2013技术展望之细胞培养

【字体: 时间:2012年12月26日 来源:生物通

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  在即将到来的2013年,围绕着干细胞和单细胞,无疑将会有更多文章发表,而在这些文章的背后,细胞培养技术的发展也将起到举足轻重的作用。

乍一看,细胞培养经过这么多年的发展,似乎不会在明年有什么大的改进。毕竟大部分培养细胞的方法都已成熟。但是,与其他领域一样,研究需求将大大推动细胞培养技术的发展。在未来的一年里,我们也许会看到干细胞、单细胞培养的方法有重大发展。

单细胞脱颖而出

许多基因组和转录组研究也指出,单个细胞之间在基因表达的频率和时机上存在差异。随着大家对单细胞分析的愿望越来越强烈,这有望成为2013年发展最快的一个领域。传统的细胞培养是在大的培养皿中进行的,但单细胞分析试图将特定的表型和基因型直接配对,因此需要更专业的分离和培养方法。

最近,几篇文章都强调了单细胞培养的可能性。10月,清华大学的研究人员发表文章,介绍了一种3D微型水凝胶的构建,它们可捕获和培养单个神经元,用于长期监控。1 监控单个神经元的能力让作者有机会详尽研究神经元的结构和功能。在另一篇文章中,一组研究人员介绍,单细胞可通过寡核苷酸膜附着在玻璃上。这种方法不仅能实现细胞的长期监控,还为细胞间相互作用的研究增添了可能。2

这些方法仅仅是几个例子,说明越来越多的研究在探索细胞在分离时如何行使功能,同时,培养和分离方面的进步也将带动自动化图像分析的新方法。最终,所有这些元素将汇集成一个完整的、高通量的单细胞分析管道,首先分离出单个细胞并培养,随后监控(随时间对表型成像),定期在分子水平分析(鉴定蛋白、DNA和表观遗传变化),为单个细胞如何行使功能提供了一幅更清晰的图像。

干细胞热度不减

要说细胞生物学领域最热门的话题,自然非干细胞莫属。今年又获得了诺贝尔奖,可谓众望所归。近年来,干细胞培养方法发展迅速,包括无滋养层、成分限定培养基的开发,2013年我们有望看到干细胞培养资源的更大进步。

今年7月,马普研究院的研究人员发表文章称,他们利用小分子开发出一种成分限定的培养基,可培养人类多能干细胞(hPSC)。这种培养基是细胞系独立的,但更关键的是,它反映出一种趋势,即开发出更多可用的培养基和试剂,扩展干细胞在研究界的应用。尽管之前也有成分限定的培养基,但干细胞研究试剂通常很昂贵,让一些实验室望而却步。因此,选择越来越多,势必将扩展干细胞研究,促进该领域的发展。因此,明年我们有望看到更多方法、培养基和分化方法涌现出来,为干细胞研究人员提供经济的方案。

在即将到来的2013年,围绕着干细胞和单细胞,无疑将会有更多文章发表,而在这些文章的背后,细胞培养技术的发展也将起到举足轻重的作用。(生物通 薄荷)

参考文献:

1. Fan et al. Lab Chip. 16;12(22):4724-31 (2012)
2. Sakurai, K. et al. Biomaterials 34(2):361-70 (2013)
3. Frank, S. et al. PLoS One 7(7):e41958 (2012)

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