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《自然》杂志展望2018年生物医学技术突破

发布时间:2018-02-09

英国《自然》杂志近日采访了生物医学领域的专家,梳理出有望改变2018年生命科学研究的技术和课题,其中包括为转录组绘图、促进癌症疫苗研发、建立科学物联网等。

1. 为转录组绘图

单细胞RNA测序是识别不同细胞类型的有效方法,也是创建转录组的重要工具。这一方法需要将组织分离成单个细胞,然后隔离出RNA,但这样做无法保留细胞在组织中的空间环境,即它们是如何组织以及相互作用的。因此需要一种技术,可以对完整组织中细胞的转录组(细胞内所有转录产物的集合,包括信使RNA、核糖体RNA、转运RNA等)成像,从而提供这种空间背景。正在开发的多重抗误差荧光原位杂交技术(MERFISH),是一种基于图像的单细胞转录组学方法,能对单细胞中1000个不同的信使RNA(mRNA)成像,然后通过细胞的基因表达图谱对其分类,并绘制出其空间组织。随着技术进一步发展,MERFISH有潜力检测完整组织细胞中的全部转录组。

2. 促进癌症疫苗研发

质谱流式细胞技术(CyTOF)可用于研究新抗原。这项技术能确定癌细胞产生最多、且对免疫系统产生强烈反应的新抗原是哪种,然后用这些信息创建个性化的抗癌疫苗。CyTOF不仅对癌症基因组学有用,还可用于追踪由细胞产生的任何蛋白的丰度和组成,使能更多维、更精确地了解蛋白质。

3. 扩展基因组序列分析

研究在生殖轴,大脑中的下丘脑、脑下垂体和生殖腺上转录活跃的每一个基因,得到的庞大的数据集产生了数百个假设,有助于进一步理解压力对生殖机制的影响,从而为数百万有生育问题的人提供基因干预或治疗。

4. 建立科学物联网

物联网是智能传感器和执行器的集群,这些分布式的智能设备正在改变我们的生活,也有望改变科研的面貌。

分布式科学物联网(IoST)是一个开放系统,将分布式传感器和执行器连接到强大的机器学习平台,从而促进全球性实验。

如果研究人员能访问运行IoST应用的智能手机,通过智能手机传感器,可从手机加速计和陀螺仪检测到的步态变化中发现帕金森病早期症状;能预测双相情感障碍患者的躁狂发作;AI系统可挖掘你所在领域已发布研究和数据等。

(信息来源:生物谷)