微流控芯片单细胞分析

合集下载

微流控单细胞分选

微流控单细胞分选

微流控单细胞分选微流控单细胞分选是一种高效、精确的细胞分选技术,可以将混合细胞悬液中的单个细胞快速、准确地分离出来。

它在生物医学研究、临床诊断和药物研发等领域具有重要的应用价值。

微流控单细胞分选技术基于微流控芯片,利用微米级通道和微流体控制技术,将细胞悬液分成单个细胞,并将其分别收集起来。

这种技术可以实现高通量的细胞分选,每秒可以处理上千个细胞。

同时,由于采用了微流控芯片,样品体积较小,可以节省实验材料和试剂的使用量,降低了实验成本。

微流控单细胞分选的原理是利用细胞在微流体中的特性进行分离。

在微流控芯片中,通过调节流体的压力和速度,可以将细胞悬液分成单个细胞,并将其分别输送到不同的收集通道中。

这一过程需要精确控制微流体的流速和压力,以确保每个细胞都能被准确地分离和收集。

微流控单细胞分选技术在肿瘤研究中有着广泛的应用。

肿瘤是由多个不同类型的细胞组成的,而且同一种类型的肿瘤细胞也存在着异质性。

通过微流控单细胞分选技术,可以将不同类型的肿瘤细胞分离出来,并进行进一步的研究。

这对于了解肿瘤发生、发展和治疗机制具有重要意义。

除了肿瘤研究,微流控单细胞分选技术还可以应用于其他领域。

例如,在免疫学研究中,可以将免疫细胞从混合细胞悬液中分离出来,以研究其功能和相互作用。

在干细胞研究中,可以将干细胞从混合细胞悬液中分离出来,并进行进一步的培养和定向分化。

在临床诊断中,微流控单细胞分选技术可以用于检测很少量的肿瘤细胞或循环肿瘤细胞,以进行早期诊断和治疗监测。

微流控单细胞分选技术的发展还面临一些挑战。

首先,微流控芯片的制备需要高精度的加工工艺和昂贵的设备,这增加了技术的开发成本。

其次,由于样本中存在着各种类型的细胞,如红细胞、白细胞等,需要进一步改进技术以提高纯度和选择性。

此外,由于细胞在流体中的运动受到多种因素的影响,例如流速、压力、温度等,需要对这些因素进行精确控制。

总之,微流控单细胞分选技术是一种高效、精确的细胞分选方法,在生物医学研究、临床诊断和药物研发等领域具有广泛应用前景。

单细胞测序原理

单细胞测序原理

单细胞测序原理
单细胞测序主要是利用高通量测序技术对单个细胞进行基因组或转录组的测序分析。

其原理可以分为以下几个步骤:
1. 单细胞分离:将组织样本经过酶消化等方法分离成少量的单个细胞。

常用的分离方法包括流式细胞术、显微携带系统和微流控技术。

2. 单细胞捕获:将单个细胞捕获到微型离心管、微孔板或微流控芯片中,确保每个离子的细胞与一个特定的测序反应器相关联。

3. 细胞裂解:将单个细胞裂解,释放出其中的细胞器和核酸。

4. 库构建:利用逆转录酶将细胞中的RNA逆转录成cDNA,
然后通过PCR扩增得到足够的DNA量。

其中每个cDNA分
子都带有一个特定的DNA序列,用于标识每个单细胞的来源。

5. 高通量测序:将每个单细胞的cDNA样本进行高通量测序,常用的测序技术包括RNA-seq和单细胞测序技术(例如10x Genomics的Chromium和SMART-seq2等)。

6. 数据分析:通过生物信息学方法对测序结果进行分析,包括基因表达量的计算和差异分析、聚类分析、细胞亚型鉴定等。

常用的分析工具有Seurat、Scanpy、Monocle等。

通过单细胞测序可以得到每个细胞的基因表达谱,揭示细胞在
不同状态下的转录组变化,进而研究细胞类型特异性、发育过程、疾病发生机制等相关问题,对于深入理解生命现象具有重要意义。

微流控技术在单细胞分析中的应用

微流控技术在单细胞分析中的应用

微流控技术在单细胞分析中的应用随着单细胞分析技术的发展,微流控技术越来越被广泛应用于单细胞分析中。

微流控技术的主要特点在于其能够在微米级别下进行流动和操纵微粒,完成对单个细胞的分离、培养、检测等处理过程,具有高通量、高精度、低污染等优点。

一、微流控芯片设备微流控芯片是实现微流控技术的核心设备,其具有微型化、标准化、可重复制的特点。

微流控芯片通常由玻璃、硅片、聚合物等材料制成,在其中制造出复杂的通道结构和微型阀门,可实现对微粒的精准定位、精准分离及流控操作。

二、单细胞分离技术单细胞分离技术是微流控技术应用的核心之一。

通过微流控芯片中的微型通道,将含有多个细胞的样品分离为单个细胞,并通过各项参数的控制,如流速、位移、电场等,使得不同形态不同大小的单个细胞分离出来。

三、单细胞培养技术单细胞分离后,需要对单个细胞进行培养,这对于单细胞分析是至关重要的。

传统的单细胞培养技术因难以控制蛋白质、DNA、RNA的释放,导致信噪比低,扩增效率低,精度不高。

而微流控技术则能通过微型通道,控制单个细胞的环境,保证单个细胞的生长良好,同时还可以通过电场、光学等方法刺激单细胞的生长和分裂,提高培养效率。

四、单细胞检测技术单细胞检测技术是对单个细胞中的各类生物大分子的检测,如蛋白质、DNA、RNA等,是微流控技术应用的备受关注的领域之一。

通过微流控技术,可以在微型通道中,对单个细胞进行高通量高灵敏度的检测,如蛋白质芯片技术、单细胞RT-PCR技术、单细胞质谱技术等。

五、单细胞基因测序技术单细胞基因测序技术是目前单细胞分析技术中最受关注的领域之一。

基于微流控技术,可以高通量、高精度地测定单个细胞的基因组序列,能够深入研究单个细胞的特异性差异、基因表达动态等问题。

目前已经发展了多种单细胞测序技术,如SMART-seq、MARS-seq、SCI-seq等,为单一细胞研究提供了高通量和高精度的基因组学方法。

六、微流控技术的应用进展与前景微流控技术在单细胞分析、疾病早期诊断、药物筛选、环境污染检测、人体健康监测等方面的应用前景广阔。

微流控单细胞分选

微流控单细胞分选

微流控单细胞分选微流控单细胞分选是一种高效、精确的细胞分选技术,它能够将混合细胞群体中的特定细胞单独提取出来,实现对单个细胞的分离和分析。

这项技术在生物学和医学领域具有广泛的研究应用和临床价值。

传统的细胞分选技术使用离心或筛选法,这些方法无法实现对单个细胞的选择和分离,因此对于一些特定细胞类型的研究和应用存在一定的局限性。

而微流控单细胞分选技术通过利用微流控芯片和高速流体力学,能够快速、高效地将细胞分离开来。

微流控单细胞分选技术的基本原理是通过微流控芯片中的微通道和阀门来控制细胞的流动。

首先,将待分选的细胞悬浮液注入微流控芯片中,之后通过流控系统控制细胞的流动速度和方向。

当需要分选的细胞流经特定的检测通道时,可以根据细胞的特定特征(如大小、形状、荧光等)进行识别和分类。

最后,通过控制芯片中的阀门,可以将目标细胞单独收集和分离出来。

微流控单细胞分选技术具有以下几个显著的优点。

首先是高效性,该技术可以在短时间内对大量细胞进行筛选,实现高通量的分选。

其次是精确性,微流控芯片中的微通道和阀门可以精确控制细胞的流动和分离,避免了传统离心和筛选法中的误差和漏检。

此外,该技术可以对不同细胞类型进行细致的分析和研究,为生物学和医学研究提供了重要的工具。

微流控单细胞分选技术在许多领域中有着广泛的应用。

在肿瘤学研究中,该技术可以帮助研究人员分析单个肿瘤细胞的特征和变异,从而深入了解肿瘤的发生和发展机制,并为个性化治疗提供依据。

在免疫学研究中,可以使用微流控单细胞分选技术来分离特定的免疫细胞,如T细胞、B细胞和巨噬细胞,以深入研究免疫应答的机制和调控途径。

此外,该技术还可以应用于干细胞研究、基因组学研究、新药筛选等领域。

虽然微流控单细胞分选技术具有许多优点,但也面临一些挑战。

首先是技术的复杂性和高成本,需要专门的设备和技术人员进行操作和维护。

其次是细胞的损伤和损失问题,由于分选过程中需要经过高速流动和精确的控制,有时会对细胞造成损伤或丢失。

微流控技术

微流控技术

微流控技术微流控技术是一种基于微流体学原理,用微结构通道进行小流量精确流动调节、混合、输送、分离等操作的新兴技术。

该技术的出现与发展,为化学、生物、医学等领域的快速发展注入了新动力,被认为是未来分析、生物和医学领域的重要技术。

目前,微流控技术广泛应用于生物芯片、单细胞分析、基因药物筛选、微生物分析、微总分析、病毒检测、核酸分析等领域。

其主要优点是需样本和试剂少,可进行快速高通量分析,自动化程度高且可扩展性强。

以下将从微流控技术的原理、应用及发展趋势等方面进行详细介绍。

一、微流控技术的原理微流体学是一门研究微米尺度下液体、气体、生物、化学反应的分析、控制、检测及应用的学科,是微纳米技术的重要组成部分。

微流控技术利用微米级流动通道、精确制备的微器件和流体力学等原理,对微型样品进行检测分析。

该技术的主要特点是需要的样品、试剂等少,实验所需空间小,操作成本低,同时可实现快速分析和高通量分析。

微流控技术是在微流体学中应用最广泛的前沿技术之一,其主要原理是依据微通道的特性来实现对试剂和样品的流动控制。

微通道一般是由试剂或样品相互接触的区域构成,其中的流体由于表面张力的影响会呈现出微观效应。

基于这些现象,微流控技术设计制造出了一些微米级的流通道和芯片,通过微流动来实现对流体混合、输送和分离等操作。

二、微流控技术的应用微流控技术广泛应用于化学、生物、医学等领域,可以实现快速、高通量的分析,同时也具有设备小型化、自动化度高、试样和药剂的量要求低等优点。

1、生物芯片生物芯片通常是指一种芯片化的检测系统,其基本原理是将样品处理成滴状或点状,在芯片上通过微米级通道将其加以处理和分析。

该技术可实现对生物大分子的在微流环境中的分离、测序、放大、检测等操作,用于DNA、RNA、蛋白质、细胞等生物大分子的检测。

在医学领域的应用也十分广泛,包括基因诊断、肿瘤筛查、药物研究等。

生物芯片技术可以实现单个蛋白质及其代谢产物的检测、诊断和治疗,因此有望成为医学研究中的重要手段。

基于微流控技术的单细胞分析

基于微流控技术的单细胞分析

基于微流控技术的单细胞分析随着高通量定序技术在基因组学领域的迅速发展,单细胞分析逐渐成为了研究组织和细胞异质性的关键方法。

然而由于单细胞体积小、数量少且易受环境干扰等特点,传统的生物分析技术难以解决单细胞层面的研究问题。

微流控芯片作为一种高通量、高速度、多样化的生物分析平台,成为了解决单细胞分析的重要手段。

本文将从微流控芯片原理、单细胞分离、单细胞培养及单细胞测序等方面,详细介绍基于微流控技术的单细胞分析。

微流控芯片原理微流控技术是一种以微细流道为基本单元,利用颗粒、液滴、细胞等处于微纳米级尺寸下的小分子,通过微小流道的运输调控、聚合、分离等操作实现微小量样品精密操控的一项先进技术。

其中,流道是微流控芯片的最基本结构,它可以被设计成任何形状或大小来执行不同的任务,如Mixing流道、分离流道、缩窄流道、缩合流道等,来实现复杂的微流体操作。

单细胞分离单细胞分离是单细胞分析的关键步骤,目前常用的单细胞分离方法有三种:机械分离、化学分离及生物学分离。

在微流控芯片中,常用的单细胞分离方法主要是利用微流控芯片中的缩窄微流道来实现。

通过设置极端高度的缩窄,使得在缩窄区域单细胞可以被有效地区分出来,从而实现单细胞分离。

高于单细胞的细胞或杂质则会被筛除。

单细胞培养传统的单细胞培养管路比较繁琐,而且难以实现对单个细胞进行精确的控制。

与此不同的是,微流控芯片可以通过流道设计来规划细胞培养的空间,并且可以随时监测和调节培养环境,使得单个细胞得以被高效地分离、培养,从而为后续的单细胞分析做好准备。

此外,在微流控芯片中,可以利用非粘附流道表面、材料选择、微流道中细胞密度的控制等方法来实现单细胞培养。

单细胞测序对于单细胞分析的重要应用,在于单细胞测序分析。

基于微流控芯片进行单细胞测序的流程一般分为以下几个步骤:1. 单细胞分离和捕获通过微流控芯片将细胞分离和捕获,可以实现对不同基因表达的单细胞的筛选和分离。

2. 核酸组抽取和扩增通过核酸组抽取和PCR扩增,可以得到单细胞对应的基因组或转录组数据,通过测序仪对数据进行分析。

微流控芯片的使用方法

微流控芯片的使用方法

微流控芯片的使用方法一种用于单细胞分析的微流控芯片质谱系统及其使用方法,包括毛细管a、毛细管b、毛细管c;所述微流控制芯片有两个进口和一个出口,所述毛细管a和毛细管b一端分别与微量注射泵a和微量注射泵b出口端相连,另一端分别与微流控芯片的进口Ⅰ和进口Ⅱ相连;所述毛细管c一端与微流控芯片的出口相连,另一端通过商用雾化系统与电感耦合等离子体质谱仪相连;一种用于单细胞分析的微流控芯片质谱系统对单细胞进行检测的使用方法:步骤1,准备进样;步骤2,细胞的有序排列;步骤3,单细胞束形成;步骤4,单细胞液流雾化;步骤5,单细胞的定量分析;步骤6,重复测定。

不受限于特定流体条件限制,在宽范围的流速下形成稳定高效的单细胞排列。

权利要求书1.一种用于单细胞分析的微流控芯片质谱系统,其特征在于,包括微量注射泵a、微量注射泵b、微流控芯片、毛细管a、毛细管b、毛细管c;所述微流控制芯片有两个进口和一个出口,两个进口分别是进口Ⅰ和进口Ⅱ,所述毛细管a一端与微量注射泵a出口端相连,另一端与微流控芯片的进口Ⅰ相连,毛细管a作为细胞悬浮液进口通道;所述毛细管b一端与微量注射泵b出口端相连,另一端与微流控芯片的进口Ⅱ相连,毛细管b作为补充标准溶液进口通道;所述毛细管c一端与微流控芯片中位于汇合通道末端的出口相连,另一端通过商用雾化系统与电感耦合等离子体质谱仪相连,毛细管c作为单细胞出口通道。

2.根据权利要求1所述的一种用于单细胞分析的微流控芯片质谱系统,其特征在于:所述微流控制芯片还包括螺旋缠绕八圈的盘状微米级单细胞分离通道、螺旋缠绕一圈的微米级多功能通道及微米级汇流通道组成,所述微米级单细胞分离通道和微米级多功能通道在出口处相连形成微米级汇流通道,在微米级单细胞分离通道内均匀设置有微障碍物;微米级单细胞通道宽度为100~500μm,总长为8.9~44.5cm,微米级单细胞通道内微障碍物长度50~250μm,宽度为50~250μm,共计52~210个;微米级多功能通道宽度为200~1000μm,长度为1.0~5.0cm;微米级汇流通道宽度为200~500μm;整体高度均为50~100μm;微流控芯片的面积为0.3cm2~4.0cm2。

微流控芯片在生物医学领域的应用研究

微流控芯片在生物医学领域的应用研究

微流控芯片在生物医学领域的应用研究微流控芯片是近年来生物医学领域中一个备受关注的研究方向。

它是一种具有微米级通道、孔隙结构的芯片,可以按照预设的程序完成生物样品的加工、处理、分析、检测等操作。

这种芯片具有体积小、操作方便、实时监测等优点,应用广泛,特别是在生物医学领域中,它有着巨大的潜力和优越的应用前景。

一、微流控芯片在细胞分析中的应用微流控芯片在细胞分析中应用较为广泛,主要是基于其微通道、微孔洞结构所带来的优势,具有精准、快速、高通量特点。

利用微流控芯片可以实现对单个细胞及其代谢产物、分泌物、蛋白质、核酸等的快速感应、分离、筛选、检测等,为细胞研究提供了有力支持。

二、微流控芯片在药物筛选中的应用微流控芯片在药物筛选中的应用,主要是为了提高筛选效率和精度。

利用微流控芯片,可以对大量药物分子进行高通量的筛选,较为直观的观察药物分子和细胞之间的互动作用,进而确立药物的适应症和药物毒性,从而缩短药物的研发周期,降低研发成本。

三、微流控芯片在体液检测中的应用微流控芯片在体液检测中的应用,主要是对患者血液、唾液等体液中的指标性成分进行快速检测,如常见的血糖、生物标志物等。

这些测试可以在数分钟内完成,减轻了患者不必要的痛苦,同时还可以更好的了解患者的体内代谢水平,进一步辅助医生制定相应治疗方案。

四、微流控芯片在基因检测中的应用基因检测是现代医学的一个重要组成部分。

微流控芯片在基因检测中的应用,主要是利用芯片上微小的通道、反应池等结构,实现对基因序列的分离、提取、扩增、检测等操作。

这些操作可以高效、快速地完成,同时还能极大程度地降低试剂耗材成本,方便了大规模操作。

五、微流控芯片在细菌检测中的应用细菌检测是卫生检疫中非常重要的一个环节。

传统方法中,细菌检测需要将样品送至检测机构,时间和成本都较高。

而微流控芯片在细菌检测中的应用,可以快速、高效地检测到细菌数量和种类,特别是针对抗生素耐药性的检测,可以快速得出结果,避免了这类病菌向外传播的风险。

bd和10x单细胞测序原理

bd和10x单细胞测序原理

BD(Becton, Dickinson and Company)和10x单细胞测序原理BD和10x Genomics都是单细胞测序领域的知名公司,它们分别采用不同的技术原理进行单细胞测序。

BD单细胞测序原理:BD公司推出的单细胞测序平台基于其独特的Rhapsody技术。

该技术主要包括以下步骤:1. 细胞捕获:通过微流控芯片将单个细胞和独特的Barcoded Bead(具有唯一DNA序列的微珠)分离并封装在微小反应液滴中。

2. 细胞破碎和RNA提取:在微小液滴中,细胞被破碎,释放出RNA,并与Barcoded Bead上的亲和剂结合。

3. 反转录和扩增:通过逆转录酶将RNA转录成cDNA,然后对cDNA进行扩增,以增加其数量。

4. NGS测序:经过扩增的cDNA被用于下一代测序(NGS),从而获得每个细胞中表达的基因信息。

5. 数据分析:测序数据经过生物信息学分析,可以得到每个细胞的基因表达谱和细胞类型等信息。

10x单细胞测序原理:10x Genomics的单细胞测序平台基于其独特的Chromium技术。

该技术主要包括以下步骤:1. 细胞准备和捕获:细胞被处理成单细胞悬液,并在微流控芯片上与Gel Bead-in-Emulsion(GEM)结合。

每个GEM中包含一个细胞和一组Barcoded Bead,使得每个细胞都有唯一的DNA标签。

2. 细胞破碎和RNA提取:在GEM中,细胞被破碎,释放出RNA,并与Barcoded Bead上的亲和剂结合。

3. 反转录和扩增:通过逆转录酶将RNA转录成cDNA,并对cDNA进行多轮线性扩增,以增加其数量。

4. NGS测序:经过扩增的cDNA被用于下一代测序(NGS),从而获得每个细胞中表达的基因信息。

5. 数据分析:测序数据经过生物信息学分析,可以得到每个细胞的基因表达谱和细胞类型等信息。

总体而言,BD和10x单细胞测序技术都使用了微流控技术和分子条码技术,能够实现对单个细胞的高通量测序,并从中获得细胞的基因表达信息。

bd和10x单细胞测序原理

bd和10x单细胞测序原理

bd和10x单细胞测序原理
单细胞测序是一种用于研究单个细胞基因组的技术,它可以帮助科学家了解细胞在生物学和疾病发展过程中的功能和特性。

在单细胞测序领域,BD(Becton, Dickinson and Company)和10x Genomics是两个知名的厂商,它们提供了不同的单细胞测序技术。

BD单细胞测序技术的原理是基于微流控芯片技术,它使用微型芯片来将单个细胞分离、捕获和进行基因组测序。

该技术通过微流控芯片上的微型通道将单个细胞分离开来,然后对每个单独的细胞进行基因组测序。

这种方法可以实现高通量的单细胞测序,能够同时处理大量的单个细胞,从而获得更全面的细胞信息。

而10x Genomics的单细胞测序技术则采用了一种称为GEM (Gel Bead in Emulsion)的技术。

该技术通过将单个细胞与DNA 条形码颗粒和反应混合在一起,形成一个微型乳液。

在这个微型乳液中,每个细胞的DNA会与一个独特的DNA条形码颗粒结合,从而实现对单个细胞的测序。

这种方法可以实现对大量单个细胞的并行测序,获得高通量的单细胞测序数据。

总的来说,无论是BD的微流控芯片技术还是10x Genomics的
GEM技术,它们都能够实现对单个细胞的高通量测序,为科学家提供了更全面的单细胞基因组信息,有助于深入理解细胞的功能和特性。

这些技术的发展为单细胞研究领域带来了革命性的进展,有望在生物医学研究和临床诊断中发挥重要作用。

微流控分选细胞原理

微流控分选细胞原理

微流控分选细胞原理随着生物医学领域的快速发展,细胞的分选和分离成为了研究人员关注的焦点之一。

传统的细胞分选方法存在操作繁琐、效率低下和样品损失等问题,因此,微流控技术应运而生。

微流控分选细胞是利用微流体技术将细胞单个分离并排序,具有高效、高通量和高精度的优点,成为了细胞分选的有力工具。

微流控分选细胞的原理主要基于两个核心技术:微流控芯片和细胞识别与分选系统。

1. 微流控芯片微流控芯片是微流控分选细胞的关键组成部分。

它主要由微通道网络、阀门和泵等组件构成。

微通道网络通过精确设计,能够实现细胞的流动和分离。

阀门可以控制细胞在不同通道之间的流动和停留,从而实现对细胞的精确控制。

泵则提供了必要的流体压力,使细胞在微流通道中流动。

2. 细胞识别与分选系统细胞识别与分选系统是微流控分选细胞的另一个重要组成部分。

它主要包括光学显微镜和图像处理算法。

光学显微镜可以实时观察细胞在微流通道中的运动和形态,通过图像处理算法可以对细胞进行自动识别和分选。

在微流控分选细胞的过程中,首先需要将待分选的细胞样品注入到微流通道中。

利用泵提供的流体压力,细胞在微流通道中流动。

在细胞流动的过程中,光学显微镜会实时拍摄细胞的图像,并通过图像处理算法进行细胞的自动识别。

根据预先设定的分选规则,系统会对细胞进行判断,并通过控制阀门的开闭来实现对细胞的分选。

不符合条件的细胞将被排除,符合条件的细胞则会被分选到特定的通道中。

微流控分选细胞的关键在于对细胞的准确识别和分选。

为了实现高效的细胞识别和分选,研究人员通常会选取一些特定的细胞标记物作为识别依据。

比如,利用荧光标记的抗体可以与特定的细胞表面蛋白结合,从而实现对特定细胞的识别。

通过对细胞的标记和分选,可以实现对不同类型的细胞进行准确分离和分选,为后续的细胞研究提供了有力支持。

微流控分选细胞技术的应用广泛。

在生物医学研究中,它可以用于细胞的单细胞测序、肿瘤细胞的捕获和分析、干细胞的分选和定向分化等。

用于单细胞分析的微流控芯片质谱系统及其使用方法与设计方案

用于单细胞分析的微流控芯片质谱系统及其使用方法与设计方案

一种用于单细胞分析的微流控芯片质谱系统及其使用方法,包括毛细管a、毛细管b、毛细管c;所述微流控制芯片有两个进口和一个出口,所述毛细管a和毛细管b一端分别与微量注射泵a和微量注射泵b出口端相连,另一端分别与微流控芯片的进口Ⅰ和进口Ⅱ相连;所述毛细管c一端与微流控芯片的出口相连,另一端通过商用雾化系统与电感耦合等离子体质谱仪相连;一种用于单细胞分析的微流控芯片质谱系统对单细胞进行检测的使用方法:步骤1,准备进样;步骤2,细胞的有序排列;步骤3,单细胞束形成;步骤4,单细胞液流雾化;步骤5,单细胞的定量分析;步骤6,重复测定。

不受限于特定流体条件限制,在宽范围的流速下形成稳定高效的单细胞排列。

权利要求书1.一种用于单细胞分析的微流控芯片质谱系统,其特征在于,包括微量注射泵a、微量注射泵b、微流控芯片、毛细管a、毛细管b、毛细管c;所述微流控制芯片有两个进口和一个出口,两个进口分别是进口Ⅰ和进口Ⅱ,所述毛细管a一端与微量注射泵a出口端相连,另一端与微流控芯片的进口Ⅰ相连,毛细管a作为细胞悬浮液进口通道;所述毛细管b一端与微量注射泵b出口端相连,另一端与微流控芯片的进口Ⅱ相连,毛细管b作为补充标准溶液进口通道;所述毛细管c一端与微流控芯片中位于汇合通道末端的出口相连,另一端通过商用雾化系统与电感耦合等离子体质谱仪相连,毛细管c作为单细胞出口通道。

2.根据权利要求1所述的一种用于单细胞分析的微流控芯片质谱系统,其特征在于:所述微流控制芯片还包括螺旋缠绕八圈的盘状微米级单细胞分离通道、螺旋缠绕一圈的微米级多功能通道及微米级汇流通道组成,所述微米级单细胞分离通道和微米级多功能通道在出口处相连形成微米级汇流通道,在微米级单细胞分离通道内均匀设置有微障碍物;微米级单细胞通道宽度为100~500μm,总长为8.9~44.5cm,微米级单细胞通道内微障碍物长度50~250μm,宽度为50~250μm,共计52~210个;微米级多功能通道宽度为200~1000μm,长度为1.0~5.0cm;微米级汇流通道宽度为200~500μm;整体高度均为50~100μm;微流控芯片的面积为0.3cm2~4.0cm2。

微流控高通量单细胞基因表达分析芯片

微流控高通量单细胞基因表达分析芯片

微流控高通量单细胞基因表达分析芯片陈艳*,张宝月,冯鸿涛,钟江帆中国科学院深圳先进技术研究院,深圳,518055(*****************.cn)摘要正文微流控技术为高通量的单细胞基因诊断提供了强有力的技术手段,芯片中的单细胞水平基因表达分析,具有高效率,低成本,高灵敏度的优势[1]。

微流控芯片中的单细胞分析是我们理解同一细胞群落中基因表达变化的重要途径。

我们之前研发了一种微流控芯片,可以在10nl的体积中实现单细胞从mRNA提取到cDNA转化的所有步骤[2]。

我们的芯片可以同时处理数十个单细胞,与常规的大量细胞分析相比,效率有5倍的提高。

然而,该芯片对目标细胞捕捉和精确操控其进入独立反应腔的能力仍有局限,微流控网络的处理效率没有得到充分发挥。

为了更好地理解细胞活动中基因调控网络的工作机制,我们需要进一步提高基因表达分析的通量。

因此,在单个微流控芯片中实现高效率的基因分析,对深入研究细胞的生理机制有着重大意义。

在本文中,我们研发了一种应用于基因表达分析的微流控芯片,集成了可独立寻址的反应器和运用流体动力学的细胞捕获结构。

芯片中采用的结构具有较高的细胞捕捉效率,能够选择性地使细胞进入独立的反应腔体,并可以平行地进行多个细胞的基因表达分析。

芯片中独立寻址单元的运用使得单细胞分析的效率接近100%。

系统集成了单细胞基因表达分析的多个反应单元,包括细胞捕获、细胞操纵、mRNA纯化和cDNA合成,产物可直接用于下一步RT-PCR扩增分析。

这些特点大大提高了芯片中同步分析大批量细胞的能力。

在新型集成的微流控系统中,我们测量了Hela细胞和293T细胞的基因表达水平,并揭示了这些细胞群落在单细胞水平基因表达上呈现出的不均一性的生理机制。

图1.微流控高通量基因表达分析芯片及单细胞荧光定量基因扩增结果参考文献[1]R. N. Zare, and S. Kim, "Microfluidic Platforms for Single-Cell Analysis," in Annual Review of BiomedicalEngineering, V ol 12, M. L. Yarmush, J. S. Duncan, and M. L. Gray, eds. (2010), pp. 187-201.[2]J. F. Zhong, Y. Chen, J. S. Marcus, A. Scherer, S. R. Quake, C. R. Taylor, and L. P. Weiner, "A microfluidicprocessor for gene expression profiling of single human embryonic stem cells," Lab on a Chip 8, 68-74(2008).High-throughput microfluidic chip for single cell gene expressionanalysisYan Chen*, Baoyue Zhang, Hongtao Feng, Jiang F. Zhong Shenzhen Institute of Advanced Technology, Shenzhen (*****************.cn)Microfluidic technologies provide powerful tools for high-throughtput single-cell analysis. On-chip gene expression measurement has the advantages of improved performance, reduced cost, and high sensitivity [1]. Single cell analysis in microfluidic device is an important approach for understanding changes in gene expression within an isogenic cell population. We have previously developed microfluidic devices to perform mRNA-to-cDNA conversion within 10-nanoliter reactors [2]. Our devices can simultaneously process dozens single cells with 5-fold efficiency improvement compared to bulk assay. However, the capture ability and precise manipulation of target single-cells into individual reactors are still limited, so the processing efficiency of the microfluidic network has not reached its full potential. For better understanding of the gene regulation networks during cellular events, we need to further improve the efficiency of gene expression analysis. Therefore achieving high processing efficiency in a single microfluidic device is essential to the understanding of mechanism of cellular events.In this paper, we construct a microfluidic device with individual addressable reactors and hydrodynamic cell capture structures for gene expression studies. The implemented structure has high capturing efficiency and the capability to place selected individual cells into separated micro-reactors, allowing the gene expression analysis to be carried out in a parallel manner. With the implemented individual addressing units, single cell analysis can be performed at an efficiency close to 100%. The system integrates a variety of components for single-cell gene expression analysis, including cell trapping, manipulation, mRNA purification, cDNA synthesis. The output of the microfluidic device is ready for further analysis such as RT-PCR amplification. These new features significantly improve the simultaneous processing capacity for a large amount of cells. With the new integrated microfluidic device, we measured the gene expression levels of Hela cells and 293T cells, and revealed the heterogeneity of these cell populations at single cell level.。

生物学与医学中的单细胞测序技术

生物学与医学中的单细胞测序技术

生物学与医学中的单细胞测序技术单细胞测序技术是近年来兴起的一种生物学和医学研究手段。

它可以通过对单个细胞的基因组、转录组、蛋白质组等方面进行精细分析,揭示细胞异质性和个体间差异,有助于研究发育、疾病、药物研发等课题,成为生命科学领域中的一项重要技术。

本文将从单细胞测序技术的原理、方法和应用三个方面阐述它在生物学和医学领域的价值和意义。

一、单细胞测序技术的原理单细胞测序技术是基于高通量测序技术和微流控芯片等技术的结合,是对单个细胞的基因组、转录组、蛋白质组等进行分析的一种方法。

其核心原理是将单个细胞分离出来,并将其DNA或RNA扩增到足够的量级,再进行测序。

具体来说,单细胞测序技术分为两个主要步骤:单细胞分离和单细胞扩增。

单细胞分离通常采用微流控芯片等器具,将单细胞一一隔离和捕获。

单细胞扩增则需要将细胞内的DNA或RNA扩增到足够的量级以供测序。

这里通常会采用PCR扩增技术,同时还需采用单细胞RNA测序(scRNA-seq)或单细胞DNA测序技术(scDNA-seq)等方法进行DNA或RNA的高通量测序。

通过以上过程,便可分析单个细胞的基因组结构和转录调控机制。

二、单细胞测序技术的方法单细胞测序技术有多种方法,主要包括:单细胞RNA测序技术(scRNA-seq)、单细胞转录组测序(scTranscriptome-seq)、单细胞DNA测序技术(scDNA-seq)等。

1. 单细胞RNA测序技术(scRNA-seq)scRNA-seq是利用高通量测序技术对单个细胞中的RNA进行测序分析的方法。

它可以分析单个细胞的基因表达组成,可以发现细胞异质性和个体间的基因表达差异,从而揭示其发展和疾病过程的细节。

scRNA-seq方法主要包括以下步骤:单细胞分离、单细胞的RNA扩增、RNA质量和纯度的评估、RNA测序等。

这些步骤需要高效动态的流式细胞术(FACS)或微流控单细胞分离技术,同时需要敏感的RNA扩增技术和高效的测序方法。

基于双光路的微流控芯片单细胞自动分析装置[实用新型专利]

基于双光路的微流控芯片单细胞自动分析装置[实用新型专利]

专利名称:基于双光路的微流控芯片单细胞自动分析装置专利类型:实用新型专利
发明人:刘彧,李金波,陈奕冰,简丹丹,高健
申请号:CN201420233342.3
申请日:20140508
公开号:CN203929785U
公开日:
20141105
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型涉及一种用于微流控芯片自动检测的激光诱导荧光双光路装置,包括双光路光学单元、数据采集单元、数据处理单元、微流控电源、光路控制单元。

其特征是光路中的所有元件位置均固定,仅通过旋转光路转换盘,即可改变激光传播方向,使其在进样阶段和检测阶段分别沿两个不同的光路传播,从而实现单一激光器在单细胞选取和细胞组分激光诱导荧光检测两个功能间的自动转换。

本装置适用于单细胞自动分析,可自动完成单细胞进样、溶膜、分离、检测全过程,重复性好、精密度高。

申请人:齐鲁工业大学
地址:250353 山东省济南市长清区大学路3501号齐鲁工业大学
国籍:CN
更多信息请下载全文后查看。

新格元单细胞测序

新格元单细胞测序

新格元单细胞测序
近年来,单细胞测序技术成为了细胞生物学研究中的热门话题。

在细胞群体中,每个细胞都有其独特的功能和基因表达模式,因此研究单个细胞的转录组表达具有重要意义。

传统的基因表达分析技术难以区分细胞群体中不同细胞的基因表达模式,而单细胞测序技术能够解决这个问题。

新格元单细胞测序技术(NGS)是一种高通量、高分辨率的单细胞分析方法。

NGS技术利用微流控芯片将单个细胞捕获并分离,然后通过RNA扩增和测序,对单个细胞的转录组进行分析。

该技术具有高灵敏度、高准确度和高可靠性的特点,并且能够同时检测数千个基因的表达情况。

NGS技术已被广泛应用于癌症研究、免疫系统研究、神经系统研究等领域。

它可以帮助科学家更好地理解细胞功能和疾病发生机制,为精准医学提供基础研究支持。

随着技术的不断发展,NGS技术将会在单细胞研究领域中发挥越来越重要的作用。

- 1 -。

微流控芯片用于单细胞分析展望

微流控芯片用于单细胞分析展望

微 流控 芯 片 用 于罩 细胞 分 析展 望
程 介克 ,王 宗褴
( 漠 大 学 分析 科 学 中心 ,武 漠 4 0 7 武 30 2)
罩细胞 分 析是分 析化 擘 、生物 晕 和臀孥 之 同渗 透 骠展形成 的跨 孥科 前 沿领域 。细 胞是 生命 活勤 的
基本 罩位 ,属 了掌握 生命遇 程 的规律 ,必须 以研究 绌 胞局基 磋 , 入探 索细 胞 的行 届 , 圃 1 深 如 所示 …。
前馑有 的一 本参 考 耆 。 毛细 管鼋泳 用 于罩细 胞分 析 ,至今 共骏 表文 章 15篇 。自 2 0 I 0 0年 以柬 ,每年保 持 骠表 8 8 文 ~1 篇
章 ,未 兄增 畏趣 势 。 因此 ,C 用 于罩细 胞 分析研 E 究 ,已连入 成熟 稳定 期 。C 主 要逋 用 于 罩绌 胞 中 E 化睾 组分 的分 雕及榆 测 ,封 生物 罾擘 中要 求 寅畴监 测 罩细 胞 释放 ,由 于细 胞 内生 化 反 虑 大 多 在 毫 秒
斓 的 前景 。一 部 罩细胞 分 析 粤著 ,反映 了 中圆研 l 究 成果 及 圆 内外 最新 骏展 。在罩细 胞分 析方 面是 目
2 .微 流 控 芯 片 舆 细 胞 界 面
【 作者简介 】 程介 克 (90 13 ~) ,教授 , 士生尊 缔; 究方向:罩细胞分析、微流控芯片。E a:kh n @w u d . . 博 研 m ijce g h . u a l e c
级 ,C 分 靛畴 丽 以分 ,故 不 能逋 虑 ,很 少兄 到 E 鞭道 。 骚展柬 看 ,C 虑 餮 撺柱 较 畏 ( 芯片 比 E 舆
近 年柬 ,微流 控芯 片用 于罩细 胞分 析 ,寅畴骼 测细
胞释 放 ,及 高通 量 障列榆 测等 方面 十分 活踺 。芯片 的罩元 操 作可根 掾 需要 ,袁活 幺 合 ,颗示 出其 猾特 且

微流控技术在生化分析中的应用案例

微流控技术在生化分析中的应用案例

微流控技术在生化分析中的应用案例微流控技术是一种新兴的实验方法,在生化分析领域中具有广泛的应用。

它利用微小通道和微流控芯片制备的微型设备,能够实现样品处理的高通量、高精度和高效率。

下面将介绍微流控技术在生化分析中的一些应用案例,展示其在生命科学研究和医学诊断中的巨大潜力。

首先,微流控技术在单细胞分析领域发挥着重要作用。

传统的细胞分析方法需要大量的细胞样本,而微流控技术可以对单个细胞进行分析。

通过微型生物反应器,可以对单个细胞的代谢、信号传导和基因表达进行实时监测,揭示细胞之间的差异和动态变化。

这对于研究免疫细胞的功能、肿瘤细胞的异质性以及病毒感染的机制等具有重要意义。

同时,微流控技术还可以实现细胞的定向操控和单细胞克隆的建立,为细胞生物学的研究提供了有力的工具。

其次,微流控技术在DNA测序和基因分析中也有广泛的应用。

由于其高通量和高精度的特点,微流控技术可以对DNA进行快速而准确的测序。

通过微型芯片的阵列化设计,可以在单个芯片上同时进行多个样本的测序,大大提高了测序效率。

此外,微流控技术还可以实现DNA的扩增、分离和检测等操作,为基因诊断和个性化医学提供了更可靠的技术支持。

另外,微流控技术在蛋白质分析中也有重要应用。

由于蛋白质样本复杂多样,传统的分析方法往往需要大量的样品和耗时的操作。

而微流控技术可以通过微小通道和微流控芯片对蛋白质进行分离、纯化和检测。

通过微流控电泳、微通道色谱等技术,可以实现对复杂蛋白质混合物的高效分离和定量。

此外,微流控技术还可以对蛋白质相互作用进行研究,如蛋白质结合、折叠和酶促反应等。

这些研究为药物筛选和蛋白质工程提供了重要的信息。

最后,微流控技术在临床诊断中也有重要的应用价值。

微流控芯片可以实现对生物标志物的高灵敏度检测,为疾病早期诊断提供了新的手段。

例如,微流控技术可以检测血液中的很小数量的循环肿瘤细胞,用于早期肿瘤的诊断和预后评估。

此外,微流控技术还可以检测血液中的细胞外RNA、DNA片段、蛋白质等生物标志物,为其他疾病,如心血管病和神经系统疾病的诊断提供了新的方法。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
青岛科技大学
硕士学位论文
微流控芯片单细胞分析
姓名:何鹏
申请学位级别:硕士专业:有机化学
指导教师:孙雪梅
20090415
微流控芯片单细胞分析
第二章我们用落射荧光显微术高通量检测单个胃癌细胞中的酯酶,研究了一种高通量检测细胞的方法。我们将细胞在灭菌之后的反应池中贴壁以后,加入FDA溶液进行孵育。FDA会自由地渗透到细胞里面去,在细胞内酯酶的作用下产生一种物质。我们通过分析这种物质的荧光强度来检测细胞内的酯酶。在这部分实验中我们对底物的浓度、反应时间等进行了研究。根据标准曲线法对单个细胞中的酯酶活性进行了高通量测定。
CN<'->对胞内MPO影响非常明显.2.5×10<'-2>mol/L Br<'->对中性粒细胞中MPO刺激40 min后其活性降为原来的32%.5×10<'-4> mol/L CN<'->对中性粒细胞中MPO活性的抑制作用更显著,40 min后其活性降为原来的7.8%.
7.会议论文李向军.袁倬斌单细胞分析研究进展2007
检测单个细胞内化学组分,以及测定单细胞对外界刺激的成分变化,有助于理解基本细胞功能以及细胞内外联系,有助于检测和鉴别大量细胞群体中少量的不正常细胞,因此单细胞的研究在重大疾病早期诊断、治疗、药物筛选和细胞生理、病理过程的研究方面有重要意义,已成为目前生命科学、生化分析等学科研究的热门课题之一。
由于单细胞体积小,胞内物质浓度低,需要高灵敏度的检测方法,如激光诱导荧光(LIF)法。但是大多数胞内组分浓度低又无天然荧光,因此在解决微衍生的问题上还存有相当的空间。
6.学位论文王文雷微流控电泳芯片在单细胞分析中的应用2004
微流控分析系统(μTAS)在生物细胞领域的发展引起了广泛的关注.微流控芯片的微米尺寸的通道更适合单细胞样品的引入,操纵,反应,分离和检测.因此将这些功能集成在微流控芯片上成为当前分析的一个热点.本论文用微流控电泳芯片对单细胞分析进行一些研究.主要分三部分:Ⅰ.微流控电泳芯片电化学检测人单个肝癌细胞中的谷胱甘肽.Ⅱ.人单个活细胞中过氧化物酶的测定.Ⅲ. Br<'->和CN<'->对活细胞内酶活性的影响.第一部分用微流控电泳芯片电化学检测的方法测定了人单个肝癌细胞中的谷胱甘肽.我们选择用电泳缓冲液代替常用的PBS作为细胞悬浮液,用压力将单个细胞导入芯片的双T交叉点,用毛地黄皂苷化学蚀孔和外加电场相结合的溶膜方式,利用金汞齐电极对谷胱甘肽良好的选择性检测得到单个细胞中谷胱甘肽唯一的电泳峰.实现了芯片毛细管电泳/电化学检测单细胞的快速分离优势及选择性检测.然后用标准曲线对细胞中谷胱甘肽的含量进行了定量,测得人单个肝癌细胞中谷胱甘肽含量与文献值一致.第二部分建立了一种微流控电泳芯片电化学检测人单个活细胞内髓过氧化物酶(MPO)的方法.我们先用毛地黄皂苷将细胞蚀孔,然后通过电迁移将蚀孔后的单个中性粒细胞导入芯片双T交叉点并贴壁.缓冲液中底物H<,2>Q和H<,2>O<,2>通过细胞膜上的微孔扩散进入细胞,被胞内MPO催化反应生成电活性产物BQ.BQ通过细胞膜上微孔扩散回到细胞周围的溶液中,在细胞周围形成BQ区带.再加电泳电压将此区带迁移到分离通道的检测端并用碳纤维微盘电极检测.得到的电泳峰的峰面积对应于活细胞内MPO的含量.通过同一个细胞溶膜后电泳峰面积及标准溶液电泳峰的峰面积可以对活细胞内MPO进行定量.测得人单个中性粒细胞内MPO含量与细胞提取液中测得值一致.第三部分研究了Br<'->和CN<'->对人单个活中性粒细胞内MPO活性的影响.Br<'->和
第三章我们用微流控芯片通过落射荧光显微镜对细胞中的酯酶进行了高通量分析。在这部分实验中,我们自己制作了微流控芯片,芯片通道采用PDMS膜制成,然后将膜封接到盖玻片上。以FDA作为细胞中酯酶的底物,我们利用这种简易微流控芯片对由酯酶引起反应产生荧光信号的细胞进行了高通量分析。
9.期刊论文李涛.唐宏武.周锦松.陈观铨微流控进样阿达玛变换显微荧光成像单细胞分析-分析化学2004,32(5) 将微流控芯片用于单细胞进样,以自制阿达玛变换显微荧光成像分析系统进行成像检测,讨论了影响单细胞进样和荧光成像的主要因素,并对花粉细胞DNA含量进行定量分析.结果表明:微流控进样技术与HT显微成像技术相结合,可有效可靠地应用于单细胞分析中,所测定的三个玉帘花粉的DNA含量分别为124.4、123.9和62.9 pg.
,提高了电泳分离时迁移时间的精密度。我们以肝癌细胞中的谷胱甘肽(GSH)和ROS为研究对象,对此类芯片的应用进行了检验。此芯片可成功地用于检测肝癌细胞,每小时可测定15个。连续测定10个细胞,ROS迁移时间精密度为3.1%,GSH迁移时间精密度为4.9%。此类芯片制作简便,为单个肿瘤细胞以及其它易沉降易聚集易贴壁的细胞在微流控芯片上的分析提供了一个有效的平台。
作者:何鹏
学位授予单位:青岛科技大学
1.期刊论文夏方铨.金文睿.殷学锋.方肇伦.XIA Fang-Quan.JIN Wen-rui.YIN Xue-feng.FANG Zhao-Lun微流控芯
片电化学检测单细胞分析-高等学校化学学报2004,25(z1)
微流控芯片已被用于进行各种细胞分析的研究.最近,方肇伦等[1]用十字型微流控芯片压力进样,激光诱导荧光检测进行了人单个血红细胞内谷胱甘肽的测定.用双T型微流控芯片电化学检测方法对小麦愈伤组织中抗坏血酸(AA)的单细胞分析进行了研究.
最近,用微流控芯片技术对生物细胞的研究引起了广泛注意,在近些年来得到快速发展。微流控芯片微米尺寸的通道适于单细胞引入,操纵,反应,分离及检测。
本论文首次用芯片毛细管电泳-激光诱导荧光法定量测定了单个人血红细胞内的活性氧(ROS),将细胞进样、单细胞定位、溶膜和毛细管电泳分离
,集成到一块玻璃微芯片完成。ROS包括超氧阴离子(O2-)、羟自由基(·OH)、过氧化氢等,它不但与衰老、动脉硬化、关节炎、细胞凋亡及癌变等密切相关,并且由于它易扩散和降解,普遍存在于各类细胞中,它还起细胞间信使分子的作用。因此,细胞内ROS的测定已受到普遍重视。我们用可透膜的双氢罗丹明123(DHR123)作为衍生试剂,DHR123无荧光,进入细胞后,以细胞本身作为微反应器,和细胞内ROS反应生成荧光产物罗丹明123(Rh123),通过微芯片电泳激光诱导荧光法检测细胞内的Rh123,间接对细胞内ROS进行了定量。我们讨论了Rh123迁移时间随pH的变化,得到最佳检测条件,通过标准曲线法,定量测定了单个人血红细胞内ROS。该法由于避免了制备细胞悬液时溶剂的稀释作用,使分析灵敏度大大提高。方法检测下限为0.74amol,每分钟检测两个细胞,连续测定6个单细胞迁移时间的精密度为2.1%。为研究单细胞受外界刺激前后ROS的变化提供了方法和工具。
8.学位论文曲绍风落射荧光显微术高通量分析单细胞中的酯酶2006
本论文用落射荧光显微术对单细胞分析进行了一些研究。共分三章:第一章落射荧光显微术检测胃癌细胞中的酯酶。第二章.落射荧光显微术高通量检测单个胃癌细胞中的酯酶。第三章.高通量微流控芯片分析单个胃癌细胞中的酯酶。
第一章我们采用落射荧光显微术对胃癌细胞提取液中酯酶的活性进行了鉴定。在这部分实验中是以FDA作为底物,FDA这种物质可以通过细胞膜自由地渗透到细胞里面去,在细胞内酯酶的催化作用下发生反应产生一种新的物质,这种物质在激光的激发下会产生荧光,我们通过分析这种生成物质的荧光强度来实现对酯酶的测定。我们首先对实验的最佳条件进行研究,包括采用底物FDA的浓度、缓冲溶液的pH、FDA在酯酶作用下反应的时间与生成物质荧光强度之间的关系等。最终通过标准曲线法进行定量。
4.期刊论文程介克.Cheng Jie-ke微流控芯片用于单细胞分析-高等学校化学学报2004,25(z1)
微流控芯片通道内径一般约10~50μm.典型哺乳类动物细胞直径一般为8~30μm,体积为87fL~4 pL.微流控芯片的微结构与细胞的尺寸相匹配,成为单细胞很有发展前景的分析技术.
5.期刊论文程介克.黄卫华.王宗礼.CHENG Jieke.HUANG Weihua.WANG Zongli单细胞分析的研究-色谱
要检测单细胞内组分,大多需先衍生。为了避免衍生时细胞内的痕量物质被衍生剂进一步稀释,柱前细胞内衍生法是最常见也是稀释效应最小的方法。然而,不是所有的衍生试剂都可进入细胞,如FITC。本文探索了用小脂质体包裹染料进入细胞的方法,用超声法制得大小均匀的平均直径为100纳米的小脂质体,探讨了脂质体过程中的影响因素及脂质体的稳定性。用荧光显微镜拍摄图片证明该脂质体可以介导不透膜荧光染料FITC、RhodamineB进入细胞。脂质体和细胞共培育,细胞内荧光随脂质体和细胞培育的时间延长而增强,在2h后基本达到平衡,实验证明脂质体转染细胞不影响细胞活性。用芯片毛细管电泳激光诱导荧光检测FITC脂质体标记后的细胞,得到多个电泳峰。说明FITC在脂质体介导下进入细胞后可以标记细胞内的氨基酸和蛋白质。
超氧化物歧化酶(Superoxidediamutase,SOD)是一种广泛存在于生物体内的金属蛋白,它能催化并清除细胞内的超氧阴离子(O2.-),保护细胞免受自由基的氧化破坏,在解氧毒害、辐射损伤等方面具有重要作用。天然SOD由于其分子量较大,基本不能进入细胞内。超声法制备包裹SOD的纳米脂质体,用芯片毛细管电泳测定SOD脂质体投递前后细胞内的ROS和GSH,发现肿瘤细胞和SOD脂质体作用后,ROS含量下降,GSH含量升高,该实验结果与流式细胞仪所得结果相吻合,说明超声法制得的SOD脂质体仍保持有良好的活性,可有效清除细胞内活性氧。
2007,25(1)
单细胞分析是分析化学、生物学和医学之间渗透发展形成的跨学科前沿领域.近年来,毛细管电泳及微流控芯片用于单细胞分析已取得显著进展,特别表现在微流控芯片用于细胞的培养、分选、操纵、定位、分离及检测细胞的组分,实时监测细胞释放,及高通量阵列检测等方面.芯片的单元操作可根据需要灵活组合,显示出其独特的优点.本文重点介绍作者研究组的工作,并对近三年来国内外在毛细管电泳及芯片毛细管电泳用于单细胞分析的新进展进行评论.最后从毛细管电泳与微流控芯片、微流控芯片与细胞界面以及量子点用于探测活细胞等方面,展望了单细胞分析的发展前景.
相关文档
最新文档