2017年度十大醫療發明：從CART芯片到10倍基因組

　　科學家雜志（The Scientist）評選出了2017年度的十大醫療技術發明。他們是：

　　1. IsoCode芯片：分析CAR-T細胞的芯片

　　今年二月由Isoplexis公司推出，它包含數千個只能容納單細胞的微型腔室。在每個微室內，15個分離空間的槽內包含多達三種針對特定分泌蛋白的不同抗體； 結合后，抗體發出三種顏色的熒光，使研究人員能夠區分蛋白質。

　　這種新的單細胞技術讓研究人員能夠根據細胞分泌的蛋白質對細胞進行特征分析。可以同時分析多達42種不同的細胞因子，趨化因子和其他分子。

　　IsoPlexis公司首席執行官Sean Mackay說：“能夠同時分析數千個單獨的T細胞或免疫細胞，基本上，每個免疫細胞能夠獲得30到45個分泌蛋白，這是真正的創新。”

　　他指出，現有的技術只能看到每個細胞中分泌的少量蛋白質。 “只是僅僅幾個。你現在可以看到每個細胞40個分泌的蛋白質  -這是一個真正的大飛躍。”

　　IsoCode芯片的潛在應用之一是分析CAR-T細胞，CAR-T目前正在開發用于各種血液癌癥的治療。例如，吉利德公司旗下的風箏制藥的轉化醫藥主任約翰?羅西（John Rossi）說：“這是相當強大的。 “目前依靠單重ELISA或甚至多參數流式細胞儀的檢測方法不能提供IsoPlexis平臺所能提供的分辨率。”

　　IsoCode芯片有10個不同的面板，每個面板24到42個抗體，成本為500到600美元。自動化的IsoLight成像和工作流程平臺成本為200,000美元起。IsoCode芯片也可以與其他熒光顯微鏡系統配對。

　　“IsoLight單細胞技術，易于使用，有可能影響癌癥研究的生物標志物發現和患者監測。”科學家雜志的評審專家表示。

　　2. 雅培手持血液儀i-STAT Alinity

　　即時，便捷是i-STAT Alinity的最大特點。體積只有80年代的手機大小，但可以對幾滴血樣進行無數次測試，并在幾分鐘內將包括葡萄糖水平和血細胞比容的結果傳送給醫生。

　　此外， i-STAT的一項改進是大型彩色觸摸屏，如果患者的指標超出正常范圍，則會向用戶發出聲音和視覺提示。雅培護理診斷業務研發總監納蘭德拉?索曼（Narendra Soman）表示，“我們為測試結果增加了更多功能。 一旦獲得血液檢測結果，就可以從儀器傳輸到病人的病歷。”

　　“系統設計得非常好，用戶可以很容易地獲得測試程序，很難出錯誤。”新西蘭旺格雷醫院（Whangarei Hospital）的測試協調員杰夫?赫德（Geoff Herd）在一封電子郵件中。

　　利用新型人體工程學設計，這個手持血液儀更適合在醫院中隨身攜帶。之前，i-STAT被設計成裝在一個大口袋里；現在，其曲線符合放在腋下。 Soman說：“我們注意到的是護士想自由地攜帶其他東西。”

　　Alinity一年前上市，在大約四十多個國家有售，價格在7000到12,500美元之間，但是在美國還買不到。

　　3. 實驗室培育類固醇激素：QGel

　　利用自身的細胞培育類固醇，可以用于個性化治療。

　　這個產品利用動物源性細胞外基質（ECM）技術，從患者的癌細胞種植的類固醇，并用于制作個性化治療。這項技術已經在抗腫瘤研究中得以使用。

　　瑞士制藥公司諾華利用QGel來培育用于藥物篩選用的癌細胞，和來自患者自身的細胞。

　　“我們特別感興趣的事情之一就是可以培養傳統上非常難以培養的細胞，考慮到二維生長細胞，或者“缺少重要的ECM元件或其他細胞類型。 。 。就會阻礙了我們體外模仿某些癌癥的能力。”諾華制藥的腫瘤學研究人員Silvia Goldoni告訴科學家雜志說。

　　QGel公司的聯合創始人Colin Sanctuary表示，如果使用QGel而不是動物來源的ECMs來培育，那么在臨床治療中的應用將能夠達到全球范圍的規模，并對受影響的人群產生重大影響。

　　QGel的成本大約在4,000美元至5,000美元之間，可以進行大約3000次實驗。

　　4. Intabio的Blaze系統

　　用于檢測和鑒定蛋白質異構體，為制藥公司在實驗室準備工作中節省大量的時間。

　　通常需要一個月的蛋白質分析，在Blaze就可以一天內完成，Intabio公司首席執行官Lena吳說。

　　用于生物制劑的質量控制系統將在未來幾個月內推出， 這位高管解釋說，選擇樣品和擴大規格的兩步過程非常耗時。“它徹底改變了你能獲得產品質量的關鍵信息的途徑。”

　　拜耳制藥后期開發項目管理總監約翰?蒂爾（John Teare）表示說：“我們多次進行等電聚焦，看到一個不尋常的高峰，問”這是什么？。“用Blaze來運行，你說：”這個峰值的質量是多少？”

　　吳估計設備將花費在 70,000-200,000美元，100個樣本的試劑盒將在5 -10美元之間。

　　5. Quanterix公司的SR-X系統

　　生物標志物檢測技術平臺可以提供超過80種不同的分析方法來測試樣品  -通常是血液或血清，但是一些分析方法也分析腦脊液或單細胞裂解液 -來檢測細胞因子，神經變性或神經炎癥等其他標志物。

　　高靈敏度是這個產品的亮點。 “對單個珠子進行計數的能力提供了非常高的靈敏度，可以檢測到極低濃度的蛋白質。Quanterix公司產品戰略主管Jeremy Lambert解釋說。研究人員可以在一次檢測中最多檢測六種不同的靶蛋白，而不會影響靈敏度。

　　SR-X使用相同的技術，但是體積要小得多。只有大微波爐的尺寸。此外，SR-X的檢測準備（包括樣品與捕獲珠的培育，以及洗滌步驟）由研究人員進行。這為終端用戶提供了很大的靈活性，他們可以改變檢測條件。

　　6. HiBit蛋白質檢測系統

　　由Promega公司生產的新型蛋白質檢測系統擅長測量細胞內的蛋白質水平。

　　“HiBiT標記系統的基本思想是提供一個非常簡單，靈敏的生物發光方法來量化感興趣的蛋白質，無論是在細胞中還是在細胞表面，”資深研究科學家Chris Eggers說。

　　研究人員可以使用CRISPR-Cas9（另一個首選的表達系統）或Promega的質粒之一，在感興趣的蛋白質的任何位置加入。

　　這個成本395美元。 Promega還提供了免費授權HiBiT標簽序列的選項。檢測試劑起價為160美元，根據所需的試劑和體積，成本升到8,925美元。

　　愛荷華大學的生物學家Julien Sebag一直在使用該系統研究G蛋白偶聯受體（GPCR）。他對速度感到滿意，特別是與ELISA相比。

　　7. 全基因組CRISPR篩選平臺：Edit-R

　　Dharmacon的Edit-R CRISPR-Cas9篩選平臺于今年6月推出，為用戶提供了一個排列合成crRNA指南的庫。

　　其中包含一個“每孔一個基因”格式，可以進行更細微的檢測，公司產品經理Baskin說。 “你可以測量一個表型的1,10,20變異，以獲得更復雜和更豐富的數據集。”

　　Dharmacon為每個基因提供了四種不同的指導RNA，因此客戶“獲得了大量的重復”，Baskin指出。 “每個基因擁有多個數據點確實提高了統計效力。”

　　加利福尼亞大學舊金山分校的Judd Hultquist最近使用了Edit-R作為研究HIV-宿主相互作用項目的一部分。 Hultquist在給Dharmacon的電子郵件中寫道：“易用性，高效率，廣泛的可訪問性和功能適應性使這個平臺真正具有革命性。”

　　8. 10X基因組學

　　這個產品的目標是使轉錄組和全基因組分析比以往更加精確。

　　研究人員將樣品作為單細胞（或長DNA分子），連同試劑和單獨條形碼凝膠珠分成單個滴。10x基因組公司的戰略營銷負責人Mike Lucero說：“數十萬個液滴室的每個基因都是數字化的。"

　　單電池系統的控制器成本約為75,000美元。還有一個Chromium控制器，增加了全基因組測序功能，售價為125,000美元。

　　今年10月，公司推出了Chromium Single Cell V（D）J Solution，分析T和B細胞的適應性免疫受體和抗體庫，并測量同一單細胞樣品的基因表達。

　　約翰霍普金斯大學的計算生物學家邁克爾?沙茨（Michael Schatz）說，這項技術獨一無二的特點是能夠區分給定的等位基因是來自母系還是父系染色體。 “它確實提供了一個非常新的和強大的顯微鏡來看到我們以前從未見過的東西。”

　　9. 賽默飛：三階段質譜儀

　　賽默飛世科技的TSQ Altis三階段質譜儀能夠穩定可靠地對大多數分析物類型進行定量分析，即使在復雜樣品（如血漿和組織）中也如此。該系統可廣泛用于分析，法醫毒理學和臨床研究。

　　Altis擁有三重四極桿，使研究人員可以針對特定的分子，并提供增強的離子傳輸一致性。該系統的另一個優勢是主動式碰撞池，即電離樣品與中性氣體和碎片碰撞，確保快速，選擇性的反應監測，從而提高生產率。

　　10. 賽默飛：Invitrogen TrueCut Cas9蛋白 v2

　　這種蛋白經過專門設計，可最大限度地提高Cas9蛋白的切割效率，從而加速生產過程。

　　Cas9蛋白的切割效率是CRISPR-Cas9基因組編輯中的制約性步驟。

　　TrueCut蛋白不僅可以在標準細胞系中進行高效編輯，還可以在干細胞和原代細胞中進行高效編輯。

　　Fred Hutchinson癌癥研究中心的科學家Olivier Humbert使用TrueCut系統編輯血液干細胞，目的是開發β地中海貧血等血紅蛋白病的治療方法。他說，蛋白質“使我們能夠有效地編輯這些干細胞，這可能有點棘手。 “我們可以對這些血液干細胞的70％以上進行基因修飾。”

　　賽默飛世爾科技提供兩種濃度的TrueCut：標準編輯測定法為1微克，更具挑戰性的測定法為5微克。在較低的濃度下，公司提供10微克，85美元或25微克，108美元； 100微克濃度較高的成本為230美元。