The Scientist：2013十大创新产品（top 1-5）

　　

生物通报道：The Scientist杂志一年一度的十大创新评选终于落下帷幕。今年参赛产品精彩纷呈，结果评委们只好评出了两个“双黄蛋”，赶紧来看看这些备受关注和期待的新产品吧。

Top 1：nVista HD袖珍荧光显微镜（Inscopix公司）

在此之前，人们很难在动物自由活动的情况下，监测其神经系统的活动。对于小鼠的头部来说，显微镜太大了。另外，现有的电生理学技术，也无法在实现单细胞分辨率的同时，监测神经元的大型活动网络。

Inscopix公司的这款袖珍荧光显微镜nVista HD，突破了上述藩篱。“在动物自由活动完成指定任务的同时，我们的技术可以在细胞水平上监控大量神经元的活性，”该公司的Scott Norviel说。这款显微镜通过一个磁性平台，附在小鼠头骨上。这种可拆分的显微镜仅重2G，并且可以插上电源。

“小鼠看起来并不介意这一装置，它们的活动很正常，”哈佛医学院的Nikita Rudinskiy说，他正用这款显微镜，在海马体中研究与痴呆有关的神经元。

一台nVista HD可不便宜，其售价高达$100,000，目前已在世界范围内卖出了100台。据Rudinskiy介绍，只有这一设备，能够在长达数月的时间里，收集大量神经元的数据。

点评：与传统的静态研究相比，这一技术无疑能大大促进，人们对神经元功能和神经回路的理解。

 

Top 2：X-MAN报告试剂盒（Horizon Discovery）

X-MAN报告试剂盒，其实是整合了报告系统的细胞系。一般人们要通过质粒将报告系统带入细胞，而这一技术可以免去传统的转染步骤。“很明显，在传统方案里，报告系统的表达水平与天然基因/蛋白并不相同，这可能导致数据失真，”参与产品研发的Holly Astley说。“将报告系统连接到内源基因或蛋白上，能够解决这一问题。”

X-MAN报告试剂盒有两类：一种整合了Promega的NanoLu荧光素酶，天然表达水平也可以检测得到；一种整合了Promega的HaloTag，可在HaloTag技术的基础上实现多种应用。X-MAN报告试剂盒标价$550，包含基因工程细胞系和必要的试剂。

Merck公司的分子生物学家Yaping Liu，正在利用X-MAN报告试剂盒研究Myc的表达Myc是在许多癌症中发生突变的调控基因。“我们认为用这种细胞系研究基因表达，与生理条件更加接近，”Liu说。

点评：以前人们广泛采用以质粒为载体的报告系统，这种系统很容易过表达，而X-MAN报告试剂盒更适合检测内源基因的表达。

 

并列Top 2：SmartFlare RNA检测探针（EMD Millipore）

在基因表达研究中，人们常用抗体来分选不同类型的细胞。标准的验证方法是，固定细胞并在显微镜下成像，或者裂解细胞进行PCR或WB分析。EMD Millipore的SmartFlare RNA检测探针，为人们提供了分选细胞的另一种途径。该探针利用荧光，检测细胞内的RNA种类，不会对细胞造成损害，也不需要抗体。

这种特异性的寡核苷酸探针上连有金纳米颗粒，将其与细胞孵育过夜，细胞就会通过内吞作用摄取探针。当探针与互补的目标RNA结合后，会释放出荧光团，人们可以通过流式细胞仪、显微镜等荧光技术进行检测。几天后细胞能将这些颗粒吐出来，完全恢复到之前的状态。

“这一技术是一次革新，”South Alabama大学的Steve McClellan说。他发现SmartFlare RNA检测探针，可以帮他快速简便的分选癌症干细胞。他用九种不同类型的癌症进行测试，都得到了非常理想的数据。

SmartFlare RNA检测探针标价$645（250个反应），据称到年底将会有约900种探针可供选择。

点评：这些探针可以在单个细胞水平上，监测活细胞中的RNA表达。

 

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Top 3：SR GSD 3D（Leica Microsystems）

普通宽场荧光显微镜的分辨率极限在200nm左右。即使是超高分辨率显微镜，XY分辨率能达到20nm，但受到Z轴600–700 nm分辨率的限制，仍不能很好地成像细胞的精细三维结构。

Leica公司今年八月发布的SR GSD 3D成像系统解决了这一问题，其XY分辨率能达到20 nm，Z轴分辨率达到70 nm，可实现3D超高分辨率。该系统采用独特设计的圆柱形光镜，结合最新SR GSD 3D软件，可以确定某个单点是在上方、下方还是在焦平面，然后将这些信息结合生成3D图像。这一系统配有特别为超高分辨率设计的新款160x物镜，还配有SuMo (Suppressed Motion)载物台，可最大程度地降低漂移对成像的影响。Leica公司的Sebastian Tille强调，该系统的人性化软件，整合了很强的色差校正功能。“即使没有物理学背景的用户，也能够在较短时间内获得很好的结果。”

“众所周知，在细胞中看到的越多，就越了解它，”Netherlands癌症研究所的细胞生物学家Kees Jalink说。Jalink使用SR GSD 3D来观察细胞骨架的组织形式，他发现这一系统所提供的3D信息非常丰富，甚至可以进行单分子计数。

点评：利用这一产品对细胞结构进行3D成像，可以实现以往只有电镜才能达到的分辨率。

 

Top 4：Prosigna乳腺癌预后分析（NanoString）

过度治疗不仅浪费钱，还会给身体带来损伤。NanoString公司二月份发布了Prosigna乳腺癌预后分析产品，该产品能为临床提供更详细的预后信息，旨在让乳腺癌患者免于过度治疗。

Prosigna通过检测患者肿瘤细胞的基因表达谱，来决定患者所面临的乳腺癌复发风险。巴塞罗那的医生Aleix Prat已经在用这一方法对患者进行诊断，决定是否需要对接受内分泌疗法的患者，进一步采取化疗或者放疗措施。

这一产品在研究领域也很有用，据Prat介绍，Prosigna测试不仅能够鉴定肿瘤亚型，还能捕捉到更多的生物学信息。

NanoString的CEO Brad Gray介绍，Prosigna产品的简便性很适合临床使用。目前一个试剂盒售价$2,000，但进行分析还需要配备一个仪器——nCounter，这个仪器大概需要$250,000。该公司预计明年将上述产品推入美国市场。

点评：这一测试可以在任何实验室进行，这类诊断有望成为医生工作流程的一部分。

 

Top 5：ClearColi（Lucigen）

由于内毒素脂多糖（LPS）的存在，人们在利用大肠杆菌（Escherichia coli）作为生产型工程菌时，往往很难彻底纯化得到的产物。这一过程不仅成本高、耗时长而且很难纯化完全。

ClearColi是首个不含LPS的大肠杆菌细胞系，该细胞系表达无毒的LPS前体，lipid IVA。“我们从源头上有效清除了内毒素，”微生物学家Uwe Mamat说。他在密歇根大学时，碰巧发现了缺乏内毒素的E. coli突变株。

今年五月，Lucigen公司在此基础上推出了商业化产品，用于蛋白生产的无LPS E. coli菌株。据称，年末他们还将推出用于质粒生产的菌株。

点评：用这些细胞进行蛋白生产，无须去除内毒素，避免了蛋白产量的损失，也大大降低了成本。

 

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