在近日召开的2013中国(青岛)国际软件融合创新博览会上,中国科学院青岛生物能源与过程研究所展示了在活体单细胞拉曼分选仪、微生物群落元基因组分析等先进科学仪器和技术开发方面的研究进展。
一 活体单细胞拉曼分选仪问世
在科技部创新工作方法项目资助下,该中心与其合作企业成功研制出国际首台“活体单细胞拉曼分选仪”(Raman-Activated Cell Sorter,简称“RACS”)及配套的系统软件QSpec,从而实现了基于细胞的化学成分进行实时、原位、连续、自动分选功能,具有非侵害性、不需标记细胞、不需预知生物标示物等关键优势。近日,该中心还获得了国家自然科学基金委科学仪器基础研究专款资助,将通过研制“单细胞遗传分析仪”(Single-cell Genetic Analyzer;简称“SGA”),实现在单个细菌细胞精度、同时基于表型和基因型的高通量细胞筛选。以RACS和SGA等为代表的单细胞分析仪器体系将适用于包括人体、动植物、藻类、真菌、细菌、古菌等在内广泛的细胞类型,具有重要的研究与应用意义。
图1 李群书记调研活体单细胞拉曼分选仪研究进展
图2 周功耀教授交流3D生物打印研究进展
二 微生物群落元基因组技术进展
近日,在科技部863计划、国家自然科学基金等项目的支持下,中国科学院青岛生物能源与过程所功能基因组团队在元基因组计算方法学取得了系列进展。
元基因组学可克服自然界中大部分微生物难以培养的问题,通过直接测定、分析微生物群落的遗传信息,深入认识复杂微生物群落的结构和功能。而海量数据的高效分析则是元基因组学领域的技术瓶颈之一。
该团队计算生物学组研究人员利用GPGPU(高性能并行化通用处理器)等先进计算硬件,设计了高性能微生物群落数据分析及对比软件对微生物群落进行分析,较之传统方法,在准确性相同的条件下,速度提高10倍以上,可以实现海量元基因组数据的对比与搜索,从而挖掘其中蕴含的宝贵的生物学信息。该系列方法已经发表于多个国际高水平学术期刊,获得软件著作权授权和发明专利受理,并被应用于数十个合作项目的数据处理过程。
三 单细胞研究中心创建
中国科学院青岛生物能源与过程研究所组建了“单细胞研究中心”,由中组部“青年拔尖人才计划”和中科院“百人计划”入选者徐健研究员担任负责人。该中心以活体单细胞分选技术、单细胞功能基因组技术和群落合成生物学技术为研究重点,通过功能基因组、生物计算、微流控三个技术平台支撑,致力于新一代单细胞分析仪器体系的研制、应用和推广。
作为国内首个“单细胞研究中心”,中国科学院青岛生物能源与过程研究所组建的“单细胞研究中心”将通过高端科研仪器工具的研制和示范,支撑前沿科学探索,服务新兴产业,推动研究所“一二六”规划实施。
信息来源:http://www.qibebt.cas.cn/xwzx/zhxw/201308/t20130827_3919163.html