據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，近日，武漢大學(xué)張志凌教授團(tuán)隊(duì)與南通大學(xué)劉東教授團(tuán)隊(duì)合作在Chinese Chemical Letters期刊上發(fā)表了題為“Advances in virus-host interaction research based on microfluidic platforms”的綜述性文章，以細(xì)胞微芯片的發(fā)展為線索，全面總結(jié)了微流控技術(shù)在研究病毒-宿主相互作用領(lǐng)域中的應(yīng)用，并討論了其未來的發(fā)展前景和商業(yè)化推廣所面臨的挑戰(zhàn)。南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院王琤博士、香港免疫與感染研究中心王計(jì)博士，為論文共同第一作者。
內(nèi)容簡介
病毒性疾病的大流行，已經(jīng)成為威脅人類公共健康和安全的一個(gè)突出問題。探索病毒與宿主細(xì)胞的相互作用，對揭示病毒性疾病的發(fā)病機(jī)制以及開發(fā)有效的抗病毒策略至關(guān)重要。
微流控芯片作為一種新興的技術(shù)平臺(tái)，擁有靈活的生物實(shí)體操縱和精確的細(xì)胞外微環(huán)境模擬能力。近年來發(fā)展的多樣化細(xì)胞微流控芯片，能夠有效地解決傳統(tǒng)病毒學(xué)感染模型（細(xì)胞模型和動(dòng)物模型）中所面臨的一些問題，包括有限的單細(xì)胞分析能力、缺乏的生理微環(huán)境、不可避免的種間差異、較高的實(shí)驗(yàn)成本和倫理問題等。
以“微壩、微孔、微閥和液滴”為捕獲策略的單細(xì)胞芯片，能夠高通量、平行化地進(jìn)行病毒感染動(dòng)力學(xué)、病毒耐藥性、細(xì)胞與病毒轉(zhuǎn)錄本分析，以及抗病毒藥物和疫苗的大規(guī)模篩選，為在單細(xì)胞分辨率上解析宿主-病毒相互作用的異質(zhì)性提供了有利平臺(tái)。
以細(xì)胞圖案化為基礎(chǔ)的多細(xì)胞培養(yǎng)/共培養(yǎng)芯片，能夠可視化探索病毒生命周期相關(guān)事件，包括病毒感染、病毒傳播、病毒誘導(dǎo)的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)與細(xì)胞特化結(jié)構(gòu)的形成等，為在復(fù)雜的生理微環(huán)境中有效在線監(jiān)測病毒感染過程和開發(fā)抗病毒藥物提供了良好條件。
以重塑人類組織、器官形態(tài)和功能開發(fā)的多種器官芯片，能夠在體外重現(xiàn)人類病毒性疾病感染，為新冠/甲流等呼吸道病毒、乙肝/丙肝等慢性肝炎病毒、腸道病毒和埃博拉病毒等烈性病毒的發(fā)病機(jī)制揭示，有效中和抗體的篩選和疫苗的開發(fā)提供了前所未有的機(jī)會(huì)。特別是新冠病毒疫情爆發(fā)后，人們利用器官芯片構(gòu)建新發(fā)病毒性傳染病模型，以應(yīng)對迫切研究需求的意識極大提升。
該綜述系統(tǒng)地介紹了過去二十年里，微流控技術(shù)在病毒細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的研究。這項(xiàng)工作旨在為對該領(lǐng)域感興趣的研究者提供概覽指南，并促進(jìn)多學(xué)科專家之間的有效合作，以更好地應(yīng)對病毒性傳染病的威脅。
通訊作者簡介
張志凌，武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。1997年吉林大學(xué)化學(xué)系獲學(xué)士學(xué)位，2002年武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院獲博士學(xué)位，法國巴黎高等師范學(xué)校博士后。湖北省儀器儀表協(xié)會(huì)常務(wù)理事，湖北省化學(xué)化工學(xué)會(huì)理事等，入選教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃”，獲教育部高等學(xué)校自然科學(xué)一等獎(jiǎng)、湖北省自然科學(xué)一等獎(jiǎng)和天津市技術(shù)發(fā)明特等獎(jiǎng)等。主要從事納米生物醫(yī)學(xué)傳感、微流控芯片和生物電化學(xué)分析等方面的研究工作，國家基金委“新型生物醫(yī)學(xué)探針技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用”創(chuàng)新研究群體、教育部“化學(xué)生物學(xué)應(yīng)用基礎(chǔ)研究”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)骨干成員。
劉東，南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，教育部神經(jīng)再生重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授、博士生導(dǎo)師。于2011年獲德國國家分子醫(yī)學(xué)中心/柏林自由大學(xué)，博士學(xué)位。主要從事血管內(nèi)皮細(xì)胞器官特異性的遺傳調(diào)控、以及聽、平衡覺的發(fā)育與再生的機(jī)制研究。建立了多種新的疾病模型以及新的遺傳操作技術(shù)，發(fā)表SCI論文120余篇。相關(guān)研究成果在學(xué)術(shù)界有廣泛的影響，曾被國內(nèi)外幾百家媒體報(bào)道和評論，包括新華社、《科技日報(bào)》頭版頭條、《科技日報(bào)》版眼等。劉東教授本人也曾接受著名科技期刊Nature雜志專訪。主持國家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃項(xiàng)目、原創(chuàng)探索計(jì)劃項(xiàng)目等國家級項(xiàng)目6項(xiàng)、江蘇省自然科學(xué)基金杰出青年基金項(xiàng)目等科研以及其他人才項(xiàng)目9項(xiàng)。
