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微量样本，无论是天然存在还是经过特殊处理，都是分子生物学研究中常常面临的一种挑战，过低的起始样本使用常规的实验方法无法完成核酸纯化，很多研究人员也不确定微量样本中的核酸是否足够用于后续实验，同时还会担忧实验结果的可靠性和重复性等问题。那么在实验样本有限的情况下该采用什么手段进行分子生物学研究呢？循环肿瘤细胞、激光显微切割样本、流式分离的特定细胞、体外受精的胚胎细胞、脑脊液提取的微量核酸……如果您也需要研究类似的样本，相信本次的“微量样本核酸解决方案”专题可以为您提供解决方案。想要了解低至单个细胞或其他类型的微量样本如何提取核酸？想要了解微量核酸是否足够用于下游的PCR或NGS实验？想要寻找微量核酸放大方案，以便用于后续的多次以及多种研究手段？在本专题中都可以找到答案。

植物样本植物组织中常富含酚类、多糖或者其他次级代谢产物，细胞破碎后这些物质就会与 RNA 发生作用，导致 RNA 活性丧失或降解。纯化的产物中含有代谢物，影响 RNA 的质量且在下游实验中抑制酶的反应。另外，粘度增加导致移液误差。解决方案1. 使用在不诱导高水平代谢物的条件下生长的植物（采样前让植物在黑暗中生长 1 - 2 天），尽可能使用新鲜、幼嫩、健康的组织。2. 如果粘度较大，可适当将枪头的前端剪去 2-3 mm，提高移液效率。 动物组织如心脏、肌肉以及皮肤组织组织中含有丰富的收缩蛋白和结缔组织，以及干扰 RNA 分离的胶原蛋白。解决方案1. 对于含有丰富的收缩蛋白和结缔组织，组织细胞密度低，其中 RNA 含量较少，可以适当增加材料的起始用量。2. 务必要在低温冷冻条件下将组织彻底磨碎，并尽量尽快研磨成粉末状。3. 用蛋白酶或含有苯酚的试剂处理样本。 内源性 RNase 含量高的组织如肾脏、肠、脾脏、胸腺以及胰腺该类样本中 RNase 含量很高，提取过程中很容易发生 RNA 的降解。解决方案1. 尽量使用新鲜组织，采样不宜太大，尽可能缩短样本采集和快速冷冻的时间。2. 即时加入

对于科研人而言，是否能中国自然与个人职业生涯发展、职称晋升息息相关。据统计，国家自然基金每个人平均 7 年能中标一次，可谓一场持久战。以2023年生命科学部资助情况为例，共接收面上项目申请 17005 项，资助 3188 项，资助率为 18.75%，直接费用平均资助强度为 50 万元/项；共接收青年科学基金项目申请 18316 项，资助 3073 项，资助率为 16.78%；共接收地区科学基金项目申请 5427 项，资助 927 项，资助率为 17.08%，直接费用平均资助强度为 32.15 万元/项。能够明显看出青年项目的数量最多，但面上项目获得的资助金额最高。这对于青年研究人员来说，挑战与机遇并存！在各学科基金的激烈角逐征程中，细胞生物学方向受资助排名情况处于中上游，面上项目资助数 115 项，青年科学基金数目 101 项，地区科学基金项目 16 项，总体资助率在 17%-20% 之间。根据国家自然科学基金委员会发布的 2024 年度项目指南，细胞生物学资助力度不容小觑，注意事项中明确提到资助的重点，包括细胞器及亚细胞结构、互作与功能等方面的研究。植物细胞生物学、细胞极性与细胞运动

转移性疾病是癌症相关死亡的主要原因，了解肿瘤生长、侵袭和播散的机制对于肿瘤转移过程研究至关重要。本期视频分享结肠癌研究中预测生物标志物和疾病复发的空间转录组学方法。

转移性疾病是癌症相关死亡的主要原因，了解肿瘤生长、侵袭和播散的机制对于肿瘤转移过程研究至关重要。本期视频分享结肠癌研究中预测生物标志物和疾病复发的空间转录组学方法。

偏振光显微镜是采用对比度增强技术，可以研究活细胞内关键结构的双折射。在辅助生殖中，该技术被提出用于评估减数分裂纺锤体，透明带或精子顶体等结构，旨在帮助胚胎学家选择最有可能产生妊娠的卵母细胞和精子。

偏振光显微镜是采用对比度增强技术，可以研究活细胞内关键结构的双折射。在辅助生殖中，该技术被提出用于评估减数分裂纺锤体，透明带或精子顶体等结构，旨在帮助胚胎学家选择最有可能产生妊娠的卵母细胞和精子。

前言细胞培养是各类生命科学和临床研究的起点。 但是，当前细胞培养过程效率低下，并且严重依赖熟练研究人员的经验和技术。在当前的培养过程中，研究人员需要从培养箱中取出细胞，并通过在显微镜下进行观察对细胞状况进行评估。 由于该过程是以手动方式完成的，因此结果与研究人员的技能和经验息息相关。 在某些实验室，每个研究人员都要培养多个细胞系，因而很难确保实验所要求的细胞质量。 为了获得诸如细胞数量等定量数据，必须要在每次测量后将样品剥离并丢弃。 这个耗费时间的过程最终往往得到的是碎片数据。 为了帮助解决这些难题，Evident 开发出 CM20 细胞培养监控系统。使用 CM20 监控系统进行细胞培养测量CM20 细胞培养监控系统的无损数据测量可以让细胞培养物仍然保留在细胞培养箱内部。 扫描仪采用的先进技术可确保获得一致、可重复的测量结果，从而减少因人工以及不同研究人员自行测量造成的常见偏差（图 1）。图 1.连续测量连续采集图像该系统使用非常方便。首先，将培养皿放置在 CM20 监控器上，并设置观察时间和位置。然后系统将开始采集图像（图 2）。因此研究人员无需制定观察培养物以及手动记录观察位置的时

细胞培养流程不断扩展和自动化，这推动了对能够实现标准化、准确记录、提高速度和减少工作量的技术需求。本白皮书介绍了能够支持高效和标准化细胞培养工作流程的解决方案，有助于提升基于细胞培养的应用领域的实验成功率。对改进细胞培养工作流程的需求日益增长高效的细胞培养流程可以为整个生命科学和制药行业（从干细胞和癌症研究到再生医学）内各种应用领域取得成功奠定基础。能够准确观察和记录细胞在体外生长、增殖和分化，此能力对于确保整个细胞培养工作流程的质量和再现性至关重要。为了解决此难题，许多实验室除了提升速度和效率之外，也在引入支持标准化和准确记录的技术。支持细胞培养领域的效率提升、标准化和文档化细胞培养流程一般都需要在评估细胞形态的同时量化细胞增殖和密度（也称为融合度）。改进细胞培养工作流程，使其更加高效、准确和标准化，有助于提高下游实验的再现性：标准化条件可确保样品在不同的研究人员和实验之间具有可比性。在不一致的条件下培养的细胞可能表现出差异的生长模式和基因表达，从而影响细胞功能。记录结果可以准确反映细胞行为随时间的变化情况，从而实现可追溯性，为未来的参照、审计、同行评审查询或专利申请提供便利。速度和

环境刺激与胶质瘤动物时刻都会受到来自周围环境的各种感官刺激，例如气味、声音、光线及对外物的触碰等。显然，这些感觉信息的输入对于动物寻找食物和躲避捕食者等原始需求至关重要。相对于动物而言，人类接触到的感观刺激无疑更为丰富。特别的是，相比于数十年前，人类通过手机、网络等接触更丰富的感官感受。这些多样化的感觉刺激输入不仅对正常的生理功能产生影响；同时相关研究也发现他们也会影响包括癌症在内的很多疾病的发生与发展。胶质瘤是最常见的原发性颅内肿瘤，年发病率约为 3-8 人/10 万人，恶性胶质瘤患者中位生存期仅 15 个月。作为大脑基本功能单元的神经元，与恶性胶质瘤细胞交流密切，但目前尚不明确神经元活动是否会直接调控恶性胶质瘤的发生。同时，以神经元活动为基础的大脑正常生理功能，比如外界的感官刺激，是否能直接影响恶性胶质瘤的发生与发展呢？嗅觉感知调控恶性胶质瘤发生2022 年 5 月 11 日，浙江大学医学院刘冲研究员团队在 Nature 杂志发表了题为 Olfactory sensory experience regulates gliomagenesis via neuronal IGF1 的原

在利用人类和实验动物等个体生物评估药物时，测量值会受年龄和生长环境等各种因素的影响，因而很难对来自多个样本的数据进行统计分析。类器官和细胞球等三维细胞培养模型，可近似模拟器官或组织的体内结构和功能，并可在体外大规模培养。因此，使用这些模型的统计分析结果是高度可再现的。由于三维细胞培养模型能够再现肿瘤中的细胞异质性，所以三维细胞成像分析有助于药物的评估。利用三维细胞成像分析评估药效的工作流程可分为以下三个阶段（图1）：制备、培养和处理三维细胞培养模型采集细胞图像进行统计分析本应用说明介绍了每个阶段的基于成像的工作流程。为了分步演示这一工作流程，我们在细胞水平上定量评估了三维癌症细胞球的化合物诱导损伤。图 1.采用 Evident 技术的三维细胞培养模型的成像工作流程。1. 制备三维癌症细胞球（预培养）癌细胞球可近似模拟体内肿瘤的细胞微环境，因此常用于抗癌药物的筛选分析。癌细胞球通常由半球形低粘附细胞培养容器中培养的癌细胞形成。为了评估药效，我们制备了 600µm 或更大的癌细胞球。在此过程中，我们采用了 CM30 培养监测系统。该设备可用于细胞的长期监测，且无需从培养箱中取出细胞，即可跟

CRISPR 是一种基因编辑技术，由 Cas 核酸酶和 sgRNA 组成，可以对生物的 DNA 序列进行定向切割、修改，被 Nature 杂志列为 2013 年年度十大科技进展之一。而将 CRISPR 与荧光成像结合，就可以建立一个活体成像系统，实现对特定基因位点标记成像，并进一步在基因的生物学功能研究中发挥着重要的作用。在活细胞中实时监测内源基因活性对于研究基因的生物学功能并调控其表达水平至关重要。近年来越来越多证据表明，低表达基因虽然表达量较低，但是在各种生物学过程中往往起着重要的调控作用；此外，基因组中编码蛋白质的基因只有 1%-2%，大部分为非编码 RNA，其中长链非编码 RNA（Long non-coding RNAs）具有非常重要的调控功能（图 1），多达 78% 的 lncRNAs 表达具有组织特异性 [1]。图 1：lncRNA 功能示意图近年来越来越多证据表明，lncRNAs 不仅参与各种生物学过程和通路，而且与各种疾病的发生发展紧密相关。但是受现有标记技术的限制，对低表达基因和 lncRNAs 的功能注释极具挑战性。近日，《Nature Cell Biology》期

引言在哺乳动物的早期发育过程中，胚胎干细胞 (ESC) 经历细胞分化并产生所有胚胎生殖层，这些层最终在成年生物体中分化为多种细胞类型。 ESC 的特点是具有难以置信的自我更新和增殖能力，由于间隙期（G1 和 G2）截短，因此其分裂周期较短。 在细胞分化过程中，会发生标志性的细胞事件： 细胞改变形态，生长至约为其原有大小的十倍，并改变细胞核与细胞质的比率，同时细胞变得扁平和拉长； 命运特异性基因表达程序被激活，并发生全局染色质修饰。 重要的是，细胞周期减慢。 分化的体细胞具有较长的G1期和G2期、严格的检查点控制和井然有序的分裂周期（Padgett 和 Santos，2020 年）（图 1）。细胞周期重建不仅仅是 ESC 分化过程中发生的一种现象。 细胞周期动力学的变化在生物学领域经常发生。 例如，当细胞在受到病毒感染后或出现恶性肿瘤期间经历再生时。 因此，研究细胞分化背景下的细胞周期动力学变化对于理解细胞周期控制的潜在保守机制非常重要，并将对我们理解健康和疾病状态之间的平衡产生影响。通过测量参与细胞周期不同阶段的基因编码蛋白的活性，可以监控分化过程中单个细胞发生的变化（Araujo 等

简介细胞增殖/细胞毒性测定是涉及培养细胞的研究中最常用的测试之一。 其是检查用于治疗的药物浓度的基本初步测试，也是确定各种研究领域（如肿瘤学和细胞死亡）药物疗效和安全性的非常重要的测试。传统上，WST-8 或 ATP 检测（使用代谢活性作为指标）和 BrdU 或胸腺嘧啶核苷检测（使用 DNA 合成水平作为指标）已用于细胞生长特性的定量评估。 尽管这些检测由于其简易性和吞吐量而对我们有益，但这些检测都是间接评估方法，因此结果可能与实际细胞数无关。 在许多情况下，这些检测是终点评估，有时会导致无法捕获时间序列的变化，导致重要发现被忽略。由于这些局限性，我们认为，直接和时间评估细胞增殖/细胞毒性的方法的发展对于使用培养细胞的研究领域是重要的。试验大纲为了验证 Evident Provi CM20 培养监测系统的细胞增殖/毒性评估能力，我们进行了以下两项检测，以将 CM20 系统与传统检测 (WST-8) 进行比较：抗癌药物 (5-FU) 对人肺腺癌 A549 细胞的细胞死亡检测神经毒素 (6-OHDA) 对人神经母细胞瘤 SH-SY5Y 细胞的细胞死亡检测试验程序使用抗癌药物 (5-FU)

实验大纲骨髓间充质干细胞是多能干细胞。因此，作为再生医学的细胞来源，它是活性研究和临床应用的目标。当骨髓液或骨髓细胞接种在培养皿上时，间充质干细胞会作为粘附细胞增殖。因此，间充质干细胞可以从漂浮的血细胞中分离出来。在此，我们报告了使用 Evident Prov CM20 培养监测系统对间充质干细胞原代培养的远程监测结果。试验程序使用补充了 10% 胎牛血清（FBS）和 1% 青霉素链霉素的 Iscove 改良 Dulbecco 培养基（IMDM），将市售人骨髓细胞以 950,000 个细胞/0.5 ml/孔的密度接种在 24 孔板（Sumitomo Bakelite，目录号 MS-80240）上。使用 CM20 系统每小时对细胞进行一次自动聚焦成像。由于在培养的第 4 天观察到粘附细胞的增殖，因此在更换培养基后对其进行长达 6 天的监测。结果图 1.骨髓间充质干细胞的原代培养。箭头表示骨髓来源的间充质干细胞。大多数细胞是血细胞，接种后未立即观察到间充质干细胞。然而，在接种后第 4 天，出现了具有纺锤体形态的间充质干细胞。随后，更换培养基以去除血细胞。接种后第 6 天，发现间充质干细胞增

衰老与肝脏代谢衰老是一种不可抗的自然规律，其主要生理表现为生活习性、形态变化及身体系统器官机能状态的改变。器官机能状态改变包括主要代谢器官代谢模式的改变，易引发代谢性疾病，如肥胖，高血糖，脂肪肝等 1。肝脏作为重要的代谢器官，在衰老过程中代谢功能明显降低 2, 3，表现为肝脏细胞中甘油三脂含量显著增加，脂质分解受损，脂肪酸氧化作用受到抑制等 4, 5, 6。肝脏中的许多代谢过程也表现出受主昼夜节律调节的节律变化，并且这些代谢过程随着年龄的增长而表现出渐进性改变。据报道，在年轻小鼠中节律表达的基因中有 44.8% 在老年小鼠中表现出节律紊乱；这些基因主要参与甘油代谢和甾醇代谢 7。昼夜节律基因的缺乏，如 Bmal1 和 Per1/2 ，会加速衰老过程 8。虽然新陈代谢和昼夜节律之间的联系已被证实，但在衰老过程中彼此如何在肝脏中解耦联仍然未知。肝脏脂质代谢与生物节律2023 年 3 月 24 日，南京医科大学李朝军、南京医科大学附属逸夫医院薛斌及复旦大学李蓬共同通讯在 Nature Communications 发表题为 「The rhythmic coupling of Egr-1 an

激光诱导 DNA 损伤后 U2OS 细胞的活细胞成像双链 DNA 断裂是对 DNA 损伤最有害的形式之一。损伤之后，细胞中的 DNA 损伤反应（DDR）通路被触发，诱导 DDR 因子募集到断裂位点，并启动细胞周期检查点信号传导和 DNA 修复活性的调控。精准的信号转导和断裂位点修复对于细胞的生存和防止致癌突变至关重要。因此，了解 DNA 修复过程中的相关机制尤为关键。在此应用中，我们使用 FV3000 共聚焦显微镜，研究了 U2OS 细胞（人骨肉瘤上皮细胞）DNA 修复蛋白在激光诱导损伤处（包括双链 DNA 断裂位点）的募集过程。采集的图像不仅帮助我们确定募集到断裂位点修复蛋白的动力学信息和聚集水平，还验证了内源转录调节因子和 DDR 通路因子在 DNA 断裂位点的共定位。图 1：实验方案示意图将 MRE11 cDNA 克隆到带有 GFP 标签的表达载体中，然后将其转染到 U2OS 细胞。在使用溴脱氧尿嘧啶核苷（BrdU）或 Hoechst 进行标记后，使用 FV3000 共聚焦显微镜的 405 nm 激光对核内目标区域（ROI）进行线扫描诱导 DNA 损伤。随后使用 488 nm 激

摘要NoviSight 3D 细胞分析软件可通过测量体积、球形度和细胞数等参数提供有关微球和其他 3D 对象的统计数据。本应用指南将介绍用于活/死微球测定的 NoviSight 3D 细胞分析工作流程。引言使用微球或类器官进行 3D 高内涵分析（HCA）的难度可能很大。理想情况下，我们可以通过三维方式分析 3D 样品获得有关形态和内部条件的信息。NoviSight 软件的真实 3D 分析可通过基于连续 Z 序列荧光图像测量 3D 样品的体积、细胞数量和细胞状况，从而简化这一过程。另一方面，常规分析使用的单个图像切片（图 1，左，2D 分析）或使用投影图像（图 1，中，2.5D 分析）。这两种技术均会从 3D 样品中丢失诸如空间、形态和体积信息等大量数据（图 1）。图 1 (从左到右)：2D、2.5D 和 3D 分析示意图。在本应用指南中，我们介绍如何使用活/死微球测定法通过 NoviSight 软件定量分析 3D 样品。方法样品制备我们在 PrimeSurface96U 孔板（Sumitomo Bakelite）中培养 500 HT-29 细胞/孔八天以形成微球，然后第二天用 NucV

一个视频带你了解免疫组化实验背景、实验原理、实验流程、常见问题解析等内容，轻松入门。

图 1 实验流程与常见问题索引Q1：染色结果呈阴性，是怎么回事？（1）抗体来源选择错误：本试剂盒二抗为抗兔/鼠，请确保一抗来源的种属为兔源或鼠源。（2）组织切片本身不存在目的蛋白：可通过 The Human Protein Atlas 数据库或 UniProt数据库查询目的蛋白在细胞或组织中的表达情况。（3）抗体浓度和质量问题：提高抗体工作浓度或延长孵育时间；确认抗体可进行IHC实验，通过非IHC实验排除抗体质量问题。（4）脱蜡不完全：可根据切片上是否存在透明颗粒，判断是否存在脱蜡不完全，若存在，需延长脱蜡时间或换用新的二甲苯。（5）抗原修复不完全：对于甲醛固定的组织必须用充分抗原修复来打开抗原表位，以利于与抗体结合。（6）细胞通透不全，抗体未能充分进入胞内参与反应：可加入组织透化步骤，进行细胞膜或核膜的透化。（7）试剂盒保存不当：请于 4℃ 进行保存，勿室温防止过长时间。（8）封闭时间过长：若使用封闭液进行封闭，请排除封闭液对抗原抗体结合的影响。Q2：免疫组化染色弱怎么办？（1）抗体浓度过低，孵育时间过短：可提高抗体浓度，进行抗体4℃过夜孵育。（2）组织或细胞中目的抗原表达水平低：可