体细胞计数仪原理

为了满足各大牧场，乳品回收站控制奶牛的体质及时发现病情，检测牛奶品质，提前判断奶牛隐形乳房炎、监控病牛的治疗情况，提高牛奶的品质的市场需要，南京铭奥现代理新产品Somatos牛奶体细胞分析仪，牛奶体细胞计数仪。该牛奶体细胞仪可用于计算牛奶体细胞数，原理是将牛奶样品经表面活性剂处理后。奶样中体细胞的细胞膜和核膜被破坏，细胞核DNA大量释放，,细胞内的DNA释放出来引起牛奶黏度的变化,同时运用超声波检测系统对经过表面活性剂处理后的牛奶进行检测,记录超声参量(声速、衰减、功率谱)与体细胞数的关系，从而得出黏度变化与体细胞数的关系，从而可以通过测定黏度来测定体细胞数。 牛奶体细胞测定仪/牛奶体细胞计数仪Somatos牛奶体细胞分析仪，牛奶体细胞计数仪计数速度快，每个样品测定只需4分钟，检测范围很广，为：90000-1500000，价格合理实惠，非常适合各类牧场及乳品回收站使用。 牛奶体细胞分析仪，牛奶体细胞计数仪

为了迎合各大牧场，乳品回收站控制奶牛的体质，及时发现病情，提前判断奶牛隐形乳房炎、监测控制病牛的治疗情况，进而提高牛奶品质的市场需要，南京铭奥现成为新产品牛奶体细胞测定仪/牛奶体细胞计数仪Somatos的中国总代理。该牛奶体细胞仪可用于计算牛奶体细胞数，原理是将牛奶样品经表面活性剂处理后。奶样中体细胞的细胞膜和核膜被破坏，细胞核DNA大量释放，,细胞内的DNA释放出来引起牛奶黏度的变化,同时运用超声波检测系统对经过表面活性剂处理后的牛奶进行检测,记录超声参量(声速、衰减、功率谱)与体细胞数的关系，从而得出黏度变化与体细胞数的关系，从而可以通过测定黏度来测定体细胞数。 牛奶体细胞测定仪/牛奶体细胞计数仪Somatos牛奶体细胞检测仪，牛奶体细胞速测仪计数速度快，牛奶混合物单次分析检测时间不超过4分钟，检测范围很广，为：90000-1500000，相对误差范围小，仅为±3%，要求功率不超过20伏安，价格合理实惠，非常适合各类牧场及乳品回收站使用。

福斯的 FossomaticTM FC分析仪是目前唯一同时通过美国 NCIMS/FDA 认证及欧洲 Microval 认证的快速检测原料奶中体细胞数的仪器。Microval 是欧洲的一家认证组织，专业验证和审批食品与饮料中微生物分析法的替代方法。Fossomatic FC 的审批是在全面比照了参考标准：ISO 13366-1:2008 – 体细胞计数 –第1部分 显微镜检验法的基础上进行的。检验报告的摘要可在 Microval 的官方网站上查询。网址：www.microval.org.在取得欧洲 Microval 审批之前，Fossomatic FC已作为一种快速电子计数方法获得美国的 FDA/NCIMS 认证。它是目前唯一一种已斩获欧美两大权威机构双重认证的原料奶体细胞计数法。Fossomatic 的测量原理基于流式细胞技术。采用该技术，悬浮细胞经染色处理，在压力下通过流通池，并在传感器前被照射发光。每个通过的细胞由光电转换器记录。Fossomatic 分析仪可在一小时内对600个样品进行测试。降低乳腺炎产生的成本体细胞是白细胞（白血球）和来自乳腺分泌组织的细胞（上皮细胞或分泌细胞）。它们大量出现可消除感染并修复由细菌造成的组织损伤。细胞计数有助于发现牛群中罹患乳腺炎的奶牛。提供体细胞计数检测是原奶检测中心的重大使命，它可以帮助奶农避免奶牛疾病所带来的严重后果，其中包括兽医诊治费用、抗生素、牛奶滞留损失、奶牛产量下降、质量下降以及牛奶交易量减少和屠宰。为 Fossomatic 7 解决方案获得认证铺平了道路福斯是第一家开发 Fossomatic 体细胞计数方法的公司，早在20世纪80年代初就将此法作为奶牛群体改良方案的一部分引入常规检测，从而大大降低了牛奶的损失率。然而，加强奶牛的乳腺炎管控，任重而道远。为此，福斯近日又宣布推出新一代分析仪 Fossomatic 7 和 Fossomatic 7 DC (link)，其中包括一种全新的更先进的体细胞计数检测形式，可以更详细地显示乳腺炎的实际状态。这样就有可能开发新的工具以帮助奶农加强乳腺炎管理。新一代的 Fossomatic 分析仪采用与 Fossomatic FC 分析仪完全相同的测量原理，目前也正在接受欧洲 Microval 和美国 NCIMS/FDA 的双重认证检测。

中广网济南2月2日消息 (记者 柴安东)山东省干细胞工程技术研究中心2月2日宣布，由这个中心李建远教授率领的科研团队，攻克人类胚胎克隆技术，成功克隆出5枚符合国际公认技术鉴定指标的人类囊胚。这一研究成果于2009年1月27日在这一领域国际权威学术期刊《CLONING AND STEM CELLS》杂志网络版发表。 　　在今天上午召开的“山东省干细胞工程技术研究中心、烟台毓璜顶医院成功获得人类体细胞克隆胚胎介绍会”上，李建元教授向与会专家、学者详细介绍了这一科研成果。据介绍，此次研究者选择了健康卵细胞志愿捐献者12人，经促排卵获得135枚卵细胞，经试验最终成功获取囊胚5枚，其中，4枚囊胚的供体细胞来源于正常人皮肤纤维细胞，1枚来源于帕金森病患者外周血淋巴细胞。 　　据介绍，李建元教授的研究团队主要采用先进的三维立体偏震光纺锤体成像系统(对细胞无损伤)，对卵母细胞纺锤体(核DNA)精确定位后，再用微激光对卵子的透明带打孔，精确剔除卵子细胞核。通过核移植后所获得的囊胚进行DNA遗传多态性位点鉴定，不同细胞阶段克隆胚胎的供体与受体细胞浆中线粒体定量动态学分析和囊胚线粒体遗传多态性位点SNP鉴定。 　　李教授介绍说，他们掌握的这一先进技术不是为了制造克隆人，而是进行人类治疗性克隆研究，造福人类。 　　介绍会上，中国科学院动物研究所生殖生物学国家重点实验室首席研究员、我国著名动物克隆专家、中国首例克隆牛专家陈大元教授对这一成果给予高度评价。称该成果不只是应用人类纤维体细胞获得克隆胚胎，更重要的是应用帕金森病患者外周血的淋巴细胞作为供体细胞也成功获得囊胚，这使治疗性克隆研究向前迈进了一大步。 　　可以预见，不久的将来，目前各种无法治疗的疑难性疾病都有可能通过克隆胚胎提取到与病人遗传基因完全相同的全能型胚胎干细胞，用其衍生而来的全新的功能细胞、组织或器官，来取代病变的细胞、组织、器官，从而避免免疫排异反应的发生，从根本上解决组织器官移植中配型困难与供体不足等瓶颈问题。

p style=" text-align: justify " 　　埃博拉病毒是引起人和灵长类动物发病且致死率很高的烈性病毒。这种病毒自1976年首次被发现，迄今已40多年。2014年埃博拉病毒在非洲的肆虐令人胆颤心惊，2018年非洲再次报告出现埃博拉疫情。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 美国研究人员近日在《细胞》杂志上发表论文称，他们发现人体细胞中的一种蛋白可以帮助对抗埃博拉病毒，模仿该蛋白功能的药物有朝一日或能有效治疗这种致命疾病。 /p p style=" text-align: justify " 　　与其他病毒一样，埃博拉病毒会入侵宿主细胞并利用这些细胞进行复制，但对于感染期间病毒侵入的具体途径和细节，目前科学家还知之甚少。 /p p style=" text-align: justify " 　　在新研究中，美国西北大学芬博格医学院的赫尔特奎斯特与佐治亚州立大学和加州大学旧金山分校的研究伙伴合作，使用亲和标记纯化质谱(AP-MS)技术，探查人类蛋白和埃博拉病毒蛋白之间的相互作用。他们不仅发现了 strong 埃博拉病毒蛋白VP30和人类蛋白RBBP6之间相互作用的有力证据，还确定了RBBP6与VP30结合的23个氨基酸区域 /strong 。而进一步研究表明， strong 抑制RBBP6会刺激病毒转录，加速埃博拉病毒的复制 而刺激RBBP6更充分表达则会有效抑制埃博拉病毒复制，阻止病毒感染 /strong 。 /p p style=" text-align: justify " 　　赫尔特奎斯特指出，病毒会进化发展以绕过人体的免疫防御，而人类细胞反过来同样会发展出针对病毒的防御机制，这种进化竞争持续已久。人类发展出的特殊防御机制为开发针对性治疗手段指明了方向。他们的新研究表明，靶向性生物制剂在对抗埃博拉病毒方面具有极大潜力，RBBP6衍生肽或能有效抑制埃博拉病毒感染。而他们的最终目标是通过模仿RBBP6蛋白，开发出能够更容易进入人体细胞的小分子药物，以应对埃博拉病毒的暴发。 /p p style=" text-align: justify " 　　 /p p & nbsp /p

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Cytiva 在提供端对端的企业解决方案方面居于领先地位，拜耳在复杂疗法的技术和工艺开发方面具备强大的专业知识，此次强强联合可使双方充分发挥各自优势，相得益彰。双方以实际行动推进和加速细胞和基因治疗行业的发展，不断提高新型疗法的可及性。近日，全球生命科学领域的先行者 Cytiva（思拓凡）宣布与拜耳携手，正在合作开发第一个用于异体细胞治疗的端到端模块化生产平台。随着越来越多的细胞治疗从实验室走向临床，两家公司已决定签署为期多年的开发协议，以加速提供生产解决方案，满足全球日益增长的需求。“ 拜耳制药产品供应高级副总裁兼生物技术全球总监 Jens Vogel 表示：“通过与 Cytiva 的合作，我们计划打造一个独特、灵活、模块化的细胞治疗生产平台，它可以快速推进各种细胞疗法的‘产业化’发展，从而实现高效率、标准化和规模效益。””“ Cytiva 细胞和基因治疗副总裁 Catarina Flyborg 表示：“合作是推进和加速新型疗法开发，并最终帮助患者改善生活的关键。身为新型疗法生产技术领域的引领者，Cytiva 拥有强大的科技实力。通过本次合作，我们可以借助拜耳在细胞治疗开发方面积累的深厚专业知识，共同打造新一代的生产解决方案，以满足异体细胞治疗的开发需求。””在开发自动化和模块化异体细胞治疗生产平台方面，Cytiva 和拜耳拥有相同的愿景。双方都坚信平台将有助于行业建立新的生产标准，并很早就计划为异体细胞治疗设计创新设备和自动化解决方案，为本次合作奠定了基础。双方计划同时开发设备和软件，并重点关注生产的速度、灵活性，以及 “即插即用”的稳健操作环境；最终目标是通过设备和工艺的模块化设计，在提高生产设施的效率的同时，加速新型疗法的上市。本次合作中，双方将会共享人才、资源和设施，充分利用拜耳的异体细胞治疗生产技术路径，其开发的产品也将纳入支持技术概念验证测试的候选之一；Cytiva 将利用其在设备和耗材制造方面的专业知识以及技术路径，来设计全新的生产平台，并在设计完成后推动平台的商业化发展。

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免疫共沉淀芯片和基因表达谱芯片 用于研究Yamanaka因子如何启动细胞多能干性 2009年3月9日，中国上海&mdash 安捷伦科技有限公司(NYSE: A)近日宣布与中科院上海生命科学研究院和同济大学的研究团队合作发现诱导成熟细胞成为具备&ldquo 多能干性&rdquo 的胚胎干样细胞过程中的新机制。 作为文章的合著人之一，安捷伦公司的李坚表示：&ldquo 有关胚胎干细胞生物学特性的新发现无疑是非常有价值的。有关诱导成体细胞为胚胎干样细胞的研究是2006年重大科学发现。我们的研究对这个诱导过程有了一些新的理解。&rdquo 该项研究结果发表在《细胞研究》(Cell Research)，标题为《小鼠胚胎干细胞发育信号通路网络中Yamanaka因子的重要调控作用》。 研究人员发现了发育调控网络中的16个信号传导通路，其中的9个通路以往从未被报道参与维持或诱导细胞的多能干性。 该项研究使用了安捷伦公司的免疫共沉淀芯片技术(ChIP-on-chip)结合基因表达芯片数据研究了已知的Yamanaka因子在诱导小鼠细胞多能干性中的作用。 安捷伦通过2008年科研基金项目资助了基因芯片用于该项研究。基因芯片是指在玻璃基片上布放大量DNA探针用于研究基因组的技术。免疫共沉淀芯片技术专门用于研究基因组中&ldquo 启动子区域&rdquo 的特性，该区域控制着各种基因的活性从而决定了细胞的功能。 关于安捷伦科技 安捷伦科技（NYSE: A）是全球领先的测量公司，是通信、电子、生命科学和化学分析领域的技术领导者，公司的19,000名员工在110多个国家为客户服务。在2008财政年度，安捷伦的业务净收入为58亿美元。要了解安捷伦科技的信息，请访问： http://agilent.instrument.com.cn/

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近日，国家卫生健康委临床检验中心(NCCL)公布了2022年全国实体肿瘤体细胞突变高通量测序室间质量评价统计结果。华测检测认证集团股份有限公司旗下子公司——华测艾普医学实验室再次满分通过此次NGS室间质评，持续体现着华测艾普医学在NGS检测方面扎实的实验能力、强大的生物信息分析能力以及可靠的质量管理体系运营。 　　全国肿瘤体细胞突变高通量测序检测室间质量评价计划，是保证各临床实验室检测质量的重要手段，主要旨在确定各个参评实验室实体肿瘤体细胞突变高通量测序检测的能力，发现在检测过程中存在的共性问题以及实验室存在的特殊问题，促进各实验室提高检测水平。 　　本次测评上报的检测范围包括：点突变、短片段插入/缺失突变等，涉及的所有基因突变类型均被华测艾普医学检出，无任何假阳性或假阴性结果，与公布的结果一致，满分通过！ 　　华测艾普医学作为“CTI华测检测”的一份子，将继续保持检测的钻石品质，以高标准、高质量的专业技术，不断进取、精益求精，为广大客户提供医疗检测服务，守护大众健康，为品质生活传递信任。

PART.01 OAT转运体 肾脏在代谢产物的排泄、酸碱平衡、维持体内系统稳态中起关键作用，其中肾小管的分泌和重吸收功能主要由转运体介导，这也是葡萄糖、氨基酸和其他营养物质吸收及清除内源性废物和外源性生物制剂的有效机制。这些转运体主要分布于肾近端小管细胞基底膜和顶端膜，其中OATs主要负责阴离子和两性离子有机分子（包括内源性物质和许多药物）的跨膜运输，属于两亲性溶质转运蛋白家族（SLC）。 目前已报道的OAT家族成员有10余种，包括OAT1-OAT10以及尿酸转运体，大多分布于肾脏之中。OATs可以将由血液进入管周液中的多种外源性及内源性有机阴离子毒素逆电化学梯度转运至肾小管上皮细胞内，最终随尿液排出体外。而疾病、药物-药物相互作用或其他因素等均可能引起OATs表达或功能的改变，从而导致药物的肾脏分布改变，诱导有毒代谢产物的积累，最终引发肾脏毒性。因此，OATs在药物的肾脏毒性中具有关键作用。 图片出自文献“肾脏有机阴离子转运体介导的中药肾毒性研究进展” PART.02 OAT1转运体 OAT1是肾脏的主要药物转运体之一，同时也是肾脏OATs家族中分布最广的一种，被FDA列为与临床药物治疗密切相关的7个重要转运体之一，主要分布于肾近曲小管。OAT1底物覆盖范围非常广泛，主要包括叶酸等内源性物质以及对氨基马尿酸（PAH）、抗病毒药物、甲氨蝶呤、抗生素、非甾体类抗炎药等。 在联合用药方案中，底物可能彼此竞争结合转运蛋白，使药物清除率降低，药物在体内积累，从而导致潜在的不良反应。研究显示，丙磺舒可竞争性抑制OAT1对头孢类的摄取，使得头孢类药物的肾清除率下降，半衰期和血药浓度明显增加；吲哚美辛、酮洛芬可降低甲氨蝶呤的肾脏清除率，引起急性肾衰竭；马兜铃酸可抑制OAT介导的丙磺舒的摄取，马兜铃酸在肾脏蓄积，产生毒性。 药物肾毒性的传统评价方法多采用体内动物模型和体外2D肾细胞系模型，但是肾脏OATs在转运多种具有潜在肾毒性的药物中起着至关重要的作用。目前尚没有OATs晶体蛋白，主要借助特异性的人源OATs转染细胞，对OATs的配体识别结合域结构及配体结构特点进行考察，阐明OATs与药物间相互作用，以此评价药物肾毒性。基于此，IPHASE研发出了国内首家瞬时转染重组OAT1转运体细胞。 PART.03 IPHASE 转运体相关产品 IPHASE作为创新药体外研究生物试剂引领者，凭借先进的设备、专业的技术人员和多年研发经验，通过HEK293细胞系成功构建国内首家瞬时转染重组OAT1转运体细胞，推出SLC转运体家族新产品！ IPHASE技术人员以PAH为底物验证重组OAT1转运体细胞的代谢能力。结果发现，IPHASE重组OAT1转运体细胞转运PAH的能力是指导原则的9倍，表明IPHASE瞬时转染重组OAT1转运体细胞满足药物研发要求。 1 批量生产采用批量生产方式，库存充足，可保证同一批次产品的供应。 2 货期短国内现货，保障客户使用需求。 3 售后服务机制健全有专业技术人员提供全方位服务。 除瞬时转染重组SLC OAT1转运体细胞外，IPHASE同时推出了就ABC转运体囊泡和SLC转运体细胞相关产品，供客户自行选择，以满足客户对于不同药物的研究。 产品名称 产品规格 OATP1B1 转运体 8-10 million OAT1 转运体 8-10 million OAT3 转运体 8-10 million OCT2 转运体 8-10 million OATP1B3 转运体 8-10 million OATP2B1 转运体 8-10 million OCT1 转运体 8-10 million NTCP 转运体 8-10 million MATE1 转运体 8-10 million MATE2K 转运体 8-10 million OATP1A2 转运体8-10 million BCRP 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL BSEP 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MDR1 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MRP1 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MRP1 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MRP3 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MRP4 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL MRP8 转运体 0.5 mg/mL*0.5mL IPHASE/汇智和源凭借多年的研发经验，推出了多领域、多种类的高端科研试剂，为药物早期研发提供筛选工具，为生命科学领域的探索提供新材料、新方法和新手段，为遗传毒性研究提供便捷产品。此外，IPHASE/汇智和源可提供特殊产品的定制服务，望广大科研工作者来电咨询，咨询热线400-127-6686。 发 文 章 得 奖 励 凡使用本公司产品，在国内及国际刊物上发表论文（论文发表日起一年内），并注明产品属于汇智和源/IPHASE所有，即可申请奖励。根据发表刊物影响因子不同，给予不同金额奖品： 非SCI论文及IF≤5分，500元礼品； 5分＜IF≤8分 800元； 8分＜IF≤10分 1000元； IF≥10分 2000元； 注：礼品卡也可兑换同等金额产品购买抵用券； 活动多多，礼品丰厚，快来参与吧！ 关 于 我 们 汇智和源，致力于为创新药研发企业及生命科学研究机构提供高品质的生物试剂，IPHASE为公司核心品牌，品牌宗旨“Innovative Reagents For Innovative Research”。

近日，德国IBIDI公司成功开发出一款超高分辨率生物显微镜。该公司宣称基于新型随机光学重建显微技术“(d)STORM”，利用该公司独创的特殊塑料底板“μ-Slides”可实现超高分辨率观察活体细胞。 　　STED，SIM，(F)PALM 和(d)STORM等新型光学显微技术可有效避免衍射极限，获得纳米级水平的超高分辨率成像。这些超高分辨率显示技术可应用到生物实验研究，观察了解组织细胞分子结构。IBIDI公司采用了创新性的含有亲水性膜涂层的塑料材质底板“μ-Slides”替代传统玻璃底板，首次实现了“活体细胞”超高分辨率观察。这种被成为“ibi-Treat”的亲水性膜涂层性能可以与标准的细胞培养瓶和培养皿相媲美。 　　IBIDI公司相关研发工作受到了德国联邦教研部《生命科学领域光学技术—基本细胞功能》项目的资助。

【日内瓦国际发明展】日内瓦国际发明展（International Exhibition of Inventions of Geneva）于1973年创办，由世界知识产权组织、瑞士联邦政府等权威组织机构联合举办，是世界上举办历史最长、规模最大的发明展之一，也是全球最新发明产品的重要展示舞台。所有参展项目均由来自世界各地的国际专家，从不同角度进行专业评审。本次荣获的奖项，是世界对华龛生物科技成果认可的有力证明。【3D微载体细胞规模化智造技术】该技术由清华大学医学院生物医学工程系杜亚楠教授及转化团队北京华龛生物科技有限公司（以下简称华龛生物）自主研发，可为细胞药物研发企业提供定制化扩增工艺整体解决方案，同时在再生医学、类器官与食品科技（细胞培养肉等）领域也具有广泛的应用前景。其核心产品3D TableTrix® 微载片（微载体）是一种多孔微球，具有化学、物理性质精准可控的特点，可以根据细胞种类进行细胞微环境的定制化设计；通过特异性裂解技术，能够实现细胞100%收获；具备中国检验检疫科学研究院等相关权威机构的检验报告，已获得美国FDA DMF及中国国家药监局药用辅料资质；是全球创新型、国内首款可用于细胞药物开发的药用辅料级微载体。基于3D微载体细胞培养技术开发的3D FloTrix® 细胞大规模全自动化制备工艺系统，实现了细胞药物、细胞衍生品、病毒以及蛋白的全封闭式规模化、智能化的生产制备。该技术可广泛应用于基因与细胞治疗、细胞外囊泡、疫苗及蛋白产品等生产的上游工艺开发。同时，在再生医学、类器官与食品科技（细胞培养肉等）领域也具有广泛应用前景。【关于作者】杜亚楠，教授，清华大学医学院生物医学工程系长聘教授、博士生导师，清华大学医学院和清华-北大生命联合科学中心研究员。本科毕业于清华大学化学工程系 博士毕业于新加坡国立大学生物工程系 于美国麻省理工学院和哈佛医学院进行博士后研究。在“微组织工程”这一特色交叉研究方向进行创新探索，实现理论探究和技术转化。研究内容为整合微纳加工技术、生物材料、基因编辑和生物力学构建精确可控、具有仿生结构和功能的各类生理和病理3D微尺度组织，为组织工程, 再生医学以及药物筛选和病理研究提供新型平台技术。团队开发的3D微组织技术，可作为新一代干细胞药物的扩增制备平台和药剂学递送系统革新再生医学 并通过构建体外仿生病理微组织模型首次报道了肝窦毛细血管化可通过胶原纤维介导的“旁张力信号”促进肝脏纤维化的全新病理机制，为肝病治疗提供了精准用药方案。为再生医学、药物开发和病理研究提供新型平台技术、理论模型和解决方案。共发表高影响力SCI论文80余篇 (发表在Nature Materials，Nature Communications, PNAS，Science Advances 等杂志),发表图书章节8篇。批准授权专利14项，其中两项微组织工程技术专利已商品化。分别主持国家自然科学基金杰青项目、国家自然科学基金优青项目、北京市自然科学基金杰青项目。并获得教育部青年长江学者称号。同时为Tissue Engineering和ACS Biomaterials Science & Engineering的编委。

今年诺贝尔化学奖得主埃里克· 贝齐格的团队23日宣布，研发出一种新型光学显微镜，能以近乎实时的速度对活体细胞的活动进行超高精度三维成像，同时把对细胞本身的伤害减至最小。 　　这项成果已发表在《科学》杂志上。任职于美国霍华德· 休斯医学研究所的贝齐格在一份声明中说，这种&ldquo 晶格层光显微镜&rdquo 拥有空间和时间方面的高分辨率，已被成功用来跟踪个体蛋白质的运动、观察受精卵的发育以及研究细胞分裂时细胞骨架成分的快速生长和收缩，而这些都曾被认为不可能做到。 　　论文第一作者陈壁彰对新华社记者说，市面上看到的光学显微镜通常用同一个镜头做放大和观察，而他们新研发出的光学显微镜使用两个镜头，一个镜头把光聚焦产生一条细细的笔状光束，照射有萤光分子的生物样品以产生萤光 另一个镜头则收集这些萤光。为了保证获得数据的速度，并降低对生物样本的光伤害，这一显微镜会同时产生100多条笔状光束，组合成一个片状的大光束扫描样本。 　　&ldquo 想象我们的样品是一个西瓜，而照射光源是一把菜刀，扫描西瓜的三维影像就好像是用菜刀将西瓜切成好几百等分一样。切得愈薄，所得到纵向分辨率愈高。这和坊间的显微镜最大的不同是，它们是用点扫描的方式，所以速度慢，而且对活体的伤害大。&rdquo 　　该显微镜能力到底有多强大?陈壁彰在电子邮件中说，对一个正在做细胞分裂的细胞来说，它可以用不到一秒的时间获取其体积数据和图像，而且可以研究整个细胞分裂的过程，其空间分辨率也极高。&ldquo 这样快速、高分辨率又对样品低伤害的显微镜，不仅可用在观察细胞上，连线虫和果蝇的卵，我们都可以做观察&rdquo 。 　　陈壁彰的导师贝齐格是今年诺贝尔化学奖3位得主之一，他的主要成就之一就是在2006年证实单分子显微镜成像方法可用于实践。

中国神经科学学会第九届全国学术会议暨第五次会员代表大会于2011年7月29日&mdash 8月1日在河南郑州召开。中国神经科学学会全国学术会议是我国神经科学研究领域的盛会，出席本次会议的代表将包括来自美洲、欧洲、亚洲等世界各地的神经科学家及神经病学、精神病学、神经外科等学科的临床医生，会议规模超过1000人。北京五洲东方科技发展有限公司独家代理的TILL活体细胞成像系统在成功亮相于中国细胞生物学学会第十二次全体会员代表大会暨学术大会后再次在国内科研领域亮相。 会议流程 大会现场 　　德国TILL Photonics GmbH公司的活细胞实时成像激光共聚焦显微成像系统意味着不止一个荧光显微镜，而是应用最快速，精准的科学控制平台，以模块化的设计和微秒级实时控制TILL成像系统的ICU.独家开发的应用软件能完美控制荧光成像和光源切换的系统。这个复杂的方法需要一系列的周边仪器：高敏感度相机，快速切换的光源，甚至需要一些激光光源和其他设备。系统的灵活性允许每个组件的升级，只需要根据实验要求配备额外的模块。 展台

一、胶原纤维研究 胶原纤维是人体各种器官（如骨、肌肉）中关键的组成成分之一。胶原纤维拥有复杂的微纳生物结构，这种结构的有序排列使胶原纤维能够表现出优异的生理性能，同时，这种结构的改变会导致其生理特征的急剧变化。劳损、骨折等常见疾病的发病机理就与胶原微纳结构变化密切相关。如何观测并理解胶原纤维微纳尺度的结构变化是治疗相关胶原类疾病的关键所在。 近日，中国科学院物理研究所陈佳宁课题组利用散射式近场扫描显微镜（IR-neaSCOPE）对胶原纤维进行纳米分辨率红外扫描成像。该研究通过在组织切片表面近场测量紧凑排布的胶原纤维簇，对胶原纤维的纳米周期性横纹结构进行量化分析，并观察到胶原纤维发生的横纹倾斜现象。该研究借助胶原晶格模型解释其现象的产生机理，揭示了胶原纤维内部分子间可能存在的滑移位错形变。 该结果有助于人们理解胶原结构失序时胶原纤维可能发生的纳米结构变化，为解读胶原类疾病的发病机理提供了新思路。同时，该工作展示了s-SNOM在生命科学中对于生物微纳尺度结构研究的广阔应用前景。相关结果发表在近期的《Nano Research》上。该工作得到了重点研发计划、自然科学基金，中国科学院战略重点研究计划的资助。 二、生物催化（MOF体系）研究 生物催化转化在生物体中，如多酶催化联，在不同的细胞膜区隔的细胞器中高效率地进行。然而，在自然系统中模拟生物催化联过程仍然具有挑战性。 近日，华东师范大学李丽老师课题组报道了多壳金属有机骨架（MOF）可以作为一种层次化的支架，在纳米尺度上对酶进行空间组织，以提高联催化效率。 研究人员通过外延逐壳过生长的方法将多壳MOF包裹在多酶上，其催化效率是溶液中游离酶的5.8~13.5倍。重要的是，多壳MOF可以作为一个多空间隔室的纳米反应器，允许在一个MOF纳米颗粒中物理分隔多个酶，以便在一个锅中进行不相容的串联生物催化反应。研究人员使用纳米傅立叶变换红外光谱(Nano-FTIR)来解决与多壳MOF中的酶相关的纳米振动活性的不均一性。多壳MOF能够根据特定的串联反应路线方便地控制多酶的位置，其中载酶1和载酶2的壳沿内到外壳的紧密定位可以有效地促进质量传递，从而促进高效的串联生物催化反应。 这项工作有望为设计高效的多酶催化联反应提供新的思路，以鼓励其在许多化工和制药工业过程中的应用。 三、原位液相活体细胞研究 近日，德国attocube systems AG的工程师Korbinian联合德国慕尼黑大学Fritz Keilmann课题组报道了基于散射型纳米红外成像与光谱技术在液相环境关于纳米颗粒和活体细胞的定量研究。纳米红外光谱与成像的液相探测基于一个由10 nm厚度的SiN薄膜和金属液相池组成，通过扫描探针在针形成有效的红外探测近场对吸附（浸润）在SiN另一侧的纳米颗粒或活体细胞进行原位液相扫描。 液相原位纳米红外成像与光谱下的A 549癌细胞 这项工作是基于反射式光路的散射型扫描近场显微镜（s-SNOM）和nano-FTIR建立的原位液相样品池，通过搭配波长可调谐的红外激光器，有希望拓展从近红外（特别是近红外II区）到中红外（全指纹区覆盖）乃至远红外的全红外波段的液相环境下材料和细胞的纳米尺度探测。

安捷伦科技公司将数据处理业务拓展至分子病理学Cartagenia Bench 有力解决了体细胞变异评估的固有挑战 2016 年 11 月 10 日，北京 安捷伦科技公司（纽约证交所： A）今日发布了一款新版实验室软件 Cartagenia Bench Lab 5.0，具有用于体细胞变异分类和报告的新功能。 Cartagenia Bench Lab 旨在帮助那些进行临床遗传学和分子病理学研究的实验室对基因组变异进行高效地解读和报告。 此临床级软件平台在美国获得了 I 类医疗器械注册证，已成为高通量诊断实验室的首选平台，帮助科研人员验证变异评估和报告流程，并使这二者实现自动化。 此软件使临床遗传学家和分子病理学家通过一次分析就能获得单核苷酸多态性、小的重复和缺失 (INDEL) 以及拷贝数变异的相关信息。 变异精选工具使他们能够检查变体、协作建立证据并安全地与同行和其他组员分享信息。 Cartagenia Bench Lab 5.0 具有体细胞变异分类、检查和精选等一系列新功能检查和处理等一系列新功能，它的发布代表了分子病理学实验室在数据处理能力上的重大飞跃。 通过 Bench 软件平台可直接访问 100 多种专业数据库和公开数据库，囊括了可用药变异、试验、药物和治疗选择的信息，例如 CIViC、COSMIC、N-of-One、OncoMD 以及 CollabRx。 该软件的变异精选工具有助于实验室建立一个内部知识库，收录之前被精选的变异的预前、预后、诊断性以及功能性的证据。 通过访问精选数据库和公开数据库中有关肿瘤类型本体和变异的信息，实验室能够有效地执行其变异评估标准操作程序，从而更有效地过滤变异，了解肿瘤组织类型的相关信息。 安捷伦基因组学解决方案部和临床应用部副总裁兼总经理 Herman Verrelst 谈道：“我们始终与客户保持密切合作，准确了解他们的需求，继而开发出能够解决问题的新型软件。 将基因组学数据转化成有用信息极具挑战性。 今天发布的这款产品能够表明我们始终致力于为临床诊断提供顶尖的解决方案。 5.0 版软件的发布为分子病理学实验室提供了获取临床级分析工具和知识的途径，成功解决了常规肿瘤学检测中实施新一代测序的其中一个关键难点，帮助实验室有效地解读肿瘤样本的测序数据，此外，通过访问含有同行对于诊断性、预后以及治疗性变体评审证据的公开数据库和专业数据库，为实验室提供有用信息。” 来自荷兰阿姆斯特丹的荷兰癌症研究所分子诊断学科负责人 Petra Nederlof 讲道：“自从我们在安捷伦 Bench 软件平台上执行常规诊断流程以来，安捷伦公司的团队与我们密切合作，并且将我们的需求及时准确地加入到新版本中，我们十分满意。” 来自密苏里州圣路易斯华盛顿大学医学院 McDonnell 基因研究所的 Malachi Griffith 博士谈道：“我们非常高兴能够与安捷伦合作，我们的视野被带到了全球分子病理学界。 如今，通过安捷伦 Bench 软件平台中现有的 CIViC 知识库，所有用户都可以直接获取由 CIViC 领域专家整理的预前、预后以及诊断性证据。” 安捷伦将于 11 月 30 日至 12 月 2 日在荷兰癌症研究所的 NGS 分子病理学研讨会上展示 Cartagenia Bench Lab 5.0 和其他解决方案。 荷兰癌症研究所分子诊断学科负责人 Nederlof 讲道：“我们很高兴与安捷伦共同组织这次活动。我们计划了含金量非常高的国际专家议程，他们将会分享临床诊断实践中的专业知识。” 研讨会的讨论内容将包括临床变异评估和实验室报告、自动化、体细胞变异分类、NGS 试剂盒组成以及数据共享计划。关于安捷伦科技公司 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者，是致力打造美好世界的顶级实验室合作伙伴。 安捷伦与全球 100 多个国家和地区的客户进行合作，提供仪器、软件、服务和消耗品，产品可覆盖到整个实验室工作流程。 在 2015 财年，安捷伦的净收入为 40.4 亿美元，全球员工数约为 12000 人。如需了解安捷伦公司的详细信息，请访问 www.agilent.com。

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。

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.

光域生物医学完成数千万天使轮融资——自主知识产权的在体流式细胞检测技术（点击查看此前报道）光域生物医学宣布已经完成天使轮融资，由专业医疗投资机构苇渡创投独家投资。本轮融资资金主要用于研发投入和临床技术创新。公开资料显示，光域生物医学科技（苏州）有限公司成立于2022年4月，其核心技术是国际首创并具有自主知识产权的在体流式细胞检测技术，基于该技术可实现免抽血、实时、动态、连续、无创、定量检测/监测人体或动物循环系统中的细胞、分子、纳米颗粒等目标物质，获取多维度的科研或临床数据，直接反映人或实验动物体内环境真实的分子、生理、代谢、药物等方面的参数和状态，区别于传统离体检测方式。光域生物医学即将上市发布的IVFC-1000系列科研仪器将成为国际上首台基于IVFC技术的商用仪器，开创一项全新的活体细胞学检测方法，并具有完全自主知识产权。魏勋斌教授开发“体内流式细胞术”(IVFC)癌症是人类生命的巨大威胁，癌症转移是癌症患者死亡的主要原因。循环肿瘤细胞(ctc)是肿瘤转移的临床生物标志物之一。目前检测血液样本中ctc的体外方法都是基于ctc在外周血中的分布不随时间发生显著变化的假设 然而，最近的研究对这种方法的正确性提出了挑战。由于连续抽取患者或实验动物的血液，研究CTC计数的每日振荡是不现实的，理想的方法是在体内长时间监测CTC。在发表于《光科学与应用》(Light Science & Application)杂志上的一篇新论文中，以上海交通大学医学- x研究所和生物医学工程学院、北京大学生物医学工程系魏勋斌教授为首的一组科学家，和同事开发了一种非侵入性光学方法来监测异种移植瘤模型中的ctc。他们开发的光学系统被命名为“体内流式细胞术”(IVFC)，这与传统的“体外”流式细胞术不同，后者只能在体外检测荧光标记的细胞。在IVFC中，调整激光聚焦于实验小鼠耳的微动脉。当荧光标记的CTC通过光片时，荧光被激发并被光电倍增管(PMT)检测。为了说明这种光学结构的意义，血液循环中的ctc可以无创、反复、连续检测。“我们的IVFC技术不同于目前用于CTC检测的实验室或临床方法。操作系统不需要抽血。由于反复采血不会破坏生物环境，因此我们可以长期定期、无创地监测ctc。”他们说。通过这项技术，他们在前列腺癌原位小鼠模型中监测了24小时内不同癌症进展阶段的gfp表达ctc。在CTC计数方面，他们观察到，在夜间开始时，也就是啮齿动物的活跃阶段，每天都有惊人的振荡。在第6天、第12天、第18天和第24天用IVFC实时检测ctc，结果显示在转移性循环早期出现了明显的爆发活性。结果表明，前期爆发的概率高于后期。“这些发现可能会扩展我们对ctc和时间框架之间关系的理解。ctc并非全天均匀分布于血液中。他们在白天和晚上是不同的。提示昼夜节律可能调节CTC释放。临床检测ctc时应考虑到这一因素。”“ctc似乎比人们预期的更复杂。本研究为我们提供了一个影响临床CTC检测的潜在因素。了解CTC是否昼夜变化和爆发，从而加深对其分布规律的认识，是非常重要的。IVFC技术不需要在不同的时间点采血，重复的采血过程可能会改变生物环境。毫无疑问，我们越来越了解ctc和癌症转移。ctc的检测比以往任何时候都更加精确。”生物学家和临床医生说。用血管代替流动室，IVFC和FCM相似在使用这种类型的IVFC检测CTC之前，需要对感兴趣的细胞进行标记。 基于荧光的IVFC的基本原理与传统的FCM相似，只是使用生物体内的天然血管代替常规流式细胞仪中的流动室。 当荧光标记的细胞通过聚焦在血管上的激光束的狭缝时，可以激发它发射荧光。 然后可以通过PMT检测该信号（结构详见下图）。 因此，可以长时间获得生物信息而无需抽血。参考文献Wei Xunbin,Zhou Jian,Zhu Xi et al. A Noninvasive and Real-Time Method for Circulating Tumor Cell Detection by In Vivo Flow Cytometry.[J] .Methods Mol. Biol., 2017, 1634: 247-262DOI:10.1038/s41377-021-00542-5文献作者：魏勋斌，博士，博士生导师，博雅特聘教授，国家杰出青年科学基金获得者，SPIE（国际光学工程组织）Fellow（会士）。1993 年于中国科技大学物理系光电子技术专业获学士，1999 年获美国加州大学 Irvine 分校生物物理学博士，1999-2001 年在哈佛大学从事博士后研究。2001-2006 年任哈佛大学生物医学光学中心研究助理教授。2006 年回国，国内工作期间获得国家杰出青年科学基金、教育部新世纪优秀人才、科技部 973 国家重大基础研究计划、国家传染病重大专项、国家自然科学基金仪器专项、上海市领军人才、上海市优秀学科带头人、上海市曙光学者、上海市浦江人才计划等项目资助。共发表 NATURE、PNAS、NATURECOMMUNICATIONS 等 100 余篇，总影响因子400，他引 3600 余次。获得国家三类医疗注册证一项，国内外专利20 余项。1）可用于肿瘤光学早期检测的“在体流式图像细胞仪”； 2）在体肿瘤光学分子影像技术及近红外纳米光学探针技术； 3）活体光学细胞操纵技术研究； 4）激光医学与老年痴呆症的光治疗技术。

据国外媒体报道，内窥镜从根本上改变了医学治疗，医生能够使用一个微型相机附在线绳粗细的连线末端，无需做大手术便能窥探患者身体内脏器官。目前，美国斯坦福大学研究人员最新研制一款新型内窥镜，是迄今世界上直径最细的内窥镜，甚至能够探测到患者体内的单个细胞。　　 美国科学家最新研制世界最纤细内窥镜相机，可观测拍摄人体单个细胞结构 　　针头粗细的内窥镜将潜在拍摄到单个癌细胞和病变器官，这将避免使用较大直径内窥镜进入人体带来的伤害，例如：大脑组织。同时，这个超级纤细内窥镜将比腹腔镜形成更小的伤疤。 　　常规内窥镜都是采用多重光导纤维制成，它们能够照亮人体病变区域，并记录图像返回到观测者。内窥镜中纤维数量越多，图像的清晰度就更高，但是较多的纤维束将使内窥镜变得更粗。 　　斯坦福大学卡恩带领的一支研究小组使用一个多模光纤建造了内窥镜，多模光纤能够沿着多种不同路线携带光线，研究小组的观点是使用单个纤维照亮物体并实现传输数据，这项技术存在的挑战是信息干扰，因为光线将沿着不同路径传输。 　　为了实现这一点，卡恩带领研究小组建造了一种装置——空间光线调制器，该调制器能够以随机路径持续发送激光束至光纤上，由于采用随机路径，一旦光线离开光纤，将形成散斑图像，一些光线则反馈至光纤。 　　研究小组设计的一个计算机程序能够分析反馈至光纤的散斑图像，并使用它们形成一个图像。这项技术将提高图像的分辨率，甚至远超出之前的预期，能够观测到单个细胞大小的物体。 　　卡恩在新闻发布会上指出，他已发现内窥镜在成像方面的诸多应用，当他们在人体内进行手术时能够研究细胞的详细状况。(悠悠/编译)

来自美国霍华德休斯医学研究所，Janelia研究园的科学家们，借助其发展的新光学超分辨率成像技术，在前所未有的高分辨率条件下研究了活体细胞 内的动态生物过程。他们的新方法显著的提高了结构光照明显微镜(structuredilluminationmicroscopy，SIM)的分辨率， 一种最适合活体超分辨成像的技术。 　　 　　新技术所拍摄的视频生动地展现了细胞内蛋白质的运动和相互作用。它们帮助生物学家理解细胞是怎样改变它们之间的依存结构，以及重整细胞膜结构使得细胞 外的分子可以被吸收到细胞内。来自Janelia研究园的研究员EricBetzig博士，李栋博士后*和他们的同事们基于原有的SIM显微镜原理新发展 了两种新的超分辨率成像技术。超分辨率光学显微成像技术能够跨越理论的分辨率极限，在极高的分辨率下展现细胞内的精细结构。但是，到目前为止，超分辨率显 微镜技术却依然不能进行有效的活体细胞成像。 　　“这些方法设立了超分辨率光学显微镜的成像速度和非侵入特性的新标准，它们使得超分辨率活体细胞成像成为现实。”Betzig博士说道。在传统的 SIM显微镜中，物镜下的物体被非均匀的结构光(类似于条纹码)所照明。在实验中，几束不同的结构光用来照明物体，它们和物体在不同角度混频所产生的摩尔 条纹被相机依次采集。然后计算机提取摩尔条纹编码的信息并将其解码生成三维的高分辨率图像。最终重建的SIM图像具有高于传统显微镜图像2倍的空间分辨 率。 　　Betzig博士和其他两位科学家因为发展超分辨率荧光显微镜而被授予2014年诺贝尔化学奖。他说道，SIM显微镜技术之所以没有得到像其它方法那 样多的关注，是因为其它技术能够提供比两倍更高的分辨率改进效果。但是，他强调SIM拥有两大其它的超分辨率方法所没有的优势。这些其它方法包括了两种去 年获得诺贝尔奖表彰的技术：他和同事HaraldHess博士于2006年开发的光激活定位显微镜 (photoactivatedlocalizationmicroscopy，PALM)，和受激辐射耗尽 (stimulatedemissiondepletion，STED)显微镜。但是，这两种技术都需要过多或过强的光来照明样品，以至于荧光蛋白很快被 漂白，细胞样品很快被损害，从而不可能长时间进行成像。然而，SIM在这些方面不一样，“我爱上了SIM，因为它的速度很快，而且它所需的照明光强度远远 小于其它方法。”Betzig博士说道。 　　Betzig博士在2011年MatsGustafsson博士去世后不久开始与SIM相关的研究。Gustafsson博士是SIM技术的先驱之 一，生前也是Janelia的研究员。Betzig博士那时已经深信SIM有潜力为解析细胞内部的工作机理提供重要的见解，如果SIM的空间分辨率可以被 提高，它对于生物研究的可用性将被大大增强。 　　在生前，Gustafsson博士和博士生HesperRego发展了一种利用饱和耗尽(saturateddepletion)的非线性SIM技 术，但这种技术在改进分辨率的同时需要使用很多的光照并且散失了SIM成像速度快的优势。Betzig博士想到了一种可以避免这些缺陷的方法。 　　饱和耗尽非线性SIM利用光可反复开关的荧光蛋白和其在开关过程中的饱和耗尽效应来提高分辨率。它产生图像的过程是，首先把所有的荧光蛋白分子激活到 可发光的状态(亮态)，然后用一束结构光把大部份的亮态分子反激活到暗态。通过结构光反激活之后，仅有少数处于结构光最弱区域的分子仍然保持在亮态。这些 光调控过程提供了物体的高空间频率信息，从而让图像更加清晰。这一过程需要重复25或更多次才能产生最终的高分辨率图像。Betzig博士说道，这一原理 非常类似于STED或另一种与其相关的叫做RESOLFT的超分辨率技术的原理。 　　这一技术并不适合于活体成像，因为激活和反激活荧光蛋白需要很长的时间。另外，反复的光照明会对细胞和荧光蛋白本身造成损伤。Betzig博士说道， “这一技术的问题在于你首先用光激活了所有的荧光蛋白分子，然后你马上又用另一束光反激活了大部份分子。这些被反激活的分子对最终的图像没有任何贡献，但 却被你用光“油炸”了两次。你让分子承受了很大“压力”，并且花了很多你并没有的时间，因为这段时间内细胞在运动。” 　　解决方法其实很简单，Betzig博士说道：“没有必要激活所有的分子。”在Betzig研究小组新发展的结构光激活非线性SIM的技术中，一开始用 结构光只激活样品里的一部分荧光蛋白分子。“这一结构光激活过程已经给你一些高分辨率的信息了。”Betzig博士解释道。另外一束结构光用于反激活分 子，额外的信息可以在反激活的过程中同时被读出。两个结构光叠加的效应给与最终图像62纳米的分辨率，这一结果好于原始的SIM，并且把由光波长决定的传 统分辨率极限改进了三倍。 　　“我们能够做到快速地超高分辨率成像。”Betzig博士说道。这很重要，他补充道，因为对于动态过程，单纯提高空间分辨率而没有相应地提高成像速度 是没有意义的。“如果细胞内部有的结构以1微米每秒的速度运动，并且我有1微米的分辨率，那么我需要在一秒内采集图像。但如果我有1/10微米的分辨率， 那么我就必需在1/10秒内采集图像，不然图像将变得模糊。”Betzig博士解释道。 　　结构光激活非线性SIM可在1/3秒内采集25幅原始图像，并从中重建出一幅高分辨率图像。它的图像采集很高效，只需用较低的照明光强，并且收集每一 个亮态荧光蛋白分子所携带的信息。从而有效地保护了荧光分子，使得显微镜能够进行更长时间的成像，让科学家们可以观测到更多的动态活动。 　　Betzig博士的团队利用结构光激活非线性SIM获得了在细胞运动和改变形状的过程中骨架蛋白的解体和自身再组装过程，以及在细胞膜表面的叫做caveolae的微小内吞体动态过程的影像。 　　在Science论文里，Betzig博士的团队也利用了已经商业化的高数值孔径物镜将传统SIM的空间分辨率提高到84纳米。高数值孔径限制了被光 照明的样品范围，从而降低了光对细胞以及荧光蛋白分子的损伤。这一方法可以同时对多个颜色通道进行成像，使得科学家们可以同时跟踪几种不同蛋白质的活动。 　　通过高数值孔径的方法，Betzig博士的团队观测了多个骨架蛋白质在形成粘着斑(链接细胞内外的物理链)过程中的运动和相互作用。他们也追踪了 clathrin修饰的内吞体的成长和内吞过程(内吞体将细胞外的分子转移到细胞内)。他们的定量分析回答了几个不能被以往的成像技术所解决的问题，例 如，内吞体的分布，以及内吞体尺寸和寿命之间的关系。最后，通过结合高数值孔径方法和结构光激活非线性SIM，Betzig博士和他的同事可以在超高分辨 率条件同时追踪两种蛋白质的活动。 　　Betzig博士的团队在进一步提高他们的SIM技术。他们也急切地盼望和生物学家一起探索潜在的应用并进一步改进这一技术的可用性。 　　现在，科学家们可以通过现在，科学家们可以通过JaneliaJanelia的高级成像中心利用这些新的的高级成像中心利用这些新的SIMSIM技 术，这个中心提供免费使用前沿的显微镜技术的机会。最后，技术，这个中心提供免费使用前沿的显微镜技术的机会。最后，BetzigBetzig博士说道， 使得博士说道，使得SIMSIM成为能够被其他实验室获得并能够承担的技术应该是比较直接的事。“大部份的‘魔术’在于软件而不是硬件。”成为能够被其他 实验室获得并能够承担的技术应该是比较直接的事。“大部份的‘魔术’在于软件而不是硬件。”

目前市场上有大量的益生菌品牌和产品，但质量参差不齐，给消费者带来极大困扰，也阻碍了产业的健康发展。此问题的根源在于目前业界缺乏快速、准确、全面、低成本的益生菌产品质检手段。青岛能源所单细胞中心联合中国食品发酵工业研究院、青岛东海药业和青岛星赛生物科技有限公司等，开发了基于拉曼组原理的益生菌单细胞质检技术SCIVVS，为突破这一紧迫的技术瓶颈提供了全新的解决方案。该工作近日发表于iMeta杂志。 基于拉曼组原理发明益生菌单细胞质检技术SCIVVS 　　益生菌产品的市场规模已近千亿，但是存在大量的“鱼目混珠”现象。其重要原因是益生菌质检的方法学局限性。由于这些方法大多依赖于分离培养或元基因组测序，因此存在耗时长、成本高、难以快速测定细胞活性和代谢活力及其细胞间异质性、复合益生菌产品深度质检困难、流程繁琐、难以自动化等瓶颈性问题。这些局限性导致益生菌产品难以快速、低成本、全面、深度地进行质检，很大程度上阻碍了益生菌产业的健康发展。 　　针对这一产业瓶颈，青岛能源所单细胞中心张佳副研究员、任立辉高级工程师、张磊博士、公衍海助理研究员等带领的研究小组，联合中国食品发酵工业研究院、青岛东海药业和青岛星赛生物等团队，基于拉曼组原理，开发了一种名为SCIVVS(Single-Cell Identification, Viability and Vitality tests and Source-tracking)的单细胞精度益生菌质检技术体系。针对益生菌产品，SCIVVS首先不是提取总核酸或者进行平板培养，而是提取所有的细胞进行重水饲喂和单细胞拉曼光谱的高通量采集。在每一张拉曼光谱上，利用其指纹区，基于与益生菌单细胞拉曼光谱参照数据库的比对，快速完成每个细胞的种类鉴定环节。通过构建21种法定可食用益生菌的标准菌株拉曼光谱数据库，SCIVVS可实现平均高达93%的分辨准确度。同时，利用其重水利用峰(C-D峰)，则可针对每个物种，量化每个细胞的活性、代谢活力等。进而可通过拉曼激活单细胞分选技术，快速获得目标种类或目标代谢活力的单细胞，从而对接下游单细胞全基因组测序或培养。 　　为了支撑SCIVVS，在国家重大科学仪器研制、国家重点研发计划等项目的支持下，青岛能源所和青岛星赛生物合作研制成功了单细胞拉曼光镊分选仪(RACS-Seq)、高通量流式拉曼分选仪(FlowRACS)等原创仪器产品。运用RACS-Seq，研究人员直接从纯种或复合益生菌产品出发，在5个小时之内，完成了精确到每个物种的活细胞计数、活力定量和活力异质性测量。同时，针对乳酸杆菌、双歧杆菌或链球菌等各种益生菌，均能产出高质量的单细胞基因组(覆盖度可高达99.4%)，从而完成精准溯源。 　　对比目前的益生菌产品质检方法，SCIVVS具有快速、准确、全面、低成本、易于自动化等优势，较传统方法快20倍以上，而成本仅为传统方法的1/10，且能免培养、高精度、自动化、一站式地完成产品中每个物种的活细胞计数、活力定量、活力异质性测量和溯源，有望形成新的技术标准。在此基础上，该合作团队将基于“益生菌单细胞技术联盟(A-STEP)”，联合益生菌产业领军企业，建立一个“标准化”、“一站式”、“公益性”的技术服务体系，为实现从生产端到消费端的益生菌产品质量规范化，提供一个原创的、切实可行的解决方案。 　　该工作由单细胞中心徐健、中国食品发酵工业研究院姚粟、青岛东海药业崔云龙等主持完成，得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金和国家重点研发计划青年科学家项目等项目的支持。

来自北京大学的研究人员报告称，他们开发出了一种基于乳液的扩增方法来抑制扩增偏移检测单细胞拷贝数变异(CNV)，同时以高精确度检测单核苷酸变异(SNV)。这一方法能够与各种扩增实验方案包括广泛使用的多重置换扩增(MDA)相兼容。这一重要的成果发布在9月4日的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。　　北京大学的谢晓亮(X. Sunney Xie) 教授及黄岩谊(Yanyi Huang)教授是这篇论文的共同通讯作者。　　谢晓亮教授是单分子生物物理化学和相干拉曼散射显微成像的开拓者之一，其研究组在离体实验及活细胞内生物系统在单分子水平的动力学研究方面取得了不少重要的成果，尤其是单分子荧光显微技术，比如相干拉曼显微成像技术(CARS、SRS)等方面成果斐然。近年来，他又在单细胞测序技术上取得突破，发表了不少重要成果。黄岩谊教授课题组主要致力于发展应用于集成生物学研究的新技术。　　过去二十几年里，随着基因测序技术水平的提高以及千人基因组计划、癌症基因组计划、Meta-Hit计划等重大国际合作项目的相继开展，基因组研究日渐被推向高潮。　　然而，一直以来的测序材料都是数百万甚至更多细胞的混合DNA样本。这种方法能够得到全基因组序列信息，但是对其进行研究得到的结果只是一群细胞中信号的平均值，或者只代表其中占优势数量的细胞信息，单个细胞独有的特性被忽视。　　另一方面，有些样品稀少无法在实验室培养，样品量不足以进行全基因组分析，例如肿瘤循环细胞、组织微阵列、早期发育的胚胎细胞等。这些都是全基因组测序遇到的难题。　　作为“在单个细胞水平上对基因组进行测序”的单细胞测序技术能够解决上述难题。与传统的全基因组测序相比，单细胞测序不仅测量基因表达水平更加精确，而且还能检测到微量的基因表达子或罕见非编码RNA，其优势是全方位和多层次的。近年来单细胞基因组学揭示出了各种生物学过程，如肿瘤进化、胚胎发育和神经体细胞嵌合前所未有的细节。　　下一代测序的全基因组扩增(WGA)技术已被广泛应用生物学和医学领域用于确定单细胞基因组特征。WGA的高度均一性和保真度是精确测定CNVs和SNVs等基因组变异的必要条件。扩增产量沿基因组波动及SNV识别假阳性及假阴性结果限制了当前流行的WGA方法。　　在这篇新文章中研究人员报告称，他们开发出了一种乳液WGA (eWGA)方法来克服这些问题。他们将单细胞基因组DNA分到油溶液包裹的大量(105)微微升水滴中。每个水滴中只包含少量的DNA片段，在反乳化作用之前每个水滴便达到了DNA扩增的饱和，因此将片段间扩增的差异被降至最小程度。研究人员进而采用MDA对eWGA方法进行了原理证明。　　研究人员表示，这种容易操作的方法可实现在单个人类细胞中同时检测CNVs和SNVs，大大改善了扩增均一性和精确度。

日前，中国科学院青岛生物能源与过程研究所单细胞研究中心在基于微流控的单细胞拉曼流式分选技术研究中取得新进展，相关成果于2月5日在线发表在Analytical Chemistry (Zhang PR, et al, Anal Chem, 2015)。 　　单细胞拉曼分选(RACS)是一种极具潜力的活体细胞功能分选技术。与目前通用的荧光激活细胞分选(FACS)相比，RACS具有直接基于细胞功能分选、无需标记、不需预知生物标识物的关键优势，因此在海洋资源挖掘、生物能源种质筛选、肿瘤监测与分选、环境微生物监控、农业生态研究等诸多领域具有广阔应用前景。但由于细胞固有拉曼信号弱所导致的细胞分选通量低这一问题限制了其应用与推广。开发高速流动细胞拉曼信号的快速采集和识别已经成为发展高通量拉曼流式细胞分选的关键技术挑战之一。 　　由研究员徐健和马波领导的研究团队针对上述瓶颈开发了一种基于阵列介电单细胞捕获/释放的快速拉曼识别技术。通过对高速流动单细胞的介电操控，实现了单细胞流在电极上的捕获/释放，并在细胞捕获期间(毫秒-秒)完成拉曼信号的采集识别(下图A)。通过耦合该团队同期建立的基于电磁阀吸吮的微流控细胞分离技术(Zhang Q, et al., Lab on a Chip 2014, Cover page, 2014 HOT Articles 下图B)，实现了产色素工程酵母和普通酵母细胞的拉曼流式分选。前述工作首次建立起基于介电单细胞捕获/释放的单细胞拉曼流式分选原理和装置，为下一步发展高通量拉曼流式细胞分选仪器奠定了原理和关键技术基础。 　　单细胞中心前期建立的单细胞弹射分选方法(Wang Y, et al, Anal Chem, 2013)适用于贴壁生长的细胞、微生物生物膜等固相细胞的分选。而该研究开发的单细胞流式分选方法针对于流动相细胞的分选。这两种方法学的建立和相互结合，为研制广谱性适用于自然界各种细胞存在状态的单细胞拉曼分选装备提供了可行性。 　　该研究得到了科技部创新方法专项、国家自然科学基金面上项目、微进化重大研究计划及中科院重点部署方向项目等的支持。 　　原文链接： 　　1. Raman-activated Cell Sorting based on dielectrophoretic single-cell trap and release, Anal. Chem., 2015, doi: 10.1021/ac503974e. 　　2. On-demand control of microfluidic flow via capillary-tuned solenoid microvalve suction. Lab Chip, 2014 Dec 21 14(24):4599-603. doi: 10.1039/c4lc00833. 　　3. Raman activated cell ejection for isolation of single cells, Anal. Chem., 2013. doi: 10.1021/ac403107p. 　　 　　(A)基于阵列介电单细胞捕获/释放单细胞拉曼分选示意图 (B)基于电磁阀吸吮的微流控细胞分离技术(Cover Article)。

流式细胞仪在生命科学领域尤其医学中应用非常广泛，是一种能够对细胞进行相关处理的仪器，并且能够对细胞进行必要的分析。小编为大家介绍一下流式细胞仪的概念、发展历史、特点、分类、基本原理以及应用。　　流式细胞术与流式细胞仪的概念　　流式细胞术(flow cytometry , FCM)：是一种定量分析技术，是指利用流式细胞仪检测细胞特异性标记荧光信号而测定细胞的多种生物物理性质的方法，同时也是一项可以把具有某相同荧光信号特性的某些细胞亚群从多细胞群体中分离和富集出来的细胞分析技术。点击查看更多细胞流式仪　　流式细胞仪(flow cytometer)：是一种集激光技术、电子物理技术、光电测量技术、电子计算机技术、细胞荧光化学技术和抗原抗体检测技术为一体的新型高科技仪器 是以激光为光源、检测生物学颗粒理化性质的仪器。　　流式细胞仪的发展历史　　1、1934年，Moldavan使悬浮的红细胞从一个毛细玻璃管中流过，每个通过的细胞可被一个光电装置记录下来。这就是流式细胞仪的雏形。　　2、1965年，Kamentsky用紫外吸收和可见光散射两个参数同时测量未染色细胞，给出细胞中核酸的含量和细胞大小。奠定了多参数流式细胞测量的基础。　　3、1967年，Van Dilla和Los Alamos采用了层流流动室和氩激光器，开发出了液流束、照明光轴、检测系统三者相互垂直的流式细胞仪。这成为目前各种流式细胞仪的基础。　　4、1969年，Fulwyler利用静电墨水喷射液滴偏转技术，建立了流式细胞分选术。Ehrlich和Wheeless利用飞点扫描技术和缝扫描技术使零分辨率的流式细胞仪变成了低分辨率的流式细胞仪。　　5、20世纪70年代，随着Kohler和Milstein成功提出了单克隆抗体技术和荧光标记技术，为特异研究和分析细胞奠定了良好的基础。　　6、1973年，美国BD公司和美国斯坦福大学合作，研制开发并生产了世界上第一台商用流式细胞仪FACS I。　　7、20世纪80年代，流式细胞仪的数据采集、存储、显示、分析日趋完善，随着样品制备方法的增加，新的荧光染料和细胞标记物的出现，使流式细胞仪的应用范围逐渐扩大。　　8、20世纪90年代，与之配套的标本制备仪和自动进样器的问世，以及适合临床应用的单克隆抗体的增加，使流式细胞仪逐渐从科研单位进入医院的中心实验室和检验科，成为现代化的临床检验仪器的一部分。　　流式细胞仪的特点　　1、高速度：每秒可检测1 000-5 000个细胞。　　2、高灵敏度：每个细胞只要带有1 000-3 000个荧光分子就能检出，两个细胞之间有5%的差别就可区分出来，光散射的灵敏度为0.3um。　　3、高精度：在细胞悬液中测量细胞，比其他分析技术的变异系数更小，分辨率高。　　4、高纯度：分选细胞的纯度可大于99%以上。　　5、多参数：可同时定量检测单个细胞的DNA等多个参数。　　流式细胞仪的分类　　1、根据功能不同，可分为临床型和综合型(科研型)。　　2、根据有无细胞分选功能，可分为流式细胞分析分选仪和流式细胞分析仪。　　3、根据结构不同，可分为一般流式细胞仪(零分辨率流式细胞仪)和狭缝扫描流式细胞仪(高分辨率流式细胞仪)。前者的激光光斑为椭圆形，光斑直径大于被检细胞体积。后者激光光束为一条线状扁平光斑，直径在3-5um。　　流式细胞仪的基本原理　　1、将悬浮分散的单细胞悬液，经特异性荧光染料染色后，放入样品管。　　2、在气体压力的作用下，悬浮在样品管中的单细胞悬液形成样品流垂直进入流式细胞仪的流动室，流动室充满鞘液，在鞘液的约束下，细胞排列成单列由流动室的喷嘴喷出，成为细胞液柱。　　3、液柱与水平方向的入射激光束垂直相交，相交点称为测量区。通过测量区的细胞受激光照射后发出荧光，同时产生光散射。这些信号分别被成90℃角方向放置的光电倍增荧光检测器和前向角放置的光电二极管检测器接收，经过转换器转换为电子信号。　　4、电子信号经模/数转换输入计算机。计算机通过相应的软件储存、计算、分析，就可以得到细胞的大小和活性、核酸含量等理化指标。　　流式细胞仪的应用　　1、DNA倍体分析　　DNA分析是流式细胞仪最初且是现在应用最广检测项目。由于恶性细胞DNA含量通常与正常细胞不同，存在异倍体细胞，所以现有很研究评价异倍体细胞与肿瘤恶性度及其预后的关系。DNA含量检测还可提供细胞周期方面的信息，这在细胞生物学中运用很广泛。特别地，它可表示出细胞毒性药物对细胞作用过程。这些DNA检测还可与细胞表面标志物标记同时进行，这样在细胞混合培养中，可通常追踪表达特异标志物的细胞显示其生长周期情况。所有方法都是基于染料能与核酸起特异的化学反应并发射出荧光，常用的染料为PI，DAPI。　　在该领域Partec公司的 CyFlow PA是一枝独秀。　　2、细胞生存能力实验　　使用Heochest 33342染料与DNA特异性结合，后因细胞活力不同染料的结合程度也各异，故可评估细胞的活性度。　　3、计数外周血中检测网织红细胞　　使用TO染料能够特异性地与RNA结合，结合系数高达3000，故具有很好的性价比。　　4、外周血、骨髓采集物中CD34阳性干细胞计数，临床上用于骨髓移植前干细胞数理的测定。使用标准ISHAG方案，需要DNA或其他核染料占用FITC通道，PE标记CD34抗体，PE-CY5标记CD45抗体。　　5、交叉淋巴细胞、粒细胞毒实验　　检测识别供体血清中免疫球蛋白与受体粒细胞之间是否存在反应有着重要临床意义，因为这种反应会导致移植后发热、移植后肺损伤及免疫性粒细胞缺乏症。流式细胞仪可检测全血样本与血清孵育后粒细胞上结合的人免疫球蛋白。FITC标记人免疫球蛋白抗体、PE标记粒细胞表面标志物、PE-CY5标记HLA抗体。　　6、血小板自身抗体检测　　血小板自身抗体识别人血小板抗原，会引起各种临床相关症状，如新生儿自免性血小板减少症、输血后紫癜、难治性血小板减少。流式细胞可快速准确地检测血小板自身抗体。FITC标记抗人免疫球蛋白抗体、PE标记识别血小板抗体。　　7、移植交叉配型　　原细胞毒实验，主要用于避免移植物超急性排拆反应。流式细胞仪用于监测T或B细胞是否受到受体血清中免疫球蛋白攻击，作为HLA配型前的预实验。流式细胞仪因其高精确性已成为该领域内的金标准。FITC标记抗人免疫球蛋白抗体、PE标记识别T细胞CD3或B细胞CD29抗体。　　8、检测细胞经抗原或细胞有丝分裂刺激后活化效应淋巴细胞早期活化指标CD69可用来检测免疫治疗效果。流式细胞使用三色分析可监测淋巴细胞各亚群活化情况：FITC标记的CD3抗体、PE标记的CD8抗体、PE-CY5标记的CD69抗体。　　9、细胞增殖状态检测　　核增殖抗PCNA、Ki67、BrdUrd用于衡量细胞增殖分裂状况，在评估肿瘤预后有重要意义。为些标志物的检测一般同细胞表面标志物同时检测。FITC标记PCNA或Ki67或BrdUrd，PE或(并)PE-CY5标记细胞表面标志物。　　10、染色体分析　　流式细胞仪染色分析运用两种特异性染料：Hoechest33258与核苷酸AT结合 Chromomycin A3与GC相结合。从而在双参数坐标上根据染色体ATCG含量的不同识别各种染色体。平时进行的染色体分析耗时且需要操作者极具经验，而用流式细胞仪时可快速地识别出异常染色体，如加配分选系统可将这些异常染色体分选出来作进一步分析。　　以上，就是小编为您介绍的流式细胞仪的概念、发展历史、特点、分类、基本原理以及应用。如今医疗的进步离不开医疗设备的发展与进步，流式细胞仪就是集中于测量发育异常的细胞遗传物质的数量变化，该设备的鉴定对种质资源、物种进化、物种分类、生态学研究、倍体育种等方面具有重要意义。

流式细胞技术与相关的荧光激活细胞分选技术(fluorescence-activated cell sorter，FACS)对生物学研究产生了深远的影响，但是它们还是存在一些局限性，近年来，科学家们研发出了一些新的策略，但他们并没有修改传统的流式细胞仪，而是在新型微流控装置上进行精简。这些微型芯片实验室能帮助研究人员在更为多样的物理和分子特征基础上进行筛选和分型，而且也不需要抗体。以下是几位学者提出的新型流失细胞技术与研究策略。 　　研究人员：中科院青岛生物能源与过程研究所单细胞研究中心主任徐健研究员 　　当前项目: 微生物生物燃料发展 　　存在问题: 生物燃料研发需要标识出那些能进行特殊碳化学反应的细胞，但是这些细胞无法正常培养和研究，因此研究人员也不清楚是否有一些能识别和分拣细胞的分子标记。 　　解决方案： 　　徐健研究组以单细胞拉曼分选(RACS)为基础，研发出了一种基于阵列介电单细胞捕获/释放的快速拉曼识别技术。 　　单细胞拉曼分选(RACS)是一种极具潜力的活体细胞功能分选技术。与目前通用的荧光激活细胞分选(FACS)相比，RACS具有直接基于细胞功能分选、无需标记、不需预知生物标识物的关键优势，因此在海洋资源挖掘、生物能源种质筛选、肿瘤监测与分选、环境微生物监控、农业生态研究等诸多领域具有广阔应用前景。但由于细胞固有拉曼信号弱所导致的细胞分选通量低这一问题限制了其应用与推广。开发高速流动细胞拉曼信号的快速采集和识别已经成为发展高通量拉曼流式细胞分选的关键技术挑战之一。 　　为此，这一研究组开发了一种基于阵列介电单细胞捕获/释放的快速拉曼识别技术。通过对高速流动单细胞的介电操控，实现了单细胞流在电极上的捕获/释放，并在细胞捕获期间(毫秒-秒)完成拉曼信号的采集识别。 　　通过耦合该团队同期建立的基于电磁阀吸吮的微流控细胞分离技术(Zhang Q, et al., Lab on a Chip 2014, Cover page, 2014 HOT Articles)，实现了产色素工程酵母和普通酵母细胞的拉曼流式分选。前述工作首次建立起基于介电单细胞捕获/释放的单细胞拉曼流式分选原理和装置，为下一步发展高通量拉曼流式细胞分选仪器奠定了原理和关键技术基础。 　　单细胞中心前期建立的单细胞弹射分选方法(Wang Y, et al, Anal Chem, 2013)适用于贴壁生长的细胞、微生物生物膜等固相细胞的分选。而该研究开发的单细胞流式分选方法针对于流动相细胞的分选。这两种方法学的建立和相互结合，为研制广谱性适用于自然界各种细胞存在状态的单细胞拉曼分选装备提供了可行性。 　　如何入手： 　　徐健研究员表示，在国内已经配置了两台微流控RAC系统，同时还有另外两台正在组装中。第三台RAC系统在牛津大学，研究人员可以申请使用这些仪器，他表示，&ldquo 欢迎提出任何问题，我们的一些资助资金也鼓励项目合作。&rdquo

摘要：间充质干细胞,干细胞外泌体已经被广泛应用到了多个领域的临床研究中,是医药史上最为复杂的治疗性产品。间充质干细胞，外泌体直接输入注射治疗法永远也不可能修成正果，时间机器突破干细胞瓶颈所面临的重重困难和障碍,利用细胞时间隧道技术与衰老组织细胞进行胞质效应交换能生产出万能干细胞，是再生医学长生不老的“神丹妙药”。1、干细胞治疗技术尚不成熟面临一系列技术瓶颈近年来，间充质干细胞,外泌体已经被广泛应用到了多个领域的临床研究中，其中包括多项疾病的临床治疗在肝损伤、肾损伤等方面都展现出强大的修复再生能力。间充质干细胞外泌体具有间充质干细胞的生物学特性，并且其含有大量且种类繁多的蛋白质、细胞因子和生物活性物质。此外，间充质干细胞外泌体中的miRNA，可以调控基因表达，其比例比细胞更高，例如miR-155、let-7f、miR-199a、miR-221、miR-125b-5p和miR-22等，使得其能够参与多种生理和病理过程，起到对多项临床疾病的干预治疗。有望取代技术不成熟的间充质干细胞，成为细胞治疗时代的下一个风口。干细胞制品的复杂多能性，动态性、异质性问题从根本上挑战了药物的均一性、稳定性基本质量要求。是干细胞临床治疗技术绕不过去的一道弯。从以上资料中我们可以看到一方面是干细胞科研成果不断涌现，而另一方面又是干细胞治疗技术产品的不成熟，不断的遭遇到夭折。临床应用干细胞面临着一系列技术瓶颈，怎样突破干细胞技术瓶颈所面临的重重困难和障碍，去再创辉煌。这就要我们从干细胞基础领域里去做起寻找突破口。2、生命分子时间无处不在,干细胞与时间撞碰将化解所有的技术瓶颈自从H. G. Wells于1895年撰写了他的著名小说《时间机器》以来，时间旅行便成为一个流行的科幻小说主题，但是它能真的实现吗？建造一台把人运送到过去或是未来的机器可能吗？爱因斯坦企图解释时间，由于他提出测量时间要取决于观察者如何运动等苛刻条件，以至于未能完成对时间的真正理解。生命科学则不同，任何学者都能正确分辨DNA、蛋白质的时间。例如原核mRNA半衰期平均大约3min，真核mRNA的半衰期平均3h，有的寿命长达数天。正常的P53蛋白半衰期为20min，突变型P53-蛋白半衰期为2～12h，如人正常细胞一生只能分裂50～60次，而突变的癌细胞无限增殖性，成为“不死”的永生细胞。在分子端粒酶、糖蛋白糖链、P53蛋白半衰期上，生物时间概念无所不在，有了时间概念，时间机器也就不在话下了。然而这一切归根结底就还是干细胞临床应用基础理论出现了问题，干细胞目前还是处于分子遗传学水平,当干细胞临床应用真正踏入生命量子时代，基因对分子时间有了进一步认识。干细胞有了时间概念，终将化解当前临床转化所有的技术瓶颈。事实上干细胞逆分化也正是想要建造一座细胞逆时空隧道来低抗人类衰老。根据爱因斯坦的相对论，干细胞魂牵梦绕的时空隧道它会出现吗？3、分子遗传学细胞时空隧道技术分子遗传学己经成功制造了时间机器，但它却还不知道什么是时间机器。克隆羊“多莉”的诞生震惊了世界。多莉的诞生证明高度分化成熟的哺乳动物乳腺细胞，仍具有全能性，还能像胚胎细胞一样完整地保存遗传信息，这些遗传信息在母体发育过程中并没有发生不可恢复的改变，还能完全恢复到早期胚胎细胞状态，最终仍能发育成与核供体成体完全相同的个体。以往的遗传学认为，哺乳动物体细胞的功能是高度分化了的，不可能重新发育成新个体。与这一理论相反，多莉终于被克隆出来了，它的诞生推翻了形成了上百年的上述理论，实现了遗传学的重大突破，为开发新的哺乳动物基因操作提供了动力，是一个了不起的进步。但直到现在，人们仍然不知道这就是时间机器，它使已分化的成熟体细胞在卵母细胞的时光中穿梭获得胚胎发育新生(细胞胞质效应技术实际上就是时间机器技术)。 生命科学制造的时间机器已有了大量的成功案例，现举例如下：鸡红血细胞是终末分化细胞，其细胞核不合成RNA或DNA，在与人Hela干细胞融合后，其细胞核可被Hela干细胞的细胞质激活而合成RNA和DNA，说明细胞质在基因表达中起重要作用。Hela干细胞miRNA等小分子在胞质效应中时光穿梭，使鸡红血细胞核获得激活，这是一例非常经典的分子遗传学时空机器技术。尽管大量工作表明细胞核和细胞质在不同动物的不同发育期均起重要作用，但二者间的相互作用、相互依存是胚胎发育过程中调控基因活动最重要环节之一。原肠胚期细胞质开始激活核内不同基因的活动，最初的基因产物移至细胞质中合成专一性蛋白质，它们又可回到核内，参与染色质的合成与复制，并调控另一些基因的活动。通过反复的核-质间相互作用，使未分化的细胞相继分化为定型的细胞，真正做到了细胞时间旅行。 4、量子遗传学细胞时间机器技术量子时间机器原理：细胞核移植实验和细胞移植的医学实践都已有了大量的成功案例，积累了丰富的文献资料。早期伯尔格(Berger)和施瓦格(Shweiger)作了伞藻的核移植，用年轻的和年老的细胞质分别与年老和年轻的细胞核分别在体外培养，10天中移植进去的老核变得年轻起来，而新核移植到衰老的细胞中则会受影响而老化，这说明胞质对核能产生影响。年轻的胞质能使衰老的细胞核恢复青春，年老的细胞质则使年轻的细胞核老化，根据这一原理我们制作了DNA时间机器，让生物细胞分子在细胞质效应中穿越时光。DNA相对论(DNA、蛋白质时间、空间、质量、能量的科学理论)是允许这一时空旅行发生在生物这种特定的时空结构中：一个旋转的生物细胞质宇宙，一个旋转的细胞核柱体，以及非常著名的虫洞—半透膜一条贯穿空间和时间的隧道，它成功构建了第一台细胞时间机器。 溶液通过弥散超滤作用，使细胞内高激发态物质向激发态低一侧流动，而miRNA等小分子由渗透压低向渗透压高的流动过程，最终达到动态平衡。DNA时间机器是通过年老细胞质(时间半衰期短)使年轻(时间半衰期长)的细胞核老化。年轻(时间半衰期长)的细胞质能使年老细胞核时间回到年轻，为癌症、干细胞研究又打开了一扇新的窗口，真正做到了细胞时间旅行。DNA时间机器这项生物量子技术成果将开拓癌症根本性治疗、干细胞应用、病毒快速减毒，解决小分子miRNA两面派特性的新工具(利用紫外吸收光谱测能技术掌握增减DNA核能)具有划时代的重大意义。生物时间机器技术(专利号；201309120065447.0) 5、长生不老神丹妙药的炼丹技术一细胞时空隧道技术时间机器突破干细胞瓶颈所面临的重重困难和障碍间充质干细胞，干细胞外泌体，都被归类为不同组织中多种不同的细胞群生物学特性，并且其中含有大量且种类繁多的蛋白质、细胞因子和生物活性物质，是医药史上最为复杂的治疗性产品。干细胞供者遗传背景千差万别，各种组织来源及不同代次的细胞区别显着，而且不同的技术路径、试剂仪器、操作手法等也会对细胞生理状态存在显着影响，干细胞,外泌体制品的动态性、异质性面临着重重困难和障碍。间充质干细胞，外泌体直接输入注射治疗法永远也不会修成正果，生命时空隧道技术为干细胞临床应用打开了一扇新的窗口。生物时间机器一细胞时间隧道透析机，大体可以分为：时间透析膜隧道系统、时间透析柱内外系统、细胞时间监测系统(DNA蛋白质能量监测仪系统)、自动温度控制系统、时间透析机机械系统等部分组成。将间充质干细胞，外泌体加进在生物时间机器透析外柱內对透析柱內里的人体内采集的某组织衰老细胞,通过溶液及半透膜在时间机器中进行生长因子，激发态物质交换，然后再回输到衰老人体内的方法。 细胞时间机器膜外柱为干细胞等外泌体激发态高的细胞物质通过小分子miRNA等溶质向膜内柱人体内采集的衰老细胞及外泌体物质，撞碰移动从而激发调整了衰老细胞DNA蛋白质激发时间，干细胞时间在年老的细胞质时间中穿梭，能真实的回到过去年轻细胞时间(DNA氢介子结合能一份份合成就是DNA逆时间)。生物时间机器时空结构简单：一个旋转的生物胞质小宇宙，一个旋转的柱体，以及非常著名的虫洞-半透膜所组成。超滤膜根据需要通过干细胞小分子miRNA的大小设计，从干细胞中分离出miRNA以及外泌体来。 最常见的过滤膜具有0.8μm、0.45μm或0.22μm的孔径，也有设计成微柱多孔硅纤毛结构以分离40-100nm的miRNA外泌体。但最为关健一点是要密切利用时间测能技术来监测“干细胞种子”以及“人体内采集的衰老细胞土壤”移植时能量高低的透析时间差问题，这样才能做到安全有效的细胞时间旅行。 虽然间充质干细胞是不同的细胞群，分泌不同的细胞外泌体miRNA等，但它们都具有强大的细胞生长因子。1、利用超滤膜可以中筛选出专一人体内采集的某细胞分泌体miRNA；2、其它不同群细胞miRNA可在时间机器里，通过分子之间耦合作用，快速传递给采集的专一衰老细胞上；3、人体内采集的细胞与时间机器交换后可再监测安全有效性；4、生成某组织增强干细胞后可再进一步纯化分离，然后再安全回输到衰老人体内组织中。利用细胞时间隧道透析机与衰老组织细胞进行胞质效应交换，能生产出万能干细胞是再生医学长生不老的神丹妙药。本文作者：严银芳 武大医学部病毒学研究所武汉市武昌东湖路115号联系电话15927431505☆相关资料，《自然》：打破间充质干细胞神话https://xw.qq.com/cmsid/20180927A0A9PL/20180927A0A9PL00DNA相对论是生命科学的第一生产力http://post.blogchina.com/p/2545288

ATP微生物检测仪作为一种可靠的检测工具，以生物化学反应将微生物的存在转化为可测量的光信号为检测原理，不仅实现了对微生物数量的快速检测，也为各种应用领域提供了关键的卫生状况评估。了解更多ATP微生物检测仪产品详情→https://www.instrument.com.cn/show/C541815.htmlATP的基本概念三磷酸腺苷（ATP）是一种在所有活细胞中广泛存在的能量转移分子。它在细胞的能量代谢过程中起着核心作用，每个活细胞都包含恒定量的ATP。因此，ATP的存在可以作为生物活性的指标，反映样品中微生物的数量和活动状况。ATP的检测对于评估细菌、真菌以及其他微生物的存在和数量具有重要意义。检测过程的第一步：ATP的释放ATP微生物检测仪的工作始于样品中的ATP释放。检测过程中，首先使用ATP拭子从样品中提取ATP。ATP拭子含有特殊试剂，这些试剂能够裂解细胞膜，从而释放细胞内的ATP。这一过程是确保所有可测量的ATP都从细胞中释放出来的重要步骤，为后续的荧光检测提供了充足的ATP源。荧光反应的核心：荧光素酶—荧光素体系释放出的ATP与拭子中含有的荧光素酶和荧光素发生反应，形成荧光反应。荧光素酶是一种催化剂，它能够将ATP转化为荧光素，通过与荧光素的反应产生光信号。这一反应基于萤火虫发光的原理，其中荧光素酶催化荧光素与ATP结合，生成光信号。这一过程的核心是荧光素酶的催化作用，它使得ATP的存在能够通过发光现象被检测到。光信号的测量与结果分析产生的光信号通过荧光照度计进行测量。荧光照度计能够准确地捕捉到反应产生的光信号强度，并将其转化为数字信号。光信号的强度与样品中ATP的浓度成正比，因此，可以通过测量光信号强度来推断样品中微生物的数量。较强的光信号通常意味着较高的ATP含量，从而反映出样品中微生物的较多存在。应用与优势ATP微生物检测仪因其快速、准确的检测能力，被广泛应用于食品安全、医疗卫生、制药和环境监测等领域。其能够实时、可靠地评估样品中的卫生状况，确保环境和产品的质量。相较于传统微生物检测方法，ATP检测法提供了更为便捷和即时的结果，帮助我们迅速做出响应和决策。结论ATP微生物检测仪通过将细胞中的ATP转化为光信号，提供了一种可靠的微生物检测方法。其工作原理涵盖了从ATP的释放、荧光反应的核心到光信号测量，为微生物检测提供了科学、准确的解决方案。这一技术的应用更大地提升了卫生监测的效率，确保了各种行业的安全与质量。