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国产Stereo-cell技术突破细胞组学,生物液氮储存罐筑牢科研存储防线

2025-08-26 09:43:00

8月22日,科技日报重磅报道我国科学家研发的全球领先细胞组学技术Stereo-cell,该成果由基因组多维解析技术全国重点实验室(华大生命科学研究院牵头建设)联合多家机构完成,已发表于国际顶级期刊《科学》(Science)。这项技术打破传统单细胞测序的诸多限制,实现多模态整合、原位动态捕捉、百万级通量三大关键突破,一次可捕获百万级细胞并同步解析其形态、转录与蛋白特征,为生命科学研究开辟新赛道。而在研究的全流程中,生物液氮储存罐作为核心配套设备,为珍贵样本的安全存储提供关键支撑,成为科研成果落地的重要保障。

Stereo-cell技术的核心创新在于基于高密度DNA纳米球(DNB)阵列芯片,省去传统技术中细胞分隔封装的步骤,可直接对细胞进行原位捕获与测序。芯片上直径220纳米的DNA纳米球密集排列,如同纳米级“捕手”精准吸附细胞,有效规避了微流控技术易出现的捕获偏好与细胞形态丢失问题。在0.5cm²至13cm²的芯片范围内,该技术能从百个到百万个细胞中,精准识别出占比仅0.05%的稀有细胞,实现“大海捞针”式的高效检测。这些稀有细胞样本往往承载着关键科研信息,在完成测序分析后,必须立即转入生物液氮储存罐中,借助其-196℃的超低温环境维持细胞活性与分子特征,避免样本降解影响后续研究。

多模态整合是Stereo-cell技术的另一大亮点。通过融合荧光染色与抗体标记技术,该技术可在单次实验中同时捕捉细胞形态、基因转录和表面蛋白信息,相当于为细胞拍下“立体全景照”。这种整合能力不仅能清晰揭示免疫细胞的活化状态,还能发现传统RNA分析难以察觉的细胞表型差异,为疾病机制研究、药物靶点筛选及临床转化提供全新工具。在临床样本处理场景中,从患者体内获取的免疫细胞经Stereo-cell分析后,需长期保存以支持后续个性化治疗方案研发,此时细胞冻存液氮罐凭借更优的密封性与保温性,成为这类高价值临床样本长期存储的优选设备。

此外,Stereo-cell技术还支持细胞在芯片上的原位培养与动态测序,能实时追踪细胞状态变化并完整保留时空信息。例如在成纤维细胞实验中,科研人员不仅监测到基因表达的动态波动,还成功解析了细胞间的物理接触与信号互作机制,为药物筛选和细胞通讯研究提供新方向。在实验室日常操作中,当需要将芯片上的培养细胞转运至不同分析平台时,液氮罐小推车可实现安全便捷的短距离运输,其稳定的减震结构与低温保持能力,能有效避免转运过程中温度波动对细胞状态的影响,保障动态测序数据的准确性与连续性。

该技术在处理大细胞或复杂结构样本时同样表现出色。在骨骼肌纤维研究中,Stereo-cell清晰揭示了不同功能区域的空间异质性;在卵母细胞研究中,成功高通量捕获并解析719个卵细胞的发育过程,直观展现胞内结构的动态变化。这类大细胞样本体积更大、结构更复杂,对存储环境的稳定性要求更高,而生物液氮储存罐凭借真空多层绝热设计,能有效减少液氮蒸发损耗,长期维持罐内温度稳定,确保大细胞样本在多次调取研究中仍保持原始状态,为科研人员提供可靠的样本支持。

目前,基因组多维解析技术全国重点实验室已联合18家机构发起“百亿细胞联盟”,计划绘制生命、疾病和扰动响应三大细胞图谱,推动虚拟细胞与细胞AI大模型的研发。在这一宏大科研计划中,液氮容器将持续发挥“科研后盾”作用,为海量细胞样本的长期安全存储提供全周期保障,助力我国在细胞组学领域持续领跑全球,加速科研成果向临床应用与产业转化的落地进程。

来源:IT之家