Beacon Discovery平台开启活体单细胞功能分析的新时代

Beacon Discovery™单细胞功能表征平台由布鲁克（Bruker）公司于2025年AACR大会正式推出，其核心在于将光电定位技术（OEP™）与微流控芯片技术深度融合。

在生命科学领域，单细胞异质性已成为理解疾病机制、开发创新疗法的关键突破口。然而，传统研究方法面临三大困境：首先，批量细胞分析掩盖了个体细胞的独特功能特征，难以捕捉稀有细胞亚群；其次，现有单细胞技术多聚焦于静态的基因组或转录组信息，缺乏对活细胞动态功能的实时追踪能力；再者，高通量单细胞平台往往操作复杂、成本高昂，限制了其在学术实验室的广泛应用。这些瓶颈严重制约了抗体发现、细胞治疗开发等关键领域的研究效率。

创新原理

Beacon Discovery™单细胞功能表征平台由布鲁克（Bruker）公司于2025年AACR大会正式推出，其核心在于将光电定位技术（Optoelectro Positioning，OEP™）与微流控芯片技术深度融合。平台搭载OptoSelect™微流控芯片，芯片表面分布数千个NanoPen®微反应器——直径仅数十微米的独立培养小室，可实现单细胞的精准隔离与长期培养。

OEP™技术通过投影特定光图案激活芯片底层的光导体，产生局部电场温和排斥细胞，从而实现无接触、无损伤的单细胞精准操控与转移。结合四通道荧光成像与明场延时摄影，研究者可在数天至数周内对同一活细胞进行多参数、动态功能监测，真正实现"功能优先"的研究范式。

技术突破

相较于传统单细胞技术，Beacon Discovery技术的先进性体现在多个方面。平台可在获取单细胞分泌蛋白、增殖速率、细胞因子释放等动态功能数据后，直接导出目标细胞用于下游测序，实现功能表型与基因型的无缝关联。它采用台式化设计，单次运行可处理高达20,000个单细胞，配备4个可更换荧光通道及4倍明场成像，兼顾高通量与多模态分析需求。

此外，通过简化的用户界面与优化的人体工学设计（如缩短移液按钮、轻量化机身），Beacon Discovery平台显著降低了操作门槛与拥有成本，让活细胞功能分析技术从大型药企走向普通科研实验室。这一"功能优先"策略让研究者能直接基于细胞行为（如抗体分泌强度、T细胞杀伤活性）筛选目标细胞，大幅提升研发效率。

应用场景

Beacon Discovery平台在多个领域展现出独特价值。在抗体发现中，可直接筛选原代B细胞的抗原特异性结合与中和活性，加速治疗性抗体开发；在细胞治疗领域，支持CAR-T/TCR-T细胞的功能表征，如细胞因子分泌谱、增殖动力学及靶细胞杀伤能力的单细胞解析。

在免疫学研究中，它能实现数千个免疫细胞的多参数功能画像，揭示免疫应答的异质性机制；在细胞系开发中，通过实时监测单克隆生长速率与产物表达，可快速筛选高产稳定株。

应用实例

尽管Beacon Discovery是2025年新发布的平台，但其前身Beacon®系统已在多项突破性研究中证明了价值。

2020年新冠疫情初期，研究者利用该技术从康复者血液中快速筛选出高效中和抗体，相关成果发表于《Nature Medicine》。在肿瘤免疫领域，多家机构通过单细胞功能筛选鉴定出具有强效肿瘤杀伤能力的T细胞克隆，推动个性化细胞疗法开发。在工业界，三星生物等领先CDMO企业已将Beacon平台纳入细胞系开发标准流程，显著缩短高产CHO细胞株的筛选周期。

随着精准医学对细胞异质性认知的深入需求，Beacon Discovery所代表的"活细胞动态功能分析"范式，将为下一代生物疗法开发提供不可替代的技术支撑，真正实现从"看见细胞"到"理解细胞行为"的科学跨越。