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2013年度生命科學(xué)領(lǐng)域*創(chuàng)新力產(chǎn)品*0
閱讀：1360發(fā)布時(shí)間：2013-12-30
日前，《TheScientist》雜志評(píng)選出了 2013 年度生命科學(xué)領(lǐng)域 10 大創(chuàng)新性及競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品與技術(shù),。（因有兩項(xiàng)并列排名,，實(shí)為12項(xiàng)）
1) nVista HD
Inscopix開(kāi)發(fā)的微型熒光顯微鏡nVista HD (mini fluorescence microscope)對(duì)神經(jīng)元功能和神經(jīng)環(huán)路研究意義重大。以往難于檢測(cè)自由活動(dòng)的狀態(tài)動(dòng)物的神經(jīng)活動(dòng)：常規(guī)顯微鏡太大,，電生理技術(shù)則難兼顧到單細(xì)胞活動(dòng)和整個(gè)腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)這兩個(gè)層面,。nVista HD能真正實(shí)現(xiàn)單神經(jīng)元細(xì)胞水平觀測(cè)、同時(shí)實(shí)時(shí)檢測(cè)多達(dá)數(shù)千神經(jīng)元的活動(dòng),，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的觀測(cè),；nVista HD只有兩克重，動(dòng)物帶著它可以自由的活動(dòng),，從而能完成對(duì)特定行為學(xué)任務(wù)的研究,。
2) X-MAN
傳統(tǒng)報(bào)告質(zhì)粒是在過(guò)表達(dá)模式下工作的,，不能反映生理表達(dá)量下的情況。Promega開(kāi)發(fā)的X-MAN報(bào)告系統(tǒng)則不同,，其細(xì)胞株含內(nèi)在的報(bào)告子,，不需要使用傳統(tǒng)的報(bào)告質(zhì)粒，該類試劑盒包括兩種類型：一種為含NanoLuc luciferase報(bào)告子的細(xì)胞株,，無(wú)需高表達(dá),，在生理表達(dá)量下即可開(kāi)展檢測(cè)；另一種為含HaloTag的細(xì)胞株,，該細(xì)胞株應(yīng)用更廣泛：興趣蛋白與HaloTag表達(dá)后,，可以通過(guò)添加熒光蛋白檢測(cè)目標(biāo)蛋白與其它蛋白的相互作用。
2) SmartFlare RNA 探針
EMD Millipore開(kāi)發(fā)的SmartFlare RNA檢測(cè)探針（SmartFlare RNA Detection Probes）無(wú)需抗體,，無(wú)需殺死細(xì)胞,，*在生理狀態(tài)下，通過(guò)熒光檢測(cè)內(nèi)源性RNA,。SmartFlare RNA Detection Probes檢測(cè)以往使用固定的死細(xì)胞開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的方式不同,，是在活細(xì)胞環(huán)境下開(kāi)展，具有重要意義：針對(duì)靶RNA的寡核苷酸與納米金顆粒結(jié)合,，與細(xì)胞孵育過(guò)夜,，從而經(jīng)胞吞攝入后，與靶基因RNA分子結(jié)合,，即可通過(guò)流式細(xì)胞儀或熒光顯微鏡檢測(cè),，而這個(gè)外源性分子在幾天后可通過(guò)胞吐排除，細(xì)胞又恢復(fù)原有狀態(tài),。
3) SR GSD 3D
熒光顯微鏡的分辨率約為200 nm,，即便是高分辨率顯微鏡，雖然XY平面上分辨率可達(dá)20 nm,，但在Z軸只能達(dá)到600–700 nm的分辨率,，不能用于觀測(cè)三維分子結(jié)構(gòu)。Leica Microsystems的SR GSD 3D成像系統(tǒng),，在XY平面上分辨率為20 nm,，同時(shí)在Z軸達(dá)到70 nm的分辨率。其圓柱形鏡頭結(jié)合軟件使這種顯微鏡能判斷出某點(diǎn)與觀測(cè)平面的相對(duì)位置（上還是下）,，并將相應(yīng)信息合成為3D影像,。利用這種顯微鏡使細(xì)胞結(jié)構(gòu)顯現(xiàn)接近了光鏡水平，更助于了解細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)和功能,。
4) NanoString
乳腺癌患者因擔(dān)心腫瘤復(fù)發(fā)易導(dǎo)致過(guò)度醫(yī)療,，既浪費(fèi)金錢,，并導(dǎo)致傷害,。NanoString開(kāi)發(fā)的乳腺癌預(yù)后基因信號(hào)芯片（Prosigna Breast Cancer Prognostic Gene Signature Assay）通過(guò)檢測(cè)乳腺癌患者腫瘤細(xì)胞基因表達(dá)譜，可判斷患者腫瘤復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn),。如果患者對(duì)內(nèi)分泌治療反應(yīng)良好，通過(guò)這種芯片評(píng)分就能評(píng)估病人是否有必要開(kāi)展化療和放療,。這種芯片同樣能判斷乳腺癌病理類型,，相比臨床上常用的幾種biomarker，其能提供更多的生物學(xué)信息,。而且這種技術(shù)花費(fèi)低,，不需要在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成，可直接在臨床應(yīng)用,。
5) ClearColi
大腸桿菌含潛在的病原體LPS,，以大腸桿菌為模式生物生產(chǎn)生物制品要面對(duì)復(fù)雜的產(chǎn)品純化問(wèn)題。Lucigen開(kāi)發(fā)的大腸桿菌ClearColi不表達(dá)LPS,，而是表達(dá)LPS的無(wú)毒前體脂IVA,。當(dāng)前，他們正在致力于將這種大腸桿菌商業(yè)化,，希望開(kāi)發(fā)出能承載質(zhì)粒的菌株,，該型菌株既能像實(shí)驗(yàn)室常規(guī)使用的大腸桿菌一樣生產(chǎn)生物產(chǎn)品，同時(shí)又沒(méi)有內(nèi)毒素污染的問(wèn)題,。
6) 人性化的細(xì)菌熒光素酶
分子生物學(xué)家將細(xì)胞內(nèi)插入生物熒光基因來(lái)檢測(cè)藥效和毒性,，其中zui常用的是Firefly熒光酶。這類技術(shù)一個(gè)顯著的缺點(diǎn)是必須殺死細(xì)胞,，加入外源性試劑來(lái)顯示熒光素酶活性,，即指利用此類技術(shù)開(kāi)展藥物毒性研究的話，實(shí)驗(yàn)不能連續(xù)性開(kāi)展,，而只能選在不同的時(shí)間點(diǎn)來(lái)分別測(cè)定,。490 BioTech開(kāi)發(fā)的細(xì)菌熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)則不同，它不需要添加外源性物質(zhì),，不需殺死細(xì)胞,。490 BioTech已經(jīng)能夠在多種細(xì)胞類型內(nèi)引入這種細(xì)菌熒光素酶系統(tǒng)，包括多種人源細(xì)胞株,，而且可根據(jù)客戶實(shí)驗(yàn)需要來(lái)訂做相應(yīng)產(chǎn)品。雖然490 BioTech的細(xì)菌熒光素酶熒光強(qiáng)度比Firefly弱,，但是其觀測(cè)的實(shí)時(shí)性和連續(xù)性具有其它實(shí)驗(yàn)方法*的優(yōu)勢(shì),。
7) Syn Vivo
CFD的SynVivo是一種人工合成的、模擬體內(nèi)血管環(huán)境的微流體芯片,，是用于模擬體內(nèi)實(shí)際液流和幾何學(xué)特征的體外模型,。SynVivo由20個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的芯片組成，可模擬倉(cāng)鼠、大鼠和小鼠不同血管的幾何學(xué)特征,。芯片含有可培養(yǎng)細(xì)胞的腔隙,，可用來(lái)研究細(xì)胞（如神經(jīng)元細(xì)胞，肝細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞等）與藥物,、循環(huán)分子間的相互作用,。研究者只需將芯片的孔道覆蓋fibronectin類物質(zhì)來(lái)模擬體內(nèi)環(huán)境，進(jìn)而在孔道上培養(yǎng)細(xì)胞,，讓液體在上面流動(dòng)模擬自然情況下體內(nèi)微血管網(wǎng)內(nèi)的血液,，從而在近似體內(nèi)真實(shí)環(huán)境中研究所感興趣細(xì)胞的功能。
8) ADCC報(bào)告生物法
我們的皮膚可感知碰撞力,，并主動(dòng)反饋躲避危險(xiǎn),。由金屬或是硬塑料做成的機(jī)器人則沒(méi)有這種能力。SynTouch LLC開(kāi)發(fā)的NumaTac是由網(wǎng)狀聚氨酯泡沫做成的墊子,，并在其中加入感受器讓機(jī)器能感觸,、并對(duì)碰撞力作出反應(yīng)。這種泡沫材料可以根據(jù)要求任意塑性,，讓機(jī)器臂如人手臂那樣能感觸危險(xiǎn)并及時(shí)作出反應(yīng),，從而避免與硬物碰撞導(dǎo)致?lián)p傷，這類材料具有廣闊的應(yīng)用前景,。
9) NOMe-Seq試劑盒
單克隆抗體治療在腫瘤和自身免疫性疾病中應(yīng)用較廣,，常使用抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用(ADCC)報(bào)告系統(tǒng)評(píng)估單克隆抗體治療的療效。但很多人對(duì)ADCC報(bào)告系統(tǒng)并不滿意：效應(yīng)細(xì)胞辨認(rèn)靶細(xì)胞上的抗體并攻擊靶細(xì)胞,，可是因效應(yīng)細(xì)胞的變異性太大,，相同的抗體，在不同的時(shí)間用該報(bào)告系統(tǒng)檢測(cè)所得結(jié)果差異很大,。為了發(fā)展可靠的檢測(cè)方法,，Promega開(kāi)發(fā)了新型ADCC報(bào)告系統(tǒng)（ADCC Reporter Bioassay）：Promega研發(fā)人員從永生化細(xì)胞系開(kāi)發(fā)人源的工程T細(xì)胞作為效應(yīng)細(xì)胞，做出了這一穩(wěn)健,、便捷的實(shí)驗(yàn)報(bào)告系統(tǒng),，使用該系統(tǒng)評(píng)估ADCC能節(jié)省大量時(shí)間，提高了工作效率,。
10) NOMe-Seq
在表觀遺傳學(xué)上,，DNA甲基化和核小體排布調(diào)節(jié)著基因的表達(dá)，因此需要分別檢測(cè)DNA甲基化和相應(yīng)位置的核小體狀況來(lái)了解基因的轉(zhuǎn)錄狀況,。Active Motif的新技術(shù)NOMe-Seq (Nucleosome Occupancy and Methylome Sequencing)能讓研究人員同時(shí)檢測(cè)DNA分子的甲基化和核小體排布情況,。NOMe-Seq實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，人工甲基化那些不被包裹在核小體內(nèi)的,、固定的染色質(zhì)的GpC殘基,，然后逆轉(zhuǎn)交聯(lián)，釋放核小體及其上結(jié)合的蛋白（例如轉(zhuǎn)錄因子），然后DNA經(jīng)雙亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化(bisulfite conversion),，使未甲基化的胞嘧啶轉(zhuǎn)化為尿嘧啶,，然后通過(guò)DNA測(cè)序確定DNA甲基化譜和被GpC甲基化保護(hù)的核小體印跡（footprint）。
10) 定量多重內(nèi)標(biāo)
二代測(cè)序等技術(shù)定量所得結(jié)果面臨者證實(shí)困難等諸多問(wèn)題,。Horizon Diagnostics開(kāi)發(fā)的定量多重內(nèi)標(biāo)（Quantitative Multiplex Reference Standard）由30種突變組成,，在樣品準(zhǔn)備時(shí)摻入，可用于證實(shí)不同實(shí)驗(yàn)技術(shù),、不同實(shí)驗(yàn)室間的重復(fù)性和有效性,。
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