4月29日,中科院長春光機所宣布單細胞精準分選儀研制成功,這是世界上公開發(fā)布的第一款基于激光精準分選技術(shù)的商業(yè)化單細胞分離產(chǎn)品。
這是由中科院長春光機所李備團隊研發(fā)的。該設(shè)備可實現(xiàn)對復雜生物樣本中單細胞的精準分離,可實現(xiàn)高效、自動化單細胞分選,突破了我國單細胞研究與產(chǎn)業(yè)化應用瓶頸。
與傳統(tǒng)的流式細胞分選技術(shù)相比,該技術(shù)不對細胞進行任何“修飾”,即可實現(xiàn)精準分選,可最大程度保持細胞本來的狀態(tài);同時對不同類型、尺寸的細胞具有良好的普適性,可應對各種性狀的復雜生物樣本,特別適用于微生物單細胞分選。
自主研發(fā),突破瓶頸,一躍進入世界先進行列
單細胞精準分選儀原理為:這項技術(shù)的原理為激光與特殊介質(zhì)的相互作用,這個過程就好比讓細胞安置在飛機的彈射座椅上,當鎖定目標細胞后,就操作彈射座椅,將此細胞從群體中分離出來。
利用這臺儀器,與單細胞圖像智能識別軟件、自動化分選與收集裝置相結(jié)合,可實現(xiàn)高效、自動化單細胞分選,突破了我國單細胞研究與產(chǎn)業(yè)化應用瓶頸。
該設(shè)備可實現(xiàn)對復雜生物樣本中單細胞的精準分離,具有無標記、非接觸、準確率高、廣泛適用等特點。
百步穿楊、隔空取物,看單細胞精準分選儀有何神功?
與當前應用最為廣泛的流式細胞分選技術(shù)相比,單細胞精準分選技術(shù)有兩項獨門絕技:百步穿楊和隔空取物。
百步穿楊:對于由成千上萬個細胞組成的生物樣本,流式細胞分選更擅長將其中尺寸較大(10微米以上)、類型相同的細胞分選出來,但對于尺寸幾微米甚至更小的微生物細胞、或某個特定的目標細胞分選,流式細胞儀就顯得有些力不從心了。而單細胞精準分選儀通過與顯微成像系統(tǒng)配合,可對復雜生物樣本中任一目標細胞進行分選,真正實現(xiàn)“精準分選”。
隔空取物:流式細胞分選分選過程中,高流速容易對細胞造成損傷;而單細胞激光彈射技術(shù)在分選時,激光只作用于分選芯片的特殊材料上,目標細胞隨材料一起被彈出,這種隔空取物的方式幾乎對細胞沒有損傷。
憑著這兩項絕技,單細胞精準分選儀可以實現(xiàn)對復雜環(huán)境樣品中具有特殊功能的細胞進行分選、研究和培養(yǎng),可能促進醫(yī)療、健康、制藥、環(huán)境等領(lǐng)域產(chǎn)生重大突破。
不僅如此,單細胞精準分選儀在成本價格上較流式細胞分選儀也有明顯優(yōu)勢,更為重要的是它打破了國外廠商在細胞分選技術(shù)上的壟斷,將使單細胞分選技術(shù)真正成為生命、醫(yī)療、環(huán)境等各領(lǐng)域科學家手中的利器。
從3人到30余人2年時間實現(xiàn)“第一”
中科院長春光機所于2017年4月引進牛津大學李備博士,開始單細胞精準分選儀產(chǎn)業(yè)化研究,并于2018年初投資成立了長春長光辰英生物科學儀器有限公司。到現(xiàn)在,團隊由最初3人到現(xiàn)在30余人,申請核心技術(shù)專利2項,成功研發(fā)出三代單細胞精準分選儀,為我國在成熟的單細胞分選技術(shù)以及商品化單細胞分選設(shè)備方面開創(chuàng)了新途徑,為單細胞研究打下良好基礎(chǔ)。
隨著單細胞研究已成國際科研熱點,單細胞的產(chǎn)業(yè)化應用必將是未來精準醫(yī)療、生物制藥、全民健康、環(huán)境資源等眾多行業(yè)的發(fā)展方向。長春長光辰英生物科學儀器有限公司單細胞精準分選儀的研制成功,突破了我國單細胞研究與產(chǎn)業(yè)化應用最大瓶頸,為探索單細胞生命科學提供一個有效方法,為解密生命密碼提供一個有力工具。
“單細胞精準分選儀”會帶來什么改變?
這臺單細胞精準分選儀也是目前全球首款公開發(fā)布的、基于激光精準分選技術(shù)的商業(yè)化單細胞分離產(chǎn)品,它具有適用性廣、智能化高、分選精準、應用性強等特點,可廣泛用于醫(yī)療、健康、制藥、生物科技,環(huán)境等領(lǐng)域,并助力這些研究領(lǐng)域產(chǎn)生新的重大突破。
在微生物技術(shù)領(lǐng)域,利用此項技術(shù),可以在復雜的微生物樣本中,解析、篩選具有特殊生物功能的微生物細胞,從而在農(nóng)業(yè)固氮,海洋固碳,分解污染物等方向有望產(chǎn)生重大突破。