高灵敏度、高性价比单细胞 RNA 测序

单细胞 RNA 测序 (scRNA-seq) 是一种用于对复杂细胞和组织样本中的基因表达进行无偏差表征的技术。尽管 scRNA-seq 彻底改变了现代生物学，但在技术上仍然具有挑战性，并且通常成本高昂。目前市场上的解决方案能够在拥有数万个细胞的初始池时对一小部分细胞进行有 效分析。然而，处理稀有细胞群的 scRNA-seq 文库制备的简化方案仍然缺失。 在这里，我们开发了一种新型孔板检测法，用于性价比高且高度 敏 感的 scRNA-seq。该工作流 程 支 持 来自稀有细胞群的稀有样本文库制备。在此新工作流程中 ( 图 1 )，我 们 使 用 了 DispenCell 和 专用 检 测 吸 头 ( SEED Biosciences，瑞士 )，与专用和优化的单细胞文库制备系统 ( MERCURIUS 高灵敏度 BRB-seq 试剂盒，Alithea Genomics，瑞士 )。

3D 成像表征生物打印的卵巢癌模型

3D 生物打印被定义为细胞和生物相容性材料功能性 3D 结构或人工组织模型。1 这项技术彻底改变了组织工程领域，使得创建复杂的预定义设计的结构成为可能，同时确保可重复性。几种基于 3D 生物打印的方法已报告用于工程化各种组织，如软骨、2 骨、3 以及皮肤再生。4 该技术也被用于创造新的临床前肿瘤模型。事实上，作为 2D 细胞培养模型由于缺乏预测性而受到越来越多的质疑， 3D 生物打印已成为一种替代方法通过处理不同的细胞和细胞外基质衍生分子，肿瘤微环境的建模 / 展示 (TME) 来规避这个问题。许多基于 3D 生物打印的肿瘤模型包括肺癌、5 乳腺癌和 6 胶质母细胞瘤。7 这些模型在设计方面表现出优势，与其他策略相比具有灵活性和可重复性如 细胞球和类器官。 卵巢癌是一个重大的公共卫生问题，3D 生物打印仍作为 卵巢癌模型仍在研究中。在此类肿瘤类型中，显示癌症相关成纤维细胞 (CAF) 与癌细胞发生密切相互作用，在癌症侵袭和耐药中发挥主要作用。8，9 因此 CAFs 是设计卵巢癌模型的关键。

基于细胞绘画法的高内涵表型分析

高内涵表型分析越来越广泛应用于许多的研究领域，包括基因功能研究、药物研发和毒理学。这种方法的优点是非常客观的从单细水平获取多维的信息，能够对单个细胞的状态进行分析和描述，并与总体分析数据进行比较。而许多传统的表型分析则是在要研究的通路中，只主观选取少数几个重要的指标来分析 。 因此，在传统的表型分析中，大多数因实验处理导致的生物相关的变化容易被忽略掉。 一个细胞的表型分析是由成千上万个表征细胞状态的可量化指标组成的。这些指标包含从生物标识物表达、结构和分布抽提出来的信息。通常，这些标记是细胞器特异性识别的，并提供有关其结构、空间上与其他亚细胞结构的关系的信息。这些细胞的分类信息能够在研究化合物、小分子物质或基因扰动时提供客户有效的分析依据。具有相似作用机制的化合物 (MOA) 常常导致相似的细胞形态变化。因此，表型谱之间的比较可以为新化合物的 MOA 提供依据 。同样地，同一途径中的遗传干扰常常导致相似的表型谱，这说明表型谱可用于高通量功能基因组学研究 。

自动化细胞成像分析技术评估 CFP 标记核蛋白的转导效率

自 20 世纪 60 年代发现绿色荧光蛋白以来，各种荧光蛋白(FP) 及其变体已被开发出来，跨越整个可见光谱。这些基因编码的荧光蛋白在细胞生物学领域引发了一场革命。蓝绿色荧光蛋白 (CFP) 因其在 FRET 等多色领域的应用而受到广泛关注。这是因为 CFP 的激发和发射光的波长范围很少使用，反而使得它成为各种荧光基团的多路复用的理想化选择。 荧光蛋白技术和自动显微镜技术的发展使研究人员能够更深入地研究活细胞中的基因功能和动态过程。荧光蛋白常被用作融合到感兴趣基因上的报告基因。一旦 FP 标记的基因产物被细胞成功表达，就可以对其进行成像，以研究蛋白质、细胞器和细胞间隔的功能并跟踪其定位。

多参数 THP-1 细胞分化及细胞因子分泌表型分析试验评价抗炎化合物

巨噬细胞起源于血液中的单核细胞，这些单核细胞离开血液循环，分化成不同的组织。巨噬细胞参与细菌和受损细胞的检测和吞噬。此外，巨噬细胞通过释放细胞因子引发炎症，细胞因子激活血管细胞，促进细胞因子粘附血管并迁移到组织中。分化的 THP-1 细胞已被广泛用于体外巨噬细胞模型研究巨噬细胞参与炎症反应。人单核细胞系 THP-1 可以通过佛波醇 12-十四酸酯 13-乙酸酯 (PMA) 分化成巨噬细胞，并通过 LPS 活化。活化的 THP-1 细胞改变形态，分泌炎性细胞因子。监测细胞因子的表达水平是炎症细胞模型的重要生理指 标。我们提出了多参数细胞分析的结果，使用表型成像考察巨噬细胞形成和低体积ELISA 分析细胞因子的分泌，以评估药理学化合物对炎症反应的影响。PMA 和 LPS刺激 THP-1 细胞 48 小时。PMA 和 LPS 激活 THP-1 细胞后，IL-8、IL-1b 和 TNF-a升高。为了评估抗炎化合物，细胞在激活前分别接受激酶抑制剂 SB202190 和 PDTC以及抗生素莫西沙星的处理。然后，通过定量细胞因子分泌量来测定这些抗炎化合物对炎症反应的抑制作用。利用表型成像观察了巨噬细胞形成的影响。与报道的作用机制一致，化合物 SB202190、PDTC 和莫西沙星的细胞因子表达呈浓度依赖性下降。

利用诱导多能干细胞来源的细胞模型进行化合物检测的多类型自动化成像分析

在生物研究和药物发现中，越来越需要扩大细胞分析的多样性和复杂性。干细胞来源的细胞和组织在药物开发和毒理学安全性评估中日益成为传统体外和体内试验的替代选择。在本研究中，我们使用人类ipsc来源的心肌细胞和神经元细胞模型，开发功能性和形态性的检测结果，以多参数分析格式测试不同化合物的效果。 我 们 使 用 自 动 化 的 细 胞 成 像 和 分 析ImageXpress Pico 个人型高内涵成像分析系统同时确定钙振荡频率、细胞活力、细胞骨架完整性、细胞凋亡和线粒体功能。测定钙振荡对心肌细胞搏动频率的影响。神经球面体自动成像用于评估活细胞数量，并使用延时成像监测钙振荡。对不同检测结果的多类型复合评估提供了对各种化合物作用机制的更深入了解。实验采用了一组心脏活性药物、神经递质和选定的神经毒性或心脏毒性化合物进行表征分析。总的来说，我们的结果展示了如何利用各种各样的分析来定量筛选 iPSC 心肌细胞和神经元模型中的化学效应，并实现快速和经济有效的多维生物图谱。