高通量单细胞分辨率功能分析与分选仪系统

一、概述:

Xdrop可以将活的哺乳动物或微生物细胞活性哺乳动物或者微生物细胞、细胞器、DNA或其它生物材料等单个细胞或分子封装在高度稳定的皮升双乳液滴中,液滴充当生物反应器以分隔细胞并让它们生长，（这些液滴通过移液、涡旋、孵育、流式细胞术、分选甚至长期储存都是稳定的。更重要的是，可以从液滴中回收细胞进行扩增）终捕获分泌的分子，如抗体。特别的工作流程可以选择性地筛选单个细胞以找到稀有的先导候选者。可让您加速、自动化和简化抗体发现和细胞系开发工作流程，可用于功能测定、孵育、表型分析和筛选。有助于回答工程细胞和基因治疗研究中的关键问题。支持分子工程工作流程,包括酶进化和通路工程。

该系统提供一个经济高效的单细胞分辨率的功能分析解决方案。提供高通量(数百万个至上万级)皮升微反应空间环境(或细胞微环境),提高活细胞功能分析的速度和准确性,可用于细胞原位分析、孵化及下游分析(功能测定、孵育、表型分析和筛选等等)。

Xdrop典型应用包括:

• 人体免疫细胞杀伤细胞

• 哺乳动物细胞分泌细胞因子

• 微生物细胞的酶分泌

• 验证基因编辑,包括评估意外的在靶和脱靶重排

借助 Xdrop,研究人员可以更轻松地深入了解人类、动物、植物和微生物的细胞功能和基因组学。

Xdrop 还可以为其他工作流程生成单乳液液滴,包括封装 DNA 以进行无偏差的全基因组扩增。 

我提供 Xdrop 所需的全套试剂、墨盒和附件。

Xdrop旨在提高对细胞的高分辨率分析能力,通过将传统细胞样品分析方式转变为液滴内单细胞高分辨率和高灵敏单细胞样品形式分析,提高活细胞功能分析的速度和准确性,从而变革您分析细胞的传统方式。

专用的双乳化试剂盒高通量液滴包裹细胞,40分钟内生成高达8000万个双乳化液滴,液滴稳定,可存储数月之久,也可在CO2培养器中进行培养。

用于细胞的皮升微反应空间环境(或细胞微环境):

Xdrop 产生两种尺寸的双乳液液滴。Xdrop DE20 Cartridge 产生较小的液滴,直径约 20um(体积:约 1.5 皮升),适用于微生物细胞工作流程。Xdrop DE50 Cartridge 产生更大的尺寸,直径约 50um(体积:约 100 皮升),适用于哺乳动物细胞工作流程。

                                                          上图为Xdrop DE20 Cartridge 上的通道,试剂在其中混合形成直径约 20 um 的液滴

细胞在 DE20 和 DE50 液滴中很开心

细胞被包裹在生长培养基的液滴中。二氧化碳和水等小分子可以扩散穿过屏障。然而,大而复杂的分子,如细胞因子和酶,仍留在液滴内。

                                上图为Xdrop DE50 Cartridge顶部和底部,试剂在其中混合形成 50um直径液滴

二、系统优点:

系统生成的双乳液液滴充当皮升大小的反应室或细胞微环境,使您能够:

1、超高通量单细胞液滴生成制备与分选：一天内筛选出数千万个细胞

2、通过提高细胞间相互作用或细胞分泌物积累的速率来加速工作流程

3、获得揭示功能异质性的单细胞视图

4、使用适当的分选技术,回收具有所需特性的细胞

5、可形成超稳定的双乳化液滴(液滴稳定可存储数月之久,也可在CO2 培养器中进行培养);

6、皮升微反应空间环境:可在皮升级液滴微空间内,加速反应动力学过程,快速、灵敏分析优势;

7、专有配方的液滴包裹的表面活性剂,不含有动源成分,能保障哺乳动物细胞的长时间高存活率;

8、仅有能加速的反应动力学过程的双乳化液滴包裹技术；

9、提供所需的全套用于封装单个哺乳动物细胞、单个微生物细胞、细胞器和 DNA 的全系列 Xdrop Cartridges和试剂。

三、该系统支持哪些分析:

该系统已在一系列单细胞分辨率功能分析中证明了其性能,包括:

• 人体免疫细胞杀伤细胞

• 哺乳动物细胞分泌细胞因子

• 微生物细胞的酶分泌

这显示了我们特别的仪器在工程细胞治疗研究、分子工程、合成生物学和微生物研究方面的潜力。

图为:双乳液液滴中表达纤维素酶的大肠杆菌细胞的明场(顶部)和合并的明场和荧光(底部)图像(由亚琛工业大学施瓦内贝格集团提供)

四、典型应用示例但不限于:

    细胞样品单细胞化处理(双乳化液滴包裹)和单细胞功能分析:

1) 在细胞群中定量活性地自然杀伤细胞

 使用Xdrop双乳化液滴工作流程快速定量活性杀伤细胞。

  Xdrop使用微液滴反应器(细胞微环境)的单个细胞分析形式,更能体现细胞群的异质性、定量分析、回收和扩增。

2) 识别强效细胞因子分泌源(分泌细胞)、并能成功地分选和扩增这些细胞

能够识别出高效分泌细胞(如分泌IFN-γ的NK-92细胞),并成功地分选和扩增这些细胞。这是进行细胞因子分泌分析的一种特别方法,可在短时间内为活细胞提供单细胞水平上的分析结果。

3) 细胞因子γ-干扰素(IFN-γ)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的多重分析

可实现对细胞群中能分泌一种或多种细胞因子的免疫细胞进行快速、多重的定量分析。多重和单次测定结果一致,重现性好。实现在单细胞水平上测量细胞因子分泌情况。可以在一个工作日(8小时)内同时研究一个或多个细胞因子的分泌情况。