生命科学学院四台仪器通过可行性论证
2014年7月4日,生命科学学院拟购的“连续波激光超高分辨率共聚焦显微镜”、“高压冷冻仪”、“单细胞多基因表达分析仪”、和“数字玻片扫描系统”共四台设备(总计划金额约847万元)的购置可行性论证会在实验室与设备管理部会议室召开,会议由实验室与设备管理部副部长刘克新教授主持。
高分辨率光学显微成像是生物医学研究中应用最为广泛的成像方法,然而受到光学衍射仪极限的限制,传统的光学显微镜空间分辨率只有几百纳米。随着生物光学显微成像技术的发展,STED、STORM和PALM等超高空间分辨率荧光成像技术的出现突破了衍射极限,获得了10-20纳米的超高空间分辨率。但是这类技术目前最大的问题是时间分辨率较低,无法实现高空间分辨率下的活细胞动态观察。拟购的“连续波激光超高分辨率共聚焦显微镜”基于RESOLFT技术,将超过十万个RESOLFT光斑平行排列,实现了高通量下的高分辨成像,其获得120um×100um超高空间分辨率图像的时间仅为1秒,同时保证了较高的空间分辨率和时间分辨率。设备的各项功能指标先进,满足申请人的科研需要。目前我校同类设备使用效率较高,专用性较强。专家组根据申请人课题组开展亚细胞器精细结构观测和细胞内物质输运、修饰和代谢过程动态观测等工作的需要,认为该设备是实现超高时空分辨率显微观测的必要设备之一,将对北京大学在细胞生物学、细胞生理学、药理学和神经生理学等涉及细胞研究分析测试的学科的发展产生积极的推动作用。
高压冷冻一种在千帕量级的压力下对生物样品进行冷冻固定的实验手段。高压冷冻仪一般以液氮作为冷冻剂和升压剂,其工作原理是在液氮进入样品室的同时,在极短时间内实现降温和升压,从而完成对样品的冷冻。这种方法能够保证冷冻样品在一定厚度范围内不受冰晶损伤,最大限度地保持生物样品的自然状态。拟购的“高压冷冻仪”可以对各种生物组织、细胞和悬浮样品进行冷冻制样,样品的最大直径可达2mm,该设备还配备了原位实时测温-测压系统,便于实验者判断冷冻效果。设备的各项功能指标先进,满足申请人的科研需要。目前我校尚无同类设备。专家组根据申请人课题组开展细胞结构与功能关系研究和动态细胞器中瞬时变化的膜构象形态研究的需要,认为该设备是对生物样品进行冷冻制样的必要设备之一,将对北京大学在细胞生物学领域的研究分析测试产生积极的推动作用。
传统的基于群体细胞的基因组学研究通常得到的是多个细胞共同作用的“平均值”,这往往淹没了细胞个体之间的差异,不利于研究细胞之间的异质性。因此,针对单细胞的基因组学研究成为目前研究的热点。拟购的“单细胞多基因表达分析仪”基于微流控技术,可以进行低至单个细胞水平并多达几百个基因的表达定量图谱研究。其原理是利用基于lab on chip概念的微流控芯片,针对极微含量的单细胞来源mRNA或microRNA同时进行多样本、多基因、多技术重复的实时荧光定量PCR测试,并在此基础上研究多个单细胞样品的多基因靶标的表达量水平,是准确诠释单细胞个体间基因表达差异的重要研究手段。设备的各项功能指标先进,满足申请人的科研需要。目前我校尚无同类设备。专家组根据申请人课题组开展新一代高通量测序相关研究的需要,认为该设备是实现单细胞高通量基因表达分析测试的必要设备之一,将对北京大学在单细胞基因组学相关领域的研究产生积极的推动作用。
数字玻片扫描系统主要应用于生命科学研究中需要进行大通量、大面积样品分析的实验场合,其主要功能是利用全自动的扫描系统,结合虚拟切片软件系统,把样品的玻璃切片进行分块扫描和无缝拼接,从而得到一整张全视野的虚拟切片图像。这种技术极大地节约了人工和实验时间,具有高效、精确的优点。拟购的“数字玻片扫描系统”配备了全自动的明场玻片扫描功能和荧光玻片扫描功能,设备的各项功能指标先进,满足申请人的科研需要。目前我校同类设备使用效率较高,机时饱满。专家组根据凤凰平台相关用户开展实验动物血液样品及组织切片扫描成像等工作的需要,认为该设备是全自动、大通量、大面积样品扫描成像的必要设备之一,将为北京大学开展与实验动物相关的生命科学研究工作提供有力的支撑。
上述仪器设备购置经费均已落实,运行经费和管理人员有保障,专家组一致同意通过可行性论证。可行性论证专家组由中国医学科学院药用植物研究所胡克平研究员,北京师范大学生命科学学院崔宗杰教授,北京大学生命科学学院魏文胜研究员,工学院黄岩谊教授和席鹏副研究员组成。