研讨职员开辟出基于可寻址动静液滴阵列的单细胞测序技术

起源：青岛动力所 2021-08-20 12:30

单细胞基因组测序是性命迷信与生物技术的共性使能技术之一，但其推行利用面对诸多瓶颈。一方面，单个细胞的核酸含量低，为知足测序所需核酸量通常须年夜幅添加扩增轮回数，这将极端缩小基因组DNA扩增的偏好性，从而年夜幅度下降单细胞全基因组笼罩率；同时，单细胞的拆散获取、裂解、扩增等进程通常非常繁琐，其操作困难、易于净化。为此，中国迷信院

单细胞基因组测序是性命迷信与生物技术的共性使能技术之一，但其推行利用面对诸多瓶颈。一方面，单个细胞的核酸含量低，为知足测序所需核酸量通常须年夜幅添加扩增轮回数，这将极端缩小基因组DNA扩增的偏好性，从而年夜幅度下降单细胞全基因组笼罩率；同时，单细胞的拆散获取、裂解、扩增等进程通常非常繁琐，其操作困难、易于净化。为此，中国迷信院青岛生物动力与进程研讨所单细胞中间开辟出一种模块式的可寻址动静液滴阵列平台（aDDA）。该平台能疾速拆散获取单细胞，并批量实现单细胞裂解、高笼罩度核酸扩增和产品收受接管，为单细胞全基因组测序样品制备提供了立异的选集成技术，相关研讨结果于7月23日颁发在Small上。

单细胞基因组测序样品制备必要整合分歧的功效单位，以实现一个简单、多步的完全试验进程。撑持这一进程的液滴微流控技术，一方面在液滴操控上必要“静”，以利于单细胞液滴的辨别和追踪，从而进步单细胞拆散获取的可托度；另一方面又必要“动”，以便于可控地增加试剂，从而疾速完成间断多步反馈。然而，现有的“间断流动”和“静态形式”的液滴微流控办法难以知足上述“动”、“静”统筹的要求。针对该成绩，单细胞中间副研讨员李春宇提出一种动静液滴操控新办法，可在“动”与“静”联合中精确辨别和追踪包裹单细胞的液滴，并精准可控地向静态液滴中增加试剂，以启动核酸扩增反馈。依托该技术，研讨职员进一步构建了名为aDDA的模块式集成化可寻址动静液滴阵列，完成了单细胞基因组测序样品制备的全流程集成。该阵列具备以下特色：高集成度，通过多种液滴操控根本功效单位在微芯片上的一体化设计，完成了单细胞拆散、细胞裂解、扩增试剂增加、在线预扩增以及扩减产物收受接管等环节的在线化与集成化；高可托度，通过“可寻址”的微腔室设计，联合“动态联合”的单细胞微液滴操作，完成了单细胞核酸样品制备各环节的可节制、可追踪、可验证，从而确保了操作的精确性；高笼罩度，基于后期开辟的“微液滴单细胞准确包裹”技术，将通常的微降级MDA扩增体积年夜幅放大到亚纳降级（三个数目级的紧缩），从而年夜幅度下降基因组扩增的偏好性、进步基因组的笼罩率。相比于20 μL的扩增系统，基于aDDA（300 pL扩增系统）能将单细胞基因组的笼罩率从26%进步到91%。

将来，研讨职员将基于aDDA研制全自动单细胞基因组测序样本制备仪。该仪器将作为上游环节和单细胞中间研制的CAST-R、RACS-Seq、FlowRACS、EasySort Lego/Compact等单细胞拉曼系列仪器体系对接，针对微生物组、渐变体库、人体组织等简单细胞样品，服务从单细胞代谢表型组到响应基因组的高通量解析。(100yiyao.com）

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