從單細胞分析到全基因體定序

2017年10項最佳生命科學創新技術

撰文記者 李虎門
日期2017-12-29
IsoCode晶片能夠同時分析數千個單獨的T細胞或免疫細胞。(圖/翻攝自網路)

2017年,有哪些技術是生命科學領域冉冉升起的新星?又有哪些技術創新會對生技領域產生巨大的影響?由《The Scientist》獨立評審委員評選出了2017年十大醫療技術發明,含括了CAR-T細胞晶片、全基因體CRISPR篩選平臺等,讓我們提前一覽它們的風采。

編輯整理/李虎門


創新有很多種形式,有時形成各式各樣的觀點,有時也改變了時間的框架。

一直以來,技術和觀念上的進步是建立在一個更廣闊的格局,從而拼出我們未知的圖像。

特別是在生命科學的創新,則是將個體分成更細小的單位,進一步發現、調整,以達到實踐創新。

今年,《The Scientist》期刊所挑選的10大創新技術,也突顯了在這微小尺度上的突破。獲選的包括基因表達分析、基因體編輯技術CRISPR/Cas9,或為細胞培養系統更完善等,說明了創新已深入到精細的層面。

另一方面,其他獲獎的則有掌上型血糖儀、生物標誌物檢測系統,強調技術開發在臨床實驗室中的重要性。

2017年有許多公司,為我們帶來了另一批創新產品,簡列如下。

IsoPlexis:IsoCode晶片

今年2月,由美國康州Isoplexis公司推出一款IsoCode晶片,包含數千個只能容納單細胞的微型腔室。在每個腔室內,15個分離空間的槽內有多達3種針對特定分泌蛋白的不同抗體。結合後,抗體會發出3種顏色的螢光,使研究人員能夠區分蛋白質。

此種晶片是一種新的單細胞技術,讓研究人員能夠依據細胞分泌的蛋白質對細胞進行特徵分析。同時,可分析多達42種不同的細胞激素(cytokines)、趨化因子(chemokines)和其他分子。

目前,IsoCode晶片的潛在應用之一,是分析CAR-T細胞。

IsoPlexis執行長Sean Mackay為此強調,「IsoCode晶片能夠同時分析數千個單獨的T細胞或免疫細胞,更重要的是,每個免疫細胞能夠獲得30到45個分泌蛋白。」

Sean Mackay更進一步指出,「以往技術,若要大量地測量細胞,一來有可能丟失精細度(granularity),不然就只能看到每個細胞的少量分泌蛋白質。可以說,IsoCode晶片是一大突破,也是具有創新的產品。」

《The Scientist》的評審專家也提到,「IsoCode單細胞技術,易於使用,有可能影響未來癌症研究生物標誌物的發現,以及患者的監測。」

Abbott:手持血糖儀i-STAT Alinity

Abbott Laboratories (美國亞培)最新推出的掌上型血液檢測設備i-STAT Alinity,體積只有80年代的手機大小(適合醫護人員隨身攜帶),卻擁有30年前難以想像的技術。

i-STAT Alinity可利用幾滴血進行無數次測試,並在幾分鐘內,將血糖和血球比容值測定(Hematocrit)的結果傳送給醫師,讓檢測變得更加快速、方便。

亞培護理診斷業務暨研發總監Narendra Soman表示,「i-STAT還有一項改變,就是具備大型彩色觸控式螢幕。同時,若患者的指標超出正常範圍,則會向使用者發出聲音和視覺提示。」

不僅如此,使用者一旦透過i-STAT Alinity測試以後,檢測結果就可以從儀器傳輸到使用者的病歷。

i-STAT Alinity於一年前上市,在40多個國家出售(不括美國),其售價金額約在7,000到12,500美元之間。


只有手機大小的i-STAT Alinity讓血液檢測變得更加快速、方便。(圖/翻攝自網路)

QGel:實驗室培育類固醇激素

該項產品利用細胞外基質(Extracellular Matrix, ECM),從患者癌細胞長出的類固醇,轉移製作個人化的治療,這項技術已在抗腫瘤研究中使用。

瑞士諾華(Novartis)就是利用QGel來培育藥物篩選用的癌細胞,和來自患者自身的細胞。

QGel聯合創辦人Colin Sanctuary特別指出,「這一產品的出現,是希望從患者身上擷取膽固醇,並開發出個人化的治療手段。若全世界的臨床治療都使用QGel產品,而不是利用動物組織來培育,在臨床治療中的應用,會產生重大影響與改變。」

諾華製藥腫瘤部門研究員Sil...