自动细胞遗传平台

安捷伦科技发布最新细胞遗传学软件，为研究人员带来完整解决方案 2011 年7 月1 日，安捷伦科技公司（纽约证交所：A）发布了Agilent CytoGenomics 1.5 软件。研究人员可以通过该分析工具查询内置的CytoGenomic 数据库和外部数据库，从而简化分析流程。该软件的设计旨在简化数据解析和报告生成。 安捷伦提供的细胞遗传学芯片技术平台获得了全球市场的广泛认可，而该款新的软件更是表明了安捷伦致力于为细胞遗传学研究提供完整解决方案的决心。这些解决方案包括CGH+SNP 芯片-能够在一张芯片上同时测定基因拷贝数改变和拷贝数不改变的染色体变异、DNA 标记试剂盒、芯片扫描仪以及自动化样品处理平台。Agilent CytoGenomics 1.5 有助于客户充分利用芯片的性能，最大限度提高通量，完善CGH 和CGH + SNP 工作流程。 安捷伦基因组学副总裁Robert Schueren 说：&ldquo 细胞遗传学家需要快速可靠地获取样品中深层次的生物学信息。我们开发这款新软件，正是为了使这一过程更加快速、简便，为细胞遗传学研究人员提供完整的解决方案。&rdquo 了解更多信息，请访问www.agilent.com/genomics/cyto_software。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是全球领先的测量公司，同时也是通信、电子、生命科学和化学分析领域的技术领导者。公司的18500 名员工为100 多个国家的客户提供服务。在2010 财政年度，安捷伦的业务净收入为54 亿美元。要了解安捷伦科技的信息，请访问：www.agilent.com.cn。

人体基因被称为世上最神秘的东西，在众多疾病背后很多都是基因在“捣乱”。12月13日 ，记者探访岛城基因神秘基地——市妇儿中心遗传科，了解了一些基因背后的故事：每个人体内都有隐藏的致病基因，有的基因传男不传女 、有的基因让人“防不胜防”，明明父母都很正常 ，到了孩子身上却发生了突变等 。作为山东半岛唯一一家基因检测中心，市妇儿中心从今年2月份率先开设耳聋患者检测点，今年年底将建成全市基因检测平台，可以揪出30多种先天性遗传病基因，提前预防或提供治疗方案。　　有的基因在“潜伏”　　病例：新生宝宝13天离世只因父母体内藏有“隐性致病基因”　　记者从市妇儿中心了解了几个有关基因背后的故事。新新(化名)出生那天，全家人都守在病房外焦急而充满期望地等待，终于盼到孩子抱出来了 ，大家却越看越觉得奇怪：孩子反应有点慢，四肢张力也不够，而且医生检查发现，新新的肌张力竟然不断在下降。　　全家人慌了 ，孩子的这些异常表现也引起了新生儿科冯主任的注意，经验丰富的他看完后脑子里瞬间出现了一个病症：“难道是脊肌萎缩症?”　　脊肌萎缩症，起病于婴儿期，儿童期或青少年期，其特征是由脊髓前角细胞与脑干内运动核进行性变性引起的骨骼肌萎缩。新新的血液样本被紧急送入医院遗传科主任俞冬熠手中，通过基因检测结果确认就是这种遗传病。　　父母都很正常，好好的孩子怎么会得这种基因遗传病呢?之后孩子的父母也接受检测发现，原来他们体内同时带着这种“隐性致病基因”，两个隐性致病基因结合在一起，成为造成孩子疾病的有害基因。　　脊肌萎缩症最恐怖的地方在于，它会让全身越来越软，器官越来越衰竭，只能眼睁睁地看着体内突变基因将身体一点点侵蚀。从出生到去世，新新只坚持了 13天。　　俞主任说，这个孩子的父母如果再想生宝宝的话，还有1/4的几率会遗传到这种基因，所以下一个孩子还得提前做好检查。　　有的基因“重男轻女”　　病例：从脚软到头，他只能慢慢等待死亡　　人体体内有3万多个基因，这些基因们各有各的性格，比如有的基因“重男轻女”思想很严重，喜欢传男不传女，不过，这个基因可不是什么好基因。　　前段时间，俞主任见到了患者小兵(化名)，虽然已经6岁，但小兵还是不会走路，只能由爸爸背着来到医院。不是小兵不努力，只因为他得了一种“怪病”。小兵的父亲向医生描述：小时候孩子好好的，学走路学得也快，去年的一天，自己爬楼梯，走着走着忽然摔倒了，扶起来再走又摔倒了，孩子当时说脚没劲。小兵父亲当时也没多想，以为休息一下就好了，没想到孩子这病却越来越厉害了 。“刚开始是脚没劲，后来到了小腿 、后来又到大腿，到现在几乎已经走不了了，说实在用不上劲。”　　“进行性肌营养不良的特点就是这样，先从下肢开始无力，再慢慢上移，最终整个人只能坐在轮椅上了。”俞主任解释，进行性肌营养不良也是一种基因遗传病，主要是由于 X染色体基因突变所致，也就是说，小兵的妈妈肯定是这种基因的携带者，她将基因传到了儿子身上 。　　“这种基因有个特点是传男不传女，男孩患病几率为50% ，女孩染色体有病变但大多不患病。但这种基因也让人很无奈，没有好的治疗手段，一般患者在20岁左右就会因呼吸衰竭死亡。”俞主任解释。　　有的基因很“脆弱”　　病例：喜欢被爸爸高高抛起，听力却越来越差　　孩子们都爱被爸爸高高地抛起，再被有力地接住，因为爸爸的力量大，被他用手高高抛起后感觉特别开心。但3岁的西西(化名)命运却跟别的孩子不一样，他也喜欢被爸爸高高抛起，但自己的听力却越来越差。父母跟他说什么，他得反应好半天，因为他实在听不清，到医院检查才知道，孩子这是聋了 。俞主任从孩子体内查出有“一巴掌致聋”基因。　　“这种基因的特点是很脆弱，说话声音太大或者受到什么撞击，都有可能让它出现，造成耳聋。”俞主任详细介绍说：“‘一巴掌致聋基因’临床表现为大前庭水管综合征，一旦患者头部受到撞击，或感冒、发烧，都将诱发耳聋，具体地说，在幼儿时期被大人高高抛起或被打一巴掌、受到大分贝声音刺激，这类人都可能耳聋。”　　有的基因让人“防不胜防”　　病例：父母基因都正常，到了孩子身上却突变了　　基因，可不是你想掌控就能掌控的，有时候它也会发发脾气，明明很正常却非要变得不正常，这种“变态”基因出现在了 12岁的男孩小海(化名)身上 。　　小海今年12岁，非常聪明、学习也很好，但他却是个侏儒症孩子，四肢就是不发育，和几岁的小朋友一样。小海的妈妈想再生一个孩子，去医院做基因检测，结果显示一切正常。　　“当时查出父母完全正常，只是因为在精子、卵子结合或者受精卵形成过程中，位点上发生了突变，小海就变成这样了 。”俞主任说，但若小海将来要生宝宝，他身上的显性致病基因就会有1/2的几率传给下一代，所以到时小海一定得做好筛查才行。　　数字　　体内基因你了解多少　　基因：基因(遗传因子)是遗传的物质基础，是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。基因通过复制把遗传信息传递给下一代，使后代出现与前一代相似的性状。可能很多人觉得一出生就患有的病才是遗传病，其实不然。有些基因造成的遗传病会随着人体增长 、年龄增大慢慢呈现出来。　　3万：人体内共有3万个基因，通过复制 、表达、修复，完成生命繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程，基因是生命的密码，记录和传递着遗传信息。　　8个：目前，人类已经发现的单基因遗传病有3000多种，每个正常人身上都隐藏着八九个有害基因，如果在特定情况下，这种有害基因会出现给人体带来疾病，所以说“人无完人”这个词是有道理的。　　1/50：脊肌萎缩症(也称软瘫)，因染色体基因发生突变而导致。其实它的人体携带率很高，达到了1/50。　　7%：为什么现在先天性耳聋发病率这么高，其实最重要的是先天性耳聋的基因携带率太高了，达到7%，也就是说100个人中就有7个人身上携带着这种基因。如果带有这种隐性致病基因的两个人结合在一起，就给了致病基因结合的机会，就有可能生出耳聋宝宝。　　调查 现能诊断6种遗传病但检查的人不多　　市妇儿中心遗传科从2007年开展基因检测项目，目前能诊断出6种基因遗传病。但采访中记者了解到，大家对基因检测的意识依然不够强，专门开展的耳聋基因检测去的人也不是很多。　　被检测聋儿中6成有致病基因　　耳聋是残疾病种中发病率最高的一种，岛城的耳聋宝宝人数居高不下，但现在通过专门的耳聋基因检测芯片，既能确诊患者又能筛查出携带者，确实能有效阻止更多耳聋宝宝的出生。为此从今年2月份开始，市妇儿中心遗传科专门开设了耳聋患者检测点，开展耳聋患者基因检测项目。既可以对聋人进行基因检测，确诊是属于哪种致病基因，并提出治疗指导意见，也可以在耳聋父母怀孕前对他们体内基因进行筛查，通过筛查从而避免很多耳聋宝宝的出生。　　记者从市妇儿中心了解到，目前来做耳聋基因检测的不多，到目前为止仅有100多例，其中一半是10岁以下的耳聋患儿。不过即便在这50名耳聋患儿中，也有六成患儿被查出体内带有耳聋致病基因。“虽然做检测的人数不多，但这个比例已经让人非常吃惊了。如果更多人能来做检测，这个数据还会更多。”俞主任介绍。　　据了解，目前发现导致耳聋的基因有三种：先天性耳聋基因、“一针致聋”基因和“一巴掌致聋”基因，只要能提前筛查或者及时检测就能避免耳聋宝宝的出生或者避免疾病出现。　　今年，北京市曾对当地20839名听力残疾人做基因筛查，结果显示，近15%聋人因先天基因致聋，其中60%的耳聋由父母遗传导致，70%至80%可通过检测发现致聋基因突变。针对这种情况，目前北京、江苏省将于明年正式开展新生儿耳聋基因筛查，这项筛查将更大力度对所掌握监控地区耳聋发病情况，提前发现、提前预防，降低耳聋发病率。提到青岛市目前的耳聋情况，专家也都期盼着，什么时候也能开展这样的大型筛查，从源头切断基因遗传。　　大多数人没有基因检测意识　　除了耳聋基因外，脊肌萎缩症、智力低下、软骨发育不全、男子少精弱精还有进行性肌营养不良，这是目前市妇儿中心遗传科能诊断的6种遗传疾病。但从2007年正式开展基因检测项目到现在，真正来做诊断的人却不多。　　“多数情况是，前一个出生的孩子查出有遗传疾病，为了放心，再要二胎时他们就会来做筛查、检测。这时候的基因检测相当于一个‘保卫者’，为生一个健康宝宝保驾护航。”俞主任说，有的人在检测中发现孩子没有再出现这样的基因问题就彻底放心了，有的确实提前发现后采取了果断措施，避免了先天性遗传病宝宝的出生。　　但仍有很多人对基因检测的意识还是不到位。俞主任无奈地告诉记者：“做基因检测的人少，一来是因为大家的基因检测意识还不够，只做症状诊断，而没有采取基因诊断。另外有些医护人员也不知道青岛也能做基因诊断，有的患者专门跑到北京、上海等别的地方做。”　　对于耳聋基因的检测和预防，这方面岛城技术已经相当成熟，如果在每个阶段，市民能提高自己的保健意识，就能避免更多耳聋宝宝的出生。如果市民家中有聋人，这几方面一定要做好了，最好去做个检查。　　耳聋父母怀孕前。不管双方都是耳聋人还是其中一方是，在准备要宝宝前，先去做个基因检测，看看体内是否“潜伏”着致病基因。　　妊娠期查基因。在妊娠期，对胎儿进行聋病易感基因筛查，推测胎儿听力是否正常，减少聋儿的出生概率。　　给孩子做听力基因筛查。有些孩子开始是正常的，但体内可能会隐藏着“一针致聋”或者“一巴掌致聋”基因，通过检测如果真的存在这种基因，就可以避开危险因素。　　基因检测平台能测出30多种基因遗传病　　“多数疾病诊断目前只能停留在临床表现阶段，其实很多疑难杂症真正的原因出现在基因上。”俞主任说，今年年底前医院将进一步引进基因分析仪等设备，调试完毕后初步建成全市规模化基因检测平台。届时能被诊断出的疾病将增加到30多种，血友病、脆骨症、视网膜母细胞瘤、苯丙酮尿症等疑难杂症都逃不过。　　同时，不仅能将遗传疾病诊断出来，还能筛查出致病基因的携带者并提前预防。另外，目前基因检测尚未全面开展，检测的价格也比较高，俞主任说：“下一步对价格这方面看看能否有所调整，让更多有需要的人都能有这种意识，提前来做基因检测。”　　值得一提的是，建成这个规模化的全市基因检测平台后，不仅能为有遗传病患者的家庭提供便利，正常人也能去做基因筛查。“比如说可以通过筛查看看体内是不是有导致高血压、糖尿病的基因，如果有就得提前注意，防止疾病发生。”俞主任说。　　不过，因为每个人体内都含有隐性致病基因，如果查到双方都带有高携带率隐性基因，那就得提前做检测，避免那1/4的几率发生，从而避免生出遗传病宝宝，也可以避免两个带有相同致病基因的人在一起。　　揭秘 “三部曲”揪出致病基因　　人体中有 3万多个基因，怎样从众多基因中快速找出那个致病基因?遗传科主管技师李朔简单介绍，其实揪出这些致病基因有三部曲，两天时间就够了。　　“先从血液中提取出基因组，这时里面藏了3万多个基因，根据前期检查找到怀疑致病的基因条。但这部分的基因量太少了，想要做分析研究根本不够。我们可以对这一部分基因进行复制，从两边慢慢扩增到发病点。这样，有了足够的基因就能对他们进行分析了。分析基因主要看它们的序列，对照着正常的基因序列，看看它们的排序是多了还是少了、是短了还是长了，之后确定这种情况是属于自身基因突变还是属于遗传来的致病基因。如果是遗传的因素，那就得对他们的父母进行筛查，确保下一个宝宝会正常。”　　据了解，揪出致病基因的时间一般为两天，有的可能会三天左右。从时间上看，还是很快的。　　相关链接 有些基因其实很有意思　　随着人类对基因的研究越来越多，有人发现了一些有意思的基因。　　特殊基因决定睡眠时间：爱睡懒觉的人要有好借口了，因为睡懒觉可能和遗传有关。据媒体报道，欧洲一项研究发现，体内有一种名为“ABCC9”基因的人每天需要比没有这种基因的人多睡半小时。总计有1万多人参加了这项研究，研究人员比对他们的睡眠时间以及血液样本的DNA分析报告后发现，人对于睡眠的需求差异很大。　　基因决定你的压力大小：研究人员基林费尔南德斯教授发现，携带压力基因的人，他们大脑中负责调解情感的“原始”区域变得异常活跃。来自欧洲神经系统科学团体年会上的消息称，大约一半的人携带“压力基因”，那意味着很多人害怕出乱子，容易感受到压力。

11月11日，海南主健细胞分子遗传医学检验中心法医物证鉴定所在海口市成立。这是国内首家专注于细胞分子遗传医学检测的医疗机构，鉴定能力将达到国家级司法鉴定机构要求。　　海南主健细胞分子遗传医学检验中心拥有国家妇幼分子遗传医学检测项目基础数据库、分析与评价系统、数据管理系统与报告系统等完整的技术体系，拥有DNA测序平台、实时荧光定量PCR平台、微珠液相杂交生物芯片平台等目前国际一流的分子医学检验设备，形成了完备的高通量分子检测技术平台，可以满足人体物证鉴定的需要。　　据海南省司法厅司法鉴定处处长王满怀介绍，海南目前拥有司法鉴定机构17家，其中法医类司法鉴定机构有9家。王满怀表示，该鉴定所成立后，将朝着国家级鉴定机构的目标建设。今后，该省居民可以足不出岛即可享受到国际先进水平的检验技术，遗传医学检验服务将面向华南地区。　　据悉，法医物证鉴定，俗称人体物证鉴定，也叫DNA鉴定。其主要内容包括个体识别、亲子鉴定、种族和种属认定等。由正规司法鉴定机构出具的人体物证鉴定证明是公安司法部门认定事实的重要依据，对保障刑侦和诉讼活动顺利进行起到重要作用。

安捷伦科技将 CGH 和 SNP 分析结合到同一芯片上，创造出一款独具特色的细胞遗传学工具 2010 年 10 月 11 日，北京&mdash &mdash 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）今日推出 SurePrint G3 Human CGH+SNP 芯片平台，这一创新型的系统能够同时分析染色体拷贝数改变和不改变的染色体畸变。该系统可以帮助科研人员研究发育性疾病以及多种癌症的遗传机理。 这是目前市场上唯一检测杂合性丢失和单亲二倍体(LOH/UPD)的双色 CGH 分析平台，分辨率可达 5 至 10兆碱基。 贝勒医学院分子人类遗传学系主任 Arthur Beaudet 博士说，&ldquo 我们终于拥有一款芯片，它不仅具有最佳的拷贝数检测能力，可以覆盖所有外显子，而且还具有 SNP 分析能力，可以检测由 UPD 或近亲结婚引起的杂合性缺失 [LOH]。&rdquo 安捷伦 CGH 芯片产品经理 Anniek De Witte 表示，&ldquo 我们将 SNP 探针加入到已经被广泛使用的 安捷伦CGH 芯片设计中，开发出一款可以同时有效检测拷贝数变化及无拷贝数变化的 LOH/UPD 的强大工具，进而获得更详细和完整的基因组畸变图谱，对此我们相当兴奋。相比我们以前推出的 CGH 芯片，这一新产品的分辨率、准确性和灵敏度同样出色，绝不会让研究者失望。&rdquo 安捷伦 SurePrint G3 CGH+SNP 芯片提供目录版和定制版，与我们目前的芯片形式类似。您可通过安捷伦免费的eArray在线工具或eArray XD 单机版轻松完成定制芯片的设计。 SurePrint CGH+SNP 4x180K 和 2x400K 两款型号的芯片均可检测大约 60000 个 SNP，因此，检测整个基因组的 LOH/UPD 时分辨率可达到约 5 至 10 兆碱基。4x180K芯片上的约 120000 个 CGH 探针，由包括细胞遗传学芯片国际标准联合会 (ISCA,http://isca.genetics.emory.edu) 推荐的8x60K 检测芯片中所有的探针以及额外的 60000 个骨架探针组成。2x400K 芯片上的约 300000 个 CGH 探针覆盖了基因组最重要的区域，侧重于基因和外显子。 SurePrint G3 CGH+SNP 芯片使用与现有的CGH单一检测芯片相同的高通量工作流程，因此能够简单高效地应用于细胞遗传学研究。安捷伦的Genomic Workbench软件采用创新算法，利用 CGH 探针计算拷贝数变化，通过 SNP 探针测定等位基因特异性拷贝数以及定位 LOH/UPD 区域，弥补了现有芯片分析的不足。该软件可以同时分析 CGH 和 SNP 数据，计算QC参数，并以此确保高可信度的数据评估。 关于安捷伦 SurePrint CGH+SNP 芯片的更多信息，请访问www.agilent.com/genomics/cgh_snp关于安捷伦科技公司 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是全球领先的测量公司，是化学分析、生命科学、电子和通信领域的技术领导者。公司的 18,500 名员工在 100 多个国家为客户服务。在 2009 财政年度，安捷伦的业务净收入为 45 亿美元。要了解更多安捷伦科技的信息，请访问：www.agilent.com.cn

安捷伦科技公司隆重推出OneSeq产品以简化细胞遗传学研究该分析方法使科学家能够在一次反应中确定突变和拷贝数变化 2015 年 2 月 25 日，北京 — 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）今日推出了业内首款用于新一代测序的一体化靶向序列捕获产品OneSeq。OneSeq具有独特设计，适用于体质性疾病研究，可在一次反应中检测和分析拷贝数变化、杂合性缺失和突变。 安捷伦在本周于佛罗里达州马科岛召开的基因组生物学技术进展年会(AGBT)上展示了这款新产品。 在安捷伦行业领先的SureSelect靶向序列捕获平台的支持下，新的OneSeq体质性研究试剂盒将帮助细胞遗传学研究实验室节省在收集和分析复杂多遗传因子数据过程中所花费的时间。 安捷伦高级市场总监 Alessandro Borsatti说道，“OneSeq让研究人员能够同时研究疾病相关的靶标和拷贝数变化，这款一体化 NGS 分析方法是靶向序列捕获先驱者的又一行业力作，与单分子技术相比，它能提供更多的信息，帮助科学家简化工作流程。” Borsatti指出，研究人员可将OneSeq和安捷伦免费SureCall软件轻松组合，以整合拷贝数变化、单核苷酸多态性、插入和缺失以及杂合性缺失的数据分析。 “这种组合为遗传疾病相关的多个 DNA 变化研究提供了最为经济有效和精简的方法，”Borsatti说道。“与此相比，全基因组测序及其相关的数据分析更加繁琐和昂贵。” 此外，安捷伦在线设计应用SureDesign使得研究人员能通过将任意目标基因试剂盒添加到 CNV 骨架来自定义OneSeq，从而满足自身需求。关于安捷伦科技公司 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者，是致力打造美好世界的顶级实验室合作伙伴。安捷伦与全球 100 多个国家的客户进行合作，提供仪器、软件、服务和消耗品，产品可覆盖到整个实验室工作流程。在 2014 财年，安捷伦的净收入为 40 亿美元。全球员工数约为 12000 人。如需了解安捷伦科技公司的详细信息，请访问www.agilent.com。 编者注：更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻，请访问安捷伦新闻网站：www.agilent.com.cn/go/news。

p　　由西安交大计算机科学与技术系、陕西省医疗健康大数据工程研究中心教授王嘉寅团队与圣路易斯华盛顿大学、哈佛大学—麻省理工学院Broad研究所、贝勒医学院、梅奥临床医学院等13家世界顶级研究机构历时近三年合作完成了迄今为止最全面的癌症遗传风险图谱，相关成果近日发表于《细胞》。/pp　　该研究基于33种常见癌症类型、共计1万多名肿瘤患者的多组学大数据，全面应用了目前最优的生物信息学分析和实验手段，优化设计了面向多组学的数据处理流程，累计分析了超过14.6亿个候选基因变异，首次系统性报道了871个罕见易感/疑似易感变异和拷贝数变异，且较大比例地存在与基因表达异常、丧失异质性等体细胞突变的耦合。这些结果为下游研究特别是遗传变异分类和检测奠定了基础。同时，大数据分析明确展示了不同癌症类型的一些病例具有共同或类似癌症遗传风险的关键证据，这些共性模式及其与体细胞突变的相互作用能够为异癌同治提供临床辅助决策依据。/pp　　现代肿瘤学研究理论认为，肿瘤的发生、发展是肿瘤患者的内因和外因耦合作用的结果，其内因主要是癌症遗传风险。基于多组学大数据，挖掘癌症遗传风险，不仅是肿瘤研究的前沿领域和热点方向，而且能够广泛应用于肿瘤风险筛查、肿瘤分子预警、肿瘤精准体检和早诊。而基于大数据绘制癌症遗传风险图谱是癌症遗传风险图谱研究的热点和难点，风险图谱是临床辅助决策的重要基线之一。/pp 论文题目：Pathogenic Germline Variants in 10,389 Adult Cancers/p

p　　12月24日，The Scientist评选出了“Top Technical Advances 2015”，成像、光遗传学、单细胞分析以及基因编辑技术CRISIPR入选。那么，我们就一起看看这四大技术在过去的一年中都取得了哪些进展吧。/pp　　strong成像/strong/pp　　今年，a title="" style="color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href="http://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S01-T000-1-1-1.html" target="_self"span style="color: rgb(255, 0, 0) "生命科学/span/a的成像领域打破了过去的壁垒，科学家们通过显微镜学方法越来越深入的观察到了生命组织。/pp　　Spectrometer-free vibrational imaging by retrieving stimulated Raman signal from highly scattered photons. Science Advances./pp style="text-align: center "img width="500" height="281" title="1.jpg" style="width: 500px height: 281px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/550d29a2-5d13-4f9b-80da-ed1514392728.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"/ /pp　　在过去的十年里，一种称作为体内振动光谱成像(vibrational spectroscopicimaging)的技术一直被用来捕捉一些活体组织中蛋白质、脂类、核酸和其他分子的活动。尽管这一技术可在无需荧光标记的条件下显影组织，但它仍然太慢而无法适用于大多数的研究和a title="" style="color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href="http://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S01-T000-1-1-1.html" target="_self"span style="color: rgb(255, 0, 0) "临床应用/span/a。/pp　　10月30日，Purdue大学的科学家们报告称，他们利用体内振动光谱成像技术大大提高了收集图片的速度(从分到秒)。新技术最关键的改进是不再需要收集分子振动信号的光谱仪。取而代之的是，这一改进的技术在光子进入组织前会对其进行颜色编码。/pp　　该研究的通讯作者 Ji-Xin Cheng 说：“我们的想法是在将光子发送到组织前，用不同的兆赫频率进行颜色编码。通过这样的方式，我们能够在几十微妙内收集漫射光子，并通过编码频率和光颜色之间的一一对应检索光谱。”/pp　　Whole-animal functional and developmental imaging with isotropic spatial resolution. Nature Methods./pp style="text-align: center "img width="500" height="281" title="2.jpg" style="width: 500px height: 281px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/b0bb94ab-9898-4818-9de9-d2b62801551e.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp　　同一个月，发表在《Nature Methods》上的一项研究中，霍华德休斯医学研究所Philipp Keller领导的研究小组发明的一款新型显微镜让科学家们能够更加清晰、全面的观察活体动物的生物过程。/pp　　这款显微镜能够产生完整的、不透明生物体的图像，包括斑马鱼或果蝇的胚胎，在三个维度都有足够的分辨率，每个细胞都能展现出明显的结构。更重要的是，它能够观察到胚胎发育过程中细胞的移动，还能够监测大脑活动。研究人员用它记录了果蝇神经系统发育的过程，最终共有10,000个细胞。/pp　　strong光遗传学/strong/pp　　All-Optical Interrogation of Neural Circuits. Journal of Neuroscience ./pp style="text-align: center "img width="500" height="281" title="3.jpg" style="width: 500px height: 281px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/f53a88eb-91d0-4b20-b9af-9dabdc4fbcc1.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp　　今年11月，MIT的Edward Boyden和斯坦福大学的Karl Deisseroth因他们在光遗传学领域的工作获得了表彰。光遗传学技术是指通过光线来操控神经元，科学家们一直在不断的改进这一技术。/pp　　本月前，在芝加哥举行的神经科学学会会议上，Deisseroth等人提出了全光电生理学(all-optical electrophysiology)的升级版。哈佛大学Adam Cohen和他的团队开发出了一种reporter，当引入到细胞中去时，在电压发生改变的情况下会发出红外线。Cohen与Boyden一起，将电压指示器与一种响应蓝光的膜通道一起导入到了细胞中，这使得研究人员能够用蓝光开启细胞，用红外线记录它们的活动。/pp　　Natural light-gated anion channels: A family of microbial rhodopsins for advanced optogenetics. Science./pp　　今年6月，发表在《科学》杂志上的一项研究中，研究人员在海藻中发现了一种紫红质通道蛋白(channelrhodopsin)，与先前开发的工程通道相比，它能够更快地抑制神经元活动。科学家们还开发出了一种对在光遗传学控制下神经元作出即时反馈的方法，维持它们的活性在一个理想的状态。这一“神经恒温器”(neuro thermostat)可在24小时内控制细胞的firing rate常数。/pp　　strong单细胞分析/strong/pp　　Droplet Barcoding for Single-Cell Transcriptomics Applied to Embryonic Stem Cells. Cell/pp　　Highly Parallel Genome-wide Expression Profiling of Individual Cells Using Nanoliter Droplets. Cell/pp style="text-align: center "img width="400" height="400" title="4.jpg" style="width: 400px height: 400px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/21d86143-27bf-4226-8414-b90e7a49c325.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp　　近年来，单细胞分析蓬勃发展，研究成果不断涌出，技术也越来越精准。今年，通过单细胞分析，科学家们鉴定出了一个新的细菌们，检测了小鼠肠道内最珍贵的细胞类型。5月，发表在《细胞》杂志上的两项研究使单细胞转录组学有了一个相当大的飞跃，并行检测的细胞数量从约100增加到了几千。/pp　　哈佛大学的Marc Kirschner和Steve McCarrol实验室开发出了一些高通量技术，能够在样本进入到搅拌器中去之前，快速、轻松、廉价地赋予每个细胞独特的遗传条形码。研究小组希望他们的技术将能够帮助生物学家们更深入地发现和分类机体中的细胞类型，绘制出大脑一类复杂组织中的细胞多样性图谱，更好地了解干细胞分化，以及获得更多有关疾病遗传学的认识。/pp　　两个研究小组各自开发了一些方法利用微珠将大量不同的DNA条形码同时传送到几十万纳米大小的液滴中。两种方法都利用了微流体装置来将细胞和微珠一起装入这些液滴中。这些液滴是在一个小型装配线上生成，沿着一根头发宽的槽道流动。微珠条形码附着到每个细胞的一些基因上，因此科学家们可以一批次测序所有的基因，追踪每个基因的来源细胞。/pp　　strongCRISPR/strong/pp　　我们熟知的基因编辑工具CRISPR不断带来新的研究成果，在许多研究人员利用CRISPR的同时，其他一些人则专注于改进这一技术。/pp　　Photoactivatable CRISPR-Cas9 for optogenetic genome editing. Nature Biotechnology./pp style="text-align: center "img title="5.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/153730c1-5f84-484b-a957-9d99a4d6fd77.jpg"//pp　　6月15日，发表在《Nature Biotechnology》上的一项研究中，科学家们结合CRISPR与光遗传学构建出了一种系统：一种光激活的新型Cas9核酸酶使得研究人员能够在空间和时间上更好地控制RNA引导的核酸酶的活性。/pp　　研究人员通过首先将Cas9蛋白分成两个失活的片段构建出了paCas9。随后他们让每个片段连接一个光控开关蛋白Magnet。当受到蓝光照射时，两个Magnet蛋白结合到一起，分开的Cas9片段随之结合重建出了RNA引导的Cas9核酸酶活性。重要的是，这一过程是可逆的：当切断光线时，paCas9核酸酶会再度分裂，核酸酶活性终止。/pp　　Rationally engineered Cas9 nucleases with improved specificity. Science./pp　　Cas9酶是基因编辑系统中一个非常关键的组成部分，而脱靶效应一直是CRISPR技术需要克服的重大技术问题。11月30日，发表在《科学》杂志上的一项研究中，麻省理工学院-哈佛医学院Broad研究所CRISPR大神张锋的研究小组又取得了一项突破性的成果。研究人员通过创建了3个新版本的Cas9酶大大降低了CRISPR/Cas9系统的脱靶效应 有效改善了这一技术的最大局限性之一。/pp　　In vivo genome editing using Staphylococcus aureus Cas9.Nature./pp style="text-align: center "img width="450" height="281" title="6.jpg" style="width: 450px height: 281px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/48e6fc4c-b79f-4a44-bdb7-88bcca74d8dc.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp　　4月1日，发表在《自然》杂志上的一项研究中，张锋研究小组还鉴别出了一种更小的Cas9核酸酶版本。最常使用的Cas9酶源自化脓性链球菌(SpCas9)，因太大而无法装入到腺病毒载体中。这项研究中介绍了一种来自金黄色葡萄球菌的Cas9核酸酶(saCas9)，它比SpCas9小25%，从而为腺病毒的包装问题提供了一个解决方案。并未参与这项研究的杜克大学的 Charles Gersbach 说：“真正让人兴奋的是saCas9在体内真的能发挥作用。”/pp　　Epigenome editing by a CRISPR-Cas9-based acetyltransferase activates genes from promoters and enhancers. Nature Biotechnology./pp　　同月6日，Gersbach和同事们也在《Nature Biotechnology》发表了他们的研究成果。研究人员结合一种组蛋白乙酰转移酶与Cas9构建出了一种表观遗传编辑器。他们破坏了Cas9切割DNA的能力，转而利用它作为一种自动引导装置到达基因组中的正确位点，并通过组蛋白乙酰化来启动基因。/pp　　span style="font-size: 14px "备注：本文部分内容参考自生物通网站。/span/p

细胞是生命的最小单位，细胞生物学是生命科学研究的重要领域。有专家说，“了解了细胞，我们就能了解生命”。细胞生物学是研究生命活动的一个重要前沿学科方向，这一学科分支众多，主要关注细胞形态结构、细胞生命活动功能、细胞遗传调控以及细胞与其生命活动环境当中的各种关系，而这一系列的研究离不开科学仪器的帮助。仪器信息网特别向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约稿，以下内容为中科院分子细胞科学卓越创新中心科技条件处处长张文娟和中科院分子细胞科学卓越创新中心细胞分析技术平台主任边玮联合撰写，两位老师根据多年从业经验，详细介绍了8种在细胞生物学研究中应用到的“利器”。以下为供稿内容：荧光显微成像技术和流式细胞分析/分选技术是生命科学研究尤其是细胞生物学研究中应用最广泛、最频繁、需求量最大的实验技术手段。在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18年的建设历程中，结合细胞生物学学科发展过程中不断提升的实验需求，平台经历了多次技术迭代、仪器功能升级、应用场景拓展和设备研发深入探索，已建立成为一个以荧光显微成像、流式细胞检测及分选和电子显微成像3个专业技术部门为核心，以严谨细致的科研服务为宗旨，以科研技术应用及创新为目标的细胞生物学研究技术装备体系。从荧光显微镜到超高分辨率荧光显微成像技术，从2激光4色流式细胞检测到光谱流式细胞分析技术，一路行来积累了一些经验，现将点滴体会分享如下。一、以荧光显微成像技术为代表的多种光学成像手段细胞生物学科研实验可以运用细胞和组织的显微成像技术，通过从几十纳米超高分辨率到厘米级大尺度的3D成像，获取生物大分子的时间及空间信息。荧光显微镜、激光共聚焦显微镜、活细胞工作站、超高分辨率显微镜、双光子显微镜、光片显微镜等是大型显微成像平台技术建立中不可缺少的仪器类型。1. 荧光显微镜荧光显微镜是研究中使用的最基础的成像实验工具，科研级荧光显微镜常规配有UV、BLUE、GREEN激发的荧光滤色块组，可以加配适合CFP、YFP及CY5等观察和成像的荧光滤色块组，结合制冷型彩色CCD或CMOS、软件及高性能计算机，实现明场和荧光显微成像获取显微图像和动态视频图像。图像采集分析软件能够对图像进行分析测量及后期图像处理。正置荧光显微镜可以配有微分干涉组件，匹配不同物镜4x、10x、20x、40x、60x调节组件可以获取样品形貌图像以及偏振光图像。倒置荧光显微镜通常配有相差组件，同时匹配长焦相差物镜，获取样品相差形貌图像。荧光光源有全光谱白光LED灯（寿命≥25000小时）、长寿命金属卤素灯荧光光源（寿命≥2500小时）、氙灯（寿命约1200小时）、高压汞灯等。由于传统高压汞灯使用额定寿命低（200小时），更换汞灯需要调光路，灯泡在使用过程中光效降低明显，灯熄灭后要等待冷却才能重新启动，点燃灯泡后不能立即关闭，一般需要等15min，且压力很高，紫外线强烈，使用中存在安全隐患，已逐步被取代。LED灯有诸多优点，如光效率高、发热少、寿命长、稳定性高、可调节光强、即开即用，由光纤导入显微镜，更换灯泡时无需调整光路，是荧光显微镜首选最优质的荧光光源。目前市场上荧光显微镜明场光源已由高亮度LED灯代替卤素灯，使用寿命超过20000小时，光强度可通过旋钮调节，也可配合灰度滤光片调节。显微镜公司会根据用户的实验需求、应用方向和预算，设计相应的配置技术方案，提供优质的售前售后服务。2. 激光共聚焦显微镜激光共聚焦显微镜是基于点扫描共聚焦成像原理，实现多通道荧光成像、Z-stack成像、time-lapse成像、多点成像、拼图成像等，有ZOOM成像、ROI成像、光谱扫描、多维扫描（xyz、xyt、xyzt、xy扫描）等多种成像模式。激光共聚焦显微镜主要由全自动荧光显微镜、激光光源、扫描装置、检测系统及专用软件和图像工作站组成。显微镜配备10x、20x、40x、63x等高数值孔径共聚焦专用物镜和高精度全电动载物台，精准控制步进精度；多功能同步控制软件和图像工作站可以在获图过程中实时调节参数，也可以对图像进行后期的重构和分析；搭配特定的硬件和软件模块，还可以进行FRET、FRAP、FLIM、FCS等功能成像和分析。常用的固体激光器波长有405nm、458nm、488nm、514nm、561nm、638nm，也可根据实验需求配置592nm、660nm、775nm等更多波长激光器，功率约30-100nw。气体激光器有多谱线Ar离子激光器（发射波长458nm、476nm、488nm、496nm、514nm），氦氖543nm激光器和氦氖633nm激光器，由于使用寿命较短、损耗快，已逐步被固体激光器取代。新一代连续光谱白光激光器能够在440-790nm步进1nm任一波长最佳激发样品荧光，最大程度提高激发效率，更适合于实验中新型染料应用。检测系统一般有3-4个荧光通道和1个透射光通道，可实现多通道荧光成像和明场成像，通过光栅或棱镜分光可进行光谱扫描成像。探测器为光电倍增管PMT，超高灵敏度GaAsP检测器更有利于捕捉微弱荧光信号从而获得更好信噪比的高质量荧光图像。近年来基于Confocal平台搭配超高分辨模块（如Lighting技术、Airyscan 2技术等）实现了超高分辨率显微成像，成像分辨率可达到XY120nm，Z轴200nm。优化的高分辨扫描技术、共振扫描技术等提高了扫描成像速度，可在更短的采集时间内以更大视野和超高分辨率实现低光毒性高质量成像3. 活细胞成像宽场活细胞成像设备是借助高精度的Z轴防漂装置、CO2气体及温控装置、灌流装置、专用物镜和高分辨率制冷型CCD或SCMOS等元件，进行长时程活细胞形态及荧光标记信号的追踪。转盘共聚焦显微成像系统运用双转盘技术，极大的减少了对样品的光漂白和光毒性，采集荧光信号选用科研级sCMOS/EMCCD相机具有高光电转换量子效率和低读出噪音优势，加上超级复消色差物镜、超高分辨率模块（如Sora、SR）结合deconvolution 专业的图像软件和高性能图像工作站分析处理，获得具有高信噪比、高时空分辨率的动态图像。4. 超高分辨率荧光显微成像多种光学原理实现的超高分辨率荧光显微成像STED、SIM、STOM、TIRF等技术已经在生命科学研究中应用，由Stefan W. Hell团队推出的easy STED、easy 3D STED、自适应照明技术以及新型超高分辨率专用荧光染料的应用，免去了复杂手动校准光路过程，降低了光漂白和光毒性，提高了仪器的实用性和稳定性，获得更高分辨率和成像深度，是超高分辨率活细胞成像和3D成像的高端技术设备。国内已有多个研究团队推出超高分辨率显微成像仪器，Sparse-SIM实现了活细胞光学成像空间分辨率60nm的突破，集GI-SIM/ TIRF-SIM/3D-SIM/nonlinear SIM的多模态结构光超分辨成像系统实现了更快的成像速度、更长的成像时程和更高的图像分辨率，能够满足生物学研究中大多数荧光成像实验的需求。超高分辨率荧光显微成像成为可视化活细胞分子动态变化的新技术，使细胞生物学研究进入了新时代，其技术的发展和应用将对生命科学研究产生重大影响。5. 光片显微成像实验动物大尺度组织3D荧光显微成像一直是困扰生物研究的技术难题，运用双光子显微成像技术可以在活体动物组织上实现超过300µm的成像深度。光片显微成像技术由于采用片层激发和面成像技术，减少了光漂白和光毒性，大大提高了成像速度和图像的信噪比，结合组织透明化技术的研发和应用，实现了几厘米的组织3D荧光显微成像。针对不同实验动物组织的各种基于水溶性、有机溶剂、水凝胶等的透明化方法经过不断应用探索，科研人员在平台技术支撑下成功获取了实验鼠脑组织、肝脏、肾脏、心脏、肺、肌肉、胰腺、乳腺、脂肪、睾丸、类器官甚至骨组织等的3D图像。对于实验动物胚胎、小型实验动物（线虫、果蝇、斑马鱼等）的活体发育过程也能够运用光片显微成像技术进行3D动态捕获。光片显微成像图像结果的输出和重构处理分析是实验中面临的瓶颈，改进数据存储、输出和图像处理技术势在必行，同时新的理论技术的发展、相关硬件技术的改进以及制样方法的开发都将促进光片荧光显微技术的应用。目前有多个商品化国际品牌设备，国内研发团队的产品日渐成熟，且已经在DEMO过程中深受用户的认可和依赖，尤其在透明化样品制备技术及图像数据的输出和处理等瓶颈技术方面都有深受关注和切实的优化，使得光片显微成像整体实验流程更加顺畅。6. 组织切片高通量成像和光谱成像组织切片高通量成像设备可完成100-200片组织切片全自动明场、偏光和多通道荧光显微成像，兼容26x76mm、52x76mm、102x76mm多尺寸玻片数字化扫描成像，在图像采集程序设置、自动对焦、采集速度、灵敏度、大视野成像及拼接、成像模式快速切换等技术要素上有很优异的特色，专业软件可批量分析处理图像数据同时兼容第三方数据分析软件，是组织切片形态学、病理学研究和蛋白质功能研究的有利工具。最新推出的组织切片多光谱荧光标记技术和光谱成像技术满足了光谱范围更广的荧光标记和显微成像实验需求，光谱成像范围达到440 nm –780nm，实现100个以上标志物自动化、超多重生物标志物检测和高速显微成像。借助专业的图像分析软件进行后续图像的光谱拆分、定量分析和更多个性化分析。二、流式细胞分析/分选技术1. 流式细胞分析流式细胞分析技术能够对细胞群、细胞亚群乃至单个细胞进行多参数、快速的定性/定量分析，分析速度可达每秒上万个细胞。流式细胞分析仪主要由液流系统、光学系统和电子系统构成，相较于荧光显微成像设备，仪器运行时在系统稳定性和操作复杂性等方面都对使用者的技术掌握程度和操作能力有较高的要求。流式细胞分析仪配备多种波长激光器，通常有355nm、405nm、488nm、561nm、640nm及其它波长激光器，根据实验需求配置检测通道的滤光片组。流式细胞分析多采用单管上样模式，也可借助孔板上样装置实现96和384孔板高通量上样和数据读取功能。声波聚焦技术将待测细胞精确聚焦在样本流的中心位置，最大限度避免细胞堵塞，从而实现在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。多色荧光分析是流式细胞分析技术发展的必然趋势，目前传统滤片式流式细胞分析仪已经能够选择26种不同波长激光器，且可同时安装9个激光器，支持多达50个高性能检测器，提高灵敏度并降低了噪声，从硬件水平上支持48色荧光标记细胞样品的采集和分析。而光谱型流式细胞技术的诞生，为多色荧光分析打开了全新的技术之门，目前商品化设备可以配置7个波长激光器和188个检测器，覆盖360nm – 920nm光谱范围，能够提供更为精确和全面的荧光信号信息，可从混合细胞群体中检测微弱信号和稀有细胞群体，同时自发荧光探测功能、光谱数据库信息以及光谱数据解析算法都可以为科研人员获得更高保真度的数据和更精准的分析解读提供便利，同时也使得科研人员意识到随之而来的多色流式细胞样品制备技术的挑战。质谱流式技术独辟蹊径地将质谱技术和流式分析技术相结合，采用金属标记抗体避开了荧光串色和自发荧光的困扰问题，检测通道数量可达上百个。但金属标记抗体高昂的实验成本一直是限制其广泛应用的制约因素。除大家熟悉的Fluidigm公司等国外厂商外，近年来国内已有至少两家本土化公司推出国产同类设备并配备专业团队进行抗体标记技术研发，国内外已有多个团队和商业公司针对质谱流式技术进行进一步的开发，有望提高检测速度，降低实验成本。2．流式细胞分选流式细胞分选实验面对的是分选后细胞活性、目标细胞得率、样品是否污染等诸多情况，与仪器的校准情况、液流稳定性、喷嘴孔径、细胞浓度、细胞状态、目的细胞比例、标记荧光强度、分选速度、分选时长等因素甚至环境情况密切相关。仪器使用者需要在仪器调试、清洗维护等方面投入大量精力和时间以保障细胞分选实验的顺利进行。在大型流式细胞技术平台，为保障多用户、多研究方向的流式细胞分选实验需求，流式细胞分选仪器通常会配置4-7个激光器，实现二路、四路甚至六路分选和孔板分选。全光谱超高速流式细胞分选仪配置高达9个激光器和60个检测器，既可以选择传统补偿模式进行数据分析，也可以切换成全光谱分析模式，以进行更精细的细胞亚群鉴定。由于流式细胞检测和分选实验样品是单细胞悬液，样品的浓度、特性、目标细胞比例、多色荧光试剂的设计等等因素都构成了流式细胞样品的复杂性和实验的不确定性，因此充分做好实验前的准备工作，保证较好的待测样品质量、充足的试剂耗材储备、良好的仪器状态、技术人员高超的技能等都将促进实验取得高质量结果。三、结语生命科学前沿研究的实验需求与高端仪器技术发展相互依赖、相互促进、相辅相成。激光显微切割技术、单细胞捕获技术、大颗粒样品分选技术，以及成像流式技术、成像质谱流式技术、在体流式细胞技术、光电关联成像技术等跨类别的技术融合，专业图像分析和处理软件的功能开发，为科研人员带来更优质实验结果、更多实验需求想象空间的同时，技术和仪器设备本身也将在应用中不断创新、完善和突破。近年来随着国家在大型科研仪器和关键部件研制领域项目的大力支持和投入，国内大型仪器技术快速发展，如超高分辨率荧光显微成像系统、光片显微成像系统、超快三维荧光成像系统、拉曼单细胞分选仪、质谱流式细胞分析仪等等国产高端仪器都信心满满地走进科研单位，出色的承担前沿科研实验，性能和品质在实际运行中不断改进和完善。相信在不远的将来，实验室里常规配备的是国产显微镜，仪器平台运行的是品质优异的国产激光共聚焦显微成像系统和国产流式细胞分析分选仪，大型共享技术平台能有更多的国产高端仪器，彻底摆脱卡脖子困境。除此之外，面向未来的科研发展范式，大型科研仪器的运行管理也将会成为一门需要科研人员、技术人员和管理人员认真钻研的学科。本文作者：张文娟 中科院分子细胞科学卓越创新中心 公共技术中心常务副主任，高级工程师张文娟，中科院分子细胞科学卓越创新中心公共技术中心常务副主任，高级工程师。2007年于复旦大学获得生物信息学博士学位， 2007年-2012年先后在复旦大学及美国贝勒医学院从事表观遗传学博士后研究工作。曾获中国博士后科学基金、2006年度上海市科技进步2等奖。2008年，被世界500强美国Honeywell公司上海总部研发中心聘为科学顾问（兼）。 2009年获The Lalor Foundation Travel Award，2011和2012年为International Society for Developmental Origins of Health and Disease（DOHaD）会员。2012年9月回国担任中科院生化与细胞所科研处副处长（副研究员）,2013年8月起全面主持科研处工作。2015年2月起担任条件建设管理中心主任/公共技术服务中心执行副主任（高级工程师），2017年起任科技条件处处长/上海生命大型仪器区域中心管委会办公室主任。主要负责技术平台管理体系及条件建设的整体规划与组织实施，统筹科研设备和试剂耗材采购，协调装备研制项目管理。2019年度获上海市大型科学仪器设施共享服务先进个人（管理类）。2019年起任《分析测试技术与仪器》第八届编委。边玮：中科院分子细胞科学卓越创新中心 细胞分析技术平台主任边玮：中科院分子细胞科学卓越创新中心细胞分析技术平台主任。2004年参与筹建细胞分析技术平台，致力于平台的基础建设、人才队伍建设、技术建立和新技术发展，全面负责细胞分析技术平台的运行管理和服务共享。擅长激光共聚焦显微成像、超高分辨率荧光显微成像、活细胞成像、多光谱荧光成像、透明化样品光片成像、组织切片高通量扫描成像和实验室培养细胞及组织切片制样技术，熟悉流式细胞检测分析分选技术、电子显微镜生物样品制备和成像、实验室用超纯水系统等相关大型仪器分析技术，高度关注相关仪器设备和行业技术发展状态。作为项目负责人承担三项中科院仪器设备功能开发项目，两项上海市专业技术人才知识更新工程急需紧缺人才培养项目。现任上海显微学学会理事会理事，生命科学专业委员会主任。中国电子显微学学会理事会理事。《生命的化学》杂志编辑委员会编委。关于中国科学院分子细胞科学卓越创新中心中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（简称分子细胞卓越中心）成立于2015年，依托中国科学院原上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所（简称生化与细胞所）建设及管理。分子细胞卓越中心致力于生命科学前沿基础研究与应用基础研究，依托分子生物学国家重点实验室、细胞生物学国家重点实验室、上海市分子男科学重点实验室，开展基因调控、RNA与表观遗传学，蛋白质科学，细胞信号转导，细胞与干细胞生物学，癌症和其他重大疾病机理等领域的研究。2020年，中心以第一单位/通讯作者发表高水平论文144篇；IF≥10的代表性论文76篇，其中Cell 3篇、Nature Methods 1篇、Nature Genet 1篇、Cancer Cell 4篇、Immunity 1篇、Nature Cell Biology 1篇、Cell Research 5篇。

style type="text/css".TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }/stylestyle type="text/css".TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }/stylep　　近日，中国科学院昆明动物研究所郑萍课题组在多能干细胞遗传物质稳定性调控研究中取得进展，相关研究成果以emMouse embryonic stem cells have increased capacity for replication fork restart driven by the specific Filia-Floped protein complex/em为题，在线发表在emCell Research/em上。该工作首次揭示了多能干细胞以独特的机制高效处理DNA复制压力，从而在快速分裂中有效维持遗传物质稳定性。/pp　　干细胞在再生医学中的应用前景巨大，遗传物质稳定是其安全应用的前提。和分化细胞相比，干细胞的细胞周期短，DNA复制频繁，且细胞周期中G1期十分短暂，并缺乏G1细胞周期检查点，这些特征使干细胞在DNA复制中面临巨大的复制压力。复制压力是内源性DNA损伤和基因组不稳定的主要来源，有效处理复制压力是细胞维持遗传物质稳定性的重要途径。目前，干细胞如何有效处理复制压力尚不清楚。/pp　　郑萍课题组研究了多能干细胞对DNA复制压力的处理能力及分子机制。通过系统比较小鼠胚胎干细胞和不同类型的快速分裂的分化细胞，发现多能干细胞具有高效的复制压力处理能力，能有效重启受阻复制叉，并找到了调控复制叉高效重启的干细胞特有的蛋白复合体Filia-Floped，阐述了其作用机制。具体讲，Filia和Floped形成蛋白复合体，常态性结合在复制叉上。当复制叉受阻时，Filia-Floped蛋白复合物大量聚集到受阻复制叉上，并在蛋白激酶ATR（调控复制压力反应的核心激酶）的调控下，Filia的第151位丝氨酸发生磷酸化，使Filia-Floped复合体形成有功能的脚手架。该脚手架进而通过两条独立的途径高效调控复制叉重启。一方面，脚手架蛋白招募E3泛素化酶Trim25到受阻复制叉上，Trim25通过催化其底物Blm（促进复制叉重启的关键解旋酶）发生泛素化修饰，从而招募大量的Blm到受阻复制叉上调控复制叉重启；另一方面，脚手架蛋白能通过未知机制高效激活ATR激酶活性调控复制叉重启（如图）。因此，多能干细胞通过在复制叉上增添Filia-Floped脚手架，它以类似海绵的作用，迅速富集大量的复制叉维护和修复因子到受阻复制叉上，从而高效维持复制叉稳定和重启。/pp　　研究工作得到了国家重点研发计划干细胞及转化研究专项等的资助。/ppbr//pp style="text-align:center "img alt="" oldsrc="W020171116534644229372.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/uepic/415ca69e-f7b6-4363-a18c-181ae97c9aff.jpg" uploadpic="W020171116534644229372.jpg"//pp style="text-align: center "复制叉上Filia-Floped蛋白复合体的作用模式图/p

生物遗传中心法则是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。然而在过去的几十年里，生命科学的舞台一直被 DNA 和蛋白质霸占。DNA 负责遗传信息存储，蛋白质负责基因指令执行，而 RNA只是承担中间环节遗传信息传递者的配角。随着人类基因组信息的解析，人们发现只有2%的人类基因组编码蛋白质，更有约98%的基因组意义不明，甚至被认为是“垃圾”DNA。随着生命科学的不断发展，这些看似“垃圾”的DNA却能产生大量的非编码RNA，而这些RNA发挥着至关重要的生物学功能，几乎参与所有重要的细胞生命过程，与多种重大疾病的发生和发展密切相关。细胞内的RNA像蛋白质一样具有复杂的高级结构与相互作用，具有特定的时间、空间分布及不同的转录后修饰状态，复杂而精确地执行丰富多彩的生物学功能。与蛋白质研究相比，人们对细胞内RNA时间空间分布及其功能的研究目前仍然有一定滞后，其中一个重要的原因是目前仍缺乏可以在活细胞内对RNA分子进行高时空分辨精密控制的技术，这是深入研究RNA功能机制面临的关键问题和重要技术挑战，也是国际上RNA研究领域的前沿热点。针对这一亟需解决的技术挑战，2022年1月3日，华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室、光遗传学与合成生物学交叉学科研究中心杨弋教授团队在Nature Biotechnology杂志上在线发表了题为Optogenetic control of RNA function and metabolism using engineered light-switchable RNA-binding proteins 的研究长文。该研究基于合成生物学及光遗传学原理并结合全新的高通量筛选策略成功构建了系列光控RNA效应因子，实现了动物细胞内RNA生成、剪接、运输、翻译、降解等代谢活动的时空精密控制。RNA结合蛋白在RNA生物学功能发挥过程中承担着至关重要的作用，它们负责RNA的剪接、运输、定位、降解等各类代谢活动。除了自然界存在RNA结合蛋白以外，人们基于合成生物学原理将具有不同功能的结构域与RNA结合蛋白结合起来，合成了具有全新功能的RNA结合蛋白。然而，无论是自然界存在或者是人工合成的RNA结合蛋白，它们的活性很难被调控。因此，发展活性可控的RNA结合蛋白将有望实现对活细胞RNA的控制。利用光来调控细胞的各种生命活动是生命科学研究的前沿领域，各种光遗传学技术允许人们以前所未有的时间和空间精度调控生物体的多种生命活动。其中，利用合成生物学方法来进行光可控功能蛋白质分子的设计与筛选，并获得简单易用的光遗传学技术，是光遗传学前沿领域最重要的热点之一。图：RNA光遗传学控制概念图为了实现RNA结合蛋白的光遗传学控制，研究团队首先基于合成生物学理性设计并结合全新的高通量筛选策略，构建了国际上首个人工合成的光控RNA结合蛋白LicV。LicV由RNA结合结构域与LOV光敏结构域融合构成，分子量仅为23 kD。在黑暗条件，LicV是以单体形式存在，不能结合特定的RNA序列（RAT）；在蓝光照射下，LicV形成同源二聚体并特异性识别结合RAT序列。研究团队随后将LicV与不同的RNA效应结构域融合，分别获得光控RNA剪接因子、光控RNA定位因子、光控RNA翻译因子以及光控RNA降解因子。他们利用这些光控RNA效应因子实现了活细胞RNA剪接、运输、翻译、降解等代谢行为的时间和空间精密控制。此外，研究团队还将LicV与CRISPR-Cas系统结合起来，发展了全新的LA-CRISPR系统。在该系统中，含RAT序列的嵌合sgRNA可以招募光照诱导产生的LicV-VPR光控转录因子二聚体，从而启动目的基因转录与表达。通过在sgRNA中引入多个拷贝的RAT序列，在光照条件下可以同时招募多个光控转录因子到启动子附近，这使得LA-CRISPR系统对目的基因的激活效率是前人发展系统的一到三个数量级。利用LA-CRISPR系统，研究团队还实现基因位点的高亮度与可逆标记，为基因组结构与功能研究提供和好的工具。此外，LA-CRISPR系统具有很好的普适性，可应用于多个物种来源的CRISPR-Cas系统。本研究通过对CRISPR系统的定时、定量精确控制，将来有望进一步降低CRISPR系统的脱靶效应，加速其临床应用。针对活细胞RNA的实时追踪与精密控制的创新方法需求与技术挑战。杨弋与合作者前期报道了Pepper高性能荧光RNA，它在亲和力、稳定性、信噪比、活细胞荧光亮度等方面提升了一到三个数量级，首次在动物细胞上实现了各类RNA的标记与无背景成像（详见BioArt报道：NBT | 杨弋/朱麟勇团队开发Pepper拟荧光蛋白RNA ；Nat Chem Biol | 新型RNA荧光适配体Pepper的结构以及配体识别机制）。此次该团队报道的LicV系列光控RNA效应因子，又进一步实现了活细胞RNA生成、剪接、运输、翻译、降解等代谢活动的高时空分辨精密控制。结合Pepper与LicV技术，可在活细胞上对RNA进行时间和空间尺度的闭环监测与控制，为深入探究单细胞内RNA的功能和复杂调控机制提供极具价值的创新研究工具。论文第一作者为华东理工大学刘韧玫博士与杨菁博士，通讯作者为陈显军博士和杨弋博士。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41587-021-01112-1

6月1日，科技部官网发布人类遗传资源管理条例实施细则，细则第二章总体要求第十六条提到，科技部会同国务院有关部门及省级科技行政部门推动我国科研机构、高等学校、医疗机构和企业依法依规开展人类遗传资源保藏工作，推进标准化、规范化的人类遗传资源保藏基础平台和大数据建设，并依照国家有关规定向有关科研机构、高等学校、医疗机构和企业开放。相关平台的建设也意味着将有大量低温存储设备和相关服务的采购需求。详情如下：中华人民共和国科学技术部令第 21 号《人类遗传资源管理条例实施细则》已经2023年5月11日科技部第3次部务会审议通过，现予公布，自2023年7月1日起施行。部长 王志刚2023年5月26日人类遗传资源管理条例实施细则第一章 总 则第一条 为有效保护和合理利用我国人类遗传资源，维护公众健康、国家安全和社会公共利益，根据《中华人民共和国生物安全法》《中华人民共和国人类遗传资源管理条例》（以下称《条例》）等有关法律、行政法规，制定本实施细则。第二条 采集、保藏、利用、对外提供我国人类遗传资源，应当遵守本实施细则。《条例》第二条所称人类遗传资源信息包括利用人类遗传资源材料产生的人类基因、基因组数据等信息资料。前款所称人类遗传资源信息不包括临床数据、影像数据、蛋白质数据和代谢数据。第三条 科学技术部（以下称科技部）负责全国人类遗传资源调查、行政许可、监督检查、行政处罚等管理工作。科技部根据需要依法委托相关组织，开展人类遗传资源行政许可申请材料的形式审查、技术评审，以及人类遗传资源备案、事先报告、监督检查、行政处罚等工作。第四条 省、自治区、直辖市科学技术厅（委、局）、新疆生产建设兵团科学技术局（以下称省级科技行政部门）负责本区域下列人类遗传资源管理工作：（一）人类遗传资源监督检查与日常管理；（二）职权范围内的人类遗传资源违法案件调查处理；（三）根据科技部委托，开展本区域人类遗传资源调查、人类遗传资源行政许可、人类遗传资源违法案件调查处理等工作。第五条 科技部和省级科技行政部门应当加强人类遗传资源监管力量，配备行政执法人员，依职权对人类遗传资源活动开展监督检查等工作，依法履行人类遗传资源监督管理职责。第六条 科技部聘请生命科学与技术、医药、卫生、伦理、法律、信息安全等方面的专家组成人类遗传资源管理专家咨询委员会，为全国人类遗传资源管理工作提供决策咨询和技术支撑。第七条 科技部支持合理利用人类遗传资源开展科学研究、发展生物医药产业、提高诊疗技术，加强人类遗传资源管理与监督，优化审批服务，提高审批效率，推进审批规范化和信息公开，提升管理和服务水平。第二章 总体要求第八条 采集、保藏、利用、对外提供我国人类遗传资源，应当符合伦理原则，通过已在有关管理部门备案的伦理（审查）委员会的伦理审查。开展伦理审查应当遵守法律、行政法规和国家有关规定。第九条 采集、保藏、利用、对外提供我国人类遗传资源，应当尊重和保障人类遗传资源提供者的隐私权和个人信息等权益，按规定获取书面知情同意，确保人类遗传资源提供者的合法权益不受侵害。第十条 采集、保藏、利用、对外提供我国人类遗传资源，应当遵守科技活动的相关要求及技术规范，包括但不限于标准、规范、规程等。第十一条 在我国境内采集、保藏我国人类遗传资源或者向境外提供我国人类遗传资源，必须由我国科研机构、高等学校、医疗机构或者企业（以下称中方单位）开展。设在港澳的内资实控机构视为中方单位。境外组织及境外组织、个人设立或者实际控制的机构（以下称外方单位）以及境外个人不得在我国境内采集、保藏我国人类遗传资源，不得向境外提供我国人类遗传资源。第十二条 本实施细则第十一条所称境外组织、个人设立或者实际控制的机构，包括下列情形：（一）境外组织、个人持有或者间接持有机构百分之五十以上的股份、股权、表决权、财产份额或者其他类似权益；（二）境外组织、个人持有或者间接持有机构的股份、股权、表决权、财产份额或者其他类似权益不足百分之五十，但其所享有的表决权或者其他权益足以对机构的决策、管理等行为进行支配或者施加重大影响；（三）境外组织、个人通过投资关系、协议或者其他安排，足以对机构的决策、管理等行为进行支配或者施加重大影响；（四）法律、行政法规、规章规定的其他情形。第十三条 采集、保藏、利用、对外提供我国人类遗传资源的单位应当加强管理制度建设，对涉及人类遗传资源开展科学研究的目的和研究方案等事项进行审查，确保人类遗传资源合法使用。第十四条 利用我国人类遗传资源开展国际科学研究合作，应当保证中方单位及其研究人员全过程、实质性地参与研究，依法分享相关权益。国际科学研究合作过程中，利用我国人类遗传资源产生的所有记录以及数据信息等应当完全向中方单位开放，并向中方单位提供备份。第十五条 科技部加强人类遗传资源管理信息化建设，建立公开统一的人类遗传资源行政许可、备案与安全审查工作信息系统平台，为申请人通过互联网办理行政许可、备案等事项提供便利，推进实时动态管理，实现人类遗传资源管理信息可追溯、可查询。第十六条 科技部会同国务院有关部门及省级科技行政部门推动我国科研机构、高等学校、医疗机构和企业依法依规开展人类遗传资源保藏工作，推进标准化、规范化的人类遗传资源保藏基础平台和大数据建设，并依照国家有关规定向有关科研机构、高等学校、医疗机构和企业开放。第十七条 针对公共卫生事件等突发事件，科技部建立快速审批机制，对突发事件应急处置中涉及的人类遗传资源行政许可申请，应当加快办理。对实施快速审批的人类遗传资源行政许可申请，科技部按照统一指挥、高效快速、科学审批的原则，加快组织开展行政许可申请的受理、评审、审查等工作。快速审批的情形、程序、时限、要求等事项由科技部另行规定。第十八条 科技部制定并及时发布采集、保藏、利用、对外提供我国人类遗传资源行政许可、备案等服务指南和示范文本，为申请人办理人类遗传资源行政许可、备案等事项提供便捷和专业的指导和服务。第十九条 科技部定期对从事人类遗传资源采集、保藏、利用、对外提供等活动的科研人员和相关部门管理人员进行培训，增强法律意识和责任意识，提升管理服务能力。第二十条 科技部和省级科技行政部门应当建立并不断完善廉政风险防控措施，健全监督制约机制，加强对本机关人类遗传资源管理重要环节和关键岗位的监督。第三章 调查与登记第二十一条 科技部负责组织开展全国人类遗传资源调查工作。省级科技行政部门受科技部委托，负责开展本区域人类遗传资源调查工作。第二十二条 全国人类遗传资源调查每五年开展一次，必要时可以根据实际需要开展。第二十三条 科技部组织相关领域专家制定全国人类遗传资源调查工作方案。省级科技行政部门完成本区域人类遗传资源调查工作后，应当将取得的调查数据、信息及时汇总并报送科技部。第二十四条 科技部在全国人类遗传资源调查等工作基础上，组织开展重要遗传家系和特定地区人类遗传资源研究，逐步建立我国重要遗传家系和特定地区人类遗传资源清单目录，并适时修订完善。第二十五条 科技部负责重要遗传家系和特定地区人类遗传资源登记工作，制定申报登记管理办法，建立申报登记管理信息服务平台。第二十六条 我国科研机构、高等学校、医疗机构、企业发现重要遗传家系和特定地区人类遗传资源，应当及时通过申报登记管理信息服务平台进行申报。第四章 行政许可与备案第一节 采集、保藏行政许可第二十七条 人类遗传资源采集行政许可适用于拟在我国境内开展的下列活动：（1） 重要遗传家系人类遗传资源采集活动。重要遗传家系是指患有遗传性疾病、具有遗传性特殊体质或者生理特征的有血缘关系的群体，且该群体中患有遗传性疾病、具有遗传性特殊体质或者生理特征的成员涉及三代或者三代以上，高血压、糖尿病、红绿色盲、血友病等常见疾病不在此列。首次发现的重要遗传家系应当按照本实施细则第二十六条规定及时进行申报。（2） 特定地区人类遗传资源采集活动。特定地区人类遗传资源是指在隔离或者特殊环境下长期生活，并具有特殊体质特征或者在生理特征方面有适应性性状发生的人类遗传资源。特定地区不以是否为少数民族聚居区为划分依据。（三）用于大规模人群研究且人数大于3000例的人类遗传资源采集活动。大规模人群研究包括但不限于队列研究、横断面研究、临床研究、体质学研究等。为取得相关药品和医疗器械在我国上市许可的临床试验涉及的人类遗传资源采集活动不在此列，无需申请人类遗传资源采集行政许可。第二十八条 人类遗传资源保藏行政许可适用于在我国境内开展人类遗传资源保藏、为科学研究提供基础平台的活动。人类遗传资源保藏活动是指将有合法来源的人类遗传资源保存在适宜环境条件下，保证其质量和安全，用于未来科学研究的行为，不包括以教学为目的、在实验室检测后按照法律法规要求或者临床研究方案约定的临时存储行为。第二十九条 应当申请行政许可的人类遗传资源保藏活动同时涉及人类遗传资源采集的，申请人仅需要申请人类遗传资源保藏行政许可，无需另行申请人类遗传资源采集行政许可。第三十条 人类遗传资源保藏单位应当依据《条例》第十五条规定，于每年1月31日前向科技部提交上一年度本单位保藏人类遗传资源情况年度报告。年度报告应当载明下列内容：（一）保藏的人类遗传资源情况；（二）人类遗传资源来源信息和使用信息；（三）人类遗传资源保藏相关管理制度的执行情况；（四）本单位用于保藏人类遗传资源的场所、设施、设备的维护和变动情况；（五）本单位负责保藏工作的主要管理人员变动情况。人类遗传资源保藏单位应当加强管理，确保保藏的人类遗传资源来源合法。科技部组织各省级科技行政部门每年对本区域人类遗传资源保藏单位的保藏活动进行抽查。第二节 国际合作行政许可与备案第三十一条 申请人类遗传资源国际科学研究合作行政许可，应当通过合作双方各自所在国（地区）的伦理审查。外方单位确无法提供所在国（地区）伦理审查证明材料的，可以提交外方单位认可中方单位伦理审查意见的证明材料。第三十二条 为取得相关药品和医疗器械在我国上市许可，在临床医疗卫生机构利用我国人类遗传资源开展国际合作临床试验、不涉及人类遗传资源材料出境的，不需要批准，但应当符合下列情况之一，并在开展临床试验前将拟使用的人类遗传资源种类、数量及其用途向科技部备案：（一）涉及的人类遗传资源采集、检测、分析和剩余人类遗传资源材料处理等在临床医疗卫生机构内进行；（二）涉及的人类遗传资源在临床医疗卫生机构内采集，并由相关药品和医疗器械上市许可临床试验方案指定的境内单位进行检测、分析和剩余样本处理。前款所称临床医疗卫生机构是指在我国相关部门备案，依法开展临床试验的医疗机构、疾病预防控制机构等。为取得相关药品和医疗器械在我国上市许可的临床试验涉及的探索性研究部分，应当申请人类遗传资源国际科学研究合作行政许可。第三十三条 国际科学研究合作行政许可、国际合作临床试验备案应当由中方单位和外方单位共同申请。合作各方应当对申请材料信息的真实性、准确性、完整性作出承诺。拟开展的人类遗传资源国际科学研究合作、国际合作临床试验涉及多中心临床研究的，不得拆分后申请行政许可或者备案。第三十四条 开展多中心临床研究的，组长单位通过伦理审查后即可由申办方或者组长单位申请行政许可或者备案。申办方或者组长单位取得行政许可或者完成备案后，参与临床研究的医疗卫生机构将本单位伦理审查批件或者认可组长单位所提供伦理审查批件的证明材料以及本单位出具的承诺书提交科技部，即可开展国际合作临床研究。第三十五条 取得国际科学研究合作行政许可或者完成国际合作临床试验备案的合作双方，应当在行政许可或者备案有效期限届满后六个月内，共同向科技部提交合作研究情况报告。合作研究情况报告应当载明下列内容：（一）研究目的、内容等事项变化情况；（二）研究方案执行情况；（三）研究内容完成情况；（四）我国人类遗传资源使用、处置情况；（五）研究过程中的所有记录以及数据信息的记录、储存、使用等情况；（六）中方单位及其研究人员全过程、实质性参与研究情况以及外方单位参与研究情况；（七）研究成果产出、归属与权益分配情况；（八）研究涉及的伦理审查情况。第三节 对外提供、开放使用事先报告第三十六条 将人类遗传资源信息向境外组织、个人及其设立或者实际控制的机构提供或者开放使用的，中方信息所有者应当向科技部事先报告并提交信息备份。向科技部事先报告应当报送下列事项信息：（一）向境外组织、个人及其设立或者实际控制的机构提供或者开放使用我国人类遗传资源信息的目的、用途；（二）向境外组织、个人及其设立或者实际控制的机构提供或者开放使用我国人类遗传资源信息及信息备份情况；（三）接收人类遗传资源信息的境外组织、个人及其设立或者实际控制的机构的基本情况；（四）向境外组织、个人及其设立或者实际控制的机构提供或者开放使用对我国人类遗传资源保护的潜在风险评估情况。已取得行政许可的国际科学研究合作或者已完成备案的国际合作临床试验实施过程中，中方单位向外方单位提供合作产生的人类遗传资源信息的，如国际合作协议中已约定由合作双方使用，不需要单独事先报告和提交信息备份。第三十七条 将人类遗传资源信息向境外组织、个人及其设立或者实际控制的机构提供或者开放使用，可能影响我国公众健康、国家安全和社会公共利益的，应当通过科技部组织的安全审查。应当进行安全审查的情形包括：（一）重要遗传家系的人类遗传资源信息；（二）特定地区的人类遗传资源信息；（三）人数大于500例的外显子组测序、基因组测序信息资源；（四）可能影响我国公众健康、国家安全和社会公共利益的其他情形。第三十八条 科技部会同相关部门制定安全审查规则，组织相关领域专家进行安全评估，并根据安全评估意见作出审查决定。人类遗传资源出口过程中如相关物项涉及出口管制范围，须遵守国家出口管制法律法规。第四节 行政许可、备案与事先报告流程第三十九条 申请人的申请材料齐全、形式符合规定的，科技部应当受理并出具加盖专用印章和注明日期的纸质或者电子凭证。申请材料不齐全或者不符合法定形式的，科技部应当在收到正式申请材料之日起五个工作日内一次性告知申请人需要补正的全部内容。第四十条 科技部根据技术评审和安全审查工作需要，组建专家库并建立专家管理制度。科技部按照随机抽取方式从专家库中选取评审专家，对人类遗传资源行政许可申请事项进行技术评审，对应当进行安全审查的人类遗传资源信息对外提供或者开放使用事项进行安全评估。技术评审意见、安全评估意见作为作出行政许可决定或者安全审查决定的参考依据。专家参与技术评审和安全审查一般采用网络方式，必要时可以采用会议、现场勘查等方式。第四十一条 科技部应当自受理之日起二十个工作日内，对人类遗传资源行政许可申请作出行政许可决定。二十个工作日内不能作出行政许可决定的，经科技部负责人批准，可以延长十个工作日，并将延长期限的理由告知申请人。第四十二条 科技部作出行政许可决定，依法需要听证、检验、检测、检疫、鉴定、技术评审的，所需时间不计算在本实施细则第四十一条规定的期限内，但应当将所需时间书面告知申请人。第四十三条 科技部作出行政许可决定后，应当将行政许可决定书面告知申请人，并抄送申请人所在地的省级科技行政部门。依法作出准予行政许可决定的，应当在科技部网站予以公开。依法作出不予行政许可决定的，应当说明理由，并告知申请人享有依法申请行政复议或者提起行政诉讼的权利。第四十四条 取得人类遗传资源采集行政许可后，采集活动参与单位、采集目的、采集方案或者采集内容等重大事项发生变更的，被许可人应当向科技部提出变更申请。第四十五条 取得人类遗传资源保藏行政许可后，保藏目的、保藏方案或者保藏内容等重大事项发生变更的，被许可人应当向科技部提出变更申请。第四十六条 取得人类遗传资源国际科学研究合作行政许可后，开展国际科学研究合作过程中，研究目的、研究内容发生变更，研究方案涉及的人类遗传资源种类、数量、用途发生变更，或者申办方、组长单位、合同研究组织、第三方实验室等其他重大事项发生变更的，被许可人应当向科技部提出变更申请。第四十七条 取得人类遗传资源国际科学研究合作行政许可后，出现下列情形的，被许可人不需要提出变更申请，但应当向科技部提交事项变更的书面说明及相应材料：研究内容或者研究方案不变，仅涉及总量累计不超过获批数量10%变更的；本实施细则第四十六条所列合作单位以外的参与单位发生变更的；合作方法人单位名称发生变更的；研究内容或者研究方案发生变更，但不涉及人类遗传资源种类、数量、用途的变化或者变更后内容不超出已批准范围的。第四十八条 被许可人对本实施细则第四十四条至第四十六条所列事项提出变更申请的，科技部应当审查并作出是否准予变更的决定。符合法定条件、标准的，科技部应当予以变更。变更申请的受理、审查、办理期限、决定、告知等程序参照本实施细则第三十九条至第四十三条有关行政许可申请的规定执行。第四十九条 行政许可决定作出前，申请人书面撤回申请的，科技部终止对行政许可申请的审查。第五十条 有下列情形之一的，科技部根据利害关系人请求或者依据职权，可以撤销人类遗传资源行政许可：（一）滥用职权、玩忽职守作出准予行政许可决定的 （二）超越法定职权作出准予行政许可决定的 （三）违反法定程序作出准予行政许可决定的 （四）对不具备申请资格或者不符合法定条件的申请人准予行政许可的 （五）依法可以撤销行政许可的其他情形。被许可人以欺骗、贿赂等不正当手段取得行政许可的，科技部应当予以撤销。依照前两款的规定撤销行政许可，可能对公共利益造成重大损害的，不予撤销。第五十一条 申请国际合作临床试验备案的，应当事先取得药品监督管理部门临床试验批件、通知书或者备案登记材料。第五十二条 申请国际合作临床试验备案，应当提交下列材料：（一）合作各方基本情况；（二）研究涉及使用的人类遗传资源种类、数量和用途；（三）研究方案；（四）组长单位伦理审查批件；（五）其他证明材料。第五十三条 国际合作临床试验完成备案后，涉及的人类遗传资源种类、数量、用途发生变更，或者合作方、研究方案、研究内容、研究目的等重大事项发生变更的，备案人应当及时办理备案变更。研究方案或者研究内容变更不涉及人类遗传资源种类、数量、用途变化的，不需要办理备案变更，但应当在变更活动开始前向科技部提交事项变更的书面说明及相应材料。第五十四条 向境外组织、个人及其设立或者实际控制的机构提供或者开放使用人类遗传资源信息向科技部事先报告后，用途、接收方等事项发生变更的，应当在变更事项实施前向科技部提交事项变更报告。第五十五条 被许可人需要延续行政许可有效期的，应当在该行政许可有效期限届满三十个工作日前向科技部提出申请。科技部应当根据被许可人的申请，在该行政许可有效期限届满前作出是否准予延续的决定；逾期未作出决定的，视为准予延续。备案人需要延续备案有效期的，应当在该备案有效期限届满三十个工作日前向科技部提出申请。科技部应当在该备案有效期限届满前完成延续备案；逾期未完成的，视为已完成延续备案。第五章 监督检查第五十六条 科技部负责全国人类遗传资源监督检查，各省级科技行政部门负责本区域人类遗传资源监督检查。监督检查事项主要包括：（一）人类遗传资源采集、保藏、利用、对外提供有关单位落实主体责任，建立、完善和执行有关规章制度的情况；（二）获批人类遗传资源项目的有关单位采集、保藏、利用人类遗传资源的情况，材料或者信息出境、对外提供、开放使用以及出境后使用情况；（三）利用人类遗传资源的剩余材料处置、知识产权及利益分享等情况；（四）人类遗传资源备案事项的真实性等情况；（五）科技部或者省级科技行政部门认为需要监督检查的其他事项。第五十七条 科技部和省级科技行政部门应当编制年度监督检查计划，实施人类遗传资源风险管理。年度监督检查计划应当包括检查事项、检查方式、检查频次以及抽查项目种类、抽查比例等内容。第五十八条 对近三年内因人类遗传资源违法行为被实施过行政处罚、存在人类遗传资源管理风险未及时改正，以及被记入相关失信惩戒名单的单位，科技部和省级科技行政部门应当加大监督检查频次，纳入年度日常监督检查计划并开展监督检查。对管理体系和管理规范明显改进、未再发生违法行为的单位，可以适时减少监督检查频次。第五十九条 对本实施细则第五十八条规定以外的其他单位，科技部和省级科技行政部门可以在该单位人类遗传资源活动范围内随机确定监督检查事项，随机选派监督检查人员，实施监督检查。第六十条 遇有严重违法行为或者临时性、突发性任务以及通过投诉举报、转办交办、数据监测等发现的问题，科技部和省级科技行政部门可以部署开展专项监督检查。第六十一条 科技部和省级科技行政部门应当及时记录、汇总人类遗传资源活动日常监督检查信息，完善日常监督检查措施。第六十二条 发现被监督检查对象可能存在违反《条例》有关规定的风险时，科技部或者省级科技行政部门可以对其法定代表人、主要负责人等进行行政约谈。第六十三条 发现被监督检查对象可能存在违反《条例》规定的行为，科技部或者省级科技行政部门应当进行调查，必要时可以采取下列措施：（一）依法采取记录、复制、拍照、录像等措施；（二）依法采取查封、扣押等行政强制措施；（三）依法对相关物品进行检测、检验、检疫或者鉴定。第六十四条 科技部或者省级科技行政部门实施行政强制措施应当依照《中华人民共和国行政强制法》规定的程序进行。第六十五条 科技部和省级科技行政部门采取或者解除行政强制措施，应当经本机关负责人批准。依法实施查封、扣押强制措施的，应当制作并当场向当事人交付查封、扣押决定书和清单。情况紧急，不及时查封、扣押可能影响案件查处，或者存在可能导致人类遗传资源损毁灭失等隐患，可以先行实施查封、扣押，并在二十四小时内补办查封、扣押决定书，送达当事人。第六章 行政处罚第六十六条 科技部和省级科技行政部门应当规范行使人类遗传资源行政处罚裁量权，综合考虑违法行为的事实、性质、情节以及社会危害程度，在《条例》规定范围内合理确定行政处罚的种类和幅度，确保过罚相当，防止畸轻畸重。人类遗传资源行政处罚裁量基准由科技部另行制定并向社会公布。第六十七条 拟给予行政处罚的案件，科技部和省级科技行政部门在作出行政处罚决定之前，应当书面告知当事人拟作出的行政处罚内容及事实、理由、依据，并告知当事人依法享有陈述、申辩的权利。拟作出的行政处罚属于听证范围的，还应当告知当事人有要求听证的权利。当事人行使陈述、申辩权或者要求听证的，应当自告知书送达之日起五个工作日内书面提出，逾期未提出的，视为放弃上述权利。科技部和省级科技行政部门不得因当事人陈述、申辩或者听证而给予更重的处罚。第六十八条 科技部或者省级科技行政部门拟作出下列行政处罚决定，当事人要求听证的，应当组织听证：（一）对法人、其他组织处以一百万元以上罚款或者对公民处以十万元以上罚款的；（二）没收法人、其他组织违法所得三百万元以上或者没收公民违法所得三十万元以上的；（三）禁止一年以上从事采集、保藏、利用、对外提供我国人类遗传资源活动的；（四）二年以上不受理人类遗传资源行政许可申请的；（五）撤销已取得的人类遗传资源行政许可的； （六）法律、行政法规规定应当组织听证的其他情形。第六十九条 科技部或者省级科技行政部门作出人类遗传资源行政处罚决定前，本部门案件办理机构应当将拟作出的行政处罚决定及案件材料送本部门负责法制审核的工作机构进行法制审核。未经法制审核或者审核未通过的，不得作出决定。拟作出的行政处罚决定仅涉及警告的，不需要进行法制审核。第七十条 行政处罚决定书作出后，科技部或者省级科技行政部门应当在七个工作日内依照有关法律规定，将行政处罚决定书送达当事人或者其他的法定受送达人。第七十一条 行政处罚决定应当自立案之日起九十日内作出。案情复杂，不能在九十日内作出行政处罚决定的，经本机关负责人批准，可以延长九十日。案情特别复杂，经延期仍不能作出行政处罚决定的，经本机关负责人集体讨论决定是否继续延期。决定延期的，应当同时确定延长的合理期限，但最长不得超过六十日。案件办理过程中，听证、公告、检测、检验、检疫、鉴定、审计、中止等时间，不计入本条第一款所指的案件办理期限。第七十二条 《条例》第三十六条、第三十九条、第四十一条、第四十二条、第四十三条规定的违法所得，以实施违法行为所获得的全部收入扣除适当的合理支出计算；难以计算的，以违法行为涉及的人类遗传资源价值计算或者为人类遗传资源投入的资金数额作为违法所得。第七十三条 在人类遗传资源监督检查或者违法案件调查处理中，发现相关公民、法人或者其他组织不具备人类遗传资源存储条件的，科技部或者省级科技行政部门应当组织将其存储的人类遗传资源转移至具备存储条件的单位临时存储。第七十四条 省级科技行政部门依法作出人类遗传资源行政处罚的，应当自行政处罚决定作出之日起十五个工作日内将案件处理情况及行政处罚决定书副本报送科技部。第七十五条 科技部有权对省级科技行政部门实施的人类遗传资源行政处罚进行监督，依法对有关违法或者不当行为责令改正。第七章 附 则第七十六条 本实施细则中涉及期限的规定，注明为工作日的，不包含法定节假日；未注明为工作日的，为自然日。第七十七条 本实施细则所称“以上”“不超过”均包含本数，“大于”“不足”不包含本数。第七十八条 本实施细则自2023年7月1日施行。

2023年2月，中科院遗传发育所、中科脂典的相关研究人员在《Trends in Analytical Chemistry》(IF: 14.9)上发表了题为“Embracing Lipidomics at Single-cell Resolution: Promises and Pitfalls”的综述文章，总结了单细胞脂质组学当前的技术进展和瓶颈，讨论了在单细胞水平分析脂质的独特技术挑战(特别是准确的脂质鉴定和定量的重要性)，并例举了单细胞脂质组学在生物学和临床医学中的潜在应用。(中科院遗传发育所王泽华博士和曹明君博士为本文的第一作者，中科院遗传发育所税光厚研究员和中科脂典技术总监Sin Man Lam博士为本文的共同通讯作者。)　　1、引言　　脂质作为细胞膜和细胞内细胞器(如脂滴)的主要组成部分，发挥着一系列复杂的生物物理、能量储存和信号传导功能，这些功能是细胞机制正常运转的基础。脂质代谢失调涉及多种主要疾病，包括糖尿病、心血管疾病、代谢相关性脂肪肝(MAFLD)、癌症、神经退行性疾病、传染病等。近几十年来，随着脂质组学的蓬勃发展以及分析工具/技术的改进，脂质的结构和生物学复杂性才开始被解开。　　质谱(MS)是广泛用于脂质组学领域的主要分析技术，相对于其它方法，它具有更高的灵敏度、更大的选择性、更强的稳定性和更高的特异性。质谱仪的快速发展，伴随着软件和数据库的进步，使得来自不同生物样本的各种生物液体(血浆、血清、尿液、唾液、泪液、痰等)、组织和亚细胞器中的脂质能够以前所未有的分辨率进行表征。脂质组覆盖范围的扩大极大地促进了疾病生物标志物的识别、表型验证以及假设的产生，并在脂质数据分析中提出了可能的系统方法，包括功能脂质模块的构建和脂质通路分析。　　脂质组学的典型工作流程和应用　　经典的脂质组学给出了构成生物样本的不同细胞群的“平均”图谱，这通常需要一个器官的代表性组织样本，使得最终构建的图谱能够反映一般的生物状态。然而，取一个有代表性的组织切片，忽略了脂质的空间分布，而脂质的空间分布往往具有重要的生物学意义。例如，该研究团队先前对金线鲃属洞穴鱼和地表鱼全脑切片的定量脂质组学研究发现，洞穴鱼中的硫苷脂(髓鞘的主要脂质成分)普遍减少。基质辅助激光解吸电离(MALDI)质谱成像(MSI)进一步揭示了洞穴鱼硫苷脂缺失的区域与中缝5-羟色胺能神经元的位置相对应。因此，金线鲃个体大脑脂质的空间分布图谱有助于证明5-羟色胺能神经元的脱髓鞘是洞穴鱼攻击性行为丧失的基础。　　随着光学成像和细胞内电生理学的技术创新，人们得以在单细胞分辨率下深入研究组织的生物结构，细胞异质性的普遍性变得明显起来。单个细胞与邻近细胞以及它们的原生微环境动态地相互作用和交流，最终影响由不同的单细胞脂质组(和代谢组)所反映的细胞内生物化学状态。事实上，早期组学的单细胞革命揭示了细胞异质性在无数生物环境中的普遍性。例如，单细胞蛋白质组学揭示了循环系统中肿瘤细胞表面蛋白在单细胞水平的异质表达，这些蛋白预测了对药物治疗的不同细胞反应，而随着疾病的进展，患者体内这些相同蛋白的平均表达并不能确定真正的治疗效果。在这篇综述中，作者讨论了单细胞水平的脂质组学革命如何从早期的组学开始，揭示细胞内以脂质为中心的见解，以及其潜在的应用和独特的技术挑战。　　2、单细胞脂质组学的新兴技术　　与单细胞基因组学和单细胞转录组学相比，单细胞脂质组学(和代谢组学)提供了最接近实际表型的数据信息。脂质组学与代谢组学的区别主要在于其关注非极性疏水代谢物，这些代谢物需要不同的提取和分析方案(例如需要不同的溶剂系统)。与信号可以扩增数百万倍的单细胞转录组学不同，高灵敏度对于单细胞脂质组学至关重要。此外，脂质在细胞内和细胞外的不同作用使细胞脂质组具有动态性和多功能性，这需要在采样时极度谨慎和快速，以便收集的细胞能够反映其原始状态。　　2.1 单细胞的取样　　经典脂质组学侧重于批量分析，以最小化组内的异质性，而单细胞脂质组学则侧重细胞间的差异。因此，收集技术应努力保持细胞异质性，并尽量减少来自邻近细胞和细胞外基质的污染。许多现有的样品处理或细胞分离策略可以扩展到单细胞脂质组学的采样中，包括膜片钳、微量移液、流式细胞荧光分选(FACS)和微流控单细胞阵列等。这些采样技术有其独特的优势和技术瓶颈，应根据组织或细胞类型的性质以及要解决的生物学问题逐案考虑选择。例如，倾向于成团粘附和/或对操纵敏感的细胞在采样过程中可能表现出较高的细胞死亡率，这会混淆数据并导致生物学错误解读。通常，非粘附细胞，如循环中的各种类型的血细胞，更易于进行高通量单细胞处理。组织的细胞外基质(ECM)的组成以及细胞分布各不相同，因此需要获得单分散细胞的优化方案，例如机械切割、酶解或这些方法的组合。特别是，与正常组织相比，病变组织(例如纤维化组织)可能具有明显不同的解离动力学，因此，优化分离方法以确保收集单分散、完整和有活力的细胞用于单细胞脂质组分析是非常重要的。　　膜片钳通常用于研究神经元、肌肉纤维和心肌细胞等易兴奋细胞，其优势是在相对原生状态下对细胞进行采样，通常来自新鲜的组织切片。然而，在膜片钳辅助的单细胞脂质组学分析中，在不破坏细胞膜的情况下分离完整的细胞是特别具有挑战性的。例如，使用膜片钳从灌注的小鼠大脑切片中捕获单个神经元细胞体不能完全保存轴突和相关终端的完整性，这可能会影响所得到的单个神经元脂质组数据。考虑到质膜是单细胞脂质组的重要组成部分，在单细胞分离过程中对质膜的损伤对单细胞脂质组分析尤为不利。此外，细胞损伤可能触发膜修复过程，这改变了原生细胞脂质组的特征，并混淆了下游分析。　　如果谨慎操作，精密微量移液管可以获得完整的细胞，但它的低通量低且相对耗时，因此更适合于感兴趣的稀有细胞类型的取样。　　FACS可将具有不同表型的单个细胞(由特定蛋白质(抗体)的荧光强度定义)排序到用户预定义的特定血管和缓冲液中，以实现相对高通量的单细胞分离，该方法错误率较低(低于1/100)，且细胞质膜通常保持完整。FACS的一个主要缺点是需要大量的细胞(超过10,000个)，因此不适合分离数量少的稀有细胞类型。悬浮细胞的要求也意味着细胞在采集样品之前不处于其原始状态，单个细胞的空间位置丢失。如果使用非质膜荧光标记物来标记细胞，则需要验证瞬时孔形成对特定质膜脂质和细胞内代谢产物的影响。　　微流控装置包括使用阀门、油滴或纳米管对单个细胞进行微型分隔。基于液滴的策略可能不适合单细胞脂质组学，如果单个细胞的包封是在油滴中完成的，这干扰了下游的脂质分析。油包裹的水滴为下游单细胞脂质组学提供了更好的选择，但是在去除油相期间需要谨慎，以获得相对清洁的液滴内细胞提取物用于下游分析。虽然微流控芯片的处理量高，对原料数量的要求较低，但其后的样本处理通常是在现场进行，这限制了 MS 在选择脂质提取方案进行下游分析时的灵活性。此外，有效的脂质提取需要使用有机溶剂，例如氯仿和甲基叔丁基醚(MTBE) ，这些溶剂与大部分用于制造纳米芯片的塑料材料不太相容。　　基于探针的电喷雾电离(ESI)也经常用于单细胞采样，这涉及使用直径足够小的探针尖端以插入单细胞(~3-9μm)。提取溶剂连续输送以进行原位代谢物提取，随后将提取物引导到质谱仪中进行直接分析。然而，这种取样策略不能确保每个细胞的完整质膜被输送到下游分析。质膜包括全细胞中一半的磷脂和90%的总胆固醇和鞘磷脂含量，基于探针的采样可能会导致单细胞脂质组学的大量信号损失。　　与限制脂质提取程序选择的微流控芯片和基于探针的取样相比，激光捕获显微切割在为下游分析选择样品处理方案方面有更高的灵活性。微解剖的单细胞的空间信息被保留。然而，该方法事先必需用福尔马林或乙醇固定细胞，以确保在显微切割过程中划定单细胞边界时的形态清晰度，而在此过程中脂质和小分子代谢物会大量丢失。此外，即使事先固定，整个细胞的完整性也往往得不到保留，这也使得这种技术不太适合收集单细胞用于下游的脂质组学研究。　　无论采用何种细胞采集策略，采集后都应立即对分离的单个细胞进行淬灭和灭活，以停止酶活性并尽量减少细胞脂质的人为改变。　　　　单细胞脂质组学技术　　2.2 单细胞脂质的获取　　拉曼光谱具有非破坏性和非侵入性的优点，允许进行原位分析，在捕获单个细胞在其自然状态下的脂质方面具有优势，但其无法在分子水平上破译精确的脂质结构，这大大限制了其脂质覆盖范围。而MS由于在区分脂质异构体方面的卓越灵敏度和特异性，已成为单细胞脂质组学中的主要分析技术。除了结构解析，基于MS的方法还允许检查单个细胞内的空间和亚细胞脂质定位，如通过C60二次离子质谱(SIMS)分析海蜗牛Aplysia单个神经元上脂质的异质性分布。尽管与 MALDI-MS 相比，SIMS 的灵敏度较低，但其能够获得亚微米的横向分辨率，由于探针尺寸的限制，其横向分辨率限制在10μm。利用簇离子源的SIMS技术还具有更柔和的电离动力学，有助于检测完整形态的脂质，空间分辨率通常在100nm至1µm之间。　　在各种基于MS的技术中，MSI方法在取样细胞的原生微环境方面具有选择性优势，并能保留对生物推断有用的空间信息。目前已经开发了图像引导的单细胞器MALDI-MSI，用以比较来自Aplysia的致密核心囊泡和透明囊泡中脂质含量差异。尽管 MALDI-MSI 具有诸多优点，但是它存在共采样的缺点，即从相邻的细胞产生混淆信号。一些脂质对 MS 扫描过程中可能出现的环境干扰很敏感，通常需要至少一个小时或更长时间才能完成组织切片的检查。此外，MALDI-MSI 单细胞分析也容易因离子抑制而降低灵敏度。最后，精确的脂质定量仍然是 MSI 方法中的一个主要技术挑战，因为同位素内标与内源性脂质均匀混合以进行标准化在技术上是具有挑战性的。　　荧光成像在灵敏度以及空间/时间分辨率方面优于基于MS的方法，使其在单细胞成像中具有潜在的用途。然而，基于荧光的技术在单细胞脂质组学中的应用受到其脂质组覆盖范围的限制。在自然界中很少有脂质和小分子代谢物表现出自身荧光，这就需要使用荧光探针。与基于MS的方法不同，亲脂性染料通常可以标记特定的某一类脂质，但无法区分同一类脂质中具有不同酰基链组成的单个脂质种类，或不同的脂质异构体。另一方面，脂质的荧光标记极大地改变了脂质的生化性质，如有些脂质被优先分配到不同的膜微区中，而与荧光基团是在头基还是酰基链上引入无关。因此，目前的脂质荧光染料缺乏特异性，这限制了荧光光学成像在单细胞脂质组学中的更广泛应用。　　虽然单细胞取样和基于质谱的技术革新已经实现了单细胞脂质组学分析的可能性，但仍存在一些技术瓶颈，包括：脂质覆盖面相对较窄(通常只有不到一百个具有高置信度的脂质) 缺乏准确的结构鉴定 缺乏可靠的定量数据 以及对单细胞水平的分析可重复性验证不足。为了解决这些技术瓶颈并推动该领域的发展，必须采用新技术来更好地描述细胞的异质性，并以更高的精度和更大的定量准确性来阐明其生物学意义。　　3、单细胞脂质组学的技术瓶颈　　3.1 迫切需要高覆盖率、准确的识别和定量测量　　单细胞脂质组学的一个最终目标是构建单个细胞的精确脂质组图谱，以揭示细胞间的差异。即使在对大量的生物样本进行研究的经典的脂质组学中，与转录组水平的变化相比，具有生物学意义的脂质水平的定量变化通常较小。这使得准确的定量对于解读单细胞水平上微妙但有意义的脂质变化尤为重要。单细胞脂质组学的定量也具有相当大的挑战性，因为脂质的内源丰度会有很大的变化。一个细胞中内源性脂质的高动态范围意味着，在一个特定的样品浓度下，不是所有的脂质都能落入质谱检测器的线性范围。虽然这在大部分脂质组学中通常通过在另一个样品浓度下的额外进样检测来解决，但这又为单细胞脂质组学增加了另一个难度，因为来自单细胞的样品材料数量往往是有限的。内源性脂质丰度的巨大差异也需要色谱系统从其内源性丰富的对应物中有效分离微量脂质，以尽量减少离子抑制，提高次要脂质物种的敏感性，并扩大分析物的覆盖范围。重要的是，为了在单细胞脂质组学中进行准确的脂质定量，应加入稳定的同位素内标。如果没有适当的内标来归一化内源性信号，校正来自不同类别的脂质或携带不同酰基链的同一类别脂质的离子响应变化，产生的单细胞脂质组数据很容易出现错误。　　基因组几乎整个区域都可以测序和注释，而仅基于MS/MS数据却很难最大限度地确定高置信度的脂质结构。这一瓶颈部分是由于自然界中脂质结构异构体的广泛存在，其中一些异构体在缺乏专门的预处理(如化学衍生)的情况下很难分离。例如，单个TAG的甘油主链被酯化为三个脂肪酰基链，从而为每个分子式产生无数脂肪酰基链组合。此外，不同脂质类别的结构异构物可能会使脂质鉴定过程更加复杂，例如双(单酰基甘油)磷酸酯(BMP)和磷脂酰甘油(PG)，以及半乳糖神经酰胺(GalCer)和葡萄糖神经酰胺(GluCer)等。幸运的是，这些结构异构体中的一些物质在色谱上是可区分的。因此，适当的前期色谱分离的应用极大地促进了某些脂质结构异构体的准确识别和定量，从而实现了更大的脂质覆盖。　　虽然脂质组学是组学家族中一个较年轻的分支，但在过去二十年中，它的发展速度很快。基于常规高效或超高效液相色谱(流速为100-1000μL/min)并结合质谱(HPLC/UPLC-MS)的各种经典脂质组学方法已被开发用于多种生物样品。近年来，基于微流量(流速为10-100μL/min)的LC-MS方法获得了更高的灵敏度，并能够以更少的起始材料(例如≈20-1000个细胞)实现全面的脂质代谢。可以想象，通过减小柱直径和流速进一步缩小色谱分离的规模可以提高分析物浓度，从而提高检测灵敏度。因此，基于纳米流(即流速1μL/min)的超灵敏脂质组学方法有望在单个细胞内实现亚微米级的脂质检测和定量。然而，迄今为止报道的纳米流方法的脂质覆盖率仍然相对较低，通常只覆盖一到两个主要类别的脂质，如PCs、PEs和/或TAGs，或者没有适当的结构标识。仅基于一级质谱分析的分子式水平的结构鉴定会导致不准确和低灵敏度，这极大地影响了单细胞脂质组学的分析范围和质量。因此，在单细胞脂质组学能够在基础生物学和转化医学中发挥更大作用之前，通过精确的结构鉴定和精确的定量分析来扩大脂质的有效分析范围是必不可少的。离子迁移率-质谱仪在脂质鉴定中的应用将碰撞截面(CCS)引入到脂类鉴定中，增加了m/z、保留时间和MS/MS谱图上的另一个维度的信息，有望增强单细胞脂质结构鉴定的可信度。　　目前，单细胞脂质组学方法大多是低通量的，因此，与早期的单细胞组学研究相比，通常分析的细胞种类要少得多。鉴于与基因组/转录组相比，细胞脂质组的生物学动态范围要大得多，因此，在单细胞脂质组学实现更大速度和更高容量分析之前，建立健全可重复的方法、设定正确的技术基准和构建可靠的单细胞参考脂质组数据库至关重要。　　　　基于LC-MS的单细胞脂质组学的不同模式　　3.2 数据分析　　正确分析大型数据集是从各种组学技术中收集有用的生物学见解的先决条件。由于单细胞脂质组学仅处于发展的早期阶段，尚未建立系统的数据分析体系。针对海量数据定制的方法通常不直接适用于单细胞数据。这是因为大量数据分析中的分布假设经常不成立，原因是单细胞数据集拥有更高的噪声和稀疏度，存在固有的额外异质性。目前，单细胞脂质组学的出现在某种程度上加剧了在分析和解释脂质组学数据方面的瓶颈。鉴于目前在单细胞脂质组学中脂质覆盖方面的局限性，在单细胞脂组学分析中收集生物学相关的途径改变之前，需要在单细胞脂肪组学的采集和数据分析方面进行长期努力。　　4、单细胞脂质组学的生物学和转化前景　　在过去的十年里，由于分析化学的技术创新和各种组学技术的出现，生物化学从传统的系综测量转向单分子测量。传统的集合分析可能导致静态异质性，当分子集合包含在观察期内保持稳定或变化不够快的亚群体时，就会出现这种异质性，从而导致“没有明显变化”的误导性结论。生物事件的平均分析数据不会捕捉到与整体行为不同的分子。同样，在任何细胞群体中，细胞间的差异总是不同程度的存在，基于整个群体的批量测量不能完全描述单个细胞的完整表型。通过在种群和单细胞水平上同时进行表型分析，可以破译潜在的有意义的生物学偏差，从而为很多生物学问题提供新的研究方向。　　4.1 发育与细胞谱系追踪　　多细胞生物体从一个受精卵发育成一个由不同细胞类型和器官系统组成的复杂组织，整个过程被记录在细胞谱系树中，它概述了在发展成多细胞生物体的过程中，从单个母细胞到其不同分支后代的细胞转换。目前已经开发了各种工具来构建单个生物体的细胞谱系树，但大多局限于绘制有限数量的克隆种群。细胞谱系树对于科学家解开生命的错综复杂的工程，以及加深我们对生物体发育、器官生成以及疾病进展和发病的理解非常重要。通过拼凑生物体内单个细胞的发育轨迹，单细胞谱系追踪以前所未有的细节捕捉到整个发育过程中不同的细胞命运，这扩展了我们对细胞分化机制、细胞异质性以及细胞间发育潜力差异的理解。　　考虑到生物体的单个细胞携带着由DNA编码的相同的遗传物质，人们通常认为不同的细胞命运是由单个细胞中基因在空间和时间上的差异表达决定的。虽然乍一看，与单细胞转录组学相比，单细胞脂质组学与单细胞谱系追踪的相关性可能不那么直观，但许多科学证据阐明了脂质代谢在决定细胞命运中的作用。例如，脂肪酸氧化产生的乙酰COA是组蛋白乙酰化的前体，组蛋白乙酰化改变染色质结构，从而调节DNA对转录机制的可及性。在不对称细胞分裂过程中，脂筏(富含胆固醇的膜微域)的不对称遗传也被认为是胶质母细胞瘤子细胞不同治疗耐药的基础。真皮成纤维细胞中存在由不同种类的鞘磷脂组成的不同的脂类构型，这触发了不同的转录程序，进而驱动细胞间异质性的不同细胞状态的建立(例如，纤维形成或增殖)。因此，单细胞脂质组学可以增加另一个维度的有用信息，以识别不同细胞命运的分子控制。　　4.2 了解肿瘤异质性　　构成肿瘤块的细胞是异质性的，在基因表达、细胞代谢、运动性、增殖率以及转移潜能方面具有不同的形态和表型特征。这种现象被称为肿瘤内异质性，它延伸到不同的肿瘤(即肿瘤间异质性)，可由遗传和非遗传因素共同引起。肿瘤的异质性可能在一定程度上解释了为什么癌症在临床上仍然难以攻克。研究肿瘤的异质性，特别是增殖能力和转移的来源，将有助于确定新的治疗靶点，以及指导免疫治疗和药物筛选。细胞间脂质代谢的差异对各种癌症的生长和预后有重要影响，如单个胰腺导管肾上腺癌细胞的脂质组学分析观察到胰腺癌特异性脂质代谢失调，这可能是由于介导脂质合成的关键酶ATP柠檬酸裂解酶表达减少所致。单细胞脂组学在加深我们对肿瘤异质性的理解方面有很大的希望。　　4.3 剖析对疾病的免疫反应　　除癌症外，传染病和新陈代谢疾病也是对公众健康的主要威胁。哺乳动物的免疫系统保护宿主免受各种病原体的入侵。构成宿主免疫系统的免疫细胞表现出巨大的细胞多样性，可以根据各种刺激进行动态调整。例如，对不同严重程度的新冠肺炎患者的单个外周血单核细胞进行scRNA-seq检测，发现存在一种具有增殖和代谢活性的自然杀伤细胞亚群，其代谢活动与疾病的严重程度呈正相关。有趣的是，这一亚群的自然杀伤细胞显示出神经鞘脂代谢的增强，这突显了单细胞脂质组学从以脂质为中心的角度阐明单个免疫细胞对新冠肺炎感染的差异反应的潜力。除感染性疾病外，对从人胰岛分离的单个细胞的scRNA-seq分析表明，在1型糖尿病患者中存在免疫耐受的胰腺导管细胞亚群。这一导管细胞亚群的转录特征类似于耐受性树突状细胞(即缺乏CD80和CD86)，导致免疫耐受和抗原呈递时的T细胞抑制。值得注意的是，单细胞分析显示胰腺β-细胞的基因特征与抗谷氨酸脱羧酶(GAD)滴度相关。与GAD水平相关的基因通路富集丰富分析包括许多脂代谢途径，如鞘磷脂代谢和磷脂酰肌醇信号系统。虽然在这些研究中没有进行单细胞脂质组学，但上述结果强调了单细胞中的脂代谢对于破译不同疾病背景下宿主免疫反应的代谢基础的重要性。　　　　单细胞脂质组学的应用　　结束语　　单细胞脂质组学的发展仍处于起步阶段，我们相信随着该领域的发展，将会有更多的生物学和临床应用。技术突破彻底改变了我们研究生物学的方式，其标志是从整体分析过渡到专注于单分子和单细胞。随着我们以更高的分辨率检查生物结构，细微的差异被揭示出来，这可能会为新的研究方向铺平道路，从而为生物学和临床医学中长期存在的问题提供独特的见解。

遗传性平滑肌瘤和肾细胞癌（HLRCC associated RCC）是常染色体显性遗传肾癌，由延胡索酸酶基因FH的胚系或体系突变、缺失以及甲基化失活导致。与其他常见的肾细胞肿瘤相比，HLRCC associated RCC具有Ⅱ型乳头状肾癌特点，也会偶发集合管癌和透明细胞癌等。该型肿瘤常表现为单侧或单病灶，呈囊性，或囊性实性混合生长，且侵袭性远强于其他肾细胞癌，在肾原发病灶较小且局限时（1.5厘米），也可能出现淋巴结转移或远处转移，转移部位常见于肺，预后极差。由于FH-缺陷患者队列研究的不足，迄今缺乏有效药物和标准治疗方案。临床诊断主要通过基因测序或组织病理学或医学影像分析进行术前诊断，但疾病的复杂性和多样性使得早期诊断较为困难，因此对于该疾病的诊断新方法亟待探索。2023年4月13日，上海交通大学医学院附属儿童医学中心郑亮团队和仁济医院张进，徐云则团队合作，在Journal of Clinical Investigation（影响因子IF=19.477）在线发表题为Circulating succinate-modifying metabolites accurately classify and reflect the status of fumarate hydratase-deficient renal cell carcinoma的研究论文。 研究团队在多年研究基础上，组建了全国范围的多中心延胡索酸酶基因突变携带者队列，阐明了基因延胡索酸酶失活突变在肿瘤与携带者中的代谢异常机制。揭示血液小分子suc-cys和suc-ado可以准确诊断延胡索酸酶的胚系或体系突变，其AUCROC=0.97，为临床上遗传性平滑肌瘤和肾细胞癌的诊断提供了新的视角。 △HLRCC-associated患者I/II期和III/IV期的Kaplan-Meier总生存期分析（点击查看大图）研究队列由来自 16 个中心的 252 名参与者组成：其中FH 缺陷 (FH-MT) RCC 患者77例，临床分型为I、II、III 和 IV 期；77例FH-MT患者中70例携带种系突变，7例为散发性突变，涉及错义、无义、移码和大规模缺失。在所有 FH-MT 患者中，47 名有家族史。FH-野生型 (FH-WT) RCC (n=88) 患者是新招募的，包括各种亚型的患者。以及新招募的无肿瘤 (NC) 个体的正常对照和 9 岁和性别匹配。我们首先对 77 名 FH-MT RCC 患者进行了 Kaplan-Meier 生存分析，显示 I/II 期患者的平均生存期明显长于 III/IV 期患者（P = 0.007），表明早期诊断具有明显的生存获益。△HLRCC-associate病人血浆的组学分析（点击查看大图） 本研究共使用了 n = 268 份血浆样本。来自 10 名 FH-MT RCC 患者、10 名 FH-WT RCC 患者和 10 名 NC 个体的样本 (n = 30) 被选为发现集。单独的验证集 (n = 238) 包含 67 个 FH-MT 样本、78 个 FH-WT 样本和 77 个 NC 样本。主成分分析结果表明，肿瘤中 FH 遗传状态和疾病阶段的血浆代谢物的潜在聚类，来自 ROCAUC 分析的前 20 种代谢物使 FH-MT 样品与其他两组的样品清晰分离。涉及氨基酸代谢、脂类代谢、TCA循环及核苷酸代谢途径。其中 suc-cys、suc-ado、琥珀半胱氨酸-甘氨酸 (suc-cys-gly) 和肌酸核苷水平具有很强的相关性，并且似乎是肿瘤负荷的最佳预测因子，被确定为监测 FH 变异患者和肿瘤负担潜在生物标志物。△FH突变型和野生型PDX小鼠模型血浆生物标志物的关联（点击查看大图） 进一步采用移植患者来源的肿瘤异种移植物 (PDX)，以监测真正的人类肿瘤对血浆代谢物的影响，FH 突变型小鼠肿瘤的生长速度与野生型相当。在FH 缺陷型 PDX 的小鼠血浆中，检测到suc-ado、suc-cys 和 suc-cys-gly，并随时间推移，随着肿瘤生长成比例地增加。这些结果表明，suc-cys和suc-ado具有出色的反映肿瘤状态的敏感性。更重要的是，皮下肿瘤手术切除后一天血浆代谢物降至基础水平。△HLRCC-associated患者的临床诊断效能（点击查看大图） 为了验证发现集和小鼠临床前模型的结果，我们采用独立验证集进行了验证，其中包含来自 67例 FH突变型患者、FH野生型患者和 67个健康受试者的 238 个血浆样本。通过同位素标记的内标对 suc-ado 和 suc-cys 的血浆浓度进行了定量分析。结果表明，两种代谢物在 FH突变型病人血浆中均显着升高。 Suc-cys和suc-ado 可以显著区分健康受试者与FH突变型患者，ROCAUC = 0.983，suc-ado 的 ROCAUC = 0.930。以及突变型及野生型FH RCC（suc-cys: ROCAUC = 0.980 suc-ado: ROCAUC = 0.923）。提示所选择的Suc-cys和suc-ado，可作为常规筛选 FH 突变携带者，以及 RCC 患者分型的生物标志物。△HLRCC-associated诊断与代谢机制示意图（点击查看大图） 进一步的机制研究显示，在小鼠模型中，肿瘤微环境中肾脏组织的蛋白级联和协同作用导致肿瘤来源的多肽转化为小分子suc-cys和suc-ado。 本文总结 目前对于高转移性肾癌，除了在早期阶段的肿瘤切除外，尚无有效的治疗方法。作者筛选的suc-cys和suc-ado，可靠地反映了基因突变状态和肿瘤负荷，在早期诊断，转移复发和预后的效果都较好，填补了肾癌肿瘤代谢标志物的空白。研究团队的成果对于寻找适合快速诊断、筛查和监测的无创血浆生物标志物的探索，为出生基因缺陷型健康筛查和复发难治型肾癌的精准治疗带来新希望。 作者信息上海交通大学医学院附属儿童医学中心研究员郑亮为第一作者和通讯作者，上海仁济医院泌尿科张进教授为共同通讯作者，伍小宇为共同作者。文章中非靶向代谢组学，脂质组学，以及标志物定量使用Thermo Q Exactive Plus完成。

一、项目基本情况项目编号：SDSHZB2023-551项目名称：中国海洋大学流式细胞分选仪、蓝色种业遗传与表型大数据处理系统等采购项目预算金额：890.0000000 万元（人民币）采购需求：本项目分为2个包，预算总金额为890万元，其中：A1包：流式细胞分选仪及超速离心机（接受进口产品），预算金额：490万元；A2包：蓝色种业遗传与表型大数据处理系统（接受进口产品），预算金额：400万元。合同履行期限：详见附件本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2023年08月16日 至 2023年08月22日，每天上午8:00至11:30，下午13:00至16:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：青岛市市北区敦化路138号甲西王大厦24楼23A01房间或邮件报名方式：以下方式二选一：（1）现场报名：须携带加盖单位公章的营业执照副本复印件及现金，按照上述时间、地点获取招标文件。（2）邮件报名：有意参加本次采购活动的投标人填写项目名称、项目编号、包号、公司名称、联系人、联系电话、邮箱、营业执照扫描件及标书费汇款底单发送至shzbqdb@163.com,邮件名称命名为：中国海洋大学流式细胞分选仪、蓝色种业遗传与表型大数据处理系统等采购项目-报名-“投标单位名称”。开户银行：兴业银行青岛市北支行，开户名：山东盛和招标代理有限公司，银行账号：522130100100053768，提交标书费须从投标人基本账户或一般账户转出，电汇时须注明2023-551-包号、资金用途注明标书费。未按规定报名的投标人其报名无效，本项目实行资格后审，获取招标文件成功不代表资格后审通过，招标文件售后不退。售价：￥300.0 元，本公告包含的招标文件售价总和三、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：中国海洋大学　　　　　地址：青岛市崂山区松岭路238号　　　　　　　　联系方式：崔老师0532-66781979　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：山东盛和招标代理有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：青岛市市北区敦化路138号甲西王大厦24楼23A01房间　　　　　　　　　　　　联系方式：孙萌、肖颖梦0532-67737979　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：孙萌、肖颖梦电　话：　　0532-67737979

p　　1978年，Schofield首次提出干细胞的微环境定义，并发现局部微环境对造血干细胞干性的维持是必要的。从此，越来越多的研究定义了各种组织的干细胞微环境。然而，干细胞本身是否能作为微环境因素进而影响其子代细胞的发育尚未完全被揭示。在成体神经发生微环境中，成体神经干/前体细胞能够终生产生功能性神经元，参与学习记忆等。成体神经发生过程中，新生神经元能够释放反馈抑制信号来调控神经干细胞的增殖分化以及命运决定。然而，神经干细胞是否能够调控新生神经元的发育尚不清楚。/pp　　中国科学院遗传与发育生物学研究所郭伟翔研究组，通过细胞清除，反转录病毒介导的单细胞标记以及信号通路调节等实验手段，发现神经干细胞可以持续提供Pleiotrophin (PTN) 配体促进其子代新生神经元发育。若没有此前馈作用，新生神经元树突会发育异常。进一步研究发现，PTN主要通过作用新生神经元上的ALK受体，从而激活AKT信号通路来促进海马新生神经元的发育。/pp　　随着年龄的衰老，神经干细胞的数量逐渐减少，并且新生神经元也随之呈现出发育的异常。更为重要的是，该研究发现PTN的表达水平以及其介导的AKT信号通路的活性都随着年龄的增加而下降。然而，通过外援供给PTN或者激活AKT信号能够改善衰老所导致的新生神经元发育的缺陷。这一结果提示在成体神经发生微环境中，缺乏神经干细胞源性PTN因子可能是导致认知能力随着衰老的增长而衰退的原因之一。/pp　　该成果于11月27日在线发表于神经科学期刊Neuron上。郭伟翔组博士研究生汤常永为该论文第一作者，郭伟翔为通讯作者。该研究得到遗传发育所研究员吴青峰在生物信息学分析以及实验设计上的帮助，军事医学科学院崔亚雄在脑组织切片染色上给予了很大帮助。该研究得到中科院先导、国家自然科学基金委和中组部青年千人计划的资助。/pp原文链接：/ppa title="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896627318309590?via%3Dihub" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896627318309590?via%3Dihub" target="_blank"https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896627318309590?via%3Dihub/a/pp style="text-align: center "img title="W020181127437669067284.jpg" alt="W020181127437669067284.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/3fff90be-98cf-4b57-8cc3-b274f31e0e42.jpg"//pp style="text-align: center "　　神经干细胞分泌PTN促进其子代新生神经元发育/pp /p

安捷伦科技公司推出为细胞遗传学和病理学研究实验室定制的寡核苷酸 FISH 解决方案寡核苷酸库结合在线设计应用，可提供超高的灵活性和高品质探针 2014 年 7 月 15 日，北京 — 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）今日推出了一款分子解决方案，该方案结合针对 FISH（荧光原位杂交）的寡核苷酸库合成功能和 SureDesign 在线应用，可提供定制的 FISH 探针。将这些强大的工具配合使用，可使实验室全面控制探针覆盖率，并使人类和动物模型都能获得最大的目标序列特异性。 “许多细胞遗传学实验室必须进行正交试验以验证其研究结果，”安捷伦诊断学和基因组学业务部全球市场高级总监 Victor Fung 说道，“现在有了扩展的定制 FISH 解决方案，他们可在较短的时间内轻松设计高质量的分析方法。” 与使用 BAC（细菌人工染色体）克隆技术的传统探针不同，Agilent FISH 探针采用计算机设计，可精确靶向 100 kb 的区域，以及诸如非人类靶向的非标准序列。 “这些是我用过的最洁净的探针，”北卡罗莱纳州立大学遗传学教授 Matthew Breen 博士说道。他在犬类模型中采用了新型定制 FISH 解决方案。“这些探针非常可靠。” 研究者可使用 Agilent SureDesign 来设计独特的 FISH 探针、微阵列芯片、靶向序列捕获库，并能在最后下单前尝试各种设计。提交了定制 FISH 探针订单后，该设计就会直接送达安捷伦寡核苷酸合成流水线和下游的 FISH 探针生产线。 SureDesign 可供安捷伦客户免费检索。要了解更多信息，请访问： 定制的 FISH 探针：www.agilent.com/genomics/custom-fish SureDesign：www.agilent.com/genomics/suredesign 关于安捷伦科技公司 安捷伦科技公司（纽约证交所：A) 是全球领先的测试测量公司，同时也是化学分析、生命科学、诊断、电子和通信领域的技术领导者。公司拥有 20600 名员工，遍及全球 100 多个国家，为客户提供卓越服务。在 2013 财年，安捷伦的净收入达到 68 亿美元。如欲了解关于安捷伦的详细信息，请访问：www.agilent.com。 2013 年 9 月 19 日，安捷伦宣布将通过对旗下电子测量公司进行免税剥离，分拆为两家上市公司的计划。分拆后的电子测量公司命名为是德科技 (Keysight Technologies, Inc.)，此次分拆预计将于 2014 年 11 月初完成。 编者注：更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻，请访问安捷伦新闻网站：www.agilent.com.cn/go/news。

赛默飞世尔科技(以下简称：赛默飞)于近日在北京、上海和广州三地分别召开了“2016细胞定量成像高级应用研讨会暨EVOS FL Auto 2智能型显微成像系统发布会”，行业的领导者代表以及赛默飞专家齐聚一堂，见证了赛默飞最新产品EVOS FL Auto 2全自动智能细胞显微成像平台的发布。　　“EVOS FL Auto 2的成功推出为EVOS® 细胞成像系统再添新成员。该新产品给用户带来更快、更精美的智能成像体验，这也代表了智能显微镜新发展趋势之一。”赛默飞生命科学事业部大中华区仪器销售经理刘育林表示，目前赛默飞是唯一能够提供从细胞培养、检测、成像和定量分析完整解决方案的供应商。　　它秉承EVOS家族无目镜设计，触摸屏操作，适合多通道荧光、明场和相差显微成像。新一代全自动智能细胞显微成像平台，提高了扫秒速度和自动聚焦功能，改善了通量和数据质量。同时，该产品配备了自动化电动X/Y扫描载物台，增强拍摄精度，并且单色高清相机或彩色双相机，为不同类型的应用而设计。另一大特点是，采集单平面或Z-层叠成像，适合厚样品成像，可与InvitrogenTM EVOSTM 载物台式培养箱兼容，以精确控制活细胞成像过程中的环境条件，自动化活细胞长期观察。同时，先进的Micro StudioTM图像分析软件能对细胞进行定量分析。EVOS FL Auto 2智能型显微成像系统　　随着大数据时代的来临，科学家不再仅仅满足于高质量的细胞成像，他们逐渐关注细胞定量化，从而最大化地读取显微成像反映的生物学信息，定量成像技术平台的小型化、个性化、智能化也已成为趋势。赛默飞细胞分析高级科学家 Nicholas Dolman博士在研讨会上介绍了赛默飞高内涵细胞成像定量分析领域的创新应用和最新成果，并讲解了如何从细胞显微成像中最大可能地获得数据、挖掘与此相关的生物信息。　　另外，来自全国众多知名科技研究机构和企业的约240位代表与赛默飞多位国内外细胞成像和定量分析专家热烈讨论。其中，中山大学、上海交通大学、中国科学院国家蛋白质科学中心、中国科学院基因组研究所、中国医学科学院药物所以及南方医科大学等科学家分享了他们对赛默飞细胞成像产品的认知和使用心得。

引领细胞成像大数据时代2016年7月5日，上海——科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技（以下简称：赛默飞）于近日在北京、上海和广州三地召开了“2016细胞定量成像高级应用研讨会暨EVOS FL Auto 2智能型显微成像系统发布会”，行业的领导者代表以及赛默飞专家齐聚一堂，见证了赛默飞最新产品EVOS FL Auto 2全自动智能细胞显微成像平台的发布。“EVOS FL Auto 2的成功推出为EVOS?细胞成像系统再添新成员。该新产品给用户带来更快、更精美的智能成像体验，这也代表了智能显微镜新发展趋势之一。”赛默飞生命科学事业部大中华区仪器销售经理刘育林表示，目前赛默飞是唯一能够提供从细胞培养、检测、成像和定量分析完整解决方案的供应商。它秉承EVOS家族无目镜设计，触摸屏操作，适合多通道荧光、明场和相差显微成像。新一代全自动智能细胞显微成像平台，提高了扫秒速度和自动聚焦功能，改善了通量和数据质量。同时，该产品配备了自动化电动X/Y扫描载物台，增强拍摄精度，并且单色高清相机或彩色双相机，为不同类型的应用而设计。另一大特点是，采集单平面或Z-层叠成像，适合厚样品成像，可与InvitrogenTM EVOSTM 载物台式培养箱兼容，以精确控制活细胞成像过程中的环境条件，自动化活细胞长期观察。同时，先进的Micro StudioTM图像分析软件能对细胞进行定量分析。随着大数据时代的来临，科学家不再仅仅满足于高质量的细胞成像，他们逐渐关注细胞定量化，从而最大化地读取显微成像反映的生物学信息，定量成像技术平台的小型化、个性化、智能化也已成为趋势。赛默飞细胞分析高级科学家 Nicholas Dolman博士在研讨会上介绍了赛默飞高内涵细胞成像定量分析领域的创新应用和最新成果，并讲解了如何从细胞显微成像中最大可能地获得数据、挖掘与此相关的生物信息。另外，来自全国众多知名科技研究机构和企业的约240位代表与赛默飞多位国内外细胞成像和定量分析专家热烈讨论。其中，中山大学、上海交通大学、中国科学院国家蛋白质科学中心、中国科学院基因组研究所、中国医学科学院药物所以及南方医科大学等科学家分享了他们对赛默飞细胞成像产品的认知和使用心得。# # #关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技（纽约证交所代码：TMO）是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美 元，在50个国家拥有约50,000名员工。我们的 使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战，促进医疗诊断发 展、提高实验室生产力。借助于首要品牌Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific和Unity Lab Services，我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合，为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息，请浏览公司网站：www.thermofisher.com赛默飞世尔科技中国赛默飞世尔科技进入中国发展已超过35年，在中国的总部设于上海，并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉、昆明等地设立了分公 司，员工人数约3800名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等，提供实验室综合解决方案，为各行各业的客户服务。为 了满足中国市场的需求，现有7家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了4个应用开发中心，将世界级的前沿技术和产品带给国内客户，并提供应 用开发与培训等多项服务；位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术，研发适合中国的技术和产品；我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成 立的中国技术培训团队，在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息，请登录网 站：www.thermofisher.com

7月3日，中信湘雅生殖与遗传专科医院与深圳华大基因科技有限公司宣布签署战略合作协议，旨在推动基因检测、辅助生殖技术及精准医疗等领域的发展。根据协议，中信湘雅生殖与遗传专科医院与华大基因将共建“中信湘雅-华大DCSlab”科研实验平台，推动基因组学和时空组学等前沿科学的研究，并共建以高通量测序仪、串联质谱仪等平台为基础的精准医学检验平台。该平台主要用于开展临床医学检验项目，并优先开展华大基因成熟的临床检测产品，精准医学中心运营所产生的收益将预留一部分用于支撑“中信—华大DCSlab”的科研合作项目。此举将提升双方在临床医学检验项目上的技术水平和运营能力。另外，双方将联合培养高层次人才，开展学术交流和导师互聘，推动优秀科技成果的孵化和产业化。“双方将充分发挥各自优势，联合开展科学研究和产学研开发合作，共同申报国家、省、市科技项目；在胚胎发育、不孕不育、出生缺陷防控等重点领域展开科研合作。”华大基因汪建董事长表示，合作将推进中信湘雅在学科建设上产生重大显示度和世界影响力的科研产出，力争建成标杆性医院，创建行业标准。中信湘雅生殖与遗传专科医院终身荣誉院长、首席科学家卢光琇教授表示，双方将以集成优势资源，提升医院和企业创新能力、科研水平、成果转化效率为目标，在平台建设、人才培养、科学研究、成果转化等领域开展实质性合作，形成长期稳定的合作关系，进一步推动生殖与遗传学领域的创新和发展。

2012年8月29日，北京昊诺斯科技有限公司在中国科学院遗传所举行了默克密理博非常纯水日活动，活动中，所里各实验室的老师均可以免费取水，并且我们的工作人员还免费为大家讲解水机日常维护与实际操作，使客户更为直观的了解到水机正常工作状态、处理异常情况以及日常维护的方法，使得老师们对我们的产品和服务更加认可，我们的水机在遗传所的覆盖面非常广，大家对密理博的水机认知度也比较高，此次活动我们还展示了密理博的瓶装水，大家也是很有兴趣。同时，我们还展示了制造厂商北京鼎昊源科技有限公司生产的多种自产仪器，有研磨仪、离心机、混匀仪、磁力搅拌器等，还有新产品全自动凝胶染色工作站，也使老师们产生了浓厚的兴趣。活动中，凡是前来咨询的老师我们都赠送了精美礼品一份，此次活动得到了老师们的一致好评。活动圆满结束，同时也感谢各位老师的配合和支持！北京昊诺斯科技有限公司系致力于为生命科学、生物检测、生物工程、药物研发等领域提供先进的实验室仪器设备及多层次服务的高科技公司。我们代理的国外产品绝大部分是专业领域内的世界一流品牌。主要包括：美国ThermoFisher Sorvall（索福），Heraeus（贺利氏）品牌的离心机、培养箱、生物安全柜、超低温冰箱等各类产品；美国Millipore纯水、超滤、层析系统、流式细胞仪、完整性测试仪、生物反应器、多功能液相芯片平台；日本Malcom全自动核酸抽提系统、微量紫外可见荧光分光光度计；波兰HTL移液器；美国CARR生物制药设备；韩国ADAM自动细胞计数器；美国ThermoFisher全自动工业分析系统及水质分析系统；美国ThermoFisher Barnstead品牌液氮罐、摇床、马弗炉等产品；加拿大Avestin高压均质机；德国美天旎；西班牙Telstar系列冻干机；意大利PBI公司及瑞士IBS公司生物安全和微生物检测类产品。我们的代理权绝大多数为直接与生产厂家签约代理协议的独家或一级代理，这意味着我们销售的代理产品将得到生产厂家及我们的双重支持与售后服务。我们的库存备有大量的备品备件及现货以服务用户，这意味着在中国这样广大的用户区域内用户将可以就近联系我们，更加及时更加充分地享受到更有保障的服务。同时我们还销售同一集团公司下属的北京鼎昊源科技有限公司生产的多种自产仪器，如：各种离心机系列，凝胶成像系列，金属浴系列，混合仪系列，磁力搅拌器系列，PCR仪及封板机，原位杂交工作站，研磨仪等。我们愿尽最大的努力为实验室提供更加先进的产品、更加可信的服务。 我们相信凭借一流品牌的技术与服务基础，我们将与科技研发的实验室一起为民族产业共创美好的明天！

人类诱导多能干细胞(hiPSCs)是一类可用于疾病建模、药物开发和组织工程领域的多能诱导干细胞。与CRISPR-Cas9等功能强大的基因编辑技术结合后，可根据不同患者的特性进行疾病相关遗传变异的研究和识别。 然而，培养hiPSCs的步骤较为繁琐，细胞对异常的处理和操作非常敏感，任何操作的问题都有可能导致细胞和遗传毒性应激的积累，进而导致不良分化和多能性丧失。基因编辑建立单细胞衍生的hiPSC克隆过程中常用的技术往往过于复杂或粗暴，导致单细胞克隆效率低下。此外，它们在确保衍生培养物单克隆性方面存在局限性。为此，英国iotaSciences公司推出了可实现100%单细胞分离的isoPick单细胞可视化分选系统，有效解决了培养hiPSCs单克隆过程中的困难。 如右上图所示，单细胞可视化分选系统isoPick采用纳升级的网格式单细胞腔室技术（GRID技术），可实现高通量、高自动化的单细胞可视化分选；确保分选所得的单细胞样品中只有一个单细胞，结果可验证、可追踪；分选过程非常温和，能够确保更高的单细胞存活率，达到更佳的克隆生长效果。单细胞可视化分选系统isoPick可全自动进行单细胞的分选、拾取并转移1.5 µ l至200 µ l的液体至PCR管或96孔板中。 使用isoPick从GRIDs内分选hiPSC单细胞置于Laminin-521,Vitronectin-N, Synthemax和iMatrix (Laminin-511)4种不同基质且含有培养基的96孔板中。以第7-10天内的时间计算得出的单细胞克隆效率可以发现，无论使用的包被基质或hiPSC细胞系，平均克隆效率均70%（上图），明显高于其他通常使用的方法(包括FACS)，表明isoPick对敏感单细胞的温和处理，能够确保细胞的高存活率和更好的克隆生长效果。 isoPick使用户能够以快速、高效、自动化的方式从多样、异质的细胞群体中分离单个细胞。GRID腔室非常适合用于观察和记录单个细胞的分离过程。 用户可将单个细胞分离并直接置入96孔板用于细胞克隆。相比传统方法，这种方法用简单的线性工作流程，显著提高了细胞分离与克隆效率，操作流程高度自动化，可以将样品无缝衔接单细胞组学的后续操作。单细胞可视化分选系统的优势：全自动化流程操作非常简单 对细胞无损伤结果可追踪分离效率高达100%直接转移到PCR管或96孔板结构紧凑，体积小巧文献举例： 单细胞可视化分选系统相关文献发表于Cell、Advanced Science、Small Methods、Nature Communications 等期刊，如下摘引了近年三篇具有代表性的文献和大家分享。Soitu C, Stovall‐Kurtz N, Deroy C, et al. Jet‐Printing Microfluidic Devices on Demand[J]. Advanced Science, 2020, 7(23): 2001854.Gangoso E, Southgate B, Bradley L, et al. Glioblastomas acquire myeloid-affiliated transcriptional programs via epigenetic immunoediting to elicit immune evasion[J]. Cell, 2021, 184(9): 2454-2470. e26.Deroy C, Nebuloni F, Cook P R, et al. Microfluidics on Standard Petri Dishes for Bioscientists[J]. Small Methods, 2021, 5(11): 2100724.Deroy C, Wheeler J H R, Rumianek A N, et al. Reconfigurable microfluidic circuits for isolating and retrieving cells of interest[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2022, 14(22): 25209-25219.Oliveira N M, Wheeler J H R, Deroy C, et al. Suicidal chemotaxis in bacteria[J]. Nature Communications, 2022, 13(1): 7608.样机体验： 为更好地服务中国科研工作者，Quantum Design 中国引进了单细胞可视化分选系统-isoPick样机，将为大家提供为专业的售前、销售、售后技术支持，欢迎各位老师参观试用！

2016年10月27日至28日，由中国毒理学会与深圳市疾控中心共同举办的中国毒理学会第五次中青年学者科技论坛在广东省深圳市顺利召开。会议继承了前几届的传统，以发掘中青年科技人才，培养毒理学后备队伍为导向，全面促进了中青年科技学者在学术科研方面的交流与合作。迅数科技与北京慧荣和、北京科力怡达等展商参加了会议。会议现场　　迅数作为此次会议的参展商，向与会的专家学者展示了全自动菌落计数仪以及红细胞微核智能分析系统等产品，期间中国毒理学会孙祖越理事长亲临迅数展台，详细询问微核产品的功能。“迅数”红细胞微核智能分析系统专为遗传毒理大数据设计，适用于姬姆萨(Giemsa)染色的哺乳动物骨髓或外周血红细胞微核试验，可在极短时间内批量抓取2000个PCE细胞，自动识别计算微核细胞率并利用回检系统进行精度复核。孙理事长以及与会代表在看完产品演示之后表示高度赞赏。迅数产品以其精致大气的设计和优质可靠的性能给来访的参会代表留下深刻的印象并流露出一定的购买意向。迅数展位　　为期两天的中青年学者科技论坛圆满落幕，但迅数科技不会停止前进的脚步，将以更积极的姿态为实验室工作人员提供优质可靠技术与完善售后服务而不断努力，继续创造新的精彩。

近日，深圳市深研生物科技有限公司宣布完成了亿元级B轮融资。本轮融资由斯道资本领投，玖菲特投资、钜科投资跟投，老股东某国际知名产业集团持续跟投，星汉资本担任独家财务顾问。本轮所筹资金将用于公司细胞治疗智能化生产装备平台的研发及海内外市场拓展，同时将进一步加强对病毒载体大规模生产技术的研发。公司资料显示，深研生物成立于2014年，是一家专注于基因治疗及细胞治疗领域中的核心技术与核心工艺的研究与开发的科技型企业。公司致力于通过计算机科学、电子工程、纳米材料、化学工程等多学科与生命科学的交叉融合、技术创新，在生命科学领域发现革新途径，使生命科学技术向前快速演进，并逐步解决基因治疗、细胞治疗、生命科学与医药研发领域中所面临的一系列关键技术问题。在基因与细胞治疗核心技术领域，深研生物专注于开发核心技术。通过自身的技术优势和自主研发的自动化实验平台，公司开发了一系列生物技术平台，助力基因与细胞治疗领域的发展。针对传统瞬时转染方式生产慢病毒载体的缺点，深研生物创新地研发出基于稳转细胞系的慢病毒载体生产系统，EuLV️系统。这一技术突破了慢病毒载体规模化生产的技术瓶颈，大大提升了慢病毒载体的生产效率及产品一致性，并大幅降低了慢病毒载体的生产成本，为慢病毒载体的生产带来了革命性的改变。根据智慧芽数据显示，深研生物及其关联公司目前共有30余件专利申请，其中发明专利超过20件，公司专利布局主要聚焦于称重传感器、分离机等相关领域。

p　　strong干细胞，养起来更简单(解码· 发现)/strong/pp　　5月15日，中科院广州生物医药与健康研究院(简称广州生物院)全自动干细胞诱导培养设备研制项目团队研制的全自动干细胞诱导培养设备顺利通过验收，这是世界上首台全自动、大规模、规范化诱导及扩增的干细胞诱导生产系统。该设备将实现全自动化、规模化、智能化的诱导干细胞制备，对再生医学及其相关的细胞治疗领域产生重大影响。/pp　　strong人工操作难以实现规范化与标准化，已成干细胞发展瓶颈/strong/pp　　干细胞是具有自我复制功能及多向分化潜能的细胞，在特定条件下能再生成人体的各种细胞、组织或器官，医学界称为“万能细胞”。干细胞在基础研究和转化医学应用中具有重要意义，在再生医学、疾病模型、药物筛选、精准医学等领域具有广阔的应用前景。但是，由于常规的干细胞存在量不足，干细胞研究兴起了诱导多能干细胞这一领域的发展，试图解决干细胞作为种子细胞的来源问题。/pp　　“科学家发现如果将人的体细胞进行处理，可以获得一种新的干细胞，这种干细胞被称为诱导多能干细胞。它在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等都与胚胎干细胞极为相似，是胚胎干细胞的完美替代细胞。”广州生物院研究员潘光锦说，“目前，诱导多能干细胞已成为相关医学研究的核心工具，用于新药研发、神经损伤修复、心肌细胞修复、组织器官再生或移植等领域。”/pp　　为了获得实验所需的大量诱导多能干细胞，科研人员需要制备并让其大量增殖，也就是养细胞。然而，当前干细胞诱导、培养及筛选过程均只能依靠人工操作完成，存在很多的不足。潘光锦说：“一方面，由于缺乏对细胞命运变化及诱导多能干细胞克隆筛选和扩增的实时及定量监控，难以实现干细胞诱导流程的规范化与标准化 另一方面，人工操作也存在效率低、成本高、通量低、安全性差等问题。”/pp　　因此，如何实现干细胞自动化规模化的均质培养与扩增，避免这些问题，是诱导多能干细胞技术走向实际应用亟须突破的瓶颈。/pp　　在此背景下，财政部支持的国家重大科研装备研制项目“全自动干细胞诱导培养设备研制”，于2013年立项，由广州生物院负责承担。项目团队以创新技术为核心，利用院内国际领先的诱导多能干细胞技术、干细胞诱导分化技术等研究成果，并结合自动化技术，历时4年，攻克8项关键技术，取得多项创新性成果，成功研制国际首台全自动干细胞诱导培养设备。/pp　　广州生物院研究员张骁说：“有了这台设备后，从事诱导多能干细胞的科研人员不再靠人工操作养细胞，甚至不具备养细胞技术的人只要靠这台仪器就能获得诱导多能干细胞。”/pp　　strong可实现全过程实时追踪监测，并提高干细胞的制备质量/strong/pp　　全自动干细胞诱导培养设备占地25平方米，由自动化培养箱系统、自动化液体处理系统、显微在线观测系统、高精度克隆挑取系统、培养皿传送系统、设备控制系统六大模块组成。/pp　　据科研人员介绍，干细胞的重编程是从一个个体化的矩阵培养箱开始，培养箱可并行培养24份个体化的诱导多能干细胞。然后，再由自动传送臂在b级环境下将 6孔细胞培养板从培养箱传送至操作舱中。随后，培养板就被置入成像区。接下来，拥有1.2微米分辨率的显微成像系统就会对其成像，整个过程不超过10分钟。/pp　　“独立矩阵式培养箱主要是为细胞培养提供适当的温度、湿度和气体环境，保证细胞的培养处于合适的环境，同时也保障个体细胞间不会交叉污染。” 张骁说，“人养细胞，不会全程监测细胞状态。而这台设备能全天候坚守，可以通过手机APP端监测，并及时完成移液、换液等操作。细胞的培养时间也缩短了。它还能自动获取细胞成长信息，预测细胞成长趋势，自动挑选出符合要求的成熟诱导多能干细胞。”/pp　　strong改善了我国高端生命科学仪器装备依靠进口的局面/strong/pp　　全自动干细胞诱导培养设备从诱导多能干细胞重编程全过程研究出发，建立全程自动化细胞培养诱导技术体系，利用人工智能机器学习辅助无损无标记分析手段，建立细胞极性变化为基础的命运调控的Hiden Markov Model数学模型，从而指导细胞重编程理论在干细胞获取领域从理论模型到制备整机技术的全线突破，实现重编程多能细胞暨干细胞的制备。/pp　　张骁说：“该自动化智能技术可实现每月24人次为周期的GMP级别的细胞制备通量，为我国的生物先进制造提供了上游细胞来源的智能保障。”/pp　　全自动干细胞诱导培养设备第一次实现了以机器学习及人工智能算法为判定的细胞重编程命运的自动化诱导，整机技术及识别核心算法的应用已达国际领先水平。/pp　　广州生物院研究员裴端卿表示，设备的成功研制，标志着我国在干细胞装备领域的自主研发取得新的突破，改善了我国高端生命科学仪器装备依靠欧美进口的局面，其成果填补了国内在该领域的多项空白。/pp　　项目技术验收专家认为，该项目研究成果涵盖基础研究、应用研究和开发研究全过程的生物技术自主创新体系，这将为实现本领域整体“并跑”、部分“领跑”，初步建立系统的生物技术创新体系，突破一批核心关键技术难点作出贡献。/pp　　中国科学院微电子所研究员夏洋说：“该设备的成功研制将促进诱导多能干细胞在再生医学研究领域的实际应用，推进我国在干细胞装备领域的自主研发进程，推动我国干细胞基础研究和临床应用的快速发展，为干细胞再生医学及精准医疗的研究奠定基础。”/pp　　据了解，目前各医院细胞治疗临床应用迫切需要干细胞制备装置，全自动干细胞诱导培养设备已逐步在各研究单位或一级医院研究中心推广。该设备降低了人为干预，实现多人份、低成本、高品质、一体化的干细胞生产，社会效益巨大。(记者 吴月辉)/p

总投资20亿元的中科院遗传资源研发中心(南方)项目，5月份在常州高新区境内常州生命健康产业园奠基开建，将有力推动区域再生医学和现代农业产业链形成。　　这家中心由中科院遗传与发育生物学研究所与常州市政府及常州高新区管委会合作共建，分2015年、2017年两期建设。建成后，将形成现代农业和再生医学&ldquo 两大基地&rdquo 。其中，再生医学基地将建成临床级干细胞库平台、高等模式动物平台，成为国内领先的组织工程研发中心和遗传疾病基因检测技术研发中心 现代农业基地拟建的神农装置平台正在申报&ldquo 十三五&rdquo 国家重大科技基础设施项目，种质资源库作为&ldquo 十三五&rdquo 国家先导专项分子模块育种的重要组成部分，着重在水稻、小麦、玉米、大豆、鱼类等方面提高产量和品质。

p　　所有科学家的梦想都是对自己所在的领域产生影响，研发新的技术，或做出新的发现，推动研究向前发展。Leeanda Wilton博士甚至已经远远超出了30年前她进入胚胎植入前遗传学领域时设定的目标。她合作开发了不是一种，而是两种基本技术，如今这些技术正促成全球试管婴儿的成功。/pp　　在职业生涯的早期，她与Darren Griffin博士合作，研发出单细胞荧光原位杂交(FISH)，这是第一项能让研究人员鉴定出人类胚胎中多个染色体异常的技术。十年后，她又合作开发出比较基因组杂交(CGH)，这是array CGH技术(如24suresup® /sup Array)的前身。而今，FISH技术成为了染色体易位或倒位携带者诊断胚胎的金标准，这些携带者本人与常人无异，但由于自身染色体结构的异常难以形成正常胚胎而将遭受反复流产失去胎儿的痛苦，或是生育染色体异常患儿为个人家庭及社会带来更沉重的负担，FISH技术在胚胎上进行的有针对性的染色体诊断，选择正常胚胎植入，阻止了悲剧的发生。/pp　　相对于FISH技术有针对性地检测目的染色体，array CGH技术的应用更加令人激动，它实现了在胚胎单细胞水平对全套染色体的筛查，帮助胚胎学家淘汰了那些随机发生的染色体异常胚胎，试管婴儿的成功率因此得到提升，更多有可能经历异常妊娠的高风险人群因此受益。/pp　　正如她所说，“开发出一项新技术，看着它应用于临床，后来又见证了它在全世界的采用，这是很罕见的。”Wilton博士好样的!/p

2009年，单细胞测序技术问世。2013年被Nature Methods评为年度技术。2015年以来，10X Genomics、Drop-seq、Micro-well、Split-seq等技术的出现。2018年以来，以新格元为代表的国内单细胞平台如雨后春笋般涌现。Fig 0 单细胞平台一览图详细了解厂商和各家产品之前，预告一下“第六届基因测序网络大会”，会议上德运康瑞、墨卓等企业的专家代表将有精彩的分享。马上免费报名吧！报名页面：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/geneseq2023/一、低通量单细胞平台低通量的单细胞平台主要是基于smart-seq2技术原理开发而来，典型代表有Fluidigm C1™ 单细胞全自动制备系统和WaferGen ICELL8® Single-Cell System两大平台。1、Fluidigm C1™ 单细胞全自动制备系统Fig1.1 富鲁达C1单细胞系统  2012年6月13日，Fluidigm 在日本横滨举行的国际干细胞研究学会 (ISSCR ) 上发布了C1™ 单细胞全自动制备系统，是真正第一个实现商业化的平台。  C1单细胞自动制备系统微流体技术，可以同时捕获多个单细胞（IFC：~96 cells；HT-IFC：~800 cells），在同一张芯片上完成细胞捕获、裂解、逆转录及预扩增的全过程，完成smart-seq全步骤的自动化。2、WaferGen ICELL8® Single-Cell SystemFig1.2 宝生物iCell8单细胞平台  2015年2月份，Wafergen公司开发出ICELL8 Single-Cell System单细胞分选平台，后被TaKaRa公司收购。  利用WaferGen Smart Chip TE平台筛选细胞，5184个反应孔，可进行单细胞RNA测序样本的制备、扩增、表达谱建库测序、生物信息分析，可快速得到样本间的基因表达差异。  每次运行可分离500~1800个细胞； 细胞的捕获效率大约37%； 细胞适用范围为5-100um； 样本通量为8（一枚ICELL8芯片上一次最多可以分析8种细胞样品）； 没有整合试剂，使用Takara试剂，需进行试剂优化； 自动成像技术系统：可实现单细胞反应孔可视化； 单细胞挑选软件：只挑选活的单细胞进入后续的处理，从而可以节约反应试剂，缩短数据分析时间。[点评]：虽然低通量测序现在不是市场上的主流，但是由于其实验的精密度是非常高的，已依旧没有被社会淘汰。二、高通量单细胞平台（进口）  2017-2018年，两大商业化的单细胞测序平台（10X Genomics, BD Rhapsody）出现，最终让单细胞测序技术进一步达到更大商业化。1、 Mission bio：专注于高通量单细胞DNA测序的平台Fig2.1 Mission bio Tapestri Single-cell Multi-omics Solution  Tapestri平台基于微液滴的微流控装置，利用油包水体系对细胞进行捕获与封装。封装时，细胞和蛋白酶等会被一起装入微液滴中，每一个微液滴相当于一个微容器。之后，细胞在微液滴中进行裂解、加条形码（barcoding）等步骤，再结合靶向 PCR 扩增技术，对特定的DNA目标序列与蛋白产物进行单细胞水平的建库。建库完成后，即可进行高通量测序和后续的生物信息学分析。• 专注单细胞DNA测序。• 高灵敏度，可检测含量低至0.1%的罕见亚克隆，以及突变的合子型和突-变共发生情况。• 多种检测类型，可检测SNV、InDel及CNV等多种变异类型。• 高通量，每个样本可测量5,000~10,000细胞。• 灵活性强，可定制化设计疾病基因检测靶点及CRISPR靶点 。2、Illumina® Bio-Rad®：基于数字PCR的高通量单细胞平台  2017年1月17日，Illumina公司和Bio-Rad实验室公司在JP摩根健康大会上发布了Illumina® Bio-Rad® Single-Cell Sequencing Solution。Fig2.2 Illumina Bio-Rad Single-Cell Sequencing Solution该系统包含Illumina® Nextseq 500和Bio-Rad® ddSEQ™ Single-Cell Isolator；Bio-Rad最好的液滴分离技术，Droplet Digital™技术，可以对单细胞进行隔离和编制条形码，然后在Illumina的许多主要NGS仪器上进行下游测序。• 可一次性检测8个样本，每个样本可以得到500~10000个细胞。• 捕获效率低，仅为3%，但测序成本相对较低。3、10x Genomics Chromium 高通量单细胞平台(controller/connect/X series)10X面对市场不同的需求推出了三款仪器。最早的这一款就是chromium controller，这款仪器配备了是标准通量和低通用的两款试剂盒。2021年的时候，10X上又推出了chromium X series这款仪器，目前这款仪器也是市场主推的一款。它适配的试剂盒的规格也更丰富。Fig2.3 10x Genomics Chromium 高通量单细胞平台另外10X推出的chromium connect仪器最大特点就是它能够实现从单细胞分离以及到最后NGS文库构建的一个全流程的过程，因此更加适合于一些大通量的实验室。• 每次运行提供8个通道，每个通道可以收集100-10000个细胞。（注：Chip M是16个通道）• 每次细胞分装运行时间为18min左右；• 细胞捕获效率最高可达65%；• doublet比例为0.9%/1000个细胞；• 针对单细胞ATAC分析，线粒体污染率低于2%；4、BD Rhapsody™：基于微孔板法的高通量单细胞分析系统  BD Rhapsody™单细胞分析系统包括BD Rhapsody™扫描仪和BD Rhapsody™ Express单细胞分析系统。BD Rhapsody™ Express 系统配备的专有单细胞捕获技术，以微孔为基础，稳定，能够捕获数百到数千个单细胞并为其打上条形码，分析基因组和蛋白质组信息。BD Rhapsody™扫描仪旨在可视化单个细胞捕获工作流程中的所有步骤，为每个步骤提供详细的分析度量，以便用户在整个工作流程中做出关键决策。Fig 2.4 BD Rhapsody™单细胞分析系统• 单细胞捕获效率：最高可达~80%• 单细胞检测通量：100-40000• 双细胞比例： ~2-3% for 10k cells load； ~8-10% for 40k cells load[点评]：1）10x Genomics仍是主力军，在国内拥有众多代理商和服务商，占据着80%左右的国内科研市场份额。同时该平台近两年注重空间组学平台开发，2022年推出了一系列新产品；10x Chromium X系列产品有多种应用类型，支持低中高3通通量模式，在推广上又与之前的Controller进行联动（增加保修年限），是10x的主力机型。2）BD Rhapsody™平台坚持微流控微孔板的原理，配备有扫描仪，可以实时监测单细胞状态，保证细胞的分离捕获效率；同时其配套有抗体和流式平台，在单细胞实验的组合解决方案上有明显优势（混样、与流式仪器上下互动组合）。3）Mission Bio单细胞平台专注单细胞基因组测序，在血液肿瘤方向深耕多年，接触临床应用时间较早；近些年在逐步增加国内服务商的覆盖，已有多家知名服务商与之合作。4）Bio-Rad与illumina合作推出的单细胞建库平台捕获效率较低，市场占有率及市场声音较低。点击图片即可报名参会，8位嘉宾将带来单细胞测序内容！三、高通量单细胞平台（国产）截止到2022.12.31，国内的单细胞平台共有10个，分为微流控微孔平台（以新格元Matrix系统为代表）和液滴微流控平台（以华大C4系统为代表）。1、新格元Singleron Matrix® 自动化单细胞测序文库构建系统可完成将单细胞悬液分散到微流控芯片的高密度微孔阵列中，并自动完成细胞分离、细胞裂解、细胞标记至mRNA捕获步骤，无需实验人员干预。Fig3.1 Singleron Matrix自动化单细胞测序文库构建系统• 单个样本单张芯片可捕获细胞数量500-30000个 • 每份样本捕获效率最高可达75% • 检测1000个细胞中含有双细胞的比例低于0.2％；[点评]新格元生物是国内首家一站式全方位的单细胞整体解决方案提供商，在产品方面既有单细胞转录组、核转录组、免疫受体等常规产品，同时也有单细胞转录动态监测、单细胞糖基化、单细胞靶向基因检测试剂盒等特色产品，能够给科研者提供更加多样的组学研究选择。是国产单细胞的主要玩家之一。2、华大智造：DNBelab C4高通量单细胞平台DNBelab C4是华大智造推出的基于负压的微流控单细胞技术。小巧轻便（长230mm、宽42mm、高57mm），无需电源，重量不到220g，操作简单，可随时开始单细胞建库。Fig3.2 DNBelab C4 Pocket Single-Cell Lab• 有效捕获细胞数：1000~12000 cells/run；• 细胞直径范围：5µm-25µm ；• 多胞率（Multiplet Rate）：8% ；• 捕获效率：30~60% ；3、寻因生物：SeekOne双平台体系（微孔板平台+液滴油包水平台）寻因生物有单细胞标记两大主流技术：油包水法SeekOne® DD和微孔芯片法SeekOne®MM（Microwell & Magnetic Beads)。1）微孔芯片法MM  SeekOne MM（Microwell & Magnetic Beads)高通量单细胞转录组试剂盒基于微孔技术原理，通过微孔芯片SeekOne Chip实现单细胞捕获，并利用核酸修饰的Beads 对不同细胞来源的RNA 进行分子标记，最终构建兼容Illumina及华大智造测序仪的高通量单细胞转录组文库。Fig3.3.1 SeekOne MM平台（手动法）• 单次可放置1-4张芯片，单人操作可同时处理1-4个样本；• 单张芯片微孔数：17w；• 单张芯片捕获细胞数：500-10000 cells；• 捕获率：最高可达60%；• 双胞率： 0.7% / 1000 cells；• 无需其他昂贵硬件配套2）油包水法DD  液滴油包水平台（DD）是寻因生物的主力平台，并基于该平台开发了相应试剂盒，其主要有单细胞3‘转录组试剂盒和单细胞5’免疫受体试剂盒。• 芯片通量：1~8个样本，可以拆卸不会有芯片浪费；• 运行时间：3 min生成15万个油包水液滴；• 单通道细胞捕获：500-12000 Cells；• 双胞率：0.3% / 1000 cells；[点评]寻因生物尽管对外宣称具有MM和DD双平台，但整体推广上仍侧重DD平台，并依托其可拆卸的芯片实现更加灵活的实验安排。目前该公司产品相对较单一，公司在推广上发力比较多，推出了相当多的视频专题进行客户教育，算是不错的行业先行者。4、墨卓生物在过去的2022年中，墨卓生物对外发布了单细胞液滴微流控平台及其试剂盒、微生物高通量单细胞基因组测序产品。其中单细胞液滴平台MobiNova-100引入了光激发分离（Light-CUT专利技术）原理，可以在单细胞核酸捕获阶段将分子标签与微珠进行分离，因此在实验中需要专门的配套设备。Fig4.1 墨卓生物单细胞仪器• 芯片通量：1~4个样本；• 试剂盒种类：目前仅有单细胞3‘转录组试剂盒；• 运行时间：10 min；• 单通道细胞捕获：500-20000；• 双胞率：5% / 10000 cells；此外墨卓生物还推出了MobiMicrobe 微生物高通量单细胞基因组测序解决方案及其仪器产品M1，主要是在菌株水平分析宿主-噬菌体关联信息及转录转移事件。• 样本通量：每次可处理1个样本；• 捕获通量：每个样本可捕获微生物细菌数量≥6000个；• 仪器配套高速相机，能够观测微芯片中微滴发生和融合；• 仪器配有低温存储模块能，可同时放置4个0.2 mL PCR反应管和4个1.5 mL离心管；• 仪器配有扩增模块（96x0.2ml，12x8连管或96孔 PCR板）• 仪器带有自检功能：仪器在开机和运行过程中会自动检测，遇到异常会发出报警提示。5、其他除了以上4个国产单细胞平台之外，在过去的两年中还出现过一些平台公司，他们均采用液滴法来作为技术源头，并处于早期产品阶段，以单细胞转录组、免疫受体等作为主推产品，为客户提供产品或者服务。这些厂家有万乘生物（10K genomics）、百迈克生物、跃真生物（m20 genomics）、德运康瑞、纯迅生物等。总结  截至2022年12月，目前国内市场共有2个低通量进口品牌、4个高通量进口品牌和10个国产品牌，均有各自的公司定位和产品体系以及对应领域解决方案。  纵览2022年国内市场单细胞信息，主要特点有：• 单细胞新平台频出。如墨卓，M20，百迈客均是2022年推出单细胞平台。• 单细胞平台特点突出，各有产品和市场定位，有从单品到一站式解决方法成长的趋势。• 单细胞市场更为成熟。各家单细胞平台对内完善了团队建设，对外加强服务商或产业端的合作。• 空间技术应用。10X主推空间原位，德运康瑞收购先能原位，华大和百迈客主推基于测序的空间技术。• 单细胞多组学，有单细胞平台的厂家基本在或计划开发单细胞多组学（免疫，表观，蛋白，突变，全长）产品矩阵。• 单细胞技术应用方向扩展到动物，植物，微生物。如联川，诺禾推出农口单细胞激励计划，BD联合华南农大推出经济作物单核文库构建方案。（信息来源于生物医学小站）第六届基因测序网络大会进入报名页面：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/geneseq2023/点击图片报名

概要背景：乙型肝炎病毒（HBV）肝细胞整合与肝癌病毒感染宿主细胞后，会劫持多种细胞功能，以促进其复制和有利于病毒粒子的后代。为了确保这一点，一些病毒进化出将其基因组整合到宿主染色体中的能力，对宿主细胞产生各种后果，包括破坏基因、致癌或细胞过早死亡，并可能最终通过病毒DNA遗传信息在此过程中的改变、被筛选遗促进自身演化。病毒基因组整合到宿主基因组中，是逆转录病毒等病毒的必经步骤，而乙型肝炎病毒（HBV）作为逆转录病毒，早在1980年代即发现其可整合在宿主基因组中。HBV作为DNA致癌病毒之一，是被感染者产生肝细胞癌（HCC）的主要原因。在被感染的肝细胞中，HBV的DNA可以通过插入式诱变过程整合到宿主的基因组中，造成基因组稳定性异常或者导致癌基因的异常激活等，从而诱发肿瘤的发生。越来越多的证据表明，整合的HBV基因组片段，会产生病毒蛋白，即使在未整合的HBV病毒复制被抑制后，也可能持续存在而导致细胞损伤。HBV整合片段几乎存在于全部HBV感染后肝癌中，从这个角度，它也类似肿瘤基因组突变，可以作为肿瘤标志物，继而出现靶向肿瘤中HBV蛋白的免疫治疗方案，促进HCC新型治疗策略的发展。因而针对HBV病毒整合检测的新的方法和技术，慢慢被重视，类似其他基于肿瘤突变检测的手段，可用于监测HBV慢性感染患者中肝癌的发生，并可用于治疗后肿瘤复发监测。HBV整合检测: 杂交、克隆、扩增和下一代测序（NGS）解决方案相对于巨大的人类基因组（3Gb），数百到2000个碱基的HBV DNA片段非常短，插入后会被淹没在宿主基因组背景中。此外，单个肝细胞含有的病毒整合数量有限。虽然目前没有充分的单细胞DNA水平证据探讨明确的单个肝细胞内的病毒整合数量，在携带HBV整合的基因组背景较为均一的细胞系中，HBV不超过10个。例如，HepG2.2.15细胞系最多可能包含5个整合【1】, PLC/PRF/5细胞系有9个整合区【2】。根据体外模型感染肝脏细胞的观察，估计每103∼104个细胞中约有1个整合【3】。因此，需要有足够灵敏度的检测方法来识别组织大量细胞中相对有限的事件。早在20世纪80年代，研究人员用杂交方法证明细胞系和肿瘤组织中存在HBV病毒DNA的整合【4,5】。简单来说，在Southern印迹杂交中，经过限制性酶处理后的消化DNA与32P标记的HBV DNA探针杂交，对分离凝胶中的消化后DNA条带进行放射自显影，从而确定携带放射性片段的目标DNA片段，纯化的得片段可以连接入质粒中，并可以用于放射性标记制备后续原位杂交的探针。对携带整合的这些质粒克隆可以进行Sanger测序之前，应用原位杂交技术查看这些探针与染色体的结合，用这种经典细胞遗传学方法确定病毒整合体的染色体位置【6】。后续结合克隆测序，可以确定病毒整合位点的基因组序列及整合的病毒序列【7】。然而克隆策略本身效率较低，在大量克隆中筛选到的目标克隆较为繁杂，需要完成对大量克隆的单独测序也是制约分析通量的原因，因而对病毒整合的分析刻画缺乏一个全面、高效的技术平台。1995年，Minami等人开发了Alu PCR策略，改进HBV整合分析的方法【8】。Alu序列，作为常见的重复序列，在人类基因组中散在分布，将整个基因组间隔成相对较小的区域，长度适合于进行PCR扩增，在扩增引物引物对中，其中一个可以设计为特异性结合Alu片段，另一个特异性结合HBV序列（多选择HBV的X基因），即可以成功扩增病毒-宿主嵌合区域【9】。采用这种方法，Devrim等人在一项研究中快速从18名患者中发现了21个病毒整合【10】。类似的思路，为实现把巨大基因组分割成适合扩增的小区域，Mason等人首先用NcoI将肝细胞总DNA裂解成片段，同时NcoI在HBV基因组的核苷酸1374处切割DNA，然后将这些片段连接成环，用于病毒-宿主细胞连接处的嵌套PCR，作为整合检测的【11-14】。尽管如此，不是所有的整合都紧挨着Alu元件或NcoI的裂解位点，或者恰好整合了病毒X基因，分析受到扩增引物设计覆盖的影响，未必能无偏发现病毒整合事件。基于第二代测序平台（NGS）的解决方案，无论是直接测序还是病毒DNA富集后的靶向测序，可实现对几十到几百个样本的整合事件平行及近似无偏分析。提取的组织DNA被随机打断以构建测序库，生物信息学分析识别测序数据中所谓的 "交界读长 junction read"或 "嵌合读长 chimeric read"，即源于整合事件的边界，由HBV和人类DNA共同组成的测序读长。前面提到HBV整合的频率相对较低，直接对组织核基因组测序需要足够的测序覆盖率/深度来发现边界区的嵌合片段。Jiang等人采用深度全基因组测序（80X，每个样本240G；240X，每个样本720G），在三个HBV阳性的HCC患者的成对肿瘤和邻近肝脏组织中发现了255个整合【15】。然而这种策略的高成本和高数据分析要求，限制其在人群中的广泛应用。目标DNA片段富集策略被证明在人类基因组外显子测序中非常有效降低了费用和分析负荷，激发了使用病毒DNA探针进行HBV DNA富集后再进行测序分析，从而大大降低测序量，每个组织样本仅用2G测序量即可实现对整合片段的深度测序【1,16】。基于此，Zhao等人在一项研究中从426名患者组织样本中，获得了4225个整合断点，从而为断点规律的分析提供更充分的数据支持，引发后续各研究团队的跟进【16-21】。HBV整合检测与肝癌液体活检病毒DNA富集策略在HCC组织中成功应用不久，2018年开始先后有团队公布在外周血游离DNA（cf DNA）中的尝试。我们的团队在2018年4月EASL年会上以Late Breaker摘要形式收录于Journal of Hepatology，在国际上首次用利用探针捕获方式实现对外周血HBV-宿主细胞整合片段富集，完整研究发表在亚太肝脏研究协会（APASL）会刊Hepatology International上【1】。同年，台湾中研院团队也报道其在肝癌手术前后的外周血监测结果，术后入血的HBV整合片断显著降低甚至消失，依旧存在外周血病毒整合片断检出的个体出现复发【22】。之后，我们在外周血游离DNA全基因组甲基化数据中意外发现，既往报道的病毒整合区域，无论病毒整合是否发生，在HCC组织中均出现显著的去甲基化现象，一些候选区域可作为cf DNA甲基化的标志物用于HCC筛查，表现出极佳的灵敏度合特异性（BMC Medicince，2021）【23】。今年，“无创产检之父”卢煜明教授在Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology 2022撰写最新肝癌液体活检综述 《Circulating biomarkers in the diagnosis and management of hepatocellular carcinoma》 将上述三篇文章列为基于HBV整合的HCC检测的标志性技术进展。“没有配套治疗方案的检测不是好应用”，这应该是基因检测从业者在过去十几年学到的刻骨铭心的经验。明确诊断结果后患者最关心的问题是，然后怎么治疗呢？值得指出的是，2019年Antonio Bertoletti教授团队在Gastraneterology杂志提出利用针对源于病毒整合片断的HBV蛋白谱设计用于HCC免疫治疗的T细胞，并表明即使是整合入肝癌细胞的病毒DNA片段，即便不编码完整的HBsAg而仅是其部分片段，也可产生HBsAg衍生的表位，用于基于T细胞的肝癌免疫治疗【24】；2020年，de Beijer等人尝试确定HBx和聚合酶衍生的T细胞表位，用于有效的HBV抗原特异性免疫疗法【25】。慕尼黑工业大学病毒学研究所所长Ulrike Protzer教授作为科学创始人之一成立新加坡SCG细胞治疗公司，进一步拓展此种T细胞疗法对于HBV感染后HCC的临床治疗，其SCG101是第一个在美国、新加坡和中国获得临床试验批准的细胞疗法产品。可以预见，HBV整合位点的外周血无创检测配合HCC新兴免疫治疗方案，一方面可以动态检测肿瘤的复发，另一方面对HBV整合片断的分析可以协助此类个体化免疫治疗方案的制定与评估。肿瘤液体活检技术中，针对特定基因组突变进行检测，后期在临床推广过程中，受成本控制的要求，往往放弃NGS平台，检测仅需要针对特定位点进行PCR扩增后，对产物进行分析，反而带热了整体检测成本更为低廉、擅长候选位点分析的荧光定量PCR、核酸质谱平台。但病毒整合位点，断裂位点无论在病毒基因组还是在宿主基因组，均存在随机性，无法针对特定位点的检测。DNA序列捕获一方面克服了引物设计扩增无法全面涵盖全部病毒整合的特征，另一方面需要依赖NGS测序平台对断点进行序列分析，同时测序量不高，单个样本1-2G测序量，有可能成为医院小型测序平台，除无创产前诊断外新的拓展应用。此外，除HBV外，各种致癌病毒相关肿瘤的免疫治疗方案也迅速涌现，例如HPV的方案也逐渐浮出水面，未来病毒整合相关的临床检测应用，可真正赋能医院小型自建测序平台，充分展现其临床检测价值。图1 HBV整合断点捕获检测a.研究的阶段设计：阶段I：HepG2.2.15细胞系中捕获探针的设计验证；2）HBV感染后肝癌、胆管癌肿瘤和癌旁组织中的病毒整合检测；3）肝癌患者外周血、肝癌、癌旁配对样本的病毒整合片断分析；4）慢肝患者外周血的病毒整合片断检测；b.宿主DNA打断即整合边界人基因组序列模式特征示意: 整合位点有微缺失，整合区域两侧存在重复序列；c. DNA捕获富集病毒整合的原理；d. NGS平台测序通量要求及测序数据中整合边界来源的HBV-宿主嵌合测序读长的序列比对特征示意。参考文献详见附件：参考文献.docx作者简介：张大可博士张大可博士、北京航空航天大学北京生物医学工程高精尖创新中心副研究员，中国科学院青年创新促进会会员。主要研究方向: 疾病发生、进展及治疗过程中的组织损伤或受累细胞群体的表观遗传重塑，主持及参加国自然、科技部国家“十三五”精准医学重点研发计划、863计划、973计划、国家科技支撑计划、中科院重点部署项目等十余项，任中国抗癌学会肿瘤测序与大数据分析专家委员会委员；国家消化系疾病临床医学研究中心（上海）Cancer Screening and Prevention 杂志编委；北航生物医学工程高精尖期刊Medicine in Novel Technology and Devices 杂志编委；Cell旗下The Innovation杂志青年编委；JCTH《临床与转化肝脏病杂志》2021年度优秀青年编委，共发表SCI论文30篇，其中第一作者或通讯作者SCI论文21篇。如有技术干货、科研成果、仪器使用心得、生命科学领域热点事件观点等内容，欢迎相关行业朋友投稿。投稿邮箱：lizk@instrument.com.cn

近日，重庆大学附属肿瘤医院李咏生教授团队在《Signal Transduction and Targeted Therapy》杂志（影响因子：38.104）发表了题为《线粒体丙酮酸载体：调控T细胞分化的代谢-表观遗传学检查点》的研究亮点，阐述线粒体丙酮酸载体作为代谢-表观遗传检查点调控T细胞分化的分子机制，及影响肿瘤免疫的临床意义。细胞毒性CD8+ T细胞是抗癌免疫反应中最强大的效应细胞。在抗原刺激下，CD8+ T细胞可增殖并分化为效应T细胞（Teff），其中大部分是终末分化的短寿命效应细胞 (SLEC)，具有强大的细胞毒性潜力；而其余的部分则是记忆前体效应细胞 (MPEC)，可进一步分化为长寿的、可自我更新的记忆CD8+ T细胞（Tmem）。代谢重编程对CD8+ T细胞的分化和功能具有重要调控作用，其中糖酵解，包括乳酸发酵和丙酮酸氧化，均可促进CD8+ T细胞向Teff的分化。然而，线粒体丙酮酸载体（MPC）控制的线粒体丙酮酸摄取和代谢如何影响T细胞功能和命运仍不清楚。今年五月，来自瑞士洛桑大学的Mathias Wenes团队在Cell Metabolism上发表了题为 The mitochondrial pyruvate carrier regulates memory T cell differentiation and antitumor function的论著，他们发现，MPC缺陷的CD8+ T细胞具有向记忆型分化的倾向，机制研究表明，MPC受抑制的CD8+ T细胞可利用环境中的谷胱甘肽和脂肪酸氧化产生乙酰辅酶A，进而促进组蛋白H3K27位点乙酰化，并导致转录因子RUNX1下游的Tmem分化相关细胞因子（如IL-2，CD40）的表达上调。 此外，该团队还发现，在营养缺乏的肿瘤微环境（TME）中，乳酸来源的丙酮酸是维持CD8+ T细胞抗肿瘤活性的重要能源物质。由于谷胱甘肽和脂肪酸含量较少，在肿瘤微环境（TME）浸润CD8+ T细胞中敲除MPC并不会导致其向Tmem分化，但CD8+ T细胞内mTOR信号受到了显著抑制，进而引起H3K27位点甲基化水平上调，最终导致其抗肿瘤免疫活性降低。近年来，过继细胞转移（ACT）疗法成为了临床上最主要的抗肿瘤免疫治疗策略之一，其通过生成大量的带有基因修饰受体（嵌合抗原受体CAR）的肿瘤特异性CD8+ T细胞（也就是CAR-T 细胞）来增强抗肿瘤效应。然而，由于CAR- T细胞在患者体内的存活率、增殖能力和活力持续性较低，对部分患者的抗癌效果不佳。研究表明，低分化的CD8+ Tmem细胞在ACT疗法中具有更好的抗肿瘤治疗效果。同样，在ACT疗法中，使用MPC抑制剂预处理的CAR-T细胞具有更强的抗肿瘤效应。李咏生教授团队指出，在临床转化应用中，对MPC调控CD8+ T细胞分化和肿瘤免疫抑制的研究表明了靶向MPC可成为激活肿瘤浸润T细胞乳酸利用和抗肿瘤疗效的新途径。并且抑制MPC增强了CAR-T细胞的抗肿瘤作用、记忆表型和持久性，可能是未来临床试验中改善CAR-T细胞免疫治疗的潜在策略。据悉，重庆大学附属肿瘤医院肿瘤内科助理研究员陈瑜和陆军军医大学新桥医院消化内科博士生王景纯为共同第一作者，重庆大学附属肿瘤医院肿瘤内科李咏生教授为通讯作者。原文链接：https://www.nature.com/articles/s41392-022-01101-z陈瑜重庆大学附属肿瘤医院肿瘤内科助理研究员。长期从事肿瘤微环境中MDSC免疫抑制功能及其脂质代谢的基础研究工作，主要研究方向为肿瘤免疫与脂质代谢。近年来共参与发表SCI文章9篇，其中以第一/共同第一作者在Signal Transduction and Targeted Therapy和Theranostics杂志共发表SCI论文3篇；参编Elsevier出版社的英文著作1部；主持重庆市科技局课题1项，参与重庆市科技局课题2项。王景纯陆军军医大学新桥医院消化内科博士生，从事肿瘤治疗耐药及肿瘤干细胞领域研究。近年来共参与发表SCI文章11篇，其中以第一/共一作者在Signal Transduction and Targeted Therapy和Theranostics杂志共发表SCI论文3篇；参与重庆市科技局课题1项；2019年获得“世界医学生论坛”冠军；获评陆军军医大学“优秀共产党员”及“优秀毕业生”。李咏生重庆大学附属肿瘤医院肿瘤内科主任、教研室主任、I期病房主任，博士、教授、主任医师、博士生导师、结直肠癌和恶性肿瘤临床试验首席专家，美国哈佛医学院博士后，国家高层次引进人才，国家自然科学基金重点国际合作项目首席科学家，国家自然科学基金重点、国合、优青、海外优青项目评审委员，重庆英才•创新领军人才，重庆市杰出青年科学基金获得者，重庆市学术技术带头人，重庆市高校创新研究群体负责人，重庆市青年专家工作室领衔专家，中国抗癌协会肿瘤代谢专委会免疫代谢学组组长，肿瘤与微生态专委会常务委员，重庆市免疫学会代谢免疫专委会主任委员，重庆市医药生物技术协会肿瘤罕见病疑难病专委会主任委员，重庆市医学会肿瘤学分会化疗学组组长，重庆市医学会精准医疗与分子诊断专委会副主任委员，重庆市免疫学会、重庆抗癌协会、重庆市医药生物技术学会常务理事。兼任《中国医院用药评价与分析》副主编，STTT等杂志编委，Cell Metabolism、Advanced Science、Cancer Research等杂志审稿人。专注于“肿瘤免疫代谢”研究，主持国家高层次引进人才计划、国家自然科学基金重点国际合作研究项目、国家临床重点专科等项目20余项，发表SCI论文70余篇，总影响因子大于500，被引用大于4000次，以第一/通讯作者在Immunity、STTT、Ann Rheum Dis、Sci Adv、Nat Commun、Cancer Res等杂志发表SCI论文40余篇，单篇影响因子大于30的论文4篇，大于10的论文12篇，截止2022年7月的H指数36。获得国际发明专利1项，国家发明专利2项，国家实用新型专利2项。主编和参编Springer Nature、Elsevier等出版社英文专著4部。以PI身份参研临床试验共计48项，其中I期36项，II期5项，III期7项，以组长单位牵头全国多中心临床研究7项，其中注册类6项。当选中国临床肿瘤协会首批35岁以下最具潜力青年肿瘤医生，获树兰医学青年奖提名，获中国抗癌协会青年科学家奖，入围中国细胞生物学学会青年科学家奖。

“当企业的管线从研发阶段转移至生产环节以及后续扩大生产规模、去中心化生产时，流式细胞术在应用于质量控制时，样品处理、数据采集和分析都具有相当的挑战性。”细胞疗法是近年来一门新兴的医学学科，包括造血干细胞移植、免疫细胞疗法和再生医学等多种医学干预手段，其临床试验在癌症、病毒性疾病和退行性疾病领域不断取得突破性进展。在多种细胞疗法中，CAR-T无疑是发展最为迅速的干预技术之一。全球迄今已有7款疗法获批，奕凯达等两款产品也已在国内获批上市。CAR-T等细胞疗法由于其产品的特殊性，对GMP生产和工艺都有很高的要求，质量控制是其中非常重要的一环，影响产品的疗效以及安全性。流式细胞术作为细胞治疗的基石工具之一，在从研发到工艺开发的各环节，评估细胞表型、细胞状态、纯度、外源转入基因表达等多个参数，是应用灵活的强大工具。与此同时，由于流式细胞仪功能复杂、可变参数极多，从样品处理条件的选择，仪器设置和维护，到最终数据结果的分析处理都相当复杂，依赖于技术专家的经验和手动调整。Accellix自动细胞表型平台是针对细胞治疗行业在生产环节对于细胞质控的实际需求而设计的解决方案：全自动流式细胞仪：全自动紧凑型流式细胞仪，桌面式无风扇设计，简单易用，仅需1小时培训即可操作。基于微流体芯片的检测耗材：检测试剂盒包括一个微流体芯片和干制的室温保存试剂，实现全自动样品处理，减少手动操作步骤，提高重现性。用户友好的软件：全自动数据分析和自动细胞分类计算，程序运行结束后自动显示实验结果。作为应用于生产环节的质量控制方案，Accellix的表现如何呢？下面以T细胞亚群检测为例，对其检测的准确度和精确度进行了评估。准确度(Accuracy)以IMMUNO-TROL(Beckman Coulter)血液标准品为样品，在Accellix上实施了50次重复，并自动分析所得数据：确定CD45+CD3+的T细胞之后，进一步将其细分为CD4+和CD8+细胞群。软件自动分析获取的细胞频率数据与标准品制造商提供的范围进行比较，结果显示：Accellix检测结果与预期一致，50次重复实验的变异系数(CV)范围为1.27%-2.91%。图为 T细胞亚群检测准确度评估A. CD45+细胞圈门及CD45+CD3+细胞圈门； B. 标准品细胞亚群比例范围与检测结果及偏差比较精确度(Precision)为了评估Accellix平台的重复性，对T细胞亚群检测试剂盒的日间差异进行了检测和分析：在单台Accellix仪器上，连续5天且每天对IMMUNO-TROL标准品进行5次检测重复，并比较CD3+、CD4+及CD8+细胞在不同测试结果间的差异。对于每一类细胞亚群，在不同日期内检测数据都具有很高的一致性。(标准偏差小于1，且CV在1.33%至3.03%之间)。图为 T细胞亚群检测重复性评估。柱图显示CD3+、CD4+及CD8+细胞亚群的频率，误差线表示95%置信区间范围。均值、标准偏差及变异系数如表所示。为了确保满足细胞治疗产品在去中心化生产及技术转移情景下的应用，多台Accellix仪器的检测数据也进行了平行比较，以评估仪器间的检测精度：使用11台仪器分析了总计65个IMMUNO-TROL重复样品，并比较了其CD3+、CD4+以及CD8+细胞亚群的频率。不同仪器间的测量结果具有很高的一致性。(标准偏差小于2，且CV在2.04%至4.95%之间)图为 T细胞亚群检测重现性评估这些数据证明了Accellix细胞表型平台在T细胞检测的高准确度和精确度。多次重复检测间的变异系数均显著低于细胞治疗方法开发的公认阈值15%，使其非常适用于细胞治疗生产模式，并且便于其管线生命周期中的技术转移。此外，基于Accellix平台的细胞表型检测，从样本准备到数据分析完成仅需不到1小时、整个过程全自动完成。通过显著降低QC流程花费时间及操作门槛，Accellix给生产引入了流式细胞术的力量，为连续生产的流程优化提供了更多的空间。参考文献Levine, B. L., Miskin, J., Wonnacott, K., & Keir, C. (2017, March 17). Global Manufacturing of CAR T Cell Therapy. Molecular Therapy. Methods & Clinical Development, 4, 92-101.Campbell, J and Fraser,A. (2018, September 21). Flow cytometric assays for identity, safety and potency of cellular therapies. Clinical Cytometry, 94, 725-735.关于生物梅里埃工业微生物1897年，路易巴斯德的学生马赛梅里埃先生以其姓氏在法国里昂主公医院创建了梅里埃研究所。就此，梅里埃家族开启了在生物学和工业领域的一段跨世纪的非凡历程。自 1963 年以来，生物梅里埃一直是体外诊断和工业微生物质量控制领域的先驱，为确定疾病和污染来源提供全面的诊断和检测解决方案。生物梅里埃工业微生物业务拥有专门的研发资源，致力于为制药，健康护理和食品等行业提供微生物实验室所需的全面的微生物解决方案，致力于在质量控制的每一个过程提供快速、有效、可靠及创新的解决方案，帮助用户保障产品质量，改善微生物实验室工作流程，加速产品放行等。