光镊微操作仪

瑞士Cytosurge公司的多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT，是将原子力系统、微流控系统、纳米位移台系统合为一体的单细胞操作系统，能够在单细胞水平上为研究者提供很大的便利，可应用于单细胞力谱、单细胞质谱、单细胞基因编辑、细胞系构建、药物研发、医疗等领域。本文将从单细胞实验方法和多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT结构出发，详细介绍多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT在单细胞力学实验中的应用。 一. 单细胞实验方法简介 在细胞生物学实验中，由于细胞的异质性，每个细胞互相之间都存在一定差异，因此在单细胞层面研究细胞性质可以获得更加准确的结果。近年来，多种单细胞研究技术不断涌现，应用于医学诊断、组织工程和药物筛选等领域。 对于细胞力学测定，原子力显微镜（AFM）能够对单个细胞或生物分子进行高分辨成像和力谱测定，但是细胞与探针的结合过程不可逆，无法实现连续、快速的检测。 对于细胞分离/分选技术，可选的有玻璃细管、光镊、流式细胞分选和磁珠分选等方法，然而有的从表面分离细胞时容易损伤细胞，有的无法从同类细胞群中分离出单个细胞。 对于细胞注射与提取，可选用纳米喷泉探针、纳米针和碳纳米管等，然而这些方法无法实现飞升以下量的含量注射，且注射时间较长。 多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT，针对细胞力学测量、分离/分选、注射与提取等应用，在结合以上技术的优势的同时克服了这些技术固有的问题，是一套多功能的单细胞研究系统，在单细胞研究领域发挥着巨大作用。 二. 多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT结构 简单来说，多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT是AFM与微流控的结合，主要由AFM扫描头、压力控制器与微流控探针组成（图1）。AFM扫描头装载于倒置显微镜上，整体结构大致与普通AFM相同，主要区别是探针中间有微流通道，后端连接液体池，前端探针有一小孔，用于液体的流入流出。微流通道内径小于细胞，防止细胞进入堵塞；探针则有多种不同孔径和不同的弹性，可根据不同应用以及不同样本更换所需探针。图1 FluidFM BOT系统图示。（a）微流控系统与AFM的结合应用；（b）（c）（d）探针的特殊设计。 三. 单细胞力学应用 传统AFM用于单细胞力学测量时，需要对探针进行一定处理以粘附细胞，后再与需要和细胞相互作用的表面、分子或其他细胞相结合，有时会产生多个细胞粘附，且反复测力会导致细胞被破坏，使得每次测量都必须准备新的探针，实验效率较低。 多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT通过将AFM与微流控相结合，使单细胞力学实验更高效，更简洁。对于已经结合在表面的固定细胞，可根据细胞尺寸安装适用的探针，从上方接触需要测量的细胞，通过微流控系统施加负压吸起细胞，获得力-距离曲线；也可以吸取悬浮细胞，与表面或其他固定细胞接触后，测量力-距离关系。这种方法能够提供远比蛋白结合牢固的多的吸附力，能够将细胞牢固的固定在探针上面，因此能够用于直接从基质上分离；另一方面，由于没有生物处理，这种方法不会改变任何细胞表面的通路，从而能够得到接近细胞原生的数据。 单个细胞测量完成后可移动探针至细胞板其他孔内，施加正压将其释放，再回到实验孔吸取下一个细胞，意味着单个探针可以进行多次测量。 细胞粘附是许多生理过程的重要步骤，细胞粘附力的测定可以为组织形态发生、胚胎发育、肿瘤、免疫反应和微生物膜等研究提供重要信息。多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT支持真核和原核细胞与细胞板/培养皿表面、抗菌/粘性/抗体包被的表面或其他细胞的粘附力测量（图2）。图2 不同细胞在不同环境下的粘附力-距离曲线。（a）探针接近、暂停、吸取并拉伸细胞的过程中探针偏转随时间的变化；（b）Hela细胞与纤连蛋白包被的表面的粘附力-距离曲线；（c）不同接触时间下大肠杆菌与PLL表面的粘附力-距离曲线；（d）大肠杆菌与PLL表面的分离距离与接触时间的关系；（e）酿脓链球菌与玻璃表面的粘附力-距离曲线，表示多个球菌的连续分离；（f）单个细胞与单细胞层的粘附力-距离曲线。 Sankaran等人[1]使用多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT来研究在共价和非共价的表面整合素受体对细胞粘附力的影响。通过测定发现两者均可有效增加细胞的粘附能力，并且效果近似（图3）。图3使用FluidFM BOT测定共价键与非共价键的整合素受体之间RGD的区别。（a）实验示意图；（b）粘附力测定前后示意图；（c）粘附力-距离曲线；（d）大粘附力。 多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT还可用于测量细胞的应力以研究细胞骨架的性质。Sancho等人[2]将10μm的小胶球吸附于探针上，之后使用探针去压细胞直到探针压力达到2 nN，通过压痕曲线来分析细胞骨架变化。通过对比发现过量表达MSX1的细胞硬度显著高于普通细胞（图4）。图4 使用FluidFM BOT测定HUAEC中MSX1过表达对细胞骨架的影响。（d）实验示意图；（e）吸附10μm珠子；（f）下压时空白细胞的力学谱线；（g）下压时MSX1过表达细胞的力学谱线，凹陷更深、斜率更高，表示其刚度相对更高；（h）胶体压痕法的测量结果。 四. 其他应用 多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT可用于细胞内注射与提取（图3），通过力学测量，可以控制探针刺入细胞质或细胞核内进行飞升别含量的液体注射或提取。此外，FluidFM BOT系统还可用于细胞分离以及细胞延展性研究。图5 FluidFM BOT系统的细胞内注射过程。（a）探针对准细胞；（b）探针刺破细胞膜，注入含荧光染料的目标液体；（c）探针与细胞分离，注射完成。 多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT克服了现有单细胞技术的短板，将多种单细胞应用相结合，高通量、高效率地获取单细胞层面的详细数据，研究多种细胞性质，尤其适合应用于医疗、单细胞生物学、单细胞质谱、单细胞基因编辑、药物研发等领域。 多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT在Quantum Design中国子公司与北大生科院共建实验室成功安装，为了更好的服务客户，Quantum Design中国子公司提供样品测试、样机体验机会，还等什么？赶快联系我们吧！ 电话：010-85120277/78 邮箱：info@qd-china.com，期待与您的合作！ 参考文献：[1]. Cell Adhesion on Dynamic Supramolecular Surfaces Probed by Fluid Force Microscopy-Based Single-Cell Force Spectroscopy, ACS Nano 2017, 11, 4, 3867–3874.[2]. A new strategy to measure intercellular adhesion forces in mature cell-cell contacts. Sci Rep 7, 46152 (2017).

在许多延时或多维实验中，细胞操作是后续分析的起点。向贴壁细胞显微注射DNA、RNA 或探针，可以让您更好了解信号通路和细胞内通路。向卵母细胞或囊胚显微注射DNA、干细胞或者精子，可以此获得转基因或克隆生物，或利用辅助生殖技术 (ART) (例如，体外受精 (IVF)) ，让卵母细胞受精。另外，还可使用 CRISPR/Cas9 技术获得转基因动物。徕卡提供多种配置来满足您的不同需求和预算，确保您 找到最完美的显微操作解决方案 。完美的稳定性创建无振动结构，获得优异的光学器件，对显微注射的微小粒子进行可视化 (例如，原核) 是显微操作的主要挑战。高精度的徕卡机械操作器，是在卵母细胞、贴壁细胞和植物细胞等生物体) 上进行微创手术、生理或化学操作等生命科学应用的理想选择 。典型应用包括在贴壁细胞中进行显微注射、转基因操作和涉及干细胞的工作等。Leica DMi8 提供稳定的显微操作平台Leica DMi8 提供稳定、灵活、符合人体工学设计的显微镜平台，以及用于细胞可视化的各种反差观察方法。与自由选择的显微操作器相结合，您可创建最适合处理细胞的完美系统。出色的图像质量以最高的分辨率和对比度来可视化精子头部等微小结构。出色的反差观察方法 (例如，IMC整合调制相差和 DIC微分干涉相差) 以及各种高质量物镜，让微小结构纤毫毕现。样品不离视线无需切换物镜即可放大和缩小，不会失去移动样本的踪迹。使用徕卡 variozoom 相机 C 接口，只需转一圈适配器，就能增大和减小放大倍率 -在更改放大倍率时，快速移动的样本 (如精母细胞) 始终在您的视线之下，以便检查形态学或抓取注射的精子。全神贯注于您的工作只需按下触摸屏或显微镜上的按钮就能更改反差观察方法或放大倍率。Leica DMi8 中的智能自动化功能可自动选择正确的光学元件，实现最佳的样本可视化结果。符合人体工学设计的易用遥控器通过显微镜旁边的 Leica Smart Move 轻松控制对焦和载物台移动。Leica MATSMATS = 显微镜载物台自动热控制系统维持正确温度Leica MATS 配合最高 100x 的干式和油浸物镜加热载物台样本夹。通过精确、稳定的温度控制，可确保敏感的样本维持在正确的温度。经典显微操作配置用于 ICSI 的配置实例徕卡公司和 Narishige：世界各地广泛使用的组合。通过 Narishige 手动和电动油压显微操作器，找到最适合您的选择。带手动对焦和手动物镜转换器的 DMi810x、20x、40x 物镜IMC整合调制相差手动三板载物台Leica MATS 37°C 样本夹加热插件DFC290 HD 高清相机用于原核注射的配置实例配备徕卡机械显微操作器的DMi8，具有高精确度和高稳定性的特点。操纵杆的移动被精准地直接传送到毛细管尖端。带电动对焦和电动物镜转换器的 DMi8触摸屏10x、20x、40x 物镜微分干涉相差 (DIC)手动或电动三板载物台DFC290 HD 高清相机用于胚胎干细胞转移的配置实例全电动显微操作：使用全电动 Leica DMi8 和 Eppendorf 显微操作器，可存储和调用重要的功能，从而加快速度，增大精确度。还可添加触摸屏，轻松、直观的控制所有显微镜功能。带电动对焦和电动物镜转换器的 DMi8触摸屏10x、20x、40x 物镜IMC整合调制相差和相差观察法手动或电动 三板载物台DFC290 HD 高清相机关于徕卡显微系统Leica Microsystems 徕卡显微系统是全球显微科技与分析科学仪器之领导厂商，总部位于德国维兹拉(Wetzlar, Germany)。主要提供显微结构与纳米结构分析领域的研究级显微镜等专业科学仪器。自公司十九世纪成立以来，徕卡以其对光学成像的极致追求和不断进取的创新精神始终得到业界广泛认可。徕卡在复合显微镜、体视显微镜、数码显微系统、激光共聚焦扫描显微系统、电子显微镜样品制备和医疗手术显微技术等多个显微光学领域处于全球领先地位。 徕卡显微系统在全球有七大产品研发与生产基地，在二十多个国家拥有服务支持中心。徕卡在全球一百多个国家设有区域分公司或销售分支机构，并建有遍及全球的完善经销商服务网络体系。

中国 河北（2011年9月27日）9月20日，全球领先的生物技术公司Eppendorf 在中国农业大学成功举办显微操作及细胞培养讲座。来自中国农业大学和农科院畜牧所的近30位师生参加了本次讲座，并现场体验了Eppendorf的显微操作仪。 上午的讲座中，来自Eppendorf 的产品专家重点介绍了当iPS（诱导多能干细胞）研究的新进展，以及显微操作技术在iPS研究中的应用。同时，进行了Eppendorf显微操作仪、二氧化碳培养箱和电穿孔仪等细胞学领域相关应用产品的操作演示。在下午的实验环节中，师生们亲自动手参与实践，通过Eppendorf 的显微操作系统进行小鼠卵细胞的显微注射实验，加深了对Eppendorf显微操作仪卓越性能的体验。 iPS是近年细胞学研究的热点，中国农业大学和农科院畜牧所一直是转基因动物研究领域的重点机构，拥有众多高水平的实验室和一流研究学者。一直以来，Eppendorf 非常关注细胞学研究领域，并注重客户对公司产品的体验。在与尖端院所的合作中，Eppendorf产品得到了广大客户的认可，坚定了公司在细胞学领域发展的信心。 更多细胞学相关信息，请登录公司主页www.eppendorf.cn 关于艾本德(Eppendorf) 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。

德国 汉堡 （2013年2月26日） 全球领先的生物技术公司Eppendorf是欧洲分子生物学重点实验室（EMBL）重要合作伙伴。作为双方合作的重点，针对全球转基因科研领域的客户需求，每年在EMBL开设显微操作培训班，并特邀德国技术专家现场指导。2013年度的培训课程安排正式公布： 2013年4月24至25日 转基因小鼠制备显微操作 2013年9月11至12日 贴壁细胞单细胞显微注射 2013年9月18至19日 转基因小鼠制备显微操作 4月24至25日在德国海德堡举办的年度首场&ldquo 转基因小鼠制备显微操作&rdquo 培训班现正式开放申请，申请时间截止至 2013年3月4日。了解更多培训班信息请点击 http://www.eppendorf.com/training 联系人：Jillian Misselwitz （Eppendorf德国总部） 电邮：misselwitz.j@eppendorf.de 电话：+ 49 40 538 01 142 Eppendorf 官方微博：http://weibo.com/eppendorfchina Eppendorf 中文官网：http://www.eppendorf.cn 关于EMBL EMBL（The European Molecular Biology Laboratory）欧洲分子生物学实验室，是由欧洲为主的20个成员国政府支持组成，目的在于促进欧洲国家之间的合作来发展分子生物学的基础研究和改进仪器设备及教育工作。EMBL包括一个位于德国海德堡的核心实验室，及四个位于德国、法国、意大利和英国的研究分部。EMBL已发展成欧洲最重要和最核心的分子生物学基础研究和教育培训机构。 关于艾本德 (Eppendorf) 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，2012年 Eppendorf 收购德国 DASGIP 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正式进入中国，分别在上海、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200多名，产品销售覆盖各大中型城市，是Eppendorf全球发展最快的子公司。

瑞士Cytosurge AG公司的多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT，是将原子力系统、微流控系统、细胞培养系统合为一体的单细胞操作系统，采用不同孔径的微型纳米注射器，可实现单细胞注射（Injection）、活细胞内物质提取（Extraction）、单细胞分离（Isolation）、粘附力测定（Adhesion）、纳米打印(Nano-printing)等多种功能，全程机械臂操纵，将污染风险和人为误差降到低，提高工作效率与实验可重复性，具有高度自动化、操作速度快与操作度高等特点，能够在单细胞水平上为研究者提供大的便利，可应用于单细胞质谱、单细胞力谱、单细胞基因编辑、细胞系构建、药物研发、医疗等领域。北京大学生命科学学院公共仪器中心的多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT，是国内套多功能单细胞显微操作系统，于2020年9月顺利安装于金光楼126室并开始试运行，由公共仪器中心覃思颖老师负责接样测试与维护管理。目前本中心的FluidFM BOT系统已成功应用于单细胞注射与物质提取（小鼠体外培养原代海马神经元、昆虫叶蝉细胞、MDA-MB-231细胞等）、单细胞分离（植物细胞原生质体、U2OS细胞等）与粘附力测定（细菌侵染细胞时细菌的粘附力、血管内皮细胞对不同基底的粘附力等）等多方面科研需求。以下是多功能单细胞显微操作系统FluidFM BOT的多个功能应用与实例介绍。FluidFM BOT结合原子力系统、微流控系统于一体（https://doi.org/10.1021/nl901384x）FluidFM BOT功能应用单细胞注射实例FluidFM BOT可以将多种不同类型的可溶性物质注入细胞核或细胞质中，可量化注射体积（fL别），可实现批量注射（每小时注射超过100个细胞），尤其适用于使用传统方法难转染的细胞，且对细胞几乎没有损伤。CHO细胞的Lucifier Yellow染料注射C57小鼠体外培养原代海马神经元DIV7的Dextran染料注射（北大生科院数据）活细胞内物质提取实例FluidFM BOT系统的活细胞内物质提取功能十分温和，可直接用微型纳米注射器吸取活细胞的细胞质或细胞核中的物质，无需经过化学或生物学手段进行破膜处理，不会产生裂解的细胞碎片，不会对内部细胞器造成任何破坏，可用于电镜成像、酶活检测、核酸表达检测、代谢组学、基因测序等多方面研究。活细胞提取物可结合电镜观察、酶活测定、转录检测等分析手段（http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2016.06.025）HeLa细胞的细胞质物质提取单细胞分离实例FluidFM BOT可进行无损细胞分离，对于悬浮细胞，可将细胞吸取并转移释放即可。对于贴壁细胞，可在探针的样品池中加入消化液如胰酶，对指定位置的细胞进行消化，然后再进行吸取与转移释放。FluidFM BOT实现的单细胞分离存活率很高，结合单细胞注射可实现快速转染细胞并建立单克隆细胞群，对于工程细胞株的建立十分有效。植物原生质体的单细胞分离（北大生科院数据）贴壁细胞CHO的单细胞分离粘附力测定实例FluidFM BOT系统通过负压将细胞吸附在探针针孔处，对细胞的吸附力比蛋白结合更加牢固，能够直接将细胞从基底上分离。这种方法不需要激活细胞的任何信号通路，可以得到接近细胞原生的数据。不同的探针针孔直径（2、4、8um）可适用于不同大小的细胞粘附力测定，我们甚至可使用孔径为300nm的探针进行更小个体的吸附与粘附力测定，目前在本中心的FluidFM BOT系统已成功应用于金黄色葡萄球菌侵染大鼠肠上皮细胞时的细菌粘附力测定（nN别）。不同大小的单细胞粘附力测定（https://doi.org/10.1038/s41598-019-56898-7）纳米打印实例FluidFM BOT系统还是一台纳米打印设备，可以在实验器材上铺设特定的基底膜，如打印亲水或亲脂性物质，从而实现对细胞贴壁的操纵，构建不同的细胞模式，实现对细胞信号转导机制、肿瘤细胞群落迁徙、神经细胞树突或轴突形成的研究。CMD基底打印cRGDfK的细胞贴壁生长Pattern研究（DOI: 10.1021/acs.langmuir.8b03249）多功能单细胞显微操作系统在高性能单元的监控下，通过全自动的工作站实施操作，可确保实验的平稳、顺利的进行。探针有多种孔径规格可选，也可结合FIB技术进行探针定制，结合不同的探针可实现各式各样的应用，以上仅展现部分应用，更多的新功能有待各位老师与同学结合自己的课题需求进行探索与发掘，欢迎大家联系前来测试样品！

多功能单细胞显微操作系统——FluidFM OMNIUM，是瑞士Cytosurge公司研发推出的一款将原子力系统、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技术采用了纳米级中空探针，轻松实现单个细胞水平、fL级别超高精度、自动化的细胞操作。近日，Quantum Design中国公司在西湖大学完成了单细胞显微操作系统FluidFM的安装工作，并对用户进行了相关知识和设备操作的全面培训。该设备的顺利验收，将助力西湖大学在基因编辑、细胞系构建、活细胞单细胞测序等研究方向取得更进一步的发展。西湖大学单细胞显微操作系统FluidFM理论培训现场西湖大学单细胞显微操作系统FluidFM上机操作培训现场西湖大学单细胞显微操作系统FluidFM培训现场：实验细节的热烈讨论 西湖大学单细胞显微操作系统FluidFM培训现场：西湖大学于珍珍老师独立上机操作演示 FluidFM OMNIUM单细胞显微操作系统由瑞士cytosurge公司自主研发推出的，该技术打开了传统细胞实验手段无法触及领域的大门，突破了单细胞研究、药物开发、细胞系开发中的障碍，主要功能包括单细胞提取、单细胞分离、单细胞注射、单细胞力谱等。深度应用于CRISPR基因组编辑、单克隆细胞系开发、病毒学、神经科学和生物力学等领域。FluidFM OMNIUM单细胞显微操作系统落户中国后，已经助力中国的科研工作者发表了多篇优异的文章：&bull W. Chen, O. Guillaume-Gentil, P. Y. Rainer, C. G. Gä belein, W. Saelens, V. Gardeaux, A. Klaeger, R. Dainese, M. Zachara, T. Zambelli, J. A. Vorholt & B. Deplancke. Live-seq enables temporal transcriptomic recording of single cells. (2022) Nature. &bull Y. Cui, X. Lyu, L. Ding, L. Ke, D. Yang, M. Pirouz, Y. Qi, J. Ong, G. Gao, P. Du & R.I. Gregory. Global miRNA dosage control of embryonic germ layer specification. (2021) Nature.&bull Y. Guo, F. Mei, Y. Huang, S. Ma, Y. Wei, X. Zhang, M. Xu, Y. He, B.C. Heng, L. Chen & X. Deng. Matrix stiffness modulates tip cell formation through the p-PXN-Rac1-YAP signaling axis. (2021) Bioactive Materials. 瑞士Cytosurge单细胞显微操作系统FluidFM OMNIUM外观图 Quantum Design中国与瑞士Cytosurge公司已达成大中华区的合作协议。Quantum Design中国专业、成熟的售后团队，具备超卓的Cytosurge系列FluidFM OMNIUM产品售后服务能力。“不仅提供先进的产品，还提供先进的售后服务”这将是Quantum Design中国区别于其他科研仪器供应商的重要特征，也正成为越来越多科学工作者选择Quantum Design中国的重要原因。 FluidFM OMNIUM产品已在国内各大高校和科研单位落户，在相关生命科学领域尤其是单细胞水平研究方面发挥着极其重要的作用。国内FluidFM用户已遍布北京大学、西湖大学、上海交通大学医学院附属儿童医院、中国海洋大学、山东中医药大学、五邑大学（粤港澳大湾区实验室）等。

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(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。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。

2020年9月，国内套FluidFM BOT多功能单细胞显微操作系统在北京大学生命科学学院顺利安装并交付使用。北京大学多功能单细胞显微操作系统培训现场在单细胞组学研究如火如荼的今天，对单个细胞进行简单、准确的操控分析，包括单细胞基因编辑、单细胞质谱、单细胞力谱、细胞系构建等是该领域亟待解决的难题。FluidFM BOT是瑞士科技公司Cytosurge开发的单细胞显微操作平台，它有的微型纳米注射器以及液体微流控技术使得FluidFM BOT可以轻松实现对单细胞内容物的自动化无损提取，整机操作方便，提取的样本品质高。 有的微型纳米注射器同时FluidFM BOT多功能单细胞显微操作系统还可以实现对单个细胞进行注射、分离，单细胞粘附力测定、3D打印等诸多功能，真正实现了多功能单细胞显微操作。多功能详情：单细胞注射无损注入的将不同类型的物质准确注入到细胞质或者细胞核。量化的fL别注射。注射后细胞存活率95%。每小时可注射100个细胞。 单细胞提取在不改变细胞生存环境的情况下实现单个细胞的活细胞提取。可单提取细胞质或细胞核，或者同时提取提取细胞质和细胞核。提取后细胞仍可存活。 细胞分离无论悬浮或者贴壁细胞均可分离或者分选。整个过程对细胞无损伤。细胞粘附力测定直接测定单细胞粘附力负压抓取微球进行细胞应力实验生物膜基底纳米打印打印纳米精度的各种生物分子所构成的复杂图案纳米精度的高密度点打印能够快速建立使用诸如蛋白、DNA等物质

[报告简介]单细胞粘附力作为生物机械学分支的重要组成部分，是细胞与外周相互作用的直观体现，能够有效的反映出细胞与基质或细胞之间相互作用能力。细胞与基质之间的作用力十分微小，一般都在nN别，过去通常使用原子力显微镜才能够进行测量。但是原子力显微镜方案往往具有通量低，操作繁琐等问题，使得单细胞力谱的研究非常繁琐。基于此，Cytosurge推出的全新多功能单细胞显微操作FluidFM技术给细胞力谱测量带来了新的希望。该技术结合了的原子力显微镜探测技术与微流体控制系统，能够直接通过使用中空的原子力探针将细胞通过负压抓取在探针表面，并不需要激活细胞的任何通路信号，为粘附力的测量带来了大的优势。一方面，这种方法能够提供远比蛋白结合牢固的多的粘附力，能够将细胞牢固的固定在探针上并且无需包被探针。另一方面，由于没有生物化学处理，这种方法不会改变任何细胞表面的通路，从而能够得到接近细胞原生的数据。该系统具备高度自动化，能够快速，全自动的完成力学的测定，让单细胞力谱研究变得十分容易。本报告将介绍FluidFM单细胞显微操作技术的原理和发展，并结合多篇发表在期刊Nature、Cell、Bioactive Materials等上的近科研成果，深入阐述这种技术在单细胞力谱测量方面的新进展。[直播入口]请扫描下方二维码进入FluidFM单细胞显微操作技术群，届时会在微信群中实时更新直播入口，无需注册！扫码进群，即刻获取直播链接，无需注册！[报告时间]05月25日 下午15:00-16:00 [主讲人介绍]Tamás Gerecsei 亚太区席应用科学家，高FluidFM解决方案工程师，Cytosurge AGTamás是一位生物物理学家，毕业于Etvs Loránd（ELTE罗兰大学）。 在与FluidFM在学术环境中合作多年后，他加入了Cytosurge公司，成为了一名训练有素的微纳米系统工程师。在Cytosurge AG，Tamás不断推动并拓展FluidFM技术的应用边界，并使FluidFM技术应用于各地研究人员的课题中。您可以经常发现他在各种专业的学术会议上传播关于Cytosurge和FluidFM技术的信息。 郭亚茹 北京大学口腔医院，口腔医学中心，获中国博士后科学基金，并入选北京大学医学部 2021年博雅博士后项目，在Advanced functional materials、Bioactive Materials、Journal of dental research等杂志上以作者或共同作者的身份发表5篇。 2021年，在Bioactive Materials发表了题为：Matrix stiffness modulates tip cell formation through the p-PXN-Rac1-YAP signaling axis的研究文章，报道了基质硬度通过p-PXN-Rac1-YAP信号轴调节细胞形成，这项工作不仅有助于在组织工程和再生医学中寻找佳材料，也为肿瘤治疗和病理性血管再生提供了新的治疗策略。在生物材料设计和治疗一些病理情况方面具有特殊意义。本实验研究人员采用了多功能单细胞显微操作系统——FluidFM技术，实现了单个细胞的分离，单个细胞粘附力的测量。 [原理&应用简介]FluidFM技术如何测定细胞粘附力？众所周知，细胞在基质上进行单层培养时，吸附在基质表面时主要会产生两种不同类型的力，一种是细胞与基质之间的粘附力，另一种是细胞与细胞之间的粘附力。因此对于细胞粘附力来说，单个细胞的粘附力就是细胞与基质之间的作用力。而单层细胞的细胞粘附力则是细胞之间相互作用力和细胞基质与细胞之间作用力之和。如下图所示：因此只要同时测定单个细胞粘附力即可得到细胞与基质之间的相互作用力，而细胞间的相互作用力则可以通过同时测量单层细胞的细胞粘附力和单个细胞的粘附力做差得到，如下公式所示：Force cell-cell ≌ Force Monolayer – Force Indiv.cellFluidFM测量力学步骤与一般的原子力显微镜十分类似，但是操作却远比原子力显微镜简单，这得益于FluidFM有的中空探针。这种探针无需像普通原子力探针一样对探针进行修饰或者将细胞提前粘连在探针上，可以直接在液体中原位抓取细胞，完成粘附力测定，并且在测量后探针仍然可以继续进行测试，并且无需对探针进行更换或再修饰。FluidFM技术测量单细胞力谱的基本流程。仅需操作鼠标系统即可自动完成对细胞的抓取和粘附力的测量。此外FluidFM系统会自动记录探针运动轨迹和力学曲线，如上图中所示当探针开始靠近细胞后，探针表面开始出现压力变化，当系统达到设定力学值后系统会自动停止下降并开始施加负压抓住细胞。随着探针开始上升，细胞给予探针的拉力随之增高，并逐渐达到临界，随后细胞脱离基质，探针受力趋近于零，而这一过程中探针受力的大值即为细胞粘附力。FluidFM技术测量HeLa细胞核CHO细胞的粘附力。能够高通量测量单细胞粘附力谱FluidFM测量粘附力十分智能化，仅需5分钟即可完成单个细胞的粘附力测定，一天可完成上百个细胞的测量，能够大幅度提升单细胞力谱测量的通量，让单细胞力谱研究变得简单、快速、高通量。 应用举例一：FluidFM技术测定衰老内皮细胞的力谱内皮细胞衰老导致细胞表型的改变与心血管疾病有着密切关系。随着细胞的衰老，细胞的粘附力等机械属性会有很大改变，因此对于细胞粘附力的研究将有助于理解细胞衰老的变化。Nafsika Chala等人利用FluidFM技术对血管内皮细胞与基底之间的粘附力进行研究发现，衰老的细胞与正常细胞存在着nN别粘附力差异。如下图所示：FluidFM技术用于衰老与正常细胞的单细胞粘附力测定。对比衰老小、大和正常细胞的细胞尺寸（a）、细胞粘附力（b）和细胞周长（c）及单细胞粘附力/面积（e）和单细胞粘附力/周长（f）的变化。研究者认为，衰老内皮细胞的粘附力增加是与细胞的粘着斑增加有关，表明衰老细胞能够加强与基质的相互作用从而防止内皮剥脱，但是受制于血流的影响这种能力受到了很大限制。 应用举例二：FluidFM揭示应力依赖性酵母交配中的分子相互作用性凝集素是芽殖酵母酿酒酵母介导细胞聚集交配的关键蛋白。交配细胞表达的互补凝集素类“a”型和“α”型的结合是促进细胞的凝集和融合的关键。Marion Mathelié-Guinlet等通过测量“a”型和“α”型结合的单个特定键的强度（~100 pN），发现延长细胞间的接触能够大地增加了交配细胞间的粘附力，而这种增强可能是由于凝集素的表达。FluidFM技术用于酵母属间交配过程单细胞力谱测量。MATa与MATα相互作用的示意图（a）和Fluid测量细胞间相互作用示意图（b）及测量结果（c）；用DTT和DEPC药物刺激研究二硫键和His273对粘附的影响（d）、其示机制意图（e）和无粘附、DTT和DEPC粘附发生的概率（f）；以及物理应力增强MATa和MATα细胞之间的粘合力（g）、发生频率（h）及破裂长度（i）。此外，研究组发现凝集素二硫键在粘附过程中起到了关键作用，而这一作用主要来自于α-凝集素的组氨酸残基His273。更为有趣的是，作者发现机械张力增强了相互作用的强度，这可能是由于激诱导凝集素构象从弱结合折叠状态转换成强绑定伸展状态导致。这项研究很好地展现了一种理解控制酵母性别的复杂机制的可能方法。 总结 细胞粘附力测定在细胞生命科学研究中起着至关重要的作用，然而传统手段中有着各种各样的局限性，主要原因是缺乏一种能够有效抓取细胞并进行力学测定的手段。现如今FluidFM技术在细胞粘附力测定中的使用，使得研究者们有了一种能够有效、低损的方式抓取细胞，配合原子力显微镜的测量的特性，真正意义上做到、无损、快速的测量单细胞粘附力，帮助研究者寻找细胞粘附力与细胞生命发展、肿瘤细胞转移之间的关系。

[报告简介] 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。 线粒体和复杂的内膜系统是真核细胞的重要特征，是细胞中能量转换的核心，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。到目前为止，对活细胞内的细胞器进行操纵十分困难，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。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。 本报告分为两部分：1. 来自ETH的Dr. Christoph G. Gäbelein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。通过跟踪发现被移植线粒体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。本次报告Dr. Christoph G. Gäbelein将对上述文章和数据进行详细分享。2. 2020年9月，国内套FluidFM多功能单细胞显微操作系统在北京大学生命科学学院顺利安装并交付使用。期间，在北京大学生命科学学院公共仪器中心光学成像平台覃思颖老师和Quantum Design中国工程师胡西博士的帮助下，成功举办多场workshop，FluidFM多功能单细胞显微操作系统助力北大发表多篇paper。本次报告中，覃思颖老师将分享多功能单细胞显微操作系统FluidFM技术的实验操作案例与运行维护经验。[直播入口]请扫描下方二维码进入FluidFM单细胞显微操作技术群，届时会在微信群中实时更新直播入口，无需注册！扫码进群，即刻获取直播链接，无需注册！[报告时间]06月08日 下午15:00-16:00 [主讲人介绍]Christoph G. Gäbelein，ETHChristoph是一名来自ETH的青年科学家，科研中他一直致力于将FluidFM单细胞显微操作技术应用于更多的生命科学场景中。在过去两年间，他以一作或参与者的身份发表了FluidFM多篇文章：2022 Mitochondria transplantation between living cells2022 Injection into and extraction from single fungal cells.2021 Single cell engineering using fluidic force microscopy.2021 Genome-wide molecular recording using Live-seq.Christoph对于FluidFM技术的应用具备丰富而完善的经验，文章也是高产的，目前Christoph已经成为了FluidFM技术领域的专家。本次Webinar，Christoph将介绍他应用技术的新成果，并详细阐述从活细胞中提取、注射线粒体，将定量的线粒体移植到细胞中，同时保持它们的活力的技术细节。Christoph的座右铭是：Curiosity-driven young scientist interested in fundamental cell biology 覃思颖，北京大学生命科学学院公共仪器中心光学成像平台工程师。2016年于北京大学获得生物物理学博士学位，博士期间以作者在Nature Materials发表论文，博士后期间入选届北京大学博雅博士后项目。2019年加入北京大学生科院公共仪器中心，负责原子力显微镜、多功能单细胞显微操作系统、共聚焦显微镜等大型仪器的技术支持与运行管理，在多尺度生物样品的原子力制样与成像力学检测、单细胞注射与分离等显微操作、生物荧光成像与图像处理分析等方面有着丰富的经验，为校内外100余课题组提供技术服务，辅助课题组在Nature、Cell、Nature Cell Biology等国际期刊发表论文30余篇。本次报告将分享多功能单细胞显微操作系统FluidFM技术的实验操作案例与运行维护经验。[应用简介]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 μm2)和圆柱型探针(A=1.6 μm2)(图1B)。实验结果表明，使用这两种探针都可以对单个线粒体及多个线粒体进行提取或大量抽提。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。 对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0.5 µm2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1 µm2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1 µm2孔径的悬臂梁探针。Scale bar = 10 μm。 2. 将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 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。

2023年5月18日-19日，由北京大学生命科学学院，蛋白质科学研究（北京）国家重大科技基础设施北京大学基地，Quantum Design中国子公司，瑞士Cytosurge公司共同举办的多功能单细胞显微操作系统2023年度用户峰会暨FluidFM 技术应用研讨会圆满落幕。本次会议共有北京大学、清华大学、中国科学院、中国医学科学院等高校和科研单位的50余名老师和学生参加，旨在为来自世界各地的研究人员、学者搭建一个良好的交流平台,展示他们借助多功能单细胞显微操作系统FluidFM技术取得的创新性成果，为参会人员提供更多的启迪。会议邀请了瑞士Cytosurge公司首席商务官、Quantum Design中国子公司的应用科学家详细介绍了单细胞基因编辑、活细胞单细胞测序Live-Seq、生物力学等领域的前沿应用。同时，也邀请了来自北京大学、苏黎世联邦理工学院（ETH）和瑞士联邦理工学院（EPFL）的科学家就FluidFM技术应用于单细胞粘附力测定、Temporal transcriptomics through Live-seq和Pick and place of neuronal cells and spheroids using FluidFM for the construction of neuronal networks等话题做了相关专题报告及学术探讨，得到了与会老师的一致认可。另外，本次会议还发布了FluidFM技术应用的全新进展，即活细胞单细胞测序Live-Seq技术的样本制备方案。这将给国内Cytosurge单细胞显微操作系统的用户打开一扇全新的应用之门，为火热的单细胞测序技术添砖加瓦。会议现场精彩瞬间：翌日，来自北京大学的覃思颖老师和Quantum Design中国子公司的应用科学家胡西博士为来自全国各地的老师同学进行了上机演示和实操，现场就一些关键技术问题展开了热烈的交流。会议加深了老师们对Quantum Design中国公司的了解，拓展了对FluidFM技术应用的新思路。

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(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.

项目概况荧光正置显微镜、显微注射系统（基因组编辑）等光学及显微操作类仪器设备一批采购 招标项目的潜在投标人应在深圳市罗湖区桂园街道老围社区红宝路139号蔡屋围金龙大厦10楼1003室获取招标文件，并于2021年12月01日 14点30分（北京时间）前递交投标文件。一、项目基本情况项目编号：0868-2146ZD1488H项目名称：荧光正置显微镜、显微注射系统（基因组编辑）等光学及显微操作类仪器设备一批采购预算金额：300.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：300.0000000 万元（人民币）采购需求：气相色谱、蛋白纯化系统等色谱类仪器设备一批采购1批，具体如下：序号采购设备标的明细数量（台/套）1气相色谱12蛋白纯化系统13全自动氨基酸分析仪14超高效液相色谱1合同履行期限：签订合同之日起90天内交货本项目( 不接受 )联合体投标。二、申请人的资格要求：1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定；2.落实政府采购政策需满足的资格要求：无3.本项目的特定资格要求：（1）具有独立法人资格或具有独立承担民事责任的能力的其它组织（提供营业执照或事业单位法人证等法人证明扫描件，原件备查）；（2）①参加本次采购活动前三年内无行贿犯罪记录；②参与本项目采购活动时不存在被禁止参与政府采购活动情形；③单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商，不得参加同一合同项下的采购活动；④除单一来源采购，为采购项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商，不得再参加该采购项目的其他采购活动(须提供《政府采购投标及履约承诺函》）；（3）投标截止时间前，投标人未被列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单（采购代理机构将通过“信用中国”网站（www.creditchina.gov.cn）、中国政府采购网（www.ccgp.gov.cn）渠道查询相关主体信用记录，相关信息以开标当日的查询结果为准。信用信息查询记录应当作为项目档案材料一并保存。三、获取招标文件时间：2021年11月11日 至 2021年11月17日，每天上午9:00至12:00，下午14:00至18:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：深圳市罗湖区桂园街道老围社区红宝路139号蔡屋围金龙大厦10楼1003室方式：现场购买或邮购售价：￥700.0 元，本公告包含的招标文件售价总和四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点提交投标文件截止时间：2021年12月01日 14点30分（北京时间）开标时间：2021年12月01日 14点30分（北京时间）地点：深圳市罗湖区桂园街道老围社区红宝路139号蔡屋围金龙大厦10楼03-06号五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1.获取招标文件相关事项：（1）凡有意参加投标者，请在“三、获取招标文件”所述时间内进行登记。如确认参加本项目投标，请于报名截止日前携带供应商获取招标文件时应提供材料（见下方要求）到深圳市振东招标代理有限公司进行现场报名，并缴纳标书费（仅接受现金或对公转账，招标文件售后不退不换），逾期不接受报名；若非现场报名须额外支付服务费人民币100元/套）。采购代理机构将不对邮寄过程中可能发生的延误或丢失负责。（2）联系人：杨小姐。联系电话/传真：0755-82786028（仅提供招标文件获取相关咨询服务，其它投标事宜请联系下方采购代理机构联系人）。电子邮箱：339288519@qq.com（3）《投标登记表》下载地址：http://www.szzdzb.cn/ “下载中心”。2.获取招标文件需提供的资料： （1）投标登记表；（2）法定代表人授权书；（3）营业执照（法人证书或执业许可证等）副本扫描件；以上资料均需加盖投标人公章。注：需邮寄报名应将以上资料扫描后发至邮箱：339288519@qq.com邮件中标明项目名称、项目编号、联系人及联系方式，并与我公司杨小姐联系确认同时3个工作日内快递至采购代理机构留存备案，否则报名无效。 3.采购代理机构开户银行及相关信息：开户银行：招商银行深圳分行安联支行开户名称：深圳市振东招标代理有限公司银行账号：755914788210601公示网址:①中国政府采购网（http://www.ccgp.gov.cn）②深圳公共资源交易网（http://www.szggzy.cn）③深圳市振东招标代理有限公司网站（http://www.szzdzb.cn）投标人有义务在招标活动期间浏览以上网站，在以上网站公布的与本次招标项目有关的信息视为已送达各投标人。5.其他事项①为避免病毒传染的风险，新冠肺炎疫情期间，各投标人法定代表人或其授权代表可通过“中国邮政”、“EMS”、“顺丰速运”的邮寄方式，按照规定的递交投标文件截至时间前”向我公司邮寄投标文件，快递单上写明投标人名称、招标编号，通过邮寄方式递交的投标文件递交时间以我公司代表签收时间为准。逾期或不符合规定的投标文件不予接受。注：①为确保项目顺利开展，通过邮寄方式递交投标文件的各投标人须盖公章签署投标人邮寄投标文件承诺书。请投标人将该承诺书扫描件提前发送至项目负责人邮箱：zdzb_015@foxmail.com，原件（无需密封）同投标文件一并邮寄至“投标及开标地点”。七、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：中国农业科学院　　　　　地址：广东省深圳市大鹏新区布新路97号　　　　　　　　联系方式：0755-28398801　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：深圳市振东招标代理有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：深圳市罗湖区红宝路京基金融中心D座（蔡屋围金龙大厦）10楼03号-06号　　　　　　　　　　　　联系方式：张先生 0755-82786018/82786038-808　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：张先生电　话：　　0755-82786018/82786038-808

病毒的感染研究通常是在大量细胞实验中进行的，一般要将许多培养细胞同时暴露于病毒中，这就使得研究单个病毒侵入事件和研究病毒在单个细胞之间的感染传播十分困难。多功能单细胞显微操作FluidFM技术通过温和的、微通道和力反馈控制的探针，将单个病毒粒子突破性的沉积在选定的单个细胞上，从而实现前所未有的控制，在单个病毒粒子--单个细胞水平上研究病毒感染。FluidFM技术可以帮助阐明关于毒性、病毒复制或宿主免疫应答的基本问题，从而促进新型抗病毒药物和疫苗的开发。放置单个病毒粒子单个病毒粒子可以被放置在您选择的细胞上的确切位置注入单个病毒粒子直接将单个病毒粒子注入特定细胞的细胞质或细胞核中测量生物量的变化测量细胞硬度的变化和单细胞力谱对感染细胞进行分离、提取和分析分离被感染的细胞，或进行单细胞活细胞提取，进而进行测序、质谱等分析观察和监测通过集成的成像系统和追踪软件对细胞进行长时间连续监测 FluidFM技术如何提升您的病毒学实验？ 1. 在病毒感染方面获得全新的视角FluidFM技术为病毒学研究引入了新的实验可能性，允许在贴壁细胞培养中控制病毒粒子与您所选择的细胞进行的相互作用。这为我们提供了全新的视角：细胞进入和感染机制方面；细胞反应、病毒协同性和病毒生命周期阶段；增殖，扩散率和细胞间感染方面FluidFM操作病毒的工作原理 2. 量化宿主防御和病毒协同性通过在细胞上放置一定数量的病毒粒子，宿主细胞对病毒的防御就可以被量化。因此，可以研究感染概率、宿主防御的局限性以及病毒粒子之间的合作关系。1个病毒粒子通过FluidFM微管的空心悬臂准备放置。图片由苏黎世联邦理工学院P. Stiefel提供。4个病毒粒子沉积在一个选定的单细胞上。图片由苏黎世联邦理工学院P. Stiefel提供。 3. 监测病毒在细胞间传播FluidFM技术一体机集成了CO2和温度控制的活细胞模块，同时也集成了成像模块。这保证了受感染细胞的细胞培养环境，并与软件支持的自动追踪功能一起，允许长时间观察受感染或操纵受感染细胞。这使得我们可以详细了解病毒感染是如何从宿主细胞传播到邻近细胞乃至传播到其他培养细胞的。 4. 将单个受感染细胞导入正常培养基，或将单个正常细胞导入处理培养基轻柔地从贴壁或悬浮培养中取出单个细胞，以高的精度定位地将其放入另一个孔板中，这样的操作可以充分保证细胞的活力。使得将单个感染细胞引入健康培养基后的进一步研究成为可能。同样的方法也可以用于将健康细胞、耐药细胞或药物处理后的细胞放置于受感染的培养基中。分离单个细胞 5. 单细胞活细胞的提取，以便进一步分析FluidFM技术可以根据形态学或荧光标记从培养物中分离出单个细胞。在保持完全存活的情况下，这些感兴趣的细胞可以在新的培养皿中扩增，或进行进一步的蛋白质组学或转录组学分析。甚至可以进行单细胞活细胞检测，如Live-Seq、TOF等。 6. 从感染的单细胞中获得单细胞力谱FluidFM探针集成了力学反馈功能，允许定量的机械相互作用，可达pN别的力学分辨率。测量由单个细胞感染引起的生物物理变化，如硬度的变化，粘附力的变化，甚至质量的变化。因此，FluidFM可以将病毒在宿主细胞上引起的形态变化与机械变化联系起来。单个细胞从完全贴壁、融合的培养状态中被拽离出来，并记录单细胞力谱。视频由德国Würzburg大学医药与牙医科学院A. Sancho和J. Groll提供参考文献：[1]. Koehler, M., Petitjean, S.J.L., Yang, J., Aravamudhan, P., Somoulay, X., Lo Giudice, C., Poncin, M.A., Dumitru, A.C., Dermody, T.S. & Alsteens, D. Reovirus directly enganges integrin to recruit clathrin for entry into host cells. (2021) Nature communications, 12, 2149.[2]. J. Yang, J. Park, M. Koehler, J. Simpson, D. Luque, J.M. Rodriguez & D. Alsteens. Rotavirus Binding to Cell Surface Receptors Directly recruiting a-integrin. (2021). Advanced Nanobiomed Research.[3]. Guillaume-Gentil, O., Rey, T., Kiefer, P., Ibáñez, A. J., Steinhoff, R., Brönnimann, R., Dorwling-Carter, L., Zambelli, T., Zenobi, R., & Vorholt, J. A. (2017). Single-Cell Mass Spectrometry of Metabolites Extracted from Live Cells by Fluidic Force Microscopy. Analytical Chemistry, acs.analchem.7b00367.[4]. Guillaume-Gentil, O., Grindberg, R. V., Kooger, R., DorwlingCarter, L., Martinez, V., Ossola, D., Pilhofer, M., Zambelli, T., & Vorholt, J. A. (2016). Tunable Single-Cell Extraction for Molecular Analyses. Cell, 166(2), 506–516.[5]. Guillaume-Gentil, O., Zambelli, T., & Vorholt, J. A. (2014). Isolation of single mammalian cells from adherent cultures by fluidic force microscopy. Lab on a Chip, 14(2), 402–414.[6]. Guillaume-Gentil, O., Potthoff, E., Ossola, D., Dörig, P., Zambelli, T., & Vorholt, J. A. (2013). Force-controlled fluidic injection into single cell nuclei. Small, 9(11), 1904–1907.[7]. P. Stiefel, F.I. Schmidt, P. Dörig, P. Behr, T. Zambelli, J. A. Vorholt, and J. Mercer. Cooperative Vaccinia Infection Demonstrated at the Single-Cell Level Using FluidFM. Nano Letters, 2012.

近日，刊登在国际杂志Scientific Reports上的一篇研究论文中，来自诺丁汉大学的研究人员通过研究构建了一种新型微观细胞，其可以帮助开发治疗疾病的新型疗法，这种微观细胞可以被操作，并且可以利用高强度的红外线来进行3D模式的研究。文章中研究者发现如何利用全息光镊技术(Holographic Optical Tweezers)来控制微小的细胞，从而在3D显微镜下对其进行移动来使其按照研究者的意愿进行排列；Glen Kirkham教授说道，人类机体的基础就是由无数个细胞所构成，但问题是我们如何控制小世界内细胞的生存和生长，如果我们可以更好地理解细胞的工作机制并且检查出细胞出错的地方，那么或许就可以帮助开发出新型治疗疾病的疗法。在机体中干细胞存在于骨髓中，其可以为机体提供所需的血细胞，并且可以修复损伤，但其存在于名为干细胞生境的小世界中，在那里功能细胞存活、生长以及发挥功能，但研究者并不知道这个小世界具体发生着些什么，因为目前无法在实验室中对这种小环境进行重建。这项研究中，研究人员利用了一种新技术实现对了对这种细胞结构生境的重建，这样研究者就可以学习干细胞是如何被组织、彼此沟通以及完成多种细胞功能的。短期来讲，研究小组想利用这些微观细胞来检测新型药物及疗法的作用效果，将来他们将会深入去研究者中微观细胞来解释特定的细菌如何在一定水平下对其进行破坏，并且揭示其所涉及的分子机制。最后研究者Kirkham说道，在此前我们并没有开发出一种新型工具来研究细胞，此前研究者是利用物理控制方法来研究细胞；利用全息光镊技术研究人员就可以对大量细胞进行同时移动并且研究，而移动过程中产生的激光能量并不会损伤细胞的功能。研究者希望通过对细胞微环境的深入研究可以帮助开发出治疗疾病的新型靶向疗法。hz-E10182 中文名称：人内吗啡肽-2(EM-2)ELISA试剂盒 英文名称：Human endomorphin-2,EM-2 ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10183 中文名称：人α-内吗啡肽(α-EP)ELISA试剂盒 英文名称：Human α-Endomorphin,α-EP ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10184 中文名称：人抑制素(INH)ELISA试剂盒 英文名称：Human Inhibin,INH ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10185 中文名称：人神经元凋亡抑制蛋白(NAIP)ELISA试剂盒 英文名称：Human neuronal apoptosis inhibitory protein,NAIP ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10186 中文名称：人食欲素/阿立新B(OX-B)ELISA试剂盒 英文名称：Human Orexin B,OX-B ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10187 中文名称：人促睡眠肽(DSIP)ELISA试剂盒 英文名称：Human delta sleep-inducing peptide,DSIP ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10188 中文名称：人6-羟多巴胺(6-OHDA)ELISA试剂盒 英文名称：Human 6-hydroxydopamine,6-OHDA ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10189 中文名称：人心纳素(ANF)ELISA试剂盒 英文名称：Human atrial natriuretic factor,ANF ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10190 中文名称：人神经髓鞘蛋白(p2)ELISA试剂盒 英文名称：Human myelin protein 2,p2 ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10191 中文名称：人精氨酸加压素(AVP)ELISA试剂盒 英文名称：Human arginine vasopressin,AVP ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10192 中文名称：人垂体腺苷酸环化酶激活肽(PACAP)ELISA试剂盒 英文名称：Human pituitary adenylate cyclase activating polypeptide,PACAP ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10193 中文名称：人微管相关蛋白2(MAP-2)ELISA试剂盒 英文名称：Human microtubule-associated protein 2,MAP-2 ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10194 中文名称：人神经丝蛋白(NF)ELISA试剂盒 英文名称：Human neurofilament protein,NF ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10195 中文名称：人利钾尿肽(KP)ELISA试剂盒 英文名称：Human kaliuretic peptide,KP ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10196 中文名称：人神经降压素(NT)ELISA试剂盒 英文名称：Human Neurotensin,NT ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10197 中文名称：人神经激肽B(NKB)ELISA试剂盒 英文名称：Human Neurokinins B,NKB ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10198 中文名称：人强啡肽(Dyn)ELISA试剂盒 英文名称：Human dynorphin,Dyn ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10199 中文名称：人脑啡肽(ENK)ELISA试剂盒 英文名称：Human enkephalin,ENK ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10200 中文名称：人γ肽(Pγ)ELISA试剂盒 英文名称：Human Peptide γ,Pγ ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10201 中文名称：人C型钠尿肽(CNP)ELISA试剂盒 英文名称：Human C -type natriuretic peptide,CNP ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10202 中文名称：人阿立新A(Orexin A)ELISA试剂盒 英文名称：Human Orexin A ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10203 中文名称：人神经肽Y(NP-Y)ELISA试剂盒 英文名称：Human neuropeptide Y,NP-Y ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10204 中文名称：人脑肠肽(BGP/Gehrelin)ELISA试剂盒 英文名称：Human brain-gut peptides,BGP/Gehrelin ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10205 中文名称：人乙酰胆碱(ACH)ELISA试剂盒 英文名称：Human acetylcholine,ACH ELISAkit 规格：48T/96Thz-E10206 中文名称：人脑钠素/脑钠尿肽(BNP)ELISA试剂盒 英文名称：Human brain natriuretic peptide,BNP ELISAkit 规格：48T/96T

光学镊子简称光镊，顾名思义，它是利用激光作为操作手段，能够像镊子一样对微观物体进行抓取、捕获、操纵。2018年，阿什金教授在光镊技术领域的开创性贡献获得诺贝尔物理学奖。经过二十多年的发展，气溶胶光镊测量技术，完成了从实验室萌生，到光学技术平台的构建、测量方法的建立等一系列过程，英国目前已经推出了第一代气溶胶光镊仪器（2016，AOT100）。据了解，北京理工大学环境分子科学分子光谱实验室，自2008年开始搭建气溶胶光镊受激拉曼光谱仪器，经过十多年的积累，在仪器的测量精度、重现性、稳定性方面都取得很大进展，已经搭建3套光镊仪器。下面我们走进北京理工大学环境分子科学实验室，了解张韫宏教授实验室搭建的单光束光镊与受激拉曼光谱联合测量系统。第十二届光谱网络会议（iCS2023） 期间，张韫宏教授将在6月15 日下午分享《 单液滴原位物理化学过程的拉曼测量》， 立即报名 》》》 北京理工大学 张韫宏教授《单液滴原位物理化学过程的拉曼测量》（6月15日下午开讲 点击预约席位）张韫宏，北京理工大学化学与化工学院教授，霍英东优秀青年教师基金获得者，入选教育部跨世纪人才培养计划，《光谱学与光谱分析》常务编委；《光散射学报》编委，全国分子光谱专业委员会委员。研究方向为气溶胶物理化学，光谱分析，大气物理化学，分子谱学，胶体与界面化学，结构化学，超分子化学。张韫宏教授课题组多年来一直致力于与环境问题密切相关的大气气溶胶吸湿性的研究，完成国家自然科学基金重点项目1项，面上项目7项，承担国家自然科学基金重大研究计划重点项目1项，面上项目1项。课题组建立了气溶胶流管AFT（Aerosol Flow Tube）结合FTIR观测、气溶胶FTIR-ATR原位探测、压力脉冲技术-快速扫描真空FTIR检测、单液滴光镊悬浮探测、气溶胶液滴两次聚焦共焦拉曼探测等光谱学方法，开展了气溶胶吸湿性、风化动力学过程、非均相化学反应过程等方面的研究，实现了吸湿增长因子、风化结晶速率、分子扩散系数、反应摄取系数等基本理化参数测量。近十几年来在Atmospheric Chem Phys、Anal. Chem.、EST、J. Phys. Chem. A、Phys. Chem. Chem. Phys和化学通报等国内外高水平杂志上发表论文百余篇，被SCI他人引用1500余次。研究论文被EST（2019年11期）和PCCP（2005年14期）选为封页。【摘要】 微液滴是大气气溶胶的一种主要存在形式，与大气水分子、痕量气体时刻发生气液分配和气液化学反应过程，液滴内部也存在风化结晶、传质受阻等过程，本报告主要内容是如何利用拉曼光谱技术，开展气溶胶液滴的物理化学动态过程研究，包括过饱和状态下离子对的形成、风化相变过程、扩散系数测量、pH值测量、反应动力学摄取系数测量等方面的内容。由仪器信息网主办，中国仪器仪表学会近红外光谱分会、中国生物物理学会太赫兹生物物理分会等协办由仪器第十二届光谱网络会议（iCS2023）将于6月13-16日举办。iCS2023将聚焦最新、最前沿的光谱技术及应用，特别设立了超快/瞬态光谱最新技术及应用进展、高光谱技术及应用新进展、光谱快检及在线应用技术进展等专场。同时会议也会选择光谱技术在生命科学、环境、材料等领域的应用进展进行深入探讨，为国内外光谱科研工作者及专业技术人士提供一个全新、高效的沟通交流平台，以促进业内交流，提高光谱研究及应用水平。点击立即报名 》》》 报名链接：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ics2023/

气溶胶是悬浮在大气中的固态或者液态的颗粒物，极大地影响气候变化、人体健康和大气化学反应过程。不同于伦敦雾和洛杉矶光化学烟雾污染，我国雾霾污染是复合型霾化学机制，存在成分复杂、机制不清状况，需要建立精确的测量方法，获得气溶胶的重要物理化学参数。面对气溶胶对太阳能辐射平衡的不确定性、雾霾关键理化参数的缺失，在迫切期待获得气溶胶的浓度、折射率、吸湿性、挥发性、反应性的数据时，气溶胶光镊应运而生。经过二十多年的发展，气溶胶光镊测量技术，完成了从实验室萌生，到光学技术平台的构建、测量方法的建立等一系列过程，英国目前已经推出了第一代气溶胶光镊仪器（2016，AOT100）。光学镊子简称光镊，顾名思义，它是利用激光作为操作手段，能够像镊子一样对微观物体进行抓取、捕获、操纵。2018年，阿什金教授在光镊技术领域的开创性贡献获得诺贝尔物理学奖。图1 光镊-受激拉曼光谱装置示意图气溶胶光镊如图1所示，以532nm激光作为光源，激光经过100倍油镜（1.25数值孔径），形成光阱能够稳定捕获悬浮单液滴，球形液滴作为一个光学共振腔能够产生很强的受激拉曼信号，即耳语回音模式（WGM），水的OH伸缩振动自发拉曼峰出现在620-660 nm，在水的自发拉曼峰上，会出现4-8组尖锐的受激拉曼共振峰，采用米氏散射模型对受激拉曼信号进行拟合，就能够精确给出悬浮液滴的半径和折射率，具有极高的精度。可以说，气溶胶光镊技术是当前大气气溶胶的物理化学参数最精确的测量技术，它的独特性和精准性，体现在以下几个方面：（1）激光悬浮单个微米尺度的液滴，能稳定悬浮几天的时间，特别适合气溶胶各种老化过程和反应过程的长时间检测；（2）受激拉曼的测量可以提供悬浮液滴半径、折射率、浓度的精准信息，半径的精度可以超过1nm、折射率可达± 2×10-4、浓度的精度可以达到千分之一水平半径（5微米的液滴）。目前，本课题组采用自行搭建的光镊-受激拉曼光谱装置开展了以下几个方面的研究：（1）半挥发性有机物（SVOC）的饱和蒸气压测量，测量范围在10-2到10-7pa；（2）气溶胶液滴中的相分离过程分析；（3）高粘态气溶胶非平衡态动力学传质；（4）痕量气体与液滴反应动力学速率常数测量，能判断痕量气体与悬浮液滴之间的反应，是表面反应还是体相反应。（光镊技术在气溶胶物理化学表征中的应用，中国光学，doi: 10．3788 /CO.20171005.0641 ）特别是，我国雾霾事件中二次硫酸盐生成速度严重被低估，不清楚低二氧化硫排放条件下，为什么还有大量硫酸铵形成。作为一个突出案例，我们通过光镊受激拉曼的测量发现，气溶胶的气液界面加快了过渡金属离子催化SO2氧化过程，痕量的Fe（III）和Mn（II）可以使转化速率提升1000倍。对各种条件如液滴的pH、反应场所、离子强度、氧化剂种类、温度、化学组成是如何影响转化速率的，光镊受激拉曼技术都可以给出明确的分析。（Directly measuring Fe(III)-catalyzed SO2 oxidation rate in single optically levitated droplets，RSC Environ. Sci: Atmos. 2023，https://doi.org/ 10.1039/d2ea00125j ）。另外一个案例，我们利用受激拉曼光谱的高精度，确定了氧化过程到底是发生在表面，还是液滴内部。我们观测了SO2与悬浮硫酸铵单液滴的自氧化反应过程，实现了单液滴中反应引起的纳米级尺寸变化的精确测量，进而给出了反应的动力学参数。通过精确控制环境相对湿度（RH）、反应气体（SO2、NH3）浓度，我们考察了液滴pH（~3.5-~5.5）、离子强度（最高~40 mol/kg）对SO2自氧化过程的影响。在RH、反应物浓度恒定条件下，反应速率在不同的pH区域内表现出不同的变化趋势：pH 4.5时，速率随pH的增大而增大，即与[H+]-1成正比；pH 4.5是反应速率维持恒定，不受pH的影响。据此我们推断在两个pH范围内，SO2自氧化通过不同的机制进行，前者为体相反应过程，后者为表面反应过程。为进一步验证此推断，我们进一步考察了体相、表面条件下，液滴反应过程中半径变化率（dr/dt）与液滴半径（r）的依变关系。结果表明：对于体相条件（pH = 5.04），反应过程中液滴的dr/dt随着液滴半径的增大而增大；而对于界面条件（pH = 3.83），不同半径液滴的dr/dt为常数。由此证明了在这两种条件下，SO2的自氧化过程确实是存在着体相、界面两种反应机制。上述发现不仅为深入认识大气溶胶诸如硫酸盐生成之类的气粒转化问题提供了新的理论视角，也再次证明光镊-受激拉曼光谱技术是研究气溶胶物理化学过程的一个优异手段。（Rapid sulfate formation via uncatalyzed autoxidation of sulfur dioxide in aerosol microdroplets. Environ. Sci. Technol. 2022, 56, 7637-7646） 气溶胶光镊测量液滴的质量在纳克级，液滴的半径精度优于1nm，折射率精度在10-4量级，该仪器在气溶胶计量科学中前景无量。北京理工大学环境分子科学分子光谱实验室，自2008年开始搭建气溶胶光镊受激拉曼光谱仪器，经过十多年的积累，在仪器的测量精度、重现性、稳定性方面都取得很大进展，已经搭建3套光镊仪器，应用于科学研究，培养了一批高水平人才队伍，2022年获得国家自然科学基金重大仪器项目资助，在高端仪器国产化方面进行孵化，力图形成具有自主知识产权的光学仪器。（作者：北京理工大学化学与化工学院 陈哲 曹雪 刘雨昕 刘湃 黄启燊 张韫宏 ）北京理工大学分子光谱实验室简介：北京理工大学分子光谱实验室成立于2003年，隶属于北京理工大学化学与化工学院化学物理研究所。实验室拥有Renishaw共聚焦拉曼光谱仪、Nicolet红外光谱仪、VERTEX 80V真空红外光谱仪、Nicolet iN10显微红外光谱仪、Tweez250si多光阱光镊系统、比表面仪、高速摄像仪等多种先进仪器设备，自主搭建了3台气溶胶光镊受激拉曼仪器。实验室在张韫宏教授带领下，科研队伍逐年壮大。现已经拥有博士生导师2名，副教授1名，预聘助理教授2名，博士后、在读博士、硕士研究生十余名。主要围绕大气物理化学，开展颗粒物形成机制研究。

基于多年在纳米生命科学全球领先的光镊和原子力显微镜应用经验，德国JPK公司首次将这两种技术搭建在同一个倒置光学显微镜上面，推出全球第一款商用光镊-原子力显微镜联用仪OT-AFM。OT-AFM不仅具有AFM的表面成像与测力功能，还具有光镊系统最高灵敏度的三维测力性能。集光镊三维高精度力学测量与操控和AFM高分辨率成像于一身的这套系统将开启一个全新的应用领域。这套联用系统不仅能满足最严格的机械稳定性的要求，还有非常高的灵敏性，模块化的设计。独特设计的联用平台是能将JPK光镊与AFM与细胞力谱仪集成于研究级倒置显微镜的关键所在。JPK在硬件和软件上具有非常成熟的与高端先进光学（如TIRF, Confocal，STED等）联用技术经验，我们可以很简单地将先进光学数据与光镊和AFM数据关联起来。在动态实验中，JPK AFM与光学数据同步采集而不相互干扰，因此这套联用系统能在力学测量中提供更多维度的操作空间。这套联用系统OT-AFM可以应用于许多新的研究领域，包括：细胞内相互作用；细胞与细胞或细胞与基质相互作用；免疫反应；细菌\病毒感染和纳米颗粒的摄取过程等。JPK赖以成名的光镊和AFM技术，加上与荧光技术的联用，创立了活细胞研究领域的最高标准。 JPK公司首席技术官（CTO）Torsten Jahnke博士这样描述这个令人振奋的突破：“功能化颗粒或修饰的微生物触发细胞反应是常见的方法。基于AFM的方法也可以观察细胞的结构、动力学、机械性能的变化，但是将目标物运输到细胞特点区域还是非常难以实现的。光镊能在时间和空间上精准地操控细胞或触发细胞反应，从而能显著地提高这些研究的产出效率、重复性和灵活性。我们独特的OT-AFM系统已经应用于定量研究树突状细胞（DCs）与貝有调控性的T细胞（Treg）之间信号传导对一般性T细胞（Tconv）黏附于同一树突状细胞性能的影响。” 关于JPK公司JPK 在1999 年成立于德国柏林，是一家全球领先的高科技纳米分析仪器跨国企业，其产品包括享誉全球的高分辨快速原子力显微镜、全自动力谱仪、测力型光镊、细胞力谱仪等高水平、高精度分析仪器，广泛应用于生命科学、高分子、纳米材料等高科技研究领域。JPK于2014年在中国成立“杰评科精密仪器贸易（上海）有限公司”，并设立有分析实验室、耗材备件仓库以及售后服务中心，为广大中国用户提供高效完美的测试解决方案，迅捷专业的售后服务和全方位的技术支持。 更多信息，请访问JPK公司主页或关注JPK中国官方微信号：JPK_China。

日前，中国科学院西安光学精密机械研究所顺利完成了为加拿大多伦多大学研制激光光镊微操作仪的任务，这是该所第一次向西方国家出口光学仪器设备。 　　激光光镊是一种新型的光学微操作和微加工系统。它将激光引入显微镜作用于微观物体，用激光来实现对微小粒子的夹持、操作和加工，并将显微镜下观察到的微观过程通过CCD图像传感器和图像采集卡转换为计算机可处理的数字视频图像，是一套光机电一体化的现代化科研和教学仪器，在生命科学、细胞工程、细胞生物学、分子免疫学、基因工程、生殖医学、纳微器件、微加工、分散体系、制药、环保等众多涉及微小粒子的学科领域有着十分广泛的应用。 　　近年，西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室姚保利研究组先后开展了激光光镊、飞秒激光光刀、显微光谱仪等方面的研究，在顺利攻克并掌握其核心技术的基础上，该研究组成功研制出具有我国自主知识产权的激光光镊产品。由该所研制的激光光镊微操作仪具有捕获力大，操作精度高，低倍物镜可实现微粒捕获，系统易于改装升级，性价比高等优点。经国内多家高校和科研单位在该仪器上开展多种生物和有机材料样品的研究，均获得了很好的实验结果，并在国外重要学术杂志上发表了多篇高水平的论文。同时该所还先后为我国贵州大学、燕山大学、哈尔滨工业大学、江西师范学院、香港城市大学等研制了一批激光光镊微操作仪，其设备性能稳定可靠，易于操作使用，获得了用户普遍的好评。 　　此次激光光镊微操作仪出口加拿大，将为西安光机所高端科学仪器进一步走出国门进行了有益的尝试。

长光辰英推出的SC-catcher单细胞显微光镊操纵与分选系统，集显微成像、光镊操纵与细胞分选于一体，为科研工作者带来前所未有的细胞操控体验。产品优势 超高精度显微操纵：应用光镊技术，在显微镜下精准实现单细胞/单颗粒的捕获，并操控其进行移动和分离，单细胞得率＞95%。 高活性单细胞分离：光镊技术具有低损伤的特点，能够最大程度保持细胞的原位状态、生长活性及代谢功能，单细胞培养成活率＞90%。 单液滴按需生成：可根据用户需求，有选择地将一个或多个目标细胞包裹在同一个液滴中进行下游实验，例如细胞互作研究。现在，我们正式向广大科研人员发出邀请，参与我们的Demo实验征集活动！活动时间：2024年5月11日至2024年5月31日目标人群：希望利用SC-catcher开展研究工作的科研人员参与方式1.在线提交一份SC-catcher单细胞显微光镊操纵与分选系统的应用需求表。2.辰英的小伙伴将即刻与您联系，送出辰英定制的精美礼品。3.长光辰英的应用科学家们将提供技术支持和咨询服务，协助实验方案的设计。4.您的Demo需求一旦通过审核，您还将享受价值5000元的光镊Demo实验服务。加入我们的SC-catcher Demo征集活动，开启您的微观世界探索之旅，与全球科研工作者一起，推动生命科学的新发展！扫描二维码，提交您的需求吧！

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

单细胞多组学技术已成为生命科学的有力工具，但一个精准、低损伤、广谱适用、简捷的目标表型单细胞获取手段，是靶向性单细胞基因组、转录组、蛋白质组或代谢物组分析的先决条件。近日，青岛能源所单细胞中心发明了光镊辅助静态池成像分选技术（OPSI），能“所见即所得”、保持细胞原位活性、高通量地分选明场、荧光、拉曼成像下的目标单细胞，支撑高质量的单细胞基因组/转录组测序。该技术对于细菌、古菌、真菌、动植物、人体等各种大小的细胞均广谱适用。相关工作发表于微流控领域国际权威期刊《芯片实验室》Lab on a Chip。OPSI技术服务单细胞多组学研究明场图像、荧光图像、拉曼光谱均可反映细胞丰富的表型信息，汇集上述信息并具备单细胞精度索引、所见即所得特点的单细胞分选技术，在单细胞分析工作中具有广泛的适用性。单细胞中心前期基于单细胞拉曼光谱技术，开发出液相环境中测量与分选菌群中目标微生物单细胞的拉曼分选-测序技术RAGE-Seq（Raman-activated Gravity-driven Encapsulation and Sequencing；Xu et al., Small, 2020）。该技术可在无需标记条件下，通过拉曼光谱获得整个单细胞的化学物质指纹图谱，从而迅速识别活体单细胞的生理特性和代谢产物变化等，更重要的是借助其小体积分离反应的特点，可从单个细胞中得到几乎完整的全基因组信息，对微生物的功能鉴定和资源开发具有重要意义。然而该技术操作过程稍显繁琐，分选通量较低，对于大批量的单细胞分选与分析存在一定的难度。为解决上述问题，单细胞中心徐腾博士、李远东博士带领的研究小组，基于青岛星赛生物的单细胞微液滴分选系统EasySort Compact，在RAGE-Seq技术的基础上开发了基于OPSI的新一代的单细胞分选耦合培养/测序策略。不同于流式分选技术中细胞逐个流过窄通道后成像筛选的原理，OPSI提出了一种静态池成像分选的思路，即在微流控芯片中构建流速为0的稳定静态流场，对样本细胞进行限域，并在该流场内进行平面明场、荧光成像或拉曼扫描，选取目标细胞。之后通过低细胞损伤的1064 nm光镊将目标单细胞移出静态流场，并进行单细胞液滴包裹导出完成分选。该系统使细胞能够以精确索引的方式进行分类，“所见即所得”，并广泛适用于从细菌、古菌到人体细胞等不同尺寸大小的单细胞（直径1 ~ 40 μm）。验证试验表明，OPSI的单细胞分选准确率 99.7%，保证10~20细胞/min的分选通量，并高度保持了细胞活性。此外，OPSI继承了RAGE小尺寸分离反应的特点，显著降低了传统单细胞基因扩增中存在的歧化现象。例如，使用该系统分选人体MCF-7单细胞进行RNA-seq，可获得高质量和高可重复性的单细胞转录组谱。OPSI的通用性、方便性、灵活性和低成本等优势，为其在单细胞多组学研究中提供了广阔的应用前景。基于OPSI的上述特色，单细胞中心和青岛星赛生物合作推出了自动化、智能化的单细胞微液滴分选系统（EasySort Lego/Compact）系列产品，并与国际显微镜和显微光谱仪领军产商（如赛默飞Thermo Fisher Scientific、堀场HORIBA等）合作，在全球科学仪器市场进行推广。该工作由单细胞中心马波研究员和徐健研究员主持，与青岛星赛生物合作完成，得到了国家重点研发计划、山东省自然科学基金委和国家自然科学基金委的资助。（文/图 徐腾 刘阳）原文链接：https://doi.org/10.1039/D2LC00888BTeng Xu#, Yuandong Li#, Xiao Han, Lingyan Kan, Jing Ren, Luyang Sun, Zhidian Diao, Yuetong Ji, Pengfei Zhu, Jian Xu*, Bo Ma*. Versatile, facile and low-cost single-cell isolation, culture and sequencing by optical tweezer-assisted pool-screening. Lab on a Chip 2022.

北京航空航天大学机械工程及自动化学院冯林教授课题组学生宋斌，近日在国际期刊《Biomicrofluidics》发表了一篇文章“On-chiprotational manipulation of microbeads and oocytes using acoustic microstreaming generated by oscillating asymmetrical microstructures”。研究人员在实验过程中使用了深圳摩方材料科技有限公司微尺度3D打印设备S140，该设备具有10um精度的分辨率，94*52*45mm大小的三维加工尺寸。基于该设备加工了尖锐侧边和尖锐底面微结构，通过PDMS二次倒模并与玻璃基底键合形成声流体芯片。该声流体芯片通过正弦信号激励压电换能器振动，从而带动芯片内微结构振动，并在其周围产生局部微声流，最终实现卵细胞的三维旋转。该研究在细胞三维观测、细胞分析及细胞微手术方面有重大研究意义。（声流体芯片制备工艺示意图） （a）图中声流道长度15mm, 深度250μm，最小宽度200μm。槽道内分布着对称的尖锐结构和斜坡陡坎结构：尖锐结构顶角20°，高度250μm；斜坡陡坎斜角28°，高度80μm。声流体芯片制备工艺如上图所示，先通过深圳摩方（BMF）10μm精度的微立体光固化3D打印机S140打印出微米级别的尖锐侧边和尖锐底面微结构(最小尖端20°)，再倒模出纯PDMS模具，然后经表面处理之后二次倒模获得的PDMS尖锐侧边和尖锐底面微结构。最后把PDMS二次倒模的结构与玻璃基底键合形成声流体芯片。本研究声流体芯片的实验操作系统如上图a所示，主要观测系统和驱动系统两部分组成。上图b展示了声流体芯片的概念图，由受正弦信号激励的压电换能器振动，带动尖锐侧边和尖锐底面微结构振动，从而在相应的微结构周围产生微漩涡（如上图c所示）。在由微漩涡产生的扭矩作用下，最终实现了细胞的三维旋转。对应的微流道及微结构尺寸如上图d-f所示。细胞三维旋转作为一项基本的细胞微手术技术，在单细胞分析等领域有着重大科学意义和工程意义。本文提出了一种基于声波驱动微结构振动诱导产生微声流以实现细胞搬运及三维旋转的简单有效的方法。细胞旋转的方向和转速均可以通过施加不同频率和电压来实现。本研究以单细胞为操作对象，以微流控芯片为手段，以高通量全自动化多功能微操作为目标，为促进我国在微操作技术领域的发展以及生物医学工程交叉学科的革新，进一步为加强我国微纳制造水平提供系统性方法。（BMFnanoArch® S140 System）了解更多https://www.bmftec.cn/links/7

用于单细胞分析的微结构光纤探头如何才能实现在显微镜下捕获和控制类似生物分子甚至活细胞等微小物体？在过去的几十年里，光镊已经成为科学上的既定工具，用于捕获粒子或分析单个分子之间的最小作用力和相互作用。通过集成光纤和衍射微光学，可以推进光镊的进一步发展和小型化。在此基础下，斯图加特大学的研究人员使用Nanoscribe双光子聚合技术（2PP）实现在光纤上进行2.5D菲涅耳透镜和叠堆3D透镜系统的微纳加工。2018年，Arthur Ashkin因“光镊及其在生物系统中的应用” 荣获诺贝尔物理学奖。事实上，在过去几十年中，这项突破性技术不仅在生物学领域，在许多需要捕获、操纵微观和亚微观粒子或将其放置在特定位置的科学领域，都已成为一种成熟的工具。此外，科学家也使用这些光学陷阱来测量最小的分子相互作用和作用力，如DNA的弹性等。光镊的基本原理是通过光束的小吸引力和排斥力来捕获折射率与周围介质不同的粒子。 光纤端面上打印光镊通常情况下，光镊需要借助庞大且昂贵的设置，例如高数值孔径的物镜。而现在，斯图加特大学的科学家们已经开发了一种高效的小型化光镊，即通过基于双光子聚合（2PP）技术的Nanoscribe微纳加工系统直接打印到光纤末端。这些在光纤上打印的光阱被放置在双光束反向传播装置中。这意味着，两个带有附加光学捕捉系统的光纤端彼此直接相对对齐，并且可以在反向传播激光源的两个焦点相交处捕获粒子。利用光纤端面上打印光镊，研究人员证明了在水中1µm和500 nm聚苯乙烯珠的高效粒子捕获。 2.5D 菲涅耳透镜和堆叠 3D 透镜组设计科学家们设计并优化了三个工作距离分别为 50、100 和 200 微米的光纤粒子捕捉系统。使用 Nanoscribe Photonic Professional 微纳加工系统，他们将这些光学透镜直接打印在光纤的切割端。这些 3D 打印光学设备的主要架构由两部分组成。在第一部分扩展了在光纤中引导的光束，这对于达到目标工作距离和相关高数值孔径是必需的。然而，光镊的关键还是在微调的菲涅耳透镜，以确保实现有效地聚焦光线以将粒子捕获在预先计算的位置。出于现实原因，科学家们选择直接打印这些衍射设计元件，而非传统的球面透镜。光纤上打印折射透镜的设计具有挑战性曲率的问题。而菲涅耳透镜设计可以轻松调整到所需的工作距离和高数值孔径。研究人员在光纤末端直接打印了三种不同的衍射透镜，设计外缘的最小横向特征尺寸达到 1.67 µm，轮廓高度为 3.88 µm。单个 2.5D 菲涅耳透镜的设计和直接打印在光纤上的衍射透镜的 SEM 图像（上图）。两个堆叠菲涅尔透镜的设计，以及相对应在光纤上直接打印结果的 SEM 图像（下图）。基于 2PP 微纳加工所具备的极高设计自由度，轻松实现调整衍射元件的光学特性。对于具有高数值孔径的光镊，Nanoscribe的2PP技术证明了其真正的潜力。如果在光纤端部使用单个菲涅耳透镜则无法获得高数值孔径。科学家们另辟蹊径，将两个透镜打印在彼此的顶部，由支撑第二个透镜的六根柱子隔开。这种设计离不开真正的3D打印技术。由于所有的光镊都能够在低激光功率下稳定捕获（亚）微米大小的聚苯乙烯测试珠，因此这对于生物学应用中避免高激光功率损坏有机样品的软组织至关重要。 Nanoscribe科技打造未来应用斯图加特大学科研小组重要研究成果中的其一则是直接在光纤端面上进行菲涅耳透镜的微纳加工。基于2PP技术的微纳加工使这些2.5D透镜的设计迭代和修改变得十分容易。此外，该技术还可以实现复杂堆叠3D透镜设计的微加工。拥有2PP技术的Nanoscribe全新Quantum X shape系统为类似和更多创新应用奠定了基础。该系统集成了用于制作光滑表面2.5D光学元件（如所述菲涅耳透镜）的双光子灰度光刻（2GL）革命性技术，以及用于制作超高精度自由曲面微纳结构的强大3D打印功能。欢迎持续关注更多令人激动的消息。 科研项目团队：斯图加特大学第四物理研究所欢迎阅读相关科学出版物：Highly Efficient Dual-Fiber Optical Trapping with 3D Printed Diffractive Fresnel Lenseshttps://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsphotonics.9b01024更多有关3D双光子无掩模光刻技术和产品咨询欢迎联系Nanoscribe中国分公司 - 纳糯三维科技（上海）有限公司 德国Nanoscribe 超高精度双光子微纳3D无掩模光刻系统： Photonic Professional GT2 双光子微纳3D无掩模光刻系统 Quantum X 双光子灰度光刻微纳打印设备 Quantum X shape 双光子高性能3D微纳加工系统

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2019第十三届中国科学仪器发展年会(ACCSI2019)于4月18日-19日在青岛召开，在被称为“科学仪器行业奥斯卡颁奖盛典”的颁奖晚会上，QUANTUM量子科学仪器贸易（北京）有限公司的瑞士Cytosurge多功能单细胞显微操作系统获得 “2018年科学仪器优秀新产品”大奖。会议期间Quantum Design中国子公司市场专员马文睿接受了仪器信息网的采访，就新品的创新之处、应用领域等方面进行了详细介绍，同时也对仪器信息网与本次大会提供的展示平台表示感谢。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 详细内容请点击视频观看： /strong /span /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=CF0FBA8EADF69B419C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script p style=" text-align: justify text-indent: 2em " QUANTUM量子科学仪器贸易中国子公司亮相本次大会的新产品——瑞士Cytosurge多功能单细胞显微操作系统，采用了瑞士ETH苏黎世联邦理工学院的最新技术—Fluid FM 流体力学显微镜。FluidFM是将微量注射与原子力显微镜技术相结合的最新型显微镜。它能够在细胞表面实现精准的移动和fL级的流体移动控制，因此在技术层面上拥有非常优越的单细胞操纵能力。该技术将原子力系统、微流控系统和细胞培养系统集成在一起，可以帮助科学家们实现单细胞层面上的精准操作。另外该机器创新之处主要是：1、定位非常准确，可以对单细胞的细胞质核细胞核进行无损提取与包括精准注入；2、该系统精度非常高，可以将注射目标物体积进行量化，精度可达生物学飞升级别；3，该仪器将多种功能，包括单细胞提取、单细胞注入和单细胞分离等功能进行高度一体化。 /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C301181.htm" target=" _blank" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/cd3baabf-5431-4352-aed4-b4c3fad0286e.jpg" title=" Cytosurge单细胞显微操作系统.jpg" alt=" Cytosurge单细胞显微操作系统.jpg" / /a /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C301181.htm" target=" _blank" 瑞士Cytosurge多功能单细胞显微操作系统 i （点击查看仪器参数） /i /a /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 这款Cytosurge多功能单细胞显微操作系统主要可以解决科学家在单细胞研究中遇到的问题，其主要研究领域与应用领域覆盖精准医疗、单细胞生物学、单细胞质谱、单细胞基因编辑、药物研发等方面。在单细胞提取、单细胞注入和单细胞分离等方面均可以解决以前不能解决的一些问题，比如可以通过这款仪器高效、高速、温和、低损伤的方式解决以前很难解决的基因转染、基因编辑问题。相信该仪器的微量、精准、低损伤的方式和技术能够为传统生物学研究，包括给科学家带来一些新的可能，突破之前的技术壁垒，帮助研究更上一层楼。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " & nbsp span style=" text-decoration: underline " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span br/ /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong span style=" text-decoration: underline " 扫码关注 span style=" text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) " 3i生仪社 /span ，生命科学资讯给你好看！ /span /strong /span /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/78af9918-993b-411c-b0b6-de400cd071f8.jpg" title=" 小icon.jpg" alt=" 小icon.jpg" / /p

线上圆桌会议将为FluidFM现有及未来用户提供一个相互交流的机会。会议中，大家将畅谈应用FluidFM技术取得的新成果，对FluidFM的新应用进行交流与合作。快来加入这个为期两天的技术盛宴吧，会议中，来自各地的FluidFM研究人员将进行报告分享，并在特定应用的圆桌会议上探索更多FluidFM技术的应用。由于疫情原因，今年的活动在线上举办。 互联与合作与全FluidFM用户一起，交流和讨论FluidFM相关的研究成果和新应用方案。学习与交流从其他领域专家那里获得新见解，从常见的解决方案和方法中获益——发现FluidFM提供的成熟解决方案。跨越传统界限应用FluidFM技术将助力您在神经科学研究和基因编辑等领域超越传统技术界限。2h的用户演讲FluidFM的用户将展示自己应用FliudFM技术取得的新成果，以及FluidFM技术新创意应用和方法。4小组分组讨论4个圆桌讨论组，按FluidFM应用方向分别就单细胞组学、纳米打印、神经科学、生物力学做深入探讨。FluidFM 新公告参与本次用户会，获取FluidFM新应用和解决方案信息，还可获得精美礼品1份。 本次圆桌会议主持人Dr. Pablo Dörig研发解决方案副总裁，销售总监Dr. Pablo是一名训练有素的微纳米系统工程师，并因其出色的FluidFM博士论文获得了ETH奖章。后来，他还获得了MBA学位，更加充实了自己的经济和管理技能。他拥有超过10年的经验，与客户和合作伙伴有着良好的关系，他将研究市场的声音带入Cytosurge公司。在任职期间，Dr. Pablo努力把FluidFM技术带入各地的科学实验室。注册链接：您可通过点击此处或扫描下方二维码进行用户会报名注册。扫描上方二维码，即刻报名注册此次会议！会议日程（北京时间）Dec 01, 2021 13 talksDigital16:00Welcome note & FluidFM announcements (15 min)Pablo Doerig16:15Single-Cell Based Research Enabled by Combined Atomic Force Microscopy and Microfluidic DeliveryGang-Yu Liu16:35Spotting of 2D viral structures by FluidFMChristine Müller-Renno16:5510 min break17:05Novel applications of FluidFM OMNIUM in combination with high resolution label-free biosensorsKinga Dóra Kovács17:25Probing the interactions between air bubbles and (bio)-interfaces at the molecular scale using FluidFMCécile Formosa-Dague17:454D force detection of cell adhesion and contractility combining FluidFM and confocal reference-free TFMXinyu Zhang18:0510 min break18:15Mass measurements on beads, cells and cellular compartments with FluidFMHans Gunstheimer18:35Is the spermatozoon swimming force essential for fertilization?Alice Battistella18:55Closing notePablo Doerig21:30Round table: Single cell omics (75 min)23:00Round table: Nanoprinting (75 min)Dec 02, 2021 2 talksDigital16:00Round table: Neuroscience (75 min)17:30Round table: Mechanobiology (75 min)

OPSI技术服务单细胞多组学研究 课题组供图单细胞多组学技术已成为生命科学的有力工具，但一个精准、低损伤、广谱适用、简捷的目标表型单细胞获取手段，是靶向性单细胞基因组、转录组、蛋白质组或代谢物组分析的先决条件。近日，中科院青岛生物能源与过程研究所单细胞中心发明了光镊辅助静态池成像分选技术（OPSI），能“所见即所得”、保持细胞原位活性、高通量地分选明场、荧光、拉曼成像下的目标单细胞，支撑高质量的单细胞基因组/转录组测序。该技术对于细菌、古菌、真菌、动植物、人体等各种大小的细胞均广谱适用。相关工作发表于微流控领域国际期刊《芯片实验室》。记者了解到，明场图像、荧光图像、拉曼光谱均可反映细胞丰富的表型信息，汇集上述信息并具备单细胞精度索引、所见即所得特点的单细胞分选技术，在单细胞分析工作中具有广泛的适用性。基于前期的单细胞拉曼光谱技术，单细胞中心开发出液相环境中测量与分选菌群中目标微生物单细胞的拉曼分选-测序技术RAGE-Seq。该技术可在无需标记条件下，通过拉曼光谱获得整个单细胞的化学物质指纹图谱，从而迅速识别活体单细胞的生理特性和代谢产物变化等，更重要的是借助其小体积分离反应的特点，可从单个细胞中得到几乎完整的全基因组信息，对微生物的功能鉴定和资源开发具有重要意义。然而，该技术操作过程稍显繁琐，分选通量较低，对于大批量的单细胞分选与分析存在一定的难度。为解决上述问题，单细胞中心博士徐腾、李远东带领的研究小组，基于青岛星赛生物的单细胞微液滴分选系统EasySort Compact，在RAGE-Seq技术的基础上开发了基于OPSI的新一代的单细胞分选耦合培养/测序策略。据介绍，不同于流式分选技术中细胞逐个流过窄通道后成像筛选的原理，OPSI提出了一种静态池成像分选的思路，即在微流控芯片中构建流速为0的稳定静态流场，对样本细胞进行限域，并在该流场内进行平面明场、荧光成像或拉曼扫描，选取目标细胞。之后通过低细胞损伤的1064 nm光镊将目标单细胞移出静态流场，并进行单细胞液滴包裹导出完成分选。该系统使细胞能够以精确索引的方式进行分类，“所见即所得”，并广泛适用于从细菌、古菌到人体细胞等不同尺寸大小的单细胞（直径1 ~ 40 μm）。验证试验表明，OPSI的单细胞分选准确率大于 99.7%，保证10~20细胞/min的分选通量，并高度保持了细胞活性。此外，OPSI继承了RAGE小尺寸分离反应的特点，显著降低了传统单细胞基因扩增中存在的歧化现象。例如，使用该系统分选人体MCF-7单细胞进行RNA-seq，可获得高质量和高可重复性的单细胞转录组谱。OPSI的通用性、方便性、灵活性和低成本等优势，为其在单细胞多组学研究中提供了广阔的应用前景。基于OPSI的上述特色，单细胞中心和青岛星赛生物合作推出了自动化、智能化的单细胞微液滴分选系统系列产品，并与国际显微镜和显微光谱仪领军产商（如赛默飞Thermo Fisher Scientific、堀场HORIBA等）合作，在全球科学仪器市场进行推广。该工作由该所单细胞中心研究员马波和徐健主持，与青岛星赛生物合作完成，得到了国家重点研发计划、山东省自然科学基金委和国家自然科学基金委的资助。

对于生物医学领域的多个应用场景（心血管手术、支气管手术等），小型软连续体机器人都展现了其巨大的应用潜力（图1a）。然而，现有的连续体机器人却在驱动选择方面经历相应的瓶颈期，其难以同时拥有小尺寸、柔顺驱动、大转角以及高精度操作等特性，因而在一定程度上限制了其在体内某些狭长受限环境下的广泛应用。而传统的加工制造方法不能很好的实现驱动方式综合性能的改善。近日，香港城市大学生物医学工程系申亚京教授带领的研究团队开发了一款毫米级的软连续体机器人（图1），其在线控和磁场的混合驱动模式下同时拥有大转角和高精度操作能力。为了实现毫米级外形尺寸的混合驱动，该团队基于摩方精密（BMF）超高精度光固化3D打印机nanoArch P140打印出超薄的镂空型机器人骨架（长度30mm，外径3.0mm，壁厚300μm），并在薄壁上形成150μm的贯穿孔用于腱索的布置。此外，该团队通过在机器人骨架外表面涂覆铁磁弹性体薄层（100~150μm）来获得磁响应性能。所提出的混合驱动软连续体机器人能实现约100°的大角度导向以及高精度（静定位精度低至2μm，动态跟踪精度低至10μm）的微操作。该成果以“Millimeter-scale Soft ContinuumRobot for Large Angle and High Precision Manipulation by Hybrid Actuation”为题发表在Advanced Intelligent Systems上。https://doi.org/10.1002/aisy.202000189在该工作中，所研发的毫米级软连续体机器人整体示意如图1所示。图一b左上角展现了机器人在目标区域—狭长受限环境内的导向能力。其中，线控功能由两对拮抗型腱索的拉紧/放松策略来实现，而磁驱性能则来自于弹性表皮中定向排列的铁磁颗粒在外加磁场中受力/力矩导致的偏转。在微尺度3D打印技术的加持下，该连续体机器人拥有较大的中空腔体，这一特性为后续多种微创手术器械的携带创造了条件。图1. 毫米尺度软连续体机器人整体示意图。先使用摩方精密（BMF）nanoArch P140打印出超薄的镂空型机器人骨架（长度30mm，外径3.0mm，壁厚300μm），并在薄壁上形成150μm的贯穿孔用于腱索的布置；再通过在机器人骨架外表面涂覆铁磁弹性体薄层（100~150μm）来获得磁响应性能。该混合驱动机器人的大转角导向能力及高精度操作性能验证如图2所示。线驱模式下，软连续体机器人成功在具有多个三维分叉的狭长受限管道内实现了导向行进（如图2a,b）。而在外加磁场的驱动下，该机器人展现了极好的动态跟踪效果（如图2c,d）。图2. 大转角导向能力及高精度操作性能验证受益于线驱模式的大转角导向以及较好的抵抗外力的能力，该软连续体机器人能够在狭窄血管模型中实现病理区域的搜寻（如图3a）。将所携带的微创手术工具递送至前端之后（图3b），该机器人可在外磁场的驱动下实现高精度的微操作（图3c），并进一步完成例如微注射和微切除（图3d）等工作。此外，磁驱模式下，所研发的毫米级软连续体机器人通过携带鼻咽拭子展现了鼻咽采样的现实功能（如图3e,f），其为当前新冠疫情的采样检测提供了新的思路。图3. 生物医学应用场景总而言之，该工作中所提出的结合了微尺度3D打印技术而得到的毫米级软连续体机器人同时具备小尺寸、柔顺驱动、大转角、高精度等特性，其在狭长受限环境下展现了优异的运动操作性能。与此同时，此项工作也为连续体机器人的小型化设计提供了一种新的方法，并将在生物医学工程领域展现更大的应用潜力。

Eppendorf第二期生物反应器操作培训班于2013年9月24-26日在位于上海浦东张江的Eppendorf培训中心顺利举办，这是继去年成功举办首届生物反应器操作培训班后全新升级的对外课程。来自疫苗与重组蛋白领域的Eppendorf生物反应器用户与Eppendorf专业的生物反应器应用与技术支持团队进行了为期3天的互动学习与交流。 本期课程采用灵活多样的演示与操作相结合的方式，以New Brunswick CelliGen 310生物反应器配合专利填充床式搅拌桨（Basket Impeller）与片状载体（FibraCel Disk）系统，进行VERO细胞灌流培养同步演示。从理论到实际，让学员确实掌握New Brunswick台式生物反应器的实际操作，包括上罐前细胞及罐体准备、灭菌过程、接种细胞、采样生化分析、灌流操作以及下罐收获的一整套标准操作流程及相关技术细节。开放式的教学方式让用户与技术支持和维修工程师面对面交流，提升用户解决实际应用问题以及应对日常硬件维护的能力。 为期三日的培训课程让学员受益匪浅，并对中心展示的Eppendorf一次性反应器BioBLU系列、细胞培养耗材与DASGIP小型平行反应器表示了浓厚的兴趣。所有学员在课程结束时均获得了由Eppendorf培训中心正式颁发的培训证书。 Eppendorf发酵工艺官方微信：Eppendorf的E课堂 Eppendorf官方微博：http://weibo.com/eppendorfchina Eppendorf中文官网：http://www.eppendorf.cn Eppendorf China十周年庆官网：http://tenyears.eppendorf.cn 关于艾本德(Eppendorf) 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。 Eppendorf培训中心 自Eppendorf成功收购美国New Brunswick与德国DASGIP品牌，极大地丰富了Eppendorf在细胞处理以及生物工艺领域的产品线，并通过发酵罐、细胞反应器与现有产品线的完美整合拓展了Eppendorf产品在生物制药、疫苗、重组蛋白等领域的广泛应用，为客户提供更为全面的解决方案。 为满足客户对于Eppendorf生物工艺方面产品应用和技术服务不断增长的需求，Eppendorf培训中心于2012年底隆重开幕。这一专业交流平台的设立有助于提升Eppendorf大中华区整体技术服务尤其是生物工艺的技术支持力度，并通过为客户提供完备而专业的应用培训课程，提升研发工作的效率。 Eppendorf培训中心坐落于上海浦东张江高科技园区内，培训中心划分为公共培训区、发酵罐室、生物反应器室和细胞培养室4个独立区域，配备Eppendorf与旗下New Brunswick、DASGIP品牌的经典产品，并拥有经验丰富的培训与技术支持团队。目前Eppendorf培训中心主要承担对外技术支持、产品演示培训及内部员工培训等服务。

2000亿贴息贷款政策点燃了整个十月的仪器采购市场，数十个高校发布了采购意向，预算动辄过亿。本文汇总了本轮采购潮中光学显微镜的情况，供相关从业者参考。据不完全统计，本轮高校仪器采购意向，共有255项光学显微镜采购及相关项目，涉及30所高校，累计金额约15.3亿元（含少数整体采购项目中的其他仪器）。技术难度高、单台货值高的高端光学显微镜在本轮采购中成为“常见”需求货物。对255项采购意向进行梳理分析发现，共聚焦显微镜63台/套，预算约3亿元，其中双光子显微镜13台/套；超分辨显微镜27台/套，占比约1/10，预算约1.5亿，上述类别显微镜统计有重叠。光片显微镜13台/套，预算约8000万。以光学显微镜意向采购数量将29所高校排序，中山大学以70台/套居首，前五分别是中山大学（预算2亿元）、浙江大学（25台/套，预算1.17亿）、华南理工大学（22台/套，预算1.13亿元）、南京农业大学（20台/套，预算4976万）、清华大学（18台/套，预算7286万）。附表：各高校光学显微镜采购详情列表采购单位项目名称预算金额(万元)预计采购时间查看北京大学双光子扫描光遗传学显微镜500Nov-22意向原文北京大学多功能共聚焦显微拉曼成像系统300Dec-22意向原文北京大学多功能共聚焦显微拉曼成像系统298Dec-22意向原文北京理工大学压电力显微镜180Nov-22意向原文北京理工大学激光共聚焦荧光显微镜200Nov-22意向原文北京理工大学分析测试中心原位微区气氛系统采购项目290Dec-22意向原文北京理工大学分析测试中心冷冻传输系统和冷冻传输样品杆采购项目320Dec-22意向原文北京理工大学多功能超高分辨荧光分析与激光共聚焦系统970Nov-22意向原文北京师范大学珠海校区高分辨共聚焦拉曼成像系统采购项目476.93Dec-22意向原文北京师范大学正置荧光显微镜采购项目105Nov-22意向原文北京师范大学光片荧光显微镜采购项目580Nov-22意向原文复旦大学转盘式激光共聚焦显微镜675Dec-22意向原文复旦大学原位催化型XPS互联高空间分辨表征系统540Dec-22意向原文复旦大学复杂结构解析及电热功能原位分析高通量-高分辨表征平台580Dec-22意向原文复旦大学超高分辨率活细胞三维长时程成像系统877.5Dec-22意向原文复旦大学材料加工-原位加热-结构表征双束多功能综合平台360Dec-22意向原文广东农工商职业技术学院广东农工商职业技术学院化学品智能安全管理与实验教学中心设备建设项目372.9Nov-22意向原文哈尔滨工程大学全通道激光共聚焦显微镜800Dec-22意向原文哈尔滨工程大学傅里叶红外光谱/红外显微镜400Nov-22意向原文哈尔滨工程大学单光子计数共聚焦显微镜1500Nov-22意向原文哈尔滨工业大学离子/电子双束系统1400Nov-22意向原文哈尔滨工业大学多场耦合原位微纳米力学可视化测试系统1350Nov-22意向原文华北电力大学新能源高效转换与特性研究4400Dec-22意向原文华北电力大学新能源发电国家工程研究中心平台建设与设备更新4000Dec-22意向原文华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室仪器设备升级更新项目7241.55Dec-22意向原文华北电力大学水利工程学科科学研究706.6Dec-22意向原文华北电力大学清洁高效燃煤发电关键技术与装备集成攻关大平台4272.25Dec-22意向原文华北电力大学氢能科学与工程学科及高水平科研平台建设5036.5Dec-22意向原文华北电力大学国家储能技术产教融合创新平台5000Dec-22意向原文华北电力大学电能转换与智慧用电教育部工程研究中心实验平台建设1889.4Dec-22意向原文华北电力大学材料科学与工程教学实验室规划、改造与建设630Nov-22意向原文华北电力大学（保定）光伏制储氢发电一体化技术研究平台340Nov-22意向原文华北电力大学（保定）多元多相燃料高效清洁混燃研究平台建设665Dec-22意向原文华南理工大学自旋科技研究院购置激光共聚焦荧光显微镜设备项目380Nov-22意向原文华南理工大学研究级倒置显微镜系统100Nov-22意向原文华南理工大学橡胶类冷冻扫描分析系统520Nov-22意向原文华南理工大学微纳米尺度红外光谱成像系统725Nov-22意向原文华南理工大学微纳光学成像工作站557Nov-22意向原文华南理工大学双转盘激光共聚焦高内涵系统550Nov-22意向原文华南理工大学双光子激光微纳加工系统480Nov-22意向原文华南理工大学双光子激光共聚焦显微镜1000Nov-22意向原文华南理工大学双光子激光共聚焦显微镜1000Nov-22意向原文华南理工大学生物医学科学与工程学院-扫描探针及激光共聚焦成像系统600Nov-22意向原文华南理工大学生物医学科学与工程学院-超高分辨率倒置荧光显微镜320Nov-22意向原文华南理工大学扫描隧道显微镜185Nov-22意向原文华南理工大学冷冻切片传输微加工系统585Nov-22意向原文华南理工大学冷冻切片传输微加工系统585Nov-22意向原文华南理工大学多势阱光镊操控系统190Nov-22意向原文华南理工大学电子增益探测正置光学显微系统160Nov-22意向原文华南理工大学单分子成像和捕获系统530Nov-22意向原文华南理工大学超快激子扩散四维成像显微镜1050Nov-22意向原文华南理工大学超高分辨率原位动态显微成像系统575Nov-22意向原文华南理工大学STED超分辨成像系统620Nov-22意向原文华南理工大学CSU转盘式扫描高速共聚焦成像380Nov-22意向原文华南理工大学3D单分子定位显微镜260Nov-22意向原文华中科技大学转盘共聚焦显微镜450Nov-22意向原文华中科技大学智能超灵敏活细胞超分辨显微镜450Nov-22意向原文华中科技大学近红外上转化共聚焦显微镜440Nov-22意向原文华中科技大学超高分辨激光共聚焦显微镜420Nov-22意向原文华中农业大学水生动物疫病专业实验室建设项目734.62Jan-23意向原文吉林大学双束拉曼一体化显微镜联用分析系统647.85Dec-22意向原文吉林大学全自动数字玻片扫描系统280Nov-22意向原文吉林大学激光差动共焦显微镜120Nov-22意向原文吉林大学活细胞工作站320Nov-22意向原文吉林大学多功能高分辨磁光克尔显微成像系统109Dec-22意向原文吉林大学倒置荧光显微成像及显微操作系统200Nov-22意向原文吉林大学超高分辨率激光共聚焦显微镜360Nov-22意向原文吉林大学超高分辨激光共聚焦显微镜315Nov-22意向原文吉林大学超分辨共聚焦扫描显微镜368Nov-22意向原文暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院科研设备121.5Dec-22意向原文暨南大学暨南大学番禺校区药学院实验教学示范中心改善教学条件填平补缺建设项目200Dec-22意向原文暨南大学基础医学与公共卫生学院科研设备429Dec-22意向原文暨南大学光子技术研究院科研设备987.7Dec-22意向原文江南大学显微镜操作平台250Dec-22意向原文江南大学全自动3D全息无标记活细胞成像系统200Nov-22意向原文江南大学tirf全内返荧光显微镜180Jun-23意向原文兰州大学医学实验中心十人共览显微镜采购项目28Nov-22意向原文兰州大学生态学院研究级正置显微镜设备采购项目35Nov-22意向原文兰州大学生态学院基因编辑与显微注射平台设备采购项目38.6Nov-22意向原文兰州大学生态学院共聚焦扫描成像显微镜采购项目130Nov-22意向原文兰州大学生态学院倒置荧光显微镜设备采购项目22Nov-22意向原文兰州大学生命科学学院细胞、免疫及显微技术科教一体化平台-荧光相差显微成像系统采购项目126Nov-22意向原文兰州大学生命科学学院生物学野外实习科教一体化平台-农作物生长箱等设备采购项目85Nov-22意向原文兰州大学兰州大学中长期贷款项目投资估算表-拔尖创新人才培养平台60Nov-22意向原文兰州大学兰州大学生命科学学院红外相机等采购19.48Nov-22意向原文兰州大学兰州大学草地农业科技学院显微数码互动系统采购108Nov-22意向原文兰州大学基础医学院显微数码互动教学实验室采购项目192Nov-22意向原文兰州大学基础医学院显微数码互动教学实验室采购项目144Nov-22意向原文兰州大学基础医学院双光子激光共聚焦成像系统设备采购项目500Nov-22意向原文兰州大学核科学与技术学院+核材料制备装置120Dec-22意向原文兰州大学草业科学国家级实验教学示范中心一流草学人才培养平台建设项目43Nov-22意向原文南京大学高倍显微镜260Nov-22意向原文南京大学多功能可控环境扫描探针显微镜300Nov-22意向原文南京农业大学植物保护学院教学中心仪器设备采购项目680Nov-22意向原文南京农业大学荧光倒置显微镜48Nov-22意向原文南京农业大学眼科手术显微镜20Nov-22意向原文南京农业大学显微镜5Nov-22意向原文南京农业大学体视显微镜26Nov-22意向原文南京农业大学双光子激光共聚焦显微镜680Nov-22意向原文南京农业大学受激发射损耗显微镜620Nov-22意向原文南京农业大学生命科学学院植物生理实训平台采购项目45Nov-22意向原文山东大学表面共振显微镜400Nov-22意向原文山东大学FRET显微镜测定分析系统155Nov-22意向原文武汉大学