芯片实验室让单细胞基因分析更高效

2011-8-02 00:01 来源: 中国科学院
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  最近,加拿大英属哥伦比亚大学与英属哥伦比亚癌症研究所、转化与应用基因组学中心合作,开发出一种硅酮材料的芯片实验室技术,能让每个细胞像弹球机里的球一样各就各位,然后进行基因检测。这种“单细胞基因分析”技术使基因检测更加灵敏迅速,有助于肿瘤分析和临床疾病的诊断。本周出版的《美国国家科学院院刊》对该芯片实验室进行了详细介绍。

  这种芯片实验室大小跟一个9伏电池相当,能同时分析300个细胞。研究人员设计了一种路线,用液体载运细胞通过显微管道和一个个小阀门,当细胞挨个进入各自的小空位时,它们的RNA就会被提取出来,经过复制用于进一步分析。

  标准基因检测要求使用大量细胞,才能得出由上千万不同细胞平均化以后的“综合图像”,这会掩盖细胞的真实属性和它们之间的相互作用。“这就好比用混合水果慕丝来研究草莓和树莓为什么不一样。”领导该研究的高通量生物中心副教授卡尔·汉森介绍说,而单细胞分析正在成为基因研究中的黄金手段,因为即使是从同一肿瘤组织中采集的样本,也包含了正常细胞和多种癌细胞类型,而单细胞分析显出极微小的差异。

  此外,这种芯片实验室几乎将所有细胞分析过程整合在了一起,不仅能分离细胞,还能用化学试剂将细胞混合起来,通过检测反应过程中的荧光发射获得它们的基因编码。所有这些都能在芯片上完成,不仅操作简单,而且成本效益高。