中科院青島能源所發明拉曼激活單細胞液滴分選技術

單個細胞是地球上細胞生命體功能和進化的基本單元。單細胞精度的高通量功能分選是解析生命體系異質性機制、探索自然界微生物暗物質的重要工具。單細胞拉曼光譜(SCRS)能夠在無標記、無損的前提下揭示細胞固有的化學組成,因此拉曼激活細胞分選技術(RACS)日益受到廣泛關注。但是分選通量是當前限制其廣泛應用的最重要的瓶頸之一。
據此,中科院青島能源所單細胞中心研究員馬波與研究員徐健帶領的多學科交叉團隊通過耦合SCRS和液滴微流控技術,發明了拉曼激活單細胞液滴分選技術,這是目前已公開報道的工作中分選通量最高的RACS系統,該工作于11月3號在線發表于Analytical Chemistry。
單細胞中心前期發明了基于微流控芯片的流式RACS技術,通過集成基于介電的單細胞捕獲釋放和電磁閥吸吮技術,實現了高速流動狀態下單細胞的捕獲、拉曼采集、釋放和分選。為了進一步提高通量,研究人員提出,單細胞經液滴包裹后,通過耦合介電可實現超高通量分選。液滴包裹不僅可以保護細胞免受分選過程中的損傷,還能夠與分選后細胞的培養、DNA、RNA、蛋白等的提取與分析等無縫銜接。因此,RADS技術有著廣闊應用前景。
單細胞中心前期已證明,基于單細胞拉曼成像的拉曼組技術能夠非標記、非破壞性地識別與分析幾近無限的細胞功能。與拉曼組技術相耦合的RADS將能夠高通量分選廣泛的細胞功能,從而允許下游特定功能單細胞的培養或組學分析。這一工作為研制高度通量化與集成化的單細胞拉曼分選與測序系統奠定了基礎。
論文共同一作是青島能源所單細胞中心的王喜先與任立輝。本工作得到了中科院武漢水生所胡強研究員、北京大學王瑋教授等的幫助,并得到了中科院儀器專項、國家自然科學基金、中國博士后科學基金和山東省自然科學基金等的支持。(生物谷Bioon.com)