08盘点：谁是09值得期待的技术

　　

生物通编者按：创新是科技发展的灵魂。在生命科学这个日新月异的领域，创新已不再是期待，而是必需。如果没有创新，我们还要再花13年去测序一个人类基因组；如果没有创新，miRNA可能还是陌生的名词，miRNA药物更是无从谈起。每一年，生命科学领域都迸发出许多创新的闪光点。技术的创新正推动生命科学飞速地发展；而创新的产品也在争相亮相。在即将过去的2008年，有哪些创新的技术让你印象深刻，又有哪些创新的产品让你受益无穷？快点开“2008十大创新产品评选”，看看也许就此能改变你实验结果的革新技术成果！

承接上文：盘点2008生命科学产品新技术

2008年值得华人科学圈骄傲的一件事就是又有一位华裔科学家获得了诺贝尔化学奖，其获奖的成果就是大家十分熟悉的绿色荧光蛋白，这种技术能帮助科学家们在活细胞水平上直接观察一些生物现象，简单的说，就是利用紫外光照射目标部位，这样导入的GFP就会发出鲜艳的绿色荧光，从而能帮助观察靶标运动情况。这对于癌症研究来说也十分重要，利用GFP，我们能观测肿瘤细胞的生长，入侵，转移和新生了。

这当然算不上08年的技术成果，但是另外一项相关的研究一定能排得上今年的技术突破之一了，那就是今年年初发表在《Cell》上的一种能对活细胞周期进行实时成像监控的新蛋白检测技术：Fucci（fluorescent ubiquitination–based cell-cycle indicator，荧光泛素化为基础的细胞周期指示剂）。

这种方法的研究基础是一个与荧光蛋白融合的蛋白质经过泛素化修饰，并发生自杀行为时，那些与之相连的荧光蛋白同样发生了死亡。传统的的细胞周期探测方法需要进行细胞固定，或细胞需具有功能以便对在细胞内经荧光标记的蛋白质进行定位。后一种方法可以很好地用于单层培养的细胞，因为这样的细胞内的蛋白质定位是很容易的，但是并不能够用于体内的三维环境。为了更明白直接的了解细胞周期，研究人员将红色荧光蛋白以及绿色荧光蛋白结合到E3酶底物、Cdt1和蛋白Geminin上，从而得到了双色荧光探针，来分辨活细胞处于细胞周期的哪一阶段。结果发现，表达这些探针的细胞以及转基因小鼠的每一个细胞核都发出红色或绿色的荧光。这无疑对于细胞周期研究而言是一种全新，并且有效的方法。

但是对于荧光成像实验而言，依然存在着一些难题，譬如非特异性荧光，为了解决这个问题，今年Kodak推出了多光谱荧光活体成像系统，这一系统基于激发光的多光谱解析技术能针对性地解决以上问题。

其原因就在于这一技术能够鉴定和分离不同的荧光素并且能够消除非特异荧光的干扰，并且精细的软件能够自动地生成和分析一系列不同激发波长下的荧光成像图片，这些荧光图片与X光或白光的成像图片相叠加以判断荧光信号具体的定位。该成像系统的多种成像模式中除了多光谱荧光成像，还包括生物学发光成像、X光和同位素成像, 这种多功能成像系统能够为研究者带来更多的研究方法和研究方向的选择。

这些都是荧光成像方法学上的一个进步，不过这也是需要荧光标记的，有没有想过不需要标记的生物检测呢？罗氏应用科学部的xCELLigence系统就提供这样一种无需标记、同时又可对细胞进行实时监测的新型细胞分析平台。xCELLigenc系统利用检测电子传感器阻抗变化以反映细胞生理状态，从而对细胞进行无损伤地实时定量检测。细胞接种在96微孔E-plate中，在每个孔的底部有嵌入的微电子感应器。使用低电压（20mV）交流电在孔内产生一个离子环境，就能反映出孔内的细胞数量、细胞形态和细胞粘附的强度等多种细胞生理状态。

除此之外，相关的进行活体实验的显微技术也有了进步，比如NIKON推出的PFS系统，这一系统解决了显微观测中常见的焦点漂移的问题，引起焦点漂移的因素有许多，譬如加药刺激，XY平台的移动（样品倾斜），时间序列观察（长达数日）等，有些是无法避免的问题。如果想要得到实时，清晰的图像，研究人员可能就要进行多次校对，影响实验一致性。

利用PFS系统，通过完美调焦模块和完美调焦控制器也许就可以解决这一问题了，完美调焦系统的工作原理是通过红外探测器精确探测培养皿上表面或下表面，通过反馈的信息来自动调整物镜转换器的高度，实现连续地跟踪目标样品。探测器探测的是培养皿底部的表面，而通过调节PFS的光学补偿量用户可以选择观察的目标。完美调焦模块装在荧光滤光块盒上端，因为用的是770nm的红外光，所以不会影响荧光察。另外在完美调焦控制器上有光学补偿量的记忆和回复键，物镜转换器垂直位置的记忆和回复键。所以当你在进行一些必需的操作（如换样品，换物镜，滴油等）而降低物镜转换器后，也可通过轻松地按一个RECALL键而回到原先对焦位置。

这些技术仅仅只是生命科学技术前进步伐的部分缩影，然滴水见日，说不定哪天这些技术也能登上诺贝尔奖的荣誉殿堂。

（生物通：张迪）