—— 中國(guó)科學(xué)院辦院方針
—— 習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
經(jīng)過三年的項(xiàng)目實(shí)施,項(xiàng)目組設(shè)計(jì)并制造了首臺(tái)單細(xì)胞拉曼分選儀工程化樣機(jī)(RACS-Mini)。與現(xiàn)有的基于細(xì)胞熒光信號(hào)的熒光流式細(xì)胞分選儀(FACS)原理和方法均不同,RACS基于對(duì)單個(gè)細(xì)胞的拉曼化學(xué)指紋圖譜(細(xì)胞生化信息)的獲取并與參照細(xì)胞拉曼數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì),從而實(shí)現(xiàn)不依賴于培養(yǎng),能夠原位、高通量地分選具有特定生化狀態(tài)的單細(xì)胞。因此,與FACS相比,RACS的核心優(yōu)勢(shì)在于:對(duì)細(xì)胞生化信息及其變化敏感、不需預(yù)知生物標(biāo)識(shí)物、不需標(biāo)記細(xì)胞、非侵害性的活體檢測(cè)、對(duì)任何細(xì)胞都適用等。
在前期發(fā)明的單細(xì)胞流式分選(RAMS)和單細(xì)胞微液滴分選(RADS)等核心器件的基礎(chǔ)上,項(xiàng)目組搭建完成了激光聚焦、顯微成像、精確定位、共焦信號(hào)收集四大模塊,并通過系統(tǒng)內(nèi)部器件的整合及優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了儀器整體結(jié)構(gòu)的模塊化、簡(jiǎn)潔化與小型化。同時(shí),研究人員開發(fā)了自動(dòng)化細(xì)胞拉曼光譜采集系統(tǒng)、拉曼組數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、單細(xì)胞拉曼光譜數(shù)據(jù)庫(kù)等儀器軟件。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)細(xì)菌、真菌、微藻、植物細(xì)胞、人體細(xì)胞等多種細(xì)胞類型,完成了拉曼組數(shù)據(jù)采集、單細(xì)胞拉曼分選、拉曼激活單細(xì)胞測(cè)序等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的儀器測(cè)試,達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)指標(biāo)。申請(qǐng)專利11項(xiàng),獲得專利授權(quán)5項(xiàng),軟件著作權(quán)5項(xiàng),參與起草《工業(yè)微生物菌株質(zhì)量評(píng)價(jià)拉曼光譜法》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),發(fā)表相關(guān)方法學(xué)與應(yīng)用示范論文15篇。
RACS-Mini工程化樣機(jī)的研制成功,將直接支撐細(xì)胞工廠篩選、致病菌快檢及耐藥性快檢等創(chuàng)新應(yīng)用,并在海洋生物資源挖掘、生物能源與材料、發(fā)酵工業(yè)、衛(wèi)生保健、環(huán)境修復(fù)、食品安全等領(lǐng)域具有廣泛的拓展?jié)摿Α?/span>
該項(xiàng)目還得到了中科院高通量細(xì)胞分析STS項(xiàng)目、中科院科研裝備研制項(xiàng)目和海洋單細(xì)胞光學(xué)工程聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的大力支持。(文/圖 籍月彤)
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