动物标记系统

导读韩牛（Bos taurus coreanae）是一种驯化的哺乳动物，在韩国消费市场作为食物资源，其牛肉消费量远超其他品种，这种消费模式导致了区分韩牛和其他牛品种的分子研究的出现。不仅是牛，其他经济动物的不同品种在市场中的经济价值也存在较大的差异，所以准确进行种质鉴定势在必行。在之前的一项研究中，使用传统的PCR方法和Sanger测序验证确定了由TE关联缺失事件产生的韩牛特异性SV。它可以用作区分不同牛品种的分子标记（即韩牛与荷斯坦牛）。然而，PCR存在缺陷，每个样品都有各种最终拷贝定量。为了克服传统PCR的局限性，并准确评估先前研究中确定的韩牛特异性SV位点，檀国大学生物医学科学系联合畜牧研究所和檀国大学医学院，使用naica️ ® 微滴芯片数字PCR系统对韩牛特异性SV位点进行了更为精确的检测，并将成果《Quantitative evaluation of the molecular marker using droplet digital PCR》发表在Genomics & Informatics杂志上。转座元件（TEs）约占牛基因组的一半。它们可以是一个强大的物种特异性标记，在基因组进化时没有结构变异（SV）的回归突变。因此，作者应用naica️ ® 微滴芯片数字PCR系统对韩牛特异性SV进行准确的定量检测。虽然样品在韩牛群体中的等位基因频率变化较低，但naica️ ® 微滴芯片数字PCR系统可以通过绝对定量进行高灵敏度检测，可以做到比PCR更准确的定量。所以naica️ ® 微滴芯片数字PCR系统平台相比于传统PCR更适用于分子标志物的定量评价。应用亮点：▶ 使用naica® 微滴芯片数字PCR系统对韩牛特异性SV进行准确的定量检测。▶ dPCR测定在计数单分子和分析特定群体的少量拷贝时可以高精度地定量，与qPCR相比，具有更高的准确性。▶ 经过sanger测序，确定了naica️ ® 微滴芯片数字PCR系统检测准确无误，且操作和成本均低于测序。▶ naica️ ® 微滴芯片数字PCR系统适用于分子标志物的定量评价。实验方法：检测样本信息：共提取了五个棕色韩牛DNA和五个荷斯坦DNA作为实验样本。检测方法：为了更准确地检测韩牛特异性SV，将“Del_96”位点应用于naica️ ® 微滴芯片数字PCR系统（Stilla Technologies）。进行naica️ ® 微滴芯片数字PCR系统前确认韩牛和荷斯坦牛的DNA的浓度定量。FAM引物组和FAM探针用于检测韩牛和荷斯坦牛基因组。VIC引物组和VIC探针设计在韩牛特异性缺失（图 1B)。因此，FAM引物组和FAM探针（阳性对照）设计在所有牛DNA中检测。VIC引物组和VIC探针设计用于仅检测韩牛的荧光。▲图 1B实验结果：FAM染料在所有牛基因组中均被检测到，VIC染料仅在韩牛样品中显示出显著的检测。这表明所有韩牛基因组都包含特定的缺失序列（Del_96区域）。在韩牛样品中检测到VIC染料的信号平均浓度为243（copies/ μL）。虽然在荷斯坦样品中也检测到平均浓度0.12（copies/μL）的VIC染料信号，但这些信号相比韩牛可忽略不计。▲naica® 微滴芯片数字PCR系统检测韩Del_96和荷斯坦样品之间区域的绝对拷贝数比较。浓度图在 X 轴上指示样品数，在 Y 轴上指示对数刻度条（拷贝/μL）。（A）在所有样品中检测到FAM荧光。韩牛样品的绝对拷贝数大约是荷斯坦样品的两倍。（B）仅在韩牛样品中强烈检测到VIC荧光。最后，文章Results and Discussion给出-数字PCR适合作为验证物种特异性标记的平台。综上，对于naica️ ® 微滴芯片数字PCR技术，准确定量绝对拷贝数是一个关键特征，相比qPCR准确性更高，naica® 微滴芯片数字PCR为本文的检测提供了有利的支持，也验证了这一特征。在不久的将来，通过将物种识别工具应用于naica️ ® 微滴芯片数字PCR系统，它作为大样本量物种鉴定平台具有巨大潜力。所以naica️ ® 微滴芯片数字PCR系统适合作为验证物种特异性标记的平台。期刊介绍：Genomics & Informatics是由韩国基因组组织发行的涉及农业和生物科学、生物化学、遗传学、分子生物学、健康信息学等领域的期刊。

FOBI整体荧光成像系统可以对动植物体发出的荧光信号进行采集成像。FOBI内置四种不同的荧光通道（蓝、绿、红、红外），应用于各种荧光蛋白和染料的标记分析。能快速实时得到直观、高品质的图像和视频。1、应用范围广：肿瘤、免疫、药物开发等生命科学领域各个都可应用；荧光成像信号强，曝光时间短，无须事先转染荧光素酶基因，在活体成像研究中比生物发光成像应用更广。2、实时：曝光时间短，成像快，可实时进行动物手术操作。3、真彩色：使用彩色CCD图像传感器，能获得全方位真彩色图像，对比度更高，图像更清晰。4、操作简单，功能实用：信号背景一键消除，软件界面简洁无复杂操作过程；可录制视频用于回顾分析和教学；仪器可改装用于较大动物。5、数据准确：采用LED散漫光光源，光均匀性好，信号采集误差小；软件去除荧光背景保证数据准确。6、小巧方便：仪器整体结构紧凑，体积小，重量轻，占用空间小，可自由选择实验场地，省去转移动物的麻烦。7、价钱便宜，维修成本低：采用实用的仪器部件和功能，节省成本，可自行选择仪器配置。8、用户多，有大量文献支持 ：已有100多篇SCI文章发表，包括Cell等高分期刊。创新点：（1）相比其它产品的伪彩处理，FOBI是真正意义上的真彩色图； （2）仪器整体结构紧凑，性能稳定，体积小，重量轻，占用空间小； （3）软件自带的一键扣除荧光背景信号和荧光定量分析功能，可在成像过程中实时分析图像的相对荧光强度和荧光区域的面积； （4）专为荧光成像应用设计； （5）无论成像质量和文章发表数目均在专做荧光成像的同类产品中处于领先水平。 FOBI整体荧光成像系统，小动物活体成像系统

动物模型对医学的发展意义重大，通过对动物本身的生命现象研究进而推进到人类，探索人类生命的奥秘，更是生命科学研究的支撑条件之一。1999年，美国哈佛大学Weissleder等人提出了分子影像学（molecular imaging）的概念—应用影像学方法，它使活体动物体内成像成为可能。近年来，随着活体成像技术广泛应用于研究观测特异性细胞、追踪靶细胞、药物和基因治疗最优化等，各类小动物活体成像系统不断涌现，为生命科学研究提供了有力保障。根据技术不同系统主要分为光学成像、 核素成像(PET、SPECT）磁共振成像 （MRI）、CT成像、超声成像、磁粒子成像（MPI），在一定程度上，这些技术大多不存在竞争取代，而是互补共存的关系。其中，光学成像技术在小动物活体成像系统中应用最为广泛。基于此，本文聚焦国内高校和科研院所共享的小动物活体成像系统，对科研用光学成像技术为核心的系统进行统计分析，在一定程度上或可得出国内科研用小动物活体成像系统的使用情况。（注：本文搜集信息来源于重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台，不完全统计分析仅供读者参考）光学成像技术光学成像主要采用生物发光（bioluminescence）与荧光（fluorescence）两种技术。生物发光是用荧光素酶（Luciferase）基因标记细胞或DNA，而荧光技术则采用荧光报告基团（GFP、RFP, Cyt及dyes等）进行标记。小动物活体成像系统通过非常灵敏的光学检测仪器，让研究人员能够直接监控活体生物体内的细胞活动和基因行为，观测活体动物体内肿瘤的生长及转移、感染性疾病发展过程、特定基因的表达等生物学过程。共享小动物活体成像系统集中教育强省统计高校和科研院所在全国仪器共享平台上传的数据，截止2021年6月15日，平台上小动物活体成像系统（光学成像）的总数量为119台，涉及24个省份、直辖市、自治区。其中，北京、江苏、浙江、广东的小动物活体成像系统（光学成像）数量大于10台，仪器资源依然集中分布在高等教育强省，存在资源分布不均的问题。珀金埃尔默最受高校欢迎 从全国共享小动物活体成像系统（光学成像）品牌分布来看，高校和科研院所更青睐进口。珀金埃尔默独占近二分之一的市场，Caliper、carestream healthy、Berthold、Bruker、KODAK占比41.53%，CRI等品牌瓜分剩余八分之一的市场。据悉，2011年，珀金埃尔默收购了专注于生命科学研究、成像和检测服务的Caliper Life Sciences公司，在动物成像领域更进一步。所以，珀金埃尔默相当于占比66.1%，在高校和科研院所更受欢迎。省份品牌分布零散从全国共享小动物活体成像系统（光学成像）数量top7省份的仪器品牌分布来看，珀金埃尔默在北京、江苏、浙江、广东、上海、湖南的高校和科研院所中均有很强的竞争力，在福建的品牌覆盖度低，可能与宣传力度和高校科研方向等因素有关。从北京品牌分布来看，大趋势与全国共享小动物活体成像系统（光学成像）品牌分布相同，珀金埃尔默以绝对优势占据60%，carestream healthy、Bruker、Visualsonics、GE、Princeton Instruments等品牌分布零散，但在高校和科研院所的仪器采购中也存在一定的竞争力。