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常用的免疫组织化学染色方法(下)
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
常用的免疫组化染色方法很多,有直接法和间接法。直接法是将酶或荧光素等标记在第一抗体上,然后用该被标记的第一抗体与组织细胞中的抗原结合,即可以显色或在荧光显微镜下观察结果; 间接法是将标记物标记在第二抗体或第三抗体(复合物)上,其方法是先将特异性的第一抗体与组织细胞中相应的抗原结合,再将被标记上标记物的第二抗体与第一抗体结合,最后用显色剂显色或在荧光显微镜下观察结果。如果标记物是标记在第三抗体(复合物)上,则第二抗体与第一抗体结合后,再用被标记上标记物的第三抗体(复合物)与第二抗体结合,最后用显色剂显色或在荧光显微镜下观察结果。 常用的EPOS一步法属于直接法,EnVision二步法、PAP/APPAP法、LSAB(S-P)法、SABC法、和CSA法等属于间接法。相对来说直接法特异性高,敏感性低,而间接法则敏感性高,特异性低。 05 SABC 法 抗生物素蛋白链菌素-生物素复合物(streptavidin biotincomplex,SABC)法方法和ABC法相类似,不同之处是SABC法用抗生物素蛋白链菌素代替了ABC法ABC复合物中的卵白素获得SABC复合物。由于抗生物素蛋白链菌素与生物素的亲和力更高,而且SABC复合物不需在使用前配制,所以SABC法比ABC法更加敏感和简单。 06 LDP 法 酶标聚合物法(labelled dextran polymer,LDP)法应用了酶标聚合物技术,如EnVision检测系统,首先将辣根过氧化物酶或碱性磷酸酶标记在葡聚糖聚合物上,然后再与第二抗体连接而形成EnVision二抗。 LDP法属于二步法,特异性一抗和组织细胞抗原结合后,再用EnVision二抗与抗原抗体复合物中的一抗结合,最后通过EnVision二抗上的酶参与显色反应。 由于EnVision二抗中的聚合物结构的独特,可以连接更多的二抗,使每个多聚物有超过20个位点与第一抗体结合,聚合物上能标记上的酶数量较多。因此在显色时有充足的酶与显色剂起反应。 因此LDP法的敏感性高于ABC、LSAB等方法。此外,LDP法中的第二抗体没有生物素的存
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干细胞分离:密度梯度离心法、免疫磁珠分选法和流式细胞仪分离法
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
目前用于分离BMSCs的方法主要有五种,分别是贴壁筛选法、骨组织消化法、密度梯度离心法、免疫磁珠分选法和流式细胞仪分离法。 上篇我们介绍了贴壁筛选法、骨组织消化法的原理和特点,这篇就和大家介绍其他三种分离方法:密度梯度离心法、免疫磁珠分选法和流式细胞仪分离法,一起为您的实验挑选合适的分离方法吧! 01 密度梯度离心法 密度梯度离心法是针对骨髓中不同细胞的大小和密度差异进行分选,骨髓细胞悬液加入到密度梯度离心液上面,通过离心使得不同类型细胞沉降至其等密度点,然后吸取特定位置富集的细胞。 常见的梯度离心液有Ficoll、Ficoll-Paque、percoll、Lymphopre等,具有低粘性和低渗透性的特性,使用密度约为1.077g/mL。在离心分层时,红细胞及多核细胞因比重(1.080g/mL) 较大而沉降于底部,其次是单个核细胞(包括BMSCs、造血干细胞、单核细胞等) ,悬浮密度位于(1.056~1.075) g/mL,血浆及其溶解物悬浮密度位于1.050g/mL。位于分离液之上的灰白色云雾状层即为单个核细胞层,在获取该层细胞后再通过差速贴壁法去除未贴壁细胞(如图1)。 图1. 密度梯度离心法分离BMSCs 使用密度梯度离心法分离BMSCs效果好,但操作严格,不易掌握。 02 免疫磁珠分选法 免疫磁珠分选法分离细胞是基于细胞表面抗原能与连接有磁珠的特异性单抗相结合的原理。在外加磁场中,通过抗体与磁珠相连的细胞被吸附而滞留在磁场中,无该种表面抗原的细胞由于不能与连接着磁珠的特异性单抗结合而没有磁性,不在磁场中停留,从而使细胞得以分离。 免疫磁珠分选法分为正选法和负选法。在正选法中,磁珠结合的细胞就是所要分离获得的细胞;而在负选法中,磁珠结合不需要的细胞,游离于上清液的细胞即为所需目的细胞。 图2. 免疫磁珠分选法分离BMSCs 由于目前BMSCs表面缺乏特异性抗原,暂时无法进行正选,故需采用CD11b负选法。CD11b被认为是粒细胞的特异性标记,其实CD11b在巨噬细胞等表面也有大量分布,而且表
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条件性敲除小鼠的原理、构建与应用
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
什么是Cre-Lox系统 Cre-Lox基因重组系统是一种被广泛应用于特异性基因敲除、基因易位、基因翻转以及基因插入等操作的基因重组手段。 Cre重组酶(cyclization recombination enzyme)最早于1981年在P1噬菌体中发现,该酶由343个氨基酸组成,除了拥有催化活性外,同时还可以识别特定序列:Loxp位点,该位点同样在P1噬菌体中被发现,序列长度为34bp[1]。当目的基因序列两端插入相同方向的Loxp位点,同时有Cre重组酶存在时,Cre重组酶可将两个Loxp位点之间的DNA序列剪除并重新将两端环化连接,达到特异性基因敲除的目的,如图1b所示[2]。而当目的基因序列两端插入方向相反的Loxp序列时,Cre可导致Loxp之间的序列发生反转,如图1c所示[2]。 图1. Cre-Lox基因重组系统工作原理[2] 利用Cre-Lox系统如何制备条件性敲除小鼠 Cre-Lox系统的优势在于可以利用组织特异性启动子特异性控制Cre在特定组织的表达,以实现在特定组织细胞中对目的基因的敲除或改造,更好的规避全身敲除小鼠的胚胎致死现象。 1. Cre鼠的类型及应用 为了更好的控制Cre重组酶的表达时间,通过使用具有雌激素受体的突变配体结合结构域的Cre融合蛋白(Cre-ERT),可以实现对Cre活性的时间控制,该蛋白可以通过他莫昔芬诱导而被激活[1]。在无他莫昔芬诱导时,Cre-ERT融合蛋白与热激蛋白Hsp90结合,定位于细胞质中;当他莫昔芬给药诱导时,Hsp90脱离Cre-ERT融合蛋白,使Cre-ERT融合蛋白暴露核定位信号进入细胞核,发挥基因重组的作用[3]。这一融合蛋白的介入相当于为Cre-Lox系统加装了一个由他莫昔芬控制的外源开关,使得体内基因编辑更具时空灵活性。为了提升该系统的灵敏性、特异性,ER配体结合结构域被进一步突变为Cre-ERT2,该系统对他莫昔芬代谢活性物质4-羟基他莫昔芬(TAM主要通过肝脏的细胞色素P450酶代谢为活性产物4-OH-TAM)的敏感性提升了10倍[4]。同样的,Cre-ERT2并非完美无暇,Poorva Sandlesh等人研究发现CreERT2-Lox系统在敲除SSRP1的应用
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细胞培养之细胞房的构建及常用设备入门攻略
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
细胞培养是进行细胞生物学研究时最基础的实验,是将离体的组织细胞置于模拟在体内生存的环境中,让其生长和发育的方法。现代生物技术(基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术和发酵工程技术等)的发展与细胞培养有着紧密联系,然而细胞培养对无菌等条件的要求高于普通的微生物培养,实验习惯和操作要求也有不同的标准,因此细胞房(细胞培养室)在建设时须要遵守一定的基本原则。 01细胞房的构建 在细胞房内进行实验时需严格保持无菌操作,以避免微生物及其他有害因素的影响。工作环境需保持清洁、干燥和无烟尘。一般细胞房有五个工作区:无菌操作区、孵育区、制备区、清洗消毒灭菌区和储藏区。 洁净室(区)空气洁净度级别表 1、无菌操作区:无菌操作区只限于细胞培养及其他无菌操作,**能与外界隔离,不能受到穿行或受其他干扰。一般由更衣间、缓冲间和操作间三部分组成。 更衣间:提供更换实验服、鞋子及穿戴帽子、口罩和手套。 缓冲间:位于更衣间与操作间之间。 目的是为了保证操作间的无菌环境,同时可放置细胞培养箱及某些必需的小型仪器。 无菌操作间:专用于无菌操作、细胞培养。 2、孵育区:孵育区对无菌的要求虽没有无菌区严格,但仍需保持清洁无尘。因此也应设置在干扰少且非来往穿行的区域。孵育可在孵箱或可控制温度的温室中进行。 3、制备区:主要进行培养液及有关培养用的液体制备。 4、清洗和消毒灭菌区:应与其他区域分开,主要进行所有细胞培养器皿的清洗、准备、消毒及三蒸水制备等工作。 5、储藏区:主要存放各类冰箱、干燥箱、液氮罐、无菌培养液、培养瓶等设备。此环境同需要清洁无尘。 02细胞房常用设备 1、超净工作台:也称为净化工作台。不同的品牌的超净工作台工作原理大致相同,通常是将室内空气经粗过滤器初滤,然后由离心风机压入静压箱,再经高效空气过滤器精滤。由此送出的洁净气流以一定均匀的断面风速通过无菌区,从而形成无尘无菌的高洁净度工作环境。一般
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罕见的儿童早衰症—科凯恩氏综合症与ERCC6基因介绍
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
想调整研究方向,获得学术研究突破口?想获得论文选题思路,提高发文命中率?你需要了解学科发展态势和未来走向!赛业生物专栏《Gene of the Week》每周会根据热点研究领域介绍一个基因,详细为您介绍基因基本信息、研究概况和应用背景等,助您保持学术研究敏锐度,提高科学研究效率,期待您的持续关注哦。今天我们要讲的主角是与科凯恩氏综合症密切相关的ERCC6基因。 ERCC6基因简介 切除修复交叉互补组6基因(ERCC6),又名科科凯恩氏综合症B基因(Cockayne syndrome B,CSB)。该基因编码一种DNA剪切修复蛋白,具有ATP刺激的ATPase活性,与几种转录和切除修复蛋白相互作用,并可能促进DNA修复位点的复合物形成,在转录偶联核苷酸切除修复(TC-NER)中起重要作用。ERCC6基因位于人类的第10号染色体10q11上,基因全长为104.7kb,共有23个外显子,氨基酸数量为1493个。ERCC6基因的突变与科凯恩氏综合症(CS)密切相关。 表1. ERCC6的基本信息 备注:标有√的意为赛业红鼠资源库有该种保存状态的小鼠 ERCC6与科凯恩氏综合症(CS) CS是一种罕见的常染色体隐性遗传疾病,在日本和西欧的发病率分别为1/277万和1/270万。CS临床特征复杂多样,包括生长迟缓、早衰、色素性视网膜病变、光敏感、感音神经性耳聋及小头畸形。其临床表型为一个连续而重叠的谱系,从重到轻依次为脑-眼-面-骨综合征(COFS)、CS Ⅱ型、CS Ⅰ型、CS Ⅲ型及紫外线敏感综合征。 目前,CS诊断方法主要有3种: (1)依据典型表型进行诊断,具体诊断标准采用图1所示的2013年Laugel修正的版本。但此方法只适用于狭义的CS,即CS Ⅰ-Ⅲ型,而不适用于COFS和紫外线敏感综合征。 (2)基于CS在TC-NER中存在缺陷的理论,进行特定的DNA修复测试,测量皮肤成纤维细胞暴露于紫外线辐射后RNA合成的修复。 (3)利用二代测序技术进行DNA或RNA测序分析进行基因诊断[1]。 表2. CS的临床诊断标准[1] ERCC6(CSB)与ERCC8(CSA)是CS的主要致病基因,其中CSB基
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抗氧化剂分类和简介
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
爱美的集美们一定对水果蔬菜中的维生素、番茄红素、叶黄素等不陌生,它们都是频繁出现在各种保健品和护肤品里的常客,都具有“抗氧化”活性,抗氧化这个词,防晒有它,抗老有它,抗癌有它、保护血管有它,预防阿尔兹海默症还有它。科研人不打妄语,咱们用文献数据说话。 ■ 抗氧化是什么?为什么要抗氧化? 细胞和组织中活性氧 (ROS) 的产生和积累是生物系统解毒代谢能力之间的不平衡引起的一种现象。ROS 可以通过免疫系统杀死病原体,但通常只作为氧代谢的副产物产生的。环境应激源 (如紫外线、电离辐射、污染物等) 和一些药物会促进 ROS 的大量产生,破坏细胞的蛋白质、脂类和 DNA,从而导致细胞和组织损伤的毒性反应 (氧化应激)。 图 1. 氧化应激的影响[1] ■ 抗氧化剂有哪些? 如此一来,抗氧化是刚需了,且随着年龄增长需求也与日俱增。抗氧化剂主要分为酶促抗氧化剂和非酶促抗氧化剂,酶促抗氧化剂的最常见的有 CAT (过氧化氢酶)、GSHPx (谷胱甘肽过氧化物酶) 和 SOD (超氧化物歧化酶)。在铜、锌等辅助因子存在的情况下,抗氧化酶将过剩的氧化产物转化为过氧化氢,然后再转化为水。非酶促抗氧化剂通过中断自由基链反应起作用。非酶促抗氧化剂常见的有维生素 C、维生素 E、植物多酚和类胡萝卜素。 ■ 类胡萝卜素 之前提到的番茄红素、叶黄素都属于类胡萝卜素。番茄红素主要存在于番茄、西瓜、葡萄柚和番石榴等食物中 (哺乳动物不能自行合成),在雌性大鼠中,番茄红素可以消除肥胖引起的神经信号转导酶的高反应性、氧化应激和下丘脑炎症。作为单重态分子氧和过氧自由基的清除剂,具有抗光氧化作用,并能与其他抗氧化剂具有协同作用。目前已广泛应用于膳食补充、化妆护肤、肉类储存运输等领域。番茄红素在不同水果中的含量也是不同的哦 (图. 2) 图 2. 不同水果和蔬菜中番茄红素的含量[2] ■ 植物多酚 EGCG:绿茶中的EGCG((-)-表没食子儿茶素没食子酸酯) 是最常见的植物多酚,具有强大的抗氧化,抗炎
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阿尔兹海默症发病机制及主流观点
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
阿尔兹海默症 (Alzheimer's Disease, AD),俗语常说的“老年痴呆症”,在奥斯卡提名短片《勿忘我》中以动画形式展现出了阿尔兹海默症患者的世界,动画中的老人,逐渐失去自己的记忆,甚至忘记最爱的人,他的脑海中是一个逐渐消逝的世界,这一切残忍又绝望...... 图 1.《勿忘我》结尾片段 令人遗憾的是,阿尔兹海默症的发病机制复杂,至今仍未完全破译具体机制,目前主流观点是脑内细胞外 β-淀粉样蛋白 (Aβ) 逐渐沉积和细胞内 Tau 蛋白聚集导致的神经元死亡和认知障碍。 ■ Aβ 蛋白沉积 Aβ 蛋白是淀粉样神经炎斑块的主要成分,由淀粉样前体蛋白 (APP) 代谢产生的,从 APP 变身 Aβ 蛋白有以下历程 APP 是 I 型跨膜糖蛋白,APP 在膜附近被 α-分泌酶的细胞外蛋白酶裂解,切割释放出可溶性细胞外片段 sAPPα;同时也被 β-分泌酶 1 (BACE1) 的天冬氨酰蛋白酶裂解,释放可溶性细胞外片段 APPβ 与膜结合片段 (C99)。紧接着,C99 在膜内被 γ-分泌酶复合物切割,释放 Aβ 蛋白和细胞内肽 (AICD)。 Aβ 蛋白在神经元活动增强的环境下分泌释放到细胞间质液中,聚集形成寡聚体、原纤维,最终形成斑块 (图 2)。 2021 年 6 月 7 日,FDA 批准阿杜卡努单抗 (Aducanumab) 作为早期阿尔兹海默症的**药物。作为近 20 年来首款用于阿尔兹海默症的批准药物,阿杜卡努单抗的主要作用机制是:作为一种高亲和靶向 Aβ 构象的单抗,与阿尔茨海默症 (AD) 患者脑中的淀粉样蛋白结合最终达到清除目的。 图 2. Aβ 蛋白沉积[1][2] ■ Tau 蛋白聚集驱动 AD 发展 Tau 蛋白与认知障碍的进展密切相关。研究表明,随着年龄的增长,即使没有认知能力下降,Tau 病理也会在内嗅皮层和内侧颞叶中积累,即所谓的原发性年龄相关 Tau 病变 (PART)。Tau 蛋白已经被证明在微管组装和神经元轴突的稳定以及微管运输的调节中具有重要作用,Tau 敲除 (KO) 小鼠虽然没有表现严重的发育表型,但在细胞培养中会表现出明显神经元成熟延迟和突触可塑性受损。
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腺相关病毒常见问题及解答(下)
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
病毒载体包装过程是复杂的,在做病毒包装实验中,科研工作者常遇到一些问题。为了让大家在病毒包装这块少走弯路,《细胞基因编辑小课堂栏目》特邀赛业生物细胞生物学产品经理针对病毒包装常见的问题为大家进行经验总结与心得分享。继慢病毒包装之后,我们的腺相关病毒(Adeno-associated virus, AAV)包装常见问题解答也推出了上下两篇。今天我们接着进行AAV包装常见的问题解答: Q1:AAV的注射方式,有尾静脉注射也有局部原位注射,该怎么选? AAV的体内注射(给药)方式分为系统性给药和局部给药,系统性给药主要有尾静脉、颈静脉、眼眶静脉和腹腔静脉给药; 局部给药方式常见的包括脑立体定位、肌肉定点注射、心肌原位注射、玻璃体腔内注射、关节腔注射等; 系统性给药是特点是病毒注射的体积较大,一般需要100~1000μl不等,病毒在体内扩散的范围广,一般系统性给药的方式操作较为简单,给药比较方便; 局部给药则病毒注射量要求较少,一般100μl以内,但对滴度要求较高;由于是直接将AAV递送到目标组织,局部给药会有更好的靶向性,如果是临床基因**,局部给药注射的病毒量少,因此病理毒性会更小。 Q2:AAV注射小鼠,多少病毒量才够呢? 影响AAV注射总量的因素很多,比较重要的有血清型、目标组织类型、注射方式(局部or全身)、动物模型(如大鼠or小鼠)等,对于有文献报道的,可参考文献的注射方法,**设置几个不同的梯度。例如AAV9感染小鼠心脏组织(心肌细胞),可采用尾静脉注射也可采用心肌多点注射的方式,尾静脉注射推荐1011 vg/mL,100μL;原点注射则推荐1010 vg/mL,20 μL/点。 想了解更多不同组织的AAV注射病毒量的推荐可以联系我们。 Q3:AAV注射后多久起效?有办法缩短其表达时间吗? 在我们的上期有提到,AAV进入细胞后需经历一个从单链DNA变成双链DNA的过程,因此,目的基因开始表达所需的时间较长,一般在1周左右或以上可以检测到,这个也跟目的基因相关,不同基因的表达高峰时间是不同的。
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代谢组学和16S rRNA测序技术揭示不同胆管炎差异
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
IgG4相关硬化性胆管炎(IgG4-SC)与原发性硬化性胆管炎(PSC)有多种临床相似之处,但皮质类固醇**对大多数 IgG4-SC 患者有效,而对 PSC 患者存在无效性,且两种疾病的预后也不同,PSC发生肝硬化、胆管癌和结直肠癌的风险高于IgG4-SC。这两种硬化性胆管炎的发病机制目前尚不清楚。虽然在PSC中肠道菌群失调已被广泛研究,但肠道菌群在IgG4-SC中的作用机制仍不清楚。来自上海交通大学唐茹琦/马雄等团队通过对IgG4-SC、PSC 和健康对照队列的粪便样本进行代谢组学和16S rRNA测序等技术揭示了IgG4-SC和PSC具有不同的宿主-菌群相互作用,且推测与疾病的发病机理有关,并进一步强调了IgG4-SC有别于PSC的独特性,相关研究成果发表于《Gut》。 IgG4相关硬化性胆管炎 (IgG4-SC)是IgG4相关疾病 (IgG4-RD)的肝胆表型,是一种多系统纤维炎性疾病,表现为血清IgG4水平升高和淋巴浆细胞浸润,并伴有大量 IgG4 阳性细胞。原发性硬化性胆管炎(PSC) 是一种进行性慢性肝病,其特征是多灶性胆道狭窄和炎症性肠病 (IBD) 的合并症。IgG4-SC、黄疸和瘙痒的主要临床表现与 PSC 相似,因此在某些情况下具有误导性。 一. IgG4-SC和PSC中的肠道菌群改变 纳入135名受试者,其中IgG4-SC (n=34)、PSC (n=37) 和健康对照 (n=64),对其粪便样本进行了 16S rRNA测序。Simpson指数分析结果显示,与HC组相比,IgG4-SC和PSC中的α-多样性降低。PCoA(主坐标轴分析)结果显示,两个疾病组整体菌群结构均明显偏离HC组,然而,IgG4-SC和PSC之间无显著差异(图 1)。 图1. IgG4-SC 和 PSC 中的肠道菌群差异 比较 IgG4-SC 与 HC、PSC 与 HC、 IgG4-SC 与 PSC 之间的相对丰度来评估单个属与 IgG4-SC 或 PSC 的关联。在 IgG4-SC 与 HC 比较组中,经混杂因素校正后有17个属存在显著差异,包括Streptococcus升高和Lachnospiraceae ND3007、Blautia降低。在 PSC与 HC比较组中,经混杂因素校正后有13个属存在显著差异,包括Ruminococcus gnavus和 Turicibacter 升高,
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文献解读:0.1M盐酸溶液可加速促进dECM生物墨水制备
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
近期,由北京大学第三医院运动医学科领导的研究团队在《Acta Biomaterialia》杂志上发表题为“Comparison of three different acidic solutions in tendon decellularized extracellular matrix bio-ink fabrication for 3D cell printing ”的论文,比较了三种酸性溶液0.5M醋酸(AA)、0.1M盐酸(HA)和0.02M盐酸(HA)在肌腱衍生的脱细胞胞外基质(Decellularized extracellular matrix ,dECM)生物墨水用于3D细胞打印的生物制备中的应用,研究表明0.1M HA能加快dECM粉末的消化速度,使得其制作的dECM水凝胶的刚度降低,变得更柔软,可促进包被细胞的扩散和增殖,表现出更好的肌腱诱导能力。 dECM水凝胶由于具有良好的细胞相容性和仿生特性,在3D细胞打印生物墨水中的应用日益受到重视。生物墨水的渗透压和刚度是影响打印细胞生物学功能的重要因素,然而对dECM在这方面的关注却很少,这项研究首先比较了三种常用酸性溶液在肌腱dECM水凝胶制备中的消化状况,然后比较了三种肌腱衍生的dECM水凝胶的渗透压和流变特性,再将干细胞与三种肌腱来源的dECM水凝胶结合,用于3D生物打印。 图1. 研究设计示意图 3D细胞打印 首先,研究人员制备猪肌腱脱细胞及dECM粉末,之后通过添加3mg/mL胃蛋白酶在0.5M AA,0.1M HA或0.02M HA溶液中酶解制备dECM生物墨水。同时提取鼠骨髓间充质干细胞,并做成骨、成脂、成软骨细胞三系分化鉴定。再将第三代BMSCs的细胞悬液与中和的dECM生物墨水混合,给0.5M AA、0.1M HA和0.02M HA制的生物墨水设定印刷压力,生物打印速度均设定为15毫米/秒。在直径6cm的细胞培养皿上打印层距100μm、20×20mm的三层网格结构。打印的细胞负载结构在37°C和5%的二氧化碳中孵育,并分别于第3、6、9、13天更换培养皿培养液(图2)。本实验中使用的BMSCs三系分化培养基和染色液均购自赛业OriCell®。 图2. 在不同印刷头速度下,每个组的形状保真度值 三种生物墨水打印效果比较 研究人员评估了加
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冻干机中光面冷阱和盘管式冷阱的结构区别于优劣对比
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
冻干机中的冷阱是一个用于捕获冻干过程中从样品中升华出的水(或其他溶剂)的部件。除此之外,冷阱还起到阻挡水气进入真空泵,保护真空泵不被破坏的作用。通常冷阱分为两种类型:光面冷阱和盘管式冷阱。两种冷阱设计结构的不同给冻干操作带来了不同的优劣。 光面冷阱(间接捕冰) 光面冷阱是目前可以获得的造价最低的冷阱类型。通常制冷盘管缠绕在冷阱圆筒的外部,冷阱圆筒内壁被冷却并作为冷凝表面。这种结构宣称的好处是冷凝的过程中,水(或其它溶解试剂)可形成空心圆柱体,在冻干结束后可整个移出冷阱。而在实际使用过程中,这个操作并不容易。相反,用户需要理解的是,光面冷阱具有以下几个缺点: 首先,这种结构下,测量到的冷阱温度是位于冷阱腔体外部制冷线圈的温度。测量此位置的温度并不能提供精确的温度读数,原因是温度从制冷线圈到冷阱腔壁的传导过程中会发生损失。当水汽(或其他试剂)发生冷凝时,温度的差别更加明显。 其次,这种结构在水汽冷凝时仅能提供有限的冷凝面积。光滑的冷阱腔使得水汽容易分流,水汽进入真空泵进而污染真空泵油,最终导致真空泵过早的被损。第三个缺陷是随着冻干的进行,冷阱的冷凝面积逐渐减少,因此冷阱的容积会迅速减少。 盘管式冷阱 (直接捕冰) 盘管式冷阱是造价相对昂贵的设计。制冷剂直接扩展到盘管上,盘管可直接接触水蒸气。这种设计使得冷阱具有最低的温度,使水蒸气及时冷凝。除此之外,冷凝的水直接凝结在暴露的盘管上,随着冻干的进行,冷凝面积越来越大,使得冷凝的效率逐渐提高。盘管式冷阱设计的唯一缺点是化霜的周期会有轻微的延长,然而,大部分冻干机化霜都需要过夜,因为这种设计带来的负面影响也并不明显。 现在市面上的实验型及中试冻干机,绝对部分国产和少部分进口采购的光面的冷阱设计,而主流的高端进口品牌多采用盘管式冷阱。
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利用己糖激酶与水通道蛋白同时表达的转基因植株研究两者之间的关系
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
Relationship between Hexokinase and the Aquaporin PIP1 in the Regulation of Photosynthesis and Plant Growth 己糖激酶和水通道蛋白PIP1在光合作用和植物生长调控中的关系 水通道蛋白NtAQP1是一种已知的CO2和水的质膜通道,其表达增加可以增加光合作用和蒸腾作用的速率。而拟南芥己糖激酶1(AtHXK1)是一种调节糖传感的双功能酶,其表达增加会降低光合基因的表达和蒸腾速率并抑制生长。本研究表明AtHXK1 还降低了根和茎的水力传导率以及叶肉的CO2传导率 (gm)。由于NtAQP1和AtHXK1对植物发育和生理产生相反的影响,我们利用同时表达这两个基因的转基因番茄植株,在全植株水平上研究了它们之间的关系。NtAQP1显著促进了表达AtHXK1植物的生长并提高了蒸腾速率。相互嫁接实验表明,当两种基因在枝条中同时表达时,就会发生这种互补。然而NtAQP1对双转基因植物的水力传导率只有边际影响,表明NtAQP1的互补作用与枝条水分运输无关。相反,NtAQP1显著增加了叶肉的CO2传导性并提高了光合作用的速率,表明NtAQP1通过增强CO2的叶肉传导性促进了双转基因植物的生长。 图1. AtHXK1 降低根部和茎的水力传导率 图2. NtAQP1补充AtHXK1介导的生长抑制 对表达AtHXK1水平升高番茄品系的根际传导率和茎水力传导率进行了测定(图1)。 HK37、HK4和HK38品系的HXK活性分别比WT 植物高约2、5和6倍。具有AtHXK1高表达的HK4和HK38品系的根际水力传导率(Lr)和木质部茎水力传导率(Ksx)显著低于WT植物(图1A和1B)。以上表明AtHXK1降低了根部水力传导率和茎水力传导率。 同时表达AtHXK1和NtAQP1的双转基因AQP1 x HK4植株的株高、叶面积均高于亲本HK4(图2),这表明NtAQP1补充了AtHXK1的生长抑制作用。为了验证这种互补效应不是AtHXK1表达降低引起的,检查了HXK的活性以及糖感应效应。双转基因植株中的HXK活性与HK4亲本相似,比对照WT和AQP1(纯合子)亲本植株的活性高约7倍(图2D)。本文还研究了HXK对成熟的糖传感光合作
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关于多种赤霉素受体有助于环境条件变化下表型稳定性的研究
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
Multiple Gibberellin Receptors Contribute to Phenotypic Stability under Changing Environments 多种赤霉素受体有助于环境变化下的表型稳定性 摘要:植物赤霉素GA响应的多效性和复杂性多依赖于由受GA激活的GID1受体所介导的DELLA蛋白的靶向蛋白酶解。番茄基因组编码一个DELLA蛋白PRO和三个受体GID1a、GID1b1和GID1b2,这些可能参与了特异性的GA响应。在本文中,作者利用CRISPR-Cas9系统构建了一个gid1突变体,并且研究了该突变体在GA响应方面的影响。gid1三突植株十分矮小,并且对于GA完全不敏感。在最优生长条件下,这三个受体功能存在冗余,而且gid1单突植株的表型改变并不明显。在这三个受体中,GID1a对于萌发和生长的作用最为强烈。酵母双杂试验显示GID1a与PRO具有最高的亲和力。对于只有一个激活受体的株系的分析显示GID1a具有延长GA响应的独特作用,并且该功能只有在高剂量的时候达到饱和。当gid1突变体生长在环境不稳定的大田条件下,这些突变体植株的表型也不是很稳定,不同GID1蛋白的冗余性消失,同时gid1a突变体的矮化程度要比gid1b更加严重。本文的研究结果显示番茄中存在多个GA受体作用于极端环境条件下的表型稳定。 图1.番茄的GID1s 为确认发挥GA受体的作用,将GID1a,GID1b1,GID1b2这三个基因分别转化进入拟南芥的gid1agid1c中,发现所有的基因都能回补拟南芥GID1缺失的半矮化表型。生化试验发现,三个GID1与PRO(DELLA蛋白)都有稳定的互作,表明这三个基因确实为GA受体基因。在番茄M82(野生型)中通过CRISPR-Cas9系统分别产生了GID1a,GID1b1和GID1b2突变体。然而,单个突变体并没有明显的表型,通过杂交获得了GID1的三突gid1TRI,该突变体显示出明显的矮化,生长缓慢,育性降低,并且纯合不萌发的表型。而PRO的功能获得型过表达材料也表现出矮化的表型,并且对外源施加GA不敏感。 图2. 环境生长条件下GA 传感的冗余损失 图3. GIDs在不同的环境条件下作用不同 为更深入的
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免疫细胞杀伤的实时动态分析
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
探索病人自身的免疫系统在对抗肿瘤中的作用至关重要。抗癌反应的一个关键组成部分是免疫细胞,如细胞毒性T细胞和自然杀伤细胞,通过免疫细胞杀伤(ICK)过程诱导恶性细胞死亡的能力。 图1 各种免疫细胞或免疫组分在肿瘤免疫应答中的作用机制 因此,在体外建立ICK模型至关重要。目前有多种传统技术可用于评估ICK,如流式细胞仪和各种生化读数等,然而,这些工具对洞察细胞间的动态相互作用仍然有限: 采用耗时的“终点式”检测,每次检测只能获取一个时间点的结果; 需要多次清洗,需要利用辐射性物质(如51Cr释放实验)或抗体标记(如流式细胞分析)进行定量分析; 需要将多个时间点的不同样本(孔)数据关联在一起,以生成时程曲线,从而可能导致人为因素误差; 检测时缺少环境控制而导致细胞变化,从而可能出现不需要或误导性的实验结果。 提供全套免疫细胞杀伤方案,可实时查看和自动分析免疫细胞介导的肿瘤细胞杀伤作用,通过这种非侵入性、无干扰性的细胞分析平台对免疫细胞、抗体功能&杀伤能力获取新的见解。Incucyte®免疫细胞杀伤方案适用于研究: 细胞毒性T细胞杀伤 抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(ADCC) 在肿瘤球模型中的免疫细胞杀伤 图2 采用Incucyte®活细胞分析系统分别检测免疫细胞对贴壁肿瘤细胞(SKOV-3,左图)、悬浮肿瘤细胞(WIL-NS,中图)和A549肿瘤球的杀伤作用(右图)。 Incucyte®免疫细胞杀伤试验的主要优势 1. 实时查看免疫细胞和肿瘤细胞之间的相互作用及杀伤过程,并进行全自动化的分析 观察并量化免疫细胞与肿瘤细胞之间的动态相互作用 揭示细胞之间的相互作用,从而深入了解细胞亚群之间的免疫突触 使用非干扰试剂测量肿瘤细胞的死亡和对肿瘤细胞增殖的抑制作用 图3 利用Incucyte®免疫细胞杀伤试验查看免疫细胞/肿瘤细胞相互作用。(1)细胞毒性T细胞和红色荧光标记的肿瘤细胞之间的相互接触。T细胞分裂。(2)肿瘤细胞受到细
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“μXRF+高光谱成像”高通量样芯分析技术
作者:德尔塔 日期:2022-04-13
易科泰生态技术公司推出高通量“μXRF +高光谱成像”样芯分析技术方案,可对岩矿样芯、海洋湖泊沉积样芯进行高通量XRF扫描分析元素分布、X光扫描成像密度分析(选配,用于沉积样芯等)、高通量高光谱成像分析(包括可见光近红外、短波红外、中波红外及长波红外不同波段高光谱成像)。 XRF Core Scanner 结合了X-射线荧光分析(X-ray Fluorescence)、数字X-射线密度成像(Digital x-ray micro radiography)和高分辨率数字光学成像技术,实现多种样芯的非接触式测量,用于土壤、土芯、海洋或湖底沉积物、岩石、洞穴堆积物(如钟乳石),泥炭块、岩芯等的密度和元素分析,可直接对钻芯进行扫描,无需复杂的前处理和样品制备,节约宝贵时间和费用,单次扫描即可获得多种元素(Mg – U)浓度数据,在保证精度的前提下2分钟便可获得1米样芯的元素浓度及分布信息,每年可连续工作几千小时。 XRF Scanner MC/SC 元素扫描分析系统针对高通量岩矿分析检测设计,可安装于采矿现场作业车上,用于单样芯或多样芯元素快速精确高灵敏度扫描分析,100秒即可完成1米样芯的元素浓度(Na - U)及分布信息。 高光谱样芯扫描分析可配备RGB成像、VISNIR成像、SWIR成像、LWIR高光谱成像,其中SisuROCK全自动岩矿样芯高光谱成像分析工作站为多样芯同步扫描成像,完成一盒钻芯样品扫描仅需15秒(样品最大长度1500毫米),可对岩矿样芯中的碳酸盐、硅酸盐、石英、长石、铁矿等多种成分进行扫描分析。 应用案例:新西兰怀卡托大学理学院的Barker等人为了克服短波红外(SWIR)难以应对矿物中细沙成分(如石英和长石)带来的低反射率和无法有效识别问题,利用μXRF+长波红外(LWIR)高光谱成像技术对内华达州一处卡林型金矿进行了研究,由于岩芯总长2030米,因此选择扫描速度和精度俱佳的SisuROCK全自动岩矿样芯高光谱成像分析工作站进行采集,这种高光谱结合μXRF识别矿物的方法无需破译混合像元中的光谱变量,也无需为