生物细胞分析

细胞生物学前沿技术交流会（流式细胞分析分选技术专场）通 知近年来，生命科学前沿深入研究和公共健康领域应用的迫切需求都对相关仪器技术、实验方法的迭代更新起到了极大的推动作用，尤其是交叉学科不断融合，促进了包括流式细胞分析分选技术在内的细胞生物学研究手段的快速发展，全光谱流式、质谱流式、成像流式、纳米流式、拉曼流式等创新技术层出不穷，流式细胞技术在生命科学基础研究、医学临床诊断等领域的发展和应用场景越来越广泛，运用方案越来越深入。兹定于2023年4月13-14日在上海召开“细胞生物学前沿技术交流会（流式细胞分析分选技术专场）”。本次会议由中国科学院上海生命科学大型仪器区域中心主办，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心公共技术中心承办，旨在邀请流式前沿领域的技术专家向与会人员详细介绍各类技术的原理、技术特点及应用场景，拓展科研人员在技术方向上的认知，促进这些前沿技术为更多从事科研、研发及检测人员所灵活、高效、高质运用。现将有关事宜通知如下：一、会议时间与地点会议时间：2023年4月13-14日会议地点：上海市徐汇区岳阳路320号新生化大楼312报告厅二、会议内容会议将围绕多种类型、不同技术路线的分选技术（成像型光谱流式细胞分选、空气激发型光谱流式细胞分选、拉曼细胞分选）和分析技术（质谱流式细胞分析、在体流式细胞分析、成像型流式细胞分析、微流控单细胞分析、纳米流式分析）等前沿流式相关技术的技术特点及运用场景展开介绍与讨论交流。为支持国产仪器自主创新，会议还将优先推介国产流式细胞分析分选设备。三、会议日程2023年4月13日时 间内 容报告人主持人09:00-09:05区域中心领导致欢迎辞09:05-09:20相关主管部门领导致辞09:20-09:50高通量流式拉曼细胞分选仪及应用马 波中科院青岛生物能源与过程所研究员张文娟09:50-10:20拉曼分选技术前沿——细胞表型探索新工具李 备中科院长春光机所研究员10:20-10:35茶歇10:35-11:05循环细胞的活体无创光学动态监测魏勋斌北京大学教授张文娟11:05-11:35“图鉴不同，像由心选”BD高速图像光谱流式分选技术钱 璟碧迪医疗器械（上海）有限公司高级产品应用经理11:35-13:30午餐，自由讨论与交流13:30-14:00全光谱流式原理与分选技术的应用冯定龙Cytek华东区高级技术经理边 玮14:00-15:30谱康光谱流式细胞仪技术及应用杨 凡谱康医学应用技术支持15:30-15:45茶歇15:45-16:15空气激发型光谱分选技术用于高活性细胞分选及单细胞分选应用李 凌赛默飞世尔科技（中国）有限公司高级技术应用经理边 玮16:15-16:45全光谱流式前沿技术和应用曾令武索尼生命科学高级市场经理16:45-18:00自由讨论与交流2023年4月14日时 间内 容报告人主持人09:30-10:00纳米尺度生物颗粒的精准表征利器 — 纳米流式检测技术颜晓梅厦门大学特聘教授边 玮10:00-10:30新一代单细胞靶向蛋白质组学平台——Starion星瀚流式质谱系统刘浥坤上海宸安生物科技有限公司高级应用科学家 10:30-10:45茶歇10:45-11:15基于流式光片的斑马鱼高通量三维成像技术研究李 辉中科院苏州医工所研究员边 玮11:15-11:45“功能为王”-单细胞功能高通量深度表征平台开启单细胞多组学研究新篇章朱 凯PhenomeX资深应用科学家 11:45-13:30午餐，自由讨论与交流13:30-14:00新概念柔性流式细胞分选技术及其应用张 萍德国美天旎全国科研应用经理俞珺璟14:00-14:30Namocell 微流控单细胞分选技术的原理和应用陈科立Namocell经理14:30-15:00成像增强型流式细胞分析结合AI图像技术用于细胞表型和形态研究应用李 凌赛默飞世尔科技（中国）有限公司高级技术应用经理15:00-17:00自由讨论与交流四、报名方式本次会议免注册费用。请参会人员扫描下方二维码填写会议回执，并于2023年4月11日中午12点前提交反馈，以便会务组安排相关事宜。五、会议联系方式姜颖文：15721565165，jiangyingwen@sibcb.ac.cn何 钧：13611699686，jun.he@sibcb.ac.cn中国科学院上海生命科学大型仪器区域中心中国科学院分子细胞科学卓越创新中心公共技术中心2023年4月6日

p style="text-indent: 2em "微生物所strong微生物资源前期开发国家重点实验室/strong杜文斌研究组和黄力研究组共同开发了一种新型的strong微流控界面纳升注射技术/strong(Interfacial Nanoinjection, INJ)，该技术可以将传统的生化反应体系微缩在一个纳升体积的油包水微液滴体系中完成。/pp　　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "界面纳升注射(INJ)具有诸多显著优势/span/strong/pp　　针对这一技术创新，团队申请了多项中国发明专利和美国专利，并研制了基于INJ技术的小型桌面系统。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/fe470173-c411-4a4f-857f-952adad6e8d5.jpg" title="界面纳升注射(INJ)系统.jpg" alt="界面纳升注射(INJ)系统.jpg"//pp style="text-align: center "界面纳升注射(INJ)系统/pp　　该系统和国外同类产品如美国Labcyte公司的Echo超声纳升移液系统、以及美国TTP Labtech公司的mosquito HTS微量筛选系统相比，strong在仪器成本、耗材成本、最小液滴体积、流式细胞仪兼容性、操作的灵活性、以及污染控制等方面，均具有显著优势，/strong适用于各类单细胞微体积反应分析，也可应用于其他微体积反应分析，在微生物培养筛选、合成生物学、药物筛选、蛋白结晶条件筛选等方面均具有应用潜力。/pp　　在性能方面，INJ系统通过高精密度的微体积控制实现不同试剂组分的纳升体积分步添加，兼容96和384孔板，可以在预先填装矿物油的孔板上，按照程序设定加入纳升样品或试剂液滴，用于实现高通量筛选。利用低成本探针可以精确加注的最小体积达到1 nL，当加样体积为5 nL时，体积标准偏差小于11 %。加注的液滴通过离心可以沉降到孔板底部并融合，液滴的融合效率最高，达到99%以上。利用多次加注样品、试剂的方法，可以实现多步反应和浓度梯度配置。系统加注的体积精确性、线性和重现性良好。/pp　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "　FACS-INJ单细胞分析流程和应用/span/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 281px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/7cc806a5-55aa-475f-a110-69b3c5038b70.jpg" title="杜文斌-流式细胞分选+界面纳升注射技术图示.jpg" alt="杜文斌-流式细胞分选+界面纳升注射技术图示.jpg" width="600" height="281" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="text-align: center "FACS-INJ单细胞分选分析流程/span/pp　　strong单细胞分析是一项变革性技术/strong，在单细胞基因组异质性研究及复杂微生物群落中稀有微生物种群多样性研究等领域应用广泛。然而，如何进一步降低单细胞分析的成本，提高可靠性和效率，仍然面临重大挑战。流式细胞荧光激活细胞分选(FACS)是目前最高效的单细胞分选技术，可实现病毒、细菌、真菌和动物细胞的多参数检测和分选 利用荧光标记，可对不同类型的细胞进行有效的区分，分选成功率高。研究团队将INJ与FACS平台相结合，建立了FACS-INJ单细胞分选分析流程，应用覆盖了单细胞表型分析、基因型分析、基因表达分析以及全基因组扩增测序。/pp　　研究团队首先利用FACS-INJ系统实现了strong病原菌微生物单细胞耐药基因的PCR筛查和单细胞药敏表型筛查/strong。经优化，多孔板可预先装载纳升体积的PCR引物或不同浓度的抗生素液滴。PCR筛查体积缩小到500 nL，试剂消耗和成本和常规体系相比降低至原先的1/40，耐药检测的体积控制在200 nL，试剂消耗和成本和常规体系相比降低至原先的1/1000，时间从 12小时缩短至5小时，这对于大幅降低临床病原检测的成本，实现脑脊液、房水等难获取微量样品的耐药基因和表型筛查具有重要意义。/pp　　其次，FACS-INJ系统还可用于strong动物细胞的单细胞基因表达分析/strong。以小鼠巨噬细胞RAW264.7在细菌胞外多糖处理前后的炎症反应为例，通过荧光激活流单细胞式分选处理前后的小鼠巨噬细胞，基于一步法反转录实时荧光PCR扩增，在单细胞水平解析了次黄嘌呤鸟嘌呤转磷酸核糖基酶(HPRT)基因(看家基因)和白介素1β(IL-1β)基因(炎症反应)表达水平的变化。/pp　　最后，团队与北京大学黄岩谊课题组合作，建立了strong基于FACS-INJ的微生物全基因组扩增测序流程/strong，以获得未培养微生物的全基因组信息。流程包括流式分选微生物单细胞、单细胞裂解、酸碱中和、MDA扩增和建库测序。以热泉来源的古菌硫化叶菌(Sulfolobus sp. A20)菌株为模型，将单细胞扩增的体积优化至360nL，硫化叶菌全基因组覆盖度达到80%以上。在纳升级微液滴中实现西南印度洋未培养单细胞微生物全基因组DNA的MDA扩增与测序，拼接后获得15个单细胞基因组，大小在0.1~3.7Mb大小。该方法获得的微生物基因组污染度较传统的MDA扩增方法显著降低( 5%)，显著提高了微生物单细胞基因组数据质量。平台也适用于肿瘤、胚胎等动物细胞的全基因组扩增测序，对肿瘤细胞的单细胞测序的覆盖度达到60-80%。/pp　　上述研究工作近期作为特邀论文在线发表在Small上。微生物研究所助理研究员贠娟莉博士、郑小伟博士、徐鹏博士为论文共同第一作者，杜文斌研究员、黄力研究员和北京大学黄岩谊教授为论文共同通讯作者。该研究该研究得到了中国大洋协会大洋十三五重点项目、中科院战略性先导科技专项(B类)，中国科学院重点部署项目、中国科学院前沿科学重点研究项目、国家自然科学基金面上项目和优青项目等支持。/pp　　论文出处：/pp　　Yun, J.L.sup#/sup Zheng, X.W.sup#/sup Xu. P.sup#/sup Zheng, X. Xu, J.Y. Cao, C. Fu, Y.S. Xu, B.X. Dai, X. Wang, Y. Liu, H.T. Yi, Q.L. Zhu, Y.X. Wang, J. Wang, L. Dong, Z.Y. Huang, L.* Huang, Y.Y.* Du, W.B.* Interfacial Nanoinjection-based Nanoliter Single-cell Analysis, Small, 2019, doi:10.1002/smll.201903739./pp　　a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.201903739" target="_self" style="text-decoration: underline font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(255, 0, 0) "strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(255, 0, 0) "查看原文戳这里/span/strong/a/pp　　strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "杜文斌/span/strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "，男，中科院微生物研究所研究员。2007年于浙江大学化学系，获博士学位。2007-2011年于美国芝加哥大学化学系从事博士后研究工作。2013年11月加入中科院微生物研究所微生物资源前期开发国家重点实验室。主要从事微流控芯片技术及新型分析微生物技术与应用研究。已发表论文60余篇，申请中国和美国专利30余项，授权20多项。主持国家优秀青年科学基金项目，国家重点研发计划 “数字诊疗装备研发”项目，中国科学院前沿科学重点研究项目等。/span/p

近年来，抗体药物的接连上市和重磅销售引发国内外抗体类生物治疗药物的研发热潮。抗体药物已经成为治疗肿瘤的明星产品。抗体类生物治疗药物的活性测定在质量控制中至关重要。活性测定是对药物的有效成分和含量以及药物效价的测定，是确保抗体类药物有效性的重要质控指标。相关的生物技术在药物研发质控中的应用对新型抗体药物的发展带来一系列突破。为帮助从事相关研究的用户梳理生物制药质量控制研究技术及方法，仪器信息网特别策划了“抗体药研发的生物活性鉴定及功能分析”相关专题（点击查看）并邀请赛默飞蛋白和细胞分析技术应用高级经理冯彦斌先生分享对于抗体药的看法。他在文中主要分析了国内抗体药物的市场潜力、研发进展以及抗体药研发相关生物活性鉴定和功能分析的先进技术。赛默飞蛋白和细胞分析技术应用高级经理 冯彦斌仪器信息网：您如何看待近年来的抗体药市场发展变化与前景？ 冯彦斌：众所周知，近年来中国抗体药物市场规模增长异常迅猛，尽管目前中国总的抗体药物上市批准数量低于欧美，但增速方面已经接近欧美市场的两倍，蕴藏着巨大的潜力和空间。据统计，2018年我国抗体药物产业总体市场规模约183亿美元，预计2020-2025年平均年增长率为~15%，到2025年，我国抗体药的市场规模将超508亿美元。其主要的驱动因素有：1）肿瘤的发病和死亡率上升； 2）我国创新药优化的审评审批流程；3） 带量采购等政策驱动创新需求； 4）抗体药物逐渐被纳入医保目录。自2020年以来，国家药品监督管理局（NMPA）累计受理了超过200款国产抗体新药的临床试验申请。目前抗体药物研究最热门的靶点包括PD-1/PD-L1、TNF-α、VEGF、HER-2、CD20、EGFR 等。抗体药物最重要的应用领域为自身免疫类疾病和癌症（约65%的市场占比）。随着疾病机制的深入研究，抗体药物在哮喘、抗感染、血液病和心血管病领域的药物不断增加，并迅速拓展到其它相关领域。作为未来生物药的主力军，抗体药物创新研发则显得尤为重要。随着单抗生物类似药进入收获期，双特异性抗体、抗体偶联药物（ADC）、纳米抗体等药物市场也异军突起。创新型抗体加快了开发步伐，多种类型的抗体药物有望得到广泛的临床应用。从抗体创新药品种数量和国内产品临床申报数量上看，排名靠前的为恒瑞医药、复星医药、海正药业，而信达生物和康宁杰瑞产品数量超过了10个。创新类抗体药物基于其高特异性、低毒性、低转化周期等特征，将被更广泛地应用于各类疾病的治疗。未来几年，生物药仍是医疗领域的蓝海，也是人类健康的福音，未来发展前景良好。仪器信息网：近年来抗体制药的发展迅速，对于创新研发技术有何促进？ 冯彦斌：越来越多的研究表明，抗体药物由于靶向性强、特异性高和毒副作用低等特点，近年来已成为生物药行业中发展最快的分支。截至今日，美国FDA陆续批准了多个个治疗性抗体药物，其中传统单克隆抗体和人源化单抗已成主流，双特异性抗体开始初具规模。但在抗体功能优化、新抗体研发，特别是抗体规模化生产，以及抗体药物如何创新等问题仍是我们面临的巨大挑战。随着分子生物学、结构生物学、生物信息学等技术的发展，人们对抗体结构中各功能区的认识进一步加深，现在已经能够通过修改各功能区的序列、结构来赋予抗体新的特性和功能，这是抗体药物创新的基础。近年来抗体偶联药物（ADC）的发展主要依赖于以下研究领域的进展：①靶抗原及其特异性抗体的临床有效性及安全性得到验证，如靶向Her2 抗原的Herceptin 等；②高效的细胞毒性药物，如：美登素（maytansinoid，DM）、单甲基奥利他汀E（auristatin，MMAE）等；③新的连接臂和交联方法的发展，连接臂是决定抗体偶联药物ADC 药物活性的主要因素之一，它们应该在血液循环中相对稳定，到达靶细胞时通过内化进入细胞内，在溶酶体的低pH 条件下或蛋白酶作用下释放小分子药物。交联方法也从利用赖氨酸的随机连接向利用半胱氨酸的定点交联发展。新型药物拓宽了药物的治疗窗，因此备受关注，成为当前抗体药物发展的热点。持续上升的关注热点和研发投入的加大，使得创新技术也不断涌现。双特异性抗体药物由于其更好的特异性和低毒性，也越来越多地被投入研发管线；新靶点的筛选也一直是抗体药发现的努力方向，但其有效性和安全性需要获得更多的临床数据来验证，同时也有学者提出反向筛选靶向抗原的策略，以期通过反向药理学发现更多的候选靶分子。随着研究的持续深入，更多企业也加强了抗体工程下游技术的优化与整合。如在优化细胞培养条件、改造细胞系、抗体药物的质量控制、细胞培养工艺流程的改进等方面进行了诸多改良和优化。另外，未来基因工程抗体的发展方向将主要集中在通过合理改造抗体序列结构来提高基因工程抗体的药学特性，例如增加抗体药物的稳定性和均一性；通过双特异、多特异抗体以及抗体偶联物技术，赋予基因工程抗体药物新的药效功能；通过Fc 片段改造和糖基化改造，调节原有的效应功能和生物分布特性；通过创造新形式的抗体样分子骨架来发展具有更适宜的生物分布与代谢特性、抗原结合特性、药动学特性的新的“抗体”药物。 仪器信息网：请谈一下相应生物活性鉴定和功能分析的重要性和重要环节是什么？又发挥着怎样的作用？冯彦斌：随着生物制药领域的一大热点，治疗性抗体在治疗肿瘤、自身免疫性疾病、炎症、感染性疾病及其他疾病中取得了重大进展，作为抗体药研发的重点和难点，除了抗体的获取即表达和纯化之外，建立高效、稳定、可信的抗体质量控制分析方法，以及其标准化和先进性是衡量抗体药物相关企业研发能力的重要标准之一。特别是目前研究较为热门的肿瘤特异性抗体功能分析，之前也有提及双特异性抗体甚至多特异性抗体，其最突出的优势就是靶向性强、特异性高和毒副作用低等，所以在其特异性功能分析方向我们也提供足以应对的核心武器。因此，需要关注治疗性抗体的功能研究，通过对特异性抗原结合、抗体介导的细胞毒性作用（ADCC）、补体介导的细胞毒性作用（CDC）、抗体介导的细胞吞噬作用（ADCP）等实验方法进行分析。如在杂交瘤体系构建过程中对于杂交瘤细胞培养、融合、筛选，就可以使用我们的EVOS智能活细胞成像系统对其进行包括增殖及细胞状态的长期成像监测。EVOS M7000 3D数字共聚焦活细胞成像分析系统（点击查看详细参数）对于药理药效、药代及药物安全性评价方面，高内涵筛选分析平台和Varioskan LUX多功能酶标仪，凭借其高效的全自动高通量多靶标筛选功能，以及其后续通过强大多参数数据分析软件多抗体药功能验证进行多维度评价和分析。CellInsight CX7 LZR 激光共聚焦高内涵筛选分析系统（点击查看详细参数）Varioskan LUX多功能酶标仪（点击查看详细参数）Attune NxT流式细胞仪则发挥着更为广泛的作用，通过结合特异性流式抗体对不同种类和亚群的免疫细胞进行鉴定和分析，从而评估机体的免疫功能状态；也可以对细胞的状态和功能进行监测，以实时评估细胞的功能状态和对肿瘤细胞的杀伤作用。Attune NxT流式细胞仪（点击查看详细参数）