微流控芯片，高通量技術，單細胞測序，CTC循環腫瘤細胞，納米醫學，ddPCR技術，單分子免疫陣列技術(SiMoA)，ctDNA，質譜檢測，大數據，人工智能等等最新技術成果與應用案例紛紛亮相。

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微流控芯片技術

微流控芯片，又稱為芯片實驗室（Lab on a Chip），是指在幾平方厘米或更小的芯片上構建的微型化、集成化、自動化的化學、生物學實驗平臺圖。

通過微流控芯片，實驗人員可以一塊微米尺度的芯片上完成化學實驗室中取樣、預處理、反應、分離和檢測等功能，并自動完成分析。

微流控芯片擁有體積輕巧、使用樣品及試劑量少，且反應速度快、可大量平行處理及可即用即棄等優點。

微流控技術在醫藥領域的應用主要包括以下幾個方面：

基因檢測：基因檢測是微流控芯片應用最早的領域。

經過近年來的發展，微流控分析芯片在基因檢測方面的研究已經發展到復雜基因序列PCR擴增檢測和基因測序。

蛋白質分析：利用微流控分析芯片系統對蛋白質樣品進行分析，其分析步驟均可以在幾平方厘米的分析芯片上進行，能夠有效地減少分析過程中人為因素造成的干擾。另外，微流控芯片檢測技術所需要的試劑及反應物的量均較少，對于一些微量蛋白質的檢測，減少實驗中貴重試劑的消耗。

細胞學應用：細胞學的研究在探索生物學進程方面有很大的實用價值。由于微流控分析芯片中微通道尺寸非常微小，相對于細胞的微小尺寸，微流控芯片則更加適用于操控單細胞。快速的細胞分析在生物學、醫學和藥物篩選中均具有重要的意義。

清華大學林金明教授，在報告中將總結藥物研究中微流體裝置和技術的最新進展和發展，討論微流體系統在藥物發現過程中的應用，并將分別介紹二維（2D）細胞培養、三維（3D）細胞培養、器官芯片和全生物芯片等新興領域的發展現狀，隨后討論這些技術在藥物開發過程的應用以及我們組開發的芯片-質譜平臺用于藥物發現的進程及優勢。

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納米生物技術

生物大分子以納米尺度存在，單分子檢測就離不開納米科學。納米醫學是納米科學研究的重要新興領域，是世界各國優先發展的與人類健康密切相關的交叉學科研究前沿領域，充滿了科學創新的機遇與挑戰。

來自上海交通大學生物醫學工程學院，古宏晨 教授將在“新型納米檢測工具及其在精準醫學中的應用”面向分子診斷、免疫診斷、即時檢驗及多指標檢測的應用進展現狀。

來自中科院國家納米科學中心胡志遠研究員，將分享循環腫瘤細胞CTC納米檢測技術在液體活檢。如何利用納米微流控技術，研究這一可能改變未來疾病檢測與治療的診斷方法，使之用于惡性腫瘤的早期診斷，精準用藥，便是本次發言的重點。

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第三代單分子測序技術

第三代單分子直接測序技術無需進行PCR擴增，可直接檢測單個DNA分子，避免了由PCR擴增引入的錯誤和偏好性問題，同時也極大簡化了樣本處理和測序步驟，縮短測序周期。

在應用拓展方面，基于第三代單分子測序平臺的直接靶向測序技術及直接RNA測序技術等也為臨床應用帶來更多可能。

瀚海基因顏欽總經理，報告中將介紹第三代單分子直接測序技術（Single Molecule Direct Sequencing）的工作原理、技術特點以及在分子診斷領域的應用方向和優勢。

北京大學生物動態光學成像中心文路研究員，演講內容為“肝癌與結直腸癌的循環游離DNA甲基化組及單細胞多重組學分析”。單細胞三重組學測序技術（scTrio-Seq），從一個單細胞中同時獲取基因組拷貝數變異、DNA甲基化組和轉錄組三層面組學信息，將介紹 scTrio-Seq在單細胞多組學水平分析肝癌與結直腸癌腫瘤異質性的研究進展。此外團隊建立了一種甲基化CpG短串聯擴增與測序技術（Methylated CpG Tandems Amplification and Sequencing，MCTA-Seq）。它能夠對外周血循環游離DNA甲基化組進行高通量測序分析。該技術可以在一個反應中同時檢測到近九千個超甲基化CpG島；檢測下限可低至1~2個細胞的基因組DNA。MCTA-Seq技術在肝癌與結直腸癌無創早期診斷中的研究進展。

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大數據與人工智能

美國加州大學（洛杉磯）醫學院病理系正教授周向紅教授，EarlyDiagnostics公司的創始人。她的團隊發明了液體活檢，大數據整合，和基因網絡分析領域的多種工具。在3月9日的報告中她將帶來團隊的最新成果CancerLocator。不僅能準確地從血液中的cfDNA檢測到癌癥，而且可以精確定位腫瘤的位置。它使用全基因組DNA甲基化數據同時推測血液樣品中從腫瘤細胞釋放的DNA的比例和組織起源。 CancerLocator在模擬和真實數據上都顯著優于兩種流行的多類分類方法（支持向量機和隨機森林）。 CancerLocator 在低測序深度的DNA甲基化數據中也取得有很好的預測結果。 可以很好地識別早期肝癌患者和肺癌患者。在最近在實驗技術和計算技術上的新進展進一步加強了CancerLocator在癌癥檢測上的精度和廣度。

腫瘤免疫治療被認為是近年來癌癥治療手段中最有希望的方法之一。免疫檢查點抑制劑（immune-checkpoint blockade）通過解除腫瘤細胞對免疫細胞的抑制通路，激活免疫細胞消滅腫瘤。雖然免疫檢查點抑制劑在多類腫瘤治療中表現出了令人振奮的臨床效果，但在實際應用中仍然會出現響應率低，個體化差異大等臨床問題。如何基于特定的biomarkers以及計算模型，對于腫瘤患者進行有效的個體化的免疫檢查點抑制劑的療效預測，是該類腫瘤免疫治療的關鍵問題之一。

同濟大學生命科學與技術學院的劉琦教授，在報告中將系統探討了腫瘤免疫檢查點抑制劑療效預測的相關計算生物學問題。基于高通量測序數據，構建一站式AI模型（one-stop AI model）進行腫瘤免疫抑制劑療效預測的計算框架，該計算框架將有利于整合現有的多類biomarkers進行療效預測，以及基于已知樣本挖掘潛在的新的biomarkers。基于上述分析，研究者進一步指出了免疫抑制劑療效預測領域若干重要的計算研究方向。

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單分子免疫陣列技術

（SiMoA）多重檢測技術

SiMoA是目前最靈敏的免疫分析方法，類似于傳統的酶聯免疫吸附法（ELISA），但較ELISA的靈敏度提高了1000倍。

因為在ELISA檢測法中，標記酶所產生的熒光會在大范圍內發散，無法檢測低濃度的微量物質；而SiMoA則巧妙地使用了飛摩爾水平的反應室陣列，可對單個分子進行捕獲檢測并控制熒光發散，使得檢測精度大大提高。如果將ELISA形象比作電視機的模擬信號，SiMoA的分布式陣列則是更清晰更先進的數字信號。

SiMoA的檢測精度達到了飛摩爾的水平，可與金標準的核酸PCR相當。而核酸PCR成本昂貴，SiMoA則很好地融合了核酸PCR的靈敏度和ELISA的簡單易用。多重檢測的SiMoA實現后，表明其有望與當紅的多重PCR同臺競技，在疾病早期檢測、血篩、新藥研發等領域發揮更大影響。

這項技術的持有者Quanterix公司，首席科學和醫學顧問Andreas Jeromin屆時將介紹其在Biomarker領域的應用。Quanterix公司成立于2007年，是典型的技術初創型企業，目前只有數十名員工。雖然不太起眼，但它的技術創始人卻同樣是Illumina公司的技術創始人。

公司目前由VC資金支持，其支持者包括了貝恩資本、國家癌癥研究所、生物梅里埃，以及專門獵取尖端技術的、隸屬于美國CIA中情局的風投企業In-Q-Tel等。

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液體活檢CTC檢測樣品處理

目前的液體活檢主要以血液中ctDNA／RNA、CTC（循環腫瘤細胞）及Exosomes（外泌體）作為腫瘤診斷的生物標志物， 全面的液體活檢還應該包括血液以外其他體液，如尿液、唾液、胸腔積液、腦脊液中的腫瘤衍生的信息。液體活檢的臨床價值基于指標臨床相關性和檢測分析技術的靈敏度和特異性。

美國喬治城大學醫學院病理系劉學鋒教授，報告內容“Real Time Functional Analysis： Culturing Cancer Cells from Liquid Biopsies for Precision Oncology”。

如國內外發展了很多基于不同原理的CTC富集和鑒定的方法，但是一直缺乏一種富集活的腫瘤細胞并能培養作實時功能性分析的方法。(生物谷Bioon.com）