8月22日,科技日報重磅報道我國科學家研發(fā)的全球領(lǐng)先細胞組學技術(shù)Stereo-cell,該成果由基因組多維解析技術(shù)全國重點實驗室(華大生命科學研究院牽頭建設(shè))聯(lián)合多家機構(gòu)完成,已發(fā)表于國際頂級期刊《科學》(Science)。這項技術(shù)打破傳統(tǒng)單細胞測序的諸多限制,實現(xiàn)多模態(tài)整合、原位動態(tài)捕捉、百萬級通量三大關(guān)鍵突破,一次可捕獲百萬級細胞并同步解析其形態(tài)、轉(zhuǎn)錄與蛋白特征,為生命科學研究開辟新賽道。而在研究的全流程中,生物液氮儲存罐作為核心配套設(shè)備,為珍貴樣本的安全存儲提供關(guān)鍵支撐,成為科研成果落地的重要保障。
Stereo-cell技術(shù)的核心創(chuàng)新在于基于高密度DNA納米球(DNB)陣列芯片,省去傳統(tǒng)技術(shù)中細胞分隔封裝的步驟,可直接對細胞進行原位捕獲與測序。芯片上直徑220納米的DNA納米球密集排列,如同納米級“捕手”精準吸附細胞,有效規(guī)避了微流控技術(shù)易出現(xiàn)的捕獲偏好與細胞形態(tài)丟失問題。在0.5cm2至13cm2的芯片范圍內(nèi),該技術(shù)能從百個到百萬個細胞中,精準識別出占比僅0.05%的稀有細胞,實現(xiàn)“大海撈針”式的高效檢測。這些稀有細胞樣本往往承載著關(guān)鍵科研信息,在完成測序分析后,必須立即轉(zhuǎn)入生物液氮儲存罐中,借助其-196℃的超低溫環(huán)境維持細胞活性與分子特征,避免樣本降解影響后續(xù)研究。
多模態(tài)整合是Stereo-cell技術(shù)的另一大亮點。通過融合熒光染色與抗體標記技術(shù),該技術(shù)可在單次實驗中同時捕捉細胞形態(tài)、基因轉(zhuǎn)錄和表面蛋白信息,相當于為細胞拍下“立體全景照”。這種整合能力不僅能清晰揭示免疫細胞的活化狀態(tài),還能發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)RNA分析難以察覺的細胞表型差異,為疾病機制研究、藥物靶點篩選及臨床轉(zhuǎn)化提供全新工具。在臨床樣本處理場景中,從患者體內(nèi)獲取的免疫細胞經(jīng)Stereo-cell分析后,需長期保存以支持后續(xù)個性化治療方案研發(fā),此時細胞凍存液氮罐憑借更優(yōu)的密封性與保溫性,成為這類高價值臨床樣本長期存儲的優(yōu)選設(shè)備。
此外,Stereo-cell技術(shù)還支持細胞在芯片上的原位培養(yǎng)與動態(tài)測序,能實時追蹤細胞狀態(tài)變化并完整保留時空信息。例如在成纖維細胞實驗中,科研人員不僅監(jiān)測到基因表達的動態(tài)波動,還成功解析了細胞間的物理接觸與信號互作機制,為藥物篩選和細胞通訊研究提供新方向。在實驗室日常操作中,當需要將芯片上的培養(yǎng)細胞轉(zhuǎn)運至不同分析平臺時,液氮罐小推車可實現(xiàn)安全便捷的短距離運輸,其穩(wěn)定的減震結(jié)構(gòu)與低溫保持能力,能有效避免轉(zhuǎn)運過程中溫度波動對細胞狀態(tài)的影響,保障動態(tài)測序數(shù)據(jù)的準確性與連續(xù)性。
該技術(shù)在處理大細胞或復雜結(jié)構(gòu)樣本時同樣表現(xiàn)出色。在骨骼肌纖維研究中,Stereo-cell清晰揭示了不同功能區(qū)域的空間異質(zhì)性;在卵母細胞研究中,成功高通量捕獲并解析719個卵細胞的發(fā)育過程,直觀展現(xiàn)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化。這類大細胞樣本體積更大、結(jié)構(gòu)更復雜,對存儲環(huán)境的穩(wěn)定性要求更高,而生物液氮儲存罐憑借真空多層絕熱設(shè)計,能有效減少液氮蒸發(fā)損耗,長期維持罐內(nèi)溫度穩(wěn)定,確保大細胞樣本在多次調(diào)取研究中仍保持原始狀態(tài),為科研人員提供可靠的樣本支持。
目前,基因組多維解析技術(shù)全國重點實驗室已聯(lián)合18家機構(gòu)發(fā)起“百億細胞聯(lián)盟”,計劃繪制生命、疾病和擾動響應(yīng)三大細胞圖譜,推動虛擬細胞與細胞AI大模型的研發(fā)。在這一宏大科研計劃中,液氮容器將持續(xù)發(fā)揮“科研后盾”作用,為海量細胞樣本的長期安全存儲提供全周期保障,助力我國在細胞組學領(lǐng)域持續(xù)領(lǐng)跑全球,加速科研成果向臨床應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的落地進程。
來源:IT之家