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关注细胞分析!首届微纳流细胞分析学术报告会京召开

   日期:2018-09-27     评论:0    
核心提示:2018年9月25日,首届微纳流细胞分析学术报告会在北京召开,百余位业内专家学者参与了此次报告会。本次大会为期两天,同期在清华大学化学系举办“第5期微流控芯片质谱联用细胞分析讲习会”。会议围绕着微流控及细胞研

2018年9月25日,首届微纳流细胞分析学术报告会在北京召开,百余位业内专家学者参与了此次报告会。本次大会为期两天,同期在清华大学化学系举办“第5期微流控芯片质谱联用细胞分析讲习会”。会议围绕着微流控及细胞研究领域的最新研究成果进行交流与探讨,关注微流控细胞分析基础研究与应用开发的快速发展。分析测试百科网作为支持媒体做现场报道。

参会人员合影

会议现场

清华大学化学系 林金明教授致欢迎辞

首都大学东京教授 Katsumi Uchiyama(内山一美)

首都大学东京教授 Katsumi Uchiyama(内山一美)作题为《基于喷墨打印技术的在线液滴数字PCR方法》的报告。Katsumi Uchiyama(内山一美)在报告中介绍了通过喷墨打印技术产生可控大小的液滴,使每个液滴反应单元至少包含1个拷贝分子,把液滴以稳定分散体的形式引入毛细管连续流动式的PCR扩增系统,使用激光诱导荧光检测器对扩增后的液滴进行荧光信号的检测和计数。降低了实验试剂的样品量,并避免发生样品污染,提高了实验操作的简易性,为在线全自动化的数字PCR提供了新的方法。

北京大学教授 熊春阳

北京大学熊春阳教授作题为《微流控细胞力学检测及应用》的报告。报告介绍了在微流控细胞力学检测技术方面的一些研究进展,包括: 可定量表征细胞与胞外基质物理力学相互作用的细胞牵引力显微镜技术; 基于介电冰力的细胞粘弹形变测量芯片技术等,以及它们在肿瘤细胞迁移侵表,淋巴细胞活化、心肌细胞药物毒性测试等方面的应用探索。

哈尔滨工业大学深圳研究生院教授 朱永刚

哈尔滨工业大学深圳研究生院朱永刚教授作题为《细胞和代谢物的微流控装置分析》的报告。报告中介绍了细胞和代谢物分析是许多生物医学等关键技术应用。第一部分介绍了一种微流控装置用于多重肿瘤生物标志物检测。关键技术包括磁性微球捕集和声学内微观混合检测的肿瘤生物标志物,特点是速度快, 灵敏度高。利用该平台, 提出了一种基于SERS (表面增强) 的抗体检测方法。第二部分介绍了可调谐microvalve 阵列技术在sn 细胞的分离、筛选和操作方面的发展。朱永刚教授利用气动控制捕获和释放微球的成功,为单细胞分析的集成平台的开发奠定了基础。

华中科技大学生命科学与技术学院教授 刘笔锋

华中科技大学生命科学与技术学院刘笔锋教授作题为《微流控芯片单细胞分析》的报告。刘笔锋教授介绍了随着系统生物学的发展,单细胞分辨的生物医学研究正成长为一个崭新的领域,对于肿瘤、神经、遗传和发育等具有重要的科学意义和应用前景。近年来,刘笔锋教授致力于发展基于徽流控芯片的单细胞分析新技术新方法:1、提出了单细胞蛋白质组并应用于神经与肿瘤细胞的表征;2、系统建立了徽流控芯片单细胞分辨的细胞信号分析平台,实现了精准、可控、高时间•空间分辦和高通量细胞信号传递与细胞组分析;3、以线虫为模型,建立了活体原位水平单细胞信号分析平台。

中国科学院大连化学物理研究所副研究员 陆瑶

中国科学院大连化学物理研究所陆瑶副研究员作题为《单细胞抗体条形码芯片》的报告。陆瑶副研究员介绍了细胞是生命存在的基本形式,探索生命健康与疾病常需要以细胞研究为基础。由于细胞与细胞之间存在差异,群体细胞的研究结果只能得到一群细胞的平均值,这往往会掩盖个体差异信息。为更全面的了解细胞以服务人类健康、疾病研究,单细胞分析就变得尤为必要。单细胞分泌蛋白分析是用于检测单个细胞间蛋白质表达的个体差别、鉴别细胞免疫功能差异的方法,在疾病诊断、药物疫苗开发等方面均有十分重要的应用。陆瑶副研究员设计开发了一种高通量、高内涵单细胞蛋白分析平台(单细胞抗体条形码芯片,Single cell barcode microchip,SCBC),可对数以千计的活体单细胞所分泌的42种蛋白分子分别进行同时检测。基于此平台实现了单细胞功能蛋白免疫分型、单细胞分泌蛋白动态分析、单细胞三维培养/分析等应用,更为丰富、深入地认识了单细胞的异质性和协同性,并尝试将其应用临床实现个体化、精准诊疗。

苏州含光微纳科技有限公司 陆兢

苏州含光微纳科技有限公司陆兢教授作题为《应用于生物医学的微孔阵列芯片》的报告。陈兢教授在报告中介绍了微孔阵列芯片已广泛应用于高通量筛选、研究单细胞测序和数字PCR。这对生物医学和临床领域都有重要意义。然而,大多数设备是基于PDMS的工艺平台,PDMS不适合作为热塑性塑料和玻璃的临床应用和批量生产。并比较分析了热塑性塑料和玻璃制品工艺与热压花、激光工艺等传统工艺的差异性。

上海交通大学教授 杨朝勇

上海交通大学杨朝勇教授作题为《基于微流控的液体活检新方法》的报告。杨朝勇教授在报告中介绍了循环肿瘤细胞(CTC)的检测在肿瘤分期诊断、动态监测、疗效评估、药物开发和预后监测等方面具有重大意义,是一种可望用于替代肿瘤组织活检的液体活检新技术。然而,目前依赖于单一上皮源性抗体的CTC免疫富集及计数检测方法无法对不同分型的CTC进行全面捕获、难于无损释放CTC、无法提供深度的分子病理信息。基于徽流控技术,杨朝勇教授发展了高效核酸适体筛选方法,获得多条可识别不同CTC的高亲和力、高特异性核酸适体序列;利用流体调控与表界面调控技术,我们构筑了基于细胞尺寸与生物识别特性协同捕获的微流控微柱阵列芯片,实现了CTC的高效捕获与无损释放;借助微流体器件的精准操控优势,我们开发了一系列高通量单细胞分析方法,用于揭示CTC的分子病理信息。所发展的肿瘤细胞的识别探针、捕获芯片与高通量单细胞分析方法在癌症的精准诊断、用药指导、疗效评估方面具有重要的应用前景。

武汉大学教授 黄卫华

武汉大学黄卫华教授作题为《微流控芯片细胞微环境构建及实时电化学监测》的报告。黄卫华教授在报告中介绍了细胞在体内处于复杂而又动态平衡的微环境中,微流控芯片技术为细胞微环境构建提供了二种强有力的手段。以微流控芯片为平台,结合生物相容性材料,构建细胞生理微环境,在此基础上与电化学实时监测手段集成,实现了接近生理环境下的细胞实时监测。

为了在接近体内真实环境下实时监测神经细胞神经信号传导行为,黄卫华教授在微流控芯片系统中形成了二维与三维浓度梯度,定量研究了神经细胞轴突对生长因子以及药物梯度的响应。在此基础上构建了类似体内的神经元一靶细胞通讯网络,结合纳米电化学探针实时监测了神经信号传导过程。在微血管构建及模拟方面,发展了可牺牲模板技术,在生物相容性水凝胶材料内部形成了三维血管网络,并研究了肿瘤细胞与内皮单层的相互作用。在此基础上结合柔性电化学传感技术,实现了模拟血管中内皮细胞在多种生理条件(剪切、拉伸等)下NO释放的实时动态监测。上述研究为在接近体内真实环境下研究细胞及组织行为提供了良好的思路。

国家纳米科学中心研究员 孙佳姝

国家纳米科学中心孙佳姝研究员作题为《微流控循环肿瘤标记物检测技术》的报告。孙佳姝研究员介绍了癌症是严重威胁人类生命健康的重大疾病之一,癌症死亡率在世界各个国家均位于前列。外周血中的循环肿瘤标志物,不仅可以辅助诊断某些类型实体肿瘤,而且能够监测复发,评估疗效,是无创肿瘤筛查方法。具有标本易获得、创伤性小、非侵入性、可反复采集等优势。循环肿瘤标志物主要分为循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTCs),外泌体(exosomes)等。由于常规检测方法难以分离、检测外周血中的CTC和exosomes,发展高灵敏、高效率的CTCs和exosomes 检测新方法和新原理是癌症诊断与治疗的关健。我们开发设计了多种以细胞尺寸为依据,根据不同原理分离细胞的微流控芯片,实时分选、富集、检测肺癌患者外周血中的CTCs,发展了针对单CTC的基因检测扩增技术,用于肺癌患者的疗效监控。针对外泌体分离分析需求,开发设计了黏弹性流体微流控器件,利用纳米颗粒在非牛顿流体(0.1%PEO)中受到的弹性升力与体积成正比,实现了尺寸依赖的无标记外泌体和大囊泡的精准操控分离。整个过程无需施加外场作用、无需对血清样本进行前处理,对外泌体的分离效率和回收率均高达90%以上。基于微流控芯片技术的肿瘤液体活检方法具有较好的临床应用前景。

大阪府立大学教授 许岩

大阪府立大学许岩教授作题为《新化学、生物学和材料科学的先驱-纳流控》的报告。许岩教授介绍了在过去的十年中, 纳流控的研究取得了显著的增长, 但该领域仍面临着相当大的挑战。以物理为中心的阶段到下一个面向应用的阶段。为了克服这些挑战, 许岩教授建立了一种叫做纳米级纳米集成的技术, 它允许在微小的纳流控中集成各种功能(如, 流体、电子、光学、热能、磁性、化学和生物) 组件、渠道。纳米-纳米集成技术开辟了一个新的领域, 为化学、生物学, 材料科学的发展提供了新思路。

浙江大学教授 方群

浙江大学方群教授作题为《微流控液滴细胞分析系统的研究》的报告。方群教授介绍了SODA技术应用于微流控细胞分析领城的研究进展,包括在基于细胞的药物筛选中,利用SODA系统完成液滴中细胞长时间培养、培养液更换、顺序药物刺激和细胞活性检测等多种操作。在液滴系统内完成细胞的3D培养。还建立了半开放三维液滴链阵列系统,应用于多模式微量细胞迁移实验。还将SODA系统应用于单细胞基因表达定量分析5l,实现液滴反应器生成、单细胞捕获、细胞裂解、RNA逆转录,PCR扩增、实时定量荧光检测等多个操作,完成了单个Huh-7细胞内IRNA-122的实时定量RT-PCR检测。还把SODA技术应用于单个鼠卵细胞的蛋白质组分析同,完成单细胞液滴包裹、细胞裂解、细胞蛋白质还原、烷基化、酶解,以及纳升级样品的液相色谱进样、分离和后续的质谱检测。

西北农林科技大学教授 王进义

西北农林科技大学王进义教授作题为《微流控芯片上的细胞操控与分析》的报告。王进义教授介绍了微流控芯片以其独特的优势,已被广泛地应用于不同的研究领域。其课题组近年来一直以多功能集成微流控芯片生命分析为主要研究方向开展工作,先后建立了系列时空可控的“细胞一微环境”相互作用研究多功能集成微流控芯片和生理病理仿生微平台,实现了芯片内心肌缺氧/再灌注与细胞移植模型的构建,中枢神经化学损伤与胶质细胞和药物原位修复的研究以及肿瘤细胞与基质细胞相互作用的研究,并发展了系列基于多功能集成微流控芯片的外周血循环肿瘤细胞分离、急性心肌梗塞早期标志蛋白分析新方法,进而体外构建了肝小叶微器官及其药物互作分析。

清华大学副教授 梁琼麟

清华大学梁琼麟副教授作题为《药物基因毒性筛选的单细胞微阵列-微流控芯片系统》的报告。梁琼麟副教授介绍了肿瘤微环境为肿瘤生长提供了必需的生存条件,同时影响着肿瘤的增殖、侵袭和转移。低氧环境是实体瘤组织的重要特性之一。缺氧条件下的肿瘤细胞有其独特的生物学特性,易对化疗药物产生耐药性。造成DNA损伤来诱导细胞调亡是当前临床上大多数抗肿瘤药物的分子作用机制。因此将药物基因毒性的高通量第选与缺氧环境模拟结合起来,对于构建新一代抗肿瘤药物筛选平台具有必要性。通过集成单细胞微阵列•微流控芯片技术,采用微流控耗氧反应构造了氧气浓度梯度细胞培养微环境,采用单细胞阵列凝胶电泳技术构建高通量基因毒性检测芯片,在同一芯片上对不同氧气浓度下药物作用后的肿瘤细胞存活率和DNA损伤程度进行数据采集和统计分析,在单细胞水平上实现对抗肿瘤药物氧气浓度依赖的基因毒性评估研究氧气含量对于药物抗癌活性发挥以及细胞耐药性产生的影响,为实现肿瘤微环境特征的高通量药物筛选系统研制莫定了基础。

中国科学院深圳先进技术研究院研究员 罗茜

中国科学院深圳先进技术研究院罗茜研究员作题为《微流控芯片质谱用于脂质分析方法研究》的报告。罗茜研究员了介绍脂质组学(Lipidomics)是研究生物体内所有脂质分子的特性,以及它们在蛋白质表达和基因调控过程中作用。当前对脂质的结构和功能的认知仍然远远滞后于基因和蛋白质,主要的原因是由于脂质分子结构的多样性和复杂性,而且脂质的物理化学性质差异较大,本研究发展快速、高通量和高精度的微流控质谱技术用于分析血液样本中脂质的种类和变化。将PDMS微通道基片与ITO导电玻片结合形成芯片通道,新型二维材料黑确涂布在微流控芯片通道内用于对血液样本的目标脂类化合物进行在线分离和富集,ITO导电玻片上黑磷基质同时作为MALDI-TOF/MS的基质材料替代传统的DHB等,实现原位分离和检测。研究证明了黑磷基质对磷脂类化合物有较好的富集效率并且可以直接用于MALD质谱分析。

 
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