PreciGenome微流控單細胞研究平臺PG-SCRD

應(yīng)用案例

單細胞/微球包裹，液滴測序

簡介

PreciGenome搭建的微流控單細胞研究平臺，是用于將細胞/基因條形碼微球群分離為包裹有單細胞或單一條形碼微球的微液滴的實用先進工具，可以提供從單細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)研究大量細胞群體中的細胞異質(zhì)性。單細胞分析系統(tǒng)以一個嶄新的視角去探索疾病研究中組織和細胞群體的組成、動力學(xué)和調(diào)節(jié)機制。

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胞研究平臺，該平臺可將單個細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90%，同時包裹單個細胞和單個微球的微液滴包裹率高達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)濟高效的單細胞研究解決方案

包裹細胞尺寸為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、顆粒或細胞

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90%。

水凝膠微球通過表面修飾附著官能團有著廣泛的應(yīng)用，如細胞培養(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，可進一步實現(xiàn)單細胞RNA測序，輔助研究人員研究罕見的癌細胞突變、新藥測試、CRISPR篩選等。此外，單細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胞，從兩個進樣孔進入芯片。在第三個進樣孔，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

單細胞封裝和PCR擴增

單細胞抗體研究

單細胞分析

細胞構(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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