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The Scientist 2020年十大创新生物科技产品公布!

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点击次数:2603 更新时间:2020年12月20日13:47:26 打印此页 关闭

The Scientist 2020年十大创新生物科技产品公布! 


—— TOP1 AbCellera Celium? ——

今年3月下旬,生物技术公司AbCellera召集了40位研究人员,以分析他们收集的有关SARS-CoV-2潜在抗体的数据。该公司的团队使用AbCellera的高通量微流控技术和单细胞分析工具来检测COVID-19患者的样本,从而破译了编码数百种可能治疗该疾病的抗体的基因序列。但是,手工筛选所有这些数据非常繁琐,因此该团队将其输入到数据可视化工具Celium中,该工具可以可视化分析百万级的抗体数据信息,揭示哪种抗体最适合患者潜在疗法。研究人员使用Celium探查了这些抗体的关系,并发现了LY-CoV555抗体。几个月后,LY-CoV555抗体作为可能的COVID-19治疗抗体进入了临床试验。该公司的微流控技术,单细胞分析和数据可视化工具包,以一种用户友好的方式简化了抗体发现的过程。

—— TOP2 Abbott ID NOW COVID-19 Test ——

自2014年以来,Abbott 的ID NOW 系统已帮助医生在不到15分钟的时间内检测出甲型和乙型流感,链球菌A,呼吸道合胞病毒(RSV)以及最新的SARS-CoV-2。烤面包机大小的设备通过在酸性溶液中加热鼻拭子来打开病毒的外壳,暴露病毒的RNA(ID NOW在恒定温度下扩增,而不是PCR使用的加热和冷却循环)来工作。3月下旬,获得美国食品和药物管理局的紧急授权,ID NOW检测COVID-19 是美国公众可以使用的首批新冠检测系统之一。Moore说,有23,000台ID NOW设备在美国使用,主要用于急诊诊所和药房,他的团队正在开发与该平台兼容的其他传染病检测,例如性传播感染检测。

—— TOP3 BioLegend TotalSeq?-C Human Universal Cocktail v1.0 ——

2017年,纽约基因组中心的研究人员发明了一种名为CITE-seq的新技术,该技术使科学家们可以在进行单细胞转录组学研究的同时评估单个细胞中的蛋白质。CITE-seq通过将抗体与寡核苷酸连接来工作,该寡核苷酸最终可以进行测序以揭示靶蛋白是否存在并与相应的抗体结合。生命科学公司BioLegend获得了CITE-seq的许可,并开发了TotalSeqTM-C Human Universal Cocktail v1.0,它是130种寡聚抗体的panel,通过单细胞测序 10x Genomics提供的平台,用于大规模筛选单个细胞的细胞表面蛋白。当您在同一细胞中检测表面蛋白和RNA时,它确实有助于我们对所涉及的免疫细胞获得更细致的定义。目前美国和欧洲的许多科学家都在使用同一panel来分析其COVID队列, 这意味着我们将能够将单细胞表面蛋白数据和转录组数据合并,并进行比较。这太不可思议了!

—— TOP3 Seven Bridges GRAF? ——

2013年人类参考基因组的发布对生物学而言是一个巨大的飞跃,但就代表人类而言,它还远远不够。我们的基因组中充斥着参考基因组中不存在的变异体, 为了解决人类遗传多样性的问题,生物信息学公司Seven Bridges开发了一个名为GRAF的基因组分析平台,该平台试图包括任何给定基因座上所有可能的遗传序列迭代。所得的GRAF / Pan参考基因组是基因组中特定位点的已知变体的图谱,而不是线性参考序列。当基因组与GRAF参考基因比对时,任何缺失,插入,单核苷酸多态性或其他变异都不会丢失。这是首个结合祖先信息和人类基因组多样性的生产级工作流程,以提供改进的变异调用和比对。

—— TOP4 OXGENE TESSA ——

向患者细胞提供基因疗法,制造腺相关病毒(AAV)至关重要,腺相关病毒是感兴趣基因的通用载体。目前,用多种质粒转染培养的人类细胞,以诱导它们制成含有选定基因的AAV载体。但是质粒制造昂贵,并且转染过程效率不高。相比之下,腺病毒感染自然会诱导细胞激活AAV的复制。问题是,腺病毒也会自我复制并污染所得的AAV产品。为了解决这个问题,英国生物技术公司OXGENE设计了一种基因开关,可以在细胞生命周期中途关闭腺病毒的活性,以便它对细胞编程以产生AAV颗粒,而不制造腺病毒。“当病毒进入时,您只会让AAV出来;您再也不会再感染腺病毒了,”卡伍德说。该公司已于9月开始销售其研究级病毒载体,称为TESSA,并计划明年开始提供临床级材料。

—— TOP5 Codex DNA BioXp? 3250 System ——

生物技术公司Codex DNA于2020年8月发布了BioXp?3250系统,作为2014年发布的BioXp?3200的后续产品。按需DNA组装和扩增的自动化平台,使研究人员能够比以往更快地合成基因和基因组。这种技术具有加速疫苗,诊断和治疗方法发展的潜力。该设备可用于癌细胞或多种传染原,包括SARS-CoV-2。只需按一下按钮,即可在几天之内组装长度达7,000个碱基对的DNA序列。BioXp能够自动化执行简单的亚克隆步骤,为我们节省了时间和成本。

—— TOP6 IsoPlexis Single-Cell Intracellular Proteome ——

IsoPlexis的单细胞细胞内蛋白质组解决方案源自加州理工学院的多个实验室,所有实验室都在寻求更好的方法来监控癌细胞中的蛋白质-蛋白质相互作用,目的是开发针对性的治疗方法。 使用Western印迹,质谱和流式细胞仪等传统方法,在给定时间只能跟踪两种蛋白质类型。 利用7月发布的Isoplexis系统,研究人员可以监控30种或更多的蛋白质通路,并在同一天获得结果。 在以前的技术中,磷酸化被用于鉴定单个蛋白质的功能,而没有关于它们如何协同工作的见解。 单细胞细胞内蛋白质组以相同的方式揭示了该功能,但也能够提供整个蛋白质信号传导途径的背景信息,从而揭示了网络如何整体运作。了解细胞通路的整个网络可以使研究人员更好地了解异常细胞的下游效应。在癌症中,这种方法有助于评估靶向治疗(例如抗体疗法或小分子药物)的功效。

—— TOP7 GigaGen Surge ——

超过一个世纪以来,科学家一直在使用静脉免疫球蛋白(IVIG)来治疗免疫缺陷或免疫抑制的患者,并使用恢复期血浆来治疗传染病。 血浆是目前正在尝试的针对COVID-19的众多治疗方法之一。 但是从捐赠者那里提取的生物样品并不是最标准化的治疗方法。 GigaGen的Surge平台使用单细胞测序来“捕获和重建”来自献血者的抗体库。 为了创建这些库,该公司通过Surge平台运行供体的血液样本,以将产生抗体的B细胞分离成微滴,并提取编码抗体的RNA。通过这些基因序列,他们可以创建“该人免疫系统的图谱”。然后,公司研究人员根据动物模型的体外实验和测试,选择了一些在哺乳动物细胞中进行工程改造的抗体,以创建重组抗体治疗方法,他们说这种方法比恢复期血浆或IVIG的治疗效果要强得多。 GigaGen目前不打算出售Surge,而是一直在使用该平台开发针对癌症,免疫缺陷疾病以及最近的COVID-19的疗法。 GigaGen希望在2021年初开始其COVID-19治疗的临床试验,该治疗使用来自16个供体的12,500多种抗体。Surge的目标是“破解免疫系统的复杂性”,然后进行定制引起最强反应的抗体治疗。

—— TOP8 10x Genomics Chromium Single Cell Multiome ATAC + Gene Expression ——

2018年,10x Genomics推出了一种名为单细胞ATAC-seq的检测方法,用于鉴定单细胞中开放染色质的区域。该产品荣膺的The Scientist 2019年十大创新产品。在今年9月,10x推出了Chromium Single Cell ATAC + Gene Expression,它可以从单个细胞核中收集表观遗传和基因表达数据。该平台用DNA条码标记来自每个核的mRNA和开放的染色质片段,然后对核酸进行扩增和分析。您可以开始真正联系基因组中哪些调节元件打开或关闭基因,研究每个分子开关如何调节导致细胞功能异常的基因。

—— TOP9 10x Genomics Visium Spatial Gene Expression Solution ——

在过去的几年中,单细胞转录组学为单个细胞提供了大量的基因表达信息。现在,10x Genomics改进了空间转录组学的新技术,该技术可以准确揭示组织样品中基因表达的空间位置。Visium空间基因表达解决方案于2019年10月发布,其核心技术原理在于特殊的载玻片上,有5000个直径为55微米的点,每个点上有数百万的寡核苷酸序列,可以与组织释放出的mRNA结合,从而标记所有mRNA的位置信息,并将所得的基因表达数据覆盖在组织学图像上。

该技术是由瑞典公司Spatial Transcriptomics开发并最初在市场上销售的,该公司于2018年被10x Genomics收购。然后10x在去年推出Visium之前进一步优化了该产品。10x Genomics公司战略营销总监Nikhil Rao表示,Visium空间基因表达解决方案具有更小,更密集的点,是公司继承时的点的五倍小,这提高了分辨率。Visium的许多用户都专注于神经科学,例如研究神经退行性疾病。但是该产品还被用于发育生物学,肿瘤学和免疫学。

—— TOP9 Inscripta, Inc. Onyx? Digital Genome Engineering Platform ——

尽管基于CRISPR的基因组编辑已成为全球实验室中广泛使用的技术,但仍存在一些研究问题,需要对核苷酸进行大规模修整,对于某些实验室而言,这些修整可能是繁琐的。Inscripta Inc.的Onyx?数字基因组工程平台提供了一种解决方案-全自动的基因组工程文库,对微生物基因组进行数十万次单一编辑。这款台式设备于2019年10月推出,允许用户在大肠杆菌和酿酒酵母的DNA中种植所需的变体。该平台结合了从优化编辑过程的算法到处理细胞到试剂本身的微流体的所有功能。

—— TOP10 MOBILion SLIM ——

范德比尔特大学的生物分析化学家约翰·麦克莱恩(John McLean)想要确切地了解一小团气体中到底是什么,甚至是蒸发的血液或组织样本中最后一个脂质分子。多年来,他一直使用质谱法对样品中的化合物按质量分类。有时,不同的分子可以具有相同的质量和相同的原子组成,因此很难区分它们。离子淌度分离使气体样品沿着数米长的管子运行,从而通过形状和结构区分分子,从而避免了质量问题。但是,由于这项技术是数十年前设计的,因此无法达到与质谱仪相同的分辨率。为了获得相似的分辨率,离子分离仪将需要一个13米长的管。

由于实验室空间的限制,使线性管的长度不可行。因此,几年前,西北太平洋国家实验室的Richard Smith及其同事开始集思广益,以使离子转弯。经过讨论,开发出了MOBILion的SLIM,无损离子操纵结构,这是一种具有13米航迹的仪表,可作为两个安装在3米长盒子中的电路板的折返装置;该设备可在几分钟内提供有关样品中化合物大小和形状的数据。SLIM“揭示了看不见的事物,而没有浪费时间”。SLIM的第一个迭代版本是MOBILion在2020年第二季度开始作为Beta版本部署给早期采用者的合作伙伴,它是为制药或临床研究学术环境中的科学家打造的。该仪器价格与现有技术相比具有竞争力,该公司计划设计该仪器以用于临床识别疾病的生物标志物。

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