红细胞膜

众所周知，多功能纳米载体可以有效识别肿瘤细胞并且在体外具有良好的抗肿瘤效果。但是目光转向体内，这些纳米载体往往在免疫系统的攻击下集体失灵。因为，人体免疫系统将会感知纳米载体的入侵，并且非常努力的把我们精心设计的载体清除掉。一旦纳米载体被清除掉，药物就很难到达目标肿瘤区域，很难实现杀伤肿瘤的效果。因此，纳米医学的一个非常重要的课题就是在不破坏免疫系统的前提下，让纳米载体躲避免疫系统的攻击。传统的解决方案我们都是通过在纳米载体表面携带各种伪装工具，尽量和免疫细胞捉迷藏，能躲则躲，绝不露面。但是这些载体也很容易迷路， 到达深层肿瘤部位的很少，并且在和免疫系统的斗智斗勇中，还会激发免疫系统产生新的抗体从而加速纳米载体的清除，因此很难达到治疗的效果。而随着仿生纳米医学的发展，科学家们可以让纳米载体穿上“吉利服”，不但可以在免疫系统中潜伏下来，还可以大摇大摆的从免疫细胞的眼皮底下蒙混过关，发挥极大功效。这种“吉利服”就是细胞膜提取物，不同种类细胞提取的细胞膜包覆在纳米载体表面还可以表现出特殊的功效，像红细胞膜或者一些免疫细胞膜可以提高纳米载体的体内循环时间，肿瘤细胞膜可以特异识别同源肿瘤等。穿上“细胞膜吉利服”之后，纳米载体将显现各方面的优势和潜力，从而成为近年来多功能纳米载体领域的研究热点之一。1、T细胞膜包裹下仿生纳米药物的免疫识别增强通过糖代谢技术，获取嵌入叠氮基团（N3）的功能化T细胞，并提取功能化T细胞膜包裹在吲哚菁绿/聚合物纳米载体表面，构建仿生纳米光敏剂。功能化T细胞膜上不但原本的抗原受体可以赋予纳米光敏剂识别肿瘤细胞的能力，并且N3基团可以识别肿瘤细胞糖代谢靶点，从而实现纳米载体在肿瘤内部的富集，通过小动物光学成像可以清楚的看到T细胞膜包裹下仿生纳米药物在肿瘤部位的靶向作用，从而进一步实现肿瘤的精准可视化治疗。功能化T细胞膜仿生纳米颗粒实现特异性的肿瘤靶向和精准光热治疗参考文献：T Cell Membrane Mimicking Nanoparticles with Bioorthogonal Targeting and Immune Recognition for Enhanced Photothermal Therapy. Advanced Science. 2019: 1900251.2、生物学重编程全抗原细胞膜助力纳米疫苗的研发将肿瘤细胞和树突细胞融合细胞的生物学重编程细胞膜包覆在金属有机化合物表面，构建肿瘤疫苗可以在融合细胞膜表面表达大量免疫刺激分子，从而使得包裹融合细胞膜的纳米载体像抗原呈递细胞一样直接作用T细胞从而激活免疫反应。通过小动物光学成像，可以看到重编程细胞膜包覆的纳米载体在体内长循环到达肿瘤部位的过程。到达肿瘤部位的纳米载体还可以被树突细胞识别，从而诱导树突细胞成熟，增强免疫效果，最终消除肿瘤，从而拓展肿瘤治疗平台。生物学重编程细胞膜包裹纳米载体的过程以及肿瘤免疫的激活参考文献： Cytomembrane nanovaccines show therapeutic effects by mimicking tumor cells and antigen presenting cells. Nature Communications. 2019, 10(1): 3199.3、肿瘤细胞膜包裹的黑磷纳米载体拓宽光热肿瘤免疫治疗手术切除的肿瘤组织含有对患者特异性的新抗原，是成为制备个体化肿瘤疫苗最好的材料来源。作者利用细胞膜封装的方式在二维光热黑磷量子点（BPQDs）表面包裹肿瘤组织的细胞膜，从而制备具有光热效应的纳米肿瘤疫苗(BPQD-CCNVs)，并且把纳米肿瘤疫苗和集落刺激因子（GM-CSF）装入热敏水凝胶中。皮下注射水凝胶后可以在红外光的作用下持续释放纳米疫苗以及集落刺激因子，招募并激活DC细胞，从而捕获肿瘤抗原并激活肿瘤特异性T细胞。同时，尾静脉注射PD-1抑制剂，阻断PD-1/PD-L1免疫检查点通路，增强T细胞抗肿瘤免疫应答效应。通过活体光学成像我们可以对肿瘤进行生物发光标记，从而长期连续监测肿瘤在体内的发展情况。实验结果表明通过光热免疫治疗可以有效清除实体肿瘤同时抑制术后转移的复发。(A)光热肿瘤免疫实验设计思路；(B)FITC标记的水凝胶在体内的降解情况；(C)个性化光热肿瘤免疫治疗可以有效抑制术后实体肿瘤的复发；(D)个性化光热肿瘤免疫治疗可以有效抑制术后肿瘤的转移。参考文献：Surgical Tumor-Derived Personalized Photothermal Vaccine Formulation for Cancer Immunotherapy. ACS nano. 2019, 13(3): 2956-2968.珀金埃尔默拥有先进的分子影像技术，其小动物活体成像系统为生物医学的各种研究领域（包括肿瘤、干细胞、传染病、炎症、免疫性疾病、神经疾病、心血管疾病、代谢疾病、基因治疗、纳米材料、新药研发、植物学等）提供了完整的成像解决方案。点击链接，获取相关产品及应用资料：https://account.custouch.com/perkinelmer/site/#/list/15?_wxr_1564535099232&refresh=true关于珀金埃尔默：珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案，助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长，我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球，我们拥有12500名专业技术人员，服务于150多个国家，时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭，改善人类生活质量。2018年，珀金埃尔默年营收达到约28亿美元，为标准普尔500指数中的一员，纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息，请访问www.perkinelmer.com.cn。

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）

p　　药物与受体相互作用研究在药物研发过程中发挥着非常重要的作用，其研究方法的便捷程度以及准确度直接影响a title="" style="color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href="http://www.instrument.com.cn/application/industry-S22.html" target="_self"span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong药物研发/strong/span/a的效率。一般研究药物受体的相互作用均采用放射配基结合分析法和亲和色谱法，但因放射配基结合分析法操作复杂，需要制备特定的放射性配基，使应用受到一定的限制 而通常的亲和色谱法需要制备一定数量及一定纯度的受体，难度较大，且可能会影响受体对药物的选择性。/pp　　1996 年，西安交通大学贺浪冲教授提出细胞膜色谱法(cell membrane chromatography，CMC)，经过20 年的不断发展，CMC法已逐步成为研究药物与膜受体亲和作用的有力工具之一。CMC系统将完整的细胞膜包覆于硅胶表面，在仿生理条件下制备成色谱柱进行成分受体相互作用研究，可以快速筛选中药复杂体系中的活性成分，并准确计算出其与受体间的配位亲和常数。/pp　　近日，西安交通大学王嗣岑教授等人在《药学进展》杂志发表文章“ 细胞膜色谱法用于药物与受体相互作用研究进展”，详细介绍了细胞膜色谱法的前世今生及相关应用。/pp　　传统的CMC方法经历了2 次“更新换代”：首先，原CMC 模型中分离鉴别采用离线方式完成，即通过筛选发现在特定细胞膜固定相上有保留的中药部位，采用人工方法将保留组分接收并进行下一步分离及鉴定。十几年来通过对CMC 模型的改造，现已成功构建集“ 活性识别- 色谱分离- 分析鉴定”于一体的CMC/HPLC(GC)/MS 在线二维分析系统 利用“ 双捕集环” 和“ 双富集柱”交替富集- 分析模式，将原有色谱系统成功改造为新的在线二维分析系统 并成功研制了在线阀控切换装置，真正实现了高通量筛选。其次，原CMC法中，靶细胞是通过生物组织和一般培养方法获得的，其细胞膜上的非“目标”受体的表达数量很多，而“目标”受体表达数量有限且不可控，由此建立的CMC 法对配体的特异性、敏感性和选择性受到了不同程度的限制。近年来，随着生物技术的不断发展，研究者利用现代分子生物学手段，利用外源重组质粒构建了稳定高表达野生型表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)、血管内皮生长因子受体(vascular epidermal growth factor receptor，VEGFR)、成纤维生长因子受体-1 (fibroblast growth factor receptor-1，FGFR-1)等受体的人胚肾HEK293 细胞株，并以相应受体选择性拮抗剂为对照样品，成功建立了受体高表达CMC模型，发现了苦参、独活、虎杖、黄芪、川乌和红毛七中选择性作用于上述受体的活性组分 分子药理学实验证明筛选得到的化合物可以抑制相应受体蛋白的表达，并具有剂量依赖性。/pp　　药物-受体的亲和作用直接影响药物的代谢过程及药效学，细胞膜色谱作为一种全新的生物亲和色谱，实现了高效液相色谱分离和受体药理学的有机结合，用于表征药物- 受体的亲和作用并求解药物作用的解离常数。但这个过程往往不是几种简单理想的模型能够准确描述，所以如何避免测定中的干扰、增强方法的专属性是今后研究的重点所在。此外，细胞膜色谱有其特殊性，载体表面的细胞膜活性随时间不断衰减， 因此如何将亲和色谱理论应用到细胞膜色谱法中，在较短的时间内观察配体在细胞膜固定相上的保留特征，建立快速表征药物– 受体亲和作用的研究方法，也是一个非常重要的研究课题。/ppbr//p

长期以来，人造生命一直是生物医学界的前沿话题， 2020年美国科学家克雷格文特尔团队向世界宣布，首例人造生命——完全由人造基因控制的单细胞细菌诞生，开启了“人造细胞”的新时代。但遗憾的是，研究发现这些细胞“复制品”往往缺乏执行复杂细胞过程的能力，如主动运输。　　近日，这一难题终于取得了重大突破。美国纽约大学和芝加哥大学的科研团队联合在顶级期刊《Nature》上发表了一篇题为“Transmembrane transport in inorganic colloidal cell-mimics”的研究，他们利用人工合成材料设计了一种具有单个微孔的“无机中空微胶囊”，它可作为一种“人造细胞”，重现活细胞的基本功能，实现主动运输。　　众所周知，细胞是生物体基本的结构和功能单位，是生长、发育的基础，解析其结构和功能对于科学家理解生命与基因的奥秘具有重要意义。然而，尽管目前细胞生物学研究已经取得重大进展，但人造细胞仍有诸多问题有待解决，如活细胞的一个基本功能“主动运输”，它可以帮助活细胞从环境中吸收必要的营养物质、储存能量、并排除代谢废物，但人造细胞却缺乏这种能力。为此，在这项最新的研究中，科学家们将重点放在人造细胞的主动运输能力上。(图注：具有主动运输功能的“人造细胞”)　　那么何为主动运输呢?主动运输就是物质逆浓度梯度，在载体蛋白和能量的作用下将物质运进或运出细胞膜的过程。这个过程不仅要借助于镶嵌在细胞膜上特异性传递蛋白质分子作为载体，而且还须消耗细胞代谢所产生的能量来完成。因此，细胞膜对活细胞完成各项生命活动有重要作用。　　在这项最新的试验中，为了设计人造细胞，研究人员使用一种聚合物制作出了细胞膜替代物“红细胞大小的球形膜”，以便于控制物质进出细胞，然后他们为了模拟细胞中可进行物质交换的蛋白质通道，在球形膜上钻了一个微型孔，形成了一个纳米通道。（图注：纳米通道)　　随后，在构建“人造细胞”的前期工作准备就绪后，研究人员开始着手考虑如何为这种细胞复制品的“主动运输”过程提供动力来源。　　他们在人造细胞的纳米通道内添加了一种固体光催化剂，当被光激活时，这种催化剂会作为内部泳动泵发挥作用，通过化学反应形成一个微小的真空环境，并将周围的物质拉入细胞膜中。当停止光照时，物质被捕获，并在细胞膜内进行反应。同时这一化学反应还可以逆转，用于排泄废物。　　最后，研究人员在不同的环境中测试了这些人造细胞，将它们置于悬浮液中，同时用光激活，令人震惊的事情发生了，这些细胞可以从周围环境中捕获固体颗粒、杂质、乳液液滴和细菌。此外，还可以收集具有不同几何形状和成分的颗粒，然后将其融合在一起形成复合混合物。更重要的是，一维大于微孔直径的棒状颗粒也能有效地在细胞内运输。这个现象为我们提供了一个人造细胞用途的新思路，即可用于清理液体中的微观污染物，如净化水资源。此外，还可以给细胞装上药物，根据指令释放药物。(图注：主动运输过程)　　该研究的通讯作者、纽约大学化学副教授StefanoSacanna表示：“我们可以把这些人造细胞吃污染物的过程想象成吃豆人(PAC-MAN)视频游戏。其技术理念是将迄今为止仅限于活细胞的主动运输功能添加到人造细胞中，技术核心是在细胞内部安装可提供动力的活性元件，使其与细胞壁施加的物理限制发生协同作用，以便摄入、处理和排出异物”。　　总而言之，这项研究为构建“细胞模拟物(cellmimics)”提供了一个蓝图，其未来的潜在应用范围可从药物递送到环境科学，下一步，科研人员将探索出人造细胞的其他功能，并找到人造细胞相互“交流”的方法。但人造生命究竟是科幻还是现实?它会给我们的生活带来怎样的改变?它给人类带来的到底是福音、还是灾难还需时间去证明。

“学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的科学前沿，这里最有可能产生重大的科学突破，使科学发生革命性的变化。同时，交叉科学是综合性、跨学科的产物，因而有利于解决人类面临的重大复杂科学问题、社会问题和全球性问题。”--中国科学院院刊 细胞外囊泡（EVs）作为递送载体，已被广泛应用于生化工程学、生物医学工程学、纳米材料学、分子影像学等交叉学科中。通过交叉学科的火花碰撞，利用前沿新技术，提高疾病治疗效果，造福广大病患。本文与您分享EV递送纳米抗氧化剂等应用案例，拓展您的课题研究思路。巨噬细胞EV参与“免疫调控-化学动力-乏氧激活 ”多级联动 2022年3月，深圳市第二人民医院李维平团队联合中国科学院大学化学工程学院魏炜团队共同发表题为“Exploration and functionalization of M1-macrophage extracellular vesicles for effective accumulation in glioblastoma and strong synergistic therapeutic effects”于《Signal Transduction and Targeted Therapy》期刊（IF：18.19）。 被称为“终结者”的胶质母细胞瘤（GBM）是颅内神经系统最常见的恶性肿瘤。临床治疗GBM以外科手术为主，辅助放化疗，但效果收效甚微。难以穿透的血脑屏障 （BBB） 阻止药物进入中枢神经系统，使得治疗难度雪上加霜。因此，亟需更为有效的药物递送策略。 研究人员利用M1型巨噬细胞来源细胞外囊泡（M1EVs），使其膜被两种疏水剂功能化：化学激发源CPPO（C）和光敏剂Ce6（C），并装载亲水缺氧激活原药AQ4N（A），构成的CCA-M1EVs可穿过BBB，并可趋化富集在GBM部位，通过调控巨噬细胞表型实现GBM微环境免疫调控，增加过氧化氢（H2O2）水平。H2O2和CPPO之间可进行反应，产生的化学能量进一步激活Ce6，产生大量活性氧，实现化学激发的光动力疗法（CDT）。由于该反应消耗氧气，肿瘤缺氧的加剧也导致无毒的 AQ4N 转化为有毒的 AQ4 用于化疗。因此，CCA-M1EVs在GBM中实现了免疫调控-化学动力-乏氧激活的多级联动协同作用，发挥了强大的治疗效果。 研究人员利用全自动Digital Western检测M1巨噬细胞和M1EV中CD9、CD81、ALIX、TSG101、iNOS、F4/80和GAPDH的蛋白水平（如上图b所示）。EV递送纳米抗氧化剂 2021年来自中科院过程所魏炜团队，联合上海交大医学院附属同仁医院等多家单位，共同发表题为“In situ growth of nano-antioxidants on cellular vesicles for efficient reactive oxygen species elimination in acute inflammatory diseases”于《Nano Today》期刊（IF：20.72）。 临床上常见的急性炎症疾病，有急性肠炎和急性肝损伤等等。病情严重的患者，会出现脏器功能紊乱甚至器官衰竭。急性炎症过程中，会产生大量的活性氧自由基（ROS）。ROS会引起细胞膜脂质过氧化，导致细胞膜通透性改变和进一步DNA损伤，进而引起器官功能障碍。ROS大量产生是体内炎症发生发展过程中的一个重要环节，因此需要高效手段，将药物富集在炎症部位，然后消灭ROS。 纳米抗氧化剂，例如氧化铈、氧化钼和氧化锰，可借助其催化活性清除ROS，以此减少ROS引发的组织损伤，并控制疾病进展。然而，这些纳米抗氧化剂在炎症组织中的蓄积量较低。研究人员利用红细胞囊泡递送纳米抗氧化剂，效果显著。该项研究的另一亮点是研究人员将具有组织修复功能的干细胞外泌体融合（ReMeV），并在此基础上原位生长氧化铈（shi）纳米晶体（Ce-ReMeV），用于重症急性肠炎和急性肝损伤的治疗，在有效清除ROS同时，还能修复受损组织和器官，在小鼠模型上取得了满意的效果。 研究人员利用全自动Digital Western检测外泌体 Marker（CD9）、外泌体和红细胞Marker（TSG101、HSP70）以及MSC生长因子（HGF）（如上图c所示）。每个样品仅需3μL。全自动Digital Western，为何备受大家的喜爱？ 传统Western Blot（WB）属于劳动密集型技术，时间长、步骤冗长、人为操作引入过多误差，最终导致数据质量低......最重要的是实在太影响心情！图片取材于网络 全自动Digital Western技术平台的横空出世，一扫传统Western带给广大科研工作者的阴霾，每一天都是做WB的良辰吉日，让您从此享受WB！节省出大量宝贵时间去专注于阅读、思考、交流、仰望天空、参与社团、思考人性、（校园恋爱）等更有价值的事务。全自动Digital Western检测全流程（上样后，剩下的一切都交给她，一顿晚饭的功夫拿到结果） 全自动数字式Western，带给您的仅仅是3 μL超微量的上样量？3小时出结果？全程自动化标准化？更重要的是真正数字化的高质量数据和全膜结果，让您的数据不被质疑！撤稿？不存在的！扫码索取全自动Digital Western产品资料解放双手，从此爱上WB，告别实验Emo！

颜宁(左)指导研究组成员邓东做实验人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的结构模型　　6月5日，清华大学宣布：清华大学医学院颜宁教授研究组在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构，初步揭示了其工作机制及相关疾病的致病机理。该研究成果被国际学术界誉为&ldquo 具有里程碑意义&rdquo 的重大科学成就。　　有望阻断癌细胞营养，&ldquo 饿死癌细胞&rdquo 　　葡萄糖是地球上各种生物最重要、最基本的能量来源，也是人脑和神经系统最主要的供能物质。葡萄糖代谢的第一步是进入细胞，但亲水的葡萄糖溶于水，而疏水的细胞膜就像一层油，因此，葡萄糖自身无法穿过细胞膜进入到细胞内发挥作用，必须依靠转运蛋白这个&ldquo 运输机器&rdquo 来完成。葡萄糖转运蛋白镶嵌于细胞膜上，如同在疏水的细胞膜上开了一扇一扇的门，能够将葡萄糖从细胞外转运到细胞内。　　人类对葡萄糖跨膜转运的研究已有约100年的历史。1977年第一次从红细胞里分离出了转运葡萄糖的蛋白质GLUT1，在1985年鉴定出GLUT1的基因序列。此后，获取GLUT1的三维结构从而真正认识其转运机理就成为该领域最前沿也最困难的研究热点。过去几十年间，美国、日本、德国、英国等国的诸多世界顶尖实验室都曾经或正在为此全力攻关，但始终未能成功。　　颜宁介绍，转运蛋白GLUT1几乎存在于人体每一个细胞中，是大脑、神经系统、肌肉等组织器官中最重要的葡萄糖转运蛋白，对于维持人的正常生理功能极为重要，一方面，如果转运蛋白GLUT1功能部分缺失，将会使细胞对葡萄糖吸收不足而导致大脑萎缩、智力低下、发育迟缓、癫痫等系列疾病，并会因葡萄糖不能及时为人体利用消耗而导致血糖浓度的异常升高。另一方面，转运蛋白GLUT1在癌细胞的新陈代谢过程中也发挥着重要功能。　　&ldquo 癌细胞要生存，需要依赖葡萄糖作为其&lsquo 口粮&rsquo ，而由于癌细胞消化葡萄糖所产生的能量不到普通细胞的15%，所以癌细胞就需要比正常细胞摄入更多的葡萄糖，也就需要通过负载更多的葡萄糖转运蛋白GLUT1完成葡萄糖从细胞外转运到细胞内的过程。&rdquo 　　&ldquo 因此，如能研究清楚转运蛋白GLUT1的组成、结构和工作机理，就有可能通过调控它实现葡萄糖转运的人工干预，既可以增加正常细胞内葡萄糖供应达到治疗相关疾病的目的，又可能通过特异阻断对癌细胞的葡萄糖供应，达到抑制癌细胞生长的目标。&rdquo 颜宁介绍。　　颜宁同时强调：&ldquo 很多疾病都有着复杂的成因，尤其癌症是最复杂的疾病，而我们的科研是非常基础的。从基础科研到转化中间有相当漫长的路。但是通过诸多基础科研成果，逐步积累线索，可以更好地理解致病机理，期望最终有可能治愈疾病。&rdquo 　　可帮助人类理解分子转运最基本过程　　据介绍，该项成果不仅是针对葡萄糖转运蛋白研究取得的重大突破，同时为理解其他具有重要生理功能的糖转运蛋白的转运机理提供了重要的分子基础，揭示了人体内维持生命的基本物质进入细胞膜转运的过程，对于人类进一步认识生命过程具有重要的指导意义。　　清华大学医学院鲁白教授介绍，&ldquo 该项成果的意义主要存在于两个方面，首先，从科研的角度说，第一个揭示了人源转运蛋白的结构，可以帮助人类理解分子转运这一生命科学中最基本的过程。从临床的角度说，有助于了解幼儿癫痫、癌症、糖尿病的发病机制，同时，可以作为药物研发的潜在靶点。&rdquo 　　该成果在《自然》杂志发表之后，2012年诺贝尔化学奖得主布莱恩· 克比尔卡评价，&ldquo 哺乳动物的膜蛋白结构研究难度远远大于对细菌同源蛋白的研究，因此至今已经获得的哺乳动物膜蛋白的结构寥寥无几。但是要针对人类疾病开发药物，获得人源转运蛋白结构至关重要。对于GLUT1的结构解析本身是极富挑战、极具风险的工作，因此这是一项伟大的成就。&rdquo 　　美国科学院院士、加州大学洛杉矶分校教授、转运蛋白研究专家罗纳德· 卡百克评价，&ldquo 学术界对于GLUT1的结构研究已有半个世纪之久，而颜宁在世界上第一个获得了GLUT1的晶体结构，从某种程度上说，她战胜了过去50年从事其结构研究的所有科学家。这也是至今获得的第一个人源转运蛋白的结构，并代表了一项重要的技术突破。该成果对于研究癌症和糖尿病的意义不言而喻!&rdquo 　　美国科学院院士、麻省理工学院教授，GLUT1基因的克隆者哈维· 劳迪什评价，&ldquo 这是一项极为重要的成果，终于清晰揭示了自克隆基因起猜测30年之久的GLUT1的12次跨膜结构以及转运机理。&rdquo 　　完整理解葡萄糖转运机理只差一步　　葡萄糖转运蛋白GLUT1在人体内是处于活动状态的，在发现了其构造之后，进一步破解其运转机理就成为下一步研究的方向。　　据颜宁介绍，目前已经发现了葡萄糖转运蛋白GLUT1晶体结构运转过程中的一个构象，结合该团队早在2012年发现的细菌葡萄糖转运蛋白的两个构象，只要再发现一个构象，就可以相对完整地理解人体内葡萄糖运转机理的整个过程。　　值得一提的是，这项具有里程碑意义的科研成果是由一个清华大学的年轻团队完成的。现年37岁的颜宁是我国生命科学领域杰出的青年科学家，2007年从普林斯顿大学回到清华医学院担任教授至今，以通讯作者身份在《自然》《科学》《细胞》三大国际著名期刊上发表论文9篇，成果于2009、2012年两次被美国《科学》杂志评选的年度十大科学进展重点引用，并入选2012年中国科学十大进展。第一作者邓东博士为80后，他从清华大学博士毕业后刚刚开始博士后的研究。三位共同第一作者都是90后，徐超、吴建平目前均为清华大学博士二年级学生，共同第一作者孙鹏程是生命学院本科生，于大二加入其班主任颜宁实验室。此外，本科来自清华化学生物基础科学实验班、现为五年级博士研究生的闫创业和本科来自清华数学物理基础科学班、现为一年级博士生的胡名旭在这项研究中也作出了重要贡献。　　颜宁科研团队从2009年开始GLUT1的研究。在5年的攻关过程中，他们大胆创新，在研究思路和实验技术上相继获得重要突破，在结构生物学的最前沿领域确立了中国的领先优势。

6月5日，清华大学宣布：清华大学医学院颜宁教授研究组在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构，初步揭示了其工作机制及相关疾病的致病机理。该研究成果被国际学术界誉为&ldquo 具有里程碑意义&rdquo 的重大科学成就。　　有望阻断癌细胞营养，&ldquo 饿死癌细胞&rdquo 　　葡萄糖是地球上各种生物最重要、最基本的能量来源，也是人脑和神经系统最主要的供能物质。葡萄糖代谢的第一步是进入细胞，但亲水的葡萄糖溶于水，而疏水的细胞膜就像一层油，因此，葡萄糖自身无法穿过细胞膜进入到细胞内发挥作用，必须依靠转运蛋白这个&ldquo 运输机器&rdquo 来完成。葡萄糖转运蛋白镶嵌于细胞膜上，如同在疏水的细胞膜上开了一扇一扇的门，能够将葡萄糖从细胞外转运到细胞内。　　人类对葡萄糖跨膜转运的研究已有约100年的历史。1977年第一次从红细胞里分离出了转运葡萄糖的蛋白质GLUT1，在1985年鉴定出GLUT1的基因序列。此后，获取GLUT1的三维结构从而真正认识其转运机理就成为该领域最前沿也最困难的研究热点。过去几十年间，美国、日本、德国、英国等国的诸多世界顶尖实验室都曾经或正在为此全力攻关，但始终未能成功。　　颜宁介绍，转运蛋白GLUT1几乎存在于人体每一个细胞中，是大脑、神经系统、肌肉等组织器官中最重要的葡萄糖转运蛋白，对于维持人的正常生理功能极为重要，一方面，如果转运蛋白GLUT1功能部分缺失，将会使细胞对葡萄糖吸收不足而导致大脑萎缩、智力低下、发育迟缓、癫痫等系列疾病，并会因葡萄糖不能及时为人体利用消耗而导致血糖浓度的异常升高。另一方面，转运蛋白GLUT1在癌细胞的新陈代谢过程中也发挥着重要功能。　　&ldquo 癌细胞要生存，需要依赖葡萄糖作为其&lsquo 口粮&rsquo ，而由于癌细胞消化葡萄糖所产生的能量不到普通细胞的15%，所以癌细胞就需要比正常细胞摄入更多的葡萄糖，也就需要通过负载更多的葡萄糖转运蛋白GLUT1完成葡萄糖从细胞外转运到细胞内的过程。&rdquo 　　&ldquo 因此，如能研究清楚转运蛋白GLUT1的组成、结构和工作机理，就有可能通过调控它实现葡萄糖转运的人工干预，既可以增加正常细胞内葡萄糖供应达到治疗相关疾病的目的，又可能通过特异阻断对癌细胞的葡萄糖供应，达到抑制癌细胞生长的目标。&rdquo 颜宁介绍。　　颜宁同时强调：&ldquo 很多疾病都有着复杂的成因，尤其癌症是最复杂的疾病，而我们的科研是非常基础的。从基础科研到转化中间有相当漫长的路。但是通过诸多基础科研成果，逐步积累线索，可以更好地理解致病机理，期望最终有可能治愈疾病。&rdquo 　　可帮助人类理解分子转运最基本过程　　据介绍，该项成果不仅是针对葡萄糖转运蛋白研究取得的重大突破，同时为理解其他具有重要生理功能的糖转运蛋白的转运机理提供了重要的分子基础，揭示了人体内维持生命的基本物质进入细胞膜转运的过程，对于人类进一步认识生命过程具有重要的指导意义。　　清华大学医学院鲁白教授介绍，&ldquo 该项成果的意义主要存在于两个方面，首先，从科研的角度说，第一个揭示了人源转运蛋白的结构，可以帮助人类理解分子转运这一生命科学中最基本的过程。从临床的角度说，有助于了解幼儿癫痫、癌症、糖尿病的发病机制，同时，可以作为药物研发的潜在靶点。&rdquo 　　该成果在《自然》杂志发表之后，2012年诺贝尔化学奖得主布莱恩· 克比尔卡评价，&ldquo 哺乳动物的膜蛋白结构研究难度远远大于对细菌同源蛋白的研究，因此至今已经获得的哺乳动物膜蛋白的结构寥寥无几。但是要针对人类疾病开发药物，获得人源转运蛋白结构至关重要。对于GLUT1的结构解析本身是极富挑战、极具风险的工作，因此这是一项伟大的成就。&rdquo 　　美国科学院院士、加州大学洛杉矶分校教授、转运蛋白研究专家罗纳德· 卡百克评价，&ldquo 学术界对于GLUT1的结构研究已有半个世纪之久，而颜宁在世界上第一个获得了GLUT1的晶体结构，从某种程度上说，她战胜了过去50年从事其结构研究的所有科学家。这也是至今获得的第一个人源转运蛋白的结构，并代表了一项重要的技术突破。该成果对于研究癌症和糖尿病的意义不言而喻!&rdquo 　　美国科学院院士、麻省理工学院教授，GLUT1基因的克隆者哈维· 劳迪什评价，&ldquo 这是一项极为重要的成果，终于清晰揭示了自克隆基因起猜测30年之久的GLUT1的12次跨膜结构以及转运机理。&rdquo 　　完整理解葡萄糖转运机理只差一步　　葡萄糖转运蛋白GLUT1在人体内是处于活动状态的，在发现了其构造之后，进一步破解其运转机理就成为下一步研究的方向。　　据颜宁介绍，目前已经发现了葡萄糖转运蛋白GLUT1晶体结构运转过程中的一个构象，结合该团队早在2012年发现的细菌葡萄糖转运蛋白的两个构象，只要再发现一个构象，就可以相对完整地理解人体内葡萄糖运转机理的整个过程。　　值得一提的是，这项具有里程碑意义的科研成果是由一个清华大学的年轻团队完成的。现年37岁的颜宁是我国生命科学领域杰出的青年科学家，2007年从普林斯顿大学回到清华医学院担任教授至今，以通讯作者身份在《自然》《科学》《细胞》三大国际著名期刊上发表论文9篇，成果于2009、2012年两次被美国《科学》杂志评选的年度十大科学进展重点引用，并入选2012年中国科学十大进展。第一作者邓东博士为80后，他从清华大学博士毕业后刚刚开始博士后的研究。三位共同第一作者都是90后，徐超、吴建平目前均为清华大学博士二年级学生，共同第一作者孙鹏程是生命学院本科生，于大二加入其班主任颜宁实验室。此外，本科来自清华化学生物基础科学实验班、现为五年级博士研究生的闫创业和本科来自清华数学物理基础科学班、现为一年级博士生的胡名旭在这项研究中也作出了重要贡献。　　颜宁科研团队从2009年开始GLUT1的研究。在5年的攻关过程中，他们大胆创新，在研究思路和实验技术上相继获得重要突破，在结构生物学的最前沿领域确立了中国的领先优势。

Rzdeb / Istockphoto.红细胞（RBCS）是世界上输血服务所需的重要血液产品。遗憾的是，初始捐赠的血液，由于储存和输血袋限制了红细胞的寿命和降解，因此，其质量只能通过采样来确定。加拿大不列颠哥伦比亚大学的达纳迪瓦恩（Dana Devine）和同事推出了一种光学方法，采用拉曼光谱仪作为最佳的作业工具，可以对红细胞进行非侵入性检查。自20世纪80年代以来，在艾滋病毒/艾滋病发生严重问题之后，输血产品的安全标准有了很大的改进，但质量仍然可能是一个问题。因此，需要一种适当的分析工具，可以快速且容易地对红细胞和其他输血产品进行质量控制分析。主要问题是存储空间的劣化，称为“存储病变”的问题。这可能导致转发患者中的严重健康问题，如果他们首先需要输血，那么将面临多次问题。红细胞浓缩物通常可以在加拿大、英国和美国的血库中储存长达42天。在这些区域外，存储限制可能不同。来自一批单位的随机样品，通常在到期日期前检测溶血、血细胞比容、血红蛋白和残留白细胞（WBC）。然而，由于样品之间的个体和性别差异，某些单位的血液样品可能会在到期日之前长期退化。随着装置老化，造成葡萄糖浓度下降和乳酸浓度升高。因此，对这两种成分的分析可充当退化的代理。通过专注于三个特定的拉曼带 - 对于乳酸（857cm-1），葡萄糖（787 cm-1），溶血（1003 cm-1），团队发现，他们可以将这些分析结果与红细胞在储存和退化水平达到的时间匹配。该团队指出，允许空间偏移拉曼光谱（SORS）通过输血袋深入进入样品进行检测。虽然此前已经展示了这样的分析，但该团队现在再次验证了具有并行生物扫描所获取的光谱，允许它们揭示关注的适当频段。该团队写道，拉曼技术可有效地用于集中使用红细胞的单位、患者安全和库存管理的血液质量控制。他们专注的因素可能不会广泛代表需要输血的一般患者的问题，但对于需要输血的婴儿等一些非常关键的患者来说，它们却具有更为重要的意义。团队认为，“这种方法可以为更可靠地确定储存的血质保质期，为溶血和代谢物浓度的计算提供数据，并将为血液供应商提供质量控制和库存管理的互补手段，”。原始出版物：Vardaki, MZ, Schulze, HG, Serrano, K, Blades, MW, Devine, DV, Turner, RFB. Non-invasive monitoring of red blood cells during cold storage using handheld Raman spectroscopy. Transfusion. 2021 61: 2159– 2168. https://doi.org/10.1111/trf.16417符斌 供稿

从中国科学技术大学获悉，该校生命科学与医学部程临钊教授课题组及合作团队在体外生产红细胞方向取得重要进展，为解决红细胞紧缺这一世界性难题提供了新的思路。据介绍，科研人员首次建立了人外周血来源的红系祖细胞体外大量扩增和高效脱核的培养体系，并利用小鼠输血模型验证了该体系所产生红细胞的功能。这一研究成果近日发表在《分子治疗》(MolecularTherapy)上。目前红细胞和其他血液制品主要来源于志愿者外周血捐献，供者不足、感染风险、稀有血型缺乏等仍是世界性的难题。早期研究者通过优化体外诱导方法和培养体系分化成熟红细胞，但由于造血干细胞及红系祖细胞体外扩增能力非常有限，无法满足临床需求。体外诱导多能干细胞定向分化为红细胞是解决上述问题的另一条重要途径。近年来，研究发现如何通过体外培养获得大量功能性的红细胞，是该领域面临的重要挑战。为解决红系祖细胞体外扩增能力有限这一问题，中国科大课题组通过实验，推测出在红系祖细胞体外扩增与自我更新中扮演重要角色的基因BMI1，并通过基因敲降和回补两方面对BMI1的功能进行探索，结果证实BMI1对红系祖细胞的体外扩增和脱核成熟至关重要。据介绍，该研究成功建立了从人外周血单个核细胞大量扩增红系祖细胞并高效诱导分化为成熟红细胞的实验体系。这一成果首次发现BMI1可以促使红系祖细胞体外扩增高达一万亿倍，并拥有分化成熟生成功能性红细胞的潜力。国际知名血液专家、美国纽约血液中心教授安秀丽认为，该工作是输血领域的突破性进展，解决了血源紧缺的瓶颈性问题。

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。

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。

2017年5月7-8日，中国毒理学会药物毒理与安全性评价学术大会于人杰地灵的湖南长沙举行。会议由中国毒理学会药物毒理与安全性评价专业委员会主办，为国内外学者就药物毒理学研究的最新进展和药物临床前安全性评价新思路、新技术创建一个高端学术交流平台。迅数科技携红细胞微核智能分析系统参与其中。 大会邀请国外内著名药物毒理学家等专家学者就目前国际创新药物研究的大趋势以及药物毒理在创新药物研究的发展潮流和新理念、新技术和新方法作特邀报告，主要包括国内外GLP规范实施与未来发展规划、应用研究最新进展动态等方面。 迅数作为此次会议的参展商，向与会的专家学者展示了全自动菌落计数仪以及红细胞微核智能分析系统等产品。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。20秒分析出嗜多染红细胞占比，60秒完成微核细胞识别、微核率计算，并利用回检系统进行精度复核等功能为与会学者所赞赏，均表示能为实验室提高工作效率，为新药研发提供支持。

仪器信息网特别策划话题：#3i流式大咖说#（点击查看），邀请高校、科研院所、临床、生物技术企业等流式技术研发、应用专家分享技术心得和经验，方便生命科学领域研究人员了解相关技术应用进展、学习仪器使用方法。本期，西南医院西南癌症中心流式平台负责人马清华副研究员带我们了解FSC与SSC在流式细胞术中的应用。FSC与SSC在流式细胞术中的应用作者：西南医院 马清华 副研究员流式细胞术利用细胞大小和粒度定义细胞群特征。细胞大小用前向散射光FSC（Forward Scatter）测量，细胞的粒度用侧向散射光SSC(Side Scatter)测量。FSC收集细胞折射后向前散射的光，所以FSC除了测量细胞大小，还与核质比、膜形貌和其他细胞特征相关；SSC收集垂直于激光束的散射光以及细胞内部颗粒的散射光，所以SSC可以反映细胞复杂性和粒度，如下图。1.细胞亚群的分类 FSC和SSC一般以线性模式运行，范围从0到250000。大细胞具有较高的FSC和SSC值，位于FSC/SSC图的右上部分（如粒细胞）。红细胞等小细胞具有较低的FSC值，由于实验中红细胞已被溶解，其碎片出现在散点图左下角；淋巴细胞是小细胞，颗粒不大，因此FSC和SSC值较低。单核细胞更大，颗粒更大，细胞群在FSC轴上进一步向右移动，在SSC轴上向上移动一点，因此它们的FSC和SSC值更高。顾名思义，粒细胞是颗粒状的，也很大，所以它们有很高的FSC和SSC值。2.判定细胞活性状态 FSC/SSC不仅可以对细胞群进行分类，而且有助于排除细胞碎片和死细胞， 用于细胞活性状态的判定。通常死细胞与细胞碎片的FSC和SSC较低，而凋亡细胞的FSC会变小SSC变大。如下图，通过FSC与SSC判断，A图细胞活性差，基本是死亡细胞与凋亡细胞（P1门内为89.6%）；B图中细胞群分为两群，P1门中的细胞群为凋亡及死亡细胞（27%），P2门中的细胞活性状态好。FSC/SSC常被应用于判定分选前及检测时的细胞活性状态、分选后细胞的活性状态以及原代细胞提取的活性状态。FSC/SSC是否能够真实的反应细胞死活状态呢，我们用7AAD对B图的细胞进行分析，从下图可以看出P门中有95.2%的7AAD-细胞，而P1门中有52.5%的7AAD-细胞。虽然P1门中有52.5%的7AAD-细胞，但是从图中可以发现其细胞大部分集中于左下角。这与7AAD的染色原理有很大的关系。7AAD 是经典的核酸染料，判断细胞的活性通常依赖于其插入DNA。7AAD不能穿透完整的细胞膜，但可以通过细胞凋亡过程中形成的膜裂口和孔隙。7AAD可以使任何缺乏完整膜的细胞都能被核染色。但是，在严重受损的细胞后期如细胞凋亡的晚期，只有含有核酸的凋亡小体才能够被7AAD染成阳性，其余的细胞碎片没有或含有低的DNA含量，这部分群体将会成为7AAD-群体事件。所以FSC/SSC可以用于判定活死细胞。3.排除细胞双链体FSC与SSC信号脉冲由信号处理器把脉冲信号高度（Height）、面积（Area）和宽度（Width）定量为一定的数值。这些数据有流式细胞仪的配置计算机工作站进一步分析处理。因此，可以通过面积信号、宽度信号、高度信号对双链体的细胞进行处理。一般用FSC-H/FSC-A、FSC-H/FSC-W以及SSC-H/SSC-W处理双链体细胞。 小结 FSC与SSC是流式细胞术的基本术语。科研工作者充分利用好FSC/SSC，能够轻松的判断分选及检测前细胞活性状态、细胞分选后细胞活性状态、免疫细胞分群等，同时还可以利用FSC/SSC去除细胞中的黏连体细胞。【个人简介】西南医院西南癌症中心流式平台负责人 马清华 副研究员现任西南医院西南癌症中心流式平台负责人，主要从事流式细胞平台的运行管理、用户培训以及流式细胞分选及分析工作。目前，承担省部级课题一项，参与多项国家级课题。以第一或通讯作者发表流式细胞术相关SCI论著2篇，参与多篇高分SCI论著的发表，并参编专著 1 部。（本文编辑：刘立东KOL） 相关推荐：流式大咖说|量化成像分析流式在水生生物研究中应用——中国科学院水生生物研究所高级工程师 汪艳流式大咖说|流式检测中最易忽视的时间参数——首都医科大学中心实验室副主任技师 徐晓雪 流式大咖说|技术干货|如何去黏连？流式新手绕不开的数据处理难题 流式大咖说|流式细胞技术平台发展与使用心得分享中科院分子细胞卓越中心 俞珺璟博士【行业征稿】若您有生命科学、医药、临床等行业相关研究、技术、应用、管理经验等愿意以约稿形式共享，欢迎自荐或引荐投稿联系人：刘编辑word图文投稿邮箱：liuld @instrument.com.cn微信：JaysonXY（备注来意：投稿）

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

应用红细胞B族维生素精准质谱检测技术，备孕阶段的女性只需到医院抽一管血，即可得到一份可信赖的叶酸水平检测报告，再由医生据此提供个性化的用药指导。记者从西湖大学获悉，该校生命科学学院独立实验室负责人施红军带领团队研发的红细胞B族维生素精准质谱检测技术，近日完成数千万元的Pre-A轮融资。　　B族维生素是人体不可或缺的水溶性营养元素，叶酸是B族维生素的一种。相关科学研究表明，怀孕前增补叶酸能降低神经管缺陷、先天性心脏病等出生缺陷的风险。应用该技术,备孕阶段的女性只需到医院抽一管血，即可得到一份可信赖的叶酸水平检测报告，再由医生据此提供个性化的用药指导。　　增补叶酸可预防出生缺陷　　已有研究表明，B族维生素的缺乏与出生缺陷、妊娠期高血压、子痫前期等问题相关。如今，增补叶酸作为预防出生缺陷的重要方法，已被多国专业组织写入医学指南。　　日常生活中，叶酸广泛存在于动植物类食品中，尤其在绿叶蔬菜中含量较多。但天然叶酸极不稳定，人体真正能从食物中获得的叶酸并不多，并且人体不能自行合成叶酸，只能依赖摄入补充。　　“根据大样本数据统计，目前建议孕前女性的叶酸摄入量是0.4—0.8毫克/天。但摄入相同剂量的叶酸，是否会让有些人用药过量，有些人却补充不足？” 施红军介绍，遗传因素不同、饮食习惯不同、生活方式不同，都会影响个人体内的叶酸水平。　　叶酸的快速精准检测，是临床上的一个难题。叶酸临床检测主要分为血清检测和红细胞检测两种。尽管血清检测技术比较成熟，但它主要反映的是人近期的叶酸摄入量，因此检测结果很容易受到饮食的影响，波动性较大。　　“相对于血清叶酸，红细胞叶酸反映了人体内叶酸的长期存储水平，被公认为是更好的叶酸指标。”施红军表示，与检测游离态的血清叶酸不同，检测细胞内的叶酸需要经过细胞纯化和裂解，叶酸多谷氨酸态的水解，以及抗氧化保护等多个步骤，技术难度较大。　　此外，B2、烟酸、B6等B族维生素辅酶的不足也可能会影响叶酸的代谢效率，因此想要完整评价叶酸水平及其代谢功能，得同时检测这些B族维生素在人体内的含量。　　抽血检测让剂量补充更精确　　“每一个小分子都有一个特定的质荷比（质量和电荷的比重），知道了质荷比就可以知道这是什么物质。”施红军说，团队创新性地将质谱检测技术运用到红细胞叶酸检测中。B族维生素在人体内有着不同的形态，而质谱设备可以清晰地分辨出不同形态的B族维生素的质荷比，从而精准地测量出其在人体内的含量。　　红细胞内很多B族维生素以辅酶小分子的形式存在，极不稳定。检测前需要用特殊的保护剂和提取剂，将细胞裂解，同时立即保护好释放出来的所有辅酶小分子，去除蛋白质和细胞碎片后再上机检测。施红军团队成功开发出一种全新的红细胞B族维生素的稳定提取方法，实现在30分钟内将红细胞中B2、烟酸、B6和叶酸同步提取、同步检测。　　“团队在国际上首次实现了红细胞B族维生素综合代谢能力的精准质谱检测。”施红军说，团队目前已经完成了来自全国各地的上万例样本的完全叶酸功能检测（CFT），检测结果可溯源至世界卫生组织（WHO）全血叶酸国际质控标准95/528，进一步证实了该方法的准确性。　　通过样本分析，研究团队发现，我国孕妇的叶酸平均水平与美国在强制添加叶酸之前的650纳摩尔/升的孕妇叶酸平均水平相当，但与他们目前1150纳摩尔/升的水平相去甚远。　　2017年，国务院办公厅出台的《国民营养计划（2017—2030）》中写道，要把育龄女性的叶酸缺乏率下降到5%以下。施红军介绍，根据团队的检测结果显示，现在我国10%—30%的孕妇叶酸缺乏，并且叶酸缺乏率从南方到北方再到西部地区呈现逐渐递增趋势。　　“团队之前在一项研究中发现，烟酸的缺乏也会导致包括先天性心脏病等在内的多器官出生缺陷。因此，烟酸已被我们列入了检测开发的研究计划。”施红军表示，这项研究的实验目前还停留在小鼠模型上，他们将尝试与更多医院合作，探明烟酸的缺乏与相关出生疾病的内在关联。

最近，小贝家分别在北京和广州举办了“细胞外囊泡专题研讨班”，获得老师和同学们空前热情的参与，有的甚至千里迢迢、不远万里专程参加。是什么引起大家如此高涨的参与热情呢？当前研究的热点——外泌体。对于外泌体（又称细胞外囊泡，Extracellular Vesicles），相信大家都不陌生，它是指细胞膜上脱落或由细胞分泌的，具有双层膜结构囊泡状异质性群体，包括外泌体（Exs）、膜微粒（MP）和微囊泡(EVs)。细胞外囊泡和细胞内囊泡，有着相似的磷脂双分子层结构，包含有蛋白和核酸等生物大分子，大小在40nm-1000nm，是细胞进行物质运输、信号转导、实现生理功能的重要工具。细胞外囊泡广泛存在于细胞培养上清及各种体液，参与细胞间通讯、细胞迁移和免疫调节等多种反应。囊泡水平升高与糖尿病、艾滋病以及癌症等疾病相关，有望成为这类疾病的诊断及评估疾病预后标志物。如今，越来越多的研究者开始着眼于对细胞外囊泡进行准确的定型和定量研究。2013年10月7日，诺贝尔生理学或医学奖授予了发现细胞囊泡运输调控机制的三位科学家。外周血中有着大量的外泌体，来自不同的细胞。另外，外泌体和肿瘤微环境、肿瘤细胞迁移有着神秘联系。对于这些未知的领域，目前还缺乏研究，主要原因在于对于这种200nm以下颗粒的检测，显微镜显得力不从心，电镜又高不可及。因此强大的工具和完美的解决方案的显得尤其重要。有鉴于此，我们有幸邀请到了来自 Beth Israel Deaconess Medical Center and Harvard Medical School的Vasilis Toxavidis和John Tigges——两位有着丰富的流式细胞术和外泌体研究经验的学者，请他们和国内的学者进行外泌体研究的交流，分享经验。8月24日，首都北京，骄阳似火，然而参加“贝克曼库尔特细胞外囊泡专题研讨班-北京站”活动的老师和同学，有着胜似骄阳的热情，有图为证。现场不得不临时加座，才能满足大家学习和交流的热情。8月29日，羊城广州，骤雨初歇，寒潮来袭，公路上随处可见台风肆略的痕迹，这些却丝毫没有阻挡来自全国各地的40多位老师的脚步。大家齐聚中山大学，热情参与我们广州站的活动。两场研讨班，早上均为报告部分。Vasilis Toxavidis和John Tigges从理论角度讲述了外泌体检测的问题、误区和解决方案；从散射光检测原理、流式细胞仪硬件、再到样本制备，系统的阐述了外泌体的检测，并以实例讲述了心肌细胞源外泌体和红细胞源外泌体的研究结果，提出了Nano Flow Cytometry（NanoFACS）的概念。首先，来自美国哈佛干细胞研究所资源总监、哈佛医学院贝斯以色列女执事医疗中心流式技术平台负责人Vasilis Toxavidis先为大家做了流式分析EVs的技术原理、硬件可行性等方面的报告。Vasilis以MoFloXDP和CytoFLEX为教学案例，深入浅出地讲解，时时博得与会者的掌声，给大家提供了流式在微颗粒检测研究的新思路。随后，美国哈佛医学院贝斯以色列女执事医疗中心外囊泡检测中心主任John Tigges进一步介绍了利用流式细胞术研究细胞外囊泡， 并结合HF患者EVs检测案例，抽丝剥茧，逐一分析如何解决细胞外囊泡检测中问题、缺陷，阐述EVs在疾病研究中的实际意义，使大家茅塞顿开。其幽默的演讲风格也深受老师们喜爱，引得台下提问连连，将整个研讨会推上了小高潮。接着，来自贝克曼库尔特生命科学部的霍德华，讲述了贝克曼库尔特的超高速离心机——Optima XPN在样本制备和外泌体获取方面的完整工作流程。超速离心分离，是从生物体液和细胞培养样品中分离纯化外泌体的黄金标准，可以准确地重复获取外泌体，同时最大限度减少蛋白质聚集体和其他膜离子的共纯化。上午的理论部分结束后，大家对细胞外囊泡检测，超离技术助力样本采集和精准流式技术助力囊泡研究有了全面、清晰、深刻的认识。北京站的实验操作部分，在中科院过程工程研究所的、阵容强大的三台CytoFLEX流式细胞分析仪旁展开。John Tigges和Vasilis Toxavidis现场演示了如何在CytoFLEX上进行外泌体的检测。利用CytoFLEX的WDM技术和灵活的滤光片调整特点，John Tigges轻松实现200nm以下的颗粒检测，并找到外周血中神秘的外泌体。CytoFLEX使用VSSC检测Megamix-Plus微球结果及线性表现：CytoFLEX检测血液中的细胞外囊泡结果：由于FAPD的优势CytoFLEX对颗粒大小的检测保持很好的线性。出众的分辨率不仅能将噪音与细胞外囊泡很好的分开，而且还可以对外囊泡群体进行细分，分别研究其抗体表达情况。广州站的实践操作部分在中山大学北校区医学院实验室进行。大家在两位美国专家的指导下，领略了MoFlo Astrios EQ和CytoFLEX精准检测细胞外囊泡的神奇魅力。EVs的大小通常只有40nm-100nm，超出传统流式的检测范围。但MoFlo Astrios EQ的增强型双前向角设计和CytoFLEX的雪崩光电二极管以超高的分辨率和灵敏度，有效地区分噪音信号和检测囊泡。连续五轮操作培训，让操作者切身感受了一把迅速快捷、多参数细胞外囊泡检测。两场培训班内容丰富、实用，而又易于理解。到会的老师和同学纷纷表示获益匪浅。贝克曼库尔特的超高速离心机（Optima XPN）和超灵敏流式细胞仪（CytoFLEX）实现了双剑合璧，为科研工作者提供了完美且可行的外泌体检测解决方案。* 本产品仅用于科研，不用于临床诊断。(此项活动得到中国科学院过程工程所和中山大学的大力协助，特此表示感谢！)

文章来源：中华检验医学杂志, 2023,46(08)：792-801.作者：国家医学检验临床医学研究中心（中国医科大学附属第一医院） 中华医学会检验医学分会 国家卫生健康委临床检验中心 中华检验医学杂志编委会摘要流式细胞术在临床血液及免疫相关疾病的精准诊治中具有重要作用。随着流式细胞仪普及程度的不断提高，临床实验室开展流式细胞术检测，服务临床诊疗的能力和水平也逐渐提升。为适应流式细胞术临床应用的进展和需求，加强质量控制，结合近年来国内外相关领域研究进展，对2013年发表的《流式细胞术的临床应用共识》进行更新，制定此共识。随着医学的进步及疾病精准化诊治需求的增加，我国临床实验室流式细胞仪的普及水平得到提高，开展流式细胞术检测服务临床诊疗的能力和水平亦不断提升。为适应流式细胞术临床应用的进展和临床检验需求的更新，我们延续2013年《流式细胞术临床应用的建议》［ 1 ］的编写初衷，并在此前版本的基础上，经专家组讨论，适时对相应内容进行修订和扩增。本共识由国家医学检验临床医学研究中心、中华医学会检验医学分会、国家卫生健康委临床检验中心及中华检验医学杂志编委会组织专家进行讨论撰写并发布。一、流式细胞仪及器材的准备（一）流式细胞仪的选择2017年12月，我国颁布《流式细胞仪》国家行业标准［ 2 ］，规定了流式细胞仪的产品分类、技术要求、试验方法及使用方法等。在临床检验工作中，应选择有临床注册证的流式细胞仪，满足检测灵敏度和收集速率等的要求；根据检测项目所需参数，确定适宜激光器和检测器，使其检测参数与临床使用的荧光抗体匹配；考虑操作的简便性和兼容性，以及未来可升级满足新检测需求的空间；兼顾临床实验室场地、仪器维护、人员培训、试剂和耗材供应稳定性、售后服务等因素。（二）流式细胞仪的设置1.仪器质控：流式细胞仪的仪器性能与检测结果准确与否密切相关。为保证仪器运转正常，每日开机流程后应运行仪器的质控微球等，保证仪器处于最佳性能状态，变异系数小于仪器软件中的可接受范围。如有可接受范围外的偏离，应及时进行校准和维修。2.仪器维护：（1）环境温湿度可影响激光器、光纤和棱镜等光学元件，使用时可参考仪器说明书推荐的温湿度，推荐室温18~25 ℃；（2）灰尘可损伤激光器和光学元件，降低检测的灵敏度，日常工作中注意仪器的整洁，清洁频率依据环境而定；（3）使用1%的次氯酸或75%医用乙醇每日清洁进样针，宜定期（或按需）清洁流动室，避免黏性大和聚集成团的细胞堵塞进样针；（4）过滤器影响荧光信号的稳定性和压缩空气的供应，在需要时排除气泡并定期更换；（5）鞘液桶、废液桶需维持密闭性，定期清洁和更换；（6）电脑数据定期备份，存储数据不超过硬盘的一定容量，避免损坏和拖慢系统性能；（7）定期对仪器性能进行全面评估、校准和保养，并应出具书面报告。3.补偿设置：传统的多色流式细胞仪存在荧光溢漏，合适的补偿是获得可靠数据的关键［ 3 , 4 , 5 ］。（1）补偿对照可以使用新鲜血细胞制品（更贴近待检测细胞）和商品化的荧光微球（操作简便）。使用荧光微球建立的补偿，宜用待检细胞进行优化；（2）如流式细胞仪具备“自动补偿”功能，可采用自动补偿进行条件设置并进一步手动优化；（3）同一通道检测的相似荧光，建立补偿时不能互相替代，如PE-Cy5、PerCP、PerCP-Cy5.5等，应分别建立补偿；（4）补偿设置的染色处理过程宜与待测项目一致，细胞膜染色和经过固定、破膜的胞浆（或胞核）染色会有不同，建议分别设置补偿；（5）补偿矩阵并非永久适用，当建立新的实验或仪器性能出现允许范围外的变化，应重新建立补偿。（三）移液器、离心机、标本前处理系统等的维护及定期校准上述仪器除日常清洁维护，应按照实验室认可标准（例如ISO15189）的相关要求，定期对不同量程的移液器、离心机和标本前处理系统的性能进行全面评估和校准，并出具书面报告。共识1 临床检测选用的流式细胞仪应有国家有关机构核发的注册证。建议根据临床实验室及流式细胞术检测项目的特点，选择技术性能符合使用要求的流式细胞仪，宜同时考虑相关技术培训及售后服务等。流式细胞仪的使用应注意每次检测过程中的仪器质量控制，应按要求进行维护保养和校准评估。流式细胞术检测相关的器材也应注意日常清洁维护和定期校准评估。推荐强度：强烈建议。二、流式细胞术检测试剂（一）荧光抗体的选择和搭配流式细胞术使用的抗体应符合国家相关标准［ 6 ］。在搭配多色抗体组合时需要考虑［ 5 ］：（1）流式细胞仪的检测通道特性：根据流式细胞仪的配置，选择可使用的荧光抗体；（2）荧光染料本身的强弱、荧光标记物的稳定性、荧光素分子大小、荧光抗体克隆号等，例如同一荧光标记物，不同克隆号抗体对某些抗原的检测效果也会出现差异［ 7 , 8 ］；（3）待测抗原表达强弱：弱表达抗原选择强荧光标记，强表达抗原可选择弱荧光标记；（4）尽量避免光谱重叠多的荧光染料搭配如PE-Cy5和APC等，对细胞共表达的抗原进行染色时，尽量避免选用串色和荧光溢漏大的通道［ 5 ］。（二）抗体的滴定设置通过抗体滴定计算染色指数（stain index，SI），判断荧光染色后阴性群和阳性群的分离效果，是确定最佳抗体使用浓度的重要方法。SI计算公式为：［中位荧光强度（median fluorescent intensity，MdFI）阳性群-MdFI阴性群］/（2× rSD阴性群）［ 5 ］。SI受荧光强度、抗原表达强度、抗体结合力及流式细胞仪设置等影响［ 5 ］。在更换抗体或抗体批号之前，宜进行抗体滴定以确定最佳浓度，避免因抗体浓度不合适，导致弱表达抗原检测不到或强抗原超出检测限。（三）对照的设置和选择选择适宜的对照是流式细胞术检测中正确获取和分析数据的基础［ 5 ］。“荧光减一”（fully stained minus one fluorochrome或fluorescence minus one，FMO）对照是目前确定阴性和阳性细胞群cutoff值的最佳对照，对于弱阳性或阳性细胞比较少的情况尤为适用，可排除交叉干扰等；同型对照可评估Fc受体或蛋白的交叉反应，排除非特异性染色。生物品对照如血液制品质控，可根据制品的cutoff值来确定检测样品的阴阳性。（四）其他试剂红细胞裂解是流式细胞术检测血液白细胞或骨髓有核细胞时不可或缺的过程［ 9 , 10 ］，宜选择相应品牌的裂解液或自行配制。由于裂解液可对粒细胞和单核细胞等造成不同的影响，也会影响染色的效果［ 9 , 10 ］，建议根据检测目的不同进行比对，择优选用。细胞的稀释、洗涤和重悬需使用缓冲液或稀释液［ 11 , 12 , 13 ］，宜依据反应的最适pH值（如中性）、副作用（如磷酸盐缓冲液会导致一些激酶反应的抑制）、可能的络合作用、对光谱的吸收以及成本等进行选择［ 13 ］。日常工作中可选用商品化的缓冲液或PBS，依据检测目的确定是否添加胎牛血清/牛血清白蛋白，以及是否加入叠氮化钠用于保存。此外，细胞培养基和医用生理盐水等也可用作稀释液和缓冲液。不同于细胞表面（细胞膜）的染色，对细胞内（细胞浆或细胞核）的分子进行染色，需要经过“固定”（如甲醛等），保持目标抗原的位点和结构，再通过“破膜”（如Triton-X）使抗体进入细胞。不同品牌破膜剂对细胞内染色有不同程度的影响，建议根据检测效果进行比对，择优选用［ 14 ］。共识2 流式细胞术检测中，建议合理选择和搭配所需荧光抗体，通过滴定确定抗体使用的最佳浓度，并合理选择和设置对照；染色过程中，选择适宜的红细胞裂解液、缓冲液以及固定破膜剂。推荐强度：强烈建议。 三、标本的采集、存储、运输及制备（一）外周血标本（1）患者准备：流式细胞术检测同其他项目外周血采集无异，因脂血等会对检测结果造成影响，采血前尽量清淡饮食；（2）抗凝剂选择：同时进行白细胞分类和流式细胞术检测时，建议使用乙二胺四乙酸盐（EDTA）抗凝真空管进行标本采集，室温保存，尽快送检［ 15 ］。如进行T细胞功能的检测如IFN-γ分泌时，因EDTA可螯合钙离子，影响T细胞激活效果，建议采用肝素钠等抗凝。（二）其他标本骨髓标本、造血干细胞采集物的抗凝剂选择可以参照外周血。脑脊液标本一般不需要抗凝剂，渗出液性质的浆膜腔积液常有凝块，建议抗凝处理。因体液标本久置会导致细胞破裂，影响细胞计数、分类等检测结果，所以需要尽快送检。一般要求在采集后立即送检［ 16 ］，如使用特殊保存剂，可以适当延长送检时间［ 17 ］。样品应离心浓缩调整细胞浓度后进行染色。对于淋巴结等组织标本，一般不需要抗凝剂，活检取材后应尽快送检。标本可经过物理研磨法和酶消化法获得单细胞悬液，调整细胞浓度后进行细胞染色。体外培养的细胞（如胞内细胞因子染色时，需刺激后加入蛋白转运抑制剂），根据细胞储存状态（冻存与否）、细胞特性（贴壁或悬浮），进行复苏或消化、洗涤，调整细胞浓度后染色。（三）标本制备流式细胞术标本的制备，需考虑新鲜度和检测项目的要求。（1）细胞浓度：一般不建议超过1×106 cells/ml（参照试剂说明书）；（2）全血体积：一般建议50~400 μl［ 18 ］；（3）活细胞染料：常规新鲜外周血可以不使用活细胞染料，但造血干细胞计数、白血病微小残留病（minimal residual disease，MRD）筛选与监测等，建议添加活细胞染料如7-AAD等，以去除死细胞的干扰；（4）细胞染色、固定与破膜：需考虑细胞膜染色、细胞浆染色和细胞核染色的区别，选择相应适宜的固定破膜剂；（5）染色温度：一般室温染色即可［ 18 ］，但造血干细胞染色、使用某些固定破膜剂时，要求在融冰或4 ℃完成；一些特殊项目（如中性粒细胞吞噬二氢罗丹明辅助诊断慢性肉芽肿）需经过37 ℃孵育；（6）染色时间：受荧光抗体和染色体积影响，一般建议10~30 min［ 18 ］。根据目的抗原的位置分布不同（细胞膜、细胞浆和细胞核），染色时间不同，可依据说明书及检测需求，探索最优染色时间。另外，如染色体积在200 μl以上，可适当延长抗体孵育时间［ 18 ］。共识3 建议根据检测标本的种类及实验需求的差异，选择适宜的抗凝剂，采样后应尽快送检；样品制备时确保细胞浓度在合理的范围内，根据检测项目的特性，选择最优的染色方法和染色条件。推荐强度：建议执行。四、流式细胞术的临床应用（一）淋巴细胞亚群分析淋巴细胞亚群分析是目前流式细胞术临床应用范围最广泛的项目，可获得淋巴细胞亚群，包括CD3+总T细胞、CD3+CD4+辅助T细胞（Th）、CD3+CD8+细胞毒性T细胞（Tc）、CD3-CD19+B淋巴细胞和CD3-（CD16+CD56）+NK细胞的相对百分比（%）和细胞绝对值（cells/μl），在临床诊治中发挥了重要作用。国家卫生健康委员会发布的《流式细胞术检测外周血淋巴细胞亚群指南》［ 19 ］（该行标处于修订过程中），以及《流式细胞术分析外周血淋巴细胞亚群在儿科的临床应用共识（2019版）》［ 20 ］和《TBNK淋巴细胞检测在健康管理中的应用专家共识》［ 21 ］等，对此项目的开展及应用具有重要的指导意义。（二）免疫细胞精细分型1.淋巴细胞：（1）T细胞：对T细胞的精细分型，根据细胞表面标记区分T细胞，如调节性T细胞（Treg）、滤泡辅助性T细胞（Tfh）、Th1、Th2、Th9、Th17和Th22［ 22 ］，初始（naive）、效应（effector）、效应记忆型（effector memory）和中央记忆型（central memory）亚群、活化细胞亚群等［ 22 , 23 , 24 , 25 ］。（2）B细胞：根据CD27、IgD、CD24、CD38、CD5等表达，可以将B细胞分为不同亚群［ 23 ， 26 , 27 , 28 , 29 ］。（3）NK细胞：根据CD16和CD56表达的不同，可以将NK细胞细分为不同亚群 ［ 23 ， 30 , 31 ］。目前精细分型的方案并未统一， 表1 汇总了文献报道的常见淋巴细胞精细分型方案，可供参考。2.髓系细胞：（1）粒细胞：根据CD45和SSC，CD13和CD16以及CD66、CD123、CD203c、HLA-DR等的表达不同，可以将粒细胞分为中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞［ 23 ， 30 ］。（2）单核细胞：根据CD45和SSC，CD13、CD14和CD16的表达不同，可以将单核细胞分为不同亚群［ 23 ， 30 ］。（3）树突状细胞（dendritic cell，DC）：使用系列抗原（lineage：CD3、CD14、CD16、CD19和CD56）排除T细胞、B细胞、NK细胞、单核、粒细胞等，再根据CD123、HLA-DR、CD11c、CD1c、CD141等的不同表达，可以将DC细胞分为不同亚群 ［ 23 ， 30 ， 32 ］。（4）髓源抑制细胞（myeloid-derived suppressor cell，MDSC）：根据CD14、CD15、CD11b、HLA-DR、CD33等指标的表达，可以将MDSC分为3个不同亚群 ［ 33 , 34 ］。 表1 汇总了文献报道的常见髓系细胞精细分型方案，可供参考。（三）白血病免疫表型分析及微小残留病监测1.白血病免疫表型分析：（1）急性白血病：对于急性白血病免疫分型，2013版《流式细胞术临床应用的建议》［ 1 ］及《四色流式细胞术用于急性白血病免疫分型的中国专家共识（2015年版）》［ 35 ］均有详细介绍。在上述《建议》和《共识》中，对白血病免疫表型分析均主要推荐采取“2步法”，但对于某些跨系别表达的抗原或是混合表型的白血病，可能会因为检测抗原不足导致漏检的现象。国家卫生健康委发布的《儿童急性淋巴细胞白血病诊疗规范（2018年版）》［ 36 ］和《儿童急性早幼粒细胞白血病诊疗规范（2018年版）》［ 37 ］，对于急性白血病免疫分型，建议使用多色流式细胞仪，至少检测上述《诊疗规范》提及的35个CD分子，视情况增加更多抗原检测，同时检测的CD分子越多，准确性相对越高。（2）慢性淋巴细胞白血病（Chronic lymphocytic leukemia，CLL）/非霍奇金淋巴瘤：流式细胞术检测的抗原可以参考《流式细胞术在非霍奇金淋巴瘤诊断中的应用专家共识（2017版）》［ 38 ］。但是对于B淋巴细胞，由于慢淋/非霍奇金淋巴瘤的细胞可能来源于淋巴结的多个结构部位［如DLBCL分为生发中心型GCB型、非生发中心non-GCB型和活化B细胞样（ABC）型］，需注意其免疫表型的多样性［ 39 ］；对于T细胞，如出现异常免疫表型或TCRVβ的单克隆，需要与病毒感染等鉴别。（3）霍奇金淋巴瘤（Hodgkin lymphoma，HL）：对于HL，因背景含有大量表型相对正常的淋巴细胞，寻找低比例的Reed-Sternberg细胞存在一定困难。Reed-Sternberg细胞在免疫表型上可以表现为CD45-CD30+CD15+CD71+CD40+CD95+CD3-CD19-等免疫学特征，需要与其他一些表达CD30+的肿瘤细胞进行鉴别［ 40 ］，多色流式细胞术在HL中具有一定的辅助诊断价值，HL最终诊断需要结合组织病理学。2.白血病微小残留病（MRD）监测：（1）急性白血病MRD监测：基于白血病相关免疫表型（leukemia-associated immunophenotype，LAIP，根据非白血病细胞的表达背景来定义）和/或细胞“异于正常（different from normal，DFN）”的表型，可以鉴定出异常的细胞群，进行MRD细胞监测［ 41 ］。急性白血病MRD监测可以参考已发表的中国专家共识［ 42 , 43 ］。（2）慢性淋巴细胞白血病/淋巴瘤MRD监测：典型的CLL免疫表型为CD19+CD5+CD23+CD22+CD200+CD43+CD79blow/-且CD10-FMC7-CD103-CD20lowsIgMlow［ 44 ］，可用于CLL诊断和MRD监测。上述表型可以通过固定的MRD组合进行监测，推荐方案包括CD5/CD19/CD20/CD38/CD81/CD22/CD79b/CD43等［ 44 , 45 ］，需注意美罗华（Rituximab，利妥昔单抗）治疗会使CD20出现假阴性，鉴于CD200在CLL和其他CD5+淋巴瘤如套细胞淋巴瘤中的作用，也可推荐CD200［ 46 ］和CD160［ 47 ］作为CLL的MRD监测指标。对于免疫表型不典型的淋巴瘤等进行MRD监测，需结合其初发时的免疫表型特征。淋巴瘤的分布具有异质性（如可能涉及外周血、骨髓、淋巴结、肝脏、脾脏等），当采样不同时，MRD监测结果可能也不一致。目前，骨髓是使用最广泛的MRD监测标本，但脾脏、肝脏和淋巴结中的MRD监测亦可在疾病复发中起重要作用［ 45 ］。（3）多发性骨髓瘤MRD监测：可参考已经发表的相关共识进行检测［ 42 ］。MRD监测需要获取足够的细胞数，确定检测的最低检出限（limit of detection，LOD）和最低定量限（lower limit of quantification，LLOQ），推荐固定和规律的取样时间进行MRD监测 ［ 45 ］。（四）细胞因子检测通过流式细胞术检测细胞因子，主要包括2类方法：（1）基于流式微球阵列技术（Cytometric beads array，CBA），可检测血清、血浆或体液等标本中细胞因子水平。其原理为样品中细胞因子与细胞因子抗体预包被的微球及荧光标记检测抗体结合，形成“双抗体夹心”复合物。此方法使用标本量少，2个荧光检测通道可以同时检测多种细胞因子。（2）可检测激活后胞内细胞因子如IFN-γ等表达，用于评估免疫细胞的功能等。此方法需要新鲜肝素抗凝外周血或分离获得的外周血单个核细胞，使用刺激剂激活细胞，并用阻断剂阻断胞内蛋白质转运，使得刺激产生的细胞因子聚集在细胞内。细胞膜抗原染色后，再使用固定破膜剂固定及破膜对胞内细胞因子如IFN-γ等进行染色。（五）其他临床应用项目流式细胞术临床应用的部分项目如红细胞和血小板检测、HLA-B27检测、DNA倍体、凋亡、细胞周期和细胞增殖等已经在2013版［ 1 ］做过详尽介绍，CD34+造血干细胞计数、PNH筛选等临床项目，可以参照已经发布的应用指南或专家共识［ 48 , 49 ］。共识4 对于淋巴细胞亚群检测等项目，建议参照我国已经发布应用指南或专家共识执行；免疫细胞精细分型项目，建议实验室根据自己的仪器配置等，优化方案，依据临床需求有序开展；对于白血病/淋巴瘤免疫表型分析及MRD筛查等项目，建议依据细胞分化谱系、分化阶段的免疫表型特征和白血病相关免疫表型（LAIP）等进行检测和分析。推荐强度：建议执行。五、数据和报告（一）数据获取、分析和存储1.数据获取和分析：流式细胞术获取的文件数据量大，数据获取分析需要足够的软件和硬件支持（建议高于8GB的RAM或更高配置）［ 4 ］。细胞（或颗粒物）获取需设置合理的阈值，去除碎片及粘连等，再通过散射光及荧光信号的结合，识别不同的细胞群，基于合理的对照，并结合各系别细胞不同的特异性CD分子，手动（或自动）设门，展示出细胞的特性［ 4 ， 50 , 51 ］。随着多参数流式细胞仪和新型流式细胞仪等的出现，产生大量和高维空间数据，手工分析费时、具有一定的主观性且容易遗漏一些新的细胞参数，所以需要使用高维数据分析技术，如t分布随机邻位嵌入（t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding，t-SNE）等［ 4 ， 50 ］，以及借助人工智能分析的帮助，补充人工分析的不足。但上述高维分析方法不能取代人工分析，人工检验仍然是一种作为质量控制的良好方法［ 4 ］。2.数据存储：原始数据的保存对数据回顾分析、备查、可溯源再分析以及临床科研等具有重要意义。数据常以包含补偿矩阵（或列表）以及检测通道特征（如荧光标记）的FCS和/或LMD格式存储［ 4 ］，分析后的数据或报告以PDF或word方式存储。数据至少保存2年，或根据相关规定尽可能保存更久［ 18 ］。（二）报告书写及发放报告中应包括实验室名称、患者的姓名和门诊或住院号（唯一识别号）、年龄、性别、标本采集的日期和时间、标本类型、检测项目、参考区间等。报告和结果的发布，应准确无误，包含标本接收时间、发布者（检验者和审核者）信息、报告发布时间及适当的解释说明；标本质量不适于检验或可能影响检验结果时（如凝血、溶血、脂血等）应在报告中说明，应该遵循相应规章制度，联系医生并作相应记录［ 52 , 53 ］。共识5 流式细胞术数据的获取和分析，建议依据获取数据的类型及体量，合理选择人工和/或数字化技术进行分析，做好原始数据的储存；实验室发放的报告应信息完整，建议合理发布审核信息及结果解释说明等。推荐强度：建议执行。六、流式细胞术临床应用的质量控制要点（一）实验室质控实验室须通过内部质量保证（internal quality assurance，IQA）和外部质量保证（external quality assurance，EQA）程序进行认证。标本检测宜由具备质量保证（quality assurance，QA）、验证（verification）、能力测试（proficiency testing）、标准化技术培训以及适当基础设施的实验室来进行［ 45 ］。质量控制（quality control，QC）程序，旨在建立和监测仪器性能、试剂、方法和结果，以确保检测系统在使用当天和一段时间内正常工作。如果质量控制程序结果超出可接受范围，所采取的纠正措施应记录在案。质量保证则是从检测的三个阶段，即遵循检验前、检验中和检验后相应程序，制定相应的质量控制和质量保证程序，保证结果的可靠［ 54 ］。（二）仪器质控流式细胞仪的性能与检测结果准确与否密切相关［ 54 ］。仪器的质量控制，应使用仪器厂商等提供的质控微球，如线性/性能验证微球、补偿微球等按照相应说明完成［ 54 ］。为保证仪器运转正常，每日开机流程后，运行仪器的日常质控。仪器质控项目还包括系统和检测的灵敏度、特异性、基线评估、检测线性、校准和优化等，完成不同仪器比对，并需关注仪器光学配件的性能优化、电压和补偿设置、激光功率和电流等，并做好维护保养记录等［ 54 , 55 ］。仪器质控的运行，可确保仪器处于最佳性能状态，变异系数小于仪器软件中的可接受范围，如超出可接受范围的偏离，应及时进行校准和维修。（三）项目质控1.项目论证：需要完成对检测试剂（抗体）、用量和染色能力（染色指数）的验证；检测平台（单、双平台）的验证；方法或仪器的比对、项目相关的电压和补偿设置；参考区间的设置和验证等［ 54 , 55 ］。2.项目开展：（1）标本：标本的正确采集和及时处理是项目检测质量控制的关键步骤。外周血和骨髓等需要选择合适的抗凝剂，最常使用的有EDTA、肝素、ACD 等［ 54 ］。对于组织（如淋巴结）和穿刺标本，建议加入培养基如RPMI转运，不建议使用PBS（可导致标本细胞的快速退化），不建议使用固定剂（可对组织细胞造成毒性，抑制细胞的活性，影响检测结果）。对于脑脊液等体液标本，采集后尽快转运，也可加入培养基转运。（2）试剂：项目检测过程中涉及到的所有试剂如缓冲液、红细胞裂解液等均应事先进行验证；单克隆抗体相较其他试剂需要更严格的验证，如抗体的特异性、反应性、鉴别阴阳性细胞的能力等，可使用商品化质控品（如室内质控血）、实验室标本（如外周血）和室间质控品等进行染色，评估抗体的浓度及染色指数。为节省时间、减少加样错误、抗体量标准化等使用混合抗体（多个抗体混合在一起）时，抗体的保存时间需要实验室自行探索建立，做好初始质控和使用过程中（每几天或每周）的验证，确保检测结果无误，做好相应记录［ 54 ］。（3）项目质控：有商品化质控品（有阴阳性之分、正常异常之分或有检测值高低之分）的检测项目，应完成质控品可接受范围的测试或验证，以及质控月度回顾；无商品化质控品的项目，宜按照相关要求进行比对［ 52 ， 55 ］，比对分为3个级别：有室间质控品的项目、与其他实验室比对项目、与临床诊断符合性（回顾性的质控）项目［ 55 ］。（4）项目标准化：一些国际协作组推荐部分检测项目的标准化方案，理想情况是检测项目可以实现标准化，质量有保证，实验室间可比，结果具有重复性［ 56 ］，但由于实验室选择的流式细胞仪配置差异大，检测方案不同，且项目越复杂实验室自建比例越高，目前标准化存在一定难度［ 57 ］。（四）人员质控流式细胞术样品的检测过程，目前主要以人员手工操作为主，由检测人员分析数据、出具报告并解释说明相关结果。因此流式细胞术从业人员应进行规范化培训，获得相应的资格证书，在工作中需接受继续教育并不断学习，应至少每年一次进行人员的能力评估和人员间的比对，还需综合考虑人员的工作量，以保证检测分析质量［ 57 ］。检测结果宜由具备丰富的临床经验和知识背景的人员对结果进行解释。由于流式细胞术可受到多种因素的影响，其质量控制也应从以下方面重点考虑和执行：（1）样品和试剂处理：严格遵照SOP进行样品处理、核查试剂完整性、建立QC流程、应用滴度良好的抗体、选择合适的对照作为每一个测试的参考。（2）流式细胞仪：包括仪器维护和日常QC测试、使用相应质控微球进行校准等。（3）数据分析：建议数据分析由合格的人员执行［ 58 ］。共识6 流式细胞术检测的质量控制应贯穿始终，包括检验前的标本、试剂和仪器，检验中的染色、数据获取和数据分析，检验后的报告发放和结果解释，重视人员质控。推荐强度：强烈建议。七、生物安全1.检验前生物安全：用于流式细胞术检测的实验室应达到生物安全二级实验室的标准，配备相应的必需设施，注意实验室生物安全。因采集的标本具有潜在传染性，应将所有样品放入有盖的采样管，放置到安全、密封的容器用于转运［ 18 ］。2.检验中生物安全：流式细胞术操作过程中可能有液滴飞溅和喷洒（涡旋气溶胶、离心等），所有人员应做好生物安全防护，正确佩戴手套、穿着工作服等，离开实验室宜换手套和洗手［ 18 ］。建议所有工作都在生物安全柜（BSC I或Ⅱ级）中完成。如果条件不允许，建议可能产生液滴或气溶胶的程序（如涡旋、打开真空管等）应在生物安全柜中执行。标本离心时宜将标本置于密闭容器内，避免产生气溶胶，如出现离心意外，应遵循生物安全管理规定处理［ 18 ］。建议尽量使用仪器配置的转盘上样，使用密封罩隔绝标本和人员，如使用手动上样，应做好人员的安全防护。3.检验后生物安全：检测后标本应依据相关规定或是标本稳定性确定保存时间［ 52 ］，之后按照当地规定进行高压灭菌或焚化［ 18 ］。按照仪器维护要求，执行清洁程序，关机后废液及其他耗材按当地要求和实验室规定规范处理。共识7 流式细胞术检测的生物安全应从检验前的环境和标本运输，检验中的人员、标本染色处理、上机检测和检验后的标本保存、医疗耗材的处理等全过程考虑。推荐强度：建议执行。流式细胞术的临床应用越来越广泛，除经典的免疫功能及白血病免疫表型等相关检测外，其在生殖、移植配型、微生物等领域亦有广泛应用，限于篇幅不展开介绍。流式细胞技术的飞速发展，高端流式细胞仪的普及应用及流式细胞仪自动化程度的不断提升，使得我们能够基于流式细胞术获得多参数、多维度的数据，为临床疾病的诊治提供更多的信息和支撑。最后，专家组讨论起草的本共识，侧重于流式细胞术在临床的应用，从仪器和试剂选择、标本采集、主要项目的临床应用、数据和报告、质量控制和生物安全等7方面阐述，虽已经尽可能涵盖检测的全流程，但由于流式细胞术的应用广泛，仍不可避免存在一些疏漏和不足，请同行专家提出宝贵意见，本共识也会适时增补修订。执笔人：王维维（上海交通大学医学院附属新华医院），沈立松（上海交通大学医学院附属新华医院）专家组成员（按姓氏汉语拼音排序）：崔巍（中国医学科学院肿瘤医院），潘柏申（复旦大学附属中山医院），彭明婷（国家卫生健康委临床检验中心），尚红（国家医学检验临床医学研究中心，中国医科大学附属第一医院），沈立松（上海交通大学医学院附属新华医院），王蓓丽（复旦大学附属中山医院），王建中（北京大学第一医院），王维维（上海交通大学医学院附属新华医院），张子宁（国家医学检验临床医学研究中心，中国医科大学附属第一医院）参考文献（略）

遗传毒理学是用遗传学方法研究物质对生殖细胞或体细胞遗传物质的损伤及其毒理效应的遗传学分支学科。遗传毒理效应包括致突变、致畸和致癌三个方面。通常，可以以染色体为指标，来检测致突变、致畸或致癌的发生与否。　　而“微核”(micronucleus, 简称MCN)，则是真核类生物细胞中的一种异常结构，是染色体畸变在间期细胞中的一种表现形式。微核往往是各种理化因子，如辐射、化学药剂对分裂细胞作用而产生的。微核测试用于辐射损伤、辐射防护、化学诱变剂、新药试验、食品添加剂的安全评价，以及染色体遗传疾病和癌症前期诊断等各个方面。基于这样的原理，微核出现的数目可作为染色体畸变的指标。　　在我国，新药临床前安全性评价中必须进行包括急性毒性、长期毒性以及遗传毒理在内的药物毒理学试验 在食品国家标准中，有《GB15193.5-2014食品安全国家标准 哺乳动物红细胞微核试验》 在化学品标准中，有《GBT 21773-2008 化学品 体内哺乳动物红细胞微核试验方法》 在医疗器械生物学评价中，我国也有微核试验相关标准，即《YYT 0127.12-2008 牙科学 口腔医疗器械生物学评价 第2单元：试验方法微核试验》。可以说，微核试验广泛适用于食品、药品、化妆品、化学品及医疗器械各类产品的安全性评价当中。　　日前，杭州迅数科技有限公司推出了全新“MCN红细胞微核智能分析系统”，该系统是国内首款针对红细胞微核的分析系统，所分析的图片为原始的彩色拍照图片，且无需额外试剂来处理非目标细胞。　　迅数MCN红细胞微核智能分析系统　　关于新产品的研发背景、特点以及市场情况，仪器信息网编辑于近日采访了杭州迅数科技有限公司的总经理方力先生。　　仪器信息网：迅数是基于何种原因开发的“MCN红细胞微核智能分析系统”?　　方力：这款系统的研发可以说是“应客户的需求而生”。我们走访过很多大学、研究所、各级疾控中心以及各级药检机构，发现很多人都在为微核试验的效率而苦恼。例如一支口红，在新品上市之前需要相关单位进行微核试验。这个试验的设计中，需要包括阳性对照组、阴性对照组以及高、中、低三个剂量组，另外，每组试验还要求包括五只雌性老鼠和五只雌性老鼠。这一系列实验组计算下来，一共需要五十张染色玻片。在每一张染色玻片的图像中，实验者都能看到数量巨大的红细胞、白细胞以及其他各种细胞。微核试验的要求是找到两千个嗜多染红细胞(简称PCE细胞，是一种不成熟的红细胞)，而一般一个图像画面中平均仅有五个PCE左右。找到这两千个PCE后，还要继续在其中找到微核。两千个细胞中，出现微核的概率仅有千分之四左右，微核体积很小，而PCE细胞本身的染色又与背景颜色十分相近。因此，微核试验的工作量是巨大的，往往一个实验人员一天只能看完不到五张染色玻片。正是用户的这些“痛点”促使了我们开发了这款产品。　　仪器信息网：那么“MCN红细胞微核智能分析系统”是如解决对这些难题的?有什么特点?　　方力：这款产品采用了“自适应随机共振技术”，这是我们的创新技术。在微核试验玻片镜下的画面中，自适应随即共振技术的优势是可以把细胞的弱信号放大，然后再将信号提取出来。随即选取8-10个比较典型的PCE细胞，通过对细胞色泽、大小等的计算，系统就可以明确画面中哪些细胞是PCE细胞，之后就能在图片中抓取红细胞，后续再通过扫描，就可以很方便的找出画面中带有深色“小点”的红细胞，即微核，实验复杂程度得以大大降低。这个系统是迅数历经两年多才研发成功的，难点在于“算法”，我们要保证“准确率”以满足客户的高要求。而且这套系统中的摄像头，可以直接安装在用户实验室原有的显微镜之上，再通过USB接口与电脑链接，这样就可以在“工作站”中实时地将镜下观察到的图像保存下来，进行后续的扫描。　　仪器信息网：迅数在产品研发方面，还有何后续计划?　　方力：目前，迅数的“菌落计数仪”已有较高的市场占有率，未来，我们还将继续围绕“生命科学图像处理”这一方向，针对微生物学、细胞学、免疫学、毒理学等学科来开发产品。既要不断更新已有产品，也要开发一些全新市场的产品。这种研发方向上的专一，有利于公司精力、人力、物力及财力的集中，更加利于高质量产品的推出。另外，针对制药行业日益严格的政策法规要求，尤其是GMP中有关“计算机化系统”的规定，迅数也在着手各类仪器“审计追踪”功能的开发，目前，菌落计数仪的审计追踪功能已在研发之中。

冷冻保存技术是将细胞长期维持在稳定的状态，从而应用于各种疾病的诊断和治疗。据1970年代以来的研究显示，多种类型细胞冷冻保存后的存活率会随着冷冻速率的不同而不同。大多数种类细胞的存活率与冷冻速率呈倒U形关系：即当超过最佳冷却速率后，细胞存活率随冷冻速率的增加而迅速下降，当低于最佳冷却速率时，细胞存活率随冷冻速率的降低而迅速下降。在快速冷冻速率下，细胞内的冰晶形成（Intracellular ice formation，IIF）会对细胞造成损害，并随着冷冻速率的增加导致细胞活性丧失。然而，IIF的机制仍无定论，目前业内存在的主要有以下三个假设：（1）Mazur假设称细胞外冰晶可以穿过膜孔生长进而诱导细胞内冰晶形成；（2）Asahina则认为冷冻直接破坏细胞膜是导致IIF的原因；（3）Toner等人则提出表面催化形成晶核是造成IIF的原因。　　传统低温光学显微镜技术是有限的，高速图像采集和双光子显微镜可以提高观察细胞冷冻的空间和时间分辨率，虽然可以在低温下观察细胞反应，却不能与每个细胞的活性相关联。显微拉曼光谱技术可对细胞进行无标记检测，并可用于细胞内水的热力学状态（即液态水与冰）等化学属性进行识别，因此可作为探究细胞冷冻反应的有力工具。此外，显微拉曼光谱的高空间分辨率和可区分细胞膜、线粒体等亚细胞结构的能力意味着该工具可用于进一步探究IIF及其成因，并通过拉曼光谱能够直接表征IIF对细胞活性的影响进而判别冷冻细胞后的活性。　　明尼苏达大学研究团队在Biophysical Journal发表题为“CharacterizingIntracellular Ice Formation of Lymphoblasts Using Low-Temperature RamanSpectroscopy”的研究成果（图1）[1]。研究结果表明显微拉曼光谱技术可用于研究细胞在不同冷冻速率和冷冻液成分下的冷冻反应。通过拉曼光谱发现胞内冰晶形成并不一定会导致细胞死亡，但细胞内冰晶的数量及大小会影响细胞活性。另外研究还发现，细胞内冰晶形成靠近于细胞膜并靠近于细胞外冰晶，而通过增加细胞膜和细胞外冰晶间的距离可以减少IIF；实验使用细胞松弛素D破坏肌动蛋白细胞骨架以改变细胞膜的渗透性来增加胞内冰晶形成量，当存在胞内冰晶时，可以显著的观察到细胞内渗透梯度，这些观察结果揭示了细胞膜与胞外冰晶的相互作用是导致IIF的原因。图1 研究成果（图源：[1]）　　此项研究选用Jurkat细胞作为淋巴细胞的模型细胞，采用的共聚焦显微拉曼系统Alpha 300R配备：UHTS300光谱仪、600 l/mm光栅以及DV401 CCD检测器。激发光源波长为532 nm，100×物镜(NA=0.9)，聚焦在被测物上的光功率为10mW，显微分辨率约为296 nm。将细胞冷冻至-50℃，并在成像前保持20分钟。每幅图像有60×60个像素，每个像素点采集的积分时间为0.2秒，因此，对整个细胞进行成像总共需要12分钟。分别在第20、80和140分钟时对相同细胞进行拉曼光谱成像采集，以排除来自激光照射带来的光损伤/光漂白的热量影响。　　单细胞中细胞色素c的分布被作为冷冻状态下细胞活性的衡量标准，其拉曼成像结果与台盼蓝染色结果高度一致。细胞色素c的空间分布使用 Moran' s I量化，并被用作细胞活性的标记。Moran' s I是一种基于信号位置和强度的进行空间相关性度量的方法，其值为-1时表示信号完全分散，+1时表示信号完全相关，0时表示信号随机分布。细胞色素c在750、1127、1314和1585 cm-1处具有强烈的拉曼信号，本实验以1127 cm-1作为标记峰用于生成细胞色素c的拉曼成像，并通过吖啶橙/碘化丙啶（Acridine orange/Propidium iodide，AO/PI）染色验证解冻后细胞的活性。根据常见的细胞内、外物质的特征峰位置（表1，图2），整合每个像素的光谱来组合拉曼成像，表征冰晶的大小、冷冻保护剂的细胞内浓度以及外部冰与细胞膜的接近程度。表1 拉曼光谱的波数分布数据来源：[1]∣制表：生物探索编辑团队图2 不同物质的拉曼光谱（图源：[1]）　　注：1)海藻糖；2)葡聚糖；3)DMSO；4)=细胞色素c；5)冰；6)冷冻保存在10% DMSO中的Jurkat细胞。根据左边的特定信号渲染出右边图像，并以光学显微镜图像为参考。　　结果发现：1　　细胞色素c的拉曼光谱可表征细胞复温后活性　　解冻后细胞复苏率与冷冻速率的之间的函数绘制曲线呈倒U形，可知“最佳”冷冻速率为1-3℃/min，当冷冻速率高于该曲线时认为是过快的，并会与IIF相关（图3A）。在冷冻细胞的不同焦平面上获得的拉曼成像显示，细胞中间（中心）的细胞色素c图像提供了最强的信号（图3B）。台盼蓝染色阴性细胞（活细胞）的细胞色素c局部拉曼信号强且最低Moran' s I值为0.65，而台盼蓝染色阳性细胞（死细胞）没有可区分的细胞色素c拉曼峰（图3C）。因此，可使用0.65的Moran' s I值作为区分活细胞和死细胞的阈值水平。图3 Jurkat细胞活性的拉曼检测（图源：[1]）　　注：（A）在10% DMSO中冷冻Jurkat细胞后的复苏率与冷冻速率的函数曲线图。（B）冷冻细胞在三个不同深度焦平面上细胞色素c的拉曼成像。（C）通过拉曼光谱检测冷冻后Jurkat细胞的活性并使用台盼蓝进行验证，对应的细胞色素c的拉曼特征、拉曼成像和计算的Moran' s I值。2　　拉曼光谱可分析细胞内冰晶的形成　　拉曼光谱测定了细胞在1、10和50℃/min冷冻速率下的细胞活性：以1℃/min冷冻保存后的细胞中有80%是活的，以10℃/min冷冻保存后的有60%的细胞是活的，而以50℃/min冷冻保存后的只有20%的细胞是活的（图4A）。每个细胞内冰的相对量可以根据冰的横截面积与细胞的横截面积的比值（Aic）来估计。Aic与不同冷冻速率相关性函数（图4B），Aic随着冷却速率的增加而增加。统计Aic与Moran' s I值的函数曲线图，结果表明活细胞中的冰晶比死细胞少，但存在群体上的差异（图4C）。图4 不同冷却速率下细胞内细胞色素C和冰晶的分布（图源：[1]）3　　基于拉曼图像可计算IIF的冰晶尺寸及位置　　在不同冷冻速率下，大多数细胞仅存在小冰晶。图5 细胞内冰晶的拉曼成像（图源：[1]）4　　拉曼图像可表征冰晶、细胞膜和IIF的相互作用　　分别将细胞以10℃/min的冷冻速率在10% DMSO或10% DMSO+10%葡聚糖中进行冷冻保存。通过拉曼成像分析IIF和Aic，细胞通常存在于相邻冰晶之间的未冷冻溶液中（图6A）。实验观察指定了两个不同的区域：1）细胞外冰晶靠近细胞膜的区域；2）相邻冰晶之间的区域，其中细胞膜远离细胞外冰晶（图6B）。通过测量细胞和细胞外冰晶之间的未冷冻溶液的厚度来表示细胞膜与细胞外冰晶的接近度（图6C）。图6 在10% DMSO或10% DMSO+10%葡聚糖中冰和Aic的拉曼图像（图源：[1]）5　　拉曼验证破坏细胞骨架增加了细胞内冰晶的形成量　　质膜不是孤立地起作用，而是与细胞中的其他结构相互作用，特别是细胞骨架。为了确定破坏膜结构对IIF的影响，将Jurkat细胞放置于50以及250μM细胞松弛素D（Cytochalasin D，CD）中培养30分钟，然后在10% DMSO中以10℃/分钟的速率进行冷冻。对于存在CD的实验，在10个细胞中有2个中观察到大块冰晶（图7A）。约83%的细胞靠近细胞膜存在比例很高的细胞外冰晶，其中带有大块冰晶的细胞确认死亡，而带有小冰晶的细胞部分死亡部分存活。细胞内冰晶与细胞膜的空间定位确证在细胞外冰晶附近（图7B）。在所有实验条件下，IIF的细胞比例相同（100%），但结果显示Aic会随着CD浓度的增加而显著增加（图7C）。图7 细胞松弛素破坏细胞骨架对IF的影响（图源：[1]）此项研究证实了拉曼光谱技术可用于研究细胞在不同冷冻速率、不同冷冻保护剂下的冷冻反应。此外研究还表明了IIF靠近于细胞膜，特别是与细胞外冰晶相邻的位置。随着靠近细胞膜且与胞外冰晶相邻的比例增加，IIF比例也会增加，并且随着细胞膜和胞外冰晶之间的距离减小，IIF比例也会随之增加，这些结果表明细胞膜和细胞外冰晶之间的相互作用是造成IIF的原因。该研究还进一步了解了冷冻保护剂的潜在作用机制，但是，研究中无法通过拉曼技术将细胞骨架与细胞内其他蛋白质成分区分开来，因此也无法明确IIF是否会损害细胞骨架。

人类在血型检测中遇到的百年难题，终于破解。国家科技型中小企业创新基金项目——“人ABO血型纳米磁珠检测技术与试剂开发”，在理论、技术与工艺三方面获得突破，解决了红细胞不能长期保存的国际性难题，并将结束我国血型检测长期以来只能测定一半血型的局面。3月24日，这一国际先进、国内领先的人血型检测技术与试剂，通过了吉林省科技厅组织的专家验收。 　　该项目负责人、长春生物制品研究所免疫研究室主任、长春博德生物技术公司总经理李勇说：“红细胞抗原是人血型检测不可缺少的试剂，但其制备困难，特别是不能长期保存。‘人ABO血型纳米磁珠检测技术与试剂开发’采用现代纳米磁珠技术与免疫学完美结合，将红细胞膜包被于免疫磁珠表面，应用于临床常规检测，如反定型、抗体检测、稀有抗原保存等；制备的红细胞膜免疫磁珠大小均一，检测过程中不需要离心，技术简单，分离速度快、无毒性、生物相容性极好，并且制造成本低廉，利于试剂的标准化。特别是‘细胞膜抗原免疫磁珠’使红细胞膜抗原成为永生，可以长期保存，从而解决了红细胞不能长期保存的国际性难题。”李勇还说：“红细胞的某些抗原不能提纯，在溶血后，抗原性消失，利用该技术不需提纯红细胞抗原，但可以完全保存这些抗原的抗原性，特别是稀有抗原。”　　据悉，该技术已获得国际专利。“ABO血型反定型试剂盒(磁珠法)”亦获国家药品监督管理局批准注册。该反定型检测试剂，可以实现自动化、标准化及一份标本的多项检测；目前该反定型检测试剂为冻干试剂，利于保存和运输。　“人ABO血型纳米磁珠检测技术与试剂开发”，是科技部2006年批准立项的国家科技型中小企业创新基金项目，三年来得到国家和省创新基金支持。

细胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）作为蛋白质、mRNA、miRNA、脂质等信息物质在细胞间转运的载体, 是细胞与细胞间通讯的重要媒介，参与大量正常生理和病理过程，包括感染性疾病、自身免疫性疾病、心血管和其他炎症性疾病、癌症和凝血障碍等，因此研究EV在人类健康和疾病中的作用具有重要意义。EVs常分为三类外泌体 (30-150 nm) ，在胞体内区室中形成多囊泡小体，随后与质膜融合后从细胞中释放。微囊泡或微粒 (100-1000 nm) ，这是质膜起泡/出芽以及随后从细胞中释放的结果。凋亡小体 (1000-5000 nm) ，由凋亡细胞释放。目前还没有特异性标记物可以最终鉴定不同类型的囊泡。因此，我们把这些小的生物颗粒统称为细胞外囊泡。细胞外囊泡示意图EVs检测研究表明，不同疾病状态下，组织器官释放到体液中的EVs的数量及所包裹的物质是完全不一样的，因而通过检测分析EVs的特性即可对相关疾病进行精准诊断、预后判断及指导治疗。EVs具有尺寸小、异质性高且数量巨大等特点，一直以来，检测灵敏度都是EVs研究中的一个重大挑战。虽然一些关于EVs的检测是利用传统流式细胞术开展的，但也暴露出了明显的局限性，一方面由于传统流式仪器更适用于检测细胞，而细胞表面结合的荧光分子数量远远多于EVs表面；另一方面，一些传统流式仪器在检测小于500 nm单个颗粒上表现吃力。因此，想要准确的检测EVs，就需要更强大且具备高通量功能的检测工具。Amnis 成像流式的技术优势近年来，随着Amnis成像流式技术的发展，越来越多的研究利用这项技术解决了EVs检测这一难题。Amnis技术的核心是使用时间延迟积分CCD (TDI-CCD)进行信号检测。与光电倍增管(PMT)相比，CCD具有更大的动态范围、更低的“噪声”和更高的量子效率，使其更适合测量微弱信号。与传统流式细胞术相比，这种方法信号整合时间更长，噪音低，灵敏度大幅增加，对研究EVs具有独特的优势。Amnis技术EVs应用案例分享以下研究体现了Amnis 成像流式技术在小颗粒检测中的高灵敏度特点。检测脂质体和微球流式技术对比用常规流式技术 (A-B)和成像流式技术 (C-D)获得的200 nm大小的荧光标记脂质体和不同尺寸的聚苯乙烯珠(220、450、880和1300 nm)。Amnis成像流式可以清晰地分辨出缓冲液背景信号(灰色)以上的所有脂质体(粉色)，而常规流式仅能通过荧光分辨出一小部分脂质体。健康人类供体的血浆微粒检测(a)从6名健康供体中获取无血小板血浆，并使用CD235(红细胞)、CD41(血小板)、CD45(白细胞)和CD146(内皮细胞)标记物进行染色以确定微粒细胞的来源。(b)利用CD14(单核细胞)、CD66b(中性粒细胞)和CD3(淋巴细胞)标记物进一步对白细胞微粒进行表型分析，以确定其来源细胞。下方是图库中事件的代表性图片。(c)表为N = 6例供体的绝对计数±SEM。如图所示，Amnis成像流式技术可实现不同来源的外泌体的精准鉴定与计数。单核细胞内化外泌体检测(a)用Amnis成像流式技术分析PKH67标记的外泌体。BF和FITC荧光图像(E)所示。(b) PKH67预标记外泌体与外周血单个核细胞共孵育。使用AmnisIDEAS软件内化功能测量外泌体的内化程度。Amnis成像流式技术不仅实现了PKH67标记的外泌体鉴定，同时也实现了单个核细胞内化外泌体检测，且呈现直观图像佐证结果准确性。小结综上，Amnis成像流式技术做到了真正意义上的流式数据可视化。既具备传统流式可大量检测样本的特点，又利用高灵敏度TDI-CCD技术针对每个检测到的外泌体颗粒进行成像，并可通过海量形态学数据分析EVs与亲本细胞或靶细胞间的相互作用。Cytek Amnis ImageStreamx Mk II 成像流式细胞分析仪以上研究均通过 Cytek Amnis ImageStreamX Mk II 仪器完成。通过将流式细胞术的表型分析能力、高速度和高灵敏度等优势，与荧光显微镜技术在细胞形态学细节的洞察力和针对细胞功能研究的深度有机结合在一起，Amnis ImageStreamXMk II 平台可高速获取每个细胞的多个图像，包括明场、暗场 (SSC) 和多达 10 色荧光标记。ImageStreamX Mk II 通过高分辨率成像，可以定位荧光蛋白表达位置（细胞膜、细胞质或者细胞核），实现超乎想象的广泛应用需求。技术特点应用广泛：样本利用率高达 95%，可以更高效的方式分析稀有细胞。简单易用：简单友好的用户界面，可实时观察全部细胞图像和统计学数据。配置灵活：最高可升级至 6 根激光器。功能强大：提供数百种量化成像分析参数，实现无与伦比的广泛应用。参考文献：Erdbrügger, Uta, and Joanne Lannigan. "Analytical challenges of extracellular vesicle detection: A comparison of different techniques." Cytometry Part A 89.2 (2016): 123-134.Headland, S., Jones, H., D'Sa, A. et al. Cutting-Edge Analysis of Extracellular Microparticles using ImageStreamX Imaging Flow Cytometry. Sci Rep 4, 5237 (2014). https://doi.org/10.1038/srep05237.Clark, R. Imaging flow cytometry enhances particle detection sensitivity for extracellular vesicle analysis. Nat Methods 12, i–ii (2015). https://doi.org/10.1038/nmeth.f.380.Gurunathan, S. Kang, M.-H. Jeyaraj, M. Qasim, M. Kim, J.-H. Review of the Isolation, Characterization, Biological Function, and Multifarious Therapeutic Approaches of Exosomes. Cells 2019, 8, 307. https://doi.org/10.3390/cells8040307.

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中国 上海 （2011年9月8日）高端细胞培养产品专家Eppendorf 金秋隆重推出显微操作新产品--PiezoXpert压电破膜仪。此款新机在兼容性上完全做到了一站式匹配，不但可以和Eppendorf 现有全套TransferMan NK2显微操作系统配合，也可与其它品牌类似显微操作系统匹配，从而共同完成细胞膜/胚胎卵膜破膜操作。在显微操作的基本功能层面，Eppendorf 精心设计的PiezoXpert 具有直观的操作界面，灵活地参数设置，独有的清理功能，从而大大保证了实验的高成功率和高可靠性。PiezoXpert可用于各类显微操作和显微注射过程，其中包括核移植、胞浆内单精子注射（ICSI）、囊胚内ES（胚胎干细胞）或iPS（诱导多能干细胞）移植和辅助着床等。Eppendorf PiezoXpert具有极佳的操作性，是可靠的实验助手，提供客户在实验过程中独特的刚柔并济的破膜过程。了解更多PiezoXpert 相关信息，请点击：http://www.eppendorf.com/micromanipulationEppendorf 中文网站：http://www.eppendorf.cn 关于艾本德(Eppendorf AG)德国艾本德股份公司于1945年在德国汉堡成立，是一家全球领先的生物技术公司。产品包括移液器、分液器和离心机，以及微量离心管和移液吸头等耗材，此外还提供从事细胞显微操作的仪器和耗材、全自动移液系统、DNA扩增的全套仪器。产品主要应用于科研、商业化的研发机构、生物技术公司以及其他从事相关生物研究的领域。2007年Eppendorf收购美国New Brunswick Scientific (NBS) 公司，拓展了其细胞培养领域的产品线。关于艾本德中国(Eppendorf China Ltd.)2003年Eppendorf在中国注册了艾本德（上海）国际贸易有限公司和艾本德中国有限公司，分别在北京、广州设立分公司，启动直销的经营模式，为中国客户提供更便捷的技术售后服务。目前全国雇员数量近200名，产品销售覆盖各大中型城市，是Eppendorf全球发展最快的子公司。

全日程更新|8月30日开播！31位嘉宾云聚第六届细胞分析网络会议iCCA2023（点击查看）仪器信息网将于2023年08月30日-09月01日举办第六届细胞分析网络会议（iConference on Cell Analysis，iCCA 2023）。在线免费向听众开放报名，欢迎报名参会！报名链接: https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/icca2023  （点击报名） 分会场设置 日期上午下午08月30日类器官与器官芯片08月31日单细胞分析技术（上）：微流控/质谱单细胞分析技术（下）：测序/代谢组学09月01日细胞治疗产品的CMC质量控制分析细胞成像分析技术 iCCA 2023 交流群 精彩报告速览 蛋白响应型荧光探针用于超分辨荧光成像和生物传感研究王璐 复旦大学 研究员【摘要】活细胞中实时观测蛋白、代谢物等生物分子是研究生物功能的重要手段。然而，可用于活细胞特异性成像的荧光探针非常稀缺。我们基于罗丹明“开-闭”环独特性质，提出罗丹明染料进化新方法，通过引入磺酰胺结构，成功开发了可快速透膜、蛋白响应型荧光探针，实现活细胞免洗、多色STED超分辨荧光成像；而通过引入烷基胺则可将罗丹明染料进化为自闪烁探针，以实现单分子定位超分辨荧光成像（SMLM）。而通过结合识别蛋白，可构建新一代化学-遗传编码荧光探针，实现活细胞中NADPH等关键代谢分子的实时检测。基于目标锁定机制的三维单分子示踪光学显微成像侯尚国 深圳湾实验室 特聘研究员【摘要】实时三维单颗粒示踪已成为研究动态生物相互作用的强大工具，而单分子示踪由于其高空间和时间分辨率以及高灵敏度，有可能革新生物学动态过程研究方式。我们开发了一系列的实时三维单颗粒、单分子示踪成像方法，其具有高时空分辨率、高成像深度和高灵敏度的优点，为在单分子水平上研究生物分子之间的三维相互作用动态提供了一个有力的工具。结构光照明超分辨荧光显微镜的开发和生物学应用李迪 中国科学院生物物理研究所 正高级工程师【摘要】 针对生物学领域的超微动态观测需求和传统结构光照明超分辨显微镜（SIM）的局限。我们使用掠入射照明取代传统的全内反射照明，成像深度提升10倍达1微米，成像速度近20倍达到684幅/秒；引入深度学习技术改进SIM重建算法，成像时程提升30倍达6万幅。应用上述技术，我们发现了十余种细胞器互作新现象，助力生物学领域发展。细胞膜信号转导的单分子追踪陈忠文 中国科学院生物与化学交叉研究中心 研究员【摘要】 细胞感知外界环境的刺激并做出反应，通过一系列细胞膜受体信号转导过程调节细胞功能。我们通过单细胞和单分子荧光成像，结合人工脂质双层膜技术操纵和观测相关细胞膜受体，研究解释了细胞膜受体的空间分布和团簇态对于信号转导的调控作用。这些工作为细胞受体信号转导的基础研究提供了新的手段，并推动建立了新的生物学模型。温馨提示:1) 报名后，直播前一天助教会统一审核，审核通过后，会发送参会链接给报名手机号。填写不完整或填写内容敷衍将不予审核。2) 通过审核后，会议当天您将收到短信提醒。点击短信链接，输入报名手机号，即可参会。

德国Incyton公司出品的全新产品“实时全息细胞能量代谢分析平台”- CYRIS Flox系统将于第十届慕尼黑上海分析生化展全球首发！能量代谢异常常见于代谢性疾病，肥胖、糖尿病、癌症、神经性疾病等。探索疾病发病机理、寻找药物作用靶点，往往是科研的首要任务，而细胞的能量代谢检测与细胞形态的观察，能够真实有效的反应细胞的状态与活力。德国Incyton实时全息细胞能量代谢分析平台可以从组织样本、活细胞样本到线粒体样本进行一站式无标记检测。CYRIS Flox系统采用全新的实时无标记荧光检测模块与铂金芯片传感器相结合方法，能够精准的获得多参数数据，实时侦测包括有氧呼吸以及糖酵解作用的细胞能量代谢的状态和动态，能同时进行活体细胞内线粒体耗氧速率和糖酵解产酸速率、细胞膜电阻值检测等功能的全自动测定和分析。具有显微扫描成像系统，首创细胞能量代谢数据与显微细胞影像同时在线实时监测和分析。▌性能指标24孔样本，每孔可单独进行实验耗氧率（OCR）、产酸率 （ECAR）、氧浓度、细胞膜阻抗显微扫描成像系统首创细胞能量代谢数据与显微细胞影像同时在线实时监测和记录氧气浓度和湿度控制氧气控制范围1-21%，可做低氧、厌氧等试验自动灭菌检测室全自动移液工作站，24通道独立换液6个不同试剂池多次精准加药可进行几周至数月的长期试验全自动化数据处理，可实现无人值守耗材可重复使用，配套试剂全部开放▌具体应用1、经典细胞氧化压力测量模式，测量细胞的基础呼吸、质子漏水平、最大呼吸、呼吸储备能力以及非线粒体耗氧等阶段。2、毒理药理学研究中，将细胞能量代谢实时检测与活细胞成像完美结合，诠释了细胞理化性质与细胞密度、细胞活力之间的耦联作用。3、细胞应激研究中，将细胞有氧呼吸和无氧呼吸同时检测，并结合细胞膜电阻抗电生理信号，可同时观察到细胞在应激调节中，细胞的抗压能力的高低。

2020年8月4-7日，中国细胞生物学学会2020年全国学术大会暨学会成立40周年庆展将于苏州举行。珀金埃尔默将携全线细胞学方案及新品深度参与本次生命科学领域的重要盛会。届时，珀金埃尔默细胞学明星产品 Opera Phenix 高内涵细胞成像分析系统、Muvicyte活细胞显微成像实时分析系统和VICTOR Nivo 多模式微孔板读板仪及试剂耗材，将会展现在T3展台现场。 另外，在“类器官在生理功能探索、疾病发生研究和精准医疗中的作用”分会场，我们将在8月4日12:00-13:00举办午餐会，期待与您分享珀金埃尔默在此热门应用领域的前沿解决方案。8月5日上午，珀金埃尔默还将在T3展台举办新品揭幕仪式，与您一共揭开Muvicyte活细胞显微成像实时分析系统的神秘面纱。杀伤功能是免疫系统清除异源物的一个重要过程。近年来，随着细胞治疗行业蓬勃发展，尤其是肿瘤免疫治疗取得了极大进展，评价免疫杀伤细胞的有效性尤为重要，其中细胞杀伤实验也成为免疫治疗研究中必不可少的实验方法。今天首先给您推荐的是为本次大会特别录制的细胞杀伤ADCC相关的前沿技术应用，由珀金埃尔默公司资深技术人员精心制作，全程干货，欢迎您观看。如需了解更多详情，欢迎于大会期间光临我们的午餐会和展台，与我们的技术专家现场交流。在机体抗击异源物，如病毒感染的途径中，由抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC）是一种细胞介导的免疫防御机制，在靶细胞膜表面抗原结合了特异性的抗体的情况下，激活免疫系统的效应细胞裂解靶细胞。从相互作用的角度来看， ADCC的发生是由分子水平的相互作用（结合）介导的细胞水平的相互作用（细胞杀伤），是重要的体外互作研究模型。此外，抗体Fab段介导的靶蛋白识别是抗原特异的，而Fc段和Fc受体之间的相互作用则是非抗原特异的。因此，ADCC融合了固有免疫和适应性免疫，是非常强大的免疫调节反应。除了控制感染外，作为抗体的核心作用机制（Mechanism of Action，MOA）之一，ADCC也是抗体药物有效性和安全性的重要检测指标。而且，基于不同作用机制的抗体药物对ADCC活力的需求也可能会差异很大。特别是肿瘤治疗靶向类抗体药物，如著名的HER2靶向抗体赫赛汀，是需要通过ADCC发挥抗癌作用的。相比下，目前火热的免疫检查点抑制剂，如PD-1/PDL1抗体则是要弱化其ADCC效应。因此，如何有效地控制ADCC活力成为了抗体药研究的重要方向之一。目前的一个研究趋势就是探究ADCC和一些其他的关键细胞行为，如细胞/抗原吞噬等活动的相互作用。例如，在近期发表在Cell上的一份工作中，研究证明利用小分子药物短程、可逆的阻断抗原内吞，能有效提升抗原在细胞表面的聚集和停留，提升靶向药物的ADCC活力鉴于ADCC的复杂性，作用于抗体、靶细胞（如肿瘤细胞）和效应细胞（如NK细胞）的调控均可能会有效的影响ADCC活力。针对ADCC的特殊性，珀金埃尔默的生命科学产品线提供了涵盖分子互作到细胞互作研究的全面解决方案，助力前沿的ADCC调控研究。在今天的报告中，我们会向大家进一步介绍ADCC的原理和意义，并从抗体互作、免疫细胞活力和肿瘤细胞行为三个方面向大家展示珀金埃尔默细胞学整体解决方案。点击链接完成线上签到，即可于大会期间至珀金埃尔默展台领取精美礼品一份！http://wx.custouch.com/OauthLink/preauth/wx898a40f01b0e70bc?r=http://wx.custouch.com/OauthLink/proxy/app/wx898a40f01b0e70bc?r=https://wechat.custouch.com/question/t/wx898a40f01b0e70bc/5f02be35fdf42c1600ca902d

癌症免疫疗法是指通过刺激机体产生免疫反应，激活免疫细胞和因子攻击肿瘤组织和细胞的治疗方法，其中包括肿瘤疫苗疗法。肿瘤疫苗可以将肿瘤抗原呈递到免疫系统，引发抗肿瘤免疫来预防和治疗癌症。但目前肿瘤疫苗的结构设计、递送方法等方面仍未得到很好的解决，影响疫苗发挥疗效。　　近期，中国药科大学研究团队开发了一种新型肿瘤疫苗，可以有效抑制肝癌在内的多种肿瘤。该研究在《Science Advances》发表，题为：A splenic-targeted versatile antigen courier: iPSC wrapped in coalescent erythrocyte-liposome as tumor nanovaccine。　　研究人员将脾脏作为疫苗作用的靶向器官，因为脾脏不仅是重要的免疫器官，也是人体最主要的储血器官。脾脏会“拦截”并清除受损的红细胞。研究人员将受损的红细胞膜作为药物载体，通过添加特殊脂质体的方式增强其载药性能。将重组后的红细胞膜与提供肿瘤抗原的细胞进行融合，就获得了一种新型肿瘤疫苗。研究人员证明了该种疫苗兼具预防和治疗双重作用。该研究成果为开发新型肿瘤治疗性疫苗提供了新的思路。 　　论文链接：http://doi.org/10.1126/sciadv.abi6326

今年1月1日起，江苏瑞明生物科技有限公司的实时单细胞多模态分析仪正式加入PerkinElmer生命科学产品序列！实时单细胞多模态分析仪功能概述单细胞研究对于理解细胞的组成、生理行为与功能的多样性具有重要意义，基因组、转录组、蛋白组、代谢组学等分析技术为单细胞研究提供了有力工具。实时单细胞多模态分析仪可以实时、连续、定量检测单个活细胞的小分子含量及酶活性。核心特点主要性能实时单细胞多指标检测：实时检测单个活细胞内小分子含量（如葡萄糖、乳酸、ATP、胆固醇、Ca2+、K+等）及酶活性 （葡萄糖苷酶、鞘磷脂酶、乳酸脱氢酶等），可匹配160余种商品化试剂盒；实时亚细胞原位检测：在亚细胞水平（胞质、胞核、胞膜）实时连续、原位检测；超微量提取、注射：单细胞水平提取细胞器（如溶酶体、线粒体）、胞质进行质谱或其它平台的联用分析；单细胞注射药物、代谢剂等，并进行药效评估；活体水平检测：活体水平实时检测生化指标（用药前后、中医药针灸刺激前后）的变化。技术原理电信号检测通过电探头对细胞释放的电活性物质进行检测，如过氧化氢、一氧化氮、多巴胺、超氧阴离子等物质。通过试剂盒的量化级联反应产生的过氧化氢等电活性物质，实现单细胞小分子含量或酶活性的检测。荧光信号检测光探头传输激发光激发预染色细胞，通过光学检测系统收集细胞发射的荧光信号，荧光信号强弱反映细胞预染色指标的含量，可实现细胞整体或亚细胞激发检测。通过单细胞超微量提取注射，向单个活细胞注射荧光检测试剂盒，光探头传输激发光激发细胞的生化反应产物而产生荧光，荧光信号强弱反映细胞内相应的小分子含量或酶活。经典应用肿瘤细胞代谢肿瘤细胞异质性研究，包括糖代谢、脂代谢、蛋白代谢相关的小分子和酶活分析；结合抑制实验，研究肿瘤细胞代谢过程中关键激活酶，为抗癌药物研发提供理论基础；通过抗癌新药直接刺激细胞或配合专用探头实现细胞内送药，评估其对单细胞内代谢参数指标的影响。代表文献1) Zheng XT, Yang HB, Li CM. Optical detection of single cell lactate release for cancer metabolic analysis. Anal Chem. 2010 Jun 15 82(12):5082-7. (DOI: 10.1021/ac100074n)2) Pan R, Xu M, Jiang D, Burgess JD, Chen HY. Nanokit for single-cell electrochemical analyses. Proc Natl Acad Sci USA. 2016 Oct 11 113(41):11436-11440. (DOI: 10.1073/pnas.1609618113)3) Zheng XT, Li CM. Single living cell detection of telomerase over-expression for cancer detection by an optical fiber nanobiosensor. Biosens Bioelectron. 2010 Feb 15 25(6):1548-52.. (DOI:10.1016/j.bios.2009.11.008)4) Zheng XT, Hu W, Wang H, Yang H, Zhou W, Li CM. Bifunctional electro-optical nanoprobe to real-time detect local biochemical processes in single cells. Biosens Bioelectron. 2011 Jul 15 26(11):4484-90.(DOI:10.1016/j.bios.2011.05.007)新药研究新药研究离不开细胞学实验，实时单细胞多模态分析仪在药物研究中的常见应用：药物的极性和分子量会影响其透过细胞膜的效率，如果药物的细胞膜透性较低或未知，可以单细胞内定点注射药物并实时检测药效相关指标（Ca2+和ROS等），可以反映药物发挥作用的潜在位置；为了理解药物作用机制，需要预先判断可能的转运体、药物靶点、及涉及到的关键代谢酶，然后通过实时单细胞多模态分析仪进行验证，由于是实时的，可以添加相关抑制剂或增强剂直接进行判断验证；用于单细胞亚细胞水平的定向给药及实时原位检测药物作用效果，提供亚细胞水平药物-细胞相互作用研究的重要工具，实现单细胞层面药物保护性研究和抑制性研究，可为药物载体的单细胞层面载药能力研究和亚细胞层面的定位提供选择性平台。代表文献1）Xin T Z , Peng C , Chang M L . Anticancer Efficacy and Subcellular Site of Action Investigated by Real‐Time Monitoring of Cellular Responses to Localized Drug Delivery in Single Cells[J]. Small, 2012, 8(17):2670-2674. (DOI: 10.1002/smll.201102636)2）Yuning Han, Bin Hu, Mingyu Wang, Yang Yang, Li Zhang, Juan Zhou*, Jinghua Chen*. pH-Sensitive Tumor-Targeted Hyperbranched System Based on Glycogen Nanoparticles for Liver Cancer Therapy, Applied Materials Today, 2020, 18, 100521.(DOI: 10.1016/j.apmt.2019.100521)神经领域应用单细胞胞质的超微量抽提，和质谱平台联用完成递质成分的分析；纳米级探头实现单个神经细胞或脑组织的小分子电化学检测。代表文献1）Molecular profiling of single axons and dendrites in living neurons using electrosyringe-assisted electrospray mass spectrometry[J]. Analyst, 2019, 144 2） Development of Au Disk Nanoelectrode Down to 3 nm in Radius for Detection of Dopamine Release from a Single Cell[J]. Analytical Chemistry, 2015, 87(11):5531.3）Electrochemically Probing Dynamics of Ascorbate during Cytotoxic Edema in Living Rat Brain[J]. Journal of the American Chemical Society, 2020, 142(45):19012-19016.活体研究中医药领域，可对特定穴位血清素（5-羟色胺）、一氧化氮、乙酰胆碱、抗坏血酸等关键指标的实时监测，可配合组织解剖学实验，研究不同组织类型的指标差异，辅助针灸机理研究；活体动物模型在体检测，辅助肿瘤疾病药物研究。代表文献1）Li, YT., Tang, LN., Ning, Y. et al. In vivo Monitoring of Serotonin by Nanomaterial Functionalized Acupuncture Needle. Sci Rep 6, 28018 (2016). (DOI: https://doi.org/10.1038/srep28018)2）Tang, L., Li, Y., Xie, H. et al. A sensitive acupuncture needle microsensor for real-time monitoring of nitric oxide in acupoints of rats. Sci Rep 7, 6446 (2017). (DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-017-06657-3)3）Tang, L., Du, D., Yang, F. et al. Preparation of Graphene-Modified Acupuncture Needle and Its Application in Detecting Neurotransmitters. Sci Rep 5, 11627 (2015). (DOI: https://doi.org/10.1038/srep11627)

p　　7月20日，生命中心颜宁研究组在《细胞》(Cell)期刊在线发表题为《来自电鳗的电压门控钠离子通道Nav1.4-β1复合物结构》(Structure of the Nav1.4-β1 complex from electric eel)的研究论文，首次报道了带有辅助性亚基的真核生物电压门控钠离子通道复合物可能处于激活态的冷冻电镜结构。该成果是电压门控离子通道(voltage-gated ion channel)的结构与机理研究领域的一个重要突破。br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/noimg/006bf0f0-14f4-4b4b-9249-e21d7cbe96f4.jpg" title="1.jpg" width="460" height="329" style="width: 460px height: 329px "//pp style="text-align: center "图1. 电压门控钠离子通道Nav1.4-β1复合物结构示意图/pp　　电压门控钠离子通道(以下简称“钠通道”)位于细胞膜上，能够引发和传导动作电位，参与神经信号传递、肌肉收缩等重要生理过程。顾名思义，钠通道感受膜电势的变化而激活或失活。对于可激发的细胞，细胞膜两侧由于钠离子、钾离子、钙离子、氯离子等离子的不对称分布，产生跨膜电势差。在静息状态下，细胞膜内电势低，膜外电势高，3-5纳米厚的细胞膜两侧电势差大概为-70毫伏左右。通常情况下，钠通道在细胞膜去极化状态，也就是细胞内相对电势升高时激活(即钠通道中心通透孔道打开，钠离子由高浓度的胞外侧流向胞内)，从而引发动作电位的起始 而其又具备特殊的结构特征，使之在激活的几毫秒内迅速失活，从而保证通过与钾离子通道的协同作用结束动作电位，以及由钠钾泵介导的静息电势的重建，为下一轮的动作电位产生做好准备。/pp　　真核生物的钠通道主要由负责感受膜电势控制孔道开闭进而选择性通透钠离子的α亚基和参与调控的β亚基组成。在人体中共有9种钠通道α亚型(分别命名为Nav1.1-1.9)和4种β (β1-4)亚基，特异分布于神经和肌肉组织中。由于其重要的基本生理功能，钠通道的异常会导致诸如痛觉失常、癫痫、心率失常等一系列神经和心血管疾病。至今为止，已经发现了1000多种与疾病相关的钠通道突变体。另一方面，很多已知的包括蝎毒、蛇毒、河鲀毒素在内的生物毒素以及临床上广泛应用的麻醉剂等小分子均通过直接作用于钠通道发挥作用。钠通道是诸多国际大制药公司研究的重要靶点，其结构为学术界和制药界共同关注。/pp　　颜宁研究组十年来一直致力于电压门控离子通道的结构生物学研究，取得了一系列重要成果，包括来自细菌中的钠通道NavRh的晶体结构 (Zhang et al., 2012)。而近两年更是相继报道了与钠离子通道有同源性的世界上首个真核电压门控钙离子通道复合物Cav1.1 (Wu et al., 2016 Wu et al., 2015)以及首个真核钠通道NavPaS (Shen et al., 2017)的高分辨率冷冻电镜结构，为理解真核电压门控离子通道的结构与功能提供了重要基础。/pp　　在该最新研究中，颜宁研究组首次报道了真核钠通道复合物Nav1.4-β1的冷冻电镜结构，整体分辨率达到4.0 ，中心区域分辨率在3.5 左右，大部分区域氨基酸侧链清晰可见。该蛋白来自于电鳗(Electrophorus electricus)，它具有一个特化的肌肉组织称为电板(electroplax)，在受到刺激或捕猎时能够放出很强的电流 电流产生的基础即为钠通道的瞬时激活。因而该器官富集钠通道，其序列与人源九个亚型中的Nav1.4最为接近，因此命名为EeNav1.4。值得一提的是，电鳗中的钠通道正是历史上首个被纯化并被克隆的钠通道，已经具有半个世纪的研究历史，是钠通道功能和机理研究的重要模型，因此该蛋白一直以来也是结构生物学的研究热点。/pp　　在本研究中，研究组成员利用特异性的抗体从电鳗的电板组织中提纯出Nav1.4-β1复合物，通过对纯化条件和制样条件的不断摸索和优化，获得了性质稳定且均一的蛋白样品，并进一步制备出优质的冷冻电镜样品，最终利用冷冻电镜技术解析出其高分辨三维结构。与此前解析的钠通道NavPaS相比，该结构展示了三大新的结构特征：/pp　　1)该结构中带有辅助性亚基β1，首次揭示了辅助性亚基与α亚基的相互作用方式，有助于更好的理解β亚基对钠通道功能的调控机制 /pp　　2)与钠通道快速失活相关的III-IV 连接片段的位置与之前在Cav1.1和NavPaS结构相比有一个十分显著的位移，特别是与快速失活直接相关的IFM元件插入到了中间孔道结构域的内外两层之间。这一新的结构刷新了我们之前对钠通道失活机制的理解，却与历史上大量基于电生理的突变体分析十分吻合。本论文就此提出了一个解释钠通道快速失活的新的变构阻滞机制(allosteric blocking mechanism) /pp　　3)该结构特征与预测的激活态基本吻合，极有可能揭示了首个处于开放状态的真核钠通道的结构，实属意外之喜。由于钠通道蛋白在提纯后会很快失活，理论上处于开放状态的结构是极难甚至不可能捕捉到的。进一步分析电子密度发现，有一团疑似去垢剂分子的密度堵在胞内门控区域，帮助稳定了钠通道的开放状态。因此该结构整体呈现的极有可能是完全没有预料到的激活态。这一难得的构象有助于更好地理解电压门控离子通道最基本的机电耦合机理问题(electromechanical coupling mechanism)。除此之外，该结构还为基于结构的药物设计和功能研究提供了全新的模板。/pp　　颜宁教授为本文的通讯作者。清华大学医学院博士后闫浈、医学院副研究员周强、生命学院博士生王琳、生命学院博士毕业生吴建平为本文的共同第一作者 清华大学冷冻电镜平台雷建林博士指导数据收集。本研究获得了清华大学冷冻电镜平台工作人员李小梅和李晓敏的大力支持。国家蛋白质科学中心(北京)清华大学冷冻电镜平台和清华大学高性能计算平台分别为本研究的数据收集和数据处理提供了支持。生命科学联合中心、北京市结构生物学高精尖创新中心、膜生物学国家重点实验室、科技部、基金委为本研究提供了经费支持。(来源：生命科学联合中心)/pp　　原文链接：http://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(17)30758-4/ppbr//p

抗体或激素等重组蛋白在生物制药市场具有良好的发展前景。目前，重组蛋白主要在中国仓鼠卵巢细胞中生产，这种类型的生产非常昂贵的。因此，人们需要开发新的、更便宜的和有效的表达系统。微藻便成为了一种很好的替代品，因为，微藻作为光合单细胞生物，它们的生长不需要昂贵和复杂的培养基，同时也能够在培养基中分泌蛋白质并进行蛋白质N-糖基化。近日，Plant Biotechnology Journal在线发表了题为“Fine-tuning the N-glycosylation of recombinant human erythropoietin using Chlamydomonas reinhardtii mutants”的研究论文。作者主要研究莱茵衣藻N-聚糖免疫原性表位缺失而开发的敲除策略是否适用于治疗蛋白的糖工程，这对于进一步开发微藻生产人类相容性生物制品至关重要。该研究进行了与人促红细胞生成素(hEPO)相关的聚糖的结构研究，以及这些聚糖在野生型莱因哈特氏C.菌株和关键高尔基糖基转移酶受损的突变体中表达。通过在野生型菌株中表达的重组hEPO (rhEPO)的糖蛋白组学分析表明，3个n -糖基化位点与含有4 ~ 5个甘露糖残基、携带核心木糖、核心焦点和o -甲基的成熟n -聚糖100%糖基化。此外，在C. reinhardtii插入突变体中，木糖基转移酶A、B和聚焦转移酶缺陷的表达导致与rhEPOs相关的n -聚糖的核心木糖基化和核心聚焦化急剧减少，从而表明该策略为衣原体制备的生物制品的n -糖基化人源化提供了前景。文献链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pbi.14424