目前，單細(xì)胞組學(xué)分析大都依賴于將細(xì)胞裂解的方案，單細(xì)胞活檢是少有的非侵入性的單細(xì)胞分析方法，它允許研究人員在不殺死細(xì)胞的情況下獲取細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組信息，單細(xì)胞組學(xué)通過分離和分析單個細(xì)胞的分子成分來闡述細(xì)胞異質(zhì)性。從單細(xì)胞活檢中獲得的基因表達(dá)譜是裂解方案獲取細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組的全面升級(Chen et al., Nature, 2022)。
FluidFM OMNIUM在單細(xì)胞組學(xué)研究中的特征：
多功能單細(xì)胞顯微操作系統(tǒng)- FluidFM OMNIUM，可以自動完成單細(xì)胞提取或單細(xì)胞注射實(shí)驗(yàn)，可有效應(yīng)用于原位活細(xì)胞基因測序Live-seq和單細(xì)胞活檢，讓研究人員能夠在不殺死細(xì)胞的情況下對細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測定，從而為單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)帶來新的范式。
· 在表型分型前記錄細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組。
· 記錄隨時間推移的轉(zhuǎn)錄事件，以揭示分子成分如何影響細(xì)胞行為。
· 直接鏈接單個細(xì)胞的歷史和生長軌跡，揭示過去的細(xì)胞狀態(tài)和了解細(xì)胞的譜系決定。
· 在接受特定療法之前和之后，對異質(zhì)性疾病的單細(xì)胞進(jìn)行活檢，以確定用于早期藥物開發(fā)的分子標(biāo)簽。
FluidFM OMNIUM進(jìn)行單細(xì)胞活檢的顯著優(yōu)勢：
· 無創(chuàng)單細(xì)胞活檢
在不改變基因表達(dá)、細(xì)胞表型或細(xì)胞間相互作用的情況下獲得可靠的結(jié)果。
· 通過活檢對單細(xì)胞進(jìn)行連續(xù)和實(shí)時監(jiān)測
FluidFM提取保留細(xì)胞活力:在相同的運(yùn)行中從相同的細(xì)胞中提取幾次或隨時間周期性地提取。
· 分析時間序列基因表達(dá)
單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組序列分析
Live-seq活細(xì)胞單細(xì)胞測序和單細(xì)胞活檢是如何進(jìn)行：
Live-seq活細(xì)胞單細(xì)胞測序方法將FluidFM OMNIUM系統(tǒng)與高靈敏度的低輸入RNA-seq方案配對。FluidFM OMNIUM可以從活單細(xì)胞的細(xì)胞室中提取亞皮升體積，然后分離提取物進(jìn)行進(jìn)一步分析。通過避免破壞性方法(如細(xì)胞裂解)，可以在同一細(xì)胞上進(jìn)行進(jìn)一步的下游分子和表型分析，甚至隨著時間的推移進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組分析。這將為您的轉(zhuǎn)錄組學(xué)、代謝組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)或任何其他組學(xué)研究引入發(fā)展路徑分析而不是終點(diǎn)分析。
· 專屬的——在FluidFM操作軟件中內(nèi)置了專屬的Live-seq應(yīng)用工作流程。
· 易用的——僅需在電腦界面上用鼠標(biāo)進(jìn)行指向和點(diǎn)擊的操作即可。
· 先進(jìn)的——空心的、具有力學(xué)感應(yīng)的FluidFM探針（請參考下面FluidFM探針圖）
FluidFM探針：用金字塔的橫截面可以看到鏤空的中間通道。
FluidFM技術(shù)進(jìn)行單細(xì)胞組學(xué)研究相關(guān)文章：
使用Live-seq進(jìn)行全基因組測序
來自中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的陳萬澤研究員等展示了Live-seq活細(xì)胞單細(xì)胞測序技術(shù)的建立，這是一種利用FluidFM技術(shù)提取RNA并保留細(xì)胞活力的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析方法。通過使用巨噬細(xì)胞暴露于脂多糖(LPS)的模型，他們能夠根據(jù)影響巨噬細(xì)胞LPS反應(yīng)異質(zhì)性的能力進(jìn)行全基因組排序。此外，研究表明Live-Seq可用于連續(xù)描繪LPS刺激前后單個巨噬細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組。這使得細(xì)胞軌跡的直接映射成為可能，并將scRNA-seq從終點(diǎn)法跨越到突破性的時間分析方法。
W. Chen, O. Guillaume-Gentil, P. Yde Rainer, C. G. G?belein, 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.
單細(xì)胞提取質(zhì)譜聯(lián)用
來自ETH的Guillaume等利用FluidFM技術(shù)，通過亞皮升分辨率無損定量地提取細(xì)胞內(nèi)液，然后進(jìn)行飛行時間質(zhì)譜分析。通過這種方法，他們從單個HeLa細(xì)胞質(zhì)中檢測和鑒定了幾個代謝物。通過13C-Glucose攝取實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證，這表明代謝物采樣結(jié)合質(zhì)譜分析是可能的，同時保留了生理環(huán)境和被分析細(xì)胞的活力。
O. Guillaume-Gentil, T. Rey, P. Kiefer, A.J. Ibá?ez, R. Steinhoff, R. Br?nnimann, 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.
單細(xì)胞提取后細(xì)胞內(nèi)分子成分分析
來自ETH的Guillaume等證明了使用FluidFM以亞皮升的分辨率對單細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和核質(zhì)部分進(jìn)行定量采樣，然后對從細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核中提取的可溶性分子進(jìn)行全面分析，包括檢測酶活性和轉(zhuǎn)錄豐度等。
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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