细胞总数计

p　　每个细胞都是独一无二的，但我们的研究对象往往是细胞群体，忽略了这些细胞之间的异质性。正因如此，单细胞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) "基因组学/span/a研究受到了越来越多的关注。/pp　　单细胞基因组学领域近年来发展得非常迅速，为人们揭示了复杂生物学体系的许多重要线索，包括微生物群落的生态多样性和人类癌症的基因组。一月二十五日Nature Reviews Genetics杂志发表的一篇重要综述，全面介绍了单细胞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) "基因组测序/span/a的发展现状。文章的通讯作者是著名科学家、斯坦福大学生物工程系主任Stephen R. Quake。/pp　　Quake也是HHMI 研究员、美国科学院、美国工程院、美国医学院院士。他的主要贡献在于将集成芯片的原理和技术成功地应用于生物学和医学研究，目前名下拥有80项专利，并创办了4家公司。/pp　　这篇文章首先探讨了单细胞基因组测序面临的技术挑战，随后介绍了一些技术进步带来的生物学新发现。重点关注用单细胞基因组测序研究微生物暗物质，评估多细胞生物中遗传嵌合现象的致病作用，尤其是癌症。文章末尾还预测了未来几年单细胞基因组测序可能出现的一些进展。/pp　　前不久，北京大学汤富酬和文路发表的点评被Nature杂志评为了2015年最佳评论文章。这篇文章重点介绍了Hubrecht研究所的单细胞mRNA测序研究，特别是他们开发的RaceID算法。这种聪明的算法能够在复杂的细胞混合物中有效鉴定稀有细胞类型。RaceID假定不同细胞类型强力表达一些特异性的“异常值”基因。只要仔细排除技术和生物学噪音，就可以从测序数据中鉴定到这样的基因。单细胞mRNA测序与RaceID算法结合在一起形成了一个强大的工具，可以帮助人们深入了解健康和病变器官中的各种细胞类型高度表达基因以随机爆发的形式转录，这一现象也被称为转录爆发(Transcriptional bursting)。为了在细菌中研究转录爆发的具体机制，哈佛大学和北京大学生物动态光学成像中心的研究人员开发了一个高通量的单分子分析技术，对各DNA模板的体外转录进行了跟踪研究。这一成果发表在2014年07月的Cell杂志上，文章的通讯作者是著名学者谢晓亮教授(X. Sunney Xie)。谢晓亮教授是单分子生物物理化学和相干拉曼散射显微成像的开拓者之一。近年来他在单细胞测序技术上取得突破，发表了不少重要成果。/pp　　我们知道，单细胞的DNA(大约只有6 pg)无法满足测序的mg级样品量需求。为了从少量样品中获得更多信息，全基因组扩增技术(WGA)应运而生。目前市场上出现了多种扩增试剂盒，但它们的表现还没有一个综合的评估。为此，华大基因的研究人员利用7种试剂盒开展单细胞全基因组扩增，系统地比较了不同WGA方法的优点和缺点，尤其关注变异检测。这项成果于2015年8月发表在《GigaScience》期刊上。/p

p　　美国一家基因编辑公司近日宣布，将启动一项利用CRISPR基因编辑技术治疗某种遗传性眼疾的临床试验，相关申请已被美国监管部门接受。/pp　　据悉，在这一临床试验中，基因编辑的对象是先天性黑朦病患者眼睛里的感光细胞，这是一种体细胞，而非生殖细胞。体细胞的遗传信息不会遗传给下一代，所以不涉及伦理道德问题。/pp　　这一名为EDIT-101的疗法由美国埃迪塔斯医药公司与艾尔建公司共同研发。埃迪塔斯医药公司在声明中表示，该疗法“有望成为世界上第一种在人体内使用CRISPR技术的疗法”。/pp　　声明说，美国食品和药物管理局已接受该公司为这一疗法递交的临床试验申请，允许其使用CRISPR技术治疗利伯先天性黑朦10型患者。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/e94cb813-7f47-4eef-875a-4c00c2d3ed56.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp　　利伯先天性黑朦是一种由多个基因突变造成的遗传性视网膜退行性病变，是儿童先天性失明的最常见原因，全球每10万名儿童中有2至3人罹患该病。其中，10型是最常见的类型，占该遗传病患者总数的20%至30%。目前，利伯先天性黑朦尚无有效疗法。/pp　　按计划，此项临床试验将招募10至20名患者，检验EDIT-101疗法的安全性、耐受性和有效性。/p

细菌是一种单细胞生物体，个体非常小，目前已知最小的细菌只有0.2微米长，因此大多只能在显微镜下被看到。细菌广泛分布于土壤和水中，或者与其他生物共生。人体身上也带有相当多的细菌。据估计，人体内及表皮上的细菌细胞总数约是人体细胞总数的十倍。铁是细菌细胞内部进行各种生物过程所必须的金属辅助因子。通常，铁作为一种可抑制细菌生长的营养元素，细胞中的总铁含量限额取决于细胞的生长状态和代谢需要。细菌的生长和繁殖必须有铁的供给才能得以进行。但细胞内多余的可溶性铁是有毒的。在确定细胞生长条件和应激反应的影响时，实时地测定细菌细胞中的铁含量可提供关于细菌中铁耐受限值的信息。监测单个细胞内的铁含量还可了解细胞中铁的分布情况，从而确定细胞群的同质性。在本次实验中，我们利用单细胞电感耦合等离子体质谱 SC-ICP-MS法分别测定了三种菌株的单个细胞的铁含量。这三个菌株分别是大肠杆菌B株(Eco)、枯草芽孢杆菌168株(BAC) 和红球菌RHA1株(RHA)。样品大肠杆菌B株(Eco)，枯草芽孢杆菌168株(BAC) 和红球菌RHA1株(RHA)，其菌株的细胞尺寸分别约为2μm、4μm和10μm±2。经过培养后，被等分成1mL样本，并储存在50%的甘油中于-20℃保存。SC-ICP-MS分析的细菌细胞样品实验将细菌细胞样品放入35℃水浴中解冻1min，然后将样品置于冰袋，使用1%磷酸盐缓冲液(PBS) 将样品稀释至含有100,000个细胞/mL的样品稀释液后立即上机SC-ICP-MS分析。NexION 2000 ICP-MS及实验条件通过采用纯氨气通入反应池的模式（反应模式），消除ArO+对56Fe+的干扰。实验结果细胞浓度为50,000个细胞/mL时，大肠杆菌B株、枯草芽孢杆菌168株和红球菌RHA1株的56Fe的信号扫描图。横坐标单位为ag，表明了单个细胞中铁含量的分布情况。其中大肠杆菌B株的单个细胞平均铁含量最低，而红球菌RHA1株的单个细胞平均铁含量最高。为测试细胞重叠现象，将细菌细胞经系列稀释后进行测定。上图表明，将细菌细胞稀释至100,000、75,000和50,000个细胞/mL浓度时，单个细胞的铁平均含量并没有发生变化，反而每次稀释后，细胞数量呈线性变化，结果表明，细胞浓度对细胞重叠无显著影响。结论单细胞ICP-MS法可以准确定量单个细菌细胞中的铁含量，可以提供细菌培养物中的单个细胞内铁分布信息。所建立的分析方法可以为严格控制细菌细胞的总铁含量提供支持。单细胞ICP-MS法还可用于在不同应激条件下生长的细菌细胞中铁含量分布的测定。了解更多应用资料，扫描下方二维码，下载利用SC-ICP-MS法测定单个细菌细胞中的铁含量相关资料。

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。

魏则西事件持续发酵,百度、莆田系等成了最直接的众矢之的，但或许不久之后，另一个与之相关的产业会迎来最重要的转折点。　　“我很担心和细胞免疫治疗相关临床进展会全部停掉。”一个从事细胞免疫治疗的研究人员天晴(化名)说，几个月前，他正准备依靠自己在此方面的专利开一家相关的第三方公司，彼时正是国内相关领域投资最火爆的时候。　　从DC-CIK到NK、LAK、CAR-T，这些烦杂的名字让受众疑惑，但对于非专业人士来说，他们都有一个统称，叫做细胞免疫治疗。魏则西事件的爆发，让这一还没得到临床应用允许的技术再次备受质疑。　　　　无望中的希望　　和魏则西不同，对于很多患有白血病的儿童还有他们的家长来说，细胞免疫疗法却被认为是一种已经被少数幸运的病友验证为有效的治疗方式。这种治疗手段叫做CAR-T肿瘤细胞免疫治疗。　　已经有医院在临床机构的协助下对其中复发多次治疗无效的患者进行了CAR-T细胞免疫治疗临床试验，并且效果显著，在上海、徐州、浙江，这样的案例正在不断的发生。　　“都是已经是白血病晚期、复发过的病人，你不治疗，很多人的生存期可能都不到一个礼拜。所以你可以当成是‘死马当作活马医’的治疗方式。”一家与医院合作提供CAR-T治疗的第三方机构负责人透露。　　但与魏则西不同的是，这些患者并未交付给医院任何费用，他们是以临床研究者的身份完成这次治疗的。　　“其实很多患者在知道了CAR-T细胞治疗技术之后是求着医生、医院来做这种治疗的。”该负责人说，“所以我们会有一个规定，在进行治疗前不得接触患者，因为这会对他到底能不能做CAR-T治疗的判断造成影响，大多数时候都是很可怜的病人，我们没有办法拒绝，但事实上，他们的病情可能是不适合做的。”　　据了解，目前做这种临床试验需要经过非常严格的伦理认证，“绝对不是来了病人就做，必须是两次治疗无效再次复发的病人，穷尽了所有治疗手段都没有效果的情况下，签署了知情同意书才可以做，整个过程是全部免费的。”一位有过CAR-T治疗临床经验的医生对笔者说，你可以简单理解为，能做的第一个标准就是“常规方式下这个病人根本治不好”。　　喜忧掺半的真相　　事实上，真正的癌症免疫疗法在医学界还是颇受推崇，尤其是对血液肿瘤的治疗上可以说有“奇效”，在魏则西事件发生后，很多专家的第一反应是，“如果因为‘李鬼’而坏了名声，那将是件极为可惜的事情。”　　专家们所说的真正有效的疗法就包括应用在血液肿瘤领域的CAR-T细胞免疫治疗。　　　　早在上世纪80年代，科学家就提出是否有可能通过转基因的方法使得体内的T细胞识别肿瘤细胞：作为人体内原生的细胞，癌细胞很容易逃过免疫系统的监控和杀伤，但是一旦具有了识别功能，T细胞就可以分清敌我，进行有效的癌细胞杀除。　　30年后，这一技术终于在2011年于美国宾州大学实验室获得了成功：3名白血病患者中有2名得到完全缓解。到2014年10月份，复发难治的白血病30名中有27名得到完全缓解，完全缓解率达到90%。　　这是肿瘤领域革命性的进展，之所以说是革命性进展，原因之一是一旦临床医生确定病人是复发难治白血病，病人面对的情况是3个月的死亡率为50%，3年的死亡率基本为100%，所有的药物基本上都失败了，而CAR-T技术能使过去无药可救的病人90%得到缓解。　　但在实际应用上，哪怕是在美国目前也仅完成了200例左右的治疗，要想成为一个成熟的可应用的技术，这个样本容量还是远远不够的。另一方面，目前CAR-T治疗成功的案例也仅仅在血液肿瘤领域，诸如乳腺癌、肺癌这样的实体瘤仍在初期的研究阶段。　　在去年下半年，记者曾经前往上海同济大学附属同济医院，那里是另一个正在收费进行细胞免疫治疗的医疗机构，在过去的这段时间里，这家医院的血液部门曾接待了数百名进行细胞免疫治疗尝试的患者。彼时，他们的收费标准是每个疗程3万元，一次进行3个疗程，总花费十万元左右。　　有业者认为，如果说CAR-T治疗是具有“敌我”识别功能的细胞免疫治疗技术，DC-CIK就好比一颗“原子弹”，不管是正常细胞还是癌细胞，只要注射了就给你杀个精光。这类技术在应用时就需要特别谨慎了，特别是对待化疗过的病人，机体自身是否还有应对与之带来的系列强烈反应都是值得考量的因素。　　也正因此，在所有的免疫细胞治疗采用之前都必须对患者进行各方面的考量：所谓“精准”的个体化治疗技术，在可能会带来意外的治疗效果之外，还有另一层含义，救得了一个人，并不代表还能同样救得了另一个人。　　再说魏则西的死　　魏则西的死让受众感到悲悯和愤怒的一个最主要原因，是他在百度和莆田系的误导之下尝试了看来并不适合于他的技术，并为此付出了宝贵的生命和大量的金钱。　　事实上，在目前国内不少医院中患者或多或少都可以找寻到进行细胞免疫治疗的途径，百度是最主要的方式之一。“有效提高五年生存率近一倍”、“恶瘤控制率达80%”等一些诱惑的广告语对癌症患者及家属来说有着相当的吸引力。而在收费上，也多维持在十万以上一个疗程的水准。你不能说这些方式都是淘汰、落后的，因为事实上在国内也存在应用包括DIK、NK治疗癌症非常有效的例子，哪怕是在美国，这一技术也并没有被淘汰，只是没有被大规模推广。　　比如在引发此次关注的“有槽”公号所发的文中很明确的说明，上海可莱逊生物技术有限公司其实是照抄，但是抄的怎样会直接影响治疗的结果。　　巧合的是，就在数月之前此次魏则西事件的技术提供方上海可莱逊生物技术有限公司被中源协和(600645.SH)披露，拟出资11亿元收购其100%的股权。根据公开资料，作为目前国内最大的免疫细胞治疗企业，可莱逊为国内近30家医院长期提供免疫细胞治疗技术服务，2015年，该公司的营业收入达到了2.96亿元，净利润为4000万人民币。并且在最近的三年，公司规模依旧呈现直线上升的态势。　　这可以从某个侧面反映出目前国内细胞免疫治疗投资的火爆，哪怕是在二级市场，它也是一个很理想的炒作标的： 根据统计，此前在短短两年时间内，已经有多达八家以上的国内上市公司竞相布局“细胞免疫”相关领域，其中不乏“开能环保”、“姚记扑克”这样的非医学领域上市公司。　　根据CIC灼识咨询的数据，截止至2016年4月，在Clinicaltrials.gov登记的正在中国开展研究的CAR-T临床试验数目仅次于美国，为37个，占全球注册的CAR-T临床总数的25%。在这其中包括中国解放区总院、仁济医院、第二军医大学、上海长海医院在内的13家医院组织以及包括科技生物医药、上海吉凯基因化学技术有限公司在内的6家第三方技术服务机构。　　哪怕是目前全球范围内最知名的Juno Therapeutics,这家美国最著名的T细胞疗法上市公司也试图进入中国市场：今年4月，Juno和药明康德在上海宣布成立合资公司药明巨诺，共同开展CAR-T和TCR疗法的研发和生产。　　　　但事实是，这一技术目前还根本得不到国家的临床应用准许，事实上，也正是良莠不齐的大大小小的第三方治疗机构让国家至今对放开细胞免疫治疗的口子存有疑虑，尽管目前的监管仍然是以一种相对宽松的形态存在。　　“细胞免疫治疗未被放开主要原因有几个，首先，某些肿瘤人群在使用治疗后生存期并未得到大幅延长，其次，免疫细胞的来源成问题，再加上国外的保险公司对细胞免疫治疗技术并不认可，不肯为此买单。”上海长海医院胸外科的一位专家此前表示，实际上在2011年，FDA曾经批准过一项名为PROVENGE的用于治疗前列腺癌的免疫治疗药物，但截至目前得到的治疗数据并不理想，临床实验表明这项治疗仅可以延长患者生命4个月。　　在去年5月，国家下发了《国务院关于取消非行政许可审批事项的决定》，其中第三十一条指出，第三类医疗技术临床应用准入审批可被取消，细胞免疫治疗作为第三类医疗技术的典型代表，被不少行业内人士认为已经被放开。然而，记者通过了解国家相关部门工作人员得知，细胞免疫治疗被放开，实际仍是误解。　　“目前这块并没有放开，所有市场上收费治疗的细胞免疫应该都属于违规，(2015年)5月份我国第三类医疗技术放开审批，改成设置限制类和禁止类，但是细胞免疫治疗并没有放入限制性放开的名单，目前这项技术只能进行临床研究。”上海市卫计委一位工作人员表示。

外泌体最早发现于体外培养的绵羊红细胞上清液中，是细胞主动分泌的大小较为均一，直径为40~100纳米，密度1.10~1.18 g/ml的囊泡样小体。　　细胞外泌体携带多种蛋白质、mRNA、miRNA，参与细胞通讯、细胞迁移、血管新生和肿瘤细胞生长等过程并且有可能成为药物的天然载体，应用于临床治疗。然而，测量技术手段的局限限制了外泌体在这些领域的研究进展。所以，在这篇文章中，总结了外泌体的纯化方法，比较了现存各种外泌体测量技术，重点介绍了一种新的测量技术，纳米微粒追踪分析术，在外泌体尺寸和表征研究中的应用。　　1. 外泌体提取及方法学评价　　到目前为止，仍没有一种方法能同时保证外泌体的含量、纯度、生物活性。　　1.1 离心法　　这是目前外泌体提取最常用的方法。简单来说，收集细胞培养液以后依次在300 g、2 000 g、10 000 g离心去除细胞碎片和大分子蛋白质，最后100 000 g离心得到外泌体。此种方法得到的外泌体量多，但是纯度不足，电镜鉴定时发现外泌体聚集成块，由于微泡和外泌体没有非常统一的鉴定标准，也有一些研究认为此种方法得到的是微泡不是外泌体。　　1.2 过滤离心　　过滤离心是利用不同截留相对分子质量(MWCO)的超滤膜离心分离外泌体。截留相对分子质量是指能自由通过某种有孔材料的分子中最大分子的相对分子质量。外泌体是一个囊状小体，相对分子质量大于一般蛋白质，因此选择不同大小的MWCO膜可使外泌体与其他大分子物质分离。这种操作简单、省时，不影响外泌体的生物活性，但同样存在纯度不足的问题。　　1.3 密度梯度离心法　　密度梯度离心是将样本和梯度材料一起超速离心，样品中的不同组分沉降到各自的等密度区，分为连续和不连续梯度离心法。用于密度梯度离心法的介质要求对细胞无毒，在高浓度时粘度不高且易将pH调至中性。实验中常用蔗糖密度梯度离心法，在离心法的基础上，预先将两种浓度蔗糖溶液(如2.5 M 和0.25 M)配成连续梯度体系置于超速离心管中，样本铺在蔗糖溶液上，100 000 g离心16 h，外泌体会沉降到等密度区(1.10~1.18 g/ml)。用此种方法分离到的外泌体纯度高，但是前期准备工作繁杂，耗时，量少。　　1.4 免疫磁珠法　　免疫磁珠是包被有单克隆抗体的球型磁性微粒，可特异性地与靶物质结合。同样，在离心法的基础上，预先使磁珠包被针对外泌体相关抗原的抗体(如CD9、CD63、Alix)与外泌体共同孵育，蒸馏水冲洗后，重悬于PBS缓冲液中。这种方法可以保证外泌体形态的完整，特异性高、操作简单、不需要昂贵的仪器设备, 但是非中性pH和非生理性盐浓度会影响外泌体生物活性，不便进行下一步的实验。　　1.5 色谱法　　色谱法是利用根据凝胶孔隙的孔径大小与样品分子尺寸的相对关系而对溶质进行分离的分析方法。样品中大分子不能进入凝胶孔，只能沿多孔凝胶粒子之间的空隙通过色谱柱，首先被流动相洗脱出来 小分子可进入凝胶中绝大部分孔洞，在柱中受到更强地滞留，更慢地被洗脱出。分离到的外泌体在电镜下大小均一，但是需要特殊的设备，应用不广泛。　　2. 外泌体测量各种方法的比较　　2.1 电子显微镜　　扫描电子显微镜(SEM)的工作原理是以能量为1-30KV间的电子束，以光栅状扫描方式照射到被分析试样的表面上，利用入射电子和试样表面物质相互作用所产生的二次电子和背散射电子成象，获得试样表面微观组织结构和形貌信息。高的分辨率。由于超高真空技术的发展，场发射电子枪的应用得到普及，现代先进的扫描电镜的分辨率已经达到1纳米左右，足够用来进行外泌体尺寸的测量。鉴于SEM的工作特点，在外泌体研究中，能够直接观察到样品中外泌体的形态。并且SEM具有很高的分辨率，能够鉴别不同大小不一的外泌体。但SEM对样品的预处理和制备上面要求较高，样品的准备阶段比较复杂，不适合对外泌体进行大量快速的测量。而且由于外泌体经过了预处理和制备过程，无法准确的进行外泌体浓度的测量。　　2.2 动态光散射技术　　动态光散射是收集溶液中做布朗运动的颗粒散射光强度起伏的变化，通过相关器将光强的波动转化为相关曲线，从而得到光强波动的速度，计算出粒子的扩散速度信息和粒子的粒径。小颗粒样品的布朗运动速度快，光强波动较快，相关曲线衰减较快，大颗粒反之(图1)。　　图1 大颗粒和小颗粒光强波动及相关曲线　　在外泌体研究中，动态光散射测量敏感度较高，测量下限为10纳米。相对于SEM技术来说，样品制备简单，只需要简单的过滤，测量速度较快。但是动态光散射技术由于是测量光强的波动数据，所以大颗粒的光强波动信号会掩盖较小颗粒的光强波动信号，所以动态光散射不适合大小不一的复杂外泌体样本的测量，只适合通过色谱法制备的大小均一的外泌体的尺寸测量，并且无法测量样品中外泌体的浓度。　　2.3 纳米微粒追踪分析术　　纳米微粒追踪分析术(以下简称NTA)是一种比较新颖的研究纳米颗粒的方法，它可以直接和实时的观测纳米颗粒。NTA通过光学显微镜收集纳米颗粒的散射光信号，拍摄一段纳米颗粒在溶液中做布朗运动的影像，对每个颗粒的布朗运动进行追踪和分析，从而计算出纳米颗粒的流体力学半径和浓度。　　NTA系统的工作原理是将一束能量集中的激光穿过玻璃棱镜对样品(悬浮颗粒的溶液)进行照射(光路图见图2)。图2 NTA激光光路图　　　　激光光束从较小角度入射进入样品溶液，照亮溶液中的颗粒。配备相机的光学显微镜，被放置在特定的位置上，收集视野中被照亮的纳米颗粒发射出的光散射信号。 样品池有大约500微米的深度，采样点激光照亮宽度为20微米，这个数值和光学显微镜的聚焦的视野深度相匹配。相机会进行60秒的影像拍摄，每秒30个采样画面。颗粒的运动过程被NTA软件进行分析。NTA软件在每幅被记录的画面中鉴别和追踪做布朗运动的纳米颗粒。　　根据颗粒的运动速度，通过二维 Stokes-Einstein方程计算颗粒流体力学半径　　在方程中2是均方位移，KB是Boltzmann常数 T是溶液的温度，单位是Kelvin；ts是采样时间，例如，1/30 fpsec = 33 msec；&eta 是溶液粘度；dh是流体力学直径。 NTA检测颗粒大小的范围和颗粒本身的折光指数相关。测量的下限取决于被研究颗粒和背景之间信噪比，也就是颗粒的散射光强度和背景的光强差距。颗粒的散射光强度根据Rayleigh散射方程，受到以下因素的影响 　　其中，d是颗粒的直径，&lambda 是入射光的波长，n是颗粒和溶液的折光系数比。通常来说，生物样品，如外泌体等，折光系数较低，所以测量下限为30-40纳米。　　由于NTA技术是直接追踪样品中每一个纳米颗粒，决定了NTA对复杂的样品具有极高的分辨率，为了证明NTA对于复杂样品的分辨能力，我们将100纳米和300纳米两种不同大小的聚苯乙烯颗粒按照5:1的数量混合，使用NTA进行测量(图3A)。尽管其分布图形有一定的重叠，但两种不同大小的纳米颗粒的峰清楚的区分开来。这种对复杂样品的分辨能力对于外泌体这样的研究对象来说是非常重要的。　　NTA也能对样品浓度进行直接测量。对一系列浓度为1× 108-8× 108的100纳米单分散样品进行测量，可以看到NTA测量浓度结果和实际浓度存在着很好的线性相关(图3B)。对于多分散体系，测量结果的准确取决于仪器参数的设定(照相机快门速度和光圈)，恰当的参数设定可以保证不同大小颗粒都被NTA软件追踪和计算。图3 A. 100纳米和300纳米混合样品NTA测量 B. NTA测量浓度和样品实际浓度线性相关　　NTA还具有分析荧光样品的能力，NTA有四种不同波长405纳米, 488纳米, 532纳米和635纳米的激光器可以选择，在搭配相应的滤光片，从而实现对荧光样品的测量。将100纳米的荧光标记的颗粒和200纳米的非荧光颗粒用同一溶剂做成混合样品，使用NTA进行测量(图4)，图4中，蓝色的线显示为NTA的光散射模式，可以看到尽管100纳米和200nm纳米颗粒的分布图有重叠，但还是清楚的区分了100纳米和200纳米的峰值。然后使用荧光滤光片进行分析，只观测到100纳米的荧光标记的纳米颗粒(红线) 图4 NTA荧光样品测量　　由于外泌体表面有标志物CD9，CD63等跨膜分子的存在，在复杂的背景环境下(如血清中)，可以用荧光抗体标记外泌体，在用NTA的荧光测量功能实现在复杂背景下对外泌体的测量。NTA相比较于流式细胞仪的荧光功能，分辨率较高，测量荧光颗粒的下限可以达到30-40纳米，而流式细胞仪的测量下限为400纳米，即使对于最新一代的数码流式细胞仪，其测量下限已经达到100纳米，但由于它仍然建立在监测光信号的基础上，所以测量和准确性和分辨率仍然不可靠。所以在外泌体荧光功能测量上，NTA具有独特的优势。　　3. 总结　　外泌体作为生物标志物的研究目前处于起步阶段，但临床应用已显示出良好的前景。 在临床诊断中，简单快速的在复杂的生物背景下(如血浆，尿液)测量外泌体浓度，大小和表征数据是必备的要求。目前存在的方法都无法完美的解决这一问题。NTA作为一个相对新的测量技术，具有实时观测，较高的分辨率，准确的浓度测量和荧光测量功能，提供了对外泌体大小和浓度研究的新的思路。　　(作者：张帅，英国马尔文仪器公司生物科学专家，负责生命科学相关产品的推广与技术支持。)　　注：文中观点不代表本网立场，仅供读者参考。

水牛是一种分布于热带和亚热带气候条件下的一种家畜，可为人类提供奶、役力和牛肉。全世界水牛总数约为15.8亿头，亚洲存养的水牛数占世界的97%。 由于其经济效益和应用价值，繁殖动物学家需要对牛、羊等大型动物进行研究。近年来，转基因经济动物，如转基因牛、乳腺发生器等研究非常热门。但牛不是一种常规实验室的模式生物，所以在细胞转染和基因改造时，可参考的经验不多。 文献表明，脂质体转染法对水牛细胞的转染效率不高，常规的电穿孔仪常带来较高的细胞死亡率、且转染率也不理想。一些新型的电转染仪，虽然能为许多难转染的细胞带来福音，但其转染试剂盒多针对人、鼠等动物开发，没有专用于牛的试剂盒。 NEPA21不需要转染试剂盒，利用优化的程序即可达到高的转染效率，为水牛甚至其它经济动物的转基因研究带来了便利。 2012年4月，华粤行仪器有限公司在广西大学展开水牛胎儿成纤维细胞的转染试用活动，获得了较高的转染效率和细胞存活率。实验者对NEPA21的转染效果给予了较高的评价。 GFP标准质粒转染水牛胎儿成纤维细胞效果图

p　　在国家自然科学基金项目项目(项目编号：90713015、91213301、91413118、21135002、21635005)等资助下，南京大学鞠熀先、丁霖教授研究团队通过十余年的持续研究，在细胞表面聚糖检测领域取得系列开创性研究成果。/pp　　糖基化模式随细胞生物过程和信号转导通路的改变而发生明显的动态变化，并对多种重要的生物过程具有调控作用。因此，活细胞表面以及特定蛋白上糖型的原位示踪不仅能够加深对蛋白质糖基化过程及其功能的理解，而且有助于新型诊断标志物和治疗靶标的甄定。/pp　　该研究组开创性提出一系列细胞表面聚糖的原位电化学、光学与扫描成像检测方法(J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7224 Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 6465 Anal. Chem. 2010, 82, 5804 Anal. Chem. 2012, 84, 1452 Chem. Sci. 2015, 6, 3769)，发展了特定蛋白上聚糖原位检测的多种方法(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 5220 Chem. Sci. 2016, 7, 569 Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 8139)，实现了细胞表面神经节苷脂的定量、亚型筛查与再生分析(Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 785)，在细胞表面糖基的原位检测领域提出了奠基性成果(Acc. Chem. Res. 2014, 47, 979 by Prof. M. S. Strano at Massachusetts Institute of Technology)，并应邀综述了该领域的发展前沿与趋势(Acc. Chem. Res. 2018, 51, 890)。/pp　　近期，该研究组利用DNA序列的编码功能，构建了一种分级编码策略(Hierarchical Coding Strategy, HieCo)。他们以细胞表面的肿瘤标志物粘蛋白MUC1为模型，O-聚糖糖链末端的唾液酸和岩藻糖为对象，巧妙地设计DNA序列和荧光基团的标记位点，结合适配体识别蛋白技术和糖代谢标记技术，对糖蛋白的蛋白、聚糖两个不同级别的结构单元进行分别编码和掩蔽，利用启动序列与时间编码的杂交引发解码过程，实现了由高级到低级的顺序解码，并提出癌细胞表面MUC1上两种单糖的同时成像方法。与已有的蛋白特异性糖型成像策略相比，该方法可反映目标糖蛋白的真实分级结构，并提供任意扩展的单糖检测通道，实现细胞生理状态改变和上皮细胞-间充质转化过程中两种单糖变化的动态监测，为揭示与聚糖相关的生命过程提供了重要工具。/pp　　这一研究成果以“A hierarchical coding strategy for live cell imaging of protein-specific glycoforms”(分级编码策略用于活细胞表面蛋白特异性糖型的成像)为题发表于Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 12007-12011(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201807054)。日本糖化学生物学专家Tadashi Suzuki教授在Nature的News and Views专栏以《DNA tags used to image sugar-bearing proteins on cells》为题对该工作进行了介绍和评论(Nature 2018, 561, 38-40)。该文指出：鞠、丁课题组提出的对聚糖进行DNA编码的方法“解决了同时检测特定蛋白上多种聚糖的难题” “由于作为标签的DNA序列在理论上可以有无穷多，该方法可以被拓展为多种聚糖的同时检测” 并且，所使用的DNA不会被转运到细胞内，使该方法“具有专注于细胞表面蛋白研究的优点”。Suzuki教授在评论中高度评价鞠、丁课题组的工作“具有很大的潜力，为发展绿色荧光蛋白标记的类似系统走出了重要的一步”。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/f17ecf36-3d43-45f7-a14e-72dee3bde0e0.jpg" title="微信图片_20180928105530.jpg" alt="微信图片_20180928105530.jpg"//ppbr//p

高校及科研院所重大科研基础设施和大型科研仪器是国家科技基础条件资源的重要组成部分。但由于管理模式及制度，高内涵细胞成像分析系统等科学仪器设备不对外开放，大多养在“深闺”，大量科研资源潜能没有得到充分发挥。为解决这个问题并加速释放科技创新的动能，中央及各级政府在近几年来制订颁布了关于科学仪器、科研数据等科技资源的共享与平台建设文件。2021年1月22日，科技部和财政部联合发布《科技部 财政部关于开展2021年度国家科技基础条件资源调查工作的通知（国科发基〔2020〕342号）》，全国众多高校和科研院所将各种科学仪器上传共享。仪器信息网对平台高校和科研院所上传的高内涵细胞成像分析系统数量和品牌分布进行统计分析，在一定程度上可反映科研用高内涵细胞成像分析系统的市场信息。（注：本文搜集信息来源于重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台，不完全统计分析仅供读者参考）。高内涵细胞成像分析系统是什么？高内涵细胞成像分析系统又称高内涵筛选系统（high content screening, HCS），是一种结合自动化荧光显微镜的细胞定量成像分析技术。HCS可同时检测多个细胞参数，通过实时监测多种信号通路阐明细胞损伤，在单一实验中获取大量与基因、蛋白及其他细胞成分相关的信息, 确定其生物活性和潜在毒性，被广泛应用于大规模的药物筛选，具有微量、快速、灵敏和准确等特点。全国共享HCS市场调研据统计，网络管理平台上HCS的总数量为144台，涉及25个省份、直辖市、自治区。其中，北京、上海、江苏等地区共享HCS数量最多，分别为40台、16台、16台。除此之外，湖北、广东、浙江均大于5台，分别为9台、9台、8台。从全国共享HCS地区分布图可以看出，共享HCS主要分布在高校教育资源集中的地区。全国共享HCS地区分布图这144台HCS的单位来源共涉及113所高校及研究院所，共享HCS数量超过1台的单位有15所，分别为北京大学、清华大学、中山大学、中国科学院上海药物研究所等。其中，北京作为共享HCS最多的地区，涉及28所高校及研究院所，且高校的共享HCS数量比科研院所多。全国共享HCS数量超过1台的单位北京28所共享HCS单位从全国共享HCS品牌分布来看，HCS市场完全被进口垄断。美谷分子、珀金埃尔默、赛默飞世尔、GE占据了85%的市场，其中，前二者更是抢占到总份额的60%，在高校和科研院所中占据绝对优势。除此之外，BD、奥林巴斯、Leica也在HCS市场中存在一定的竞争力。全国共享HCS品牌分布从全国共享HCS产地分布来看，HCS市场完全被来自美国的仪器生产厂商垄断，它们占据总市场份额的90%。日本的尼康、奥林巴斯等，德国的Leica、蔡司，抢占剩余的市场，在高校和科研院所的仪器采购中占有一席之地。全国共享HCS产地分布更多高内涵细胞成像分析系统讯息，点击专场查看。

p style="text-align: center "img title="001.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/48582be5-56f8-4909-b2e6-9897a64c3ce4.jpg"//pp　　APG-1387临床研究负责人、中国肝炎防治基金会副理事长、2017年亚太肝病研究学会(APASL)主席、中华医学会感染病学分会前任主任委员、南方医科大学南方医院肝病中心主任侯金林教授评论道：“目前临床上用于治疗乙肝的药物能非常有效的抑制病毒复制，但临床治愈率(即HBsAg消失)很低。因此，大多数乙肝患者需要长期使用抗病毒药物。我对APG-1387治疗乙肝的新颖作用机制感到非常兴奋，期待与亚盛在APG-1387的临床试验合作中进一步验证其清除患者体内HBV感染的潜力。”/pp　　APG-1387是亚盛医药自主设计开发的、具有全球知识产权的新一代凋亡蛋白抑制因子(IAP)高效特异性抑制剂，主要通过模拟内源性Smac分子降解IAPs来诱导和加速细胞凋亡的进程。由南方医院肝病中心张小勇教授课题组完成的临床前研究发现，慢性乙肝患者肝内IAPs分子表达上调，导致HBV感染的肝细胞发生免疫逃避，不能被特异性T细胞杀伤。APG-1387治疗可有效抑制肝细胞中的IAPs表达，促进病毒特异性T细胞介导的HBV DNA和HBV表面抗原的消除，从而治愈慢性HBV感染。IAP抑制剂用于治疗乙肝病毒感染的优势在于，依靠特异性T细胞的识别能力，能优先杀死感染细胞而不影响健康细胞。/pp　　值得关注的是，世界卫生组织在去年发布的《2017年全球肝炎报告》显示，全球感染乙肝或丙肝的人数已超过3.25亿，每年约有134万人因此丧生。在我国，慢性乙肝病毒携带者达到了9000万人左右，慢性乙肝患者有3000万人，得到治疗的仅有200万人，不足总数的1/10。根据研究与咨询公司GlobalData的数据，未来十年，中国仍将是最大的乙肝市场，且将继续保持高增长态势。预计到2020年我国乙肝用药市场规模将达到200亿元，远期将达300亿。而目前市场上并未有完全能治愈乙肝的药物，用药需求巨大。/pp　　亚盛医药首席医学官翟一帆博士表示：“APG-1387在中国进入临床开发是我们执行全球开发战略中的关键一步，我们期待这个药能够为迫切需要更有效治疗药物的乙肝患者提供更多的可能性。”/pp　　亚盛医药目前也在对APG-1387进行癌症的临床开发。此前，APG-1387在中国和澳大利亚均已完成针对晚期实体瘤的临床I期剂量爬坡试验。去年11月，APG-1387又获得了美国FDA新药临床试验批准，将与肿瘤免疫药物联合用于治疗晚期实体瘤、恶性血液肿瘤。/pp　　strong关于APG-1387/strong/pp　　APG-1387是亚盛医药设计开发的新型小分子细胞凋亡蛋白抑制因子(IAP)抑制剂。研究结果表明IAP蛋白高度表达可诱导肺癌、头颈部肿瘤、乳腺癌、胃肠癌、黑素瘤和多发性骨髓瘤的发生。亚盛医药正在全球范围内开发APG-1387，已在中国和澳大利亚完成癌症的临床I期剂量爬坡试验。APG-1387也被用于治疗乙型肝炎，临床前研究表明APG-1387可显著降低HBV DNA和HBV表面抗原。/pp　strong　关于乙型肝炎/strong/pp　　乙型肝炎是一种病毒感染，可以攻击肝脏，并可能引起急性和慢性疾病。乙型肝炎患者和HBV携带者是本病的主要传染源，HBV可通过母婴、血和血液制品、破损的皮肤黏膜及性接触传播。感染HBV后，由于受病毒因素、宿主因素等影响，会出现不同的结局和临床类型，后期可能发展成肝硬化或肝癌。/pp　strong　关于亚盛医药/strong/pp　　亚盛医药是一家全球领先的处于临床阶段的新药研发企业，致力于在肿瘤、乙肝及与衰老相关的疾病等治疗领域开发创新药物。公司拥有自主研发的蛋白-蛋白相互作用靶向药物设计平台及100多项国际发明专利。公司研发产品管线主要专注细胞凋亡路径关键蛋白的抑制剂，通过抑制BCL-2、IAP或MDM2-p53等，重启肿瘤细胞的凋亡程序 第二代和第三代的针对癌症治疗中出现的激酶突变体的抑制剂 与肿瘤治疗有密切相关性的表观遗传学靶点的抑制剂等。公司现有六个新药项目已进入到中国、美国及澳大利亚的I-II期临床开发阶段，其中包括APG-1252，一个新型、强效的BCL-2/BCL-xL双重抑制剂。/p

大多数全基因组分析提供了大量细胞的平均水平，但是最近的技术进步可以克服这个局限。开创性的单细胞分析现在能够对基因组、表观基因组、转录组、蛋白质组和代谢组谱系进行分析。Cell旗下的Trends inBiotechnology综述了为同一的细胞提供复杂的谱系，将不同维度的分析组合成多组学分析的方法。　　策略　　和活细胞荧光成像不同，组学的方法比如新一代测序和质谱是破坏细胞进行分析的。第一代单细胞分析选择了一种类型的生物大分子(比如DNA、 RNA、染色质、蛋白或代谢产物)就会丢弃其它所有的材料。而现在证实了一个概念：不同的组学可以在同一个细胞进行平行分析。例如，基因组/转录组或基因 /蛋白水平。现在已经确定了如图所示的多组学单细胞分析的五种基本策略。　　结合　　在相同或相似的生物分子上的实验分析可以合并成一个单一的操作。例如，基于纳米孔测序方法和单分子实时(SMRT)技术所获得的动力学曲线，不仅反映了DNA序列，也进行了 DNA甲基化检测。同样，精心优化质谱检测可以提供相同细胞的蛋白组学和代谢组学数据。要从单个细胞获得高品质的集成文件，进一步提高检测的效率将是必不可少的。　　组分分离　　不同种类的生物分子可以在从相同的细胞裂解液提取、分离、和独立分析。例如，最近的一项研究用生物素标记的寡聚dT接头沉淀总RNA，进行 RNA测序文库制备，而游离的DNA可扩增后进行DNA测序。这种策略严重地依赖分离的质量，因为所有留在错误组分中的材料都丢失了。　　分别处理　　当精确的生化分离不可行时，细胞裂解液可以分别被独立处理。最近的一项研究通过将裂解液分别进行多步定量PCR反转录RNA分析和对DNA抗体报告基因的定量PCR分析。从概念上来说分别处理不如生化组分分离，因为有一些材料不可避免地丢失在错误的组分中。它是进行不同分析的最一般的策略。　　转换　　不同组学之间的生化转换使得它们能一起分析。例如，亚硫酸氢钠处理将DNA甲基化转换成DNA序列信息，可以进一步与GpC甲基转移酶处理结合来捕获DNA甲基化和单细胞核小体定位。它也可以通过对连接细胞核中三维空间接近的DNA片段的操作，获得单细胞染色体结构的信息。　　预测　　作为对上述实验策略的补充，也可以对一个或多个组学直接检测，而后通过计算机的方法来预测其它的。这五种策略的设为计更加全面的多组学分析提供了一个框架，因为它们可以以许多不同的方式相结合。　　应用　　单细胞多组学分析能发现其它方法难以处理的问题。　　复杂组织和整个器官的数据驱动的分析可能会挑战我们目前的细胞类型的概念。随着分辨率和单细胞分析的吞吐量，我们可以找出无数的细胞状态，而不是少数的稳定和不同类型的细胞。　　多组学分析的另一个关键的应用程序是在医药上。许多肿瘤、肿瘤部分区域在耐药、复发和转移、变化上不同，综合数据集可以提供足够详细的图谱来识别的肿瘤内差异的生物学基础。在平行的多组学分析可以帮助发现不同的耐药性，例如基于遗传和表观遗传学的改变，从而有助于自适应和个性化治疗。　　第三个多组学谱系的应用是在生物技术和生态系统中研究不可培养微生物。这些细菌通常很难获得足够纯的群体进行大量分析，而单细胞的操作是综合分析的关键，例如将一定的蛋白组学和相关的代谢谱系联系起来。　　最后，测量同一细胞内的细胞状态的不同方面的能力有望揭开细胞的基因组、表观基因、转录组、蛋白质组与代谢组之间的相关联系 可以揭示DNA甲基化、染色质于转录起始之间的复杂关系。　　结语　　第一个单细胞多组学的检测已经存在了，这预示了单细胞系统生物学是一个令人兴奋的新领域。文章预测，关注单细胞作为生物学的核心将为基础科学提供见解，在生物技术和生物医学方法提供有效的应用机会。

p　　近期我国抗肿瘤药物研究取得新突破。记者17日从中科院上海药物研究所获悉，具有我国自主知识产权的抗肿瘤1类新药ASK120067已获得国家食品药品监督管理总局颁发的临床试验批件，获批进入临床研究。br//pp　　这款药物由中科院上海药物研究所丁健院士和耿美玉研究员团队、中科院广州生物医药与健康研究院丁克教授团队和江苏奥赛康药业有限公司共同开发，有望开发成为有效克服耐药的非小细胞肺癌治疗药物。/pp　　据了解，非小细胞肺癌占肺癌总数的85%以上，具有发病率高、死亡率高等特点。目前已上市的第一代表皮生长因子受体(EGFR)抑制剂，耐药问题较为突出，其中EGFR T790M突变是最常见的耐药原因。/pp　　中科院上海药物研究所等共同研发的这款药物是靶向设计合成的第三代EGFR抑制剂，可选择性抑制EGFR耐药突变，抑制多种含EGFR突变的肿瘤细胞的体外增殖，促进细胞发生凋亡 而对野生型EGFR抑制活性较弱，表现出良好选择性。/pp　　在动物实验中，该产品显示出良好的抗肿瘤活性，可显著抑制多种含EGFR突变的肿瘤细胞的体内生长，还可有效抑制含有EGFR T790M突变的患者原代肿瘤组织在裸小鼠模型中的生长。/pp　　在抗肿瘤药物研究领域，以前我国只能跟跑或者模仿国际技术，现如今我国部分研究成果可以与国际领先水平比肩而行。在个性化研究方面，我国已与世界同步开展研究，并争取一定的引领性。/pp　　丁健表示，该产品生物标志物明确，具有良好的安全性和代谢特征，因而具有良好成药前景。/ppbr//p

近日，杭州迅数在重庆第六届全国药物毒理大会上推出新品——MCN系列红细胞微核智能分析系统。　　迅数MCN系列红细胞微核智能分析系统专为遗传毒理大数据设计，适用Giemsa染色的哺乳动物骨髓或外周血红细胞微核试验。通过对嗜多染红细胞(PCE)的智能学习，采用随机共振技术，几十秒即可从上百张混有各类细胞的显微影像中抓取2000个PCE细胞并识别微核，自动计算含微核细胞率。　　显微细胞图像获取　　显微图像质量是微核识别精度的保证。高分辨率平场消色差油镜，大面阵高灵敏度CCD，细腻展现各类细胞色泽、轮廓、核质，确保每个视野获得较多的细胞。　　自适应随机共振技术　　微核试验染色玻片中细胞种类多，其中的“正染红细胞”、“嗜多染细胞”颜色浅，与背景色接近，传统的图像分割、颜色提取技术很难分辨。通过随机共振提高细胞弱色信号强度，再由互信息熵通过双稳态系统输出端处所获得的信息量，实现对弱色细胞的识别和特征提取。　　“随机共振_弱细胞识别系统”构成　　自动计算嗜多染红细胞在总红细胞中的比例　　典型红细胞智能学习记忆，消除染色背景、杂细胞(淋巴细胞、粒细胞等)干扰　　分离、提取正染红细胞(图1)、嗜多染红细胞(图2)，自动计算两者比例　　高效微核细胞识别　　利用微核的典型特征：嗜色性与核质一致、圆形、光滑、直径为红细胞的1/20-1/5，对已提取的1000-2000个“嗜多染红细胞”快速扫描，找出含微核细胞，并自动计算含微核细胞率。　　方便快捷的回检验证系统　　系统自动识别、提取的PCE、NCE、含微核PCE列阵细胞，允许用户追溯其来源、图像坐标并放大观察，轻松修正。　　显微测量、细胞计数　　数字测微尺(直线、弧线、曲线、角度、面积)直观测出显微数据 多功能颗粒计数模块，可用于多孔板克隆计数、 显微细胞总数自动统计。　　用于彗星参数的测量　　模糊图像清晰化　　自适应增强、边缘锐化、背景平整、滤波、边缘检测、形态学运算等27种图像处理功能，使得更清楚地展现染色体核形、更细微观察染色体数目和结构的改变。　　微核试验是检测染色体或有丝分裂器损伤的一种遗传毒性试验方法。无着丝粒的染色体片段或因纺锤体受损而丢失的整个染色体，在细胞分裂后期仍留在子细胞的胞质内成为微核。最常用的是啮齿类动物骨髓嗜多染红细胞(PCE)微核试验。以受试物处理啮齿类动物，然后处死，取骨髓，制片、固定、染色，于显微镜下计数PCE中的微核。如果与对照组比较，处理组PCE微核率有统计学意义的增加，并有剂量-反应关系，则可认为该受试物是哺乳动物体细胞的致突变物。

作为液体活检的重要标志物之一,循环肿瘤细胞(CTCs)在外周血中的含量可以用来辅助判断患者的癌症病发状况。除此以外,CTCs对于肿瘤细胞转移行为等基础研究也具有非常重要的意义。然而人体血液中的CTCs含量极其稀少,通常仅有0~10个/mL,与之相对,红细胞、白细胞和血小板的含量则分别达到5×109 个/mL、4×106 个/mL和3×108 个/mL,而且肿瘤细胞在转移过程中可以通过上皮-间质转化(EMT)和间质-上皮转化(MET)来不断地改变自身的特征。正是由于其稀缺性和异质性,以及血液中复杂基质的干扰,CTCs的精准检测成为巨大的难题。 由于常规的光学分析手段在检出限和灵敏度上均难以达到直接检测的要求,因此通常在进行外周血中CTCs的检测之前,要通过一些样品前处理方法来实现其分离和富集。常采用的样品前处理方法可以分为物理法和化学法,物理法主要根据细胞在物理特征上的差异来进行分离,例如膜过滤分离和密度梯度离心,就是分别依据细胞的大小和密度来完成筛选。化学法则主要依靠生物大分子的特异性识别作用,例如抗原抗体相互作用,核酸适配体与靶标的选择性结合。　　上述样品前处理方法虽然能够在不同程度上实现CTCs的分离富集,但也存在着一定的缺陷。由于这些方法都是非连续性的,在吸附、洗脱和转移的过程中难免会造成细胞的丢失,加之CTCs本身的稀缺性,很容易导致假阴性结果的产生。利用微流控芯片功能集成的特点则可以很好地解决这一问题,CTCs的捕获、释放、计数及检测等操作均可在芯片上完成,连续的自动化处理可以有效减少人为误差的干扰。此外,微流控芯片所需要的进样量非常小,可以大大减少珍贵样品和试剂的消耗,降低检测成本。并且在微尺度下表面力的作用会明显放大,可以有效提高物质混合和反应的效率,实现快速高效的分离分析。因此,近年来多项研究尝试利用微流控芯片平台开展CTCs分离检测工作,取得了良好的效果。本文对微流控芯片技术用于CTCs分离检测的相关研究进展进行了综述,将采用的分离方法主要分为物理筛选和生物亲和两大类,同时囊括正向富集和反向富集两种策略。此外,对于近期发展的芯片原位检测CTCs新方法也进行了介绍。　　1、CTCs分离芯片研究进展　　作为商品化较为成功的CTCs分离检测系统,强生公司的CellSearch产品采用的是基于上皮细胞黏附分子(EpCAM)抗体特异性识别肿瘤细胞的方法,类似的方法在CTCs分离芯片中也被广泛使用,可以视作利用生物亲和作用进行CTCs分离富集的代表。　　另一方面,依据细胞在物理性质方面的差异,无须生物标志物的条件下即可实现CTCs的筛选,其中有无外力介入的被动分离方法,例如利用微尺度下流体力学中的惯性效应和黏弹性效应来进行筛分。　　也有外加物理场的主动分离方法,诸如介电泳、表面声波和光镊技术等。除了直接对CTCs进行特异性识别实现正向富集外,也可以通过选择性结合诸如白细胞等干扰,再将其排除,从而达到反向富集的效果。　　2、、芯片原位CTCs检测　　对于CTCs的检测,通常采取先进行细胞染色,再用荧光显微镜观察的方法,但该方法在灵敏度上有待提高,且重现性较差,需要手动操作和人工计数。　　此外,以荧光光谱为代表,一些常见的光谱检测手段也被广泛应用在芯片上CTCs的检测中。　　除了光学分析方法外,研究人员通过使用传感元件实现了CTCs芯片检测结果的数字化直读或可视化分析。　　3、总结与展望　　本文对CTCs分离微流控芯片的技术原理、分离策略和研究进展进行了综述。其技术原理主要分为物理筛选和生物亲和两大类,分离策略分为正向富集和反向富集两个方向。同时,介绍了CTCs芯片原位检测的主要技术方法和优化策略。随着微流控芯片技术的快速发展,其微尺度流体操控、微结构加工和集成传感检测能力得到极大提升,进一步推动了CTCs分离微流控芯片技术的发展。多项研究显示,以微流控芯片为平台来分离检测外周血中的CTCs,可以充分发挥芯片本身微量、高效、易于自动化和集成化的优势,最终实现对临床血液中CTCs的快速精准分析,在肿瘤早期诊断、复发与转移监测以及抗肿瘤药物评价等多个领域具有重要的应用空间。　　现阶段,CTCs芯片在筛选精度和筛选效率方面仍存在较大的提升空间。针对这一挑战,由于精准与高效二者难以兼得,未来的芯片设计应该更专注于单个目标的实现。一方面,针对基础研究,应当注重于提高CTCs筛选的细胞纯度及细胞活性。可以先利用惯性效应对血液进行粗分离,筛分出尺寸较大的白细胞和CTCs。再采用液滴分选的方法,通过免疫磁性分离实现CTCs的精确筛选。液滴分选技术能够达到单细胞分析的精度,利用液滴分选进行肿瘤细胞筛选也已有文献报道。另一方面,针对临床检测领域,研究重点则在于实现临床样本的高通量分析。可以采用电分析方法,依据不同种类细胞的比膜电容和细胞质电导率差异来设置恰当的阈值,对流经检测窗口的CTCs实现快速分析。此外,微流控芯片技术属于多学科交叉领域,CTCs芯片的发展同时也受益于微机电系统(MEMS)、材料学、流体力学和生物医学等研究领域的技术突破。随着相关领域研究技术的发展,CTCs芯片未来有望成为肿瘤基础研究和癌症早期临床诊断的重要平台。

秤对人们来说并不陌生，而上海交大物理系朱卡的教授团队发明的“光秤”，有望通过对生物DNA分子的质量、染色体的质量等高精度光学测量，来检测人体内的癌细胞。　　在量子信息和量子测量技术迅猛发展的今天，对量子奇异世界的探索已成为各国研究学者的不懈追求。朱卡的教授和李金金博士以量子光学和纳米材料为研究基础，在国际上首次提出了纳米光学质谱仪，也就是“光秤”，“这将为量子测量技术、纳米技术、生物医学技术的发展提供崭新的平台和新颖的思维方式。”　　对这一研究成果，美国物理学会评价：“这项研究工作有望带领纳米科学进入一个崭新的测量领域。”国际公认的物理学界顶尖综述期刊《Physics Reports》也刊登了朱卡的教授团队该成果的长篇综述性论文。自1971年创刊以来，该期刊一共只发表了以中国大陆科研机构为唯一单位的综述性论文9篇，其中2000年以来共4篇，这也是上海交通大学首次以唯一单位在该期刊上发表论文。　　朱卡的教授团队利用表面等离激元和纳米材料的耦合系统首次提出了用全光控制的方法测量微观粒子的质量。目前预测能精确地测出单个原子的质量。　　怎样用光学的方法来测出一个原子的质量，据朱卡的教授介绍，把待测原子放在一个碳纳米管表面，然后用两束强弱不同的光同时照在碳纳米管上，此时探测弱光的吸收谱，就可以精确得到碳纳米管的振动频率。先后两次测量碳纳米管的振动频率，得到放入原子前后碳纳米管的振动频率的变化量，通过计算就能得到落入碳纳米管表面的单个原子的质量。　　“其实这里并没有包含物理学上的什么新方面或新原理，但以前却从来没有人考虑过这样一个方案，”朱卡的教授说，“我们将碳纳米管、量子点和表面等离激元的复合系统等系统地组合起来研究，发明了第一个全光控制的高灵敏纳米光学质谱仪。”　　朱卡的教授估算，通过全光控制的“光秤”，其灵敏度和精确度比传统的电学质谱仪高出了将近三个数量级。他表示，这项研究工作在现有电学质谱仪上做了很大的提升和改进，用全光学的方法代替了传统的电学测量。据介绍，目前正在进行的是通过“光秤”来对单个质子或中子进行测量的研究。朱卡的教授团队还希望把“光秤”应用到生物DNA分子的研究中，提出了一种癌细胞DNA分子的检测方法。据介绍，传统的癌变DNA分子的质量应与正常的DNA分子是不完全一样的。利用这一“光秤”同样可以检测到癌细胞的存在。因此，朱卡的教授预测其还可以用于临床医学。

前言B 细胞具有产生针对多种靶标的抗体的独特能力，可提供针对感染的保护，同时还有助于免疫失调环境中的发病机制。人类 B 细胞分为五个群体：过渡、幼稚、非转换记忆、转换记忆和浆细胞。识别和分类人类 B 细胞的功能亚群，阻碍了作者在自身免疫中选择性靶向致病性 B 细胞和在疫苗接种中诱导记忆反应的能力。为了表征外围成熟的人类 B 细胞，本文作者开发了一种高度复用的单细胞筛选方案，通过使用大规模细胞术来量化 351 个表面分子的共表达。基于作者的研究结果，作者提出了一种分类方案，将来自外周血、骨髓、淋巴结和扁桃体四个组织的的 B 细胞分为 12 个独特的亚组，并构建了具有表面表型、代谢、生物合成活性和对免疫激活的信号反应特征的广泛单细胞图谱。这个人类 B 细胞身份图谱将使研究能够在稳态、疫苗接种、感染、自身免疫和癌症的背景下进一步确定 B 细胞亚群的功能。本篇为斯坦福大学研究团队在 Immunity期刊（IF:43.474）发表的题为 “An Integrated Multi-omic Single-Cell Atlas of Human B Cell Identity”的研究成果，采用改进的质谱流式细胞仪、流式细胞术等研究方法，成功量化了百万级人类B 细胞上 351 种表面分子的共表达模式。通过鉴定了差异表达的分子，对比VDJ 序列、代谢谱、生物合成活性和信号反应。提出了新的 B 细胞分类方案：在四种淋巴组织中鉴定出 12 个独特的亚群，包括 CD45RB + CD27 -早期记忆群体、类别转换的 CD39 +扁桃体常驻群体和有效响应免疫激活的 CD19 hi CD11c +记忆群体。该分类框架和基础数据集为进一步研究人类 B 细胞身份和功能提供了资源。技术流程研究结果1.高度多重的单细胞表面筛选揭示了人类 B 细胞表面蛋白质组为了识别区分 B 细胞亚群的分子，作者开发了多重筛选的方法，并量化了健康人类 B 细胞上 351 种表面抗原上的共表达模式（图1A）。通过设计了 12 个质谱抗体组，每个组由 9 个用于子集的保守分子和 30 个对每个组独特的可变分子组成。门策略可以实现四个典型 B 细胞亚群：过渡、幼稚、非转换记忆和转换记忆（图1B）。在设置了一个严格的阈值（图 1 C）后，作者确定了 98 个在人类 B 细胞上表达的表面分子（图 1D)。作者的单细胞筛选策略实现了对人类 B 细胞表达的表面分子的可靠鉴定。图1 |高度多重的单细胞表面筛选揭示了人类 B 细胞表面蛋白质组a)实验概述 (n = 2 个捐助者)。b)典型种群的代表性门控。c)屏幕上分子阳性的代表性阈值。d)总 B 细胞（顶行）的百分比阳性和 B 细胞表达的分子子集（底行）的中值表达。2.差异表达分析揭示了幼稚 B 细胞的无反应特性通过规范门控策略识别组织B 细胞的成熟状态：从过渡到幼稚、非切换和切换记忆。为了探究在整个过程中发生的蛋白质组学变化，作者评估了所有分子的子集中每个成对组合之间的表达差异。作者绘制了 61 个差异表达分子（图2A ）。正如预期的那样，未成熟的同种型 IgD 和 IgM 在过渡和幼稚亚型中富集，而经典记忆分子 CD27 在记忆细胞中富集。CD305在抗原缺乏经验的细胞中比记忆细胞富集， CD45RB (RB) 是 CD45 的同种型，优先在记忆细胞中表达。作者绘制了幼稚细胞与其他子集的比较（图2B），作者发现幼稚细胞表达的与运输相关的分子数量少于任何其他子集，这表明它们对刺激的反应较小。事实上，幼稚细胞对 16 种转运分子的中位表达值最低，在所有 46 种转运分子中平均表达最低（图 2C）。作者探索了这种趋势在 GO 术语中是否一致，并发现幼稚细胞在 30 个术语中的 19 个具有最低的平均表达值（图 2 D）。事实上，当对所有 98 个分子的中位表达值进行平均时，幼稚细胞的平均值最低，这表明它们比其他 B 细胞亚群处于更无反应的状态。这些发现证实了幼稚 B 细胞的无反应特性。图2 | 差异表达分析揭示幼稚 B 细胞a)子集的每个成对比较的中值表达差异。所有非白色瓷砖都是显著的（p 0.005）。b)比较的火山图，与 GO 术语“运输”相关联。框中列出的显著不同的分子按表达差异幅度的递减排序。c)转运分子 (颜色) 的中值表达。所有转运分子的中位表达平均值（黑色）。d)与 GO 术语相关的分子的中值表达平均值 (颜色)。所有分子的中值表达的平均值（黑色）。e)在幼稚细胞中表达更高的六种分子的表达 (p 0.005)。3.CD45RB 标记人类记忆 B 细胞并识别早期记忆群体为了找到唯一识别不同 B 细胞的标记，作者以无偏方式分析了所有 B 细胞中分子的共表达模式。作者生成了统一UMAP图，通过使用所有 12 个试管的供体汇集数据来展示保守分子的表达（图 3A）。作者绘制了与保守分子相关的分子，并按功能和相关保守标记进行展示（图 3 B）。在 UMAP 坐标上叠加规范门控标签，尽管表型相似，但细胞被规范门控视为不同的子集（图 3C）。大多数 CD27 +细胞也是 RB +，而 RB + CD27-群体包含 25% 未封闭的细胞（图 3 D 和 3E）。鉴于 RB + CD27 -细胞和 CD27 +细胞在 UMAP 上的共定位，作者假设这些细胞代表在当前分类方案下未被识别的记忆细胞群。为了评估 RB 和 CD27的记忆细胞谱，作者前瞻性地从健康的人类 B 细胞（n = 2 个供体）中分离出 CD27 × RB双阳细胞，并通过下一代测序对 IgH 基因座进行测序（图 3 F）。作为抗原暴露的代表，作者测量了互补决定区 3 (CDR3) 之外的 IgH 基因座中核苷酸的供体汇集突变频率（图 3 G）。正如预期的那样，CD27 +细胞具有相对较高的突变负担，在接触抗原后通过体细胞超突变 (SHM) 获得。作者量化了四个种群在一系列多样性顺序中的多样性并发现 RB - CD27 -细胞的多样性最高，而 RB + CD27 +细胞的多样性最低（图 3 H）。作者进一步探索来自一个群体的细胞是否倾向于与来自任何其他群体的细胞克隆相关（图 3 I）。作者发现来自四个群体中的每一个的细胞都更有可能与来自同一群体的细胞共享克隆谱系，而不是来自不同群体的细胞（图 3J)。这表明 RB 和 CD27 的表达在克隆谱系中是高度协调的，正如对响应抗原结合而表达的两种分子所预期的那样。总之，这些发现提供了强有力的证据，表明 RB 的表达是外周血记忆 B 细胞的指示，并且与 CD27 的缺失相结合，可用于对早期记忆群体进行分类。图3 | CD45RB 标记人类记忆 B 细胞并识别早期记忆群体4. 将 B 细胞分为表型和同型不同的亚群系统筛选了数十种在 B 细胞中差异表达的分子，因此作者假设作者可以将 B 细胞分类为更细粒度的亚群。作者对新鲜、健康的人类外周血 B 细胞（n = 3 名供体）进行了染色，细胞降维成十个不同的群体，包括两个幼稚和六个记忆子集（图 4 B）。表面表达谱提示成熟顺序排列（图4B）。七种不同分子的特征表达以手动门控每个群体，因此也用于标记该方案中的群体：CD11c、CD73、CD95、CD27、CD38、RB 和 CD19（图 4 C D）。子集倾向于在图上形成独特的岛屿，为作者的分类方法提供正交验证 （图 4 D）。为了评估子集之间的表型相似性，作者计算了中值表达谱之间的成对欧几里得距离（图 4 E）。对于每个群体，作者量化了表型最相似的子集。RB + CD27 -记忆和 RB + CD27 + CD73 -彼此最相似，进一步验证了 RB + CD27 -细胞作为记忆子集的状态。在汇总数据（图 4 F）中， 组织 B 细胞也会导致跨个体供体存在同种型。通过规范门控，30% 的 IgG +细胞和 20% 的 IgA +细胞由于缺乏 CD27，这表明 CD27 单独作为记忆分子的不足（图 4 G）。相比之下，作者的方法正确地将超过 99% 的 IgG +和 98% 的 IgA +细胞分类为记忆细胞。已知 Ig 同种型的使用会影响下游效应器功能和分化模式。因此，作者还在同种型的基础上组织了 B 细胞，并观察到BCR 复合物的两种成分的不同表达模式：表面 Ig 和 CD79b（图4H）。鉴于这些趋势，作者探索表型或同种型是否对预测表面 Ig 和 CD79b 的表达量贡献更大。作者创建了单细胞多元线性回归模型，其中细胞的表型标记和同型标记用于预测 CD79b 或表面 Ig 的表达（图4H）。尽管两者都提供了丰富的信息，但细胞的同种型对预测两种分子的表达的贡献超过了细胞的表型。总而言之，这些发现表明，作者的高维分类将外周血 B 细胞组织成十个表型不同的亚群，比典型的门控策略更准确地划分细胞。此外，这些表型分区显示出同型限制，这进一步有助于 B 细胞的身份。图4 | 将 B 细胞分为表型和同型不同的亚群5. B 细胞亚群功能的研究提示了不同的代谢、生物合成和免疫信号活性特征为了研究作者改进的 B 细胞分类方案的功能特性，作者探索表面蛋白是否表示其他潜在功能细胞过程的差异。作者对来自其他供体（n = 9 个供体）的健康人外周血单核细胞 (PBMC) 进行了染色，并使用质谱仪组来探索 B 细胞代谢谱、生物合成活性和免疫信号传导特征（图 5A）。作者量化了与四种代谢途径相关的八种酶的表达：糖酵解或发酵、ATP 感应、氧化磷酸化和脂肪酸氧化 (图5B )。幼稚细胞在所有亚群中的表达最低，而 RB + CD27 -记忆细胞具有介于幼稚和记忆亚群之间的中间代谢特征。这些通路使用的差异可能是由于不同的功能作用，因此不同的代谢需求。通过将 5-溴尿苷 (BRU) 和嘌呤霉素标记与质谱仪相结合，量化从头RNA 和蛋白质合成以及功能和表型特征。作者发现转录活动几乎不能解释在翻译活动中观察到的差异 (图 5 C)，突出了这两个过程的差异调节。CD19 hi CD11c +记忆细胞具有最高的中位转录活性，其次是 CD73 +幼稚细胞，其具有最低的中位翻译活性（图 5D)。发现转录活性浆细胞中的翻译活性和 CD184 表达高于转录lo浆细胞（图 5E)。这种转录活跃的群体可能是长寿命的浆细胞，而转录不活跃的群体可能是短寿命的浆细胞。为了评估亚群之间免疫激活敏感性的差异，作者用不同剂量的 BCR 交联剂和 CD40 配体刺激 B 细胞 10 分钟，然后用包含抗B 细胞信号传导固有的磷酸化靶标（图 5A）。作者测量了脾酪氨酸激酶 (pSYK) 和下游磷脂酶 Cγ2 (pPLCγ2) 的磷酸化（图 5F）。作者在双轴等高线图上可视化了 BCR 复合信号级联中两个分子 SYK 和 PLCγ2 的磷酸化状态变化，并发现子集之间的分布变化存在鲜明对比（图 5 H）。为了量化信号响应，作者计算了推土机在基线细胞和受刺激细胞之间的距离，发现这两个记忆群体以及浆细胞比所有其他子集的响应性明显更高（图 5 I）。作者量化了表型和同种型使用的相对贡献，以预测代谢途径表达、生物合成活性和信号响应的表达（图 5J)。总的来说，这些发现表明作者的表型分类捕获了代谢途径使用、生物合成活性和对免疫激活的信号反应的功能差异。图5 | B 细胞亚群功能的研究揭示了不同的代谢、生物合成和免疫信号活性a)实验工作流程 (n = 9 捐助者)。6. 淋巴组织特异性 B 细胞群的表征为了将人类 B 细胞分析的范围扩大到外周血之外，作者分析了来自外周血的骨髓 (n = 3)、扁桃体 (n = 3)、淋巴结 (n = 1) 和其他外周血样本 (n = 4)一个新的健康捐赠者队列（n = 11），通过大规模细胞术（图 6A）。为了探索组织之间 B 细胞表达的整体差异，作者评估了所有分子的供体组织表达差异。作者确定了至少一对组织之间存在差异表达 (p 0.005) 的 21 个分子，并绘制了它们的分布，按功能组织（图 6 B）。淋巴结也明显偏向未成熟同种型（图 6 C）。然而，扁桃体没有富集任何抑制分子（图 6 B），主要由具有记忆表型的细胞组成（图 6 C 和4 G）。为了评估组织内 B 细胞表型的组成，作者绘制了子集比例图，并且根据同种型数据，作者发现淋巴结大量富含 CD73 +幼稚细胞（图 6 D）。为了评估组织的差异性，作者根据子集组成计算了每个组织之间的成对曼哈顿距离（图 6 E）。作者确定了外周血中不存在的两个亚群：生发中心 (GC) B 细胞，存在于扁桃体和淋巴结中，以及一个 CD39 +扁桃体群（图 6 D)。GC 细胞是 CD38 +和 CD32 - (图 6 F)。图6 | 淋巴组织特异性 B 细胞群的表征a)实验工作流程 (n = 11 捐助者)。b)分子的小提琴图在至少两种组织中显著差异表达 (p 0.005)。研究讨论为了探究原代细胞的深层表型多样性，作者开发了一种高度多重的单细胞表面筛选，并将其应用于识别可以分离人类 B 细胞亚群的分子。这种方法使作者能够区分四种淋巴组织中的 12 个 B 细胞亚群并关联它们的功能特征。作者确定了六个记忆群体，证实了先前关于小鼠和人类抗原识别后表型多样化的报道。作者还确定了一个 CD19 hi CD11c +记忆群体，它与在自身免疫、感染和衰老背景下描述的几个群体具有一些共同特征。卡内尔等人，2017）。在这个群体中，作者通过 CD27 表达分离细胞，发现 T-bet 和 PD-1 在 CD27 - CD19 hi CD11c +记忆细胞中富集，类似于在 T 细胞中看到的效应记忆表型。在这里，作者通过对健康个体中多组学整合进行的深度表型分析揭示了新的、更细的B群体确定，全面映射了人体血液和淋巴组织中的 B 细胞身份。对几个细胞过程中表型与同种型使用的贡献的定量评估突出了对超越谱测序和同种型身份进行分析以了解人类 B 细胞免疫功能的必要性。研究结果作为未来研究在疫苗接种或疾病背景下研究体液免疫反应的资源，描述的群体和分子可能对于理解 B 细胞介导的发病机制或保护至关重要。

细胞外囊泡(extracellular vesicles, EVs)/外泌体(exosomes)是几乎所有细胞在其生命活动中分泌的一种具有生物膜结构的纳米尺度的小囊泡。作为细胞间通讯的一种途径，广泛参与并调控着生命机体的多种生理和病理过程(图1)。外泌体独特的物理和生化性质，赋予了这些小囊泡诸多特性，如低免疫原性、良好的生物相容性以及高效的生物屏障穿透能力，使它们在疾病治疗领域备受关注。图1. 外泌体生物发生和分泌示意图来自美国化学协会的学者检索并分析了CAS数据库中EVs在治疗和诊断领域中应用研究的发表情况，统计结果显示干细胞来源EVs(stem cells derived EV, SC-EVs)的相关研究位列第2，其中间充质干细胞来源的EVs(mesenchymal stem cells derived EVs, MSC-EVs)研究热度最高，发表文章数量高达4000篇。图2. 不同细胞来源外泌体在疾病诊断与治疗领域研究的论文情况本期文章，小编对MSC-EVs在疾病治疗、食品以及医美等领域的应用进行了简单综述，并进一步梳理了目前基于MSC-EVs的临床进展。MSC-EVs的疾病治疗研究及其产业化MSC是一种来源于成体组织和器官的多能干细胞，MSC-EVs具备免疫调节特性，且可以促进血管生成，给予细胞保护和抑制细胞凋亡等功能，因此，MSC-EVs在疾病治疗中具有极大的潜力。研究表明，来自MSC-EVs的miRNAs，特别是miR-320C，能够促进骨关节炎软骨细胞增殖。在一项心肌缺血再灌注I/R损伤研究中，携带miR-182-5p的MSC-EVs显示出改善心功能和减少心肌梗死的心脏保护作用，并伴有减少体内炎症反应。另外，MSC-EVs携带的miR-27b可诱导促炎细胞因子的下降，用于治疗脓毒症。当然，MSC-EVs本身可通过表达杀菌肽及抗菌肽如LL-37、人β-防御素2、肝素和脂钙蛋白-2和/或通过免疫调节来治疗传染病。除了直接以天然MSC-EVs作为治疗或者辅助治疗剂外，具有特定组织器官靶向功能的功能化的MSC-EVs也成为新一代研究和探索的重点，以便在治疗疾病时获得更有针对性的特异性。如图3所示，CAS数据库检索2017-2021年外泌体在不同研究领域的论文情况，表明EVs在治疗和诊断领域中应用研究的文章发表呈逐年递增情况，其中，EVs的靶向递送研究稳居C位，数量高达6000+篇。图3. 外泌体在不同研究领域的论文情况及趋势此外，来自美国化学协会的学者收集并总结了部分投身于开发EVs靶向性功能的公司在靶向不同疾病类型的布局，其中癌症、神经系统疾病、肺部疾病和伤口愈合是最受关注的疾病类型（如图4所示)。图4. 有潜力的外泌体治疗公司和靶向的疾病类型来自华南理工大学的研究者们通过疏水插入法将纤维蛋白靶向肽CREKA修饰到MSC-EVs表面，显著提高了MSC-EVs在骨缺损部位的富集和停驻，调节炎症反应和促进细胞成骨分化以实现骨骼组织的修复。该研究表明靶向修饰在骨组织修复中具有很大的应用价值，为提高MSC-EVs的治疗效率提供了一种新的策略。位于美国加州的Aetholon Medical公司另辟蹊径，开发了一款名为Hemopurifier的研究性医疗设备。Hemopurifier将细胞膜分离技术和亲和层析(affinity chromatography)技术结合在一起，可特异性地从血液循环系统中捕捉表面具有特定聚糖修饰的纳米颗粒，而病毒以及肿瘤来源的EVs往往正是通过这些聚糖修饰逃逸免疫系统。Hemopurifier在黏附和捕获表面修饰聚糖的EVs和病毒颗粒的同时，将血细胞再次送回到患者体内。该技术获得美国FDA授予的突破性设备(Breakthrough Device)认定。Aethlon公司已经通过实验证明Hemopurifier能够捕捉多种类型肿瘤分泌的EVs，其中包括乳腺癌、卵巢癌和转移性黑色素瘤。迄今为止，Aetholon Medical已使用该技术用于多种癌种、埃博拉、丙型肝炎、HIV和COVID-19等疾病的治疗。基于MSC-EVs的临床治疗试验EVs的研究已经从实验室开始进入临床阶段。Clinical trials网站数据显示，截至文章发表时共有59个注册在案的基于EVs的治疗项目处于临床试验阶段，其中超过60%的项目为MSC-EVs。如表1所示，排名靠前的研究项目包括肺部疾病(11项临床试验)、SARS-CoV-2感染(9项临床试验)、癌症、心脏病和神经系统疾病(均有4项临床试验)。其中，FDA已授权Direct Biologics公司的骨髓MSC-EVs治疗产品ExoFlo再生医学先进疗法，用于治疗COVID-19急性呼吸窘迫综合征(ARDS)(NCT04657458)。它还在对溃疡性结肠炎(NCT05176366)、克罗恩病和肠易激病(NCT05130983) 、实体器官移植排(NCT05215288)和轻/中度COVID-19(NCT05125562) 进行临床试验。Aruna Biomedical公司正在研究神经干细胞来源的外泌体(neuralstem cells derived extracellular vesicles, NC-EVs)，用于治疗卒中以及其他神经系统和神经退行性疾病，候选基因AB126具有穿过血脑屏障的能力和中枢神经系统特异性。临床前数据表明，NC-EVs在改善测试小鼠血栓栓塞性中风模型中的细胞、组织和功能结果方面比MSC-EVs更有效。表1. 外泌体治疗性临床试验（部分）其他应用：食品和化妆品（医美）此外，EVs在食品、医美等领域的应用也被不断发掘和报道。CAS资源库的检索显示，在过去3年中，与EVs在化妆品和食品中的应用相关的文献数量亦呈现急剧增加趋势(图5)。图5. CAS数据库中与化妆品（A）和食品（B）中外泌体应用相关的文献发表趋势MSC-EVs已被证明在皮肤美容中发挥重要作用，如促进伤口愈合、缓解皮肤老化和防止疤痕形成等方面。源自诱导多能干细胞的EVs能够调节MMP-1/3的表达并增强衰老皮肤成纤维细胞中I型胶原蛋白的表达。而来自脂肪干细胞的EVs能够通过PI3K / Akt信号传导途径促进伤口愈合，并增加成纤维细胞中I型和III型胶原蛋白的数量。多酚、维生素、多不饱和脂肪酸等生物活性化合物是常见的提高营养价值的食品补充剂。然而，它们的生物利用度差、水溶性较差和代谢改变可能会降低它们的效果。借由EVs作为载体，可实现其有效递送。展望干细胞EVs在疾病治疗的赛道俨然已成一匹黑马，但是EVs如何与靶细胞通信，以及如何实现组织器官选择性的潜在机制尚不清楚，而这些机制的研究是开发针对外泌体通讯的有效治疗方法和开发工程外泌体衍生的治疗载体的先决条件。此外，该领域尚无统一的分析表征标准、纯化方法、表征技术及数据分析等的差异都会导致难以获得稳定且批间一致性良好的EVs。这些均是横亘在EVs研究以及产业化道路上的问题。在此过程中，EVs的基础研究以及新分析技术的迭代，有望为干细胞EVs疗法带来新的见解和策略，并可能激发下一代递送系统的设计与开发。截至目前，纳米流式检测技术已经进入由中国研究型医院学会细胞外囊泡研究与应用分会围绕SC-EVs制定的两项全国团体标准中，以及由上海市生物医药行业协会依据协会制定的《间充质干细胞外泌体质量控制标准》(T/SBIAORG 001-2023)团体标准中，NanoFCM将紧跟行业发展，在外泌体大规模生产、纯化工艺和表征质控等过程提供完整的解决方案。参考文献Rumiana Tenchov, Qiongqiong Angela Zhou*,et al.Exosomes – Nature’s Lipid Nanoparticles, a Rising Star in Drug Delivery and Diagnostics[J].ACS Nano 2022, 16, 17802&minus 17846Y W,et al. Requirements for human mesenchymal stem cell‐derived small extracellular vesicles[J].Interdisciplinary Medicine, 2023 1:e20220015.中国研究型医院学会.T/CRHA001-2021人间充质干细胞来源的小细胞外囊泡[S].全国团体标准信息平台(ttbz.org.cn)中国研究型医院学会.T/CRHA002-2021人多能干细胞来源的小细胞外囊泡[S].全国团体标准信息平台(ttbz.org.cn)上海市生物医药行业协会.T/SBIAORG001-2023间充质干细胞外泌体质量控制标准[S].上海,上海市生物医药行业协会(sbia.org.cn）部分数据来自于ClinicalTrials网站(ClinicalTrials.gov)

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。

在哺乳动物的大脑中，许多不同类型细胞形成复杂的相互作用网络，从而实现广泛的功能。由于细胞的多样性和复杂的组织，人们对大脑功能的分子和细胞基础的理解受到了阻碍。单细胞RNA测序（scRNA-seq）和单细胞表观基因组分析的发展使发现大脑中许多分子上不同的细胞类型成为可能[1，2]。然而，这些研究中有限的样本量可能导致对大脑细胞多样性的低估。此外，了解大脑功能背后的分子和细胞机制不仅需要对细胞及其分子特征进行全面的分类，还需要详细描述分子定义的细胞类型的空间组织和相互作用。在更精细的尺度上，细胞之间的空间关系是通过相邻分泌和旁分泌信号传递的细胞间相互作用和通信的主要决定因素。虽然突触通信可以发生在细胞体相距较远的神经元之间，但神经元和非神经元细胞之间的相互作用以及非神经元细胞之间的相互作用通常借助直接的体细胞接触或旁分泌信号，因此需要细胞之间的空间接近。而且涉及局部中间神经元的相互作用也倾向于发生在空间近端神经元之间。因此，一个高空间分辨率的全脑细胞图谱对于理解大脑的功能极其重要。来自美国哈佛大学的庄小威教授课题组使用多重误差鲁棒荧光原位杂交（MERFISH）技术对整个成年小鼠大脑中大约1000万个细胞中的1100多个基因进行了成像，并通过整合MERFISH和scRNA-seq数据，在全转录组尺度上进行了空间分辨的单细胞表达谱分析。研究人员在整个小鼠大脑中生成了5000多个转录不同的细胞簇（属于300多种主要细胞类型）的综合细胞图谱，将该图谱与小鼠大脑共同坐标框架进行定位，可以系统量化单个大脑区域的细胞类型组成和组织，并进一步确定了具有不同细胞类型组成特征的空间模块和以细胞渐变为特征的空间梯度。这种高分辨率的细胞空间图—每个细胞都具有转录组表达谱，有助于推断数百种细胞类型对之间的细胞类型特异性相互作用和预测这些细胞-细胞相互作用的分子（配体-受体）基础和功能。总之，此研究不仅为大脑的分子和细胞结构提供了丰富的见解，而且为其在健康和疾病中的神经回路和功能障碍奠定了基础。该结果于近日发表在Nature上，题为“Molecularly defined and spatially resolved cell atlas of the whole mouse brain”。研究小组通过MERFISH技术对横跨4只成年小鼠（1雌3雄）大脑整个半球的245个冠状面和矢状面切片上进行成像，根据DAPI和总RNA信号，单个RNA分子被识别并被分配到细胞，进而得到单个细胞的表达谱。总之，该研究对成年小鼠大脑中大约1000万个细胞进行成像和分割，包括11个主要的大脑区域：嗅觉区、等皮层（CTX）、海马形成、皮质底板（CS）、纹状体（ST）、苍白球、丘脑、下丘脑（HT）、中脑、后脑和小脑。基于典型相关性分析整合MERFISH数据和scRNA-seq数据，采用K最近邻(k-NearestNeighbor,KNN)分类算法对MERFISH细胞进行分类。为了对不同大脑区域的细胞类型组成和组织进行系统定量，他们将MERFISH生成的细胞图谱注册到艾伦脑科学研究所发布的小鼠脑三维图谱第三版（Allen Mouse Brain Common Coordinate Framework，CCFv3）[3]，可将每个单独的MERFISH成像细胞及其细胞类型身份标签放入3D CCF空间（图1）。图1 对整个小鼠大脑的分子定义和空间分辨的细胞图谱（图源：Zhang, M., et al.. Nature, 2023）据统计，整个小鼠大脑由46%的神经元和54%的非神经元细胞组成，神经元细胞与非神经元细胞的比例在后脑中最低、在小脑中最高。神经元细胞包括315个亚类和超过5000个集群，其类型也表现出很强的区域特异性，大多数神经元亚类仅在11个主要区域中的一个区域富集。这11个主要区域包含了不同数量的细胞类型，尤其是后脑、中脑和下丘脑所包含的神经元细胞类型的数量以及局部复杂性远远高于其它大脑区域。基于神经递质转运体和参与神经递质生物合成相关基因的表达，他们将成熟的神经元分为8个部分重叠的组别。其中，谷氨酸能神经元和γ-氨基丁酸（GABA）能神经元分别约占神经元总数的63%和36%，谷氨酸能与GABA能神经元的比例在不同的大脑区域中差异很大，而5-羟色胺（5-HT）能、多巴胺能、类胆碱能、甘氨酸能、去甲肾上腺素能和组胺能神经元仅占神经元总数的2%（图2c）。谷氨酸能神经元和GABA能神经元广泛分布于全脑，可分为具有不同空间分布的不同细胞类型；在谷氨酸能神经元中，Slc17a7（Vglut1）、Slc17a6（Vglut2）和Slc17a8（Vglut3）在不同的脑区分布存在差异，Slc17a7主要位于嗅觉区、CTX、海马形成、CS和小脑皮层，而Slc17a6主要位于HT、中脑和后脑（图2d，e）。他们还观察到两个未成熟神经元（IMNs）亚类：一种是抑制性的，一种是兴奋性。抑制性IMNs由30个簇组成，沿脑室下区（SVZ）分布，通过前连合处延伸至嗅球；兴奋性IMNs由七个簇组成：簇516主要位于嗅觉区域，而其它簇沿海马体形成的齿状回分布（图2f），这与之前关于海马形成中成人神经发生的发现一致[4]。图2 神经元细胞的类型和空间分布（图源：Zhang, M., et al.. Nature, 2023）非神经元细胞包括23个亚类和117个簇。通过量化，研究小组发现在整个大脑中，非神经元细胞由30%少突胶质细胞、6%少突胶质细胞前体细胞（OPCs）、28%血管细胞、23%星形胶质细胞、8%免疫细胞和5%其它类型细胞组成。一些非神经元细胞类型，特别是星形胶质细胞和心室系统中的细胞也表现出很强的区域特异性。星形胶质细胞包括36个细胞簇，最大的两个集群Astro 5225和Astro 5214，分别占星形胶质细胞总数的48%和33%。基本上每个Astro星团都显示出独特的空间分布，Astro 5225只位于端脑区，Astro 5214只位于非端脑区，Astro 5215位于丘脑，Astro 5216位于后脑，Astro5231-5236位于嗅球，Astro 5207位于小脑，Astro 5222位于齿状回，Astro 5208富集于靠近软脑膜表面的髓质，Astro 5228、5229和5230位于SVZ沿线，延伸至嗅球，并与抑制性IMNs广泛共定位（图3d）。少突胶质细胞在纤维束中富集，在整个脑干中十分丰富，而OPCs则均匀分布地整个大脑；在集群水平上，一些少突胶质细胞和OPCs也表现出区域特异性，如Oligo 5277在皮层中富集，而Oligo 5286在后脑中富集（图3e）。与心室系统相关的细胞也呈现区域特异性分布，在第三脑室，下丘脑室管膜—胶质细胞位于腹侧区域，而ependymal细胞占据背侧区域，Hypendymal细胞位于第三脑室背侧的下联合器，心室内的主要细胞是脉络膜丛细胞和血管软脑膜细胞（VLMCs）。除了VLMC 5301和VLMC 5302，大多数VLMC集群被限制在软脑膜（图3f）。图3 非神经元细胞的类型和空间分布（图源：Zhang, M., et al.. Nature, 2023）接下来，研究团队为每个细胞定义了一个局部细胞类型的组分矢量，并使用这些矢量聚类细胞，从而得到了包含相似邻域细胞类型组成的细胞的“空间模块”（图4a）。他们确定了16个一级空间模块和130个二级空间模块，一级空间模块将大脑分割成与CCF中定义的主要大脑区域基本相吻合的区域，一个显著的差异是中脑和后脑之间的边界（图4b，c）。许多2级空间的模块与CCF中定义的子区域一致，但观察到更多的差异（图4d）。此研究中的空间模块描述是基于单个细胞的转录组范围内的表达谱所定义的细胞类型，因此比CCF中脑区描述的信息具有更高的分子分辨率，空间梯度代表了对该区域的分子轮廓的更精确的描述。图4 空间模块：分子定义的大脑区域（图源：Zhang, M., et al.. Nature, 2023）考虑到在某些情况下，细胞的基因表达谱可能会表现出渐进或连续的变化，他们因此检查了所有的细胞亚类，结果发现细胞的空间梯度广泛分布在大脑的许多区域。例如，颅内（IT）神经元在整个CTX上形成了一个连续的梯度，在这个区域，基因表达沿皮层深度方向逐渐变化，但第2/3层IT神经元的分离更为明显（图5a）。在纹状体中，D1和D2中棘神经元均沿背外侧-腹内侧轴形成空间梯度（图5b，c）。在外侧间隔复合体（LSX）中，几个GABA能亚类沿着背腹轴形成了一个梯度（图5d）。在海马体的CA1、CA3和齿状回区域和中脑的下丘中也观察到空间梯度。他们也观察到了一些非神经元细胞之间的空间梯度，如下丘脑室管膜—胶质细胞，沿着第三脑室的背腹轴形成了一个连续的梯度（图5e）。通过基于UMAP（一致的多方面逼近和投影以进行降维）的基因表达可视化分析，他们发现一个大规模的跨越HT、中脑和后脑区域的空间梯度（图5f）。图5 分子定义的细胞类型的空间梯度（图源：Zhang, M., et al.. Nature, 2023）最后，他们分析了亚类水平上的细胞类型，并推断单个大脑区域中细胞类型特异性的细胞-细胞相互作用（包括非神经元细胞间，非神经元细胞和神经元之间以及神经元间）。几百对细胞亚类被确定，统计学结果显示有显著的相互作用。预测的大多数具有相互作用的细胞类型对包含多个配体-受体对，与同一细胞类型对中的非近端细胞对相比，近端细胞对的表达显著上调，为这些细胞间相互作用的分子基础提供了见解。在非神经元细胞之间，发现内皮细胞和周细胞均与大脑中的边缘相关巨噬细胞（BAMs）、巨噬细胞有显著的相互作用。在这两种情况下，与非近端细胞对相比，来自层粘连蛋白信号通路的配体-受体对在近端细胞对中均明显上调，一些细胞因子（内皮细胞中的Cytl1和周细胞中的Ccl19）在BAMs近端血管细胞中表达上调，这说明大脑中的血管细胞可能利用这些细胞因子来招募巨噬细胞（图6d，e）。小胶质细胞也被发现与内皮细胞、周细胞之间的显著相互作用；与内皮细胞相比，周细胞与小胶质细胞相互作用的可能性更高，而与BAMs相互作用的趋势则相反（图6f，g）。他们还观察到神经元和非神经元细胞之间的显著相互作用，例如星形胶质细胞和抑制性IMNs在嗅球中、星形胶质细胞和兴奋性IMNs在海马形成中表现出显著的相互作用。此分析也预测了一些神经元亚类之间的相互作用，例如，海马形成过程中Pvalb枝形吊灯状GABA神经元和CA3谷氨酸能神经元之间、IPN Otp Crisp1 GABA神经元和中脑的DTN-LDT-IPN Otp Pax3 GABA神经元之间的相互作用。图6 细胞间的相互作用和通信（图源：Zhang, M., et al.. Nature, 2023）文章结论与讨论，启发与展望通过MERFISH技术成像约1000万个细胞，并将MERFISH数据与全脑scRNA-seq数据集整合，该研究生成了一个具有高分子和空间分辨率的、横跨整个小鼠大脑的分子定义的细胞图谱。进一步将该图谱注册到了艾伦脑科学研究所发布的CCF中，提供了一个可被科学界广泛使用的参考细胞图谱，使科研人员能够确定每个大脑区域不同转录细胞类型的组成、空间组织和潜在的相互作用。一方面，非神经元细胞与神经元细胞或非神经元细胞之间的相互作用，以及配体-受体对、基因的相关上调，为测试不同非神经元细胞类型的功能作用提供了切入点。另一方面，将转录组成像与不同行为范式下的神经元活动成像相结合可以揭示神经元的功能角色[5]。未来的研究将结合空间分辨的转录组学分析和各种其它特性的测量（如表观基因组谱、形态学、细胞的连通性和功能、系统的基因扰动方法），将有助于大家阐述大脑的分子和细胞结构的功能和功能障碍在健康和疾病中的作用。MERFISH（Multiplexed Error-Robust Fluorescence In Situ Hybridization），一种空间分辨的单细胞转录组学方法，经过近年的发展已成为生命科学领域中最具有前景的单细胞测序技术之一。该技术独特的原理和方法,可实现对单细胞进行多重靶向探测,从而深入研究细胞的生物学特性,对于疾病诊治及药物研发等方面也有着广泛的应用价值。

生物、药物等许多的研究均需要通过观察细胞体积的变化或细胞数目增减的来判断和评估实验的效果。由于细胞所处环境的改变可促使其自身体积做出相应的变化，以便适应改变后的环境大致新的平衡。由于并不能清晰地知道该种细胞体积变化规律，因此必须检测其体积或细胞数目随条件、时间的变化。　　细胞的发育与细胞分裂周期级数递增均需要连续不断的细胞增殖。　　在培养液中正在增殖的细胞在其分裂前其体积将增大至原体积的两倍。然而对细胞发育与分裂的速度作如何调整才能保证细胞体积的不变并不明确。因此，测量细胞的体积的变化对了解与控制细胞的发育和周期非常重要。　　细胞的死亡　　细胞的增殖与细胞的死亡之间需要一个精细的平衡以保持足够的细胞数量。该种平衡容许细胞作最佳的状态调节以适应各样机能变化的需求。细胞死亡有两种清晰的机制，坏死与凋亡。坏死是一个病理生理的机制，包括细胞膨胀以及细胞膜破裂而释出内容物。凋亡则是一个程序式死亡的机制。凋亡的特征之一就是细胞收缩。细胞有缺陷的凋亡与过度凋亡，两者同样会导致严重疾病。　　渗透压的补偿　　任何种类的细胞都有可能因处于不利环境而死亡。细胞犹如多孔的网筛极易因渗入已溶解于周围环境的化学物而使渗透压受影响。细胞内外环境中该些溶解物颗粒数目的不平衡，将会导致水份透进细胞而使其体积涨大，或者是水份从细胞渗出使其体积收缩。　　当细胞或微生物遭遇环境的变化，它们都会尝试通过自身调节来适应新的环境。　　细胞平均体积(MCV)的变化　　当细胞或微生物遭受环境变化时，它们将通过自身调整以图适应新的环境。一些例子中细胞需要改变自身体积以便达到适合的目标。　　由贝克曼库尔特公司出品的Multisizer 3 库尔特细胞特性分析仪是目前最权威的细胞体积、细胞计数的分析仪器，应用文献多不胜数。无可逾越的领先技术更使Multisizer 3 成为分辨率最高的仪器。国外的用户统计表明，Multisizer 3 已成为细胞实验室必备的研究工具。　　自华莱士• 库尔特先生发明 库尔特原理 以来，该原理已广泛应用于材料、生物、医学、制药等众多的领域。目前生物领域的细胞计数标准就是库尔特原理。美国材料实验协会ASTM将库尔特原理定为生物细胞计数的标准(ASTM-F2194)。国际血液学标准化委员会亦指定库尔特原理为计算红细胞与白细胞的标准实验室方法 (Clin. lab. Haemat. 1988. 10, 203-212.)。　　作为库尔特原理及技术应用的鼻祖，美国贝克曼库尔特公司始终保持着技术领先的优势。† 库尔特计数仪(Coulter Counter)无论在研究还是在质量控制的应用均具有深远的影响力。在权威的研究机构及其发表的学术文献当中，库尔特计数仪均担当着不可或缺的角色。　　多年来贝克曼库尔特公司在市场上推出了一系列的库尔特计数仪(Coulter Counter)，如：ZM、TA II、Multisizer II等系列型号，为科研与产品控制的实验室颗粒/细胞的检测提供最可靠的分析手段。Multisizer 3 型库尔特颗粒/细胞计数及粒度分析仪为当今所有计数仪、粒度分析仪当中分辨率最高的仪器。　　库尔特原理(Coulter Principle)　　又称为电感应区技术。　　悬浮于弱电解液中的细胞被抽吸而经过一个小孔，因产生外加电压而形成“感应区”。细胞经过小孔时，细胞的体积替代了电解液的相应体积。因相应体积的电解液被替代，小孔感应区产生电压脉冲而导致电阻的改变。脉冲的强度与细胞的体积成比例的关系 。　　Multisizer 3 先进的DPP 数码脉冲处理器，使测量过程中的数以百万计的脉冲信号无须经压缩而保存。数据因无损失而能实现再分析功能。DPP的功能使得Multisizer 3 能够实时监测样品在分析过程中的原始变化。　　DPP同样可用于检测细胞体积的改变。在许多的生化过程中细胞体积是一个重要的参考因素。如细胞发育、细胞周期、细胞死亡、渗透压的补偿、致病机理和吞噬作用等。Multisizer 3 可以观测细胞粒径与体积从几秒到几小时内的变化。　　DPP技术在低温生物学中的应用　　这是在冷冻过程中受渗透压影响的细胞，其平均体积(MCV)的分布曲线和20秒内连续的脉冲峰值平均值的变化。　　择任意的脉冲群可以将一个粒度分布“分割”成多重的分布。因此，可获得在分析全程中的某一时段的粒度分布。如图示，可获得细胞的平均直径随时间的变化。　　使用Beckman Coulter 的Multisizer™ 3 库尔特体积粒度分析仪将能方便而精确地测量细胞平均体积(MCV)的各种变化。

Life Tech积极参与中国细胞生物学会干细胞分会2011年年会暨第四届再生医学和干细胞大会 近年来，干细胞研究已经成为生命科学和生物医学界最活跃和最具影响的领域，尤其是以干细胞为核心的再生医学越来越受到科学家及临床工作者的关注。为了促进我国干细胞研究领域专家的交流与合作，大力推进干细胞基础研究与临床应用的转化，中国细胞生物学会干细胞分会2011年年会暨第四届再生医学和干细胞大会于2011年11月10日-12日于北京国际会议中心举行。Life Technologies公司白银赞助本次大会。 大会为强调干细胞的临床应用，专门设立临床疾病的干细胞治疗分会，特别邀请心血管内外科，神经内外科，消化内外科，血液与免疫，生殖医学，肿瘤，内分泌以及创伤康复等临床专家到会交流，来自30多个国家和地区的800多名参会者在首都分享了在生医学和干细胞领域最新的科研进展和市场趋势资讯。　　Life Technologies公司来自美国的专家Mohan Vemuri博士在大会开幕式后为在场近300名专家介绍了Life公司Gibco细胞治疗系统（CTS）：免疫治疗和干细胞治疗的高级工具，讲解结束后在场的专家老师们提出诸多问题，对我们的专题表现出了极大的兴趣，而Mohan Vemuri博士也耐心的逐一解答。　　在大会报告同时，大会企业展览于北京国际会议中心三楼展出，Life公司借此机会向参观老师展示了&ldquo Neon电转染系统&rdquo 以及&ldquo Countess&trade 自动细胞计数仪&rdquo ， 与堪称全场最具特色的life展台相结合，吸引了无数参观老师的眼球。 Life公司美国专家Mohan Vemuri博士为大家做演讲参会老师竞相提出问题，Mohan Vemuri博士耐心解答Life公司的&ldquo Neon电转染系统&rdquo 产品Life公司&ldquo Countess&trade 自动细胞计数仪&rdquo 产品Life公司独具特色的展位参会老师向Life公司技术人员资讯参会老师正在仔细阅读了解Life公司产品资料 大会于12日圆满结束，本次大会为业内专家及企业提供了一次难得的交流机会并极大地推动我国再生医学和干细胞研究的发展！ 　Life Technologies Corporation (http://www.lifetechnologies.com/home.html) (Nasdaq: LIFE) 是一家致力于改善人类生存环境的全球性生物技术公司。该公司的仪器、耗材和服务可协助研究人员加快推进科学和医学的发展，从而让人们的生活变得更加美好。该公司的客户遍及生物学各个领域，包括筛选与转化研究、分子药物、干细胞治疗、食品安全和动物保健以及21世纪的法医鉴定等。该公司生产供分子诊断和仅供研究使用的产品。Life Technologies的业界领先品牌，包括创新型Applied Biosystems和Ion Torrent品牌仪器以及Invitrogen、Gibco、Ambion、Molecular Probes和Taqman等被全球各地的生命科学实验室所广泛使用。该公司2010年的销售额为36亿美元，在全球160多个国家和地区拥有员工约11,000人，公司持有将近3900项知识产权专利及专有许可证，堪称生命科学界最大规模的知识产权资产。如蒙垂询，请访问：http://www.lifetechnologies.com 大中华地区是公司战略发展的重点之一，目前我们的大中华地区在北京、上海、广州、香港和台湾设有办事处，生产设施及分销中心，雇员人数近800人。

p　　/pp style="text-align: center "img title="Trends.jpg" alt="Trends.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/d7615d78-d7c5-408c-bda4-d35c9052469a.jpg"//pp style="text-align: center "img title="201810220940558352.jpg" alt="201810220940558352.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/2afe12a4-d8a2-4810-82cb-ba8d966349f7.jpg"//pp全球管线快速扩增/pp　　该综述指出，在2017年9月到2018年9月这短短1年的时间里，全球免疫疗法管线激增67%。2017年，相应的研究项目共有2031个。到了2018年，这一数字已经飞速增加到了3394。/pp　　但研究人员们也指出，这一增长态势并非均衡分布。如果我们按照种类进行区分，则肿瘤免疫疗法大致可以被分成6类——靶向T细胞的免疫调节药物(如针对PD-1或CTLA4的单克隆抗体)、其他免疫调节药物(如靶向TLR或IFNAR1)、癌症疫苗、细胞疗法(如CAR-T疗法和TCR-T疗法)、溶瘤病毒、以及靶向CD3的双特异性抗体(如blinatumomab)。/pp style="text-align: center "img title="trends2.jpg" alt="trends2.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/a04ca3cc-f142-4e20-869c-7baa423ee694.jpg"//pp　　其中，细胞疗法的增长幅度最大，达到了113%。事实上，它也超过了癌症疫苗，成为了癌症免疫疗法的第一大类，占所有疗法的四分之一。而溶瘤病毒则增长甚微，一年只增长了16%。/pp　　创新层出不穷/pp　　研究人员们在综述里指出，过去一年里，癌症免疫疗法的靶点增长了约50%，总数目达到了417。从涉及的研究项目来看，越来越多的新靶点正得到研发人员的关注——去年，一半的研发管线来自23个热门靶点。今年，这一数字上升到了48，是去年的2倍有余。/pp style="text-align: center "img title="trends3.jpg" alt="trends3.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/9b80e72e-b4df-460e-a368-012aeda6b548.jpg"//pp　　值得一提的是，人们并没有满足于重复过去的成功。综合来看，那些已经有获批新药的靶点，尽管还能够吸引新的研发项目，但总体的增长幅度不如那些尚未有获批新药的靶点。举例来说，上文中我们提到细胞疗法项目的增长幅度为113%，但其中靶向CD19的细胞疗法，只增加了37%，不如新兴的细胞疗法。而在另一方面，靶向肿瘤新抗原的研发管线则在一年里增加了133%。/pp　　研究人员们指出，这些数据表明未来，我们有望看到更多类型的癌症免疫疗法获批上市。/pp　　谁在研发免疫疗法?/pp　　2018年，共有655个公司与机构正在积极研发免疫疗法，这一数字较去年同期增长42%。如人们所料，最为活跃的公司与机构榜单上，前8名均为大型医药企业。但值得一提的是，学术科研机构也正在扮演越来越重要的角色。在这份榜单的前15名里，有4家属于科研机构，其中三家来自中国，它们分别是深圳市免疫基因治疗研究院(Shenzhen Geno-Immune Medical Institute)，中国人民解放军总医院(China PLA General Hospital)，以及第三军医大学第一附属医院(Third Military Medical University Hospital One)。/pp style="text-align: center "img title="trends4.jpg" alt="trends4.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/8e72c806-e44b-45c5-becd-7de65532bf40.jpg"//pp　　当然，这一年虽然增加了许多癌症免疫疗法，但大多还处于研发早期——这些管线中，处于临床前阶段的疗法共有2107个，比去年同期增长97%，且要高于处于临床阶段的疗法(1287个)。这虽然体现了创新疗法的研发，但也表明距离这些免疫疗法问世，可能还需要一定的时间。/pp　　总结/pp　　在综述的最后，作者们也指出，尽管癌症免疫疗法在近年来取得了一系列突破，但IDO1抑制剂等新靶点在研发上的失利也表明，科学转化成疗法的道路上存在一定风险。往前方看，为了带来更多疗法，科学证据必须是首要的考虑因素。如果我们能找到预示患者良好预后的生物标志物，并综合成功与失败的临床试验进行分析，那无疑能让我们距离成功更近一步。/pp　　本文题图来自pixabay。/pp　　参考资料：/pp　　[1] Jun Tang et al., (2018), Trends in the global immuno-oncology landscape, Nature Reviews Drug Discovery, DOI: https://doi.org/10.1038/nrd.2018.167/pp /p

纳米钻石可用于量子计算机中处理量子信息。近日，哈佛大学的研究人员利用纳米钻石的量子效应，将其变为&ldquo 温度计&rdquo ，测量出了人类胚胎干细胞内部的温度变化，精确度是现有技术的10倍。通过加入金纳米粒子，研究人员还能够利用激光对细胞的特定部分加热甚至杀死细胞，这有望提供一种新的治疗癌症而不损害健康组织的方法，以及研究细胞行为的新手段。研究论文发表在本周的《自然》杂志上。　　在这项最新研究中，研究人员使用纳米线将直径约100纳米的钻石晶体注入一个人类胚胎干细胞中，然后用绿色激光照射细胞，使氮杂质发出红色荧光。当细胞内局部温度出现变化时，红色荧光的强度会受到影响。通过测量荧光的强度，便可以计算出相应的纳米钻石的温度。由于钻石具有良好的导热性，就可以像温度计一样显示出其所处细胞内部环境的即时温度。　　研究人员同时还将金纳米粒子注入细胞内，然后用激光来加热细胞的不同部位，加热点的选择和温度升高多少都可由纳米钻石&ldquo 温度计&rdquo 来精确控制。&ldquo 现在我们有了一个可以在细胞水平上控制温度的工具，让我们能够研究生物系统对温度变化的反应。&rdquo 参与该研究的哈佛大学物理学家彼得· 毛瑞尔说。　　他指出，基础生物学涉及到的很多生物过程，从基因表达到细胞新陈代谢，都会受到温度的强烈影响，纳米钻石&ldquo 温度计&rdquo 将是一个有用的工具。例如，通过控制线虫的局部温度，生物学家可以了解简单有机体的发育。&ldquo 你可以加热单个细胞，研究其周围的细胞是否会减慢或者加快它们的繁殖率。&rdquo 毛瑞尔说。　　目前也有一些其他测量细胞温度的方法，比如利用荧光蛋白或碳纳米管，但这些测量手段在敏感性和准确度方面都有欠缺，因为其中的一些成分会和细胞内的物质发生反应。毛瑞尔说，他们的纳米钻石&ldquo 温度计&rdquo 的敏感度至少提高了10倍，能够检测出细微到0.05开的温度波动。而且其还有改进的余地，因为在活细胞外部，该&ldquo 温度计&rdquo 的敏感度已经达到0.0018开的温度波动。

近日，科创中心生物与分子智造研究院分子智造研究所所长方群教授团队再出新成果！团队开发了“点取式”单细胞蛋白质组分析（PiSPA）工作流程和基于纳升级微流控液滴操控机器人，实现了单细胞的精准捕获、前处理以及自动进样，并首次在单个哺乳动物细胞中实现了高达3000种蛋白质的超高定量深度。目前，相关研究成果以“ Pick-up single-cell proteomic analysis for quantifying up to 3000 proteins in a Mammalian cell ”为题在国际权威期刊《自然通讯》上发表。这项成果也再次向我们证明了单细胞蛋白质组学在诊疗和预防、药物开发、癌症基因组学等精准医学研究中的应用潜力。团队自研的探针式微流控液滴操纵机器人系统更强大的单细胞蛋白质组分析工具：PiSPA工作流程单细胞蛋白质组学技术是近年来生命科学领域研究的热点。因单个细胞中的蛋白质含量极微（仅约0.2 ng）且无法扩增，单细胞蛋白质组分析极具挑战性。目前传统蛋白质组分析技术仅能在每个细胞中鉴定1000种左右的蛋白质，而这在单细胞分析领域显得有些“力不从心”。此外，传统的样本前处理操作大多在微升级反应器中进行，在样品处理和转移的过程中会出现明显的样品损失，这会限制单细胞蛋白质组学的鉴定深度，难以满足生命科学研究的迫切需求。“想要突破单细胞蛋白质组学鉴定深度的障碍，有两种策略。一是在足够小的微反应器中进行样品前处理，利用微尺度效应提高反应效率；二是将所有操作整合在一起，降低样品损失，但这两种策略对技术与设备的要求都很高”，本项成果第一完成人王宇博士解释道，“我们利用微流控技术将商品化的内插管改造为阵列化的纳升级微反应器，解决了纳升级样品反应与自动进样的问题。PiSPA平台可自动完成细胞捕获、样品前处理、色谱分离、质谱检测、数据处理等操作，进一步降低了样品损失。”“点取式”单细胞蛋白质组分析流程示意图PiSPA工作流程使得高精度的液体操控、单细胞的精确处理以及先进的LC-TIMS-QTOF MS技术融为一体，重新定义了单细胞蛋白质组学分析。“在研究中，我们将该平台应用于三种哺乳动物细胞（HeLa、A549和U2OS细胞）的单细胞蛋白质组分析，以及HeLa细胞迁移过程中的细胞异质性研究中，均实现了超高深度定量分析”，王宇博士说。同时，迁移细胞的单细胞蛋白质组分析也证实了PiSPA平台具有识别细胞迁移关键分子以及有价值靶点的应用潜力。哺乳动物细胞的单细胞蛋白质组分析结果单细胞的定量深度：从3000+走向全蛋白质组测序PiSPA平台集成了基于序控液滴（SODA）技术的自动化液滴操纵机器人，能够在“点取式”操作模式下实现纳升级的细胞分选、多步样品前处理和自动进样操作。相比于其他单细胞分析方法，PiSPA平台的优势主要体现在与成像技术结合，能够灵活地选择任意单个细胞进行分析，目标细胞的捕获指向性强，具有很高的捕获准确性和成功率，并可保留目标细胞的表观和空间信息，显著增加了单细胞分析的信息维度。其次，PiSPA平台采用针对单细胞样品的“定制化”分析条件，实现了蛋白质鉴定深度的大幅提升，能够为生物医学研究提供更多有效的基础数据。这些优势对推动单细胞蛋白质组分析的实际推广应用具有重要意义。“目前的单细胞定量深度只是一个起点”，方群教授分享道，在该项研究中，可从单个哺乳动物细胞中可定量多达3000种蛋白质，约占人类基因编码蛋白质总数（约20,000种）的15%，其鉴定深度已经达到10年前单细胞转录组测序技术的相近水平。类比单细胞转录组测序技术的发展历史，可以预见当前已处于单细胞蛋白质组分析技术的爆发阶段，随着技术的快速革新，单细胞的定量鉴定深度还将得到史无前例的提升。“这意味着单细胞蛋白质组学技术已进入在广泛的生物医学研究领域中实际应用的阶段。”团队表示，未来，他们将进一步提高单细胞蛋白质组分析的鉴定深度和通量，以持续推进该技术实用化和应用拓展的水平。此外，在上述成果基础上，目前团队还在利用iChemFoundry平台的自动化机器人技术和机器视觉技术构建能够完成单细胞蛋白质组分析全部流程操作自动化的分析平台，很快会有新的成果发布，这些都将为人们了解生命活动中细胞异质性的变化带来更有力工具。

基本信息 关键内容： 流式细胞仪,活体成像系统,CCD相机,扫描电镜 开标时间： null 采购金额： 158.00万元 采购单位： 福建医科大学 采购联系人： 陈老师 采购联系方式： 立即查看 招标代理机构： 福建省承诚招标代理有限公司 代理联系人： 李杰 代理联系方式： 立即查看 详细信息 福建省承诚招标代理有限公司关于福建医科大学动物三维活体成像系统等设备维保服务项目单一来源采购公示 福建省-福州市-鼓楼区 状态：预告 更新时间： 2021-12-07 招标文件: 附件1 福建省承诚招标代理有限公司关于福建医科大学动物三维活体成像系统等设备维保服务项目单一来源采购公示 2021年12月07日 16:04 公告信息： 采购项目名称 福建省承诚招标代理有限公司关于福建医科大学动物三维活体成像系统等设备维保服务项目 品目 服务/其他服务 采购单位 福建医科大学 行政区域 福建省 公告时间 2021年12月07日 16:04 预算金额 ￥158.000000万元（人民币） 联系人及联系方式： 项目联系人 李杰 项目联系电话 059187554016 采购单位 福建医科大学 采购单位地址 福州市大学新区学府北路1号 采购单位联系方式 陈老师0591-22862877 代理机构名称 福建省承诚招标代理有限公司 代理机构地址 福州市鼓楼区梁厝路2号华雄大厦3号楼17层 代理机构联系方式 李杰0591-87554016 附件： 附件1 一、项目信息 采购人：福建医科大学 项目名称：福建省承诚招标代理有限公司关于福建医科大学动物三维活体成像系统等设备维保服务项目 拟采购的货物或者服务的说明： 1.采购人仪器发生故障时，维保服务商电话响应时间为4小时，即工程师先通过电话，指导客户排除故障；（2）如果电话无法解决，维保服务商工程师应在48小时内到达（国家法定节假日除外）。正常工作时间为周一至周五，上午9:00到下午5:00；（3）保修期内，维保服务商对所有在本项目所规定的保修范围内需要更换的仪器硬件（计算机、显示器、打印机、耗材除外）进行免费更换；（4）除本项目第（3）条规定的费用以外，维保服务商不再额外收取任何其它维修费用；（5）维保服务商一年至少免费上门2次对仪器进行检查和校准,其中1次按照PMI要求对仪器系统检查。 2.福建医科大学于2017年9月通过公开招标采购1套动物三维活体成像系统IVIS Spectrum，编号：20180678（PE公司）。现需向原生产厂家购买该设备的维保服务。 3. 福建医科大学于2011年通过公开招标采购该流式细胞仪（美国BD公司生产，型号：FACSCanto），现需向原生产厂家购买该设备的维保服务。 4.福建医科大学于2011年9月通过公开招标采购1套扫描电子显微镜，型号：Quanta450，生产厂家：美国FEI公司，仪器编号：20121770，中标金额：166万元人民币。现需向原生产厂家购买该设备的维保服务。 拟采购的货物或服务的预算金额：158.0000000 万元（人民币） 采用单一来源采购方式的原因及说明: 1.该流式细胞仪（价格:114万元，美国BD公司生产，型号：FACSVerseTM）通过公开招标采购后投入使用，三年售后保修期已到期。该设备主要用于我校免疫治疗研究院的免疫治疗、抗体研发等工作。为了研发工作的一致性、连贯性，需保证设备的完整性，要求维保服务商保证维修、维保质量及维修效率。碧迪医疗器械（上海）有限公司为美国BD公司在中国境内分支办事机构。拟采用单一来源方式向原厂家采购该设备的未来三年的维保保养服务。 2.动物三维活体成像系统IVIS 年平均机时约580小时，年开机总数约280次，服务了近20个课题组30多个科研项目。目前该设备已过保修期，与同行及厂家沟通，询价，更换CCD相机费用约72万元，但三年全责维保服务为84万元（包括更换CCD系统），因此拟购买原生产厂家提供的三年全责型维保服务保证仪器的正常使用。本次采购项目拟向动物三维活体成像系统生产厂家购买维保服务，珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司为该设备售后服务的唯一国内代理机构。 3.该流式细胞仪Cantoll售后保修期于2021年6月15日到期。该设备主要用于细胞表型分析，细胞功能检测等，该机年平均使用机时达2160.5小时，年平均处理样本数为7016份。碧迪医疗器械（上海）有限公司为美国BD公司在中国境内分支办事机构，建议通过采用单一来源方式进行续保，购买原厂提供的三年整机维保服务。 4.本次采购项目拟向扫描电子显微镜生产厂家（美国FEI公司）购买维保服务，飞雅贸易（上海）有限公司为美国FEI公司设备售后服务的唯一国内代理机构。 二、拟定供应商信息 名称：飞雅贸易（上海）有限公司,珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司,碧迪医疗器械（上海）有限公司 地址：上海市浦东新区盛夏路399号8号楼,中国（上海）自由贸易试验区希雅路33号14#楼第三层D部位,上海市延安中路1228号静安嘉里中心三座10楼 三、公示期限 2021年12月07日 至 2021年12月14日 四、其他补充事宜： 一、项目信息 采购人：福建医科大学 项目名称：动物三维活体成像系统等设备维保服务 拟采购的货物或服务的说明：1.采购人仪器发生故障时，维保服务商电话响应时间为4小时，即工程师先通过电话，指导客户排除故障；（2）如果电话无法解决，维保服务商工程师应在48小时内到达（国家法定节假日除外）。正常工作时间为周一至周五，上午9:00到下午5:00；（3）保修期内，维保服务商对所有在本项目所规定的保修范围内需要更换的仪器硬件（计算机、显示器、打印机、耗材除外）进行免费更换；（4）除本项目第（3）条规定的费用以外，维保服务商不再额外收取任何其它维修费用；（5）维保服务商一年至少免费上门2次对仪器进行检查和校准,其中1次按照PMI要求对仪器系统检查。 2.福建医科大学于2017年9月通过公开招标采购1套动物三维活体成像系统IVIS Spectrum，编号：20180678（PE公司）。现需向原生产厂家购买该设备的维保服务。 3. 福建医科大学于2011年通过公开招标采购该流式细胞仪（美国BD公司生产，型号：FACSCanto），现需向原生产厂家购买该设备的维保服务。 4.福建医科大学于2011年9月通过公开招标采购1套扫描电子显微镜，型号：Quanta450，生产厂家：美国FEI公司，仪器编号：20121770，中标金额：166万元人民币。现需向原生产厂家购买该设备的维保服务。 拟采购的货物或服务的预算金额：1580000 采用单一来源采购方式的原因及说明：1.该流式细胞仪（价格:114万元，美国BD公司生产，型号：FACSVerseTM）通过公开招标采购后投入使用，三年售后保修期已到期。该设备主要用于我校免疫治疗研究院的免疫治疗、抗体研发等工作。为了研发工作的一致性、连贯性，需保证设备的完整性，要求维保服务商保证维修、维保质量及维修效率。碧迪医疗器械（上海）有限公司为美国BD公司在中国境内分支办事机构。拟采用单一来源方式向原厂家采购该设备的未来三年的维保保养服务。 2.动物三维活体成像系统IVIS 年平均机时约580小时，年开机总数约280次，服务了近20个课题组30多个科研项目。目前该设备已过保修期，与同行及厂家沟通，询价，更换CCD相机费用约72万元，但三年全责维保服务为84万元（包括更换CCD系统），因此拟购买原生产厂家提供的三年全责型维保服务保证仪器的正常使用。本次采购项目拟向动物三维活体成像系统生产厂家购买维保服务，珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司为该设备售后服务的唯一国内代理机构。 3.该流式细胞仪Cantoll售后保修期于2021年6月15日到期。该设备主要用于细胞表型分析，细胞功能检测等，该机年平均使用机时达2160.5小时，年平均处理样本数为7016份。碧迪医疗器械（上海）有限公司为美国BD公司在中国境内分支办事机构，建议通过采用单一来源方式进行续保，购买原厂提供的三年整机维保服务。 4.本次采购项目拟向扫描电子显微镜生产厂家（美国FEI公司）购买维保服务，飞雅贸易（上海）有限公司为美国FEI公司设备售后服务的唯一国内代理机构。 二、拟定供应商信息 名称：飞雅贸易（上海）有限公司,珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司,碧迪医疗器械（上海）有限公司 地址：上海市浦东新区盛夏路399号8号楼,中国（上海）自由贸易试验区希雅路33号14#楼第三层D部位,上海市延安中路1228号静安嘉里中心三座10楼 三、公示期限 2021年12月7日至 2021年12月14日（公示期限不得少于5个工作日） 五、联系方式 1.采购人 联系人：福建医科大学 地址：福州市大学新区学府北路1号 联系方式：陈老师0591-22862877 2.财政部门 联系人：福建省财政厅政府采购监督管理办公室：肖益祥 联系地址：福州市中山路5号 联系电话：0591-87097731 3.采购代理机构信息 名 称：福建省承诚招标代理有限公司 地 址：福州市鼓楼区梁厝路2号华雄大厦3号楼17层 联系方式：李杰0591-87554016 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容：流式细胞仪,活体成像系统,CCD相机,扫描电镜 开标时间：null 预算金额：158.00万元 采购单位：福建医科大学 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：福建省承诚招标代理有限公司 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看 详细信息 福建省承诚招标代理有限公司关于福建医科大学动物三维活体成像系统等设备维保服务项目单一来源采购公示 福建省-福州市-鼓楼区 状态：预告 更新时间： 2021-12-07 招标文件: 附件1 福建省承诚招标代理有限公司关于福建医科大学动物三维活体成像系统等设备维保服务项目单一来源采购公示 2021年12月07日 16:04 公告信息： 采购项目名称 福建省承诚招标代理有限公司关于福建医科大学动物三维活体成像系统等设备维保服务项目 品目 服务/其他服务 采购单位 福建医科大学 行政区域 福建省 公告时间 2021年12月07日 16:04 预算金额 ￥158.000000万元（人民币） 联系人及联系方式： 项目联系人 李杰 项目联系电话 059187554016 采购单位 福建医科大学 采购单位地址 福州市大学新区学府北路1号 采购单位联系方式 陈老师0591-22862877 代理机构名称 福建省承诚招标代理有限公司 代理机构地址 福州市鼓楼区梁厝路2号华雄大厦3号楼17层 代理机构联系方式 李杰0591-87554016 附件： 附件1 一、项目信息 采购人：福建医科大学 项目名称：福建省承诚招标代理有限公司关于福建医科大学动物三维活体成像系统等设备维保服务项目 拟采购的货物或者服务的说明： 1.采购人仪器发生故障时，维保服务商电话响应时间为4小时，即工程师先通过电话，指导客户排除故障；（2）如果电话无法解决，维保服务商工程师应在48小时内到达（国家法定节假日除外）。正常工作时间为周一至周五，上午9:00到下午5:00；（3）保修期内，维保服务商对所有在本项目所规定的保修范围内需要更换的仪器硬件（计算机、显示器、打印机、耗材除外）进行免费更换；（4）除本项目第（3）条规定的费用以外，维保服务商不再额外收取任何其它维修费用；（5）维保服务商一年至少免费上门2次对仪器进行检查和校准,其中1次按照PMI要求对仪器系统检查。 2.福建医科大学于2017年9月通过公开招标采购1套动物三维活体成像系统IVIS Spectrum，编号：20180678（PE公司）。现需向原生产厂家购买该设备的维保服务。 3. 福建医科大学于2011年通过公开招标采购该流式细胞仪（美国BD公司生产，型号：FACSCanto），现需向原生产厂家购买该设备的维保服务。 4.福建医科大学于2011年9月通过公开招标采购1套扫描电子显微镜，型号：Quanta450，生产厂家：美国FEI公司，仪器编号：20121770，中标金额：166万元人民币。现需向原生产厂家购买该设备的维保服务。 拟采购的货物或服务的预算金额：158.0000000 万元（人民币） 采用单一来源采购方式的原因及说明: 1.该流式细胞仪（价格:114万元，美国BD公司生产，型号：FACSVerseTM）通过公开招标采购后投入使用，三年售后保修期已到期。该设备主要用于我校免疫治疗研究院的免疫治疗、抗体研发等工作。为了研发工作的一致性、连贯性，需保证设备的完整性，要求维保服务商保证维修、维保质量及维修效率。碧迪医疗器械（上海）有限公司为美国BD公司在中国境内分支办事机构。拟采用单一来源方式向原厂家采购该设备的未来三年的维保保养服务。 2.动物三维活体成像系统IVIS 年平均机时约580小时，年开机总数约280次，服务了近20个课题组30多个科研项目。目前该设备已过保修期，与同行及厂家沟通，询价，更换CCD相机费用约72万元，但三年全责维保服务为84万元（包括更换CCD系统），因此拟购买原生产厂家提供的三年全责型维保服务保证仪器的正常使用。本次采购项目拟向动物三维活体成像系统生产厂家购买维保服务，珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司为该设备售后服务的唯一国内代理机构。 3.该流式细胞仪Cantoll售后保修期于2021年6月15日到期。该设备主要用于细胞表型分析，细胞功能检测等，该机年平均使用机时达2160.5小时，年平均处理样本数为7016份。碧迪医疗器械（上海）有限公司为美国BD公司在中国境内分支办事机构，建议通过采用单一来源方式进行续保，购买原厂提供的三年整机维保服务。 4.本次采购项目拟向扫描电子显微镜生产厂家（美国FEI公司）购买维保服务，飞雅贸易（上海）有限公司为美国FEI公司设备售后服务的唯一国内代理机构。 二、拟定供应商信息 名称：飞雅贸易（上海）有限公司,珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司,碧迪医疗器械（上海）有限公司 地址：上海市浦东新区盛夏路399号8号楼,中国（上海）自由贸易试验区希雅路33号14#楼第三层D部位,上海市延安中路1228号静安嘉里中心三座10楼 三、公示期限 2021年12月07日 至 2021年12月14日 四、其他补充事宜： 一、项目信息 采购人：福建医科大学 项目名称：动物三维活体成像系统等设备维保服务 拟采购的货物或服务的说明：1.采购人仪器发生故障时，维保服务商电话响应时间为4小时，即工程师先通过电话，指导客户排除故障；（2）如果电话无法解决，维保服务商工程师应在48小时内到达（国家法定节假日除外）。正常工作时间为周一至周五，上午9:00到下午5:00；（3）保修期内，维保服务商对所有在本项目所规定的保修范围内需要更换的仪器硬件（计算机、显示器、打印机、耗材除外）进行免费更换；（4）除本项目第（3）条规定的费用以外，维保服务商不再额外收取任何其它维修费用；（5）维保服务商一年至少免费上门2次对仪器进行检查和校准,其中1次按照PMI要求对仪器系统检查。 2.福建医科大学于2017年9月通过公开招标采购1套动物三维活体成像系统IVIS Spectrum，编号：20180678（PE公司）。现需向原生产厂家购买该设备的维保服务。 3. 福建医科大学于2011年通过公开招标采购该流式细胞仪（美国BD公司生产，型号：FACSCanto），现需向原生产厂家购买该设备的维保服务。 4.福建医科大学于2011年9月通过公开招标采购1套扫描电子显微镜，型号：Quanta450，生产厂家：美国FEI公司，仪器编号：20121770，中标金额：166万元人民币。现需向原生产厂家购买该设备的维保服务。 拟采购的货物或服务的预算金额：1580000 采用单一来源采购方式的原因及说明：1.该流式细胞仪（价格:114万元，美国BD公司生产，型号：FACSVerseTM）通过公开招标采购后投入使用，三年售后保修期已到期。该设备主要用于我校免疫治疗研究院的免疫治疗、抗体研发等工作。为了研发工作的一致性、连贯性，需保证设备的完整性，要求维保服务商保证维修、维保质量及维修效率。碧迪医疗器械（上海）有限公司为美国BD公司在中国境内分支办事机构。拟采用单一来源方式向原厂家采购该设备的未来三年的维保保养服务。 2.动物三维活体成像系统IVIS 年平均机时约580小时，年开机总数约280次，服务了近20个课题组30多个科研项目。目前该设备已过保修期，与同行及厂家沟通，询价，更换CCD相机费用约72万元，但三年全责维保服务为84万元（包括更换CCD系统），因此拟购买原生产厂家提供的三年全责型维保服务保证仪器的正常使用。本次采购项目拟向动物三维活体成像系统生产厂家购买维保服务，珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司为该设备售后服务的唯一国内代理机构。 3.该流式细胞仪Cantoll售后保修期于2021年6月15日到期。该设备主要用于细胞表型分析，细胞功能检测等，该机年平均使用机时达2160.5小时，年平均处理样本数为7016份。碧迪医疗器械（上海）有限公司为美国BD公司在中国境内分支办事机构，建议通过采用单一来源方式进行续保，购买原厂提供的三年整机维保服务。 4.本次采购项目拟向扫描电子显微镜生产厂家（美国FEI公司）购买维保服务，飞雅贸易（上海）有限公司为美国FEI公司设备售后服务的唯一国内代理机构。 二、拟定供应商信息 名称：飞雅贸易（上海）有限公司,珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司,碧迪医疗器械（上海）有限公司 地址：上海市浦东新区盛夏路399号8号楼,中国（上海）自由贸易试验区希雅路33号14#楼第三层D部位,上海市延安中路1228号静安嘉里中心三座10楼 三、公示期限 2021年12月7日至 2021年12月14日（公示期限不得少于5个工作日） 五、联系方式 1.采购人 联系人：福建医科大学 地址：福州市大学新区学府北路1号 联系方式：陈老师0591-22862877 2.财政部门 联系人：福建省财政厅政府采购监督管理办公室：肖益祥 联系地址：福州市中山路5号 联系电话：0591-87097731 3.采购代理机构信息 名 称：福建省承诚招标代理有限公司 地 址：福州市鼓楼区梁厝路2号华雄大厦3号楼17层 联系方式：李杰0591-87554016

细胞培养在科研界的地位举足轻重，很多成果可谓是成也细胞培养，败也细胞培养。影响细胞培养的因素有很多。其中很重要的一步就是为细胞选择适合的生长环境，为其选择成分适合又营养丰富的细胞培养基。以下介绍两款常用的细胞培养基，可满足多种细胞贴壁及悬浮培养需求，超强品质，久经考验，值得信赖！好物助研/推荐两款常用培养基DMEM（高糖）培养基DMEM是由Dulbecco改良的Eagle培养基，由MEM培养基改良而来，起初是为小鼠成纤维biocomma DMEM培养基是MEM培养基的改良版，包含高糖型和低糖型2种。DMEM高糖培养基可促进细胞贴壁，适用于生长快、高密度、粘附性低的细胞，如原代成纤维细胞、神经元、胶质细胞、平滑肌细胞、HUVEC，以及 HeLa、293、Cos-7 和 PC-12 等细胞系，是细胞培养中常用的培养基。RPMI 1640培养基biocomma RPMI 1640培养基是McCoy's 5A培养基的改良版，最初是为淋巴细胞培养专门设计的。现已广泛应用于各种哺乳动物细胞尤其是悬浮细胞的培养，如 HeLa 细胞、Jurkat 细胞、 MCF-7 细胞、PC12 细胞、PBMC 细胞、星形胶质细胞和肿瘤细胞等，是细胞培养中使用非常广泛的培养基。产品特点方便即用型，经过滤除菌，高效便捷专业专业生产工艺，ISO9001认证，GMP 标准，全程可溯源化优质出色的培养效果，质量有保证稳定优选的原材料，保证批间一致性为何选择biocomma/全产业链生产能力原材料筛选通过LC/MS、GC/MS做严格原料筛选，确保产品间批次间的稳定性与一致性。无菌生物工艺包材瓶子为无菌/无酶/无热原医药包材，由ASB和青木固一步法加工而成，无二次污染。四种无菌工艺采用环氧乙烷+湿热+超滤+辐照4道无菌工艺。自动化无菌灌装注射级用水，全程自动化无菌灌装。选择高品质的培养基，对于细胞培养而言，不仅可以确保您实验数据的稳定性和可重复性，更能节约宝贵的实验时间和精力。逗点生物biocomma细胞培养基，GMP标准生产车间，搭配超强的全产业链生产能力，完美把控出品，可为客户提供各类细胞培养的定制化产品及品牌一体化服务！如感兴趣，可通过400-860-5168转3309官方客服热线联系我们！

单细胞全长转录本测序的价值单细胞测序技术为基础科研、临床诊断、药物研发等领域带来了诸多全新发现视角。现阶段主流的单细胞测序，大多是通过单细胞捕获设备获得cDNA文库后进行打断、扩增、建库，并用二代建库测序分析基因的整体定量。然而，基因在不同组织、不同细胞亚群中会使用mRNA的不同转录本，SNV、融合基因等结构变异也具有组织和细胞特异性，此外，科研界研究比较热门的lncRNA，在不同组织细胞亚群中也具有特异性的表达。这些基于全长序列方面的信息，是目前单细胞二代测序无法获取的。主要原因是目前基于二代测序的单细胞数据局限于3' 或5' 端的150-250bp，较难满足这类需求。而传统的Smart-seq虽然可以实现全长转录本覆盖，但需要经过拼接组装分析转录本结构，且通量较低，成本较高，研究单细胞可变剪切仍然较为困难。由于二代测序读长较短，三代测序如PacBio、Nanopore等技术以其长读长的优势解决了这一痛点，因此，如果能将二代测序与三代测序相结合，既能获得mRNA的全长序列，并通过Cell Barcode信息定位到细胞亚群，即可解决了这一单细胞研究领域的痛点。但是，在前期测试中发现，二代单细胞测序一般获得约3万个基因的表达矩阵，三代全长测序能获得超过10万个转录本的表达矩阵，两套数据的聚类图谱差异巨大，现有的分析流程并未很好地解决两套数据的一致性匹配问题。因此，如何能从庞大的二代+三代，也即基因+转录本的单细胞数据中，挖掘到有价值的特异性转录本，可以为单细胞临床转化、药物靶点发现带来更加细致的挖掘角度。及智医学团队出身单细胞科研服务行业，重点围绕单细胞富集与检测平台、单细胞测序技术平台和基于AI算法的单细胞数据分析算法平台，建立了单细胞转录组、空间转录组、单细胞联合Bulk多组学等多种独特的分析流程和方法，尤其擅长各类免疫细胞与基质细胞的分类、功能解析、细胞互作、药物靶点筛选等分析项目。最终通过积累的上百种单细胞分析方法与百万级别单细胞数据库，为单细胞临床转化类项目提供专业研发服务。及智医学团队生信专家通过高效的自动化分析脚本，并历时数月的二代+三代单细胞算法测试，目前已经解决了二代+三代单细胞聚类的诸多分析难点。伯豪生物基于十多年的单细胞组学服务经验，可提供从样品保存、运输、单细胞悬液制备，到单细胞分选、建库和数据分析的解决方案。及智医学与伯豪生物强强联合，正式推出单细胞全长转录本测序服务，即单细胞cDNA水平的转录、遗传变异研究，通过一次捕获，两种建库，同时获得单细胞聚类与转录本信息：目前，该技术方向为如下科研问题，提供了潜在的解决办法：发现携带特定突变的细胞，并与非携带突变细胞相比，挖掘基因表达规律挖掘功能基因，如膜蛋白、分泌蛋白、转录因子等的转录本使用情况，并发现全新功能转录本发现融合基因所在细胞亚群，研究它们与其他肿瘤细胞的拟时序分化关系发现亚群特异性全新IncRNA获得亚群特异性表达的转录本，能够辅助小核酸类药物开发企业，针对该特异性转录本设计siRNA干扰片段，提升小核酸干扰靶点的有效性。案例解析2021年11月11日，来自澳大利亚 沃尔特-伊丽莎霍尔医学研究所的Tian等人开发了一种基于Nanopore测序和10x Genomics的全长转录组单细胞测序方法，分析单细胞中的全长异构体、可变剪接和突变检测。研究成果发表在国际知名期刊Genome Biology（IF=13.6），论文题目为“Comprehensive characterization of single-cell full-length isoforms in human and mouse with long-read sequencing”。文章中，使用10x Genomics技术分选得到单细胞的全长cDNA后，将cDNA一分为二，一份进行打断建库用于二代测序，另一份进行全长扩增建库用于Nanopore三代测序。此时Nanopore的文库上也包含了细胞Barcode，后续可以通过分析流程将三代测序和二代测序结果通过细胞Barcode一一对应。通过这样的方式，即实现了获得全长转录本，分析亚群的特征性转录本使用，并同时拿到了突变所在细胞。文章数据分析显示其中40%-60%的Nanopore reads可以分配给预期的Barcode，并保留用于后续分析（图C）。在数据处理过程中，非全长且不能唯一分配给转录本的数据被丢弃。最终每个细胞的平均UMI为10,000至60,000个，并且与对应的短读数据情况相符（图D）。Nanopore和Illumina数据的基因水平的UMI计数也高度一致（图E）文章数据分析显示其中40%-60%的Nanopore reads可以分配给预期的Barcode，并保留用于后续分析（图C）。在数据处理过程中，非全长且不能唯一分配给转录本的数据被丢弃。最终每个细胞的平均UMI为10,000至60,000个，并且与对应的短读数据情况相符（图D）。Nanopore和Illumina数据的基因水平的UMI计数也高度一致（图E）通过聚类分析发现，CLL（慢性淋巴细胞白血病）细胞相比正常免疫细胞具有更高比例的新型转录本，特别是新型剪接的转录本。同样，相比激活的干细胞，静态肌肉干细胞也有更高比例的新型转录本（图 D）。分析发现，约80%的基因可以表达多种转录本（图E），但是大多数基因主要表达1到2种转录本类型（图F），约30%的基因含有多于一种的可变剪接事件，意味着2个最高表达的异构体可能涉及多个外显子的复杂剪接变化而产生不同。文章通过分析CLL数据，检测到CD45的多种亚型（图G），CD45的表达通过CITE-seq进行验证。CITE-seq可以同时检测RNA和细胞表面蛋白，这种方法结合三代测序，可以对细胞表面蛋白进行更深入的分析和探索。对CLL数据集进行分析，寻找只存在于癌细胞中的，且在不同的CLL转录簇中具有不同等位基因频率的SNVs，通过经典的曼哈顿图最终发现四个变异在不同的CLL聚类呈现显著差异（图C，D）。其中发现的Gly101Val突变，此突变已被证实通过降低BCL2对venetoclax的亲和力而使患者对venetoclax治疗产生耐药性，通过分析发现患者CLL2携带约25%的Gly101Val突变，并发现该突变不仅属于亚克隆，而且与特定的转录簇相关（图E）。样品选择与实验细节由于单细胞全长测序需要对mRNA反转录后的cDNA全长进行测序，核心是需要将完整的全长cDNA扩增至2ug的 Nanopore建库起始量，而常规单细胞是将一链cDNA做基础扩增后全部打断用来做建库测序，因此，这一验细节就意味着单细胞全长测序需要额外质控。本文也从如下四个方面给出一些基础建议：样品选择悬液质控文库质控单细胞测序剩余样品用于新的科研发现一：样品选择常规单细胞测序样品来源分为新鲜采集与液氮速冻两种类型，两种类型的样品需要两种处理方式，新鲜采集样品需要在48h内制备悬液并上机，液氮速冻样品需要将细胞膜破碎，丢弃细胞质，分离提取细胞核，用单个核来做单细胞测序。不过，由于细胞核里面的RNA大多为初始RNA，包含有较多内含子，而从初始RNA加工为成熟mRNA的过程大多发生在细胞质中，因此，抽核类的项目并不太适用于单细胞全长测序。虽然在2022年7月份一篇Nature Biotechnology的文章是对人脑抽核后的单细胞样品进行三代全长测序，不过由于拿不到成熟mRNA，文章是站在了特定基因在不同亚群的外显子保留这样的科研角度统计规律（如下图）。文章角度非常新颖，也是科研界首次用单细胞全长测序发现人脑中，某些基因在不同亚群中，使用不同的外显子组合，生成多种编码蛋白。不过，由于最终拿到的仍旧是细胞核内的RNA，后续还需要大量验证工作，因此抽核后做单细胞全长测序的临床转化价值较小。所以，单细胞全长测序的项目最适宜采集新鲜样品制备细胞悬液，捕获成熟mRNA开展后续验证工作。经三代单细胞全长测序发现CADM1基因在人脑神经元（兴奋性、抑制性）、星胶、小胶、少突细胞亚群中，会使用不同的外显子组合。原文也有用蛋白质谱技术对这些外显子的多肽产物进行验证的工作二：悬液质控在收集到新鲜样品之后，可以使用商品化的新鲜组织保护液将样品在24h-48h内从临床运输至实验室进行悬液解离，并通过显微镜、细胞计数仪检测悬液质量。由于全长单细胞对RNA质量要求较高，比较建议悬液活率在85%以上，同时用台盼蓝、AO/PI双染鉴定，并用显微镜仔细观察细胞真实活率、红细胞比例（红细胞在光镜下，可以观察到圆饼状的亮圈，中间有黑色小点，有经验的单细胞实验员可以通过肉眼观察判断出来，而不少品牌的细胞计数仪有可能会把红细胞计算为碎片，甚至检测不到）。另外，现阶段二代单细胞测序，单个样品的数据量大多为100G，可以容纳5000-8000左右的细胞捕获量；而三代测序成本较高，站在节省经费的角度，建议一方面准确的对细胞悬液的浓度进行测定（不可单纯依靠细胞计数仪），来控制上机细胞总数（建议上机不超过1万个细胞）；同时也要结合不同品牌单细胞捕获设备的真实捕获率（这点最好找成熟单细胞科研服务公司来完成）来进行综合判定（建议捕获不超5000个细胞，如果超过5000需要增加三代测序数据量）。三：文库质控单细胞全长转录本测序，只需要一次捕获，拿到一链cDNA之后要立刻进行全长扩增，如下图：因此，就需要将已扩增好的cDNA全长进行质控：如上图，cDNA条带主峰在1-1.5kb左右，下一步可以联系三代测序工厂寄送样品，由他们进行建库测序。但是，也要测序工厂及时反馈三代文库的质检图片，要求文库主峰与cDNA条带主峰一致，方可进行正式的Nanopore上机测序实验。四：单细胞测序剩余样品用于新的科研发现由于现阶段三代全长测序的准确性不够高，考虑到后续验证工作，比较建议在单细胞上机之后，将剩余的细胞样品进行冻存，从DNA、RNA、蛋白三个层面开展后续验证实验：01DNA水平：在我们前期测试中发现，三代原始数据中基因单核苷酸结构变异SNV（RNA层面的SNP、Indel）较多，为了拿到准确的，与DNA层面一致的突变信息，就需要结合DNA层面的检测来共同筛选核心突变。有两种做法：第一：同时将肿瘤患者的外周血和单细胞实验剩下的肿瘤细胞做全外显子测序（两个样品的市场价合计不超5000元），通过 肿瘤组织测出来 的突变 扣掉 自身PBMC 的胚系突变，可以得到体细胞突变，将这些突变 基因位点作为核心突变，利用自动化脚本，提取 三代数据中的原始 reads，这些reads都带有的 Cell barcode信息可以定位到突变所在的细胞与亚群！即可通过拟时序算法分析突变细胞vs非突变细胞的发育分化轨迹。第二：做全基因组重测序（可以根据具体课题决定是否还需收集PBMC），发现拷贝数变异CNV，以及融合基因信息，将这些信息与三代全长进行联合分析。后续分析内容也极为丰富，可以展开多个科研角度的解释。02RNA水平：在三代全长拿到特征性转录本之后，还需要做后续验证，如果序列较少，可以通过5' RACE、3' RACE实验拉全长获得准确序列；如果候选转录本序列较多，也可以通过Pacbio直接做 Bulk 测序（可以混样测一份即可，目的是拿到序列），再结合单细胞全长转录本的特异性表达规律，可以快速、低成本获得这些序列的完整信息，下一步即可通过构建动物模型，开展功能验证工作。03蛋白层面：现阶段的单细胞测序大多是以基因作为靶点，但是从已经发表的上万篇单细胞数据中，也经常发现基因的表达特异性并不强，这个是现阶段单细胞测序需要升级改进的核心关键点。而在真实组织中，基因在不同亚群中使用不同的转录本编码多种蛋白产物。有了单细胞全长转录本技术，也就意味着可以将靶点发现从基因细化为转录本，挖掘转录本的蛋白编码产物。因此，临床转化最核心的一步：膜蛋白层面，可以依靠全长转录本获得一些全新的发现。现有的蛋白质质谱技术无法做到 针对单个细胞进行广泛的蛋白质检测，但是蛋白质的编码序列都是从RNA层面的转录本翻译过来，转录本序列的检测比蛋白质的检测要容易很多。所以，这个里面就依托一套简单的逻辑：从DNA到RNA到蛋白的中心法则，即可做到通过单细胞全长转录本测序，发现亚群特异性转录本，再将转录本序列预测的多肽产物与蛋白质谱打出来的多肽产物进行匹配，发现一条潜在的转录本+编码产物，即为一条新型潜在靶点。其实，在肿瘤新抗原发现领域，这套序列预测+质谱检测的策略已经非常成熟并且较为实用，因此，可以基于中心法则将这套成熟策略转用到单细胞全长转录本发现新型蛋白编码产物领域。总结综上所述，单细胞全长转录本更适合做新鲜样品，整体实验过程并不复杂，基本上现阶段单细胞科技服务类公司都能实现，只需要在几个细节上稍加注意即可。总结下来，单细胞全长测序的本质只是对转录本加了 细胞亚群 的标签，方便从数万条转录本快速筛选到特异性表达的少数转录本。这个并不是一套全新开发的技术，只能算是从DNA到RNA到蛋白的一整套符合中心法则的单细胞多组学的技术方案。在我们前期拜访前沿课题组的过程中，有不少研究员曾想过这样的方法，只是行业内缺乏前人尝试。我们深入思考过这些细节后，发现这套方案从样品的选择、测序实验、数据呈现，均比现阶段的单细胞二代测序更加实用，更加贴近临床转化。从另外一个角度，转录本是基因功能实现的最小细分单位，针对转录本研究的单细胞全长测序，算得上是转录组研究领域的终点站。

科技部关于发布国家重点研发计划干细胞及转化研究等重点专项2017年度项目申报指南的通知国科发资〔2016〕304号　　各省、自治区、直辖市及计划单列市科技厅(委、局)，新疆生产建设兵团科技局，国务院各有关部门科技主管司局，各有关单位：　　根据国务院印发的《关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革的方案》(国发[2014]64号)的总体部署，按照国家重点研发计划组织管理的相关要求，现将“干细胞及转化研究”等14个重点专项2017年度项目申报指南予以公布。请根据指南要求组织项目申报工作。有关事项通知如下。　　一、项目组织申报要求及评审流程　　1. 申报单位根据指南支持方向的研究内容以项目形式组织申报，项目可下设任务(或课题)。项目应整体申报，须覆盖相应指南方向的全部考核指标。项目申报单位推荐1名科研人员作为项目负责人，每个任务(或课题)设1名负责人，项目负责人可担任其中1个任务(或课题)负责人。　　2. 项目的组织实施应整合集成全国相关领域的优势创新团队，聚焦研发问题，强化基础研究、共性关键技术研发和典型应用示范各项任务间的统筹衔接，集中力量，联合攻关。　　3. 国家重点研发计划项目申报评审采取填写预申报书、正式申报书两步进行，具体工作流程如下：　　——项目申报单位根据指南相关申报要求，通过国家科技管理信息系统填写并提交3000字左右的项目预申报书，详细说明申报项目的目标和指标，简要说明创新思路、技术路线和研究基础。项目申报单位与所有参与单位签署联合申报协议，并明确协议签署时间 项目申报单位和项目负责人签署诚信承诺书。从指南发布日到预申报书受理截止日不少于30天。　　——各推荐单位加强对所推荐的项目申报材料审核把关，按时将推荐项目通过国家科技管理信息系统统一报送。　　——专业机构在受理项目预申报后，组织形式审查，并开展首轮评审工作。首轮评审不需要项目负责人进行答辩。根据专家的评审结果，遴选出3-4倍于拟立项数量的申报项目，进入下一步答辩评审。对于未进入答辩评审的申报项目，及时将评审结果反馈项目申报单位和负责人。　　——申报单位在接到专业机构关于进入答辩评审的通知后，通过国家科技管理信息系统填写并提交项目正式申报书。正式申报书受理时间为30天。　　——专业机构对进入正式评审的项目申报书进行形式审查，并组织答辩评审。申报项目的负责人通过网络视频进行报告答辩。根据专家评议情况择优立项。对于支持1-2项的指南方向，如申报项目的评审结果前两位评价相近，且技术路线明显不同，可同时立项支持，并建立动态调整机制，结合过程管理开展中期评估，根据评估结果确定后续支持方式。　　二、组织申报的推荐单位　　1. 国务院有关部门科技主管司局 　　2. 各省、自治区、直辖市、计划单列市及新疆生产建设兵团科技主管部门 　　3. 原工业部门转制成立的行业协会 　　4. 纳入科技部试点范围并评估结果为A类的产业技术创新战略联盟，以及纳入科技部、财政部开展的科技服务业创新发展行业试点联盟。　　各推荐单位应在本单位职能和业务范围内推荐，并对所推荐项目的真实性等负责。国务院有关部门推荐与其有业务指导关系的单位，行业协会和产业技术创新战略联盟、科技服务业创新发展行业试点联盟推荐其会员单位，省级科技主管部门推荐其行政区划内的单位。推荐单位名单在国家科技管理信息系统公共服务平台上公开发布。　　三、申请资格要求　　1. 牵头申报单位和参与单位应为中国大陆境内注册的科研院所、高等学校和企业等，具有独立法人资格，注册时间为2015年12月31日前，有较强的科技研发能力和条件，运行管理规范。政府机关不得作为申报单位进行申报。申报单位同一个项目只能通过单个推荐单位申报，不得多头申报和重复申报。　　2. 项目(含任务或课题)负责人须具有高级职称或博士学位，1957年1月1日以后出生，每年用于项目的工作时间不得少于6个月。　　“干细胞及转化研究”、“纳米科技”、“量子调控与量子信息”、“蛋白质机器与生命过程调控”4个重点专项中设立青年科学家项目，青年科学家项目不设课题，项目负责人及参与人员均应为1982年1月1日以后出生。青年科学家项目负责人须同时具有高级职称和博士学位。　　3. 项目(含任务或课题)负责人原则上应为该项目(含任务或课题)主体研究思路的提出者和实际主持研究的科技人员。中央和地方各级政府的公务人员(包括行使科技计划管理职能的其他人员)不得申报项目(含任务或课题)。　　4. 项目(含任务或课题)负责人限申报1个项目(含任务或课题) 国家重点基础研究发展计划(973计划，含重大科学研究计划)、国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技支撑计划、国家国际科技合作专项、国家重大科学仪器设备开发专项、公益性行业科研专项(以下简称“改革前计划”)以及国家科技重大专项、国家重点研发计划重点专项在研项目(含任务或课题)负责人不得牵头申报项目(含任务或课题)。国家重点研发计划重点专项的在研项目负责人(不含任务或课题负责人)也不得参与申报项目(含任务或课题)。　　项目骨干的申报项目和改革前计划、国家科技重大专项、国家重点研发计划在研项目总数不得超过2个 改革前计划、国家科技重大专项、国家重点研发计划的在研项目(含任务或课题)负责人不得因申报国家重点研发计划重点专项项目(含任务或课题)而退出目前承担的项目(含任务或课题)。　　计划任务书执行期(包括延期后的执行期)到2017年6月30日之前的在研项目(含任务或课题)不在限项范围内。　　5. 特邀咨评委委员不能申报项目(含任务或课题) 参与重点专项实施方案或本年度项目指南编制的专家，不能申报该重点专项项目(含任务或课题)。　　6. 受聘于内地单位的外籍科学家及港、澳、台地区科学家可作为重点专项的项目(含任务或课题)负责人，全职受聘人员须由内地聘用单位提供全职聘用的有效证明，非全职受聘人员须由内地聘用单位和境外单位同时提供聘用的有效证明，并随纸质项目预申报书一并报送。　　7. 申报项目受理后，原则上不能更改申报单位和负责人。　　8. 项目的具体申报要求，详见各重点专项的申报指南。　　各申报单位在正式提交项目申报书前可利用国家科技管理信息系统公共服务平台查询相关科研人员承担改革前计划和国家科技重大专项、国家重点研发计划重点专项在研项目(含任务或课题)情况，避免重复申报。　　四、具体申报方式　　1. 网上填报。请各申报单位按要求通过国家科技管理信息系统公共服务平台进行网上填报。项目管理专业机构将以网上填报的申报书作为后续形式审查、项目评审的依据。预申报书格式在国家科技管理信息系统公共服务平台相关专栏下载。　　项目申报单位网上填报预申报书的受理时间为：2016年10月17日8：00至11月14日17：00。申报项目通过首轮评审后，申报单位按要求填报正式申报书，并通过国家科技管理信息系统提交，具体时间和有关要求另行通知。　　国家科技管理信息系统公共服务平台：http：//service.most.gov.cn 　　技术咨询电话：010—88659000(中继线) 　　技术咨询邮箱：program@most.cn。　　2. 组织推荐。请各推荐单位于2016年11月16日前(以寄出时间为准)，将加盖推荐单位公章的推荐函(纸质，一式2份)、推荐项目清单(纸质，一式2份)寄送科技部信息中心。推荐项目清单须通过系统直接生成打印。　　寄送地址：北京市海淀区木樨地茂林居18号写字楼，科技部信息中心协调处，邮编：100038。　　联系电话：010—88654074。　　3. 材料报送和业务咨询。请各申报单位于2016年11月16日前(以寄出时间为准)，将加盖申报单位公章的预申报书(纸质，一式2份)，寄送承担项目所属重点专项管理的专业机构。预申报书须通过系统直接生成打印。　　各重点专项的咨询电话及寄送地址如下：　　(1)“干细胞及转化研究”试点专项：010-88225198、010-88225068。　　中国生物技术发展中心，寄送地址：北京市海淀区西四环中路16号院4号楼，邮编：100039。　　(2)“纳米科技”重点专项：010-58881072 　　(3)“量子调控与量子信息”重点专项：010-58881070 　　(4)“大科学装置前沿研究”重点专项：010-58881079 　　(5)“蛋白质机器与生命过程调控”重点专项：010-58881071 　　(6)“全球变化及应对”重点专项：010-58881076。　　科学技术部高技术研究发展中心，寄送地址：北京市三里河路一号9号楼，邮编：100044。　　(7)“化学肥料和农药减施增效综合技术研发”试点专项：010-59199379 　　(8)“粮食丰产增效科技创新”重点专项：010-59199380 　　(9)“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”重点专项：010-59199367、59199368。　　农业部科技发展中心，寄送地址：北京市朝阳区东三环南路96号农丰大厦，邮编：100122。　　(10)“七大农作物育种”试点专项：010-68598497 　　(11)“现代食品加工及粮食收储运技术与装备”重点专项：010-68510207 　　(12)“畜禽重大疫病防控与高效安全养殖综合技术研发”重点专项：010-68598087 　　(13)“林业资源培育及高效利用技术创新”重点专项：010-68598076 　　(14)“智能农机装备”重点专项：010-68511832。　　中国农村技术开发中心，寄送地址：北京市西城区三里河路54号，邮编：100045。　　附件：　　1.“干细胞及转化研究”试点专项2017年度项目申报指南(指南编制专家名单、形式审查条件要求).pdf　　2.“纳米科技”重点专项2017年度项目申报指南（指南编制专家名单、形式审查条件要求）.pdf　　3.“量子调控与量子信息”重点专项2017年度项目申报指南（指南编制专家名单、形式审查条件要求）.pdf　　4.“大科学装置前沿研究”重点专项2017年度项目申报指南(指南编制专家名单、形式审查条件要求).pdf　　5.“蛋白质机器与生命过程调控”重点专项2017年(指南编制专家名单、形式审查条件要求).pdf　　6.“全球变化及应对”重点专项2017年度项目申报指南(指南编制专家名单、形式审查条件要求).pdf　　7.“化学肥料和农药减施增效综合技术研发”试点专项2017年度项目申报指南(指南编制专家名单、形式审查条件要求).pdf　　8.“粮食丰产增效科技创新”重点专项2017年度项目申报指南(指南编制专家名单、形式审查条件要求).pdf　　9.“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”重点专项2017年度项目申报指南(指南编制专家名单、形式审查条件要求).pdf　　10.“七大农作物育种”试点专项2017年度项目申报指南(指南编制专家名单、形式审查条件要求).pdf　　11.“现代食品加工及粮食收储运技术与装备”重点专项2017年度项目申报指南(指南编制专家名单、形式审查条件要求).pdf　　12.“畜禽重大疫病防控与高效安全养殖综合技术研发”重点专项2017年度项目申报指南(指南编制专家名单、形式审查条件要求).pdf　　13.“林业资源培育及高效利用技术创新”重点专项2017年度项目申报指南(指南编制专家名单、形式审查条件要求).pdf　　14.“智能农机装备”重点专项2017年度项目申报指南(指南编制专家名单、形式审查条件要求).pdf　　科 技 部　　2016年10月9日签发　　2016年10月10日发布

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。

广州市从化源溪饮用水厂生产的“穗宝”饮用天然净水第三次检出不合格!　　昨日广州市质监局公布了今年第一批食品监督抽查结果，桶装水共抽检79批产品，合格率为92.4%，有6批桶装水检出不合格。　　不合格的包括广州市从化源溪饮用水厂生产的“穗宝”饮用天然净水(规格18.9L/桶，生产日期2012-01-02)，属菌落总数超标。记者注意到，该产品在市质监局2011年9—10月、2011年11-12月的抽检中也被检出不合格，属于“三度落马”。　　此外，标称广州市碧汇饮用水有限公司生产的“莲花仙泉”饮用纯净水(规格18.9升/桶，生产日期2012-01-14)电导率不过关。据悉，电导率是反映饮用纯净水去离子程度的重要指标，也是衡量饮用纯净水纯净程度的特征指标。　　广州市质监局建议，市民应选择桶盖封口严密，不漏气、漏水的产品 桶装水购买后尽快饮用，最好一周内喝完。