当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

小鼠肾小球系膜细胞

仪器信息网小鼠肾小球系膜细胞专题为您提供2024年最新小鼠肾小球系膜细胞价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括小鼠肾小球系膜细胞参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的小鼠肾小球系膜细胞您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合小鼠肾小球系膜细胞相关的耗材配件、试剂标物,还有小鼠肾小球系膜细胞相关的最新资讯、资料,以及小鼠肾小球系膜细胞相关的解决方案。

小鼠肾小球系膜细胞相关的资讯

  • 飞纳 Pharos-STEM 扫描透射电镜在细胞生物学和病理学的应用
    飞纳 Pharos-STEM 在细胞生物学和病理学的应用一直以来,透射电镜(TEM)是观察和研究超微结构的首选工具,可用于观察整个细胞结构,包括细胞壁、细胞膜、细胞核和各种细胞器的变化,以及外源物质与细胞之间的关系等。不仅有助于许多重要细胞器的结构和功能的研究,而且有助于解剖病理学、血液学和微生物学等学科的病理诊断研究。 扫描透射(STEM)模式作为 TEM 的附加配件,可以显著提高生物样品的衬度,特别是未染色的组织切片。应对此类生物样品,TEM 操作人员通常也会选择相对较低的加速电压(80kV)来增加图像的衬度,并提高清晰度。但是由于其操作的复杂性,在对细胞生物学和病理学的超微结构的研究中,还没有被广泛应用(除专业的电镜中心外)。 飞纳台式场发射扫描电镜,体积小巧,具有低电压成像的优势,配备了新型的扫描透射(STEM)探测器后,可以结合扫描电镜和透射电镜的功能特点,在 15kV 的低加速电压下,就可以获得高分辨率的扫描透射成像。在观测电子束敏感的生物样品时,可以获得高成像质量图片。 以下为大家分享生物组织样品的制样方法以及 4 个使用 Pharos-STEM 拍摄的案例。(加速电压 15kV,工作距离 8.9mm) 具体过程如下:使用 2.5% 的戊二醇溶液(溶解于 PH 值为 7.4 的 0.1M 碳酸钠缓冲液中)进行固定,固定完成后,组织样品在碳酸钠缓冲液中清洗 1-2 天。这个过程具体包括使用 2% 四氧化饿清洗 4h,2% 醋酸铀清洗 1h,醋酸钠清洗 1h;然后使用梯度乙醇和丙酮进行脱水处理;接着按照标准配方使用低粘度环氧树脂 Spurr 进行包埋,将树脂在 70℃ 下固化 15h;最后使用超微切片机制备 70nm 厚的组织切片,将组织切片安装在 300 目的铜网上。接下来将具有样品的铜网放入 Pharos-STEM 中进行观测,结果如下。 案例一:被肾小囊(Bowman's capsule)包裹的正常肾小球 图1 小鼠肾标本样品(肾小球和临近的肾血管)的 STEM 图。红色箭头处可以看到含有红细胞的肾小球毛细血管,毛细血管被肾小球基底膜和足细胞的足突包围。 图1 为被肾小囊(Bowman's capsule)包裹的正常肾小球的超微结构。 STEM 图显示了正常肾小球毛细血管袢和肾小球系膜,与 TEM 下的微观图像类似。STEM 图中的红色箭头处清晰显示了肾小球基底膜、系膜基质、系膜胞质、足细胞足突的细节以及与基底膜毗邻的裂孔结构。STEM 图像显示了高分辨的超微结构,图像衬度明显,可以快速捕捉到极小的细胞变化,并快速分析感兴趣部位的微观结构。 案例二:正常的小鼠胰腺腺泡细胞 图 2 正常的小鼠胰腺腺泡细胞结构 STEM 图。图中显示了酶原颗粒(Z)、液泡、线粒体(M)、腺泡腔(L)和粗面内质网(R)。上图为胰腺星形细胞,下图为内质网的精细结构。 案例三:人类脑肿瘤组织 图 3 人类脑肿瘤组织 STEM 图。图中清晰显示了细胞的超微结构特征,髓鞘轴突、线粒体和嵴结构(M)、包含细胞间质纤维和囊泡的星形细胞结构(红色箭头处)。图中可以清晰观测到细胞结构和细胞器之间的关系。 图4 培养的全能干细胞的 STEM 图。晶状体上皮细胞内有大量的细胞质器,如线粒体和卵圆形细胞核。均质的细胞外观与早期细胞分化阶段的细胞相似(数据来自 ROR1e LECs)。图中可以清晰看到晶状体的微结构,包括靠近组织周围的晶状体上皮细胞,以及与之相邻的具有杆状细胞核的未成熟的晶状体纤维细胞,具有圆形细胞核的细胞和晶状体纤维细胞类似。 总结 通过以上 4 个案例,可以看出,使用配备 STEM 探测器的飞纳台式场发射扫描电镜,在观察生物类样品时,在较低的加速电压下,几分钟内便可以获得高衬度、高分辨图像。如您对此产品感兴趣,欢迎联系我们。 参考文献 Cohen Hyams T Mam K Killingsworth MC, 2020, ‘Scanning electron microscopy as a new tool for diagnostic pathology and cell biology’, Micron, vol. 130, pp. 102797 -102797, http://dx.doi.org/10.1016/j.micron.2019.102797.C. U., Devi, M. Masona, T. Cohen Hyams, M. C. Killingsworth, D. G. Harmana V. Gnanasambandapillai, L. Liyanage and M. D. O’Connor, ‘A simplified method for producing human lens epithelial cells and light-focusing micro-lenses from pluripotent stem cells’, Experimental Eye Research (2020) https://doi.org/10.1016/j.exer.2020.108317
  • Nature | 实现对免疫细胞的实时行为监测
    单细胞转录组以及蛋白质组分析为获得健康和疾病相关细胞图谱提供了技术支持,也彻底的改变了对多种生物现象的解释。单细胞技术能够在高精度和高分辨率的水平上分析细胞状态。但是当前技术还不能够在动态的场景中捕捉细胞状态的转变。每个细胞的行为改变是遗传和信号网络共同作用的结果,因组织和细胞类型而异。2022年1月5日,来自西班牙国家心血管研究中心的Andrés Hidalgo 团队在Nature上发表题为Behavioural immune landscapes of inflammation 的文章。作者利用成像技术结合机器学习开发出实时细胞行为分析体系。作者首先使用CD11c-YFP小鼠,过继回输CFP+中性粒细胞,并用流感病毒PR8感染小鼠,对气管进行成像。作者总共提取了118个参数进行分析,这118个参数描述了单细胞的运动和性状特征。过滤处理后,生成了一个可视化网络图。通过筛选最能代表细胞行为的参数,作者选定了31个参数,包括19个动力学参数和12个形态参数。作者用31个参数生成了t-SNE图,显示了基于细胞行为的两个主要细胞群。作者进一步在多维度分析基础上确定最能区分各细胞群的特定参数。如细胞运动变化的速度比绝对细胞大小的参数更能预测细胞身份,这也表明行为变化中包含生物信息。作者用每个参数的可预测性强度改进了细胞预测网络,来推断在病毒感染模型中气管中特定的生物学特征。如中性粒细胞在DC附近移动较慢,而DC则表现出较高的同质行为。作者又利用皮肤缺血再灌注和激光烧伤模型测试了这些基于行为的分析模式。在缺血再灌注损伤模型中,三个细胞簇可以匹配三种细胞类型:中性粒细胞、DC和巨噬细胞。进一步子聚类分析可以识别两种中性粒细胞、两种类型DC和三种巨噬细胞。而在激光损伤模型中,作者能够利用参数分析模式更加精准区分中性粒细胞和DC。作者还发现了中性粒细胞以不同的行为模式涌向损伤部位。作者利用每个细胞数据中包含的位置信息将细胞投影到实际位置,以此构建行为图,试图实现个体特征与复杂行为模式的关联。这样的分析能够实现不同细胞分布可视化,同时能够通过实时成像捕获细胞行为,可以在其原生环境中分析细胞特征。炎症与中性粒细胞等细胞亚群特别相关,其中蛋白质或转录组变化都会影响炎症的结果。而细胞状态是细胞动态变化的基础。所以作者接下来用lyzM-GFP小鼠构建TNF诱导的血管炎模型,以此模型分析中性粒细胞状态变化。为了提高形态测量、动力学特征以及与血管壁距离测定的准确性,作者开发了一个基于机器学习的定制分析工具,它可以产生73个参数,准确描述血管内粘附细胞状态。作者总共发现了血管内三种细胞簇。分析发现第一和第三代表一个连续体的两个极端,第二种细胞簇代表血管内中性粒细胞的过渡状态。接下来作者使用24种突变小鼠。并利用以上分析模式对细胞状态进行分析。结果发现其中五种品系小鼠会出现抗炎表型,血管中中性粒细胞行为状态转换会出现不同变化。这表明细胞的状态调控开关主要由特定的信号通路组成,提高了靶向治疗以保护机体免受血管损伤的可能性。作者最后利用肾小球肾炎模型重点分析了Fgr这一分子对中性粒状态的调控。结果发现Fgr可以介导血管中中性粒细胞向致病方向转变。本文利用机器学习结合成像生成的数百种参数分析细胞行为状态变化,可以实现实时捕捉在原生环境中的细胞行为变化,并利用这一体系分析发现靶向特定免疫行为特征,具有治疗价值。原文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-021-04263-y
  • Nature子刊:尹鹏团队发明质谱流式信号放大技术,大幅提高单细胞及空间蛋白表位分析灵敏度
    质谱流式细胞术可在数百万个单细胞中同时采样并量化分析50多种蛋白质或蛋白质修饰水平。应用质谱流式可从全新的角度判别细胞种类、细胞表型,评估其功能状态和异质性以研究疾病发生和发展的机制。然而,作为一种新兴单细胞蛋白组方法,质谱流式因其技术特性也存有一些功能上的不足之处。目前该技术最大的瓶颈在于其灵敏度的极限,在单细胞中的每种抗原表位需要累积上百个金属标签标记的抗体才可在质谱流式分析中检测到特异性信号。灵敏度不足的问题,使得一些在人类疾病中至关重要的低丰度蛋白,如大量的转录因子、一部分细胞表面受体蛋白以及某些与特定功能相关的磷酸化位点难以被准确分析。在对小体积细胞,例如免疫细胞和微生物细胞的研究中,质谱流式在技术上则更具挑战性。而之前在多个不同实验室进行的放大质谱流式信号的尝试由于信噪比低、放大效果不强、可控性差等问题并没有获得显著效果。如何在不影响信噪比的情况下对质谱流式进行信号放大是一直以来亟待解决的问题。2024年7月29日,哈佛大学Wyss研究所尹鹏教授团队(伦小康博士、盛宽玮博士为共同第一作者)等在 Nature Biotechnology 期刊发表了题为:Signal amplification by cyclic extension enables high-sensitivity single-cell mass cytometry 的研究论文。该研究开发了一种名为循环延伸扩增(Amplification by Cyclic Extension,ACE)的信号放大技术,通过设计DNA动态探针实现对质谱流式技术(mass cytometry)中抗原表位金属同位素标记信号的高效放大,解决了质谱流式分析中的灵敏度瓶颈问题。ACE技术可同时放大30种以上蛋白表位信号。应用在悬浮质谱流式和成像质谱流式(imaging mass cytometry或IMC)中,ACE皆可大幅提升低丰度蛋白信号检测的灵敏度及准确性。在这项最新研究中,研究团队运用独特的DNA动态探针设计方法,创立了单链DNA循环延伸信号放大(Amplification by Cyclic Primer Extension,ACE)技术,实现了同时对多通道抗原表位信号的高信噪比高效放大,并应用于质谱流式技术上以大幅提高其灵敏度。ACE利用超短DNA序列作为起始探针(initiator)标记抗体并对胞内靶蛋白进行染色(图1)。在低温条件下,反应体系内的延伸探针(extender,含有两个相邻的起始探针互补序列)可互补结合在起始探针上,体系中的DNA聚合酶应用延伸探针为模版延长起始探针。提高体系温度后,延伸探针从延长过起始探针上解离,此时一个反应循环结束。当体系温度再次降低时,下一个延伸循环开始,起始探针进一步被延长。通过对起始探针序列的温控循环延伸,ACE可快速复制金属检测探针(detector)结合位点,引入检测探针后,单个抗体所携带的金属同位素标记物数量大幅提升。为提升DNA结构的热稳定性,该团队又结合3-cyanovinylcarbazole phosphoramidite (CNVK) 紫外交联方法将携带金属标记的检测探针共价结合在延伸后的起始探针上,使得检测探针在质谱流式仪内高温环境中不易解离(图1)。线型ACE(linear ACE)信号放大技术可平均提升信号13倍(图2)。但当分析极低丰度蛋白的单细胞信号或微生物单细胞蛋白信号需要更强信号时,可在线型ACE基础上应用分支ACE(branching ACE)以达到对抗原信号的500倍以上的放大。为配合质谱流式多维度蛋白表位分析特点,该团队通过设计正交DNA探针序列实现了对33种蛋白表位互不干扰的同时信号放大。图1. ACE技术流程示意图图2. 应用ACE逐级提高质谱流式抗原表位信号ACE技术建立后,研究团队首先将其应用与分析上皮-间质转化(EMT)和间质-上皮转化(MET)过程中的分子调控机制。通过对32个上皮和间质标记物、信号分子和转录因子的单细胞分析,将单个小鼠乳腺癌细胞从上皮状态到间质状态再回到上皮状态的转化过程进行时间重构,精准的展示细胞如何通过调节关键转录因子如Zeb-1和Snail/Slug的数量变化来驱动了EMT和MET分子程序。在第二个应用中,团队聚焦于单个T细胞胞内磷酸化信号网络。由于T细胞体积较小,在单细胞分辨率下每种磷酸化位点的表位数量有限,所以此前针对单个T细胞信号网络反应异质性的研究一直较难开展。团队应用ACE同时放大T细胞受体(TCR)信号网络内的30种关键磷酸化位点(图3),研究样本中T细胞在受到外部信号刺激时的胞内磷酸化网络特异性激活状态是如何分别调控介导应激、炎症、细胞增殖等反应的。应用该技术,团队分析了“组织损伤诱导T细胞麻痹”的分子信号机理,利用从手术患者获取的“术后引流液”(POF)样本刺激T细胞,并捕捉TCR信号网络的动态特征,揭示出导致部分CD4+ T细胞停止分裂并引起免疫抑制的胞内信号网络变化。图3. 应用ACE技术分析T细胞胞内信号网络动态变化最后,团队使用ACE结合成像质谱流式(Imaging mass cytometry,IMC)对人体肾脏组织切片中的蛋白表位进行高维度空间分析。通过检查从一名多囊肾病患者获得的肾皮质切片并对经信号放大后的20种肾脏标记物的空间表位分析,团队发现了存在于肾皮质部位细胞和组织结构的新病理特征:与组织修复相关的干细胞标记物Nestin在肾小球中的不均匀表达可能意味着组织的不同部位可能同时经历不同的病理阶段。ACE质谱流式信号放大技术是单细胞蛋白分析中一项革命性的突破。这套独特的生物技术在生物医学的各个层面都有着广泛的应用前景,尤其可将单细胞高维蛋白表位定量分析扩展到之前由于技术限制而从未涉及到的低丰度蛋白组。另外,结合成像质谱流式IMC,可在未来实现基于ACE信号放大的超分辨率空间蛋白组学成像分析。
  • 小鼠原代海马神经元细胞的分离培养方法!
    小鼠原代海马神经元细胞的分离培养方法!海马体主要负责记忆和学习,日常生活中的短期记忆都储存在海马体中。神经元是构成神经系统结构和功能的基本单位。神经元具有长突起,由细胞体和细胞突起构成。小鼠海马神经元细胞的组织来源于实验小鼠的正常脑组织,因为海马神经元细胞类似于干细胞属于高分度分化的细胞特性,具有不能传代,不能增殖等特点,所有收到细胞后尽快使用。为了更好的服务于广大科研工作者,百欧博伟生物技术人员特提供了海马神经元细胞分离培养方法,技术因人而异仅供参考:1、试验所需仪器设备及试剂(1)仪器生物安全柜CO2细胞培养箱荧光倒置显微镜高速冷冻离心机电热恒温鼓风干燥箱(2)试剂耗材T25细胞培养瓶血球计数板细胞培养孔板红细胞裂解液神经元完全培养基0.25%胰蛋白酶(含0.02%EDTA)多聚甲醛(PFA)DAPITriton X-100山羊血清NSEGoat anti-Rabbit lgG(H+L)Cross-Adsorbed Secondary antibody,Alexa Fluor 594Fluoromount-G荧光封片剂2、分离培养方法1) 取1-10 d的新生小鼠。用75%的乙醇浸泡,2) 在冰浴的PBS中分离海马,PBS洗涤3次,剪碎,3) 用0.25% Trypsin + 0.1% Ⅰ型胶原酶37℃水浴振荡消化30min,4) 用FBS终止消化,轻轻吹打,5) 过100 μm 滤网,6) 收集滤液,300 g离心5 min,7) 用完全培养基重悬沉淀,铺瓶。3、免疫荧光3.1.实验步骤(1)细胞爬片取3片玻璃片于24孔板中,每孔加入培养基1mL,加入细胞0.02million个/孔。置培养箱2h或过夜。(2)固定细胞爬片后,吸出培养基,用PBS洗1遍,加入4% PFA于4℃固定30min。用PBS洗3×5min/次。也可最后一次不吸出PBS,放4℃过夜。(3)破膜封闭将玻片除去水分,置于培养皿支撑物上,玻璃片封闭液配置:0.5% Trition X-100与PBS 1:1混合,再加10% 血清,取50uL破膜封闭液滴于防水膜上,将玻片上有细胞的一面盖上2h。(4)一抗孵育一抗配制:抗体与PBS 1:100(200)稀释破膜封闭后,取50uL一抗于防水膜上(湿盒中),将玻片(有细胞的一面)盖上置于4℃(最多可放置一周)(5)二抗孵育室温避光孵育二抗(二抗:PBS=1:500)2h后,PBS洗3×5min/次,染DAPI(DAPI:PBS=1:1000)5min,PBS洗3×5min/次。(6)包埋玻片上各滴1滴Fluoromount-G,将有细胞的一面盖上。鉴定细胞为P1代细胞3.2.检测结果(1)细胞免疫荧光鉴定照片阴性100X-DAPINSE100X-DAPI(2)检验基本情况:经免疫荧光鉴定,该细胞纯度达到90%以上。除了上述的细胞分离方法以外,百欧博伟还有很多关于其他细胞的分离方法,想要学习的小伙伴可以来百欧博伟进行现场学习,如果想要其他原代分离培养方法,可打电话或咨询相关技术人员哦。
  • 基于小球藻细胞的磁性复合多聚体微机器人用于高效靶向给药
    微纳机器人在低雷诺数流体中可将能量转化为有效运动,因此在生物医学领域具有巨大的应用前景。近年来,磁性微纳机器人作为一种有发展前景的靶向给药平台而受到了特别的关注。科研工作者设计了不同的磁性微纳机器人用于高效递送抗癌药物至靶向肿瘤部位并取得了较好的效果。研究发现,作为体内给药的平台或载体,一方面,微纳机器人的生物相容性是至关重要;另一方面,微纳机器人的重构对于其在复杂变化环境中高度灵活地完成给药具有重要意义。然而,目前来说,微纳机器人的研究在同时满足这两方面的要求上仍具有一定的挑战性。 天然生物模板具有良好的生物相容性和精致结构的固有优势,有望为磁性微纳机器人的制备提供新的机遇。小球藻是一种具有良好的生物相容性和生物降解性的单细胞微藻。它们具有均匀的球状结构,直径约为3-5μm。这些特性使它们具有作为理想天然生物材料用于生物医学领域的优越性。然而,由于扇贝定理的限制,在低雷诺数流体中采用动态磁场有效地驱动具有简单对称球体形状的单一微球是不可行的,这限制了微藻细胞在微机器人领域的应用潜力。近日,北京航空航天大学蔡军课题组制备了一种基于小球藻细胞的磁性复合多聚体微机器人,实现了高效的靶向给药。研究者将小球藻(Chlorella,Ch.)细胞作为一种生物模板,依次进行Fe3O4沉积、抗癌药物阿霉素(DOX)装载,实现磁性复合微机器人单元的制备。利用磁偶极作用,微机器人单元通过诱导自组装作用重构成链状的复合多聚体微机器人(BMMs),如微小的二聚体、三聚体等。基于面投影微立体光刻(PμSL)技术设计了哑铃形的微流控通道,用于进行BMMs的体外靶向给药试验(图1)。图1,BMMs的制备和靶向给药示意图。图2,自组装BMMs的驱动性能。图3,BMMs的生物相容性和化疗性能。图4,BMMs的体外靶向给药试验。BMMs具有两种不同的运动模式,包括动态磁场下的旋转和垂直旋转磁场下的翻滚;运动速度的测量以及精确定位的实现表明BMMs具有优异的驱动能力(图2)。BMMs还表现出良好的生物相容性、高效的DOX装载能力、pH触发释药能力以及显著的化疗效果(图3)。另外,采用PμSL(nanoArch S140, 摩方精密)技术结合PDMS倒模技术制备了哑铃形微流控通道,在该通道内,利用磁场驱动实现了BMMs对HeLa癌细胞的靶向给药。结果表明BMMs可以实现精准靶向给药,并对抗肿瘤治疗具有良好的疗效。此研究在靶向抗癌治疗方面具有巨大的应用潜力。该研究成果,以“Magnetic Biohybrid Microrobot Multimers Based on Chlorella Cells for Enhanced Targeted Drug Delivery”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。
  • Cell Research|邓宏魁/李程等课题组合作利用小鼠二细胞胚胎建立具有形成类囊胚能力的新型全能性干细胞
    2022年5月4日,北京大学生命科学学院、生命联合中心邓宏魁课题组与李程课题组、北京大学医学部基础医学院徐君课题组在Cell Research杂志上发表了题为“Derivation of totipotent-like stem cells with blastocyst-like structure forming potential”的研究论文。该研究通过化学小分子筛选组合,建立了一个新的全能性干细胞培养条件,可以支持从小鼠二细胞胚胎及扩展型多能干细胞(EPS细胞)建立全能性干细胞系。这种新型全能性干细胞可在体外长期稳定培养,在分子特征和发育潜能上与小鼠二细胞胚胎高度相似,并且可以在体外被诱导形成在转录组水平上类似于体内囊胚的类囊胚结构。从左到右分别是李程、邓宏魁和徐君(来源:北京大学官网)如何在体外制备全能性干细胞,长期以来一直是干细胞领域的重要科学问题。在小鼠中,只有受精卵及二细胞胚胎具有全能性:单个细胞能够形成一个完整生命个体。随后发育形成的囊胚细胞可以被用于建立多潜能干细胞,滋养层干细胞及原始内胚层干细胞。然而,这些干细胞的发育潜能是受限的,无法同时发育到胚内和胚外组织。近年的研究发现:在小鼠多能干细胞群中存在极少量的表达小鼠二细胞胚胎分子标记MERVL的细胞,被称为二细胞样细胞(2-cell like cells),具有二细胞胚胎的部分分子特征(1)。然而,这种细胞无法在体外进行稳定的培养。此外,最近的研究发现,二细胞样细胞与体内二细胞胚胎仍存在较大差异,作为体外研究全能性的模型仍存在较大局限性(2)。北京大学邓宏魁团队长期以来致力于采用化学小分子调控的手段来建立调控干细胞的发育潜能的新方法(3-6)。2017年邓宏魁团队报道了一个新的小分子组合(LCDM),可以在人和小鼠中建立扩展型多能干细胞(EPS细胞)(4)。EPS细胞具有胚内胚外发育潜能,并且可以被诱导形成类囊胚(Blastoid)结构(7)。然而,与小鼠二细胞胚胎相比,这种细胞的分子特征与二细胞胚胎还有较大差异,细胞的胚外分化潜能也存在局限性,诱导获得的类囊胚结构中存在较高比例的中间态和中胚层样细胞(8)。最近北京大学杜鹏团队、中山大学王继厂团队等报道了全能性干细胞的诱导条件(9-10)。当前,如何直接自小鼠全能性胚胎建立全能性干细胞,仍是全能性干细胞研究的“金标准”。在本研究中,团队通过化学小分子高通量筛选,鉴定了能够在EPS细胞中诱导提高MERVL及Zscan4阳性细胞比例的化学小分子。通过进一步的组合优化,发现了一个可以将EPS细胞诱导为全能性干细胞的小分子组合CD1530,VPA,EPZ004777,CHIR 99021 (CPEC组合),诱导获得的全能性干细胞能长期稳定地在体外培养。更为重要的是,CPEC组合可以在体外支持从小鼠二细胞胚胎直接建立全能性干细胞系。研究者将由CPEC组合支持建立的全能性干细胞命名为全能潜能干细胞(totipotent potential stem cells, TPS细胞)。研究者进一步从转录组、表观特征、嵌合能力等多个方面深入分析了TPS细胞的分子特征和发育潜能。他们发现TPS细胞在单细胞水平上表达大量的全能性特征基因,并且下调了多能性的分子标记。进一步的单细胞转录组分析发现,TPS细胞群中存在一个在转录组水平与中期二细胞胚胎高度相似的细胞亚群(约10%)。他们定量分析了TPS细胞、杜鹏团队报道的TBLC中的全能干细胞亚群、二细胞样细胞与二细胞胚胎的转录组相似度,发现TPS细胞中的全能干细胞亚群与二细胞胚胎的相似程度是最高的。ATAC-seq和全基因组甲基化分析也表明:TPS细胞具备了二细胞胚胎的表观修饰特征。在发育潜能分析方面,他们通过在不同发育阶段的单细胞嵌合实验证明了:单个TPS细胞具备了同时向胚内和胚外发育的能力。为了严格证明TPS细胞在体内的胚外发育潜能,他们对E17.5的嵌合胎盘进行了单细胞转录组分析,结果表明TPS来源的细胞可以分化形成多种胚外滋养层细胞类型。并且,他们发现tdTomato标记的TPS细胞与有GFP标记的受体胚胎形成的嵌合胎盘中,存在大量的tdTomato单阳性嵌合细胞,高表达滋养层细胞的分子标记,排除了由细胞融合导致的假阳性可能。这些结果表明了TPS细胞具备了与二细胞胚胎相似的分子特征和发育潜能。自组装形成类囊胚结构的能力是评估细胞全能性最为关键的功能性标准之一。研究者证明了通过调控早期胚胎发育的信号通路,可诱导TPS细胞高效形成类囊胚结构。单细胞转录组分析表明,TPS诱导的类囊胚结构中存在与小鼠E4.5囊胚中类似的上胚层、滋养外胚层、原始内胚层细胞,并且在转录组水平上高度相似。通过转录组数据的定量分析,研究者进一步比较了TPS-类囊胚结构中的滋养层细胞、小鼠滋养层干细胞/多能干细胞组合诱导类囊胚中的滋养层细胞,发现TPS-类囊胚结构中的滋养层细胞更类似于着床前囊胚中的小鼠滋养外胚层细胞。并且,不同于EPS细胞诱导的类囊胚结构,TPS-类囊胚结构中并不存在大量的中间态细胞及中胚层样细胞。将TPS来源的类囊胚结构植入体内后,可以诱导蜕膜化反应,但是仍无法像正常囊胚那样发育成个体,提示诱导类囊胚的方案仍需优化。最后,研究者分析了CPEC组合在TPS细胞中诱导和调控全能性的分子机制。他们发现抑制HDAC1/2和Dot1L的活性、以及特异激活RARγ通路,对TPS细胞的诱导和维持具有重要作用。有趣的是,当用CPEC组合的小分子联合处理小鼠二细胞胚胎时,他们发现这些小分子处理能在一定程度上帮助维持小鼠胚胎中的全能性分子标记的表达。这些结果表明HDAC1/2、Dot1L、RARγ通路的协同调控对于小鼠全能性调控的重要作用。综上所述,该研究利用化学调控的方法从小鼠二细胞胚胎中建立了新型的全能性干细胞,该细胞具有与二细胞胚胎相似的分子特征及双向发育潜能,能够形成与体内着床前囊胚更相似的类囊胚结构。这一工作不仅为体外研究全能性提供了更为合适和可靠的模型,而且朝着在不同哺乳动物物种中利用全能性胚胎捕捉、维持全能性干细胞的目标迈出了重要的一步。邓宏魁教授,李程研究员,徐君研究员是这一研究成果的共同通讯作者。北京大学徐亚星,赵晶薷,任奕璇,王旭阳和吕钰麟为该研究成果的第一作者。本工作获得了生命科学联合中心、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金等支持。
  • 首都儿科研究所3308.30万元采购流式细胞仪,核酸蛋白分析,细胞计数器,PCR
    html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 详细信息 [公开]临床检测用试剂采购项目公开招标公告 北京市-朝阳区 状态:公告 更新时间: 2023-12-25 招标文件: 附件1 附件2 [公开]临床检测用试剂采购项目公开招标公告 2023-12-25 项目概况 临床检测用试剂采购项目 招标项目的潜在投标人应在北京市政府采购电子交易平台获取招标文件,并于2024-01-15 09:30(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:11000023210200070751-XM001 项目名称:临床检测用试剂采购项目 预算金额:3308.304 万元(人民币) 采购需求: 包号 品目号 标的名称 采购包分品目预算金额(万元) 数量(盒) 1 1-1 血小板聚集功能检测试剂盒(光学比浊法) 755.9786 15 1-2 血小板聚集功能检测试剂盒(光学比浊法) 30 1-3 反应杯 1 1-4 搅拌珠 1 1-5 非衍生化多种氨基酸、肉碱和琥珀酰丙酮测定试剂盒(串联质谱法) 6 1-6 样本萃取液及流动相溶剂包(串联质谱法) 6 1-7 琥珀酰丙酮样本前处理液(串联质谱法) 6 1-8 样本释放剂 56 1-9 维生素检测仪用样本处理液VB6 180 1-10 维生素检测仪用样本处理液VB1/C 180 1-11 维生素检测仪用样本处理液VB2 180 1-12 维生素检测仪用样本处理液VB9/B12 180 1-13 维生素检测仪用样本处理液VA/D/E 180 1-14 样本稀释液 180 2 2-1 结核分枝杆菌特异性细胞免疫反应检测试剂盒(酶联免疫斑点法) 82.8036 120 2-2 埃可病毒IgG抗体检测试剂盒(酶联免疫法) 12 2-3 埃可病毒IgM抗体检测试剂盒(酶联免疫法) 12 2-4 柯萨奇B组病毒IgG抗体检测试剂盒(酶联免疫法) 12 2-5 柯萨奇B组病毒IgM抗体检测试剂盒(酶联免疫法) 12 2-6 结核杆菌IgG抗体检测试剂盒(胶体金法) 10 2-7 肺炎支原体IgM抗体检测试剂盒(胶体金法) 150 2-8 乙型肝炎病毒核酸测定试剂盒(PCR-荧光探针法) 15 2-9 丙型肝炎病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法) 24 2-10 结核分枝杆菌核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法) 2 2-11 抗角蛋白抗体(AKA)检测试剂盒(间接免疫荧光法) 6 2-12 抗角蛋白抗体(AKA)检测试剂盒(间接免疫荧光法) 5 2-13 抗核周因子(APF)检测试剂盒(间接免疫荧光法) 6 2-14 抗核周因子(APF)检测试剂盒(间接免疫荧光法) 5 2-15 抗环瓜氨酸多肽抗体测定试剂盒(酶免法) 20 2-16 自身免疫性糖尿病抗体谱检测试剂盒(免疫印迹法) 20 2-17 抗肾小球基底膜抗体测定试剂盒(酶免法) 10 2-18 抗β2糖蛋白I抗体Ig(G、A、M)测定试剂盒(酶免法) 20 2-19 抗心磷脂抗体IgG测定试剂盒(酶免法) 20 2-20 抗心磷脂抗体IgM测定试剂盒(酶免法) 20 2-21 HLA-B27基因分型测定试剂盒(PCR-SSP法) 30 3 3-1 降钙素原检测试剂盒(时间分辨荧光免疫法) 212.8377 120 3-2 结核分枝杆菌rpoB基因和突变检测试剂盒(实时荧光PCR法) 1 3-3 呼吸道病原菌核酸检测试剂盒(恒温扩增芯片法) 400 3-4 骨钙素-N端肽测定试剂盒(酶联免疫法) 4 3-5 食物特异性IgG抗体检测试剂盒(酶联免疫法) 30 3-6 结核感染T细胞检测试剂盒(体外释放酶联免疫法) 48 4 4-1 巨细胞病毒IgM抗体检测试剂盒(化学发光法) 253.5547 12 4-2 单纯疱疹病毒1+2型IgM抗体检测试剂盒(化学发光法) 12 4-3 弓形虫IgM抗体测定试剂盒(化学发光法) 12 4-4 风疹病毒IgM抗体检测试剂盒(化学发光法) 12 4-5 EB病毒早期抗原IgG抗体测定试剂盒(化学发光免疫分析法) 40 4-6 EB病毒衣壳抗原IgG抗体测定试剂盒(化学发光法) 40 4-7 EB病毒衣壳抗原IgM抗体检测试剂盒(化学发光法) 404-8 EB病毒核抗原IgG抗体测定试剂盒(化学发光免疫分析法) 40 4-9 增强液 24 4-10 清洗液 24 4-11 反应杯 20 4-12 光路检测试剂盒 4 4-13 免疫球蛋白A测定试剂盒(散射比浊法) 63 4-14 免疫球蛋白G测定试剂盒(散射比浊法) 63 4-15 免疫球蛋白M测定试剂盒(散射比浊法) 63 4-16 多项蛋白质控品(高值) 10 4-17 多项蛋白质控品(中值) 10 4-18 多项蛋白质控品(低值) 10 4-19 多项蛋白定标品 10 4-20 SCS清洁液 5 4-21 稀释杯 7 4-22样本密度分离液 60 4-23 样本稀释液 60 4-24 缓冲液 60 4-25 反应杯 5 4-26 免疫球蛋白G1测定试剂盒(散射比浊法) 48 4-27 免疫球蛋白G2测定试剂盒(散射比浊法) 48 4-28 免疫球蛋白G3测定试剂盒(散射比浊法) 48 4-29 免疫球蛋白G4测定试剂盒(散射比浊法) 48 4-30 α肿瘤坏死因子测定试剂盒(化学发光法) 90 4-31 全自动免疫检验系统用底物液 75 4-32 探针清洗液 50 4-33 探针清洁试剂盒 5 4-34 一次性样本杯 50 4-35 白介素-1β测定试剂盒(化学发光法) 90 4-36白介素2受体测定试剂盒(化学发光法) 90 4-37 白介素-6测定试剂盒(化学发光法) 90 4-38 白介素-8测定试剂盒(化学发光法) 90 4-39 白介素-10测定试剂盒(化学发光法) 90 5 5-1 绝对计数管 269.9333 194 5-2 淋巴细胞亚群检测试剂(流式细胞仪法-6色) 194 5-3 CD45RA检测试剂 23 5-4 CD4检测试剂 23 5-5 白细胞分化抗原CD38检测试剂(流式细胞仪法-APC) 24 5-6 白细胞分化抗原CD3检测试剂(流式细胞仪法-APC) 35 5-7 CD25检测试剂 24 5-8 流式细胞分析用溶血素 36 5-9 流式细胞分析用鞘液 48 6 6-1 七项呼吸道病原体核酸检测试剂盒 (双扩增法) 731.48 320 6-2 三项呼吸道病毒核酸检测试剂盒 (双扩增法) 15 6-3 肺炎支原体/肺炎衣原体核酸检测试剂盒(双扩增法) 14 6-4 甲/乙型流感病毒核酸检测试剂盒(RNA恒温扩增-金探针层析法) 800 6-5 肺炎支原体核酸检测试剂盒(RNA恒温扩增-金探针层析法) 600 7 7-1 自身免疫性肝病IgG类抗体检测试剂盒(欧蒙印迹法) 657.2161 40 7-2 自身免疫性肝病相关抗体谱IgAGM检测试剂盒(间接免疫荧光法) 10 7-3 自身免疫性肝病相关抗体谱IgAGM检测试剂盒(间接免疫荧光法) 8 7-4 抗中性粒细胞胞浆/抗肾小球基底膜抗体IgG检测试剂盒(间接免疫荧光法) 20 7-5 抗中性粒细胞胞浆/抗肾小球基底膜抗体IgG检测试剂盒(间接免疫荧光法) 10 7-6 抗中性粒细胞胞浆/抗肾小球基底膜抗体IgG检测试剂盒(间接免疫荧光法) 36 7-7 抗双链DNA抗体IgG检测试剂盒(间接免疫荧光法) 32 7-8 抗双链DNA抗体IgG检测试剂盒(间接免疫荧光法)12 7-9 抗双链DNA抗体IgG检测试剂盒(间接免疫荧光法) 22 7-10 抗双链DNA(dsDNA-NcX)抗体IgG检测试剂盒(酶联免疫吸附法) 90 7-11 抗核抗体谱(IgG)检测试剂盒(欧蒙印迹法) 105 7-12 抗核抗体IgG检测试剂盒(间接免疫荧光法) 45 7-13 抗核抗体IgG检测试剂盒(间接免疫荧光法) 20 7-14 抗核抗体IgG检测试剂盒(间接免疫荧光法) 32 7-15 SXL初始稀释管(国产) 6 7-16 setup clean 系统清洗液 20 7-17 抗蛋白酶3(PR3-hn-hr) 抗体IgG检测试剂盒(酶联免疫吸附法) 60 7-18 抗髓过氧化物酶抗体IgG检测试剂盒(酶联免疫吸附法) 60 7-19 抗肺炎衣原体抗体IgM检测试剂盒(酶联免疫吸附法) 10 7-20 抗EB病毒衣壳抗原IgG抗体亲合力检测试剂盒(酶联免疫吸附法) 60 7-21 抗组织谷氨酰胺转移酶抗体IgA检测试剂盒(酶联免疫吸附法) 12 7-22 抗组织谷氨酰胺转移酶抗体IgG检测试剂盒(酶联免疫吸附法) 12 7-23 抗麦胶蛋白(GAF-3X)抗体IgG检测试剂盒(酶联免疫吸附法) 12 7-24 抗麦胶蛋白(GAF-3X)抗体IgA检测试剂盒(酶联免疫吸附法) 12 7-25 总IgE酶标二抗 21 7-26 总IgE校准品 7 7-27 总IgE曲线质控品 35 7-28 特异性IgE酶标二抗 35 7-29 特异性IgE校准品 9 7-30 特异性IgE曲线质控品 35 7-31 特异性IgE校准品配套试剂 35 7-32 清洗液 280 7-33 全自动免疫检验系统用底物液 100 7-34 全自动免疫检验系统用终止液 100 7-35 消毒剂 10 7-36 总IgE检测试剂(荧光免疫法) 750 7-37 户尘螨d1过敏原特异性IgE检测试剂(荧光免疫法) 360 7-38 粉尘螨d2过敏原特异性IgE检测试剂(荧光免疫法) 360 7-39 猫皮屑e1过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 50 7-40 狗皮屑e5过敏原特异性IgE检测试剂(荧光免疫法) 50 7-41 德国小蠊i6过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 56 7-42 烟曲霉m3过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 150 7-43 链格孢m6过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 240 7-44 普通豚草w1过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 80 7-45 艾蒿w6过敏原特异性IgE检测试剂(荧光免疫法) 150 7-46 小麦f4过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 60 7-47 花生f13过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 40 7-48 蟹f23过敏原特异性IgE检测试剂(荧光免疫法) 60 7-49 虾f24过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 60 7-50 动物皮毛屑混合exl过敏原特异性IgE检测试剂(荧光免疫法) 240 7-51 食物混合fx5过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 160 7-52 屋尘混合hx2过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 75 7-53 霉菌混合mx2过敏原特异性IgE检测试剂(荧光免疫法) 400 7-54 杂草类花粉混合wx5过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 400 7-55 食物混合fx1过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 80 7-56 杂草类花粉混合wx7过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 240 7-57 牛奶f2过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 120 7-58 芝麻f10过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 30 7-59 蛋白f1过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 120 7-60 大豆f14过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 40 7-61 过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(吸入组1/荧光免疫法) 400 7-62 过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 150 7-63 普通白桦树t3过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 150 7-64 梯牧草g6过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 40 7-65 百幕达草g2过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 40 7-66 刺柏t6过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 150 7-67 枫叶梧桐,伦敦悬铃木t11过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 120 7-68 葎草w22过敏原特异性IgE抗体检测试剂盒(荧光免疫法) 150 7-69 幽门螺杆菌抗体分型检测试剂盒(免疫印迹法) 35 7-70 百日咳杆菌核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法) 110 7-71 肺炎支原体及肺炎衣原体核酸联合检测(PCR-荧光探针法) 10 7-72 嗜肺军团菌核酸检测(PCR-荧光探针法) 10 7-73 肺炎支原体核酸及耐药突变位点检测试剂盒(荧光PCR法) 15 7-74 肺炎支原体核酸检测试剂盒(RNA恒温扩增) 20 7-75 解脲脲原体核酸检测试剂盒(RNA恒温扩增) 3 7-76 生殖支原体核酸检测试剂盒(RNA恒温扩增) 3 7-77 样本保存液 3 7-78 外周血淋巴细胞培养基 2800 8 8-1 13种呼吸道病原体多重检测试剂(PCR毛细电泳片段分析法) 226.1 140 8-2 BK病毒核酸定量检测试剂盒(PCR-荧光探针法) 40 8-3 JC病毒核酸定量检测试剂盒(PCR-荧光探针法) 40 9 9-1 人巨细胞病毒核酸定量检测试剂盒(PCR-荧光法) 83.23 500 9-2 EB病毒核酸扩增(PCR)荧光定量检测试剂盒 600 9-3 肠道病毒EV71/CA16/EV核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法) 35 9-4 柯萨奇病毒A6型核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法) 15 9-5 柯萨奇病毒A10型核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法) 15 9-6 甲型流感病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法) 4 9-7 乙型流感病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法) 4 9-8 甲型H1N1流感病毒(2009)RNA检测试剂盒(PCR-荧光探针法) 2 9-9 人感染H7N9禽流感病毒RNA检测试剂盒(荧光PCR法) 2 10 10-1 呼吸道病毒核酸六重联检试剂盒(PCR荧光探针法) 35.17 20 10-2 25-羟基维生素D检测试剂盒(酶联免疫法) 40 10-3 骨碱性磷酸酶检测试剂盒(酶联免疫法) 10 10-4 神经元特异性烯醇化酶(NSE)检测试剂盒(酶联免疫法) 20 简要技术需求或服务要求:详见第五章《采购需求》中各包技术要求。 合同履行期限:详见第五章《采购需求》中各包技术要求 本项目不接受联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 本项目预留部分采购项目预算专门面向中小企业采购。对于预留份额,提供的货物由符合政策要求的中小企业制造、服务由符合政策要求的中小企业承接。预留份额通过以下措施进行: 本采购项目第6包、第8包为专门面向中小企业采购包件。投标人所投产品的制造商应当为中小企业(中型、小型和微型)或监狱企业或残疾人福利性单位。 3.本项目的特定资格要求: 投标产品属于医疗器械的,投标人如为代理商,投标人应具有合法的医疗器械经营资格;投标人如为制造商,使用自身生产的产品投标时,投标人应具有合法的医疗器械生产资格。 三、获取招标文件 时间:2023-12-25 至 2024-01-02 ,每天上午09:00至11:30,下午13:30至16:00(北京时间,法定节假日除外) 地点:北京市政府采购电子交易平台 方式: 供应商持CA数字认证证书登录北京市政府采购电子交易平台(http://zbcg-bjzc.zhongcy.com/bjczj-portal-site/index.html#/home)获取电子版招标文件。并在中国通用招标网(http://cgci.china-tender.com.cn/)进行免费注册报名。 售价:¥0 元,本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 2024-01-15 09:30(北京时间) 地点:北京市丰台区西三环南路14号院首科大厦A座4层405号中技国际招标有限公司会议中心 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1.本项目需要落实的政府采购政策: (1) 鼓励节能、环保政策:依据《财政部发展改革委生态环境部市场监管总局关于调整优化节能产品、环境标志产品政府采购执行机制的通知(财库(2019)9号)》执行。 (2) 扶持中小企业政策: 1)本采购项目第6包、第8包为专门面向中小企业采购包件。投标人所投产品的制造商应当为中小企业(中型、小型和微型)或监狱企业或残疾人福利性单位。 2)本项目第1、2、3、4、5、7、9、10包评审时小型和微型企业产品享受10%的价格折扣。监狱企业视同小型、微型企业。残疾人福利性单位视同小型、微型企业。不重复享受政策。 (3) 本项目采购标的接受进口产品情况:本项目是否接受进口产品见第五章《采购需求》。 2.申请人的资格要求补充: (1) 被“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)列入失信被执行人和重大税收违法案件当事人名单的、被“中国政府采购网”网站(www.ccgp.gov.cn)列入政府采购严重违法失信行为记录名单(处罚期限尚未届满的)的供应商,不得参与本项目的政府采购活动。 (2) 单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一包的投标或者未划分包的同一招标项目的投标。 1)本条所指单位负责人为同一人指单位法定代表人或者法律、行政法规规定代表单位行使职权的主要负责人。 2)本条所指控股关系指单位或股东的控股关系。控股股东指: a.出资额占有限责任公司资本总额百分之五十以上或者其持有的股份占股份有限公司股本总额百分之五十以上的股东; b.出资额或者持有股份的比例不足百分之五十,但其出资额或者持有的股份所享有的表决权已足以对股东会、股东大会的决议产生重大影响的股东。 3)本条所指管理关系指不具有出资持股关系的其他单位之间存在的管理与被管理关系。 注:本条所指的控股、管理关系仅限于直接控股、直接管理关系,不包括间接控股或管理关系。 (3) 为本采购项目提供过整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商及其附属机构,不得再参加本采购项目的投标活动。 (4) 按照招标公告要求购买了招标文件。 (5) 符合法律、行政法规规定的其他要求。 3.本项目采用电子化与线下流程结合招标方式,请供应商认真学习北京市政府采购电子交易平台发布的相关操作手册,办理CA认证证书、进行北京市政府采购电子交易平台注册绑定,并认真核实数字认证证书情况确认是否符合本项目电子化采购流程要求。 CA认证证书服务热线 010-58511086 技术支持服务热线 010-86483801 3.1办理CA认证证书 供应商登录北京市政府采购电子交易平台查阅 “用户指南”—“操作指南”—“市场主体CA办理操作流程指引”,按照程序要求办理。 3.2注册 供应商登录北京市政府采购电子交易平台“用户指南”—“操作指南”—“市场主体注册入库操作流程指引”进行自助注册绑定。 3.3驱动、客户端下载 供应商登录北京市政府采购电子交易平台“用户指南”—“工具下载”—“招标采购系统文件驱动安装包”下载相关驱动。 供应商登录北京市政府采购电子交易平台“用户指南”—“工具下载”—“投标文件编制工具”下载相关客户端。 3.4 获取电子招标文件 供应商持CA数字认证证书登录北京市政府采购电子交易平台获取电子招标文件。未在规定期限内通过北京市政府采购电子交易平台获取招标文件的投标无效。 3.5编制电子投标文件(本项目不适用) 供应商应使用电子投标客户端编制电子投标文件并进行线上投标,供应商电子投标文件需要加密并加盖电子签章,如无法按照要求在电子投标文件中加盖电子签章和加密,请及时通过技术支持服务热线联系技术人员。 3.6提交电子投标文件(本项目不适用) 供应商应于投标截止时间前在北京市政府采购电子交易平台提交电子投标文件,上传电子投标文件过程中请保持与互联网的连接畅通。 3.7电子开标(本项目不适用) 供应商在开标地点使用CA认证证书登录北京市政府采购电子交易平台进行电子开标。 4.本项目资金情况:财政性资金,资金已落实。 七、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:首都儿科研究所 地址:北京市朝阳区雅宝路2号 联系方式:季老师,010-85695224 2.采购代理机构信息 名 称:中技国际招标有限公司 地 址:北京市丰台区西营街1号院通用时代中心C座9层 联系方式:强文晓、孙薇,010-81168541 3.项目联系方式 项目联系人:强文晓、孙薇 电 话: 010-81168541 招标公告.docx 采购需求.docx
  • 第三届微流控细胞分析学术报告会圆满落幕——新原理、新技术未来可期
    2021年9月29日,为期两天的第三届微流控细胞分析学术报告会在北京中国国际展览中心(天竺新馆)圆满落幕。本届论坛由中国分析测试协会和清华大学化学系联合举办,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。本届会议,共计20余位资深专家学者就微流控细胞分析领域的最新科研成果分别作精彩报告!会议首日,10余位专家就器官模拟与细胞代谢分析等领域进行分享探讨(点击查看首日精彩报告:微流控技术大有可为)。会议次日,7位专家学者分别就微流控新原理、新技术等方向带来精彩主题报告,详情如下:报告人:南京大学 李仲秋副研究员报告题目:《生物传感和能源转化的纳流控器件》李仲秋副研究员报道了各类纳流控器件应用于不同的材料与生物的成果,对比说明了纳流控器件之于传统器件在性能上的优势,并提出了纳米通道中分子检测方法的一般模型。报告人:南方科技大学 蒋兴宇教授报告题目:《微流控-液态金属的细胞调控与分析》蒋兴宇教授介绍了用微流控芯片来提升细胞分析检测性能的系列方法与各类应用,此外还着重介绍了结合微流控芯片的金属高分子导体(MPC),拓展了微流控芯片研究的新思路。报告人:北京工业大学 汪夏燕教授报告题目:《基于超薄可控温微坑阵列芯片的单细胞胞内递送》汪夏燕教授介绍了一整套单细胞操作的基本流程,包括对细胞的捕获、固定到探针递送等步骤,结合三光路显微镜成像技术,能有效实现对单个细胞的精准检测研究。报告人:中国农业大学 林建涵教授报告题目:《用于病原微生物快速检测的微流控生物传感器研究》林建涵教授提出了食源性致病微生物检测的重要性,并针对此问题提出了免疫磁珠分选的方法,实现了对目标微生物的高通量检测;此外还针对提升检测灵敏度介绍了电化学生物传感器等有效新型分析方法。报告人:清华大学 梁琼麟教授报告题目:《药物分析“芯”方法》梁琼麟教授介绍了建立“芯片药物实验室”的基本思路,并基于此设计了一系列的芯片器官与仿生材料,以物理结构重现、细胞结构重现和器官功能重现为目标,完成了肾小球模拟的重要工作。报告人: Chinese Chemical Letters编辑部 郭焕芳副主编报告题目:《中国化学快报进展》郭焕芳副主编介绍了CCL杂志的创办理念与该期刊目前取得的优异成绩,并呼吁各位学者在撰写高水平论文的同时,保持学术端正。报告人:华中农业大学 何子怡副研究员报告题目:《微流控芯片质谱联用细胞分析仪器的研制与应用》何子怡副研究员通过总结传统芯片液滴产生的模式,提出了基于声控产生液滴的新型方法,兼备了仪器的便携性与实验的可控性,为芯片液滴技术发展提供了新的思路。报告环节过后,清华大学林金明教授就闭幕式致辞。清华大学林金明教授闭幕式致辞林金明教授总结了为期两天的专家报告内容,为各位从事微流控生命分析的学者们提出了期许,希望大家铭记该会议的追求创新的精神,共同推动中国微流控分析领域更上一层楼。后记放眼未来,林金明教授认为微流控芯片在单细胞分析等领域应用意义重大,将会对生命科学的研究起到巨大的促进作用。与此同时,我们期待各位专家学者在微流控细胞分析技术领域取得更多的突破与创新,也期待在下一届微流控细胞分析技术学术会议能继续为听众带来如此前沿技术的饕餮盛宴。
  • Nature!庄小威团队利用MERFISH技术绘制小鼠全大脑分子可定义和高空间分辨的细胞图谱
    在哺乳动物的大脑中,许多不同类型细胞形成复杂的相互作用网络,从而实现广泛的功能。由于细胞的多样性和复杂的组织,人们对大脑功能的分子和细胞基础的理解受到了阻碍。单细胞RNA测序(scRNA-seq)和单细胞表观基因组分析的发展使发现大脑中许多分子上不同的细胞类型成为可能[1,2]。然而,这些研究中有限的样本量可能导致对大脑细胞多样性的低估。此外,了解大脑功能背后的分子和细胞机制不仅需要对细胞及其分子特征进行全面的分类,还需要详细描述分子定义的细胞类型的空间组织和相互作用。在更精细的尺度上,细胞之间的空间关系是通过相邻分泌和旁分泌信号传递的细胞间相互作用和通信的主要决定因素。虽然突触通信可以发生在细胞体相距较远的神经元之间,但神经元和非神经元细胞之间的相互作用以及非神经元细胞之间的相互作用通常借助直接的体细胞接触或旁分泌信号,因此需要细胞之间的空间接近。而且涉及局部中间神经元的相互作用也倾向于发生在空间近端神经元之间。因此,一个高空间分辨率的全脑细胞图谱对于理解大脑的功能极其重要。来自美国哈佛大学的庄小威教授课题组使用多重误差鲁棒荧光原位杂交(MERFISH)技术对整个成年小鼠大脑中大约1000万个细胞中的1100多个基因进行了成像,并通过整合MERFISH和scRNA-seq数据,在全转录组尺度上进行了空间分辨的单细胞表达谱分析。研究人员在整个小鼠大脑中生成了5000多个转录不同的细胞簇(属于300多种主要细胞类型)的综合细胞图谱,将该图谱与小鼠大脑共同坐标框架进行定位,可以系统量化单个大脑区域的细胞类型组成和组织,并进一步确定了具有不同细胞类型组成特征的空间模块和以细胞渐变为特征的空间梯度。这种高分辨率的细胞空间图—每个细胞都具有转录组表达谱,有助于推断数百种细胞类型对之间的细胞类型特异性相互作用和预测这些细胞-细胞相互作用的分子(配体-受体)基础和功能。总之,此研究不仅为大脑的分子和细胞结构提供了丰富的见解,而且为其在健康和疾病中的神经回路和功能障碍奠定了基础。该结果于近日发表在Nature上,题为“Molecularly defined and spatially resolved cell atlas of the whole mouse brain”。研究小组通过MERFISH技术对横跨4只成年小鼠(1雌3雄)大脑整个半球的245个冠状面和矢状面切片上进行成像,根据DAPI和总RNA信号,单个RNA分子被识别并被分配到细胞,进而得到单个细胞的表达谱。总之,该研究对成年小鼠大脑中大约1000万个细胞进行成像和分割,包括11个主要的大脑区域:嗅觉区、等皮层(CTX)、海马形成、皮质底板(CS)、纹状体(ST)、苍白球、丘脑、下丘脑(HT)、中脑、后脑和小脑。基于典型相关性分析整合MERFISH数据和scRNA-seq数据,采用K最近邻(k-NearestNeighbor,KNN)分类算法对MERFISH细胞进行分类。为了对不同大脑区域的细胞类型组成和组织进行系统定量,他们将MERFISH生成的细胞图谱注册到艾伦脑科学研究所发布的小鼠脑三维图谱第三版(Allen Mouse Brain Common Coordinate Framework,CCFv3)[3],可将每个单独的MERFISH成像细胞及其细胞类型身份标签放入3D CCF空间(图1)。图1 对整个小鼠大脑的分子定义和空间分辨的细胞图谱(图源:Zhang, M., et al.. Nature, 2023)据统计,整个小鼠大脑由46%的神经元和54%的非神经元细胞组成,神经元细胞与非神经元细胞的比例在后脑中最低、在小脑中最高。神经元细胞包括315个亚类和超过5000个集群,其类型也表现出很强的区域特异性,大多数神经元亚类仅在11个主要区域中的一个区域富集。这11个主要区域包含了不同数量的细胞类型,尤其是后脑、中脑和下丘脑所包含的神经元细胞类型的数量以及局部复杂性远远高于其它大脑区域。基于神经递质转运体和参与神经递质生物合成相关基因的表达,他们将成熟的神经元分为8个部分重叠的组别。其中,谷氨酸能神经元和γ-氨基丁酸(GABA)能神经元分别约占神经元总数的63%和36%,谷氨酸能与GABA能神经元的比例在不同的大脑区域中差异很大,而5-羟色胺(5-HT)能、多巴胺能、类胆碱能、甘氨酸能、去甲肾上腺素能和组胺能神经元仅占神经元总数的2%(图2c)。谷氨酸能神经元和GABA能神经元广泛分布于全脑,可分为具有不同空间分布的不同细胞类型;在谷氨酸能神经元中,Slc17a7(Vglut1)、Slc17a6(Vglut2)和Slc17a8(Vglut3)在不同的脑区分布存在差异,Slc17a7主要位于嗅觉区、CTX、海马形成、CS和小脑皮层,而Slc17a6主要位于HT、中脑和后脑(图2d,e)。他们还观察到两个未成熟神经元(IMNs)亚类:一种是抑制性的,一种是兴奋性。抑制性IMNs由30个簇组成,沿脑室下区(SVZ)分布,通过前连合处延伸至嗅球;兴奋性IMNs由七个簇组成:簇516主要位于嗅觉区域,而其它簇沿海马体形成的齿状回分布(图2f),这与之前关于海马形成中成人神经发生的发现一致[4]。图2 神经元细胞的类型和空间分布(图源:Zhang, M., et al.. Nature, 2023)非神经元细胞包括23个亚类和117个簇。通过量化,研究小组发现在整个大脑中,非神经元细胞由30%少突胶质细胞、6%少突胶质细胞前体细胞(OPCs)、28%血管细胞、23%星形胶质细胞、8%免疫细胞和5%其它类型细胞组成。一些非神经元细胞类型,特别是星形胶质细胞和心室系统中的细胞也表现出很强的区域特异性。星形胶质细胞包括36个细胞簇,最大的两个集群Astro 5225和Astro 5214,分别占星形胶质细胞总数的48%和33%。基本上每个Astro星团都显示出独特的空间分布,Astro 5225只位于端脑区,Astro 5214只位于非端脑区,Astro 5215位于丘脑,Astro 5216位于后脑,Astro5231-5236位于嗅球,Astro 5207位于小脑,Astro 5222位于齿状回,Astro 5208富集于靠近软脑膜表面的髓质,Astro 5228、5229和5230位于SVZ沿线,延伸至嗅球,并与抑制性IMNs广泛共定位(图3d)。少突胶质细胞在纤维束中富集,在整个脑干中十分丰富,而OPCs则均匀分布地整个大脑;在集群水平上,一些少突胶质细胞和OPCs也表现出区域特异性,如Oligo 5277在皮层中富集,而Oligo 5286在后脑中富集(图3e)。与心室系统相关的细胞也呈现区域特异性分布,在第三脑室,下丘脑室管膜—胶质细胞位于腹侧区域,而ependymal细胞占据背侧区域,Hypendymal细胞位于第三脑室背侧的下联合器,心室内的主要细胞是脉络膜丛细胞和血管软脑膜细胞(VLMCs)。除了VLMC 5301和VLMC 5302,大多数VLMC集群被限制在软脑膜(图3f)。图3 非神经元细胞的类型和空间分布(图源:Zhang, M., et al.. Nature, 2023)接下来,研究团队为每个细胞定义了一个局部细胞类型的组分矢量,并使用这些矢量聚类细胞,从而得到了包含相似邻域细胞类型组成的细胞的“空间模块”(图4a)。他们确定了16个一级空间模块和130个二级空间模块,一级空间模块将大脑分割成与CCF中定义的主要大脑区域基本相吻合的区域,一个显著的差异是中脑和后脑之间的边界(图4b,c)。许多2级空间的模块与CCF中定义的子区域一致,但观察到更多的差异(图4d)。此研究中的空间模块描述是基于单个细胞的转录组范围内的表达谱所定义的细胞类型,因此比CCF中脑区描述的信息具有更高的分子分辨率,空间梯度代表了对该区域的分子轮廓的更精确的描述。图4 空间模块:分子定义的大脑区域(图源:Zhang, M., et al.. Nature, 2023)考虑到在某些情况下,细胞的基因表达谱可能会表现出渐进或连续的变化,他们因此检查了所有的细胞亚类,结果发现细胞的空间梯度广泛分布在大脑的许多区域。例如,颅内(IT)神经元在整个CTX上形成了一个连续的梯度,在这个区域,基因表达沿皮层深度方向逐渐变化,但第2/3层IT神经元的分离更为明显(图5a)。在纹状体中,D1和D2中棘神经元均沿背外侧-腹内侧轴形成空间梯度(图5b,c)。在外侧间隔复合体(LSX)中,几个GABA能亚类沿着背腹轴形成了一个梯度(图5d)。在海马体的CA1、CA3和齿状回区域和中脑的下丘中也观察到空间梯度。他们也观察到了一些非神经元细胞之间的空间梯度,如下丘脑室管膜—胶质细胞,沿着第三脑室的背腹轴形成了一个连续的梯度(图5e)。通过基于UMAP(一致的多方面逼近和投影以进行降维)的基因表达可视化分析,他们发现一个大规模的跨越HT、中脑和后脑区域的空间梯度(图5f)。图5 分子定义的细胞类型的空间梯度(图源:Zhang, M., et al.. Nature, 2023)最后,他们分析了亚类水平上的细胞类型,并推断单个大脑区域中细胞类型特异性的细胞-细胞相互作用(包括非神经元细胞间,非神经元细胞和神经元之间以及神经元间)。几百对细胞亚类被确定,统计学结果显示有显著的相互作用。预测的大多数具有相互作用的细胞类型对包含多个配体-受体对,与同一细胞类型对中的非近端细胞对相比,近端细胞对的表达显著上调,为这些细胞间相互作用的分子基础提供了见解。在非神经元细胞之间,发现内皮细胞和周细胞均与大脑中的边缘相关巨噬细胞(BAMs)、巨噬细胞有显著的相互作用。在这两种情况下,与非近端细胞对相比,来自层粘连蛋白信号通路的配体-受体对在近端细胞对中均明显上调,一些细胞因子(内皮细胞中的Cytl1和周细胞中的Ccl19)在BAMs近端血管细胞中表达上调,这说明大脑中的血管细胞可能利用这些细胞因子来招募巨噬细胞(图6d,e)。小胶质细胞也被发现与内皮细胞、周细胞之间的显著相互作用;与内皮细胞相比,周细胞与小胶质细胞相互作用的可能性更高,而与BAMs相互作用的趋势则相反(图6f,g)。他们还观察到神经元和非神经元细胞之间的显著相互作用,例如星形胶质细胞和抑制性IMNs在嗅球中、星形胶质细胞和兴奋性IMNs在海马形成中表现出显著的相互作用。此分析也预测了一些神经元亚类之间的相互作用,例如,海马形成过程中Pvalb枝形吊灯状GABA神经元和CA3谷氨酸能神经元之间、IPN Otp Crisp1 GABA神经元和中脑的DTN-LDT-IPN Otp Pax3 GABA神经元之间的相互作用。图6 细胞间的相互作用和通信(图源:Zhang, M., et al.. Nature, 2023)文章结论与讨论,启发与展望通过MERFISH技术成像约1000万个细胞,并将MERFISH数据与全脑scRNA-seq数据集整合,该研究生成了一个具有高分子和空间分辨率的、横跨整个小鼠大脑的分子定义的细胞图谱。进一步将该图谱注册到了艾伦脑科学研究所发布的CCF中,提供了一个可被科学界广泛使用的参考细胞图谱,使科研人员能够确定每个大脑区域不同转录细胞类型的组成、空间组织和潜在的相互作用。一方面,非神经元细胞与神经元细胞或非神经元细胞之间的相互作用,以及配体-受体对、基因的相关上调,为测试不同非神经元细胞类型的功能作用提供了切入点。另一方面,将转录组成像与不同行为范式下的神经元活动成像相结合可以揭示神经元的功能角色[5]。未来的研究将结合空间分辨的转录组学分析和各种其它特性的测量(如表观基因组谱、形态学、细胞的连通性和功能、系统的基因扰动方法),将有助于大家阐述大脑的分子和细胞结构的功能和功能障碍在健康和疾病中的作用。MERFISH(Multiplexed Error-Robust Fluorescence In Situ Hybridization),一种空间分辨的单细胞转录组学方法,经过近年的发展已成为生命科学领域中最具有前景的单细胞测序技术之一。该技术独特的原理和方法,可实现对单细胞进行多重靶向探测,从而深入研究细胞的生物学特性,对于疾病诊治及药物研发等方面也有着广泛的应用价值。
  • 杨扬/韩华团队成功开发小鼠听觉皮层亚细胞结构的三维电镜重构算法
    2022年8月,上海科技大学生命科学与技术学院杨扬团队与中国科学院自动化研究所韩华团队合作,在Cell Press细胞出版社期刊Cell Reports上以长文形式发表了题为“Fear memory-associated synaptic and mitochondrial changes revealed by deep learning-based processing of electron microscopy data”的研究论文,该研究通过对恐惧学习小鼠听觉皮层突触的三维电镜重建和大规模比较分析,探究了小鼠听觉皮层中与恐惧记忆相关的神经元突触等亚细胞结构的变化情况,并用模型分析方法揭示了突触连接模式变化引起的信息存储容量的大幅提升。中国科学院自动化研究所刘静助理研究员、上海科技大学生命科学与技术学院漆俊倩博士、中国科学院自动化研究所陈曦研究员和李贞辰博士生为本文的共同第一作者,杨扬研究员、韩华研究员、谢启伟教授为本文的共同通讯作者。大脑中的神经网络由神经元通过复杂的突触连接构成,神经元编码、处理和存储信息从根本上依赖于突触的连接模式以及在此基础之上的协调活动,解析突触的连接模式对理解大脑的结构与功能至关重要。在哺乳类动物大脑中,除了由单个轴突小结(axonal bouton)与单个树突棘(dendritic spine)形成的1-1型连接,即单位点突触连接外,大脑中的突触连接模式还包括由单个轴突小结与多个树突棘形成的1-N型连接,或多个轴突小结与单个树突棘的N-1型连接,统称为多位点突触(multiple-contact synapses,MCS)。此前,已有很多研究通过光学显微镜发现学习记忆可以改变突触的组织结构,由于突触间隙宽度仅有几十纳米(低于一般光学显微镜的衍射极限),因此在光学显微镜下观察突触结构的精细变化非常困难。与此同时,突触三维结构的光学数据获取和分析高度依赖于人工,更是极大限制了突触结构的重建数量和分析规模。为探究学习记忆如何促进突触多位点连接模式的形成及效果,本项研究以经典的听觉条件恐惧学习(auditory fear conditioning)为范式设置了实验组和对照组,基于大规模序列电子显微镜成像技术和深度学习识别模型,实现了电镜图像中多种亚细胞三维结构的自动提取,重构了小鼠听觉皮层135,000个线粒体和160,000个突触。实验组和对照组的大规模对比分析表明,尽管恐惧学习训练没有改变突触的空间密度与空间分布,却特异性地增加了1-N型突触的比例。进一步分析发现,绝大多数1-N型突触中的树突棘来自不同树突主干,并且这种多树突1-N型突触在神经元网络中能够起到信号广播的作用。为了进一步分析多树突1-N型突触的信息编码能力,本项研究建立了基于香农信息熵来计算突触信息存储容量(information storage capacity,ISC)的组合数学模型。在无新增突触的静态网络和包含新增突触的可塑性动态网络两种条件下,分别计算了引入多树突1-N型突触的ISC增量。在静态网络中,引入此类突触只是略微增加了ISC容量,而在动态可塑性网络中,此类突触将信息存储容量显著提高了50%。综上,基于序列电子显微镜成像技术和深度学习计算方法,研究者开发了小鼠听觉皮层亚细胞结构的三维电镜重构算法,自动重建精度可以满足大规模分析的精度需求,有效地节省了人工校验时间消耗,极大提高了分析效率。大规模电镜重构和对比分析结果在亚细胞水平揭示了学习记忆对大脑皮层突触、线粒体的组织结构和连接模式的影响,为类脑计算仿生模型的精确建模提供了结构基础和启发依据。图:(上左)听觉条件恐惧学习的对照组和实验组。(上右)轴突小结与树突棘替换或增加的示意图。(中左)不同突触连接模式的电镜图像及三维重构结果。1-N型突触由单个轴突小结与多个树突棘形成,N-1型突触由多个轴突小结与单个树突棘形成。(中右)不同突触连接模式示意图。绿色:树突;蓝色:轴突。(下左)密集重构揭示绝大多数1-N型突触中的树突棘来自不同树突主干。(下右)无新增突触的静态网络和包含新增突触的可塑性动态网络。该研究获得了国家科技创新2030重大项目、中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金、北京市科技计划的经费支持。作者专访Cell Press细胞出版社公众号特别邀请杨扬研究员、刘静博士和韩华研究员代表研究团队接受了专访,请他们为大家进一步详细解读。CellPress:过去也有基于电镜图像重构来探究突触和线粒体的研究报道,有的还完成了更大规模的密集重构。本文的方法和思路与过去的研究有何不同?杨扬研究员:电镜图像的密集重构对运算量的要求很高,工作量极大。而本文所使用的方法可以在不做密集重构的前提下,选择性识别和分割出研究者感兴趣的亚细胞结构,如本文关注的突触、线粒体,也可以推广到其他有特殊结构的细胞器。已有的突触或线粒体的自动重构算法多是像素或体素分割模型,也就是将图像中的像素或体素分类成前景或者背景。本文所使用的region-based卷积神经网络是一种实例分割网络,可端到端的完成目标实例的检测和分割。另外,针对强各向异性的序列电镜数据,本文提出一种2D到3D的重构方法,首先在2D上识别和分割亚细胞结构,随后应用3D连接算法完成3D的重构。这种方式可有效避免直接应用3D卷积神经网络带来的目标尺度在特征空间和图像空间不一致的问题。CellPress:多位点突触是一个新的概念吗?本文对此类突触的研究有何特别之处?杨扬研究员:一个突触前轴突小结与多个突触后树突棘形成的1-N多位点突触,和多个突触前轴突小结与一个突触后树突棘形成的N-1多位点突触,在过去的文献中都有过报道。但限于电镜图像人工识别的效率,过去的工作未能对这种特殊突触进行大规模的定量研究。本文通过基于机器学习的自动识别与重构算法实现了这一突破。此外,连接同一个多位点突触中的多个树突棘是来自同一根树突还是不同树突,代表了两种不同的神经元连接方式:前者仍是1对1的神经元连接,后者则是1个神经元对多个神经元的信息广播。本文通过密集重构,首次对这两类多位点突触进行了区分和定量,并发现后者在大脑皮层中,特别是学习之后占据了绝大多数,提示这种连接可能表征了大脑中突触层面的记忆痕迹。CellPress:人工智能算法在这个研究中发挥着怎样的作用?刘静博士、韩华研究员:近年来,人工智能算法已经深入应用到生命科学领域,加速甚至革新了生物学的研究进程。在连接组(Connectomics)领域,面对海量的高分辨电镜数据,借助人工智能算法绘制神经元的线路图是一个必不可少的环节。在本文中,我们设计了一套深度学习算法工具集,可以自动识别序列电镜图像中神经元、突触以及线粒体并恢复其三维形态。深度学习算法的应用大大提高了识别效率,将人从大量冗余复杂的标注工作中解放出来,加速了研究进程。CellPress:可否用简要的语言解释文中所提及的突触连接静态网络和动态网络,两者最核心的区别是什么?具有何种生物学意义?刘静博士、韩华研究员:突触连接网络是指根据神经元的几何拓扑特征来模拟突触连接模式的一种建模方式。其中,静态模型中仅考虑稳定的突触连接,假设没有新突触的形成或旧突触的消亡,本文使用信息熵定义静态网络的信息存储容量。而动态模型则将突触可塑性引入到网络中,允许新突触的形成,本文使用信息熵的增益表示新突触形成带来的信息存储容量的增加。动态模型通过模拟突触可塑性,与真实的大脑神经网络更为相似。CellPress:您认为该项研究对类脑计算有什么启发吗?刘静博士、韩华研究员:类脑智能(Brain-inspired Intelligence)本身就是通过模仿和借鉴人类神经系统的工作原理以构建新型的计算结构和智能形态。然而,目前人对大脑的生理机制还知之甚少。类脑研究的第一步就是要理解大脑,突触作为神经元连接的桥梁,是大脑中最重要的结构之一。突触的可塑性(synaptic plasticity)被认为与长时程记忆(long-term memory)有关。本文通过恐惧学习实验范式和电镜成像技术,发现了恐惧记忆能促进小鼠听觉皮层中一种特殊的1-N突触连接模式的形成,且这种连接模式大大增强了局部环路的信息编码能力。本研究中发现的这种局部神经环路信息传递模式或许能够作为一种记忆存储模块启发新型的类脑计算模型。作者介绍谢启伟教授谢启伟,北京工业大学现代制造业基地教授研究兴趣、领域:数据挖掘、图像处理和复杂系统智能;应用图像处理、机器学习和深度学习等方法研究基于电镜数据的神经元重建,集中于神经元电镜图像的前处理、超体素分割、图融合后处理等方法的研究,为神经科学提供有力工具,期待从脑的结构中挖掘出智能的本源。韩华研究员韩华,中国科学院自动化所研究员研究兴趣、领域:高通量显微成像技术产生海量影像数据,如何重构数据、分析数据、可视数据等已成为脑科学与类脑研究领域的重大挑战。我们致力于建立我国微观脑图谱的高通量技术体系和自主可控技术平台,持续突破大体块神经组织样品制备、长时程超薄切片连续收集、高通量扫描电镜三维成像、高精度神经结构三维重建等关键技术,开展多个百TB规模的微观脑图谱绘制工程,为构建类脑计算仿真提供生物真实网络和仿生建模依据。杨扬研究员杨扬,上海科技大学生命科学与技术学院助理教授、研究员研究兴趣、领域:以条件恐惧学习和增强式学习为行为范式,使用在体双光子成像、双光子全息光遗传、电镜、电生理等技术,研究与学习记忆相关的神经环路活动性和可塑性,及神经调制系统在其中所起的作用。
  • 明美1250万像素高分辨率相机助力小鼠贴壁细胞观察
    近日,为了提高医院医疗水平,进一步规划和凝练医疗方向,深州市人民医院对小鼠细胞的观察效果提出了更高的要求。明美专业工程师经过详细的沟通了解,针对博士的特殊需求,为其推荐了明美生物倒置显微镜mi52搭配研究级1250万高像素显微数码相机msx2的组合方案,并免费提供专业的样机演示服务,展现了明美在显微成像领域的专业素养。此次项目中,博士需要观察的是小鼠细胞中的贴壁细胞,这种细胞在培养过程中,必须有可以贴附的支持物表面,其依靠自身分泌或培养基中的贴附因子才能在该表面生长增殖,因此,对观察使用的显微成像产品要求极高。通过明美专业工程师的多次沟通,以及产品推荐使用,最终选定使用明美生物倒置显微镜mi52搭配研究级显微数码相机msx2来进行观察研究。msx2是明美最新研发的1250万高像素科研级数字相机,采用1英寸大靶面高性能的成像芯片,设计usb3.0数据传输接口,具有高分辨率、颜色还原准确和高灵敏度的特点,其优秀的色彩表现,是液基细胞分析、免疫组化、骨髓细胞分析等对颜色要求高的病理诊断的理想工具。此外在明暗场、相衬、偏光、dic、荧光成像等领域同样表现出色。下图为使用明美生物倒置显微镜mi52与研究级显微数码相机msx2、ms60进行观察: 下图为明美生物倒置显微镜mi52与研究级显微数码相机ms60镜头下的小鼠细胞图片: 下图为明美生物倒置显微镜mi52与研究级显微数码相机msx2镜头下的小鼠细胞图片: 使用机型:明美生物倒置显微镜mi52 研究级显微数码相机msx2。
  • 同种异体移植物炎症因子-1:糖尿病肾病新标志物
    日本学者Michiaki Fukui等报告,活化巨噬细胞标志物之一&mdash &mdash 血清同种异体移植物炎症因子-1(AIF-1)与2型糖尿病患者中白蛋白尿和估算肾小球滤过率(eGFR)有关,因此可能是糖尿病肾病的新型标志物。(Diabetes Res Clin Pract.2012年5月4日在线版) 研究者检测了284例2型糖尿病患者的血清AIF-1水平,采用线性回归分析评估其与尿白蛋白排泄量(UAE)和eGFR之间的关系。结果显示,血清AIF-1水平与UAE对数值正相关(r=0.260, P0.0001),与eGFR负相关(r=-0.312, P0.0001)大量白蛋白尿患者中血清平均AIF-1水平明显高于尿白蛋白正常或微量白蛋白患者。多因素分析表明,血清AIF-1水平与UAE对数值(&beta =0.213, P=0.0120)和eGFR(&beta =-0.286, P=0.0011)均独立相关。
  • 岛津成像质谱显微镜应用专题丨多模式成像分析小鼠心肌梗塞
    简介作为一种成像技术,磁共振成像(MRI)广泛应用于日常临床诊疗中。为了在检查过程中增强对比度,可以使用几种不同的造影剂。由于五个或七个不成对电子具有出色的顺磁性,因此最常使用Fe3+、Mn2+或Gd3+。因游离形态的Gd3+具有毒性,此探针与氨基羧酸一起作为复合物给药。大多数钆造影剂(GBCA)是全身分布的,一些靶向特异性GBCA也正在研究中。图1 Gadofluorine P的结构Gadofluorine P是一种靶向造影剂,对富含胶原蛋白的细胞外基质(ECM)具有高亲和性,ECM在发生心肌梗塞(MI)时分泌。多模式生物成像技术能够可视化靶向造影剂的分布。使用激光剥蚀与电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)以高空间分辨率在元素水平上生成定量图像,而基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI-MS)用于在分子水平上验证研究结果,提供更多分布信息,例如磷脂或血红素b的分布。材料和方法动物实验此项动物实验在明斯特大学医院临床放射学研究所Moritz Wildgruber教授的研究小组进行。使用诱导心肌梗塞六周的小鼠,注射照影剂Gadofluorine P后进行MRI检查。小鼠被处死后,取出心脏并快速冷冻。用冷冻切片机制备厚度为10μm的切片。标准品制备对于LA-ICP-MS分析,用明胶制备基体匹配标准品,用于外标 校正。明胶(10%w/w)添加9种不同浓度,范围为0至5000 μg/g Gd。另制备了厚度为10μm的标准品切片。样品制备对于MALDI-MS成像分析,将切片放置于氧化铟锡(ITO)涂层的载玻片上。先用升华法涂敷α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)至组织表面,然后用500μl水和50μl甲醇混合溶液喷雾于组织表面2.5分钟进行再结晶。分析条件对于LA-ICP-MS分析,使用Tygon管,将ICPMS-2030与激光剥蚀系统LSX-213 G2+(Teledyne CETAC)连接,此系统配有HelEX II池和波长为213nm的Nd-YAG激光。氦气用于剥蚀池的冲洗和传输。ICP-MS 2030配有镍采样锥和截取锥。在碰撞模式下,31P、57Fe、66Zn、158Gd和160Gd的积分时间为100ms条件下进行测量。每种标准品的标准曲线使用了10个浓度水平进行分析,并且同样的条件下分析了样品(表1)。表1 LA-ICP-MS的实验条件MALDI-MS分析使用了配有离子阱-飞行时间(IT-TOF)质谱分析仪iMScope TRIO。选择正离子模式,质量范围为m/z 700到1200。其他实验条件列于表2中。基质使用iMLayer升华20分钟。表2 MALDI-MS的实验条件结果LA-ICP-MS用基体匹配标准品进行的外标法定量分析结果显示,在高达5000μg/g的浓度范围内存在良好的线性关系,相关系数R2为0.997。采用15μm光斑尺寸时,基于158Gd的检测限(LOD)为43ng/g Gd,定量限(LOQ)为140ng/g Gd(根据Boumans[1]算出)。图2 小鼠心脏组织切片的H&E染色图2所示为连续切片的苏木精伊红染色结果,检测出心肌梗塞的区域(以黑线标出)。图3 两个连续切片的显微图像(a.和b.);经LA-ICP-MS测定的Gd定量分布(c.);Gadofluorine P的配体分布(d.);配体结构及理论峰值(青色条)、MALDI-MS测定峰值(黑线)(e.)图3所示为两个连续切片的显微图像(a.和b.)。使用LA-ICP-MS(c.),检测到健康心肌中Gd的均匀分布,平均浓度约为50μg/g。梗塞区的Gd浓度高两倍,约为110μg/g,最高值可达370μg/g。由于静脉注射造影剂的作用,心室中也存在较高浓度的Gd。这些分布可以通过MALDI-MS成像进行验证(d.)。该实验中,只能检测到Gadofluorine P的质子化配体,而不是完整的复合物(e.)。结果显示,主峰m/z 1168.39的质谱成像图与LA-ICP-MS检测的Gd分布具有良好的相关性。在心机梗塞和心室区发现了分子探针的最高强度,而健康心肌则显示出低而均匀的强度。结论 该应用表明,元素选择性(LA-ICP-MS)和分子选择性(MALDI-MS)成像技术的组合是可视化心机梗塞后小鼠心脏组织中靶向钆造影剂分布的有力工具。通过LA-ICP-MS技术实现了高空间分辨率和定量,并通过MALDI-MS在分子水平上验证了其分布。参考文献[1] P.W.J.M.Boumans, Spectrochimica Acta 1991, 46 B, 641-665.文献题目《Gadofluorine P多模式生物成像分析用于小鼠心肌梗塞研究》使用仪器岛津iMScope TRIO作者Rebecca Buchholz1、Fabian Lohofer2、Michael Sperling1,3、Moritz Wildgruber4、Uwe Karst11 明斯特大学无机和分析化学研究所 2 慕尼黑工业大学放射学研究所3 明斯特欧洲物种分析虚拟研究所(EVISA) 4 明斯特大学医院临床放射学研究所声明1、本文不提供文献原文。2、所引用文献仅供读者研究和学习参考,不得用于其他营利性活动。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 中国学者开发小型化在体实时三维显微成像设备
    “为了更关键的可行性验证,我们需要直接在人体上采集活体成像数据。不过毕竟仪器还处于实验室里的工程样机阶段,搬去临床科室的条件尚不成熟。这时候伊丽莎白希尔曼 (Elizabeth M. C. Hillman)教授当仁不让地站出来,成为了 Medi-SCAPE 系统的第一位志愿者。”中国科学技术大学特任研究员梁文轩回忆道,“这样的成像实验我们至少做了三次,每次都持续三四个小时,全都是希尔曼 教授自己做受试。因为她坚持表示,在充分验证安全性之前,必须由她自己承担风险。”梁文轩博士(图片来源于网络)2022 年春季,他选择回国加入中国科学技术大学。在此之前,其在美国哥伦比亚大学祖克曼研究所从事博士后研究。针对临床对在体实时三维病理学显微成像的需求,他研制了小型化的扫掠共焦对准的平面激发(swept confocally-aligned planar excitation,SCAPE)原型系统,并通过实验探索了其在实时在体病理学成像领域的应用潜力。2022 年 3 月 28 日,相关论文以《高速光片显微镜用于原位获取活体组织的体积组织学图像》(High-speed light-sheet microscopy for the in-situ acquisition of volumetric histological images of living tissue )为题发表在 Nature Biomedical Engineering 上 [1]。图丨相关论文(来源:Nature Biomedical Engineering)实时在体三维病理学成像的需求组织病理学在医院各科室的疾病诊疗中应用广泛,是包括各种癌症在内的绝大多数临床疾病的诊断金标准。常规的组织病理学检查首先需要活检取材,即通过开放式活检、内窥镜活检、穿刺活检等方式,在(疑似)病变区域切取小块组织样本,然后将该组织样本送检病理科,之后经过固定、脱水、浸蜡、包埋等一系列处理步骤制成病理切片,并将其放在光学显微镜下,观察组织的微观结构与细胞形态,从而分析和获取相关的病理学诊断信息。不过,需要说明的是,这套传统的标准流程也存在一定的局限。首先是得到病理准确结果的等待时间长,至少要十几个小时。后来临床中发展出了术中冰冻病理切片,简化了组织处理的步骤,但依然需要大概 20 分钟,所以无论是常规的组织病理还是术中冰冻病理,都不适合需要实时诊疗反馈的场景。其次,活检取材加病理学切片观察本质上是离体的观测手段,难免会切除正常组织,影响患者体验和术后恢复。此外,离体的活检组织会失去其在体时的代谢和功能动态,而这些信息却对判断活体组织的状态和病变程度来说颇具价值。因此,需要探寻一种更为理想的解决方案。比如,研发一种在体、原位的光学显微成像方法,在不切除组织的情况下,能够直接可视化活体组织的三维微观结构乃至其功能动态,给医生提供实时或者至少是即时的组织病理学级别的图像信息。这样既可以在肿瘤切除手术中为医生提供实时的诊断反馈,推动提升手术的精准度和疗愈率,也可以在诸如早癌筛查、治疗随访等临床场景中,辅助医生更准确、更快速地评估待探查组织的健康或病变状况,及时采取相应的诊疗措施,在保证检测准确率和灵敏度的前提下,尽量减少对正常组织的损伤,最终改善诊疗效率和患者体验。据介绍,临床上现有的各种手术显微镜和内窥镜,大多是基于宽场照明的反射光显微镜,只能拍摄组织表面的形态,无法可视化皮下(或黏膜下)的组织形态。因此,要想在不切片的前提下直接获取厚生物样本(即使仅有几十微米厚)的三维层析图像,也即实现对原位在体组织的三维显微成像,需要开发具有光学层析能力的三维光学显微成像方法。过去几十年来,具备光学层析能力的活体显微成像技术取得了诸多进展,诞生了多种不同的成像机制。其中,与病理学显微成像密切相关的主要有两大类。第一类是基于“点扫描光学层析”的显微成像,典型代表包括共聚焦(反射或荧光)显微镜、双光子荧光显微镜等。但其成像速度不足,易受活体组织运动的影响,难以实施大范围或者三维扫描成像。第二类是光片荧光显微镜,也被称为层状光选择照明显微镜。但由于其狭窄的样本空间,这种显微镜不适用于临床场景的活体组织成像。所以,理想的适合于实时在体病理学成像的显微成像技术应该具备以下几个方面的特征。第一,能够实现“无需切片、胜似切片”的三维成像效果的光学层析能力。第二,微米级别的空间分辨率。第三,可以兼容不同的组织形状和前视式成像架构的开放的样本空间。第四,拥有尽可能高的三维体积成像速度,以有效对抗活体组织运动的干扰,使得快速、大范围、三维全景成像成为可能,为临床诊疗提供更丰富、更全面的图像引导。探索 SCAPE 显微术于实时在体病理学成像领域的应用据介绍,基于前述的临床需求和现有成像技术的局限,在导师的指导下,他所在的团队启动了将 SCAPE 显微成像技术应用于实时在体病理学成像的探索,并将此研究项目称之为 Medi-SCAPE。作为扫描斜光片三维显微成像方法的代表,SCAPE 显微术由希尔曼 课题组于 2015 年率先提出。简单来说,其基本的工作原理是,使用单个主物镜既产生(相对于主光轴)倾斜的激发光片,又收集光片所激发的荧光,即同一个物镜以“双肩挑”的方式既用作激发物镜也用作探测物镜,从而将传统光片显微镜的正交双物镜架构简化为 SCAPE 的单物镜前视式架构。在继承正交光片显微成像的光学层析能力的基础之上,SCAPE 显微镜的第一个优势是提供了开放的样本空间。无论是线虫、斑马鱼、果蝇等模式动物,还是人体的器官和组织,只要能放置于主物镜前面,就可以实施三维成像,视野范围大约为 0.8 毫米见方 0.3 毫米深。其单物镜前视式架构与宽场手术显微镜和内窥镜一致,天然适合临床中的实时在体成像需求。不仅如此,SCAPE 显微镜还巧妙引入了远程光片扫描与去扫描机制,整机除了扫描振镜以外,没有其他的机械运动部件,可以在主物镜与样本保持相对静止的前提下完成高速三维成像,极大程度地提升了二维帧率和三维体积率的上限。在实际中,受限于科研级互补金属氧化物半导体相机的帧率,现行 SCAPE 显微镜的体积率大约在 10 体积/秒左右,相较点扫描模式而言,已经有数量级的提升,这是 SCAPE 显微镜的另一个重要优势。尤为关键的是,SCAPE 的三维体积率优势,使得在体大范围三维全景成像成为可能。医生不再需要采集规则排布的三维体数据阵列,而是可以自由地操控 SCAPE 显微探头,在待探查组织的表面随意游走。即使存在活体组织与探头之间的无规则轴向相对运动,SCAPE 的高速三维体积率仍能保证相邻的两组体数据块之间有足够的三维空间重叠,从而支持后期通过三维配准和融合算法“去抖动”,实现“漫游式”扫描三维全景成像。“这对于肿瘤边界判别、早癌筛查等临床应用尤为关键,也是我们希望将 SCAPE 显微镜推向临床应用的重要动力和信心来源。”他表示。据其介绍,SCAPE 显微成像技术问世以后,首先在生命科学领域的研究中显示了强大的潜力,在基础科学和技术创新两方面,都取得了一系列重要进展。在以往的成像实验中,样本通常是表达了荧光蛋白或钙离子指示剂的转基因培养细胞或者模式动物,其拥有相对较强的荧光信号。但在临床活体成像应用中,显然不能在人体细胞中表达荧光蛋白,而临床上获批允许用于人体的荧光染料的种类和特异性也有限。因此,该团队更希望能够借助机体的自发荧光来实施无标记成像。不过,需要说明的是,自发荧光是相对较弱的。那么,SCAPE 显微镜能否利用无标记组织的自发荧光信号,获得与标准病理学图像一致的微观组织结构,以及其成像结果能否有效反映健康组织和病变组织,在微观形态学或功能学方面的区别呢?图丨用 Medi-SCAPE 对多种新鲜小鼠组织进行无标记成像(来源:Nature Biomedical Engineering)围绕这一问题,该团队首先在小鼠上试验了肝、脾、肺、肾、胰腺等新鲜离体的器官或组织,验证了 SCAPE 显微镜能够在不破坏目标组织的前提下,有效地可视化其三维微观结构,并得到了与组织病理学切片图像高度匹配的三维图像。并且,他们也在活体小鼠肾脏上诱导了缺血和再灌注的过程,并成功追踪了肾皮质中近端和远端肾小管的荧光信号在此过程中的动态变化,验证了 SCAPE 显微镜在快速三维结构成像的同时,也能够捕捉活体组织的功能动态。图丨小鼠大脑和肾脏的体内功能成像(来源:Nature Biomedical Engineering)进一步地,他们测试了被手术切除的慢性肾脏病患者的新鲜肾脏,从 SCAPE 图像中清晰地观察到了小血管粥状硬化等血管形态方面的诊断特征,分辨毛细血管簇、鲍曼囊腔等肾小球内部结构,并能够区分出正常和出现硬化症的肾小球等。研制小型化 SCAPE 显微镜样机,实现同等效能的高速三维体积成像上述在体或新鲜离体小鼠组织的成像实验,都是在台式 SCAPE 显微镜上进行的。由于该设备的占地面积约 1 平方米,体积庞大,结构复杂,所以并不适用于术中肿瘤边界判定或皮肤病变治疗随访等临床场景。梁文轩 表示:“要在这些场景下充分发挥 SCAPE 显微技术的潜能,就需要一台小型化、轻便化的 SCAPE 显微成像探头。能否小型化或微型化,以及能小型化到什么程度,这是 Medi-SCAPE 项目需要回答的第二个关键问题,也是我当时主力承担的课题任务。”他和导师经过仔细分析,决定在第一代样机设计中不追求极致微型化,而是尽量采用市面上可以买到的元件,以完成初步的可行性验证为重点。基于此,梁文轩 通过深入思考,提出了模组化的创新架构。首先将光片生成透镜与荧光探测物镜整合为远端收发模组,简化掉了台式 SCAPE 设计的二向色镜和分叉光路;然后优化折叠了从第二物镜到主物镜的近端级联 4f 光路,使得前端模组更加紧凑。由此配合选用尺寸小得多的光学元件,他成功研制了一台小型化 SCAPE 显微镜样机,使整机面积缩小至台式 SCAPE 的 20%,并取得了同等水平的荧光收集效率和三维分辨率(约 0.81.12.1 微米),能够以约 10 体积/秒的体积率扫描成像约 400×700×160 微米长宽深的三维视场,且同样能够利用内源性自体荧光进行高速三维体成像。小鼠新鲜无标记组织的成像实验表明,该样机能够清晰解析肝、肾、肠粘膜等多种器官的细胞级精细结构。“虽然该样机的前端探头部分与科学级互补金属氧化物半导体相机装配在一起,并没有完全做到轻便灵活的手持式探头形态,但其全面采用了尺寸更小的光学元件,依然为 SCAPE 显微镜的小型化提供了有力的可行性验证。”他补充说。图丨 Medi-SCAPE 系统设计(来源:Nature Biomedical Engineering)此外,在台式和小型化 Medi-SCAPE 平台上,该团队还利用健康志愿者的舌头,模拟了大范围漫游采集模式。实验中由志愿者随意地“舔过”主物镜来模拟漫游模式,然后从所得的高速“体数据流”中可以准确估计和恢复相邻体数据块之间的三维错位,进而通过配准与融合算法生成涵盖若干毫米范围的三维全景图像。拼接后的全景图像呈现不规则的边界,这说明在应用 SCAPE 进行全景三维成像时,并不需要仔细地控制漫游轨迹,这也是 SCAPE 显微术独特的优势所在。“等到将来研制出更加便携的手持式 Medi-SCAPE 探头时,医生可以灵活地操控该探头在各种组织表面自由地游走以及调整探头的倾角,无需担心这些操作对三维全景拼接的影响,大大提升探头的临床实用性。”他说。图丨人体口腔的活体成像(来源:Nature Biomedical Engineering)致力于为基础科学和临床应用提供切实有益的解决方案据梁文轩介绍,他本科和硕士就读于清华大学生物医学工程系,以医学影像为主要研究领域。在硕士阶段,其研发了基于数字信号处理器芯片(Digital Signal Processor,DSP)的高性能三维锥束 CT 重建算法,通过深入底层汇编语言的流水线并行算法,大幅刷新了 DSP 平台上的算法性能记录。硕士毕业后,他来到美国约翰斯霍普金斯大学生物医学工程系攻读博士学位,将研究目光转向生物医学光学与光子学领域。在博士阶段,他主导研发了两代基于光纤扫描的微型双光子显微内窥镜,在直径仅 2.2 毫米、重量不足 1 克的超微型内窥探头中集成了双光子激发、焦点扫描和荧光收集等全部功能。博士毕业后,其在约翰斯霍普金斯大学从事了半年多的博士后研究,后入职哥伦比亚大学祖克曼研究所,跟随 SCAPE 显微技术的发明人开展博士后研究。除了如前所述的小型化Medi-SCAPE 样机研发,他还提出了基于纤维光锥的跨介质中间图像耦合机制,解决了制约介尺度 SCAPE 显微镜的信号效率瓶颈,并据此研发了具备 440.4 毫米长宽深超大视场的 meso-SCAPE 系统。目前,他在中科大担任特任研究员,在合肥本部物理学院和苏州高等研究院生物医学工程学院同时开展教学与科研工作。关于该项研究,他表示会有两个方面的后续计划。一方面是进一步推进 Medi-SCAPE 的微型化,朝着 10 毫米直径的细长硬管形手持式 Medi-SCAPE 探头,以及直径 3 毫米以下的柔性光纤微型 SCAPE 探头等目标前进。另一方面是与临床专家紧密合作,深入理解不同科室的特点和对在体病理学成像技术的需求,从而定制化开发台式、手持式或内窥式架构的 Medi-SCAPE 成像设备,并联合开展成像实验和临床测试等。此外,他所带领的课题组,未来仍会围绕活体三维显微成像开展方法学创新与应用研究,探寻成像原理、采集策略、架构设计等方面的方法学创新,为基础生命科学研究和临床诊疗应用创制切实有益的前沿技术和解决方案。“欢迎具有交叉学科背景或是希望获得交叉学科训练、有志于推动自主知识产权国产高端科研和医疗仪器研发的同学加入课题组,也诚挚希望能与怀有同样愿景的学术界和产业界同仁取得联系,深入磋商,共同努力。”梁文轩 最后说。参考资料:1. Patel, K.B., Liang, W., Casper, M.J.et al. High-speed light-sheet microscopy for the in-situ acquisition of volumetric histological images of living tissue. Nature Biomedical Engineering 6, 569–583 (2022). https://doi.org/10.1038/s41551-022-00849-72.Voleti, V., Patel, K.B., Li, W. et al. Real-time volumetric microscopy of in vivo dynamics and large-scale samples with SCAPE 2.0. Nature Methods 16, 1054–1062 (2019). https://doi.org/10.1038/s41592-019-0579-4本文作者:路雨晴
  • 青年才俊上演计算蛋白质组学头脑风暴——记CNCP 2016新技术
    记第四届中国计算蛋白质组学研讨会(CNCP-2016)新技术  仪器信息网讯 2016年8月10日-11日,第四届中国计算蛋白质组学研讨会(CNCP-2016)在中国科学院大连化学物理研究所盛大召开。(相关新闻:第四届中国计算蛋白质组学研讨会(CNCP-2016)在大连开幕)。本届研讨会邀请了26个大会报告,报告嘉宾是来自国内外的计算蛋白组学领域专家和奋战在第一线的青年科研工作者,嘉宾中的绝大多数是首次登上CNCP讲坛。报名参加本届会议的人员首次超过了200人。CNCP2016C参会代表合影张丽华研究员为研讨会致开幕辞  本届会议的开幕式只有简短的5分钟,没有领导讲话,没有任何仪式,充分体现了会议的简洁办会特色。开幕式由中国科学院大连化学物理研究所的张丽华研究员致欢迎词,她提到:“中国计算蛋白质组学研讨会在业界享有很高盛誉。每次会议的演讲嘉宾都是由会议发起者和主办方——中国科学院计算技术研究所贺思敏研究员、北京蛋白质组研究中心徐平研究员、北京生命科学研究所董梦秋研究员等资深学者以及往届会议报告人鼎力推荐的。本次研讨会的26个报告将由来自国内外相关领域的顶级专家和奋战在科研第一线的青年才俊精彩呈现。相信在这两天的会议中,大家不仅能够收获知识,也能收获友谊。”研讨现场  CNCP-2016会议邀请的26个报告多数都是最近一两年的研究成果,部分还没有发表,新技术频繁现身,特别是在交联质谱技术与蛋白质复合体,蛋白质相互作用、翻译后修饰技术、蛋白质鉴定数据处理、定量蛋白质组技术等领域报告较多,下面对这26个报告的内容逐一进行简介总结。  UCI(美国加利福尼亚大学尔湾分校)黄岚博士 报告题目《Developing Cross-Linking Mass Spectrometry (XL-MS) Strategies to Define Interaction and Structural Dynamics of Protein Complexes》  了解蛋白质复合物的相互作用和结构动力学对于揭示病理的分子学细节非常有帮助。交联质谱(XL-MS) 是目前研究大量多亚基蛋白复合物PPIs的重要技术,而精确的肽段鉴别是XL-MS分析一直以来面临的挑战。为了促进这方面的研究,黄岚博士研究组研发了DSSO 及一系列含亚砜(sulfoxide-containing)可分裂质谱交联剂以揭示蛋白质复合物表面相互作用机理。研究者通过这些(MS-cleavable reagents)质谱可分裂试剂在多级串联质谱上建立了实用的XL-MS工作流,快速、准确的鉴别交联肽段去研究体内和体外的PPIs。同时,研究者也研发了新的定量XL-MS途径,用以分析多种生理条件下蛋白质间的相互作用和蛋白质复合体的结构动态变化。据介绍,该课题组最近研发了新的羧基交联剂DHSO主要用来与酸性氨基酸反应,反应中需要DMTMM共同作用。 这样可以得到更广的蛋白相互作用信息。北京生命科学研究所 谭丹博士 报告题目《Trifunctional Cross-Linker for Mapping Protein-Protein Interaction Networks and Comparing Protein Conformational States》  该研究组最近有一项研究工作围绕一种含生物素标签的赖氨酸富集交剂Leiker,谭丹博士在报告中详细展示了课题组的相关研究,研究表明Leiker能够有效改进蛋白质化学交联质谱技术(CXMS)。研究组将以Leiker为交联剂的CXMS用于E.coli全细胞裂解液的分析,发现了3656种相互作用,是之前已有研究方法的10倍。Leiker CXMS比BS3得到的信息要立体很多,能得到更全面的蛋白质相互作用网络。研究者还将Leiker为基础的CXMS用于RNA结合位点鉴定与定量,该方法能够深入揭示蛋白质构象变化。在将Leiker CXMS用于大肠杆菌和秀丽线虫裂解液中的研究中,分别鉴定出3130和893个互补赖氨酸对,并各自发现了677和121种PPIs。Utrecht University (荷兰乌德勒支大学) 刘凡博士 报告题目《Charting the Cellular Interactome by Proteome-Wide Cross-Linking Mass Spectrometry》  据刘凡博士介绍,针对交联数据分析的n-square和交联肽段低效裂解这两大难题,该研究组建立了一种新XL-MS工作流-质谱可分裂交联剂法。该法是一种混合MS2-MS3裂解途径与专用的交联搜索数据库结合的方法。研究者将质谱裂解交联剂DSSO应用于测定每个交联肽段的前体质量,解决了n-square问题。交联裂解前体离子可通过质量差异确定数据的MS3采集方向,这些工作都可以在Oribitrap Fusion 和 Lumos Tribrid质谱上完成。这种采集途径提高了MS3实验的成功率,能够解决低效裂解问题和显著改善数据质量。与先前方法相比,报告中介绍的新方法包含以下三个优势。1)能够完成整体蛋白组数据库的交联鉴别 2)包括多种翻译后修饰的交联鉴别 3)在MS2和 MS3水平都有高质量范围。该研究组将此新XL-MS方法用于多种复杂样本,包括大肠杆菌裂解物、HeLa裂解物、排阻色谱分馏的HeLa细胞核提取物与细胞器。采用这种方法能够从每种样本得到成千上万个交联点。中国科学院计算技术研究所 刘超博士 报告题目《Development of the Cross-Linked Peptides Identificationin Large Scales》  由于检索空间过于庞大,蛋白组范围内交联肽段(双肽)的鉴定一直都是一项挑战。刘超博士和其团队考察了用于大范围交联肽段鉴定的普通搜索工具的应用效果,并开发了一种新的计算软件技术pLink 2.0。此技术比先前技术有三方面的改进:1)提高了双肽中单同位素鉴定的精度 2)由肽段索引升级为离子索引 3)引入机器学习(SVM在线训练)。该团队研究表明,通过使用离子索引pLink2.0检索人类数据库,在一小时以内可以完成5000张谱图的检索。干湿结合方法在人库检索1万张二级谱图仅用时不到2分钟。将pLink 2.0与美国西雅图研究人员研发的Kojak相比较,pLink2.0的分析速度约为Kojak的6倍,在精度方面也有一定优势。pLink2.0支持可碎裂交联,可减少可搜索空间和减少谱图数目。华中师范大学 万翠红博士 报告题目《Mapping Conserved Metazoan Protein Complexes with Biochemical Fractionationand LC/MS/MS》  对多蛋白复合物的了解对于生理进程探索非常重要。然而,对多蛋白复合物种类的分布特别是大规模网状图的发现比较困难。万翠红博士研究组通过高分辨生化分离与定量质谱直接分析了可溶性多蛋白复合物的组成,分析C.elegans、D.melanogaster、M.musculus、S.purpuratus和人类的可溶性细胞提取物。研究组采用以人类为中心的综合计算分析,鉴别出2153种蛋白,并新鉴定出7699种成对相互作用和981种共复合作用。这些相互作用能够反映后生动物生理过程相关的核心生理基础。重建的生理作用网有助于深入了解特殊的分子生物机理以及动物细胞的进化。国家蛋白质科学中心 郑勇博士 报告题目《Scaffold Protein-Mediated Dynamic Assembly of Protein Complexes in Normal and Cancer Cells》  很多细胞表面受体通过催化多组分蛋白复合物的形成开始信号传导过程。这个过程通过与受体结合的scaffold蛋白来传导。然而,目前这种scaffold的生物学基本原理仍不明晰。针对这个问题,郑勇博士研究组通过以IP-MRM为基础的方法,根据Shc1复合信号跟踪其空间和实时变化。研究人员进一步将这种方法与生化和基因技术结合,研究组发现Shc1以特殊的方式对EGF有即时的反应,包括明显的磷酸化和蛋白质相互作用。研究人员成功发现Shc1与一种抑制蛋白产生相互作用,是一种快速绑定蛋白基团能够激活促有丝分裂/存活通路,蛋白复合物围绕Shc1的装配变化在细胞间非常显著。对EGFR/Shc1复合物蛋白组分析能为以pTyr为基础的致肿瘤信号导致的乳腺癌提供诊断依据。暨南大学 张弓博士 报告题目《High-Throughput De Novo Proteome Identification Aided by Translatome Sequencing》  De novo肽段序列鉴定能够避免依赖数据库的检索法的缺点,但由于由于没有背景库,无法评估FDR,且极易受到干扰信号误导,因此长期以来无法应用于复杂样品的大规模鉴定。张弓教授介绍了研究团队研发的利用翻译组测序数据作为蛋白质de novo鉴定质量控制新方法,使肽段de novo鉴定能首次应用在蛋白质组复杂样品的实用化鉴定。研究人员在HCD质谱上应用此方法检测三种肝癌细胞(Hep3B, MHCC97H, MHCCLM3),单次实验鉴定出12000-13000种蛋白质,其灵敏度几乎达到了翻译组测序的水平 而用6种搜库软件鉴定到的真阳性蛋白并集也才7000-8000种。只能用新策略鉴定的4000余蛋白中随机挑选几十个进行MRM验证,几乎都能验证成功。这证明翻译组指导的de novo鉴定效能很高,能鉴定到大量搜索库法无法鉴定到的肽段和蛋白。De novo鉴定的大规模化可引致一系列新的蛋白质组应用。上海生命科学院 李辰博士 报告题目《De Novo Identification and Quantification of Single Amino-Acid Variants in Human Hepatocellular Carcinoma Tissues》  肿瘤蛋白质组-基因组学研究非常关注变异的发现。单核苷酸的多变性(SNPs) 数据库能够给单个氨基酸变体(SAVs)的检测提供依据。李辰博士在报告中介绍了一种在蛋白组水平发现SAVs的新方法。该法基于de novo算法,肽段的可能候选者可被鉴别并与理论蛋白数据库比较。在人类肝癌(HCC)组织中,研究者成功的应用此方法鉴别和定量已知和新的突变蛋白。在肝组织当中,在细胞核内的突变比较低,突变在内质网和线粒体的富集比例较高。这种新方法为病人提供了高通量的定制检测途径,可能为潜在临床生物标志物发现和机理研究提供帮助。中山大学 肖传乐博士 报告题目《Improving Peptide Identification for Tandem Mass Spectrometry by Incorporating Translatomics Informatio》  目前很多数据库检索方法是利用谱学数据而忽略能用于肽段鉴定的生物系统的其他信息。最近,转录物组RNA-seq的界面信息能提高肽段鉴别的灵敏度已经证实。与转录物组信息相比,翻译物组体现出与蛋白质的关系更为紧密,所以其可能对肽段鉴别更有效。在此报告中,肖传乐博士介绍了该研究组设计的高灵敏度肽段鉴定手段IPomics,其以翻译组学信息为主要蛋白鉴定参考。方法得到的推荐蛋白质优先性整合进了新的评分功能。与Mascot和pFind相比,IPomics方法蛋白质鉴定准确度更高,并能够增加整体肽段的鉴定率、谱学信息利用率,并已经利用LC-MS/MS数据集在人类和小鼠蛋白鉴定取得了显著效果。华大基因(BGI-Shenzhen) 闻博 报告题目《Protein Identification and Quantification based on Multiple Search Engines》  闻博在报告中介绍了团队有关以多搜索引擎为基础的蛋白鉴定和定量软件的研究进展。目前,串联质谱技术产生的质谱数据解析率往往不高,不同蛋白质鉴定软件由于谱图预处理、打分算法不同等原因导致对同一个数据的解析结果往往存在一定的互补性。虽然有一些开源的软件可以通过精巧的运算将多个鉴定引擎的鉴定结果整合起来取得与单引擎相比更好的鉴定效果,但由于操作往往较为复杂、下游软件比较缺乏等原因,故没有在蛋白鉴定与定量中推广开来。为了促进多引擎整合方法在蛋白鉴定和定量中的应用,该研究组研发了一种多引擎综合鉴定的开源软件IPeak和同重同位素(如iTRAQ、TMT)标记定量软件IQuant,并将IQuant升级到IQuant2。IQuant2采用精妙的算法和mzIdentML标准,整合多引擎搜索结果进行蛋白质定量。在分析水稻蛋白样品(用Q-Exactive分析)和人细胞系蛋白(用TripleTOF 5600分析)样本时,与单个引擎定量结果相比,IQuant2定量的蛋白能提高28.8%,检测的差异蛋白数量能提高多大40%。多引擎搜索不但能够提高蛋白鉴定效果,也能提高蛋白定量效果。中国科学院水生生物研究所 葛峰博士 报告题目《GAPP: a Proteogenomic Software for Genome Annotation and Global Profiling of Posttranslational Modifications in Prokaryotes》  葛峰博士在前期蓝细菌的蛋白基因组学研究工作的基础上,开发了一种用于原核生物的基因组注释和翻译后修饰全局发现的蛋白基因组分析软件GAPP。该软件最大的特点就是简单高效,具备初步生物信息学知识的研究者就能应用该软件进行原核生物的蛋白基因组数据的深度分析,利用该软件可以高效完成原核生物的全蛋白质组解析和翻译后修饰的全局发现的工作,该软件的开发和应用将有助于原核生物的基因组的精准鉴定,并有望成为原核生物基因组注释的一项标准流程。今后研究组还将根据用户的要求和体验继续对该软件进一步升级。复旦大学 周峰博士 报告题目《Genome-Wide Quantitative Proteomic and Transcriptomic Analysis Reveals Post-Transcriptional Regulation of Mitochondrial Biogenesis in Human Hematopoiesis》  蛋白质组学样品分析需要高分辨分离平台,周峰博士研究组搭建了一种长色谱柱三维蛋白组学定量分析平台(GWPQ), 整套系统完全在线和实现操作自动化。研究者将在此平台建立的蛋白质组学方法与Ribosome profiling相比较,水平相当,在分析模型样品时有80%的重叠。研究者还用此方法开展了人体造血相关细胞的研究,二代测序与应用该平台的蛋白质组方法重叠率达到92%。研究团队利用此方法比较了人体最重要的造血干细胞和红细胞发育中14502个基因蛋白表达变化和17127个基因mRNA表达变化。mTORC1信号极大的促进了红细胞进化中线粒体蛋白的翻译,线粒体和mTORC1的遗传和药理学干扰削弱了体内和体外的红细胞生成。该研究支持了线粒体理论机理,可能与线粒体疾病和老化相关的血液缺陷有关。研究者用模式生物小鼠实验验证了线粒体在血红细胞发育中起到关键作用,找到了全新控制血红细胞发育的通路。Johns Hopkins University(美国约翰霍普金斯大学) 张会博士 报告题目《Comprehensive Analyses of Glycoproteins》  已有不少实验证明,糖蛋白的变化与很多疾病相关。张会博士介绍了糖蛋白的生物合成、结构和功能以及分析糖蛋白的最新方法。糖蛋白的分析是蛋白质分析中最复杂的一种。研究者常把糖和蛋白分开分析,如已有的SPEG(固相提取糖基位点肽)法。该研究组建立了N-糖蛋白数据库,该库可用于检索已鉴定蛋白、通过精确质量数检索候选肽段、鉴定糖蛋白源等。该研究组最近还建立了分析N-linked糖链,糖基化位点,糖基化位点特异糖链,及O-linked糖链分析方法和软件,并探索了用糖基化酶推测多糖的方法。中国科学院大连化学物理研究所 于龙博士 报告题目《Isolation and Structural Analysisof N-Linked Glycansby Using Two-dimensional Chromatography, Mass Spectrometry and Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy》  糖蛋白糖链的纯化合物对糖链的结构分析、精准检测以及功能研究都具有十分重要的意义。然而,目前糖链纯化合物仍处于严重匮乏的状态。来自大连化物所的于龙博士介绍了该团队根据自身优势,采用纯化制备方法来获取N-糖链纯化合物并对其结构进行解析的相关研究进展。研究者首先介绍了糖链的结构特点并对其分离分析中存在的难点问题进行了阐述。针对这些难点问题,研究者结合课题组的材料优势,构建了以二维亲水作用色谱分离体系为核心的糖链纯化制备流程,该流程包括糖蛋白糖链的释放、富集、二维分离、质谱表征以及核磁结构分析等技术单元。在二维色谱分离体系中,第一维度主要根据糖链的羟基数量而实现不同聚合度糖链的分离,第二维度主要用于同分异构体的分离。由于串联质谱技术并不能得到糖链准确的结构信息,因此,研究者目前正在探索核磁共振技术进行准确结构的分析。以现有的糖链纯化合物为基础,研究者接下来将分别在功能、结构和定量三方面开展相关研究以拓展糖链样品库的应用。青岛大学 李磊博士 报告题目《Ultra-Deep Tyrosine Phosphoproteomics Enabled by a Phosphotyrosine Superbinder》  酪氨酸磷酸化网络应用在蛋白组学中不容忽视,如何找到pY尤为重要,但之前方法需要大量抗体才能富集pY。为解决业内这一问题,李磊博士研究组做了不少相关研究,团队研发的Superbinder(超亲体)易于制备,能够有效减轻实验室经济负担。研究者合成了pTyr1和pTyr2两个肽段,比较了SH2 superbinder法与其他几种方法的效果,又增加了Ti4+IMAX的去噪功能,证明其能有效富集pY。与抗体相比,src和grb2超亲体都能有效发现更多pTyr位点。研究者还应用superbinder富集方法进行了Tyr 磷酸化蛋白组学研究。如探索人细胞磷酸化蛋白不同功能分类和Tyrosine kinase (TK)的生物活性等。该项研究是与中科院大连化学物理研究所邹汉法团队、加拿大西安大略大学李顺成团队多方合作完成的。University of Minnesota (美国明尼苏达大学) 陈悦博士 报告题目《Discovery and Characterization of Short-chain Lysine Acylations with Mass Spectrometry and Quantitative Proteomics》  赖氨酸是细胞内蛋白质翻译后修饰的重要靶点。最近,除了赖氨酸乙酰化以外还有一些短链酰基化修饰逐渐被发现。在陈悦博士的早期研究工作中,他从细致的质谱分析中发现了组蛋白赖氨酸丙酰化和丁酰化,两种新的短链酰基化修饰。进一步的研究表明,这两类短链酰基化修饰都是广泛存在的,并可以被特定的酶所调控。最近最新的研究表明赖氨酸丁酰化在Bromo domain识别和精子发育过程中起到重要的调控作用。为了进一步探索质谱信息中隐藏的其他新的修饰,研究者设计了PTMap软件,用来分析非限定性搜索,得到了一些可靠的新蛋白质修饰鉴定,包括琥珀酰化,巴豆酰化,羟基丁酰化等。在定量研究方面,该团队比较关心蛋白质修饰丰度,因为普遍使用的相对定量的分析方法对解释蛋白质修饰的生物学意义有一定的局限性,但是质谱分析得到的离子峰强度并不能直接比较来计算蛋白质修饰的丰度。研究者针对此问题开发了稳定同位素标记为主的新的蛋白质修饰丰度定量方法,可以直接比较离子峰强度,通缩计算得到每个位点上赖氨酸位点丰度,准确性和重现性都很好。中国科学院昆明动物研究所 赖仞博士 报告题目《Mite Allergen Diversity Identification by Proteomics Coupling with Pharmacological Testing》  螨虫、马蜂、牛虻和蟑螂等带有很多种过敏原,一些过敏甚至会导致死亡。过敏的标准治疗方式就是利用过敏原进行脱敏治疗,现在很多机构希望把过敏原纯化出来进行过敏治疗,因此对过敏原发现和提取纯化都有更多要求。屋尘螨(HDM) 是最常见的室内过敏原。赖仞博士希望结合蛋白质组学、药理和病理学手段来进行过敏原的多样性研究。过敏原蛋白组学研究一般是将分离提取出的过敏原与病人血清进行IgE反应。赖仞研究组将蛋白组学技术和二维免疫印迹法结合,从粉尘螨提取物中鉴定出分属于12个组群的17种过敏原,由Edman降解、质谱分析和cDNA克隆等技术鉴定出其一级结构。通过酶联免疫吸附试验抑制测试、免疫印迹、粒细胞活化试验、皮肤点刺试验测定,该研究组发现了8种新的尘螨过敏原。中国医学科学院基础医学研究所 邵晨博士 报告题目《Opportunities and Challenges for Urinary Biomarker Discovery Using Proteomic Approaches》  邵晨博士对业内目前围绕尿蛋白质组生物标志物的发现研究进展进行了综述。据介绍,现在很多科研和医疗开始倾向于做尿液,因其具有易得性和稳定性,且含有丰富蛋白信息。邵晨博士研究组曾通过二维液相与串联质谱鉴定做了一些尿中蛋白质组的研究,尿液蛋白质组可以包括其他体液70%的蛋白质。研究组也通过3DLC-MS/MS鉴定出尿液中的6400多种蛋白,并发现与尿蛋白重合率最高的是脑组织中的高表达蛋白。尿蛋白能够反映很多远端的变化,如帕金森症和脑肿瘤等脑部疾病。在肾脏病中,肾小球损伤病人的肾小球会失去过滤功能而造成尿蛋白显著上升。目前很多研究发现尿蛋白中的生物标记物与一些疾病相关,主要集中在泌尿系统疾病的发现,如膀胱癌和急性肾损伤的标志物已获FDA批准,也有在消化系统疾病、肿瘤等疾病中的相关发现。其中,肺癌的研究比较成熟且已进入临床阶段。
  • 单个外泌体表征分析技术2021上半年亮点论文盘点
    单个外泌体表征分析是将免疫学与光学结合的一种新技术[1]。该技术先利用免疫识别将特定的外泌体进行捕获分离,然后再对目标外泌体的表面标志物及内容物(如携带的蛋白质、RNA、DNA及细胞因子)进行定量分析,从而更加全面地反映外泌体的特性。作为外泌体表征分析的倡导者,美国NanoView Biosciences于2018年推出了全自动外泌体荧光检测分析系统ExoView,该系统一经推出,便引起了外泌体领域科研工作者的广泛关注,仅两年在全球已有50多个实验室采用该技术,发表文献近百篇。进入2021年,使用ExoView发表的论文出现井喷性增长,短短数月已经发表了近30篇。本文将选取其中几篇比较有代表性的文章,来说明ExoView在肾脏再生、胎儿早产、miRNA等研究领域的具体应用。 ACS Nano:多聚脱氧核糖核苷酸和干细胞来源的细胞外囊泡的复合生物活性支架可用于肾脏再生 慢性肾病(CKD)已是一个严重的公共卫生问题,因为其治疗成本高,而且发病率和患病率在不断增加。目前CKD的治疗方法是肾脏替代疗法,包括腹膜透析、血液透析和肾脏移植,但可用肾脏的数量无法满足日益增长的需求。因此,肾脏组织工程和肾脏再生被认为是一种有前景的治疗方法。基于此,Kyoung-Won Ko等[2]研发了一种多孔气动微挤压复合支架(PME),它是由聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA, P)、氢氧化镁(MH, M)和脱细胞猪肾细胞外基质 (kECM, E) 组成,并用多聚脱氧核糖核苷酸(PDRN)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)/干扰素-γ(IFN-γ)诱导的间充质干细胞来源的细胞外囊泡(TI-EV)进行功能化,以促进肾组织的再生和维持其功能。结果显示与现有的肾部分切除小鼠模型的 PME 支架相比,PME/PDRN/TI-EV支架可诱导有效的肾小球再生和肾功能恢复。 其中,研究人员使用ExoView对未处理的脐带组织间质干细胞的外泌体(UC-EV)和经过TNF-α/IFN-γ 预处理的脐带组织间质干细胞的外泌体(TI-EV)进行检测,结果显示CD9和CD81在UC-EV上显着表达,而CD63主要在TI-EV 上表达(图1)。由于CD63对内吞作用很重要,因此TI-EV比UC-EV更容易被细胞摄取。 图1 ExoView检测CD9、CD63、CD8在UC-EV和TI-EV中的表达Lab on a Chip:细胞外囊泡介导的母胎之间HMGB1信号诱导早产 早产(PTB,小于37周的妊娠)每年影响了全球约11%的孕妇,造成100万新生儿的死亡。高迁移率族蛋白B1(HMGB1)是一种警报素,是衰老羊膜细胞通过细胞外囊泡释放的炎症信号之一。羊水、脐带血和孕妇血液中的HMGB1水平升高与足月和早产有关。Enkhtuya Radnaa等[3]通过电穿孔把正常羊膜上皮细胞的外泌体改造为含有HMGB1的外泌体(eHMGB1)并对其进行表征,然后使用包含四个不同细胞类型(羊膜、绒毛膜间充质、绒毛膜滋养层和蜕膜细胞)的四腔微流控芯片器官设备(FMi-OOC)测试其在母-胎界面(FMi)中的传播力。结果显示导致PTB的eHMGB1与增加的FMi炎症有关。该研究证明了胎儿外泌体介导的旁分泌信号传导可以产生炎症并诱导分娩。 值得注意的是,研究人员对eCTRL与eHMGB1进行荧光染色标记并使用ExoView进行检测。基于ExoView可有效检测外泌体内容物的特性,研究结果显示eHMGB1的HMGB1阳性外泌体数量明显高于eCTRL,而CD9和 CD63阳性的外泌体在两个样本中数量接近,这表明HMGB1已成功装载到eHMGB1中(图2)。图2 ExoView检测改造的对照外泌体(eCTRL)与eHMGB1 Brain Behavior and Immunity:脊髓损伤导致血清神经炎症相关纳米颗粒中miRNA与CD81+外泌体水平的改变 脊髓损伤(SCI)会对机体产生系统性影响,导致呼吸、免疫、消化等功能异常,以及相关脑区产生神经炎症和退行性病变。有研究表明,SCI的病理发展可能与血液中外泌体的运输有关;而在中枢神经系统损伤模型中,外泌体可能参与了miRNA等炎性因子运输导致炎症扩散。Khan等[4]使用包括Exoview外泌体表型分析的多种技术详细表征了SCI建模的小鼠血浆外泌体,发现损伤后外泌体的数量、蛋白marker和内容物均有明显的变化,将SCI小鼠的外泌体注射入脑室还可诱发产生炎症。研究人员使用ExoView检测了SCI血浆外泌体的粒径、数量、荧光强度和共定位(图3A)。外泌体在CD81和CD9区域产生特异性结合而被捕获,而没有CD63捕获。根据干涉成像获得外泌体尺寸分布,其中在50nm多(图3B&C)。荧光成像则检测到了大量干涉成像检测不出的尺寸小于50nm的外泌体(图3D&E),CD81和CD9在大量外泌体上表型出荧光共定位,而CD63荧光则未被检测到,这与图3C结果一致(图3F-H)。图3 ExoView检测血浆外泌体的粒径、数量、荧光强度和共定位 研究人员进一步比较了SCI组和对照组的血浆外泌体变化,结果表明,在损伤后1d的时间点,CD81外泌体数量相对对照组更高,与Western Blot的结果一致;而CD9外泌体数量则没有统计学差异,与流式分析的结果一致(图4A&B)。基于图3H的CD81与CD9有大量的荧光共定位,检测CD9外泌体的CD81荧光强度,由1d的荧光强度中位数差异可知,CD81+外泌体数量与外泌体的CD81含量在损伤后1d有明显上升(图4C)。图4 ExoView检测血浆外泌体的粒径、数量、荧光强度和共定位 参考文献:[1] Scherr, S. M., Daaboul, G. G., Trueb, J., Sevenler, D., Fawcett, H., Goldberg, B., ... & Ünlü, M. S. (2016). Real-time capture and visualization of individual viruses in complex media. ACS nano, 10(2), 2827-2833.[2] Kyoung-Won Ko, So-Yeon Park, Eun Hye Lee, Yong-In Yoo, Da-Seul Kim, Jun Yong Kim, Tae Gyun Kwon and Dong Keun Han. (2021). Integrated Bioactive Scaffold with Polydeoxyribonucleotide and Stem-Cell-Derived Extracellular Vesicles for Kidney Regeneration. ACS Nano, 15(4): 7575−7585.[3] Enkhtuya Radnaa, Lauren S. Richardson, Samantha Sheller-Miller, Tuvshintugs Baljinnyam, ...& Ramkumar Menon. (2021). Extracellular vesicle mediated feto-maternal HMGB1 signaling induces preterm birth. Lab on a Chip, DOI: 10.1039/D0LC01323D.[4] Khan, N. Z., Cao, T., He, J., Ritzel, R. M., Li, Y., Henry, R. J., ... & Wu, J. (2021). Spinal cord injury alters microRNA and CD81+ exosomelevels in plasma extracellular nanoparticles with neuroinflammatory potential. Brain, behavior, and immunity, Volume 92: 165-183.全自动外泌体荧光检测分析系统(ExoView R100)简介Nanoview所开发的全自动外泌体荧光检测分析系统(ExoView R100)采用单粒子干涉反射成像传感器(SP-IRIS)技术,是一款无需纯化的全自动的新型外泌体表征设备。该设备能够提供全方位的外泌体表征信息,包括颗粒大小、计数、表型与生物标志物共定位等,提供多层次和全面的外泌体测量解决方案。 为了更好的服务中国客户,Quantum Design中国子公司在北京建立了专业的客户服务中心,正式推出专业的全方位外泌体表征测试服务,您只需要少量样品即可获得全方位的外泌体表征数据。欢迎各位老师垂询:010-85120280。前10名订购服务的老师,可享受8折优惠!扫描上方二维码,即刻订购吧!
  • TRPC通道组装模式被揭示 指引临床医疗新方向
    p style=" text-indent: 2em " 近日,北京大学分子医学研究所、北京大学-清华大学生命科学联合中心研究员陈雷研究组与迪哲医药有限公司首席执行官、北京大学分子医学所客座教授张小林博士合作,在《细胞研究》杂志发表《人源受体激活的TRPC6和TRPC3通道结构》(Structure of the receptor-activated human TRPC6 and TRPC3 ion channels),报道了人源TRPC6(3.8Å )和TRPC3(4.4Å )通道的冷冻电镜结构,揭示了TRPC通道组装模式,为进一步研究其工作机制提供了结构模型。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/7b8846e9-dd04-4a25-859a-84f7eea5d3b6.jpg" title=" 分子医学研究所陈雷研究组报道人源TRPC6和TRPC3通道的冷冻电镜结构.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " 人源TRPC6和TRPC3通道的冷冻电镜结构 /p p style=" text-indent: 2em " 在果蝇光感受机制的研究过程中,人们发现并克隆了TRP通道。随后果蝇TRP通道在哺乳动物中的同源通道蛋白也被逐一发现并克隆,它们组成了庞大的TRP通道家族。其中TRPC(TRPC1-7)通道亚家族和果蝇中TRP通道同源度最高。而TRPC3/6/7亚类也像果蝇TRP通道一样,可以被受体偶联的磷脂酶C(PLC)水解PIP2 所生成的DAG所激活,因此被称为受体激活的TRPC通道亚类。这些受体激活的TRPC通道开放后会导致膜电位的去极化和钙离子的内流。它们广泛地分布于人体组织,并参与了多种生理过程,例如神经突触形成、运动协调、肾功能、伤口愈合、癌症扩散、平滑肌收缩及诱导心肌肥大等。值得一提的是TRPC6对于肾小球脏层足细胞足突形成过程至关重要。TRPC6激活突变可以导致家族遗传性局灶性节段性肾小球硬化(FSGS),这是临床上导致大量蛋白尿的一个病因,其中部分患者比较快地发展至终末期肾功能衰竭,目前没有较好的临床疗法。而开发针对TRPC6的抑制剂是治疗该类肾病的一个较有前途的方向。尽管TRPC6通道如此重要,但其分子水平上的工作机制仍不清楚,归根结底是因为缺乏TRPC6通道高分辨率的结构信息。 /p p style=" text-indent: 2em " 近年来,得益于冷冻电镜技术的飞速发展,除了TRPC家族以外,其它TRP通道家族的结构都已经得到了解析。而TRPC通道除了6次跨膜螺旋构成的孔道区以外,还具有较大的胞内N端结构域及C端结构域,这些结构域是如何参与组装TRPC通道四聚体的仍不为人知。张小林首先开发了针对TRPC6通道的高亲和力抑制剂,陈雷研究组通过冷冻电镜技术解析了TRPC6通道与抑制剂复合物的分辨率为3.8Å 的结构,同时也解析了TRPC3通道分辨率为4.4Å 的结构。这两个结构清晰地展示了TRPC通道的组装模式。通过对突变体的功能研究及结构比对,抑制剂的结合位点也得到了确认。 /p p style=" text-indent: 2em " 该项工作由陈雷研究组和迪哲医药有限公司共同完成,其中分子医学所二年级学生汤晴麟和郭文君为共同第一作者。该工作最终的冷冻电镜数据采集在上海国家蛋白质科学设施和北京大学冷冻电镜平台完成,数据处理得到了北京大学CLS计算平台和未名一号高性能计算平台的支持。此外,生物物理所冷冻电镜平台在前期的工作中给予一定支持。本工作获得科技部重点研发计划、国家自然科学基金委、生命科学联合中心、青年千人计划等的经费支持。 /p
  • 2021年全国电子显微学学术年会生命科学与电镜平台专场集锦(上)
    仪器信息网、中国电子显微镜学会联合报道:2021年10月15-17日,由中国电子显微镜学会主办、南方科技大学承办的“2021年全国电子显微学学术年会”在东莞市举办。大会共设置十个分会场:1)显微学理论、技术与仪器发展;2)原位电子显微学表征;3)功能材料的微结构表征;4)结构材料及缺陷、界面、表面,相变与扩散;5)先进显微分析技术在工业材料中的应用;6)扫描探针显微学(STM/AFM等);7)扫描电子显微学(含EBSD);8)低温电子显微学表征;9)生命科学显微成像技术研究;10)中国电子显微镜运行管理开放共享实验平台。15日下午,第八分会场(低温电子显微学表征——冷冻电镜前沿技术方法)、第九分会场(生命科学显微成像技术研究——电子显微新技术及其在生物学研究中的应用)、第十分会场(全国电镜运行管理开放共享科研平台——后疫情时代显微学平台发展的新需求)分别围绕电镜在生命科学、生物学和医学等领域的应用,以及电镜平台管理和人才培养等热点议题邀请领域内知名专家分享经验。以下是各分会场部分专家的精彩报告内容:第八分会场主题:低温电子显微学表征——冷冻电镜前沿技术方法报告人:中国科学院物理研究所副主任工程师 田焕芳报告题目:《超快冷冻电镜研发及分析技术》追求更高的空间分辨率是物质研究的重要方向,实现微结构超快动态演化过程的直接观察则打开了物质科学研究的新大门,微观结构动力学提出的新问题是研究飞秒、皮秒、纳秒、微秒不同尺度的超快过程,而其应用范围覆盖了物理、化学、生物、材料等多个领域;随后报告又介绍了UTEM的原理、工作模式和核心技术等。报告人:清华大学副教授 张强锋报告题目:《AI solutions for cryo-EM data analysis》人类本身难以记录大量的信息,但是电脑可以做到。张强锋主要介绍了如何用人工智能、深度学习的方法进行冷冻电镜的图像分析,并以氨基酸的识别为例,从模型搭建、dirty data的数据清洗讲到了如何尝试着从序列去预测结构,用稀疏的、低分辨的结构信息帮助做结构预测,同时利用结构预测把实验信息很好的串联起来。报告人:赛默飞世尔科技(中国)有限公司业务拓展经理 王相丽报告题目:《赛默飞冷冻电镜技术新进展》冷冻电镜现在已经进入了原子分辨率的时代,科学家们需要人人都可使用的电镜,即简单易用智能化。在冷冻电镜中,样品被快速冷冻(玻璃态),使其与生物学相关的原始形态得以保存。通过单颗粒分析 SPA 技术可以获得样品的原子分辨率结构信息。这项技术改变了结构生物学领域,让我们对许多生物学过程有了新发现。SPA 通过直接揭示诸如异质复合体中蛋白质间的相互作用、柔性蛋白质的构象变化,以及超大大分子机器(如:病毒、核糖体和蛋白酶体)机理的细节,验证生化研究工作。赛默飞主要介绍了新型电镜在膜蛋白、新型酶体、病毒载体的观测方面的应用。第九分会场主题:生命科学显微成像技术研究——电子显微新技术及其在生物学研究中的应用报告人:北京师范大学教授 任海云报告题目:《转盘共聚焦显微镜在花粉萌发动态研究中的作用》报告中研究了Formin家族蛋白,阐释了Formin形成二聚体起始微丝的形成,探讨了花粉中高表达的Formin-AtFH5与旋转微丝的互动;研究了AtFH5在花粉细胞极性建立过程中的动态变化、花粉萌发前AtFH5与微丝骨架的动态变化、AtFH5突变体花粉细胞微丝骨架的动态变化,以及LatB处理、BDM处理对微丝骨架及AtFH5动态变化的影响;发现了花粉萌发过程中存在不依赖肌球蛋白的囊泡运输。报告人:中国科学院植物研究所研究员 何振艳报告题目:《蕨类植物基因的微区定位》报告主要介绍了对蜈蚣草基因的微区定位与功能研究,研究了蜈蚣草特异性吸收重金属砷和砷积累能力分析,以及阳性材料的筛选和如何利用智能型3D数码显微镜对配子体表型拍照;研究认为研究水平目前和模式植物还是有很大的差距的,但是相信未来一定还能有更多技术体系的突破。此外,还对植物修复分子元件主要在模式植物拟南芥中进行了评估。植物修复工程植株的创制和应用方面,以生物量更大、抗逆性更强的“芒草”为载体构建植物修复工程植株。未来课题组将开展一些多尺度、高分辨率的植物结构和三维立体成像的工作。报告人:福建中医药大学研究员 陈文列报告题目:《电镜细胞化学在医学细胞生物学研究中的应用》报告重点介绍“细胞器标志酶电镜细胞化学”应用及贡献,如鉴别细胞器、探讨细胞结构与功能关系、致病机制,以及探讨药物/毒物作用靶细胞器与作用机制。提示研究中若发现较独特细胞器或代谢途径,可探讨作为药物作用靶细胞器;还可探讨毒物作用机制,如自然界中标志性原生动物用于环境监测,在农药或重金属作用后,观察酶等化学成分结合超微结构变化,探讨对代谢与功能变化毒理作用。报告提到电镜酶细胞化学技术影响因素多,不易获得既保存良好超微结构、又有明显细胞化学反应和准确定位的图像,现虽多被免疫电镜细胞化学、荧光标记共聚焦显微术替代,但仍可将溶酶体标志酶等用于自噬等研究。报告还介绍“示踪电镜细胞化学”在观察屏障结构中细胞紧密连结变化、细胞膜通透性改变\细胞早期损伤的应用;“糖类电镜细胞化学”的钌红法方便用于细胞衣、PA-TCH-SP特殊染色用于多糖等的显示;“钙离子电镜细胞化学”等其它简易的电镜细胞化学技术。由于电镜细胞化学能在细胞超微结构的原位,将细胞成分与功能结合进行直观研究的特点,其应用研究仍有独到之处,但条件要求较高,故需要生物医学研究者与电镜工作者密切合作进行。报告人:武汉大学人民医院电镜室教授 官阳报告题目:《Banff移植病理学会议肾活检电镜检查指南解读》随着临床器官移植技术的发展,移植病理学也在不断发展前进。其中Banff移植病理学会议的召开及Banff移植病理学诊断标准的建立是国际移植病理学发展的重要里程碑。既往对移植肾小球评分主要依靠光镜下的诊断。Banff2013移植病理学会议强调了电镜对移植肾活检观察的重要性,并且提倡有条件的单位运用电镜对光镜无法确认的早期移植肾小球病进行诊断。尤其是DSA阳性的受者,应在肾移植后3个月或6个月时进行活检,以便诊断早期移植肾小球病并及时给予适当的治疗。Banff2015移植病理学会议上成立了4个新的工作组,即血栓性微血管病变、复发性肾小球疾病、电子显微镜诊断、综合替代终点。Banff2013移植病理学会议,电子显微镜工作组扩大了其先前的提议,制定了组织取样和进行电镜分析的指南,用以评估:移植肾小球病、管周毛细血管基底膜多层化。第十分会场主题:全国电镜运行管理开放共享科研平台——后疫情时代显微学平台发展的新需求报告人:重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台总工程师 刘瑞报告题目:《国家科研仪器开放共享工作情况介绍》刘瑞首先深度解读了国家科研仪器开放共享背后的政策导向和积极意义,即推进科研设施与仪器向社会开放,减少重复购置和闲置浪费,加强集中集约化管理,提升仪器利用效率,提高专业化服务能力,更好地支撑科技创新;介绍了覆盖31个省市、25个中央部门、285个国家重点实验室、超过10万台(套)仪器的国家平台的建设情况;通过采取查重评议2015-2020年累计核减重复购置经费超过120亿元;未来将进一步解决仪器分散化、个人化情况、仪器闲置浪费、实验技术支撑队伍薄弱等问题。报告人:河南化工技师学院院长 郭运波报告题目:《电镜技能人才培养之路》郭运波主要介绍了河南化工技师学院电子显微镜技术专业发展历程:2012年电镜专业成立、2013年电镜教育教学指导委员会成立、2014年电镜专业第一届学生实习、2016年电镜博物馆正式开放、2017年实验技术学院成立、2018年教学改革内涵发展、2021年纵向深化横向扩展。未来电镜专业将进一步丰富和规范课程资源建设,与电镜室、电镜厂商、创新设备制造商深度合作,联合培养应用型、制造型人才;将真实的电镜分析测试任务转化为教学实训人物,以产促教,推进产教融合。报告人:中国农业科学院作物科学研究所主任 张丽娜报告题目:《中国科学仪器自主创新应用示范与大型仪器开放共享》报告提到,响应习总书记号召,从国家急迫需要和长远需求出发,在科学试验用仪器设备、化学制剂等方面关键核心技术上全力攻坚,加快突破一批科学仪器关键核心技术;和杭州谱育、浙江福立、海能未来技术、北京海光、聚束科技、安徽皖仪、北京普析、领航基因国产仪器厂商展开合作,建立了中国科学仪器自主创新应用示范基地,为国家有关部门、科研院校、检验检测机构提供仪器评价咨询,为仪器查重评议和进口论证提供技术支撑,为用户提供仪器实际使用信息;当前利用国产高效液相色谱、超高效液相、气相色谱、液相色谱、超级微波消解、ICP-MS等开发了一系列农作物的测定方法。报告人:上海交通大学副主任 何琳报告题目:《电镜公共平台在实践教学方面的探索》报告介绍了上海交通大学冷冻电镜中心和电镜-影像中心从解决设备机时低、供需矛盾、师生对自主实践需求迫切等问题出发,开展电镜实践教学工作,从而增加了自主操作人员的类型、数量和分布,扩大了电镜平台的影响力;电镜的总测试机时数、样品数、非工作时段的测试机时均持续稳步上升;有效缓解了校内测试压力,有更多机时可用于服务社会、方法开发和技术提升。10月16-17日,第八分会场(低温电子显微学表征——冷冻电镜前沿技术方法)、第九分会场(生命科学显微成像技术研究——电子显微新技术及其在生物学研究中的应用)、第十分会场(全国电镜运行管理开放共享科研平台——后疫情时代显微学平台发展的新需求)的报告分享仍将继续,更多精彩内容敬请期待。【点击报道专题链接】——2021年全国电子显微学学术年会专题
  • 借助低真空SEM,探索三维世界——访东京肾脏研究所所长山中宣昭、鸟取大学医学部冈田晋一、稻贺SUMIRE
    p   鸟取大学医学部解剖学讲座讲师稻贺SUMIRE,凭借低真空扫描电子显微镜(低真空SEM),研发出了肾穿刺病理组织分析法。稻贺SUMIRE教授和肾脏病理学· 肾脏病理诊断专家兼东京肾脏研究所所长-山中宣昭教授、鸟取大学医学部围产期· 小儿医学领域教授-冈田晋一齐聚日立高新技术公司东京解决方案实验室,畅谈了以不同于传统透射电镜分析方法的低真空扫描电镜,对光镜样品切片进行三维分析的研发初衷,并对未来的电镜发展作出了展望。 br/ /p p style=" text-align: center margin-bottom: 5px margin-top: 15px " span style=" font-size: 18px " strong 借助低真空SEM,探索三维世界 /strong /span /p p style=" text-align: center margin-top: 5px margin-bottom: 15px " span style=" font-size: 18px " strong ——肾穿刺标本的新发现 /strong /span /p hr style=" white-space: normal height: 1px border-right: none border-bottom: none border-left: none border-image: initial border-top-style: solid border-top-color: rgb(85, 85, 85) " / p style=" white-space: normal " span style=" font-family: 微软雅黑, " microsoft=" " color:=" " /span /p p span style=" font-size: 14px "   span style=" color: rgb(0, 176, 240) font-size: 16px "  原文标题:低真空SEMで見る3Dの世界とその可能性—— /span /span span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 腎生検標本への新たなアプローチ /span /p p span style=" color: rgb(0, 176, 240) font-size: 16px "   中文编辑:蒋雪 (仪器信息网授权发布) /span /p hr style=" white-space: normal height: 1px border-right: none border-bottom: none border-left: none border-image: initial border-top-style: solid border-top-color: rgb(85, 85, 85) " / p style=" white-space: normal " strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/b6ca1124-0272-4dfd-b459-aa7e144c0b37.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 450" height=" 344" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 450px height: 344px " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 东京肾脏研究所 所长、日本医科大学 名誉教授 山中 宣昭(左) /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 鸟取大学医学部解剖学讲座 讲师 稻贺 SUMIRE(中) /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 鸟取大学医学部围产期· 小儿医学领域 教授 冈田 晋一(右) /span /p p style=" margin-top: 10px margin-bottom: 10px "    span style=" font-size: 18px " strong span style=" background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) " 通过低真空SEM检测分析肾穿刺标本 /span /strong /span /p p   由于肾病早期很难显现主观症状,且肾病种类繁多,难于判别,因此被称为“难确诊”的疾病。而且肾脏的结构和功能极其复杂,所以肾穿刺的临床应用对于病情阶段和病变形态的诊断有着深远的意义。1951年首次临床应用肾活体检法。首先使用穿刺针取部分肾脏组织,通过光学显微镜观察组织切片。然后采用荧光抗体法根据免疫球蛋白、补体的种类和沉淀情况等,判断免疫反应,再通过电子显微镜进一步分析标本,最后将光学显微镜、荧光抗体法和电子显微镜三者分析的结果结合起来,判断病情、提出治疗方案并估计预后等。肾穿刺活检术作为日常检查,这在医疗中具有特殊的临床意义。 /p p   电子显微镜分析为肾活检提供了许多新的数据。一般大家都用透射电子显微镜观察标本,样品制备、图像分析需要实验人员具备丰富的知识和技巧,因此往往诊断结果需要几周的时间。 /p p   “可能你会想问,这样的速度符合临床医生的要求吗?”,稻贺SUMIRE教授如是说道。所以,为了简单且快速诊断出病情,她利用低真空SEM研发出了肾穿刺病理组织分析法。稻贺教授退休前就职于鸟取大学医学部,从事解剖学课题研究工作,退休后,开始从事低真空的研究。她的科研方向深得SEM界权威人士田中敬一教授的认可。低真空SEM的分辨率虽远不及TEM,但它可以观察油性、含水样品和非导电性样品。而且,操作简单,待测样品无需特殊处理。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/0dc83c09-8015-4ef0-a403-f06f2ce8d517.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 600" height=" 225" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 225px " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 肾穿刺标本的TEM图像 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 左:Alport综合症、右:薄基底膜肾病 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 为对比图像的差异性,特为您展示这两种肾病的TEM图像。 /span /p p style=" margin-top: 10px margin-bottom: 10px "    span style=" font-size: 18px " strong span style=" background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) " 使用Platinum-blue分染病理组织 /span /strong /span strong span style=" color: rgb(255, 255, 255) " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/4f570412-1b46-4a7b-9ce5-8f975b64e4fe.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" style=" float: right width: 200px height: 711px " width=" 200" height=" 711" border=" 0" vspace=" 0" / /span /strong /p p style=" line-height: 2em "   稻贺教授充分发挥低真空SEM的优势。肾穿刺的应用源于染色剂的出现。“我认为Platinum-blue染色剂将成为未来发展的关键。”当时电子染色剂乙酸铀酰较为普遍,但随着国家对于乙酸铀酰的限制越来越严格,人们开始寻找替代品,于是Platinum-blue逐渐被业界人士关注。但是,市售的Platinum-blue染色剂对使用人群有所限制。为了解决这一问题,田中教授研发了Platinum-blue作为低真空SEM信号增强剂,稻贺教授巧妙设计了辅助操作的小配件,还因此荣获了国家专利。这两款产品和TEM染色剂同时投放市场,开始逐步普及。老鼠舌头上有多种组织,故本次实验取老鼠舌头局部用于制备样品切片。后经实验证实,Platinum-blue染色剂可清晰分染几种病理组织,这一发现我们也曾在学会上做过相关报告。 /p p style=" line-height: 2em "   由于SEM观察都是以TEM诊断法为依据进行判断的,所以日立高新技术TEM负责人向她建议道:“老师,那肯定就是肾脏了。”这种方法一眼就能判断出是病理组织。目前,稻贺教授还在探索更有价值的应用方法。“当时,鸟取大学病理系老师为我们提供了很多种典型病理的实验标本,通过使用Platinum-blue成功分染各个组织。” /p p strong span style=" color: rgb(255, 255, 255) "    /span /strong span style=" font-size: 18px " strong span style=" background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) " 通过电子显微镜分析样品切片 /span /strong /span br/ /p p   稻贺教授和肾脏病理诊断第一人山中宣昭教授二人深刻感受到新方法论的重要性,并就此展开了激烈的讨论。 /p p   “将标本置于载玻片上,然后放入样品仓内,由于低真空特性我们可以清晰观察到标本。我认为低真空SEM的应用是电镜历史上的伟大创举。如今,任何人均可通过电子显微镜观察常见标本、光学显微镜标本等。” /p p   PAM染色是一种光学显微镜样品染色法,采用银染法使组织切片着色,将这种方法和Platinum-blue染色法有机地结合起来,可进一步提升分析的准确性。 /p p   稻贺教授谈到,“PAM染色法可分染基底膜,使组织结构清晰,这种染色方式和Platinum-blue截然相反,所以我们联用这两种染色法,优势互补,染色结果极佳”。“而且PAM染色具有悠久的历史,经山中教授课题组的矢岛老师改良,操作现在变得十分简单。PAM染色和Platinum-blue染色的有机结合,对当今时代的肾病诊断具有重要的意义。从同一组织内取两个标本,可通过PAM染色法和Platinum-blue染色法,全面观察组织结构,对病理进行深入诊断。” /p p   鸟取大学医学部的冈田晋一教授和稻贺教授共同参与了肾病理组织分析法的研究。冈田教授从临床医学的角度出发,阐述了低真空SEM的未来应用空间。 /p p   “低真空SEM的放大倍率高,如同光学显微镜一般,可以观察到肾穿刺组织的每一个部位,我觉得这是它最大的优势。肾病是在肾脏多处发生相似病变,其中焦肾小球硬化(FSGS)是从局部开始病变,最终导致肾功能衰竭。因此,如果你没有观察到病变部位,就无法判断是否异常。TEM只能观察到组织的一小部分,如果这部分没有异常,诊断结果就显示正常。但这并不代表整个肾脏均无病变。低真空SEM观察范围广,这对于局部病变的肾病诊断具有十分重要的意义。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/e11ca81f-77a9-4aae-9e30-71cca733d3fd.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" width=" 600" height=" 242" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 242px " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 在FSGS病理切片中观察到肾小球的LV-SEM像 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 左(表面):Platinum-blue染色、右(截面):PAM染色 /span /p p style=" margin-top: 10px margin-bottom: 10px "    span style=" font-size: 18px " strong span style=" background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) " 低真空SEM开启了3D世界 /span /strong /span /p p style=" margin-top: 5px "   随着低真空SEM的应用,分析一个标本就可以获取很全面的信息,分析准确度也得到了进一步提升。而且还可以对大视野范围进行高分辨、高倍率的形态观察以及三维解析。 /p p img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/a2bd9408-6507-4351-a353-c7c72bff2a36.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" style=" float: right width: 300px height: 182px " width=" 300" height=" 182" border=" 0" vspace=" 0" / /p p   稻贺教授指出“低真空SEM和传统TEM、光学显微镜最大的区别是:它可以实现立体观察和三维成像。”“Alport综合症是在基底膜形成网状结构,之前我们一直采用TEM观察切片的二维图像来判断是否发生病变,如篮状细胞的观察,现在我们可以使用低真空SEM观察它真实的三维结构。” br/ /p p   Alport综合症为遗传性疾病,其主要特征是肾小球基底膜发生病变。薄基底膜肾病也是由于肾小球基底膜发生病变引起的,Alport综合症患者往往在青壮年时期发展至终末期肾脏病,必须通过透析进行治疗。这两种肾病的鉴定对于患者的治疗和预后等具有十分重要的意义。冈田教授提到,“过去我们利用免疫染色或透射电子显微镜进行肾病鉴定,现如今诊断技术已实现遗传基因检测,尽管如此,还是不能诊断出肾病类型,而低真空SEM可全面获取标本数据,快速且准确诊断肾病”。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/62bd6eeb-4203-4e6a-a040-3c372e405e15.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图示为Alport综合症患者的肾小球在低真空SEM下的图像(PAM染色)。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 低真空SEM下清晰呈现基底膜的网状结构。 /span /p p   山中教授也提及到三维数据的重要性。 /p p   “光学显微镜一般可以观察3微米,最厚5微米的样品,而低真空SEM在这个厚度可以实现 三维观察,这样一来可以获取更多的数据信息。我们生活在三维空间,二维角度观察标本确实是维度较低。从这个层面来考虑,对同一样品进行三维观察时,可以发现许多二维图像无法判断出来的病症。” strong span style=" color: rgb(255, 255, 255) "    /span /strong /p p style=" margin-top: 10px margin-bottom: 10px " strong span style=" color: rgb(255, 255, 255) "    /span /strong span style=" font-size: 18px " strong span style=" color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(112, 48, 160) " 开启一个崭新的阶段 /span /strong /span /p p   山中教授将低真空SEM应用到细胞诊断学中,以检查肿瘤组织以及胸腔积液和腹水等液体中的癌细胞,实验取得了突破性进展。为了实现低真空SEM在肾穿刺手术及肾病理研究中真正的价值,并且未来还能够应用于肾脏以外的病变组织检查或快速诊断,我们需要确保标本质量,完善基本诊断标准。而且,在分析图像时,还需要具备解读标本病理的诊断能力。 /p p   “低真空SEM成像很简单,而观察和分析图像才是最难的。”冈田教授言道,“我第一次使用低真空SEM,实在难以辨认切片结构,还好有稻贺教授在,她逐一为我解释,这是细胞,这是基底膜之类的。低真空SEM的观察方式和光学显微镜、荧光抗体法不同,初次使用简直是一头雾水。因此,我觉得可以建立公共数据库,数据库内存有IgA肾病的病变组织、上皮细胞等基础数据,这样便于用户参照分析。” /p p   为加深对于低真空SEM病理组织分析法和其优势的理解,山中教授强调了病例数据库的重要性。 /p p   “不同肾病其肾脏组织形态学的病变不一样,所以尽管通常可观察到的肾脏组织形态学变化较小,但这种变化却仅存在于极少数病例中,所以大致也可以断定肾病类型。我们可以收集很多Alport综合症和薄基底膜肾病的病例,建立公共数据库,更快、更准地诊断病理。所以数据库的普及也十分重要。”稻贺教授也谈到,解读低真空SEM图像本身并没有那么难。她还在培训会上使用DEMO机为大家演示操作,据说只要掌握要点,完全可以轻松解读低真空SEM图像。一个出色的方法论的应用关乎未来的发展趋势。据说方法论的开发已历经10年之久。 /p p   “对于一个病理的小白来说,即使去研究肾病的诊断方法,也是毫无头绪。山中教授向大家介绍了如何诊断肾病,由于他的耐心指导,感兴趣的人越来越多,我觉得这才是真正意义上的新开始。未来,数据库将不断壮大,诊断标准、诊断方法和Atlas等也将不断完善。” /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/ccf4f113-28e8-464a-a1d4-17a8b9c54c95.jpg" title=" 7.jpg" alt=" 7.jpg" width=" 450" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 450px height: 300px " / /p
  • 液氮冻干珠小球技术引领全球IVD新未来
    液氮冻干珠小球技术引领全球IVD新未来作为全球IVD诊断市场热门的新兴技术之一,液氮冻干珠小球在过去两年得到快速发展。无论是美国,德国,英国,俄罗斯,还是中国,许多海外跨国公司及本土知名生化公司,都在为冻干珠小球新技术的研发,小试及量产的各方面做准备。从海外IVD展会,及国内IVD展会,从试剂生产商,到仪器生产商,对冻干珠小球技术的关注度持续上升。随着海外跨国公司加快推进冻干珠小球技术并开始布局量产,不远的将来,冻干珠小球必将成为IVD领域的市场主流。液体试剂需要冷链运输和低温保存,运输和保存成本高,条件苛刻,性能不稳定,保质期短。而冻干珠小球则有如下诸多优势,随着未来因量产而带来的生产成本的降低,必将助力IVD快速诊断的爆发性增长。l 检测精度高l 快速诊断首选新技术l 封装后,可常温存储和运输,极大降低了运输成本l 冻干珠小球具备疏松网状结构,复溶迅速l 能够最大限度的保持酶/蛋白等的活性l 应用范围广,从核酸/PCR检测,免疫检测,到环境检测等冻干珠小球的工艺制备流程及关键技术要点可概括为:液氮冻干珠点小球 设备发展进程:广州飞升精密设备有限公司新推出的DS528全自动液氮精量冻干珠点小球设备,具有如下独特的技术优势:1、安全及全自动添加液氮:液氮的超低温和持续挥发性,需要在添加时保证人员安全性、车间通风良好、设备的安全性。广州飞升全自动加液氮装置:正常工作下,高低液位传感器会自动检测液位的变化,液位控制器自动打开或关闭阀门,确保液位恒定。2、冻干珠小球全自动收集:DS528全自动液氮精量冻干珠点小球设备,采用自动化机器手,快捷方便地将冻干珠小球从液氮中快速捞出并迅速转移。3、小球分装:广州飞升可为客户定制小球分装系统解决方案,可以安全快捷地将成品小球分装到八联管、西林瓶或盘片,然后封装,完成产品包装。从小试,到量产,实现高效自动化生产。4、微量陶瓷泵精准点液:广州飞升采用智能微量泵,点液量低至0.5ul(小球直径1mm)、液量大小数字化调整、定制特殊针头,可实现高精度点小球(CV最高可达0.5%)、点液不挂滴、不炸裂、圆球形效果好、形状及大小均匀。5、高通量产能:单机可高达几万个/小时。通道数可定制,亦可按照需求扩展,满足客户从中试到量产的不同产量需求。广州飞升公司还可以根据客户要求,提供试剂恒温装置、试剂搅拌装置等,为客户提供配套定制服务,为液氮冻干珠小球,提供更为完整的一站式技术与系统解决方案。广州飞升精密设备有限公司 (www.ascendgz.com) 的技术团队自2010年开始专注研发微量流体控制系统,以领先的精密陶瓷泵技术为基础,为海外客户包括:英国、美国、俄罗斯,台湾地区,中国上市公司及知名IVD企业,以及国内一流大学,提供了各种液氮冻干珠点小球的系统解决方案,成为在这一应用领域,技术领先的专业系统供应商。
  • 转化医学系列|人源化模式小鼠在肿瘤免疫药物研究中的应用
    肿瘤免疫疗法是当前肿瘤治疗领域中最具前景的研究方向之一,已发展成为继手术、化疗和放疗之后的第四种肿瘤治疗模式。肿瘤免疫学治疗的方法种类繁多,目前各大医药研发企业的关注焦点主要包括:免疫检查点抗体药物,CAR-T疗法,溶瘤病毒等等,但新型的免疫疗法如何进行可靠有效的临床前效果评估,是推进肿瘤免疫疗法的一关键节点。百奥赛图自主研发了一系列免疫检查点人源化小鼠,为免疫检查点抗体药物筛选提供了可靠的体内药效模型,此外基于重度免疫缺陷B-NDG小鼠建立的免疫系统人源化小鼠模型也为药物验证提供了更多的选择。本期转化医学系列webinar邀请到的是百奥赛图药理药效事业部总监郭雅南博士,郭博士将给大家介绍:1. 免疫检查点抗体单用或联用在体内药效筛选的策略2. 利用免疫重建小鼠和B-hCD3e人源化小鼠进行双特异性抗体的体内药效评估与毒性检测3. 利用重度免疫缺陷小鼠B-NDG小鼠对CAR-T药物进行体内药效评估与毒性检测转化医学系列网络讲座第五期讲座题目:人源化模式小鼠在肿瘤免疫药物研究中的应用讲座时间:7月25日下午14:00-15:00主讲人:郭雅南 博士(百奥赛图)讲座形式:网络讲座,手机或PC即可参与(会议链接和如下报名链接相同)即刻报名扫描下方二维码主讲人简介郭雅南 博士百奥赛图 药理药效事业部总监清华大学生物科学与技术系本科;美国罗切斯特大学神经生物学/药理学博士学位;2009-2013年,在哈佛大学医学院伯明翰妇女医院转化医学系从事博士后研究工作;2014年回国,担任百奥赛图基因生物技术有限公司研发部副总监。拥有10多年癌症生物学和神经生物学的研究经验,现担任药理药效事业部总监。更多转化医学系列网络讲座安排,具体时间以珀金埃尔默微信推送时间为准。敬请关注!主题预计时间高内涵筛选助力个性化癌症医疗8月小分子激酶抑制剂研究最新进展9/19/2019使用Alpha技术研究RNA甲基化“橡皮擦” (ALKBH5)10/24/2019研究蛋白相互作用就是这么简单11/7/2019细胞成像分析前沿应用案例心得分享11/28/2019原来药物研发还可以这样做——基于表型筛选的药物研发11月小动物活体成像技术助力脑靶向载体的研究12/19/2019关于珀金埃尔默:珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案,助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长,我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球,我们拥有12500名专业技术人员,服务于150多个国家,时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭,改善人类生活质量。2018年,珀金埃尔默年营收达到约28亿美元,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问www.perkinelmer.com.cn
  • 小动物活体成像系统在急性心力衰竭小鼠模型治疗中的应用
    2023年11月8日,由山西农业大学王金明教授、海军军医大学梁晓及美国威斯康星大学Hector H. Valdivia 团队共同在国际一流期刊《Materials Today Bio》(IF= 8.200)中发表了题为“OpiCa1-PEG-PLGA nanomicelles antagonize acute heart failure induced by the cocktail of epinephrine and caffeine”的文章。在急性心脏疾病中,通过钙素(calcin)作用于利亚诺定受体(RyR)减少肌浆网中的Ca2+含量,是一种潜在的干预策略,可用于减轻β-肾上腺素能应激触发的SR Ca2+过载。然而,作为一种含有33-35个氨基酸的球形肽,calcin主要对抗轻度的室性早搏(PVCs)或和双向室性心动过速(BVTs),而不是严重持续性的双向室性心动过速(BVTs)或多形性室性心动过速(PVTs)。像大多数肽类药物一样,calcin在体内具有快速的代谢率,其半衰期甚至不到2小时,因此,有必要通过增加心脏局部浓度来提高其药效,并通过长效的药剂学方法延长其作用持续时间。本研究通过将calcin家族中最活跃的成员Opticalcin1(OpiCa1)与最常见的无毒纳米载体PEG-PLGA聚合物连接,首次合成了Opticalcin-PEG-PLGA(OpiCa1-PEG-PLGA)纳米胶束。作者发现,OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束在拮抗肾上腺素和咖啡碱引起的致命性急性心衰方面具有与OpiCa1几乎相同的作用,并具有良好的心脏靶向性、自稳定性和低毒性,研究还发现OpiCa1-PEG-PLGA纳米颗粒可在体内保持长期低浓度的OpiCa1。主要实验方法1.纳米胶束的制备: 使用特定的配方制备了OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束,确保其稳定性和有效性。2.动物模型: 使用相关的动物模型模拟急性心力衰竭,实验对象接受肾上腺素和咖啡因的混合物。3.纳米胶束给药: 给实验组注射OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束,对照组分别接受安慰剂或其他干预措施。4.监测指标:监测各种心脏参数,如心率、血压和生化标志物,以评估纳米胶束对急性心力衰竭的影响。在研究中,作者将5-8周龄的ICR小鼠,分为对照组、PEG-PLGA组、OpiCa1组和OpiCa1-PEG-PLGA组(n = 6)。静脉注射PEG-PLGA、OpiCa1和OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束12 h后,使用上海勤翔IVScope 8000小动物体内成像系统监测纳米胶束的分布情况。结果表明,与FITC标记的PEG-PLGA的分散分布相比,FITC标记的OpiCa1和OpiCa1-PEG-PLGA纳米细胞在12 h内更集中在心脏组织中,在体内表现出良好的心脏靶向性。该研究表明,OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束在对抗由肾上腺素和咖啡因联合引起的急性心力衰竭方面具有潜在的治疗作用。需要进一步的研究和临床试验来验证这些发现,并探索OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束在治疗心脏急症中的转化潜力。
  • 专家揭晓!iCEM 2024之生物医学电镜技术与应用专场预告
    2024年6月25-28日,仪器信息网(www.instrument.com.cn) 与中国电子显微镜学会(对外)(www.china-em.cn)将联合主办“第十届电子显微学网络会议(iCEM 2024)”。会议结合目前电子显微学主要仪器技术及应用热点,邀请业界知名电子显微学专家、电子显微学仪器技术专家、电子显微学应用专家等,重点邀请近来有重要工作成果进展的优秀青年学者代表线上分享精彩报告。iCEM 2024恰逢电子显微学网络会议创立十周年,会议专场将增设“十周年”主题内容,围绕过去十年我国电子显微学重要进展、未来展望等进行分享。第十届电子显微学网络会议(iCEM 2024)将设置八个分会场:1) 原位/环境电子显微学与应用;2)先进电子显微学与应用;3)扫描电镜/聚焦离子束显微镜技术与应用;4)电子能量损失谱/电镜光谱分析技术;5)低温电子显微学与应用;6)生物医学电镜技术与应用;7)电镜实验操作技术及经验分享;8)电镜开放共享平台及自主保障体系建设。诚邀业界人士线上报名参会。主办单位:仪器信息网,中国电子显微镜学会(对外)参会方式:本次会议免费参会,参会报名请点击会议官网:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCEM2024/或扫描二维码报名“生物医学电镜技术与应用”专场预告(注:最终日程以会议官网为准)专场六:生物医学电镜技术与应用(6月27日下午)专场主持暨召集人:李英 清华大学蛋白质研究技术中心 工程师报告题目演讲嘉宾【十周年主题报告】: 微观脑联接图谱绘制技术陈曦(中国科学院自动化研究所 研究员)徕卡在SEM/FIB SEM的制样方案介绍包沈源(徕卡显微系统(上海)贸易有限公司 中国区应用主管)特殊亚结构形成性肾小球病的电镜诊断任雅丽(北京大学第一医院 副主任医师)植物多模态跨尺度技术及其应用张曦(北京林业大学 讲师)光电关联及冷冻电子断层成像对沙门氏菌引发的宿主异源自噬的原位结构研究李美静(深圳医学科学院 特聘研究员)嘉宾简介及报告摘要(按分享顺序)专场主持暨召集人:李英 清华大学蛋白质研究技术中心 工程师【个人简介】2017年参加了第一届超薄切片大赛,获得第二名。参与了2019年清华大学出版社出版的王大亮等老师主编的《医学组织学图谱与实习指导》一书中第一章内容的编写,该书被评为2020年“北京高等学校优质本科教材课件”。参与了2021年高等教育出版社出版的丁明孝等老师主编的《生命科学中的电子显微镜技术》,该书中收录了植物扫描电镜制样、基于单层细胞原位包埋的APEX2标记方法以及光电光联制样方法。参与了清华大学俞立教授课题组关于迁移体的发现及机制与功能研究工作,该成果荣获2022年北京市自然科学奖一等奖(9/13)陈曦 中国科学院自动化研究所 研究员【个人简介】陈曦,中国科学院自动化研究所研究员,博士生导师,中科院关键技术人才。2009年博士毕业于中国科学院自动化研究所。在SCIENCE、CELL REP、IJCAI等期刊和会议中发表论文60余篇,授权发明专利26项。长期从事生物序列切片电镜图像体重建技术研究,致力于解决微观脑联接图谱绘制中体重建的通量瓶颈,为国家脑计划提供突触水平神经环路重建所必需的关键核心技术和系统解决方案。报告题目:微观脑联接图谱绘制技术【摘要】随着微观脑联接图谱绘制技术的发展,如何获得更大体量的生物样品三维电镜数据成为该领域的下一个技术制高点。基于连续切片的三维体电镜技术是行之有效的解决方案,但也随之引入一系列的计算难题。本报告首先介绍微观脑联接图谱绘制的主要技术路线和国际进展,其次是课题组在该领域的工作开展情况。包沈源 徕卡显微系统(上海)贸易有限公司 中国区应用主管【个人简介】博士,华东理工大学先进材料与制备技术专业。博士后工作于华东理工大学物理化学专业。现任职于徕卡显微系统电镜制样技术主管。主讲人长期从事材料、生物样品电镜制备和分析工作,精通常温机械处理、离子束加工、冷冻处理、真空转移等路线,涵盖新能源、半导体、高分子、蛋白质、细胞、组织等领域,从理论基础到分析表征均具有丰富经验。报告题目:徕卡在SEM/FIB SEM的制样方案介绍【摘要】近年来,随着各类电镜表征技术的发展,生物领域的SEM/FIB的制样要求日益增加,特别针对含水冷冻生物样品进行定位加工需求不断增加。对于这类样品,我们需要在极低温的环境下,完成样品固定、定位观察等处理工作,并安全地将其转移至电镜中,同时还需要实现各设备测试数据相匹配,这对于各设备性能和整体解决方案提出了很高的要求。Leica提供了一整条完整的样品低温制备、共聚焦定位、低温镀膜路线,并借助真空冷冻传输系统连接各样品加工、观察设备,保证样品结构的真实性,提高实验的重复性,同时降低使用者的操作难度,为生物样品研究提供一条完整可行的SEM/FIB的制样制样路线。任雅丽 北京大学第一医院 副主任医师【个人简介】任雅丽,北京大学第一医院电镜室,副主任医师;从事病理和超微病理诊断、教学和科研工作;研究方向为肾小球病的发病机制与肾脏的组织计量学;擅长非肿瘤性肾脏病的病理和超微病理诊断;主持国家自然科学基金课题一项,参与国家级课题若干项;在国内核心期刊和 SCI收录杂志发表论著60余篇;现任中国电子显微镜学会委员、中国研究型医院学会超微与分子病理学委员会委员、中国体视学学会生物医学分会理事、中国医学影像技术研究会理事。报告题目:特殊亚结构形成性肾小球病的电镜诊断【摘要】电镜在非肿瘤性肾病的诊断中发挥着举足轻重的作用,对于伴有亚结构形成性肾病的诊断优势更为突出,本报告将就此类肾小球病的诊断与鉴别诊断要点和思路进行解读,内容从单克隆和非单克隆免疫球蛋白到非免疫球蛋白相关疾病,疾病谱从相对常见的淀粉样变性病到非常罕见的冷纤维蛋白原血症肾损伤。张曦 北京林业大学 讲师【个人简介】张曦,从事树木细胞分子生物学、树木生命活动多模态跨尺度成像与分析和树木规模化繁育研究等,担任J of Plant Physiol顾问编辑,Trees-Struct Funct、Plant Methods和电子显微学报等审稿专家。主持国家自然科学基金青年项目、北京市面上项目和博士后面上项目,参与国家自然科学基金重点项目和科技部重大项目等。发表3篇教教改论文,主持1项校级教改项目,参编《植物细胞壁与木材形成》著作1部。近年来,以第一、共一或通讯作者在《Plant Physiology》、《Genome Biology》、《Trends in Plant Science》、《Science China-Life Sciences》、《Plant Methods》等期刊发表学术论文40余篇。获授权国家发明专利6项。带领团队开展良种树木规模化繁育项目,创制“三元三步”促生根技术,入选国家林草局2021年重要推荐成果,获北京大学南昌创新研究院百万经费资助,在中林种子集团及广东、江苏、福建等省市几十家企业推广应用,取得了显著的生态、经济和社会效益。报告题目:植物多模态跨尺度技术及其应用【摘要】植物科学的研究领域广泛,涵盖了从微观的蛋白质分子到宏观的完整生物体,跨越了多个空间尺度。这些多层次系统通过不同类型细胞间的相互作用,赋予了植物器官更高级的功能,为其生长发育和生命活动提供了坚实的物质基础。三维成像技术,从单细胞到整个生物体,已成为揭示细胞复杂结构和系统功能的强大工具。我们运用单分子技术、Micro-CT、LSFM和Auto-CUTs等多模态跨尺度成像技术,对植物的种子、茎、花粉等结构进行精细的三维重构与深入分析,揭示植物细胞活动规律,为植物科学研究提供了创新的技术手段和应用模式。李美静 深圳医学科学院 特聘研究员【个人简介】李美静博士,特聘研究员、博士生导师。2015至2019年在清华大学生命科学学院结构生物学专业攻读博士学位,师从李雪明教授。2019至2023年在马克斯普朗克生化研究所从事博士后研究,师从cryoET领域先驱Wolfgang Baumeister教授。2023年加入深圳医学科学院担任特聘研究员,组建病原与宿主互作的原位结构生物学研究课题组。目前在国际顶级学术期刊Nature上以第一作者(含共一)发表文章2篇,PNAS,3篇,elife,1篇;其中以共通讯作者在PNAS发表文章1篇。李美静课题组以原位结构生物学为主要研究手段,结合分子细胞生物学、微生物学、细胞免疫等方法研究病原微生物与宿主的复杂相互作用。课题组网站https://www.meijingli-cryolab.net。报告题目:光电关联及冷冻电子断层成像对沙门氏菌引发的宿主异源自噬的原位结构研究【摘要】原位结构生物学(in situ structural biology)联合冷冻电子断层成像技术(cryo-electron tomography, cryo-ET)、冷冻聚焦离子束切割(cryo-focused-ion beam (FIB) milling)及冷冻光电关联成像技术(Correlative light electron microscopy, CLEM),研究复杂生物大分子复合物在细胞内不同功能状态下的结构。原位结构生物学不仅能提供纳米级分辨率的结构信息,更能提供不同分子间的时空相互作用。病原微生物与宿主的复杂相互作用是感染性疾病发生的基础。宿主与病原微生物的互作涉及多种复杂生物大分子的协同作用。我们利用基于冷冻光电关联和聚焦离子束切割的冷冻电子断层扫描成像技术系统地观察了沙门氏菌在宿主细胞内引发的异源自噬反应过程。同时,我们在细胞原位研究了异源自噬的关键载体自噬小体的发生、生长及排布的特征,为自噬和病原微生物感染带来新的思考。会议联系1. 会议内容仪器信息网杨编辑:15311451191,yanglz@instrument.com.cn中国电子显微镜学会(对外)汪老师:13637966635,cems_djw @163.com2. 会议赞助刘经理,15718850776,liuyw@instrument.com.cn
  • 文献案例 PCR技术医学研究领域应用分享
    PCR(polymerase chain reaction,PCR)即聚合酶链反应,是利用一段DNA为模板,在DNA聚合酶和核苷酸底物共同参与下,将该段DNA扩增至足够数量,以便进行结构和功能分析。PCR应用场景广泛,不仅在基础研究方面,还包括医学诊断、法医学和农业科学等各大领域。近期多篇医学研究多篇文献中均应用到PCR技术及PCR仪产品,小编为大家做一下简要分享。 近期南方医科大学临床医学博士生导师、主任医师王雅棣课题组在医学期刊《Oncology Research and Treatment》上发表题为Preliminary Clinical Validation of a Filtration-Based CTC Assay for Tumor Burden and HER2 Status Monitoring in Metastatic Breast Cancer的文章,探索研究基于过滤的CTC测定转移性乳腺癌肿瘤负荷和HER2状态监测的初步临床验证情况。 背景介绍: 循环肿瘤细胞(CTC,CirculatingTumorCell)是存在于外周血中的各类肿瘤细胞的统称,因自发或诊疗操作从实体肿瘤病灶(原发灶、转移灶)脱落,大部分CTC在进入外周血后发生凋亡或被吞噬,少数能够逃逸并锚着发展成为转移灶,增加恶性肿瘤患者死亡风险。CTC检测通过捕捉检测外周血中痕量存在的CTC,监测CTC类型和数量变化的趋势,以便实时监测肿瘤动态、评估治疗效果,实现实时个体治疗。循环肿瘤细胞 (CTC) 承载着从基因组改变到蛋白质组构成的多维肿瘤相关信息,是一种很有前途的液体活检材料。 CTC 的临床有效性在转移性乳腺癌 (MBC) 中得到了最广泛的研究。 CELLSEARCH® 检测是目前使用最广泛的方法,研究者们同时也在寻求替代策略。一种基于过滤的微流体装置已被用于富集 CTC,但其临床相关性仍然未知。方法:在这项初步研究中,作者研究团队招募了 47 名 MBC 患者,并评估了上述 CTC 检测在肿瘤负荷监测和人表皮生长因子受体 2 (HER2) 状态测定方面的性能。结果:在基线时,51.1% 的患者 (24/47) 为 CTC 阳性。在伴随着较差的放射学反应评估的样本中,CTC 计数和阳性率也显著升高。连续抽血表明,与血清标志物癌胚抗原和癌抗原 15-3 相比,CTC 计数能够更准确地监测肿瘤负荷。此外,与之前的报告相比,CTC-HER2 状态与肿瘤-HER2 状态中度一致。选定样本中的 HER2 拷贝数测量进一步支持了 CTC-HER2 状态评估。结论:这项研究的初步结果表明,CDC 检测在几个方面都有希望,包括敏感的 CTC 检测、准确的疾病状态反映和 HER2 状态确定。目前需要更多的研究来验证这些发现,并进一步表征CTC测定的价值。在实验验证中,柏恒科技RePure-A 梯度PCR仪发挥了一定作用,助力作者实验研究进行。 而在另一篇发表在《Frontiers in Molecular Biosciences》期刊上的论文,柏恒科技PCR仪也发挥了不小作用。哈尔滨医科大学附属二院肾内科主任医师、博士生及硕士生导师李冰课题组发表的题为Bioinformatic Analysis Combined With Experimental Validation Reveals Novel Hub Genes and Pathways Associated With Focal Segmental Glomerulosclerosis的文章,作者研究团队利用生物信息学分析与实验验证相结合,揭示了与局灶性节段性肾小球硬化相关的新型Hub基因和通路。 背景介绍:局灶节段性肾小球硬化症 (focal segmental glomerulosclerosis, FSGS)是一种临床病理综合征,临床表现为大量蛋白尿或肾病综合征,病理以局灶节段分布的肾小球硬化病变及足细胞变性所致足突融合或消失为特征,多数表现为激素治疗抵抗,并进行性发展至终末期肾病 (ESRD)。本研究旨在探索与FSGS相关的枢纽基因和通路,以确定潜在的诊断和治疗靶点。方法:作者团队从 Gene Expression Omnibus (GEO) 数据库下载了微阵列数据集 GSE121233 和 GSE129973。数据集包括 25 个 FSGS 样本和 25 个正常样本。使用R包“limma”识别差异表达基因(DEG)。Gene Ontology (GO)功能和(KEGG)通路富集分析使用数据库进行注释,可视化和集成发现 (DAVID),用于识别 DEG 的通路和功能注释。蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)是基于检索相互作用基因(STRING)数据库的搜索工具构建的,并使用 Cytoscape 软件进行可视化。然后使用 Cytoscape 的 cytoHubba 插件评估 DEG 的中心基因。使用 FSGS 大鼠模型通过定量实时聚合酶链反应 (qRT-PCR) 验证中枢基因的表达,并进行接受者操作特征 (ROC) 曲线分析以验证这些中枢基因的准确性。结果:在两个 GSE 数据集(GSE121233 和 GSE129973)中共识别出 45 个 DEG,包括 18 个上调和 27 个下调的 DEG。其中,选择了5个具有高度连通性的枢纽基因。在 PPI 网络中,前 5 个中枢基因中,FN1 上调,而 ALB、EGF、TTR 和 KNG1 下调。 FSGS大鼠的qRT-PCR分析证实FN1的表达上调,EGF和TTR的表达下调。 ROC 分析表明 FN1、EGF 和 TTR 对 FSGS 显示出相当大的诊断效率。结论:通过生物信息学分析结合实验验证,鉴定出三个新的 FSGS 特异性基因,这可能会促进对 FSGS 的分子基础的理解,并为临床管理提供潜在的治疗靶点。实验验证中,实验团队应用了柏恒科技荧光定量PCR仪进行样品测定并分析。 除了以上列出的几篇文献,柏恒科技PCR仪在生物科研、动物疫病等方面均有广泛应用,下期我们再继续分享。 文献中PCR仪产品简介RePure系列智能二维梯度PCR仪本系列PCR仪具有二维梯度摸索功能,多种梯度摸索模式;自适应压杆式热盖,合盖紧盖一步到位;前进后出式风道,机器可并排放置,节约实验空间;Q3200系列荧光定量PCR仪本系列荧光PCR仪采用四通道双16孔模块设计,可实现一机多用;最大升降温速率8℃/s,大大节约实验时间;体积小,重量轻,方便携带; 更多PCR仪技术应用,欢迎关注柏恒科技,我们提供各类梯度PCR仪、荧光PCR仪等,并为客户提供生物学相关检测解决方案。
  • 2022年全国电子显微学学术年会生命科学与实验平台分会场集锦(下)
    仪器信息网、中国电子显微镜学会(对外名义)联合报道:2022年11月26日,由电镜学会电子显微学报编辑部主办、南方科技大学承办的“2022年全国电子显微学学术年会”在广东省东莞市顺利召开。大会为期三天,采用线下+线上直播方式进行,吸引来自高校院所、企事业单位等电子显微学领域专家学者3.5万余人次线上线下参会。本届年会线上+线下邀请报告达约500个,是国内电子显微学领域最具影响力的学术盛会。11月26-27日上午进行大会报告,26-27日下午及28日全天同时进行12个不同电镜主题的分会场报告。大会线下现场第九分会场:低温电子显微学表征分会主题:冷冻电镜从“体外”走向“体内”第九分会场现场直击部分报告现场:中国科学院生物物理研究所研究员 朱赟报告题目: 核孔复合体的原位结构研究进展核孔复合体在细胞生命活动中占据重要地位,核孔上的超大蛋白质复合体,称为核孔复合体(NPC)。朱赟首先介绍了核孔复合体的研究历史及核孔复合体结构研究历程中的里程碑事件。接着分享了团队在研究爪蟾卵母细胞核膜上的NPC结构、通过倾转样品台+折叠核膜的方法解决取向优势问题、通过AlphaFold2预测加flexible fitting搭建结构模型等方面的研究进展。中国科学院广州健康院研究员 熊晓犁报告题目: 甲型流感病毒的装配机制熊晓犁分享了甲型流感病毒M1蛋白的全长结构研究进展,通过利用原位CryoET和亚显微图平均来评估病毒内部M1的结构和排列。观察了全长M1 蛋白组装的结构细节,研究确定了完整病毒颗粒内已组装的M1的完整结构,以及在体外重建的M1低聚物的结构。这些结构也帮助揭示了流感病毒组装和分解的机制。中国科学院生物物理研究所研究员 章新政报告题目: 新型原位结构解析技术- isSPA原位样品的制样需要离子束减薄,但存在样品厚电子束无法穿透、导电性差、切片过程有辐照损伤等困难;原位样品的重构需要电子断层技术,也存在通量极低、断层重构中的错误、分辨率低等问题。基于原位样品蛋白质结构解析现状,是否可以突破准原子分辨率? 章新政分享了新型原位结构解析技术- isSPA,并以此介绍了isSPA概念、流程、原理等,接着通过在不同生物学体系中的技术应用分享了该新方法的系列应用成果案例。第十分会场:生物显微学研究分会主题:显微新技术助力生命科学与农林研究第十分会场现场直击部分报告现场:华南农业大学 王浩报告题目:自噬调控植物花粉管极性生长和育性的分子机制与功能解析显花粉管生长对于植物繁殖、粮食生产和安全至关重要。王浩分享了对百合花粉管快速活跃生长的研究,研究关键在于自噬是否以及如何调节花粉管的生长。研究表明,自噬确实参与调节花粉管生长;自噬介导的线粒体降解维持花粉管的生长;在调节花粉管生长的过程中,多种类型的自噬共存等。北京林业大学副教授 李瑞丽报告题目:PagUNE12调控杨树次生生长的研究李瑞丽报告分享了对PagUNE12调控杨树次生生长的研究进展,研究表明,PagUNE12作为一种转录因子,定位于细胞核中,具有潜在的转录活性;PagUNE12在84K杨的维管组织中均有表达,能够影响84K杨木质部形态建成以及不同木质素单体的聚合;过表达PagUNE12能够影响木质素生物合成途径,以及光合作用产物代谢途径相关基因的表达等。河北北方学院 王鑫伟报告题目:杨树PtrDJ-1C基因调控叶绿体发育的分子机制研究王鑫伟分享了关于杨树PtrDJ-1C基因调控叶绿体发育的分子机制研究进展,研究表明,PtrDJ1C是细胞核编码的蛋白,是植物正常生长发育必不可的;PtrDJ1C亚细胞定位于叶绿体中;纯合突变体中叶绿体发育异常结构缺失 光合蛋白积累发生缺陷,导致幼苗白化 光合能力大大降低;PtrDJ1C影响质体基因的表达水平,主要是影响了PEP依赖的基因的表达水平等。第十一分会场——生物医学和生物电镜技术分会主题:生物医学电镜应用及其与相关学科的交叉融合第十一分会场现场直击部分报告现场:中国科学院自动化研究所副研究员 李琳琳报告题目:电镜三维重建技术在生物医学中的应用李琳琳首先分享了电镜三维重建技术的重要意义及常规的电镜三维重建策略方法,包括序列断面成像方式(FIB-SEM、SBEM)、序列切片成像方式(ATUM-SEM、ssTEM)、等离子束扫描成像(GCIB-SEM)等。接着分别介绍了三种方法的原理及应用,应用案例包括人肾小球基底膜微管/泡三维重建、大鼠大脑皮层树突棘三维重建、小鼠听觉皮层亚细胞结构的三维电镜重构等。北京大学生命科学学院公共仪器中心高级工程师 胡迎春报告题目:免疫电镜常用树脂介绍免疫电镜是免疫组织化学技术与电镜技术相结合,在超微结构水平研究和观察抗原、抗体结合定位的一种方法。胡迎春首先分享了免疫电镜发展历史与重要意义,细胞的超微结构研究的发展离不开电镜技术的支持,接着介绍了,免疫电镜的常用树脂类型、树脂制备方法及使用案例等。中国科学院遗传与发育生物学研究所高级工程师 杨琳报告题目:常规透射电镜技术在遗传发育生物学研究中的应用杨琳分享了透射电镜在遗传发育生物学研究中从样品制备到观察分析的那些事。常规透射电镜超薄切片技术方面,介绍了做好前期沟通、细节定成败、因“材”而异制定具体方案等经验。接着,通过囊泡运输、眼皮肤白化、神经发育学习记忆等案例介绍了一系列透射电镜观察分析注意事项。第十二分会场:全国电子显微镜运行管理开放共享实验平台经验交流分会主题:新形势下电镜开放共享与关键技术创新第十二分会场现场直击部分报告现场: 武汉科技大学分析测试中心实验师 李媛媛报告题目:注重钢铁材料的透射电镜管理与测试经验分享李媛媛首先介绍了分析测试中心透射电镜及制样设备配置情况、安装运行状况、开放共享进展等。接着,针对拍磁性样品风险大,过保维修成本问题;SEM机时不够,TEM原位杆利用不高,特殊TEM样品制备难;人员配备不足;实验技术研究入门难、门槛高;个人晋升空间受限等现实问题进行了集中探讨。广东工业大学博士后 李雪娇报告题目:大型科研仪器平台与创新型模块联合运营的设想与规划以球差透射电镜与百实创样品杆为例,李雪娇介绍了大型科研仪器平台与创新型模块联合运营的设想与规划。原位样品杆具有扩展电镜功能、成本相对较低、功能灵活多变等优点,同时也存在闲置率高、有一定操作门槛、电镜风险等问题。针对这些情况,分别从原位杆的获取、风险规避、设想预期效果等方面进行了展开探讨。北京大学现代农业研究院冷冻电镜中心平台负责人 赵珺报告题目:北京大学现代农业研究院冷冻电镜中心介绍赵珺首先介绍了中心冷冻电镜和冷冻电镜制样设备配置情况,接着从交叉学科视角分享了对电子显微学的理解,以FIB原位电镜应用为案例,介绍包括单根纳米线电化学测量、FIB用于纳米线加工、基于FIB原位平台、cryo-FIB的研发等。随后各分会场分别进行了分会总结与颁发揭晓优秀报告奖。电镜大会全部日程至此结束, 微信扫码进入大会官方网站,查看大会详细日程及现场照片集锦:
  • 中科院大连化物所林炳承教授:微流控芯片的战略机遇和我们的社会责任
    作者:林炳承中国科学院大连化学物理研究所摘要本文为作者在第八次全国微流控芯片高端论坛(2020.11.26-28)上报告的书面文字版,整理过程中增添了论坛上部分嘉宾的报告内容。文章以作者所领导的实验室 20 余年来在微流控芯片领域的研究积累为基础,结合近年来这一颠覆性生物技术的蓬勃发展,围绕着微流控芯片三个方面的核心应用,阐述我们所面临的战略性机遇和应对策略。2018 年 10 月 19 日,刘鹤副总理在答记者问时明确提出,“以生物技术和信息技术相结合为特征的新一轮科技革命和产业变革正在兴起,将会创造巨大需求”,微流控芯片是新一代“颠覆性”生物技术的突出代表 [1]。以微流控芯片为代表的新一代生物技术将会和信息技术结合,引发下一波科技革命,左右国家产业变革的战略布局 [2-3]。一 . 微流控芯片的三个核心应用 [4-7]应用反映需求,大量的研究和开发工作围绕着需求展开。微流控芯片有三个核心应用。其中之一是微流控检测分析芯片,这种芯片是新一代即时诊断(point of care testing,POCT)的主流技术,也是体外诊断(IVD)最重要的表现形式;二是微流控反应筛选芯片,微流控芯片还可被看成是迄今为止最重要的一种微反应器,它以液滴为主要特征,在高通量药物筛选,材料合成和单细胞测序等领域有巨大的潜力,其中的数字液滴显示了和电子芯片深度对接的战略前景;三是微流控细胞 / 器官芯片,这类芯片是对哺乳动物细胞及其微环境进行操控最为重要技术平台,可望大规模替代小白鼠等模型动物,用于验证候选药物,开展药物毒理和药理作用研究,实现个体化治疗。下面,将对这三个方面的应用逐一予以阐述。二 . 即时诊断1. 即时诊断现状即时诊断(POCT)是体外诊断的重要组成部分。微流控芯片是即时诊断的主要实现平台,微流控芯片通过即时诊断的方式实现体外诊断。在中国,微流控与体外诊断的绑定从政策层面得到了确认,现阶段国内有近 90% 的微流控芯片公司都从事体外诊断产品的开发。即时诊断的第一轮工作大多集中于以核酸分析为代表的分子诊断,以蛋白质分析为代表的免疫诊断和以代谢物分析为代表的生化诊断。当然,还有一些其他方面的工作,如血液诊断,微生物诊断等。在2020 年 11 月 400 名代表参加的第八届微流控芯片高端论坛上,有多达 40 余个企业参展【图1】,而 2018 年被 Yole 报告列出的中国微流控芯片公司的数目仅为 25 家。Yole 分析师最新数据统计显示,2019 年全球微流控试剂产品市场规模达到 99.8 亿美元,相应的微流控设备市场为 34.8 亿美元,2019 至 2024 年期间的微流控产品市场复合年增长率高达 11.7%,微流控设备市场复合年增长率为 10.8%,预计到2024 年,两类产品的市场将分别达到 173.8 亿美元和 58.1 亿美元 [8]。在我国,2018 年体外诊断市场约 600 多亿人民币, 而 POCT(非血糖)市场约为 100 亿。▲【图一】部分国产 POCT 产品2. 第二波 POCT 技术值得关注的是第二波 POCT 技术。一般认为,第二波POCT 技术的应用对象主要为单细胞分析,液体活捡,肿瘤早期诊断和抗药性试验等,而医生办公室用 DNA 测序,家用基因诊断以及以安全有效使用药品和生物制品为特征的随行诊断等也可能是第二波 POCT 技术的关注对象。从平台角度看,主要会包括 POCT 整机和 5G 等信息技术的联用,以及POCT 设备内部和电子技术的结合。单细胞分析已成为下一波即时诊断技术的重要对象。近年的很多证据表明,细胞群体,即使是很小的群体,都有很大的异质性,这和长期以来认为的细胞群体同一性观点背离,实际上,现行基于细胞同质性的基因表达测定所得的只是一种统计平均,它没有考虑单个细胞之间很小但是很重要的差异,带有误导性。单个细胞之间在大小,蛋白水平,表达RNA 的转录等方面有显著差别,而这些差别往往是肿瘤研究,干细胞生物学,免疫学,发育生物学和神经学中很多长期困惑人们的问题的关键所在。当细胞被用作药物时,则更为突出。陆瑶等从活的单细胞中捡测到 42 种不同的蛋白质,创当时文献的最高捡测记录 [9]。所开发的单细胞蛋白分析技术获美国发明专利授权,并由美国 Isoplexis 公司进行后续开发,产品在 2017 年年底获选美国科学家杂志(The Scientist) 当年度十大医疗技术发明第一名 [10]。这套系统能够同时捕获成千上万个单细胞的完整生物分子和功能信息, 能够更好地分析癌症患者对免疫疗法的治疗反应,提早预测包括细胞免疫疗法在内的抗癌免疫疗效。杨朝勇等则以核酸适体的高效筛选为基础,实现了单细胞的精准捕获与测序 [11]。从平台角度看, 关一民等提出的智能微流控反映了生物技术和信息技术结合的一种趋势。他们利用整晶圆集成 CMOS 前端与微流体 MEMS 后端,制备低成本智能微流体 CMOS- MEMS 芯片,实现对微量液体的自主,精准操作及控制。他们已经研制出一种用于黄曲霉素快速检测的 POCT 系统,并开始扩大到 3D 生物打印,医疗检测及精准用药等方面 [12]。微流控数字液滴可以被看成是 POCT 设备内部和电子技术的结合范例。基于电润湿原理,在二维平面上运动的微流控数字液滴技术因其操控灵活,形状可变,大小均一,又有优良的传热传质性能,已经被应用于需大量使用微反应技术的现代生物化学分析领域。值得一提的是,数字液滴可能因为其所具备的和电子芯片深度对接的能力而在第二波 POCT 中备受重视。在电场作用下,液滴在电介质表面的表面张力减小,因此接触角变小,液滴从未润湿变为润湿,这种表面张力的改变引发液滴受力不平衡,从而驱动液滴运动。可被视作为粒子的液滴一经带电,成熟的电子技术就可以源源不断的进入微流控领域,比如有源矩阵技术。有源矩阵技术是一种在电子行业常用的开关技术,通过与微流控数字液滴技术的结合,薄膜晶体管对行列交汇处的控制电极施加驱动电压,实现液滴移动的自动控制,有源矩阵技术能并行控制超大规模液滴阵列,比如,对于M 行N 列的阵列,利用有源矩阵技术可使所需电极数由原来的 M*N 剧减为 M+N,克服过多的电极引脚造成的空间缺失,全自动完成复杂和庞大样品前处理任务。南方科技大学程鑫和中科院大连化物所陆瑶,刘显明等合作,承担题为“微流控数字液滴中央处理仪器的研制与应用”的国家自然科学基金重大仪器项目,旨在通过微流控数字液滴中央处理仪器和大规模有源矩阵数字微流控液滴芯片的研制,实现微流控技术和电子技术的深度对接 [13]。蒋兴宇等把液态金属和用弹性高分子微流控芯片整合成柔性电子电路后,发现这些柔性电子电路可以在生物医学传感,组织工程,人用器官以及生物计算领域发挥非常大的作用。他们用液态金属和弹性高分子微流控结合 , 制备全柔性血氧传感器,全柔性汗液检测装置,电子血管和功能强大的血管支架 [14]。柔性材料还可制备可穿戴设备。Nature 曾报道一种集成模式,可以对人体体温及汗液中四种生化指标(葡萄糖, 乳酸,钾离子,纳离子)进行连续的定量检测的装置,还可通过多元检测得到不同检数据之间的相互矫正,从而提高检测结果准确性。在此基础上 , 刘宏等发展了相应的可穿戴生化传感技术。他们提出一种新的生物传感思路,研究出基于电解水辅助的电催化反应,发展了相应的无酶葡萄糖传感方法, 解决了无酶传感中的 pH 问题,实现了无酶的葡萄糖检测, 再将该传感器与智能手环,运动头巾等结合,用于监测汗液中葡萄糖的含量,寻求汗液葡萄糖和血糖的关係 [15]。三 .材料的可控合成和筛选这里所指的合成和筛选材料是微尺度的, 微尺度材料合成技术也被称之为微化工技术,它的基础是被视为最小微反应器的液滴。微化工技术因其混合速度快,传递性能好,以及反应条件均一可控,已成为化工学科的前沿方向之一,也是工程前沿和材料化学精准制备的新技术。微化工产业用的芯片兼具高精度的微观特征尺度和较大的宏观器件尺寸,并具有无法通过传统平面光刻实现的三维构型。程亚等利用超快激光微加工技术制造微化工芯片,开拓了这种芯片在微化工产业中的应用 [16]。对液滴技术的研究则更为广泛。方群等发展了一种基于序控液滴阵列技术的微流控液滴操控新方法(SODA),能自动完成对超微量液滴的生成,融合,分裂,定位,迁移和分选等,SODA 技术具有微量自动,操控灵活,通用性强,应用面广等特点,适合于超微量样品和试剂消耗下多种类,大规模的分析和筛选 [17]。林金明等致力于和质谱的联用 [18]。姜洪源等则提出利用低压交流电场实现双乳内核融合,释放等精准操控的新方法 [19]。以微流控芯片为平台,以分散的液滴单元作为微反应器, 通过制备相对简单的微球,比如氧化物,可以打通芯片合成材料的技术路线。微流控技术能够精确控制微量流体的运动速度并进而控制物质传递和反应条件,因此在制备纳米颗粒及微米颗粒时,不仅可以灵活调节颗粒大小、组成、结构(单分散性、壳层厚度,以及其它内部结构)、形貌、分布以及其他物理化学性质,还可以通过微颗粒结构和构成微颗粒的各组分的灵活结合以赋予其更加多样化的功能,从而为新型微颗粒型功能材料的设计和研制提供新的思路和途径。骆广生等把液滴用于微尺度材料合成,专门研究“微尺度流动与材料的可控制造”,并对高端材料化学品予以特别关注 [20]。某种意义上说,药物也是材料。液滴微流控芯片也被广泛用于药物的筛选,比如工业酶。用紫外光照射可产生全基因变性的酵母细胞库,将其和荧光酶底物一起包进液滴,被包进液滴的酵母细胞产生酶,消化底物,因此增加液滴的荧光,在孵化后,将液滴按它们荧光强度的不同分开,这类方法试剂消耗量小(μl 级),筛选速度快(1000 倍),费用还低(100 万分之一)[21]。四 . 器官芯片药物研究的一个重要环节是临床前动物实验,临床前动物实验的弊端包括:化费极大,耗时极长,存在动物权、动物伦理等问题,最根本的是, 动物到底不是人,因此结果往往不准。一个典型案例是2016 年,法国科学家研发的一种已经完成动物试验的神经退行性药物,开始进行一期临床试验,六名健康志愿者中有一名脑死亡,四名病危,法国朝野震惊 [22]。药企的一个重要观点是,他们也并不看好动物试验,但是,他们没有更好的办法。器官芯片的发展提供了一种可能的替代途径。1. 器官芯片已经有很多课题组开展单一或多种器官芯片的研究。林洪丽等构建不同的肾脏芯片用于研究各种不同肾脏病的发生发展机制。比如,高血压肾的损害是促进慢性肾脏病进展至终末期肾脏病的原因之一,他们将肾小球内皮细胞,肾小球基底膜与足细胞共同培养于流体小室中,构建了具有滤过功能的“肾小球”芯片,在这样的模型上,发现高流量灌注会损伤滤过屏障功能,並引起肾小球内皮细胞与足细胞的损伤 [23]。王琪等构建了肺癌脑转移多器官仿生模型 , 该模型由上游仿生肺及下游以血脑屏障为核心结构的仿生脑组成 , 再现上游肿瘤细胞侵袭进入循环到达下游靶器官 , 突破血脑屏障,进一步形成脑转移的病理全过程 , 实现了对复杂病理过程的可视化检测 [24]【图 2】。张秀莉,罗勇等构建了肝 , 肾和心脏芯片并成功地把它们作为药物毒效学评价平台 [25]。赵远锦等利用微流控技术制备了一系列结构功能特异的生物材料,解决器官芯片构建所遇到的瓶颈问题 [26]。张炜佳等则构建了主动脉器官芯片,并实现了一些生物力学模拟 [27]。▲【图二】肺肿瘤脑转移芯片示意 [24]器官芯片是一种多通道,包含有可连续灌流腔室的三维细胞培养装置。器官芯片由两大部分组成,一是本体,由相应的细胞按实体器官中的比例和空间位置搭建;二是微环境,包括芯片器官周边的其他细胞、细胞分泌物和物理力 [28]。比如, 肝脏主要包括肝实质细胞,星状细胞,枯否细胞和内皮细胞, 分别占比约 58.9%,17.6%,14.7% 和 6%,而内皮细胞和肝星状细胞是空间上紧邻的两种细胞,HepG2 细胞部分空间占比大,与其他三种细胞形成的颜色条带形式不尽相同,其他三种细胞为线型或面型条带,HepG2 细胞则为三维条带。除了本体,还有微环境。陆瑶等用一种有 10 路平行通道的微流控芯片,连续测量 5000 多个单细胞在 4 个时间点的蛋白分泌物, 研究了人单个巨噬细胞对 Toll 样受体配体脂多糖(LPS) 的反应过程,揭示了不同蛋白在单个细胞中的四种不同的激活方式,并在相同的时间点对同一样本作单细胞 RNA 测序, 进一步证明了转录水平上存在两种主要的激活状态,分别用于翻译和炎症程序。结果表明,在一个表型均一的细胞群体中, 细胞内存在异质性反应 [29]。还有更多的报道指出, 肠道微环境中很小的剪切力就能极化上皮细胞,形成折叠的绒毛,在肾近端肾小管芯片上,把单一的上皮细胞层暴露在流体剪切力的尖端,能改变上皮细胞的极性,导致离子的移位,形成初级纤毛,纤毛突的平均长度为 10±3.5μm [30]。2. 器官芯片研究的下一波走势普遍认为器官芯片的下一波走势是:从器官芯片本体的构建到本体 + 微环境的仿生;从单一生理模型的构建到千变万化的类器官病理模型仿生;从单一细胞种植方法的发展到3D 打印细胞种植方法的全面介入,以及从单一器官的完善到多器官芯片系统甚至人体芯片的构建。整体而言,则是从以研究为主到研究开发生产并举。▲【图三】高通量单细胞外囊泡的多指标分析 [31]以单细胞胞外囊泡分泌物多路表征为例说明微环境的仿生。陆瑶 , 刘婷姣等把微芯片平台的两个功能部分用于单细胞胞外囊泡分泌物多路表征,一是有 6343 个鉴定单元的微孔阵列用于细胞培养,二是有一组平行微流通道阵列的玻璃抗体条形码用于单细胞囊泡的缚获和检测。这一高通量平台具有通过分泌的囊泡显示单细胞异质性的能力,【图 3】为单细胞外囊泡的多指标分析工作流程示意(上)并显示可视化聚类分析口腔鳞癌细胞系及肿瘤患者样本的功能亚群(下)[31]。在器官芯片中有一种值得注意的类器官技术,类器官是指在体外对干细胞进行诱导分化形成的在结构和功能上都类似于目标器官或组织的三维细胞复合体,具有稳定的遗传学特征,能在体外长期培养。把器官芯片技术与类器官技术结合, 形成类器官芯片技术。这样 , 通过使用患者的诱导多能干细胞(iPSCs)可在芯片上建立各种各样的类器官病理模型,并在体外模拟和重现。类器官芯片可以实现对药物药效和毒性进行更有效、更真实的检测,也可用于个体化治疗。由于类器官可以由人类 iPSCs 直接培养生成,相比于动物模型,会在很大程度上避免因动物和人类细胞间的差异而导致的检测结果不一致性 [32]。3D 生物打印是对传统器官芯片细胞接种方式的一种革命。关一民团队研发了一种由 3D 生物打印机打印的肝芯片 , 他们先把细胞定量图案化接种,再用24 个细胞培养杯在培养板上形成 4 通道密封的流道结构,让细胞在培养杯定量成球培养,将培养板固定在生物打印机平台进行细胞打印,这样实现了用单细胞打印定量接种均一粒径的细胞团,进而打印器官的技术路线 [33]。还有一个比较著名的案例是 , 美国 Rice 大学团队提出一个 3D 打印的肺状系统,充满气蘘,可以扩张和收缩,具备肺通过向血液泵入氧气而发挥的生物功能。“人体芯片”是一个基于干细胞技术,由器官芯片、仪器和软件组成人体仿真系统,为人体内部的生理和病理过程提供高仿真窗口的技术平台。“人体芯片”的研发过程是:在研制出一系列不同的单一器官及其微环境的基础上,引入液体处理机器人和移动显微镜,开发定制软件,把多重器官的芯片组合,使多个器官芯片共置于一个标准的组织培养孵化器里进行自动化培养,灌注,介质添加,流体连接,样品收集和原位显微镜成像,并通过芯片对多器官人体灌注示踪剂(比如菊粉)的分布作定量预测,最终构建系统化,可灵活拆卸组装的“人体芯片”。“人体芯片”可为人类开展个体化治疗、药物筛选等提供仿真度极高,可靠性更好的技术平台,因此大幅度改善人类生存质量。这样的“人体芯片”应当是生物技术领域的“国之重器”。微流控芯片正处于一个重要的发展阶段,这一阶段的发展具有战略性。已经置身于其中的学术界, 产业界人士宜抓住机遇, 承担起我们的社会责任,强化“学科交叉”,强化“全国范围内微流控芯片从业人员的协同创新”,贯徹 “以任务带学科” 的方针,全面推动微流控芯片技术发展。
  • 血糖仪检测不准?你是否服用这些药物
    血糖是血液葡萄糖含量的简称。葡萄糖是人体的重要组成成分,也是能量的重要来源。正常人体每天需要很多的糖来提供能量,为各种组织、脏器的正常运作提供动力。所以血糖必须保持一定的水平才能维持体内各器官和组织的需要。血糖不宜过低,也不能过高。当血糖过高的时候,会增加肾小球的滤过压力,甚至会强制破坏肾小球的滤过功能,导致肾单位被破坏。除此之外,对神经、视网膜、心脑血管也有一定程度的损伤。 所以,定期对体内血糖水平进行监测是十分必要的。空腹时,全血血糖的正常值为3.9~6.1mmol/L,可换算为70~110mg/dL,凡是在此范围内的空腹全血血糖值都属于正常情况。长期服用一些药物会导致血糖值出现偏差,造成药物性高血糖。如降压药物、降脂药物、抗病毒药物、抗菌药物、免疫抑制剂、抗精神病类药物、糖皮质激素等。这些药物在用于治疗非血糖相关性疾病时,通过损害胰岛β细胞分泌功能而致胰岛素分泌不足,或降低外周组织对胰岛素的敏感性,进而致血糖升高。另外,服用一些药物短期内不会对血糖造成明显影响,检测时却会误导血糖仪,如对乙酰氨基酚、维生素C、水杨酸、尿酸、 胆红素、甘油三酯、麦芽糖、木糖等。其中,维生素C具有抗氧化作用,会影响血糖的测定,大部分在医院使用的血糖检测设备是通过葡萄糖氧化酶法检测血糖,葡萄糖氧化酶具有氧化的作用,而维生素C具抗氧化的效果,这会减弱葡萄糖氧化酶的氧化效果,从而导致测量值偏低。在日常生活中,血糖监测能够直接了解机体实际的血糖水平,有助于我们判断自身的健康情况,在疾病预防中起到重要作用。
  • 《细胞》:科学家首次成功提取大鼠胚胎干细胞
    这将使科学家借助动物模型更方便地对人类顽疾进行研究   美国南加州大学一个科研小组12月24日宣布,他们首次成功地从大鼠胚胎中提取干细胞,这将使科学家借助动物模型更方便地对诸多人类顽疾进行研究。   英国科学家马丁埃文斯早在1981年就成功地从小鼠胚胎中提取出第一个小鼠胚胎干细胞。但大鼠胚胎干细胞的提取尚属首次。   研究负责人、华人科学家应其龙在新闻公报中说,这是干细胞研究领域的一项重大进展,“因为我们知道,与小鼠相比,大鼠在生物学的许多方面与人类更为相近”。应其龙认为,提取大鼠胚胎干细胞研究被证实可行之后,世界许多干细胞实验室的研究方向都将因此而改变。   此前,科研人员尝试提取大鼠胚胎干细胞都因为技术障碍宣告失败。此次,应其龙的科研小组采取了一种特殊的“信号阻断”方法,他们利用特殊的分子抑制大鼠胚胎中3个特定基因发出信号。正常情况下,这3个基因发出的信号是胚胎干细胞分化的“命令”。信号被阻断后,大鼠胚胎干细胞就能够“停下分化的脚步”,保持在原始胚胎阶段。   科研小组认为,能够提取大鼠胚胎干细胞,朝着今后科学家通过基因敲除技术人为地给大鼠胚胎剔除一个或多个基因、培养“定制”大鼠进行疾病研究又向前迈进了一步。   这一成果将发表在定于12月26日出版的《细胞》杂志上。
  • JCI 郑亮团队发现遗传性平滑肌瘤病和肾细胞癌综合征新型诊断和代谢机制
    遗传性平滑肌瘤和肾细胞癌(HLRCC associated RCC)是常染色体显性遗传肾癌,由延胡索酸酶基因FH的胚系或体系突变、缺失以及甲基化失活导致。与其他常见的肾细胞肿瘤相比,HLRCC associated RCC具有Ⅱ型乳头状肾癌特点,也会偶发集合管癌和透明细胞癌等。该型肿瘤常表现为单侧或单病灶,呈囊性,或囊性实性混合生长,且侵袭性远强于其他肾细胞癌,在肾原发病灶较小且局限时(1.5厘米),也可能出现淋巴结转移或远处转移,转移部位常见于肺,预后极差。由于FH-缺陷患者队列研究的不足,迄今缺乏有效药物和标准治疗方案。临床诊断主要通过基因测序或组织病理学或医学影像分析进行术前诊断,但疾病的复杂性和多样性使得早期诊断较为困难,因此对于该疾病的诊断新方法亟待探索。2023年4月13日,上海交通大学医学院附属儿童医学中心郑亮团队和仁济医院张进,徐云则团队合作,在Journal of Clinical Investigation(影响因子IF=19.477)在线发表题为Circulating succinate-modifying metabolites accurately classify and reflect the status of fumarate hydratase-deficient renal cell carcinoma的研究论文。 研究团队在多年研究基础上,组建了全国范围的多中心延胡索酸酶基因突变携带者队列,阐明了基因延胡索酸酶失活突变在肿瘤与携带者中的代谢异常机制。揭示血液小分子suc-cys和suc-ado可以准确诊断延胡索酸酶的胚系或体系突变,其AUCROC=0.97,为临床上遗传性平滑肌瘤和肾细胞癌的诊断提供了新的视角。 △HLRCC-associated患者I/II期和III/IV期的Kaplan-Meier总生存期分析(点击查看大图)研究队列由来自 16 个中心的 252 名参与者组成:其中FH 缺陷 (FH-MT) RCC 患者77例,临床分型为I、II、III 和 IV 期;77例FH-MT患者中70例携带种系突变,7例为散发性突变,涉及错义、无义、移码和大规模缺失。在所有 FH-MT 患者中,47 名有家族史。FH-野生型 (FH-WT) RCC (n=88) 患者是新招募的,包括各种亚型的患者。以及新招募的无肿瘤 (NC) 个体的正常对照和 9 岁和性别匹配。我们首先对 77 名 FH-MT RCC 患者进行了 Kaplan-Meier 生存分析,显示 I/II 期患者的平均生存期明显长于 III/IV 期患者(P = 0.007),表明早期诊断具有明显的生存获益。△HLRCC-associate病人血浆的组学分析(点击查看大图) 本研究共使用了 n = 268 份血浆样本。来自 10 名 FH-MT RCC 患者、10 名 FH-WT RCC 患者和 10 名 NC 个体的样本 (n = 30) 被选为发现集。单独的验证集 (n = 238) 包含 67 个 FH-MT 样本、78 个 FH-WT 样本和 77 个 NC 样本。主成分分析结果表明,肿瘤中 FH 遗传状态和疾病阶段的血浆代谢物的潜在聚类,来自 ROCAUC 分析的前 20 种代谢物使 FH-MT 样品与其他两组的样品清晰分离。涉及氨基酸代谢、脂类代谢、TCA循环及核苷酸代谢途径。其中 suc-cys、suc-ado、琥珀半胱氨酸-甘氨酸 (suc-cys-gly) 和肌酸核苷水平具有很强的相关性,并且似乎是肿瘤负荷的最佳预测因子,被确定为监测 FH 变异患者和肿瘤负担潜在生物标志物。△FH突变型和野生型PDX小鼠模型血浆生物标志物的关联(点击查看大图) 进一步采用移植患者来源的肿瘤异种移植物 (PDX),以监测真正的人类肿瘤对血浆代谢物的影响,FH 突变型小鼠肿瘤的生长速度与野生型相当。在FH 缺陷型 PDX 的小鼠血浆中,检测到suc-ado、suc-cys 和 suc-cys-gly,并随时间推移,随着肿瘤生长成比例地增加。这些结果表明,suc-cys和suc-ado具有出色的反映肿瘤状态的敏感性。更重要的是,皮下肿瘤手术切除后一天血浆代谢物降至基础水平。△HLRCC-associated患者的临床诊断效能(点击查看大图) 为了验证发现集和小鼠临床前模型的结果,我们采用独立验证集进行了验证,其中包含来自 67例 FH突变型患者、FH野生型患者和 67个健康受试者的 238 个血浆样本。通过同位素标记的内标对 suc-ado 和 suc-cys 的血浆浓度进行了定量分析。结果表明,两种代谢物在 FH突变型病人血浆中均显着升高。 Suc-cys和suc-ado 可以显著区分健康受试者与FH突变型患者,ROCAUC = 0.983,suc-ado 的 ROCAUC = 0.930。以及突变型及野生型FH RCC(suc-cys: ROCAUC = 0.980 suc-ado: ROCAUC = 0.923)。提示所选择的Suc-cys和suc-ado,可作为常规筛选 FH 突变携带者,以及 RCC 患者分型的生物标志物。△HLRCC-associated诊断与代谢机制示意图(点击查看大图) 进一步的机制研究显示,在小鼠模型中,肿瘤微环境中肾脏组织的蛋白级联和协同作用导致肿瘤来源的多肽转化为小分子suc-cys和suc-ado。 本文总结 目前对于高转移性肾癌,除了在早期阶段的肿瘤切除外,尚无有效的治疗方法。作者筛选的suc-cys和suc-ado,可靠地反映了基因突变状态和肿瘤负荷,在早期诊断,转移复发和预后的效果都较好,填补了肾癌肿瘤代谢标志物的空白。研究团队的成果对于寻找适合快速诊断、筛查和监测的无创血浆生物标志物的探索,为出生基因缺陷型健康筛查和复发难治型肾癌的精准治疗带来新希望。 作者信息上海交通大学医学院附属儿童医学中心研究员郑亮为第一作者和通讯作者,上海仁济医院泌尿科张进教授为共同通讯作者,伍小宇为共同作者。文章中非靶向代谢组学,脂质组学,以及标志物定量使用Thermo Q Exactive Plus完成。
  • 2022年全国电子显微学学术年会生命科学与实验平台分会场集锦(上)
    仪器信息网、中国电子显微镜学会(对外名义)联合报道:2022年11月26日,由电镜学会电子显微学报编辑部主办、南方科技大学承办的“2022年全国电子显微学学术年会”在广东省东莞市顺利召开。大会为期三天,采用线下+线上直播方式进行,吸引来自高校院所、企事业单位等电子显微学领域专家学者三千余人次线上线下参会。本届年会线上+线下邀请报告达约500个,是国内电子显微学领域最具影响力的学术盛会。11月26-27日上午进行大会报告,26-27日下午及28日全天同时进行12个不同电镜主题的分会场报告。大会线下现场27日下午,第九分会场——低温电子显微学表征,第十分会场——生物显微学研究,第十一分会场——生物医学和生物电镜技术,第十二分会场——全国电子显微镜运行管理开放共享实验平台经验交流四大分会场共进行了约40场报告。以下为部分报告集锦,以飨读者。第九分会场:低温电子显微学表征第九分会场现场直击部分报告现场:中国科学技术大学教授 孙林峰报告题目:植物激素调控与环境响应蛋白的冷冻电镜结构研究在干旱、高渗、高温等不利环境下,植物体内通过植物激素的转运以及作用过程来改变代谢,从而更好地适应环境的变化。孙林峰教授团队一直聚焦于植物的生长发育以及与环境响应过程中膜蛋白的结构与功能。报告中,孙林峰教授分享了实验室利用电镜技术针对植物激素调控与环境响应相关的膜蛋白的粒径结构研究。浙江大学研究员 郭江涛报告题目:冷冻电镜在植物离子跨膜运输分子机制研究中的应用细胞不停地与外界进行物质能量和信息的交换,同时由于细胞膜是疏水的磷脂双分子层组成,所以它需要借助于细胞膜的一系列转移蛋白和离子通道进行物质跨膜运输。郭江涛研究员主要研究离子跨膜运输的分子机制,关注转移蛋白和绿色通道,报告中分享了冷冻电镜在研究植物液泡上离子通道的应用等最新成果。第十分会场:生物显微学研究第十分会场现场直击部分报告现场:赛默飞世尔科技(中国)有限公司业务拓展经理 程路报告题目:等离子体聚焦离子束Hydra在生物样品中的应用冷冻电子断层扫描技术(CryoET)可用于解析结构和功能,对于科研工作者认知生物系统有着重要意义,因而Cryo-FIB/Cryo-PFIB技术在生命科学样品有着广泛应用。赛默飞聚焦离子束电镜具备电子光学系统和独特的等离子体聚焦离子束发射源。程路分享了其在室温和低温场景下的多种应用案例。中国科学院生物物理研究所 纪伟报告题目:干涉与冷冻定位成像技术显微镜自发明以来,一直推动着生物医学的进步,但受限于衍射极限,光学显微镜在发明后的300多年里,始终保持在200纳米左右,无法观察细胞纳米结构。21世纪以来,结构光照明显微镜(SIM)、受激辐射耗竭显微镜(STED)、单分子定位显微镜等多种超分辨成像技术以不同方式突破了衍射的限制。纪伟博士通过干涉与冷冻定位成像,进一步突破了单分子定位成像的分辨率。第十一分会场——生物医学和生物电镜技术第十一分会场现场直击部分报告现场:武汉大学人民医院教授 官阳报告题目:肾小球血栓性微血管病样改变的超微病理学观察血栓性微血管病(thrombotic microangiopathy,TMA)是一种临床病理综合征,病情危重,表现为微血管性溶血性贫血、血小板减少、微循环血栓形成。导致TMA的多种病因共存,不同病因引起的TMA在临床和发病机制上有显著差异,尽管发病机制不同,但其病理改变却非常相似,针对的靶细胞主要是微血管内皮细胞。电镜凭借其较高的分辨率可观察到TMA内皮细胞损伤的特征性超微结构改变,对轻度或不典型TMA的鉴别诊断具有重要作用,可100%发现肾小球毛细血管内皮下间隙的改变。中国环境科学研究院副研究员 翁南燕报告题目:运用NanoSIM和EM联用技术研究生物体内微量金属元素的原位分布二次离子质谱技术(SIMS)是以检测初级离子源轰击样品表面产生的特征二次离子为基础的表面分析技术,一般分为静态SIMS和动态SIMS两种,能够获取样品表面的元素和化学组分信息。纳米二次离子质谱技术(NanoSIMS)具有高空间分辨率、高检测灵敏度、高质量分辨率、元素分析覆盖范围广、可同时分析5-7种元素等优点,非常适用于生物样品的分析。报告以污染牡蛎体内铜和锌的亚细胞原位成像研究以及牡蛎配子发育过程中锰的积累与亚细胞分布研究为例介绍了相关技术的应用。第十二分会场:全国电子显微镜运行管理开放共享实验平台经验交流第十二分会场现场直击部分报告现场:浙江工业大学副教授 李永合报告题目:现代扫描电子显微方法功能化进展报告中通过原位固体电化学扫描电子显微学,揭示了工况循环条件下锂枝晶和裂纹的生长行为、形貌演变过程;利用室温、冷冻FIB实现了弱衬度和束流敏感体系的三维形貌重构;发展了低能扫描电镜透射成像显微方法,系统研究了电子与弱衬度材料的散射作用,发现了衬度反转现象。广东工业大学工程师 吴焱学报告题目:新建校级平台电镜微区室的建设、共享和管理报告中主要介绍了广东工业大学分析测试中心微区分析室的建设和管理情况,广东工业大学分析测试中心微区分析室一期拥有场发射透射电子显微镜、场发射扫描电子显微镜等十余台电镜相关科研仪器,设备总资产约2500万元人民币,实验用房超过240平方米。微区分析室可提供全套的电子显微镜制样和测试服务,覆盖从机械精密切割抛磨到离子束原位加工切片,从宏观尺度观测到纳米范围测量,从表面形貌观察到内部二维晶格像分析等。电镜大会第二日至此结束,11月28日全天,12大主题会场仍将进行约240场报告,欢迎各位通过线上报名观看。微信扫码进入大会官方网站,查看大会详细日程并线上观看会议直播:
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制