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2016生命科学十大技术创新:多项仪器在列

导读: 岁末年初,相关行业评选出了2016年生命科学领域的十大技术/仪器创新成果。物理学离不开对撞机;天文学离不开望远镜;生物学离不开 PCR 仪。在人类科学进步的历程中,新技术的出现是新发明和新思想诞生的基石和前奏。

OFweek仪器仪表网讯 岁末年初,The Scientist杂志照例评选出了2016年生命科学领域的十大技术/仪器创新成果。其中既有足以颠覆基础生命科学研究、新药研发和临床检验的新平台,也有在既有技术基础上更进一步的重要新产品。

值得一提的是,今年的10大创新成果榜单中,出现了更多与临床相关的发明。3D打印肾脏在培养皿中重现了人体器官的各项性质,精密设计的检测系统可以同时量化检测多个样品中多种类型的生物标记物:这些成果不仅可以助力实验室研究,也将改变我们的临床实践。这些进步让我们明白,技术创新所能造福的不仅仅是制造业、发明者和学术界,也包括全人类。

第十名

Thermo Fisher Scientific公司

GeneArt Platinum Cas9核酸酶

Thermo Fisher Scientific公司在CRISPR试剂方面的一项突破成果——GeneArt Platinum Cas9核酸酶,入选了今年的十大创新成果。在大肠杆菌中纯化的重组酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes)Cas9蛋白,即GeneArt Platinum Cas9包含了一段核定位序列,使其可以进入靶细胞的细胞核中。

“我们一直坚信,稳定的性能、活性和纯度是十分重要的,”Thermo Fisher的高级科学家、基因编辑工具和合成生物学研发经理Jason Potter说,“所以我们通过大量的检测,保证我们拥有十分稳健的纯化过程。”Thermo Fisher下属Potter团队于2015年发表了一篇文章,显示GeneArt Cas9在多种细胞系中表现出高达85%的切割率(J Biotech, 208:44-53, 2015)。

斯坦福大学干细胞生物学家Matthew Porteus在他利用体外基因编辑治疗血液疾病的研究中,使用了GeneArt Platinum Cas9。目前他还在小鼠细胞中进行实验,但已经与Thermo Fisher公司达成了合作关系,希望将成果推向临床试验。在使用CRISPR/Cas9系统进行高效特异的基因编辑时,“我们遇到的问题是,已有的商业化Cas9酶是有毒性的,”他说。“[GeneArt Platinum Cas9]现在已经成为了一种金标准,让我们能够获得其他试剂无法实现的结果。”

25 μg包装的GeneArt Platinum Cas9核酸酶售价150美元,顾客还可以联系Thermo Fisher的专家寻求实验设计帮助或讨论操作流程。Thermo Fisher副总裁,生物合成业务总经理Helge Bastian说:“做基因编辑这一行的小技巧就是,手把手的告诉顾客用量和方法,告诉他们如何去获得更好的结果。”

WILEY:该技术避免了基于载体的Cas9表达,至少在特定细胞系中大大加快了典型CRISPR-Cas9系统的工作流程。

第九名

Photometrics公司

Prime sCMOS照相机

有了现代显微镜,研究者们还需要高性能的照相机来记录样品图像。“每一年,这些照相机都变得越来越好,”Photometrics产品经理Rachit Mohindra说(Photometrics是一家专注于显微镜照相机和其他生命科学研究用图像系统的公司),“它们基本上可以说是完美的。”要提升它们的完美程度是一项艰巨的任务,但是他认为他和他的团队通过4.2兆像素Prime sCMOS照相机做到了。

这款产品在2016年初发布,其内置算法可降低散粒噪声(光学显微镜成像的固有波动),这个过程不需要获取多个临时图像后综合处理,也不需要增加激光强度而破坏样品。Mohindra说:“有了这个照相机,就可以保持低强度光照,让被观察细胞存活更久,获得更好的数据。”Prime照相机将信噪比提高了三到五倍,“这相当于把光强降低了10倍。”

Prime sCMOS照相机的内置算法还可以减少研究者需要采集数据的总量,缩短处理和分析时间。Mohindra说:“不联网的情况下,每帧图片需要30秒的处理时间。”“如果你的照相机每秒可以摄取100帧,那么就需要花费5分钟来处理这1秒钟的数据。”但是如果使用Prime照相机,可以立即完成处理过程。

“Photometrics公司Prime sCMOS照相机的实时过滤和高帧性能,甚至可以使其捕捉到超分辨率显微镜的图像,更好的显示染色体结构变化,”瑞士洛桑联邦理工学院的Kyle Douglass在公司网站上写到。这款照相机售价15,950美元。

STRMVIK:高质量科研图片需求的增长伴随着对信息处理能力需求的增加。在照相机上安装现场可编辑逻辑门阵列是一条可行之路。

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责任编辑:nick
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