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细胞运动相关的资讯

  • 科学家绘制出哺乳动物大脑运动皮层细胞图谱
    美国BRAIN计划于2017年设立了“大脑细胞普查网络”项目(BICCN),旨在对人类、猴和小鼠大脑中的不同细胞进行识别和分类。目前该项目第一部分已经完成,在分子水平上对哺乳动物初级运动皮层细胞类型进行了全面的定位和图谱绘制。近期,该研究成果在《Nature》期刊上同时发表了16篇文章,并以合集的形式呈现。  该系列论文介绍了项目方法、工具、研究结果和产生的数据集。该项目绘制了哺乳动物初始运动皮层多层次、多模式的细胞图谱,具体包括:(1)利用转录组、染色质可及性、DNA甲基化图谱等多组学描绘了运动皮层细胞中的分子遗传景观;(2)跨物种分析揭示了从小鼠到狨猴到人的细胞类型的保守性;(3)原位单细胞转录组学揭示了运动皮层空间图谱;(4)交叉模式分析揭示了神经元类型的生理与解剖特性和基因调控基础。该项目构建的大脑皮层初级运动神经元图谱中,涵盖了小鼠、非人灵长类动物以及人类大脑中神经元的分子、功能以及与其物理状态相关的数据,并向公众开放(https://biccn.org);同时构建了可以直接应用的软件,确保这些数据能够对神经元多样性的性质和起源的研究有帮助。  该研究形成的数据库对于理解运动神经环路是如何工作的提供了研究数据库和操作平台,同时这些研究成果对于制定特定细胞类型的大脑疾病治疗方案至关重要,最终将有助于临床医疗手段和药物研发,实现个性化医疗。   论文链接:  https://www.nature.com/collections/cicghheddj
  • 运动发酵单胞菌运动亚种的特点与优势及培养方法!
    运动发酵单胞菌运动亚种的特点与优势及培养方法! 运动发酵单胞菌运动亚种是Zymomonas属的微生物,原产地为美国。G-,细胞具有圆端的短杆状,丛生鞭毛运动,单个或成对排列。主要用途为研究,具体用途为用于细菌发酵酒精的研究。 一、菌种简介平台编号:Bio-66722提供形式:冻干物拉丁属名:Zymomonas Mobilis Subsp. Mobilis中文名称:运动发酵单胞菌运动亚种属名:Zymomonas种名加词:mobilis subsp. mobilis其它中心编号:ATCC 31821来源历史:←北京工商大学化工学院(31821)收藏时间:2008.10.31原始编号:WAY资源归类编码:15131139101模式菌株:非模式菌株主要用途:研究具体用途:用于细菌发酵酒精的研究特征特性:G-,细胞具有圆端的短杆状,丛生鞭毛运动,单个或成对排列。利用葡萄糖、蔗糖或果糖产乙醇和CO2,利用山梨醇,不发酵麦芽糖、阿拉伯糖、鼠李糖、木糖。不还原硝酸盐,不液化明胶,接触酶阳性。 生物危害程度:四类致病对象:无培养基:葡萄糖 100.0g,酵母膏 5.0g,(NH4)2SO4 1.0g,KH2PO4 1.0g,MgSO4?7H2O 0.5g,琼脂 20.0g,蒸馏水 1.0L, pH7.0。培养温度:30℃资源保藏类型:培养物保存方法:真空冷冻干燥法实物状态:有实物共享方式:公益性共享;资源纯交易性共享;合作研究共享;资源交换性共享用途:研究;用于细菌发酵酒精的研究注意事项:仅用于科学研究或者工业应用等非医疗目的不可用于人类或动物的临床诊断或治疗,非药用,非食用(产品信息以出库为准) 二、产品特点1、菌种功能明确、品种稳定、应用 2、产品仅限用于科研本品芽孢含量高,稳定性好、耐高温和挤压 3、繁殖能力快、定植能力强、易存活、耐受低pH值环境 4、复活迅速,可在短期内成为优势种群 5、本品安全高效、无抗药性、不污染环境 6、对多数抗生素不敏感,可与低浓度抗革兰氏阴性菌抗生素同时使用。 三、产品优势1、产品质量稳定,是为科研和提供微生物菌种资源共享服务的专业平台。2、国内首创封闭管包装,冻干后的菌株使用时添加配套的复苏培养基后迅速而完全溶解。针对不同的菌株提供八种不同的培养方法,保证菌种的复苏质量。3、严格的质检程序,确保产品质量的稳定性。4、该类产品广泛使用到食品、药品、化妆品、水产品、化工等行业,疾控中心、质检局、出入境、药检局等等,得到广泛好评。 四、菌种的培养1、菌种是指食用菌菌丝体及其生长基质组成的繁殖材料。菌种分为母种(一级种)、原种(二级种)和栽培种(三级种)三级。工业发酵的有用菌种,其筛选步骤包括菌种分离、初筛和复筛。2、挑选具有某种能力的有用菌种,也称种子制备,是指菌种在一定条件下,经过扩大培养成为具有一定数量和质量的纯 菌种的制备过程。以作接入发酵罐中进一步扩大菌体量及合成产物之用。3、种子制备包括孢子制备和菌丝体制备菌种制备。4、保存在沙土管或冷冻管中的菌种,用无菌手续挑取少许,接入琼脂斜面培养基上,在25℃(或较高温度)下培养5~7天(或较长时间。所得孢子还需进一步用较大表面积的固体培养基以获得更多孢子(对于霉菌类孢子制备,多数采用大米、小米之类的天然培养基)。5、将培养成熟的斜面孢子制成悬浮液,接种到扁瓶固体培养基上,于25~28℃培养14天。将成熟的扁瓶孢子于真空中抽干,使水分降至10%以下,并放入 4℃冰箱中备用。一次制得的孢子瓶可在 上延续使用半年左右。6、如果有些菌种不产孢子,如赤霉素产生菌或产孢子不多的,则可采用摇瓶液体培养制得菌丝体,作种子罐的种子。种子罐的目的是使接入有限的孢子或菌丝体迅速发芽、生长、繁殖成大量菌体。其中的培养基组分应是易于被菌体利用的碳源(如葡萄糖)和氮源(如玉米浆),及无机盐(如磷酸盐)等。作为发酵罐的种子应生命力旺盛、染色深、菌丝粗壮,无杂菌及异常菌体。接种量一般在10%~20%。 五、保藏方法1、传代培养保藏法又有斜面培养、穿刺培养、疱肉培养基培养等(后者作保藏厌氧细菌用),培养后于4-6℃冰箱内保存。2、液体石蜡覆盖保藏法是传代培养的变相方法,能够适当延长保藏时间,它是在斜面培养物和穿刺培养物上面覆盖灭菌的液体石蜡,一方面可防止因培养基水分蒸发而引起菌种死亡,另一方面可阻止氧气进入,以减弱代谢作用。3、载体保藏法是将微生物吸附在适当的载体,如土壤、沙子、硅胶、滤纸上,而后进行干燥的保藏法,例如沙土保藏法和滤纸保藏法应用相当广泛。4、寄主保藏法用于目前尚不能在人工培养基上生长的微生物,如病毒、立克次氏体、螺旋体等,它们必须在生活的动物、昆虫、鸡胚内感染并传代,此法相当于一般微生物的传代培养保藏法。病毒等微生物亦可用其他方法如液氮保藏法与冷冻干燥保藏法进行保藏。5、冷冻保藏法可分低温冰箱(-20-30℃,-50-80℃)、干冰酒精快速冻结(约-70℃)和液氮(-196℃)等保藏法。6、冷冻干燥保藏法先使微生物在极低温度(-70℃左右)下快速冷冻,然后在减压下利用升华现象除去水分(真空干燥)。有些方法如滤纸保藏法、液氮保藏法和冷冻干燥保藏法等均需使用保护剂来制备细胞悬液,以防止因冷冻或水分不断升华对细胞的损害。保护性溶质可通过氢和离子键对水和细胞所产生的亲和力来稳定细胞成分的构型。保护剂有牛乳、血清、糖类、甘油、二甲亚砜等。 欢迎访问微生物菌种查询网,本站隶属于北京百欧博伟生物技术有限公司,单位现提供微生物菌种及其细胞等相关产品查询、咨询、订购、售后服务!与国内外多家研制单位,生物医药,第三方检测机构,科研院所有着良好稳定的长期合作关系!欢迎广大客户来询!
  • 原能细胞发布原能细胞全自动细胞复苏仪CR-100新品
    原能细胞全自动细胞复苏仪CR-100自动加水 精准控温操作简单 语音提醒系统预设+自定义复苏 一、产品简介CR-100是一款针对实验室和医院细胞复苏专门开发的,具有手动设置复苏水位和温度、细胞复苏信息追溯,语音和文字提醒等功能,能够精准控制复苏温度和水位。其选择运动结构采用曲柄连杆机构,稳定可靠。 二、产品特色l 自动加水 通过传感器检测,精准设置不同水位,自动加水,复苏时可以设置不能浸泡水位l 自定义操作 后台参数可设定(复苏温度、时间、转速、水位),复苏过程可暂停或终止l 系统预设操作 系统可预存常用细胞复苏种类,操作时直接选择一键复苏,节省时间l 数据传导绑定 可通过USB导出样本复苏信息,复苏参数与样本信息可进行有效绑定l 精准控温 PID算法控制的水温加热程序,水温精准可控l 语音提示 细胞复苏开始和结束具有语音提醒功能l 操作方便 触摸屏操作,菜单化页面,简单易上手l 排水功能 细胞复苏完成后,可视情况手动排水 三、产品参数设备尺寸(W*D*H)350*430*690 mm设备重量≤40kg水温调节范围25~70℃温度控制精度±1℃转速调节范围10~300RPM水位调节0~50mm额定功率1200W加热额定功率1000W1米外噪音<45dB创新点:原能细胞全自动细胞复苏仪CR-100 将实验室传统的水浴锅工作模式进行了自动化、程序化控制的改变,将手工作业设备提升为产业化、规模化专用细胞复苏仪器。原能细胞全自动细胞复苏仪CR-100
  • 全新的MuviCyte™ 长时间活细胞观察系统进行细胞迁移功能检测
    细胞迁移,指的是细胞在接收到迁移信号或感受到某些物质的浓度梯度后而产生的移动。移动过程中,细胞不断重复着向前方伸出突触/伪足,然后牵拉后方胞体的循环过程。细胞骨架和其结合蛋白,还有细胞间质是这个过程的物质基础,另外还有多种物质会对之进行精密调节。细胞的运动有很多种,有生理性运动,如发育过程中的细胞运动,生殖细胞、干细胞的成熟过程中的位置变化。也有病理性变化,如肿瘤的迁移和侵袭。从癌症的产生到转移,血管供给以及分裂增殖都一直是医学和生物学研究的热点。癌症细胞增殖失控,短时间内可以繁殖出大量后代,这样首先会造成生长空间的局促和养分,如氧气的紧张。这样恶性肿瘤内会形成一片坏死区,正如上面在组织损伤里面提到的,机体会尝试“修复”这些损伤。坏死组织会释放出一系列促血管生成因子,如血管内皮生长因子以及各种免疫细胞,如巨噬细胞。巨噬细胞也会释放大量促血管生成细胞因子和生长因子。因此肿瘤的研究伴随着复杂的细胞运动,如肿瘤细胞沿着循环系统的运动,血管内皮细胞和免疫细胞进入肿瘤实体的运动。划痕法是经典的细胞行为学检测方法。在平铺的细胞单层上划出一条痕迹,然后清洗更换培养液后,细胞会从原有位置向划痕处迁移。统计划痕宽度和面积的变化就可以监控细胞迁移的速度和细胞迁移的能力。以前在做划痕实验的时候受到诸多限制:首先微孔板的孔不能太小,孔越小,枪头越难伸进去;其次划出的痕迹边缘歪斜,无法形成一条直线;孔与孔之间的划痕宽度也不均一。这给划痕这个时间梯度的实验带来了很大的困扰。在多次的拍照过程中,由于划痕宽度的差异性对于划痕拍照位置的复位要求甚高。然而随着细胞迁移的发生,细胞的原位的形态和分布也发生的动态变化。所以复位划痕的拍照位置成为就成为了一个力气活:既然无法准确找到,那就全部拍下;既然每个位置宽度不一,那就全部统计。借助MuviCyte™ 长时间活细胞成像系统的划痕套装。轻轻一划,解决全部困扰。借助Scratcher整齐的96针,可以在96孔微孔板底面整齐的划出宽度均一的划痕。借助MuviCyte™ 长时间活细胞成像系统可以盯住一个视野不停的拍。然后生成无抖动的视频。借助专业的划痕分析软件,对划痕宽度、面积、愈合速度进行分析,可以获取的参数包括:划痕面积划痕的覆盖度划痕的宽度划痕的愈合速度相对划痕密度对于原始细胞区域、原始划痕区域、划痕分界线、迁移后细胞的区域进行精准的划分,保证分析结果的精确。轻松的完成整个实验,再也不用熬夜拍划痕了。MuviCyte™ 已于2020年1月1日全新上线,借助它的多荧光通道和多种物镜选择,可以完成多种复杂的复杂细胞模型的拍摄和观察,在肿瘤免疫、干细胞等多个领域都有重要的应用。扫描下方二维码或点击下载链接,即可下载珀金埃尔默MuviCyte™ 活细胞成像系统相关资料。下载链接: http://hyw3rjq7ezkfsnvu.mikecrm.com/naj9QZD
  • 新光学显微镜技术揭示活细胞生物过程
    来自美国霍华德休斯医学研究所,Janelia研究园的科学家们,借助其发展的新光学超分辨率成像技术,在前所未有的高分辨率条件下研究了活体细胞内的动态生物过程。他们的新方法显著的提高了结构光照明显微镜(structuredilluminationmicroscopy,SIM)的分辨率,一种最适合活体超分辨成像的技术。     新技术所拍摄的视频生动地展现了细胞内蛋白质的运动和相互作用。它们帮助生物学家理解细胞是怎样改变它们之间的依存结构,以及重整细胞膜结构使得细胞外的分子可以被吸收到细胞内。来自Janelia研究园的研究员EricBetzig博士,李栋博士后*和他们的同事们基于原有的SIM显微镜原理新发展了两种新的超分辨率成像技术。超分辨率光学显微成像技术能够跨越理论的分辨率极限,在极高的分辨率下展现细胞内的精细结构。但是,到目前为止,超分辨率显微镜技术却依然不能进行有效的活体细胞成像。  “这些方法设立了超分辨率光学显微镜的成像速度和非侵入特性的新标准,它们使得超分辨率活体细胞成像成为现实。”Betzig博士说道。在传统的SIM显微镜中,物镜下的物体被非均匀的结构光(类似于条纹码)所照明。在实验中,几束不同的结构光用来照明物体,它们和物体在不同角度混频所产生的摩尔条纹被相机依次采集。然后计算机提取摩尔条纹编码的信息并将其解码生成三维的高分辨率图像。最终重建的SIM图像具有高于传统显微镜图像2倍的空间分辨率。  Betzig博士和其他两位科学家因为发展超分辨率荧光显微镜而被授予2014年诺贝尔化学奖。他说道,SIM显微镜技术之所以没有得到像其它方法那样多的关注,是因为其它技术能够提供比两倍更高的分辨率改进效果。但是,他强调SIM拥有两大其它的超分辨率方法所没有的优势。这些其它方法包括了两种去年获得诺贝尔奖表彰的技术:他和同事HaraldHess博士于2006年开发的光激活定位显微镜(photoactivatedlocalizationmicroscopy,PALM),和受激辐射耗尽(stimulatedemissiondepletion,STED)显微镜。但是,这两种技术都需要过多或过强的光来照明样品,以至于荧光蛋白很快被漂白,细胞样品很快被损害,从而不可能长时间进行成像。然而,SIM在这些方面不一样,“我爱上了SIM,因为它的速度很快,而且它所需的照明光强度远远小于其它方法。”Betzig博士说道。  Betzig博士在2011年MatsGustafsson博士去世后不久开始与SIM相关的研究。Gustafsson博士是SIM技术的先驱之一,生前也是Janelia的研究员。Betzig博士那时已经深信SIM有潜力为解析细胞内部的工作机理提供重要的见解,如果SIM的空间分辨率可以被提高,它对于生物研究的可用性将被大大增强。  在生前,Gustafsson博士和博士生HesperRego发展了一种利用饱和耗尽(saturateddepletion)的非线性SIM技术,但这种技术在改进分辨率的同时需要使用很多的光照并且散失了SIM成像速度快的优势。Betzig博士想到了一种可以避免这些缺陷的方法。  饱和耗尽非线性SIM利用光可反复开关的荧光蛋白和其在开关过程中的饱和耗尽效应来提高分辨率。它产生图像的过程是,首先把所有的荧光蛋白分子激活到可发光的状态(亮态),然后用一束结构光把大部份的亮态分子反激活到暗态。通过结构光反激活之后,仅有少数处于结构光最弱区域的分子仍然保持在亮态。这些光调控过程提供了物体的高空间频率信息,从而让图像更加清晰。这一过程需要重复25或更多次才能产生最终的高分辨率图像。Betzig博士说道,这一原理非常类似于STED或另一种与其相关的叫做RESOLFT的超分辨率技术的原理。  这一技术并不适合于活体成像,因为激活和反激活荧光蛋白需要很长的时间。另外,反复的光照明会对细胞和荧光蛋白本身造成损伤。Betzig博士说道,“这一技术的问题在于你首先用光激活了所有的荧光蛋白分子,然后你马上又用另一束光反激活了大部份分子。这些被反激活的分子对最终的图像没有任何贡献,但却被你用光“油炸”了两次。你让分子承受了很大“压力”,并且花了很多你并没有的时间,因为这段时间内细胞在运动。”  解决方法其实很简单,Betzig博士说道:“没有必要激活所有的分子。”在Betzig研究小组新发展的结构光激活非线性SIM的技术中,一开始用结构光只激活样品里的一部分荧光蛋白分子。“这一结构光激活过程已经给你一些高分辨率的信息了。”Betzig博士解释道。另外一束结构光用于反激活分子,额外的信息可以在反激活的过程中同时被读出。两个结构光叠加的效应给与最终图像62纳米的分辨率,这一结果好于原始的SIM,并且把由光波长决定的传统分辨率极限改进了三倍。  “我们能够做到快速地超高分辨率成像。”Betzig博士说道。这很重要,他补充道,因为对于动态过程,单纯提高空间分辨率而没有相应地提高成像速度是没有意义的。“如果细胞内部有的结构以1微米每秒的速度运动,并且我有1微米的分辨率,那么我需要在一秒内采集图像。但如果我有1/10微米的分辨率,那么我就必需在1/10秒内采集图像,不然图像将变得模糊。”Betzig博士解释道。  结构光激活非线性SIM可在1/3秒内采集25幅原始图像,并从中重建出一幅高分辨率图像。它的图像采集很高效,只需用较低的照明光强,并且收集每一个亮态荧光蛋白分子所携带的信息。从而有效地保护了荧光分子,使得显微镜能够进行更长时间的成像,让科学家们可以观测到更多的动态活动。  Betzig博士的团队利用结构光激活非线性SIM获得了在细胞运动和改变形状的过程中骨架蛋白的解体和自身再组装过程,以及在细胞膜表面的叫做caveolae的微小内吞体动态过程的影像。  在Science论文里,Betzig博士的团队也利用了已经商业化的高数值孔径物镜将传统SIM的空间分辨率提高到84纳米。高数值孔径限制了被光照明的样品范围,从而降低了光对细胞以及荧光蛋白分子的损伤。这一方法可以同时对多个颜色通道进行成像,使得科学家们可以同时跟踪几种不同蛋白质的活动。  通过高数值孔径的方法,Betzig博士的团队观测了多个骨架蛋白质在形成粘着斑(链接细胞内外的物理链)过程中的运动和相互作用。他们也追踪了clathrin修饰的内吞体的成长和内吞过程(内吞体将细胞外的分子转移到细胞内)。他们的定量分析回答了几个不能被以往的成像技术所解决的问题,例如,内吞体的分布,以及内吞体尺寸和寿命之间的关系。最后,通过结合高数值孔径方法和结构光激活非线性SIM,Betzig博士和他的同事可以在超高分辨率条件同时追踪两种蛋白质的活动。  Betzig博士的团队在进一步提高他们的SIM技术。他们也急切地盼望和生物学家一起探索潜在的应用并进一步改进这一技术的可用性。  现在,科学家们可以通过现在,科学家们可以通过JaneliaJanelia的高级成像中心利用这些新的的高级成像中心利用这些新的SIMSIM技术,这个中心提供免费使用前沿的显微镜技术的机会。最后,技术,这个中心提供免费使用前沿的显微镜技术的机会。最后,BetzigBetzig博士说道,使得博士说道,使得SIMSIM成为能够被其他实验室获得并能够承担的技术应该是比较直接的事。“大部份的‘魔术’在于软件而不是硬件。”成为能够被其他实验室获得并能够承担的技术应该是比较直接的事。“大部份的‘魔术’在于软件而不是硬件。”
  • TOMY最新植株动物样品细胞破碎仪MS-100问世
    日本TOMY推出的三维高速8向破碎系统,利用内部的玻璃珠和氧化锆珠或者不锈钢珠挤压样品组织,在3维空间做8字运动,高效快速的对样品进行充分的破碎。 有效的解决里的多种样品细胞破碎以及破碎效果不好的情况。&ldquo 3维旋转高速运动&rdquo 是一种多维的快速运动,使样品在空间呈8字形运动,这种运动可以使珠子更有效挤压细胞,达到更有效的破碎效果。 1. 专利的&ldquo 3维旋转高速运动&rdquo 技术用于快速破碎多种纤维状组织和难破碎细胞 2. 五种破条件设定和存储,用户也可任意设定条件 3. 旋转速度可在2000至5500rpm之间选择设定 4. 无碳刷变频电机,不会产生碳颗粒,也需要更换碳刷 5. 样品管支架很容易取出 6. 使用中心的旋钮,很容易固定样品管 7. 可以通过透明上盖观察样品破碎情况 8. 紧凑和经济型的桌上型系统,可以容纳12个2.0ml样品管 我们可提供多种实际应用参考方法。 主要应用: 破碎和乳化多种有机组织,包括细菌、动物和植物组织、酵母、藻类和真菌 破碎和乳化环境样品,如土壤和油漆等 植物组织包括:植物茎杆,叶子 动物:小动物组织,蚊子等 更多详细情况请联系我们当地代理商以及办事处。
  • 中科院分子细胞科学卓越创新中心陈正军:了解细胞就是了解生命
    细胞是生命的最小单位,细胞生物学是生命科学研究的重要领域。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员陈正军表示,细胞在地球上的物质形态演化过程同时也是地球生命演化的过程,“了解了细胞,我们就能了解生命”。细胞生物学与人类活动息息相关细胞生物学是研究生命活动的一个重要前沿学科方向。这一学科分支众多,主要关注细胞形态结构、细胞生命活动功能、细胞遗传调控以及细胞与其生命活动环境当中的各种关系。陈正军表示,人类需要把细胞研究清楚,通过研究细胞的生命活动过程、基因调控以及细胞与微环境的关系,可以了解细胞的健康活动和发育过程。而如果缺乏对相关研究的掌握,我们便会很难认识目前面临的各种疾病,如炎症、癌症等病理细胞的活动过程等,也很难针对这些疾病的发病机制进行有效的治疗。细胞生物学与人类生活息息相关,陈正军举了一些生活中常见的人体生理反应例子来解释细胞的生命活动。他介绍,小孩皮肤光滑、湿润,但随着年龄增长也会有皱纹出现,这一过程就是人体细胞的变化过程,保养皮肤的过程其实就在保养我们的面部细胞。“平时给予身体充沛的营养,进行自由运动,及时调整心理情绪,就是在保养人体细胞,调整人体大脑神经细胞健康活动,助力身心健康。”细胞生命活动受内外因素共同作用真核多细胞生命体由各种各样的细胞所组成,不同种类的细胞组成不同组织器官,执行相应组织器官的功能和行为,协同完成人体生命活动。人体从受精卵细胞发育成一个完整的个体,伴随了细胞的增殖、分化、迁移等各种细胞行为。陈正军的研究领域则包括了细胞极性与细胞迁移、增殖和肿瘤发生的相关性研究。他介绍,细胞在迁移过程中需要定位到特殊的位置上,形成一种特殊的细胞极性状态,占据它所在的功能部位并执行其生命活动过程。一个细胞如何在体内发挥作用?陈正军认为这是一个十分有趣且深奥的科学问题。细胞活动受到细胞自身遗传物质、蛋白质分子的调控,同时细胞内部的这些分子和功能单位,也会受到细胞外环境因素的影响。两者共同相互作用,使得单个细胞可以产生不同的生命活动。具体来讲,细胞生长需要改变自身的结构状态,这一过程伴随胞内各种信号物质、蛋白质、信号通路等发生变化。其中,细胞通路的变化则受部分外界因素的影响,例如化学因素、物理因素甚至生物因素。而在体内环境中,生长因子作为一种外环境因素,对细胞行为如细胞生长、迁移等的影响极为重要。细胞生长因子可实现不同细胞的功能需求细胞生长因子是促进细胞生命活动一类细胞因子广泛的概念,比如说,表皮细胞生长因子、成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子和内皮细胞生长因子等,都称为细胞生长因子。不同细胞生长因子就会帮助不同细胞维系其不同生命活动功能,如细胞增殖、迁移和分化等。不同细胞种类对细胞生长因子的需求也不同,不同的细胞生长因子也能协同调控一种细胞活动过程,比如说表皮细胞生长因子和血小板衍生生长因子对上皮细胞的增殖促进作用,多种不同细胞生长让细胞来执行不同的生命活动。每个细胞在特定的环境下都可以分泌产生细胞生长因子,通过细胞之间互相刺激或者刺激自身发挥作用。以口腔黏膜或者肠道的上皮细胞自我修复为例,当上皮细胞产生损伤,需要修复即重新执行自身的增殖功能时,上皮细胞会启动常规活动以外的一种机制,分泌生长因子帮助自己,甚至帮助周围细胞进行修复,完成功能需求。细胞生长因子通常呈多肽分子配体,可以直接与表皮生长因子受体结合,结合之后受体会把信号转到胞内,细胞内接着启动一系列蛋白质的相互作用和偶联酶促化学反应,这一过程为细胞的信号转导通路激活,通过瀑布效应放大生物信号,启动和激活细胞增殖、迁移、分化等生命活动。因此,细胞生长因子在细胞生命活动过程中起着非常重要的作用。
  • Nature | 实现对免疫细胞的实时行为监测
    单细胞转录组以及蛋白质组分析为获得健康和疾病相关细胞图谱提供了技术支持,也彻底的改变了对多种生物现象的解释。单细胞技术能够在高精度和高分辨率的水平上分析细胞状态。但是当前技术还不能够在动态的场景中捕捉细胞状态的转变。每个细胞的行为改变是遗传和信号网络共同作用的结果,因组织和细胞类型而异。2022年1月5日,来自西班牙国家心血管研究中心的Andrés Hidalgo 团队在Nature上发表题为Behavioural immune landscapes of inflammation 的文章。作者利用成像技术结合机器学习开发出实时细胞行为分析体系。作者首先使用CD11c-YFP小鼠,过继回输CFP+中性粒细胞,并用流感病毒PR8感染小鼠,对气管进行成像。作者总共提取了118个参数进行分析,这118个参数描述了单细胞的运动和性状特征。过滤处理后,生成了一个可视化网络图。通过筛选最能代表细胞行为的参数,作者选定了31个参数,包括19个动力学参数和12个形态参数。作者用31个参数生成了t-SNE图,显示了基于细胞行为的两个主要细胞群。作者进一步在多维度分析基础上确定最能区分各细胞群的特定参数。如细胞运动变化的速度比绝对细胞大小的参数更能预测细胞身份,这也表明行为变化中包含生物信息。作者用每个参数的可预测性强度改进了细胞预测网络,来推断在病毒感染模型中气管中特定的生物学特征。如中性粒细胞在DC附近移动较慢,而DC则表现出较高的同质行为。作者又利用皮肤缺血再灌注和激光烧伤模型测试了这些基于行为的分析模式。在缺血再灌注损伤模型中,三个细胞簇可以匹配三种细胞类型:中性粒细胞、DC和巨噬细胞。进一步子聚类分析可以识别两种中性粒细胞、两种类型DC和三种巨噬细胞。而在激光损伤模型中,作者能够利用参数分析模式更加精准区分中性粒细胞和DC。作者还发现了中性粒细胞以不同的行为模式涌向损伤部位。作者利用每个细胞数据中包含的位置信息将细胞投影到实际位置,以此构建行为图,试图实现个体特征与复杂行为模式的关联。这样的分析能够实现不同细胞分布可视化,同时能够通过实时成像捕获细胞行为,可以在其原生环境中分析细胞特征。炎症与中性粒细胞等细胞亚群特别相关,其中蛋白质或转录组变化都会影响炎症的结果。而细胞状态是细胞动态变化的基础。所以作者接下来用lyzM-GFP小鼠构建TNF诱导的血管炎模型,以此模型分析中性粒细胞状态变化。为了提高形态测量、动力学特征以及与血管壁距离测定的准确性,作者开发了一个基于机器学习的定制分析工具,它可以产生73个参数,准确描述血管内粘附细胞状态。作者总共发现了血管内三种细胞簇。分析发现第一和第三代表一个连续体的两个极端,第二种细胞簇代表血管内中性粒细胞的过渡状态。接下来作者使用24种突变小鼠。并利用以上分析模式对细胞状态进行分析。结果发现其中五种品系小鼠会出现抗炎表型,血管中中性粒细胞行为状态转换会出现不同变化。这表明细胞的状态调控开关主要由特定的信号通路组成,提高了靶向治疗以保护机体免受血管损伤的可能性。作者最后利用肾小球肾炎模型重点分析了Fgr这一分子对中性粒状态的调控。结果发现Fgr可以介导血管中中性粒细胞向致病方向转变。本文利用机器学习结合成像生成的数百种参数分析细胞行为状态变化,可以实现实时捕捉在原生环境中的细胞行为变化,并利用这一体系分析发现靶向特定免疫行为特征,具有治疗价值。原文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-021-04263-y
  • 是时候介绍这套靠谱的低氧活细胞检测系统了
    当地时间10月7日,瑞典卡罗琳医学院宣布,授予威廉凯林(William G. Kaelin Jr)、彼得拉特克利夫(Sir Peter J. Ratcliffe)及格雷格塞门扎(Gregg L. Semenza)诺贝尔生理学或医学奖,以表彰他们在“发现细胞如何感知和适应氧气供应”领域的卓越贡献。我们都知道,这次诺奖的核心发现就是围绕HIF-1(低氧诱导因子)这条信号通路,小编在这里不再赘述这条通路伟大而精妙的丰富内核,而要强调的是,人类的多种疾病都和常氧/低氧的调节有关,比如恶性肿瘤,肾性贫血,损伤修复,循环障碍疾病等,这次的三位诺奖得主已经为我们发现并阐明了生物体启动氧感知的重要钥匙,而仍然有太多未知的关键节点等待同道中人去探索发现。常用的方法包括体外化学模拟和体外物理模拟,说白了就是给细胞加工具药物(例如CoCl2)或者是低氧环境培养。对于有些细胞模型或研究方向来说,低氧环境培养是必不可少的,然而往往很多实验室的低氧培养设备和其他检测设备是分家的,或者甚至缺少低氧培养的相关设备,给许多实验设计造成了不大不小的困扰。点点点点一下嘛解决方案靠谱的隆重介绍所以Cytation & Lionheart氧浓度可调节活细胞检测系统上图便是能够便捷控制CO2和O2的气体控制装置,在面板上可以方便设定CO2和O2的浓度范围,比如上图,O2的浓度已经从常规的20%降低到5%。是不是惊讶于她的轻盈体型?咱们就是这么节约空间资源有木有!当然,作为控制器,是需要和咱们的核心检测设备Cytation或Lionheart搭载使用的,这样就能够完美实现低氧环境控制和灵活多样的活细胞检测同步进行(传送门)。新鲜小案例:研究一下3D细胞球的缺氧变化此前我们已经介绍过非常多的3D细胞的应用案例,由于3D细胞能够更好地模拟体内细胞的微环境,因此针对3D细胞培养的缺氧水平下的研究需求也是非常多的。11个小时内,人源肝细胞球内的低氧水平逐渐增加(Cyto-ID Hypoxia 染料用于标记细胞内缺氧水平,红色荧光信号增加,表示细胞低氧状态加剧) 请向后滑动_____通过Gen5软件的细胞圈选识别,可以对Cyto-ID标记的细胞缺氧信号定量分析。_____这个图展示了不同的分析方式下的信号倍比变化,数据说明一切,咱们还是需要选择对合适的分析方法__________使用低亲和力球形96板 ,能够快速的构建3D细胞模型(相关案例传送门),接入CO2和N2后,通过气体控制装置设定CO2条件5%,氧气条件8%,放入细胞培养板,即可在长时间内实时监测细胞球的形态或其他需要检测的指标。来自霍普金斯医学院的案例Dr. Gilkes团队的主要研究方向是低氧和乳腺癌的相关研究,2019年他们的一篇文章中通过3D组织细胞培养,阐述了低氧可激活RhoB的表达与活性,并且RhoB在乳腺癌的转移过程中发挥了复杂而关键的作用。首先,Dr. Gilkes团队在分子水平,研究了多种乳腺癌细胞系在低氧(1%)培养条件下的HIF-1和RohB的mRNA水平及蛋白水平的表达变化,在发现显著差异后,当然是要研究一下这个关键的RohB在活细胞水平,特别是3D细胞培养模型中, 如何影响肿瘤细胞的表型变化,于是,Cytation和Lionheart就发挥了重,要,作,用啦。比如,使用LionheartFX连续16小时检测基质胶3D结构中的MDA‐MB‐231亚克隆细胞的迁移运动情况,评价不同RohB的表达量对细胞迁移的影响。16个小时,每隔2分钟拍照一次,然后软件合成视频,可以看出细胞的迁移运动情况,这个gif图是未处理的亚细胞克隆迁移情况。(请向后滑动)__________另外,作者团队构建了3D细胞球的低氧培养模型,用于更深入的研究RohB对肿瘤细胞的迁移及侵袭能力的影响。这里恰好又使用了Cytation5的1%低氧及常氧培养系统,使用了针对3D细胞成像的Z-Stack模式。3D细胞球在基质胶内的侵袭情况及定量统计。(请向后滑动)_______________在整体动物水平,Dr. Gilkes团队通过构建不同RohB表达量的患瘤小鼠模型,通过不同组织的HK2基因表达评估及免疫组化、HE染色等病理学评估,研究了RohB对于肿瘤病灶的生长和迁移的影响。其中大量的免疫组化及HE染色成像均由LionheartFX完成。有趣的是,研究结果发现RhoB对于肿瘤的生长和转移并非单一单向的作用,而是较为复杂的双向作用。肝脏组织切片免疫组化对RhoB的表达定量检测,以及HE染色观察肿瘤转移病灶。(请向后滑动)_____小鼠淋巴结组织切片的波性蛋白免疫组化,波形蛋白是肿瘤进展过程中的重要指标_______________到这里,我们可以看到,搭载了低氧活细胞培养的Cytation&LionheartFX细胞成像系统,可以从分子、3D细胞到整体动物水平帮助研究者获得多种多样的实验结果,其操作便捷性及提供数据的广泛性均极为出色。说到这,小编都有点嫉妒Dr. Gilkes团队的学生了,毕竟曾经的小编想做活细胞实验都是奢望呀,更何况是低氧模型的细胞追踪啦~其实,低氧和氧感知研究还涉及到更多的实验类型,比如氧耗速率检测、氧应激检测、血管生成检测、信号通路研究相关检测、药物筛选方案等等,基于Cytation和Lionheart的图像采集、分析系统在这些领域都积累了丰富的应用,如果有感兴趣的童鞋可以随时和我们联系,或者持续关注我们的后续更新~
  • 上海应物所在纳米粒子活细胞成像、胞吞和胞内运输方面取得进展
    p  近日,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室与加州大学圣地亚哥分校合作,发展了一种基于金纳米粒子的荧光-纳米等离子体双模态成像fPlas探针,并对其在胞内运输中的聚集过程及聚集态对其传输动力学的影响开展研究。相关结果发表于《自然-通讯》(Nature Communications, 2017, 5, 15646)。/pp  胞吞及囊泡运输是细胞信号传导和能量交流的重要生理过程。其中,纳米粒子的胞吞和胞内运输过程研究是设计新型纳米药物载体和纳米诊疗方法的基础。物理生物学研究室的博士研究生刘蒙蒙和副研究员李茜等在研究员樊春海和加州大学教授Lal的指导下,通过发展fPlas探针实现了在单细胞水平半定量研究纳米粒子聚集状态的方法,可以清晰区分活细胞中呈单分散、小聚集体和大聚集体的金纳米粒子,并与暗场显微镜下的绿色、黄色以及亮黄色颗粒信号分别对应。他们进一步通过纳米等离子体成像与荧光成像的联用,实现了活细胞内纳米粒子聚集状态与定位信息同时获取。对金纳米粒子在细胞内通过微管进行运输,并且对在运输过程中发生逐步聚集的过程进行了实时成像,发现其聚集状态对相关囊泡的运动状态有重要影响。这一研究结果揭示了纳米粒子在细胞内的运输与其聚集状态直接相关,为设计新型纳米药物提供了新的思路和靶点。/pp  centerimg width="500" height="279" alt="" src="http://www.cas.cn/syky/201706/W020170614416182049650.jpg"//centerp/pp style="text-align: center " 上海应物所在金纳米粒子活细胞成像和胞内运输方面取得进展/p/p
  • 细胞膜层析新法弥补显微技术衍射缺陷
    最近,加州大学伯克利分校的Jay Groves及其团队开发出了一种新型层析技术用于研究细胞膜。  Groves解释说:&ldquo 我们开发出的是一种嵌于细胞膜的纳米点阵列平台,当其在一个活细胞的细胞膜中运作时,它将提供一种用于探测和操纵细胞膜组件的物理手段,包括信号簇。  截至目前为止,科学家主要通过各种显微镜研究细胞膜。受限于光的衍射作用,常规的显微技术很难观察比250nm更小尺寸的结构,然而,大部分细胞膜的成分,如蛋白质受体都比250nm要小。近年来,一些可以突破衍射障碍的超高分辨率显微技术问世,但这些技术更适合观察个体的静态图像,不能成为探测不断移动和变化中的细胞膜的理想技术。因此,科学家们需要一种用于细胞膜研究的全新技术。基于尺寸的新型层析技术并首次用于研究活细胞  由Groves及其团队开发的这种技术,首先需要创建一种含有蛋白质的人工脂质膜,在金纳米颗粒阵列沉积在细胞膜表面之前,这些人工膜将在细胞表面与受体结合。下一步,对细胞表面的受体进行荧光标记,然后让该细胞无限靠近人工膜,这使得人工膜中的蛋白质和细胞膜中的受体彼此捆绑结合。  通常情况下,受体在细胞膜的周围不断移动。但现在它们与人工膜中的蛋白质结合,其运动是受金纳米颗粒阵列约束的。只有当受体比金纳米颗粒之间的间隙更小时,他们才能够移动,而荧光标记物将显示出任何的移动轨迹。通过改变金纳米颗粒之间的距离,Groves及其团队可以测定受体的尺寸和研究影响受体功能的运动。  这是一种基于尺寸的新型层析技术并首次用于研究活细胞,Groves及其团队通过该方法研究免疫系统中T细胞表面的受体。这些T细胞受体(TCRs)包括聚集的蛋白质团簇,当遇到蛋白质抗原时,它们可以捆绑结合。通过人工膜以附着不同浓度的抗原,改变金纳米颗粒之间的距离,Groves及其团队发现,团簇的大小取决于抗原浓度,浓度越高越利于形成更大的团簇。Jay Groves  &ldquo T细胞受体微簇信号系统已经借助传统的光学显微镜有了很充分研究,但这部分是我们过去所不了解的。&rdquo Groves 表示:&ldquo 这是一种原理性的证据,它表明通过合成材料连接活细胞是实现细胞的分子级控制的另一个步骤。&rdquo (编译:刘玉兰)
  • 有了Rebel,细胞观察 so easy
    你在细胞房的显微镜真的只要能看到就够了吗?平常只是用显微镜观察细胞状态,如果真的需要图片资料还需要用细胞房外的显微镜拍摄,这样的工作方式真的合理吗?每次拍摄照片都要把细胞带出细胞房,拍摄完,还需要走很长的距离,再带回细胞房,这对细胞状态和生长不会有影响吗?每次想进行细胞计数还需要先用显微镜观察下细胞,然后再在细胞计数仪上进行计数,不能直接观察然后计数细胞吗?这一切现在都可以改变,Echo Rebel正倒置一体显微镜独特的设计使其足够小巧、轻便,且无需配置电脑,使用IPAD PRO显示成像画面,只需要一本书的大小就可以放下整台机器,帮助您完成从观察到成像的全过程。使用基于IOS系统的软件简化拍照流程、加快拍照速度,帮助您最少的时间获得最好的图像质量,减少拍照过程对细胞的影响。Echo Rebel正倒置一体显微镜足够小巧,也可以将其放入培养箱中进行观察,其与IPAD采用无线连接,可以在培养箱外进行相关观察和操作,进一步减少影响。Echo Rebel正倒置一体显微镜软件不仅可以进行细胞观察,还可以添加细胞计数功能,解决了细胞计数与观察分开的难题,进一步帮助用户节省时间和精力。同时又获得精确的计数结果。★ 在几秒内快速分析图像,让您告别以往费时费力的人工细胞计数。只需轻轻一点,自动实现细胞存活率计算,无需培训轻松上手。★ 还可以实现多张图片采集,多次计算,消除人为误差,精准度高。★ 轻松实现自动捏合缩放,查看单个细胞的特写图,还可以快速计算不同直径大小细胞数量。Echo Rebel 正倒置一体显微镜Echo Rebel正倒置一体显微镜配置了800W像素的高速摄像头,可以进行视频录制,远程观察等功能,帮助您实时的监测您的细胞状态,获取长时间的细胞动态变化和运动情况,也可实现多屏共享等功能。Echo Rebel正倒置一体显微镜采用独特的视网膜屏全视野技术,将目镜内置,重新定义观察方式,且显微镜创新性的将正倒置显微镜合二为一,突破传统限制,只需一转,就可满足不同的样品观察需求。▲ Echo Rebel正倒置一体显微镜★
  • 综述:细胞外泌体颗粒表征测量技术新进展
    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。
  • 美国干细胞治疗市场之现状
    2021年11月4日,加州大学尔湾分校的Leigh Turner在Cell Stem Cell上发表了文章The American stem cell sell in 2021: U.S. businesses selling unlicensed and unproven stem cell interventions,描述了2021年美国商业化的干细胞市场现状。文中提到2021年3月,美国有1480家企业运营2754家诊所在出售所谓的针对各种疾病的干细胞治疗产品,这一数据是5年前的4倍多。这些干细胞治疗产品并未经过FDA批准,同时缺乏支持安全性和有效性的相关证据。值得多说一句的是,近些年,Leigh Turner在包括Nature等杂志上发表过多篇对于干细胞临床化的评论性文章。引言目前,近1500家美国企业有做广告表示他们可以进行针对各种疾病乃至受伤的干细胞治疗,尽管这些产品没有经过FDA授权,以及没有令人信服的临床证据。在20年前,就已经有企业在出售未授权或未批准的干细胞治疗产品。之后,这一市场急剧扩大,美国政府也出台了与干细胞治疗相关的详细法规以规范这一市场,包括FDA如何解释和应用这些法规的指导性文件,和企业进入这一市场的监管机制文件。通过对干细胞治疗网上广告的调查,发现美国公司销售此类产品比世界其他任何国家都要多,甚至一度成为“干细胞旅游”的目的国。为了调查美国干细胞治疗现状,作者应用了Google对2016至2021年之间的数据进行了搜索和分析,这些数据包括企业或者诊所的位置、干细胞产品的类型、产品定位、价格、企业分类等等。企业或诊所的地理分布截至2021年3月31日,美国有1480家企业经营的2754家诊所在出售直接面向消费者的干细胞治疗产品。这些诊所主要分布于3个州,加州(347家)、佛罗里达州(333家)、德克萨斯州(310家),这三家占据了三分之一(990/2754)以上。第4为亚利桑那州,和新泽西州差不多。虽然前3的州人口数量也多,但是似乎并不完全和人口数量挂钩,比如亚利桑那州的人口数量在全美排第十四。图:每个州里出售干细胞治疗产品的诊所数量干细胞产品类型这些企业刊登的广告中,自体干细胞相关产品最多。671家企业(45.33%)销售的是自体骨髓来源的干细胞产品,437家(29.52%)是自体脂肪来源的干细胞产品,42家(2.83%)是自体外周血来源的干细胞产品,7家是自体骨髓和脂肪来源的干细胞产品。异体干细胞产品也有很多。350家(23.64%)销售脐带血或组织来源的干细胞产品,260家(17.56%)销售羊膜干细胞产品,47家(3.17%)销售胎盘干细胞产品。另外还有25家销售没有指定来源的干细胞产品。在1480家企业中,有595家(40.2%)在销售间充质干细胞产品。大多数企业都在推广他们所声称的特定类型的干细胞产品,然而有220家(14.86%)尽管有相关广告,但是并没有明确声明他们的干细胞来源或者类型。在市场中,也有一些“与众不同的”企业,比如有三家公司销售异种干细胞产品,三家公司销售胚胎干细胞产品,一家公司销售“非常小的胚胎样”干细胞产品。与2016年不同的是,2021年没有销售诱导多能干细胞产品(编者注:诱导多能干细胞就这么没有牌面)。另外,还有一种新型的产品受到了人们关注。有99家(6.68%)销售干细胞来源的外泌体产品。这一现象似乎表现出干细胞“周边”也受到了人们的青睐。图:干细胞产品类型可以看到,这些干细胞产品中骨髓或脂肪来源的自体干细胞最多,但也有干细胞“周边”产品。需要说一句的是,这些产品都需要FDA的批准。产品定位这些干细胞产品主要定位于可以缓解疼痛。在1480家企业中,有1262家(85.27%)表示他们的产品可以用来治疗疼痛综合征。第二常见的是应用于骨科疾病和外伤,有689家(46.55%)企业表示他们的产品可以针对此类疾病。有339家(22.90%)表示他们的产品可以针对运动损伤。顺着往下,134家(9.05%)表示可以治疗神经系统疾病,122家(8.24%)可以治疗免疫相关疾病,95家(6.41%)针对肺部和呼吸系统疾病,94家(6.35%)针对勃起障碍和其他性别相关疾病。88家(5.94%)可以治疗皮肤疾病和伤口,86家(5.81%)声称可以与治疗心血管疾病,54家(3.64%)针对糖尿病,39家(2.43%)针对泌尿系统疾病,36家(2.43%)针对脊髓损伤或瘫痪,29家(1.95%)针对视力损伤,23家(1.55%)针对自闭症和脑瘫,还有37家(2.5%)声称可以治疗成人阿尔茨海默症。除了疾病,有123家(8.31%)针对美容,109家(7.36%)针对脱发,89家(6.01%)针对衰老。图:干细胞产品的定位费用大多数公司没有在其网站上公布其干细胞产品的费用。在1480家企业中,只有56家(3.78%)列出了其产品价格。最低的是1200美元,最高的是28,000美元,平均为5118美元,价格中值为4000美元。对于大多数患者来说,这些干细胞治疗是自付。企业类型在这些销售干细胞治疗的企业中,有335家(22.63%)以干细胞诊所或者干细胞/再生医学机构的形式存在。大多是企业并没有标榜自己为干细胞诊所或者企业,而是使用了其它一些术语,比如缓解疼痛中心(204家,13.78%)、整形外科护理(181家,12.22%)、整合医学(106家,7.16%)、足部医疗(88家,5.94%)、脊椎治疗中心(77家,5.20%)、骨科或运动医学(67家,4.52%)、脊柱治疗(58家,3.91%)、康复(51家,3.44%)、整容手术(50家,3.37%)。也有一些以水疗中心、抗衰老研究所、自然疗法诊所、针灸诊所、激光诊所或牙科诊所的形式存在,只有极少数的挂靠在科研单位。图:企业类型未批准的干细胞产品销售干细胞治疗产品是有问题的,部分原因是没有经过FDA批准。这些治疗方案并没有经过完整的、严格的随机临床实验,也缺乏令人信服的安全性和有效性方面的证据。尽管早期临床研究取得了一些令人鼓舞的结果,比如干细胞对于各种骨科疾病包括缓解骨关节炎引起的疼痛等,以及多发性硬化和帕金森症等方面。但这些结果也只是支持了进一步研究的可能性,然而在完整的临床试验得出证据之前,并不能证明干细胞产品商业化是合理的。很多销售干细胞治疗产品的企业声称他们并不需要FDA的批准。然而,根据FDA发布的法规、指导文件等表明这一说法并不正确。尽管部分基于干细胞的治疗干预不需要FDA的市前审查和批准,但是大多数被归类于生物制剂、药物等干细胞治疗还是需要FDA的授权。风险这些未经批准或授权的干细胞产品有很多隐患,甚至会对患者造成严重的伤害。已有报道揭露患者在接受未经批准的干细胞治疗后遭受到重大伤害,以及受害者提起的诉讼。根据FDA的说法,这些不良事件有可能被低估了。仔细思考下,在干细胞治疗市场中,企业会利用患者痛苦、绝望的心理,给其打造虚假的“希望”。许多企业利用激进的销售策略和误导性的声明来针对这些弱势的消费者或者说是病人。干细胞治疗的销售企业因为虚假陈述导致了两起集体诉讼和其它民事诉讼等,有些虚假宣传也涉及到刑事指控。有患者表示,在接受了这些干细胞治疗后,也遭受了重大的经济损失(编者注:再一次想起了魏XX事件)。另外,这一市场还对整个大环境带来了不好的影响。比如对公共卫生事业、正确就医理念、医学科学等。人们也不能够正确理解这些没有详细证据证明的干细胞治疗产品,因为企业总是宣传他们的产品是安全和有效的,可能会导致部分患者推迟或放弃了去医院接受正规治疗的想法。在新冠病毒流行期间,甚至有些企业说到他们的干细胞治疗产品可以预防新冠病毒。目前尚不清楚有多少人相信并且接受了这一“治疗”。而这也对公共卫生构成了威胁。这种大规模市场的出现,也会导致消费者更加“眼花缭乱”,不能正确区分“李逵”和“李鬼”。尽管有些机构在提醒消费者或者患者注意这些所谓的干细胞治疗,但是架不住铺天盖地的广告,而消费者也不能进行正确的区分。因此迫切需要对这一市场进行监管,然而有些企业也质疑监管机构的合法性和可信性。另外一个巨大的伤害是,这些干细胞产品会将部分患者从严格且科学的临床试验中转移到那些无意义的治疗过程。目前尚不清楚这一比例有多少,但根据市场规模来估算,这批分流走的患者显然是相当多的。这些患者本可以参与到“正儿八经”的临床试验中,但却冒着巨大风险去接受了商业化的干细胞治疗。结论2016年,有351家企业570家诊所销售未经批准的干细胞治疗产品。2021年,这一数字增长了4倍多。一方面显然是Google的搜索功能更强大了,另一方面也确实是市场的大幅扩张。同时,FDA在这一市场扩张中也起到了监管作用,比如为患者提供干细胞治疗警报、对干细胞治疗企业发出警告信等。但是尽管如此,大量企业正在或者准备进入到这一市场,如何监管或者疏导这一市场仍是一个难题。原文链接:https://doi.org/10.1016/j.stem.2021.10.008
  • 迅数科技:创新技术破解“微囊藻细胞计数”难题
    (杭州,2011年5月16日讯)--迅数科技,中国领先的微生物检测技术和仪器供应商,日前发布了其创新的“迅数__Algacount微囊藻细胞计数分析”模块,并宣布将其整合进入倍受赞誉的“迅数__Algacount藻类智能鉴定计数仪”,致力于解决广大藻类监测机构的“微囊藻细胞计数”难题。 水体中“微囊藻密度”监测数据将为有毒藻华的预警提供关键的第一手资料,并指导人们控制和去除微囊藻毒素的发生风险。微囊藻细胞产生的微囊藻毒素(Microcystin:简称MCYST,MC)直接存在于饮用水和娱乐用水(游泳池、游乐场等)中,严重威胁人类的健康。近年来,中国水体富营养化引起的蓝藻水华频发,水华藻类的优势种群就是能产生微囊藻毒素的微囊藻。 “微囊藻细胞计数”可更科学的反映准确的“微囊藻密度”,然而该类藻由于内部包含的细胞数量很多,人工计数十分困难。 当前,“微囊藻密度计数”方法分为个体计数法和细胞计数法两种。由于生物个体存在差异,特别是集群的微囊藻,不同个体间细胞数差异非常大,能达到几百甚至上千倍,所以通常采用细胞计数法,以便更科学地确定藻类的生长状况。 “Algacount微囊藻细胞计数分析”模块是迅数科技专门针对于微囊藻等团状结构藻类的“细胞计数”难题而研究开发。“微囊藻细胞计数”法通常用浮游植物计数框在光学显微镜下肉眼观察并人工计数,此法较费时,计数误差也较大。因为自然水体生长的微囊藻都是群体生长,有公共的粘液层包围着,都是成千上万的细胞聚集在一起,这给微囊藻细胞计数带来了很大困难。 “Algacount微囊藻细胞计数分析”模块由“团状藻结构分析”软件模块和“团状藻细胞统计流程自动化”软件模块组成。“团状藻结构分析”软件模块具有“微囊藻”等团状结构藻类的“内含细胞数”自动分析功能。“团状藻细胞统计流程自动化”软件模块包括了专利的细胞统计流程设计:“将藻类图象通过CCD光电传感器转换为数字图像-输入计算机处理器-自动分析出含有细胞的团状藻实体部分-选择其中的典型细胞为基本单位、团状藻结构分析软件即自动计算出所含藻细胞个数”。引入该分析模块,将极大的方便藻类工作者进行多细胞藻类的统计与分析。据悉,该项技术已先期服务于长江三峡库区等中国重要淡水湖库的藻类监测事业。 控制微囊藻毒素的生物安全危害刻不容缓!世界卫生组织( World Health Organization:简称WHO)关于微囊藻毒素的一项全球医学研究发现:人们在洗澡、游泳及其他水上休闲和运动时,皮肤接触含藻毒素水体可引起敏感部位(如眼睛)和皮肤过敏;少量喝入可引起急性肠胃炎;长期饮用则可能引发肝癌,是强烈促癌剂。已证明某些地区的肝癌高发率与饮用水源中的水华大量发生有关,部分国家还先后报道了多起因藻毒素污染导致人群、家畜、鱼类患病甚至死亡的事件。 迅数科技开发的“Algacount微囊藻细胞计数分析”创新技术,将帮助各藻类监测机构更加快速准确的进行“微囊藻”监测和早期预测并控制“微囊藻毒素”危害,保障人民的健康与生命安全!
  • 网络研讨会 | “不止步于图像”——蔡司arivis带您解析活细胞动态数据
    “成像设备运行正常!培养环境控制稳定!细胞生长状态良好!““哈哈,做了两个月预实验的活细胞成像终于成功了,动起来的活细胞可真好看!”等等!好看的图像只是好的开始,花费这么多心血得到的成像数据,你想不想进一步了解这些细胞的分裂/融合关系,运动轨迹,运动速度?这些藏在图像里的数据才是得出实验结论的关键。来来来,蔡司君带你深入解析活细胞动态图像,挖掘藏在图像中的实验结果,让每一个图像物尽其用。想了解从动态活细胞成像中能挖掘哪些有意义的数据,快来参加蔡司arivis图像分析系列网络研讨会之“不止步于图像”——蔡司arivis带您解析活细胞动态数据。会议信息“不止步于图像”——蔡司arivis带您解析活细胞动态数据语言:中文时间:2023年7月12日星期三 | 14:00-15:15主讲人:明倩-蔡司显微镜资深应用专家医学发育生物学硕士,主要负责光学显微镜成像系统的售后培训及产品技术支持,帮助客户解决成像困难,协助客户获取重要的实验数据,在生物光镜和图像数据分析等方面拥有多年丰富经验。会议主要内容:&bull 蔡司arivis图像分析解决方案介绍&bull 蔡司arivis活细胞动态分析案例分析&bull 蔡司arivis活细胞动态分析操作演示扫描二维码报名参会
  • NEPA21高效电转化未去除细胞壁的衣藻
    2013年最新发表的一篇文章报到了,使用电转方法(NEPA21高效基因转染系统)成功高效转化了未去除细胞壁的衣藻,为人们进行植物细胞的转化提供了新思路。 衣藻作为单细胞藻类,常被用于基础生命活动的研究,如光合作用,细胞周期调控以及细胞运动等。植物细胞转化前通常要去除细胞壁(或使用无细胞壁的突变株),比较费时,而突变株细胞往往比较脆弱,且不适于某些实验,如光合作用的测定等。FIG. 2. (A) Colonies of hygromycin-resistant transformants plated on TAP agar medium containing 30 mg/mL hygromycin B. (B) Fluorescent signal of LCIBeGFP derived from transformants with the pTT1-LciB-GFP plasmid using NEPA21. Obvious ring fluorescence signals are present around the pyrenoid structure, as previously shown (12).Bar: 5 mm.Rapid transformation of Chlamydomonas reinhardtii without cell-wall removalhttp://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389172312005348
  • 399万!南方医科大学流式细胞仪等采购项目
    项目编号:M4400000707015249001项目名称:2022J02-购置全自动蛋白质表达定量分析系统、流式细胞仪等设备采购方式:公开招标预算金额:3,999,000.00元采购需求:合同包1(流式细胞仪等):合同包预算金额:800,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他试验仪器及装置流式细胞仪(29524)1(台)详见采购文件800,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:自合同签订生效之日起至设备报废合同包2(全自动蛋白质表达定量分析系统等):合同包预算金额:1,200,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)2-1其他试验仪器及装置全自动蛋白质表达定量分析系统(29525)1(台)详见采购文件1,200,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:自合同签订生效之日起至设备报废合同包3(倒置荧光显微镜等):合同包预算金额:424,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)3-1教学专用仪器倒置荧光显微镜(29675)1(套)详见采购文件125,000.00-3-2其他计算机设备分布式存储系统(29697)2(套)详见采购文件299,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:自合同签订生效之日起至设备报废合同包4(胸、腹部检查智能模拟训练系统网络版(教师机)等):合同包预算金额:675,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)4-1教学专用仪器胸、腹部检查智能模拟训练系统网络版(教师机)(29513)1(台)详见采购文件45,000.00-4-2教学专用仪器胸、腹部检查智能模拟训练系统网络版(学生机)(29514)18(台)详见采购文件630,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:自合同签订生效之日起至设备报废合同包5(三维运动捕捉步态分析系统等):合同包预算金额:900,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)5-1其他试验仪器及装置三维运动捕捉步态分析系统(29521)1(套)详见采购文件900,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:自合同签订生效之日起至设备报废
  • 细胞生物学国家重点实验室在上海揭牌
    2012年3月23日,细胞生物学国家重点实验室在上海举行实验室揭牌仪式,并召开国家重点实验室第一届学术委员会第一次会议。科技部基础研究司、中科院计划财务局、上海市科委、中科院上海生命科学研究院等部门和单位的有关负责同志参加了揭牌仪式和会议。  实验室主任朱学良研究员代表实验室报告了2011年实验室的研究工作和人才引进等重要进展。实验室学术委员会主任王红阳院士做了肿瘤研究进展的特邀学术报告。实验室全体学术委员对有关固定研究组和开放课题研究组的入室申请报告进行了评议,并对实验室的建设和发展提出了意见和建议。  细胞生物学国家重点实验室是科技部批准依托中科院上海生命科学研究院建设的国家重点实验室,以细胞活动的信号网络及作用机理为主要研究方向,重点开展细胞的增殖、分化、凋亡、运动等基本生命活动及其分子调节网络的组分、相互关系、调控机理,以及与疾病的关系等方面的研究。
  • 暖冬同行 团队同心 | 英赛斯冬季运动会燃爆全场
    冬日暖阳,神彩飞扬。为进一步丰富员工文化活动,提高团队凝聚力,展现英赛斯积极进取、充满活力的风貌,12月2日,英赛斯以”暖冬同行,团队同心“为主题的冬季趣味运动会在苏州园博园举行。这场别开生面的运动会设定旱地龙舟、运转乾坤、挑战五分钟、龟兔赛跑、俄罗斯方块、合力筑塔、动力绳圈等丰富的项目。如果说“旱地龙舟”考验的是团队协调性,“俄罗斯方块”则需要智慧和体能并进,“合力筑塔”更是凝聚合作的见证。比赛过程中每位小伙伴都倾情投入,各显神通。现场竞技最后一项激动人心的“动力绳圈”项目,一度将现场气氛推向高潮,我们饱含激情、配合默契,构建出一个万众一心的英赛斯之环,这是力量之环,是信任之环,更是同心环。荣耀时刻经过一天的激烈角逐,三支队伍脱颖而出,分别赢得本次比赛的一、二、三等奖,丰厚的奖品不仅是对队伍努力付出的肯定,更是激励更多员工再接再厉,再创辉煌。此次趣味运动会朝气四溢,奋发精神与默契合作相互碰撞,紧张激烈的同时井然有序。英赛斯以此次运动会为契机,希望大家在繁忙的工作之余,尽情享受运动带来的欢乐,鼓励团体员工凝心聚力,不断创新攻关,为实现环保、高效、高性价比的智能化科学仪器而不懈努力。
  • 关注干细胞|南华生物联合申报科研项目成功获国家自然科学基金资助
    近日,国家自然科学基金委员会发布2022年国家自然科学基金项目申请集中评审结果,南华生物医药股份有限公司(股票代码:000504)全资子公司--湖南博爱康民干细胞组织工程有限责任公司与首都医科大学附属北京安贞医院、湖南医药学院第一附属医院联合申报的科研项目:“羊膜间充质干细胞联合水凝胶支架材料移植干预脊髓损伤动物实验研究”成功获批国家自然科学基金面上项目资助。基础研究是技术问题的总机关 指出:“当前,新一轮科技革命和产业变革突飞猛进,科学研究方式正在发生深刻变革,学科交叉融合不断发展。基础研究是整个科学体系的源头,是所有技术问题的总机关。加强基础研究是科技自立自强的必然要求,是我们从未知到已知、从不确定性到确定性的必然选择”。 国家自然科学基金坚持支持基础研究,以基础研究支撑应用研究。支持方向主要分为“基础科学、技术科学、生命与医学、交叉融合”4个板块,鼓励科技创新、突出原创。 国家自然科学基金项目对于科研的重要性不言而喻,高校和科研院所尤其看重,因此竞争也越来越激烈。2022年国家自然科学基金共接收项目申请294396项,平均资助率16.73%左右,获批项目的专业度和含金量均名列前茅。需求牵引--干细胞修复脊髓损伤具有良好应用前景 脊髓损伤是一种引起损伤平面以下丧失自主运动功能和感觉神经损伤性疾病,具有高致残率和死亡率。全球脊髓损伤病例每年新增 12~65/10万人,我国脊髓损伤的发生率为 25~60 /百万人,其中男性比例远高于女性(2.4~5.6:1),损伤起因主要包括交通事故(主要)、暴力行为、运动、坠落及其他原因。 目前传统的治疗方法难以再生及修复受损的神经功能,因此,亟需开发创新疗法和治疗策略,以期提高患者生存质量或治愈率,减轻患者及家庭负担,提高全民健康水平。 近年来的研究结果显示,干细胞尤其是间充质干细胞在脊髓损伤治疗中具有良好的治疗潜力,其主要通过分化成神经细胞、刺激内源性神经干细胞活化、抑制炎症调节病理微环境来修复神经功能。因为受损的脊髓再生能力有限,干细胞的再生和免疫调节等特性,或可从根源上修复受损神经组织,对于脊髓损伤后脊髓功能的恢复至关重要,这是药物和物理疗法无法实现的,这可能是干细胞再生医学在脊髓损伤中展示出独特优势。突破瓶颈--院企联合,坚攻基础,面向临床 基于干细胞对于脊髓损伤修复的重要意义,南华生物联合首都医科大学附属北京安贞医院、湖南医药学院第一附属医院开展羊膜间充质干细胞联合水凝胶支架材料移植干预脊髓损伤动物实验基础研究。以期探索出一种较好的羊膜间充质干细胞移植方案,为后期开展临床研究提供实验数据,为脊髓损伤患者带来新的希望。 首都医科大学附属北京安贞医院是集医疗、教学、科研、预防、国际交流于一体,在全国心血管领域处于领军地位的三级甲等综合性医院,同时也是北京市心肺血管疾病研究所,为北京市心血管病研究重点实验室的依托单位,该实验室为北京市科委建立的高科技实验室,是首批国家心血管疾病临床医学研究中心,具有心肺血管国家重点实验室。北京安贞医院具备屏障级动物实验室,配备高效液相色谱仪、双光子倒置激光共聚焦显微镜、活体动物体内可见光成像系统、激光定量成像细胞仪等精品实验仪器。首都医科大学附属北京安贞医院负责本研究项目的专家为骨科主任医师胡三保博士,胡博士先后在北京大学、首都医科大学攻读进修,在骨科脊柱脊髓损伤手术及药物治疗方面经验丰富,在国内外核心期刊发表过多篇脊柱脊髓相关研究论文,参与了首都卫生发展科研专项重点公关项目、首都卫生发展科研专项等重点项目,是中华医学会北京分会创伤外科专业委员会委员、中华医学会北京分会骨科专业委员会创伤学组委员、北京医师协会全科医师专家委员会委员。 湖南医药学院第一附属医院是高校直属附属医院,省属三甲综合医院,医院目前拥有 4 个省级科研平台,其中依托湖南省脊柱脊髓损伤与修复临床医疗技术示范基地这个平台,2022年已成功获批国家自然科学基金面上项目1个、湖南省自然科学基金项目1个、湖南省临床创新引导项目1个,该平台主任为我省知名骨科专家唐接福主任医师、研究生导师,深耕临床、科研一线三十年,系湖南省“湘西特聘专家”、湖南省高层次卫生人才“225”工程培养对象、“怀化市优秀科技工作者”。 南华生物作为目前国内唯一一家国资控股的干细胞、免疫细胞及组织工程产业主板上市公司,同时也是国家干细胞转化资源库湖南临床研究中心,以“精益求精,德达天下”为己任,坚持“四精三好”的战略要求,通过公司团队的精干化、设备的精品化、质量管理的精细化、安全的精准化,实现好细胞制品南华造、好生物药品南华造、好医疗技术南华造,力争通过在大健康全产业链的布局,打造全球顶尖的生物科技公司。 本次科研合作项目的开展,三方将充分利用各自平台和队伍的优势互补,从严治学、聚焦前沿,勇于探索和创新,争取解决关键科学难题,获得科研成果突破,进一步推动成果转化,面向临床,惠泽大众
  • 北大陈兴和黄岩谊开发活细胞成像新技术
    活细胞荧光成像是生命科学中不可或缺的研究工具。在荧光成像实验中,研究人员通常需将一个荧光团连接于细胞中的目标生物分子上。常用的荧光团包括荧光蛋白、量子点和小分子荧光染料等。其中,尺寸最小的小分子染料约为几个纳米,而多数生物分子本身的尺寸即在纳米级别。因此,如何进一步减小荧光团的尺寸,从而降低荧光标记对目标分子生物学功能的干扰是活细胞成像技术发展的一大挑战。  最近,生命科学联合中心陈兴研究组与北京大学生物动态光学成像中心黄岩谊研究组合作,开发了一种全新的活细胞成像技术,突破了成像标记基团的尺寸极限。为了实现这一目标,他们转向探索另外一种成像模式,即受激拉曼散射显微成像(Stimulated Raman Scattering Microscopy, SRS)。拉曼散射技术检测入射光与分子运动相互作用而引起的频率变化。一个化学键的振动即可产生特定的拉曼散射信号。基于这一特点,拉曼标记基团理论上可以小到一个化学键。  为了实现这一设想,两个研究组合作,发展了一种命名为&ldquo 生物正交受激拉曼散射成像&rdquo 的技术。自发拉曼由于散射截面小、灵敏度低,在生物成像的应用上受到很大的限制。近年来出现的受激拉曼散射成像技术极大地提高了成像的灵敏度和速度。在这项工作中,他们正是采用了这一前沿拉曼成像技术。同时,他们采用炔基作为拉曼报告基团。炔基的碳碳三键长0.12纳米,并具有较大的拉曼散射截面。更为重要的是,炔基的拉曼信号落在了细胞的&ldquo 拉曼静默区&rdquo (细胞中天然生物分子在1800 cm-1至2800 cm-1区间没有拉曼信号)。因此,炔基报告基团几乎没有背景干扰,即在拉曼光谱上&ldquo 生物正交&rdquo 。结合炔基代谢标记生物分子技术和受激拉曼显微成像技术,他们成功实现分子特异地标记成像活细胞的脂类、核酸、蛋白质和糖类。这一研究成果于近期发表于Angew. Chem. Int. Ed. (DOI: 10.1002/anie.201400328)。这项工作为活细胞成像提供了一种全新的技术,有望开启一系列荧光成像难以实现的研究。  北京大学博士研究生洪森炼和陈涛为该论文共同第一作者。该工作得到了国家自然科学基金委员会和科技部的资助。
  • 干细胞新政来袭,您准备好了吗?
    前言2021年8月17日,国家药品监督管理局(NMPA)药品审评中心在其网站上发布了“关于公开征求《人源性干细胞产品药学研究与评价技术指导原则(征求意见稿)》意见的通知”指导原则中的“干细胞产品”包括由人源性的成体干细胞(ASCs/SSCs)、人胚干细胞(hESCs)和诱导性多能干细胞(iPSCs)扩增、诱导分化,或成熟体细胞转(分)化获得的干细胞及其衍生细胞,与辅料相混合,分装至特定容器,符合特定药品放行标准,可直接应用患者,也可与组织工程材料一起用于患者的治疗产品。这预示着细胞治疗产品也将进行到药学研发和申报。在“细胞培养工艺”这一条中,明确提到了培养容器与培养体系的问题,Wiggens作为细胞培养设备厂家,能提供从2D培养到微载体培养,从小试到生产的全套方案。一、贴壁平层培养工艺多能干细胞通常生长在涂有帮助附着的细胞外基质成分(如明胶、基质胶或胶原蛋白)或小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)饲养层的塑料培养皿上。一般来说,二维培养条件有利于多能干细胞的非特异性分化。通过控制胞外基质、生长因子和附着基质的组成和组织,多能干细胞可以定向分化到特定的细胞系。WIGGENS二氧化碳培养箱,具有六面加热、二氧化碳双光束红外传感器,可定制的玻璃分隔门等特点,为您娇嫩的干细胞提供安心的生长环境。细胞工厂(CellStack)是一种多层的细胞培养瓶,常见的有4层,10层,40层等规格,在培养方法上与常规的克氏瓶培养类似,易放大,是常见的干细胞扩增方案之一。10层细胞工厂的细胞培养面积为6320cm²。与传统细胞培养瓶相比,细胞工厂用于大规模生产干细胞具有以下优势:*允许更小的占地面积产生更多的细胞*提供更大的表面积*节约人力成本*降低污染风险Wiggens提供大容量的二氧化碳培养箱,850L的容积可放下30-36个10层细胞工厂。细胞培养面积可达36×6320cm²。二、干细胞微载体培养微载体,约100-300μm的小珠,由各种材料组成,包括聚苯乙烯、明胶、葡聚糖和胶原蛋白,合成后具有多样的多孔性和形貌。悬浮培养中,它们为固着依赖型细胞提供了粘附表面。细胞在微载体上的粘附可以优化,以促进细胞的扩增或分化。微载体还限制了细胞的聚集,并为细胞生长到高密度提供了大量的表面面积,从而可以通过酶解离收集浓缩的细胞。自二十一世纪初起,SpinnerFlask做为微载体培养常用的设备,就应用于各种贴壁生长细胞的规模化培养。由于该系统具有简单、实用及价格低廉等特点,国内外有许多应用该系统成功进行细胞大规模扩增的研究报道。在SpinnerFlask培养系统中,贴壁细胞处于假悬浮(pseudo-suspension)状态,能获得比常规培养更高浓度的细胞与产物。Micro-Stir磁力搅拌器是专为实验室生物培养设计的搅拌器,该搅拌器是通过固定电磁铁产生一个旋转磁场,从而带动培养瓶中的磁力搅拌桨发生旋转,搅拌过程不会生热,低噪音,效率高,且没有运动部件的磨损。*基于温和混合方式的设计理念,WHEATON磁力搅拌器可以降低在搅拌中对细胞产生剪切作用以及热量传导,适合生物培养的长时间搅拌。*根据需要选择下列几种模式:恒速模式:柔和启动,稳定到达设定速度,该模式适合悬浮细胞培养间歇启动模式:该模式在培养之初将搅拌按照循环模式柔和开关,以利于贴壁细胞附着于微载体,经过约4-10个循环后,再将搅拌速度调整到正常培养速度,该模式适合于干细胞的微载体培养。WIGGENS一直助力于生物培养的方方面面,除了常用的培养设备外,我们也提供各类生物反应器!期待您的选择!
  • 飞秒激光无掩膜光刻拓扑结构及细胞球浸润机制新进展
    随着组织工程领域的发展,生物材料界面与细胞的相互作用及物理机制成为研究热点。生物界面的拓扑形貌可以有效调控细胞行为并影响细胞功能。而体内的一些生理过程如胚胎发育、免疫应答和组织更新与重塑等往往涉及多细胞的集体行为。肿瘤的侵袭和转移也与集体细胞的协调运动有关。细胞球作为一种体外三维细胞培养模型,具有强烈的细胞-细胞相互作用,可在细胞生理学、信号通路、基因和蛋白表达以及气体/营养物质梯度等方面更好地模拟体内环境。因此,明确材料表面拓扑结构与细胞球的相互作用对探究体内生理、病理机制具有重要意义。然而,当前同时具有厘米级尺度和微纳米精度的跨尺度微纳拓扑结构尚难以快速制备。   近日,中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学中心有机纳米光子学实验室研究员郑美玲团队在跨尺度微纳拓扑结构制备及细胞球浸润性调控方面取得了新进展。该团队提出采用飞秒激光无掩膜投影光刻技术(MOPL)制备大面积兼具高精度的微盘阵列拓扑结构以研究细胞球的浸润性。该研究发现细胞球在多种不同单元直径的微盘阵列拓扑结构上展示出不同的浸润速度。研究通过分析细胞形态、骨架分布和细胞黏附,解析了细胞球浸润速度的变化机制,并发现了细胞球在大尺寸和小尺寸的微盘结构单元上采取不同的浸润模式。该研究揭示了细胞球对跨尺度微纳拓扑结构的响应机制,为探讨组织浸润行为提供了参考。   MOPL是一种高效率且能灵活化地制备微纳拓扑结构的技术。考虑到单个细胞的尺寸以及细胞球浸润过程中与大面积拓扑结构的相互作用,该工作利用MOPL技术制备了高度低于1μm,且拓扑单元直径分别为2、5、20和50 μm的大面积(8 mm × 10 mm)微盘阵列结构(图1)。   该研究采用超低吸附法制备了大小均一的人肾透明细胞癌细胞的细胞球。进一步,科研人员利用激光扫描共聚焦荧光显微镜对细胞球在微盘阵列拓扑结构上的动态浸润行为进行观察。细胞球在一系列微盘阵列拓扑结构上发生了完全浸润并展现出不同的浸润面积。结合细胞球铺展理论,通过量化不同时间点的细胞球浸润面积,研究发现细胞球的浸润速度在2、5、50和20 μm直径的微盘结构单元上依次减小,且细胞球在直径为20 μm的微盘结构单元上具有较小的细胞-基底黏附能(图2)。   进一步地,研究人员利用免疫荧光染色分析了多种不同微盘结构上的细胞形态、肌动蛋白和黏着斑分布,提出了细胞球在直径2μm和5 μm的小尺寸的微盘结构上采取攀爬模式浸润,以及在直径20μm和50 μm的较大尺寸的微盘结构上采取绕行模式浸润(图3)。细胞球的浸润过程表现为一种多细胞的集体协调运动。   该研究揭示了细胞球在各向同性微盘阵列拓扑结构表面的浸润机制,深化了对于细胞球与界面拓扑结构相互作用的认知。本工作是飞秒激光面投影纳米光刻技术及应用的拓展。相关研究成果发表在Small上。研究工作得到国家重点研发计划“纳米科技”重点专项、国家自然科学面上基金项目和中科院国际伙伴计划等的支持。
  • 我国在细胞生物学领域获新进展
    我国科学家在细胞生物学研究中又获新进展。2月9日,国际著名学术期刊《自然—细胞生物学》(Nature Cell Biology)在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所研究员朱学良和美国华盛顿卡耐基研究所教授郑诣先的合作研究结果:Nudel和胞质动力蛋白在纺锤体基质组装中发挥重要作用,进而调控有丝分裂纺锤体的正确形成。  纺锤体是主要由微管形成的纺锤形的动态结构,负责真核细胞有丝分裂过程中遗传物质(染色体)的均等分离。因此,纺锤体的异常会引起遗传不稳定,从而导致细胞死亡或肿瘤、癌症等疾病的发生。早在几十年前,人们就提出可能存在一些独立于微管的基质成分,对纺锤体组装起着重要作用,但一直未能被证实。郑诣先研究组近来利用偶联有蛋白质激酶Aurora A的微小磁珠在非洲爪蟾卵抽提物中组装成的纺锤体,证明了一种富含生物膜的纺锤体基质(spindle matrix)的存在,并发现B型核纤层蛋白(Lamin)也是其中的一个重要成分。这种纺锤体基质与微管相辅相成,前者促进后者形成正常的纺锤体结构,而后者的聚合又增强前者的组装。另一方面,纺锤体的正确形成需要胞质动力蛋白(dynein),即一种被称作“分子马达”的能够朝向微管负端运动的蛋白质复合物。朱学良研究小组发现,Nudel是dynein的调节因子,并在有丝分裂中有重要功能。  作为中科院“海外合作伙伴计划”的成员,他们共同探索了纺锤体组装的机理。博士研究生马丽观察到体外纺锤体形成过程中微管和基质的详细变化,发现微管首先从Aurora A磁珠上长出,形成放射状的星体(aster),同时在微管上出现含Lamin B的颗粒 随着时间的推移,星体微管密度加大但长度变短,形成球状物,在此过程中,两个星体会融合形成以磁珠为两极的纺锤体,Lamin B的颗粒也变得高度富集。她和同事们发现,分离出的纺锤体基质中含有dynein和Nudel,并且Lamin B可以和Nudel直接结合。去除Nudel或失活dynein,都可以抑制基质的富集并使纺锤体组装停留在星体阶段。去除Lamin B后,则形成膨大的异常纺锤体。这些结果说明,Nudel和dynein可以通过聚集Lamin B等纺锤体基质成分来调节纺锤体的组装。而且,由于分离的纺锤体基质中还含有大量参与细胞信号转导、转录调控、膜运输等功能的重要蛋白质分子,研究人员推测,纺锤体基质可能还行使其他有待进一步认识的功能。  这项研究得到了科技部、国家自然科学基金委、中国科学院以及美国霍华德休斯医学院、美国卡耐基研究所的经费支持。
  • 基于小球藻细胞的磁性复合多聚体微机器人用于高效靶向给药
    微纳机器人在低雷诺数流体中可将能量转化为有效运动,因此在生物医学领域具有巨大的应用前景。近年来,磁性微纳机器人作为一种有发展前景的靶向给药平台而受到了特别的关注。科研工作者设计了不同的磁性微纳机器人用于高效递送抗癌药物至靶向肿瘤部位并取得了较好的效果。研究发现,作为体内给药的平台或载体,一方面,微纳机器人的生物相容性是至关重要;另一方面,微纳机器人的重构对于其在复杂变化环境中高度灵活地完成给药具有重要意义。然而,目前来说,微纳机器人的研究在同时满足这两方面的要求上仍具有一定的挑战性。 天然生物模板具有良好的生物相容性和精致结构的固有优势,有望为磁性微纳机器人的制备提供新的机遇。小球藻是一种具有良好的生物相容性和生物降解性的单细胞微藻。它们具有均匀的球状结构,直径约为3-5μm。这些特性使它们具有作为理想天然生物材料用于生物医学领域的优越性。然而,由于扇贝定理的限制,在低雷诺数流体中采用动态磁场有效地驱动具有简单对称球体形状的单一微球是不可行的,这限制了微藻细胞在微机器人领域的应用潜力。近日,北京航空航天大学蔡军课题组制备了一种基于小球藻细胞的磁性复合多聚体微机器人,实现了高效的靶向给药。研究者将小球藻(Chlorella,Ch.)细胞作为一种生物模板,依次进行Fe3O4沉积、抗癌药物阿霉素(DOX)装载,实现磁性复合微机器人单元的制备。利用磁偶极作用,微机器人单元通过诱导自组装作用重构成链状的复合多聚体微机器人(BMMs),如微小的二聚体、三聚体等。基于面投影微立体光刻(PμSL)技术设计了哑铃形的微流控通道,用于进行BMMs的体外靶向给药试验(图1)。图1,BMMs的制备和靶向给药示意图。图2,自组装BMMs的驱动性能。图3,BMMs的生物相容性和化疗性能。图4,BMMs的体外靶向给药试验。BMMs具有两种不同的运动模式,包括动态磁场下的旋转和垂直旋转磁场下的翻滚;运动速度的测量以及精确定位的实现表明BMMs具有优异的驱动能力(图2)。BMMs还表现出良好的生物相容性、高效的DOX装载能力、pH触发释药能力以及显著的化疗效果(图3)。另外,采用PμSL(nanoArch S140, 摩方精密)技术结合PDMS倒模技术制备了哑铃形微流控通道,在该通道内,利用磁场驱动实现了BMMs对HeLa癌细胞的靶向给药。结果表明BMMs可以实现精准靶向给药,并对抗肿瘤治疗具有良好的疗效。此研究在靶向抗癌治疗方面具有巨大的应用潜力。该研究成果,以“Magnetic Biohybrid Microrobot Multimers Based on Chlorella Cells for Enhanced Targeted Drug Delivery”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。
  • 最新测序技术能用单个细胞分析基因组
    最近,来自美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校、克雷格· 文特尔研究院和Illumina公司的科学家对现代基因测序算法进行了改良,只需从一个细菌细胞中提取的DNA(脱氧核糖核酸)就可组装成接近完整的基因组,准确率达到90%,而传统的测序方法至少需要10亿个相同的细胞才能完成。这一突破为那些无法培养的细菌提供了测序方法。研究发表在9月18日的《自然· 生物技术》网络版上。  实验室无法培养的细菌范围极广,约占99.9%,从产生抗体和生物燃料的微生物,到人体内的寄生菌。它们的生存条件特殊,比如必须和其他菌种共生,或只能生存在动物皮肤上,因此很难进行人工培养。  论文合著者、文特尔研究院的罗杰· 拉斯肯教授10年前曾开发出一种多重置换扩增(MDA)技术,可对实验室无法培养的细菌测序,能恢复70%的基因。其工作原理是对一个细胞的基因片断多次复制,直到其数量相当于10亿个细胞那么多。不过,这种技术却给测序软件带来很多麻烦,它在复制DNA时会出现各种错误,而且并非完全统一放大,有些基因组被复制数千次,有一些却只被复制一两次。但测序算法不能处理这些不一致,而是倾向于舍弃那些只复制了少数次的基因,即使它们对整个基因组来说很关键。  加州大学圣地亚哥分校雅各布工程学院计算机科学教授、现代基因测序技术算法创建人帕维尔· 帕夫纳和同事改进了这一方法,保留了那些少量复制的基因片断,并用新方法对一个大肠杆菌测序以检验其精确性,发现它能恢复91%的基因,接近传统的培养细胞水平。这已足够解答许多重要的生物学问题,比如该细菌能产生什么抗体。  人体细菌占体重的约10%,它们有些会造成传染病,但也有的能帮助消化,最近研究还发现,它们能改变人的行为方式,比如引诱人吃更多的东西。新方法也有助于科学家理解细菌行为,研究人体内细菌能产生哪种蛋白质和多肽,这些蛋白质和多肽是细菌之间、细菌和宿主之间互相沟通的工具。  研究小组还用新方法对一种以前未曾测序过的海洋细菌进行了测序,获得了相当完整而且能解释的基因组,掌握了它是如何生存和运动的,该基因组将被存入美国国家卫生研究院的基因银行(GenBank)。研究人员表示还将对更多迄今未知的细菌进行测序。
  • 如何拯救你 那些被污染的细胞
    污染是细胞培养的大敌。预防和避免污染是细胞培养成功的关键之一。一开始就要十分重视,防止污染,否则会前功尽弃,不仅浪费时间,而且浪费人力、物力,甚至造成无法弥补的损失。  (一)污染的类型  细胞培养过程中的污染不仅仅指微生物,而且还包括所有混入培养环境中的、对细胞生存有害或造成细胞不纯的物质,包括生物和化学物质。  1、细菌污染  细菌污染是实验室细胞培养中常见的污染,即使在细胞培养液中加入了抗菌素,也可能因为操作不慎而引起污染。最常见的有革兰氏阳性菌,如枯草杆菌以及大肠杆菌、假单胞菌等革兰氏阴性菌,其中又以白色葡萄球菌较常见。  培养细胞受细菌污染后,会出现培养液变混浊,pH改变。污染后细胞发生病理改变,胞内颗粒增多、增粗,最后变圆脱落死亡。  2、真菌污染  真菌污染是细胞培养过程中最常见的一种,最常见的真菌有烟曲霉、黑曲菌、孔子霉、毛霉菌、白色念珠菌和酵母菌。  培养细胞受真菌污染后,可见培养液中漂浮着白色或浅黄色的小点,有的散在生长,培养液一般不发生混浊 倒置显微镜下可见丝状、管状或树枝状的菌丝纵横交错在细胞之间或培养基中,有的呈链状排列。  真菌污染后,细胞生长变慢,但最后由于营养耗尽及毒性作用而使细胞脱落死亡。  丝状菌污染  3、支原体污染  支原体是介于细菌与病毒之间能独立生活的最小微生物,最小直径0.2&mu m,一般过滤除菌无法去除它,光镜下难以看清它的形态结构。开始不易发现,能在偏碱条件下生存,对青霉素有抗药性。多吸附于细胞表面或散在于细胞之间。  培养细胞受支原体污染后,部分敏感细胞可见细胞生长增殖变慢,部分细胞变圆,从瓶壁脱落。但多数细胞污染后无明显变化,或略有变化,若不及时处理,还会产生交叉污染。 阳性 阴性  4、病毒污染  组织细胞培养过程中,如果没有除去潜在的病毒,就会产生病毒污染。目前,从原代猴肾细胞的培养中已发现不少于20种血清性病毒。  尽管病毒污染的细胞不影响原代培养,但生产疫苗是不安全的。因此,潜在病毒是细胞大量生产和疫苗、干扰素等生物制品制作中的难题。  5、非同种细胞污染  由于细胞培养操作时各细胞株所需的器材和溶液没有严格分开,往往会使一种细胞被另一种细胞污染。目前,世界上已有几十种细胞都被HeLa细胞所污染,致使许多实验宣告无效。  非细胞培养物所造成的化学成分的污染也偶有发生,大多是由于细胞培养所需物品清洗消毒不彻底而带入一些有毒化学物质所致。  (二)污染的鉴别  1、细菌、真菌污染的检测  (1)肉眼观察  细菌、真菌污染常在传代、换液、加样等开放性操作之后发生,而且增生迅速,若有污染,在48小时内可明显观察到,例如培养液变混浊,或略加振荡有很多漂浮物漂起。  (2)接种观察  采用普通肉汤接种或用未加双抗药物的培养液接种,也可发现是否有污染。  (3)镜下观察  在倒置显微镜的高倍镜下可见培养液中有大量圆球状颗粒漂浮,即为细菌污染。  若细胞之间有丝状、管状、树枝状或卵形的物质常为真菌污染。  2、支原体污染的检测  (1)相差显微镜观察  直接取少许培养液滴在载物片上,再盖上盖片观察,支原体在镜下呈暗色微小颗粒,多位于细胞与细胞之间,有时可见类似于布朗运动的表现。应注意与细胞破碎溢出的内容物如线粒体等相区别。  (2)荧光染色法观察  用荧光染料Hoechst33258,此染料能与DNA特异地结合,可使支原体内的DNA着色,荧光显微镜下支原体呈绿色小点,散在于细胞周围或附于细胞表面。  (3)电镜检测  若条件许可,可用扫描电镜或透射电镜观察。一般在细胞培养48~72小时,细胞接近汇合前,用胰酶消化细胞制成细胞悬液后进行固定、包埋、切片后才能进行观察。  支原体扫描电镜图片  (4)培养检测  将细胞悬液5mL加入45mL支原体肉汤培养基,培养14天后观察肉汤培养有无雾状沉淀,然后取0.5ml加入已冷却到50℃的培养基中,再用琼脂培养基做分离培养,37℃培养3天观察有无&ldquo 荷包蛋&rdquo 菌落出现。  3 、病毒的检测  1) 应用电镜技术快速诊断动物病毒病  冠状病毒电镜图  2) 逆转录_聚合酶链反应RT_PCR检测病毒  (三)污染的清除  培养细胞一经污染,多数较难处理。如果污染细胞价值不大,宜弃之 在寻找原因后彻底消毒操作室,复苏或重新购置细胞,再培养。  若污染细胞价值较大,又难于重新得到,可采取以下办法清除。  一、细菌和真菌的清除  1、使用抗生素  抗生素对杀灭细菌较有效。联合用药比单独用药效果好。预防用药比污染后再用药效果好。预防用药一般用双抗生素,污染后清除用药需采用大于常用量5~10倍的冲洗法,于加药后作用24~48小时,再换常规培养液。此法在污染早期有效。  二、支原体的清除  1、用MRA处理  用MRA(Mycoplasma Removal Agent)处理细胞,每4天换一次液,连续处理15天以确保细胞纯洁健康,效果好.  2、用清洗纯化法清除支原体污染的方法  细胞营养驯化&rarr 优质细胞群的筛选&rarr 细胞清洗&rarr 反复离心洗涤  其原理是利用离心力、细胞、微生物质量和悬液的浮力差达到清除支原体的目的。由于支原体个体小且除发酵支原体外多为细胞外寄生,所以通过反复洗涤细胞和低速离心换液使其中潜在的支原体数量降低至极限。  如结合敏感抗生素的抑杀作用,可达到更好的效果。  3、药物辅助加温处理  先用药物处理后,再将污染的组织培养物放在41℃培养18小时,可杀死支原体,但对细胞有不良影响。  4、使用支原体特异性血清  用5%的兔支原体免疫血清可去除支原体污染,因特异抗体可抑制支原体生长,故经抗血清处理后11天即转为阴性,并且5个月后仍为阴性。但此法比较麻烦,不如用抗生素方便、经济。  (四)、污染的预防  预防是防止细胞培养过程中发生污染的最好办法。只有预防工作做在前,才能将发生污染的可能性降到最小程度。  一般预防可从以下几方面着手:  1、添加抗生素  2、从物品、用品消毒灭菌着手  细胞培养所用物品清洗、消毒要彻底,各种溶液灭菌除菌要仔细,并在无菌试验阴性后才能使用。  操作室及剩余的无菌器材要定期清洁消毒灭菌。  3、从操作者做起  (1)进无菌室前要用肥皂洗手,按规定穿隔离衣。工作开始要先用75%酒精棉球擦手、擦瓶口和烧灼瓶口。  (2)操作者动作要轻,必须在火焰周围无菌区内打开瓶口,并将瓶口转动烧灼。操作时尽量不要谈话,若打喷嚏或咳嗽应转向背面。  (3)操作时要常更换吸管,一旦发现吸管口接触了手和其他污染物品应弃去。实验完毕用消毒水浸泡的纱布擦台面。  4、防止细胞交叉污染  在进行多种细胞培养操作时,所用器具要严格区分。  在进行换液或传代操作时,注射器和滴管不要触及细胞培养瓶瓶口,以免把细胞带到培养液中污染其他细胞。  细胞一旦购置或从别处引入,均应及早留种冻存,一旦发生污染可重新复苏培养。  5、无菌室的彻底消毒  1) 0.1%新洁尔灭全面彻底擦洗无菌室   2)甲醛熏蒸法:甲醛是一种广谱灭菌剂菌,其水溶液和气休对各种细菌、芽孢及真菌等微生物均有杀灭作用。
  • 技术线上论坛|5月25日《如何实现自动化、高通量单细胞力谱测量?单细胞显微操作技术一步搞定!》
    [报告简介]单细胞粘附力作为生物机械学分支的重要组成部分,是细胞与外周相互作用的直观体现,能够有效的反映出细胞与基质或细胞之间相互作用能力。细胞与基质之间的作用力十分微小,一般都在nN别,过去通常使用原子力显微镜才能够进行测量。但是原子力显微镜方案往往具有通量低,操作繁琐等问题,使得单细胞力谱的研究非常繁琐。基于此,Cytosurge推出的全新多功能单细胞显微操作FluidFM技术给细胞力谱测量带来了新的希望。该技术结合了的原子力显微镜探测技术与微流体控制系统,能够直接通过使用中空的原子力探针将细胞通过负压抓取在探针表面,并不需要激活细胞的任何通路信号,为粘附力的测量带来了大的优势。一方面,这种方法能够提供远比蛋白结合牢固的多的粘附力,能够将细胞牢固的固定在探针上并且无需包被探针。另一方面,由于没有生物化学处理,这种方法不会改变任何细胞表面的通路,从而能够得到接近细胞原生的数据。该系统具备高度自动化,能够快速,全自动的完成力学的测定,让单细胞力谱研究变得十分容易。本报告将介绍FluidFM单细胞显微操作技术的原理和发展,并结合多篇发表在期刊Nature、Cell、Bioactive Materials等上的近科研成果,深入阐述这种技术在单细胞力谱测量方面的新进展。[直播入口]请扫描下方二维码进入FluidFM单细胞显微操作技术群,届时会在微信群中实时更新直播入口,无需注册!扫码进群,即刻获取直播链接,无需注册![报告时间]05月25日 下午15:00-16:00 [主讲人介绍]Tamás Gerecsei 亚太区席应用科学家,高FluidFM解决方案工程师,Cytosurge AGTamás是一位生物物理学家,毕业于Etvs Loránd(ELTE罗兰大学)。 在与FluidFM在学术环境中合作多年后,他加入了Cytosurge公司,成为了一名训练有素的微纳米系统工程师。在Cytosurge AG,Tamás不断推动并拓展FluidFM技术的应用边界,并使FluidFM技术应用于各地研究人员的课题中。您可以经常发现他在各种专业的学术会议上传播关于Cytosurge和FluidFM技术的信息。 郭亚茹 北京大学口腔医院,口腔医学中心,获中国博士后科学基金,并入选北京大学医学部 2021年博雅博士后项目,在Advanced functional materials、Bioactive Materials、Journal of dental research等杂志上以作者或共同作者的身份发表5篇。 2021年,在Bioactive Materials发表了题为:Matrix stiffness modulates tip cell formation through the p-PXN-Rac1-YAP signaling axis的研究文章,报道了基质硬度通过p-PXN-Rac1-YAP信号轴调节细胞形成,这项工作不仅有助于在组织工程和再生医学中寻找佳材料,也为肿瘤治疗和病理性血管再生提供了新的治疗策略。在生物材料设计和治疗一些病理情况方面具有特殊意义。本实验研究人员采用了多功能单细胞显微操作系统——FluidFM技术,实现了单个细胞的分离,单个细胞粘附力的测量。 [原理&应用简介]FluidFM技术如何测定细胞粘附力?众所周知,细胞在基质上进行单层培养时,吸附在基质表面时主要会产生两种不同类型的力,一种是细胞与基质之间的粘附力,另一种是细胞与细胞之间的粘附力。因此对于细胞粘附力来说,单个细胞的粘附力就是细胞与基质之间的作用力。而单层细胞的细胞粘附力则是细胞之间相互作用力和细胞基质与细胞之间作用力之和。如下图所示:因此只要同时测定单个细胞粘附力即可得到细胞与基质之间的相互作用力,而细胞间的相互作用力则可以通过同时测量单层细胞的细胞粘附力和单个细胞的粘附力做差得到,如下公式所示:Force cell-cell ≌ Force Monolayer – Force Indiv.cellFluidFM测量力学步骤与一般的原子力显微镜十分类似,但是操作却远比原子力显微镜简单,这得益于FluidFM有的中空探针。这种探针无需像普通原子力探针一样对探针进行修饰或者将细胞提前粘连在探针上,可以直接在液体中原位抓取细胞,完成粘附力测定,并且在测量后探针仍然可以继续进行测试,并且无需对探针进行更换或再修饰。FluidFM技术测量单细胞力谱的基本流程。仅需操作鼠标系统即可自动完成对细胞的抓取和粘附力的测量。此外FluidFM系统会自动记录探针运动轨迹和力学曲线,如上图中所示当探针开始靠近细胞后,探针表面开始出现压力变化,当系统达到设定力学值后系统会自动停止下降并开始施加负压抓住细胞。随着探针开始上升,细胞给予探针的拉力随之增高,并逐渐达到临界,随后细胞脱离基质,探针受力趋近于零,而这一过程中探针受力的大值即为细胞粘附力。FluidFM技术测量HeLa细胞核CHO细胞的粘附力。能够高通量测量单细胞粘附力谱FluidFM测量粘附力十分智能化,仅需5分钟即可完成单个细胞的粘附力测定,一天可完成上百个细胞的测量,能够大幅度提升单细胞力谱测量的通量,让单细胞力谱研究变得简单、快速、高通量。 应用举例一:FluidFM技术测定衰老内皮细胞的力谱内皮细胞衰老导致细胞表型的改变与心血管疾病有着密切关系。随着细胞的衰老,细胞的粘附力等机械属性会有很大改变,因此对于细胞粘附力的研究将有助于理解细胞衰老的变化。Nafsika Chala等人利用FluidFM技术对血管内皮细胞与基底之间的粘附力进行研究发现,衰老的细胞与正常细胞存在着nN别粘附力差异。如下图所示:FluidFM技术用于衰老与正常细胞的单细胞粘附力测定。对比衰老小、大和正常细胞的细胞尺寸(a)、细胞粘附力(b)和细胞周长(c)及单细胞粘附力/面积(e)和单细胞粘附力/周长(f)的变化。研究者认为,衰老内皮细胞的粘附力增加是与细胞的粘着斑增加有关,表明衰老细胞能够加强与基质的相互作用从而防止内皮剥脱,但是受制于血流的影响这种能力受到了很大限制。 应用举例二:FluidFM揭示应力依赖性酵母交配中的分子相互作用性凝集素是芽殖酵母酿酒酵母介导细胞聚集交配的关键蛋白。交配细胞表达的互补凝集素类“a”型和“α”型的结合是促进细胞的凝集和融合的关键。Marion Mathelié-Guinlet等通过测量“a”型和“α”型结合的单个特定键的强度(~100 pN),发现延长细胞间的接触能够大地增加了交配细胞间的粘附力,而这种增强可能是由于凝集素的表达。FluidFM技术用于酵母属间交配过程单细胞力谱测量。MATa与MATα相互作用的示意图(a)和Fluid测量细胞间相互作用示意图(b)及测量结果(c);用DTT和DEPC药物刺激研究二硫键和His273对粘附的影响(d)、其示机制意图(e)和无粘附、DTT和DEPC粘附发生的概率(f);以及物理应力增强MATa和MATα细胞之间的粘合力(g)、发生频率(h)及破裂长度(i)。此外,研究组发现凝集素二硫键在粘附过程中起到了关键作用,而这一作用主要来自于α-凝集素的组氨酸残基His273。更为有趣的是,作者发现机械张力增强了相互作用的强度,这可能是由于激诱导凝集素构象从弱结合折叠状态转换成强绑定伸展状态导致。这项研究很好地展现了一种理解控制酵母性别的复杂机制的可能方法。 总结 细胞粘附力测定在细胞生命科学研究中起着至关重要的作用,然而传统手段中有着各种各样的局限性,主要原因是缺乏一种能够有效抓取细胞并进行力学测定的手段。现如今FluidFM技术在细胞粘附力测定中的使用,使得研究者们有了一种能够有效、低损的方式抓取细胞,配合原子力显微镜的测量的特性,真正意义上做到、无损、快速的测量单细胞粘附力,帮助研究者寻找细胞粘附力与细胞生命发展、肿瘤细胞转移之间的关系。
  • 科学家开发出应用荧光光谱技术研究膜蛋白运动的新方法
    加拿大和美国科学家联合研究小组开发出一种应用荧光光谱技术观察研究单个膜蛋白运动的新方法。膜蛋白的主要功能是控制细胞与其周边环境的离子交换。专家认为,该项研究成果有助于人们增强对离子通道的认识和了解。相关研究文章发表在最新出版的《美国国家科学院院报》上。  离子通道类似于一台小型纳米机器或纳米阀门,如果这些微小阀门运转失灵,将引发人体肌肉、中枢神经系统和心脏等发生各种遗传疾病。  与照相机的光圈原理相似,这些膜蛋白通过开启和关闭动作来控制细胞与其周边环境的离子交换运动,这种离子交换运动促成了沿着我们神经细胞的电信号的传输。这些细微阀门的尺寸大约是人眼瞳孔大小的百万分之一。加美科学家所采用的新技术可测量到单离子通道,并可研究离子通道内部不同部分之间如何进行信息沟通。  由加拿大蒙特利尔大学物理系教授里卡德.布朗克牵头的联合小组对基于4个同样的亚单元建立的钾离子通道进行了研究,这种钾离子通道形成了可以穿过膜的微细小孔,小孔能够打开和关闭以开通或阻断离子传导。  科学家使用新开发出的荧光光谱技术,区分出4个亚单元,首次实现了对4个亚单元的运动分别进行跟踪研究。他们发现,4个亚单元分子是协同发挥作用的,从而解释了为何在电生理学实验中没有在电流中发现中间级。该项研究成果解决了在该领域存在的长期争论:一个钾离子的4个亚单元究竟是各自独立发挥作用还是协同发挥作用。  布朗克博士表示,该项发现有助于增强人们对离子通道的认识和了解。其重要性在于,膜蛋白在人体中发挥着重要的作用,而且其基因突变会引发许多严重的遗传疾病,也因此它们是重要的药物标靶。
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