新工具实现贴壁细胞的单细胞分析

2014-4-04 09:46 来源: 生物通
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  美国麻省理工学院的研究人员开发出一种微流体装置,一次能吸取一个细胞内的东西,而不干扰周围的细胞,这为研究人员测定单细胞的生化性质带来了一种新方法。它有助于研究不同干细胞之间的差异,或为什么同一肿瘤的不同细胞有着不同的治疗响应。

  MIT电气工程与计算机科学系的Jongyoon Han认为,根据近期发表的研究成果,平均的细胞行为无疑不能反映真正的生物学过程。相反,那些有着异常行为的细胞不能被捕获,却能改变整个培养物的性质。目前虽有一些方法能实现单细胞捕获,但它们不仅破坏背景信息,也可能扰乱正在研究的过程。

  Han谈道:“对我们来说,关键的挑战是收集单细胞,也许是迁移特别快的细胞,也许是表现出独特表型特征的细胞。我们希望能够研究这些特别的细胞,而不干扰它们所处的环境。这尤为重要,因为环境往往会影响表型。”

  为了实现这一目标,Han及其同事设计了一个微流体装置,采用流体力学限制(hydrodynamic confinement)来收集单细胞的内容物。这个装置有个类似针头的东西,上面有个小孔,只有5 μm,其中包含了裂解细胞的化学试剂,以裂解组织培养中的单个贴壁细胞。在裂解之后,由于细胞培养皿和装置之间的压力,单细胞的裂解液被吸入装置中。在微流体装置内,细胞裂解液可与所选的化合物混合,在反应室中发生反应,并发出荧光。

  为了检验这种装置的实用性和准确性,研究小组在贴壁培养的人肝癌细胞中,测定了单细胞的激酶和看家蛋白(GAPDH)的活性。Han表示:“目前我们可以开展任何分析,只要它能够被设计成荧光检测分析。”

  Han和他的同事正在将这一系统自动化,以便其他研究人员也能快速采用。“细胞异质性的确是个大问题。我们愈加需要分析这些单细胞,而这是一种新的方法。”