科技日?qǐng)?bào)訊 （記者馬愛平）記者6月9日從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，該院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所（以下簡(jiǎn)稱“質(zhì)標(biāo)所”）成功研發(fā)出國(guó)內(nèi)首套細(xì)胞代謝動(dòng)態(tài)追蹤系統(tǒng)——細(xì)胞芯片—固相萃取—質(zhì)譜分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠像衛(wèi)星導(dǎo)航般實(shí)時(shí)追蹤細(xì)胞內(nèi)的能量變化，首次揭開了維生素D3抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)代謝密碼。相關(guān)成果日前發(fā)表于國(guó)際期刊《塔蘭塔》。
傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)如同用放大鏡觀察細(xì)胞代謝，只能捕捉靜態(tài)畫面。研究團(tuán)隊(duì)將芯片生物實(shí)驗(yàn)室、自動(dòng)凈化系統(tǒng)和精密檢測(cè)儀三大模塊創(chuàng)新性整合，打造出活細(xì)胞培養(yǎng)、代謝在線富集和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)一體化平臺(tái)。其中，在不足硬幣厚的透明芯片內(nèi)，排布著多個(gè)微流通道，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)不同種類細(xì)胞在同一藥物、同一培養(yǎng)環(huán)境下的共培養(yǎng)，以及同一種類細(xì)胞在不同藥物、同一環(huán)境下的共培養(yǎng)，且可以通過(guò)控制流體對(duì)細(xì)胞進(jìn)行原位操作，具有低試劑消耗量、高通量、低污染的優(yōu)點(diǎn)。
“我們給每個(gè)代謝分子裝上了‘追蹤器’。”論文第一作者、質(zhì)標(biāo)所博士許檸介紹，新技術(shù)靈敏度較傳統(tǒng)方法提升了百倍。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)向細(xì)胞注入特殊標(biāo)記的葡萄糖，首次在不破壞細(xì)胞的情況下，連續(xù)24小時(shí)記錄下癌細(xì)胞“進(jìn)食”糖分的全過(guò)程。
目前，該技術(shù)已成功解析了8類關(guān)鍵代謝物的動(dòng)態(tài)變化，包括癌細(xì)胞特有的絲氨酸合成路徑。許檸形象比喻：“就像看清癌細(xì)胞從‘采購(gòu)原料’到‘生產(chǎn)廢料’的完整流水線。”目前該系統(tǒng)可同時(shí)監(jiān)測(cè)百個(gè)細(xì)胞樣本，檢測(cè)效率提升20倍，未來(lái)將用于功能性食品評(píng)價(jià)和農(nóng)藥毒性篩查。
質(zhì)標(biāo)所“飼料質(zhì)量安全檢測(cè)與評(píng)價(jià)”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席王培龍表示，隨著技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展，團(tuán)隊(duì)有望繪制出更精細(xì)的“人體細(xì)胞能量地圖”，為毒理評(píng)價(jià)、精準(zhǔn)醫(yī)療提供新利器。
