• 有關癌細胞的10大真相

    有關癌細胞的10大真相

    癌細胞是能快速繁殖再生的異常細胞,這種不受遏制的細胞生長速度會促使組織塊和腫瘤的生成及惡化。腫瘤持續生長惡化,其中一些被稱為惡性腫瘤,它們可以從一個部位擴散到其它地方。癌細胞與正常細胞在很多地方都存在不同表現。癌細胞不會生物性老化,可以持續分裂,也不會響應細胞終止的信號。 以下關于癌細胞十個有趣真相可能會讓你大吃一驚。 1.癌癥的類型超過100種。 癌癥的類型多種多樣,這些癌癥有可能會演變成任何類型的體細胞,通常根據病變的器官、組織或細胞命名。*常見的癌癥類型是惡性腫瘤或稱其為皮膚癌,它在上皮組織內發生病變,上皮組織覆蓋身體外部并將身體器官、血管和腔洞排列起來。 肉瘤形成于肌肉、骨頭和軟結締組織內,包括:脂肪組織、血管、淋巴管、肌腱和韌帶。生成白血細胞的骨髓細胞發生病變的癌癥稱為白血病。而淋巴癌是白血細胞,即淋巴球發生了病變。這類癌癥影響B 細胞和T細胞。 2.一些病毒可以滋生癌細胞 促使癌細胞發展的因素有很多,其中包括:接觸化學物質、輻射、紫外線以及染色體復制錯誤。 除此之外,病毒也可以通過改變基因來促使產生癌細胞。據估測,在所有癌癥類型中,癌病毒導致的癌癥占到15%到20%。這些病毒通過將自身遺傳材料和宿主細胞的DNA相結合,來達到改變正常細胞的目的。 病毒基因可調節細胞的生長、讓細胞接受異常生長速度。伯基特淋巴瘤與EB病毒有關, 乙型肝炎病毒可以引起肝癌,人體乳頭瘤病毒則可以引起宮頸癌。 3.約三分之一的癌癥是可預防的。 根據世界衛生組織數據,約30%的癌癥是可預防的。據估計,只有5-10%的癌癥是由于遺傳基因缺陷引起的。其它癌癥都與環境污染、傳染以及生活方式(吸煙、不健康的飲食習慣、缺乏運動)有關。預防癌癥的*有效措施就是戒煙。約70%的肺癌是吸煙導致的。 4.癌細胞極度需求糖分 與普通細胞相比,癌細胞的生長需要更多葡萄糖。細胞呼吸時需要葡萄糖這種簡單的糖分來產生能量。為了能持續分裂,癌細胞吸收糖分的速度非???。這些癌細胞獲得能量的途徑并非只有醣酵解,即分解糖分產生能量的過程。 腫瘤細胞線粒體也為癌細胞異常生長提供所需能量。線粒體是一種增強版的能量源,同時也使腫瘤細胞更加抗拒化療。 5.癌細胞潛伏于體內 癌細胞潛藏在健康細胞周圍,并以此來避開體內的免疫系統。例如:一些腫瘤會分泌出一種淋巴結分泌的蛋白質,這種蛋白質使腫瘤將外層變成一種與淋巴組織相似的物質。 這些腫瘤看起來就像健康的組織而非癌組織,結果,免疫細胞就不能發現他們是有害物質,從而允許其生長并在體內自由擴散。其它癌細胞通過隱藏在體內的區室內避開化療藥物。一些白血病細胞通過隱藏在骨頭的室內避開治療。 6.癌細胞可以改變形狀 癌細胞會發生變化,以避開免疫系統的防御并預防放療和化療。以癌變上皮細胞為例,開始它們模仿有固定形態的健康細胞,后來會演變為模仿疏松結締組織??茖W家將這一過程比作蛇蛻皮,這種改變形態的能力歸功于那些分子開關即微小核糖核酸的失活,這些調節性核糖核酸小分子有能力調節基因表達。當某些微小核糖核酸失活時,腫瘤細胞就獲得了改變形態的能力。 7.癌癥細胞分裂失控,并產生額外子細胞。 癌細胞可以基因突變或染色體突變,從而破壞細胞的再生特性。正常細胞通過有絲分裂可以產生兩個子細胞,但是癌細胞則可以分裂成三至四個子細胞。新的癌細胞在分裂過程中可能會丟失或增加新的染色體。大多數惡性腫瘤都存在失去了染色體的細胞。 8.離開血管,癌細胞將無法生存。 癌癥的報警信號之一就是體內新血管(即血管新生)快速增加。腫瘤需要血管提供的養分才能生長。血管內皮既負責正常的血管新生也負責腫瘤血管生成。癌細胞向*近的健康細胞發送信號,對它們產生影響后使其生成新的血管,從而為癌細胞供應養分。研究表明,如果血管新生被阻止,腫瘤就會停止生長。 9.癌細胞可以從跨區域傳播。 癌細胞可以通過血流或淋巴系統實現跨區域的擴散。癌細胞激活血管內的受體后就可以退出血液循環,擴散到組織及器官內。癌細胞釋放稱為趨化因子的化學訊號,從而引起免疫反應,使它們穿過血管進入周圍組織。 10.癌細胞可避免程序性細胞死亡。 當正常細胞的DNA受到損壞,會釋放腫瘤抑制蛋白質類使細胞程序性死亡或細胞凋亡。但是由于基因突變,癌細胞不能檢測到DNA損壞,因此也就不能進行自毀。
    04-22 2016
  • 2016中國科學儀器發展年會——參會須知

    2016中國科學儀器發展年會——參會須知

    1、時間:2016年4月22日 地點:北京京儀大酒店 年會官網:http://www.instrument.com.cn/accsi/2016 2、大會日程下午13:30-17:00 分會場一:"資本催化科學儀器行業"高峰論壇 分會場二:國產科學儀器研發與成果轉化研討會 分會場三:生命科學儀器技術進展論壇 分會場四:儀器買賣雙方供需交流會 分會場五:科學儀器行業互聯網營銷峰會 分會場六:試劑發展與實驗室危險化學品管理論壇 (備注:*終日程安排以會議當天公布信息為準) 晚上17:30-20:00 第二屆國產好儀器啟動儀式 儀器風云榜頒獎盛典 頒獎項目: 2015科學儀器行業優秀新產品 2015科學儀器行業綠色儀器 第三屆“科學儀器研發特別貢獻獎 2015科學儀器行業**影響力廠商 2015科學儀器行業*佳網絡營銷廠商 2015科學儀器行業**成長潛力企業 2015科學儀器行業年度人物 我要測網2015**影響力十大第三方檢測機構 第八屆科學儀器網絡原創作品大賽年度作品獎 3、參會報到時間: 4月22日上午8:00—9:00 參會簽到流程: (大會組委會將于4月20日,將二維碼鏈接以短信的形式,發送到各位已注冊的參會者手中,請注意查收,并保存。) A、會議當天在簽到處,向工作人員出示短信中的二維碼(點擊進入鏈接,即可顯示二維碼); B、參會人員從工作人員領取打印的二維碼,胸牌以及會議資料 C、進入大會主會場及下午分會場,請出示此二維碼 注:所有參會人員,必須提前在年會官網上進行注冊,才可收到此簽到二維碼;        未提前注冊的觀眾,到場后需在“注冊繳費區”現場完成注冊、繳費,方可簽到進入會場。 4、交通指南: 地址:北京京儀大酒店地址:北京海淀區大鐘寺東路9號乘車方式: a 首都機場:1.乘出租車由北三環至京儀大酒店(太陽園小區對面);                      2.乘機場大巴2號線至薊門橋站下車,再轉乘出租車至京儀大酒店; b 北京站:乘地鐵2號線至西直門換乘13號線至知春路站下車(沃爾瑪出口)向南200米路西即到; c 北京西站:由地鐵1號線軍事博物館站至復興門站換乘2號線至西直門站再換乘13號線至知春路站下車(沃爾瑪出口)向南200米路西即到。自駕車方式: a 沿北三環西路由東向西方向,在大鐘寺東路與北三環交叉口右轉,沿大鐘寺東路往北300米路西即到;b 沿知春路由西向東方向,在大鐘寺東路與知春路交叉口右轉,沿大鐘寺東路往南300米路西即到。
    04-22 2016
  • 暖心的十條建議,給氣相色譜儀使用者

    暖心的十條建議,給氣相色譜儀使用者

    1、按儀器說明書的規程操作驗收儀器時,不僅要清點所有零部件是否齊全,還要檢查儀器說明書是否齊備,并妥善保存這些資料。在獨立操作儀器之前,一定要認真閱讀有關說明書,并嚴格按規程操作。這是做好儀器分析的前提條件,而且一旦儀器出了問題,也好與廠商交涉。2、準備一份色譜柱測試標樣色譜柱性能是保證分析結果的關鍵。新買的色譜柱,首先要用測試樣品評價其性能。如果用色譜柱廠商提供的測試條件測試而結果不合格時,就可要求退貨或換貨。更重要的是,此后的使用過程中色譜柱性能會變化,當分析結果有問題時,可以用測試標樣測試色譜柱,并將結果與前一次測試結果相比較,這有助于確定問題是否出在色譜柱,以便于采取相應的措施排除故障。3、使用純度合乎要求的載氣載氣一定要用高純級的,以避免干擾分析和污染色譜柱或檢測器。要知道一根色譜柱的價格是一瓶高純氮氣或氫氣價格的20倍以上。如果因為要省錢而用普通氣體作載氣,可能是丟了西瓜揀了芝麻。檢測器用輔助氣體**也用高純級的。雖然在靈敏度要求不高時,可用普通氣體,但其代價可能是檢測器被污染。及時更換色譜柱密封墊。4、及時更換石墨密封墊石墨密封墊漏氣是GC*常見的故障之一。一定不要在不同的柱上重復使用同一密封墊,即使同一根柱卸下重新安裝時,**也要換新密封墊,這樣能保證更高的工作效率。如果裝上色譜柱后發現漏氣而再更換密封墊,就要花費更多的時間,即使舊墊仍能使用,也要比原來多擰緊一些,弄得不好就會擰斷毛細管色譜柱。5、定期更換氣體凈化器填料變色硅膠可據顏色變化來判斷其性能,但分子篩等吸附有機物的凈化器就不好用肉眼判斷了。所以須定期更換,**3個月更換一次。如果硅膠與分子篩裝在一起,則更換硅膠時也要更換分子篩。6、使用性能可靠的氣體減壓器新的減壓器在使用時一定要試漏,在長期的使用過程中也要經常檢漏,這是發現問題的一個好習慣。如果不注意這個問題,輕則造成氣體浪費,重則出現安全問題,到時悔之晚矣。7、定期更換進樣襯墊進樣口襯墊漏氣是GC常見故障之一。另外,襯墊的老化降解也會給分析帶來干擾。比如其碎屑掉進汽化室內也可能導致鬼峰。至于多長時間換一次襯墊,則要看所分析的樣品性質和分析條件而定。常規實驗室一般每天更換一個進樣襯墊。無論如何,一個襯墊的連續使用時間不要超過一周。8、及時清洗注射器保持注射器清潔能避免樣品記憶效應的干擾。更換樣品時要清洗,用同一樣品多次進樣時也要用樣品本身清洗注射器。一支注射器暫時不用時(比如下班),更要徹底清洗,否則殘留其中的樣品可能將針芯粘牢,造成注射器報廢。使用自動進樣器的用戶也應注意此問題,**是經常更換和清洗注射器。9、定期檢查并清洗進樣襯管儀器長期使用后,進樣襯管內會有焦油狀物質,這是樣品中的不揮發成分造成的。此外還會有顆粒狀物質積存(隔墊碎屑,樣品中的固體物質)這些都會干擾分析的正常進行。因此要定期檢查,及時清洗。注意,在襯管中填充一些經硅烷化處理的石英玻璃毛,既可提高樣品的汽化效率,又能防止隔墊碎屑進入色譜柱造成堵塞。10、更換零部件要逐一進行修理儀器時,不要一次更換多個部件,那樣會造成故障原因的判斷失誤。應該一次更換一件,經測試后再更換另一件。這樣可能更便于準確地判斷故障原因,同時避免不必要的開支。**還要提醒一句: 做好儀器使用和分析記錄并定期歸檔這是儀器的履歷,應逐日記錄,包括操作者、分析樣品及條件、儀器工作狀態等等。一旦儀器出現問題,這是查找原因的重要資料。
    04-22 2016
  • EPItect 智能癲癇發作提醒傳感器

    EPItect 智能癲癇發作提醒傳感器

    及時發現癲癇發作對病人治療非常關鍵。腦電圖只能通過醫院獲取,但隨著傳感器市場和移動技術的發展,開發出幫助治療的小巧可攜帶系統也只是時間問題而已,Embrace智能手表就是其一?,F在,在波恩大學醫學院癲癇學家組成的團隊領導下,一個德國聯盟正在研制新產品,為用戶提供更多選擇。 這個產品叫EPItect,像助聽器這樣戴在耳朵的傳感器,能獲取并測量任何癲癇發作前的跡象。通過已綁定的智能手機發送信息到中央計算機,由計算機檢查并確認任何非正常的行為,**將這個病發警告發送給病患者、病患者親屬和主治醫師等相關人。 聯盟的成員之一Cosinuss,慕尼黑一家公司,已經研發出了耳塞形狀的傳感器?!霸谘芯砍跗?,我們發現通過脈搏加快和一些動作可以很好地發現癲癇發作”,項目協調人Rainer Surges博士說。 我們計劃將產品設計得更小巧,更完善。 癲癇發作可能非常危險,有時可能造成嚴重意外、甚至因心臟停搏而死亡。由于癲癇發作的癥狀很多,難以發現病人病發。*典型的癥狀是抽搐,還有一些常見的癥狀,如嘴唇顫抖、無緣無故亂抓衣服、突然間暫時性昏倒,這些癥狀有可能發生在病人睡眠期間。 EPItect除了能讓病人生命更有保障,同時,產品提供發病頻率和嚴重程度的精確數據也能幫助醫生診斷。此外,研究人員可以研發更好的治療產品。例如,小巧的傳感器用于臨床研究中,可以提供*有效藥物的*可靠數據信息,減輕病情。 成年患者和年輕患者均可使用這款產品。該聯盟得到了德國政府200萬歐元的資金補助和一些私營企業的支持。在未來幾年內,產品提供給一些病人做臨床試驗,然后才將研究范圍擴大到更多病人。
    04-22 2016
  • 科學家發現新療法6周治愈丙型肝炎

    科學家發現新療法6周治愈丙型肝炎

    今天發布的一項初步研究發現對急性丙肝患者采用直接作用的抗病毒治療,在6周這么短的時期內就檢測不到病毒,而且此后12周病毒沒有復發。這個研究者發起的研究已經在巴塞羅那召開的國際肝病協會上發布,研究表明索菲布韋與雷迪帕韋聯合用藥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會發生急性丙型肝炎,10-50%的感染者可以通過這種方式診斷出來。HCV的早期診斷很難,直到感染者產生了嚴重的肝損傷才會發現。索菲布韋與雷迪帕韋可以用來治療慢性HCV。持續病毒學應答(SVR)在治療的12周期間會高于95%。 德國漢諾威醫學院的Katja Deterding說,由于索菲布韋與雷迪帕韋價格昂貴及治療期間的副作用,我們開始研究能否對急性丙肝患者縮短療程。我們的研究顯示,索菲布韋與雷迪帕韋聯合用藥對肝酶較高有嚴重肝病的HCV 1型患者不僅安全性,順應性和有效性較好,而且縮短療程不會妨礙藥效的發揮。Heiner Wedemeyer教授也認同這個結果。 德國的初步研究由德國HepNet研究室進行,包含了20名患者。HCV感染的風險因子包括:性傳播(n=11),醫學處置/針頭傷害(n=5),吸毒(n=1),美甲并發癥(n=1)。另外兩名患者的感染原因還不清楚。 20名患者都完成了為期6周的索菲布韋與雷迪帕韋聯合療法(不包括利巴韋林)。此后12周的隨訪中,20名患者都未檢出HCV病毒,持續病毒應答達到了100%。疲勞是*常見的副作用(30%)。 歐洲肝病學會理事會成員Frank Tacke教授表示,這些令人振奮的發現開啟了短期**成本較低的療法,可以預防HCV在高風險人群中的傳播。我們期望這個初步研究有所擴展,這樣就可以確證這些發現,希望這種療法可以改善現有的臨床實踐方法。
    04-19 2016
  • 集成LED的電子皮膚和集成NFC的智能貼片

    集成LED的電子皮膚和集成NFC的智能貼片

    可曾幻想過在皮膚上印上電路?有點扯?好吧,我(原文作者,下同)只對想過的人說,你的好運來了??茖W家們在研究把機器變成人的同時,也在致力于把人類往機器方向推。 他們開發了一種嵌入了脈博血氧儀(Pulse oximeter)、有機光電感應器(Organic photodetectors)和高分子發光二極管(polymer light emitting diodes)的“皮膚”,這種延展性好又超薄的光電皮膚(optoelectronic skins)可以貼在你的手臂、臉上或者其他任何你想增加一些數碼味的地方。 東京大學的研究人員在Science Advances雜志上發表文章詳細介紹了他們*近的研究成果,一種耐久性超乎意料的超薄皮膚(ultra-skin)。這種電子皮膚擁有足夠的柔順性,可以經受幾百次的延展和折疊,同時它的厚度僅為3微米,比人類的皮膚還要薄。當貼在手指上的時候,可以測量血液中的含氧量,并且通過七段數碼顯示器和彩色標識直接在人體上顯示可視化數據。它另一個神奇之處就是使用壽命。為了保護高分子發光二極管不被各種化學物質侵蝕,研究人員設計出一種使用聚對二甲苯和氮氧化硅為原料的特制保護膜。這種材料可以隔離氧氣和水蒸氣進入電路系統,這意味著貼在你身上的這層皮膚可以工作24小時甚至更長的時間。 接下來要說到供電了,現在這層皮膚里還沒有任何傳感裝置,不過未來可能會有傳感器收集人體熱能轉化為電力,或者使用柔性電池。身材小潛力大的智能可穿戴設備 佩戴舒適、薄如發絲的貼片,可以用來監測病人的健康狀況,也可以用作音樂會或球賽的入場券,并且只有郵票大小。郵票大小的WISP智能貼可以在醫療保健和個人消費方面發揮作用。 這種產品叫做穿戴式互動貼片平臺(Wearable Interactive S***p Platform 以下簡稱WiSP)是由MC10公司開發的。這家公司在年初與化妝品制造商歐萊雅聯合開發出了**超薄智能紫外線監測貼片。 WiSP使用了近場通信技術(near field communication 以下簡稱NFC),從而可以在使用智能貼片的時候安全地存儲和傳輸數據。NFC是一組通信協議,它允許兩個電子設備在2英寸(約4厘米)的距離內傳輸數據。 WiSP智能貼片可以使用在NFC讀取器或任何擁有NFC讀取功能的智能設備上。MC10公司通過加入集成數據保護和現場可編程只讀鎖功能對貼片進行了保護。在任何時候取下WiSP貼片都會使它失去功能,所以一旦從身上撕下就可以直接扔掉而不怕泄露信息。大學和相關研究團隊已經開發出各種智能補丁和紋身般的監測裝置,但是其中很多都只能一次性使用,比如運動員的乳酸傳感器或大眾使用的心臟監測器。讓WiSP在眾多貼片產品中脫穎而出的就是它的構造設計所帶來的在多用途方面的潛力。 一個WiSP智能貼片內部集成了天線和NDC芯片,醫療級粘合劑使得貼片能夠隨著皮膚的活動而隨意伸展。在可定制圖形的薄膜之上,是保護天線和NFC芯片不受紫外線照射的頂層薄膜。WiSP智能貼片可以佩戴超過兩天的時間。而且貼著它參加劇烈運動、洗澡或者睡覺都沒有問題。 MC10*近宣布,它與主營產品設計的PCH國際公司進行了合作,正在對WiSP進行商業化運作。兩家公司都未公布這項技術何時能投入醫療或者消費領域的實際應用,也沒有公布售價。他們只提到未來的用途可能包括無現金支付、酒店房卡和活動登記這類消費應用,同時也包括更易于在臨床領域收集和傳輸患者個人信息。
    04-19 2016
  • Science:數字PCR革命

    Science:數字PCR革命

    美國約翰·霍普金斯大學Ludwig中心聯合主任Kenneth Kinzler與同事Bert Vogelstein一起首先提出了“數字PCR”的概念,二人表示研發這一方法是為了更好地鑒定稀有的癌突變。 “你能得到的*靈敏的(檢測)是來源于對單分子的觀測,我們的點子正是來源于此?!盞inzler解釋說,“當你從單分子開始時,(反應)要么是100%的突變,要么是100%的野生型,這使得從野生型中區分出腫瘤變得更加容易?!?nbsp;當然,僅僅使用標準PCR也能找到非常稀有的變異事件。畢竟PCR擅長從分子的大海中撈針。理論上,在正確的引物和循環條件下,PCR反應能夠將一個分子的模板DNA復制成數百萬的子代雙螺旋,足以克隆、測序或者進行凝膠電泳檢測。 但這一過程不是定量的,研究者無法用*終反應中的分子數目來推斷起始樣品中的DNA含量。 實時定量PCR通過在運行中量化反應解決了這一問題。例如,通過繪制隨時間變化的熒光強度曲線,研究人員能夠比較不同樣品間給定基因的相對表達量。然而實時定量PCR的**定量并不夠直接。 它一般需要標準曲線來將含量轉化為**的濃度,而且這些濃度經常會每天或在各實驗室間產生變化。實時定量PCR也難以檢測那些微小的拷貝數目變化,例如區分6個和7個拷貝,它的靈敏度有限。 美國密歇根大學副教授、Fred Hutchinson癌癥研究中心(FHCRC)前成員Muneesh Tewari說,這種不確定性結果會比較復雜,就如數據分享,因為在建立多機構實驗時,這是一大關鍵限制。他利用數字PCR進行小RNA生物標記的開發?!皩崟rPCR不能保持每日的精確性,有時甚至難以確保一天之內的精確性?!彼f。 數字PCR通過“逐個擊破”的策略繞開了這一問題。分子混合物被離散或分隔化到大量的反應室中(越多越好),這樣每個室中平均有一個或零個目標核苷酸。對每個區劃進行PCR反應后,使用泊松統計將陽性信號的計數轉換為一個**值。 Kinzler將這一過程比作桑格測序。在單個管中對100個模板分子的混合物(其中有一個是突變的)進行測序會產生一個電泳圖譜,其中在突變位點上的顯著信號會是野生型堿基。 “你甚至基本不會發現,在(信號峰)下存在著一個表示不同堿基讀取的小突起,因為它在整個分子混合物中的占比太低了?!钡珜⑦@些分子稀釋并將其分布在多重反應中,就能產生出99個野生型信號和一個明顯的突變信號,這就是數字的、**定量的結果。 數字PCR本質上是把弱信號從噪音信號中“拎”出來,研究人員目前已在各方面采用這一策略,從檢查拷貝數目變化和散布腫瘤DNA,到艾滋病毒載量檢測和胎兒染色體異常檢測。尤其是臨床應用,將*有可能從這一技術中獲益(假設這種技術的簡易程度適合臨床實驗室的工作流程)。 原始的數字PCR Kinzler和Vogelstein的原始“數字PCR”方法發表于1999年,是一項單調乏味,需要手工操作的辦法。他們想要檢測和量化直腸癌患者糞便樣品中的K-RAS突變,因此將基因組DNA稀釋并等分至384孔微量滴定板的各個孔中,這樣整個板就代表了單個樣品。他們隨后擴增了包含所尋找的突變熱點的基因區域。 一旦反應完成,(數字PCR基本上是個終端PCR分析,雖然不必如此),他們將兩種熒光探針進行雜交,一種作為對照應該一直雜交,第二種是僅能與野生型序列結合,并讀取結果。僅有超過100個孔具有基因組DNA,其中有四個顯示出突變。 Kinzler說,這一結果表明數字PCR是“一種非常強大、可信和準確的”稀有突變檢測方法。但它也是勞動密集型的技術,難以擴大?!罢f服一個研究生去做這個實驗往往是不可能的?!彼f。 2003年,Kinzler和Vogelstein設計了一個稱之為“BEAMing”進階版步驟,它依賴于“珠子、乳化、擴增和磁力吸附”。BEAMing替代了手工在微孔板中進行樣品離散,將每個油包水乳化的小滴變成了反應容器。 通過使用目前廣泛用于下一代DNA測序文庫制備中的乳化PCR過程,BEAMing將模板、引物、PCR試劑和磁珠的混合物分至小滴中,其中大多數的小滴不含有或只含有一個模板。 PCR完成后,其中擴增產物會通過生物素——鏈酶親和素的鍵合關聯在磁珠上,乳化物隨之會被打散,珠子就能通過與檢測寡核苷酸和流式細胞儀的雜交物所讀取。 BEAMing取代了在孔板上的手工操作,“能夠處理相當于十萬個孔”,Kinzler說,他仍然在使用這一技術,并(與Vogelstein和其他同事一起)成立了Inostics公司對其進行商業化。(Inostics隨后被Sysmex公司收購,現在Kinzler并不持有該公司的股份。) 基于液滴的策略也被Bio-Rad實驗室和RainDance科技公司進行了商業化。不同于磁珠,這兩家公司都將PCR混合物離散(又或是如RainDance的董事長和**執行官S. Roopom Banerjee所說的“液滴化”)成了2萬個納升大?。˙io-Rad公司的QX200)或者1千萬個皮升大小的(RainDance公司的RainDrop)液滴。 PCR擴增結束后,反應結果就可以通過熒光散射源和檢測器來讀取液滴,就像除去細胞之外的流式細胞儀。 Banerjee說:“將它想象成一臺數碼相機”。他說RainDance公司的RainDrop系統是一鍵式的設計,“Apple式的簡單。你有一張具有多色彩和多層次的復雜相片。我們所做的基本就是將相片像素化成*小尺寸的像素,然后真的讀出每個像素以準確說出那張生物相片中的內容?!痹赗ainDance公司的案例中,需要用到4個小時來讀取8千萬個這樣的“像素”,即8個平行數字PCR反應的輸出量。 超強的泊松統計 由于dPCR是一種終端分析法,如果目標分子沒有很好的離散化,如一些小室在結束時具有不止一個的靶標,那么理論上結果得到的濃度可能就會棄之不用。這就是泊松統計發揮作用的地方。 據Bio-Rad實驗室數字生物學中心科學事務部主任George Karlin-Neumann稱,泊松統計描述了一種隨機分布。只要小室沒有達到飽和,用戶就可以反算他們起始的分子數,即使一些孔中實際上容納了不止一個分子(這種情況在數字PCR中讀做單一計數)。 “你告訴我你有多少小室或者多少液滴,(并且)它們中多大比例呈陰性。它就會基本上告訴我初始的濃度,這也將告訴我陽性小室與陰性小室的比例?!彼f。 勞倫斯利弗莫爾國家實驗室醫療診斷項目負責人Reginald Beer在研究生時發表了第一篇在單分散性(也就是說大小一致)液滴中進行數字PCR的報道。他說基于液滴方法的優勢在于其可擴大性:增加反應容器的數量相對來說很簡單,這樣數據的質量也就隨之增大?!爱斈銛U大或增加了反應容器的數量時,泊松精度也就大大提升了?!彼忉尩?。 這篇報告的發表建立了Bio-Rad和RainDance的數字PCR平臺的效能,以及數字PCR可擴展應用的多樣性。例如,RainDance公司的平臺已用于檢測神經膠質瘤患者的腦脊髓液中突變基因的轉錄本,和來源于直腸癌患者血清中的KRAS突變。 FHCRC成員Jason Bielas使用Bio-Rad的系統去定量分析卵巢癌中腫瘤滲透的淋巴細胞,而美國華盛頓大學實驗醫學系病毒學主任與教授、FHCRC成員Keith Jerome則用其研發了一種方法,使其能夠區分活性HHV-6病毒血癥和整合基因組的潛在病毒。 (如果發生在骨髓移植的過程中,必須處理前者而非后者;二者通過病毒序列拷貝數與血液中對應基因組的比例進行區分,在基因組整合的情況下應為1.0。) Bielas表示,他的團隊能夠使用他們自創的QuanTILfy方法,能夠可重復地分解甚至是10000個癌細胞中的1個T淋巴細胞(足以檢測T細胞腫瘤擴散與患者存活之間的聯系)。這種方法與當前標準的免疫組化方法相比更加量化,他解釋道:“本質上,你是對T細胞基因組進行計數?!?nbsp;斯坦?;蚪M技術中心**副主任Hanlee Ji也在使用Bio-Rad系統來驗證基因組測序研究中的遺傳偏差,近期也用于在測序前對下一代測序文庫的對照樣品進行定量。 對他的團隊來說,數字PCR的優勢在于其簡易性:他可以在幾周內讓一個本科生在實驗室中學會操作數字PCR,而實時定量PCR花費的時間則會長很多。 “我對技術的一項測試是:如果我讓一個具有實驗技能的本科生坐在一臺儀器面前,他們能否在幾周的時間內按要求從陽性和陰性對照中得到正確的結果?如果可以,就說明這個系統很好用?!?nbsp;數字PCR與測序 2011年,Kinzler和Vogelstein提出了另一項用于稀有等位基因檢測的數字PCR方法,這一次是基于測序。這項安全測序系統(Safe-SeqS)的策略需要將每個模板分子標記獨特的標示物(或者條形碼),然后進行擴增并由下一代DNA測序進行讀取。 約翰·霍普金斯Ludwig中心轉化遺傳學部主任、約翰·霍普金斯醫學研究所腫瘤學教授Nickolas Papadopoulos是該研究的共同作者。他認為,比起BEAMing來,Safe-SeqS能讓研究者將數字PCR的能力擴展到更多位點——達到30個甚至以上。 “大規模平行測序代表了一種極其強大的數字PCR形式,億萬個模板分子能夠得到逐個分析?!盤apadopoulos及其共同作者在2011年的研究中解釋道?!八膬瀯莩^了傳統的數字PCR方法,其中多重堿基可以得到依次、簡便的自動化檢測?!?nbsp;但是由于擴增、測序和檢測中的錯誤,下一代測序技術的固有誤差率高得讓人難以接受。通過在每個起始分子上的獨特標示物,Safe-SeqS可以使研究者區分真正的突變和程序化的人為錯誤。 在*初的研究中,作者評估了10萬個正常人細胞中CTNNB1基因的突變。原始Illumina測序讀取的錯誤率為2.1×10-4。Safe-SeqS條碼標簽可以將這一比率降低24倍,達到9×10-6。在用于線粒體DNA時,Safe-SeqS能將觀測錯誤率降低15倍。 過去的一年中,該團隊將Safe-SeqS擴展到在常規巴氏試驗的刮宮材料中尋找卵巢癌、子宮內膜癌和宮頸癌的多重信號,這是研發婦科腫瘤早期檢測系統的第一步。在這個例子中,該團隊使用這一分析方法從12個癌癥相關基因中評估了46個基因區域的突變。 近期在美國**亞哥舉行的數字生物學會議上,Papadopoulos討論了這一方法。他說,Safe-SeqS可能會對血漿的腫瘤早期檢測十分有用??傮w上,他的團隊能夠在超過80%的腫瘤血漿樣品中檢測到突變。但是一些腫瘤型的表現比其它的要好。他說,尤其困難的是腦部的惡性腫瘤,“目前,我們僅能從10%的具有這種腫瘤型的患者血漿中檢測出突變”。 基于陣列的策略 對于美國羅格斯大學動物科學院助理教授Andrzej Pietrzykowski來說,數字PCR的精確性對他尤其有益,他研究酒精成癮的分子和遺傳基礎。他看到的很多變化都小于2倍,難以被實時定量PCR所識別。他說,這一差別已經可以在數字化中檢測到。 Pietrzykowski也提到了另一項優點。他鑒定的一個特定小RNA可能與酒精成癮相關,而且能夠使用實時定量PCR來量化這一分子。但用實時定量PCR分析方法對于小RNA的前體來說卻難以完成,因為給標準曲線標定確定可靠的對照是有問題的?!澳阈枰獌纱位蛉螜z查那些不隨環境變化的看家基因?!边@對于數字PCR來說不是問題,因為這項技術不需要標準曲線。 Pietrzykowski是生命技術公司數字PCR應用基金項目中五大創新基金獲得者之一,就在2013年末,他獲得了該公司的QuantStudio 3-D芯片讀取器、芯片上樣器和熱循環儀。 QuantStudio 3D數字PCR系統就像Kinzler原始數字PCR的大馬力升級版。研究者使用了一種近似于擋風玻璃“橡膠滾軸”的工具將樣品離散在2萬個蝕刻在硅片表面的小孔中。 Fluidigm公司也使用這一物理矩陣的策略,他們的qdPCR 37K系統“整合流動回路”提升了該公司的微流控專長,可將48個樣品逐個分布在770個小室中(盡管每個樣品能夠分散在多組小室中提高正確率,達37000個)。 對于越來越多的特定(常常是臨床)應用而言,這一技術明顯具有諸多優勢。但先不要拋棄你的實時定量熱循環儀。對于大部分研究者來說,數字PCR可以是實時定量PCR的補充,而不是替代。 的確,Beer說,對于許多應用而言實時定量PCR“目前足矣”,而且,這一技術更加成熟并且方法也建立起來了?!皬耐康慕嵌葋砜?,實時定量PCR仍具有顯著優勢?!?nbsp;生命技術公司(近期被賽默飛世爾科技公司收購)數字PCR**產品經理Iain Russell表示,“坦率地講,它可以滿足市面上大量應用的客戶需求?!?nbsp;“這確實取決于你提出的問題?!盤ietrzykowski說。
    04-19 2016
  • Cancer Research:基因編輯工具可以提高T細胞過繼免疫治療的療效

    Cancer Research:基因編輯工具可以提高T細胞過繼免疫治療的療效

    根據美國癌癥研究協會發表在《癌癥研究》的臨床前研究報道,基因編輯工具可用于滅活PD-1-mediated免疫抑制和增強t細胞過繼轉移腫瘤免疫療法的效果。 倫敦大學(UCL)癌癥研究所免疫調節和癌癥免疫治療實驗室的團隊領導,Sergio A. Quezada博士說“TALEN和CRISPR一樣,是一個基因編輯技術” 基因編輯技術有潛在的臨床意義,例如,在癌癥研究中他們有許多應用,包括使蛋白質在疾病的發展中發揮作用和藥物靶點的識別,。 Quezada補充道“在這項研究中,我們設計TALEN (short for transcription activator-like effector nuclease簡稱),剪掉DNA上編碼表達PD-1 immune-inhibitory的區域?!?nbsp;細胞療法,如細胞過繼轉移,是一些用來對付癌癥的有前途的治療方法之一, 這個技術涉及腫瘤反應T細胞的收集,擴增,轉移回癌癥患者體內。這種方法的局限性之一是腫瘤微環境的免疫抑制性。 而修飾后的T細胞培養非?;钴S,一旦他們進入腫瘤微環境,腫瘤往往表達免疫調節介質來保護自己達到沉默的T細胞活性的目的。 Sergio A. Quezada 博士說“我們想產生一種腫瘤靶向T細胞可以對免疫抑制性產生耐受,可以通過抑制受體PD-1傳遞抑制信號到T細胞?!?nbsp;為了產生抗PD-1-signaling的T細胞并測試其有效性,Laurie Menger博士,倫敦大學癌癥研究所干細胞和腫瘤免疫治療實驗室組長,使用TALEN基因編輯和過繼T細胞療法。 首先從老鼠黑色素瘤細胞中分離腫瘤反應的T細胞,在含義TALEN的調節下培養(TALEN靶向PD-1)。電轉使TALEN進入T細胞,在轉回老鼠體內,鑒定PD-1失活的T細胞是否消除腫瘤。 研究人員發現,滅活PD-1使用增加T細胞在腫瘤部位的持久性。數據顯示滅活的PD-1可以保護腫瘤反應的T細胞,而且T細胞可以有效的消除腫瘤;。當老鼠被進一步注射腫瘤細胞,腫瘤不生長了。這個結果暗示已經產生免疫記憶,意味著免疫系統可以識別 腫瘤細胞進而攻擊它。 Quezada強調“我們的研究是第一個證明,我們可以在腫瘤反應的T細胞中建立免疫檢查點的基因編輯方案,還需要進一步研究和驗證,接著用藥臨床試驗。這些都是可喜的成果,但仍有很長的路要走?!?/div>
    04-19 2016
  • Nature:填補細胞生物學重要空白,確定關鍵酶原子結構

    Nature:填補細胞生物學重要空白,確定關鍵酶原子結構

    德克薩斯大學西南醫學中心研究人員確定了在細胞分裂中起重要作用的一種酶的原子結構。細胞分裂是在地球上許多生命形式中每天發生無數次的基本過程。 德克薩斯大學西南醫學中心藥理學教授、霍華德休斯醫學研究所(HHMI)研究員于洪濤(Hongtao Yu)博士說,了解該酶——分離酶(separase)的結構,有可能促成更好地治療癌癥。 于洪濤博士說:“染色體包含生命的遺傳藍圖,在每次細胞分裂過程中必須精確地復制及平均分割。粘結蛋白復合物(cohesin complex)形成一個分子環環繞著復制染色體,將它們拴在一起直至染色體分離那一刻。在從真菌到人類的生物中,分離酶負責裂解并打開粘結蛋白環,使得染色體能夠分離并隨后分割到兩個新子細胞中?!?nbsp;盡管在細胞生物學中起著重要作用,自從近20年前發現它以來,分離酶的原子結構一直困擾著科學家們。這在了解分離酶的機制和功能上留下了一個空白。 于洪濤博士說:“我們確定了來自可以在高溫下生長的一種真菌的分離酶的原子結構。這一結構揭示出了分離酶識別和裂解粘結蛋白環,使得染色體分離的機制。在正常溫度(例如人體溫度)下生長的一些物種中這一特殊的蛋白非常不穩定,但在我們研究的高溫真菌中它卻比較穩定?!?nbsp;由于該酶在細胞分裂中起作用,分離酶化學抑制劑有望阻止細胞增殖,因此在癌癥中可能具有治療價值。 “我們研究的真菌分離酶與人類分離酶非常相似。出于這一原因,我們相信我們的結構將幫助設計出這樣的抑制劑。因為一旦你獲得了這一結構的模型,你就可以采用計算方法尋找將與它結合的分子?!?nbsp;這項研究的共同作者還包括藥理學系及HHMI研究員Zhonghui Lin博士,藥理學與生物物理學副教授Xuelian “Sue” Luo。 分享的觀念是我們大多數人從小就被教導的基本社會準則。通常,我們被告知要彼此平等地分享。分享這一概念也適用于細胞;在細胞分裂過程中它們需要分享信息才能正確發揮功能。但就細胞來說,交換信息并不總是平等的。在不對稱細胞分裂過程中,儲存信號分子的囊泡——核內體只會進入到一個子細胞中。 日內瓦大學(UNIGE)的研究人員幾年前就已經發現了這一現象,但他們并不知道這種不平等分享背后的機制。Marcos Gonzalez-Gaitan教授的研究小組闡明了核內體是如何知道去到哪個細胞及在物理上如何做到這一點的。 研究結果可進一步幫助了解腫瘤的形成。這項研究被選為封面文章發布在*2015年12月的Nature雜志上。
    04-08 2016
  • 阿法替尼可降低肺癌進展風險

    阿法替尼可降低肺癌進展風險

    一項新的研究LUX-Lung 7的數據表明,新一代不可逆EGFR TKI靶向藥物阿法替尼與第一代EGFR TKI靶向藥物吉非替尼相比,能顯著降低肺癌進展風險和治療失敗風險。 該研究中國區主要研究者、中山大學附屬腫瘤醫院肺癌**專家張力教授,近日在一次媒體溝通會上說,該研究結果為醫生在臨床實踐中選擇合適的靶向藥物和**治療,提供了重要數據支持和依據。阿法替尼的獨特作用機制將給更多患者帶來治療獲益,為他們爭取更多有質量的生存時間,對于推動患者治療的進步具有重要意義。 近年來,隨著靶向藥物在肺癌治療領域的研究進步和發展,肺癌患者已有多種可選的靶向藥物,但隨著時間的推移,患者會不可避免地出現耐藥、疾病進展等情況,亟須能延緩疾病進展的創新藥物。 LUX-Lung 7的研究結果于2015年12月在***召開的首屆歐洲腫瘤內科學會亞洲區域大會上**公布。該研究是全球**在發生EGFR基因突變的肺癌患者中進行的新一代EGFR TKI(阿法替尼)和第一代EGFR TKI(吉非替尼)療效和安全性的頭對頭臨床研究。 研究結果表明,阿法替尼將肺癌進展風險顯著降低27%,治療失敗風險下降27%,顯示了更好的長期獲益。 阿法替尼目前已在美國、歐盟、臺灣等60多個國家和地區上市,但國內還處于審批流程中。
    04-08 2016
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