单细胞分析技术的应用与展望

介绍了近几年来单细胞分析应用发展,总结了单细胞分析技术的进样、溶膜、衍生及检测.并对以后的应用前景进行了展望.     

单细胞RNA测序数据分析方法研究进展

[目的]综述当前单细胞RNA测序数据分析的关键流程和环节,介绍完成不同分析任务所需的代表性方法及流行的工具.[方法]通过调查文献调研,总结了当前单细胞RNA测序数据分析的流程和代表性工具.[结果]许多针对单细胞RNA测序数据的分析流程和工具被陆续开发出来,用于从海量数据中发掘生物学知识,进而揭示复杂疾病或表型背后潜在的分子机制.[结论]单细胞RNA测序在生命科学研究中扮演了极为重要的角色,良好的数据分析策略是决定能否有效揭示单细胞表达谱数据背后蕴含生物学信息的关键环节.目前单细胞RNA测序数据分析步骤和工具方法繁多,研究者应根据实际场景选择合适准确的分析方法与工具.     

单细胞组学数据库的研究进展

随着测序技术的发展，目前单细胞测序已经成为生命科学各研究方向的前沿技术.单细胞测序技术是指在单个细胞的水平上对其携带的遗传信息进行高通量测序分析的技术.在2011年和2013年，单细胞测序技术分别被《Nature Methods》和《Science》列为年度最值得期待和关注的技术之一.随后单细胞测序数据呈现指数级增长，使得在海量的数据中寻找有用信息成为一个难题，整合单细胞测序数据的数据库有效地解决了该问题.概述了近年来有关单细胞数据库的研究进展，结合单细胞测序技术的重要性探讨单细胞数据库的功能特点及适用范围，并提出未来单细胞数据库发展的趋势.     

基于BERTopic的计算机视觉领域热点技术主题及演化分析

[目的/意义]当前人工智能发展迅猛,计算机视觉作为人工智能的重要分支之一,其新的热点技术主题不断涌现。通过对计算机视觉领域的前沿热点主题演化进行分析,可以深入了解计算机视觉领域的热点技术、发展方向和演化路径,为相关研究和实践提供指导和参考。[方法/过程]基于德温特专利数据库中计算机视觉相关专利数据,采用BERTopic模型提取主题,并采用基于BERT的DTM模型进一步对主题进行演化分析,总结近年计算机视觉的研究前沿及热点主题。[结果/结论]计算机视觉领域的热点研究主题主要集中在自动驾驶、多模态人工智能、人机交互和三维建模等领域,计算机视觉整体表现出巨大的发展空间与潜力。     

PCR技术详解及分析

介绍了PCR技术的发展过程、工作原理、反应要素、应用及质控条件,并对常见PCR技术问题进行了深入分析,同时也对新发展起来的PCR技术(荧光PCR、交转录PCR、原位PCR、单细胞PCR等)做了介绍,并提出了关健性的解决方法。     

ATP刺激巨噬细胞[Ca2+]i升高和氧自由基增加及大黄酸的抑制作用研究

研究了ATP刺激的大鼠腹腔巨噬细胞[Ca2 ]i升高与氧自由基(ROS)产生的关系和大黄酸抑制作用特征.提取大鼠腹腔巨噬细胞,利用Ca2 探针Fura-2检测单细胞胞内自由Ca2 浓度([Ca2 ]i)变化,同时利用NBT还原反应强度检测同一细胞ROS产生能力.结果发现无ATP刺激的巨噬细胞的ROS产生量较低;1mmol/L ATP刺激巨噬细胞单细胞后诱发[Ca2 ]i显著升高由胞内Ca2 释放和胞外Ca2 内流组成,同时ROS产生增强2倍;胞外无Ca2 条件下ROS产生随着[Ca2 ]i下降而减少.10-5和10-4mol/L浓度大黄酸对1mmol/L ATP刺激巨噬细胞单细胞的[Ca2 ]i升高和ROS产生有剂量依赖性的抑制作用;多细胞的统计分析表明10-5和10-4mol/L浓度大黄酸分别抑制了[Ca2 ]i峰值的49%和84%,同时抑制了ROS产生的59%和81%.因此认为ATP刺激大鼠腹腔巨噬细胞诱发的[Ca2 ]i升高介导了ROS的产生,大黄酸剂量依赖性的抑制ATP刺激的细胞[Ca2 ]i升高和ROS产生能力,并提示大黄酸抑制细胞[Ca2 ]i升高是其抑制ROS产生的重要机制.     

CRISPR/Cas系统在谱系追踪中的应用

CRISPR/Cas系统是细菌和古生菌的自适应免疫系统,其对基因组高效精准的编辑,极大地推动了发育生物学、表观遗传学、药物开发、疾病治疗等多个学科和研究领域的发展.CRISPR/Cas9系统诱导基因组DNA产生双链断裂,以非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)的方式进行修复,因此会在剪切位置随机地引入短的插入和删除(insertions and deletions,indels).这些引入的indels作为区分细胞的标签,被称为条形码.细胞条形码技术已经被用于谱系追踪、基因组功能筛选等.而测序技术的飞速发展和成本的大幅度降低以及单细胞转录组测序技术的出现,可以在时间和空间层面同时对数百万个单细胞进行谱系追踪,记录细胞活动.本综述讨论了CRISPR/Cas系统的工作原理、细胞条形码技术和单细胞测序技术(scRNA-seq),以及两者结合产生的单细胞谱系追踪技术.     

单细胞测序技术在植物中的应用研究进展

为了探究单细胞测序技术在植物中的应用，综述了单细胞测序技术发展概况、原理、测序技术流程及其在植物中的应用研究，为今后系统全面地开展植物单细胞测序提供理论依据。     

基于拉曼镊子的发酵过程单细胞分析：应用与展望

微生物发酵是个复杂的过程,而细胞间的异质性对微生物发酵性能有重要的影响。通过单细胞分析了解微生物细胞的异质性,利于发酵环境的优化,从而减少细胞间的异质性,提高发酵性能。整合显微拉曼光谱和光学微操控的拉曼镊子是实时、无损、无须标记且快速灵敏的单细胞分析方法。本文重点回顾拉曼镊子在聚酯、类胡萝卜素、脂肪酸、生物乙醇以及重组蛋白等发酵生产过程中的应用,并分析其在应用上存在的不足。在克服自身不足、融合新的分析技术与数据处理方法后,拉曼镊子将是了解细胞异质性、认知复杂生物过程的有力手段。     

单细胞凝胶电泳在检测甲醛遗传毒性研究中的应用

以Singh等改良的单细胞凝腔电泳技术为基础．运用昆虫小菜蛾Px细胞检测甲醛的遗传毒性作用．就单细胞凝胶电泳技术中主要的影响因素进行分析并探讨解决方法。     

基于生成对抗网络的scRNA-seq批次效应校正方法

单细胞转录组测序是一种在单细胞水平上测量基因表达的技术，已经广泛应用于生命科学研究领域.由于实验条件、技术平台、样本来源等因素的差异，单细胞转录组数据的批次效应会影响数据的可靠性和准确性.因此，批次效应校正是单细胞转录组数据分析的一个重要预处理步骤.提出了一种基于生成对抗网络的单细胞转录组测序数据批次效应校正算法scBCMGAN,结合自编码器和零膨胀负二项分布等对数据进行重构，在潜在层部分通过生成对抗网络使目标批次数据向源批次数据进行学习，达到校正批次效应的目标.实验结果表明该方法在真实数据集上具有显著优势，能够有效校正批次效应，且校正后数据适用于下游分析.     

单细胞转录组测序在肿瘤研究中的应用进展

单细胞RNA测序(scRNA-seq)是一种在单细胞水平上分析复杂组织转录的技术,可以识别单细胞基因组突变引起的差异基因表达,以及新的细胞特异性标记和细胞类型.在肿瘤研究的各个方面,scRNA-seq起着重要的作用.利用49篇文献综述了scRNA-seq的原理,重点是scRNA-seq在肿瘤异质性、发病机制和治疗中的应...     

基于语音声学参数数据库的东乡语元音/i/音位分析

文章在利用"东乡语语音声学参数数据库"对东乡语元音/i/的第一共振峰(F1)和第二共振(F2)进行分析并绘出声学元音图的基础上,采用定量和定量分析相结合的方法,对东乡语元音/i/的特点进行分析并提出了元音/i/的典型变体与条件变体的分布格局.得出初步结论为:/i/元音音位有[i][][]等3个变体,[i]出现在词首位置,当作典型变体;[]是条件变体出现在ts,s后词中和词尾;[]是条件变体出现在?,?h,后词中和词尾.     

粗淀粉一步法生产单细胞蛋白技术

本发明讲的是一步法直接生产单细胞蛋白(以下简称SCP)的技术。用此技术生产单细胞蛋白的目的是为我国饲料工业提供优质蛋白源。成品的检测结果证明,以甘薯、木薯、马铃薯和玉米为原料生产的单细胞蛋白,其粗蛋白含量均可达48％～53％,氨基酸含量36％～42％,其中赖氨酸为2.4％～3.0％,蛋氨酸+胱氨酸0.8％～1.3％,色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸和苏氨酸等必需氨基酸含     

微流控芯片在单细胞捕获中的应用

 单细胞捕获是单细胞水平研究的前提和重要组成部分。微流控芯片通常具有与细胞尺寸相当的微通道结构,并能操控纳升至皮升级的极小体积流体,非常适用于高通量的单细胞捕获,加上微流控芯片能够将其他多种操作单元集成在一起,为单细胞分析提供了一种效率高、消耗低的研究平台。概述并对比了多种涉及流体力学、光、电、磁、声等领域的微流控单细胞捕获技术的原理和应用,展望了其未来的研究方向。     

利用LCM技术从生物检材中提取单个细胞

目的:对法医学常见生物检材进行涂片染色,并利用LCM技术对检材涂片进行单个细胞的捕获,通过观察结果了解LCM技术是否适于生物检材的单细胞提取。方法:对生物检材进行液体和斑迹分组,针对检材中不同类型的有核细胞,涂片后分别进行吉姆萨和伊红美蓝染色,最后利用LCM技术分离单细胞。结果:液体组检材涂片都能够进行很好的分离,斑迹组涂片染色后完整的有核细胞含量较少,但可以进行单细胞分离。涂片分离效果随时间的增长而呈负相关。结论:利用LCM技术可以有效地对生物检材的染色涂片进行单细胞的分离,精子细胞不染色直接涂片也可以得到很好的分离。     

中国和欧美博士培养模式的比较

[目的/意义]欧洲和美国是博士教育发达地区,其培养模式在全世界影响颇巨.借鉴欧美博士教育的经验促进我国拔尖创新人才培养具有现实意义.[方法/过程]通过文献调研和网站信息收集整理,梳理博士教育发展脉络,比较以上地域博士学位论文评价原则和培养模式特点.[结果/结论]我国和欧美的博士培养目标以及教育质量基准要求一致、培养环节...     

新型破碎试验装置的设计与仿真

针对我国目前煤粉制样自动化程度不高与检测设备不完善的现状,对煤粉制样系统进行了设计构想[1]。通过对煤的特性和现有的破碎技术的研究,本文设计出了一种新型破碎机。该破碎装置主要由螺旋输送器和破碎刀盘两部分组成。为了更好的了解破碎机的运动特性,利用Pro/E软件进行实体建模,然后导入ADAMS中进行仿真分析,为开发新型的破碎装置提供理论基础[2]。     

区块链技术在我国图书情报领域的研究热点分析

目的:旨在为我国图书情报领域区块链技术研究发展提供参考.方法:本论述以CNKI期刊数据库为文献来源,采用Excel、COOC和Ucinet等软件作为分析工具,采用高频关键词词频分析、社会网络分析和聚类分析等方法,对区块链技术在我国图书情报领域的研究热点进行分析.结果:聚类分析结果表明,区块链技术在我国图书情报领域的研究...     

单细胞微米炭球的制备及其对盐酸四环素的吸附性能研究

以酵母菌为原料,通过预处理-炭化-活化工艺制备了单细胞微米炭球,并利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）和氮气吸附脱附（BET）等手段对单细胞微米炭球的结构演变进行探究。结果表明：所制得的单细胞微米炭球为黑色粉末,系无定形炭结构;单细胞微米炭球保持了酵母细胞椭圆形的形貌,分散均匀且形貌一致,平均尺寸约为1.81 μm×1.03 μm,比表面积达到1.61×10⁴ cm²/g,孔径集中在0.9、29和36 nm附近,具有丰富的孔结构。通过进一步考察单细胞微米炭球对盐酸四环素的吸附行为,证实所获得的单细胞微米炭球对四环素具有较好的吸附去除效果,吸附容量可达23.73 mg/g,符合Freundlich等温吸附模型。