的关键介质,单酰基甘油脂酶(Monoacylglycerol lipase,MGL)和脂肪酰胺水解酶(Fatty acid amide hydrolase,FAAH)可共同作用生成花生四烯酸(Arachidonic acid,AA),而花生四烯酸在肥胖者体内与食欲、新陈代谢速率有着直接关联。因此,如果能够监控体内单酰基甘油脂酶(MGL)和脂肪酰胺水解酶(FAAH)的含量或浓度,就可以一定程度上预测被测者的罹患段首所述病症的可能性。然而传统用于确定这两种酶表达水平的免疫组织化学染色等方法无法直观评估酶活性,因为酶活性可能因底物的浓度、辅助因子以及局部组织环境的变化(如pH)而发生显著变化。探针设计针对于该限制,Melissa Y Lucero等人首次开发出酶活性检测探针,通过光声成像,可选择性检测MGL和FAAH的酶活性。之所以使用光声,是因为成像深度大,且信号在动物体内扰动少,因而可以获得深达10厘米的微米精度成像。而其选择性来自于不同基团的降解:尽管使用同一个显影剂分子,但作者通过酯键将AA接在显影剂上,使其用于检测MGL酶活性;通过肽键将AA接在显影剂上,用于检测FAAH酶活性。同时,为了保证探针高效稳定,作者在显影剂分子设计中加入半菁染料(Hemicyanine dye,HD,能使感光材料增加感光性的一类染料,也称为增感染料)提高信号强度(图1)。 图1选择性高效显影剂设计思路:a) MGL选择性显影剂PA-HD-MGL;b) FAAH选择性显影剂:PA-HD-FAAH。其中1为青色素(Cyanine),经过反应会以半菁染料的结构留在显影剂中,2、3分别为针对MGL和FAAH的光声显影剂化学结构。测试结果作者首先进行了两种探针的表征。经过半菁染料修饰的显影剂2、3(见图1)分别在入射光波长740 nm和730 nm处达到光声信号顶峰,而修饰了花生四烯酸的显影剂PA-HD-MGL和PA-HD-FAAH则在整个近红外波长范围内都只有微弱的光声信号。因此,MGL和FAAH通过降解相应的显影剂,就能分别获得7.29和4.15倍的光声信号强度(图2),达到选择性检测目的。图2体外测试结果:a)探针信号检测结果;b、c)探针在近红外区段的光声信号强度;d、e)探针在不同酶环境下的特异性降解测试。最后,作者也进行了细胞和动物肥胖模型实验。并成功观察到肥胖小鼠体内MGL和FAAH含量的大幅增加(图3)。图3在肥胖小鼠模型中进行MGL、FAAH含量测定:左图为MGL含量在低脂与高脂饮食小鼠体内的信号强度对比;右图为FAAH含量在低脂与高脂饮食小鼠体内的信号强度对比。作者通过巧妙的化学结构设计,使得定量、选择性测定MGL、FAAH酶活性成为可能。并为肥胖者体内两种酶含量较正常人更高的理论提供数据支持。

应用实例

2022.09.30

锘海生命科学·2022学术沙龙系列讲座——8月31日第五场

报告时间:‍‍‍2022年8月31日 周三 13:00-14:00‍‍‍报告嘉宾:厦门大学 黄海涛 博士  报告主题:全组织透明化及3D成像报告介绍:· 组织透明化技术介绍· 应用及经验分享· 不同显微镜3D成像策略 擅长领域:双光子、共聚焦三维成像技术、多种组织透明化技术腾讯会议:532-987-021    扫码参会:锘海学术沙龙背景:借助组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展,研究者对生物组织内部的结构及生理、病理特征的观察和分析从2D提升到了3D。透明化三维成像技术利用深部组织可视化和大数据,引领科学领域的进步。 针对科学研究中组织三维成像中的重点和难点,锘海自主搭建一站式科研平台,提供从“组织透明化/染色”→“平铺光片显微镜3D成像”→“数据采集分析处理及存储”整体解决方案。同时,大力推广组织透明化及平铺光片显微镜三维成像技术和应用。2022锘海学术沙龙系列讲座,将邀请国内该领域知名专家学者做特邀学术报告,致力于为组织三维成像研究者提供共享科研成果和前沿技术的平台,助力各位学者了解学术发展趋势,拓宽研究思路的机会。 2022学术沙龙系列讲座由锘海生物科学仪器(上海)有限公司主办,锘海专注于高速高分辨率3D荧光显微成像系统的研发、生产和服务,广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学等各个研究领域。目前已与国内外多家高水平实验室开展合作研究,并获得高质量的成像数据。锘海LS18平铺光片显微镜专为透明化样品设计的高速高分辨三维荧光显微镜成像系统 针对透明化样品的3D荧光成像,采用与西湖大学高亮(平铺光片技术发明人)实验室共同研制的光片显微镜Nuohai LS 18,其运用创新的平铺光片技术,克服了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾,从而获得均匀高分辨率的3D荧光图像,广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学、组织病理诊断等各个领域。  锘海LS18平铺光片显微镜,详细信息请点击链接:锘海LS18平铺光片显微镜   锘海组织透明化试剂盒 Cat#:NH210701锘海自主研发的组织透明化试剂盒依托测样服务中积累到的丰富而宝贵的经验,对各种透明化方法进行测试和比较后对试剂配方进行了精心优化,使其在组织荧光保护、样本形态维持、降低自发荧光等方面表现出非常优异的性能。能够轻松实现小鼠脑、心、肝、脾、肺、肾、胃、肠、睾丸、淋巴、胎盘、卵巢等各类组织器官的透明化,适用范围广、操作简便、速度快、效率高,是广大科研工作者的选择。  锘海组织透明化试剂盒,详细信息请点击链接:锘海组织透明化试剂盒 锘海一站式科研服务让科研变得更简单 组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展,使研究者能从宏观到微观对生物组织内部的结构及生理、病理特征进行观察和功能性分析。锘海生物科学仪器(上海)有限公司提供完整器官的组织透明化、组织免疫荧光染色、高分辨3D显微成像以及大数据分析一体化服务,旨在通过准确、快速、多样化的一站式科研服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。   锘海一站式科研服务,详细信息请点击链接:锘海一站式科研服务 SmartBatch+ 批量组织透明化染色一体机用于快速主动式组织透明化染色系统的新型高通量系统 SmartBatch+主动式组织透明化及染色一体机是基于 Lifecanvas公司新研发的 Clear+透明化系统迭代设计而成,高度融合原有一代主动式组织透明化SmartClear系统和主动式免疫标记SmartLabel系统所有功能,是一台功能高度集约、高通量的快速主动式透明化染色一体化设备。现在,您可以在一天内实现一次性12个小鼠脑样本的透明化或免疫标记。   SmartBatch+ 批量组织透明化染色一体机,详细信息请点击链接:SmartBatch+ 批量组织透明化染色一体机

企业动态

2022.08.30

锘海生命科学·2022学术沙龙系列讲座——8月24日第四场

报告时间:2022年8月24日 周三 13:00-14:00报告主题:基于深度学习的生物图像计算分析技术与应用嘉宾介绍:杨戈博士腾讯会议:421-297-0241991年于清华大学获机械工程与自动控制双学士学位,1998年于中国科学院自动化研究所获自动控制(机器人学)硕士学位,2004年于美国明尼苏达大学获机械工程(机器人学)博士学位。2004-2008年在美国加州斯克里普斯研究所完成计算细胞生物学博士后,2009-2018在美国卡内基梅隆大学生物医学工程系和计算生物学系任助理教授和副教授。2019年入选中国科学院杰出海外人才引进计划,全职回国任中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室研究员,中国科学院大学人工智能学院长聘教授。曾获美国国家科学基金青年科学家(CAREER)奖,国际生物医学图像会议(ISBI)最佳论文奖等。主要研究方向为基于人工智能的生物医学图像处理,计算细胞生物学与药物筛选技术。目前已在国际知名学术期刊如Nature Cell Biology,Journal of Cell Biology,PNAS, Cell Reports, Bioinformatics和国际知名学术会议如AAAI, ISBI等发表论文近90篇。 报告介绍:现代高性能光学成像技术为生命科学提供了大量高质量且信息丰富的图像数据,然而在对于这些图像的定量分析和信息提取方面目前还存在很多挑战。深度学习是一类采用多层人工神经网络又称深度神经网络的人工智能技术。近年来,深度学习技术在生物显微图像的定量分析和信息提取方面实现了性能的突破,解决了很多传统图像分析技术长期无法解决的问题,有力助推了当代生命科学的进展。在本次报告中,我将重点聚焦生物光学显微图像的计算分析,通过实例简要介绍相关的主要技术及其在回答基础生命科学问题,提升生物光学成像性能,以及辅助药物研发中的一些代表性应用。报告的最后我将对于未来几年相关深度学习技术的发展做出展望。扫码参会:锘海学术沙龙背景:借助组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展,研究者对生物组织内部的结构及生理、病理特征的观察和分析从2D提升到了3D。透明化三维成像技术利用深部组织可视化和大数据,引领科学领域的进步。针对科学研究中组织三维成像中的重点和难点,锘海自主搭建一站式科研平台,提供从“组织透明化/染色”→“平铺光片显微镜3D成像”→“数据采集分析处理及存储”整体解决方案。同时,大力推广组织透明化及平铺光片显微镜三维成像技术和应用。2022锘海学术沙龙系列讲座,将邀请国内该领域知名专家学者做特邀学术报告,借此为致力于组织三维成像研究者提供一个共享科研成果和前沿技术,了解学术发展趋势,拓宽研究思路的机会。2022学术沙龙系列讲座由锘海生物科学仪器(上海)有限公司主办,锘海专注于高速高分辨率3D荧光显微成像系统的研发、生产和服务,广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学等各个研究领域。目前已与国内外多家高水平实验室开展合作研究,并获得高质量的成像数据。锘海LS18平铺光片显微镜专为透明化样品设计的高速高分辨三维荧光显微镜成像系统针对透明化样品的3D荧光成像,采用与西湖大学高亮(平铺光片技术发明人)实验室共同研制的光片显微镜Nuohai LS 18,其运用创新的平铺光片技术,克服了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾,从而获得均匀高分辨率的3D荧光图像,广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学、组织病理诊断等各个领域。锘海LS18平铺光片显微镜,详细信息请点击链接:锘海LS18平铺光片显微镜锘海组织透明化试剂盒 Cat#:NH210701锘海自主研发的组织透明化试剂盒依托测样服务中积累到的丰富而宝贵的经验,对各种透明化方法进行测试和比较后对试剂配方进行了精心优化,使其在组织荧光保护、样本形态维持、降低自发荧光等方面表现出非常优异的性能。能够轻松实现小鼠脑、心、肝、脾、肺、肾、胃、肠、睾丸、淋巴、胎盘、卵巢等各类组织器官的透明化,适用范围广、操作简便、速度快、效率高,是广大科研工作者的不二之选。锘海组织透明化试剂盒,详细信息请点击链接:锘海组织透明化试剂盒锘海一站式科研服务让科研变得更简单组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展,使研究者能从宏观到微观对生物组织内部的结构及生理、病理特征进行观察和功能性分析。锘海生物科学仪器(上海)有限公司提供完整器官的组织透明化、组织免疫荧光染色、高分辨3D显微成像以及大数据分析一体化服务,旨在通过精准、快速、多样化的一站式科研服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。锘海一站式科研服务,详细信息请点击链接:锘海一站式科研服务SmartBatch+ 批量组织透明化染色一体机用于快速主动式组织透明化染色系统的新型高通量系统SmartBatch+主动式组织透明化及染色一体机是基于 Lifecanvas公司最新研发的 Clear+透明化系统迭代设计而成,高度融合原有一代主动式组织透明化SmartClear系统和主动式免疫标记SmartLabel系统所有功能,是一台功能高度集约、高通量的快速主动式透明化染色一体化设备。现在,您可以在一天内实现一次性12个小鼠脑样本的透明化或免疫标记。SmartBatch+ 批量组织透明化染色一体机,详细信息请点击链接:SmartBatch+ 批量组织透明化染色一体机

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2022.08.23

光声成像材料 | DNA配体显影剂

‍‍‍‍‍基质金属蛋白酶-9(Matrix metalloproteinase-9,MMP-9)是属于锌-金属蛋白酶家族的一种酶,能够促进细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)的重构和膜蛋白分解。同时,MMP-9与肿瘤细胞侵入、转移有着很密切的联系,因而可以作为一种优秀的生物标记分子,以检测肿瘤细胞的位置。 光声(Photoacoustic,PA)则作为一种新兴的非侵入性成像方式,通过对材料吸收光后的热塑性膨胀波进行处理并形成可视图像,具有空间分辨率高、成像深度大等特点。有些内源性物质,如血红蛋白,本身就具有光声信号,但为了提高信噪比,首选仍然是一些外源性的化学分子。在该文献中,作者Jinhwan等人开发了一种全新的DNA配体(寡核苷酸)显影剂。该显影剂的主体为15 nm左右的金纳米球(Gold nanospheres,AuNSs),作者在金纳米球表面分别修饰了两种不同的DNA链,称为AuNS-1和AuNS-2。修饰在AuNS-1的表面的是DNA双链,为人类基质金属蛋白酶-9(hMMP-9)的配体链(能够与hMMP-9靶向结合)及其互补链(comp-1)。而在AuNS-2的表面则是comp-1的互补链(comp-2)。这样的搭配能够在缺乏MMP-9时,两种金纳米球稳定地以单体形式存在;而在有MMP-9的环境中,AuNS-1的配体链更倾向于与MMP-9结合,暴露出comp-1单链,使得AuNS-2中的互补链comp-2与其杂交,使纳米球发生聚集(图1a)。聚集的金纳米球由于等离子体耦合效应(Plasmon coupling effect,聚集导致吸收峰红移)提高了近红外一区(NIR-I)吸收(图1b),同时具有较好的选择性(图2),因此可以通过超声指导的光声成像获得聚集有金纳米球的肿瘤微环境(Tumor Microenvironment,TME)成像。‍‍‍‍‍  图1 显影剂作用示意图:a)AuNS-1与AuNS-2作用示意图;2)聚集体的光声波长相较于单体发生了红移  图2 显影剂在三种(无MMP-9、有MMP-9、有BSA)环境下的表征:a)溶液颜色变化;b)吸收波长变化;c)平均粒径(数值);d)粒径(TEM) 随后,作者分别通过细胞培养和移植乳腺癌小鼠模型从体外和体内两个方面证实了该方法的可行性。在体外,作者使用MDA-MB-231人乳腺癌细胞制作了一个微环境模型,分别在第0、1、4、12、24小时取样检测其光声信号强度,成功实现hMMP-9的量化检测(图3)。而在体内,作者通过Tritom光声系统,成功以三维的方式呈现皮肤、表面血管与聚集的显影剂信号(图4)。 图3 分别用超声(US)、光声(PA)和联合(US/PA)获得的体外信号  图4 利用Tritom小动物光声成像仪获得的三维显影效果 结论:作者利用DNA配体,成功提高了显影剂在肿瘤微环境中的靶向性。这一思路拓宽了光声成像的探针开发道路,相信不久的将来,复合型显影剂将逐渐增多,且被利用与各类器官、肿瘤的可视化中。 参考文献[1] Jinhwan Kim, Anthony M. Yu, Kelsey P. Kubelick, et al. Gold nanoparticles conjugated with DNA aptamer for photoacoustic detection of human matrix metalloproteinase-9[J]. Photoacoustics 25 (2022) 100307美国PhotoSound 小动物3D光声/荧光成像系统 (PAFT)美国PhotoSound小动物全身3D光声/荧光成像系统(PAFT)为小动物活体成像和表征提供了完整的解决方案。该系统集成了三种互补的三维成像模式:光声成像(PAT)、荧光成像(FMT)、生物发光成像(BLT),可同时实现小动物的3D光声、3D荧光和3D生物发光成像,该系统可为生物组织提供高分辨率、高对比的解剖学成像效果。可实现近红外一区和近红外二区(670-2600 nm)小鼠全身3D光声/荧光成像系统,采用OPO可调式激光器,提供670-2600 nm连续脉冲激光、完全3D光声成像(具有100 um等向分辨率的完全三维成像,非切片叠加成像)、高通量 (256个电子通道)、灵敏度高(60 nM ICG )、桌面式设计,方便使用、成像速度快 (完成一次3D扫描需30秒)。‍‍‍往期推荐:● 光声成像材料 | 肿瘤微环境激活的光声成像显影剂● 美国PhotoSound小动物全身3D光声/荧光成像系统● 小鼠解剖应用笔记 —— 美国PhotoSound小动物全身3D光声/荧光成像系统● 光声成像应用 | 探寻动脉粥样硬化斑块

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2022.08.22

锘海生命科学·2022学术沙龙系列讲座——8月17日第三场

锘海生命科学·2022学术沙龙系列讲座 —— 8月17日第三场 报告时间:2022年8月17日 周三 13:00-14:00报告主题:组织透明化及相关成像技术腾讯会议:672-441-573嘉宾介绍:刘皎 副主任技师2008-2016年北京大学基础医学系八年制本博连读,二级学科就读于北京大学医学部神经科学研究所。博士毕业后入职北京大学医药卫生分析中心生物成像与分析实验室,从事成像技术及相关样品制备方法的开发和应用。主持过国自然青年项目及北大医学部人才专项等基金,参与多项国自然及科技部基金项目,发表过多篇SCI文章(Science Signaling 2019, Frontiers in Aging Neuroscience 2020, Experimental Neurology 2015, Acta Pharmacologica Sinica 2021, Proteomics 2017等)。 擅长领域:神经系统信号传导机制研究及生物光学成像技术应用。擅长技术:共聚焦、双光子活体动物、STED超分辨、FRET激光能量共振转移、FLIM荧光寿命成像等成像技术以及组织透明化、免疫荧光染色等样品制备技术。锘海学术沙龙背景:借助组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展,研究者对生物组织内部的结构及生理、病理特征的观察和分析从2D提升到了3D。透明化三维成像技术利用深部组织可视化和大数据,引领科学领域的进步。针对科学研究中组织三维成像中的重点和难点,锘海自主搭建一站式科研平台,提供从“组织透明化/染色”→“平铺光片显微镜3D成像”→“数据采集分析处理及存储”整体解决方案。同时,大力推广组织透明化及平铺光片显微镜三维成像技术和应用。2022锘海学术沙龙系列讲座,将邀请国内该领域知名专家学者做特邀学术报告,借此为致力于组织三维成像研究者提供一个共享科研成果和前沿技术,了解学术发展趋势,拓宽研究思路的机会。2022学术沙龙系列讲座由锘海生物科学仪器(上海)有限公司主办,锘海专注于高速高分辨率3D荧光显微成像系统的研发、生产和服务,广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学等各个研究领域。目前已与国内外多家高水平实验室开展合作研究,并获得高质量的成像数据。扫码参会:锘海LS18平铺光片显微镜专为透明化样品设计的高速高分辨三维荧光显微镜成像系统针对透明化样品的3D荧光成像,采用与西湖大学高亮(平铺光片技术发明人)实验室共同研制的光片显微镜Nuohai LS 18,其运用创新的平铺光片技术,克服了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾,从而获得均匀高分辨率的3D荧光图像,广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学、组织病理诊断等各个领域。锘海LS18平铺光片显微镜,详细信息请点击链接:锘海LS18平铺光片显微镜锘海组织透明化试剂盒 Cat#:NH210701锘海自主研发的组织透明化试剂盒依托测样服务中积累到的丰富而宝贵的经验,对各种透明化方法进行测试和比较后对试剂配方进行了精心优化,使其在组织荧光保护、样本形态维持、降低自发荧光等方面表现出非常优异的性能。能够轻松实现小鼠脑、心、肝、脾、肺、肾、胃、肠、睾丸、淋巴、胎盘、卵巢等各类组织器官的透明化,适用范围广、操作简便、速度快、效率高,是广大科研工作者的不二之选。锘海组织透明化试剂盒,详细信息请点击链接:锘海组织透明化试剂盒锘海一站式科研服务让科研变得更简单组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展,使研究者能从宏观到微观对生物组织内部的结构及生理、病理特征进行观察和功能性分析。锘海生物科学仪器(上海)有限公司提供完整器官的组织透明化、组织免疫荧光染色、高分辨3D显微成像以及大数据分析一体化服务,旨在通过精准、快速、多样化的一站式科研服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。锘海一站式科研服务,详细信息请点击链接:锘海一站式科研服务SmartBatch+ 批量组织透明化染色一体机用于快速主动式组织透明化染色系统的新型高通量系统SmartBatch+主动式组织透明化及染色一体机是基于 Lifecanvas公司最新研发的 Clear+透明化系统迭代设计而成,高度融合原有一代主动式组织透明化SmartClear系统和主动式免疫标记SmartLabel系统所有功能,是一台功能高度集约、高通量的快速主动式透明化染色一体化设备。现在,您可以在一天内实现一次性12个小鼠脑样本的透明化或免疫标记。SmartBatch+ 批量组织透明化染色一体机,详细信息请点击链接:SmartBatch+ 批量组织透明化染色一体机

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2022.08.16

展会预告|锘海邀您参加2022长三角神经科学论坛

大会介绍为了促进长三角地区神经科学的交流和发展,自2005年以来上海、江苏、浙江、安徽三省一市联合定期召开品牌年会——“长三角地区神经科学论坛”,以主题报告的形式对神经科学发展中的主要问题进行交流。2022长三角神经科学论坛将于2022年8月12日-13日在江苏南京召开,本次会议主题为“感知觉的编码和调控”。锘海生命科学将在15号展位期待与您相聚!会议时间2022年8月12日-8月13日会议地点江苏省南京市圣和府邸酒店会议日程:锘海展位:15号此次会议锘海将携带技术资料和成像视频,向您展示生物组织透明化技术及LS18平铺光片显微镜在神经领域的实际应用案例。现场更有专业工程师与您探讨交流技术难点及实验步骤。锘海LS18平铺光片显微镜专为透明化样品设计的高速高分辨三维荧光显微镜成像系统针对透明化样品的3D荧光成像,采用与西湖大学高亮(平铺光片技术发明人)实验室共同研制的光片显微镜Nuohai LS 18,其运用创新的平铺光片技术,克服了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾,从而获得均匀高分辨率的3D荧光图像,广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学、组织病理诊断等各个领域。锘海LS18平铺光片显微镜,详细信息请点击链接:锘海LS18平铺光片显微镜锘海组织透明化试剂盒 Cat#:NH210701锘海自主研发的组织透明化试剂盒依托测样服务中积累到的丰富而宝贵的经验,对各种透明化方法进行测试和比较后对试剂配方进行了精心优化,使其在组织荧光保护、样本形态维持、降低自发荧光等方面表现出非常优异的性能。能够轻松实现小鼠脑、心、肝、脾、肺、肾、胃、肠、睾丸、淋巴、胎盘、卵巢等各类组织器官的透明化,适用范围广、操作简便、速度快、效率高,是广大科研工作者的不二之选。锘海组织透明化试剂盒,详细信息请点击链接:锘海组织透明化试剂盒锘海一站式科研服务让科研变得更简单组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展,使研究者能从宏观到微观对生物组织内部的结构及生理、病理特征进行观察和功能性分析。锘海生物科学仪器(上海)有限公司提供完整器官的组织透明化、组织免疫荧光染色、高分辨3D显微成像以及大数据分析一体化服务,旨在通过精准、快速、多样化的一站式科研服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。锘海一站式科研服务,详细信息请点击链接:锘海一站式科研服务SmartBatch+ 批量组织透明化染色一体机用于快速主动式组织透明化染色系统的新型高通量系统SmartBatch+主动式组织透明化及染色一体机是基于 Lifecanvas公司最新研发的 Clear+透明化系统迭代设计而成,高度融合原有一代主动式组织透明化SmartClear系统和主动式免疫标记SmartLabel系统所有功能,是一台功能高度集约、高通量的快速主动式透明化染色一体化设备。现在,您可以在一天内实现一次性12个小鼠脑样本的透明化或免疫标记。SmartBatch+ 批量组织透明化染色一体机,详细信息请点击链接:SmartBatch+ 批量组织透明化染色一体机

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2022.08.11

锘海生命科学·2022学术沙龙系列讲座——8月10日第二场

锘海生命科学·2022学术沙龙系列讲座——8月10日第二场报告时间2022年8月10日 周三 13:00-14:00报告主题组织透明化技术在医学研究中的进展腾讯会议860-898-357嘉宾介绍冯异教授复旦大学基础医学院中西医结合学系常务副主任、瑞典哥德堡大学访问学者、美国斯坦福大学访问副教授学术职务:世界中医药学会联合会生殖医学专业委员会常务理事、中国针灸学会实验针灸专业委员会常务委员、中国中西医结合学会青年工作委员会委员、上海市针灸学会腧穴专业委员会常务委员、上海市中西医结合学会青年工作委员会常务委员研究领域:1.女性生殖及内分泌疾病的中西医结合研究;2.组织透明化三维成像的应用和优化学术成就: 主持国家自然科学基金青年基金项目1项和面上项目3项, 中国博士后科学基金一等资助、特别资助等6项, 参与“973”中医药重大课题“和中瑞合作,美国NIH项目等5项。发表SCI论文50余篇,近5年以第一作者和通讯作者发表SCI文章24篇。主编《医学组织透明化三维成像》教材,英文合著2本,主编和参编教材和其他著作十余本。锘海学术沙龙背景:借助组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展,研究者对生物组织内部的结构及生理、病理特征的观察和分析从2D提升到了3D。透明化三维成像技术利用深部组织可视化和大数据,引领科学领域的进步。针对科学研究中组织三维成像中的重点和难点,锘海自主搭建一站式科研平台,提供从“组织透明化/染色”→“平铺光片显微镜3D成像”→“数据采集分析处理及存储”整体解决方案。同时,大力推广组织透明化及平铺光片显微镜三维成像技术和应用。2022锘海学术沙龙系列讲座,将邀请国内该领域知名专家学者做特邀学术报告,借此为致力于组织三维成像研究者提供一个共享科研成果和前沿技术,了解学术发展趋势,拓宽研究思路的机会。2022学术沙龙系列讲座由锘海生物科学仪器(上海)有限公司主办,锘海专注于高速高分辨率3D荧光显微成像系统的研发、生产和服务,广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学等各个研究领域。目前已与国内外多家高水平实验室开展合作研究,并获得高质量的成像数据。扫码参会锘海LS18平铺光片显微镜专为透明化样品设计的高速高分辨三维荧光显微镜成像系统针对透明化样品的3D荧光成像,采用与西湖大学高亮(平铺光片技术发明人)实验室共同研制的光片显微镜Nuohai LS 18,其运用创新的平铺光片技术,克服了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾,从而获得均匀高分辨率的3D荧光图像,广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学、组织病理诊断等各个领域。锘海LS18平铺光片显微镜,详细信息请点击链接:锘海LS18平铺光片显微镜锘海组织透明化试剂盒Cat#:NH210701锘海自主研发的组织透明化试剂盒依托测样服务中积累到的丰富而宝贵的经验,对各种透明化方法进行测试和比较后对试剂配方进行了精心优化,使其在组织荧光保护、样本形态维持、降低自发荧光等方面表现出非常优异的性能。能够轻松实现小鼠脑、心、肝、脾、肺、肾、胃、肠、睾丸、淋巴、胎盘、卵巢等各类组织器官的透明化,适用范围广、操作简便、速度快、效率高,是广大科研工作者的不二之选。锘海组织透明化试剂盒,详细信息请点击链接:锘海组织透明化试剂盒锘海一站式科研服务让科研变得更简单组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展,使研究者能从宏观到微观对生物组织内部的结构及生理、病理特征进行观察和功能性分析。锘海生物科学仪器(上海)有限公司提供完整器官的组织透明化、组织免疫荧光染色、高分辨3D显微成像以及大数据分析一体化服务,旨在通过精准、快速、多样化的一站式科研服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。锘海一站式科研服务,详细信息请点击链接:锘海一站式科研服务

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2022.08.09

展会预告|锘海邀您相聚第三届全国肿瘤细胞生物学年会

大会介绍:中国细胞生物学学会肿瘤细胞生物学分会(CSCCR)于 2017 年 3 月正式批复成立,是聚焦肿瘤细胞研究的社会学术团体分支机构。分会旨在集合国内外肿瘤细胞研究领域的优秀学术带头人和专业人士,搭建本领域研究者之间与多交叉学科研究者之间的桥梁和纽带,促进我国肿瘤细胞研究的发展,加速肿瘤细胞生物学基础研究向临床转化。 为进一步推动国内肿瘤细胞生物学领域基础与转化研究发展,展示肿瘤细胞生物学研究的最新成果和重要进展,由中国细胞生物学学会肿瘤细胞生物学分会主办、吉林省细胞生物学学会协办、东北师范大学承办的“第三届全国肿瘤细胞生物学年会” 将于 2022 年 8 月 5日-8 日在吉林长春召开。本次大会以临床问题为导向,基础研究为核心,聚焦肿瘤前沿科学问题,促进基础临床交叉融合。 大会时间:8月5日-8月8日大会地点:长春市五环国际大酒店(吉林省长春市二道区吉林大路与东盛大街交汇处) 大会安排:锘海展位:24号,此次会议锘海将携带技术资料和成像视频,向您展示生物组织透明化技术及LS18平铺光片显微镜在肿瘤领域的实际应用案例。现场更有专业工程师与您探讨交流技术难点及实验步骤。锘海会刊展示:锘海LS18平铺光片显微镜专为透明化样品设计的高速高分辨三维荧光显微镜成像系统针对透明化样品的3D荧光成像,采用与西湖大学高亮(平铺光片技术发明人)实验室共同研制的光片显微镜Nuohai LS 18,其运用创新的平铺光片技术,克服了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾,从而获得均匀高分辨率的3D荧光图像,广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学、组织病理诊断等各个领域。锘海LS18平铺光片显微镜,详细信息请点击链接:锘海LS18平铺光片显微镜锘海组织透明化试剂盒Cat#:NH210701锘海自主研发的组织透明化试剂盒依托测样服务中积累到的丰富而宝贵的经验,对各种透明化方法进行测试和比较后对试剂配方进行了精心优化,使其在组织荧光保护、样本形态维持、降低自发荧光等方面表现出非常优异的性能。能够轻松实现小鼠脑、心、肝、脾、肺、肾、胃、肠、睾丸、淋巴、胎盘、卵巢等各类组织器官的透明化,适用范围广、操作简便、速度快、效率高,是广大科研工作者的不二之选。锘海组织透明化试剂盒,详细信息请点击链接:锘海组织透明化试剂盒锘海一站式科研服务让科研变得更简单组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展,使研究者能从宏观到微观对生物组织内部的结构及生理、病理特征进行观察和功能性分析。锘海生物科学仪器(上海)有限公司提供完整器官的组织透明化、组织免疫荧光染色、高分辨3D显微成像以及大数据分析一体化服务,旨在通过精准、快速、多样化的一站式科研服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。锘海一站式科研服务,详细信息请点击链接:锘海一站式科研服务

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2022.08.04

生物3D打印应用 | 构建体外肿瘤微环境

神经母细胞瘤(Neuroblastoma)是儿童、婴幼儿较为常见的一种颅外肿瘤。其典型的特点是后期恶性化程度较高,预后较差。为保证药物具有针对性,提高治愈率,目前推荐的一个策略是在组织模型中确定病人对该药物的特异性反应。因此,构造一个具有肿瘤微环境的特异性组织模型就显得尤为重要。目前,构建肿瘤微环境的一个主要难点在于如何触发其形成血管并发生肿瘤血管化(Tumor-vascularization)。已有的尝试主要为结合内皮细胞和间叶干细胞,使其提供支撑作用并在立体水凝胶中形成血管。而在该文献中,作者Daniel Nothdurfter等人将生物3D打印与流体芯片(Fluidic chip)相结合,开发了一种全新的灌注和微血管化的肿瘤微环境模型(Perfused and micro-vascularized tumorenvironment model)。在文章中,作者首先使用激光雕刻聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)薄片,使其中心具有一个圆形孔(模拟肿瘤微环境)、两侧各有两条槽(模拟血管);同时,使用regenHU生物3D打印机3DDiscovery BioSafety的细胞亲和性打印头以喷墨的方式将含有细胞的水凝胶均匀喷洒在孔及两侧血管槽内,以形成微环境的主体;为保证血管空腔的形成,作者也使用了牺牲材料Pluronic F-127——一种低温呈液态,高温呈凝胶状的材料——结合打印机的挤压式打印头,在凹槽内铺设血管。之后继续用含有细胞的水凝胶覆盖,降温使Pluronic F-127融化流出,即可得到具有空腔、可流经液体的血管结构(图1、图2)。图1 文中提到的肿瘤微环境模型构建的三个步骤:激光雕刻流体芯片、生物墨水打印、形成可灌注的血管及肿瘤微环境图2 左:打印Pluronic F-127后的模型;右:降温去除牺牲材料后,使用染色的PBS进行灌注的效果根据该模型结构,作者尝试使用一种明胶-甲基丙烯酸酯(Gelatin-methacrylate,GelMA)与纤维蛋白(Fibrin)混合基质搭配多种类型的细胞,模拟肿瘤微环境;同时,通过添加内皮细胞,以促进微血管的自发形成。结果表明,脂肪细胞(Adipocyte)或诱导多能干细胞(Induced pluripotent stem cells,iPSCs)来源的间充质干细胞(Mesenchymal stem cells)都可以诱导肿瘤微环境的形成。另一方面,在去除牺牲材料的管状结构内表面涂上内皮细胞,可生长成致密的血管组织,形成组织屏障。 之后作者在打印过程中将患者来源的神经母细胞瘤球状体添加到基质里,并培养超过两周的时,成功展示了微血管被肿瘤球状体吸引并生长的过程(图3);而肿瘤球状体一旦破裂或无法维持球状,则肿瘤细胞会很快入侵周围的微环境(图4)。图3 添加了神经母细胞瘤球状体(红)的模型基质,分别在第1、6、12、16天的微血管(黄绿)生长情况(比例尺:200 μm)图4 肿瘤球状体(红)破裂后在微环境中的扩散情况(比例尺:第一行为200 μm;第二行为50 μm)小结:该文献介绍了一种微血管化的神经母细胞瘤的肿瘤微环境模型,其特点在于通过生物3D打印,可进行高度定制;同时结合了流体芯片,使其结构更加稳定、统一,形成了一个中等通量的生物制造平台,有利于开展更为复杂、系统的实验,在未来精准医疗的肿瘤血管生成和转移研究中也能有很大的发挥余地。新一代regenHU生物3D打印机保留上一代高精度、高稳定性优势的同时,提供更为简洁的模块化设计,可根据用户应用方向自行定制独特组合功能。设备整体专为生物打印考量,提供从料仓到打印平台全程的细胞生理温度和无菌环境。如需了解细节,请拨打联系电话:021-37827858 或 13818273779(微信同号)。REGENHU生物3D打印机 R-GEN100 的样机已经到锘海啦!欢迎各位老师前来测样!REGENHU生物3D打印机,详细信息请点击链接:REGENHU生物3D打印机● 生物3D打印应用 | 静电纺丝支架促进牙周软硬组织协调再生● 生物3D打印应用 | 挤出与静电纺丝配合打印三维活性生物结构● 生物3D打印的原理与实验方案(一):生物墨水及新兴研究方向● 生物3D打印应用 | 电极心肌贴片● 生物3D打印应用 | 缓释复合成分药片

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