isoCell是英國iotaSciences公司推出的一款基于GRID專li技術（專li號：WO2019197373A1）,、高通量、高自動化的單細胞可視化分選培養(yǎng)系統(tǒng),。isoCell采用微射流技術,，利用界面張力對細胞培養(yǎng)基（或干細胞涂層）進行重塑，在培養(yǎng)皿上雕刻出單獨的細胞腔室GRID（可以在6厘米培養(yǎng)皿上創(chuàng)建256個單細胞腔室GRID陣列）,，并將細胞以納升體積全自動地分配到各個GRID單細胞腔室中,。isoCell可以避免邊界效應，利用其自帶的光學顯微鏡可以清楚地看到GRID室中的單細胞,，以確保isoCell分選出的細胞100%為單細胞,。isoCell可以將單細胞在GRID中培養(yǎng)成單克隆細胞系，培養(yǎng)過程中可以根據(jù)客戶需求進行換液操作,，全流程可視化監(jiān)控以保證每個單克隆細胞系均來自所挑選的單個細胞,。

      通過isoCell單細胞可視化分選培養(yǎng)系統(tǒng)可以實現(xiàn)高通量、自動化,、高成活率的單克隆細胞系構建,、微生物分選與培養(yǎng),、單細胞分選、單細胞組學等功能,。

應用領域

設備特點

      - 全自動化流程

      - 操作條件溫和,，對單細胞無損傷

      - 全培養(yǎng),、分析流程可視化追蹤

      - 單細胞分離效率高達100%

      - 單克隆細胞系構建成活率高

      - 直接轉移到PCR管或96孔板

      - 結構緊湊，體積小

      傳統(tǒng)單細胞分離手段無法保證所得的樣品內(nèi)100%只有一個單細胞,，可能有多個細胞或細胞團,，導致下游的實驗出現(xiàn)誤差。且傳統(tǒng)構建單克隆細胞系技術受限于單細胞的高度敏感性,，成功率較低,，也無法保證每一個單克隆細胞系均來自單個細胞。isoCell采用的GRID單細胞腔室技術,，可以保證100%準確的單細胞分選,，并在GRID中高度自動化地直接培育單克隆細胞系，成活率高達60%以上,，且通過全流程可視化監(jiān)控,，保證每一個單克隆細胞系均來自于挑選的單個細胞。isoCell分選,、培養(yǎng)條件溫和,，可以顯著提高單細胞克隆的存活率。同時isoCell可以將單細胞樣品按照特定的體積直接轉移到96孔板或PCR管中，無縫銜接單細胞下游應用,，確保后續(xù)單細胞組學信息完整性,。

應用案例

人類誘導多能干細胞(hiPSCs)的單細胞克隆

      人類誘導多能干細胞(hiPSCs)構建單克隆細胞系培養(yǎng)步驟繁瑣，細胞對異常的處理和操作非常敏感,，傳統(tǒng)單細胞分選容易導致細胞和遺傳毒性應激的積累,，進而導致不良分化和多能性喪失。

      使用isoCell可以溫和且自動化地將人類誘導多能干細胞(hiPSCs)進行單細胞分選并進行培養(yǎng),，高效地培養(yǎng)hiPSCs單克隆細胞系,，顯著提高了細胞分離與克隆效率（如下圖所示）。

K562細胞單細胞測序

      傳統(tǒng)單細胞測序需對單細胞進行全基因組擴增（WGA）,，但傳統(tǒng)單細胞WGA受限于如何獲得單個細胞并轉移到小體積的WGA反應中,。

      使用isoCell自動將K562細胞拾取并轉移至含3.5 µl scWGA試劑的PCR管中，并無縫銜接scWGA反應,。瓊脂糖凝膠電泳結果顯示（下圖）,，單細胞WGA的DNA樣本(+)中兩種基因均被特異性擴增，而陰性對照(-)沒有這兩種擴增產(chǎn)物,，符合預期,。

對人類誘導多能干細胞 (hiPSCs) Prime 編輯構建工程細胞系

      Prime 編輯可在 HEK3 基因座中高效精確插入三個核苷酸，用于構建工程細胞系hiPSCs,。通過引入靶標特異性 pegRNA 來編輯單個或多個基因組位點,，以進行精確有效的基因組編輯，促進疾病建模和功能遺傳學研究,。

      Prime 編輯使用與逆轉錄酶融合的 Cas9 切口酶,，將 DNA 序列從“Prime 編輯”引導 RNA (pegRNA) 復制到特定基因座。通過Prime 編輯將多西環(huán)素誘導型 Prime Editor 蛋白 (PE2) 整合到 iPSC 細胞系的AAVS1 基因組,，之后使用isoCell分選轉入靶基因的hiPSCs細胞系,，以確保細胞的單克隆性,。（見上圖）

      該研究使用isoCell來確保工程細胞系的單克隆性與準確性,。

參考文獻：Bharucha N, Ataam J A, Gavidia A A, et al. Generation of AAVS1 integrated doxycycline-inducible CRISPR-Prime Editor human induced pluripotent stem cell line[J]. Stem Cell Research, 2021, 57: 102610.

膠質母細胞瘤（GBM）通過表觀遺傳免疫編輯獲得骨髓相關轉錄程序以引發(fā)免疫逃逸

      研究人員通過將多形性膠質母細胞瘤干細胞 (GSC) 連續(xù)移植到免疫活性宿主中，發(fā)現(xiàn) GSC 通過建立增強的免疫抑制腫瘤微環(huán)境來免疫逃逸,。從機制上講,，GSC通過表觀遺傳免疫編輯過程引起，其在免疫攻擊后強制執(zhí)行 GSC 中穩(wěn)定的轉錄和表觀遺傳變化,。研究中使用Irf8敲除細胞系實驗證明,，Irf8的激活是細胞免疫逃逸的一個重要因素，且在體內(nèi)可能通過IFNγ介導的激活發(fā)生,。該研究使用isoCell構建Irf8克隆敲除系,。

參考文獻：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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