单细胞分选仪器有哪些？原理是什么？

单细胞分选仪器是一种用于从混合细胞群中分离和分选单个细胞的设备，常用于单细胞基因组学、单细胞转录组学、单细胞蛋白质组学等领域的研究。以下是一些常见的单细胞分选仪器及其工作原理：

常见的单细胞分选仪器：

1. 流式细胞仪（Fluorescence-activated cell sorting，FACS）：

   • 原理： FACS通过激光激发样本中的荧光标记物，根据信号的强度和特征区分并分选不同类型的细胞。通过单元控制器根据这些特征将目标细胞按照设定的规则进行分类和收集。

2. 微流控细胞分选仪（Microfluidic cell sorting）：

   • 原理： 利用微流控芯片设计微小通道和微阀门，控制样本中细胞的流动，基于细胞的特性（大小、形状、荧光标记）实现细胞的精确分选。

3. 光学/激光捕获分选系统（Optical/Laser capture microdissection）：

   • 原理： 这些系统通过显微镜和激光或光学束精确识别和定位目标细胞，然后利用激光或光束切割或捕捉单个细胞。

4. 磁珠分选技术（Magnetic-activated cell sorting，MACS）：

   • 原理： 利用磁珠标记目标细胞表面的特定抗原，通过外加磁场将这些标记细胞与未被标记的细胞分离，实现对目标细胞的分选。

工作原理：

• 单细胞标记： 在分选前，通常需要通过荧光标记、抗体标记等方法，在单细胞上引入特定的标记物。

• 分选过程：

  • 流式细胞仪（FACS）： 根据细胞表面标记的荧光信号及强度，通过激光束识别和分选目标细胞。
  • 微流控细胞分选仪： 利用微流动的力学和生物学效应，控制细胞在微小通道中的运动，实现细胞分选。
  • 光学/激光捕获系统： 通过显微镜下激光或光学成像，精确识别目标细胞，并根据其坐标信息实现精准捕获。
  • 磁珠分选技术： 利用磁珠标记的细胞可以受到外部磁场的操控，实现目标细胞的分选。

单细胞分选仪器的选择取决于研究目的、样本类型和分选需求。这些仪器在单细胞水平的研究中扮演着关键的角色，为深入理解单个细胞的生物学特性提供了重要工具和支持。

单细胞流式分选特点和应用

单细胞流式分选（Single-cell Flow Cytometry Sorting）是一种用于从混合细胞群中单独选取和分类单个目标细胞的技术。以下是单细胞流式分选的特点和应用：

特点：

1. 高通量性： 单细胞流式分选能够快速高效地对大量细胞进行分选，实现高通量的细胞分选。

2. 高精度： 通过光学探测和流体力学分选，具有高精度的细胞分选能力，可以准确选择目标细胞。

3. 多参数分析： 可以同时分析和考虑多个细胞参数，例如细胞大小、形状、表面蛋白标记、染色体状态等信息，以实现更准确的细胞分类和分选。

4. 高纯度： 能够实现高纯度的细胞分选，将目标细胞与非目标细胞有效地分离，可以保证分选细胞的纯度。

5. 实时监测： 实时监测和分选功能，使操作者能够及时调整参数和观察实验结果，提高分选效率和准确性。

6. 可行性广泛： 适用于许多细胞类型和细胞状态，如细胞培养物、原代细胞、血液细胞等，具有广泛的应用领域。

应用：

1. 单细胞基因组学研究： 在单细胞基因组学研究中，单细胞流式分选可用于分选目标细胞进行基因组分析、DNA测序等。

2. 单细胞转录组学研究： 在了解单细胞转录组学特征方面，单细胞流式分选可用于分离不同类型的细胞以进行RNA测序等研究。

3. 免疫细胞学研究： 在分析免疫细胞群体的异质性和功能时，单细胞流式分选可用于分选具有不同表型和功能的个体免疫细胞。

4. 肿瘤细胞分析： 用于从肿瘤组织中分选和鉴定少数突变细胞，有助于了解肿瘤异质性和进化。

5. 药物筛选和细胞工程： 在药物筛选过程中，可利用单细胞流式分选技术选取对药物反应不同的细胞亚群，也可用于细胞工程领域的研究。

单细胞流式分选技术在生物医学研究、生物工程领域等方面具有重要意义，为深入理解细胞的功能特性和发展新型治疗策略提供关键信息和工具支持。

单细胞分选操作规程

1.在进行细胞分选之前首先应当做预实验，对流式细胞仪的测定条件进行优化，将分选门建立出来。流速和样品浓度根据目标细胞的含量进行调整。从而使目标细胞通过样品室的浓度为100-300个/秒，200个左右/秒Z好。

2.进入CellQuest，由Aquire菜单连机。

3.将CellQuest中存储的获取窗口打开，将优化后存储的仪器打开，对条件进行设置。

4.将样本管放在进样针处。

5.可以首先对一个数据资料进行收集，比较此数据与用分选后的样本收集的数据，来对分选样本的纯度进行确定。

6.从Acquiremenu选择SortSetup。

7.分选模式以样本中目的细胞的百分比及实验目的为根据来进行决定，分选用的门在SortGate中进行选择。如果选择NoGate（所有细胞），那么不分选只进行获取；如果在SortCount-中选择0，那么进行连续分选；SingleCell、Recovery、Exclusion的某种模式在SortMode中选择，不显示排除细胞数在AbortedCell中选择，之后点击ＯＫ。

8.对液流控制键RUN进行点击。

9.对获取控制窗口Aquire进行点击，在完成分选后对Pause，Abort进行点击。

10.将样本管取下，将1mL蒸馏水换上，对获取控制窗口Standby进行点击。

11.将收集锥型管取下，离心浓缩，用培养液重悬，根据实验所需条件来进行培养。

上样后的清洗

在完成分选之后，必须彻底消毒与清洁管路，从而保证分选系统管路无腐蚀、无结晶、不堵塞、不染菌。如果分选实验开始后，每周必须开机，用无菌蒸馏水充分的冲洗分选管路。