細胞
關注創建者：琳泓comsol 創建時間：2019-09-27
細胞的視頻教程
Comsol紅細胞介電分選入門教程視頻
流式細胞分選是對細胞（或微粒）的物理、生理、生化、免疫、遺傳、分子生物學性狀及功能狀態等進行定性或定量檢測的一種現代細胞分析技術。 Comsol紅細胞介電分選入門教程操作視頻 感謝月聞同學建模錄制。
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細胞的實例教程
細胞利用跨膜蛋白質“劃水”，跨膜蛋白質橫跨細胞膜并突出細胞外，膜的“踏車運動”——細胞表面的向后運動——推動白細胞在固體或液體環境中遷移，無論有無黏附。通過結合肌動蛋白驅動的外部“踏車運動”和通過囊泡運輸的肌動蛋白結合跨膜蛋白的內部循環，細胞可以實現持續的劃水。
作者首先通過干涉顯微鏡觀察評估淋巴細胞在粘附和抗粘附涂層的基底上的運動情況，實驗顯示在沒有粘連的情況下，極化的淋巴細胞可以在二維表面上遷移。甚至發現細胞在粘附表面和非粘附表面上存在相同的運動現象。這些觀察表明，白細胞在粘附和非粘附運動模式之間的過渡是快速的，兩種模式可能共享相同的機制。
圖1. 白細胞能夠在沒有黏附或摩擦的固體基質上運動
盡管活躍的淋巴細胞在沒有粘附的表面附近遷移，但考慮到細胞和基質之間的水動力耦合可能有利于靠近基質的推進。因此，作者進行了細胞的懸浮液實驗，以測試在沒有水動力耦合到任何固體壁情況下的游泳是否依然存在。通過使用一個連接到高精度壓力控制器的微流體通道和高抗壓油管連接來減緩壓力驅動的流動。此外，使用添加ficoll的培養基減少細胞沉降，使其與細胞的平均密度相匹配。觀察結果表明白細胞可以在懸浮液體中主動游動。
圖2.淋巴細胞在自由懸液中游動
驗證了白細胞確實可以游動之后，接下來作者開始探究細胞游動的動力來源。肌動蛋白細胞骨架作為推動細胞爬行的分子引擎已被廣泛接受。效應T淋巴細胞的特征是強極化狀態的肌動球蛋白收縮形成細胞后部(尾足)和肌動蛋白聚合形成的細胞前部(片足)。作者首先分別利用肌動球蛋白和肌動蛋白收縮抑制劑干擾細胞。肌動蛋白聚集性抑制對細胞游泳速度影響更為明顯。表明，前方肌動蛋白聚合起主導作用是淋巴細胞游動的主要引擎。
展開 干細胞是身體中所有細胞的初始狀態，它們是所有身體器官和組織的基礎。
新加坡國立大學(NUS)力學生物學研究所(MBI)和意大利FIRC分子腫瘤學研究所(IFOM)的G.V. Shivashankar教授發現，成熟的細胞可以通過重編程手段恢復為可重新配置的干細胞狀態，而且不需要直接的基因修飾，具體方法是將細胞限制在特定的幾何空間中一段時間。該研究近日已發表在《PNAS》上。
Shivashankar教授說：“這項突破性的研究成果將為組織工程學和再生醫學開辟新一代的干細胞技術，這項技術將能克服基因修飾帶來的負面影響。”
回調細胞時鐘
自從科學家們首次證明成熟細胞可以在實驗室中重新編程成為能在體內發育成任何細胞類型的多能干細胞以來，已有十多年了。在早期研究中，研究人員通過引入重置細胞基因組程序的外部因素來遺傳修飾成熟細胞，使其回到一種未分化的、非特定的狀態。這些誘導多能干細胞（iPSC）可以被編程成為不同的細胞類型，用于組織修復、藥物發現，甚至是培養用于移植的新器官。重要的是，這些細胞并不需要從胚胎身上獲取。
然而，一個重要的問題在于，任何從誘導多能干細胞發育而來的特化細胞在植入體內之后都有形成腫瘤的趨勢。為理解這種情況發生的原因，研究人員將注意力轉向理解干細胞的分化和生長在身體中是如何被調節的，特別是，成熟細胞如何自發地還原成未成熟的類干細胞狀態，以及在發育和組織維護狀態中如何轉換為其他細胞類型。
Shivashankar教授的研究團隊發現，成熟細胞可以在體外被重編程為多能干細胞，而且不需要基因修飾，只需要簡單地將成熟細胞限制在一個特定的空間內生長。
重置成熟細胞
當成纖維細胞（結締組織中的一種成熟細胞，比如肌腱和韌帶）被限制在一個矩形區域內時，它們會快速地呈現出與基質（細胞附著的表面或介質）相同的形狀。
展開 在學會第四屆理事會第一次會議上，邊惠潔理事長對新一屆理事會的工作進行了部署，向積極參加科普活動的各單位頒發了“陜西省細胞生物學學會科普活動優秀獎”獎金和榮譽證書，并主持討論通過了成立學會第一個專業委員會的議題。崔洪勇副秘書長進行了中國細胞生物學學會2018年“諾貝爾獎解讀”活動的動員。
會議期間，中國細胞生物學學會細胞工程與轉基因生物分會召開了第三屆委員會第三次會議。分會會長、空軍軍醫大學邊惠潔教授向委員們匯報了近年來分會的工作和取得的成績，傳達了中國細胞生物學學會對分會工作的要求，向積極參加分會活動的各單位頒發了“科普活動優秀獎”獎金和榮譽證書。分會秘書長孔令敏副教授傳達了中國細胞生物學學會的科普工作精神和要求。
資料來源：中國細胞生物學學會官網，11月5日
展開 細胞是復雜的信息處理系統，可以感知不同的環境信號，執行復雜的計算，并產生一系列廣泛的輸出，如基因表達，信號分子分泌，形態變化和細胞生長。許多細胞類型在不同環境中已經進化出生存和執行各種任務的專門能力。尤其是腫瘤治療中最重要的人體免疫細胞。嵌合抗原受體(CAR) T細胞療法在血液腫瘤的成功證明了使用基因工程細胞作為治療劑的潛力，但依舊面臨許多挑戰。細胞免疫療法最關注的問題之一是由工程免疫細胞的過度活化和腫瘤外靶向引起的毒性（安全性與有效性）。而細胞療法可以通過設計復雜的基因線路，以提高其靶向特異性、安全性和有效性。
近期，波士頓大學的Ahmad S. Khali與Wilson W. Wong教授等人在cell system上發表了題為“Recent progress of gene circuit designs in immune cell therapies”的最新綜述，概述了針對臨床需求的細胞治療控制線路的設計考慮。通過對比一些最新控制電路開發中關鍵的設計特征，討論了未來細胞治療控制線路潛在的發展方向。
雖然目前有許多不同類型的基因回路，但它們可以大致分為兩類:細胞自主控制和外源控制（圖1）。細胞自主控制基因回路依賴于來自工程免疫細胞或自然環境的信號。相比之下，外源控制基因回路依賴于來自外部試劑的信號，如小分子、光或超聲波。這兩種方法各有優劣，有不同的適用場景，自主控制的線路可以在沒有外源干預的情況下工作，但它是有不可預測性，這在臨床治療中是不能接受的，所以外源控制的線路仍然是十分重要的，它可以通過采用全身或是局部輸入，進而達到控制免疫細胞的功能。
圖1.
展開 圖
3
O
2
-cryogels 能夠控制和持續釋放氧氣，并且具有細胞相容性（體外）和生物相容性（體內）。
圖4
通過
O
2
-cryogel 介導的氧合在黑色素瘤細胞中逆轉細胞缺氧。
圖5
O
2
-cryogels 恢復 T 細胞介導的對缺氧腫瘤細胞的細胞毒性
。
圖6
腫瘤內注射
O
2
-cryogels 作為輔佐劑的晚期荷瘤小鼠的抗腫瘤免疫反應。
參考文獻
：
doi.org/10.1002/adfm.202102234
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高分子材料科學
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