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体细胞分布研究

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体细胞分布研究相关的资讯

  • 安捷伦参与研究分析诱导成体细胞为胚胎干细胞的机制
    免疫共沉淀芯片和基因表达谱芯片 用于研究Yamanaka因子如何启动细胞多能干性2009年3月9日,中国上海&mdash 安捷伦科技有限公司(NYSE: A)近日宣布与中科院上海生命科学研究院和同济大学的研究团队合作发现诱导成熟细胞成为具备&ldquo 多能干性&rdquo 的胚胎干样细胞过程中的新机制。 作为文章的合著人之一,安捷伦公司的李坚表示:&ldquo 有关胚胎干细胞生物学特性的新发现无疑是非常有价值的。有关诱导成体细胞为胚胎干样细胞的研究是2006年重大科学发现。我们的研究对这个诱导过程有了一些新的理解。&rdquo 该项研究结果发表在《细胞研究》(Cell Research),标题为《小鼠胚胎干细胞发育信号通路网络中Yamanaka因子的重要调控作用》。 研究人员发现了发育调控网络中的16个信号传导通路,其中的9个通路以往从未被报道参与维持或诱导细胞的多能干性。 该项研究使用了安捷伦公司的免疫共沉淀芯片技术(ChIP-on-chip)结合基因表达芯片数据研究了已知的Yamanaka因子在诱导小鼠细胞多能干性中的作用。 安捷伦通过2008年科研基金项目资助了基因芯片用于该项研究。基因芯片是指在玻璃基片上布放大量DNA探针用于研究基因组的技术。免疫共沉淀芯片技术专门用于研究基因组中&ldquo 启动子区域&rdquo 的特性,该区域控制着各种基因的活性从而决定了细胞的功能。 关于安捷伦科技 安捷伦科技(NYSE: A)是全球领先的测量公司,是通信、电子、生命科学和化学分析领域的技术领导者,公司的19,000名员工在110多个国家为客户服务。在2008财政年度,安捷伦的业务净收入为58亿美元。要了解安捷伦科技的信息,请访问: http://agilent.instrument.com.cn/
  • 国内首家:IPHASE SLC家族OAT1转运体细胞研发成功
    PART.01 OAT转运体 肾脏在代谢产物的排泄、酸碱平衡、维持体内系统稳态中起关键作用,其中肾小管的分泌和重吸收功能主要由转运体介导,这也是葡萄糖、氨基酸和其他营养物质吸收及清除内源性废物和外源性生物制剂的有效机制。这些转运体主要分布于肾近端小管细胞基底膜和顶端膜,其中OATs主要负责阴离子和两性离子有机分子(包括内源性物质和许多药物)的跨膜运输,属于两亲性溶质转运蛋白家族(SLC)。 目前已报道的OAT家族成员有10余种,包括OAT1-OAT10以及尿酸转运体,大多分布于肾脏之中。OATs可以将由血液进入管周液中的多种外源性及内源性有机阴离子毒素逆电化学梯度转运至肾小管上皮细胞内,最终随尿液排出体外。而疾病、药物-药物相互作用或其他因素等均可能引起OATs表达或功能的改变,从而导致药物的肾脏分布改变,诱导有毒代谢产物的积累,最终引发肾脏毒性。因此,OATs在药物的肾脏毒性中具有关键作用。 图片出自文献“肾脏有机阴离子转运体介导的中药肾毒性研究进展” PART.02 OAT1转运体 OAT1是肾脏的主要药物转运体之一,同时也是肾脏OATs家族中分布最广的一种,被FDA列为与临床药物治疗密切相关的7个重要转运体之一,主要分布于肾近曲小管。OAT1底物覆盖范围非常广泛,主要包括叶酸等内源性物质以及对氨基马尿酸(PAH)、抗病毒药物、甲氨蝶呤、抗生素、非甾体类抗炎药等。 在联合用药方案中,底物可能彼此竞争结合转运蛋白,使药物清除率降低,药物在体内积累,从而导致潜在的不良反应。研究显示,丙磺舒可竞争性抑制OAT1对头孢类的摄取,使得头孢类药物的肾清除率下降,半衰期和血药浓度明显增加;吲哚美辛、酮洛芬可降低甲氨蝶呤的肾脏清除率,引起急性肾衰竭;马兜铃酸可抑制OAT介导的丙磺舒的摄取,马兜铃酸在肾脏蓄积,产生毒性。 药物肾毒性的传统评价方法多采用体内动物模型和体外2D肾细胞系模型,但是肾脏OATs在转运多种具有潜在肾毒性的药物中起着至关重要的作用。目前尚没有OATs晶体蛋白,主要借助特异性的人源OATs转染细胞,对OATs的配体识别结合域结构及配体结构特点进行考察,阐明OATs与药物间相互作用,以此评价药物肾毒性。基于此,IPHASE研发出了国内首家瞬时转染重组OAT1转运体细胞。 PART.03 IPHASE 转运体相关产品 IPHASE作为创新药体外研究生物试剂引领者,凭借先进的设备、专业的技术人员和多年研发经验,通过HEK293细胞系成功构建国内首家瞬时转染重组OAT1转运体细胞,推出SLC转运体家族新产品! IPHASE技术人员以PAH为底物验证重组OAT1转运体细胞的代谢能力。结果发现,IPHASE重组OAT1转运体细胞转运PAH的能力是指导原则的9倍,表明IPHASE瞬时转染重组OAT1转运体细胞满足药物研发要求。 1 批量生产采用批量生产方式,库存充足,可保证同一批次产品的供应。 2 货期短国内现货,保障客户使用需求。 3 售后服务机制健全有专业技术人员提供全方位服务。 除瞬时转染重组SLC OAT1转运体细胞外,IPHASE同时推出了就ABC转运体囊泡和SLC转运体细胞相关产品,供客户自行选择,以满足客户对于不同药物的研究。 产品名称 产品规格 OATP1B1 转运体 8-10 million OAT1 转运体 8-10 million OAT3 转运体 8-10 million OCT2 转运体 8-10 million OATP1B3 转运体 8-10 million OATP2B1 转运体 8-10 million OCT1 转运体 8-10 million NTCP 转运体 8-10 million MATE1 转运体 8-10 million MATE2K 转运体 8-10 million OATP1A2 转运体 8-10 million BCRP 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL BSEP 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MDR1 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MRP1 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MRP1 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MRP3 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MRP4 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MRP8 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL IPHASE/汇智和源凭借多年的研发经验,推出了多领域、多种类的高端科研试剂,为药物早期研发提供筛选工具,为生命科学领域的探索提供新材料、新方法和新手段,为遗传毒性研究提供便捷产品。此外,IPHASE/汇智和源可提供特殊产品的定制服务,望广大科研工作者来电咨询,咨询热线400-127-6686。 发 文 章 得 奖 励 凡使用本公司产品,在国内及国际刊物上发表论文(论文发表日起一年内),并注明产品属于汇智和源/IPHASE所有,即可申请奖励。根据发表刊物影响因子不同,给予不同金额奖品: 非SCI论文及IF≤5分,500元礼品; 5分<IF≤8分 800元; 8分<IF≤10分 1000元; IF≥10分 2000元; 注:礼品卡也可兑换同等金额产品购买抵用券; 活动多多,礼品丰厚,快来参与吧! 关 于 我 们 汇智和源,致力于为创新药研发企业及生命科学研究机构提供高品质的生物试剂,IPHASE为公司核心品牌,品牌宗旨“Innovative Reagents For Innovative Research”。
  • 南京铭奥成为进口牛奶体细胞检测仪/牛奶体细胞计数仪中国总代
    为了迎合各大牧场,乳品回收站控制奶牛的体质,及时发现病情,提前判断奶牛隐形乳房炎、监测控制病牛的治疗情况,进而提高牛奶品质的市场需要,南京铭奥现成为新产品牛奶体细胞测定仪/牛奶体细胞计数仪Somatos的中国总代理。该牛奶体细胞仪可用于计算牛奶体细胞数,原理是将牛奶样品经表面活性剂处理后。奶样中体细胞的细胞膜和核膜被破坏,细胞核DNA大量释放,,细胞内的DNA释放出来引起牛奶黏度的变化,同时运用超声波检测系统对经过表面活性剂处理后的牛奶进行检测,记录超声参量(声速、衰减、功率谱)与体细胞数的关系,从而得出黏度变化与体细胞数的关系,从而可以通过测定黏度来测定体细胞数。 牛奶体细胞测定仪/牛奶体细胞计数仪Somatos牛奶体细胞检测仪,牛奶体细胞速测仪计数速度快,牛奶混合物单次分析检测时间不超过4分钟,检测范围很广,为:90000-1500000,相对误差范围小,仅为±3%,要求功率不超过20伏安,价格合理实惠,非常适合各类牧场及乳品回收站使用。
  • 南京铭奥代理Somatos牛奶体细胞分析仪,牛奶体细胞计数仪
    为了满足各大牧场,乳品回收站控制奶牛的体质及时发现病情,检测牛奶品质,提前判断奶牛隐形乳房炎、监控病牛的治疗情况,提高牛奶的品质的市场需要,南京铭奥现代理新产品Somatos牛奶体细胞分析仪,牛奶体细胞计数仪。该牛奶体细胞仪可用于计算牛奶体细胞数,原理是将牛奶样品经表面活性剂处理后。奶样中体细胞的细胞膜和核膜被破坏,细胞核DNA大量释放,,细胞内的DNA释放出来引起牛奶黏度的变化,同时运用超声波检测系统对经过表面活性剂处理后的牛奶进行检测,记录超声参量(声速、衰减、功率谱)与体细胞数的关系,从而得出黏度变化与体细胞数的关系,从而可以通过测定黏度来测定体细胞数。 牛奶体细胞测定仪/牛奶体细胞计数仪Somatos牛奶体细胞分析仪,牛奶体细胞计数仪计数速度快,每个样品测定只需4分钟,检测范围很广,为:90000-1500000,价格合理实惠,非常适合各类牧场及乳品回收站使用。 牛奶体细胞分析仪,牛奶体细胞计数仪
  • 我国科学家成功获得人体细胞克隆胚胎
    中广网济南2月2日消息 (记者 柴安东)山东省干细胞工程技术研究中心2月2日宣布,由这个中心李建远教授率领的科研团队,攻克人类胚胎克隆技术,成功克隆出5枚符合国际公认技术鉴定指标的人类囊胚。这一研究成果于2009年1月27日在这一领域国际权威学术期刊《CLONING AND STEM CELLS》杂志网络版发表。  在今天上午召开的“山东省干细胞工程技术研究中心、烟台毓璜顶医院成功获得人类体细胞克隆胚胎介绍会”上,李建元教授向与会专家、学者详细介绍了这一科研成果。据介绍,此次研究者选择了健康卵细胞志愿捐献者12人,经促排卵获得135枚卵细胞,经试验最终成功获取囊胚5枚,其中,4枚囊胚的供体细胞来源于正常人皮肤纤维细胞,1枚来源于帕金森病患者外周血淋巴细胞。  据介绍,李建元教授的研究团队主要采用先进的三维立体偏震光纺锤体成像系统(对细胞无损伤),对卵母细胞纺锤体(核DNA)精确定位后,再用微激光对卵子的透明带打孔,精确剔除卵子细胞核。通过核移植后所获得的囊胚进行DNA遗传多态性位点鉴定,不同细胞阶段克隆胚胎的供体与受体细胞浆中线粒体定量动态学分析和囊胚线粒体遗传多态性位点SNP鉴定。  李教授介绍说,他们掌握的这一先进技术不是为了制造克隆人,而是进行人类治疗性克隆研究,造福人类。  介绍会上,中国科学院动物研究所生殖生物学国家重点实验室首席研究员、我国著名动物克隆专家、中国首例克隆牛专家陈大元教授对这一成果给予高度评价。称该成果不只是应用人类纤维体细胞获得克隆胚胎,更重要的是应用帕金森病患者外周血的淋巴细胞作为供体细胞也成功获得囊胚,这使治疗性克隆研究向前迈进了一大步。  可以预见,不久的将来,目前各种无法治疗的疑难性疾病都有可能通过克隆胚胎提取到与病人遗传基因完全相同的全能型胚胎干细胞,用其衍生而来的全新的功能细胞、组织或器官,来取代病变的细胞、组织、器官,从而避免免疫排异反应的发生,从根本上解决组织器官移植中配型困难与供体不足等瓶颈问题。
  • 看散射型近场纳米红外光谱与成像系统如何助力胶原纤维、生物催化、活体细胞等生物领域研究
    一、胶原纤维研究 胶原纤维是人体各种器官(如骨、肌肉)中关键的组成成分之一。胶原纤维拥有复杂的微纳生物结构,这种结构的有序排列使胶原纤维能够表现出优异的生理性能,同时,这种结构的改变会导致其生理特征的急剧变化。劳损、骨折等常见疾病的发病机理就与胶原微纳结构变化密切相关。如何观测并理解胶原纤维微纳尺度的结构变化是治疗相关胶原类疾病的关键所在。 近日,中国科学院物理研究所陈佳宁课题组利用散射式近场扫描显微镜(IR-neaSCOPE)对胶原纤维进行纳米分辨率红外扫描成像。该研究通过在组织切片表面近场测量紧凑排布的胶原纤维簇,对胶原纤维的纳米周期性横纹结构进行量化分析,并观察到胶原纤维发生的横纹倾斜现象。该研究借助胶原晶格模型解释其现象的产生机理,揭示了胶原纤维内部分子间可能存在的滑移位错形变。 该结果有助于人们理解胶原结构失序时胶原纤维可能发生的纳米结构变化,为解读胶原类疾病的发病机理提供了新思路。同时,该工作展示了s-SNOM在生命科学中对于生物微纳尺度结构研究的广阔应用前景。相关结果发表在近期的《Nano Research》上。该工作得到了重点研发计划、自然科学基金,中国科学院战略重点研究计划的资助。 二、生物催化(MOF体系)研究 生物催化转化在生物体中,如多酶催化联,在不同的细胞膜区隔的细胞器中高效率地进行。然而,在自然系统中模拟生物催化联过程仍然具有挑战性。 近日,华东师范大学李丽老师课题组报道了多壳金属有机骨架(MOF)可以作为一种层次化的支架,在纳米尺度上对酶进行空间组织,以提高联催化效率。 研究人员通过外延逐壳过生长的方法将多壳MOF包裹在多酶上,其催化效率是溶液中游离酶的5.8~13.5倍。重要的是,多壳MOF可以作为一个多空间隔室的纳米反应器,允许在一个MOF纳米颗粒中物理分隔多个酶,以便在一个锅中进行不相容的串联生物催化反应。研究人员使用纳米傅立叶变换红外光谱(Nano-FTIR)来解决与多壳MOF中的酶相关的纳米振动活性的不均一性。多壳MOF能够根据特定的串联反应路线方便地控制多酶的位置,其中载酶1和载酶2的壳沿内到外壳的紧密定位可以有效地促进质量传递,从而促进高效的串联生物催化反应。 这项工作有望为设计高效的多酶催化联反应提供新的思路,以鼓励其在许多化工和制药工业过程中的应用。 三、原位液相活体细胞研究 近日,德国attocube systems AG的工程师Korbinian联合德国慕尼黑大学Fritz Keilmann课题组报道了基于散射型纳米红外成像与光谱技术在液相环境关于纳米颗粒和活体细胞的定量研究。纳米红外光谱与成像的液相探测基于一个由10 nm厚度的SiN薄膜和金属液相池组成,通过扫描探针在针形成有效的红外探测近场对吸附(浸润)在SiN另一侧的纳米颗粒或活体细胞进行原位液相扫描。 液相原位纳米红外成像与光谱下的A 549癌细胞 这项工作是基于反射式光路的散射型扫描近场显微镜(s-SNOM)和nano-FTIR建立的原位液相样品池,通过搭配波长可调谐的红外激光器,有希望拓展从近红外(特别是近红外II区)到中红外(全指纹区覆盖)乃至远红外的全红外波段的液相环境下材料和细胞的纳米尺度探测。
  • 清华大学杜亚楠教授团队最新研究进展:3D微载体细胞规模化智造技术
    【日内瓦国际发明展】日内瓦国际发明展(International Exhibition of Inventions of Geneva)于1973年创办,由世界知识产权组织、瑞士联邦政府等权威组织机构联合举办,是世界上举办历史最长、规模最大的发明展之一,也是全球最新发明产品的重要展示舞台。所有参展项目均由来自世界各地的国际专家,从不同角度进行专业评审。本次荣获的奖项,是世界对华龛生物科技成果认可的有力证明。【3D微载体细胞规模化智造技术】该技术由清华大学医学院生物医学工程系杜亚楠教授及转化团队北京华龛生物科技有限公司(以下简称华龛生物)自主研发,可为细胞药物研发企业提供定制化扩增工艺整体解决方案,同时在再生医学、类器官与食品科技(细胞培养肉等)领域也具有广泛的应用前景。其核心产品3D TableTrix微载片(微载体)是一种多孔微球,具有化学、物理性质精准可控的特点,可以根据细胞种类进行细胞微环境的定制化设计;通过特异性裂解技术,能够实现细胞100%收获;具备中国检验检疫科学研究院等相关权威机构的检验报告,已获得美国FDA DMF及中国国家药监局药用辅料资质;是全球创新型、国内首款可用于细胞药物开发的药用辅料级微载体。基于3D微载体细胞培养技术开发的3D FloTrix细胞大规模全自动化制备工艺系统,实现了细胞药物、细胞衍生品、病毒以及蛋白的全封闭式规模化、智能化的生产制备。该技术可广泛应用于基因与细胞治疗、细胞外囊泡、疫苗及蛋白产品等生产的上游工艺开发。同时,在再生医学、类器官与食品科技(细胞培养肉等)领域也具有广泛应用前景。【关于作者】杜亚楠,教授,清华大学医学院生物医学工程系长聘教授、博士生导师,清华大学医学院和清华-北大生命联合科学中心研究员。本科毕业于清华大学化学工程系 博士毕业于新加坡国立大学生物工程系 于美国麻省理工学院和哈佛医学院进行博士后研究。在“微组织工程”这一特色交叉研究方向进行创新探索,实现理论探究和技术转化。研究内容为整合微纳加工技术、生物材料、基因编辑和生物力学构建精确可控、具有仿生结构和功能的各类生理和病理3D微尺度组织,为组织工程, 再生医学以及药物筛选和病理研究提供新型平台技术。团队开发的3D微组织技术,可作为新一代干细胞药物的扩增制备平台和药剂学递送系统革新再生医学 并通过构建体外仿生病理微组织模型首次报道了肝窦毛细血管化可通过胶原纤维介导的“旁张力信号”促进肝脏纤维化的全新病理机制,为肝病治疗提供了精准用药方案。为再生医学、药物开发和病理研究提供新型平台技术、理论模型和解决方案。共发表高影响力SCI论文80余篇 (发表在Nature Materials,Nature Communications, PNAS,Science Advances 等杂志),发表图书章节8篇。批准授权专利14项,其中两项微组织工程技术专利已商品化。分别主持国家自然科学基金杰青项目、国家自然科学基金优青项目、北京市自然科学基金杰青项目。并获得教育部青年长江学者称号。同时为Tissue Engineering和ACS Biomaterials Science & Engineering的编委。
  • 福斯体细胞计数法斩获欧洲和美国双认证
    福斯的 FossomaticTM FC分析仪是目前唯一同时通过美国 NCIMS/FDA 认证及欧洲 Microval 认证的快速检测原料奶中体细胞数的仪器。Microval 是欧洲的一家认证组织,专业验证和审批食品与饮料中微生物分析法的替代方法。Fossomatic FC 的审批是在全面比照了参考标准:ISO 13366-1:2008 – 体细胞计数 –第1部分 显微镜检验法的基础上进行的。检验报告的摘要可在 Microval 的官方网站上查询。网址:www.microval.org.在取得欧洲 Microval 审批之前,Fossomatic FC已作为一种快速电子计数方法获得美国的 FDA/NCIMS 认证。它是目前唯一一种已斩获欧美两大权威机构双重认证的原料奶体细胞计数法。Fossomatic 的测量原理基于流式细胞技术。采用该技术,悬浮细胞经染色处理,在压力下通过流通池,并在传感器前被照射发光。每个通过的细胞由光电转换器记录。Fossomatic 分析仪可在一小时内对600个样品进行测试。降低乳腺炎产生的成本体细胞是白细胞(白血球)和来自乳腺分泌组织的细胞(上皮细胞或分泌细胞)。它们大量出现可消除感染并修复由细菌造成的组织损伤。细胞计数有助于发现牛群中罹患乳腺炎的奶牛。提供体细胞计数检测是原奶检测中心的重大使命,它可以帮助奶农避免奶牛疾病所带来的严重后果,其中包括兽医诊治费用、抗生素、牛奶滞留损失、奶牛产量下降、质量下降以及牛奶交易量减少和屠宰。为 Fossomatic 7 解决方案获得认证铺平了道路福斯是第一家开发 Fossomatic 体细胞计数方法的公司,早在20世纪80年代初就将此法作为奶牛群体改良方案的一部分引入常规检测,从而大大降低了牛奶的损失率。然而,加强奶牛的乳腺炎管控,任重而道远。为此,福斯近日又宣布推出新一代分析仪 Fossomatic 7 和 Fossomatic 7 DC (link),其中包括一种全新的更先进的体细胞计数检测形式,可以更详细地显示乳腺炎的实际状态。这样就有可能开发新的工具以帮助奶农加强乳腺炎管理。新一代的 Fossomatic 分析仪采用与 Fossomatic FC 分析仪完全相同的测量原理,目前也正在接受欧洲 Microval 和美国 NCIMS/FDA 的双重认证检测。
  • “中中”和“华华”来了!世界首例体细胞克隆猴诞生记
    p  拔根汗毛,吹口气,就能变出一大堆小猴子。如今,“齐天大圣”孙悟空的这项绝活,真的成为了现实。/pp  最近,在中国科学院神经科学研究所非人灵长类研究平台出生的两个猕猴宝宝“萌”化了所有人,它们时而一起嬉笑打闹,时而依偎着自己心爱的“Hello Kitty”毛绒玩具,时而瞪着大大的眼睛,好奇地望着这个世界。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201801/noimg/7696dbb3-c7ab-4fc7-bc3d-a18b33961f3c.jpg" title="中华.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "“中中”和“华华”/span/pp  这两个小猴子的“父母”,是中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越中心研究团队。经过五年不懈努力,他们在国际上首次实现了非人灵长类动物的体细胞克隆。1月25日在线出版的《细胞》杂志以封面文章形式发表了这项成果。/pp  这两只名叫“中中”和“华华”的小家伙,也在一夜之间,成为世界上最珍贵的一对小猕猴。/pp strong 克隆猴为何这么难?/strong/pp  自从1997年“多莉羊”体细胞克隆成功后,人类就打开了一扇新的窗户。/pp  20年间,许多哺乳类动物的体细胞克隆相继获得成功,不仅诞生出马、牛、羊、猪和骆驼等大型家畜,还诞生了小鼠、大鼠、兔、猫等多种实验动物。/pp  然而,与人类最为相近的非人灵长类动物的体细胞克隆,却一直没有得到解决,成为世界性难题。美国、中国、德国、日本、新加坡和韩国等多家科研机构在此方面进行不断探索和尝试,但始终未能成功。/pp  “一个主要的限制因素,是供体细胞核在受体卵母细胞中的不完全重编程,导致胚胎发育率低。”文章通讯作者、中科院神经科学研究所非人灵长类研究平台主任孙强说,“另外,非人灵长类动物胚胎的操作技术不完善,这些都影响了实验的成功。”/pp  胚胎操作的一个必要步骤是给卵母细胞去核。但与其他动物不同的是,猴子的卵母细胞不透明,因此去核操作非常困难。/pp  科研人员想出了使用偏振光的方式来给细胞“打光”,但为了尽可能减少对细胞的影响,操作必须在极短时间内完成。/pp  为此,文章第一作者、中科院神经科学研究所非人灵长类研究平台博士后刘真花了大量的时间,去训练这项技术,最终实现了在10秒内精准完成体细胞核移植的显微操作。/pp  同时,科研人员不断尝试各种实验方法,通过表观遗传修饰促进体细胞核重编程,显著提高了体细胞克隆胚胎的囊胚质量和代孕猴的怀孕率。/pp  2017年11月27日,世界上首个体细胞克隆猴“中中”在中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心非人灵长类平台诞生 12月5日,“中中”的妹妹“华华”也顺利诞生。/pp  strong真正有用的动物模型/strong/pp  体细胞克隆猴是在中科院战略性先导科技专项“脑功能联结图谱与类脑智能研究”的支持下,完全由中科院团队独立完成的国际重大突破。/pp  “这个成果真正实现了生命科学领域的弯道超车,意义重大。”中科院院长白春礼评价称,该成果标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代,实现了我国在非人灵长类研究领域由国际“并跑”到“领跑”的转变。/pp  体细胞克隆猴的成功,为动物模型家族再添“新成员”。/pp  当前,药物研发通用的动物模型是小鼠。但小鼠与人类相差甚远,药物研发人员在小鼠模型上花费了巨大资源,但筛选到的候选药物用在病人身上,却大都无效,或有不可接受的副作用,这使得诸如阿尔茨海默病、自闭症等脑疾病,以及免疫缺陷、肿瘤、代谢性疾病等不能得到有效治疗。/pp  这让非人灵长类动物模型成为生命科学研究和人类疾病研究的急需。/pp  因此,除了基础研究上的重大意义外,利用体细胞克隆技术制作脑疾病模型猴,为人类社会面临的重大脑疾病的机理研究、干预、诊治带来了前所未有的光明前景。/pp  “这项成果使猕猴有望成为真正有用的动物模型。”中科院院士、美国科学院院士、中科院神经科学研究所所长、脑智卓越中心主任蒲慕明说。/pp  白春礼也相信,体细胞克隆猴的成功,以及未来基于体细胞克隆猴的疾病模型的创建,将有效缩短药物研发周期,提高药物研发成功率,使我国率先发展出基于非人灵长类疾病动物模型的全新医药研发产业链,有力推动我国新药创制与研发,助力“健康中国2030”目标实现。/pp  strong伦理问题?不存在的!/strong/pp  两只小猴子目前正在实验室里健康活泼地生活着,但人们的疑问也随之而来:克隆猴出来了,克隆人还会远吗?/pp  对于这个公众高度关切的问题,蒲慕明明确表示,中科院做这项工作的目的,不是为了克隆人,而是为了提高人类健康、研究脑科学基本问题服务的。/pp  相反,这项工作还可能使一些伦理争议得到化解。/pp  目前,中国每年出口数万只猕猴,主要用于药物筛选。在蒲慕明看来,这么大批量的动物实验,在伦理方面是有问题的。“我们做这项工作,就是要解决这一伦理问题。”/pp  有了体细胞克隆猴技术,人们就能使用体细胞在体外有效地做基因编辑,准确地筛选基因型相同的体细胞,产生基因型完全相同的大批胚胎,用母猴载体怀孕出生一批基因编辑和遗传背景相同的猴群。/pp  也就是说,中科院神经科学研究所的这项技术,让人们在一年内就能制备大批遗传背景相同的模型猴,大大减少了个体差异对实验的干扰。这样,只要使用很少数量的克隆猴,就能够完成很有效的筛选。/pp  “任何科学发现都是双刃剑,既有可能带来巨大的进步,也有可能造成一系列危机,核能、基因编辑都是典型的例子。”在蒲慕明看来,生命科学的伦理问题不仅仅是科学家需要注意的,更需要政府部门以及整个社会大众共同参与,通过立规、立法等方式,来约束人们的行为,做出正确的决策。/pp  “对新技术,我们要重视,但不要害怕。”他最后补充说。/p
  • 基因编辑人体细胞临床试验将在美国启动
    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
  • 世界首台可观察活体细胞的超高分辨率生物显微镜问世
    近日,德国IBIDI公司成功开发出一款超高分辨率生物显微镜。该公司宣称基于新型随机光学重建显微技术“(d)STORM”,利用该公司独创的特殊塑料底板“μ-Slides”可实现超高分辨率观察活体细胞。  STED,SIM,(F)PALM 和(d)STORM等新型光学显微技术可有效避免衍射极限,获得纳米级水平的超高分辨率成像。这些超高分辨率显示技术可应用到生物实验研究,观察了解组织细胞分子结构。IBIDI公司采用了创新性的含有亲水性膜涂层的塑料材质底板“μ-Slides”替代传统玻璃底板,首次实现了“活体细胞”超高分辨率观察。这种被成为“ibi-Treat”的亲水性膜涂层性能可以与标准的细胞培养瓶和培养皿相媲美。  IBIDI公司相关研发工作受到了德国联邦教研部《生命科学领域光学技术—基本细胞功能》项目的资助。
  • Cytiva 携手拜耳,合作开发异体细胞治疗生产平台
    Cytiva 在提供端对端的企业解决方案方面居于领先地位,拜耳在复杂疗法的技术和工艺开发方面具备强大的专业知识,此次强强联合可使双方充分发挥各自优势,相得益彰。双方以实际行动推进和加速细胞和基因治疗行业的发展,不断提高新型疗法的可及性。近日,全球生命科学领域的先行者 Cytiva(思拓凡)宣布与拜耳携手,正在合作开发第一个用于异体细胞治疗的端到端模块化生产平台。随着越来越多的细胞治疗从实验室走向临床,两家公司已决定签署为期多年的开发协议,以加速提供生产解决方案,满足全球日益增长的需求。“ 拜耳制药产品供应高级副总裁兼生物技术全球总监 Jens Vogel 表示:“通过与 Cytiva 的合作,我们计划打造一个独特、灵活、模块化的细胞治疗生产平台,它可以快速推进各种细胞疗法的‘产业化’发展,从而实现高效率、标准化和规模效益。””“ Cytiva 细胞和基因治疗副总裁 Catarina Flyborg 表示:“合作是推进和加速新型疗法开发,并最终帮助患者改善生活的关键。身为新型疗法生产技术领域的引领者,Cytiva 拥有强大的科技实力。通过本次合作,我们可以借助拜耳在细胞治疗开发方面积累的深厚专业知识,共同打造新一代的生产解决方案,以满足异体细胞治疗的开发需求。””在开发自动化和模块化异体细胞治疗生产平台方面,Cytiva 和拜耳拥有相同的愿景。双方都坚信平台将有助于行业建立新的生产标准,并很早就计划为异体细胞治疗设计创新设备和自动化解决方案,为本次合作奠定了基础。双方计划同时开发设备和软件,并重点关注生产的速度、灵活性,以及 “即插即用”的稳健操作环境;最终目标是通过设备和工艺的模块化设计,在提高生产设施的效率的同时,加速新型疗法的上市。本次合作中,双方将会共享人才、资源和设施,充分利用拜耳的异体细胞治疗生产技术路径,其开发的产品也将纳入支持技术概念验证测试的候选之一;Cytiva 将利用其在设备和耗材制造方面的专业知识以及技术路径,来设计全新的生产平台,并在设计完成后推动平台的商业化发展。
  • 华测检测通过全国实体瘤体细胞突变高通量测序室间质评
    近日,国家卫生健康委临床检验中心(NCCL)公布了2022年全国实体肿瘤体细胞突变高通量测序室间质量评价统计结果。华测检测认证集团股份有限公司旗下子公司——华测艾普医学实验室再次满分通过此次NGS室间质评,持续体现着华测艾普医学在NGS检测方面扎实的实验能力、强大的生物信息分析能力以及可靠的质量管理体系运营。   全国肿瘤体细胞突变高通量测序检测室间质量评价计划,是保证各临床实验室检测质量的重要手段,主要旨在确定各个参评实验室实体肿瘤体细胞突变高通量测序检测的能力,发现在检测过程中存在的共性问题以及实验室存在的特殊问题,促进各实验室提高检测水平。   本次测评上报的检测范围包括:点突变、短片段插入/缺失突变等,涉及的所有基因突变类型均被华测艾普医学检出,无任何假阳性或假阴性结果,与公布的结果一致,满分通过!   华测艾普医学作为“CTI华测检测”的一份子,将继续保持检测的钻石品质,以高标准、高质量的专业技术,不断进取、精益求精,为广大客户提供医疗检测服务,守护大众健康,为品质生活传递信任。
  • 利用AP-MS技术 发现人体细胞中的抗埃博拉病毒蛋白
    p style="text-align: justify "  埃博拉病毒是引起人和灵长类动物发病且致死率很高的烈性病毒。这种病毒自1976年首次被发现,迄今已40多年。2014年埃博拉病毒在非洲的肆虐令人胆颤心惊,2018年非洲再次报告出现埃博拉疫情。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "美国研究人员近日在《细胞》杂志上发表论文称,他们发现人体细胞中的一种蛋白可以帮助对抗埃博拉病毒,模仿该蛋白功能的药物有朝一日或能有效治疗这种致命疾病。/pp style="text-align: justify "  与其他病毒一样,埃博拉病毒会入侵宿主细胞并利用这些细胞进行复制,但对于感染期间病毒侵入的具体途径和细节,目前科学家还知之甚少。/pp style="text-align: justify "  在新研究中,美国西北大学芬博格医学院的赫尔特奎斯特与佐治亚州立大学和加州大学旧金山分校的研究伙伴合作,使用亲和标记纯化质谱(AP-MS)技术,探查人类蛋白和埃博拉病毒蛋白之间的相互作用。他们不仅发现了strong埃博拉病毒蛋白VP30和人类蛋白RBBP6之间相互作用的有力证据,还确定了RBBP6与VP30结合的23个氨基酸区域/strong。而进一步研究表明,strong抑制RBBP6会刺激病毒转录,加速埃博拉病毒的复制 而刺激RBBP6更充分表达则会有效抑制埃博拉病毒复制,阻止病毒感染/strong。/pp style="text-align: justify "  赫尔特奎斯特指出,病毒会进化发展以绕过人体的免疫防御,而人类细胞反过来同样会发展出针对病毒的防御机制,这种进化竞争持续已久。人类发展出的特殊防御机制为开发针对性治疗手段指明了方向。他们的新研究表明,靶向性生物制剂在对抗埃博拉病毒方面具有极大潜力,RBBP6衍生肽或能有效抑制埃博拉病毒感染。而他们的最终目标是通过模仿RBBP6蛋白,开发出能够更容易进入人体细胞的小分子药物,以应对埃博拉病毒的暴发。/pp style="text-align: justify "  /pp /p
  • 诺奖得主埃里克团队研发可看清活体细胞显微镜
    今年诺贝尔化学奖得主埃里克· 贝齐格的团队23日宣布,研发出一种新型光学显微镜,能以近乎实时的速度对活体细胞的活动进行超高精度三维成像,同时把对细胞本身的伤害减至最小。  这项成果已发表在《科学》杂志上。任职于美国霍华德· 休斯医学研究所的贝齐格在一份声明中说,这种&ldquo 晶格层光显微镜&rdquo 拥有空间和时间方面的高分辨率,已被成功用来跟踪个体蛋白质的运动、观察受精卵的发育以及研究细胞分裂时细胞骨架成分的快速生长和收缩,而这些都曾被认为不可能做到。  论文第一作者陈壁彰对新华社记者说,市面上看到的光学显微镜通常用同一个镜头做放大和观察,而他们新研发出的光学显微镜使用两个镜头,一个镜头把光聚焦产生一条细细的笔状光束,照射有萤光分子的生物样品以产生萤光 另一个镜头则收集这些萤光。为了保证获得数据的速度,并降低对生物样本的光伤害,这一显微镜会同时产生100多条笔状光束,组合成一个片状的大光束扫描样本。  &ldquo 想象我们的样品是一个西瓜,而照射光源是一把菜刀,扫描西瓜的三维影像就好像是用菜刀将西瓜切成好几百等分一样。切得愈薄,所得到纵向分辨率愈高。这和坊间的显微镜最大的不同是,它们是用点扫描的方式,所以速度慢,而且对活体的伤害大。&rdquo   该显微镜能力到底有多强大?陈壁彰在电子邮件中说,对一个正在做细胞分裂的细胞来说,它可以用不到一秒的时间获取其体积数据和图像,而且可以研究整个细胞分裂的过程,其空间分辨率也极高。&ldquo 这样快速、高分辨率又对样品低伤害的显微镜,不仅可用在观察细胞上,连线虫和果蝇的卵,我们都可以做观察&rdquo 。  陈壁彰的导师贝齐格是今年诺贝尔化学奖3位得主之一,他的主要成就之一就是在2006年证实单分子显微镜成像方法可用于实践。
  • TILL活体细胞成像系统亮相中国神经科学学会第九届学术会议
    中国神经科学学会第九届全国学术会议暨第五次会员代表大会于2011年7月29日&mdash 8月1日在河南郑州召开。中国神经科学学会全国学术会议是我国神经科学研究领域的盛会,出席本次会议的代表将包括来自美洲、欧洲、亚洲等世界各地的神经科学家及神经病学、精神病学、神经外科等学科的临床医生,会议规模超过1000人。北京五洲东方科技发展有限公司独家代理的TILL活体细胞成像系统在成功亮相于中国细胞生物学学会第十二次全体会员代表大会暨学术大会后再次在国内科研领域亮相。会议流程大会现场   德国TILL Photonics GmbH公司的活细胞实时成像激光共聚焦显微成像系统意味着不止一个荧光显微镜,而是应用最快速,精准的科学控制平台,以模块化的设计和微秒级实时控制TILL成像系统的ICU.独家开发的应用软件能完美控制荧光成像和光源切换的系统。这个复杂的方法需要一系列的周边仪器:高敏感度相机,快速切换的光源,甚至需要一些激光光源和其他设备。系统的灵活性允许每个组件的升级,只需要根据实验要求配备额外的模块。 展台
  • 福斯原奶体细胞细菌快速检测一体机荣获金鬲创新项目
    p  11月29日,国家技术标准创新基地(乳业)2019年年会暨第二届技术研讨会在京召开。国家市场监管总局、国家卫健委相关领导对《食品安全法实施条例》、《健康中国2030》等政策进行解读,与会专家就奶源管理与品质提升、食品安全技术标准、乳品制造与检验技术、食品营养健康等话题进行了充分交流与探讨。会议首次推出20个有行业推广价值的中国乳业技术标准创新项目“金鬲项目”。/pp  鬲,是我国古代北方民族盛奶用的器具,以此命名乳业技术标准创新项目,寓意着中国乳业的发展和进步。/pp  “标准传递信心、标准提高品质”,本次金鬲项目经三轮严格筛选最终遴选出20个优秀项目,旨在为筛选行业内最先进的技术,通过国家级创新基地平台展示,同时也为乳业行业新技术落地应用、科技成果向标准转化提供更大空间及发展机会。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/e5e02225-e2ae-40fd-bce4-a3219e7fe20c.jpg" title="微信图片_20191213134036.jpg" alt="微信图片_20191213134036.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong福斯原奶体细胞细菌快速检测一体机(BacSomatic™ )荣获金鬲创新项目/strong/pp  BacSomatic™ 福斯首款体细胞和细菌快速检测的一体机,9分钟内出结果(单独进行体细胞计数,仅需2.5分钟),为乳制品生产商在原奶交付环节及牧场原奶检测提供了全新的检测工具,取代人工手动化检测或需要试剂处理的半自动化检测。/pp  BacSomatic™ 使用封闭的即用型试剂,有效避免操作人员直接接触化学试剂。自动化过程确保每次准确及相同的试剂用量,降低其他方法中可能出现的人为操作误差,同时也保证BacSomatic™ 提供一致准确、可靠的结果。/ppbr//p
  • 安捷伦科技公司将数据处理业务拓展至分子病理学 Cartagenia Bench 有力解决了体细胞变异评估的固有挑战
    安捷伦科技公司将数据处理业务拓展至分子病理学Cartagenia Bench 有力解决了体细胞变异评估的固有挑战 2016 年 11 月 10 日,北京 安捷伦科技公司(纽约证交所: A)今日发布了一款新版实验室软件 Cartagenia Bench Lab 5.0,具有用于体细胞变异分类和报告的新功能。 Cartagenia Bench Lab 旨在帮助那些进行临床遗传学和分子病理学研究的实验室对基因组变异进行高效地解读和报告。 此临床级软件平台在美国获得了 I 类医疗器械注册证,已成为高通量诊断实验室的首选平台,帮助科研人员验证变异评估和报告流程,并使这二者实现自动化。 此软件使临床遗传学家和分子病理学家通过一次分析就能获得单核苷酸多态性、小的重复和缺失 (INDEL) 以及拷贝数变异的相关信息。 变异精选工具使他们能够检查变体、协作建立证据并安全地与同行和其他组员分享信息。 Cartagenia Bench Lab 5.0 具有体细胞变异分类、检查和精选等一系列新功能检查和处理等一系列新功能,它的发布代表了分子病理学实验室在数据处理能力上的重大飞跃。 通过 Bench 软件平台可直接访问 100 多种专业数据库和公开数据库,囊括了可用药变异、试验、药物和治疗选择的信息,例如 CIViC、COSMIC、N-of-One、OncoMD 以及 CollabRx。 该软件的变异精选工具有助于实验室建立一个内部知识库,收录之前被精选的变异的预前、预后、诊断性以及功能性的证据。 通过访问精选数据库和公开数据库中有关肿瘤类型本体和变异的信息,实验室能够有效地执行其变异评估标准操作程序,从而更有效地过滤变异,了解肿瘤组织类型的相关信息。 安捷伦基因组学解决方案部和临床应用部副总裁兼总经理 Herman Verrelst 谈道:“我们始终与客户保持密切合作,准确了解他们的需求,继而开发出能够解决问题的新型软件。 将基因组学数据转化成有用信息极具挑战性。 今天发布的这款产品能够表明我们始终致力于为临床诊断提供顶尖的解决方案。 5.0 版软件的发布为分子病理学实验室提供了获取临床级分析工具和知识的途径,成功解决了常规肿瘤学检测中实施新一代测序的其中一个关键难点,帮助实验室有效地解读肿瘤样本的测序数据,此外,通过访问含有同行对于诊断性、预后以及治疗性变体评审证据的公开数据库和专业数据库,为实验室提供有用信息。” 来自荷兰阿姆斯特丹的荷兰癌症研究所分子诊断学科负责人 Petra Nederlof 讲道:“自从我们在安捷伦 Bench 软件平台上执行常规诊断流程以来,安捷伦公司的团队与我们密切合作,并且将我们的需求及时准确地加入到新版本中,我们十分满意。” 来自密苏里州圣路易斯华盛顿大学医学院 McDonnell 基因研究所的 Malachi Griffith 博士谈道:“我们非常高兴能够与安捷伦合作,我们的视野被带到了全球分子病理学界。 如今,通过安捷伦 Bench 软件平台中现有的 CIViC 知识库,所有用户都可以直接获取由 CIViC 领域专家整理的预前、预后以及诊断性证据。” 安捷伦将于 11 月 30 日至 12 月 2 日在荷兰癌症研究所的 NGS 分子病理学研讨会上展示 Cartagenia Bench Lab 5.0 和其他解决方案。 荷兰癌症研究所分子诊断学科负责人 Nederlof 讲道:“我们很高兴与安捷伦共同组织这次活动。我们计划了含金量非常高的国际专家议程,他们将会分享临床诊断实践中的专业知识。” 研讨会的讨论内容将包括临床变异评估和实验室报告、自动化、体细胞变异分类、NGS 试剂盒组成以及数据共享计划。关于安捷伦科技公司 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者,是致力打造美好世界的顶级实验室合作伙伴。 安捷伦与全球 100 多个国家和地区的客户进行合作,提供仪器、软件、服务和消耗品,产品可覆盖到整个实验室工作流程。 在 2015 财年,安捷伦的净收入为 40.4 亿美元,全球员工数约为 12000 人。如需了解安捷伦公司的详细信息,请访问 www.agilent.com。
  • 单细胞icpTOF揭示精子细胞多元素分布规律
    不孕不育影响了全球约6-8千万夫妇。男性因素导致了约半数的不孕不育病症,精子质量差的是主要问题。因此,深入了解精子质量有助于男性不育症的预防和对应治疗。以往研究表明,多种化学元素(如Zn,Cu,Se等)在精液中发挥着重要的生理功能。相关的元素分析主要集中在精液或精浆上,而很少着眼于精子细胞。此外,常规的批量分析无法提供单个细胞的特定元素信息,模糊了细胞之间的异质性。单细胞电感耦合等离子体质谱法(scICP-MS)作为一种成熟的技术,能够填补这一信息空白。通过采用配备飞行时间分析器的ICP-TOF-MS,可以高通量且高灵敏地检测单个细胞的全谱元素含量(微信公共号‘单细胞分析的丝滑IMAX体验: icpTOF 以多元素指纹量化海藻细胞与纳米颗粒间相互作用为例’)。 近期中科院生态环境研究中心阴永光研究员与中科院高能物理研究所王萌副研究员以及同济医院靳镭教授合作,使用scICP-TOF-MS(仪器型号:TOFWERK icpTOF 2R)实现了单个精子细胞的高通量全元素检测.icpTOF实验方法 研究人员首先通过离心分离细胞。再使用不含磷盐的有机缓冲液和多聚甲醛等渗固定剂清洗和固定细胞。之后再用纯水进一步清洗细胞,以去除干扰离子(主要是Na和Cl)。经处理的精子细胞在显微镜下形态完整,无基质干扰,因此提高了信噪比,也避免了ICP-TOF-MS仪器检测器饱和。icpTOF结果与讨论 在scICP-TOF-MS中,由于可以实现同时的多元素检测,研究人员将内源性元素作为细胞信号,同时分析其他信息,如外源性元素信息。磷元素(31P)在精子细胞中含量丰富,可作为细胞信号指示元素。在scICP-TOF-MS分析中,细胞信号和背景信号的P强度分布均可明确区分(图2A和图2B)。高时间分辨率的单细胞检测中,ICP-TOF-MS的P的信号峰和基线相比有明显且相对固定的信噪比。(编者注:如图1所示,icpTOF 2R的强大质量分辨率可更好区分干扰信号,有利于P元素的准确检测。在icpTOF全谱测量,没有为低质量数P元素灵敏度专门优化的大前提下,仍能取得较好的信噪比)。图1 icpTOF 2R ICP-TOF-MS可区分P信号和其他干扰信号。 该实验中,结合高时间分辨的连续单细胞实验结果,作者推断假阳性的信号大多来自细胞碎片,主要基于下列实验结果:1, 峰信号的元素组成特征更符合细胞碎片的特征,且有P信号存在时检测到的其他(内源性)元素质量显著高于没有P信号时的相应元素质量(图2C);2,流式细胞仪也证实精子细胞悬浮液中存在相当数量的细胞碎片。编者注:另外还可能有套实验数据可以用来辅助证明,细胞碎片的瞬时事件时长应该显著小于完整单细胞。TOFWERK icpTOF S2的超高时间分辨率在后续实验中可以用来验证这一点。通过计算细胞碎片率,相对于高质量精子,研究发现低质量精子样品中含更多的细胞碎片(图2D),这可能跟低质量精子细胞的形态异常等相关。图2 (A)scICP-TOF-MS测得的P信号分布图;(B)单细胞进样条件下,scICP-TOF-MS测得的实时P信号;(C)有P信号和无P信号同时检测到的Zn质量;(D)高质量和低质量精子细胞中的细胞碎片比例 细胞中元素的含量普遍表现出细胞异质性。该研究使用scICP-TOF-MS揭示了细胞中不同元素的异质性差异。结果表明,大多数元素表现出较高的异质性,而细胞的大量元素如P、Zn含量稳定,异质性则较低(图3A)。不同元素之间异质性的差异进一步凸显了多元素同时检测的重要性。 基于数以千计的单细胞事件,研究人员使用降维分析和分层聚类来提取每个样本中关键信息。降维分析的可视化展示直观地展示了多种元素在单细胞中分布规律或生理功能的相似性(图3B)。例如P、Zn、Cu在精子细胞中含量很高,是基本的组成元素,因此相似性很高。而蓝圈中的元素大多没有生理功能。聚类分析也为这些相似性提供了客观性证据(图3C)。图3 (A)异质性系数热图;(B)元素相关性降维分析投影图;(C)元素相关性的分层聚类图icpTOF总结这是第一份报告了使用scICP-TOF-MS在单细胞水平对动物细胞进行多元素分析的研究。该分析方法利于更好地了解细胞中元素分布的规律,以及细胞性质和元素分布之间的关联。参考文献原文:Tian et al., Single-cell multi-element analysis reveals element distribution pattern in human sperm, Chemical communications, 2023, DOI: 10.1039/d3cc01575k作者团队简介:阴永光,中国科学院生态环境研究中心研究员、博士生导师。主要研究方向为有毒金属的形态分析与环境转化。王萌,中国科学院高能物理研究所副研究员。现主要开展基于质谱技术的单细胞分析和生物成像方法及应用研究。靳镭,华中科技大学同济医院附属同济医院生殖医学专科主任,二级教授,主任医师,博士生导师。主要擅长生殖医学、男女性不孕症等。
  • 杭纬课题组成功研制近场解吸成像质谱仪 用于药物单细胞内分布研究
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "厦门大学杭纬教授课题组与颜晓梅、李剑锋教授课题组合作,成功研制近场解吸成像质谱仪,实现纳米级形貌与化学成分共成像,并将该仪器用于药物在单细胞内分布的研究。相关研究成果以“Chemical and Topographical Single-Cell Imaging by Near-Field Desorption Mass Spectrometry”为题发表于Angewandte Chemie International Edition。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(DOI: 10.1002/anie.201813744)/pp style="text-align: center "img title="15504658321311979.png" alt="15504658321311979.png" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/82c26a15-9659-4955-b1c7-d3f85f19bfb2.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "STED和PALM等高分辨光学技术已被用于鉴定基因表达及分子在细胞内分布,但这些技术均依赖荧光探针与目标分子结合的标记方法。质谱具有分子直接鉴别能力,虽然二次离子质谱能够达到纳米级的分辨,但谱图干扰十分严重。通用性极好的激光解吸技术由于受光学衍射极限的限制其分辨率停留在微米水平。特别是生物样品表面起伏不平干扰成像结果。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "针对这些挑战,该团队使用有孔光纤传导激光,光纤尖端开孔仅200纳米,使用尖端的倏逝波进行解吸,通过原子力显微镜控制光纤尖端到样品表面的距离,同时实现形貌与化学成分的成像。该技术无需探针标记,便可得到多种药物在单细胞内的分布成像,成像分辨率达250 nm。该质谱仪将近场解吸的分子通过深紫外激光后电离,具有离子产率高、传输性好等特点,达到amol级绝对检出限,能够得到清晰的谱图。该仪器克服了样品表面起伏对成像结果的干扰,实现形貌和化学成分的精准成像。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "文献链接:a style="color: rgb(0, 32, 96) text-decoration: underline " href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201813744" target="_blank"span style="color: rgb(0, 32, 96) "https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201813744/span/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "文献原文可联系仪器信息网编辑部提供。联系方式:010-51654077-8223/ppbr//p
  • Nature | 内质网蛋白调控细胞器分布的分子机制
    胞内细胞器实时发生快速的结构和分布变化,这些改变受到细胞内部环境的调控,反过来作为调控手段去影响细胞内环境,进而执行复杂的细胞功能。细胞器分布的调节对细胞健康至关重要。细胞器通过motor和adaptor蛋白沿着微管双向移动,进而建立和维持其适当的分布和功能【1】。微管通过可逆的翻译后修饰(包括乙酰化、去酪氨酸化和谷氨酰化)获得调节特异性,这些修饰共同构成了微管蛋白密码(tubulin code)的关键元素【2】。研究表明,tubulin code参与微管cargo选择以及细胞器定向运动【2】,但细胞如何破译这些tubulin code以选择性地调节细胞器定位尚不清楚。内质网(Endoplasmic reticulum, ER)是一个由不同形态组成的相互连接的网络,在整个细胞质中混杂延伸,与其他细胞器形成丰富的接触。内质网形态失调与神经系统疾病和癌症密切相关。2021年12月15日,来自美国国立卫生研究院的Craig Blackstone团队在Nature杂志上在线发表了题为ER proteins decipher the tubulin code to regulate organelle distribution的研究论文,阐释了内质网蛋白调控细胞器分布的具体机制。研究人员证明了三种膜结合的内质网蛋白优先与不同的微管群体相互作用:CLIMP63结合中心体微管,KTN1结合核周多聚谷氨酰化微管,p180结合单谷氨酰化微管。这些内质网蛋白质的敲除或微管群的操纵和谷氨酰化状态改变均会导致内质网定位的显著变化,进而引起其他细胞器在胞内的重新分布。大多数关于ER shaping和细胞器接触的研究都集中在外周管状ER,而更致密的核周ER是如何形成和不对称分布的目前还不清楚。三种ER膜结合蛋白— CLIMP63,p180和KTN1—主要定位于核周ER,被认为是内质网片状形成(sheet-forming)蛋白【3】。作者首先探究了这三个蛋白在调控内质网形态和分布中的功能。如图1所示,在CLIMP63和KTN1单敲除细胞的外周ER中的致密基质或片状结构数量增加,该现象定义为“分散(dispersed)”表型;而p180敲除细胞中的ER则表现出一种相反的“聚集(clustered)”表型——其外周网络保持管状,但核周 ER 在核的一侧不对称地塌陷成较小的区域;CLIMP63-KTN1双敲导致更明显的“dispersed”ER,而CLIMP63-p180双敲细胞中的ER与野生型中的类似;值得注意的是,p180-KTN1双敲造成比p180单敲更多的ER聚集;在CLIMP63-p180-KTN1三敲的细胞中,高密度的ER基质或片状结构在核周区域富集。为了更好地定量评估ER形态和分布的变化,作者开创了互补算法(complementary algorithms),利用基于概率密度估计的统计方法来分析荧光标记的ER和其他细胞器的空间分布,使用实验得出的空间概率质量函数来量化图像上的荧光变化,以计算细胞器的径向分布和细胞不对称程度。数据显示,CLIMP63 和 KTN1 单敲除或双敲除增加了 ER 平均分布半径 (Mean distribution radius, MDR),说明ER 的外周分布更广;相反,p180敲除或p180-KTN1双敲增加了ER不对称性。其中微管MDR和不对称性仅略有变化。图1. CLIMP63、p180 和 KTN1 差异性调节 ER 形态及分布随后,作者通过co-sedimentation实验评估了多种ER蛋白与微管的结合能力。与预期的结果一致,CLIMP63、p180和KTN1均可以结合大量微管。作者发现,只有能够进行微管结合的野生型蛋白质或突变体才能恢复相应敲除细胞系中的ER形态。例如,CLIMP63错义突变体R7A,K10A和R70A不能结合微管或抑制CLIMP63敲除细胞中的ER分布缺陷,而结合微管的CLIMP63(H69A)可以拯救表型;对于KTN1,只有结合微管的缺失突变体可以抑制异常的ER表型;缺乏kinesin-1结合结构域的p180s仍然可以抑制p180-敲除细胞中的ER聚集表型。这些数据表明CLIMP63-、p180-和KTN1-敲除细胞中ER形态的改变可能都与微管结合改变相关。因此,作者推测这些蛋白质可以结合不同的微管群体,并采用邻近连接测定(proximity ligation assay, PLA)来可视化它们在细胞中的微管结合情况。作者使用centrinone B耗尽中心体微管,并通过敲除AKAP450去除高尔基源性微管。结果显示CLIMP63-microtubule association对中心体耗竭敏感,但高尔基体微管耗竭不敏感;KTN1-microtubule association对两者都敏感;p180-microtubule association对中心体或高尔基微管的消耗都不敏感。进一步分析证明,CLIMP63优先结合中心体微管,KTN1优先结合来自中心体或高尔基体的核周微管,p180优先结合更多的外周微管。为了获得调节特异性,微管经历可逆的翻译后修饰,包括乙酰化、去酪氨酸化和谷氨酰化【2】。虽然 CLIMP63、p180 或 KTN1 敲除不影响这些修饰的总体水平,但微管蛋白多聚谷氨酰化在中心体或高尔基体微管耗尽的细胞中降低。因此,作者纯化了含有微管结合域的p180、KTN1和CLIMP63片段,并在体外探究它们与谷氨酰化微管的结合。与KTN1相比,p180与单谷氨酰化微管表现出更高的体外结合,而p180和KTN1与多聚谷氨酰化微管结合能力相似。同时,KTN1更倾向于结合具有多聚谷氨酸链的微管,而不是具有多位点单谷氨酸链的微管。与p180和KTN1相反,CLIMP63对微管谷氨酰化的反应较差,不同的微管蛋白修饰或相互作用可能介导了CLIMP63与中心体微管的优先结合。总的来说,如图2所示,CLIMP63,p180和KTN1分别优先结合中心体、多聚谷氨酰化和谷氨酰化微管,进而协同调节ER分布。图2. CLIMP63结合中心体微管,KTN1结合多聚谷氨酰化微管,p180结合谷氨酰化微管。接下来,作者对其他细胞器的分布进行了分析。通过同时对六个细胞器的活体成像显示,大多数细胞器的分布与ER相似,提示 ER 可能广泛调节细胞器分布。值得注意的是,在CLIP63-,p180-和KTN1-敲除细胞中,所有细胞器都表现出与ER相似的分布变化:在CLIMP63-或KTN1-敲除细胞中更分散,在p180-敲除细胞中更不对称。此外,分散ER的CCP1过表达也增加了野生型细胞中溶酶体,线粒体和过氧化物酶体的MDR。最后,作者探究了在自噬过程中ER和溶酶体的迁移活动。核周溶酶体聚集是早期自噬的标志性事件,对于适当的自噬通量很重要【4-5】。与溶酶体类似,ER 在早期自噬期间迁移至核周,随后重新分布到外周。CLIMP63蛋白水平在早期自噬期间显着增加,CLIMP63敲除可以阻止ER向核周区域移动,并抑制自噬体-溶酶体融合和自噬降解,但并不影响溶酶体活性。p180和KTN1蛋白水平在早期自噬期间保持不变,KTN1-microtubule association不变,但p180-microtubule association增加,进而重新分布ER和溶酶体。p180-敲除细胞中的ER和溶酶体始终留在核周。作者还阐释了p180与微管结合的生理学意义,如图3所示,p180L的核糖体结合区(主要的异构体)包含41个带正电荷的十肽重复,该区域在正常细胞条件下(Normal)被核糖体占据,但在饥饿条件下(Starved),与核糖体发生解离,暴露出这些带正电的区域,随后结合微管。图3. (e) p180结构域组成;(f) p180在正常和饥饿条件下与微管结合。总的来说,该研究证明了CLIP63,p180和KTN1优先结合微管的不同子集以维持核周ER的特征性分布,从而解释了它们缺失的差异效应。微管在细胞器分布中起着关键作用,它们选择性分配细胞器的能力依赖于“tubulin code”。该研究表明:(1)ER分布是通过特定的膜结合蛋白介导的,与不同水平和类型的微管谷氨酰化有差异结合,广泛影响大多数其他细胞器的分布;(2)细胞不是通过赋予每个细胞器自己的感知和响应机制,而是通过将ER作为一线传感器和响应器来实现组织效率。作者认为可能还有其他ER蛋白也可以破译tubulin code,对ER在健康和疾病中的功能具有重要意义。原文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-021-04204-9制版人:十一参考文献1. Barlan, K. & Gelfand, V. I. Microtubule-based transport and the distribution, tethering, and organization of organelles. Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 9, a025817 (2017).2. Roll-Mecak, A. The tubulin code in microtubule dynamics and information encoding. Dev. Cell 54, 7–20 (2020).3. Shibata, Y. et al. Mechanisms determining the morphology of the peripheral ER. Cell 143, 774–788 (2010).4. Korolchuk, V. I. et al. Lysosomal positioning coordinates cellular nutrient responses. Nat. Cell Biol. 13, 453–460 (2011).5. Jia, R. & Bonifacino, J. S. Lysosome positioning influences mTORC2 and AKT signaling. Mol. Cell 75, 26–38 (2019).
  • 美国最新研制针尖粗细内窥镜可勘测人体细胞
    据国外媒体报道,内窥镜从根本上改变了医学治疗,医生能够使用一个微型相机附在线绳粗细的连线末端,无需做大手术便能窥探患者身体内脏器官。目前,美国斯坦福大学研究人员最新研制一款新型内窥镜,是迄今世界上直径最细的内窥镜,甚至能够探测到患者体内的单个细胞。   美国科学家最新研制世界最纤细内窥镜相机,可观测拍摄人体单个细胞结构  针头粗细的内窥镜将潜在拍摄到单个癌细胞和病变器官,这将避免使用较大直径内窥镜进入人体带来的伤害,例如:大脑组织。同时,这个超级纤细内窥镜将比腹腔镜形成更小的伤疤。  常规内窥镜都是采用多重光导纤维制成,它们能够照亮人体病变区域,并记录图像返回到观测者。内窥镜中纤维数量越多,图像的清晰度就更高,但是较多的纤维束将使内窥镜变得更粗。  斯坦福大学卡恩带领的一支研究小组使用一个多模光纤建造了内窥镜,多模光纤能够沿着多种不同路线携带光线,研究小组的观点是使用单个纤维照亮物体并实现传输数据,这项技术存在的挑战是信息干扰,因为光线将沿着不同路径传输。  为了实现这一点,卡恩带领研究小组建造了一种装置——空间光线调制器,该调制器能够以随机路径持续发送激光束至光纤上,由于采用随机路径,一旦光线离开光纤,将形成散斑图像,一些光线则反馈至光纤。  研究小组设计的一个计算机程序能够分析反馈至光纤的散斑图像,并使用它们形成一个图像。这项技术将提高图像的分辨率,甚至远超出之前的预期,能够观测到单个细胞大小的物体。  卡恩在新闻发布会上指出,他已发现内窥镜在成像方面的诸多应用,当他们在人体内进行手术时能够研究细胞的详细状况。(悠悠/编译)
  • GE医疗携手华大基因开展干细胞研究项目
    6月12日,深圳 &mdash &mdash 全球领先的医疗技术和服务提供商GE医疗集团宣布与全球卓越的基因组学研究机构华大基因(BGI)在干细胞学研究建立长期的战略合作关系。此次合作旨在更好地了解及发现不同种族的人类干细胞系的基本遗传变异,进一步推进干细胞检测方法在药物发现和毒性测试中的应用。GE医疗生命科学部细胞技术总经理Amr Abid博士、华大基因副院长方林、华大基因助理院长尹烨、华大基因助理院长杜玉涛等领导出席了此次签约仪式,并宣布双方正式展开合作。GE医疗生命科学部细胞技术总经理Amr Abid博士、华大基因助理院长杜玉涛博士作为双方代表签署协议 在合作初期,双方将主要开展两个具有突破性意义的项目。第一,华大基因主要对由GE医疗集团提供的心肌细胞和肝细胞进行基因测序和表观遗传分析。双方希望通过本研究可以构建出不同种群的干细胞系之间的遗传变异图谱,并通过检测出具体细胞类型变异过程中的变化,提高对用于药物发现研究的细胞模型的了解。第二,GE医疗集团将为华大基因提供IN Cell Analyzer 2000细胞分析仪,为一系列已测试过的细胞类型进行细胞功能方面的高内涵细胞成像分析。同时,他们还将为华大基因的科研人员提供IN Cell Analyzer培训,使其能够通过cDNA表达和siRNA敲除来研究基因功能。GE医疗生命科学部细胞技术总经理Amr Abid博士致辞 GE医疗生命科学部细胞技术总经理Amr Abid博士说:&ldquo 由于制药业希望降低药物开发成本,为市场上提供更加安全有效的药物,拥有密切生物相关和可预测的细胞模型将变得更加重要。我们的长期使命是通过开发广泛的Cytiva&trade 干细胞来源细胞株实现以上目标,包括各种遗传背景的细胞类型。这是一个很大的挑战。华大基因拥有重要资源以及世界级基因组学和表观遗传学研究的能力, 我们很高兴能与之携手合作,共同提高对不同干细胞系的了解, 从而在未来推动全球范围内进行新的、更安全和有效的药物的开发。&rdquo 华大基因助理院长尹烨发言 华大基因助理院长杜玉涛表示:&ldquo 目前,高通量测序已广泛应用于农业、人类健康和环境保护等研究领域。通过基因测序和表观遗传学分析,可以深入了解胚胎干细胞来源的功能性细胞亚群的变异性情况,从而为开发更多适合药物研发和细胞治疗等研究的新型、安全细胞模型奠定重要的分子基础。我们很高兴能有机会同GE医疗集团为共同推动干细胞研究领域的发展而努力。&rdquo 合照 关于GE医疗集团 GE医疗集团通过提供革新性的医疗技术和服务,开创医疗护理的新时代。我们在医学成像、信息技术、医疗诊断、患者监护系统、药物研发、生物制药技术、卓越运营和整体运营解决方案等领域拥有广泛的专业技术,能够帮助客户以更低的成本为全世界更多的人提供更优质的服务。此外,我们还和医疗行业领袖一道,正努力通过全球政策,打造成功的、可持续的医疗体系。 我们的&ldquo 健康创想&rdquo 愿景普及全球。我们不断通过创新在世界范围内推动降低医疗成本、增加医疗机会、提高医疗质量。GE医疗集团总部设在英国,是通用电气公司(纽约证券交易所:GE)下属的业务集团之一。GE医疗集团的员工分布于全球100多个国家和地区,致力于为医疗专业人士和患者服务。欲了解更多有关GE医疗集团信息,请访问公司网站www.gehealthcare.com。有关更多近期新闻,请访问http://newsroom.gehealthcare.com。 关于华大基因 华大基因自1999年成立以来,坚持"以任务带学科、带产业、带人才",先后完成了国际人类基因组计划"中国部分"(1%,承担其中绝大部分工作)、国际人类单体型图计划(10%)、水稻基因组计划、家蚕基因组计划、家鸡基因组计划、抗SARS研究、"炎黄一号"(100%)、大熊猫等多项具有国际先进水平的基因组科研工作,在Nature和Science等国际一流的学术杂志上发表多篇论文,奠定了中国基因组科学在国际上的领先地位。同时,建立了大规模测序、生物信息、克隆、健康、农业基因组等技术平台,其测序能力及生物信息分析能力世界领先。华大基因已形成科学、技术、产业相互促进的发展模式,建成一支具有世界一流水平的产学研队伍,开展一系列的重要动植物、人类健康、生物能源等基因组的研究,致力于人类健康服务事业和科技应用领域的发展。 在未来发展中,华大基因将依托先进的测序和检测技术、高效的信息分析能力、丰富的生物资源,以多学科结合的新型生物科研体系为基础,致力搭建核酸研究平台、蛋白研究平台、生物信息平台,并作为核心单位参与国家基因库的建立,为全球的科研工作者提供创新型生物研究的科技服务,推动基因组学研究、分子育种、医疗健康、环境能源等领域的科研发展。同时,为广大普通民众提供前沿生物科技在医疗、农业、环境及能源等领域的应用服务,真正做到科技惠民,为我国生物经济产业的战略发展奠定基础。更多详细信息,请见:www.genomics.cn。
  • 流式新技术|魏勋斌团队:在体流式细胞检测技术(IVFC)揭示循环肿瘤细胞昼夜节律
    光域生物医学完成数千万天使轮融资——自主知识产权的在体流式细胞检测技术(点击查看此前报道)光域生物医学宣布已经完成天使轮融资,由专业医疗投资机构苇渡创投独家投资。本轮融资资金主要用于研发投入和临床技术创新。公开资料显示,光域生物医学科技(苏州)有限公司成立于2022年4月,其核心技术是国际首创并具有自主知识产权的在体流式细胞检测技术,基于该技术可实现免抽血、实时、动态、连续、无创、定量检测/监测人体或动物循环系统中的细胞、分子、纳米颗粒等目标物质,获取多维度的科研或临床数据,直接反映人或实验动物体内环境真实的分子、生理、代谢、药物等方面的参数和状态,区别于传统离体检测方式。光域生物医学即将上市发布的IVFC-1000系列科研仪器将成为国际上首台基于IVFC技术的商用仪器,开创一项全新的活体细胞学检测方法,并具有完全自主知识产权。魏勋斌教授开发“体内流式细胞术”(IVFC)癌症是人类生命的巨大威胁,癌症转移是癌症患者死亡的主要原因。循环肿瘤细胞(ctc)是肿瘤转移的临床生物标志物之一。目前检测血液样本中ctc的体外方法都是基于ctc在外周血中的分布不随时间发生显著变化的假设 然而,最近的研究对这种方法的正确性提出了挑战。由于连续抽取患者或实验动物的血液,研究CTC计数的每日振荡是不现实的,理想的方法是在体内长时间监测CTC。在发表于《光科学与应用》(Light Science & Application)杂志上的一篇新论文中,以上海交通大学医学- x研究所和生物医学工程学院、北京大学生物医学工程系魏勋斌教授为首的一组科学家,和同事开发了一种非侵入性光学方法来监测异种移植瘤模型中的ctc。他们开发的光学系统被命名为“体内流式细胞术”(IVFC),这与传统的“体外”流式细胞术不同,后者只能在体外检测荧光标记的细胞。在IVFC中,调整激光聚焦于实验小鼠耳的微动脉。当荧光标记的CTC通过光片时,荧光被激发并被光电倍增管(PMT)检测。为了说明这种光学结构的意义,血液循环中的ctc可以无创、反复、连续检测。“我们的IVFC技术不同于目前用于CTC检测的实验室或临床方法。操作系统不需要抽血。由于反复采血不会破坏生物环境,因此我们可以长期定期、无创地监测ctc。”他们说。通过这项技术,他们在前列腺癌原位小鼠模型中监测了24小时内不同癌症进展阶段的gfp表达ctc。在CTC计数方面,他们观察到,在夜间开始时,也就是啮齿动物的活跃阶段,每天都有惊人的振荡。在第6天、第12天、第18天和第24天用IVFC实时检测ctc,结果显示在转移性循环早期出现了明显的爆发活性。结果表明,前期爆发的概率高于后期。“这些发现可能会扩展我们对ctc和时间框架之间关系的理解。ctc并非全天均匀分布于血液中。他们在白天和晚上是不同的。提示昼夜节律可能调节CTC释放。临床检测ctc时应考虑到这一因素。”“ctc似乎比人们预期的更复杂。本研究为我们提供了一个影响临床CTC检测的潜在因素。了解CTC是否昼夜变化和爆发,从而加深对其分布规律的认识,是非常重要的。IVFC技术不需要在不同的时间点采血,重复的采血过程可能会改变生物环境。毫无疑问,我们越来越了解ctc和癌症转移。ctc的检测比以往任何时候都更加精确。”生物学家和临床医生说。用血管代替流动室,IVFC和FCM相似在使用这种类型的IVFC检测CTC之前,需要对感兴趣的细胞进行标记。 基于荧光的IVFC的基本原理与传统的FCM相似,只是使用生物体内的天然血管代替常规流式细胞仪中的流动室。 当荧光标记的细胞通过聚焦在血管上的激光束的狭缝时,可以激发它发射荧光。 然后可以通过PMT检测该信号(结构详见下图)。 因此,可以长时间获得生物信息而无需抽血。参考文献Wei Xunbin,Zhou Jian,Zhu Xi et al. A Noninvasive and Real-Time Method for Circulating Tumor Cell Detection by In Vivo Flow Cytometry.[J] .Methods Mol. Biol., 2017, 1634: 247-262DOI:10.1038/s41377-021-00542-5文献作者:魏勋斌,博士,博士生导师,博雅特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,SPIE(国际光学工程组织)Fellow(会士)。1993 年于中国科技大学物理系光电子技术专业获学士,1999 年获美国加州大学 Irvine 分校生物物理学博士,1999-2001 年在哈佛大学从事博士后研究。2001-2006 年任哈佛大学生物医学光学中心研究助理教授。2006 年回国,国内工作期间获得国家杰出青年科学基金、教育部新世纪优秀人才、科技部 973 国家重大基础研究计划、国家传染病重大专项、国家自然科学基金仪器专项、上海市领军人才、上海市优秀学科带头人、上海市曙光学者、上海市浦江人才计划等项目资助。共发表 NATURE、PNAS、NATURECOMMUNICATIONS 等 100 余篇,总影响因子400,他引 3600 余次。获得国家三类医疗注册证一项,国内外专利20 余项。1)可用于肿瘤光学早期检测的“在体流式图像细胞仪”; 2)在体肿瘤光学分子影像技术及近红外纳米光学探针技术; 3)活体光学细胞操纵技术研究; 4)激光医学与老年痴呆症的光治疗技术。
  • 活细胞也能进行细胞器操纵?多功能单细胞显微操作FluidFM技术首次实现活细胞间线粒体移植
    摘要:线粒体和复杂的内膜系统是真核细胞的重要特征。到目前为止,对活细胞内的细胞器进行操纵仍然十分困难。多功能单细胞显微操作FluidFM技术能够从活细胞中提取、注射细胞器,将定量的线粒体移植到细胞中,同时保持它们的活力。近期,Julia A. Vorholt课题组使用多功能单细胞显微操作FluidFM技术,将线粒体移植至培养的细胞中,并实时跟踪线粒体注射后的情况,监测它们在新宿主细胞中的命运。通过跟踪,作者发现与受体细胞线粒体网络融合发生在移植后20分钟,持续16小时以上。活细胞之间移植线粒体不仅为细胞器生理学的研究开辟了新的前景,也为机械生物学、合成生物学和疾病治疗开辟了新的前景。该篇文章以” Mitochondria transplantation between living cells.”为题,发表在BioRxiv.上。 结果:1. 从活细胞中提取线粒体为了检测FluidFM探针对单细胞细胞器采样的能力。作者使用了两种探针,分别是锥型探针(A=1.2 um2)和圆柱型探针(A=1.6 um2)(图1B)。实验结果表明,使用这两种探针都可以对线粒体及单个线粒体进行提取或大量抽提。作者对内质网(ER)和线粒体提取后的细胞活力进行了检测,发现细胞仍保持较高的细胞活力 (95%)。为了进一步确保FluidFM提取方案在探针插入时不会破坏细胞质膜,作者使用荧光探针(mito-R-GECO1)监测细胞培养基中可能发生的Ca2+内流。实验显示,在操作过程中和操作后都没有Ca2+流入,表明细胞器提取过程中细胞质膜的完整性。本研究还发现暴露在FluidFM负压下的线粒体小体会经历形状的转变,类似于“串上珍珠”的形态。 其特征是离散的线粒体基质球体状,并且通过细长的膜结构相互连接,在进一步负压拉力的作用下,这些球状结构终被拉断,并在悬臂中呈现为球状线粒体(图2E)。进一步探究显示,施加FluidFM负压后,力诱导的形状转变沿线粒体小管在毫秒到秒的范围内传播了数十微米。形状转变沿这一方向均匀传播,而外层线粒体膜(OMM)保持了初的完整性。当牵引力保持数秒后,OMM在先前形成的“珍珠”之间的一个或多个收缩点分离,从而产生立的球形线粒体,而管状结构的其余部分放松并恢复。结合线粒体牵引实验和线粒体定位的钙流实验,结果证明线粒体的串上珍珠表型的形状转变以及随后细胞质内的线粒体裂变是不依赖钙的。 图1:(A) 示意图:使用FluidFM技术进行细胞器提取。通过调整悬臂探针中的负压(-Δp)进行提取。(B) 通过调节孔径大小和流体作用力的适用范围,选择性地提取不同的细胞器成分。1行:用悬梁臂探针提取单细胞细胞器的示意图。2行:不同孔径的悬臂扫描电镜图。3行:FluidFM悬臂探针孔径与对应的流体力范围。(C) 示意图:使用FluidFM技术进行细胞器注射。通过调整悬臂探针中的正压(+Δp)进行将探针中的细胞器注射到受体细胞内。 图2:(A) FluidFM悬臂探针的扫描电子显微镜图像。具体尺寸参数是:L = 200 μm, W = 35 μm, H = 1 μm。Scale bar = 5 μm。(B) 提取线粒体后的FluidFM悬臂的荧光显微镜图像。由于折射率不同,可以看到提取物和悬臂探针填充物之间的边界。Scale bar = 10 μm。(C) 是图(B)的示意图,提取物的体积是1170 fL。(D- F) 活细胞器提取的延时图像和提取后金字塔悬臂图像。黄框表示细胞内的悬臂的位置。(D) 对表达su9-BFP(线粒体)和Sec61-GFP (ER) 的U2OS细胞进行提取。箭头表示ER区域。使用孔径为0.5µm2的悬臂梁探针。Scale bar = 10 μm。(E) 从表达su9-BFP的U2OS细胞中提取单个线粒体。使用1µm2孔径的悬臂梁探针。Scale bar = 10 μm。(F) 从表达su9-BFP的U2OS细胞中提取数个线粒体。使用1µm2孔径的悬臂梁探针。Scale bar = 10 μm。 2. 线粒体移植至新细胞研究人员的下一个目标是将线粒体移植到新的宿主细胞中,并保持细胞活性。FluidFM技术为线粒体转移提供了两种可能性方案:方案一、用FluidFM技术直接提取线粒体而后注入到新的宿主细胞中;方案二、将从细胞中分离纯化的线粒体回充入FluidFM探针,然后注射(图3A-D)。作者比较了两种方法,为了实现可视化的线粒体的转移,作者在供体和受体细胞中分别对线粒体进行了差异化标记 (图3E-F 供体细胞线粒体su9-mCherry和受体细胞线粒体su9-BFP)。当使用FluidFM直接将线粒体从一个细胞移植到另一个细胞时,成功率高达95%,而且保持了细胞活力(图3G, 41个移植细胞中有39个)。在注射纯化线粒体后,作者观察到46%的样本(19/41)发生了线粒体转移且保持了细胞活力(图3G)。移植的定量结果显示,这些实验中移植的线粒体数量从3到15个线粒体每个细胞不等(图3H)。两种替代方案的不同成功率可以由线粒体分离获取的条件差异来解释。在评估线粒体提取方案时,作者观察到部分提取的线粒体外膜发生破裂。线粒体的不可逆损伤导致细胞内降解,细胞色素C释放可能导致细胞凋亡。虽然线粒体的细胞间移植降低了通量,但它的优点是细胞外时间短(1分钟),并且通过FluidFM采样的线粒体大限度地集中在原生细胞质液中,完全避免了人工缓冲液的使用。在提取和移植之前,作者通过在探针中填充不混溶的C8F18来确保提取液在提取过程中保持在孔径附近。因此,只有很小的体积(0.5 - 2pL)被注入到宿主细胞中(图3B)。除了标记供体细胞的线粒体(su9-mCherry)外,还标记了受体细胞的线粒体(su9- BFP),这样就能够观察移植细胞线粒体网络的实时状态。在上述两种移植方案(移植和纯化后注射)中,宿主-线粒体网络的管状状态不会因注射过程而产生影响。此外,标记可以让作者可视化地监测线粒体地移植,观察线粒体地融合。 无论移植方法是细胞到细胞(图3I),还是注射纯化线粒体(图3J),都可以观察到这些过程。实验跟踪了22个细胞的移植命运:18个细胞显示移植的线粒体完全融合,4个细胞的线粒体发生降解。多数细胞样本(18个细胞中的14个)在移植后30分钟内次观察到融合事件。如上所述,细胞间移植即方案一的效率高,并可以直接观察单个移植线粒体的命运。为了展示这一点,作者将标记好的线粒体(su9-mCherry)从HeLa细胞移植到差异标记的U2OS细胞(su9-BFP)中,这种细胞通常用于研究动态线粒体行为。高灵敏度相机可以用于追踪受体细胞内的单个线粒体(图3L)。作者观察到荧光线粒体基质标签在移植后23分钟的发生初始融合而后扩展到线粒体网络。综上所述,作者建立了两种将线粒体转移到单个培养细胞的方法。 一种方法是活细胞间移植。该方案显示移植后细胞活力高,允许观察移植后线粒体的动态行为,是一种高效方案。二种方法是大量纯化线粒体并将其注射到受体细胞中。 注射速度相当快,但不可避免地损害线粒体和细胞功能。图3:(A) 方案一示意图(活细胞间线粒体移植):通过FluidFM吸入法提取线粒体。 随后,将带有提取物的悬臂探针移至受体细胞插入并注入提取物。(B) 方案一预填充C8F18的FluidFM悬臂梁的图像,被移植线粒体通过su9-mCherry标记,提取量~0.8 pL。Scale bar = 10 μm。(C) 方案二示意图(纯化线粒体注入细胞):使用标准线粒体纯化方案纯化的线粒体进行线粒体移植的方案。 将纯化的线粒体重悬在HEPES-2缓冲液中,直接填充到FluidFM探针中并对细胞进行注射。(D) 方案二由su9-mCherry标记的FluidFM悬臂充满线粒体的图像。Scale bar = 10 μm。(E) 通过方案一(活细胞间线粒体移植)进行线粒体移植后的宿主细胞图像。宿主细胞的线粒体通过su9-BFP标记,移植细胞线粒体通过su9-mCherry标记。Scale bar = 10 μm。(F) 通过方案二(纯化线粒体注入细胞)进行线粒体移植后的受体细胞图像。宿主细胞的线粒体通过su9-BFP标记,移植细胞线粒体通过su9-mCherry标记。Scale bar = 10 μm。(G) 通过光学成像对两种方案注射的细胞进行评估。每种方法评估了40个细胞。(H) 两种方案的线粒体的计数评估。每种方法评估了22个细胞。(I) 方案一移植线粒体后,对移植线粒体(su9-mCherry)和宿主线粒体网络(su9-BFP)使用不同的荧光标记进行成像,融合。Scale bar = 5μm。(J) 方案二注入纯化线粒体后移的融合状态,标记方案同(I)。Scale bar = 5 μm。(K) 移植线粒体发生降解,分裂成多个更小的荧光囊泡(su9-mCherry),荧光与标记的宿主细胞线粒体网络(su9-BFP)没有重叠。Scale bar=5 μm。 (L) 单个移植线粒体的延时图像序列(su9-mCherry)。细胞器供体为HeLa细胞,受体细胞为U2OS细胞,带有荧光标记线粒体网络(su9-BFP)。Scale bar = 10 μm。 讨论单细胞的操纵一直是细胞生物学领域的热点和难点,尤其是在不损害细胞活力的情况下从细胞中提取细胞器或将外源物质直接导入到细胞中。截止到目前,尽管单细胞技术有了较大的发展,但要实现将细胞器从一个细胞移植到另一个细胞,除了更大的卵母细胞外,几乎是不可能实现的。线粒体是细胞中的能量转换的核心,与细胞代谢和信号通路以及细胞命运紧密联系在一起。线粒体含有自身的遗传成分(mtDNA),通常是严格垂直遗传给子细胞的。目前将线粒体地转移到细胞的手段有限,对于线粒体移植后的剂量-反应关系分析更是十分困难,这样我们就很难从机制上了解健康或疾病细胞的线粒体移植后的生物学效应。本文使用的FluidFM技术采用微型探针,可以在微环境中以高时空分辨率操纵单细胞或者对单个细胞进行采样,并与组学方法相结合,使细胞器的研究成为可能。FluidFM技术将原子力显微镜的高精度力学调节手段与光学检测下的纳米尺度微流控系统相结合,提供与单细胞操作相关的力学和定量的体积控制。这些特性在现有微型探针中是的,在本研究中,作者将FluidFM单细胞技术用于活细胞真核内和细胞间的细胞器微操作。成功实现了活细胞之间的线粒体移植。该研究将启发人们将FluidFM技术应用于更多领域,例如,干细胞治疗中低代谢活性细胞的再生,作为线粒体替代治疗方法的一种备选方案等。此外,FluidFM技术为解决细胞生物学、生物力学和细胞工程等问题提供了新的视角。 多功能单细胞显微操作系统- FluidFM OMNIUM参考文献[1].C. Gäbelein, Q. Feng, E. Sarajlic, T. Zambelli, O. Guillaume-Gentil, B. Kornmann & J. Vorholt. Mitochondria transplantation between living cells. (2021). BioRxiv.
  • 库尔特 细胞研究不可或缺的细胞体积分析
    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。
  • 光域生物医学在体流式细胞仪(IVFC)科研产品发布
    2022年9月16日,光域生物医学在第五届单细胞多组学研究与临床应用峰会上发布全球首台在体流式细胞仪科研产品IVFC-1000系列。IVFC-1000系列科研仪器是基于在 体流式细胞检测技术(IVFC,in vivo Flow Cytometer) ,可直接对活体小动物免抽血、实时检测外周血或淋巴循环系统中的细胞、分子等目标物质,该技术为光域生物医学自主知识产权,并实现从头独立开发与生产,在国际上是一项颠覆性创新技术。 在体流式细胞检测技术(IVFC)从研发、验证、产品化至今,已与国内外诸多知名高校、研究院所、临床医院开展多项研究与合作,其创新性、可行性以及应用价值均已得到国内外同行和专家的认可,相关研究成果发表在Nature、Nature Medicine、Cell、Blood、Light: Science & Applications、Cancer Research、Journal Controlled Release、ACS Nano等国际权威学术期刊上,累计发表学术论文100余篇,其中10分以上的文章30余篇。 IVFC-1000系列在体流式细胞仪开创了一项全新的活体细胞学检测方法,为生命科学研究提供基于体内真实环境的全新解决方案,是与传统技术完全不同的新维度。 作为一项创新技术,在科研领域的应用也在不断拓展,包括:肿瘤、药学、免疫、干细胞等。 应用案例: 1、肿瘤:循环肿瘤细胞(CTC)检测 IVFC检测手术切除肿瘤前后CTC的数量变化(每周检测一次) 常规流式细胞仪抽血检测手术后CTC的数量变化(每两周检测一次) IVFC与常规流式细胞仪检测结果呈线性关系,灵敏度是常规流式细胞仪的1.8倍 原文:Cancer Research 2012, 72: 2683-2691 2、药学:药物递送系统(DDS)研究 不同纳米粒在外周血循环系统中的清除动力学:(a)IVFC检测结果,(b)HPLC抽血检测结果 IVFC检测不同纳米粒在外周血循环系统中的聚集(aggregation) IVFC同时双色检测两种不同粒径纳米粒的清除动力学 原文:Journal of Controlled Release 2018, 278: 66-73 3、免疫:移植后T细胞亚群动态变化 用不同颜色荧光蛋白标记不同T细胞: Teff DsRed(红色),nTreg GFP(绿色),iTreg DsRed+GFP(黄色) IVFC定量检测外周血循环系统中Teff、nTreg和iTreg细胞 原文:Nature Medicine 2010, 16(6): 718-723 4、干细胞:间充质干细胞(MSC)归巢动力学 IVFC定量检测GFP-MSC在不同小鼠模型中的归巢动力学 (60h采集12组数据,每次检测60min) 常规流式细胞仪检测GFP-MSC在不同小鼠模型中的数量变化 (24h采集5组数据,每次采血15μl) 原文:Stem Cells Translational Medicine 2017, 6(4): 1120–1131
  • 单个活细胞&细胞器操纵新突破丨多功能单细胞显微操作技术首次实现活细胞间线粒体移植
    前所未有的全自动高精度单细胞操纵平台!多功能单细胞显微操作FluidFM技术首次将原子力系统、显微成像系统、微流控系统、活细胞培养系统融为一体的单细胞显微操作平台,其核心技术——FluidFM技术采用了纳米级别中空探针,完美实现了单个细胞水平、fL级别超高精度、全自动化的细胞及细胞器的操作。是一套超温柔,纳米级,全自动的细胞操纵方案。这项技术将传统细胞显微操作实验无法触及领域的大门彻底打开,科学家可以在单个细胞上实现前所未有的精妙操纵。其主要功能包括单细胞提取、单细胞分离、活细胞细胞器移植、单细胞注射、单细胞力谱等。图1 FluidFM技术整机外观及原理示意图在活细胞中也能进行细胞器操纵?多功能单细胞显微操作FluidFM技术首次实现活细胞间线粒体移植线粒体和复杂的内膜系统是真核细胞的重要特征。到目前为止,对活细胞内的细胞器进行操纵仍然十分困难。多功能单细胞显微操作FluidFM技术能够从活细胞中提取、注射细胞器,将定量的线粒体移植到细胞中,同时保持它们的活力。近期,Julia A. Vorholt课题组使用多功能单细胞显微操作FluidFM技术,将线粒体移植至培养的细胞中,并实时跟踪线粒体注射后的情况,监测它们在新宿主细胞中的命运。通过跟踪,作者发现与受体细胞线粒体网络融合发生在移植后20分钟,持续16小时以上。活细胞之间移植线粒体不仅为细胞器生理学的研究开辟了新的前景,也为机械生物学、合成生物学和疾病治疗开辟了新的前景。该篇文章以” Mitochondria transplantation between living cells.”为题,发表在BioRxiv.上。1从活细胞中提取线粒体在FluidFM负压下的线粒体小体会经历形状的转变,类似于“串上珍珠”的形态。其特征是离散的线粒体基质球体状,并且通过细长的膜结构相互连接,在进一步负压拉力的作用下,这些球状结构最终被拉断,并在悬臂中呈现为球状线粒体(图2)。当牵引力保持数秒后,OMM在先前形成的“珍珠”之间的一个或多个收缩点分离,从而产生独立的球形线粒体,而管状结构的其余部分放松并恢复。图2 提取线粒体后的FluidFM悬臂探针的显微图像及示意图2线粒体移植至新细胞研究人员的下一个目标是将线粒体移植到新的宿主细胞中,并保持细胞活性。FluidFM技术为线粒体转移提供了最佳的两步走方案:第一步,用FluidFM技术直接提取线粒体,第二步,将提取的线粒体注入到新的宿主细胞中。该方案的成功率高达95%,而且保持了细胞活力,其优点是细胞器在细胞外停留的时间短(1分钟),并且通过FluidFM采样的线粒体最大限度地集中在原生细胞质液中,完全避免了人工缓冲液的使用。保持了线粒体和细胞的纯度,避免了其他因素的影响。作者标记供体细胞的线粒体(su9-mCherry)和受体细胞的线粒体(su9- BFP),能够观察移植细胞线粒体网络的实时状态(图3)。实验跟踪了22个细胞的移植命运:18个细胞显示移植的线粒体完全融合,4个细胞的线粒体发生降解。多数细胞样本(18个细胞中的14个)在移植后30分钟内首次观察到融合事件而后扩展到线粒体网络。综上所述,作者建立了将线粒体转移到单个培养细胞的方法。该方案显示移植后细胞活力高,允许观察移植后线粒体的动态行为,是一种高效方案。图3 单个移植线粒体的延时图像序列(su9-mCherry)。细胞器供体为HeLa细胞,受体细胞为U2OS细胞,带有荧光标记线粒体网络(su9-BFP)。Scale bar = 10 μm。本文使用的FluidFM技术采用微型探针,可以在微环境中以高时空分辨率操纵单细胞或者对单个细胞进行采样,并与组学方法相结合,使细胞器的研究成为可能。FluidFM技术将原子力显微镜的高精度力学调节手段与光学检测下的纳米尺度微流控系统相结合,提供与单细胞操作相关的力学和定量的体积控制。这些特性在现有微型探针中是独一无二的,在本研究中,作者将FluidFM单细胞技术用于活细胞真核内和细胞间的细胞器微操作。成功实现了活细胞之间的线粒体移植。,时长00:07单个线粒体移植视频该研究将启发人们将FluidFM技术应用于更多领域,例如,干细胞治疗中低代谢活性细胞的再生,作为线粒体替代治疗方法的一种备选方案等。此外,FluidFM技术为解决细胞生物学、生物力学和细胞工程等问题提供了新的视角。
  • 细胞工程:应用研究待突破
    近日,国务院印发的《生物产业发展规划》明确指出,要大力开展生物技术药物创新和产业化,发展细胞治疗等新技术与装备。细胞工程又一次备受瞩目。  细胞工程是以细胞为对象,应用生命科学理论,借助工程学原理与技术,有目的地利用或改造生物遗传性状,以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术。  对于我国细胞工程研究现状,细胞产品国家工程研究中心副主任张磊对《中国科学报》记者说:“一方面,文章发表量和专利申请量增幅很大,基础研究成果显著 而另一方面,应用研究缺乏监管和规范,基础平台和研究项目总体处在跟随欧美国家的状况,缺少有导向性的重大创新性技术。”  据介绍,作为细胞工程的重要组成部分,细胞治疗技术存在的问题较为典型。细胞治疗技术,一类是免疫细胞治疗,另一类是干细胞治疗。  张磊说,免疫细胞治疗已列入国家第三类医疗技术,医疗机构陆续开展相关方面应用,但都处在小规模、不规范的状态。干细胞治疗中,只有造血干细胞技术相对成熟,但需突破其扩增技术,其他干细胞产品尚未建立起明确的质量标准和规范的技术评价体系。  对于细胞工程的发展前沿,张磊表示,一是3D人体细胞打印,将人体细胞作为“生物打印机”的原料,将事先提取好的活体细胞进行组合排列,“打印”出所需要的组织和器官 二是利用合成生物技术,开发标准的“生物元件”,装配成各种功能的“生物装置”,并构建出新的“生物系统”,对细胞进行有目的的改造,合成出需要的药物和其他材料。
  • Illumina与Bio-Rad联合发布单细胞基因组测序解决方案,使复杂疾病研究更可靠
    圣地亚哥与赫拉克勒斯,加利福尼亚州——2017年1月9日——Illumina公司 (纳斯达克股票代码:ILMN) 和Bio-Rad实验室公司 (纽约证券交易所市场代码:BIO) (BIOb) 在JP摩根健康大会上发布了Illumina Bio-Rad Single-Cell Sequencing Solution。该综合解决方案是单细胞分析的第一个新一代测序(NGS)工作流程,使研究人员能够在组织功能、病情进展和治疗反应方面深入探查个体细胞的协同作用。Illumina Bio-Rad Single-Cell Sequencing Solution包括全新的ddSEQ Single-Cell Isolator(与NextSeq 500合照)(照片来源:Business Wire)单细胞分析可深层探查个体细胞的基因表达,从而了解其在复杂组织中的功能。与以往任务艰巨且昂贵费时的流程不同,该解决方案能够对数以千计的个体细胞进行高通量测序。单细胞测序广泛用于人类发展与疾病研究中,能在该解决方案发布以后获益良多。“单细胞基因组学能够以高得多的精度查看干细胞转变为神经元的过程,这些神经元在帕金森病和肌萎缩性脊髓侧索硬化症(也叫作卢格里克症)中是缺失的,”洛杉矶雪松-西奈再生医学中心机构审查委员会主任Clive Svendsen博士说道。他的实验室试用了新平台,对用于神经退行性疾病建模的单细胞进行了基因测序。 “使用此解决方案可以在群落中发现成熟比其他细胞更快的单细胞,让我们对疾病建立更好的模型,”雪松-西奈再生医学中心机构审查委员会项目科学家及主要研究员Ritchie Ho博士补充道。该解决方案包括ddSEQ™ Single-Cell Isolator和SureCell™ WTA 3’Library Prep Kit。Bio-Rad最好的液滴分离技术,Droplet Digital™ 技术,可以对单细胞进行隔离和编制条形码,然后在Illumina的许多主要NGS仪器上进行下游测序。全面的工作流程解决方案包括使用BaseSpace Informatics Suite,Illumina的云端基因组学计算环境进行初级和中级数据分析,使用流式细胞分析技术的领先公司FlowJo, LLC所开发的SeqGeq™ 进行高级数据分析和可视化处理。 “通过与Illumina之间的紧密合作,我们为单细胞分析开发了一套无缝的可扩展解决方案,”Bio-Rad数字生物学组执行副总裁兼总经理Annette Tumolo说。“我们很荣幸为研究界的细胞生物学同仁配备他们需要的工具来推动新的发现。”“我们希望细胞生物学家接触到这些降低单细胞分析成本同时又易于使用的技术,让他们凭借获得的基因表达信息推动复杂疾病的研究,”Illumina应用基因组学部副总裁兼总经理Rob Brainin说。“与Bio-Rad的合作让我们把此项技术快速引入市场,使我们的客户能够解码基因组而改善人类健康。”Illumina Bio-Rad Single-Cell Sequencing Solution将在二月上旬发货。仅供研究使用。不得用于诊断。关于IlluminaIllumina公司通过解码基因组而改善人类健康。我们注重创新,这使我们成为DNA测序和芯片技术的全球领导者,并为科研、临床和应用市场的客户提供服务。我们的产品应用在生命科学、肿瘤学、生殖保健、农业及其他新兴市场上。关于Bio-RadBio-Rad实验室公司 (纽约证券交易所市场代码:BIO) (BIOb)为生命科学研究和临床诊断市场开发、制造并销售一系列创新型产品和解决方案。该公司以在大学与研究机构、医院、公共卫生以及商业实验室,生物科技、制药和食品安全行业提供的高质量客户服务而著称。1952年创立的Bio-Rad总部位于加利福尼亚州的赫拉克勒斯,通过其全球运营的网络服务于100000多家研究与健康产业的客户。该公司全球员工超过8000名,在2015年的销售额超过20亿美元。
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