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发Nature的WB图是怎么拍的?800篇论文背后的成像选择

截至当前,已经有超过800篇依托Touch Imager完成的论文发表在学术期刊上,其中4篇登上了《Nature》——这4篇的研究方向横跨肝癌基因组学、脑肠轴脂肪吸收调控、水稻病原菌致病机制、代谢相关脂肪性肝炎。800篇论文背后是600多家科研机构、14位院士、罗氏制药和百时美施贵宝这类跨国药企的成像选择。

顶刊审稿人看一张WB图,到底在看什么

在顶刊的审稿桌上,一张Western Blot图要过的关卡比想象中更多。审稿人审视一张图,本质上是在做四件事。

一是看清晰。 条带是否干净、有无拖尾、有无非特异条带干扰。图像质量是首要筛选关。

二是看可定量。 条带的灰度值能否真实反映蛋白丰度。如果图像过曝,强条带区域信号饱和,灰度值将失去定量意义——所呈现的并非真实的表达差异,而是芯片饱和后的伪影。审稿人不会接受此类数据。

三是看可溯源。 图像的拍摄时间、操作者、实验条件是否可追溯?原始数据是否完整保存?当前越来越多顶刊要求作者提交设备直接生成的原始成像文件,而非经过后期处理的图像。若成像系统缺乏数据溯源功能,将难以满足这一要求。

四是看可重复。 同一实验多次重复,结果是否一致?若每次的条带强弱、位置、背景均存在明显差异,审稿人将质疑实验的稳定性。

这四件事,最终指向同一个核心:成像系统能否将膜上的真实信号,原封不动地呈现出来。

800篇论文选择了一台怎样的成像仪

传统冷CCD成像仪的物理局限,主要在于光信号收集路径。

冷CCD依靠制冷感光芯片与光学镜头,在距离样品一定位置处拍摄化学发光信号。化学发光具有全向辐射特性,光子向360度空间发散,而镜头仅能收集正前方有限锥角内的信号,收集效率通常低于总量的1%。

Touch Imager采用不同的技术路径:取消光学镜头,让感光芯片直接贴合在膜上。膜上发出的信号中,芯片可接收的比例大幅提升,信号采集效率较冷CCD提升两个数量级。

这不是参数层面的优化,而是信号采集物理方式的根本改变。

灵敏度的大幅提升,使得冷CCD难以分辨的弱信号条带能够被清晰捕获。更宽的动态范围,允许同一张膜上的强信号与弱信号在一次曝光中同时被准确采集,无需通过多次拍摄后合成图像——后者所呈现的“宽动态范围”并非一次真实采集的数据,其准确性可能受到质疑。

4篇Nature论文,4个研究方向

从已发表的Nature论文可以看出Touch Imager覆盖的研究领域广度。

肝癌基因组学(Nature, 2024, IF 64.8):研究团队对494例肝细胞癌进行深度全基因组测序,揭示HBV相关肝癌的分子机制及非编码驱动基因的功能。论文涉及FGA、TYK2、STAT3等信号通路关键分子的Western Blot验证。

脑肠轴调控脂肪吸收(Nature, 2024, IF 50.5):上海交通大学医学院附属瑞金医院团队发现迷走神经背运动核通过调控肠道微绒毛长度控制脂肪吸收,葛根素通过靶向GABAA受体抑制DMV神经元活性。GABAA受体α1亚基的WB检测为关键证据之一。

水稻病原菌致病机制(Nature, 2026, IF 50.5):四川农业大学团队发现稻瘟病菌分泌的长链非编码RNA能“劫持”宿主miRNA实现致病。GFP标签蛋白的免疫印迹分析是验证跨物种RNA互作机制的核心实验。

代谢相关脂肪性肝炎(MASH)(Nature, 2026, IF 48.5):武汉大学宋保亮院士团队鉴定出RYK是GPNMB的受体,驱动MASH发生发展。论文涉及多个蛋白的免疫共沉淀和Western Blot验证。

这4篇论文的研究对象涵盖人类肝癌细胞、小鼠脑干组织、水稻叶片、小鼠肝脏——样本类型不同、蛋白丰度差异显著、抗体特异性各异。在这些不同条件下均能通过顶刊审稿人的审查,表明成像系统提供的数据能够经受严格检验。

14位院士用户:不同领域顶尖学者的共同判断

Touch Imager的用户名单中包含14位院士,研究领域覆盖肿瘤学、生殖医学、植物分子生物学、代谢病学、免疫学、神经科学、心血管等不同方向。

院士团队往往配备完善的实验平台,对各类设备有充分的比较和使用经验。当14位来自不同领域的院士做出相同的设备选择,这种判断建立在大量的实验对比和数据评估之上。

饶毅教授:第一个客户

首都医科大学校长饶毅教授,是Touch Imager的第一个客户。

2019年底,易孛特团队携带工程机前往北京大学生命科学学院进行演示。现场使用了前一天已完成实验、信号已衰减且未重新孵育抗体的旧样品——测试条件较为苛刻。

Touch Imager在30秒内完成成像,弱信号条带可被清晰辨识。

饶毅教授团队随即决定订购三台设备,其中一台安置于北京脑科学中心。后来饶毅教授在其公众号“饶议科学”上两次提及该产品。

对于一家当时成立仅两年的初创公司而言,这是来自顶尖学者的重要认可。

全球600+机构的选择:从高校到跨国药企

Touch Imager的用户分布涵盖多国科研机构。

高校:清华大学、北京大学、上海交通大学、复旦大学、瑞典乌普萨拉大学、荷兰瓦赫宁根大学、瑞士苏黎世大学、新加坡国立大学、东京工业大学、韩国高丽大学。

研究所:中国科学院下属各研究所、中国农科院、中国医科院、美国国立卫生研究院(NIH)、美国MD安德森癌症研究中心、日本国立育成医疗研究中心、韩国国立研究院。

医院:阜外医院、华西医院、瑞金医院、仁济医院、中山医院、齐鲁医院、韩国国立癌症医院、台北荣民总医院。

企业:百济神州、百时美施贵宝、罗氏制药、瑞士雀巢。

600多家机构覆盖中国、美国、欧洲、日本、韩国、新加坡等主流科研国家。跨国药企在研发环节对数据的准确性、可重复性和可追溯性均有严格标准。

技术特征:弱信号的清晰呈现

Touch Imager的技术路径带来了信号采集效率的提升,其意义在于——科研人员能够观察到此前被归因于“实验失败”或“蛋白不表达”的弱信号条带,这实际上是成像系统灵敏度不足所导致的信息丢失。

该系统可在较短时间内完成大多数样品的成像。软件内置的3D成像功能可辅助判断图像是否过曝——若某区域在3D视图下显示信号饱和,则提示定量数据需谨慎解读。

图像数据具有不可删除特性,每个用户拥有独立账户和文件保存路径。这顺应了顶刊对数据溯源和原始数据保存的日益严格要求。

800篇论文不是终点

学术界对WB图像的要求持续提升。数据真实性、可重复性、定量准确性——这三点将在未来的论文审稿中占据更重要的位置。

800篇论文选择Touch Imager,是这些科研数据在严格审稿下被验证的结果。14位院士的选择,是不同领域学者对同一技术路径做出的判断。

当常规成像方案难以捕获弱信号时,或许需要思考:问题是否出在信号采集环节。

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