一个完全不同的视野——单细胞研究最新进展

记单细胞基因组学前沿学术会议

由冷泉港亚洲主办的单细胞基因组学前沿学术会议（Frontiers in Single Cell Genomices）日前在苏州独墅湖会议酒店举行。美国科学院院士、斯坦福大学Stephen Quake教授作为本次会议的重要特邀嘉宾，在会上做了精彩演讲。

Quake教授谈到，近几年随着单细胞测序技术突飞猛进的发展，基于单细胞基因组学的研究为很多重要的生物学、医学问题提供了新的解决方案和思路，在这一过程中每个样本的质量、稳定性、准确性以及覆盖度的高低直接影响到后续实验的数据质量。

 
   
Stephen Quaker教授

Quake回顾了目前研究领域内单细胞样本制备的方法，从传统的手工或流式分选到成熟的微流控芯片技术，再到这两年逐渐开始兴起的微流液滴法。“这些方法各有特点”，他指出，“液滴法相对通量高、成本略低，但是在数据准确性、稳定性和覆盖度等方面，微流控方法则明显更胜一筹”。

他接下来在讲座中展示了其实验室利用Fluidigm公司的C1微流控系统获取的实验数据结果并指出，利用微流控芯片技术，该系统实现了从单细胞捕获、鉴别到核酸样本制备的一键式封闭操作，效率高、无污染，误差小。在后续几天的会议讲座中，也有多位学者向与会者介绍了他们利用C1系统取得的数据成果。

本次会议也邀请了Fluidigm公司高级研发总监Jason West博士，通过20分钟的讲座向与会者介绍了公司的整体研发思路和最新技术成果。他介绍说，Fluidigm公司成立与1999年，是全球首家开发单细胞研究设备和方法的公司，所拥有的微流控芯片专利技术位居世界领先地位，作为行业标准广受关注，C1系统更是广泛应用于mRNA、DNA、miRNA、STA序列研究等方法学领域。

近年来，基于这一核心技术，公司还陆续开发出了Biomark HD高通量基因检测系统、Juno综合上样系统以及Polaris单细胞微环境控制及制备系统等产品技术平台。这些产品不仅仅是作为研究工具，更是为用户提供了从样本（单细胞核酸样本制备）à 未知基因检测（测序文库构建）à 靶向目标实现与鉴定（单细胞基因表达、分型、数字PCR）à 相关功能机理分析的完整研究思路和体系。

例如针对备受关注的肿瘤免疫研究，公司与Sanger和EBI等机构合作，通过C1制备单细胞全转录组后获取测序数据进行TCR序列分析，不仅可以鉴别、发现特定生理条件下的T细胞克隆亚型，同时还可以进行T细胞表型和相应的功能分析[1]。

而随着大量测序数据的产生和积累，如何对测序结果进行高效筛选和鉴别也一直困扰着科学工作者。Biomark HD系统利用微流控芯片技术，可在4小时内对上万个基因位点进行准确的分析鉴别，将用户从海量信息中释放出来，快速完成有效数据甄别[2]。这一应用也给广泛用于临床药效评估等研究中[3]。

除了基因水平分型检测外，本次会议上Fluidigm公司还通过壁报形式展示了最新成果——单细胞多参数蛋白表达检测[4]！该技术利用特异性寡核苷酸序列预先对抗体进行标记，然后在C1上完成细胞捕获、裂解、抗体孵育、预扩增、回收等步骤，并进一步通过Biomark HD系统对回收样本中的特异性寡核苷酸序列进行实时定量PCR检测。利用该方法，可针对单个细胞完成几十种蛋白的表达分析；并可同时检测mRNA和蛋白表达，在单细胞水平实现基因测序与蛋白功能分析的平行研究。

 
利用C1系统进行mRNA和蛋白的高通量多参数检测

发展无止境！一直以来Fluidigm公司与斯坦福、伯克利、哈佛、Sanger研究院等众多知名科研院所保持着紧密联系，合作开发新的技术平台。在这里产品更多被认为是实现技术的依托，“我们希望提供给用户的不仅仅是某一个设备或研究工具，更希望能够提供一个可以帮助他们实现完整科研思路的研究体系。”这也是Fluidigm公司一直以来追求的目标！

了解Fluidigm的单细胞分析整体解决方案

Reference：
1. Stubbington et al. Nature Methods, 2016,13:329 -335
2. Treutlein et al., Nature, 2014,509:371–375
3. Herbst et al.  Nature, 2014,515:563–567
4. Gong, et al. Bioconjugate Chemistry,2016,27: 217–25.