新冠疫情下的科學“家”:Small Office,Small Lab..._風聞
中国生物技术网-中国生物技术网官方账号-2020-05-17 20:26
目前,除了我國以外,全球大部分科研機構的實驗室都已經停擺了一段時間,有的甚至已關閉長達數月。
在這期間,一些科學家開始在家忙着寫論文和經費申請書,完成那些不需要在實驗室裏完成的工作。而另一些科學家索性把實驗帶回了家。家裏的浴室、洗衣房和廚房都成了這些科學家的臨時實驗室。他們時而為探索新問題而感到欣喜,時而又略帶絕望地重複失敗的實驗。
用於光譜測定的臨時“實驗室”
Brent Overcash正在家中的臨時實驗室對中對蘋果取樣。圖片來源:TEAKORIGIN
食品數據公司TeakOrigin的研究人員創建了一個名為“lab@home”的整體計劃。在正常情況下,該公司會從波士頓和洛杉磯的不同商店購買數千種水果和蔬菜,並使用設計用於檢測不同維生素和營養素水平的光學光譜儀掃描每種水果和蔬菜。該團隊每週都會在線發佈每家商店水果和蔬菜質量的比較數據,供消費者免費獲取。它還與食品供應鏈中的公司合作,以幫助他們提高食品質量。在分析完成後,他們會把食物捐贈出去。
TeakOrigin的聯合創始人兼CEO Brent Overcash表示,出於謹慎,這些研究在3月份停止了。他説:“現在可能會出現食物短缺,如果買太多食物會讓我們感覺不好。”
測定產品質量只是該公司的研究項目之一。科學家們使用的光譜儀經過精心設計,可以將其攜帶到野外,帶到田間,用於尚未被採摘的水果和蔬菜上,從而使他們可以瞭解理想的收穫時間。
Overcash説:“我可以將設備放在食物上,扣動觸發器,30秒內就能得到答案。”
現在,科學家們不再檢測大量食品,而是在幾天的時間裏使用掃描儀對少量食品進行重複分析,以查看其營養成分如何隨時間推移而降解。例如,開始時草莓可能比西紅柿含有更多的維生素C,但在等待食用的過程中,西紅柿的最終維生素C含量可能會更多。他説:“通過在幾天中一遍又一遍地掃描同一種食物,你會學到完全不同的東西。”
洗衣機、烘乾機,外加PCR擴增儀
Fred Hutchinson的洗衣房兼實驗室。圖片來源:JORJA HENIKOFF
在西雅圖Fred Hutchinson癌症研究中心研究表觀遺傳學的Steven Henikoff教授和他的團隊準備發佈一個更新的協議,使用抗體在小樣本或細胞中分析染色質成分,從而揭示基因表達的變化。他們使用了一種將樣本保留在單個離心管中的技術。
新冠病毒阻止了Henikoff繼續在實驗室中收集結果數據,於是他不得不把幾台設備帶回自己家的洗衣房,以確定CUT&Tag技術在實驗室外的地方是否也能正常工作。
Henikoff説:“它不需要任何有危險的東西,我想,那就好吧,我就在家裏試試,看看能不能得到和我在實驗室一樣的數據,一樣的質量。結果證明這很容易。”
他帶回了一台有10年曆史的PCR擴增儀和一台微型離心機,這兩台設備剛好都能放在他用來疊衣服的櫃子上。由於在一天中很少被打斷,他甚至能比平時在實驗室中檢測到更多的樣本。他的團隊上個月已將Cut&Tag@home協議發佈到了protocol.io上。
Henikoff表示:“這是一個很好的機會,可以驗證我們在有限的資源下可以做些什麼。這個技術非常便宜。它降低了染色體分析的門檻。”
北卡羅來納州昆蟲的“諾亞方舟”
Hannah Burrac的女兒正在檢查她從實驗室帶回來的煙草蚜蟲培養盒。圖片來源:HANNAH BURRACK
北卡羅萊納州立大學的昆蟲學家Hannah Burrack與各種昆蟲一起工作。這些昆蟲每週都需要幾次護理。由於新冠病毒疫情,她的實驗室停擺,團隊無法去照顧那些昆蟲。
但是建立新的昆蟲培養箱並不只是從自然界中收集新的昆蟲樣本那麼簡單。他們需要等待最佳的季節才能收集昆蟲,並在準備進行實驗前,照顧好這些昆蟲,讓它們能生存一年或更長時間。疫情不僅耽誤了她自己的工作,而且還拖延了研究生預計在今年完成的論文實驗。
因此,Burrack和實驗室負責人各自將兩個培養箱帶回了家,她將它們放在另一間浴室中。如果她需要進行實驗,則要仔細控制温度和濕度,這一點至關重要。但由於她只是為了讓昆蟲存活,因此需要額外濕度的昆蟲會被放在水盆上,而且她現在不必擔心温度。她説:“這兩個培養箱(她指的是生活在浴室中的煙草蚜蟲和斑翅果蠅)現在都沒有處於理想温度。由於我們不是要進行受環境條件影響的實驗,所以我對此並不擔心。昆蟲們正在繁殖且生存得很好。”
儘管Burrack的實驗室有7種不同昆蟲的培養箱,但她和她的實驗室負責人只帶回了與研究生研究相關的4種昆蟲,其餘的則留在了實驗室。
她説:“在今年剩下的時間裏,我們基本上不會強調任何其他項目。如果我們可以重返校園,我希望確保我們的學生能夠取得足夠的進展,並滿足獲得資助的要求。”
即使精簡了項目數量,也需要大量工作。通常情況下,Burrack會付錢給一名本科生每週15小時的費用來維護培養箱。她説:“我並不是想給學生們造成負擔,因為他們正處於過渡到線上教學的過程中,並且有些學生對自己學位課程的進展感到非常焦慮和擔憂,但是我只能利用這段無法寫作和研究的時間來進行基本的昆蟲飼養。”
Henikoff也表達了同樣的觀點。雖然他對自己的成果感到滿意,但他説:“我並不是在家找事做。我正在運營一個實驗室並做經費審查,我只是想完成一些在新冠疫情期間無法完成的事情。”