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引言：為什么液滴微流控技術(shù)越來越受到矚目,？
傳統(tǒng)細胞分選技術(shù)正面臨通量低,、樣本損耗大、成本高昂的瓶頸,。DREM cell液滴微流控細胞分選儀以革新式設(shè)計打破桎梏：
? 每秒生成5000-10,000個液滴,，可有效實現(xiàn)單細胞包裹,；
? 試劑消耗降至百萬分之一,，極大降低珍貴樣本損耗率；
? 分選速度高達1,000滴/秒，媲美流式卻無交叉污染風(fēng)險,；
? 相比孔板篩選通量提升10^3~10^4倍,，成本僅為傳統(tǒng)方法的1/10^6。
一,、設(shè)備基礎(chǔ)認知
DREM cell是基于液滴微流控技術(shù)開發(fā)而成的超高通量單細胞分選平臺,通過使用最新的微流控技術(shù),，每秒可以發(fā)生成千上萬的微液滴（pL），細胞包裹于微液滴之中,，可進行生長,、裂解、代謝,、反應(yīng)等生物生化過程,，并與液滴之中的熒光篩子進行充分結(jié)合，產(chǎn)生不同強度的熒光信號,；之后利用微液滴分選技術(shù)將低產(chǎn)出和高產(chǎn)出的細胞通過熒光信號分選出來并打印到多孔板中,，實現(xiàn)分選過程的高通量化。
1
液滴體系
DREM cell液滴微流控細胞分選儀的核心競爭力正源于其特殊的液滴體系設(shè)計,，微液滴即獨立反應(yīng)器,，相對于平臺物種豐富度更高。
2
效率提升
3
成本優(yōu)化
DREM cell設(shè)備自動化減少了人工干預(yù),，基礎(chǔ)設(shè)施與耗材成本顯著下降,。
二、DREM cell組成模塊
流路系統(tǒng)：驅(qū)動液體流動
該系統(tǒng)主要由動力源、驅(qū)動泵,、進樣瓶,、收集瓶、微流控芯片等組成,，負責(zé)驅(qū)動樣品/液滴在管路和微流控芯片內(nèi)部流動,，示意圖如下,。通過高精準的動力控制和高精密微流道結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而實現(xiàn)對皮升級微液滴的高通量,、自動化操控,。
光學(xué)系統(tǒng)：顯微高速成像，熒光信號激發(fā)與轉(zhuǎn)化
該系統(tǒng)主要由激發(fā)光源,、透鏡和濾光片（用于收集儀器發(fā)射的光信號）,、成像系統(tǒng)以及用于產(chǎn)生光電流的檢測系統(tǒng)組成。通過光學(xué)系統(tǒng)的各個組件協(xié)同運作,，將不同波長的激光照射到微液滴單元,，收集發(fā)射光子形式的信號數(shù)據(jù)，并將這些光子轉(zhuǎn)換成電信號,，導(dǎo)入電子系統(tǒng),，進而進行細胞信號的檢測以及處理。光學(xué)系統(tǒng)的示意圖如下:
電學(xué)系統(tǒng)：將電信號轉(zhuǎn)化為電場力,，驅(qū)動液滴偏轉(zhuǎn)
該系統(tǒng)在設(shè)備的各模塊中扮演著大腦的作用,，負責(zé)將光子轉(zhuǎn)換為電子信號，并且對這些信號進行識別,、存儲,、判定和處理。當系統(tǒng)識別到細胞轉(zhuǎn)換的電子信號后,，會對該信號進行判定,；如果該信號在設(shè)定的閾值范圍內(nèi)，系統(tǒng)會瞬時的打開電場開關(guān),，產(chǎn)生電場作用力,，從而實現(xiàn)對目標液滴的捕獲，達到篩選的目的,。該過程的示意圖如下：
三,、DREM cell新手入門指南
1、開機前通用準備工作
2、液滴制備
（1）準備耗材：液滴生成芯片,、液滴生成油,、進樣瓶,、收集瓶。
（2）調(diào)整細胞濃度：在液滴生成的過程中,，細胞或微生物會隨著試劑的分割，隨機分配到各個液滴中,，這種隨機分配的過程符合泊松分布的規(guī)律,。因此可以通過泊松分布來計算單個液滴包裹 0、1 或多個細胞/微生物的概率,；通過調(diào)整細胞濃度,，實現(xiàn)理想的包裹率。
（3）進樣瓶進樣：在超凈工作臺中,，用移液器吸取所需體積的液滴生成油到油相進樣瓶,，用同樣的方法添加所需體積的菌液到水相進樣瓶。
（4）管路連接：將進樣瓶的導(dǎo)管端連接到芯片上,，氣管接口端連接到氣管,，依次連接好油相進樣瓶、水相進樣瓶,、液滴收集瓶,。
（5）實驗運行：打開DREM cell軟件，在液滴生成界面點擊開始,，一鍵液滴制備,。液滴制備截圖如下：
3,、液滴孵育
提前設(shè)置好恒溫培養(yǎng)箱的溫度,，將裝有液滴的收集瓶靜置于培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)所需的時間,。不同細胞類型在液滴內(nèi)增殖情況如下圖：
4,、液滴微注入（選配）
（1）準備耗材：液滴微注入芯片、液滴生成油,、進樣瓶,、收集瓶。
（2）進樣瓶上樣：在超凈工作臺中,，將上述孵育好的液滴添加到液滴進樣瓶,，用移液器吸取所需體積的液滴分選油到油相進樣瓶。
（3）管路連接：將進樣瓶的導(dǎo)管端連接到芯片上,，氣管接口端連接到氣管,，依次連接好液滴進樣瓶、油相進樣瓶,、注入試劑進樣瓶,、液滴收集瓶,。
（4）實驗運行：打開DREM cell軟件，在液滴微注入界面點擊開始,，一鍵液滴微注入,。液滴注入過程截圖如下：
5、液滴分選
（1）準備耗材：液滴分選芯片,、液滴分選油,、進樣瓶、分選專用收集瓶,。
（2）進樣瓶上樣：在超凈工作臺中,，將上述孵育好的液滴添加到液滴進樣瓶，用移液器吸取所需體積的液滴分選油到油相進樣瓶,。
（3）管路連接：將進樣瓶的導(dǎo)管端連接到芯片上,，氣管接口端連接到氣管，依次連接好液滴進樣瓶,、油相進樣瓶,、分選通道收集瓶、廢液通道收集瓶 ,。
（4）實驗運行：打開DREM cell軟件,，在液滴分選界面點擊開始，選擇激發(fā)波長,，選擇檢測通道,，調(diào)節(jié)檢測強度，在數(shù)據(jù)分析界面采集數(shù)據(jù),，識別目標區(qū)域,，一鍵液滴分選。液滴分選過程截圖如下：
（5）實驗結(jié)果：如圖所示為 GFP 熒光大腸桿菌分選前后鏡檢結(jié)果,?？梢园l(fā)現(xiàn)，經(jīng)過分選后,，表達熒光的 GFP 熒光大腸桿菌液滴的比例顯著提高,，表明 DREM cell分選對目標陽性液滴起到了富集的作用。
6,、實驗收尾
（1）關(guān)閉 DREM cell 操作軟件,；
（2）關(guān)機并關(guān)閉 DREM cell 電源總開關(guān)；
（3）關(guān)閉氮氣瓶,，并拔出氣管釋放管路殘留氣體,；
（4）保持操作倉和桌面整潔。
關(guān)于DREM cell
DREM cell是一款集液滴生成,、液滴分選,、液滴微注入及液滴打印的多功能,、高通量、全自動設(shè)備,，其結(jié)合液滴微流控技術(shù)和介電泳分選技術(shù),，由多光路熒光檢測系統(tǒng)、高速顯微成像系統(tǒng),、自動對焦載物臺,、微全分析系統(tǒng)、介電泳分選系統(tǒng),、圖像監(jiān)控系統(tǒng)和強大的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。
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