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细胞形态分析

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细胞形态分析相关的资讯

  • 【网络讲堂预告】高质量细胞形态分析应用实例分享-Molecular Devices
    网络讲堂:高质量细胞形态分析应用实例高内涵筛选 (high-content screening, HCS) 是利用全自动的系统来观察细胞受药物刺激后的形态变化,进而实现迅速筛选有效药物。除了加速药物开发应用之外,HCS 高通量的特性也被广泛运用于各类以细胞为模型的生命科学研究上。利用高内涵筛选系统,不但能大幅缩短研究时长,更能提供精确可靠的细胞形态统计分析。细胞核于颗粒性分析,左上图为原始图,右上图为信号识别图本次讲座将以多个案例分享ImageXpress高内涵成像分析平台在肿瘤免疫学、细胞生物学、药理学、再生医学研究上的应用。快扫描下面二维码报名参加吧!讲座日期:2018年12月20日周四 讲座时间:10:00-11:00(北京时间) 主讲人:何佳霖 博士,产品经理,美谷分子仪器有限公司台湾技术支持中心 主讲人简介:新竹清华大学学士、台北阳明大学博士。专长为细胞信号通路与显微成像研究。
  • 1165万!山东大学近常压X射线光电子能谱仪和骨髓细胞形态学分析系统采购项目
    一、项目基本情况1.项目编号:SDJDHD20230374-Z202/SDSM2023-31353项目名称:山东大学近常压X射线光电子能谱仪预算金额:990.000000 万元(人民币)采购需求:近常压X射线光电子能谱仪采购,具体内容详见公开招标文件合同履行期限:自合同签订之日起至合同全部权利义务履行完毕之日止。本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号:SDJDHD20230389-Z211/SDSHZB2023-291项目名称:山东大学骨髓细胞形态学分析系统采购方式:竞争性磋商预算金额:175.000000 万元(人民币)最高限价(如有):175.000000 万元(人民币)采购需求:采购骨髓细胞形态学分析系统,具体参数详见磋商文件。合同履行期限:国产设备验收合格后5年,本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2023年11月06日 至 2023年11月10日,每天上午8:30至12:00,下午13:30至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:山东大学采购网(http://www.cgw.sdu.edu.cn), 在对应招标公告中下载公开招标文件方式:本项目采用电子标。潜在供应商需登录山东大学采购网(http://www.cgw.sdu.edu.cn)进行注册,注册完成并通过中心审核后,在获取公开招标文件截止时间前再次登录系统在线进行招标项目信息填报,审核成功后下载公开招标文件。售价:¥0.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、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:山东大学     地址:山东大学中心校区明德楼        联系方式:王老师0531-88369797      2.采购代理机构信息名 称:山东三木招标有限公司            地 址:济南市市中区二环南路6636号中海广场804室            联系方式:芦熹、郝文奇0531-82976333            3.项目联系方式项目联系人:芦熹、郝文奇电 话:  0531-82976333
  • Cell:单兵作战 VS 团体作战——高内涵助力辨别循环肿瘤细胞作用形态
    红细胞,血小板,中性粒细胞,单核细胞,淋巴细胞。。。这些细胞不仅是我们体内循环系统中常见的细胞类型,在实验室中出镜率也非常高,我们统称它们为悬浮细胞。实际上,对于悬浮细胞的研究,尤其是分选和荧光定量,我们常用的技术手段是流式细胞术FACS。但尽管FACS能准确的进行悬浮细胞的单细胞荧光定量,如果我们想要知道单个细胞的形态变化,蛋白表达的位置信息,以及基于表型的高通量药物筛选,就需要高内涵成像分析系统的帮助啦。之前我们已经给大家介绍过珀金埃尔默高内涵系统实现红细胞变形的药物筛选方法,点下方可以回顾哟。往期回顾Nature Protocol——微球过滤结合高内涵成像实现基于红细胞变形的高通量药物筛选:https://mp.weixin.qq.com/s/2Kz3CDIqKVGbw17-ZyxutQ今天我们再来关注循环系统中一类很特殊的悬浮细胞:循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cell,CTC)。CTC是癌症病人体内由实体肿瘤病灶脱离而进入血管的肿瘤细胞,它们在外周血中痕量存在,大部分也会发生凋亡和被吞噬,但依旧有少数隐藏极好并伺机而动发展为肿瘤转移灶,因此是肿瘤发生恶性转移的凶手之一(图1)。 CTCs在血管中的“命运”大量研究表明,CTC在外周血中以不同形态存在,有游离的单个CTC,也有聚集成团的CTC集簇。而它们形成集簇的能力更是与肿瘤的转移密切相关。今年1月Cell杂志就在线发表了瑞士Basel大学Aceto团队关于乳腺癌病人血中CTC单兵作战和团体作战的相关工作。通过全景观基因测序,他们解释了CTC集簇比起单细胞缺少了关键位点的DNA甲基化重建,因此更容易导致肿瘤的恶性转移。进一步利用Operetta高内涵成像及Columbus分析系统,对CTC成像后集簇的大小及相关功能进行定量分析,试图找到解离CTC集簇使其变为单兵作战从而失去转移能力的方式。幸运的是,通过高内涵筛选他们从2485个FDA批准的药物中找到了一种钠/钾ATP酶抑制剂,可以解离CTC集簇成为单细胞(图2),继而诱导DNA甲基化,最终抑制肿瘤的转移。基于细胞存活率和集簇大小的高内涵药物筛选尽管CTC是外周血悬浮细胞中的稀有事件,但是作为具有高灵敏度,高通量和高速度的表型筛选领导者,PerkinElmer高内涵成像分析系统一如既往的表现出了强大的助力作用,从未让科研工作者失望过。表型筛选,我们是认真的。参考文献1. Gkountela, S., Castro-Giner, F., Szczerba, B. M., Vetter, M., Landin, J., Scherrer, R., Krol, I., Scheidmann, M. C., Beisel, C., Stirnimann, C. U., Kurzeder, C., Heinzelmann-Schwarz, V., Rochlitz, C., Weber, W. P., and Aceto, N. (2019) Circulating Tumor Cell Clustering Shapes DNA Methylation to Enable Metastasis Seeding, Cell 176, 98-112 e114.2. Mocellin, S., Keilholz, U., Rossi, C. R., and Nitti, D. (2006) Circulating tumor cells: the ' leukemic phase' of solid cancers, Trends in molecular medicine 12, 130-139.
  • Theranostics| 天津医科大学肿瘤医院通过组织原位真实完整单细胞形态评估Tim-3调节2型
    肿瘤微环境的免疫抑制是肿瘤免疫治疗的主要障碍。干扰素刺激因子(STING)激动剂可以触发炎症性的先天免疫反应,有可能克服肿瘤的免疫抑制。虽然STING激动剂可能有望成为潜在的癌症治疗药物,但是肿瘤对STING单一疗法的耐药性已经在临床试验中出现,其机制尚不清楚。2023年9月4日,天津医科大学肿瘤医院任秀宝教授团队在Theranostics(IF=12.4)上发表题为“Blocking Tim-3 enhances the anti-tumor immunity of STING agonist ADU-S100 by unleashing CD4+ T cells through regulating type 2 conventional dendritic cells”的文章。本实验使用小鼠肿瘤模型,测量了STING激动剂ADU-S100(S100)和抗T细胞免疫球蛋白和粘蛋白结构域-3抗体(αTim-3)的体内抗肿瘤免疫效果。利用流式细胞术检测了肿瘤特异性T细胞的激活和肿瘤微环境的改变。同时测量了树突状细胞(DC)的成熟和功能,以及CD4+ T细胞在联合治疗中的重要性。此外,还通过体外实验验证了S100对CD4+ T细胞的影响。最后,进一步评估了在人类肿瘤样本中高表达Tim-3的常规树突状细胞(cDC)2对生存或治疗效果的影响。S100通过激活cDC1增强了CD8+ T细胞的反应,但未能启动cDC2。在机制上,S100的给药导致了小鼠和人类cDC2(Tim-3+cDC2)中Tim-3的上调,这具有免疫抑制作用。Tim-3+cDC2抑制了CD4+ T细胞,并减弱了CD4+ T细胞驱动的抗肿瘤反应。S100与αTim-3的联合治疗有效地促进了cDC2的成熟和抗原呈递,释放了CD4+ T细胞,从而降低了肿瘤负担,延长了生存。此外,人类肿瘤微环境中Tim-3+cDC2的高百分比预示着不良的预后,而Tim-3+cDC2的丰度可能作为CD4+ T细胞质量的生物标志物和免疫治疗反应性的贡献指标。这项研究证明了阻断Tim-3可以通过调节cDC2来增强STING激动剂ADU-S100的抗肿瘤免疫效果,释放CD4+ T细胞。它还揭示了ADU-S100单一疗法的内在障碍,同时提供了一种克服肿瘤免疫抑制的联合策略。实验部分本实验收集了58例接受新辅助化疗(NAC)或新辅助培溴利珠单抗联合化疗(NAPC)治疗的肺癌患者的肿瘤标本。使用TissueGnostics公司TissueFAXS Spectra全景多光谱组织扫描定量分析系统获取图像。获取到图像利用StrataQuest软件进行定量分析,评价肿瘤浸润性TIM-3+CDC2或CD4+T细胞与疗效的关系。Panel : CD11c、CD1C、Tim-3、CD4、Foxp3和DAPI为了验证在DC上表达的Tim-3对CD4+ T细胞的负向调控作用,文章作者对Tim-3+ cDC2 和 CD4+ T的作用关系进行了分析,并参考主要病理反应(MPR)作为临床特征指标进行作用关系评估。考虑到在免疫作用中CD4+T细胞处于cDC2的下游,其存在的相互作用在传统意义上只能通过整体水平进行粗略评估,但是无法精准量化,故此次本文作者借助于Tissue Cytometry技术对Tim-3-cDC2/Tim-3+cDC2 和 CD4+ T/Treg细胞的分布进行了空间定量分析。研究者根据文献记载,采用泊松分布原理,将Tim-3-cDC2/Tim-3+cDC2半径(r = 30 μm)内的CD4+T细胞的分布密度进行比较,发现在 NAC 和 NAPC 患者中,与 Tim-3-cDC2 相比,Tim-3+cDC2 周围的 CD4+ T 细胞显着减少,代表CD4+ T 和 Tim-3+cDC2 之间细胞接触的可能性降低。这个分析结果启发性的为Tim-3+cDC2肿瘤患者预后不良的关系提供了初步的证据,“急需相关临床试验证实“——作者在文中写道。大部分现有的技术是利用空间坐标方法,对细胞空间生物学信息进行研究,但是当细胞呈梭形或不规则形态时,细胞中心点就无法代表其真实的组织形态轮廓,导致分析结果出现偏差。Tissue Cytometry技术与其他技术不同,采用组织原位真实的细胞形态、轮廓,通过原始成像结果中真实像素距离运算作为距离分析基础,这样不但可以获得真实细胞的距离关系,更可以通过组织-细胞形态计算其微环境分布水平,让分析结果更加精准可靠。Figure 1 高比例TIM-3+cDC2预示肿瘤患者预后不良(A)治疗后肺癌样本的多重免疫荧光图像(B)接受NAC或NAPC治疗的患者的MPR百分比的比较。接受NAC或NAPC治疗的MPR或非MPR患者的(C)Tim-3+cDC2或(D)CD4+T细胞的比较。(G-I) 采用空间分析方法,计算参考细胞周围30μm半径范围内感兴趣细胞的密度,并进行图示。与NAC和NAPC患者中Tim-3+cDC2细胞相比,Tim-3-cDC2细胞周围30μm范围内的 (H) CD4+ T细胞和 (I) Treg细胞密度如下。
  • 这一重大仪器原创成果或将改变脑科学研究方式!可实现单细胞完整形态全脑三维成像
    光学显微镜至今已有三百多年的历史,从观察细胞的初代显微镜发展到如今打破分辨率极限的超分辨显微镜。近年来,生命科学领域蓬勃发展,对显微成像技术不断产生新的需求,光学显微镜不断向更高分辨率、快速成像、3D成像等高端技术方向发展。我国高端光学显微镜市场长期处于被国外产品垄断的局面,许多关键核心部件依赖进口。令人欣喜的是,近五年来,市场上涌现出多种国产高端光学显微镜,包括超分辨显微镜、双光子显微镜、共聚焦显微镜、光片显微镜等,逐渐打破当前市场格局。基于此,仪器信息网特别制作“破局:国产高端光学显微镜技术‘多点开花’”专题 ,并向国产光学显微镜企业广泛征稿,以了解各企业主要高端光学显微镜产品技术特点和发展进程。本篇为武汉沃亿生物有限公司(以下简称“沃亿”)供稿。自2013年起,沃亿生物先后多次购买骆清铭院士和龚辉教授带领的MOST团队(以下简称MOST团队)技术专利,推出BioMapping1000、BioMapping3000、BioMapping5000和BioMapping9000显微光学切片断层成像(MOST)技术/荧光显微光学切片断层成像(fMOST)技术的系列仪器设备,在国内外得到广泛应用。仪器信息网: 请回顾一下贵公司光学显微镜技术的发展历程。沃亿生物的光学显微镜技术是来源于骆清铭院士和龚辉教授带领的MOST团队发明的显微光学切片断层成像系列技术(MOST /fMOST)。MOST团队从2002年开始,经过近十年的努力、自主研发了拥有自主知识产权的显微光学切片断层成像技术(MOST),通过从理论、方法到仪器的系统性研究,建立了一套完整的技术体系,解决了厘米尺度样品的三维亚微米高分辨成像难题,在此基础上获得了世界上第一套小鼠全脑高分辨率图谱,相关成果发表于2010年Science杂志。为满足不同的科研需求,MOST团队进一步发展了具有不同成像特点与系统性能的fMOST系列成像技术。2013年,MOST团队建立了荧光显微光学切片断层成像(fMOST)技术,实现了单神经元水平的荧光小鼠全脑三维连续成像,并首次实现了单神经元轴突的长程追踪。2016年,MOST团队建立了一种类似全球定位系统(GPS)的全脑定位系统(BPS),实现对荧光标记的单神经元及其共定位细胞构筑信息的双色同时成像,达到在单细胞分辨的三维精准定位下获取神经元的三维完整形态,为神经元分类问题研究提供了可靠的形态学数据,相关结果发表在Nature Communications杂志上。2021年3月,MOST团队在Nature Methods杂志发表了高清晰荧光显微光学切片断层成像(HD-fMOST)技术,利用线照明调制显微成像新原理,实现了高分辨率、高通量、高清晰度、高鲁棒性的全脑三维成像,解决了神经元胞体与突起纤维信号亮度差异极大的探测难题,做到了“在太阳旁边观察星星”。2013年,通过教育部直属高校科研成果公开挂牌交易转让的方式,沃亿生物购买了MOST系列技术的专利。专利买回来后,沃亿生物组织力量开始消化技术,不断去打磨细节、积累经验、调整方案,耗时四年,历经3个重大版本更新,成功推出BioMapping1000产品,实现从原理机到高端科研仪器的转变。该产品适用于Golgi、Nissl、HE等传统组织染色方法,实现对大尺寸生物组织样品的高分辨率三维连续成像,是获取生物组织三维精细结构信息的理想工具,可用于果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠、灵长类等模式动物及人体组织的神经、血管等不同结构特征的成像。BioMapping 1000显微光学切片断层成像仪此后,沃亿生物经过近十年的精细打磨,又先后推出了适用于荧光全脑成像的BioMapping3000、BioMapping5000与BioMapping9000系列产品。该系列仪器稳定性高、鲁棒性强,具有长时间不间断的三维数据采集能力,特别适用于自动获取全脑内神经环路投射路径及其细胞构筑信息。仪器信息网: 当前贵公司主推的产品和技术有哪些。贵公司在高端光学显微镜方面有哪些独具优势的技术? 沃亿生物主要产品为基于MOST系列技术的BioMapping1000、BioMapping3000、BioMapping5000、BioMapping9000,以及配套应用于MOST/fMOST成像的技术服务,包括全脑神经投射、跨尺度血管网络、三维胞体定量分析、单细胞形态学分析、空间蛋白定位、多方位三维成像。沃亿生物的光学显微镜技术最大的亮点是完全基于由我国科研团队发明的原创技术进行成果转化。BioMapping3000设备基于数字微镜阵列的结构光照明调制显微成像方法,具有宽场大容积层析成像的高通量多通道特点,结合转基因小鼠、荧光染料、腺相关病毒(AAV)示踪等荧光标记技术,实现突起级别的三维高分辨荧光成像,适用于神经元和血管的双色成像、形态分析及神经元长程投射追踪、介观神经联接图谱分析、血管网络分析等。BioMappping5000设备采用时间延迟积分(TDI)成像方式,通过对样本的多次曝光和信号累积,在保证高速成像的同时可实现高信噪比的成像,并结合创新性的化学成像样品处理方法可获得高轴向分辨率,实现对全脑树突棘分布的精细成像。BioMapping9000是基于斜光片成像与振动切片结合实现单细胞分辨率的全脑三维快速荧光成像仪器,与前述其他产品相比,具有成像速度更快的优势,能快速获取与分析全脑荧光数据,适合对批量样本进行高效筛选。仪器信息网: 请介绍一下贵公司主推的光学显微镜当前的市场现状如何?整体技术发展趋势如何?从各国脑计划的开展过程可以看到,一系列新型显微成像技术的诞生也在不断帮助生物科学家们拓宽研究场景,进行更深层次的探究。例如,超高分辨光学显微镜突破了光学衍射的极限,在FISH原位杂交等单分子成像领域展现了实力;双光子显微镜更适用于组织深层成像,实现了小型化长时程活体成像。全脑光学成像技术是近10余年新兴的技术领域,利用光学的方法以亚细胞分辨率获得全脑的三维精细结构,在助力脑介观联接图谱的绘制方面独具应用价值。MOST系列技术以高分辨率成像质量为技术特色,在这一领域处于全球领先地位。经过与国内外知名科研院所开展的广泛合作与应用,相关技术路线逐步成熟,已形成了从样本制备、三维成像到数据处理的全链条解决方案,备受合作伙伴的好评与认可,也是目前全脑介观联接图谱绘制的主流技术。基于MOST技术的沃亿生物BioMapping系列设备,也在国内外得到广泛应用,特别是在华中科技大学苏州脑空间信息研究院落地应用,已开始“以工业化的方式大规模、标准化地产生数据并绘制脑图谱,将改变神经科学已有的研究方式”。仪器信息网: 贵公司高端光学显微镜在生命科学研究中有哪些应用?沃亿生物的BioMapping系列产品可用于生物组织样品的单细胞分辨率三维精细结构及空间定位成像,特别是大尺寸样品。可应用于多物种研究,如小鼠、大鼠、树朐、雪貂、猪、猴、人等;可应用于不同器官研究,如脑、脊髓、眼球、肝脏、心脏、肠等;可应用于不同研究模型,如正常模型、疾病模型、发育模型等。MOST/fMOST系列技术已经在神经生物学、发育生物学、肿瘤生物学等领域发挥着重要作用,相关应用成果在Science、Nature等国际知名学术期刊多次发表。通过沃亿生物的BioMapping系列产品,科学家们可以结合Golgi、Nissl、HE等传统组织染色方法和转基因小鼠、免疫染色、荧光染料、腺相关病毒(AAV)示踪等荧光标记技术,以亚细胞分辨率开展大尺寸样本的三维信息获取。依靠这些技术,可以进行全脑任一脑区单细胞形态学分析、三维胞体定量分析、长程和局部神经投射分析;建立哺乳类动物全脑介观立体定位三维脑图谱,绘制脑内不同类型神经元的空间分布图谱及输入输出神经联接图谱,建立模式动物介观脑联接图谱及其数据库。此外,还可以通过对蛋白空间定位分析,绘制具有单细胞分辨率的蛋白表达空间分布图谱,助力脑科学、类器官发育和毒理学相关研究;通过跨尺度的血管网络分析、药物空间分布评估,从脑组织到全器官,从形态学研究到病理机制研究,多方位的三维成像分析,助力血管疾病相关的发病机理和药物研发等研究。还有更多潜在的应用场景,等待我们与合作伙伴一起去开发和展示。可以说,亚细胞分辨率全器官尺度的三维光学成像技术为生物学家打开了一扇窗,可以从三维立体的角度审视相关生命现象,为回答重要的生物学问题提供新的依据。仪器信息网: 从整个行业的角度,对于目前的高端光学显微技术,您比较看好哪些?还有哪些问题亟待解决?现有的高端光学显微技术,特别是全脑光学成像技术主要还是应用在小鼠、大鼠、果蝇等小型模式动物上。我们认为科学研究的最终目标还是要解析人,其中人类大脑皮层约是小鼠的1000多倍,这对技术工具提出了极大的挑战。要实现这一终极梦想,能够对大体积样品进行高分辨成像的完整器官三维光学显微成像技术是关键领域。特别适用于大尺寸生物组织成像的MOST技术,因采用机械切削的方式打破成像深度限制,扩展到人体器官尺度的三维光学成像,相较于其他无需切削的同领域技术将更有优势。当然我们也注意到从小型模式动物的全脑成像跨越到人脑或人体组织器官的三维整体成像,还是有许多技术问题有待解决。例如样本标记技术,不同于模式动物,适用于人体组织器官的标记技术相对较少,转基因、病毒示踪标记等先进的标记技术都无法直接使用,均一、高效的大体积染色技术将值得尝试与探索。扩展到人的完整器官成像,成像范围提高了几个数量级,超大体积样本的制备、成像设备的数据采集效率优化及长时程稳定性、随之而来的PB级数据存储及处理分析等,都将是亟待解决的巨大挑战。仪器信息网: 从整个行业的角度,您如何评价目前高端光学显微镜的应用情况?应用过程中还有哪些亟待解决的问题?未来光学显微镜应用将会如何发展?目前得益于生命与健康领域的蓬勃发展,高端光学显微镜得到越来越多的关注与重视,已逐渐在各大科研院所、医疗机构等普及。全脑三维光学成像技术作为其中典型代表之一,也得到了广泛的应用空间。在推广应用的过程中,我们体会到将学术成果快速转化成商业化、实用性强的设备及解决方案,还存在很多挑战。一项新的技术诞生后,如何展示出独特的应用价值,如何向生物学家快速普及相关知识,如何提高设备的易用性使之成为具有普适性的科研工具,从而广泛应用于更多的科研领域及范围,都是值得我们深入思考并积极寻求解决方案的。我们相信,未来全脑光学成像技术在提高分辨率、成像速度、成像质量、成像范围的基础上,结合体外、体内等功能研究,将广泛应用于不同组织、器官样本的整体三维精细成像,服务于生命科学、医学、农业、材料学等不同领域。 仪器信息网:您如何看待国产光学显微镜生产商和进口品牌厂商的差距? 目前国内在高端光学显微成像技术的研发上,与国外科研单位的实力越来越接近,甚至在部分领域占据领先地位。然而,整体来说国产光学显微镜,与国外同类产品相比还有一定差距,纯国产化之路还很漫长,尚需在与进口品牌厂商合作交流过程中不断学习并加强技术创新,在软件应用特别是数据分析软件中重点投入或许可以在短时间内实现弯道超车。我们作为高端光学显微镜的国产厂商,深感责任重大,愿意为“光学显微镜中国造”贡献自己的一份力量。仪器信息网: 您认为,未来几年高端光学显微镜的热点市场需求有哪些?未来几年高端光学显微镜的热点市场需求将集中于生物医药、疾病和神经科学等细分领域的高分辨、高通量的全脑三维成像、大尺寸生物组织完整成像(小型模式动物的外周系统或完整个体的整体成像,猴、猪、人等的组织器官成像)、多维度活细胞动态成像、细胞器超分辨成像、动物活体深层成像等。除了成像设备本身,配套的样本标记技术、样本包埋技术、成像数据采集、数据分析与管理等科研服务也有着巨大的市场需求。无论是显微光学切片断层成像技术(MOST)还是荧光显微光学切片断层成像技术(fMOST),沃亿生物作为BioMapping系列设备的生产厂商,不仅进行设备销售,还提供从样本制备、数据采集到数据分析及交付的高分辨率三维结构成像全流程技术服务,相信未来一定能为更多的客户和合作伙伴们提供高质量的产品和全方位的服务。
  • 新品发布|国产无标记高内涵细胞成像,开启全新细胞分析模式
    6月6日,深圳市倍捷锐生物医学科技有限公司(以下简称:倍捷锐)在厦门成功举办 “光学无标记高内涵定量相位成像产品发布会”, 正式发布两款基于自主研发的定量相位成像技术的生物成像产品系列:Basic系列与Pro系列。Basic 系列(来源:倍捷锐)Basic系列产品可实现高速、动态的活细胞分析,支持微流控分析、AI细胞识别等功能,可用于活细胞的高通量筛选等应用,同时兼容荧光成像系统。Pro系列(来源:倍捷锐)Pro系列产品具备更高精度与更强功能定制能力,可实现细胞精细结构的定量分析、活性与产量分析、细菌种类分析等,支持深度定制及荧光成像功能,服务于科研及合成生物等方向。无标记高内涵成像成像对比(来源:倍捷锐)倍捷锐致力于开创新性先进光学成像技术,并以无标记高内涵显微术-定量相位成像技术(QPI)作为核心,拓展其在生物医学的产业方向的应用。QPI技术能够定量表示细胞产生的形貌和动态变化,无需标记染色,只需通过测量被测微观物体透射光(或反射光)的相位延迟,即可生成反映物体形态学和动力学的图片。因此,QPI技术能够实现对细胞无损、长时间成像分析,降低对荧光等耗材的依赖。倍捷锐科技有限公司成立于2018年,坐落在香港科学园内。创始人来自麻省理工学院、香港中文大学、波士顿大学等高校。公司致力于开发国产创新先进光学成像产品,并以定量相位成像技术作为核心,拓展其在生物医学、微纳加工、材料等产业方向的应用。团队历经三年多时间,借助香港中文大学的科研实力,构建了完善的产学研转化模式,实现了细胞特性、血液分析多维度的检测技术积累。目前,倍捷锐团队拥有包括美国地区在内多项自主核心知识产权,完成3代原型机开发,与斯坦福、清华大学、浙江大学等国内外多所高校合作,原型产品已进入科研、工业领域实际应用。
  • AI 单细胞应用!英伟达携手Deepcell开发单细胞分析的生成式AI技术应用
    Deepcell周一表示,已与英伟达合作开发用于单细胞研究应用的生成人工智能技术。通过合作,公司将利用英伟达的计算专业知识和Clara一套专注于医疗保健的计算平台和软件,为基于细胞形态的分析应用程序构建新的算法,这些算法可以与Deepcell最近推出的REM-I高维细胞分析和分选平台等工具结合使用。Deepcell联合创始人、总裁兼首席技术官Mahyar Salek在一份声明中表示:“我们看到了将多模式和生成性人工智能融入我们的平台的多种可能性,并利用我们拥有的数十亿细胞图像的专有数据库来训练更多的人工智能模型。我们与英伟达的关系将帮助我们加快此类增强,并将这些进步带给我们的客户。”总部位于加利福尼亚州门洛帕克的Deepcell成立于2017年,是斯坦福大学的子公司,于2022年初筹集了7300万美元的B轮资金。Deepcell 是人工智能(AI)驱动的单细胞分析领域的先驱,旨在推动深度生物学发现,早在2023年2 月 6 日宣布,它已经发布了三个数据集,使研究人员能够探索新的高维形态数据。这些数据集是在 Deepcell 的高通量平台上生成的,该平台由成像和分选仪器、AI 模型和软件套件组成。Deepcell的首席技术官 Mahyar Salek曾经表示:“Deepcell的数据表明,深度学习可以实现较高的分类准确率,揭示了精确描述细胞特征和表型的新方法,并能够对感兴趣的细胞进行无标记分离,以进行进一步的深度分析。这项技术为生物医学界的科学家、转化研究机构和制药行业提供了一种新的工具,以从细胞形态学数据中获得对细胞的深度认识。”关于 DeepcellDeepcell 是一家生命科学公司,它将 AI 引入细胞生物学,开启了称为形态组学的高维生物发现新领域。通过 Deepcell 的人工智能成像和微流体解决方案 REM-I 平台,该公司正在利用细胞形态学进行无限发现,从而实现新规模的细胞生物学研究和单细胞分析。Deepcell 的平台利用其 AI 模型,即人类基础模型,根据形态差异来识别和分类细胞,有助于推动基础和转化研究,并提供诊断测试和治疗靶向方面的未来应用。该公司于 2017 年从斯坦福大学分拆出来,已筹集近 1 亿美元的风险投资。
  • 会议通知|细胞生物学前沿技术交流会(流式细胞分析分选技术专场)
    细胞生物学前沿技术交流会(流式细胞分析分选技术专场)通 知近年来,生命科学前沿深入研究和公共健康领域应用的迫切需求都对相关仪器技术、实验方法的迭代更新起到了极大的推动作用,尤其是交叉学科不断融合,促进了包括流式细胞分析分选技术在内的细胞生物学研究手段的快速发展,全光谱流式、质谱流式、成像流式、纳米流式、拉曼流式等创新技术层出不穷,流式细胞技术在生命科学基础研究、医学临床诊断等领域的发展和应用场景越来越广泛,运用方案越来越深入。兹定于2023年4月13-14日在上海召开“细胞生物学前沿技术交流会(流式细胞分析分选技术专场)”。本次会议由中国科学院上海生命科学大型仪器区域中心主办,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心公共技术中心承办,旨在邀请流式前沿领域的技术专家向与会人员详细介绍各类技术的原理、技术特点及应用场景,拓展科研人员在技术方向上的认知,促进这些前沿技术为更多从事科研、研发及检测人员所灵活、高效、高质运用。现将有关事宜通知如下:一、会议时间与地点会议时间:2023年4月13-14日会议地点:上海市徐汇区岳阳路320号新生化大楼312报告厅二、会议内容会议将围绕多种类型、不同技术路线的分选技术(成像型光谱流式细胞分选、空气激发型光谱流式细胞分选、拉曼细胞分选)和分析技术(质谱流式细胞分析、在体流式细胞分析、成像型流式细胞分析、微流控单细胞分析、纳米流式分析)等前沿流式相关技术的技术特点及运用场景展开介绍与讨论交流。为支持国产仪器自主创新,会议还将优先推介国产流式细胞分析分选设备。三、会议日程2023年4月13日时 间内 容报告人主持人09:00-09:05区域中心领导致欢迎辞09:05-09:20相关主管部门领导致辞09:20-09:50高通量流式拉曼细胞分选仪及应用马 波中科院青岛生物能源与过程所研究员张文娟09:50-10:20拉曼分选技术前沿——细胞表型探索新工具李 备中科院长春光机所研究员10:20-10:35茶歇10:35-11:05循环细胞的活体无创光学动态监测魏勋斌北京大学教授张文娟11:05-11:35“图鉴不同,像由心选”BD高速图像光谱流式分选技术钱 璟碧迪医疗器械(上海)有限公司高级产品应用经理11:35-13:30午餐,自由讨论与交流13:30-14:00全光谱流式原理与分选技术的应用冯定龙Cytek华东区高级技术经理边 玮14:00-15:30谱康光谱流式细胞仪技术及应用杨 凡谱康医学应用技术支持15:30-15:45茶歇15:45-16:15空气激发型光谱分选技术用于高活性细胞分选及单细胞分选应用李 凌赛默飞世尔科技(中国)有限公司高级技术应用经理边 玮16:15-16:45全光谱流式前沿技术和应用曾令武索尼生命科学高级市场经理16:45-18:00自由讨论与交流2023年4月14日时 间内 容报告人主持人09:30-10:00纳米尺度生物颗粒的精准表征利器 — 纳米流式检测技术颜晓梅厦门大学特聘教授边 玮10:00-10:30新一代单细胞靶向蛋白质组学平台——Starion星瀚流式质谱系统刘浥坤上海宸安生物科技有限公司高级应用科学家 10:30-10:45茶歇10:45-11:15基于流式光片的斑马鱼高通量三维成像技术研究李 辉中科院苏州医工所研究员边 玮11:15-11:45“功能为王”-单细胞功能高通量深度表征平台开启单细胞多组学研究新篇章朱 凯PhenomeX资深应用科学家 11:45-13:30午餐,自由讨论与交流13:30-14:00新概念柔性流式细胞分选技术及其应用张 萍德国美天旎全国科研应用经理俞珺璟14:00-14:30Namocell 微流控单细胞分选技术的原理和应用陈科立Namocell经理14:30-15:00成像增强型流式细胞分析结合AI图像技术用于细胞表型和形态研究应用李 凌赛默飞世尔科技(中国)有限公司高级技术应用经理15:00-17:00自由讨论与交流四、报名方式本次会议免注册费用。请参会人员扫描下方二维码填写会议回执,并于2023年4月11日中午12点前提交反馈,以便会务组安排相关事宜。五、会议联系方式姜颖文:15721565165,jiangyingwen@sibcb.ac.cn何 钧:13611699686,jun.he@sibcb.ac.cn中国科学院上海生命科学大型仪器区域中心中国科学院分子细胞科学卓越创新中心公共技术中心2023年4月6日
  • 全球首发!Incyton实时全息细胞能量代谢分析平台
    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。
  • 开发深度学习超分辨显微成像方法 陌讯科技数字显微形态分析系统正式发布
    近日,陌讯科技正式宣布其自主研发的数字显微形态分析系统正式上线。陌讯数字显微形态分析系统是陌讯科技自主研发的科研形态分析系统。能够显示,编辑,分析,处理,保存,打印8位,16位,32位的图片。陌讯显微形态分析系统支持图像栈(stack)功能,即在一个窗口里以多线程的形式层叠多个图像, 并行处理。只要内存允许,陌讯显微形态分析系统能打开任意多的图像进行处理。除了基本的图像操作, 比如缩放,旋转, 扭曲, 平滑处理外,陌讯显微形态分析系统还能进行图片的区域和像素统计, 间距,角度计算, 能创建柱状图和剖面图,进行傅里叶变换。陌讯显微形态分析系统可计算选定区域内分析对象的一系列几何特征。分析指标包括:长度、角度、周长、面积、长轴、短轴、圆度、最佳椭圆拟合、最小外接矩形拟合以及质心坐标等。 陌讯显微形态分析系统首席工程师陈侃介绍说,我司通过“陌讯数字显微形态分析系统”项目研制的科研数字形态分析软件,目前已在多项科研实验中投入使用。陌讯显微形态分析系统在科研实验中支持神经元追踪、神经元分支统计、曲率计算与拟合、基于机器学习的自动细胞分割、图形的量化分析、3D细胞自动分割、线粒体网络形态分析、图像自动配准、细胞划痕实验分析、3D渲染动画生成、图像抖动自动校正、接触角测量、基于深度学习的细胞核自动分割、自动细胞计数、利用宏记录器自动化处理、自动统计气泡的面积直径、荧光共标细胞计数、荧光照片的合并分割、明场图片白平衡、荧光比率图的制作等一系列功能。 陌讯科技自主研发“陌讯数字显微形态分析系统”这一数字显微形态分析软件项目立项以来,项目科研团队历时5年攻关,全面突破在对显微镜图像进行定量分析时的一系列科研难题。支持荧光照片的平均荧光强度分析、径向平均荧光强度检测、荧光共定位分析、计算图片的孔隙率、分析脑片不同分层的灰度值、单个细胞平均荧光强度自动检测、3D体积与表面积测量、免疫组化分析、细胞膜荧光强度检测、Western Blot条带定量、面积测量综述、细胞计数综述等多种定量分析场景应用。还培养出一支集光学、机械、电子、计算机、软件、材料等领域的显微光学软件技术研发与工程化开发团队。业内专家认为,“陌讯数字显微形态分析系统 ”项目的成功实施,极大改善了国内显微成像软件自主研发缺失的状况,对满足中国生物医学等前沿基础研究的定制化需求、提升创新能力,以及推动中国显微成像分析软件行业转型升级具有重要战略意义。陌讯科技CTO赵卓然透露,下一步将结合该工程化及成果转化创新模式,实现“陌讯数字显微形态分析系统”项目科技成果在研发平台、工程化平台、产业化平台、市场平台的高效对接,通过系列化、组合化的产品布局,推动该项目显微形态分析系统实现工程化、产业化。
  • 科学家发展出基于深度学习的细胞器互作高通量分析系统
    8月5日,中国科学院院士、中科院生物物理研究所研究员徐涛课题组、研究员胡俊杰课题组,与中科院计算技术研究所肖立团队合作,在Journal of Cell Biology上发表了题为DeepContact: High throughput quantification of membrane contact site based on electron microscopy imaging的方法学(Tools)文章,针对二维电镜数据开发了一种基于深度学习的细胞器互作高通量统计分析方法——DeepContact。  近十几年来,细胞器互作位点(membrane contact site,MCS)得到生物学领域的关注。MCS是膜性细胞器之间形成的由蛋白复合体介导的动态物理相互作用,在信号转导、脂类运输、细胞器形态重构等方面起到关键作用。然而,因缺乏高效的MCS统计量化工具,细胞器互作领域的发展受到限制。MCS荧光显微成像因过表达荧光指示系统而引发不可避免的人为干扰因素。电子显微镜可获取高分辨率细胞器全景图像,适于挖掘纳米尺度多种细胞器相互作用的定量信息。基于深度学习的高分辨三维体电镜数据细胞器互作分析方法已然建立,但此类前沿方法对设备、机时、算力要求高,而生物样本多具有高异质性,三维体电镜难以满足统计相关性分析的样本量需求。基于手动分割的大样本量二维电镜数据分析可以得出生物学功能相关性结论,但方法在耗费巨大人力的同时无法排除人为主观判断的影响。  DeepContact通过语义分割算法预测二维电镜图片中的不规则ER网络的整体特征,运用实例分割算法预测形状规则细胞器形态特征,可分割量化细胞器形态参数,并通过提取细胞器边缘信息进一步量化特定细胞器间距上的MCS比率信息;可进行无标记辅助的准确、灵活、直观、全面的可视化和统计量化结果输出,并可通过主动学习方法将新细胞器形态高效的扩展到细胞器预测模型中。DeepContact可满足细胞器互作与生物医学功能相关性分析的需求;具备高通量样本分析能力以及组织内特异细胞类型分析能力,可扩展应用于细胞器互作网络的相关性研究与医学超微病理学研究。  研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划和中科院战略性先导科技专项的支持。电镜制样和数据收集工作得到生物物理所生物成像中心的帮助。
  • 2022 AACC | 帝迈全自动血细胞分析仪新品登场
    7月26日,第74届美国临床化学年会暨临床实验医学博览会(2022 AACC)在美国芝加哥举行。帝迈首席运营官COO霍子凌女士带领国际营销团队如期赴约。作为AACC的老朋友,帝迈带来全新推出的全自动血细胞分析仪DH-615,邀请来自世界各地的现场观众先睹为快。当检验邂逅AI将会碰撞出哪些精彩火花?帝迈紧贴临床和用户需求,不断挖掘血细胞分析仪的应用价值,率先将AI技术应用于五分类血细胞分析领域。展会现场,全球新老客户纷纷来到帝迈展台,对DH-615的AI功能一探究竟。DH-615系列全自动血细胞分析仪,采用AI Cube 核酸荧光染色三维分析技术,并创新引入AI辅助分析技术,针对血常规繁多的检测信息进行综合分析,以图文的形式直观呈现血液疾病风险预警,并提供临床诊断分析依据,帮助临床医生快速准确解读报告,从而为恶性血液性疾病筛查判断助力。同时,DH-615实现微量血五分类+网织红细胞全自动检测,异常样本自动回退复检,无需人工干预。全自动末梢血智能检测,省心省力,支持模块化拓展,提供多形态解决方案,提高流程自动化,保证TAT时间。帝迈始终希冀通过自主研发的创新医疗技术和产品,为全球医疗贡献高效的“中国方案”,与国内行业同仁一道肩负中国品牌形象,彰显中国品牌硬核实力。本次展会,帝迈全新动物医疗系列产品也强势登陆AACC。DP-H10VET、DP-C30VET、DF56VET在现场接受新老客户检阅。新技术、新突破、新产品,2022 AACC仍在继续,帝迈展位841,期待您的莅临!迄今,帝迈已服务全球120多个国家和地区,通过日趋完备的联检产品解决方案,为医疗机构提供优质的产品与服务,以创新医疗呵护生命健康
  • 新技术:NHQ无标记高内涵成像技术,为细胞分析解锁全新物理参数
    高内涵细胞成像分析系统是一种利用高倍镜成像技术对细胞进行图像采集和分析的仪器设备。得益于显微成像、自动化和计算机等技术的迅猛发展,使其能够对大量细胞进行高分辨率成像和数据分析,实时提供海量多维生物学信息,广泛应用于生物医学、药物筛选等领域。为帮助大家及时了解高内涵成像分析前沿技术、创新产品与解决方案,仪器信息网特别组织策划《窥微探秘,高内涵细胞成像前沿技术与进展》专题(点击查看),本期,特别邀请到深圳倍捷锐医学科技公司联合创始人兼CEO孙瑞谈一谈倍捷锐高内涵成像分析系统发展历程、创新技术以及对未来市场的看法。仪器信息网:请介绍一下高内涵成像技术的发展历史。孙瑞:高内涵成像(High Content Imaging, HCI)技术起源于上世纪90年代初期,基于高通量筛选(High Throughput Screening, HTS)技术衍生而来。HCI技术融合了细胞生物学、光子学、实验室自动化和图像分析等不同学科的技术,能够大规模地采集和分析来自不同生物样本类型的显微图像。简而言之,高内涵成像是指自动化获取和分析生物样本显微图像的过程,其三大核心技术分别是光学显微技术、自动化和分析算法。1997年,美国Cellomics公司开发了首个完全集成的高内涵成像平台Array Scan,通过一站式的解决方案,实现了自动化采集以及图像处理、分析、归档和可视化等功能。随着技术发展,2000年左右出现了更为复杂的高内涵成像仪器,比如配备尼普科夫盘激光共聚焦、激光扫描细胞计数仪等。2000年代末期,灵活的台式高内涵成像仪器开始普及。2010年代,高内涵成像仪器性能得到显著提高,开始应用于高通量生物分析。近年来,随着AI算法和大数据等新技术不断发展,高内涵成像图像分析软件变得更加先进,不仅能够处理更大规模的数据集,还能从多个维度捕捉和解析信息。例如,深度学习已被用于自动量化单个细胞中的结构和动态变化。这些方法不仅提高了分析速度和准确性,还能够揭示以前难以察觉的细胞特征和模式。目前,高内涵成像技术已经能够实现3D成像。高内涵成像硬件及配套软件的发展现有的高内涵成像系统主要分为宽场荧光显微镜型、共聚焦荧光显微镜型以及激光扫描型等,大多数基于荧光标记成像的方法,通过标记细胞不同成分来获取细胞图像并进行分析,但荧光标记存在光漂白、光毒性、速度慢以及标记过程对细胞造成活性影响等问题。无标记成像技术的出现突破了这些限制,通过利用细胞自身的光学特性,如折射率的变化或散射光的特性,实现了无需任何标记的细胞成像,能够更加真实、自然地观察细胞状态。然而传统无标记技术如相差成像、微分干涉成像等存在信息量不足的缺陷,虽已有结合AI的案例实现丰富的细胞分析功能,但仍然无法满足无标记高内涵分析的需求。定量相位成像技术(Quantitative Phase Imaging, QPI)是一种无标记的显微成像技术,基于干涉仪与全息投影的光路设计,能够定量提供纳米级精度的表面形态信息,且无需扫描,更加节约时间与算力。因此,QPI技术适用于快速大规模的细胞分析。在QPI技术前沿应用探索中,已经成功实现对细胞形态、物质分布、机械特性、折光率分布、三维偏振张量等多个参数的定量成像,进而能够精细区分细胞类别。借助QPI技术带来的全新物理参数,不仅解决了传统无标记成像信息量不足的问题,同时扩展了高内涵成像的应用范围,也为生命科学研究与产业发展带来了新的希望和可能性。高内涵成像技术演化历程仪器信息网:贵司高内涵细胞成像分析系统的发展历程是怎样的?有哪些里程碑事件?孙瑞:深圳倍捷锐医学科技公司(以下简称:倍捷锐)的核心科技是基于QPI成像方法实现的无标记高内涵成像技术(NHQ)。NHQ技术最早成型于2018年,在香港中文大学生物医学工程系周仁杰教授LAMB实验室完成概念验证。2019年,倍捷锐成立于香港科学园,获得了香港科技署的种子轮支持,同时完成了第一代原理机核心光学组件的开发。翌年,公司成功交付了首台产品于中科院沈阳自动化所(沈自所),并在同年荣获了《麻省理工科技评论》中国生命科学创业大赛“年度新锐” 、“2020粤港澳大湾区最具创新力公司50”等多项大奖。2020年至2022年期间,倍捷锐先后加入Merck创新训练营、NVIDIA Inception Program计划进行应用场景拓展和新功能开发,并与蔡司达成合作,成功开发出蔡司模组NHQ-Zeiss。此外,倍捷锐于2022年成功加入了深圳脑科学技术产业创新中心,并在2023年获得了脑科学企业认定以及千万级天使轮融资。倍捷锐始终致力于为生命科学工作者提供更高效便捷的科研工具,历经5年打磨,最终在2024年7月发布重磅产品——NHQLiveTM无标记高内涵活细胞成像分析仪。倍捷锐NHQLiveTM无标记高内涵活细胞成像分析仪仪器信息网:目前贵司主推的高内涵细胞成像分析系统产品有哪些?并谈谈该产品的核心竞争力(包括成像、数据处理、算法分析和自动化等方面)孙瑞:目前倍捷锐主推的产品是NHQLiveTM无标记高内涵活细胞成像分析仪,其核心竞争力在于成像、自动化和智能化分析三大方面。在成像方面,NHQLiveTM无标记高内涵活细胞成像分析仪具有6个成像通道,多种成像模态。首先是倍捷锐所专注的定量相位显微技术(QPI技术),就像前面所述,它是一种无标记、快速、无损、高分辨率的新兴显微成像技术,能够定量表示细胞产生的形貌和动态变化,可在不对样品进行任何预处理的情况下,测量微观物体透射光(或反射光)的相位延迟,生成反映物体形态学和动力学的图片,再通过分析相位分布图获取细胞的干重、力学特性、密度分布等全新信息。如果把基因组测序比喻为“指纹识别”系统,那么 QPI 技术则是“人脸识别”系统。另外,NHQLiveTM无标记高内涵活细胞成像分析仪还兼备新一代明场技术与四通道荧光成像方案,不仅提升了成像的清晰度,还能捕捉到更为丰富的细胞细节,再搭配多通道影像融合的功能,进一步提升了观察分析的深度与精度,达到了更高维度。从左到右依次为:明场,QPI,四个荧光通道,荧光融合图像在自动化方面,用户可以一键控制仪器电动门开关,通过自动定位聚焦提升操作效率与成像质量,一键启动自动图像拼接,将高速孔板扫描的微观数据汇成一幅超大视野总览图。对于有活细胞长时间多形态成像需求的用户,设备还能结合微流控、孵育器等装置实现流式成像及自动控制延时成像,减少人工操作,极大提高分析效率。 人关节软骨细胞(40×),LFAITM软件大视场图像拼接在软件系统方面,综合运用人工智能和大数据分析等技术,倍捷锐开发出独特的LFAITM智能分析系统。不仅可以进行细胞分类、精准计数、活性分析、行为分析等复杂任务,还结合QPI技术推出了细胞力学分析、干重分析等创新功能。LFAITM 软件细胞分类工作原理仪器信息网:贵司高内涵细胞成像分析系统主要应用哪些领域的哪些实验环节?有哪些代表性用户单位?孙瑞:NHQLiveTM无标记高内涵活细胞成像分析仪凭借其多样化的成像模式、自动化操作以及智能AI分析展现出广阔的应用前景,目前主要应用领域包括药物作用机理分析、组织病理研究、细菌活性检测、细胞周期观察分析、血液分析、植物学研究、神经细胞动作电位分析、生殖细胞活性分析等。具体而言,可用于单细胞计数与分析、细胞分类、形态分析、药物-细胞影响分析、细胞追踪、行为分析、力学分析等实验环节。现阶段,倍捷锐团队已与香港中文大学、麻省理工学院、斯坦福大学、康乃狄格大学、厦门大学、沈阳自动化所、清华大学、上海药物所、默克、蔡司等单位建立友好合作关系。仪器信息网:请点评荧光成像系统、透射光成像系统和共聚焦成像系统等不同成像方式的优劣势?孙瑞:荧光成像系统通过使用特定波长的光照射样品,使样品中的荧光分子被激发而发射出荧光,随后被检测器捕捉并转化为图像。其优势包括:高度特异性,针对特定的分子或结构实现高特异性成像;灵敏度突出,即使样品中的目标分子含量较低也能通过荧光信号检测出来;多色成像,能够同时使用多种荧光染料实现多通道成像,便于同一时间观察多种细胞组分。然而,荧光成像系统也存在一定局限性,如细胞活性差、光漂白、光毒性、成像速度慢等问题。透射光成像系统基于透射光原理,光线穿过样品后被显微镜的物镜收集并成像,适用于观察透明或半透明的样品。其优点主要是样本无需进行化学标记,避免了标记过程带来的影响,且操作也相对简单。但相比于荧光成像,透射光成像的对比度较低,难以区分细微的细胞结构,而且因其采用可见光波段,其分辨率也会受限于光的衍射极限。共聚焦成像系统采用激光扫描和针孔过滤技术,能够提供基于荧光成像的超分辨率成像,显著提高横向和轴向分辨率,同时还能捕捉细胞的三维结构信息。除了荧光成像所面临的问题之外,其设备成本相对较高,逐点扫描的方式也导致了成像速度相对较慢。仪器信息网:未来高内涵细胞成像分析系统技术发展趋势如何?最看好哪些应用细分?孙瑞: 首先,无标记成像技术的兴起将减少对荧光标记的依赖,降低对细胞的潜在影响。例如,基于定量相位显微技术的无标记高内涵活细胞分析仪,能够实现对细胞的实时、无标记监测;其次,随着3D细胞培养技术的应用日益广泛,高内涵成像系统需能够支持三维成像,以更准确地模拟并反映细胞在体内的真实生长环境;人工智能和机器学习等前沿技术不断成熟融合,将被更深入地整合到高内涵细胞成像分析系统中,大幅提升数据分析的效率与精确度。自动化的特征识别和分类将变得日益普遍,从而降低对人工操作的依赖;高通量筛选与高内涵成像更加协同,进一步推动药物发现及疾病模型的研究进程;最后,为了提高科研人员的工作效率,成像分析系统的用户界面将设计得更加直观易用,减少学习成本。此外,标准化的工作流程和数据格式将促进不同实验室间的数据共享与结果对比。得益于技术不断创新突破,高内涵细胞成像分析系统的应用场景正不断扩大。目前,它在药物发现与筛选、类器官研究、干细胞研究、免疫学以及神经科学等关键领域展现出巨大的潜力和前景。例如,类器官作为一种新兴的细胞培养模型,能够更真实地反映人体组织的结构和功能,高内涵成像分析系统可以监测类器官发育过程中细胞的变化,为疾病建模和药物测试提供支持。干细胞在再生医学和疾病模型建立中扮演着重要角色,高内涵成像系统可以帮助研究人员更好地了解干细胞的分化过程和功能特性。总之,高内涵细胞成像分析系统的未来发展趋势将更加注重技术创新和应用扩展,特别是在药物发现、类器官研究、干细胞研究、免疫学和神经科学等领域的研究应用。随着技术的进步,这些系统将会更加高效、智能,并且更容易被科研人员所接受和使用。孙瑞 倍捷锐联合创始人兼CEO孙瑞,倍捷锐联合创始人、CEO,厦门大学生科院大湾区院友会副秘书长。毕业于波士顿大学生物医学工程专业, 拥有多年科技型技术转化的经验。从2015年起,分别创始并主导了波士顿大学生物医学工程系脑血管造影术实时监控跟踪技术、哈佛大学与美国东北大学联合主导的肝脏体外器官芯片筛药技术的产业化。在2016年主导创建了服务于年轻华人科学家的产业化协会‘波士顿破蛋计划协会’。19年起作为联合创始人全职加入倍捷锐,推动无标记高内涵成像技术产业化,并构建倍捷锐与默克、蔡司、英伟达、以及国内多所高校的深度合作。关于倍捷锐倍捷锐(BayJayRay)由来自香港中文大学的团队联合MIT、波士顿大学等高校成员共同创立。公司致力于开发创新性先进光学成像技术,以无标记显微技术——定量相位成像技术作为核心,拓展其在生物医学的产业方向的应用,并矢志于借助中国制造优势赋能生物医学产业,推动国产制造新高度。欢迎投稿!投稿文章将在《高内涵成像技术》专题展示并在仪器信息网相关渠道推广。投稿邮箱:zhaoyw@instrument.com.cn,关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系:13331136682(同微信)。
  • 细胞分析技术,破译生命密码的金钥匙
    安捷伦首届细胞分析创新峰会圆满落幕,尽情展现细胞分析技术的尖端应用 序曲 奇妙的细胞地球上第一个有生命的细胞诞生距今已有三十八亿年[1],然而直到三百五十多年前[2],科学家通过特殊的显像工具方才一睹它的真容。有赖于不断革新演进的细胞分析技术,如今,研究人员能够深度解析细胞结构、代谢、微环境以及细胞生命周期活动中的动态变化,为以细胞模型为基础的多学科应用及产学研转化提供强力的技术支撑。在全球领先的细胞分析技术阵营,安捷伦已成为极具影响力的企业。五月下旬,安捷伦在沪隆重举办了首届细胞分析创新峰会,并为享誉全球科研学术界的安捷伦 BioTek Cytation 产品家族面世十周年举办了庆典。与会嘉宾与安捷伦高层共同见证安捷伦 BioTek Cytation 产品家族面世十周年(左起:安捷伦细胞分析事业部大中华区总经理罗绍光,安捷伦大中华区行业拓展与应用创新团队经理安蓉,安捷伦副总裁兼大中华区业务总经理杨挺,安捷伦大中华区高级市场总监郑欣,安捷伦大中华区销售拓展团队总经理朱颖新)300 多位来自多领域的专家、学者及科研人员到会,与安捷伦高层以及技术工程师共同探讨了先进的细胞成像与分析技术在多学科中的深度应用。峰会聚集并展现细胞分析与研究领域前沿的理论与发现,各种思维与智慧的碰撞与交织,合奏出一曲细胞礼赞的乐章。第一章 问世十年,Cytation 助力生命科学研究持续开拓胞罗万像,聚力新生。安捷伦首届细胞分析创新峰会以此为主题,直观反映出细胞分析应用的丰富多样,也体现出细胞分析研究的目标——解读生命,改善生命。多位学界专家汇聚于此次峰会,期待深入交流安捷伦细胞分析技术在不同科研领域展现出的能力和价值,为各自今后的科研工作提供参考借鉴。问世至今正好十年,安捷伦BioTek Cytation毫无疑问成为本届峰会的主角。十年前,安捷伦BioTek推出了BioTek Cytation 3细胞成像微孔板检测系统,以及增强显微镜的概念,由此创造出一款自动化解决方案,帮助研究人员完成从图像采集到获取可发表数据的全过程。Cytation 3借助其丰富的功能与极具竞争力的价格,推动了自动化成像的广泛应用。为中小型实验室开启了自动化成像的大门。安捷伦副总裁兼大中华区业务总经理杨挺致开幕词安捷伦副总裁兼大中华区业务总经理杨挺在致辞中表示,十年来,Cytation 已经进驻全国近1000家实验室,让用户在自己的实验室全面掌控活细胞分析流程的应用,助力他们在细胞与生命研究领域里持续开拓。尤其是过去三年,人类与病毒和疾病抗争的这段经历,促进了生命科学领域新型研究工具的开发和利用。在这一特殊时期,以安捷伦Cytation 为代表的,基于活细胞、多参数、实时、高通量的多功能细胞成像与检测技术,为身处一线的科学工作者提供了有力的技术支撑。 第二章 细胞科研的夜空,群星闪耀安捷伦邀请了不同学科、以及跨学科的杰出代表,通过学术报告分享并探讨了他们的科研进展。在峰会上分享学术报告的专家(上排左起:郑明彬教授,刘嘉莉副教授,罗克博士 下排左起:印彤研究员,江宽副研究员,刘回民副教授)深圳市第三人民医院郑明彬教授分享了“微纳仿生药物可视化诊疗“进展。他使用 Cytation 在 3D 细胞球进行微纳仿生药物的靶向富集验证,并就微纳技术在疾病精确诊断和精准治疗方向提出了前瞻性见解。 中国药科大学刘嘉莉副教授介绍了“基于类器官的靶组织药动-药效时空异质性研究”及其拓展应用。她使用安捷伦 Lionheart 自动细胞成像仪进行 3D 细胞瘤球培养与检测,并基于 3D 细胞模型建立了空间异质性单细胞 PK/PD 评价新方法,希望通过外源性的药物代谢动力学和内源性的代谢进行cross talk去找到相关的内源性代谢的靶标和干预的策略。 伯桢生物(bioGenous)CTO 罗克博士(Dr. Emmanuel Enoch K. Dzakah)做了题为“Bioimaging in Organoid Technology: Application and Perspectives”的专题报告。类器官是近十年来干细胞研究最令人振奋的进展之一,伯桢生物在类器官技术开发与医药研发应用领域进行了非常深入的探索。罗克博士特别提到,类器官模型的高通量成像采集和分析对于类器官形态特征评价、药物高通量筛选和药效评估至关重要。此外,Cytation可以用于记录和分析类器官和其他细胞如免疫细胞的相互作用过程,因此在肿瘤免疫调节类抗体药物、免疫细胞疗法的药效评估上展现出巨大潜力。 上海交通大学医学院附属瑞金医院研究员印彤博士介绍了“国家转化医学中心(上海)质谱平台助力精准医学研究”进展。基于安捷伦Seahorse的细胞能量代谢分析是质谱平台新开展的业务,Cytation 作为细胞能量分析系统的联用设备,可以轻松实现活细胞能量代谢数据归一化,获得更准确的有生物学意义的细胞能量代谢数据。复旦大学附属眼耳鼻喉科医院江宽副研究员介绍了“流式细胞仪助力脂质纳米药物体内过程研究”进展,借助基于流式细胞术的机体细胞分离与鉴定技术,阐明脂质纳米药物体内与细胞互作及细胞间转运过程,进而明晰机体对脂质纳米药物调控机制,将极大助力脂质纳米药物的临床转化。吉林农业大学刘回民副教授安捷伦BioTek 自动化成像产品不仅被细胞分析、基础医学、药物开发等领域的研究人员广泛使用,而且也在农业研究、植物发育和食品科学中也有诸多应用。刘回民副教授介绍了Cytation 5 细胞成像多功能微孔板检测仪以及Seahorse细胞能量代谢分析系统如何帮助他实现“玉米黄素促进白色脂肪细胞棕色化的分子机制研究”。研究了植物来源的天然化合物在代谢性疾病(肥胖,糖尿病,非酒精性肝炎)中的作用机制。在这些现场学术报告以外,安捷伦细胞分析的应用专家团队也着力向各方嘉宾介绍了Cytation多功能细胞成像与分析技术、流式细胞术、RTCA 非标记细胞分析以及Seahorse 细胞能量代谢分析技术的前沿应用进展,并陪同现场的参会嘉宾一起参观了演示仪器,解答用户关心的实验和使用问题。 第三章 聆听客户需求,优化产品功能报告嘉宾在峰会期间也对 Cytation 和其他细胞分析技术给予肯定的评价,以及激动人心的期待。深圳市第三人民医院郑明彬教授讲到,Cytation在他的实验室里利用率非常高,并且他对其软件功能十分赞赏。郑教授的科研课题需要使用Cytation进行纳米机器人相关的监测,观察病毒是怎么被吞噬和吐出,因此要求设备具有极高的镜头捕捉效率。郑教授期待未来的Cytation着力打造出更先进、更专业的硬件,能够不仅用于细胞科研,而且能够拓展到合成生物学和细菌、甚至更小的物质研究领域。中国药科大学刘嘉莉副教授的实验室需要研究样本的时空表达差异,因此需要对不同样本的空间整体进行成像。实验室正在使用Lionheart成像产品以及Synergy H1酶标仪。她期待能够实现通过不同的license安装在不同电脑上,实现一台电脑成像,另一台电脑分析结果,以此节省时间提升实验效率。她也了解到最新的Cytation C10内嵌了共聚焦的功能,十分期待能够尝试使用。伯桢生物(bioGenous)CTO 罗克博士十分喜欢他正在使用的Cytation C10,因为它既可以实现共聚焦成像,又可以承担酶标仪的工作,并且还能检测活细胞成像。这样的设计能够帮他在同一时间完成多个实验项目,比如可以一边培养细胞,一边进行检测,这项功能对于细胞治疗这类大部分需要实时拍摄的课题非常适用。他十分期待Cytation C10能够和AI结合,自动帮助研究人员承担部分研究任务。上海交通大学医学院附属瑞金医院的研究员印彤博士认为,除了细胞活力和增殖等基础检测功能非常完备外,Cytation在代谢组学功能研究,即活细胞能量代谢中也可大显身手。此外,在更加前沿的空间代谢组研究中,从Cytation获得的样本图像可与质谱数据整合,获得空间代谢组信息,非常有利于将研究推向深入。印彤博士期待Cytation在帮助研究者应对课题挑战的同时,也能够为中国生命科学的发展带来更多助力。复旦大学附属眼耳鼻喉科医院江宽副研究员使用安捷伦流式细胞仪来检测药物对细胞的影响、细胞如何代谢这些药物,以及两者之间的相互作用。他对安捷伦流式细胞仪的模块化功能和整体应用的简约性十分认可。吉林农业大学刘回民副教授对Cytation系列软件的易用性、尤其对Cytation C10的成像能力十分赞赏。他认为,在传统观念里,涉及食品与农业的应用方向对细胞研究技术没有很高的需求,但是他的研究课题——食源性的天然化合物/功能活性物质,已经开始涉及医学类的需求。他期待Cytation C10不断改进成像功能,能够提供视野更大、分辨率更高的图像。 尾声 细胞分析未来可期,安捷伦推出强力技术组合安捷伦大中华区细胞分析事业部总经理罗绍光介绍部门发展历程和业务战略安捷伦大中华区细胞分析事业部总经理罗绍光在峰会上历数安捷伦细胞分析部门发展历程。自2015年收购 Seahorse Bioscience 公司,将活细胞代谢分析纳入公司重点发力的生命科学技术开始,安捷伦正式踏入了细胞分析领域。此后,安捷伦又于2018年与2019年接连并购了艾森生物(ACEA)和微孔板检测领导企业 BioTek ,正式成立细胞分析部门。借助这些举措,安捷伦开始在生命科学、癌症研究、生物制药、免疫与细胞治疗等前沿科技领域,借助多方位细胞分析技术,为用户提供更有深度、更加完善的解决方案。如今,安捷伦细胞分析事业部拥有极具优势的技术组合:流式细胞分析、微孔板检测、自动化成像以及细胞代谢分析,致力于在生命科学与临床研究以及生物医药产品的开发、生产和质控整个生命周期中,为用户提供简单、精准、可靠的检测方案。通过活细胞动态和表型的实时测量,帮助研究人员充满信心地探索细胞奥秘,揭示独特的细胞生物学机理,发现创新药物靶点,推进临床前毒理学研究,并引领新一代免疫疗法开发。细胞潜力,始于分析。安捷伦首届细胞分析高峰论坛在前沿思维的激荡中告一段落,也为安捷伦细胞分析技术和团队吹响继续前行的号角。在细胞科研的夜空,安捷伦期待能够衬托出更多星星的闪耀光芒。参考文献[1] It appears that life first emerged at least 3.8 billion years ago, approximately 750 million years after Earth was formed. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9841/[2] 人类第一次发现细胞是在哪一年 https://zhidao.baidu.com/question/501601301800761404.html
  • 开启细胞研究全新洞察!2023细胞分析技术前沿应用论坛成功举办
    仪器信息网讯 2023年11月15日,由仪器信息网和赛多利斯联合举办的2023细胞分析技术前沿应用论坛在京成功召开,并在仪器信息网全程同步线上直播。现场座无虚席,线上、线下总计近5000位观众出席本次论坛。会议现场 大会致辞 赵鑫 北京信立方科技发展股份有限公司副总经理、仪器信息网CEO北京信立方科技发展股份有限公司副总经理、仪器信息网CEO赵鑫为活动致辞。他对各与会专家、企业家及各位线上线下的与会来宾表达了由衷的感谢!他强调生命科学是仪器信息网重点拓展的战略领域,也会时刻保持对前沿技术开发、成果转化、产业协同创新等的高度关注,也希望有更多的机会与科研界、产业界的同仁们一同探讨技术进展,推动行业快速发展。最后,他预祝本次会议圆满成功。高野 赛多利斯实验室产品与服务中国区市场运营负责人赛多利斯实验室产品与服务中国区市场运营负责人高野向现场嘉宾介绍了迄今已有150余年历史的赛多利斯在生命科学和制药行业的使命和愿景,以及赛多利斯自1995年进入中国市场后的发展里程碑。作为企业的战略重点,赛多利斯为生命科学和生物制药行业提供先进技术及解决方案的同时,助力降低研究开发过程中的成本、帮助科学家快速发现科研问题答案,提高产出,加快进程。 主题圆桌:类器官发展与挑战 除了分享前沿技术与应用成果,探讨未来发展趋势外,本次论坛也紧抓热点,特别设置了主题为“类器官创新研究与挑战”的圆桌论坛,探讨如何通过类器官,为临床治疗,新药筛选,转化医学等领域提供新的解决方案。论坛特别邀请到在类器官领域深耕多年的中国医学科学院北京协和医院冷泠教授、北京大学杨根教授、艾名医学首席运营官周轶博士三位行业专家,圆桌共话类器官领域的最新热点和面临的挑战,圆桌论坛主持由赛多利斯生命科学中国区技术经理张甲先生担任。近年来,类器官正迅速崭露头角,成为基础研究和药物发现的有力工具,在生物医学领域有着广泛的应用,包括肿瘤学、再生医学、疾病建模及药物筛选等。冷泠 北京协和医院教授冷泠教授团队主要围绕利用iPSC分化体系,创建了一种具有表皮、真皮和皮下组织完整细胞极性的皮肤类器官,并富含毛囊和皮脂腺等附属器及不同神经细胞类型的神经系统类器官。因其拥有近似自然组织器官的关键结构和功能特征,能够生长并模拟组织发育和损伤修复等过程,在研究组织再生机制、疾病模型和药物筛选等方面展现了强大的应用价值。她表示,迄今为止,应用皮肤类器官来研究或解析临床疾病的研究仍然很少。目前类器官的成熟度远远不够,有待进一步的发展。值得期待的是,基于类器官的药物筛选模型可以实现模拟人体微环境,为新药开发提供评价验证数据。体外高通量药物筛选,尤其靶向药物精准用药,也可以为基础研究药物筛选提供了思路和方法。杨根 北京大学教授杨根教授主要专注于以肿瘤类器官为代表的类器官培养、肿瘤类器官药筛在临床个性化医疗中的应用研究。他从临床和新药开发两个维度分享了类器官的应用情况。他表示,肿瘤类器官目前最大的问题就是临床可及性不高、成本高甚至存在国外耗材垄断的情况。此外,肿瘤类器官耗材的批间次稳定性不高,无法实现标准化,这也是类器官行业面临的亟需解决的问题。从临床患者角度看,类器官处于非常早期的发展阶段。周轶 艾名医学首席运营官艾名医学首席运营官周轶博士表示,站在用户角度而言类器官主要解决两个问题:第一帮助药企做更有效率的药物研发。传统的从动物到人的临床药物开发效率较低、成本高,而类器官可以实现高通量筛选,极大提高了新药开发的效率。第二在临床用药阶段帮助患者解决精准治疗。对于临床肿瘤患者的治疗一般要根据专家指南和医生经验来用药,而我们希望通过类器官给到医生精确数据报告,从而进行精准药物的指导,进一步提高三四线城市医院的诊疗水平。此外,类器官也为体外试药提供了思路。主持人:张甲 赛多利斯生命科学中国区技术经理此外,四位嘉宾就类器官发展过程的技术瓶颈、技术难题与挑战以及未来类器官人才培养的方向进行了交流与讨论。 学术报告环节学术报告环节,来自科研界、医疗界、产业界的十余位专家大咖、企业家们就细胞分析技术在各自领域的前沿应用进行了精彩的报告分享。《小分子化合物单克隆抗体精准创制技术》王战辉 中国农业大学 研究员/博导免疫快速检测是保障动物源食品安全的重要手段,但目前快速检测技术产品应用问题突出,尤其检测稳定性差、通量不高、灵敏度不高等因素导致目前快检效率低。鉴于此,王战辉研究员利用小分子化合物单克隆抗体精准创制技术在免疫快检领域进行了研究,利用高稳定性抗体+高稳定性探针+高稳定性交联指导免疫反应体系的稳健性提升,从而进一步改进免疫快速检测性能。此外,课题组进一步发力于自动化、智能化、高通量快速检测技术及产品开发。具体而言,基于微流控、微阵列的小型检测装置,对于提高自动化、智能化和数字化程度成效显著。《创新全自动无损细胞分离技术赋能细胞研究》程庆灵 赛多利斯 生物分析产品应用科学家细胞分离技术在细胞研究如细胞异质性研究、疾病研究、药物发现、个体化医疗以及发育生物学等领域中发挥重要作用。程庆灵介绍,随着科研需求的日益更新迭代,传统的细胞分离技术存在步骤繁琐效率低、挑取成功率低、细胞易失活、使用成本高等弊端凸显且亟待解决。基于此,报告指出细胞分离技术的趋势主要包含高通量、高精度和高活率三个特点。同时报告中对于满足上述特点的赛多利斯CellCelector Flex的功能特色以及应用案例进行了详细介绍。《多样化细胞分析平台赋能新药研发》王玉辉 康龙化成(北京)生物技术有限公司 体外生物学部门转化医学负责人报告主要围绕多样化细胞检测平台与类器官检测平台对于新药研发的赋能分享。他指出在药物研发中,传统肿瘤2D细胞和肿瘤3D细胞球对于药物响应相对一致,而类器官对于药物响应在某种程度上更能代表个体差异具有重要的意义,主要因为其更加接近于人体真实状态。因此,基于类器官的肿瘤模型或者疾病模型在预测药物在临床中反映出的问题,辅以对药物开发下游机制的分析,为进一步精准联合用药提供思路。《基于靶点的小分子药物的发现及药理机制研究》刘扬 北京大学第三医院 副研究员刘扬研究员研究聚焦于中药化学生物学,特别是天然药物抗肿瘤活性成分的靶标及分子机制。他建立基于互作和天然抗肿瘤成分的高通量筛选体系,发现并研究了天然抗肿瘤活性分子葫芦素B (CuB)在抗肿瘤药物高通量筛选中的应用,该研究成果入选了2022年中医药十大进展成果之一。而后基于14-3-3ζ蛋白靶点的发现,详细介绍了其在治疗阿尔兹海默症中的应用成果与进展。《基于生物层干涉技术的垂钓新方法新体系开发》王静 北京大学药学院天然药物及仿生药物国家重点实验室 副主任技师王静老师首先对所在实验室仪器平台进行了介绍,北京大学药学院天然药物及仿生药物国家重点实验室是药学领域的第一个国家重点实验室,主要围绕新药研究技术平台,包含生物分子相互作用平台、生物影像平台、流式细胞平台、质谱多组学平台、AI药物设计平台等10个重要平台支撑北大药学学科的建设。而后,她对于生物层干涉技术的检测原理、功能优势以及生物层干涉垂钓技术在医学和药学研究领域的应用进行了阐述,尤其该技术在中药活性成分的发现和确认、体现了重要功能。《Incucyte®长时程活细胞工作站在中医药研究中的应用》王铁山 北京中医药大学北京中医药研究院 细胞分子生物学平台负责人报告首先介绍了北京中医药研究优势特色体系:基于单细胞测序和Himap验证转录组学研究平台、基于Xenium空间原位多组学技术、基于虚拟筛选和实际筛选的验证靶点-药物筛选体系。而后他从显微成像技术的发展简史、Incucyte®长时程活细胞工作站在中医药研究中的应用详细介绍。《实时活细胞成像助力高通量活细胞功能表征》孙晓伟 赛多利斯 生物分析产品应用科学家据介绍,赛多利斯首次提出在培养箱内自动成像检测概念后,不断推出迭代更新的实时活细胞监测仪器设备。孙晓伟主要围绕实时活细胞成像设备Incucyte®在细胞活性检测、细胞形态检测与定量、细胞运动检测、微生物感染、生物药如免疫细胞治疗产品、抗体、mRNA疫苗等方面的应用。报告提到,目前Incucyte®在全球已有4000多个用户,发表1万三千多篇文献,160多篇CNC主刊文献。且对于工业客户今年新增加了21 CFR part软件模块,可以满足审计追踪要求。此次论坛的成功举办,为细胞分析技术的前沿应用提供了一个交流和学习的平台,对推动相关领域的发展起到了积极的推动作用。会场掠影
  • 深扒中国特色的“形态分析仪”
    历史总是裹挟着泥沙咆哮在纷繁的世间把真相搅得混乱,真相就在泥沙俱下的潮流中左右飘摇,沾染了人的情感后沦落为主观的历史,生活如此,科学亦如此!还好“造物主”为了使通往真理的道路不那么拥堵,选择让大部分人保持无知。这种无知保护了真相安静地立在圣洁的角落窥视这戏剧的凡尘消长浮沉。 不知从什么时候开始,无论哪个领域,凡是国人创造出异于国际的新鲜事物,都被冠以“中国特色”的名号,在那个特殊的年代“中国特色”作为一个中性词而被国人贴上了激进的标签,这无疑是个引以为傲的字眼,而近些年又是在不同的历史环境下这个字眼显得格外刺眼,很多语境下略带几分嘲讽的意味。“中国特色”、“中国制造”到底怎么了?这不应该是“穷矮搓”的代名词。今天小编不想论证什么,只是想通过讲述一台国产实验室分析仪器的前世今生,为“中国制造”发声。 在整个实验室仪器界,气态氢化物发生法原子荧光光谱仪是为数不多的具有中国自主知识产权的实验室分析仪器,可以说到目前为止原子荧光光谱仪是唯一一款可以为国产实验室分析仪器代言的大型实验室分析设备。商品化原子荧光光谱仪的诞生有其特殊的历史原因,在特定的历史环境下,这是上世纪第一代仪器人共同努力的结果。虽然那些曾经参与研发的老一辈科学家都已迟暮,有的甚至早已离我们而去,但这些前辈的研发轶事至今还被业内的后人津津乐道。而新世纪下,在这种仪器基础上发展起来的液相色谱与原子荧光联用仪既形态分析仪有着怎样的研发历程,恐怕听闻者甚少。 事情要从本世纪初说起,随着现代科学技术的迅猛发展,科技工作者发现,一种元素的生理毒理特性、生物利用度、环境行为和迁移性在很大程度上取决于它的形态,形态间差异造成了这些特性截然不同。这样仅测定体系中元素的总量已不能满足科学家们在生物、环保、临床医学、毒理学等各个研究领域的需要,研究人员迫切地需要知道元素在样品内的实际状态以及化学活性、生物活性和毒性等重要信息。以砷为例,在自然界,砷元素可以以许多不同形态的化合物存在,在空气、土壤、沉积物和水中发现的主要砷化物有三氧化二砷或亚砷酸盐(As(III))、砷酸盐(As(V))、一甲基砷酸(MMA)和二甲基砷酸(DMA);在海产品中则主要以砷甜菜碱(AsB)和砷胆碱(AsC)形式存在。另外,还有其他更复杂的砷化合物,例如砷糖(Arsenosugars)、砷脂类化合物等。不同形态的砷其毒性相差很大,如砷的无机化合物一般具有毒性,无机三价砷As(III)能与带巯基(SH)的酶生成稳定的螯合物,使得很多的酶活性降低或消失,严重干扰细胞的生物功能、结构和正常代谢;而有机砷的毒性一般比无机砷小得多,有些形态甚至几乎无毒,像一些海产品中,虽然总砷含量较高,但绝大部分都是以砷糖、砷甜菜碱等无毒形态存在,因此人吃了后并不会引起砷中毒。 那时国际上早有研究者在研究用于形态分析的各种方法,其中以冷阱法和色谱法的研究最为热门,并且均有相应的产品上市。在贸易市场方面,检测手段的落后,使得国际社会的进口标准对中国部分水产品的出口形成强大的贸易壁垒,国内出口贸易受损事件屡见不鲜。针对这些情况,清华大学张新荣教授团队率先开始着手研究液相色谱与原子光谱联用技术,用以解决样品检测中元素形态分析的难题。北京吉天仪器有限公司再得知此消息后,立即联系该研究团队,并将一台当时生产的AFS-820型原子荧光光谱仪送到张教授实验室,进行联用试验。经过一段时间的摸索,基本攻克了液相色谱与原子荧光联用接口技术的难题,2004年吉天公司开始正式上马形态分析仪项目,组建以刘霁欣博士牵头的研发队伍,欲将这种仪器商品化。经过反复的硬件调试和方法开发,于2005年10月正式推出SA-10型形态分析仪,同年被仪器信息网评为“2004-2005年仪器新产品”。至此,又一完全具有中国自主知识产权的“中国特色”形态分析仪正式登上历史舞台。不久这一仪器就在全国范围内得到实际应用,其中2006年12月12日的《科学时报》、2006年第6期《现代科学仪器》和2006年12月26日的《仪器信息网》分别报道了《北京吉天色光联用仪纠正“紫菜”错案》的信息。此时,针对这一新型仪器,吉天的应用工程师通过大量实验摸索已经开发和优化出诸多样品如海产品、饲料,血、尿等的前处理和检测方法。由于这款仪器的出色表现,于2007年不负众望勇折当年BCEIA桂冠。SA-10型形态分析仪 随后的几年中,根据检测市场的需求,吉天又先后开发出硒、汞、锑的形态分析方法,并在多个检测领域推广应用。尤其是对汞元素不同形态的检测条件的摸索,直接推动了深圳出入境检验检疫局和湖南出入境检验检疫局关于汞形态行标的制定,为我国海产品的出口检测做出重要贡献。而SA-10也经过反复改进,升级为SA-20型形态分析仪,仪器性能有了进一步提高。SA-20型形态分析仪 这款仪器的诞生无疑为当时过分依赖进口仪器而国产仪器普遍疲软的的检测市场注入了一针强心剂,中国除了制造也可以创造。当然同为一类色谱联用技术的高端仪器“液相色谱与电感耦合等离子体质谱联用仪”不得不直面形态分析仪带来的挑战。毫无疑问,与价格高昂、运行成本昂贵、操作复杂的“液质联用”仪相比,形态分析仪在中国现有的经济条件下更具备普适性,就如同当年原子荧光一样,形态分析仪的普及有着它独特的土壤,等到“春暖花开时”必定会红遍大江南北。 现在,这股春风来了!随着食品中砷汞检测新国标的正式实施,形态分析仪这个国产仪器的宠儿再一次被推到了风口浪尖。只不过这次不再是吉天来唱独角戏,而是整个原子荧光厂商的联袂演出。我们可喜的看到经过众多国内仪器人的努力,国产仪器的整体实力有了飞跃式的发展,当下的时代再不是“唯进口论”的时代,为国产仪器而发声的呼吁越来越多。这场大戏刚一开锣,舞台上的群演们就按捺不住,吵得沸反盈天,煞有群猴大闹凌霄殿的气势,个个誓要在猴年把这猴戏唱到底,殊不知这闹得天宫的只有那吉天大圣一人,我们暂且不评论这场开年大戏,先来看看这佛祖的经文上写了什么。 此次国标GB 5009.11当中将2003版的GB/T 5009.11“食品中总砷及无机砷的测定”这一标准名称改为“食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定”,仔细辨认标准号少了一个T,这意味着 “砷标”从此由推荐标准升级为强制标准,既然上升到国家食品安全的高度那么无机砷由过去的总砷超标才检测变为必须检测,这对检测人员的职业技能是个不小的考验。取消了总砷测定的砷斑法及硼氢化物还原比色法,取消了食品中无机砷测定的原子荧光和银盐法。毫无疑问,手工方法一直存在着操作繁琐,重现性差的缺陷,此次被取消意料之内。增加了食品中总砷测定的电感耦合等离子体质谱法;增加了食品中无机砷测定的液相色谱与原子荧光光谱法和液相色谱与电感耦合等离子体质谱法。那么重点来了,ICP-MS被作为总砷检测的第一方法,意味着这一国际上常用的方法,逐渐被国内所接受,在未来将会对原子荧光产生不小的冲击。今天主扒形态分析仪,总砷的测定方法暂不展开论述。而无机砷的检测的第一方法被规定为液相色谱与原子荧光联用法,这是各原子荧光厂家为之躁动的主要原因,为什么不将液相色谱与ICP-MS联用的方法作为第一方法而选了液相与荧光联用作为第一方法,小编猜测除了ICP-MS操作繁琐,运行成本高,现阶段不利于推广外,还与它本身原理上存在的问题会对砷信号产生影响有关。从总体上看“液相色谱与原子荧光光谱联用”这一标准方法前处理相对简单,对于含油脂脂肪和大分子蛋白质的样品专门设计了样品净化的过程,可降低色谱柱的损耗。当然作为一类针对性强的标准,也存在部分不足。比如标准中只列出了稻米样品、水产动物样品和婴幼儿辅助食品三类样品的提取方法,而对于广泛食用的植物性水产品没有给出相应提取方法。所有样品均用稀酸浸泡过夜,虽然提高了提取率,但是也延长了检测周期。对于动物性水产品洗脱采用梯度程序,提高了无机砷与有机砷的分离效果,但是流动相平衡时间较长,检测一个样品所用时间为32分钟,那么做一条7个点的标准曲线就需要将近4个小时,同时还要消耗掉大量的反应试剂,这不利于样品的大量检测。另外,整个标准缺乏相应的编制说明或指导性文件,没有向操作者解释条件选择优化的过程和机理以及遇到问题后的解决对策。吉天拥有成熟的应用案例,可在两小时内完成样品的提取,并且可以在等度条件下完成动植物水产品的检测,提高检测效率。 另一个备受关注的国标GB 5009.17将2003版的GB/T5009.17“食品中总汞及无机汞的测定”改为“食品国家安全标准 食品中总汞及无机汞的测定”,这也意味着“汞标”同样成为食品安全标准而被强制推行。取消了总汞测定的二硫腙比色法,有机汞测定的气象色谱法和冷原子吸收法,和“砷标”类似手工检测方法存在重现性差的缺陷,而气象色谱法和冷原子吸收法的检出限和灵敏度均不及原子荧光光谱法。增加了甲基汞测定的液相色谱-原子荧光光谱法(LC-AFS),并作为甲基汞检测的第一法被写入该标准。这同样为形态分析仪的全面爆发,吹响了号角。从整体上看,甲基汞的检测方法与吉天早期摸索的方法类似,均是将样品经酸提取后,用C18反相柱分离,分离液再经紫外消解将有机汞转化为易于氢化物发生的无机汞,然后被原子荧光检测。这一方法分离效果佳,检测速度快,但是也存在一些不足,比如标准中对样液的pH 范围的规定太宽泛,2-7的范围足以影响到样品中目标组分的电离度,进而影响样品极性,造成甲基汞在反相柱中的分离状况出现差异。另外标准溶液以流动相定容,这又与样品pH不一致,造成两个基体间存在差异。150mm的色谱柱虽然能将无机汞和甲基汞分离,但是分离效果不佳,如果改用250mm的色谱柱分离效果会更好。吉天自主研发的恒温混悬离心集成系统,可在短时间内完成样品的提取,无需浸泡过夜,超高效的紫外消解装置,不需要通入辅助氧化剂,简化了管路,减小柱后扩散的风险。 以上是关于食品新国标的简单分析,不难看出吉天的形态分析仪足以满足国标方法的要求,而吉天长期摸索的检测方法,又是对国标方法的补充,既可以满足广大用户对国标方法的需求,又可以适应不同类型用户对特殊方法的需求。 这次食品国标对“液相色谱与原子荧光光谱联用”技术的肯定,将为形态分析仪带来新一轮的采购热潮,连锁反应下又会带动仪器生产、销售以及终端检测甚至技能培训环节的快速增长,这对国产仪器扩大影响力是个很好的契机,我们呼吁各位仪器界同仁在赚得盆满钵满的同时,认真思考国产仪器的未来,积极探索国产仪器突围的新道路,相信通过各界关心国产仪器同仁们的努力,国产仪器真正与进口仪器分庭抗衡公平竞争的时代指日可期。
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    Innome是一家位于德国慕尼黑的新型高科技公司,创立于2015年,源于全球顶级原材料供应商Erwin Quarder Group。Innome公司专注于高精密仪器的定制和生产,业务涉及生命科学、临床诊断和药物研发,具备8级洁净度的高精密生产工艺车间该公司的zenCell owl活细胞动态成像及分析系统可置于细胞培养箱中,对细胞进行连续长时间的监测,并通过联网的电脑进行远程控制、数据读取与分析。该系统具备24个基于CMOS的成像模块,可同时对24个视野进行快速成像。设备优点:1. 体积小:可置于任何细胞培养箱内工作2. 通量高:内置24个显微镜头独立观测和记录,明场/暗场相差成像3. 成本低:无需额外耗材,兼容各种培养皿/板/瓶主要功能: 细胞迁移检测:划痕、侵袭、趋药性等实验 细胞培养监测:胚胎干细胞或间充质干细胞重编程如iPSC,细胞追踪形态记录 细胞培养记录:可实时监测各种条件(低氧条件/GMP等)下细胞培养情况 细胞培养标准化:记录细胞生长曲线 、增殖曲线、汇合度等 软件界面提前看: 图示:24个孔独立选择观察并记录相关图片和数据 更多功能持续更新中,敬请期待。。。更多信息了解或获取相关资料请联系我们。
  • Innome发布zenCell owl活细胞成像及分析系统新品
    设备优点:体积小尺寸(WxHxD)18cmx10.5cmx18cm ,可置于细胞培养箱任何隔层兼容各种进口、 国产细胞培养箱兼容各种品牌的培养皿、 培养瓶、 培养板通量高内置24个显微镜头 , 等于24个显微镜同时成像 ,效率快 , 拍照30秒( 24孔板 )每个显微镜头可独立设置、 观测和记录明场相差成像 , 自动保存图像并生成相关曲线及视频拍照间隔5min-24h , 总拍照时长无限制单台PC可控多台zenCELL , 更高通量品质优耐湿 : 工作相对湿度20 - 95%耐温 : 工作温度20 - 45°C 一体式设计 : 通过一根USB3.0提供电源、 实时传输数据封闭式设计 : 无机械移动、 无清洁死角 主要功能:细胞迁移检测:划痕、侵袭、趋药性等实验细胞培养监测:胚胎干细胞或间充质干细胞重编程如iPSC,细胞追踪形态记录细胞培养记录:可实时监测各种条件(低氧条件/GMP等)下细胞培养情况细胞培养标准化:记录细胞生长曲线 、增殖曲线、汇合度等zenCELL owl活细胞动态成像及分析系统可置于细胞培养箱中, 具备24个基于CMOS的成像模块, 可同时对24个视野进行快速成像, 实现对细胞连续长时间的观察和监测, 并通过联网的电脑进行远程控制、 数据读取与分析。 软件界面提前看:图示:24个孔独立选择观察并记录相关图片和数据创新点:可以实时的动态的观察细胞的生长变化,电脑软件自动分析生长曲线,体积小巧可以放在任何尺寸的培养箱中观测,内置24个显微镜头,全方位无死角观测细胞。 zenCell owl活细胞成像及分析系统
  • 北京林业大学植物细胞壁拉曼光谱大数据分析取得新突破
    近期,北京林业大学材料学院许凤教授团队在植物细胞壁拉曼光谱大数据处理技术上取得新突破。该技术成果构建了基于主成分分析的植物细胞壁拉曼光谱聚类分析方法,相关研究成果“Method for Automatically Identifying Spectra of Different Wood Cell Wall Layers in Raman Imaging Data Set”发表在《Analytical Chemistry》上。该期刊为美国化学会旗下国际分析化学领域顶级期刊,最新影响因子5.636,五年影响因子5.966。  拉曼光谱成像技术具有信息丰富、制样简单、对样品无损伤等特点,近年来已成为研究植物细胞壁局部化学的重要工具。然而,拉曼光谱分类技术落后,严重制约了光谱数据的深入挖掘及科学运用。传统的分类技术通过导出实验数据进行手动分析,不但费时费力,人为因素干扰严重,更会造成数据浪费,甚至丢失重要信息。针对这一问题,许凤教授团队经过探索创新,基于细胞壁超微结构特点,率先采用数学统计学结合自主研发的计算机程序分析处理植物细胞壁拉曼光谱数据,建立了快速分辨细胞壁不同形态学区域拉曼光谱的新方法。该方法能够根据植物拉曼光谱的自身特点,对所获海量拉曼光谱数据进行自动、准确、快速分类,将为植物细胞壁化学组分拉曼光谱定量研究提供理论依据。论文投稿期间,审稿人一致评价该方法创新性突出,对生物质相关领域的研究具有重要意义。  发表在《Analytical Chemistry》上的论文第一作者为北京林业大学材料学院林产化学加工工程学科2014级博士研究生张逊,论文发表获得国家杰出青年科学基金的资助。目前,在许凤教授的指导下,张逊正开展基于该技术的相关研究,希望在植物细胞壁拉曼光谱的定量分析上能有新的突破。
  • “让细胞分析成为一个系统的理论”——访清华大学教授林金明
    p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   岛津中国合作实验室的数量很多,与中国科研人员展开合作的案例也同样非常多。清华大学教授林金明就是其一,而且,林金明不但与岛津中国建立了合作实验室,还与日本岛津合作、共同研发了细胞微流控芯片-质谱联用系统(CM-MS)。 /span /p p   985工程二期的时候,国家支持建设科研平台,清华大学分析中心作为该校重要的科研平台,也获得了985工程二期经费的支持,其中一部分被用来购买质谱仪器,其中就包括了岛津的IT-TOF-MS、MALDI-TOF、LC-MS/MS 8050、GCMS-QP2020等5台质谱;随即清华大学分析中心与岛津公司建立合作实验室,至今已有5年多的时间,合作实验室里岛津的色谱、质谱仪器也已经有10多套了。“岛津公司的工程师定期来实验室检查仪器设备的运行情况。仪器出现故障时,工程师反应速度也很快。”林金明介绍到,“合作实验室挂牌在分析中心,仪器主要用于测试服务以及支持教授们负责的国家、国际合作、企业等多项课题,对于人才培养和完成各项研究课题起到重要作用。” /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_6203-1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/05c8f4af-c823-4a3d-9100-a4c71b8a1b50.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " strong 清华大学林金明教授与岛津公司市场部经理杨桂香 /strong /span /p p   “而说到与岛津公司合作,从我回国开始一直到现在,历史渊源非常长久。”2004年林金明即与岛津公司开始合作、共同举办“中日韩分析化学研讨会”,至今已经合作了15届。“长期的合作关系,而且合作得越来越好,岛津这种持之以恒的态度与精神令我非常欣赏。”林金明说到,“除此之外,我们合作的内容主要包括从开始的用岛津的仪器,到后来的琢磨岛津的仪器,再到现在开发新技术、并与岛津质谱仪器结合形成了新一代细胞微流控芯片-质谱联用系统(Cell Microfluidics-Mass Spectrometry, CM-MS)。” /p p   上世纪60年代出现了针对小分子分析的GC-MS、70年代出现了针对中等分子分析的LC-MS、90年代出现了针对大分子以及超大分子分析的CE-MS。而在2016年,微流控芯片-质谱联用细胞分析系统研制成功,这是一个全新类型的仪器。这个世界上第一台、用于细胞及其代谢物分析的Chip-MS就是林金明教授课题组与日本岛津合作成功研制的成果,可广泛应用于疾病诊断、药物筛选、细胞识别、细胞定量、细胞代谢、细胞生理过程和细胞相互作用等研究。 /p p   林金明2012年接受仪器信息网采访时说过,他的一辈子科研聚焦两件事。“前十年,我主要做化学发光免疫分析方面的研究工作,并且和企业合作实现了产业化 后十年,工作重点转向细胞分析技术及方法的研究,并且将致力于这项工作直到退休为止。”此次采访,林金明补充到,细胞研究不能纸上谈兵,既要在理论有新的突破,还要“造”出能用得上的、新的研究工具。而自2010年起,林金明团队一直从事微流控芯片与质谱联用的细胞分析方法技术与装置开发。经过几年的努力,团队解决了质谱接口、非接触检测离子源、在线富集等关键问题,获得多项中国发明专利。并于2016年将这项成果与日本岛津合作,结合岛津现有的高性能质谱,正式推出了商品化的细胞微流控芯片-质谱联用系统(CM-MS)。 /p p   CM-MS由细胞培养基注入系统、细胞培养芯片系统、代谢物富集分离系统和质谱检测系统四部分组成,具有多通道芯片细胞培养、显微观察、细胞代谢富集与分离、高灵敏质谱检测等多种功能。林金明介绍到,“该系统有三大特点:多通道芯片与质谱联用 细胞共培养 细胞形态观察。我认为,CM-MS是目前是最有效的细胞研究手段之一。” /p p   谈到CM-MS的应用前景,林金明谈到,GC-MS、LC-MS等面世至今已有100多年的历史了,如今仍然是“红红火火”。而细胞是生命体最基本的结构和功能单元,作为目前最有效研究手段之一的CM-MS,其应用前景非常广泛。“就像一根毛细管色谱柱、一根固相填充柱,如今已经做出了无数学问,那么,一个芯片可做的学问必然也是数不胜数的。” /p p   “目前上市的第一代CM-MS主要用于药物筛选等科研工作,未来会不断推出不同用途的CM-MS,如环境污染物毒性研究、食品营养品研究、毒物毒性研究等专用仪器,以及可用于临床细胞分选、芯片上细胞功能培养等的设备。而且,除了细胞分析,CM-MS还可以用于细菌等的研究。”谈到下一步计划时,林金明介绍到。 /p p style=" text-align: center " img title=" 书.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/42966d6d-7a34-40e7-a4e0-343caa57c3ed.jpg" / /p p   而且,为了普及推广、更好地在全球范围内传播“微流控芯片与质谱联用的细胞分析技术”,林金明专门撰写了英文版《Cell Analysis on Microfluidics》专著,并由国际著名出版商Springer于2017年底正式全球出版,该书中文版《微流控芯片细胞分析》由科学出版社于2018年2月正式出版,目前该书已经成为清华大学本科生参考教材。并且,林金明与岛津中国定期联合举办微流控芯片质谱联用细胞分析讲习会,至今已在不同城市成功举办了四期。“等到从事相关研究工作的人员达到了一定数量、研究工作不断深入,新的研究领域、新的应用方法不断涌现出来,我们就可以考虑组织召开技术研讨会。”林金明说,“这一系列的举措下来,相信该技术的推广会更快。”而且,林金明一再强调,传播知识是他作为一名大学教授最愿意做的事情,不但给自己大学里的学生传授了最新的科研成果,还可以在社会上实现研究内容和仪器技术的“科普”。 /p p   虽然,这款国际首台的新仪器是最直观的成绩,但是林金明却认为“人才培养”才是他与岛津合作最有意义的事情。在研发这个新原理仪器的过程中,前后共有10多名博士生参与其中,发表了100多篇高水平、有创新思想的论文,起到了人才培养的作用。“日本岛津的科研人员到中国来与我们课题组进行交流和探讨,拓展了学生们的国际化视野。另外,像岛津这样的大型国际化仪器公司开发新技术的思路肯定有其独特的地方,所以,交流过程中,学生们的仪器设计、产学研成果转化等能力有了进一步的提升,这对学生的成长和未来的发展都是很有帮助的。” /p p br/ /p
  • 159万!清华大学单细胞电感耦合等离子体质谱分析系统采购项目
    项目编号:清设招第2022186号项目名称:单细胞电感耦合等离子体质谱分析系统预算金额:159.0000000 万元(人民币)采购需求: 包号名称数量是否允许进口产品投标01单细胞电感耦合等离子体质谱分析系统1套是 设备用途介绍 :ICP-MS可以分析元素周期表中所有金属元素,检出限在1ppt以下。同时可以分析绝大部分非金属元素,例如As、Se、P、S、Si、Te等,检出限低于1ppb。实验室可完成现有重金属参数的检测,还能开展单细胞元素分布分析、重金属形态分析、纳米颗粒分析等应用。简要技术指标 :★1. 为了能够在碰撞或反应模式中引入质量筛选功能以实现更有效的多原子离子干扰去除效果,实现对复杂基体样品的准确分析,仪器供应商所提供的产品应具有两套可实现质量筛选功能的四极杆。★2. 雾化室:为了减少基体溶剂的引入量,抑制多原子离子干扰物的产率,同时消除温度波动对稳定性的影响,产品配备具有半导体制冷功能的小体积旋流型雾化室,制冷能力应小于-8℃,且制冷温度越低越好。提供证明文件。合同履行期限:交货时间:合同签订后3个月内本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 天津大学MFCM微流控流式细胞技术进展|针对原生质体样品的分析
    要更好地了解原生质体的表型异质性,需要对许多单个细胞的形态和代谢特征进行全面分析。在单细胞表型分析方面,流式细胞仪已证明其具有高通量定量分析和分离目标生物样品的能力。然而,传统的流式细胞仪体积庞大、复杂且需要高技能的人员。随着微流控技术的发展,微流控已与流式细胞仪相结合(MFCM),实现了强大的单细胞聚焦、检测和分选,已在各种生物应用中得到证明 ,包括单细胞 RT-PCR、干细胞筛选、蛋白质分析等。虽然 MFCM 已被证明是医学诊断和动物细胞研究中单细胞操作和分析的强大工具,但在植物细胞特性方面的类似工作仍然远远落后。天津大学环境科学与工程学院的Xingda Dai等人开发了一种带有荧光传感器的微流控流式细胞仪,为原生质体样品的分析提供了一种简单、直接且具有成本效益的解决方案。原生质体是植物细胞,其中细胞壁已被酶促或机械去除,是生物技术应用(如体细胞杂交和遗传转化)的非常有效的实验模型。原生质体提供了悬浮培养中的多细胞组织和细胞组装体所没有的许多细胞学优势,因此是研究细胞过程(如信号转导、细胞壁再生、压力和激素的作用等)的宝贵实验系统。然而,在细胞壁消化后,产生的原生质体是渗透敏感的、脆弱的结构,需要格外小心以保持其完整性。此外,原生质体的直径通常比哺乳动物细胞大,并且不像动物细胞那样粘附,因此使用流式细胞仪分析原生质体群体需要对仪器配置进行重大更改,并且极难实现稳定的流动。下图就是文章中所用的微流体流式细胞仪。(A) 开发平台示意图;(B) 已开发平台的照片;(C) 单个植物细胞通过通道的延时图像;(D) 单个植物细胞双通道荧光检测的实时响应。首先,基于用二氯二氢荧光素二乙酸酯 (DCFH-DA)染料检测拟南芥叶肉原生质体细胞内活性氧 (ROS) 的变化,研究了 H2O2、温度、紫外线 (UV) 和镉离子等各种外部应激因素对细胞内 ROS 积累的影响。下图显示的是外源 H2O2 介导的拟南芥原生质体 ROS 含量的变化。(A) 原生质体的荧光图像,比例尺为 25 µm;(B-D) 分别在 3、6 和 9 小时后由原生质体中的 H2O2 浓度诱导的荧光强度梯度;(E) H2O2 处理时间对原生质体荧光强度的影响。下图显示的是环境压力下拟南芥原生质体的氧化还原状态。(A) 原生质体在不同温度下的荧光图像,比例尺为 25 µm;(B) 原生质体在不同温度胁迫下的荧光强度;(C) Cd2+处理的原生质体荧光图像,比例尺为25 µm;(D) Cd2+下原生质体的荧光强度;(E) 紫外处理下原生质体的荧光图像, 比例尺为 25 µm (F) 紫外线下原生质体的荧光强度其次,从白色花瓣中分离出的矮牵牛原生质体比从紫色花瓣中分离出的原生质体中观察到更快和更强的氧化爆发,证明了花青素的光保护作用。第三,使用具有不同内源性生长素的突变体,证明了生长素在原代细胞壁再生过程中的有益作用。此外,UV-B 照射通过增加细胞内生长素水平具有类似的加速作用。该研究揭示了以前未被充分认识的原生质体群体中的表型变异性,并证明了微流体流式细胞术在评估单细胞水平的植物代谢和生理指标的体内动态方面的优势。
  • 迅数推出红细胞微核分析系统,提高药物毒理研究效率
    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。
  • 3i流式驿站|ThinkCyte布局AI流式细胞分析,普瑞麦迪为中国区总代理
    会议日程&报名:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/icfcm2023/据普瑞麦迪(在线展位)官方消息,该企业成为ThinkCyte公司VisionSort™鬼影流式细胞仪中国区总代理。借此机会,本文特别梳理了关于ThinkCyte公司以及VisionSort™流式细胞仪的相关动态如下:历经7年,商业化布局AI赋能的流式分析与分选技术ThinkCyte成立于2016年,总部位于美国加州。是一家开创基于新型人工智能 (AI) 的细胞分析、表征和分离技术的生物技术公司,2023年开始商业发布其新的细胞分选平台VisionSort™。该流式平台是由Ghost Cytometry提供支持,这是一种创新的AI驱动技术,用于根据细胞的形态学对细胞进行表征和分类。它是第一个将传统荧光流式分选仪的分析功能与执行无标记细胞分选和细胞群无偏形态分析的能力相结合的细胞分选仪。值得强调的是,Ghost Cytometry是一种创新的嵌入式人工智能AI技术,以细胞的物理特性(形态学)为基础进行表征和分选,并且于2018年在《Science》杂志上得到认可。(详情点击查看:SCIENCE:AI驱动"鬼影"流式,实现高通量分选、分析)VisionSort Platform技术简介具体而言该技术基于一种专有的光学设计,利用结构照明捕捉细胞的图像信息,实现细胞亚细胞级分辨率的成像。图像信息被记录并压缩为1D波形,称为GMI波形,代表细胞的光谱指纹。通过AI训练分类器,他们可以仅基于GMI波形进行无标记的分析和细胞分选。结合的功能可以使研究人员不仅可以根据已知标记和形态学表型的组合来查看细胞,还可以挑选出独特的群体用于下游处理或分子分析。ThinkCyte企业动态ThinkCyte成立于2016年,是一家专注于开发新型细胞治疗、药物发现和诊断平台的生物技术公司,总部位于美国加州。2023年10月,普瑞麦迪成为ThinkCyte公司VisionSort™鬼影流式细胞仪中国区总代理。2023年7月17日,ThinkCyte宣布与赫尔辛基大学芬兰分子医学研究所(FIMM-HiLIFE)建立战略研究合作伙伴关系,旨在促进对白血病的理解和治疗。这项研究合作利用了ThinkCyte新的人工智能(AI)驱动的细胞表征和分选平台VisionSort,以及FIMM世界知名的临床注释白血病样本生物库和药物筛选方面的专业知识,旨在揭示如何治疗白血病和其他血液恶性肿瘤的新见解。2023年1月23日,生物技术公司ThinkCyte宣布任命Dr. Diether Recktenwald Ph.D.和Dr. Bo E. H. Saxberg M.D., Ph.D.为高级科学顾问委员会(SAB)成员。这些任命补充了ThinkCyte现有咨询团队的优势,并为ThinkCyte科学顾问委员会带来了对新兴流式细胞仪市场、战略产品开发和临床应用的深刻经验见解。2023年1月10日,生物技术公司ThinkCyte与Axcelead Drug Discovery Partners(DDP)宣布了一项研究合作,重点是开发新的方法来筛选治疗人类疾病的候选药物。这项合作将把ThinkCyte的人工智能驱动的细胞表征和分选技术Ghost Cytometry与Axcelead DDP的表型筛选技术及其超过150万种候选药物的多样化化合物库结合起来,评估这些化合物如何在疾病环境中改变细胞表型。2021年5月19日,ThinkCyte宣布完成2600万美元B轮融资。该轮融资由SPARX Group、Sysmex Corporation、Sumitomo Mitsui Trust Investment、SBI Group和Itochu Technology Ventures领投。2020年 7月1日,日立(Hitachi)表示将与ThinkCyte合作开发人工智能驱动的细胞分析和分选系统。ThinkCyte用于高通量和高含量单细胞分选技术“ghost cytometry”,将与日立大规模仪器制造能力相结合2020年5月29日,ThinkCyte宣布完成1500万美元B轮融资。该轮融资方有:SPARX Group、Fuyo General Lease、Itochu Technology Ventures。
  • 为细胞分析创造新工具——访清华大学林金明教授
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 细胞是生命体最基本的结构和功能单元。对细胞及其代谢物的分析对于疾病诊断、药物筛选、细胞识别、细胞定量、细胞代谢、细胞生理过程和细胞相互作用等研究具有重大意义。然而由于细胞具有尺寸微小(微米级)、内部待测物含量少等特点,想对细胞进行精准操控,进行高灵敏度检测和高通量分析并非易事。 /p p   为此,清华大学林金明教授课题组开始采用微流控芯片系统和质谱系统进行细胞共培养和细胞分析的研究,并于2010年开始陆续发表一系列高水平相关论文,先后在国内外重要学术期刊上发表研究论文100多篇,申请国家发明专利20余项,获得授权发明专利10余项。2016年,林金明教授课题组在自主研发的多通道微流控芯片质谱联用接口的基础上,结合岛津先进的质谱检测仪器,与岛津公司合作,开发了新一代细胞微流控芯片-质谱联用细胞分析系统(Cellent CM-MS,Cell Microfluidics-Mass Spectrometry)。 /p p   自2017年9月起,清华大学联合岛津中国在北京、广州、上海、成都、沈阳等地陆续举办了七期 “微流控芯片质谱联用细胞分析讲习会”,将微流控芯片质谱联用技术及其在细胞培养、药物筛选领域的最新研究成果展示给高校、研究所及企业的众多专家学者。2019年10月23-26日,在京召开的第十八届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA2019)上,这台Cellent CM-MS系统得到隆重展出。林金明教授作为主席,还于BCEIA2019期间组织召开了“微流控与细胞分析论坛”。 /p p    strong 关于细胞分析的研究热点,CM-MS用于细胞分析的优势及前景,以及林金明教授接下来的研究兴趣点, /strong 请看中国分析测试协会与仪器信息网在BCEIA2019期间的联合采访: /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=4B85E7AF29849DC79C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 分析化学进入“细胞时代” 亟需新技术与新方法 /strong /span /p p   古人云,“真金不怕烈火烧”。早在数千年前,人们已经能够使用试金石以鉴定金的成色,通过火烧的方式来识别金和铜,这是早期的元素分析。可以说分析化学最早是从元素这一阶段开始萌芽。 /p p   伴随科学技术的不断发展,分析化学的研究对象开始从元素拓展到小分子、中等分子、大分子及超大分子,与之对应的分析方法不断进步,自上世纪60年代起接连诞生了针对小分子分析的GC-MS方法,针对中等分子进行分析的LC-MS方法,以及针对DNA、蛋白质等大分子及超大分子分析的CE-MS方法。但随着细胞研究重要性的日益显现,仅有这些分析方法还远远不够。 /p p   林金明教授解释说:“我们知道人体的组织是由分子构成,但分子最终堆积成了一个个有生命特征的细胞。自1665年英国科学家Hooke首次发现细胞,并创立细胞学说以来,细胞的培养方法100年来一直停留在培养皿的状态,给细胞分析与生命研究带来很大的困难,我一直在想怎么改进它。所以就想到了把细胞在培养皿中的培养方式放到微流控芯片上,再结合质谱分析,既有利于细胞的观察,也更方便细胞代谢物质末端的检测。” /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong CM-MS有望成第四代装置 为细胞分析提供新思路 /strong /span /p p   据了解,由清华大学与岛津公司共同研发的CM-MS系统由细胞培养基注入系统、细胞培养芯片系统、代谢物富集分离系统和质谱检测系统四部分组成,能够实现多通道芯片细胞培养、显微观察、细胞代谢富集与分离、高灵敏质谱检测等多种功能。该系统还具备多通道芯片与质谱联用、细胞共培养、细胞形态分析三大特点,有望成为目前最有效的细胞研究手段之一。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/3f819246-72ec-4cca-a8d6-edce1fab49e1.jpg" title=" 微信图片_20191115144254_副本.jpg" alt=" 微信图片_20191115144254_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 新一代细胞微流控芯片-质谱联用系统 /span /p p   有数据显示,细胞生物学诞生以来,全球每年有超过100万人使用培养皿进行细胞研究,一个培养皿看着不到一元钱,但计算下来也是一笔庞大的使用与废弃量。相比传统方法,引入微流控芯片能够实现对溶液、溶剂的精准控制,让细胞的变化过程变得动态、实时、自动化可见。未来在封闭的通路中,除了细胞分析外,还可以开展病毒、细菌等相关研究。林金明教授表示:“可以想象,如果微流控芯片方法可以替代目前用了数百年的传统培养皿方法,对产业而言将是多么大的推动,对科学技术而言也将是一个获取大量数据的重要手段。” /p p   眼下,CM-MS的应用领域主要集中在科研、临床、新药开发、环境有毒有害物质与食品营养物质研究等领域。不过林金明教授表示:“随着仪器性能的不断完善,未来将有可能扩展更多的应用领域。我想芯片质谱未来一定会成为继气相色谱质谱、液相色谱质谱、毛细管电泳质谱之后的第四代装置。所以我们非常幸运,能以中国人研究为主导、通过合作研发方式将微流控芯片质谱联用这一技术推向全中国、推向全世界。” /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 不止于质谱 微流控芯片的多种可能 /strong /span /p p   林金明教授在采访中提到:“当然分析化学里面最后的物质检测也十分重要。质谱是一款功能强大的装置,采用不同的能量转化、电子转移或者离子结合等技术,能够把不同分子快速、高效地变成离子,在质谱分析器中得以分离和检测,从而实现多组分的定性定量分析,帮助研究者获得更加准确、丰富的研究结果。然而在开展特定组分或已知物质的分析时,微流控芯片也可与光、电等其他检测技术相搭配”。 /p p   “例如电化学就是一个非常好的联用技术,它可以集成在芯片通道上,对特定的关键化合物进行传感,探索细胞从生长到凋亡的生命全过程。当然也可以用荧光,引入其他成像技术。如果能把光谱、色谱、质谱、电化学及其他检测手段都集成上去,未来不仅是细胞,微流控芯片在其他物质的分析检测中也将大有用武之地。除细胞分析之外,微流控芯片有望成为其他研究领域的‘共享平台’。” /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/152161d1-5e61-4430-99e8-db641d282d1b.jpg" title=" 微信图片_20191115144246_副本.jpg" alt=" 微信图片_20191115144246_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 林金明教授在展会期间介绍CM-MS最新成果 /span /p p   回到林金明教授的研究兴趣点:“纵观人类的成长过程,不论是诞生或死亡,无一不是从单个细胞开始的。所以整体细胞的培养研究固然关键,但单个细胞的分析探索也同样重要。最近我对单细胞分析及其在整体细胞中的关联性研究产生了非常大的兴趣。” /p p   2018年3月,林金明教授课题组在《德国应用化学》发文,揭示了细胞粘附强度与细胞活性之间的关联,并为单细胞质谱、单细胞电泳、单细胞基因检测等提供了一种新的样品提取方法。单细胞的研究工作如今已成为林金明教授课题组的研究重点:“要研究单细胞损伤及修复机制,观察修复后细胞内部基因、蛋白质等组织机构是否发生变化,这涉及到更为精准、细致的分析过程,更需要与仪器达成默契互动。希望CM-MS系统与细胞培养形成良好呼应,而关于单细胞及其对整体细胞影响的研究,我想在这些方面再加把劲。” /p
  • 单细胞基因测序市场分析
    p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 什么叫做单细胞基因测序(Single-Cell Sequencing)? /span /p p   一句话说,就是单个细胞水平上对基因组进行测序。2013年,自然杂志把年度技术授予了单细胞 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S01-T000-3-1-1.html" target=" _self" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 基因测序 /span /a (Single Cell Sequencing),认为该技术将改变 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S01-T000-3-1-1.html" target=" _self" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 生物界和医学界 /span /a 的许多领域。 /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 我们为什么要进行单细胞基因测序? /span /p p   传统的测序方法,无论是基因芯片或者二代基因测序技术(Next Generation Sequencing,NGS)都需要从超过10万个细胞中提取一大堆(bulk)DNA或者RNA,而提供的信息是一大堆细胞的平均值。但是传统的方法,对于理解人体细胞的多样性有着明显的局限性。 /p p   在人体的每一个组织中,比如说,肾脏组织,拥有着大量不同的细胞类型,每一种细胞类型有着独特的起源和功能。每一个细胞的谱系和发展的状态又决定了每个细胞如何和周围的细胞和环境如何反应,把基因测序应用到单个细胞层面,对于我们理解细胞的起源,功能,变异等有着至关重要的作用。 /p p   关于二代基因测序已经详细在我们的前期两篇深度报告中进行了介绍,在本篇报告中,我们将详细解读单细胞基因测序,以及该技术对癌症,辅助生殖以及免疫学等领域带来的新的突破。 /p p    strong 一、单细胞基因测序行业:刚启程,面临引爆点 /strong /p p   BCC Research的一项分析报告指出,2014年全球单细胞分析(Single-cell Analysis)的市场达5.4亿美金,预测将从2015年的6.3亿美金增长到2020年的16亿美金,复合增长率达21%。根据GENReports的报告,关于单细胞分析的文章发表在过去的几年也有着爆发性的增长。 /p p style=" text-align: center "   图2:单细胞分析的文章发表数量 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/noimg/006c9fd7-a2cd-46b2-a028-18b51b5ea3cd.jpg" / /p p style=" text-align: center "   资料来源:GEN,民生证券研究院 /p p   其中,传统的单细胞基因组学主要是由基因芯片和PCR主导的,随着二代基因测序的成本以超摩尔定律下降,目前单细胞基因组学逐渐由二代基因测序技术接棒。 /p p   和qPCR在90年代的发展一样,目前所有的刺激因素(高度的科研兴趣,生物医药巨头公司的关注等)正在解锁这个市场,单细胞基因测序行业正面临引爆点。 /p p   strong  二、单细胞基因测序的基本流程:单细胞分离--基因组扩增--测序和分析 /strong /p p   单细胞测序,简单地说,主要经过如下的步骤:单细胞的分离--DNA/RNA的提取和扩增(全基因组扩增和全转录组扩增)---测序以及后续的分析和应用。 /p p style=" text-align: center "   图3:单细胞测序的步骤 /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/noimg/782ee757-3c06-4a1b-9103-4c7336ac2929.jpg" / /p p style=" text-align: center "   资料来源:Recent advances and current issues in single-cell /p p style=" text-align: center " sequencing of tumors,民生证券研究院 /p p   2.1 单细胞的捕捉和分离 /p p   单细胞测序的第一步是单细胞的分离和提取,目前的方法主要有如下几种方法:流式细胞术,激光捕获显微切割技术以及微流控技术。 /p p style=" text-align: center "   图4:单细胞分离的三种方式:流式细胞术,激光捕获显微切割以及微流控技术 /p p style=" text-align: center " img title=" 3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/noimg/ea66e087-c9b2-4930-a4d3-50025543fe8b.jpg" / /p p style=" text-align: center "   资料来源:Technologies for Single-Cell Isolation,民生证券研究院 /p p   1)流式细胞术 (Flow Cytometry) /p p   是指通过对于悬浮于流体中的细胞或者其他颗粒进行定量分析和分选的技术。在各种流式细胞仪中,大家主要讨论的是荧光活化细胞分类计FACS(Fluorescence Activated Cell Sorting)系统分离单细胞。定量原理:待测细胞经特异性荧光染料染色后,加入样品管中,经过测量区,由染色后的细胞在激光照射下的荧光产生的电信号来进行定量分析 分选原理:通过流束形成含有细胞的带电液滴来实现的。 /p p   2)激光捕获显微切割技术Laser Capture Microdissection(LCM) /p p   LCM技术可以在显微镜直视下快速、准确获取所需的单一细胞亚群,甚至单个细胞,从而成功解决了组织中细胞异质性问题。其基本原理是通过一低能红外激光脉冲激活热塑模-乙烯乙酸乙烯酯(EVA)膜,在直视下选择性地将目标细胞或组织碎片粘到该膜上。 /p p   3)微流控技术(Microfluidics) /p p   微流控技术是一种用于精确控制微量液体的技术。微流控芯片是实施该技术的平台,通常通过细微的管道对液体实施操控,微流控对液体的操控尺度, 刚好适合于单细胞样品的处理操作。 /p p   2.2 全基因组扩增 (Whole Genome Amplification. WGA)/ 全转录组扩增 (Whole Transcriptome Amplification,WTA):单细胞测序的难点 /p p   2.2.1 主要的三种全基因组扩增技术,各有优势 /p p   由于在单细胞中的DNA和RNA的数量非常小(几个pg),用传统的测序仪无法检测,所以科学家们必须首先对这些分子进行扩增,同时尽量的减少错误。目前的全基因组扩增技术主要有三种:简并寡核苷酸引物PCR扩增(DOP-PCR),多重置换扩增(MDA) 和基于多次退火和成环的扩增循环(MALBAC)。 /p p   1)基于PCR技术的全基因组扩增技术,例如DOP-PCR(简并寡核苷酸引物PCR扩增) /p p   DOP-PCR是一种部分随机引物法, 其引物构成为3& amp #8242 -ATGTGG-NNNNNN-CCGACTCGAG-5& amp #8242 ;主要 利用3& amp #8242 端ATGTGG这6个在人体中分布频率极高的碱基作为引导, 以6个碱基的随机序列来决定特异的扩增起始位点,从而达到扩增整个基因组的目的。 /p p   2)多重置换扩增(MDA) /p p   MDA是一种等温的链置换扩增反应, 其使用随机的6碱基引物在多位点和模板链结合, 接着利用 phi29DNA 聚合酶很强的模板结合和置换能力实现对全基因组的扩增。 /p p style=" text-align: center "   图5:DOP-PCR和MDA全基因组扩增技术简介 /p p style=" text-align: center " img title=" 4.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/noimg/d9b0aef0-e3b1-4c63-8313-c20796064bb3.jpg" / /p p style=" text-align: center "   资料来源:Single-cell genome sequencing: current state /p p style=" text-align: center " of the science,民生证券研究院 /p p   3)MALBAC(Multiple annealing and looping-based amplification cycles)基于多次退火和成环的扩增循环 /p p   通过采用特殊引物,使得扩增子的结尾互补而成环,从而达到近乎线性的扩增,该技术是哈佛大学谢晓亮教授团队发明的。 /p p style=" text-align: center "   图6:MALBAC全基因组扩增的示意图 /p p style=" text-align: center " img title=" 5.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/noimg/83e2f828-d990-4b9c-afd6-bd692fc52888.jpg" / /p p style=" text-align: center "   资料来源:Single-cell sequencing by Doug Brutlag,民生证券研究院 /p p   表1:三种类型的全基因组扩增方式比较 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 302" title=" QQ截图20160302115018.jpg" style=" width: 600px height: 302px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/noimg/297e4e6e-a134-4101-a297-456cd703c3af.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center "   资料来源:Single-Cell Sequencing Technologies: Current and Future, /p p style=" text-align: center " 民生证券研究院 /p p   Navin 在研究报告中指出(来源:Cancer genomics: one cell at a time),对于检测CNV(Copy Number Variation)的时候,DOP-PCR以及MALBAC较有优势,另一方面, MDA方法一般用来检测点突变。Gawad et al., (2015)更是指出,三种全基因组扩增技术并没有明显的胜者,具体方法的使用取决于研究的目的。 /p p   2.2.2 全转录组扩增 /p p   一个哺乳动物的单细胞大约含有10pg的RNA,其中mRNA大约在0.1-0.5pg,并不能满足目前测序平台的要求,所以需要进行全转录组扩增技术。 /p p   单细胞中提取的RNA首先经过逆转录出cDNA,然后对逆转录生成的cDNA进行扩增。目前主要的转录组扩增技术主要包括如下几种:传统的PCR,改进的PCR,T7-in vitro 体外转录组扩增以及Phi29聚合酶扩增。 /p p   三. 单细胞测序的主要应用:癌症,辅助生殖以及免疫学领域 /p p   当单细胞被分离,细胞内的DNA/RNA被提取和扩增后,二代基因测序(Next Generation Sequencing)可以用来进行后续的测序。当把基因测序应用于单个细胞层面,在下游应用领域有着先天独到的优势。 /p p   3.1单细胞基因测序技术有助研究癌症起因和治疗 /p p   首先谈一下癌症的异质性:中晚期的肿瘤或由一系列的肿瘤克隆组成,每一种克隆有着独立的变异,形态和药物反应。对于肿瘤克隆精准的诊断非常重要,因为一个占据原发性肿瘤5.1%的亚克隆种群在复发的时候可能成为主要的致病因素。 /p p style=" text-align: center "   图7:肿瘤的异质性 /p p style=" text-align: center " img title=" 6.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/noimg/88b49609-3a47-4577-ad2a-7e9b36b6a4dc.jpg" / /p p style=" text-align: center "   资料来源:Illumina,民生证券研究院 /p p   实体瘤由一系列不同的细胞组成,包括癌症纤维细胞,内皮细胞,淋巴细胞,巨噬细胞等。同时,实体瘤由多个肿瘤克隆亚种群构成,使得临床样本的分析更加复杂。当多个肿瘤克隆同时存在时,标准方法检测的要么是平均信号要么是主要的克隆群体(并不一定是最致病的)的信号。 /p p   而同时,肿瘤的异质性和癌症产生抗药性以及转移密切相关,所以,单细胞测序开始用来检测肿瘤内基因异质性,对于癌症起因以及后续治疗的研究非常关键和重要。 /p p   例如,Navin et al.(2011), 利用单细胞基因测序的方法(流式细胞术提取细胞-全基因组扩增-NGS),在某个乳腺癌肿瘤组织中检测了100个乳腺癌细胞的CNVs,覆盖度大约6%,发现了三种完全不一样的克隆亚种群。 /p p   除了肿瘤细胞,单细胞基因测序同样可以应用于循环肿瘤细胞(Circulating tumor cells)和外周血播散肿瘤细胞DTC(disseminated tumor cells),该部分内容将在后续的研究报告中深入讨论。 /p p   3.2 单细胞基因测序助力辅助生殖 /p p   PGS(Pre-implantation Genetic Screening)是胚胎注入前遗传学筛查,主要是通过检测胚胎的23对染色体结构、数目,来分析胚胎是否有遗传物质异常 PGD(Pre-implantation Genetic Diagnosis),主要用于检测胚胎是否携带遗传缺陷的基因,关于PGS/PGD的介绍,请参考我们之前的行业深度《基因+大数据的颠覆:从癌症基因测序到辅助生殖》。 /p p   PGD过程中,目前主要有三种方式获得活检材料:1)卵子的第一极体和第二极体 2)培养至第3天胚胎卵裂期的卵裂球细胞(一般取1-2个细胞) 3)培养第5天左右的囊胚细胞。 /p p   例如,牛津大学的Dr.Dagan Wells团队,通过对囊胚细胞进行单细胞基因测序,选择健康的胚胎植入。另外,谢晓亮教授团队通过对女方卵细胞极体细胞进行测序,结合胚胎选择,选择正常的胚胎移植。 /p p style=" text-align: center "   图8:卵母细胞减数分裂产生极体的过程 /p p style=" text-align: center " img title=" 7.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/noimg/a1c2724b-0f2c-4b27-9eca-d304dccd613c.jpg" / /p p style=" text-align: center "   资料来源:Genome Analyses of Single Human Oocytes,民生证券研究院 /p p style=" text-align: center "   (注:其中PB1和PB2是第一极体和第二极体) /p p   3.3 单细胞基因测序打开免疫报多样性研究之门 /p p   用单细胞基因测序分析免疫细胞的原因是现存的多样的病原体导致了免疫细胞的高度异质性,传统的检测方法,取样来自一大堆细胞,低估了单个免疫细胞的多样性,所以我们需要更加精确检测单个免疫细胞的遗传物质,从而理解机体复杂的免疫机制。正如开篇提到的Juno收购的单细胞基因测序公司AbVitro致力于T细胞和B细胞的基因测序。 /p p   图9展示了对单个T细胞受体基因测序(TCR Sequencing)的流程。TCR & amp #945 和& amp #946 mRNA经过逆转录,扩增,重叠延伸,目的基因被选择性地进行PCR扩增以及后续的分析。 /p p style=" text-align: center "   图9:TCR Sequencing过程 /p p style=" text-align: center " img title=" 8.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/noimg/04e7c357-80bd-4709-89dc-92ee07a28fa9.jpg" / /p p style=" text-align: center "   资料来源:Pairing of T-cell receptor chains via emulsion PCR, /p p style=" text-align: center " Illumina,民生证券研究院 /p p   四. 单细胞基因测序未来的发展之路 /p p   在目前来看,单细胞基因测序还处在非常初级的阶段,也面临很多技术的挑战,包括:如何高效的分离细胞,全基因组无偏差的扩增,以及下游的数据分析等。但各大生物医药巨头都已经目光锁定了这个方向,除了今年初Juno收购AbVitro(单个T细胞和B细胞进行基因测序),去年八月BD公司收购了单细胞测序公司Cellular Research。Illumina也通过和Clontech合作,推出了单细胞RNA测序服务。 /p p   我们认为,未来的基因测序一定朝着更精准,更微观的方向前进,如今,单细胞测序正面临着一场革命,在单个细胞层面让我们在前所未有的水平理解基因组学,表观基因组学和转录组学的多样性。 /p p   背景案例: /p p   2016年1月,肿瘤免疫疗法的领头羊公司Juno宣布以1.25亿美金的股票和现金收购波士顿的一家单细胞测序公司:AbVitro Inc.。 AbVitro公司的技术起源于哈佛大学George Church的实验室,AbVitro的技术包括对单个T细胞和B细胞进行基因测序,帮助科学家们理解T细胞受体(T cell receptor & amp #945 和& amp #946 链的基因的复杂性。 /p p   图:Juno收购AbVitro之后的布局 /p p style=" text-align: center " img title=" 9.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/noimg/6ef1eca1-dc46-4600-9c6d-d95f77a85f9e.jpg" / /p
  • 财政贴息贷款项目 | 从新鲜骨组织到骨形态计量分析的整体解决方案
    近日,国家卫健委发布国卫办财务函【2022】313 号文件——《国家卫健委开展财政贴息贷款更新改造医疗设备的通知》,鼓励及重点支持各类医疗卫生机构开展诊疗、临床检验、重症、康复、科研转化等涉及的设备更新改造,以及疾病预防控制机构开展科研等设备更新改造,实现“国家医学中心、国家区域医疗中心建设”、“专科医院重点学科建设”整体能力提升。预计将全面覆盖所有公立和非公立医疗机构,要求每家医院贷款金额不低于2000万元。9月28日,中 国 人 民 银 行 宣布设立设备更新改造专项再贷款,额度 2000 亿元以上,支持金融机构以不高于 3.2% 的利率向 10 个领域的设备更新改造提供贷款,加上此前中央财政贴息 2.5 个百分点,今年第四季度内更新改造设备的贷款主体实际贷款成本不高于 0.7% 。作为病理学诊断与科研、形态学计量与分析领域专业设备及技术服务的供应商,北京共赢联盟国际科技有限公司将继续为各医学科研院校提供从新鲜骨组织到骨形态学计量分析的整体解决方案,积极响应财政贴息贷款政策,助推医疗新基建。一、骨组织病理标本超快速处理系统该系统由金刚石分切取材技术和温控超声波技术组成,采用金刚石切骨机将新鲜骨组织病理标本、包括带金属植入物的骨头,分切成1-5mm的样本,再通过Histra-DC温控超声波脱钙脱脂固定仪和脱钙试剂,能够快速完成骨组织病理标本的前期处理,缩短固定、脱脂和脱钙的处理时间,没有人为造成的组织收缩或膨胀,对染色结果无影响,还可提高染色样本分辨率,十分有利于加快病理标本的诊断进程。二、不脱钙硬组织切磨片系统EXAKT不脱钙硬组织切磨片系统是由一组设备和装置成套构成,相互不可替代,彼此互相依存。其中包括E300/310CP硬组织切片机、E400CS硬组织磨片机、E402平行粘片装置、E510脱水浸润仪、E520光固化包埋机、E530干燥渗透聚合装置。EXAKT不脱钙硬组织切磨片系统能够将不脱钙硬组织标本制成医学组织切片,并保持软硬组织、组织与植入物之间的原有组织结构形态。该切磨系统特殊的技术设计、技术配置以及独特的工艺方法,均与常规设备和工艺不同。新鲜的医学组织标本经过固定及脱水处理后,用光固化树脂浸透、包埋、再行锯片、磨片、染色等步骤制成厚约10μm的医学组织切片。在显微镜下能够清楚准确地观察到组织的解剖结构及其之间的相互关系,能为医学软硬组织疾病的科学研究、新材料的生物相容性研究和嵌入物研究以及医学院教学等提供可靠的组织学评价依据。三、骨生物学研究分析平台BIOQUANT OSTEO IMAGER骨生物学研究分析平台是通过图像扫描采集与处理,将硬组织病理切片样本从实物形式转化为数据图像呈现在图像工作站上。运用骨生物学研究软件内置的测量模板、计算公式以及图像分析等功能,针对标定区域和分析目标进行二维或三维形态学数据的自动测量、计算和统计,开展定量与定型研究以及数字病理学分析,从而得出骨形态计量学、病理学以及材料相容性等数据分析报告。适用于骨形态学相关的病理学研究分析任务,包括但不限于牙齿、颌骨与口腔种植体研究、植入物与生物材料研究、骨骼表型研究、骨肿瘤转移研究、人体活检组织切片检查、骺骨和软骨研究、皮质骨结构研究、骨关节研究、骨质疏松与缺陷形成研究、破骨细胞分化分析、发育骨生物学研究、结节形成分析等涵盖骨科研究的所有领域。四、骨形态测量分析系统OSTEOMEASURE骨形态测量分析系统用于相关的数字病理学分析任务。医生将骨组织、牙齿、或含有植入物的硬组织切片,在荧光显微镜下进行观察后,通过软件控制相机拍摄采图,通过测量区域标定,利用骨形态计量学专业软件的测量列表,可以自动计算超过341种骨参数,并完成统计和病理学分析,以此得出数据报告,用于定性/定量研究。骨组织形态计量学测量指标多样且敏感性高,不仅能提供与骨密度仪BMD和Micro-CT测定类似的静态实验结果,更能通过测定动态参数如成骨细胞的数量、活性以及分泌类骨质、矿化沉积率和矿化延迟时间来分析骨骼矿化、软化或硬化的情况。这些细胞水平动态实验的测定结果能反映骨组织发生静态变化的相关机制。这些动态实验结果是骨密度BMD测定和Micro-CT测定无法比拟的,是形态学的独特优势。五、生命科学研究分析平台BIOQUANT LIFESCIENCE是由先进的数字扫描显微镜与生命科学研究专业测量分析软件组成。能够将病理切片样本从实物形式转化为数据图像,用于测量和分析。可以自动采集序列图片并拼接成可达1TB的高分辨率单色或多色大图,具备图像剪辑、图像测绘和图像校正。内置生命科学研究者常用的组织形态学数据测量模板和计算公式,自动完成二维和三维形态学计量。应用连续切片实现组织结构的3D重构。还可分析来自Micro CT,2D X-ray,扫描仪,相机等不同来源的图像。支持高精度的人工交互操作来得出形态计量学数据,在现代病理学、组织工程学、生物学和生命科学研究中,满足高效率、可存储、即时分析、安全共享、教学、远程会诊等需求。六、解剖学标本制备及生物塑化技术解决方案
  • 北京佰司特签约德国cellasys公司的细胞/组织/类器官分析仪—IMOLA-IVD
    北京佰司特签约德国cellasys公司的细胞/组织/类器官分析仪—IMOLA-IVD 公司新闻:北京佰司特贸易有限责任公司成功签约德国cellasys GmbH公司的细胞/组织/类器官分析仪—IMOLA-IVD,获得中国大陆地区,香港,澳门,台湾以及新加坡的长期的独家代理权,全权负责德国cellasys GmbH公司的灌流式、多参数、实时代谢监测细胞/组织/类器官分析仪—IMOLA-IVD的的市场推广,客户拜访,宣传讲座,路演DEMO,销售定价,投标签约,进出口以及安装售后等所有事宜。德国cellasys提供的灌流式、多参数、实时代谢监测的细胞/组织/类器官分析仪—IMOLA-IVD,是一种基于生物芯片的微生理参数测量系统,对活细胞/组织/类器官的代谢和形态进行无标记实时监测,搭配自动化灌流系统进行换液或者加药,可以实现几天或几周的连续测量,研究药物对活细胞/组织/类器官的影响以及移除药物后的恢复和再生效应。通过生物芯片技术,可以在体外直接研究活细胞或组织、器官在培养过程种的多个参数的变化,包括细胞外酸化(pH)、细胞呼吸(pO2、pCO2)和形态学(电阻)。整个测量过程无需标记、多通道平行进行、连续检测、实时记录。 德国cellasys的细胞/组织/类器官分析仪—IMOLA-IVD,采用的是芯片技术,而不是通用的光学检测技术,其检测灵敏度更高,检测时间更长,而且这两个产品都有密闭的灌流系统,可以适时更换溶液,适合长时间检测细胞/组织/类器官的生理行为变化,以及观察外界条件(加药等)处理后的细胞/组织/类器官的再生等效应。 多个传感器芯片并联平行工作 非侵入式、实时无标记监测 pH值、O2消耗率、细胞外酸度、贴壁电阻四参数同时测量 独特的灌流系统可实现随时换液主要参数:1. 可实时监测细胞/组织/器官生理状态变化,可以监视形态的变化,并以定量的形式高时间分辨率的测量,。2. 分析样本:可分析贴附性细胞,悬浮细胞,各类细胞器,组织以及类器官。硅材料的生物芯片表面比塑料更适合大多数细胞的生长。 3. 侦测目标:可以同时实时监测细胞/组织/器官代谢的多个参数,包括细胞酸化度(pH)、细胞氧消耗(pO2)和细胞贴壁电阻值(impedance)4. 分析数据要包含:基础代谢率、电子泄漏、极限呼吸率、线粒体功能、细胞贴壁电阻等有害物的情况。5. 无需标记物的非入侵式荧光测量:不用额外的试剂,不接触细胞,不破坏细胞结构,不需人员监控,全自动检测采集数据,并且分析导出监测细胞/组织/器官代谢获得的生理学参数变化曲线 。6. 通过芯片电极监测,电信号比荧光检测的抗干扰能力更强,监测数据更准确,每个芯片含有多个不同类型的传感器元件,分别测量不同的生理学参数,每个参数均可获得多个位置的数据点。7. 可以保证每1-4分钟换液一次,始终保持培养环境的新鲜,O2的充足,不会累积代谢废物,不会影响细胞/组织/器官的生长,整个实验环境中保证细胞/组织/器官相同的溶液环境。8. 芯片组成:试验重复误差:高质量CMOS芯片技术,监测更准确, 试验重复误差:≤3%。ISFETs(离子敏感场效应晶体管): 测量细胞/组织/器官外环境的pH值变化即产酸率;OS(改进型clark型电极):测量细胞/组织/器官外环吗氧气浓度即呼吸作用;IDES(交叉的电极结构):测量细胞/组织/器官的贴壁电阻即粘附和融合度;9. 检测室温度控制范围25 - 45°。10.代谢测量芯片安装于生物模块之内,每个分析系统含有6个生物模块,可以平行地操控6个芯片。生物模块在一个可调的控温孵箱中(标准温度为37°C)。自动加样器控制6个支架,每个支架带有6个储液器,每个支架的储液池针对一个生物模块。11. 具备灌流换液体系可以实现细胞/组织/器官环境溶液自动更新,并且可以加药和换药,每个样本对应6个注射通道,可以随时更换溶液,并且对酸化速率和呼吸速率,以及细胞/组织/器官贴壁电阻进行测量。12. 具备灌流换液体系可以实现细胞/组织/器官环境溶液自动更新,并且可以加药和换药,每个样本对应6个注射通道,可以随时更换溶液,并且对酸化速率和呼吸速率,以及细胞/组织/器官贴壁电阻进行测量。13. 连续测量时间:最长细胞/组织/器官培养和监测到14天。14. 封闭的灌流体系保证了细胞/组织/器官培养过程的无菌环境。15. 可自定义检测程序,并能实时存储。16. 专业性分析控制软件控制整个实验并且在电脑显示屏上实时在线显示具体的数据,所以实验者可以随时观察实验进程并及时做出记录和分析。17. 实时数据获取与分析,可检测多种指标。并且自动将一个芯片上的多个电极的数据拟合出变化率,IC50曲线和数值,自动标准化每次的灌流换液程序。 北京佰司特贸易有限责任公司(https://www.best-sciences.com):类器官培养仪-HUMIMIC;灌流式细胞代谢分析仪-IMOLA;便携式4通道SPR仪-P4SPR;蓝光/绿光LED凝胶成像;Nanocellect细胞分选仪-WOLF;微纳加工点印仪-NLP2000/DPN5000;
  • ​基于HOOKE单细胞分选平台的嗜冷电活性微生物的mini-metagenome分析研究
    2020年11月,哈尔滨工业大学城市水资源与环境国家重点实验室邢德峰教授团队应用辰英核心产品——拉曼单细胞分选仪HOOKE PRECI SCS-R300,在期刊《Science of the Total Environment》上发表文章“Mini-metagenome analysis of psychrophilic electroactive biofilms based on single cell sorting”。相关文章链接一、研究背景微生物群落的活性对生物电化学系统(BES)中的细胞外电子转移(EET)过程具有重要影响,而了解这些复杂的微生物代谢相互作用是一个巨大的挑战。温度是影响细菌活性和胞外电子转移效率的主要环境因素之一。嗜冷电活性细菌的代谢功能对于研究低温(4-15℃)下细胞外电子转移(EET)机制具有重要意义。本研究采用拉曼细胞分选耦合高通量测序技术,准确获得嗜冷细菌群落的基因信息。首次通过拉曼光谱聚类分析,精准识别出杆菌属目标类群,并通过mini-metagenome测序分析,获知生物膜群落中膜运输功能基因ftsEX的相对丰度较高,说明其对低温的适应有助于电活性细菌在低温下生存;基础代谢如柠檬酸循环和糖酵解途径为胞外电子转移过程提供电子,高丰度铁(iii)转运系统基因的鉴定表明它们存在于电子转移过程的主动代谢反应中,细胞色素c(coxA和cox1)可能参与胞外电子转移。本研究揭示了嗜冷地杆菌在低温下具有细胞色素c介导的有效EET。二、实验设计mini-metagenome具有单细胞分辨率、低复杂度和高通量等优点,非常适合环境样本。在本研究中,作者通过单细胞拉曼分选获得了嗜冷微生物Geobacter,通过MDA扩增获得mini-metagenome。通过结合SCS和宏基因组测序,进而对嗜冷EABs的代谢功能有了更深入的了解。三、结果与讨论1. 单细胞分选和分类鉴定嗜冷微生物燃料电池(MFC)的电压持续时间曲线如图1A所示,峰值电压达到0.419~0.448 V。对运行至300天的嗜冷MFC中的微生物群落进行了基于16S rRNA基因的扩增子高通量测序,分析了嗜冷阳极生物膜的细菌群落结构。分析表明,大多数优势种群属于地杆菌属 Geobacter(相对丰度为68.29%)(图1B)。Fig.1 嗜冷MFC的电压持续时间曲线(A)和原始生物膜的群落结构(B)。结合拉曼光谱对35个具有短杆状形态的细菌细胞进行了检测,并通过依照其拉曼图谱进行的聚类分析将它们分为3个聚类组别(图2A和B)。单细胞拉曼分选后,目标菌从分选芯片上调入接收器中,其他菌保持不变(图2C和D)。Fig.2 基于拉曼光谱的嗜冷微生物单细胞聚类分析。不同簇的拉曼光谱(A)和聚类分析图(B),分选前(C)和分选后(D)。分离菌成功获得基因组DNA,并通过16S rRNA基因扩增验证(图3)。Fig.3 分选细胞的基因组扩增(A)和PCR验证(B)。通过16S rRNA基因测序确定了mini-metagenome(聚类组别)的群落组成。从三个拉曼聚类组别样本中获得了超过100,000个高质量的16S rRNA基因有效reads。 Chao1以及Shannon和Simpson多样性指数表明,Cluster2的丰富度和物种均匀度比其他簇最低(Table 1)。Table 1. 16S rRNA基因测序分析不同类群的群落多样性在纲水平上确定的主要菌群是Cluster1中的Alphaproteobacteria(94.41%)和Cluster2中的Deltaproteobacteria(99.97%),而在Cluster3中,GammaProteobacteria(53.16%)和Deltaproteobacteria(46.56%)占主导地位(图4A)。此外,在属水平上,不同簇之间的微生物群落组成存在实质性差异(图4B和C)。在Cluster1和Cluster2中,主要属为Sphingomonae(94.41%)和Geobacter(99.97%),而在Cluster3中,Geobacter(46.56%)和Polaromonas(44.25%)是两种主导菌属。在Cluster1和Cluster3中,本研究感兴趣的Geobacter的相对丰度分别为5.43%和46.56%。这些结果表明,Cluster2是目标细菌的准确选择,因为Geobacter的相对丰度为99.97%。随后,对Cluster2进行了宏基因组测序,以生成微型宏基因组,以研究嗜冷细菌的潜在代谢活性。Fig.4 (A)和(B)不同簇的微生物群落结构,基于OTU(C)的PCA和基于微型宏基因组(D)中代表性回收细菌的基于16S rRNA基因的系统树。2. 嗜冷微生物的mini-metagenome分析基于16S rRNA基因的系统发育研究表明,基于单细胞分选回收得到的mini-metagenome与Geobacter thiogenes 和 Geobacter lovleyi的基因组相似(图4D)。 与KEGG数据库匹配的mini-metagenome序列显示了嗜冷细菌的代谢网络和功能的概述。这表明,膜运输(membrane transport)功能在mini-metagenome中占主导地位(图5A)。Fig.5 mini-metagenome中KEGG注释基因的数量(A)和特定基因的相对丰度(B)。此外,有大量的基因参与细胞运动(cell motility)、信号转导(signal transduction)、转运(translation)和碳水化合物代谢(carbohydrate metabolism),也有很多占比的未知功能基因。为了进一步表征嗜冷EAB的潜在代谢途径,列举了一些重要代谢途径(翻译、膜运输、电子转移和能量代谢物)的功能基因(图5B)。其中,与膜转运相关的基因afuAB和ftsEX的丰度相对较高(12%)。其他相对丰度较高的基因序列包括核糖体蛋白编码基因rpsDEKM(0.33%)和rplFTOQR(2.10%),编码cox1的细胞色素c氧化酶亚基1(1.36%),柠檬酸循环(TCA循环)或与糖酵解相关的korABD (0.51%) icd(0.50%)和pckA(1.31%)。此外,鞭毛蛋白(fliEOZ)、电子转移黄蛋白β亚基(fixA)和细胞色素c氧化酶亚基I (coxA)相关基因的相对丰度也较低。四、结论采用单细胞分选、层次聚类分析和群落结构高通量测序、宏基因组测序相结合的方法,深入研究了嗜冷EAB的代谢功能。成功地表征了地杆菌属Geobacter的生理信息和胞外电子传递的潜在代谢途径,并实现了准确的分离。mini-metagenome表现出嗜冷MFC群落结构对低温的适应和对电位电子转移过程的主动代谢反应。细胞色素c等关键基因在低温嗜冷EAB的EET中起重要作用。文章中提到的相关仪器:辰英科仪自主研制的单细胞分选仪PRECI SCS具有独特的可视化分选功能,所见即所得,精准实现目标细胞的逐一分离。采用独特的激光与物质相互作用原理,对于复杂生物样本中形态各异的细胞,可实现非标记状态下的精准分离。对于百纳米级的单个微生物细胞也同样适用。单细胞分选仪HOOKE PRECI SCSPRECI SCS具有可视化、精准、广泛适用等特点。分选过程不依赖标记,可与形态、拉曼、荧光等多种识别方式结合,多种机型可选,满足不同应用需求。搭载潜心研制的HOOKE IntP智能软件,实现单细胞图像智能识别、一键自动分选、全自动细胞获取等。设备操作流程简易,为单细胞测序、未培养微生物开发、工程细胞筛选、细胞图谱绘制等研究提供完美解决方案,助力前沿科学研究。拉曼单细胞分选仪HOOKE PRECI SCS-R300PRECI SCS具有可视化、精准、广泛适用等特点。分选过程不依赖标记,可与形态、拉曼、荧光等多种识别方式结合,多种机型可选,满足不同应用需求。搭载潜心研制的HOOKE IntP智能软件,实现单细胞图像智能识别、一键自动分选、全自动细胞获取等。设备操作流程简易,为单细胞测序、未培养微生物开发、工程细胞筛选、细胞图谱绘制等研究提供完美解决方案,助力前沿科学研究。
  • 微流控技术大有可为——第三届微流控细胞分析学术报告会成功召开
    仪器信息网讯 金秋九月,两年一度的行业盛会,第十九届分析测试学术报告会暨展览会(简称:BCEIA 2021)于2021年9月27-29日在北京中国国际展览中心(天竺新馆)召开。作为BCEIA的重要组成部分,9月28日,由中国分析测试协会和清华大学化学系联合举办的第三届微流控细胞分析学术报告会在中国国际展览中心天竺新馆召开,旨在为从事相关领域专家学者、科研人员等提供多学科交叉学术交流平台,展示微流控细胞分析领域的最新科研成果。会议当天参会人员逾百人,现场座无虚席。 开幕式现场清华大学化学系林金明教授致辞会议首日,共有10余位专家分别作精彩主题报告:报告人:东北大学 王建华教授 报告题目:《等离子体质谱(单)细胞分析研究》王建华教授介绍了基于等离子体质谱(ICP-MS)的单细胞分析研究。基于流式进样,用时间分辩ICP-MS分析单细胞中微量铬,发现细胞铬浓度与培养液中Cr(III)或Cr(VI)密切关联。三维微交叉液滴发生与ICP-MS联用,使多细胞事件概率小于0.005%,发现MCF-7细胞摄取金纳米粒子时存在明显异质性。利用平面和三维螺旋通道-惯性流辅助单细胞操控,实现高通量单细胞进样,结合ICP-MS分析单细胞对金属纳米粒子的摄取及分布。结合核酸适配体修饰的金纳米粒子与肿瘤细胞表达的biomarker蛋白的相互作用,可检测单个循环肿瘤细胞。报告人:复旦大学 刘宝红教授报告题目:《基于微流控芯片的单细胞检测》刘宝红教授介绍了一系列单细胞单分子成像技术。在生物体内,细胞生活在复杂的微环境中,细胞通过感知周围微环境的变化而调节自身行为和功能,从而影响细胞的形态、基因表达、蛋白质水平和定位,因此,需要发展微纳尺度的微环境模拟和测量方法。在这些变化过程中,蛋白质及其微环境中分泌的特异性生物分子的差异表达起到了关键的作用。该课题组发展了一系列单细胞单分子成像技术,实现了对细胞内外代谢小分子、miRNA、蛋白质等的成像与监测;研究了在微纳限域条件下细胞及其关键生物分子的高灵敏度测量。报告人:上海交通大学医学院分子研究院 张鹏研究员(代厦门大学 杨朝勇教授) 报告题目:《单细胞精准捕获与测序》张鹏教授介绍了该课题组在开发高通量单细胞捕获和分析研究的进展。张鹏教授介绍了利用分子凝胶,实现适体文库三维结构精确调控;利用焓变驱动筛选,提高适体环境适应性。应用机器辅助学习,提高筛选效率。提出协同捕获策略,构筑系列仿生多价和刺激影响界面,实现临床外周血样品CTC高效捕获,开发了无创肿瘤筛查试剂盒。报告人:西安交通大学 赵永席教授报告题目:《单细胞核酸扩增分析》赵永席教授介绍了该课题组在单细胞核酸扩增分析工作进展。核酸是携带遗传信息的重要物质,参与细胞生长、发育、增殖等基本过程。系统分析胞内的核酸序列、碱基修饰以及空间邻近关系等多层次特征,是理解细胞状态、探索生命过程的基础。此次报告将围绕细胞内核酸种类多、同源序列差异小、碱基修饰结构相似、空间邻近距离小所导致的分析检测难题,发展DNA编码扩增分析方法,实现核酸的精准识别与高灵敏定量分析,在单细胞水平解析生命过程与疾病进程中的核酸信息。报告人:中科院大连化学物理研究所 陆瑶研究员报告题目:《基于微流控芯片的单细胞分泌分析技术研究》陆瑶研究员介绍了该课题组在基于微流控芯片的单细胞分泌分析技术研究工作进展。在单细胞水平对这一小部分细胞分泌的生物分子信号实现高灵敏的检测,不仅有助于更清晰认识这些细胞的状态、个体之间的差异/联系等群体细胞研究方法无法分辨的信息,也将有助于发现细胞分泌的异常及其与疾病、药物反应的关系。该课题组利用条形码微流控芯片围绕单细胞分泌谱多组学分析、单细胞分泌谱动态分析、单细胞仿生微环境构建及单细胞操控等方面开展研究,加深了对细胞分泌、通讯异质性规律的认识,并有望为稀有细胞分析等应用提供技术支持。报告人:华中科技大学 刘笔锋教授报告题目:《微流控芯片高通量单细胞分析新方法》刘笔锋教授介绍了该课题组在微流控芯片高通量单细胞分析新方法开发工作进展。单细胞分析是当前分析化学研究的热点,对于揭示细胞异质性及其机制具有重要科学意义,在肿瘤、神经科学、发育生物学和精准医学等领域具有重大应用。刘笔锋重点介绍基于微流控芯片的单细胞分析新技术,聚焦如何实现高通量单细胞分析,包括单细胞水平的化学灌流刺激、药物评价和微生物筛选与分选等及其在生物医学与环境中的应用。报告人:深圳大学 张学记教授报告题目:《微流控芯片细胞多维度分析》张学记教授介绍3D打印技术快速制备可拆卸的微流控装置用于重构肿瘤微环境,该方法极大的便利了以无标记的方式对细胞进行分析和测定。报告人:清华大学 何彦教授 报告题目:《单个纳米颗粒细胞摄取的动态过程分析》何彦教授采用单颗粒暗场成像技术,系统地分析了等离子激元金纳米棒 (AuNR) 在不同条件下的内吞动力学,为细胞摄取纳米颗粒提供了完整的物理图像,为纳米毒性和精准纳米医学的进一步发展提供了重要参考。报告人:国家纳米科学中心 孙佳姝研究员报告题目:《基于微纳传感技术的肿瘤液体活检》孙佳姝研究员介绍了细胞外囊泡作为生物标志物在疾病诊断方面的应用。孙佳姝课题组开发了快速、灵敏、低成本微流控热泳适体传感器与机器学习算法相结合,提高了对乳腺癌和前列腺癌的精准检测,该方法为无创活检提供了新思路。报告人:武汉大学 赵兴中教授 报告题目:《从循环肿瘤细胞到有核红细胞》外周血中的稀有细胞对作为精准医疗的前提和基础的精准诊断,具有不可替代的作用。赵兴忠教授就循环肿瘤细胞和核红细胞这两种外周血稀有细胞的研究进展做了报告。报告人:哈尔滨工业大学 朱永刚教授 报告题目:《细胞代谢物的微流控检测》朱永刚教授介绍了用于检测细胞代谢物(如葡萄糖和乳酸)的微流控装置,并且介绍了基于液滴技术的单细胞蛋白质分析的发展现状。报告人:北京工商大学 林玲教授 报告题目:《3D微流控肿瘤微环境用于细胞代谢产物的研究》林玲教授介绍了基于微流控技术构建的3D细胞共培养模型以及3D肿瘤微环境模型,并介绍了这些模型在药物诱导以及代谢检测等方面的应用。报告人:岛津(中国)公司 韩美英博士 报告题目:《微流控芯片质谱联用细胞分析仪器的研制与应用》韩美英博士详尽介绍了岛津公司和清华大学林金明教授研发的CELLENT CM-MS微流控芯片质谱联用仪的功能、特点。CM-MS能够更准确地反映生物的真实状态,可为细胞代谢研究、药物代谢研究、疾病机理研究等领域提供强大有效的实验工具。随后,来自海南大学的周诗正分享了题目为《基于深度学习神经网络的图像激活微流控微藻细胞检测系统》的口头报告。至此,第三届微流控细胞分析学术报告会第一天日程圆满落幕,会议受到了众多学者嘉宾以及参会人员的一致热烈反响。期待明日精彩报告继续!会议现场座无虚席参会者踊跃提问本文涵盖了9月28日当天第三届微流控细胞分析学术报告会报告的部分精彩内容,而为期两天的报告会还将继续在会场二楼的E203会议室内进行,欢迎持续关注。
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