科学家现在可以舀分分子含量单个细胞进行研究

一种微流体芯片，具有不同颜色的近滴。每个液滴都包含来自单个细胞的材料，并为单细胞间分析提供它。

科学家们现在可以从实验室盘表面上生长的人口中选择近嗜血细胞并研究其分子内容物。由多伦多大学研究人员开发，新工具将能够深入研究干细胞和其他稀有细胞类型进行治疗发展。

该方法是第一个与OMICS平台结婚的细胞显微镜，以将眼睛可见的细胞的物理参数联系起来，例如外观，表面标记物或细胞 - 细胞接触的存在，或者是它们的分子化妆。

“我们向用户提供了拍摄荧光显微镜的力量，以了解有关原位生长的细胞可以了解的一切，然后将该信息与细胞的基因组，转录组和蛋白质组织连接，”化学教授，化学教授奥龙惠勒说唐纳利集体中心的生物医学工程，用于细胞和生物分子研究备用工作。

该平台在今天（11月11日）在“自然通信”期刊上的纸上描述。

对于-OMICS的单个电池的数字微流体隔离，该方法的命名迪斯科舞厅，该方法允许研究人员在其本地环境中选择单个细胞，并通过DNA和蛋白质测序技术分析其内容，以阅读细胞的DNA（基因组），基因的RNA转录物（转​​录组）和蛋白质分子（蛋白质组）。

过去五年的单细胞分析的兴起使研究人员能够测量每种细胞中成千上万的分子，转化它们在粒状水平上研究组织和器官的能力。但这些方法错过了关于细胞物理特征和局部环境的重要信息，因为细胞必须在悬浮液中放置并在分析之前彼此分开。

“现在有一个革命与单个细胞omics一起进行，”Wheeler说，他是Microfluidic Bioanalysics的加拿大研究椅子。“但我遇到了那些失望的人，即没有能够在原地环境中捕获有关细胞的表型信息。”

“我以为我们可能能够提出一种方法来从那些人口中选择特定的细胞并分析它们，”他说。

迪斯科舞机由具有高频激光器的显微镜和用于集合的微流体芯片组成。显微镜允许用户在将激光照射之前拍摄目标单元的详细图像。来自激光的能量导致微小的气泡形成和弹出细胞附近，使其膜破裂并将其内容物射入微流体芯片上的液滴，从检索到分子测序。

“我们的平台侧重于当您执行单个细胞悬架时丢失的元数据，如细胞位置，其形态学属性是什么，是邻国？这些都是我们在做单一的细胞排序之前能够捕获的事情，“实验室的博士后研究员埃里卡斯科特·斯科特（Erica Scott）说，在实验室，Julian Lamanna和Harrison Edwardwards的两个博士学位。

“为了我们的知识，这是唯一可以在文化中拍摄细胞并做这种事情的平台，”她说。

在原理实验证明中，研究人员展示了迪斯科忠实地将omics数据忠实地涉及依侧培养的人和小鼠脑癌细胞。

但发现的发现也剧焦于细胞之间的触点可以影响其分子状态的程度。呼吸5,000个小鼠基因的表达 - 基因组的约五分之一 - 被患有人体细胞包围而不是自己的亲属的磷小鼠细胞中改变。

对于许多实验室来说，该研究结果可能对寻求更好地了解健康和患病的人体组织，例如肿瘤，例如小鼠的实验室，使它们可以在全身环境中进行研究。如果人的移植物在人体移植物中相似地影响基因表达，则这些变化可能具有治疗开发的后果，称为Wheeler。

幸运的是，由于研究人员正在努力使其适应组织切片的分析，迪斯科舞厅可能很快提供进入他们自然环境中的细胞中的窗口。他们的最终目标是将迪斯科申请稀有细胞类型的研究，例如干细胞，其再生潜力大部分由其直接环境调节，以帮助推进新的疗法。

参考：“数字微流体隔离的单元素隔离 - 朱利安·林纳，苏察·斯科特，哈里森S. Edwards，M. Dean Champerlain，Michael DM Dryden，Jiaxi Peng，Barbara Mair，Adam Lee，Calvin Chan，Alexandros A. Sklavounos ，Austin Heffernan，Farhana Abbas，Charis Lam，Maxwell E. Olson，Jason Moffat和Aaron R. Wheeler，11月11日2020年11月11日，Nature Communications.doi：
10.1038 / S41467-020-19394-5