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科研新‘锶’维,自动化仪器赋能表观基因组学研究新范式

阅读 : 61
时间 : 2025年07月03日

2025年6月22日,“科研新‘锶’维,自动化仪器赋能表观基因组学研究新范式” ——睿锶生物表观基因组自动化技术2025夏季学术交流会在光谷南大健康产业园武汉睿锶生物有限公司成功举办。


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本次交流会特别邀请了国际顶级表观三维基因组学专家,三维基因组学领域的开创者之一,现任浙江大学生命科学研究院首席研究员 Yijun Ruan教授为主讲嘉宾,吸引了浙江大学生命科学研究院、华中农业大学、华中科技大学、武汉科技大学医学院、中国农业科学院油料作物研究所等多家科研院所的专家学者和杭州时代高科等企业参加研讨。


交流会上,阮教授围绕“三维基因组学的过去、现在与未来”,深入浅出地介绍了该领域的发展。


“三维基因组研究的核心挑战在于解析2米长DNA如何折叠于2微米细胞核内。”阮教授明确指出,自1993年核连接试验(Nuclear Ligation Assay)首次揭示染色质远程互作以来,领域历经里程碑式突破:

  • 2002年染色体构象捕获技术(3C)的提出为基因组空间构象研究奠定基础;

  • 2009年Hi-C和ChIA-PET技术开启了全基因组三维图谱时代;

  • 2023年至今,单细胞三维基因组学的重要性日益凸显。

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Yijun Ruan教授


浙江大学柴皓曦副研究员重点介绍了阮教授团队最新开发的ChAIR技术(单细胞染色质可及性、互作与转录组同步检测)。该技术通过微流控液滴系统,首次实现了对单个细胞中染色质开放状态(ATAC)、空间互作(PET)及基因表达(RNA)的同步捕获。在小鼠脑发育研究中,团队利用ChAIR分析了超22万个单细胞,绘制了5个年龄点的全脑多组学图谱,精准解析了少突胶质细胞成熟过程中染色质环形成、启动子开放与转录激活的因果时序关系,为神经发育和衰老机制提供了新见解。

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浙江大学生命科学研究院 副研究员 柴皓曦博士


研讨会的最后,睿锶生物技术总监郭闽榕博士以“全自动表观基因分析技术交流”为主题,系统介绍了睿锶生物在表基因组研究与自动化技术创新融合的突破性进展。

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睿锶生物 技术总监 郭闽榕博士报告


“当前的生物学基础和应用研究对于基因组测序技术的需求越来越多,在基因组序列测定,蛋白质与代谢产物,表型鉴定等几个层次都有高通量的仪器设备支撑相关环节的高通量数据获取。但是,在遗传信息传递的关键环节——表观基因组鉴定技术方面,目前还没有对应的自动化仪器完成。这些技术主要包括开放染色质区鉴定技术ATAC-Seq,组蛋白修饰和转录因子全基因组结合位点鉴定技术CUT&Tag和ChIP-Seq技术”郭博士在报告中提出并介绍。


郭博士进一步介绍了睿锶生物通过多年实验技术优化,结合自动化技术,自主研发的全球首台自动化ATAC-Seq仪、CUT&Tag仪和ChIP-Seq仪,这些设备填补了表观基因组学领域标准化、高通量自动化仪器的空白,解决了传统手工操作的技术门槛高、通量低和批次效应等问题。其创新性在于:


全流程自动化:从样本到数据实现“样本进-文库出”的全流程自动化,为染色质开放区和组蛋白修饰鉴定提供了高效解决方案。

数据质量对标人工优势明显:测试数据显示,自动化设备产出数据的稳定性和重复性均优于人工操作,无需专业实验人员即可使用,为大规模表观组学研究提供可靠工具。

通量及效率提升:整体实验效率提升至少2倍以上,将原本需要数天的实验缩短至15-25小时,通过自动化仪器每日可以产生几百个样本的数据,将极大的加速表观基因组学的研究进展。

跨领域应用潜力:现有案例证明其在疾病靶点发现和作物育种改良等场景的价值,助力表观基因组学在医学、农业等领域的应用。

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郭博士表示,自动化ATAC-Seq仪、CUT&Tag仪和ChIP-Seq仪将使获取这三类表观基因组数据的门槛消除,使研究者更容易获得相应数据,这将吸引更多的研究者利用表观基因组学数据回答基因转录调控机理等关键科学问题。


未来,睿锶生物将继续研发更多类型的自动化表观三维基因组设备,拓展表观三维基因组技术在农业和医学领域的应用,持续打造引领表观基因组学的"设备+技术+算法"三位一体的创新能力,推动表观遗传学研究进入高效、精准的新时代。


阮教授最终点评道:“ChAIR技术想要真正对医学领域产生帮助,其涉及过程几乎是一个无穷尽的工作,我们希望能够借助其他方法来提升实验的效率。而睿锶生物目前在表观基因组学领域所作的努力,推动实验生物学流程、过程把它通过机器形成自动化,引入工程性的视角和技术例如自动化控制、数据算法等,能够帮助解决生物学的问题,帮助提升科研的效率,这确实是非常有意义的事情。”


RUISIBIO

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关于阮一骏教授

国际顶尖表观三维基因组学专家,浙江省鲲鹏学者。

现任浙江大学求是讲席教授、浙江大学生命科学研究院首席研究员。

阮教授是全球公认的二代DNA测序技术应用方法开发的先驱,也是三维基因组学研究领域的开创人之一。他开发的一系列开创性方法,极大地推动了生命科学三维基因组领域的发展。

阮教授带领的团队科研硕果累累,在包括《Cell》、《Nature》、《Science》等国际顶级学术期刊上发表了140余篇重要论文。

他的杰出贡献为他赢得了包括新加坡国家最高科学奖在内的多项重量级荣誉。


关于睿锶生物(RUISBIO)

睿锶生物(RUISBIO)是一家聚焦表观三维基因组学技术创新的高科技企业,自2021年创立以来,公司立足武汉,建有1200㎡现代化研发中心与生产基地,组建了占比超80%的核心研发团队,构建了"设备+技术+算法"三位一体的技术体系,为生命科学基础研究和产业化应用提供全链条解决方案。

公司聚焦自动化表观三维基因组分析仪器开发和推广,目前研发出系列设备,包括自动化ATAC-Seq仪、CUT&Tag仪、ChIP-Seq仪和动植物细胞核自动化提取设备。实现从样本自动化前处理、文库构建自动化到一键式数据分析的全流程闭环。基于多种深度学习模型等AI算法,公司开发了表观基因组特征和染色质结构预测算法,支撑表观三维基因组数据在医学与生物育种领域的应用。


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