無標記單細胞分選技術

在單細胞水平上分析細胞成分對于揭示細胞異質性非常重要。然而，目前分離單個細胞的技術要么是基于標簽的，要么性能低下。

中科大研發(fā)團隊提出了一種新技術，通過集成實時細胞識別和微流體沖擊打印（MIP），以無標記的方式以高通量分離單個細胞。具體而言，通過有效的圖像處理算法計算的聚苯乙烯珠和細胞的形態(tài)特征被用作識別目標對象的選擇標準。

隨后，懸浮液中檢測到的每個單細胞物體通過沖擊力從微流體通道中噴射出來。已經(jīng)證明，單細胞分離系統(tǒng)能夠以95%的效率將聚苯乙烯珠封裝在液滴中，而對于HeLa電池，這已被實驗測量為90.3%。單細胞液滴陣列以2 Hz的通量生成，96.6%的細胞在分離后保持存活。該技術在各種新興應用中具有巨大的潛力，包括單細胞組學，組織工程和細胞系開發(fā)。

近期，中國科學技術大學工程科學院的李保慶教授課題組使用明美倒置熒光顯微鏡MF52實現(xiàn)了顆粒與細胞的實時成像，通過微流體沖擊打印和實時細胞識別實現(xiàn)無標記單細胞分離在《Lab on a Chip》期刊發(fā)表了高質量文章。該研究發(fā)現(xiàn)了一種新的單細胞分離技術，結合實時圖像處理與微流控沖擊打印技術，以無標記的方式高通量的分離單細胞，并將單細胞封裝在單個液滴中。

該技術采用高速相機實時捕捉采集檢測區(qū)域的圖像，利用計算機對圖像進行實時處理，以識別單個細胞，然后向信號控制模塊發(fā)送觸發(fā)信號，觸發(fā)壓電致動器撞擊打印室上的柔性薄膜，從噴嘴處產生一個包含單個細胞的液滴，并結合位移臺運動形成單細胞液滴陣列。

借助于明美倒置熒光顯微鏡MF-52,實現(xiàn)了顆粒與細胞的實時成像，設備安裝如圖一所示，依賴于該相機，拍攝到單細胞液滴的產生過程。該設備成像清晰，已于操作。

圖一 產品安裝圖

圖二  顯微鏡采集單細胞液滴產生過程

倒置熒光顯微鏡  MF52-N

（MF52升級款，效果更優(yōu)）

• 應用范圍：細胞組織，透明液態(tài)組織 

   

• 觀察方式：熒光、明場、相差 

   

• 標準配置物鏡：4X、10X、10XPH、20XPH、40X 

• 內置式0.75X接口，可兼容1英寸以下所有相機類型

   

• 常搭配相機：MSX2、MS23、MS60、MS23-H

該成果以“Label-free single-cell isolation enabled by microfluidic impact printing and real-time cellular recognition”為題，發(fā)表在工程技術領域期刊《Lab on a Chip》（2021,21,3695–3706），并入選當期封底 （Back Cover)。中國科學技術大學工程科學學院博士生王一鳴為本論文的作者，李保慶副教授為該論文的通訊作者。這項工作得到了中科院先導專項（XDC07040200），國家自然科學基金（51929501）支持。

文章鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/lc/d1lc00326g