细胞染毒装置

微流体装置中这些由碳纳米管做成的微型柱头，能够捕捉任何流经装置的癌细胞或其他细小物质。每个柱头直径为30微米。　　一个由哈佛大学和麻省理工学院(MIT)组成的研究小组近日设计出一种小型装置，可检测出血液样本中的癌细胞，这项成果有望帮助医生快速判断癌症是否存在扩散迹象。研究报告发表在近期的Small期刊上。　　这种微流体装置只有一枚硬币大小，但可以检测到包括艾滋病病毒在内的多种病毒。据领导该项研究的哈佛大学医学院生物医学工程教授梅米特托纳(Mehmet Toner)表示，这种装置的早期版本诞生于四年前，当时研究小组用硅制成一种微型柱头，将抗体涂在其表面，当病人血液流经这种硅柱，任何接触到柱头的癌细胞便能被抗体捕获。不过在当时，仍有一些细胞完全没有触碰到硅柱。　　通过与MIT副教授Brian Wardle的合作，托纳的研究小组用碳纳米管代替硅，在这种装置中置入不同几何形状的碳纳米管簇(nanotube forest)，并且每根纳米管的表面都涂满可识别癌细胞的多种抗体，由于碳纳米管的优良吸附性能，使得含有癌细胞的血液样本能充分流经该装置，最终，这种经过改良的装置捕获癌细胞的能力相比之前提高了8倍。　　使用碳纳米管的另一个好处还在于，研究人员可以通过改变纳米管的几何结构使这种装置能够捕捉不同大小的物质——大到癌细胞，小至病毒。　　在因癌症死亡的人中，有90%是由于癌症扩散最终导致死亡的，而扩散中的癌细胞通常很难被检测到，这种微流体装置或有望改变这种现状。　　目前，托纳的小组正在致力于对该装置进行设计调整，以期能检测出艾滋病病毒。(科学网 张笑/编译)　　相关仪器：共焦显微镜 荧光显微镜　　完成人：梅米特托纳课题组　　实验室：美国麻省总医院生物微机电系统资源中心 麻省理工学院航空航天系

导读中国疾病预防控制中心国家病毒病预防控制研究所和中国首都儿科研究所的科学家在Canadian Journal of Infectious Diseases and Medical Microbiology上发表了题为The Viral Load of Human Cytomegalovirus Infection in Children following Hematopoietic Stem Cell Transplant by Chip Digital PCR的文章。文中应用naica微滴芯片数字PCR系统建立了芯片数字PCR（cdPCR）方法，能够精准定量HSCT前后儿童HCMV感染的病毒载量。质粒pUC57-UL83的cdPCR检测限为103拷贝/ml，qPCR检测限为297拷贝/ml。cdPCR检测HCMV AD169毒株的结果为146拷贝/ml，表明cdPCR的灵敏度高于qPCR。人类巨细胞病毒（HCMV）是一种普遍存在的β-疱疹病毒，已感染发展中国家高达90%的人口。作为一种常见病原体，HCMV感染在免疫抑制个体中引起了显著的发病率和死亡率，特别是在接受了造血干细胞移植（HSCT）的患者中，原因是原发感染后潜伏感染的主要靶细胞是造血细胞。对于HSCT后的高危儿童，应在出现临床症状之前检测HCMV感染，因为HCMV病毒的载量及变化与HSCT儿童HCMV感染的发展和严重程度高度相关。因此，HCMV病毒载量的定量检测对患儿的治疗至关重要。应用亮点：▶ 使用naica微滴芯片数字PCR系统开发了一种快速、直观、简便和准确的检测HSCT前后儿童HCMV病毒的绝对定量方法。▶ 通过质粒和培养毒株验证naica微滴芯片数字PCR系统灵敏度、特异性和重复性。实验方法：作者从首都儿科研究所儿童医院收集了122名异体造血干细胞移植患儿、3名自体造血干细胞移植患儿样本（男/女:73/52），中位年龄7.5岁。该研究通过质粒和培养毒株验证naica微滴芯片数字PCR系统灵敏度、特异性和重复性均优于qPCR。在HSCT前后，通过qPCR和cdPCR检测所有供体和受体血清中的HCMV病毒载量。实验结果：作者通过含有pUC57-UL83基因的质粒DNA分别评估cdPCR和qPCR的动态范围。cdPCR的检测限 (LOD) 为103拷贝/ml (2.0拷贝/反应)，qPCR的LOD为297拷贝/ml。结果表明，cdPCR的灵敏度高于qPCR。为了评估cdPCR数据的重现性，作者使用质粒建立了HCMV DNA拷贝数的标准曲线。分析cdPCR检测的变异系数（CV、标准差/平均值）。结果表明，cdPCR检测具有良好的重复性（CV15%）。稀释质粒的预期值与cdPCR检测值之间也具有良好的一致性（cdPCR检测值与稀释质粒的预期值R= 0.979, P 0.05， qPCR检测值与稀释质粒的预期值R= 0.939, P 0.05）。▲图1 通过标准曲线评估cdPCR检测的HCMV DNA拷贝数的变化。黑线显示质粒DNA的标准曲线。不同的散点是通过cdPCR测试到的HCMV DNA拷贝数。作者又使用HCMV AD169毒株验证cdPCR的灵敏度。qPCR可以检测到5.67×10 TCID50/ml HCMV DNA，但不能检测到5.67 TCID50/ml HCMV DNA。cdPCR可以检测5.67 TCID50/ml病毒的HCMV DNA。cdPCR的灵敏度优于qPCR。为了验证cdPCR方法的敏感性以及是否可以用于HSCT患者血液中的HCMV检测，作者通过qPCR和cdPCR检测了125例HSCT后儿童的全血样本。在38份cdPCR阳性样本中，有4份qPCR阴性样本。在91份qPCR阴性样本中，有4份cdPCR阳性。结果如表1所示。HCMV在125个HSCT患儿的检出率为30.40% (38/125)，HCMV病毒载量范围为107拷贝/ml-6600拷贝/ml。男性组的检出率为30.14% (22/73)，女性组的检出率为30.77% (16/52)。在0-12岁HSCT后HCMV阳性儿童中，HCMV的检出率为89.47% (34/38)。在0-6岁组中，男性的检出率为25.64% (10/39)，女性的检出率为22.58% (7/31)。在7-12岁组中，男性的检出率为39.29% (11/28)，女性的检出率为40% (6/15)。12岁以上患儿HCMV检出率为33.33% (4/12)，男性检出率为16.67% (1/6)，女性检出率为50% (3/6)。结果如表3所示。综上所述， cdPCR方法在HCMV检测领域比qPCR更敏感，能快速、直观、简便和准确的检测HSCT患儿HCMV感染率及病毒载量。参考文献：1.P. Griffiffiffiths, I. Baraniak, and M. Reeves, “,e pathogenesis of human cytomegalovirus,” Journal of Pathology, vol. 235, no. 2, pp. 288–297, 2015.2.L. Dupont and M. B. Reeves, “Cytomegalovirus latency and reactivation: recent insights into an age old problem,” Reviews in Medical Virology, vol. 26, no. 2, pp. 75–89, 2016.naica六通道微滴芯片数字PCR系统法国Stilla Technologies公司naica六通道微滴芯片数字PCR系统，源于Crystal微滴芯片式数字PCR技术，自动化微滴生成和扩增，每个样本孔可实现6荧光通道的检测，智能化识别微滴并进行质控，3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。

科技日报讯 美国西北大学开发出一种新型电穿孔微流控装置，能对分化中的干细胞进行电穿孔操作，在细胞生命的最重要阶段能够进行分子输送。这提供了研究神经元等原代细胞所必要的条件，为探索神经疾病致病机制打开了一扇门，可能会引发新一代的基因疗法。　　电穿孔技术是分子生物学中强有力的技术手段。利用电脉冲在细胞膜上创建一个临时的纳米孔洞，研究人员就能将化学品、药物和DNA(脱氧核糖核酸)直接输送到单个细胞中。　　但是，现有的电穿孔技术要用很高的电场强度来保持细胞悬浮在溶液中，打断了细胞通路，使敏感的原代细胞处在恶劣的环境中。因此，研究人员要在细胞持续分化和扩大过程中研究细胞的自然属性几乎没有可能。　　据物理学家组织网近日报道，这个新型装置的英文缩写为LEPD，适用于在人工衬底而非自由浮动的培养基中生长的贴壁细胞，这类细胞的生长必需有可以贴附的支持物表面，细胞依靠自身分泌的活培养基中提供的贴附因子才能在该表面上生长和繁殖。　　研究人员说：&ldquo 不破坏分化却能推送分子进入贴壁细胞的能力，是生物技术学研究者进一步了解相关基础知识的必要条件，尤其有利于进行最先进的干细胞研究。在生物学和医学研究领域，对细胞进行正确环境下的无损操作是非常关键的技术。&rdquo 　　相关成果发表在《英国皇家化学学会》杂志上。