微流控芯片，高通量技術(shù)，單細胞測序，CTC循環(huán)腫瘤細胞，納米醫(yī)學(xué)，ddPCR技術(shù)，單分子免疫陣列技術(shù)(SiMoA)，ctDNA，質(zhì)譜檢測，大數(shù)據(jù)，人工智能等等最新技術(shù)成果與應(yīng)用案例紛紛亮相。
01
微流控芯片技術(shù)
微流控芯片，又稱為芯片實驗室（Lab on a Chip），是指在幾平方厘米或更小的芯片上構(gòu)建的微型化、集成化、自動化的化學(xué)、生物學(xué)實驗平臺圖。
通過微流控芯片，實驗人員可以一塊微米尺度的芯片上完成化學(xué)實驗室中取樣、預(yù)處理、反應(yīng)、分離和檢測等功能，并自動完成分析。
微流控芯片擁有體積輕巧、使用樣品及試劑量少，且反應(yīng)速度快、可大量平行處理及可即用即棄等優(yōu)點。
微流控技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括以下幾個方面：
基因檢測：基因檢測是微流控芯片應(yīng)用最早的領(lǐng)域。
經(jīng)過近年來的發(fā)展，微流控分析芯片在基因檢測方面的研究已經(jīng)發(fā)展到復(fù)雜基因序列PCR擴增檢測和基因測序。
蛋白質(zhì)分析：利用微流控分析芯片系統(tǒng)對蛋白質(zhì)樣品進行分析，其分析步驟均可以在幾平方厘米的分析芯片上進行，能夠有效地減少分析過程中人為因素造成的干擾。另外，微流控芯片檢測技術(shù)所需要的試劑及反應(yīng)物的量均較少，對于一些微量蛋白質(zhì)的檢測，減少實驗中貴重試劑的消耗。
細胞學(xué)應(yīng)用：細胞學(xué)的研究在探索生物學(xué)進程方面有很大的實用價值。由于微流控分析芯片中微通道尺寸非常微小，相對于細胞的微小尺寸，微流控芯片則更加適用于操控單細胞?？焖俚募毎治鲈谏飳W(xué)、醫(yī)學(xué)和藥物篩選中均具有重要的意義。
清華大學(xué)林金明教授，在報告中將總結(jié)藥物研究中微流體裝置和技術(shù)的最新進展和發(fā)展，討論微流體系統(tǒng)在藥物發(fā)現(xiàn)過程中的應(yīng)用，并將分別介紹二維（2D）細胞培養(yǎng)、三維（3D）細胞培養(yǎng)、器官芯片和全生物芯片等新興領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，隨后討論這些技術(shù)在藥物開發(fā)過程的應(yīng)用以及我們組開發(fā)的芯片-質(zhì)譜平臺用于藥物發(fā)現(xiàn)的進程及優(yōu)勢。
02
納米生物技術(shù)
生物大分子以納米尺度存在，單分子檢測就離不開納米科學(xué)。納米醫(yī)學(xué)是納米科學(xué)研究的重要新興領(lǐng)域，是世界各國優(yōu)先發(fā)展的與人類健康密切相關(guān)的交叉學(xué)科研究前沿領(lǐng)域，充滿了科學(xué)創(chuàng)新的機遇與挑戰(zhàn)。
來自上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，古宏晨 教授將在“新型納米檢測工具及其在精準醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用”面向分子診斷、免疫診斷、即時檢驗及多指標檢測的應(yīng)用進展現(xiàn)狀。
來自中科院國家納米科學(xué)中心胡志遠研究員，將分享循環(huán)腫瘤細胞CTC納米檢測技術(shù)在液體活檢。如何利用納米微流控技術(shù)，研究這一可能改變未來疾病檢測與治療的診斷方法，使之用于惡性腫瘤的早期診斷，精準用藥，便是本次發(fā)言的重點。
03
第三代單分子測序技術(shù)
第三代單分子直接測序技術(shù)無需進行PCR擴增，可直接檢測單個DNA分子，避免了由PCR擴增引入的錯誤和偏好性問題，同時也極大簡化了樣本處理和測序步驟，縮短測序周期。
在應(yīng)用拓展方面，基于第三代單分子測序平臺的直接靶向測序技術(shù)及直接RNA測序技術(shù)等也為臨床應(yīng)用帶來更多可能。
瀚海基因顏欽總經(jīng)理，報告中將介紹第三代單分子直接測序技術(shù)（Single Molecule Direct Sequencing）的工作原理、技術(shù)特點以及在分子診斷領(lǐng)域的應(yīng)用方向和優(yōu)勢。
北京大學(xué)生物動態(tài)光學(xué)成像中心文路研究員，演講內(nèi)容為“肝癌與結(jié)直腸癌的循環(huán)游離DNA甲基化組及單細胞多重組學(xué)分析”。單細胞三重組學(xué)測序技術(shù)（scTrio-Seq），從一個單細胞中同時獲取基因組拷貝數(shù)變異、DNA甲基化組和轉(zhuǎn)錄組三層面組學(xué)信息，將介紹 scTrio-Seq在單細胞多組學(xué)水平分析肝癌與結(jié)直腸癌腫瘤異質(zhì)性的研究進展。此外團隊建立了一種甲基化CpG短串聯(lián)擴增與測序技術(shù)（Methylated CpG Tandems Amplification and Sequencing，MCTA-Seq）。它能夠?qū)ν庵苎h(huán)游離DNA甲基化組進行高通量測序分析。該技術(shù)可以在一個反應(yīng)中同時檢測到近九千個超甲基化CpG島；檢測下限可低至1~2個細胞的基因組DNA。MCTA-Seq技術(shù)在肝癌與結(jié)直腸癌無創(chuàng)早期診斷中的研究進展。
04
大數(shù)據(jù)與人工智能
美國加州大學(xué)（洛杉磯）醫(yī)學(xué)院病理系正教授周向紅教授，EarlyDiagnostics公司的創(chuàng)始人。她的團隊發(fā)明了液體活檢，大數(shù)據(jù)整合，和基因網(wǎng)絡(luò)分析領(lǐng)域的多種工具。在3月9日的報告中她將帶來團隊的最新成果CancerLocator。不僅能準確地從血液中的cfDNA檢測到癌癥，而且可以精確定位腫瘤的位置。它使用全基因組DNA甲基化數(shù)據(jù)同時推測血液樣品中從腫瘤細胞釋放的DNA的比例和組織起源。 CancerLocator在模擬和真實數(shù)據(jù)上都顯著優(yōu)于兩種流行的多類分類方法（支持向量機和隨機森林）。 CancerLocator 在低測序深度的DNA甲基化數(shù)據(jù)中也取得有很好的預(yù)測結(jié)果。 可以很好地識別早期肝癌患者和肺癌患者。在最近在實驗技術(shù)和計算技術(shù)上的新進展進一步加強了CancerLocator在癌癥檢測上的精度和廣度。
腫瘤免疫治療被認為是近年來癌癥治療手段中最有希望的方法之一。免疫檢查點抑制劑（immune-checkpoint blockade）通過解除腫瘤細胞對免疫細胞的抑制通路，激活免疫細胞消滅腫瘤。雖然免疫檢查點抑制劑在多類腫瘤治療中表現(xiàn)出了令人振奮的臨床效果，但在實際應(yīng)用中仍然會出現(xiàn)響應(yīng)率低，個體化差異大等臨床問題。如何基于特定的biomarkers以及計算模型，對于腫瘤患者進行有效的個體化的免疫檢查點抑制劑的療效預(yù)測，是該類腫瘤免疫治療的關(guān)鍵問題之一。
同濟大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的劉琦教授，在報告中將系統(tǒng)探討了腫瘤免疫檢查點抑制劑療效預(yù)測的相關(guān)計算生物學(xué)問題?；诟咄繙y序數(shù)據(jù)，構(gòu)建一站式AI模型（one-stop AI model）進行腫瘤免疫抑制劑療效預(yù)測的計算框架，該計算框架將有利于整合現(xiàn)有的多類biomarkers進行療效預(yù)測，以及基于已知樣本挖掘潛在的新的biomarkers?；谏鲜龇治?，研究者進一步指出了免疫抑制劑療效預(yù)測領(lǐng)域若干重要的計算研究方向。
05
單分子免疫陣列技術(shù)
（SiMoA）多重檢測技術(shù)
SiMoA是目前最靈敏的免疫分析方法，類似于傳統(tǒng)的酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA），但較ELISA的靈敏度提高了1000倍。
因為在ELISA檢測法中，標記酶所產(chǎn)生的熒光會在大范圍內(nèi)發(fā)散，無法檢測低濃度的微量物質(zhì)；而SiMoA則巧妙地使用了飛摩爾水平的反應(yīng)室陣列，可對單個分子進行捕獲檢測并控制熒光發(fā)散，使得檢測精度大大提高。如果將ELISA形象比作電視機的模擬信號，SiMoA的分布式陣列則是更清晰更先進的數(shù)字信號。
SiMoA的檢測精度達到了飛摩爾的水平，可與金標準的核酸PCR相當(dāng)。而核酸PCR成本昂貴，SiMoA則很好地融合了核酸PCR的靈敏度和ELISA的簡單易用。多重檢測的SiMoA實現(xiàn)后，表明其有望與當(dāng)紅的多重PCR同臺競技，在疾病早期檢測、血篩、新藥研發(fā)等領(lǐng)域發(fā)揮更大影響。
這項技術(shù)的持有者Quanterix公司，首席科學(xué)和醫(yī)學(xué)顧問Andreas Jeromin屆時將介紹其在Biomarker領(lǐng)域的應(yīng)用。Quanterix公司成立于2007年，是典型的技術(shù)初創(chuàng)型企業(yè)，目前只有數(shù)十名員工。雖然不太起眼，但它的技術(shù)創(chuàng)始人卻同樣是Illumina公司的技術(shù)創(chuàng)始人。
公司目前由VC資金支持，其支持者包括了貝恩資本、國家癌癥研究所、生物梅里埃，以及專門獵取尖端技術(shù)的、隸屬于美國CIA中情局的風(fēng)投企業(yè)In-Q-Tel等。
06
液體活檢CTC檢測樣品處理
目前的液體活檢主要以血液中ctDNA／RNA、CTC（循環(huán)腫瘤細胞）及Exosomes（外泌體）作為腫瘤診斷的生物標志物， 全面的液體活檢還應(yīng)該包括血液以外其他體液，如尿液、唾液、胸腔積液、腦脊液中的腫瘤衍生的信息。液體活檢的臨床價值基于指標臨床相關(guān)性和檢測分析技術(shù)的靈敏度和特異性。
美國喬治城大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理系劉學(xué)鋒教授，報告內(nèi)容“Real Time Functional Analysis： Culturing Cancer Cells from Liquid Biopsies for Precision Oncology”。
如國內(nèi)外發(fā)展了很多基于不同原理的CTC富集和鑒定的方法，但是一直缺乏一種富集活的腫瘤細胞并能培養(yǎng)作實時功能性分析的方法。(生物谷Bioon.com）