- 2025-01-10 17:03:03光合成細胞
- “光合成細胞”是一種模擬自然界光合作用過程的生物工程創新。它通過基因工程改造，使細胞能夠像植物一樣，利用陽光、水和二氧化碳進行光合作用，產生能量和有機物。這種技術有望為可持續能源生產、環境保護及生物醫學領域帶來革命性突破。它不僅能提高能源利用效率，減少對傳統化石燃料的依賴，還有助于緩解全球氣候變化問題。光合成細胞的研究正處于快速發展階段，未來應用前景廣闊。
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光合成細胞相關內容
光合成細胞資訊
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- 中國科大可編輯人工光合成細胞獲得進展 儀器行業未來發展方向有哪些
- 隨著科學技術的不斷發展，人類對自然世界的認識也在不斷加深。 近年來，中國科學技術大學在可編輯人工光合細胞領域取得重要進展，為生物科學和醫學研究提供了新思路和方法。
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光合成細胞問答
- 2023-04-10 15:50:43合成生物學握手AI，你想要的合成生物學
- 根據NCBI的ClinVar數據庫統計，包括罕見疾病，如鐮狀細胞病、地中海貧血和先天性萊伯黑朦等超過3萬7千種已知疾病與致病性單核苷酸變異（SNV）有關，SNV可能導致原始DNA序列、轉錄水平和蛋白質序列等其他特性的變化。而新一代CRISPR/Cas9技術——堿基編輯器（BEs）可以有效地修復堿基突變，而不會誘導雙鏈DNA斷裂，從而能夠直接、不可逆地校正堿基突變，對于治愈SNV引起的遺傳疾病具有十分廣闊的前景。已經報道的有誘導C·G到T·A轉化的胞嘧啶堿基編輯器（CBE）、誘導A·T到G·C轉化的腺嘌呤堿基編輯器（ABE）和使C·G到G·C轉換的糖基化酶堿基編輯器（GBE），這些BEs為治 療50%以上致病性SNV提供了幾乎理想的解決方案。然而，在實施基于BE的基因療法之前，有必要大量構建具有致病性SNV的細胞疾病模型，以用于開發和優化BEs，并使其在基因治 療中的應用成為可能。同時，根據ClinVar的數據，大約50%的人類致病性SNV是C·G到T·A的轉化，然而目前很難通過合理的人力和資金投入獲得大量攜帶這些SNV的細胞模型。這一方面是由于大規模樣品，手動操作不僅耗時，而且容易出錯，一致性較差且成本高昂；另外一方面，現有的基于目標-位點集成庫的方法，如Be-Hive等在為AI學習和預測編輯性能的數據時，缺乏原位信息的綜合編輯位點數據，同時又缺少真實染色體環境（先前研究表明，核酸酶的性能與染色質可及性之間存在很強的相關性，并且基因編輯在真核染色質中比異染色質中更有效）。中科院天津工業生物技術研究所和天津科技大學的團隊，開發了一個由以下四個模塊組成的用于哺乳動物細胞高通量原位基因編輯的自動化平臺，實現了哺乳動物細胞基因編輯的標準化和可拓展性。（1）內源性靶gRNA計算機輔助設計；（2）gRNA表達質粒構建；（3）哺乳動物細胞堿基編輯；（4）CBEs性能模型構建的機器學習。四個模塊組成的用于哺乳動物細胞高通量原位基因編輯的自動化平臺，實現了哺乳動物細胞基因編輯的標準化和可拓展性。該平臺借助大規模的原位編輯數據和序列信息，結合局部染色質可及性，具有原位數據的機器學習模型能夠更好地預測實際的堿基編輯效率，使獲得內生目標的大規模編輯數據集成為可能。圖1 全自動高通量哺乳動物基因編輯平臺概覽在這四個模塊中，第 一個模塊用于負責gRNA設計，以將人類致病性SNV引入野生型細胞，作者使用生物信息學分析選擇了1210個基因作為靶位點，使用包含每個靶位點上游3 bp至下游750 bp靶區的DNA序列，分批處理用于分析編輯結果的三對引物。對于自動化gRNA質粒構建工作流程模塊，gRNAs質粒構建過程中采用了貝克曼庫爾特Echo納升級聲波移液系統用于操縱DNA組裝反應，相對于標準的Golden Gate DNA組裝方法的反應體積為15μl，Echo的納升級和無吸頭操作能夠對實驗步驟進行一系列優化，將反應系統最小化到1微升的總體積，從而顯著降低了實驗成本。隨后使用貝克曼庫爾特Biomek i7自動化移液工作站將DH5α感受態細胞與Golden Gate產物進行混合，通過ClonePix進行轉化鋪板，并在通過DNA測序驗證構建質粒之后，使用Biomek i7進行質粒提取。為了分析數據編輯結果，使用Python腳本讀取sanger測序文件，比較N20，并創建兩個參考csv文件。錯誤的組裝csv文件包括一個選擇列表，用于從48孔細菌菌落板到96孔深孔板中挑選新菌落，以便ClonePix進行另一輪驗證。正確組裝csv文件包含N20測序及其在96孔深孔板中的位置，用于使用貝克曼庫爾特Biomek i7自動化移液工作站進行質粒提取。此模塊高通量自動化系統在4天之內共構建和分析了1210個gRNA質粒，成功率達99%，實現了每天384個gRNA組裝的通量。而后續使用Biomek i7進行的質粒提取，通量則可達到576個質粒/天。圖2 全自動gRNA質粒構建工作流程概述示意圖第三個模塊是哺乳動物細胞中的堿基編輯，如圖3。通過優化實驗條件，作者開發了使用Biomek i7自動化移液工作站進行包括細胞接種和轉染、細胞培養基更換以及進行樣品收集在內的編輯過程。隨后進行靶區域的細胞裂解和PCR擴增。全自動高通量系統在6h內將1210組gRNA和BE4max質粒共轉染到HEK293T細胞中，并在2 h內完成后續培養基更換。培養5天后，收獲編輯的細胞于8小時內完成進行PCR分析，然后進行sanger測序。使用Python腳本產生3個csv文件，一個用于準備新一輪PCR的挑選列表，以分析使用Biomek i7從96孔裂解樣品板到96孔PCR板的false sample；第二個csv文件包含用于分析false sample的第二個引物對的序列和位置信息，用于新一輪PCR；第三個csv文件包含正確的樣本和編輯效率結果，用于下一步的AI學習。圖3 自動化基因編輯過程的工作流程概述第四個模塊為作者開發的AI模型——染色質可及性學習模型（CAELM），預測基礎編輯的結果。CAELM基于自動化平臺生成的高度均勻的原位基因組編輯數據，預測HEK4T細胞中的BE293max行為，并實現了0.64的皮爾遜相關值。皮爾遜r是評估數值數據模型準確性的最普遍指標之一，CAELM模型中考慮了目標序列的真實染色體環境，這提供了更好、更現實的預測；同時，CAELM還提供了模型輸入的特征重要性得分，并揭示了DNA可及性相對于目標序列上下文的貢獻在預測中接近1:6。通過與32個不同基因組位點的手動操作進行比較，其中16個目標位點在兩個操作過程中的編輯效率幾乎相等，而自動化高通量系統在其他14個位點的統計分析中表現出更高的編輯效率。這些結果表明，自動化高通量系統能夠以與手動操作相當的效率執行基礎編輯；隨機選擇BE4max編輯靶標的1210個與疾病相關的SNV的編輯效率均達到了較高水平，說明可以同時有效地操縱數千個內源性靶位點的人類細胞的全自動高通量原位基因編輯平臺的成功建立。
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- 2025-01-17 12:00:15dna合成儀生產商未來發展如何？
- DNA合成儀生產商：創新與科技引領基因合成的未來 在生物技術的飛速發展中，DNA合成儀作為關鍵設備之一，已成為現代科研和生物醫藥行業的重要工具。隨著基因編輯、基因以及個性化醫療的崛起，DNA合成儀的市場需求日益增加。本文將深入探討DNA合成儀生產商的市場現狀、技術創新及其對科學研究和產業應用的深遠影響，幫助讀者了解DNA合成儀產業的未來趨勢及其潛力。 1. DNA合成儀的市場前景 DNA合成儀，顧名思義，是一種能夠根據預設的序列合成特定DNA分子的設備。這類儀器廣泛應用于基因工程、制藥行業、癌癥研究以及疫苗開發等多個領域。隨著基因合成技術的不斷進步，DNA合成儀的性能也在不斷提升，包括提高合成速度、準確性和成本效益，使得科學家能夠更快速、更高效地進行基因合成及實驗研究。 目前，DNA合成儀的需求不僅僅局限于學術研究機構，越來越多的生物技術公司、制藥企業和診斷公司也開始引入這一技術。這種趨勢促使DNA合成儀生產商不斷推陳出新，滿足日益復雜的市場需求。 2. DNA合成儀生產商的技術創新 DNA合成儀生產商在設備的設計和技術創新方面已經取得了顯著進展。傳統的DNA合成方法存在一定的時間和成本限制，然而現代DNA合成儀利用自動化技術，大大提升了合成效率和精度。例如，采用光學檢測技術、固相合成法等新興技術，能夠在合成過程中實時監控反應進程，確保高質量的DNA產物。 一些領先的DNA合成儀生產商也在努力降低設備的使用成本，提升小批量合成能力。這對于企業和科研機構來說是極具吸引力的優勢，尤其是在面對基因編輯和個性化醫療領域的快速發展時，靈活的合成能力成為了行業發展的關鍵。 3. 領先的DNA合成儀生產商 目前，有多家知名的DNA合成儀生產商在該領域占據了領導地位。著名的公司如Thermo Fisher Scientific、Agilent Technologies和BioAutomation等，憑借其強大的研發能力和技術積累，已成為行業中的佼佼者。這些公司不僅在設備制造上不斷突破，且通過提供定制化的DNA合成解決方案，滿足不同用戶的需求，推動了整個行業的技術進步。 隨著中國在生命科學領域的崛起，一些本土DNA合成儀生產商也逐漸走向國際市場，憑借較為合理的價格和不斷創新的技術，受到了科研和生物技術公司的青睞。 4. DNA合成儀的應用前景 隨著個性化醫療和基因編輯技術的不斷發展，DNA合成儀的應用前景非常廣闊。在基因領域，能夠精確合成所需DNA序列的技術使得基因修復、基因替代以及基因免疫等方案成為可能。與此DNA合成儀還在生物制藥領域中扮演著重要角色，幫助開發新的藥物和疫苗。 5. 結論 總體而言，DNA合成儀作為現代生物技術的核心設備之一，正在不斷推動著生命科學領域的創新與突破。從科研到產業應用，DNA合成儀生產商正在不斷通過技術革新滿足不同市場需求。隨著基因合成技術的進一步發展，未來DNA合成儀的市場前景將更加廣闊，為生命科學研究和生物醫藥行業提供更加精確、高效和便捷的工具。 通過深入分析DNA合成儀的技術發展及應用前景，可以看出，這一領域將繼續迎來新一輪的技術創新和市場擴展。
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- 2025-02-01 15:10:15生物顯微鏡是不是光透
- 生物顯微鏡是不是光透 生物顯微鏡作為現代科學研究中必不可少的工具之一，對于觀察微觀生物體和組織結構具有重要意義。許多人在使用生物顯微鏡時，會遇到一個問題——生物顯微鏡是否光透？本文將深入探討這個問題，從生物顯微鏡的工作原理、光學特性以及如何影響觀察結果的角度進行分析，幫助讀者理解生物顯微鏡是否具備“光透”特性，以及其在不同應用中的作用和局限性。 一、生物顯微鏡的工作原理 生物顯微鏡是一種使用可見光和鏡頭來放大物體的工具。其核心原理是通過透過樣本的光線折射和聚焦，來觀察物體的細節。顯微鏡的光源（如白光或LED光源）通過載物臺下方照射樣本，經過透鏡系統放大并通過目鏡呈現給觀察者。這一過程的關鍵在于光的透過性，也就是是否能有效地通過樣本并產生清晰的成像。 二、光透特性與樣本類型的關系 “光透”是指光線是否能夠穿透樣本并形成足夠的圖像質量。在不同的生物顯微鏡中，這個特性與樣本的透明度和顯微鏡的光學系統密切相關。對于透明的樣本（如水生生物、薄切的組織樣本等），生物顯微鏡中的光源能夠有效穿透樣本，并通過光學系統放大圖像。對于不透明或較厚的樣本（如某些動物組織或細胞），光線可能無法完全穿透，導致圖像質量下降。 三、顯微鏡光學系統的影響 生物顯微鏡的光學系統，尤其是鏡頭、物鏡以及光源的質量，會直接影響光的透過性和成像效果。高質量的物鏡和鏡片能有效地收集和聚焦透過樣本的光線，從而提高圖像的清晰度。低質量的光學系統可能會導致光的散射或吸收，使得圖像失真或變得模糊。顯微鏡中不同的觀察模式（如明場顯微鏡、相差顯微鏡、熒光顯微鏡等）也會影響光的利用效率。 四、光透性對不同觀察模式的影響 在生物顯微鏡中，光透性會隨著使用的觀察模式而變化。例如，在明場顯微鏡中，光線直接穿透樣本并被樣本表面反射，這要求樣本具有較高的透明度。相反，在相差顯微鏡中，光并不直接穿透樣本，而是通過干涉原理增強樣本中的結構差異，這使得即使是稍微不透明的樣本也能清晰呈現。對于熒光顯微鏡，光透性并不是的影響因素，熒光染料的選擇和樣本的處理方式也同樣重要。 五、總結 生物顯微鏡的光透特性依賴于多個因素，包括樣本的透明度、顯微鏡的光學系統、觀察模式的選擇等。在透明樣本中，生物顯微鏡能夠較好地實現光透效果，提供清晰的圖像，而在不透明或厚重樣本中，可能會遇到光透性不足的問題。在選擇顯微鏡時，考慮樣本類型和顯微鏡的光學性能是非常重要的。要確保觀察結果的精確性，必須根據不同的實驗需求，選擇合適的顯微鏡及觀察模式。
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- 2025-02-18 14:30:11細胞成像檢測系統如何操作？
- 細胞成像檢測系統：革新生命科學研究的關鍵工具 細胞成像檢測系統是生命科學領域中的一項重要技術，它廣泛應用于細胞生物學、醫學研究以及藥物開發等多個領域。隨著技術的不斷進步，細胞成像檢測系統的功能和精度也在不斷提升，使研究人員能夠更深入地觀察細胞內部的動態變化、結構特征以及各種生物學過程。這些系統不僅幫助科學家更好地理解細胞行為，還為疾病的早期診斷和方案的制定提供了強有力的支持。本文將詳細介紹細胞成像檢測系統的工作原理、應用領域及其對生命科學研究的重要意義。 細胞成像檢測系統的工作原理 細胞成像檢測系統通過使用顯微技術，結合先進的成像設備，能夠捕捉到細胞內部和表面的細節。常見的技術包括熒光顯微鏡、共聚焦顯微鏡和電子顯微鏡等。熒光成像技術利用熒光染料標記細胞中的特定分子或結構，能夠清晰地顯示細胞的各種動態過程，如蛋白質的表達、細胞的增殖與死亡等。共聚焦顯微鏡則通過激光掃描技術獲得高分辨率的細胞圖像，能夠在更高的放大倍率下獲得更細致的觀察結果。 通過這些成像技術，細胞成像檢測系統能夠實時捕捉細胞在不同生理狀態下的變化。比如，研究人員可以通過成像觀察癌細胞如何在不同藥物作用下發生變化，從而幫助篩選出更具的藥物。隨著分辨率和成像速度的不斷提升，現代細胞成像檢測系統能夠獲得更加精確的細胞圖像，甚至可以對活細胞進行長時間的動態監測。 細胞成像檢測系統的應用領域 細胞成像檢測系統在多個領域得到了廣泛應用，特別是在生命科學和醫學研究中。它在細胞生物學研究中起著至關重要的作用。通過精確觀察細胞內的分子活動，研究人員能夠揭示許多細胞內在的生物學過程，包括蛋白質的定位、細胞周期的調控以及細胞信號傳導等。通過這些研究，科學家能夠深入了解細胞的基本功能和機制。 細胞成像檢測系統在癌癥研究中的應用也尤為突出。通過實時觀察腫瘤細胞的生長和擴散過程，科學家能夠分析腫瘤細胞與正常細胞的差異，進而尋找新的靶點進行。細胞成像技術還在藥物篩選中得到了重要應用，通過成像系統觀察藥物對細胞的影響，幫助篩選出更具和更安全的藥物。 細胞成像檢測系統的未來發展 隨著技術的不斷創新，細胞成像檢測系統在未來將更加、高效。例如，隨著超分辨率成像技術的發展，研究人員將能夠觀察到比以往更細微的細胞結構，甚至可能突破傳統顯微技術的分辨率極限。自動化和人工智能技術的結合也將進一步提高成像效率和分析準確性，減少人工干預，使細胞成像檢測更加便捷。 在疾病診斷方面，細胞成像檢測系統的未來也充滿了無限潛力。通過結合生物標志物和成像技術，研究人員可以實現更早期的疾病診斷，特別是癌癥、神經退行性疾病等疾病的早期篩查，從而提高的成功率。 結論 細胞成像檢測系統作為生命科學研究中不可或缺的工具，其在細胞生物學、醫學研究及藥物開發等領域的應用具有重要意義。隨著技術的不斷進步，細胞成像系統的功能和應用場景也將不斷擴展，推動著生命科學的發展。對于未來的醫學和生物學研究，細胞成像檢測系統必將繼續發揮著關鍵作用，成為揭示生命奧秘的重要手段。
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- 2022-11-15 17:23:36ibidi活細胞成像|為什么要用活細胞成像來研究細胞的5大理由！
- 細胞生物學是生命科學的一門學科。顧名思義，它致力于研究生物。單憑這一事實就足以成為研究細胞自然生存狀態的理由。當然，活細胞成像還有其他深層次的原因。在本篇文章中，我們列舉了用延時顯微鏡研究活細胞是有意義的五大很好的理由。 背景 活細胞成像允許在一定時間內在顯微鏡下對細胞進行體內觀察。各種顯微鏡技術適用于活細胞成像：例如，可以采用無標記的技術，如相差，DIC，或干涉測量法，也可以依靠熒光顯微鏡，利用熒光標記標記和可視化細胞亞結構、分子或蛋白質。當然，活細胞成像也面臨挑戰，在建立活細胞圖像實驗時需要考慮某些要求。最重要的是，必須確保顯微鏡配備了一個stage top 培養箱，能夠提供理想的環境，使細胞在一段時間內保持存活和健康。 圖1.A：活細胞成像過程中需要考慮和控制的環境參數 圖1.B：倒置顯微鏡的臺頂培養箱示意圖 參數和環境條件是此類實驗的重要部分，我們將在以后的公眾號中討論。如果您有興趣，可以在本篇文章中查看更多相關內容。在此我們已經介紹了基本知識，接下來我們將繼續深入探討為什么您應該使用活細胞成像來研究您的細胞： 1.避免固定過程中的人工制品 細胞通常在顯微鏡觀察前固定（如免疫熒光），以保存在逼真的狀態。多年來，許多不同的化學和物理程序已被優化和建立，以保持原始樣品的質量。然而，固定過程會對細胞造成損害（當然在這個過程之后，它們會死亡），并不可逆轉地改變其組織、結構和形態（細胞器收縮、蛋白質定位錯誤等）。然而，活細胞成像可以讓我們研究活細胞。這意味著他們應該展示他們的自然形態，這仍然會受到熒光標簽、激光等的影響，但這就像環境條件一樣，是一個不同的狀況。 2.觀察和分析動態過程 活細胞成像使我們能夠觀察整個細胞群、單個細胞甚至亞細胞水平的動態事件。當固定細胞將其鎖定在特定時間點的特定（行為或結構）狀態時，對活細胞的顯微鏡觀察可以洞察整個動態過程。基于功能性細胞的檢測，如損傷和遷移（圖2）或趨化實驗是活細胞成像應用的很好的例子。這些分析使得研究細胞對化學（趨化性）或機械（傷口愈合）刺激的反應成為可能。 圖2：使用ibidi Stage Top孵育系統的活細胞成像顯示了傷口愈合和遷移試驗中MCF7細胞的間隙閉合。相差；10倍物鏡。 3.實時跟蹤細胞變化 活細胞顯微鏡是實時了解細胞隨時空變化的一種有價值的方法，而不是依賴于固定細胞的端點的分析結果。通過使用延時視頻顯微鏡對細胞進行更長時間的跟蹤，可以捕捉到結構重排的動態(如圖3，感受趨化刺激后細胞骨架的極化), 或使用固定細胞可能會錯過的瞬時細胞性活動(如，有絲分裂期間的染色體分離)。 圖3：應用趨化梯度后，表達LifeAct的原代樹突狀小鼠細胞中肌動蛋白動力學的活細胞成像 4. 研究單分子動力學、定位和相互作用 先進熒光標記和成像技術的發展，如光脫色熒光恢復技術（FRAP）、熒光壽命成像顯微技術（FLIM）和熒光共振能量轉移技術（FRET），使活細胞成像過程中單分子定位、動力學和相互作用的觀察和分析成為可能。 FRAP可以測量活細胞內熒光標記分子和蛋白質的遷移率。FLIM通過測量附著的熒光團的壽命來提供有關細胞分子分布及其環境的信息。 利用FRET，人們可以通過檢測兩個分子在納米級相互接近時所附熒光團的相互作用來測量活細胞中兩個分子的直接相互作用。 5. 從單個實驗中獲取更多信息 總的來說，如果您進行活細胞成像，您可以從單個實驗中獲得比從固定細胞成像更多的信息。這是因為活細胞成像使人們能夠跟蹤分子動力學和動力學，并提供了您感興趣的一個更大、更全面的細胞過程圖像。 對固定樣本的分析通常只提供某個細胞性活動的快照，而跟蹤整個動態過程使人們能夠從單個實驗中測量更多參數，并得出更多不同的結論。 如您有興趣了解更多關于活細胞成像的知識，請關注我們公眾號活細胞成像應用相關內容。也可以向我們索要相關資料。 活細胞成像應用相關內容：
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