隨著對細胞生理研究的逐漸深入，科學家們開始解析單個細胞的行為，這是因為即使是同樣的遺傳物質(zhì)，同樣的周邊環(huán)境，這些細胞還是會朝著不同的方向發(fā)展，有時還會生成不同的功能，而且單個細胞的變化還關(guān)系到癌癥，神經(jīng)疾病等疾病。

如何觀察單細胞在復雜信號系統(tǒng)中的應答

來自斯坦福大學的單分子研究專家Stephen Quake研究組在單分子實驗中也遇到了相同的問題，他們希望能檢測相同細胞對于相同信號的反應，之前研究人員已經(jīng)利用定量PCR進行了批量分析，但是他們還是希望能就單個細胞如何對不同濃度的信號分子TNF-α產(chǎn)生相應的響應進行分析。

細胞信號交流調(diào)控著基本的細胞活性以及人體中相應的細胞活動。細胞準確應答周圍環(huán)境的能力是發(fā)育、組織修復和免疫的基礎。深入理解細胞間的相互交流將有助于了解生物系統(tǒng)的復雜性，或能開發(fā)出癌癥，糖尿病及其他自身免疫疾病的新療法。

 

如何提高檢測靈敏度

來自維吉尼亞州大學，伊利諾斯大學的研究人員在單細胞動力學研究方面就遇到了這種問題：細胞在移動過程（包括相互黏連，或者到細胞外基質(zhì)中去）中需要借助分子力前進或者后退，研究人員希望能分析單個細胞中的這種機械力。

維吉尼亞州大學的Martin Schwartz教授研究組為此發(fā)明了一種傳感器，這種生物傳感器能在活體中測量蛋白所承受力，研究人員利用這一傳感器發(fā)現(xiàn)了粘著斑蛋白承受力的奧秘。

 

如何簡單快捷觀測磷酸化蛋白

來自東京大學干細胞生物學與再生醫(yī)學研究室Hiromitsu Nakauchi教授希望能了解干細胞增殖和重編程過程中的分子級聯(lián)信號，因此他分析了造血干細胞中蛋白磷酸化造成的影響。

在這項研究中，Nakauchi教授采用了一種簡單的免疫染色技術(shù)：單細胞磷酸成像分析（single-cell imaging of phosphorylation assay，SCIPhos）。先將大約50個細胞想排列在載玻片上，然后進行染色，通過共聚焦顯微鏡進行觀察，通過這些染色了的磷酸化修飾蛋白，Nakauchi教授可以了解哪些蛋白處于活性狀態(tài)，哪些蛋白失活了，以及這些蛋白的位置。Nakauchi教授說，“我的一些學生也利用這個方法來做Western Blotting”。