1. 前言

      全世界每年約 15% 的死亡病例直接由傳染病引發。新冠疫情的爆發不僅給人們的生命和健康帶來了嚴重的威脅,?而且對經濟社會生活產生了重大沖擊。COVID-19?大流行再次提醒人們傳染病是并將永遠是人類繼續生存的主要威脅。全球化程度加劇了新發疾病的迅速傳播,氣候變化引起熱帶蟲媒病毒蔓延范圍擴大,多重耐藥病原體不斷出現,使越來越多的人們面臨著危及生命的急性或者慢性感染。因此,傳染病領域正面臨著一系列挑戰,這需要我們在快速發現、理解各種各樣的人類病原體,開發新型診斷、預防、治療方法的能力上進行一場革命。

      工欲善其事,必先利其器。Fluidigm擁有以經典的質譜流式及微流控為主的多項核心技術,開發了Hyperion組織成像質譜流式系統、CyTOF?XT質譜流式系統,Juno/BiomarkX/Biomark?HD微流控系統,C1?單細胞自動制備系統、Acculift激光捕獲顯微切割系統等多個全球領先的科學儀器平臺,產品線覆蓋基因、蛋白和細胞水平的諸多研究領域,可從多組學角度,對傳染病的傳播機制、預防監測、免疫評估到藥物開發、臨床治療等各個階段,提供完整解決方案。



      Fluidigm?質譜流式技術 (Mass Cytometry,也稱CyTOF),是一種高通量單細胞蛋白質分析技術。它利用稀有金屬標簽抗體標記細胞表面和內部的蛋白標志物,通過質譜的方式進行單細胞分析(圖 1)。由于采用穩定的金屬標簽和質譜檢測系統,質譜流式各檢測通道之間幾乎沒有重疊,背景可以忽略不計。質譜流式可以輕松實現單個細胞超過 40 種蛋白的同時檢測,系統全面地分析病理狀態下各類免疫細胞在表型和功能上的變化,從中發現一些新的免疫細胞亞群、揭示新的免疫機制,解析病原體與宿主細胞的相互作用網絡。




      圖?1. 質譜流式技術工作流程示意圖

       
      強傳染性病毒埃博拉致病機理的研究
      埃博拉病毒(EBOV)是致死率極高的病原體之一, 具有強傳染性,即使在接受治療的患者中,死亡率也高達30% 以上,然而,由于生物安全四級實驗室(BSL-4) 及實驗猴等條件限制,阻礙了對 EBOV 感染機理的深入研究。
        鼻病毒特異的 B 細胞反應機制研究
      鼻病毒(Rhinovirus, RV) 是導致普通感冒的主要原因。由于普通人群的高感染率和受感染患者慢性呼吸道疾病的惡化,鼻病毒感染對人們生活造成了巨大的衛生和經濟負擔。盡管對感染RV 的人的抗體反應進行了40 多年的研究, 但對人類?RV 特異性 B 細胞的性質仍一無所知。

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      SARS-CoV-2 病毒感染免疫亞群和功能的變化
      新型冠狀病毒 (SARS-CoV-2) 診斷試劑盒開發和測試候選疫苗等方面的研究進展迅速,但人類免疫系統與SARS-CoV-2 病毒之間的動態相互作用仍需要研究。

       

      結核分枝桿菌的感染與機體免疫環境有關
      2 型糖尿病 (T2D) 患者在接受二甲雙胍治療時,結核分枝桿菌感染的風險較低,目前還缺乏對此保護作用機理的詳細研究。

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      HIV 病毒感染過程中對免疫亞群的影響
      CD4+ T細胞是HIV病毒的主要攻擊對象,是HIV病毒研究領域內最受關注的細胞種類。

       

      寄生蟲感染中的免疫異質性研究
      寄生蟲感染往往誘發強烈的?2 型免疫反應及復雜的免疫調控網絡。然而,由于相關免疫細胞的異質性及少量性,很難對其進行深入的探究。

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      Fluidigm獨有的微流控芯片技術, 全封閉獨立的qPCR反應倉特點使得多樣本、多目標的自動化快速檢測成為可能,能夠在較短時間內準確甄別致病病原體、相似癥狀的病原體差異等,助力公共衛生系統迅速建立有效預警方案,盡早阻止疫情的蔓延。同時系統配套的實時dPCR微流控芯片可以對低病毒載量樣本進行準確定量,提高檢測靈敏度。另外,系統還可實現NGS文庫制備功能,自動化構建病原菌NGS文庫。Fluidigm 高通量、多功能微流控技術帶來以極小量樣本獲得大數據的優勢,特別適合用有限的病人樣本研究病毒毒力因子導致的復雜的宿主免疫系統變化,有助于明確病毒的致病機理,鑒別出易感人群的特征。

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      CyTOF XT 新一代質譜流式系統

      Helios?質譜流式系統

      Hyperion? 組織成像質譜流式系統

       

       

       

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      AccuLift激光捕獲顯微切割系統

      Maxpar®Direct?一站式免疫分型系統

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