生命科学的120个新技术
l 单分子显微成像技术
单分子成像技术，现在正朝着在体的、活细胞、高灵敏、多分子、高通量的方向发展。目前有荧光光谱显微镜、栓粒显微镜、光磁镊子（tweezer）、原子力显微镜、单分子力学光谱显微镜等等。它们不仅可以测定活细胞、单分子、多分子的定位和动态的变化，还可以测定蛋白质与蛋白质、DNA与DNA、DNA与蛋白相互关系的改变。它将使现代生物学研究发生革命性变化（Nature. 2008.5.29; Nature Method, 2009.3.1; 2009.3.22 ）
- 进行生物科学研究的机器人
英国Aberystwyth大学系统生物学和计算机科学家Clare A等，发明了一种可以独立进行科学研究的机器人，称为Automation of science，亦称为“亚当”。它可以独立进行设计、推理、实验和结果分析。并已完成了酵母基因结构和功能的分析。这种机器人，可以同时进行多项目和多课题的研究和分析。它是人工智能研究的一个重大突破（Science, 2009.4.3）。 - MicroRNA介导的多能干细胞
美国UCSF再生医学中心的科学家应用一种胚胎干细胞特异的microRNA（miR-291-3P），通过脂质体代替逆转录病毒介导OCT4，Sox2和KIF4至皮肤细胞可以成功生成多能干细胞，可避免致癌风险（Nature Biotech, 2009.4）。 - 二合一抗体
一般一种抗体只能与一种抗原结合，最近美国Genentech公司，开发一种二合一抗体，它既可以与VEGF结合，又可与EGF-R (HER-2)结合，对肿瘤治疗具有重要意义（Science, 2009.3.20）。 - 纳米蛋白质组免疫测定（NIA）
美国斯坦福大学医学病理系的科学家开发出一种微量、敏感适合临床小样品检测的蛋白质组分析技术，称为纳米蛋白质组免疫测定法（Naofluidic Proteomic Immunoassay, NIA）。它只要一滴血或针头大小的样品便可测定各种癌相关蛋白的表达量和磷酸化的水平。可以准确进行癌诊断，并指导治疗（Nature Medicine, 2009.4.12）。 - 评估心脑血管发作危险性的新工具
怎样评估非ST升高的心肌梗塞患者的风险，一直是心血管界的一个难题。美国华盛顿大学和Duke大学的心血管科学家，通过临床资料的分析，提出一种新的评估工具。它包括心率、血压、RBC、肌酐清除率等8个因素，可以精确评估心血管病发作的风险（Circulation, 2009.4.15）。此外，美国Baylor医学院亦开发了一个评估脑卒中治疗效果的新方法（Strok, 2009.3.12）。 - 穿戴式心脏除颤器
英国Cheshir医药公司最近开发出一种可以穿戴在身上的除颤器，它可以随时随地监测和治疗心脏病的发作和猝死，称为Lifevest (Med News Today, 2009,3.18).。最近美国Biotronik公司也开发出一种植入式除颤器Lumax540，已获FDA批准，用于心功能衰竭病人的监测和治疗（Med News Today，2009.4.15）。 - “洗脑”物质
美国纽约州立大学Sacktor TC研究室发现一种与记忆密切相关的PKMzeta分子，寻找到一系列与之相关的化学物质，它们能开启和关闭人类的记忆，它既可以预防老年痴呆和某些记忆问题，又可抑制大脑存储的部分信息和记忆，消除人类的恐惧痛苦和不良习惯，减轻人的压力（环球科学，2009.4.15）。 - 断骨再生
清华大学材料系崔福斋研究组与解放军总医院合作解析骨生成的过程和材料，研发出一种纳米晶磷酸钙胶质材料，可使断骨修复和再生（生物通，2009.4.16）。 - 手表样便携式血压计
美国科学家开发出一种新型便携式血压计，可像手表一样带在手腕上，随时监控人的血压（科技日报，2009.4.16）。 - 肿瘤生长的三维视频
美国Amgen公司开发出一种三维肿瘤生长的视频图像，可以揭示观察新生血管供应肿瘤营养，肿瘤生长和转移的过程和清晰图像（Wired, 2009.4.15）。 - 评定肿瘤化疗效果的新方法
一般评定肿瘤化疗效果需要3个月。美国UCLA肿瘤研究所提出了一种用PET/CT评估的新方法。只要一周即可评估化疗的效果（Clin Cancer, 2009.4.15）。 - 体内DNA装配器（Assembler）
美国Illinois大学生物工程系研发出一种DNA Assembler。它应用重组DNA的方法和Yeast一步转化技术，可以在体内迅速地构建出生化通路，它为合成生物学、代谢工程和功能基因组研究，提供一个新的强有力的工具（Nucleic Acid Res, 2009.2）。 - 细胞分栋系统
麻省理工大学的科学家利用不同细胞表面滚动能力不同，设计和研究出一种细胞分栋系统。它不仅可以分栋癌细胞，亦可以分栋干细胞，还可以用于细胞的浓缩。方法简便，无需贵重设备，且安全不损伤细胞（Nono Letter, 2008.3）。 - 微型马达
澳大利亚墨尔本大学微纳米研究室研制出一种微型马达，只有250μm。它可以进入血管，传送血管内图像，清除斑块和血栓，进行活检和定点输送药物（易网探索，2009.1.22）。 - 人工神经网络—三维亿阻器混合芯片
美国加州大学伯克来分校和惠普实验室应用压印光刻技术，将亿电阻交叉开关矩阵堆叠在一个CMOS逻辑电路上，其密度为成人大脑皮层突触的10倍，可以模拟人神经网络的传递和学习功能（生物通，2008.12.3）。 - 制备蛋白芯片的新方法
英国Manchester 跨学科生物中心的科学家开发了一种可以又快又好的制备功能性蛋白芯片的新方法。他们用特异性Tag进行蛋白修饰，可以让各种活性蛋白快速、高效、不失功能地固定在芯片上，且不需要进行蛋白的纯化。它是蛋白芯片的一次新革命（JACS，2008.8.22） 。 - MicroRNA介导的多能干细胞
美国UCSF再生医学中心的科学家应用一种胚胎干细胞特异的microRNA（miR-291-3P），通过脂质体代替逆转录病毒介导OCT4，Sox2和KIF4至皮肤细胞可以成功生成多能干细胞，可避免致癌风险（Nature Biotech, 2009.4）。 - 视网膜神经环路图
美国犹他州立大学眼科中心的科学家设计了一种计算机软件，可以将电子显微镜所获的视网膜的细胞图像，绘制成一种奇妙的视网膜神经环路图，可以揭示视觉生理和失明机理（Plos Biol, 2009.4）。 - 生物起搏器
美国Cornell大学和Columbia大学的科学家利用超极化环核苷酸的阀门通道（Hperpolarization Cyclic Nucleotid gated channels, HCN ），调节心脏窦房结起搏器的原理，设计出一种生物起搏器，它可以让心脏起搏，并有规律的跳动（J. Physiol, 2009.4.1）。 - 电斥力DNA芯片
一般DNA芯片都需要荧光标记。美国加州大学（UCSF）生物工程实验室的科学家利用DNA杂交时表面电荷的密度改变的原理成功设计出一种电斥力DNA芯片，其灵敏度可达pm，可在复杂的背景中测出单个碱基的错配。它可用于建立疾病的表达谱和各种疾病的个体化诊断、风险预测和疗效评判。且简单、廉价、无需标记和特殊仪器，一次测定只要几分钟（Nature Biotech, 2008.7）。 - 测定人类基因组区域功能的新方法
美国Boston 大学和 NIH生物信息的科学家Margulis EH等开发了一种探测人类基因组的新方法，它不仅可以阅读DNA的序列，更可以观察DNA的三维结构，确定DNA的沟渠、折叠和位置，分析出DNA不同区域的功能（Science, 2009.3.12）。 - 超级生物胶
美国印第安大学和布朗大学应用新双月杆菌(caulobacter Crescen) 生产出一种超级生物胶，其粘合率比目前最好的胶水还要高3倍。将对外科缝合手术产生重大影响（科学网，2月23日）。 - 防癌面贴
过度日照不仅可以引起皮肤灼伤，还可以引起皮肤癌。最近英国科学家研制一种新型敷贴，可以保护皮肤，有效避免皮肤癌的发生（科技日报，3月23日）。 - 治病烟草
德国Bayer 和Syngenta化学公司，应用生物工程的方法，将IL－10重组进烟草中，生产出能治疗I型糖尿病的烟草。它可以种植。应用这种转基因方法，还可以生产和种植抗肿瘤等多种抗疾病的烟草（BMC Biotech, 3月份）。 - 新型人造心脏
印度Kharagpur理工学院，最近依据蟑螂心脏工作原理，用塑料和金属创制成一种新型人工心脏。压力再高也不会影响心脏的运行。其造价只要2000美元（Scientific Amer,3月份）。 - 便携式人工肺
英国斯旺西大学根据吸入氧气呼出CO2原理，研究出一种只有眼镜盒大小的可到处携带的人工肺可在体外成功进行气体交换，代替肺移植，使严重肺疾患者正常生活（新浪网，3月11日）。 - 读脑机
英国伦敦大学的科学家应用功能性核磁共振成像技术和电脑程序控制扫描方法开发出一种“读脑机”。它可以探测人脑的思考和想象，分析人脑思维活动（Current Biolog, 2009.3；新浪科技，2009.3.16 ）.此外，加拿大多伦多大学的科学家应用近红外线成像解码技术，亦发现了一种“读脑仪”（新华网，2009.2.18）。 - 可吸收血管支架
目前血管的支架主要有裸金属和药物涂塑两种，但仍有引起血栓的危险。欧洲科学家发明了一种可吸收的血管支架，可完全避免血栓的形成和再狭窄。在临床试用两年，效果良好。在支架吸收后，仍保持功能（Lancet，3月份）。 - 新型手术机器人
美国SRI研究所，开发出一种新型手术机器人。它由4“人”组成；一“人”掌控内窥镜进行探测，二“人”为主刀实施手术，一“人”为护理、负责消毒传递器械和清洗。它可以通过卫星联网，进行遥控，可在战场、灾区、边远山区进行抢救手术。机器人还可与患者谈话，使精神放松。这样的机器人称为移动的外伤救治舱（Trauma Pod）（New Scientist，2009.3.5）。 - 通用血型的人造血细胞
美国细胞生物技术公司应用胚胎干细胞诱导出几十亿个功能健全的红细胞。它具有通用血型，不产生组织排斥，不担心感染，可以持续生产（Scientific Amer,3月份）。 - 抗炎症药物载体
美国Emory大学用PCADK研发了一种新型非炎症微球状药物载体，可以携带P38抑制剂，并直接在心脏释放。它可以用于治疗心肌梗塞、心功能不全和其它多器官炎症疾病（Nature Material, 3月份）。 - 抗HIV的天然疫苗
美国纽约Rockfells大学从HIV感染，不求助药物治疗而长期存活的患者身上，发现了天然免疫系统，并分离出抗HIV的抗体，可以抵御HIV感染（Nature, 3月份）。 - 人造淋巴结
日本理化研究所（Riken Institue）研发出人造淋巴结，它可以产生抗感染的免疫细胞，可以治疗癌症或艾滋病（大众机械，2月份，科技时代，2月16日）。 - 生物起搏器
生物起搏器是将具有起搏功能基因，导入心脏受损部位，而发挥起搏功能。这种起搏器不用电池，不被磨损，不引起并发症（科学时报，2月16日）。 - 神经再生胶
瘢痕组织使受损脊髓常不能沿着神经路径生长。美国西北大学研发了一种纳米凝胶，它可在受损部位形成纳米缩氨酸纤维支架，可以吸附干细胞，促使脊髓沿着轴索生长（科技时报，2月16日）。 - 体内蛋白与DNA相互作用分析法
美国华盛顿大学基因组和计算机研究中心的科学家开发出一种可以在体内观察蛋白和DNA相互作用的新方法，称为数码基因组印迹法（Digital genomic footprinting）。它可以同时测定和显示基因组中成百上千种蛋白及其与DNA的结合部位和调节蛋白（ Nature method, 2009.3.22）。 - 预测进行心肌梗塞的新方法
肌钙蛋白（Troponin I）是预测急性心肌梗塞和心脏猝死的一种Biomaker。既往多用常规酶联免疫沉淀法，但灵敏度低，选择性差。韩国大学化学和生物工程实验室应用纳米技术，开发了一种高灵敏、高特异性的测定血清肌钙蛋白的方法，可以预测急性心肌梗塞和心脏猝死。此外，利用这种纳米技术，亦可生产其它的临床高灵敏诊断方法（Nature Biotech, 2009.3.8）。 - 肿瘤基因组浏览器
美国加州大学（UCSC）J. Baskin工程学院的科学家应用芯片技术，将肿瘤的genomic. epigenomic和 transcriptomic的变化结合在一起，可以得到百万个测定数据，再通过软件分析和可视化处理，可以获得肿瘤细胞所有相关基因及其突变的数据和图像，可为肿瘤转移、治疗、预后和研究提供一个十分有效工具（Nature Method. 2009.4.1）。 - 活细胞内RNA成像新技术
美国乔治亚大学技术研究所开发了一组多价probes，称为MTRIPs，它可以在活体细胞直接观察RNA的定位、分布、数量、移动、RNA结合蛋白和动态的变化。不仅具有可视性，而且灵敏度高（Nature Mehtod, 2009.4.6）。 - 高效抗癌新药—精氨酸酶
香港理工大学生物化学系的科学家经十年努力，从温泉中分离出一种耐热的精氨酸酶，称为BCA。它可以分解癌细胞生长所必须养分，“饿死癌细胞”，而对正常细胞无损。且稳定、长效、耐热。只需8－9天注射一针（新华网，2009.4.7 ）。 - 荧光指示的肿瘤手术
脑胶质瘤组织与正常组织常常难以区分，多不能完整切除。德国癌症研究所报告，在手术中应用5－Amoinofluorescrin荧光物质标记的蛋白，可使癌瘤组织发出黄绿色信号，可指示手术的范围，完全切除肿瘤，且价格低廉，易于操作（Neurosurgery, 2009.4）。 - 便携式透析仪
美国Xcorporeul公司研制了一种便携式透析仪，只有5磅重，可以随病人移动，昼夜不停地清除血液中的毒素，起到人工肾脏作用，免去每周三次去医院透析（科学时报，2月16日）。 - 人工胃肠内膜
麻省理工学院利用壁虎脚上一层纳米茸毛可以吸附的原理，发明一种黏合剂，它不仅可以粘贴伤口，而且可以修补胃肠穿孔。伤愈后可以慢慢分解。此外，美国GI Dynamic 公司也发明一种胃肠内膜，导入后可在胃肠壁上形成一层Endobarrier屏障，可以保护内膜，防止食物过量吸收（科学时代，2月16日）。 - 脂肪控制器
MGAT－2酶是一种肠道Acyl CoA，是体内脂代谢的一个重要蛋白酶，它可以让摄入的脂肪燃烧，而不能贮存。美国加州大学三蕃市分校心血管所Farese RV等，在肠道发现了这种酶，它可以明显抑制肥胖，降低LDL，并可以降低罹患糖尿病的风险，可称为“脂肪控制器”（Nature, Med, 2009.3.15）。 - 微型探测器
美国加州生物医药公司开发了一种智能胶囊，内含沙粒样芯片，输入体内，它不仅可监控心率和呼吸，还可以追踪服用的药物效果（科学时代，2月16日）。 - 反分子纳米颗粒—治疗肺癌
癌症发生与端粒有关。最近德国科学家应用反分子作用原理，将一种反分子有效成分放在纳米颗粒中，吸入肺部，作用於癌细胞中的端粒，可使癌细胞死亡。这种反分子纳米作用原理也可用于其它疾病的治疗（科技日报，3月26日）。 - 芯片上的大脑
德国海德堡大学和斯坦福大学汇集7个国家15个研究所与IBM合作，正在构建一台神经计算机，绘制神经及其网络联系。它将包括20万个神经元和5000万神经突触，其速度和效率有望超过大脑。计划五年内完成。目前主要的问题是收集和处理感觉、认知情感的信息（科技日报，3月26日）。 - 吃不胖的大鼠
美国加州大学的科学家报告，敲除CAN－PK基因，即使无限饮食，也不会产生肥胖。体重可较正常鼠低40％，且血脂正常。为基因治疗肥胖提出了一个新思路（Cell，3月份）。 - 分子机器人
英国牛津大学开发出一种分子微型机器人，它的手脚都由DNA微丝组成，它可以沿着特定的细胞DNA链运动，转送“物质”和能量（生物谷，2009.1.8）。 - 动脉内的血压传感器
德国Fraunhofer 研究所，开发出一种血管内置的血压传感器，直径不足1mm，可随时监测动脉血压。现已进入一期临床试验 （Scientific Amer，1月份）。 - 纳米核磁共振仪
美国斯坦福大学和IBM公司联合开发出一种纳米级的核磁共振仪，其分辨率较一般核磁共振仪高一亿倍。可以直接测定和观察病毒、细胞、蛋白和其它高分子的三维结构，提供分子影像。这将给生物医学研究带来革命性变化（PNAS，1月份）。 - 纳米戒毒
DARPP－32蛋白在毒品成瘾过程中起关键作用。美国科学家研制出一种纳米颗粒，内含一种特定RNA，可以干扰和抑制DARPP基因的表达和分泌，并可通过血脑屏障，治疗毒瘾。利用这一技术，亦可治疗其它神经性疾病和传染病（PNAS，3月份）。 - 液态细胞扫描投射电镜
一般电镜必须在高真空环境下工作。美国橡树岭国家实验室开发出了新一代电镜，它将微流体装置与扫描投射电镜相连，可对液态中的细胞进行成像，可望成为细胞生物学的通用工具（PNAS，1月份）。 - 无纸化的医院
美国Johns Hopkin医院，通过40家医院16万名病人的研究，实行了无纸化的医院，将病人所有健康信息，包括病历，治疗记录，化验结果，治疗程序全部实行电脑化，自动化。并与医疗决策系统，最新医学进展，有效信息相联结，进行对比分析极大地提高了医疗科学性、准确性和治疗效果，而且提高了诊疗速度，减少了并发症，降低了病人费用（Med New Today，1月份）。 - 万能流感疫苗
由于流感病毒表面抗原有多种亚型，且极易变异，因此每年都需要依据流行病毒的亚型制备抗体。日本国立传染病研究所应用流感病毒难以变异的内部蛋白制备疫苗，可以抵抗多种流感病毒，包括各型禽流感病毒。此外，美国国立变态反应和传染病研究所和哈佛大学对各种流感单克隆抗体进行扫描和筛选，获得了三种抗体，可对多种流感病毒，包括H5N1，产生防御作用（Scientific Amer，2月份）。 - 疟疾疫苗
目前世界上尚无一种抗疟疾疫苗，美国葛兰素公司针对恶性疟原虫开发出世界上第一株疟疾疫苗。现在在坦桑尼亚和肯尼亚大规模试用 （NEJM，2008.12.11）。 - 高效RNAi新技术
美国新泽西大学创建了一种新型高效多能的RNAi新技术，主要是利用U1 Adaptor，它具有双重独立功能结构区域，既可作用靶基因结合位点，又可抑制mRNA的成熟过程。因此，可以高效使基因沉默（Nature Biotech，2月份）。 - 单核苷酸测定新方法－分子单体型分析
美国加州大学旧金山分校利用标记长PCR片段和内反射显微镜技术，可以直接在DNA分子上同时测定出多个多态性位点。为SNP研究提供一个新工具（Nature Method，2月8日）。 - 纳米小炸弹(Nanopartical Smart Bomb)
最近美国北卡罗林大学发现了一种新的植物病毒，它专嗜人类某种细胞，而不侵蚀其它细胞组织，它可以装置大量抗癌药物，而且可以添加信号肽，使其具有靶向性，药物释放可受Ca离子调控。并可在体内大量复制。其体积只有发丝的1/1000，故称纳米小炸弹。它是一种安全有效、可控的靶向性的抗癌药物载体（Sciene Daily，2月份；生物通，2月16日）。 - 无癌宝宝（Cancer-free baby）
英国和法国的科学家通过胚胎筛查和细胞筛选，选择不具有致癌基因的胚胎，再植入母体内，并发育成胎儿，由于体内缺乏致癌基因，其癌症发病率接近零，故称无癌宝宝。现在法国已有6名无癌宝宝英国也有1例。但长期效用和理论问题，仍在争论中（CNN，1月9日）。 - 获得多能干细胞的新方法
既往必须通过病毒载体携带C-myc等4种基因，才能使成熟体细胞转化为多能干细胞。由于病毒载体导入具有潜在致癌性，而限制了多能干细胞的产生和应用。加拿大多伦多大学英国Wellcom Trust公司联合开发出一种转粒子（Transposon）的新型转基因的方法，称为Piggy Bac (PB) 转移系统，它可以成功转移基因，使细胞重新编程，产生多能干细胞。它不含外源病毒DNA，可避免致癌风险（Nature,3月1日）。美国DMIT的科学家又开发出一种新的获得iPS的方法。他们先在myc等4个转录基因两端加入一小段Loxp 序列，在导入体细胞使之成为iPS后，再导入Cre酶的基因。由于它可识别Loxp，可将外来DNA全部剔除，而获得无病毒DNA的iPS，（Cell，3月份）。我国留美科学家俞君英又发明一种更新的方法，她将四种转录因子的基因加入质粒DNA环中，通过核转染的方法导入体细胞中，它可以表达出蛋白质使体细胞成为iPS，而质粒DNA只在染色体外表达，而不能进入染色体。经过几次细胞分裂，外源DNA质粒即可完全降解（Cell，3月份）。这些工作在干细胞研究中都具有里程碑的作用。但何种方法更安全、更有效、更实用，仍需进一步研究。 - SCI和IF的新评价系统
SCI影响因子是生物科学领域评价一种杂志和论文的一个重要指标。但是有不少缺陷。最近PloS one推出了一种新评价体系，称为“论文水平评估标准”（Articles Level Metrics Project）主要评估单篇文章的水平，包括发表杂志、使用数据、页面浏览量、引用次数、媒体报导、评论、网络连接、读者等级等（PloS one 1月份）。 - 人造核糖体
核糖体RNA是细胞最关键的结构，它可编码蛋白质，是完成生命活动最重要的结构基础。因此，人工合成核糖体RNA是人造生命最重要的一步。美国哈佛大学医学院遗传系丘奇和朱厄特已经制造出世界上首个核糖体RNA，并且已经成功表达出蛋白质。这是人造生命的一大突破。现在全球许多实验室都在研究合成人工生命，称为“第二次物种起源”，将是一次最伟大的科学突破。尽管任务艰巨，却可望在5－10年内完成（每日电讯报、生物通，3月份）。 - 永不耐受的抗菌素
细菌对抗菌素产生耐药性是医学领域最大的难题之一。最近美国Albert Einstein医学院生化系已经研发出一种永不耐药的新一代抗菌素。细菌酶MTAN是引起细菌耐药性的关键因素。他们合成了一组能与MTAN紧密结合的化合物，可以阻断天然MTAN的作用，通过对大肠杆菌和霍乱弧菌25代的连续作用，均未产生抗药性。故称为永远性抗生素（Nature Chem Biol，3月份）。 - 细胞内NMR光谱分析法
日本Tokyo大学化学系Sakakibara 研究组和德国科学家合作，开发了一种活细胞内NMR光谱分析的新技术，它可以增加灵敏度，延长样品寿命，获得更多信息，可确定活细胞内蛋白质的三维结构（Nature，3月份）。 - 测定蛋白质瞬间三维结构变化的新方法
蛋白质是一种动态变化的大分子，它们通过结构的变化来实现其生物功能。最近欧洲共同体法国、丹麦、意大利等国的科学家，开发了一种瞬间广角X光散射测定技术（TR－WAXS），它有极高的时间分辨率，可以观察纳秒时间内蛋白三维结构的变化（Nature Method，3月份）。 - 全基因组顺序比对新方法
比对不同种族不同生物体基因组顺序是一种十分费时和乏味的工作。美国加州大学柏克来分校Kim SH研究组开发出一种新的比对方法。它可以像看书一样阅读和比对不同生物的基因组序列，快速而便捷（PNAS，3月份）。 - 检索基因和蛋白质序列和功能的新工具
德国慕尼黑LMU基因中心计算机生物学家Soding J 和Biegert A，开发出了一种快速、高效、精确检索人和动物基因组序列、蛋白及其功能的新软件，称为“Context Specific”BLAST(CS-BLAST) 。可以高效、快速检测基因和蛋白质的序列和功能（PNAS，2月份）。 - 流式细胞计的新突破
流式细胞仪经过40多年发展，在检测技术、高通量分析等方面都取得了许多突破：成像流式仪，将流式细胞检测与荧光显微镜成像结合，不仅可获得细胞分析数据，亦可得到单细胞形态、结构、亚细胞、信号传递、细胞相互作用、胞内分子转运、基因表达分析等信息；生物分选流式仪，可以对各种生物微粒和生物大分子进行分选和测定；高通量流式分析仪可以进行多重蛋白的高通量筛选和分析；功能性流式细胞仪，可以进行细胞功能的分析等等（ Current.Opin pharmacol, 2007.7; Method Mol Biol ，2009.2月份）。 - 肺癌疫苗
古巴分子免疫中心成功地研发出一种肺癌疫苗—CIMAvaxEGF,它已在古巴、英国、加拿大、马来西亚等国的800名晚期肺癌患者身上试用，证明它可以明显改善病人的生活状态，延长患者生命。目前已进入三期临床试验（科技日报，3月份）。 - 无痛接种法
日本东京大学应用带电荷脂质包被疫苗，通过弱电流导入皮肤内，可使疫苗分子均匀散布皮下，产生免疫效应，而无疼痛，无不良反应（新华网，3月25日）。 - 细胞融合的微流芯片
美国麻省理工大学研发出一种新型微流控芯片，它将化学融合和电脉冲细胞融合技术结合一起，可以保证细胞的高效正确配对，可使细胞融合效率从1％提高到50％（Nature Method，1月份）。 - 微波消融术治疗肝癌
美国加州大学圣地亚哥分校，开发出一种治疗肝癌的新方法—微波消融法，它利用微波释放的热能来杀伤癌细胞。其最大特点是对患者伤害性小（生物通，2月9日）。 - 抗体百科全书
瑞典Stockholm皇家技术研究所，建立了一个生物抗体信息平台（http://www.antibodypedia.ory），它可以提供各种抗体Western blot、免疫组化、蛋白质Array、免疫荧光测定。目前已有3900种人类蛋白质抗体。它为蛋白质组研究提供了一个有用工具（生物通，2008.12.29）。 - 定量蛋白质组学分析
目前蛋白质组研究多用质谱方法，但难以定量。德国Max-Planck生化研究所Mann M 等应用细胞培养、稳定同位素标记氨基酸的方法（SILAC）结合质谱分析，开发了一种定量蛋白质组分析的新方法。它可以定量分析和比较蛋白质组，研究复杂环境下蛋白质的功能（Cell, 2008.7.7）。此外应用质谱进行蛋白质组和成像研究，还有许多的方法和进展（PNAS，2008.11.25）。 - 超分辨率荧光显微镜
日本RIKEN脑研究所的科学家，应用荧光泛素化为基础的细胞周期指示剂和双色荧光探针，可以进行活体细胞周期定位分析，称为Fucci 。美国MIT还开发了一种光子断层成像方法，可以揭示活体细胞和分子层次的变化。此外，Kodak公司还发明多光谱荧光活体成像系统，可以消除非特异荧光干扰，自动生成和分析荧光成像图片（Nature Method. 2008.12月）。 - Bio Bank
继2006年英国建立Bio Bank之后，2008年美国又在加州Okland 建立了一个新的Bio Bank。现在已有200多万人参加，搜集参加者DNA样品，它将是全球最大的DNA资源库。这将为全世界基因、遗传、疾病和环境的研究提供一个重要的资源库（Nature. 2008.12 ）。 - 纸上芯片
美国哈佛大学生化系George Whitesides研究室发明一种基于纸上的三维微流分析方法，可称为纸上芯片。每张成本只要0.03美元，可以广泛用于疾病诊断和环境检测（PNAS，2008.12）。 - aiRNA新技术
RNAi对基因沉默具有重要作用，为生物医学带来革命性变化。但是，RNAi有非特异性脱靶效应，干扰基因效果常常不理想，且合成成本也高。美国AiRNA公司开发出新一代RNAi技术，称为不对称RNA (AiRNA )，只有15bp，更能选择性与靶基因结合，脱靶效应小，干扰效率高，且作用持久，成本低。为RNAi治疗带来新希望（Nature Biotech , 2008.12.）。 - 多能干细胞培养指南
美国哈佛大学MIT再生医学中心Inger. K.H和Maherali.N全面介绍了产生和培养多能干细胞的技术操作，比较了各种产生iPS方法。极大提高了产出率，降低了致癌性（Cell Stem Cell, 2008.12）。 - 微型实验室
德国Max-Planck 金属研究所Marr. W.M 研究组，在芯片上构建了一个微型实验室，称为”Lab on chip “。它包括微型液流阀门、泵、搅拌等，可以在磁场作用下进行工作。可以高效、快速分析DNA序列和血液样品，可以移动、便携、组装。只需极少量液体和样品即可工作（PNAS. 2008.12）。 - 分析细胞结构及其相互作用的新方法
哈佛大学化学系，我国留美学者Zhuang XW研究组，一直从事单分子显微技术研究，曾发明了 随机光学重建显微法（STORM），可以进行DNA和细胞结构的多色成像（Science 2007, Science 2008），最近又创建了一种三微多色随机光学重建显微法，可以定量分析纳米级的细胞结构及其相互关系（Nature Method ,2008.11）。 - 诊断用的条形码芯片
美国加州理工学院Heath JR 和Gilloon EW研究组研发出一种快速诊断用的条形码芯片（Barcod Chip），它只需要针头大小的一点血，就可在10秒钟内测出多种蛋白质的浓度（Nature Biotech. 2008.11）。 - 高通量PCR纳米反应器
瑞士BPL实验室开发了一种高通量PCR纳米反应器，其反应体积只有几个毫微升，每天可以检测10万个样品。（Nucleic Acid Res, 2009.3.12）。 - 血管内三维成像
美国麻省总医院（MGH）和哈佛医学院病理系联合开发了一种光频区分成像仪（OFDI）。通过光导显微可以高精度、高分辨、快速地获得动脉血管内三维立体图像。可以清晰地观察到动脉壁上脂质、钙化、斑块和血栓的情况。为临床诊断提供可靠而直观的信息（科学网，2008.11; 生物通 ，2008.11.26）。 - 抗癌番茄
花色苷（Anthocyanins）是一种植物天然色素，具有抗癌作用。英国、意大利、德国、荷兰的科学家，应用转基因方法，获得表达花色苷的番茄，给致癌小鼠喂食，可以明显抑制肿瘤生长，延长致癌鼠的寿命。（PNAS，2008.10） - 计算机病理检测分析
以色列光学成像公司应用基因组不同物质的特殊显色反应，开发出一种计算机辅助病理检测分析设备。它可快速、精确发现细胞内各种病变（2008.10.27）。 - 人造发电细胞
电鳗体内含有成千个发电细胞，可以从食物中获得化学能转化为电能，最高电压可达600千伏。耶鲁大学化学工程系依据电鳗发电的原理设计出一种人工细胞，其发电能力较电鳗高28％，化学能转换电能效力高38％。应用几十个人造电细胞可生产出可植入体内的微型生物电池（科技日报，2008.10.21）。 - 干细胞网—Stem Book
最近哈佛大学干细胞研究所创建一个干细胞新网站（www.stembook.org），其内容包括干细胞研究动态、Reprogramming, Renewal、基因和蛋白质组、免疫、Epigenetiecs.、Niche biology、细胞组化、组织工程、治疗实践等十二个栏目（生物通， 2008.10.20）。 - 计算机细胞模型
美国麻省理工学院生物工程系和哈佛大学Yaffe B研究组建立了一种可揭示细胞因子、细胞信息、细胞反应、网络控制和功能的计算机模型。可以帮助了解分析和预测细胞的生理和病理反应（Cell, 2008.10）。 - 疾病的IPS细胞库
哈佛大学干细胞研究所将20种疾病的细胞系，改造成类干细胞，并建成疾病的类干细胞（IPS）库，并可免费向全世界提供疾病IPS细胞资源。这种在培养基里制备的疾病细胞系，可以帮助科学家揭示多种疾病基因变异的细胞功能，节省资源和时间（Cell, 2008.8）。 - 胚胎干细胞microRNA表达谱
美国剑桥Whitehea研究所和哈佛医学院、MIT合作，绘制胚胎干细胞micrioRNA和关键转录因子的相互联系的细胞表达谱，为干细胞、肿瘤和疾病的研究提供了重要研究的平台和基础（Cell, 2008.8）。 - 大脑皮层结构与功能图谱
瑞士Lausanne大学和美国哈佛大学与MIT的科学家合作，应用计算机和大脑皮层扫描成像技术绘制了大脑皮层结构和功能的网络联系的立体三维图谱，为大脑结构和功能的研究开辟了一个新的里程碑。将更有助于理解和研究大脑感觉、思维和活动的过程（Plo S Biol, 2008.7.1）。 - 软骨修复凝胶
以色列生物材料公司应用聚乙烯醇和纤维蛋白元制备出一种可生物降解的水凝胶。注入受损的软骨部位，可以凝化成所需的形状，促进软骨细胞再生和损伤修复，对于骨骼、脊髓亦有同样的作用（生物通，2008.7.30）。 - 基因修饰的新方法
美国麻省总医院与德国汉堡大学合作研发出一种基因修复的新方法。它是利用锌指核酸酶（ZFNs）可以与基因粘附结合的特性，针对不同的DNA建立了几十个锌指库，可以针对不同的基因缺失或变异的位点进行有效的剪接或修改，其效率可达50％。它为基因修饰、DNA修复、基因治疗开辟了一条新路。这种方法现已被Sangamo公司开发出来（Mol. Cell, 2008.7）。 - 可捕获癌细胞的纳米颗粒
美国乔治亚理工学院化学系研究开发出一种磁性纳米颗粒，注入体内可以自动吸附和捕获在体液中游离的癌细胞，可以有效预防癌细胞的转移和扩散（Amer Chem. Soc, 2008.7; 生物通，2008.7.25）。 - 血型转换器
美国马萨诸塞州ZymeQuest生物技术公司，应用两种消弱A型和B型抗元酶，使红细胞表面糖分子分解的原理，生产出一种血型转换器，它可使所有血型的血都转换成O型血，可供任何人输血（生物通，2008.7.25）。 - 检测细胞突变的荧光显微镜
细胞突变是癌细胞最基本的特征。美国麻省理学院应用双光子荧光显微镜检测技术，开发出一种可检测细胞突变的成像系统，它可以检测癌变细胞的起源、癌变细胞数以及癌变的部位（PANS, 2008.7）。 - 新型核磁共振成像技术
美国和加拿大的科学家，通过仲氢的磁性，驱动和操纵原子核的旋动，发明了一种新型核磁共振成像仪（MRT），极大地提高了扫描速度，其灵敏度增加了1000倍，统计数据分析时间从90天缩短成几秒。可以观察体内分子水平的变化，获得更清晰、更详细、更精确的图像（Science, 2009.3月）。 - 探索人类基因组非编码区功能的新方法
美国NIH和波士顿大学Margulies EH及其同工，应用生物信息技术，在编写“DNA百科全书”ENCODE项目的过程中，开发出一种系统的运算方法，它可以检测基因组区域非编码序列的功能，预测DNA的三维结构和功能。它是基因组研究的一个新里程碑（Science, 2009.3）。 - 人造光合作用
植物可以通过光合作用从自然中获取能量，高效、清洁、简便、环保。但是，人类则不能。光合作用的核心是在光的作用下使水分子裂解为氧、氢和电子，其关键是催化剂。最近美国加州勃克来分校太阳能研究中心的科学家已经寻找到这种高效的催化剂，它是一种纳米氧化钴，每个纳米团簇，每秒可裂解1140个水分子，其吸收的能量相当於1000瓦/m2.(美国每日科学，2009.3)。 - 病毒感染后果的预测
病毒感染后果是病毒繁殖与免疫反应效能相互作用的结果。美国Minnesota大学医学院微生物系建立了一种方法，能够测定病毒感染后，免疫反应的范围、效能、位置、时间等。因此可以预测病毒感染的后果（Science, 2009.3）。 - 高速繁殖小鼠的新方法
小鼠是最常用的试验动物，繁殖一代小鼠一般需要三个月时间。日本理化研究所应用未成熟的生殖细胞，使雌鼠受孕。繁殖一代小鼠只要22－40天（Plos，2009.3）。 - 抗HIV的烟草
美国NIH和英国伦敦大学的科学家，通过基因工程的方法，改良了烟草花叶病毒，通过烟草种植可以产生griffithsin (GRFT) 蛋白，它可以绑定HIV，阻止其感染健康细胞，防治HIV（PNAS，2009.4）。 - 用肉眼观察癌细胞
癌细胞与正常细胞不同，它可以吸收一些特殊的蛋白质。日本Tokyo大学的科学家，让癌细胞吸附一些可发光的特殊蛋白质，进入机体后，可用肉眼看到1mm的癌肿。目前正在美国进行临床诊断试验（Nature Medicine, 2008.12）。 - 体内癌细胞监测窗（Imaging Window）
美国纽约Yeshiva大学医学院的科学家，将5×3mm 的微型玻璃片植入皮肤中，再注入癌细胞，通过绿色荧光技术，可以在紫外线照射下，通过监测窗观察癌细胞生长和转移的过程（Nature Method, 2008.11）。 - 体内的微型显微镜
美国斯坦福大学生物医学工程系，研制出一种微型荧光显微镜，重量只有1.1克，可以装置在小鼠脑内，可以在活体，在运动的条件下观察脑血流和细胞的活动，监测小鼠疾病模型（Nature Method, 2008.10）。 - 人脑控制的计算机
美国Florida大学系统工程的科学家研制成一种人脑和电脑交流的接口装置，通过人脑和电脑相互交流学习和协作，最终达到由人脑发出信号，由电脑进行操作，可方便瘫痪和截肢患者应用（IEE Transaction on Biomedical Engineeing, 2008.6）。 - 血管特异性靶向性基因转移的新技术
美国西北大学药学系的科学家将在血管平滑肌细胞特异表达的启动子片段，重组进转移质粒中，再通过电脉冲和载体运载系统，可以将目的基因特异性转移VSMC，而不进入其它组织和细胞。为心血管病的基因治疗，提高了一个新工具（Experimen Biol. Med, 2008.6）。 - 三维结构成像显微镜
德国慕尼黑大学和美国UCLA大学的科学家，最近研发成功了一种新型显微镜—三维结构照明显微镜（3D－SIM），可以三维、多色彩、高清晰的观察细胞的形态。其分辨率可达100纳米，细胞内不同成分可标以不同色彩（Science, 2008.6）。 - 测定基因拷贝数变异的新方法
基因拷贝数变异（CNV）是个体差异，生物多样性、基因分型和遗传疾病的一个重要原因。已往多用SNP来测定。最近美国冷泉港报告了一种宾夕法尼亚拷贝数变异分析法（Pnn CNV），它是用计算机控制芯片来测定拷贝数的变异。快速、精确。其方法可以免费下载（Cold Spring Harbor Protocols, 2008.6） . - 纳米条形码技术—Nanostrings
澳大利亚昆士兰研究所开发成功了一种无需酶反应的纳米荧光条形码技术—nanostrings，它可以代替基因表达芯片，且更精确、更灵敏、更经济，应用更广泛。可以应用於临床疾病早期的诊断和分子检测（Nature Biotech, 2008.6）。 - 寻找癌基因的新方法
逆转录病毒插入突变是引起潜在癌症、鉴定癌基因的一种有效方法。荷兰癌症研究所和英国科学家应用缺陷P53和P16两种小鼠，建立了高通量突变检查法，确定了1万多个逆转录病毒的插入位点和300多个肿瘤发生相关位点及其相关网络。应用这种方法和模型可以鉴定多种癌基因和抑癌基因（Cell, 2008.3.16）。 - 转移RNAi的脂质体库
美国MIT Koch研究所合成和建立了一个脂质体分子库—Lipidoids，它含有1300种脂质分子。它能够携带RNAi；安全、有效地进入不同的靶细胞，治疗癌症、传染病等多种疾病（Nature Biotech, 2008.5）。 - 口服溶栓剂
美国纽约Rockeffeller大学的科学家发现了一种口服溶栓剂—RUC－1，它是一种新型血小板aIIbb3的阻断剂，防止血小板粘附，预防心血管病（Blood, 2008.11）。 - 目标基因组序列测定
美国罗氏Nimble Gen公司 和Baylor基因组中心开发了一种扑获DNA序列的高密度芯片新技术，它可以快速、有效、经济地扑获人和小鼠基因组中500万个目的碱基进行序列分析。可用於癌症基因组图谱和千人基因组计划（Nature Method, 2007.11）。 - 鉴定人类疾病相关基因突变的新方法
荷兰和意大利的科学家，应用计算生物学方法，开发了一种鉴定疾病相关基因突变的新方法，可以鉴定81种疾病的相关基因的突变及其表达特性。目前正在进行实验验证（Plos Comp Biol, 2008.3）。 - 生物恐怖快速检测仪—Bio Flash
美国麻省理工学院林肯实验室开发成功了一种生物恐怖毒剂快速检测仪。可以在2－3分钟内测定出天花、炭疽、肉毒、蓖麻等40多种病菌和毒素，并发出警报（Technol Rev, 2008.3）。 - 生物燃烧的关键——纤维素酶
美国加州理工大学化学工程系发现了一种高效纤维素酶，可以高效、快速、低廉地分解各种纤维素，可将农业废弃物、木屑、草等分解成糖，并发酵成酒精，成为生物能源，它是2008年最激动人心的技术之一（Technol Rev, 2008.2）。 - 逆向基因治疗
美国西北大学复杂系统研究所的科学家提出生物系统与复杂电网系统相似。他们从生物的代谢途径出发，构建了一种代谢网络的数学模型。利用这一模型提出：删除一些基因，可使细胞通过网络调节绕过缺陷基因功能通道，而可达到补偿和治疗一些基因缺陷或突变所引起的疾病。它和传统的基因治疗相反，可称为逆向基因治疗（Mol. Sys. Biol. 2008.1）。 - 寻找疾病相关基因网络的新方法
许多疾病的发生都不是单一基因的，而是多基因多靶点的复杂性疾病。美国默克公司和冰岛deCODE科学家开发了一种基因猎取技术，可以获得与疾病相关的基因网络及其变异。它是一种研究复杂性疾病的有效方法（Nature，2008.3.16）。 - 手持DNA检测仪
美国圣地亚哥大学的科学家应用数学模拟的方法，将纳米技术与DNA传感技术相结合，开发出一种手携式的DNA检测仪，它可用于环境、法医、医学和生物恐怖的探测（Internation J. of Nanotechnol, 2008.3）。 - 模拟RNA结构的新方法
法国Montreal 大学的科学家，依据RNA分子中核苷酸与相邻分子的相互作用，应用生物信息分析的方法开发出一种全新的模拟RNA三维结构的新方法。它可以精确了解RNA结构和功能，为细胞调节因子的研究开辟了一个新工具（Nature, 2008.3.6）。 - 病毒电池
美国麻省理工学院和韩国科学家将一种无害的M13病毒和无定形磷酸盐离子包装在一个纳米管中，作为负极，产生出一种新型可充电池。这种电池轻便、灵活、可作成任何形状，可用于各种袖珍装置。它是生物技术、纳米技术、能源技术的一种有效结合（Science, 2009.4）。 - 微型核磁共振传感器
美国国家标准和技术研究院的科学家在一个硅芯片上并列放置微流体和微传感器，利用H2O中的氢原子产生核磁共振现象，制备出一种超高灵敏度的微型核磁共振传感器，可以在不损伤细胞的条件下，测定活细胞中蛋白质、核酸的分子结构。并可用于新药物筛选（PNAS， 2008.2 ）。 - 生命“百科全书”（Encyclonpedia of life, EOL）
美国加州TED公布了10年完成的3万页的生命百科全书，包括180万种生物的描述、图片、分布、基因组和相关文献，并将在2017年扩充到180万页，将包括世界上一切生命形式的资料。它对生命科学将产生深远和广泛的影响（Technol. Entertainment Design, TED, 2008.2.27; 生物通，2008.2.27） . - mRNA测定的新技术
美国华盛顿大学和NanoString公司利用不同“标签”结合不同分子的方法，开发了一种高通量、高灵敏度、简便易行的mRNA检测技术。称为nCounter基因表达系统技术。它可以直接测定mRNA表达水平，而无需复杂的酶催化反应（Nature Biotech. 2008.2.17）。
新PCR芯片分析系统—Smartchips
美国匹兹堡大学医学院，开发出一种新型PCR芯片，可在一个芯片上分析3万3千多个样品，而经典的PCR，每盘只能分析384个样品。使分析效率提高了100倍。现在他们正在开发在一张芯片上分析10万个样品的新系统（生物通，2008.1.10）。
