?隨著新穎儀器的不斷出現(xiàn),實驗室的空間已變得越來越寶貴。儀器開發(fā)商也注意到這一點,開始設(shè)計體積小巧、功能強大的儀器。在這一期的《BioTechniques》上,Nathan Blow 就帶我們了解一些新上市的的小儀器。
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? ? 智能顯微鏡
? ? 兩個月前,Nikon 公司推出了最新版本的 ECLIPSE 倒置顯微鏡 – Ti2。在一系列新功能中,有一項是 “輔助向?qū)Вˋssist Guide)”。這是一個集成系統(tǒng),可從顯微鏡的各個傳感器收集數(shù)據(jù),以確定設(shè)置是否有誤。除了警告用戶,系統(tǒng)還能自動更正某些錯誤,從而設(shè)置理想的實驗。
? ? Ti2 是開發(fā)人員多年研發(fā)的成果,他們的目標是簡化細胞成像,讓顯微鏡更為直觀。Nikon 的營銷經(jīng)理 Lynne Chang 表示,輔助向?qū)У膭訖C是為新手用戶提供簡單而一致的方法,同時幫助高級用戶快速排除錯誤,提供詳細的元數(shù)據(jù),以提高數(shù)據(jù)重復(fù)性。
? ? 通過自動化來提升成像體驗,Nikon 并不是唯一一家。Leica 公司也提供了倒置顯微鏡 DMi8 平臺。這款顯微鏡具有 “智能自動化” 的功能,這樣用戶在改變方法后,顯微鏡會自動調(diào)整照明設(shè)置、亮度和光圈位置。
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? ? 小巧測序儀
? ? 多年來,DNA 測序儀一直依賴熒光標記核苷酸的成像來分析堿基組成。這種方法意味著測序儀必須擁有復(fù)雜的檢測器和高速的照相機。為了開發(fā)出一種更小巧、更便宜的測序儀,一些研究人員決定另辟蹊徑。
? ? 納米孔測序則是一種十分巧妙的方法。它讓非常長的 DNA 鏈通過極小的開口(也就是納米孔)。隨著每個堿基穿過納米孔,它產(chǎn)生了不同的電荷差。通過讀取這些電荷差,序列可以被快速解碼,而不需要成像,節(jié)省了時間和成本,也減少了儀器占用的空間。
? ? Oxford Nanopore 的 MinION 測序儀就是這樣一款納米孔測序儀。它的大小和 U 盤類似,重量不足 100 克,與其他那些重達數(shù)百磅的測序系統(tǒng)形成了鮮明對比。對于這樣一款小巧的測序儀,人們既抱有希望,又心生懷疑。的確,早期的 MinION 測序儀也存在一些問題:它的產(chǎn)量低,準確性只有 75%。
? ? 為了改善性能,Oxford 的開發(fā)人員將重點放在兩方面:納米孔之間的傳感和幫助 DNA 穿過納米孔的酶。通過這些改進,如今,DNA 穿過納米孔的速率已提高到每秒 450 個堿基,且堿基識別也大大改善。在去年秋天,納米孔測序達到了一個重要的里程碑 – 研究人員首次報告了利用 Oxford Nanopore 技術(shù)的人類全基因組測序。而在此之前,一些不太復(fù)雜的小型微生物的基因組測序已有報道。
? ? 盡管體積小巧是 MinION 的一個明顯優(yōu)勢,但它現(xiàn)在的參數(shù)也相當引人注目。據(jù)介紹,單個流動槽可產(chǎn)生 5-10 Gb 的序列數(shù)據(jù),而成本僅為 1000 美元。單次讀取運行的準確性已上升至 90% 以上,且兩條鏈同時測序的一致準確性可以達到 99.96%。如此看來,納米孔測序已經(jīng)調(diào)整到了合適的步伐。
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? ? 流式細胞儀
? ? 如今,流式細胞儀不再是中心實驗室的標配,也開始進入個人實驗室。因此,小型的流式細胞儀愈發(fā)引人關(guān)注。美國 ACEA Biosciences 公司最近推出了桌面式的 Novocyte 流式分析儀。
? ? 據(jù)首席技術(shù)官 Xiaobo Wang 介紹,在過去流式細胞儀所使用的的光學平臺是很大的,這使得儀器占用的空間也很大。不過,隨著激光技術(shù)的進步,較小的儀器并不意味著檢測參數(shù)較少。目前的固態(tài)激光器要小得多,但它們?nèi)匀粠砹艘慌_高品質(zhì)的儀器。光電倍增管及其他檢測器也是如此。
? ? “這些新的流式細胞儀采用最新的光學元件,包括激光器、光電探測器以及電子處理芯片,這對儀器的大小和質(zhì)量有著重要的影響,”Wang 說。Novocyte 系統(tǒng)具有 3 種激光器,最多可以檢測 15 個參數(shù)。不過,對于流式細胞儀的某些部分,目前還是存在效率和尺寸之間的博弈。
? ? 總的來說,如今各種體積小巧的儀器為研究人員提供了新的選擇。不僅僅是釋放空間,這些顯微鏡、DNA 測序和流式分析方面的最新進展正為科學研究帶來新的方法。也許,這個迷你實驗室正是生命科學所需要的。
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(摘自生物通)
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