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高水平文献带您解析:单细胞组学研究保持细胞存活的全新方案!

发布时间: 2022-12-28  点击次数: 156次

目前,单细胞组学分析大都依赖于将细胞裂解的方案,单细胞活检是少有的非侵入性的单细胞分析方法,它允许研究人员在不杀死细胞的情况下获取细胞的转录组信息,单细胞组学通过分离和分析单个细胞的分子成分来阐述细胞异质性。从单细胞活检中获得的基因表达谱裂解方案获取细胞转录组的全面升级 (Chen et al., Nature, 2022)。



FluidFM OMNIUM在单细胞组学研究中的特征:


多功能单细胞显微操作系统- FluidFM OMNIUM,可以自动、高效的完成单细胞提取或单细胞注射实验,可有效应用于原位活细胞基因测序Live-seq和单细胞活检,让研究人员能够在不杀死细胞的情况下对细胞进行转录组测定,从而为单细胞转录组学带来新的范式。


  • 1、在表型分型前记录细胞转录组。

  • 2、记录随时间推移的转录事件,以揭示分子成分如何影响细胞行为。

  • 3、直接链接单个细胞的历史和生长轨迹,揭示过去的细胞状态和了解细胞的谱系决定。

  • 4、在接受特定疗法之前和之后,对异质性疾病的单细胞进行活检,以确定用于早期药物开发的分子标签。


FluidFM技术视频:细胞的直接提取


FluidFM OMNIUM进行单细胞活检的显著优势:


  • 无创单细胞活检

在不改变基因表达、细胞表型或细胞间相互作用的情况下获得可靠的结果。


  • 通过活检对单细胞进行连续和实时监测

FluidFM提取保留细胞活力:在相同的运行中从相同的细胞中提取几次或随时间周期性地提取。


  • 分析时间序列基因表达

单细胞转录组序列分析




Live-seq活细胞单细胞测序和单细胞活检是如何进行:


Live-seq活细胞单细胞测序方法将FluidFM OMNIUM系统与高灵敏度的低输入RNA-seq方案配对。FluidFM OMNIUM可以从活单细胞的细胞室中提取亚皮升体积,然后分离提取物进行进一步分析。通过避免破坏性方法(如细胞裂解),可以在同一细胞上进行进一步的下游分子和表型分析,甚至随着时间的推移进行转录组分析。这将为您的转录组学、代谢组学、蛋白质组学或任何其他组学研究引入发展路径分析而不是终点分析。


  • · 专属的——在FluidFM操作软件中内置了专属的Live-seq应用工作流程。

  • · 易用的——仅需在电脑界面上用鼠标进行指向和点击的操作即可。

  • · 先进的——空心的、具有力学感应的FluidFM探针(请参考下面FluidFM探针图)



FluidFM探针:用金字塔的横截面可以看到镂空的中间通道。


FluidFM技术进行单细胞组学研究相关文章:


使用Live-seq进行全基因组测序


来自中国科学院深圳先进技术研究院的陈万泽研究员等展示了Live-seq活细胞单细胞测序技术的建立,这是一种利用FluidFM技术提取RNA并保留细胞活力的单细胞转录组分析方法。通过使用巨噬细胞暴露于脂多糖(LPS)的模型,他们能够根据影响巨噬细胞LPS反应异质性的能力进行全基因组排序。此外,研究表明Live-Seq可用于连续描绘LPS刺激前后单个巨噬细胞的转录组。这使得细胞轨迹的直接映射成为可能,并将scRNA-seq从终点法跨越到突破性的时间分析方法。


W. Chen, O. Guillaume-Gentil, P. Yde Rainer, C. G. Gäbelein, W. Saelens, V. Gardeaux, A. Klaeger, R. Dainese, M. Zachara, T. Zambelli, J. A. Vorholt & B. Deplancke. Live-seq enables temporal transcriptomic recording of single cells. (Aug 2022) Nature, doi:10.1038/s41586-022-05046-9.


单细胞提取质谱联用


来自ETH的Guillaume等利用FluidFM技术,通过亚皮升分辨率无损定量地提取细胞内液,然后进行飞行时间质谱分析。通过这种方法,他们从单个HeLa细胞质中检测和鉴定了几个代谢物。通过13C-Glucose摄取实验进行了验证,这表明代谢物采样结合质谱分析是可能的,同时保留了生理环境和被分析细胞的活力。


O. Guillaume-Gentil, T. Rey, P. Kiefer, A.J. Ibáñez, R. Steinhoff, R. Brönnimann, L. Dorwling-Carter, T. Zambelli, R. Zenobi & J.A. Vorholt. Single-Cell Mass Spectrometry of Metabolites Extracted from Live Cells by Fluidic Force Microscopy. (May 2017) Anal Chem., 89(9), 5017-5023. doi:10.1021/acs.analchem.7b00367.


单细胞提取后细胞内分子成分分析


来自ETH的Guillaume等证明了使用FluidFM以亚皮升的分辨率对单细胞的细胞质和核质部分进行定量采样,然后对从细胞质或细胞核中提取的可溶性分子进行全面分析,包括检测酶活性和转录丰度等。


O. Guillaume-Gentil, R.V. Grindberg, R. Kooger, L. Dorwling-Carter, V. Martinez, D. Ossola, M. Pilhofer, T. Zambelli & J.A. Vorholt. Tunable Single-Cell Extraction for Molecular Analyses. (Jul 2016) Cell, 166(2), 506-516. doi: 10.1016/j.cell.2016.06.025.


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