第六屆活細胞與超高分辨成像高級研討會精彩回顧
2025-08-19
“第六屆活細胞與超高分辨成像高級研討會”于2025年8月10-16日在北京順利召開！本次會議由中國細胞生物學學會細胞器生物學分會攜手清華大學蛋白質研究技術中心細胞影像平臺聯合舉辦。光學顯微成像技術是解析細胞形態、動態及互作的核心工具，其快速發展正推動科研進入"見所未見"的新時代。然而，面對繁多的技術類型與迭代更新，如何精準匹配研究需求、避免資源浪費成為科研人員的共性挑戰。本次研討會旨在通過前沿技術解析+沉浸式實操，攻克顯微成像技術選擇與應用難題。
圖1.會議現場。
森西賽智科技作為生命科學工具一站式解決方案服務商，專注生命科學儀器領域多年，擁有20多年技術積累和豐富的產品應用案例，吸引了眾多嘉賓前來交流咨詢。期待將更多、更好的產品和技術介紹給各位專家、學者！
圖2. 森西賽智產品展示。
Vizgen中國區總經理張曉亮先生做了精彩的專題報告，報告題目：超高分辨原位單細胞空間轉錄組技術MERFISH 2.0簡介與應用進展，從技術和應用角度出發，介紹了新一代單細胞空轉平臺MERSCOPE UltraTM和新開發的MERFISH 2.0TM空轉技術，此前沿新技術可顯著提高MERFISH在各種樣本中，特別是在RNA質量較低的FFPE組織樣本中的檢測靈敏度，重塑空間生物學研究圖景！我們期待將更多、更好的產品和技術介紹給各位專家、學者，共同推進空間生物學發展！
圖3-4. 張曉亮先生專題報告。
在8月14-16日上機實操環節中，參會老師深度體驗了森西賽智科技PRIMO定制化細胞微環境制備系統，它是創新性定制細胞模型的工具，能在微米級別的尺度下，用非接觸、無掩膜的光學蝕刻方法制備細胞模型、以具有超高靈活度和再現性的生物工程手段實現體外微環境的定制，同時可對其機械力學和生化特性進行設計微調，具有高度的靈活性、可控性和可重復性。PRIMO強大的生物建模能力和對細胞微環境的控制，可以為多種生物學實驗帶來全新的、突破性視角，可用于研究細胞遷移、細胞黏附、細胞趨觸性、2D/3D細胞標準化培養、細胞球培養、冷凍電鏡標準化細胞樣本制備、生物力學、組織工程、微流控芯片制備等多個領域。
圖5-6. PRIMO定制化細胞微環境制備系統上機操作。
一、什么是MERFISH技術？
美國Vizgen公司的MERFISH“Multiflexed Error Robust Fluorescence In-Situ Hybridization（多重抗誤差熒光原位雜交）”技術，結合smFISH（單分子熒光原位雜交技術）和亞細胞成像的優勢，通過使用組合標記、序列成像和抗誤差的條形碼編碼技術來擴展smFISH的功能，從而大幅提高了多重檢測能力，能夠實現真正意義上基因可視化的原位單細胞空間轉錄組學分析，為研究人員開啟了了解每個細胞內轉錄組組成與分布的窗口。
MERFISH技術誕生于美國哈佛大學莊小威院士實驗室，于2015年首次發表，此后已累計發表了300多篇經過同行評審的文章，每年都有更多令人興奮的發現。憑借可靠、有價值的數據集以及值得信賴的數據質量，該技術讓科學家對空間基因組學分析充滿信心，從而推動生物學研究。
圖7. MERFISH技術原理示意圖。
二、新一代MERFISH 2.0技術
新一代的MERFISH 2.0設計，以及其優化的樣本制備工作流程可以極大地提高樣本中的轉錄本的檢測靈敏度，大幅度提升RNA質量較低的，如保存年限較長的FFPE組織樣本中的RNA的檢測效率和靈敏度！
MERFISH 2.0工作流程引入了：
（1）改進RNA錨定方式以確保RNA片段的共定位，這對于維持轉錄本的完整性以及探針的可及性至關重要；
（2）優化編碼探針結合以最大程度提高目標位點的占有率，從而增加讀出探針結合的概率；
（3）增加和每個編碼探針結合的讀出探針數量，顯著增強熒光信號，針對性增加信噪比。
圖8. MERFISH 2.0技術原理示意圖。
三、MERSCOPE Ultra分析系統
基于MERFISH 2.0技術的MERSCOPE Ultra“大視野超高分辨單細胞原位空間組學分析系統”具有高通量多重檢測能力、高細胞處理通量、支持樣本類型靈活、檢測靈敏度高和空間分辨率高等優點。
MERSCOPE系列為腫瘤學、免疫學、神經科學、發育生物學、植物學、傳染病、細胞和基因治療等領域基于組織的基礎研究和醫學轉化提供了變革性的視角，也是加速藥物發現和開發的重要工具。
圖9. MERSCOPE Ultra系統。
MERSCOPE的技術特點：
空間分辨率極高：單分子分辨率<50nm，在亞細胞水平上定位RNA轉錄本；
靈敏度高：能檢測到其它方法（單細胞測序等）檢測不到的低表達基因；
成像面積大、更快的分析速度：MERSCOPE Ultra：成像面積≥3.0cm2；
高度多重：同一切片上同時檢測上千重基因與多個蛋白；MERFISH 2.0 技術適合長期保存/低質量的FFPE樣本；
開放性與靈活性良好：針對課題可以靈活自主選擇所需基因，專用平臺高效設計基因panel。
圖10. MERSCOPE圖像示例
四、PRIMO定制化細胞微環境制備系統
法國Alvéole公司的PRIMO“定制化細胞微環境制備系統”，它是創新性定制細胞模型的工具，能在微米級別的尺度下，用非接觸、無掩膜的光學蝕刻方法制備細胞模型、以具有超高靈活度和再現性的生物工程手段實現體外微環境的定制，同時可對其機械力學和生化特性進行設計微調，具有高度的靈活性、可控性和可重復性。選擇電腦中任意一張圖案，PRIMO都能將它投射到細胞培養基質上，利用非接觸式、無掩模的光刻技術，在軟件和光敏試劑的幫助下獲得任意圖案的2D蛋白涂層或3D水凝膠或微流控結構，可用于2D微圖案化、3D細胞球構建、3D水凝膠構建和類器官芯片構建，可廣泛應用于類器官的研究。
圖11. PRIMO定制化細胞微環境制備系統。
PRIMO有三種設計方法：
（1）第一種設計：微圖案建構（Micropatterning）。
先在基質上包裹一層防污涂層（antifouling layer），阻礙蛋白質粘附。選擇電腦中任意一張圖案，在LEONARDO軟件作用下，PRIMO都能利用非接觸式、無掩模的光刻技術，用UV光將它投射到細胞基質上，在PLPP光敏引發劑幫助下，防污涂層被降解，蝕刻出微圖案，蛋白可粘附在蝕刻出的微圖案上，細胞粘附在蛋白上，可適應于基質上定制的生物化學、表面形貌和硬度等特征，形成定制的細胞模型。適用于細胞微環境研究。
圖12. 微圖案建構（Micropatterning）示意圖。
（2）第二種設計：水凝膠建構（Hydrogel Structuration）。
在氧氣不足的條件下，UV光照射，可使水凝膠固化；水凝膠固化的高度隨UV照射強度增加而增加。結合UV-圖像照射和氣體可滲透的微反應器，可獲得4種水凝膠的工程方法：完全多聚化（total polymerization）、Z軸控制的多聚化（z-controlled polymerization）、光剪切（photo-scission）和修飾（decoration）。單獨應用或結合應用就可以解決水凝膠工程化問題。適用于3D細胞培養和類器官制備。
圖13. 水凝膠建構（Hydrogel Structuration）示意圖。
（3）第三種設計：微流道建構（Microfabrication）。
用UV光固化感光樹脂/光刻膠（photoresist），再用PDMS（聚二甲硅氧烷）在固化的photoresist上倒模，形成帶有微結構的PDMS芯片。適用于制造微流控芯片和類器官芯片。
圖14. 微流道建構（Microfabrication）示意圖。
五、PRIMO應用領域
（1）2D微圖案建構應用：研究血管化類器官、細胞遷移/趨觸性、細胞黏附、細胞分裂、細胞極性、生物力學、2D細胞標準化培養、冷凍電鏡的標準化細胞制備等；
（2）3D水凝膠建構應用：研究類器官、3D細胞標準化培養、腫瘤球培養等；
（3）3D微流道建構應用：研究微流控芯片、類器官芯片、細胞共培養、組織工程等。
六、關于森西賽智科技
森西賽智（北京/上海/廣州/成都）擁有超過20年的生命科學和生物技術領域的自主研發和國際品牌代理經驗，專注于國內整合和推進全球產品進入中國的研發市場，產品線覆蓋分子、蛋白、細胞、組織、小動物、生物工藝和自動化等領域。森西賽智在全國各主要城市都有銷售或售后服務網點，相關工作人員均接受原廠培訓，具有雄厚的技術支持基礎，可以為客戶提供專業周到的服務。自成立以來，“森西賽智科技有限公司”已為5300+客戶提供優質的產品和服務。
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