细胞快速计

近日，华大智造研发团队在Nature子刊Nature Machine Intelligence（IF=25.898）上在线发表了题为Contrastive learning enables rapid mapping to multimodal single-cell atlas of multimillion scale的研究成果。研究人员开发了一种基于对比学习的多模态单细胞算法工具——Concerto (协奏曲)。“协奏曲”的命名， 既包含了“对比学习建模细胞表征”的英文首字母，又暗含了组织器官中不同类型、不同状态的细胞协同发挥作用之意。该算法通过自监督训练的方式，可快速对千万级无标注的单细胞多组学数据进行建模，得到的细胞表征（cell embedding）可以用于自动注释、多模态整合、聚类、跨批次整合、参考映射注释等下游应用。Concerto在各项任务中都展现了优异的性能，进一步丰富了单细胞大数据领域的算法工具。研究背景单细胞多组学工具在解析细胞多样性的研究中发挥着至关重要的作用，可绘制单细胞水平的多组学图谱，进而从多模态角度揭示细胞功能或状态的异质性。百万甚至千万级别的单细胞多组学大数据需要通过智能高效的计算工具助力科学发现，定义细胞类型和状态。同时，已发表的大量未经人工注释或者注释颗粒度不够精细的数据集本身也是宝贵的资源，若加以有效利用，可以帮助快速解读新产生的数据集。目前主流的单细胞数据分析工具大多依赖于统计学特征选择（如高可变基因）和线性降维方法（如主成分分析PCA[1]）来提取关键信息，但该预处理方法可能会造成信息量丢失。此外，单细胞数据集不可避免地存在不同程度的批次效应，在数据整合的过程中需要在保留每个样本包含的细微生物学状态差异前提下完成批次效应的适度去除。随着单细胞大数据时代的到来，亟需可快速构建千万级别单细胞多模态图谱并可实现映射注释的算法。华大智造自主开发的Concerto算法，采用人工智能领域新兴的对比自监督学习框架并进行优化适配，以应用在海量单细胞组学数据的建模中。何谓对比学习？简而言之，就是构造一个直观简洁的学习任务，让机器去对比和区分哪些样本与哪些样本相似，哪些样本与哪些样本不相似，从而学习到每个样本蕴含的高阶特征。这就好比是试图理解世界的婴儿，即使还未建立起认知世界的知识框架，也可能会意识到，相比于“史努比”，“加菲猫”和“黑猫警长”长得更像。婴儿通过比较不同物体之间的异同，或许可以学习到这些物体最重要的特征。对比学习示意图相比于传统的监督学习，在自监督学习中，机器学习的标签来自于样本自身。在真实世界中，有标签或者说有高质量标签的数据集是稀缺的，通过对比学习这样的自监督训练框架，可以很好地利用大量真实世界未注释的数据集。在机器视觉领域，Google和Meta近年来相继提出多种对比自监督学习算法，包括SimCLR[2]、 MoCo[3]等。在ImageNet分类基准测试中，最新的自监督算法甚至能优于有监督的基线方法。正如图灵奖得主Yann LeCun所预测，自监督学习是AI的未来，它就像人一样自觉观察数据，可能使AI产生类人的推理能力。在生物学领域，通过新兴的单细胞、时空组学工具获得的全新数据集，大大拓展了人类对于复杂生物系统的认知，这些数据还有大量未被人类标记或仅仅是依赖于已有知识进行注释。借鉴机器学习领域中不依赖标签数据的智能建模思想，以无偏的方式去利用好这些全新的单细胞数据，可以帮助科学家发现新的细胞类型、细胞状态，进而重新定义细胞类型。华大智造团队通过构造对比学习任务，让每个细胞自己跟自己“学习”，类似的细胞离得更近，不类似的细胞离得更远，从而实现对千万级别单细胞数据的快速建模。基于华大智造自主研发的便携、易用、经济友好的DNBelab C4单细胞建库平台，结合GPU的使用，利用Concerto构建千万级别的单细胞参考集仅需1.5h，快速注释5万个细胞仅需8s。同时，该模型可以整合不同模态、不同批次、不同测序平台和不同单细胞建库的方法。值得一提的是，Concerto的对比学习架构可以有效支持将一个细胞的所有基因作为输入建模，避免了直接降维过程中的信息丢失，同时该优势对于跨数据集的迁移注释至关重要，可以更好地扩展跨数据集间可利用的交集基因信息。华大智造DNBelab C4 Concerto模型架构具体而言，研究团队对每个细胞通过非对称的“双塔”蒸馏模型框架，并借鉴自然语言处理技术中的隐空间Dropout策略[4]，得到一个细胞的两个不同表征（cell embedding）并使其互为正样本，而与其他细胞则互为负样本。通过对比学习在超球面空间[5]上将正样本拉近，负样本推开，从而学习到高质量的细胞表征（图1a）。经过Concerto训练好的细胞表征，可以在zero-shot或者few-shot的场景下应用于多种下游分析任务（图1c）。图1 Concerto模型的结构示意图Concerto整合单细胞多模态数据在RNA和蛋白同时测序的人类外周血单核细胞数据集中（PBMC160K），作者利用Concerto进行多模态数据整合，作者发现：细胞的不同模态信息反应了之前科学家定义的不同细胞分类的颗粒度和类型。例如：CD4 T细胞和CD8 T细胞在只用RNA模态的情况下，不能很好地区分，需要加上蛋白的信息；而如果只用蛋白的模态，单核细胞monocytes和树突状DC细胞不能很好地分开，需要加上RNA的信息（图2）。Concerto在整合了RNA和蛋白质两个模态后，学到了更好的细胞表征：细胞大类和存在细微生物差异的细胞亚群都被很好地区分，而且也很好地捕捉到了细胞发育的轨迹。如CD8 T细胞谱系，可以看到CD8 naïve — CD8 TCM — CD8 TEM的轨迹，并且可以通过高维超球面空间到二维的映射看出，杀伤性的T细胞和NK细胞的距离更近，说明Concerto学习到的映射空间可以将功能接近的细胞互相靠近。图2 Concerto在RNA、蛋白、RNA+蛋白三种设置下学到的细胞表征在迁移注释任务的表现在公开的胰岛细胞数据集上（HP）迁移注释任务中，与目前主流单细胞迁移注释算法比较，Concerto准确率最高（图3），超过了纽约基因组中心Rahul Satija团队开发的Seurat V4[6]、德国亥姆霍兹慕尼黑中心Fabian Theis团队开发的scArches[7]以及Broad研究所Soumya Raychaudhuri团队开发的Symphony[8]。人类胰岛数据集（HP）包括5种单细胞测序方法得到的数据，Concerto整合4种技术构建了一个参考空间，在这个过程中没有用到任何标签信息，只是“each cell learns from itself”。然后把待注释的数据投射到这个参考空间，每个待注释的细胞都可以“找到”在参考空间里和它最像的k个参考细胞，最后只需要综合这k个参考细胞的信息就可以为待注释细胞打上注释。另外，Concerto除了可以跨技术平台进行迁移注释，也可以跨物种进行迁移注释。图3右展示了Concerto利用HP数据构建参考空间，对鼠胰岛（MP）细胞进行注释的性能。图3 胰岛数据集上迁移注释性能比较，华大智造Concerto模型准确率超过现有方法就像序列比对工具BLAST 将生物序列数据比对到参考基因组的功能一样，将新产出的包含不同样本、研究、疾病状态的单细胞数据集，映射到复杂的、数百万细胞的参考图谱上，可以实现快速识别相关的细胞状态和表型，此种方法将成为单细胞数据分析的全新范式。本研究另一亮点在于，利用现有已注释数据构建大型的细胞图谱作为参考（Reference），新的数据作为查询（query），可以直接在Reference上“查找”最相近的“已知“细胞，这样我们就可以知道query细胞的性质了。构建百万级别免疫细胞参考图谱，对新冠数据进行快速注释在COVID-19研究中，研究人员将华大智造DNBelab C4产出的新冠病人外周血单核细胞（PBMC）数据与其他研究小组已发表的通过其他平台所采集的数据进行整合，构建了大型新冠病人外周血免疫细胞参考图谱，涵盖了健康人及轻型、重型COVID-19患者，并针对查询数据集进行快速注释，发现不同感染状态差异的免疫学信号。由于在参考数据中存在与查询数据类似的与疾病相关的细胞状态，所以Concerto可以快速将查询新冠数据集映射到参考图谱上。Schulte-Schrepping等人[9]的研究主要针对髓系细胞，如单核细胞monocytes和中性粒细胞neutrophils在不同感染状态下的差异。通过参考映射的快速注释，复现了该数据集的淋系细胞与其他新冠研究里的一致信号，如Concerto注释了稀有细胞亚群proliferative-exhausted CD8 T，与Su[10]等人的研究一致。此前，深圳华大生命科学研究院刘龙奇团队联合中国疾控中心等机构科学家利用华大智造C4单细胞平台进行了大规模的新冠研究[11]，注释出了activated CD4 T细胞，并发现这种细胞的丰度会在患者体内上调。此次，利用Concerto构建的新冠参考数据集包含了这种细胞类型，也成功在Schulte-Schrepping的数据集中注释出activated CD4 T细胞，同时发现Schulte-Schrepping数据集中新冠患者的activated CD4 T细胞差异高表达CD2AP基因，也与此前华大研究院等人的发现一致。通过此项研究也证明，华大智造C4平台产出的数据可以和其他平台适配。将来科研人员可以利用Concerto构建整合不同单细胞数据产出平台的大型参考数据集，用以对新产出的数据进行快速注释。图4 将健康人与COVID-19患者整合的参考数据集对查询数据集进行迁移注释华大智造高级副总裁倪鸣博士表示：“单细胞组学的研究已进入高通量、大数据、多模态的研究阶段，此次基于对比学习的最新人工智能方法Concerto 用于单细胞参考数据集映射注释成果的发布，丰富了华大智造此前自主研发DNBelab C4单细胞平台，实现了单细胞组学领域硬件与软件的深度结合，相信未来会在单细胞领域赋能更多用户。”单细胞多组学时代的来临，使得重新定义细胞成为可能。华大集团联合创始人、董事长汪建曾提出 “六定”：定性、定量、定位、定时、定向、定标。未来，华大智造将继续开发用于单细胞多组学研究的硬件、试剂、软件工具，支持科研人员提高研究效率、拓展探索的边界。

2005年11月13日华盛顿 DC消息——今天在华盛顿 D.C.的神经科学协会的会议上，通用电气医疗集团(GE Healthcare)宣布推出了Ad－A－Gene Vectors，一种范围广泛，随时可用，经过证实了的腺病毒载体基因释放试剂系统，随着快速开展瞬间细胞信号检测的实现，它为引导化合物分布，药物靶证实和基础研究提供了更多可能性。作为这系统的第一个产品，由于允许研究工作者在各种各样的细胞类型范围内，包括与疾病状态生理学有关的细胞类型中有效地研究细胞信号，所以该系统对二级 筛选和前期药物研发有很大帮助。按照惯例，研究工作者已经创作出了这些明显需要时间和分子生物学工作经验的方法。但是，使用Ad－A－Gene Vectors的话，就不需要有这种工作经验，并且节省时间，因为它提供了一种随时可用的试剂系统用于简单并高效地通过病毒转导将信号通道传感物释放到哺乳动物细胞中。研究工作者们只要简单地将Ad－A－Gene Vectors加进细胞培养基中，并且该转基因将在24小时之内被细胞表达，随时可用于检测。此外，这种随时可用的系统减少了错误并提供可重复的结果, 因为每批Ad－A－Gene Vectors的功能都是经过了证实和检测的。通用电气医疗集团Discovery Systems的产品开发副总裁 Burczak 说道：“由于研究工作所用的相关细胞类型越来越多，Ad－A－Gene Vectors能满足日益增长的，需要有一些方法能提供一种系统生物学的一体化和整体观察的需求。现在，研究工作者们有了一种在细胞内研究根本疾病路径的方便方法。此系统已经能够应用在开展药物治疗以及基础生物学研究中。在该产品的开发中，我们试图使它能用起来更简便，并且能与更多细胞类型兼容。”Ad－A－Gene Vectors既能和广范围的初级细胞也能和转化细胞一起使用，因此，研究工作者们能从有关细胞获得信息数据。该载体同样允许在一个细胞中进行多种路径的访问。这一点在药物靶证实中是特别有用的，因为它能让研究工作者们看到药物是如何能破坏各种路径的。每种复制缺损重组腺病毒制品包括编码一种蛋白质靶的基因或者融合进了EGFP（emerald FP）或者融合进了一种编码一个应答因子的基因中，该应答因子是控制报告基因，硝基还原酶[NTR(nitroreductase)]表达的。在开发Ad－A－Gene Vectors时，通用电气医疗集团获得了McMaster大学病理学和分子医学教授Frank Graham博士的许可，他是全球在分子病毒学领域中，特别是在腺病毒生物学方面最权威的研究者之一。Graham博士说道：“我们非常高兴地看到，我们在腺病毒和基因转移方面的工作促进开发了一批非常高效的用于基因递送的载体。 我深信通用电气医疗集团的技术将为研究工作者提供强有力的研究工具，用于在人工培养的哺乳细胞中有效地转移DNA和高效表达基因。在腺病毒载体的许多优点中，Ad－A－Gene Vectors DNA是不整合进寄主细胞基因组中的，因此传感物的表达和功能活性是不会受任何一种整合过程影响的。”通用电气医疗集团目前正在出售8种Ad－A－Gene Vectors，并预期在今年年底将有50种能大量供货。除试剂系统技术之外，通用电气医疗集团还为高通量细胞分析提供硬件和软件，以使生命科学研究工作者能在细胞内研究根本的疾病路径。

美国BD公司日前在京举办“流式中国30年流式技术应用高峰论坛”，中国工程院院士陈志南等多位来自国内外流式细胞技术和应用界的专家学者就当今国际最新流式细胞技术的应用与发展前景作了精彩演讲。解放军302医院传染病研究所所长王福生在接受记者采访时说：“细胞治疗是今后医学治疗的发展方向及希望。自从30年前第一台由BD公司生产的流式细胞仪进入中国以来，流式细胞技术推动了生命科学应用和研究领域的快速发展。”　　流式细胞技术利用荧光标记在不同频率下通过单一或多种激光束时会发光的特性，对细胞进行有效分析。专用的软件将会把这些发光的信号转化为电子信号，从而进行解读并最终转换成可供实际应用的细胞数据。美国BD公司研发副总裁Ger van den Engh博士解释说，流式细胞技术还能从待测组织所含有的数以百万计的其他细胞中快速分离出罕见的干细胞，因此在干细胞研究和细胞治疗等领域有着非常大的应用价值，科学家能通过计算和识别单细胞的不同特性，更好地了解疾病的发展，改善疾病的诊疗及控制，从而更快地开发出新型疗法。流式细胞技术的不断创新和进步，为生命科学研究和疾病控制提供了强有力的支持。　　据了解，中国目前已有包括中科院上海生命科学研究院在内的200多家实验室引进了流式细胞仪。流式细胞技术不仅成为学术研究的重要工具，而且在临床方面正在得到越来越广泛的应用。清华大学艾滋病研究中心教授张林琦告诉记者：“这一技术方法在控制和治疗艾滋病上有着非常重要的意义。”

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p　　11月29日，国家技术标准创新基地(乳业)2019年年会暨第二届技术研讨会在京召开。国家市场监管总局、国家卫健委相关领导对《食品安全法实施条例》、《健康中国2030》等政策进行解读，与会专家就奶源管理与品质提升、食品安全技术标准、乳品制造与检验技术、食品营养健康等话题进行了充分交流与探讨。会议首次推出20个有行业推广价值的中国乳业技术标准创新项目“金鬲项目”。/pp　　鬲，是我国古代北方民族盛奶用的器具，以此命名乳业技术标准创新项目，寓意着中国乳业的发展和进步。/pp　　“标准传递信心、标准提高品质”，本次金鬲项目经三轮严格筛选最终遴选出20个优秀项目，旨在为筛选行业内最先进的技术，通过国家级创新基地平台展示，同时也为乳业行业新技术落地应用、科技成果向标准转化提供更大空间及发展机会。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/e5e02225-e2ae-40fd-bce4-a3219e7fe20c.jpg" title="微信图片_20191213134036.jpg" alt="微信图片_20191213134036.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong福斯原奶体细胞细菌快速检测一体机(BacSomatic™ )荣获金鬲创新项目/strong/pp　　BacSomatic™ 福斯首款体细胞和细菌快速检测的一体机，9分钟内出结果(单独进行体细胞计数，仅需2.5分钟)，为乳制品生产商在原奶交付环节及牧场原奶检测提供了全新的检测工具，取代人工手动化检测或需要试剂处理的半自动化检测。/pp　　BacSomatic™ 使用封闭的即用型试剂，有效避免操作人员直接接触化学试剂。自动化过程确保每次准确及相同的试剂用量，降低其他方法中可能出现的人为操作误差，同时也保证BacSomatic™ 提供一致准确、可靠的结果。/ppbr//p

记者从中国科学技术大学了解到，该校工程科学学院Zachary J. Smith教授团队与合作者一起，提出了一种基于线扫描拉曼成像系统和偶氮增强拉曼探针相结合的快速生物成像方法，实现了对细胞器动态过程的高分辨率、低功耗的影像。相关研究成果日前在线发表于学术期刊《美国化学学会杂志》。拉曼成像是一种无标记的单细胞分析技术，能够从分子水平获得细胞的结构和组成信息，广泛应用于生物医药研究领域。然而，拉曼散射截面十分微小，通常需要在高激光照度下历经数小时才能获得一帧细胞拉曼图像，无法捕捉到细胞器的时空演变信息。拉曼探针作为另一种拉曼信号增强方法，具有细胞可透过性、靶向性、低毒性等特点，但是常见的炔烃标记的拉曼探针还无法满足高分辨率的快速细胞动态成像。为此，研究人员设计了一种动态偶氮增强拉曼成像系统，能够实现对细胞器动态过程的高分辨低功耗快速拉曼成像。研究人员采用了一种新型的超灵敏共振拉曼探针，即偶氮增强拉曼散射探针，在极大提高拉曼信号的同时，能够抑制荧光背景，相对拉曼强度提高了3-4个数量级。结合自主设计的线扫描自发拉曼成像系统，实现对偶氮增强拉曼探针标记后的活细胞中多种细胞器的快速拉曼成像，并且能够获得全拉曼光谱信息。

中国科技网圣保罗9月16日电 据当地媒体报道，一个由巴西和美国科学家组成的科研小组最近开发了一种新的检查癌症患者染色体变化的方法，特别是对于白血病患者而言，这种方法较之传统的细胞遗传学检测技术更加敏感和快速。　　这项科研成果的论文刊登在《血液》周刊上，参与该科研项目的科学家有美国国家卫生研究院和巴西里维拉布莱多细胞治疗中心的科学家。　　论文称，检查染色体异常可有助于预测治疗反应，因此，这种方法被认为是指导临床治疗的重要手段。　　使用传统的检查染色体变化的细胞遗传学检测技术，检验人员需在显微镜下对细胞一个一个地进行检测，往往要延迟几天才能提供结果，并且只能对20个肿瘤细胞进行化验，这种细胞数量上的局限也增加了假性阴性结果的几率。而这种新开发的检查方法使用了流式细胞仪，可以在1天到2天之内对2万到3万个细胞进行快速化验，且结果十分精确。　　参与研究的科学家指出，以最快的速度和准确度检查染色体变化，对于我们诊断癌症和选择最佳治疗方法十分重要。

4月8日，重庆医科大学基础医学院金艾顺教授与日本富山大学医学部免疫学研究室Kishi Hiroyuki/Atsushi Muraguchi/Kobayashi Eiji等合作的研究成果在生物医学工程TOP期刊《Nature Biomedical Engineering》杂志在线发表。该成果发现了T细胞识别抗原新机制，并研发了将其应用于肿瘤特异性T细胞受体（TCR）快速筛选和TCR-T细胞免疫治疗的新技术。机体免疫系统的免疫细胞能识别和清除体内的肿瘤细胞或被病毒感染的细胞。T淋巴细胞（T细胞）介导的细胞免疫应答反应在识别和清除病变细胞中发挥重要作用。T细胞杀伤靶细胞（肿瘤细胞或被病毒感染的细胞等）的作用机制是通过T细胞表面表达的TCR识别并结合靶细胞表面MHC分子提呈的抗原肽（MHC-抗原肽复合物），对其进行攻击和杀伤进而清除靶细胞。至今，T细胞上的TCR与靶细胞上的MHC-抗原肽相互作用而活化T细胞，我们叫做trans-activation（图1b），这种T细胞的活化机制是被发现几十年以来被公认的公理。图1 TCR与同一T细胞表达的pMHC复合物结合模拟图(a)。TCR与同一T细胞上的pMHC的cis相互作用(b)。传统的TCR与pMHC-I的trans活化机制(传统的)(c)。通常，T细胞也通过自身表达的MHC分子提呈抗原肽。该合作团队研究发现同一个T细胞上的TCR能与这个T细胞上的MHC-抗原肽结合并被活化，并将这个新发现的活化机制叫做cis-activation（图1ab）。至今国际上尚未见有相关报道，是对T细胞活化机制的补充。合作团队利用这个T细胞活化的新机制研发了特异性T细胞快速分析和TCR基因快速筛选技术，比此前报道的TCR-T细胞技术（Nat Med. 2013 Nov 19(11):1542-6）更加快速有效，为TCR-T细胞抗肿瘤免疫治疗提供了崭新的技术平台。通过该技术筛选的TCR制备的TCR-T细胞展现出比以往方法用于临床试验的TCR- T细胞具有更强的肿瘤杀伤作用。该研究成果的重大意义在于：一是发现T细胞活化新机制，将为详细阐明T细胞发生发育机制提供重要科学理论依据。二是研发的TCR基因筛选技术能更有效从患者血液筛选具有杀伤性的TCR，为TCR- T细胞抗肿瘤或抗感染的免疫治疗提供技术平台。基础医学院免疫研究中心主任金艾顺教授是本研究主要作者之一。金艾顺教授长期致力于肿瘤免疫治疗研究，早期主要从事抗体药物研究，在全人源单克隆抗体快速筛选技术研发和抗体药物研究等方面取得突破性研究成果（Nat Med. 2009 Sep 15(9):1088-92.）。近年来，金艾顺主要聚焦于T细胞活化机制和TCR-T细胞免疫治疗方面。在T细胞活性机制研究时，受抗体技术研发的启发，金艾顺团队将T细胞用于单细胞分离独立培养，发现在添加抗原肽刺激没有靶细胞提呈MHC分子时T细胞也能被活化分泌效应因子，在经历长达10年研究和求证后提出T细胞活化新机制和新理论，该理论如果通过更先进技术得到更多更深的研究和应用，将有望为阐明自身免疫性疾病等更多疾病的发病机制提供新思路。原文链接：https://rdcu.be/cKSAh

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借由高功率显微镜和机器学习，美国科学家研发出一种新算法，可在整个细胞的超高分辨率图像中自动识别大约30种不同类型的细胞器和其他结构。相关论文发表在最新一期的《自然》杂志上。　　领导该COSEM（电子显微镜下细胞分割）项目团队的奥布蕾魏格尔说，这些图像中的细节几乎不可能在整个细胞中手动解析。仅一个细胞的数据就由数万张图像组成，通过这些图像追踪该细胞的所有细胞器，需要一个人花60多年时间。但是新算法可在数小时内绘制出整个细胞。　　除了《自然》上两篇文章外，研究团队还发布了一个数据门户“开放细胞器”，任何人都可通过该门户访问他们创建的数据集和工具。这些资源对于研究细胞器如何保持细胞运行非常宝贵，过去科学家们并不清楚不同细胞器和结构怎样排列——它们如何相互接触及占据多少空间。现在，这些隐藏的关系首次变得可见。　　在过去十年中，研究团队使用高功率电子显微镜从多种细胞中收集了大量数据，包括哺乳动物细胞。　　最新的机器学习工具可在电子显微镜数据中精确定位突触，即神经元之间的连接。研究人员调整了算法来绘制或分割细胞中的细胞器，该分割算法为图像中的每个像素分配一个数字，这个数字反映了像素离最近的突触有多远，算法使用这些数字来识别和标记图像中的所有突触。COSEM算法的工作方式与之类似，但维度更多。研究人员根据每个像素与30种不同类型的细胞器和结构中的每一种的距离对每个像素进行分类。然后，算法整合所有这些数字来预测细胞器的位置。　　研究人员表示，利用这些数字，该算法还能判断特定的数字组合是否合理。例如，一个像素不能既位于内质网内，同时又位于线粒体内。　　为了回答诸如细胞中有多少线粒体或它们的表面积是多少等问题，研究团队构建的算法结合了有关细胞器特征的先验知识。经过两年的工作，COSEM研究团队最终找到了一套算法，可为迄今为止收集的数据生成良好的结果。　　目前，研究团队正在将成像提升到更高的细节水平，并进一步优化工具和资源，创建一个更为广泛的细胞标注数据库和更多种细胞和组织的详细图像。这些成果将支持未来的新研究领域——4D细胞生理学，以了解细胞在构成有机体的不同组织中的相互作用。

在细胞生物学研究中，“细胞计数”是一道常规却又尤其重要的操作，可是从事细胞生物学研究的你是否有以下困惑？手工计数枯燥乏味，计数让人头晕眼花计数结果重复性差，数据可靠性大打折扣仪器设备不靠谱，结果准确性差......所以，实验室拥有一台自动细胞计数分析系统太重要啦！今天小编为大家隆重介绍一款靠谱的细胞计数仪新品——ADAM MC2 自动细胞计数仪。ADAM MC2 自动细胞计数仪（就是他！）ADAM-MC2是CAR-T细胞、干细胞等细胞治疗过程中，监测细胞数量、存活率及整个质控的理想设备。此外，在细胞治疗过程中，ADAM-MC2可以监测全血细胞、外周血细胞等细胞类型。精准测定和操作简便是他最大的特色！精准测量：该计数仪延续了NanoEntek以往产品的优质性能，同时采用高灵敏度荧光染料染色技术，结合LED光学和CMOS技术，能够大大提高细胞分析的准确性和可靠性，是自动荧光细胞计数仪的新标准。操作简单：可测量总细胞数、存活细胞数、死细胞数，并可显示存活率结果。结合一次性计数板，目前其操作非常简单、方便而又经济有效。生产商专业：这款细胞计数仪是业内知名的韩国公司NanoEntek研发推出。NanoEntek专注于细胞分析仪器的研发和生产，并于2006年韩国KOSDAQ上市。旗下细胞分析产品受到全球用户的广泛推崇。独家总代靠谱：本次活动的主办方是VWR(艾万拓)。该公司成立于1852年，作为一家全球性的制造商和分销商，是全球的实验室仪器设备、试剂、耗材供应商的领军者。2019年，VWR(艾万拓)正式宣布成为NanoEnTek细胞计数仪产品及耗材中国区独家总代理。好物需要分享~想拥有这台全自动细胞计数仪却还在头疼经费的同学看过来~价值30万的ADAM MC2自动细胞计数仪免费试用！而且，试用结束后，用户还可以特价购买他！心动了吗？仅限20台噢~先到先得！扫码提交信息即可申请噢~活动说明如下：产品名称：Nano Entek自动细胞计数仪试用名额：20名申请时间：即日起-2021/2/10用户规则说明：- 每个最终用户仅能试用一次- 试用结束后提供试用反馈表- 试用期间或者结束时，用户可以以特价购买该机器本次活动最终解释权归艾万拓威达优尔国际贸易（上海）有限公司所有。

错过了快速筛选哺乳动物细胞株的网络研讨会？下载研讨会录音和课件！ 网络研讨会: 我们很荣幸的宣布，您已经可以下载&ldquo 快速筛选哺乳动物细胞株的最新技术&rdquo 网络研讨会的录音和课件了！ 录音 课件 录音播放器主讲人: Chris Zhang, Ph.D., Research Scientist, Genetix, Molecular Devices. 张骁博士是分子仪器公司R&D部门的研发科学家；张博士在英国谢菲尔德大学攻读的生物化学；并在医学院获得了研究免疫，感染和炎症方面的博士学位。同年在皇家哈勒内姆医院的心血管部门从事研究工作。张博士于2009年加入分子仪器公司。至今，他成功的推动了很多跨平台应用的研发，热衷致力于细胞信号通路的分析和干细胞筛选技术应用的研发。摘要:随着药物供给需求的快速增长，和生物制药企业的快速发展，对快速开发出高效稳定的生产系统的需求已经越来越高。依靠试验员手工操作，在传统细胞株的生产制作工艺上占据了极大的比例。这部分传统工艺需要大量人力做重负冗繁的工作，致使产量低而且很容易受到人为错误的影响。我将在这里为您介绍新的ClonePix系统会充分填补传统工艺上的不足。ClonePix系统是一个将高通量筛选和自动化系统整合为一体，专为生物制药企业设计的，适用于快速开发，筛选，生产大分子细胞株的平台。如果您有任何问题，请联系MD中国：info.china@moldev.com获得更多Molecular Devices的活动和新闻信息，请访问我们的网站：moleculardevices.com

网络研讨会:快速筛选哺乳动物细胞株的最新技术Tuesday, June 26, 20124:00 PM Beijing TimeTuesday, June 26, 2012 | 4 pm Beijing Time主讲人:Chris Zhang, Ph.D., Research Scientist, Genetix, Molecular Devices. 张骁博士是分子仪器公司R&D部门的研发科学家；张博士在英国谢菲尔德大学攻读的生物化学；并在医学院获得了研究免疫，感染和炎症方面的博士学位。同年在皇家哈勒内姆医院的心血管部门从事研究工作。张博士于2009年加入分子仪器公司。至今，他成功的推动了很多跨平台应用的研发，热衷致力于细胞信号通路的分析和干细胞筛选技术应用的研发。 摘要: 随着药物供给需求的快速增长，和生物制药企业的快速发展，对快速开发出高效稳定的生产系统的需求已经越来越高。依靠试验员手工操作，在传统细胞株的生产制作工艺上占据了极大的比例。这部分传统工艺需要大量人力做重负冗繁的工作，致使产量低而且很容易受到人为错误的影响。我将在这里为您介绍新的ClonePix系统会充分填补传统工艺上的不足。ClonePix系统是一个将高通量筛选和自动化系统整合为一体，专为生物制药企业设计的，适用于快速开发，筛选，生产大分子细胞株的平台。如果您有任何问题，请联系MD中国：info.china@moldev.com详情请联系：美谷分子仪器（上海）有限公司E-mail: Info.china@moldev.com上海：86-21-33721088 北京：86-10-64108669台北：886-2-26567581 香港：852-81252509www.moleculardevices.com.cn | www.moleculardevices.com

世卫组织专家估计，到2050年，由于抗生素耐药导致的死亡人数可能从目前估计的每年70万人增加到每年1000万人，世界生产总值的损失将达到100万亿美元。导致耐药菌出现和蔓延的一个主要原因是在治疗感染类疾病时存在滥用和过度使用抗生素的情况。目前病原菌感染在临床的检验流程如图1所示，往往需要3-7天才能从病人标本中分析出病原菌鉴定和抗生素药敏的结果。快速检测感染细菌的药敏特性对确保有效抗生素的使用和减少对广谱药物的需求起着关键作用。那么如何准确且快速的判断感染细菌的药敏特性呢？ 近日，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所的宋一之、复旦大学附属华山医院的王明贵和英国牛津大学的Wei Huang联合团队利用单细胞拉曼光谱-重水标记联用技术开发了一种适用于血液和尿液标本的快速药敏检测方法（FRAST），该方法将尿液和血液标本的药敏检测时间由3-4天分别缩短为3小时和21小时。 图1. 传统尿液和血液样本的药敏检测时间与FRAST的比较 FRAST方法基于拉曼光谱——重水标记联用技术，其主要原理为，细菌可通过重水（氘代水）培养可实现氘元素的标记，使拉曼光谱中的碳-氘峰成为单细胞水平细菌代谢活动的标记物。在抗生素作用下，易感菌代谢活性会受到抑制，而耐药菌则不受影响并产生明显的碳-氘峰，因此可以克服临床微生物试验对长时间培养的要求，使快速药敏成为可能。 FRAST方法的具体流程如图2所示。对于尿液感染标本，首先进行离心收集细菌，然后在共聚焦显微拉曼系统下对细菌观察并进行拉曼指纹图谱的采集，这一过程可判断尿液中是否有菌及菌量，同时将采集到的图谱利用机器学习模型与革兰氏阴性菌和阳性菌的数据库进行比对，准确预测样品中细菌的革兰氏阴阳性并以此选择合适的药敏板。将尿液加入到药敏板并作用1h后加入重水，待重水标记1h后离心洗涤样品并采集拉曼信号，通过对抗生素作用下的C-D峰的强度的统计计算读取最小抑菌浓度（MIC）。对于血液标本，则是在血培养瓶内进行培养，血培养瓶报阳后用同样的方法采集拉曼光谱并计算MIC值。 图2. FRAST用于临床尿液样本和血液样本的药敏试验流程图 在该研究中，团队对包含质控菌株和临床原始标本在内的超过3000个样本采集了6万余张单细胞拉曼光谱，并与临床金标准（微量肉汤稀释法或临床自动药敏系统）进行了对比，结果显示FRAST方法对革兰氏染色结果的预测准确率为100%（图3），药敏结果与金标准总体一致率大于88%。与其他基于Raman-DIP的病原菌药敏研究相比，该研究国际首次证明单细胞拉曼与重水标记结合可用于分析真实的尿液或血液标本中病原菌的耐药性，而且基于拉曼的革兰氏染色预测方法的整合使得FRAST成为相对独立完整的测试方法，临床医生可以无需其他手段辅助，完成“从样本到报告”的快速诊断。与近年来发展较快的耐药分子诊断技术相比，FRAST药敏是基于抗生素对细菌作用的表型，因此该结果不会因未知的耐药机制或基因表达调控影响而产生对药敏的误判。 图3. FRAST方法可以准确预测病原菌的革兰氏染色分类结果 这一成果近期发表在Analytical Chemistry上，论文标题为Development of a Fast Raman-Assisted Antibiotic Susceptibility Test (FRAST) for the Antibiotic Resistance Analysis of Clinical Urine and Blood Samples。该研究得到了科技部重点研发计划、中科院科研仪器设备研制等项目资助。 论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.0c04709

HIV-1简介慢病毒（Lentivirus）载体是一种单链RNA病毒，是以人类免疫缺陷型病毒（HIV）为基础发展起来的细胞基因治疗载体，能够感染分裂和非分裂细胞。由于其可以将外源片段随机插入细胞基因组，因此可以在体内较长期表达目的基因，且免疫原性低、安全性高，是重要的基因操作工具。HIV基因全长约9.8kb，其中三个最大的阅读框编码了三个最主要的结构蛋白：gag、pol和env。gag基因编码了HIV的核心蛋白，包含有基质蛋白MA（p17）、衣壳蛋白CA（p24）、核衣壳蛋白NC以及p6。其中 p24蛋白是慢病毒外壳中含量最大的标志性蛋白1。通过基于双抗夹心法的酶联免疫吸附实验（ELISA）检测p24抗原的含量是测量及计算慢病毒滴度的常用方法。图1. HIV病毒结构（图片来自网络）随着从HIV-1衍生的慢病毒载体在细胞和基因治疗中使用的日益增加，在整个细胞基因治疗相关的制造过程中精确计算病毒滴度的需求至关重要。因此需要慢病毒载体定量的可靠方法，来支持细胞基因治疗过程的开发，并实现载体和细胞生产的质量控制。在自动化免疫分析系统Ella p24分析可以快速量化慢病毒载体在细胞和载体生产的不同阶段表达的p24水平。Ella p24分析的自动化、稳定性和可重复性可以最大程度的减少用户的操作误差，并使其在过程标准化、方法转移和可扩展性等方面经得起考验，满足GMP要求（图1）。图2. 应用Ella HIV-1 Gag p24检测助力您的研发与生产过程Ella HIV-1 Gag p24检测优势内置标准曲线内置校准曲线具有宽动态范围和低皮克/毫升灵敏度的优点。Ella HIV-1 Gag p24检测的动态范围在3.93-15,000 pg/mL，检测限为0.67 pg/mL。工厂生成的内置校准曲线是通过多次检测中每个校准品的5个重复平均值来编制的，无需用户进行标准品检测及标准曲线绘制。5PL曲线拟合显示标准品浓度与信号强度（相对荧光单位，RFU）的函数关系。图3. Ella HIV-1 Gag p24校准曲线极佳的定量精确性批内精密度：每个质控品在一次分析中测试16次，CV小于10%。批间精密度：每个质控品由至少三名技术人员使用两个不同批次试剂，在多次分析中进行测试，CV小于15%。图4. Ella HIV-1 Gag p24精确性良好的回收率和稀释线性回收率：对四种样品类型（细胞上清、血清、EDTA血浆、肝素钠血浆）各三种不同加标浓度下的回收率进行评估分析，回收率在99%~118%之间。图5. Ella HIV-1 Gag p24回收率稀释线性：对四种样品类型（细胞上清、血清、EDTA血浆、肝素钠血浆）分别使用样品稀释液连续稀释含有和/或加入高浓度HIV-1 Gag p24的样品（2倍、4倍、8倍和16倍稀释），产生并分析在定量范围内的样品。稀释线性结果在83%~111%之间。图6. Ella HIV-1 Gag p24稀释线性英国伦敦大学学院与GSK研发部合作利用Ella HIV-1 Gag p24 试剂盒对慢病毒滴度进行分析近日，由英国伦敦大学学院与葛兰素史克（GSK）研发部合作利用Ella HIV-1 Gag p24 试剂盒在自动化免疫分析系统Ella上对慢病毒载体的滴度进行了分析，相关结果以预印本进行了发表2。首先通过预估慢病毒载体样本中p24浓度确定了样本稀释倍数，以保证检测结果在定量线性范围之内；然后用含有Triton X 的Lysis buffer裂解载体样本（37℃, 1h），进而用试剂盒的SD30稀释液进一步稀释样本。仅仅5~10分钟的加样时间及1个多小时的运行时间，即可自动获得p24浓度结果，并计算慢病毒载体的物理滴度和感染效率。图7. 英国伦敦大学学院与GSK研发部合作利用Ella HIV-1 Gag p24 试剂盒对慢病毒滴度进行分析总结全自动微流控ELISA Ella只需数分钟加样及1小时仪器运行，即可自动输出3个平行的浓度数据及均值。Ella内置标准曲线使用户无需配制标准品绘制标准曲线即可进行蛋白定量，并且可进行单因子和多因子检测灵活配置，具有极佳的重复性、稳定性、精确性和高灵敏度、宽动态范围。Ella HIV-1 Gag p24检测可以作为慢病毒载体定量的快速可靠方法，来支持细胞基因治疗过程的开发，并实现载体和细胞生产的质量控制。参考文献：1. Alan Engelman, Peter Cherepanov. The structural biology of HIV-1: mechanistic and therapeutic insights. Nat Rev Microbiol 10, 279–290 (2012).2. Hamza Patel, Peter Archibald, Cindy Jung, et al. Developing an effective scale-down model for a suspension adapted HEK293T-derived lentiviral vector stable producer cell line. Authorea. July 28, 2021.

p style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "strong仪器信息网讯/strong 近日，美国化学会(ACS)旗下著名蛋白组学杂志Journal of Proteome Research在线发表上海交通大学系统生物医学研究院吕海涛团队最新研究成果”Cell metabolomics reveal berberine inhibited pancreatic cancer cell viability and metastasis by regulating citrate metabolism“。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 190px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/d6dfcd64-14b5-47ac-94a2-289e1fac6377.jpg" title="微信图片_20200814144125.png" alt="微信图片_20200814144125.png" width="600" height="190" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "胰腺癌作为人类恶性化程度最高的肿瘤之一，除了其发病的隐匿性严重制约其早期预警诊断，此外，临床缺乏有效的治疗候选药物，多数参考药物都呈现较高的耐药性。因此，strong临床对于治疗候选药物的需求十分紧迫，中药源功能天然产物或许是一个全新选择。/strong/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "strong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 595px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/0951da35-6465-4eb2-9224-b19f8ed41415.jpg" title="11111111111111111.png" alt="11111111111111111.png" width="600" height="595" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "strong小檗碱亦称黄连素/strong，是从中药黄连中分离的一种季铵生物碱，是黄连抗菌的主要有效成分。近年来，国内外大量报道初步证实，小檗碱对多种肿瘤具有治疗潜力，有很高的成药性。span style="text-indent: 2em "该团队所开发的/spanstrong style="text-indent: 2em "精准靶向代谢组学方法(Precison-Targeted Metabolomics, PTM)/strongspan style="text-indent: 2em "，/spanstrong style="text-indent: 2em "结合多种细胞生化表型分析方法/strongspan style="text-indent: 2em "，/spanspan style="text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) "strong目标从细胞代谢角度认知小檗碱是否通过调控胰腺癌细胞的程序化代谢，而发挥抑制肿瘤细胞生长，诱导其凋亡，和抑制其细胞侵袭的系统作用，为其后续成药性研究奠定靶向基础。/strong/spanbr/strong/strong/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) "strong/strong/span/pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 1084px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/5a837485-9e45-4e04-ab61-82cec781cc5e.jpg" title="22222222222222.png" width="600" height="1084" border="0" vspace="0" alt="22222222222222.png"//pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 269px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/213cff37-3b14-4e98-b40a-b7e2ffa86998.jpg" title="333333333333333333.png" width="600" height="269" border="0" vspace="0" alt="333333333333333333.png"//pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 615px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/cb6fe0d7-f949-4184-87d7-5fdb154ebdab.jpg" title="444444444444444.png" width="600" height="615" border="0" vspace="0" alt="444444444444444.png"//pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 325px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/b0c9b8b2-d1db-4fe9-b25b-8b0585bea0ef.jpg" title="555555555555555.png" width="600" height="325" border="0" vspace="0" alt="555555555555555.png"//pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "通过细胞代谢组和RNA Sequencing整合研究，该团队初步发现，strong小檗碱能够诱导胰腺癌细胞(Panc-1)线粒体损伤，并可能通过靶向调控Citrate Metabolism 而影响其分解代谢和膜转运, 直接或间接干预下游脂肪酸的合成与表达/strong，进而发挥抑制胰腺肿瘤细胞生长，促进其凋亡，和抑制其侵袭转移的作用。span style="text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) "strongbr//strong/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 834px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/c3d42104-7ccb-480f-abe8-3aade9f8774e.jpg" title="6666666666.png" alt="6666666666.png" width="600" height="834" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 608px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/4d7bc3fe-ba05-4b85-bc0c-db250468c8c3.jpg" title="77777777777777.png" alt="77777777777777.png" width="600" height="608" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "　　更多的体内外功能研究正在进行中，用以确证小檗碱治疗胰腺癌的核心作用，和评价其成药性，该研究至少从细胞代谢角度对其抑瘤活性和作用规律从全新的Mitochondria Associated Citrate Metabolism角度进行了有效阐释，这将为胰腺癌的治疗设计和新药开发提供全新靶点。同时，本研究有效展示细胞代谢组学(Cell Metabolomics)整合其它生物化学表型分型方法，是一个简便和有效的研究策略，可用于天然产物生物功能的快速评价与初步揭示，为结构多样化中药源天然产物(TCM derived natural products) 有目标性的成药性研究奠定前瞻性基础。/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "原文链接：a href="https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jproteome.0c00394" target="_blank"https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jproteome.0c00394/a/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "研究团队：/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/00278697-3a50-4cbd-8b39-5f1ac505e215.jpg" title="吕海涛.jpg" alt="吕海涛.jpg" width="300" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center line-height: 1.75em "上海交通大学 吕海涛研究员/pp style="text-indent: 2em text-align: justify line-height: 1.75em "吕海涛，生药学博士，现任上海交通大学系统生物医学教育部重点实验室研究员/课题组长，博士生导师，交通大学绿色通道引进高层次人才，QUT校长特聘教授席国际人才基金获得者，交通大学功能代谢组科学实验室主任，国家重点研发计划课题负责人，澳门科技大学兼职教授/博士生导师。2009年获得黑龙江中医药大学生药学博士学位（直攻博)，师从王喜军教授。2009年至2013年先后在美国爱因斯坦医学院， 华盛顿大学医学院和麻省理工学院从事博士后完成博士后训练，合作导师Peter C. Dedon 教授等。近五年，主持国家重点研发计划课题1项，国家自然科学基金面上项目2项等10余项目课题，获得省部级科技进步奖2项。先后在Mass Spectrometry Reviews, Journal of Proteome Research，Pharmacological Research, Liver International和Molecular & Cellar Proteomics等权威杂志发表SCI检索论文47篇。国内外著名学术机构和学术会议邀请报告40余场次，作为分会执行主席主持国际学术会议5次。兼任中国生物物理学会代谢组学分会副秘书长等；同时兼任权威植物药杂志Phytomedicine副主编(IF 4.3)，Frontiers in Microbiology 副主编 (IF 4.3)，以及Pharmacological Research (IF 5.9)顾问主编，Acta Pharmaceutica Sinica B (IF 7.1)和Proteomics (IF 3.25)等权威SCI杂志的编委和青年编委，国家自然科学基金和澳大利亚NHMRC基金会评审专家 。/p

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

Jennifer Rottenberger1, Paul Monnier2, Maria Milla2, Tobias Beyer2, Dario Ossola2, Justin S Antony1 and Markus Mezger11 University Children' s Hospital, Department of Pediatrics I, Hematology and Oncology, University of Tübingen, Tübingen, Germany2 Cytosurge AG, Saegereistrasse 25, 8152 Glattbrugg, Switzerland生物制药和生物学研究以及生物制品的生产制造都依赖于基因修饰的细胞系，这些细胞系的基因被修饰，以诱导所需的表现型。随着CRISPR等基因编辑技术的发现和发展，多位点编辑的越来越引起了研究者的重视，但实际研究表明，整个实验进程是冗长而复杂的过程。近期，来自德国图宾根大学附属儿童医院的学者和来自瑞士Cytosurge公司工程师合作，通过FluidFM BOT技术手段，在不到三周的时间内完成了多基因敲除的单克隆细胞系。 FluidFM BOT助力CRISPR实现新突破自CRISPR作为一种基因编辑技术被发现和发展以来，它已经彻底改变了许多生命科学的研究领域。它为科学家提供了一种高度通用的基因工程工具，已经应用于各种广泛的生物体。科学家们对多基因位点编辑的多重策略的兴趣也正在急剧的增加：多重gRNAs的使用可以大大的增强CRISPR的应用范围。如多位点基因编辑，基因失调，细胞凋亡等。用传统技术手段包括转染等方法将多个gRNAs传递到细胞中具挑战。除了由几次DNA双链断裂引起的DNA损伤反应外，细胞活力也可能因物理损伤和化合物进入细胞核所引起的毒性而大大降低。所有这些都大地限制了CRISPR多位点编辑的潜力和效率。FluidFM BOT技术具，可将化合物直接的输送到任何细胞的细胞核中(图1)。因此，所有的试剂可以调整为佳的配比剂量进行注射，这样的话就很大程度上提高了效率，降低了细胞所受的物理压力，同时也减少了脱靶效应。FluidFM BOT技术完全屏蔽了常规基因递送方法的障碍，甚至CRISPR RNP复合物可以与数十甚至数百种不同的gRNAs共同注射。此外，FluidFM BOT的注射物不依赖于待注射物本身的特性，对于难以转染的细胞(如原代细胞)或需要大量的基因插入和沉默时候更具特优势。图1：FluidFM BOT技术可以温和地操作单个细胞。 在传统的细胞系发展系统实验中，为了得到稳定转染的细胞系，候选细胞系在增殖过程中被反复评估。目前需要的时间是12到14周。相比之下，通过FluidFM BOT技术可以挑选一个BOT注射编辑过的单个细胞，并从中产生克隆体——从转染之日起直到克隆体被鉴定出来，不到三周的时间。大大提高了细胞系构建的时间。 FluidFM BOT技术进行多基因敲除构建细胞系接下来，我们将展示了如何使用FluidFM BOT技术在不到三周的时间内生成单克隆多敲除细胞系(图2)。先，通过FluidFM BOT技术将外源物注射到CHO细胞中，同时靶向几个不同基因的基因组位点，直接将gRNA/Cas9 RNP复合物导入细胞核。纳米注射后，记录每个转染细胞的位置，这样以便在注射24小时后使用FluidFM BOT探针进一步分离成功转染的细胞。然后将这些细胞扩展成单克隆细胞系。接下来对细胞进行测序，以确定基因编辑是否成功。图2：FluidFM BOT技术进行细胞株开发流程：1天，细胞经FluidFM BOT注射转染。2天，选择成功转染的细胞，通过FluidFM BOT系统进一步进行单细胞分离。从3天到14天，分离的单细胞扩展成稳定的单克隆细胞系，并对其基因组进行分析。 1天：FluidFM BOT单细胞注射转染通过FluidFM BOT技术进行纳米注射，简单的点击鼠标即可完成对几十个CHO细胞的细胞核进行注射，以大约5个细胞/分钟的速度自动完成注射。荧光标记物与所有不同的gRNA/Cas9 RNP复合物共注射，以方便监测注射过程并识别佳候选复合物(图3)。图3：FluidFM BOT注射CRISPR/Cas9复合物和荧光标记物的CHO细胞的荧光图像。 2天：FluidFM BOT进行单细胞分离和分选FluidFM BOT对细胞进行了注射转染24小时后，使用集成FluidFM BIO系列操作软件(ARYA)可以再次的找到所有目标细胞。进而，进行FluidFM BOT进行单细胞分离和分选，将目标单细胞采用孔径为4 μm的FluidFM探针进行单分离，放入空的孔板中(图4)。从视觉角度可以完全确保细胞系的单克隆性。图4：明场成像可以完全确保细胞系的单克隆性。 3 - 14天：单克隆细胞的扩增和突变分析分离后培养克隆，并在3天和6天后监测其生长情况(图5.1和5.2)。90%以上的分离细胞发育成一个细胞群落。转染后14天，收集克隆并对目标基因进行测序分析。50%的克隆在靶向位点上显示突变。图5.1：分离3天后的12组CHO细胞集落。图5.2：单克隆细胞群落生长6天后 结论结果表明，通过FluidFM BOT技术对单个细胞进行注射，完成了多个gRNAs同时递送到选定的单个细胞中这一艰难的任务。采用FluidFM BOT技术方法进行的CRISPR细胞编辑技术，同时共注入几十种gRNAs所获得的细胞系可以进一步扩增。此外，我们在这里证明了FluidFM BOT技术的使用大大减少了多表型单克隆细胞系的开发时间，从数月减少到三周。 展望FluidFM BOT技术为单细胞基因工程领域带来了全新的突破，有潜力解决科学家目前面临的一些艰巨的挑战，尤其是在他们需要快速和有效地开发单克隆细胞系时。传统的方法完全适用于常见的细胞系和基因工程策略，但当处理不常见的、罕见的或脆弱的、和已知难以转染的原代细胞类型，或者需要复杂的实验设计——例如CRISPR多基因编辑时，传统的方案就非常受限制。在这些特殊情况下，FluidFM BOT技术可能是可用的解决方案。

p style="TEXT-ALIGN: center"img title="sss_55f7c78f7a458.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201509/insimg/0ea9e597-6c66-4b99-a961-aadbc4690184.jpg"//pp　　美国哈佛大学的科学家在最新研究中利用受激a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20150918/172905.shtml" target="_self"拉曼/a散射(SRS)显微镜技术，在无需荧光标记的情况下，观察到活体皮肤癌细胞分裂过程中DNA分子动力活动机理。新技术是一种不用着色的非标记技术，可在不干扰细胞正常进程的条件下了解细胞癌变程度。/pp　　现有方法中的DNA检测技术需要对其进行荧光标记，病理诊断也要对活检组织染色，这些方法均有可能改变细胞的原生环境。受激拉曼散射能在活细胞研究中实时快速获得样本数据，并可观察到化学键的振动频率。通过观察细胞内碳氢键的振动区间，并对图像进行线性分解，可观察到细胞内DNA、蛋白质和脂类及其分布，以及细胞分裂过程。/pp　　研究人员发表在《美国国家科学院院刊》上的报告称，他们利用受激拉曼散射技术观察了海拉细胞的细胞分裂全过程。在有丝分裂前期，他们构建出三维DNA、脂类、蛋白质分布 在有丝分裂间期，辨别出细胞核的染色质结构。延时受激拉曼散射技术还观察到细胞分裂中期到后期过渡期的变化。/pp　　研究人员对使用苯二甲酸(TPA，可促进细胞分裂)的老鼠皮肤进行了活体研究。除了同样观察到上述细胞周期的每个阶段，他们还观察到癌细胞中染色体的迁移，发现细胞有丝分裂活动高达18个小时，24小时后下降。这是首次细胞有丝分裂率在活体内以量化方式记录。/pp　　他们还检测了该技术在诊断人类肿瘤中的可行性。实验采用三位鳞状细胞癌患者的皮肤癌组织作为样本。他们发现，癌变细胞的有丝分裂在不断增加，从而增加细胞分裂和细胞增殖。这表明新方法可与传统染色病理诊断相提并论。此外，新技术还能让研究人员对肿瘤细胞有丝分裂动力学进行量化研究。研究人员表示，该技术可用来计算体内有丝分裂速度，有助于皮肤癌诊断。/pp　　研究人员表示，该技术提供了自然环境下细胞和细胞核的高分辨率影像，对于无创皮肤癌诊断和癌细胞快速评估具有较好的应用前景。/p

富士胶片(FUJIFILM)旗下成员、全球领先的细胞培养基产品和服务供应商FUJIFILMIrvineScientific今日宣布计划在荷兰蒂尔堡（Tilburg）开始建设公司全球第三个细胞培养基生产工厂，以满足持续增加的市场需求，并实现FUJIFILMIrvineScientific"加快在生物药及细胞基因治疗市场投资和发展"的承诺。FUJIFILMIrvineScientific正在新建设的细胞培养基工厂作为公司目前美国和日本细胞培养基工厂的拓展和补充，将成为富士胶片(FUJIFILM)集团欧洲制造中心的一部分，该工厂主要生产cGMP级别的无动物源的干粉细胞培养基、液体培养基和生物工艺下游处理试剂（如缓冲液）等高质量的细胞培养基产品，从而为FUJIFILMIrvineScientific新增加每年32万kg干粉培养基、47万L液体培养基的生产能力。新工厂的建设工作已经开始，预计将在2021年下半年投入使用。"全球生物制药市场高速增长，细胞疗法等正在快速进入临床试验和商业化阶段。公司目前的干粉培养基产量已经大于100万公斤/年，但我们必须提前布局，加大投资，以应对全球客户持续增长的对细胞培养基的需求，并满足欧洲生物制药和细胞治疗客户对本地化培养基生产和支持的期望",FUJIFILMIrvineScientific首席执行官山口先生在一份新闻声明中说到,"建设第三个世界级一流的cGMP细胞培养基生产工厂对FUJIFILMIrvineScientific意义重大，这将使我们得以更好更全面地服务欧洲客户，为本地生物药和细胞治疗企业提供更加快速、可靠的产品供应。"FUJIFILMIrvineScientific是全球领先的专注于细胞培养产品创新研发和生产的高科技公司，在工业细胞培养（CHO/HEK293细胞无血清培养基）、辅助生殖、细胞治疗（干细胞/T细胞/NK细胞无血清培养基和无血清、无DMSO冻存液）和细胞遗传学等领域，持续为全世界的科研、工业客户及临床医生提供高质量、可靠的产品和灵活、定制化的优异服务。公司始终遵从国际ISO和FDA的严格监管，并在美国加州和日本东京同时拥有国际一流的cGMP干粉培养基生产设施。FUJIFILMIrvineScientific公司长期以来坚持咨询式服务的理念，凭借在全球细胞培养产品开发、服务领域及法规监管、注册合规方面的超过45年的经验和专长，得到了全世界客户的认可，并成为在培养基开发和服务领域全球战略性的领导者。相关阅读IrvineScientific推出最新一代CHO细胞浓缩补料以支持高效生物制药工业生产《工业无血清培养基开发策略和新一代解决方案》无动物源、化学成分明确的T细胞培养基的开发无血清悬浮培养HEK293提高病毒载体产量的研究[数据]无DMSO、化学成分明确的无血清细胞冻存液的开发

PerkinElmer 在生物分子科学协会年会上推出全新的自动化与检测、成像及试剂产品，以推动新药开发与研究　　法国里尔 – 在第 15 届 Society for Biomolecular Sciences(生物分子科学协会)(SBS) 年会上，专注于人类及环境健康和安全的全球领先公司 PerkinElmer, Inc.，今天宣布在自动化与检测、细胞成像与分析以及新药开发与研究试剂等方面引入多种新技术，以推动生命科学领域中的新药开发与基础研究。　　“PerkinElmer 很荣幸能够再次参加集中了生物分子学界思想领袖的 SBS 年会，”PerkinElmer 生物研发业务总裁 Richard M. Eglen 说。“今年，我们很高兴能够在细胞检测、高含量筛选和高通量筛选方面推出多种全新的创新性技术，进而巩固我们在细胞成像和放射化学试剂领域的领先地位。”　　新技术将于 PerkinElmer 的 105 号 SBS 展台展示，其中包括：　　• 16 种新型 GPCR 和离子通道细胞系 – 使用新细胞系扩展 GPCR产品系列，主要针对各种重要的疾病状态　　• 30 多种新型AlphaLISA 和 AlphaScreen SureFire 检测试剂盒 – 提供专有的“无需洗涤”和“一孔全部完成”功能，可节省检测开发中的时间和样品，并且省去洗涤步骤，使繁琐的实验室流程变得非常简单　　• 新型 EnSpire™ 、EnSpire Alpha™ 和 EnSpire Alpha PLUS™ 多标记检测平台 – 灵活的微孔板检测仪可以使用 PerkinElmer 的 ALPHA(增强的化学发光荧光亲和性检测)技术，能够提供高性能检测、简单易用的软件和价格合理的配置，可适应任何规模的实验室。　　• 新型 MicroBeta2™ 和 MicroBeta2 LumiJET™ 发光检测仪与闪烁计数仪 – 为从事所有主要放射测量和化学发光应用的研究人员提供全新功能及改进功能。结合了液体闪烁计数仪的可靠性和微孔板检测仪的简易性，它能够极大地节省时间、消耗品并减少浪费。　　• LANCE Ultra™ KinaSelect™ TK 试剂盒 – 用于确定酪氨酸激酶基质的快速、简便且价格合理的方法，可以轻松地优化检测性能。　　• 新型 Western BLAST™ 试剂盒 – 用于显色蛋白质印迹的全新方法，可放大信号并获得能够与化学发光技术相媲美的灵敏度。　　• 新型 Operetta™ 台式高内涵筛选解决方案 – 台式仪器，可为新药开发和细胞科学研究实验室提供高内涵筛选 (HCS) 和高内涵分析 (HCA) 功能。　　• Columbus™ 数据管理平台 – 方便易用的解决方案，可用于大容量数据的管理、存储、检索、可视化以及图像和分析结果的保护。　　• 适用于 cell::explorer 自动化工作站的 Plate::works™ 5.5 软件 – 为计划和控制 HCS 及细胞筛选流程设定新的标准　　• 适用于配体受体研究的新型 NEN 放射化学试剂和 NEN 放射性同位素标记化合物　　• Volocity 5 3D/4D 成像软件 – 技术上的创新，完整的 3D 和 4D 成像解决方案，可用于生命科学研究。 全套工具由四个独有的集成产品构成，可用于 3D 和 4D 图像采集、容量可视化、恢复、发布以及对象的测量、跟踪和制图。　　PerkinElmer 在 SBS 2009 会议期间的活动包括以下研讨会和教程以及 12 个海报会议：　　研讨会：生物化学和全细胞模式中研究激酶通道及相关生物标记物的高端技术。　　日期：2009 年 4 月 26 日，星期日 - 时间：下午 1:30 - 4:30 - 房间：Faidherbe 1　　此次研讨会将讨论并演示多种新方法，这些方法可用于研究生物化学和细胞激酶检测，以及在激酶的自然状态对其进行检查。 研讨会的重点放在可提高激酶检测灵敏度的技术上，以便与激酶研究中通常采用的微量样品配合使用达到最佳效果。此次研讨会还将讨论全新有效的方法，用于从激酶检测到开发所生成的生物标记物的研究。　　教程：PerkinElmer 在细胞仪器方面的新进展　　日期： 2009 年 4 月 28 日，星期二 - 时间： 下午 1:30 - 2:15 - 房间：Rembrandt　　本教程将提供下列信息：使用新型 Operetta™ HCS 仪器、Columbus™ HCS 数据管理软件、cell::explorer 自动化工作站以及新型 MicroBeta2™ LumiJET™ 液体闪烁与发光微孔板检测仪在高含量筛选 (HCS) 领域所取得的最新进展。　　有关 PerkinElmer 的 SBS 活动和技术以及海报会议的完整列表，请访问我们的网站：www.perkinelmer.com/SBS2009　　关于 PerkinElmer, Inc.　　PerkinElmer, Inc. 是一家专注于提高人类及环境的健康和安全的全球领先公司。 据报道，该公司 2008 年收入约为 20 亿美元，拥有约 8,500 名员工，为超过 150 个国家/地区的客户提供服务，同时该公司也是标准普尔 500 指数的成员。 有关其它信息，请访问www.perkinelmer.com 或致电 1-877-PKI-NYSE。　　媒体联系人：　　Mario Fante　　PerkinElmer, Inc.　　电子邮件：mario.fante@perkinelmer.com　　电话：781-663-5602

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1、细胞培养基的种类按照细胞培养基的发展历史，细胞培养基大致可分为平衡盐溶液、天然细胞培养基、合成细胞培养基、无血清细胞培养基、限定化学成分细胞培养基等几大种类。1.1 平衡盐溶液（balanced salt solution，BSS）BSS主要是由无机盐、葡萄糖组成，它的作用是维持细胞渗透压平衡，保持pH稳定及提供简单的营养。其主要用于细胞的漂洗、配制其他试剂等。几种常用的BSS配方如下（表1-1）。D-Hank' s与Hank' s的一个主要区别是前者不含有Ca2+和Mg2+，因此D-Hank' s常用于配制胰酶溶液。因为Ca2+、Mg2+是细胞膜的重要组成成份，参与细胞粘附等功能，使用不含Ca2+、Mg2+的BSS可避免细胞结团。此外，Hanks液和Earle液是常用的BSS基础溶液，前者缓冲能力较弱，适合于密闭培养；后者缓冲能力较强，适合于5% CO2的培养条件。表1-1 几种常用的BSS配方（g/L）名称PBS（无Ca2+、Mg2+）PBS（含Ca2+、Mg2+）Earle’sHank’sD-Hank’sKrebs-RingerNaCl8.008.006.808.008.007.00KCl0.200.200.400.400.400.34CaCl2--0.200.14-MgCl2• 6H2O-0.10---MgSO4• 7H2O--0.20.2-Na2HPO41.151.15-0.0480.0480.10Na2HPO4• 2H2O--0.14--0.207KH2PO40.200.20-0.060.06NaHCO3--2.200.350.35-葡萄糖--1.001.00-1.80酚红--0.010.010.01-目前用于细胞培养的血清主要是牛血清，培养某些特殊细胞也用人血清、马血清等。牛血清对绝大多数哺乳动物细胞都是适合的，但并不排除在培养某种细胞时使用其他动物血清更合适。血清中含有各种血浆蛋白、多肽、脂肪、碳水化合物、生长因子、激素、无机物等，这些物质对促进细胞生长或抑制生长活性是达到生理平衡的。此外，血清含一些对细胞产生毒性的物质，如多胺氧化酶，能与来自高度繁殖细胞的多胺反应（如精胺、亚精胺）形成有细胞毒性作用的聚精胺。补体、抗体、细菌毒素等都会影响细胞生长，甚至造成细胞死亡。目前，血清多作为一种添加成分与合成培养基混合使用，使用浓度一般为5~20 %，最常用是10 %。1.2 合成细胞培养基合成培养基是根据天然培养基的成分，用化学物质模拟合成、人工设计、配制的培养基。最早开发的基础培养基（minimal essential medium, MEM），其本质为含有盐、氨基酸、维生素和其他必需营养物的pH缓冲的等渗混合物。在此基础上，DMEM、IMDM、HAM F12、PRMI1640等各种合成细胞培养基被不断开发出来。常用合成培养基的配方此处不详细介绍，其特性及应用的范围见下表：哺乳动物细胞培养基：培养基名称特性及应用范围199细胞培养基添加适量的血清后，可广泛用于多种细胞培养，并用于病毒学、疫苗生产等MEM细胞培养基MEM（Minimal Essential Medium）培养基有含Earle' s平衡盐的类型，也有含Hanks' 平衡盐的类型；有高压灭菌型的，也有过滤除菌型的；还有含非必需氨基酸的类型。是最基本、适用范围最广的细胞培养基。DMEM细胞培养基DMEM（Dulbecco’s modified Minimal Essential Medium）是由Dulbecco在MEM培养基的基础上改良获得的，各成分份量加倍，分低糖（1000mg/L）、高糖（4500mg/L）两种类型。细胞生长快。附着稍差的肿瘤细胞、克隆培养用高糖效果较好，常用于杂交瘤的骨髓瘤细胞和DNA转染的转化细胞培养。IMDM细胞培养基IMDM（Iscove’s modified DMEM ）是由Iscove在DMEM基础上改良，增加了几种氨基酸和胱氨酸量等。可用于杂交瘤细胞培养，以及无血清培养的基础细胞培养基。GMEM细胞培养基Glasgow’s MEM培养基是MEM的改进型，用于支持BHK-21细胞的生长。原配方以BME为基础， 加入10%磷酸胰蛋白(月示)肉汤，氨基酸和维生素浓度加倍。RPMI-1640细胞培养基专门针对淋巴细胞培养设计，含有BSS、21种氨基酸、维生素等，广泛适于多种正常细胞和肿瘤细胞的培养，也用做悬浮细胞培养。HamF12细胞培养基含微量元素，可在血清含量低时用，适用于克隆化培养。F12适用于CHO细胞，也是无血清细胞培养基中常用的基础细胞培养基。DMEM/F12细胞培养基将DMEM和F12按照1:1比例混合，混合后营养成份丰富，血清使用量也减少，常作为开发无血清细胞培养基时的基础细胞培养基。McCoy' s5AMcCoy' s 5A Medium 主要为肉瘤细胞的培养所设计，可支持多种(如骨髓、皮肤、肺和脾脏等)原代细胞的生长，除适于一般的原代细胞培养外，主要用于作组织活检培养、一些淋巴细胞培养以及一些难培养细胞的生长支持。例如Jensen大鼠肉瘤成纤维细胞、人淋巴细胞、HT-29、BHL-100等上皮细胞。William' s Medium E适用于大鼠肝上皮细胞的长期细胞培养。神经元基础培养基可为神经元生长提供基础营养物质。昆虫细胞培养基：培养基名称特性及应用范围Grace' s昆虫培养基Grace昆虫培养基（Grace' s Insect Medium）最初设计为支持澳大利亚白星橙天蚕蛾 (Antherea eucalypti) 细胞 的生长，是对Wyatt培养基的改良，以更接近 Antherea 血淋巴。Grace用这种培养基建立了第一个连续细胞系。适当补充添加剂后，该基本培养基已用于培养各种昆虫细胞，包括多种鳞翅类以及一些双翅类昆虫。Grace昆虫细胞培养基主要作为 培养基基础，用于培养Sf9 和Sf21细胞系，也用于其它鳞翅类昆虫细胞系的生长和维持。Grace' s培养基(Grace’s Insect Cell Culture Medium) 是无血清培养基，使用时需要补充血清，从而为细胞提供必要的营养因子。添加5 -20%胎牛血清后，Grace昆虫细胞培养基可以用于培养多种昆虫细胞。IPL-41 昆虫培养基 IPL-41昆虫培养基（IPL-41 Insect Medium）旨在用于大规模扩增草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）细胞系，也常用于通过杆状病毒表达系统（BEVS）进行蛋白表达。 IPL-41培养基是对原始IPL配方的改良，由美国农业部昆虫病理实验室Weiss等人开发，用于大规模扩增草地贪夜蛾衍生细胞系。Weiss向基础培养基中加入了胎牛血清和TPB培养基（Tryptose Phosphate Broth），成功地实现了IPL-21 AE (III)细胞系的大规模连续培养。该培养基主要用于培养和维护鳞翅类衍生细胞系和扩增这些细胞系的病毒。IPL-41培养基基础也以用于无血清夜蛾细胞的杆状病毒重组蛋白表达。Shield' s & Sang Insect向Sheilds-Sang M3昆虫培养基中添加10%胎牛血清后广泛用于培养各种果蝇细胞系。Sheilds-Sang M3昆虫培养基（Sheilds and Sang M3 Insect medium） 基于D22培养基。该培养基支持黑腹果蝇衍生细胞的生长。Sheilds和Sang将原配方中的氯化物除去，用谷氨酸盐提供钠和钾离子，并用游离氨基酸替代乳白蛋白水解物。Bis-Tris作为缓冲剂放置pH变动。Schneider' s 果蝇培养基 很多昆虫组织培养基的配方是模拟特定昆虫体液的主要物理化学性质。针对相同物种的不同培养基成分的相似度可能比针对不同物种的培养基之间更低。有多种培养基用于果蝇细胞和组织的体外培养。应用最多的是Schneider 培养基、D-22 培养基。果蝇细胞用于研究各种生物化学过程，包括遗传学、内分泌学、生理学和细胞生物学等方面，以及重组蛋白的表达。加入5-20% 胎牛血清后Schneider培养基能够支持黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）原代细胞和建立的细胞系的快速生长。该培养基用于培养和维护果蝇胚胎衍生的细胞系以及其它双翅目昆虫细胞培养物细胞培养基常用几种重要的添加成分及使用过程中应注意的问题酚红在细胞培养基中用作pH值的指示剂。一般情况下，可以通过酚红的指示作用判断培养基的pH值，但低血清或是无血清细胞培养基中酚红的含量与普通细胞培养基中的酚红含量不同，不能通过肉眼观察或通过经验来判定pH值，建议使用pH计进行测定。酚红通常对含血清的细胞培养基生产的生物制品质量并不会产生明显影响，也可通过纯化技术去除，但酚红在无血清细胞培养基中可能带来胞内钠/钾失衡，影响细胞生长。碳酸氢钠在细胞培养基中主要是作为缓冲系统，此外还具有调节渗透压的作用。通常产品使用说明中的碳酸氢钠推荐量是一个标准、安全量，是在科学的基础上根据实践经验所得。但是由于不同的细胞系（株）不同，同一株细胞适应环境也可能不同（细胞耐受性不同等），且存在的地域性水质差异等，在实际生产过程中也可稍作改动，但使用者需做相应的检测（理化及细胞生产试验等）。HEPES是一种非离子缓冲液，在pH 7.2 ～7.4范围内具有较好的缓冲能力，在高浓度时对一些细胞可能有毒。HEPES缓冲液可与低水平的碳酸钠（0.34 g /L）共用，以抵消因额外加入HEPES引起的渗透压增加。其安全浓度范围是10～25 mmol/L。丙酮酸钠可以作为细胞培养中的替代碳源，尽管细胞更倾向于以葡萄糖作为碳源，但是在没有葡萄糖的条件下，细胞也可以代谢丙酮酸钠。谷氨酰胺在溶液中很不稳定，4 ℃下放置1周可分解50 %，使用中最好单独配制，置-20 ℃冰箱中保存，使用前加入细胞培养液中。赖氨酸（L-lysine）：分子量大于70,000的多聚赖氨酸可以用于促进细胞贴壁生长，也可以用于组织学(Histology)分析时的粘片剂。Poly-L-lysine和Poly-D-lysine都可以用于促进细胞的贴壁生长。Poly-L-lysine可以被某些细胞所消化并吸收，摄入过多的Poly-L-lysine会产生一定的细胞毒性。如果遇到Poly-L-lysine有细胞毒性的情况，可以考虑选用Poly-D-lysine，因为右旋的聚赖氨酸是不会被生物吸收利用的，所以毒性更低。远慕生物致力于生物技术和生命科学等行业领域，专注于植物生物学技术研究，以满足全球不断增长的食品，能源、医药日益增长的需求和发展。目前远慕生物制造和提供的产品主要有动物细胞培养产品（包括细胞培养基、FBS、缓冲溶液、抗菌剂和其他试剂）和植物生物学产品（包括植物组织培养基、凝胶系列产品、植物生长调节剂、抗生素&抗菌剂、生化试剂以及植物组培容器和耗材）。

科学日报报道，近日美国加州大学圣塔芭芭拉分校的科学家们设计了一种具有一对独特且重要特性的纳米粒子。这种球形粒子的组成成分是银，它被包裹在一个涂满缩氨酸的壳内部，后者使得它能够攻击肿瘤细胞。此外，这个壳是蚀刻的，因此那些没有攻击到目标的纳米粒子会自行分解和消除。这项研究被发表在期刊《自然材料》(Nature Materials)上。两个单独的银纳米粒子(红色和绿色)选中前列腺癌细胞为目标　　纳米粒子的核心利用了一种名为电浆子光学(plasmonics)的现象。在电浆子光学里，纳米结构的金属，例如金和银，在被光线照射时会发生共振，且集中在靠近表面的地磁场。通过这种方式，荧光染料被增强，看起来比自然状态&mdash &mdash 也即没有金属存在时&mdash &mdash 要明亮10倍。但当核心被蚀刻时，这种增强效果会消失，粒子也就变得暗淡。　　加州大学圣塔芭芭拉分校鲁奥斯拉蒂研究实验室发明了一种简单的蚀刻技术，利用了生物相容的化学制品快速分解和移除活体细胞外部的银纳米粒子。这种方法只会留下完整的纳米粒子用于成像或者量化，从而揭示了那些细胞被定位攻击目标，以及每一个细胞被内在化了多少。　　&ldquo 这种分解是创造针对特定刺激物做出反应的药物的一个有趣概念。&rdquo 分子，细胞和发育生物学学院(MCDB)鲁奥斯拉蒂实验室的博士后研究员、斯坦福-桑福德伯纳姆医学研究所的盖里· 博朗(Gary Braun)这样说道。&ldquo 通过分解过剩的纳米粒子并通过肾进行清理，它能最小化偏离目标的毒性。&rdquo 　　这种移除无法渗透目标细胞的纳米粒子的方法非常独特。&ldquo 通过关注那些真正进入细胞的纳米粒子，我们能够理解哪些细胞是目标，并从更细节的角度研究组织传输通道。&rdquo 博朗说道。　　有些药物能够独自穿透细胞膜，但很多药物，尤其是RNA和DNA基因药物，是带电的分子，它们会被细胞膜所阻隔。这些药物必须通过内吞作用进入细胞，在这个过程中细胞会吞没并吸收分子。&ldquo 一般需要纳米粒子作为载体来保护药物并护送它进入细胞，&rdquo 博朗说道。&ldquo 而这正是我们所要测量的：通过内吞作用载体的内在化。&rdquo 　　由于纳米粒子有一个核心壳结构，研究人员可以实现不同的表面涂层并对比各自肿瘤目标选择和内在化的效率。通过使用不同的目标受体转换表面药剂从而实现不同疾病的目标选择&mdash &mdash 或者细菌的目标生物体。根据博朗表示，这一方法应该能够发展一种药物传输极大化的方法。　　&ldquo 这些新的纳米粒子拥有某些了不起的特性，在朝肿瘤传输目标药物相关的研究中它已经证明是一种非常有用的工具。&rdquo 加州大学圣塔芭芭拉分校纳米医学中心和MCDB学院特聘教授埃尔基· 鲁奥斯拉蒂(Erkki Ruoslahti)这样说道。&ldquo 它们在治疗感染方面也有潜在的应用。由可抵抗所有抗生素的细菌导致的危险感染越来越常见，现在急需解决这类问题的新方法。银常被用作抗细菌药剂，而我们的目标技术或可能将利用银纳米粒子治疗体内任何地方的感染变为现实。&rdquo (

密理博邀您体验Scepter 魔杖的魅力 —— 细胞计数的疾速体验 细胞计数一直是件繁琐而费时的工作，而细胞密度的一致性又是实验结果重复性和准确性的保障，所以对细胞计数要求准确，一致，快速。传统的血球计数板虽然廉价，但是费时费力，而且结果也是因人而异。全自动细胞计数器一般都价格昂贵，使得大多数科研人员望而却步。为了解决这个两难的处境，密理博推出了最新产品Scepter—手持式细胞计数器，以合理的价格，精确而迅速的细胞计数，一举荣获美国实验室仪器最受欢迎奖。Scepter—手持式细胞计数器依据电阻抗原理，以其小巧的移液枪式设计，让操作者只需轻轻一按，细胞就可被自动吸入计数，结果以图形的形式显示细胞的直径和体积，提供细胞密度和细胞群分布数据，为掌控细胞健康状况提供了便捷的量化手段，整个过程只需14秒。测量的数据不仅可直接存于手持式计数器内，也可以Excel形式导出，为数据处理提供方便。详细信息请见www.millipore.com/scepter 密理博干细胞全线产品 详见www.millipore.com/stemcell密理博细胞生物学产品 详见www.millipore.com/cellbiology 密理博流式细胞仪 详见www.millipore.com/flowcytometry 密理博抗体 详见www.millipore.com/antibodies 密理博免疫检测产品 详见www.millipore.com/immunodetection 密理博信号转导产品 详见www.millipore.com/pathways 关于密理博 密理博（NYSE：MIL）是生命科学领域的全球策略性供应商，自2006年收购知名的生物抗体试剂公司Serologicals (旗下有Upstate， Chemicon，Lincon，Celliance 等知名品牌)后，一直关注为生命科学部门提供创新型工具，服务和生物试剂，在生物医学，学术研究和新药研发等领域都处于领先地位。密理博公司是普尔500成分股之一，在全球有6100多名员工，遍布47个国家。详细信息，请致电密理博技术服务热线：400-889-1988，或浏览密理博官方网站：www.millipore.com。

激光拥有许多普通光不同的特征，使激光在许多领域被作为工具使用。但一般激光都需要复杂的技术和设备制造，让细胞发射出激光的想法似乎比较疯狂。科学家有时候看起来就是这么疯狂，最近有科学家真的制造出能发射激光的活细胞。这一新技术成为《自然》网站的最近头条新闻。科学家将含有荧光染料的油滴注射到单细胞内，用短脉冲光线激发细胞内染料产生激光。　　这一新技术发表在7月27日《自然光子》杂志上，该技术不仅能开发为医学诊断的方法，也具有形成治疗疾病新技术的可能。　　这一技术的设计者是Seok Hyun Yun和Matja? Humar，哈佛大学医学院的这两位光物理学家，利用油滴反射和放大光线使单细胞产生激光。Yun在2011年曾经报道过一种能产生激光的细胞，先利用基因工程技术让细胞表达荧光蛋白，然后将表达荧光蛋白的细胞放置于一对镜子中间，或者是细胞借助镜子的反射制造激光。最新这一技术更进一步，是让细胞自己独立产生激光。　　在未来，这种“生物激光器”将能被进一步开发，植入活的动物体内，这能将大大提高显微镜扫描的精确度。将这种激光细胞植入身体内，可以制造出体内激光光源，帮助科学家观察组织结构和诊断疾病。　　生物技术常用的荧光探针包括荧光染料和荧光蛋白，这些荧光的特点是发射比较宽的波长。这一特点导致荧光探针无法同时使用许多类型。例如我们可以选择绿色、红色和蓝色的荧光，其实同样是红色，其波长有非常多的类型。因为每个探针都是多种波长组成的混合光线，因此我们只能选择很少几类荧光作为工具。例如我们比较常用的荧光免疫组织化学，你一次用三种颜色标记三种不同蛋白就非常不错了。　　激光能解决这个尴尬的问题，因为激光的特点就是非常窄的波长，这样理论上，我们可以同时追踪非常大量不同的目标分子。而且也能大大提高检测的灵敏度。波士顿布里格姆妇女医院生物工程学家Jeffrey Karp对该技术大加赞赏，认为是解决了用一种技术同时示踪数千种目标分子的伟大发明。　　最新报道的这一技术核心是将含有荧光的聚苯乙烯滴注射到细胞内，可通过改变聚苯乙烯滴直径获得不同发射波长的激光。理论上组合不同的聚苯乙烯滴和不同波长的染料，能用不同波长光线标记人体所有的细胞。

今日热点NEWS2023.9.25 应用单细胞ICP−TOF-MS评估细胞的应激反应TOFWERKicpTOF 单细胞-电感耦合等离子体-飞行时间质谱法（sc-ICP-TOF-MS）是一种能自动且直接检测单个人体细胞中蛋白质相对浓度的分析方法。也可以进一步采用金属纳米簇（Metal Nanocluster， MNC）标记目标蛋白抗体和钌红（RR）染色来确定单细胞数量以及评估细胞的相对体积。作者通过sc-ICP-TOF-MS对人体ARPE-19细胞进行系统性研究，以探究这些细胞中经过IrNCs、PtNCs和AuNCs标记的特异性抗体铁调素（HP）、金属硫蛋白-2（MT2）和铁蛋白（FPN）的表达情况。考虑到APRE-19细胞在悬浮液中呈球形且RR与细胞表面结合，则细胞体积与Ru信号强度的二分之三次方成正比。这样不仅可以确定每个细胞中目标蛋白质的质量，有了体积信息后，还可以推导出相对浓度。研究人员比较了高血糖应激和氧化应激两种模型下的ARPE-19培养物，对照组与实验组细胞显示了分析物的质量、细胞体积和目标蛋白质浓度的相对变化，从而可以清楚地识别出经过相应处理后的细胞亚群。01简介 细胞的个体异质性意味着族群的细胞中金属和生物大分子的表达水平可以相差2到3个数量级。据报道，这种细胞间的显著差异可能是多种病症的根源。因此想正确解释细胞群中目标分析物表达必须能够对单个细胞进行定量分析。因为细胞转录组还受到细胞体积的影响，所以在分析细胞群中的目标分析物时，还需要评估单个细胞体积。此外，了解每个细胞的蛋白质量和特定蛋白浓度也是非常重要的。单细胞电感耦合等离子体质谱法（sc-ICP-MS）是一种应用较为广泛的技术，可用于研究细胞中的内源性无机元素和特定生物分子，新一代的飞行时间质谱仪（TOF）已经可以同时检测单个细胞内多个目标分析物。在以往报道中，这种技术被用于藻类元素指纹图谱、酵母对金属的吸收和对精子进行多元素分析。蛋白质质量通常在单个细胞中数量级为fg（飞克，10-15克）或ag（阿克，10-18克），因此抗体（Ab）标签必须有尽可能高的灵敏度。通常选用Maxpar聚合物作为抗体标记金属原子的载体（100-140个原子每Ab）。本文使用的金属纳米团簇（MNCs）可以提供更高的信号放大率，比如AuNCs和IrNCs中分别含有579和1760个Au和Ir金属原子。为了用sc-ICP-TOF-MS测定单个细胞中蛋白质浓度，需要选择合适体积标记物。以往的研究表明，Mg和Ca等内源性元素与细胞体积相关，然而同时测量极低浓度的Mg和Ca和金属标记物是一项极具挑战的工作（小编注：原文中解释为质荷比相差较多，这不是因为文中icpTOF仪器的TOF检测器所限制。更准确解读是因前端CCT模式下优化参数所限，不一定能对处于低浓度区间的低质量数和高质量数元素做到同时高灵敏度检测）。Rapsomaniki等人提出了一种方法，使用能与蛋白质氨基共价结合的Ru复合物，理想情况下，体积标记物只结合细胞膜，这样就能将金属信号强度与细胞体积相关联。 为了比较在不同补充剂条件下的细胞培养效果，获取每个细胞的相对体积至关重要。本研究首次提出了一种使用sc-ICP-TOF-MS直接测定人体单细胞中蛋白质相关浓度的方法。作者使用MNC标记的特异性抗体来检测目标蛋白，并使用RR染色来标记细胞体积。通过测量标记蛋白和101Ru+的信号强度，本文建立了一个简洁的自动化检测方法，用于比较不同细胞群体和评估应激细胞模型。本案例通过sc-ICP-TOF-MS对人类ARPE-19细胞的三种目标蛋白质表达情况进行了研究。这三种蛋白质HP，MT2，FPN分别被IrNCs、PtNCs和AuNCs标记，并随后进行 RR 染色。通过sc-ICP-TOF-MS对这些目标蛋白进行定量检测，作者为体外细胞研究带来了对细胞异质性的新认识。02实验方法 使用人类ARPE-19细胞和MNC标记的免疫探针进行免疫测定：研究人员使用MNC标记的免疫探针同时标记了固定细胞悬浮液中的三种蛋白质。用于在ARPE-19细胞中标记HP、MT2和FPN的免疫测定流程在免疫探针浓度方面已经进行了优化。优化可以确保蛋白质的完全识别，以及足够的清洗步骤以避免非特异性相互作用。此项流程是独立地使用三种免疫探针（Anti-h-HP:IrNCs、Anti-h-MT2:PtNCs 或 Anti-h-FPN:AuNCs）进行的。优化后的抗体浓度分别为 4 μg mL−1、10 μg mL−1 和 4 μg mL−1。为了对ARPE-19细胞进行RR标记，悬浮液中的细胞被浸泡在50 μg mL−1 的RR溶液中30分钟。之后，使用磷酸盐缓冲溶液（PBS 浓度0.1M，pH值7.4）将细胞颗粒洗涤两次，以去除多余的RR。 实验先将ARPE-19细胞以1 × 105 cells mL−1 浓度悬浮在50 mM Trizma缓冲液中（pH值7.4），再进行sc-ICP-TOF-MS分析。作者经过连续稀释和测量对照组细胞来选择合适的细胞浓度。为进行离子校准，使用了含有Pt、Ir、Au和Ru的多元素标准溶液。每天分析两组悬浮液以确定sc-ICP-TOF-MS实验设置的传输效率。使用的两组悬浮液分别是商用含PtNP的标准试样以及含有ARPE-19细胞的对照组溶液。数据处理使用了TOFpilot、Excel和JASP软件。在STDS模式下优化ICP-TOF-MS参数，用于测量不同的细胞标签，而在CCTS模式下优化参数则用于检测细胞内源性元素。为确认基于MNC标记的免疫探针和RR标签的sc-ICP-TOF-MS方法，还使用商用ELISA试剂盒测定了对照组和高血糖处理的ARPE-19细胞中HP和FPN蛋白的平均浓度。 本文的sc-ICP-TOF方法中采用的是TOFWERK icpTOF 2R和ESI microFAST SC系统。ARPE-19细胞悬浮液的细胞计数通过BD Accuri C6细胞计数仪完成，同时使用Leica DM IL LED光学显微镜捕获细胞悬浮液的图像。使用Bandelin sonoplus HD2070探头进行超声处理，以配合ELISA试剂盒进行蛋白质测定。03钌红（RR）标记ARPE-19细胞：细胞区分和体积标记 为了更好地使用金属标记抗体对生物分子进行sc-ICP-MS分析，科研人员需要同步观测元素标签和细胞内源性元素（Ca, Cu, Fe, P等），从而确认细胞的完整性和抗体的正确识别。但由于内源性细胞元素和标签金属的质量差异，这种同时检测可能会受到限制。为了解决这一问题，研究人员使用RR来检测单个ARPE-19细胞，而其与MNC标签之间的相近的质量允许同时以高灵敏度检测。实验中，科研人员注意到纯RR信号可能与ARPE-19细胞的膜片段相对应，而MNC标签信号可能来自未结合到蛋白质的自由MNC标记免疫探针。此外，使用RR不仅可以确定细胞事件的数量，还可以评估细胞的相对体积，从而允许在每个细胞中确定目标蛋白的质量和相对浓度（小编注：具体计算公式和过程请参考原文）。最后，结合同期的光学显微镜观察到的细胞体积差异，RR信号范围还被用来识别多个细胞事件，从而确保单细胞数据评估的准确性。04压力下ARPE-19细胞的蛋白质水平 研究探讨了在两种不同条件下培养的ARPE-19细胞中三种蛋白质的表达：一种使用高血糖模型（100 mmol 葡萄糖，48小时）培养，另一种使用诱导氧化应激模型（5 mmol AAPH 1小时）培养。通过sc-ICP-TOF-MS分析实现了对单细胞中HP、MT2和FPN蛋白质的同时检测以及它们相对浓度的确定。为此，通过应用选定的阈值从背景中鉴别出细胞事件后，将193Ir+、195Pt+和197Au+的强度信号转化为Ir、Pt和Au的绝对质量。然后，将每个细胞的金属质量转化为相应的蛋白质含量（小编注：具体计算公式和过程请参考原文）。最后，使用单细胞测量的101Ru+信号强度计算出单细胞体积从而得到蛋白质的相对浓度。研究中使用单细胞ICP-TOF-MS得到三种蛋白质的检测限分别为HP是3.8 ± 0.4 ag/细胞，MT2是9 ± 1 ag/细胞，FPN是4.4 ± 0.6 fg/细胞。05高血糖对ARPE-19细胞的影响 利用 sc-ICP-TOF-MS 测定对照组和高血糖处理的 ARPE-19 细胞中 HP、MT2 和 FPN的水平，研究人员评估了高血糖对三种蛋白质产生的影响。如原文中表1中结果所示，高血糖（GL）处理影响了全部三种蛋白质的平均质量，它们均发生了过表达。但在比较相对蛋白质浓度时，平均值没有明显差异。图1的A-C比较了对照组和高血糖组HP、MT2和FPN的质量分布，高血糖组的细胞平均值明显较大（注意图中y轴是对数坐标），而中值不受影响，高血糖处理的细胞蛋白质量在中位数上下分布更为分散。因此，如果只比较群体平均值（如使用传统的ELISA试剂盒法），可能会影响到诊断和治疗效果。高血糖处理扩大了两极分布，表面上看HP、MT2和FPN在细胞群里质量变化较大，而相对浓度（图1 D-F）差异有所减小。此外，每个细胞的蛋白质分布直方图（图1 A-C）呈倾斜状，中位数以上的离散度大于中位数以下的离散度，当考虑到细胞体积时（图1 D-F），峰形不再倾斜，表示蛋白质质量较大的浓度体积也较大，但在直方图里可以观测到两组细胞群。图 1. 用sc-ICP-TOF-MS测定对照组（绿色）和高血糖处理（橙色）的 ARPE-19 细胞中的HP、MT2和FPN的质量的箱形图和直方图（百分比表示）（A-C）以及相对蛋白质浓度（D-F）。（A、D）HP（B、E）MT-2（C、F）FPN。数据包括四组生物重复的对照组和高血糖处理的 ARPE-19 细胞的分析结果，每次重复都进行了三次仪器测量。 图2研究了蛋白质质量和细胞体积之间的相关性，蛋白质质量较大的细胞群在散点图上半部分用红色标出，质量较小的细胞在底部用绿色标出。图2的B、C显示的红色圈部分的细胞群中的细胞体积与蛋白质量之间呈线性增长关系，即细胞体积越大，蛋白质量越高。高血糖组（图2 D-F）也观测到了相同的趋势，但MT2和FPN中红色标记组的比例更高，意味着经过高血糖处理后，有更多细胞的体积与这两种蛋白质质量成线性关系。图2 用sc-ICP-TOF测定的对照组和高血糖处理组的HP、MT2和FPN蛋白质质量与细胞体积的散点图。A-C为对照组，D-F为高血糖组。101Ru+信号是和金属纳米簇免疫探针的金属信号同时被测量的。红色椭圆代表蛋白质质量较大的细胞群，绿色椭圆代表蛋白质质量较小的细胞群。 为了评估细胞体积是否受到处理方法的影响，研究人员对101Ru+信号强度也 进行了研究（原文图S4）。对于较大的细胞，对照组和高血糖处理组观察到相同的分布，然而对较小的细胞，明显有不同的趋势：低于65cts3/2的细胞中，只观察到对照组细胞（即此区间未发现高血糖处理的细胞），而在65-140cts3/2范围，对照组细胞比高血糖处理的细胞数要多，平均101Ru+信号强度明显大于高血糖处理的细胞（p=0.04），表明高血糖会增大细胞体积，与文献中对应酵母细胞结果一致。此外，高血糖会诱发氧化应激、脂质过氧化和细胞凋亡，并抑制细胞增殖，这可能会改变抗氧化剂和控制金属稳态的蛋白质水平。 为了验证该方法的有效性，研究人员使用商用ELISA试剂盒进行了对比实验。在高血糖处理过的细胞中，HP和FPN的平均质量均出现过表达，两者变化倍数均为1.4。在95%置信度下的t检验显示，对照组和高血糖处理的细胞之间存在显著差异（p值分别为5 x 10-4和2 x 10-6），在sc-ICP-TOF-MS结果中也发现了同样的趋势，HP和FPN的变化倍数分别为1.4和1.3。因此，sc-ICP-TOF-MS获得了与细胞生物学常用技术很高一致性的结果。不过需要强调的是，ELISA分析只能获得细胞培养物中蛋白质的平均含量，而sc-ICP-TOF-MS可以获得每个细胞的蛋白质质量，并考虑细胞体积，而不是整体细胞群的平均值，从而能够更好地理解细胞应激反应背后的生物机制。06诱导氧化应激对APRE-19的影响 作者使用同样方法研究了对照组和AAPH处理的氧化应激APRE-19细胞中HP、MT2和FPN的含量。图3描述了比较蛋白质质量分布（图3 A-C）和蛋白质相对浓度分布（图3 D-F）。从图3 A-C可以看出，氧化应激状态下单细胞的HP和FPN平均蛋白质质量增加，而MT2无明显变化。每个细胞HP蛋白质量的中位数无明显变化，而MT2和FPN中位数却有所下降，分别从 1.41 ag/cell 降至 1.23 ag/cell 和 从0.81 fg/cell 降至 0.69 fg/cell），这些差异都有统计学显著性。三种蛋白质的平均相对浓度都有所下降（图4 D-F），但对照组和氧化应激组细胞之间的FPN浓度差异并不明显。图3 用sc-ICP-TOF-MS测定对照组（绿色）和氧化应激组（橙色）的ARPE-19细胞中的HP、MT2和FPN的质量的箱形图和直方图（百分比表示）（A-C）以及相对蛋白质浓度（D-F）。（A、D）HP（B、E）MT-2（C、F）FPN。数据包括四组生物重复的对照组和氧化应激处理的 ARPE-19 细胞的分析结果，每次重复都进行了三次仪器测量。 图3 A-C中三种蛋白质的直方图显示了两种处理方式的细胞都属于一个大细胞群。然而考虑到细胞体积时，图3 D-F可以识别出几个大小不同的细胞群。对照组HP的相对蛋白浓度直方图（图3 D）有一个最大值，而氧化应激组细胞有两个不同的细胞群。图3 E中，氧化应激组中低蛋白质浓度的细胞比例比对照组更高。图3 F显示，两组都有两个不同细胞群，但是中浓度和低浓度FPN蛋白质浓度下细胞的百分比不同。 最后，图4展示了通过sc-ICP-TOF-MS得到的对照组和使用AAPH进行氧化应激处理的具有特定体积细胞的频率直方图。实验结果显示，与对照组的细胞相比，经氧化应激处理的细胞中具有高Ru信号（超过65 cts3/2）的细胞百分比更高，这意味着这些细胞的体积更大。AAPH是一种过氧自由基化合物，能增加活性氧种类的产生和通过改变细胞膜的透性增加细胞体积。因此，这种对比使我们能够得到关于AAPH处理的有趣发现，这些发现只能通过逐细胞研究细胞群体并考虑每个细胞的体积来得到。例如，与对照组细胞相比，AAPH处理的细胞中HP和FPN的质量更高，但该处理也显著增加了细胞体积；因此，这些蛋白质的质量增加不仅意味着处理后细胞内蛋白质浓度增加，也意味着细胞大小的增加。图4 使用sc-ICP-TOF-MS获得的对照组（灰色，4635个细胞）和经过氧化应激处理（黑色，3505个细胞）的ARPE-19细胞体积频率直方图。06结论 研究人员需要了解每个细胞的目标物质质量、浓度和细胞体积的变化，才能评估细胞在不同外部刺激作用下的反应和相应机理。本文介绍的方法是通过sc-ICP-TOF-MS检测经金属纳米簇（MNC）标记的抗体作为蛋白质测定的特异性标签，以及使用钌红染（RR）作为体积标签，从而以高灵敏度定量测量单细胞中的特定蛋白质的质量，单细胞的相对体积和目标蛋白质的相对浓度。实验提出的自动化且简单的检测和数据处理方法可以处理大量数据并有效地比较对照组和处理过的细胞培养物，以获得可靠的结论。实验还可以评估每个单细胞中的蛋白质总质量，从而更深入了解细胞内发生的生化过程。备注：翻译仅供学习和参考，内容以英文原文为准。文中图片版权均归ACS杂志社所有。TOFWERK icpTOF让离子再飞一会儿！‍TOFWERK icpTOF电感耦合等离子体-飞行时间质谱耦合了Thermo 公司的 iCAP RQ平台和TOFWERK高性能飞行时间质谱。iCAP RQ平台提供了高强度并稳固的ICP进样和离子源，简单可靠的椎体和离子电镜和Q-cell科技。飞行时间质谱分析仪在保证跟四级管（QMS）同等灵敏度的同时，为icpTOF增加了快速全谱分析，更宽的线性动态范围和高达6000的质量分辨率，提供了快速全谱图采集和所有元素同位素的同步分析能力。◾搭配激光剥蚀，生物、地质样品快速成像案例◾单细胞多元素组分同时分析◾大气颗粒物、单颗粒、海洋环境、土壤、固废无机多组分分析；◾极地冰芯、合金材料、玻璃陶瓷中多元素分析

作为一个先进的医学诊断工具，振动光谱成像技术可以获取活细胞的图像，有望用于癌症和其他疾病的早期检测。　　高速光谱图像可以观察活细胞内代谢过程的快速变化，可以实现大面积组织成像,从而能够扫描整个器官。　　“例如，我们将可以通过食道或膀胱的成像进行肿瘤的诊断,”普渡大学生物医学工程学(Weldon School of Biomedical Engineering)化学系教授Ji-Xin Cheng说,“如果一毫秒每像素,需要10分钟获取一个图像，这个速度太慢，不能看到细胞内发生了什么，现在我们可以在两秒钟内完成一个完整的扫描。”　　这项技术标志着使用受激拉曼散射来实现微秒振动光谱成像的新方法,该方法在激光的照射下，可以通过测量它们的振动光谱来识别和追踪某些分子，相当于是一种光谱指纹。　　研究结果发在3月27日的自然出版集团(Nature Publishing Group journal，NPG)的Light: Science & Application杂志上。　　这种成像技术是免标记的，也就意味着它不需要用染料去标记样品，在诊断方面的应用非常吸引人。新系统的另一个优点是它可以结合流式细胞技术，每秒看一百万个细胞。　　“比如，你可以观察病人的血液样本中大量的细胞以检测肿瘤,你也可以通过内窥镜直接观察器官,” 普渡大学Discovery Park的Birck纳米技术中心，Label-free成像实验室科学主任Cheng说，“这些功能将会改变拉曼光谱在医学方面的应用。每个细胞有许多细胞器,光谱学可以告诉我们这些细胞器里有什么，而其他技术实现不了。”　　本文的工作由Cheng 已经毕业的学生Chien-Sheng Liao、Junjie Li 和 Seung-Young Lee 研究科学家Mikhail Slipchenko 博士后研究助理Ping Wang 普度大学Jonathan Amy Facility的前工程师Robert Oglesbee等完成。　　作为对以上观念的论证,研究人员证明了新系统可以观察人类癌细胞是如何代谢维生素A，以及药物是如何分布在皮肤上。　　这项技术, 速度比最先进的商业拉曼显微镜快1000倍，在Jonathan Amy Facility以电子器件得以实现，称为32路调谐放大器阵列,或者TAMP 阵列。此项新技术已经申请两项专利。Cheng表示在教大学生人耳如何放大声音的过程中获得这种成像技术想法的灵感。

“ 内吞作用是EGFR功能的一个重要调节因子，在胶质瘤细胞中经常发生失调，并与治疗耐药性有关。然而，在GBM细胞中从未检测过TKIs对EGFR内吞作用的影响。超分辨率dSTORM成像显示，在吉非替尼处理的细胞内膜室中，β1整合素和EGFR非常接近，表明它们潜在的相互作用。有趣的是，整合素的消耗延迟了吉非替尼介导的EGFR内吞作用。EGFR和β1整合素的共内吞作用可能会改变胶质瘤细胞对吉非替尼的反应。利用球状体胶质瘤细胞扩散的体外模型，我们发现α5整合素缺失的细胞比表达α5的细胞对TKIs更敏感。这项工作首次为EGFR TKIs可以触发大量EGFR和α5β1整合素共内吞作用提供了证据，这可能在治疗过程中调节胶质瘤细胞的侵袭性。”01—研究结果1、吉非替尼可引起EGFR的内吞作用胶质母细胞瘤(GBM)是融合星形细胞和少突胶质细胞肿瘤的一个亚群，是最常和比较具有侵袭性的脑肿瘤。GBM的特征是肿瘤间和肿瘤内的异质性和高度侵袭性的表型。表皮生长因子受体(EGFR、HER1、ErbB1)的过表达或突变是GBM中反复发生的分子改变，与不良预后相关。EGFR是一种跨膜受体酪氨酸激酶，属于ERBB家族，负责胶质瘤细胞的增殖、存活、侵袭性和干性调节。尽管EGFR在GBM中是一个有吸引力的治疗靶点，但使用EGFR-酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)的靶向治疗未能改善患者的护理。EGFR的过表达驱动胶质母细胞瘤(GBM)细胞的侵袭，但这些肿瘤仍然对EGFR靶向治疗，如酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)产生耐药性。在本研究中，作者发现吉非替尼和其他酪氨酸激酶抑制剂诱导EGFR在早期核内体中积累，从而导致内吞作用增加。此外，TKIs触发另一种膜受体的早期核内蛋白受体重新定位，即纤维连接蛋白受体-β1整合素，这是GBM中一个很有前途的治疗靶点，调节癌细胞的生理EGFR内吞和再循环。EGFR阻断调节失调参与了GBM的进展和侵袭性。然而，TKIs在EGFR迁移中的意义和作用尚不清楚。为了解决这个问题，作者用吉非替尼处理U87GBM细胞，并通过共聚焦显微镜检测了EGFR的定位，考虑到胶质母细胞瘤的异质性，作者分析了吉非替尼在其他3个具有不同水平EGFR表达的细胞系中对EGFR分布的影响。发现吉非替尼增加了T98G和LN443细胞中EEA1/EGFR的共定位，以及LN443、T98和LNZ308细胞中EGF的内吞作用。这些实验表明，吉非替尼在体外导致GBM细胞大量EGFR内吞。图1. 吉非替尼诱导U87细胞的EGFR内吞作用。用DMSO（对照细胞）或吉非替尼(20µM)处理4小时后，免疫检测肌动蛋白（绿）、EGFR（红）和内吞体标记物EEA1（青）。2、整合素和EGFR通过吉非替尼治疗而被共同招募到早期核内体中作者之前的实验清楚地表明，吉非替尼显著增加了EGFR的内吞率。整合素α5β1促进EGFR循环，全基因组基因筛选发现α5β1整合素是EGFR内吞作用的强启动子。因此，作者假设α5β1整合素，作为GBM中潜在的治疗靶点，可能会影响吉非替尼介导的EGFR内吞作用。作者接下来研究了EGFR和整合素是否被运输到相同的核内体。在未处理的细胞中，α5β1整合素和EGFR在质膜上或作为点状细胞内染色，令人惊讶的是，在短期吉非替尼治疗后，α5β1整合素明显被重新分配到大的EGFR阳性核内体中。吉非替尼治疗增加了核周区域整合素/EGFR的共定位，表明这两种受体在同一核内体中募集。图2. 吉非替尼引起EGFR和α5β1整合素的共内吞作用。用载体（对照）或吉非替尼处理的U87细胞的共聚焦图像。EGFR和β1的免疫检测接下来，作者对瞬时表达α5-GFP或Rab5-YFP的U87细胞进行了免疫标记和共聚焦分析。在吉非替尼治疗后，整合素β1和EGFR均定位于rab5阳性的早期核内体同样，EGFR和α5-GFP均在eea1阳性的早期核内体中被发现图3. 表达Rab5-YFP或α5-eGFP的U87细胞经吉非替尼处理后的共聚焦图像。在核周区域的插入物的高倍放大图像。箭头突出了标记有EGFR、整合素和早期核内体标记的囊泡接下来，作者使用2色dSTORM超分辨率显微镜来整合早期核内体中整合素和EGFR之间的潜在相互作用。在吉非替尼处理的细胞中，显示EGFR和整合素β1标记在核内体样结构中存在强覆盖，但不是在细胞外周处，这表明这两种受体更可能在核内体中相互作用，而不是在质膜上相互作用。此外，作者也在另外三个GBM细胞系中观察到内吞体整合素/EGFR共标记。图4. 吉非替尼处理的细胞的双色dSTORM图像显示细胞外周和核内体上的EGFR/β1整合素复合体02—研究总结 综上所述，这些数据表明EGFRTKIs增加了GBM细胞早期内吞体中EGFR的内吞作用和α5β1整合素的共积累。EGFR/α5β1整合素内吞作用和膜破坏。由于这些受体在癌细胞的侵袭和传播中发挥着关键作用，未来的挑战将评估TKIs对整合素生物学功能的影响，以及整合素/EGFR如何改变TKIs处理的细胞的内吞作用可能有助于GBM细胞逃避。并且，最近的一份报告强调了靶向治疗的靶标细胞毒性被低估的重要性。这项工作强调了需要更好地了解药物机制，以确定适当的生物标志物来预测药物的疗效。因此，描述吉非替尼等药物对内体转运的影响并揭示参与这些机制的分子将是很重要的。这可能为新的治疗方案提供理论基础，并改进脑肿瘤的精确医学方法。在本研究中，研究者主要借助STORM技术在更深一层次了解整合素之间的位置关系。这项2014年诺贝尔化学奖的发现已在国内实现产业化。宁波力显智能科技有限公司(INVIEW)现已发布超高分辨率显微系统iSTORM，采用3D随机光学重构技术、高精度细胞实时锁定技术、多通道同时成像技术等，以纳米级观测精度、高稳定性、广泛环境适用、快速成像、简易操作等优异特性，获得了超过50家科研小组和100多位科研人员的高度认可。参考文献：1. Blandin, Anne-Florence, et al. "Gefitinib induces EGFR and α5β1 integrin co-endocytosis in glioblastoma cells." Cellular and Molecular Life Sciences 78.6 (2021): 2949-2962.

p style="text-align: center " img title="2220002a96397739540.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/254f4365-ae87-4df5-83ce-ae02eae23685.jpg"//pp　　近日，由四川新生命干细胞科技股份有限公司(以下简称公司)申报、中国医学科学院输血研究所共同建设的“成体干细胞开发应用国家地方联合工程实验室(以下简称“工程实验室”)”项目，顺利通过国家发改委的审批，成为西部首个国家级干细胞创新平台，为西南地区干细胞产业的发展和技术进步奠定坚实基础。/pp　　strong创新促发展，引领行业前进/strong/pp　　工程实验室总投资3000万元，其中200万元为“四川省预算内基本建设投资计划补助”资金。总建筑面积2350m² ,包括各功能实验室、中试车间及其他相关部门，并引进一系列国内外先进设备用于新技术、新产品的研发，如细胞生物分析、高通量测序、核酸检测系统、流式细胞仪、无菌操作、超速离心等。工程实验室还拥有一支专业结构合理，研发水平较高、工程化经验丰富的专职研发团队，其中包括原华西医科大学基础医学院副院长汪成孝教授、中国医学科学院输血研究所副所长马峰教授、军事医学科学院放射与辐射医学研究所副研究员段海峰等6名在干细胞技术应用、研究与开发、免疫治疗及临床医学等方面深有造诣的技术带头人。/pp　　工程实验室经过长期的技术沉淀、工程化实践、市场化考验，初步建立了较为完善的覆盖产业链上中下游的技术体系，其中多项技术水平处于国际先进、国内领先。实验室承担1项国家级火炬计划项目，1项国家重点基础研究发展计划(973计划)项目，2项国家自然科学基金项目，1项协和创新研究团队项目，承担5项省级项目，开展具有前瞻性的自主研发项目10项，合作研发项目3项。/pp　　工程实验室自成立以来，其研发的“脐带血造血干细胞技术”获得四川省科技成果转化项目，“干细胞研究关键技术与候选药物开发”项目获得四川省围绕产业链部署创新链重大科技和公益类项目，承担5项省卫计委项目，发现11例HLA新等位基因并被世卫组织授予命名，获得国家专利22项，相关研发人员多次在国际重要的期刊杂志上发表论文。/pp style="text-align: center "img title="2210000955ee9277c04 (1).jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/0af5fa09-fd11-4e29-8c52-2e7d4550710d.jpg"//pp　　同时，工程实验室与四川大学口腔再生医学国家地方联合实验室建立长久合作机制，主要开展以乳牙来源的干细胞组织工程技术研究，为今后乳牙来源的干细胞用于牙齿和牙周组织的缺损修复及再生的临床治疗奠定基础 与中国医学科学院输血研究所、中国军事医学科学院及四川省人民医院等多家知名干细胞科研和医疗机构建立了紧密的合作关系，在干细胞关键技术研究和干细胞技术应用方面取得了重要突破。/pp　　工程实验室以干细胞技术应用、研究与开发为主体、免疫细胞治疗、基因检测为重要构成的发展结构，以研发新产品、新技术、突破关键核心瓶颈为抓手，以智力成果外溢辐射带动行业进步为责任，同时不断整合内外各种优质资源，保持与其他国家级创新平台的密切合作，经过数年稳健发展，取得了众多成绩，创造了良好的经济社会效益。/pp　　strong集中优势，着力打造国家级创新平台/strong/pp　　工程实验室所处干细胞行业是当今国际生命科学与生物技术的前沿和制高点，为国家鼓励发展行业，社会民生需要，有利于我国发展模式转变和经济结构调整，有利于我国参与国际竞争。同时，能带动行业技术进步，促进地区经济的发展。/pp　　但目前，我国干细胞产业发展中存在一些问题严重制约其快速发展，如产业链脱节，产学研体系尚未有效形成，企业科研技术力量相对薄弱，且较为分散，缺少行业标准和国家标准，资源投入不足，行业人才不足等。/pp　　四川作为医药生产大省，不仅拥有国家卫计委首批批准设置的七家脐带血库之一的“四川省脐带血造血干细胞库”这一干细胞资源库，还拥有四川大学华西医院、中国医学科学院输血研究所和四川新生命干细胞科技股份有限公司等一批干细胞研究、应用和产业化的重点单位，在发展干细胞产业方面具有得天独厚的优势和良好的基础，但却缺少干细胞研究与转化创新平台。/pp　　因此，面向未来，工程实验室将进一步整合申报及共建单位内外各种优质资源，从资金投入、硬件升级、信息化水平提高、人才队伍建设、外部资源引入、机制完善方面，不断提升平台的综合实力。工程实验室将以干细胞产业发展需要为出发点，以提高行业的整体创新能力和干细胞产业核心竞争力为宗旨，从干细胞行业前沿技术、干细胞产品开发及制约干细胞基础研究向临床应用转化的关键技术难题等方面系统地进行攻关研究，开展重要技术标准的研究制定，同时凝聚、培养干细胞产业技术创新人才，开展干细胞产业技术研发的国际交流与合作。实验室将力争成为国内领先、国际一流的国家级创新平台，通过技术成果的示范和辐射作用，促进国家和地方产业创新平台的有机衔接，促进四川省乃至整个西部干细胞产业的技术进步，提升行业的核心竞争力和可持续发展能力，创造更多新的成绩，为地方经济发展作出更大的贡献。/pp /p