高通量单细胞,单线粒体DNA测定,使用水凝滴滴微流体

科学领域:

• 线粒体生物学 线粒体生物学
• 基因组学就是基因组学.
• 微流体学 微流体学

背景情况:

• 了解单细胞异质性和线粒体DNA (mtDNA) 异质性至关重要,但目前低通量单细胞mtDNA分析方法限制了这一点.
• 滴滴微流体学已经增强了单细胞基因组学,但其用于器官细胞分析的应用仍然具有挑战性.

研究的目的:

• 开发一种高通量微流体方法,用于单细胞单mtDNA分析.
• 克服现有技术在单细胞水平上分析mtDNA的局限性.
• 为了使mtDNA异质体及其生物学影响的大规模调查.

主要方法:

• 一个基于阿加罗斯的滴滴微流体系统被开发出来,可以将单个细胞封装在水凝珠中.
• 微流体芯片在细胞溶解后保留了珠子内的mtDNA,作为分析的支架.
• 一个并行设备设计减轻了阿加罗斯粘度问题,在超过70万滴/分钟的吞吐量下实现了高mtDNA保留率 (~95%) .
• 多复合滚动圆放大 (RCA) 用于分析特定的mtDNA区域,兼容显微镜和流细胞计.

主要成果:

• 该方法允许同时处理来自1万多个单个细胞的数百个mtDNA分子.
• 高mtDNA保留率 (~95%) 在糖微珠中实现.
• 该系统与通过显微镜进行数字计数和通过流细胞计量进行高通量分析的兼容性得到了证明.
• 单个mtDNA分子的特定区域成功地使用多重RCA进行了分析.

结论:

• 这种可扩展的微流体方法显著提高了单细胞mtDNA分析的能力.
• 能够对线粒体遗传变异及其在单细胞水平上的生物学影响进行更深入的研究.