科技日報訊 （記者馬愛平）記者6月9日從中國農(nóng)業(yè)科學院獲悉，該院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術研究所（以下簡稱“質(zhì)標所”）成功研發(fā)出國內(nèi)首套細胞代謝動態(tài)追蹤系統(tǒng)——細胞芯片—固相萃取—質(zhì)譜分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠像衛(wèi)星導航般實時追蹤細胞內(nèi)的能量變化，首次揭開了維生素D3抑制癌細胞生長的動態(tài)代謝密碼。相關成果日前發(fā)表于國際期刊《塔蘭塔》。
傳統(tǒng)檢測技術如同用放大鏡觀察細胞代謝，只能捕捉靜態(tài)畫面。研究團隊將芯片生物實驗室、自動凈化系統(tǒng)和精密檢測儀三大模塊創(chuàng)新性整合，打造出活細胞培養(yǎng)、代謝在線富集和實時監(jiān)測一體化平臺。其中，在不足硬幣厚的透明芯片內(nèi)，排布著多個微流通道，能夠同時實現(xiàn)不同種類細胞在同一藥物、同一培養(yǎng)環(huán)境下的共培養(yǎng)，以及同一種類細胞在不同藥物、同一環(huán)境下的共培養(yǎng)，且可以通過控制流體對細胞進行原位操作，具有低試劑消耗量、高通量、低污染的優(yōu)點。
“我們給每個代謝分子裝上了‘追蹤器’。”論文第一作者、質(zhì)標所博士許檸介紹，新技術靈敏度較傳統(tǒng)方法提升了百倍。研究團隊通過向細胞注入特殊標記的葡萄糖，首次在不破壞細胞的情況下，連續(xù)24小時記錄下癌細胞“進食”糖分的全過程。
目前，該技術已成功解析了8類關鍵代謝物的動態(tài)變化，包括癌細胞特有的絲氨酸合成路徑。許檸形象比喻：“就像看清癌細胞從‘采購原料’到‘生產(chǎn)廢料’的完整流水線。”目前該系統(tǒng)可同時監(jiān)測百個細胞樣本，檢測效率提升20倍，未來將用于功能性食品評價和農(nóng)藥毒性篩查。
質(zhì)標所“飼料質(zhì)量安全檢測與評價”創(chuàng)新團隊首席王培龍表示，隨著技術的進一步完善和發(fā)展，團隊有望繪制出更精細的“人體細胞能量地圖”，為毒理評價、精準醫(yī)療提供新利器。
