如何解决技术难题

随着对细胞生理研究的逐渐深入，科学家们开始解析单个细胞的行为，这是因为即使是同样的遗传物质，同样的周边环境，这些细胞还是会朝着不同的方向发展，有时还会生成不同的功能，而且单个细胞的变化还关系到癌症，神经疾病等疾病。

如何观察单细胞在复杂信号系统中的应答

来自斯坦福大学的单分子研究专家Stephen Quake研究组在单分子实验中也遇到了相同的问题，他们希望能检测相同细胞对于相同信号的反应，之前研究人员已经利用定量PCR进行了批量分析，但是他们还是希望能就单个细胞如何对不同浓度的信号分子TNF-α产生相应的响应进行分析。

细胞信号交流调控着基本的细胞活性以及人体中相应的细胞活动。细胞准确应答周围环境的能力是发育、组织修复和免疫的基础。深入理解细胞间的相互交流将有助于了解生物系统的复杂性，或能开发出癌症，糖尿病及其他自身免疫疾病的新疗法。

 

如何提高检测灵敏度

来自维吉尼亚州大学，伊利诺斯大学的研究人员在单细胞动力学研究方面就遇到了这种问题：细胞在移动过程（包括相互黏连，或者到细胞外基质中去）中需要借助分子力前进或者后退，研究人员希望能分析单个细胞中的这种机械力。

维吉尼亚州大学的Martin Schwartz教授研究组为此发明了一种传感器，这种生物传感器能在活体中测量蛋白所承受力，研究人员利用这一传感器发现了粘着斑蛋白承受力的奥秘。

 

如何简单快捷观测磷酸化蛋白

来自东京大学干细胞生物学与再生医学研究室Hiromitsu Nakauchi教授希望能了解干细胞增殖和重编程过程中的分子级联信号，因此他分析了造血干细胞中蛋白磷酸化造成的影响。

在这项研究中，Nakauchi教授采用了一种简单的免疫染色技术：单细胞磷酸成像分析（single-cell imaging of phosphorylation assay，SCIPhos）。先将大约50个细胞想排列在载玻片上，然后进行染色，通过共聚焦显微镜进行观察，通过这些染色了的磷酸化修饰蛋白，Nakauchi教授可以了解哪些蛋白处于活性状态，哪些蛋白失活了，以及这些蛋白的位置。Nakauchi教授说，“我的一些学生也利用这个方法来做Western Blotting”。