支持图像的细胞分选可高速识别并从复杂的细胞池中分离出感兴趣的细胞。学分：托拜厄斯·维斯特菲尔德

技术突破有可能将广泛的学科从免疫学和基因组学研究转变为基于细胞的疗法。

全球领先的医疗技术公司 BD (Becton, Dickinson and Company) (NYSE: BDX) 今天宣布，一项与欧洲分子生物学实验室 (EMBL) 合作进行的研究作为 1 月 21日的封面故事发表《科学》杂志的作者介绍了流式细胞术中的一项新的 BD 创新，该创新增加了荧光成像和基于图像的决策，可以根据每个细胞的视觉细节，而不仅仅是生物标志物的类型或数量，以极快的速度对单个细胞进行分类存在的。这项新技术有可能改变免疫学、细胞生物学和基因组学研究，并实现新的基于细胞的治疗发现。

通过流式细胞仪进行细胞分选是一种技术，使科学家能够根据每个细胞的特定特征识别和分选单个细胞，以便更详细地研究它们，评估每个细胞对新药的反应或进行其他单细胞实验。传统上，细胞分选仪通过对细胞上或细胞内的某些生物标志物（例如蛋白质）进行识别和量化来进行操作。BD 的新创新，称为 BD CellView™ 图像技术，可以捕获以每秒 15,000 个细胞的速度流过系统的单个细胞的多幅图像，并且还增加了以前不可能的基于详细显微图像分析的细胞分选能力以这种速度单个细胞。

通过将成像添加到传统的生物标志物识别和量化中，新技术不仅可以识别细胞中是否存在和有多少生物标志物，还可以识别其位置或它在细胞内的分布方式。通过使用这项技术对生物标志物的分布进行成像，研究人员可以获得以前在传统流式细胞术实验中不可见的细胞的详细信息，这使他们能够回答复杂的生物学问题，例如细胞如何生长、发挥作用和相互作用，或研究确切的位置细胞内的病毒或蛋白质，所有这些都以极快的速度进行。

BD 董事长、首席执行官兼总裁 Tom Polen 表示：“这项创新克服了单个细胞分选速度和精度之间的典型折衷。” “这一突破基本上等同于研究人员观察显微镜，识别感兴趣细胞的特定特征，并根据他们所看到的，对每个单独的细胞进行分类以进行进一步分析——所有这些都以每分钟近 100 万个细胞的速度进行。与传统流式细胞仪方法相比，该技术可以分析超过 1,000 倍的数据量，并根据图像以每秒 15,000 个的速度对细胞进行分类。BD 是 1970 年代第一家将流式细胞术技术商业化的公司，这是我们在该领域创新和技术领先的传奇历史的又一个例子。”

支持图像的细胞分选示意图，由 BD Biosciences 开发并由 EMBL 进行道路测试。学分：BD 生物科学

这项新技术填补了生物医学研究中长期存在的空白，使科学家能够更快速地查看和分离具有特定、可观察到的感兴趣特征的细胞，这可以加速发现研究并在广泛的领域解锁潜在的治疗方法或治疗方法，例如作为病毒学和肿瘤学。

“这项技术代表了一个由光学、机械、电气、生物医学和软件工程师和科学家组成的高度多学科团队十多年来的工作成果，旨在为研究人员提供分析单细胞的差异化和灵活的能力，”埃里克说Diebold，BD Biosciences 全球研发副总裁，也是该论文的共同通讯作者。“我们刚刚触及了这种新的高通量基于图像的细胞分选技术将支持的科学类型的表面，我们期待 BD 和整个科学界将如何利用它来推进这两种基础研究和治疗的发展。”

研究详情

在发表在《科学》杂志上的研究中，研究人员使用 BD CellView™ 图像技术研究了 NF-?B（活化 B 细胞的核因子 kappa 轻链增强剂）途径的调节剂，这是一种在细胞免疫和压力中起重要作用的蛋白质复合物回复。EMBL 团队通过跟踪 RelA 的位置来测量该途径中的活性，RelA 是一种在激活时从细胞质进入细胞核的蛋白质。使用 BD CellView™ 图像技术，该屏幕使他们能够在数小时内识别出这一重要细胞通路的几种新型调节剂，而不是使用传统方法所需的数天时间。这一结果对加快基因组研究和治疗发现的步伐具有广泛的意义。

“多年来，研究人员一直希望有一种细胞分选系统，使他们能够详细了解细胞的内部运作，并分离出具有感兴趣的微观表型的细胞，”EMBL 高级科学家、教授 Lars Steinmetz 博士说。斯坦福大学遗传学和该论文的共同通讯作者。“这就是 BD CellView™ 图像技术实现的目标，它定义了细胞分离和表征的新标准。我们很高兴将这项技术应用于高分辨率基因组筛选，旨在收集基因组每个部分的功能信息。我们还在探索基于细胞的诊断和健康和疾病细胞表征的应用。”

参考：“在不到 9 小时内完成全基因组筛选”，2022 年 1 月 21 日，科学。
DOI：10.1126/science.abj3013