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。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,造福全人类。
能够进行单细胞蛋白质印迹(Single-cell Western blotting)的仪器上市。这款名为Milo的台式仪器由加州大学伯克利分校的Amy Herr研究组发明,可以一次性对1,000个单细胞中的特定蛋白质进行检测。使用者将细胞悬液滴加到一个1乘3英寸的玻璃载玻片上。这个特制的载玻片上覆盖着一层30微米厚的凝胶层,在其表面有约6,400个微孔。当细胞被滴加在凝胶层上时,细胞将进入这些微孔,有些微孔中会没有细胞,而大约1,000个微孔会被单个待测细胞填充。加入裂解细胞和使蛋白质变性的试剂后,施加电流使蛋白质进入孔间的凝胶中,并用紫外线激活凝胶中的化学试剂,使蛋白质被锁定在其中。
评委:新型的特制盖胶玻片省去了转膜的步骤,并且可以同时进行上千个单细胞的高效大规模分析。随着仪器价格的下降,对很多问题蛋白(例如电泳能力较差的蛋白)进行更加细致高效的研究成为可能,研究者们也能获得更多关于单细胞响应的信息,这是现在研究中非常重要的领域。这是对已知技术进行低成本小空间改造一个榜样。通过同时测量细胞间蛋白质表达的异质性,这一技术大大节省了研究者的时间。
评估候选化合物是否具有肾毒性是药物研发的一个重要环节,但原有的细胞模型和动物模型只能近似的模拟人类肾脏。Organovo公司研发的ExVive人类肾脏组织使用3D打印技术构建,能够模拟人类肾脏近曲小管。这一发明为药物研发者提供了可靠的肾毒性测试方法。
目前为止,几乎没有临床前实验可以确定潜在药物是否具有针对人类的毒性,这使得临床试验变得危险。识别肾毒性可以减低临床试验的风险。更重要的是,“这意味着可以保护参与临床试验的患者免受伤害,”Organovo首席科学官Sharon Presnell说。