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科技中心学术沙龙—实时亚细胞代谢分析技术及其在生物医学研究中的应用
来源:科技中心(科研处) 基础研究部 作者:公共仪器平台 编辑:王在 时间:2025.02.20

为了进一步拓展我院在临床疾病发病机理领域的研究深度,促进相关研究成果的临床转化应用,2025年2月17日,我院临床医学研究所邀请江苏瑞明生物技术有限公司市场部应用科学家杨立杰带来题为“实时亚细胞代谢分析技术及其在生物医学研究中的应用”的技术讲座。讲座采用线上线下相结合的形式,吸引了我院临床医生、科研人员及研究生的广泛参与。

讲座个方面深入剖析实时亚细胞代谢分析技术在临床疾病研究中的应用,包括实时亚细胞代谢分析技术原理、主要特征和优势、及其在生物医学研究中的应用。

1.实时亚细胞代谢分析技术原理

实时亚细胞代谢分析技术基于纳米探头及电化学/光学反应技术,可以实时、连续、定量地检测单个活细胞及亚细胞的代谢类小分子含量及酶活性。此外,在保持细胞活性的同时可实现细胞内容物的提取及注射(图1)。

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1. 亚细胞代谢分析技术原理图

 

2.实时亚细胞代谢分析技术特点

该技术可以在亚细胞水平(细胞质、细胞核)实现双模态原位、定量、实时检测,可检测单个活细胞内的100余种小分子含量及酶活性 (ATP、ROS、乳酸、葡萄糖甘酶等)(图2)。

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2. 光电双模态同步检测细胞核和细胞质内活性氧水平

 

 

此外,该技术可实现亚细胞水平提取细胞器,也可将药物或其它物质微创注入细胞内,并实现靶分子的实时检测(图3)。这将有助于在疾病机制研究及药物研发中更深层次的逻辑构建。

 

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3. 注药与药效同步检测示意图

 

3.实时亚细胞代谢分析技术在疾病领域的应用

技术专家结合最新研究案例,详细阐述了该技术在几大疾病领域的应用前景:

· 肿瘤疾病该技术可有效检测及定量正常细胞及肿瘤细胞相关代谢指标差异,并有助于药物作用靶点的发现、药效评估。

· 代谢性疾病:利用该技术,可从单细胞及亚细胞水平检测代谢性疾病相关指标,评估药物作用机制。

· 神经疾病:通过超微量提取技术可实现神经元干细胞轴突、树突特定条件下神经递质抽提,并结合质谱技术有效区分差异。

讲座结束后,与会人员踊跃提问,就该技术在临床疾病机制等问题展开深入讨论。技术专家耐心解答,并分享了许多宝贵的经验,使参会者获益良多。通过此次技术讲座,我院科研人员对实时亚细胞代谢分析技术的优势及其在临床疾病研究中的广泛应用有了更加深入的理解,为未来的研究提供了启发与方向。