高通量單細胞分辨率功能分析與分選儀系統

一、概述:

Xdrop可以將活的哺乳動物或微生物細胞活性哺乳動物或者微生物細胞、細胞器、DNA或其它生物材料等單個細胞或分子封裝在高度穩定的皮升雙乳液滴中,液滴充當生物反應器以分隔細胞并讓它們生長，（這些液滴通過移液、渦旋、孵育、流式細胞術、分選甚至長期儲存都是穩定的。更重要的是，可以從液滴中回收細胞進行擴增）終捕獲分泌的分子，如抗體。特別的工作流程可以選擇性地篩選單個細胞以找到稀有的先導候選者。可讓您加速、自動化和簡化抗體發現和細胞系開發工作流程，可用于功能測定、孵育、表型分析和篩選。有助于回答工程細胞和基因治療研究中的關鍵問題。支持分子工程工作流程,包括酶進化和通路工程。

該系統提供一個經濟高效的單細胞分辨率的功能分析解決方案。提供高通量(數百萬個至上萬級)皮升微反應空間環境(或細胞微環境),提高活細胞功能分析的速度和準確性,可用于細胞原位分析、孵化及下游分析(功能測定、孵育、表型分析和篩選等等)。

Xdrop典型應用包括:

• 人體免疫細胞殺傷細胞

• 哺乳動物細胞分泌細胞因子

• 微生物細胞的酶分泌

• 驗證基因編輯,包括評估意外的在靶和脫靶重排

借助 Xdrop,研究人員可以更輕松地深入了解人類、動物、植物和微生物的細胞功能和基因組學。

Xdrop 還可以為其他工作流程生成單乳液液滴,包括封裝 DNA 以進行無偏差的全基因組擴增。 

我提供 Xdrop 所需的全套試劑、墨盒和附件。

Xdrop旨在提高對細胞的高分辨率分析能力,通過將傳統細胞樣品分析方式轉變為液滴內單細胞高分辨率和高靈敏單細胞樣品形式分析,提高活細胞功能分析的速度和準確性,從而變革您分析細胞的傳統方式。

專用的雙乳化試劑盒高通量液滴包裹細胞,40分鐘內生成高達8000萬個雙乳化液滴,液滴穩定,可存儲數月之久,也可在CO2培養器中進行培養。

用于細胞的皮升微反應空間環境(或細胞微環境):

Xdrop 產生兩種尺寸的雙乳液液滴。Xdrop DE20 Cartridge 產生較小的液滴,直徑約 20um(體積:約 1.5 皮升),適用于微生物細胞工作流程。Xdrop DE50 Cartridge 產生更大的尺寸,直徑約 50um(體積:約 100 皮升),適用于哺乳動物細胞工作流程。

                                                          上圖為Xdrop DE20 Cartridge 上的通道,試劑在其中混合形成直徑約 20 um 的液滴

細胞在 DE20 和 DE50 液滴中很開心

細胞被包裹在生長培養基的液滴中。二氧化碳和水等小分子可以擴散穿過屏障。然而,大而復雜的分子,如細胞因子和酶,仍留在液滴內。

                                上圖為Xdrop DE50 Cartridge頂部和底部,試劑在其中混合形成 50um直徑液滴

二、系統優點:

系統生成的雙乳液液滴充當皮升大小的反應室或細胞微環境,使您能夠:

1、超高通量單細胞液滴生成制備與分選：一天內篩選出數千萬個細胞

2、通過提高細胞間相互作用或細胞分泌物積累的速率來加速工作流程

3、獲得揭示功能異質性的單細胞視圖

4、使用適當的分選技術,回收具有所需特性的細胞

5、可形成超穩定的雙乳化液滴(液滴穩定可存儲數月之久,也可在CO2 培養器中進行培養);

6、皮升微反應空間環境:可在皮升級液滴微空間內,加速反應動力學過程,快速、靈敏分析優勢;

7、專有配方的液滴包裹的表面活性劑,不含有動源成分,能保障哺乳動物細胞的長時間高存活率;

8、可以能加速的反應動力學過程的雙乳化液滴包裹技術；

9、提供所需的全套用于封裝單個哺乳動物細胞、單個微生物細胞、細胞器和 DNA 的全系列 Xdrop Cartridges和試劑。

三、該系統支持哪些分析:

該系統已在一系列單細胞分辨率功能分析中證明了其性能,包括:

• 人體免疫細胞殺傷細胞

• 哺乳動物細胞分泌細胞因子

• 微生物細胞的酶分泌

這顯示了我們特別的儀器在工程細胞治療研究、分子工程、合成生物學和微生物研究方面的潛力。

圖為:雙乳液液滴中表達纖維素酶的大腸桿菌細胞的明場(頂部)和合并的明場和熒光(底部)圖像(由亞琛工業大學施瓦內貝格集團提供)

四、典型應用示例但不限于:

    細胞樣品單細胞化處理(雙乳化液滴包裹)和單細胞功能分析:

1) 在細胞群中定量活性地自然殺傷細胞

 使用Xdrop雙乳化液滴工作流程快速定量活性殺傷細胞。

  Xdrop使用微液滴反應器(細胞微環境)的單個細胞分析形式,更能體現細胞群的異質性、定量分析、回收和擴增。

2) 識別強效細胞因子分泌源(分泌細胞)、并能成功地分選和擴增這些細胞

能夠識別出高效分泌細胞(如分泌IFN-γ的NK-92細胞),并成功地分選和擴增這些細胞。這是進行細胞因子分泌分析的一種特別方法,可在短時間內為活細胞提供單細胞水平上的分析結果。

3) 細胞因子γ-干擾素(IFN-γ)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的多重分析

可實現對細胞群中能分泌一種或多種細胞因子的免疫細胞進行快速、多重的定量分析。多重和單次測定結果一致,重現性好。實現在單細胞水平上測量細胞因子分泌情況。可以在一個工作日(8小時)內同時研究一個或多個細胞因子的分泌情況。