导读:The Scientist杂志近日评选出了2011年十大创新技术,The Scientist杂志邀请了来自多处的科研机构,制药公司参评,最终评选了2011年十大创新技术。这是其第四次进行此类评选,这些成果主要包含了一些来自显微技术方面的最新技术进展,本文精选其中四种技术做一介绍。
The Scientist杂志近日评选出了2011年十大创新技术,The Scientist杂志邀请了来自多处的科研机构,制药公司参评,最终评选了2011年十大创新技术。这是其第四次进行此类评选,这些成果主要包含了一些来自显微技术方面的最新技术进展,本文精选其中四种技术做一介绍。
360度扫描光学断层成像系统
光学成像可能是现今功能性活体成像研究最广泛使用的造影模式。去年美国Bioscan公司推出了首款360度光学成像仪器:BioFLECT,其中是FLECT指FLuorescence Emission Computed Tomography。这一款仪器从真正意义上实现了断层成像,全方位监测光子,而且能在动物体内实现荧光三维定位,不会出现失真。
BioFLECT的原理是汇集了来自360度的光子,并采用组织间光子传递模型的最新3D影像重建技术,从而能获得目前最准确的光学定量结果之一。FLECT系统的雷射激发样品中的荧光物质,使得荧光物质发射出不同波长的光,再经由检测器接收此光子,然后机体旋转改变位置,再一次重复这一过程,直到扫描完全方位及全长。
口袋PCR技术:FilmArray系统
与单重qPCR相比,多重qPCR技术可以获得更加丰富的数据,这当然的代价就是需要更多时间和精力。但是随着技术的发展,大型多重PCR检测现在也越来越方便和简单了。
由Idaho Technology公司推出的FilmArray就是这样一款简化的分子检测技术产品,利用这一系统,检测一份样品可在不到1个小时内获得结果,实际动手操作时间只有5分钟。为了证明这一点,Idaho Technology公司生化部主任Mark Poritz让他九岁的儿子亲自操作,结果证明1小时之内,他的儿子便成功获得了结果。这种方便快捷的原因是由于这一系统能将样品制备、放大、检测和分析整合为一个完全自动化的系统,因此能够快速检测1份样品中的100多种物质。
Idaho Technology公司总裁Kirk Ririe说,“FilmArray是一种有效的分子诊断检测分析,可以用于常见呼吸道病原的综合检测,而且系统的使用还是异乎寻常的简单容易”。
便携式显微镜
2010年,美国科学家发明了一种世界上最小、最轻的微型显微镜。该新型无透镜成像技术被认为不仅削减了与医疗照顾相关的成本,还将给资源条件有限的地区提供快捷、廉价的医学诊断,也将远程医疗向前推进了一步。相关成果公布在Lab on a Chip杂志上。这项研究由加州大学洛杉矶分校Aydogan Ozcan指导开发,这一显微技术被命名为LUCAS(侧影成像的无透镜超宽视野监测阵列),LUCAS使用波长为470纳米的蓝光照射血液、唾液或其他液体样本,通过传感器阵列就能获得微粒子的清晰图像。
LUCAS仅46克,是一个自成一体的成像设备,其仅有的外设为一个可与智能手机、掌上电脑(PDA)或计算机相连的USB接口,可经此供电。这台功能强大、成本低廉的无透镜显微镜可装入一个极小包装;大量设计元素将使其在资源条件有限的地区,特别是非洲的一些国家大显身手,帮助监测诸如疟疾、艾滋病和肺结核等疾病。
单细胞分析CyTOF
DVS Sciences公司推出了一个新型细胞分析方法平台:CyTOF Mass Cytometry,为科学家们了解病变状态、干细胞和其他生物相关系统的细胞动力学,提供了又一先进工具。CyTOF ——MAXPAR系统克服了传统流式细胞术的局限性,简化了样品制备,并且可同时识别高达100个生物标记,具有高分辨率和较宽的动态范围。CyTOF系统已安装于领先实验室,遍及美国、加拿大、欧洲和亚洲。
通常采用的荧光抗体标记细胞表面蛋白结合流式细胞术检测的方法,虽然能实现细胞分选,但只能够同时识别6-10种不同颜色的荧光,且还需尽量避免发生荧光重叠。而这项研究通过这个可以称为大量细胞计数法的方法,观察了人类骨髓产生的不同形态细胞中及表面的34种物质,不但能正确归类10多种不同类型的免疫细胞,还能观察到各类免疫细胞的内部变化,从而预知可能发生的变化。这将有助于更快更广泛的测量处方药对人体细胞的反应及功效,提前发现细胞病变,研发出针对个人的治疗药物。
研究人员利用这一可以追踪单细胞多达45种(潜在性的100种或者更多)的技术观察了人类骨髓产生的不同形态细胞中及表面的34种物质。而且更为重要的是,研究人员不但能正确归类10多种不同类型的免疫细胞,还能观察到各类免疫细胞的内部变化,从而预知可能发生的变化。