单细胞分析技术ppt(生化)

2、核酸
❖ 单细胞核酸分析无论对分子生物学基础研究还是疾 病早期诊断都具有非常重要的意义。Yeung等发展 了一种直接从单细胞检测基因表达的毛细管柱上逆 转录(RT)-PCR/CE/LIF集成系统。细胞溶解、DNA 酶消化、RT-PCR、CE/LIF分离检测等全部操作可 在此柱系统上3h内完成。该系统可用于单细胞选择 性基因分析,已用于测定乳腺癌特异性mRNA的RTPCR产物。
Hale Waihona Puke Baidu
4 单细胞检测技术
检测分析是单细胞研究在毛细管电泳中的 核心问题。由于细胞体积很小，胞内组分含 量一般都在fmol-zmol范围内，所以在单细 胞分析中应用的检测器应至少能检测到fmol 级。所以目前应用比较多的有紫外可见检测， 电化学检测、荧光检测、质谱检测和免疫分 析法等。
电化学分析 可以不因毛细管内径极细而造成灵敏度的损失， 并且进样量极小，所以很适合单细胞分析检测。其中毛细管 电泳安培法在生物分析领域已成为很有前景的新技术。
2 细胞溶膜
细胞在进入毛细管通道后，一般需要对细胞进 行溶膜以便进行细胞内物质的分析分离检测。
通常使用表面活性剂或者用低渗溶液达到细胞 膜破裂的目的。这种方法操作简单并且效率 较高，细胞溶膜过程一般为几秒钟
在对于细胞内一些反应速度很快(秒级或更短的时间) 的生化反应，例如细胞内的酶活性，若能准确分析 检测这些物质，就需要实验中细胞能在亚秒 (subsecond)时间内溶膜，终止其生化反应。
对于单个细胞的研究，能够掌握更准确更全面的细胞信息， 可以深入探讨以往群体分析中平均结果对个别信息掩盖的局 限性，单细胞分析的引入对与疾病的早期预防和诊断有重要 的意义。
单细胞分析技术定义
单细胞的分析能够准确的提供出细胞内物质 及细胞内生化反应的准确信息，能够反应出 细胞的功能与化学组分间的特定关系，以及 某些细胞在生命体内的特殊作用。在对单细 胞分析研究中，主要涉及单细胞进样、溶膜、 衍生及检测技术。
基于电穿孔原理他们又研制了一种新型的快速电溶 膜方法，利用脉冲电压超过一定值将细胞膜击破。 该方法溶膜时间与激光溶膜法相当，并且不需要脉 冲激光器，操作也十分简便，在应用中将十分广泛。
3 细胞衍生
单细胞内很多物质没有天然的荧光特性或 电化学活性，因此要对这些物质进行检测分 析就需要经过衍生化。单细胞衍生有柱前、 柱后、柱上与细胞内衍生。
谢谢
❖ 董谦等设计了一种新型的细胞内衍生方法， 他们用电穿孔的方法把衍生试剂导入到血红 细胞内，使衍生剂与氨基酸在细胞内完成反 应。细胞在受到电穿孔作用引入衍生剂后， 体积略增大，胞内分析物稀释小于二倍。将 衍生后血红细胞电迁移进样，在毛细管中溶 膜后柱端安培法完成单个血红细胞内的氨基 酸含量的测定。
荧光检测器 以其选择性好、灵敏度高的特点，在生物医学分 析领域得到了广泛应用。特别是激光诱导荧光检测器可完成 单分子和单原子的检测，在微柱分离组分检测与DNA快速序 列分析等方面有重要用途。
质谱法 可以对未知物在无内标物的情况下进行定性分析，该 法在研究生物分子方面具有很大意义。Theodore等对细胞和 亚细胞内代谢物质使用毛细管电泳耦合电喷雾质谱检测，对 细胞内乙酰胆碱、组胺、多巴胺及血清素等具有信号响应的 物质检测限＜50nM，该法能够快速简便的确定单细胞内代 谢产物。
单细胞分析技术 的研究进展
1 前言 2 定义 3 研究进展
前言
细胞作为生命体结构和生命活动的基本单元，要了解生命体 中一些生命活动规律，就必须要以细胞为研究基础在生物体 内的组织具有不均匀性，对于单个细胞间更是具有较大的差 异。
在对细胞群体的统计分析结果中，掩盖了单细胞间的差异， 造成了医学、生物学及其它学科在深一步研究中受到限制。
二、单细胞分析技术在各应用领 域的研究进展
❖ 近年来,单细胞分析已经从测定胞内生化组分 发展到细胞膜分析,细胞中单个囊泡甚至单分 子的检测,其应用领域在不断扩展。
1、酶活性
❖ 加州大学欧文分校Allbritton等采用CE/LIF实现了单 细胞中多种激酶活性的同时测定,为揭示活细胞中信 号传导的动态性质,深入理解细胞生理调控及其行为 的分子机制打开了一扇窗口。他们发展的脉冲激光 及电快速溶胞系统独具特色。衣阿华州立大学 Yeung研究组采用CE/LIF测定了单个淋巴细胞中乳 酸脱氢同工酶的活性,可望根据正常淋巴细胞与急性 白血病淋巴细胞中酶的活性差异进行癌症早期诊断。
一、单细胞分析技术的研究进展
1 单细胞进样
单细胞分析中如何取样是该方法研究的关键之一。单个全细 胞进样可以用电迁移或流体动力学进样。由于以上方法需要 对毛细管的进样端口进样腐蚀，并且需要一些精密微操纵系 统，所以操作比较复杂。 Walt等通过芯片技术，设计了一种单细胞定位芯片，高密度 芯片上有阵列微室，可以使细胞随机分散到各个微室中，从 而实现了多个细胞的快速同步检测。 Schmidt等基于微阵列芯片设计的单细胞进样及定位分析检 测系统，可同时测定多个细胞及单细胞的动态过程，使单细 胞的分析效率得到显著提高。