PreciGenome微流控單細(xì)胞研究平臺PG-SCRD

應(yīng)用案例

單細(xì)胞/微球包裹，液滴測序

簡介

PreciGenome搭建的微流控單細(xì)胞研究平臺，是用于將細(xì)胞/基因條形碼微球群分離為包裹有單細(xì)胞或單一條形碼微球的微液滴的實用先進(jìn)工具，可以提供從單細(xì)胞水平研究基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)學(xué)和代謝組學(xué)，從而能系統(tǒng)研究大量細(xì)胞群體中的細(xì)胞異質(zhì)性。單細(xì)胞分析系統(tǒng)以一個嶄新的視角去探索疾病研究中組織和細(xì)胞群體的組成、動力學(xué)和調(diào)節(jié)機(jī)制。

PreciGenome在基于液滴微流控技術(shù)的基礎(chǔ)上，搭建了一個自動化單細(xì)胞研究平臺，該平臺可將單個細(xì)胞和單一基因條形碼微球包裹在液滴中（單個水凝膠微球的微液滴包裹率可達(dá)90%，同時包裹單個細(xì)胞和單個微球的微液滴包裹率高達(dá)9%）。

產(chǎn)品特色

平臺靈活開放

使用簡單方便

流程自動化

一次性微流控芯片

經(jīng)濟(jì)高效的單細(xì)胞研究解決方案

包裹細(xì)胞尺寸為1-15μm

規(guī)格參數(shù)

4個獨立壓力輸出

壓力/流量準(zhǔn)確度低至0.25%（滿量程）

壓力穩(wěn)定性低至0.05%（滿量程）

集成高速成像系統(tǒng)，即插即用

成像速率：1280*1024 @ 1050fps，幀率可達(dá)38000 fps（低分辨率）

放大倍率可調(diào)，mm至μm視野均被覆蓋

液滴成像速曝光時間低至1μs，可觀察以兆赫茲頻率流動的液滴、顆?；蚣?xì)胞

配有觸摸顯示屏，自帶HDMI高清輸出，外接顯示器方便可靠

系統(tǒng)配置表

此系統(tǒng)包含1個壓力/流量控制器（PG-MFC-8CH），1個用于觀察和記錄圖像、視頻的高速成像系統(tǒng)（集成光學(xué)部件，照明設(shè)備和一個微流控芯片載物臺），以及1個用于參數(shù)優(yōu)化和流程自動化的軟件。系統(tǒng)實物連接見下圖，連接簡單且高靈活度，可在自動模式和手動模式間自由切換。用戶在做單細(xì)胞研究時，可選擇我們的標(biāo)準(zhǔn)微流控芯片（正在申請**），當(dāng)然用戶也可選擇自行設(shè)計的芯片。

功能圖解

系統(tǒng)連接示意圖：

應(yīng)用案例

案例一：水凝膠微球包裹：包裹率高達(dá)90%。

水凝膠微球通過表面修飾附著官能團(tuán)有著廣泛的應(yīng)用，如細(xì)胞培養(yǎng)和藥物給藥研究等。此應(yīng)用案例通過結(jié)合修飾上不同官能團(tuán)的單分散水凝膠微球技術(shù)和液滴微流控技術(shù)，實現(xiàn)單細(xì)胞和單微球在微液滴中的高包裹率，從而使得每個微液滴都成為了一個單獨的反應(yīng)室，可幫助研究人員研究單個細(xì)胞在不同環(huán)境下的行為表現(xiàn)。若在水凝膠微球上添加基因條形碼，可進(jìn)一步實現(xiàn)單細(xì)胞RNA測序，輔助研究人員研究罕見的癌細(xì)胞突變、新藥測試、CRISPR篩選等。此外，單細(xì)胞分離與分選也可在此平臺上實現(xiàn)。

由PreciGenome提供的微流控芯片，其通道結(jié)構(gòu)經(jīng)過專門設(shè)計，可實現(xiàn)單個水凝膠微球的液滴包裹。我們的實驗結(jié)果顯示，此單細(xì)胞研究平臺可實現(xiàn)單個水凝膠微球在微液滴中的包裹率高達(dá)90%。

案例二：液滴測序，單個微球包裹率為10%，兩個微球在一個液滴中同時包裹率為1%。

此應(yīng)用中，我們使用兩種10μm聚苯乙烯微球（光學(xué)性能不同）來模擬液滴測序中細(xì)胞和條形碼微球的捕獲過程。如下圖所示，微球1和微球2分別模擬條形碼微球和細(xì)胞，從兩個進(jìn)樣孔進(jìn)入芯片。在第三個進(jìn)樣孔，采用液滴生成油作為連續(xù)相，以生成油包水型液滴。

使用此系統(tǒng)，可以生成尺寸均一的穩(wěn)定液滴，且被包裹在液滴中的微球1和微球2服從泊松分布。為了盡量避免多個同類微球被包裹在同一液滴中，需將微球溶液稀釋，使*終生成的液滴中，包裹有單個微球的比例在10%左右。因此，生成的液滴中，約1%的液滴會同時包裹有單個微球1和微球2 ，如下圖所示。

上圖中，黑色圓狀為液滴，粉紅色小點為微球1，黃色小點為微球2，粉色矩形框內(nèi)的液滴同時包裹有單個微球1和微球2。

應(yīng)用領(lǐng)域：

水凝膠微球包裹

液滴測序

單細(xì)胞封裝和PCR擴(kuò)增

單細(xì)胞抗體研究

單細(xì)胞分析

細(xì)胞構(gòu)建

RNA測序樣品準(zhǔn)備

生物制藥

耐藥性研究

雙乳液

酶進(jìn)化

合成生物學(xué)

診斷學(xué)

FAQs常見問答

1. 這套系統(tǒng)制備的微球包裹率是多少？

答：水凝膠微球的包裹率高達(dá)90%；液滴測序中，單個微球包裹率為10%，兩個微球液同時包裹率為1%。

2. 貴司提供的是一整套的單細(xì)胞研究平臺嗎？

答：是的，我們提供完整的系統(tǒng)和解決方案，包含此平臺中所包含的高精密壓力控制器、流量傳感器、微流控芯片、高速成像系統(tǒng)、毛細(xì)管以及接頭等所有部件。

3. 此平臺支持定制嗎？

答：支持，如果用戶有自身特殊應(yīng)用要求，請和我們聯(lián)系，我們將根據(jù)用戶需求提供整套的系統(tǒng)性解決方案。

附件

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