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前言
全世界每年約 15% 的死亡病例直接由傳染病引發(fā)。新冠疫情的爆發(fā)不僅給人們的生命和健康帶來了嚴(yán)重的威脅，?而且對經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活產(chǎn)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(yuǎn)是人類繼續(xù)生存的主要威脅。全球化程度加劇了新發(fā)疾病的迅速傳播，氣候變化引起熱帶蟲媒病毒蔓延范圍擴(kuò)大，多重耐藥病原體不斷出現(xiàn)，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(lǐng)域正面臨著一系列挑戰(zhàn)，這需要我們在快速發(fā)現(xiàn)、理解各種各樣的人類病原體，開發(fā)新型診斷、預(yù)防、治療方法的能力上進(jìn)行一場革命。
工欲善其事，必先利其器。Standard BioTools（原Fluidigm）擁有以經(jīng)典的質(zhì)譜流式及微流控為主的多項(xiàng)核心技術(shù)，開發(fā)了Hyperion組織成像質(zhì)譜流式系統(tǒng)、CyTOF?XT質(zhì)譜流式系統(tǒng)，Juno/X9微流控系統(tǒng)等多個(gè)全球領(lǐng)先的科學(xué)儀器平臺(tái)，產(chǎn)品線覆蓋基因、蛋白和細(xì)胞水平的諸多研究領(lǐng)域，可從多組學(xué)角度，對傳染病的傳播機(jī)制、預(yù)防監(jiān)測、免疫評估到藥物開發(fā)、臨床治療等各個(gè)階段，提供完整解決方案。
Standard BioTools質(zhì)譜流式技術(shù) (Mass Cytometry，也稱CyTOF)，是一種高通量單細(xì)胞蛋白質(zhì)分析技術(shù)。它利用稀有金屬標(biāo)簽抗體標(biāo)記細(xì)胞表面和內(nèi)部的蛋白標(biāo)志物，通過質(zhì)譜的方式進(jìn)行單細(xì)胞分析（圖 1）。由于采用穩(wěn)定的金屬標(biāo)簽和質(zhì)譜檢測系統(tǒng)，質(zhì)譜流式各檢測通道之間幾乎沒有重疊，背景可以忽略不計(jì)。質(zhì)譜流式可以輕松實(shí)現(xiàn)單個(gè)細(xì)胞超過 40 種蛋白的同時(shí)檢測，系統(tǒng)全面地分析病理狀態(tài)下各類免疫細(xì)胞在表型和功能上的變化，從中發(fā)現(xiàn)一些新的免疫細(xì)胞亞群、揭示新的免疫機(jī)制，解析病原體與宿主細(xì)胞的相互作用網(wǎng)絡(luò)。
圖?1. 質(zhì)譜流式技術(shù)工作流程示意圖
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強(qiáng)傳染性病毒埃博拉致病機(jī)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(qiáng)傳染性，即使在接受治療的患者中，死亡率也高達(dá)30% 以上，然而，由于生物安全四級實(shí)驗(yàn)室（BSL-4） 及實(shí)驗(yàn)猴等條件限制，阻礙了對 EBOV 感染機(jī)理的深入研究。
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鼻病毒特異的 B 細(xì)胞反應(yīng)機(jī)制研究
鼻病毒(Rhinovirus, RV) 是導(dǎo)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(wèi)生和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。盡管對感染RV 的人的抗體反應(yīng)進(jìn)行了40 多年的研究， 但對人類?RV 特異性 B 細(xì)胞的性質(zhì)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(fā)和測試候選疫苗等方面的研究進(jìn)展迅速，但人類免疫系統(tǒng)與SARS-CoV-2 病毒之間的動(dòng)態(tài)相互作用仍需要研究。 |
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結(jié)核分枝桿菌的感染與機(jī)體免疫環(huán)境有關(guān)
2 型糖尿病 (T2D) 患者在接受二甲雙胍治療時(shí)，結(jié)核分枝桿菌感染的風(fēng)險(xiǎn)較低，目前還缺乏對此保護(hù)作用機(jī)理的詳細(xì)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(xì)胞是HIV病毒的主要攻擊對象，是HIV病毒研究領(lǐng)域內(nèi)最受關(guān)注的細(xì)胞種類。 |
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寄生蟲感染中的免疫異質(zhì)性研究
寄生蟲感染往往誘發(fā)強(qiáng)烈的?2 型免疫反應(yīng)及復(fù)雜的免疫調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。然而，由于相關(guān)免疫細(xì)胞的異質(zhì)性及少量性，很難對其進(jìn)行深入的探究。 |
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Standard BioTools獨(dú)有的微流控芯片技術(shù), 全封閉獨(dú)立的qPCR反應(yīng)倉特點(diǎn)使得多樣本、多目標(biāo)的自動(dòng)化快速檢測成為可能，能夠在較短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確甄別致病病原體、相似癥狀的病原體差異等，助力公共衛(wèi)生系統(tǒng)迅速建立有效預(yù)警方案，盡早阻止疫情的蔓延。同時(shí)系統(tǒng)配套的實(shí)時(shí)dPCR微流控芯片可以對低病毒載量樣本進(jìn)行準(zhǔn)確定量，提高檢測靈敏度。另外，系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)NGS文庫制備功能，自動(dòng)化構(gòu)建病原菌NGS文庫。Standard BioTools高通量、多功能微流控技術(shù)帶來以極小量樣本獲得大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，特別適合用有限的病人樣本研究病毒毒力因子導(dǎo)致的復(fù)雜的宿主免疫系統(tǒng)變化，有助于明確病毒的致病機(jī)理，鑒別出易感人群的特征。
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