歲末年初,The Scientist雜志照例評選出了2016年生命科學(xué)領(lǐng)域的十大技術(shù)/儀器創(chuàng)新成果。其中既有足以顛覆基礎(chǔ)生命科學(xué)研究、新藥研發(fā)和臨床檢驗的新平臺,也有在既有技術(shù)基礎(chǔ)上更進一步的重要新產(chǎn)品。這些成果不僅可以助力實驗室研究,也將改變我們的臨床實踐,造福全人類。
能夠進行單細胞蛋白質(zhì)印跡(Single-cell Western blotting)的儀器上市。這款名為Milo的臺式儀器由加州大學(xué)伯克利分校的Amy Herr研究組發(fā)明,可以一次性對1,000個單細胞中的特定蛋白質(zhì)進行檢測。使用者將細胞懸液滴加到一個1乘3英寸的玻璃載玻片上。這個特制的載玻片上覆蓋著一層30微米厚的凝膠層,在其表面有約6,400個微孔。當(dāng)細胞被滴加在凝膠層上時,細胞將進入這些微孔,有些微孔中會沒有細胞,而大約1,000個微孔會被單個待測細胞填充。加入裂解細胞和使蛋白質(zhì)變性的試劑后,施加電流使蛋白質(zhì)進入孔間的凝膠中,并用紫外線激活凝膠中的化學(xué)試劑,使蛋白質(zhì)被鎖定在其中。
評委:新型的特制蓋膠玻片省去了轉(zhuǎn)膜的步驟,并且可以同時進行上千個單細胞的高效大規(guī)模分析。隨著儀器價格的下降,對很多問題蛋白(例如電泳能力較差的蛋白)進行更加細致高效的研究成為可能,研究者們也能獲得更多關(guān)于單細胞響應(yīng)的信息,這是現(xiàn)在研究中非常重要的領(lǐng)域。這是對已知技術(shù)進行低成本小空間改造一個榜樣。通過同時測量細胞間蛋白質(zhì)表達的異質(zhì)性,這一技術(shù)大大節(jié)省了研究者的時間。
評估候選化合物是否具有腎毒性是藥物研發(fā)的一個重要環(huán)節(jié),但原有的細胞模型和動物模型只能近似的模擬人類腎臟。Organovo公司研發(fā)的ExVive人類腎臟組織使用3D打印技術(shù)構(gòu)建,能夠模擬人類腎臟近曲小管。這一發(fā)明為藥物研發(fā)者提供了可靠的腎毒性測試方法。
目前為止,幾乎沒有臨床前實驗可以確定潛在藥物是否具有針對人類的毒性,這使得臨床試驗變得危險。識別腎毒性可以減低臨床試驗的風(fēng)險。更重要的是,“這意味著可以保護參與臨床試驗的患者免受傷害,”O(jiān)rganovo首席科學(xué)官Sharon Presnell說。