生物技術(shù)生物科技公司研究員實(shí)習(xí)報(bào)告一、摘要

2023年6月5日至8月22日，我在一家生物技術(shù)生物科技公司擔(dān)任研究員實(shí)習(xí)生，負(fù)責(zé)基因編輯實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建與優(yōu)化。通過8周實(shí)踐，獨(dú)立完成CRISPR-Cas9系統(tǒng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證效率達(dá)到92.3%，較文獻(xiàn)報(bào)道提升8.7%；參與構(gòu)建了3種細(xì)胞系的基因敲除模型，其中2種模型成功率達(dá)到85%，顯著縮短了后續(xù)實(shí)驗(yàn)周期。期間應(yīng)用了分子克隆、PCR、流式細(xì)胞術(shù)等技術(shù)，熟練掌握T7E1膠電泳篩選陽性克隆的方法，并標(biāo)準(zhǔn)化了Ampicillin抗性篩選流程，將單克隆獲取時(shí)間從7天縮短至4天。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，驗(yàn)證了優(yōu)化后引物設(shè)計(jì)策略對(duì)提高基因編輯效率的可行性，積累了可復(fù)用的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化方法論。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過程

2023年6月5日入職時(shí)，目標(biāo)是熟悉基因編輯項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)范。公司主要是做細(xì)胞治療相關(guān)的研發(fā)，我在其中一個(gè)小組負(fù)責(zé)CRISPR-Cas9工具的驗(yàn)證和優(yōu)化。初期跟著導(dǎo)師跑基礎(chǔ)的分子克隆實(shí)驗(yàn)，7月10日獨(dú)立完成第一批質(zhì)粒構(gòu)建，用了3天提取質(zhì)粒，酶切驗(yàn)證時(shí)發(fā)現(xiàn)T7E1膠電泳只挑到68%的克隆，比預(yù)期低不少。導(dǎo)師說可能是引物設(shè)計(jì)問題，我重新做了優(yōu)化，調(diào)整了退火溫度和引物濃度，第二次實(shí)驗(yàn)陽性率提升到82%，但效率還是不夠理想。

7月15日參與一個(gè)CAR-T細(xì)胞系的構(gòu)建項(xiàng)目，遇到挑戰(zhàn)是靶點(diǎn)基因大片段敲除效率低，傳統(tǒng)PCR驗(yàn)證耗時(shí)太長。和同事討論后決定用NGS測序來直接檢測基因型，花了5天跑測序流程，7月20日拿到數(shù)據(jù)，比對(duì)發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)外顯子跨度過大，導(dǎo)致PAM位點(diǎn)稀疏。重新設(shè)計(jì)了更精確的sgRNA，9月1日做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，流式細(xì)胞術(shù)檢測CD19表達(dá)陽性的細(xì)胞比例從45%提高到78%，CD19陰性細(xì)胞純度也達(dá)標(biāo)了。這個(gè)過程中學(xué)會(huì)了如何用生物信息學(xué)工具分析測序數(shù)據(jù)，還改進(jìn)了sgRNA設(shè)計(jì)軟件的篩選參數(shù)。

實(shí)驗(yàn)室管理上感覺培訓(xùn)有點(diǎn)趕，8月初剛開始接觸細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，沒系統(tǒng)學(xué)過細(xì)胞凍存復(fù)蘇的標(biāo)準(zhǔn)曲線，導(dǎo)致我凍壞過3支細(xì)胞系，損失了上個(gè)月構(gòu)建的工程細(xì)胞。后來我就自己建了電子表格記錄培養(yǎng)基配比和細(xì)胞狀態(tài)，每次傳代都拍照留檔。建議公司可以搞個(gè)新員工實(shí)操手冊，把SOP都做成視頻教程，這樣上手更快。崗位匹配度上，我挺喜歡做實(shí)驗(yàn)，但有時(shí)候覺得數(shù)據(jù)分析的需求沒被充分滿足，希望以后能接觸更多生物信息學(xué)相關(guān)的任務(wù)。這次實(shí)習(xí)讓我意識(shí)到，做科研光會(huì)動(dòng)手不行，還得懂怎么設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，怎么從數(shù)據(jù)里發(fā)現(xiàn)問題，這對(duì)我以后規(guī)劃職業(yè)挺有啟發(fā)，想往基因治療轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)方向發(fā)展，還得補(bǔ)不少課。

三、總結(jié)與體會(huì)

8周實(shí)習(xí)像是在真實(shí)世界里演練了一次科研全流程，從6月5日第一次接觸細(xì)胞培養(yǎng)箱到8月22日提交最后一份實(shí)驗(yàn)記錄，手里的數(shù)據(jù)是唯一的證明。驗(yàn)證CRISPR-Cas9效率時(shí)，我花了整整兩周優(yōu)化質(zhì)粒構(gòu)建和轉(zhuǎn)染條件，最終把陽性克隆率從文獻(xiàn)報(bào)道的78%提到92.3%，這個(gè)過程中體會(huì)到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要性，一個(gè)微小的改動(dòng)可能帶來意想不到的效果。7月15日參與CAR-T細(xì)胞系構(gòu)建項(xiàng)目時(shí)，面對(duì)靶點(diǎn)基因敲除效率低的問題，嘗試了三種不同的sgRNA設(shè)計(jì)和三種轉(zhuǎn)染試劑，最后用PEI試劑搭配優(yōu)化后的gRNA組合，效率提升到78%，這個(gè)結(jié)果讓我明白怎么把理論知識(shí)和實(shí)際問題結(jié)合起來解決。

實(shí)習(xí)最大的收獲是學(xué)會(huì)了怎么處理實(shí)驗(yàn)中的不確定性。8月3日凍存細(xì)胞時(shí)手滑，凍壞了3支工程細(xì)胞系，當(dāng)時(shí)壓力挺大的，但導(dǎo)師教我分析問題要從失敗中找原因，最后通過調(diào)整凍存培養(yǎng)基成分和速率，重新建系成功。這件事讓我對(duì)科研的韌性有了直觀認(rèn)識(shí)，也意識(shí)到責(zé)任心有多重要?，F(xiàn)在回頭看，實(shí)習(xí)就像把書上的知識(shí)翻譯成實(shí)際操作語言，以前覺得抽象的分子克隆、細(xì)胞分選，現(xiàn)在都能跟實(shí)際數(shù)據(jù)掛鉤，比如流式細(xì)胞術(shù)檢測到的CD19表達(dá)陽性細(xì)胞比例從45%提升到78%，這種量化的改變很直觀。

對(duì)我來說，這次經(jīng)歷是從學(xué)生到準(zhǔn)職場人的過渡。以前做實(shí)驗(yàn)靠感覺多，現(xiàn)在知道每一步都要有數(shù)據(jù)支撐，比如基因編輯效率要結(jié)合測序和流式雙重驗(yàn)證。接下來打算把學(xué)到的方法論用在后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，特別是優(yōu)化了sgRNA設(shè)計(jì)流程，會(huì)嘗試用機(jī)器學(xué)習(xí)工具輔助篩選，這學(xué)期就去考個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物上崗證，為以后想去的基因治療公司做準(zhǔn)備。行業(yè)里基因編輯越來越往精準(zhǔn)化、自動(dòng)化發(fā)展，這次實(shí)習(xí)讓我看到，未來能掌握生物信息學(xué)和自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)技能的人會(huì)更有優(yōu)勢，所以打算下學(xué)期多選修一些計(jì)算生物學(xué)和機(jī)器人技術(shù)方向的課程。

四、致謝

8周實(shí)習(xí)經(jīng)歷，離不開公司提供的機(jī)會(huì)。導(dǎo)師在基因編輯實(shí)驗(yàn)上給了我很多實(shí)際指導(dǎo)，比如sgRNA設(shè)計(jì)和T7E1驗(yàn)證那段時(shí)間，他耐心解釋文獻(xiàn)，幫我分析數(shù)據(jù)偏差。同事也幫了不少忙，特別是細(xì)胞培養(yǎng)方面，他們分享的凍存復(fù)蘇技巧救了我好幾次細(xì)胞系，后來我獨(dú)立做