BD CellView? 圖像技術有潛力改變免疫學、細胞生物學和基因組學研究
發(fā)布時間：
2022-01-24
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技術突破有潛力助跑廣泛的學科，從免疫學和基因組學研究細胞為基礎的治療。
全球領先的醫(yī)療技術公司BDX今天宣布，與歐洲分子生物學實驗室(EMBL)合作進行的一項研究，并發(fā)表在1月21日的《Science》雜志的封面故事，介紹了流式細胞術中的一項新的BD創(chuàng)新，該創(chuàng)新增加了熒光成像和基于圖像的決策，以異常高速對單個細胞進行分類，基于每個細胞的視覺細節(jié)，而不僅僅是存在的生物標志物的類型或數(shù)量。這項新技術有潛力改變免疫學、細胞生物學和基因組學研究，并使新的基于細胞的治療發(fā)現(xiàn)成為可能。
通過流式細胞術進行細胞分類是一種技術，科學家可以根據每個細胞的特定特征來識別和分類單個細胞，以便更詳細地研究它們，評估每個細胞對新藥的反應或進行其他單細胞實驗。
傳統(tǒng)上，細胞分選機通過識別和定量細胞上或細胞內的某些生物標記物(如蛋白質)進行操作。
BD的新創(chuàng)新，稱為BD CellView圖像技術，可以以每秒15000個細胞的速度捕獲流經系統(tǒng)的單個細胞的多個圖像，并且還增加了以前無法實現(xiàn)的基于對單個細胞進行詳細顯微圖像分析的細胞分類能力。
通過在傳統(tǒng)的生物標志物識別和量化的基礎上增加成像技術，這項新技術不僅能識別一個生物標志物是否存在以及存在多少，還能識別它的位置或它在細胞內的分布。通過用這種技術成像生物標記物的分布，研究人員獲得了以前在傳統(tǒng)的流式細胞術實驗中看不到的細胞的詳細信息，這使他們能夠回答復雜的生物學問題，比如細胞如何生長、功能和相互作用，或者研究細胞內病毒或蛋白質的確切位置，所有這些都以高度加速的速度進行。
“這項創(chuàng)新克服了對單個細胞分類的速度和精度之間的典型折衷，”BD的首席執(zhí)行官兼總裁Tom Polen說。“這一突破實質上相當于一名研究人員在顯微鏡下觀察，確定感興趣的細胞的特定特征，并根據他們所看到的，對每個細胞進行進一步分析——所有這些都是以每分鐘近100萬個細胞的速度進行的。與傳統(tǒng)的流式細胞術方法相比，這項技術可以分析1000多倍于傳統(tǒng)流式細胞術的數(shù)據量，并根據圖像以每秒15000次的速度對細胞進行分類。BD是20世紀70年代第一家將流式細胞儀技術商業(yè)化的公司，這是我們在這一領域創(chuàng)新和技術領先歷史的又一個例子。”
圖像細胞分類的原理圖，由BD生物科學公司開發(fā)，由EMBL進行測試。
這項新技術填補了生物醫(yī)學研究的一個長期空白，使科學家能夠更快速地觀察和分離具有特定、可觀察的興趣特征的細胞，這可以加速發(fā)現(xiàn)研究，并在病毒學和腫瘤學等廣泛領域解開潛在的疾病療法或治愈方法。
“這項技術代表了一個由光學、機械、電氣、生物醫(yī)學和軟件工程師和科學家組成的多學科團隊十多年來的工作成果，旨在為研究人員提供一種區(qū)分和靈活的能力來分析單個細胞。”BD生物科學公司全球研發(fā)副總裁、該論文的共同通信作者Eric Diebold說。“我們剛剛揭開了這項新的基于圖像的高通量細胞分選技術將實現(xiàn)的科學類型的表面，我們期待著BD和整個科學界將如何利用它來推進基礎研究和治療學的發(fā)展。”
在《Science》雜志上發(fā)表的這項研究中，研究人員使用了BD CellView? 用圖像技術研究一種在細胞免疫和應激反應中起重要作用的蛋白質復合物，NF-κB（活化B細胞的核因子-κ輕鏈增強子）途徑。EMBL團隊通過追蹤RelA的位置來測量該通路的活性，RelA是一種激活后從細胞質進入細胞核的蛋白質。使用BD CellView? 通過圖像技術，他們能夠在數(shù)小時內識別出這一重要細胞途徑的幾種新型調節(jié)器，而不是傳統(tǒng)方法所需的數(shù)天。這一結果對于加快基因組研究和治療發(fā)現(xiàn)的步伐具有廣泛的意義。
“多年來，研究人員一直希望有一個細胞分類系統(tǒng)，使他們能夠獲得細胞內部工作的詳細圖片，并分離出那些具有感興趣的微觀表型的細胞，”EMBL的高級科學家、斯坦福大學遺傳學教授和論文的合著者Lars Steinmetz博士說。“BD CellView? 圖像技術實現(xiàn)了這一目標，定義了細胞分離和表征的新標準。我們很高興將這項技術應用于高分辨率基因組篩選，旨在收集基因組每個部分的功能信息。我們也在探索基于細胞的診斷和細胞特征在健康和疾病中的應用。”
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