原乍一看,細胞培養經過這么多年的發展,似乎不會在明年有什么大的改進。畢竟大部分培養細胞的方法都已成熟。但是,與其他領域一樣,研究需求將大大推動細胞培養技術的發展。在未來的一年里,我們也許會看到干細胞、單細胞培養的方法有重大發展。
單細胞脫穎而出
許多基因組和轉錄組研究也指出,單個細胞之間在基因表達的頻率和時機上存在差異。隨著大家對單細胞分析的愿望越來越強烈,這有望成為2013年發展最快的一個領域。傳統的細胞培養是在大的培養皿中進行的,但單細胞分析試圖將特定的表型和基因型直接配對,因此需要更專業的分離和培養方法。
最近,幾篇文章都強調了單細胞培養的可能性。10月,清華大學的研究人員發表文章,介紹了一種3D微型水凝膠的構建,它們可捕獲和培養單個神經元,用于長期監控。監控單個神經元的能力讓作者有機會詳盡研究神經元的結構和功能。在另一篇文章中,一組研究人員介紹,單細胞可通過寡核苷酸膜附著在玻璃上。這種方法不僅能實現細胞的長期監控,還為細胞間相互作用的研究增添了可能。
這些方法僅僅是幾個例子,說明越來越多的研究在探索細胞在分離時如何行使功能,同時,培養和分離方面的進步也將帶動自動化圖像分析的新方法。最終,所有這些元素將匯集成一個完整的、高通量的單細胞分析管道,首先分離出單個細胞并培養,隨后監控(隨時間對表型成像),定期在分子水平分析(鑒定蛋白、 DNA和表觀遺傳變化),為單個細胞如何行使功能提供了一幅更清晰的圖像。
干細胞熱度不減
要說細胞生物學領域最熱門的話題,自然非干細胞莫屬。今年又獲得了諾貝爾獎,可謂眾望所歸。近年來,干細胞培養方法發展迅速,包括無滋養層、成分限定培養基的開發,2013年我們有望看到干細胞培養資源的更大進步。
今年7月,馬普研究院的研究人員發表文章稱,他們利用小分子開發出一種成分限定的培養基,可培養人類多能干細胞(hPSC)。這種培養基是細胞系獨立的,但更關鍵的是,它反映出一種趨勢,即開發出更多可用的培養基和試劑,擴展干細胞在研究界的應用。盡管之前也有成分限定的培養基,但干細胞研究試劑通常很昂貴,讓一些實驗室望而卻步。因此,選擇越來越多,勢必將擴展干細胞研究,促進該領域的發展。因此,明年我們有望看到更多方法、培養基和分化方法涌現出來,為干細胞研究人員提供經濟的方案。
在即將到來的2013年,圍繞著干細胞和單細胞,無疑將會有更多文章發表,而在這些文章的背后,細胞培養技術的發展也將起到舉足輕重的作用。
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