液滴微流控（六）：單細(xì)胞高通量液滴測序（Drop-seq）

測序過程

1.準(zhǔn)備材料：從組織中分離細(xì)胞，制備細(xì)胞懸浮液；制備帶有分子條形碼的微珠懸浮液。
2.制備微滴：將細(xì)胞懸浮液與微珠懸浮液泵至芯片，再與油相匯聚形成單分散的微滴，將每個細(xì)胞與一個微珠一同包裹于同一微滴中。
 

3.RNA雜交：裂解微滴中的細(xì)胞，細(xì)胞釋放mRNA，與微珠上的分子條形碼雜交。

4.逆轉(zhuǎn)錄：裂解微滴，釋放mRNA雜交物，開始逆轉(zhuǎn)錄，以形成mRNA逆轉(zhuǎn)錄物（STAMPS）。

5. PCR擴(kuò)增：在核酸外切酶的作用下，將每條mRNA逆轉(zhuǎn)錄物“切下”，并以PCR方式進(jìn)行核酸擴(kuò)增，以放大基因信息。
6.測序分析：使用各種生物信息學(xué)工具進(jìn)行測序分析。

為什么用液滴微流控？
液滴微流控將微體積樣本快速分離，可實現(xiàn)成千上萬個細(xì)胞的平行高通量分析，通常情況下，每秒可產(chǎn)生1000個微滴，每個微滴的體積為1nL，因此在試劑量上來講，成本將成千倍的降低，此外，其實驗過程無需用到流式熒光細(xì)胞儀等高端儀器，操作簡單、快捷。

液滴測序芯片圖解
此微流控芯片是開源的，開源鏈接：http://mccarrolllab.org/dropseq/。

液滴測序系統(tǒng)主要組件：
1.三個Flow EZ壓力泵或一個MFCS EZ壓力泵（四通道）。
2.三個流量監(jiān)測傳感器。
3.一個數(shù)字高速顯微鏡。
4.液滴測序微流控芯片。
 
Drop-Seq，其應(yīng)用遠(yuǎn)不止對細(xì)胞形態(tài)類型的識別。目前，基因組遺傳學(xué)研究正在研究識別許多導(dǎo)致疾病風(fēng)險的基因，但生物學(xué)缺乏類似液滴測序的高通量基因識別方法，此外，將液滴測序與突變、病原體刺激等微擾動相結(jié)合，可以對多種細(xì)胞進(jìn)行一個信息豐富的、多維度的解讀，揭示微擾動對細(xì)胞的影響。
 
參考文獻(xiàn)：
[1]. Macosko E , Basu A , Satija R , et al. Highly Parallel Genome-wide Expression Profiling of Individual Cells Using Nanoliter Droplets[J]. Cell, 2015, 161(5):1202-1214.