細(xì)胞檢測的案例
實驗室用細(xì)胞實時監(jiān)控系統(tǒng)如何選型
實驗室用細(xì)胞實時監(jiān)控系統(tǒng)如何選型？
實驗室用細(xì)胞實時監(jiān)控系統(tǒng)的選型需要綜合考慮實驗需求、功能模塊、技術(shù)參數(shù)以及預(yù)算等因素。以下是一些關(guān)鍵的選型要點和建議：
1. 明確實驗需求
在選擇細(xì)胞實時監(jiān)控系統(tǒng)之前，首先要明確實驗室的具體需求。例如：
是否需要對細(xì)胞形態(tài)、生理參數(shù)或代謝活動進行監(jiān)控？
是否需要長時間連續(xù)監(jiān)測？
是否需要高通量檢測？
是否需要對特定細(xì)胞類型（如貼壁細(xì)胞、懸浮細(xì)胞）進行監(jiān)測？
2. 功能模塊選擇
細(xì)胞實時監(jiān)控系統(tǒng)通常包含多種功能模塊，根據(jù)實驗需求選擇合適的功能模塊至關(guān)重要：
細(xì)胞形態(tài)監(jiān)測模塊：適用于觀察細(xì)胞的形態(tài)變化，如增殖、分化、凋亡等。
生理參數(shù)監(jiān)測模塊：能夠?qū)崟r檢測細(xì)胞的pH值、氧氣濃度、二氧化碳濃度等。
代謝活動監(jiān)測模塊：用于監(jiān)測細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，如葡萄糖消耗量、乳酸生成量等。
數(shù)據(jù)處理與分析模塊：具備強大的圖像識別和數(shù)據(jù)分析功能，能夠自動生成報告。
環(huán)境控制模塊：確保細(xì)胞在穩(wěn)定的培養(yǎng)條件下生長。
3. 技術(shù)參數(shù)考量
技術(shù)參數(shù)是選型的重要依據(jù)，常見的技術(shù)參數(shù)包括：
成像技術(shù)：如明場成像、熒光成像、共聚焦成像等。
檢測速度：例如96孔板的檢測速度。
氣體控制：如CO?和O?濃度的實時監(jiān)控和報警功能。
自動化程度：如自動聚焦、自動數(shù)據(jù)采集、自動化加藥等功能。
4. 系統(tǒng)兼容性和擴展性
選擇的系統(tǒng)應(yīng)與實驗室現(xiàn)有的設(shè)備（如培養(yǎng)箱、搖床等）兼容，并具備良好的擴展性，以滿足未來實驗需求的增加。
5. 品牌與售后服務(wù)
選擇知名品牌的產(chǎn)品，通常能夠獲得更可靠的技術(shù)支持和售后服務(wù)。
展開 微流控芯片（轉(zhuǎn)載）
該檢測對 激光光源及對外部條件如溫度、壓力和流速的控制要求很高，特殊光學(xué)檢測結(jié)構(gòu)的設(shè)計及光纖等的 應(yīng)用使得微流控折射率檢測系統(tǒng)更接近于芯片實驗室的概念2 熱透鏡顯微檢測——可對單個細(xì)胞無創(chuàng)、實時檢測。
2 表面等離子激元共振檢測——可對界面上生物分子相互作用的無標(biāo)記實時監(jiān)測，通過對生物反應(yīng)過 程中表面等離子激元共振的動態(tài)變化監(jiān)測獲取生物分子相互作用的特異信號。檢測對象一般是具有 配體和受體特異性結(jié)合性質(zhì)的核算、蛋白質(zhì)、酶及抗體等生物分子，尤其適合對免疫反應(yīng)的過程監(jiān) 測和定量分析，這對分子特異反應(yīng)的實時監(jiān)測也用于細(xì)胞的檢測和傳感。
生物微流控系統(tǒng)平臺主要包括四大部分,用戶可根據(jù)研究目的需要而選擇合適的微流控部件，最后， 將各部件組裝在一起便構(gòu)成了一套微流控系統(tǒng)解決方案。
展開 ACS Nano: 腫瘤細(xì)胞膜涂層輔助的甘露糖修飾的納米顆粒，用于有效的抗腫瘤疫苗接種
圖六、各種NP制劑的抗腫瘤活性作為預(yù)防疫苗
（a） 腫瘤挑戰(zhàn)實驗設(shè)計的示意圖；
（b） B16-OVA腫瘤生長在小鼠的腫瘤生長曲線和不同預(yù)處理后NP配方(n≥5 * P < 0.05)；
（c） 用B16-OVA細(xì)胞膜制備的NP-R@M-M對小鼠4T1乳腺癌腫瘤的生長曲線；
（d） 通過流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞內(nèi)抗原染色的所有T細(xì)胞中CD107a陽性細(xì)胞的百分比；
（e） 用ELISA法測定免疫小鼠血清中IFN-γ的產(chǎn)量。
【小結(jié)】
研究了一種新的納米疫苗的配方（NP-R@M-M）,其中包括黑色素瘤細(xì)胞膜的幾個關(guān)鍵元素，作為腫瘤特異性抗原，TLR agonist作為輔助劑，甘露糖作為APC識別的一部分。在這種納米疫苗系統(tǒng)中，一般的策略是腫瘤細(xì)胞膜的涂層可能是針對不同類型腫瘤開發(fā)個性化腫瘤特異性疫苗。R837作為一種強健的輔助劑，可顯著促進腫瘤細(xì)胞膜NPs的免疫原性。此外，甘露糖修飾可以促進APCs對疫苗NPs的結(jié)合和細(xì)胞攝取，進一步提高納米疫苗在淋巴結(jié)的保留，使其更有效地進行體內(nèi)疫苗接種。因此，我們開發(fā)的納米疫苗（NP-R@M-M），不僅可以作為預(yù)防性疫苗來保護小鼠免受腫瘤細(xì)胞的挑戰(zhàn)，還可以作為治療的疫苗，在結(jié)合抗體PD -1檢查點阻斷療法時有效地對抗黑色素瘤的進展。更重要的是，這種薄膜涂層的納米疫苗使用的所有材料都是完全生物相容性的，因而有著巨大的臨床應(yīng)用潛力。
文獻鏈接：Cancer Cell Membrane-Coated Adjuvant Nanoparticles with Mannose Modification for Effective Anticancer Vaccination（ACS Nano, 2018, DOI: 10.1021/acsnano.7b09041）
展開 武漢理工麥立強&徐林Chem綜述：納米線–生物界面進展：從能量轉(zhuǎn)換到電生理學(xué)
5.電生理學(xué)
電生理學(xué)是一門研究生物細(xì)胞或組織的電學(xué)特性的科學(xué)。主要包括細(xì)胞膜電勢變化， 跨膜電流的調(diào)節(jié)。在神經(jīng)科學(xué)上主要研究神經(jīng)元的電學(xué)特性，尤其是動作電位。它涉及在多種尺度上從單個離子通道蛋白到整個器官如心臟的電壓變化或電流變化的測量值。在神經(jīng)科學(xué)方面，它包括神經(jīng)元的放電活動的測量，特別是動作電位的活動。記錄來自神經(jīng)系統(tǒng)的大規(guī)模電信號，如腦電圖的記錄，也可以被稱為電生理記錄。
5.1 納米線晶體管
納米線晶體管通常具有源極、漏極和柵極。在源極和漏極間施加電壓，可測得該晶體管的電導(dǎo)，其大小取決于該器件的尺寸和摻雜濃度。在源極和漏極間施加電壓不變的前提下，通過改變柵極電壓，即可改變源極和漏極間的電流。通過在溶液中施加已知的電壓改變柵極電壓，可獲能源極和漏極間電流的變化。在進行細(xì)胞測量時，輸入端柵極電壓值變化可由細(xì)胞的動作電位代替，當(dāng)細(xì)胞動作電位隨時間變化時，輸出端電流也會隨時間發(fā)生相應(yīng)變化，通過測量其電流變化，經(jīng)過計算，即可獲得細(xì)胞動作電位隨時間的變化。硅納米線作為納米線晶體管材料可以被廣泛用于生物電子器件檢測，得益于其形貌、尺寸、組成和摻雜等重要特性可被精確地控制，特別是當(dāng)納米線的直徑降低到幾納米時，可以實現(xiàn)微創(chuàng)和精確的檢測。
圖7 納米線場效應(yīng)晶體管用于電生理學(xué)
5.2 細(xì)胞外檢測
將細(xì)胞組織培養(yǎng)在具有納米線晶體管的三維網(wǎng)狀支架材料上，或?qū)⑶度爰{米線晶體管的三維網(wǎng)狀電子器件植入活體內(nèi)，進行長時間穩(wěn)定電學(xué)信號記錄，對于了解生物體的生理活動、組織間信號傳遞與協(xié)作具有重要意義。這種網(wǎng)狀支架既可以作為心肌細(xì)胞的載體，同時又可實現(xiàn)三維的細(xì)胞外動作電位檢測和調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞的電活動。
5.3 細(xì)胞內(nèi)檢測
利用三維納米線晶體管，也可實現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)動作電位信號檢測。
展開 
我是超材料，我為自己代言
超材料超透鏡內(nèi)部結(jié)構(gòu)
“醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展急需我們提高觀測微小物體的能力，而超材料超透鏡的研發(fā)或許會幫助我們跨出一大步”，Litchinitser教授舉例道，“超材料超透鏡能用于觀察卵巢或腺體腫瘤活體切片組織中的單個癌細(xì)胞，而現(xiàn)有醫(yī)療條件下這兩種癌細(xì)胞還難以在早期被檢測。”
超材料超透鏡：淺色區(qū)域為黃金，深色為PMMA超材料
對于超材料在生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，國內(nèi)研究者和研究機構(gòu)也已在展開探索，如2011年，深圳光啟高等理工研究院揭牌成立了“超材料技術(shù)生物醫(yī)療應(yīng)用工程實驗室”。
隨著超材料領(lǐng)域研究和應(yīng)用的深化，超材料能否引領(lǐng)生物醫(yī)療領(lǐng)域的顛覆性變革，讓我們拭目以待。
來源：根據(jù)科技日報、材料館、戰(zhàn)略前沿技術(shù)
展開 東華大學(xué)史向陽團隊 ACS Nano：纖連蛋白包覆的金屬-多酚網(wǎng)絡(luò)通過鐵死亡增強的ICD實現(xiàn)腫瘤的化學(xué)/化學(xué)動力學(xué)/免疫協(xié)同治療
這些結(jié)果表明在經(jīng)過DOX-TAF@FN處理后，細(xì)胞內(nèi)發(fā)生了CDT，且引起腫瘤細(xì)胞發(fā)生了鐵死亡。胞外ATP和HMGB-1的研究結(jié)果表明，DOX-TAF@FN能夠增加ATP（圖4a）及HMGB-1（圖4b）的釋放。通過Western blot實驗定量結(jié)果以及激光共聚焦顯微鏡定性結(jié)果表明，DOX-TAF@FN能夠引起胞內(nèi)大量的CRT外翻至細(xì)胞膜上（圖4c-d），證明了B16細(xì)胞ICD的發(fā)生。通過Transwell實驗及ELISA實驗證明，DOX-TAF@FN所引起的ICD能夠激活樹突細(xì)胞，使樹突細(xì)胞活化（圖4e-g）。
圖3.（a-b）不同材料處理的細(xì)胞活力檢測結(jié)果；（c）細(xì)胞吞噬檢測情況；（d-e）經(jīng)不同材料處理后細(xì)胞內(nèi)ROS變化情況；（f）細(xì)胞內(nèi)GSH水平變化情況；（g）細(xì)胞內(nèi)LPO變化情況；（h）細(xì)胞內(nèi)SLC7A11和GPX4表達(dá)水平變化（Ⅰ：PBS；Ⅱ：DOX；Ⅲ：TAF；Ⅳ：DOX-TAF@BSA；Ⅴ：DOX-TAF@FN；Ⅵ：DOX-TAF@FN+DFO；VII：DOX-TAF@FN+Fer-1）。
圖4.（a）B16細(xì)胞外ATP的釋放量；（b）胞外HMGB-1的釋放量；（c-d）細(xì)胞膜上CRT的表達(dá)情況；（e）B16細(xì)胞和未成熟的樹突細(xì)胞（iDC）共培養(yǎng)的示意圖；（f）樹突細(xì)胞的流式分析；（g）樹突細(xì)胞TNF-α的分泌量。
隨后，研究團隊研究了DOX-TAF@FN在B16皮下瘤模型中的MR成像性能以及體內(nèi)抗腫瘤免疫效應(yīng)。
展開 唐本忠院士、丁丹教授：聚集誘導(dǎo)發(fā)光——團結(jié)就是力量，聚集照亮健康
該類材料在光電器件、化學(xué)傳感、過程監(jiān)測、細(xì)胞成像和生物探針等領(lǐng)域取得了重要的應(yīng)用。最近幾年，涌現(xiàn)了大量性能優(yōu)異的生物應(yīng)用AIE材料，在活體成像與診斷治療等方面顯示出非常重要的應(yīng)用前景。
香港科技大學(xué)唐本忠院士和南開大學(xué)丁丹教授課題組對AIE材料的生物應(yīng)用進行了歸納性的系統(tǒng)總結(jié)。文章主要評述了近期AIE材料在動物體內(nèi)的研究進展，包括長期追蹤、三維血管造影、多模態(tài)成像、疾病診斷治療和可激活探針等方面的應(yīng)用。AIE納米粒子可以對干細(xì)胞進行長達(dá)42天的長效追蹤，可以用于大深度的腦部雙光子成像，用于近紅外二區(qū)的高分辨率成像探測；AIE材料可以與其它成像模式相結(jié)合，進行多模態(tài)成像，例如：熒光/CT，熒光/核磁共振，熒光/光聲等；通過有效利用光物理過程產(chǎn)生的能量，AIE材料可用于診斷治療一體化，如熒光成像介導(dǎo)的光動力學(xué)治療，化學(xué)發(fā)光和光動力/化療協(xié)同治療；光聲成像介導(dǎo)的光熱治療等；AIE材料自身的特點使其可以很好地用于可激活的探針，如“點亮型”的細(xì)胞凋亡檢測和治療，炎癥部位的熒光激活和藥物治療追蹤，光可控的熒光-光聲成像可逆轉(zhuǎn)變及大幅提高腫瘤手術(shù)的監(jiān)測與治療效果。文章最后，作者還對該領(lǐng)域的未來發(fā)展進行了展望，例如：開發(fā)同時具有近紅外吸收和發(fā)射的AIE材料；發(fā)掘分子轉(zhuǎn)子在促進光聲性質(zhì)方面的應(yīng)用；利用AIE機理，更好地探索“點亮型”探針的活體應(yīng)用；開發(fā)高特異性的刺激響應(yīng)型探針；調(diào)控發(fā)光壽命，用于時間尺度的成像等。
相關(guān)綜述文章發(fā)表在Advanced Healthcare Materials (DOI: 10.1002/adhm.201800477)上。本文的作者依次為齊跡博士，博士生研究生陳超，丁丹教授和唐本忠院士。
展開 新一代的人造酶——擁有酶特性的納米材料
圖28.基于納米鈰的H
2O
2檢測
(a).通過替代納米鈰表面的熒光DNA檢測H2O2
(b).FAM-A15 DNA在加入CeO2和H2O2前后熒光照片
(c).H2O2誘導(dǎo)DNA釋放的機理
圖29.基于金納米酶催化的級聯(lián)反應(yīng)示意圖
圖30.納米酶在DNA檢測中的應(yīng)用
(a).中孔Fe2O3納米酶在DNA檢測中的應(yīng)用
(b).CeO2納米粒子在DNA檢測中的應(yīng)用
(c).鉑膜在DNA檢測中的應(yīng)用
圖31.納米酶試紙
(a).金納米酶試紙
(b).用Fe3O4納米粒子替代金納米粒子的納米酶試紙
(c).納米酶試紙
(d).金膠束試紙
(e).納米酶試紙用于EBOV-GP檢測
圖32.納米酶檢測PSA
(a).金膠束包覆的Pd-Ir納米粒子在檢測疾病靶點中的應(yīng)用
(b).金膠束包覆的Pd-Ir納米粒子在檢測PSA中的應(yīng)用
圖33.金納米粒子檢測癌細(xì)胞
(a).多肽-金納米粒子用于癌細(xì)胞檢測
(b).葉酸修飾的PtNPs/GO納米復(fù)合物用于癌癥檢測
圖34.PVP修飾的鉑立方體用于銀離子檢測
(a).檢測原理示意圖
(b,c).653 nm處吸收和銀離子濃度的校準(zhǔn)曲線
圖35.納米二氧化鈰用于氟離子檢測
展開 《先進材料》具有心跳的閃蝶鱗翅
圖5 培養(yǎng)有心肌細(xì)胞的大藍(lán)閃蝶鱗翅基底用作藥物評估平臺
圖6 基于單個大藍(lán)閃蝶鱗片的單細(xì)胞水平檢測平臺
該研究的最大意義在于，基于天然的大藍(lán)閃蝶鱗翅，通過簡單的表面處理方法，即可得到具有心肌力學(xué)自報告性能的傳感基底，通過直觀的顏色或光譜變化即可評估心肌細(xì)胞狀態(tài)，在生物學(xué)研究和藥物開發(fā)方面具有巨大的潛力。
參考文獻：
Chen, Z. Y.; Fu, F. F.; Yu, Y. R.; Wang, H.; Shang, Y. X.; Zhao, Y. J., Cardiomyocytes Actuated Morpho Butterfly Wings. Advanced Materials 2018, DOI: 10.1002/adma.201805431.
來源：高分子科學(xué)前沿
展開 浙江大學(xué)高長有教授課題組：仿病毒形貌和成分的自組裝納米粒子促進胞吞并提高癌癥治療效果
負(fù)載ICG的納米粒子的表征以及HeLa細(xì)胞對負(fù)載ICG的納米粒子吞噬的定量分析。（A，B）水中不同負(fù)載ICG納米粒子的zeta電位（A）和大小（B）。（C，D）流式細(xì)胞術(shù)檢測結(jié)果顯示，在以80 μg/mL（ICG 負(fù)載量20 μg/mL） 分別共培養(yǎng)1 h和3 h后，其胞吞率（C）和胞吞量（D）。（C，D）中的數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，n=3，** p <0.01，在相同的實驗條件下，VM-T-L@ICG、VM-T@ICG和VM-L@ICG NP vs. VM @ ICG、CS-g-Por@ICG和CS@ICG NPs。
3. 負(fù)載ICG仿病毒納米粒子的體外光熱治療（PTT）效果
通過MTT 法檢測負(fù)載ICG粒子對HeLa 細(xì)胞和HepG2 細(xì)胞的光熱殺傷效果。結(jié)果顯示，仿病毒納米粒子促進了所負(fù)載的ICG 的細(xì)胞傳遞，光照下引起細(xì)胞內(nèi)活性氧水平的急劇升高，從而增強了細(xì)胞毒性，對細(xì)胞起到殺傷作用（圖5）。相同濃度下，按ICG、CS-g-Por@ICG、CS@ICG、VM@ICG、 VM-L@ICG、VM-T@ICG、VM-T-L@ICG 的順序，光熱殺傷細(xì)胞的效果依次增加。例如100 μg/mL 時，VM-T-L@ICG 、VM-T@ICG、VM-L@ICG 細(xì)胞存活率分別只有14%、18%和20%；形成明顯對比的是，相同條件下ICG、CS-g-Por@ICG 和CS@ICG 細(xì)胞存活率仍高達(dá)80%以上。
圖5. 負(fù)載ICG納米粒子的體外光熱效應(yīng)和光熱治療效果檢測。（A）光照下（808 nm，1 W/cm2），負(fù)載ICG的納米粒子和游離ICG的光熱效應(yīng)。
展開 新型光學(xué)技術(shù)：有望改善生物傳感器，用于癌癥早期檢測！
（圖片來源：宋青海，哈爾濱工業(yè)大學(xué)）
價值
研究人員的最終目標(biāo)，是采用新型端射注入技術(shù)，創(chuàng)造出低成本便攜式傳感器來檢測細(xì)胞中的變化，這些變化可能是癌癥的早期信號。然而，他們指出，新型光耦合配置也可用于光子通信集成電路及一系列的傳感器，例如用于國土安全或者環(huán)境檢測的那些。
他們也展示了表現(xiàn)出高Q因子的設(shè)備。Q因子可以衡量微盤囚禁和增強光線的效果。此外，即使存在例如波導(dǎo)寬度從400納米增至700納米的制造偏差，設(shè)備仍可以保持良好的性能參數(shù)。
宋青海表示：“我們展示的端射注入技術(shù)的性能可與傳統(tǒng)的微盤相媲美，但是魯棒性更好而且低成本更低。總體來說，我們的研究成果顯示，微盤目前已經(jīng)準(zhǔn)備好商用。”
研究人員也展示了集成微盤和端射注入的傳感器，可檢測多個大型納米顆粒以及小到30納米的單個納米顆粒的存在。他們對于采用約40納米到100納米的細(xì)胞衍生微泡檢測癌癥感興趣。基于這些研究成果，這種檢測將變得有可能。
未來
研究人員正在努力研究采用端射注入技術(shù)的設(shè)備的其他部件，創(chuàng)造出低成本便攜式傳感器，從而檢測癌癥的早期信號。
關(guān)鍵字
傳感器、癌癥、光學(xué)、諧振器、芯片
參考資料
【1】https://www.osa.org/en-us/about_osa/newsroom/news_releases/2018/innovative_light-delivery_technique_improves_biose/
【2】Chenchen Zhang, Alexander Cocking, Eugene Freeman, Zhiwen Liu, Srinivas Tadigadapa. On-Chip Glass Microspherical Shell Whispering Gallery Mode Resonators.
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耶魯大學(xué)樊榮教授：做單細(xì)胞測序技術(shù)臨床轉(zhuǎn)化的拓荒者
樊榮教授認(rèn)為，這項技術(shù)在產(chǎn)業(yè)化之后，會比其他檢測產(chǎn)品更容易臨床推廣。他說道：“在分散的臨床測試點或者鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院的條件下，單細(xì)胞測序難以實現(xiàn)。而新格元芯片操作簡單，用戶可以在無需經(jīng)過大量訓(xùn)練的情況下使用。采集樣品后封凍，即可帶回檢測中心完成測序。此外，統(tǒng)一進行檢測，也有利于質(zhì)量控制。”
目前，樊榮教授的實驗室正在利用該單細(xì)胞測序技術(shù)進行單細(xì)胞蛋白組和轉(zhuǎn)錄組的分析工作。鑒于單細(xì)胞測序可以為改進甚至重新設(shè)計CAR-T療法提供更多知識，目前已有多家制藥公司將該單細(xì)胞測序技術(shù)用于CAR-T療法中單細(xì)胞蛋白的分析，嘗試在單細(xì)胞基因表達(dá)譜分析上拓寬應(yīng)用，以期更好地理解不同個體的腫瘤，對治療進行全程監(jiān)測。
臨床轉(zhuǎn)化的機遇與挑戰(zhàn)
在單細(xì)胞測序與CAR-T療法結(jié)合的過程中，樊榮教授表示，CAR-T細(xì)胞的質(zhì)量控制非常重要。樊榮教授告訴測序中國：“制定行業(yè)規(guī)范是推動整個行業(yè)發(fā)展進步的必要條件，也是當(dāng)務(wù)之急。在新的時代，面對新的療法，我們需要積累大量數(shù)據(jù)，多開展新的臨床試驗，規(guī)范質(zhì)量控制，規(guī)范患者治療過程，幫助患者設(shè)計新的有效的免疫治療方案，幫助建立新的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。以前的藥物研發(fā)已經(jīng)有了很成熟的質(zhì)量控制體系，但CAR-T細(xì)胞的質(zhì)檢對于國內(nèi)外監(jiān)管部門仍是一個新的挑戰(zhàn)。因為CAR-T細(xì)胞是活的，怎樣對一‘活的藥’進行質(zhì)量控制？更重要的是CAR-T細(xì)胞是針對患者個人設(shè)計的，存在較大的個體差異，這也是質(zhì)量控制的一個難點。”
除質(zhì)量控制外，團隊合作也很重要。樊榮教授強調(diào)：“從醫(yī)院的角度來看，CAR-T免疫治療要由多個團隊合作完成，多部門協(xié)同合作對于確保患者接受最高質(zhì)量的護理，對于整個治療過程而言也很重要。”樊榮教授透露，目前其研究團隊與國外研究機構(gòu)和臨床已經(jīng)開展了相關(guān)合作，盡管尚未與國內(nèi)醫(yī)學(xué)界開展實質(zhì)性合作，但近年來國內(nèi)在CAR-T療法領(lǐng)域的發(fā)展非常迅速，因此他對未來的國內(nèi)合作抱以期待。
展開 林文斌 JACS : 納米金屬有機框架-可服缺氧的光動力治療癌癥免疫療法
機械研究表明，F(xiàn)e-TBP調(diào)解的PDT誘導(dǎo)了細(xì)胞毒素T細(xì)胞的腫瘤浸潤是有重大意義的。研究成果以題為“Nanoscale Metal-Organic Framework Overcomes Hypoxia for Photodynamic Therapy Primed Cancer Immunotherapy”發(fā)布在國際著名期刊JACS上。
【圖文導(dǎo)讀】
圖一、Fe-TBP作用流程和理化表征
（a） Fe-TBP克服缺氧的PDT癌癥免疫治療方法的原理示意圖；
（b） Fe-TBP的TEM圖(500 nm)；
（c） Fe-TBP的高分辨TEM和快速傅里葉變換圖；
（d） Fe-TBP的TEM圖(100 nm);
（e） 與PCN-600相比，F(xiàn)e-TBP的PXRD圖；
（f） Fe-TBP和H4TBP的紫外可見光譜；
（g） EXAFS擬合的Fe-TBP，顯示了Fe作為Fe3O(-COO-)6(H2O)3+協(xié)調(diào)環(huán)境。
圖二、Fe-TBP將H2O2轉(zhuǎn)化為O2來克服缺氧
（a） 氧傳感器檢測到的時間-O2生產(chǎn)量圖；
（b） SOSG分析檢測到正常條件下的1O2的生成；
（c） SOSG分析檢測到缺氧條件下的1O2的生成；
（d） 綠色熒光檢測細(xì)胞內(nèi)H2O2的CLSM圖像；
（e） 綠色熒光表示細(xì)胞核內(nèi)HIF-1α在細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)的CLSM圖像；
（f） 通過CT26型小鼠腫瘤切片評估體內(nèi)HIF-1α的表達(dá)；
（g） 正常條件下的細(xì)胞毒性實驗；
（h） 缺氧條件下的細(xì)胞毒性實驗；
（i） 用PBS、H4TBP、Hf-TBP或Fe-TBP處理過的，進行光照或非光照射治療的CT26腫瘤生長曲線（N=6）。
展開 打破了物理常識的時間晶體，會是量子計算機的救世主嗎？
而時間晶體的穩(wěn)定特性使其可以接受大量的變化信號，去檢測細(xì)胞活性、原子層厚度等等的變化。這樣穩(wěn)定的高敏感傳感器，會讓生物醫(yī)學(xué)產(chǎn)生突飛猛進的發(fā)展。
第三是在量子計算機上，制造量子計算機的一大難點就是找到一種材料，既可以大量讀寫儲存，又可以保持恒定運動的量子態(tài)。目前看來，穩(wěn)定的時間晶體擁有絕佳的儲存能力，很可能就是最適合的材料。
雖然在今天，我們距離時間晶體的實際應(yīng)用還有一段不短的距離。但是當(dāng)基礎(chǔ)物理與科技工藝一同發(fā)展時，量子計算、記憶儲存、生物醫(yī)學(xué)等等方面的突破卻距離我們越來越近了。
在不斷試圖戰(zhàn)勝時間的路途中，一次次的推翻這個世界的既定理論。或許這才是人類真正的偉大之處吧。
華東理工劉潤輝教授課題組《Nat. Commun.》：仿生啟發(fā)的新一代抗植入異物反應(yīng)高分子材料
植入1周和2周時，兩種PEG周圍組織出現(xiàn)腫脹和渾濁，炎癥反應(yīng)明顯；切片染色結(jié)果顯示PEG 水凝膠周圍組織中有著大量的炎癥細(xì)胞，包括大量巨噬細(xì)胞（圖2）。與之形成鮮明對比的是，兩種PSer水凝膠依然呈現(xiàn)透明狀，周圍組織沒有腫脹的情況，炎癥反應(yīng)較弱，巨噬細(xì)胞數(shù)量明顯少于PEG 水凝膠（圖2）。
圖2. 水凝膠小鼠皮下植入1周和2周時的照片和組織染色情況
在植入4周和3個月時，兩種PEG 水凝膠周圍有一層明顯的炎癥細(xì)胞層，并被致密的纖維膠原包裹；相比之下，兩種PSer水凝膠周圍的炎癥細(xì)胞層很薄甚至沒有，周圍的膠原密度明顯比PEG低，呈現(xiàn)相對疏松開放的膠原纖維結(jié)構(gòu)（圖3）。此外，PEG 水凝膠周圍組織新生功能血管較少，而PSer水凝膠周圍組織出現(xiàn)大量的新生功能血管（圖3），這有助于植入材料和機體之間的物質(zhì)交換，包括氧氣、養(yǎng)分等。上述結(jié)果表明PEG 水凝膠植入后有明顯的異物反應(yīng)，而PSer水凝膠植入后引起的異物反應(yīng)顯著較低。在水凝膠長期植入7個月時，PEG 水凝膠周圍的纖維囊結(jié)構(gòu)較植入3個月時沒有顯著變化；而PSer水凝膠周圍組織呈現(xiàn)疏松開放的膠原結(jié)構(gòu)，展示出優(yōu)異長效的抗異物反應(yīng)功能（圖3）。
圖3. 水凝膠植入4周和3個月時周圍組織染色情況
為了研究PSer水凝膠低異物反應(yīng)的原因，對水凝膠植入2周時周圍組織分別進行炎癥標(biāo)記物的免疫組化染色以及細(xì)胞因子陣列檢測，結(jié)果表明PEG 水凝膠周圍組織中有大量的促炎標(biāo)記物陽性表達(dá)，而PSer水凝膠周圍組織中的促炎標(biāo)記物陽性表達(dá)相對較少，和未植入水凝膠的Mock組相當(dāng)（圖4）。
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