2013年年關將至，Thescientist雜志對生命科學領域一年以來的發展進行了回顧。干細胞，3D打印、光導水凝膠悉數上榜，還有哪些？你猜到了，你猜對了嗎？
無所不能的CRISPR
今年的明星技術無疑是CRISPR（成簇的規律間隔短回文重復序列，Clusteredregularlyinterspacedshortpalindromicrepeats）。CRISPR的應用文章頻繁占據著各大雜志的版面。與Cas9酶結合起來的CRISPR技術，允許科學家們隨心所欲的編輯遺傳學代碼。就在幾年前，人們還只知道CRISPR在細菌和古生菌的免疫中起作用。現在，它已經作為簡便的基因組編輯工具，幫助世界各地的研究者們解決實際問題。Whitehead研究所的創始人之一RudolfJaenisch表示：“這一新方法改變了游戲規則。”通過CRISPR技術，他和同事在一個月之內就構建了攜帶五個突變的基因工程小鼠。“傳統方法可能需要三到四年。”
類器官細胞團
2013年人們成功培養出了多種類器官細胞團（organoid）。今年7月，科學家們對人類iPS細胞進行重編程，生成了三維肝芽。研究顯示，這種肝芽能夠正常代謝，當其移植到老鼠體內時，還能與小鼠的循環系統連接起來。8月，科學家們利用多功能干細胞，培養出了類似人類胚胎大腦的三維組織團，其中形成了大腦的一些復雜結構。“這說明人類細胞具有超強的自我組織能力，”文章作者JürgenKnoblich在接受采訪時說。11月，美國和西班牙的研究人員利用人類干細胞，得到了功能性的腎臟前體細胞。也許在不久的將來，人們就可以實現個性化的器官培養。Wisconsin醫學院再生醫學中心的StephenDuncan教授表示：“如果能夠利用iPS細胞生成真正有功能的器官，就可以隨時為個體提供遺傳學相符的替換零件。”
充滿潛力的干細胞
人們只要簡單的操縱基因表達，就能將皮膚細胞重編程為多能干細胞。今年，研究者們進一步改進了這一技術，使其更快更好的為研究服務。就在幾個月前，以色列科學家克服了細胞重編程所面臨的最大問題之一，低效率。Weizmann科學研究所的JacobHanna，通過失活一個抑制多能性的基因，獲得了幾乎完美的細胞重編程效率。而一般來說，細胞重編程的效率還不到1%。此外，研究者們還實現了非哺乳動物的細胞重編程，包括鳥、魚和昆蟲等。
廣泛使用的3D打印
從試管架、離心機到今晚的晚餐，3D打印機能夠打印出任何東西。科學家們甚至利用這一技術，造出了微生物的“小世界”。今年10月，科學家們通過3D打印技術，得到了特制的明膠模具，將微生物分隔不同的小區域里。“這可以說是懸浮著細菌的一種果凍，”Texas大學的JasonShear說。研究顯示，雖然細菌固定在隔間里，但細胞發出的信號能夠在凝膠中傳遞。維也納科技大學的AleksandrOvsianikov評論道，3D打印可以幫助人們構建特殊模具，用于多種研究。
光導水凝膠
科學家們在細胞支架的基礎上，開發了嵌入光纖的水凝膠移植物。將這種水凝膠移植到小鼠體內，允許人們用光指導細胞活性。研究人員利用受到光刺激的細胞，成功抑制了糖尿病小鼠的高血糖水平。這種水凝膠不僅能傳遞光，還能用來檢測細胞表達的熒光蛋白。哈佛大學的SeokHyunYun解釋道，他的團隊實際上并沒有發明什么新東西，“我們將一些巧妙的技術融合在一個系統中，并且找到了讓這一系統在體內起作用的方法。”這種技術無疑為細胞療法提供了新的可能性。不過，該技術顯然還需要進一步的調整。這項研究中使用的HeLa細胞有致瘤作用，此外，人們也不確定移植所造成的影響。
透明膠帶的妙用
新澤西理工大學的生物醫學工程師RaquelPerez-Castillejos，巧妙利用透明膠帶實現了微觀的精密加工。以往，人們一般以用光蝕刻技術，打造可培養細胞的微流體設備。而Perez-Castillejos和同事發現，用透明膠帶和解剖刀也可以。研究團隊將透明膠帶粘在載玻片上，在膠帶上切割出不同形狀，之后撕掉不需要的膠帶，玻片只留下指定形狀的膠帶。隨后，他們將以硅為基礎的聚合物澆注在載玻片上。等聚合物凝固后將其取下并翻轉，就可以培養細胞進行微流體實驗了。“我們總希望達到很高的精度，實際上有時候可能并不需要這么復雜，”Perez-Castillejos說。
二代測序助力IVF
牛津大學的科學家們在二代測序的基礎上，開發出可用于IVF的檢測方案，幫助人們篩查染色體異常、基因突變和線粒體基因組突變。“二代測序提高了我們發現上述異常的能力，有助于識別和甄選最佳胚胎，”分子遺傳學家DaganWells說。“這一技術有望大大提高IVF的成功率，降低流產風險。”費城的醫生已經成功應用了這一技術，接受篩查的試管嬰兒已于今年5月出生。
