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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：1464發(fā)布時間：2013-12-30
日前，《TheScientist》雜志評選出了 2013 年度生命科學(xué)領(lǐng)域 10 大創(chuàng)新性及競爭力的產(chǎn)品與技術(shù)。（因有兩項并列排名，實為12項）
1) nVista HD
Inscopix開發(fā)的微型熒光顯微鏡nVista HD (mini fluorescence microscope)對神經(jīng)元功能和神經(jīng)環(huán)路研究意義重大。以往難于檢測自由活動的狀態(tài)動物的神經(jīng)活動：常規(guī)顯微鏡太大，電生理技術(shù)則難兼顧到單細胞活動和整個腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)活動這兩個層面。nVista HD能真正實現(xiàn)單神經(jīng)元細胞水平觀測、同時實時檢測多達數(shù)千神經(jīng)元的活動，從而實現(xiàn)對整個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的觀測；nVista HD只有兩克重，動物帶著它可以自由的活動，從而能完成對特定行為學(xué)任務(wù)的研究。
2) X-MAN
傳統(tǒng)報告質(zhì)粒是在過表達模式下工作的，不能反映生理表達量下的情況。Promega開發(fā)的X-MAN報告系統(tǒng)則不同，其細胞株含內(nèi)在的報告子，不需要使用傳統(tǒng)的報告質(zhì)粒，該類試劑盒包括兩種類型：一種為含NanoLuc luciferase報告子的細胞株，無需高表達，在生理表達量下即可開展檢測；另一種為含HaloTag的細胞株，該細胞株應(yīng)用更廣泛：興趣蛋白與HaloTag表達后，可以通過添加熒光蛋白檢測目標蛋白與其它蛋白的相互作用。
2) SmartFlare RNA 探針
EMD Millipore開發(fā)的SmartFlare RNA檢測探針（SmartFlare RNA Detection Probes）無需抗體，無需殺死細胞，*在生理狀態(tài)下，通過熒光檢測內(nèi)源性RNA。SmartFlare RNA Detection Probes檢測以往使用固定的死細胞開展實驗的方式不同，是在活細胞環(huán)境下開展，具有重要意義：針對靶RNA的寡核苷酸與納米金顆粒結(jié)合，與細胞孵育過夜，從而經(jīng)胞吞攝入后，與靶基因RNA分子結(jié)合，即可通過流式細胞儀或熒光顯微鏡檢測，而這個外源性分子在幾天后可通過胞吐排除，細胞又恢復(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20 nm，但在Z軸只能達到600–700 nm的分辨率，不能用于觀測三維分子結(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，同時在Z軸達到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與觀測平面的相對位置（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胞結(jié)構(gòu)顯現(xiàn)接近了光鏡水平，更助于了解細胞內(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)致過度醫(yī)療，既浪費金錢，并導(dǎo)致傷害。NanoString開發(fā)的乳腺癌預(yù)后基因信號芯片（Prosigna Breast Cancer Prognostic Gene Signature Assay）通過檢測乳腺癌患者腫瘤細胞基因表達譜，可判斷患者腫瘤復(fù)發(fā)風(fēng)險。如果患者對內(nèi)分泌治療反應(yīng)良好，通過這種芯片評分就能評估病人是否有必要開展化療和放療。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)花費低，不需要在專業(yè)實驗室內(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)生物制品要面對復(fù)雜的產(chǎn)品純化問題。Lucigen開發(fā)的大腸桿菌ClearColi不表達LPS，而是表達LPS的無毒前體脂IVA。當(dāng)前，他們正在致力于將這種大腸桿菌商業(yè)化，希望開發(fā)出能承載質(zhì)粒的菌株，該型菌株既能像實驗室常規(guī)使用的大腸桿菌一樣生產(chǎn)生物產(chǎn)品，同時又沒有內(nèi)毒素污染的問題。
6) 人性化的細菌熒光素酶
分子生物學(xué)家將細胞內(nèi)插入生物熒光基因來檢測藥效和毒性，其中zui常用的是Firefly熒光酶。這類技術(shù)一個顯著的缺點是必須殺死細胞，加入外源性試劑來顯示熒光素酶活性，即指利用此類技術(shù)開展藥物毒性研究的話，實驗不能連續(xù)性開展，而只能選在不同的時間點來分別測定。490 BioTech開發(fā)的細菌熒光素酶報告系統(tǒng)則不同，它不需要添加外源性物質(zhì)，不需殺死細胞。490 BioTech已經(jīng)能夠在多種細胞類型內(nèi)引入這種細菌熒光素酶系統(tǒng)，包括多種人源細胞株，而且可根據(jù)客戶實驗需要來訂做相應(yīng)產(chǎn)品。雖然490 BioTech的細菌熒光素酶熒光強度比Firefly弱，但是其觀測的實時性和連續(xù)性具有其它實驗方法*的優(yōu)勢。
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)實際液流和幾何學(xué)特征的體外模型。SynVivo由20個標準化的芯片組成，可模擬倉鼠、大鼠和小鼠不同血管的幾何學(xué)特征。芯片含有可培養(yǎng)細胞的腔隙，可用來研究細胞（如神經(jīng)元細胞，肝細胞和腫瘤細胞等）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)來模擬體內(nèi)環(huán)境，進而在孔道上培養(yǎng)細胞，讓液體在上面流動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)真實環(huán)境中研究所感興趣細胞的功能。
8) ADCC報告生物法
我們的皮膚可感知碰撞力，并主動反饋躲避危險。由金屬或是硬塑料做成的機器人則沒有這種能力。SynTouch LLC開發(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器能感觸、并對碰撞力作出反應(yīng)。這種泡沫材料可以根據(jù)要求任意塑性，讓機器臂如人手臂那樣能感觸危險并及時作出反應(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胞介導(dǎo)的細胞毒性作用(ADCC)報告系統(tǒng)評估單克隆抗體治療的療效。但很多人對ADCC報告系統(tǒng)并不滿意：效應(yīng)細胞辨認靶細胞上的抗體并攻擊靶細胞，可是因效應(yīng)細胞的變異性太大，相同的抗體，在不同的時間用該報告系統(tǒng)檢測所得結(jié)果差異很大。為了發(fā)展可靠的檢測方法，Promega開發(fā)了新型ADCC報告系統(tǒng)（ADCC Reporter Bioassay）：Promega研發(fā)人員從永生化細胞系開發(fā)人源的工程T細胞作為效應(yīng)細胞，做出了這一穩(wěn)健、便捷的實驗報告系統(tǒng)，使用該系統(tǒng)評估ADCC能節(jié)省大量時間，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，因此需要分別檢測DNA甲基化和相應(yīng)位置的核小體狀況來了解基因的轉(zhuǎn)錄狀況。Active Motif的新技術(shù)NOMe-Seq (Nucleosome Occupancy and Methylome Sequencing)能讓研究人員同時檢測DNA分子的甲基化和核小體排布情況。NOMe-Seq實驗開始時，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DNA測序確定DNA甲基化譜和被GpC甲基化保護的核小體印跡（footprint）。
10) 定量多重內(nèi)標
二代測序等技術(shù)定量所得結(jié)果面臨者證實困難等諸多問題。Horizon Diagnostics開發(fā)的定量多重內(nèi)標（Quantitative Multiplex Reference Standard）由30種突變組成，在樣品準備時摻入，可用于證實不同實驗技術(shù)、不同實驗室間的重復(fù)性和有效性。
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