新工具實現貼壁細胞的單細胞分析
日期：2014-04-04 09:41:43
美國麻省理工學院的研究人員開發出一種微流體裝置，一次能吸取一個細胞內的東西，而不干擾周圍的細胞，這為研究人員測定單細胞的生化性質帶來了一種新方法。它有助于研究不同干細胞之間的差異，或為什么同一腫瘤的不同細胞有著不同的治療響應。這項成果發表在《Nature Communications》上。
文章的通訊作者是MIT電氣工程與計算機科學系的Jongyoon Han。他認為，根據近期發表的研究成果，平均的細胞行為無疑不能反映真正的生物學過程。相反，那些有著異常行為的細胞不能被捕獲，卻能改變整個培養物的性質。目前雖有一些方法能實現單細胞捕獲，但它們不僅破壞背景信息，也可能擾亂正在研究的過程。
Han談道：“對我們來說，關鍵的挑戰是收集單細胞，也許是遷移特別快的細胞，也許是表現出獨特表型特征的細胞。我們希望能夠研究這些特別的細胞，而不干擾它們所處的環境。這尤為重要，因為環境往往會影響表型。”
為了實現這一目標，Han及其同事設計了一個微流體裝置，采用流體力學限制（hydrodynamic confinement）來收集單細胞的內容物。這個裝置有個類似針頭的東西，上面有個小孔，只有5 μm，其中包含了裂解細胞的化學試劑，以裂解組織培養中的單個貼壁細胞。在裂解之后，由于細胞培養皿和裝置之間的壓力，單細胞的裂解液被吸入裝置中。在微流體裝置內，細胞裂解液可與所選的化合物混合，在反應室中發生反應，并發出熒光。
為了檢驗這種裝置的實用性和準確性，研究小組在貼壁培養的人肝癌細胞中，測定了單細胞的激酶和看家蛋白（GAPDH）的活性。Han表示：“目前我們可以開展任何分析，只要它能夠被設計成熒光檢測分析。”
Han和他的同事正在將這一系統自動化，以便其他研究人員也能快速采用。“細胞異質性的確是個大問題。我們愈加需要分析這些單細胞，而這是一種新的方法。”
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