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The Scientist:2014年度十大创新产品(Top6-10),CRISPR入选

2014/12/04 来源:生物通/叶予
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导读
The Scientist杂志2014年的十大创新产品终于揭晓了,除了Illumina、Leica等常客之外,今年的榜单上也涌现出了不少新面孔。昨天为大家揭晓了TOP1-5,今天继续为大家放送TOP 6-10。


The Scientist杂志2014年的十大创新产品终于揭晓了,除了Illumina、Leica等常客之外,今年的榜单上也涌现出了不少新面孔。

Top 6:TCS SP8 STED 3X(Leica显微系统)

继SR GSD 3D评上去年的十大创新之后,Leica公司携另一款超高分辨率平台TCS SP8 STED再度上榜。去年十二月发布的TCS SP8 STED 3X可以进一步深入细胞进行三维成像,超高分辨率的成像速度达到了好几桢每秒。牛津大学的分子免疫学家Christian Eggeling正在通过STED 3X研究哺乳动物细胞表面的免疫受体,他的团队还在用这一技术获取细胞内部结构和分子的3D图像。“3X升级之后能为我们揭示细胞核和细胞骨架的更多线索,”他说。

STED(受激发射损耗)是2014诺贝尔奖得主Stefan Hell开发的,该技术能对亚细胞结构和纳米级动态进行超高分辨率的光学成像。据Leica公司的产品经理Jochen Sieber介绍,TCS SP8 STED 3X在XY平面上的分辨率大约为30 nm,z轴分辨率也达到了100 nm以内。正因如此,STED 3X能够生成高度精确的3D图像。“生物学活动发生在三维空间里,我们希望以同样的方式进行观察,”Jochen说。

点评:STED 3X可以观察到前所未有的细胞细节。这个超高分辨率技术可以在纳米水平上成像亚细胞结构、细胞隔室、蛋白互作和不同结构的相互关系,支持活细胞观察。

Top 7:exVive3D肝脏(Organovo公司)

在许多研究领域,体外人类器官模型可能会最终替代动物模型。Organovo公司的exVive3D肝脏模型就是一种这样的产品。与永生细胞系等传统体外模型不同,该产品模拟了人类肝脏的宏观和微观3D结构,包含有肝脏中的不同细胞类型,比如肝脏实质细胞、成纤维细胞、内皮细胞和肝星状细胞。“肝脏组织的结构和组成是很重要的,”Organovo公司的执行副总裁Michael Renard说。“将正确类型的细胞以正确比例正确定向,就能实现与肝脏组织非常类似的结构、性能和行为。”

今年四月发布的这个3-D肝脏组织,由Organovo公司专利的生物打印技术生产。该技术可以在各种培养容器中打印,比如24孔板。exVive3D肝脏能合成天然的肝脏蛋白(白蛋白、转铁蛋白等)和胆固醇,还能保持细胞色素P450的活性。这个实验平台很好地模拟了人类肝脏的真实功能。

“这一点对于毒理学来说非常关键,”Hamner健康科学研究所的毒理学家Ed LeCluyse说,他也是exVive3D肝脏模型开发时的顾问。“坦白说,许多传统的高通量系统并不符合我们的要求。”他认为这个产品能改变药物开发和环境毒素的检测方式。

点评:这一产品离活体模型更近了一步,能让研究者对自己的发现更有信心。如果exVive3D肝脏模型比传统动物模型更加好用,那将是药物研发领域的一大突破。

Top 8:HAP1 Knock-Out Cell Lines(Haplogen Genomics公司)

HAP1是类似成纤维细胞的永生细胞系,主要用于生物医学研究。这种细胞系的独特之处在于,它很接近单倍体,绝大部分染色体只有一个拷贝。

为了拓展自己的产品线,奥地利公司Haplogen Genomics今年三月发布了新人类HAP1细胞系服务,可以根据用户需要用CRISPR-Cas9技术敲除任何基因。“人们总是向我们咨询一系列基因,但我们产品常常不全,”Haplogen公司的CSO Tilmann Bürckstümmer解释道。“这是一个重要问题,因为越来越多的人希望研究基因家族或整个通路。”

Haplogen公司现在拥有八百多种以CRISPR为基础的基因敲除HAP1细胞系,而且这个产品库还在不断增大,差不多每个月增加一百个基因。用户也能以同样的价格定制细胞系,敲除任何自己感兴趣的基因。这种自定义服务通常需要八到十周。

剑桥大学的分子生物学家Steve Jackson正在使用这种CRISPR修饰的细胞系进行研究。这些细胞系被敲除了不同的去泛素化酶(DUB)编码基因,而DUB被认为在DNA修复中起到了一定的作用。“目前这项研究还处于初级阶段,希望能够处理好这些HAP1基因敲除细胞系,”Jackson说。

点评:这是一个系统性的方案,可以通过基因敲除最终注释所有人类基因的功能。用CRISPR生成基因敲除细胞系,速度更快成本也更低。

Top 9:PreciseType人类红细胞抗原测试(Immucor公司)

血型相配对于输血来说是至关重要的。除了血型以外,血库和医院还要筛查红细胞表面的罕见抗原以便全面评估兼容性。Immucor公司的PreciseType HEA test比传统血清学筛选更加精确,所用的时间更短。这种分子诊断产品能够筛查控制35种抗原表达的基因,鉴定罕见的生物学指标,帮助医生降低同种免疫的风险,减少与输血有关的其它有害反应。

“对于接受多次输血的患者而言,筛查更多血型抗原是很有帮助的,”Immucor公司的首席科学家Joanne Spadoro说。PreciseType“可以一次性检测多个不同抗原,”这一技术的开发者Sukanta Banerjee介绍道。

今年五月,PreciseType成为首个获得FDA批准的输血配型体外诊断产品。

美国西北纪念医院的Ricardo Sumugod等人一直在用PreciseType进行研究。这个团队最近在一次会议中,展示了他们通过PreciseType和定向测序发现的新血型。这种分子分型产品“比目前的血清分型更加准确,”Sumugod说。

点评:该产品能够更准确的进行血型匹配,这无疑是医疗保健的一大进步。

Top 10:Sciencescape

Sam Molyneux在多伦多大学读博士的时候,遇到了一个我们大家都不陌生的问题:浩如烟海的文献。“文章太多了,基本上没人搞得清楚每天、每周或者每月有什么新成果发表,” Molyneux说。

于是他与从事Web开发的姐姐Amy合作,建立了学术研究平台Sciencescape。Sciencescape提供了“类似Twitter的体验,”Molyneux说。用户选择好类别之后,可以浏览个性化的新闻,了解相应类别中新发表的文章。目前Sciencescape已经设立了超过五千万个类别,包括特定主题、研究者、基因、疾病、蛋白、杂志等等。Molyneux还希望添加地理位置、建筑物、研究所、特定材料和方法等新类别。

Sciencescape平台对学术圈是免费的,目前已经拥有了十七万用户。去年十一月开发者们发布了测试版,今年十月他们又推出了最新版本。

点评:这个平台能将相关领域的新文章送到你的面前,这样的工作对所有人都有帮助。

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