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五大医疗创新技术的过去、现在、未来 2016-03-05 06:00 · 369370 2016年，有哪些技术正处于创新前沿，有望在生命医学领域完成新使命呢？Medical News Today网站近日推出一篇报道，围绕基因编辑、实施测序、起搏器、纳米传感器和人工耳蜗5大医疗创新技术的发展和前景进行了简述Illumina也通过和Clontech合作，推出了单细胞RNA测序服务。

图9展示了对单个T细胞受体基因测序（TCR Sequencing）的流程。而同时，肿瘤的异质性和癌症产生抗药性以及转移密切相关，所以，单细胞测序开始用来检测肿瘤内基因异质性，对于癌症起因以及后续治疗的研究非常关键和重要。图3：单细胞测序的步骤资料来源：Recent advances and current issues in single-cell sequencing of tumors，民生证券研究院2.1 单细胞的捕捉和分离单细胞测序的第一步是单细胞的分离和提取，目前的方法主要有如下几种方法：流式细胞术，激光捕获显微切割技术以及微流控技术。图8：卵母细胞减数分裂产生极体的过程资料来源：Genome Analyses of Single Human Oocytes，民生证券研究院（注：其中PB1和PB2是第一极体和第二极体）3.3 单细胞基因测序打开免疫报多样性研究之门用单细胞基因测序分析免疫细胞的原因是现存的多样的病原体导致了免疫细胞的高度异质性，传统的检测方法，取样来自一大堆细胞，低估了单个免疫细胞的多样性，所以我们需要更加精确检测单个免疫细胞的遗传物质，从而理解机体复杂的免疫机制。图2：单细胞分析的文章发表数量资料来源：GEN，民生证券研究院其中，传统的单细胞基因组学主要是由基因芯片和PCR主导的，随着二代基因测序的成本以超摩尔定律下降，目前单细胞基因组学逐渐由二代基因测序技术接棒。

微流控芯片是实施该技术的平台，通常通过细微的管道对液体实施操控，微流控对液体的操控尺度， 刚好适合于单细胞样品的处理操作。什么叫做单细胞基因测序（Single-Cell Sequencing）？一句话说，就是单个细胞水平上对基因组进行测序。你应该做一些不仅对你来说是对的事情，而且对社会来说也是对的事情。

现在，他知道自己不会改变任何事情。如果唐氏综合征患者继续减少，那么这个世界上具有同情心的人也会减少。Leach知道，残疾儿童也可以有精彩的生活。此外，一些科学家预测，编辑人类胚胎可能会带来变革性的影响。

他们表示，从最低程度来说，发展CRISPR的投资应该与帮助残疾人士的创新投资相匹配。残疾人士认为，科学家、政策制定者和生物伦理学家应该采取步骤保证CRISPR技术，相关讨论反映的是对患者及其家庭最好的意图，并确保这些技术在当前以及对后代实现最人性化的应用。

图片来源：Preston Gannaway再过几分钟，Ruthie Weiss的球队眼看就要输掉第四个球。即便面临生命受到威胁的状况，很多人也选择不去干涉遗传基因。胚胎植入前遗传诊断技术可以让夫妻进行体外受精，从而选择不携带任何导致疾病的特定突变基因。自然而然地生孩子仍然比通过科学方法生孩子更受欢迎，尽管后者可以让你确保孩子不会患有亨廷顿氏病。

伊利诺伊大学残疾人研究专家Lennard Davis说，他本人就由失聪父母养育成人。这个答案让加州大学医学家Ethan Weiss不禁陷入沉思。Nature长文：你会改变孩子基因吗？她说NO。但是对于很多发展中国家来说，采取这种技术仍然过于昂贵。

换位思考然而，患有软骨发育不全的Shakespeare则表示，那些存在残疾的人能够和健康人一样享受生命。而且，一旦被采用，这种技术几乎一定会在全球不平衡地发展。

因此编辑一种疾病的基因可能会导致另一种疾病发生失火风险。一项研究发现，一半以上存在严重残疾障碍的人士都认为他们的生活质量很好或是非常好。

他认为如果在Ruthie出生前可以选择编辑导致她失明的基因，他和妻子会毫不犹豫地那么做。问题中的这种审判感经常让他感到困扰，尽管政府和私人健康保险通常会支付产前费用，但他近日了解到学校已不再继续为Juliet的数学和阅读课提供专家支撑。宾夕法尼亚大学法律和社会学教授Dorothy Roberts表示，这种压力经常让人感到困惑，如果胚胎基因编辑已经变得可以获得，压力甚至会变得更大团队选择的创新技术是植入性纳米传感器。现在随着3D打印技术的发展，人工耳蜗的原理也被明尼苏达大学Michael McAlpine教授带领的研究团队延伸，他们希望将3D打印与人工耳蜗技术结合，应用于神经损伤造成的多种残疾的治疗，恢复患者的感知和运动技能。未来，MinION将对传染病控制、流行病学研究产生积极的影响，同时推进对个性化医疗、精准医学发展的追求。

科学家们在已有的研究成果之上，通过推成出新，开创出更精益的研究技术和医疗器械，推动着生物医学的持续发展和创新突破。2005年，细菌中CRISPR序列被发现。

2016年，又有哪些技术正处于创新前沿，有望在生命医学领域完成新使命呢？Medical News Today网站近日推出一篇报道，围绕基因编辑、实施测序、起搏器、纳米传感器和人工耳蜗5大医疗创新技术的发展和前景进行了简述。但是，围绕CRISPR的专利、安全和伦理争议也从未间断。

推荐阅读Top five medical innovations of the past, present and future。起搏器：由心到脑，治疗神经类疾病心脏起搏器是一种典型医疗器械，借助脉冲电流刺激调节心脏的规律性跳动，可用于治疗心律不齐、急性心肌梗死等疾病。

基因编辑：荣耀与争议同行CRISPR/Cas9最早发现于大多数细菌和古细菌中，是它们为对抗入侵病毒及外源DNA而存在的一种天然免疫系统。未来，这种脑部植入电极的新武器，将为癫痫、脊髓损伤等多种神经类疾病提供治疗。心脏起搏器作为一个典型的医疗设备，自1958年第一台心脏起搏器植入人体以来，随着起搏器制造技术和工艺快速发展，功能日趋完善。未来，它势必将对包括艾滋病、癌症、各类传染病等多种疾病的诊疗产生重大影响。

传感器外形由碳纳米管组成支撑，可以研发成潜在疾病早期预警装置。2013年，四个研究团队分布开发出CRISPR/Cas9系统，可以对人体基因进行编辑。

这一种预警理念将改变疾病治疗的范式。这种新材料式传感器可以植入人体并长期存在，在人体内部从细胞水平完成对疾病的诊断。

2016年新年伊始，英国政府对CRISPR技术敲除日龄胚胎中发育基因批准申请。Science撰文表示，埃博拉现场测序的成功取决于MinION精准度的提高，包括样本的处理、数据的分析等等。

目前，研究团队正致力于开发出一种纳米颗粒，能够攻破由入侵细菌于细胞外基质形成的生物膜，使得入侵细菌失去保护对其进行消灭。2007年，杜邦公司旗下的丹尼斯克食品配料公司的研究团队证实人为添加一段CRISPR序列，能够显著增强细菌防御噬菌体入侵的能力。科学进步的不竭动力是创新。随着高科技的发展，人工耳蜗进展很快，已经从实验研究进入临床应用。

人工耳蜗由体外言语处理器将声音转换为一定编码形式的电信号，通过植入体内的电极系统直接刺激听觉神经，恢复、提高及重建聋人的听觉功能。2012年，CRISPR/Cas9机理被揭示并发表在《Science》期刊。

人工耳蜗：与3D打印结合人工耳蜗的出现可以追溯至上世纪中期。随着医学和生物工艺的发展，纳米传感器可以从诊断升级至治疗水平，通过接受各类疾病背后的化学信号，甚至可以在患者意识到疾病之前就直接从内部完成疾病治疗工作。

它已经成为治疗重度耳聋至全聋的常规方法，也是目前运用最成功的生物医学工程装置。备注：文章编译、整理自Medical News Today网站。