單細(xì)胞分選儀器是一種用于從混合細(xì)胞群中分離和分選單個(gè)細(xì)胞的設(shè)備，常用于單細(xì)胞基因組學(xué)、單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)、單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)等領(lǐng)域的研究。以下是一些常見的單細(xì)胞分選儀器及其工作原理：

常見的單細(xì)胞分選儀器：

1. 流式細(xì)胞儀（Fluorescence-activated cell sorting，F(xiàn)ACS）：

   • 原理： FACS通過激光激發(fā)樣本中的熒光標(biāo)記物，根據(jù)信號的強(qiáng)度和特征區(qū)分并分選不同類型的細(xì)胞。通過單元控制器根據(jù)這些特征將目標(biāo)細(xì)胞按照設(shè)定的規(guī)則進(jìn)行分類和收集。

2. 微流控細(xì)胞分選儀（Microfluidic cell sorting）：

   • 原理： 利用微流控芯片設(shè)計(jì)微小通道和微閥門，控制樣本中細(xì)胞的流動(dòng)，基于細(xì)胞的特性（大小、形狀、熒光標(biāo)記）實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的精確分選。

3. 光學(xué)/激光捕獲分選系統(tǒng)（Optical/Laser capture microdissection）：

   • 原理： 這些系統(tǒng)通過顯微鏡和激光或光學(xué)束精確識別和定位目標(biāo)細(xì)胞，然后利用激光或光束切割或捕捉單個(gè)細(xì)胞。

4. 磁珠分選技術(shù)（Magnetic-activated cell sorting，MACS）：

   • 原理： 利用磁珠標(biāo)記目標(biāo)細(xì)胞表面的特定抗原，通過外加磁場將這些標(biāo)記細(xì)胞與未被標(biāo)記的細(xì)胞分離，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)細(xì)胞的分選。

工作原理：

• 單細(xì)胞標(biāo)記： 在分選前，通常需要通過熒光標(biāo)記、抗體標(biāo)記等方法，在單細(xì)胞上引入特定的標(biāo)記物。

• 分選過程：

  • 流式細(xì)胞儀（FACS）： 根據(jù)細(xì)胞表面標(biāo)記的熒光信號及強(qiáng)度，通過激光束識別和分選目標(biāo)細(xì)胞。
  • 微流控細(xì)胞分選儀： 利用微流動(dòng)的力學(xué)和生物學(xué)效應(yīng)，控制細(xì)胞在微小通道中的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞分選。
  • 光學(xué)/激光捕獲系統(tǒng)： 通過顯微鏡下激光或光學(xué)成像，精確識別目標(biāo)細(xì)胞，并根據(jù)其坐標(biāo)信息實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)捕獲。
  • 磁珠分選技術(shù)： 利用磁珠標(biāo)記的細(xì)胞可以受到外部磁場的操控，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)細(xì)胞的分選。

單細(xì)胞分選儀器的選擇取決于研究目的、樣本類型和分選需求。這些儀器在單細(xì)胞水平的研究中扮演著關(guān)鍵的角色，為深入理解單個(gè)細(xì)胞的生物學(xué)特性提供了重要工具和支持。

單細(xì)胞流式分選特點(diǎn)和應(yīng)用

單細(xì)胞流式分選（Single-cell Flow Cytometry Sorting）是一種用于從混合細(xì)胞群中單獨(dú)選取和分類單個(gè)目標(biāo)細(xì)胞的技術(shù)。以下是單細(xì)胞流式分選的特點(diǎn)和應(yīng)用：

特點(diǎn)：

1. 高通量性： 單細(xì)胞流式分選能夠快速高效地對大量細(xì)胞進(jìn)行分選，實(shí)現(xiàn)高通量的細(xì)胞分選。

2. 高精度： 通過光學(xué)探測和流體力學(xué)分選，具有高精度的細(xì)胞分選能力，可以準(zhǔn)確選擇目標(biāo)細(xì)胞。

3. 多參數(shù)分析： 可以同時(shí)分析和考慮多個(gè)細(xì)胞參數(shù)，例如細(xì)胞大小、形狀、表面蛋白標(biāo)記、染色體狀態(tài)等信息，以實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的細(xì)胞分類和分選。

4. 高純度： 能夠?qū)崿F(xiàn)高純度的細(xì)胞分選，將目標(biāo)細(xì)胞與非目標(biāo)細(xì)胞有效地分離，可以保證分選細(xì)胞的純度。

5. 實(shí)時(shí)監(jiān)測： 實(shí)時(shí)監(jiān)測和分選功能，使操作者能夠及時(shí)調(diào)整參數(shù)和觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提高分選效率和準(zhǔn)確性。

6. 可行性廣泛： 適用于許多細(xì)胞類型和細(xì)胞狀態(tài)，如細(xì)胞培養(yǎng)物、原代細(xì)胞、血液細(xì)胞等，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

應(yīng)用：

1. 單細(xì)胞基因組學(xué)研究： 在單細(xì)胞基因組學(xué)研究中，單細(xì)胞流式分選可用于分選目標(biāo)細(xì)胞進(jìn)行基因組分析、DNA測序等。

2. 單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究： 在了解單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)特征方面，單細(xì)胞流式分選可用于分離不同類型的細(xì)胞以進(jìn)行RNA測序等研究。

3. 免疫細(xì)胞學(xué)研究： 在分析免疫細(xì)胞群體的異質(zhì)性和功能時(shí)，單細(xì)胞流式分選可用于分選具有不同表型和功能的個(gè)體免疫細(xì)胞。

4. 腫瘤細(xì)胞分析： 用于從腫瘤組織中分選和鑒定少數(shù)突變細(xì)胞，有助于了解腫瘤異質(zhì)性和進(jìn)化。

5. 藥物篩選和細(xì)胞工程： 在藥物篩選過程中，可利用單細(xì)胞流式分選技術(shù)選取對藥物反應(yīng)不同的細(xì)胞亞群，也可用于細(xì)胞工程領(lǐng)域的研究。

單細(xì)胞流式分選技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)研究、生物工程領(lǐng)域等方面具有重要意義，為深入理解細(xì)胞的功能特性和發(fā)展新型治療策略提供關(guān)鍵信息和工具支持。

單細(xì)胞分選操作規(guī)程

1.在進(jìn)行細(xì)胞分選之前首先應(yīng)當(dāng)做預(yù)實(shí)驗(yàn)，對流式細(xì)胞儀的測定條件進(jìn)行優(yōu)化，將分選門建立出來。流速和樣品濃度根據(jù)目標(biāo)細(xì)胞的含量進(jìn)行調(diào)整。從而使目標(biāo)細(xì)胞通過樣品室的濃度為100-300個(gè)/秒，200個(gè)左右/秒Z好。

2.進(jìn)入CellQuest，由Aquire菜單連機(jī)。

3.將CellQuest中存儲的獲取窗口打開，將優(yōu)化后存儲的儀器打開，對條件進(jìn)行設(shè)置。

4.將樣本管放在進(jìn)樣針處。

5.可以首先對一個(gè)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行收集，比較此數(shù)據(jù)與用分選后的樣本收集的數(shù)據(jù)，來對分選樣本的純度進(jìn)行確定。

6.從Acquiremenu選擇SortSetup。

7.分選模式以樣本中目的細(xì)胞的百分比及實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑楦鶕?jù)來進(jìn)行決定，分選用的門在SortGate中進(jìn)行選擇。如果選擇NoGate（所有細(xì)胞），那么不分選只進(jìn)行獲?。蝗绻赟ortCount-中選擇0，那么進(jìn)行連續(xù)分選；SingleCell、Recovery、Exclusion的某種模式在SortMode中選擇，不顯示排除細(xì)胞數(shù)在AbortedCell中選擇，之后點(diǎn)擊ＯＫ。

8.對液流控制鍵RUN進(jìn)行點(diǎn)擊。

9.對獲取控制窗口Aquire進(jìn)行點(diǎn)擊，在完成分選后對Pause，Abort進(jìn)行點(diǎn)擊。

10.將樣本管取下，將1mL蒸餾水換上，對獲取控制窗口Standby進(jìn)行點(diǎn)擊。

11.將收集錐型管取下，離心濃縮，用培養(yǎng)液重懸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需條件來進(jìn)行培養(yǎng)。

上樣后的清洗

在完成分選之后，必須徹底消毒與清潔管路，從而保證分選系統(tǒng)管路無腐蝕、無結(jié)晶、不堵塞、不染菌。如果分選實(shí)驗(yàn)開始后，每周必須開機(jī)，用無菌蒸餾水充分的沖洗分選管路。