• 有关癌细胞的10大真相

    有关癌细胞的10大真相

    癌细胞是能快速繁殖再生的异常细胞,这种不受遏制的细胞生长速度会促使组织块和肿瘤的生成及恶化。肿瘤持续生长恶化,其中一些被称为恶性肿瘤,它们可以从一个部位扩散到其它地方。癌细胞与正常细胞在很多地方都存在不同表现。癌细胞不会生物性老化,可以持续分裂,也不会响应细胞终止的信号。 以下关于癌细胞十个有趣真相可能会让你大吃一惊。 1.癌症的类型超过100种。 癌症的类型多种多样,这些癌症有可能会演变成任何类型的体细胞,通常根据病变的器官、组织或细胞命名。*常见的癌症类型是恶性肿瘤或称其为皮肤癌,它在上皮组织内发生病变,上皮组织覆盖身体外部并将身体器官、血管和腔洞排列起来。 肉瘤形成于肌肉、骨头和软结缔组织内,包括:脂肪组织、血管、淋巴管、肌腱和韧带。生成白血细胞的骨髓细胞发生病变的癌症称为白血病。而淋巴癌是白血细胞,即淋巴球发生了病变。这类癌症影响B 细胞和T细胞。 2.一些病毒可以滋生癌细胞 促使癌细胞发展的因素有很多,其中包括:接触化学物质、辐射、紫外线以及染色体复制错误。 除此之外,病毒也可以通过改变基因来促使产生癌细胞。据估测,在所有癌症类型中,癌病毒导致的癌症占到15%到20%。这些病毒通过将自身遗传材料和宿主细胞的DNA相结合,来达到改变正常细胞的目的。 病毒基因可调节细胞的生长、让细胞接受异常生长速度。伯基特淋巴瘤与EB病毒有关, 乙型肝炎病毒可以引起肝癌,人体乳头瘤病毒则可以引起宫颈癌。 3.约三分之一的癌症是可预防的。 根据世界卫生组织数据,约30%的癌症是可预防的。据估计,只有5-10%的癌症是由于遗传基因缺陷引起的。其它癌症都与环境污染、传染以及生活方式(吸烟、不健康的饮食习惯、缺乏运动)有关。预防癌症的*有效措施就是戒烟。约70%的肺癌是吸烟导致的。 4.癌细胞极度需求糖分 与普通细胞相比,癌细胞的生长需要更多葡萄糖。细胞呼吸时需要葡萄糖这种简单的糖分来产生能量。为了能持续分裂,癌细胞吸收糖分的速度非常快。这些癌细胞获得能量的途径并非只有醣酵解,即分解糖分产生能量的过程。 肿瘤细胞线粒体也为癌细胞异常生长提供所需能量。线粒体是一种增强版的能量源,同时也使肿瘤细胞更加抗拒化疗。 5.癌细胞潜伏于体内 癌细胞潜藏在健康细胞周围,并以此来避开体内的免疫系统。例如:一些肿瘤会分泌出一种淋巴结分泌的蛋白质,这种蛋白质使肿瘤将外层变成一种与淋巴组织相似的物质。 这些肿瘤看起来就像健康的组织而非癌组织,结果,免疫细胞就不能发现他们是有害物质,从而允许其生长并在体内自由扩散。其它癌细胞通过隐藏在体内的区室内避开化疗药物。一些白血病细胞通过隐藏在骨头的室内避开治疗。 6.癌细胞可以改变形状 癌细胞会发生变化,以避开免疫系统的防御并预防放疗和化疗。以癌变上皮细胞为例,开始它们模仿有固定形态的健康细胞,后来会演变为模仿疏松结缔组织。科学家将这一过程比作蛇蜕皮,这种改变形态的能力归功于那些分子开关即微小核糖核酸的失活,这些调节性核糖核酸小分子有能力调节基因表达。当某些微小核糖核酸失活时,肿瘤细胞就获得了改变形态的能力。 7.癌症细胞分裂失控,并产生额外子细胞。 癌细胞可以基因突变或染色体突变,从而破坏细胞的再生特性。正常细胞通过有丝分裂可以产生两个子细胞,但是癌细胞则可以分裂成三至四个子细胞。新的癌细胞在分裂过程中可能会丢失或增加新的染色体。大多数恶性肿瘤都存在失去了染色体的细胞。 8.离开血管,癌细胞将无法生存。 癌症的报警信号之一就是体内新血管(即血管新生)快速增加。肿瘤需要血管提供的养分才能生长。血管内皮既负责正常的血管新生也负责肿瘤血管生成。癌细胞向*近的健康细胞发送信号,对它们产生影响后使其生成新的血管,从而为癌细胞供应养分。研究表明,如果血管新生被阻止,肿瘤就会停止生长。 9.癌细胞可以从跨区域传播。 癌细胞可以通过血流或淋巴系统实现跨区域的扩散。癌细胞激活血管内的受体后就可以退出血液循环,扩散到组织及器官内。癌细胞释放称为趋化因子的化学讯号,从而引起免疫反应,使它们穿过血管进入周围组织。 10.癌细胞可避免程序性细胞死亡。 当正常细胞的DNA受到损坏,会释放肿瘤抑制蛋白质类使细胞程序性死亡或细胞凋亡。但是由于基因突变,癌细胞不能检测到DNA损坏,因此也就不能进行自毁。
    04-22 2016
  • 2016中国科学仪器发展年会——参会须知

    2016中国科学仪器发展年会——参会须知

    1、时间:2016年4月22日 地点:北京京仪大酒店 年会官网:http://www.instrument.com.cn/accsi/2016 2、大会日程下午13:30-17:00 分会场一:"资本催化科学仪器行业"高峰论坛 分会场二:国产科学仪器研发与成果转化研讨会 分会场三:生命科学仪器技术进展论坛 分会场四:仪器买卖双方供需交流会 分会场五:科学仪器行业互联网营销峰会 分会场六:试剂发展与实验室危险化学品管理论坛 (备注:*终日程安排以会议当天公布信息为准) 晚上17:30-20:00 第二届国产好仪器启动仪式 仪器风云榜颁奖盛典 颁奖项目: 2015科学仪器行业优秀新产品 2015科学仪器行业绿色仪器 第三届“科学仪器研发特别贡献奖 2015科学仪器行业**影响力厂商 2015科学仪器行业*佳网络营销厂商 2015科学仪器行业**成长潜力企业 2015科学仪器行业年度人物 我要测网2015**影响力十大第三方检测机构 第八届科学仪器网络原创作品大赛年度作品奖 3、参会报到时间: 4月22日上午8:00—9:00 参会签到流程: (大会组委会将于4月20日,将二维码链接以短信的形式,发送到各位已注册的参会者手中,请注意查收,并保存。) A、会议当天在签到处,向工作人员出示短信中的二维码(点击进入链接,即可显示二维码); B、参会人员从工作人员领取打印的二维码,胸牌以及会议资料 C、进入大会主会场及下午分会场,请出示此二维码 注:所有参会人员,必须提前在年会官网上进行注册,才可收到此签到二维码;        未提前注册的观众,到场后需在“注册缴费区”现场完成注册、缴费,方可签到进入会场。 4、交通指南: 地址:北京京仪大酒店地址:北京海淀区大钟寺东路9号乘车方式: a 首都机场:1.乘出租车由北三环至京仪大酒店(太阳园小区对面);                      2.乘机场大巴2号线至蓟门桥站下车,再转乘出租车至京仪大酒店; b 北京站:乘地铁2号线至西直门换乘13号线至知春路站下车(沃尔玛出口)向南200米路西即到; c 北京西站:由地铁1号线军事博物馆站至复兴门站换乘2号线至西直门站再换乘13号线至知春路站下车(沃尔玛出口)向南200米路西即到。自驾车方式: a 沿北三环西路由东向西方向,在大钟寺东路与北三环交叉口右转,沿大钟寺东路往北300米路西即到;b 沿知春路由西向东方向,在大钟寺东路与知春路交叉口右转,沿大钟寺东路往南300米路西即到。
    04-22 2016
  • 暖心的十条建议,给气相色谱仪使用者

    暖心的十条建议,给气相色谱仪使用者

    1、按仪器说明书的规程操作验收仪器时,不仅要清点所有零部件是否齐全,还要检查仪器说明书是否齐备,并妥善保存这些资料。在独立操作仪器之前,一定要认真阅读有关说明书,并严格按规程操作。这是做好仪器分析的前提条件,而且一旦仪器出了问题,也好与厂商交涉。2、准备一份色谱柱测试标样色谱柱性能是保证分析结果的关键。新买的色谱柱,首先要用测试样品评价其性能。如果用色谱柱厂商提供的测试条件测试而结果不合格时,就可要求退货或换货。更重要的是,此后的使用过程中色谱柱性能会变化,当分析结果有问题时,可以用测试标样测试色谱柱,并将结果与前一次测试结果相比较,这有助于确定问题是否出在色谱柱,以便于采取相应的措施排除故障。3、使用纯度合乎要求的载气载气一定要用高纯级的,以避免干扰分析和污染色谱柱或检测器。要知道一根色谱柱的价格是一瓶高纯氮气或氢气价格的20倍以上。如果因为要省钱而用普通气体作载气,可能是丢了西瓜拣了芝麻。检测器用辅助气体**也用高纯级的。虽然在灵敏度要求不高时,可用普通气体,但其代价可能是检测器被污染。及时更换色谱柱密封垫。4、及时更换石墨密封垫石墨密封垫漏气是GC*常见的故障之一。一定不要在不同的柱上重复使用同一密封垫,即使同一根柱卸下重新安装时,**也要换新密封垫,这样能保证更高的工作效率。如果装上色谱柱后发现漏气而再更换密封垫,就要花费更多的时间,即使旧垫仍能使用,也要比原来多拧紧一些,弄得不好就会拧断毛细管色谱柱。5、定期更换气体净化器填料变色硅胶可据颜色变化来判断其性能,但分子筛等吸附有机物的净化器就不好用肉眼判断了。所以须定期更换,**3个月更换一次。如果硅胶与分子筛装在一起,则更换硅胶时也要更换分子筛。6、使用性能可靠的气体减压器新的减压器在使用时一定要试漏,在长期的使用过程中也要经常检漏,这是发现问题的一个好习惯。如果不注意这个问题,轻则造成气体浪费,重则出现安全问题,到时悔之晚矣。7、定期更换进样衬垫进样口衬垫漏气是GC常见故障之一。另外,衬垫的老化降解也会给分析带来干扰。比如其碎屑掉进汽化室内也可能导致鬼峰。至于多长时间换一次衬垫,则要看所分析的样品性质和分析条件而定。常规实验室一般每天更换一个进样衬垫。无论如何,一个衬垫的连续使用时间不要超过一周。8、及时清洗注射器保持注射器清洁能避免样品记忆效应的干扰。更换样品时要清洗,用同一样品多次进样时也要用样品本身清洗注射器。一支注射器暂时不用时(比如下班),更要彻底清洗,否则残留其中的样品可能将针芯粘牢,造成注射器报废。使用自动进样器的用户也应注意此问题,**是经常更换和清洗注射器。9、定期检查并清洗进样衬管仪器长期使用后,进样衬管内会有焦油状物质,这是样品中的不挥发成分造成的。此外还会有颗粒状物质积存(隔垫碎屑,样品中的固体物质)这些都会干扰分析的正常进行。因此要定期检查,及时清洗。注意,在衬管中填充一些经硅烷化处理的石英玻璃毛,既可提高样品的汽化效率,又能防止隔垫碎屑进入色谱柱造成堵塞。10、更换零部件要逐一进行修理仪器时,不要一次更换多个部件,那样会造成故障原因的判断失误。应该一次更换一件,经测试后再更换另一件。这样可能更便于准确地判断故障原因,同时避免不必要的开支。**还要提醒一句: 做好仪器使用和分析记录并定期归档这是仪器的履历,应逐日记录,包括操作者、分析样品及条件、仪器工作状态等等。一旦仪器出现问题,这是查找原因的重要资料。
    04-22 2016
  • EPItect 智能癫痫发作提醒传感器

    EPItect 智能癫痫发作提醒传感器

    及时发现癫痫发作对病人治疗非常关键。脑电图只能通过医院获取,但随着传感器市场和移动技术的发展,开发出帮助治疗的小巧可携带系统也只是时间问题而已,Embrace智能手表就是其一。现在,在波恩大学医学院癫痫学家组成的团队领导下,一个德国联盟正在研制新产品,为用户提供更多选择。 这个产品叫EPItect,像助听器这样戴在耳朵的传感器,能获取并测量任何癫痫发作前的迹象。通过已绑定的智能手机发送信息到中央计算机,由计算机检查并确认任何非正常的行为,**将这个病发警告发送给病患者、病患者亲属和主治医师等相关人。 联盟的成员之一Cosinuss,慕尼黑一家公司,已经研发出了耳塞形状的传感器。“在研究初期,我们发现通过脉搏加快和一些动作可以很好地发现癫痫发作”,项目协调人Rainer Surges博士说。 我们计划将产品设计得更小巧,更完善。 癫痫发作可能非常危险,有时可能造成严重意外、甚至因心脏停搏而死亡。由于癫痫发作的症状很多,难以发现病人病发。*典型的症状是抽搐,还有一些常见的症状,如嘴唇颤抖、无缘无故乱抓衣服、突然间暂时性昏倒,这些症状有可能发生在病人睡眠期间。 EPItect除了能让病人生命更有保障,同时,产品提供发病频率和严重程度的精确数据也能帮助医生诊断。此外,研究人员可以研发更好的治疗产品。例如,小巧的传感器用于临床研究中,可以提供*有效药物的*可靠数据信息,减轻病情。 成年患者和年轻患者均可使用这款产品。该联盟得到了德国政府200万欧元的资金补助和一些私营企业的支持。在未来几年内,产品提供给一些病人做临床试验,然后才将研究范围扩大到更多病人。
    04-22 2016
  • 科学家发现新疗法6周治愈丙型肝炎

    科学家发现新疗法6周治愈丙型肝炎

    今天发布的一项初步研究发现对急性丙肝患者采用直接作用的抗病毒治疗,在6周这么短的时期内就检测不到病毒,而且此后12周病毒没有复发。这个研究者发起的研究已经在巴塞罗那召开的国际肝病协会上发布,研究表明索菲布韦与雷迪帕韦联合用药6周就可以治愈急性丙肝患者。 感染丙肝病毒的患者通常都会发生急性丙型肝炎,10-50%的感染者可以通过这种方式诊断出来。HCV的早期诊断很难,直到感染者产生了严重的肝损伤才会发现。索菲布韦与雷迪帕韦可以用来治疗慢性HCV。持续病毒学应答(SVR)在治疗的12周期间会高于95%。 德国汉诺威医学院的Katja Deterding说,由于索菲布韦与雷迪帕韦价格昂贵及治疗期间的副作用,我们开始研究能否对急性丙肝患者缩短疗程。我们的研究显示,索菲布韦与雷迪帕韦联合用药对肝酶较高有严重肝病的HCV 1型患者不仅安全性,顺应性和有效性较好,而且缩短疗程不会妨碍药效的发挥。Heiner Wedemeyer教授也认同这个结果。 德国的初步研究由德国HepNet研究室进行,包含了20名患者。HCV感染的风险因子包括:性传播(n=11),医学处置/针头伤害(n=5),吸毒(n=1),美甲并发症(n=1)。另外两名患者的感染原因还不清楚。 20名患者都完成了为期6周的索菲布韦与雷迪帕韦联合疗法(不包括利巴韦林)。此后12周的随访中,20名患者都未检出HCV病毒,持续病毒应答达到了100%。疲劳是*常见的副作用(30%)。 欧洲肝病学会理事会成员Frank Tacke教授表示,这些令人振奋的发现开启了短期**成本较低的疗法,可以预防HCV在高风险人群中的传播。我们期望这个初步研究有所扩展,这样就可以确证这些发现,希望这种疗法可以改善现有的临床实践方法。
    04-19 2016
  • 集成LED的电子皮肤和集成NFC的智能贴片

    集成LED的电子皮肤和集成NFC的智能贴片

    可曾幻想过在皮肤上印上电路?有点扯?好吧,我(原文作者,下同)只对想过的人说,你的好运来了。科学家们在研究把机器变成人的同时,也在致力于把人类往机器方向推。 他们开发了一种嵌入了脉博血氧仪(Pulse oximeter)、有机光电感应器(Organic photodetectors)和高分子发光二极管(polymer light emitting diodes)的“皮肤”,这种延展性好又超薄的光电皮肤(optoelectronic skins)可以贴在你的手臂、脸上或者其他任何你想增加一些数码味的地方。 东京大学的研究人员在Science Advances杂志上发表文章详细介绍了他们*近的研究成果,一种耐久性超乎意料的超薄皮肤(ultra-skin)。这种电子皮肤拥有足够的柔顺性,可以经受几百次的延展和折叠,同时它的厚度仅为3微米,比人类的皮肤还要薄。当贴在手指上的时候,可以测量血液中的含氧量,并且通过七段数码显示器和彩色标识直接在人体上显示可视化数据。它另一个神奇之处就是使用寿命。为了保护高分子发光二极管不被各种化学物质侵蚀,研究人员设计出一种使用聚对二甲苯和氮氧化硅为原料的特制保护膜。这种材料可以隔离氧气和水蒸气进入电路系统,这意味着贴在你身上的这层皮肤可以工作24小时甚至更长的时间。 接下来要说到供电了,现在这层皮肤里还没有任何传感装置,不过未来可能会有传感器收集人体热能转化为电力,或者使用柔性电池。身材小潜力大的智能可穿戴设备 佩戴舒适、薄如发丝的贴片,可以用来监测病人的健康状况,也可以用作音乐会或球赛的入场券,并且只有邮票大小。邮票大小的WISP智能贴可以在医疗保健和个人消费方面发挥作用。 这种产品叫做穿戴式互动贴片平台(Wearable Interactive S***p Platform 以下简称WiSP)是由MC10公司开发的。这家公司在年初与化妆品制造商欧莱雅联合开发出了**超薄智能紫外线监测贴片。 WiSP使用了近场通信技术(near field communication 以下简称NFC),从而可以在使用智能贴片的时候安全地存储和传输数据。NFC是一组通信协议,它允许两个电子设备在2英寸(约4厘米)的距离内传输数据。 WiSP智能贴片可以使用在NFC读取器或任何拥有NFC读取功能的智能设备上。MC10公司通过加入集成数据保护和现场可编程只读锁功能对贴片进行了保护。在任何时候取下WiSP贴片都会使它失去功能,所以一旦从身上撕下就可以直接扔掉而不怕泄露信息。大学和相关研究团队已经开发出各种智能补丁和纹身般的监测装置,但是其中很多都只能一次性使用,比如运动员的乳酸传感器或大众使用的心脏监测器。让WiSP在众多贴片产品中脱颖而出的就是它的构造设计所带来的在多用途方面的潜力。 一个WiSP智能贴片内部集成了天线和NDC芯片,医疗级粘合剂使得贴片能够随着皮肤的活动而随意伸展。在可定制图形的薄膜之上,是保护天线和NFC芯片不受紫外线照射的顶层薄膜。WiSP智能贴片可以佩戴超过两天的时间。而且贴着它参加剧烈运动、洗澡或者睡觉都没有问题。 MC10*近宣布,它与主营产品设计的PCH国际公司进行了合作,正在对WiSP进行商业化运作。两家公司都未公布这项技术何时能投入医疗或者消费领域的实际应用,也没有公布售价。他们只提到未来的用途可能包括无现金支付、酒店房卡和活动登记这类消费应用,同时也包括更易于在临床领域收集和传输患者个人信息。
    04-19 2016
  • Science:数字PCR革命

    Science:数字PCR革命

    美国约翰·霍普金斯大学Ludwig中心联合主任Kenneth Kinzler与同事Bert Vogelstein一起首先提出了“数字PCR”的概念,二人表示研发这一方法是为了更好地鉴定稀有的癌突变。 “你能得到的*灵敏的(检测)是来源于对单分子的观测,我们的点子正是来源于此。”Kinzler解释说,“当你从单分子开始时,(反应)要么是100%的突变,要么是100%的野生型,这使得从野生型中区分出肿瘤变得更加容易。” 当然,仅仅使用标准PCR也能找到非常稀有的变异事件。毕竟PCR擅长从分子的大海中捞针。理论上,在正确的引物和循环条件下,PCR反应能够将一个分子的模板DNA复制成数百万的子代双螺旋,足以克隆、测序或者进行凝胶电泳检测。 但这一过程不是定量的,研究者无法用*终反应中的分子数目来推断起始样品中的DNA含量。 实时定量PCR通过在运行中量化反应解决了这一问题。例如,通过绘制随时间变化的荧光强度曲线,研究人员能够比较不同样品间给定基因的相对表达量。然而实时定量PCR的**定量并不够直接。 它一般需要标准曲线来将含量转化为**的浓度,而且这些浓度经常会每天或在各实验室间产生变化。实时定量PCR也难以检测那些微小的拷贝数目变化,例如区分6个和7个拷贝,它的灵敏度有限。 美国密歇根大学副教授、Fred Hutchinson癌症研究中心(FHCRC)前成员Muneesh Tewari说,这种不确定性结果会比较复杂,就如数据分享,因为在建立多机构实验时,这是一大关键限制。他利用数字PCR进行小RNA生物标记的开发。“实时PCR不能保持每日的精确性,有时甚至难以确保一天之内的精确性。”他说。 数字PCR通过“逐个击破”的策略绕开了这一问题。分子混合物被离散或分隔化到大量的反应室中(越多越好),这样每个室中平均有一个或零个目标核苷酸。对每个区划进行PCR反应后,使用泊松统计将阳性信号的计数转换为一个**值。 Kinzler将这一过程比作桑格测序。在单个管中对100个模板分子的混合物(其中有一个是突变的)进行测序会产生一个电泳图谱,其中在突变位点上的显著信号会是野生型碱基。 “你甚至基本不会发现,在(信号峰)下存在着一个表示不同碱基读取的小突起,因为它在整个分子混合物中的占比太低了。”但将这些分子稀释并将其分布在多重反应中,就能产生出99个野生型信号和一个明显的突变信号,这就是数字的、**定量的结果。 数字PCR本质上是把弱信号从噪音信号中“拎”出来,研究人员目前已在各方面采用这一策略,从检查拷贝数目变化和散布肿瘤DNA,到艾滋病毒载量检测和胎儿染色体异常检测。尤其是临床应用,将*有可能从这一技术中获益(假设这种技术的简易程度适合临床实验室的工作流程)。 原始的数字PCR Kinzler和Vogelstein的原始“数字PCR”方法发表于1999年,是一项单调乏味,需要手工操作的办法。他们想要检测和量化直肠癌患者粪便样品中的K-RAS突变,因此将基因组DNA稀释并等分至384孔微量滴定板的各个孔中,这样整个板就代表了单个样品。他们随后扩增了包含所寻找的突变热点的基因区域。 一旦反应完成,(数字PCR基本上是个终端PCR分析,虽然不必如此),他们将两种荧光探针进行杂交,一种作为对照应该一直杂交,第二种是仅能与野生型序列结合,并读取结果。仅有超过100个孔具有基因组DNA,其中有四个显示出突变。 Kinzler说,这一结果表明数字PCR是“一种非常强大、可信和准确的”稀有突变检测方法。但它也是劳动密集型的技术,难以扩大。“说服一个研究生去做这个实验往往是不可能的。”他说。 2003年,Kinzler和Vogelstein设计了一个称之为“BEAMing”进阶版步骤,它依赖于“珠子、乳化、扩增和磁力吸附”。BEAMing替代了手工在微孔板中进行样品离散,将每个油包水乳化的小滴变成了反应容器。 通过使用目前广泛用于下一代DNA测序文库制备中的乳化PCR过程,BEAMing将模板、引物、PCR试剂和磁珠的混合物分至小滴中,其中大多数的小滴不含有或只含有一个模板。 PCR完成后,其中扩增产物会通过生物素——链酶亲和素的键合关联在磁珠上,乳化物随之会被打散,珠子就能通过与检测寡核苷酸和流式细胞仪的杂交物所读取。 BEAMing取代了在孔板上的手工操作,“能够处理相当于十万个孔”,Kinzler说,他仍然在使用这一技术,并(与Vogelstein和其他同事一起)成立了Inostics公司对其进行商业化。(Inostics随后被Sysmex公司收购,现在Kinzler并不持有该公司的股份。) 基于液滴的策略也被Bio-Rad实验室和RainDance科技公司进行了商业化。不同于磁珠,这两家公司都将PCR混合物离散(又或是如RainDance的董事长和**执行官S. Roopom Banerjee所说的“液滴化”)成了2万个纳升大小(Bio-Rad公司的QX200)或者1千万个皮升大小的(RainDance公司的RainDrop)液滴。 PCR扩增结束后,反应结果就可以通过荧光散射源和检测器来读取液滴,就像除去细胞之外的流式细胞仪。 Banerjee说:“将它想象成一台数码相机”。他说RainDance公司的RainDrop系统是一键式的设计,“Apple式的简单。你有一张具有多色彩和多层次的复杂相片。我们所做的基本就是将相片像素化成*小尺寸的像素,然后真的读出每个像素以准确说出那张生物相片中的内容。”在RainDance公司的案例中,需要用到4个小时来读取8千万个这样的“像素”,即8个平行数字PCR反应的输出量。 超强的泊松统计 由于dPCR是一种终端分析法,如果目标分子没有很好的离散化,如一些小室在结束时具有不止一个的靶标,那么理论上结果得到的浓度可能就会弃之不用。这就是泊松统计发挥作用的地方。 据Bio-Rad实验室数字生物学中心科学事务部主任George Karlin-Neumann称,泊松统计描述了一种随机分布。只要小室没有达到饱和,用户就可以反算他们起始的分子数,即使一些孔中实际上容纳了不止一个分子(这种情况在数字PCR中读做单一计数)。 “你告诉我你有多少小室或者多少液滴,(并且)它们中多大比例呈阴性。它就会基本上告诉我初始的浓度,这也将告诉我阳性小室与阴性小室的比例。”他说。 劳伦斯利弗莫尔国家实验室医疗诊断项目负责人Reginald Beer在研究生时发表了第一篇在单分散性(也就是说大小一致)液滴中进行数字PCR的报道。他说基于液滴方法的优势在于其可扩大性:增加反应容器的数量相对来说很简单,这样数据的质量也就随之增大。“当你扩大或增加了反应容器的数量时,泊松精度也就大大提升了。”他解释道。 这篇报告的发表建立了Bio-Rad和RainDance的数字PCR平台的效能,以及数字PCR可扩展应用的多样性。例如,RainDance公司的平台已用于检测神经胶质瘤患者的脑脊髓液中突变基因的转录本,和来源于直肠癌患者血清中的KRAS突变。 FHCRC成员Jason Bielas使用Bio-Rad的系统去定量分析卵巢癌中肿瘤渗透的淋巴细胞,而美国华盛顿大学实验医学系病毒学主任与教授、FHCRC成员Keith Jerome则用其研发了一种方法,使其能够区分活性HHV-6病毒血症和整合基因组的潜在病毒。 (如果发生在骨髓移植的过程中,必须处理前者而非后者;二者通过病毒序列拷贝数与血液中对应基因组的比例进行区分,在基因组整合的情况下应为1.0。) Bielas表示,他的团队能够使用他们自创的QuanTILfy方法,能够可重复地分解甚至是10000个癌细胞中的1个T淋巴细胞(足以检测T细胞肿瘤扩散与患者存活之间的联系)。这种方法与当前标准的免疫组化方法相比更加量化,他解释道:“本质上,你是对T细胞基因组进行计数。” 斯坦福基因组技术中心**副主任Hanlee Ji也在使用Bio-Rad系统来验证基因组测序研究中的遗传偏差,近期也用于在测序前对下一代测序文库的对照样品进行定量。 对他的团队来说,数字PCR的优势在于其简易性:他可以在几周内让一个本科生在实验室中学会操作数字PCR,而实时定量PCR花费的时间则会长很多。 “我对技术的一项测试是:如果我让一个具有实验技能的本科生坐在一台仪器面前,他们能否在几周的时间内按要求从阳性和阴性对照中得到正确的结果?如果可以,就说明这个系统很好用。” 数字PCR与测序 2011年,Kinzler和Vogelstein提出了另一项用于稀有等位基因检测的数字PCR方法,这一次是基于测序。这项安全测序系统(Safe-SeqS)的策略需要将每个模板分子标记独特的标示物(或者条形码),然后进行扩增并由下一代DNA测序进行读取。 约翰·霍普金斯Ludwig中心转化遗传学部主任、约翰·霍普金斯医学研究所肿瘤学教授Nickolas Papadopoulos是该研究的共同作者。他认为,比起BEAMing来,Safe-SeqS能让研究者将数字PCR的能力扩展到更多位点——达到30个甚至以上。 “大规模平行测序代表了一种极其强大的数字PCR形式,亿万个模板分子能够得到逐个分析。”Papadopoulos及其共同作者在2011年的研究中解释道。“它的优势超过了传统的数字PCR方法,其中多重碱基可以得到依次、简便的自动化检测。” 但是由于扩增、测序和检测中的错误,下一代测序技术的固有误差率高得让人难以接受。通过在每个起始分子上的独特标示物,Safe-SeqS可以使研究者区分真正的突变和程序化的人为错误。 在*初的研究中,作者评估了10万个正常人细胞中CTNNB1基因的突变。原始Illumina测序读取的错误率为2.1×10-4。Safe-SeqS条码标签可以将这一比率降低24倍,达到9×10-6。在用于线粒体DNA时,Safe-SeqS能将观测错误率降低15倍。 过去的一年中,该团队将Safe-SeqS扩展到在常规巴氏试验的刮宫材料中寻找卵巢癌、子宫内膜癌和宫颈癌的多重信号,这是研发妇科肿瘤早期检测系统的第一步。在这个例子中,该团队使用这一分析方法从12个癌症相关基因中评估了46个基因区域的突变。 近期在美国**亚哥举行的数字生物学会议上,Papadopoulos讨论了这一方法。他说,Safe-SeqS可能会对血浆的肿瘤早期检测十分有用。总体上,他的团队能够在超过80%的肿瘤血浆样品中检测到突变。但是一些肿瘤型的表现比其它的要好。他说,尤其困难的是脑部的恶性肿瘤,“目前,我们仅能从10%的具有这种肿瘤型的患者血浆中检测出突变”。 基于阵列的策略 对于美国罗格斯大学动物科学院助理教授Andrzej Pietrzykowski来说,数字PCR的精确性对他尤其有益,他研究酒精成瘾的分子和遗传基础。他看到的很多变化都小于2倍,难以被实时定量PCR所识别。他说,这一差别已经可以在数字化中检测到。 Pietrzykowski也提到了另一项优点。他鉴定的一个特定小RNA可能与酒精成瘾相关,而且能够使用实时定量PCR来量化这一分子。但用实时定量PCR分析方法对于小RNA的前体来说却难以完成,因为给标准曲线标定确定可靠的对照是有问题的。“你需要两次或三次检查那些不随环境变化的看家基因。”这对于数字PCR来说不是问题,因为这项技术不需要标准曲线。 Pietrzykowski是生命技术公司数字PCR应用基金项目中五大创新基金获得者之一,就在2013年末,他获得了该公司的QuantStudio 3-D芯片读取器、芯片上样器和热循环仪。 QuantStudio 3D数字PCR系统就像Kinzler原始数字PCR的大马力升级版。研究者使用了一种近似于挡风玻璃“橡胶滚轴”的工具将样品离散在2万个蚀刻在硅片表面的小孔中。 Fluidigm公司也使用这一物理矩阵的策略,他们的qdPCR 37K系统“整合流动回路”提升了该公司的微流控专长,可将48个样品逐个分布在770个小室中(尽管每个样品能够分散在多组小室中提高正确率,达37000个)。 对于越来越多的特定(常常是临床)应用而言,这一技术明显具有诸多优势。但先不要抛弃你的实时定量热循环仪。对于大部分研究者来说,数字PCR可以是实时定量PCR的补充,而不是替代。 的确,Beer说,对于许多应用而言实时定量PCR“目前足矣”,而且,这一技术更加成熟并且方法也建立起来了。“从通量的角度来看,实时定量PCR仍具有显著优势。” 生命技术公司(近期被赛默飞世尔科技公司收购)数字PCR**产品经理Iain Russell表示,“坦率地讲,它可以满足市面上大量应用的客户需求。” “这确实取决于你提出的问题。”Pietrzykowski说。
    04-19 2016
  • Cancer Research:基因编辑工具可以提高T细胞过继免疫治疗的疗效

    Cancer Research:基因编辑工具可以提高T细胞过继免疫治疗的疗效

    根据美国癌症研究协会发表在《癌症研究》的临床前研究报道,基因编辑工具可用于灭活PD-1-mediated免疫抑制和增强t细胞过继转移肿瘤免疫疗法的效果。 伦敦大学(UCL)癌症研究所免疫调节和癌症免疫治疗实验室的团队领导,Sergio A. Quezada博士说“TALEN和CRISPR一样,是一个基因编辑技术” 基因编辑技术有潜在的临床意义,例如,在癌症研究中他们有许多应用,包括使蛋白质在疾病的发展中发挥作用和药物靶点的识别,。 Quezada补充道“在这项研究中,我们设计TALEN (short for transcription activator-like effector nuclease简称),剪掉DNA上编码表达PD-1 immune-inhibitory的区域。” 细胞疗法,如细胞过继转移,是一些用来对付癌症的有前途的治疗方法之一, 这个技术涉及肿瘤反应T细胞的收集,扩增,转移回癌症患者体内。这种方法的局限性之一是肿瘤微环境的免疫抑制性。 而修饰后的T细胞培养非常活跃,一旦他们进入肿瘤微环境,肿瘤往往表达免疫调节介质来保护自己达到沉默的T细胞活性的目的。 Sergio A. Quezada 博士说“我们想产生一种肿瘤靶向T细胞可以对免疫抑制性产生耐受,可以通过抑制受体PD-1传递抑制信号到T细胞。” 为了产生抗PD-1-signaling的T细胞并测试其有效性,Laurie Menger博士,伦敦大学癌症研究所干细胞和肿瘤免疫治疗实验室组长,使用TALEN基因编辑和过继T细胞疗法。 首先从老鼠黑色素瘤细胞中分离肿瘤反应的T细胞,在含义TALEN的调节下培养(TALEN靶向PD-1)。电转使TALEN进入T细胞,在转回老鼠体内,鉴定PD-1失活的T细胞是否消除肿瘤。 研究人员发现,灭活PD-1使用增加T细胞在肿瘤部位的持久性。数据显示灭活的PD-1可以保护肿瘤反应的T细胞,而且T细胞可以有效的消除肿瘤;。当老鼠被进一步注射肿瘤细胞,肿瘤不生长了。这个结果暗示已经产生免疫记忆,意味着免疫系统可以识别 肿瘤细胞进而攻击它。 Quezada强调“我们的研究是第一个证明,我们可以在肿瘤反应的T细胞中建立免疫检查点的基因编辑方案,还需要进一步研究和验证,接着用药临床试验。这些都是可喜的成果,但仍有很长的路要走。”
    04-19 2016
  • Nature:填补细胞生物学重要空白,确定关键酶原子结构

    Nature:填补细胞生物学重要空白,确定关键酶原子结构

    德克萨斯大学西南医学中心研究人员确定了在细胞分裂中起重要作用的一种酶的原子结构。细胞分裂是在地球上许多生命形式中每天发生无数次的基本过程。 德克萨斯大学西南医学中心药理学教授、霍华德休斯医学研究所(HHMI)研究员于洪涛(Hongtao Yu)博士说,了解该酶——分离酶(separase)的结构,有可能促成更好地治疗癌症。 于洪涛博士说:“染色体包含生命的遗传蓝图,在每次细胞分裂过程中必须精确地复制及平均分割。粘结蛋白复合物(cohesin complex)形成一个分子环环绕着复制染色体,将它们拴在一起直至染色体分离那一刻。在从真菌到人类的生物中,分离酶负责裂解并打开粘结蛋白环,使得染色体能够分离并随后分割到两个新子细胞中。” 尽管在细胞生物学中起着重要作用,自从近20年前发现它以来,分离酶的原子结构一直困扰着科学家们。这在了解分离酶的机制和功能上留下了一个空白。 于洪涛博士说:“我们确定了来自可以在高温下生长的一种真菌的分离酶的原子结构。这一结构揭示出了分离酶识别和裂解粘结蛋白环,使得染色体分离的机制。在正常温度(例如人体温度)下生长的一些物种中这一特殊的蛋白非常不稳定,但在我们研究的高温真菌中它却比较稳定。” 由于该酶在细胞分裂中起作用,分离酶化学抑制剂有望阻止细胞增殖,因此在癌症中可能具有治疗价值。 “我们研究的真菌分离酶与人类分离酶非常相似。出于这一原因,我们相信我们的结构将帮助设计出这样的抑制剂。因为一旦你获得了这一结构的模型,你就可以采用计算方法寻找将与它结合的分子。” 这项研究的共同作者还包括药理学系及HHMI研究员Zhonghui Lin博士,药理学与生物物理学副教授Xuelian “Sue” Luo。 分享的观念是我们大多数人从小就被教导的基本社会准则。通常,我们被告知要彼此平等地分享。分享这一概念也适用于细胞;在细胞分裂过程中它们需要分享信息才能正确发挥功能。但就细胞来说,交换信息并不总是平等的。在不对称细胞分裂过程中,储存信号分子的囊泡——核内体只会进入到一个子细胞中。 日内瓦大学(UNIGE)的研究人员几年前就已经发现了这一现象,但他们并不知道这种不平等分享背后的机制。Marcos Gonzalez-Gaitan教授的研究小组阐明了核内体是如何知道去到哪个细胞及在物理上如何做到这一点的。 研究结果可进一步帮助了解肿瘤的形成。这项研究被选为封面文章发布在*2015年12月的Nature杂志上。
    04-08 2016
  • 阿法替尼可降低肺癌进展风险

    阿法替尼可降低肺癌进展风险

    一项新的研究LUX-Lung 7的数据表明,新一代不可逆EGFR TKI靶向药物阿法替尼与第一代EGFR TKI靶向药物吉非替尼相比,能显著降低肺癌进展风险和治疗失败风险。 该研究中国区主要研究者、中山大学附属肿瘤医院肺癌**专家张力教授,近日在一次媒体沟通会上说,该研究结果为医生在临床实践中选择合适的靶向药物和**治疗,提供了重要数据支持和依据。阿法替尼的独特作用机制将给更多患者带来治疗获益,为他们争取更多有质量的生存时间,对于推动患者治疗的进步具有重要意义。 近年来,随着靶向药物在肺癌治疗领域的研究进步和发展,肺癌患者已有多种可选的靶向药物,但随着时间的推移,患者会不可避免地出现耐药、疾病进展等情况,亟须能延缓疾病进展的创新药物。 LUX-Lung 7的研究结果于2015年12月在***召开的首届欧洲肿瘤内科学会亚洲区域大会上**公布。该研究是全球**在发生EGFR基因突变的肺癌患者中进行的新一代EGFR TKI(阿法替尼)和第一代EGFR TKI(吉非替尼)疗效和安全性的头对头临床研究。 研究结果表明,阿法替尼将肺癌进展风险显著降低27%,治疗失败风险下降27%,显示了更好的长期获益。 阿法替尼目前已在美国、欧盟、台湾等60多个国家和地区上市,但国内还处于审批流程中。
    04-08 2016
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