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2013年度突破性实验室生物技术盘点 小桔灯?2013-12-25? HYPERLINK javascript:void(0); 发表评论? HYPERLINK javascript:void(0); 分享 近些年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。这里就为您呈现本年度那些有突破性的实验室生物技术，以及这些技术的未来走向预测。 基因组编辑技术CRISPR 一种可利用导向RNA分子靶向裂解DNA的细菌酶，一直以来被用作为一种可编程工具，位点特异性修改从细菌、人类细胞到斑马鱼等生物及细胞的基因组。CRISPR系统是细菌RNA 干扰系统，研究发现其在霍乱弧菌中防御噬菌体免疫系统带有噬菌体基因组。最终发现噬菌体编码自身的CRISPR/Cas 系统，进而逃避宿主的天然免疫。 今年的1月，有四个课题小组都报道称他们对这种细菌免疫机制进行了成功的应用尝试——对人类细胞里的特定基因进行了定向破坏。科学家们将这种技术称作 CRISPR 技术。在随后的8个月里，更多的实验室也开始使用这种技术，对人类细胞、小鼠、大鼠、斑马鱼、细菌、果蝇、酵母细胞、线虫和多种农作物进行了大量的试验，成功地对基因进行了定向缺失、插入、活化或抑制等遗传改造操作，从各个方面证明了 CRISPR 技术的潜在应用价值。虽然生物学家们最近也开发出了几种新方法，可以对基因进行更加精确的操作，但是美国哈佛大学（Harvard University）的George Church 认为， CRISPR 技术的高效率和易用性还是其他技术无法匹敌的。 科学家们可以使用 CRISPR 技术，用比以往快得多的速度构建人类疾病的小鼠动物模型，也能以更快的速度对基因进行研究，而且还可以一次对细胞内的多个基因进行遗传学改造，研究这些基因之间的相互作用。虽然伴随着近年来逐渐流行起来的的 CRISPR 技术狂潮，也慢慢暴露出了这项技术的一些不足和限制，使这股热潮进一步蔓延的速度有所减退，但是Church和其它的 CRISPR 技术先驱们还是坚信，这项技术有着美好的前景，他们还组建了公司，希望能够利用 CRISPR 技术治疗各种遗传性疾病。 纳米成像技术 今年3月的《科学通报》中，汇集了来自华中科技大学，上海交通大学，东南大学，华南师范大学等多处研究机构，关于纳米生物成像的必威体育精装版进展，包括涉及基于金纳米粒子的荧光分子信标，靶向多肽连接的量子点，水相合成量子点常用的方法， 以及其在细胞成像及活体成像中的应用等等各个方面的内容，从不同的侧面反映了当前纳米生物成像的某些国际、国内动态，精彩纷呈。 纳米生物成像技术将纳米生物技术引入到各种成像方法中以提高成像的质量， 同时纳米生物成像的需求也不断促进着纳米生物技术的发展。目前基于纳米材料构建的分子影像探针， 已在生命科学基础研究和临床医学应用中受到越来越多的关注， 特别是在实时、动态、高灵敏成像方面具有广阔前景。 生物成像领域已经可以采用各种显微技术和共聚焦等技术了，这提高了图像的精确度，但是要观察的深层组织活动，因此在一些活体成像，组织深部观察等方面还需要更多的技术进步。Cell杂志以“Review Focus: Imaging”为中心，介绍了生物成像研究方面的必威体育精装版进展，其中特别提及了活体荧光显微技术今年来的新成果，认为这项技术崭露曙光，在细胞生物学，神经科学，肿瘤生物学等多方面发挥作用。 3D打印技术 3D生物打印技术可让科研人员另辟途径地制造人体替换器官，虽然将其应用于医疗服务领域还需很长一段时间，但是科学家相信随着3D生物打印技术以及再生医学的发展进步，将最终实现人体器官的个性化定制。 3D打印技术的原理与普通打印机的基本相同，将装有液体或细胞等“生物材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。 今年8月，杭州电子科技大学生物工程专业的徐铭恩教授带领团队，研发出了国内首台生物3D打印机，能够直接打印出人体活细胞。利用这些细胞的基础，打印机还可以打印诸如骨骼修复器件、人工器官等生物材料。这些从打印机里诞生的材料，将来可以帮助人们进行组织修复，脏器移植，美容整形。 这台生物3D打印机，除了可以打印多种生物材料，还能打印人体活细胞，从而直接打印出“活”的组织。打印出来的脏器，如骨骼、血管等，最珍贵的“品质”是要能和人类“相生相依”。首先要让人体接纳它们，然后实现相应的组织和器官功能。徐铭恩表示，部分打印出来的组织融合试验，已经在老鼠身上获得成功。“但是，目前，我们的打印机，打印出来的单元器官，‘块头’要比人体真正的器官大5倍，并且能打印的活细胞种类还不多，包括后期要怎样使得各种活细胞自然组合、共同生成人工脏器，我们可能还需要