蒸汽诱导流动结构

p 　　 strong 干细胞，养起来更简单(解码· 发现) /strong /p p 　　5月15日，中科院广州生物医药与健康研究院(简称广州生物院)全自动干细胞诱导培养设备研制项目团队研制的全自动干细胞诱导培养设备顺利通过验收，这是世界上首台全自动、大规模、规范化诱导及扩增的干细胞诱导生产系统。该设备将实现全自动化、规模化、智能化的诱导干细胞制备，对再生医学及其相关的细胞治疗领域产生重大影响。 /p p 　　 strong 人工操作难以实现规范化与标准化，已成干细胞发展瓶颈 /strong /p p 　　干细胞是具有自我复制功能及多向分化潜能的细胞，在特定条件下能再生成人体的各种细胞、组织或器官，医学界称为“万能细胞”。干细胞在基础研究和转化医学应用中具有重要意义，在再生医学、疾病模型、药物筛选、精准医学等领域具有广阔的应用前景。但是，由于常规的干细胞存在量不足，干细胞研究兴起了诱导多能干细胞这一领域的发展，试图解决干细胞作为种子细胞的来源问题。 /p p 　　“科学家发现如果将人的体细胞进行处理，可以获得一种新的干细胞，这种干细胞被称为诱导多能干细胞。它在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等都与胚胎干细胞极为相似，是胚胎干细胞的完美替代细胞。”广州生物院研究员潘光锦说，“目前，诱导多能干细胞已成为相关医学研究的核心工具，用于新药研发、神经损伤修复、心肌细胞修复、组织器官再生或移植等领域。” /p p 　　为了获得实验所需的大量诱导多能干细胞，科研人员需要制备并让其大量增殖，也就是养细胞。然而，当前干细胞诱导、培养及筛选过程均只能依靠人工操作完成，存在很多的不足。潘光锦说：“一方面，由于缺乏对细胞命运变化及诱导多能干细胞克隆筛选和扩增的实时及定量监控，难以实现干细胞诱导流程的规范化与标准化 另一方面，人工操作也存在效率低、成本高、通量低、安全性差等问题。” /p p 　　因此，如何实现干细胞自动化规模化的均质培养与扩增，避免这些问题，是诱导多能干细胞技术走向实际应用亟须突破的瓶颈。 /p p 　　在此背景下，财政部支持的国家重大科研装备研制项目“全自动干细胞诱导培养设备研制”，于2013年立项，由广州生物院负责承担。项目团队以创新技术为核心，利用院内国际领先的诱导多能干细胞技术、干细胞诱导分化技术等研究成果，并结合自动化技术，历时4年，攻克8项关键技术，取得多项创新性成果，成功研制国际首台全自动干细胞诱导培养设备。 /p p 　　广州生物院研究员张骁说：“有了这台设备后，从事诱导多能干细胞的科研人员不再靠人工操作养细胞，甚至不具备养细胞技术的人只要靠这台仪器就能获得诱导多能干细胞。” /p p 　　 strong 可实现全过程实时追踪监测，并提高干细胞的制备质量 /strong /p p 　　全自动干细胞诱导培养设备占地25平方米，由自动化培养箱系统、自动化液体处理系统、显微在线观测系统、高精度克隆挑取系统、培养皿传送系统、设备控制系统六大模块组成。 /p p 　　据科研人员介绍，干细胞的重编程是从一个个体化的矩阵培养箱开始，培养箱可并行培养24份个体化的诱导多能干细胞。然后，再由自动传送臂在b级环境下将 6孔细胞培养板从培养箱传送至操作舱中。随后，培养板就被置入成像区。接下来，拥有1.2微米分辨率的显微成像系统就会对其成像，整个过程不超过10分钟。 /p p 　　“独立矩阵式培养箱主要是为细胞培养提供适当的温度、湿度和气体环境，保证细胞的培养处于合适的环境，同时也保障个体细胞间不会交叉污染。” 张骁说，“人养细胞，不会全程监测细胞状态。而这台设备能全天候坚守，可以通过手机APP端监测，并及时完成移液、换液等操作。细胞的培养时间也缩短了。它还能自动获取细胞成长信息，预测细胞成长趋势，自动挑选出符合要求的成熟诱导多能干细胞。” /p p 　　 strong 改善了我国高端生命科学仪器装备依靠进口的局面 /strong /p p 　　全自动干细胞诱导培养设备从诱导多能干细胞重编程全过程研究出发，建立全程自动化细胞培养诱导技术体系，利用人工智能机器学习辅助无损无标记分析手段，建立细胞极性变化为基础的命运调控的Hiden Markov Model数学模型，从而指导细胞重编程理论在干细胞获取领域从理论模型到制备整机技术的全线突破，实现重编程多能细胞暨干细胞的制备。 /p p 　　张骁说：“该自动化智能技术可实现每月24人次为周期的GMP级别的细胞制备通量，为我国的生物先进制造提供了上游细胞来源的智能保障。” /p p 　　全自动干细胞诱导培养设备第一次实现了以机器学习及人工智能算法为判定的细胞重编程命运的自动化诱导，整机技术及识别核心算法的应用已达国际领先水平。 /p p 　　广州生物院研究员裴端卿表示，设备的成功研制，标志着我国在干细胞装备领域的自主研发取得新的突破，改善了我国高端生命科学仪器装备依靠欧美进口的局面，其成果填补了国内在该领域的多项空白。 /p p 　　项目技术验收专家认为，该项目研究成果涵盖基础研究、应用研究和开发研究全过程的生物技术自主创新体系，这将为实现本领域整体“并跑”、部分“领跑”，初步建立系统的生物技术创新体系，突破一批核心关键技术难点作出贡献。 /p p 　　中国科学院微电子所研究员夏洋说：“该设备的成功研制将促进诱导多能干细胞在再生医学研究领域的实际应用，推进我国在干细胞装备领域的自主研发进程，推动我国干细胞基础研究和临床应用的快速发展，为干细胞再生医学及精准医疗的研究奠定基础。” /p p 　　据了解，目前各医院细胞治疗临床应用迫切需要干细胞制备装置，全自动干细胞诱导培养设备已逐步在各研究单位或一级医院研究中心推广。该设备降低了人为干预，实现多人份、低成本、高品质、一体化的干细胞生产，社会效益巨大。(记者 吴月辉) /p

评估蛋白质和结合物的整体结构变化 蛋白质 - 小分子相互作表征 天然条件和微量样品检测 同时评估结合亲和力，构象变化和绝对大小 介绍许多生物学过程通过蛋白与小分子或其他蛋白的相互作用进行调节。在许多情况下，这些相互作用会引起构象变化，该变化直接调节活性或提供新的结合位点，以促进建立高阶复合物。作为模型系统，本次实验我们使用了细菌性结合蛋白超家族的麦芽糖结合蛋白（MBP）。 MBP是麦芽糖糊精转运系统的可溶组分，驻留在革兰氏阴性细菌的周质中，在该细菌的周质中，它可以将其配体（Maltose，Maltotriose和Maltoheptaose）运送到膜结合的转运蛋白复合物。MBP的配体结合位点位于两个球状结构域之间。图1.（a）MBP（42.5 kDa）Apo状态（左，开放）以及与Maltose（360 Dalton）结合形成的麦芽糖结合态MBP（右，关闭）；（b）MBP的开放式（浅蓝色）和封闭式（浅粉红色）结构的对比。 材料和方法该实验采用FIDA Neo仪器，480 nm LED荧光检测模块（FIDABIO ApS）。 耗材：FIDA标准毛细管（i.d.：75 µ m，LT：100cm，Leff：84 cm）。缓冲液：Tris缓冲液pH 7.4（20mm Tris，150mmNaCl，0.05％Tween）。指示剂：MBP（4.3ug/mL，100nM）， MBP用Atto 488 NHS （Sigma Aldrich）标记。分析物：麦芽糖（O-α-D-Glucopyranosyl-D-glucose），0-1000 µ M。通过用分析物填充毛细管，然后注射指示剂与分析物共孵育混合物，在400 mbar下流经探测器进行样品分析。 结果麦芽糖会引起麦芽糖结合蛋白的构象变化。FIDA技术提供了对流体动力半径（Rh）的绝对测量，并用于测量与麦芽糖（0.3 kDa）结合后ATTO488标记的MBP（42.5 kDa）的尺寸变化。如图2A所示，在25°C下绘制了MBP表观Rh随麦芽糖浓度（0-1000 µ M）变化的函数曲线。MBP的Rh从2.88nm降低至2.62nm，对应于0.26nm的ΔRh，清楚地表明结合后的结构变化（图2A）。结合数学模型，通过流体动力半径（Rh）变化的数据解析，该相互作用亲和力KD≈10 µ M，与文献[1,2]报道一致。在图2中，显示了单独MBP和MBP-麦芽糖的叠加FIDA信号。在图2B中，指示剂峰在麦芽糖存在下变窄。利用FIDA 泰勒分散分布图的峰面积，可同时探测MBP的荧光强度在增加麦芽糖浓度时因MBP与麦芽糖结合发生的变化，即结合相关荧光强度变化（BRIC，Binding Realted Intensity Change）。它表明，MBP的荧光信号受麦芽糖结合的影响（图2B），利用BRIC信号可从第二个维度解析二者亲和力常数KD≈10 µ M，从而实现结合测量的正交估计。图2.（A）由FIDA在25°C分析的MBP和麦芽糖之间的相关结合曲线。即MBP的Rh随麦芽糖浓度（0-1000 µ M）变化的函数曲线。（B）与单独的MBP（实线）相比，当存在麦芽糖（虚线）时，指示剂峰的原始数据曲线变得更窄。 结论本文的数据显示了如何使用FIDA技术对蛋白质的构象变化进行测量。FIDA通过测量蛋白质的流动性半径（5 µ L样品消耗）来深入评估活性以及局部和全局蛋白质结构变化。在一个平台，同时采用2种方法解析分子互作亲和力常数，正交测量，相互验证。 分子互作与稳定性分析系统 FIDA技术无论在传统的生物大分子、小分子互作分析，还是三元复合物，血清、血浆、粗提物中互作分析都有很好的适用性，而且在一些传统互作技术具有挑战性的领域，例如免纯化样本、脂质体、外泌体、GPCR互作分析领域具有独特的优势，FIDA技术扩展了互作方法的应用领域，非常有利于实验平台进行分子互作仪器技术升级。 FIDA技术在分子质量表征方面同样优秀，一次运行只需4微升样品4分钟的时间即可获取多达8个质量参数，其中流体力学半径(Rh)和粘度（Viscosity）为绝对数值，黏性（Stickiness）是FIDA的独家指标，聚集和多分散系数（PDI）为量化参数。FIDA可以用在任何蛋白相关的实验，包括蛋白质控，蛋白稳定性筛选、制剂筛选等常规方向，还可在液-液相分离（LLPS），冷冻电镜样本制备质控、蛋白表达体系筛选等领域有很好的解决方案。产品特点1. 无固定相：溶液中直接检测分子相互作用2. 无标记或荧光标记3. 灵敏度：Rh范围0.5-500nm4. 分辨率：检测到＜5%Rh变化5. 亲和力范围：pM-mM6. 分析物上样体积：≤4μL7. 每个数据点8个质控参数8. 适用于各种样本类型，包括免纯化蛋白、无缓冲液限制应用领域

前言高分辨QTOF质谱是一种先进的质谱技术，它结合了四极杆和飞行时间质谱的优点，能够提供高分辨率、高质量精度和高灵敏度的质谱分析。高分辨QTOF作为分析领域的高端仪器，始终在技术层面不断推陈出新。LCMS-9050是岛津最新推出的高分辨四极杆-飞行时间质谱仪，运用了多项特色技术，是技术指标优异、仪器性能卓越的产品。本期将为您介绍自由基诱导解离技术，岛津OAD解离源组件新产品已于近期发布。技术介绍岛津的自由基诱导解离（OAD）技术由田中耕一质量分析研究所开发，代表了质谱分析技术在结构解析方面的一个重要进步。这项技术的开发是为了解决传统碰撞诱导解离（CID）技术难以分辨C=C位置的问题，从而提供更详细的分子结构信息。传统碰撞诱导解离（CID）新型自由基诱导解离（OAD）OAD技术通过在质谱分析过程中引入自由基，使得分析物能够在特定条件下发生解离，从而揭示分子内部的结构特征。这种方法特别适用于脂质和其他生物活性化合物的分析，OAD能够提供关于这些化合物中C=C位置的详细信息，这对于理解分子的结构和功能至关重要。主要特点小结岛津的自由基诱导解离（OAD）技术是一种先进的离子解离技术，能够提供分子内部结构的详细信息。该技术为科研人员提供了一个强大的工具，能够更精准地完成复杂分子的分析和鉴定，从而更好地理解其结构和功能。对于生物医学研究、药物开发和疾病研究等领域具有重要的应用价值。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。