Kina udvikler verdens første instrumentsystem til Raman-aktiveret cellesortering og sekventering

Verdens første instrumentsystem til Raman-aktiveret cellesortering og sekventering (RACS-SEQ) blev for nylig udviklet i det østlige Kinas Qingdao City, muliggøre funktionel identifikation, sortering og sekventering af individuelle celler, på en etiketfri måde.

Systemet, udviklet af forskere fra Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) fra det kinesiske videnskabsakademi, blev frigivet ved den 20. molekylære spektrumkonference i Kina og den årlige spektroskopikonference 2018 den 20. oktober.

En enkelt celle er den grundlæggende enhed for funktion og evolution for de fleste livsformer på jorden. For at forstå, hvorfor celler adskiller sig fra hinanden og hurtigt identificere celler og gener med hensyn til målfunktion, funktionel profilering og sekventering på encellet niveau er af stor betydning.

Fluorescensaktiveret cellesortering (FACS) er den mest almindeligt anvendte strategi og instrument til enkeltcellesortering. Imidlertid, celler skal fluorescerende mærkes (på specifikt DNA, protein eller metabolitbiomarkører) før flowcytometri. Derfor, celler uden kendte biomarkører, celler, der ikke kan fluorescerende mærkes, og celler, der endnu ikke er dyrket, er alle uden for FACS 'rækkevidde.

"RACS-SEQ kører på en anden måde, "sagde Xu Jian, direktør for encellecentret i QIBEBT. "Det kræver ikke mærkning af celler, som overvinder ulemperne ved FACS, og er generelt anvendelig på overflod af celletyper i naturen. "

Systemet er baseret på Ramanome-konceptet og opfindelsen af ​​nøgleteknologier, herunder Raman-aktiveret tyngdekraft-drevet cellekapsling (RAGE) og Raman-aktiveret mikro-dråbes cellesortering (RADS). Det består af fire funktionelle moduler, herunder encellet Raman-billeddannelse, fortolkning af Ramanome -data for fænotype og funktion, og RACS-SEQ bibliotekskonstruktion til de sorterede enkeltceller.

RACS-SEQ-systemet er udstyret med et intelligent informationssystem, som består af Ramanome Lab Information System (RamLIS), Ramanome Explorer (RamEX) og Ramanome Database (RamDB). Brugere kan hurtigt og præcist erhverve Ramanome -data til prøver via RamLIS, behandle og udvinde disse data online via RamEX, og gemme alle oplysninger til fremtidig datalagring og minedrift via RamDB. De enkelte celler sorteret efter RAGE og RADS kan derefter udsættes for enkeltcellet sekventering, via encellet nukleinsyreekstraktion og amplifikation i mikrodråber.

Systemet, via nye teknologier som RAGE og RADS, bevarer ikke kun celleaktivitet efter sortering, men øger også kvaliteten af ​​encellede genomsamlinger i høj grad. Genomdækningen af ​​en enkelt bakteriecelle kan nå 95% ved hjælp af RACS-SEQ-systemet, ifølge MA Bo, gruppeleder for Microfluidics Systems, Enkeltcellecenter. Det frigivne RACS-SEQ-system indeholder også et antal kits, såsom det encellede kliniske antimikrobielle resistens-testkit, post-RACS encellede genomforstærkningssættet og RAGE-mikrochip-kittet.

"[Dette system] vil finde brede anvendelser inden for mikrobiom og syntetisk biologisk forskning, og støtte biomedicinen, biosikkerhed, industriel bioteknologi samt marine bioteknologiske industrier, "sagde Liu Chenli, direktør for Center for syntetisk biologisk ingeniørforskning, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Kinesisk videnskabsakademi.