基因攜帶著生物體的遺傳信息，是儲存著生命的種族、血型、孕育、生長、凋亡等過程的一套精確密碼，決定生物體的性狀。

隨著科學的深入研究，某些場景我們需要人為改變這些密碼，調控生物體的各種性狀，例如性別、毛色、膚色等(當然性狀也會受到環境影響)，這種行為被稱為基因編輯。然而基因編輯並非易事，原因之一便是基因眾多，組成簡單生命最少要 265 到 350個基因。

這些基因沒有標籤，無從知道哪段基因對應什麼現狀，而這些基因存在於小的DNA中，尺度在奈米等級。小而繁雜，使得基因編輯就像是在一團雜亂中，找到想編輯的一段來進行微型手術，難度不言而喻。

而在1987年被科學家在大腸桿菌中發現的一段”無法確定功能”的DNA成為了基因編輯技術的一大契機，這段DNA後期被稱為CRISPR。

CRISPR是生命演化歷史上，細菌和病毒進行鬥爭產生的免疫武器，簡單說就是病毒能把自己的基因整合到細菌，利用細菌的細胞工具為自己的基因複製服務，細菌為了將病毒的外來入侵基因清除，進化出CRISPR-Cas9系統，利用這個這個系統，細菌可以不動聲色地把基因病毒從自己的基因上剃除，這是細菌特有的免疫系統，是古菌和細菌抵抗病毒等外來遺傳物質入侵的一種獲得性免疫系統。

微生物學家掌握細菌擁有多種切除外來病毒基因免疫功能，其中比較典型的模式是依靠一個複合物，該複合物能在一段RNA指導下，定向尋找目標DNA序列，然後將該序列進行剃除。許多細菌免疫複合物都相對複雜，其中科學家掌握對一種蛋白Cas的操作技術，並先後對多種目標細胞DNA進行剃除。

簡單來說，CRISPR技術是一種基因編輯(基因剔除)的技術。這種技術無視基因帶來的挑戰，它的強大之處在於能夠實現精確的基因編輯，達到指到哪打到哪的程度，實現更高效率的基因剃除。

過去十年裡，對於CRISPR技術的研究有爆炸性成長，這些研究帶來更創新的應用，比如說CRISPR技術對DNA奈米結構進行工程設計或是通過基因編輯來治療遺傳疾病，這些突破性研究革新了傳統技術基因編輯。

混和基因剃除篩選在功能基因組學界廣泛應用於鑑定與細胞表型相關的基因，而基因剃除方法中最典型的則為CRISPR方法，但是類篩選方法大多採用比較粗曠的篩選指標，如生長速率、合成致死率和螢光報告等方法。

近年來，隨著單細胞測序的普及，將其與混合基因剃除篩選法相結合，實現全轉錄組範圍內的定量分析，大大提升篩選的通量，但是，這些方法仍然不能對亞細胞層面的表型進行分析，如在成像層面能夠觀察到的分辨率下的表型。因此，將彙總的CRISPR基因篩選與細胞和亞細胞成像讀數相結合，對於改善基於圖像的基因剃除研究中的表型定義至關重要。

2020年5月11日，加州大學聖地亞哥分校的華裔學者Gene W Yeo以及其他同事在Neture methods雜誌上發表，題目為Pooled CRISPR screens with imaging on microraft arrays stress granule factors的研究論文。

在這篇文章中，作者將Pooled CRISPR-Cas9篩選與基因芯片技術以及高視鏡成像結合，開發新技術”CRaft-ID”。

在大量成像應用中，顯微鏡光源需要具有極佳的光源強度和長時間工作的穩定性，宏虹CELESTA光源滿足所有嚴苛要求。CELESTA光源構建的CRaft-ID篩選平台拓展了CRISPR篩選在高視鏡成像中的應用，使得我們能夠對應亞細胞層面和細胞型態的表型進行遺傳因子分析，而這些在以前是無法實現的。由於該方法採用的基因芯片、通用CRISPR資料庫、現成共聚焦成像技術和PCR的DNA測序，因此具有廣泛應用前景。

CELESTA光源介紹

• CELESTA包含4~7可單獨控制的固態激光排列
• 支持快速切換
• 光引擎在直徑1.5mm光纖端出光
• 每個激光器能提供約1W的輸出功率
• 提供4或5通道選擇