世界上第一个用于raman激活细胞排序和测序的仪器系统(RACS-SEQ)最近在中国东部城市青岛开发出来,允许以无标签的方式对单个细胞进行功能识别、排序和测序。
该系统由中国科学院青岛生物能源与生物工艺技术研究所(QIBEBT)的科学家开发,于10月20日在中国第20届分子光谱大会和2018年光谱年会上发布。
对于地球上的大多数生命形式来说,单个细胞是功能和进化的基本单位。了解为什么细胞之间存在差异,并根据目标功能快速识别细胞和基因,在单细胞水平上进行功能分析和测序是非常重要的。
荧光激活细胞分选(FACS)是单细胞分选最常用的策略和工具。然而,在流式细胞术之前,细胞必须被荧光标记(在特定的DNA、蛋白质或代谢物生物标志物上)。因此,没有已知的生物标记物的细胞、不能荧光标记的细胞和尚未培养的细胞都是FACS无法企及的。
“RACS-SEQ以不同的方式运行,”QIBEBT公司单细胞中心主任徐健说。“它不需要标记细胞,这克服了FACS的缺点,并且通常适用于自然界中各种类型的细胞。”
该系统基于Ramanome概念和关键技术的发明,包括raman激活重力驱动细胞封装(RAGE)和raman激活微滴细胞分类(RADS)。它由四个功能模块组成,包括单细胞拉曼成像,表型和功能的拉曼门数据解释,分类单细胞的RACS-SEQ库构建。
RACS-SEQ系统配备了一个智能信息系统,由Ramanome实验室信息系统(RamLIS)、Ramanome Explorer (RamEX)和Ramanome数据库(RamDB)组成。用户可以通过RamLIS快速、准确地获取样本的Ramanome数据,通过RamEX在线对这些数据进行处理和挖掘,并将所有信息通过RamDB存储和挖掘。按照RAGE和RADS排序的单细胞可以通过微滴中的单细胞核酸提取和放大进行单细胞测序。
该系统通过诸如RAGE和RADS等新技术,不仅保留了细胞排序后的活性,而且大大提高了单细胞基因组组装的质量。单细胞中心微流体系统组组长马波表示,使用RACS-SEQ系统,单个细菌细胞的基因组覆盖率可以达到95%。
发布的RACS-SEQ系统还包括一些试剂盒,如单细胞临床抗菌素耐药性测试试剂盒、racs后单细胞基因组扩增试剂盒和RAGE微芯片试剂盒。
中国科学院深圳高级技术研究院合成生物学工程研究中心主任刘晨丽表示:“该系统将在微生物群落和合成生物学研究中得到广泛应用,并将为生物医学、生物安全、工业生物技术以及海洋生物技术产业提供支持。”
——文章发布于2018-10-29