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2025-01-10 17:03:03光合成细胞: “光合成细胞”是一种模拟自然界光合作用过程的生物工程创新。它通过基因工程改造，使细胞能够像植物一样，利用阳光、水和二氧化碳进行光合作用，产生能量和有机物。这种技术有望为可持续能源生产、环境保护及生物医学领域带来革命性突破。它不仅能提高能源利用效率，减少对传统化石燃料的依赖，还有助于缓解全球气候变化问题。光合成细胞的研究正处于快速发展阶段，未来应用前景广阔。

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中国科大可编辑人工光合成细胞获得进展仪器行业未来发展方向有哪些

随着科学技术的不断发展，人类对自然世界的认识也在不断加深。近年来，中国科学技术大学在可编辑人工光合细胞领域取得重要进展，为生物科学和医学研究提供了新思路和方法。

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2023-12-23
光合成细胞仪器行业发展生物科学研究

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2023-04-10 15:50:43合成生物学握手AI，你想要的合成生物学: 根据NCBI的ClinVar数据库统计，包括罕见疾病，如镰状细胞病、地中海贫血和先天性莱伯黑朦等超过3万7千种已知疾病与致病性单核苷酸变异（SNV）有关，SNV可能导致原始DNA序列、转录水平和蛋白质序列等其他特性的变化。而新一代CRISPR/Cas9技术——碱基编辑器（BEs）可以有效地修复碱基突变，而不会诱导双链DNA断裂，从而能够直接、不可逆地校正碱基突变，对于治愈SNV引起的遗传疾病具有十分广阔的前景。已经报道的有诱导C·G到T·A转化的胞嘧啶碱基编辑器（CBE）、诱导A·T到G·C转化的腺嘌呤碱基编辑器（ABE）和使C·G到G·C转换的糖基化酶碱基编辑器（GBE），这些BEs为治疗50%以上致病性SNV提供了几乎理想的解决方案。然而，在实施基于BE的基因疗法之前，有必要大量构建具有致病性SNV的细胞疾病模型，以用于开发和优化BEs，并使其在基因治疗中的应用成为可能。同时，根据ClinVar的数据，大约50%的人类致病性SNV是C·G到T·A的转化，然而目前很难通过合理的人力和资金投入获得大量携带这些SNV的细胞模型。这一方面是由于大规模样品，手动操作不仅耗时，而且容易出错，一致性较差且成本高昂；另外一方面，现有的基于目标-位点集成库的方法，如Be-Hive等在为AI学习和预测编辑性能的数据时，缺乏原位信息的综合编辑位点数据，同时又缺少真实染色体环境（先前研究表明，核酸酶的性能与染色质可及性之间存在很强的相关性，并且基因编辑在真核染色质中比异染色质中更有效）。中科院天津工业生物技术研究所和天津科技大学的团队，开发了一个由以下四个模块组成的用于哺乳动物细胞高通量原位基因编辑的自动化平台，实现了哺乳动物细胞基因编辑的标准化和可拓展性。（1）内源性靶gRNA计算机辅助设计；（2）gRNA表达质粒构建；（3）哺乳动物细胞碱基编辑；（4）CBEs性能模型构建的机器学习。四个模块组成的用于哺乳动物细胞高通量原位基因编辑的自动化平台，实现了哺乳动物细胞基因编辑的标准化和可拓展性。该平台借助大规模的原位编辑数据和序列信息，结合局部染色质可及性，具有原位数据的机器学习模型能够更好地预测实际的碱基编辑效率，使获得内生目标的大规模编辑数据集成为可能。图1 全自动高通量哺乳动物基因编辑平台概览在这四个模块中，第一个模块用于负责gRNA设计，以将人类致病性SNV引入野生型细胞，作者使用生物信息学分析选择了1210个基因作为靶位点，使用包含每个靶位点上游3 bp至下游750 bp靶区的DNA序列，分批处理用于分析编辑结果的三对引物。对于自动化gRNA质粒构建工作流程模块，gRNAs质粒构建过程中采用了贝克曼库尔特Echo纳升级声波移液系统用于操纵DNA组装反应，相对于标准的Golden Gate DNA组装方法的反应体积为15μl，Echo的纳升级和无吸头操作能够对实验步骤进行一系列优化，将反应系统最小化到1微升的总体积，从而显着降低了实验成本。随后使用贝克曼库尔特Biomek i7自动化移液工作站将DH5α感受态细胞与Golden Gate产物进行混合，通过ClonePix进行转化铺板，并在通过DNA测序验证构建质粒之后，使用Biomek i7进行质粒提取。为了分析数据编辑结果，使用Python脚本读取sanger测序文件，比较N20，并创建两个参考csv文件。错误的组装csv文件包括一个选择列表，用于从48孔细菌菌落板到96孔深孔板中挑选新菌落，以便ClonePix进行另一轮验证。正确组装csv文件包含N20测序及其在96孔深孔板中的位置，用于使用贝克曼库尔特Biomek i7自动化移液工作站进行质粒提取。此模块高通量自动化系统在4天之内共构建和分析了1210个gRNA质粒，成功率达99%，实现了每天384个gRNA组装的通量。而后续使用Biomek i7进行的质粒提取，通量则可达到576个质粒/天。图2 全自动gRNA质粒构建工作流程概述示意图第三个模块是哺乳动物细胞中的碱基编辑，如图3。通过优化实验条件，作者开发了使用Biomek i7自动化移液工作站进行包括细胞接种和转染、细胞培养基更换以及进行样品收集在内的编辑过程。随后进行靶区域的细胞裂解和PCR扩增。全自动高通量系统在6h内将1210组gRNA和BE4max质粒共转染到HEK293T细胞中，并在2 h内完成后续培养基更换。培养5天后，收获编辑的细胞于8小时内完成进行PCR分析，然后进行sanger测序。使用Python脚本产生3个csv文件，一个用于准备新一轮PCR的挑选列表，以分析使用Biomek i7从96孔裂解样品板到96孔PCR板的false sample；第二个csv文件包含用于分析false sample的第二个引物对的序列和位置信息，用于新一轮PCR；第三个csv文件包含正确的样本和编辑效率结果，用于下一步的AI学习。图3 自动化基因编辑过程的工作流程概述第四个模块为作者开发的AI模型——染色质可及性学习模型（CAELM），预测基础编辑的结果。CAELM基于自动化平台生成的高度均匀的原位基因组编辑数据，预测HEK4T细胞中的BE293max行为，并实现了0.64的皮尔逊相关值。皮尔逊r是评估数值数据模型准确性的最普遍指标之一，CAELM模型中考虑了目标序列的真实染色体环境，这提供了更好、更现实的预测；同时，CAELM还提供了模型输入的特征重要性得分，并揭示了DNA可及性相对于目标序列上下文的贡献在预测中接近1:6。通过与32个不同基因组位点的手动操作进行比较，其中16个目标位点在两个操作过程中的编辑效率几乎相等，而自动化高通量系统在其他14个位点的统计分析中表现出更高的编辑效率。这些结果表明，自动化高通量系统能够以与手动操作相当的效率执行基础编辑；随机选择BE4max编辑靶标的1210个与疾病相关的SNV的编辑效率均达到了较高水平，说明可以同时有效地操纵数千个内源性靶位点的人类细胞的全自动高通量原位基因编辑平台的成功建立。

2022-11-15 17:23:36ibidi活细胞成像|为什么要用活细胞成像来研究细胞的5大理由！: 　　细胞生物学是生命科学的一门学科。顾名思义，它致力于研究生物。单凭这一事实就足以成为研究细胞自然生存状态的理由。当然，活细胞成像还有其他深层次的原因。在本篇文章中，我们列举了用延时显微镜研究活细胞是有意义的五大很好的理由。　　　　背景　　　　活细胞成像允许在一定时间内在显微镜下对细胞进行体内观察。各种显微镜技术适用于活细胞成像：例如，可以采用无标记的技术，如相差，DIC，或干涉测量法，也可以依靠荧光显微镜，利用荧光标记标记和可视化细胞亚结构、分子或蛋白质。当然，活细胞成像也面临挑战，在建立活细胞图像实验时需要考虑某些要求。最重要的是，必须确保显微镜配备了一个stage top 培养箱，能够提供理想的环境，使细胞在一段时间内保持存活和健康。图1.A：活细胞成像过程中需要考虑和控制的环境参数图1.B：倒置显微镜的台顶培养箱示意图　　　　参数和环境条件是此类实验的重要部分，我们将在以后的公众号中讨论。如果您有兴趣，可以在本篇文章中查看更多相关内容。在此我们已经介绍了基本知识，接下来我们将继续深入探讨为什么您应该使用活细胞成像来研究您的细胞：　　1.避免固定过程中的人工制品　　　　细胞通常在显微镜观察前固定（如免疫荧光），以保存在逼真的状态。多年来，许多不同的化学和物理程序已被优化和建立，以保持原始样品的质量。然而，固定过程会对细胞造成损害（当然在这个过程之后，它们会死亡），并不可逆转地改变其组织、结构和形态（细胞器收缩、蛋白质定位错误等）。然而，活细胞成像可以让我们研究活细胞。这意味着他们应该展示他们的自然形态，这仍然会受到荧光标签、激光等的影响，但这就像环境条件一样，是一个不同的状况。　　　　2.观察和分析动态过程　　　　活细胞成像使我们能够观察整个细胞群、单个细胞甚至亚细胞水平的动态事件。当固定细胞将其锁定在特定时间点的特定（行为或结构）状态时，对活细胞的显微镜观察可以洞察整个动态过程。基于功能性细胞的检测，如损伤和迁移（图2）或趋化实验是活细胞成像应用的很好的例子。这些分析使得研究细胞对化学（趋化性）或机械（伤口愈合）刺激的反应成为可能。　　　　图2：使用ibidi Stage Top孵育系统的活细胞成像显示了伤口愈合和迁移试验中MCF7细胞的间隙闭合。相差；10倍物镜。　　　　3.实时跟踪细胞变化　　　　活细胞显微镜是实时了解细胞随时空变化的一种有价值的方法，而不是依赖于固定细胞的端点的分析结果。通过使用延时视频显微镜对细胞进行更长时间的跟踪，可以捕捉到结构重排的动态(如图3，感受趋化刺激后细胞骨架的极化), 或使用固定细胞可能会错过的瞬时细胞性活动(如，有丝分裂期间的染色体分离)。　　　　图3：应用趋化梯度后，表达LifeAct的原代树突状小鼠细胞中肌动蛋白动力学的活细胞成像　　4. 研究单分子动力学、定位和相互作用　　　　先进荧光标记和成像技术的发展，如光脱色荧光恢复技术（FRAP）、荧光寿命成像显微技术（FLIM）和荧光共振能量转移技术（FRET），使活细胞成像过程中单分子定位、动力学和相互作用的观察和分析成为可能。　　　　FRAP可以测量活细胞内荧光标记分子和蛋白质的迁移率。FLIM通过测量附着的荧光团的寿命来提供有关细胞分子分布及其环境的信息。　　　　利用FRET，人们可以通过检测两个分子在纳米级相互接近时所附荧光团的相互作用来测量活细胞中两个分子的直接相互作用。　　　　5. 从单个实验中获取更多信息　　　　总的来说，如果您进行活细胞成像，您可以从单个实验中获得比从固定细胞成像更多的信息。这是因为活细胞成像使人们能够跟踪分子动力学和动力学，并提供了您感兴趣的一个更大、更全面的细胞过程图像。　　　　对固定样本的分析通常只提供某个细胞性活动的快照，而跟踪整个动态过程使人们能够从单个实验中测量更多参数，并得出更多不同的结论。　　　　如您有兴趣了解更多关于活细胞成像的知识，请关注我们公众号活细胞成像应用相关内容。也可以向我们索要相关资料。　　　　活细胞成像应用相关内容：

2025-01-17 12:00:15dna合成仪生产商未来发展如何？: DNA合成仪生产商：创新与科技引领基因合成的未来在生物技术的飞速发展中，DNA合成仪作为关键设备之一，已成为现代科研和生物医药行业的重要工具。随着基因编辑、基因以及个性化医疗的崛起，DNA合成仪的市场需求日益增加。本文将深入探讨DNA合成仪生产商的市场现状、技术创新及其对科学研究和产业应用的深远影响，帮助读者了解DNA合成仪产业的未来趋势及其潜力。 1. DNA合成仪的市场前景 DNA合成仪，顾名思义，是一种能够根据预设的序列合成特定DNA分子的设备。这类仪器广泛应用于基因工程、制药行业、癌症研究以及疫苗开发等多个领域。随着基因合成技术的不断进步，DNA合成仪的性能也在不断提升，包括提高合成速度、准确性和成本效益，使得科学家能够更快速、更高效地进行基因合成及实验研究。目前，DNA合成仪的需求不仅仅局限于学术研究机构，越来越多的生物技术公司、制药企业和诊断公司也开始引入这一技术。这种趋势促使DNA合成仪生产商不断推陈出新，满足日益复杂的市场需求。 2. DNA合成仪生产商的技术创新 DNA合成仪生产商在设备的设计和技术创新方面已经取得了显著进展。传统的DNA合成方法存在一定的时间和成本限制，然而现代DNA合成仪利用自动化技术，大大提升了合成效率和精度。例如，采用光学检测技术、固相合成法等新兴技术，能够在合成过程中实时监控反应进程，确保高质量的DNA产物。一些领先的DNA合成仪生产商也在努力降低设备的使用成本，提升小批量合成能力。这对于企业和科研机构来说是极具吸引力的优势，尤其是在面对基因编辑和个性化医疗领域的快速发展时，灵活的合成能力成为了行业发展的关键。 3. 领先的DNA合成仪生产商目前，有多家知名的DNA合成仪生产商在该领域占据了领导地位。著名的公司如Thermo Fisher Scientific、Agilent Technologies和BioAutomation等，凭借其强大的研发能力和技术积累，已成为行业中的佼佼者。这些公司不仅在设备制造上不断突破，且通过提供定制化的DNA合成解决方案，满足不同用户的需求，推动了整个行业的技术进步。随着中国在生命科学领域的崛起，一些本土DNA合成仪生产商也逐渐走向国际市场，凭借较为合理的价格和不断创新的技术，受到了科研和生物技术公司的青睐。 4. DNA合成仪的应用前景随着个性化医疗和基因编辑技术的不断发展，DNA合成仪的应用前景非常广阔。在基因领域，能够精确合成所需DNA序列的技术使得基因修复、基因替代以及基因免疫等方案成为可能。与此DNA合成仪还在生物制药领域中扮演着重要角色，帮助开发新的药物和疫苗。 5. 结论总体而言，DNA合成仪作为现代生物技术的核心设备之一，正在不断推动着生命科学领域的创新与突破。从科研到产业应用，DNA合成仪生产商正在不断通过技术革新满足不同市场需求。随着基因合成技术的进一步发展，未来DNA合成仪的市场前景将更加广阔，为生命科学研究和生物医药行业提供更加精确、高效和便捷的工具。通过深入分析DNA合成仪的技术发展及应用前景，可以看出，这一领域将继续迎来新一轮的技术创新和市场扩展。

2025-02-01 15:10:15生物显微镜是不是光透: 生物显微镜是不是光透生物显微镜作为现代科学研究中必不可少的工具之一，对于观察微观生物体和组织结构具有重要意义。许多人在使用生物显微镜时，会遇到一个问题——生物显微镜是否光透？本文将深入探讨这个问题，从生物显微镜的工作原理、光学特性以及如何影响观察结果的角度进行分析，帮助读者理解生物显微镜是否具备“光透”特性，以及其在不同应用中的作用和局限性。一、生物显微镜的工作原理生物显微镜是一种使用可见光和镜头来放大物体的工具。其核心原理是通过透过样本的光线折射和聚焦，来观察物体的细节。显微镜的光源（如白光或LED光源）通过载物台下方照射样本，经过透镜系统放大并通过目镜呈现给观察者。这一过程的关键在于光的透过性，也就是是否能有效地通过样本并产生清晰的成像。二、光透特性与样本类型的关系 “光透”是指光线是否能够穿透样本并形成足够的图像质量。在不同的生物显微镜中，这个特性与样本的透明度和显微镜的光学系统密切相关。对于透明的样本（如水生生物、薄切的组织样本等），生物显微镜中的光源能够有效穿透样本，并通过光学系统放大图像。对于不透明或较厚的样本（如某些动物组织或细胞），光线可能无法完全穿透，导致图像质量下降。三、显微镜光学系统的影响生物显微镜的光学系统，尤其是镜头、物镜以及光源的质量，会直接影响光的透过性和成像效果。高质量的物镜和镜片能有效地收集和聚焦透过样本的光线，从而提高图像的清晰度。低质量的光学系统可能会导致光的散射或吸收，使得图像失真或变得模糊。显微镜中不同的观察模式（如明场显微镜、相差显微镜、荧光显微镜等）也会影响光的利用效率。四、光透性对不同观察模式的影响在生物显微镜中，光透性会随着使用的观察模式而变化。例如，在明场显微镜中，光线直接穿透样本并被样本表面反射，这要求样本具有较高的透明度。相反，在相差显微镜中，光并不直接穿透样本，而是通过干涉原理增强样本中的结构差异，这使得即使是稍微不透明的样本也能清晰呈现。对于荧光显微镜，光透性并不是的影响因素，荧光染料的选择和样本的处理方式也同样重要。五、总结生物显微镜的光透特性依赖于多个因素，包括样本的透明度、显微镜的光学系统、观察模式的选择等。在透明样本中，生物显微镜能够较好地实现光透效果，提供清晰的图像，而在不透明或厚重样本中，可能会遇到光透性不足的问题。在选择显微镜时，考虑样本类型和显微镜的光学性能是非常重要的。要确保观察结果的精确性，必须根据不同的实验需求，选择合适的显微镜及观察模式。

2025-02-18 14:30:11细胞成像检测系统如何操作？: 细胞成像检测系统：革新生命科学研究的关键工具细胞成像检测系统是生命科学领域中的一项重要技术，它广泛应用于细胞生物学、医学研究以及药物开发等多个领域。随着技术的不断进步，细胞成像检测系统的功能和精度也在不断提升，使研究人员能够更深入地观察细胞内部的动态变化、结构特征以及各种生物学过程。这些系统不仅帮助科学家更好地理解细胞行为，还为疾病的早期诊断和方案的制定提供了强有力的支持。本文将详细介绍细胞成像检测系统的工作原理、应用领域及其对生命科学研究的重要意义。细胞成像检测系统的工作原理细胞成像检测系统通过使用显微技术，结合先进的成像设备，能够捕捉到细胞内部和表面的细节。常见的技术包括荧光显微镜、共聚焦显微镜和电子显微镜等。荧光成像技术利用荧光染料标记细胞中的特定分子或结构，能够清晰地显示细胞的各种动态过程，如蛋白质的表达、细胞的增殖与死亡等。共聚焦显微镜则通过激光扫描技术获得高分辨率的细胞图像，能够在更高的放大倍率下获得更细致的观察结果。通过这些成像技术，细胞成像检测系统能够实时捕捉细胞在不同生理状态下的变化。比如，研究人员可以通过成像观察癌细胞如何在不同药物作用下发生变化，从而帮助筛选出更具的药物。随着分辨率和成像速度的不断提升，现代细胞成像检测系统能够获得更加精确的细胞图像，甚至可以对活细胞进行长时间的动态监测。细胞成像检测系统的应用领域细胞成像检测系统在多个领域得到了广泛应用，特别是在生命科学和医学研究中。它在细胞生物学研究中起着至关重要的作用。通过精确观察细胞内的分子活动，研究人员能够揭示许多细胞内在的生物学过程，包括蛋白质的定位、细胞周期的调控以及细胞信号传导等。通过这些研究，科学家能够深入了解细胞的基本功能和机制。细胞成像检测系统在癌症研究中的应用也尤为突出。通过实时观察肿瘤细胞的生长和扩散过程，科学家能够分析肿瘤细胞与正常细胞的差异，进而寻找新的靶点进行。细胞成像技术还在药物筛选中得到了重要应用，通过成像系统观察药物对细胞的影响，帮助筛选出更具和更安全的药物。细胞成像检测系统的未来发展随着技术的不断创新，细胞成像检测系统在未来将更加、高效。例如，随着超分辨率成像技术的发展，研究人员将能够观察到比以往更细微的细胞结构，甚至可能突破传统显微技术的分辨率极限。自动化和人工智能技术的结合也将进一步提高成像效率和分析准确性，减少人工干预，使细胞成像检测更加便捷。在疾病诊断方面，细胞成像检测系统的未来也充满了无限潜力。通过结合生物标志物和成像技术，研究人员可以实现更早期的疾病诊断，特别是癌症、神经退行性疾病等疾病的早期筛查，从而提高的成功率。结论细胞成像检测系统作为生命科学研究中不可或缺的工具，其在细胞生物学、医学研究及药物开发等领域的应用具有重要意义。随着技术的不断进步，细胞成像系统的功能和应用场景也将不断扩展，推动着生命科学的发展。对于未来的医学和生物学研究，细胞成像检测系统必将继续发挥着关键作用，成为揭示生命奥秘的重要手段。

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