微流控芯片技術(shù)在單細胞基因組學研究中的應用

單細胞基因組學包括單細胞全基因組測序和以單細胞和微量細胞為材料的全基因組范圍內(nèi)的基因功能研究。功能基因組學以結(jié)構(gòu)基因組學所取得的靜態(tài)堿基序列信息為基礎，在全基因組水平上，高通量大規(guī)模的動態(tài)分析多種基因的表達及其調(diào)節(jié)，基因及其表達產(chǎn)物之間的相互作用，以及在不同層次、靜態(tài)和動態(tài)相結(jié)合及主動干預下基因作用對生物功能的影響。

圖1 中芯啟恒紫外***(Cchip-0019)

目前單細胞測序技術(shù)已廣泛應用于生物學各個基礎研究領(lǐng)域。其臨床應用轉(zhuǎn)化也已在多個領(lǐng)域開展了深入探索，包括腫瘤、生殖健康、 免疫系統(tǒng)疾病、感染性疾病(微生物) 等領(lǐng)域。目前單細胞相關(guān)臨床試驗的目的主要是評估單細胞測序在診斷、治療和監(jiān)測各種類型的癌癥和感染(包括 HIV，肝炎和流感)中的價值，以及在器官和干細胞移植手術(shù)中提高成功率的應用等。

圖2 常用微流控芯片進樣設備

微流控平臺適合于分離單細胞，并且是公認的可以降低單細胞測序的噪聲，使得基因組擴展更加均勻。微流控技術(shù)的優(yōu)點在于細胞分揀和單細胞的多重擴增可以在一張芯片上完成，而且依據(jù)芯片的設計，可以同時做多個細胞的擴增，做成芯片實驗室(Lab on a chip)，擴增完成之后，收集擴增產(chǎn)物，檢測擴增產(chǎn)物的擴增質(zhì)量就可以做相應的測序準備了，接下來測序和組裝跟宏觀基因組測序類似。

審核編輯：湯梓紅