无标记单细胞分选技术

在单细胞水平上分析细胞成分对于揭示细胞异质性非常重要。然而，目前分离单个细胞的技术要么是基于标签的，要么性能低下。

中科大研发团队提出了一种新技术，通过集成实时细胞识别和微流体冲击打印（MIP），以无标记的方式以高通量分离单个细胞。具体而言，通过有效的图像处理算法计算的聚苯乙烯珠和细胞的形态特征被用作识别目标对象的选择标准。

随后，悬浮液中检测到的每个单细胞物体通过冲击力从微流体通道中喷射出来。已经证明，单细胞分离系统能够以95%的效率将聚苯乙烯珠封装在液滴中，而对于HeLa电池，这已被实验测量为90.3%。单细胞液滴阵列以2 Hz的通量生成，96.6%的细胞在分离后保持存活。该技术在各种新兴应用中具有巨大的潜力，包括单细胞组学，组织工程和细胞系开发。

近期，中国科学技术大学工程科学院的李保庆教授课题组使用明美倒置荧光显微镜MF52实现了颗粒与细胞的实时成像，通过微流体冲击打印和实时细胞识别实现无标记单细胞分离在《Lab on a Chip》期刊发表了高质量文章。该研究发现了一种新的单细胞分离技术，结合实时图像处理与微流控冲击打印技术，以无标记的方式高通量的分离单细胞，并将单细胞封装在单个液滴中。

该技术采用高速相机实时捕捉采集检测区域的图像，利用计算机对图像进行实时处理，以识别单个细胞，然后向信号控制模块发送触发信号，触发压电致动器撞击打印室上的柔性薄膜，从喷嘴处产生一个包含单个细胞的液滴，并结合位移台运动形成单细胞液滴阵列。

借助于明美倒置荧光显微镜MF-52,实现了颗粒与细胞的实时成像，设备安装如图一所示，依赖于该相机，拍摄到单细胞液滴的产生过程。该设备成像清晰，已于操作。

图一 产品安装图

图二  显微镜采集单细胞液滴产生过程

倒置荧光显微镜  MF52-N

（MF52升级款，效果更优）

• 应用范围：细胞组织，透明液态组织 

  
  

• 观察方式：荧光、明场、相差 

  
  

• 标准配置物镜：4X、10X、10XPH、20XPH、40X 

• 内置式0.75X接口，可兼容1英寸以下所有相机类型

  
  

• 常搭配相机：MSX2、MS23、MS60、MS23-H

该成果以“Label-free single-cell isolation enabled by microfluidic impact printing and real-time cellular recognition”为题，发表在工程技术领域期刊《Lab on a Chip》（2021,21,3695–3706），并入选当期封底 （Back Cover)。中国科学技术大学工程科学学院博士生王一鸣为本论文的作者，李保庆副教授为该论文的通讯作者。这项工作得到了中科院先导专项（XDC07040200），国家自然科学基金（51929501）支持。

文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/lc/d1lc00326g