微流控芯片技術(shù)在單細(xì)胞基因組學(xué)研究中的應(yīng)用

單細(xì)胞基因組學(xué)包括單細(xì)胞全基因組測序和以單細(xì)胞和微量細(xì)胞為材料的全基因組范圍內(nèi)的基因功能研究。功能基因組學(xué)以結(jié)構(gòu)基因組學(xué)所取得的靜態(tài)堿基序列信息為基礎(chǔ)，在全基因組水平上，高通量大規(guī)模的動態(tài)分析多種基因的表達(dá)及其調(diào)節(jié)，基因及其表達(dá)產(chǎn)物之間的相互作用，以及在不同層次、靜態(tài)和動態(tài)相結(jié)合及主動干預(yù)下基因作用對生物功能的影響。

圖1 中芯啟恒紫外***(Cchip-0019)

目前單細(xì)胞測序技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生物學(xué)各個基礎(chǔ)研究領(lǐng)域。其臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化也已在多個領(lǐng)域開展了深入探索，包括腫瘤、生殖健康、 免疫系統(tǒng)疾病、感染性疾病(微生物) 等領(lǐng)域。目前單細(xì)胞相關(guān)臨床試驗的目的主要是評估單細(xì)胞測序在診斷、治療和監(jiān)測各種類型的癌癥和感染(包括 HIV，肝炎和流感)中的價值，以及在器官和干細(xì)胞移植手術(shù)中提高成功率的應(yīng)用等。

圖2 常用微流控芯片進(jìn)樣設(shè)備

微流控平臺適合于分離單細(xì)胞，并且是公認(rèn)的可以降低單細(xì)胞測序的噪聲，使得基因組擴(kuò)展更加均勻。微流控技術(shù)的優(yōu)點在于細(xì)胞分揀和單細(xì)胞的多重擴(kuò)增可以在一張芯片上完成，而且依據(jù)芯片的設(shè)計，可以同時做多個細(xì)胞的擴(kuò)增，做成芯片實驗室(Lab on a chip)，擴(kuò)增完成之后，收集擴(kuò)增產(chǎn)物，檢測擴(kuò)增產(chǎn)物的擴(kuò)增質(zhì)量就可以做相應(yīng)的測序準(zhǔn)備了，接下來測序和組裝跟宏觀基因組測序類似。

審核編輯：湯梓紅