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單細(xì)胞可視化分選系統(tǒng)——isoPick
isoPick是英國(guó)iotaSciences公司新推出的一款基于GRID專(zhuān)利技術(shù)（專(zhuān)利號(hào)：WO2019197373A1 ）、高通量、高自動(dòng)化的單細(xì)胞可視化分選系統(tǒng)。isoPick采用微射流技術(shù)，利用界面張力對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)基（或干細(xì)胞涂層）進(jìn)行重塑，在培養(yǎng)皿上雕刻出單獨(dú)的細(xì)胞腔室GRID。isoPick可以在 6 厘米培養(yǎng)皿上創(chuàng)建 256 個(gè)單細(xì)胞腔室GRID陣列，并將細(xì)胞以納升體積全自動(dòng)地分配到各個(gè) GRID 單細(xì)胞腔室中，通過(guò)isoPick的光學(xué)顯微鏡可以清楚地看到 GRID 室中的單細(xì)胞。基于GRID技術(shù)和光學(xué)成像信息，isoPick可以確保分選出的細(xì)胞100%為單細(xì)胞。
應(yīng)用領(lǐng)域
①單細(xì)胞分選：100%準(zhǔn)確的單細(xì)胞分選效率
傳統(tǒng)單細(xì)胞分選方法無(wú)法保證所得的樣品中只有一個(gè)單細(xì)胞，而isoPick采用GRID單細(xì)胞腔室分離與光學(xué)信號(hào)驗(yàn)證相結(jié)合的分選技術(shù)，能夠保證分選所得的單細(xì)胞樣品中只有一個(gè)單細(xì)胞。
單細(xì)胞分選前后的GRID細(xì)胞腔室
② 單細(xì)胞組學(xué)：極大地簡(jiǎn)化單細(xì)胞組學(xué)步驟
isoPick可以將1.5~200 µl的單細(xì)胞樣品直接轉(zhuǎn)移至PCR管帶或96孔板中，無(wú)縫銜接后續(xù)單細(xì)胞測(cè)序scWGA流程，極大地簡(jiǎn)化單細(xì)胞組學(xué)步驟。
單細(xì)胞的WGA結(jié)果
設(shè)備特點(diǎn)
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全自動(dòng)化流程
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操作簡(jiǎn)單，對(duì)細(xì)胞無(wú)損傷
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結(jié)果可追蹤
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分離效率高達(dá)100%
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直接轉(zhuǎn)移到PCR管或96孔板
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結(jié)構(gòu)緊湊，體積小
isoPick：自動(dòng)化單細(xì)胞挑選利器
傳統(tǒng)單細(xì)胞分離手段無(wú)法保證所得的樣品內(nèi)只有一個(gè)單細(xì)胞，有可能有多個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)，導(dǎo)致下游的實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差。isoPick采用的GRID技術(shù)結(jié)合圖像信息分析，可將細(xì)胞懸液（每毫升約15000個(gè)細(xì)胞）自動(dòng)轉(zhuǎn)移到GRID腔室中，然后可視化地在每個(gè)GRID腔室中確定是否是單個(gè)細(xì)胞，保證了100%準(zhǔn)確的單細(xì)胞分選率。根據(jù)保存的位置坐標(biāo)，isoPick系統(tǒng)自動(dòng)將單個(gè)細(xì)胞分配到預(yù)定的位置（如96孔板或PCR管中），無(wú)縫銜接單細(xì)胞下游應(yīng)用，確保后續(xù)單細(xì)胞組學(xué)信息完整性。整個(gè)分選過(guò)程溫和，顯著提高了細(xì)胞的存活率。
應(yīng)用案例
單細(xì)胞脂質(zhì)組學(xué)新突破！打破傳統(tǒng)困境，驅(qū)動(dòng)高效精準(zhǔn)全鏈路分析
在生命科學(xué)的廣闊領(lǐng)域中，單細(xì)胞分析技術(shù)正以超高的精度揭示著生命的奧秘。一篇題為《Single-Cell Lipidomics - An Automated and Accessible Microfluidic Workflow Validated by Capillary Sampling》的文章在單細(xì)胞脂質(zhì)組學(xué)研究領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。文中使用的單細(xì)胞可視化分選系統(tǒng)—isopick解決了微流控技術(shù)表征脂質(zhì)組學(xué)時(shí)面臨的一系列難題，可以實(shí)現(xiàn)高通量、高自動(dòng)化的單個(gè)活細(xì)胞分離。同時(shí)，該技術(shù)與液相色譜-質(zhì)譜還具有良好的兼容性，讓本實(shí)驗(yàn)從細(xì)胞培養(yǎng)—單細(xì)胞精準(zhǔn)分選—單個(gè)活細(xì)胞中的脂質(zhì)測(cè)量全鏈路成為可能，為單細(xì)胞脂質(zhì)組學(xué)分析技術(shù)開(kāi)辟全新通路，推動(dòng)該領(lǐng)域邁向準(zhǔn)確化、高效化、智能化新紀(jì)元。
研究人員利用isopick平臺(tái)，結(jié)合微流控技術(shù)，構(gòu)建了一個(gè)自動(dòng)化的單細(xì)胞脂質(zhì)組學(xué)工作流程。通過(guò)優(yōu)化各項(xiàng)參數(shù)，如使用無(wú)胎牛血清的培養(yǎng)基、稀釋的人源白蛋白緩沖液以及以磷酸鹽緩沖液（PBS）進(jìn)行細(xì)胞分配等，顯著提高了脂質(zhì)檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性。與傳統(tǒng)的毛細(xì)管采樣方法相比，優(yōu)化后的微流控方法不僅保持了相似的脂質(zhì)檢測(cè)性能，還大幅提高了采樣速度，使得整個(gè)工作流程更加高效、便捷。
測(cè)試數(shù)據(jù)
K562細(xì)胞單細(xì)胞測(cè)序
傳統(tǒng)單細(xì)胞測(cè)序需對(duì)單細(xì)胞進(jìn)行全基因組擴(kuò)增（WGA），但傳統(tǒng)單細(xì)胞WGA受限于如何獲得單個(gè)細(xì)胞并轉(zhuǎn)移到小體積的WGA反應(yīng)中。
使用isoPick自動(dòng)將K562細(xì)胞拾取并轉(zhuǎn)移至含3.5 µl scWGA試劑的PCR管中，并無(wú)縫銜接scWGA反應(yīng)。瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果顯示（下圖），單細(xì)胞WGA的DNA樣本(+)中兩種基因均被特異性擴(kuò)增，而陰性對(duì)照(-)沒(méi)有這兩種擴(kuò)增產(chǎn)物，符合預(yù)期。
發(fā)表文章
單細(xì)胞可視化分選系統(tǒng)已發(fā)表于Cell、Advanced Science、Small Methods、Nature Communications等著名期刊，如下為具有代表性的文獻(xiàn)：
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Soitu C, Stovall‐Kurtz N, Deroy C, et al. Jet‐Printing Microfluidic Devices on Demand[J]. Advanced Science, 2020, 7(23): 2001854.
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Gangoso E, Southgate B, Bradley L, et al. Glioblastomas acquire myeloid-affiliated transcriptional programs via epigenetic immunoediting to elicit immune evasion[J]. Cell, 2021, 184(9): 2454-2470. e26.
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Deroy C, Nebuloni F, Cook P R, et al. Microfluidics on Standard Petri Dishes for Bioscientists[J]. Small Methods, 2021, 5(11): 2100724.
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Deroy C, Wheeler J H R, Rumianek A N, et al. Reconfigurable microfluidic circuits for isolating and retrieving cells of interest[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2022, 14(22): 25209-25219.
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Oliveira N M, Wheeler J H R, Deroy C, et al. Suicidal chemotaxis in bacteria[J]. Nature Communications, 2022, 13(1): 7608.
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