8月22日，科技日?qǐng)?bào)重磅報(bào)道我國科學(xué)家研發(fā)的全球領(lǐng)先細(xì)胞組學(xué)技術(shù)Stereo-cell，該成果由基因組多維解析技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（華大生命科學(xué)研究院牽頭建設(shè)）聯(lián)合多家機(jī)構(gòu)完成，已發(fā)表于國際頂級(jí)期刊《科學(xué)》（Science）。這項(xiàng)技術(shù)打破傳統(tǒng)單細(xì)胞測(cè)序的諸多限制，實(shí)現(xiàn)多模態(tài)整合、原位動(dòng)態(tài)捕捉、百萬級(jí)通量三大關(guān)鍵突破，一次可捕獲百萬級(jí)細(xì)胞并同步解析其形態(tài)、轉(zhuǎn)錄與蛋白特征，為生命科學(xué)研究開辟新賽道。而在研究的全流程中，生物液氮儲(chǔ)存罐作為核心配套設(shè)備，為珍貴樣本的安全存儲(chǔ)提供關(guān)鍵支撐，成為科研成果落地的重要保障。
Stereo-cell技術(shù)的核心創(chuàng)新在于基于高密度DNA納米球（DNB）陣列芯片，省去傳統(tǒng)技術(shù)中細(xì)胞分隔封裝的步驟，可直接對(duì)細(xì)胞進(jìn)行原位捕獲與測(cè)序。芯片上直徑220納米的DNA納米球密集排列，如同納米級(jí)“捕手”精準(zhǔn)吸附細(xì)胞，有效規(guī)避了微流控技術(shù)易出現(xiàn)的捕獲偏好與細(xì)胞形態(tài)丟失問題。在0.5cm2至13cm2的芯片范圍內(nèi)，該技術(shù)能從百個(gè)到百萬個(gè)細(xì)胞中，精準(zhǔn)識(shí)別出占比僅0.05%的稀有細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)“大海撈針”式的高效檢測(cè)。這些稀有細(xì)胞樣本往往承載著關(guān)鍵科研信息，在完成測(cè)序分析后，必須立即轉(zhuǎn)入生物液氮儲(chǔ)存罐中，借助其-196℃的超低溫環(huán)境維持細(xì)胞活性與分子特征，避免樣本降解影響后續(xù)研究。
多模態(tài)整合是Stereo-cell技術(shù)的另一大亮點(diǎn)。通過融合熒光染色與抗體標(biāo)記技術(shù)，該技術(shù)可在單次實(shí)驗(yàn)中同時(shí)捕捉細(xì)胞形態(tài)、基因轉(zhuǎn)錄和表面蛋白信息，相當(dāng)于為細(xì)胞拍下“立體全景照”。這種整合能力不僅能清晰揭示免疫細(xì)胞的活化狀態(tài)，還能發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)RNA分析難以察覺的細(xì)胞表型差異，為疾病機(jī)制研究、藥物靶點(diǎn)篩選及臨床轉(zhuǎn)化提供全新工具。在臨床樣本處理場(chǎng)景中，從患者體內(nèi)獲取的免疫細(xì)胞經(jīng)Stereo-cell分析后，需長期保存以支持后續(xù)個(gè)性化治療方案研發(fā)，此時(shí)細(xì)胞凍存液氮罐憑借更優(yōu)的密封性與保溫性，成為這類高價(jià)值臨床樣本長期存儲(chǔ)的優(yōu)選設(shè)備。
此外，Stereo-cell技術(shù)還支持細(xì)胞在芯片上的原位培養(yǎng)與動(dòng)態(tài)測(cè)序，能實(shí)時(shí)追蹤細(xì)胞狀態(tài)變化并完整保留時(shí)空信息。例如在成纖維細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，科研人員不僅監(jiān)測(cè)到基因表達(dá)的動(dòng)態(tài)波動(dòng)，還成功解析了細(xì)胞間的物理接觸與信號(hào)互作機(jī)制，為藥物篩選和細(xì)胞通訊研究提供新方向。在實(shí)驗(yàn)室日常操作中，當(dāng)需要將芯片上的培養(yǎng)細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)至不同分析平臺(tái)時(shí)，液氮罐小推車可實(shí)現(xiàn)安全便捷的短距離運(yùn)輸，其穩(wěn)定的減震結(jié)構(gòu)與低溫保持能力，能有效避免轉(zhuǎn)運(yùn)過程中溫度波動(dòng)對(duì)細(xì)胞狀態(tài)的影響，保障動(dòng)態(tài)測(cè)序數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與連續(xù)性。
該技術(shù)在處理大細(xì)胞或復(fù)雜結(jié)構(gòu)樣本時(shí)同樣表現(xiàn)出色。在骨骼肌纖維研究中，Stereo-cell清晰揭示了不同功能區(qū)域的空間異質(zhì)性；在卵母細(xì)胞研究中，成功高通量捕獲并解析719個(gè)卵細(xì)胞的發(fā)育過程，直觀展現(xiàn)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化。這類大細(xì)胞樣本體積更大、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，對(duì)存儲(chǔ)環(huán)境的穩(wěn)定性要求更高，而生物液氮儲(chǔ)存罐憑借真空多層絕熱設(shè)計(jì)，能有效減少液氮蒸發(fā)損耗，長期維持罐內(nèi)溫度穩(wěn)定，確保大細(xì)胞樣本在多次調(diào)取研究中仍保持原始狀態(tài)，為科研人員提供可靠的樣本支持。
目前，基因組多維解析技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已聯(lián)合18家機(jī)構(gòu)發(fā)起“百億細(xì)胞聯(lián)盟”，計(jì)劃繪制生命、疾病和擾動(dòng)響應(yīng)三大細(xì)胞圖譜，推動(dòng)虛擬細(xì)胞與細(xì)胞AI大模型的研發(fā)。在這一宏大科研計(jì)劃中，液氮容器將持續(xù)發(fā)揮“科研后盾”作用，為海量細(xì)胞樣本的長期安全存儲(chǔ)提供全周期保障，助力我國在細(xì)胞組學(xué)領(lǐng)域持續(xù)領(lǐng)跑全球，加速科研成果向臨床應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的落地進(jìn)程。
來源：IT之家
