活體細胞「電影」技術問世 藥物研發從「快照」邁向「即時監測」
一項名為「活體細胞電影」的嶄新技術問世,結合拉曼光譜、光子學與微流體等技術,能連續不間斷地監測活體細胞的動態行為。這項突破將使藥物研發擺脫傳統的「靜態快照」模式,邁向即時、動態的觀察,有助於更早發現藥物反應與抗藥性,加速新藥開發進程。
簡詩雅
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新德里(New Delhi)的生物科技企業家 Parmita Mishra 正帶領團隊開發一項名為「活體細胞電影」的創新技術,旨在透過持續監測活體細胞,徹底改變新藥研發流程。這項技術結合了拉曼光譜(Raman spectroscopy,一種利用光線與分子交互作用來分析化學組成的技術)、光子學、微流體與運算生物學等複合技術,可在不使用螢光標記或破壞性樣本製備的前提下,連續不斷地觀察細胞行為。
傳統的藥物篩選方法,通常只能捕捉到細胞反應的「靜態快照」,難以全面了解細胞如何應對藥物治療或其他環境變化。然而,癌細胞在發展出治療抗性時,可能會經歷多個中間分子狀態,這意味著許多重要的生物學變化可能在抗性變得明顯之前就已發生。Parmita Mishra 指出,生物體是動態的,但過去幾十年來,研究卻多半透過靜態快照進行,若要理解癌細胞的變化與抗藥機制,就需要能持續觀察活體生物的技術。
這套「活體細胞電影」系統的核心是將拉曼光譜與微流體晶片結合,微流體晶片能讓細胞在精確控制溫度、養分和二氧化碳的條件下維持活性。透過即時捕捉細胞的生化變化,這類活體細胞拉曼成像技術有望在藥物臨床前測試階段,更早地識別藥物反應、潛在毒性或抗藥性。
Sir Ganga Ram Hospital 醫學腫瘤科主任 Shyam Aggarwal 醫師表示,即時觀察技術能幫助研究人員更深入理解細胞如何回應候選藥物、提早監測細微的生化變化,並在臨床前研究中更有效率地找出有潛力的療法。他強調,雖然這類技術本身並非治療方法,但能強化未來療法發展的科學基礎,同時結合精準腫瘤學(precision oncology,透過全面性基因組分析 CGP 與微量殘留病偵測 MRD 等方式,為癌症病患提供個人化治療)概念,將有助於癌症病患的個人化治療。
Parmita Mishra 進一步說明,這項技術並非取代科學家或醫師,而是提供一個更好的視窗,觀察活體生物學。當研究人員能持續測量細胞行為,而非仰賴生物學上的「解剖驗屍」時,將能揭示過去無法觀察到的洞見。這項技術的潛在應用遠超癌症領域,可延伸至免疫學、神經科學、罕見疾病和再生醫學等。Fortis Memorial Research Institute 血液學與骨髓移植主治主任 Dr. Rahul Bhargava 也認為,癌症是一種極為動態的疾病,此類創新技術有助於改善疾病模型,並加速藥物發現。不過,這項技術仍處於開發階段,尚需獨立驗證才能確立其對藥物發現的潛在影響。
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