上接：The Scientist：2014年度十大創(chuàng)新產(chǎn)品(top1-5)
Top 6：TCS SP8 STED 3X(Leica顯微系統(tǒng))
繼SR GSD 3D評上去年的十大創(chuàng)新之后，Leica公司攜另一款超高分辨率平臺TCS SP8 STED再度上榜。去年十二月發(fā)布的TCS SP8 STED 3X可以進一步深入細胞進行三維成像，超高分辨率的成像速度達到了好幾楨每秒。牛津大學的分子免疫學家Christian Eggeling正在通過STED 3X研究哺乳動物細胞表面的免疫受體，他的團隊還在用這一技術獲取細胞內(nèi)部結(jié)構和分子的3D圖像。“3X升級之后能為我們揭示細胞核和細胞骨架的更多線索，”他說。
STED(受激發(fā)射損耗)是2014諾貝爾獎得主Stefan Hell開發(fā)的，該技術能對亞細胞結(jié)構和納米級動態(tài)進行超高分辨率的光學成像。據(jù)Leica公司的產(chǎn)品經(jīng)理Jochen Sieber介紹，TCS SP8 STED 3X在XY平面上的分辨率大約為30 nm，z軸分辨率也達到了100 nm以內(nèi)。正因如此，STED 3X能夠生成高度精確的3D圖像。“生物學活動發(fā)生在三維空間里，我們希望以同樣的方式進行觀察，”Jochen說。
點評：STED 3X可以觀察到前所未有的細胞細節(jié)。這個超高分辨率技術可以在納米水平上成像亞細胞結(jié)構、細胞隔室、蛋白互作和不同結(jié)構的相互關系，支持活細胞觀察。
Top 7：exVive3D肝臟(Organovo公司)
在許多研究領域，體外人類器官模型可能會最終替代動物模型。Organovo公司的exVive3D肝臟模型就是一種這樣的產(chǎn)品。與永生細胞系等傳統(tǒng)體外模型不同，該產(chǎn)品模擬了人類肝臟的宏觀和微觀3D結(jié)構，包含有肝臟中的不同細胞類型，比如肝臟實質(zhì)細胞、成纖維細胞、內(nèi)皮細胞和肝星狀細胞。“肝臟組織的結(jié)構和組成是很重要的，”O(jiān)rganovo公司的執(zhí)行副總裁Michael Renard說。“將正確類型的細胞以正確比例正確定向，就能實現(xiàn)與肝臟組織非常類似的結(jié)構、性能和行為。”
今年四月發(fā)布的這個3-D肝臟組織，由Organovo公司專利的生物打印技術生產(chǎn)。該技術可以在各種培養(yǎng)容器中打印，比如24孔板。exVive3D肝臟能合成天然的肝臟蛋白(白蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白等)和膽固醇，還能保持細胞色素P450的活性。這個實驗平臺很好地模擬了人類肝臟的真實功能。
“這一點對于毒理學來說非常關鍵，”Hamner健康科學研究所的毒理學家Ed LeCluyse說，他也是exVive3D肝臟模型開發(fā)時的顧問。“坦白說，許多傳統(tǒng)的高通量系統(tǒng)并不符合我們的要求。”他認為這個產(chǎn)品能改變藥物開發(fā)和環(huán)境毒素的檢測方式。
點評：這一產(chǎn)品離活體模型更近了一步，能讓研究者對自己的發(fā)現(xiàn)更有信心。如果exVive3D肝臟模型比傳統(tǒng)動物模型更加好用，那將是藥物研發(fā)領域的一大突破。
Top 8：HAP1 Knock-Out Cell Lines(Haplogen Genomics公司)
HAP1是類似成纖維細胞的永生細胞系，主要用于生物醫(yī)學研究。這種細胞系的獨特之處在于，它很接近單倍體，絕大部分染色體只有一個拷貝。
為了拓展自己的產(chǎn)品線，奧地利公司Haplogen Genomics今年三月發(fā)布了新人類HAP1細胞系服務，可以根據(jù)用戶需要用CRISPR-Cas9技術敲除任何基因。“人們總是向我們咨詢一系列基因，但我們產(chǎn)品常常不全，”Haplogen公司的CSO Tilmann Bürckstümmer解釋道。“這是一個重要問題，因為越來越多的人希望研究基因家族或整個通路。”
Haplogen公司現(xiàn)在擁有八百多種以CRISPR為基礎的基因敲除HAP1細胞系，而且這個產(chǎn)品庫還在不斷增大，差不多每個月增加一百個基因。用戶也能以同樣的價格定制細胞系，敲除任何自己感興趣的基因。這種自定義服務通常需要八到十周。
劍橋大學的分子生物學家Steve Jackson正在使用這種CRISPR修飾的細胞系進行研究。這些細胞系被敲除了不同的去泛素化酶(DUB)編碼基因，而DUB被認為在DNA修復中起到了一定的作用。“目前這項研究還處于初級階段，希望能夠處理好這些HAP1基因敲除細胞系，”Jackson說。
點評：這是一個系統(tǒng)性的方案，可以通過基因敲除最終注釋所有人類基因的功能。用CRISPR生成基因敲除細胞系，速度更快成本也更低。
Top 9：PreciseType人類紅細胞抗原測試(Immucor公司)
血型相配對于輸血來說是至關重要的。除了血型以外，血庫和醫(yī)院還要篩查紅細胞表面的罕見抗原以便全面評估兼容性。Immucor公司的PreciseType HEA test比傳統(tǒng)血清學篩選更加精確，所用的時間更短。這種分子診斷產(chǎn)品能夠篩查控制35種抗原表達的基因，鑒定罕見的生物學指標，幫助醫(yī)生降低同種免疫的風險，減少與輸血有關的其它有害反應。
“對于接受多次輸血的患者而言，篩查更多血型抗原是很有幫助的，”Immucor公司的首席科學家Joanne Spadoro說。PreciseType“可以一次性檢測多個不同抗原，”這一技術的開發(fā)者Sukanta Banerjee介紹道。
今年五月，PreciseType成為首個獲得FDA批準的輸血配型體外診斷產(chǎn)品。
美國西北紀念醫(yī)院的Ricardo Sumugod等人一直在用PreciseType進行研究。這個團隊最近在一次會議中，展示了他們通過PreciseType和定向測序發(fā)現(xiàn)的新血型。這種分子分型產(chǎn)品“比目前的血清分型更加準確，”Sumugod說。
點評：該產(chǎn)品能夠更準確的進行血型匹配，這無疑是醫(yī)療保健的一大進步。
Top 10：Sciencescape
Sam Molyneux在多倫多大學讀博士的時候，遇到了一個我們大家都不陌生的問題：浩如煙海的文獻。“文章太多了，基本上沒人搞得清楚每天、每周或者每月有什么新成果發(fā)表，” Molyneux說。
于是他與從事Web開發(fā)的姐姐Amy合作，建立了學術研究平臺Sciencescape。Sciencescape提供了“類似Twitter的體驗，”Molyneux說。用戶選擇好類別之后，可以瀏覽個性化的新聞，了解相應類別中新發(fā)表的文章。目前Sciencescape已經(jīng)設立了超過五千萬個類別，包括特定主題、研究者、基因、疾病、蛋白、雜志等等。Molyneux還希望添加地理位置、建筑物、研究所、特定材料和方法等新類別。
Sciencescape平臺對學術圈是免費的，目前已經(jīng)擁有了十七萬用戶。去年十一月開發(fā)者們發(fā)布了測試版，今年十月他們又推出了最新版本。
