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细胞电转仪原理

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细胞电转仪原理相关的资讯

  • 原理创新!这款“神器”让功能单细胞“无所遁形”
    每当我们仰望浩瀚无垠的夜空,目光总会被闪闪的星辰所吸引。星光和眼睛帮助我们精确捕捉夜空中最亮的星,那面对瀚如星海的细胞世界,我们如何快速发现具有特殊功能的细胞呢?12月30日,青岛星赛生物科技有限公司发布全球首台高通量流式拉曼分选仪FlowRACS® ,为执着于寻找细胞世界中最亮“星”的科研人员带来了发现“星”,并拿到“星”的创新型解决方案。发布会回看》》》始于拉曼,微流控让诺贝尔奖技术焕发新魅力拉曼光谱是一种散射光谱,是化合物中分子键被激发到虚能态却尚未恢复到原始态所引起的、入射光被散射后频率发生变化的现象,该技术获得了1930年度的诺贝尔物理学奖。单个细胞的拉曼光谱可反映细胞内化学物质的成分及含量等丰富信息,在微流控技术的加持下,细胞群体单细胞拉曼光谱的获取以及下游单细胞分选进入了快速发展阶段。“我们提出了拉曼组这一创新概念,即特定时空状态下一个细胞群体的单细胞拉曼光谱的集合。拉曼组能够在单细胞精度,定量检测细胞代谢各种底物的速率、各种拉曼敏感产物之多样性及其含量、细胞的环境应激性、细胞之间的代谢互作、细胞内代谢物相互转化网络等广阔的细胞代谢表型,还可区分不同的物种。”星赛生物联合创始人,青岛生物能源与过程研究所(山东能源研究院)单细胞中心主任徐健博士说。 拉曼组的定义与内涵鉴于“拉曼组”是一种直接刻画“代谢功能”的单细胞表型组,且“拉曼组”手段具有广谱适用、活体、无损、非标记、全景式表型、可分辨复杂功能、快速、高通量、低成本、能耦合下游测序、质谱或培养等重要优势,拉曼组可与现有的单细胞基因组、转录组、蛋白组和代谢物组等手段互补,共同形成一个完整的单细胞多组学方法学体系。拉曼组是单细胞多组学的拓展和延伸攻坚克难,拉曼流式让万物皆可分成为可能虽然拉曼组在细胞功能识别方面具有诸多优势,但是目前市面上并没有成熟的以拉曼光谱作为细胞功能分析与分选的仪器。少数取得突破的原理样机中,普遍存在通量低,测量与分选过程对细胞损伤较大,以及拉曼图谱采集质量差等问题。FlowRACS® 通过引入pDEP-RACS技术,将高速流动的单细胞精确捕获在拉曼激光位点,在保证细胞活性的前提下,采集并在线分析单细胞拉曼信号,获得细胞最真实的原位状态。同时,FlowRACS® 借助介电确定性侧向位移(pDEP-DLD)技术,保证目标细胞的精准、高通量、自动化分选,分选通量大于300细胞/分钟,真正实现了基于高质量拉曼光谱的高通量流式分选,让微观世界的细胞分析进入万物皆可分、万物皆可选、万物皆可测时代。析选同步,双模运行满足更多实验需求FlowRACS® 具备两种运行模式:(1)“流式拉曼分析”(Raman Flow Cytometry;RFC),主要支撑拉曼组、元拉曼组等单细胞代谢表型组数据的高通量采集和分析;(2)“流式拉曼分选”(Raman Flow Sorting;RFS),主要服务目标代谢功能细胞的高通量分选。“仅仅检测细胞的代谢功能与特性,并不能满足科研人员对于细胞改造与作用机理研究的需求,我们借助微流控技术与人工智能,让具备特定拉曼信号的细胞在完成光谱检测的同时,一站式完成在线AI光谱分析及特征峰比对,并激发细胞分选控制模块,将目标细胞与非目标细胞分离。”星赛生物联合创始人、中国科学院青岛生物能源与过程研究所(山东能源研究院)单细胞中心副主任马波博士表示。同时,FlowRACS® 可适配多种具备自主知识产权的微流控芯片耗材,满足液滴类目标单细胞导出、液流式目标细胞群导出等多样化实验需求。作为业界首台高通量流式拉曼分选仪产品,FlowRACS® 下游可直接开展单细胞培养、单细胞测序等实验,为单细胞多组学研究,及其在精准医学、合成生物学和生物安全等领域的应用,提供了全新的仪器解决方案。南方医科大学珠江医院检验医学部主任、国家杰出青年基金获得者、享受国务院特殊津贴专家周宏伟教授表示,流式细胞分析技术在基础医学和临床检验等领域均具广泛应用,现在星赛生物在原有的“荧光流式”和“质谱流式”两条赛道以外,开辟了“拉曼流式”这第三条赛道,作为该赛道的首个仪器产品,FlowRACS® 的推出具有重要的科学意义与临床价值。“针对单细胞多组学这一新兴领域研发的FlowRACS® ,不仅可以对细菌和肿瘤等单细胞、微塑料等微纳米颗粒实现高通量的表征和分选,也将在其他领域得到广泛应用、潜力无穷。”厦门大学教授、固体表面物理化学国家重点实验室副主任、长江学者、国家杰出青年基金获得者任斌,对高通量流式拉曼分选仪FlowRACS® 在更多领域的应用寄予了厚望。应用前景中国智造,原理创新实现从0到1的突破流式细胞技术因其检测灵敏、结果准确、价格低廉、耗时短、自动化水平高等优势,广泛应用于学术研究、临床疾病诊断等领域。随着仪器技术的不断创新,流式细胞术在细胞治疗、海洋生物、植物、微生物等领域的需求日益增多。受限于荧光流式细胞仪的底层数据原理,现有流式细胞技术在未知细胞探索、微生物生命暗物质解析、荧光难跟踪的细胞功能检测及目标细胞分选等方向仍无法满足市场需求。星赛生物瞄准非标记式流式细胞市场,借助原创性“拉曼组”数据集及微流控技术,成功开发全球首台广谱适用、微生物可分、高通量自动化的FlowRACS,实现了拉曼高通量分选由0到1的突破。“自2013年起,我们申请了多项国家发明专利,并顺利获得授权。可以说,FlowRACS是实实在在的中国“心”原创仪器”,马波博士表示,“虽然FlowRACS是完全的国产化,但其在拉曼活性高通量分选方面处于国际领先地位”。合成生物学领域专家、中国科学院先进技术研究院副院长、深圳合成生物学创新研究院院长、国家杰出青年基金获得者刘陈立研究员指出,当前,细胞功能测试是合成生物学研究的一大瓶颈,急需高通量自动化的手段、技术和设备。我们国家的高端仪器设备大量、长期地依赖进口,这也对国产化自研生物设备提出了紧迫需求。星赛生物此次发布的FlowRACS很好的回应了上述两大需求。单细胞领域,国产原创正当时2020年全球单细胞分析市场规模估计为26.8亿美元,预计在2019至2026年以16.9%的年复合增长率增长,国内市场规模预计35亿人民币。强大的市场需求以及市场占有率狭小的局面,对国产单细胞分析仪器的研制和产业化提出了巨大的挑战,同时也带来了前所未有的机遇。基于拉曼组、拉曼组内关联分析等概念和RAGE、pDEP-RACS等一系列核心器件,星赛生物推出了一系列原创的单细胞分析仪器产品:(1)CAST-R™ (临床单细胞拉曼药敏快检仪),(2)FlowRACS® (高通量流式拉曼分选仪),(3)RACS-Seq® (单细胞拉曼分选-测序耦合系统),(4)EasySort® (单细胞微液滴分选系统)等。同时,星赛生物推出了支撑细菌、古菌、真菌、微藻、植物、动物、人体等单细胞分析的试剂盒与耗材,覆盖了包括单细胞分析样品采集、样品预处理、拉曼成像、拉曼分选、单细胞测序文库、单细胞培养等环节的完整实验与数据分析流程。微流控研究领域的著名学者,中国科学院大连化学物理研究所林炳承研究员表示,“星赛生物创新性地将微流控技术应用于单细胞拉曼分析和分选领域,推出了FlowRACS® 这一原创性的仪器产品,这一进展对于高通量细胞分析仪器产业具有重要意义,非常值得肯定与祝贺。微流控芯片作为一种颠覆性生物技术和当前分析科学的重要发展前沿,最近几年来得到飞速发展。中国是全球最大的微流控芯片市场,因此用中国的仪器产品开发与服务这一市场是这一代年轻科学家责无旁贷的使命。”人类对生命的探索已经逐步从宏观走向微观,单细胞层面的研究成为全球科研人员趋之若鹜的热门话题。面对瀚如星海的细胞世界,自动化高通量的单细胞分析仪器是链接人与细胞的重要桥梁。鹰隼试翼,风尘翕张,国产科学仪器目前还处在孕育阶段,随着国家政策的不断倾斜、国人技术攻关的持续发力,相信国产科学仪器也一定能够凭借实力在国际市场赢得自己的话语权。(青岛星赛生物科技有限公司)
  • 从细胞到光信号:ATP微生物检测仪的工作原理解析
    ATP微生物检测仪作为一种可靠的检测工具,以生物化学反应将微生物的存在转化为可测量的光信号为检测原理,不仅实现了对微生物数量的快速检测,也为各种应用领域提供了关键的卫生状况评估。了解更多ATP微生物检测仪产品详情→https://www.instrument.com.cn/show/C541815.htmlATP的基本概念三磷酸腺苷(ATP)是一种在所有活细胞中广泛存在的能量转移分子。它在细胞的能量代谢过程中起着核心作用,每个活细胞都包含恒定量的ATP。因此,ATP的存在可以作为生物活性的指标,反映样品中微生物的数量和活动状况。ATP的检测对于评估细菌、真菌以及其他微生物的存在和数量具有重要意义。检测过程的第一步:ATP的释放ATP微生物检测仪的工作始于样品中的ATP释放。检测过程中,首先使用ATP拭子从样品中提取ATP。ATP拭子含有特殊试剂,这些试剂能够裂解细胞膜,从而释放细胞内的ATP。这一过程是确保所有可测量的ATP都从细胞中释放出来的重要步骤,为后续的荧光检测提供了充足的ATP源。荧光反应的核心:荧光素酶—荧光素体系释放出的ATP与拭子中含有的荧光素酶和荧光素发生反应,形成荧光反应。荧光素酶是一种催化剂,它能够将ATP转化为荧光素,通过与荧光素的反应产生光信号。这一反应基于萤火虫发光的原理,其中荧光素酶催化荧光素与ATP结合,生成光信号。这一过程的核心是荧光素酶的催化作用,它使得ATP的存在能够通过发光现象被检测到。光信号的测量与结果分析产生的光信号通过荧光照度计进行测量。荧光照度计能够准确地捕捉到反应产生的光信号强度,并将其转化为数字信号。光信号的强度与样品中ATP的浓度成正比,因此,可以通过测量光信号强度来推断样品中微生物的数量。较强的光信号通常意味着较高的ATP含量,从而反映出样品中微生物的较多存在。应用与优势ATP微生物检测仪因其快速、准确的检测能力,被广泛应用于食品安全、医疗卫生、制药和环境监测等领域。其能够实时、可靠地评估样品中的卫生状况,确保环境和产品的质量。相较于传统微生物检测方法,ATP检测法提供了更为便捷和即时的结果,帮助我们迅速做出响应和决策。结论ATP微生物检测仪通过将细胞中的ATP转化为光信号,提供了一种可靠的微生物检测方法。其工作原理涵盖了从ATP的释放、荧光反应的核心到光信号测量,为微生物检测提供了科学、准确的解决方案。这一技术的应用更大地提升了卫生监测的效率,确保了各种行业的安全与质量。
  • 第三届微流控细胞分析学术报告会圆满落幕——新原理、新技术未来可期
    2021年9月29日,为期两天的第三届微流控细胞分析学术报告会在北京中国国际展览中心(天竺新馆)圆满落幕。本届论坛由中国分析测试协会和清华大学化学系联合举办,旨在为从事相关领域专家学者、科研人员等提供多学科交叉学术交流平台。本届会议,共计20余位资深专家学者就微流控细胞分析领域的最新科研成果分别作精彩报告!会议首日,10余位专家就器官模拟与细胞代谢分析等领域进行分享探讨(点击查看首日精彩报告:微流控技术大有可为)。会议次日,7位专家学者分别就微流控新原理、新技术等方向带来精彩主题报告,详情如下:报告人:南京大学 李仲秋副研究员报告题目:《生物传感和能源转化的纳流控器件》李仲秋副研究员报道了各类纳流控器件应用于不同的材料与生物的成果,对比说明了纳流控器件之于传统器件在性能上的优势,并提出了纳米通道中分子检测方法的一般模型。报告人:南方科技大学 蒋兴宇教授报告题目:《微流控-液态金属的细胞调控与分析》蒋兴宇教授介绍了用微流控芯片来提升细胞分析检测性能的系列方法与各类应用,此外还着重介绍了结合微流控芯片的金属高分子导体(MPC),拓展了微流控芯片研究的新思路。报告人:北京工业大学 汪夏燕教授报告题目:《基于超薄可控温微坑阵列芯片的单细胞胞内递送》汪夏燕教授介绍了一整套单细胞操作的基本流程,包括对细胞的捕获、固定到探针递送等步骤,结合三光路显微镜成像技术,能有效实现对单个细胞的精准检测研究。报告人:中国农业大学 林建涵教授报告题目:《用于病原微生物快速检测的微流控生物传感器研究》林建涵教授提出了食源性致病微生物检测的重要性,并针对此问题提出了免疫磁珠分选的方法,实现了对目标微生物的高通量检测;此外还针对提升检测灵敏度介绍了电化学生物传感器等有效新型分析方法。报告人:清华大学 梁琼麟教授报告题目:《药物分析“芯”方法》梁琼麟教授介绍了建立“芯片药物实验室”的基本思路,并基于此设计了一系列的芯片器官与仿生材料,以物理结构重现、细胞结构重现和器官功能重现为目标,完成了肾小球模拟的重要工作。报告人: Chinese Chemical Letters编辑部 郭焕芳副主编报告题目:《中国化学快报进展》郭焕芳副主编介绍了CCL杂志的创办理念与该期刊目前取得的优异成绩,并呼吁各位学者在撰写高水平论文的同时,保持学术端正。报告人:华中农业大学 何子怡副研究员报告题目:《微流控芯片质谱联用细胞分析仪器的研制与应用》何子怡副研究员通过总结传统芯片液滴产生的模式,提出了基于声控产生液滴的新型方法,兼备了仪器的便携性与实验的可控性,为芯片液滴技术发展提供了新的思路。报告环节过后,清华大学林金明教授就闭幕式致辞。清华大学林金明教授闭幕式致辞林金明教授总结了为期两天的专家报告内容,为各位从事微流控生命分析的学者们提出了期许,希望大家铭记该会议的追求创新的精神,共同推动中国微流控分析领域更上一层楼。后记放眼未来,林金明教授认为微流控芯片在单细胞分析等领域应用意义重大,将会对生命科学的研究起到巨大的促进作用。与此同时,我们期待各位专家学者在微流控细胞分析技术领域取得更多的突破与创新,也期待在下一届微流控细胞分析技术学术会议能继续为听众带来如此前沿技术的饕餮盛宴。
  • BIOTOP细胞培养转瓶机在上海张江的成功案例
    上海张江实验室使用我司提供的Cellnest roller细胞培养滚瓶机以及低速磁力搅拌器系统,成功有效的解决了贴壁细胞以及悬浮细胞的培养问题。该套设备减少了方瓶的使用率,有效降低了成本以及细胞培养繁复过程中的污染概率,同时操作也更简便。 细胞培养滚瓶机与CO2培养箱成套系统 另一台滚瓶机与普通培养箱成套系统 张江实验室为我公司做的细胞培养实验结果如下: 实验材料: 1.培养液:199(清大天一,MD504-010) 2.血清:小牛血清(四季青),10%浓度 3.转瓶:山富 4.细胞:V150,共4 瓶T225(Nunc) 5.胰酶:0.25%(含0.02%EDTA),自配 实验结果:细胞贴壁效果理想,细胞贴壁均匀,瓶位之间无明显差异。 上图为细胞染色后图片,可见贴壁情况良好。培养瓶直径120mm,瓶身高220mm,表面积850cm3,为标准尺寸瓶。 目前我司提供细胞转瓶机的相关试用,如有实验需求,可随时联系我司,根据实际情况,我司可上门提供细胞培养的专业技术服务。具体问题请随时垂询我司。 上海山富科学仪器有限公司 021-65550736 65558758 www.shbiotech.com Email:info@shbiotech.com
  • 超声波细胞破碎机的工作原理【莱恩德新品】
    超声波细胞破碎机,也称为超声细胞破碎仪,其工作原理主要基于超声波在液体中的空化效应。以下是其工作原理的详细解释:    1.电能转换:首先,超声波细胞破碎机将电能通过换能器转换为声能。换能器作为核心部件,能够将电能高效地转换为超声波能量。    2.空化效应:当超声波在液体中传播时,它会在液体中产生空化作用。这种空化作用表现为液体中的微小气泡迅速形成并随后炸裂。这些炸裂的气泡会产生类似小炸弹的能量,形成高强度的剪切力和高频交变水压。    3.细胞破碎:这些高强度的剪切力和高频交变水压作用于细胞壁,使细胞壁受到压力变化而破碎。同时,由于超声波在液体中的剧烈扰动,粒子会产生大的加速度,使它们相互碰撞或与装置壁碰撞而破碎。    4.主要应用:超声波细胞破碎机广泛应用于中药提取、细胞、细菌、病毒组织的破碎等领域。其高效的破碎能力使得这些生物样本的处理更加快速和有效。    此外,超声波细胞破碎仪还有一些其他的特性和功能,例如:   结构特点:超声探头通常采用进口钛合金材质,具有高能效换能器和振幅自动调节功能。这些特性保证了设备的高效性和稳定性。    技术参数:工作频率范围通常为20~25KHz,具有频率自动跟踪功能。设备可储存多套常规程序数据和一套组合程序,工作方式有定时和计数两种。这些参数和功能使得设备更加灵活和易用。    综上所述,超声波细胞破碎机的工作原理主要基于超声波在液体中的空化效应,通过电能转换、空化效应和细胞破碎等步骤实现对生物样本的高效处理。点击此处可了解更多产品详情:超声波细胞破碎机
  • 青岛能源所等发明基于拉曼组原理的益生菌单细胞质检技术
    目前市场上有大量的益生菌品牌和产品,但质量参差不齐,给消费者带来极大困扰,也阻碍了产业的健康发展。此问题的根源在于目前业界缺乏快速、准确、全面、低成本的益生菌产品质检手段。青岛能源所单细胞中心联合中国食品发酵工业研究院、青岛东海药业和青岛星赛生物科技有限公司等,开发了基于拉曼组原理的益生菌单细胞质检技术SCIVVS,为突破这一紧迫的技术瓶颈提供了全新的解决方案。该工作近日发表于iMeta杂志。 基于拉曼组原理发明益生菌单细胞质检技术SCIVVS   益生菌产品的市场规模已近千亿,但是存在大量的“鱼目混珠”现象。其重要原因是益生菌质检的方法学局限性。由于这些方法大多依赖于分离培养或元基因组测序,因此存在耗时长、成本高、难以快速测定细胞活性和代谢活力及其细胞间异质性、复合益生菌产品深度质检困难、流程繁琐、难以自动化等瓶颈性问题。这些局限性导致益生菌产品难以快速、低成本、全面、深度地进行质检,很大程度上阻碍了益生菌产业的健康发展。   针对这一产业瓶颈,青岛能源所单细胞中心张佳副研究员、任立辉高级工程师、张磊博士、公衍海助理研究员等带领的研究小组,联合中国食品发酵工业研究院、青岛东海药业和青岛星赛生物等团队,基于拉曼组原理,开发了一种名为SCIVVS(Single-Cell Identification, Viability and Vitality tests and Source-tracking)的单细胞精度益生菌质检技术体系。针对益生菌产品,SCIVVS首先不是提取总核酸或者进行平板培养,而是提取所有的细胞进行重水饲喂和单细胞拉曼光谱的高通量采集。在每一张拉曼光谱上,利用其指纹区,基于与益生菌单细胞拉曼光谱参照数据库的比对,快速完成每个细胞的种类鉴定环节。通过构建21种法定可食用益生菌的标准菌株拉曼光谱数据库,SCIVVS可实现平均高达93%的分辨准确度。同时,利用其重水利用峰(C-D峰),则可针对每个物种,量化每个细胞的活性、代谢活力等。进而可通过拉曼激活单细胞分选技术,快速获得目标种类或目标代谢活力的单细胞,从而对接下游单细胞全基因组测序或培养。   为了支撑SCIVVS,在国家重大科学仪器研制、国家重点研发计划等项目的支持下,青岛能源所和青岛星赛生物合作研制成功了单细胞拉曼光镊分选仪(RACS-Seq)、高通量流式拉曼分选仪(FlowRACS)等原创仪器产品。运用RACS-Seq,研究人员直接从纯种或复合益生菌产品出发,在5个小时之内,完成了精确到每个物种的活细胞计数、活力定量和活力异质性测量。同时,针对乳酸杆菌、双歧杆菌或链球菌等各种益生菌,均能产出高质量的单细胞基因组(覆盖度可高达99.4%),从而完成精准溯源。   对比目前的益生菌产品质检方法,SCIVVS具有快速、准确、全面、低成本、易于自动化等优势,较传统方法快20倍以上,而成本仅为传统方法的1/10,且能免培养、高精度、自动化、一站式地完成产品中每个物种的活细胞计数、活力定量、活力异质性测量和溯源,有望形成新的技术标准。在此基础上,该合作团队将基于“益生菌单细胞技术联盟(A-STEP)”,联合益生菌产业领军企业,建立一个“标准化”、“一站式”、“公益性”的技术服务体系,为实现从生产端到消费端的益生菌产品质量规范化,提供一个原创的、切实可行的解决方案。   该工作由单细胞中心徐健、中国食品发酵工业研究院姚粟、青岛东海药业崔云龙等主持完成,得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金和国家重点研发计划青年科学家项目等项目的支持。
  • 国内首家:IPHASE SLC家族OAT1转运体细胞研发成功
    PART.01 OAT转运体 肾脏在代谢产物的排泄、酸碱平衡、维持体内系统稳态中起关键作用,其中肾小管的分泌和重吸收功能主要由转运体介导,这也是葡萄糖、氨基酸和其他营养物质吸收及清除内源性废物和外源性生物制剂的有效机制。这些转运体主要分布于肾近端小管细胞基底膜和顶端膜,其中OATs主要负责阴离子和两性离子有机分子(包括内源性物质和许多药物)的跨膜运输,属于两亲性溶质转运蛋白家族(SLC)。 目前已报道的OAT家族成员有10余种,包括OAT1-OAT10以及尿酸转运体,大多分布于肾脏之中。OATs可以将由血液进入管周液中的多种外源性及内源性有机阴离子毒素逆电化学梯度转运至肾小管上皮细胞内,最终随尿液排出体外。而疾病、药物-药物相互作用或其他因素等均可能引起OATs表达或功能的改变,从而导致药物的肾脏分布改变,诱导有毒代谢产物的积累,最终引发肾脏毒性。因此,OATs在药物的肾脏毒性中具有关键作用。 图片出自文献“肾脏有机阴离子转运体介导的中药肾毒性研究进展” PART.02 OAT1转运体 OAT1是肾脏的主要药物转运体之一,同时也是肾脏OATs家族中分布最广的一种,被FDA列为与临床药物治疗密切相关的7个重要转运体之一,主要分布于肾近曲小管。OAT1底物覆盖范围非常广泛,主要包括叶酸等内源性物质以及对氨基马尿酸(PAH)、抗病毒药物、甲氨蝶呤、抗生素、非甾体类抗炎药等。 在联合用药方案中,底物可能彼此竞争结合转运蛋白,使药物清除率降低,药物在体内积累,从而导致潜在的不良反应。研究显示,丙磺舒可竞争性抑制OAT1对头孢类的摄取,使得头孢类药物的肾清除率下降,半衰期和血药浓度明显增加;吲哚美辛、酮洛芬可降低甲氨蝶呤的肾脏清除率,引起急性肾衰竭;马兜铃酸可抑制OAT介导的丙磺舒的摄取,马兜铃酸在肾脏蓄积,产生毒性。 药物肾毒性的传统评价方法多采用体内动物模型和体外2D肾细胞系模型,但是肾脏OATs在转运多种具有潜在肾毒性的药物中起着至关重要的作用。目前尚没有OATs晶体蛋白,主要借助特异性的人源OATs转染细胞,对OATs的配体识别结合域结构及配体结构特点进行考察,阐明OATs与药物间相互作用,以此评价药物肾毒性。基于此,IPHASE研发出了国内首家瞬时转染重组OAT1转运体细胞。 PART.03 IPHASE 转运体相关产品 IPHASE作为创新药体外研究生物试剂引领者,凭借先进的设备、专业的技术人员和多年研发经验,通过HEK293细胞系成功构建国内首家瞬时转染重组OAT1转运体细胞,推出SLC转运体家族新产品! IPHASE技术人员以PAH为底物验证重组OAT1转运体细胞的代谢能力。结果发现,IPHASE重组OAT1转运体细胞转运PAH的能力是指导原则的9倍,表明IPHASE瞬时转染重组OAT1转运体细胞满足药物研发要求。 1 批量生产采用批量生产方式,库存充足,可保证同一批次产品的供应。 2 货期短国内现货,保障客户使用需求。 3 售后服务机制健全有专业技术人员提供全方位服务。 除瞬时转染重组SLC OAT1转运体细胞外,IPHASE同时推出了就ABC转运体囊泡和SLC转运体细胞相关产品,供客户自行选择,以满足客户对于不同药物的研究。 产品名称 产品规格 OATP1B1 转运体 8-10 million OAT1 转运体 8-10 million OAT3 转运体 8-10 million OCT2 转运体 8-10 million OATP1B3 转运体 8-10 million OATP2B1 转运体 8-10 million OCT1 转运体 8-10 million NTCP 转运体 8-10 million MATE1 转运体 8-10 million MATE2K 转运体 8-10 million OATP1A2 转运体8-10 million BCRP 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL BSEP 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MDR1 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MRP1 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MRP1 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MRP3 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MRP4 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MRP8 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL IPHASE/汇智和源凭借多年的研发经验,推出了多领域、多种类的高端科研试剂,为药物早期研发提供筛选工具,为生命科学领域的探索提供新材料、新方法和新手段,为遗传毒性研究提供便捷产品。此外,IPHASE/汇智和源可提供特殊产品的定制服务,望广大科研工作者来电咨询,咨询热线400-127-6686。 发 文 章 得 奖 励 凡使用本公司产品,在国内及国际刊物上发表论文(论文发表日起一年内),并注明产品属于汇智和源/IPHASE所有,即可申请奖励。根据发表刊物影响因子不同,给予不同金额奖品: 非SCI论文及IF≤5分,500元礼品; 5分<IF≤8分 800元; 8分<IF≤10分 1000元; IF≥10分 2000元; 注:礼品卡也可兑换同等金额产品购买抵用券; 活动多多,礼品丰厚,快来参与吧! 关 于 我 们 汇智和源,致力于为创新药研发企业及生命科学研究机构提供高品质的生物试剂,IPHASE为公司核心品牌,品牌宗旨“Innovative Reagents For Innovative Research”。
  • 单细胞ICP-MS的原理及癌症相关应用
    上次我们介绍了单颗粒ICP-MS 的原理,可以高分辨的检测到每个小至纳米尺寸的颗粒中的元素类型,颗粒尺寸,并可以统计样品中纳米颗粒的粒径分布。每个纳米颗粒产生一个脉冲峰,所得信号的强度同颗粒尺寸相关,脉冲数与颗粒浓度相关。这种技术基于超快速扫描时间的四级杆质量分析器,目前已经可以达到10μs 的采样时间,1 秒钟就能采集多达100000 个数据点。利用单颗粒ICP-MS的快速采样时间的技术,搭配专用的进样系统,就可以分析每个细胞中的金属含量,称为单细胞ICP-MS。细胞逐个进入等离子体,被电离,内部金属产生的离子云被ICP-MS 检测。在单细胞ICP-MS 分析中,每个细胞被看做是一个单独的个体或粒子,可以产生自己的离子云。准确地定量单个细胞的金属含量,可以更好的理解单个细胞对金属和/或含金属纳米颗粒的吸收和清除机制,含金属药物与细胞相互作用的机制,以及营养物质在细胞群中的分布。传统的测量细胞中金属含量的方法使用名义质量浓度,即假设金属在细胞间的分布是相等的,从而忽略了在单细胞水平上金属分布和变化的重要信息。使用单细胞ICP-MS,我们可以获得以下信息每个细胞的金属含量细胞群的金属含量分布含有金属或纳米颗粒的细胞浓度每个细胞的纳米颗粒数量将纳米颗粒设计为同时携带药物和成像探针的模式,以便同时检测和治疗癌症。还可将其设计为专门针对机体病变组织和细胞的模式。纳米颗粒相对传统小分子药物,具备以下优势(i)延长体内循环时间;(ii)减少非特异性细胞摄取、意外偏离目标和副作用;以及(iii)通过特定癌细胞靶向部分来提高细胞相互作用。很多基于纳米粒子的癌症疗法已获准在临床上使用和/ 或目前正在开发中。金纳米颗粒AuNP制备柠檬酸盐稳定剂的50 nmAuNP,并聚乙二醇化。癌细胞人类T24 膀胱癌细胞。在组织培养处理过的培养皿上采用McCoy 5A 培养基(补充10% FBS),将细胞培养为单层细胞。摄入实验以每孔一百万个细胞的密度接种T24 癌细胞,并在37 ℃(5% CO2)的温度下培养24 小时,以确保细胞粘附在培养皿表面。然后,在浓度为0.4nM AuNP 的McCoy 5A 培养基(补充10% FBS)中,让细胞和50 nm聚乙二醇化的AuNP 接触4 小时。形成最终浓度为100,000 个细胞/mL 的单细胞悬浮液。结论结果表明,每个细胞吸收的AuNP 分布并不均匀,特定细胞群内的某些细胞比其他细胞明显摄取更多AuNP。SC-ICP-MS 是一个强大的分析工具,可在单个细胞水平上量化元素浓度和纳米粒子的分布。这项技术在单细胞基础上,具有提供的纳米粒子-细胞相互作用差异新见解的潜力。扫描二维码,即可下载珀金埃尔默使用单细胞ICP-MS 法定量癌症细胞对金纳米粒子的摄取率应用报告。
  • 再精一点!3000+脑细胞基因组高清图谱来了
    哺乳动物的大脑各不相同,脑细胞数量也有差别:人约有1千亿个脑神经细胞,狗约有5.3亿个,而小鼠约有7千万个… … 那么,单个脑细胞的基因长什么样?它们的形状和功能之间又有何关联?1月22日,一项刊发在《细胞》上的研究带来了超过3000个哺乳动物脑细胞的转录组图集和三维基因组图集。根据这些数据,研究者可为神经发育及相关疾病的诊疗提供帮助。该研究由北京大学生物医学前沿创新中心主任谢晓亮带领团队完成。大脑细胞里关键基因的高清三维结构。左侧为来自父亲的基因,右侧为来自母亲的基因。(图片来源:《细胞》)结构决定功能人类对生命的探索不止不休。1953年,世界首个DNA模型问世,双螺旋结构深入人心。2001年,人类基因组工作草图问世,人类遗传密码的破译程度前所未有。在基因组学成为生物学一大子领域的今天,科学家对“结构决定功能”这句话的理解愈发深刻:不止是基因组序列,DNA分子本身的三维结构对单个细胞的功能也有重要影响。每个细胞的基因组结构都不尽相同。得益于不断更新的技术手段,科学家已经能构建出哺乳动物单细胞基因组的三维结构——这项2018年发表在《科学》上的研究,作者之一正是谢晓亮。该成果的发表得益于一系列技术,其中一项新技术——单细胞染色质构象捕获技术(diploid chromatin conformation capture,Dip-C)起到了关键作用。在当时,谢晓亮团队的博士后成员谭隆志参与了相关技术的开发工作。本次发表在《细胞》上的新成果,就是凭借Dip-C等技术获得的。“过去的技术无法测量单细胞的三维基因组结构,此前也没有哺乳动物大脑产后发育的单细胞数据”,论文第一作者、斯坦福大学生物工程系博士后谭隆志告诉《中国科学报》。大脑皮层单个神经细胞的结构图,分辨率20kb。(图片来源:谢晓亮课题组)不断精进的单细胞测序技术全职加入北大前,谢晓亮曾在美国哈佛大学从事单分子生物研究多年。2012年,谢晓亮课题组推出的单细胞全基因组均匀扩增的新方法—多重退火循环扩增法(MALBAC),大幅提高了单细胞测序的通量和精准度。“MALBAC是一项非常独特、创新的单细胞测序技术”,谭隆志表示,该技术从设计层面入手,注重提升扩增均一性,能够灵敏、准确地测量单细胞中含量极少的DNA和RNA。这之后,该课题组一直致力于开发高精度的单细胞测序方法。2017年,谢晓亮和同组的陈崇毅、邢栋、谭隆志、李恒等人采用RNA而非DNA拷贝来扩增基因组,推出的单细胞基因组线性扩增(linear amplification via transposon insertion,LIANTI)进一步提升测序的均一性和准确性。从生物体角度来看,人类、相当一部分高等动物都是二倍体。但基因组学诞生后的很长一段时间里,单个二倍体细胞的结构测量无法实现。2018年,为了将研究范围从单倍体拓展到二倍体,课题组开发了Dip-C技术。人类的46条染色体平分为2套,套内的23条染色体分别来源于父母,这之中的序列相似度高达99.9%,差异非常细微,但通过Dip-C技术,研究者可以对两套染色体进行区分。“迄今为止,Dip-C仍然是测量单个二倍体细胞高分辨率3D全基因组结构的唯一方法。”谭隆志表示。随着测序技术的不断精进,相关的研究发现也越来越多。比如作为细胞“大脑”的细胞核,其内部的染色质在细胞特异性基因表达中发挥着重要作用——视觉和嗅觉都与高度专门化的功能神经元密切相关,而这些神经元的基因组有着独特的三维结构,很可能决定着相应的功能。本次新发表的研究中,谢晓亮等人用到了MALBAC技术的升级版:MALBAC-DT(数字转录组学)。进一步提高灵敏度和准确度后,课题组首次得到了哺乳动物大脑在产后发育过程中的单细胞转录组图谱,具体数量为3517个。而借助Dip-C方法,他们完成了3646个三维基因组结构图集。根据这些数据,他们又得到不少有趣的发现。向理解脑内神经发育更进一步根据转录组图谱的数据,课题组发现小鼠出生后,大量基因被动态表达,从而形成初生、成年两个基因表达模组。“这说明初生与成年大脑在基因表达上有巨大差异、并可能影响大脑认知功能的形成。”谭隆志表示。而将三维基因组图集和转录组图集结合起来看,谭隆志等人发现小鼠出生后一个月内,其大脑在三维结构和转录组层面都有变动,这意味着大脑的确在分子层面发生了转化。“这一转化恰好发生在大脑开始接收外界感官刺激的时期,即小鼠出生后第一个月。”谭隆志说。那么,这些这些分子层面的变化是由外界感官刺激引起的吗?针对这一问题,课题组从视觉研究入手,将出生的小鼠饲养于黑暗环境中,避免其受到视觉刺激。但他们发现,这些“暗中饲养”的小鼠视觉皮层的三维基因组和转录组转化几乎都不受后天影响,因此答案是否定的。另一个有趣的发现是,先前研究中,谭隆志与谢晓亮等人发现嗅觉细胞的基因组内有独特的内移现象:很多平时处在细胞核表面的基因区域,会在神经细胞分化时大幅移向细胞核内部。而这种现象对嗅觉受体调控有重要作用。而在本次发表的研究中,课题组发现这种内移现象同样存在于大脑的各种神经细胞中,大约发生在小鼠出生后的一个月内。“这一发现表明,中枢与周围神经细胞系在三维基因组结构方面可能共享某些特殊通路,未来可以深入研究。”谭隆志说。接下来,课题组还会拓展现有技术的应用范围,并继续开发测序新方法。谭隆志表示,他们将进一步测量单个细胞的三维基因组结构、转录组或其他组,“生物方面,我们将测量更多器官、更多年龄的更多细胞,更全面地解释哺乳动物发育的分子原理。”单个海马体神经细胞结构图,分辨率20kb。(图片来源:谢晓亮课题组)相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.12.032
  • 流式细胞仪的那些事儿
    流式细胞仪在生命科学领域尤其医学中应用非常广泛,是一种能够对细胞进行相关处理的仪器,并且能够对细胞进行必要的分析。小编为大家介绍一下流式细胞仪的概念、发展历史、特点、分类、基本原理以及应用。  流式细胞术与流式细胞仪的概念  流式细胞术(flow cytometry , FCM):是一种定量分析技术,是指利用流式细胞仪检测细胞特异性标记荧光信号而测定细胞的多种生物物理性质的方法,同时也是一项可以把具有某相同荧光信号特性的某些细胞亚群从多细胞群体中分离和富集出来的细胞分析技术。点击查看更多细胞流式仪  流式细胞仪(flow cytometer):是一种集激光技术、电子物理技术、光电测量技术、电子计算机技术、细胞荧光化学技术和抗原抗体检测技术为一体的新型高科技仪器 是以激光为光源、检测生物学颗粒理化性质的仪器。  流式细胞仪的发展历史  1、1934年,Moldavan使悬浮的红细胞从一个毛细玻璃管中流过,每个通过的细胞可被一个光电装置记录下来。这就是流式细胞仪的雏形。  2、1965年,Kamentsky用紫外吸收和可见光散射两个参数同时测量未染色细胞,给出细胞中核酸的含量和细胞大小。奠定了多参数流式细胞测量的基础。  3、1967年,Van Dilla和Los Alamos采用了层流流动室和氩激光器,开发出了液流束、照明光轴、检测系统三者相互垂直的流式细胞仪。这成为目前各种流式细胞仪的基础。  4、1969年,Fulwyler利用静电墨水喷射液滴偏转技术,建立了流式细胞分选术。Ehrlich和Wheeless利用飞点扫描技术和缝扫描技术使零分辨率的流式细胞仪变成了低分辨率的流式细胞仪。  5、20世纪70年代,随着Kohler和Milstein成功提出了单克隆抗体技术和荧光标记技术,为特异研究和分析细胞奠定了良好的基础。  6、1973年,美国BD公司和美国斯坦福大学合作,研制开发并生产了世界上第一台商用流式细胞仪FACS I。  7、20世纪80年代,流式细胞仪的数据采集、存储、显示、分析日趋完善,随着样品制备方法的增加,新的荧光染料和细胞标记物的出现,使流式细胞仪的应用范围逐渐扩大。  8、20世纪90年代,与之配套的标本制备仪和自动进样器的问世,以及适合临床应用的单克隆抗体的增加,使流式细胞仪逐渐从科研单位进入医院的中心实验室和检验科,成为现代化的临床检验仪器的一部分。  流式细胞仪的特点  1、高速度:每秒可检测1 000-5 000个细胞。  2、高灵敏度:每个细胞只要带有1 000-3 000个荧光分子就能检出,两个细胞之间有5%的差别就可区分出来,光散射的灵敏度为0.3um。  3、高精度:在细胞悬液中测量细胞,比其他分析技术的变异系数更小,分辨率高。  4、高纯度:分选细胞的纯度可大于99%以上。  5、多参数:可同时定量检测单个细胞的DNA等多个参数。  流式细胞仪的分类  1、根据功能不同,可分为临床型和综合型(科研型)。  2、根据有无细胞分选功能,可分为流式细胞分析分选仪和流式细胞分析仪。  3、根据结构不同,可分为一般流式细胞仪(零分辨率流式细胞仪)和狭缝扫描流式细胞仪(高分辨率流式细胞仪)。前者的激光光斑为椭圆形,光斑直径大于被检细胞体积。后者激光光束为一条线状扁平光斑,直径在3-5um。  流式细胞仪的基本原理  1、将悬浮分散的单细胞悬液,经特异性荧光染料染色后,放入样品管。  2、在气体压力的作用下,悬浮在样品管中的单细胞悬液形成样品流垂直进入流式细胞仪的流动室,流动室充满鞘液,在鞘液的约束下,细胞排列成单列由流动室的喷嘴喷出,成为细胞液柱。  3、液柱与水平方向的入射激光束垂直相交,相交点称为测量区。通过测量区的细胞受激光照射后发出荧光,同时产生光散射。这些信号分别被成90℃角方向放置的光电倍增荧光检测器和前向角放置的光电二极管检测器接收,经过转换器转换为电子信号。  4、电子信号经模/数转换输入计算机。计算机通过相应的软件储存、计算、分析,就可以得到细胞的大小和活性、核酸含量等理化指标。  流式细胞仪的应用  1、DNA倍体分析  DNA分析是流式细胞仪最初且是现在应用最广检测项目。由于恶性细胞DNA含量通常与正常细胞不同,存在异倍体细胞,所以现有很研究评价异倍体细胞与肿瘤恶性度及其预后的关系。DNA含量检测还可提供细胞周期方面的信息,这在细胞生物学中运用很广泛。特别地,它可表示出细胞毒性药物对细胞作用过程。这些DNA检测还可与细胞表面标志物标记同时进行,这样在细胞混合培养中,可通常追踪表达特异标志物的细胞显示其生长周期情况。所有方法都是基于染料能与核酸起特异的化学反应并发射出荧光,常用的染料为PI,DAPI。  在该领域Partec公司的 CyFlow PA是一枝独秀。  2、细胞生存能力实验  使用Heochest 33342染料与DNA特异性结合,后因细胞活力不同染料的结合程度也各异,故可评估细胞的活性度。  3、计数外周血中检测网织红细胞  使用TO染料能够特异性地与RNA结合,结合系数高达3000,故具有很好的性价比。  4、外周血、骨髓采集物中CD34阳性干细胞计数,临床上用于骨髓移植前干细胞数理的测定。使用标准ISHAG方案,需要DNA或其他核染料占用FITC通道,PE标记CD34抗体,PE-CY5标记CD45抗体。  5、交叉淋巴细胞、粒细胞毒实验  检测识别供体血清中免疫球蛋白与受体粒细胞之间是否存在反应有着重要临床意义,因为这种反应会导致移植后发热、移植后肺损伤及免疫性粒细胞缺乏症。流式细胞仪可检测全血样本与血清孵育后粒细胞上结合的人免疫球蛋白。FITC标记人免疫球蛋白抗体、PE标记粒细胞表面标志物、PE-CY5标记HLA抗体。  6、血小板自身抗体检测  血小板自身抗体识别人血小板抗原,会引起各种临床相关症状,如新生儿自免性血小板减少症、输血后紫癜、难治性血小板减少。流式细胞可快速准确地检测血小板自身抗体。FITC标记抗人免疫球蛋白抗体、PE标记识别血小板抗体。  7、移植交叉配型  原细胞毒实验,主要用于避免移植物超急性排拆反应。流式细胞仪用于监测T或B细胞是否受到受体血清中免疫球蛋白攻击,作为HLA配型前的预实验。流式细胞仪因其高精确性已成为该领域内的金标准。FITC标记抗人免疫球蛋白抗体、PE标记识别T细胞CD3或B细胞CD29抗体。  8、检测细胞经抗原或细胞有丝分裂刺激后活化效应淋巴细胞早期活化指标CD69可用来检测免疫治疗效果。流式细胞使用三色分析可监测淋巴细胞各亚群活化情况:FITC标记的CD3抗体、PE标记的CD8抗体、PE-CY5标记的CD69抗体。  9、细胞增殖状态检测  核增殖抗PCNA、Ki67、BrdUrd用于衡量细胞增殖分裂状况,在评估肿瘤预后有重要意义。为些标志物的检测一般同细胞表面标志物同时检测。FITC标记PCNA或Ki67或BrdUrd,PE或(并)PE-CY5标记细胞表面标志物。  10、染色体分析  流式细胞仪染色分析运用两种特异性染料:Hoechest33258与核苷酸AT结合 Chromomycin A3与GC相结合。从而在双参数坐标上根据染色体ATCG含量的不同识别各种染色体。平时进行的染色体分析耗时且需要操作者极具经验,而用流式细胞仪时可快速地识别出异常染色体,如加配分选系统可将这些异常染色体分选出来作进一步分析。  以上,就是小编为您介绍的流式细胞仪的概念、发展历史、特点、分类、基本原理以及应用。如今医疗的进步离不开医疗设备的发展与进步,流式细胞仪就是集中于测量发育异常的细胞遗传物质的数量变化,该设备的鉴定对种质资源、物种进化、物种分类、生态学研究、倍体育种等方面具有重要意义。
  • 中科院朱学良研究员为美国细胞生物学会成立50周年撰文
    展望细胞生物学今后的五十年   朱学良研究员为美国细胞生物学会成立50周年撰文   杂志封面   为庆祝美国细胞生物学会(ASCB)成立50周年,其会刊《细胞分子生物学》(Molecular Biology of the Cell)在11月出版的第21卷22期特别设立50周年专题,邀请Bruce Alberts等学者以随笔的方式展望细胞生物学的未来50年。中科院上海生命科学研究院生化与细胞所朱学良研究员作为该杂志中国大陆的副主编(associate editor)也受邀撰写了一篇短文。   朱学良的文章题为Seeing the Yin and Yang in Cell Biology(在细胞生物学中看见阴和阳)。文中简要讨论了东方注重整体和西方注重分析的哲学观与人们对细胞这一复杂生命的基本单元的认识的关系,并就活细胞显微术这一从整体上研究细胞生命活动的技术的发展及趋势进行了介绍和展望。
  • 科普干细胞填充技术,揭秘干细胞抗衰原理
    你可能经常能够在耳边听到别说干细胞,干细胞是一个什么样的概率,是个什么东西你真的了解吗?今天小编就带你来深入了解我们常说的:干细胞!什么是干细胞?干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞、能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞,干细胞(stem cell,SC)的“干",译自英文“stem”,意为“茎干”,“干”和"起源”。干细胞群的功能即为控制和维持细胞的再生。 一般来说,在干细胞和其终末分化的子代细胞之间存在着被称为“定向祖细胞”的中间祖细胞群,它们具有有限的扩增能力和限制性分化潜能。这些细胞群的功能是增加干细胞每次分裂后产生的分化细胞的数量。干细胞是具有多向分化潜能、自我更新能力的细胞,是处于细胞系起源顶端的最原始细胞,在体内能够分化产生某种特定组织类型的细胞。干细胞与衰老的关系构成人体的200余种细胞中,大部分为终末分化细胞,高度分化使其失去了再分裂的能力,最终会衰老、死亡;但同时机体也保留了一部分未分化的原始细胞,即干细胞。这些细胞在特定条件下或者产生新的干细胞,或者按一定的程序分化形成新的功能细胞,从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡,当衰退的进程大于再生长的能力时表现为衰老;如果细胞再生能力更强,那么组织衰老的进程将被延缓甚至阻断。 干细胞的功能、特点使得其在创伤修复、神经再生和抗衰老等临床医学领域具有广阔应用前景。已有研究证明,干细胞在心血管疾病、代谢病、帕金森氏综合征、肝硬化、白血病等多种疾病的治疗中疗效显著;而干细胞抗衰老更是《Science》杂志评选出的1999年度10大科学进展之一,由此引发的“再生医学”革命不容小觑。可想而知,干细胞抗衰老效应的发挥取决于是否能够动员足够数量的理想的干细胞。 干细胞美容应用延缓衰老、永葆青春,自古以来就是人类不懈追求的目标,美容行业所说的抗衰老是以形体形象为主,祛皱、提拉等项目都属于抗衰项目,延缓肌肤衰老!尚恩控股集团联合国内外医美领域专家,对干细胞美容应用展开深入研究,干细胞美容抗衰老是目前临床上的主要应用,主要通过对自体干细胞进行体外培养、扩增、纯化,再移植到人体指定部位,激活皮肤干细胞的再生和修复,降低细胞老化速率,增强肌肤内部支撑结构,从而达到除皱、祛疤、减肥、丰胸等效果,医佳颜活性因子抗衰便是运用了干细胞再生特性,对面部凹陷进行再生填充,修饰面部脸型,起到紧致提拉祛皱的美容抗衰功能。
  • 浙江省农科院细胞生物学新技术研讨会举办
    2012年8月17日,华粤行仪器有限公司(我司)细胞团队在浙江省农科院举办了一场精彩的细胞生物学新技术研讨会。会上,(我司)细胞生物学产品专员梁雪向与会师生详细介绍了日本NEPA21高效基因转染系统的原理及应用。此外,还介绍了韩国JuLI智能荧光细胞监测仪和Adam自动细胞技术与活力分析仪等新产品、新技术,引起了与会师生广泛的兴趣。   随后,在张所长实验室,我司技术人员对鸡胚成纤维细胞进行了电转实验DEMO并取得非常令人满意的实验结果(如下图)。
  • 第一视角看展|从CYTO2024大会管窥流式细胞仪创新技术浪潮
    爱丁堡,一个以追求自由之精神闻名于世的苏格兰城市,今年5月初举行了第37届国际细胞计量学大会——CYTO2024。3000+与会者,80+厂商齐聚爱丁堡国际会展中心,给这座人口不足百万的城市带来一大波人气。每年一届的CYTO大会,都是所有流式细胞仪行业从业者的年度团圆盛会,同时也是细胞分析技术领域趋势的风向标。CYTO2024及爱丁堡城市风景今年有幸到场参会,记得上次参加还是2019年,当时也曾撰文分享。5年来世事变幻桑田沧海已不消说,国内生物医药行业也已经历完整浮沉周期,但流式细胞仪及周边产品作为研究、开发与生产的通用工具品类,各主要厂家在行业遇冷的大环境下仍能获得相对稳定的业绩表现。此次参会过程耳闻目睹亲历,再次深感流式这个领域蓬勃旺盛的生命力,一类又一类创新技术的融入让流式这个品类不断升级淘汰推陈出新;光谱分析、成像分选、AI算法、纳米颗粒检测、无标记分析,乱花迷眼、层出不穷,让流式这个品类在持续繁荣的同时,也变得更加多样化和更加细分。 本文以创新技术产业化视角入手,将会议见闻稍作整理,掺杂个人看法和思考,欢迎批评指正。 01 光谱流式:风华正茂荧光光谱检测技术首先在成像类仪器中被商业化,被应用于流式细胞学检测则最早见于20世纪末。2007年普度大学Paul Robinson获得专利,后由索尼公司获得授权将其商业化,第一款全光谱流式商业化产品即是Sony的SP6800,之后2017年Cytek推出Aurora后来居上,光谱流式由此掀起流式技术变革浪潮。此后兵器谱排行榜几经变换,并有大厂陆续入局,2019年索尼在当年CYTO上发布ID7000性能怪兽;BD于2020年推出Symphony A5,又在2022年发布光谱加图像二合一的分选仪S8;ThermoFisher的Bigfoot乃是收购自Propel Labs于2020年发布的全球首款光谱分选流式Bigfoot。Sony FP7000宣讲会会场Sony/Cytek/安捷伦/ThermoFisher展台此次CYTO上安捷伦和ThermoFisher均发布其第一款光谱流式分析仪产品,Agilent的Opteon最高配置5激光73检测器,ThermoFisher的Xenith最高配置5激光51检测器。而Sony自去年官宣全光谱分选仪产品FP7000后,终于在今年CYTO上亮相,最高6激光182荧光检测器的配置仍旧在硬件上做到了遥遥领先,与ID7000双剑合璧,力图重新夺回光谱流式兵器谱排名第一的宝座,不出意料地在会场收获超高关注度,无论是展台还是中午的宣讲会都人满为患。Beckman Coulter此次虽未带来光谱产品,也在展台预告发布。令人惊喜的是层浪生物也将发布全光谱流式产品,层浪生物近两年发展势头迅猛,大有坐稳国产流式第一把交椅之势。Sony/Beckman/层浪/安捷伦展台至此,光谱流式产品已有Sony,Cytek,BD,ThermoFisher,Agilent等国际品牌,加上即将入场的Beckman Coulter以及层浪生物,光谱流式已有7个玩家亮相。其实国产光谱厂家还有谱康医学及瑞铂生物,均已有产品上市,可惜此次未参展。随着光谱流式在几乎所有头部玩家的产品线中全面开花,可以预见光谱流式将进入白热化竞争,样本处理、荧光试剂、方案配色及数据分析等上下游解决方案也将以此为核心进行迭代优化,用户将迎来光谱流式的应用爆发期,BD已将多色推向50色,Sony、Cytek、Agilent也均有40+色方案展示,但说到底颜色数量的高低更大程度是厂家军备竞赛的一个指标,而对用户来讲还是要看整体使用体验及服务能力。对于这块最肥增量市场的争夺将决定谁能成功跨入第二曲线。可以预测的是,基于传统分光原理的高配多色(20+色)分析仪可能首先被替代;同时肉眼可见的一点,由于光谱流式技术的成熟和更加完善的生态体系将进一步挤压质谱流式的生存空间,质谱流式(Mass Cytometry)技术逐渐式微,成为小众流派(但不会消亡)。面对光谱流式的燎原之势,Standard Biotools(由原Fluidigm和Somalogic合并而成)在本次展会中祭出50+色胞内染色方案,并称在细胞因子染色方面比光谱流式得到更好的信噪比,而其在展台上将重点更多放在了其质谱成像产品上。 Standard BioTools展台 02 成像流式:东山再起此次身处CYTO感受到的另一个显著趋势是,成像流式已进入增长快车道。成像流式在传统流式的多参数分析基础上增加了基于显微成像的细胞检测能力,旨在克服传统流式无法提供细胞形态学信息的不足之处,目前主要用于分析胞内蛋白核转位、细胞周期、胞吞作用、细胞死亡与细胞自噬、亚细胞结构分析、微生物分析及无标记细胞形态分析等方向。成像流式概念早在上世纪70年代被提出,最早做出商业化努力的公司Amnis在1999年成立,2005年推出第一代产品ImageStream100,曾引起一时轰动,此后产品几经迭代,在成像质量和分析速度上均有所提升。然而期间十余年,成像流式在市场上渐渐沉寂。就仪器应用价值而言,成像质量不及共聚焦而分析速度不及流式细胞仪,彼时产品力不足,市场需求发育不全,也导致Amnis公司命途多舛频繁卖身,最终被Cytek收购。Scientific Tutorial成像流式专题CYTO开头的Scientific Tutorial中有一场成像流式介绍,其中对比了2019和2024年在售的成像流式产品,从原来的3款到现在的6款(遗漏了一些,实际至少7-8款)。除BD和ThermoFisher大厂各自的新品之外,还有Deepcell这样乘AI东风而来的新秀。而早就有产品上市的CytoBuoy和横河电机,由于主要专注于水体及环境微生物监测或工业流程颗粒分析等非生命科学领域,一直未在主流市场引起太多关注。 Cytek展台及ImageStream相关报告和墙报Cytek在2023年完成对原Amnis仪器业务收购之后已然奔赴自己的第二曲线,此次展会摆出两个展台将ImageStream成像流式作为主角来展示。加之多个来自用户的口头报告及墙报展示,Amnis成像流式再度焕发青春。虽然ImageStream基于最高60x物镜能够实现较为清晰的细胞成像效果,但CCD成像原理使得其分析速度难以与传统流式相匹敌,也是最为传统流式用户所诟病之处,并且由于成像延迟使得此技术难以被用于细胞分选。于是一系列低延迟快速成像的技术被推到台前,通过光学器件将激光塑形为特定形状(线性排列的多束激光),利用不同光束激发出的信号在时序或频率上存在的差异将其重建为图像。随着这些创新技术的融入,成像流式也正在脱离Amnis产品所定义的形态和范围。BD及Nanocellect展台/Verlo墙报BD的S8利用了类似于无线通讯传输中射频调制的手段实现多通道荧光高速成像,是首个将荧光高速成像与细胞分选进行结合的商业化平台,最大成像速度达15000eps。作为家中长子,S8两年来为行业老大赚足眼球与口碑,BD此次乘势在爱丁堡同期召开S8全球用户会。 微流控分选仪厂家Nanocellect展出了其去年发布的成像流式细胞分选仪Verlo,在微流控芯片平台上实现了成像细胞分选。其成像原理与BD S8类似,也是利用声光偏振器(AOD)将单激光塑形为流动池处线性排列的多束细小光束,利用时空转换(temporal-spatial transformation)方式实现基于PMT的空间信息检测,以FPGA实现低延迟的图片实时重建、分析及细胞分选。初步上市,性能表现有待市场检验。图片来自赵精晶博士报告内容令人欣喜的是,在成像流式这个赛道上国人也没有缺席。来自华中科大的赵精晶博士在大会做口头报告,详细介绍了正在研发的成像流式平台。基于衍射光学器件(DOE)将激光塑形为点阵光源并采用了极简的信号编码与图像重建方式,在成本经济性、可靠性及可扩展性上均有望比现有商业化产品实现显著提升;还首次展示了基于32PMT的全光谱流式成像。期待能够早日实现商业化,加速新技术的快速普及。Deepcell仪器及形态学解析原理美国Deepcell带来基于无标记AI图像实时分析和微流控分选相结合的全新仪器形态。这家从斯坦福大学转化出来的初创企业在产品上采用了在流式用户看来非常颠覆的分析手段,完全摒弃荧光检测,将每个细胞的形态特征解析为115个维度,用AI算法和计算机视觉深入挖掘每个细胞形态特征背后蕴藏的生物学意义,力图建立细胞形态与谱系、功能或状态之间的关联。目前用于疾病表征、干细胞分化研究、基于表型的药物发现等领域。其性能表现拭目以待。QPI技术相关介绍此外还能看到在成像设备中已被成熟应用的技术如定量相位成像(Quantitative Phase Imaging,QPI)开始向流式中渗透,会场有一场来自York大学的专题报告,对QPI技术进行了系统介绍,基于QPI的成像应用在无标记活细胞动态实时分析中的能力令人印象深刻。另外还偶然在墙报区撞见了来自香港大学的学者基于QPI和流控实现细胞可变形性分析仪(Deformability Cytometry)。成像流式重回视野中心的或许也离不开近几年空间组学研究的火热,对空间位置及形态学信息的挖掘令研究者重新审视成像流式的应用价值。本次CYTO也不乏空间组学玩家的身影,除Standard BioTools带来Hyperion HT+,还有Canopy、TissueGnostics、Lunaphore以及美天旎等各自带家伙出现在展厅。Lunaphore/美天旎/Canopy展台成像流式已越过青涩期正走向快速增长期,将继续迎来应用的不断拓展和累积。未来还可预见的是,流式技术与成像技术正在走向深度融合,它们会共同繁衍出越来越多形态各异的产品。 03 纳米流式:草木知春纳米流式是在传统流式细胞仪基础上对激发光、鞘液流系统和检测器进行特殊改进,专门用于分析纳米级颗粒的流式分析仪,包括细胞外囊泡(外泌体)、病毒、脂质体、微小浮游生物及纳米颗粒等生物或非生物颗粒。严格来说纳米流式已无法被称为“细胞”仪,最多可称为“纳米流式颗粒分析仪”。英国Apogee Flow公司最先将纳米流式进行商业化,将散射光灵敏度推进至70nm量级。国内的福流生物将厦门大学颜晓梅教授的研究成果进行产业化,将散射光灵敏度推进至30nm以内,将荧光检测灵敏度提升至单分子水平,十年磨一剑,已积累众多科研和医药企业用户,成为纳米流式领域的佼佼者。福流生物/为度生物/贝克曼展台及其纳米流式产品跟随外泌体、基因治疗及mRNA疫苗研发的浪潮,纳米流式也度过了最初被质疑的阶段,开始被更广泛的采纳和关注。本次CYTO上有两家厂商同时发布自家的纳米流式产品,贝克曼的CytoFLEX Nano以及为度生物。来自美国的Kinetic River也带来自己的纳米流式仪器,也已在全球开始销售。一条从流式细胞技术主干上长出的旁枝,正在属于自己的风景里迎来春天。 04 无标记流式:雏凤有声和物理学里存在“测不准”原理一样,作为复杂系统的生物系统受干扰之后导致的不确定性更难捉摸,因此生物学家在研究中也追求对研究对象尽可能少的干扰。荧光类流式仪器工作的底层逻辑是基于荧光种类识别细胞特定标志物,通常借助抗原抗体特异性结合,或特殊荧光素与特定分子的特异性结合(如DAPI染DNA),必需的染色或标记过程常导致说不清道不明的问题,对各种无标记(Label-free)技术的探索由此得到关注。当然,无标记本身不是重点,重点是测什么以及怎么测,只有在对细胞进行足够精细度识别的前提下谈无标记才有意义。ThinkCyte展台、Deepcell/CytoRecovery产品介绍、Amphasys便携式阻抗流式产品本次CYTO观察到对细胞各类非生物学特征的分析,主要有如下几类:a.形态特征:严格来讲前面提到的所有成像流式产品都可做无标记图像分析,Deepcell是其中典型。来自日本的ThinkCyte基于Ghost Cytometry实现无需图像重建的无标记单细胞高分辨形态分析,基于点阵光源激发和AI机器学习模型,帮助研究者探索荧光流式所无能为力的样本类型。b.电学特征:组成细胞的各类大分子都有不同电学特征,本届CYTO Innovation & Technology Showcase三甲之一CytoRecovery公司展示了基于细胞电学特征进行特定细胞群体分选的装置,结合微流控芯片和电子信号控制器,通过电学控制能够将T细胞和B细胞进行分离,实现低损伤无标记的细胞处理。瑞士Amphasys公司在展台展示了阻抗分析流式细胞仪产品,以颗粒阻抗为检测指标,目前主要应用于植物花粉、环境与工业微生物检测等领域。c. 机械特征: 如前面提到的Deformability Cytometry,另外其他报告中可见到对细胞弹性或硬度进行检测研究,不过均处在早期研究阶段。无标记流式技术走向市场面临的最大挑战,是如何将上述细胞特征与生物学家所惯用的细胞鉴定体系(生物学意义)建立联系,如能实现此目标将可能把流式方法学导向一种新的范式。为了实现目标,AI和计算机视觉是所有厂家无法绕过的手段。Deepcell依赖AI完成细胞形态深度解析,辅以UMAP降维分析。ThinkCyte在提供形态学检测的同时也提供了荧光检测能力,便于研究者利用已知样本进行训练和验证。CytoRecovery目前缺失的电信号特征与细胞身份之间的联系也将可能由AI来辅助补全。 05 AI用于流式:崭露头角AI狂潮正席卷全球,关于AI有一种大胆的论断:所有硬件都将沦为数据生产工具和命令执行工具,而它们的大脑就是AI。从前述Deepcell和ThinkCyte这类产品形态的出现已经可以初见端倪。流式是个强数据需求的领域,对于高维度多模态数据的生成、分析与决策的需求将随着前述硬件技术的革新而加倍增长。受限于个人贫乏的知识背景难以对其中变化做深入探讨,但作为旁观者能够看到,机器学习如今在流式数据分析中已被广泛应用,GPT等大语言模型也被搬上CYTO报告及Workshop的讨论话题中引起热烈讨论,虽然目前在流式中的应用尚有待验证。Innovation&Technology Showcase三甲之terraFlow致力于通过AI大模型去整合已发表文献,试图将免疫表型与生物学意义之间建立直接联系,帮助研究者高效达成科学发现。同时在会场可看到多家专注于数据解决方案的厂家,Dotmatics(FCSExpress软件的母公司)、Tercen、terraFlow、Metafora等,目前尚未听说国内有同类公司,这方面差距属实明显。AI主题的Workshop、terraFlow的口头报告 06 一些思考我常将产品类比为生物:每一个新的物种(全新产品品类)在诞生时都要面临生存环境(市场)的严峻考验,都需要与环境中已经存在且生态位(产品价值主张与目标细分市场)相近的物种(已有产品品类)抢夺生存资源(真实且未被满足的客户需求),唯有在竞争中争得一席之地,这个新物种才可能存活(被持续应用)与繁衍(被广泛采纳并换代升级)。如同生物本身是其遗传物质与生存环境相互作用的结果,产品也是其内含的技术与所处市场环境相互作用的结果。而技术像基因一样自私,产品不过是各种技术的肉身,创新技术的引入如同基因变异或杂交,驱动产品走向多样化,并在市场环境中经历考验与筛选,最终走向繁盛与消亡,存活者各归其位,在被各自用户使用中默默产生价值,推动社会进步,技术由此得以长期生存。与其说人在使用技术,不如说技术在驯化人类。流式这个领域也是一个生态体系,分光流式、光谱流式、流式分选、图像流式、质谱流式等等,这些流式物种走向更高的多样化是个必然趋势。关于创新技术的产业化与成熟度,一个著名模型Gartner’s Hype Cycle呈现了新技术从诞生到广泛应用过程中人们对其期望值及其产业化成熟度的变化。如果斗胆将本文提到的流式各类技术放入其中,大体应当如下:传统分光流式已经入平台期许久,未来仍长期被持续使用,而关注热度将一去不返;光谱流式翻山越谷走向成熟,将是众多厂家的必争之地;成像流式再次崛起,成为继光谱流式之后的第三曲线;纳米流式方兴未艾,但远见者已经看到曙光;机器学习已成标配,融合于各类仪器的数据解决方案中;质谱流式持续跌落,将在和光谱流式及空间组学的极限拉扯中找到自己的生态位;无标记流式正在孕育和萌发,受关注度将进一步提升;AI大语言模型持续热议,但相关应用有待落地。这里是一个战场,也是一个江湖,但更像是一个丛林。个人观点,仅供参考
  • 细胞治疗干货|免疫细胞杀伤经典案例
    在细胞治疗过程中,评价免疫细胞的增殖能力,以其对靶细胞的杀伤能力是细胞治疗过程中非常关键的环节。其中DELFIA® EuTDA细胞毒法和DELFIA® BrdU细胞增殖方法,凭借其高灵敏度、易操作性性等诸多优势,已逐渐成为主流的检测技术。在此,通过以下一系列的应用案例,我们将向大家展示DELFIA® EuTDA、DELFIA® BrdU、活体影像及放射性检测等方法如何助力免疫细胞杀伤研究。 一,CAR-T细胞杀伤毫无疑问,CAR-T疗法已成为当下最火的肿瘤细胞疗法之一。同样作为CAR-T大国,中国多数CAR-T疗法已进入临床研究,并且产业化发展迅速,而美国则还集中在临床前研发[1]。安全性是CAR-T疗法的一大挑战。除了细胞因子风暴外,CAR-T疗法还会诱发移植物抗宿主反应 (graft versus host disease GVHD)等安全隐患。鉴于选择性去除CD45RA阳性细胞能有效抑制GVHD发生[2],研究利用CD45RA阴性T细胞群体开展靶向CD19的 CAR-T疗法,来提高治疗安全性。结合DELFIA的细胞杀伤检测法和基于Calcein-AM标记的流式法,研究证明CD45RA阴性 CAR-T细胞能有效杀伤CD19阳性肿瘤细胞系,并能作用于原代NK细胞杀伤耐受的MLL重排白血病原始细胞SJ4-11(K562为敏感细胞对照,RS4 11为耐受细胞对照)[3]。由于CD45RA-细胞主要为CD3+CD45O+记忆T细胞,因此针对常见的病原体和疫苗应有更好的回忆应答(Recall response)。通过使用DELFIA Cell Proliferation Assay 检测掺入的BrdU,研究确认CD45RA- T细胞对人CMV、Epstein–Barr 病毒、 herpes simplex 病毒和tetanustoxoid有更为显著的免疫反应(下图a,增殖指标)。基于同样的增殖检测平台,研究利用PBMC开展Mixed lymphocyte reaction (MLR),对比不同细胞亚群的同种异体反应。相较于CDRA-效应细胞群体,CD45RA+细胞在MLR实验中具有更高的增殖能力(下图b)和IFN-γ分泌能力(下图c)[3]。 进一步的体内实验研究继续利用了PerkinElmer IVIS活体成像平台,在白血病小鼠模型的基础上,研究证明CD45RA-的 CAR-T疗法在不诱导GVHD的同时,发挥强效的抗癌效果[3]。借助活体成像的优势,研究追踪CD19+ SEM细胞在小鼠体内的扩增情况,确认在接种18天后肿瘤的信号强度足以模拟顽固性白血病小鼠模型。在此模型的基础上CD45RA-的 CAR-T疗法同样能迅速发挥作用,两周内强力抑制生物发光信号至检测限以下。最后,基于同样的检测平台结合重复接种肿瘤细胞,研究证明CD45RA-的 CAR-T疗法还能作用于复发白血病小鼠模型。 二,CAR-NK细胞杀伤CAR-T细胞疗法的成功和兴起也推动了其他类型的CAR研究,其中就包括针对实体瘤的CAR-NK疗法。相较于T细胞,NK细胞可以在没有抗体和MHC的帮助下靶向疾病细胞,因此能发动更为快速的免疫反应并能有效针对无MHC I表达的肿瘤细胞。同时, NK细胞更为安全,支持“Off-the-Shelf”的大规模生产和直接异体治疗。目前在国内已有多家医疗企业推动CAR-NK治疗,如博生吉的CD7 CAR-NK。在6月份的Molecular Therapy期刊上,广州医科大学附属第三医院的研究向我们展示了最新的CAR-NK临床应用。为了特异靶向肿瘤细胞表面抗原NKG2DLs,研究在NKG2D受体的胞外结构域基础上融合参与NK细胞活化的核心分子DAP12,并进一步通过RNA转染途径提升CAR-NK安全性。基于DELFIA的细胞杀伤检测法,研究证明NKG2D-DAP12 (NKG2Dp)能有效的裂解多种肿瘤细胞系,优于对照NK和NKG2D-CD3z(NKG2Dz)[4]。借助Perkinelmer提供的HCT116-luc报告细胞系,研究通过活体成像方法,在体内水平证明CAR-NK能有效控制肿瘤发展。进一步的临床研究证明CAR-NK的引入能迅速引起肿瘤退缩和肿瘤细胞减少,强调NKG2D CAR是一种很有前景的细胞治疗方案[4]。 三,T细胞杀伤T细胞不仅是免疫系统的核心成员,也是适应性免疫反应的基石。因此,T细胞功能的全面评价在肿瘤免疫疗法的开发过程中至关重要,其中就包括肿瘤疫苗的研发。早期基于经典肿瘤相关抗原gp100的研究证明细胞因子RANTES的引入能显著提升小鼠脾脏细胞的杀伤能力。同时,RANTES表达的时间点非常关键。疫苗引入前12和24小时表达RANTES能有效提升T细胞的杀伤能力,而48小时则没有这个现象。基于动物实验,研究推测多种细胞参与杀伤,包括CD8+,NK细胞和CD4+细胞群体。进一步基于DELFIA细胞毒法研究证明TRAIL和FasL参与了杀伤过程[5]。 除了传统T细胞杀伤外,DELFIA细胞毒法还可以被用于检测靶向T细胞的新型免疫治疗分子,如双特异抗体(BiTE)等的细胞杀伤功能[6]。 四,NK细胞杀伤鉴于NK细胞在天然免疫系统的重要性,其活力检测也是免疫检查点抑制剂研发过程中的核心项目。此外,NK细胞活力检测还可以用于衡量用于免疫疗法开发的新型小鼠模型。在2016年发表的一份研究中,基于DELFIA的细胞杀伤检测法证明PD-1抗体可以显著提升NOG-MHC Double Knockout小鼠脾中NK细胞靶向K562的杀伤活力。靶向免疫治疗的新小鼠模型不仅能加速新型免疫检查点药物(组合)研发,同时可以协助发现新的标志物预测疗效[7]。 除了直接杀伤靶细胞外,抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用(Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)也是评价NK细胞功能的一个关键指标。在今年的一份研究中,DELFIA细胞毒法被用于衡量静脉注射免疫球蛋白( intravenous immunoglobulin, IVIG)对NK细胞功能的影响。从结果可以看出,除了阻断NK细胞的直接杀伤能力外,IVIG几乎完全抑制ADCC活力(下图上)[8]。在该研究中,除了ADCC检测外,Perkinelmer的放射检测解决方案(3 [H]-Thymidine和MicroBeta 2)也被用于衡量IVIG和免疫抑制药物对NK细胞增殖的影响。H3-掺入法证明相较于IVIG,免疫抑制药物能有效抑制NK细胞增殖(下图下),而IVIG则特异作用于T细胞活力。鉴于ADCC是单抗药物发挥临床效果的核心机制之一,其活力检测也成为大分子药物研发的必须环节[9]。 欢迎扫码登录珀金埃尔默生命科学试剂耗材平台,点击进入car-t细胞治疗应用专题关注二维码:进入试剂耗材平台:参考资料:[1] Jia Xin Yu, et al. The global pipeline of cell therapies for cancer. https://www.nature.com/articles/d41573-019-00090-z[2] Triplett BM, et al. Rapid Memory T-cell Reconstitution Recapitulating CD45RA-depleted Haploidentical Transplant Graft Content in Patients with Hematologic Malignancies. Bone Marrow Transplant. 2015 Jul 50(7): 968–977.[3] Chan WK, et al. Chimeric antigen receptor-redirected CD45RA-negative T cells have potent antileukemia and pathogen memory responsewithout graft-versus-host activity. Leukemia. 2015 Feb 29(2):387-95.[4] Xiao L, et al. Adoptive Transfer of NKG2D CAR mRNA-Engineered Natural Killer Cells in Colorectal Cancer Patients. Mol Ther. 2019 Jun 5 27(6):1114-1125.[5] Aravindaram K, et al. Transgenic expression of human gp100 and RANTES at specific time points for suppression of melanoma. Gene Ther. 2009 Nov 16(11):1329-39.[6] Lewis SM, et al. Generation of bispecific igG antibodies by structure-based design of an orthogonal Fab interface. Nat Biotechnol. 2014 Feb 32(2):191-8.[7] Ashizawa T, et al. Antitumor Effect of Programmed Death-1 (PD-1) Blockade in Humanized the NOG-MHC Double Knockout Mouse. Clin Cancer Res. 2017 Jan 1 23(1):149-158.[8] Pradier A, et al. Small-Molecule Immunosuppressive Drugs and Therapeutic Immunoglobulins Differentially Inhibit NK Cell Effector Functions in vitro. Front Immunol. 2019 Mar 27 10:556. [9] DELFIA经典技术应用于单抗研发及细胞治疗——AD0116细胞杀伤专题之ADCC https://mp.weixin.qq.com/s/0lkBdDHL5MFIyoeoFV4wWQ关于珀金埃尔默:珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案,助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长,我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球,我们拥有12500名专业技术人员,服务于150多个国家,时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭,改善人类生活质量。2018年,珀金埃尔默年营收达到约28亿美元,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问www.perkinelmer.com.cn
  • DELFIA经典技术应用于单抗研发及细胞治疗——AD0116细胞杀伤专题之ADCC
    ADCC简介IgG抗体要发挥功能,除了需要Fab区域(Fragment of antigen binding)识别并特异性结合抗原, 还需要其可结晶区域(Fragment crystallizable,Fc)来发挥IgG的效应功能(二级功能),如靶向细胞的杀伤等。Fc区域主要介导以下三类活动:通过结合表达在Natural killer (NK)等免疫细胞表面上的FcγR(Fcγ receptors)激活抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用(Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)通过结合血清补体C1q激活补体依赖的细胞毒性作用(Complement-dependent?cytotoxicity,CDC)通过结合新生儿Fc受体(Neonatal Fc receptor ,FcRn)延长抗体半衰期。今天我们主要关注ADCC,其不仅是机体通过抗体清除被病毒或其他病原物感染细胞的主要途径,也是目前治疗性抗体发挥临床效果的(Mechanism of Action ,MOA)核心机制之一[1]。因此,对于抗体新药研发和改造,仿制药开发和研发过程中抗体质量及功能的分析,都离不开ADCC的检测。同时,在生物药和免疫调节药物的临床试验中,ADCC活力也是必须的ex vivo指标之一。在此,我们以ADCC检测为切入点,向大家展示珀金埃尔默的DELFIA技术平台是如何助力抗体制药的。图片引用自参考资料[1]基于DELFIA技术的ADCC检测从细胞水平来说,ADCC本质上属于免疫细胞介导的杀伤。因此,常见的针对细胞杀伤(注意不是细胞活力)的检测方式,如经典的51Cr释放法,LDH检测,和Calcein 释放法等都可以用于ADCC检测。从原理上,这些方法可分为直接的检测靶细胞在效应免疫细胞作用下的裂解程度,如51Cr释放法;和间接的检测效应细胞的活化,如NFAT-RE-luc报告基因法和监测剩余的细胞活力来评估细胞杀伤,如化学发光法等。间接法的缺点是不能直接模拟体内ADCC过程。利用DELFIA技术的DELFIA® EuTDA(货号AD0116)细胞毒法属于直接检测法,更能反映ADCC的MOA。与51Cr释放法形式类似,DELFIA® EuTDA细胞毒法利用荧光放大配体BATDA特异的标记靶细胞。BATDA能迅速进入细胞,并在水解作用下形成亲水的TDA留在细胞内,并在靶细胞裂解下释放,和DELIFA Eu试剂相结合形成强荧光、稳定的螯合物EuTDA用于检测。更详细的原理介绍可参考我们的微信端公众号[2]和应用材料[3]。图片引用自参考资料[3]作为放射性检测的替代方法,更为安全的DELFIA® EuTDA细胞毒法在ADCC活力检测中具有众多优势。相较于无法区分非特异死亡的LDH检测,EuTDA法不受效应细胞死亡和裂解的影响,降低背景的同时提升了检测的窗口和稳定性。相较于Calcein,BATDA能有效标记脆弱细胞,迅速被细胞摄取和在细胞裂解下完成高效的释放,为ADCC检测提供了稳定的检测窗口和易于标准化等优势。同时,EuTDA细胞毒法不受效应细胞限制,灵活支持利用多种原代免疫细胞(如PBMC和NK细胞)和更为稳定的改造细胞系的ADCC检测。从检测模式上EuTDA方法为时间分辨荧光(Time-Resolved Fluorescence,TRF),因此拥有TRF本身的众多优势,包括不受来源于培养基和血清等的背景荧光干扰,高稳定性和重复性等。此外,靶向红外区的检测能有效避免检测样本来带的干扰,并为多重检测打下基础。最后,对自动化和小型化的支持已让EuTDA法逐渐成为大分子药物研发中ADCC检测的标准方法[4]。在此,我们通过几个经典案例向大家介绍基于DELFIA技术的ADCC检测是如何助力大分子药物研发的。单抗研发领域之Fc区域改造在谈到Fc区域改造之前我们先得进一步了解ADCC通路的关键成员。单克隆抗体通过其Fc区域募集表达IgG受体FcγR的NK细胞等的多种免疫细胞。人的FcγR包括FcγRI(CD64,高亲和力),FcγRII(CD32,低亲和力)和FcγRIII(CD16,低亲和力)。Fc和FcγR的相互作用会引发一系列的免疫活动和多种免疫细胞的活化,达到靶细胞杀伤的效果。同时,也不是所有的FcγR都会激活免疫反应,例如FcγRIIb就是一个抑制性IgG受体。早期基于小鼠的研究证明FcγR参与了Rituximab and Trastuzumab的药效。反过来,FcγRIIIa的多态性(高亲和力(V158)活低亲和力(F158))和单抗药物的临床效果之间存在相关性。因此,Fc/FcγR之间的相互作用是抗体药效的关键调控者。而通过改造Fc区域调节其和FcγR之间的亲和力也成为抗体研发的一个有力切入点。在此,我们向大家介绍抗体改造的先河研究[5]。在结构解析的基础上,该研究引入AlphaScreen高通量筛选平台,通过竞争法鉴定出FcγRIIIa高亲和力的Fc区域变体。AlphaScreen的亲和力结果进一步由Biacore SPR 确认。除了检测变体和FcγRIIIa之间的亲和力,AlphaScreen还用于确认变体和抑制性IgG受体FcγRIIb之间的亲和力,从而获得变体和RIIIa/RIIb的相对亲和力比值。结果显示A330L 突变和S239D/I332E相结合能提高对激活性FcγRIIIa的亲和力的同时降低和抑制性受体FcγRIIb之间的亲和力,显著提升RIIIa/RIIb的相对亲和力比值(4-9, 针对Trastuzumab)。在亲和力筛选的基础上,研究利用DELFIA EuTDA-based cytotoxicity assay(货号AD0116)在细胞水水平探究变体对ADCC的提升。以不同FcγRIIIa基因型的PBMCs为效应细胞,Her2+ SkBr3为靶细胞,研究证明改造的变体能有效提升ADCC(2-3个数量级),与亲和力数据趋势一致(下图左)。进一步的研究证明变体能有效引发针对HER-2不同表达水平的细胞株的ADCC。针对几乎没有抗原表达的MCF7细胞系,变体依然具有客观的ADCC活力(下图右)。除了基因水平多态性外,Fc区域的糖基化也影响其和FcγR的亲和力。尤其是岩藻糖的缺失会提升IgG1和FcγRIIIa之间的亲和力。因此,除了突变外,改造Fc区域的糖基化修饰也是提升治疗性抗体ADCC活力的一个途径。以由罗氏研发的Lumretuzumab单抗(RG7116)为例[6]。RG7116一方面阻断HER3的激活并下调HER3的表达。进一步通过罗氏去岩藻糖修饰的GlycoMab技术改造,RG7116和FcγRIIIa之间的结合亲和力提高50倍。基于DELFIA技术的ADCC检测证明,糖基化改造显著提升RG7116的ADCC活力(下图左)。同时,对比不同HER3表达量的细胞系,研究清晰地表明HER3受体表达丰度和RG7116介导的ADCC活力之间的正相关联系(下图右)。在动物模型上,基于多种低免疫细胞浸润的小鼠皮下瘤模型,研究发现RG7116仅通过靶向HER3就能发挥抗癌作用。进一步利用高免疫细胞浸润的异种原位移植A549肺癌小鼠模型,研究证明糖基化改造有效提升小鼠的生存周期。临床一期试验进一步证明RG7116的临床疗效。一方面,RG7116有效抑制了肿瘤细胞膜HER3的表达。同时,相较于未糖基化改造的抗体,RG7116升高外周NK免疫细胞的活化程度[7]。免疫治疗领域之首个PD-1抗体: Nivolumab著名的O药Nivolumab(英文商品名: Opdivo),于2014年底获得FDA批准用于治疗晚期黑色素瘤,成为第一个获批的PD-1抑制剂,标志着免疫治疗时代的开启。四年后,Nivolumab也成为中国首个获批的PD-1单抗针对晚期非小细胞肺癌,商品名“欧狄沃”。虽然同是单抗药物,PD-1抑制剂与常见的靶向药物作用机制不同。PD-1抗体主要用于阻断PD-1和其配体PD-L1的相互作用,而不是杀伤PD-1阳性细胞,也就是抗肿瘤效应细胞。在Nivolumab的体外表征分析研究中,DELFIA Cell Cytotoxicity Kit(货号AD0116)被用于确认Nivolumab是否会诱导ADCC产生。以活化的PBMCs为效应细胞,高表达PD-1的CD4阳性细胞为靶细胞,研究人员确认IgG4亚型的nivolumab不会诱发ADCC效应[8]。后续的实验进一步证明nivolumab不能介导CDC,因此nivolumab的引入不会清除PD-1阳性细胞群体。除了nivolumab外,其他的PD-1单抗,包括默沙东的Keytruda、百济神州的BGB-A317及恒瑞的SHR-1210,都为弱ADCC活性设计。然而,同样是免疫检查点抑制剂,CTLA-4单抗Ipilimumab则需要其ADCC活性来杀伤Treg细胞发挥作用,强调了不同作用机制对抗体ADCC活性的要求也有区别[9]。结语ADCC活力的检测不仅能协助解析单抗药物的MOA,也推动对于NK细胞功能的研究及开辟新的抗肿瘤策略。作为成熟的细胞杀伤检测工具,DELFIA® EuTDA(货号AD0116)细胞毒法不仅可用于评估抗体的ADCC和CDC活力,还能用于检测ACT,CAR-T和CAR-NK等疗法中免疫细胞的杀伤能力。为了助力免疫治疗的开发,我们近期推出“珀金埃尔默生命科学试剂耗材平台”,加速您的研究和药物开发进程。针对ADCC和CDC等细胞杀伤检测,珀金埃尔默提供涵盖试剂-耗材-仪器-应用的完善解决方案。除了DELIFIA平台,我们提供金标准放射性检测方案及强大的多模式检测平台,胜任常见LDH检测、Calcien 释放和化学发光法等多种方法。试剂耗材查询与购买欢迎登录珀金埃尔默生命科学试剂耗材平台,搜索货号AD0116,在线下单。登入路径:参考资料参考资料[1] Deyev SM, Lebedenko EN. Modern Technologies for Creating Synthetic Antibodies for Clinical Application.Acta Naturae. 2009 Apr 1(1):32-50.[2] 科研干货|免疫细胞如何杀伤肿瘤细胞. https://mp.weixin.qq.com/s/-jW77oFnXusb9h6e-AKQBg[3] A Simplified, Gentle Cell-Labelling Method for Non-Radioactive Cytotoxicity Assays. PerkinElmer application note[4] An Automated DELFIA ADCC Assay Method using a CD16.NK-92 Cell Line. Biotek application note[5] Lazar GA, et al.Engineered antibody Fc variants with enhanced effector function. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006 Mar 14 103(11):4005-10.[6] Mirschberger C, et al. RG7116, a TherapeuticAntibody That Binds the Inactive HER3 Receptor and Is Optimized for Immune Effector Activation. Cancer Res. 2013 Aug 15 73(16):5183-94.[7] Meulendijks D, et al. First-in-Human Phase I Study of Lumretuzumab, a Glycoengineered Humanized Anti-HER3 Monoclonal Antibody, in Patients with Metastatic or Advanced HER3-Positive Solid Tumors.Clin Cancer Res. 2016 Feb 15 22(4):877-85.[8] Wang C, et al. In Vitro Characterization of the Anti-PD-1 Antibody Nivolumab, BMS-936558, and In Vivo Toxicology in Non-Human Primates. Cancer Immunol Res. 2014 Sep 2(9):846-56.[9] Romano E, et al. Ipilimumab-dependent cell-mediated cytotoxicity of regulatory T cells ex vivo by nonclassical monocytes in melanoma patients. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 May 12 112(19):6140-5.关于珀金埃尔默:珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案,助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长,我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球,我们拥有12500名专业技术人员,服务于150多个国家,时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭,改善人类生活质量。2018年,珀金埃尔默年营收达到约28亿美元,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问www.perkinelmer.com.cn
  • 中科院分子细胞卓越中心俞珺璟博士:流式细胞技术平台发展与使用心得分享
    生命科学基础研究与人类健康和社会经济发展密切相关,在科学和经济社会领域中的重要性日渐增强。Science 曾发布125 个挑战全球科学界的重要基础问题,其中涉及生命科学的问题约占 54%。生命科学研究过程离不开各类科学仪器的帮助,今年,仪器信息网特别策划话题:“生命科学技术平台经验分享”,邀请高校、科研院所公共技术平台的老师分享技术心得和经验,方便生命科学领域研究人员了解相关技术进展、学习仪器使用方法。本篇为中国科学院分子细胞科学卓越创新中心细胞分析技术平台副主任俞珺璟撰写,俞老师根据多年工作经验,详细介绍了流式细胞术的发展,并分享了长期工作中仪器使用的心得体会。以下为供稿内容:流式细胞术最初诞生于20世纪60年代末,发展之初主要应用于计数和评估颗粒的大小。随着硬件和软件的不断升级发展以及各种荧光试剂的迭代更新,流式细胞术作为一种能够对细胞群、细胞亚群及单个细胞或者颗粒进行多参数、快速的定性/定量的分析手段,已经被深入应用于细胞生物学、免疫学、病毒学、肿瘤生物学、传染病检测、食品和环境监控及生物制药等多个研究领域。流式细胞技术部门作为中国科学院分子细胞科学卓越创新中心细胞分析技术平台的一个重要分支,从成立最初的只有一台2激光4色流式细胞检测仪和2激光7色流式细胞分选仪发展至今已经具备了高低不同配置的流式细胞检测仪8台、流式细胞分选仪7台、高活性全自动磁珠分选仪1台(http://sjzx.sibcb.ac.cn/Cn/Index/pageView/catid/32.html/list/48 ),最大程度地满足中心及周边乃至全国科研院所在流式细胞仪方面的实验需求。平台流式的建设和发展与流式技术的不断更新、科研方向的转变是息息相关的。现就平台在流式方面的使用心得进行分享及对未来流式潜在的需求做一些展望。一、流式细胞检测传统流式细胞仪的硬件系统通常由一个或者多个激光器组成的光照系统、二向色镜以及带通/长通滤光片组成的分光光学器件、高灵敏度光电倍增管(PMT)或雪崩光电二极管组成的检测系统组成。传统流式细胞仪内一个激光器可以搭配2个或多个PMT通道,一个PMT对应一个检测通道,接收发射光谱的峰值信号。激光器越多检测通道越多,可检测荧光信号也越多。平台根据中心各课题组的实验需求配置了不同型号的基于传统检测原理的流式细胞检测设备。1.1 细胞內源荧光蛋白或自发荧光的流式细胞检测细胞内源荧光蛋白或自发荧光的检测主要包括三个方面的应用:1.细胞系转染质粒后阳性比例的检测;2.组织来源带有内源性荧光标记蛋白的细胞比例情况,例如细胞示踪实验;3.细胞自发荧光的测定,比如细胞富含某类化合物,而该类化合物具有较强的自发荧光,可以作为该类细胞的识别标志物。这三类实验基本只用单色或者两色的流式设备配置就可以开展实验。通常转染了只带有GFP标签蛋白的质粒细胞进行流式检测时,只需有488nm激光器,但是如果有mCherry之类的荧光蛋白,必需要有561激光器进行激发。如果带有GFP和mCherry两种融合荧光蛋白的小鼠组织来源细胞进行实验时,要注意两种荧光蛋白的表达水平,尤其是mCherry表达强而GFP表达弱时,mCherry的荧光溢漏会影响GFP通道,所以要利用合适的单荧光样品管作为单染管进行补偿调节。对于一些自发荧光的细胞,例如富含维生素A的细胞类型,可以用405nm激光器激发,450/50带通滤光片进行收集。对于这些荧光蛋白检测的实验,平台需要配备405nm/488nm/561nm的流式检测设备即可。1.2 常规细胞生理健康的流式细胞检测细胞凋亡、倍型、周期是流式平台做的最多的和细胞生理健康相关的实验。细胞凋亡实验一般会采用PI/Annexin V-FITC双指数染色,只有488nm激光器的设备就可以满足实验需求,但是如果有488nm/561nm独立光斑的仪器就可以省略调补偿的过程。细胞倍型一般会采用Hoechst 33342进行染色,以区分单倍体、二倍体等。Hoechst和双链DNA结合后最大激发波长为350nm,最大发射波长为461nm,因此需要配备了355nm激光器的设备,450/50带通滤光片收集。细胞周期一般会采用PI染色的方法,488nm或者561nm激光器都可以激发。因此,对于细胞生理健康的检测,如果使用上述染料基本配备355nm/488nm/561nm激光器的流式检测设备即可。1.3 多色流式细胞检测平台在多色流式细胞检测上主要围绕免疫细胞、造血干细胞、成体干细胞等的分型鉴定。多色流式检测从配色方案设计、设备选择、样品制备、上机和数据分析,过程相对更为复杂。因此,平台配备了4激光12色,4激光14色,5激光18色,5激光19色,5激光28色等多参数流式细胞仪,以满足各种实验需求。在实验过程中,如果多色实验,补偿调节依然是许多用户困惑的地方。如何获得正确的补偿矩阵是保证后期样品数据分析准确性的前提。现在的流式细胞分析仪基本都具备自动调节补偿的功能,因此可以用样品来确定各检测通道的电压后,用补偿微球进行补偿调节可以避免细胞阳性群不明显的困扰。随着仪器光路结构/检测器、电子元器件和分析软件的不断迭代,光谱流式技术的实用性得到了发展。在2005年的时候,Robinson等人提出了可以通过使用棱镜或光栅系统进行分光,配合32通道PMT或CCD检测器阵列可实现500-800nm波长范围内的全光谱信号检测技术。与棱镜分光相比,光栅分光系统可以通过单缝衍射原理对复合荧光实现均匀色散分光,在保证荧光信号真实性的基础上确保所有波段的荧光信号可以同时到达PMT检测器阵列中,实现全光谱信号检测的时空一致性,确保染料光谱的真实性。全光谱流式细胞仪可以跨越所有激光线,检测到可见光波长范围内(360-920nm波长)的全光谱信息,获得每一种荧光的整个发射光谱信息,最后利用WLSM算法(最小加权二乘法)对多个光谱进行拆分,获得每个单一荧光探针的完整光谱信号,从而避免使用传统的补偿计算矩阵,收集到更加全面与准确的荧光信号。因此,通过引入光谱流式技术,可以避免传统流式实验中高参数实验的补偿困扰。比如,通过光谱流式,平台已经实现了小鼠肠道23色免疫细胞分析方案、28色肿瘤免疫细胞亚群分析实验等。但是值得注意的是,光谱流式需要正确的光谱信息,比如样品固定会影响光谱信号,所以固定前后需要建立不同的荧光光谱库。1.4 高通量流式细胞检测流式分析上样方式除了传统的5ml流式管上样外,现在的注射泵和蠕动泵进样方式还可以支持1.5ml EP管上样。而对于一些高通量筛选的时候,尤其是悬浮细胞,利用高通量上样器可以很好地解决这类实验数据采集问题。尤其是带有声波聚焦技术的出现,可以将待测细胞精确聚焦在样本流的中心位置,每个细胞样本都可以准确地聚焦在激光检测区,即使在高流速1ml/min进样速度也能保证信号的变异系数较小,数据质量更高。同时伴随注射泵式的上中下三点混匀模式和推入式进样可以最大限度避免细胞堵塞,从而实现提高样本通量的同时,保证读取样品速度及获取的数据质量和精度。平台配备这种高通量流式检测设备可以提升科研的效率,有效节约科研工作者的时间成本。二、流式细胞分选2.1 传统流式细胞分选常规流式细胞分选早期是基于空气激发原理,此类流式分选仪低压高频的分选特点保证样品分选速度快,对分选后细胞的活性保持得更好。但是它需要手动校准光路和液路,对仪器操作者的技术要求很高,对环境条件的要求也比较苛刻。随着技术发展,现在大型仪器平台都会配备基于石英杯激发原理的流式分选仪,因为是固定光路,只需对仪器进行基本的质控校准和液滴延迟校准,使得分选仪开机工作变得相对简便。加电式的分选模式基本对细胞的活性都会有损伤,所以在分选速度、纯度和活性三者之间如何进行条件优化也是对仪器操作者的一种考验。对激光器的配置要求可以根据实验需求来决定。以我们平台为例,因为有大量的分选实验涉及单倍体细胞的分选,需要使用核酸染料Hoechst 33342,以区别不同倍型细胞中处于不同减数分裂时期的细胞,因此需要功率可调的355nm激光器进行激发,保证此类核酸染料的激发效率。根据DNA浓度和DNA构型,使用450/50(Hoechst Blue)和670/30 (Hoechst Red)带通滤光片双指数显示获取数据。但是核酸染料的使用也往往造成管路、流动室等位置会有样品或染料残留,需要更多的维护时间和人力成本,同时不可避免地减少了可使用机时。因此从平台的用户群角度出发,可以将355nm激光器和405nm激光器分开配置到两台设备,这样可以兼顾保证核酸染料用户群和多色分选用户群的使用需求,也最大程度地避免了两类样品的交叉污染。2.2 芯片式流式细胞分选芯片式流式分选仪最大的特点在于“分选芯片-喷嘴一体化”代替传统的石英杯与喷嘴,因此避免了因流动室或喷嘴支架无法更换造成的样品残留和污染。更换了新的芯片后,可以真正将样本在流动室中的残留率降低到零,这种设计对细胞移植和生物危害性样本分选等对交叉污染零容忍的分选应用更为友好。传统流式细胞分选仪在实验前须对仪器进行一系列复杂的调试步骤,包括光路校准,液流断点优化、侧液流校准和液滴延迟计算等,对仪器操作人员的依赖性更大,普通用户短时间内难以掌握。微流体芯片分选仪已经实现了上述所有调试和校准步骤自动化,并能在分选过程中对液滴状态进行实时监控和自动调节,简化了仪器操作过程,保证了每日仪器状态的稳定性,而且还能匹配不同规格的微流体芯片(70um,100um,130um)可以适用于更多的细胞类型。校准模式中还设计了大液滴模式,液流会更加稳定,更加适用于大细胞和多孔板(96或者384孔板)的分选。鉴于这种芯片式流式分选的特性,平台中一些抗体的单克隆筛选,384孔板测序建库,原代神经细胞等实验会借助这种分选平台进行。2.3 磁珠分选免疫磁珠分选主要基于细胞表面抗原能与连接有磁珠的特异性单抗相结合,在外加磁场中,通过抗体与磁珠相连的细胞被吸附而滞留在磁场中,而没有这种表面抗原的细胞由于不能与连接着磁珠的特异性单抗结合而没有磁性,先被洗脱下来,撤离了磁场后,带有抗体的细胞再被洗脱下来。因此,可以快速地分选得到阴选和阳选的细胞。作为一种功能较为独立的分选设备,磁珠分选主要应用于简单抗体标记的细胞分选和稀有细胞样品前期的富集,提高目的细胞的比例,可以帮助缩短在后期的流式细胞分选的时间提高获取细胞的纯度。分选后细胞纯度高、活性大,通过阳选,还能有效去除细胞碎片。但是对于一些需要内源蛋白标记的细胞还不能通过这种技术实现快速的分选。三、流式平台管理心得和未来可提升空间第一、 在流式使用方面,日常的维护是必不可少的,特别是使用频率特别高或者使用核酸染料样品较多的设备,可以将仪器维护频率提高到一周一次大清洗,同时在每一个用户实验结束后配合使用高浓度clean液-Rinse液-去离子水的冲洗流程,最大程度地保证管路和流式室的清洁,保证仪器正常的使用状态。第二、 对流式技术人员的要求日渐提升,除了会日常的开关机、维护、指导学生上机实验外,需要技术人员对不同样品的特性有更多的认知,判断其数据采集或分选过程中结果不如预期的潜在关键所在,此外还需要具备简单故障排除和硬件故障断定的能力,以缩短流式维修时间成本。第三、 平台设备需要密切结合用户群的实验特性、使用频次、科研目的等关键指标进行合理的配置,同时也要关注平台的技术空白和短板,予以填补和提升。第四、 随着对外泌体、病毒、细菌、亚细胞结构如线粒体等天然纳米颗粒检测需求的提升,可识别直径小于100nm颗粒的纳米级流式细胞术因其在外泌体研究、囊泡运输、纳米药物开发等方面的应用,可以作为纳米尺度小颗粒检测的金标准。第五、 随着光谱分析技术的提升,解决了光谱数据实时解析的问题后,整合了空气激发、低压高频、全自动校准、生物安全等功能的全光谱流式细胞分选仪势必在高参数高速流式分选中发挥更重要的作用。最后,国产流式技术团队在整机开发、配套试剂、技术能力、科研应用、售后服务等方面的不断提升,例如国产光谱流式、国产质谱流式在科研平台的落地化比例逐年上升。作者简介:俞珺璟 细胞分析技术平台副主任/高级工程师俞珺璟,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学和细胞生物学研究所)细胞分析技术平台副主任,博士,高级工程师。2004-2009中国科学院生物物理研究所获博士学位;2007-2009年美国密苏里州Stowers Institute for Medical Research访问学者;2010-2018在中国科学院生物物理所感染与免疫重点实验室从事细胞生物学及天然免疫学相关研究;2018年9月加入中科院生物化学和细胞生物学研究所细胞分析平台,副主任,主要负责流式平台仪器运维、大型仪器理论及实操培训,承担院级功能开发研制项目等,曾作为特邀主编,编撰《流式细胞术实验手册》,已在线发表于Bio-Protocol。2021年被评选为"中国科学院关键技术人才"。相关阅读:细胞生物学研究的利器——仪器平台负责人经验谈点击进入话题页面
  • 性价比谁与争锋?大连华微新推单细胞分选仪仅售36.8万
    性价比谁与争锋?大连华微新推单细胞分选仪仅售36.8万——“HW-cyclone旋风系列2023”单细胞液滴制备与分选系统,破茧而出!大连华微生命科技,推出“HW-cyclone旋风系列”单细胞液滴制备与分选系统(2023款),单激光(基础版)售价36.8万!此消息一出,业内哗然!单细胞分选设备平均百万的售价,被大连华微靠自研专利技术,砍掉三分之二!这——还没完!单细胞液滴制备与分选相应耗材:华微生命的微流控芯片,更是达到惊人的低价:RMB200-600元/片,仅为进口单价的1/10—1/5;一次性管线耗材,低至人民币10元+/次……单细胞领域,注定又是一场腥风血雨!西方人说:技术,不能让中国人掌握!似曾相识,像中国高铁一样,只要研发起步不落后于西方,中国民族企业就能靠自己的智慧,以“铁杵磨针”的韧性不辍耕作,就能捅破高科技那层“窗户纸”,而核心技术一旦被中国企业掌握,就能创造物美价廉的高性价比产品,让全球客户都买得起、用得上!而性价比——是中国制造在高科技领域:靓丽的标签!图1 大连华微生命科技推出的“HW-cyclone旋风系列”单细胞液滴制备与分选系统这么低的售价,能和国外百万以上的产品pk么?性能如何?功能是否拉跨?和流式技术对比,细胞活性怎么样?带着这些疑问,让我们走近这个被预言为“2023年性价比新高度”的“HW-cyclone旋风系列”单细胞液滴制备与分选系统。一、结构 (1)基于用户显微镜的开放式研发体系,包括:“HW-cyclone旋风系列”单细胞液滴制备与分选系统、显微镜、进样驱动装置(注射泵或压力泵)、微流控芯片等部分组成,不仅大幅降低采购成本,更方便改造、升级甚至用户自行设计(变更)各流程环节,个性化科研,才能让灵感迅速转化为科技成果。此外,系统的1+N积木式结构,以及客户常用的注射泵、压力泵等传统进样方式,与客户科研习惯具有良好的兼容性。从源头(细胞进样悬液),至最终分选成果收集,全流程低成本管线通路(含微流控芯片),可一次性或多轮使用,“一次抛”方式杜绝了污染与交叉影响;“多次抛”常见于相同试剂重复实验或高效教学环节,并可大幅降低成本。图2 大连华微生命科技推出的“蓝晶系列”单细胞液滴包裹与分选类微流控芯片二、功能针对单个细胞、细菌、病毒、线虫、细胞团等1-100um粒径范围的生物颗粒,进行液滴包裹、检测、按阈值分选等操作。 (1)单细胞微滴包裹(微滴批量制备)(2)细胞检测: 荧光标记 无标记技术(高级版)(3)细胞分选(以下方式任选其一): 电场力分选 磁场力分选 流体驱动柔性分选(4)特色技术(均高端机型/版) 单细胞液滴包裹时空滴删除功能 液滴切分功能 液滴再注液功能 连环分选(分选后再分选) 一分三路分选 分选后捕获(培养、扩增) 多种类单核1+1分选(5)升级扩展 升级至多激光/多通道, 扩展至影像传感、拉曼检测等检测方式; 增配单细胞自动植板系统(96/384孔板,单孔入单滴); 升级至疾风、暴风、飓风、龙卷风等大连华微高端系列; 根据客户想法,升级为其它个性化微流控方式三、价格(直销)(1)单激光分选系统(单通道基础版):36.8万元RMB;(2)微流控芯片(通用款或批量型):200-800元RMB;(3)管线通路耗材:10-30元/实验;(4)生物显微镜、泵、试剂、PC电脑等均可客户自备。 (提醒用户:长期实验使用,请重点考量耗材成本)四、系统原理(1)单细胞液滴包裹原理 针对细胞、细菌等1-100um粒径的生物颗粒,基于两相不相溶液体,在“十”、“T”、“Y”等形式液路中的通道交叉口,利用剪切力,生成均一的液滴,实现微观下细胞个体之间的分离。 (2)分选原理有别于流式分选技术对细胞极大伤害性的高压鞘液,本产品采用低液压驱动,肿瘤细胞等敏感生物颗粒几乎不会收到液压方面的伤害。基于电磁场、介电力、流体驱动等方式,针对单个细胞在分叉通道处,根据实时检测参数,施力向不同的分支驱动液滴,实现分选,其中电场力、介电力驱动效率高达:1000个细胞/分钟;五、功能及参数 (1)单细胞液滴包裹:1,000—50,000 drop/min (2)电场力/磁场力/介电力分选:1,000 drop/min (3)无标记分选:100 drop/min上述分选通量,无法与流式细胞仪(每秒数万个)相提并论,原因之一:降低的速度,极弱的液压推动,就是为了——细胞活性!如果流式分选针对某种细胞分选的活率为30%,华微采用的弱压驱动分选原理,使细胞分选活率达到流式的2至3倍(60%-90%),其分选成果符合单细胞基因测序的活率要求。尤其针对肿瘤细胞等脆弱样本,细胞保活的优势明显。原因之二:匹配单细胞植板流程。从另一个角度,如果下一环节是单细胞孔板滴注,那么,针对秒级的板孔间喷嘴移动,超过5Hz的分选速度,对整个系统的单细胞植板效率影响不大。六、活性因采用柔性低压力驱动方案(1-30PSI可调,压强可低至流式1/70),以及从头至尾的液滴全流程包裹策略,且细胞无需沾染电荷,故活性远优于流式分选技术,分选后细胞活率60-99%表1 常见流式分选设备喷嘴与压力配置表七、耗材微 流控芯片(液滴制备、液滴分选、特定功能定制芯片);管 线耗材(管路、夹具、连接件等),价格低廉,成本可忽略。大连华微生命科技,产品源于元器件级别的自主研发,客户众多,质量经过中科院、中国农科院、三甲医院、中国海洋大学、华东理工大学、江南大学等985/211高校,及其它众多客户应用及检验,性能稳定,价格低廉,拥有更亲民的性价比。公司创始研发团队包括:五位北京大学校友、两位原中科院资深工程师、多位国内985/211高校毕业生,并与中科院大连化物所、大连理工大学、大连交通大学、大连医科大学等合作单位的多位教授、博士或其它科研人员,进行长期合作。大连华微生命科技,是中国单细胞液滴分选领域的“清晨耕耘者”,(国内未发现比华微更早的商业化产品研发&制造商),用“十年磨一剑”描述毫不为过——在2013年,创始人就申请了多项发明专利,攻克多项西方对我国的“卡脖子”技术,并历经无数次改进优化,并实现了国产化。2021年,大连华微生命科技携手大连医大附属医院(三甲)、大连交通大学,以源于企业创始人专利技术的“单细胞柔性分选技术”,入选“2021年大连市重点科技计划项目”,并喜报频传,两年来不断获取新成果(预计2024年实现商业化,敬请期待)。大连华微的每一次技术革新,或能提高性能,或大幅降低成本,都承载着华微人潜心研发、敢于挑战未来科技的创业精神,我们将一如既往,不辍耕作,在单细胞细分领域不断探索,致力于全球业内的前沿科技研发,为中国民族工业添砖加瓦。企业简介:大连华微生命科技有限公司(Dalian Life Huawei Technology Co., Ltd.)(以下简称大连华微),科技型企业,是一家拥有自主知识产权,集研发、生产、销售及服务为一体的微流控系统一站式解决方案供应商,依靠自有专利技术,立足独立研发民族品牌,致力于微流体控制科技产品的研发与生产,历经十年的探索磨砺,为中国乃至世界的业内客户带来全新的选择。未来公司将一如既往地重视创新科研,与广大华微客户一起携手进步,共同推动着中国生命科学的发展,做世界细分领域有话语权的中国高科技民族企业。
  • 上海智城细胞摇床荣获“2020年度高转项目百佳”
    在近日上海市科技创业中心主办的“2021上海高新技术成果转化百佳表彰会”上,奉贤区9个项目获评“2020年度上海市高新技术成果转化项目百佳”,上海智城-精密细胞培养振荡器(ZWYC-290A~J)也荣列其中。上海智城分析仪器制造有限公司自主研制生产的“ZWYC-290A精密细胞培养振荡器”(简称:“细胞摇床”)在2018年12月被认定为上海市高新技术成果转化项目。目前应用于中国科学院微生物研究所新冠战疫相关的细胞研究及基础研究;特别应用于国药集团疫苗的研发,还进入了30多个国家重点实验室;并批量出口欧盟等多个国家。作为生命科学领域一家专业制造分析仪器和实验室设备的企业,智城的初心就是要不断研发制造出技术先进、品质优良和适用性强的产品,服务于现代生物技术发展的需要以及抗疫的需要,这既是责任,更是初心。细胞生长对培养环境有着极高的要求,如温度、CO2浓度、剪切、培养基浓度等。尤其是动物细胞,生物周期较长,对培养条件运行的连续性、稳定性和可靠性提ft了非常高的要求。ZWYC-290A精密细胞培养振荡器是ZHICHENG公司推ft的具有我国自主知识产权的细胞培养振荡器新品。该产品凝聚了ZHICHENG公司中国研发团队二十年培养振荡器的专业设计经验和现代生物技术的应用经验,携手海外专家攻关,在引进、消化、吸收国外一线同类旗舰产品的基础上,再创新提高而形成的技术成果。
  • 武大医学病毒研究所严银芳团队研制出干细胞抗癌新药
    摘要干细胞治疗癌症可能是最有效的办法,国内外已开始有干细胞治疗肿瘤进入临床应用。但由于肿瘤发生的基因突变机制相当复杂,就目前的技术水平还很难以在基因结构水平上彻底治疗肿瘤。肿瘤属表观遗传学疾病☆。针对癌基因治疗工程应该是以表观遗传学为基础理论手段来彻底根治。要通过表观遗传学手段将癌基因复制持久能转变为其他动能或转移至另一分子,这才是根治癌症最有效途径之一。基因工程量子技术手段为我们制备出安全适用的干细胞抗癌药物增添了新的途径。广谱抗癌新药一抑癌间充质干细胞就是这样一种崭新的全能技术。 间充质干细胞低免疫原性,全能性,是发展成广谱抗肿瘤药物的重要支撑间充质干细胞具有独特 低免疫原性和全能性,在大量的同种异体动物 临床移植实验中都表现出和角膜移植类似的免疫豁免特性。无论采用静脉注射、皮下注射、复合骨诱导或其它方式移植, 间充质干细胞的耐受原效应都不受影响。间充质干细胞属于多能干细胞。具有多向分化潜能、可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞,连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能,间充质干细胞的这种全能性,是发展成广谱抗肿瘤药物的重要支撑。同时干细胞中未分化细胞miRNAs是一类含量丰富的非蛋白编码小分子 RNA, miRNAs主要是与靶 mRNA的 3′UTR区域结合 ,抑制 mRNA的翻译或直接使 mRNA降解 ,能调节多种生物功能。一些 miRNAs,如 miR2 172 92,可能作为致癌基因 而另一些 miRNAs,如 miR2 15,可作为抑癌基因 ,它们在肿瘤的发生、发展过程中起着重要作用。(在干细胞中有致癌基因,又有抑癌基因怎样发挥抑癌基因作用,又怎样消除致癌基因致癌性,全面统一调控它们抗癌生物活性,这才是抑癌间充质干细胞的独特功能。临床应用干细胞之所以不成功矛盾的地方有赖于此)。抑癌间充质干细胞根治癌症原理抑癌间充质干细胞就是利用基因工程技术敲除间充质干细胞中未分化细胞miRNAs,如 miR2 172 92等致癌基因磷酸化物质。保留利用miRNAs,如 miR2 15等抑癌基因,具有独特低免疫原性和全能性的间充质干细胞。抑癌间充质干细胞是一种广谱抗肿瘤新药。抑癌间充质干细胞抗肿瘤药物原理是利用细胞基因平衡原理一利用抑癌间充质干细胞小分子RNA, miRNAs去平衡沉默癌基因的一种基因工程技术。我们是利用高分子生物滤过装置,在滤过装置中配置高效的活性生物分子药物,对流过癌细胞透析仪的间充质干细胞中的癌基因生长因子直接起到逆转作用,逆转后的间充质干细胞,直接生成抑癌间充质干细胞(抑癌基因}重新输入癌基因原发灶(平衡沉默修复癌基因),彻底性的杀灭原发灶中的癌细胞及重新编辑扶正缺陷免疫细胞的抗癌功能。有句成语叫解铃还须系铃人。比喻谁惹得麻烦就还得需要谁去解决。癌是细胞核DNA裂变。DNA复制持久性增长还得依靠DNA疗法,RNA疗法,蛋白质疗法来解除转移癌的复制持久能。研究癌基因弛豫现象是解除癌症的根本保证。如何解除癌DNA激发态,返回细胞稳定基态不能再通过复制衰变过程,而是要通过分子间转移或将DNA复制能转变为动能或转移至另一分子,这才是根治癌症最有效途径之一。此方法有很多。我们可以从手术切下肿瘤组织、肿瘤术后引流液中、癌性胸腹水获取DNA,RNA来能制取抗癌药物。但都是来自于患者,获取受患者组织局限性不能广泛应用。我们也可以从过继性免疫疗法中获取来解除转移肿瘤复制能。例如肿瘤浸润淋巴细胞TIL、TCR-T以及CAR-T三种过继性免疫疗法中获取免疫球蛋白肽键能,来快速解除DNA核能。但免疫球蛋白分子能比DNA核能小要千万倍。虽然这些方法有很多,但都属制备性技术。不是一种独特的抗癌药物。抑癌间充质干细胞的出现,它意味着抑癌间充质干细胞正在快速成长为一种广谱抗肿瘤药物。抑癌间充质干细胞制备技术抑癌间充质干细胞制备技术及工作原理不同于分子遗传学基因工程技术敲除方法,这种量子生物学技术为我们制备临床安全应用抑间充质干细胞抗癌药物增添了一个新的途径。干细胞开发与化学小分子、生物大分子在内的结构和成分明确药物有着很大的不同,干细胞是活细胞,具有异质性,其大小、形态具有一定的差异,在功能、行为、状态方面也不同。同种间充质干细胞在不同微环境中可以发挥不同作用并有潜在致恶性肿瘤风险.挑战了传统药物开发的一些基本理念和规律。然而抑癌间充质干细胞则不同,它是通过滤过装置中配置高效的活性生物分子药物处理后,消除了干细胞基因中所有的生长因子,只保留了间充质干细胞DNA,RNA分子结构基因和成分.因此是明确并相对稳定的细胞DNA,RNA分子体系。抑癌间充质干细胞全部属抑癌基因结构,质量可控这才是抗癌药物的基础和前提。抑癌间充质干细胞制备方法及工作程序不同于普通透析与过滤。透析(HD)仅仅清除小分子有毒物质排出体外;滤过透析(HDF)是过滤增强对中分子毒素的清除作用。癌细胞透析技术优于单纯透析与过滤。癌细胞透析是在组织液透析的基础上,利用胞质效技术,交换DNA蛋白质分子高低激发态物质来平衡时空的量子技术及药物。抑癌间充质干细胞制备技术由三项专利技术组成:生物时间机器专利技术,癌细胞透析仪专利技术,生物减速剂抗癌技术,可用于生产抑癌间充质干细胞抗肿瘤药物,或者直接应用临床对癌症患者进行癌细胞透析治疗,治疗实体癌细胞及重新编辑扶正缺陷免疫细胞的抗癌功能。治疗设备及活性生物分子药物都是国家在册药典药物,可以直接应用于临床,并且能立杆见影。根治肿瘤疗效100%.不需投资,可以直接临床应用及推广产品。抑癌干细胞抗癌成果初见成效我们从手术切下的肿瘤组织、肿瘤术后引流液、癌性胸腹水中获取DNA,RNA制取抑癌干细胞miRNAs等药物。输入癌细胞原发灶,能修复沉默癌基因,彻底杀灭原发灶中的癌细胞及重新编辑扶正缺陷免疫细胞的抗癌功能。抑癌干细胞miRNAs抗癌实验成果展示 (2013年武大医学院病毒所中心实验室)抑癌间充质干细胞给癌症治疗带来了新希望。如果在肿瘤治疗,干细胞应用上有意向合作的老师和企业家请联系我们。让我们一起为治服肿瘤,安全成功应用干细胞而共同努力。武大医学部病毒学研究所严银芳武汉市武昌东湖路115号联系电话15927431505最近几年尤其是癌症基因组测序项目的实施,使得人们开始重新审视这一理论。人们发现基因被激活或失活,并不一定要通过DNA序列改变,表观遗传调控失常也可和基因突变一样造成致癌后果。
  • 多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT的原理与应用介绍
    瑞士Cytosurge AG公司的多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT,是将原子力系统、微流控系统、细胞培养系统合为一体的单细胞操作系统,采用不同孔径的微型纳米注射器,可实现单细胞注射(Injection)、活细胞内物质提取(Extraction)、单细胞分离(Isolation)、粘附力测定(Adhesion)、纳米打印(Nano-printing)等多种功能,全程机械臂操纵,将污染风险和人为误差降到低,提高工作效率与实验可重复性,具有高度自动化、操作速度快与操作度高等特点,能够在单细胞水平上为研究者提供大的便利,可应用于单细胞质谱、单细胞力谱、单细胞基因编辑、细胞系构建、药物研发、医疗等领域。北京大学生命科学学院公共仪器中心的多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT,是国内套多功能单细胞显微操作系统,于2020年9月顺利安装于金光楼126室并开始试运行,由公共仪器中心覃思颖老师负责接样测试与维护管理。目前本中心的FluidFM BOT系统已成功应用于单细胞注射与物质提取(小鼠体外培养原代海马神经元、昆虫叶蝉细胞、MDA-MB-231细胞等)、单细胞分离(植物细胞原生质体、U2OS细胞等)与粘附力测定(细菌侵染细胞时细菌的粘附力、血管内皮细胞对不同基底的粘附力等)等多方面科研需求。以下是多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT的多个功能应用与实例介绍。FluidFM BOT结合原子力系统、微流控系统于一体(https://doi.org/10.1021/nl901384x)FluidFM BOT功能应用单细胞注射实例FluidFM BOT可以将多种不同类型的可溶性物质注入细胞核或细胞质中,可量化注射体积(fL别),可实现批量注射(每小时注射超过100个细胞),尤其适用于使用传统方法难转染的细胞,且对细胞几乎没有损伤。CHO细胞的Lucifier Yellow染料注射C57小鼠体外培养原代海马神经元DIV7的Dextran染料注射(北大生科院数据)活细胞内物质提取实例FluidFM BOT系统的活细胞内物质提取功能十分温和,可直接用微型纳米注射器吸取活细胞的细胞质或细胞核中的物质,无需经过化学或生物学手段进行破膜处理,不会产生裂解的细胞碎片,不会对内部细胞器造成任何破坏,可用于电镜成像、酶活检测、核酸表达检测、代谢组学、基因测序等多方面研究。活细胞提取物可结合电镜观察、酶活测定、转录检测等分析手段(http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2016.06.025)HeLa细胞的细胞质物质提取单细胞分离实例FluidFM BOT可进行无损细胞分离,对于悬浮细胞,可将细胞吸取并转移释放即可。对于贴壁细胞,可在探针的样品池中加入消化液如胰酶,对指定位置的细胞进行消化,然后再进行吸取与转移释放。FluidFM BOT实现的单细胞分离存活率很高,结合单细胞注射可实现快速转染细胞并建立单克隆细胞群,对于工程细胞株的建立十分有效。植物原生质体的单细胞分离(北大生科院数据)贴壁细胞CHO的单细胞分离粘附力测定实例FluidFM BOT系统通过负压将细胞吸附在探针针孔处,对细胞的吸附力比蛋白结合更加牢固,能够直接将细胞从基底上分离。这种方法不需要激活细胞的任何信号通路,可以得到接近细胞原生的数据。不同的探针针孔直径(2、4、8um)可适用于不同大小的细胞粘附力测定,我们甚至可使用孔径为300nm的探针进行更小个体的吸附与粘附力测定,目前在本中心的FluidFM BOT系统已成功应用于金黄色葡萄球菌侵染大鼠肠上皮细胞时的细菌粘附力测定(nN别)。不同大小的单细胞粘附力测定(https://doi.org/10.1038/s41598-019-56898-7)纳米打印实例FluidFM BOT系统还是一台纳米打印设备,可以在实验器材上铺设特定的基底膜,如打印亲水或亲脂性物质,从而实现对细胞贴壁的操纵,构建不同的细胞模式,实现对细胞信号转导机制、肿瘤细胞群落迁徙、神经细胞树突或轴突形成的研究。CMD基底打印cRGDfK的细胞贴壁生长Pattern研究(DOI: 10.1021/acs.langmuir.8b03249)多功能单细胞显微操作系统在高性能单元的监控下,通过全自动的工作站实施操作,可确保实验的平稳、顺利的进行。探针有多种孔径规格可选,也可结合FIB技术进行探针定制,结合不同的探针可实现各式各样的应用,以上仅展现部分应用,更多的新功能有待各位老师与同学结合自己的课题需求进行探索与发掘,欢迎大家联系前来测试样品!
  • 应用户“痛点”需求,迅数于全新市场推出“MCN红细胞微核智能分析系统”
    遗传毒理学是用遗传学方法研究物质对生殖细胞或体细胞遗传物质的损伤及其毒理效应的遗传学分支学科。遗传毒理效应包括致突变、致畸和致癌三个方面。通常,可以以染色体为指标,来检测致突变、致畸或致癌的发生与否。  而“微核”(micronucleus, 简称MCN),则是真核类生物细胞中的一种异常结构,是染色体畸变在间期细胞中的一种表现形式。微核往往是各种理化因子,如辐射、化学药剂对分裂细胞作用而产生的。微核测试用于辐射损伤、辐射防护、化学诱变剂、新药试验、食品添加剂的安全评价,以及染色体遗传疾病和癌症前期诊断等各个方面。基于这样的原理,微核出现的数目可作为染色体畸变的指标。  在我国,新药临床前安全性评价中必须进行包括急性毒性、长期毒性以及遗传毒理在内的药物毒理学试验 在食品国家标准中,有《GB15193.5-2014食品安全国家标准 哺乳动物红细胞微核试验》 在化学品标准中,有《GBT 21773-2008 化学品 体内哺乳动物红细胞微核试验方法》 在医疗器械生物学评价中,我国也有微核试验相关标准,即《YYT 0127.12-2008 牙科学 口腔医疗器械生物学评价 第2单元:试验方法微核试验》。可以说,微核试验广泛适用于食品、药品、化妆品、化学品及医疗器械各类产品的安全性评价当中。  日前,杭州迅数科技有限公司推出了全新“MCN红细胞微核智能分析系统”,该系统是国内首款针对红细胞微核的分析系统,所分析的图片为原始的彩色拍照图片,且无需额外试剂来处理非目标细胞。  迅数MCN红细胞微核智能分析系统  关于新产品的研发背景、特点以及市场情况,仪器信息网编辑于近日采访了杭州迅数科技有限公司的总经理方力先生。  仪器信息网:迅数是基于何种原因开发的“MCN红细胞微核智能分析系统”?  方力:这款系统的研发可以说是“应客户的需求而生”。我们走访过很多大学、研究所、各级疾控中心以及各级药检机构,发现很多人都在为微核试验的效率而苦恼。例如一支口红,在新品上市之前需要相关单位进行微核试验。这个试验的设计中,需要包括阳性对照组、阴性对照组以及高、中、低三个剂量组,另外,每组试验还要求包括五只雌性老鼠和五只雌性老鼠。这一系列实验组计算下来,一共需要五十张染色玻片。在每一张染色玻片的图像中,实验者都能看到数量巨大的红细胞、白细胞以及其他各种细胞。微核试验的要求是找到两千个嗜多染红细胞(简称PCE细胞,是一种不成熟的红细胞),而一般一个图像画面中平均仅有五个PCE左右。找到这两千个PCE后,还要继续在其中找到微核。两千个细胞中,出现微核的概率仅有千分之四左右,微核体积很小,而PCE细胞本身的染色又与背景颜色十分相近。因此,微核试验的工作量是巨大的,往往一个实验人员一天只能看完不到五张染色玻片。正是用户的这些“痛点”促使了我们开发了这款产品。  仪器信息网:那么“MCN红细胞微核智能分析系统”是如解决对这些难题的?有什么特点?  方力:这款产品采用了“自适应随机共振技术”,这是我们的创新技术。在微核试验玻片镜下的画面中,自适应随即共振技术的优势是可以把细胞的弱信号放大,然后再将信号提取出来。随即选取8-10个比较典型的PCE细胞,通过对细胞色泽、大小等的计算,系统就可以明确画面中哪些细胞是PCE细胞,之后就能在图片中抓取红细胞,后续再通过扫描,就可以很方便的找出画面中带有深色“小点”的红细胞,即微核,实验复杂程度得以大大降低。这个系统是迅数历经两年多才研发成功的,难点在于“算法”,我们要保证“准确率”以满足客户的高要求。而且这套系统中的摄像头,可以直接安装在用户实验室原有的显微镜之上,再通过USB接口与电脑链接,这样就可以在“工作站”中实时地将镜下观察到的图像保存下来,进行后续的扫描。  仪器信息网:迅数在产品研发方面,还有何后续计划?  方力:目前,迅数的“菌落计数仪”已有较高的市场占有率,未来,我们还将继续围绕“生命科学图像处理”这一方向,针对微生物学、细胞学、免疫学、毒理学等学科来开发产品。既要不断更新已有产品,也要开发一些全新市场的产品。这种研发方向上的专一,有利于公司精力、人力、物力及财力的集中,更加利于高质量产品的推出。另外,针对制药行业日益严格的政策法规要求,尤其是GMP中有关“计算机化系统”的规定,迅数也在着手各类仪器“审计追踪”功能的开发,目前,菌落计数仪的审计追踪功能已在研发之中。
  • 中国医学科学院1287.90万元采购流式细胞仪,单细胞分析仪,移液工作站
    html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 详细信息 中国医学科学院系统医学研究院新型免疫药物转化平台建设设备购置项目(第一批)公开招标公告 北京市-东城区 状态:公告 更新时间: 2024-06-12 项目概况 中国医学科学院系统医学研究院新型免疫药物转化平台建设设备购置项目(第一批) 招标项目的潜在投标人应在标书发售网址:http://www.365trade.com.cn获取电子版文件, 纸质版文件请至北京市海淀区学院南路62号中关村资本大厦9层911A领取。获取招标文件,并于2024年07月03日 14点00分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:TC24196G9 项目名称:中国医学科学院系统医学研究院新型免疫药物转化平台建设设备购置项目(第一批) 预算金额:1287.900000 万元(人民币) 最高限价(如有):1287.900000 万元(人民币) 采购需求: 1. 项目信息: (1)预算及分包情况,本项目划分为三个包,分包情况、预算及最高限价见采购内容。 (2)本次招标共3包: 包号 招标内容 数量 预算金额(万元) 备注 1 免疫反应检测系统 单细胞分离仪 1 198.9 含主机、工作站和分析软件以及配套电转仪控制单元加X unit工作单元一套 多功能快速动力学微孔检测系统 1 180 2 流式细胞设备 分析型流式细胞仪 1 260 智能化流式细胞分选仪 1 260 3 高通量药物筛选系统 多标记药物筛选系统 1 195 全自动液体处理工作站 1 148 两个模块配合使用 微量液体分装系统 1 46 说明: (1)供应商应对本项目包含的全部货物和服务进行报价,超过预算的报价将导致响应被拒绝。 (2)国产设备的报价应包含但不限于设备本体价格、包装费、专业工具、资料、技术服务费、至最终目的地运保费、安装费、培训费用等的现场完税价格;进口设备的报价应包括进口设备CIP或CIF到货港口价格、外贸代理服务费、进口产品的报关、港口仓储、商检、海关监管等港口各项费用、至最终目的地运保费、安装费、培训费用等其它所有招标文件中要求的服务费用(不包含关税、增值税。采购人是具有免税资格的主体,成交供应商应负责办理设备关税、增值税免税工作)。 合同履行期限:第1包:合同签订后90天内完成供货及安装调试,并具备验收条件;第2包:合同签订后90天内完成供货及安装调试,并具备验收条件;第3包:合同签订后90天内完成供货及安装调试,并具备验收条件。 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求: (1)投标人须符合《政府采购法》第二十二条规定: A.中华人民共和国境内具有独立承担民事责任能力的供应商,包括法人、其他组织或自然人; B.具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度; C.具有履行合同所必需的设备和专业技术能力; D.有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录; E.参加本次政府采购活动前三年内,在经营活动中没有重大违法记录; F.法律、行政法规规定的其他条件。 (2)通过“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)和中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)查询信用记录,被列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单或政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商,没有资格参加本项目的采购活动; (3)本项目为非专门面向中小企业采购的项目; (4)按照招标公告要求获取招标文件并登记备案。 3.本项目的特定资格要求:(1)本项目接受进口产品投标。 三、获取招标文件 时间:2024年06月12日 至 2024年06月19日,每天上午9:00至12:00,下午12:00至16:00。(北京时间,法定节假日除外) 地点:标书发售网址:http://www.365trade.com.cn获取电子版文件, 纸质版文件请至北京市海淀区学院南路62号中关村资本大厦9层911A领取。 方式:本项目采取网上发售电子版文件和线下同步售标方式,详见其他补充事宜-特别告知。 售价:¥200.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2024年07月03日 14点00分(北京时间) 开标时间:2024年07月03日 14点00分(北京时间) 地点:北京市海淀区学院南路62号中关村资本大厦6层第三会议室。 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 各潜在投标人: 本项目采取网上发售电子版招标文件和线下同步售标方式,电子版文件和纸质版文件内容一致,现将有关注意事项特别告知如下: 凡有意购买文件的潜在投标人/资格预审申请人,请前往“中招联合招标采购平台”进行投标人注册(网址:http://www.365trade.com.cn)、购买并下载电子版招标文件/资格预审文件。投标人需将标书款汇款底单在报名阶段作为报名审核资料在系统中提交购标上传附件,标书款如需开具增值税专用发票请一并提交可编辑版(非图片形式)专票信息,如不提交专票信息则默认开具普通发票。代理机构工作人员会在审查无误后通过购买申请,投标人即可自行在网站下载招标文件。 潜在投标人/资格预审申请人请在标书发售截止时间前登录中招联合招标采购平台完成注册、 标书购买操作,否则将无法保证获取电子版招标文件或资格预审文件。如遇平台操作问题请咨询平台客服010-86397110。 纸质版文件请至北京市海淀区学院南路62号院中关村资本大厦911A领取。纸质版文件与电子版文件内容一致。 标书款汇款信息如下: 账户名称:中招国际招标有限公司 开户行:中国工商银行北京海淀支行营业部 账号:0200049619200362296 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:中国医学科学院 地址:北京市东城区东单三条9号 联系方式:夏老师,0512-62873775 2.采购代理机构信息 名 称:中招国际招标有限公司 地 址:北京市海淀区学院南路62号院中关村资本大厦 联系方式:齐超越、邓嘉莹、蒋雪娜、陈思佳、张涵睿 3.项目联系方式 项目联系人:齐超越、邓嘉莹、蒋雪娜 电 话: 010-61954121/62108043 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容:流式细胞仪,单细胞分析仪,移液工作站 开标时间:2024-07-03 14:00 预算金额:1287.90万元 采购单位:中国医学科学院 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:中招国际招标有限公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看详细信息 中国医学科学院系统医学研究院新型免疫药物转化平台建设设备购置项目(第一批)公开招标公告 北京市-东城区 状态:公告 更新时间: 2024-06-12 项目概况 中国医学科学院系统医学研究院新型免疫药物转化平台建设设备购置项目(第一批) 招标项目的潜在投标人应在标书发售网址:http://www.365trade.com.cn获取电子版文件, 纸质版文件请至北京市海淀区学院南路62号中关村资本大厦9层911A领取。获取招标文件,并于2024年07月03日 14点00分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:TC24196G9 项目名称:中国医学科学院系统医学研究院新型免疫药物转化平台建设设备购置项目(第一批) 预算金额:1287.900000 万元(人民币) 最高限价(如有):1287.900000 万元(人民币) 采购需求: 1. 项目信息: (1)预算及分包情况,本项目划分为三个包,分包情况、预算及最高限价见采购内容。 (2)本次招标共3包: 包号 招标内容 数量 预算金额(万元) 备注 1 免疫反应检测系统 单细胞分离仪 1 198.9 含主机、工作站和分析软件以及配套电转仪控制单元加X unit工作单元一套 多功能快速动力学微孔检测系统 1 180 2 流式细胞设备 分析型流式细胞仪 1 260 智能化流式细胞分选仪 1 260 3 高通量药物筛选系统 多标记药物筛选系统 1 195 全自动液体处理工作站 1 148 两个模块配合使用 微量液体分装系统 1 46 说明: (1)供应商应对本项目包含的全部货物和服务进行报价,超过预算的报价将导致响应被拒绝。 (2)国产设备的报价应包含但不限于设备本体价格、包装费、专业工具、资料、技术服务费、至最终目的地运保费、安装费、培训费用等的现场完税价格;进口设备的报价应包括进口设备CIP或CIF到货港口价格、外贸代理服务费、进口产品的报关、港口仓储、商检、海关监管等港口各项费用、至最终目的地运保费、安装费、培训费用等其它所有招标文件中要求的服务费用(不包含关税、增值税。采购人是具有免税资格的主体,成交供应商应负责办理设备关税、增值税免税工作)。 合同履行期限:第1包:合同签订后90天内完成供货及安装调试,并具备验收条件;第2包:合同签订后90天内完成供货及安装调试,并具备验收条件;第3包:合同签订后90天内完成供货及安装调试,并具备验收条件。 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求: (1)投标人须符合《政府采购法》第二十二条规定: A.中华人民共和国境内具有独立承担民事责任能力的供应商,包括法人、其他组织或自然人; B.具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度; C.具有履行合同所必需的设备和专业技术能力; D.有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录; E.参加本次政府采购活动前三年内,在经营活动中没有重大违法记录; F.法律、行政法规规定的其他条件。 (2)通过“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)和中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)查询信用记录,被列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单或政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商,没有资格参加本项目的采购活动; (3)本项目为非专门面向中小企业采购的项目; (4)按照招标公告要求获取招标文件并登记备案。 3.本项目的特定资格要求:(1)本项目接受进口产品投标。 三、获取招标文件 时间:2024年06月12日 至 2024年06月19日,每天上午9:00至12:00,下午12:00至16:00。(北京时间,法定节假日除外) 地点:标书发售网址:http://www.365trade.com.cn获取电子版文件, 纸质版文件请至北京市海淀区学院南路62号中关村资本大厦9层911A领取。 方式:本项目采取网上发售电子版文件和线下同步售标方式,详见其他补充事宜-特别告知。 售价:¥200.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2024年07月03日 14点00分(北京时间) 开标时间:2024年07月03日 14点00分(北京时间) 地点:北京市海淀区学院南路62号中关村资本大厦6层第三会议室。 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 各潜在投标人: 本项目采取网上发售电子版招标文件和线下同步售标方式,电子版文件和纸质版文件内容一致,现将有关注意事项特别告知如下: 凡有意购买文件的潜在投标人/资格预审申请人,请前往“中招联合招标采购平台”进行投标人注册(网址:http://www.365trade.com.cn)、购买并下载电子版招标文件/资格预审文件。投标人需将标书款汇款底单在报名阶段作为报名审核资料在系统中提交购标上传附件,标书款如需开具增值税专用发票请一并提交可编辑版(非图片形式)专票信息,如不提交专票信息则默认开具普通发票。代理机构工作人员会在审查无误后通过购买申请,投标人即可自行在网站下载招标文件。 潜在投标人/资格预审申请人请在标书发售截止时间前登录中招联合招标采购平台完成注册、 标书购买操作,否则将无法保证获取电子版招标文件或资格预审文件。如遇平台操作问题请咨询平台客服010-86397110。 纸质版文件请至北京市海淀区学院南路62号院中关村资本大厦911A领取。纸质版文件与电子版文件内容一致。 标书款汇款信息如下: 账户名称:中招国际招标有限公司 开户行:中国工商银行北京海淀支行营业部 账号:0200049619200362296 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:中国医学科学院 地址:北京市东城区东单三条9号 联系方式:夏老师,0512-62873775 2.采购代理机构信息 名 称:中招国际招标有限公司 地 址:北京市海淀区学院南路62号院中关村资本大厦 联系方式:齐超越、邓嘉莹、蒋雪娜、陈思佳、张涵睿 3.项目联系方式 项目联系人:齐超越、邓嘉莹、蒋雪娜 电 话: 010-61954121/62108043
  • 592万!郑州大学第一附属医院流式细胞仪采购项目
    1、项目编号:豫财招标采购-2022-7742、项目名称:郑州大学第一附属医院流式细胞仪项目3、采购方式:公开招标4、预算金额:5,928,000.00元最高限价:1830000元序号包号包名称包预算(元)包最高限价(元)1豫政采(2)20221166-1郑州大学第一附属医院流式细胞仪项目包1193100018300005、采购需求(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等)5.1本项目共分3个包,包含细胞电转仪、超微量分光光度计、实时荧光定量PCR系统、核酸电泳仪、制冰机、电泳仪、垂直电泳槽、全自动免染凝胶成像分析系统、近红外荧光成像系统、超低温冰箱-80°液氮罐高速恒温台式离心机小型台式高速离心机、全自动高压灭菌锅、2-8度医用冰箱、自动化核酸纯化系统、真空干燥箱、多功能酶标仪、流式细胞仪设备的采购、供货、运输、保险、装卸、安装、检测、调试、试运行、验收交付、培训、技术支持、软件升级、售后保修及相关伴随服务等。(本次仅对包1进行招标)5.2采购内容:包1:细胞电转仪1台,最高限价24.9万元,接受进口产品;超微量分光光度计1台,最高限价10万元,接受进口产品;实时荧光定量PCR系统1台,最高限价49.6万元,接受进口产品;核酸电泳仪1台,最高限价0.2万元,不接受进口产品;制冰机1台,最高限价0.5万元,不接受进口产品;电泳仪5台,最高限价4万元,不接受进口产品;垂直电泳槽5台,最高限价8.5万元,不接受进口产品;全自动免染凝胶成像分析系统1台,最高限价29.3万元,接受进口产品;近红外荧光成像系统1台,最高限价56万元,接受进口产品。5.3交货期:合同签订后90日历天内交货地点:采购人指定地点6、合同履行期限:/7、本项目是否接受联合体投标:否8、是否接受进口产品:是
  • ​基于HOOKE单细胞分选平台的嗜冷电活性微生物的mini-metagenome分析研究
    2020年11月,哈尔滨工业大学城市水资源与环境国家重点实验室邢德峰教授团队应用辰英核心产品——拉曼单细胞分选仪HOOKE PRECI SCS-R300,在期刊《Science of the Total Environment》上发表文章“Mini-metagenome analysis of psychrophilic electroactive biofilms based on single cell sorting”。相关文章链接一、研究背景微生物群落的活性对生物电化学系统(BES)中的细胞外电子转移(EET)过程具有重要影响,而了解这些复杂的微生物代谢相互作用是一个巨大的挑战。温度是影响细菌活性和胞外电子转移效率的主要环境因素之一。嗜冷电活性细菌的代谢功能对于研究低温(4-15℃)下细胞外电子转移(EET)机制具有重要意义。本研究采用拉曼细胞分选耦合高通量测序技术,准确获得嗜冷细菌群落的基因信息。首次通过拉曼光谱聚类分析,精准识别出杆菌属目标类群,并通过mini-metagenome测序分析,获知生物膜群落中膜运输功能基因ftsEX的相对丰度较高,说明其对低温的适应有助于电活性细菌在低温下生存;基础代谢如柠檬酸循环和糖酵解途径为胞外电子转移过程提供电子,高丰度铁(iii)转运系统基因的鉴定表明它们存在于电子转移过程的主动代谢反应中,细胞色素c(coxA和cox1)可能参与胞外电子转移。本研究揭示了嗜冷地杆菌在低温下具有细胞色素c介导的有效EET。二、实验设计mini-metagenome具有单细胞分辨率、低复杂度和高通量等优点,非常适合环境样本。在本研究中,作者通过单细胞拉曼分选获得了嗜冷微生物Geobacter,通过MDA扩增获得mini-metagenome。通过结合SCS和宏基因组测序,进而对嗜冷EABs的代谢功能有了更深入的了解。三、结果与讨论1. 单细胞分选和分类鉴定嗜冷微生物燃料电池(MFC)的电压持续时间曲线如图1A所示,峰值电压达到0.419~0.448 V。对运行至300天的嗜冷MFC中的微生物群落进行了基于16S rRNA基因的扩增子高通量测序,分析了嗜冷阳极生物膜的细菌群落结构。分析表明,大多数优势种群属于地杆菌属 Geobacter(相对丰度为68.29%)(图1B)。Fig.1 嗜冷MFC的电压持续时间曲线(A)和原始生物膜的群落结构(B)。结合拉曼光谱对35个具有短杆状形态的细菌细胞进行了检测,并通过依照其拉曼图谱进行的聚类分析将它们分为3个聚类组别(图2A和B)。单细胞拉曼分选后,目标菌从分选芯片上调入接收器中,其他菌保持不变(图2C和D)。Fig.2 基于拉曼光谱的嗜冷微生物单细胞聚类分析。不同簇的拉曼光谱(A)和聚类分析图(B),分选前(C)和分选后(D)。分离菌成功获得基因组DNA,并通过16S rRNA基因扩增验证(图3)。Fig.3 分选细胞的基因组扩增(A)和PCR验证(B)。通过16S rRNA基因测序确定了mini-metagenome(聚类组别)的群落组成。从三个拉曼聚类组别样本中获得了超过100,000个高质量的16S rRNA基因有效reads。 Chao1以及Shannon和Simpson多样性指数表明,Cluster2的丰富度和物种均匀度比其他簇最低(Table 1)。Table 1. 16S rRNA基因测序分析不同类群的群落多样性在纲水平上确定的主要菌群是Cluster1中的Alphaproteobacteria(94.41%)和Cluster2中的Deltaproteobacteria(99.97%),而在Cluster3中,GammaProteobacteria(53.16%)和Deltaproteobacteria(46.56%)占主导地位(图4A)。此外,在属水平上,不同簇之间的微生物群落组成存在实质性差异(图4B和C)。在Cluster1和Cluster2中,主要属为Sphingomonae(94.41%)和Geobacter(99.97%),而在Cluster3中,Geobacter(46.56%)和Polaromonas(44.25%)是两种主导菌属。在Cluster1和Cluster3中,本研究感兴趣的Geobacter的相对丰度分别为5.43%和46.56%。这些结果表明,Cluster2是目标细菌的准确选择,因为Geobacter的相对丰度为99.97%。随后,对Cluster2进行了宏基因组测序,以生成微型宏基因组,以研究嗜冷细菌的潜在代谢活性。Fig.4 (A)和(B)不同簇的微生物群落结构,基于OTU(C)的PCA和基于微型宏基因组(D)中代表性回收细菌的基于16S rRNA基因的系统树。2. 嗜冷微生物的mini-metagenome分析基于16S rRNA基因的系统发育研究表明,基于单细胞分选回收得到的mini-metagenome与Geobacter thiogenes 和 Geobacter lovleyi的基因组相似(图4D)。 与KEGG数据库匹配的mini-metagenome序列显示了嗜冷细菌的代谢网络和功能的概述。这表明,膜运输(membrane transport)功能在mini-metagenome中占主导地位(图5A)。Fig.5 mini-metagenome中KEGG注释基因的数量(A)和特定基因的相对丰度(B)。此外,有大量的基因参与细胞运动(cell motility)、信号转导(signal transduction)、转运(translation)和碳水化合物代谢(carbohydrate metabolism),也有很多占比的未知功能基因。为了进一步表征嗜冷EAB的潜在代谢途径,列举了一些重要代谢途径(翻译、膜运输、电子转移和能量代谢物)的功能基因(图5B)。其中,与膜转运相关的基因afuAB和ftsEX的丰度相对较高(12%)。其他相对丰度较高的基因序列包括核糖体蛋白编码基因rpsDEKM(0.33%)和rplFTOQR(2.10%),编码cox1的细胞色素c氧化酶亚基1(1.36%),柠檬酸循环(TCA循环)或与糖酵解相关的korABD (0.51%) icd(0.50%)和pckA(1.31%)。此外,鞭毛蛋白(fliEOZ)、电子转移黄蛋白β亚基(fixA)和细胞色素c氧化酶亚基I (coxA)相关基因的相对丰度也较低。四、结论采用单细胞分选、层次聚类分析和群落结构高通量测序、宏基因组测序相结合的方法,深入研究了嗜冷EAB的代谢功能。成功地表征了地杆菌属Geobacter的生理信息和胞外电子传递的潜在代谢途径,并实现了准确的分离。mini-metagenome表现出嗜冷MFC群落结构对低温的适应和对电位电子转移过程的主动代谢反应。细胞色素c等关键基因在低温嗜冷EAB的EET中起重要作用。文章中提到的相关仪器:辰英科仪自主研制的单细胞分选仪PRECI SCS具有独特的可视化分选功能,所见即所得,精准实现目标细胞的逐一分离。采用独特的激光与物质相互作用原理,对于复杂生物样本中形态各异的细胞,可实现非标记状态下的精准分离。对于百纳米级的单个微生物细胞也同样适用。单细胞分选仪HOOKE PRECI SCSPRECI SCS具有可视化、精准、广泛适用等特点。分选过程不依赖标记,可与形态、拉曼、荧光等多种识别方式结合,多种机型可选,满足不同应用需求。搭载潜心研制的HOOKE IntP智能软件,实现单细胞图像智能识别、一键自动分选、全自动细胞获取等。设备操作流程简易,为单细胞测序、未培养微生物开发、工程细胞筛选、细胞图谱绘制等研究提供完美解决方案,助力前沿科学研究。拉曼单细胞分选仪HOOKE PRECI SCS-R300PRECI SCS具有可视化、精准、广泛适用等特点。分选过程不依赖标记,可与形态、拉曼、荧光等多种识别方式结合,多种机型可选,满足不同应用需求。搭载潜心研制的HOOKE IntP智能软件,实现单细胞图像智能识别、一键自动分选、全自动细胞获取等。设备操作流程简易,为单细胞测序、未培养微生物开发、工程细胞筛选、细胞图谱绘制等研究提供完美解决方案,助力前沿科学研究。
  • 深圳先进院开发出相控阵全息声镊在体操控细胞新技术
    “隔空取物”是人类的梦想。这种科幻超能力现被超声科技实现并可望用于治病救人。近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员郑海荣团队开发出一种相控阵全息声镊操控技术,在生物体及血流中实现了对含气囊细菌群的无创精准操控和高效富集,在动物模型中实现了肿瘤靶向治疗应用。相关研究成果以In-vivo programmable acoustic manipulation of genetically engineered bacteria为题,发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。该相控阵全息声镊系统基于高密度面阵列换能器产生可调谐三维体声波,通过对空间声场在活体血管内等复杂环境中的时空精准调控,在活体血管内等复杂环境中操控了含气囊细菌团簇,使其精准地移动到目标区域并发挥治疗功能,有望为肿瘤的靶向给药和细胞治疗等提供理想手段。光、声、电、磁等经典物理手段是实现“隔空取物”非接触操控物体的可能途径。光镊操控技术于2018年获得诺贝尔物理学奖,在微纳尺度颗粒操控上展示出精准优势,但存在对非透明生物体穿透深度有限的问题;磁镊一般需要磁性颗粒的结合,易导致细胞活性受影响。相较而言,基于高频声波梯度声场设计的声镊技术是一种通过声波与目标物体相互作用产生辐射力以实现非接触操控物体的方法,在非透明生物体系中具有作用力大、穿透性强、操控通量高等优势。基于空间体波的相控阵全息声镊具有声场时空动态调控能力且实验架构灵活,是生物体等复杂环境内实现对目标进行靶向操控的理想手段。      郑海荣带领的深圳先进院医学成像团队,经过十多年声操控技术积累,基于超声辐射力作用原理,利用高密度二维平面阵列和多通道可编程电子系统,结合空间声场调制、超声成像和时间反演算法,提出并构建了可编程相控阵全息声镊理论、技术和仪器体系,为生物体等复杂环境下的精准声操控奠定了基础(图1)。该团队分析不同声对比系数粒子受到的声辐射力,完成初步的理论验证;模拟活体组织环境,利用时间反演矫正声波畸变,构建复杂环境中精准声操控的模型;交替发射超声成像与操控脉冲,实现非透明介质中超声成像实时引导的三维声镊。该团队继续在相控阵全息声镊领域深耕,推动了二维高密度超声阵列的微型化以及融合显微成像,初步实现了细胞、微生物等的离体三维声操控验证,进一步结合基因编辑等技术,推进了可编程相控阵全息声镊在各领域的关键应用。该工作推动相控阵全息声镊高精度高通量操控技术取得了生物医学应用的突破,实现了在体声操控细菌对于实体肿瘤的靶向治疗(图2)。     从理论研究层面,该团队提出了复杂声场环境中声辐射力离散表达与计算理论,解决了复杂声场的任意结构微粒受力量化表征的问题,并探究了复杂环境中空间声场作用下操控目标的动力学行为。从工程研发层面,该团队通过长期的技术探索与积累,攻克了高密度声镊换能器研发中声场设计和制造工艺等难题,研制了二维高密度超声换能器阵列,利用全息元素构建和时间复用的方法,结合多通道高精度时间反演超声激励,实现了强梯度声场生成和复杂声场的时空动态调控。从生物医学应用层面,该团队利用基因编辑技术,在细菌细胞中产生了亚微米气体囊泡,提升了细菌的超声敏感性,增强了其受到的声辐射力,使得含气囊细菌可以克服流体拉力,驱使它们在焦点区域聚集形成团簇(图3)。     当工程菌被聚集成团簇后,通过电子控制声束沿着预设可编程的轨迹移动,如在分叉微流腔中的细菌团簇可以选择性地通过分叉口,或在无边界条件下沿着字母A形进行移动,或同时操控两个团簇沿着矩形路径移动。整个团簇的轨迹与预设路径匹配。利用全息声元素构架法,阵列可以产生具有不同拓扑电荷的聚焦涡旋。当预设的拓扑荷数发生变化时,含气囊细菌团簇所显示的涡旋场模式随之发生变化。由于角动量的存在,团簇可以围绕涡旋中心连续旋转。     生物体组织结构复杂易引起声波畸变,且高速血流的存在阻碍了血管内的声操控。该团队结合相控阵全息声镊与显微成像,构建动物模型,实现了在活体动物水平通过电子控制声束对含气囊工程细菌进行可编程操控。在小鼠尾静脉注射工程菌后,该研究利用小鼠透明背脊皮翼视窗模型进行观察,打开相控阵全息声镊,使得工程菌在声束焦点处聚集。研究通过对含气囊工程菌和普通大肠杆菌分别在小鼠背部浅表血管中进行声捕获比较发现,只有含气囊工程菌可以被捕捉在聚焦声束中心,并在血管中形成簇状。进一步,研究在不同直径的血管也尝试对含气囊工程菌进行声捕捉。进一步,通过电子偏转声束,研究实现了含气囊工程菌的体内声操控。在声镊操控下,含气囊工程菌可以沿着血管前后移动,还可以选择性地穿过血管分叉。声镊可以同时操控两个工程菌团簇在同一条血管中,将其彼此靠近或远离。上述研究表明,相控阵全息声镊系统操控含气囊细菌团簇的运动可严格按照程序设置进行,展示出优异的时空操控精度,使这些细菌能够逆流或按需流动到活小鼠的预设血管中。     进一步,高通量相控阵全息声镊操控技术可以显著提高肿瘤中工程细菌的聚集效率,并结合细菌的肿瘤杀死活性,抑制了肿瘤的生长速度,延长了荷瘤小鼠的生存期(图4)。     本研究证明了相控阵全息声镊仪器系统可以作为活体内非接触精准操控细胞的新工具。以相控阵全息声镊为手段,功能细胞及细胞球为载体,在免疫细胞治疗、组织工程、靶向给药等方面颇有应用前景。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院和深圳市科技创新委员会等的支持。 图1.相控阵全息声镊系统示意图(Research,2021)图2.相控阵全息声镊系统在体操控细胞示意图(Nature Communications,2023)     图3.声聚集基因编辑细菌和普通细菌对比图4.声操控基因编辑细菌治疗肿瘤实验
  • 593万!郑州大学第一附属医院流式细胞仪采购项目
    1、项目编号:豫财招标采购-2022-7742、项目名称:郑州大学第一附属医院流式细胞仪项目3、采购方式:公开招标4、预算金额:5,928,000.00元最高限价:5190000元序号包号包名称包预算(元)包最高限价(元)1豫政采(2)20221166-1郑州大学第一附属医院流式细胞仪项目包1193100018300002豫政采(2)20221166-2郑州大学第一附属医院流式细胞仪项目包2199700016800003豫政采(2)20221166-3郑州大学第一附属医院流式细胞仪项目包3200000016800005、采购需求(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等)5.1本项目共分3个包,包含细胞电转仪、超微量分光光度计、实时荧光定量PCR系统、核酸电泳仪、制冰机、电泳仪、垂直电泳槽、全自动免染凝胶成像分析系统、近红外荧光成像系统、超低温冰箱-80°液氮罐高速恒温台式离心机小型台式高速离心机、全自动高压灭菌锅、2-8度医用冰箱、自动化核酸纯化系统、真空干燥箱、多功能酶标仪、流式细胞仪设备的采购、供货、运输、保险、装卸、安装、检测、调试、试运行、验收交付、培训、技术支持、软件升级、售后保修及相关伴随服务等。5.2采购内容:包1:细胞电转仪1台,最高限价24.9万元,接受进口产品;超微量分光光度计1台,最高限价10万元,接受进口产品;实时荧光定量PCR系统1台,最高限价49.6万元,接受进口产品;核酸电泳仪1台,最高限价0.2万元,不接受进口产品;制冰机1台,最高限价0.5万元,不接受进口产品;电泳仪5台,最高限价4万元,不接受进口产品;垂直电泳槽5台,最高限价8.5万元,不接受进口产品;全自动免染凝胶成像分析系统1台,最高限价29.3万元,接受进口产品;近红外荧光成像系统1台,最高限价56万元,接受进口产品。包2:超低温冰箱-80°3台,最高限价24万元,不接受进口产品;液氮罐5台,最高限价2.5万元,不接受进口产品;高速恒温台式离心机3台,最高限价26.7万元,不接受进口产品;小型台式高速离心机3台,最高限价11.7万元,不接受进口产品;全自动高压灭菌锅2台,最高限价10.8万元,不接受进口产品;2-8度医用冰箱2台,最高限价1.38万元,不接受进口产品;自动化核酸纯化系统1台,最高限价50万元,接受进口产品;真空干燥箱2台,最高限价3.6万元,不接受进口产品;多功能酶标仪1个,最高限价37.32万元,接受进口产品。包3:流式细胞仪1台,最高限价168万元,不接受进口产品。5.3交货期:合同签订后90日历天内交货地点:采购人指定地点6、合同履行期限:/7、本项目是否接受联合体投标:否8、是否接受进口产品:是
  • 高通量3D细胞成像流式术(3D-iFCM)|东京大学Sadao Ota团队最新进展
    与流式细胞术相比,光学显微镜的通量有限为了识别小细胞亚群和检测罕见的细胞事件,需要对细胞进行大规模分析,通常使用基于荧光强度的流式细胞仪,其可以在几分钟内分析单细胞水平的104~106个细胞。然而,这种流式细胞仪分析需要标记物来识别感兴趣的细胞群,以提高分析的效率。光学显微镜也被用于识别细胞过程的特定阶段(如有丝分裂),但与流式细胞术相比,光学显微镜的通量和进行大规模细胞分析的能力有限,因此很难找到统计上足够数量的细胞。成像流式细胞术迅速发展,高通量3D-iFCM最新进展最近,成像流式细胞术(iFCM)得到了迅速发展,以期克服图像分析的吞吐量和数量的限制。但大多数iFCM技术都基于2D图像,无法准确解析和理解组织在三个维度上的关键细胞结构和过程,包括分裂细胞核的形态、细胞内的生化途径和共定位事件。与2D-iFCM相比,高通量3D-iFCM需要额外的图像获取时间,因此较难实现。例如,使用传统的共焦扫描显微镜进行3D成像,其空间中的每个点是按顺序获取的,通常需要几分钟的时间来获取图像。虽然可通过使用声光偏转器提高扫描速度来实现高采样率,但所需的高带宽限制了每个采样时间的光子数量,导致信噪比降低。为了促进3D-iFCM在细胞分析方面的应用,东京大学Sadao Ota团队近日在Small Science上发表了研究文章,报道了一种高速的iFCM方法。该方法能以超过每秒2000个细胞的检测通量获得3D细胞图像,从而详细分析细胞内结构。在本文中,作者首先介绍了所开发的3D光片iFCM的工作原理(如上图):细胞在y轴方向上以恒定速度进行平行流动,同时在z轴方向上的通道中心对齐;通过使用斜面显微镜,可在与通道对角相交的平面处获得通道横截面的图像,再基于连续获取的静止斜面的图像,完成对平移细胞的3D扫描。接着,作者使用单个细胞进行了测试。在100个连续帧中,成功重建了单个细胞的3D图像,其中细胞膜和细胞核的结构清晰可辨,并能够在空间上解析各个方向上的亚细胞结构。在高通量成像实验中,作者使用600帧重建了724×433×38 μm区域中细胞群的3D图像,并使用细胞分割算法计算了在833 ms的采集时间内获得的2682个细胞信息。在每秒3220 个细胞的高检测吞吐量下,仍可在横截面图像中清楚分辨在深度方向上重叠的细胞(上图f)。此外,作者在这项工作中还研究了具有声聚焦的细胞平行流动,并进行了高通量并行3D-iFCM实验。结果表明,由该装置进行的3D-iFCM可实现每秒2312个细胞的检测通量,并能以105个细胞的数量级进行大规模的3D图像分析。可以预计,该方法有望用于快速、大规模的3D细胞结构筛选,帮助研究者在单细胞水平上准确分析细胞。文章信息:High-Throughput Parallel Optofluidic 3D-Imaging Flow CytometryMasashi Ugawa, Sadao Ota*Small ScienceDOI: 10.1002/smsc.202100126https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smsc.202100126
  • 直播预告 | 首届“徕伯杯”3D细胞培养和类器官摄影大赛颁奖典礼
    由伯桢生物科技(杭州)有限公司(下称“伯桢生物”)和徕卡显微系统(上海)贸易有限公司(下称“徕卡显微系统”)联合举办的首届“徕伯杯”3D细胞培养和类器官摄影大赛,自2022年9月15日开幕以来,受到了国内3D细胞培养和类器官研究领域相关科研工作者的高度关注和一致好评。众多国内类器官相关交叉学科的专家和学生积极投稿,踊跃地提交了自己的3D细胞和类器官摄影作品。“我们倾向于忽视大自然所提供的隐藏细节。”而在显微镜之下,细节呈递至眼前,生命之美无处不在。经过两个月的作品征集和一个半月的网络投票与专家组评审,共选出TOP前15名的优胜作品。通过这些特别的作品,我们得以窥见,被无限放大的细胞脉络,被颜色标注的关键蛋白,或是不经意间与宏观相呼应的心形,它们都呈现出生命别有的错落和精致。目前,专家组评审阶段已正式关闭,活动进入大赛颁奖阶段。首届“徕伯杯”3D细胞培养和类器官摄影大赛颁奖典礼将于2023年1月5日周四晚19:00,在伯桢生物“聊聊类器官”直播间和徕卡显微系统公众号直播间同步开启。本次活动邀请了数位大奖获得者出席颁奖典礼为大家分享研究成果和心路历程。奖品展示奖项与奖品说明:评委组专家简介曾艺中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)研究员曾艺,研究员,博士生导师,中科院上海生科院生化与细胞所研究员。获国家“杰出青年基金”、上海市“优秀学科带头人”、谈家桢“生命科学创新奖”、腾讯“科学探索奖” 。长期研究成体干细胞命运决定的调控机制,在发现新的成体干细胞的身份、建立成体干细胞的体外扩增体系、发现干细胞微环境因子方面取得一系列国际领先的研究成果。担任 eLife 期刊编辑及Development、JBC 编委, 中国干细胞生物学会委员。章永春 上海交通大学 长聘教轨副教授章永春,上海交通大学生命科学技术学院,长聘教轨副教授副教授,博士生导师,独立课题组组长,2020年入选上海市海外高层次人才引进计划项目。目前主持国家和上海市自然科学基金面上项目。先后于南开大学获得学士学位,美国罗切斯特大学获得博士学位,哥伦比亚大学从事博士后研究。目前课题组主要聚焦利用3D类器官、干细胞、转基因小鼠及多种分子生化手段研究消化道器官再生与癌症形成机理,探索开发肿瘤新型治 疗方案。课题组已在Nature、Cell Stem Cell等知名学术期刊发表多篇论文。熊春阳 北京大学 教授熊春阳,北京大学工学院力学与工程科学系教授、博士生导师。1995年于北京大学力学系获得学士学位,2000年于北京大学力学系固体力学专业获得博士学位;2000-2002年在北大电子学系进行博士后研究,2002年留校工作至今。现为北京大学工学院力学与工程科学系教授、博士生导师,北京大学前沿交叉学科研究院兼职研究员,中国力学学会/生物医学工程学会生物力学专委会委员,中国生物医学工程学会类器官与器官芯片分会委员,中国力学学会流体力学专委会微纳尺度流动专业组委员。目前主要从事力学-材料-微纳米技术-生物医学的交叉研究,包括力生物学、力材料学、类器官工程、器官芯片等。已主持国家自然科学基金项目7项,纳米973项目子课题负责人1项,主持或参加其他国家或地方课题20余项。已发表SCI论文80余篇,申请国家发明专 利20余项。Emmanuel Enoch K. Dzakah (Ph.D.)伯桢生物技术总监,加纳University of Cape Coast研究生导师,中国博士后国际引进人才,中国博士后特别资助(站前)获得者,南方医科大学皮肤病医院博士后,中国科学技术大学博士,细胞与免疫学家,传染病学专家, 多年国际生物医药产业经验。研究成果包括成功制备以及生产疟疾, HIV等传染病的检测单抗与快速诊断试剂,衣原体与HIV-1共感染的机制研究,RNA 如何调控秀丽线虫的发育与寿命以及利用肿瘤类器官模型研究癌细胞起源与高频突变基因致癌效能,以第 一/通讯作者身份于国际权威期刊Genome Biology, J. Investigative Dermatology, J. Genetics and Genomics, Malaria Journal, BMC Microbiology 等发表系列研究论文。那洁 清华大学 副教授那洁,清华大学医学院教授, 本科毕业于北京大学医学部获医学学士学位,于美国佛吉尼亚大学获细胞生物学博士,2002前往英国剑桥大学进行博士后研究,2005年获得英国医学研究学会干细胞事业发展研究员基金。2010年回国在清华大学医学院任教。主要研究方向为干细胞与再生医学,人类多能干细胞向心血管细胞、造血干祖细胞和免疫细胞分化的调控机制,应用这些细胞制作类器官模型, 研究人类器官发育和疾病机理,促进细胞治 疗 等临床转化应用。获得科技部重大科学研究计划、国家自然科学基金等的资助。在Nature、Science等国际权威刊物发表干细胞、胚胎发育、类器官方面论文70篇,他引3000余次。曾获得教育部高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)一等奖。获得若干项国家专 利。为多个国际学术刊物的审稿人,国际干细胞研究学会会员,中国动物学会生殖生物学分会委员,中国细胞生物学学会,生理学会会员。蒋明 浙江大学 研究员浙江大学医学院研究员,博士生导师。毕业于复旦大学生命科学学院,获得生物物理学博士学位。先后在美国罗切斯特大学、哥伦比亚大学进行研究工作。长期从事前肠起源的器官包括食管、胃和肺的干细胞在器官损伤再生及在肿瘤中的功能研究。以类器官结合动物模型,鉴定不同类型和起源的干细胞在参与损伤后再生以及在肿瘤形成过程中的作用,已发表一系列高水平SCI研究论文,包括Nature,Journal of Clinical Investigation、Developmental Cell和PNAS等多篇领域内顶 级期刊。承担科技部重 点专项和国家自然科学基金等研究课题。获得国家发明专 利1项。黄卫人 深圳大学第 一附属医院 研究员黄卫人,二级教授,深圳大学第 一附属医院(深圳市第二人民医院)泌尿外科,国家重 点研发计划项目首席科学家。国家地方联合肿瘤基因组临床应用关键技术工程实验室执行主任,广东省泌尿生殖肿瘤系统与合成生物学重 点实验室副主任,深圳市医学基因重编程技术重 点实验室主任。主要从事泌尿系统肿瘤精 准医学及合成生物学应用基础研究,在包括Nature Methods、Nature Communications、Advance Science、Genome Biology、 ACS Synthetic Biology等杂志以通讯作者或者第 一作者发表SCI论文60余篇,相关成果获得深圳市自然科学奖二等奖1项,中华医学科技奖1项,获得发明专 利授权11项。高天龙 徕卡生命科学部高级应用专员2007年毕业于中科院生化细胞所,后从事癌症相关的细胞免疫治 疗行业多年。2013年加入徕卡显微系统,负责生命科学领域的共聚焦、活细胞工作站、激光显微切割系统等高端显微成像系统的技术支持。了解更多:徕卡显微
  • 氢氘交换结合单细胞纳喷雾高分辨质谱提高细胞代谢物鉴定效率
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Anal. Chem.上的文章,Hydrogen/Deuterium Exchange Aiding Metabolite Identification in Single-Cell Nanospray High-Resolution Mass Spectrometry Analysis1。该文章的作者是中国地质大学(武汉)的彭月娥老师。在生物医药研究中,从单细胞水平进行代谢物的分析可以揭示细胞异质性。但由于样本量较小、代谢转化率快、浓度范围广以及分子结构多样,单细胞中代谢物的准确识别和定量具有挑战性。毛细管微采样电喷雾电离质谱(Capillary microsampling ESI-MS)以及单细胞质谱(single-cell MS)技术的使得单细胞代谢物分析得以发展。但目前其常规实验方案是没有与色谱(LC)耦联的,单靠一级谱图精确质量、二级碎裂谱图以及目前已知代谢物谱图数据库对于鉴定的准确性仍是有局限的。氢氘交换(HDX)技术可以用于氘代小分子中含氢的官能团(-OH、 -COOH、 -NH和-SH)从而起到区分作用。本文将HDX与nanospray 高分辨质谱(nanospray HRMS)结合起来提高Allium cepa L.细胞中的代谢物鉴定效率。图1. 实验装置。(a)微采样系统。(b)捕捉细胞时的电镜图。(c)HDX nanospray离子源。(d)源内HDX原理。图2. 鉴定流程实验装置如图1所示,用于提取细胞代谢物并在喷雾时进行HDX反应。鉴定流程如图2所示。作者首先用[(H3PO4)n-H]-评价了该体系的氘代能力,如图3,最终确定该体系能够使可氘代化合物发生80-83%的氘代。图3. [(H3PO4)n-H]-的氘代谱图如图4是该方法的应用实例。对于洋葱细胞样品中代谢物的谱图,作者首先用多个商业化软件进行了初次匹配。接着通过匹配其发生的氘代数从而进行进一步确证。例如一级谱图中观测到的m/z 178.0530一物质,软件给出该分子量对应元素组成只有C6H11O3NS这一选项。氘代后的谱图显示该物质含有3个不稳定H。562个备选化合物中只有65个符合该特点。通过碎裂模拟发现其中只有27个物质的二级谱图与该峰的二级谱图能够匹配。通过寻找碎片离子不稳定H将可能化合物数量又降至了25。只通过MS法几乎无法区分立体异构体,因此忽略备选化合物中的立体异构体,将备选数量降至11。通过调研文献,并利用标准物参考中确定,该物质极可能是isoalliin。图4. Isoalliin的鉴定流程基于该鉴定作者接下来分析了单细胞中isoalliin的分解途径。据报道isoalliin首先降解为sulfenic acid,然后降解为propanethial S-oxide。但sulfenic acid和propanethial S-oxide属于同分异构体(C3H6OS),且sulfenic acid是瞬时存在的,因而常规的LC-MS流程很难鉴定区分。通过HDX nanospray HRMS,作者发现细胞中C3H6OS的不稳定H在喷雾后10~15min间从2个变为了1个(图6)。Sulfenic acid中理论不稳定H为2,propanethial S-oxide中理论不稳定H为1。这表明sulfenic acid转化成了propanethial S-oxide,时间尺度是15min左右。图5. C3H6OS采样10min后(a)和采样15min后(b)的HDX分布。(c)C3H6OS 氘代数随时间变化。本研究整合HDX与单细胞HRMS法,提高了单细胞代谢物分析的准确度,并利用HDX特性分析了物质在单细胞水平的代谢过程,为细胞代谢过程中生化反应的监测提供了新方法。撰稿:罗宇翔编辑:李惠琳原文:Hydrogen/Deuterium Exchange Aiding Metabolite Identification in Single-Cell Nanospray High-Resolution Mass Spectrometry Analysis李惠琳课题组网址:https://www.x-mol.com/groups/li_huilin参考文献1. Osipenko, S. Zherebker, A. Rumiantseva, L. Kovaleva, O. Nikolaev, E. N. Kostyukevich, Y., Oxygen Isotope Exchange Reaction for Untargeted LC-MS Analysis. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2022, 33 (2), 390-398.
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