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美天旎生物技术:从上游到下游助力细胞科学和细胞治疗

2021-4-28 00:09

  分析测试百科网讯 中国细胞生物学学会2021年全国学术大会于4月14日在重庆盛大开幕,来自全国各地的科研机构、企事业单位等约2,000多名专家学者参加,共享国际前沿的科研成果,展望细胞生物学科未来。德国美天旎公司14日中午举办了题为“探索肿瘤微环境”的午餐会,并携gentleMACS组织处理器和REAfinity抗体等代表产品亮相,展台吸睛无数。分析测试百科网采访了美天旎创新科技体验中心高级经理刘建博士,他为我们介绍了美天旎的概况和明星产品线,并描绘了美天旎在亚太进一步发展的壮伟宏图。

美天旎创新科技体验中心高级经理刘建博士

  美天旎:德国品质 专注细胞生物学

  刘建博士首先简要介绍了公司概况:美天旎(Miltenyi Biotec)于1989年成立于德国,Miltenyi的名字来自于创始人Stephan Miltenyi。31年来,美天旎专注于细胞相关的基础研究和临床研究,约70%的产品都紧密围绕细胞生物学的前沿技术。美天旎目前有17,000多种产品,全球大概3,500余名员工。进入大中华区20年来,美天旎业绩飞速发展。刘建介绍说:为了契合细胞生物学大会的主题,美天旎带来了gentleMACS产品,主要用于从各种组织样本中制备高质量的单细胞悬液,完美满足后续细胞分析、细胞培养及单细胞测序的各种需求。

  为使中国客户获得更好的体验,2019年2月,美天旎在上海张江高科园区创办了辐射亚太的创新体验中心(MACS® Innovation & Training Center,MITC)。刘建表示:该中心整体投资约8,000万人民币,全年全天候对外开放,主要是为了向大家展示德国美天旎最新的科技产品。在此之前,很多老师为了一睹美天旎前沿科技的风采,不得不专程飞往德国。创新体验中心的建立大幅降低了客户的时间成本,让他们在中国本土就可以动手操作美天旎的各种尖端仪器。2020年,尽管新冠疫情贯穿全年,但来到美天旎创新体验中心参加培训、操作演示及共享实验的客户高达500余人,可见中国用户对美天旎技术的热情非常高。

美天旎创新科技体验中心(上海)

  在以CAR-T代表的细胞治疗领域,美天旎是业界知名企业之一。刘建博士谈到自己的体会时表示:“我曾在一家美资企业工作,加入美天旎后发现公司很不一样,除了商业运营外,美天旎非常重视科学研究,公司每个月发布的新抗体产品高达几十甚至几百种。在美天旎,从事创新研发的科学家的人数比例占公司总人数的20%以上。”

  REAfinity抗体

  美天旎抗体广受市场欢迎,刘建博士总结了几大原因。首先,抗体的性能和质量都非常优越。美天旎主要提供的是重组抗体(Recombinant Engineered Antibody)。重组抗体有几大好处:稳定性好,批间差异性小,性价比高。同时,美天旎也对重组抗体进行了优化,比如大家熟知的REAfinity抗体,通过基因工程方法改造抗体序列,使用时无需Fc受体阻断剂。将Fc段经基因突变改造,对细胞表面Fc受体几乎不产生非特异性结合。此外,整个抗体的IgG区域都是人源IgG片段,大大减少了实验中需要的同型对照种类、既便捷又经济。美天旎抗体的设计旨在让客户使用更方便,确保实验结果的重现性和可靠性,让科研工作者把更多的精力和资源投入到更重要的科学研究工作。

美天旎REAfinity类抗体减少同型对照的种类

  另一点优势就是种类丰富。除采用领先的技术保证质量外,美天旎还提供种类丰富的抗体。目前发现的biomarker越来越多,研究也越来越深入精细。由于美天旎独特的抗体设计和生产工艺,使得新抗体研发的周期大大缩短,能够支持最前沿的研究。

  gentleMACS:让组织处理成为享受

  本届细胞生物学大会,美天旎现场展出了gentleMACS温和型的组织研磨器。刘建博士表示:精准治疗是当前热点,精准治疗即针对每个人采用不同的治疗方法,因此对组织微环境的了解至关重要,而微环境的研究则需要观察单个细胞的维度。为何相同药物对不同人群的效果不同?这是因为虽然患者的临床表征一致,但他们的发病机理却不尽相同。为了达到单细胞测序效果好、基因信息多的目标,对上游收集细胞的纯度、活力和细胞数都有极严苛的要求。因此,在热点单细胞测序领域,美天旎很早就和单细胞测序的行业领头羊10x Genomics建立了长期的战略合作。

gentleMACSTM 8通道组织处理器

  过去人们碾磨组织往往是在研钵中不断加入液氮,使用研磨棒手工磨碎样本。某些组织难以研磨或者一些稀有细胞在研磨过程中很容易破碎,都会导致整个过程费时费力且结果不佳。gentleMACS组织处理器是组织处理业界认可的金标准:它操作简单,内置72个程序,兼容24个试剂盒,囊括了人和小鼠的主要组织。即使实验者没有生物学背景,只需要按照SOP操作,程序运行结束后就可以得到单细胞悬液。gentleMACS主要通过机械搅拌和酶解两个维度实现高性能的组织解离功能。

  举例来说,创新研究中心的gentleMACS组织处理器一站式服务曾解决了上海某研究所长期困扰两位老师在分离肿瘤浸润性白细胞时产量低的问题。老师表示:过去使用研钵手工研磨,24个样本需要磨1天,手经常磨出泡,甚至被液氮烫伤,结果还是很不理想。后来在美天旎创新体验中心,她们只需要在早晨9点将24个样本带过来,放入3台gentleMACS,点击运行,一杯咖啡的功夫就可以带走研磨好的细胞样品,极大提高了工作效率。“我亲眼看到,她们很享受这个过程。”刘建博士笑着说。

  gentleMACS还有一项组织匀浆的功能,蛋白和基因片段都可以通过研磨获得,但它最核心的优势还是从组织中制备单细胞悬液。刘建博士接着说:“为什么细胞这么脆弱?学细胞的人都知道,动物细胞没有细胞壁,只有一层细胞膜,而细胞膜非常容易破碎。如果细胞在组织研磨后死亡,就没有研究价值了,所以gentleMACS最大的好处是在组织解离后,细胞仍然具有高活性,能用于后续的分析和培养,这点至关重要。” 

  更多创新产品

  美天旎的产品种类丰富,涵盖细胞研究从上游到下游的各种产品。除了获得单个活细胞的gentleMACS组织研磨器,美天旎还提供各种尖端仪器,比如经典的用于手动分选的分选柱、分选仪器,以及半自动、全自动基于磁珠法的细胞分离设备,可高效分离所需的目标细胞;还有细胞培养所需的各种培养基,包括GMP级别的T细胞和NK细胞培养基。

  在细胞研究的下游,美天旎提供各种各样的流式细胞仪,其中包括一款独特的细胞分选仪MACSQuant® Tyto®。它是一款革命性产品,采用全新的微芯片方式实现分选。打个比方说,进入细胞生物学大会有一个看门人,他看到胸牌时会开门让人入场,没有胸牌的人则不能进入。美天旎的细胞分选仪也是通过这种方式分选,只要是目标细胞就把门打开,不是的话就把门关上。只不过这个看门人太厉害了,它1秒钟能开关6万次,从而实现了高速的细胞分选。除了科研级别分选,美天旎还有经典的临床级别分选的仪器,如CliniMACS® Plus,CliniMACS Prodigy® 等。这些仪器在中国都拥有众多客户,其中Prodigy能完成临床级别的大规模细胞分选和培养,在造血干细胞移植、CAR-T细胞制备、间充质干细胞(MSC)制备等方面有着广泛的应用。

MACSQuant® Tyto®细胞分选仪

CliniMACS® Plus临床级细胞分选仪

  美天旎在会上还介绍了光片扫描三维成像显微镜,该显微镜不需要切片,可以直接对样本进行片层式扫描成像,样品透明化后可整体成像,相比共聚焦大幅提高了3D成像的速度,一次成像能覆盖13.2立方厘米,这意味着小鼠整体透明化后即可进行整体成像。在未来的个体生物学研究、神经退行性疾病以及肿瘤免疫学研究方面都有着广泛应用。

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UltraMicroscope Blaze光片扫描三维立体显微镜 

  拓展亚太市场

  刘建博士表示:美天旎实力雄厚,总部非常重视以中国为核心的整个亚太市场,未来将继续在亚太持续投资、扩大规模。除北上广外,还计划在香港和印度开设新的办公室。

  关于CAR-T的原理,刘建还形象地做了普及,他说:人体本来有免疫系统和免疫细胞,肿瘤是由于免疫系统微环境改变,导致免疫系统不足以抑制肿瘤细胞生长而形成的,那么能否运用自身的免疫系统来应对肿瘤呢?CAR-T疗法就是从机体的外周血中分离出能够杀伤肿瘤细胞的免疫细胞,在体外扩增并提升其杀伤肿瘤细胞的能力,最后加一个定向杀伤肿瘤细胞的导航。这些功能改造好后,将其回输至机体,随着血液循环至身体各处,此时免疫细胞更多,靶向性更好,杀伤肿瘤能力更强,病人就可以被治愈。